机电本科论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问 题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 作者简介:黄长征(1970-),男,湖南耒阳人,副教授,博士,从事现代机电液集成控制理论与技术应用研究与教学。 机电本科论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。 机电本科论文:浅谈应用型本科机电专业实训体系的构建 【摘 要】应用型本科教育不仅要加强实训环节,而且还必须对实训体系进行科学合理的构建,才能达到应用型本科教育的培养目标。本论文以我系机电专业为例,提出了以项目为导向,以课本理论知识为基础的系统性实训体系,详细介绍了实训内容安排、实训过程的管理以及实训耗材的可持续利用。 【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理 应用型本科教育与研究型本科教育相比,最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养,必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查,大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够,但是实训内容较为分散,仅仅注重了与课本理论知识结合,却缺乏系统性、整体性,学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才,达到应用型本科教育的培养目标,必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础,以项目为导向,建立系统的实训体系。 一 实训内容安排 机电专业从大一到大四总共八个学期,其中,最后一学期为毕业设计,前七个学期每学期都安排1~3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线,上下衔接,形成一个系统,如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。 第一学期,新生刚刚入校,主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说,对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训,通过徒手 绘制机器人平台和各基础部件,让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期,学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程,因此在本学期开设机电产品认知实训,为期3周。此实训的主要内容有:计算机绘制机器人模型、参观工厂企业,邀请企业工程师开展讲座,识别电子、电气元件,学习焊接、绑线,制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中,从最基本的基本功学起、练起,给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期,学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训,实训内容主要围绕机器人的基本电路展开,如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习,打破传统的锤头、钢球等的实训内容,根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程,由此开设机械设计实训,让学生自主设计机器人模型,机器人可以采用不同的驱动方式,完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示,该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训,把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人核心电路板的设计和制作,并为机器人增加功能模块,如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开,让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训,需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大,然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之,把大学四年来学的所有知识综合应用起来,为第八学期的毕业设计做好铺垫。 二 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 三 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。 四 结论 本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 机电本科论文:应用型本科机电专业实践性教学环节研究 摘要:对机电一体化特色专业实践性教学环节的建设与改革存在的问题,本文进行了深刻的分析与总结,尤其是对实验室建设、课程建设、教材建设、师资队伍建设等方面作了重点探讨。 关键词:应用型本科;机电专业;实践性教学环节;能力培养 高等教育要适应市场经济的需要,就必须加强学生的实际运用能力的培养。特别是机电专业,随着柔性制造系统、先进制造技术以及有关边缘科学知识技术的普及与应用,如何在现代教育环境下构建新型教学模式是摆在每个高等教育工作者面前的一个难题。随着社会的发展,高科技的应用能力将是社会主义现代化建设的基础,而大学是培养知识与应用型人才的重要基地。如何培养德智体全面发展、有知识、有能力的应用型人才,以适应行业、企业及地方经济发展对应用型人才的要求,是制定应用型本科人才培养计划的首要问题,而实践性教学环节是培养学生能力的关键环节。 培养目标与专业定位 随着科学技术发展及人才市场需求的变化,社会对应用型本科机电专业所培养人才的知识结构以及能力要求发生了很大的变化。为此,应对应用型本科机电专业的培养目标进行科学、规范的制定。机电类应用型本科专业的培养目标是:培养德智体全面发展,掌握专业基础知识、应用方法和基本技能,具有较强动手能力及实际操作能力,从事机电及相关领域内的设计制造、开发、技术应用与改革、运行管理及营销等方面工作的高级应用型人才。同时,机电类应用型本科专业人才应面向行业、企业,按企业现代化生产及技术工程师岗位群的要求,懂设计、会操作,能承担设计向制造的转化、技术应用与改革、运行管理及营销等方面的工作。 机电专业实践性教学 环节存在的问题及对策 在应用型人才培养过程中,应以专业技术知识为主线,以实践性课题为核心,对实践型教学环节中所遇到的问题从理论方面来分析,使实践性教学过程在整个教学环节中起主导作用。学生只有在实践活动中发现了问题,遇到了自己没有办法克服的困难,才会从理论上去寻找答案,去积极探索,并试图按照理论提供的思想方法去解决实际问题。一旦在解决问题过程中发现理论失去效力时,就会促使其创新,进而激发其强烈的探索精神和创造性。 (一)实践性教学环节存在的问题 目前,不少高等院校在实践教学方面普遍存在硬件建设不到位、软件跟不上等问题,与国家提出的高等教育的培养目标相去甚远。 实训基地的硬件不足 我国一些高等院校多数为20世纪90年代后新建或改建的院校。其中,大部分是由专科学校、职工大学、教育学院、中等专业学校通过升格而来的。这些学校原有的办学条件是按中专或成人教育目标的要求配置的,显然与高等教育的培养目标有一定差距。又恰逢高等教育迅猛扩招的时期,高等院校实践教学建设跟不上学校发展的速度,以至于实验室设备老化、陈旧,数量少,实验实训开设率较低,由此导致学生动手能力差,毕业后还要花大量时间接受岗位培训。 软件建设跟不上 这里的软件是指高等教育中的课时、目的、内容、教学组织、要求与考核等实际环节。学校存在软件跟不上的原因主要有制度不健全、管理不到位、专业设计不尽合理、对用人机制和市场机制了解不够等。对综合运用所学专业的各门课程知识考虑不够,从而影响实践教学功能和作用的发挥。有些高等院校的实践教学管理较为松散,没有建立一整套关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价体系,实践教学的管理全凭指导教师的责任心。 实践教学的考核办法存在问题 一些学校没有建立规范的实践教学考核办法,或没能真正落实;对实践教学的要求与培养目标存在偏差;学生本身对实践教学的重要性缺乏认识,没有应有的压力和自学能力,因而实践效果就会大打折扣。实践教学考核办法存在问题的主要原因是理论教学与实践教学脱节以及课程整合方面存在问题。 (二)加强实践教学采取的相应对策 加强硬件建设 硬件是基础,必须充实。学校应根据开设专业的实际需要加大投资力度,并且进行全面规划,分步实施。要突破只限于感性认识的旧模式,建立有利于培养技术应用能力和综合应用所学理论知识解决实际问题能力的新模式。优化配置硬件资源,从而最大限度地发挥已有设备的使用效率。争取政府相关资金扶持的同时,与企业走产学合作之路,利用企业的设备和真实的现场实施现场实践教学和技能训练。另外,学校之间可进行合作,共建共享,避免重复建设,充分发挥硬件设施的作用。 加强实践教学环节的组织管理 硬件设施配备加强了,就必须让硬件充分发挥作用,对实践教学进行严格、科学管理,可以从以下几点做好实践教学的组织管理。(1)建立以实训中心为核心的基地,可以成立实训中心,采用集中管理模式。学院各类实验室、实训中心(室)、车间等可按专业大类组建校内实训基地并归属实训中心,实训中心统筹安排实践教学计划,使教学资源得以充分利用。实训中心实行全天开放式运作模式,除了向学生提供实践机会之外,也可面向社会开办有偿服务项目。这样,可使实训中心从单一的实训,向技术开发和推广方面拓展,实现教学、生产与社会培训有机结合。(2)加强“双师型”教师队伍建设,采取从企业或社会上的其他部门中选聘优秀工程师、技师、管理人员到学校担任指导教师或专、兼职教师的办法。鼓励教师参加职业技能培训并取得相关技能考核等级证书。同时,组织“双师型”教师编写具有较强针对性、实用性的实训教材及实训指导书,把国内外最新知识、最新技术和最新工艺,充分融入教材和新的课程体系中,提高学生的社会适应能力。(3)将职业精神教育融入实践教育过程,以便让学生在就业时赢得主动,毕业后能够习惯企业的工作。具体来说,要实现校内实践基地企业化,实行严格的8小时工作制和上下班制度,有意识地引导学生从一开始就树立正确的职业意识,让学生在实践中受到现代工业精神熏陶和严格的职业素质教育。 改进实践教学的考核办法 实践教学的考核是确保实践教学质量的重要手段。要制定实践教学考核办法及实践成绩评定办法等实践教学制度,确保实践教学环节的教学质量。把实践教学的考核与考取从业资格证书相结合,推行职业资格证书制度,开发人力资源、开拓人才市场,以利于学生更好更快地就业。
机械设计论文:机械设计技巧挑战的思考 机械设计的基础 17世纪和18世纪初叶是钟表时代,18世纪末叶和19世纪是蒸汽机时代。机构学的发展,出现了曲柄滑块原理的内燃机、汽轮机和水轮机等,实现了将柴油和汽油的化学能转化为机械能;原煤的化学能经热能转化为机械能;水的动能和势能转化为电能或机械能。这些技术发展进程中,诞生了机械设计课程。机械设计包括机械原理、机械零件和机械系统设计三部分内容。机械原理讨论机构的设计、运动分析和动力学分析。机械零件部分讨论机械零件的强度、刚度、振动稳定性和耐磨性等设计方法,并且介绍机械的结构设计。机械系统设计部分讨论机械系统的动平衡、速度波动调节以及系统方案优化设计等。机械产品的创新设计以上述三部分内容为基础,对产品设计进行改进或革新。 1.机械原理。机构的设计与分析是机械原理的核心内容。常用的机构有:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆结构、摩擦轮机构、棘轮机构、槽轮机构等。机构的演变或创新方法有:机构的组合、机构的演绎、机构的逆向设计以及新原理的应用等。机构组合是常用的设计方法,通过不同类型机构组合或者同类型机构的组合,得到实现运动轨迹的新组合机构。机构的演绎是通过改变机构的运动副、构件几何设计、机构的变结构等方法,获得新的机构设计。机构的逆向设计,常用主动构件和输出构件互换、增加或减少自由度数即原动件数,来获得新的机构设计方案。机构的运动分析和动力学分析,常用计算机辅助设计的方法来分析,以获得运动轨迹、加速度和跃度的变化曲线。机构的创新设计是机械产品创新的基本内容,也是对产品在较大程度上的革新。 2.机械零件。机械零件分为通用零件和专用零件。机械零件部分介绍的是各类通用零部件,包括连接零件、传动零件、轴系零部件以及弹簧、机架和导轨等。连接零件有螺纹连接、销、键和花键、过盈连接、胶接、焊接和铆接等。传动部分有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摩擦轮传动等。轴系部分有轴承和轴的设计,其中轴承有滑动轴承、滚动轴承、空气轴承、电磁轴承和静电轴承等。机械零件的设计是针对零件的失效形式来进行的。首先由实践确定机械零件的失效形式,然后选择零件的材料和表面处理技术,以抵抗其失效形式,再依据相应的设计理论提出设计准则和设计公式,最后是设计零件的所有结构尺寸。另一方面,机械零件是物化的产品,其结构设计和制造工艺性设计也是关键方面。机械零件的创新设计方法有变结构的设计、组合设计以及采用新原理的设计等。 3.机械系统设计。机械产品越来越复杂,组成机械产品的零件个数越来越多。机械系统的传统设计内容有动平衡、速度波动调节和分系统之间的匹配等。机械子系统的设计,包括动力系统、传动系统、执行系统、控制系统和辅助系统的设计。在计算技术发展后,针对系统层面出现了系统优化设计、系统可靠性设计和系统摩擦学设计,并且在产品设计中得到应用和推广。随着生态设计、全寿命周期设计、维修设计和自动化设计的发展,基于系统分析和计算仿真的设计软件包日益增多。经典的设计内容都可以由软件包来完成,然而对于新材料的机械零部件设计及其系统设计,仍需要理论和实验的应用基础研究,以获得设计准则和相应的设计方法。 机械设计面临的挑战 我国的机械工程高等教育是从20世纪初开始的,落后于欧洲的第一次产业革命200余年。因此,我国的机械工程科学与技术距世界先进水平有差距是有其历史原因的。在改革开放后,国家的载人航天、高速铁路和青藏铁路等重大工程的建设推动了机械、电气、信息和材料等学科技术的进步,同时也促进了不同学科的技术整合,以新的系统产品提供给消费者。然而,我国的工程教育历史较短,仍有待借鉴国外先进的工程教育经验和教育方法。目前,机械设计教学与产品设计面临的挑战有创新能力的培养、系统性的思维观、新的科学原理带来的挑战等。 1.新材料带来的挑战。人类的发展史从某种意义上说也是人类利用和制造材料的历史。随着人们对石头、铜及其合金、铁及其合金、半导体材料的制造和使用,人类社会经历了石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代。在上个世纪末,智能材料的发展非常迅速,例如压电材料、磁致伸缩材料、光敏材料等,机敏材料正得到更多的应用。在量子力学基础上出现的新智能材料,将为机械产品设计提供更广阔的空间。作为机械产品设计工程师,要时刻关注智能材料的进展及其制备技术。纳米材料作为一种介观尺度的材料,已在纳米润滑添加剂方面得到工程应用。另一方面,材料的成本与市场供应也是产品设计阶段需要考虑的内容。新材料的发展与研制,为机械产品设计提供了更多的设计选择,也同时使得以前不可实现的产品功能得以实现。生物材料及其仿生技术是新材料的发展方向之一,设计师应关注这一方面的新进展、新技术和制造过程,在较短时间内将其应用于产品设计,为人们的安全、舒适的生活和健康提供新的产品。 2.信息科技带来的挑战。从信息论和控制论的诞生开始,人们就进入了信息社会。计算技术的软件、硬件和系统技术,作为20世纪的标志性进展,以此为阶梯,人们开始了信息社会的生产与生活。信息技术使得地球变成了地球村,各地信息及时传递与互享共用,改变着人们的生活方式、生产方式和思维习惯等。毫无疑问,我们已经生活在信息社会里,信息技术对机械系统中的控制单元设计进行了彻底的变革。产品的设计涉及功能、结构、外部界面、用户界面和成本五个方面。产品的创新设计方法很多,例如前苏联学者G.S.Altshuller提出了创新问题解决方法。无人车间、无人制造工厂不再是人们的向往,而是已经成为现实。信息技术已经提供了虚拟战场、3D虚拟电影、虚拟产品模型、虚拟产品装配等一系列产品和相关的技术。机械制造的核心,机床已经是计算机控制的可编程设备,机械制造过程也已经是柔性的可变制造系统的生产线。可以预见,信息技术不仅会为人们的生活提供手机和无线网络等,也将提供虚拟的生活体验,例如虚拟的蹦极、虚拟侏罗纪公园等。信息科技对机械设计和机械制造的变革不会比电气化革命带来的少,而且更加深刻、更加深远。机械设计工程师要学习新的信息科学与信息技术,用其革新机械产品的设计、机械制造过程和管理过程。 3.智能科学带来的挑战。21世纪是生命科学与技术的时代,生命的基本特征就是智能与生长。智能科学的发展与信息科学密切相关,也可以说是以信息科技为基础的。简单智能产品,例如冰箱、空调等,已成为商用产品,而且新的更高智能程度产品也在日新月异的发展之中。基于信息技术的智能交通系统、公园导游系统、空中管制系统等产品已具雏形,随着信息处理的高度智能化发展,这些 信息管理系统也需不断地升级。1956年到1961年可以说是AI研究的形成时期,卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM公司开始了AI的早期研究。1961年到20世纪80年代是AI成长期,80年代是其快速发展期,80年代后人工智能技术步入实用化成熟期。取得了国际象棋、口语识别、机器视角和专家系统等研究成果。 4.生态环境带来的挑战。随着生产的规模扩大,对自然资源的消耗日益严重,伴随出现的环境污染也日益突出。在今天的生产发展阶段,保护自然生态环境的压力更加突出。为了保护人类的生活环境,必须从产品设计、产品制造到产品回收循环利用的全周期,考虑产品的环境绿色性。产品供应链的全球化、网络化与节能设计,是新世纪机械产品设计需要考虑的新问题。机械产品的设计阶段就很大程度上决定了产品的环境友好性。从材料选择来说,应采用材料种类更少的设计方案;从计算参数设计来看,应提高功能参数与质量之比,更大程度地发挥材料的性能;从结构设计来说,应尽可能地循环利用报废机器的零件,或者通过最低成本的再制造,然后循环利用零部件;在功能设计来说,应尽可能发挥产品的设计构思,提供更多、更便捷、更低成本的功能实现方案。如此等等,在整个产品设计阶段贯彻生态设计的理念,为保护自然环境和最大效能利用资源做出努力。 小结 机械产品创新设计必需解决新发展的挑战,新材料、信息技术、智能科学与生态环境等带来的将是长期面临的新问题。机械设计的发展是个动态的吐故纳新过程,只要我们睁开眼睛、敞开胸怀,以前期的机械机构设计、结构设计、强度和刚度设计、可靠性设计、优化设计和摩擦学设计等知识为基础,必将在新的世纪中创造出更多更好的新产品。 机械设计论文:机械设计加工问题的研究 0引言 近些年来,我国科技水平不断提高,与此同时对机械加工与设计的要求也相应提高。为了在激烈的市场竞争中获得一席之地,机械的加工与设计不仅需要提高其工作效率,也要在高效率工作下,严格保证其质量。在这种情况下,机械加工与设计人员需要做好严格的生产与检验工作。在机械加工与设计之前做好详细的考虑,保证机械生产与加工每个步骤有序完成。并采用现代技术降低损耗,高质高量的完成生产。在工作中遇到问题,不要恐慌,积极应对,在机械开展工作之前应该做好备案,减少问题发生的概率,努力生产出最优产品。 1中小型机械加工与设计中存在的问题 机械加工与设计中,总会出现各种各样的问题。可能是操作人员的操作问题,有可能是机器的磨损等问题。机械设计师应该对问题进行总结分析,减少问题发生的概率。本文对中小型机械设计与加工中常出现的问题进行了总结。 1.1操作过程中易出现的问题 操作误差:机械加工与设计的整个操作流程关系到产品的质量,因此应该引起关注。在机械加工与设计时不可避免的总会出现实际操作与标准操作之间的差距。这些问题的产生不是人为的原因,而是因为机械的老化或工艺系统受力情况等原因造成的。工作人员为了保证机械设计与加工正常操作,提高产品质量,应该在机械工作之前,做好预估,虽然这样在实际工作之前,还是难免有误差,但是在做好预案的前提下出现的误差会降到最小,机械设计加工数据也会更准确。产品变形:在机械设计与加工时操作过程中还经常出现的一个问题是产品变形的问题。产品的变形是因为机械大小、位置、性质等原因发生的变化。关于产品的变形原因可归结为以下三个方面:一是机械产品加工过程中,会有强大的内力将其吸住进行加工,但是当工作完成之后,卡爪会放下加工后的产品,形成冲力,造成产品的变形;二是机械产品在进行热处理后,因为其物理特性,很容易出现中间高、两边低的情况;三是机械在进行加工操作时,因为其本身的误差造成的产品变形,但是工作人员可以通过提前预案,控制误差,减少可能造成产品变形的因素,如使用高质量的加工器材减少造成产品变形的可能性。 1.2产品质量方面易出现的问题 材料选择上:机械设计与加工材料的选择至关重要。材料选择的好生产出来的产品质量才能过硬。如果材料选择质量较差,那么在机械设计与加工过程中出现问题的概率较大,影响整个加工生产,影响产品的质量。机械设计与加工的材料的选择须注意两个方面,一方面为材料的硬度,另外一方面是材料的耐加工性。如果材料的硬度不够,那么生产出来的产品不耐用,如果材料的耐加工性不强,那么在加工的过程中极容易造成产品的变形。如某加工厂在材料的选择时,没有充分考虑到材料的铸造性能,结果材料在加工中,因为熔点较高,结晶温度过大,造成产品难生产,生产出来的产品不达标,给加工厂造成巨大损失。质量监管上:在机械加工与设计中,应确保零件质量的完好无损,若在机械设计加工之时,零件质量不能保证,不能正常完成工作,那么生产出来的产品可能是无用的,甚至延误整个工期,造成整体系统性能效率的降低,让机械产品的使用年限大大的降低。在机械设计与加工时应注意塑性的材料其产品很容易变形,因此造成切割质量产品表面不够光滑,而硬性材料因为其硬度过于大,因此在切割时容易出现细碎;在机械产品冷却之后进行加工也可能出现组织结构变形的问题,导致生产出来的产品粗糙、不光滑。因此,在在机械加工时应严守质量问题,保证生产出来的产品是光滑的,寿命周期长的。 1.3新技术的开发与应用 市场经济体制下,要想在市场上获得一席之地,就必须不断提高劳动生产率。机械设计与加工市场同样如此,也应不断提高其劳动生产效率,降低生产成本,生产出价格低、质量好的产品,这样才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。机械设计与加工应不断提高机械产品的质量,扭转传统的产品开发模式,加快产品生产速度,从而在市场中因为其独特的优势而被认可。 2中小型机械设计与加工问题解决措施 虽然在中小型机械设计与加工中存在各种各样的问题,但是问题的出现必有其原因,因此工作人员应勤于在机械设计与加工之前做好预案,出现问题时做好总结,以提高机械设计与加工出来的产品质量的保证。 2.1机械设计与加工操作问题具体办法 模拟实验:在进行大批量产品生产之前,可进行试验模拟,观看模拟中可能出现的问题,从而早做打算,提出解决方案。这样在生产过程中才能减少问题发生的概率,提高生产产品的质量,降低损耗。新型的机械产品开发也能够使用这样的模拟实验,强化新型机械的设计理念,提高机械产品的劳动生产率,从而生产出质量更好的产品,通过模拟,找好问题的所在,提高劳动生产率,提高产品质量。设置合理参数:机械设计与加工中,需设置合理的参数,合理的参数的设置能够保证生产出来的产品表面光滑,时间耐用。参数的科学设置直接关系到机械工作中切削的深度、速度、时间等问题,因此在机械开展工作之前,应首先确定好削割的时间、速度、深度等数值,从而保证机械的精细化作业。利用处理工具:机械加工设计中,需科学的使用处理工具,根据生产的产品与机械的工作选择合适的处理工具,加快产品生产的进度与精度。如在机械加工不能触及的地方,可选择小刀等精细工具进行加工,从而保证生产的产品精细,精准。 2.2机械设计与加工产品质量问题解决办法 谨慎选择材料:在机械设计与加工之前,应做好材料的选择,材料选择得好能够提高产品的质量,降低生产的难度,降低生产的消耗,从而提高整个的劳动效率。在材料的选择上应主要从材料的加工性能、切削性能、热处理性能几个方面做重点考虑,并结合实际的生产需要选择不同质地的生产材料,为不同的机器选择不同的材料,这样在保证机械设计与加工正常工作的前提下,生产出来的产品质量是达标的。定期保养设备:机械设计与加工中所使用到的设备应定期保养,保证机械正常作业。如清理机械周围的碎屑,使用中注意机器散热、定期进行维护等。如有部分机械在使用一段时间之后,就会发出声响,运转不顺畅,这种情况下,可使用润滑剂加快机械的运转,保证机械产品的质量,延长其寿命。例如有某工厂的机械设备应使用时间过长,热度极速上升,影响使用寿命,发现这种情况之后,其工作人员使用润滑剂对设备进行了冷却,从而延长了刀具使用的寿命,降低了生产中的损耗。 2.3机械设计与加工致力于提高新技术 着力于提高生产技术:在整个机械设计与加工中,其劳动生产效率的提高是根本,因此厂家应着力于跟上时代的步伐,不断的开拓新的技术理念,加强机械生产效率的监管,致力于在不降低产品质量的情况下提高劳动生产效率,提升市场竞争力,提高市场占有率。可优化整套机械设计与加工设备,大力弘扬机械设计加工工艺的推广,让整个的产品设计符合市场的需要,符合时代的要求。提高设计水平:机械设计与加工是一项高精准化作业,也是一项复杂的劳动,不断的提高其精准度,提高其劳动生产率,降低消耗,提高生产出来的产品是机械设计与加工的主要目标。不断提高机械的设计水平从而让机械根据已设定好的统一标准进行作业,提高整个工程产品的产量与质量。如在开展机械设计加工之前,有固定的组织机构进行商讨,制定出一整套的产品生产 计划,并让机械按照统一的计划进行生产,从而保证生产出来的质量上乘。 3结论 综上所述,可以看出,在中小型机械设计与加工过程中,首先认真对待材料的选择,其次,致力于劳动生产技术的提高,使用新技术、新方法进行生产;再次使用处理工具,处理机械处理不了的问题;设置参数,确定切割深度、切割时间等;定期对设备保养,保证设备的正常运转;进行模拟实验,将可能发生的问题做好预案,减少问题发生的概率。采取以上措施,强化中小型机械设计与加工的精准度与工作效率,促进产品质量的提升。 机械设计论文:机械设计与制造的绿色设计法 1.绿色设计的内涵 在机械产品的设计阶段,就应充分考虑到产品在使用废弃后的回收利用性以及可拆卸性。(2)绿色设计法提出了生产企业与产品设计者应在节约资源和保护环境上主动承担起一定的社会责任。尤其对于大型或大量的机械产品制造,企业在加工生产这些产品的同时,还应在可能的范围内,主动承担产品的回收与再次利用的义务。(3)在人类资源日益枯竭,生存环境不断恶化的新时期背景下,绿色设计法是对传统设计理念和设计方法的创新与改良,体现了人们对环境及资源的重视,以及对整个机械产品设计学科认识的深化。 2.机械设计与制造中绿色设计的主要内容 2.1绿色材料的选择与管理 绿色材料即可回收、可再生,且对环境污染较小、低能耗的材料。因此在机械设计中应首先选用环境兼容性好的材料与零部件,并尽量避免选用有辐射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能够有利于回收、再利用、再制造或易于降解,从而实现机械制造业在资源利用率方面的上升,实现可持续发展。同时,在机械设计与制造中,还应当尽量减少所选用材料的种类,从而降低产品在废弃后的回收成本。例如:模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响,可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法,而改用物理方法实现防腐与脱模;选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬;用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。 2.2拆卸性设计 在传统的设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性,而较少考虑到产品的拆卸性。绿色设计中着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中,产品结构设计评价的一个重要准则,从而使产品在报废以后,能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生,进而达到保护环境和节省资源的目的。拆卸性设计的基本原则主要包括以下几点:第一,应实现产品零件的多功能性,从而降低应拆卸零部件的数目以及拆卸时的工作量;第二,应避免在设计时,对有相互影响的材料进行组合,尽量避免零部件的污损;第三,在机械设计与制造中,应减少零件的多样性,并努力向着零件的标准化、模块化和系列化方向发展。 2.3可回收性设计 可回收性设计是指在设计中,充分考虑到产品各零件回收再利用的可能性,以及相应的回收处理方法和回收费用等问题。可回收性设计一般包括两种途径,即零部件的再利用和原材料的再循环,在当前鉴于材料再循环的困难与高昂的成本,因此较为合理的可回收性设计应重点突出零部件的再利用。可回收性设计的主要措施包括了以下几点:在机械设计与制造中,尽量使用可重新利用的材料;使用对环境影响较小的材料,例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等;对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。 2.4绿色产品的成本分析 在对机械制造业中绿色产品的成本分析,应与传统的成本分析有所区别,在绿色产品设计的初期,即综合考虑到产品在回收、再利用上的性能。因此在作绿色产品的成本分析时,必须考虑到产品拆卸、污染物替代、特殊产品相应的环境成本以及重复利用成本等等。绿色产品的成本分析应在每一次设计选择时进行,以便于设计出的产品更突出绿色环保性,且成本更低。 2.5绿色产品的设计数据库 绿色产品的设计数据库应详细包括了产品寿命周期中与经济性、环境性等相关的一切数据,如材料成分、各类材料对环境的影响数值、材料的自然降解周期、人工费用以及机械制造中装配、销售和使用所产生的附加数量与环境的影响值等等。因此绿色产品的设计数据库对了机械产品的设计与制造过程都有着举足轻重的影响与作用。 2.6绿色产品的包装设计 对绿色产品的包装设计,应重点突出以下几方面原则:首先应材料最省,即绿色产品的包装在满足销售、保护以及提供充足信息功能的前提下,所适应材料应最少且文明适度的包装;其次,应尽量选用可回收或易于降解,且对人体无毒害性的包装材料,例如使用EPS、聚乙烯产品等在大自然中易于自然分解且不会污染环境的材料;最后,所选用的包装材料应易于再循环和回收利用,通过再循环使用和重复使用的包装,从而提高包装物的生命周期,有效降低包装废弃物的出现。 3.总结 在我国加入WTO以及可利用资源日益枯竭的新时期背景下,机械设计与制造中的绿色设计应重点从节约能源和保护环境的角度出发,并充分体现以自然为本的设计思想,从而在保证产品应有的功能、使用寿命和质量等要求的基础上,近可能的设计出更加简洁、完美和长久的产品。 机械设计论文:设计技术在机械设计中的价值体现 稳健设计和模糊设计 这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候,还是在使用的时候,当结构参数发生变化的时候,或者是在预定的使用期限内发生老化的时候,还能保证产品的性能稳定。 稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量,从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈,设计和制造出来质量比较好,成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能,采用稳健设计解决一些因素的不稳定性,从而推理出相关运算方法。 并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统,通过精确的数据运算,找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展,需要设计的机构也在逐渐的变大,设计中出现的变量越来越多,空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象,在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。 绿色设计 绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度,这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后,还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计,还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品而言,设计者主要是根据设计出来的产品的性能,产品的质量以及产品的成本等这些指标进行设计。 很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等,在淘汰一些废弃的产品的时候,要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。这些产品在生产制造出来之后,尤其是利用完毕之后,没有进行必要的合格的拆卸,也没有挖掘其可以回收的性能,这样就导致一些有害物质侵蚀到生态环境中去,严重污染了环境,对周围居民的生活质量产生了影响,与此同时,还造成了资源的巨大浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计,遵循保护生态环境的设计理念,从产品的制造到产品的使用,直到产品利用完毕,其中涉及产品的整个生命周期,其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。绿色设计的基础是传统设计,在传统设计的基础上进行一定的补充和调整。 就我国目前的状况来看,已经开始实行绿色标志的认证这样一个制度。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作,这些绿色产品才能保证生态环境不会遭受到破坏,不断减少废弃物的排放数量。 机械设计论文:机械设计教学革新思考与实践 一、前言 机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。 二、存在问题探讨与分析 在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。 1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。 2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。 3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。 三、教学改革思考与实践 针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。 1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。 2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分 析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。 3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。 4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。 四、结语 培养大学生的机械创新能力是高等院校工科专业的主要任务之一。本文结合实际教学过程中对大学生机械创新设计过程存在的问题的探讨和分析,通过对教学改革的思考提出了理论联系实际、物理样机与虚拟样机并重等四点解决方案,还需要通过不断地教学实践对方案进行补充和验证。期望通过这些行之有效的措施,能切实提高大学生的机械创新能力。 机械设计论文:机械设计材料选择和应用 机械设计需要考虑的问题很多,是一个产品具有先进性、适应性的依据和基础。其材料的选择也是在机械设计环节需要重点考虑的问题之一,本文重点分析了材料选择的重要性,探讨了材料具体选择和应用,提出了经济性、集约性与使用性能的兼顾统一的材料选择建议。 关键词: 机械设计;材料;经济;使用 1引言 机械设备作为现代工业发展的重要标志,不断改变着现代社会,实现人们生活、工作、学习的便利性,效率提升。机械设备的材料直接影响其工作的有效性,使用寿命等,是整个机械设计之初最为关键的问题,选择恰当的机械工程材料,可以实现机械的正常工作。目前,国内标准件在生产和加工工艺上还是存在一定的问题,主要就是因为标准件的材料在热处理等环节还存在一定的技术瓶颈,因此需要有国外的进口,由此可见材料在机械设备中的作用十分重要。在进行相关机械的设计时需要充分考虑一系列的综合因素,实现材料选择科学合理。 2材料选择的重要性 随着我国工业的发展,机械设备向着大型、微型的极限方向发展,其材料的重要性开始越发重要,由于国内的加工工艺的限制,很多机械在向着大型和微型方向发展的时候,出现了很多的问题,这些问题直接影响了机械设备工作性能,当机械材料强度达不到使用要求的时候,一些机械设备的工作范围将大大缩小。同时随着这些人们环境保护意识的不断增强,大家开始更多关注机械设备在使用过程中对环境的影响,一些机械材料在使用的过程中可能对周边环境产出影响,因此在选择机械材料的时候需要进一步构建建材的环保性,降低机械材料对周边操作人员的影响。 3材料具体选择和应用 3.1实用性考虑 在进行机械设计机械材料选择的时候,第一步需要考虑的就是材料的实用性,是否满足机械工作性能的要求,需要更加机械设备需要承受的工作性能进行相应的材料处理,例如在材料的热处理,加工切削,实现其内应力,硬度、韧性、表面粗糙度等方面的处理,以达到材料需要达到的基本要求。同一类零件在安装在不同位置的时候,所承受的外向应力是不同的,需要对其进行的处理也是不同的,在选择相关的材料时需要充分考虑其实用的具体情况。 3.2载荷的考虑 在相关机械设计中,需要对其承受的载荷进行有效计算[1]。这种计算的主要目的就是选择合适承载能力的材料进行加工装配,因为承载能力过强,材料的加工成本较大,选择这一材料所需要付出的成本较大,不利于机械的成本降低,提高设备的价格竞争优势,但是当选择的承载能力相对较弱的时候,材料在机械设备中的使用将大大受到影响,其设备的使用寿命将大大降低,可能经常性的出现一些机械事故,影响机械的正常使用。因此在进行材料载荷的考虑时,需要重点关注相关载荷的估算,选择与估算结论相匹配的材料,这样才能实现经济性和使用性的统一。 3.3环保性的考虑 实现机械设备的环保性是实现相关设备具有长期发展的决定因素,因为现代社会对环境保护的重视程度不断提高,国家也加大对工业企业环保工作的管理力度,因为机械材料的热处理等环节可能对周边的环境产生影响,需要在进行机械设计的时候,删去一些不必要的热处理,这样可以降低企业在进行热处理过程中产生的环境影响,降低企业能耗,这些都是需要在进行机械设计的时候重点关注机械设备在材料上不必要的一些工艺流程,这样可以达到环保性的考虑。 3.4低毒性的考虑 一些机械材料在使用的过程中可能产生一些对人体有害的物质,这样直接影响机械设备操作者的身体健康。因此在进行机械设计的时候需要重点关注选择材料的低毒性,例如镍元素就是一种工业中有毒的金属材料,在选择的过程中需要避免这种金属材料的选择和应用,就算是必须使用这种有毒的金属材料,需要在与人体产生接触的区域进行有效表面处理,降低有毒金属材料对操作人员的人生伤害。 3.5回收性的考虑 随着现代集约化社会的发展,人们开始更加注重材料的可循环使用[2]。金属材料在国内储量相对是有限的,需要我们进行可循环的使用,然而不同金属材料进行混合之后,再进行回收将出现一定的难度,由于现代材料学的研究发现,不同金属元素的混合将出现不同硬度、韧性、耐磨性等特征,所以有更多的材料选择的不同金属元素的混合,以增强其使用性能。这样也给材料的可循环使用带来的麻烦,因此需要在进行材料选择的时候,在没有必须选择混合金属材料的时候,就需要单一金属材料,这样可以保证其今后的回收性。 4材料选择和应用的建议 (1)兼顾经济与使用性能的统一。机械设计的过程中,需要对设计的设备进行有效的估算,对其需要承受的载荷进行充分的推算,这些推算的结论为选择材料的科学性、合理性提供必要的依据。因为材料性能远远超出使用上限的时候,将大大延长机械的使用寿命,造成材料选择的浪费,企业在生产这种材料的时候成本将大大提高,需要考虑其材料的经济性与使用性能的统一,只要满足机械使用要求的材料性能即可,这样可以大大降低材料的经济成本,提高产品的市场竞争力。 (2)兼顾集约性与使用性能的统一。现代社会的集约化发展趋势不断明显,需要企业也实现粗放型发展战略的转变,实现集约化的发展方式,其中的一个重要表现就是材料选择需要体现集约化的要求,不选择那些没有实际应用性的性能,因为这些用不着的性能只能增加材料的加工、处理的成本,这样就需要不断在集约化发展的道路上考虑材料的使用性能保证。只要可以实现材料使用性能的有效保证,可以大大降低材料的加工、处理的集约化发展。省去、兼并多余的加工工艺。 5结语 机械设备已经成为现代社会中不可缺少的重要产品,提高了工作效率,降低了工作强度[3]。在设计环节中,机械材料的选择是其实现其功能的基础,因此在设计的过程中需要兼顾经济性、集约性与使用性能的兼顾统一,实现材料选择和应用的科学性、合理性。 机械设计论文:分析机械设计形式的改革 1、现代设计方法 1.1计算机辅助设计。计算机辅助设计简称cai,利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(cam)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。 1.2模块化设计。模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。 1.3并行设计。并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。 1.4机械系统设计。机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或转自一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。 1.5机械优化设计。优化设计是把设计的实际工程问题的模型转化为相应的模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。 2、现代设计方法翻新研究 2.1创新设计原则。生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。 2.2经济效益最好原则。经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。 3、机械创新设计技术 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型;二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。 4、结语 总之,企业竞争力的关键在于适应市场的需求,需要企业不断推出新产品,这就需要大力加强创新设计方法的学习和研究,使机械工业快速发展,国家兴旺发达。 机械设计论文:机械设计方法及进展 随着科学技术的进步,机械系统引入的新材料、新工艺、新方法越来越多,实现同一种技术功能所具有的功能载体和技术手段也很多,因此,现代机械系统设计工作者若使自己设计出的产品能立足市场,除要求机械系统能实现预期的功能外,还应使设计出的机械系统满足物美价廉、运行可靠、操作方便、对环境污染小等一系列要求。设计者只有通晓机、电、液等各种综合技术,才能设计出性能价格比优良的机械系统。 1机械设计 机械设计(machinedesign),根据使用要求对机械的工作原理,结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 2现代机械设计的特点 现代机械种类很多,结构也越来越复杂。但从实现系统功能的角度上看,它主要包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统等,每个系统叉可根据需要继续分解为更小的子系统。现代机械设计有其鲜明的特点,即不但要求设计对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式,物流技术、各零部件的材料、形状、尺寸、润滑方法等进行构思、分析、计算,而且还需融通多门科学知识,如创造性工程、美学,仿生学、控制论、机械电子学、价值工程等,使设计出的产品在市场中具有竞争力。 3计算机辅助机械设计方法 计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,简称cAD)技术是电子信息技术的一个重要组成部分。这一新兴学科能充分运用计算机高速运算和快速绘图的强大功能为工程设计及产品设计服务,彻底改变了传统的手工设计绘图方式,极大地提高了产品开发的速度和精度,使得科技人员的{慧和能力得到了延伸。CAD系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础;软件系统是计算机辅助设计技术的核心,它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组合形成了CAD系统。汁算机辅助机械设计的一般过程包括: 1)建立数学模型:一般机械零件基本都有现成的数学模型,但对没有数学模型的则首先要建立正确的数学模型; 2)设计程序框图:程序框图根据手工计算的步骤来没计; 3)用高级语言编制程序:根据程序框图来编程; 4)程序调试:程序编好后,先仔细检查源程序,然后将其输入汁算机进行试算,再对程序适用范围的边界、转折点进行试算,要求与手算结果完全吻合。 4系统化机械设计方法 现代机械设计已突破传统的机械设计只注重机械产品单纯能实现预期功能的要求,使机械设计向自系统化、信息化,柔性化和智能化的方向发展。从系统的观点出发,机械系统设计及其控制技术把原有机械产品的眭能、功能以及制造技术提高到一个崭新的水平,甚至使原有的机械产品结构发生变化,所带来的经济效益和社会效益是巨大的。所以机构产品的系统化设计及其控制技术是机械工业发展的必然趋势,也是用新兴技术改造传统机械][业的有力措施。科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增:响,寿命期缩短,更新换代速度加快然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上时展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。系统化设计方法将没计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有规律可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。系统化设计方法的主要特点是:籽设计看成由若干个设汁要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现没汁系统所需完成的任务。在系统化机械设计过程中,为使设计工作更为科学合理,常把一个机械系统分解为若干个相联系的比较简单的子系统,可使设计和分析比较简便。根据需要和可能,各予系统还可再分解为更小的子系统,依次分解,直至能进行适宜的殴计和分析。系统分解时就注意以下几点: 分解数和层次应适宜。分解数太少,子系统仍很复杂,不便于模型化和优化工作,分解数和层次太多又会给总体系统的综合造成困难;2避免过于复杂的分界面。应尽可能选择在要素间结合枝数(联系数)较少和作用较弱的地方;保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。通常机械系统工作时都存在着能量、物料和信息3种转换,它们从系统输入到系统输出的过程中,按一定的方向和途径流动,既不可中断,也不可紊流,即使分解成各个子系统,它们的流动途径仍应明确和畅通;了解分系统分解与功能分解的关系与不同。系统分解时,每个系统仍是一个系统,它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起,其结构组成虽稍微简单,但其功能往往还有多项。而功能分解时,是按功能体系进行逐级另懈,直至不能再分解的单元功能。 网络技术的蓬勃发展,异地协同设计与制造,以及从用户对产品的功能需求、设计、加工、装配、成品这一并行工程的实现成为可能。但是,达到这些目标的重要前提条件之一,就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此,不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中,虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案没汁中初露锋芒。 目前,机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。因此,机械设计方法的发展趋势是综合运用系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识,以产品方案没计为方向。 机械设计论文:机械设计专业课程体系设计研究 我校以前的机械设计课程设计的题目主要是齿轮减速器的设计,在教学上以传统的经验型手工设计为目标,老师逐步讲解,学生机械僵硬地模仿,课程设计被误解为仅仅是翻手册、套公式,甚至有的学生一味参看其他的减速器设计,采用的方法主要是图解法。设计说明书照葫芦画瓢,对自己所设计的东西具体由哪些零部件组成,这些零部件的参数和形状如何,这些零部件之间的装配关系、运动关系如何等了解很少,知其然而不知其所以然[3]。同时,在课程设计期间,往往是很多班级同时或相继展开,造成设计教室、手册紧张,不仅严重影响了设计进程,而且影响了设计效果,甚至有的学生为赶进度,胡编设计数据。这些现状与当今的科学技术发展很不适应,与当前市场需求也不相适应。知识要更新,设计手段要先进,因此,机械原理、机械设计课程设计的传统教学模式已不能适应科学技术发展的需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行。 课程体系综合设计研究 将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。 课程体系综合设计的实践及应用 1改革设计题目,注重学生素质的培养 机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。 2机械传动方案设计,培养学生创新能力 机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。 3引入虚拟样机技术进行机构分析 虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。 4理论联系实际,修改设计对象 在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设 计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。 5学生的模仿型设计转变为思考型设计 以往的课程设计以教授传统的经验型设计为目的,学生总习惯于照搬指导书,一般是教师逐步讲解,学生机械模仿,知其然而不知其所以然。现在的设计中,教师应只给学生以必要的提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对信息及数据的归纳和整理能力。在课程设计中,草图设计和装配图设计即机构设计阶段是重点,也是学生感到困难,失误较多的阶段。在《机械设计》课堂上重点讲解的都是基础理论,很少涉及结构方面的知识,而影响结构的因素很多。所以在此阶段,指导教师应悉心指导,多进行正确和错误结构的分析比较,另外要引导学生抓重点,培养学生树立整体设计的概念。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。 机械设计论文:基里隆一级电站水力机械设计 摘要:基里隆一级电站是柬埔寨最大水电站,1968年建成,在正常发电20个月后损坏于战乱。根据中柬双方达成的协议,中电技以投资、修复、经营方式,对基里隆一级水电站进行修复。本文对基里隆一级电站修复工程水力机械设计进行了回顾,对主要机组设备、辅助设备的选择及布置作了简要介绍。 关键词:机电设计 水力机械 水力发电设备 辅助设备 水力监测系统 柬埔寨 湄公河 1概述 基里隆一级电站位于柬埔寨王国西南部,湄公河盆地边缘,距离首都金边约120km,距离柬重要港口城市磅逊(西哈努克城)约110km,其厂房及升压站紧邻4号公路。 基里隆一级电站原为南斯拉夫在1968年提供资金和技术建成,水库最大库容980万m3,装机容量2×5.0MW。该电站在正常发电20个月后损坏于战乱。此后近30年里,虽几经努力但一直未能实施修复。目前大坝基本完好,引水钢管局部遭严重破坏,厂房和机电设备完全损坏,厂坝公路年久失修,到金边的110kV输电线路仅存少许塔架。 中国电力技术进出口公司(CETIC)组织专家对基里隆一级电站枢纽工程和输电线路进行了多次实地考察和充分论证。历经近1年的合同谈判,CETIC与柬埔寨工业矿产能源部(MIME)和柬埔寨国家电力公司(EDC)于2000年7月28日在金边正式签署了《实施协议》和《购电协议》。根据协议,CETIC以投资、修复、经营(BOT,Build,Operate,Trans/fer)方式,对基里隆一级电站进行融资、修复、建设、拥有、运营和维护,在电站特许经营期(自电厂商业运营日起30年)结束后,将该电站无偿移交柬埔寨政府。 电站原厂房和机电设备已完全损坏,主厂房里的水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助设备已无修复价值。经研究决定,主厂房在原厂址新建,所有水力发电设备,包括水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助系统的所有设备,都进行重新设计配置。电站主要参数为:装机容量2×6MW,额定水头363.00m,保证出力3.812MW,年发电量0.6419亿kW·h,年利用小时数5349h。 2机组设备简介 2.1水轮机 水轮机选用CJA734-W-136/2×12.5型双喷嘴冲击式水轮机,主要参数为:额定水头363.00m,额定流量1.95m3/s,额定出力6220kW,额定效率89.78%,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。水轮机为卧轴冲击式,主要特点如下: 1)水轮机转轮装于发电机轴上,依靠摩擦传递扭矩,顺时针旋转(从发电机向水轮机看)。两个直流喷管分别由机壳和机壳小盖支承,喷管前装有Φ450直管并通过Φ650/Φ450分流管与Φ650伸缩节及球阀相连。 2)喷管喷嘴口处装有偏流折向器,通过连杆机构与折向器接力器相连,接力器与调速器油压系统相连。偏流折向器与喷针的位置没有协联关系,在正常运行时不与射流接触,也不参与水轮机小波动调节,始终保持在全开位置,只在事故停机时投入,切断水流。 3)机组正常运行时,各工况的调节是依靠喷针运动来实现的,喷针的调节作用是由喷针接力器油压操作实现的,喷针接力器操作油管与调速器油压系统相连。喷针的开度指示由喷针反馈系统完成,从喷管内引出的恢复杆通过钢丝绳及连杆与调速器电反馈装置相连,电反馈装置向调速器发送位置信号。 4)在机壳上与喷管射流相反方向装设反向制动喷嘴,制动喷嘴由DN80液压操作阀控制,停机时作机组制动用,液压操作阀油源引自调速器油压系统。 2.2水轮发电机 水轮发电机为SFW6000-10/2130型3相凸级同步发电机,采用卧式、密闭自循环空气冷却结构,主要参数为:额定功率6MW,额定容量7.5MVA,额定电压6.3kV,额定电流687.32A,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。 发电机由定子、转子、主轴、导轴承、飞轮、空气冷却装置、油水管路等部分组成。定子机座为整体卧式结构,发电机轴为转子磁轭与主轴锻造为一体的实心轴结构。水轮发电机组为两支点结构,两个导轴承分别位于定子两侧,轴承瓦为筒式巴氏合金轴瓦。轴承润滑采用外循环方式,在主厂房内每台发电机组上游侧布置有外循环供油装置。空气冷却器两个,布置在发电机下面机坑中,冷却水管为T2铜管穿片结构。 2.3调速器 调速器选用武汉三联水电控制设备公司生产的CJWT2/1-4.0型微机调速器,额定工作油压4.0MPa。 CJWT型调速器是专为多喷嘴冲击式水轮机设计的,其主要特点如下: 1)在总体结构上,调速器为电气柜、机械柜、油压装置三位一体组合式,结构紧凑,便于安装布置及运行维护。 2)从控制原理上看,每个喷针接力器和折向器接力器各采用一套全数字式机械液压系统独立控制,取消了传统的机械协联、凸轮及复杂的连杆机构,结构大幅简化。 3)机械液压系统采用全数字液压技术,以电磁球阀作为电液转换元件,静态无油耗,抗油污能力强。 4)油压装置设自动补气阀组,提高了整机自动化水平。 5)电气部分以可靠性极高的可编程控制器(PLC)为控制核心,所有PLC本体的平均无故障运行时间≥30万h。 6)采用交直流双路电源供电,互为备用,无扰切换。 7)具有电手动调节功能及自动容错功能。 2.4进水阀 为保证水轮机安全可靠运行、机组检修时切断水流及机组调节系统失灵时保护机组,每台水轮机前装设有进水阀。进水阀为双面止水卧式球阀,采用接力器油压操作,球阀型号为QF500-WY-65,公称直径Φ650mm,设计压力5.0MPa。球阀上、下游侧分别设有检修密封和工作密封,活动密封环采用钢管的压力水操作。2套进水阀共用一套HYZ-1.0-4.0油压装置,额定油压为4.0MPa。 3辅助设备 3.1技术供水系统 技术供水系统主要用户是发电机空气冷却器和导轴承油冷却器。供水系统采用水泵集中供水方式,水源取自下游尾水,在主厂房右端水机副厂房下游侧设有取水池,通过联通管与尾水渠相连。设置KQL100-160型供水泵3台,其中1台备用,布置在供水设备室内。水泵出口设有自动滤水器,滤水器有自动排污功能,经过滤后的水由供水总管引至各用户。水泵采用轮换工作制,每台水泵配置1台软启动器,整个系统采用PLC控制。3.2高压气系统高压气系统主要供调速器油压装置和球阀油压装置用气,供气压力4.5MPa。设有2台SF-0.5/45型空压机和1只1m3、4.5MPa储气罐,空压机出口设有气水分离器。储气罐出气管上设有压力控制器,自动控制空压机的启停,整个系统采用PLC控制。 3.3透平油系统 透平油系统主要供机组轴承、调速系统和球阀操作系统用油。设有2只5m3透平油桶、1台KCB-55型齿轮油泵、1台LY-50型压力滤油机和1台ZJCQ-2型透平油过滤机。系统运行为手动操作。 由于本电站机组为小型卧式水轮发电机组,设备用油量较小,同时主厂房仅有一层,油管布置会影响厂房内的交通及美观,因此,主厂房内不设供排油管路。在油处理室设有活接头,机组设备供排油时,用软管与用油设备相连接。 3.4水力监测系统 水力监测系统包括全电站监测和机组段监测两部分。全电站监测项目有水库水位、拦污栅后水位、拦污栅前后压差及电站引用流量。根据购电协议要求,水库水位测量设有2套2311LT型投入式液位变送器,其中1套为主用,1套为备用(冷备)。拦污栅后水位测量设有1套2311LT型投入式液位变送器。在首部值班室设置1台SXJ水位监视仪,水位信号通过串行口通信方式传至电站中控室。电站引用流量监测采用UF-911型超声波流量计。机组段监测项目包括分流管进口压力、喷管压力、尾水位、冷却水压力和示流、水轮机和发电机振动、摆度等。水力监测系统中的主要量测项目均同时设有变送器,并与电站计算机监控系统相连。 3.5起重机 电站最重起吊件发电机转子重24.2t,起吊梁重3.5t。主厂房内设1台起重量32/5t,跨度14m电动双钩桥式起重机供机组安装、检修使用。由于电站主厂房在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距已定。本电站机组为卧式水轮发电机组,容量由原来的5MW增加至6MW,机组设备尺寸加大,机组间距明显偏小,发电机转子抽芯极为困难。为控制大车运行速度和主钩起升速度,确保发电机安装检修的安全,起重机的大车运行机构和主起升机构采用变频调速方式,变频器采用三菱原装进口设备。 4厂房布置 电站主厂房为地面式,在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距维持10.29m不变。主厂房净长32.85m,净宽14m(机组中心距上游柱边9.05m,距上游柱边4.95m)。电站最高尾水位高程?92.00m,据此确定主机间高程?95.00m,机组安装高程(机组中心线)?95.84m。主机间内上游侧布置有调速器、球阀装置和油压装置,下游侧布置机旁盘。左侧为安装场,长约10.4m,主要考虑机组大修时布置发电机转子、定子、水轮机转轮、机壳等。 主厂房右侧水机副厂房内布置有透平油罐室、空压机室、技术供水设备室。电气副厂房布置在主厂房左侧和下游侧,左侧副厂房内布置有中控室、继电保护盘室、通信室、电气试验室、低压配电室等,下游侧副厂房内布置有6kV中压配电盘、励磁变压器、厂用变压器及柴油机室等。 5结束语 基里隆一级电站修复工程是我国第一个B0T项目,2001年4月2日正式开工建设,2002年5月完工并投产发电。基里隆一级电站的修复对促进柬埔寨战后经济发展,增进中柬双方友谊,以及对我国全方位对外贸易格局的形成,都具有重要意义。 机械设计论文:论应用CAD技术的现代机械设计 论文关键词:机械设计;CAD技术 论文摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。 1 CAD技术的发展 CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puter Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS)集于一体。 产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。 以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。 2 三维CAD技术在机械设计中的优点 通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点: 2.1 零件设计更加方便 使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。 2.2 装配零件更加直观 在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。 2.3 缩短了机械设计周期 采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。 2.4 提高机械产品的技术含量和质量 由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。 3 CAD技术在机械设计中的应用 3.1 零件与装配图的实体生成 3.1.1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。 对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。 3.1.2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。 3.2 模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。 一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。 3.3 机械CAE软件的应用 机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。 4 CAD前沿技术与发展趋势 4.1 图形交互技术 CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。 4.2 智能CAD技术 CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。 4.3 虚拟现实技术 虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。 机械设计论文:关于多媒体教学在机械设计制造课堂的实践 论文摘要:多媒体因其声像并茂,对提高教学效果有很大作用,在课堂教学中越来越普遍,也越来越展示出其强大的生命力。但从目前大学院校多媒体教学环境来看,多媒体机械设计专业教学开展还存在一些问题。本文就相关情况进行了研究,并提出相应的对策。 论文关键词:多媒体教学 专业课 机械设计 对策 对大学院校而言,培养的机械设计与制造的专门人才,就要着眼于培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 随着信息化建设的不断进步,多媒体教学已完全在各种教学中展开。机械设计教学更多注重的是空间、理性、科学和前沿,多媒体在教学中所起的作用已不仅仅是一个辅助工具,传统的教学方法已经不能很好地适应教学内容和教学节奏的需要。以考试成绩来衡量学生水平的终结性评价,不受学生的欢迎,评价机制有待完善。所以我们有必要加强多媒体技术与机械设计课程的整合,使学生从传统教学方法中的视觉单一模式互动向视觉、触觉、听觉等多模态发展,转变为空间概念。真正形成以学生为中心,发挥学生的主体作用,使学生在课堂学习中,朝着个性化和自主学习的方向发展,真正成为学习的丰人。 1多媒体机械设计教学的主要问题 目前,教育在我国无论从数量还是从规模上来讲,都达到了空前。然而,教学质量的高低,直接关系培养人才的质量。客观地讲,当前大学院校机械设计教学其中最突出的教学矛盾就是教学模式、教学方法不够灵活。具体地讲还在在以下问题。 1 1被动接受新技术的应用 因为种种原因,个别老师对多媒体教学缺乏深刻认识,甚至认为多媒体教学费时费力费工不讨好,是花架子,好看不管用,心里不同程度存在排斥心理,导致对多媒体教学模式不愿意做出更多的学习和没有兴趣,不愿意尝试,更不说付出努力和付出辛苦。这种心态,直接导致了多媒体教学质量不高。 1.2变“人灌”为“电灌” 个别授课老师错误地认为:多媒体教学,就是把以前的“黑板加粉笔”变成“电脑加屏幕”,在教学方法上看起来全用了多媒体教学,但在教学手段上仍然沿用了旧的教学模式,没有起到把多媒体手段引入机械设计教学课堂的初衷。这种盲目、机械地多媒体教学手段,不但不能真正起到有效的教学效果,克服传统教学的不足,还会给多媒体教学的发展带来负面的影响,反而影响到教学效果。其实这种现象的根源,在于老师对教学效果的认识不足,是一种“形而上学”的教学。 2实现机械设计课堂多媒体教学的可能性 根据目前我国教育的实际情况,进一步深化机械设计教学改革,推广实施多媒体教学模式,并通过改革全面提高机械设计制造教学水平和广大学生的机械设计实际综合应用能力的条件基本具备,而且也具有实现这一转变的可能。 (1)对机械设计制造教学的重要性各方已达成思想共识。广大院校领导和老师对推进机械设计教学改革的重要性都有深刻的认识和体会,并已尝到甜头,干劲更足。同时,学生普遍要求和接受机械设计课堂更多采用多媒体教学。这些因素,为我们机械设计的多媒体教学改革奠定了良好的思想基础。 (2)随着教育投资的增加,教学信息化设备的硬件设施越来越完善。这些年,随着我国社会经济的发展,国家加大了教学信息化建设,硬件设备得到了普遍加强,有些甚至达到了全球领先水平。大学院校普遍都建设有校园网,多媒体教室等,为计算机和校园网上学习机械设计课程提供了硬件技术条件。 (3)基于计算机和网络的机械设计制造教学软件已逐步配套。经过多年的发展,社会各方投入了相当的精力和技术设计了机械设计课堂教学软件和个人自学辅助软件,为推动以机械设计的多媒体教学改革提供了丰富的软件支持。 3积极应对机械设计多媒体教学的对策 多媒体教学与传统课堂教学,并不是矛盾的,而是互促互长的统一体。对教学来讲,最重要的就是整合。整合是网络信息技术与机械设计课程整合研究的核心问题,整合后网络信息技术将成为整个课程系统的一个有机组成部分,而不是可有可无的辅助工具。对认识上的误区和操作层面的一些问题,必须正确认识并在实践中注意解决。对教学中是否应用,如何合理科学地应用多媒体教学技术,确保教学效果的落实才是最根本。 (1)根据机械设计教学的需要,决定是否使用多媒体。把多媒体教学引入机械设计课堂,从手段上来讲,是为了“活化教材”,创造较为真实的教学环境,如果过多使用甚至会起到相反的效果。教学效果如何,并不是说多媒体手段越多效果越好。多媒体教学,从某个层面来讲,是体现的人机。对话,然而,人与人之间的对话,是最好的沟通手段。如果在教学环节中,授讲老师过多应用多媒体,就会使课堂教学成为老师对电脑的操作和学生观看演示的过程,这样的话,多媒体辅助教学的初衷就会受到了扭曲,这也违背了教学的规律。 (2)适度取材,注重多媒体课堂的“人文关怀”。多媒体本身是作为一种教学辅助工具引入机械设计教学的,其本身不带任何的感情色彩,要使课堂教学生动起来,就需要更多的人文关怀。作为教学的主导方,教师在应用多媒体进行机械设计教学时,面对海量的信息,必须结合各方实际快速作了抉择,通过其他手段表现出更多的亲和力和学生的可接受性,这样才能起到事半功倍的效果。 (3)多媒体模式与传统模式充分交融。多媒体教学是利用现代信息技术带动教学内容、教学方法和教学手段的全面改革,然而,多媒体教学只是一种在效的教学辅助手段,并不能完成取代传统的教学模式。因此,在机械设计教学中,我们不能完全依赖多媒体技术,只能是充分利用并与传统教学模式有机结合,只有这样,才能使做到张弛有度,互促互长,取得更好的教学效果。 4结语 机械设计教学模式的改革是机械设计制造教学改革的重点,机械设计制造教学模式的改革应使机械设计制造朝着个性化学习、主动式学习方向发展,应体现机械设计教学的实用性、趣味性,在技术上应是可操练,可实现和易操作的,应充分强调和发挥教师和学生两方面的积极性。改革的突破口是由以教师为中心的传统课堂教学模式转变为以学生为主的多媒体教学模式。 在多媒体环境下,我们要实事求是,正确对待,结合教学需要,保留吸收传统教学模式中的优良部分,充分发挥新旧两种机型模式的优势,确保教学质量稳定提高,这才是根本。多种教学模式的综合应用不仅是可行的,而且成效十分显著。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。
自动控制论文:浅谈自动控制理论实验教学研究 论文关键词: 自动控制理论;实验教学;创新能力 论文摘要: 对当前自动控制理论实验教学方法与实验仪器进行分析,提出教学方法和教学仪器的改革措施。通过开设新的实验内容和研制新的教学仪器,使学生更好地完成自动控制理论实验的学习任务,提高学生的综合能力和创新能力。 “自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基础课,具有较强的理论性,与前续课程联系紧密,知识面广,学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后续专业课的掌握打下良好的理论基础,而且能在今后从事专业工作时,直接运用它去分析和解决实际技术问题。对于工程实践具有重要的指导作用,受到人们的广泛重视。在本课程的教学中,实验教学对理论知识的理解、掌握、巩固具有重要的作用。 1 当前实验教学的不足 长期以来,传统的实验教学被一种固定的模式所束缚,教学内容陈旧,教学方法呆板,在一定程度上限制了学生的主动性和积极性,难以激发他们独立分析问题、解决问题的兴趣和激情,没有体验过从失败中自己寻找成功之路的经历,抑制了学生个性的发展,这样不利于对学生创新能力的培养[4]。 1.1 实验内容固定 传统的实验主要是按章节进行验证性实验,实验仪器功能固定,实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行, 学生被束缚在验证性实验中,对出现的相关问题缺少系统、多角度的分析,不利于学生创新能力的培养。 1.2 实验时间限制 一般的实验都要求在实验室2个学时内完成,学生很难全面深入地把握实验主要内容和方法,对实验的目的、实验原理无法理性地理解,更别提实验中出现故障的排解分析,限制了学生的设计和创新,不利于锻炼学生的综合能力。 1.3 实验仪器制约 实验仪器过于固化,仪器设置上未给学生留下设计性和探究问题的空间。仪器组成以理论验证为主,缺少实际控制系统各环节,特别是反馈部分的传感部分,更不具备跟随学科发展而开拓新实验的延伸性。 1.4 实验方法落后 实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节,缺乏系统的综合性、设计性和研究性实验环节,以及缺少在利用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要完成连线操作、数据记录等简单的工作。 2 实验教学改进 针对目前实验教学的现状,摒弃以往按部就班完成指定实验步骤操作验证形式,按照学生对科学的自然认知进度设置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次,从简到难,逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习,逐步走向从问题出发的探究、创新。同时,研究新的实验教学仪器,开发配套软件,保证实验硬件满足新环境下的要求。结合灵活的教学仪器改变教学方法,充分调动学生动手的积极性,引导其创新。 2.1 实验内容设置 开设不同层次的实验内容,既要满足实验教学的验证、演示等基本功能,又要激发学生的兴趣。 基础实验:根据给定实验任务、方案和步骤,选择并完成一定数量基本实验;同时,通过调整实验参数得到不同结果,增加思考空间。 综合实验:将各个基础实验环节有机结合在一起,各课程之间关联内容综合。 设计实验:以任务的形式,给定实验题目,允许学生按照自己思路选择设计性实验内容,引导学生学会设计和研究的方法。 创新实验:自行命题实验,将学生的构想通过仪器现有功能模块来实现,在探究式学习中培养学生创新能力。 2.2 实验仪器的改进 根据实验内容的要求,开发适合本专业的教学仪器。仪器具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器模块等基本功能,还结合工程实际将传感器引入反馈环节,增加执行器件,构成完整的闭环系统。避免教学仪器箱只能完成信号源作为激励,控制环节构成系统的不足。同时,仪器上的控制效果通过便于观看的形式展示出来,让控制过程可视化。仪器要预留出扩展接口,便于在实验中添加新的模块。仪器在结合计算机完成实验的同时,又能独立完成实验内容,实验配套软件要能对硬件平台对的实验内容进行仿真和虚拟实验。学生可以根据测试参量的不同选择相应的传感器,完成非电量到电量的转换,对信号进行处理,结合控制理论完成创新性、设计性的实验。 2.3 实验方法的转变 1)以学生为主体,开辟新知识领域,重视实践能力的锻炼;2)培养学生的综合能力;3)科学知识和实验能力培养上,建立系统、科学且开放的实验教学体系,注重课程之间纵向和横向的联系。 结合开发的教学仪器,在实验方法上除了基本的验证性实验,其他实验按任务的形式给出,不对学生做过多的限制,留出学生思考、动手、创新的空间。充分利用计算机的计算、分析功能以及仪器配套软件(采用数学工具matlab编写的程序)在实验前完成必要的仿真分析,让实验有的放矢,理论指导实践。实验既做到软硬精密结合,又能相互独立,两者相辅相成。克服当前实验中仪器平台不能脱离计算机,配套软件不能独立工作,学生只能在实验课中有限的时间内完成实验的不足,让实验内容通过软件可以在任意计算机上完成。 3 总结 对当前实验教学过程中存在的问题进行分析和总结,从实验内容设置、实验仪器、实验方法3个方面提出改进方法。自动控制理论来源于实践,反过来指导实践[5]。结合当前人才培养的趋势,理论联系实际,提高学生实践能力,在实践中发现问题、解决问题进而培养创新能力。 自动控制论文:细论钢厂行车自动控制系统的改造 摘 要:行车作为物料搬运机械,应用十分广泛,钢厂物料搬运尤其依赖行车。对钢厂中行车的应用及控制系统进行研究分析后,利用 plc 在行车的运行控制系统中对继电接触器的代替,以及变频器对调速系统进行改造,提高工作效率,取得预期效果。 关键词:可编程逻辑控制器(plc) 变频器 行车 1 前言 行车作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展,我国行车制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面,不断积累经验,不断改造,推动了行车的技术进步,但在实际使用中,结构开裂仍然时有发生,究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。因此,除了机械上改进设计外,改善交流电气传动,减少起制动冲击,也是一个很重要的方面。由于传统行车的电控系统采用交流绕线式转子回路串接电阻进行有级调速,致使机械冲击频繁,振动剧烈,因此电气控制上应采用plc及平滑的无级调速是解决问题的有效手段。 2 改造前设备现状 一炼钢行车主钩起重15t、副钩3t,现因该设备使故障率较高对其进行电气改造,行车机械配置: 主钩:起重量:15t;电机型号:yzr315m-10,63 kw; 副钩:起重量:3t;电机型号:yzr250m-10,30 kw; 大车:电机型号:yzr180m-8,7.5kw两台; 小车:电机型号:yzr160m2-6,3.7kw。 3 存在的问题 传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线式电机转子串电阻的方法进行启动和调速,继电-接触器控制,这种控制系统的主要缺点有: (1)由于起重设备工作环境相对差,工作任务繁重,电动机及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。 (2)继电-接触器控制系统可靠性差,操作复杂,故障率高。 (3)转子串电阻调速,机械特性软,负载变化时转速也变化,调速不理想。所串电阻长期发热,电能浪费大,效率低。 4 改造需求 采用行车控制上使用成熟且先进、稳定、可靠的变频调速控制系统,能延长电机使用寿命,对电网波动小,启动调速平稳且启动力矩大。 采用plc集中控制,可根据工艺及时调整控制方式,布线精简,维护方便。 采用文本显示器,能实时监控行车运行状态及故障指示,便于迅速检修及排除故障。 该系统备件通用性强, 不需储存特殊备件。 5 改造方案 根据上述现场设备实际情况及改造需求,本方案采用技术先进可靠的西门子plc作为主控制器,abb变频器作为主提升、大小车的无扰节能调试控制单元,同时在操作室配备西门子文本显示单元实时显示行车运行状态和故障信息。图1为行车改造示意图。 图1 行车改造示意图 说明:图中控制柜布置西门子plc控制器和主提升、大小车变频控制器;电阻柜放置应急旁路时主提升、大小车的电阻;操作室操纵台为对主提升、大小车、电磁铁控制;监视屏箱为操作室操作员对行车状态及故障检测的信息指示屏。 图2 行车的plc控制系统 说明:行车的plc控制系统主要负责主提升、大小车的控制,限速保护,行走限位开关等。 主提升电机的采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制主提升电机的升降功能,应急情况下由旁路接触器控制主提升电机的升降。 大车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制大车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制大车电机的行走。 小车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制小车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制小车电机的行走。 6 改造措施说明 本方案以系统运行安全可靠、器件配置经济、操作简单实用为原则,对原有行车进行改造,具体的安全保障及设备器件改造方案如下: 增加主钩、大车、小车行走进行变频器。带应急旁路,电阻器配套不锈钢电阻,平衡切除。使用操纵杆(操纵杆四个方向都为三档),操纵杆每移动到一个档位,都送出一个开关信号(干接点)到s7-200的plc系统,plc根据不同的输入档位来控制大车或小车的运行速度或方向。操纵杆分左操纵杆和右操纵杆;左操纵杆有前后三档控制主提升的升降,按照操作手柄的前进 或后退控制提升机逐级提速下降或上升,左右档控制电磁铁,手柄的中间位置为停止档。右操纵杆分左右三档和前后三档,左右三档分别为大车左右行走三档速度,前后三档为小车前进后退三档速度,中间位置为大车和小车的停止位。 为了提高该行车系统的人机交互性,在驾驶室内便于驾驶人员观察的地方安装一台西门子的文本显示器,可以更直观的了解行车运行情况及故障情况。当行车运行异常或出现故障时,文本显示器通过文字的方式来提醒操作人员和维护人员进行故障判断,减少了维护人员查找故障时间或系统带故障运行。 由于现场环境比较恶劣,为了提高电气设备运行稳定性和延长设备的使用寿命,控制柜体采用全密封方式设计,电缆进出线采用下进线,进线采用电缆锁头对进出向电缆进行密封,使柜体防护等级达到ip43以上。考虑到行车设备需要维护时,维护人员需频繁对控制系统进行电源分合闸操作,在配电柜门上安装总电源断路器的操作手柄,维护人员不必打开柜门便可对系统送电或断电,可减少由于频繁打开柜门而导致太多灰尘进入配电柜内;在检修柜内器件时,只有在断路器断开的情况下才能打开柜门,防止柜内带电检修或检修完成后,检修人员忘记关上柜门而离开了现场,因为只有关上柜门后才能合上断路器为行车送电运行。为了提高行车操作的合理性,在驾驶室的操纵台上配有类似于机车启动的电源启动钥匙开关,当钥匙拔出取走后,非专业人员将不能启动行车电源,保证了行车操作的专业性。 在行车桥架两端焊接大车左右限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车导轨方向行走到左端或右端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使大车停止,防止大车左右行走超出限位后造成机械碰撞。 在行车小车桥架两端焊接小车前后限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车小车桥架轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车小车桥架导轨方向行走到前左端或后端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使小车停止,防止小车前后行走超出限位后造成机械碰撞。 为了保证提升机安全运行,防止由于电气控制上的失控而造成提升物体超速下落,在提升机的电机上安装限速开关,当提升电机失控或受外界重物牵引导致电机转速超过1000转/分时,提升机限速开关动作并发出报警信号,plc停止提升电机的运行状态,同时提升电机制动器抱闸,防止电机超速或物体掉落带来的危险。 在提升机提升重物时,提升高度是不能超出钢绳的提升上限,如果由于操作人员操作失误或上升控制失控,到达上限后未能及时停止提升,提升卷扬机将继续对钢绳收卷,而钢绳下端的抓斗受机械卡住停止上升,在这种情况下很有可能将钢绳拉断造成抓斗及提升重物下落。为提高生产安全保障,在卷扬机末端安装钢绳收绳限位开关,限位开关是根据钢绳卷筒的变比一般为80:1,当抓斗和重物提升到上限位时,设定好的收绳限位开关动作,提升机停止提升,提升电机制动器抱闸,防止提升机继续提升造成的安全事故。 在行车桥架上两端的检修门上各安装一个限位开关,防止行车有相关人员在行车桥架上对行车检修或维护时,驾驶人员在不知情的情况下对行车进行操作。如果行车桥架上有人在工作,桥架两端的门打开,此时大车电机、小车电机和提升机将不能运行,同时制动器处于抱死状态。 在驾驶室的门上安装限位开关作为行车可驾驶操作的前提条件,用于防止由于操作员不遵守操作规程或粗心大意造成安全事故。例如防止驾驶员进行工作交接时,一个驾驶员准备上下驾驶室而另一个驾驶员在操作大车,容易对正在上下驾驶室的人员造成伤害,或者驾驶室的门没有关好也可能造成安全事故。如果驾驶室门限位开关动作,行车将停止运行,大车电机的制动器将自动抱闸,为驾驶人员提供安全保障。 为保证系统操作的有序性和可靠性,所有主回路的接触器继电器都通过plc的do点输出控制,这样可完全杜绝操作人员违章操作或误操作。主回路中采用正反转接触器实现电机换向,实际操作中操作者为了对吊件准确定位,频繁采用反接制动(俗称打反车),切换电流大,接触器和电机工作状态恶劣,设备检修维护费用非常高。 7 效益分析 变频改造后因变频节约电费计算:每天行车运行于变频实际约15小时 变频器节电为40%即:节约电费=0.5元/kw·h 自动控制论文:燃气锅炉自动控制系统实现与应用 摘 要:武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控dcs控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明,该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。 关键词:锅炉自动控制;燃烧双交叉控制;fsss控制系统 1 概述 锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能,并通过传热设备把热量传递给水,将水转变为过热蒸汽,过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉,锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电,部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。 锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统,控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能,汽包水位自动控制调节功能,炉膛负压控制调节功能,锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能,锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。 2 系统介绍 2.1 燃烧系统 锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成,分三层,每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器,共12个,用于监视炉膛火焰的持续性及大小,在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个,每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀,通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度,并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。 2.2 汽水系统 锅炉汽水系统流程如下:除氧器高压给水泵省煤器预热锅炉汽包生成不饱和蒸汽i级过热器i级过热器集箱喷水减温器ii级过热器ii级过热器集箱生成饱和的过热蒸汽用户。 2.3 烟风系统 空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风,热风送至烧嘴与煤气混合燃烧,生成高温烟气,烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放,并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。 3 系统配置 锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成,下位控制系统实现了l0级(现场控制设备级)与l1级(基础自动化系统级)间的网络连接,并预留l2级(过程控制计算机系统级),上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。 4 控制功能 4.1 燃烧控制系统 锅炉燃烧自动调节的基本任务,是使燃料燃烧产生的热量,适应蒸汽负荷的要求,且要保证燃烧经济和锅炉运行安全,为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。 4.1.1 对空气和燃料的控制 锅炉用水经省煤器预热后,注入锅炉内,在进水管道内,进行流量、温度、压力测量,送至调节器。在这一调节器中,通过减法器计算出温度差,将前面所测得的流量乘以温差,即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路,温度调节电路将它在与人工设定值水平sp之间进行控制计算,将输出信号作为结果输出,将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中,作为燃料流量的设定值,与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值,做一差值计算,从而调节燃料控制阀的大小,进而进行热量控制。 4.1.2 燃烧双交叉控制 双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的燃烧效率,同时也减少了排烟对环境的污染。 双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路,以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统,加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化,以维持炉温在给定值上,而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。 4.2 汽包水位控制 锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的,适用于蒸汽量小于4t/h的燃气 锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号,任何扰动引起的水位变化,都会使调节器输信号发生变化,改变给水流量,使水位恢复到给定值;蒸汽流量信号是前馈信号,其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作,改善蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个信号配合,可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化,所以给水流量信号作为介质反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用。 4.3 炉膛负压调节 炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度,保持炉膛负压在-20~-10pa的微负压状态,保证锅炉安全燃烧。引风机停止后,其风门执行机构需自动关闭。 4.4 锅炉送风自动控制 送风自动控制的目的是:使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时,自动投入合适的风量,以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力,进而达到最高的锅炉热效率,烟气含氧量作为总风量的修正值,通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。 4.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节 过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内,并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置,通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度,保证集汽集箱中蒸汽温度在430~450℃范围内。 4.6 锅炉炉膛安全监控系统 锅炉炉膛安全监控系统(fsss)是锅炉安全运行必不可少的设备,负责燃烧器管理和燃料安全。它能在锅炉启动、停止和正常工作等运行方式下,对锅炉燃烧器的主要参数进行连续监测和管理,通过联锁程序使燃烧设备按照既定的合理程序完成必要的动作以保护锅炉炉膛及燃烧系统的安全。 4.6.1 炉膛吹扫 在任何燃料点火发生以前(冷启动或锅炉燃料跳闸指令发出之后),锅炉吹扫是必须完成的。要开始炉膛吹扫,必须满足和维持下列许可条件:a.风量 30%额定负荷风量;b.系统电源正常;c.汽包水位正常;d.任一送风机运行;e.任一引风机运行;f.火检无火;g.所有燃气阀关闭;h.无锅炉跳闸指令。 当所有的炉膛吹扫许可条件满足后,吹扫允许指示灯亮,按下炉膛吹扫按钮,将开始5分钟吹扫。如果在吹扫过程中有任一个吹扫条件不满足,吹扫自动停止,吹扫中断指示灯亮。如所有吹扫许可条件一直满足,则5分钟后炉膛吹扫完成。一旦吹扫完成后, mft信号复位。 ①主燃料跳闸(mft)及首次主燃料跳闸原因指示 当下列任何一个主燃料跳闸条件(严重且紧急的情况)出现,发出的锅炉主燃料跳闸指令, 将所有锅炉燃料切断。在crt监控画上将有首次燃料跳闸原因显示。a.引风机全停;b.送风机全停;c.手动紧急停炉;d.炉膛压力高-高(三取二);e.炉膛压力低-低(三取二);f.汽包水位高(三取二);g.汽包水位低(三取二);h.全炉膛火焰丧失;i.燃料丧失。 ②全炉膛灭火 全炉膛灭火是指给燃气停止供应5s后,且下列条件均满足:a.底层:火检没有火焰(4取3);b.中层:火检没有火焰(4取3);c.顶层天然气层:火检没有火焰(3取2)。 ③燃气母管快关阀开关控制 在正常点火前,或当mft跳闸继电器复位后,在程控方式、燃气压力正常、所有燃气角快关阀以及角点火快关阀全关闭的前提下,可以开启燃气母管快关阀。在下列条件下,将取消“开燃气母管快关阀”指令,并且自动关闭燃气母管快关阀:a.mft跳闸;b.按下“关”按钮;c.燃气压力低超过5秒且有燃气角快关阀开。 ④燃气点火允许条件:a.燃气母管快关阀开到位;b.无mft;c.燃气压力正常;d.燃气角快关阀关位;e.点火快关阀关位;f.火检冷却风压正常。 5 监控功能 该工程上位控制系统通过浙大中控dcs控制软件实现,在画面上可显示锅炉生产设备的温度、压力、流量,历史趋势,报警、完成各阀门、设备的操作,完成煤气、助燃空气的调节阀的操作,各系统的手自动切换、操作。 6 应用效果 通过本系统的成功投运,有效的提高了能源的利用率,保证系统的安全运行,出水温度稳定,升温速度快,调节及时,超调小,波动小。 自动控制论文:试析PLC在天然气调压站自动控制系统中的应用 [摘 要]作为城市供气系统的枢纽,天然气调压站控制系统的工作效率将会直接决定调压站的供气水平。为了有效应对经济发展对天然气的巨大需求量,做好天然气调压站的用气量管控工作,采用自动控制系统成为了天然气调压站发展的必然选择。本文简要介绍了天然气调压站的运行原理,而后重点探讨了plc在天然气调压站自动控制系统设计中的应用情况。 [关键词]天然气调压站;自动控系统;plc;系统设计 1.前言 城市规模的扩大和社会经济发展以及出于环境保护的考虑,大范围推广天然气已经成为了推动城市发展的最佳选择。但是日益复杂的供气方式和用气方式使得天然气调压站如果继续采用传统的管控系统则很难满足现实情况的需要。在天然气调压站中积极应用自动控制系统,能够实现实现天然气调压站控制和调度的自动化、值守的无人化以及供气的安全化,不仅能够缩短应对突发事件的反映事件,而且能够有效减少能源和资金的浪费,最终实现经济效益和管理效益的提升。 2.天然气调压站功能与调压回路自动切换原理分析 2.1 天然气调压站功能简介 天然气调压站是天然气管网监控系统的重要构成部分,除了调压站之外,天然气管网监控系统还包括调度中心计算机管理系统、数据通信网络系统以及区域调压站等。天然气管网监控系统具有高度的集中性和统一性,它能够对处于各个位置的下属功能单元进行分散控制。中高压调压站的功能主要体现在如下几个方面:监控并管理站内的各种智能仪表、工艺设备,向调度控制中心传递各种信息,执行调度控制中心的各种指令。在具体实践中,中高压调压站的工作内容主要包括平衡控制管网负载、依照用户用气情况调节供气量、调节管网远程压力、数据上传、指令执行以及限流等。 2.2 天然气调压站调压回路自动切换原理分析 调压回路自动切换原理,简单而言,就是利用了各个调压器的压力设定差异。具体来讲,如果主回路的工作调压器的压力设定为3.33 mpa,那么,监控调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微高出一些,一般设定为3.46 mpa,相应地,备用调压回路的工作调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微低出一些,一般设定为3.25 mpa,即,监控调压器压力设定(3.46 mpa) 主回路工作调压器压力设定(3.33 mpa) 备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa)。 天然气调压站在常规工况之下,压力调节的职责由主回路工作调压器完成,其出口压力被设定为3.33 mpa,主回路的监控调压器则保持着全力开放状态;假设因为某种原因导致主回路工作调压器出现故障,无法正常工作,那么工作调压器会处于全力开放状态,其出口压力被设定将会在短时间内提升至3.46 mpa,压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给监控调压器,此时监控调压器开始对压力调节负责;假设同样因为某种原因导致监控调压器出现故障,也无法正常工作,下游压力将会继续升高,一旦压力提升值超过了主回路切断阀门的压力设定(一般为3.83 mpa),则主回路切断阀门会对供气进行切断处理,而此时的下游用气仍在继续,会逐渐降低主回路的压力设定值,并降至备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa),压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给备用调压回路工作调压器,此时备用调压回路工作调压器开始对压力调节负责。为了确保天然气安全管控的万无一失,备用调压回路工作调压器也配套有监控调压器,如果备用调压回路工作调压器因为故障等原因无法正常工作,则监控调压器也会依照预设程序接手压力调节工作。由此可见,各个调压器的压力设定差异能够使得调压器在故障情况进行自动切换,当然,这需要可靠的控制系统。 3.plc在天然气调压站自动控制系统中的应用 3.1 硬件方面 为了确保天然气调压站能够在经济、可靠、安全的最优条件运行,天然气调压站自动控制系统必须要能够有效担负起实时动态监控、采集、处理调压站各个关键部位参数,并能够及时作出正确决策的使命。我们知道,天然气调压站所涉及的各种控制参数非常之多,例如,电动球阀、切断阀、回讯器、气体泄漏警告、进出口压力差和阀门位置、进出口温度、进 出口压力等等。以上这些数据都需要中心控制系统进行认真地分析和对比,确保数据精准可靠。为此,在plc控制器的选择方面必须要坚持参数修改灵活、使用维护简便、具有较强抗干扰性和执行功能的原则;此外,为了确保系统功能的完善有效,在功能模块的配置方面应该科学合理。总而言之,天然气调压站自动控制系统的硬件构成应该包括如下几个部分:cpu、plc、i/o处理功能模块、电源、执行机构、信号变送设备、液晶触摸屏。 3.2 软件方面 本系统通过对调压站参数进行实时采样,经plc 进行运算处理,来判断系统的状态。当系统处于正常运行状态时,上传并实时显示调压站参数,通过对现场阀门的自动控制实现对天然气出口压力的动态调节,保证了天然气的稳定供应;当系统出现异常时,经声光报警和显示屏字幕闪烁两种方式发出报警信号,并作用于相应的执行机构,实现天然气调压站的自动运行。系统软件设计主要是模拟量的采集处理和与智能总线仪表的通信两大部分。模拟量的采集处理部分包括压力、温度和压差经过变换器输出的电流信号。虽然模拟量输入模块内部自带有模拟量滤波功能和采样数值设置,但是为了使显示值更加稳定,程序设计时使用了算术平均滤波法,以实现对一般随机干扰信号进行滤除。 智能仪表采用 modbus 协议通过双绞线与 plc通信,modbus 是应用于电子控制器上的一种常用协议。控制器能设置为两种传输模式(ascii 或rtu)中的任何一种在标准的 modbus 网络通信。本系统根据仪表的要求,选择了 rtu 方式。通信接口为半双工接口程序的关键是避免在通信端口上同时发送和接收。按照本系统中通信采用的这种编程模式编写自由口通信程序可以有效避免因同时发送和接收造成的通信冲突,从而保证程序的正常运行。 4.结束语 总体而言,先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度,无人职守,保证安全供气,节约能源与资金,加快紧急事件反应时间,减少不应有的损失,实现现代科技与科学调压的有机结合。实际应用实践经验证实,本文所设计的天然气调压站自控系统不仅具有较高的安全型、稳定性、可靠性、抗干扰性,还具有较高的性价比,提高企业的经济效益和管理水平。 作者简介 刘垂祥,男,江西萍乡,江西省投资燃气有限公司,助理工程师研究方向 从事城市燃气运营与管理 自动控制论文:发电厂自动控制系统(装置)Y2K问题测试探讨 【摘要】 针对发电厂 计算 机自动控制系统(装置)2000年 问题 (y2k问题),阐述相应的测试 方法 、步骤及分类,认为应根据不同的测试对象,采取不同的测试方法和步骤;无论测试对象如何,一些测试方法是基本的,具有一定的共性。 【关键词】 发电厂 自动控制系统 2000年问题测试 发电厂y2k测试所涉及的对象一般有:(1)计算机自动检测装置或检测系统,包括测量仪器仪表和有关的检定系统等;(2)计算机控制装置或系统,包括plc、单回路/多回路调节器和监控系统;(3)其它计算机自动控制系统(设备),如分散控制系统(dcs)。对于不同的测试对象,应根据其具体运行情况及相应功能,采取不同的测试方法和步骤,才能最有效地测试不同对象的y2k问题。但无论对象如何,有些测试方法是基本的和共性的。本文从发电厂y2k问题测试方法、步骤、需选时间点段及发电厂y2k问题分类等几方面进行讨论。 1 测试方法 对于发电厂计算机自动控制系统(装置)y2k问题,一方面要测试系统能否顺利跨越2000年,能否识别非法和无效日期,所有日期显示是否正确;另一方面,更要测试系统在2000年前后能否稳定运行,功能是否正常,会不会引起误报警乃至保护误动作等。对于不同测试对象,应有不同的测试方法。 1.1 自动检测仪表 对自动检测仪表进行y2k问题测试,一般最好用离线测试法,即用备品备件外接信号源来对其进行测试,以免在测试过程中产生干扰信号, 影响 整个系统运行。 1.2 plc和控制器 首先应根据该plc或控制器对系统的影响程度,决定进行离线还是在线测试。但有相当一部分plc和控制器可能没有日期和时间设置功能,无法进行直接测试。在这种情况下,应分2 步进行:第一,若该设备有源代码,应对源代码进行 分析 ,确定 应用 软件何处用了时间功能,如定时器等;判断这些时间功能是由实时时钟或系统时钟产生的,还是由计数器或脉冲产生的。若是由实时时钟产生的定时,可能有y2k问题;若是由计数器产生的定时,软件本身应不会有y2k问题。第二,应对该控制器的硬件电路进行分析,确定硬件电路是否有备用电池和实时时钟rtc芯片等。若没有这些芯片,硬件本身应没有y2k问题。如果以上2 步都有明确结论,就可确定该设备是否有y2k问题。 对于类似单回路/多回路调节器的控制器,可直接测试其控制功能是否正常,也即对控制器硬件和应用软件同时进行y2k问题测试。对于由 工业 控制计算机构成的控制器,应首先对工控机本身进行测试,再对应软件(如控制软件等)进行测试。对于plc,先用编程器对plc本身进行测试,再对应用软件进行测试。需注意的是,用编程器修改的是plc本机的日期及其时钟,而非编程器日期。 1.3 监控系统 监控系统由上位机和下位机构成,或由人机接口mmi加plc构成。首先应根据该监控系统对整个系统的影响程度决定是进行离线测试,还是进行在线测试。监控系统的y2k问题测试分2 大部分,即下位机测试和上位机测试。先对下位机进行测试,方法与1.2节所述类似;再对上位机测试,包括上位机本身和应用软件测试;最后,对上位机和下位机同时进行测试,测试系统运行有无异常、功能是否正常。 1.4 dcs系统 dcs是整个发电机组监控的神经中枢。为保证安全,在进行dcs测试前,应确保机组已停运。对于dcs,应首先进行单项测试,再进行系统测试,确保整个dcs不受y2k问题影响。(1)dcs单项测试。先进行单个控制站、工程师站操作站的硬件和操作系统是否存在y2k问题及其严重性,再对工程师站、soe、控制站的各种应用软件及其功能进行测试,如工程师站组态功能是否正常、soe事件记录功能是否正常、控制站的数据采集和控制功能是否正常。(2)dcs系统测试。单项测试后,为确认dcs控制站、操作员站和工程师站等单元间的接口、dcs数据库(包括实时数据库和 历史 数据库)、dcs监控和保护系统等的y2k问题,应进行dcs系统测试。测试前,先找到dcs主时钟,通过修改主时钟时间对dcs进行系统测试,在各个关键时间段上考察dcs功能是否正常。必须进行测试的功能模块有:保护、控制、操作、显示、事件记录、报警、打印、趋势、组态、报表和上载/下载等。 2 测试步骤 为尽可能减少对整个系统运行的 影响 ,保证设备安全,测试前应认真、仔细地做好安全措施,包括现场安全措施、测试设备软件备份和系统设置备份等。(1)测试前,准备好系统启动盘和软件安装盘等;(2)测试 过程中,记录所有测试数据和过程;(3)测试完成后,恢复系统及其设置,包括恢复系统日期和其它设置到测试前状态,如电气、执行机构等。 2.1 测试前 在实施测试前应做好以下工作:(1)确认被测试系统的相关资料和台帐的正确和完整性;(2)验明所有的日期输入、输出、显示和内部时钟;(3)做好被测系统软件和数据备份;(4)记录被测系统的设定参数;(5)测试前排除或记录异常现象;(6)找出被测系统与外部系统的接口参数;(7)编写测试作业指导书或测试规程;(8)开会审核测试作业指导书或测试规程;(9)做好被测系统的现场安全措施。 2.2 测试中 在实施测试时应做好下面工作:(1)严格按测试作业指导书实施测试;(2)遵守测试程序的顺序;(3)准备应急人员以应付意外事故;(4)输入测试数据进行测试;(5)记录所有测试情况和数据。 2.3 测试后 完成测试后应继续做好如下工作:(1)将系统时钟回调到正确的正常时间;(2)在测试前,如被测系统与外部系统断开,则恢复系统连接;(3)删除所有测试文件,并将系统恢复至测试前状态;(4)重新启动被测系统,观察系统运行是否正常;(5)准备支持任何测试后的生产启动;(6)保证可用于审核和复阅的详细测试结果。 3 需要选择的日期 无论发电厂y2k 问题 的测试对象如何,以下日期是必须测试的:(1)特殊日期测试。以往软件设计时,常把99/9/9作为特殊日期标志。在这种系统中,若输入99/9/9,系统功能可能会发生异常,甚至不能执行系统功能。因此,必须测试1999/9/9。(2)世纪跨越测试。对于世纪跨越1999-12-312000-1-1,这是必须测试的日期。这时,要判断系统能否正确跨越世纪、系统正常运行且现有功能是否不变和系统在21世纪时能否正常处理日期数据。(3)闰年测试。在设计软件时因未考虑到2000年是闰年,因此若需处理与日期相关的功能时,系统可能会出现异常,导致不能正常处理日期数据。所以2000-2-282000-2-29,2000-2-292000-3-1是必须测试的日期。(4)人为设置日期测试。系统应承认有效的日期测试,包括:1999-9-9,1999-12-31,2000-1-1,2000-2-28,2000-2-29,2000-3-1,2000-12-31,2001-1-1,2001-2-28,2001-3-1,2004-2-28,2004-2-29,2004-3-1;系统应拒绝(无效)的日期测试,包括:2000-2-30,2001-2-29,2004-2-30,0000-00-00。(5)其它日期测试。如2000-12-312001-1-1,2010-1-1,2038-1-1等。以上日期,对于任何对象都应测试,且为更全面地测试对象的y2k问题,还应根据具体情况考虑其它日期测试。 4 问题分类 根据北仑发电厂(1999/1/25~2/3)和嘉兴发电厂(1999/2/16~2/26)的 计算 机自动控制系统(装置)y2k问题测试情况,y2k问题对发电厂计算机自动控制系统(装置)的影响可归结为以下4个方面。 4.1 没有实时时钟芯片或时钟功能的控制系统(装置) 这部分设备虽然属于计算机或单片机控制器,但因没有实时时钟芯片或时钟功能,设备中没有日期和实时时钟,因此不存在y2k问题。如小汽轮机控制器505、rotork电动头、pmc轴封控制器和dfs火检等。 4.2 “y2k ready”的自动控制系统(装置) “y2k ready”是指在通电或断电状态下,系统(装置)的时钟存在y2k问题,但系统功能不受影响,能照常运行。如:(1)不能顺利跨越2000年,需要通过人工设置到2000年,但系统功能不受影响,可正常运行。如在世纪跨越时,年份变为1900,因有些操作系统最早年份为1980年,因此系统显示1980年,需人工设置为2000年,如新华deh使用的工控机、西门子dcs编程器pg750、soe等。(2)无法识别或拒绝非法日期的设备,但不影响其功能,如某电厂的质量流量计,接受了2001年2月29日。(3)闰年问题。某电厂的废水系统plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为3月1日,但系统运行正常。(4)日期显示问题。某电厂2号灰控plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为2月28日,即时间变化,日期不变,但系统功能正常,运行稳定且无异常。 4.3 “y2k ok”的自动控制系统(设备) “y2k ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟不存在y2k问题,且系统功能正常,运行无异常。这类设备有:某电厂的网控闭锁装置、电除尘中央管理机及炉内加药系统等。 4.4 “y2k not ok”的自动控制系统(设备) “y2k not ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟存在y2k问题,且系统功能不正常,运行异常,如某电厂的硅表。 5 结束语 通过y2k问题的测试,一方面可掌握发电厂自动控制系统(装置)y2k问题的严重程度;另一方面可借此制定y2k问题的解决方案及各种应急措施,具有重要意义。所提出的测试 方法 、步骤、选择的时间段和分类等几方面问题,可供发电厂同行 参考 ,希望共同对此问题进行深入、细致地探讨,为保障机组安全、 经济 运行,顺利跨入21世纪打下良好基础。 自动控制论文:井下排水PLC自动控制系统的研究 [摘要]井下自动控制排水系统在开采的过程和水资源的利用方面具有重要的意义,plc可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用,本文以煤矿井下作业为例,从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发,提出了抗干扰的措施,阐述plc技术在井下排水自动控制的设计原理。 [关键词]自动控制 排水 plc 在煤矿生产过程中,地下水流入巷道或工作面,形成矿井水。矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致,水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水和采空区水。采矿活动造成采动区域及其周边区域水文地质系统和单元隔水构造的破坏,改变了水径流方向和途径,最终在采空区或采动场所汇集,并在汇集过程中因物化作用与时间效应遭受污染的,交替性差的水体。 一、井下排水的重要性 在煤矿的原煤开采中,我国平均每年将有20~40亿立方米的地下水被抽排到地面且绝大部分被排放掉。但是,煤矿生产抽排的地下水是在煤炭开采过程中才被污染的,而并非本身就是污染严重的水。所以,在我国水资源不足的环境中,这些水被浪费掉实在是有点可惜,如果在水质较好的地方,对井下水进行适当的处理,就完全可以达到 工业 和生活用水标准。另外,井下水对矿井的危害很大,在发生的煤矿安全事故中,以瓦斯爆炸和水灾害最为频繁和严重。如果矿井水排放不畅,水在井下放任自流,将势必造成水灾,更严重的造成设备财产损失,人员伤亡,矿井坍塌等灾难性的后果。 我国在优化排水方案、改造排水设备及巷道合理布置方面也做了大量的研究,但是,监测技术和手段还处在摸索阶段。随着煤矿安全问题的要求的提高,井下水的检控要求也随之提高。目前井下水的排放主要的人工管理的方式,具有低效率、高劳动量,且容易造成高劳动量的弊端。因此,采用自动控制系统具有重要的意义。 二、plc井下排水自动控制系统 1. plc井下排水自动控制系统的技术 可编程控制器(plc),是一种数字运算操作的 电子 系统,向用户的“ 自然 语言”编程,使不熟悉 计算 机的人也能方便地使用。plc是通过在存储器中的程序实现控制功能,且同一台plc还可用于不同控制对象,通过改变软件则可实现不同控制的控制要求,具有很大的灵活性和通用性。plc的输入、输出电路一般用光电祸合器来传递信号,有效地抑制了外部干扰源对plc的影响,具有可靠性高、抗干扰性强的特点。此外,plc的i/o接口可直接与控制现场的用户设备联接。 2.影响plc控制系统稳定的干扰因素 plc作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置。因为其本身的高可靠性,它的应用场合越来越广,环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。在plc控制系统中,就plc本身来说,其薄弱环节在i/o端口。来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的祸合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰,都可能使系统不能正常工作。研究影响plc控制系统的干扰因素,对于提高plc控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成:(1)电源引入的干扰。雷电冲击、开关操作、大型电力设备启停等,都有可能会影响系统的正常运行,造成plc系统故障。(2)i/o信号线引入的干扰。在使用plc组成控制系统时,要连接大小设备和各种通信线路,这样就有可能会发生各种个样的电磁干扰环境,影响plc系统的运行。(3)接地线引入的干扰。若接地线处理混乱或是电线上的电位分布不等,则会电路的正常运行,有可能在成数据换乱,信号失真。 3.plc控制系统的抗干扰措施 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成,相应地对抑制所有电磁干扰的方法也从这三个要素着手解决。(1)最大限度地抑制干扰源。电源系统的抗干扰措施是为了抑制电网电压的波动及畸变对系统电源产生的干扰,可采用使用隔离变压器或者使用低通滤波器的措施来解决。另外,也可以使用交流稳压电源来增大抗干扰能力或使用在线式不间断供电源(ups)来作为plc控制系统的理想电源。(2)阻隔祸合通道或衰减干扰信号。输入端有感性负载时,在交流信号输入负载两端并联rc浪涌吸收器或压敏电阻rv;在直流信号负载两端并联续流二极管vd或压敏电阻rv或稳压二极管vx或rc浪涌吸收器等。在使用多芯信号电缆时,要避免i/o线和其它控制线共用同一电缆。(3)降低系统本身对电磁噪声的灵敏度,提高自身抗干扰能力。 三、plc井下排水自动控制系统的设计原理分析 在plc井下排水自动控制系统的开发中,为了更好地实现自动控制,应该注重以下几点: (1)需要开发电器控制系统,用plc(可编程逻辑控制器)控制系统代替传统继电器控制系统。 (2)在开发plc控制系统的同时,还要选择可靠的控制器及附属电气元件,以更好地适应井下环境。在符合矿用设备的安全标准的同时,还要在设计和开发时能充分考虑和利用井下的条件,使控制简便可行。 (3)在设计的同时要从实际出发,根据排水控制的要求,进行plc硬件和软件的设计,以达到自动轮换工作,使水泵房工作更加高效节能的目标。 (4)还可以把感应式数字水位传感器用于煤泥水水位的测量,在开发中使用新型的电量监测模块对水泵电机的电源输入进行监测,并建立plc与该模块之间的通信,可以使plc根据各个水泵电机的电量监测数据判断它们的运行状态,做到有故障及时发现及时处理。 可编程控制器本身就有很完善的可靠性设计,具有很强的抗干扰性能。但是, 工业 控制是一个很特殊的领域,稍有不慎,就有可能造成极大的 经济 损失,甚至人员伤亡。所以还应该从整个系统的角度进行可靠性设计,以更加有效的保障工业控制的安全。 四、结论 井下排水技术在煤矿的开采中的重要性和井下水资源的缺乏利用以及人工控制井下排水系统的种种弊端决定了井下排水自动控制系统研究的重要性。基于可编程控制技术的煤矿井下排水自动控制系统是利用当前优秀的工业控制技术精心研究与开发而成的,它具有许多传统控制系统无法比拟的优点,plc控制系统得到了广泛的应用和具有广大的 发展 前景,但是plc系统在井下排水自动控制系统中的应用还存在着一些问题需要,这需要我们做进一步的研究和实践,并最终解决问题。 自动控制论文:浅析分散控制系统在热电厂自动控制上的应用 摘要:分散控制系统(dcs) 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统(dcs) 实现自动控制的工程实践, 介绍dcs 系统特点和功能, 并根据dcs 系统的运行情况,结合实际维护进行简单阐述。 关键词:dcs 系统 日常维护 热工控制 一、硬件维护 1.过程通道。i /o 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断, 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常, 一般热控人员不好判断。原则上i /o模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平, 不能象检修常规仪表那样得心应手。并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, i /o 模块基本趋于一体化设计, 因此i /o 模块的备件一定要充足。具了解这种i /o模块的故障大多出现在调试和运行初期, 其原因有设备本身质量不过关, 也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。 2.就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现, 这并不一定是运行人员不认真, 主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高, 因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理, 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。dcs 系统的模块大多都支持热插拔, 但这并不意味着可以随便插拔, 在操作时必须做好安全防护措施。 3.操作员站死机。无论是哪种dcs 系统, 操作员站死机都是会出现的, 其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障, 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象, 一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时, 最易发生操作故障, 轻则设备异常, 重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视, 防止人为操作故障的发生。 4.鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的, 鼠标的消耗是很大的, 因此备用鼠标必须是专门备用的, 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机, 如仍不正常, 要立刻停止操作该鼠标, 及时通知维护人员检修, 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题, 可相应处理。 5.电源。现在的dcs 系统电源故障不多, 但在运行初期较多, 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入, 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下, 最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化, 因此应定期校验空气开关。 三炉两机的dcs 系统, 其操作员站, 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电; 对于服务器, 由于它在系统运行中的重要地位, 所以互为冗余运行的两台服务器分别由ups 和厂用电供电;对i /o控制站, 是将ups 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块, 经过冗余电源输出的24vdc/48vdc供给主控单元或i /o模块使用。实际应用中, 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源, 为了保证dcs 系统的安全稳定运行, 应至少提供一路ups 电源。另外,dcs系统电源应当单独由供电电源段引来, 不应再为其它高负载设备供电, 尤其不能为大的感性负载供电。 6.干扰问题。对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机, 对讲机等, 还有来自dcs 系统自身的干扰信号。对于dcs 系统的接地,dcs 系统厂家要求非常严格, 也相应的引起了重视。dcs 系统接地是为了保证当进入dcs 系统的信号、供电电源或dcs系统设备本身出现问题时, 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为i /o信号提供屏蔽, 消除电子噪声干扰, 防止设备外壳带电或静电积累, 以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解,dcs 系统的“死机”, 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地, 是dcs 系统能够安全、稳定运行的关键。 7.人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。 二、维护管理 dcs 的维护管理包括系统的巡检, 保护的投退, 软、硬件的监督管理。 1.应用软件应及时备份, 极小的改动可做记录; 如修改数据库除应同时保存在工程师站, 还要有其他备份盘。 2.软件检查与功能试验, 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范dcs 系统软件和应用软件的管理, 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的dcs 系统中使用, 必须建立有针对性的dcs 系统防病毒措施。 3.热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解dcs 的控制逻辑。 4.当部分操作员站出现故障时, 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作),同时迅速排除故障, 若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。 5.调节回路控制器或相应电源故障时, 应将自动切至手动维持运行, 同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对dcs 系统的监视检查, 特别是发现cpu、网络、电源等故障时, 应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。 6.温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响, 所以控制电子间的环境条件, 可以延长热控设备的使用寿命, 提高系统工作的可靠性。就地设备工作环境普遍十分恶劣, 提高和改善就地设备的工作环境条件, 对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。做好设备检修管理, 及时发现设备隐患, 使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试验。停机时, 对保护系统检修彻底检修、检查, 并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高, 对热控元件的可靠性要求也越来越高, 所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高dcs 系统整体的可靠性有着十分重要的作用, 根据热控自动化的要求, 热控设备的投资也在不断地增加, 切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下, 一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高dcs 系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。 自动控制论文:一种简单实用的水位自动控制系统设计 摘要:本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理,通过对该系统组装测试,达到预期效果,正式应用于乡镇供水系统中。实践证明,该水位控制系统设计方案合理,运行效果好,具有低成本、高使用价值的优点。 关键词:水位 自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求,水塔水位控制自动化系统被不断地改造,以适应社会的 发展 和人民生活水平的提高,满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品,控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用plc和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等,运行可靠,可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区,特别是居住相对分散的 农村 地区,供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点,设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住,取水不方便(包括从水井取水)的特点,考虑到农民生活消费水平不高,设计的供水系统必须是既方便农民的生活,又 经济 实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知,水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵,由220v交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知,所有的设备都是简单而常用的小型设备,价格低廉,控制和维护简单易于掌握,对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制,以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间,利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制,节省了购买传感器的费用,也不必考虑传感器的故障,进一步降低成本,提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源(一次水源)向一个高位水塔和一个低位水池补水,再由高位水塔和低位水池(二次水源)向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统(或者某些单独取用水之处),因此只需用(储)水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应,不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水,不用气压供水,不必在屋顶上设置水箱,也不用单独建筑水塔,仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的(储)水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单,控制原理如下:系统上电后,交流电源经整流、滤波、稳压后,由电位器调节获得12v直流工作电压。当水箱水位低于下限时,接触器线圈失电,其常闭触头使水泵接通工作,抽水到水箱中;当水位上升到上限时,接触器线圈得电,常闭触头断开,常开触头闭合,水泵停止抽水。 v1、v2用来保护lm317输出端电压为安全电压,使其免受短路电流的影响;v3用来保护三极管,同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试,结合实验室给排水系统进行测试,效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年,至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高,完全符合预先规定的标准,只需将控制电路稳压输出调整在10v-12v之间,可投入使用。可用交流变压器供电,也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜,结构简单,使用方便,不易发生故障,可用于要求不高的给排水系统中,特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 自动控制论文:智能型住宅自动控制与管理系统应用研究 随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展,智能化建筑在世界应运而生。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展,增强住宅建设的科技含量的要求,我国 在继“解困”、“安居”工程后,又加大了小康工程的力度。“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为国家重大科技产业项目??“2000年小康城乡科技产业工程”的专题,就是这一背景下提出的。 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”是哈尔滨工业大学(原哈尔滨建筑大学)承接的项目,由哈尔滨工业大学和北京德达数据系统有限责任公司合作开发。该项目采用lonworks技术开发研究并在住宅示范小区工程中试运行。1、对住宅居住环境(湿度、湿度)及设备进行监控;2、住户三表(水表、电表、煤气表)远传;3、住户三防(防火、防灾、防盗);4、厨房设备监控;5、卫生间排风控制。这些功能用lon总线一节点实施,即每一住户为一lon节点,然后再用??服务器管理各个用户的节点构成lon总线系统。该项研究已在北京翌景嘉园示范小区通过试运行,下面对其自评估如下: 一、攻关的任务、考核目标及主要技术指标: 经过论证,我们在专题合同中将各种指标定位在: 本专题的攻关任务:研究智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统,该系统包括两项任务,其一是开发家用管理软件,其二是开发家庭智能控制装置,实现对居室温度、湿度进行自动调节;对厨房用具进行时序控制;对卫生间的排风进行控制。而家用电脑管理软件要对家庭设施进行管理并提供若干家政服务程序。 本专题的考核目标:提供具有居室空调、厨房监控、卫生间自动排风功能的微机控管装置一套;提供家用电脑管理软件一套;住宅温、湿度等参数应满足智能住宅规定标准;在示范工程中应用该项成果。 本专题的技术经济指标:温度、湿度等主要被控参数应满足智能小康住宅标准(温度18℃~28℃,湿度30%~70%);系统运行可靠。 在进行该项专题的进一步研究的过程中,结合当前先进技术的发展以及我国智能住宅发展状况,在原有的合同的基础上,我们对家庭智能控制器又增加了三表远传、安防等功能。 二、专题执行情况评价 本专题按两个部分实施,即家庭智能控制器和家用电脑管理软件的研究: 1、家庭智能控制器 (1)功能 本专题所开发的家庭智能控制器即智能节点具有4路模拟输入,12路数字输入,12路数字输出,其所实现的功能如下: 通过对室内温度监测,得到实际温度与设定温度比较:当实际温度低于设定温度一定值时,在夏季关空调,在冬季开暖气;当实际温度高于设定温度一定值时,在夏季开空调,在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准:18~28℃。 通过对室内湿度监测,得到实际湿度与设定湿度比较:当实际温度高于设定温度一定值时,关加湿器;当实际湿度低于设定湿度一定值时,开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准:30~70 %。 对三表实行脉冲计数,并发送到上位机。 当门磁或红外报警时,在设防状态下,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 玻璃破碎报警时,声光报警启动;在设防状态下,自动拨号器启动:有报警信号传到上位机。 紧急按钮报警时,自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 排风扇按钮控制排风扇,排风扇运行一段时间自动关闭。 烟感探头报警时,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位,此外,通过判断烟感探头输入信号可识别探头是否有故障。 煤气泄漏报警时,排风扇启动,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 探头复位输入控制火灾探头掉电复位及开启煤气闭阀器。 通过上位机运作,可以控制厨房设备按一定时序启动。 温度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 湿度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 与本专题预期目标相比,我们在设备监控的基础上,增加了安防功能,三表远传功能;我们经过认真研究,考虑研发产品的应用和推广,我们单片机来完成这些功能,而是采用了先进的现场总线??lon总线。 (2)应用的lonworks技术特点 本专题采用了lonworks技术进行开发,该技术有如下特点: 开放性:网络协议开放,对用户平等; 通信媒介的多样性:可采用任何媒介进行通信,如双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线电波、红外等,并且同一网络可以有多种通信媒介; 互操作性:其通信协议lontalk是符合iso定义的osi 模型,任何制造商的产品都可以实现互操作性; 网络拓扑:有星型、总线型、环型以及自由型; 网络结构:主从式、对等式或客户/服务式结构; 通信的每帧有效字数可从0至228个字节; 通信速率可达1.25mb/s,此时有效距离为130m;78kb/s的双绞线,直线通信距离可达2700m; 其技术核心器件??neuron芯片内部装有三个8位微处理器、34种i/o对象和定时器以及lontalk通信协议等。该芯片具有通信和控制功能。 近年来,该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展,其开发工具平台强大,开发者在短期内就可以完成开发工作;在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程;并且,总体来看,该技术适用于 同时,也应将节能的概念引入智能住宅中。在本专题中,我们对卫生间排风采取实时控制,使其在满足室内排风要求的同时做到节省电能;我们通过对室内温度的设定,在不同季节内对空调或供暖设备进行控制,使其在一定的条件下工作,当达到预期要求时,立刻停止工作,进而达到节能的目的。 模数转换通信匹配问题:在本专题中,我们利用max186芯片对采样的温湿度信号进行模数转换。max186芯片具有12位精度,其与lonworks技术的neurowire方式进行通信需要匹配,本专题解决了这个问题。 本专题所开发出来的家庭智能控制器比较成熟,可作为产品投入市场,并且,该家庭智能控制器已经在北京翌景嘉园使用。与目前国内同类产品相比,其性能价格比是最优的(具体情况见效益分析)。 2、家用电脑管理软件 家用电脑管理软件是在delphi5.2平台上开发而成,其功能、设计特点如下: (1)功能 提供家庭生活服务信息。主要有:医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。 提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有:家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。 该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理:三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。 (2)软件特点: 是软、硬件技术成功结合的典范:考虑到“小康住宅”的特点,将计算机硬件、软件技术相结合,通过lon 控制模块成功地实现了对住宅内的环境监测及设备监控。 实用性强:在本软件中,我们以科学实用为原则,从医学、美食、旅游、保险、美容装饰、花鸟鱼种植饲养、财务管理、通信录管理等方面为用户提供了及其丰富的生活服务信息,以便为用户的工作、学习提供更多的方便。 易学易用:在软件开发过程中,我们在不影响功能及生动性的前提下,尽量使界面简洁、直观,并具有逻辑性,从而使得用户容易掌握软件的思路及操作方法。 三、成果应用前景及效益分析 建筑业是国家的支柱产业,住宅建设占总房产建设投资的80%左右,国家十分关注住宅建设,继“解困”、“安居”工程后,又努力实施“小康”工程。为了加大“小康”工程力度,国家把“2000年小康城乡科技产业工程”列为国家重大科技产业项目。可见,投身于住宅小区智能化以及相关产品的研发,既有利于推动建筑业的发展,又能带来可观的经济效益和社会效益。 1、国内智能小区市场预测 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术等高新技术的延伸,智能建筑应运而生。智能小区是智能大厦的基本含义中扩展出来的。以1999年为例,国家在99年对住宅的投资1700~1800亿元人民币,根据建设部对小区初、中、高三个等级的划分,小区智能化为住宅小区总投资的1%~3%。以此比例计算,则仅99年度对小区智能化的需求就达17~54亿元人民币,而随着住房体制改革的不断深入及人们对住宅环境要求的不断提高,该数值还会将大幅度提高。由此可见,小区智能化市场前景广阔。 2、本专题的实用性及前瞻性 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为2000年小康城乡科技产业工程“的一个专题,该项研究应用lonworks技术开发并在住宅示范小区工程中试运行。该家庭智能控制器具有很强的灵活必一,根据用户需要,可以进行灵活配置,例如:如果用户不需要该模块中的模拟输入,我们就会在设计硬件电路时预留同端口,而不焊接模数转换模块,这样可为用户省下投资,也为其将来扩展做好准备;12路数字输入点被开关量或脉冲信号来触发,其可以配置成电表水表煤气气输入,可以配置成安防信号输入,也可以是二者结合;12路输出只是一个开关信号,也可根据实际情况进行灵活配置。总之,该家庭智能控制器即适合现在智能住宅的要求,也会在一定程度上满足将来发展的需要。 我们开发的家庭智能控制器再加上各种传感器构成的控制系统,其价格为4000元左右,即每个住户用于智能化投资在4000元左右,与当前国家制定普及型智能住宅价格(5000元)相比,相对价位下降20%;而从长远来看,随着人民生活水平的提高以及家庭智能控制器各类相关器件价格的下调,大多数用户对智能化的投资是可以接受的,并且其所带来的各种效益是无法估量的。 4、本专题的社会效益 本专题是以小康住宅智能化宗旨,旨在为人们提供舒适、安全、健康的环境。这一方面提高了人们生活水平,另一方面也为人们的高效率快节奏提供了条件。 智能住宅设施的自动控制和管理,既需要相关行业的支持,也促进相关行业的发展。智能住宅建设的兴起,将使许多相关企业投入建筑市场,又为许多人提供了就业机会。 此外,对于生产智能控制器的厂商来说,他们在推广应用这项成果中,将会获得可观的经济效益。 四、专题调协的科学性和合理性的后评估 本专题设置的科学性和合理性可从以下几方面反映出来: 1、专题在智能小区的地位 智能小区在智能化大楼的基础上扩展和延伸出来,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。从以上的定义可以看出,人们通常提出的智能大厦的3a(建筑设备自动化 、办公自动化、通信自动化)或5a(在“3a”的基础上加上安防自动化和防火自动化)也适合智能小区,所以智能小区的“智能”很大一部分都体现在其自动化的程度。此次国家制定的该课题与以往课相比,其对智能建筑的功能定位更加合理(功能多而必要),并且具有一定的前瞻性(厨房设备的自动化以及模拟量的引入随着人民生活的提高也将会被人们接受)。总之,本专题对智能小区“智能”的研究,在智能小区的整体研究中起着相当重要的作用。 2、未来市场走向 笔者认为,建筑业是国家的支柱产业,住宅建设将占房产建设投资的80%左右,其中对智能小区投资占总房产建设投资的8~24%,在这种背景下,国家将会进一步加大对智能化建筑的投资。由于智能小区的概念是近几年才形成的,单个功能或系统如抄表、报警功能在一些住宅小区中已经有些应用,但是还没有哪个厂家能够推出从总体上设计和规划成熟的智能小区网络化综合管理系统,目前的市场还处于群龙无首阶段。此时,国内市场急需一种性能价格比较高的智能化产品,这时研究智能型住宅家庭设施控制和管理系统将有更重要的意义。 3、用户需求 随着生活水平的提高,一方面,人们对住宅的追求不仅仅局限于外表的装饰,人们对住宅的智能已经有了初步的认识;另一方面,在一些发达的城市中已经出现智能小区并为人们所接受。此时研究本专题开发出适合人们要求的智能化产品也具有很重要的意义。 4、科技含量 可以说智能小区是随着计算机技术、通信技术、自动控制等的发展而提出和发展起来的。智能小区的“智能”也可理解成为其科技含量,其科技含量的高低反映了智能小区智能化的水平。 本专题所采用的lonworks技术是最近几年内流行的先进的现场总线技术,运用该项技术研究本专题并开发出基于该技术的产品,将更有利于该产品的推广,并且随着lonwork技术本身的改进和提高,智能化产品也利于更新换代。 总之,“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”专题的完成,一方面,为家庭设施智能化的可行性提供了依据;另一方面,也为制定家庭设施智能化规范提供了参考。并且,本专题开发出来的成果正在转换成产品,这进一步证明了专题设置的科学性和合理性。 自动控制论文:斜井架空乘人装置的自动控制 【摘 要】现有斜井架空乘人装置大都没有设置紧急停车装置,利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置正常停车、自动停车、紧急停车功能的全自动控制,从而保证煤矿斜井架空乘人装置的安全运行。 【关键词】斜井架空乘人装置 自动控制 工作原理 一、问题的提出 斜井架空乘人装置主要由机头驱动装置、机尾拉紧装置、牵引钢丝绳、乘人吊座、托轮装置组成,俗称猴车。 为了保证猴车的安全运行,2001年版《煤矿安全规程》中第368条规定:架空乘人装置的驱动装置必须有制动器;在其下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置。全国各煤矿的猴车大部分都有制动器;对于自动停车装置,到目前为止,仍有相当一部分没有设置;而对于紧急停车装置,由于《煤矿安全规程》没有要求,其在猴车上的应用就很少了。因而研制具备正常停车、自动停车、紧急停车功能的猴车自动控制系统很有必要。 二、硬件选择 1.制动器 制动器是实现正常停车、自动停车和紧急停车的前提,制动器选择是否合理是关系到猴车能否安全运行的主要因素。制动器有手动制动器、电气制动器、电磁铁制动器等。 (1)手动制动器,发生事故时不能及时停车,造成挤伤乘人的事故不止一次发生。因此,不应采用手动制动器。 (2)电气制动器。当猴车断电停车时,取自矿用防爆照明变压器的127v交流电,经半波整流输送到电动机两相绕组中,实现电气制动。这种做法在正常情况下可采用,但全矿井下突然停电情况下,电气制动就不会起到制动作用,这时猴车吊座就会在重力作用下向下加速运行,越来越快,从而造成乘坐人员的混乱。在混乱中乘坐人员就会慌不择路,匆忙下车,因而就难免受到伤害。这正是电气制动的致命缺陷。 (3)电磁铁制动器。电磁铁制动器具有很高的可靠性。当电磁铁有电时,制动闸松开制动轮,从而使电动机运行;当电磁铁断电时,制动闸抱紧制动轮,从而进行制动。由于猴车运行速度很低(《煤矿安全规程》规定:架空乘人装置的速度不得超过1.2m/s),即使猴车突然停车,也不会造成事故,因此没有必要控制制动速度与制动距离。 电磁铁取自猴车的电源。当猴车开车时,电磁铁迅速打开,电动机运行;当猴车停车时,电动机停止运行,同时电磁铁断电,进行制动。如遇矿井下突然停电,电磁铁由于断电同样可以安全制动。某矿井下采用电磁铁制动器多年,至今运行状态良好。 2.自动停车装置 自动停车装置,有多种控制形式。根据所选用的传感器的不同,所形成的控制电路也不同,相关的机械部件也不同。 (1)由永久磁钢和干簧管组成的传感器。以永久磁钢和干簧管组成传感器,形成控制电路,分别布置于斜井坡头、坡底的上车、下车地点,从而实现了无人乘坐自动停车、在下车地点人未下车自动停车的功能。 (2)红外线传感器。由于红外线传感器没有电接点,因此其具有灵敏、可靠、使用寿命长的特点。红外线传感器布置于斜井坡头、坡底的下人地点的前方。利用红外线传感器,可以设计出符合要求的控制电路,形成独特的自动停车装置。 3.紧急停车装置 猴车在运行过程中发生事故怎么办?这就需要紧急停车装置。根据实际情况,可在斜井的左侧和右侧各设置一条控制用钢丝绳,也可在上行与下行钢丝绳的中间仅设置一条控制用钢丝绳,高度以乘坐人员伸手能抓住为标准。钢丝绳每100m分成一段,在每段中间可设置几处钢丝绳滑轮。每段与其它部分截开,每段一端用弹簧拉紧,并有一常开电接点。在巷道内设置与控制电路相连的多芯电缆,多芯电缆与这些接点相连。当发生紧急情况时,乘坐人员可及时拉这些钢丝绳,使接点闭合,从而实现紧急停车。 4. 计算 机 计算机是实现自动控制的核心。从性能价格比考虑采用intel公司的mcs-51系列的8031单片机。该机有以下特点:具有功能很强的8位中央处理单元(cpu);片内有时钟发生电路(6mhz或12mhz),每执行一条指令时间为2μs或lμs;片内具有128字节ram;具有21个特殊寄存器;可扩展64k字节的外部数据存储器和64k字节的外部程序存储器;具有4个i/o口,32根i/o线;具有2个16位定时器/计数器;具有5个中断源,配备2个中断优选级;具有一个全双功串行接口;具有位寻址能力,适用逻辑运算。这种芯片集成度高、功能强,只需增加少量外围器件就可以构成一个完整的微机系统。 由8031单片机组成的自动控制系统硬件结构框图如图1所示。 三、软件设计 软件采用汇编语言设计,模块化结构。软件主要由初始化模块、显示模块、数据采集模块、程序监控器复位程序、中断服务程序、数据处理及数字滤波等通用子程序组成。系统软件工作流程如图2所示。 四、工作原理 系统在工作时, 计算 机不断在检测开车信号、自动停车信号、紧急停车信号。 本系统在斜井坡头、坡底的上人地点,设有开车信号按钮。在上车地点前10m处设置一传感器,当乘坐人员通过时,发出电信号。此信号做为开车信号处理。如此设置是为了防止在猴车运行过程中,有人忘记按开车按钮,坐至坡中间而停车现象的发生。人员在乘车地点上车前,按下开车信号按钮。此信号传到计算机进行处理,指令执行机构动作,猴车开动,同时计算机进行延时处理,当延时完成后,计算机发出指令,猴车停车。延时时间的长短以大于乘人单程运行时间10-20s为宜。 在猴车运行时,如果在下人地点有人未下来.设置于下车地点前方的传感器发出信号,经计算机处理,指令猴车停车。当此信号消失后,如果行车延时还未完成,则猴车继续运行。 在猴车运行过程中,如果有紧急停车信号,则计算机指令猴车停车,并发出警报。在此种情况下,开车信号不再起作用,只有等有关人员查明原因,进行处理,对计算机进行复位后,系统才能重新开始工作。 五、结束语 利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置全自动控制。较人员操纵系统具有以下特点:安全系数高,减少了设备的无效运行时间,从而减少了设备机械磨损,减少了事故发生的概率,又节约了人员与电能,降低了生产成本。因而,采用自动控制系统是一举多得的事情。 自动控制论文:浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识 摘要:对plc自动控制系统可靠性问题进行7较深入研究,提出了提高系统可靠性运行的方法。实践证明这些方法的采用对提高系统的可靠性是行之有效的。 关键词:可靠性;plc自动控制系统;研究 引言 可编程控制器由于抗干扰能力强,可靠性高,编程简单,性能价格比高,在 工业 控制领域得到越来越广泛应用。 工业年月机作为中央控制单元,配有组态软件,选用大屏幕实时监视界面,实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警,还可显示查询 历史 事件记录,系统各主要部件累计运行时间,各装置工艺流程图,各装置结构图等。中央控制单元和下位机plc之间采用串行通讯方式进行数据交换,通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式,较常距离可选用光纤通讯,更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用plc控制,根据控制对象的多少,控制对象的范围,可选用一台或多台plc进行控制,ple之间数据交换是利用内部链接寄存器,实现数据交换和共享。由于plc对现场进实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此越来越受到人们重视。 一 控制系统可靠性降低的主要原因 虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性,但如果输入给plc的开关量信号出现错误,模拟量信号出现较大偏差,plc输出口控制的执行机构没有按要求动作,这些都可能使控制过程出错,造成无法挽同的 经济 损失。 (一)影响现场输入给plc信号出错的主要原因有: 1 造成传输信号线短路或断路(由于机械拉扯,线路自身老化,特别是鼠害),当传输信号线出故障时,现场信号无法传送给plc,造成控制出错。 2 点抖动,现场触点虽然只闭合一次,plc却认为闭合了多次,虽然硬件加了滤波电路,软件增加微分指令,但由于plc扫描周期太短,仍可能在计数、累加、移位等指令中出错,出现错误控制结果。 3 现场变送器,机械开关自身出故障,如触点接触不良,变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等,这些故障同样会使控制系统不能正常工作。 (二)影响执行机构出错的主要原因有: 1 控制负载的接触不能可靠动作,虽然plc发出了动作指令,但执行机构并没按要求动作。 2 控制变频器起动,由于变频器自身故障,变频器所带电机并没按要求工作。 3 各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按plc的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则plc应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。 二 设计完善的故障报警系统 在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统,1级设置在控制现场各控制柜面板,用指示灯指示设备正常运行和故障情况,当设备正常运行时对应指示灯亮,当该设备运行有故障时指示灯以1hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况,专门设置了故障复位/灯测试按钮,系统运行任何时间持续按该按钮3s,所有指示灯应全部点亮,如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏,应立即更换,改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁, 历史 事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。 三 输入信号可靠性研究 要提高现场输入给plc信号的可靠性,首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关,防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序,增加输入信号的可信性。 在现场输入触点后加一定时器,定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定,一般在几十ms,这样可保证触点确实稳定闭合后,才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次,采样间隔由a/d转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器dtio、dtii、dtl2中,当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值,保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器dto中。 提高读入plc现场信号的可靠性还可利用控制系统自身特点,利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制,由于储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的,如果这时液位计送给plc的数据和估算液位高度相差较大,判断可能是液位计故障,通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护,当开关动作时发出信号给plc,这个信号是否真实可靠,在程序设计时应将这信号和该罐液位计信号对比,如果液位计读数也在极限位置,说明该信号是真实的:如果液位计读数不在极限位置,判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障,同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法,大大提高了输入信号的可靠。 四 执行机构可靠性研究 当现场的信号准确地输入给plc后,plc执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?可采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸台,停止时接触器是否可靠释放,这是最让人关心的。 当开启或关闭电动阀门时,根据阀门开启、关闭时间不同,设置延时时间,经过延时检测开到位或关到位信号,如果这些信号不能按时准确返回给plc,说明阀可能有故障,做阀故障报警处理。 结论 在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法,经过几年的运行,证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。
机械电子工程论文:浅谈机械电子工程人才培养创新模式研究 【论文关键词】人才培养 机械电子工程 三维课程体系 创新模式 【论文摘 要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。其发展基础是要有 1.创新人才培养模式的内涵和要求 所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。 1.1培养目标要求 培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。 1.2专业设置要求 按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。 1.3课程体系要求 按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。 1.4教学方法要求 着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。 2.机械电子工程创新教育的现状分析 首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。 其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。 还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。 3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新 近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。 (1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。 (2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。 (3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握plc的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了plc基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到plc在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将plc技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。 4.结语 机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。 机械电子工程论文:机械电子工程设计中的技术要点浅议 摘要: 在高速发展的社会时代,我国的经济和科学技术也在不断发展,机械电子工程涉及到我国各个行业领域,目前在研究上取得一定的成果,推动了教育,科研等方面的快速发展,它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善,还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈,希望给相关工程人员提供参考。 关键词: 机械电子;工程设计;技术要点 众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。 1EDA 技术的发展介绍 EDA 技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,EDA 技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是 EDA 技术在编辑中的表达方式。EDA 技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为 EDA 技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑 EDA 技术认识不够,同时又由于 EDA 技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,EDA 技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是 EDA 技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过 EDA 技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,EDA 技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA 技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用 EDA 技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用 EDA 技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。 3EDA 技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,EDA 技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好 EDA 技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,EDA 技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之,EDA 技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广 EDA 技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。 作者:陈龙威 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程与控制工程研究 摘要:新时期我国机械电气工程的快速发展,对现代工业整体生产水平的不断提升产生了积极的影响。实践过程中为了增加机械电气工程发展中的技术含量,提升其潜在的应用价值,需要注重与之相关的控制工程应用分析。基于此,本文就控制工程在机械电子工程中的应用展开论述。 关键词:控制工程;机械工程;生产水平;应用 引言 加强控制工程在机械电气工程中的应用分析,有利于实现对机械电子设备实践应用中的科学控制,并保持机械电子工程良好的应用效果,为其发展注入活力。因此,需要从不同的方面入手,对控制工程在机械电子工程中的应用进行深入分析,并加强其应用效果评估,以便满足机械电气工程的实际发展需求。在此基础上,有利于加快我国经济社会发展速度。 1机械电子工程与控制工程概述 所谓的机械电子工程,是指在有效的技术支持下,使得机械控制及信息处理性能得以优化,并在性能可靠的机械装置支持下,构建出功能强大的系统,与机械工程及电子控制工程密切相关。实践过程中重视机电一体化发展,将更多的信息元素融入到机械电子产品中,有利于提升这类产品的潜在价值,从而为机械电子工程更好的发展创造出有利的条件。所谓的控制工程,本质上是一种综合性工程技术,在自动控制系统工程实践问题处理中发挥着重要的作用。实践过程中了解控制工程的相关内容时,需要充分地考虑工程控制论,并了解计算机及其它相关的理论,促使控制工程能够得到充分利用。当前形势下控制工程很有用中融合了多种技术,像计算机技术、自动控制技术等。因此,为了促进机械电子工程发展,充分发挥出控制工程的实际作用,需要落实好控制工程在机械电子工程中的应用研究工作,实现二者的协同发展。 2控制工程在机械电子工程中的应用分析 2.1基于模糊控制工程的机械电子工程 结合机械电子工程的实际应用概况,可知其在实践过程中具有加工流程复杂化的特点,对控制方法的要求非常高。针对这种情况,需要在控制工程的支持下,将模糊控制工程应用于机械电子工程中,促使其加工过程中的程序得以简化,且实现对机械电子工程中复杂加工问题的有效应对,满足其产品生产制造的多样化需求。同时,在模糊控制工程的支持下,机械电子工程实践过程中的偏差范围将会得到科学控制,进而提升其整体的生产实践水平。 2.2基于神经网络控制的机械电子工程 作为生物学基础上所得到的重要控制方式,神经网络控制实践应用中取得了良好的作用效果,为功能强大的神经网络控制系统应用范围扩大带来了保障作用。实践过程中若将神经网络控制方式应用于机械电子工程中,能够实现对机械加工中大量数据的科学控制,促使机械电子工程生产计划得以顺利实施,从而为其实际作用的充分发挥及生产水平提升提供保障。因此,机械电子工程发展中应注重神经网络控制方式的合理运用。 2.3基于自动控制系统的机械电子工程 为了使机械电子工程发展中能够实现对控制工程的高效利用,也需要充分地考虑控制工程作用下的自动控制系统在机械电子工程中的应用效果。具体表现为:①基于自动控制系统的机械电子工程,能够使整个生产过程得到有效控制,并保持机械电子设备良好的使用功能,促使机械电子工程的潜在应用价值不断提升;②在自动控制系统的支持下,机械电子工程的智能化、信息化程度将会加深,从而使其能够更好地适应当前的形势变化。同时,为了实现机械电子工程实践过程中的科技化与创新化,也需要重视自动控制系统的引入。 2.4基于专家控制的机械电子工程 实施机械电子工程中的磨削生产计划时,为了满足其精度控制要求,应考虑控制工程支持下的专家控制方式使用。在此期间,基于专家控制的机械电子工程中磨削精度控制,将会实现对生产过程中环境温度、变形问题、磨削力等不同因素的科学应对,使得机械磨削精度得以不断提高,保持其良好的控制效果。同时,机械电子工程中若加强专家控制系统的构建与使用,将会使其磨削加工中的误差控制的有效的范围内,给予机械电子产品质量提高必要的支持。长此以往,有利于加快我国机械电子工程发展速度,促使其磨削加工精度控制水平不断提升,保持产品良好的加工质量,降低加工问题发生率的同时优化机械磨削加工控制方式。 3结束语 综上所述,在机械电子工程发展过程中,若引入控制工程,扩大其在机械电子工程中的实际应用范围,具有重要的现实参考意义:有利于实现机械电子工程的可持续发展,促使其能够更好地适应时代的发展要求,从而为社会生产力的不断提高打下坚实的基础。因此,未来机械电子工程发展中应给予控制工程的合理应用更多的重视,从而使机械电子设备性能得以不断优化,并拓宽机械电子工程的应用领域,满足实践生产计划实施要求。 作者:胡林冰 单位:柳州市人民医院 机械电子工程论文:机械电子工程和人工智能的相关性 摘要:现代生活中,人工智能越来越多地出现在人们的身边。无论是娱乐所用的智能机器人,还是智慧城市提出的“智能生活”的智能家居,无一不透露着人工智能的应用。人工智能涉及到多个学科,包括仿生学、计算机科学、电子电路学等。本文就机械电子工程与人工智能的相关性展开分析,并由此对机械电子工程的未来发展作出了一定的讨论。 【关键词】机械电子工程;电子电路学;人工智能 世之瞩目的人机大战最终以阿尔法狗的胜利而告终。这场为无数人所关注的围棋比赛,刷新了人们对人工智能的认知。长久以来,人工智能对人类来说仿佛只是一个存在性的概念。殊不知,人工智能已经悄然分布在我们身边。对于人工智能的讨论和定性一直尘埃未定。但毋庸置疑,人工智能必然是未来的一个发展方向。人工智能涉及到众多学科,例如仿生学、电子电路学、机械电子工程学等。比起其他学科,机械电子工程是一门比较老的学科。无论是在理论的成熟性上,还是在应用的广泛性上,机械电子工程都有着得天独厚的优势。因此,研究人工智能的发展,必然离不开机械电子工程的相应支撑。 1人工智能的发展 人工智能的概念起源于工业时代。随着科技的发展,大量的机器开始取代人力进行生产工作。无论是以蒸汽为动力的机器,还是以电力为动力的机器,都可以周而复始地重复一样工作,从而大幅度地解放人力资源。但是,由于机器的局限性,它们只能固定地重复某一动作或者某一套动作,而不会自我进行改变。当外界环境改变的时候,它们依旧会重复这些动作。因此,人们急切需要一种可以针对外部条件进行自我改变的机器。随着电子管和计算机的应用与普及,特别是随后的晶体管和集成电路的发展,为人工智能的出现提供了契机。人工智能的定义是指某一样机器在执行某一项指令时,如果外部条件发生改变,它也会自行改变自己的行动方式,从而适应外部条件的改变。但机器毕竟是机器,它们并不具有人类的思维。它们能够对环境作出判断和对自身做出改变,是因为人类提前在它们内部设置好了相应的程序。而晶体管和集成电路的大规模普及,和机械电子工程的成熟应用,为人工智能的应用与发展提供了新的成长土壤。 2机械电子工程与人工智能的相关性分析 归根结底,人工智能依旧属于机器。既然是机器,便离不开电子电路与机械的支撑。无论是多复杂,多精密的人工智能机器,当我们进行仔细分析的时候,就会发现,它们其实就是一个个电路所组成的。机械电子工程在电气时代就已经得到大规模发展。经过这么多年的应用,机械电子工程无论是在理论上的成熟性,还是在应用上的广泛性,都有着众多学科无可比拟的优势。而人工智能是在晶体管与集成电路发展成熟后,尤其是微型电子计算机发展成熟后,才得到快速发展的一门技术。换而言之,人工智能就是机械电子工程所延伸出来的一种产物。只是它包含了众多其它学科的知识,才是两者有了一定的区别。人工智能是机械电子工程的一种延伸性产物,但并不是完全性的机械电子工程产物。正如前文所言,人工智能除了包含了机械电子工程学,还包括了仿生学、物理学甚至数学等众多学科。所以,从严格定义上来说,人工智能与机械电子工程是不同的两个学科。但这两个学科并不是完全独立的,正如数学和物理学、物理学和化学。从表面上看,两者似乎并不相干;从严格定义上看,彼此也是分属不同的学科。但是当我们仔细分析的时候,我们就会发现,这些学科是彼此交叉的,互相联系的。所以,我们在对它们进行分析的时候,需要互相联系彼此,进行综合性分析。我们在发展人工智能的时候,必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。因此,我们应该从更高的层面,综合分析,将它们联系起来,实现综合性发展。 3机械电子工程的智能发展 现在,人们的生活中越来越追求便利。无论是智能手机的发展,还是掌上电脑的应用,都充分体现了这一点。机械电子工程起源于电气时代,发展的成熟性和实用性都很高。但是,它已经无法完全适用于现代的生产生活。而随着智慧城市的提出和各种人工智能产品的大规模应用,人们对机械电子工程的发展提出了新的要求,即“智能化、微型化、实用化”。例如现在常见的一种“智能家居”。这种东西已经不再仅仅是一种概念产品,而是已经发展出实物。它们可以根据人们的需求,对人们的生活环境进行适应性改变。“智能家居”从实物上而言,就是一些电子产品在微型计算机的整体控制下,进行对相应工作的分析和处理。这也就是机械电子工程的未来发展方向。随着微型计算机的大规模普及和应用,尤其是各种高性能的微型计算机的应用,需要机械电子工程为它们提供相应的电子电路来支撑,从而使得它们能够正常工作。因此,机械电子工程应该把握住时代的前沿,追随着时展的脚步,根据自身独有的成熟性优势,进一步发展,从而适应新时代的“智能化、微型化、实用化”的要求。 4结束语 人工智能虽然都得到了长足的发展,但综合来看,人工智能的发展仍旧十分不成熟,还有着很大的发展空间。机械电子工程作为人工智能的基础,也会随着人工智能的发展,实现自身理论的进一步成熟和相关技术的飞速发展。综合分析来看,人工智能虽然是机械电子工程的延伸产物,却已经和机械电子工程有了很大的不同。当我们在发展人工智能的时候,必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。如果我们真的要对它们进行分析的话,我们就应该从更高的层面,综合分析,将它们联系起来,实现综合性发展。 作者:桂绍钢 机械电子工程论文:谈机械电子工程和人工智能的关系 【摘要】随着我国经济飞速发展,在经济的推动下我国的各行各业都呈现非常好的发展前景。机械电子工程产业随着科学技术的不断革新,让人们生活发生很大的变化,甚至影响到人们的行为习惯,所以在这一产业,当前社会给予了较高的重视。从另外一方面来说,人工系统和电子工程在不断的融合,让整个电子产业拥有更为广阔的发展前景。 【关键词】机械工程;人工智能;关系 1.前言 随着科学技术的飞速发展,相对于传统机械工程的发展过程来说,机械电子工程的起步是较晚的,但是在后者的发展过程中,这两种产业在不断的融合,在一定程度上使得新型的机械电子工程得到了更好的发展。而且在信息化时代的推动下,人工智能在相关技术支持下也取得了很大进步,所以,在我国大多数机械电子工程产业上有许多方面都运用了人工智能技术,这也大大地解放了劳动生产力,让机械生产变得更加自动化、智能化。 2.机械电子工程 机械电子工程是集机械、电子、自动控制、检测、传感、信息处理、人工智能等技术为一体的一门综合性学科,在这个产业里所包涵的种类和技能也是非常的广泛,而且专业程度也是相对较高的,它不是一门独立的体系。机械电子工程在设计过程中一定要遵循以机械工程为主要核心,一切的设计理念都要围绕着机械工程展开,在此基础上还要将计算机信息技术以及电子工程等多方面的技术运用到相关产业的生产当中,这样才能在一定的程度上把设计工作做到科学的处理。而且还满足了在系统的配置以及目标设计等各个方面的设计要求。相关的设计工作者在设计期间要合理的将机械工程板块做到科学的处理,然后进行板块化综合起来,这样不仅可以充分的将每个板块的优点发挥出来,同时也做到了让设计工作能够顺利进行下去[3]。在目前的机械电子市场,所设计的相关机械电子产品在结构上相对比较简单,在使用方面比较单一,所以不需要使用太多的元件来组装,这样也更好的将产品的性能有所提高,而且在体积和重量上也做出了很好的优化,消费者对于这样的设计也就很容易接受。 3.人工智能的发展史 众所周知,人工智能概念提出的时间是比较久的,而且发展过程较为漫长,在这一发展的过程可以分为以下五个阶段。第一个阶段就是萌芽阶段,其主要体现在第一部计算机的发明,这个阶段主要是为以后发展奠定了理论基础[4]。在此基础之上,人工智能发展的第二个阶段,就是人们开始使用人工智能这个新的名词,相关的科学家也给出了确定的定义。但是在这个过程当中人们发现让人工智能去模仿人类的思维方式还是存在一些问题,这就是人工智能的第三个阶段,挫折阶段。然后就是第四个阶段,这个阶段人工智能取得较好的发展,在各国科学家共同努力和合作下,人工智能也步入了知识基础的发展阶段,许多方面的知识也应用到了这个领域上,这让人工智能在实际的生产当中取得了很大进步。第五个阶段就是平稳的发展阶段,这个阶段里互联网技术已经相当的普及,同时也改变了人们的生活方式。 4.机械电子工程和人工智能的特点 机械电子工程具有综合性和多层次性的特点。机械电子工程是将电子技术、机械技术、计算机技术以及微电子技术相结合的一项极为复杂的学科。具有较强的综合性。从另一个角度讲机械电子工程将多种学科的产品进行较为完整的整合,是将各种系统进行相互的联系,对其采用较多控制的方式,来达到生产的系统化目标,具有多层次性。人工智能本质上是人类思维方式的模拟。人工智能是一种数据处理、知识处理和数据符号的系统。随着科学技术的不断发展和前行,人工智能已经有先进的信息处理、整合的高效作用,所以该技术能有效地促进现代社会发展的速度。 5.机械电子工程和人工智能的关系 5.1人工智能在机械电子工程中的应用 人工智能所涉及的领域较多,在当前的机械电子工程中也已经占据了十分重要的主导地位。人工智能技术对目前大型设备机械进行了较好的自动化控制,提高了信息系统的准确过程,降低了不稳定性。在对电子工程进行计算的过程中,人工智能信息的处理主要采取的方法为解析数学法,此方法的实现主要是依赖于神经网络系统和模糊推理系统的支持。在机械工程的实际使用中,人工智能系统可以对人脑的结构进行模拟,可以分析系统输出以及输入的信号,这有助于数字的信息化处理,将参考值的可靠性提高。模糊推理系统一般是将人的推理逻辑进行模拟,通过数字的排列方式完成实际的函数程序,对于机械系统所发出的信号进行较好的分析。目前这种技术已经在实际的生产过程中得到了极为广泛的应用与发展。人工智能的神经网络系统可以对收到的信号进行自动分析,同时自动识别和处理,保证电子系统进行储存和整理,从而使得总体的智能化水平得到了综合化的发展。智能化技术的应用,使具有相似性的部件统一融合,对于机械系统的运行效率有较好的保障,同时简化了数字运算的程序,达到了对系统优化的目的与成果。两种通过人工智能建立的系统,都可以对生产过程中的效率得到提升,增大机械操作中的网络意识,建立起更加有效的网络系统。 5.2人工智能在机械电子工程领域应用时存在的问题 机械电子系统由于在运行时会存在一定的不稳定性,所以造成机械电子系统在输入和输出之间的转换也就存在一些问题。在这种状况下通过数学模型的建立,可以通过人工智能的应用来达到对传统知识学习更新的目的,在相关技术不断成熟的状态下,利用人工智能对机械工程进行更新的做法将会越来越普遍,相关人员必须加强重视。传统机械电子工程的应用是非常简单的,但随着社会的不断发展,机械电子工程所涉及问题的难度以及复杂程度越来越高,系统在对问题处理的过程中会通过对多种系统的配置来达到对信息类型进行区分的目的,就目前人工智能在机械电子的应用状况来看,还存在不确定因素,人工智能在机械电子工程中的应用主要是建立在网络系统的基础上,这决定了人工智能无法通过一般的应用方法在机械电子工程中实现应用。而应当将网络系统进行人工化指令转变,才能实现智能控制。所以,不同的人工智能在机械电子工程中的应用还是存在一定差异性的,这种差异性正是人工智能的重要特点之一。如果相关技术不能够对网络系统进行有效的描述,或者不能在系统资料库建设过程中对数学进行严密的分析,那么在分析过程中所产生的错误将会直接对网络系统的建立产生影响。总而言之,加强人工智能信息服务建设的推进是确保机械电子工程能够顺利进行的重要前提[6]。 6.结束语 随着科学技术的飞速发展,各个学科之间也逐步的形成了相互融合的趋势,这就为机械电子工程和人工智能的相互融合提供了一个大的环境,也为这些技术的发展提供了更好的发展空间。人工智能和机械电子工程的发展都会更好的服务人们的生活。 作者:高家珩 单位:衡水第一中学 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的实用性 摘要:本文将以控制工程以及机械电子工程的具体内涵作为研究切入点,重点分析和研究控制工程在机械电子工程中的实际应用。 关键词:控制工程;机械电子工程;模糊控制 引言 随着我国社会经济的蓬勃发展,机械电子工程行业对科学技术不仅有着更多的需求量,而且其需求也逐渐朝着多元化、智能化和现代化的方向发展,因此控制工程在机械电子工程中的运用具有良好的应用前景和应用空间。为有效实现机械电子工程的长久稳定发展,人们需要继续关注和重视机械电子工程,并努力寻找可以将控制工程灵活运用到机械电子工程中的方法与技术。本文在这一背景下,对控制工程在机械电子工程中的应用进行探究。 1控制工程与机械电子工程的具体内涵 1.1控制工程 控制工程是指将工程与计算机技术等相关基础理论作为重点概念,利用其中的各项自动化技术解决和控制工程问题的一种技术。控制工程中重点研究多输入与输出,以及非线性设计问题和参数问题等。现在控制工程的应用范围和应用领域正在逐渐扩大,并且在机械电子工程中也开始得到广泛应用[1]。 1.2机械电子工程 机械电子工程既具有机械专业的特点,同时也带有电子信息特征。如果从设计层面出发对其进行定义,机械电子工程融合了众多领域和学科知识,在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。与以往的机械工程不同的是,现在的机械电子工程性能更高且构造简易、体积较小。随着科学技术水平的持续提升,机械电子工程的系统也越来越复杂,因此有必要利用各种科学技术将其同控制工程紧密联系,从而更好地推动机械电子工程的发展。 2控制工程在机械电子工程中的实际应用 2.1智能控制系统 发展至今,在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。其通过杂糅人工智能技术和计算机技术,将其运用在机械电子工程中,使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程,为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。智能控制系统的运行方式完全参照人类大脑的思维方式,因此利用智能控制系统可以在进行机械化生产时主动完成各项信息的搜集、分析和处理工作,在有效控制生产成本的同时进一步提升机械电子工程的生产效率。 2.2集成自动控制 现阶段,在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术,并对其进行优化调整,有效地提升了机械电子工程系统的完善程度[2]。通过在机械电子工程中,尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制,能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息,从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合,并配合相应的机械电子生产技术,以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下,已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制,可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床,可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中,从而更加科学、高效地完成机械生产制造。 2.3鲁棒控制 控制工程中的鲁棒控制也经常被运用在机械电子工程中。相比于其他控制技术,鲁棒控制最大的特点是在面对外界因素的干扰时能够始终保持某一方面的性能不变。因此,鲁棒控制在控制方面具有无可比拟的稳定性,尤其是在机械生产制造中更加倾向于使用多变量型鲁棒控制系统。譬如,在制造柔性臂轨迹的过程中,基于滑膜变的结构控制法研制出了一种慢变控制器,其运用H∞的控制理论,可有效调整整体系统控制器结构。而在模拟研究操作轨迹时则可以通过运用补偿控制算法计算具体的补偿控制量,以有效实现H∞控制理论与滑膜变结构地组合控制,进一步提升控制系统控制目标轨迹运行过程中的精确性和有效性。 2.4预测控制 以高速液压机为例,将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中,能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要,高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此,其也面临着更大的负载惯性,极有可能出现加大系统超调的情况,从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制,能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型,并在此基础之上获取预测输出值,利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响,尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出,从而有效控制高速液压机的应用模式[3]。 2.5模糊控制 工作人员在机械电子工程中需要进行繁杂的工序和操作才能完成机械加工。因此,为有效提升工作效率并缓解工作人员沉重的工作量,可以将控制工程中的模糊控制运用其中,从而建立起精准的数学模型以有效实现自动控制。模糊控制技术能够清晰直观地展现出具体技术操作,同时其构造算法和控制编程既灵活又简单,对于简化机械加工中的复杂技术具有良好的现实意义。不仅如此,在机械加工中运用模糊控制时,可直接将测量值以及设定好的偏差及变化率等输入其中,省略了数字描述控制对象的步骤即有效获得最优控制输出值。因此,工作人员在特定工作区内使用模糊控制并利用仿真实验的方式就能显示出最优的控制成效。 2.6神经网络控制 目前,控制工程中的神经网络控制技术也经常被运用在机械电子工程中,该技术立足于仿生学中的思想控制,通过连接各个看似简单的神经元,从而构造出一个完整的网络结构即高度非线性动力学系统,用于完成相关技术操作[4]。譬如,在数控机床中,通过运用类似于人脑结构的神经网络,对各操作技术进行自我组织以及适应,从而有效控制数控机床的切削等机械操作。至今,神经网络控制技术在数控机床中已经能较为精确地处理和识别各种不确定的情况,且具有强大的学习能力。由于受到智能技术的影响,神经网络控制将更加智能化、自动化地运用在数控机床中,从而有效提升机床的加工以及工作成效。 3结语 总而言之,在我国综合国力不断上升,科学技术水平飞速发展的情况下,人们对机械电子工程的研究力度正在不断加大,其发展程度也在日益完善。通过将控制工程运用在机械电子工程中,能够有效地帮助机械电子工程提升生产效率和效益,并推动该领域朝着智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。相信在未来,控制工程还将得到进一步完善,能够更加全方位、更加高效地运用在机械电子工程中。 作者:张兵 单位:中海辉固地学服务(深圳)有限公司 机械电子工程论文:智能控制工程在机械电子工程的应用 摘要:随着我国社会的快速发展和国民经济的良好建设,机械电子工程中机电一体化技术的水平不断上升,控制工程系统发挥着更加重要的影响,同时,控制工程在具体实施过程中也和机械电子工程的运行密切相关。所以,笔者将在本文中结合自身工作经验,先介绍控制工程与机械电子工程的相关概念,并且对控制工程在机械电子工程中的实际使用展开探讨,希望推动控制工程技术同计算机智能化自动计数的融合发展进程,从而加快整个机械工程行业的发展,以促进我国各行业技术水平的进步,满足人们日益增长的物质精神需求。 关键词:控制理论;控制工程;机械电子工程 1前言 控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为IT行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。所以,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响。 2控制工程与机械电子工程相关概念 控制工程,是一种工程理论和计算机技术理论相结合的概念,该技术主要是面对自动化技术中所产生的各种问题,对其进行有效处理的一项技术,其主要应用于不同的机械电子工程技术实践工作中,同时随着控制工程水平低提升,其应用范围也不断扩大,得到越来越多的科研人员与技术生产人员的重视。机械电子工程并不属于独特工程学科,它一般是借助于模块化的方式来实现最系统的控制,而机械电子工程系统具备构造简单的特色,这样就显著减小了机械电子工程系统的总体积,加强了其整体功能。随着机械电子工程系统的发展,其水平在不断提高的同时,技术发展也趋向更加复杂,这就给工作人员的操作带来了极大的挑战和压力,这就要求将机械工程与计算机技术二者有效结合起来,从而便利于工作人员通过控制工程来实现对机械电子工程系统的操控,提高生产效率。 3控制工程在机械电子工程中的使用 3.1智能控制系统在机械电子工程中的运用 智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。 3.2鲁棒控制的使用 所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。 3.3模糊控制工程在机械电子工程中的使用 机械工程的加工流程由于步骤多、工作繁琐,因此显得不够简单,因此想要利用传统的控制方法来建立模型对于工作人员来说难度较大,直接提高了工作人员的工作压力,因此,选择传统的控制方法建立模型所实现的自动化控制效果往往较差。面对该问题,科研人员选择利用模糊控制来进行处理。模糊控制的作用在于将上述复杂的问题简化。模糊化控制与传统机械电子工程中使用的控制方法最大区别在于前者不需要对机械制造工程展开精确化的数据研究,只需要确保输入量在工程要求的合理偏差范围内就行了;而后者则要求建立清晰、准确地模型,这不仅对工作人员来说是一个较大的挑战,其建立模型的效果也较差,直接影响了自动化控制效果。因此,模糊控制系统开始取代传统控制办法,在机械电子工程中推广开来。 3.4神经网络控制的使用 神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。 4结语 随着我国社会经济的快速发展,各行业的科学技术水平都有了极大的提升,尤其是计算机控制工程技术水平的提升,对于社会生产力的发展有着重要意义,这样就能满足普罗大众日益增长的不同需求,同时推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。应当说,智能化是我国目前各生产行业现阶段乃至未来的主要发展趋势。机械电子工程的智能化发展主要是通过控制工程技术的使用,所以该技术目前得到了科研人员的广泛关注与青睐。为了推动机械电子工程行业,就需要将现代化的科学技术控制理念恰当地融合到该行业的发展中,实现机械工程技术与计算机技术的有机结合,从而推动机械电子工程行业长期良好地发展,最终达到机械电子工程生产效率提高的目的,也有利于该行业效益收入的增加。 作者:崔海花 单位:周口科技职业学院 机械电子工程论文:物联网在现代机械电子工程的应用 摘要:当今互联网的飞速发展,促使新型的物联网技术日新月异,快速的发展使得物联网技术能够应用到人们生活中的方方面面。尤其是自动化,智能化的机械电子工程生产中。传统的机械电子工程生产都需要人力去完成,不管是生产过程,还是生产过程中的监管。现代网络技术的发展使得物联网能够为机械电子工程生产提供各种各样的便利。尤其是精密电子仪器的生产过程,认为操作或者监管,难免会出现误差甚至差错,但是应用物联网技术就能够做到非常精准的智能化,自动化控制生产过程。这使得机械电子工程生产过程大大解放了劳动力,也使得生产过程能够更加快速,稳定。 关键词:网络工程;物联网;机械电子工程;生产 引言 计算机的诞生,大大的帮助人们减少了计算的工作量,渐渐地,人们开始想办法把计算机连接在一起,于是网络便这样诞生了。网络就像是一张大网一样把我们个人使用的或者公司企业使用的计算机连接在一起,使得计算机互相之间可以联系沟通。网络的产生,帮助人们足不出户便可以了解世界,了解发生在我们周围甚至很远的地方发生的事情。网络的大力发展催生了很多跟网络相关的技术,每一个技术都能改变人们的生活方式。于是人们开始想象能否给生活中的每个物品一个单一的“身份证号”,这样就可以把每个物品都连接到互联网中,应用互联网的便利来控制生活中的每个物品。于是物联网就这样诞生了,物联网旨在连接我们生活中的每一个物件。渐渐地,工业生产也开始接触物联网,便发现物联网可以精准的控制生产,远胜于人力。尤其是一些精密机械电子工程的生产过程。 一、计算机网络 世界上第一台计算机在1946年诞生后,由于计算机造价昂贵,计算机还不能大量生产,于是早期的计算机就设计成一个计算机跟若干个终端连在一起,这样大家就可以共用一台计算机,节省资源,早期的计算机网络就是这样为了节省成本形成的。后来,计算机的大量普及,使得大家都渴望从别人那里取得资源,于是互相连接起来的愿望变得很强烈,计算机就这样被一个一个互相连接在一起。逐渐形成我们现在使用的互联网,我们坐在自己的办公室便可知道世界上每个连接在互联网中计算机发出的消息。 二、物联网 互联网的大力发展,促使了物联网的形成,物联网的形成起因是为了方便把家用甚至一些电子器件能够连接在互联网中,是的人力可以借助互联网的力量去远程管理这些物件,甚至能从物件那里得到一些反馈信息,从而人们可以更好的分析得到的信息从而给这些物件一些控制信息,使得它们能够更好的运作。比如说像如果我们给每个行驶在路上的汽车安装一个传感器,使得这个汽车能够随时收集自己周围的信息,然后把这些信息通过网络发送给控制中心,控制中心便能够根据它发来的信息从而生成一些控制信息发回给他。这样做的最终结果便是可以实现汽车的自动驾驶。也许未来的某一天我们可以从驾驶室中彻底解放出来,我们只要给汽车一个指令,汽车便能够按照我们想去的地方,寻求最佳路线,自己把我们送到我们想去的目的地。 三、机械电子工程 机械电子工程也被称作机电一体,是一种将机械工程与电子工程自动化结合在一起的系统。我们生活中很多像机械电子工程的产物,比如说自动贩卖机,自动售票机,无人驾驶磁悬浮等等。日本将这项技术实现的非常淋漓尽致,日本的街头非常非常多自动贩卖机,人们几乎可能从自动贩卖机买到想要的大部分东西。但是这个系统是一个跨学科的技术,对于机械工程,电子工程,自动化,计算机网络,物联网等都有非常高的要求,需要这几个学科很好的配合起来才能完成一项工程。 四、物联网在机械电子工程中的应用 将物联网应用到机械电子工程中,不管是在生产过程中还是在应用中都有非常好的效果。比如说在应用中的贩卖机,以及电子售票机等,如果都可以用自动化的方式解决,那么将极大的解放劳动力,是的人力从这些繁琐的重复劳动中解放出来,更加专注在更加高级的脑力劳动,计算机不能代替的工作中。如果是被应用在电子机械生产中,那将比人力更加的精准,比如说,富士康现在很大部分的手机代工生产中就用到了机械自动化,从而近几年的富士康劳动力被解雇了好多,甚至达到了百分之六七十的人都被解雇了,这样就使得这一部分人能够出来寻求更加高级的工作,更加需要人而不是机器的工作,从而促进人类的进步与发展。 五、结语 计算机,网络,互联网,物联网的极大发展给生活中的方方面面提供了生长的温床与沃土。使得更多的技术能够在这些高新技术的帮助下得到更好的发展。机械电子工程就是应用物联网发展的一个非常好的事例。现在的技术,小到贩卖机,达到遥感卫星等等,都有用到机械自动化,可以说机械自动化带领人类走向了一个更高的阶层。 作者:袁健 王世岐 刘天材 机械电子工程论文:工程机械电子节能控制技术探索 摘要:随着科技水平的不断提高,尤其是在构建资源节约型社会的背景下,要求工程机械设备也要做到节能化。因此广义节能的概念开始在工程机械中得到大量普及。电子节能控制技术是一项基于广义节能概念的工程机械节能技术,非常有助于实现工程机械设备的节能化,本文围绕着工程机械电子节能控制技术进行讨论。 关键词:工程机械;机械电子;节能控制技术 在党和政府大力倡导构建资源节约型社会的今天,工程机械若不做到节能化将难以适应当代的生产要求。现在,优化控制系统被广泛应用在工程机械施工作业过程中,以便更加有效的控制传输动力以及智能控制工程机械局部节能,其直接目的是为了实现更高效工作以及有效节约能源。事实证明,在工程机械当中运用电子节能控制技术,对于节省工程机械的能耗来说是具有重要的意义的。 1对“广义节能”的概述 对于工程机械来说,广义节能提出了四大性能要求,分别是效率、动态匹配、作业效率与不同功率流之间的有效配合。在工程机械当中,对其所有能量进行传输与改变的作用在于对外界做有效功。也就是将有效效率输送到外界。对于不同的工程机构来说,通常是不同的协同机构共同配合,其中两大要素直接决定着输出有效效率:首先是功率的传递效率,其次是不同功率支流之间的配合效率。如今,我们在进行节能控制的环节,通常是仅仅关注功率传输及对供需双方的功率进行传送上。但对于不同功率流之间怎样有效配合方面的研究还开展地较少。而作业效率,则是指在单位时间内,工程机械所完成的工作量,它通常同节能性成反比,所以对于节能型的比较,也必须建立在基于相同的功率的前提上。 2对工程机械功率流控制方面的分析 我们根据柴油机的工作方式,来探讨关于工程机械功率流控制方面的要点。基于能量转换的角度来说,工程机械在进行工作时,本质上便是把不同的能量形式进行转换、传递并进行对外输出。要想对节能方面进行讨论,首先必须对功率流进行剖析。在以柴油机为原动机的工程机械中当中,其输出动力全部源自于柴油当中的化学能。然后由柴油机将其转换为机械能,通过转矩与转速,最终传递给传动系统,完成对于基本能量的转换。现在,在柴油机当中,我们常用的节能手段有两种,分别是全程调速技术与电控喷油技术。它们能够显著提升柴油机的工作效率,使油耗得到降低。然后由传动系统吸取柴油机的机械能并将其进一步转换为机械能、流体动能或电能。在这个过程中,柴油机扮演着能量的供方角色,而传动系统扮演着能量的需方的角色。 3对工程机械全局节能控制系统的分析 客观地讲,我国受制于目前的工程机械技术水平,距离真正意义上的工程机械节能要求来说还具有一定差距。因此,建立在现有技术水平上是很难完全实现节能之目标的。这也成为我们现阶段亟待改进的地方。 3.1全局节能控制系统概述 环保、节能是我国当前提倡的口号,为了坚持可持续发展道路,我们应该不断研究出各种先进的节能技术。对此,全局节能不失为一条符合我国国情的合理方式。分析工程机械典型的功率流程,在构建基于广义节能的定义下的全局节能控制系统时,我们必须将研究对象着眼于整机与外界负载上,对以达到节能的效果。当我们对全程节能指标的概念进行分析,不难看出工程机械基于单位时间内单位油耗的工况而作出的有效功,一共参照了三大要素:协同作业、作业效率及传统节能的目标。而在这些目标当中,我们又可进一步将其划分为系统目标、部件目标与元件目标。它能合理地控制工程机械当中不同部件的协同作业状况,作业效率状况与能耗状况,以实现全局节能,达到节能减排的目的。 3.2其他技术概述 对于传统的节能控制来说来说,现阶段已经实现了局部最优的目标。要想在此基础上进一步取得突破和得到提高,我们可以着眼于三个角度进行入手:首先,对原有的固定参数功率匹配手段进行改进,这样不论处于任何工况都能够做到动态功率匹配。其次,运用作业模式识别手段,也就是基于不同作业模式的动态功率分配系统。再次,基于操作人员的操作意图,构建起基于不同操作模式的作业效率管理系统。为了实现以上目标,我们就要具体依靠于两种技术:全电控节能控制和分布式节能控制技术。其中,全电控节能控制技术是采用电控喷油柴油机、电比例液压泵、电比例控制阀与电比例液压发动机,基于全电控的能量传递条件,实现硬件功能的最小化。将硬件的通用化程度进行提升,使智能控制的水平得到有效提高。对于电控系统而言,其控制功能与专用功能的实现都依赖于系统软件,因此我们在开展机械操作的环节,要基于实时工况和操作意图来对于在线调节控制参数进行调整,使参数匹配做到柔性化,有效地提升节能效果。而分布式节能控制技术尽管能对于整机节能进行有效控制,但程序控制必须建立在对液压系统的实时压力信号进行处理的基础上。它要求控制系统能够迅速响应。而现阶段的技术水平在这方面还很难有效跟进。为了有效地克服这个缺陷,提升对机器运转数据的处理速度,我们需要开发出一款基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器与发动机控制器。对这三种控制器均连接高速总线,使处理速度得到有效提高。对于发动机控制器来说,可以基于发动机的实时工况与用户的操作意图来改变发动机的喷油量,将处理数据传输到总线,并从中获取其他控制器的指令;而液压泵控制器、液压阀控制器也具备类似的操作,使控制信息在运算、传输方面的效率得到明显提高。 4结语 工程机械电子节能控制技术,能有效地降低工程机械在工作过程中产生的能耗,达到节能减排的效果,符合可持续发展的原则。对此,我们要努力克服现有的工程机械技术中的缺陷,开发出完善的工程机械电子节能控制系统。 作者:吴哲 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程设计技术要点分析 摘要:在高速发展的社会时代,我国的经济和科学技术也在不断发展,机械电子工程涉及到我国各个行业领域,目前在研究上取得一定的成果,推动了教育,科研等方面的快速发展,它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善,还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈,希望给相关工程人员提供参考。 关键词:机械电子;工程设计;技术要点 众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。 1EDA技术的发展介绍 EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑EDA技术认识不够,同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,EDA技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是EDA技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,EDA技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用EDA技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用EDA技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。 3EDA技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,EDA技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之,EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。 作者:陈龙威 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程的应用 摘要:控制工程是现代化高科技的产物。尤其是在机械电子工程早已实现了机电一体化的今天,控制工程系统更是被广泛运用于机械电子工程中。它使机械电子工程的操作得到了有效的优化,并有效地提高了机械电子工程的操作效率和可靠度与精度等多项指标,因此它对于推动机械电子工程的产业升级是具有积极的意义的。本文针对于控制工程在机械电子工程中的应用进行研究。 关键词:控制工程;机械电子工程;应用 21世纪是信息化的社会,计算机控制工程技术在机械电子工程中得到了有效运用。随着机械电子工程中机电一体化技术的不断发展,控制工程系统逐渐起着越来越重要的作用。它的精髓在于将控制工程的手段与计算机机械电子工程技术相结合,有效地推动了机械电子工程的智能化,也日益引发人们的高度关注。今天,我们要不断地挖掘其研究价值,通过开展相关的研究,进一步提高它的应用性。 1关于控制工程与机械电子工程的要点 控制理论是在18世纪的英国工业革命当中应运而生的。控制工程是基于工程理论及计算机技术理论两方面的平台而诞生的核心概念。在21世纪的今天得到了广泛的普及。它的作用在于对各种自动化技术环节里出现的工程技术问题进行相关处理,被广泛地应用于多种机械电子工程技术的实践当中。它的主要探究方向在于多输入、多输出、对参数进行改变及非线性等多个方面。可以说,它在机械制造业当中的应用价值是值得重视的。此外,机械电子工程也是一门包含了多学科知识体系的工程科学。它在模块操作方面是通过系统化的手段来实现的。它的核心包括机械技术、电子技术、自动控制技术、检测传感技术、信息处理技术、系统总体技术等多重技术。其最大的特性在于构造较简单,使整个机械电子工程系统的体积得到了压缩,让其综合性能得到了提升。现在,科技的发展使得机械电子系统的结构比以前更加复杂,所以机械工程与计算机技术的有机结合,可以让机械电子工程的技术水平得到进一步的优化。因此,有效推进控制工程在机械电子工程中的广泛应用,其意义是不言而喻的。 2控制工程在机械电子工程中的具体运用措施 在机械电子工程中,控制工程已经成为了前沿的发展,而自动控制技术已经在机械电子工程制造以及应用方面取得了非常好的效益。其运用范围也在不断地得到扩展。总的来说,控制工程在机械电子工程中的具体应用于以下几个方面:2.1智能控制系统在机械电子工程中的运用智能控制系统是指在计算机技术当中采用人工智能的手段,它最大的优势在于能够对机械电子工程中的某一个步骤实施人工智能化的控制。这种工作平台酷似人类的大脑思维模式,可以对于操作中所需的信息进行自动收集。使机械操作的自动化程度大大得到提高,不仅有效地提高了机械电子工程的工作效率,而且还有效提高了生产流程中的可靠性,并显著节省了人力及物力方面的成本,使机械生产的收益得到了有效提高。 2.2鲁棒性在机械电子工程中的运用 鲁棒性是我们在控制系统中不可忽视的一个重要特性。具体来说,它是指基于一定的来自外部环境的干扰下,控制系统当中的某一方面性能仍然能保持恒定。这种特性对于机械生产来说是具有很重要的意义的。所以我们在机械电子工程中,必须要重视鲁棒性的价值。在机械电子工程中,我们常常会用到多变量型鲁棒控制系统。对于柔性臂轨迹制造来说,我们常常运用到滑膜变的结构控制手段,以此来控制并研制出慢变控制器。并基于Hx的控制理论,开发出鲁棒控制器,并对于系统控制器进行相应的结构优化。正因为如此,我们在进行对操作轨迹的模拟研究的环节,在进行补偿控制计算时应当采用补偿控制算法,这样才能确保滑膜结构能同Hx控制理论进行组合组合性控制,并有效确保控制系统在对于目标轨迹运行过程中进行控制环节的精度。 2.3模糊控制工程在机械电子工程中的运用 对于机械工程来说,它的操作工作是一个非常复杂的过程,充满着诸多细节和要点。因此基于传统的控制方法,我们很难对于模型进行有效的构建。因此长期以来,关于如何有效提高自动化系统的效果,成了困扰我们的一大难题。这个问题可以通过模糊控制工程的推广运用而迎刃而解。它可以有效地化难为简,使复杂的工艺流程变得直观化。由于模糊控制具有算法简单灵活的特性,可以有效地简化程序的编制工作,因此它在对于机械制造工程进行模糊化控制的环节,我们可以无需对其开展精确化的数据研究,只需确保输入量不超出正常的偏差底线就可以了。因此它在机械电子工程当中具有良好的运用价值。 2.4神经网络控制在机械电子工程中的运用 神经网络控制是一种基于仿生学理论的控制手段。它将不同的简单网络神经元连接为一个网络。虽然不同的神经元各自都结构较为简单,然而一旦将它们互相进行连接,就会形成系统性的神经网络控制系统。它的功能十分可靠,尤其是在进行数据的大规模处理环节更是具备独特的优势。通过对它的分析与运用,我们不难发现它具备了与人的大脑较为接近的适应学习能力。现在,人工智能化正成为神经网络系统的全新发展趋势,被广泛地运用于只能机械电子工程控制系统当中。具体在数控机床的控制环节,通过神经网络系统,我们可以有效地解决数控机床切割环节里不确定的难题,使数控机床的切割效果得到有效提升。可以说,机械电子工程同神经网络控制工程的“联姻”,极大地优化了数控机床的生产效率,同时也让数控机床在生产环节中的安全性、稳定性、可靠性得到了有效提升,带来的效应是显著的。 3结语 现代化的机械电子工程以机电一体化为标志,它同控制工程系统形成了高度的结合。控制工程在机械电子工程中的应用,堪称现代工业的又一次“革命”,有效的提高了生产效率,提升了生产过程中的安全性、可靠性等多方面的指标。 作者:王啸 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程的应用与发展趋势 摘要:计算机信息技术的发展,推动了机械电子工程的进步,这大大提高的了降低了生产成本,提高了生产效率,但就我国目前状况而言,与发达国家还是存在一定的差距,本文主要介绍了机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势。 关键词:机械电子;核心技术;应用;发展趋势 1机械电子工程的概念 机械电子工程的概念,在国际上大同小异,它最早起源于日本的“Mechatronics”一词,对其的解释是“将电子技术引入到机械的主动功能、控制功能、信息处理上,并将电子设备、软件及机械设备结合而产生的产品或系统”,美国学者对机械电子工程的理解是“有计划地应用和有效地把机械与电子结合起来,以创造最优产品”。而在我国,则更多的被认为是将传统机械工程与现代信息技术结合,称之为“机电一体化”。 2机械电子工程的核心技术 2.1机械技术 机械技术在机械电子工程中扮演着“母体”的角色,是机械电子工程最为重要的影响因素,从某种意义上来讲,机械电子工程师多种技术想机械技术靠拢、渗透的结果,但机械电子产品、系统却与机械制造技术有着截然的不同,因此,转变机电行业人员的思维模式是非常重要的。 2.2电子技术 电子技术是信息电子技术和电力电子技术的集合体,运用电子元器件设计和制造出满足需求并实现特定功能的电路或电子系统的科学,是对电子信号进行处理的技术[1]。 2.3自动控制技术 自动控制技术是运用已有软件系统和硬件设施并结合多种技术,实现控制理论的应用,它保证了生产制造等过程按预定方案进行,是“依附型”技术,目前,在教育、机械、军事等多个领域均有所涉及。 3机械电子工程的应用 机械电子工程在实际生活中应用非常的广泛,大到航天航海、小到手机电脑,具体来讲,主要可以概括为产品和系统两个方面。在产品方面,产品是机械电子技术的载体,而机械电子技术也很好的改变了机电产品的产品优越性,比如拥有磨、刨、洗等多项技能的新型机械加工中心;在系统方面,机械电子工程技术很好的提升了系统的安全性,简化了系统结构,增强了了机电系统的控制精度,比如,汽车的混合动力系统,可以在启动与刹车时进行多位调整,保证驾驶人员的安全。 4机械电子工程的发展阶段 机械电子工程大致可以分为三个阶段:第一阶段是源于第三次工业革命时期,是上世纪60年代以前,在这个阶段里,由于生产力提升的迫切需求,传统的机械技术与新兴电子技术开始初步融合,但由于技术的有限,所以,还不能大量的应用于工业生产中;第二阶段是上世纪60年代到上世纪末,这一阶段,计算机技术与控制技术的快速发展,为机械电子工程提供了强大的原动力,同时,微机技术、集成电路技术也开始出现,进一步推动机械电子工程技术向工业领域进军;第三阶段是上世纪末到本世纪初,这一阶段里,机械电子工程技术已经被广泛的应用于工业领域,并开始逐渐向着自动化、自动化、多元化的方向发展[2]。 5机械电子技术发展比较及发展趋势 5.1国内外机械电子技术发展对比 就目前的发展情况来看,国外在机械电子工程方面明显要优于我国。机械电子工程领域的佼佼者是日本,在上世纪就已经出现“无人化工厂”,紧随其后的是美国,美国的微电子技术水平很高,极大的带动了机械电子产业的发展,再就是欧洲发达国家,他们也在几乎同一时间开始大力发展机械电子工程,并取得了不错的成绩。而我国于1989年才开始机械电子工程专业的试办,在1993年才成立正式的专业,在起步上,明显落后于国外,这也是我国企业在国际市场竞争中无法取得领先地位的主要原因之一。 5.2机械电子技术发展趋势 随着机械电子技术影响力的不断扩大,势必会向着智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等方向继续发展延伸。首先是智能化发展,智能化因其具有感知能力、记忆思维能力及行为决策能力,而成为当今科学技术发展的主流,在机械电子与智能化融合后,其实用能力得到大幅度提高,其次是网络化发展,实现机械电子网络化可以进一步提升设备的可控性,主要体现在通过GPRS、蓝牙等网络手段进行控制,最后是绿色化发展,绿色环保是新世纪后,一切发展的核心理念,是建立在资源承载力的条件下,将科技的发展提升至环境保护的发展阶段[3]。 6结束语 本文通过对机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势进行了简要的论述,希望能为我国的机械电工程技术及行业发展提供一些参考价值。 作者:王麒 李光明 杨新宇 单位:沈阳理工大学 机械电子工程论文:浅谈人工智能在机械电子工程中的应用 【摘要】改革开放以来,机械电子工程得到了快速发展,在生产生活中的地位也不断提高。然而,在发挥着巨大作用的同时,对于科学技术水平的提高也迫在眉睫。通过人工智能在机械电子工程中的应用,能够为机械电子工程的未来发展提供更多更好的机遇。本文通过对人工智能和机械电子工程的分析,从而探讨人工智能在机械电子工程中的应用前景。 【关键字】人工智能;机械电子工程;机器人 "机器换人"是当下的热门话题,政府、企业、专家和大众热烈讨论的背后,不仅反映出人力成本已经成为钳制经济发展的要素,也让人工智能渐渐深入到普通人的心底。 其实,早在上个世纪,电脑"深蓝"就击败了国际象棋冠军。而就在今年,一篇名为《8月CPI同比上涨2.0%创12个月新高》的财经报道,把人工智能的作用再次推上舆论巅峰。在历史上,"人工智能"这个术语第一次出现在1956年举办的"侃谈会"上,而第一部能进行机械加法的计算器在17世纪就已经被发明出来,几年后,法国科学家发现了Prolog语言。发展到如今,在互联网和大数据的推动下,人工智能获得了突飞猛进的发展,无人驾驶、语音识别、图像分类、智能翻译、可穿戴设备等人工智能技术的先后出现,让人工智能成为推动机械电子工程发展的强大助力。 1,人工智能与机械电子工程 机械电子工程是从机械工业方面发展而来,是顺应经济发展要求的产物。在生产方式由手工向机械化转变之后,信息化带来了信息技术,信息技术在机械工业上的应用,让机械电子工程应运而生。机械电子工程是机械工程、信息工程和电子工程在功能上和物理上的结合,是包含多个学科的机械活动。与传统的机械工程相比,机械电子工程的综合性和复杂性更强,这也对与之结合的学科、技术提出了更高的要求。在设计上,机械电子工程以机械工程为核心,结合互联网、电子工程、生产管理等方面,充分考虑生产制造的方方面面。同时,也正因为与多学科的结合,让机械电子工程在产品上,可以实现产品从"重型"向"微型"的转变。缩小产品的物理体积,通过一些微小的控制组块,简化机械的外形结构。在性能提高的同时,也大大方便了实际生产操作的运用。 人工智能在机械电子工程中的应用,将机械电子工程的优点进一步发挥,也弥补了机械电子工程产品上的一些缺陷。通过人工智能的识别能力和处理能力,能够及时对生产、设备出现的问题进行分析,并运算出最合理的解决措施,然后施行。不仅能够有利于减少设备出错的可能,对设备进行监控维护,也有利于企业生产的正常运作,提高企业的经济效益。 然而,由于机械电子工程的环境和组成比较复杂,实际生产生活中,对于系统的具体要求也各不一样。人工智能在机械电子工程中的应用,需要克服多样化、问题复杂、需求不统一等困难,这种差异性,要求在构建网络系统时,更加严谨、准确和合理,从而减少网络系统崩溃的可能。 2,人工智能在机械电子工程中的应用 社会和经济的进步,带来了科学技术的提高,人工智能在机械电子工程领域的应用增多,也推动了人工智能的发展。单一的机械电子工程,可以应用到低端、要求不是很高的领域,但是对于操作复杂、要求较多的领域,就需要机械电子工程与人工智能的"配合"。 目前,机械电子工程在输入与输出关系上的描述方法有学习并生成知识、建设规则库和推导数学方程这三种方法,虽然具有严密和精确的特点,但是对于较为复杂的系统,这种方法并不能有效地进行运作。而人工智能的模糊推理系统和神经网络系统,通过对人脑和神经系统的模拟,让系统拥有人类的思维,作出人类的反应。 一般而言,人工智能的模糊推理系统也称为FIS,具有明确的物理意义,由于没有相对固定的连接点,因此不仅计算量比较小,对于数据的推理输出精确度也相对较低。模糊推理系统是从域这个十分广泛的区域进行映射,以规则的方式储存信息。而相对而言,神经网络系统没有具体的物理意义,具有相对固定的连接点,因此计算量比较大,数据推理输出的精确度也较高。以分布式储存信息的神经网络系统,运用的是点到点的映射方式。以人作为对比,模糊推理系统类似于人脑的功能,依靠对各种语言信号进行接收,通过对信号的分析,导出最合理的结果。而神经网络系统则类似于人脑的结构,依靠对各种数字信号进行接收,通过对信号的分析和检验,从而获得参考数据和计算数值。在复杂非线性问题上,模糊推理系统具有优势,基于DSP与MCU的远程网络化电机控制系统,不仅体积小、易移植,还具备成本低、可靠性高、传输速度快等优势。 在机械制造过程中,智能控制技术和计算机辅助技术的应用,可以使用计算机技术取代一部分脑力活动,模拟人类的制造活动。通过模糊推理系统和神经网络系统,可以对机械制造的状态进行动态模拟,再结合传感器融合技术,对数据进行采集和预处理,达到修改控制模式的目的。在这个过程中,神经网络系统可以利用自身的处理和学习能力,将残缺不全的信息进行收集和处理,再通过模糊推理系统,将残缺不全的信息进行集合、糅合,让外环决策机构通过选取数据来选择相应的控制动作,最终达到机械制造系统的智能检测、机械制造系统的智能监控、机械制造系统的智能排障、机械故障的智能诊断和智能学习等。 而机器人领域,人工智能的智能控制在机器人动力系统中有着很好的应用。利用人工智能,可以实现机器人手臂姿态和动作、行走路径及其轨迹跟踪方面的智能控制,并且能够解决智能控制机器人在传感器信息融合与视觉处理方面的问题,早在2010年哈尔滨工业大学的新一代机器人,在参加德国柏林国际航空航天展览会时,便与德国总理默克尔亲切握手。而2015年4月举行的汉诺威工业博览会上,默克尔将手指伸入ABB集团推出的双臂机器人YuMi的机械钳中,YuMi立刻停止了动作。神经网络系统和模糊推理系统对机器人的运动环境进行定位、建模、监测和规划,从而保证了机器人的使用安全。 据统计,2014年,我国市场的工业机器人销量猛增54%,达到5.6万台。2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元,指纹、人脸、虹膜识别等产业规模达100亿元。机器人产业规模的扩大,进一步加快了人工智能在机械电子工程中应用速度。 虽然人工智能尚不完全成熟,在机械电子工程中的应用还存在一些问题。但是,人工智能与机械电子工程的相互融合,有利于互补自身的不足,促进共同发展。在科学技术不断发展的今天,对人工智能在机械电子工程中的应用研究更加受到重视,也符合《中国制造2025》中对"智能制造"的设想,将有利于促进社会的进步和发展。 机械电子工程论文:论人工智能与机械电子工程 摘要:随着我国经济的快速转型,机械电子工程成为我国提高生产力水平和经济结构转型的新方向,智能化、信息化成为机械电子工程的发展新趋势,人工智能运用于机械电子为该领域带来了巨大的质变。为此,主要从机械电子工程、人工智能以及机械电子工程和人工智能的关系等方面加以探讨。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系;信息化 一般意义上而言,机械类工程包括两种类型:动力类和制造类。制造类大家都比较熟悉,包括机械的加工制造和一般的加工制造业;而动力类的有带动各种机器的发电机等等。由于纯机械制造的衰落,传统机械与电子工程的结合成为发展的主流。随着人们生活需求的增长,机械电子工程技术也向着高精尖方向发展,服务大众生活的功能越来越强,尤其是人工智能与机械电子工程的结合使得其功能越来越强大。 1关于机械电子工程的简述 1.1机械电子工程技术的发展历程 机械电子工程已经有了一个相对较长的发展时间,20世纪已经达到了一个相对高的水平,尤其是第三次科学技术革命又一次把机械电子工程推向了一个新的高峰,新科技革命完美地将电子科技和传统的机械工程结合了起来,使得机械电子工程越来越向信息化和智能化,并把它们应用到民众的日常生活和企业的管理过程中。 总的来说,机械电子工程大致可分为四个阶段:第一阶段主要是在西欧中世纪晚期,新的资本主义萌芽的生产关系出现,生产力有所发展,但仍然相对低下,新的商业贸易促成了货物需求的大量增加,然而当时具有的动力仍然是水力、风力和牲畜力,这些动能远远不能满足生产发展的需要,大大制约了生产的发展,这时的科学家,准确的说是处于工作一线的机械技师开始思考如何提高动力,逐渐推动了机械工业的初步发展。第二阶段主要是生产力有了进一步的发展,大部分企业为了提高工作效率和产品的质量,依据马克斯・韦伯的流水线程序安排产品生产,然而,这种流水线对机械的水平要求很高,当时的机械相对不能满足流水线生产的需要,于是就出现了该种技术的第二阶段的发展。第三阶段是我们在日常生活中常见的机械电子工程技术,现代人们生活节奏越来越快,为了工作的便利,生活简易化程度要求也越来越高,对产品的机械化、智能化、灵活度要求极其的高,以机械电子技术为核心的高灵敏性技术便应运而生了。第四阶段是随着工业4.0的发展而发展的,工业4.0技术进一步推动了机械电子技术的快速发展,是的该行业领域内即将出现另外一次革命的征兆,将人们带入更加便捷的时代。 1.2机械电子工程的特点 机械电子工程是机械自造技术和电子工程科技的有机结合,因此,该专业不仅具有机械工程的一般特点,还有电子工程的一般特点,同时,还具有机械电子工程本身独有的特点。综上所述,机械电子工程具有以下特点。 1.2.1设计上的综合性 机械电子工程是一门综合性的学科,他是由几种学科综合而成的一门学科。因此,作为一门综合性特别强的学科,从设计上可以看出,机械电子工程会依据现实的需要而结合其它技术,例如它会根据具体现实需要结合企业需要的管理技术、生产制造技术等,以利于现实的需要。 1.2.2机械电子产品的复杂性 机械电子a品体积小,结构比较简单,但是构造确实很精细,产品性能很高,大大满足了人们对高灵敏性、高智能性的要求。同时,这种机械电子产品体积特别小,特别容易携带,结构复杂功能多样,不失为一种好的日常用品。 2关于人工智能的简述 2.1什么是人工智能 什么是人工智能呢?不同的专家有不同的定义,Nierson认为,所谓人工智能就是关于如何得到科学并把科学运用到现实的一门实用性很强的应用型学科。著名教授Wenston认为,人工智能是使计算机去做只有高级人才才能做的工作。综合以上的定义,我们认为,所谓的人工智能是指综合了现代计算机技术、信息技术、心理学语言学等对门学科的一门高精尖的学科,它通过延伸扩展计算机技术模拟人的一门技术。 2.2人工智能的发展历程 2.2.1最初时期 在400多年前,法国科学家发明了第一台可以计算数字相加的计算器,此后,科学家们纷纷朝着这一方向进行攻关,以求完善这一创造,后来美国著名学者冯诺依曼发明了世界上第一台全自动的计算器。在最初阶段,也可以说是人工智能的萌芽阶段,这一阶段最显著的特征就是技术发展缓慢,但是仍旧取得了一些成果和经验,为以后的发展奠定了一些基础。 2.2.2第一个快速发展阶段 在上世纪50年代,美国科学家第一次使用了“人工智能”这一概念,从此人工智能进入到一个快速发展阶段。这一阶段主要将人工智能应用到翻译、证明等事情上,并取得了较好的成果。人工智能在这一阶段的飞速发展使得人们坚信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个可以模仿人们生活的机器。 2.2.3反复阶段 随着对人工智能的进一步研究人们发现,对人类高智能的模仿并不是一件容易的事情,学者不能完全设计出对人类模仿的简单映射。但是这一时期仍然出现了相当多的成果。 2.2.4稳定发展阶段 当人类意识到建立全方位模仿人类高智能的是一件不容易的事情之后,他们开始安定下来潜心研究进一步发展的技术和相应的功能,随着科学界学者的努力,他们逐步攻克了难题,同时世界互联网的发展也大大普及,这一切都促使人工智能的稳定发展。 3人工智能与机械电子工程的综合应用 进入21世纪,互联网已经渗入到我国民众生活的方方面面,信息化的民众生活离不开智能化的发展,无论是各行业的模型的建造,还是事故处理都离不开人工智能,人工智能在机械电子工程当中起着信息处理的强大功能。 随着社会经济的进一步发展,简单的人工智能已经不能满足人们日益复杂的工作需要,科学家们开始研究综合性的人工智能技术,使其功能发挥到最大化。 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程中的应用探讨 摘要:随着我国的机械工程领域的迅速发展,一些新技术的应用对机械电子工程就有着促进作用。在控制理论以及控制工程技术的发展下,优化了机械电子工程,基于此,本文主要就机械电子工程和其发展现状加以分析,然后对机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用详细探究,希望能通过此次研究分析,有助于机械电子工程的进一步发展。 关键词:机械电子工程;控制工程;应用 0.引言 计算机控制工程技术的应用,引导着机械电子工程在向着智能化方向迈进,控制工程的应用作用也愈来愈重要。人们当前对控制工程的研究也愈来愈深化,加强对机械电子工程中应用控制工程,可有效促进机械电子工程的良好发展。通过从理论层面对机械电子工程的控制工程应用,就能从理论上为其发展有着积极促进作用。 1.机械电子工程和其发展情况分析 1.1机械电子工程分析 机械电子工程主要就是机械和电子技术的结合,也就是机电一体化的发展,主要是用于创造优质产品而应用的技术。机械电子工程涵盖的内容比较多,其中有电气控制工程以及机械工程和系统总体技术等技术内容,在具体的产品生产设计当中会进行综合性的应用。机械电子工程的核心技术中,信息处理技术以及电子技术和自动控制技术等等,都能发挥其自身的作用。机械基础作为电子工程的重要支撑,也是机械电子工程的重要载体,在这一形式下才对多种技术的综合提供了有利条件。 1.2机械电子工程发展情况分析 机械电子工程在实际发展过程中,经过了长期历程,上世纪八十年代开始日本有着无人示化工程,在当前日本的机械电子技术已经比较成熟,成为世界领先技术应用国家。我国在机械电子工程领域的发展时间相对比较短,在各个层面和发达国家相比较还存在着很大差距。所以在机械电子产品大多是依靠着进口,其中数控机床的占比就比较少。我国的机械电子技术还不能有效满足实际工程的需要,加上机械电子的工程在高级智能以及自动化控制的要求都相对比较高,所以这就会多控制工程的需求比较关键,强调多种技术进行综合性应用,对工程领域的深度发展也有着促进作用目。在未来的发展过程中,我国的机械电子工程将会随着技术进一步升级,在应用的领域也会进一步扩大化,技术理论也会进一步深化。 2.机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用 2.1机械电子工程中控制工程应用内容分析 从当前我国机械电子工程当中控制工程的用情况来看,在内容上比较多样化,其中的计算机智能技术的控制内容方面比较重要。计算机智能控制是在计算机网络技术的应用下进行控制的,对机械电子工程的各环节在线模拟目标能有效实现,然后结合实际结果进行有效控制,在远程控制系统的操作下实现自动化。通过计算机智能控制技术的应用,就能从整体上提高操作效率和质量,在相应的数据统计工作方面也提供了很大便利,对资源也得到了很大程度节约。 机械电子工程中的控制工程内容中,模糊控制工程也是重要内容,这一概念是对传统工艺困难解决而应用的,在实体模型的应用型效率比较显著。控制工程技术在计算机网络技术支持下,通过三维立体模拟程序就能有效实现机械在线模拟。并能在立体模型分析性能以及合理性的分析下进行模拟操作。这一模糊工程的应用,就能大大对程序进行简化,在控制质量上也能得到有效保证。这一简便性方式的应用,就比较有助于机械电子工程的进一步发展。 机械电子工程中控制工程内容中,核心扩展网络神经控制也是其重要内容。这是讲生物学科作为重要依据建立的控制程序,是通过多单线网络进行编制的综合网络,然后在一个核心下进行控制,这一方法的应用是在模糊控制基础上实现的,对信息数据的处理能力比较强,能有效提高工作效率水平。 2.2机械电子工程中控制工程具体应用 机械电子工程中控制工程的应用涉及到诸多内容,其中在机械磨削精密度的控制当中的应用比较重要。在对专业控制精度系统应用中,对动态化的控制目标能有效实现。具体的应用过程中,主要是在机械磨削中对可能发生的差错进行充分考虑,然后在系统中进行设定控制目标以及规则,这样就能从控制效率上有效提高。 机械电子工程中集成自动控制的应用方面,这是对信息技术的基础上实现的控制。集成化自动控制系统的应用,能有效将原信息技术和生产相关信息加以糅合,这就能从整体上对机械工程生产发展起到了促进作用。在这一系统应用中,计算机技术是比较基础性的应用技术,在不断的发展下,集成自动控制的应用领域也在不断的扩大化,集成自动控制系统在计算机技术的更新完善提高方面也起到了积极促进作用。 机械电子工程中控制工程应用,在预测控制应用在高速液压机当中就发挥着积极作用。机械电子工程当中,高压和高速化是液压机技术的重要发展趋势。对预测控制技术科学化应用,就能构建完善的系统输出预测模型,在这一模型的基础上能有效得到预测输出值和对系统误差的变化率。高速液压机当中对预测控制的应用,对控制器输出和控制模式的实现也有着促进作用。 通过模糊控制在机械电子工程中进行应用,也能发挥模糊控制的积极作用。在对模糊控制的应用下,最为主要的优势就能将问题直观化的呈现,构造算法以及控制编程也相对简单,在诸多的机械加工中都发挥着重要作用。在简单测量值输入以及偏差和变化率的设置下,就能有效控制输出值,在控制的效率上比较突出。 3.结语 综上所述,机械电子工程当中控制工程的应用,就要从多方面考虑,当前我国在机械电子工程技术的应用方面正想着网络化以及智能化的方向迈进,这就对解决实际问题起到了积极促进作用。通过此次对机械电子工程的控制工程应用研究,就能为我国的机械电子工程进一步发展提供有益发展思路,也希望能在此次的研究下,对其理论的丰富起到积极作用。
计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的核心课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为核心的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用国家级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为国家级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等核心内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。
计算机实验论文:高职院校计算机网络课程教学及实验开展的应用研究 高职院校计算机网络课程教学及实验开展的应用研究 按照高职教育“以就业为导向,以服务为宗旨”的目标,高职院校培养的学生除了具有良好的职业道德和职业素质之外,还应当具有熟练的职业技能【1】,因此,“修德、强技”是高职院校的教育教学核心内容。而高职院校计算机网络课程的教学更应以实践应用为主,着重培养学生动手解决实际问题的能力。 一、现状分析 1、采用的教材理论性过强,学生无法接受。 据调查,当前很多高职院校的计算机网络课程直接采用本科类的教材,这些教材理论性过强,感知性差,高职类学生难于接受,也不利于教学的开展。 2、实验室设备不足,不够专业。 不少学校都是使用普通的计算机机房进行网络实验,采用仿真软件进行模拟,至使所进行的实验脱离实物。也有不少学校有些网络实验室,有交换机、路由器等设备,但设备过于单一,学生无法进行深层次的试验;又或设备数量过少,在实验的课堂里,也无法做到全部学生都亲自进行一次实验。这样,学生的学习积极性不可能高,也没有什么学习效果。 3、选择的实验内容即简单,又陈旧。 实验内容选用操作系统windows 2000 的安装与配置、ftp站点的访问、internet的访问、下载工具的应用、文件的收发及电子邮箱的应用等。这些内容大部计算机类的学生都已经熟悉,而且也能比较好地应用,完全没有体现计算机网络课程的专业性,课程结束后,学生感觉没有学到什么内容。 4、理论教学与实验教学关联性差,学生不易接受。 很多教师网络课程的教学过程中,引入过多的网络原理和各种协议,学生在学习的过程中常常感觉到抽象,经常会陷入困乏的状态,对于意志力比较低的学生,就会放弃学习了。 5、实验指导教材较少,可操作性差。 当前,大部分学校采用的计算机网络实验指导性教材主要是编程实验,如网络通信程序设计、网络协议编程实验等,实验内容与其它的计算机课程重复,网络专业课程实验可操作性差。 二、高职类计算机网络课程应采用的内容介绍 高职类院校《计算机网络》课程的教学对象主要是计算机通信类和应用类的学生,因此,该课程应是这类学生的主修专业课,所采用的教学内容应具有专业性,更应具有专业实用性,因此,所采用的教学和实验内容应具有以下几方面的内容。 1、计算机网络体系结构及网络参考模型; 2、综合布线原理及局域网的组建; 3、网络互连技术及ip地址的应用; 4、网络协议的应用及网络设备的管理; 5、网络应用系统的搭建方法及管理; 6、计算机网络安全及发展趋势。 以上教学内容即符合计算机网络的教学,又能体现当前高职类学生网络技术的应用要求,学生易于接受,可操作性极强。笔者曾多次在茂名职业技术学院计算机通信班中采用过这些内容作为《计算机网络课程》的教学,均收到了预期的效果。 三、网络实验室的组建 组建一个功能实用,操作性强的网络实验室,是开展好网络实验课程的前提。对于高职类院校,网络实验室组建后必须发挥其实用性、可操作性,能满足基本的网络搭建、网络维护、网络管理及应用的实验即可。笔者根据高职类学生的学习需求,提出高职类计算机网络实验室组建的具体要求,如: (一)网络实验室实验功能需求: 1 、局域网组建(双绞线的制作、linux 或windows 2003 server或windows 2008 server的安装与管理); 2 、交换机、路由器的调试(以华为、思科为主); 3 、网络协议应用(包括ip 地址规划及相关协议、tcp/udp数据通信与传送、应用层协议应用等); 4 、网络安全管理(防火墙、snmp协议与网络管理); 5 、web站点、ftp站点的配置等网络应用服务; 6 、网络综合布线的设计与分析。 (二)实验室空间及设备需求: 1 、可同时容纳40名学生进行实验,150平方米比较合适。 2 、实验室主要设备列表 序号 设备名称 数量 备注 1 服务器 1 ibm system x3650 m4(7915i21) 以上配置 2 服务器 1 ibm system x3100 m4(2582i18)以上配置 3 服务器 2 ibm system x3250 m4(2583i15)以上配置 4 工作站 40 酷睿i5 3.2ghz/独显/4g/19lcd以上配置 5 交换机 1 思科ws-c3750x-24t-s 以上配置 6 交换机 2 h3c s5120-28p-si 以上配置 7 光纤模块 4 h3c s3600 以太网交换机sfp 模块 8 路由器 2 思科3945/k9 以上配置 9 无线路由器 2 思科精睿wrvs4400n 以上配置 10 桌/椅 45 学生上课使用 3 、实验室主要耗材列表 序号 设备名称 数量 备注 1 仪器柜 1 存放网络耗材及相关工具 2 压线钳 12 制作各种水晶头 3 测线器 6 检查网络的导通情况 4 万用表 2 检查电压、电流值的大小 5 水晶头 5 5盒rj45接口水晶头 6 网络 2 超五类非屏蔽双绞线(可使用废弃网线) 7 十字螺丝刀 10 安装设备使用 8 线槽 备有3种类型以上 (三)引入仿真软件进行教学 计算机网络课程引入仿真软件进行实验教学,将大大地解决了硬件设备投入不足、学生受实验的时间和空间限制等问题。是欠发达地区高职院校真实网络实验室的补充,也极大地提高了学生的动手能力、分析能力和解决实际网络问题的能力。 当前,学校采用较多的计算机网络仿真软件主要有cisco packet tracer、gns3这些价格低廉、使用效果较好的软件。另外,商业软件opnet也是一款较好的仿真软件,但价格比较贵,一般不建议学校购买。学校选用cisco packet tracer免费软件,学生可以安装在自己的pc机上,即可将网络实验室搬到自己的宿舍,也可搬回自己的家。这样,能更好更快地解决学生开展网络实验的环境问题。 cisco packet tracer辅助学习工具是由cisco公司,主要包括(1)支持多协议模型;(2)支持大量的设备仿真模型;(3)支持逻辑空间和物理空间的设计模式;(4)可视化的数据报表示工具;(5)数据报传输采用实时模式和仿真模式,使用用户能对抽象的数据的传送具体化。可通过拖曳方法直接建立网络拓扑、允许学生实现ios子集的配置、查看数据包的处理过程等,为初学计算机网络课程的学生去设计、配置、排除网络故障提供模拟的网络环境。【2】 按以上要求组建计算机网络实验室,符合高职类院校的教学要求,学生也易于开展相关的课程实验。 四、高职类计算机网络课程实验教学内容的设计 1、从数据通信认识计算机网络 计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上互相分开的多台计算机组成的、将所要传输的数据划分成不同长度的分组进行传输和处理的系统 。【3】主要的教学材料有双绞线、光轴电缆、光纤和无线路由器。其中主要介绍双绞线的特性和制作方法,如568a、568b的制线标准及连接设备的要求。最后,使用交换机及所制作的双绞线,将若干台计算机从物理上连接起来,最终实现简单的局域网组建实验。共使用6个学时完成以上2个实验的内容。 2、从局域网的参考模型理解网络数据的传输及osi参考模型 局域网的体系结构由物理层、介质访问控制层和逻辑链路控制层组成;该体系结构属于osi参考模型的物理层和数据链路层。选用的教学内容主要有osi参考模型flash动画、网络数据传输flash动画、网卡、3台计算机(安装有windwos 2003 服务器操作系统以上版本)、交换机。学生可通过模拟动画,感性认识计算机数据在网络中的工作过程,通过对计算机通协议的安装与调试,实现网络互连。共使用8个学时完成以上4个实验的内容。 3、虚拟局域网的构建技术及网络设备的管理 虚拟局域网的构建技术主要是对交换机的应用,即需要充分理解交换机的虚连接和转发功能。实验的要求主要是实现网络数据的存储转发、切入法、改进型切入法及vlan虚拟工作组的应用。选择的主要教学材料有交换机(如两层、三层的交换机)、交换机命令列表、路由器、ip地址分配器、数据包转发过程flash动画。学生通过学习交换机的有关命令的使用方法,进入交换机内部,实现对ip地址的规划、虚拟局域网的构建,并实现对各种网络连接设备进行远程的管理。共使用12个学时完成以上4个实验的内容。 4、网络应用系统的搭建方法及管理 主要是ftp协议、iis的安装。选用的教学材料有3台计算机(安装有服务器操作系统的计算机,如unix、windows等)。主要实现动态网页服务、数据库安装及内容管理系统(cms)应用、网络应用层协议分析和验证等。共使用6个学时完成以上2个实验的内容。 五、学生实验报告及实验效果评价 学生认真撰写实验报告,是学习效果的最好评价。一份完整的网络实验学习报告完全能反映出学生是否真的掌握了该实验,那么,该实验报告应包括以下几方面的内容:1)实验材料准备;2)实验过程运用的方法;3)实验过程记录;4)实验结果分析;5)实验过程中遇到的问题以及对问题的解答;6)实验总结及评价。 六 结语 总之,在高职院校计算机网络课程教学及实验的过程中应采用易懂和操作性强的教材,多选用实物教学,注重实用性的实验教学;这样,教学效果效好,学生的学习兴趣获得很大的提升,教学质量自然就提高了。实践证明,笔者在茂名职业技术学院采用以上方式进行教学,确实收到了理想的效果。 计算机实验论文:多媒体模式下的计算机应用基础实验教学 在高校,无论是本科院校还是高职高专学校,对于非计算机专业来说,计算机应用基础是一门公共课程。计算机应用基础分为计算机理论基础和计算机实验操作基础。在教学计划和教学实践过程中,实验课程教学占用一半多的学时。课程对于实验教学的要求是学生能够熟练掌握实验操作内容和操作技能。在传统的实验教学模式中,教师也积极地进行了教学模式的探讨和研究,采用或示范操作模式或集体操作练习模式或学生自主练习学习模式,但往往事倍功半,效率低,教学效果不好。 1 实验教学的现状 1.1 传统实验教学模式。在传统的计算机应用操作实验教学中,往往采用两种形式。一是教师首先在教室里布置实验任务,讲解实验任务、实验内容及操作步骤,然后学生到计算机机房去自由练习,辅导教师随堂进行实验操作辅导。这种形式对于学习自主性不强的学生来讲,基本上是学不到什么东西的。二是在机房,教师带领学生一起操作,大家做一样的操作步骤,教师发出操作步骤指令,学生跟着做。我们曾经进行过这方面的教学探索。此方法的不足是体现不了学生的层次,学得快的往往感觉没意思,学得慢又跟不上。1.2 实验教学效率低。对于上面分析的两种模式,都有教学效率低的特点。学生能够自主学习、主动完成实验操作教学任务的只是少数。大多数学生不能完成实验任务,或者完成程度差。1.3 实验教学学生感觉抽象。在传统实验教学模式中,教师资源有限,不能进行一对一的示范辅导。在教学实践中,老师只能随机针对部分学生进行辅导。学生对于教师的实验教学任务的讲解,只能用理论知识的学习方法去进行,他们往往感觉抽象,没有形成具体的实验操作技能。1.4 实验教学学生无所适从。对于传统实验教学模式,往往存在一些不足。有基础的、自主性学习能力的学生能够在实验课上完成教学任务。对于没基础、喜欢被动学习的学生在实验课上经常感觉无所适从,不知道实验操作课能够尝到什么。甚至有些学生没了兴趣,干脆次次打游戏。1.5 实验教学教师、学生互动性差。由于存在教师或机房辅导教师资源少,参与实验教学的学生数较多,教师不能做和学生一对一的互动教学。带来的后果是教师讲解花了很大功夫,但和学生互动少了,学生应该掌握的实验操作技能没能够完成。 2 多媒体教学模式的特点 多媒体技术,简单的说,就是采用计算机技术对文字、图形、图像、声音、动画、视频等各类信息进行综合处理,建立人机交互的技术。多媒体教学,通俗地说,就是在教学过程中有机地合理地选择和运用多媒体技术,与传统教学手段结合,完成合理的教学过程。2.1 多媒体教学具有直观性和示范性。多媒体教学模式中,由于采用了计算机多媒体技术,即能够将实验教学内容用图形、图形、图像、声音、动画、视频等直观方式呈现给学生。教师在多媒体教学系统里能够运用计算机、投影仪、扩音器等多媒体设备给学生进行实验操作示范,学生能够直观感受操作步骤,得到实验操作知识技能的传授。2.2 多媒体教学能让教学内容形象、具体。由于多媒体技术能够呈现直观的图片、视频,教师能够将枯燥的实验教学内容制作成形象、生动、具体的多媒体课件。在示范教学中,实验操作不再是抽象的,而是能够让学生感到生动、有吸引力。2.3 多媒体教学能丰富教学手段。计算机多媒体技术由于自身的技术优势,具有多层次多方法的展示方式,所以多媒体教学模式丰富了教学手段,让实验操作教学不再是教师枯燥的讲解,能够多方面给学生示范操作。2.4 多媒体教学能提高教学效率。在传统实验教学中教师往往事倍功半,对学生讲解很多,但学生领悟得少,教学效率低下。运用多媒体教学模式,教师能够将学生认为繁杂的操作步骤直观地示范给学生,学生能够在第一时间理解和认知实验操作技能,大为提高教学效率。2.5 多媒体教学能提高学生学习兴趣。多媒体教学模式能够生动、具体、形象地将实验教学内容运用声情并茂的方式展示给学生,不再是传统模式下单一的教师的讲解,学生对学习任务有了直接的感官认识,对学习有了极大的兴趣,能够自觉主动地参与到教学中去。 3 多媒体模式下的实验教学 在对实验教学进行多媒体模式的研究探索中,我们对传统计算机机房进行了多媒体系统改造,使之适应多媒体模式实验教学。3.1 运用多媒体直观地进行实验教学操作示范。在计算机机房,装配了多媒体系统,使实验教师能够利用多媒体教学课件将实验操作任务展示给学生,能够给学生进行实验操作的教学示范。学生在下面能够跟着教师的示范操作进行练习,对于实验操作技能的把握是直观得到的。3.2 运用多媒体高效率完成实验教学。以前的实验教学成效不高,学生掌握技能的程度不一。其中主要的原因是教学效率不高。运用多媒体模式进行实验教学,教师能够一次性在教学系统里将实验操作步骤及操作成果示范给学生,学生能够高效理解和接受。3.3 运用多媒体让学生对实验教学产生兴趣。学生对于计算机实验教学的态度是想学好却又学不好,特别是很多教师一般是在课堂上利用书本讲一讲实验操作,然后让学生在机房自己参照书本去练习,学生在自己揣摩练习中往往得不到直观感受,到后来就没有多大学习兴趣了。在多媒体教学模式下,教师能够将实验操作集体示范给学生,学生有了直观感受,感觉实验操作不再是那么困难,对于实验操作就有了学习兴趣,对于知识技能的掌握就能事半功倍。3.4 运用多媒体让教师和学生在实验教学中及时互动。实验教学过程中最重要的是老师和学生之间的互动。老师要能够在第一时间辅导学生的操作练习,学生在实验操作练习中有了疑问或错误要能够得到老师的及时点拨和帮助。在以前的教学模式中,我们前面谈到,由于师资的原因不能做到老师及时对每个学生都能指点。运用多媒体教学模式,老师可以得用多媒体针对学生的错误集体进行指导,学生能够及时将自己的实验操作问题和成果发送给教师。在多媒体模式教学中,教师和学生真正意义上做到了互动。对于实验操作技能能够快速掌握。3.5 运用多媒体让学生在实验教学中互助学习。计算机基础实验操作课要能达到预期的教学目标,除了师生互动以外,学生相互之间的互动也是重要的。教师引导学生在实验教学中,利用多媒体系统,学生相互展示实验操作,相互进行操作学习评价,相互进行疑难解答,在学生进行个性化自主学习的基础上可以真正团队合作共同学习的氛围。 4 结束语 多媒体教学模式在是现代教育技术在课程教学上的体现和发展。在计算机基础实验操作教学中引入多媒体教学模式,改变了以往实验教学单调、枯燥、教学效果差的状态。我们应该在实验教学实践中不断实现和丰富多媒体教学模式,让学生能够更好掌握实验操作技能。 计算机实验论文:探析高职高专计算机实验室教学改革 论文关键词:高职高专计算机 实验室教学 改革 论文摘 要:实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。 一、高职高专实验教学体系概况 实验室是进行实验教学、科学研究的主要基地。计算机实验教学在培养高素质的创新型it人才中起着至关重要的作用。随着经济全球化的高速进展和科技进步的日新月异以及国际间的人才竞争,人们对实验教学在创新人才培养的重要作用上有了更加深刻的认识。因此,在以培养创新人才为核心,开展对学生进行实践教学、加强能力培养的同时,应十分重视实验教学的改革,以适应社会发展的需要。 实验教学是教学任务中的重要环节,承担着课程实验、课程设计、毕业设计等能充分锻炼和提高学生动手创新能力的知识领域。实验室应建立健全实验教学大纲、教学任务书、实验课程表、实验项目管理等各种教学档案,符合评估标准。实验教学内容上要适应学科发展、计算机技术的更新并注重学生实践与创新能力的培养。实验教学环节的每个实验均应有实验报告和批阅,每科实验成绩均在该课成绩中占有一定比例,有相应的考核方法,形式要结合每门课程的特点,均有成绩记载。 计算机学科发展变化日新月异,是其他学科所无法相比的。只有根据计算机科学和技术的发展,紧跟新理论、新技术、新方法,不断更新实验教学大纲和教材,促进教学内容的重组和体系更新,才能使学生既学到专业基础知识,提高实践创新能力,又能紧跟当前技术主流,强化实际应用能力的培养,造就应用型、实用型的计算机人才。 二、高职高专实验教学改革的必要性 传统模式的实验教学是以教师为中心,学生往往是按照教师设置好的设备和仪器,根据实验指导书上规定的方法和步骤按部就班的进行。这种模式的实验教学存在一定的弊端,如单一的进行固定实验的操作,影响学生思路的开拓,因此在整个实验过程中,学生始终处于被动地位,使学生的学习主动性和积极性受到压抑,同时也不利于学生个性的发展,不利于创新思维和创造性人才的培养。 针对上述情况,开发设计型实验成了当务之急。学生通过设计型实验,学习从被动变主动,查资料、设计调整电路、学习仪器的使用等,实际动手能力得到锻炼提高,反映非常好,同时也有效的遏制住少数人混实验的现象发生,提高了实验效率。 综合实验是近年来实验教学改革的产物。为了使学生能更好的学习和掌握实验原理、目的及实验方法,而把相关几个实验按其规律组成一个小的系统,使学生在实验课上对所学知识有更加全面的认识和了解。通过实践证明它们对提高学生独立分析问题、解决问题的能力,促进学生创新精神起到了重要的作用。为培养学生的创新能力全面提高素质教育,部分实验独立设课很有必要。实践表明,独立设课开放式实验教学方式,拓宽了学生知识面,增长了学生实际动手能力,有利于发挥学生的认知主体作用。激发了学生学习的积极性和主动性,促进了学生自我创新精神的培养。 实验教学改革根据计算机科学技术、现代教育发展趋势和对创新人才培养的要求,以培养学生的实践能力和创新能力为目标,我们对实验课程内容进行整合,将每一个实验课程的实验项目分为3个层次进行实验内容重组,即“基础验证型、综合设计型和研究创新型”,精选基础型实验,加强综合设计型和研究创新型实验,编写配套实验教材,实现多媒体辅助教学,并依此构建计算机实验教学体系。 实验教学是理论教学的补充和强化,理论教学是实验教学的基础,二者的关系是相辅相成的。因此,我们认为关键的必须的验证性实验仍需保留,设计型、综合性实验必须要有。处理好这些关系,是将实验教学提高到一个高水平的重要方面。 三、高职高专实验教学改革的方式 随着我国高等教育的发展,高职高专逐步由教学科研型高职高专向研究型高职高专转变,硕士研究生、博士研究生规模不断扩大。特别是对于本科生,实验教学是重要实践性教学环节。实验教学向学生传授的是认识世界的方法,实验学习是学生接受知识,培养能力,开发创新思维的重要途径,当前国内各学校都在做实验教学的改革探索,我们也一直在这方面做了很多工作。 初期的实验室建设面临的主要问题是仪器设备陈旧、分散、规模不够;且部分实验的实验内容、实验板逐渐老化,对本科生的专业素质培养有一定的不利影响。 针对上述基本情况,我们的思路是优化实验教学体系,尽快开发新的实验内容和实验装置,逐步增加设计型、综合性的实验,为学生创造更好的实验教学平台。 根据我们学院各个专业的课程特点,我们的实验教学分三个层次: 认知型:即验证性实验。部分课程的理论教学中都会有一些关键的结论需用实验来说明,因此必要的验证性实验是应当保留的。 设计型:综合所学知识,培养设计能力,是工科高职高专本科生的培养目标,也是学生能力培养的重要方法。 综合型:系统的概念对信息类专业的学生十分重要,根据认识规律从器件到单元电路到小系统到大系统,通过这类实验给学生建立系统的基本概念。 根据各个课程的内容特点,合理设置不同层次的实验内容,既要符合认识规律,又要满足教学要求,还要尽量调动学生学习的主动性。 四、对高职高专实验教学改革的思考 (一)科学合理地安排实验课,开展“开放性、研究性”教学。实验课程从理论课程体系中脱离出来,独立开设,改革实验内容体系,系统地构建实验课程模块,转变以人为主的管理方式,根据不同学科的特点,提高实验教学的时数在总培养时数的比例,加大综合性、设计性实验项目,加强学生实践技能的训练和自主性学习,通过建立全天候开放实验室管理平台,实现实验室全天候开放、实验内容开放。鼓励学生早进实验室,在导师指导下开展科学研究。 (二)开展实践教学质量的评估研究,从知识与能力方面全面评价学生的学习成绩。多方面、多角度探讨全面评价学生学习成绩的体系方法,全面衡量学生的实验技能与创新能力,使学生全面发展。学生成绩的评价包括实验态度、实验操作、实验设计(综合设计性实验)、实验结果和分析等,从多角度、全面地考查和评价学生的成绩和能力。 (三)建立一套完善的符合自身特点的实验室开放管理制度和管理方法,强化整体、质量、开放和创新意识。从制度、体制上保证实验内容、实验场地、实验设备等实验教学资源和时间上实行开放,提高实验场地的使用率、仪器设备的利用率和使用率,发挥实验室资源的最大效益。实验室的全方位开放,是实验教学质量、学生创新意识和创新能力培养的有力保障。 (四)树立“优化课内、强化课外”意识,提倡“科学研究渗入实验教学”。中心按照体现基础性、先进性、系统性、综合性的原则,对实验教学内容进行调整、更新、重组。改革教学组织形式,创造学生自主学习、参加课题研究的条件,依托教师的科研条件和指导力量,将科学研究渗入实验教学,使学生获得更多的直接知识,培养学生的反向思维和发现问题、提出问题、解决问题的能力,提高学生探究未知新知识能力的提高,满足学生个性化发展的需要。 (五)在加大力度引进既有it企业工作经验,又有丰富教学经验的双师型人才的同时,也注重培养本院青年教师,坚持学院自我培养和外部引进相结合的原则,进一步提高中心实验教学队伍整体水平。同时不断充实和扩大专职实验教学管理队伍,有计划有步骤地加强实验教学与管理人员的培训,形成一支高水平的实验室管理队伍,使中心的管理进一步规范化和科学化。 (六)加强校企共建,丰富实验实训项目,拓展实训内容,提高学生实践创新能力。为了充分发挥高校与企业相结合的优势,加强与企业的合作和共建,使实验教学、科研创新和技术开发密切结合,强化实验教学与实践应用能力的培养,实验室可与企业建立联合实验室,联合实验室不仅能为高职高专生提供实验创新的场所,同时也为高职高专生参加程序设计大赛、软件设计竞赛、计算机仿真大赛、电子工艺实训等提供平台,提高学生实践能力,更好适应现代社会发展需要,为走上工作岗位做好充足的准备。 计算机实验论文:计算机实验教学中目标设置理论的应用探讨 一、目标设置理论概述 (一)简介。目标设置理论最早出现于上个世纪六十年代,按照该理论的观点,目标本身对人是具有激励作用的,它能够促使人们朝着某一个目标前进,并且在实现目标的过程中不断调整自己的行动,以促使目标得以更好的实现。同时该理论还认为:目标的设置需要明确,并且需要具有一定的难度,与长期目标相比而言,短期和中期目标更为有效,并且他们是实现长期目标的前提和基础。在实现目标的过程中,要定期反馈,以便知道自己的差距。对目标的实现应该给与奖励,并将它作为实现更高目标的基础。 (二)功能。研究表明,目标对人们来说具有重要的功能,具体来说体现在以下几点:第一、引导个体的注意力与行动,目标对个人的注意力和行动起着重要的指导作用,它不仅指引个人朝着目标不断努力,从事与实现目标相关的活动,还促进个体在实现目标的过程中,不断增长技能和知识,不断提高自己。第二、目标能够调整个体的努力程度,个体对目标的能力程度究竟如何,通过其努力、工作效率等便可以了解。第三、目标会促使一个人不断努力,明确的目标能够促使一个人维持较长时间的努力,为实现这个目标而不断付出。 (三)模式。主要包括基本模式和扩展模式两种,而基本模式又包括明确度和难度,目标和难度会对绩效产生巨大的影响;随着理论的发展,出现了扩展模式,该模式认为,不仅仅目标和难度会对绩效产生影响,其它的如反馈、承诺、策略等因素也会影响绩效。 二、计算机实验教学中目标设置理论的应用探讨 随着教学的发展和改进,在计算机实验教学中,目标设置理论得到了应用。在教学中,将学生进行分组,制定目标,并利用网络资源完成教学任务。为了让人们对计算机试验教学中运用目标设置理论有更加全面的了解,下面将以flash动画设计为了作进一步说明。 (一)制定总目标。在计算机实验教学中,目标是学生通过学习之后所要达到的标准和掌握的技能。学生在了解总目标之后,做好心理上的准备,明确阶段性目标,知道经过学习之后最终所达到的效果。总目标也是激发学生学习的指引和动力,如果没有总目标,教师和学生都将会失去方向。例如,flash动画设计的总目标就是,在学习各项基础知识的基础上,能够自主设计具有创意的flash动画,为网页设计、三维动画设计奠定基础。 (二)建立目标承诺。为了促使目标的实现,在教学中需要将学生分组,每组约五至七人,这些学生在实验中需要相互学习和合作,积极参与到实验中来。而学生则必须明确具体的目标以及怎样实现自己的目标,自觉付诸行动去实现目标,朝着自己的目标努力。在实验报告的首页,应该设立实验目标承诺签署单,根据自身情况签署,这样能够刺激学生,为了实现目标而不断努力。 (三)目标的实施与控制。将实验目标通过实验报告、课堂作业、网络课程等发生传递给学生,在试验的过程中,学生通过自己的努力去实现目标。计算机实验比较复杂,通过课堂和实验可能还不能完成,还需要课后下更大的功夫。因此需要通过网络资源,使学生能够随时进行实验,让学生保持对实验的热情,挖掘自己的潜力。例如,在flash动画设计实验的时候,教师可以制作网络课程,提供电子教材和教案,实验样本和动画演示,当学生在实验当中遇到困难的时候,不仅可以向同学和老师求助,还能够通过网络资源,促进实验目标的顺利实现。 (四)反馈及评价。要了解学生实验和进程的效果如何,反馈和评价是必不可少的。学生每完成一个试验之后,都要填写实验练习过程量表,让教师了解学生实验的表现情况,实验作品完成之后教师反馈,将自我评价、同学评价和教师评价结合起来,最终成绩确定一般是平时成绩30%,最终作品成绩70%。 三、计算机实验教学中目标设置理论的应用需要注意的问题 (一)把握好目标设置的难易程度。实验目标应该明确具体,避免出现抽象和笼统的情况。难易程度应该适中,在学生的能力范围之内,但又不能太容易,否则不能收到激励效果。 (二)处理好单项目标与总体目标之间的关系。应该设定好单项目标,并且单项目标要按照规定进行,使每个单项目标都能够顺利的实现,这样才有利于整体目标的实现。 (三)及时反馈。在实验教学的过程中,应该及时了解实验的完成情况,并且知道与目标存在的差距。当明确自己与目标存在差距之后,学生应该立即采取相应的补救措施,以尽快实现自己的目标。如果学生的实验完成得比较好,应该让学生维持努力,并制定更高的实验目标。 计算机实验论文:浅谈中职学校计算机实验室管理助力教学的有效措施 论文关键词 计算机 实验室管理 网络克隆 论文摘 要 中职学校的计算机课程教学离不开良好的计算机实验室管理。本文从计算机实验室综合规划、软件系统的安装、教学软件的选用、系统安全保护、管理制度以及管理人员素质等方面探索得出计算机实验室管理助力教学的有效措施。 21世纪的信息与技术突飞猛进,中等职业学校培养的职业技能人才必须顺应新时代的需求,而其中掌握计算机相关知识与技术是重要的不可缺少的一个环节。中职学校计算机应用基础课程或专业技能课程的教学,都离不开计算机实验室(机房),要保证教学任务顺利进行,就要重视其有效管理,特别是计算机的网络管理和维护,才能为计算机课程教学提供可靠的技术保障,从而实现有效教学。笔者作为中职学校计算机实验室管理人员,以下就结合自己多年来的管理实践,谈谈计算机实验室管理助力教学的一些有效措施,以资共享。 1 重视实验室综合规划,确保实验的顺利进行 计算机实验室的综合规划,应综合考虑网络布线工程的规范,ip技术和数据承载的能力,在计算机实验室综合规划构建中,必须坚持以下原则: (1)实用性。计算机实验室在设计与施工时就应该明确实验室的用途,如果没有明确的用途要求,直到实验室安装完毕,才发现设计与实际用途不相配,甚至相差甚大,其结果可能使整个工作从头做起,即使进行修补,随着用户的数量的增加,实验室的性能也会不断下降,直到没法满足计算机实验的进行。 (2)安全性。计算机实验室的使用安全十分重要,是顺利教学的保障,因此,必须整体考虑各方面的安全性。网络方面,可以通过各子网隔离,全网统一管理ip地址,根据不同的实验室划分不同的子网。制订一些安全性的策略并加以实现,防止系统被人为恶意破坏,对实验室资源进行分权管理。供电系统的安全性考虑,计算机实验室中电力负荷等级,供电系统的安全,机房供电设计及电源系统接地的设计等。 (3)可扩缩性。计算机实验室在使用过程中,一定会根据教学实际需要进行调整,因此实验的设备必须支持国际上通用标准的设备和国际标准的协议,有利于保证各种实验之间的顺畅连接互通,并且方便接入不同实验所需的设备和网络产品。根据未来发展的增长和变化,计算机设备和网络设备可以顺畅地扩充和升级,最大程度地减少对实验室设备的调整,易于增加新设备、新用户,易于和各种公用网络连接,随着各种设备的应用的逐步成熟不断延伸和扩充,充分保证现有设备的使用正常。 (4)可管理性。中职学校作为培育技能人才的重要场所,计算机实验室配备先进的计算机及网络设备,能够配合开展与时俱进的教学和实践活动,但对计算机实验室的设备必须要有一套完善的管理方案,并且管理技术也要有先进性要求。 2 合理安装及备份系统,提高实验维护的效率 由于计算机实验室要考虑不同课程的使用需要,所以操作系统的选择及其稳定性十分重要。依据多年从事计算机实验室管理的经验认为,dos系统与windows xp两操作系统必需共存。应该注意的是,应在 windows xp 系统中安装dos系统,并且在c区(引导分区)保持fat32文件格式。 软件的实装与备份,网络克隆软件是有效与方便的,网络克隆软件ghost极大地提高了计算机软件系统的安装和备份的工作效率。学校在采购硬件时往往是政府采购,需要自行装入操作系统和各种教学软件。如果采用通常的方法逐台安装操作系统、计算机的驱动程序和各种教学应用软件,这样会耗费大量的时间和人力,而使用网络克隆软件ghost软件,在硬件配置一样的情况下,全部计算机联网状态下进行多播,可以解决这一问题,方法步骤如下: 2.1 网络克隆准备工作 安装一台客户机,首先是安装操作系统,注意一定要完全安装,并且打系统补丁,然后安装相应的驱动程序,注意不能使用万能驱动程序,最后安装各种教学软件,并且优化系统处理,这个就是网络克隆的源盘,也叫母盘。 2.2 网络克隆软件的安装 现今的网络克隆软件的安装已经可以一开机什么命令都不输入,直接开始克隆软件程序运行。这样做有一个前提就是要安装服务器,服务器的操作系统建议选择windows 2000 server或者win2003 server。如果安装其它系统会出现系统的客户数的限制情况,例如winxp就会限制客户为8个。所以最方便的是配置一台server版的服务器,然后就可以在这台计算机上安装自动网络克隆工具服务器端。准备工作做好了以后,就可以运行服务器端了。我校的计算机实验室安装的是“autoghosrv2.2.0.0”软件,网络克隆软件“ghost 8.0”企业版,安装是很简单的,直接解缩就可以了。 2.3 客户端启动方式 网络克隆软件服务器端启动后,就该准备客户端了。客户端电脑无须u盘启动、无须光驱启动等等,即可实现网络启动克隆,非常方便。开机后将客户端电脑主板启动顺序不要设置网络启动为优先,我们仍旧以优先硬盘启动顺序,需要网络克隆的时候,按主板启动菜单热键(有些是f12、f9、f1……各主板不尽相同),再临时选择网卡启动,因为网络克隆完成后会自动重启,它就直接以硬盘启动,不会再次跳到网卡启动上。成功启动后来到dos菜单,选择“3”号菜单,快速分区,手动选择网络克隆软件,这样就直接进入网络克隆软件界面。 2.4 开始网络克隆 首先制作母盘镜像文件,制作全盘镜像时要注意因制作全盘镜像时,不能将镜像文件保存在本盘上,所以要记得多挂一个硬盘用来存放镜像文件;一般40g的硬盘,在装了系统及教学软件后大都已使用20g以上的空间,制作出来的全盘镜像会达8~10g左右,并在制作过程中,镜像文件达到2g时,网络克隆软件ghost 自动生成一下个后继文件,文件名后缀是“gls”;选“文件名”的话,网络克隆软件ghost 会自动输入后继文件名及存放位置。以用40g硬盘使用16g制作全盘镜像为例,生成了四个2g左右的影像文件,文件名是:“win98.gho”、“win98.gls”、“win982.gls”、“win983.gls”,并且四个文件必须保存在同一个文件夹中。 然后,在服务器上运行ags.exe,浏览或拖曳“gho”文件后,按“开始”按钮即可,服务端开始工作,等待客户端连入。“镜像文件”处只要选中后缀为“gho”的文件就行了,后继文件就不用拖曳。要进行全盘网络克隆时选中“硬盘”,在自动开始模式里输入了条件,点击了“接受客户端连接”按钮后,实际上不能达到条件时(如:客户端数量处输了60,但实际上只有55台机接入),确认所有客户端连接成功后,点击“发送”按钮开始网络克隆。 最后,开始客户端的接入,出现网络克隆软件ghost 程序界面,选菜单上“ghostcast - multicast”项,按了“ok”了,如接入成功,就马上可以看到单机克隆那样的界面了,进行全盘克隆,接入成功后,顺次选择“ok”,“ok”,“yes”按钮即可。这样客户端就进入等待接收状态了。所有的客户端都接入成功并进入接收状态后,如果服务端那里设了自动开始模式条件,条件符合后就自动发送了,如果没有设置自动开始条件,我们就返回服务端机器,点击“发送”按钮,就开始网络克隆了。我们就静待网络克隆完成了。 3 恰当选用实验室教学软件,发挥软件助力教学的作用 计算机实验室建成以后,怎样充分利用其优势为教学服务,提高课堂教学效果,成为实验室实用性的重要指标。比如实验室的功能是否多样,是否可以进行各式的实验项目;在实验过程中,教师是否可以随时为学生分发操作所用的素材和一些文档范例,还有,教师想可以随时针对学生操作练习中出现的问题进行演示等情况,我们可以采用多媒体教学软件来解决。 解决上述问题一般有两种方法,一种是进行硬件多媒体设备的投入,这样投资较大,升级不方便;另一种就是安装多媒体教学软件,但对计算机硬件和网络环境要求较高,投资较少,现在计算机在采购时,硬件设备完全可以满足。我校计算机实验室使用清华同方多媒体教学软件,效果很好,利用该教学软件,可以实时监控学生机,发现学生做与教学无关的事时,及时向学生屏幕发出警告消息。还可以进行学生分发文件,收集学生完成的文件,为学生进行演示,演示时画面能够同步,流畅。该教学软件需要在服务器上安装教师端并安装软件狗,在客户机上安装学生端就可以使用。有了该教学软件教师既节省了时间,又充分发挥教学软件辅助教学的作用。 4 确保计算机实验室系统安全,提高计算机性能稳定 根据多年在计算机实验室管理的经验,经常会遇到计算机系统被学生故意删除文件,而导致系统崩溃;桌面被学生改得面目全非,教学软件被学生卸载等情况。这些问题将严重影响正常的教学。为了确保系统安全,提高计算机性能稳定,一般采用系统还原的方法。 常见的系统还原的方法有两种,一种硬件设备还原卡,该设备需要占用一个pci插槽,并且投资较大。我校使用的是“德天信山”公司的的还原卡,该产品提供的网络配置软件十分好用,只要在一台教师机上安装控制端,其它学生机安装客户端,这样就可以随时监控还原卡的使用情况,并且可以随时改变保护盘的情况,这样就不用每台机都去操作。特别是在网络克隆前使用,先把全部学生机开放,然后网络克隆,重启电脑后,在控制端配置电脑的名称和ip地址即可。例如一个50台电脑的计算机实验室,一位实验老师大概两个小时就可以完成计算机实验室的重装工作。另一种软件还原,常见的有冰点和还原精灵。该方法投资较小。这种方法主要是可自动将系统还原到初始状态,保护系统不被更改,能够防止人为的对系统有意或无意的破坏。 5 完善学校计算机实验室管理制度,提高管理人员的素质 计算机实验室的管理除了硬件方面的管(下转第116页)(上接第103页)理,管理制度的落实,管理人员的素质也是十分重要的。学校计算机实验室有了良好的硬件配置,但怎么样才能利用和维护好实验室来为我们教学服务呢?首先,必须要有合理的管理制度,实验室的主要使用对象是教师和学生,应根据教师的教学需求和适应学生的学习规律,制定合理可行的管理制度。其次,计算机实验的组建管理维护都必须由实验员进行操作,实验员素质的高低将直接影响实验室管理的好坏,所以必须要对实验员进行定期的培训,培训内容包括技术方面及管理方面的内容。 总之,中职学校计算机实验室的维护和管理,必须根据学校的教学实际情况,不断进行摸索与实践,积累丰富的经验,只有这样我们才能使其更好地为计算机课程教学服务。诚恳希望能够与众同仁一起努力探讨,在中职学校计算机实验室管理这一领域创出更大成效。 计算机实验论文:基于PXE的无盘Windows XP在计算机实验室的应用 一、引言 高校计算机实验室是学校信息技术教学主要场所,承担了大量的计算机系列课程实验教学工作,良好的实验教学环境是顺利进行教学的重要保证。目前高校计算机实验室面向广大学生开放,具有使用人数多、使用频率高的特点,计算机不光要承受长时间连续正常运作的压力,并且要承受学生在学习和使用过程中对计算机软硬件的损坏以及病毒的攻击。因此,如何有效地利用现有资源对计算机实验室进行升级、管理和维护,保证计算机实验室良好的运行速度和稳定性,是广大计算机实验管理人员面临的问题。 参考文献[1]叙述了实验室机房设备管理、机房制度和设备维护,并阐述了硬盘还原卡的选择和使用;参考文献[2]提出制度与技术并行的管理模式。为了保护系统和硬盘数据不被破坏,参考文献[1]和参考文献[2]中均提到采用硬盘还原卡技术,这也是目前计算机实验室广泛采取的一种计算机系统保护方式。通过还原卡可以防止硬盘数据(主要是系统分区)被修改,包括学生的恶意操作和病毒的攻击。另外,还原卡还可以实现一对多的网络同传,降低实验室系统安装与维护工作量。但是,用还原卡对系统进行维护在实际使用中还存在一些问题: (1)密码问题。一般的还原卡都有密码设置,由于各类还原卡的初始密码都非常简单,如果实验室管理员疏忽和上机学员“恶意攻击”,很容易造成密码丢失或被改动,这将给维护工作带来极大的不便,有时甚至要报告还原卡厂商维修。 (2)硬件配置不一致问题。还原卡的网络同传功能要求发射端和接收端的硬件配置与型号完全一致,否则将会带来严重的后果。譬如主板或硬盘型号不同的计算机网络同传后,所有接收端的计算机将无法启动,此时若无法设置还原卡参数,那么就只能报还原卡厂商维修了。还原卡对于非法操作而引起的故障难以避免,比如强行断电最容易损坏硬盘,轻则丢失数据,重则造成物理损坏,不得不更换硬件,硬件更换容易造成硬件配置与型号与原来的配置和型号不一致,从而无法进行网络同传。特别是在旧机房中,这种硬件配置与型号不一致现象极为普遍。 (3)还原卡病毒也可使还原卡完全失去作用。计算机实验室中的电脑系统故障很多都是由于系统硬盘软件或应用软件被破坏造成的,通常使用还原卡进行系统备份与恢复来消除故障。若学生操作的计算机上不安装系统软件和应用软件,而把所有的软件安装在服务器上,通过服务器启动工作站的方式,这样可以防止学生有意或无意对系统的破坏。因此本文提出在计算机实验室采用基于pxe的无盘windows xp启动有盘工作站的“无盘”与“有盘”相结合的管理方式,不仅可以很好地解决以上提出的问题,而且系统安装与升级、管理与维护非常方便,实验室管理员工作量大大地减少。 二、pxe简介 pxe(preboot execute environment,远程引导技术)是由intel公司开发的最新技术,是ripl(remote initial program load,远程启动服务)的技术升级。它工作于client/server的网络模式,支持工作站通过网络从远端服务器下载映像,并由此支持来自网络操作系统的启动过程。其启动过程中,终端要求服务器分配ip地址,再用tftp(trivial file transfer protocol)或mtftp(multicast trivial file transfer protocol)协议下载一个启动软件包到本机内存中并执行,由这个启动软件包完成终端基本软件设置,从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。 三、pxe无盘windows xp启动有盘工作站的管理方式 通常计算机实验室在使用硬盘还原卡的过程中,每台计算机都必须安装系统及需要使用的各种软件,将硬盘空间划分为若干个分区,一般只对系统盘进行保护,设置为每次还原,而对于非系统盘,根据具体情况设置为不还原或每月固定日期还原。这样既保护了系统,又能保存学生的实验结果及一些重要的文件。为了减少每台计算机系统各种软件安装的工作量,目前采用了ghost克隆母盘的方式,即先在一台机上安装所需的操作系统、应用软件,并设置好所需各方面参数,运行检验无误后,以此机的硬盘为母盘,用ghost软件作为桥梁克隆到别的机器的硬盘上;若实验室中所有计算机的硬件配置完全一致,也可采用还原卡的网络同传功能完成软件的安装。 基于pxe的无盘windows xp启动不要求计算机的硬件配置完全一致,也不需要在每台计算机上安装各种软件,只需要在一台计算机上安装所需要所有的系统软件和应用软件,并将这台计算机作为服务器,网络上的工作站都无须安装软件,由服务器控制和管理整个实验室计算机工作站的正常启动和运行。这就是无盘启动的涵义。无盘启动并不意味着每台工作站一定要求没有硬盘,该技术完全适用于有硬盘的工作站,故本文提出基于pxe的无盘windows xp启动有盘工作站的“无盘”与“有盘”相结合的管理方式:从服务器控制工作站工作的角度而言,工作站是“无盘”的;从工作站本身的硬件配置而言,工作站是“有盘”的,并且工作站的硬盘可以完全供学生使用,用于保存学生的实验数据和重要文件。学生还可以根据具体的需要在工作站安装各种学习软件,进行个性化的学习,满足学生多种需求,这一点对开放式收费机房很重要。服务器对工作站完全支配,可以定期对工作站硬盘数据进行拷贝、清除等操作。 1.pxe无盘windows xp的安装 要想安全稳定地运行无盘windows xp必须要有一个稳定的网络环境,可以根据网络规模和要求选择合适的网络拓扑结构构建计算机网络,如图所示是一个典型的组网布线图。下面以锐起无盘xp为例详细讲述无盘windows xp的安装。 (1)安装主服务器 1)将windows 2003企业版安装在服务器的c盘,并且所有分区都采用ntfs格式; 2)配置好tcp/ip协议,将服务器的ip地址设为“192.168.1.254”,子网掩码“255.255.255.0”;其他均按默认方式进行安装。须注意的是,务必留出足够的空间以容纳无盘系统的磁盘映像文件、工作站临时文件以及还原点文件,并且这些文件所在的磁盘格式必须为ntfs; 3)在服务器上以默认方式安装锐起xp3.1的服务器端程序; 4)启动锐起的无盘管理器; 5)单击工具栏上的磁盘管理新增磁盘,添加一个名称为“system”的磁盘。 (2)加入模板工作站 打开锐起无盘管理器后单击新增按钮,新增名称为“wks001”的模板工作站、输入模板工作站网卡mac地址、ip地址、子网掩码、网关、工作站目录,并设置工作站磁盘“system”。单击确定按钮后,管理器里面会自动显示刚添加的工作站信息。添加完工作站后,然后在服务端管理器选中刚加入的模板工作站信息,单击“超级用户”按钮,选择磁盘“system”。 (3)安装模板工作站 1)准备一台有盘客户机,作为模板工作站,在c盘下安装好winxp系统,并且c盘采用ntfs格式分区; 2)添加必要的网络组件和tcp/ip协议,指定工作站ip“192.168.1.1”,子网掩码“255.255.255.0”,如果安装的是winxp系统,还必须删除“qos计划任务服务”; 3)在有盘客户机上以默认方式安装锐起xp3.1的客户端程序。 安装结束后,会弹出“参数设定”对话框,输入服务器的ip地址“192.168.1.254”后按“确定”按钮。 (4)分区格式化网络磁盘 将模板工作站重新启动,计算机找到scsi控制器,安装完成后,重启;须注意的是,在这里找到新硬件后需要连续重启2次;然后单击“开始”—“控制面版”—“管理工具”—“计算机管理”—单击“磁盘管理”,出现设置动态磁盘向导,单击“取消”;此时可以看到两个磁盘,分别是磁盘0和磁盘1,其中磁盘0就是你工作站的硬盘,磁盘1,实际上就是虚拟硬盘,就是在服务器上创建的硬盘。 (5)进行分区格式化操作 右击磁盘1,选“磁盘初始化”并将其换为“基本磁盘”初始化后,进行分区及格式化。分区及格式化时要分成ntfs格式。此时打开我的电脑可看到新增的盘符,如“本地磁盘(d:)”。 (6)上传客户机系统 格式化网络磁盘后,运行客户端的“锐起无盘xp上传工具”,软件会自动检查硬盘中的系统和网络磁盘,并确定需要上传的源盘和目标盘,按默认,单击“开始”上传。 (7)网络启动模板工作站 上传结束后将客户机正常关机,移除硬盘,设置coms启动为网络启动,再次开启,客户机应能正常启动,进入操作系统;验证工作站能在无盘状态下正常启动后关机,然后在服务端管理器内将该工作站设回普通用户。 (8)加入其他工作站 打开无盘管理器,单击工具栏上的选项设置按钮,设置工作站加入方式为全自动添加工作站,选择参照模板工作站。然后依次开启其他无盘工作站,设置为网络启动,这些工作站应能正常启动,进入操作系统。服务端管理器主界面里也应能自动显示出这些无盘工作站的信息。 (9)安装应用软件 首先将一台工作站设为超级用户,然后再在该工作站上安装应用软件(如:office2003,vb,vc等),最后安装完成之后将该工作站设为普通用户即可。此时其他无盘工作站上就能使用此次安装的应用软件了。 2.pxe无盘windows xp的测试与维护 笔者在南华大学计算机实验室采用百兆网络组建了40台工作站pxe无盘windows xp。经过一个学期的使用和测试,网络系统运行稳定流畅,40台机器同时启动平均用时1分31秒,单台启动仅需28秒。为了使计算机启动速度加快,可采用千兆网。由于该系统的所有工作站受服务器集中控制,若服务器故障则会引起全网瘫痪,所以需要使用备用服务器以防服务器故障。 基于pxe的无盘windows xp启动有盘工作站的管理方式的维护实际上相当简单,只在服务器上即可完成对工作站系统的更新与维护。由于基于这种技术的无盘网络系统比较稳定,所以一般来说很长时间系统都不会出问题,所以维护的工作相对就少得多了,因此实验室软件维护量大大减少,要维护的主要是硬件。硬件故障主要是网络故障、鼠标故障、电源故障、cpu风扇故障、内存和显卡故障。具体的硬件故障诊断与排除本书不作赘述,参考文献[2]。另外,该无盘网络中可兼容多种不同硬件类型,网络扩展性极强,整个系统升级极其方便简单,能让使用年限较长、配置低的计算机得到很好的利用,延长了计算机的使用寿命。 四、结束语 计算机房中系统维护的核心问题是保证系统软件和应用软件的正常使用,节省庞大的维护费用,并减少管理员的工作量。[3]基于pxe的无盘windows xp将需要的系统软件和应用软件安装在服务器上,学生没有权限删除和修改,保证系统软件和应用软件的正常使用。目前基于pxe的无盘网络引导速度快、性能稳定,保证工作站的高速启动和运行,即保证了计算机实验室良好的运行速度和稳定性。有盘工作站最大限度地满足了学生基本的使用和个性化学习。最重要的是采用这种管理方式进行管理,系统维护和升级方便,极大地降低了实验室维护工作量,提高实验室的管理效率。 计算机实验论文:高校计算机实验室综合信息管理系统设计与实现 摘要: 当前高校在不断推进素质 教育 的过程中,传统的 计算 机实验室教学管理方式急需改革,需要对计算机实验室的设备和工作人员进行统一、规范的管理,本文对高校计算机实验室的应用范围和目前日常管理中存在的不足进行了分析, 总结 出了高校目前使用的计算机实验室管理系统的模式,以“理论与实践一体化”教学理念为基础设计和实现了计算机实验室综合信息管理系统,使计算机实验室能高效和可靠运行。 收集。 关键词: 计算机实验室;综合信息管理系统;设计;实现 0 引言 当前高校在不断推进素质教育的过程中,实验教学处于突出的地位,改革实验教学内容、方法和手段,建立适合素质教育的实验教学与管理模块,是进行实验室建设、提高高校人才培养水平的指导方针之一[1]。而且在实行了完全的学分制管理以后,实验教学工作将改变过去那种实验教学固定时间、固定内容、按班级同时进行教学的方式,学生也可以根据自己所学的课程、兴趣来安排自己的实验,按照自己学习程度选择不同层次的实验,变被动学习为主动学习,让学生有了更多的自主权。在这种情况下传统的计算机实验室教学管理方式,已经不适应这种灵活性更高的管理要求,必须有一套能满足 现代 化教学要求的实验室管理系统。 1 高校计算机实验室管理系统的应用范围 计算机实验室的管理与其他实验室有较大的差别,比如设备更新频率较高、设备容易受周围环境影响、人流量较大、用机秩序混乱(学生随意更换机位,或同时打开几台机器) 、工作时间较长(通常的开放时间是一周七天、每天十几个小时)、公用软件维护工作量大且重复(学生随意删除系统文件或修改系统参数,病毒对软件的破坏) 等等,上述问题一直困扰计算机实验室的工作人员。 目前国内高校计算机实验室管理系统的应用基本体现在以下三个方面[2-5]: (1)计算机实验室设备的基本管理,主要包括设备的购入、借出、报废等; (2)计算机实验室所承受课程的信息管理,主要包括实验室计算机课程的排课、教师及其对应班级的安排、作业的布置与回收等; (3)课余时间的自由开放管理,主要包括上机卡的发放、计时的基本方式、读卡器的设置、上机情况的登记与统计等。 2 现有高校计算机实验室管理的不足 我国高校的计算机实验室基本上是模仿50年代苏联的模式,按某一门课程来设置实验室,实验教学由院系自行安排,实验室实行以院系管理为主的封闭式管理体制。这种传统的设置与当时的教学管理体制和教学科研 发展 水平相适应,但随着高校教育体制改革的深入、科研水平的提高、学科之间的相互渗透发展,传统的实验室建设和管理模式的弊端逐渐显露出来[6-8]: (1)实验室小而全,多而散,功能单一,无法形成综合优势。 (2)实验室相互独立,管理分散,资源浪费严重。 (3) 实验教学依附于理论教学,不利于完成实验教学任务和培养创新人才。 3 现有计算机实验室管理系统的功能模式 目前,大多高校使用的计算机实验室管理系统以学生管理为中心,以处 理学 生课余上网和教师上实验课的信息为主[9] [10]。大致有以下两种模式: 3.1 计算机开放实验室综合管理系统 计算机开放实验室综合管理系统主要由两大子系统组成:门禁管理子系统和监控管理子系统。 3.1.1 门禁管理子系统 由门禁管理和资源管理两个子系统功能组成:①门禁管理系统是用户进出实验室的一道安全屏障。进入的用户要刷卡,并接受一系列的合法性的检查。检查完毕后,如果检查通过,该用户的刷卡信息将会被保存到数据库里;②资源管理系统通过数据库的指示决定是否允许用户启动计算机系统,而且每位用户每次只能使用一台计算机。如果用户检查没有通过,就不允许该用户使用实验室内的任何资源。用户使用完毕后,要进行刷卡注销。用户入门划卡注册到出门划卡注销所用的时间为上机机时。这种管理方式能够有效的对计算机实验室进行管理。 3.1.2 监控管理子系统 ①实时监控管理的主要功能:能够及时的查询计算机使用的用户,还能够了解到每一位用户的位置,上机时间等;②登录控制管理的主要功能:对实验室内的机器进行登录(加锁) 和不登录(放开) 的控制;③帐表管理的主要功能:维护用户的账户信息。如:建立、删除、冻结单一用户帐号、成批连号用户账号。对账户中的教学机时、自费机时、打印纸张等各项数据进行增加、删除、修改和查询等维护操作。对用户账号信息及记账日志进行各类查询和统计。账表管理中对教学机时和自费机时的分离,使学生在每学期的教学实习量教学机时) 完成后,能自动付费上机(自费机时) ,否则被示为非法用户。机房在平时的教学时间内也可自由开放,即教学上机(教学机时) 和自由上机(自费机时) 可同时进行。这样,既大大提高了机器的利用率,又增加了学生的上机量;④统计管理的主要功能:统计、分析及打印报表。可按系、班级、用户等不同类别对所用的机时(教学机时和自费机时) 、打印纸和软件资源情况进行统计、汇总和分析,并为教学研究部门、管理部门提供决策辅助信息;⑤数据维护管理的主要功能:对各类基础信息进行增加、删除、修改和查询等维护工作,保证数据的完整性和一致性。 4 计算机实验室综合信息管理系统设计与实现 由于计算机实验室信息管理系统所面对的需求灵活、繁琐和多变,而且还要考虑到设备及其管理软件的不同情况,因此本系统的架构应该具有极松的耦合性和极强的可扩展性,以便在需要的时候进行扩展、重新组装或者复用。 4.1 计算机实验室综合信息管理系统设计 本系统主界面设置了四项功能模块,分别是:系统维护、实验课程管理、上机管理、系统管理。系统维护模块主要实现系统设置(权限设置等) 、系统初始化、修改口令、信息的定期安全备份等功能。实验课程管理模块实现对实验课教学的 科学 管理,将已往封闭的、以知识为中心的旧教学方式,转变为开放的、以资源为中心的新方式,主要包括排课系统管理、上机实验管理、实验信息资源管理等功能。上机管理模块主要包括机时分配管理、上机用户的账户管理(用户注册信息、密码设置、挂失注销、报警提示、资金余额等) 、用户的上机登录管理,以及对上述信息的统计和查询;系统管理模块主要是对用户进出系统的管理. 4.1.1 实验课程管理子系统 本子系统中的排课系统模块,由于受到相关制约的条件很多而且随机,所以在设计中很复杂。其主要功能如下:根据来自学院教务处的实验计划和各教学部门的实验班级获取资料,按照课程及实验室设备配置对这些资源过滤分发至各实验室进行排课,然后把实验课程表到web上。为了利用 计算 机实验室的信息技术优势,并适应高校 教育 信息化改革的需要,设计并开发了实验资源信息模块,主要包含实验大纲、实验要求、实验的环境及条件、实验重点与难点剖析、实验的模拟演示、实验的评价、实验的体会、相关知识、 电子 教案、实验的成绩等信息,这些信息都来源于各位任课老师和实验教师,他们结合教材、各种相关资料和实践经验,提出了每次实验的重点和难点,帮助学生分析并解决实验中容易出现的问题。 实验要求根据学生的不同层次,设置为不同的级别:普通级别、拓展级别。其中普通级别要求达到实验教学大纲的要求,拓展级别是针对那些已较好地掌握了计算机基础知识,有能力进一步深入学习的学生,为他们设计一些设计型、综合型、创新型的实验,让他们达到更高的要求。所有这些信息都是学生关心而平时又不容易了解到的,把这些信息到校园网上,学生可以直接上网检索查询,检索到的资源信息可以直接通过浏览器或下载到本地机上。 4.1.2 上机管理子系统 该子系统分为机时管理、用户登录管理、统计查询等功能模块。其中,机时管理负责为学生分配空闲机器:一方面按照实验教学计划为上实验课的学生分配机器(遵循上同一实验的学生集中坐在一起的原则) ;另一方面为自由上机学生分配零散空闲机器。这几个模块中,用户登录子系统最为复杂,学生进入时使用刷卡的方式进行身份判断,如果属于当时时段的实验课,则为其分配机器,进入“上机实验系统”做实验,否则如果该用户具有合法身份,则为其分配零散空闲机器,同时记录机位、时间等信息并允许其进入自由上机,同时采用计费系统开始自动计费。用户上机完毕必须退出系统,系统将其注销。用户如果卡内资金不足,则提醒其续费并拒绝入内。 4.2 计算机实验室综合信息管理系统实现 计算机实验室综合信息管理系统的一个重要目的,就是实现数据共享及保持数据的即时性,要求数据变化随时显示在 网络 上,保证实验室的任何一台管理机终端可随时更新查阅资料,保证在校园网上也能及时查看有关信息。该系统运行在一个局域网中,可以实现对不同实验室的统一管理。系统采用星型拓扑结构,由一台文件服务器、一台web服务器、若干个收费工作站(一个机房对应一个,由一台微机和一个条形码阅读器构成的刷卡机组成) 、学生上机卡,一台具有网络管理功能的超级工作站、网卡、集线器和网线组成。相应软件采用了一套自主开发的条码卡计费管理系统。 5 结论 计算机实验室信息管理系统以计算机实验室现有的软硬件资源为基础,实现对高校计算机实验室中设备全面管理和完善,对计算机实验室工作人员管理的规范和有序,达到保障计算机实验室运行的高效和可靠:①让计算机实验室管理自动化,设备自动化管理,即设备的基本信息、使用、维护、购置、报废等方面的自动化管理。②让计算机实验室管理自动化,工作人员的自动化管理,即实验室人员日常工作的全面管理和及时查询。③让计算机实验室管理自动化,系统自身的有效运行,即系统的初始设置、数据的备份与恢复、管理员设置、权限设置、系统日志等方面的自动化管理。 计算机实验论文:网络计算机实验室安全管理模式探讨 【摘 要】随着网络计算机实验室更新换代,管理工作也面临着严峻的考验。本文通过作者在高校计算机机房多年来的工作经验,在管理制度、硬件和软件三方面,阐述了存在的问题并进行详细的分析,对当前高校网络计算机实验室的软件、硬件设备的管理,系统的维护等方面,提出了相应的安全管理模式,使高校网络计算机实验室既方便用户又便于管理,提高教学质量,拓展计算机机房的使用率。 【关键词】网络计算机实验室 安全管理 硬盘保护卡 虚拟机 ftp服务器 随着高等信息教育的飞速发展,信息技术广泛深入到各高校。高校计算机网络机房的数量不断增加,规模不断的扩大。主要承担着学校的计算机文化基础课程、专业课、计算机等级考试、毕业设计上机和学生的自由上机任务。因此,良好管理体系的建立,可以大大促进学校教学现代化的进程,可以为管理人员减少很多繁琐的工作,提高机房的利用率,更好的服务于广大师生。 1 存在的问题 1.1管理人员工作中存在的问题 管理人员必须要有高度的责任感,重视机房管理人员的本职工作。而事实上机房管理工作并不像想象的那么简单,计算机机房管理牵涉面广,技术难度大,事务杂,许多机房管理人员的日常工作量较大,包括机房的日常软、硬设备维护,网络故障排除,机房的防火、防盗,学生日常上机安排等等。而且各个实验室的计算机硬件和软件配置不统一,安装软件的版本不统一,这就要求机房管理人员必须要有较强的计算机维修能力,能够在短时间内排除故障。因此,计算机实验室管理在不同程度上存在一定的技术难度,必须努力提高计算机实验室管理人员素养,通过自学、进修等方式掌握新技术,用科学的方法进行管理。 1.2计算机设备遭到损坏的问题 1.2.1自然损坏 首先,从高校的近年来的情况看,生源扩招严重,而相应的实验设备配给严重不足,导致计算机实验室大部分都是满负荷运行,因此机器在日常的使用过程中,一般机房总会不固定地出现几台计算机处在维修过程中,计算机的软硬件会出现各种各样的故障。 1.2.2使用不当,人为损坏 机房计算机安全管理相对来说还是比较到位的,但也难免出现人为损坏。具体情况主要是:有些学生上机时暴力操作,导致键盘鼠标损坏;安装来历不明的软件,导致机房病毒泛滥;学生有意或无意使用删除命令、格式化命令、修改c m o s参数或注册表,极其容易发生文件被破坏而导致系统崩溃;对网络感兴趣的学生喜欢改动windows的设置,如修改网络的配置和标志,导致机房的局域网发生故障;污染机房环境或导致计算机短路;私自移动机器,将计算机碰坏或将硬件碰松。 2 制定完善的实验室管理制度 俗话说“没有规矩,不成方圆”,制定安全系统的机房管理制度,严格落实是做好实验室管理工作的前提。计算机实验室在管理中涉及的因素很多,包括人员、设备、财务、安全等,因此,应根据实际情况制定相应的管理制度,如《计算机实验室安全管理制度》、《计算机实验室设备管理制度》、《计算机实验室卫生管理制度》、《教师守则》、《学生实验操作守则》、《实验技术人员岗位责任制》等,通过这些规章制度,实现对学生、教师及管理人员的行为规范,使他们有章可循、有法可依,各规章制度应上墙且置于明显之处,并认真进行学习,切不可当作一种摆设。随着实验室各项工作的开展,以下常规工作必须坚持:(1)要认真填写工作日志,教师要认真填写上课纪录。(2)学生上机时须按学号入座。(3)机房应保持整洁有序。(4)学生须遵守机房制度,爱护机房财物,严禁私自移动机器,对恶意破坏机器设备、危害机房安全者,将追究其责任。(5)机房内的公共设施、不准带出机房,不准挪作它用(6)机房内必须注意防火防电,课后必须断电,关好门窗。 3 提高计算机软硬件安全管理与维护的手段 3.1 硬件方面 制定周密的硬件检查与维修计划,每天都要对实验设备进行检查,发现问题,查清故障原因,及时处理解决,如须更换部件,及时上报申请购买,是并做好相应的维修记录,确保实验设备正常运转,保证正常教学秩序。 计算机防盗应给予高度重视,高校实验室硬件设备丢失情况时有发生,应提高警惕,加强防盗安全管理,最好在实验室安装电子监控设备,以不出现盲点为佳。对于计算机等箱式设备进行加锁管理,将鼠标线、键盘线显示器线等连接线路一并锁住。学生在上机实验时不允许擅自动用设备,并要求学生对号入座,同时做好上课记录登记,完善工作日志,为将来.信息查询提供参考依据。 3.2软件方面 3.2.1系统维护 计算机更新换代速度超快,配置越来越高,硬盘保护卡必须配备,也称硬盘还原卡,是在计算机内插入一块硬盘保护卡。它可以让电脑硬盘在病毒、误改、误删、故意破坏硬盘的内容等非物理损坏的情况下,恢复到最初的样子。它具有自动恢复功能,将计算机的操作系统和应用软件放在被保护的分区内,支持多盘保护;具有网络对拷功能,开机自动连线来完成网络对拷及ip自动修改功能。我们只需做好一台电脑的系统,然后通过网络对拷的方式就可以轻松的将机房内所有的机器系统都完成。硬盘保护卡在学校的网络机房管理中占有很重要的位,基本上达到了“一卡无忧”的目标,极大的减少了机房的维护所需要的人力物力,杜绝了学生在机房使用自带的u盘或者登陆有病毒的网页等情况造成维修维护机器中毒,或误操作等出现的问题。 3.2.2针对多个操作系统的安装、维修维护实验课的安全管理 我们可以在虚拟机中进行破坏性比较大的操作系统安装、维修维护实验。 由于虚拟机对应的仅是真实主机上的一个文件,在虚拟机中进行的任何操作都不会破坏现有的硬盘分区和数据,这保证了原系统的安全。我们在现有的操作系统上安装上vmware workstation 6.0虚拟机软件,生成一个虚拟机,所有的操作都可以在这里实现,与真实环境几乎相同。学生可以对虚拟机硬盘进行格式化,安装系统,进行相关配置cmos参数,网络参数。在ftp服务器上提供各种操作系统的镜像文件,包括windows xp、windows server 2003、redhat linux 9等操作系统镜像文件。学生在学习操作系统安装时可把这些文件下载到本地硬盘,通过虚拟机的虚拟光驱装载镜像文件来安装操作系统。虚拟机里的全部信息只包含在宿主机的一个文件夹里,所做的任何操作对宿主机都没有影响。 3.2.3作业的管理 对于高校网络机房,经常需要大量的文件传输,由于windows xp提供的共享数目只有十个,而且共享时不好控制权限,因此在网络实验室必须架设一台文件服务器,一般采用ftp的方式对文件进行传输。 serv-u是一种在windows中被广泛运用的ftp服务器端软件,安装方便,设置简单,硬件设备无需特殊配置,从实验室中任意指定一台机器,在原有的windowsxp系统上安装即可。并直接把对ftp的访问设置成快捷方式放到桌面,即快捷,又提供了人性化功能。用户在网络上的任何一台pc,利用快捷方式通过ftp协议与服务器连接,进行文件或目录的复制、移动、创建和删除等操作达到资源共享。并且可以在一台机器上设定多个ftp域、限定登录用户的权限、登录主目录及空间大小等,功能非常完备。比如设置一个ftp服务器,将教师和学生的文件分类存储,并设置适当的权限。满足师生的上传和下载。限制学生用户的权限,学生用户对于教师的目录,只可下载,不能修改、上传;对于学生目录只可上传,不可下载,这样可实现下载教师资料、提交作业又防止作业抄袭。对教师用户设置有相对多权限,利用ftp服务器可分发教学资料,收集作业。 3.2.4多媒体教学软件的使用 多媒体教学软件的使用,能提供如屏幕广播、远程遥控、屏幕日志、声音广播、双向对讲、多人会话、网上聊天、屏幕回放、黑屏肃静、锁定电脑、点名签到、消息、文件等功能,使教学更直观,生动。教师可以利用屏幕广播功能,实时传送教师或某个学生的电脑画面到某组或全体学生的电脑屏幕上,教师可以用这个功能进行多媒体课件的教学,还可以让某个学生进行示范,效果比用投影仪演示更好。 3.2.5网络控制与病毒防护 现在大部分机房都具备访问internet的功能,试验室管理教师应该根据课堂内容的需要,通过路由器的设置来实现对外网访问的控制。可以将教师机设置成允许其永久访问外网,而学生机则根据教学内容需要实时调配。对于病毒的防护,即使安装硬盘保护卡,系统中也要安装杀毒软件,并定期升级,更新病毒库。补全系统漏洞。 总之,网络计算机环境实验室管理是一项复杂而又繁琐的工作,笔者结合工作中的经验,浅谈了网络环境实验室安全管理模式。借鉴与学习其他高校在实验室管理工作的成功经验,结合自身特点,取长补短,使高校网络计算机实验室管理更加科学化、规范化、制度化,使实验室的管理工作迈向一个新的台阶,更好地为广大师生、为教育教学服务。 计算机实验论文:“计算机组装与维护”实验内容和考核方式的改革 摘 要:在计算机组装与维护课程的实践教学中,为增强学习的效果,我院从实验内容和考核方式上进行了改革,使学生在宽松的学习氛围中,既提高了对该门课程的学习兴趣,又掌握了一项实验操作技能。本文介绍了我院的教改情况。 关键词:实验内容;考核方式;应用;兴趣 1 引言 随着计算机应用的不断普及,学生动手组装计算机的热情也在不断高涨,兼容pc机以其价格低廉 (相对于品牌机)而深受在校大学生的喜爱,学生通过这门课程的学习,不仅能掌握计算机硬件的理论知识,更为自己能独立组装计算机(diy)而对该课程产生了浓厚的兴趣。目前,很多高校开始把“计算机组装与维护”作为选修或开放实验课程来开设,其目的是为了培养学生的实践动手能力,掌握一技之长。由于现行的理论或实验教材,作者从编写到出版,需经过一段较长时间,但计算机的各个部件在不断升级,性能日益提高,带来了计算机新技术、新产品与相对滞后的教材内容相矛盾,要使学生能跟上硬件发展的步伐,传统的实验教学内容和考核方式已不能适应课程发展的需要,要使实验内容跟上市场计算机硬件的变化,学生能产生该门课程兴趣,对该课程的实验内容和考核方式的改革势在必行。 2 课程的特点和要求 学生学完“计算机组装与维护”课程后,所要达到的目标是:使学生掌握计算机硬件的基本知识和基础理论,能用所学知识选购和组装计算机,具备计算机软、硬件安装、调试和维护的基本技能,常用软件的使用,局域网的搭建。 该课程的特点:(1)课程内容多、知识面广,包括计算机组成部件、硬件安装、硬件测试、系统bios设置、优化、硬盘的分区规划、软件安装、局域网的建设、计算机日常维护。(2)知识更新快,具有鲜明的时代特征。新知识、新产品不断出现,只有不断更新教学(实验)内容才能满足学生了解新产品和新技术的要求,做到与时俱进。(3)课程注重实践,培养学生的实践能力,根据该课程的特点,要达到学习的效果和课程的目的,必须通过大量的实践教学环节来完成。 3 实验内容改革 计算机组装与维护是一门实践性较强的基础课程,要求内容新、更新快,对教师的要求也很高,需要不断学习和提高。该门课程一般总学时32,占2 个学分,结合本课程的特点,摒弃过去的先讲后练,甚至是只讲不练,在充分利用实验室计算机资源的基础上,进行实验内容和考核方式的改革,采取边讲边练,或者是先练后讲的教学模式。在课程的学时安排上,我们是理论为12学时,实验为20学时,基本内容大致分为6个独立的项目,现分别说明。 实验1.认识硬件(4学时)。通过理论讲解,使学生对计算机的主要硬件(主板、内存、cpu、硬件、光驱、显示卡、显示器)的性能指标,工作原理有一个感性的认识,通过网上计算机硬件价格、性能的查询;结合市场调研,要求学生写出计算机硬件的调研报告[3],在某个价位的配置清单等手段,使学生从感性上对计算机组装产生兴趣。 实验2.计算机组装与维护(4学时)。计算机组装与维护实验进行拆装的成本较高,破坏性较大,为此,我们采取的方法是利用现有实验室原有资源,例如我们采用03年购买的清华同方机型进行拆装,要求明确目标、拆装顺序、拆装过程中的注意点(曾经有学生拆硬盘上的螺丝);在此熟练的基础上,给予指导,我们准备了15套目前较流行的计算机产品组装,进行分组实验,经过教师检查,方可上电。使得学生既掌握了计算机组装的步骤,又能接触到新产品,不至于用到的都是过时产品。 实验3.常见故障的分析与判别(2学时)。由于现行的计算机维修,主要是板卡级的,替代法也是常用的方法之一,在本次实验过程中,要求学生能对实验2中的常见的一些故障能进行分析、判断,在相互讨论的基础上,自己能独立排错,以便解决实验过程中遇到的问题。通过本次实验可以培养学生的团队合作精神和独立分析问题和解决问题的能力。 实验4.系统的安装(xp和windows 2000 server)(4学时)。通过本次实验,使学生掌握系统分区、硬盘格式化、bios的设置、系统的安装、网线的制作方法,利用h3c的交换机组建一局域网。 实验5.有关系统相关软件的使用(4学时)。该实验涉及四个方面的内容,要求学生必须掌握,涉及软件的下?和使用。 (1) 系统的备份(ghost的使用)。 (2) 系统的优化(windows 优化大师的使用和注册表的了解)。 (3) 系统的测试(sisoft sandra的使用)。 (4) 常用杀毒软件的使用(瑞星、金山毒霸、卡巴斯基) 实验6.多媒体软件的安装与使用(2学时)。内容涉及 (1) 图像处理软件 (2) 声音 (3) 播放器的安装与使用(豪杰、real play、暴风影音) 4 考核方式的改革 通过该门课程的学习与实践,我们在考核方式上也进行了相应的改革,传统的考核方式是7+3模式,即理论占70%,实验占30%;我们采取的方式是3+7模式,即理论占30%,实验占70%。理论考核为辅、动手操作为主。笔试考核为辅、实践操作比重高于笔试,各单项实验项目独立计分。这不仅使学生在考核上把风险分散到各个实验项目中去,也不必担心考试通不过,再次重修,真正使学生的实践动手能力得到提高;在实验的考核方式上采取多种形式。 (1) 分组讨论(实验2) (2) 调研报告(实验1) (3) 实验报告书 宽松式的实验环境,学生在课内安排实验如不能及时完成的话,可以利用业余时间,由学生本人提出预约申请进行补做,达到规定的要求,分项目进行单独计分,目的只有一个,就是通过实践的练习,确实把按大纲规定的要求落到实处,使学生能在轻松学习的基础上掌握一项技能,体现学以致用的原则。 5 结束语 目前,计算机已广泛应用于各行各业,因此懂得计算机的软、硬件安装,常见的报错信息、检测方法,日常的维护和保养,“计算机组装与维护”势必将成为学生比较感兴趣的课程之一,尤其对于民办本科的学生来说,加强实践动手能力的培养已成为大家的共识,通过对实验教学的改革,目的是为了提高学生的学习兴趣;通过考核方式的改革,消除学生对该门课程由于理论考试不及格而带来的负面影响,使学生能快乐学习,体会实验过程所带来的快乐和成功感,确实让这门课程变成大家想学又愿意学的一门课程,事实证明,通过本学期对该门课程的改革,无论从内容上还是考核方式上,都取得了很好的效果,学生反映较好,收效甚大。 计算机实验论文:计算机系统维护实验教学改革初探 摘要:通过对本校《计算机系统维护实验》课程的教学改革进行探讨,从如何改革传统教学方式,提高学生动手能力入手,以达到使学生的学习和教师的教学都收到事半功倍的效果的目的。同时改变过去学生和老师都不太重视专业选修课程学习和教学的不良倾向。 关键词:计算机 系统维护 实验教学 改革 对于《计算机系统维护实验》课程的教学改革问题,学术界有许多改革建议,都有值得借鉴的地方。本文主要从我校教学实际出发,摸索一条改善本门课程教学中存在的问题,并在较短的学习时间内使学生对本门课程产生兴趣,掌握本门课的学习技巧,强化学生的动手能力。 使本门课程的教与学都收到事半功倍的效果。为此,我们针对传统模式下本门课程的不足,探索了三种较为有效的培养学生兴趣和增强其动手能力的方法,以就教于各位同行。 一、 计算机系统维护实验课程的传统教育模式及不足 《计算机系统维护》是一门实践性很强的应用性课程,学好这门课程的关键在于多做实验。因此《计算机系统维护实验》课程的教学显得尤为重要。但在我校,《计算机系统维护》理论教学与实践教学课程都是专业选修课,且课时十分有限,因此,在传统的教学模式下,《计算机系统维护实验》课程的教学存在的不足可归纳为以下三方面: (一) 重理论而轻实践 《计算机系统维护》作为专业选修课程,课时比较少,而在这较少的课时中,理论教学的课时比例却占了总课时的三分之二还多,实践教学课时所占比例还不足三分之一。这种严重失调的教学比例,就是重理论轻实践的表现,是对学生动手能力的培养极为不利。 (二)传统教学手段难以培养学生的学习兴趣 传统的教学手段对本课程的教学都是从计算机的内部结构讲起,讲授计算机的主要配件的性能和基本原理。然后对计算机主要部件出现的故障进行分析,进而告诉学生如何排除故障。接着讲授操作系统的一些知识。这样的教学内容安排,一方面使用传统教材和知识更新都比较慢。另一方面也会使学生学习兴趣逐渐削弱,使一门原本非常生动活泼的课程变得枯燥乏味。 (三)忽视了本课程的基础作用对学生学专业技术的重要性 学校教学计划的指针通常是偏向专业重点课程的教学与实验。对于这类基础的选修课程,往往是任学生自由发展,学校不作硬性要求。事实上,学好了这门课程,对学生毕业就业和进一步的学习和工作都有重大影响。故不能忽视本课程的基础作用对学生掌握专业技术的重要性。 二、《计算机系统维护实验》课程教学改革的方法 教学改革的方法包括两个层面:一是学校指导思想的重视及对教师的教学要求。二是如何培养学生的学习兴趣和提高学生的动手能力。经过多年理论与实践教学工作的总结,归纳了几种行之有效的新方法: (一) 学校教学指导思想上的重视和对教师理论与实践并重的要求 对于学校教学指导思想和理论教学等问题已经有许多教师加以研究过了,在此我们无需赘述[2],只着重谈谈自己在教学过程中的一些感受: 教师的教学能否吸引学生,使学生产生学习兴趣,关键在于教师的引导。因此学校对教师高标准严要求就显得尤其重要。在这方面,我们认为,学校首先应当从指导思想上树立起重视专业选修课程的实践课程观点。在教学计划上,当理论课时与实践课的课时相冲突时,应重实践。而且要求理论教学与实践教学相结合,即:上理论课的教师必须上该门理论课程的实践课程,而且必须要精通,否则难以解决理论与实践脱节的问题。 (二) 提高学生动手能力的实践方法 这是本文要论述的重点,也是本课题研究的重点之所在,具体可归纳为三种方法: 方法之一:加强对硬件知识(特别是计算机的新标准)的讲授 教师要结合当前计算机市场上最新硬件发展情况,以及社会对计算机硬件维护人才的需求,激发学生学好、用好计算机,维护好计算机的学习热情,充分发挥学生的主观能动性,让学生去感受新的计算机硬件的特性,感受新知识带来的好处,而不是局限于实验项目中所要求的知识点,让学生在实验中眼、手、脑并用,通过学生自由讨论实验,教师掌控全局,最后由老师集中分析讲解学习中出现的突出问题,使学生每次实验都能学到新东西,在紧张有序的实验课中完成实验项目所要求的任务,切实让学生在每节课中都有所获,有所得。 方法之二:借鉴项目教学法 受许建豪先生“高职计算机系统维护专业教学改革探索”[1]一文的启发,试用其项目教学法进行教学。 具体的做法是:1、课程教学开始前,拟定项目教学计划时的工作。2、将该课程分为三大项目板块, 采用项目化实训教学模式进行教学: (1)机房计算机系统维护; (a)利用计算机网络调查当前计算机主要配件的品牌、价格、性能等,每组学生在任务完成时需根据自己的调查,为实验室配置一台满足计算机教学需要、价格在4000元左右的电脑。 (b)独立对计算机整机进行拆装; (c)利用fdisk与pq进行硬盘分区; (d)bios的设置; (e)操作系统安装及优化; (f)装机必备工具软件的使用; (g)网线制作与网络连接以及局域网设置。 (2)计算机软硬件常见故障的分析与排除; (a硬盘数据的恢复; (b)恢复恶意代码对注册表的损坏;注册表备份及还原。 (c)操作系统的备份及还原; (d)机房大量电脑操作系统的还原; (e)计算机维护及监测软件使用; (f)主板故障处理(利用检测卡分析、排除主板故障)。 (3)常用办公设备的使用及维护。 (a)打印机的使用、维护、故障排除; (b)刻录机的使用、维护、故障排除; (c)扫描仪的使用、维护、故障排除; (d)数码设备(数码相机、数码摄像机等)应用。 方法之三:搭建虚拟计算机实验平台进行计算机软件类实验 虚拟机是一个想象(逻辑)的计算机,是利用软件方法在实体(物理)计算机上模拟出一台或多台与物理计算机功能完全一样的逻辑计算机。由于虚拟机的功能与物理机功能完全一致,在虚拟机上做《计算机系统维护》的软件类实验是完全可行的,并且不会破坏原物理机的系统环境[3]。 1、 虚拟机的安装程序 课题组使用的虚拟机软件版本为vmware 4.5.2,该软件是vmware公司为x86平台计算机开发的。 (1) 虚拟机软件安装进入win2000(xp)界面后,打开虚拟机的文件夹,点击安装图标后,开始安装,安装过程中,通过提示点击相应按钮,完成虚拟机软件的安装。 (2) 虚拟机创建点击桌面vmware(虚拟机)快捷方式后,选择新建虚拟机(new virtual machine),点击“下一步”,进入新建虚拟机向导,在创建向导的提示下,完成虚拟机的创建。 2、 学生实验程序 学生做实验时,根据实验项目首先创建相应的操作系统虚拟机,如做硬盘分区、高级格式化实验,首先创建dos操作系统或者windows 98操作系统虚拟机后再进行实验。 三、在实践教学中运用新教学方法进行教学的收获 本课题组在运用新教学方法进行计算机系统维护实验教学过程中,有如下收获与大家分享: (一)用虚拟机完成《计算机系统维护》软件类实验项目优势明显 首先, 经济实惠,节约教学成本 由于虚拟机实验平台是共享“软件实验室”的硬件资源,这就大大地减少了“维护维修实验室”的经费投入,因为要在“维护维修实验室完成”这些实验,则“维护维修实验室”要配置约30oo一5000元/台的物理计算机2o台及相应的配套设备~hhub等才能达到实验要求,其经费投入大约在8—12万元人民币之间。而采用虚拟机方式,则节约了这部分经费的开支[4]。 其次,实用性强,易维护 表现在两方面:一是实验过程顺利及效率高。由于虚拟机实验平台是建立在高性能物理计算机上,实验过程中极少出现硬件类故障,确保实验顺利进行。此外,由于物理机的性能佳,使实验进程加快,学生能在一次实验中对相应实验进行多次验证而提高熟练程度。二是减少了硬件的维护维修。由于共享了其他实验室的硬件资源,“维护维修实验室”就仅存在微机组装及硬件维护维修两项实验,这两项实验对硬件要求不高,也不存在过多的维护维修。若出现了故障,上实验课的教师就能带领学生予以排除,而不必设置专职岗位。对于软件实验室,由于虚拟机是软件方式,因此也不会增大该实验室的硬件维修工作量。 再次,是专业知识的社会价值的体现 教师理论与实践相结合,既可指导学生,还可以为各类计算机公司提供相关咨询,体现自己专业知识的社会价值。同时还可以为学生建立若干教学实践的基地,收到一举三得的效果。 (二)项目教学法强化了学生的动手能力和激发了学生的学习兴趣 首先带着项目问题进行市场调查,使学生能对当今计算机的发展状况有个全方位的认识和了解,更好地做到课堂理论教学与计算机市场实际相结合。既提高了学生的学习兴趣,也让教师轻松地完成了教学计划规定的教学任务,效果较好。此外,通过该项目的实训,在训练学生专业技能的同时,还兼顾和结合训练了学生与人合作、与人交流等多种职业能力。 其次,实验室实验项目的科学化分,使学生从一开始就具有极大的好奇心,而迫不急待地进入实验环节的学习。使学生的动手能力在有限的实验课教学过程中得到加强,同时为其掌握计算机硬件维护与维修技能积累了较为丰富的经验。 (三)改进《计算机系统维护》课程的理论教学方法,及时将最新的知识和信息传递给学生,使学生在兴趣指导下,主动吸收新知识和新信息,为其进一步的学习奠定良好基础[5]。 综上所述,本课题组成员经过近两年认真负责的研究和实践工作,终于在理论课程《计算机系统维护》的实验教学环节找到了适合本校学生学习和本校教师教学的新方法,那就是教师要及时更新自己所掌握的理论知识,教学方法要新颖化,教学理念要具有前瞻性,教学态度要端正,掌握过硬的实践知识和实践技能,但最终是要与市场接轨,根据市场的需求和市场变化来教育学生[6]。而学生则更多是培养自己的动手能力,力争在短暂的学校课程学习过程中,积累丰富的计算机系统维护与维修的实践经验,为自己毕业就业或创业打下坚实基础。 计算机实验论文:论析计算机网络应用课程中的DHCP实验教学设计 论文关键词:计算机网络应用课程;实验教学设计;dhcp 论文摘要:为了使非计算机专业的学生能在计算机网络应用课程中熟练掌握dhcp服务的配置技术.提出在dhcp实验教学q-强调以“学”为主、以“教”为辅的教学模式,并在验证性和设计性两类实验中分别采用传递式教学法和任务驱动教学法进行教学。实践表明,使用该教学设计能获得较好的教学效果。 0引言 动态主机配置协议(dynamic host configure protocol , dhcp)是计算机网络应用的一种,它能够解决网络中ip地址分配的问题,对网络管理具有重要的意义。特别是如今拥有多台电脑的家庭或单位在共享接人internet时,大多使用dhcp服务进行ip地址的自动分配,以尽量减少手工设置ip地址带来的问题。因此,有必要熟练掌握该技术的运用。针对非计算机专业学生不需要掌握太多理论知识的特点,我们在教授了必备的dhcp基本概念后,主要让学生通过做实验来掌握该技术。实验教学中将dhcp实验分为验证性和设计性两类,并且不同类型的实验采用不同的教学方法。实践表明,使用这样的教学设计能够收到较好的教学效果。 1 dhcp实验教学内容 由于dhcp服务采用客户机/服务器模式来实现ip地址、子网掩码、默认网关等信息的动态分配,所以只有掌握了客户机和服务器两部分的配置技术才能构建一个可用的dhcp服务网络。另外,若要考虑网络结构、容错以及平衡dhcp服务器负担等因素,则还要掌握复杂网络中的dhcp配置技术。因此,dhcp实验教学主要有以下几个内容: 1.1 dhcp客户机的设置 该实验内容主要是让学生学会如何将一台计算机配置成dhcp客户机,使其能够自动的获取ip地址、子网掩码和默认网关。应特别指出让学生注意的是,dhcp客户机的配置方式是固定不变的,适合在任何提供了dhcp服务的网络中使用。 1.2单dhcp服务器设置 单dhcp服务器,是指一个网络中只有一台dhcp服务器在工作,这是最简单的dhcp服务方式。该实验内容主要是让学生学会怎样在一台计算机上安装dhcp软件,并设定可以分配的ip地址、保留ip地址、租约等信息,使其成为dhcp服务器。 1.3多dhcp服务器设置 多dhcp服务器,是指一个网络中有多台dhcp服务器在工作,不仅实现ip地址的自动分配,还实现了容错、平衡负担等功能。在该服务方式中,服务器的大部分配置跟单dhcp服务器方式中的相同,其关键的地方是如何让多个服务器协调工作。该实验内容主要是让学生学会如何配置多台服务器的作用域和排除地址,使它们能够互不干扰的执行各自的分配任务。 1.4多宿主dhcp服务器设置 多宿主dhcp服务器,是指在安装了多个网络适配器、并连接多个网络的计算机上实现dhcp服务。该实验内容主要是让学生学会如何设置一台dhcp服务器的超级作用域,使其能够为多个相连网络中的dhcp客户机服务。 1.5跨网段的dhcp中继设呈 对于有多个子网的复杂网络,往往采用在一个子网中配置一台或两台dhcp服务器为整个网络提供服务的方式来节省经费。使用这样的服务方式时,如果dhcp服务器和dhcp客户机不在同一个子网,则需要dhcp中继来充当,完成ip地址的分配。该实验内容主要是让学生学会如何将路由器或子网中的一台计算机设置为dhcp中继。 2 d日cp实验教学设计 dhcp实验教学的目的是使学生在掌握dhcp必备理论知识的基础上,通过做实验来提高自身的动手能力,最终能够独立配置dhcp服务,解决该服务使用过程中出现的各种问题。为了达到实验教学目的,并杜绝出现以往实验教学中的不良现象,例如学生做实验时不积极思考、对实验内容一知半解、实验报告潦草等,我们设计了新的教学方案。该方案把dhcp实验教学内容分为验证性和设计性两类,强调以“学”为主、以“教”为辅的教学模式,并采用不同的教学方法来完成实验教学。 2.1验证性实验的教学设计 验证性实验包括dhcp客户机的设置、单dhcp服务器设置、多dhcp服务器设置3个教学内容,主要采取文献[3]提出的传递式教学法进行教学。传递式教学法强调了学生的主导作用,不但要求学生进行主动学习,还让其参与“教”的活动,通过“学”和“教”的结合来达到教学目的。 根据传递式教学法的原理以及实验内容的性质,我们让学生分批进行实验,并在实验过程中要求学生独立完成配置操作。设有60人的物理教育专业班级,每次实验时按学号分为3批,并严格按照如下表1的安排进行实验。 根据表1的安排,对于每个新的实验内容教师只需指导参加第一批实验的学生,第二、第三批的学生做实验时分别由前一批已经完成实验的学生负责指导。为了保证验证性实验的顺利进行,并达到实验教学目的,还需要做好以下几方面的工作: (1)要求实验指导老师实验前要确保实验设备齐全,并亲自做一遍所开设的实验,以能够解决学生实验过程中出现的问题; (2)要求学生在实验前进行实验预习。并要求教师在每次实验前通过提问实验基本原理的方式对学生进行随机抽测,发现没预习的学生不准许其参加实验; (3)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度。另外,要求做实验的学生要认真、独立思考并注意总结,进行指导的学生要负责、耐心帮助同学解决问题; (4)进行第一批实验时,指导教师要认真讲解实验内容、完成实验指导工作。进行第二、第三批实验时,指导教师虽然没有主要的指导责任,但其不能离开实验室,以便解决指导的学生无法回答的问题。并且还要求老师不时的进行巡视,认真观察学生进行实验,以及时发现实验中存在的不足; (5)要求学生实验结束后按要求完成并上交实验报告。另外,要求教师课后立即批改实验报告,如发现问题应在进行下一批实验时指出,让在场的前一批已完成实验的同学得到及时纠正,以免他们再犯同样的错误造成对另一批同学的误导。 2.2设计性实验的教学设计 设计性实验包括多宿主dhcp服务器设置和跨网段的dhcp中继设置两个教学内容。这两个内容虽然是较为复杂的dhcp服务配置技术,但跟验证性实验的教学内容有着密切的联系,将它们作为设计性实验的目的是让学生在掌握了dhcp的基础配置技术后,能够综合运用所学的知识和实验技能独立解决新的问题。对于设计性实验可采取了任务驱动教学法进行教学,并使学生以分组的形式参与实验。另外,为了保证设计性实验的顺利进行,达到实验教学的目的,还需要做好以下几方面的工作: (1)教师给学生分配实验任务,并要求其在限定的时间内完成; (2)要求教师在实验指导书中只写明实验目的、要求和所用的设备清单,提供完成实验所需的相关资料。而学生则自行设计实验方案,确定实验方法和步骤; (3)要求相关实验室实行开放式管理,让学生能够根据自身情况灵活的安排时间进行实验; (4)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度,要认真、独立思考并注意总结,可以互相讨论、帮助,但严禁抄袭其它小组的实验方案、方法和步骤; (5)要求学生实验结束后按要求完成、上交实验报告。另外,要求教师认真批改实验报告,并对其做详细的评讲,还要给出最优的实验方案、方法、步骤供学生学习。 3 dhcp实验教学效果 在2006到2007学年的第二学期,我们对物理教育和数学教育专业两个班的学生进行了试验,结果都表明使用该教学设计能收到较好的教学效果。一方面,因为在做验证性实验前存在被抽测的可能性,所以学生都非常认真的进行实验预习,真正做到在对实验原理、内容有了一定的理解之后才做实验。并且,学生除了完成实验之外还有指导同学的任务,就迫使学生必须要弄懂实验的每一个环节,进而提高了实验教学的质量。另外,在“学”与“教”的过程中,学生之间的交流也不断增多,让学生感受到了团队协作的作用。在验证性实验教学中采取的方法以及由此得到的教学效果逐渐形成了良性循环,造就了浓厚的学习氛围,这些效果也为设计性实验教学创造了良好的条件;另一方面,设计性实验采用的任务驱动教学法让学生得到了进一步的锻炼。在通过查阅资料、讨论、测试等方法完成教师安排的任务的过程中,不仅提高了他们综合运用知识、分析和解决问题的能力,而且激发了他们对实验的兴趣,更重要的是培养了他们的自信心。 4结语 学期结束后,对计算机网络应用课程的实验教学进行了总结分析,发现学生对dhcp配置技术的掌握比其他实验内容的要好,这表明dhcp实验的教学设计更有利于学生的学习。因此,准备将该教学设计扩展到计算机网络应用课程的其他实验教学中使用。但同时也发现设计性实验教学还存在问题,特别是实验室开放使用后的管理还达不到要求,不能很好地满足学生的使用需求。我们下一步的工作是要解决当前发现的问题,尽量完善实验教学方法,并积极进行推广,以期收到更好的教学效果。 计算机实验论文:基于网络环境下计算机语言课实验考试系统的开发和研究 全国计算机等级考试系统是一种基于局域网的网络考试系统,在传统的计算机考试中,测试考生的程序设计和程序调试的能力的级别应该是二级考试部分和三级考试部分。计算机语言实验考试在当前的考试系统中被列为正规的考试系统,它是通过对局域网环境开发而进行的网络考试系统,在考试准备前,系统的登录界面及考试进程将与全国计算机等级考试系统保持高度一致。 一、计算机考试系统在网络环境作用下对考试系统研究和开发 由于计算机考试系统在网络环境作用下,依照对考试需求的分析、考试概要的设计、以及详细的编码设计,从而使测试的步骤有条不紊,变得更加简洁方便,因此它的功劳不可忽视。目前,本论文研究的计算机语言实验考试系统已经基本开发完成,主要支持c语言和vb的上机编程考试。为了解决计算机语言课的“机试"考试的问题,以全国计算机等级考试系统为参照,在局域网环境下研究和开发计算机语言课实验考试系统。 二、网络环境下计算机语言课实验考试系统研究的需求 (一)在一般的传统的考试中,考试的大多形式是以笔试为主,很少用到计算机答题。但随着计算机语言课实验考试系统的开发和研究,越来越多的考试机构开始对计算机这种先进的“机试”有了很大的重视。以往大多数的考试系统主要针对的是“笔试”的考试问题,而如今在网络系统作用下,随着科学技术的发展,新出现的计算机网络语言课实验考试系统,主要针对的问题是“机试”考试部分。 (二)计算机语言课程序系统的设计主要是把书本中的理论知识与计算机的实践紧密结合起来,能够合理的把学生的学习情况准确地记录下来,形成一个从“笔试"到“机试’’的过渡。计算机语言课实验考试系统。它主要是利用计算机的网络信息资源,在考试系统的允许情况下,学生可以在真实和安全的计算机语言环境中,进行编辑设计、翻译流程、接连系统等,顺利的进行程序的运行,该程序的调试过程,需要在及其高度的真实性、准确性、安全性的计算机语言流程中进行,考试系统的评分标准完全是由计算机本身自动生成。例如:考生在做考试题的过程中,填空题、填空题、修改题、以及简答题的评分都是系统自动完成的,保证考试的公平、公正、公开、合理、高效。一般的计算机系统的机试与书面额笔试基本相同,题型也是为选择题、填空题、判断题、改错题、以及简答题为主,学生如果想在考试系统所提供的界面顺利的去完成考试,在不做潜规则的情况下,必须提高计算机水平。 (三)在网络环境下,一般的选择题指的是在几个指定的选项中选择其中进行单选或者多选;填空题的形势较为简单,主要在于界面,在界面规定的文本框的范围内,输入一些文字或者数字,这种系统类型的程序设计题,答案大部分以简单的容易的文本输入为主,在考试中不可进行其他语言程序的变动;判断题,顾名思义,答案只有两种,对与错的判断,答题时有选择题演变来的,简单易答。改错题的类型很多,有的是对句子的更改,有的是对某个词的更改,回答起来相对有些难度;简答题在计算机语言课实验考试系统考试中挑战性较大,这不仅需要较快的打字速度,还要有清晰地答题思路。从目前形势来看,对文本框的编辑,程序的设计一般坚持准确度第一、速度第二的原则,所以,对程序设计的有相关数据都要特殊考虑,以为考试程序的运行结果进行准确评分。此程序设计,在很大的程度上有灵活性,有利于打开学生的个人思维空间。 三、现阶段的在网络考试系统中存在的几个主要问题 近来,全国计算机等级考试已经普及到全国各个省市,全国计算机等级考试系统已由以往的“单机”考试系统逐步发展成为局域网络环境下的“网络’考试系统。计算机程序的设计大体通过系统的二级编程子系统来完成,方便学生可以在真实的编程环境下进行运转、接连、编辑、翻译等,计算机语言系统能够较为真实和准确的掌握学生的测试情况。 (一)传统题型单一化:在传统考试中,一般的笔试是以纸质类型的选择题和填空题为主,判断题,改错题为辅的原则,选择题大体的选择范围是a、b、c、d四项,个别是a、b、c三个选项,填空题答案几乎也是简单的文字填空或者数字填写。 (二)网络系统运用困难化:有些网络系统由于运行较慢,操作起来困难,自动评分或者评分程序不能准确无误的统计出来,存在不合理性。 (三)计算机程序设计编程复杂,极易受网络强弱的影响,以至于考试系统在某些工作中的运用较少,原因就是部分计算机设计思路、需要的程序、以及评分标准根本不能达到个别单位的要求,因此在使用计算机系统考试评分时,必须参考传统的标准考试评分程序,这样才能满足各个单位的需要。由此可(下转第116页)(上接第114页)见,由于众多的考试系统使用的通畅度不高,因此评分能力和评分标准在一定程度上有局限性,特别是在计算机语言实验考试中,不能调用编程环境,对计算机语言考试的影响很大。 四、计算机语言课实验考试系统开发和研究的意义 (一)能够及时反馈学生的编程知识情况,为教师随时掌握学生的学习状态提供了方便。为更新部分教师教学的设计和计划,做了更好的教学服务;(二)由于教师工作量较大,对学生的考试进行手动评分较辛苦,如果运用计算机语言课考试系统,可以实现自动评分,可以把教师从繁重批阅试卷工作中挣脱出来;(三)可以节省人力、物力的资出,节约时间,节约教学资源;最后,计算机语言考试系统具有公平性、公正性、公开性。 五、总结 在各位老师的悉心指导下,我通过自己的努力,基于网络环境下计算机语言实验考试系统的开发工作基本完成。计算机语言实验考试系统在使用过程中,与其说激发了学生的学习兴趣,促进了学生编程能力的提高和获得效益的同时,倒不如说减轻了教师的负担,提高了教学效率才是最为关键的。因此,本系统的使用在一定程度上效果非常良好。在internet不断迅速发展的今天,本人将继续保持对网络环境下计算机语言课实验考试系统研究,将语言实验考试系统进一步设计成实用的b/s模式或其他模式,为广大计算机语言学习者的学习提供更多的方便。 计算机实验论文:关于计算机类实验室信息化管理探索 [论文关键词]实验室 实验室开放 [论文摘要]随着计算机技术的迅猛发展,加强信息化建设已成为实验室管理的一项重要工作内容,并就此提出一些建议。 实验室信息化管理是在传统实验室管理的基础上,利用计算机网络,采用科学的管理思想,将现实实验室中的各种资源进行处理,并通过计算机进行开放型管理,其重要意义是使得实验室在时间和空间上得以延伸。 一、实验室信息化管理的宗旨 实验室信息化管理的宗旨是在开放的实验环境下,为实验教与学提供最优化的实验教学资源,为实验教师提供简便有效的实验室管理和实验教学方法,使学生与实验发生最方便简捷的沟通,为学生提供虚拟与现实相结合的优化的实验环境与资源,使学生在真正的实验环境中利用最少的时间,掌握基本的实验操作技能,并在此基础上能进行一些力所能及的创造性、开放性的实验研究。 二、实验室信息化管理内容 主要有三个方面内容:实验教学管理模块,包括实验学习资源管理,实验报告管理,课表管理等;学生学习模块,包括仿真实验、项目案例库等;实验室管理模块,包括基本信息、在线排课、课表查询、实验室开放管理、实验室使用情况统计等。 (一)实验教学管理模块 实验教学是教学过程中非常重要的一环,而实验报告的提交、批阅、反馈,则成了一项费时费力的工作,尤其对于许多程序设计类的课程,大量的代码量、流程设计图等已使得纸质版报告不能适应。实验报告电子化,将报告填写、提交、批阅、反馈、统计等工作搬到了网络上,将大大提高教学工作效率。 在实验教学管理模块中,教师可提前实验课、实验学习资源、布置实验项目。学生在实验前需要预习实验,下载实验资源,并在线编写预习报告;在实验结束后,提交电子实验报告。教师可灵活掌握时间对学生实验报告进行批阅,直接给出成绩和评语,而不必担心未批完实验报告而影响学生做下一次实验的预习。这样,学生能够及时了解自己的实验反馈结果,节约了教师、学生的时间,加快了交流反馈过程,避免了因提交滞后带来的麻烦,缩短了指导教师的批阅和下发周期。 (二)学生学习模块 网络仿真实验有着随时随地开展的优势,并有效避免了硬件设备的大量投资,节省在教学中投入的资金。对于“网络安全”、“计算机组成原理”、“数据库sql语言”等计算机类课程都比较适合制作成b/s结构下的实验。同时目前计算机相关专业学生的个人计算机大量普及,也有利于开展仿真实验教学。 仿真实验系统具有以下特点:集成了flash的插件技术,应用flash内置的actionscript脚本语言,控制元件,使flash表现出强大的交互功能;学生登陆系统后,即远程连接实验服务器开展实验,系统会将实验现象和结果实时、动态地反馈给学生。 (三)实验室管理模块 为了更好地实现资源共享,提高设备的利用率和经济效益,目前大部分高校都已经实施了实验室开放。推动实验室开放的前提就是实验室信息的公开化,当教师、学生了解了该实验室的设备、软件、开设实验项目等内容后,就能够根据自己的需要,选择进入某个实验室。另外,额定的实验学时往往会使学生感觉时间不够、或缺少深入研究的机会,而实验设备和时间资源又是有限的,为提高利用率,同时满足学生对实验实践的渴望,有必要推进自主型开放。这样就需要对院内各部门、教师和学生公布实验室基本信息。 在实验室管理模块实现了基本信息、在线排课、课表查询、开放实验室管理、实验室使用情况统计、参数设置等功能。在实验室信息化平台首页上,即公布了各个实验室的负责教师名字及联系方式;在教师和学生登录进平台后,能够方便地查询各实验室的课表信息;在线排课能自动判断预约、排课等相互之间的关系,并做出提示;开放实验室管理提供了预约、预约审核功能,并方便师生查询所需实验室的状况,自主决定时间、地点,联系实验室负责教师后即可进入实验室开展实验、研究活动。 三、实验室信息化管理的优越性 1.改变了传统实验室繁杂的管理方法,引进了现代化的管理手段,使实验室达到了信息化管理和无纸化办公的目的,对实验室提高工作效率,降低运行成本起到了至关重要的作用。 2.统一管理实验室资源,包括设备、时间、人力,提高了效率和效益。 3.建成实验项目库后,为师生教与学提供了便利,实现了实验资源的共享。 四、总结 实验室实施信息化管理后,从学生来看,更是一个以学生为中心的、开放性的、人性化的实验教学支持服务系统。从实验教师来看,实验室是集实验教学、实验教务管理、实验室资料管理、实验室开放管理为一体的管理系统。同时,提高了实验室信息化管理水平,规范了基本工作流程,减轻了实验教师的工作量,加快了实验室开放进程。在该平台的支持下,本着以学生为中心原则,进行相关的实验教学创新和改革工作,实验报告及实验过程的记载使师生能够更加深入分析教学过程,促进实验教学质量的可持续提高。
电子信息类论文:论中小企业电子信息安全技术研究 论文关键词:电子信息安全 安全技术 安全要素 论文摘要:随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及到企业的发展前途,如果这些信息在通用过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到跟多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,百分之八十二的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1、电子信息中的加密技术 加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2、防火墙技术 随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3、认证技术 消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1、信息的机密性 在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2、信息的有效性 随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3、信息的完整性 企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1、构建中小企业电子信息安全管理体制 解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2、利用企业的网络条件来提供信息安全服务 很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3、定期对安全防护软件系统进行评估、改进 随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理,以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 电子信息类论文:对电子信息与工程造价的相关问题探究 前言 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 1 工程造价管理在电子信息化时代的特点 1.1电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融合的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 1.2 电子信息工程在工程造价中的应用 社会的不断进步和发展,工程项目的规模扩大,工程造价管理的数据处理量也越来越多。由此向工程造价管理工作提出了挑战,传统的被动式管理已无法满足日趋复杂的工程项目的需要;工程造价信息对工程造价的确定和控制影响越来越大。要想做好相应的管理和控制必然需要大量的信息作基础,也只有在充分掌握和详尽分析相关信息的前提下,实现工程造价的动态控制才有可能;工程造价管理与有关的各方面政府主管部门之间的信息传递日趋增加,这也即意味着在管理上需作出相应的信息化调整。 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 2 电子信息在工程造价管理中的现状及分析 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。我国造价管理体制是在计划经济模式下、以定额管理为基础建立起来的,而且信息技术起步较晚,工程造价管理领域完全进入市场经济运行体制较迟,这样在一定程度上影响了信息技术在工程造价管理中的应用。一方面静态的管理难以应对变动的市场,主要表现:静态定额;解决方案和途径的缺乏。另一方面滞后的数据收集与管理阻碍着工程造价动态控制进程,收集的数据得不到充分的利用,数据缺乏通用性。目前,我国正积极推行工程量清单计价方式,在此模式下,如何运用先进的信息技术进行工程造价管理,正处在探索与发展阶段,从长远来看,信息技术应用将会推动造价管理信息化的快速发展。 3 电子信息技术在工程造价管理中的前景与展望3.1 工程预(结)算软件:目前套价软件使用已经很普遍,但功能应从单一的套价、出预算书向多方扩展,一是向上扩展,增加工程管理功能,可以同时处理多个工程和一个工程的各阶段数据,贯穿从估算、概算、预算、阶段结算和竣工结算的全过程的造价管理;二是功能进一步细化,加强对计算结果的分析和细度的调整,以方便投标单位的造价调整和控制;三是与互联网络的连接,将预算软件所需的材料价格等数据通过互联网提供给用户,方便材料价格数据的维护,提高工作效率;四是对已完工程资料的积累方面功能的加强。 3.2 工程量、钢筋用量计算软件:①此类软件,用于协助从施工图计算工程量,现在使用较广的软件一般采用作图法,要求工作人员在识图的基础上用该软件重新输入图纸中各种构件及其尺寸,然后由系统自动计算工程量,得到工程量清单,这种作法计算出的工程量比较精确,但必须重新输入图纸工作量仍然很大。②另一种方法是直接将工程图纸扫描形成光栅文件,由软件处理矢量化后,抽取特征,用模式识别的技术识别构件类型和其几何参数,进而计算工程量;或由设计院生成的施工图CAD文件在CAD环境下作模式识别。这种方法要求在图纸的特征表示和建模上作大量的研究工作,抽取各种构件的特征参数,采用人工智能技术,为了最终能代替人完成识图的过程,这是较有前途的方法,但根据汉字识别技术的发展过程,必须对图纸的特征进行深入的分析研究,该软件要能真正代替人识图还有一段路要走。③第三种方法是在建筑设计所使用的CAD软件中直接加入构件特征参数的属性,定义各种构件对象,在进行结构和建筑设计时使用这些对象设计建筑物,而不用直接使用线条作图。这种方法使设计的结果中包括丰富的构件和参数而不是线条,经过一个语法分析器就能分离出所有构件和参数,避免了模式识别这个难关。因此,在人工智能的应用还未深入该领域时仍必须通过交互的过程来填补软件在智能上的不足。 3.3 Internet在工程造价管理中的应用设想:工程造价的管理与互联网整合无疑将给工程造价的管理带来质的飞跃和发展。传统的计划式的管理模式将被变动的市场的新型模式所取代,实现工程造价的协同控制也将成为必然。 3.3.1 相应网站的建立与壮大。①工程造价信息网:工程造价信息具体指的是与工程造价相关的法律、法规、价格调整文件、造价报表、指标等影响工程造价的信息。建 立起统一的造价信息网,不但有利于使用者查询、分析和决策,更有利于国家主管部门实行统一的管理与协调,使得工程造价管理统一化、规模化、有序化。②材料价格信息网:材料价格的变动将直接影响着工程的预算和结算,对工程造价的动态控制起着决定性的作用。 3.3.2信息网、软件间的相互整合。①信息网与造价软件:当前市场上的造价软件中所需的材料价格大多采用人工录入价格的形式。有的是整体的引入,有的则是一个个输入,大大影响了快速报价的进程,同时也不能及时与市场接轨,无形间削弱了企业的竞争力。信息网与造价软件的整合将消除这一矛盾,在造价软件中直接点击相应引入按钮,输入要引入信息所在地点的详细资料,即可随时得到相应材料的价格,若所引入的材料价格有所变动,软件中的预警系统将自动提醒操作者更新价格。这不但缩短了录入材料价格的时间,还达到了随时更新的目的。②信息网与进度控制软件:工程控制的一个重要目标是成本控制,而成本控制在无形中又影响着进度和质量的控制,同时市场的变动将直接影响着投入的成本和资源的分配,而这必将导致工程进度的变动。所以,工程项目现场的进度控制也应通过成本控制时刻反映着市场的变动。信息网与进度控制的整合也将成为必然。 4结束语 通过加强信息技术在工程造价管理中的应用力度,坚持工程量清单计价模式,统一全面管理认识、统一信息技术标准,优化整合工程造价管理软件,设计并推行人性化网络造价管理软件,建立健全工程造价管理信息系统,最终通过市场价格机制的运行,形成统一、协调、有序的工程造价全过程综合管理体系,达到合理使用投资、有效控制工程造价、取得最佳投资效益的目的。 电子信息类论文:电子信息工程在工业领域的设计和应用 引言 电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,电子信息工程涉及到通讯、电子及信息技术,和工业领域等产业的关系日益紧密,例如,射频识别技术在工业领域的广泛应用。目前,我国在电子信息工程在工业领域方面的应用还存在诸多问题,譬如,电子信息水平不高、自主创新不足及产业结构不合理等问题,本研究正是基于此,探讨加快电子信息工程在工业领域应用的现代化,为促进工业领域产业又好又快发展,提高其自主创新能力,因而具有一定的理论与实践价值。 1 电子信息工程内涵及发展过程中存在的问题 1.1 电子信息工程的内涵 现代社会工业领域中很多环节都离不开电子信息工程技术,借助电子信息工程在工业领域中的应用可以最大限度提高研发新产品,进而加速经济发展进程。近年来,电子信息工程早我国得到快速发展,它拓展了产业链,打破了行业之间的界限,我国政府所制定的适度宽松的货币政策为电子信息工程在工业领域中的应用创造了良好的条件。 1.2 电子信息工程在工业领域发展中存在的问题 1.2.1 产业结构不合理。我国电子信息产业起步于上世纪20年代,到了21世纪,电子信息产业已经成为我国经济中的支柱性产业,电子信息产业所创造的产值逐年增加,电子信息产品也朝着高附件值方向发展,然而,随着时代的发展,电子信息产业结构矛盾日益凸显,譬如,信息服务业与软件比重不平衡、数据库产业规模小及集成电路产业在发展速度与经济效益方面要远远低于国外企业。 1.2.2 缺乏良好的市场环境。由于我国电子信息工程起步晚,很多技术是从国外引进过来的,沉重的经济负担使得我国电子信息产业在国际竞争中处于被动地位,在加上目前我国电子信息市场中一些劣质或者盗版的电子信息产品严重扰乱了市场秩序,这种恶性的竞争使我国电子信息产业发展明显后劲不足。 1.2.3 自主创新不足,技术人才匮乏。我国长期以来,一些关键性的电子元件主要依靠进口,从某种程度上来说,严重影响了电子信息工程品牌的创建及创新能力的发挥,很多企业缺乏专利意识,在市场竞争中明显处于被动地位。此外,电子信息工程产业是一个资金与人才密集型的产业,由于我国电子信息工程起步晚,加上长期以来缺乏培养这方面人才的体制机制,随着信息产业的飞速发展,这种瓶颈性的矛盾日益凸显。 2 电子信息工程在工业领域中的具体设计应用 2.1 射频识别技术在工业领域中的应用 射频识别技术以其特有的快捷性与高准确率,在工业领域中发挥着日益重要的作用,目前,射频识别技术主要应用于工业领域中的汽车生产、邮政业务及航空包裹识别,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。可以说,射频识别技术作为一种新的自动识别技术,它的读取速度快及可携带信息多的优点,在工业领域中的广泛应用,带来了可观的经济与社会效益。 2.2 电子信息工程在工业领域中造价管理应用 目前,我国已经开始普遍采用套价软件编制工程预决算,利用数据库信息技术来构建指标收集与分析系统,采用软件来计算工程量与钢筋用量。随着信息技术的快速发展,电子信息工程在工业领域中的应用已经使造价管理中的制定定额、编制标底及控制投标报价等方面摆脱了手工劳动,在很大程度上实现了科学的信息化管理,提高了造价管理的准确性与工作效率。 2.3 电子信息工程在机械领域中的应用 从某种程度上来说,电子信息工程在机械领域中的应用在当今信息社会显得尤为明显,很多机械装置已经开始朝着智能化、网络化及现代化控制技术方向发展,例如大型复杂的机械安装标准!的点知控制单元。再比如,自动分类垃圾桶及自动升降电梯。这种原本通过机械原理实现控制的机械,通过安装电子信息装置,可以在很大程度上实现智能化与自动化,提高了机械本身的性能,促进了工业生产效率的提高。 2.4 电子信息工程在公路工程领域中的应用 公路工程中不仅要处理海量的数据库,同时还需要更新、描述工程的进度、费用及质量,而电子信息工程正是基于此,在公路工程领域中的应用极大地节省了因为人工查询、整理及分析数据的人力与物力。随着信息技术的发展,我国正逐步采用现代化的电子信息工程管理来实现公路工程中文件管理、质量管理及通讯网络管理。 3 加快电子信息工程在工业领域现代化进程的对策 3.1 加大国家政策支持力度,优化电子信息资源环境 电子信息工程产业要想在激烈的市场竞争中取得长远的发展,国家的政策支持尤为必要,国家不仅要加大对电子信息工程方面的资金投入,更要在政策上向电子信息工程建设项目倾斜,例如,国家相关部门构建电子信息工程建设基金会,借助各种手段拓展电子信息工程融资渠道等。此外,电子信息工程产业的发展也需要营造良好的资源环境,来促进集成电路产业及软件产业的发展,例如,由国务院提倡的推进“三网融合”对规范市场秩序,推动电子信息产业的发展有着显着的影响。比如射频技术,GSM/GPRS手机主要在900MHz和1800MHz频段上运行,测试例主要分为三大部分:收发信机测试、发射机测试、接收机测试,每个部分,一般都是分900MHz和1800MHz分 频段测试,在每个频段,分别测试不同的信道,每个信道,又需要测试GSM模式及GPRS模式。依据的标准,主要是国际组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)的相关标准,这一标准的编号为TS 51.010以及国内的相关行业标准YD/T 1215-2006。其中,这些标准的内容都极为丰富,涵盖了GSM/GPRS手机测试的主要全部内容,例如TS 51.010共五千多页、八十多个章节的内容。其中,最核心的部分就是针对收发信机、发射机和接收机的射频测试。 3.2 重视培养电子信息工程方面的创新型人才 人才是电子信息工程发展的根本,要想培养及留住人才,对企业来说,不仅要创造一个有利于人才发展的公平、公正及公开的环境,同时更要构建一个以人为本的人才激励与评价机制,鼓励人才技术创新。此外,要鼓励企业内与企业外人才加强交流与合作。对政府来说,要制定鼓励海外人才回国创业的优惠政策,加大基础设施与服务体系建设,努力培养电子信息工程领域中的技术人才、复合型人才及管理人才。 3.3 促进产品服务创新,增强知识产权保护意识 创新永远是企业的生命,要想电子信息工程取得长足的发展,就需要培育新的经济增长点,推动产品服务创新。例如,电子信息工程企业和制造设备企业合作,构建技术创新体系,优化产品与服务,使电子信息产业向智能化转型,增强以电子信息工程为核心技术的研发能力。此外,由于我国很多电子信息企业在知识产权方面意识不足,导致很多专利技术被侵权,影响了电子信 息产业本身的良性发展,因此,国家在完善知识产权保护制度的同时,要加大知识产权保护力度,为电子信息企业良好的竞争环境。 4 结束语 总之,电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,已经广泛应用于工业领域,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。此外,电子信息工程在工程造价管理与机械装置中的运用,极大地提高工作效率,很好地实现了智能化与数字化,节省了人力物力。目前,电子信息工程中存在的结构性矛盾与体制机制问题,国家需要极大政策支持力度,优化电子信息工程发展的资源环境,企业要重视人才的引进与培养,推动服务与产品创新,增强知识产权保护意识。 电子信息类论文:关于电子信息工程的分析 由于电子技术、信息技术的飞速发展,语音自动顺序播放电路已越来越成为人们生活里不可或缺的一部分。随着电子元器件集成度的提高,这种电路的应用也越来越广泛,在自动分类垃圾箱、电梯自动升降控制、自动语音通知系统、电话外呼系统及电话交换网中都有不同程度的应用。这种电路可移植性比较强,而且结构简单易于安装使用,因此具有很好的发展前景。 1 对电子信息工程的认识 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西,并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多,因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息工程专业是必不可少的。 该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 2 电子信息工程的应用 2.1电子信息工程在工程造价管理领域的应用 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。 2.2 电子信息工程在公路领域的应用: 分析高等级公路信息数据结构,可发现大量的信息是建立在相同数据库上的,不同的参建的人员对数据有不同的要求。建立在有纸办公的基础上的相同数据的查询、整理和使用不仅会造成的大量的人力、物力的浪费,还在管理中出现数据的更新不能及时反映到施工当中去。如公路工程中的计量支付,一些数据的主要来源是工程计量中对工程进度、质量、费用的数据“描述”,还随时取算各种工程量数据书录指标,是工程信息管理的集中体现,计量数据的积累和还是工程信息管理的保证。计量时对照合同和工期,完成它对工程投资、进度的宏观调控功能。但目前人为的讲计量过程效率太低,数据缓慢,工程进度控制只能停留在宏观层次上,甚至只是为了达到支付的目的,同时人工计量中监理、业主方没有一套完善的“动态造价”(合同变更)来配合,建立起数字上宏观调控的体系。当然,关于工作效率和管理手段的其他三个重要方面:文件、质量管理和通讯联络,相对来讲也亟待改善的薄弱环节。解决目前管理现状的有效手段就是建立公路工程现代化计算机管理。 2.3电子信息工程在农业机械领域的应用: 拖拉机与自走式农业机械电子化正向网络化、智能化、分布式控制技术方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械,已装置了若干个标准的电子控制单元(ECU),它实际上已是一个带有独立处理信息与控制功能的计算机智能控制终端,是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机,具有统一标准设计的接口5采用了控制局域网络(简称CAN)技 术及其网络通信协议。 2.4日常设备信息化 随着人们对生活信息化的渴求,越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。 新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,对四个轮子的操控,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD)。ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 3 电子信息产业需求趋势 电子信息产业促进了人类生活方式的巨大变化,电子信息产业的发展现在不仅靠科技的推动,更多的是人们对高质量生活水平的追求促进电子信息技术不断基本。目前发达国家对电子信息产品的需求明显高于发展中国家,欧洲、美国、日本、韩国等国的电子信息产业比我国的发展情况要好。随着世界经济的发展,许多的发展中国家对电子信息产品的需求也在持续增加,如近年来我国的电子信息产业已获得巨大发展,这与我国人们的需求密切相关,也与国外的信息产业向我国扩展有关。我国未来电子信息产业的发展机遇将继续增加,农村、偏远山区、贫困地区也将会逐渐有市场需求,并且市场份额会逐渐增大。未来电子信息产业在全球范围内都会有所发展,亚太地区市场饱和后非洲市场会逐渐兴起。人们对电子信息产品的需求会促使市场进行产业结构调整,发展我国自身的电子信息产业的同时也要制定出向非洲等电子信息产业落后地区发展的战略规划。落后地区电子信息产业的发展大多以计算机技术与通讯技术为主,要根据当地的具体情况规划电子信息产业布局。 4 结束语 信息科学技术是当今社会起主导作用的科学技术,信息科学技术的兴起和发展在我国只有近10年,现在正以史无前例的高速向纵深发展,迎来了我国科学技术灿烂的春天。 电子信息类论文:提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息类论文:电子信息工程现代化技术浅析 1.电子信息工程内涵 电子信息工程为现代社会信息化发展的核心产物,通过令电子手段同通信应用技术的全面融合,渗透至社会生产、百姓生活、科学研究、教育培训等广泛领域之中,发挥了综合应用效益。当然,针对电子信息工程的综合优势,我们不应满足现状、停滞不前,应持续的优化、更新,方能真正推进电子信息工程实现又好又快的全面发展。 电子信息工程核心意义在于,应用现代化技术手段实现信息数据的全面管控与综合处理,进而提升实践效率,促进优势信息的优质共享。历经多年的实践发展,电子信息工程核心内容更为广泛,其实践应用同他类现代化技术逐步交叉与全面融合。因此,我们应深入研究探讨电子信息工程以及相关技术手段,注重安全管控、全面研发、创新分析、完善政策法规制定,开创良好的研究发展氛围,方能真正推进电子信息工程的全面扩充,开创全新的发展格局。 2.电子信息工程发展现代化技术核心意义 纵观我国当前电子信息工程以及相关技术手段的发展建设进程,我们不难看出,虽然应用实践范畴日益广泛,然而其真正成熟掌控与应用的核心手段仍旧较为欠缺。无法创建从属于自身的工程系统以及技术手段。较多先进技术仍旧直接引进国外的现成成果,没有契合我国国情特色,体现本土化应用优势。为此,要想真正实现持续全面的发展,该类状况需要全面扭转,否则将会对持续的电子信息技术发展形成制约影响,无法通过自主开发的成果以及技术产品提升核心竞争力,赢得竞争优势。伴随信息技术的全面深化发展,现代化电子信息工程逐步变为信息时代的影响推进者,并且对新时期电子商务的发展建设发挥了积极影响作用。当前,较多传统企业逐步对电子商务形成了全新认识,因此对其进行了创新布局与规划,令新兴服务业务以及系统平台逐步形成,并为自身企业赢取竞争主动、占领市场份额巩固了基础,推进了企业的全面发展。规模较大的优秀企业,其电子商务的发展规划将发挥更为显着的优势作用。因此,较多优秀企业逐步促进了信息公开、全面共享,并创建智能化、现代性、数字化工作体系平台,扩充信息化投入建设。时代的进步令该类企业持续推进了信息化工作以及工业生产建设的全面融合,实现了产业的快速升级与更新转变。通过信息化、现代化技术实现产业发展的全面创新,逐步形成了工业化发展的着力点。不但可实现产业升级,还会借助信息技术令传统优势产业形成全面优化,树立战略化目标推进产业全面升华、快速发展。 3.电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 为促进电子信息工程现代化技术的全面发展,相关政府单位应强化支持,全面拓展信息化工程建设,积极吸引各方参与,扩充融资途径以及投资渠道。同时,应创建电子信息工程发展基金,提供有力资源保障,确保电子信息产业的完善优化。应全面推进移动通信行业的快速完善,开拓数字电影、互联网技术、信息化软件服务等工程建设,进而为电子信息产业全面创新与技术完善提供优质保障。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。同时,各单位应强化国际合作交流,通过全面配合、协同发展,扩充视野,缩短同发达国家的现实差距,进而全面奋进,实现信息化发展。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4.结语 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息类论文:电子信息技术的应用和发展趋势浅析 一、电子信息技术的定义 “信息”即是对事物运动状态及形态的描述,是事物状态的体现形式。信息的传递可以通过文字、数据或一些特殊的符号、声音等形式实现。随着科技的发展与进步,电子信息逐步登上历史舞台,成为人们生活中不可缺少的沟通媒介。电子信息技术的具体含义是指使用电子技术获取、传递人们所需要的信息,主要包括传感技术、计算机技术、多媒体技术、网络技术等,通过这些技术手段达到信息传递、沟通交流的目的。由于通过电子技术获取信息方便快捷,所以电子信息产业通信业、计算机、视频音频产品甚至是餐饮企业等各个生产生活的产业均有涉及。 二、电子信息技术所具有的特点 随着人类社会的进步,电子信息产业得到了高速的发展。当前社会已经步入了电子信息时代,电子信息技术已成为当代最活跃、影响力最大的科学技术之一,为人们的经济发展与生活水平的提高作出了巨大的贡献。运用电子技术表达和传递出来的信息内容丰富,生动活泼,知识涵盖面广,且使用价值高,使得接受的一方能够在较短时间内学习更多的知识,在生活上为人们提供便捷,如电子信息技术在电器应用上的特点。家用电器技术的提高,产品的种类日新月异,各种功能不断出现,使用操作简单,为用户的生活提供更多的便利。在家用电器应用上的主要体现形式是一体化特点,即将传感技术、接口技术、系统化、微型模块化等技术相结合。机电的一体化可以提高产品的自动监视能力、报警能力,在遇到突发状况如过载、过压、短路之类的电力故障时,能够自动采取保护措施,避免事故的发生。同时还可以提高生产能力和工作质量。一体化机电在操作过程中可以节省能源的消耗,加快生产速度,使得机械性能得以改善。 电子信息技术在计算机网络上具有智能化、集约化、网络化、数字化、高效快捷的应用特点。(1)智能化,集约化。计算机智能是在科学的基础上建立进而研究的,在计算机的发展道路上,智能化是一个重要的方向。现代的网络信息技术能够对人的思维活动及感觉行为进行模拟,然后对其展开集约化逻辑分析及综合处理信息。(2)网络化,数字化。网络在计算机应用不断深入的现代社会中,已经成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机的高清晰数字处理技术和运行的网络化,使得信息资源的互动交流及共享得到了实现。(3)高效化,快捷化。现代的计算机网络技术,就其开发应用来说,是以整合和存储各种信息资源为基础,用计算机的电子信息处理技术,使得信息上的各类管理实现高效化及快捷化。 三、电子信息技术的发展趋势 1.多媒体化,智能化。 媒体是人与人之间进行信息交流的媒介,简单地说,就是信息的载体。关于“多媒体”的概念并不统一,一般人们将其解释为“多种媒体的综合”。而多媒体,即是指在计算机系统中,将两种或两种以上的媒体进行组合的一种人机交互式信息交流和传播媒体。使用的媒体包括文字、图片、音乐、特殊音效等,以及程式所能够提供的互动功能。使用起来方便迅捷。智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术等技术汇集,最终形成一种针对某一个方面的应用的智能集合。数字化智能化的高低取决于信息技术的发展程度,技术含量及复杂程度越高,智能化效果也就越强。智能化的产品已逐渐渗透到各行各业,对我们的生活有着巨大的影响。如智能住宅小区,监管系统等都应用到了智能化技术。 2.网络化,数字化。 网络化是指利用通信技术和计算机技术,把各个地点的计算机及各类电子设备相互连接,按照一定的网络程序软件达到相互通信的目的,使得所有用户都能够在同一时间共享各种数据、图片等信息资源。通过网络能更好地传送数据和文本资料。用户可随时随地拨打电话或收看任意国家的电视和电影,网络化使得电子信息的应用更为普遍化。目前,计算机网络已被广泛应用,如交通、金融、企业管理、教育教学、商业交流等各行各业均有涉及。数字化就是将各种复杂多变的信息转变为可以度量的数字或数据,再将这些数字、数据建立起来,进行适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,将其引入计算机的内部,再对数据进行统一处理。数字化的优势在于:首先,数字信号与传统的模拟信号相比,前者其信号有加工能力。加工过的信号对有杂波或易产生失真的外部环境来说,稳定性较好。在长距离的传送过程中数字信号传送具有较高的可靠性。数字信号需要使用集成电路和大规模集成电路,而且计算机系统更容易处理数字信号。数字信号在数字特技和图像处理的方面的处理能力也较传统方式强。其次,数字信号处理电路简单。它无需在模拟电路里进行各种调整,因而电路工作时较为稳定、技术人员也能够减轻工作负担,总的来说电子信息数字化可以节约人力物力资源,扩大经济效益。再次,数字信号更加易于压缩。例如,在模拟摄像机里,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里,摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%地数字化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目制作时间。 四、结语 随着人类社会的不断发展,科学技术在不断进步,电子信息技术拥有了更大的发展空间。电子信息技术被应用在人们生活的各个领域,为改善人们的生活和促进经济发展发挥重大的作用。在应用方面上,电子信息技术的发展受到科技水平的制约,只有科学水平进步了才能促进电子信息技术的改进,可以说它的发展趋势是依赖着人类科技与社会的进步的。因此,要想电子信息技术更好地为生活服务,就必须提高科技水平。 电子信息类论文:浅谈提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息类论文:关于互联网电子信息安全防护问题研究分析 20世纪70年代以来,以信息技术为核心的高技术群的迅猛发展及其在社会各领域中的广泛应用,将人类社会推进到了信息社会。在信息社会里,信息网络系统的建立已逐渐成为不可或缺的基础设施,信息已成为社会发展的重要战略资源、决策资源和控制战场的灵魂,信息安全已成为国家安全的核心因素。无论是在平时还是战时,信息安全问题都将是一个战略性、全局性的重要问题。谋求国家安全,必须高度重视信息安全防护问题。 一、搞好信息安全防护是确保国家安全的重要前提 众所周知,未来信息化战争将在陆、海、空、天、电多维空间展开,网络空间的争夺尤其激烈。如果信息安全防护工作跟不上,在战争中就可能造成信息被窃、网络被毁、指挥系统瘫痪、制信息权丧失的严重后果。因此,信息安全防护不仅是赢得未来战争胜利的重要保障,而且将作为交战双方信息攻防的重要手段,贯穿战争的全过程。据有关报道披露,海湾战争前,美国特工曾在伊拉克从法国购买的打印机的引导程序中预埋了病毒,海湾战争一开始,美国就通过卫星激活病毒,导致后来伊军防空指挥通信系统陷入瘫痪。战争和军事领域是这样,政治、经济、文化、科技等领域也不例外。根据美国加利弗尼亚州银行协会的一份报告,如果该银行的数据库系统遭到网络“黑客”的破坏,3天就会影响加州的经济,5天就能波及全美经济,7天会使全世界经济遭受损失。鉴于信息安全如此重要,美国国家委员会早在初的《国家安全战备报告》里就强调:执行国家安全政策时把信息安全放在重要位置。俄罗斯于6月讨论通过的《国家信息安全学说》,首次把信息安全正式作为一种战略问题加以考虑,并从理论上和实践上加强准备。 二、我国信息安全面临的形势十分严峻 信息安全是国家安全的重要组成部分,它不仅体现在军事信息安全上,同时也涉及到政治、经济、文化等各方面。当今社会,由于国家活动对信息和信息网络的依赖性越来越大,所以一旦信息系统遭到破坏,就可能导致整个国家能源供应的中断、经济活动的瘫痪、国防力量的削弱和社会秩序的混乱,其后果不堪设想。而令人担忧的是,由于我国信息化起步较晚,目前信息化系统大多数还处在“不设防”的状态下,国防信息安全的形势十分严峻。具体体现在以下几个方面:首先,全社会对信息安全的认识还比较模糊。很多人对信息安全缺乏足够的了解,对因忽视信息安全而可能造成的重大危害还认识不足,信息安全观念还十分淡薄。因此,在研究开发信息系统过程中对信息安全问题不够重视,许多应用系统处在不设防状态,具有极大的风险性和危险性。其次,我国的信息化系统还严重依赖进口,大量进口的信息技术及设备极有可能对我国信息系统埋下不安全的隐患。无论是在计算机硬件上,还是在计算机软件上,我国信息化系统的国产率还较低,而在引进国外技术和设备的过程中,又缺乏必要的信息安全检测和改造。再次,在军事领域,通过网络泄密的事故屡有发生,敌对势力“黑客”攻击对我军事信息安全危害极大。最后,我国国家信息安全防护管理机构缺乏权威,协调不够,对信息系统的监督管理还不够有力。各信息系统条块分割、相互隔离,管理混乱,缺乏与信息化进程相一致的国家信息安全总体规划,妨碍了信息安全管理的方针、原则和国家有关法规的贯彻执行。 三、积极采取措施加强信息安全防护 为了应付信息安全所面临的严峻挑战,我们有必要从以下几个方面着手,加强国防信息安全建设。 第一,要加强宣传教育,切实增强全民的国防信息安全意识。在全社会范围内普及信息安全知识,树立敌情观念、纪律观念和法制观念,强化社会各界的信息安全意识,营造一个良好的信息安全防护环境。各级领导要充分认识自己在信息安全防护工作中的重大责任,一方面要经常分析新形势下信息安全工作形势,自觉针对存在的薄弱环节,采取各种措施,把这项工作做好;另一方面要结合工作实际,进行以安全防护知识、理论、技术以及有关法规为内容的自我学习和教育。 第二,要建立完备的信息安全法律法规。信息安全需要建立完备的法律法规保护。自国家《保密法》颁布实施以来,我国先后制定和颁布了《关于维护互联网安全的决定》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》、《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》、《计算机信息系统安全专用产品分类原则》、《金融机构计算机信息系统安全保护工作暂行规定》等一系列信息安全方面的法律法规,但从整体上看,我国信息安全法规建设尚处在起步阶段,层次不高,具备完整性、适用性和针对性的信息安全法律体系尚未完全形成。因此,我们应当加快信息安全有关法律法规的研究,及早建立我国信息安全法律法规体系。 第三,要加强信息管理。要成立国家信息安全机构,研究确立国家信息安全的重大决策,制定和国家信息安全政策。在此基础上,成立地方各部门的信息安全管理机构,建立相应的信息安全管理制度,对其所属地区和部门内的信息安全实行统一管理。 第四,要加强信息安全技术开发,提高信息安全防护技术水平。没有先进、有效的信息安全技术,国家信息安全就是一句空话。因此,我们必须借鉴国外先进技术,自主进行信息安全关键技术的研发和运用。大力发展防火墙技术,开发出高度安全性、高度透明性和高度网络化的国产自主知识产权的防火墙。积极发展计算机网络病毒防治技术,加强计算机网络安全管理,为保护国家信息安全打下一个良好的基础。 电子信息类论文:浅谈电子信息工程的应用和发展 随着21世纪信息时代的到来,电子信息及网络技术的迅速发展,电子行业蓬勃发展,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,成为了国民经济的支柱产业,推动了各行业的发展。电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作,本文主要分析论述电子信息工程在社会中的应用,同时对电子信息工程的优化发展提供一些建议,望能为电子信息工程的推广应用带来支持。 关键词: 电子信息 应用 发展 1.电子信息工程的概述 电子信息工程通过运用计算机现代化技术对电子信息进行控制和处理,主要研究设计应用系统及电子设备、获取信息对其并进行处理,其最基本的特点是对信息进行采集并进行处理,同时电子信息工程还能实现设备与系统的创新研究、设计开发和集成。当前,网络编程、模拟数字信号的之间的相互转化,通信的原理等方面的学科为电子信息技术现代化提供了基础,电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作中,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,带动了各行业的不断地发展和更新。 2.电子信息工程应用的特点 电子信息工程技术是计算机现代化发展的特征,其的应用特点主要为智能化、网络化、高效化。 2.1智能化。在科学高速发展的基础上,智能渐走进了人类研究的视野,智能化成为了计算机发展的重要方向。现代的电子信息技术通过模拟人类的言语行为及思维活动,对其进行逻辑性的分析及进行信息的有效处理。 2.2网络化。网络是计算机发展过程中信息与计算机的技术融合的产物。随着计算机运行网络化,世界融为了一体,实现了世界资源的交流和共享,为信息全球化提供了可能。 2.3高效化。现代网络信息技术的开发及应用主要是表现在对各种信息进行采集、整合、存储和处理,这样就使信息的管理走向了高效化,高效快捷地管理信息。 3.电子信息工程的具体应用分析 3.1在工程造价管理中的应用分析 当前,电子信息工程在工程管理中的应用有:网络通讯管理平台,通过信息技术实施管理,达到自动化办公,强化了工程管理,提升了办公的效率;软件应用,运用计算机软件对工程钢筋的用量和工程量进行计算,为工程的造价预决算提供了编制依据;信息系统应用,运用数据库的技术建立信息指标的系统,为工程的积累服务。随着时代进一步信息化,电子信息在工程管理的应用也得到相应的发展。人们将信息技术应用到工程造价的控制、标底编制等方面,使其摆脱手工,实现了信息化的管理,而且各类相关工程管理的软件也相继被开发应用。在信息时代网络技术的迅猛发展下,为工程项目造价和工程管理活动提供信息和服务的网站如雨后春笋般涌现,其一般提供了工程相关的法规政策,项目的信息和相关材料的价格信息等等,给工程造价工作管理工作的带来了一定的便利。 3.2在农业机械中的应用分析 网络化、数字化、智能化是当前我国农业行业发展的标志,这都有赖于电子信息工程技术的发展,使得农业迈向了机械化。当今时代农业机械已经发展成一个可以独自进行系统控制及对信息进行综合处理的智能终端,一台大型复杂的机械中能够完成安装多个电子标准控制的原件,微型作业计算机不但使用标准统一的端口,而且还将局域网的控制技术运用到其中。电子信息工程的应用促进了农业模式的转型,使得我国传统农业逐步向现代化农业迈进。 3.3在常用设备中的应用分析 随着信息化的发展,电子工程技术对我们生活的影响越来越大,其应用逐渐参与到我们日常生活的设备中。数字电视的网络、空调的制冷系统及电冰箱恒温系统的控制等,无一不体现了电子信息工程在我们日常生活设备中应用广泛。如一辆汽车,组成其的电子控制单元可以独立完成操作,也能相互结合协调,确保汽车处于最佳运行的状态,再如电梯,在使用机械原理的基础上安装电子信息系统,实现机械的自动化和智能化,优化了机械的性能,提高了工业生产的效率。 3.4在公路工程的应用分析 公路工程施工工艺复杂,工期较长,这些就导致公路工程各种复杂的数据,于此同时,还要不断更新施工过程的施工进度,施工质量以及费用控制。通过依据电子信息工程技术上的支持,利用计算机技术,极大的节省了人力和物力。因此,我国正在逐步实现采用现代信息工程来管理公路工程中产生的各种管理数据及管理文件,实现公路工程的现代化管理。 3.5在教育中的应用分析 随着人类进入信息化的步伐,决定时代命运的力量之一教育也进入了信息化。教育信息化是电子信息工程技术在教育中应用的一个具体表现形式,通过把计算机及网络技术运用到教学中去。教育的信息化不仅适应了信息时代的要求,而且在一定程度上推动了信息时代的发展。教育与电子信息工程技术存有深厚的联系,网络技术的发展起源于教育。现今,学校设置了众多电子信息方面的专业,注重对学生进行培养“获取信息、采集信息、分析信息及加工信息等的能力,推行网络及计算机教学的模式,这为教育信息化的发展带来了重要的驱动力。 4.推动电子信息工程发展的策略 4.1政府加大扶持力度 在电子信息工程的发展过程中,政府机关部门处于了引导者的位置,政府部门能否发挥引导者的作用,对电子信息工程的发展至关重要。政府部门应该加大对电子信息项目建设的扶持,增加对电子信息技术研 发资金的投入,扩宽电子产业的投资渠道,制定相关的鼓励政策对电子信息工程的创新技术进行鼓励,肯定及奖励电子信息工程技术的创新成果,同时并通过建立电子信息工程基金,确保促进电子工程持续的发展。作为引导者,政府相关部门还应强化通信技术、智能手机、多媒体技术、因特网等的研发,加强引导通信产业、电子信息产业的发展。 4.2培养专业型人才 人才在电子信息系统处于主导地位,是电子工程发展的关键。我国电子信息工程产业的发展需要树立“以人为本”的理念,注重培养专业的技术人才。拥有一个具有高技术水平的优秀人才队伍,是电子信息工程发展的重要驱动力。人才的培养应该从企业和学校这两个环境开展。电子信息工程企业应该增加对人才培养的投入资金,完善对人才的相关激励机制,创造适宜人才发展、成长及提高的良好氛围 环境;学校应该开设电子信息相关的专业,结合时势的发展,及时地融进科学前沿的知识,有效的开展人才培养教学,为社会培养出更多更专业的人才。 4.3加快电子行业的创新 当今世界是一个信息化的时代,电子产业市场的变化瞬息万变,电子技术的的发展日新月异,在如此的趋势及环境下,我国电子的行业的创新迫在眉睫。我们应该在电子信息工程应用及产品的发展创新方面着手,推动电子创新产品的更新和升级。电子企业应该加强对电子信息技术的改造创新,企业之间应该加强沟通交流和企业合作,跟随着国际化的步伐,共同一起实现创新技术和先进产品的研发。 4.4增强知识产权的保护 增强知识产权的保护,对电子信息工程的发展起到重要的作用。在我国有较多的科研人员在技术开发上取得了较高的成就,但由于自身知识产权的保护意识不强,以致较多的科研技术成果被盗窃,这些现象提醒了我们需要重视对知识产权的保护,推动普及知识产权的相关知识,提高科技人员知识产权的保护意识。同时,政府部门也要加强知识产权法律的建设,加强产权法的实施,严格执法,创造新产品新技术保护意识强的社会氛围环境,保护科学研究工作人员的成果,提高工作的积极性,维持科研者的创造热情。 结束语 通过上文对电子信息工程实际应用的论述,我们可以看到,在当今社会中电子信息工程已经融入渗透到各个行业。那么,在未来,随着科技的进步,电子信息工程将进一步发展,电子信息工程即将为我国电子行业以及其他行业提供技术上的支持,为我国经济的发展起到至关重要的作用。因此,我们在电子信息工程加大科研力度,跟上时代前进的步伐,使其更好的与社会相融合,从而实现我国经济的快速发展。 电子信息类论文:电子政务系统运行问题及电子信息安全技术的引入 电子政务系统对于一个国家或者是一些地区的综合竞争有着重要的促进作用。因此,电子政务系统的安全运行受到了广泛的关注。由于电子政务系统在处理数据方面以及系统的运行方面,还存在着一些欠缺。因此,经常会遭受到一些恶意篡改以及网络攻击,致使电子政务系统的安全受到了较大威胁,也使得电子政务的效率与便利没有办法得到有成效的保证,进而给我国社会经济的发展以及社会的稳定带来了威胁。所以,相关的工作人员必须要加强对信息安全技术在电子政务系统中的运用分析力度,进而促进我国社会经济能够健康平稳的发展。 1 电子政务系统运用信息安全技术的需求 电子政府系统给我国的政府部门提供服务,政府一般会引进先进的信息技术与通讯技术,用信息化对管理以及服务进行加工,进而在网络系统里面将工作程序与结构组合在一起,全面拜托时间与空间的限制,继而给政府部门或者是社会上的一些专业合法机构提供最高效、最优质的管理与服务。就我国当前社会的发展从现状,电子政务系统在运用信息安全技术时,对其提出了相应的要求。 第一点要求就是要对使用者的身份进行相应的识别。主要是识别实体与通信数据的来源是否真实。电子政务系统运用时是否拥有较高的安全性,这对于各个单位或者是个人都有着直接的影响,关系到使用者自身的利益,要想保证电子政务系统可以顺利运行,识别信息系统管理的对象非常关键。第二点要求则是需要有效地控制访问权限。对访问权限进行控制是安全信息技术服务的内容,是为了阻止一些没有经过授权的资源被访问到,避免某些不合法的信息被储存,做好访问权限的控制能够给电子政务系统增设一道有效的防护墙。第三点是要求确保相关的数据资料不会被外来非法分子截获,杜绝相关资料出现外泄。在电子政务系统里面,会有很多数据资料是与政府部门与各个单位的机密文件有着联系。因此,信息安全技术必须要阻止没有经过授权的使用者得到数据资料,将控制访问系统以及机密相关系统融合在一起,就可以进一步为电子政务系统加设另外一道防火墙[4]. 2 电子政务系统运用过程当中存有的问题 2.1 对信息安全技术没有足够的重视 现如今随着科学技术的快速发展以及互联网的广泛应用,我国很多政府部门也开始关注网络系统的建设,十分看重网络给工作带来的便利,但是部分政府部门在运用网络系统时,并未将网路的安全考虑在内,甚至是直接忽视了网络系统的安全问题,致使信息安全技术一直停滞不前。电子政务系统的运用至今还不是特别的成熟,有很多重要的资料文件并未直接上网,加之安全技术涉及到的范围较广泛,无法用具体的指标对其进行合理的量化,存在较大的间接性与不可见性,导致使用者对信息安全技术的关注程度不高,也没有足够的重视,信息安全技术在管理上存在较大缺陷,最终导致安全漏洞进一步扩大。 2.2 电子政务成系统本身存在缺陷 政府部门中使用的计算机本身就是十分脆弱的,换句话讲就是电子政务系统本身存在一定的缺陷,系统本身存在一定的缺陷。通过具体分析后我们可以看出,计算机中的操作系统一般是运用Windows 2000、XP 以及 NT、等等,但是运用的系统一开始就存在很多漏洞。除此之外,运用的网络设备以及通信等也存在较多弱点。政府部门的内网、外网以及涉及到的公共服务网,这些网络环主要就是利用 TCP/IP 协议建立起来的,而该项协议的基础就是自由与开放,但是这项协议在网络管理、服务模式以及合理规划等方面全部都存在较大的安全隐患。因此,可以看出电子政务系统本身就存在缺陷,还需要相关的技术人员协议方面、系统方面以及设备方面等做出科学的改进。 2.3 信息安全技术在管理方面存在欠缺 由于网络系统的推广与运用,部分政度部门已经开始重视起信息安全技术的重要性,但是却忽视了管理体系的建设与完善,未充分意识到信息安全技术的关键是人为因素。管理体系的建设就是将人为因素与技术因素二者融合在一起,然后将安全技术的保障能力充分发挥出来。事实上我国现在的保卫工作以及安全管理工作都是比较弱的,许多政府部门的内部并未真正在制度方面、人员方面以及技术方面建立起很好的防范机制,没有合格的保护措施。内部人员基本上都会有对系统进行访问的权限,能够较为容易的躲过很多访问控制布置的障碍;很多网络维护者没有网络安全的意识,有的使用者甚至会不遵守安保的相应规定,把内网直接和因特网进行连接,以上这些情况都会给网路系统的安全带来较大的隐患[3]. 3 电子信息安全技术在电子政务中的应用 3.1 有效保证服务器安全 有效保证服务器的安全,主要表现在加密服务与应急方法两个方面。当管理员要对网站进行相应的管理与维护时,一定要先进行身份的识别,防止一些不法分子钻了漏洞,如果管理员在认证账户密码时,超过三次没有将密码输入正确,可以把该账户进行及时的锁定。此外,使用者所应用的密码需要每隔一段时间更换一次,只有这样才可以有效地保证账户密码不会被泄露。如果出现系统受到外来侵袭致使数据资料产生破坏等情况时,系统的应急系统应该马上启动,并发出相应的警告,也可以直接关闭服务器,降低破坏所造成的损失。 3.2 确保系统数据的安全 确保系统数据的安全,是电子政务系统安全防护的重中之重,所以在分析问题时,应当根据实际情况,对问题进行详细的分析,找到最合适的处理方法,尽可能地保障系统数据的安全。例如使用者在进行访问权限核实与审查的时候,需间隔一段时间就对电子政务系统做全盘扫描,把部分重要文件与机密信息全部存储到对应的服务器里面;提升对电子政务系统管理员对账户密码进行有效管理的力度,如果遇到网络攻击能够及时地做好各项备份工作。以上这些方法都能对网络正常运行过程中,出现的各类政务信息窃取、恶意攻击与数据丢失等等突发情况进行预防与解决,就算是发现系统受到了破坏,也能够将不良影响降到可控的范围内[1]. 4 结束语 通过上述文章内容,我们从中可以看出,现如今我国科学技术的发展非常快速,而网络技术也在不断的推陈出新,信息技术在电子政务系统中的运用也越来越广泛,涉及到的公文、保密信息也逐渐增多,但是因为我国电子政务系统的发展还处于初级阶段。因此,还存在很多需要解决的问题,特别是系统的安全问题,如果系统的安全问题受到了影响,那必将会对我国经济的发展以及社会的稳定带来威胁。所以,需要将信息安全技术运用到电子政务系统中,做好系统的安全维护工作,进而确保用户信息的安全,促进社会经济的健康发展。 电子信息类论文:基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 电子信息类论文:地方电子信息产业的路径 1、发展广西电子信息产业科技发展的策略 我们应该清楚的认识到,虽然时机正好,但是广西电子信息技术产业的现状是不容乐观的。起步晚,电子信息制造业规模小,产业链不完整,软件服务能力弱,这些都是摆在广西眼前不争的事实。如何抓住机遇,实现“十二五”计划,其任务非常艰巨。根据中国的“十二五”规划,中国电子制造业要突破12万亿元,软件业要突破4万亿元,电子信息产业在“十二五”期间还会有一个快速的增长,而广西在“十二五”期间,应该不断扩大电子信息产业的规模,提高产业增长速度。到2015年时,要实现电子信息产业布局更为优化,形成“一区二带”的产业新格局。为此广西相关部门应该采取更加积极的措施,推动广西电子信息技术产业的跨越式发展。 1.1政府的支持 政府政策对电子信息产业发展至关重要,起到了方向性、绝对性的作用,广西政府应该认识到电子信息产业对广西经济的重要性,采取更为积极的策略进行支持。要加大投入电子信息产业研究开发需要的经费,加重资本支持,显示出政府支持电子信息产业的决心,释放正面信号,指明发展方向。对于电子信息产业的领头企业与创新企业给予税收优惠政策,或者对大型技术创新进行激励奖励政策,提升企业对电子信息产业发展的信心,激发企业创新的热情,从而带动广西电子信息技术产业整体创新水平的步步升高。广西政府要从一系列政策扶持、税收优惠、创新氛围、人才培育、国际间合作等多个角度,扶持和推动了电子信息产业转型升级。 1.2找到适合广西电子信息产业发展的模式 中国电子北海产业园位于广西北海市工业园区内,2009年正式开园。是广西目前发展非常成功的电子信息园地,采取“立足高端,构建产业链,打造北部湾电子信息产业基础”的发展战略,打造了多项电子主导产业,如整机、储存、软件开发、关键零部件等等,抓住北部湾经济区大开发、大开放的良好机遇,经过近5年的发展,已经成为一个“国内一流、国际先进”的现代、生态、人文、环保、绿色的高科技电子产品研发生产基地。归结中国电子北海产业园的成功,可以借用中国电子科技有限公司董事长贺海华的原话:“中央企业搭台、地方政府支持、各种所有制企业共同唱戏”,除了政府的支持外,企业的参与必不可少,将这些企业连结起来,成立一个成熟的产业园地,创造优良的产业发展环境,利用最短的时间实现生产的聚集,而后逐渐建立主导产业,发挥市场竞争灵活优势,提升电子信息产业园地的服务与创新能力,最终实现由工业园向新城的转变。建设产业新城,是后发展地区实现跨越发展的可行路径,这也是广西电子信息产业发展的重要的可行性模式。实践证明,电子信息产业园模式是成功的:第一台笔记本电脑、显示器等十项第一产业项目填补了广西电子信息产业的空白;入园企业达90多家,用工达6000多人,提供了丰富的就业岗位,同时孵化了一批创业青年;电子产业园被评为“国家科技兴贸创新基地”“、国家软件公共服务平台”“、高新技术创业服务中心”;2013年创业园区的社会经济产值达270亿元,充分发挥了广西千亿元电子信息产业基础核心作用,将北海市打造为智慧型城市。 1.3继续实施七大工程,促进产业结构优化 广西要不断扩大电子信息产业的规模,并严格落实“十二五”的规划,继续坚定不移的深入广泛的实施七大工程:新型计算机工程、新型电子软器件工程、通信产业化工程、电子信息技术应用产业化工程、光电绿色节能产业工程。现代新型家电产品工程、软件开发及服务工程,为此大力发展新一代的新型平板显示、关键电子元器件、数字家庭、网络通讯设备等新的信息技术,努力使电子信息企业能够做大做强,扶持和培育一批能促进经济发展、具有龙头带动作用的高端电子信息制造大企业,支撑广西经济的快速发展。 1.4提高产业从业人员素质 电子信息产业的发展离不开政策、技术的支持,更离不开人力资源的支持。人才短缺是制约广西电子信息产业发展的重要因素,要想突破人才的制约,就必须完善人才的培养机制,加强对人才教育的投资,不断提高电子信息产业人员的信息素养与职业素养、道德素养,为电子信息产业培养更优秀、更活力的新鲜人才血液。广西电子信息技术产业不仅要吸引人才,更要能培养人才,更多的留住人才。首先。要树立起积极主动的人才引进机制,拓宽人才引进的范围;要鼓励高校与电子信息企业联合培养人才,将电子信息企业的技术骨干和优秀人才输送到高校,提升现有人才的技术创新能力,或者将高校生输入到电子信息产业进行实习或实训,通过校企合作优化人才能力;企业要建立和完善人才使用、评价和晋升的一系列激励机制,调动人才的生产与科研积极性,从而留住人才。 2、结语 21世纪的社会发展已经愈来愈多的依赖信息技术,信息技术成为驱动社会、经济、文化发展的火车头,滚滚走向未来。我国的电子信息制造产业的规模已经越来越大,位居世界前列,但是由于缺乏创新技术,电子信息产品的技术含量、附加值都较低,都需要不断增强才能应对激烈的国际竞争。广西壮族自治区的电子信息产业发展一直不容乐观,与沿海发达地区还有差距,必须找出正确的适合自己发展电子信息产业的模式,加强政府的支持与投入,加强战略规划,培养更多卓越人才,将广西打造为电子信息产业大省,优化广西产业结构,全面提高广西区电子信息产业的综合实力。 电子信息类论文:电子信息工程现代化技术的探讨 1电子信息工程内涵 随着社会的进一步发展,电子信息技术逐渐在社会中崭露头角,事实证明,该技术是时展的必然产物,是社会发展的必然要求。无论是在生活中,还是在生产中,电子信息工程无所不在,并且获得了相应的经济效益以及社会效益。但是,我们不应该止步不前,仅仅看到当前的成果而不去想未来的发展是不现实的,当前我们的首要任务是促进电子信息工程的进一步发展,提高这一技术的水平,使其应用到更加广阔的领域中,这样才能促进社会的繁荣发展。要想做到上文中所提到的几点,就要对电子信息工程进行初步的了解,明确其核心意义所在。在当代的信息化时代,电子技术的应用主要体现在数字化的信息管理中,从而能够有效地提高工作效率以及加快时代的发展进程。更为重要的一点是,通过电子信息技术的应用,有助于信息的共享,使得信息在短时间内就会传播到四面八方。例如互联网的发展,就是电子信息技术的成果,人们能够在互联上网上获取相关的信息,并且只需要简单的几个步骤,并不像过去信息的传播那样繁琐。相信在今后的发展进程中,该技术一定会发展的越来越好,促进社会新格局的转变。 2电子信息工程发展现代化技术核心意义 电子信息工程的广泛应用为我国的现代化发展开启了新的时代。为了促进其进一步发展,就要不断对手段进行创新,使其能够满足变化着的时展的需要。当前,电子信息工程中面临的核心问题在于对于技术的掌握仍然处于一种表面的状态,没有掌握到其核心的技术,如果仅仅满足于这种程度,那么对于今后的发展是极为不利的,要想得到创新与发展,就要不断吸收先进的成果以及理念,向西方发达国家学习相应的技术,并且结合我国特有的理念进行创新,从而发展出属于具有中国特色的现代化技术。传统企业并没有对电子信息技术具有一定的了解,因此其发展相对落后,不能满足时展的需要,如果仍然坚持原有的发展观念而不懂得变革,就会造成企业无法得到成员的发展,不仅如此,在未来激烈的市场竞争中,传统企业根本无法与现代化的企业相抗衡。因此,实现传统企业的转变是十分必要的,其必然能够使我国占据国际市场中的一席之地。终上所述,企业的发展脱离不开电子信息工程的应用与发展,要想实现国家经济的繁荣富强,就要将电子信息工程应用其中,从而促进生产建设的现代化发展,在今后的社会在发展中,企业之中必然会全面实现电子信息的发展,促进传统企业的转型,实现企业的优化发展,为社会经济的进一步发展作出应有的贡献。 3电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 要想做到企业的全面发展,与政府的大力支持是密不可分的。只有政府加大投资力度,才能促进现代化技术的创新与应用,最终才会保证企业朝着更加繁荣的方向发展。除了政府的大力扶植,还需要各方的积极参与,以此达到扩大资金投入的目的。另外,我们还可以建立健全专门供电子信息工程发展的基金项目,这样在企业的发展过程中,就不必担心缺少资金的支持了。同时也要保证不断优化与完善电子信息技术的进一步发展,在其他领域进行相应的投资,这样在保证原有产业发展的基础上,也能够促进新兴产业的发展。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4结论 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息类论文:对于电子信息行业的4P营销策略浅析 [摘 要]本文主要通过对联想的4P营销策略浅析,探究了以联想为代表的整个电子信息行业的营销策略。虽然目前很多企业已经从4P理论增加到4C、10P理论等,但4P营销策略仍然是多数企业尤其是电子信息行业在短时间内深度认知自身竞争力的重要策略。 [关键词]4P营销 联想 营销策略 一、典型企业基本情况综述 新联想是 一家极富创新性的国际化科技公司,由联想及原IBM个人电脑事业部组成。公司主要生产台式电脑、笔记本电脑、服务器、打印机、主机板、手机等电子产品。2003年,联想将其英文标识从“Legend”更换为“Lenovo”,其中“Le”取自原标识“Legend”,代表着秉承其一贯传统,新增加的“novo”取自拉丁词“新”,代表着联想的核心是创新精神。2004年,联想公司正式从“Legend”更名为“Lenovo”。今年最新的世界五百强企业排名中,联想已跃居第449名,成为名副其实的电子信息行业的模范先驱和典型代表。 二、4P营销理论简介 4P营销理论产生于上世纪60年代的美国,是随着营销组合理论的提出而出现的。1953年,Neil Borden在美国市场营销学会的就职演说中创造了“市场营销组合”这一术语,指市场需求或多或少的在某种程度上受到所谓“营销变量”或“营销要素”的影响。 实际上,营销组合有几十个要素(博登提出的市场营销组合原本包括12个要素),杰罗姆·麦卡锡于1960年在其《基础营销》一书中将这些要素概括为4类:产品、价格、促销、渠道,即着名的4P。1967年,菲利普·科特勒又在其畅销书《营销管理:分析、规划与控制》第一版中进一步确认了以4P为核心的营销组合方法,即: 产品:通过满足市场需求表达产品功能以获取利润,为了更好地表达产品,进行产品样式规划、产品包装设计,突出产品的特色。 价格:通过价格调节规划产品定位,依照定价方法和定价策略,占据消费市场,创造财富收入。 渠道:构建产品到达消费者的路径,注重经销商的培育和销售网络的建立。 促销:企业注重销售行为的改变来刺激消费者,以短期的行为(如惠赠,活动等)说服或吸引消费者购买产品。 三、4P营销理论案例分析——联想 1.产品方面。联想集团根据市场细分的原则,确定各地域消费者的需求,有针对性的研制开发了多种、多规格的电脑产品,以满足不同层次消费者的需要。其中包括广受好评的ThinkPad笔记本电脑和ThinkCentre台式机,此外,联想还为这些产品配备了ThinkVantage Technologies软件工具、ThinkVision显示器和一系列PC附件和选件。在我国,联想个人电脑市场份额超30%。凭借新技术,易用性、个性化的设计及多元化的解决方案而广受用户欢迎。联想还拥有针对我国市场的丰富产品线,包括移动手持设备、数码产品、外设和服务器等。 2.价格方面。联想产品一直以树立品牌和品质形象为定价原则。 联想公司正是依靠品牌的支持,才能在激烈的竞争中生存并发展。公司更愿牺牲短期利益来占领长远的市场,继而提升公司的美誉度和知名度,创立自己“低价高质”的口碑。消费者更为关注产品的价值,因此核心在于价值而不是价格。 联想在市场的认识上,一直实行的策略可以用一句通俗的话概括:“茅台酒的质量,二锅头的价格。”所有产品的核心问题都是能否被市场承认和接受,而价格和性能又是接受的条件。联想在国内外市场的成功也付出了一定的代价,既必须生产比发达国家好的产品,更要有比发达国家同类产品低的价格。 3.渠道方面。进行合理的价值链地理布局、渠道业务部门的完善是联想渠道战略成功的关键。将产品研发和产品市场销售两大环节,设置在香港这样的世界转口中心的关键地区,能使信息渠道更为畅通,市场也更趋国际化,公司技术和市场人员能及时有效的获得最新的技术和市场信息,全面把握最新动态,紧跟国际潮流。生产基地则设置在劳动力成本和房价都远低于香港的内陆地区,生产成本大大降低。另外,还同国内其他厂家发展委托加工的合作关系,既避免了大量投资与基建,又能在订货量增大时保证供应。 联想中国区渠道业务部门还筹建了名为“大联想事业部”的下属组织,以期提升合作伙伴收益,从而巩固其渠道体系。此部门的组建意在“提升大联想体系的整体竞争力和凝聚力,创造更大的生产力”,联想集团将其合作伙伴归入了大联想体系中。目前为此开展的工作包括面向合作伙伴的产品征集与项目合作。很多渠道有非常好的自主研发产品,如中小企业CRM管理软件、集团财务管理软件、电子教室、电子商务软件、电子城管等, 并有多年的运作管理和成功案例,大家都希望这些产品能被充分交流和分享,在大联想体系内得到复制,提升大联想体系的整体竞争力和凝聚力,创造更大的生产力。这是一种渠道策略的创新,但能否持久仍面临诸多挑战。 4.促销方面。“如果失去联想,人类将会怎样?”这是一个令人印象深刻的广告词。联想的促销总是将品牌与自身的企业形象宣传、产品推广、促销相结合,这不仅为联想带来了良好的经济效益,对其品牌宣传也产生了极好的社会效益。联想的成功,最重要的内应就是对我国国情的深刻理解以及对环境资源的充分利用。在电子信息行业,能很好的结合国情、产品定位、市场需求和品牌战略,制定行之有效的市场策划的,联想可谓无出其右。在广告上面的投入更是不断加大,甚至一些好莱坞大片中也看到了很多联想的身影。 综上,联想集团围绕4P开展了大规模的战略布局和规划,4P策略对于电子信息行业来说意义重大 ,只有重视和加强4P策略的分析和规划才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 电子信息类论文:论电子信息产业创新能力 1电子信息产业自主创新能力的研究 1.1电子信息产业的发展现状 电子信息产业在多年的发展过程中产品的结构更加合理化,产业体系也不断完善,形成了一定的产业规模,主要从以下五个方面体现了电子信息产业的发展现状:1.具有较为完善的政策和制度,政府的扶持力度较强;2.具有合理的产业布局和明显的集群效应;3.产业规模不断的扩大,发展速度较快;4.产业结构合理,拥有明显的优势领域;5.各个企业创新工作很到位,整体水平较高。 1.2电子信息产业自主创新过程中存在的问题 在进行了多次改革之后,电子信息产业虽然已经具有一定的规模,但欠缺系统的管理制度,所以还需要不断的探索从而形成较为完善的通用技术研发体系;电子信息产业没有完整的服务支撑体系,“产学研”的落实性不高,具体表现为缺乏科研、企业及政府等机构间的合作,没有实现集成创新和资源共享;企业在创新过程中因为科技资源分布不平衡的原因,没有发挥其重要的作用,在信息技术创新张占据的地位不高。电子信息产业中缺少关键领域的核心和专利技术,创新过程中如果不能掌握关键性技术,就很难根据实际市场情况来进行研发,此外,有些电子信息产品在研制成功后,因为没有机会和渠道进行推广,也就不能发挥其作用。首先,大量资本的投入是对电子信息产业进行创新的基础,缺乏充足的资金就无法保障创新的进行。其次,企业在引进海外人才的方法不恰当,加上缺少创新的奖励机制,人才的供给和需求无法吻合,人才不合理的分布等原因都造成了缺乏技术型复合人才的现象,不能为创新奠定基础。 2提升电子信息产业自主创新能力的措施 电子信息产业的发展涉及到多个领域,在进行自主创新的过程中要求科研机构、院校、企业以及政府等多个社会组织相互沟通和协调,将资源进行分享,为电子信息产业创造一个有利的创新环境。 2.1建立系统的产业自主创新体制 电子信息产业对技术的依赖性很大,很多创新产品的更新速度非常快,而且没有得到充分的利用,因此企业在创新时要加强对技术的吸收和转化,利用“产学研”来建立完整的服务支撑体系,通过研究机构和企业间的合作机制,充分的利用资源,从而使专利技术产业的转化率得到大幅度的提升。 2.2完善自主创新政策 首先,可以通过风险分摊机制的方式来对改变电子信息产业的投融资体系。由于电子信息产业的自主创新需要投入大量的资金,而且风险性很高,所以阻碍了很多企业进行创新,政府一方面可以指定相关的税收政策开鼓励创新发展,减少了企业的创新成本和风险,另一方面,通过创办像投资基金的融资渠道来支持企业。其次,要加强创新基础环境的建设,改善创新条件。企业通过创办知识产权的信息服务平台和评价指标体系将创新理念进行推广,让创新意识深入到群众中,并积极宣扬成功的创新例子,形成具有特色的创新文化氛围。 2.3对产业进行细分,分层次的进行开发 对于技术薄弱的领域要强化技术开发,在不断的技术改造过程中积累经验,然后创新。而具有优势(如移动通信)以及潜在优势的领域要利用国际先进技术,结合自己的资源进行集成式创新发展。在对不同领域进行由模仿学习到集成创新再到自主创新的创新开发时,要注重强化自己的核心竞争力。 3总结 基于电子信息产业的发展现状,只有通过建立系统的产业自主创新体制、完善自主创新政策、加强创新人才的培养,优化人才结构、对产业进行细分,分层次的进行开发等措施才能提高电子信息产业的自主创新能力。 电子信息类论文:分析发展电子信息工程技术 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。 三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。 电子信息类论文:对电子信息工程在建筑工程中的应用研究 一、建筑施工运用电子信息化的原因 (一)客观原因。随着我国经济的飞速发展,建筑业也随之发展起来,基础建设作为其他建筑形式的领头羊也如雨后春笋般飞速发展起来。因此,传统的人工计算工程造价,人工描绘施工图纸、设计图纸,以及单纯的靠人工劳动力进行建设的建设行为已经不能满足我国现今现代化生产建设的需要。所以,为了寻求更有效、快捷的方式,在建设施工方面,引进高科技的信息技术已经成为必要的手段,这也是市场经济大环境下对建筑施工企业提出的必要客观的要求。将信息技术运用到建设施工过程中的同时,也为建筑施工企业在激烈的市场竞争条件下,提高自身的管理水平和企业竞争力提供了可靠的技术保证。 (二)主观原因。在我国加入世贸之后,为了增强国内建筑施工企业的市场竞争力,打破了传统的由国家政府分配项目的方式,进而转变为通过招投标的方式,由建筑施工企业或者是开发商自行承包的建筑施工模式,促使我国建筑业在世界经济全球化的发展形式中占有一席之地。这种对建筑企业采取“投标竞争”机制的形式,有利于建筑企业提高自身的业务能力和市场竞争意识,进而根据自身的实际情况进行调整和改进。 二、电子信息化管理在建筑施工项目管理中的必要性 建筑施工的主要目的是利用一定的施工技术,建设有一定使用功能的建筑物。建设而成的建筑物具有位置固定、结构形式多变、外形变化多样、结构施工复杂、体积较大等特点决定了建筑施工工期较长、施工使用的材料和资源品种较多,同时,还需要对施工过程中的人力、物力和财力进行有计划、有组织的分配和控制,这也是建筑施工项目管理的重要内容。下列就对建筑施工项目管理的主要特点进行简单的阐述。 (一)涉及部门较多。建筑施工项目管理是一个涉及到多个部门、多个专业综合全面的管理,各部门之间协同合作,共同管理的管理形式。它不单单包括施工过程中的施工管理,还包括技术管理、施工质量管理、材料管理、施工安全管理和项目合同管理等等管理内容。 (二)工作量大。建筑物的形成,不仅需要大量建筑材料和建筑物资的投入,还需要大量的施工人员共同参与建筑施工活动。这就需要企业对施工过程中的材料和资源进行统一的管理和计划,众所周知,一个建筑物从建成到使用,期间涉及到的材料和资源的种类繁多,数量巨大,因此,造成建筑施工项目管理工作的难度加大、复杂程度加强、工作量增加等等问题。 (三)较强的制约性。任何一个建筑物的建设,其项目管理工作必须符合施工准备施工竣工验收,这一内在的需要循序渐进的建设规律。所以,施工项目管理工作不仅要符合工程施工中相关的现行规范要求,还要做到不同工种之间彼此协作,施工顺序安排合理有序。 三、电子信息技术在建筑工程项目管理中的应用 建筑工程项目管理是按照工程建设的常规规律,综合的运用系统的观点和理论以及现代科学技术手段对施工项目进行有计划、组织、安排、指挥、管理、监督、协调等全过程的管理。在此过程中需要综合各个方面的需求,并运用有效的经济手段达到预设的目标,是建筑工程项目管理的目标。下面就对计算机这一电子信息技术在建筑工程管理中应用的几个方面进行介绍。 (一)实现企业范围内的数据共享。计算机信息管理系统最主要的,也是最大的优点就是保证了对企业数据的共享。这就意味着能在建筑企业范围内采用的标准能够达到的统一。并且可以根据现代计算机数据库管理系统查找有效的计算方法,它能够在庞大的数据库中仅用几秒的时间,同时还可以运用较为复杂的组合条件进行查询,或者是模糊查询等。 (二)能够很好的保证资料的准确度。建筑工程项目的数据可以通过动态的形式以指定的精度向项目管理人员传递,杜绝了由人工层层向上汇报带来的弊端和误差,也避免了对实际情况的判断和时间上的延误。这些情况的发生给企业积累项目经验带来了很大的困难和压力。但是通过计算机项目管理系统就可以避免这种状况的发生,可以通过模拟技术,得出项目实施数千次的数据,然后将这些数据进行统计和分析,有利于辅助项目管理人员进行科学合理的决策措施。 (三)实现了施工过程的数据通信。建筑施工过程中,通过计算机管理系统和网络技术,可以实现项目管理人员之间的数据传输以及信息的,可以利用互联网和公共的通讯手段将企业、施工现场、业主或开发商、供货商之间的数据交流,实现了企业对数据的远程控制和总结分析。 四、计算机信息技术在建筑工程造价中的应用 计算机在工程造价管理与控制中是一个重要运用,随计算机技术和信息化技术的不断发展,也促使开发出了工程造价管理系统。计算机作为造价控制的依据正确计算工程量,核定月工程进度款,并及时将有关“量”的变更和工程款信息输入计算机,工程项目管理中的造价控制任务均可由计算机来完成,利用计算机对工程投资结构进行优化管理,并对资源投入进行优化分析。因此,计算机在建筑工程造价管理中起着举足轻重的作用。
煤矿开采技术专业论文:高职院校煤矿开采技术专业课程模块化教学研究 摘要:根据高职院校煤矿开采技术专业人才的培养目标以及以此确立的职业岗位所需的知识结构和能力、素质要求,提出了在高职院校煤矿开采技术专业课程中实施模块化教学的基本思路和课程体系改革的基本原则,着重阐明了课程模块化设置的结构和各模块的课程设置。 关键词:高职院校;煤矿开采技术;专业课程;模块化教学;研究 目前我国煤炭行业发展迅猛,煤矿开采技术人才紧缺。据调查,在我国近40个大中型煤炭企业中,具有大学学历的工程技术人员不足2000人;国有煤矿大专以上的技术人员仅占职工总数的3%左右。 我国规模在30万吨以上的煤矿,高级技术人员平均仅占从业人员的3‰。企业技术改造和进步的迫切要求,需要大量专业技术人才,而在我国88%的煤矿企业缺少煤矿开采技术专业人才。通风、安全等专业人才也在紧缺之列。如:2004年,我国有21000个采矿岗位虚位以待,而当年全国高校采矿专业毕业生总数还不到700人。 但与煤矿开采技术人才紧缺相矛盾的是高职院校煤矿开采技术专业毕业生不能适应具体的岗位要求,与我国对该类人才的大量需求不相适应。出现此种现象的原因之一是目前高职院校培养的学生的知识结构不尽合理,不能体现现代职业人的特征。 因此,探讨如何建立适合现代社会需求的高职院校煤矿开采技术专业课程设置,对于提高高职院校煤矿开采技术人才培养水平、提高就业率具有重要的现实意义。 高职院校煤矿开采技术专业课程必须打破传统的以学科为中心的教学模式,以就业为导向,以职业能力为本位对高职教育煤矿开采技术专业课程进行模块化改革研究,创建以能力为本位的模块化教学模式。 为此,笔者就高职院校煤矿开采技术专业课程中如何实施模块化教学进行以下几方面的探讨和研究: 一、构建高职院校煤矿开采技术专业模块化教学模式的理论依据 (一)高职院校煤矿开采技术专业的培养目标 主要培养面向中小型煤矿,掌握采煤技术、掘进技术、通风安全、地质测量等方面专业知识和技能,德、智、体、能全面发展,从事采煤、掘进、通风安全、地质测量等技术和管理方面工作的高素质、高技能应用型技术人才。 (二)高职院校煤矿开采技术职业岗位知识结构和能力、素质要求 1.知识结构 以“需要为准,够用为度”,强调针对性和实用性。知识结构主要由文化基础知识、专业技术知识和其它相关知识组成,以文化基础知识为前提,专业技术知识为重点,相关知识为辅翼,三位一体,有主有次。文化基础知识要宽厚扎实,专业技术知识要专精,相关知识要宽广。 2.能力要求 (1)获取知识的能力:具备良好的自学能力、写作表达能力、设计能力、计算机及科学技术应用能力,就业创业能力。 (2)应用知识能力:具备良好的综合运用知识解决问题能力、工程实践能力、管理综合能力。 (3)创新能力:具备良好的创造性思维能力、创新试验能力、科技开发能力、科学研究能力。 3.素质要求 除具备公民基本素质外,还应具备良好的身体心理素质、较好的文化素质、较高的劳动素质和良好的综合素质。 二、以就业为导向推进高职院校煤矿开采技术专业课程模块化改革的思路 专业课程模块化即按职业岗位群及学生的终身学习和可持续发展对知识、素质和能力的要求。根据必须、够用、适用、实用的原则,对有关知识、技能和情感(态度)进行科学组合形成的模块化专业课程。模块化的课程具有相对独立和便于灵活组装等特点,有利于课程体系的整体优化,也便于改革和创新,形成个性化课程。它可以根据社会对煤矿开采技术职业的要求及科学技术的不断进步合理调整和重新组合,及时地重建新课程,进而为学生的自由选课提供多种目标模式,以适应人才培养规格多样性和复合性的要求。此外,课程模块化也是实现课程内容综合化的重要手段。模块化的课程结构具有灵活性和开放性的优势,便于对课程进行科学合理地安排,也便于学生自主灵活地进行选修。因此专业课程模块化既是突出高职教育实践性的要求,也是实现课程体积小型化的基本手段。 三、课程体系改革的基本原则 (一)坚持以职业能力为本位 课程设置要以煤矿开采技术专业技术应用能力和岗位工作技能为主线,特别要围绕核心专业能力进行优化衔接、定向选择、有机整合和合理排序。 (二)坚持课程设置与行业职业标准接轨 必须以“双证书”制为框架,根据职业岗位要求来设置相应的课程,把职业标准中要求的知识和技能融入相关课程教学大纲中。同时形成模块化的课程结构,并将不同类别、等级的职业资格证书折算成相应学分,纳入总体教学计划中,使课程设置和教学内容与证书标准有机结合,用证书推动教学模式的创新。 (三)坚持课程体系的开放性原则 在课程设置时不能局限于专业本身,应注重拓宽学生的知识面,拓展学生的其他技能,使学生在学习过程中学会知识的通透融合、相互整合并转化为能力,进而形成多学科、多视角的创新方式和能力;要吸收教师参与变革的讨论与修订工作,扩大教师对教材的选择权与使用权。 (四)坚持课程内容的整合性原则 要在确保课程目标具有明确的职业化方向(煤矿开采技术能力培养)的前提下,实施课程内容的整合,以提高课程设置的效益。整合学术课程与职业课程,以职业课程改造学术课程,是高职文化课程改革的方向。 (五)坚持以学生为主体的原则 人才培养过程中遵循“以学生为主体”的教育理念,给学生提供“自学的机会,动手的机会,表达的机会,创新的机会”。促进学生在参与过程中学会学习,学会做事,学会做人,重塑以学生为主体的师生关系。 四、课程模块化设置的结构和各子模块的课程设置 (一)课程模块化设置的结构 模块化教学模式就是按照专业培养目标,依据职业岗位群,将所需的知识结构和能力要求分解为各项技能,依此建立若干个教学分模块或子模块,从而使每个模块对应有目标能力、课程设置和技能训练,将理论教学和技能训练有机地结合在一起来完成教学任务的一种教学模式。 模式化教学模式与传统的教学模式的最大区别就是打破了学科的理论和知识体系,将理论分解分配到各技能模块中,而把学生暂时用不到的理论知识删去,从而真正实现理论为实践服务、知识为技能服务。因此,笔者根据模块化教学的性质和煤矿开采技术专业课程的特点,将高职煤矿开采技术专业课程实施模块化教学的基本框架设计为: 首先,将煤矿开采技术专业课程分解成四个主要模块,即职业素质模块、职业技术模块、职业实践模块和职业拓展模块,每个模块配置若干门相应课程;其次,将上述四个主要模块进一步分解为分模块或子模块,并制定各模块所要达到的知识结构和能力要求;最后,编写与之配套的教材体系,进行相应的教学过程、教学方法、教学手段和考核评价方法的设计。 1.职业素质模块 对所有基础理论课程进行分析,取消部分课程;对保留课程进行内容选择和压缩,只讲最基础、最主要、最实用的内容;根据专业的要求和学生的需要自由地组合成各种课程群;强调理论的讲解要与案例分析紧密结合,最后落实到行业技能提高上来。 2.职业技术模块 职业技术模块包括专业基础模块和专业技术模块。根据煤矿企业人才市场的变化情况,职业技术模块应成为教学的重点。通过校内的实验实训课、校外实习课和毕业设计等实践性教学环节,结合煤矿专业特点和与之对应的煤炭行业特征,努力使学生经过这一模块的训练和实践,真正提高就业能力。 3.职业实践模块 职业实践模块主要通过各种校外实习和主干专业课课程设计及毕业设计等着重培养学生的专业实践能力,全面培养学生的职业技术能力。 4.职业拓展模块 职业能力拓展模块主要是拓展学生的职业能力,包括公共选修模块和专业选修模块。 (二)四类模块的课程设置 1.职业素质模块 该模块包括2个课程群:一是以马克思主义哲学原理、思想概论、邓小平理论、法律与道德等课程为主的公共政治课课程群;二是以体育与健康、采矿英语、工程数学、计算机应用技术、写作实务等为主的公共基础课课程群。 2.职业技术模块 (1)专业基础子模块:主要包括工程制图、采矿CAD与矿图、机械基础、煤矿电工、矿山测量、煤矿安全法规等课程。 (2)专业技术子模块:主要包括煤矿地质、矿山压力观测技术、井巷工程、矿井通风、采掘运机械、煤矿开采方法、煤矿矿井设计、煤矿安全技术、矿山电气设备应用技术、煤矿特殊开采方法、环境保护与矿井救护(其中带的为主干专业课)等课程。 3.职业实践模块 主要包括工程制图与CAD及实训、煤矿地质及煤矿认识实习、矿山测量实习、矿井风实习、课程实习、顶岗实习、井巷工程课程设计、煤矿开采方法课程设计、煤矿矿井设计训练、职业资格证考试、毕业设计等实践环节。 4.职业能力拓展模块 (1)公共选修子模块:学生可从规定的公选课中任选三门课程学习。 (2)专业选修子模块:学生可从规定的专业选修课中任选三门课程学习。 煤矿开采技术专业论文:从煤矿对技术人员的要求看高职煤矿开采技术专业教学改革 【摘 要】随着社会经济的发展,煤矿开采技术员职业也得到了很大发展。高职煤矿开采技术专业的课程体系改革应该适应本职业的要求,将培养目标定位于培养面向企业,适应现代煤矿开采职业要求的,具有良好职业素质,达到一定水平的高素质技能型人才;并在此基础上构建以学习领域课程为核心的课程体系,改革教学方法和学生成绩评价体系。 【关键词】社会需求;高职煤矿开采技术专业;职业能力要求;教学改革 一、煤矿开采技术人员需求状况 中国是煤炭大国,煤炭在一次能源消费构成中占70%比例,并且这种格局在今后50a内不会有太大的改变。因此,作为为煤矿行业培养技术人才的《煤矿开采技术专业》在煤矿企业建设、生产、管理及煤炭企业可持续发展中有着及其重要的地位。从2011年到2020年,贵州省预计需要煤炭专业的本科及以上毕业生2万名,高职专科毕业生8万名,中专、技校毕业生15万名。六盘水市“十二五”发展规划中,把煤炭产业列为支柱产业之一,煤矿开采技术专业被列为紧缺专业。全市煤炭产业的迅猛发展,煤炭工业的技术升级改造步伐不断加快以及煤炭事业科学发展、和谐发展和安全发展已成为全社会的共识,给煤矿开采技术专业提供了良好的发展机遇,也迫使本专业只有加大建设和改革力度,加强教学质量监控,不断深化教学改革,提高教学质量,才能增强本专业人才培养的适时性和针对性,才能科学健康地发展。 二、企业对煤矿开采技术人员的职业能力要求 具有安全生产的相关知识,熟悉煤矿安全生产的相关法律法规;安全生产管理的能力;采区巷道布置方案设计能力;采矿工作面作业规程编制能力;采矿工作面设备操作能力;编制掘进作业规程能力;采区内单项工程施工设计能力;掘进工作面主要工种操作能力;采区通风管理能力;编制安全技术措施能力;机械零件识读与测绘能力;分析判断地质变化指导采掘施工的能力;采掘工程测图能力;矿压观测数据分析、判断顶板运动规律的能力;采掘区队管理能力;常用采、掘、运、装、局部通风设备操作及一般故障排除能力;采掘工作面常用电气设备操作能力;终身获取知识的自学能力;创新能力。 三、高职煤矿开采技术专业教学改革的建议 1、课程结构模块化改革。课程体系呈现模块化结构更有利于知识、技能体系的合理构建,有利于高技能人才的培养。根据新时期经济发展和社会发展对采矿专业技术应用型人才的新要求和本专业培养目标,确定了比较系统的理论课程体系。将理论课程设置为公共基础课程、职业基础课、职业技术课程和拓展课程四大模块。 2、课程体系改革 为适应煤矿开采技术职业要求,达到高职煤矿开采技术专业人才培养目标,必须进行高职煤矿开采技术专业课程体系的重构。高职煤矿开采技术专业课程体系的构建应突出煤矿开采技术职业的定向性要求,以职业能力作为配置课程的基础,使学生获得的知识、技能真正满足煤矿开采技术职业岗位的要求。 3、教学方法多样化改革,体现高职教学特色。高等职业技术教育不同于传统的高等教育,它是以培养面向基层、面向生产、面向服务和管理的技能型人才为目标的。因此,课程教学方法要改变传统的归纳、演绎、分析、综合等方法向项目教学法、案例法、仿真教学法、操作训练、现场教学、讨论式、行动导向、启发式等转换;教学手段改由“黑板+粉笔”向现代教育技术手段转换;教学场所由传统的单功能专业教师,即描述性、报告性的理论课堂,向多功能一体化的“仿真”职场,即兼有理论教学、小组讨论、试验验证和实际操作的教学转换功能。 4、课程建设合作化改革。课程建设合作化体现在校企双方合作进行课程开发、课程设计、课程实施、课程评价等方面。根据社会经济发展需要,学校和煤炭企业合作,实施系统的课程设置与课程内容开发;对课程的结构、内容、比例和总体课时做系统的安排、调整、更新和改造;传授煤矿生产过程的新理论、新技术、新工艺,提高学生的动手能力。 5、以职业能力为本位,实行“双证书”制度改革。注重课程教学内容的实际、实用、突出实践性。基础理论以应用为目的,以“必须、够用”为度。应以职业能力为本位设计课程内容,培养学生既有较高的职业技能,又有一定的职业岗位转换的适应能力,从而获得较强的就业能力和可持续发展能力。同时,实行“双证书”制度,学生毕业时既要有学历证书,又要有职业资格证书或技术等级证书,以展示高职学生的特长。 6、加强专业创新能力改革。培养学生的专业创新能力,能有效地利用教学资源,增强学生选择职业的能力和范围,给教学计划的安排带来灵活性和机动性。新的课程体系促使学生按专业创新能力要求比较全面地掌握专业知识和技能,提高学生学习方法,促使教师更新教学观念,采用新的教学手段和实验设施,有利于培养学生的职业创新能力,体现以人为本的教育理念。 7、成绩评定改革 随着高职煤矿开采技术专业教学改革的深化,专业课程的成绩评定方法也必须进行改革。改革的核心是建立以实践能力的评价为核心的成绩评价体系,最终的目的是提高学生的职业综合素质和就业竞争实力。 煤矿开采技术专业论文:高职院校煤矿开采技术专业基础课程设置研究 摘要:结合煤矿开采技术专业和学生就业岗位职能要求的特点,讨论了煤矿开采技术专业基础课设置相关问题,并给出适当建议和实施措施。 关键词:煤矿开采技术;专业基础课程;设置;定位 引言 高职专业具有两个突出特点:一是应用性。高职教育的重点在于培养学生的实践能力,是以应用为主旨和特征构建课程与教学内容体系;在教学上突出应用性与针对性。二是市场性。高职教育从一开始就是与市场经济紧密联系在一起的,市场经济是高职教育办学的最重要的参照系。然而在教育部推进高职教育中“校企合作、工学结合”人才培养模式下,全国各高职院校为适应这一模式,纷纷对课程设置进行改革。故近些年来进行课改的最终结果是专业基础课时被大量压缩甚至是专业基础课程被削减,严重的影响专业教学的效果。 1、煤矿开采技术专业基础课程设置存在的问题剖析 表1煤矿开采技术专业基础课程时分配表由表1中可以反应出以下几个方面的问题: (1)专业必修课(专业基础课)课程不齐备 专业必修课(专业基础课)课程不齐备,缺少矿井通风相关的基础课程(流体力学及流体机械)、建筑材料等必要的技术基础课,虽然在后续的专业课程教学中可以按需要补充相关的知识内容,但教学内容和效果如何就不得而知了。 (2)专业必修课(专业基础课)课时普遍不足 专业必修课(专业基础课)课时普遍不足,就算能完整教学要求的内容,也只能是拉网式的过一遍。以工程与岩石力学课为例,该课程是十分重要的专业技术基础课程,包含工程力学(静力学和材料力学)和岩石力学两门课程合并一起而成的。本课程在课改前仅工程力学项内容安排的学时就达98学时,内容增加后学时数量并未合理增加,实际相当于变相减少学时,这必然会对教学内容及教学效果产生较大干扰。 (3)课程的学时安排不合理 基础课程学时的安排不合理只要表现学校把本来可以让学生自己课余时间完成的教学任务放至课堂教学中完成。这种现象在计算机基础和CAD教学中表现比较突出,其实完全可以将这部分内容安排在课余时间进行,学院保证学生有足够的免费场所可以上机操作练习相关内容,只需考核学生最后的水平即可(国家计算机一级水平考试)。这样一来,既节约了有限理论教学学时,又能适当锻炼、提高学生自学能力和课余自我管理能力。 (4)公共基础课在基础课程中占的比例偏高 公共基础课在基础课程中所占的比例较高。公共基础课时的比例过高,必然要挤占专业基础课(含专业技术基础课)的学时,其实相当一部分公共基础课的学时可以进行适当压缩,对于形势与政策课可以适当进行缩减。还有就是英语教学的问题,本专业毕业的学生绝大多数到比较偏远的矿区工作,应用到的可能性不大,而且学生普遍对该门课程缺乏兴趣,建议调整为公共选修课,让有兴趣同学参与学习,如此安排既能减轻学生的学习压力,又能合理的为专业基础课程的教学腾出较多的学时,合理调整基础课程教学的内容。 2.煤矿开采技术专业基础课程设置的建议 课程设置是指学校开设的教学科目和各科的教学时数。课程设置是一项复杂的系统工程,它的基本依据是知识结构和能力结构服务的完整建立。按知识结构设置课程,要体现加强基础理论,突出核心课程,反映出一定的知识覆盖面;按能力结构设置课程,要体现高职教育特色,加强专业技术课程。二者相辅相成,缺一不可。因此,高职课程设置:一要从面向单一职业转向面向职业群;二要从过分强调技能训练转向培养学生掌握学习和更新技能的方法;三要加强文化基础、专业理论基础的课程设置比例。 本着上述的观点来分析煤矿开采技术专业的基础课程设置。 1)煤矿开采技术专业的特点 煤矿开采技术专业是采矿学、安全学、煤矿地质学、矿山测量学、矿山电工学、矿图、矿井通风、矿山压力控制技术等技术为一体的专业。煤矿开采技术专业知识的复合特征,并不是现有的采矿技术和安全管理知识的一般组合,而是一个有机的整体,要在现代采矿技术模式的基础上将以上知识技能整合一个整体。 2)煤矿开采技术专业学生的就业特点 我院煤矿开采技术专业的学生主要就业区域在西南地区(云、贵、川、渝),西南地区的煤炭赋存地质条件复杂、瓦斯等灾害严重,技术和生产管理任务复杂,岗位区分细微,这就使本地区的煤炭生产企业在岗位设置上有别于其他地区:技术岗和管理岗位数量明显较其他地区多(主要相对于北方矿区而言)。近些年我院的毕业生的就业岗位主要在技术和管理岗位,这些岗位的职责要求学生不仅具备较扎实的专业知识外,还应该具有相应专业拓展基础,以适应岗位变化或升迁的需要,而这些都必然要求学生扎实的基础知识作保障。 3)煤矿开采技术专业基础课程设置建议 由前两点分析可知,煤矿开采技术专业是一个涉及面宽,对基础要求扎实专业,而本专业学生的主要就业岗位只能也要求学生有较扎实的专业基础知识,这就必然要求在培养计划中增加专业基础课程的内容和学时数量以满足专业技术要求和岗位要求,不然,学生的后续发展必然受到影响。当然,教学单位在制定教学计划亦可按照专业自身的特点在允许的权限范围内修改课程设置的形式来满足专业基础课程教学的需要,从而为学生长远的发展打下良好的基础。 煤矿开采技术专业论文:高职高专《煤矿开采技术专业》工学结合教学方法的研究 摘要:工学结合下高职院校煤矿开采技术专业教学方式,应突出职业技术教育的特点和核心元素。本文结合近年的高职教学经验和教育部对高职教育人才培养目标的要求,分析了高职煤矿开采技术专业教学体系的问题,对构建基于工学结合的课程体系方案提出了个人见解,以供参考。 关键词:高职院校;煤矿开采技术;工学结合 煤炭是我国一次能源消费构成的主要部分,约占70%,随着我国经济的快速发展,煤炭的需求呈逐年上升趋势。煤炭行业生产、建设、技术管理人才短缺成为了制约煤炭行业发展、影响国民经济高速发展的问题。 高职煤矿开采技术专业是培养面向基层、面向服务和管理第一线需要的技能型专门人才。但由于各种社会因素,高职院校煤矿主体专业萎缩,忽视了对煤矿开采技术专业课程体系的建设,致使了煤矿开采技术专业课程体系改革滞后、课程内容陈旧、不能适应现代化煤炭企业人才要求等问题。 本文在已有职业教育课程模式的基础上,以就业为导向、以新的职业能力内涵为目标,构建系统化的课程体系为宗旨,对高职煤矿开采技术专业工学结合教学方法进行探讨如下。 1.高职煤矿开采技术专业教学现状分析 近年,随着社会经济的不断发展,煤炭作为工业原材料得到了快速发展,煤矿对煤矿开采技术专业人才需求量也逐年增加,因此对毕业生的素质、能力有了更高的要求,各学校学习借鉴了国外一些成功的经验,调整了课程部分内容,增强了实践环节,取得了一些成绩。但在整体教学体系上煤矿开采技术专业课程体系的建设却相对滞后,具体表现为: 1.1缺乏高职特色 一些高职院校课程体系可谓是本科院校的“压缩版”。只注重高等教育中“高等”的一般共性,而忽略了其“职业”的特征,虽然增加了实训环节,但仅停留在表面的形式上,缺少足够的实训基地和具体的实训内容、方法及评价指标,没有体现高职教学的特色。 1.2教学体系单一 煤矿开采技术专业教学主要是面向煤矿地下开采,单一的专业教学内容,限制了学生的就业范围。 1.3专业课程内容陈旧,安排不合理 一些学校的教学以传统理论为主,部分内容较为陈旧,未能融人现代煤矿生产过程的新理论、新技术、新工艺,跟不上煤炭科技的发展。一些专业课程教材内容安排不合理,缺少必要的整合与重组,存在重复教学或内容脱节的现象。 1.4实践教学环节薄弱 理论教学与实践教学脱节,学校在制订教学计划时由于过多地考虑煤矿实习安排较困难及学生实习过程中的安全等问题,岗位实习安排时间较短,部分实践环节以参观代替实训,学生的动手能力未能得到真正锻炼。 1.5学生缺乏创新意识和能力培养 教学计划在课程设置上过于注重对专业领域内基本理论和技术的教学,在一定程度上忽视了对学生创新意识和能力的培养。 2.高职煤矿开采技术专业教学体系改革目标 根据对高职煤矿开采技术专业课程体系的现状分析,结合教育部文件对高职教育的人才培养目标,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理、服务第一线需要的德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用型人才。确定高职煤矿开采技术专业课程体系改革的目标如下: 2.1教学结构模块化 教学体系呈现模块化结构更有利于知识、技能体系的合理构建,有利于高技能人才的培养。根据新时期经济发展和社会发展对采矿专业技术应用型人才的新要求和本专业培养目标,确定了比较系统的理论课程体系。将理论课程设置为公共基础课程、职业基础课、职业技术课程和拓展课程四大模块。 2.2教学方法应体现高职教学特色 高职教育不同于传统的高等教育,它是以培养面向基层、面向生产、面向服务和管理的技能型人才为目标的。因此,应将传统的归纳、演绎、分析、综合等教学方法向项目教学法、案例法、仿真教学法、操作训练、现场教学、讨论式、行动导向、启发式等转换;教学手段要向现代教育技术手段转换;教学场所由传统的单功能专业教室、理论课堂向多功能一体化的“仿真”职场、实际操作的教学转换功能。 2.3校企合作 学校应根据积极与煤炭企业合作,根据企业用工需求,有正对性地进行课程开发、设计及实施。对课程的结构、内容、比例和总体课时做系统的安排、调整、更新和改造;传授煤矿生产过程的新理论、新技术、新工艺,提高学生的动手能力。 2.4加强学生的创新能力培养 有效利用教学资源,增强学生选择职业的能力和范围,给教学计划的安排带来灵活性和机动性,培养学生的专业创新能力。探索新的教学体系,在促进学生全面地掌握专业知识和技能的同时,提高学生的自主学习方法,提高学生的自我学习能力及职业创新能力。 3.煤矿开采技术专业教学体系改革体会 高职院校煤矿开采技术专业应在遵循素质教育与业务培养相结合、知识传授与能力培养相结合基础上,以培养学生获取职业岗位能力和职业生涯可持续发展为目标,以煤矿开采技术岗位群的典型工作任务为线索,按岗位群典型工作任务行动领域学习领域的工作过程,构建模块化课程体系。在整个培养过程中全面贯彻学会学习、学会生活、学会做人、学会创新的素质教育思想,努力把学生培养成高素质高技能的劳动者。其课程教学体系总结如下: 3.1理论课程教学体系 理论教学体系以必需、够用为原则,引入前沿技术,融入煤炭行业的技术标准,内容主要包括职业素质模块、职业技术模块和职业拓展模块等三个模块。 (1)职业素质模块。包括思想政治理论、形势与政策、就业指导、心理健康教育、高等数学、大学语文、大学英语、计算机基础及应用、体育与健康等方面的课程。 (2)职业技术模块。①职业能力基础:工程制图、矿图与AutoCAD软件应用、机械基础、煤矿电工、矿山测量、煤矿地质、煤矿安全法律法规等。②职业能力技术:井巷工程、矿山压力观测技术、煤矿开采方法、矿井通风、采掘运机械、煤矿矿井设计、煤矿安全技术、矿山环境保护及矿井救护、煤矿特殊开采方法等技术课程。 (3)职业拓展模块。①公共选修:社交礼仪、职业规划与设计等课程。②专业选修:结构复杂煤层开采方法、工程测量、煤矿企业管理、爆破技术、工业卫生技术、煤矿环境保护、煤炭深加工等专业课程。 3.2实践教学体系 实践教学体系以认识实习、课程实训、生产实习、顶岗实践、职业技能鉴定为构成要素,合理安排实习项目。以专业技术应用能力为主线,主要包括基本技能训练、专业技能训练和专业综合技能训练三部分,实验、实习、训练和设计四个方面内容。 3.3实验改革 减少演示性、验证性实验,增加工艺性、设计性、综合性、创新性实验;逐步形成基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践教学体系。在教学体系建设中重视实践教学环节设置,把实践教学环节与理论教学环节有机结合,相互渗透。 4.成效总结 通过调研、分析,整理,我院初步构建了煤矿开采技术专业课程体系。利用学校的资源,完成本专业所要求的公共课、职业基础 课、职业技术课的学习。 采用体验、活动、分享式教学方法进行课程实施,提高了毕业生职场意识、发展了职业能力。新的教学方法实施以来,相关用人单位及社会对我院毕业生反映积极。促进了我院毕业生的就业就业率,基本体现了我院人才培养目标。 煤矿开采技术专业论文:煤矿开采技术专业实践性教学环节改革方案的研究 【摘要】煤矿开采技术专业是以能力培养为主线,不断深化教育教学改革,围绕采掘一线生产和技术管理的核心能力,突出了实践教学,本文主要从人才培养模式、课程体系建设、实验实训及实习等在改革方面做了具体的分析,通过煤矿开采技术专业的实践性教学改革,来达到上述培养学生的目的,使学生将知识转化为能力。 【关键词】实践教学 实验 实训 课程建设 1.现状分析 煤矿开采技术专业的实践教学体系是以煤矿认识实习―模型、实验课―过程实习―生产实习―课程设计―毕业设计为主要内容设置实践教学模块,培养学生综合分析、发现和解决问题的能力,使学生具有创新意识、创业精神和较强的职业技能。而煤炭行业作为我国国民经济的重要支柱产业,技能型人才严重短缺。通过煤矿开采技术专业的实践性教学改革,来达到上述培养学生的目的,使学生将知识转化为能力,提高就业率。 2.人才培养模式改革和课程体系建设 2.1人才培养模式 本学院同其他高职类院校培养目标是一样的,但在某些方面同企业办学还存在着一定差距,所以就在本院现有的资源、条件下逐步试探着实行工学结合“2+1”或“2.5+0.5”人才培养模式,而“毕业综合实习”时间半年,顶岗实习最大难处是人数、实习基地的联系,所以根据毕业生的人数以及现有条件实行弹性学制。也就是说,人数少、条件允许的话则按以上的人才培养模式,若人数多、条件不允许则把毕业综合实习分为毕业实习和毕业设计两部分来进行,而这两部分的时间可以适当分配和调动,但毕业设计最好能让学生走出校门,将学生分散到设计和科研部门,参与设计或科研活动,或聘请设计院的人员来校指导,以利于毕业综合实习落到实处。 2.2课程体系建设 建立突出煤矿采掘一线职业能力培养的模块化的课程模式[1]。聘请煤矿企业高级工程技术人员和能工巧匠,按照所从事工作岗位标准进行“工作能力分析”,再把每种能力分解为知识、技能和态度,根据每种能力分解出的知识和技能进行结合,可以将两种或两种以上的知识或技能进行结合而构建一门课程或一个实训,也可以根据一种知识或技能而构建一门课程或一个实训,如:《井巷工程》和《采煤学》可分出生产实习,《采煤学》也可以和《采掘机械》分出矿山机械实习,《采煤学》也可单独分出煤矿开采学课程设计,《井巷工程》也可单独分出井巷工程课程设计。 2.3建设工学结合的优质核心课程 根据能力要求,将煤矿开采方法、井巷工程二门课程作为该专业工学结合的优质核心课程进行建设。其基本标准是:体现岗位技能要求;促进学生实际操作能力培养;注重学生个性发展。将煤矿开采方法、井巷工程建设为院级工学结合的精品课程;尽最大努力将煤矿开采方法建设成为省级精品课程。 3.实验实训基地的建设 3.1校内实训基地建设 本学院同其他高职类院校的培养目标是一致的,而其他高职类院校大部分都属企业办校,企业退役设备可以返回学校供学生实训,而且企业和当地政府资金投入也较大,所以本院在实习、实训基地和实验室建设方面最大的难题就是资金问题,据现有条件:(1)先建立仿真模拟实验室,如:煤矿开采及掘进模型或教板、各类支架支柱模型、煤巷掘进锚杆支护控制顶板及炮眼布置联线方式演示模型、掘进机与采煤机电动模型、现代化矿井综合仿真模拟系统、仿真综采工作面模型、掘进机仿真模型、各类井田开拓模型、井下综合防尘模拟系统模型等。更新、完善现有的教学设施和仪器设备,突出学生实践技能训练,营造真实的工作场景。(2)深化实验实训教学改革。建立符合高技能人才培养目标要求的实验实训教学体系;开发综合性的项目式实验实训课题。(3)制定实习实训标准。凡教学计划中独立设置的实习实训环节,都应有相对应的实习实训标准和明确的技能培养目标;确保实习实训的规范化、制度化、标准化。(4)需要学校和当地政府的大力支持。 3.2校外实训基地建设 煤矿开采技术专业实习主要是地下作业,工作地点分散,工作场所多变。鉴于本专业实习的特殊性,主动与企业相联系通过协议建立校外实习基地,加强企业和学校的合作,让学生到企业中实践。实习基地的建设,一方面为学生各种能力的培养提供了一个良好的实践平台,另一方面也为企业选拔、物色高质量的员工提供方便,提高就业率。 4.坚持师资配备“双师”化,提升队伍素质 要办好职业教学,教师是重要条件,也是培养高素质技能型人才和劳动者的关键[2-3]。主要从三方面打造:一是提高教师道德水平。二是提高教师的业务水平。让专业教师深入到煤炭企业,参加生产劳动,认真调查研究生产中的新技术、新设备,新材料、新工艺的信息,了解企业对专业人才的需求情况和基本要求。三是建立兼职教师队伍,吸收煤炭企业优秀工程技术人员和管理人员加入教师队伍[4]。 5.总结 煤炭行业作为我国国民经济的重要支柱产业,技能型人才严重短缺。煤炭工业要实现持续发展战略,对人才的需求将是长期的,数量也是巨大的。针对煤矿开采技术专业培养的特点,所以实践性教学环节改革也是必然的。在其教学过程中不能过于注重理论知识的传授,而应加强实践的应用,使得培养模式与社会需求相对应,本项目的着眼点正在于此,通过人才培养模式改革和课程体系建设、实训体系的建立以及校内外实习基地的建设,培养了学生善于发现问题、分析问题、解决问题的能力,同时加强了和本专业有关的各项技能的训练,为今后从事相关领域的工作打下了良好的基础。 煤矿开采技术专业论文:高职煤矿开采技术专业群课程体系建设研究 摘要:本文阐述了高职煤矿开采技术专业专业群的“模块化”课程体系建设理念、构架,对高职课程体系建设应注意的问题进行初步探讨。建设符合人才培养模式的课程体系,是推动煤矿开采技术专业群提高人才培养质量的关键载体。 关键词:高职 煤矿开采技术专业群 课程体系 0 引言 课程体系是高职煤矿开采技术专业群人才培养模式的活动载体,由各专业课程或教学活动按照课程科目属性、教学顺序或逻辑、教学进程、时限、理实比例等要素构建而成。课程是高职院校为了实现专业人才培养目标而规定的教育教学科目或活动的总和,是学生在教师的指导下进行各种教学活动的总称,包含有计划的学生课外自主学习活动。 1 高职煤矿开采技术专业群课程体系建设理念 高职煤矿开采技术群的专业课程按照“理实结合、知技结合、校企合作”的理念或思路建设,突出学生岗位知识、职业素质和职业能力培养。 按照流程:“行业企业调研专业对应职业的典型工作岗位典型工作任务职业能力课程(课程体系)课程内容教学实施效果评价”,建设和实施了煤矿开采技术专业群的“模块化”的课程体系:基础课程模块、专业课程模块、专业拓展课程模块、素质教育模块4个模块,指导开发专业课程、制定教学内容、组织教学和评价课程教学效果。 要建设好煤矿开采技术专业群的课程体系和课程,需明确每门课程在专业人才培养中的地位和作用,建设课程“双师”教学团队,建设必备的教学条件、特别是体现高职教育特征的实践教学条件;走校企合作之路,根据行业企业新技术新方法、实时更新教学内容,建设“教学做”一体化、案例教学、实操演练等课程教学方法,建立课程考核评价指标体系,加强专业精品课程建设。 2 煤矿开采技术专业的教学学时比例和课程体系构架 2010~2013年期间,高职煤矿开采技术专业群以就业为导向,建立了“工学结合、政校企合作、顶岗实习”的“2+1”订单式人才培养模式,主要培养适应在贵州煤矿生产一线安全进行采、掘、机、运、通和地测工作的高端技能型人才。深入煤矿行业企业调研,确定专业人才培养规格;根据岗位工作过程的知识、能力和素质需求,按岗设课,构建了专业课程体系,建设和不断完善专业课程设置与教学进程表,每年持续完善由4个煤矿主体专业(煤矿开采技术、矿井通风与安全、矿山机电、矿山地质)不同年级的教学计划,以煤矿开采技术专业为例: 2.1 2013年煤矿开采技术专业的教学学时比例表(表1) 2.2 高职煤矿开采技术专业课程体系构架建设实例(图1) 3 煤矿开采技术专业群课程体系建设应注意的事项和标准 课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容。 建设煤矿开采技术专业群课程体系,在设置专业课程时改革传统专业课程体系中带“…学”的课程,改革为带“技术”和具备实践特征、充分体现高职教育特色的专业课程;除了搭建好各课程模块的架构,理顺课程学时、先后逻辑等关系外,重在建设好专业的各门课程,开展好人才培养的活动载体――课程,以课程教学为中心,着力提高人才培养质量。 课程建设与改革需注意以下要点:一是课程设置应明确课程性质、作用,明确课程设计的理念。二是课程教学内容的选取应有针对性和适用性,教材及相关资料齐全并与教学情景设计匹配,课程教学组织与安排合理有序。三是课程教学方法重视学生在校学习与实际工作的一致性,有针对性地采取工学交替、任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化等行动导向的教学模式;根据课程内容和学生特点,灵活运用案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教、学效果;运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率,取得实效;网络教学资源丰富,架构合理,硬件环境能够支撑网络课程的正常运行,并能有效共享。四是课程“专兼结合”的教学队伍数量和质量达标,师德师风好,“双师”教师比例逐年提高。五是校内外实践教学条件好,能够满足专业课程实践教学需要。六是建立健全教学效果评价体系,由校企专家、督导、同行及学生构成评价主体,学生实际动手能力强,课程对应或相关的职业资格证书或专业技能水平证书获取率高,相应技能竞赛获奖率高。 4 结束语 由于课程体系是人才培养活动的重要载体,因此需根据煤矿行业企业的就业岗位需求,结合煤矿开采技术专业群的人才培养模式建设、实施和改革需要,持续建设和完善符合专业人才培养目标的课程体系,在实施课程教学过程中,促进煤矿开采技术专业群的专业建设、师资队伍建设、实习实训条件建设、校企合作、社会服务能力建设等,提高人才培养质量,真正服务贵州地方经济社会发展需要。 煤矿开采技术专业论文:高职煤矿开采技术专业“政企校多元联动”共建模式浅探 打造、建设、创新品牌,传承、设计、培育特色,是高职院校提升综合实力的抓手;提高教育质量,培养适应社会主义现代化建设需要的技术技能型人才是高职教育的目标所在。煤矿开采技术专业是艰苦行业人才紧缺专业,人才培养投入与产出倒挂,导致高等院校办学艰难,行业人才紧缺。娄底职业技术学院煤矿开采技术专业探索并实践了“政企校多元联动”的专业共建模式,为娄底市培养了大批本土专业技术人才,其专业建设经验值得煤炭职业院校借鉴。 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》提出:“以体制机制改革为重点,创新人才培养体制、办学体制;建立健全政府主导、行业指导、企业参与的办学机制;树立以提高质量为核心的教育发展观,鼓励学校办出特色”。明确了体制机制改革和提炼办学特色是国家中长期教育改革和发展的主题。 娄底职业技术学院作为经济欠发达地区的一所地方高职院校,只有发挥比较优势,打造特色品牌,才能在日趋激烈的竞争中立于不败之地。几年来,学院以就业为导向,围绕服务地方经济这一办学功能,勇于探索,积极创新,煤矿开采技术专业走出了一条“政企校多元联动” 共建专业的路子。 一、“政企校多元联动”共建模式的必要性 作为一个以煤炭为主要能源的国家,随着经济的不断发展和资源的不可再生,安全、科学和可持续开采将是煤炭工业的永恒主题,因此行业发展需要大量高素质技术技能型人才。然而该类专业人才培养面临以下困境: 一是鲜有人就读。由于该专业学生毕业后,终年从事地下工作,环境阴暗和潮湿,还面临矿井“五大”灾害的威胁;加之“嫁女莫嫁煤矿郎,找郎不找挖窑郎”传统观念,影响着人们的择业、就业观,因此一般人都不愿意从事这个职业,导致很少有人就读此类专业。 二是就读学子家境贫困。由于毕业后工作条件艰苦,待遇又不高,一般家庭都不愿小孩从事这类工作,因此报考此类专业主要以经济条件较差的农村考生为主,他们大部分都需要国家助学政策的支持才能完成学业。 三是教学成本高。由于填报专业的学生人数不多,往往只有十几、几十人,专业教学资源又很难与其他专业实现资源共享,因此组织教学时,教学成本往往要高出其它专业数倍乃至数十倍,高等院校也不会引导学生学此类专业,从而导致学习此类专业的人员更少。 由于上述原因,导致我国煤炭行业人才匮乏。据有关调查显示,我国88%的煤炭企业缺少采矿专业人才,而且人才断层现象严重,无法满足现代煤矿采掘机械化对人才的要求。 二、“政企校多元联动”共建模式的可行性 一是区域经济发展亟须提高员工素质。娄底是湖南重要的能源原材料基地,煤炭产量占全省煤炭产量的2/5,素有“江南煤海”的美誉,煤炭产业是娄底的支柱产业。然而由于地质条件复杂、基础条件薄弱、人才严重缺乏等原因,导致事故频发,曾引起国务院有关部门的高度关注。《娄底市人民政府关于加快推进煤矿“四化”建设的决定》指出:至“十二五”末,组建30个年生产能力30万吨的煤矿企业集团,建成32对年产15万吨以上的骨干矿井,运输机械化达100%,掘进机械化达60%,采煤机械化达45%,所有矿井安全质量必须达标。要实现这些目标,亟须大力培养培训采矿、机电等方面的高技术技能型人才,以提高企业员工整体素质,适应“四化”建设需要。 二是地方政府全力支持人才培养。为了娄底煤炭产业的安全可持续发展,娄底市人民政府高度重视煤炭产业专业技术人才培养,认真贯彻落实湖南省《关于强制配备煤矿工程技术人员的通知》,并出台了娄府阅[2009]10号文,强制煤矿按照生产能力,配备煤矿工程技术人员。为使煤矿工程技术人员强制配备政策落地,出台了煤矿工程技术人才培养培训的相关政策,形成了娄底市《关于全市煤矿安全生产专业技术人才培养培训工作的会议纪要》、《关于加强全市安全生产教育培训工作的实施方案》、《关于统筹设立煤矿安全生产教育培训专项基金的通知》和《娄底市人民政府办公室关于印发的通知》等系列政策支持文件。 三是行业企业积极配合。娄底境内的煤矿事故,曾使企业蒙受巨大损失。近年来,随着《关于强制配备煤矿工程技术人员的通知》的出台,及娄底市煤矿“四化”建设行动计划的实施,企业在机械化设备的投入普遍增加,安全意识普遍增强,对专业技术人才培养和员工培训也越来越重视,希望煤炭职业院校能培养出更多更优秀的专业技术人才为煤矿企业服务,愿意与煤炭职业院校合作开展专业建设和人才培养。 四是高职院校主动承担人才培养任务。娄底职业技术学院针对娄底煤炭产业发展需要,开设了以煤矿开采技术专业为龙头资源开发与测绘类专业群,并确定为学院重点建设专业,在专业建设和人才培养等方面制订了一系列指导性文件和支持政策,力求把这一专业打造成服务地方经济、对接产业发展的特色专业和品牌。煤矿开采技术专业的人才培养目标也是面向娄底及周边地区煤矿企业的采掘生产一线,培养适应煤矿采、掘现场施工操作与技术管理的可持续发展的高技术技能人才。 三、“政企校多元联动”共建模式的探索过程 一是学院全力打基础。学院主动联系地方政府与行业主管部门,明确办好资源开发与测绘类专业的决心。另一方面积极开展煤矿技术服务。鼓励专业教师担任煤矿技术顾问,承担煤矿扩能改造任务,组织煤矿特种作业人员的安全培训和复训,以提高教师的双师素质和技术服务能力;三是多方联动,共商专业建设和人才培养大计。聘请娄底市煤炭、安监、煤监等部门的现场专家,担任资源开发与测绘类专业建设指导委员会成员和客座教授,定期邀请他们对专业建设和人才培养方案进行指导,共同开发教学资源。 二是政府主导定模式。娄底市委、市政府高度重视煤炭产业专业技术人才培养,多次在娄底职业技术学院现场办公,就对接煤炭产业的专业建设和人才培养培训进行专题研究,形成了娄底市《关于全市煤矿安全生产专业技术人才培养培训工作的会议纪要》和《关于统筹设立煤矿安全生产教育培训专项基金的通知》,明确:成立煤矿安全生产专业技术培训协调工作领导小组,统筹协调全市煤矿安全生产专业技术教育培训工作;全力支持娄底职业技术学院办好对接煤炭产业的专业;对接煤炭产业的专业技术人才培养模式是:政府主导、行业支持、企业参与、学院承办、市场化运作。就煤矿安全生产技术专业人才学历教育和职业培训制定优惠政策,推出强制性措施;切实解决好煤矿专业技术人才培养培训的经费,在吨煤中提取0.8元设立专项经费,用于支持娄底职业技术学院开展煤矿安全生产技术专业学历教育和安全培训机构计划内的培训,专款专用。 三是行企支持强专业。行业企业积极支持娄底职院,开展专业建设和人才培养合作。娄底市煤炭局统筹安排全市煤矿专业技术人员培训进修工作,下达指标,强制企业选送优秀员工到娄底职院学习,免费入学,学费由煤炭专项教育培训经费支付。煤矿企业在娄底市煤炭局统筹指标的基础上,根据企业发展对人才培养的需求,增加培养计划,与学院、学生签订订单培养三方协议:学生毕业后服务5年以上,订单培养企业为学生缴纳全部学费。校企合作优化人才培养方案和课程标准,开发工作过程系统化课程体系和工学结合教材。 四、“政企校多元联动”共建模式取得的初步成果 煤矿开采技术专业“政企校多元联动”共建模式,经过几年实施,取得了以下初步成果: 1.探索艰苦行业人才紧缺专业建设模式,形成了充满活力、互利双赢的校企合作机制。一是形成了“政府主导、行业支持、企业参与、学院承办”的多元联动专业共建模式。在娄底市政府主导下,企业参与人才培养,提供订单,援建实训设施,接受教师实践、学生实习和就业。二是探索了产权联结的校、企股份制合作模式。校企合资组建华南娄职煤矿技术服务有限公司,打造了校企合作平台,开展了产品开发、技术服务、灾害防治。三是探索了订单联接的校企共育共管模式。与湖南资江煤业集团等签订了《校企办学协议书》,开展了订单培养、员工互培、技术人员互聘等工作。行、校、企共同修订专业人才培养方案,共建课程体系,开发专业课程标准,合作培养技术人才。校企联手进行人员互聘互培,共建校园文化与职业文化,共同开展煤矿开采技术应用研究与推广。这种专业共建模式,被国家安监总局有关领导称之为“娄底模式”。 2.创新人才培养模式,形成了“企业订单、学校接单、政府买单”的免费订单式人才培养模式。我院主动适应娄底煤炭产业升级的需要,深入推进人才培养模式改革,形成了“企业订单、学校接单、政府买单”的免费订单式人才培养模式:在政府主导下,由市煤炭局下订单计划,企业提供培养人员名单,学生免费入学,所需资金由娄底市煤炭专项培训基金支付;实施校企“双主体”育人,校企共同制定人才培养方案,共同组织教学,共同评价学生,订单企业负责认识实习、生产实习、顶岗实习与就业,学校负责校内教学与实训。探索了“三进三出”工学交替分段式教学。“企业订单、学校接单、政府买单”的免费订单式人才培养,贫困学子不再为交不起学费而发愁,学生毕业后到本市煤矿就业,也解决了学生就业的后顾之忧。 3.校企共建师资队伍,形成了“双专业带头人”引领、双师导学的教学团队。专业实施 “双专业带头人”制:双专业带头人一名校内骨干教师,一名校外专家,都是“双师”教师;专业教学团队全部具有本科或以上学历,每年定期到矿山企业顶职担任技术员,及时了解企业需求,掌握现代化采矿新技术;兼职教师都具有中级及以上职称、实践经验丰富,全部来自订单培养企业,敬业精神强。 4.完善质量保障体系,形成了多元质量评价与监控模式。政、矿、校多方联动,完善以专业教学标准、教学过程质量标准、岗位工作规范为主要内容的专业质量标准体系,健全以课程为中心的专业质量预警、监控、评估、报告的制度体系和保障机制,探索分段式教学组织模式,以教师教学质量评价、课程教学质量考核、顶岗实习质量管理、毕业生质量跟踪为重点,形成了以政府满意度、企业满意度、学生满意度和岗位满足度“四度”为核心指标的多元质量评价与监控模式,人才培养质量保障有力。2012年专业学生参加全国职业院校技能大赛,获得了团体、赛项、赛手全部获奖的好成绩。近三年来,企业对毕业生评价满意率达98%以上,毕业生对口就业率100%,月工资达4000-10000元。 5.建设协同创新服务平台,形成了对接煤炭支柱产业的专业服务能力。专业教学团队以娄底煤矿安全技术人才培训基地为基础,充分发挥资源开发以测绘类国培训基地的作用,以瓦斯防治技术为主要研究方向,强化技术咨询与培训、技术装备检验与检测、技术研发与服务、技能鉴定与取证、技术文化研究与传播等服务特色,形成产学研用融合发展的协同创新与服务机制。 由于特色优势明显,煤矿开采技术专业建设也取得了以下成效:建成湖南省级精品专业和中央财政支持的煤矿安全实习实训基地,成为资源开发与测绘大类国家骨干教师培训基地、湖南省特色专业和湖南省示范性特色专业建设项目。 五、对“政企校多元联动”共建模式发展的建议 探索艰苦行业人才紧缺专业建设模式,解决艰苦行业人才紧缺问题,培养国家迫切需要的合格的煤矿专业技术人才,需要政、企、校多元联动,长期合作,才能解决。为使“政企校多元联动”共建模式不断发展完善,建议加大政策扶持力度,比如出台免费教育政策和科研项目资助政策,把国家助学金、奖学金、励志奖学金三项“教育免费午餐”最大限度地向资源开发与测绘类专业倾斜,以政策导向引导学生填报该类专业,引导公民从事煤矿工作,鼓励高等院校积极培养人才,科技人员开展科研开发和科技创新,如期如质如量完成煤矿“四化”建设任务。 煤矿开采技术专业论文:对高职院校煤矿开采技术专业实训教学的几点认识 摘 要:伴随着我国社会发展速度的逐步加快,技术专业人员成为社会发展中极为短缺的人才,这在某种程度上促进了高职院校教育规模不断扩大。然而随着高职院校招生人数的增多,在人才培养模式上逐渐显现出弊端,本文中详细分析了当前煤矿开采技术专业教学现状,并对其教学上存在的问题给予了对应的解决方案。 关键词:高职院校;煤矿开采技术专业;实训教学 近些年来,我国煤矿行业发展呈现出良好的发展趋势,从某种意义上而言,煤矿开采专业为现阶段比较紧俏的热门专业,但是对于绝大多数的煤矿开采专业而言,在课程的设置上或是教学环节显现出教学弊端,这集中体现在专业人才培养模式与当前煤矿行业所需人才严重不符,这在某种程度上影响到煤矿开采的实际效果。文章重点探讨了高职院校人才培养存在的弊端,针对问题提出切实可行的改善措施,进一步促进煤矿开采专业人才符合社会所需。 一、煤矿开采技术专业教学弊端 从目前情况来看,煤矿开采专业在各大高职院校均有设立,是当前比较热门的专业之一,该专业招生人数正在逐年增长,但是与招生人数剧增形成鲜明对比,高职院校人才培养模式却一成不变,导致大部分的人才不能满足社会所需,这在某种程度上严重影响煤矿行业的可持续发展。对于大部分的煤矿开采专业来说,在教学上更注重理论教学,而对于实训教学这一块并没有得到足够的重视,煤矿开采专业教学弊端主要体现在以下几个方面: (一)实训课时相对较少,缺乏实训基地 从教学现状来看,煤矿开采专业教学课程相对单一,这其中最为明显的表现就是实训课时较少,很多学校并没有设置教学实训基地,此外还存在教学面较窄的现状,教学的重点主要是地下煤矿专业,这在某种程度上影响学生就业。 (二)教学模式较为落后 煤矿开采专业教学模式较为落后,煤矿开采专业课程设置没有做到与时俱进,对于煤矿专业的新技术或是新理论,并没有在教学中得到体现,这直接导致了实际教学效果不尽如人意。 (三)信息化教学缺失 高职院校在信息化教学这一环节基本上是缺失的,这使得高职院校课堂教学相对枯燥,在制定学习计划时并没有从教学的实际需求着手,导致实际教学效果并不是很理想,教学质量难以达标,因此要想提升课堂教学效率,必须完善信息化教学。 二、煤矿开采专业实训教学概述 针对上文中提到的煤矿专业实训教学较差的现象,各大高职院校应当给予高度重视,从这一层面着手解决实训教学弊端。所谓实训教学就是对学生进行实际动手操作,这在某种程度上可以促进学生技术实践动手能力得以全面提升,从而使学生在毕业之后顺利走上工作岗位。实训教学是将学生理论知识转化为实践技能,真正实现教、学、做的高度统一,在人才培养过程中,教师在理论教学时逐步渗透实践训练的重要性,让学生对实训课程引起足够的重视,学校还可以安排学生实训课程练习,或是顶岗实习,以锻炼学生实际操作能力。 实践教学体系的完善需要学校领导以及教师的全大力配合,实训教学必须从以下几方面着手:认识实习、课程实训、生产实习以及顶岗实践等,这些要素构成实训教学体系,教师在教学过程中要合理安排上述项目,让学生通过实践锻炼理解及吸收理论知识,将其真正转化为实践能力。实训教学的主要目标是培养学生专业技能的应用,涵盖三部分及四个方面,分别是基本技能训练、专业技能训练以及专业综合技能;实验、实习、训练,还有设计。 三、完善煤矿开采技术的教学对策 (一)增加实训教学课时,建立实训基地 煤矿开采技术专业的教学目标是学生能够拥有实践动手能力,这样才能将理论知识得以有效转化,高职院校应从思想上转变观念,改变以往只注重理论教学的理念,适当增加实训教学课时,这样可以让学生有更多的实践机会,帮助学生更好的理解理论知识,真正理解知识的真正含义。对于大部分的高职院校来说,应该建立煤矿开采技术专业实训基地,为学生提供自我锻炼的机会,教师在教学过程中起到引导作用,在学生操作过程中解答一切疑难问题,积极指导学生更好的操作,对于专业涉及到的相关技能操作得以不断提升,例如:矿山测量实训,CAD测绘实训,这些都需要实训教学课时完成,通过实训课程教学可以让学生对本专业知识及技能有深层次的了解,与此同时,帮助学生能够具备基本技能,这些技能也是学生从事工作的所需的基本素质。从长远角度分析,实训基地建设是一项势在必行的举措之一,这对于学生日后就业而言益处多多。 (二)开展校企合作模式 煤矿开采技术专业人才的培养是为了更好的适应社会需求,因此高职院校应与相关企业建立长期合作,以便学生能够定期到企业进行实际动手操作,真正体会一线工作的性质。煤矿企业运行与社会发展有着密切的联系,因此企业对社会所需人才有比较全面的了解,高职院校与企业进行长期合作对其人才的培养至关重要,为社会输送更多有用的人才。 校企合作模式是当前煤矿开采技术专业首选的人才培养方案,主要采取校企交替模式,同时融入工学交替模式,理论知识教学主要集中在第1-2学期,也是掌握专业技能的阶段,实训培训主要在学校实训基地完成。此外,还可以在校外实训基地开展,通过工学交替模式实施培训,帮助学生认识基本的开采设备以及画图技能,对于开采过程中涉及的主要设备能够有相对全面的认知。而在核心技能培训阶段,主要培养学生掌握煤矿开采相关工艺,从而完善学生岗位实践操作能力。在教学的第3学期,是技能拓展阶段,在此过程中教师应该多安排学生在实训基地以及校外培训地点进行能力拓展训练,这阶段教学重点是让学生提升专业生产能力,并且通过一线生产训练掌握技能,促进学生能够全面发展。第4学期教学的主要方向是帮助学生具备一个企业员工的基本素养,着重学生顶岗实习训练,让学生到企业的生产一线进行实践动手操作,由企业专业的技术人员担任实习指导员,以便于学生能够在实习岗位上能够获得质的飞跃,快速适应工作岗位。 (三)运用信息化教学手段 随着网络技术发展的日新月异,信息化在我国各个领域得到了极为广泛的应用,并且获得了相对较好的教学效果。煤矿开采技术专业教学也可以借助这一信息化的教学手段,让学生能够更立体直观的理解教学内容,教师可以借助数据平台传输方式,从而使学生对生产工艺有比较全面的了解,相对于枯燥的理论讲解,这种教学模式更受学生的欢迎。教师还可以通过教学终端实施实景教学,帮助学生能够更好的理解所需内容,例如:采煤机割煤,通过实景教学可以让一目了然,对于采煤工艺的了解更深入,教学更生动有趣,从而改善教学枯燥乏味的现象,提升学生学习兴趣。 四、结束语 综上所述,随着煤矿行业发展速度的逐步加快,高职院校煤矿开采技术专业教学模式发生了极大的改变,越来越多的院校更注重实训教学,并采取一系列的教学改革方案推动实训教学获得较好的教学效果,提升学生实践动手操作能力,从而帮助学生在日后的岗位上能够更好的工作,进一步促进煤矿开采技术教学逐步优化。
科研成果论文:医院科研成果档案归档论述 1医院科研成果档案特点 1.1形成的周期长,连续性强 医学科研具有研究时间长、涵盖内容多、涉及范围广、知识连续性强等特点,而科研档案形成是与科研活动密切相关的,因此,医学科研特点决定了其档案形成也具有周期性长、内容丰富、归档要求高和档案不易整理等特点。 1.2档案专业性强,综合性强 医学科研成果档案具有专业性强的特点。医学科研中,不同学科具有鲜明的学科特点。研究课题都是按学科专业范围来进行研究的,对于某一方面的研究、课题或者课题的一部分,都有明确的专业分工。因此,科研档案也有明确的专业分类,档案归档也体现出专业性的特点。医学科研过程中,很多交叉学科和边缘学科的出现使其体现了较强的综合性,这就要求必须加强学科之间的协作配合,从而完成研究工作。学科之间融合也造成了医学科研课题研究的形式多样,数量大,涉及范围广和内容复杂,故在档案归档时,兼顾各个学科的相对独立性和专题的综合性性有一定难度。 1.3档案数量大,形式多样 正是由于医学研究的领域宽泛,内容复杂,研究对象记录形式多种多样,如各种标本、仪器检测结果、照片、音频、视频等材料,因此对于每一项医学科研,其档案量大,档案载体形式趋于多样化。 2医院科研成果档案归档存在问题 2.1档案管理制度不健全,缺乏监督 医院对科研档案归档管理缺乏完善的制度,缺乏系统性。一方面,医院相关部门并未把科研档案归档工作纳入管理之中,没有完善的、切实可靠的规章制度来保证医院科研档案的完整性,何时整理收集、哪些归档整理、出现意外情况如何补救等问题都缺乏完备的制度,因而医院科研档案管理工作缺乏指导和约束,导致科研归档工作无法顺利有效进行。 2.2相关人员责任心不强 医学科研档案管理人员整体素质不高、工作能力不强,影响医学科技档案归档再利用。许多档案管理工作者不熟悉文件材料的归档范围,实际工作中常常出现归类不当和数据保存以及归档不及时的现象,导致科研数据的缺失,造成较大损失。除此之外,科研档案归档工作缺乏有效的监督和检查,造成了档案管理人员工作缺乏积极性和责任感,不能很好地指导和协助科研人员做好科研文件形成、积累、整理和归档工作,导致科研档案归档材料不够齐全详实,完整率和归档率低。 2.3档案管理技术落后 传统的医学科研档案管理,管理技术和设备落后,归档材料以纸质材料为主,易损坏、低效率、不便于存储和调出[2]。随着信息技术的发展,尤其是办公自动化的普及,计算机、网络和信息处理在医学科研档案管理中扮演越来越重要的作用,已经成为科研档案管理现代化的重要途径和手段。但在一些基层医院,科研档案管理还基本上是手工操作,利用先进技术手段进行科研档案管理没有得到普及,这就造成非纸质形式的材料如图像、光盘、磁带等科研记录材料不能有效归档,造成记录不全,无法完整全方位反映医学科研实际情况。 3.医院科研成果档案归档管理对策 3.1完善管理制度,创新管理方法 科学合理的档案管理制度是医学科研成果档案管理的可靠保证。运用科学手段对档案实行统一管理,这就要求从科技档案的整理、归档、保存、再利用等每一个环节都应有具体而明确的规定。比如,设立档案盒,存放每个科技项目的项目申请书、合同书、成果证书、、专利等重要资料存放其中,并制作归档目录,记录项目归档材料,使档案资料便于查找。另一方面,要明确档案管理部门各自的职责,责任到岗,责任到人,促进科研档案管理水平的不断提高。从医院科研实际出发,创新档案管理办法。利用现代化的管理方法,提高档案信息化服务水平;运用先进信息技术,对科研成果进行管理,让使用者能够准确、迅速、完整、多渠道地对数据库中的信息进行检索。达到科研档案管理现代化、规范化、信息化的要求,使科研档案的积累、归档等环节得到科学的保障。 3.2提高档案管理人员的整体素质 医院相关部门应对科研人员进行档案意识的培训,加强档案及时归档的教育力度,提高科研人员的及时归档的意识,使其认识到科研档案归档工作的重要性,有利于调动科研人员的主观能动性,并在科研过程中自觉积累、保存科研档案资料,从而一定程度上配合档案管理工作人员的工作,提高档案归档的快速、完整和准确。档案管理人员自身也要端正工作态度,增强工作责任心,主动学习档案管理知识,积极参与各项培训,相互交流经验,提高的自身综合素质。在信息化时代,科研档案管理人员必须认真学习并掌握文件的归档与管理知识,学会使用信息化管理手段,将所学的熟练运用于工作实践中。同时要熟练操作各类现代化办公设备,如打印机、传真机和计算机等,另一方面,也要掌握常用办公软件,如Word、PPT和Excel等,从而有利于采用合理的手段进行相关文档进行维护,满足科研档案管理的需要。 3.3提高管理技术,加强信息化建设 通过手工操作管理医学科研档案,工作质量和效率都十分低下,难以满足发展的需要。随着当代信息化、网络化高度发展,医学科研档案的管理也要适应时代的发展,这就要求在管理过程中要推进档案的信息化管理[3]。医院要着力加大信息化投入,及时更新设备或配备新设施,如电子计算机、打印机、刻录机、扫描仪等,便于收集整理科研档案以及实现科研资料的共享,如电子文档、图片和光盘等,逐步建立科研档案的现代化、信息化、标准化管理系统。要运用科学合理的信息技术,加强对不同载体科研档的积累、编录、索引、归档等工作的监督指导,保证归档的文件系统、完整和安全。同时规范制作数据与检索标识,提高科研档案数据检索的准确性和完整性,使利用者可以迅速准确、多途径、多角度地对数据库中的信息进行检索。 4结语 医院科研工作中必须重视科研档案的收集、整理、归档与利用。医院科研档案管理是现代医学科研管理工作的重要组成部分,科研档案管理人员要在实践中总结经验教训,提高自身能力和素质,更好地管理和开发利用科研档案,医院本身也要完善制度,运用新理念、新方法去强化内部管理,积极采取新的管理手段,提高管理的信息化程度,不断开发利用科研档案信息,更加有效地为医学科学发展服务。 科研成果论文:基础教育科研成果推广路径 1缺乏科学高效的基础教育科研成果推广应用机制 科学高效的管理运行机制是基础教育科研成果推广应用工作的重要保障。深究当前我国师范院校基础教育科研工作的种种弊端,不难发现推广应用过程中矛盾重重。一是在对基础教育科研成果推广应用上缺乏严格的制度约束和高效的激励机制,导致教育科研人员不去关心成果是否进行推广应用以及推广应用的程度和成效如何,进而严重影响到教育科研人员积极性、创造性的发挥。二是在当前的教育科研体制机制下,科研工作者从项目选题立项、申报审批到科研成果的鉴定、评审、评奖等一系列程序,往往只注重学术成果,而对科研成果的推广应用,即向现实生产力转化的重视程度不够。在这种避重就轻、重心发生偏移的机制引导下,许多科研工作者处于自身利益的考量,将更多精力和时间倾注于学术论文和科技成果数量的追求上,而对这些科技成果能否得到推广应用、实际价值有多高根本漠不关心,导致基础教育科研工作的推广应用本末倒置。三是师范院校基础教育科研工作的后续管理不足。部分师范院校由于对基础教育科研工作缺乏科学高效的后续管理措施,对已取得的科研成果没有进行登记、整理、公布,加之管理不得力、对外沟通不顺畅,导致一些科研成果的推广应用率不高,许多含金量较高、应用价值较大的教育科研成果被束之高阁,从而造成科研资源的巨大浪费。 2加快师范院校教育科研成果推广应用的路径选择 2.1做好管理工作,引导教育科研工作者树立正确价值取向 正确的价值取向是确保教育科研工作者潜心研究,积极进取的必备措施。深刻反思近年来我国师范院校科研成果推广应用工作进展较为缓慢的重要原因,就是科研人员在对待本职工作上缺乏科学正确的态度和价值取向,对教育科研是第一生产力等同于直接生产能力,错误地认为教育科研成果可以直接转化为教育效益。在这种错误观念的主导下,教育科研人员过分注重取得的科研成果的数量,忽视对教育科研成果的推广应用。同时,由于科研成果可以取得立竿见影的效果,而教育科研成果的推广应用是一个较为缓慢或具有周期性的过程,因此部分科研人员在急功近利心态的驱使下,将更多的精力和时间投入在成果的取得上。因此,学校管理部门要加强科研队伍的管理工作,积极教育引导科研人员自觉摒弃错误的观点和认识,实现由重数量、轻质量,重成果、轻应用,向既要重视成果数量,更要重视科研成果质量和应用的转变,把科研成果的推广应用作为科研工作的终极目标和价值取向。 2.2以供需为导向,提高成果推广应用的效益和水平 师范院校基础教育科研成果的推广应用工作是一个问题的两个方面,即科研成果的取得与推广应用二者是密不可分,有机统一的。科研成果只有得到推广应用,才能实现自身价值,而科研成果得到推广应用的首要前提是成果的优秀和优质。要实现二者的有机统一需相关部门和人员做好以下工作——一是提高教育科研成果的质量。教育科研成果的研究只有立足教育实践才能具有旺盛的生命力。教育科研工作者在做好基础教育科研的同时要加强开发应用研究,努力做到基础教育理论知识与应用实践相结合,制定切实可行的教育改革方案,为基础教育科研工作提供第一手资料。积极顺应当今时代的发展要求,根据相关课题的性质和内容,组织相关的一线教育者和长期从事科研的工作人员共同参与到课题的研究之中,提高课题研究质量,努力推动教育科研成果的推广应用。二是加大对教育科研成果的提炼升华。实践证明,那些已经推广转化为现实教育生产力的重大科研成果,之所以贡献巨大,归根结底在于这些科研成果的信度和效度上。相反,一些科技成果存在的推广难、应用难现象,归根结底是由于可靠性的缺失引起的,经不起实践的检验。因此,对待基础教育科研成果的取得一定要进行细致缜密的分析论证,从中提炼总结出精髓和要点。还要将这些科研成果与教育实践相结合,去伪存真、去粗存精,提炼精华,增加科研成果的信度和效度。三是建立科研成果研发单位与应用单位利益共享、风险共担的捆绑机制。一方面,作为教育科研单位要把加大成果研发力度作为自身使命,勇于突破,善于创新,对自身的科研成果既要充满信心,又要有接受实践检验,发现不足立即纠正的勇气和魄力。另一方面,对科研成果推广应用单位讲,要充分考虑科研成果是否与本校的办学目标、教学条件与自身特色相适应,切忌脱离自身师资水平、人才培养目标和科研水平。科研成果研发单位与推广应用单位二者之间只有真正合作,密切协调,利益共享,风险共担,进行捆绑式研究,才能不断把基础教育科研成果及其推广应用工作引向深入。四是制定科学缜密的推广计划,积极开展推广活动。对师范院校而言,一项基础教育科研成果从研发到推广应用是一个十分复杂的过程,特别是在成果推广阶段,由于师资状况、学生状况、体制机制、市场风险、受众群体等因素制约,而困难重重。因此高度重视成果推广工作,加大人力、物力投入,制定严密的组织推广计划,完善各项程序环节,对加快科研成果向现实教育生产力的转化显得尤为紧迫和必要。 2.3建立健全科学规范、运转高效的激励评价机制 激励机制的导向作用至关紧要。对师范院校基础教育科研工作来说,科学规范的激励机制能够引导科研工作者将更多时间和精力投入到对科研成果的研发和推广应用中来,进而推动教育科研事业的发展和人才培养模式的创新,营造人人尊重科研、支持科研和参与科研的浓厚氛围;反之,则会导致更多人把科研工作当成为己谋利、逐名逐利的工具和跳板,引发更多的学术腐败和不正之风。因此,加快建立科学高效、运转协调的激励机制,已成为深化我国师范院校基础教育科研成果推广应用工作的重要内容。实践证明,科学高效的教育科研激励机制应是个人理性约束和激励约束的有机统一。个人理性约束主要包括:对在教育科研工作中做出突出贡献,取得显著经济社会效益的科研人员根据有关规定予以财物方面的重奖,将科研成果推广应用与个人奖励直接挂钩,通过入股或参与分红等方式从科研成果的推广应用中取得更多经济利益;另外,还有对科研人员社会地位和价值的认可,对在基础教育科研工作中做出突出贡献的个人或单位借助媒体的力量进行大力宣传,在全社会营造一种尊重科研人才的氛围和观念。激励约束主要是指鼓励科研人员深入基层,加大科研成果推广应用力度,创新产学研合作方式,建立科研成果研发者、推广者、应用者、接受者相互之间的风险共担、利益共享机制,达到有效降低科研风险、平衡利益分配、促进教育科研成果转化的目的。 作者:王洪 单位:曲靖师范学院 科研成果论文:通信工程专业科研成果研究 摘要: 通信工程专业是一个重视实验实践环节的应用型专业,需要大量的动手操作深化理论知识的理解与掌握。专业教师的科研成果与信息技术产业的发展方向有着密切的联系,通过将教师的科研成果引入实验教学,使学生深刻理解专业知识,明晰应用领域,促进了教学与科研的紧密结合。同时,学生参与科研项目,有利于激发学生的创新思维,培养创新能力。 关键词: 科研成果;实验教学;创新思维;创新能力 伴随工业4.0时代的到来,具有创新能力的应用型人才是大势所趋,也是高校人才培养的主要方向。我国《高等教育法》明确指出“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”是高等教育的主要任务[1]。通信工程专业是一个重视实验、操作性极强的工科专业[2],实验教学目前多为课内实验[3],每门专业课结合自身的核心内容或重要知识点设立若干个实验项目,这些实验多是结合课内章节进行设计仿真或利用实验箱动手操作观察实验结果。如“通信原理”课程中的“常规双边带调幅与解调实验”“模拟通信系统实验”等,这样的实验可以使学生直观感受学科基本理论所产生的现象,但是并不利于学生对所学理论的深入理解和知识的融会贯通。很多学生反映每门课程都很用心的学习,对所学每章知识点都很理解,通过实验教学也能很好地验证或观察到结果或现象,学透了理论,联系了实际,但离开书本仍然对所学专业研究的具体内容和应用方向没有概念。究其原因是缺乏承载所学知识的载体,对理论的理解再透彻,也只能推导公式,对具体应用理论解决实际问题仍就一片茫然。随着大学本科教育的普及和研究生教育门槛的提高[4],当前的实验教学模式已经不能满足学生及社会对实验教学的要求[5],急需对传统的实验教学方式进行创新和突破,将教师的科研成果引进传统的实验教学,改变传统的照本宣科,将研究生阶段的研究学习模式提前引入本科实验教学,激发学生的创造热情,发掘学生的潜力。 1目前通信工程专业的实验教学模式 实验步骤五分法包括:提出问题、设计方案、实施操作、处理数据、分析和解释结果五个部分,根据学生在整个活动中的参与度,大致分为基础验证性实验、应用设计性实验和科学研究性实验三类[6,7]。 1.1基础验证性实验最为普遍基础验证性实验是目前高校实验教学中占比最大的实验课程设置方式,是学生理解消化理论知识的手段,通过动手,验证理论知识的正确性,解决“为什么”和“怎么做”的问题。教学方式以提示为主,即教师通过讲解、示范、指导等提示活动,学生被动接受、理解、做实验、消化教师所提示的内容。根据实验步骤的五分法,“提出实验问题”“设计实验方案”两步由教师完成,学生完成后三个步骤,学生参与度60%。如“ASK、FSK、PSK(DPSK)调制解调实验”中,教师预设实验目的为“理解ASK、FSK调制的工作原理及电路组成”,设计了实验方案为“观察ASK等调制信号的波形”,学生真正操作的步骤只有将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、频谱分析模块固定在指定实验箱内,接通电源并观察各种解调模式下的图像即可。简而言之,学生在这个实验中的主要参与行为就是观察,解决的问题就是验证理论,可发挥主观能动性的空间极少,没有创造性。 1.2应用设计性实验比例逐步提升应用设计性实验较基础验证性实验对学生和教师的要求更高,学生的自主性更强,实验结果的多样性对教师评判实验的成功性负担更大,但因其能更好地激发学生的创造性,此种模式的课程设置比例正在逐步增长[8]。与基础验证性实验相比,应用设计性实验要求学生自己设计实验方案,“如何设计”是比“怎么做”更高的要求,教学方式除提示外,师生还需要通过教学对话、课堂讨论等教学形式,共同思考、探求、解决学生设计实验方案中的问题。根据实验步骤的五分法,“提出实验问题”由教师完成,学生完成包括“设计实验方案”的后四个步骤,学生参与度80%。如“模拟信道传输实验”,教师提供实验设备,学生自行设计信道传输的过程,包括信道中噪声的叠加、信号的调制与解调、滤波器的设计等环节,最终完成信号在信道中的传输。由于方案及实践过程均由学生自主完成,学生间也可作为小型竞赛,以信噪比最小的方案为最佳方案,激发学生的学习热情。 1.3本科阶段科学研究性实验较少科学研究性实验是指在不预设结论的情况下,根据所学所知,主动提出问题,并在此基础上设计实验步骤验证问题真伪的实验教学模式。此种模式的实验课程设置在高校本科阶段较少,更多的是在研究生阶段才有所参与。与基础验证性实验及应用设计性实验相比,科学研究性实验的目标是“做什么”比较明确,教学方式不再是教师的提示,而是在学生提出问题和解决问题的过程中,教师采用指导和研讨的方式参与其中,从而在实验过程中最大程度的发挥学生的主观能动性和创造力。根据实验步骤的五分法,从“提出实验问题”到“分析和解释实验结果”几乎全部由学生完成,学生参与度100%。 2科研成果引进实验教学的优势 2.1提升实验教学教师整体层次科研成果是教师科研水平的集中体现,对科研成果转化的期望是科研成果引入实验课程的潜在动力,将科研成果引入实验教学实践,让学生在实验过程中对科研成果的含金量产生感性认知,可以提升教师的成就感。与此同时,将科研成果引入实验教学,也对从事实验教学的教师形成倒逼机制,催生更多优秀科研成果,达到科研和教学相互促进的良性循环。 2.2优化实验课程设置将科研成果引入实验教学,可以优化实验课程设置[9],在基础验证性实验课程居多的情况下,适度增加应用设计性实验和科学研究性实验,让各种模式的实验课程达到均衡配置,获得最佳的教学效果,培养学生的创造性思维,使学生在大学教育中完成学习———实践———应用的三步转化,适应当前社会对人才的需求。 2.3丰富实验教学内容教学内容必须与时俱进,教学实验课程的设置也应及时更新,科学研究位于专业技术领域的前沿,更能反映出本专业的主要发展趋势。将科研与教学实验相结合,不断充实实验内容,可使实验教学更具新颖性和先进性,解决学生所学课本知识与社会科技发展相脱节的问题[10]。 2.4激发学生创新意识和热情在研究性实验中,教师只给出若干思路,实验前学生并不知道实验结果,由学生根据实验条件和研究目标,自行查阅相关资料,设计实验方案、步骤,处理数据和分析结果,可能实验的结果不如人意,但通过综合训练,使学生对科研的基本方法和过程有了初步的认识和体验,有效调动了学生参与实验的积极性,既提高了学生的动手能力,又使学生养成了自主式、合作式、研究式、开放式学习方式。 2.5增强学生的专业认知通过与学生接触发现,很多学生在报考大学之初根本不知道专业研究什么,学习四年之后对于要报考的研究生专业同样也是一片茫然,因为不了解专业发展方向及研究内容,很大程度上导致了学习的盲目性和个人发展方向的错位。通过将科研成果引入实验教学,使学生在实验教学过程中深入了解本专业最前沿的知识,明确本专业的发展方向,对准确自我定位起到了很好的促进作用。 3改进后实验教学效果显著 天津商业大学通信工程专业将部分科研成果与“通信原理”课程实验相结合,设计了基于Matlab软件的研究性虚拟实验,旨在使学生了解前沿的信号处理、消除干扰等技术。以蚁群算法[11~13]为例,利用其较强的适应性、正反馈性和鲁棒性优化神经网络[14~16]的初始权值,能够有效提高神经网络的收敛速度,避免陷入局部最优,将其用于盲均衡算法[17]进行信号处理,通过Matlab仿真取得了良好的效果。通过实践发现,学生完成实验后,不仅对先进的算法和应用理论有所了解,还通过动手操作及程序的编写增强了实践动手能力,使学生真正体会到学以致用的成就感。 3.1实验问题的提出实验课前,教师将蚁群算法、神经网络、盲均衡算法的基本思想、公式推导、程序分析等提前教授于学生,使其理解消化。对信道传输过程中,信号所受影响及可能存在的畸变加以诠释,使学生对实验背景及应用意义得以了解,也为后续实验提出问题奠定基础。针对神经网络存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,引导学生利用具有较强适应性、鲁棒性的蚁群算法对其进行改进,使学生自己找到合适的切入点,将两种算法结合,并应用在信道的盲均衡中,体现其实用价值。 3.2实验内容的设置采用Matlab软件对算法进行编程,给学生提供开放的源代码进行学习,并要求在实验中修改相应的参数评测可靠性。输入信号设为2PAM信号,神经网络结构为7-9-1,仿真信道选取普通信道H1(z)和典型电话信道H2(z),其传输函数分别为H1(z)=1+0.5z-1+0.25z-2+0.125z-3(1)H2(z)=0.005+0.009z-1-0.024z-2+0.854z-3-0.218z-4+0.049z-5-0.016z-6(2)实验中给出各参数的参考值,系统权值个数Dim=72,蚂蚁数为权值数的2倍,即M=144,最大迭代次数为NC=40,信噪比为20dB,信息素蒸发率ρ=0.02,迭代步长μ1=μ2=0.02。这些参考值都是可变的,但其变化会对实验的结果产生影响。 3.3实验结果的解析根据文献[18]中的结果,蚁群算法优化神经网络的盲均衡算法和遗传算法优化神经网络盲均衡算法在普通信道与典型电话信道中的收敛曲线进行了比较,如图1和图2所示。该曲线是经过了10次仿真实验后的平均结果。从图中可以看出,在普通信道中蚁群算法优化的神经网络盲均衡算法和遗传算法优化的神经网络盲均衡都能达到快速收敛的效果,收敛后的均方误差没有遗传算法的稳定,收敛速度明显高于普通神经网络盲均衡算法。在典型电话信道中蚁群算法优化的神经网络盲均衡收敛速度高于遗传算法优化后的结果,体现了蚁群算法的优势。图3和图4分别给出了在普通信道与典型电话信道中各算法的误码率比较曲线。可以看出,蚁群算法优化神经网络盲均衡算法具有较低的误码率。由于学生对程序的改进方式略有不同或参数设置不同,以及迭代和实验次数的不同,实验结果会有所差异,如在正常收敛范围内均可认定实验的正确性。本实验设计内容意为学生对算法的理解和分析,并与遗传算法优化神经网络盲均衡算法相比较,使学生更能理解优化算法的优势所在。 4结语 将科研成果引入实验教学不仅可以提高实验教学的层次,丰富实验内容,优化课程设置,还可以促进成果的转化,激发学生的创新意识,使学生将所学用到实处,深切感受所学如何所用,同时在大量的实验过程中推动科研的进程,两者相辅相成,相互促进,对师生都有极强的推动作用。而且消除了学生的迷茫,对今后的学习深造或参加工作都起到了很好的启迪作用,对培养创新性应用人才起到了积极的促进作用。 作者:耿艳香 张立毅 徐文超 单位:天津商业大学天津大学电子信息工程学院 科研成果论文:科研成果宣传情况报告 随着教育教学改革的不断深入,学校教科研成果也不断涌现。学校在加强教科研建设,提高教师教育教学水平的同时,需要引进外面的一些适合于本校实际的教科研成果,也需要将本校教师的教科研成果予以推广应用,来营造学校教科研氛围,提高教师教科研水平,提升学校“科研兴校”的品位。现将我校教科研成果推广情况介绍如下: 一.从本校实际出发,因地制宜做好教科研成果推广工作。 1.召开教师课题或论文成果学习研讨会。 教师课题或论文成果学习研讨会,每学期开一次。研讨会的举行,采取分组学习方式(如分文理科组),在研讨会上,先让获得课题或论文成果奖的教师介绍自己的教科研成果,要求着重介绍自己的有效的经验做法和取得的成果,介绍时不照论文原稿读,而辅之以讲解,并有时间限制,然后围绕着学校教师的教科研成果交流学习的体会,分组展开研讨,着重谈自己对教科研成果的体会,说说哪些做法值得自己借鉴,哪些做法值得商榷,提出进一步深入研究的做法、建议。研讨时有记录人做好研讨情况汇总,并由代表在全体教师大会上作汇报。这种做法能提高教师的参与程度,使教科研成果深入人心,使教科研成果在学校得以有效推广应用。 2.借助校本培训的有效方式推广成果。 (1)校级教研制度化,校际教研经常化。学校专门制订了校本教研的制度和计划,提倡教师相互听课,共同探讨教育思想和教学规律,研究改进教学方法,努力提高课堂教学效果。(2)继续实行备课组每周一次、教研组两周一次的教研活动制度。要求:每个组根据组内教师的空课时间合理安排,可以分时段;每次活动要有专题、有记录、有实效。方法:推行教法研究、问题会诊、案例分析、实践反思、观摩讨论等,并积极倡导即时交流、即时研讨和即时反思。(3)实施“蓝青工程”,重视青年教师的培养,提高教师队伍整体素质。学校以新课程改革为契机,以师资培训为突破口,对青年教师提出了“三年成型,六年成才,九年成名”的奋斗目标,每个学年都为教龄未满三年的新教师举行隆重的新老教师结对仪式。平时通过听课、学习、交流、指导,促进新老教师共同提高。期末,学校组织首席教师从课堂教学、听课、汇报课、教学成绩、获奖及特色等方面对其进行全面考核。 3.每年召开一次教科研成果推广现场会。 我校把召开教科研成果推广现场会作为学校教科研工作的重要组成部分,每学年召开一次,由教科室直接负责。对于在推广会上交流、推广的课题成果和获奖发表的论文,学校教科研领导小组认真筛选。做到先布置,认真准备,印好交流材料,人手一册。同时,学校还举行课题成果汇报课。就是让取得教科研成果的教师上成果实践课(指与课堂教学联系密切的成果),一般把上课放在开会之前进行,那些能充分体现教师教科研成效,又能结合课堂教学得以展示的课题实践课,是教科研成果推广最有效的见证。 4.创办校刊、宣传栏,宣传推广教科研成果。 校刊和宣传栏是推广学校教科研成果的主阵地,是学校教科研建设的重要内容。目前我校正着手创办校刊,内容包括一些固定栏目:如(1)学校教科研活动信息报道;(2)教师课题研究过程中相关论文选登;(3)教师在报刊上发表或在上一级论文评比中获奖的论文选登;(4)本校师生作品选。也设一些不固定栏目,如(1)外校先进的教育教学经验和教科研成果选登;(2)上级教育政策法规或学校规章制度选登;(3)教育教学热点问题探讨等。 二.加强对外合作交流,让教科研成果走出校门。 1.与西苑中学实行连锁办学。在教学上,两校规定各备课组每两周进行一次教学交流。公开课,两校教师互听互评;新教师汇报课,由两校的评委一起听课、打分、评课。这一崭新的办学模式,实现了名校带新校、两校优势互补、携手共进的发展目标,开创了金华教育领域的先河。近两年的连锁办学,使南苑中学的教育教学稳步朝着“更高、更快、更强、更实”的方向发展,使西苑中学快速步入正轨,校园环境建设、教育教学管理方面都取得了本质性的变化。 2.经常与上级教科研部门保持联系,争取教科研工作的指导。积极参加教研片区活动,认真承担活动任务。如婺城区、金东区、开发区的语文、数学、自然、英语等学科教研活动,多次争取到我校举行。从教育教学管理、教科研开展、优质课展示等方面起到积极的示范作用。如年2月,金华教育学院政史专业学生在我校实习;10月,浙师大课程与教学研究学会会员来校进行教学研讨;11月,徐霞老师到金华四中参加新教材课型展示暨经验介绍活动;12月,金玉石校长应邀参加省教育学会“适应新时代、创建特色学校”研讨会,并在会上作典型发言;同月,金华教育学院校长提高班45位校长来校参观学习,等。 3.与兄弟学校教科室经常联系,加强信息沟通和工作交流。如年3月,金华江南五校课改研讨活动在我校举行。不定期请有关专家、领导、名师来我校举办教科研讲座,进行教育实验工作指导。同时经常走出去或者通过网络,学习人家的教科研经验,以促进我校教育科研工作向着正规、科学、深入的方向健康发展。 4.通过报刊,推广成果。 通过报刊,推广教科研成果是我校教科研建设的重要一环。教师将成果写成论文,通过投稿,发表到省市或国家级刊物上,教科研成果推广范围广,其价值也逐级升高。近年来,我校教师在各级各类报刊杂志已达近百篇。 5.充分利用学校网站上的教科研主页进行学习指导和交流,运用现代信息技术对我校的教科研工作起到宣传推广的积极作用。 科研成果论文:老师学期科研成果之以研导教 新的一学期又开始了。谈及新学期的教科研设想,我们会坚持自己的做法,那就是:以研导教,以教促研。 在x中学,老师们对教科研不再陌生,因为x中学的教科研就是解决老师们在教学中遇到的实际问题。新学期伊始,展望前面的教科研之路,老师们对自己,对学校都充满了信心。作为学校教科室成员,在以校为本的教科研前提下,为实现“培名师,育优生,出高质,创名校”战略,我们将落实“以研导教,以教促研”,具体做到“一个中心”,“两个基本点”。 “一个中心”,就是以教育教学为中心。 我们知道,产品的质量是企业的生命。同样的道理,教育教学的质量也是学校的生命。因此,学校的教科研,必须以教育教学为中心。以教育教学为中心的学校教科研,不应该只是一句空话,要落实到具体行动上。我们将进一步作如下努力。 首先,教科研课题的选择要体现教育教学。新学期第1——2周的时间,可以让老师们提出教学中遇到的困惑和问题,再由学校科教室将老师们的困惑和问题汇总,并结合区教科室规划的教科研选题拟好科研专题,交学校各教研组选择一个或两个探究专题,来明确新学期学校各教研组的教科研任务。这样教科研课题的选择更切近教育教学实际,且课题是由教师们自己选择的,那老师们对教科研课题会有着浓厚的兴趣,并积极参与课题的研究。 其次,是课题研究过程不脱离教育教学。只有在教育教学的过程中研究出来的成果,才会对教育教学有真正的指导价值。否则,会误人子弟。事实上,各学科有()各学科的特点,哪怕是对同一课题的研究,不同的学科也会有不同的收获。将各学科在教育教学过程中的教科研成果进行分析并推广,就可以使各学科间相互取长补短,共同提高。这也是我们所说的以研导教吧。 “两个基本点”,是指课堂观察和案例研究。 教科研要深入学生,深入课堂。离开了学生,离开了课堂,我们的教科研将是纸上谈兵,没有多大的价值。课堂观察在我们学校进行了将近一年的时间,本学期我们会进一步加强课堂观察的落实。 课堂观察作为研究课堂的一种方法越来越受到教育界的关注。我们教师参与的课堂观察是方法与行动的结合,教师参与的课堂观察是有系统、有计划的观察活动。教师在实践中参与课堂观察要经历课前会议、课中观察与课后会议三个环节,才能构成一个完整的课堂观察活动。而课堂观察的意义最终指向学生的学习。像这样在教育教学过程中完成的教科研才更有生命力。 案例研究是教师记录耳闻目睹的教育教学个案,当然也可以是自己的亲身感受。教师对案例进行分析研究,不再是个人行为,应有同伴的参与。这样分析更透彻,研究更深入。老师们从分析研究中总结经验,吸取教训,就能有所感悟。用这些感悟再去指导教育教学,就能使自己的教育教学技能得到进一步的提高。老师们从自己的亲身感悟中学习,比从其它任何方面学习都要来得快,来得真切,且更具有实效。 教研过程实际上是教育教学的设想与尝试,在这些设想与尝试的过程中,预设与生成之间总会有这样与那样的差距。分析差距的原因,调整预设,从而达到更好的教学效果,实现出高质的目标,这是我们应作的努力。 除此之外,教科研对常规工作也不能放松。常规常抓,常抓常新,那么我们就离工作目标不远了。 具体工作进程安排如下。 九月份: 1、各教研组召开教师会,了解教师对教育教学的需要。 2、召开教研组长会议,拟定教科研课题。 3、课题交学校审核后,反馈到各教研组,并告知全体教师。 4、召开教科研积极分子会议,邀请有关专家来校作教科研讲座。 十月份: 1、配合学校的各级各类竞赛,再竞赛中推动教科研进一步发展。 2、收集教师课堂观察的材料和案例。 3、召开教科研积极分子会议,邀请有关专家来校参加会议,共同分析研究堂观察的材料和案例。 4、会后要求教科研成员上交一篇感悟材料。 十一月份: 1、召开教科研积极分子会议,探讨老师们上交的感悟材料。 2、课题专题研讨。邀请专家作材料写作培训讲座 3、对材料作修改、补充、完善。 十二月份: 1、召开教科研积极分子会议,对教科研专题作进一步的研究,审查修改后的材料。 2011年元月份: 1、整理教科室各类课题材料,对课题研究研究进展情况分类汇总。 2、教师在全校交流一学期来教育教学研究成果。 3.完成教科研工作总结。 科研成果论文:高职院校科研成果档案数据分析 采用计量分析的方法,分科研项目、论文、著作、作品和专利类别,对湖南工艺美术职业学院2008-2015年的科研成果进行了统计与梳理,全方位、多角度的呈现了学校近8年的科研成果,便于学校充分掌握其科研现状,为学校制定科研发展规划、制定科研政策提供有效依据。文中所采用的数据来源于湖南工艺美术职业学院科研成果登记档案,纳入统计的均为第一作者或独著署名为湖南工艺美术职业学院的成果。 12008-2015年学校科研成果基本情况 1.1成果数量和科研人员数量 2008-2015年学校有档案记录的科研成果共计1577项,参与科研的人员累计648人。具体的科研成果数量和科研人员数量年度分布情况见图1。从图1可以看出,学校科研成果和科研人员基本保持持续增长的趋势,特别是近三年,科研成果数量增长迅速,2015年成果数量是2008年的3.68倍:一方面是学校加强内涵建设,逐步重视科研工作,2012年成立了独立的科研管理部门,出台了一系列科研政策措施,如科研奖励制度、科研项目管理办法,有效调动了教师科研积极性;另一方面学校规模化发展,教师规模扩大,到达年限需要晋升职称的青年教师数量增加,有限的职数增加了职称评审的竞争压力,客观上也调动了教师科研积极性。值得注意的是,2010年成果数量相较于2009年有一个回落,诸多因素综合作用造成了这一现象:2010年学校集中力量申报国家骨干高职院校建设项目,全校教职工全力投入申报工作;科研工作具有周期性,科研成果的出版具有滞后性。 1.2科研项目情况 2008-2015年学校获得立项的纵向科研项目共125项,其中国家级项目3项,包括国家艺术基金项目1项,全国教育科学规划课题1项,教育部人文社会科学项目1项,省级各类项目97项,市级项目5项,校级项目19项,总研究经费818万余元。具体的纵向科研项目年度立项情况见表1。从表1可以看出,纵向科研项目立项数保持平稳增长趋势,2010年相较2009年立项数减少,2009年湖南省教育厅新增了职业院校教育教学改革研究项目的申报,学校有4项课题获得立项,之后两年该课题没有组织申报;2013年立项数达到顶峰,之后有所回落,2013年学校组织了第一批校级课题的申报,资助了19项课题研究。 1.3和书籍出版情况 2008-2015年学校共1101篇,其中核心期刊26篇,出版各类书籍75部,其中教材62部。具体的和书籍出版年度分布情况如图2所示。从图2我可以看出,2008-2013年数保持平稳,稍有增长,2013-2015年数迅速增加,这与学校成果数量增长趋势保持一致:学校一系列科研激励政策,教师科研积极性的提高,更直观地通过呈现出来,论文占据成果总量的69.8%。书籍出版平稳增长,2009年、2014年数量高于相邻年度:出版的书籍中教材占82.7%,教材的更新、修订有一定的周期性,这两个年度是学校教材集中修订、出版的时间。 1.4艺术作品获奖和专利情况 2008-2015年学校教师参加由各级政府和美协、文联等主办的展览获奖的作品共245项,取得专利37项。具体的作品获奖和专利年度情况见表2。从表2可以看出,艺术作品获奖数量波动较大,没有明显的趋势:一是作品创作需要一定的积累,具有周期性;二是各级展览分布不均衡,有的年份多,有的年份少。2011年学校实现了专利零的突破,2015年获得授权的专利迅速增加至31项,但2014年没有专利:一是学校日益重视社会技术服务,将专利纳入科研奖励、职称评审范畴,鼓励教师申请专利;二是专利从申请到授权需要较长的时间,就出现了从2014年的零项到2015年31项井喷式发展这一现象。 2存在的不足 一是科研人员方面:学校近几年发展迅速,教师规模不断扩大,2015年已有专任教师400多人,但取得科研成果的教师仅122人,多集中为当年或次年需要晋升职称的教师。二是科研项目方面:省厅级项目多,高级别项目难有突破,校级课题有待稳定。在省厅级项目中,立项单位集中在教育厅,社科系统、科技厅、文化厅等部门的项目较少。三是科研论文方面:随着教师科研积极性的提高,论文数量大幅度增加,但论文质量有待进一步提升。近8年发表的1101篇论文中,核心论文仅占2.36%,如何改变唯数量论英雄的局面,引导教师潜心开展研究,确保科研成果具有代表性、创新性,构建标志性成果评价体系是科研管理部门亟需解决的问题。四是科研管理方面:高职院校科研管理工作起步晚,对科研的重视性不够,科研实力较弱。近年来,为提高教师科研积极性,学校出台了一系列激励措施,有效提升了教师科研积极性,但仍存在不少问题:基本保持单打独斗,没有形成稳定的科研团队,表现为论文基本为独著,项目多是主持人一人完成,没有团队导致竞争力弱,高级别项目和奖项拿不下来;科研成果的转化力较低,教师社会技术服务没有很好的纳入学校管理。 3建议 一是加强学术交流和合作:学校应加强同其他高校、科研院所、行业企业的合作,引进高级别人才,这是提升科研实力的重要途径;鼓励、支持科研人员参加国内、国际的学术交流活动;加强高职院校师资队伍建设,提升教师专业能力和水平,在新进人才时,注重专业的连续型、发展性。二是健全科研政策和计划:在已有科研政策的基础上,进一步健全科研管理制度,根据艺术类高职教育的特点,明确近期、远期科研目标,引进专业学术带头人,形成科研梯队,确定研究课题,连续滚动支持,形成稳定的科研团队;落实考核制度,切实将科研业绩纳入教师年度考核、中层干部考核、部门考核,形成竞争机制;强化社会服务功能,建立和完善教师社会服务的制度与政策,引导教师面对行业企业开展技术服务;根据艺术类高职教育的特点,建立柔性的评价管理机制,对基础理论型人才和应用技术型人才分类评价,将项目、论文、著作、艺术作品、专利、社会科技服务、学术交流等多项定量和定性指标纳入评价标准。三是优化科研环境:高度重视科研工作,将科研与教学同等对待,教学科研两手抓;加大科研经费投入,建立科研平台,培养科研队伍,改善科研硬件软件条件,为教师申报各级各类项目提供便利条件;就学校重点专业和专业群设立专项科研经费,鼓励标志性成果的产出,形成以研促教,以教促研的良好局面。 作者:包文婷 单位:湖南工艺美术职业学院 科研成果论文:科研成果在美术教学中的应用 摘要:在美术院校教育中长期存在重教学、轻科研的问题,已不能适应当今社会需求。因此本文从教学与科研的关系入手,旨在更好的将学术研究成果运用到教学中去,达到教学牵引科研,科研促进教学,形成教学、科研、教学的良性循环,从而实现美术院校办学水平的全面提高。 关键词:美术教学;科研 邓小平同志指出:院校的任务,“一是教学,二是科研”。美术院校既是科学研究的前沿力量,又是中坚力量。只有逐步增加科学研究的比重,认真搞好科学研究,才能把美术院校建设成为既是教学的中心,又是科学研究的中心。美术院校的职能、任务与教学对象,都客观地要求我们把科研与教学结合起来,多出成果,多出艺术人才. 一、科研与美术教学的关系 对于一名大学的美术导师而言,应具备系统的美术、教育理论知识及过硬的专业技能,科学的教育方法和较强的教学能力,同时,还要具备一定的科研能力。因为只有这样才能够保障整个教学工作的顺利进行。在教学工作中,教学和科研是两个相辅相成的部分,这两个内容的协调和平衡是教师发展的重要内容,同时也直接关系着学校的发展和社会的进步,因此必须得到充分的重视。综合来看,教学和科研是既对立又统一的关系。从多年的教学经验中可以看出,教学和科研在一定程度上是对立的,但是同时在一些方面又是相对统一的。首先,从对立面来看,不可否认的是,教学和科研是存在冲突的,教学目的和科研目的具有明显的不同。对于教学而言,最主要的目的就是进行知识的传输,提高学生的知识水平,而科研则是对知识的创新与创造;从对个人素质的要求方面来看,教学除了专业技能之外还需要道德、人格以及表达能力等方面的要求,但是在科研方面则主要侧重对知识的创造性和智力的高要求,对表达能力、口才等方面要求较低;最后从时间上来看,因为一个教师的精力是固定并且有限的,更多的精力投入到教学中去自然会减少科研方面的投入,从而影响到科研成果的质量和科研能力的提高,反之也是如此,因此处理好科研与教学之间的关系是一个尤为重要的方面。从另外一个角度来看,可以得到的结论则是教学与科研是相对统一的,同样从目的角度来看,教学和科研的目的虽然在细微的方面有一定的冲突,但是在大的方向上都是以推动社会发展为共同目标,是社会进步的重要动力,因此可以说二者是统一的。另外在长远的影响上来看,教学和科研是相辅相成的,互相起到促进和提高的作用。对于教学而言,首先,科研的创新能够提高教学的质量,是教学内容的丰富和深化的基础,并且能够将教学的方式和方法多元化,从而最终实现教学质量的提高;其次,教学对科研也是有促进作用的,教学的最终目的是教育出优秀的人才,而优秀的人才同时也是在为未来的科研工作奠定良好的基础,另外在教学的过程中由于师生之间的互动和总结也会深化科研的内容。对于个人而言,教学是果,科研是根,所以要真正做到教学与科研的统一和谐就需要不断研究教学手段和内容,避免出现教学的空洞,培养出优秀的人才,同时要想得到优秀的教学成果必须加大对科研的投入力度,奠定好根基才能够更好的结出教育的果实。从上面的分析我们可以看出,教学和科研是辩证统一的关系,所以在我们具体的工作和考核过程中要根据不同的需求和工作性质来进行权衡。对于一位高校的美术教学和科研工作者而言,科研重于教学的方式更为适合。因为大学生对于教师的学术水平要求更高,相对而言对于教师的表达和口才能力则要求较低。所以对于一位高校教师而言,保障更高的教学质量需要以学术质量为基础,尤其对于大学的美术教学而言,科研不可忽视,没有科研学校就难以出现名师。 二、美术教学中应用科研成果对美术院校教学质量的提高具有重要意义 科研与教育不是单纯的对立或者互不相关,从大量的科研成果实践工作中我们可以看出,“应用”、“推广”、“转化”,是关于科研成果的三个重要的推广方式,虽然在一些理论书籍中没有对相关概念进行明确的解释和分类,但是它们之间还是具有一定的区别的。首先,“应用”是指的科研成果被一些相关人员的小范围使用,使用范围相对较小。“推广”则具有更大的范围,主要是指某些成果在更大的空间范围内得到广泛的应用,范围小的情况下不能算作推广,只能算是应用。例如在农业方面有的科研学者表示,当某项科研成果推广的覆盖面应达到适宜推广面积的15%以上方可称之为推广。在美术科研方面也是如此。“转化”则是在应用的基础上,更多的强调了理论向成果的转变,将效益转变为现实。这三个概念都包含了理论和实践的充分结合。本文针对科研成果的应用主要从两个方面进行分析,一方面是选择一些对学生专业发展有利的成果,提高学生的学习兴趣,丰富学生的学习经验,提高学生的理论水平;另一方面是运用一些科研知识进行课堂教学,从而丰富课堂内容,提高教学效率,培养学生科研能力,促进学生主动学习,最终提高美术的教学质量,更好的为社会输送人才。因此,在美术教学中科研成果的应用对美术教学质量的提高具有重要意义。 1、应用科研成果有利于美术专业学生观念的更新 观念的更新是美术专业学生成长的重要环节。然而,现行的美术教材已不能满足这种需要。我国现在发行的美术教材,大都存在内容陈旧落后,缺乏时代性,国际性和最新的艺术思想与学术信息等问题。如果美术教学仍然根据教材照本宣科,不能把那些新的科研成果及时传授给学生。那么,学生就会跟不上社会前进的步伐,像井底之蛙一样眼界狭窄,这对他们的专业发展是非常不利的。因此,必须结合教学内容,有重点,有选择性地把最新、最先进的科研成果纳入教学内容中来,不断摈弃陈旧的知识,提高学生的专业理论水平,使新的、先进的理念内化为美术学生的专业素质,促进学生的专业成长。 2、应用教育科研成果有利于培养学生的科研能力 现在我国大部分中等本科院校的教学都存在“重教学,轻科研”的现象。教师缺乏科研能力是重要的原因之一。由于教师缺乏科研能力,他们不能将新近的教育科研成果应用于自己的实践中。结果事倍功半,成效不大,使教学工作很难提高到更高一层的水平。如果教师具备了一定的科研能力,就能批判性地选择和接受新的教育理论,并将自己的科研成果运用到教学中去。在教学进程中学生受到教师的启发,可以激发学生的研究兴趣,培养学生的研究意识,促使他们向研究者的角色转变。 3、应用科研成果有利于培养学生的实践能力 在教学中应用科研成果,就必须加强实践教学环节,这样能够大大提高教学质量,避免学生出现读死书的情况。教师在教学过程中应用科研成果,还可以通过借鉴性的研究,鼓励学生进行创新和思考,通过课题的自主选择和调查研究来提高学生的实践能力,促使学生转变为主动的“学习者”,最终保障教学质量。 三、科研成果在美术教学中的应用 如果将科研和教学进行形象的比喻,那么可以联想到车的两个轮子,科研和教学作为两个轮子承担着整辆车的运行,而车轴则是结合与运用,只有通过结合与运用才能够实现教学成果的充实,教学课堂的优化,科研成果在教学中的应用,结合与运用是一个必不可少的内容。 1、运用科研成果,既要“遵书”又要“求新” 科研成果的运用首先要做到的是“遵书”,所谓“遵书”就是紧扣教学大纲,根据教材内容来进行讲授。但是,同时科研成果运用到美术教学工作中还要“求新”,所谓“求新”就是在现有的课堂内容和教学基础上不断的深化教材内容,创新教学方式。对于教师而言,教材是教师授课的工具。对于学生而言,教材是获取知识的媒介。“遵书”能够将教材精华内容系统的传授给学生。“求新”则能够紧随社会动态,将最新的科研成果补充到课堂上,避免在教学中照本宣科,满足不了学生对知识的需求。书上的成果固然是精华,但新的科研成果也是尤为重要的。所以在课堂的授课过程中,必须充分把握教材的观点,围绕教材内容进行学术研究的观点介绍,从而扩大学生视野,启发学生创新,促进学生自主思考,增强学生解决问题的能力。 2、运用科研成果,要概括精辟 科研成果的运用必须在进行总结和研究之后才能够在课堂上进行讲授,高于现用教材并且成熟的科研成果才能够让学生真正的体会到科研成果的新。所以在科研成果的运用过程中要注重科研内容的精辟概括,保障科研成果的实用性,让学生受到启发,引起学生的思考。 3、科研成果的运用必须恰当 如果将科研成果的恰当运用比喻为一部电影中的插曲,那么插曲的应用得当可以让整个电影水平升华,推动剧情的发展,反之则会成为败笔。所以在课堂教学过程中,如何提高教学质量,优化教学内容就需要对科研成果进行正确的运用。首先,科研成果的应用必须扣紧主体。这就需要教师根据科研成果的内容进行大量的积累和筛选,从而抓住真正有价值的内容,在教学过程中渗透,提高学生的理解能力。另外需要注意的是,科研成果的运用终究只是辅助,不能够喧宾夺主,必须有个范围的保障,以教材为基本点,相互配合,避免将课堂做成学术讨论会。所以科研成果的运用必须把握好度。 4、运用科研成果,要巧妙安排 “凡事预则立,不预则废”。科研成果运用于课堂教学,不能随心所欲、临堂应付。这就要求科研成果的运用必须是符合基本的教学要求。教学的目标和大纲是学生接受教育的基础,科研成果的运用必须与之配合,运用到什么地方,什么时间更适合都需要进行斟酌,不能再课堂上信马由缰。在应用中需要注意的是,教师要综合课堂教学的目的和全局结构,采取科学安排,将科研成果的理论渗入到教学课堂中去,从而达到教学的目的。在教学过程中,科研成果的运用要注重一个活字,通过准确生动的插入和讲解让学生更多的思考。除此之外,学生参加科研也是一个重要的教学方式。通过教师的指导,发挥学生主体性,提高学生积极性。通过学生的自主参与来培养独立学习的能力。通过业余时间的研究活动来更好的得出学术价值高的科研成果。对于教师而言具有更好的教学效果,对于学生而言也有更好的学习效果。总而言之,在美术院校的教育中,将教学和科研结合起来,通过科研和教学的有机权衡来实现科研兴教的目标,真正的将教学科研提到办学的中心上来,以教学目标来引导科研,以科研成果促进教学,真正形成一个教学和科研的良性循环,从而促进学校的办学水平的全面提高。 作者:吴秋萍 胡博 单位:黑河学院美术与设计学院 科研成果论文:教师科研成果管理系统设计论文 摘要:科研管理的信息化、网络化,使科研管理工作实现动态实时跟踪,提高科研管理效率,是高职院校科研管理工作的需要。本文分析了教师科研成果管理系统设计目标、功能模块,探讨了基于浏览器/服务器模式的教师科研成果管理系统数据库设计,为使科研管理规范化、科学化进行了有益的探索。 关键词:教师科研成果管理系统;数据库设计;浏览器/服务器(B/S)模式;ASP;SQL数据库 随着院校科研实力日益增强,我院科研项目和科研成果迅速增长,科研管理部门针对论文及成果的管理难度加大,传统的科研项目管理思维、管理方法、管理模式面临着严峻的挑战。越来越多的高职院校为适应自身发展的需求,以院校科研管理为应用背景,纷纷采购或者自主研发符合院校自身的信息管理系统,实现对科研项目和论文的信息化管理,实现信息资源的共享,使科研项目管理科学化、规范化,进一步对科研项目实施流程监控,已成为各院校科研管理工作的发展趋势。 1目前我院教师科研成果管理存在的问题 1.1科研信息收集管理人工操作,缺乏系统、规范的信息管理手段 以往科研管理人员对科研论文、申报文件的主要处理方式是基于文本、表格等纸介质的手工处理,对科研信息的处理是通过人工统计、查询来进行,工作量大,容易出错,运做的效率低下。若能通过科研管理软件,发挥计算机管理、网络共享的优势,将会及时、准确、有效的进行学院科研情况的处理,提高信息处理的速度和准确性。 1.2管理部门重视不够,成果经常处于沉淀状态,成果利用难展示少 教师科研论著作为一种特殊的文献信息资源,学校管理部门忽略了对本校教师科研成果完整性、连续性的收集和管理,缺乏对科研成果的宣传和开发利用,广大师生不了解教师科研成果的作用和价值。只有在需要时,例如教师进行职称评比的时候,或者进行国家级和省级自然基金申请时,或者当学校向上级统计汇报科研成果时,才会对教师的科研成果进行集中的管理,这在很大程度上会影响学院科研水平的提高。 1.3科研项目流程管理资料不健全,缺乏科学有效的管理 在此次研究项目之前,我院教师科研成果管理还没有统一规范;在科研项目的管理中,项目申报、项目中期管理、项目结题、科研成果登记等流程管理资料部分缺失,而科研项目这些连贯又交错的业务流程都是密切关联的,致使所收集的信息缺乏系统性、完整性和连续性。为提高系统设计水平,我们在项目初期走访了兄弟院校后了解到,在具体管理中,大部分学校的科研成果由科研部门统计收集,有的由院系资料室负责统计收集,也有些学校是图书馆作为专题负责统计收集。各校数据库建设标准各异,用户检索语言、检索界面、数据的标引、分编、检索点不统一,缺乏统一的建设和质量控制规范。考虑到建设教师全文数据库的难度和工作量很大,可以先期实施科研成果管理系统,等到累积一定的经验后将全文数据库检索和展示作为以后的研究目标,所以我们拟建立陕西职业技术学院教师科研成果信息管理系统,应用本系统对本校教师科研成果进行管理,为专任教师、专业技术人员提供教科研工作衡量标准和有效的考评依据,立足系统具体实施应用,进行系统实践的探索,为其他院校建设本校成果库提供借鉴和参考。 2系统分析及设计实施 2.1教师科研成果的范围 教师的科研成果类型主要有:专著、专利、论文集、学术论文、学术报告、精品课程与试点专业、教师获奖、指导学生竞赛、参展作品及其它成果等。 2.2系统功能设计及模块结构 2.2.1系统功能设计原则 在教师科研成果管理系统设计的过程中,我们以技术适用、系统实用、结构合理、运行可靠稳定、低成本、低维护量作为基本建设原则,遵循阶段开发原则,将整个工作划分为多个目标和阶段,明确各个阶段的工作目的、步骤和要求;在实际开发中,注重实用性和先进性的结合,充分考虑系统的容量及功能的扩充,具有与其他应用软件进行数据交换和数据共享的能力;后期运行中,充分考量服务器安全、数据的备份和安全访问机制,以确保数据信息的安全性,综合考虑系统的建设、升级和维护费用。 2.2.2系统功能模块 系统主要包括三个工作模块:“系统管理员模块”“,科研管理工作模块”和“科研人员(教师)模块”三部分组成“。系统管理员模块”用于科研人员创建及用户权限分配“,科研管理工作模块”用于进行科研成果申报及审核、科研文档管理、科研成果跟踪、科研经费管理、信息查询统计“,科研人员(教师)模块”用于进行各类科研成果的登记、信息变更、统计查询。 2.2.3系统结构及功能 1)用户权限管理:为了保证管理系统的安全性,需要建立用户、角色和权限数据库表,按角色不同享有不同的权利,对于不同的用户可以分配不同的权限,根据系统设置的安全策略,用户可以访问而且只能访问自己被授权的资源。2).查询统计系统:应当建立不同的搜索机制,可以对不同信息项目进行搜索。科研成果信息项目包括项目名称、项目来源单位、项目审核状态、项目组成员、课题起始时间和结束时间、项目备注信息等。可以按照多种条件进行搜索,例如科研项目状态为正在申报,还是通过审核后的状态。系统中进行查询时,可依据不同的用途加载查询项,多维度显示不同的检索结果:可以按成果题名,主题/关键词,著者,著者部门,所属学科,出版/发表/结题时间,成果出处,获奖时间,基金资助等检索点来查询。查询输出功能,还应根据查询项统计结果,具备输出各种报表的功能,以方便统计某一年或月的所有成果量或某学科、某专业及某课题的成果量,方便统计历年来本校全部科研人员或者某部门教师所发表的科研成果篇数、专著专利数据等。3)项目类别管理:将不同类的科研项目划分不同的项目种类。4)项目流程管理:项目申报管理、项目审批管理、项目结题管理5)系统管理:用户管理、权限管理、密码管理。6)系统帮助 3数据库设计 通过分析,本系统需要输入的数据如下:1)学院:包括学院编号,学院名称。2)行政机关:单位名称,单位地址。3)系:系名称,学院编号,联系电话。4)教职员工:职工编号,姓名,系名称,单位名称,性别,出生年月,政治面貌,籍贯,毕业院校,联系电话。5)科研活动的信息:承担课题,发明专利,撰写论文,创作著作。6)科研项目的信息:课题(立项,鉴定,获奖),专利,论文,著作。7)课题:课题编号,课题名称,承担单位,合作单位。8)专利:专利号,专利名称,授予时间,主持人,人员,专利类型。9)论文:论文名称,主编,副主编,出版刊物名称,刊号,刊物级别。10)著作:书名,出版社,出版时间,职工编号,姓名,著作类别。11)课题立项:立项编号,课题编号,课题来源,参与人员,职工编号。12)课题鉴定:鉴定编号,课题编号,成果等级,参与人员,职工编号。13)课题获奖:获奖编号,课题编号,获奖级别,姓名,职工编号。我们在SQL数据库设计阶段,根据系统的需求情况设计了若干个数据库表,如项目信息表,个人信息表,学院信息表、项目申报管理表、项目申报批次管理表、表等,并设置了表与表之间的关系,力求满足实际使用中各种多变的需求。 4系统运行环境及开发工具 本系统采用浏览器/服务器(B/S)模式进行设计,由客户端(IE浏览器)、WEB服务器(Windows2003Server+IIS)和数据库服务器(SQLServer2005)组成。采用ASP(ActiveServerPage)、VBScript、Dreamweaver等软件作为开发工具。 5系统运行效果及存在问题 教师科研成果管理系统服务于科研管理人员,实现了对科研项目的有效管理,及时地将教师所发表的论文、获得的奖项、科研项目流程信息等内容进行数据库存档管理,能够做到对科研活动从申报到结题的全程跟踪,为教师和学校管理层提供界面美观一致的科研信息查询和统计平台,既能实现对科研活动的高效管理和控制,又能够为高校对院系的评价以及院系对教师的评价提供依据,避免职称评定中一些虚假信息的负面影响,满足学院的决策者对科研活动的宏观管理与决策的需要。系统采用ASP架构分层明确、便于扩展和复用,采用B/S架构,系统安装部署和后期维护简单,采用IE浏览器访问,界面相对统一,缩短了软件的学习培训时间,便于科研人员使用。经过近三个月的运行,系统发生故障或者错误的概率在预定范围内。由于采用B/S模式开发,难免会出现一些兼容性或者服务组件的可用性等问题,这些通过我们的协调和努力基本能够得到解决。 目前,我院正在进行数字化校园建设,教师科研管理系统为“数字化校园”的一部分,需要和教务管理系统、办公OA、人力资源系统、财务系统、资产管理、邮件服务器等系统整合为一体,出现了一些新的问题。如何使各个子系统兼容,需要构建统一的数据标准平台,建立数据中心,对业务流程进行整合,使业务数据同步兼容,将在随后继续努力解决。 作者:赵蕊荣 王文通 张 骞 马晓荣 单位:陕西职业技术学院 科研成果论文:科研成果价值评价企业激励体系实施论文 编者按:本文主要从企业创新能力激励指标的选择、样本与数据来源;数据分析;结论与建议进行论述。其中,主要包括:企业是最能了解市场现实需求和潜在需求的主体、样本选择与数据来源、指标确定和说明、企业内部激励因子、企业创新程度指标、评价企业自主创新能力的指标一般可分为四大类、采用Pearson简单相关系数分析方法、企业投入的R D经费直接影响企业的自主创新能力、企业在R D活动中的主体地位进一步增强、企业更加重视自主创新、主要经济产出指标保持良好增长势头、企业职工的平均工资有待提高、提升自主创新能力是企业形成核心竞争力的关键因素等,具体请详见。 企业是最能了解市场现实需求和潜在需求的主体,能够有效地把握自主创新的方向,在技术创新中起着最重要的作用。为使自主创新的技术、产品等成果符合社会需要,企业本身在自主创新过程中投入大量资金和人力资源。企业可以通过市场将投入的科技成果转化为商品而收回研发成本,并取得收益,以此体现科研成果的作用和价值。因此,科技成果产出的价值则成为评价企业激励机制实施效果的最直接要素。 一,企业创新能力激励指标的选择、样本与数据来源 1,样本选择与数据来源 本文以我国大中型工业企业为对象,采用数据分析的方法,将研究时间界定为2002—2008年之间,以样本的历史数据为基础,研究其历年来的技术创新能力,研究过程中收集了评价期内相关的数据资料。 2,指标确定和说明 (1)企业内部激励因子 企业对技术创新的激励体现在创新资源的投入上。创新资源投入包括两个部分:资金的投入和人力资源的投入。资金的投入主要是投入到R D活动中的资金。而人力资源的投入主要可以用企业科技人员及全体员工的平均工资指数来计量。因此,本文选取企业R D投入、企业R D人员、平均工资指数这三项指标代表企业对技术创新的激励程度。见表1。 (2)企业创新程度指标 评价企业自主创新能力的指标一般可分为四大类:创新投入指标、创新环境指标、创新资源指标和创新程度指标。其中企业创新程度指标最能直观评价大中型企业投入资源的成果,因此选取企业高技术产品工业产值、主营业务收入、新产品销售收入、工业增加值和年末从业人员数等五个指标,包含了技术创新的深度和创新的广度。其历年数据见表2。 二,数据分析 采用Pearson简单相关系数分析方法。使用SPSS14.0forWindows统计软件中的Pearson简单相关系数计算功能,对表1的企业内部激励因子和表2的企业创新程度指标的数据进行相关系数分析,结果如下: 从表3中的相关系数数值可以看出,在检验年度内企业R D投入与评价创新程度五个指标均呈正相关,并且相关系数均达到0.900以上,相关程度很高,具有统计学意义。可以体现出企业投入的R D经费直接影响企业的自主创新能力,从而进一步提高了到其自身的经营成果,为企业带来良好的业绩。 企业连续五年的R D从业人员数成增加趋势,并与评价创新程度五个指标有很高的相关程度,其相关系数均超过0.900。从这一程度上说明大中型企业R D从业人员的递增会直接引起产品工业总产值的增加,导致新产品销售收入比重加大,使得企业总体销售收入呈现良好增长趋势。 在检验年度内的企业平均工资指数和创新程度五个指标的仍呈正相关,但相关程度明显小于企业R D经费的投入和R D从业人员与创新的相关程度,pearson值均低于0.900,该检验仍具有统计学意义。同时提高企业员工的平均工资指数,使其与企业的科技资源和人力的投入成正比,应该得到企业的重视。 三,结论与建议 1.企业在R D活动中的主体地位进一步增强 企业R D资金来源以政府资助和企业投资为主。统计数据显示,2007年企业R D资金中来自政府资金813.5亿元,企业资金545.3亿元,分别比2006年增长17.3%、9.0%,同时国外资金和其他来源的资金261.7亿元,增长10.9%。20世纪90年代以来,我国企业R D活动绝大部分依赖于国家财政的资助。近年来,企业R D经费的来源结构已经发生了明显的变化,政府对R D的资助保持在50%—60%,企业的投资超过三分之一。从R D强度来看,2008年,R D经费占主营业务收入比重为1.13%,也高于上年的1.09%,说明我国大中型工业企业已对自主创新给予了很大关注,创新投入强度不断增加。体现了在国家大力提倡自主创新过程中,企业已经逐渐成为自主创新的主体的趋势。 2.企业更加重视自主创新 2007年我国的R D经费总额实现高速增长,跃升至世界第五位。2008年,我国科技投入和人力资源总量继续增长,全社会投入科技活动和R D活动的人力数量达到历史新高。2008年我国科技人力资源总量达到4200万人,比2007年增加500万人,增长10.5%,与全国对科技资金的投入成同比例增长。其中大学本科及以上学历约为1800万人,比2006年增长12.5%。根据美国《科学与工程指标2008》,我国本科级以上科技人力资源总量已经赶上美国。仅2007年我国R D人员占科技人员的38.20%,而在为企业服务的R D人员就占全国R D从业人员的49.42%。直观的数据显示出,目前国家对培养企业自主创新能力的重视,以及企业无论从资金和人力的投入上都认识到提升自主创新能力已经是当务之急。 3.主要经济产出指标保持良好增长势头 根据2008年的数据统计,全国大中型企业全年营业总收入突破了5万亿元大关,达到5.93亿万元,工业增加值达到10715.4亿元,分别比上年增长了26.8%和25.8%。其中新产品的销售收入1.25万亿元,占总收入的22.78%,比2007年增长2.06%。全年完成工业总产值59736亿元,实现净利润3159.3亿元,上缴税额2614.1亿元,进出口总额达到2495.2亿美元,其中进口总额964.2亿美元,出口创汇1728.1亿美元。与2007年相比,工业总产值、主营业务收入、新产品销售收入和工业增加值分别增加14.42%、10.48%、4%、16.04%。均实现了企业经济实力的稳定增长。我国大中型工业企业创新能力不断提升,新产品的国际竞争力进一步增强。 4.企业职工的平均工资有待提高 以2002年为基准的连续六年职工工资平均指数虽然有所提升,但增长速度缓慢,只有2008年有显著提升,但排除通货膨胀的因素外仍旧增长较慢。可见企业在科技经费投入中对研究人员的薪酬激励没有与科技人员增长达到同步,这样会导致科研人员甚至普通员工不能实现个人满足,从而降低创新效率。企业自主创新能力的高低,取决于该企业人力资源素质的高低,取决于人力资源积极性、主动性、创造性的发挥,因此针对员工的激励对于企业经营业绩至关重要。激励机制的根本作用是正确地诱导员工的工作动机,使他们在实现组织目标的同时实现自身的需要,增加其满意度,从而使他们的积极性和创造性继续保持和发扬下去。激励机制运用的好坏在很大程度上会影响乃至决定企业自主创新的成败,对有创新精神的高管层、高素质的科技人才及员工进行有效的激励约束机制是企业创新成功的关键。因此,企业应加强对员工实行薪酬、绩效、福利以及自我发展的激励措施,以保证创新的有效进行,进而全方面提高企业自身的自主创新能力。提升自主创新能力是企业形成核心竞争力的关键因素,也是企业制定和执行激励机制的目标。激励机制将企业远景目标转化为具体行为,结合国家为企业提供的直接人力财力支持和间接的政策扶持,以及企业内部的动力,朝着组织所期待的目标做出持久努力。反之,自主创新能力能够给企业带来经济收益和竞争地位的提升,企业拥有了收益权、支配权,才能为企业自主创新活动注入资金,承担风险,为激励机制能够在企业内部顺利进行提供了物质上的保障。二者相辅相成,不可分割,共同为企业的可持续发展提供直接动力,同时企业的生存与发展才有了取之不尽、用之不竭的源泉。 科研成果论文:高校科研成果转化分析论文 一造成各种成果转化低下的原因 1.1高校科研成果脱离了社会的实际需要 科研成果本身的先进性、创造性、成熟度、可操作性是科研成果转化的关键因素。[1]首先,很多高等院校立项的初衷就偏离了为社会服务的方向,立项的原因主要是为了评职称、涨工资、买房子等个人利益,对科技成果转化的问题缺乏深刻认识,由此导致了立项的意义偏离社会和企业的实际需求;再者,由于长期以来受经济办学模式和研究模式的惯性所致,一部分从事科研人员在研究选题时,只注意文献的检索,专为学术而研究,成果远离市场需求,远离市场。在高校,许多教师和学生有很多奇思妙想,但是这些想法和实践得出的成果要转化为现实的产品,市场才是关键,科研成果需要十分契合市场的需求,有突出的竞争优势才能够吸引投资,得以转化,但是高校的很多科研成果在这些方面往往很难完全符合市场的要求,从而很难将投资者的目光吸引过来。 1.2企业的科研水平对高校的科研成果也严重的不适应 在市场经济条件下,企业是技术创新的主体,是科技创新和进步的主力军,技术创新是发展高科技、实现产业化、提高企业竞争力的重要前提。现代企业越来越重视可记得创新在企业中的作用,为了节省资金企业往往和乖哦等学校进行合作,利用高的那个学校的科研力量来增强企业的科研能力。但是企业对高校科技成果的消化、吸收高校的科技成果,最后必须通过企业的行为才能转化为生产力。一方面企业需要创新的知识和新技术、新工艺,采用新的生产方式和经营管理模式,高校也有许多这方面科研成果,但由于许多企业缺乏对高等学校科研情况的深入了解,特别企业是对高等学校科研运行机制了解的更少,对高校的研究能力和水平知之甚少,另一方面高校对企业的科技成果需求不甚了解,所以二者很难结合到一起。另外,一些企业热忠于所谓的“概念”炒作,不愿意真正投资于高新技术,致使许多高新技术的转化中途夭折。 成果考核制度缺陷。高校科研管理部门对科研成果的转化和商品化缺乏明确的计划和指标要求,对科研成果的转化软约束。大多数高校管理部门仍按教学机制运行,科技系统的结构格局和资源配置不合理。只重评估研究前期理论成果,不重评估后期成果社会效益,科技成果主要*相关专业人士进行“评估”,而不是按照成果的市场转化前景和可能效益来评估。 1.4资金的缺失使许多高校科研成果束之高阁 在我国,从课题研究到实验室成果的研究经费,大都是由高等院校自己组织或者通过国家科技项目拨款或自筹资金投入的,[2]虽然近几年来随着国家对科研的重视,对高校的投入也越来越大,但是同西方发达国家相比,教育经费在国家预算中的所占比例还明显偏低。资金上的欠缺使得某些高等院校,虽然有好项目,也有好的人才,就是缺乏资金和设备导致项目流产,或者进度缓慢,或者虽然已经取得成果,但是缺乏推广,形成不了生产力。因此,许多科研成果实际上成了放在保险柜里的一纸空文,如同鸡肋一样食之无味、弃之可惜。 二增强我国高校科研成果转化的手段 2.1建立合理的科研管理体制制度 最大程度地减少高校行政管理人员对科研项目是否入选的干预,关键是要在科研领域引入市场竞争机制和科学民主决策机制,建立科研项目“同行评审”机制。科研项目的评审人员,必须是科研和学术同行,对评审项目拥有足够的前沿知识,而不宜采用如候选人的职务、职称、资历、学术组织成员等与专业水平无关的标准。同时,要坚持利益相关时的回避原则,凡是评审者的个人利益会影响评审结果,或评审结果会影响评审者个人利益的,都应当实行回避,尤其要防止朋友、同学、学生、导师、同事等利益相关者之间的“相互评审”。最后,还要保证项目评审人员对评审对象做出独立评审,评审机构在综合所有评审人员的意见后,再得出最终评审结果。 2.2高等院校的科研立项要面向市场 要加强高等学校与企业、科研机构的联合协作。高校科研人员积极从事技术发明,并通过专利许可和技术转让等形式,为经济和社会发展服务。高校科研与人才培养紧密结合,在开展科技创新的同时,不断为社会提供经过严格科研训练的各类专业化人才。为了促进科研成果推广的顺利进行,要多方面采取措施。要面向市场需要,加强立项的审查工作;要积极采取那些技术开发与推扩使用紧密结合的组织形式;要采用各种形式,进行技术转让或入股;要加强技术培训和宣传工作;要面向广大企业的技术改造,采用新的技术成果,促进企业技术进步。只有这样才能促进科研成果的转化,使科研成果形成显示生产力,才能取得良好的社会效益。 2.3增加科研投入 科研的基础是科技经费的投入,高等学校要加大对科研经费的投入,尤其重点学科、重点项目的投入,使之有充足的资金组织精兵干将,有充足的资金购买各种试验设备,高校财务部门应及时掌握国家有关政策、教育主管部门的重大决策,协助院领导和各部门认真规划,加强预算的科学性性、可信赖性,尽量通过项目申报等方式来争取财政拨款。[3]为科研创造最好的条件和环境。同时,也要加大对科研成果转化的投入,建立起专业的科研成果推广人或者借助社会上专业的科研成果中介人,最大程度的利用社会资源,是科研成果转化为生产力,这不仅会创造良好的经济和社会效益,带回的资金又可以反过来增加对科研的投入,形成良好的资金循环链。再者,科研投入不单单是学校的事,也是政府的事情,事实上在中国主要是考政府的投入,政府要在资金安排上把对学校的投入放在最顶端,把科研投入作为重点,政府还要努力的做高等学校和企业的“媒人”,努力促成科研成果转化为生产力。 2.4高校要进一步完善其科技成果推广体系 要注重和技术需求方或潜在技术需求方进行多方面、多层次地沟通和交流,注意把研发人员、技术需求者以及投资机构、社会科技服务中介机构都吸引到统一的平台中来,通过多种形式进行科技成果的评估、检测、包装和推广。要完善科技成果转化的配套条件,这需要政府牵头,吸纳企业、高校、市场和技术中介等组织参与并使各方面共同努力。特别是各相关方需要协调利益关系,分担风险,共同推进科技成果转化的配套条件建设。 总之,基于高等院校组织结构与其职能上的独特性,要将我国传统上以教学为主的高等院校塑造成教学与科研并重的机构,就必须采取有针对性的措施,扬长避短,充分发挥高等院校在国家创新体系中的独特作用。 科研成果论文:科研成果评价研究管理论文 摘要近年各级政府和高等学校对科学研究的投入不断加大,公众对投资回报的期望值也日益增高,这就要求科研管理部门对科研的投入进行严格管理,并以强有力的手段对科学研究的过程与结进行绩效评估,以提高研究的质量、效益和效率。对国内外科研评价体系进行了较系统的分析和比较,以期对管理部门提高科学决策水平有参考价值。 关键词科研成果评价体系 1科研成果评价的概念及作用 科研成果即科研人员通过对一个问题的认识和研究,采用不同形式所表达出来的研究结果,如论文、著作、专利、标准、品种、产品、图纸等。科研成果的评价即用科学民主的方法对科研成果进行分析和评判,以此来考察管理部门在资助科学方面的政策及相关措施,审查科研经费的使用效果,证明科研工作的效率和成就,向公众展示科学研究的价值。 随着知识经济的到来,科教兴国已成为全国上下的共识,各级政府及高校都加大了对科技的投入。如何加强科研管理,尤其是如何评价投资效益,成了投资者和科研管理部门考虑的重要问题。 1.1为科研管理提供信息 科研评价的重要作用之一。在于详细地向资助机构报告科研的执行情况、存在的问题和取得的成就。资助机构常常需要这方面的信息,以考察他们所要投资的对象及其取得的各方面成就。可以说,评价是获取科研管理信息的一种重要来源。 1.2阐述职责及其履行情况 评价是公共部门阐明其责任的一种重要手段。公共部门不仅要让纳税人理解公共资金资助的科学研究提供了哪些收益,而且,需要通过评价证明它们的资助工作获得了有价值的结果,从而有助于争取更多的经费支持。 1.3为科研决策提供建议 评价可以对科研决策产生直接影响。例如,对科学政策进行评价,可以发现它产生的积极影响和消极后果,为下一阶段制定科学政策提供有价值的经验和建议。特别是对期限较长的研究活动,评价对研究决策的影响尤为显著,因为,它在下一阶段能否获得连续资助依赖于对上一阶段研究绩效的评价。 1.4提高质量与绩效 评价是资助者、管理者和研究人员认识其工作质量和绩效的一种机制。通过评价,可以提供成功与失败的有关证据,分析成功的经验和失败的教训,向人们揭示成功与失败的过程,同时也可以促进研究人员努力使自己的研究符合评价框架内确定的质量标准,从而影响研究人员的行为。由此,评价能提高研究活 动的质量和绩效。 2科研成果评价的主要方法 在我国高校科研评价经历了大约行政评价、同行评议、指标量化评价和国际科研计量评价四个发展阶段,主要使用的评价方法可以归纳为评议和计量分析。 2.1评议方法 评议是某一或若干领域的专家采用同一种评价标准,共同对涉及相关领域的某一事项进行评价的活动,其评价结果对有关部门的决策具有重要的参考价值。目前多采用同行评议,它也是合理判断研究绩效的最基本方法。 由于同行评议是一个主观过程,它依赖于评议者的看法和过去的经验,因此,在这种不完美的环境中,利用同行评议合理判断研究绩效不仅要遵循同行评议的运作机制、过程、方法与程序,而且更应该注重针对具体评价目标与对象,采用适当的评价战略。 2.2计量方法 计量方法可以把复杂现象简化为指标及相关数据,从而可以对研究活动进行数值上的比较。一般而言,有两种类型的计量方法:一是文献计量法。以出版物、出版物的引文和专利、专利的引文为对象;二是经济计量法。主要与资金的测度有关,范围包括从成本/效益分析到R D经费。 其中文献计量分析在研究评价中的作用是其他方法不能替代的,因为,对于某些组织性和结构性较强的问题,如某个国家与其他国家比较在各学科领域的研究影响力;国际合作的规模和特征;基础研究和应用研究在新技术开发中的作用;学科结构以及它们之间的相互关系,等等。尽管“学科同行”能根据自己的专长对它们进行定性评判,但是,这些评判一般都是零散的,而组织性和结构性较强的问题需要从整体上进行评价,特别是对于交叉学科研究以及具有特殊社会和经济目标的研究,经验证明,同行不能对它们做出较圆满的评判。而且,现代科学发展迅速,新的特征不断涌现,即使是科学家,也不能清楚地阐明科学研究的 资源和其他形式的馆藏资源。在成员馆之间实施公共检索、馆际互借、文献传递、联机合作编目,特别是发放大学城内各成员馆通用的图书证或读者证和复印优惠等,从而达到成员馆之间各种馆藏资源的共享,为大学城内各高校的教学和科研提供更高的文献保障水平。 (2)人力资源共享。各成员馆人力资源的积累是不同的,就专业人员而言,不仅是数量和水平层次的不同,更重要的是专业方向和特长的不同。通过联盟,使各成员馆的专业人员及其他各种人员实施互通有无,调剂使用,从而在整个联盟范围内实现人力资源的共享。 (3)信息资源共享。这里的信息资源,是指上述馆藏资源以外的,图书馆运行中各种经营管理信息如各种资源提供商信息、价格信息、读者信息、人才信息、技术信息等。这些信息资源的共享,对各成员馆自身的运行和经营管理有利。 (4)其他各种物质资源共享。尤其是馆舍和运输工具等,如举办各种学术报告、展览、联宜、学习等活动时所需馆舍的调剂使用;再如人员和物资运输时所用车辆的调剂使用等。通过联盟以实现资源共享。 2.3有利于协同发展 大学城图书馆联盟建立后,以资源共享为出发点,将各成员馆的发展纳入联盟的总体范围内,进行统一规划,协同发展。主要表现在以下几个方面: (1)馆藏建设。首先,各成员馆不要片面追求“大而全”、小而全”,在联盟的统一规划下,避免不必要的重复采购,扩大整个联盟馆藏的覆盖面,减少资金浪费;其次,对于某些价格昂贵的馆藏资源(特 别是电子资源,如具有多媒体功能的电子图书阅读器,不仅价格贵,而且产品升级快,不定型),小馆无力购买,合各成员馆之力共同购买,大馆节约了资金,小馆也获得了无力购买的资源。 (2)员工培训和继续教育。可以由联盟统一规划,多渠道组织员工开展继续教育;并集全联盟的力量,将各成员馆的员工合在一起,按不同专业方向和不同水平层次,有计划,有步骤地进行培训.不断提高员工的素质。 (3)馆舍和其他物质资源的建设。馆舍的新建、改建和扩建,在选址、规模、规划等方面,不仅要和本校的总体规划协调;而且还要和整个大学城图书馆联盟内各成员馆协同发展。除馆舍建设外,其他物质资源的建设,也可纳入联盟的统一规划之内协同发展。 2.4大学城图书馆联盟的独特优势 大学城图书馆联盟与其他的图书馆联盟相比,至少还有如下独特的优势。 (1)各高校图书馆的地理位置相近而且集中。结成联盟后,各高校师生可以更加方便地利用各成员馆的各种文献资源,有利于读者节约时间和费用。 (2)大学城内各高等院校是按整体规划建设的,其目的是为了各校的公共设施和后勤服务形成规模效应。因此,各高校图书馆的方方面面,也会随之形成规模效应,这对大学城图书馆联盟的建立和建设非常有利。 (3)我国大学城本身都是近年来的才兴起的。各高校图书馆的馆舍、各种设施和其他资源,有的刚建成不久的;有的还处在拟建或在建之中。因此大学城图书馆的联盟与其他图书馆的联盟相比,可以更具整体性、计划性和科学性。 (4)各高校图书馆在服务对象、开放时间、服务和管理方式等方面所具有的共性,使联盟更具可操作性。就服务对象而言,都以高校师生为主;就开放时间而言,都有相同的寒假、暑假和作息时间;此外在服务和管理方式也很类似。这是其他图书馆联盟所没有的独特的优势。 3大学城图书馆联盟的途径 大学城图书馆联盟建设的途径,主要包括联盟合同的订立;联盟机构的设置;联盟运行机制的建立等。对此,笔者有以下看法和建议。 3.1联盟的合同应由各高校校长订立 大学城图书馆联盟是通过订立合同创办的,但该合同不能由大学城内各高校图书馆之间订立,因为高校图书馆和公共图书馆不同,不是法人实体,没有民事行为能力,由此订立的合同没有法律效力。所以大学城图书馆联盟的合同应由各高校之间,并由各高校校长(法人代表)或受其委托的人出面依法订立。 同时,只有各高校校长统一思想,更新观念,高度重视,才能保证联盟的有效运行,因为每一个成员馆不仅仅拥有权利,还要承担义务。如每一个成员馆都是各种资源的输出馆;都要在联盟的统一规划下运行;各成员馆之间还要共担一定的风险。 3.2应设立专门的组织机构 大学城图书馆联盟是大学城内各高校的一种横向联系,需要强有力的组织形式才能达到预期效果,所以应当设立专门的组织机构。至于该机构是否法人实体应根据具体情况而定。 如有条件,最好将其办成非赢利性的有限责任公司(法人实体)。董事会由各高校校长组成,当然各高校可以根据自己的具体情况,由校长(法人代表)全权委托分管图书馆的副校长或图书馆馆长加人董事会。董事会下设执行机构,由该执行机构具体操作,并对董事会负责。须注意,该执行机构宜小不宜大,我国著名的图书馆联盟——中国高等教育文献保障系统(简称CALLS)的专职人员也只有9名。大学城图书馆联盟机构的专职人员应由各种专业人员担任,尤其是首席执行官,应由专业经理人担任。 其实,设立非法人实体的专门机构也不错。当然,有时会不大方便,如每一次集团采购合同的订立,都要由各校盖章签字。 3.3应建立行之有效的运行机制 要使大学城图书馆联盟获得预期的效果,还应建立一整套行之有效的运行机制。首先是制度,要制定切实可行的管理制度,按制度办事,联盟才能有效的运行;其次是流程,特别是要制定各种科学的操作规程,并要严格执行。严格按规程操作很重要,CALLS联机编目,约有90%的重复记录是由于人为原因造成的。第三是标准化,由联盟组织各方面的力量制定统一的标准,或选用同一标准,以供联盟和各成员馆共同执行。 科研成果论文:论高职院校开展科研成果评价的意义 摘要 科研成果评价是科研管理的重要环节,高职院校教师科研成果评价有效性如何,是充分发挥评价导向作用和激励作用的关键。通过创新科研管理的手段与方法,构建导向机制的评价体系,净化当前浮澡的学术风气,营造和谐的科研环境。通过建立产学研合作教育体系,加强成果的推广应用,来提高社会形象,服务经济建设,增强高职院校科研竞争力。 关键词 高职院校;科研成果;评价意义 高职院校应通过科学研究、技术开发、科技成果转化来服务于社会经济,促进地方经济发展。高职学院科研工作由其办学定位及层次所决定,其成果评价不能照搬普通高校的做法。现在一些高职院校无论是在院级课题还是省级立项课题的研究中,应用型的课题大多是以论文的形式结题,有些虽说能做出“样品”或“模型”,但社会是否需要?有无开发应用前景?能否产生社会效益和经济效益?急需建立一套完善的成果评价体系,不然投入巨额资金的研究课题,最终只能发表几篇档次并不高的论文或只能做出仅能成为教学模具的“成果”,那“产学研”功能就无法实现。因此,迫切需要在高职院校构建教师科研成果评价体系。 1 创新评价体系,形成导向机制 美国教育家斯塔费尔比姆认为:“评价最重要的意图不是为了证明,而是为了改进。”开展科研成果评价是为了更好地引导广大教师开展科学研究,并从中发现问题、找出不足,以不断获得完善和发展。科学合理的科研成果评价体系,对整合高职院校的科研资源、促进科研发展有着巨大的推动力,从而使高职院校整体科研实力得到提升。 建立教师科研成果评价指标体系是科研目标的具体化。从某种意义上说,构建以质量为核心的科研成果评价体系,对高职院校科学研究工作健康有序地开展起着积极地推动与导向作用。一方面使全体教师明白质量要求与标准,另一方面通过依据评价指标制定相应的考核标准和激励政策,使教师知道应朝什么方向努力,从而引导教师的科研行为,形成目标导向作用。高职学院应根据自身的办学定位及科研定位,来决定各专业、学科和应用技术的推广应用项目的研究,各专业的教师应明确自己的研究方向,对非专业范畴内的非学术性论文不能计算科研业绩,以防止不讲质量的急功近利倾向, 避免制造过多的学术泡沫,节约有限的科研经费。 2 净化学术风气,营造和谐环境 国家科学技术部、教育部等联合下发的《关于改进科学技术评价工作的决定》中指出:“科学技术评价应该有利于营造宽松的创新环境,激励科技工作者勇于从事原始性创新研究。”在高职院校开展科研成果评价,应当看其在本研究领域的实际创新和贡献,而不应简单地看其发表的论文数量;应看其在“产学研”中的社会效益和经济效益,而不是只看他的文字材料;应看其所在系部科研团队的整体协作能力,而不是看一两个人的“单打独斗”。 客观的科研评价指标是一堆量化了的规章,特别是在学术论文、科研成果、科研项目、科研奖励、发明专利等等都能建立数学模型来量化,它在约束与规范个体或集体科研工作任务的同时,还能够提供一种无人为因素或较少人为因素干扰的客观标准,为教师的职称评定、科研能手评定、专业带头人等荣誉的评定提供较为客观的依据。量化了的评价指标体系,其考核的核心是质量与实绩,关键是公平竞争,这种公平的考核能保证优秀的年轻教师有机会进入专业带头人、青年骨干教师队伍,使广大的青年教师感到有盼头、有劲头、有奔头,有利于引进和留住人才,有利于教师队伍特别是年轻骨干教师的稳定,更有利于那些热爱研究的人员可专心搞科研。 3 合理考核教师,构建激励机制 马克思对动力源泉最精辟的概括:“人们奋斗所争取的一切都同他的利益有关,每一个具体的现实的人,都有其自身的需要,并且总是在为满足需要而坚持不懈地努力。”华中师大张燮教授指出:“人的工作动力包括三个方面:内在动力、外界压力和目标吸引力。”科研奖励政策的实施主要是依靠科研评价指标体系的设立。目前,存在着急功近利、学术浮躁、甚至学术腐败,这些归根到底都是学术奖励制度与科研评价体系存在严重缺陷或弊端所造成。事实上,客观科学的科研评价指标体系,直接影响到教师的科研热情和发明创造潜能的激发,不仅能够吸引人才,更能够稳定人才,能够激发人才潜能高水平的发挥。反之,在科研成果数量大幅提升的同时,会出现科研水平滑坡、科研道德有所沦丧的情况。 高职院校教师承担着教学、科研双重任务,进行科研业绩评价,必须考虑学校定位和教师实际,科学、合理地处理好教学与科研的关系,使教学工作业绩和科研工作业绩可以相互比较和换算。避免采用同一标准评价所有科研工作的“一刀切”式的方法,达到质量和数量相统一、教学和科研相统一,真实地反映出教师的科研业绩。科研量化考核的结果与教师的职称评聘、岗位津贴、奖励惩处等紧密挂钩,通过量化考核,人人都知道自己的优势和差距,明确今后努力奋斗的方向。通过科研业绩评价,教师的阶段性科研劳动业绩得到认定,同时按照考评结果实施奖惩措施,能激励科技人员更加努力工作。 4 完善管理制度,实现规范管理 教育部社科委委员、山东大学教授曾繁仁指出:“学术评价体系的建立是学术管理工作走向科学化与正规化的标志之一。事实证明,一种科学的评价体系的建立必将对学者和学术工作产生极大的激励作用,对于学术的发展与创新产生重要的推动作用。”高校科研管理是一个复杂的系统工程,同时又是一个动态的过程,具有较大的灵活性。经过相关调查,目前在高职院校对教师科研成果质量进行评价的管理制度很少见,通过研究探索以质量考核为主体的绩效评价体系,能够使科研管理部门明确学院科研业绩的状态,有利于科技资源的利用率和功能发挥,同时也为科研决策提供依据,使科研管理从粗放型的成果统计管理向规范的科研绩效化管理转变。同时,对从事自然科学与哲学社会科学的成果实行不同的考核办法,使科研业绩考评更符合科学研究的规律。 5 提高社会形象,服务经济建设 湖南省委书记张春贤指出:“支持高校和科研院所建立技术转移中心,把应用研究放到重要位置,主动参与创新项目,加强与企业合作。要创新产学研结合模式,提升产学研结合层次和水平,积极构建网络化产学研结合体系,为企业提供更为有力的系统支持。”工学结合、校企合作是高职教育健康发展的成功经验,是今后加强内涵建设的核心内容。高职院校应通过开展“产学研”合作教育改革实践,积极参与企业技术服务活动,为企业解决生产第一线常出现的技术问题,这样既锻炼了教师队伍,提高了教师和学生的动手操作能力,又能更新了教学内容,使教学与生产紧密结合,将课堂搬到了社会。科研课题研究要与行业企业紧密结合起来,将“产学研”的一系列科研成果向公众媒体展示,向社会展现高职院校的科研实力,突出应用型研究和技术开发型研究这个重点,面向生产实践第一线,注重从社会中最热门、最需要的技术、工艺中找项目,使科研来源于地方、服务于地方、受益于地方,成为地方科技创新的助推基地。通过提升高职院校的科研实力,来改变社会、家长、学生、用人单位对高职院校的看法,最终达到提高高职院校的社会声誉与地位之目的。
教育技术应用论文:简述非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用 论文关键词:教育技术;非正式学习;显性知识;隐性知识 论文摘要:主要探讨非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用,以网络环境下基于问题的学习这种方式来实现,并提出非正式学习的实施模式以及非正式学习实施与促进的几点意见。 信息化的教育现状对教师的专业能力提出新的、更高的要求,除了要掌握坚实的专业知识,还有更多专业技能。教师的教育技术能力就是其中最具有代表性的一种,包含大量显性知识和隐性知识,比如广博的教育学知识、娴熟的教学技能、教师的自我反思和自我学习能力等。提高教师教育技术能力,已成为时代对教师提出的基本要求。 中小学教师教育技术培训的最终目的就是为了提高教师的教育技术能力。教师教育技术能力的提高是一个持续不断、逐渐深化的过程,是一个发展的概念。所以,培训只是为教师提供一个引子,要想真正达到最终目标,培训之后的后续工作才是中小学教师教育技术培训的重点内容。在这种情况下,与正规的学校教育或持续教育相对应的一种非正式学习(Informal Learning)在其中扮演了非常重要的角色。本文主要讨论的就是网络环境下基于问题的学习(WPBL)在这种非正式学习中的应用。 1非正式学习 著名的教育学家杜威曾提出“教育即生活”“学校即社会”“从做中学”的教育理念,也就是说,个人接受教育的过程就是他在社会生活逐渐习得的。这与非正式学习的思想如出一辙。所谓非正式学习是相对于正规学校教育或继续教育而言的,是指在非正式学习时间和场所发生的、通过非教学性质的社会交往来传递和渗透知识,如打球、读书、聚会等。研究表明,非正式学习广泛地存在着,笔者认为这种获取知识的途径是一种非教学性质的社会交往,它满足了大部分学习需要,达到个体在工作中学习需要的70%左右。 2非正式学习的实现模式——WPBL 非正式学习的实现形式是多样化的,不同的实现形式具有不同的优势和特点,这里的WPBL应属于一种网络学习形式。下面在传统的PBL实现模式的基础之上,探讨一下如何将这种网络环境下的基于问题的学习方式应用于一种非正式学习当中去。 2.1创设问题情境 在基于问题的学习中,问题情境是学习得以顺利进行的关键性因素,所以,在问题情境创设的过程中有2个重要的指标:1)问题应当难度适中,不能太难,也不能太容易;2)问题应当基于真实的情境,即都是复杂的、结构不良的。 2.2组织学习小组 在基于问题的学习中,要解决好一个创设好的问题通常需要学习者之间的相互合作,小组学习是PBL主要的学习形式。分组有2种途径,一种是依据学习者的学习风格、认知水平进行分组,一种依据学习者的兴趣、爱好进行分组。本文涉及的分组应该属于后者。在小组学习中小组成员的个数影响小组学习的学习效果,通常情况下小组成员最好在5~7名之间。在确定分组之后,要选取1名小组长,以便后面的学习能够顺利进行。 2.3小组学习 小组学习过程中,首先小组成员要在小组长的领导下对问题情境进行讨论,找到问题中隐含的信息、概念以及解决问题的初步计划和假设,确定小组的学习目标和每个成员自己的学习目标。其次,小组成员按照自己的计划进行自主学习。在这一阶段的学习中,小组成员可以随时将自己的学习进度、遇到的问题到平台上,供其他小组成员借鉴和学习。 2.4组内汇报及讨论 在小组学习过程中,小组内部需要及时总结,定期讨论。总结讨论的目的有2个:1)为了相互之问进行信息的分析和评价,获取有价值的信息,剔除虚假无用的信息,提高学习效率;2)通过讨论,重新审视自己的学习思路,以便及时作出调整。这一过程中,小组成员可以调整、修改、细化学习目标,安排下一步学习计划,直到最终完成学习目标。 2.5总结评价 这是PBL模式的最后一个阶段,整个学习过程进行到此处,问题已经基本得到解决,每个学习者不仅仅得到问题的答案,更重要的是提高了自己发现问题、解决问题的能力。通过最后的总结与评价,对自己的学习行为进行反思,激发和支持学习者的高水平思维。 3非正式学习的实施与促进 传统意义上,WPBL是以学习者为中心、教师为主导的学习。当WPBL作为非正式学习的一种实现模式,它就具备了更多非正式学习的特点:1)自发自愿的个性化学习,没有学习场所、学习内容、学习时间的限制;2)有时可以有明确的学习目标,有时则纯属偶然事件;3)探究的氛围,自我发展的需求,对话交流,知识共享,反馈,问题解决,这些都是非正式学习得以实现的重要条件。 根据上述特点,为了确保WPBL的实施和提高学习效率,对教育技术培训的组织者提出2点建议。 1)加强组织引导力度。虽然非正式学习是自发性的、灵活的学习方式,但必要的组织引导是不可或缺的。 2)为WPBL的实施提供支持服务系统。在远程教育中,学习支持服务系统可以为远程学习提供有力的支撑,在教育技术能力培养过程中完全可以借鉴。为教师教育技术能力培养提供有效的支持服务系统,是学习能够顺利进行的重要保障。 教育技术应用论文:浅析现代信息技术和教育技术应用与实践研究 论文关键词:现代信息 技术教育 实践 研究 应用 论文摘要:中国电化教育莫基人之一、西北师范大学教授南国农甘在“祈时期教育技术发展前沿问趁高层论坛”做了“关注学科前沿,寻求发展新路”的主题报告,报告提出,构建主义学习理论主张“以学习为中心”,强调发现法毕习,改除旧教育的异端,破除三中..;教师中.召、课本中心、课堂中心)带来了的积极的形响。然而,它也带来了另一下‘三中心”,即学习中心、生活中心,能力中心。在这样一个科学发证的霄景下,得建立一套县有我院特色的、适合的、料学的现代信息技术与教育技术理论体系尤为重要。 伴随我国教育技术发展及国家教育改革的深入,人们在步入信息时代的同时,“现代教育技术”这一概念应运而生,伴随信息技术的发展,“现代教育技术”这一概念被广泛的应用于教育教学中。现代教育技术的产生和发展,在教育史上引发的不仅是教育手段和教育方法的变革,而且是教育思想、教育观念等一系列内容的历史性变革,但现今对“现代教育技术”内涵的表述及理解仍不尽完善。在知识经济条件下,教育作为知识活动的主要领域,需要专业化的师资队伍来保证教育质量;教育技术的发展使得教育技术能力成为当前专业化教师必备的技能之一。教师对技术的应用,曼迪纳契和可兰认为分为四个阶段:挣扎阶段,在技术面前挣扎,被各种问题所困扰;掌握阶段,教师学会了应付的策略,提高了技术能力,对新的课堂结构和新的交互形式也有了经验和信心。冲击阶段,不再对技术心存畏俱了,出现了新的教学关系和结构。创新阶段,将技术整合到教学活动中,由此,课程和学习活动被重新组织,学习环境也被改变了。 现代教育技术以现代信息技米(计算机技术、多媒体技术、网络技术、数字音像技术、卫星广播技术、虚拟现实技术、人工智能技术等)的开发、应用为核心,但不是只把现代信息技术作为应用研究的对象,而忽视或抛弃了对传统媒体(黑板、挂图、标本、模型)的应用与开发的研究。现代教育技术是以一切教与学资源(包括传统煤体和现代信息技术)为研究对象的。“技术”的涵义是指有形的物化技术和无形的智能技术的总和。教育技术不仅包括视听媒体、计算机、网络等硬件及其软件,还包括设计、开发、应用、管理和评价学习资源和过程的一切方法和理论。所以说“运用现代教育技术”是指运用现代媒体进行教学,也指运用系统方法设计课堂教学过程、开发教学策略、构建教学模式等等。现代教育技术必须紧紧围绕素质教育这个中心。我国当前的教育改革绝不仅仅是教育内容和手段的改革,它是教育观念和教育模式的根本变革。现代教育技术若要实现优化教与学的最终目标,就必须以培养学生的创新精神和实践能力为重心,探索构建“创造教育”的新模式。我们对“教”的改革是改变教师在课堂中的主宰地位,变教师对学生的直接灌输为“学生进行意义建构,教师进行指导和促进”的学习过程,而不是抛弃它。除了加强现代信息技术和教育技术的理论研究,构建科学的理论体系以外,加强研究方法的研究与应用至关重要。我们还应该关注有效教学的现代信息技术和教育技术应用创新,数字校园与学习环境建设,未来课堂辅助教学之工具,教与学的最终效果不是取决于技术的高低,关键是合理的教学设计、适当的教学方法、有效的组织、内容与资源的合理安排、师生的互动以及现代信J急技术和教育技术运用的巧妙结合。促进学生主动学习,创造合理、生动的情景。现代教育技术是一个具有特定意义的概念,既然现代教育技术被提出,并被应用于教育教学,就应该被予以深刻的含义、准确的定位和充分的理解,而且在信息技术环境下,现代教育技术不仅吸纳了全新的现代教育思想和现代教育教学理念,在对现代教育技术的学习理论描述中添加了“建构主义学习理论”。广大的教育工作者正在利用信息技术构造一个更网络化、数字化和智能化的现代教学环境,现代教学平台将在信息技术环境中架起,届时,所有的教育教学资源将得到沟通,并会酝酿出新兴的教育教学规律。因而,在信息技术环境下,广大教育工作者不仅要掌握现代的信息技米手段,丰富自身的信息素养,还要用全新的教育教学观念和理论来重新审视自身的现代教育技术观念,在此基础上,我提出了对“现代教育技术”内涵的重新理解。 教育模式的改革是我国教育改革的核心,培养创新型人才是我国教育改革的目标之一,运用新的教育教学理论指导教育教学,发展新型的教育教学模式,从而使教育技术的研究领域不断扩大,教育技术的研究对象不断升级。教育技术已经摆脱了传统的单纯的以“学”为中心或以“教”为中心的片面的教学设计观念,“教学一体”即双主模式已经在教育教学中发挥重要作用,而这一重大变革正是现代教育技术这个教育改革制高点引领的结果。不同于教育技术,“现代之教育技术”综合了多种教学理论和学习理论(建构主义学习理论、客观主义等等),强调了学习的意义建构过程,强调了学习的意义活动过程,强调了学习必须处于真实的情境中,加上传播学理论作为现代教育技术的信息论基础,为了促进和改善人类学习的质量,“现代之教育技术”紧密与教育传播学结合,发展多媒体交互式视听传播技术,运用系统方法为指导全面分析教育教学过程的各个要素及其环境之间的联系,进行课程开发与教学设计,建立相关的策略方案来解决教育教学过程中的问题,试行解决的方案并对试行结果进行修改,从而使教学过程顺利进行,达到最优化的教学效果。教学过程实质上是信息的产生、选择、存储、传输、转换、分配的过程,而信息技术正是指用上述一系列过程的各种先进技术,包括电子技术、多媒体技术、计算机网络技术等等,现代教育媒体被引人教育领域,大大提高了信息处理即教学效率。 在信息技术环境下,教育媒体要由仅仅作为教师演示和讲解用的辅助工具转变为指导学生学习和交流的认知工具和情感激励工具。煤体不应是传递教学刺激的载体,更重要的是教师创设情景、激发和维持学生动机、引导学生、帮助学生探索知识、延伸自己潜能的工具,即体现了现代教育技术在教育教学中的四类用途:指导、探索、应用和交流。 教育技术应用论文:应用现代教育技术 全面提高教师素质 [内容摘要] 本文介绍了我校在开展应用现代教育技术活动中,对做好教师培训工作的探索和实践;既充分地肯定了成绩,又找出了不足,最后提出了下一阶段工作努力的方向。 [关键词] 现代教育技术 教师培训 我校于98年12月进行全国电化实验研究课题《应用现代教育技术 全面提高学生素质》的课题研究,研究项目的主要内容和目标是: 1、探讨利用现代化教育技术促进实施素质教育主渠道-课堂教学的结构模式的优化,方法的改革,提高课堂教学效益; 2、优化学生学习资源,研究现代教育技术与促进学生思想品德、文化科学、生理心理、审美等多种素质形式提高之间的联系,提高学校育人水平; 3、研究制作符合素质教育要求的CAI课件,满足教学需要; 4、建立一支具有现代教育思想,掌握现代教学技术的师资队伍,提高新一代教师的教学水平; 5、建立网络系统,加强与全国名校的联系与合作、交流、实现资源共享。 以下对课题4,就本校工作进行回顾和探讨。 教师是实施上述内容的主体,转变教师的观念,提高教师应用多媒体现代化教学手段,改善教师的知识结构,提高他们进行教育加工的能力,是我校师资队伍建设中的一项重要工作。我们以全体教师为目标,骨干中青年教师为重点,掌握现代教育手段为内容的岗位培训,取得了一定的成效。 一、课题的实施 1、学习与准备阶段 我校重视现代教学理论的学习,下发了《现代教育技术》(全国中小学继续教育公共必修课教材)和多篇的有关现代教育技术理论的学习材料,提高了教师们的思想认识和理论水平。学校领导重视现代教育技术的应用,亲自参加全国和省的电教培训及会议,多次带领电教教师赴广东、上海、及本省的厦门、晋江、南安等地的兄弟学校参观学习,并派出电教、数学、物理、化学、英语、语文等多个学科的教师参加省内外组织的多媒体教学软件学习班,形成了小规模的骨干青年教师队伍。98年10月,学校新建了多媒体综合教室,配有多媒体计算机、液晶投影仪、实物展示台、VCD红外同步听力系统等电教器材;电子备课室配有5台实达电脑、扫描仪、打印机、数码相机、光盘刻录机等器材,基本能满足教师制作课件的要求。又于99年配置 了62台联想双子恒星电脑的网络教室,学校还制定了奖励政策,资助教师购买电脑,为培训教师和提高教师的现代化教育水平创造了良好的条件。 2、实践阶段 教师的培训采用分期培训、个别辅导和用教学光盘软件自学的三种形式。96~98年,我校先后组织了四期的青年教师计算机培训班,培训的内容有"计算机基础知识"、"DOS操作系统"、"WPS文字处理系统"、"Foxbase 数据库"、"Windows 95 操作系统"等。并组织教师参加全国计算机一级B等级考试,有90人通过考试,其中获优秀的教师有45%。随着多媒体综合教室的建成,我们编写了多媒体综合教室使用指南和开设了多媒体综合教室如何使用的讲座,培养了一大批使用多媒体教学的青年骨干教师。 2000年的5~6月份,我们利用双休日和晚上的时间,在培训青年教师的基础上,对全校教职工进行三期的初级班和高级班的计算机培训,高级班培训的内容为"Authorware5.0多媒体工具软件"和"Photoshop5.0图象处理软件";初级班培训的内容为"Windows 98操作系统"、"Wps2000文字处理系统"、"Powerpoint 幻灯片制作";通过此次培训,我校教师80%会操作计算机,中青年教师都会用"Powerpoint "制作小课件,有30多个中青年教师会用"Authorware5.0"制作课件。2001年3~4月份,我们又举办了教师课件制作培训班,除电教组的教师讲课外,我们还邀请各学科的教师将制作小课件的经验介绍给老师,另外除分期分批进行教师培训外,我们电教组老师在完成各自的教学任务的同时,对电子备课室进行排班值日,保证电子备课室星期一至星期五对全体老师开放,教师们可随时在电子备课室 制作课件,遇有技术性的问题,值班老师都能热心地指导,极大地提高了教师制作课件的水平。某些课件,由学科教师提供脚本,与电教老师合作制作,在合作的过程中亦提高了学科教师的制作课件水平。 1999年和2000年学校先后举行了以"创新教育与现代教育技术应用"、"创新教育与启发式、讨论式教学"、"课堂教学模式优化探索"为主题的每次为期2周的公开课交流活动,共开设50多节优质课供校内外老师观摩、讨论(其中多媒体教学课有40多节)。为广大教师开辟了施展才华的广阔舞台,通过公开课交流活动,有的老师深有感触地说:通过应用多媒体技术辅助教学,使我认识到只有不断地加强自身的再学习、不断吸引新知识、新信息、才能使课堂教学具有生命力。另外,在制作课件过程中,正如有些老师所说的:课件制作过程中,要老师思考再思考,拿出好的创意,无形中对教师自身素质的提高,起着良好的促进作用。这种跨校、跨学科的大型教学观摩活动,得到了市教委领导和各县市(区)学校听课老师充分的肯定和好评,有力地促进了我校教师综合素质的提高,亦检验了我们培训教师的成效。 3、取得的成果 通过培训,各学科都有2~3名能熟练掌握多媒体技术操作,能利用素材资源库与制作平台相结合,独立开发小课件教学软件的骨干教师队伍。有60多位中青年教师能较好地应用多媒体技术进行教学,并在各级比赛中获奖,如我校的林峰老师,在2000年湖北宜昌举行的全国第二届政治思想优质课评比中,参赛的课题是高一经济常识中的《国家的宏观调控》这部分,理论性较强,学生感性认识不足,为解决这一问题,他充分运用多媒体技术,创建一个或多个的教学情境,在此情境中,师生交流、相互讨论、相互启发、较好地实现了以学生为主体,教师为主导的课堂氛围,教学效果好,取得了全国一等奖的第一名;所授的课题《国家的宏观调控》被评委会确认为模式课向全国推荐交流。数学张建梅老师和电教组邱旭华老师合作用"Authorware 软件"制作的说课课件《二面角》,在2000年南京举行的数学说课比赛中获全国一等奖;1999年徐辉老师获省物理说课一等奖。二年来,有几十位教师所制作的课件获市课件评比一、二、三等奖。其中张俊老师制作的《晶体结构》化学课件获省三等奖、市一等奖。邱旭华老师和张俊老师制用的《常用有机反应类型》化学课件获市一等奖。通过实践获得收益,并不断地总结出经验,积极地探索,我校教师共撰写了20多篇有关多媒体现代教育技术应用的论文,取得了一定的成果。 二、认识和今后的设想 我校虽然在培训教师方面取得了一定的成绩,但由于现代教育中心大楼刚刚启用,校园网也于2001年的9月10号才开通,跟其它兄弟学校还存在着一定的差距。在培训教师中也存在着一定的缺点,如对教师全员培训中,我们是以教研组为单位来分期培训,由于新老教师年龄的差距,出现了老教师听不懂,新教师又觉得教学进度太慢的情况,影响了教师学习的效果。现在,随着我校现代教学中心大楼的启用,大楼内的龙岩一中校园网、课件制作中心及教师备课室、视听阅览室、计算机网络教室、各学科多媒体综合教室等都将建成,信息点已进入每个校内教工家庭,教师在家中可共享校园网内和因特网上的资源。我们将充分利用此先进的教学设施,坚持校本培训,抓骨干带全体,分层推进的方法,继续做好教师的培训工作,不断地提高教师的综合素质,充分利用校园网做到如下几点: 1、提高教师获取使用信息的能力 继续培养全体教师使用计算机的能力,如:网上查询资料,下载文件等网上操作。做到每个教师会上网查询各种教学信息,使教师的教学活动更加丰富、新颖和富有活力。利用网络,拓宽教师的知识面,全面提高教师的科学素养,培养驾驭知识能力和创造性教学能力。 2、探索网络教学模式 随着现代科学技术特别是网络技术的日益发展,传统的课堂教学模式将面临重大改革。利用教育网络环境,让师生共同使用计算机,实现个别化教学或协作型教学,还可将"个别化"与"协作型"二者结合进来。我们将利用计算机网络,探索一种全新的教学模式,并通过网络使更为理想的交互式学习成为可能。根据网络教学模式的实验研究,对中青年教师在教育观念、教学能力、教育科研能力、知识水平等素质方面提出相应的要求。 3、培养学生创新能力 调动学生的学习积极性、主动性、创造性,充分利用校园网,鼓励学生在网上举行各种展览,办报、制作班级和个人主页等。让学生参与校园网络的建设,利用计算机制作一些的课件等等,以全面提高学生整体素质,把我校学生培养成高素质、强潜能、跨世纪的栋梁之材。 4、加强与名校的交流 我们要充分地利用互联网,加强与各地名校间,甚至是国际间的信息交流学习与合作,加快教育改革实施素质教育的步伐,共同迈进新的世纪。 教育技术应用论文:现代教育技术在学科教学中的应用 随着信息技术的飞速发展,基础教育信息化浪潮的汹涌澎湃,信息技术与课程整合的思想、理念和现代教育技术在学科教学应用中的重要意义不断的冲击着广大教育工作者。客观的说,在信息技术与课程整合的这次大讨论、实践中,广大教师尤其是一线教师不论是在思想上还是在实践中,他们的素质和技能都有了一个质的飞越。但是在现代教育技术在学科的具体教学实践过程中,笔者也发现了一些教师在认识上和实践中存在的问题。 首先是现代教育技术在学科教学应用过程中认识上的误区。 因为工作关系,我接触了许多教师,其中有许多教师的观念仍停留在表面的认识上,而不是深层次的思考。他们仍然认为不管什么课,只要在课堂上或多或少的用了信息技术的教学设备,更有甚者认为只要使用网络引用了一些网上的资料,那么这节课就与信息技术进行了整合,而不是从实际课程的具体需要出发,考虑应该应用什么样的现代教育技术手段?如何最好的发挥现代教育技术的优势?实际上这只不过是把过去的“教死书,死教书”变换了一种新的教学方式,在教学准备过程中或者在课堂上运用了一些现代的教学手段而已。 专家强调,1信息技术与课程的整合,不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教学的演示工具,而是要实现信息技术与学科教学之间的“融合”。它的本质是在先进的教育思想、教育理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具及丰富的教学环境的创设工具,并将这些工具全面地应用到各学科的教学过程中,使各种教学资源、各个教学要素和教学环节经过整理、组合,相互融合,从而过达到培养学生创新精神与实践能力的目标。 其次过分的强调和夸大了现代教育技术,而忽视了课程本身。 还有一些教师,在上课的过程中,不管是什么课,也不考虑课程本身的具体知识点和内容,都要牵强附会的运用现代教育技术这种教学手段进行教学。听完他的课以后,给学生和我们这些听课教师的感觉,好像这是一堂信息课。还有的课更好像是学生在自学,教师在课堂上扮演的角色只是一个各种现代教育设备的操作者。因为他把这节课所有的内容、知识点都做成了多媒体课件,整堂课中学生和我们只看到了他如何操作那些教学设备,对教学内容基本上没有进行什么讲解。这样的课从何而谈教学艺术,从何而谈激发学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性?更有的教师把自己的教学课件做的过于富有艺术性和欣赏性了,而他要讲的是一堂化学、物理或其它课程的实验课,一方面,这些课件脱离了科学知识的严谨性和真实性,另一方面,这些课件做的太过于华丽,分散了学生对学科本身知识点的注意力。 专家强调,信息技术与学科教学之间的整合应突出“人”的地位,实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实之间的融合,通过以计算机为核心的信息技术与学科课程之间有机的整合,确实达到优化教育、教学过程的目的,并且在教学过程中真正激发学生的主动性与创造性,从而为学生创新能力和信息能力的培养营造最理想的教育教学环境。 最后,在现代教育技术在学科教学的具体应用过程中,教师在教育技术设备操作技能上的欠缺。 有一次我在中小学听课,教师讲的非常精彩,现代教育技术设备运用的也是恰到好处,相得益彰,学生的学习热情被完全的激发了出来,不管是学生还是老师都不知不觉的被深深的打动,陶醉在这种学习气氛中,可是突然,那位教师不小心的碰了一下鼠标,他的课件马上进入了下一个内容。然后那位教师赶紧又切换到前一个章节,手忙脚乱的忙了半天最后总算是找到了前面的内容,学生们也一个个的跟着看了好几分钟,当老师再讲解的时候,刚才的学习气氛已荡然无存,无论是老师还是学生都再也找不到刚才的那种全身心投入感觉。 现代教育技术的发展将学科教学引入了整合的时代,现代教育技术的发展同样也促进了教师专业的发展。所以要想使用现代教育技术手段上好每一节课,首先我们教师本身必须掌握基本的现代教育技术与课程整合的方法与技能,具有信息化环境中教与学的新观念,才能适应现代教育技术与课程整合的实际需要,把现代教育技术与学科课程很好地组合起来以达到教学效果的最优化。在现代教育技术与课程整合的过程中,教师必须终身加强专业训练,习得专业技能,提高从教素质,关注自身的信息素养和学习能力,不断提高自身的信息技术技能水平,从而使我们始终具有较高的运用现代教育技术的能力,这样才能在教学中灵活运用现代教育技术,提高教育教学质量,促进学生的全面发展,最终达到培养创新型人才的目的。 总之,现代教育技术与学科整合的过程强调的是“以人为本”、“一切为了每一位学生的发展”。其根本目标是培养学生的自我生存能力、实践能力、解决问题能力和创新能力,最终实现面向时展的创新人才的培养。在学科教学与现代教育技术进行整合的过程中,我们必须对教材和学生事先进行深入的研究和思考,在有限的物质基础上,充分利用现有的信息资源,发挥设备的最大潜力,结合本学科的特点,结合学生的特点,利用以现代教育技术与学科课程加以有机整合,从而优化教育、教学过程,对学生实施高质量和高效率的教育。 现代教育技术与学科之间的整合,我们必须从有机的教学系统来考虑,不能任意夸大或者忽视其中任一因素的作用,否则就可能阻碍教育信息化的发展进度,偏离现代教育技术与课程整合实施过程中的正确方向。 教育技术应用论文:现代教育技术在地方医学院校药学教育中应用的研究与实践 随着科学技术的迅速发展,人类积累的知识量越来越多,知识更新的速度也越来越快,促使教学手段的不断更新。多媒体教学以其课堂信息量大、题材丰富形象、形式活泼多样等特点,在地方医学院校得到了广泛的普及。药学学科中大部分主干课程内容繁多,仪器结构复杂,原理抽象,涉及应用面广,如有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学、药物化学、生药学、药物分析、药理学等课程,使得课程的学习变得困难,也为教学工作提出了更高要求。多媒体和网络技术的运用有着其它教学手段所无法比拟的优势,突破了传统的教学手段和教学思想,使教学更加灵活、有效和充满吸引力。因此,如何使多媒体技术在网络环境下更好地为现代药学教育服务,是当今药学教育改革的方向之一,本文试图通过理论和实践来探索基于现代教育技术的药学教育教学的模式。 1 现代多媒体技术在药学教学中运用的特点 教育手段现代化的有效性,是教师探索课堂教育方法、手段的方向。要在40min的课堂教学中提高教学的效益,进行高密度、高容量的教学,多媒体的应用势在必行。 1.1 多媒体教学的优点 1.1.1 提高学生思维能力,增强教学效果 药学教学需要立体形象思维,而多媒体在信息处理方面是极为丰富的,能把多种信息的不同表现形式通过声音、图形、动画、视频、文本同时展示于学生面前,使学生能从中体验形象与抽象的关系,这非常符合药学教学的需要。多媒体课件的应用,代替了一幅幅粗糙的挂图和一具具笨重的模具,其多变的画面、生动的形式、丰富的内容、图文并茂的表达方式,有利于学生思维的发展,大大提高了教学效果。 例如,在《药理学》中讲解治疗高血压药物的作用机制时,通过图片动画展示有的药物作用于血管,通过扩张血管降压,有的药物作用于肾脏,通过利尿降压,还有的作用于血管紧张素等等,这样的图片动画,使药物作用的部位形象化,作用机制也更具条理性,同学观看时,再结合教师课题讲解,使学生的认识从抽象一具体一抽象的过程中达到对知识的深刻理解。 1.1.2 提高学生学习的主动性和兴趣,提高课堂教学效率 多媒体教学提供比课本更丰富的形式多样的多媒体素材,使原先抽象的不容易理解的内容通过多媒体形式生动、形象具体的表现出来,使学生一看就懂,一看就通,如《仪器分析》课程中,在讲解高效液相色谱仪时,通过网上找到的流程图动画或制作虚拟实验室软件,不仅清楚地展现了样品进入色谱柱是如何被吸附、洗脱、分离的,而且展现了仪器使用的操作过程及注意事项,课件直观又易懂,还能挖掘出学生的思维能力,教师授课轻松,培养学生学习兴趣,激发学习主动性,提高课堂教学效率。 1.1.3 交互性强,提高学生的学习能力 多媒体教学具有交互性,学生主动地介人到教学活动中来,学生在学习中可以根据自己的能力和兴趣去自由选择学习内容,自行调整学习进度,自我选择适合自己的不同难度的教程,变过去单向被动的接受学习为双向主动的学习。多媒体课件可应用于学生的复习和自学,其良好的界面、良好的交互性,可实现教育的个体化。学生可选择学习内容,对于没有掌握的内容,可反复演示;对于新的内容,便于学生自学。如在课件中增加测试内容,在一个章节学习结束后,还可通过测试了解学生对所学知识的掌握程度。可使教学从灌输变为主动学习,从而有效地发挥主观能动性,提高学生的学习能力。 1.1.4 对药学实践课程示教的补充 药学是一门实践性很强的学科,我校药学专业的学生必须掌握药学的基本操作技能。然而往往由于实验经费不足、仪器配备不够等客观条件制约,无法让每一位同学亲自动手操作,特别是分析仪器的操作,对操作人员的掌握能力要求较高,造成理论与实践脱节。多媒体技术的应用,可以在一定程度上作有益补充。通过建立各种药用植物形态、药用植物微观结构图像库,建立虚拟实验室,学生随时可以学习,在学生实习前的培训时,可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。 2 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效 药学学科教学设置包括药学基础学科和药学专业学科,这些学科课程特点是:理论知识涉及的化学专业、药学专业知识面较多,课程内容繁多,实践性强,课时有限,诸如有机化学、分析化学、药物化学、生药学、药物分析等。传统的教学方法使得学生们在学习过程中,感觉难以理解和掌握,特别是学习植物形态、分类知识、植物解剖部分的知识,药物的化学结构及构效关系理论,仪器结构及原理时感觉非常抽象,很难接受。因此学习的积极性受到了一定的挫伤,大部分学生仅仅是为了应付期末的考试,主动学习、自觉学习的很少。为了适应药学学科的不断发展和药学教育改革的需要,我们从2002年开始,将多媒体及网络技术引入到药学学科教学改革中,如药学相关课程的授课课件、实践教学及实习基地建设等,有目的、有计划地进行了一些尝试,经历5年多教学实践,摸索了一定的教学经验,取得了一定的成效,主要表现在以下几个方面。 2.1 多媒体课件的设计 2.1.1 基础化学课件的设计 在基础化学的教学中,常有原子结构和分子结构的教学,如有机化学的教学,传统的教学模式介绍s、p、d原子轨道和杂化分子轨道的模型时,通常采用挂图、模型在课堂上作演示,由于挂图不能长久使用,若不能及时更换也将影响教学效果;而现在理论课大多在大教室授课,模型相对较小,演示时大部分学生看得不清楚,影响教学效果,给学生的学习带来了较大的困难。将多媒体技术运用于基础化学教学,极大地改变了传统的教学模式,我们运用cs chemoffice制作了s、p、d原子轨道的三维模型、部分杂化分子轨道的三维模型等,学生不仅可以清楚地看到原子、分子轨道的三维模型,还能从各个角度观看原子、分子轨道的动态三维模型,从而使原子及分子结构的教学变得直观、生动、有趣。药学院有机化学课件制作获广西多媒体课件大赛三等奖。 2.1.2 开发设计虚拟实验室 利用多媒体开发设计语言vb及动画制作工具flash mx开发设计分析天平、气相色谱、高效液相色谱的虚拟实验系统应用软件,可用于教学、演示、练习及实验考核。这些软件与传统的实验方式最显著的区别在于它具有极强的交互性、自适应性及集成性。它的交互性创造了一个人性化的实验环境,使学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习和操作,从而极大地提高了学习兴趣。自适应性打破了时间、空间上的限制,只要在一台计算机上通过校园网就可以自如地去学习与操作,无须担心因操作失误而损坏仪器。它的集成性是使教、学、自测和考核等功能融为一体,获得事半功倍的功效。学生通过“错误查询”按钮,可及时发现操作错误,以便纠正。我们自2004级药学本科起用于实验教学中,深受师生的欢迎,大大提高了实验的教学效果和教学质量。 2.1.3 建立多媒体实验教学平台 在此基础上,开展药剂学、生药学等实验人机互动实验教学平台,编制了cai课件,建立了多媒体实验教学系统,保证在实验教学过程中实验教师的示范手法、实验手段、实验过程及结果观察等通过屏幕实时展示,并可根据学生的实验需要反复播放,使复杂的实验仪器原理、操作步骤简单化、图像化、形象化;结合动画制作生产工艺流程、设备流程和设备结构原理,较好地再现了药品生产的过程。 2.2 模拟实习前的岗前培训,提高药学专业学生专题实习的质量 到目前为止,我们与广西、广东、北京、湖南、湖北等地的近60家科研机构、制药企业、医疗机构、医药公司建立了学生实习联系,并在33所区内外的实习点挂牌,建立了稳固的实习联系。针对实习单位的需求,为了让学生更好地了解实习单位的工作流程、操作技术及技能、管理规定等内容,我们在制订2011届药学本科学生的培养方案中加大了见习时间,增大学生对实习单位的直观认识,提高学生的实习效果。如学生到制药企业实习前,结合企业机器检修和上新设备时,让学生进厂参观实习,同时,制作实习前的仿真软件,基本与生产的环境一致,使人一目了然,学生可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。而且,我们利用网络技术建立与加强与实习基地的联系,及时了解学生在实习过程中的表现,学生专题实习的质量及存在的问题,并及时与实习基地沟通、协调与解决,不断地调整教学计划和教学内容,适应地方经济发展对药学专业人才的需求。 2.3 设计课程教学案例,改革教学方法 我们已初步形成药学网络实践教学的平台,在教学的过程中可以根据课程实践内容的特点,选择相应的教学方法。以我校药学院药物化学课程为例,该课程按照能力划分为基础能力、应用能力和综合拓展能力三个模块,针对不同的能力模块,设计相应的学习情境,选择合适的教学法。如在基础能力模块中,重在培养学生掌握药物化学的基本操作技能,多采用实验教学法,教师与学生共同参与;在应用能力模块中,以学生为主体,教师引导学生完成专题项目任务,采用行动导向的项目教学法,提高学生的实践能力;在综合拓展能力模块中,对学生的综合能力提出更高要求,采用行动导向的协作,反思教学法。在各类能力模块中,将多媒体和网络技术充分应用于教学中,培养学生能够独立设计实验,分析问题和解决实际问题的能力。 3 建立药学专业网络教学体系 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效凸显,但多媒体教学的实践中仍存在不足之处,需要不断建设和完善。如学校多媒体设施投入不足,硬件环境需要改善;课件的设计流于形式,缺乏灵活性和多样性,教师利用多媒体进行教学的整体水平有待提高。针对以上存在的问题,我们从以下三个方面逐步完善药学专业网络教学体系。 3.1 提高多媒体课件制作的针对性、实效性和系统性 提高多媒体课件制作的针对性是指针对学生基础知识的实际水平和可接受的程度,根据教材相关章节的具体内容以及课时限定的时间确定,捕捉与识别有效资源并加以利用。例如,在《药剂学》中讲解片剂的制做过程时,我们应充分利用网络资源,查找压片机的使用功能宣传片,结合gmp车间生产片剂的全过程的模拟软件,给学生直观的感性认识,有助于学生理解药物从原料到制成成品的全过程,使书本抽象的讲解转变为实际操作,降低了学习的难度。 提高多媒体课件制作的实效性是指在多媒体教学课件制作与运用的实践中要适度、适量、适时,从科学性原则出发,对教学内容的选材、例证追求典型性和代表性。不为追求美观而违背客观事物的真实反映。在表达方法上,采用比较、分类、归纳、分解、演示和模拟仿真等科学手段来表达丰富的教学内容,提高课堂教学效率。将课件制作中常用的photoshop、adobe audition、imageready、3d studio max、softimage 3d等创作方法、技术与教师讲授有机结合,以讲授为主,多媒体教学为辅,注重师生互动,做到人机之间既要有合作,也要有分工,最大限度地调动学生的学习热情,完成教学目标。 提高多媒体课件的制作系统性是指组建学科课件资源要做好长期规划,一方面要遵循教学大纲相对稳定的基本要求,以学科知识体系为纲,搭建框架,将课程内容以模块的形式分门别类;另一方面结合学科发展前沿,从现实需求入手,由点到面,逐步完善。 3.2 加强药学类精品课程的建设 精品课程建设是“质量工程”的重要组成部分。根据《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》的要求,注重使用先进的教学方法和手段和重视教材建设是精品课程建设要重点抓好的两个方面工作。加强药学类精品课程建设时,重点在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革;安排教学内容时,要将授课、讨论、作业、实验、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体统筹考虑,充分利用现代化教育技术手段和教学方式,形成立体化的教学内容体系;重视立体化教材的建设,鼓励和推荐教师参加立体化教材的编写,加强基础课程教材、教学参考书、学习指导书、实验课教材、实践课教材、专业课程教材配套建设,加强计算机辅助教学软件、多媒体软件、电子教案、教学资源库的配套建设。目前,我们已建立了《药物化学》、《药物分析》、《药理学》、《生药学》、《分析化学》、《药剂学》、《物理化学》、《有机化学》精品课程网页,其中《生药学》和《分析化学》为广西省精品课程。我们编写出版的《大学化学实验》教材,是一本立体化教材,以应用型医药专业学生为主要对象,含化学基本技能实验、化学基本方法实验、设计实验、研究实验四个层次,其特点为“一体化、多层次”,密切结合医药专业的应用需要,精选、重整、相益而彰。该教材为形成《大学实验化学》书面教材与电子教案、电子图书、cai、试题库、网络课程、资料库等网络出版物有机配套,构建教学平台,因此获得“十一五”第一批广西高等学校优秀教材称号。 目前,我们正着手开展“药学一体化实验教学”项目,将药物合成、药物制剂、药物分析、药理学、药物动力学的实验融为一体,以扑热息痛实验为例,从扑热息痛的药物合成,扑热息痛颗粒剂的制作,到扑热息痛颗粒剂的质量检测,用药动学方法测定扑热息痛血药浓度计算口服给药的参数,最后研究扑热息痛镇痛的药理活性,使学生经历药物研发全过程。综合性、设计性实验训练提高了学生综合运用各学科知识的能力,巩固了药学基本技能,培养学生的创新思维,让学生成为学习的主角。 3.3 师资队伍的建设 师资队伍培训是实施教育信息化工程的重中之重,是否拥有大批掌握并能应用现代信息技术的教师是推动教育信息化的关键。基于现代技术的药学教育是以计算机技术为核心的信息技术,这就要求教师不仅能够将其作为辅助教学的演示工具,还要能实现信息技术与学科教学的融合。要实现这种融合,就需要对教师进行现代信息和互联网应用等多方面的培训。学校采取送出去和请进来的方式对教师分阶段、分层次进行培训,注重提高教师使用计算机的实际操作水平,培养教师自己设计制作课件的能力及网上操作能力。学校一方面对教师进行观念转变,组织教师外出参观示范课、欣赏优质课件;另一方面对全体教师进行计算机操作能力的全员培训,使每位教师都能熟练地进行单机教学。同时激励教师利用多媒体、网络技术进行备课和教学,提高教学课件的质量。在信息化教学模式下,传统的教学思维逐步转变,现代教育技术已渐渐融入教师的教学活动当中,逐步建立“以学生为中心”的教学观念。 4 结语 现代教育技术在未来的教育中必将普及,发展和完善则是我们面临的主要任务,无论在人力、技术,还是物力上都必须进一步增加投入,但现代教育技术毕竟只是教学的辅助手段,只能充分利用而不能完全依赖,只有当良好的教学基本功和丰富的现代教育技术完美结合时,教学水平才能不断提高,教学质量才能得到有效保证。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在 中医基础理论 教学中的应用 作者:王朝阳 曹继刚 张茂林 论文关键词:中医基础理论 现代教育技术 教学方法 论文摘要:《中医基础理论》是高等中医药院校中医学专业的基础课程,笔者在多年教学实践中,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式,充分调动了学生的学习兴趣,经过几年的尝试实践,有效提高了课程教学质量,教学效果良好。 《中医基础理论》是阐释和介绍中医学基本理论和基本思维方法的课程,是高等中医药院校中医学专业的基础课程,是学好中医其他各门课程的基础。由于中医理论形成于2000多年前,不仅文辞古奥,内容精深,而且使得其在认识论、方法论、思维模式与方法、概念体系等方面均具有较强的思辨性和抽象性,这就使得初学中医者常常产生畏难情绪,传统的课堂讲授教学方式较为单一,对教与学均带来一定的难度,因此应注重教学方法的优化。现代教育技术蕴涵着先进的教育理念,同时,为实现新教育观念提供了技术、方法和认知工具,支撑着新型教学模式的构建。2003年以来,笔者利用现代教育技术进行教学设计,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式: 1多媒体辅助课堂教学模式 是指通过对多媒体计算机、投影仪、大屏幕等教学媒体的综合运用,进行课堂教学的组织和运作方式的变革。其模式如图1。 多媒体技术集文字、声音、图形、影像、动画等各种信息表现形态于一体,为《中医基础理论》教学提供了一个理想的操作平台。通过教学设计,对教学内容进行集成性处理,创设由师生共享的教学情境,教学内容形象、直观、新颖,易于师生感情交流,及时反馈、引导,从而有效地提高教学效率和效果。这种教学模式既使传统教学方式的优势得以发扬,又弥补了传统教学的不足,使传统的课堂教学与现代教学媒体相辅相成、取长补短、相得益彰。2003年起,全体教师利用业余时间自制《中医基础理论》多媒体课件并应用于教学,在教学实践中及时总结经验,不断完善课件内容和使用方法,并开展了“多媒体演示与传统板书有机结合的课堂授课模式”的教学方法改革,收到很好的效果。 在《中医基础理论》教学中遇到抽象、难以理解的问题,可用多媒体课件或教学片通过多媒体投影用生动形象的动画或影像演示出来,便于同学们对所学内容的理解,并加深其印象。《中医基础理论》的各个章节都可以运用多媒体进行教学,尤其是阴阳五行、经络、六淫等章节,若充分运用多媒体,则可以通过大量图片、动画和录像将抽象难懂的教学内容具体化、形象化,这样可吸引学生的注意力,提高学生上课的兴趣,激发学生的想象力,便于引导学生多动脑、勤思考,活跃课堂气氛,不仅能加深知识的理解和记忆,还能将前后的教学内容有机地连贯起来,使学生对整个《中医基础理论》这门课程的逻辑框架有一个非常清晰的认识。 2网络远程教学模式 是指基于英特网(internet)通过网络教学平台、电子邮件、bbs等进行教学的形式,利用网络可以拓宽教学的时间和空间,开展网络教学是21世纪教学的主题。其模式如图2。 网络远程教学模式是在具备丰富网络教学资源的课堂环境中,学生在教师指导下,按照一定的学习目标,由网络获取信息,根据自己的认知水平和思维特点选择学习路径和学习方法,通过与教师、学生的交流,完成学习任务。利用学校引进的网络教学平台,2005年我们构建了《中医基础理论》网络教学平台,利用互联网开展教学:①《中医基础理论》全部教学课件及部分教学录像已应用于网络,为学生提供了多种学习途径。②《中医基础理论》教学大纲、教学方案、习题库、模拟试卷等均已上网,方便了学生学习。③建立了在线网络论坛、公开了教师电子信箱,开展了内容丰富的学术讨论,及时解答学生提出的疑难问题。这种教学模式使《中医基础理论》教学超越了传统课堂教学的局限,为学生自主学习创造了良好环境,有利于发挥学生学习的自主性,培养学生的创新能力,深受学生欢迎。 3计算机虚拟情境教学模式 是指教师根据教学的需要,建立虚拟情境,仿真现实情境的一种教学方法,使学生在一种身临其境的环境下进行学习、训练的形式。其模式如图3。 虚拟情境教学可用于真实实验无法实现或者表现不清楚的教学中,从而达到一种传统教学模式不能达到的效果,可大量应用于《中医基础理论》教学。现代计算机虚拟技术可以把舌诊、脉诊、阴虚、阳虚等中医学临床中的抽象症状和体征以形象生动的形式直观地呈现出来。对动态的过程、瞬间的症状和体征进行定格分析,使得教学摆脱了以往文字平面化叙述方式和挂图方式,学生既可以进入中医学微观世界,也可以进人中医学宏观领域,使教学内容变得具体生动。例如,对于血液循行的讲授,可制作血液循行的多媒体课件,仿真人体血液循行。过去这些内容在讲课中是非常抽象的,现在用多媒体课件或教学片、中的三维图像或视频影像来表现,这样教师讲解时会省时省力,学生学习时易于理解和掌握。虚拟情境教学最大的优势是让学生如临其境,融入其中去感受、体验现实生活。 现代教育技术为中医学教学提供了新的有效的教育手段,我们在《中医基础理论》教学过程中将多媒体辅助课堂教学、网络远程教学和计算机情境虚拟教学等多种现代教育技术和手段综合运用,构建了多元化的学习环境。利用多媒体技术,可以从图像、声音、文字、动画、视频各个方面冲击学生的视觉,强化学生的接受程度;利用网络技术,可以更好地发挥学习的随意性和主动性,有效地形成个别化教育,最终形成教育的系统化;另外,虚拟现实技术已逐渐从实验室的研究项目走向医学教学的实际应用,有着不可替代的和令人鼓舞的应用前景。教学实践显示:新型的《中医基础理论》多元化教学模式明显优于传统的课堂讲授模式,课堂气氛活跃,充分调动了学生学习的积极性,激发了学生的潜能,有效提高了《中医基础理论》课程教学质量,对于加强学生素质的培养有明显的促进作用,教学效果良好。 教育技术应用论文:浅议现代教育技术在小学数学教学中的应用 随着现代教育技术日新月异的发展,各种现代教育技术手段正逐渐被广大教师所接受和认可,并被广泛运用于各科教学中。特别是在数学教学中恰当利用现代教育技术手段不仅能弥补传统教学在情境营造、时空转换、情感渗透、思维创新等方面的不足,而且能通过提供各种声像结合、图文并茂、形象直观、动态逼真的感性材料,充分展示数学知识的形成过程和思维过程,化静为动,化抽象为具体,使学生在“知其然”的基础上“知其所以然”,显示出它得天独厚的优势。 下面就现代教育技术在小学数学教学中的应用,浅谈个人的几点认识: 一、突出现代教育技术特点,提高学生学习兴趣。 “兴趣是最好的老师。”在小学数学教学中,我们经常听到教师们抱怨:“学生情绪低落,参与课堂热情不高,课堂收效不大……”殊不知,这正是学生对于数学学习兴趣不高造成的。随着时代的不断进步,现代教育技术在课堂教学中得到了广泛的应用。现代教育技术的特点就是图、文、声、像并茂,能向学生提供形式多样、功能各异的感性材料。形象生动的动感画面,悦耳动听的音乐背景,能把学生带进宽松愉悦的学习环境,从而为课堂教学营造一种浓厚的学习氛围,以此拨动学生的心弦,荡起思维的火花,使学生以最佳状态投入学习。依靠现代教育技术,将课程体系、教学内容和教学手段,在有限的课时内形象生动地介绍给学生,有效地提高了课堂的教和学的效率,对传统的教育观念和教学方法形成了较大冲击。 二、依托现代教育技术优势,优化课堂教学设计。 优化课堂设计是提高课堂教学效率的前提。近年来,多数学校通过鼓励教师上传优秀案例、课件、教学经验谈,外出培训拷贝专家、学者的培训资料,购买教学软件、媒体资源、网络选择等方式建设了校园多媒体资源库,为通过现代教育技术优化课堂教学设计水平奠定了一定的基础。我们也利用空余时间用dreamweaver、frontpage、powerpoint等工具制作了许多教学课件,然后选择利用搜集来的图像、影音文件等资料来丰富课件内容。然而,现在的网络资源虽然非常发达,搜索引擎上随便一搜,就可以出现这样、那样许许多多的资源,但是这样多的资源不一定都是我们所需要的,而且即使是我们所需要的,也不一定适合我们的学生。因此,作为一名合格的数学老师,决不能是“拿来主义”,必须对资源进行整理和加工。 三、写好日常教学电子日记,不断提高备课效率。 多年来,我一直坚持指导、鼓励学生写数学日记,记录孩子每天的点滴积累、学习心得、一日反思,以此来再现每个孩子的成长轨迹。我鼓励学生将这些日记在校园网上,既可以锻炼学生的语言组织能力,激发学生的表现欲望、提高孩子学习的兴趣,同时也为学生成长和老师教学提供了第一手材料。同时,我自己的备课笔记也采用计算机排版,其优点是有利于在教学中随时根据实际需要增、减和更新授课内容,同时保证设计的完整性。并可以更好地满足多媒体等现代化教学手段的需要,方便制作多媒体授课课件。在打印稿排版上,可以如传统的备课本一样预留足够空间,用于对授课内容进行适当补充,并可采用不同颜色进行标记,方便课堂讲授。我的教学设计还向学生开放,使学生在上课时能将主要精力放在听课而不是记录上,提高教学效果。不仅如此,这样安排还可以适当减轻次年的备课工作量,原则上只需要根据上年的各种记录及学科的发展在计算机上适当增加或减少内容即可,提高了备课效率。 四、发挥教育技术辅助作用,提高课堂教学实效。 华东师范大学叶澜教授在“新基础教育”实验研究中将一堂好课的标准提炼成“扎实、充实、丰实、平实、真实”五个“实”,其中“充实”和“平实”所指即为有效率的课、常态下的课堂教学。在实际教学中,我们“说常态、讲效率”,但是有些重点往往不易突破,归其主要原因是学生的生活经验不丰富,观察事物不容易全面具体。因此我们要采用比较容易使学生接受的教学过程,达到知识迁移的目的。现代教育技术中,多媒体正是具备了形声、动画兼备的优点,在创设情境、营造氛围方面比其他媒体来得更直接、更有效。 例如:教学“立体图形体积”这一部分内容时,我首先让学生自己动手利用几何画板做出小学阶段接触过的几种立体图形,动画演示它们体积公式的推导过程,让学生参与制作,使其明白这些立体图形体积计算的依据,而后用电脑出 示一些形象的dreamweaver游戏练习题,例如长方体、正方体、圆柱体体积归类,即为柱体的体积,圆锥体,则为椎体,同底等高的圆柱与圆锥的关系等。学生做对了会得到电脑的夸奖:“你真棒!”同时观察到柱体的表面都变成了统一的颜色。而没有成功的学生会听到电脑的提示:“不要紧,再试一次。”多媒体的这种设置不仅使做对的学生得到了成功的喜悦,也会使做错的学生不气馁从而产生积极寻求正确答案的意识。 这些游戏型练习的设置有效激发了学生学习的兴趣,在练习结束之后,我给出提纲,一步一步引导学生梳理本课主要内容,学生兴趣盎然地讨论、总结,然后归纳,从而使枯燥的概念化为具体的形象。学生不但很容易接受,而且很快就掌握了多种形体的体积计算方法,既调动了学生的学习兴趣,又激发了学生强烈的参与意识,提高了教学实效。 教育技术应用论文:现代教育技术在高职计算机基础课堂教学的应用 [论文关键词]现代教育技术 计算机基拙 教学 [论文摘要]探讨了现代教育技术在高职计算机基拙课堂教学的应用,论述现代教育技术对计算机基拙课堂教学的 1前言 非计算机专业计算机基础教育是大学教育的重要组成部分。高职高专院校培养的是生产、建设、管理、服务第一线的高级技能型人才,更强调应用能力和实际动手能力。因此,培养学生具备较强的计算机应用能力就尤为重要。如何将现代教育技术融人计算机基础课堂教学,以提高该课程的教学质量,解决非计算机专业计算机基础教学中存在的问题,改进教学方法,提高教学效果是值得我们探讨的。 2现代教育技术的优势 计算机的发展对现代教育技术起到了巨大的推动作用,但如何将现代教育技术应用到计算机基础教育呢?现代教育技术有什么优势?现代教育技术是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法的体系。它主要包括现代媒体技术、现代媒传技术、教学系统设计技术,三方面的内容。同时,现代教育技术的优势体现如下: (1)现代教育技术改变教师的角色,教师必须提高应用现代教育技术能力。应用现代教育技术,教师可以摆脱重复性劳动,而把精力用于更有创造性的教育活动中去; (2)现代教育技术对教学媒体的改造是教育教学方式的一次重大变革。以计算机多媒体和网络为核心的电子信息通信技术的飞速发展加快了教育信息化、网络化、现代化的进程; (3)现代教育技术为教育信息化的实现提供信息传播的技术手段,使教育思想观念的转变落到实处; (4)现代教育技术的超文本功能,能实现教学信息组织表达的最优化,使过去难以实现的教学设计变为现实; (5)现代教育技术成为现代化教学重要手段,将知识型教育转变为智能型教育,使教学方法改善,学习效率和教育质量提高; (6)现代教育技术支撑下的远程教育是一种随现代通讯技术发展起来的新型教育模式。 3计算机基础课堂的现代技术运用 3.1教学内容的丰富 从教学内容看现代教育技术可以集声、文、图、像于一体,使知识信息来源丰富,且容量大,内容充实,形象生动而更具吸引力。同时积极研制cai课件,将教学内容中的文字、图表、声音、静态图象和动态图象集成在一起,采用多媒体技术在大屏幕上产生极佳的逼真效果,使教学内容更充实、更形象、更具有吸引力,可以将抽象问题形象化,教学内容动态化,大大提高了学生的学习兴趣和学习效果。 3.2教学手段的变化 从教学手段看现代教育技术的教学系统主要是指多媒体教学系统。多媒体教学系统强调以计算机为中心的多媒体群的作用。从根本上改变了传统教学中的教师、教材、学生三点一线的格局,学生面对的不再是单一枯燥无味的文字教材和一成不变的粉笔加黑板的课堂,呈现在学生面前的是图文并茂的音像教材、视听组合的多媒体教学环境和通过网络、远距离双向传输的教学系统,所有这一切使得传统教法中抽象的书本知识转化为学生易于接受的立体多元组合形式,使得教学过程与教学效果达到最优化状态。学生在整个学习过程中,充分利用学生的视觉与听觉功能,对大脑产生多重刺激作用,从而使得学习效果显著提高。 3.3教学方式的多样化 把多媒体技术与网络技术相结合,进行开放教学和协作学习学校应逐步建立新型的教学结构,将多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(internet)融入到新的教学环境中。教师可以通过进人校园网构建网络教学平台,将教学课件、电子教案、模拟习题库、学习指导、参考书目等内容上传。学生可以利用课外时间上网浏览课程相关内容,并与教师及时交流。教师可以通过网络辅导学生完成教学任务,解答疑难问题。网络教学可以改变传统教学的单一化模式,有助于学生学习积极性的调动,有效提高学习效率。 网络教学由于覆盖面广,可以实现更大范围的信息资源共享,名牌大学与一般大学的距离在缩短,学生接受优等教育和公平教育的机会增多,接受教育的方式也不再局限于课堂教育和在校教育。学习不再是接受某一学校的,某一种单一的教学方式,而是可以接受多种形式的教学方式,即学习的多元性,学生根据个人的情况,可以选择适合自己的学习方式。在符合总体教学目标的前提下,学生可以有针对性地开展学习。 4结束语 现代教育技术是教育科学与信息技术有机的融合,必须以先进的教育思想和教育理论为指导,充分发挥信息技术的优势。课件的内容要通过教育工作者的有效加工,使其融合到教育过程中,才能产生作用。因此现代教育技术的应用就显得尤为重要。 随着现代教育技术的发展,教学内容、教学方法、教学过程会不断地推陈出新,我们应该更好及更多的应用其有利的一面,克服其有弊病的地方,并加强教育工作者自身的应用先进教学手段教学的能力,只有这样才能提升教学水平,跟上时代的步伐 教育技术应用论文:系统科学方法在教育技术中的应用研究 【摘要】复杂性理论展示了新世纪科学研究的广阔全景,并为教育研究提供了新的视角和突破理论自身局限的可能性。教育技术具有系统科学方法的重要特征——最优化,这是教育技术所追求的目标。同时,教育技术具有系统科学理论中耗散结构理论的重要特征——开放,使得教育系统处于从无序向有序的动态平衡运动状态。最后,论述了阐释学、模糊逻辑、混沌理论对教学设计研究具有一定的启示和应用价值。 【关键词】复杂科学;系统科学方法;阐释学;模糊逻辑 被称为“制高点”、“突破口”的教育技术涵盖社会、政治、文化、教育、心理和艺术等众多学科的研究领域,我们必须充分利用科学规律和各种技术,把教育和技术紧密地结合起来,解决教学过程中的实际问题。但只是从应用层面和技术层面发展教育技术是不够的,必须从系统方法的角度来认识教育技术。只有这样我们对教育技术的认识才具有高度和深度,才能实实在在地对教育技术的发展进行指导。 一、复杂科学的提出 教育是一种非常复杂的社会现象,它的复杂性不仅体现在教育的主体复杂多样,系统内 部纷繁变化,还体现在与教育系统息息相关的外部环境的复杂多变上。因此,研究教育有必要从复杂性的视角来审视。复杂科学是国外20世纪80年代提出的研究复杂性和复杂系统的科学。复杂科学包括控制论、信息论、系统论(简称“老三论”)和耗散结构论、突变论、协(简称“新三论”),以及相变论、混沌论、超循环论等其它新的科学理论。这些理论主要是研究和揭示复杂系统的有关特性,如非线性、混沌、突现、自组织、非还原性等。[1] 正是基于对教育系统复杂性的认识,人们提出将复杂科学的原理和方法引入到教育系统的研究中,从复杂性角度来理解教育系统及其复杂性,转变学习概念,重新设计与复杂性相适应的学习系统,为学生提供从复杂系统中涌现出的新的思维方法,帮助他们提高学习效果,最终达到增强教育系统效能的目的。 物理学中耗散结构理论、协同学提出了解决复杂自然系统的理论、方法,为统一自然系统和社会系统建立系统科学准备了材料。物理学以前讨论的系统是可逆的、退化的,牛顿第二定律、热力学第二定律判定了系统的演化方向和特点。这类自然系统的演化方向与生物界、社会科学中普遍存在的发展、进化等演变现象相矛盾,人们无法用统一的方法来研究自然系统与社会系统。i.prigogine提出耗散结构理论:开放系统在远离平衡状态时,由于同外界进行物质、能量、信息的交换,可以形成某种有序结构。在自然界的物理、化学系统中可以发现存在着与生物学一样的进化现象,并可以利用耗散结构来统一讨论。h.haken提出协同学,认为复杂系统的相变是子系统之间的关联、协调作用的结果。我国著名学者钱学森教授在80年代提出了系统科学体系的框架,分析了在不同层次上的学科内容,提出了它们之间的联系,使系统科学走上了全面发展的新阶段。我们从系统科学的角度来讨论问题,这就可以站得更高,对问题分析得更深入。对这些复杂系统的分析不仅是对系统理论的应用,同时在研究中所采用的新的方法,所得到的新的结论也会丰富系统理论本身的内容,使系统理论真正成为解决复杂系统演化的理论。[2] 二、系统科学方法指导教育技术,以实现最优化 系统科学理论“老三论”(控制论、信息论、系统论)和“新三论”(耗散结构论、突变 论、协同论)为许多学科包括教育技术学科的研究提供了新的研究思路和研究方法。系统科学的思想观点和方法对教育技术学学科的形成和发展有着广泛和深远的影响,成为教育技术学最重要的理论基础。系统科学方法具有以下特征:整体性、综合性、有效性、定量化和最优化。其中最优化体现了系统科学方法解决问题时所要达到的目标,它可以根据需要和可能为系统确定出优化目标,运用新技术手段和处理方法,把整个系统逐级分成不同等级和层次,在动态中协调整体和部分的关系,使部分的功能和目标服从系统总体的最佳目标,以达到总体最优。 教育技术(aect)94定义:教育技术是为了促进学习,对有关的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。现代教育技术是以系统方法为核心展开全部教育实践的,即对学习过程与学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价。现代教育技术的目的是追求教育的最优化。教育最优化是指一定的条件下,在同样的时间内,使学生学得多些快些好些。最优化标准有两个:一是最大效果;二是最少时间。用最少时间得到最大效果是教育技术所追求的目标。 如前所述,耗散结构理论认为:任何远离平衡状态的开放系统,都能通过与环境进行物质和能量的交换,这时系统可从原有的熵增的状态,转变为一种在时空和功能方面的远离平衡的有序状态,即形成一种组织化和有序化的耗散结构。孤立的系统只能出现负熵,最终导致有序结构的破坏。[3]目前,中国的应试教育还根深蒂固,必须以和谐的方式从教育系统的外部引入负熵,营造开放的教育环境,促进系统内部长期积累的熵增的逐渐减少,通过系统内部的各要素之间的相互作用,使教育系统从无序向有序进行。教育技术可以实现以上转变。教育技术具有开放性和旺盛的科学活力,它与全新的认知理念同步发展,并及时把相关科学和高新技术引入到教育系统中,促进人们更新教育观念,改革教学方法,使教育领域成为培养适应社会的创新人才的基地。 开放是系统减少熵增和内耗的调节剂,开放使系统不断更新,也使系统获得良性循环的保证。系统要达到开放必须具备两个条件:系统内部各要素的相互开放和交流,系统内部和外部的各种影响因素的相互开放和互动。开放的本质是系统吐故纳新,教育技术的灵魂是整合,它意味着教育对各个学科的开放,接纳和综合。[3] 教育技术具有开放的显著特征:(1)开放的教育观念 学会学习是当今教育的主旋律,培养每个公民的信息素养增强了教育技术的开放性,教育技术实现了教育理念的全面开放。(2)开放的教育对象 从教育走出校园,面对社会每个公民,面对不同职业,不同年龄的人,可以按学习者的需求,构建教育环境。(3)开放的学习 重视学习的过程,从学习方式的单一化向多样化开放,如集体学习,个别学习,研究性学习,协作学习等。传统的认知方式是人们长期形成的习惯,而电子学习创造了全新的学习空间和学习模式,激发了认知潜能。(4)开放的学习能力 从重知识的获取能力到处理信息的能力。培养人的信息素养是学习的主要目的,强调个人对信息的获取、分析、加工、评价、创新的能力。(5)开放的信息资源 电子阅览室、数字图书馆、多媒体教室、视频会议系统和信息高速公路把全世界的信息资源通过文本、视频、音频、动画、数据等传播形式呈现在学习者面前,让学习者能够随时随地获取信息。 三、阐释学、模糊逻辑、混沌理论与教学设计 教学系统由学生、教师、教学内容、教学方法和教学媒体构成,教学设计是对教学系统 的优化设计。教育技术的核心问题是教学设计。因此,教学设计应摆在教育技术学研究与实践的核心位置,这是因为教学设计不仅构成教学开发与应用的前提,更直接影响到开发与应用的质量。人们获取学习信息或学习资源的手段、环境及学习目的都发生着变化,因此,教学设计处于变化之中。传统的系统理论研究教学设计具有一些局限性,如教学设计的线性、确定性、封闭性和负反馈性等与当前以人为本的教学实际有一定的距离。[4]20世纪90年代以来阐释学、模糊逻辑、混沌理论等多种学科领域的研究为教学设计提供了多样化的视角。 (一)阐释学与教学设计 阐释学(hermeneutics)是一种关于意义、理解和解释的哲学理论。从广义来说,它是对于意义的理解和解释的理论或哲学。阐释包括两个基本的意思:一是使隐藏的意义显现出来,二是使不清楚的意义变得清楚。“阐释学是一种理解世界的方法。通过阐释学原理的应用,在解释者对世界所熟知的意义和世界拥有的某种未知的意义之间架起一道理解的桥梁,缩短二者之间隔阂的距离。” [4]在阐释学发展过程中,有关学家研究总结出以下法则和原理:正确理解文本意义的法则。对文本的理解和解释不仅仅是一个语言的过程,而且是一个创造性的心里过程。(1)历史性原则——结合作者所处的具体条件理解文本的意义。(2)整体性原则——在一定的语境中理解每个词语的意义。(3)代入性原则——进入作者创造时的情景,重新体会其原意教学的主要目的就是对所学内容获得正确的理解,或者帮助学习者对所学内容阐发个性化的意义。根据学习者的理解过程来促进学习者的个性化理解,教学便有“建构”的意义。阐释学为教学设计思维提供了一种有意义的视角,对教学设计的启示主要表现在以下方面:(1)没有学习者的理解活动,理解不可能产生。学习的产生在于学习者能参与到理解的活动之中。阐释学认为,当理解者与文本以共同的观点融合在一起时,理解便产生了。(2)背诵不等于理解。以促进理解为目标的教学,应当关注文本创作者和解释者所处的不同文化或社会情境。文本的理解不是通过文本的背诵而获得,而是通过解释者的阐释。(3)教学不要奢望某种统一的意义理解或学习结果预定。理解并不是一种僵硬的过程,它涉及所处时代的社会和历史的影响。要从一个群体中期待一种可信的、客观的学习结果预定,是不可能的。(4)学习是一种个别化的社会性的活动。每个对话/交流都是不同的,忽视这一现象将导致在教学实践中错误地判断学习者理解了什么,学到了什么。 运用阐释学原理为教学设计寻求一种解决方案,意味着我们在为学习者深化某一问题的理解寻求方法。教学设计的思维和操作可以沿着以下原则展开:(1)利用理解的空白,促进学习者对学习内容表现他们个人化意义的理解。这种处理理解“空白”的活动,是基于阐释学的教学设计的主要任务之一。学习者在对待理解“空白”的问题上,要求表现个人化的解释/意义生成。教学设计就是要为学习者对文本形成个人化的意义创造/组合大量的机会。例如,为学习者提供开放性问题的课堂讨论练习,就有利于学习者展现个人化的反应和发展学习者的个人化意义。(2)多数学习者在学习过程中,在理解主题内容时,都会带着自身的偏见和切身的利益。这就意味着在学习课程内容开始,教师可以通过引发讨论的问题,来发展学习者的主观性意义。(3)为了促进学习者对学习内容的理解,教学应当在“文本创作时代”与“理解者所处时代”之间架起一座沟通之桥。在任何一种学习活动之中,学习者都会把其自身的时代和文化代入其中,对意义的解释产生影响。 (二)模糊逻辑与教学设计 模糊逻辑(fuzzy logic)是美国工程师lotfizadeh(1965)提出的一个概念。模糊逻辑对传统逻辑提出了严峻的挑战。传统的逻辑假设是:人的思想是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精确的。它以命题的二值性为基础,以排中律为基本原则之一。因此,传统的逻辑所遵循的是二值性原则和排中原则。一个命题或者是真的,或者世界假的,并且一个及其否定必有一真。而模糊逻辑却与概念、命题意义的不精确性相一致,它推理的结论并不严格依据前提。模糊逻辑的出现,为解决复杂性、交叉性的问题开拓了道路。 模糊逻辑对教学设计的启示表现在以下三个方面:(1)模糊逻辑理论对教学设计中的需求分析和评价具有启示意义。这些分析在教学系统设计模式中居核心地位。从模糊逻辑理论的角度来看,在理念与行为只常常存在一种或然的、非线性的关系。因此,运用模糊逻辑作为一种分析工具,更能有效地解释行为。(2)模糊逻辑理论对认识/处理学习者的感知问题更为有效。学习者对自身能力的感知及自信心,与学习者获得好成绩同样重要。(3)运用模糊逻辑超越决定论的思维和设计方法,在评价“现实生活”的问题方面显得更为有效。[4]世界并非是黑白两极的,而是绚丽多彩的。 (三)混沌理论与教学设计 20世纪60年代,诞生于数学与物理学的混沌理论,与相对论、量子理论并誉为20世纪的三大科学革命理论。混沌理论的产生始于量子物理学不满牛顿机械决定论对物理现象的解释。牛顿物理学认为宇宙中的每种实践都是有序的、规则的并可以预测的。量子物理学认为宇宙并非是一个巨大的、事先决定的存在,所有的物理现象都是不可决定的,也是不可预测的。这种非决定论为解释世界的混沌现象提供了认识/研究途径。所谓“混沌”,是指非决定论的不可预测性与无序性、复杂性、不平衡性、多样性、非线性及不稳定性的存在。理解混沌,应当注意两点:第一,混沌系统中隐藏无序;第二,混沌是存在于无序中的有序模式。理解混沌理论要把握以下三个关键概念: 1.对初始条件的敏感依赖性(sensitive dependence on initial conditions):一个系统中的混沌是指系统内初始条件的小变化会引发后续的大变化。这也常被称为“蝴蝶效应(butterfly effect)”。混沌系统对其初始条件的异常敏感性说明,最初状态的轻微变化导致不成比例的巨大后果。当一个系统的初始条件不清楚或不确定时,我们是不可能预测到会发生什么结果的。 2.分形(fractals):分形理论创始人是美籍法国数学家b.mandebrot.fractal,本意是不规则的、破碎的、分数的。用此来描述自然界中传统几何学所不能描述的一大类复杂无规则的几何对象。例如,弯弯曲曲的海岸线、起伏不平的山脉、令人眼花缭乱的满天繁星等。它们的特点是极不规则或极不平滑。直观而粗略地说,这些对象都是分形。分形,意指系统在不同标度下具有自相似性质。由于系统特征具有跨尺度的重复性,所以可产生出具有两个普通特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同的尺度上不规则程度却是一个常量。 3.奇异吸引子(strange attractors):吸引子是系统被吸引并最终固定于某一状态的性态。而奇异吸引子则通过诱发系统的活力,使其变为非预设模式,从而创造了不可预测性。 混沌理论对分析学习系统提供了另一种科学视角,对我们在分析教学系统中常用的决定论科学方法提出了质疑。(1)如生物学系统一样,教学系统也是充满了混沌。传统的教学设计原则和假设在两个方面与混沌理论相抵触:一是教学系统的决定主义假设;二是学习者和学习过程是可预测的。(2)混沌理论挑战传统教学设计中的线性教学程序——设计者或教学者认为只要按照预定的教学程序,对学习者施加干预/影响,就可得到预期的学习结果。但事实上,预成的线性教学设计很容易被教学中的混沌实践所颠覆,导致教学过程难以预测,难以单靠线性的操作程序来控制教学过程,并得到预期的教学效果。(3)混沌理论认为教学设计必须认真考虑学习过程。学习的信息处理模式通常在本质上把学习描述为一种线性过程(短时记忆——长时记忆——工作记忆——绩效)。但是,学习的发生过程是学习者个体差异以一种混沌的形式相互交织在一起,共同发挥作用。(4)走向重视学习者元认知能力的发展。处理教学系统设计/实施混沌理论的最有效方法是:帮助学习者学会反思其学习活动,发展其元认知意识,提高其元认知/反思水平。发展学习者的元认知意识是一种帮助它们处理复杂现实世界问题的方法/途径。元认知是指关于我们如何人感知、记忆、思考和行动的知识。掌握这些过程并在学习中及时应用,直接影响学习者的学习成效。(5)情感与混沌。在学习中处理混沌现象最有力的促进因素要靠人类的情感。已有的情商研究表明,经常性的情感挫折或情绪波动会影响个体的智力水平,损害/削弱学习者的学习能力。自我意识是情商的关键性能力。了解和控制个人的自我意识,对于成功做出决策来说,是至关重要的。 就目前我国教育技术发展情形来看,以上这些研究还未完全体现在教学实践过程中。但是,积极地吸纳各种相关理论的研究成果,适应时展和健全自身发展,却是新时期教育技术发展的必然趋势。 教育技术应用论文:现代教育技术在机械制图课程建设中的应用 【摘要】文章通过对机械制图传统教学方法的剖析,引出现代教育技术在机械制图教学中的应用,在建构主义教育原理的指导下,运用多媒体技术和网络技术进行课程建设。 【关键词】机械制图;现代教育技术;建构主义;多媒体技术 《机械制图》是工科类专业的主干课程,其研究对象是机械图样,其目的是培养学生的绘图、识图和空间想象能力。制图课中的空间分析和想象能力是指在接受物体的二维和三维信息后,经过联想和判断、想象和推理等思维活动,确定物体在空间的位置和几何形状的能力。该课程教学难度大,难就难在学生难以建立空间概念以及机件表达方法的正确选择上。传统的教学模式主要是通过教师板书,借助模型、挂图进行课堂教学,效率低、信息量小。在计算机技术的迅速普及和推动下,从上个世纪80年代初的电化教学、计算机辅助教学到今天的多媒体教学,已经由单一的纸介质教材转化为多种介质共存,如由高新技术支持的磁介质、网络传输等现代化教学手段具有更丰富、更先进的表达能力,并且能把音像和多种媒体所表述的内容与教材有机结合,形象生动。 一、传统机械制图教学的弊病 (一)以教师为中心的行为主义教学模式 在传统?填鸭式的课堂教学中,由于教师始终唱主角,满堂灌,使得学生处于被动地位,课堂气氛呆板、沉闷,影响了教学效果,阻碍了学生的学习兴趣,抑制学生的发展。 (二)黑板作图,效率低下,耗费大量时间,教学信息量较少 传统的机械制图教学模式是:粉笔+黑板式的教学,教师在课堂上往往要书写大量的板书,画大量的图,重复劳动多,劳动强度大,工作效率低下,往往无法与学生进行充分交流。 (三)实物模型数量较少,讲解例题时,不能找到足够多的模型 机械制图是一门抽象性很强的课程,在学习过程中需要一定的空间想象能力,而青少年学生的抽象思维能力往往较差,这就使得在制图教学中存在着较多的难点,在讲授这部分内容时,教师往往无法讲得很清楚,学生也往往听不明白。以往都是使用实物模型来帮助学生建立空间想像能力,但仍然不能很形象的表达,模型的种类和数量也不能随着形体的不同,无限制的增多。 (四)分析几何形体的结构以及讲解机件的表达方法时,缺乏形象生动的教学手段 例如在讲解组合体的读图时,各种类型的组合体视图的分析过程,以往教师都是利用徒手绘制轴测图的方法,来展示视图所表达的形体的形状,这对教师的徒手绘制轴测图的能力要求较高,尤其是新教师很难掌握,影响教学效果。另外,在讲解剖视图的时候,对两个相交的剖切平面的剖视图的画法,利用挂图也较难讲清楚。 二、运用现代教育技术的方法如何实现机械制图课程的教学设计 [1]教育技术是以现代教育理论为基础,运用现代科技成果和系统科学提高教学效益,优化教育教学过程的理论和实践的技术。它通过研究学习过程和学习资源来解决教育教学问题,即解决“如何教”和“怎样教好”的问题。以现代学与教的理论为依据,并用系统方法去调动、协调、处理好教学系统中各要素,使教育技术更有时代特色,更加科学化和系统化。随着现代教育技术的不断的发展,越来越多的教师在教学过程中应用多媒体课件,重视网络课程的开发和建设,在教学设计中运用建构主义原理,以期追求更好的教学效果。 我们在建构主义理论的指导下,对机械制图课程的教学进行了设计: (一)将认知学习理论应用于教育技术实践 [2]以学生为主体,遵循学生的认知和学习规律,在教学中正确设计多媒体课件教学方案,积极调动学生的参与意识。关于教学媒体的设计,包括教学媒体选择与媒体内容呈现方式的设计。为了使媒体的利用能在教学中发挥最佳效果,教学媒体设计除了要考虑教学目标、教学内容、教学对象外,还须以认知心理学为依据。仔细分析注意、知觉、记忆、概念形成等四种心理活动所具有的特性以及与媒体呈现之间的关系,可以得出一批有价值的结论,这些结论对教学媒体的设计有直接指导作用,使教学媒体设计建立在坚定的理论基础之上。机械制图课程建设正是基于这种建构主义理论基础上,运用多媒体、网络技术来实现教学设计的。 (二)设计学习环境和教学模式 [3]随着学生认知学习理论的普及,人们认识到学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,教师不向学生直接灌输知识,而是创建良好的学习环境和理想的交互方式,发挥学生的积极性、主动性。因此,多媒体课件在设计中形成的交互性的教和学情景,能把教师和学生有机的联系起来。 (三)利用多媒体课件将机械制图中的难点和重点突出表达出来,使学生把握重点,理解难点 [3]建构主义认为,学是与一定 “情景”相联系的。思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的,因此,课程教学设计注重使学习者能利用自己原有知识结构中的一些经验,去分析和理解当前学到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,为学生构造良好的学习情景。因此,[4]通过多种媒体的设计,展现几何形体的结构特征,以此来使学生在这种特殊的“情景”中,将大脑中的各种简单形体的认知联系起来,形成对复杂几何形体的认知,从而正确理解利用二维图形对三维几何形体的表达。 (四)引导学生开展协作学习 [3]为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。所以,多媒体课件注重教学方法的设计,对知识点的介绍是循序渐进的,提供交互方式的设计,将知识逐渐深化。 (五)组织学生利用网络进行学习。 [2]在网络环境下进行学习,学习者、教师和学习伙伴的思维与智慧就可以被沟通共享,共同完成学习任务。制作网络课程,可以通过网络使学生能够对课堂教学内容进行复习巩固,并组织学生对典型的题目进行讨论,发表各自的不同看法。 (六)强调多范围、多层次的学习 课程教学设计最好将学生认知和学习理解为个体层次和社会层次之间的动态互动过程。如果只关注某一个层次,并假设其他因素都是常态或者是可以预期的,就不能充分提供有效的学习情景。因此,制作包含各种层次要求的习题库和试题库,可以适合不同层次学生练习的需要,满足教学考核的需要。 三、现代教育技术在机械制图课程建设中的具体应用 基于以上机械制图的教学设计,我们在该课程的建设中做了如下尝试: (一)利用多种集成软件制作多媒体课件 以powerpoint软件为平台,将图片、影片、flash动画、文档等多种媒体集成为课件,实现多媒体教学。 (二)利用网络教学平台制作网络课程 利用天空教室等网络课程制作平台制作机械制图精品课程,将各种教学文件,如教学计划、教学大纲、授课计划、电子教案、电子教材、实践性环节指导书等公布于网络,使教师和学生能够上网查阅。 (三)制作习题库和试题库 利用word软件搜集整理各类习题及试题,还利用auto cad软件绘制习题和试题,以便能够根据需要修改试题。 (四)利用虚拟现实技术实现电子模型的模拟仿真 利用三维实体造型软件pro/e、solidworks、ug等制作三维电子模型,并通过使用特殊插件,能够在网络上实现电子模型的仿真模拟,能够随意旋转、移动、翻转模型,使学生通过对电子模型的研究,达到对真实形体的理解,从而较快建立空间概念,培养空间想像能力。 四、机械制图多媒体课件及网络课程在实际教学中的应用效果 1.利用多媒体课件教学受到广大学生及教师的欢迎,教学过程生动形象,教学手法新颖独特,给学生营造了一种轻松学习,娱乐学习的氛围。真正实现了“愉快地教”、“轻松地学”。 2.单位教学时间的信息量增大,解决了当前课时压缩,而教学内容较多的矛盾。同时,在课件中结合实际的内容多了,增加了学生的感性认识,将理论知识与实践操作有机地结合起来。 3.运用多媒体课件及电子模型可以满足学生对较多模型的需要。让学生在屏幕上看到形态各异,结构不同的零件,而且对它们的内外结构特征理解深刻,帮助他们较快建立空间想像能力,达到学习制图的目的。 4.利用习题库可以让教师根据需要多举实例,也可以使学生在课堂上完成较多练习。在课堂上利用多媒体进行交互,教师提出问题,学生进行讨论分析,解决问题,同时,结合黑板作图,以达到较好的教学效果。 5.利用试题库进行考核,真正实现教考分离,改变传统考试制度中由任课教师授课、复习、出卷、评分的模式,减少考试本身的随意性和主观性,以公正地评价学生的学习效果。 五、结语 在具体的教学实践中,我们不断尝试运用最新的现代教育技术,以建构主义教育理论为指导,对传统的机械制图课程教学进行改革,课程建设是一项系统工程,工作量很大,需要多方协作、领导支持,开发研制人员还要有奉献精神。这项工作对推进教育教学改革,提高教学水平将有深远意义。 教育技术应用论文:关于将现代教育技术应用于计算机辅助药物设计教学 论文摘要:为培养学生的创新和实践能力,运用计算机多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术手段对计算机辅助药物设计课程的教学方法进行改革,并对教学效果展开问卷调查。调查结果显示,改革可使教学内容更加直观、形象,极大地激发了学生的兴趣,收到了良好的教学效果。 论文关键词:计算机辅助药物设计;现代教育技术;教学改革 计算机辅助药物设计(computeraideddrugdesign,cadd)是药物化学学科的一个分支,该项技术的高速发展和广泛应用使其成为药学科研工作者必须掌握的技术之一。计算机辅助药物设计课程是药物化学的系列课程之一,其特点是专业性强,所涉及的内容、方法及应用软件更新很快;课程内容多涉及生物大分子和有机小分子的三维结构,如何将内容生动、形象地呈现给学生是教学过程中需要解决的问题。为充分调动学生主观能动性,提高学生兴趣,培养学生分析问题和解决问题的能力,笔者在cadd课程教学过程中引人多种现代教育技术和教学方法,不断推进cadd课程教学的革新。 本文主要对作者在计算机辅助药物设计课程教学中综合应用多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术的经验进行介绍,并对在cadd教学过程中推行改革的几点体会进行总结。 一、计算机辅助药物设计课程教学改革探索 1.多种现代化教育技术手段的应用 笔者所在的药学院自2001年在本科生及本硕连读长学制学生中开设cadd课程,其教学模式的发展如其他课程一样,经历了从传统到现代的过程。课程早期采用“粉笔加挂图”教学模式,以传统的黑板板书为主,复杂的内容用挂图表达。后来有了幻灯机,部分分子图形可以用幻灯机放映,使学生对分子图形有了相对形象的了解。到上世纪9o年代后期,随着计算机microsoftofifcepowerpoint软件在教学过程中被普遍使用,cadd课程教学模式进入了计算机多媒体时代。授课时,教师可以方便地将课件内容显示在教室的大屏幕上予以讲解。其优势是一些分子图形的内容可以比较形象的表达,但缺点在于图片依然是“死”的形式,不能显示生物大分子和药物小分子相互作用的动态过程,不足以形象地体现出计算机辅助药物设计的特点。为了解决这个问题,并充分挖掘现代教育技术的潜能,笔者在cadd课程教学中对教学方法进行了改革。 现代教育技术除常用的计算机、多媒体和网络技术等,还包括摄像机、dvd/vcd机以及其他av(音频和视频的总称)设备等。笔者在课堂教学过程中,不断摸索将现代教育技术恰到好处地应用于计算机辅助药物设计课程的方法,促使新技术的引入起到激发学生兴趣、提高教学效果的作用。笔者挖掘现代教育技术潜能具体的做法包括以下几个方面: (1)应用pymol软件图形化地表达分子动态过程 pymol是一个用于显示和分析分子三维结构的程序,由warrenlyforddelano编写,并被delanoscientificllc软件公司商业化。应用这个软件,可以向学生演示构建小分子的三维结构以及用球棍、飘带等多种方式显示分子三维结构的方法。另外pymol还可以对蛋白质三维结构进行编辑和修改,研究蛋白质和小分子相互作用的过程,并以三维图形的形式显示分子相互作用的动态过程,使原本抽象的教学内容能够很直观地呈现在学生面前。笔者在课程的各个章节中均穿插使用pymol软件对分子三维结构进行模拟,图像色彩鲜艳,结构形象生动。由于大部分学生是第一次接触分子模拟软件,对此种丰富生动的图形有很强的新奇感,激发了学生对课程的强大兴趣。因此pymol软件的引入,在整个教学过程中起到了变化教学刺激、维持学生注意力的良好效果。 (2)充分利用网络资源 在网络尚不发达的年代,cadd课程内容有一定的局限性——只能以介绍理论为主,相对抽象和枯燥,不利于培养学生的实践能力和解决问题的能力。随着网络技术飞速发展和网络资源的不断丰富,cadd课程的教学在时间和空间上都得到了很大的扩展。在课程的内容上,笔者给学生介绍大量与计算机辅助药物设计相关的网站资源,包括各种网页、数据库和计算模拟软件;让学生通过完成课后作业的形式利用这些资源,并自己不断扩充课堂知识,从而把课堂教学效果延续到指导学生今后的工作,使学生的学习能力和素质较之以前明显提高。后来的调查结果显示,学生对这部分的内容是非常感兴趣的。 (3)绘声绘影12.0软件的应用 计算机辅助药物设计课是对药学专业本硕连读六年制学生开设的一门选修课,根据每届学生人数不同,选修人数多则上百,少则六、七十人。由于场地和教师人员的限制,不可能让每个学生都进人工作站进行实地操作。为了使学生对工作站的基本情况有所了解,笔者用摄像机录制了介绍本院工作站的视频文件,并用绘声绘影12.0软件加以编辑,配上片头和音乐,自制成比较有趣的dvd视频教学片,在课上给学生播放。学生观看后,对工作站的方位和硬件一目了然。还有一些学生观看后,饶有兴趣地要求参加工作站的研究工作。 (4)discoverystudio2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件相结合的尝试 计算机辅助药物设计是一门实践性很强的学科,最佳的授课模式应该是在理论课进行的同时开设实验课,使学生有机会到计算机辅助药物设计工作站的实验室里亲自动手操作。但计算实验室与普通实验室不同,需要特殊的空间,需要大量的计算机,更需要昂贵的药物设计软件。受空间和经费的限制,往往短期内难以建成符合要求的实验室。另外对教师而言,只有在经过系统的培训和长期的实践基础上才有能力来带这种特殊的实验。如何使大量的学生能够在教师的指导下到工作站进行实际操作,多年来一直是困扰大家教学的难题。为了在经费有限的条件下解决这个问题,使整班学生都能较快了解软件的功能及操作,笔者在多种现代教学方法中做了许多摸索,最终采取将discoverystudio 2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件的相结合使用的方法。 discoveyrstudio2.5(简称ds)软件是基于win—dows/linux系统的分子模拟和计算软件平台,功能很多,可以完成大多数课堂教学的计算内容,但是操作起来相对复杂。由于学生人数多,空间和时间都受限制,即使教师将学生分成多组,一遍遍地做演示和讲解也是不现实的。受网络教育的启示,笔者采取用录屏软件将教师在pc机上操作录制下来制成教学片的方法来进行实验教学。笔者先后尝试了多种录屏软件,最后选用功能较好、录制效果理想的camtasiasudio6.0软件。在专门的录音室里,教师在自己的pc机上应用discoveyrstudio2.5软件演示教学内容的操作过程,同步使用camtasiasudio6.0软件的录屏功能,将所有的操作步骤和讲解内容都很清晰地录制下来。之后,再对这些录制好视频文件进行加工,制成一个个不同主题的实验教学片,拿到课堂上给学生播放。这种直观的演示,不仅大大节省了实验室空间和时问,减少了教师不必要的重复性工作,学生容易接受和理解,学得轻松愉快。学生在后来的问卷调查中表示对这部分的内容很感兴趣,印象深刻。其效果可谓“教得轻松,学得愉快”。 在上述实践过程中笔者深刻体会到,灵活运用现代化的教学手段,充分挖掘其潜能,可以为教学工作提供很大便利。不但可以激发学生的学习兴趣,还能帮助解决师资缺乏和实验设备不足的问题,使教学效果明显提高。教师通过将网络、音频、视频等技术手段引人教学过程,把授课内容制成包括动画在内的各种视听资料,使教学内容能够以更加形象、更加逼真的方式传授给学生。这种方式较之传统的“板书+教科书”的授课方法更受学生的欢迎,同时,学生对授课内容的记忆也更加深刻。 孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。有教育学者认为:“在教学中创设良好的学习环境,是激发和引起学生学习动机、学习兴趣的有利手段,一旦激发起来,学生就会产生学习的强大内趋力,主动去探索和学习”。教育最终目的是“授之以渔”,故对教师而言,在课堂上启迪学生积极思维和主动学习是很重要的工作。现代教育技术的应用,可以直接指导学生在获得知识的过程中主动观察、思维和想象,引导学生在学习过程中分析现象,挖掘本质,最终解决问题,这些过程都可以加深学生对知识的记忆。现代教育技术通过对学生产生多种感官刺激,有效地激发学生的学习兴趣,使课堂的气氛轻松愉快,有利于教学质量的提高,有利于学生思维的发展,提高学生的素质。 二、传统教育与现代教育技术的有机结合 “教学的进步是要不断地掌握众多的教学模式和不断地提高有效使用这些模式的能力”。笔者在进行cadd教学改革的过程中,深感必须把现代教育技术与传统教学手段有机地结合起来,才能获取课堂教学的最佳效果。为此,笔者进行了三项改革。 1.及时更新教材 计算机辅助药物设计学科具有技术发展快、内容和软件更新快的特点,这使得其课程存在一个突出问题,即教材的更新赶不上学科的发展。为了应对这项挑战,笔者采取年年更新教材的做法,在每年开课之前都对教材内容进行必要的补充,为学生复印教材的补充材料。相应地,每年也都对教学内容进行调整,尽可能地将学科的新进展融人到教学内容中,保证学生能在课上接触到最新的知识。 2.改革授课方法 教学过程中,如何使学生在学习中发挥主体作用是一个重要的问题。教师在教学中应该充分发挥学生学习的主动性,激发学生对教学活动的参与,实现师生之间的互动。problem—basedlearning(pbl)教学法是目前世界流行的以问题为导向的教学方法,是一种以学生为中心的教育方式。实践证明,pbl教学可以很好地调动学生积极性,但必须有多个教师才能完成对学生的引导和带着问题学习的过程,同时需要学生投入很大的精力去查文献和准备讨论的内容。为此,笔者在cadd教学中借鉴pbl教学法,并对其进行改良,在每堂课都设计一些有关实际操作和药物设计的问题,引导学生积极展开讨论,启发学生的思维,使学生由灌输式的学习转变为积极、主动的学习。同时教师在教学实践中灵活、理性地利用现代教育技术,最大限度地调动学生的积极性,一起投人教学改革中,使教学效果获得很大提高。 3.革新考试方法 为培养学生的综合素质和创新能力,在考核方式上笔者没有采取传统的闭卷考试的方法,而是采用了多样灵活的形式。学生成绩(百分制)由以下几部分组成:以期末开卷考试(50%)和平时随堂练习成绩为基础分数(20%),加上记录出席实验课情况的基本考勤分(20%)和平时上课积极参加课堂讨论的课堂表现分(10%),即为学生最终的课程得分。这样不仅减轻了学生的负担,而且促进学生分析问题和解决问题能力的提高,把促使学生主动学习的思想贯穿在整个教学过程中,而不是仅在学期末的死记硬背,更有助于学生养成主动学习的习惯,有利于学生整体素质的提高。 三、应用现代教育技术要求教师再学习 目前国内各学校普遍配备了较为现代化的教学设备,但拥有现代化的教学设备,并不代表就能够发挥现代教育技术手段的优势。还需要广大教师学习和研究现代教育理论,充分使用现代教育技术。“教师需要跟上当前理论和研究的发展,并理解这些发展对课堂教学实践的意义”。 随着社会的发展和科学的进步,人人都面临终生教育的问题。教师作为教育的先行者,首先要更新知识更新观念,做现代教育技术的学习者、使用者和传播者;要提高教学质量、激发学生的学习兴趣,教师首先要提高学习兴趣;要培养自身创新意识,在教学过程中不断地尝试和创新,充分学习和利用现代教育技术。为此,笔者通过多种渠道来学习和掌握现代教育技术。首先,积极参加学校、社会组织的各种教学技术培训班,紧跟同行步伐,不落伍;此外,还充分利用寒暑假等业余时间,研究开发各种软件的使用方法,学以致用,及时地在课堂上进行应用和演示。在学习和应用这些技术方法的过程中,笔者体会到了无限的乐趣。 与此同时,教师又是现代教育技术的受益者。现代教育技术为教师提供了理想的教学平台,实现了教学资源的多样化,集p文字、动画、分子图形、分子模拟和dvd录像等各种表现形式于一体,使教学内容更丰富和更直观,有利于学生对知识的获取和记忆,使教学内容变得具体生动,使过去难以表达到的内容轻而易举的展现。现代教育技术的出现,为教师施展才华提供了新的契机。教师把新技术应用于教学和课堂组织时,会感到非常自信和方便。如果不把握住这一机遇,就会成为时代的落伍者引。 四、现代教育技术应用效果的评价 为了听取学生的建议,更好地推进cadd课程教学改革,笔者在2009年选修cadd课程的学生中展开了问卷调查。当年选课学生为60名,有56人参加答卷。其中与本文内容相关的统计和分析结果如下: 1.学生的学习兴趣 对于选修cadd课程的目的,有13人(23.2%)是因为学科内容与学生的研究课题有关,或希望毕业后往这个方向发展;而多达36人(64.3%)则只是感兴趣,为了多学一些与药学有关的知识。说明学习兴趣是促使学生主动学习的重要因素。 2.现代教学技术帮助学生达到预期的学习效果 对于是否达到预期学习效果,共45人(80.3%)认为完全达到和基本达到,认为说不清的10人(17.9%)。学习效果受到学生的肯定。 3.对计算机辅助药物设计实验教学环节的建议 有44人(78.6%)希望开设真正的实验课,学生自己上机实际操作;5人(8.9%)不希望开实验课,但希望到工作站现场去看教师演示;18人(32.1%)建议再录制一些其他实验方法内容,增加模拟实验课的学时,减少理论课的学时;没有一个学生赞成只讲理论课,取消实验课环节。上述数据说明大多数的学生还是希望培养自己的动手实践能力,以适应今后的社会发展的要求。 4.对整个教学过程感兴趣的环节 选择理论课中基于受体的药物设计方法的28人(50.0%);选择理论课中基于配体的药物设计方法的22人(39.3%);选择理论课中生物信息学内容的19人(33.9%)。有28人(50.0%)表示对所介绍的各种软件和各种网站比较感兴趣,说明学生希望用网络资源不断去扩充自己的知识。关于对视频教学的内容,有12人(21.4%)对笔者自制的dvd教学片感兴趣,同时25人(44.6%)建议在各相关章节中增加更多内容的dvd片子。有25人(44.6%)对实验教学片感兴趣,有学生还提出,看了实际操作印象深,希望多多益善,并建议教师提供下载软件方法。还有8人(14.3%)提出实验教学片的内容还不丰富,应该再增加其他实验内容。有42人(75.0%)感觉用camtasiasudio6.0录屏软件的录制效果不错。 上述数据说明学生欢迎现代教育技术的使用,肯定其带来的教学效果和学习乐趣,说明笔者的教学改革取得了成功。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在高校思想政治课中的应用 论文关键词:教育技术;高校;思想政治理论课;现代化 论文摘要:提高高校思想政治理论课教学的现代教育技术水平,纠正教育思想意识偏差,乃是当前加强高校政治理论课现代教育技术建设的首要问题,对此,必须从教育主体的现代化抓起,通过建构主义学习思想的实践教学应用,以及采取相应的发展信息化的有效措施,最终推动高校思想政治理论课教学水平的现代化。 一、问题的提出与应用误区的分析 目前,现代教育技术在高校思想政治理论课教学的运用有了迅速发展,但是也存在有问题和误区,其主要表现为:第一,教育理念存在偏颇。传统的教育观念强调以教师为中心。而20世纪90年代以后,随之以合作学习为中心的多种虚拟学习环境和教学模式的出现,新的集成化教育系统为人们提供了更为直接和高效的现代化教育技术手段,而人们的理念尚没有及时实现更新和转换。第二,应用网络教室和校园网的目的不明确。许多高校把网络教室这种现代化教育技术仅仅看作是一个教学手段的现代化,而没有看到有此所带来的高校思想政治理论课教学内容的改革和教学方法的更新,以及在很大程度上改变传统的教学模式,实现学习的多元化、主体化和社会化。第三,在课程信息化建设方面,技术性思维被忽视。各高校远程联机系统中,有关高校思想政治理论课教学的数据库资源比较贫乏。 二、建构主义学习思想的借鉴和应用 建构主义的学习观认为,知识是学习者在一定的情景即文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用有意义的学习资料,通过意义建构的方法获得。这里建构主义所强调的是学生对知识的主动探索、主动发现和对所学习知识的建构。诸如把多媒体网络等现代化教育技术手段运用到思想政治教育理论教学,就比较利于实现建构主义的学习环境。因为现代化信息资源和技术的应用,不仅能够极大地丰富高校思想政治理论课的教学情景,有效地促进学生该课程认知结构的形成和发展,而且也会促进现代信息技术和学科课程的整合,逐步实现教师和学生的教与学互动方式的改革。 从高校的现代教育技术发展来看,近几年来,多媒体教学已成为各个高校教学改革的热点和发展大势,它以图文并茂、声像结合、动静相宜的表现形式和非凡的视觉冲击力、表现力,能把人们对事物及其发展过程的认识引人了一个新境界。作为思想政治理论课,抽象的理论概念较多,如果采取传统的方式教学不仅枯燥乏味,且有时也很难阐释清楚,而一旦采用多媒体技术辅之以图片、动画和视频传导,就会起到很好的效果。因此,借鉴并应用现代教育技术对思想政治理论课进行信息化教育改革,势在必行。而作为信息化教育改革,必然会给传统教育模式下师生的思想行为带来巨大变革。一方面,作为思想政治理论课教师,要热爱网络和谙熟相关技术,能在正确把握教学信息真意的条件下,有效地对各种信息进行主体意义的加工,并通过网络技术进行有效和传递。这一过程既包括了对传统教学方式和手段的改善和改造,又包括了从学生的可接受性和学习需要出发,进行教学特色的创意设计和提高教学的效能。另一方面,作为学生,要确立在现代网络化环境中自主、自觉学习的新理念,根据自己的实际水平和学习方式自主地选择性学习,锻炼利用人工智能技术构建智能导师系统寻求教学帮助,或通过网络对学习进行反馈,培养现代信息技术条件下正确获取和运用知识、解决问题的能力。 三、推进高校政治理论课信息化的有效措施 (一)统一规划,逐步形成工作系统 要建立由主管部门统一规划组织的高校思想政治理论课教育软件设计开发系统。首先,设计开发软件必须走规模化大兵团作战之路,集中资金、人力和物力,克服和纠正各自为战、效益低下的局面;其次,要根据教育教学改革的需要,制订有针对性的、目的明确的科学开发规划,克服随意性;再次,要采用以系统为中心的开发模式,组建一支由政治理论课的学科专家、教师、教学媒体专家、教育心理学家、教育软件制作者等多方面专家组成的研发团队;另外,要注意引进和培育市场,有机地吸收大公司或企业的资金和技术,给教育软件发展注人活力。 (二)建设数字化教育信息资源库 作为高校思想政治理论课信息工程建设的重要内容之一,要建设数字化教育信息资源库和建立思想政治理论课教育信息网络中心。一方面开发数字化网上思想政治理论课教育信息资源,开展多媒体教学和网络教育服务,以解决可能制约高校网络化教育发展的“瓶颈”问题。另一方面建设现代化的思想政治理论课教学实验中心,为信息化课程的开发和教学实验提供技术支撑,同时也为高校思想政治教育研究提供快捷的信息化服务。 (三)聚合各种资源,创建学习资源中心 在信息社会里,随着多种教学媒体的发展与应用.学习资源已由单一的图书馆扩展到多种多样的媒体形式,而对于这种多种媒体存储的资源中心,我们通常称之为学习资源中心。这样的中心不是单纯的某种设备或资料,而是各种媒体、资料的集合存放和使用,需要进行一种全新的系统设计。因此,要大力挖掘和汇聚各种信息资源,如建立与校外相连接的校园网络系统、开展高校之间的合作交流、打造现代技术信息的教育联盟等等。 (四)培养网络教育环境下教师的信息素养 建设一支优良、精干、高效的高校思想政治理论课教师队伍,是推进现代化教育技术在高校思想政治理论课教学应用的根本保证。众所周知,教师是教育生存发展的关键。现代教育技术的应用,不单纯体现在教育技术设施、教学资源和教学管理手段的现代化,更主要的是体现为教育者的现代化。只有实现了教师的现代化,才能实现教育技术现代化应用序列的双向连结,即教师队伍的现代化——培养人才的现代化——教育现代化,而其中教师队伍的现代化是推进教育现代化的生命线。在信息化时代,作为高校思想政治理论课教师,应该及时把握科学技术的时代走向与内在精髓,通过学习提高,努力实现自身的教育现代化即素养现代化。
软件开发专业论文:高职院校计算机专业软件开发能力培养浅析 【摘 要】本文通过分析高职教育的特点及软件开发对技能的要求,对高职院校计算机专业教学理念、分阶段培养方法进行探索。 【关键词】高职教育;软件开发;能力培养 0 引言 教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确指出要“加强素质教育、突出实践能力培养,改革人才培养模式”。软件行业是一种技术密集型行业,其技术性主要体现在隐性的思维过程中。从企业角度来看, 软件企业的工作过程是按用户需求进行需求分析、设计、实施和完成项目计划的生产过程;从职业角度来看,技术人员(高职培养目标――程序员)的工作过程是对具体工作任务(如功能模块、算法等)的计划、分析、编写代码的劳动过程。 当前,我国的高等职业教育发展迅猛,为高等教育大众化的实现作出了重要贡献。然而,由于起步晚,加上受到学科型普通高等教育的影响,高等职业教育的质量还不尽如人意。传统的普通高校本科教育以学科体系为核心,而高职教育的定位则要求体现职业性与学科性的结合,以培养高技能应用型人才为主。在教学实践中,没能注意这两者的差别,把高等职业教育办成了缩减版的普通高校本科教育。以电子信息类学科为例,重理论轻实践,课程过于强调学科系统化,学科体系的完整性,忽视“工作过程”,对学生的实践能力重视不足,严重地影响了高等职业教育的质量。 1 高职教育能否培养计算机软件开发所需人才 有人认为高职学生的入学水平低,难以培养出软件专业所需人才,软件专业人才只能由本科培养。这种观点没有认识到软件产业对人才的需求是全方位和多层次的。软件产业既要有需求分析师、项目经理、项目分析师和程序设计师,他们由本科和研究生教育培养;也需要大批写程序代码和用户手册的底层程序员,他们占软件专业人才总数的90%,可以由专科层次的高职教育培养。 本科与高职教育的专科不仅仅是不同层次的高等教育,而且是不同类型的高等教育,其培养目标、学习内容、就业方向等都有不同。本科开设软件专业是培养计算机软件专门人才,其培养目标是培养从事计算机软件设计、开发与系统运行的高级工程技术人才。本科教育按照计算机科学的体系来设置课程,学生主要学习计算机系统软件、应用软件的研究、设计、开发和运行的基本理论与技术。我国高职教育开设计算机专业,培养从事计算机软件程序设计、测试、系统维护的技术应用型人才。计算机软件专业高职教育按照一般程序员的职业岗位要求设置课程,学生主要学习计算机编程技术的知识和方法,理解计算机软件工程思想和软件规范设计要求,熟悉数据库技术、通用软件编程语言和软件开发工具。 如果把高职教育办成压缩型的本科,对于入学水平相对较低,学习时间短的学生,要在知识体系方面达到本科毕业生的水平,这条路自然行不通。应该改变传统的教育教学质量评价观念,不能把本科的学科本位评价观念和标准用于对高职教育的评价,而应该根据软件行业的需求,用能力本位评价观念对待高职教育。只有真正按照高职教育培养技术应用型人才的目标,以技术应用能力培养为主线建立教学体系,改革教学内容、教学思想、教学方法和教学手段,是可以把一些专科学生培养成计算机软件的高职技术人才的。有这样一个成功的例子:香港专业教育学院(IVE)是全港最大的职业教育培训机构,开设的软件工程专业类似内地的高职教育,招收中五学生(相当于内地高中毕业),全日制学习三年。这个专业多年来一直为香港的企业输送大批程序编写员,他们当中不少人后来晋升为系统分析员或初级管理人员。这个例子说明高职教育是可以培养出计算机软件专业人才的。 2 软件开发能力结构分析 对软件开发能力进行分析,要结合软件开发阶段的特点及开发过程的特点,并要结合软件开发的不同形态。下图中列出了不同学习阶段软件专业人才的能力结构,并从不同的角度进行了分析,如根据软件技术的学习阶段进行能力分析,每个后续阶段都在前面的基础上增加了新的能力。另外,要逐步实现从个人能力到团队能力的过渡。 在能力培养时,程序设计阶段仅仅是初级阶段,对应的能力要求仅仅是基本的程序设计能力与算法能力等,这时的程序设计只有几个程序文件的形式。而后两个阶段则在文件数量、程序规模等方面增加了很多,其能力要求与能力培养大不相同。进入软件开发阶段后,则需要重点对专业职业能力进行培养,这时应强调软件的总体设计,以及在此基础上展开的职业活动,并引入团队开发与管理等领域,此阶段的过渡对学生而言是一个飞跃。 在程序设计阶段的学习,重点在程序设计与算法能力培养;在软件设计阶段要进行团队开发则需要设计、管理、交流协同、文档表达等综合能力的应用,应逐步提高学生的综合能力与素质。实践表明培养学生的这些能力需要在实际开发情境下进行才能达到好的教学效果。如何设计、创造这个学习情境,是我们要重点探索的内容,要切实做好软件开发的工学结合,落实一种可持续发展的学习模式,达到培养学生专业能力与素质的目的。另外,系统应用阶段需要将软件系统本身作为一个应用产品进行设计、开发、实施、应用等,此阶段对应的岗位类型较多,在教学过程中,可根据学生的特点进行因材施教。总之,各个阶段的能力与要求不同,培养目标也不同,高职院校应把培养的重点放在程序设计阶段和软件设计阶段上,而不用强求全面。 3 用职业教育的方法培养软件蓝领 高职计算机专业应以市场为导向,对学生进行职业培训,职业认证。按照软件产业国际化、标准化和规范化的要求进行授课,注重知识的横向联系,培养学生综合运用技术的动手能力,使学生到企业后不需再培训就可以上岗操作,从而保证企业的人才需求。突破计算机专业传统的教学模式、教学内容和教学方法。学生在校期间要受到充分的职业教育训练,为此必须改革课程体系,理论教学以够用为度,不用追求全面化、体系化。通过三年的学习,要求学生能掌握计算机编程的知识和方法,深刻理解计算机软件工程思想和软件规范设计要求,熟悉数据库管理技术,精通二三门先进且通用的软件编程语言或软件开发工具,并能熟练应用于软件工程开发过程。 根据就业市场的需要,跟踪国际上先进的技术,保持与企业的联系,保证人才培养的先进性,注重调查和跟踪市场,保证人才培养方案和教学内容与I T 先进技术同步发展。例如印度的AOTECH公司是世界上最大的计算机教育培训机构之一,它由600 多位专家负责制定人才培养方案和编写教材,其中三分之一的人负责市场分析,三分之一的人负责与国际著名的I T 企业保持联系,三分之一的人根据市场分析和企业调查的结果编写教材。这个公司成立16年以来,教材更新了20版,目前教材更新的周期是半年。然而我国目前高校的计算机软件的教材通常由教师自己决定,或者由教研室、教学院系指定。实际上,教师个人、教研室、教学院系、甚至大多数学校都没有大范围跟踪企业、调查市场并根据市场需求调整教学内容的能力。 软件开发专业论文:智能科学与技术专业软件开发综合设计的教学改革与实践 摘要:针对智能科学与技术专业在软件开发教学中存在分散于各个课程/实验中的问题,在分析软件开发综合设计对培养创新型人才的重要作用基础上,文章提出统一集中教授、因材施教、分级答辩的观点,介绍武汉工程大学智能专业实验教学环节的实际情况,说明在软件综合设计实验方面取得的效果。 关键词:创新人才;软件综合设计;改革与实践 0 引言 智能科学与技术专业是面向前沿高新技术领域的本科新专业,覆盖面较广,如机器人、自动化机器、电器、楼宇、社区及物流等领域。由于本专业涉及多个学科领域,使得软件开发综合设计的实验教学与计算机其他专业存在一些不同,并且软件开发综合设计在培养创新型人才过程中也存在一些自身的特点和规律。 经过多年的教学与实践研究,我们发现本专业有关软件开发的课程与实验教学散落在多门课程与综合设计中,而这些课程与综合设计一般由不同教师担任,存在一个明显的问题:各个课程之间的衔接,以及教师之间的沟通不充分,造成学生在实验环节中经常做重复性劳动,并对相应的知识点归纳及总结时间明显不足。该问题使得教学与实践的效果不好,尤其是培养创新型人才的目的不能完全达到。笔者以武汉工程大学2011级智能专业的软件开发综合设计作为改革试点,对如何培养创新型人才提出了可操作的实践方案。 1 软件综合设计对培养创新型人才的作用进入21世纪以来,全球经济竞争进一步加剧,社会对高素质创新人才的需求更为迫切。创新是人类社会发展的强大推动力。自20世纪信息技术革命以来,创新推动人类科技与技术不断发展。特别是近十余年来,包括计算机信息科技在内的高新科技与智能技术的融合,形成了新的概念与思想、新的技术与手段,创造出新的人工智能模式。科学与技术的进步促进了智能科学与技术学科的创新与发展,同时对本专业的高等教育提出了严峻的挑战。 软件开发综合设计在智能科学与技术专业的人才培养中是重要的一个环节。软件开发综合设计实验教学要求学生在掌握软件开发技术的基础上,拥有软件行业知识、与人沟通能力、团队协作能力等,并对各种专业知识点做到融会贯通。学生通过软件开发综合设计实验训练后,熟悉软件开发流程和规范,逐渐适应常规软件开发调试环境和方法,培养出良好的软件开发人员的职业素质,促进学生软件开发能力的形成,最终平滑过渡达到企业各类开发岗位的要求与标准。 总之,在武汉工程大学培养智能专业本科生的过程中,综合设计实验的目标是通过理论指导实践,在实践中培养创新能力、提高创新能力、锻炼创新能力,对培养具有创新意识的本科生具有重要作用。为适应21世纪我国经济建设和社会发展的需要,我们从武汉工程大学2011级智能专业软件开发综合设计人手,进行深化改革,推进素质教育,开展实验教学的改革与实践研究。 2 软件综合设计的改革措施 针对本专业软件开发综合设计教学中存在的问题,我们提出以下改革措施。 2.1 统一集中教授 通过对学生进行意见调查反馈,结合多年软件开发综合设计教学经验,并引入国外先进的教学经验,对传统的软件开发综合设计进行了改革与创新。 首先,在软件开发综合设计开始的时候,先统一教授软件开发设计方法学,目的在于进一步提高学生的综合素质,拓宽学生的知识面,加深理解所学的基础理论,培养学生应用所学过的知识,独立解决工程实际问题的能力。培养学生的创新设计能力,使学生得到一次较完整的设计方法的基本训练。 让学生了解设计过程,掌握设计方法,具有创新意识与思维,在设计过程中能在认真思考的基础上提出自己的见解,而不是简单的抄袭或没有根据的臆造,充分发挥自己的创造性。重点讲解软件开发设计的方法,着重培养学生软件开发设计能力,不仅向学生提供软件开发设计中的创新思维方法,还通过实际软件开发设计示例,提高学生独立提出、分析和解决实际问题的能力。在教学体系与内容上,重视介绍本学科发展的新动态、新方向、新内容,注重激励学生的学习欲望,调动学生的积极性,开阔学生的思路,拓宽学生的知识面和视野,让学生了解更多更新的理论、技术与方法。 其次,引入当前最受学生群体欢迎的视频教学模式,将国外知名大学的视频公开课作为实例进行教学。根据视频公开课的特点,在教学体系和内容上做相应的改革,进一步扩大学生的知识面,激励学生的学习欲望,发挥学生的学习积极性,配以相应的多媒体教学环境,“请”国际一流的大师讲述现代软件开发设计手段,进一步开阔学生的思路,扩展学生的知识面和视野,让学生掌握更多更新的理论、技术与方法。通过视频公开课的辅助教学,生动具体地讲解优化软件开发设计、可靠性软件开发设计在工程中的应用,提高教学效果,培养学生提出、分析和解决问题的能力。 2.2 因材施教 创新人才的培养中,学习是基础,思考是关键,实践是根本,三者必须紧密结合。因材施教就是为了让受教育者习而化之,形成一个既有正确导向、符合实际,而又无拘无束的环境,使学生的个性在得到主动、和谐、健康和全面的发展的同时,具有本身固有的特色。没有各式各样的个性,就没有多姿多彩的世界;没有突出个性的发展,就没有杰出人才的出现。 我们将软件开发的题目公布后,只提出大致的目标,给予学生更多思考的空间,不再拘泥学生必须按照什么方法实现什么功能,而是引导学生采用自己认为最佳的方法完成最终的任务。对于较为优秀的学生,我们对其要求也不再仅仅是完成而已,而是要求其从用户角度出发,将方案设计的更加周全与完善,让用户更加方便与便捷的使用所开发的软件,并对于软件系统的优化也有所期待;对于中等的学生,我们对其要求是在单位时间内,准确无误地开发出满足所提要求的软件,对于软件系统的优化以及用户体验等细节不作要求;对于中等偏下的学生,我们对其要求是与中等或较为优秀的学生组成小组,尽力配合小组成员完成相应的软件开发;对于能力不足的学生,我们将会让其在长时间努力还不能够完成任务的情形下最终给出一个完整的解决方案,让其进行仔细研究,理解并弄清楚整个方案的细节。 2.3 分级答辩 对传统的软件开发综合设计答辩环节进行改革,提出了可进行分级答辩的政策。由于开设软件开发综合设计的目的是既能让学生学习相关学科的技术基础知识,又能训练学生的动手能力和创新设计能力,还能引导学生知道如何运用所学知识去解决软件开发中的实际问题,也就是说综合设计课程非常强调实践性。 我们对于动手能力较强的学生,允许其在完成任务后提前答辩,要求学生在设计软件时由自己独立完成从方案设计到软件开发设计的全过程。答辩时学生先对开发的软件进行动态演示,随后针对答辩老师提出的问题进行解答,最后还需要在规定时间内顺利完成答辩老师临时添加的新任务。而对于动手能力中等的学生,尽量控制其完成的时间,即让其充分利用软件开发综合设计的时间,对日常所学的知识进行细致深入的理解并应用于软件开发过程中,并在规定的软件开发综合设计完成的时间内完成开发任务,进行答辩。答辩时学生先对开发的软件进行动态演示,随后针对答辩老师提出的问题进行解答。然而,对于动手能力一般的学生,进行集中答辩,即采用传统的方式进行。最后,对于动手能力较差的学生,进行单独答辩,目的是除了降低这类学生心理的压力外,还会在答辩过程中进行深入的知识点检查与灌输,强化学生对软件开发的流程和方法的理解。 3 软件综合设计的实践 我们在武汉工程大学2011级智能专业软件开发综合设计中使用所提出的“统一集中教授、因材施教、分级答辩”的方法,要求学生采用c语言完成“学生成绩管理系统”的设计与开发,要求使用到各类数据类型与各种运算、程序控制结构、函数、数组、指针、结构体、文件等内容,实现增添、查询、修改、插入、删除、求平均值以及排序等全部常规功能。对于优秀学生可要求其使用c语言实现结构化开发后再采用C++语言实现面向对象的开发。整个软件综合设计持续2周时间,其中,“统一集中教授”占用了16学时。 随后,学生开始进行软件开发,并针对完成情况的不同,让学生分别进行答辩。根据提出的“统一集中教授、因材施教、分级答辩”的方法,我们设计了成绩评定表,如表1所示。 最后,2011级智能专业共69名学生的综合评定成绩情况为:成绩≥90分的占18%,成绩在89—80分的占42%,成绩在79—70分的占34%,成绩在69-60分的占6%。这样的成绩验证了这类综合设计实验改革的成功。 4 结语 从改革实践过程可看出其效果,确实使学生学习热情变高,尤其是在视频公开课过程中,让学生由传统的被动学习转变为主动学习、主动钻研,并成为了真正的软件设计者,大幅度地提高了学生的设计能力、创新能力、创造能力,最终的考核成绩表明改革后的教学方法对使学生成绩提升较大,改革取得了一定的成效。 软件开发专业论文:教育技术学本科专业软件开发类课程体系研究 摘要:针对目前教育技术学本科专业计算机软件开发类课程存在杂而不精,缺乏系统性等问题,提出了以“C-C#-Java”语言类课程为主线的课程体系,旨在提高教育技术学本科专业学生的计算机应用(开发和实践)能力。分析了该课程体系中的理论教学体系、实践教学体系以及教学重点内容,并对该课程体系的教学方法手段方面提出了一些建议。 关键词:教育技术学专业;软件开发;课程体系 一、教育技术专业概述 教育技术学专业是教育学和技术学相互交叉、相互作用而形成的学科。目前在我国开办教育技术学本科专业的院校已经从师范类院校扩展到综合性大学、理工类院校。开设教育技术学专业的多数高校将教育技术学本科人才培养方向之一定位为教育软件与知识工程方向,该方向着重培养多媒体素材的设计与开发、教育软件设计与开发、网络课程设计与开发以及人力绩效开发与知识管理方面的人才。就专业培养方向来看,各类软件的设计与开发都要求本专业学生有很强的计算机应用(开发和实践)能力,也即计算机应用能力培养在教育技术学专业中占有重要的地位。笔者所在院校为理工类院校,对近几届毕业生的软件开发能力进行调查分析,学生普遍感觉大学四年学了众多计算机类课程,到毕业设计的时候还是不会编程,大四最后一个学期才开始边学编程技术边做毕业设计题目。究其原因,由于教育技术学科是综合性的应用学科,不可避免地在课程设置上存在一些问题:课程开设庞杂,开设多门高级语言程序设计类课程,知识体系有广度没有深度,导致学生学而不精;课程设置缺乏系统性,课程教学内容不连贯或者重复教学;在教学过程中注重理论教学而忽视学生实践动手能力的培养,导致学生编程能力差;核心课程知识陈旧,与现实的教育技术实践应用需求脱节,与现实的计算机发展技术相脱节。课程设置是教学计划的核心,决定着学校的教学内容和学生的知识结构,直接关系到人才的培养质量。为实现应用型人才培养目标,研究并建立适合教育技术学本科专业的计算机软件开发类课程体系,切实提高该专业学生的计算机应用能力是目前重要的课题。 教学技术学专业是一个跨学科的专业,本科生在四年中所能接收的信息量是有限的,不可能将交叉学科的所有系统知识都纳入学习的范围,因此在明确培养目标的前提下,设置计算类课程时不应该“杂而全”,而应该是“专而精”;其次要注意课程与课程之间有效的衔接,避免前后脱节;再次应注意同市场需求以及计算机学科发展结合起来,开设的课程符合社会发展需求;最后突出实践能力,加强动手能力的培养。教育技术学专业本身是一门实践性很强的学科,人才的培养本着学以致用、以学促用理念。 二、课程体系建设 教育技术学本科专业计算机软件开发类课程体系建设目的是让学生熟练掌握一至两门编程语言,熟悉相关开发方法、工具和平台,综合运用所学知识去解决实际问题。鉴于目前主流的编程技术有.NET和Java编程,建立以“C-C#-Java”语言类课程为主线的课程体系,从初级到高级、由简单到复杂,循序渐进逐步提高学生的软件开发能力。 Java语言是面向对象的编程语言,也是目前阶段开发应用程序的首选语言,但是对于大一新生来说,直接接触面向对象编程思想有一定的难度,因此在大学第一学期仍然选择C语言作为程序设计的入门语言,有了C语言的基础,跳跃到C#或Java就十分容易,因为许多语法是通用的。C#是从C/C++派生来的一种简单、现代、面向对象的高级程序设计语言,由Microsoft公司设计运行于.NET框架之上,它具有语法简单、表达力强的特点,对于低年级且又是非计算机专业的学生来说,学习该语言相对比较容易,所以,在第二阶段选择学习C#语言。Java是一种可以编写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,自1995年由Sun公司推出,就迅速成为全球主流的编程语言,Java基本语法规则和C语言类似,优点之一是去掉了C语言中难学的指针,有助于学习者理解和掌握。但是学习Java语言类开发技术较C#语言有一定的难度,虽然这两种编程语言都为面向对象的程序设计语言。基于上述分析,研究并建立的课程体系为学生第一学期学习C语言之后,在后续的学期过渡到面向对象的程序设计语言。围绕这三门语言类课程,再设计其余计算机软件开发类课程如何衔接。设计的课程体系结构如表1所示。 表1 课程体系结构 开课时间 必修课 大型实验 第1学期 C语言程序设计 无 第2学期 C#可视化程序设计 C#可视化程序课程设计 第3学期 数据结构 数据结构课程设计 第4学期 数据库原理及应用 (面向对象程序程序设计Java) 数据库课程设计 第5学期 Web应用系统开发(JSP) Web应用系统课程设计 第6学期 Java网络编程 Java网络编程课程设计 第7学期 J2EE企业级应用开发 J2EE企业级应用开发课程设计 第8学期 毕业设计 第一学期主修C语言程序设计,掌握面向过程的程序设计思想。第二学期主修C#可视化程序设计,这里注意的是本课程内容包括两部分:一是C#语言基础介绍,二是.NET技术,可视化界面的设计部分。通过Windows界面的设计,学生获得面向对象的感性认识以及认识到编程的实用性,从而提高编程兴趣,有助于后续学期进行软件开发类其他课程的学习。第三学期主修数据结构,目前数据结构课程的教材有C、C++以及Java语言版,由于到此阶段学生未接触Java语言,所以选择C语言版的,学生可用C语言来实现数据结构中的算法,对于Visual C#.NET掌握较好的学生,在数据结构课程设计时可选择用C#语言实现数据结构中描述的算法。第四学期主修数据库原理及应用课程,在讲授数据库编程内容时,由于学生在前面学期已经学习过可视化的程序设计(应用系统前台界面的设计),即已经掌握.NET开发平台的使用,可以重点讲述利用技术如何进行数据库的操作。第四学期同时开设面向对象程序设计(Java语言)课程,为后续课程打基础。第五学期直到第七学期每学期均开设Java语言应用开发类的一门课程,具体包括Web应用系统开发(JSP)、Java网络编程、J2EE企业级应用开发。每学期均安排相应课程的课程设计,有助于消化所学知识,同时锻炼和提高学生分析、设计、编程能力。第八学期学生主要任务是毕业设计,如果是软件开发类题目,那么学生可以利用已经学习过的主流技术.NET或J2EE来完成。 综上所述,将教育技术学专业学生计算机应用(开发和实践)能力的培养分为两个阶段:在大一、大二阶段,掌握C语言结构化编程、面向对象编程(C#)、图形用户界面编程、数据结构及算法、数据库编程,为专业培养目标打下编程基础,该阶段注重.NET技术开发;大三、大四阶段,掌握面向对象编程(Java)、小型Web应用系统的开发(JSP)、Java网络编程、J2EE企业级应用开发,该阶段注重Java程序开发。 以上课程体系安排使学生在大学四年的前两年基本会利用.NET技术进行一些简单小型应用软件项目的开发,如学生对.NET技术感兴趣的话,可以利用大学四年的剩余学期边学习新的课程,边利用业余时间拓展自己的.NET编程技术。学生从第四学期(即大二阶段)开始学习Java相关课程,即Java应用开发阶段,学生利用在校的两年时间主修Java软件类开发课程,学习主流Java开发平台和框架的使用,最后掌握企业级应用系统的开发,逐步提高学生的软件开发能力。这样,大学四年软件开发类课程不断线,且从第二学期开始,每学期都安排课程设计,通过课内实验以及课程设计实践提高学生的软件开发能力,解决学生学习了众多编程语言却不会编程的问题,学生在毕业设计前具备独立开发应用系统的能力,从而提升该专业学生就业竞争力。 三、课程内容解析 以下对课程主要教学内容及教学目标作简要阐述。 1.C语言程序设计基础 掌握C语言的基本结构、各种数据类型、控制流程、函数、数组、指针和结构体的语法及语义,使学生了解结构化程序设计思想,学会用结构化方法编写程序,初步具备解决实际问题的能力。 2.C#可视化程序设计 掌握C#高级语言基础、Visual Studio 2008集成开发环境的使用、Windows界面控件的使用、事件驱动的编程机制,使学生获得面向对象的感性认识,初步拥有Windows应用编程能力。 3.数据结构 掌握数据结构的基本概念和各种基本的数据结构,包括数据的逻辑结构(线性表、堆栈和队列、广义表和字符串、树与二叉树、图、文件等)、存储结构(顺序存储、链式存储)以及在这两种结构基础上对数据实施的基本操作(算法)的设计与分析。 4.数据库原理及应用 掌握数据库系统的一般概念、数据模型、关系模型、SQL语言、数据库安全性、完整性、关系数据库理论、数据库设计、数据库编程、数据库管理系统的使用以及运用开发平台开发数据库应用系统的方法,为从事数据库应用开发打下基础。 5.面向对象程序设计(Java) 掌握Java语言基础、面向对象程序设计思想(抽象、封装、类、继承与多态)、工具类、图形界面编程、异常处理、文件输入输出、数据库编程、Java Applet 编程、开发环境与工具的使用等。着重培养学生对Java 编程思想的体会,为进一步学习Java 语言打好基础。 6.Web应用系统开发(JSP) 掌握JSP软件体系结构、运行环境的安装与配置、JSP基础、JSP常用内置对象、JSP与JavaBean、JSP操作数据库、Java Servlet技术,使学生掌握JSP基本理论知识,能够运用JSP进行Web小型应用系统开发。 7.Java网络编程 掌握网络编程基础知识,基于TCP、UDP以及FTP等应用层协议的Java应用开发,使学生掌握“基于协议”的网络程序开发方式。 8.J2EE企业级应用开发 掌握J2EE的体系结构、Servlet、EJB以及利用开源框架(Struts、Spring和Hibernate)进行J2EE程序开发,使学生掌握基于J2EE的企业级应用系统的开发方法。 四、实践教学体系 与上述课程体系配套的实践教学体系包括每门课程的课内实验和课程设计。课内实验部分主要是基础性实验和验证型实验,重点加深学生对知识的理解,掌握基本技术和方法。从第二学期开始,每学期都安排大型的课程设计,课程设计需要综合一门或多门课程的内容。C#可视化程序课程设计,体验C#的编程思想以及组件开发原理,利用Visual Studio2008集成开发环境来完成应用系统的设计,初步体会面向对象程序开发的思想。数据结构课程设计主要针对具体问题进行数据结构与算法设计,并用C语言或C#语言实现。数据库课程设计主要针对具体问题,按照数据库设计的步骤进行,学生可利用已掌握的.NET技术实现具体数据库应用系统。本课程设计涉及技术和数据库两门课程的知识,是对学生综合分析、设计以及编程能力的检验。Web应用系统开发(JSP) 针对具体问题,运用JSP技术及JDBC数据库访问技术,利用开发平台实现小型的Web应用系统,主要检验学生运用JSP技术解决实际问题的能力。Java网络编程课程设计主要检验学生“基于协议”的网络程序开发能力,即学生运用已掌握的网络编程技术进行基于TCP、UDP、FTP等协议的小型应用软件的设计与开发。J2EE企业级应用开发课程设计主要针对Java企业级架构开发,学生使用Struts、Spring和Hibernate进行整合开发Web程序。在完成课程设计任务过程中,学生需要查阅课外知识,有助于培养学生的自学 能力,同时锻炼和提高学生综合分析、设计和编程能力,完整体验到一个应用系统开发的全过程,巩固了已学的知识,为毕业设计和就业打下良好的编程基础。 五、与课程体系相关的教学改革 1.改革教学手段 采用案例教学法。由于学生缺乏实际开发经验,为了充分调动非计算机专业学生学习软件编程积极性,在上课前期就强调应用,精心准备一些与课程相关的应用软件系统案例,使学生从接触课程开始就认识到学习编程的实用性,从而提高学习的兴趣,有利于整个教学过程的实施。 2.改革实践教学环节 转变“重理论、轻实践”的观念,建议采取课堂教学与实验教学相结合、课内与课外实践相结合的教学方法。教师可将课堂教学中技术性、操作性、应用性比较强的内容直接在实验室中进行教学,采取边讲边练的教学方法,使学生在实际操作中掌握相关的知识、技能和方法;为了更好地培养学生的实践能力,应积极加强课外实践活动,例如参与其他院系的网络精品课程建设、教学网站的设计与开发和教育游戏软件的设计与开发等,这些课题本身就属于教育技术学专业应用研究课题,学生在参与过程中,不仅锻炼了动手编程、解决问题的能力,同时还锻炼了与他人合作解决问题的能力,使人才培养方案与社会需求结合,做到学以致用。 3.改革实践教学考核方式 实验考核不但可以考核学生对知识的掌握程度,还能够激发学生的学习积极性,对学生有很大的引导作用。实验部分分数比例设置过低,会使一些学生轻视实践环节,所以适当提高实验分数比例是必要的,且对于不同类型的实验,应采用不同的考核方式。 六、结束语 教育技术学专业是一个交叉学科,学生计算机应用能力的培养在该专业的培养方案中占有重要的地位,加强学生计算机软件开发动手能力也是当前提升学生就业竞争力采取的必要措施。在本文中,主要探讨了教育技术学软件开发类课程体系的建设,通过研究,建立了以“C-C#-Java”语言类课程为主线的教学体系,突出的是该专业学生实践动手编程能力的培养,希望能够为教学技术学本科专业的计算机类课程教学提供一些帮助和启示。教育技术学专业学生计算机应用能力人才的培养是一个循序渐进的过程,该专业计算机类课程体系的改革研究,仍然需要在实践中不断深入探索和完善。 软件开发专业论文:基于CDIO的高职软件开发类专业课程体系的研究与探索 [摘要]文章从区域人才需求和高职学校的实际情况入手,结合高职学生的特点,以加强学生动手能力的培养为目标,探讨基于CDIO的教学模式,从而制订高职软件开发类人才培养方案,主要内容包括高职学生特点分析、课程体系建设、核心专业课程开发等。 [关键词]CDIO模式 软件开发 课程体系 高职 人才培养 进入21世纪以来,国内外高等职业教育体系发生了重大变化,CDIO工程教育模式是当前国际工程教育改革的最新研究成果。培养满足企业需求的人才,主要还是依靠专业课程体系的设置。本文在对台州周边区域企业充分调研的基础上,在教学中引入CDIO教学理念,设置了基于CDIO的软件开发类专业课程体系,对培养高职学生的职业技能以及岗位能力具有积极的意义。 一、软件开发类专业课程体系的特点与存在的问题 1.软件体系结构的特点。20世纪90年代,随着软件工程的发展,软件体系也随之发展起来,软件体系的基本内容和原理来源于近20年软件研发过程中逐步形成的理论成果和实践经验的总结。软件体系结构发展历史短,形成过程还在逐步完善中,理论强于实践,具有很强的学术特点。软件设计原则、方法、技术是对以前软件开发过程的经验总结,设计软件的目的是为了高效快速地运行具体项目。软件需要考虑项目功能的需求和商业因素,因此软件的设计是一门艺术的设计。 2.传统教学中存在的问题。人才培养计划是人成才的实施过程,在职业人才的形成过程中,职业能力和职业素养起了决定性作用。原有的培养计划由于体制、培养模式等因素,严重影响了毕业生的岗位适应能力。主要表现为学生对未来职业的工作环境、岗位能力目标缺乏了解,对学习课程的知识目标、能力目标不明确;单项技能强于职业技能,强调自身的知识能力,课程之间缺乏联系,学生对所掌握的技能不能融会贯通;课程教学以教师为主,学生缺乏必要的认知与体验,教学过程中缺乏必要的学习情境,忽视了学生的主动性;学生对理论知识的掌握较差,对抽象的理论感到乏味;软件的设计是从整体架构层面考虑复杂的用户需求,缺乏项目开发经验的学生很难理解抽象的理论知识,更谈不上将掌握的知识应用到实际的开发中。 3.高校毕业生与社会需求之间的矛盾。2010年全国高校毕业数量达到了630万人,而计算机相关专业的毕业生占了相当大的比例,就业形势不容乐观。有关统计数据表明,就业率在所有行业中属于最差的级别。软件产业处于高速发展阶段,近年来保持30%的增长速度,即便是2009年受国际金融危机的影响,软件产业的增长速度也达到了25.6%,而软件从业人员的增长速度为每年25%。从表面上看,软件产业的发展和人才需求基本持平,但人才供需的实际矛盾突出,究其原因主要是高校对软件产业的需求缺乏了解,培养的学生对工作岗位的适应能力差,而企业对人才需求也近乎苛刻。 二、CDIO模式在课程教学中的探索与研究 CDIO工程教育模式是21世纪国际工程教育改革的最新成果,集中概括了“做中学”“基于项目教育和学习”的教育理念,以工程项目为载体,从项目的研发到运行,让学生以主动的、实践的、有机联系的方式学习工程开发过程。CDIO模式以构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)为主,指出了工程师必须具备的基础知识、个人能力、职业素养以及和社会环境的融合,并教学生如何掌握这些知识、能力和职业素养,强调了理论与实践的结合。 第二,案例导学,培养学生个人能力素质。个人素质和专业技能是一个优秀工程师的必备素质,包括学生认识问题、分析问题的能力,形成建模,解决问题的能力,以及整体的、系统的思考问题的能力。通常选择一些直观的、常见的、学生感兴趣的例题,由指导教师在课前将问题抛出,学生分析用户需求,构建系统体系结构,设计出满足用户需求的软件体系结构。在课堂上,以学生为主,分析、讨论、识别设计的软件体系中存在的风险和解决方案,锻炼学生分析、解决问题的能力,提高实际软件设计过程中的成本意识和风险分析能力。 第三,分组讨论,培养团队合作和交流沟通能力。团队合作和交流沟通能力是软件开发类专业学生必备的能力之一。在实际教学过程中,将学生以寝室为单位分为若干小组,每组由1名组长负责,在课堂上,组长代表本小组,直接和教师或其他小组联系;在课堂外,组长是本小组的项目领导者。在组长的安排下,各成员分工合作,相互学习,相互帮助,拉近了同学之间、学生与老师之间交流的距离。 第四,项目驱动。系统的开发、设计是在企业和社会环境下的构思、设计、实践、运作,是有一个项目系统化的设计过程,是CDIO工程教学模式的精髓的体现。以一个完整的软件开发项目为驱动,以CDIO教学模式为指导,将CDIO的四个阶段有机地融入项目中。第一步,构思。学生先对项目的研发背景和用户需求进行分析,提出系统开发的可行性、系统开发过程中可能遇到的问题,提炼出系统的功能要求及解决方案,写出必要的文档资料。第二步,设计。对系统进行建模,设计出相应的软件体系结构,进一步分析、评估。第三步,实现。设计软件进行必要的软件测试,使软件能正常运行。第四步,运行。对设计的程序进行修订、完善。将教学过程融入项目制作的具体情境中,学生掌握了每个阶段的成果,完成了具体项目的制作,了解了工程制作过程。 第五,能力考核。在考核方式上,摒弃了传统的理论考试,注重软件开发、设计能力的考核。以学生提交项目的运行情况为主,根据各小组成员分工情况进行答辩。首先由组长介绍项目的总体情况、分工情况等,然后由各成员汇报各自承担的工作,最后教师根据具体情况向学生提问,以学生做答来评定成绩。每个小组需要提供相关的技术资料,提高了学生工程能力。 三、高职软件开发类专业课程体系开发 2.岗位能力分析。一是职业发展过程设计。将学生职业发展过程分四个阶段:第一阶段,职业发展初期。上班初期,从文档等资料整理开始,要求掌握办公自动化软件及设备、局域网建设等技能。第二阶段,职业成长阶段。经过一段时间的熟悉,能根据实际需要进行数据库的设计和维护,进行静态网页的制作和图形用户界面的开发。第三阶段,职业成熟阶段。能在软件开发技能方面有提高,掌握基于B/S模式三层架构的WEB应用系统的开发,掌握基于手机的移动应用系统的开发,掌握软件测试技术。第四阶段,经过在岗位上的锻炼和实践,基本能独当一面,独立研发信息系统、大型网站的建设以及移动应用程序的开发等。 二是职业能力与素质分析。专业技术能力:具有良好的编程能力,掌握GUI、Web、移动应用程序等的开发方法,掌握数据库的开发和应用,了解企业级应用程序的基本架构,会在JAVA和.Net两种平台上编写程序和测试程序。社会交往能力:具有良好的人际关系,较强的语言表达能力,较强的团队合作精神,良好的社会适应能力,能承受挫折,学会与人共处。继续学习能力:具有较强的进取心和求知欲,较强的学习能力,独立的思考能力。 四是课程教学实施过程。高职人才培养的实施过程为:大学一年级开设Office高级应用、数据库管理、网站美工设计、静态网页设计、基于CMS的网站开发技术、Java面向对象编程、C#面向对象编程课程;大学二年级开设局域网建设与安全管理、XML应用、软件工程、企业资源规划实施、Java Web应用系统开发、.Net Web应用系统开发、.Net企业级商业站点开发课程;大学三年级开设顶岗实习、毕业设计、Java移动应用开发、C#移动应用开发课程,然后毕业。 四、总结与展望 台州职业技术学院软件开发类专业强调通过毕业设计检验专业综合能力,以课程项目实战检验模块课程的设计,考虑职业岗位的人才需求情况,以提高学生专业技术开发能力为出发点,贯彻CDIO工程教学的先进理念和教学方法,设计了高职软件开发类专业人才培养方案。在未来将在实际教学过程中不断完善方案,为高职软件开发类专业探索新思路。 软件开发专业论文:浅析电类专业仿真教学软件开发的重要性 摘 要: 随着计算机技术的飞速发展,计算机在电力系统继电保护整定计算和数据库管理等方面的发展已相当成熟和普及,但涉及二次系统的技术资料的计算机管理和仿真则相对滞后。本文介绍的二次配线仿真教学软件,可将每个元件为基本单元进行计算机仿真,模拟设备的具体连锁动作过程,设置每个元件的不同状态和不同故障等,应用于学生模拟现场人员读二次系统图,分析故障原因,从而提高运行人员的事故应变和处理能力。 关键词: 电类专业 计算机仿真教学 二次配线仿真 教学软件 一、 引言 传统的职业教育以使学生掌握经验技术和动作技能为目标,以迅速适应工作岗位的要求。但在知识经济时代,由于生产方式的根本变化,人们的职业能力构成必将有大的改变,社会需要更高层次的人才。这就要求我们培养的高等应用型人才,不只是对现有知识、技术、方法的继承性应用,而是应通过自身努力能够不断学习新知识、新技术、新方法,形成新方案、新产品、新创意,分析新情况,创造新问题。因而课程实践教学的改革应以培养的学生具有一定创新能力和创新精神、有着良好的发展潜力为主旨,以行业科技和社会发展的先进水平为标准,充分体现规范性、先进性和实效性。 在电业专业教学中利用计算机进行仿真教学,主要是借助一些具有强大仿真功能的软件平台进行电路仿真实验。这种仿真实验是在计算机上虚拟出一个元器件种类齐备、先进的电子工作台,一方面可以克服实验室各种条件的限制,另一方面可以针对不同的目的(验证、测试、设计、纠错和创新等)进行训练,培养学生分析、应用和创新的能力。与传统的实验方式相比,仿真实验突出了实验教学以学生为中心的开放模式,有效提高了实验教学的效率。 二、传统实践教学的状况及问题 在传统实践教学中,教师是“带”实训而不是“指导实训”,即实践教师是传授知识和技能的主体,而学生则被动地接受知识和技能。这种教学多采用注入式,教师根据教学计划和教学要求拟定内容,其实践内容的选择、步骤的制定和仪器设备的组织准备等概由教师进行。实践时学生只需按规定的步骤机械地操作即可。且在执行过程中,完全听从教师安排,全班统一进度和要求,不利于因材施教。 教学内容过于偏重于基础训练,所以在方法和手段上很单调,主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范,学生不需主动思维和创新,只需“依样画葫芦”。学生反复训练硬件接线,熟能生巧,形成一定的基本技能。另外所用设备仍以传统的电机电器为主,没有运用现代化教学设备和手段,先进性也显不足。 三、计算机仿真教学的优点 计算机仿真教学最大的特点是有助于突出教学重点,分散难点,只要点击鼠标,就可以进行大量演示。在课堂中无论一个老师多么善于表达、比划,也难以表现一些抽象的和具有共性的知识内容,而这些知识内容又往往是一节课的重点和难点。与传统的教学软件相比,计算机仿真为电气控制教学提供了新手段,弥补了传统教学中的许多缺憾,为教师、为学生创设了充满活力与生机的工作、学习环境。 与传统的方式相比,仿真教学具有如下优点:(1)为学生提供充分动手的机会。强大的交互性能,使得学生可以自己动手设置各种实验参数,并及时得到结果,这在真实世界中往往是无法实现的。(2)灵活地仿真各种真实情况。在仿真软件中可以灵活地设置各种参数、模拟条件,自如地模拟真实世界中的各种情况。(3)设定各种事故及极限运行状态。我们通过仿真,可以了解真实世界中无法实现的危险性操作,或者临界条件。(4)自动评价功能。在一般情况下,仿真软件具有评价功能,可以给学生的每一次操作实时地评分,使学生可以即时地了解自己的每一次操作的正确性或合理性。(5)安全性。所有的操作均不是现场实施,因此绝对不会带来危险的后果。(6)节省开支。 除了以上这些显而易见的优点外,仿真教学还有一些超出人们预期的效果:(1)调动学生的学习主动性。仿真软件一般都是独立操作、独立完成,学生必须开动脑筋认真分析问题,从而才能准确地解决问题。在传统教学中,学生往往会等待教师给出正确答案。(2)开拓想象空间。仿真软件的操作不存在限制,学生可以海阔天空地想象,进行各种各样的设计,并迅速地通过仿真看到结果。这在传统教学中是不可能实现的。(3)减轻教师的负担。学生们主观能动性提高,就意味着教师可以腾出手来做更多的教学工作,或进行有针对性的指导工作。在传统教学中,一个教师往往要面对几十位学生,无法跟踪每个学生的全过程。(4)增强学生的自信心和成就感。通过仿真训练,学生们能充分了解自己所学知识的应用领域,应用前景等,将理论与实践相结合,增强对专业技术的认识,从而激发敬业精神。而传统教学中,学生们掌握了一大堆知识,却不知道如何应用,往往会对本专业有一种挫败感,丧失从事专业工作的积极性。(5)增强学生的安全意识。通过计算机仿真,在虚拟世界中由于错误的操作而产生的安全事故,可以提高学生的警觉,分析故障原因,掌握排除故障的技巧。 四、结语 二次配线仿真教学软件的开发,有利于二次配线教学,能为学生提供充分动手的机会;交互性能强大,学生可以自己动手设置各种参数,并及时得到结果,可以灵活地仿真真实环境。通过仿真,学生可以了解真实世界中无法实现的危险性操作。所有的操作均不是现场实施,不会带来危险的后果。仿真软件一般都是独立操作,独立完成,学生必须开动脑筋认真分析问题,从而才能准确地解决问题,解决了传统的教学中学生等待教师给出正确答案的缺陷。仿真软件的操作不存在限制,学生可以海阔天空地想象,进行各种各样的设计,并迅速地通过仿真看到结果。通过仿真训练,学生能充分了解自己所学知识的应用领域、应用前景等,将理论与实践相结合,增强对专业技术的认识,从而激发敬业精神。通过计算机仿真,在虚拟世界中由于错误的操作而产生的安全事故,可以提高学生的警觉,分析故障原因,掌握排除故障的技巧。学生们主观能动性的提高,就意味着教师可以腾出手来做更多的教学工作,或进行有针对性的指导工作。 软件开发专业论文:影响师范院校计算机专业学生软件开发能力的原因分析 摘 要: 影响师范院校计算机专业本科毕业生就业问题的因素有很多,而学生软件开发能力薄弱是关键因素之一。本文结合现实情况,系统地分析了影响师范院校计算机专业学生软件开发能力的原因,并给出了相应的改进建议。 关键词: 师范院校 计算机专业 软件开发能力 1.提高师范院校计算机专业学生软件开发能力的必要性 大学生就业问题已经成为广受关注的社会问题,而在高等院校中发展最快、在校人数最多的计算机专业,其毕业生的就业情况显然并不乐观,尤其是师范院校计算机专业的本科生,面临的就业问题尤为突出。形成这种局势的原因是相当复杂的,关键因素可以概括为以下两个。 (1)近几年国内师范类计算机专业毕业生“供大于求”。十多年来,随着高校计算机专业的发展和生源的扩招,使得计算机教育队伍逐年壮大,而计算机老师的需求量却在逐年减少。近些年,城市中小学计算机老师几乎饱和;而在农村,由于中学“信息技术”课程还尚未正式纳入中考、高考等升学考试的范围,社会各界对中学计算机课程不重视,许多学校甚至尚未开设“信息技术”课程,即使开课,也不聘请专门的计算机老师进行授课。 (2)与工科院校相比,师范院校计算机专业毕业生实践能力差,因此降低了就业竞争力。受已有的培养方案的限制,师范院校计算机专业单纯地培养面向中等学校计算机教育师资,所开设的部分课程与社会需求脱节,培养的毕业生动手能力不强、软件开发经验不足,无法胜任软件开发和计算机应用工作[1],这显然加大了师范院校计算机专业毕业生的就业难度。 师范院校计算机专业毕业生就业难的现状很可能会一直持续下去,解决的方法除了加强社会对计算机教育的重视外,师范院校还必须从自身做起,加强对计算机专业学生软件开发能力的培养,让学生能够具有更强的竞争能力,可以到竞争激烈的人才市场去应聘。 2.影响师范院校计算机专业学生软件开发能力的原因 计算机专业培养学生的目标主要是系统掌握计算机的基础理论,学习计算机先进的设计、开发技术,成为具有良好的综合素质、较强的创新与实践能力的专业人才。软件开发能力是计算机专业学生应具备的重要的、基本的技能[2]。而师范院校培养的计算机专业毕业生软件开发能力普遍偏弱,当然产生这种结果是有多种原因的。 (1)培养方案过时。师范院校计算机专业最初的教学目标就是为中等学校培养计算机师资,所以在教学培养方案中安排了很多与计算机教育教学相关的课程,比如中学教材分析、计算机教学法等课程,这些课程占去了学生很多的学习时间,另外,学生在校期间还要去中小学教育实习几个月,可是最后几乎95%的师范院校计算机专业的学生毕业后并不去当老师;培养方案中严重忽略学生实践能力的培养,很多语言类课程没有安排与之配套的课程设计,即使有,也大多流于形式,没能达到教学目标,学生学到最后根本不知道什么是软件开发,又何来软件开发能力呢?近几年来,部分师范院校对培养方案进行了改革,在计算机专业中设置了非师类专业,然而,培养方案改革并不彻底,依然残留师范式教育的影子。 (2)教师的软件开发水平不高。教师的软件开发水平直接关系到学生的学习效果。教师的软件开发水平普遍偏低,尤其在计算机专业,一般热爱软件开发及开发能力强的人毕业后多半去软件公司,很大一部分不热衷于软件开发的人进入高校当计算机老师,所以目前不少高校计算机专业教师缺乏软件开发经验,甚至很多教师从来就没有参与过一个完整的项目研发过程,就连上课都不能现场编程,只能纸上谈兵,照本宣科,在教学过程中自然难以理论联系实际。教师的软件开发能力不高,必然不会重视学生的软件开发能力的培养,也无法培养学生的软件开发能力。 (3)教学方法老套。教学方法有待改进。大部分老师在教学过程中重理论轻实践。一方面,老师将教学重点放在程序语言细节讲解,忽视实际案例分析,无法调动学生的学习积极性。长此以往,学生对软件开发的意义、框架、方法、思想都难以整体把握,大量平淡枯燥的代码迅速削弱学生对软件开发的兴趣。另一方面,大部分老师在教学过程中忽视学生实践能力的培养,不给学生提供自己动手独立思考的机会,语言类课程的教学,实验课一般完成的多是验证性实验,很少或者几乎没有设计性和综合性的实验,学生在学习的过程中体会不到成就感,当然谈不上动手能力的提高,更不可能对软件开发产生浓厚的兴趣。 (4)考核方式教条。计算机专业课的考核方式深受应试教育大环境的影响,很多院校语言类课程的考核方式都是“平时成绩+实验成绩+笔试成绩”,只是所占比例有些区别,而实验成绩无法评价一个学生的实践能力,笔试成绩更是多半考核学生的基础知识,这种考核方式使得学生重视考试,忽视应用,运用知识的意识与能力较弱。 3.培养师范院校计算机专业学生软件开发能力的建议 综上所述,要想提高师范院校计算机专业学生软件开发能力就要从根本上解决现有的问题。第一,要修订培养方案,将提高学生的软件开发能力作为首要考虑的培养目标,不但要增加学生实践的课时安排,还要主动为学生创造实践的机会,比如安排课程设计,与企业联合,建设实训基地等。第二,要加强教师自身对软件开发的重视,同时要提高教师的软件开发能力。让教师在教学过程中带领学生结合实际情况开发实用的软件,激发学生学习的兴趣,让学生体会软件开发的意义和成就。第三,要改进教学方法,开展目标驱动教学,比如每门课程都有教学任务与实际应用结合紧密的软件系统设计和实现的目标,将学生分成多个小组,然后每次课的实验任务就是让学生运用本章所学的知识去完成本系统的一部分,课程结束后,每个小组的学生都可以收获到一个自己亲手设计和实现的软件系统。第四,要改革考核方式。考核方式不只是有笔试一种,可以采用分组进行课程设计和答辩相结合的方式。 总之,要想提高师范院校计算机专业学生的软件开发能力,就要学校、教师和学生同时行动起来,确定明确的目标,加强软件开发意识,调动学生的积极性,让学生了解软件开发的意义,加深软件开发的意识,参与软件开发的过程,从而提高自身的软件开发能力。 软件开发专业论文:计算机专业软件开发能力的培养策略 摘要:软件开发能力已成为计算机专业学生应熟练掌握的一项重要技能,我院针对当前社会对软件人才的实际需求,制定了科学合理的教学方案。本文介绍了我院的培养策略以及实践效果。 关键词:软件开发;能力培养;教学方案 1引言 随着计算机硬件、软件、网络等信息技术的快速发展,计算机已由最初单机计算为主发展为现在以网络化信息处理为主,功能不断增强,性价比不断提高,应用范围不断扩大,推动信息社会快速发展,因此社会需要大量高质量的软件产品,更需要大量高素质的软件人才。据前程无忧网统计,如图1所示,该网站2006、2007年软件开发相关的岗位总数分别是33653、42177个,对各类软件人才的需求量稳步增长,其中,高级软件工程师的岗位数增长最快,增长了1.6倍,说明市场更加欢迎高级的软件人才,以后企业间的竞争是高级人才的竞争。调查显示,2007年中国软件产业存在至少20万软件人才缺口,并且这个缺口还以每年20%左右的速度增长。IT人才的短缺严重阻碍着中国IT产业的发展。教育体系有跟不上市场需求的危机,因此如今许多IT培训机构的业务非常火暴。 图1 2006年、2007年前程无忧网的软件开发岗位数比较图 计算机专业培养学生的目标主要是系统掌握计算机的基础理论,学习计算机先进的设计、开发技术,成为具有良好的综合素质、较强的创新与实践能力的专业人才。软件开发能力是计算机专业学生应具备的重要的、基本的技能。近年来,软件人才已成为当今社会最紧缺的人才之一,一方面说明当今社会对软件人才的刚性需求,另一方面说明当前高校培养的合格的软件人才数量不足,而我国许多高校计算机专业的招生规模不断扩大,但教学质量并没有提高。主要表现在学生基础理论不扎实、应用型知识缺乏、动手能力不够、自学能力不强和软件开发经验不足等方面,因此必须加强计算机专业学生软件开发能力的培养。信息产业部日前公布的一份软件产业发展规划显示,2010年中国软件产业销售收入预计将达到13000亿元人民币。软件行业期望新的从业人员应该具备以下三个重要特征:①扎实的概念基础和技术技能,从而能够适应不断变化的IT行业;②获得行业实际项目开发所需的技术和经验,熟练掌握编程的核心技能、规范和有关工具;③具有沟通与协作技能以及团队合作精神。下面从教师和学生两方面入手,分别探求软件人才的培养方案。 2教师是教学质量的保证 2.1教师要重视软件开发 目前许多教师重视读学位、写文章,轻视软件开发实践,因为后者不但辛苦,且不容易被大家认可,如在高校评职称时,写一篇普通文章强过开发一个优秀软件,显然两者的技术含量与付出的劳动都不成正比,但从长远的角度看,软件开发有益于教师的科研与教学,如笔者在读博期间研究一种综合算法,需要编写许多软件工具,构建算法实验平台,因此软件开发能力是进行算法研究的前题。 2.2教师软件开发水平有待提高 目前不少教师缺乏软件开发经验,难以理论联系实际,只能纸上谈兵,照本宣书。笔者开发过大量高质量的软件系统,授课时经常结合自己开发过的一些软件项目讲解算法与数据结构与软件工程等课程,有许多经验和方法都是在长期实践中领悟而得,学生对此非常感兴趣,从中受益匪浅。学生不仅学到了软件开发知识,还掌握了软件开发的方法,增强了对软件开发的信心。你若没有编写过大量程序,就很理解面向过程(Procedure-Oriented)、面向对象(Object-Oriented)、面向方面(Aspect-Oriented)与面向服务(Service-Oriented)等软件设计方法的思想并在项目中灵活运用,也无法体会设计模式(Design Pattern)的精妙之处。 2.3改进教学方法 如笔者在讲授Visual Basic(VB)与Visual C++(VC)等课程时,教学方法如下。 (1) 改革课程考核指标 为引导和鼓励学生多动手,加强软件开发实践,在学期初就公布成绩计算方案,如:总成绩=笔试成绩×60%+实验成绩×20%+软件项目成绩×20%。软件开发能力很难用一份试卷反映出来,不仅要考查算法理解与运用的能力,还要考核动手实践的水平。实践证明,通过软件项目的开发,能充分反映学生的综合素质,也能准确全面地了解学生对知识和技能的掌握情况。 (2) 教学初期强调对编程细节的指导 学生尚未入门时,要具体指导,最好用多媒体讲解,教师应现场编程。有些教师担心上课时编程出错,就将程序放在幻灯片上,上课时一闪而过,教学效果不理想。教师现场编程对教师提出更高要求。编程水平是软件开发水平的基础,笔者讲授任何一种语言都是边讲边编程,有时还会结合新算法,自由发挥,考查学生的理解能力,当然编写的程序有时也会出错,通过现场代码调试或查看帮助系统,很快就能解决问题。学生不仅要学习编程,更要学习教师分析问题和解决问题的方法,因此教师编程的全过程就显得非常重要。 (3) 教学后期要加强软件项目的开发 教师可先演示编写一个小软件。现在不少学生喜欢玩游戏,为增强学生的兴趣,笔者就用VB、VC编写过俄罗斯方块等游戏软件,学生们觉得很好玩,于是许多学生都编写了游戏程序,寓教于乐。其实一个小小游戏程序几乎包含了软件开发的所有领域,如系统分析与概要设计、可视化界面设计、游戏规则的算法设计、多媒体编程,也可能涉及数据库或组件设计与编程,如果是网络游戏还涉及网络编程、软件调试与测试、制作软件安装程序、编写相关文档。学习过程中提倡学生相互讨论,互相帮助。现在互联网的信息非常丰富,学生遇到的多数问题都可在网上找到答案,可以说软件开发可以离开教师与书本,但决不能离开互联网。 (4) 课程设计或毕业设计的选题要有现实意义 鼓励或要求学生开发一些真正的软件项目,其原因主要有:①学生觉得更有现实意义;②软件需求更为实际,需要学生实际调研后,整理、分析、总结出用户的真正需求,软件要求相对较高;③当用户使用时,更容易发现软件的Bug和设计的缺陷;④有效避免学生抄袭已有代码蒙混过关。总之,这样更能反映并提高学生的软件开发水平。爱尔兰通过发展教育、培养人才、吸引软件人才和大批跨国IT公司,促进软件产业发展,从30年前的一个农业小国,一跃成为世界软件出口第一大国。最近有一位在爱尔兰的中国留学生曾向笔者请教毕业设计的问题,他说本科毕业设计是开发一个购物网站,技术含量不高,但很实用,经过数月努力圆满完成,可硕士毕业设计遇到了技术难题,设计内容是用Java开发可以操纵手机的PC程序。这个课题很新,也很实用,这也是笔者在江苏省自然基金网上项目评审系统中开发过的一个软件,主要用于联系评审专家,只是我是用C++开发的。该软件涉及到系统底层的开发,如串口通信、手机的AT指今、通信数据包与通信议协的分析与处理、通信内容的数据挖掘与智能处理;该软件还要考虑Java操控操作系统的底层和C++系统向Java系统的移植。这说明了爱尔兰的计算机教育中,毕业设计课题来源于社会,有较强实用价值。 3学生是学习的主体 3.1学生应保持良好的学习心态 (1) 学习是一条漫长的道路 软件开发的学习是一个循序渐进的过程,不可急于求成。现在不少学生不太爱学习基础课程和钻研技术,学习不踏实,总想找些速成的学习方法。一部分学生认为大学里学习的算法与数据结构等课程不实用,还不如就学VB和数据库更能直接派上用场;还有一部分同学瞧不起程序设计工作,还不如学习项目管理,可以管理程序员工作,有地位,工作轻松,收入又高,因此把学校的课程弃之不顾,主攻管理学。前一类的人是急功近利,因基本功不扎实,发展后劲不足;后一类的人是好高骛远,本末倒置,不懂软件开发的项目管理,只能是纸上谈兵! (2) 不要害怕走弯路 软件开发中充满智力与耐力的挑战,如何设计更为精巧的算法,就如同智力游戏。书写、整理软件中的大量代码与文档,没有足够的细心与耐心,就会半途而费。在学习软件开发的过程,经常或多或少会走一些弯路,但这不是坏事,因为以后会有意避免或少走这样的弯路。笔者在软件开发初期就经常走弯路,有软件工具选择不当,如将.Net改为Java;有欲速则不达的,如为简化编程使用现成报表系统,结果有些功能无法实现,最后只好编写近万行代码,开发了通用报表系统;还有技术使用不当,在一些专家的鼓动下使用了一些“最新技术”,殊不知这些最新技术隐藏了许多问题,这对软件系统是致命的,因此软件项目开发与科学研究不一样,不要选用最前沿的最新技术,而要采用成熟的主流技术。 (3) 兴趣是最大的学习动力 如果你对软件开发不感兴趣,整天面对电脑,输入代码,不停思考问题,肯定会无聊和痛苦的。据统计,中国35岁以上程序员只占5%,其中一个主要原因就是当程序员长期从事软件开发时,如果没有兴趣导向,就难以坚持,最终只能选择放弃。而国外许多软件大公司,年长的程序员却很多,主要还是他们热爱这个职业。笔者对软件开发很感兴趣,对每个技术细节总想追根求源,因为理解,学习效率倍增,开发软件的数量与质量也在不断提高。在学习新技术或开发有挑战性软件项目的过程中,会有一种满足感与成就感。当然还要消除学生对软件开发的神秘感,当他完成一项软件时,就会了解软件开发的全过程,且觉得很有意思。 3.3实践为主,注重积累 软件开发是高强度的脑力劳动,不仅要加强理论学习,更要重视实践。只有编写过大量程序之后,才能体会出软件开发的精髓。经验来自实践。软件开发中会产生问题和错误,若能解决好,可上升为经验,而这些经验是书本中学不到的。经验与代码的积累在今后的软件开发中尤为重要,时常会产生事半功倍的效果。笔者在开发软件时,构建了许多类库、函数库与通用组件,如通用查询、报表、动态界面、数据库与Office操作等组件,提高了软件开发的质量与效率。很难想象一个没有任何实践经验与代码积累的程序员可以快速开发出高质量的软件系统,这也是现在不少用人单位要求应聘者要有多年软件开发经验的原因。 3.4突出学习重点 针对学生的兴趣、特长和软件人才预期的需求热点,有选择地学习相关内容。软件知识与技术名目繁多,不可能全部学完、学精,对于需求热点可以查看一些IT人才网,多数技术较为相似,万变不离其宗,学习重点相对稳定,主要有: (1) 精通一门编程语言。从目前网络版软件主要分为C/S(客户/服务器)模式与B/S(浏览器/服务器)模式,前者可学习C++、Java、Delphi(Pascal)、C#等编程工具,后者可学习JSP(Java)、.Net(C#)、ASP、PHP等编程工具。随着互联网快速发展,目前B/S模式占据主流地位,其中Java/ J2EE和.Net人才成为热门。但对于计算机专业的学生,C++语言是一定要学好的,它是许多核心系统的唯一语言。当然Java语言是全球最热门的语言,主要原因是Java具有跨平台、开源、安全等方面的强大优势。 (2) 熟练掌握一门数据库。如Oracle、SQL Server、MySQL,能灵活使用SQL语言和编写存储过程、触发器,并能将它与前面的编程语言相结合。多数系统都与大量数据有关,因此必须使用数据库技术,最好能够掌握数据库的维护与优化技术,以提高系统的性能。 (3) 深入研究数据结构与算法。有些软件系统对性能比较敏感,因此可提出更优的数据结构与算法,从而满足系统的性能要求;它还是研究核心技术的关键。 (4) 学好英语。目前大部分第一手的技术资料都是英文的,且随着外资软件企业与软件外包项目的增多,对英语口语与写作能力提出了更高的要求。学生平时应多看一些英文版计算机教材和英文技术资料,这样可以学习到最新知识与技术,更好理解作者的思想,也培养了英文阅读能力,对以后工作也会有帮助。如不少学生进入外资企业或软件外包公司后,相关资料几乎都是英文的,有时还要与国外客户或技术员开视频会议,发送E-mail等。 如果对MIS系统感兴趣,可重点学习数据库的管理、开发与优化技术;如果热爱网络通信,可重点学习网络通信与安全技术;如果有绘画特长,可选择网页、游戏或软件的界面设计;如果有编程天赋,可重点研究算法的设计与优化;如果想成为软件高级人才,可学习系统分析与架构设计;如果觉得编程水平一般,可从事动态网页设计或软件测试等。然而作为计算机专业的学生,应努力从事较高技术含量的软件开发,进一步拓宽知识面,掌握软件开发技术的全貌,优化知识结构,提高综合素质,这将有益于今后的就业与事业的发展。 3.5加强自学能力的培养 有人认为软件技术发展很快,软件人才被淘汰也快。然而解决该问题的最好方法就是学会如何自学,一门有生命力的技术,其发展必定很快,相关人才优胜劣汰,竞争激烈,如何保证永不落伍,唯有不断学习。如果完全依靠教师讲授,显然是不够的,必须强化自学能力的培养。笔者深有体会,本科是学习物理专业,多数计算机相关课程与软件技术全部是自学而成,对于目前软件技术的学习与研发游刃有余。学习一门新的软件开发工具或技术,笔者通常是先买一本由浅入深的书,再从网上或光盘上找到多媒体教学课件,边看、边听、边想和边练,将重点内容学完后,再找一个相关的软件项目,用该软件工具或技术进行开发,这个过程会发现许多意想不到的难题,通过研究官方帮助与网上的相关资料方可解决,当项目完成时,对学习内容的理解与掌握又深入一大步。据IT168统计,软件开发者学习.NET技术的主要渠道中,自学占69.4%。 4结束语 信息时代的许多领域都需要计算机专业人员,他们不是一般的计算机操作员,而是计算机硬件与软件的研发人员。目前计算机硬件已趋于成熟与统一,而软件的个性化需求却日益增强,存在巨大的市场空间,但对软件人才的要求也在不断提高,因此计算机专业的学生应勇于承担起这样的责任与使命,经过教与学的共同努力,提高学生的软件开发能力,为社会培养出更多优秀的软件人才。 软件开发专业论文:从软件开发过程看高职软件专业方向的设置 摘要:高职教育的目的是培养生产活动需要的应用型人才,其专业方向划分要以职业岗位群为依据。本文依据国际公认的软件工程思想,对软件开发过程涉及的29种岗位加以分析,对高职软件专业方向的设置提出了相应的建议。 关键词:软件;高职教育;专业方向 我国的高等专科教育,从发展历史上可以分为本科压缩型、技术应用型和大众型三类[1]。所谓本科压缩型,是特定历史时期为了多快好省地培养急需的专业人才而设立的教育层次。其教学内容和专业设置完全仿照本科教育,但培养规格有所降低,学制也缩短一年。技术应用型专科是按照职业教育思路举办的教育形式,主要培养应用型人才。大众型专科教育主要包括各类成人教育和自学考试,具有宽进严出的特点。其产生的目的是为了在民众中普及高等教育。随着我国高等教育事业的发展,本科压缩型和大众型专科教育已经愈来愈不符合我国人才培养的需要。另一方面,由于经济的发展,应用型人才出现了严重的短缺。技术应用型专科教育呈现出旺盛的发展势头。这种技术应用型专科教育,就是今天我们所说的高等职业教育(简称高职)。 高职教育不是本科的压缩,其实质是要培养区别于本科的不同规格或者种类的人才,也就是应用型人才。因此,高职院校的专业设置思想必须不同于本科教育。普通高校的专业设置是以学科建设为基础,以基础学科专业为依托,以社会需求为导向,以课程建设为核心;高职院校专业设置是以市场需求为导向,以职业岗位(群)为依据,以技术含量为参数,以学科专业的交叉复合来综合研究专业的设置。[2]本文通过对软件开发过程和软件生产职业岗位的分析,对高职院校软件专业方向的设置进行探讨。 1软件生产过程及参与者角色 软件生产是软件产品形成、交付使用、维护和退出使用的全过程(即生命周期)中所有活动的总称。尽管不同的组织或实践者对软件生命周期中的生产活动的执行方式、先后顺序有不同的观点和做法,但对这些活动种类的认识是完全一致的。这是美国Rational公司在20世纪90年代所提出的统一过程(Rational Unified Process, RUP)理论[3]。 RUP将软件生产活动分为:业务建模、需求、分析设计、实现、测试、部署、环境支撑、项目管理、配置及变更管理。上述活动中,业务建模的目的是分析和理解将要使用软件的组织机构的业务活动,进而导出对软件的需求;需求活动是将组织机构或者个人对软件的需求进行发掘、归纳、表达和管理;分析设计活动通过对软件需求的分析,给出对软件的设计;实现活动将软件的设计转化为可以执行的代码、文件等最终形式;部署是将已经实现的软件形式应用到实际的工作环境中;环境支撑的目标是为软件生产过程提供适当、足够的支撑环境,如软件的开发工具和管理工具就是基本的环境。项目管理的目的是在规定的成本、限定的时间内通过验收。配置和变更管理是软件生产特有的保证质量、提高效率的重要活动。RUP同时归纳出完成上述活动需要以下29种角色――即职业岗位。 (1) 分析人员类:业务设计者、业务模型评审者、业务过程分析员、需求评审者、系统分析员、需求说明者、用户界面设计者。 (2) 开发人员类:软件架构师、架构评审者、封装设计者、代码评审者、数据库设计者、设计评审者、设计者、实现者、集成者。 (3) 测试人员类:测试设计者、测试员。 (4) 管理人员类:变更控制经理、配置经理、部署经理、过程工程师、项目经理、项目评审者。 (5) 其他角色:课程开发人员、图像艺术家、系统管理员、技术写作者、工具专员。 RUP对上述职业岗位的职责、候选者的经验和知识背景给出了详细的建议,这里不再引述。上述职业岗位的划分考虑了一般意义上一个完整的软件开发过程客观存在的角色。在一个具体的软件开发组织或者一个具体的软件项目上,这些角色不一定同时存在。另外,在实际的组织机构中,参与人员的职位名称并不总是与此一致,而且一个参与者通常会同时担任多种角色。但无论如何,这些角色种类对人员素质的要求,对我们思考高职软件教育的专业方向设置具有重要的参考意义。 2高职毕业生适合的软件生产角色 软件生产是公认的知识密集型过程。上一节列举的许多职业岗位的担任者需要深厚而综合的知识背景和较长的实践经验,属于软件生产中的高端人才。高职毕业生不适合担任这类角色。另一方面,尽管软件生产是高技术和知识密集型过程,高职毕业生也可以在其中发挥重要的作用,这是我们办高职软件学院解决软件生产人才缺乏问题的前提。那么,哪一些是高职学生可以担任的角色呢?通过对上一节所列各角色的分析和笔者的实践经验,可以得出最有可能使用高职毕业生的角色及其技能要求如下: (1) 分析类人员。需求说明者:参与需求发掘全过程,负责将需求以适当的方式描述出来,并与涉众进行沟通。要求具备软件工程基础知识,有良好的表达和沟通能力,包括写作能力;熟悉需求描述的专业技术和工具。用户界面设计者:根据用户需求建立界面原型,并对实际实现的界面给出评审和反馈意见。要求具备软件系统的操作使用知识,对需求的理解能力以及界面设计美术基础(不需要具备实现界面的能力)。 (2) 开发人员。实现者:按照项目采用的标准和设计文档要求编写软件系统的构成组件以及对这些组件进行测试。要求能够理解设计文档和标准规范,有熟练的编程技巧和软件测试的知识。集成者:对实现者完成的系统组件进行集成,并对集成活动进行计划和管理。要求同实现者。 (3) 测试人员。测试员:按照测试设计者提供的大纲设置和执行测试,评估测试执行情况,从测试错误中恢复过来。对初级测试者要求具备待测试的应用或系统的知识,具备测试和测试自动化方面的知识,具备诊断及解决问题的能力,当然最好也具有编程的技能。 (4) 管理人员。项目经理:负责项目的资源分配,管理项目运作,负责与客户或用户的沟通,确保项目在规定的时间和预算内完成。项目经理要求具有相关应用领域的经验和软件开发的经验;具有项目管理的专业知识,有较强的沟通能力及领导能力。配置经理:配置经理为产品开发组提供总体的配置管理基础架构和环境,负责日常的配置管理工作。配置经理要懂得配置管理原理,并且最好具有使用配置管理工具的经验或者接受过有关培训。配置经理必须注重细节,讲求原则。部署经理:部署经理负责产品移交工作,并在相关文档中作记录。部署经理要求有部署系统的经验,具备沟通及协调能力,计划性和行动力强。 (5) 其他人员。技术写作者:技术写作者产生最终用户支持材料,如用户指南,帮助文本,发行版本说明等。技术协作者应具备技术写作的经验或受过相应的培训。具备帮助系统开发和网站建设的经验或培训经历。最好具备所写作领域的背景知识。同时还要求有较强的沟通能力。图像艺术家:图像艺术家创建作为产品组成部分的艺术作品。图像艺术家必须有创新设计领域的历练。同时也必须具有相关产品生产过程的知识。相关领域的市场及公关经验对图像艺术家也很有帮助。系统管理员:系统管理员角色维护软硬件开发环境,进行系统管理、备份,等等。担任此角色的个人要求对项目所使用的特定硬件和软件组件以及他们之间可能存在的依赖关系有较深的认识。需要对开发平台的操作系统、网络以及如安全、分布等方面的内部机制有深入理解。解决问题及诊断故障也是此角色的关键技能。 上述11种角色在全部角色中只占了约1/3,但在大型的软件生产组织中,这些角色在生产中的人数比例可能超过50%,在小型的开发组织中也不会少于30%。 3高职软件学科专业方向划分 上述11种角色,可以分为6个有内在关联的角色组。第1组:软件开发人员,主要担任实现者角色;第2组:软件测试人员,主要承担软件测试工作;第3组:系统集成与管理人员,主要包括系统集成者、项目经理、配置经理、部署经理等;第4组:文档写作人员。包括需求说明者、技术写作者;第5组:美工。包括用户界面设计者、图像艺术家;第6组:系统管理员。这六个组别,就是六种就业方向。我们在培养时可以有针对性地在这6个方向上组织教学。如果把培养这6个角色组的专业方向分别命名为软件开发、软件测试、软件管理、技术作家、软件美工、系统管理,根据上一节对角色的要求,我们可以对各专业方向的培养重点给出基本的描述。 (1) 软件开发方向:重在培养学生程序设计的技能,并理解软件生产过程,要求掌握几种具体的软件开发工具(或环境)的使用。 (2) 软件测试方向:重点培养学生的软件测试技能,并了解软件生产全过程,要求学生掌握集中具体的软件测试工具(或环境)的使用。 (3) 软件管理方向:使学生具备软件开发的基本知识,重在培养学生的管理能力和通晓软件管理的知识,掌握管理工具的使用。 (4) 技术作家方向:让学生理解软件和软件产品生产过程,同时具备技术写作技能,掌握有关工具的使用。 (5) 软件美工方向:让学生理解软件和软件产品生产过程,同时具备程序界面和美术作品设计技能,掌握有关工具的使用。 (6) 系统管理方向:重点在使学生对计算机系统硬件、操作系统、网络等方面有深入了解,能够熟练操作和管理相应的软硬件系统。 上面列举的是技术方面的培养要求。实际上,在教学中还要将对学生非技术能力和基本素质的培养贯穿于始终。这包括沟通能力、团队精神、纪律、职业道德等。学生的素质实际上是技术和非技术两方面能力的综合。在制订教学计划时,要考虑既能让学生马上承担实际的工作,也要为他们进一步的学习打下基础。我们可以将用人单位的许多岗前技术培训落实在教学中,同时,也为每个专业的学生的职业发展,制定从初级到高级的路线图。 上述6个专业方向的生源,(4)、(5)两个方向既可以招文科生,也可以招理科生。其他方向主要招收理科学生。课程设置时,如果将全部课程分为公共基础课、专业基础课、专业课三个模块,则全部专业方向共享公共基础课,(1)、(2)、(3)方向和(4)、(5)方向可以分别共享两组专业基础课,系统管理方向要单独设置专业基础课。各方向的专业课程则要根据各自目标确定。 由此可见,本文提出的专业方向设置方案既与现有的专业设置思想吻合,也更加有利于高职院校软件人才的培养,同时对学生再学习能力的发展也有帮助。 4结语 通过对软件开发过程和参与者角色(即职业岗位)的分析,高职院校软件专业可以设置软件开发、软件测试、软件管理、技术作家、软件美工和系统管理等6个专业方向。这6个方向的毕业生毕业后可以担任软件生产过程中适合高职毕业生的多种角色。这种专业方向设置方案不仅与现有的专业设置思想吻合,也有利于高职院校软件人才的培养。 软件开发专业论文:软件开发专业“工学结合”的人才培养模式 摘要:为促进软件开发专业的人才培养和专业建设,根据“工学结合”人才培养模式的现状、特色及我院具体情况,探讨软件开发专业“工学结合”人才培养模式,重点阐述培养模式的实践方案和实践内容,并对我院的实践成果进行简单评析。 关键词:人才培养模式;工学结合;软件开发专业 “十五”期间,我国的职业教育迎来了难得的发展机遇。但是,职业院校的人才培养模式和教学质量仍然无法有效满足经济社会发展和用人单位需求的变化,人才培养质量与用人单位的需求存在差距。高等职业教育如何达到“培养高级应用型人才”的目标,还在研究、探索之中。针对我国应用性高校人才培养的现状,国家提出了要在实践教学、“工学结合、校企合作”、“双证”制度、“订单式”培养等各方面创新人才培养模式。其中,“工学结合、校企合作”的人才培养模式就是将学习与工作结合在一起的教育模式。它是以职业为导向,充分利用学校内、外不同的教育环境和资源,把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的企业工作有机结合,贯穿于学生的培养过程之中[1]。 “工学结合、校企合作”的人才培养模式,不仅能增加学生的实践锻炼机会,更重要的是它能使学生感受到真实的工作场景,学到真正的技能。学生在校内以受教育者的身份,根据专业教学要求参与各种以理论知识为主要内容的学习活动,在企业及公司根据市场需求以“职业人”身份参与所学专业相关联的实际工作[2]。这种教育模式的目的是提高学生的综合素质和就业竞争能力,同时提高学校教育对社会需求的适应能力。 目前,国家积极提倡高等职业教育院校进行“工学结合、校企合作”教学模式的实践和探索,各院校都在致力于找出改革中的重点和难点,建设一批高水平的师资队伍,改革教育教学方法。因此基于“工学结合、校企合作”的软件开发专业人才培养模式的研究与探索颇具价值。 1 “工学结合”人才培养模式 1.1现状 “工学结合、校企合作”的人才培养模式是一种被国内外以培养应用型人才为目标定位的、高等学校所广泛采用的、相对成熟的人才培养模式。它是在人才培养全过程中,以培养学生的全面职业化素质、技术应用能力和就业竞争能力为主线,充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源,通过企业与学校的长期合作和双向互动,将在学校的理论学习、基本训练与在企业的实际工作经历有机结合起来实现高素质高技能人才培养。较为国人所熟悉的、对我国高等教育发展有着较大借鉴作用的国外的人才培养模式有北美国家的“合作”教育、英国的“三明治”教育、德国的“双元制”教育、日本的“产学合作”模式、新加坡工艺学院的“教学工厂”模式和澳大利亚的“技术和继续教育学院”模式等。而国内在借鉴了国外成功经验的基础上,也有了上海工程技术大学的“薄三明治”教育、江汉石油学院的“工学交替311”合作教育、武汉理工大学“工学交替,预就业”的“611”教育等人才培养模式[3]。但是,我国目前在软件开发专业尚未形成以职业资格标准为依托,按照“工学结合、校企合作”要求建立起来的完备的职业教育课程标准、课程体系。 1.2特色 1) 人才培养模式突出实用型人才教学改革的难点和重点,以凝练软件学院核心竞争力为目标,敢于面对与企业合作难、共同开发课程难的现实,探索软件人才培养模式改革的路子; 2) 人才培养模式主要以提高学生职业能力为目的、以提高就业率为导向,将不同目标的达成按照不同的教学方法和手段进行。 2推进“工学结合”人才培养模式的基础 郑州大学软件技术学院是河南省唯一的一个国家级示范性软件技术学院,有较好的师资条件和先进的软硬件环境,定位于培养实用型的软件人才,在软件开发专业的教学计划的制定与实施、实训环节的制定与实施、培养模式等方面进行了大胆探索与实践。经过几年的教学运行,在课程体系、课程内容、教师队伍建设、实训环节等方面取得了一定的教学成果。 学院从2005年开始招收软件开发专业学生,学院领导十分重视专业建设。在几年的教学实践中,大家积极地进行教学改革,取得了一定的成绩。主要有以下几个方面: 1) 根据行业发展,调整教学计划。从2004年建院开始,学院每个学期都进行教学研讨会,根据计算机行业发展的需求及要求,聚集全院老师及实训机构相关人员进行教学计划、教学内容、教学方法及实训体系的研讨,探索适合于用人单位的人才培养模式。 2) 深化教学改革,更新教材内容。2007年6月,为了能够紧跟计算机行业,特别是软件行业的发展,学院及河南省其他高职院校的老师与河南省科学技术出版社合作,成立了21世纪高职高专软件技术专业规划教材编写委员会,编写了《Web程序开发》、《Java Web开发》、《面向对象的数据结构(Java版)》等教材。这套教材的出版,有效地解决了高职高专相关教材短缺的问题,为专业教学提供了保障。 3) 开展校企合作,建立校内、校外实训基地。学院有专用实验机房,配备有4 000多台计算机,并配备专职实验员20名,能较好完成学生的实训计划。另外,学院在校内实训基地与校外实训基地上投入了大量的人力和物力,建成了多个条件和设施一流的校内外实训基地,较好满足各个专业学生的实践教学要求。学院通过多种途径与实训机构及企业建立合作关系,包括厦门万策、成都华迪、北京中软、上海达内和郑州慧文等,为学生提供专业能力实践及就业方面的帮助。 4) 重视师资队伍建设。学院软件开发专业具有结构合理、教学经验丰富的师资队伍,很多教师有着丰富的教改经历,对教学有着自己的心得。另外,为适应高职教学要求和本专业教学需求,快速提高教师的教学业务水平,我院不断派出教师外出进修培训。几年间,专业教师参加的各类培训、进修、研讨会共计50人次,通过培训、进修,有效地提高了师资队伍的水平,使教师的教学、科研能力得到了提高。 5) 加强学生实践能力培养。学院软件开发专业自开始招生起,生源一直不错,学生的基础也比较好,学习积极性比较高。为强化学生实际动手能力的培养,学院鼓励学生参加各种大赛,多次获得“挑战杯”等多项国家级大赛的一、二、三等奖。 这些条件为我院软件开发专业推进“工学结合”的人才培养模式奠定了基础。 3软件开发专业“工学结合”人才培养模式的实践 3.1实践目标 通过对“工学结合、校企合作”的人才培养模式的探索,进一步明确软件开发专业的培养目标,在课程体系设置、实训基地建设、师资队伍建设、毕业生就业以及教学管理等方面进行研究和探索,建立一套切实可行、效果良好的职业教育的教学计划、课程体系、课程内容、教学模式等解决方案,提高学生综合能力,尤其是实践能力,为提高学生就业率作努力。具体而言,包括以下几个方面:1) 进一步完善和改进软件开发专业课程体系和人才培养方案;2) 充分利用校内外实训基地,工学结合、校企合作,进行项目化教学;3) 研究适合于“工学结合、校企合作”人才培养模式的教师团队;4) 研究如何对不同的教学内容使用不同的教学方法;5) 提高学生的实践能力和就业竞争力。 3.2实践方案 基于“工学结合、校企合作”的软件开发专业人才培养模式改革,就是在教学团队、教学模式、课程体系、课程内容和实训基地等方面进行探索和实践,为提高学生的综合能力及就业率而进行的改革。为此,我院实施了多项有针对性的措施:在全体教师中明确基于“工学结合、校企合作”的课程教学是高等职业院校课程建设与改革的方向;学院领导对“工学结合”教学改革模式高度重视,多次召开教学改革研讨会,支持教学改革的氛围;选择合理的师资结构从事教学工作,包括专任教师和企业高、中级职称技术人员,为校企双方的合作机制创新研究和实践教学机制创新研究提供充分的技术力量保障;进一步加强与实训机构的合作等。 在多方支持和努力下,我院的“工学结合”人才培养方案出台,具体实践方案如图1所示。 该方案主要包括以下几个方面:1) 重点进行理论准备和文献研究,利用文献研究法,调查和查阅各个院校软件开发专业现有的基于“工学结合、校企合作”的人才培养模式的有关文献,了解各个院校在教学团队、教学模式、课程体系、课程内容和实训基地等方面的改革进展;2) 通过与相关企业及实训机构的合作,进行人才培养模式的创新研究,提出软件开发专业的人才培养模式方案;3) 通过实践及重新的调查修正,制定出合理的“工学结合、校企合作”的人才培养的课程体系和实训计划。 3.3实践内容 郑州大学软件技术学院立足软件开发企业的人才需求,建立软件开发专业“工学结合”人才培养的新模式。具体做法如下:1) 引入社会力量参与学科专业人才的培养。主要体现在培养方案的制定、教学活动的组织、实践指导、就业指导等方面与实训机构及就业单位深度合作。2) 灵活的课程设置。对于软件开发专业第三学年的专业必修课程根据软件专业发展的方向及趋势,及时更新。3) 将学生的实训内容职业化,并在时间上给予充分的保证。学生在两年的基础课程学习之后,进行一个月的短训,使其能够了解软件企业开发流程和规范,为专业必修课的学习打下坚实的基础;另外,在最后一年的实训中,实训内容充实且具有职业性。 近几年的实践主要围绕以下几个方面展开: 1) 专业培养模式的改革。采用3+1的校企联合培 养模式。前三学年教授基础课程及专业课程,主要由校方完成;后一学年为专业方向课程及应用的实践,采用以企业为主,由学校与企业共同完成的模式。 2) 专业课程体系的改革。在前三年的基础课程及专业方向课程的教学中,专业必修的基础课程为两年,改革第三年的专业必修课程,根据软件专业发展的方向及趋势,及时更新适合软件技术发展的专业课程。 3) 专业实训环节的改革。改革专业的实习、实践,增加校内、校外的实训环节。每一学期结束后,进行一个为期二周的课程实训;在前两年的专业必修的基础课程结束后,进行为期一个月的短训;在第三年的专业必修课程结束后,进行为期一年的长训、实践及毕业设计。 4) 专业技能内容的改革。加强学生的基础技能和核心技能的培训。基础技能主要包括专业外语能力、专业应用文写作能力、Java或 .Net的编程能力等。核心技能主要指桌面或Web的设计和开发能力、数据库应用开发能力等。 5) 教学团队的改革建设多样性的教学团队。教学团队中既有专职教师,又有外聘教师,还有一定比例的教师来自于企业。来自于企业的讲师有着丰富的软件开发经验,而外聘教师及来自企业的教师的思想、知识与能力素质本身就具备了“工学结合、校企合作”的特点。 3.4实践成果 我院已对软件开发专业2006、2007级学生进行“工学结合”的人才培养模式试点,并推广到我院所有的本科专业。直接受益人近3 000人。经过几年的实践,取得了较好的成效,具体如下:1) 创新了软件开发专业人才培养模式;2) 建立了适应“工学结合”的软件开发专业人才培养课程体系;3) 制定了完善合理的实训方案;4) 培养了学生的综合能力,并提高了本专业学生的就业率,2006级软件开发专业学生就业率高达90%以上。 4结语 软件开发专业人才培养模式的探索与实践是发展我国软件产业的迫切需要,实践经验证明“工学结合”的人才培养模式具有较强的生命力,可较灵活地构建社会IT 业界所需的专业课程体系,我们相信它必将对新形势下高等职业教育的发展产生深刻影响。 软件开发专业论文:基于VF环境的财会专业学生软件开发能力的培养 [摘要]财会专业的学生在学习会计信息系统这T课时,除了要熟练掌握会计软件的操作,还要知道软件开发背后的原理,并能利用软件开发工具解决具体会计问题。本文借助Visual FoxPro这一工具,以银行对账中“删除已达账”为例探讨了其功能的实现。 [关键词]Visual FoxPro;银行对账;删除已达账;企业对账文件;银行对账文件 1前言 会计电算化人才缺乏是制约我国会计电算化事业进一步发展的关键环节。会计电算化人才可分为不同层次,具体可分为系统操作人员、系统维护人员、程序设计人员和系统设计人员四级,且目前多为层次较低的软件操作人员、维护人员,而高层次的程序设计人员、系统设计人员数目寥寥。笔者认为,高等院校会计信息系统课程的教学目标不能等同专科院校,如果仅仅满足于使用会计软件进行记账、算账和报账等一般性会计工作,将失去和专科院校竞争的优势。 “授人以鱼不如授人以渔”,财会专业学生还应培养其软件开发和维护的技能。培养学生软件开发技能,绝不能照搬20世纪80年代的教学模式,让财会专业的学生花费大量的精力去编程序,而应侧重系统分析和系统设计,通过软件开发技能的培养,让学生知道软件的操作步骤,软件开发人员的思想过程是怎样的。如何在实验教学中培养学生的软件开发技能呢?笔者结合教学经验,充分考虑会计信息系统属于会计学与计算机科学交叉学科的特点,设计了Visual FoxPro环境下“删除已达账”功能的实现这一实验项目。 银行对账即银行存款清查,是指将银行存款日记账的账面余额与开户行转来的对账单的余额进行核对,以查明账实是否相符。不相符的原因通常有两个方面:一是双方或一方记账有错误,二是存在未达账项。银行对账是保证企业资金安全的重要手段,也是财会专业学生必须掌握的专业知识。 大多数商品化会计软件都是用数据库管理系统设计开发的,企业的银行存款信息及银行转来的对账单信息分别存放在后台的两个不同的数据库文件中。银行对账功能的执行,其实质就是在这两个数据库文件中找到相同记录的过程;而银行对账后的“删除已达账”就是将这两个数据库文件相同的记录删除的过程。 随着商品化会计软件功能的逐步完善,相应的数据库也是越来越大而复杂,比如国内常用的用友软件就经历了小型数据库Access、中型数据库SQL Server、大型数据库Oracle这一过程。Visual FoxPro数据库管理系统,是Microsoft公司推出的数据库开发软件,用它来开发数据库,既简单又方便,易于为初学者掌握。因此,笔者在设计实验时考虑用VisualFoxPro这一工具。 2实验设计 2.1实验目的 (1)培养软件开发的技能,使学生知道如何生成会计软件以及软件开发人员的思想形成过程。 (2)深刻体会Visual FoxPro程序设计中的代码编写与调试运行,学会使用系统给出的错误提示进行分析、判断,不断发现问题与解决问题。 (3)充分理解结构化系统开发方法中系统分析、系统设计、系统实施这三个阶段的关系,深刻认识在数据流程图转化为模块结构图的基础上,如何利用Visual FoxPro工具进行系统实施的过程。 2.2实验原理 以图1计算机银行对账数据流程图为基础,在Visual FoxPro中建立企业对账单、银行对账单两个数据库文件并录入相关记录,并通过运行Visual FoxPro中已建立的“删除已达账”程序,实现删除企业对账单与银行对账单两个数据库文件中相同的记录。 2.3相关的课程知识 2.3.1Visual FoxPro数据库管理软件 (1)利用菜单设计器设计菜单,包括创建一级菜单及其子菜单、创建过程并进行编辑。 (2)利用表设计器设计数据库文件,主要包括建立字段及设置字段类型、长度等,并添加数据库文件中的记录。 (3)菜单的预览、菜单文件的生成并运行。 2.3.2银行对账 银行对账的过程如下(如图1所示): (1)当企业收到银行提供的纸质对账单后,手工录入对账单的信息,系统自动保存在后台的银行对账文件中;当企业与银行联网时,企业通过网络获取银行对账单的信息并直接保存在银行对账文件中。 (2)通过“对账”处理,系统自动将银行对账文件和企业对账文件中的记录进行核对。 (3)通过“输出对账结果”,系统自动输出“余额调节表”“已达账项”“未达账项”。 (4)通过“删除已达账”,将银行对账文件和企业对账文件中相同的记录删除。 2.4实验步骤 2.4.1前期准备 (1)建立银行对账文件和企业对账文件两个数据库文件。包括“科目代码”“账号”“对账单日期”“摘要”“借或贷”“金额”“已达标志”等几个字段。 (2)编写两个数据库文件中的记录,且必须有相同的记录。需要注意的是,执行对账操作后有对上账的(已达账)和未对上账的(未达账)的记录,因此,两个数据库文件中各条记录的“已达标志”字段需分别写入“T”(true)或“F”(false)。 软件开发专业论文:虚拟装配及运动仿真软件开发在专业课教学中的应用 摘要:开发专业课教学中主要机器设备虚拟装配及运动仿真软件,使学生在学习专业课机器设备时更加直观的了解其结构原理,为实际操作打好基础,保证学生专业课的学习更加扎实、有效。 关键词:专业课教学;虚拟装配;运动仿真;开发 职业院校的最大特点,就是培养学生既要有一定的理论知识,又要有较强的实际动手能力。毕业生到单位后能很快适应本职工作,成为应用型的高技能人才。学生实际动手能力的提高主要体现在专业课的教学中,多年来由于受各种因素的影响,专业课的教学效果并不能令人满意。究其主要原因是现有专业课教材中许多装配图较为复杂,有些装配图不仅学生看不懂,新走上教学岗位的年轻教师也感到吃力,这些都直接影响了学生学习专业课的积极性。对此,尝试开发专业课主要机器设备虚拟装配及运动仿真软件,能使学生直观的了解机器设备的结构原理,进而进行虚拟装配,在虚拟装配熟练的基础上带动实际操作,从而改善专业课的教学效果。 一、以前专业课教学存中在的两种倾向 (一)专业课偏重于理论讲解,学生缺乏实际动手操作能力 1.近几年,由于招生规模的不断扩大,学校原有的实训条件已远远不能满足学生实训的需要,本该在实训车间完成的课程,由于实训条件有限,机器设备及其他维修课程不得不改为在教室里进行理论讲解; 2.新老教师交替更新,一些实践经验丰富的老教师退休或调离,许多新的、高学历的年轻教师走上讲台,他们理论功底扎实,但大多缺乏实践动手能力,因此,他们更偏重于将专业课教学改为在理论教室讲解; 3.实际操作耗能耗材,操作不当容易造成机器设备损坏,实训成本较高,在学校教学经费比较紧张的情况下,学校只有压缩这部分经费。因此,本应该在实训车间完成的专业课教学只能在理论课堂讲解,使得原本比较简单的机器设备结构、原理变得复杂、抽象不好理解,许多学生觉得专业课教学枯燥无味,有些干脆放弃专业课的学习。 (二)强调学生动手实践,忽视专业课教学质量的提高 为了改变这种单纯理论教学现象,提高学生实际动手能力,学校将专业课教学改到实训车间或到企业去上,这些做法虽然较前面有一定的进步,但通过实践发现还存在一些不足。主要表现有两点: 1.许多实习指导教师多年来养成侧重于实际操作的习惯,理论讲解较少,在简单讲解完机器设备的结构、原理后,让学生去实际拆装,学生只会机械地模仿拆卸装配,拆卸方法不清、操作盲目。加上学生对机器设备的结构、原理了解得并不充分,学生操作时经常不按拆装程序操作、出现野蛮拆卸,造成有些机器设备在很短的时间内精度严重受损,甚至有些干脆报废,后续班级没办法使用,达不到预期的学习目标。 2.有些学校把专业课学习放到企业进行,但企业是以生产为主,学生实习培训为辅,受生产环境影响,许多专业课的学习在企业得不到保证,使得专业课学习达不到预期效果。 二、虚拟装配及运动仿真软件的开发 针对以上专业课教学中存在的两种倾向,通过计算机辅助绘图软件使用,尝试开发专业课主要机器设备三维虚拟装配及运动仿真软件,使得学生的专业课学习更加直观、形象。 (一)确定开发小组成员及开发项目 开发专业课虚拟装配及运动仿真软件,是一项工作量大、涉及多方面知识的工作,除了要有较强的专业知识外,还要具有吃苦耐劳、勇于钻研的精神,由经验丰富的老师带领部分青年教师组成课题小组并吸收个别基础知识比较扎实的高年级同学参与其中。开发的项目本着由易到难的原则进行,从较为简单的化工管路的管件及阀门开始。如弯头、三通、大小头和管阀、球阀、蝶阀、磁力阀等,在积累了一定经验后,开发化工机器设备的各种泵,前后开发了单级离心泵、齿轮油泵、双吸泵、多级泵、磁力泵、屏蔽泵、往复泵等,在此基础上,对风机、列管式换热器等实习车间现有的机器设备进行开发。 (二)开发过程 整个开发过程步骤如下: 1.制定开发计划。为了使开发工作有序、按计划完成,开发前制定了详细的开发计划。计划包括开发各项目的时间段、主要内容、开发所需工具、量具、具体步骤及各分项目的主要负责人。 2.现场实际测绘。进入现场后,对装配体进行逐件拆卸,为了保证工作顺利进行,对每个拆下的零件编号,然后徒手绘出各零件的草图,对标准件测量其主要尺寸并确定型号,研究每个零件的装配方法并徒手画出装配示意图或装配草图,然后将机器设备恢复原位。 3.在工作室核对草图,对表达不清或尺寸不全的草图再重新核对、订正,对标准件核对型号及尺寸,理顺各草图之间的关系,保证各装配体的零部件草图及标准件、常用件型号尺寸齐全。在此基础上用计算机CAD软件画出各装配体的零件图及装配图(或装配示意图)。 4.根据零件图,用Slid Works软件画出各零件三维造型。在工作室进行二维草图绘制以及三维零件造型。为了提高效率,可将装配体的所有零件三维造型都绘制好以后,再考虑下一步装配。 5.用已经建好的三维零件进行机器设备的虚拟装配,在虚拟装配的过程中对装不进去的零件及时调整,将其尺寸及形状进行修改,然后重新装配。 6.完成装配体的拆卸及装配爆炸图,在爆炸图中分步骤将装配体装配及拆卸步骤逐项交代清楚。 7.利用Slid Works软件的制作动画功能,制作出各机器设备的拆卸和装配动画,在动画中强调拆卸和装配中注意事项及重点,以便引起学生学习时的注意。 三、采用虚拟装配及运动仿真软件在专业课教学中传授知识和技能 开发出专业课机器设备的虚拟装配及运动仿真软件后,配合机器设备的实体,指导教师在一体化教室的授课发生了根本性的变化。首先,指导教师对要拆装的机器设备进行介绍,用三维动画展示机器设备的结构原理,机器设备在在马达的带动下旋转起来,形象、直观、工作原理一目了然,增加了学生学习的兴趣和积极性,学生能够直观的掌握机器设备的结构和工作原理。其次,指导教师演示虚拟拆卸,利用Slid Works创建爆炸图,将机器设备上的零件按正确的拆卸顺序进行虚拟拆卸,在虚拟拆卸的过程中指导教师边虚拟装拆边告诉学生要点和注意事项,为了使学生真正消化吸收,对此可反复演示,(有条件的学校可让学生在电脑上反复练习虚拟装配)。第三,在学生掌握上述内容的前提下,指导教师再带学生到机器设备的实体前,实际演示机器设备的装拆过程。第四,分小组让学生实际装拆,指导教师巡回检查指导。第五,装拆结束后,指导教师及时总结,对存在的不足重新演示纠正。最后,指导教师让学生按正确的方法将机器设备装配好,恢复场地原有布局。 四、开发虚拟装配及运动仿真软件在专业课教学中的应用成效 1.通过开发专业课机器设备虚拟装配及运动仿真软件,有效地锻炼了课题组成员的综合能力,参与开发师生的徒手绘图能力、CAD绘图能力、Slid Works三维建模能力及专业知识和能力都有了显著提高。 2.通过开发和使用专业课机器设备虚拟装配及运动仿真软件,减轻了专业课指导教师的教学负担,学生掌握专业课的情况明显好转,教学成效显著。 3.减少了盲目拆卸和装配,耗材、耗能和零部件损坏情况明显改观,机器设备的使用寿命大幅度增加。 软件开发专业论文:高职高专软件开发专业实训教学方法探索 摘 要 随着近年来就业压力逐年增大,高职高专计算机软件开发专业的学生,要提升就业能力,必须提升自己的专业实践技能。目前高职高专软件开发专业的同学,在实训过程中存在哪些问题,又有些什么好的方式可以解决现在实训中存在的问题,如何通过实训切实提高同学们的实践能力。本文根据作者在高职高专实训教学过程中的经验,对如何提高高职高专实训教学效果的教学方法进行了探讨。 关键词 就业 实训 问题 改革 根据互联网资料显示,21世纪以来,高校计算机专业初次就业率连年下滑,成为社会普遍关注的问题。尤其是软件开发专业的高职类的学生,初次就业率一直不高。①首先学历是高职生就业的硬伤,专科学历无法与本科、研究生匹敌。所以,要提高高职高专学生的就业率,就只有通过提升自己的专业技能,来提升自己的就业能力。如何提升高职高专软件开发专业同学的专业技能,是我们从事这个专业教学的专业老师应该深思的一个问题,尤其是负责实训课程教学的老师,更应该思考,采用什么样的教学方法,才能让同学们更好地掌握软件开发的实际能力,增加同学们的就业砝码。笔者根据自己多年从事实训教学工作的实践,对软件开发专业的实训教学改革进行了一些浅薄的探索和总结,提出了一些实训教学改革的措施。 1 软件开发专业实训中存在的问题 当前软件开发专业实训教学存在的问题主要表现在如下几个方面: 1.1 学生真正实训的时间较少 高职高专的学生,学制一般为三年六个学期,在第一第二学期,进行基础课程和公共课的学习,第三学期开始学习专业课,甚至有些班级第四学期还在进行专业课程的理论学习。高职高专的学生一般在第五学期就要求进入岗位实习,留给同学们在学校实训的时间只有几周甚至更少,在这种情况下同学们进入岗位实习,实际的开发技能很差,对以后的就业也留下了很大的隐患。 1.2 实训教学模式仍为传统教学 在很多课程教学中,专业教师虽然在课程设计上加入了实训环节,但仍然采用传统的教学方式,以教师为中心,没有发挥学生的主动思考和创新能力。②大多数学生被要求按照老师的详细设计思路来完成预设的功能,学生照葫芦画瓢,虽然实现了老师要求的功能,但是学生没有独立思考和创新的机会,整个教学过程学生基本处于盲目的被动状态,时间久了,就缺乏参与实践环节的积极性和主动性。教师在教学过程中采用灌输式教育,很少采用启发式教学方法引导学生进行思考,不利于培养学生的创新意识和主动思考的能力。 1.3 实训内容更新较慢,跟不上软件公司技术更新的速度 计算机软件技术的一个突出特点就是技术更新快,技术种类多,相关技术发展迅速,软件开发实训课程的教学内容要随着时代的发展而不断更新。但是,在实际教学过程中,很多老师总是啃老本,抱着自己的一套技术和框架不放手,总是一招制敌、一招打遍天下无敌手的心态,③几年使用同一套实训案例和项目。有些老师拒绝学习新知识或者主动学习新知识的积极性不够。总是在使用几年前的技术指导学生实训,甚至有些技术已经被现有的新技术代替,在这种实训教学方式教下出来的学生,显然很难顺利走进就业岗位实习。 1.4 缺乏明确的考核方式和标准、考核方式陈旧 实训课程不同于传统的理论教学,一般课程的成绩组成为30%的平时成绩和70%的期末成绩。显然这种考核方式并不适用于实训课程,因为实训课程是同学们参与度很高的课程,并且学习和教学过程更能考核一个同学掌握知识的程度。有些老师沿用一般专业课程的考核方式,或者有些单位限制了平时成绩的比例不能高于30%。这样不利于对学生实际掌握情况的考核,也造成了一定的不公平,会打击部分同学的学习积极性。 2 软件开发实训课程教学改革探索 2.1 培养优秀的“双师型”师资队伍 所谓“名师出高徒”,好的教师队伍,对提高同学们的实践技能起到至关重要的作用,所以必须加强教师队伍的实践技能,才能有更好的师资指导同学们实训。④ 争取更多的机会,让我们的实训老师进入软件企业进行实践、交流、学习。目前大部分的软件开发企业都是使用较新的技术,对软件项目也有较好的解决方案,老师们可以了解并学习最新的软件开发技术,有利于老师知识的更新。 让更多的老师在工作之余和寒暑假的时候,更多地参与合作企业的商业项目的开发,在实习商业项目开发过程中,技能学习最新的开发技术,又可以将部分商业项目的模块和代码作为同学们实训的案例,这样既丰富了老师的项目和案例库,有更新了老师的知识结构。在有条件的情况下,让老师暂时脱离教学岗位,挂职到相应的软件开发企业进行软件开发工作,这样能够加快双师型教师的培养。 2.2 建立完善的考核体系 实训考核要建立包括理论和实践层面的多方面的考核,摆脱三七开(30%+70%)的束缚,实训老师可以根据项目和教学的不同阶段,采取平时成绩+期末成绩+过程考核相结合的多元化考核机制,强调过程考核的重要性,让更多的同学积极参与实训过程,对有创新性的同学给予积极的肯定和评价,同时应在考核成绩上予以体现。 实训课程的考核应该是多元化弹性的考核方式,评分标准要根据实训的项目的实际情况,由实训老师或者课程组协商制定,不应该提供模板或者一刀切的标准。 2.3 改革实训课程的教学内容和教学方法 由实训课程负责人,组织课程组成员,建立课程实训资源库。每学期根据学生的个体差异和知识结构,及时更新实训库的项目和案例,调整实训的内容和案例数量及教学方式。 课程负责人应充分重视和精心设计每一个项目或案例的实训内容,多建立一些实际商业项目的案例,提高同学们学习的积极性。在实训初期,让同学们练习相对容易的案例和项目,增强参训学生的自信心。 在第三学期分阶段加入实训课程,有针对性地加入“JQuery实训”、“数据库项目实训”,也可以在这期间增加规模较小的模拟综合项目实训,为后面综合商业项目实训做好准备。 在实训过程中,也应改变传统的教学方式和思路,教学过程老师教、老师辅导,逐步过渡到老师指导,最后实现学生自主创新。逐步使学生发挥实训的主体作用。项目的实训一般要采用分组的方式,或者直接采用项目的名称来命名分组,同学们的身份也从学生到员工第一次转变,项目组成员的角色也可以用软件公司的职位来命名,比如项目经理、开发工程师、测试工程师等。由能力较强的同学担任项目经理,并在老师的引导下,指导小组成员进行项目的启动、需求分析和设计、计划编制、开发、测试等工作。当做完一个项目完成后,可以在小组内根据组员情况进行角色转换,这样可以让同学们体验不同的工作岗位,提高实训参与度和兴趣。同时也培养了同学们的团队合作意识和相应的职业素养,为日后的工作提前做好准备,提高就业率。 2.4 校企合作、产教结合 学生最终的归宿要走出校园,进入企业,引入同行业的知名企业,对学生的培养和就业都有至关重要的作用。在学生的培养方面,可以邀请校企合作单位的优秀开发工程师,定期地给我们的学生做专业讲座和行业发展及前景介绍,条件成熟的可以邀请研发工程师参与我们的实训教学环节,实行公司化的管理,让同学们在学校就提前感受企业的文化和商业软件的开发流程。 引入商业项目,由我们的实训指导老师带领优秀的学生参与进来,这样能在实际的商业项目中锻炼我们的实训老师,同时也让同学们参与了真实的商业项目的开发。在项目条件允许的情况下,可以适当地给参训学生一定报酬补贴,更能激发同学们参与商业项目的积极性,使我们的实训达到较好的效果。在实训的时候也积累了同学们的开发经验,对以后的就业打下了坚实的基础。 我们学院的合作单位有世界500强企业微软、惠普、埃森哲、富士通等以及国内知名IT企业联想、上海宝信、中软国际、民航凯亚等200多家企事业单位,这些企业能够保证我们校企合作和产教结合的有效进行。 3 结束语 当然,培养学生的创新、实践动手能力,不是实训教师一朝一夕就能完成的,这些改革的措施是否得当,是否能有效提高同学们的专业开发技能和实践动手能力,能否有效提升同学们的就业率和专业对口率。这些问题都需要广大实训教师在实践教学过程中验证,并在实训教学中积极修改不当的教学方法,才能达到预期的效果。 软件开发专业论文:移动互联技术应用于本科游戏软件开发专业互动教学的实践研究 自2013年5月起,哈尔滨信息工程学院开始积极构建相关移动互联网站。除了传统的咨询内容以文字版显示外,学院图书馆移动互联平台也增加了很多新的参考咨询方式:资源使用和服务指南的音视频。同时,为了实现基于移动互联平台的教学资源的互动式教学,我们以2014级本科软件工程(游戏软件开发)专业为试点,进行了实验研究。 1、初步实现移动互联平台上的教学互动 据2014年9月至2014年11月为其3个月的三项初步实验及500余份问卷调查结果显示,移动互联平台上的互动教学活动在本科游戏软件开发专业学习中包含以下三方面优势: (1)符合我院学生的游戏软件开发方面的学习需求。 我院游戏软件开发专业学生在日常生活中有一定的计算机应用基础知识,其求知欲望及学习积极性相对较好,具有较强的设计创新能力和制作能力,对新的学习方式适应较快。 (2)移动互联技术的发展为本部分课题内容提供了较大便利。 学生全部拥有笔记本电脑等移动电子设备和苹果、三星等大屏幕智能手机,而且手机均拥有上网业务,已成为学生学习和生活中必不可少的通信工具。在校园内可以利用学校的无线局域网络,借助智能手机随时随地畅游互联网。 (3)游戏软件开发专业的实践性和图书馆资源优势。 游戏软件开发专业是一门需要掌握大量的基础性软件技术的实践性极强的学科,采用移动互联技术不仅可以辅助课堂教学进行理论知识的拓展和延伸,还可让师生和同学之间的针对各种软件技术和技巧的进行交互沟通、切磋,所以在游戏软件开发教学中采用移动互联技术具有先天的实践优势。 2、基于移动互联平台的游戏软件开发专业互动教学实验初步实施 游戏软件开发专业在课程设置上,从基础的二维设计,循序过渡到功能强大的三维动画设计软件的学习。通过系统全面学习3D 道具、场景设计、角色设计、特效制作等各内容模块,让学生熟悉掌握动漫游戏公司项目开发的整体流程和应用技能。本次教学实验利用移动互联技术的优势,请专业教师把涉及到专业教学的内容制作为图片、视频、动画等学生感兴趣的模块方式,并上传至图书馆移动互联学习平台,在学习过程中以任务驱动方式鼓励学生利用移动互联终端到图书馆资源网站查阅相关资料,进行自主化学习和小组合作学习,在图书馆资源网站提供的交流区域讨论交流,在完成任务后进行总结,并进行学习评价,分享学习过程和结果。 为了更好地说明此次课题实验的具体做法,以游戏软件开发的《三维游戏角色制作》课程为例进行说明,在本节课中移动互联平台上的互动教学分成以下几个步骤进行: (1)教师在图书馆游戏软件开发学习平台中引导学生讨论当下主流流行的三维游戏角色的形象特点和三维游戏角色设计的注意事项,然后提出了跟本节课主题相关的学习任务:要求学生找出自己最喜欢的三维游戏角色,并根据这个游戏角色的特点自行总结三维游戏角色设计的注意事项,积极搜索整理相关数据、事例等资料。 (2)教师把这个任务通过游戏软件开发学习平台给学生,让学生明确任务要求后,围绕任务运用手机、ipad等移动设备及时到图书馆提供的资源网站查阅相关任务资料,也可以通过微信群与组员之间进行实时讨论交流,形成更为完整丰富的答案,同时教师对学生讨论交流的过程也可以进行实时监管,给予学生一定的指导纠正。 (3)在接下来的课堂教学环节中,教师首先邀请两组的代表利用教室的多媒体设备展示自己小组从图书馆资源网站中查找出的三维游戏角色的特点及有关三维游戏角色设计的注意事项的资料并进行课堂讨论。最后,教师采用讲授和课件展示相结合的方式示范三维游戏角色制作的技术技巧,总结本节课的主要内容――如何制作三维游戏角色。 (4)本节课的学习之后,教师将学生的优秀成果和自己的教学课件上传至图书馆游戏软件开发学习平台,供本班学生及其他专业感兴趣的同学下载继续学习消化。 (5)课余时间,同学们可就课堂上没有理解的内容通过图书馆游戏软件开发学习平台随时随地给教师留言请教。教师根据自己的时间安排对学生的问题进行答疑解惑。即进行实时互动和教学辅导。 (6)为了加深同学们理解三维游戏角色的特点及有关三维游戏角色设计的注意事项,教师可以鼓励学生在图书馆游戏软件开发学习平台上分享本节课学习后的心得,如不同类别的游戏角色特点捕捉方法、男女角色制作技巧、动物角色动画技巧等等,并根据课堂上学到的软件知识结合自身特长设计一个三维游戏角色上传到平台,即上传课后作业,教师可根据每个人上传的作业情况进行适当点评和批改,同学们也可相互指点、切磋。 (7)教师同步向图书馆资源平台上传一些相关视频资料、文本资料或者链接网站,供本班学生和其他专业感兴趣的学生可以随时随地进行在线拓展阅览,即资源共享功能。 3、对移动互联平台在互动教学应用的总结及反思 图书馆游戏软件开发平台利用移动互联及数字化学习资源为本科游戏软件开发专业的教学提供了一个连通化、情境化、便捷化、个性化、互动化的软件教学环境,两者本身所固有的特点以及所具有的天然联系使之整合优势明显、效果良好。 在移动互联技术应用于游戏软件开发互动教学实践中同时发现的问题有:学生对所获得的广泛性、随意性的海量信息甄选能力有限,需要教师的再次整理、加工和提炼,才有利于消化和吸收。 诸如这些问题需要在以后的实践中深入研究。 软件开发专业论文:热能与动力工程专业本科生实践仿真教学软件开发与应用 摘 要 研发了一款适合于热能与动力工程专业本科生的实习软件。该软件对工业生产现场实际运行的炉窑进行虚拟仿真,将炉窑结构及关键设备再现,实现了炉窑操作工艺及操作步骤模拟、操作考核等功能。热能与动力工程专业本科生在完成认识实习及“工业炉窑热工及构造”课程的基础上进行本软件的学习,理论与实践相结合,既有助于学生理论知识的巩固,又体现了本专业的特色。 关键词 热能与动力工程 本科生 实践仿真 教学软件 0 引言 对于理工科专业大学本科生,实习环节对其实践能力与创新能力的培养至关重要,也是高等教育的必要环节之一。学生在校所学知识以理论为主,比较抽象,通过实习能够使教育回归实践,让学生在实习中掌握理论知识的运用,使知识变活。教育部《全面提高高等教育质量的若干意见》也特别强调要强化实践育人环节,结合专业特点和人才培养要求,分类制订实践教学标准,增加实践教学比重,确保各类专业实践教学必要的学分(学时)。 校外实习基地拥有真正的生产环境和施工现场,本应是学生规范专业技能和素养的理想训练场。然而,“联系实习单位难”却成为高校面临的普遍困境,其主要有两个原因:第一,高校规模扩大,学生数量增加,对实习场地和实习资源的需求增加,导致大多数实习单位无力接待;第二,企业担心大学生实习影响企业生产及其利益获得。企业经营的根本目的是实现利益最大化,接收学生实习所付出的代价要大于收益,在没有政策鼓励和支持的条件下,很少有企业愿意将资金和精力投入到学生实习工作上。当前,高校联系实习企业往往凭借教师与企业的私人关系,还有一些学校因企业经营状况不佳而失去了原来所建的实习基地。这表明,当前环境下企业接收实习生的积极性不高和校企关系松散的现状,严重影响了高校大学生实习工作的顺利开展,且大多达不到应有的实习效果。 鉴于以上原因,大学生实习质量不能保障,使得中国理工科教育普遍存在的突出问题是工程实践能力不足,动手能力较弱,很难适应迅速发展的市场要求和日益激烈的科技竞争需要。以上种种问题要求进一步推进教学改革,尤其是加强学生工程实践能力培养和训练,以满足行业人才的需要。在此指导思想下,我校热能与动力工程专业教师开发了“本科生实践仿真教学软件”,以期能够提高学生的综合素质。 1 软件的设计目的 目前,本专业的实习基地仅有一两家国有大中型企业,而且都是以参观为主,极少动手实践,这样不仅达不到预想的效果,还消耗企业资源。 鉴于以上原因,决定开发虚拟仿真实习场景,通过将本专业典型炉型和设备用三维软件建立实体模型,结合3D漫游、动画演示、模拟控制等方式实现生产现场的虚拟再现。该实习软件可以增强学生对专业炉型的认识、模拟生产操作、理论考试、操作测试等功能。旨在通过学生对本仿真软件系统的学习,在一定程度上与校外参观实习互相弥补,使学生对专业技能掌握得更加牢靠。 另外,该实习软件将燃料燃烧、炉内气体流动、炉内传热传质、工业炉控制系统等过程有机地结合起来,有利于师生针对炉型进行炉内各动力学参数、热力学参数以及控制过程的模拟研究,为炉型结构优化、控制优化及操作优化提供理论依据。 2 软件的主要功能 仿真软件系统主要包括三部分:认识实习部分、模拟操作部分及考核部分。 软件主要仿真内容包括:(1)以冶金和高温陶瓷行业工业炉窑为主,建立典型炉型的三维模型。以实际生产过程为指导,编制各炉型操作系统。主要包括:二级网络任务下达系统、来料工艺设定系统、上料系统、控制系统、卸料系统、炉体操作系统、安全防护系统、质量追踪系统、炉内热过程模型系统,最终达到各系统协同操作、安全连锁,实现工业实际生产的真实再现;(2)冶金行业工业炉窑系统复杂,实际生产过程中容易出现各类故障。通过收集实际生产过程中工业炉窑运行系统相关故障及对应的处理方案,形成专用数据库,编制模拟生产过程随机故障系统;(3)编制考核系统。定期组织学生学习软件,听取学生意见及建议,并做出相应调整,以获得最好的实习效果。考核系统分为三部分:炉型系统认识部分考核、“工业炉窑热工及构造”课程部分内容理论考核、工业炉窑典型炉型模拟操作考核;(4)编制仿真软件模块扩展接口。以便于教师日后对新炉型添加或新功能的开发。 学校在组织学生到企业参观实习时,企业不会因为学生实习而调整生产,因此,学生参观过程中很有可能看不到工业炉设备的动作过程,再加上生产现场噪音较大,即便是有老师讲解,也听不太清。在本仿真软件的认识实习部分,首先以工业炉各系统、各关键设备实体照片展现给学生,并配有文字介绍,可以通过教师讲解或自学的方式了解各系统、各设备的主要功能及操作要求。其次,以3D模型方式将工业炉窑全系统展现给学生,对于关键设备,软件中做了关键剖视图设计,教师可结合炉体及设备三维实体模型向学生讲解各部分的组成及功能,弥补实体照片不能观察系统及设备内部详细构造的缺陷。除此之外,软件中也包含了一些典型炉型实际生产过程的视频,同样,对于现场拍摄不便于直接观察的炉内情形,采用3D模型及动画方式进行展示,学生可将模拟现场与实际现场进行对比,加强对工业炉窑系统的认识。 学生在企业参观实习是绝对不允许动手操作的。首先是因为学生不了解生产工艺过程,很有可能发生误操作,影响企业正常生产;另外,学生大都不了解各设备的操作规程,出于安全考虑,不允许学生对设备动手操作。在认识实习基础上,生产模拟部分实现了对生产操作的实训,人机交互界面由仿真控制界面和虚拟被控场景两部分组成。仿真控制界面中的图形界面、操作手柄图案、操作按钮等的逻辑关系与生产现场保持一致,既有生产总览界面,又有各子系统分界面,便于学生分步骤练习。生产模拟部分主要操作内容包括:开炉前各系统(各气体系统、循环水、冷却水系统等)准备、各安全设施检查、上料系统上料过程、物料在炉内的运动和加热过程、炉内各部分温度控制、压力控制、卸料系统卸料过程以及生产过程中各系统间的安全连锁、相互配合等。教师结合讲解在软件上进行生产过程模拟操作,向学生介绍各系统及设备性能、各系统间相互关系、操作过程注意事项等,并指导学生进行模拟生产操作。实际生产过程中,可能由于气体压力不足或电压波动等突发情况影响企业的正常生产,在本仿真软件中,也将随机产生常见的生产故障,锻炼学生分析问题解决实际问题的能力。通过进行这一系列的模拟生产现场操作,使学生非常直观地学习工业炉的系统组成及生产操作过程。 在仿真软件的考核部分,设计了三种类型的考核内容,包括:认识学习考核、理论考核和操作考核三部分。该软件可对学生的操作即时给出评判结果,计算机详细记录学生在实训平台上的所有操作,后台实时计算。操作完成后,系统在基础知识、操作步骤、资源消耗、产品质量、产量等多方面进行考核,将操作记录和操作结果分类统计,根据指标评价体系,给出量化考核成绩。 3 软件的应用效果 目前,仿真实习技术已成为国际公认的高效现代化教学手段。结合我校热能与动力工程专业特色及学生的培养目标,我校开发的“热能与动力工程专业本科生实践仿真教学软件”很好地解决了学生下厂实习难、效果差等问题。为加强仿真软件实习的教学效果,采用先仿真训练,再下厂实习的模式。实践表明,对于从未见过现场工业炉窑生产的学生而言,到工厂参观实习前进行仿真集训是非常有必要的。通过仿真软件实习,学生已基本了解工业炉系统之间的联动过程以及生产过程中常见的生产故障问题,因此,再到工厂参观实习时,便能更加准确地了解各设备功能,也有助于学生参加工作后更加灵活运用所学专业知识。 软件开发专业论文:基于自主学习的英语专业听写训练软件开发 摘要:基于自主环境的英语听写训练软件的开发遵循传统的CAI系统设计模式,但要基于实际运行环境,在界面设计、内容模块设计、听写策略培养和强化、学习过程监控和评价等方面综合设计开发,实现其对语言自主学习资源的有效补充。 关键词:自主学习;英语专业;听写训练软件 一、引言 听写作为语言教学中常见的一种辅助手段和测试方法,在各级英语教学中一直被广泛应用,而且在英语专业四级、大学英语四、六级考试中也是重要的测试项目之一。这一具有悠久历史的教学传统长久以来得到广泛认同,被看作一种行之有效的教学方法。虽然曾在20世纪40年代受到可分能力假说理论的挑战,但70年代后,以Oller为代表的语言学家提出了整体语言能力假说,基于大量的语言测试试验及考试数据分析重新确立听写作为“一种实用、有效的综合语言能力测试手段的地位”[1]。目前国内学者对听写的相关研究主要集中在听写能力和语言能力水平的相关性及其对教学的反拨作用和影响听写能力的语言或非语言能力的因素上面。 二、英语听写类型及难点 英语听写的分类一般遵循Oller[2]提出的分类标准,即标准听写(听写者根据音频完整写出文本材料)、部分听写(听写者根据音频填写材料中的缺失文字)、干扰听写(录音中加入干扰背景音,以体现真实感,增加难度)、作文听写(通过记忆写下录音的文本内容)和复述听写(口头复述所听到的录音内容并进行录音)。英语专业四级考试(TEM-4)所设置题型中的听写项目“旨在测试学生的听力理解能力、拼写熟练程度及正确运用标点符号的能力”[3]。根据上述分类,TEM-4中的听写部分为标准听写,即短文听写。而大学英语四级(CET-4)中的听写为复合式听写,是部分听写(单词听写)与听写作文(原句或意思相近之新句)两者的结合体[4]。 张春芳[5]对国内英语听力测试及教学的研究结果表明,英语专业学生在听写测试中所暴露的问题主要包括:(1)听辨音能力弱;(2)未能达到基础的词汇和语法知识要求,导致他们在拼写和检查阶段不能还原正确的句子;(3)遭受母语思维的影响;(4)听写学习策略缺失。其中,邓媛[6]所作的关于学生听写策略的问卷调查表明,缺乏明确的学习计划以及注意力容易受干扰是多数学生在元认知策略方面普遍存在的问题。而在认知策略的使用方面,绩优者善于抓住句子意群和关键词帮助记忆,而学困生的听力理解趋向片段化,短时记忆弱,且易受干扰产生混淆,导致信息输出较为破碎化。同时,在情感策略方面,由于听写能力弱造成的紧张情绪会干扰注意力和记忆力。对自主环境下的听写训练软件开发来说,基于上述研究改善和解决听写学习策略问题对保证训练效果极为重要。 三、基于自主环境的英语专业听写训练软件设计 一般而言,教学软件开发程序要求开发者要先了解基于不同教学模式的CAI系统设计基本策略及目标运行环境,在确定选题和开发方向后选择有针对性的教学/训练模式,先行构思系统总体设计和详细的脚本设计,选择合适的开发工具。教学/训练内容的丰富与否是最终学习效果的重要支撑。在系统调试完毕后,要在教学实践应用中完成评价、修改和推广应用的过程。 基于自主环境的英语听写训练软件要遵循上述程序,注意以下几点:(1)自主学习软件应基于以学习者为中心的模式,在运行环境上要从保持学习者的注意力出发。该类软件能安装在可保证网络带宽但又不与因特网相联的校园局域网或自主学习中心的计算机终端上。(2)学习软件的界面设计应注重教学性、交互性、系统性和艺术性的协调统一。作为教学软件,其界面风格应简洁典雅,主题突出,避免主次不分,并根据需要设计明确便捷而有效、合理的导航标志。(3)内容模块设计应能让学习者根据个人的起点水平选择合适的训练层级,逐渐实现从易到难不断进步最终达到考核要求的目标。(4)重视学生听写策略问题的培养和强化,将其体现在框架设计和内容安排上。元认知策略的建立可以通过软件首页的详细介绍了解各个板块的学习目标,要求学习者根据个人水平和学习时间依次形成各个板块的详细的学习计划。通过“听写技巧”、“单句听写”、“段落听写”、“模拟听写”、“真题听写”等实现听写技巧认知和逐步强化提高。“听写技巧”综合介绍TEM-4听写考核要求及听写技巧,但这一技巧的实际掌握有赖于在后续板块中逐级达成。“单句听写”主要培训学生的听力理解和拼写速度,形成个人特有的单词和符号书写习惯。该板块难度安排较低,有利于建立基础较差的学生建立自信心。“段落听写”、“模拟听写”实现从小段落听写到标准长段落的听写,逐步增加学习难度和实践水平。需要指出的是,“模拟听写”的难度设计建议稍高于“真题听写”。这种设计有利于学生在进行历年真题听写的考前实战环节获得极大的成就感,提升其考试前的自信心。(5)融入现时教学计划,实现监控和评估的有效结合。监控可分为自我监控和他人监控。应当鼓励学生反思、总结和评估个人在各个板块的学习过程和结果,通过学习计划有效保障个人学习活动的自我监控。借助同伴,或将其融入某门当前教学计划中,通过教师的检查监督和答疑解惑保证和实现学习计划的完成。这有助于学生逐渐建立起有效的元认知策略,在各循序渐进的板块练习中掌握良好的、有效的认知策略,提高注意力、记忆力和书写技巧。同时,在此过程中,通过学伴或教师的学习交流活动,实现情感上的反哺能动效应。 四、结语 近年来,虽然智能手机、平板电脑等移动终端及网络技术获得飞速发展,但鉴于我国的国情及基础应试教育的影响惯性,可以预料语言自主学习中心在很长的一段时间内会在学习资源提供和自主学习能力培养等方面发挥重大的作用。商业开发的教学软件和课件在系统性和专业性上具有巨大的优势,是语言自主学习资源的主要组成部分。但任课教师对自主学习中心学习资源的补充更具针对性,更容易将其融入课程教学计划和评估中。两者相铺相成,互为促进,而任课教师作为开发者也会在此过程中发挥更大的作用。 软件开发专业论文:双语教学在软件开发专业中的重要性探析 【摘要】目前我国大学的双语教学是指以两种语言作为教学媒介的系统,其中除母语外的另一语言不仅作为教学媒介部分或全部地运用到非语言学科中,而且在教学过程中,要求学生逐渐基本掌握它,同时要在教学中对该学科的不同文化进行比较学习,以获得该学科先进的、系统的知识,来进行学科教育的一种教学方法组合;强调使用外语于学科教有(但并不排斥母语),在学得该学科先进文化科学知识的同时要学得基本专业外语,这便是目前我国大学双语教学的质的规定性。 【关键词】大学双语教学 学科教育 质的规定性 随着我国经济发展逐渐被纳人全球经济发展轨道,特别是在中国加人WTO以后,中国与外部世界的政治、经济、文化交往越来越频繁,各行各业与国际接轨的步伐逐步加快,我国迫切需要掌握专业知识又掌握专业外语的高素质、复合型人才。培养这种人才是现阶段中国高等教育发展的重要目标之一。为此,教育部于2001年9月颁布了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的4号文件,要求全国各高等院校积极推广使用英语等外语进行专业课教学,以墙养高素质、复合型人才,实现我国高等教育的可持续发展。至此,全国开始有不少高校都在尝试、探索着双语教学。但仍面临着许多问题,其中关于究竟什么是”双语教学”就争议颇大。然而,目前国内外对双语教学尚无正式统一的定性,实有必要对我国大学双语教学的本质进行认真分析研究,以统一认识,确保我国高校双语教学的顺利进行,完成培养高素质、复合型人才的任务。 一、国外有关的双语教学定义 在国外,大都采用(bilingualeducation)双语教育的提法,很少采用双语教学的提法。其中较权威的定义有:《朗文应用语言学词典》所给的”双语教学”的定义:”Theuseofasecondorforeignlanguageinschoolfortheteachingofcontentsubjects”译成中文,意思是能在学校里使用第二语言或外语进行各门学科的教学。(双语教育概论)中两位著名专家加拿大的M.F.麦凯和西班牙的M.西格恩提出”双语教学是以两种语言作为教学媒介的系统,且其中一种语言常常是但并不一定是学生的第一语言[1]”这两种定义较好地给出了”双语教学”的狭义(前者)和广义(后者)的定义。 二、我国有关的双语教学定义 在我国目前学校、教师、学生以及各类文件、论文、报刊都采用”双语教学”的提法,这已经成为大家共同认可和接受的,因此,我们都用双语教学的提法。只是由于缺乏相对的语言环境和尚未形成完善的双语教学体制,目前国内各学者对我国高校的双语教学理解分歧还较大,具体概括如下: 1.认为双语教学是一种教学方式或形式 沙丽华、韩德复在《”渗透、整合、思维”梯进式双语教学模式的结构》中认为双语教学是指用汉语和一门外语(目前在我国大部分是英语)作为课堂用语进行学科教学的方式[2]。李红兵在《高校双语教学模式的探讨》中认为双语教学是指对高等学校的部分课程采用国外具有代表性和先进性的原版教材,并采用英语授课的一种教学方式[3]。张培在《双语教学:热点间题的冷思考》中认为双语教学是以两种语言作为教学用语,其中第二语言不仅是作为学习对象,而且是作为教学媒介部分或全部地运用到非语言学科的一种教学形式[4] 2.认为双语教学是在学科教学进程或过程中使用双语当作教学手段 何全旭、吴为民在《关于开展双语教学的几个问题》中认为双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行学科教学,目前绝大部分是用英语;教师还应利用非语言行为,直观、形象地提示和帮助学生理解教学内容,以降低学生在英语理解上的难度[5]。施敏颖在《关于在高校中实施双语教学的几点看法》中认为双语教学是指在教学进程中使用母语及一门外语[6]。任长虹在《高等学校实施双语教学的现状分析与对策》中认为双语教学是指在教材使用、课堂讲授、期末考试等教学环节同时使用外语和汉语两种语言的教学活动[7]。刘钦永在《关于双语教育和双语教学的思考》中认为双语教学是指教学中使用外语或非本民族语言进行教学的进程[8]。 3认为双语教学是一种语言教学 张谦在《关于建立双语教学型大学的论证与思考》中认为双语教学是母语和一门外国语的教学,或称之第一语言和第二语言的教学[9]。冯保才在《关于学校实施双语教学的探索》中认为双语教学是指一种语言学习的方法,指在校内同时使用母语或第二语言进行教学,主要目的是学习和掌握主流语言最终能用主流语言顺利进行各科学习[10]。邱辉忠在《化学教学中实施双语教学的思考》中认为双语教学是指将学生的外语或第二语言,通过教学和环境,经过若干阶段的训练,使之能代替,或接近母语的表达水平[11]。 4.认为双语教学是一种教学方法或教学模式 磨玉峰在《浅谈我院管理专业双语教学的发展》中认为双语教学是指非外语专业学科使用外语和汉语讲授本专业学科的一种教学方法,以用英语为例,包括使用英语教材、用英语版书、用英语布置作业、用英语命题以及使用英语口授等形式[12]。冯妍卉、格欣欣在《传热传质学”课程双语教学计划的研讨》中认为双语教学是指非外语课程利用母语和外语两种语言讲授的一种教学方法[13]。郑定阳在《实行双语教学的初步实践与思考》中认为双语教学是指非外语课程采用外语讲授的一种教学方法[14]。张维佳在《双语教学的性质、条件及相关问题》中认为双语教学是指教师在学科教育中交互使用本族语和外语甚至完全使用外语进行教学活动,以满足学习者的工具型的学习动机(instnunentalmotivation)和融合型的学习动机(integrativemotivation).通俗的讲,所谓的双语教学,就是用两种不同语言进行学科教育的教学活动,一般是指在用母语进行部分学科教学的同时,用非母语进行部分或者全部非语言学科教学的教学模式[15] 三、我国高等学校的双语教学的本质 分析以上十多种双语教学的定义,可以看出,尽管它们是从不同角度出发来解说双语教学,虽各有偏颇,但不难发现它们几乎都有一个大致基本点,那就是都强调使用外语于学科教育(但并不排斥母语),在学习该学科先进文化科学知识的同时要学得与学科发展相关的基本专业外语。这个基本点就是双语教学的质的规定性,是我国高等学校的双语教学区别其他国双语教学的根本特征,这就是我国高等学校的双语教学的本质。 总结归纳出我国高等学校双语教学的质的规定性,再对其下定义就清楚多了。根据我国高等教学的实际情况,笔者认为目前我国高校的各学科双语教学应理解为:是指以两种语言作为教学媒介的系统,其中除母语外的另一语言不仅作为教学媒介部分或全部地运用到非语言学科中,而且还作为学习对象,要求在教学过程中学生逐渐基本掌握它,同时在教学中要对该学科的不同文化进行比较学习,以获得该学科先进的、系统的文化知识,来进行学科教育的一种教学方法组合。这里需要指出的是高等学校双语教学之所以被称之为一种教学方法组合,是因为它的构成离不开常用的教学基本方法〔如讲授法、练习法等),且具有自己独特的方法结构(如必须有语言引导课等)和新的教学功能(学得专业知识技能又学得专业英语)。这种提法函括了目前我国高等学校双语教学的目的与任务,有着当今时代的鲜明特征,是较有现实意义的定义。 总之,只有真正理解目前我国高等学校的双语教学本质,才能保障我国高等学校双语教学实施的顺利进行,完成我国高等学校学科双语教学的目的与任务―培养出高素质、复合型的人才,以应对”人世”的机遇与挑战。
电力系统及其自动化论文:探究电力系统及其自动化发展方向 【摘 要】随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADC/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化 发展方向 电力资源是现代社会生产和生活中不可或缺的基础性资源,电力系统的发展也逐渐向着安全、可靠的方向发展,与此同时, 科学技术的快速发展也促进了电力系统自动化水平的不断提升。随着社会生产需求的多样化发展,对电力系统的自动化水平也提出了更高的要求, 不仅要实现单元个体向区域系统的发展,同时也要满足电力系统智能化、区域化的发展需求,由单一的功能向着一体化功能发展,这些问题的提出,都要求电力系统具有较高的自动化发展水平, 才能够有效的促进我国电力事业的持续发展。 1简述电力系统 电力系统支撑着社会生产和生活正常运转,是促进我国经济发展的重要基础设施。为了提高我国电力系统的工作效率以及电力系统的安全,经过我国科研界的不断研究,电力系统逐渐应用我国最为领先的人工智能、自适应理论、综合自动控制理论理论等。因为电力系统构成复杂,在为用户输电时要经过升压、变电、降压的过程,极其复杂,所以对系统在运行的实时性和可靠性有着较高的要求。电能的输送是通过分布在不同区域内的网络节点有效的传输实现的。电力系统向着自动化方向发展实现了将自然界的能源转化为电能,不仅满足了系统的规划、建设、运行和管理的需要,也满足了用户的需求。由于电力系统整体的控制和运行时安全性、稳定性的需要,各子系统之间能够畅通的传达信息和传输指令,所以不同的配置和通信系统之间必须要建立起子系统。 能够及时、准确的收集和处理来自电力系统运行过程的参数,是电力系统极其自动化的应用技术。所以为了电力系统人工智能化获得快速发展,我国研究院利用仿真系统和房展模式这一便利条件,针对专家系统、报警处理、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统极其原件的运行分析等方面进行研究。电力系统极其自动化的合理配置,为实现最大的经济效益,以及电力系统及其自动化的内部协调发展做出保证。在经济和社会不断发展的大背景下,虽然电力系统不断的更新与发展,但是这两个基本的组成仍然不可或缺。 电力系统信息与控制子系统的进步,促进了电能质量的不断提升,也使得电网运行的安全性和可靠性也不断的提高,对现代社会和经济的发展起到了巨大的促进作用。 电力系统及其自动化应用技术主要希望实现能够在保证电力系统能够安全、稳定、可靠的运行,延长使用电力系统的应用设备,及时有效的检查系统发生的故障,调整好电力系统运行状态的前提下节省人力、物力和财力。 2电力系统的发展方向 2.1电力系统自动化的应用 随着我国电力系统自动化应用范围越来越广,对电力系统及其自动化应用技术水平要求也越来越高。以太网技术满足了电力系统需要对传输的大量数据进行及时处理的要求,电力系统的整个运作过程就是运用以太网技术的过程。电力系统自动化能够为客户提供满意的服务,所以电力系统实现自动化发展是我国电力系统一直在追求的目标。要想实现这一目标,就要以以太网技术为基础,结合电力工业的实际应用。 2.2电力系统设备的检测与诊断技术 为了提高电力系统的安全性和可靠性,精准的检测电力系统中电器设备的运行状态和有效的诊断故障,要结合先进的科学技术,在电力系统运行的过程中,不断的分析电气设备的运行状态,诊断电力系统是否出现故障,并且实时对电力系统应用设备进行有效的监控。 2.3监控电力应用设备,控制故障发生 有效的监控电力应用设备,在电力系统运行过程中出现故障时,能够快速有效的排除故障,防止由于停电时间过长带来巨大损失。管理人员定期接受新知识的学习,提高自身素质,电力系统在出现故障时能够及时有效的提出应对措施,为实现电力系统的平衡不断做出努力。 2.4通信方案以及设备 在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案,为了保证通信方案能够有效的实现,需要实现设备的持续运转,这也是电网运行过程中的一个基本要求。 在不同的供电区域中,通信方案的实现有着不同的要求,而通信方案的构成也有着多种形式,常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。 在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置。 所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 3结语 电力系统指的是包括发电、输电、变电、配电以及用电等几个环节组成的电能的生产与消费的系统。电力系统是维持社会生产和生活的基本能源,也是促进我国经济发展的重要基础设施。 电力系统及其自动化的发展离不开计算机技术、光纤技术、信息技术等先进科学技术。相关人员需要结合科学技术的同时掌握电力系统及其自动化的要求,不断提高电力系统应用技术的水平,逐步完善电力系统,促使发展电力系统及其自动化水平。 电力系统及其自动化论文:解析电力系统及其自动化技术 【摘 要】本文主要说明了电力体系的一些现代化技术,其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理的计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术,在这里都做了一一的说明;之后对于电力体系现代化的一些相关技术的运用进行了深刻的叙述,以此希望能给相关人士一些有利的参照。 【关键词】电力体系;自动化;电力系统 目前电力在现实中的运用可以说越来越现代化、条理化,对于我们日常生活来说,对电力的依赖越来越多,而电力技术的使用可以说同社会的进步是紧紧相连的。所以,要为电力体系和一些现代化技术提一个定义的话。可以将电力体系定义为:由对电的引发、变化、传输、配置、使用等等的一些有关模式构成,并运用产生电力的设备,将大自然中的天然资源变成电力资源,然后运用变化和配置电力的系统将电能运送到负荷中心,再将其投入到一些相关的设施上,转变成生活能源,并为人们的日常生活供应方便。 1 电力体系和现代化技术说明 1.1 实际工作中的总线掌控系统 对于工作中的总线的掌控系统指的就是在装配的时候,将一些自动化配置,如:自动仪表,将其同相关的控制设施进行相连,并产生一种非单向的网络数据化。一般来说实际工作中的总线技术会拥有运算及通讯功用,且采用掌控仪表相互之间产生的脉络体系,并对工作中的相关数据内容进行控制,其通过工作本身的需求对于讯息和相关内容实施现代化掌控。工作中的总线控制技术可以说是一种敞开且分散的控制体系,它使用了网络化的控制体系,且完成了对于系数、控制、预警、实际呈现的全方位现代化功用。就现在来看,在国内使用的最多的就是分散式的控制体系。 1.2 主动的对象数据库技术 主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制过程中,对于系统的开发与设计也有着直接的影响。,目前就电力体系在监控的时候应用得最为广泛,并对相关的体系的研究创新及新理念的产生也有着一定作用。这种技术方式同传统技术比较可以说更具有主动性及相关的技术性,该技术能够将系统内部相关数据进行评判以及思考,并对其存储库中的对应数值进行掌控,并让数据本身的统一平稳有所增强。 1.3 运用光同时进行处理的技术 对于电力体系现代化保护有一种举措那就是使用光来同时进行处理的技术,可以说光的传输拥有十分大的灵巧特质,并且电容负荷并不会对其产生作用。 2 电力体系创立模型之后的共享实力 电力体系现代化发展十分迅速,而在其发展中,其体系通常都表现在对于地舆空间特性的叙述上面,并且以空间结构为主要特点进行模仿地舆体系的想法已经差不多是一种规范,可是在现实里,对于它的掌控对象会有着十分繁复的电力规律体系构成。因此创立电力体系独有的空间思考研究模型是很有用的。对于这样的针对语义层次的资源共有,最本质的需求就是供给和所求的两者要对相同的资源数据看法相同,因为相同的认识才能确保这一点的顺利进行,所以在资源分享的时候要有一个电力体系的最初的雏形,并以此来作为部门之间资源分享的基本点。其中它包含:(1)地舆实际的几何特性的准确意义及表述,包括电力体系对于服务应用所包含的空间方位结构特性;(2)对于物体的规律特性的基础意义和表示,在电力体系上看,它有着物理构架,每一个组成部分和大体的物理特性、运行方面的一些讯息分享、全面多方位、动态的一些运用和思考。 3 电力体系集中度增高 对于电力体系的产生和进展过程要从市场经济的需求动力来看,不管是该体系的产生是创立在相关共通的还是专门电力体系现代化平面上,对于多范围多层次的适用判断及高效率的经营需求,都需要更合乎标准的资源共有、全面多元化的使用研究思考。所以,要将一些从前的信息方式推翻,并采用数据资源和运用的整体结合,并且将多面化多方位的空间讯息同多样的有关讯息进行整合相连,并将空间的运算同主流运算相结合,全方位的展现资源之间的相互联系,是今后电力体系现代化进展的必然方向。 3.1 电力体系现代化、讯息化 因为使用者所面临的数据操作性非常的强,因此,为了能让使用者更好的进行掌握及运用,加强数据本身的易掌握性是很重要的。除了这点以外,还要给予相应的图形标志,并让其标志可以很形象的同相关对象对应,允许地理及非地理两类图形的相结合整体管制功效。对于电力体系的现代化应用的实施性需求也十分的高,运用多种对象的后期捆绑技术,一个对象所归属的分类可以在工作的时候进行限定,而不是已经成为目标码以后再进行肯定。所以,使用者能在目前所拥有的笼统数据及空间运作包上面,任何时候对本身所要的数据的分类及工作方式进行定位,以此来加强系统本身的开创性及扩展性。进行电力体系现代化的目标就是完成企业规范化、讯息化。像这样的集很多技术和讯息为一个整体的企业级讯息体系,从经济和可实施的视角上来说极需要一个集思考策划并一步步的进行实施的总体计划。 3.2 完善数据库 使用不同的数据库对数据进行存放和管制,而对于它的数据复制及安全性能是别的文件管制方式所比不了的。就现在看,新创立的系统拥有许多优点,因为其体系以关系数据库管制体系为主要应用,并运用它较强的监管能力及能进行多集检索的方法,能十分有利的让网络负荷下降,并快速的将要查的方向进行实指性定位,当出现几位使用者同一时间进行探访时,时效就会大大的加强了。虽然这个系统存在着许多优点,但其缺点也是不容忽视的,因为在电力体系中,对于空间的相关数值的长度是可以变化的,所以对于其繁复的空间就要添加一些所对应的相应功能;对于这点,它将很难达成对于空间相应数值的一些图形功用及基础工作;而且对于空间对应该的相应顺序很难进行叙述。随着科技的进步,对于相应的数值管制体系及相应关系数值管制体系进入了一种商业化走向,因为它们属于一种可以进行扩充的数据库管制体系,在里面可统一定义空间数据的工作及对应形式;不论是空间还是非空间的数据资源都可以进行相应治理,这使得为制作研究统一空间数据库系统制造了一个十分有利的环境。 4 电力体系的安全及平稳性能 在我国电力体系对于经济的发展起着至关重要的作用,作为一个实施工作体系,是否平稳安全是它一定要思考的。而对于它的安全和平稳性我们要从电力设施的工作、相关数值、网络运行等这些来进行着手。前提是系统本身的稳固,也就是体系要具有多种形式规格的相应数据和针对对象运行平稳的优点,迅速且强大的复原体系;对于多用户同时访问运行系统是否稳定、快速、正常,能不能双机热备份,这些都需要我们进行思考。 5 结束语 综上所说,对于电力体系的现代化就是使用电脑网络的相关技术来完成对电力体系的全方位控制,这其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术。而其技术含义就是为了能让电力的界限可以变得越来越大,进而提高对电的供应实力,以及电力的稳定安全性能,从而让电力体系可能适用、安全的进行,进而让我国电力事业可以长久发展下去。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化技术的应用 摘 要:现阶段,自动化技术的应用越来越广泛。自动化技术为电力系统经济效益的提高提供了技术支持。随着人们对电力系统可靠性的要求提升,自动化技术在电力系统中的应用越来越受到人们的重视。文章分析了电力系统中自动化技术应用的要求及其在电力系统中的具体应用。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 自动化技术可以实现电力系统的整体管理和运行监控,其可以确保电力系统的运行安全和稳定性,对电力系统可靠性的提高意义重大。现阶段,电力系统中应用的设备状态检测技术、光电式电力互感器、智能电力设备等都是自动化技术应用的良好体现,为电力系统的发展提供了先进的技术支持。 一、自动化技术在电力系统中应用的具体要求 电力系统中的自动化技术要对整个系统的运行实施实时监控,快速对系统运行的故障做出反应,准确采集系统运行的信息,及时处理出现问题的因素。自动化技术是电力局部系统和整体系统运行安全的保障,其运行参数是体现电力系统运行稳定的关键。自动化系统要对电力系统的部件和运行状态做出分析和评估,为系统的调控工作提供帮助。自动化设备同时要有自我调控的功能,可以进行自我修复。其可以完成一定的工作,简化工作人员的工作内容和工作量。自动化系统要调节分系统和整个系统之间的关系,避免系统间的相互感染,确保电力系统供电的稳定和安全,为电力系统运行提高良好的环境。 二、电力系统中自动化技术的具体应用 (一)面对对象技术的应用 面对对象技术使软件的承接性和开明性更加先进,其使软件的分析能力和编程能力更加出众。主动对象数据库为电力系统的自动化提供帮助,其数据库内的触发子可以实现电力系统的自动化监测。通过对数据库内的数据分析可以对电力系统的运行进行控制。面对对象技术的应用节省了电力系统数据录入以及输出时间,其结合数据的分析和管理,提高了电力系统运行数据的可靠程度,进一步实现了资源的共享,确保数据的准确和统一。先进的自动化技术应用可以快速实现电力系统的智能化,提高电力企业的生产效率。 (二)现场总线自动技术的应用 现场总线技术与控制仪器连接起来,就会形成数字化的双向通信网络。在电力系统的控制仪器中置入微处理器,形成单个仪表的独立计算和通信的系统,利用连接线将每个仪表的控制器连接,就可以形成一个整体的总线网络系统,将这个系统连接到自动化的控制中心计算机,所有的仪表就可以通过计算机控制,仪表数据也就可以通过计算机录入和输出,就可以建立一个实时的计算机自动控制系统。现场总线技术是智能化电力系统建立的纽带,其可以实现全网络控制和单独区域独立工作系统,对电力系统实施分布式控制,避免了故障对整个系统的影响。总线技术优化了电力系统的功能,将电力系统的运行分散控制,为每一个仪表数据的分析和处理提供单独的控制中心,可以对系统的故障快速做出反应。现场总线技术可以清晰的反应电力系统的运行状态,实现了工作人员对电力系统的实时监控,避免系统出现严重的故障和影响正常供电。 (三)光互连并行处理器的应用 光互连并行处理器是电力系统控制以及继电保护的关键,其不易受到外界环境的影响,同时数据的录入和输出可以根据实际需要进行调整。光互连可以解除临界线长度对电力系统的限制和电线沿线输出集中等问题,实现计算机系统之间的信息相互传递,提高了信息的传递速度,缩短了系统故障的处理时间。光互连可以在空间中自由穿梭,不受面和长度的控制,相互之间也不会产生干扰。同时,光互连可以确保电力系统的自动化控制不受任何干扰,为建立系统的稳定运行提供保障,实现了电力系统的经济性和安全性,其应用前景非常广阔。 三、结束语 电力系统中的自动化技术是确保电力企业生产效率提高和运行稳定的关键。其提高了电力系统的安全性和经济性,确保了电力系统运行的稳定,减少了资源的重复利用和浪费。我国电能需求量巨大,如何寻找适合我国电力企业的自动化技术是未来电力工作的重点。自动化技术的应用是实现电力系统智能化的基础,其可以推动我国电力企业与世界接轨,形成健康、稳定、安全的电力系统,促进电力企业向更高的层次迈进。(作者单位:海南师范大学) 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化技术的运用 摘要:电力系统及自动化是当今人类社会实现现代化生产与生活的重要能源供应渠道。虽然目前我国电力系统自动化技术应用已经取得了部分令人满意的结果,但是这一技术的应用截止到今天仍然有许多可待改进的地方。文章首先介绍了电力系统自动化控制的基本内容,阐述了电力系统自动化基本流程、工作要求和相关应用,提出了今后电力系统自动化的发展方向,旨在为电力系统及自动化技术的发展做出贡献。 关键词:电力系统;自动化;应用 引言 经济在不断的发展,今天我们跨入了一个全新的时代,经济体制也在不断的适应发展的需求,我国的经济体制处于市场经济的大环境下,处处面对着竞争,对于企业的生存与发展来说是非常严峻的考验,面对于这样的挑战我们应该明确思想,要把这种挑战转化为动力。企业只有不断的改革创新我们才会更加适合市场的需求,也就是说只有这样我们才会更好的促进行业的发展。我国在电力行业这方面起步比较晚,在我国全面普及开始于20 世纪90 年代,在设计之初没有想到发展的会这么的迅速,正是因为这样,现阶段在设备以及技术方面出现了很多的滞后的方面。对于老的设备以及技术方面一定要进行更进一步的改革与变更,使其适合现阶段的需求,发展在继续,我们电力方面在不断的方面发展,下文就这些方面展开了探讨希望对大家有所帮助。 1. 电力系统自动化技术概述 1.1 电力系统自动化技术基本概念 简单地说,电力系统装置即是能够通过发电装置将自然界中的各种可用能源转化为电能的装置,然后通过变压器以及其他所需的设备将电输送到千家万户,这一过程中不可避免的会涉及到许许多多的数据的传输、控制与检测,进而对电能进行一系列的调节。显而易见,电力系统自动化技术与电力系统装置的基本概念不一样,它是指在无人参与的条件下对电力系统进行常见的基本操作。具体的操作包括采集和传输实时、精确的关于各种元件、子系统甚至整个电力系统的各种可获得数据。 1.2电力系统自动化基本工作流程 电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点,系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体,负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中,中心计算机起着关键性的主导作用,负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作,比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式,调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转,分解任务压力,提高控制能力水平,从而使系统运行状况更加合理、可靠,实现更大的经济效益。 1.3 电力系统自动化技术的特征与优点 电力系统自动化技术能够实现对数据的分类。它能将数据自动归类为日常运行数据、举出数据、现场实时数据以及系统数据。并且电力系统自动化技术还可以精确的控制系统实时运行的数据,因此能够为整个电力系统提供安全可靠的支持服务。众所周知,网络通讯技术存在瞬间传输的特性,因而利用自动化技术可以提高日常工作效率,可以让人们及时发现可能存在的安全隐患,最大程度的降低因为人工操作可能带来的失误操作导致的故障。另外,要想实现对电力系统的多个控件进行协调调度,就必须对整个需要调配的系统进行综合调节。也就是说,在给定的电力系统运行过程中,将系统负荷按需分配到哥哥可以被直接控制的发电机组中去。当然,除了上述的一些优点或者特征之外,作为电力系统自动化技术,必须能够对电量进行实时计量。作为电量采集装置除了能够实时处理各关口数据之外,还要确保断电后一段时间仍能继续正常工作,也就是说能够保证数据采集不会发证缺失的情况,因此电力系统自动化技术应当还具有与远动通道和电话通道挂接的基本能力以及保证全系统数据采集的同时性。 2. 电力系统自动化技术的实际应用 2.1变电站自动化技术的应用。 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 2.2 电力系统自动化技术在配电网的应用 配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术,它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析,与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化,通过智能软件从数据库中获得资料,并进行实时的自动分析处理工作,进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来,配电网肩负着重要的作用,其控制基本上是靠手工方法实现的,既存在耗力耗时效率不高的缺点,还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步,人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法,但也有缺陷,即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此,为了保证电网的正常运转,对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。 2.3 计算机技术的应用。 一方面要做好智能电网技术的应用,智能电网是电力系统发展的方向,是利用计算机技术实现电气自动化,发展电力系统的代表性技术,职能电网在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。另一方面要做好电网调动技术的应用,调动技术是电力系统自动化技术的主要组成部分, 它能够完整地对国家电力系统进行信息收集工作, 并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,这样就能很好的将在这些联系到一起,对于控制来说更好的做到中央集合,其监控的能力得到了很大的加强。这些方面最为主要的就是通过数据的集合,这些数据能够很好地反映实际的情况,实现整个系统地运转,这样才是真正意义的系统自动化,也是未来发展的趋势。 2.4电力系统综合自动化的发展方向 综合自动化是我国电力系统自动化技术的重要发展方向之一。当前,我国电力系统综合自动化的目标就是要建立全方位的配电管理系统(Distribution Management System, 简称DMS)。全面建立配电管理系统,可以大幅提高电气综合管理水平,是电力系统适应市场需要、满足现代化高负荷电力供应的必然选择。DMS 系统的建立,有助于电气设备保护控制机能优化,减少大规模停电事故发生,提升电力供应稳定性;有助于快速建立电气事故快速处理机制,减少故障停电时间,弱化事故对生产设备的负面影响;有助于管理人员及时掌握电流、电压、电量以及功率等系统运行参数的变化,进而增强对整个电力系统运行状况的控制力度;还有助于实现平衡电力、监控负荷、精确计量及节约用电的功能。同时,DMS 系统对于现行电力系统工作模式的改变也有着重要的推动作用,使无人值守的变电站管理模式成为现实,极大地降低了人力成本,提高了工作效益。 3.结语 综上所述,电力系统自动化是门技术含量高,覆盖范围广的综合性学科。我国电力系统自动化起步较晚,和当前电力市场以及电网建设高速发展的实际要求有着较大差距。电力工作者必须认清这个事实,加快推进电力系统自动化改革,为我国电力系统的顺畅运转和经济建设的健康发展做出基础保障。从而促进电力系统及自动化技术的发展。 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化发展方向 摘要:电力系统自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。 自动化系统的先进性和稳定性对变电站以及电网有着深远的影响。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 关键词:电力系统;自动化;重要性;发展方向 一、电力系统自动化的重要性 电力系统自动化的重要性具体表现如下: 1.1保证优质电能的供应 电能质量问题包括很多内容,例如:电压工作不正常、电流偏差、用电设备被损坏等,如果缺少了电力系统自动化设备将很难发现这些问题,在寻故障时需要花费很多的时间,既耗时又费力,电力系统自动化装置可以很快发现问题并且及时处理问题,从根本上提高供电效率和质量,保证优质电能输送给各个用电户。 1.2电力系统的设备稳定、安全运行 有了电力系统的自动化装置,才能保证输变电设备正常运行,迅速找到故障,及时加以恢复,这样才能保证整个电力系统稳定、安全的运行。 1.3保证经济运行 经济优化,降低网损,必须要在电力系统中加入自动化装置。随着经济和技术的飞速发展,电力系统主要应用计算机技术、控制、通信和电子设备。电力系统不仅需要处理的信息量较大,而且影响因素也越来越多,直接观察的范围比较广泛,闭环控制内容也较丰富。所以,电力系统自动化保证经济的运行,而且还减少了电网损坏费用的支出。 二、电力系统的自动化发展方向 2.1供电方式及一次设备。 由于经济发展和地域因素的共同影响,我国配电网的管理可以划分为城市电网和农村电网,城市电网主要是电缆网方式,而农村电网主要采用架空线方式。配电网的供电方式由线路开关设备、电源点、网架三个部分决定,电源点、网架的组合方式不同,架构了很多不同方式的供电方式,例如单电源辐射状供电、双电源环网供电、网格状供电等等,而线路开关设备如环网柜、分段器、断路器、重合器、负荷开关等提供了功能各不相同的供电配合方案。我国城市电缆网主要采用环网柜(配负荷开关、SF6断路器、真空断路器等)当做配电线路主设备,而在农村电架空线网中重合器、断路器、分段器、负荷开关等作为配电线路主设备应用较为广泛。区分线路开关设备的供电方案有:电缆环网柜方案、分段器方案、架空重合器方案、负荷开关方案等等。 2.2远动系统及二次设备。 变电自动化系统的远动实现主要使FTU和TTU对配电台区、线路开关的监控。远动系统和设备的可靠性功能主要有环网控制、保护动作、远方控制、就地手动四方面。配电自动化远动系统的主要问题有线路电源和传输规约,如何设计出可靠的、适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的主要难题。因为配电线路设备的地理分布性,当前变电所采用的CDT,POLLING规约,都不适合配电自动化系统,在新的101规约得到了一定程度的应用,它是否能够作为配电自动化远动传输标准,还很难评定,当前 IEC新的传输协议标准正在制定中。 2.3电力系统及其自动化中应用以太技术 随着我国电力系统的迅速发展,综合自动化对通讯的实时性的要求越来越高,电力系统需要传输的数据也越来越多。以太网具有传输速度快、传输数据量大的特点,完全能够满足现代电力系统及其自动化的要求。Ethemet+TCP/IP是以太最典型的应用形式。电力系统及其自动化未来的发展方向应该是结合电力工业应用实际,以太网技术为基础,研究出新一代以太网为核心的现场总线技术。 2.4主站网络与软件功能。 电力系统的自动化的主站功能有GIS在线管理、电网经济运行分析、SGADA实时监控等等,主站框架需要突破以往单一调度自动化系统C/S模式,以P-P-C/S-B/S一体化架构,可以很好地体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点。 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置,这种装置使用范围十分广泛, 35KV―500KV之间各个电压等级的变电站都可以使用分层分布式变电站综合自动化装置。我国在微机保护领域的研究已经跻身于世界先进行列;在变电站综合自动化领域,我国掌握的技术也已经达到了国际先进水平。所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 结束语: 随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADA/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用,因此 ,我国的科学工作者们还需不懈的努力! 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化的发展方向探究 [摘 要]随着我国经济的发展和计算机技术的不断提高,我国电网建设和电力系统方面也取得了显著的进步。电力系统及其自动化大力提高了电能的智能化和便民化。本文通过了解电力系统及其自动化的概念,了解电力系统自动化的应用领域,从而对我国电力系统自动化的发展方向提出一些建议。把握好电力系统及其自动化的方向,才能在未来的发展中让电力企业获得长远的经济效益与生态效益,才能满足人们对电力需求,建立一个稳定和谐的社会。 [关键词]电力系统 应用 自动化 发展方向 一.电力系统及其自动化简述 电力系统是指电能生产与电能消费的整个循环系统,其中涵盖了发电、变电、配电、输电等环节。电力系统的运作模式是将自然界中的天然能源,如太阳能、地热能、风能、潮汐能、水能等通过发电装置将其转变成电能,再经过电压线路输送和电压调配成为用户可以使用的安全电能。电力系统的主体结构主要是由电源、负荷中心和电力网络来构成的。 电力系统的自动化是指在电能生产、电能传输、电能配送以及电能管理等方面实现自动调度、自动控制以及自动化管理。电力系统的地域分布广泛、工程量巨大,其中牵涉到的的发电厂、输配电网络、变电站以及电力用户等环节复杂而多变。电力系统的自动化也包括了对电力生产过程的自动检测、自动调节和自动控制,对系统和设施的自动安全保护,对电力信息的自动传输和对电力企业经济效益的自动化管理。 二.电力系统的自动化的发展过程。 (1)20世纪50年代之前,我国的电力系统容量大概仅有几百万千瓦,单机容量甚至不超过10万千瓦。那时,我国的电力系统的自动化水平较低,一些电力装置和过程调节控制都依靠工作人员来进行。例如一些大型的发电厂甚至是采用人工添加煤块来发电,发电的方式途径也单一。主要是以煤为主,对天然能源的开发率和使用率都比较低。 (2)20世纪50~60年代,我国的电力系统发电规模达到千万千瓦以上,单机容量也已经超过20万瓦。电力系统形成了区域联网,在电力系统的自动化方面取得一定的进步。发电厂内部开始采用机、电、炉这种新的单元集中控制方法。电力系统自身也开始模拟自动调配装置和以计算机网络为基础的经济管理方式,采用了远方通信技术。最主要的是采用了很多新型自动装置,如可控硅励磁调节器和电气液压式调速器等。同时,也开始大量利用天然能源来进行发电。发电技术得到提高。 (3)20世纪70~80年代,我国电力系统开始引进计算机电网实时监控系统,配备了功能强大齐全的整套计算机硬软件。对大型火力发电机实施安全监控以及自动闭环起停过程的控制。各种自动调节装置和自动保护装置越来越多的应用到电力系统中去。很多微型计算机也开始参与到发、配电、输电、变电的各个环节当中,使得电力系统的自动化一度达到高水平高水准。 (4)20世纪90年代至今,随着计算机技术和网络通信技术,我国的电力系统自动化控制技术也得到飞速发展。如今电力系统已经成为一个由计算机、网络通讯、电力电子等装备的统一体。电力系统自动化能够进行闭环控制的对象越来越多,自动化处理能力和信息量越来越大,直接可控的范围也越来越广。 三.电力系统自动化的应用领域 (1)电网调度自动化。在电力系统中,发电、配电、变电都是一系列复杂的过程,涉及了一些电量的调配、电压的变换控制等方面的操作。电力系统的自动化主要就是为了从电能生产到电能消费的各个环节实现电力网络系统调度自动化。结合计算机网络操作,让这些过程由难到易,由人工操作到电网掌控,提升其工作的执行率和精确率。让电力系统更好更快捷的为客户服务。 (2)火力发电厂自动化。电力系统自动化的一个应用领域就是让火力发电厂实现自动化。火力发电自动化主要包括了发电设备方面的数据采集、故障检测、状态监视自动化,还有总线电压控制和无功率自动增减自动化,以及设备常规模拟调控。这些复杂的控制过程由计算机网络系统进行合理适宜的控制。让火力发电厂的机、炉、电三者形成单位集体式,让火力发电工作更加有效的进行。也能在发生意外情况的时候,将损失降低到最小。 (3)水力发电综合自动化。水力发电自动化主要包括三大方面的自动化。首先是,大坝监护自动化,即在大坝的数据采集、水位变化记录和大坝维护方案等方面实现自动化分析和数据采集。其次,能对水库水文信息的自动监控,能记录雨量和水文变化情况,自动制定出水库调度计划和方案。最后,在水电厂内能实现全场机电设备的自动化安全检测、以及发电机组的自动化控制。 (4)电力系统保护装置自动化。电力系统保护装置只要是为了防止电力系统发生意外事故危及系统本身和电气设备、人员等。在电力系统的保护装置中主要有两种基本类型。一种是为防止系统自身故障产生损害的继电保护装置。继电装置主要是为了保护发电源、母线、变压器、电动机等设备。另一种是为保证电力系统正常运作的系统安全保护装置。系统安全保护装置主要是为了防止电压崩溃、电力系统振荡、解列等情况的发生。 (5)电力工业管理系统自动化。电力工业管理系统的自动化主要是依靠计算机来进行自动化管理。这种自动化管理可以为电力企业节约成本的同时,提升自身的管理水平。电力工业管理系统自动化主要包括电力工业的财务管理、生产管理、设计和施工管理等方面的自动化。 四.电力系统自动化的发展方向 (1)服务的人性化与便捷性相结合。现阶段,我国用电力需求越来越大,人们对电力系统的服务要求也就越来越趋向个性化。为了向客户提供优质便捷的电力系统自动化服务,就必须使自身的系统设计更加人性化,更加能为客户带来便捷。 (2)以智能一体化为发展目标。如今随着经济和网络的发展,人们对智能化的要求也越来越高。电力系统自动化的发展趋势必须符合时展的潮流。电力系统的自动化必须以实现自身的智能化为目标,加快自身的系统设计和系统更新,为满足客户更多的需求而不断努力尝试。 (3)经济效益与生态效益相结合。我国电力企业在追求自身的经济发展的同时,必须兼顾生态效益,坚持走可持续发展的道路。将天然能源的开发与利用作为今后电能的主要来源,积极进行可持续发电策略。在减少火力、煤电的同时,合理调控市场的电价,积极利用天然能源发电,提高发电质量,将经济效益与生态效益相结合,争取长远有利的发展。 (4)系统主站网络与软件供功能相适应。电力系统在实现计算机自动化后,对与自身想匹配的软件功能也要投入一定的重视。必须将自身的软件功能与系统主站网络同时投入重视和开发,才能让电力系统自动化的技术发展方向相一致。 (5)完善远动系统和二次设备。在电力系统自动化技术中,对远动系统的控制和二次设备的合理利用要相互协调。因为电力运输系统都处于室外,要实现及时监控远程线路的输送,必须不断完善电力自动化的远动系统功能。 总结 我国人民日益增长的用电需求和环境能源人均不足的情况,让我国电力企业在未来的发展面临着更大的挑战和压力。电力系统及其自动化的发展方向关系着我国未来电力事业发展。只有把握好了电力系统自动化的发展方向,兼顾经济与环境,统筹智能化和自动化,我们才能达到经济效益与生态效益的双赢局面。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘 要 电力系统具有结构复杂、分布广泛的特点,在信息时代,电力系统自动化技术被越来越广泛的应用,自动化系统的稳定、先进,有利于提高电力公司的经济效率,也有利于保证广大用户的利益。电力系统自动化是将传统技术和现代技术相结合的一项综合性技术,本文主要介绍电力系统及其各种自动化技术,来探讨电力系统自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化发展方向 当今社会,人们对电能供应的各项指标要求越来越高,提供安全、可靠、优质、经济的电能是电力公司的服务标准,这就要求电力系统极其自动化技术都要不断提高。当前,电力系统自动化已有了一定的发展,但由于其起步比较晚,以及我国对电力需求大的实际情况,必须引进先进技术和设备,同时加强改进传统技术和设备,保证电力系统自动化的全面实现。 1 电力系统自动化的应用 电力系统自动化是电力系统力求的发展方向,主要指在电力系统中,使用具有调理信号或远程监测、控制的自动装置,来自动监测或远程控制、监测电力系统的各个元件、系统,目的是保证电力系统的安全运行和电能质量的合格达标。电力系统自动化包含了丰富的内容,主要有发电控制的自动化、电力调度的自动化和配电自动化。 电力系统自动化的基本流程是,通过在相对中心地带的调控中心安置计算机,来向周围辐射网络系统,在发电厂、变电站设置远方监控装置,用来提供信息服务和反馈信息,这样就形成了一个全面、立体化的信息传达和指令传输的系统。在整个流程中,中心计算机的职责是总体调控,其他相关的监控设备则主要负责记录事故内容、编制报表的记录处理、设备操作、系统异常导致的自动恢复操作、以及一些常规操作的自动化。在整个自动化系统中,控制部件是中心,通过计算机之间的结合,运用各种软件扩大控制范围和深化自动化程度。电力系统自动化在调度所、变电站、控制所及变电站采用分层控制的操作方式,按其所管辖的范围进行分担调控,使整个控制系统达到合理、可靠、经济的效果。其中中央控制负责总体性的控制,是整个系统的中枢神经,其主要功能是使整个系统有效运行,保证设备的完整性。地方控制的主要功能是监控发电厂、变电所,并执行中央控制下达的任务。中央和地方控制是调度自动化的主要内容,它的主要功能是监控电网的安全运行、对电网做有效的经济调度和安全分析、事故处理等,这些功能的实现要依赖于数据的采集和监控,这需要以计算机系统和数据信息传输网络为基础,再加上自动发电控制、经济调度控制、安全分析等软件的辅佐。 有一个可靠的调度通信网来保证数据信息的传输,是电力系统自动化实施的一个非常重要的手段,这样,在电力生产过程中,安全检测数据、生产调度数据、以及其他管理数据都能得到有效的传输。 2 电力系统自动化的发展方向 2.1 自动控制技术的发展趋向 当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向,比如在设计分析上,处理问题时面对多机系统的模式,被耍求的越来越多:计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段:控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展;现代控制理论成为其主要的理论工具:对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。 2.2 变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 2.3 供电方式朝多方案方向发展 由于我国地域辽阔,将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式,电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式,这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化,目前,以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。 2.4 通信方案多样化 不同地区、不同条件下,通信方案是丰富多样的,比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等,自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前,主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。 2.5 整个电力系统自动化的总体发展趋向 自动化就是用机器代替人的体力劳动,同时代替或辅助脑力劳动,使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中,闭环控制最终取代开环检测;电压的等级开始向低电压扩展,比如建立和发展配电管理(DMS)系统是我国当前电力系统自动化的一个目标;整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展:装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展i追求目标也更高,向着最优化、智能化、协调化的方向发展。 3 结语 电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,因此,必须加大对电力系统建设和发展的投资,电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。 作者单位 国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 210061 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘 要:伴随着经济的高速发展,电力行业取得了长足的进步。经济建设和人民生活对电力的需求与日俱增,同时也对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。由于影响电力系统运行的因素非常复杂,涵盖发变电、输配电等多个环节,且电力输送范围十分广泛,单纯依靠人工监测很难实现各个环节的实时监控。引入计算机网络技术和自动化技术,是实现电力系统自动监控的重要手段。通过实施自动监控,可以实现对整个电力系统运行状态的实时掌控,对实时发现故障并及时排除,保障整个电网平稳安全运行,具有十分积极的意义。 关键词:电力系统;自动化;控制 引言 电力系统承担着为经济发展和人民生活提供稳定可靠电能的重要职责。由于电网规模总量逐渐扩张,电网结构深邃复杂和电网建设运行环境严苛多变,电网故障发生的频率和严重程度也越来越高,严重者会直接导致整个电力系统不能正常运行。以往采用人工方式进行巡查,以保证电网安全。由于人工巡查受巡查人员个人业务水平、工作素质、精神状态、行为习惯等因素的影响,往往不能取得理想的结果。随着计算机和自动化技术的高度发展,建立自动化监控系统已经逐步成为现实。通过对系统进行实时监测,能够及时发现问题,发出报警,自动分析原因,并采取应急措施,从而将损失降到最低。下面分别对变电系统、配电系统及调度系统的自动化技术进行简单介绍,以供大家参考。 1 变电系统自动化 变压器是变电站的核心组件,在变压输电方面发挥着巨大作用,但随着用电量的逐步扩大,影响因素逐渐增多,变压器在运行过程中发生故障的概率日渐增大。最常见的故障是过电压。它严重干扰着电力系统的正常运行,必须采取相应措施加以限制。通过建立自动监测系统对变电站过电压情况进行实施监控,从而采取针对性的措施,是解决变电站过电压的好办法。该系统主要包括以下几个环节: 1.1 电压传感器 它的敏感度直接影响到监测系统的测量精确度,是整个系统的关键环节。在线监测系统中的电压传感器由高压分压器和光纤传感器组成。前者分为电容分压器、电阻分压器几种类型,具有结构简单,暂态响应和测量精度好的特点,专门用来获取电压信号。由于运行状态下的分压器长期保持并联状态,所以电网的等级较高时,要做好相关人员安全防护工作;后者具有频带宽,绝缘性和抗干扰能力强的特点,适用于雷电过电压的测量。光纤传感器分为有源光纤和无源光纤两种。有缘光纤需配置高压分压器,无源光纤受环境温度影响大,都具有很大的使用局限性。 1.2 信号传输 该环节采用光纤或同轴电缆为媒质进行监测系统的数据传输。同轴电缆造价低廉,安装简单,信号保真度高,但对安全防护有要求。光纤绝缘性好,安全可靠,传输速率快,抗电磁干扰能力强,但需配备专门的接收机和光发射,成本较同轴电缆高,而且安装不便。 1.3 数据采集 模拟信号的转换处理在这个环节完成。该环节由以下几个单元组成:一是多路转换单元,主要负责传感器的选择或监测,一般借助程控模拟开关完成选通信号;二是预处理单元,主要用来调整输入信号,为模数转换器提供必要条件,并提供一定的抗干扰功能;三是数据采集单元,采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作,并进行筛选,将数值未发生变化的信号送入模数转换器。模数转换器ADC是数据采集环节的核心部分,主要指标是转换速度和精确度。 1.4 数据处理 它是整个监测系统的核心环节,一般采用两种方法来完成。一是在线监测,由相关软件提供硬件的驱动,实时完成过电压的采集监测工作;二是离线分析,通过计算机技术实现对电压信号采样的数据分析,从而完成对过电压的判断。 2 配网系统自动化 配网系统自动化以计算机技术和自动控制技术为基础,实现在线智能监控或离线监控,从而达到提高配电效率和供电质量的目的。实施配网系统自动化,能够有效减少人力消耗,缩短事故持续时间,为配网管理系统规划提供实时信息。该项技术具有工作效率高,维护成本低,经济效益高等特点。配网自动化系统主要由以下几部分组成: (1)配电主站,多位于城市调度中心,负责与各子站进行通信。配电网具有系统复杂、内部设备繁多、监控对象规模大,分布广等特点,如果都连在主站上,系统难以正常运行。因此设立子系统,减少主站压力。(2)配电子站,多建于变电站内,负责和电力终端设备通信。(3)配电远方终端。该单元主要对配网辖区内的变压器、环网柜、开闭所以及柱上开关等进行实时监控,识别各种故障并加以控制等,通过这些功能和主站系统、子站系统相互配合,实现整个配网的监控和优化。(4)通信网络。负责将主站的控制命令发送给终端,并将终端的各项参数信息反馈给主站,实现主站和终端之间的通讯联系。鉴于系统复杂,工作环境恶劣,相关通信设备数量多且分布范围广等原因,在选择通信方式时,应对其安全性、实用性、可管理性及成本等多方面进行综合考虑,并结合当地实际,采取最优方案,保证配电系统自动化的正常工作。 现阶段有三种主要通信方式:(1)光纤,广泛应用于配电自动化系统,具有性能优、成本高的特点;(2)无线通信,在配网信息系统中比较常见,初期投资较少,但后期维护费用较高,目前部分地区正在研究将其应用到配电自动化中;(3)中压载波,正处于试验阶段,尚未投入正常使用。 3 调度系统自动化 倒闸操作和处理配网故障是配网调度的主要工作。由于受各种因素影响,调度系统故障发生概率较高。随着经济高速发展,实现调度系统自动化,保障配电网供电正常的要求日渐突显,由此导致了远动技术的诞生与发展。远动控制系统主要由调度主站端的计算机系统、执行端的自动化系统以及连接两系统的通信信道系统组成,藉由数据采集技术、信道编码技术以及通信传输技术来实现电力系统的远程监控和操作。调度系统自动化通过对数据的自动采集监控、自动发电控制、经济调度控制和能量管理等手段来实现信息收集、状态分析、层次协调的目的,进而为调度人员提供相应的决策参考。该系统还有专门的抗干扰功能,以满足调度系统安全稳定的需要。 从电力系统整体的角度出发,可以建立一个总的监控系统,经由对以上子系统的控制,来实现对整个电力系统的监控。 4 结束语 电力系统的安全正常运行,直接关系到国家经济安全和社会稳定。建立健全高效可靠的自动监控系统,实现电力系统的自动化,是保障电力安全的必要措施。随着计算机技术和自动化技术的进一步发展,电力系统自动化必将迎来一轮新的研究热潮。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术应用 摘要:电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,文章分析其系统,探讨其自动化技术应用及发展。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 引言 在新形势下,要保证电力系统自动化技术的安全管理,相关企业应该针对当前我国电力系统自动化技术的现状及时制定有效的对策,从而保证我国电力系统自动化技术沿着标准化、规范化、智能化的方向发展。 一、电力系统的特点 (一)电能安稳供应的紧要性。电力的供应关系到我国国民经济以及人们正常生活。经济运营和人们正常的生活都和电能有着精密的联系。电能如果不能安稳的供应,肯定会对我国国民经济的增长带来重大损失,对人们正常生活带来不良影响。 (二)电能的非存储特性电能具有特殊性,电能的生产和配送以及消费都是在同一时间内进行的,电能不能大量的存储。在任意一个时刻电力系统中的发电厂所生产的电能量都取决于这一时刻用电设备所消费的能量以及输送和分配过程中所损失的电能综合。电能的这些特点都要求在运行的过程中必须要保证电源的功力平衡。在同一时刻发出的总电能要等于消费的总电能,而且中间传输环节也要保证畅通无阻。中间的任何一个环节或者元器件发生故障,都将影响电力系统的正常工作。 二、主要电力系统自动化技术的应用 (一)变电站自动化技术的应用 变电站在电力系统中的主要功能是,将电能进行调节和分配,以为电力系统中配电和中转提供功能服务。随着社会经济生产活动以及日常生活对电能需求的增加,变电站自动化技术对电力系统的作用至关重要。现代化的变电站自动化系统主要通过计算机通信技术、网络技术而实现电力生产的自动化。变电站自动化技术实现了计算机的屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化,使变电站内的智能设备进行相互连接以及资源共享的实现。与此同时,变电站自动化技术还对变电站设备进行监视与操控,优化了现代化高负荷变电站的设计,更提高了输电的稳定性。 (二)配电网等智能电网自动化技术的应用 智能电网是对电网的智能化创新,通过对智能通信网络技术及决策支持系统的的应用,对配电、输电、变电、发电等环节进行智能自动化控制,文中主要讲述智能电网中的最关键的配电网自动化技术的应用。配电网是电网系统的重要组成部分,由复杂的电缆、架空线路及配电变压器等组成,在此基础上,配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术。与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化。配电网自动化技术的工作原理是依靠智能软件从后代软件数据库中获取信息资源,并实时的进行自动分析处理与自动传递。 (三)远动控制自动化技术的应用 随着用电量的需求增加以及对电力系统实时监控与数据采集的重要性渐强,电力系统调度自动化技术的应用成为不可抵挡的趋势。远动控制自动化技术作为一项调度自动化技术在加快电力系统综合自动化进程中发挥着不可比拟的作用。远动控制自动化技术主要包含遥测、遥信、遥控、遥调等方面的技术,主要从数据采集、信道编码、通信传输技术等实现系统的远动控制自动化,有效减少了故障的发生,提高了设备的使用率,一定程序上,也是节约资源的体现。在数据采集、信道编码、通信传输技术方面,其工作原理是不同的。远动系统的数据采集主要利用变送器技术和A/D技术来实现远动控制自动化;远动系统的信道编译码技术主要通过将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心来加以自动化应用;远动系统的通信传输技术则主要依靠调制技术和解调技术来实现远动控制自动化。 (四)PLC技术在电力系统自动化中的应用 PLC技术是将计算机技术与继电接触控制技术结合的产物,这一技术利用可编程序实现电力系统内部储存的控制、运算、记录等操作指令,从而解决了传统电力控制系统内可靠性低、接线复杂、耗能高的问题。PLC在数据处理的工作中,能对采集的数据进行分析、处理、制表等,然后利用通信功能传送到其他智能装置,达到控制系统操作的目的。在PLC技术的应用中,主要实现了PLC的闭环过程控制、PLC的开关量控制以及PLC的顺序控制。表现在闭环过程控制中,通过模拟量输入、输出模块对模拟量进行闭环控制,实现数字量与模拟量的转换;在开关量控制中,电力系统自动化中主要运用PLC的开关量逻辑控制辅助发电系统运行;PLC的顺序控制则主要通过信息模块控制工艺流程,并与通信总线连接实现电力系统的高效运行,并降低电力系统运行的资源损耗,提高了效益。 三、电力系统自动化的发展前景 (一)以科学技术为主导的发展前景 自动化系统依靠的是计算机、通讯、数控措施。伴随着时展持续发展,已经完全证明了科技是第一生产力,生产程序因科技简单化,提升了生产效率。现在,电力系统自动化整体上都需要科技实现,在电力装置的控制上,整体的自动化措施使电力系统信息处置数量成倍增加,对系统整体的处置要求日益增高,数据在精准性以及时间上都有了很大的提升。电力系统自动化转变了以往的管理方式,从人工改变到无人样式的管理,从单一改变到多方面样式的管理,从落后改变到先进样式的管理。电力系统实施自动化带领电力市场出现新的市场挑战,自动化措施使用转变了电力市场的挑战形式,调节了电力市场资源构造。国内的变电站假如整体实施自动化控制,就会在很大程度上提升生产速度,完成人力资源的节省。将科学思想引入到自动化发展程序中,整个的电力系统就会出现一个新的改变。自动化控制思想推动人们对资源的使用能力日益增大,电力系统使用科学技术会使电力单位能够有整体的发展。 (二)以电力设施自动化为基础的发展前景 怎样使电力系统能够完成自动化,怎样提升电力根本装置的自动化水准是自动化发展的关键探究目标。对电力调度系统的监测会施展关键的价值,静态以及动态监测联合,完成全面实时数控。国内电力系统自动化健全是在加强硬件根本装置的基础上,发展不一样产品的特征。现在电力市场挑战致使新式产品适应时机而产出,不过产品种类、产品技能以及产品保障都缺少一致的规范,因此,在电力根本装置的改革中,要按照需求选取产品,选取改革方法。在根本装置的改革程序中,要注重自动化名目要按照市场发展的需求,硬件装置要有一致的规范,规范运营。自动化系统在事故检查、自动合闸等部分拥有智能化特征。自动化配电装置的发展会推动电力系统自动化整体快速发展。 (三)以人民群众认同为辅助的发展前景 电力系统自动化在未来的实践中会逐步受到社会化大生产的影响,社会化大生产需要社会各个组成部分通力协作,它的生产效率取决于政策,取决于人。要逐渐加大人们对自动化技术的了解,通过多方面的宣传,让自动化技术深入人心,被人们真诚接受。同时,政府应该加大对自动化技术的扶持,在为电力企业培养人才的前提下,注重技术创新,把电力系统自动化技术更新作为政府工作的主要内容,领导亲自部署,主动开展主题活动。在电力系统自动化发展的过程中,人的因素是根本因素,电力企业只有把培养自动化技术的人才当成工作重心,才能使电力企业真正符合自动化企业的要求。在项目实施过程中,注重提高技术人员的生活标准,投入专业手段开展促进提高技术的活动,让这些技术人员成为自动化系统的保护者和开拓者。 (四)变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 结语 综上所述,通过自动化技术的应用,电力系统的安全可以得到有效保障,同时提高电网供电服务的安全性与可靠性,这样更有利于提高电力系统的供电能力,确保电力系统的安全可靠运行,从而为人们提供更好的供电服务。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 [摘 要]随着信息科技的飞速发展,我国的电力系统及其自动化技术被应用的领域越来越广泛。电力系统自动化技术的提高不仅可以保证电力企业的经济效益,最重要的是可以保证广大的用户利益。本篇文章就针对我国电力系统及其自动化的发展方向进行浅要的分析。 [关键词]电力系统自动化 发展方向 重要性 一、电力系统自动化技术 每家每户每个人都要用电,可以说电力系统是和千家万户的日常生活息息相关的。一天二十四小时为每家每户的需要提供电力的支持。因此说,能够保障电力系统正常工作的新技术都应该得到大力的支持与推广。当今社会,随着更像技术不断的发展,电力系统自动化技术的应用范围也在不断扩大。如图1所示。 电力系统自动技术这样至关重要,对其也要有最基本的要求:首先,电力系统自动化技术要能够迅速准确的处理来自电力系统运行过程中的具体运行参数。其次,自动化技术要充分发挥其在系统中的有效作用,是电力系统各部分、各层次之间可以协调运作。再次,电力系统自动化技术的发展和有效运行,可以节省人力、物力,还能够提高电力系统运作时的安全性和可靠性,设备使用寿命变长,进而提高了系统设备的运行能力。尤其是在局部发生故障时,它可以及时有效的反馈信息,调整系统的工作状态,从而保证电力系统的运转正常。 二、简要分析电力系统的发展方向 (一)随着我国电力系统的不断发展,对综合自动化技术有越来越多的要求,同时电力系统需要负责传输的数据也是急剧增加。那么就需要寻找一个信息传输量大的媒介,它就是以网。以太网具有传输速度快、传输的数据量大等特点,是其他媒介无法比拟的。当代电力系统自动化技术的要求是可以被满足的。那么电力系统自动化技术未来的发展空间是很大的,以以太技术为基础,结合电力工业应用实际,研究新一代以以太网为核心的电力系统现场总线技术。 (二)供电方式以及一次设备。我国的配电网由于受到地域与经济两大因素的共同影响,在管理上划分为城市电网和农村电网。城市电网主要是以电缆网的方式,而农村电网主要是以架空线的方式。电源线、线路开关设备、网架三部分决定配电网以如何的方式提供电。供电方式可以多种多样,那要看怎样对电源点和网架进行排列组合,那么功能各异的供电配合方案是由线路开关设备提供的。城市电网主要是采用了环网柜作为配电线路的主要设备,而农村电网则是采用分段器、重合器、断路器以及负荷开关等作为配电线路的主要设备。那么供电方案有:分段器方案、断路器方案、负荷开关方案等等。 (三)远动系统以及二次设备。远动系统及其设备的主要功能包括环网控制、保护动作、就地手动和远方控制四大方面,它们是具有可靠性的。配电自动化远动系统存在两大制约难题一是线路电源,二是传输规则。那么由于配电线路设备的地理分布,目前采用的规约是不适合的,IEC正在制定新的传输标准。 (四)电力系统的仿真系统。要想使电力系统自动化更好的发展,我国电力科研人员付出了很大的努力。我国建立了仿真模拟实验室,在实验室里拥有研究所需要的仿真系统,这种仿真系统可以提供给研究人员多种电力系统的稳态试验。与此同时,电力系统的数字模拟系统可以与多种控制装置构成严密的闭环系统,为实验研究提供了良好的实验条件。要想电力系统自动化技术得到提高和发展,那么与之相配合的实验设备、实验理念和实验技能都得相应得到提高。那么上面提到的电力系统的仿真系统就是一个不错的平台,是比较有发展潜力的,值得应用和推广。 (五)电力系统中的人工智能。在电力系统及其自动化系统中应用人工智能,这样的方式是一种全新的尝试和很有潜力的发展方向。正是由于我国电力系统发展的要求,在电力系统运作中,对故障的诊断能力、警报的处理能力以及运营分析的能力都是需要提高的。在电力系统中应用人工智能的进行控制,可以提高电力系统运作过程的问题的处理能力以及控制能力。 以上的论断充分说明了电力系统自动化的重要性: (一)可以保证优质电能的供应 。例如:电压不稳、电流偏差、设备损坏等等都是电能出现的质量问题。那么如果缺少了电力系统自动化技术,这些问题是很难被发现和解决的,应用这样的技术,可以在处理这些问题的时候缩短时间,也节省了很多人力物力,供电的效率和质量从根本上得到了提高。保证了用户用电的优质性。 (二)可以促使电力系统的设备稳定安全的运行。变电设备的正常运行是需要电力系统自动化装置的保证才能完成的。在系统发生故障时,可以迅速有准确的找到故障源并进行修复,这样才能够保证整个电力系统稳定安全的运行。 (三)可以保证电力系统的经济运行。在电力系统中加入自动化装置才能是经济优化、降低网损。在高新科技迅猛发展的现代社会,电力系统主要是应用计算机技术等一系列电子设备的控制。在电子设备运行中,需要处理的信息量很大,范围比较广泛,影响因素也是越来越多,电力系统的自动化技术的发展是十分必要的。所以,电力系统的自动化技术能够优化经济,减少电网损坏费用的支出。 综上所论,我们都知道电力资源适合我们的生活密不可分的,所以保障电力系统的正常运作就成为了当今现实我们要考虑的问题。对电力以及其自动化发展方向的研究对我国的电力行业的发展进步起到了不可估量的积极作用,因此,对电力系统以及其自动化的研究是十分有必要的,需要电力科研人员的不断努力。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用研究 摘要:电力系统自动化技术是现电厂、变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。鉴于此,本文主要对电力系统及其自动化技术的应用进行了分析探讨。 关键词:电力系统;电力自动化技术;应用 一、电力系统自动化技术的工作流程 对于电力系统自动化来说,其基本工作流程是在中心地带的调控中心安装现代化计算机,然后通过计算机向周边进行网络系统的辐射,同时围绕该中心的变电站、发电厂之间的控制装置进行设置,并对其进行实时监控,以形成一个立体化的网络覆盖面,从而保证指令传输与信息传达的畅通性。其次,调控中心的计算机要负责总体的调控,相关的监控设备主要负责事故内容记录、设备操作、编制报表以及常规操作的相关自动化等操作。并在该基础上形成以对部件控制为中心,通过与计算机、控制计算机以及终端硬件装置等进行结合,并运用各种类型的软件以不断扩大电力系统的控制范围及自动化的程度。最后,电力系统自动化要加强对分层控制相关操作的应用,即在变电站、控制所、调度站及发电厂的分层间根据功能范围对控制功能进行协调于分担,以达到运行可靠、合理经济的控制系统。 二、电力系统自动化技术存在问题 笔者根据多年的工作实践经验,加上对于众多参考文献的搜集与整理,认为电力系统自动化技术存在问题主要体现在以下几大方面:第一,技术设计不合理。与其他发达国家相比,我国在电力系统上还是比较落后的,尤其是伴随着近几年的城乡电网规划,我国在电力系统自动化技术方面越来越成熟,但是由于缺乏必要的电网技术标准,加上电网技术设计不合理,很容易在实际的电力系统自动化技术运用中出现事故,影响到电力系统安全运行。第二,电力设备质量问题。电力设备质量是电力系统自动化顺利进行的关键,毕竟电力系统自动化是以电力设备为基础的,如果电力设备质量出现问题,那么电力系统自动化指标也就无法达成,从而导致电网和电力系统出现故障。第三,技术管理不科学。电力系统的高效运行,离不开电力系统技术管理,技术管理离不开技术人员。由于缺乏技术性管理人员,在实际的电力系统自动化过程中,由于管理以及维护方面不彻底,为电力企业电力系统维护与管理埋下了隐患。因此,忽略人才的重要性,缺乏对于人才的培养,一旦电力系统出现问题,将直接影响整个电网安全,甚至会引起事故扩大。 三、电力系统及其自动化技术的应用 1、电力系统实现自动化的数据处理 1.1数据整合 每时每刻,人们的用电量都是会发生变化的,也就是电网负荷会连续波动,这就需要调度中心根据电网的各个参数,例如:实际用电负荷、电网频率、电压、电流、功率因数等参数更改调度计划,以满足客户用电量。当用电量较低时就应降低电压,当用电量到高峰期时,就应增加电压,这样不仅能满足人们的用电量需求,还能提高经济效益,减少不必要的浪费[3]。电力系统自动化技术就是根据人们的用电信息进行综合的分析与整理,改变了传统的信息孤立的状态。加强电力系统数据的整合能力,有利于各个数据之间的联系,减少发、输、配电时的浪费,对企业提高经济效益有着重要的作用。 1.2数据共享 要想真正的实现数据共享,在一定程度上将系统内的数据实现共享,最基本的要求就是供求双方的数据要保持一致性,同一层面、同一协议,否则是很难实现数据共享。在实现数据共享的过程中,首先必须要有的就是电力系统的基本模型并成立不同的部门。在这个基础上主要分为两方面:一是地理实体的几何属性要有标准的定义与表达,其中包括了电力系统服务的覆盖的空间区域的几何属性。二是关于物理属性数据方面的标准定义和表达。 2、电力系统实现自动化的控制安全系统 2.1安全监视 电力系统的自动化监视系统是非常重要的,因为工作人员的精力有限,24小时不可能每时每刻地都不停的工作,而在传统的电力系统中,如果监视工作不到位往往就会发生事故。运用自动化监视系统就可以避免这样的现象发生。它不仅能在最快的时间内反应事实,还能发现危险隐患,在第一时间将危险化解,能够有效的预防事故的发生。这点也是它和其他只具反映和记录功能的系统的最大区别[4]。安全监视系统在电力系统发生故障的时候会发出人声警告,上位机会显示具体的故障地点,保护动作情况、负荷等各参数变化情况。工作人员可以根据它的提示进行有针对性的检查,这大幅度的降低了工作人员的工作难度,提高了工作效率,并保证了安全生产、防止事故扩大等措施实施。 2.2安全保障 对于不同类型及规模的数据和对象,电力系统的自动化可以根据其特点进行不同的处理,能够灵活进行自动化的处理,它对于电力安全生产、系统稳定运行的工作有着重要的意义。第一,自动化技术能够对系统进行逐项设置,对电力生产进行调节和控制,降低工作人员的工作难度。例如,采用PMU装置,用于监控各个电厂、调度中心的负荷变化;AVC电压自动调节装置,调整无功功率,维持整个电网电压值在正常范围;一次调频技术将更有效、更及时的反应电网负荷波动,快速响应电网频率的变化,进而自动加、减发电厂负荷,来满足电网的负荷需求。第二,自动化技术对保存和恢复电力系统的数据有一定的作用,能够进行成本的预算与控制。第三,对于工作人员的生命安全有一定的保障,根据自动化技术的监视功能可以在第一时间发现危险,所以在危险即将发生时,工作人员可以以最快的速度离开,并且自动化技术有一系列的应对危险的措施,大大降低了工作人员工作的危险性。如:在出现火灾时,自动化的设备就会自动启动消防喷淋装置,及时将火扑灭。在一些重要的数据保护间、电气、热控等重要设备间采用气体灭火系统,保证数据的完整性及防止重要设备的损坏,避免事态扩大,影响电网非故障系统的运行。 3、电力系统实现自动化的配电系统 自动化技术的发展使电力的配网系统的相关技术也得到了重大的发展,尤其是采用了DSP数字信号处理技术的中低压网络数字电子载波技术,不仅提高了接受信息的速度,还解决了一系列的技术难题。它将输电网与配电网结合在一起,电量与非电量的信号通过转换输送到计算机上,计算机通过计算后在发出指令,这有效地加强了电力系统配电的可靠性,保障了人们用电的需求,也降低了电耗能。 四、电力系统中自动化技术的应用实例 本文主要以电力数据无线系统中应用的GPR S技术为例进行说明,该系统的具体结构如图1所示。该系统的通信信道主要包括两个部分:一部分是GPRS无线网络,另一部分则为Internet 网络。该数据传递系统的主要构成包括三个部分,分别是GPR S网络端、厂站数据端以及客户端。 第一,GPR S网络端的主要功能是为客户端提供通信接口,通过接入GPR S数据与Internet服务器进行连接。厂站端能够在GPR S模块的基础上及时发送数据,然后GPR S网络把数据接入到Internet互联网上已经设置好的通信服务器里,以此来实现对数据的统一处理,然后由通信服务器提供一个固定的IP地址,以便于客户端及时进行访问。除此之外,由于服务器端没有设置防火墙,不具有通道检测的功能,因此对于保护数据的安全性起到了极大的作用。 第二,厂站数据端的主要任务是及时采集并发送相关的电力数据。主要的硬件构成包括扩展储容器、GPR S模块、型号为W 77E58的单片机、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模块主要选择了工业级双频GR47模块,在控制GPR S和Internet互联网之间的连接与发送时,则主要采用AT指令。软件构成部分则采用C语言进行编写,以此来有效控制单片机的运行。 第三,客户端可以通过相关的软件查询到G PR S数据并进行有效地分析和处理。在开发客户端软件时主要采用了VC技术,因此其不仅包括管理模块功能,还包括网络通信以及侦听模块。其中,网络通信模块主要采用了服务器模式,能够对客户端提出的各种请求进行及时接受。而网络侦听模块则采用了Socket控件,可以对发送过来的请求进行有效判断和验证。 结束语 总之:随着工业现代化以及科学技术的不断发展和进步,电力系统也在不断的向着自动化方向发展。电力系统的自动化主要包括发电厂测控系统的自动化、变电站的自动化以及电网调度的自动化,应用到自动化系统中的主要技术就是主动的对象数据库技术、现场总线控制技术以及光互联并行处理技术。电力系统的自动化技术主要就是为了不断的扩大供电范围,有效的增强供电的能力,提高供电服务的可靠性和安全性,以达到电力系统经济、可靠的运行,推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。 电力系统及其自动化论文:电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究 摘要:电力作为重要的能源资源,推动了我国现代化社会的发展。现阶段,由于社会经济发展对电力提出了更高层次的要求,所以对配电系统的供电可靠性能有了新的要求。本文主要对电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性相关问题进行了简要分析。 关键词:电力系统;继电保护;可靠性 引言 现代社会的发展离不开电力系统,经济的快速发展和人们物质生活水平的提高对电力系统的可靠性提出了更高的要求。在电力系统中,其继电保护设备和自动化设备的可靠性会直接影响到电力产品的质量和供电的稳定性。通过研究及实践对继电保护设备及自动化设备进行及时的检查、维修、维护,成为了保证电力系统正常稳定运行的重要途径。 一、继电保护的特点 继电保护的装置实质上属于机电设备,继电保护装置都是由测量、逻辑、执行、定值调整等部分组成的。继电保护较之于一般性质的机电、电子设备以至于电力系统的一次设备来说,它具有自身的特点,究其自身特点的可靠性需要注意以下三点: 1、在继电保护中的静态保护装置中有很多复杂的原件,并且工艺相对较复杂,这样就会直接地影响产品的寿命和质量,这些故障发生多为随机性的,在算法上多用概率测算方式和可靠性理论进行分析。 2、继电保护是安全防范最为关键的环节,处在至关重要的位置,不当的设置和操作会给电力系统的安全运行带来极大的安全隐患。往往,继电保护所处的工作状态并非是长久持续工作的设备,而是时刻处于准备工作的状态,如果一旦出现系统故障,就需要在很短的时间内进行继电保护动作。 3、在电力系统出现问题的时候继电保护必须能够起到作用,但是可靠与否不能够完全取决于装置本身,还与电力系统故障的性质、运行的方式以及统计规律有直接的联系。 二、电力系统中继电保护设备的可靠性研究 1、电力系统中继电保护的相关内容 继电保护是保证电气机械设备安全运行、提高电力系统可靠性能的有效技术措施。在电力系统发生异常情况下,继电保护能够准确并及时检查到故障发生的具体部位并发出警报信号,快速切断电路,有效防止设备故障的扩散,进而保证电力系统的稳定运行。通常情况下,继电保护系统主要由一套或多套互为独立的继电保护设备连接而成。整个电力系统中的所有电力设备必须要在继电保护下运行。继电保护设备应该满足:可靠性、安全性、灵活性等要求。 2、影响电力系统中继电保护设备可靠性的主要因素 继电保护设备的可靠性指的是配置一个高质量、高技术的优良系统、元件或设备,并让它们在特定条件下与规定时间内实现规定的运行功能,以此切除线路故障与设备故障,这属于继电保护的基本要求。继电保护可靠性能主要包括了运行功能与电力设备的可靠性能。通常情况下,利用故障树研究法、马尔科夫模型分析法、概率研究法,对继电保护设备可靠性能进行研究。继电保护设备工作特征决定了不能采取单一的可靠性能特征量来衡量继电保护的可靠性。根据我国的基本情况与继电保护的工作特征,采取以下三个可靠性特征量对继电保护设备的可靠性能进行研究。 (1)平均零故障工作时间与平均寿命。其中平均零故障工作时间指的是恢复产品两次故障的平均工作时间;平均寿命指的是不可修复的平均工作时间。 (2)成功率。成功率指的是在规定情况下,成功完成限定运行功能的概率。 (3)有效度。有效度体现了能够修复的自动化装置与继电保护设备在运行过程中的可靠性指标。 3、提高继电保护设备可靠性能的有效措施 (1)提高从业人员技术水平 提高继电保护装置运行可靠性就应该将供电的可靠性作为工作中的重点,加强供电可靠性的制度建设,完善相关的网络管理,同时要建立健全并完善相关的管理体系。加强对继电保护装置运行维护人员的专业培训,有效地提高工作人员的故障处理能力和处理效率。继电保护工作人员整体素质不高、技术水平过低,是造成继电保护运行不顺畅的主要原因之一。 对于这些状况要加强员工的技能培训和素质教育,促使员工养成工作记录和工作检查的习惯,不仅可以有效降低故障的出现,同时这些工作记录就相当于一份运行档案,在设备出现故障时可以根据记录以此加快故障处理时间。同时工作人员还必须有严谨的工作态度,在进行数据计算时,应该不断进行计算以保证其准确性和精确性,严格按照运行程序进行设备操作。 (2)提高继电运行的微机化和信息化水平 随着电子信息技术的快速进步和创新,极大地提升了微机保护的科技水平和能力。从当前最新技术来看,工控机在速度、功能和存储容量等诸多领域都超过了传统的小型机。此外,如今所运用的工控机体积并不大,只相当于微机保护装置的体积,因此,成套工控机可以确保继电保护的高技术与良好技术操作性。在此基础上,将会极大地降低在继电运行保护中的危机和不可靠性。从网络技术在电力系统中的作用来看,它在很大程度上改变了继电保护运行的传统方式以及状态。考虑到继电保护装置的作用比较单一,它重点切除出现故障的元件,然而它在确保电力系统运行方面还有许多不足。为了确保各个保护单元均能够共享运行过程中的故障信息以及数据,大幅度提升继电保护的准确性以及及时性,这样就必须依靠计算机和网络技术来构建机电一体化的电力系统,从而进一步提升微机保护装置的网络化以及信息共享化水平。 (3)加强继电保护运行的智能化程度 智能化可以更好地提升继电保护运行的可靠性,与此同时,它也是非常关键的技术创新。如今,人工智能化的运用范围日益扩大,在越来越多的行业中得到了应用,大量发达的理念和技术出现在电力系统中且不断成熟。例如,模糊逻辑、神经网络、遗传算法以及进化规划等先进技术都在电力系统中得到了非常好的运用,而且相关单位还在继续深化继电保护领域的应用研究。 另外,人工智能技术在电力系统的优势非常明显,它们可以极大地提升继电保护装置在运行过程中的稳定性。还可以有效控制继电保护装置的不可靠因素,如工作隐蔽性和连续性等方面。它们可以较快地处理这些不可靠因素,而且它们的逻辑思维能力也非常强大。从在线评估实践来看,人工智能发挥了非常重要的作用,而且有着明显的优势,逐步占据着主导地位。 (4)广泛的使用性能,极其优良的数字控制器件 数字控制器件有着良好的性能,在继电保护系统中使用数字控制器件将会在很大程度上提升继电保护水平。在继电保护运行中,广泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的结构非常复杂,这种逻辑器件可以编辑相关程序,FPGA是现场可编程序门阵列。在继电保护系统的运行过程中,这两种器件的优势非常明显。它们属于非常先进的可编程序专用集成电路,而且它的功能是高度集成的,可以将诸多微机系统的许多功能都聚集在相同的芯片上。这些数字控制器件的性能十分强大,它们将极大地改变电力系统的结构设计,显示了良好的适应性。 从继电保护系统来看,必须要借助此类控制器件来实现系统的高度集成、强大的可靠性和快速响应能力。与此同时,运用此类控制器件可以在很大程度上缩短保护装置的研发周期,极大地提升了继电保护运行过程中的可靠性能。 结束语 电力系统的运行随着经济和社会的发展对其也提出了更高的要求,对系统的运行安全性和可靠性都提出了更高的要求,这样能够更好的保证电力系统的供电质量,同时也能更好的保证电力企业的经济效益不受到影响。电力系统的正常运行是和继电保护技术有很大的关系的,因此,要对继电保护技术进行不断的发展,同时也能更好的对电力系统运行中出现的问题及时进行处理,保证电力系统运行的可靠性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用 摘要:本文将主要针对电力自动化系统的构成、电力系统中电气自动化的特点以及电力系统中的自动化智能技术进行简要分析,仅供参考。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 一、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 二、电力系统中电气自动化的特点 1、引入了信息化技术 随着经济的快速发展,信息技术的应用越来越广泛,人们的生活节奏越来越快,为了从枯燥的工作中脱离出来,在信息化的基础上研制了电气自动化来完成机器的操作工作以及复杂大量的数据分析与处理工作。在电气自动化中引入信息化技术,必须要提供与信息化技术相匹配的设备和软、硬件、操作技术和方法,以此来提高电气自动化的效率和水平,实现电力系统的正常运转,为电力需求者提供优质充足的电力资源,以此来实现经济的快速发展,提高人们的生活水平。在电力系统中的电气自动化中引入信息化技术是人们必然的选择。 2、电气自动化的维护和控制工作简单易行 在信息化技术高速发展的同时,电气自动化的应用范围也越来越广,另外,随着研究人员对信息技术进行大量的深入研究,信息化技术的可操作性越来越强,并且为电力系统中电气自动化提供充足的信息,因而在应用电气自动化的时候,操作人员可以快速地完成机器设备的预设工作,从而减轻了工作人员的工作负担,提高了电力系统的运行效率。与传统的计算机系统处理程序相比,自动化技术的引入大大提高了系统的可操作性,给电气自动化的应用领域带来了巨大的变革。 三、电力系统中的自动化智能技术 社会的进步使人们的物质水平有了很大的提高,人们对电力系统的要求也在逐渐提高,智能化技术的应用是一种必然趋势,一些现代化的技术手段也被广泛的运用于实际工作中,大大提升了电力系统中的智能化水平。 1、神经网络控制技术 神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的,将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,该技术具有非线性的性质,同时具有并行处理能力与自学能力,实现了网络从m维空间向n维空间的复杂非线性映射,保证数据的准确性与可操作性。 2、专家系统控制技术 该技术是应用较为广泛的一种技术,实现了对电力系统警告或紧急状态的辨认,在紧急状况下可以迅速处理,同时实现了故障的处理能力和实现配电系统自动化运行,但是由于无法模仿专家的思维使得该技术仍然存在诸多弊端。 3、线性最优控制技术 这是将线性最优理论运用在实践中的重要表现,该技术的应用与最优励磁控制手段降低了远距离电力运输的损耗,提高了电力的利用效率。 4、Dfacts技术 信息化水平的提高,新技术的不断进步,用户对供电质量提出了更高的要求,因此,电力系统自动化技术的应用迫在眉睫。Dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术,该技术的应用在很大程度上提高了供电质量的稳定性,供电质量也有了一定程度的提高,在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备,实现质量全过程的监督,确保用户用电的品质,为用户提供高品质的电源。 5、facts技术 电力系统的发展历程中,facts技术即柔性交流输电系统在不断的发展,这一技术主要被运用在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置,对电压、电抗等输电参数进行控制,保证输电的可靠性与高效性,提升系统否认可靠性与安全性,与当前的可持续发展相适应,达到电能环保的目标。 6、高效动态监测系统 从当前的监控系统中,主要可以分为监控电磁暂态过程的故障录波仪,记录数据较为复杂,但记录仪间缺乏通信,忽略了对系统的整体动态分析;另一种侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统,但是,该系统刷新时间长,仅能分析稳态特征。这两种系统的局限性推动了新型动态监测系统出现。 7、其他新技术的应用 除了上文中提到的两种技术外,很多新技术不断涌现,包括电力一次设备智能化技术、光电互感技术等,这些技术的应用都为电力系统的顺利运行有重要意义,促进经济效益的提高。 三、电力系统中电气自动化的发展趋势 1、电力系统内部电子开关会更加智能 时代在进步,科技在发展,为了顺应经济发展的要求,要对电力系统中的电子开关器件进行更新。到目前为止,电力系统的运行器件已经实现了晶闸管阶段到第四代电子元件的过渡,在过渡期间,电力系统的电气自动化取得了较大的进步,但是目前我们所使用的电力电子开关存在着难以控制的问题,因而无法为负载提供所需的电流,无法对电力系统进行及时的控制。为了给人们提供优质的电力服务,未来电力系统内部的电力电子开关将会更加智能,以大大提高控制的效率。 2、电力系统中的变换器的工作效率得到提高 技术的不断更新使得电力系统中的一些物件也随之更新,这些物件就包括变换器。目前,大多数电力系统中的变换器处于低频化的状态,无法快速地完成电力的转换工作,而且还会耗费大量的电力资源来完成开关的工作,另外,低频变换器会对逆变器的工作频率产生干扰,因而使得电力需求者接受到的电力资源的质量较差,损坏了负载的软、硬件,增加了用电风险。为了减少此类现象的发生,电力系统中的变换器将向高频化的方向发展,进而减少电力资源的损耗,减少对外界的干扰。 3、电力系统中控制电流的技术更加完善 在电力系统中会产生电流磁场,为了将定子电流分离出来,电力系统维修人员要在系统内部应用电流控制技术来形成电流磁场,从而实现定子电流的分离工作。随着技术研究的不断深入,电力系统中控制电流的技术将会更加完善。 4、电力系统将会引用通用变电器 目前,电力系统中缺乏相应的变电器件来提高电力系统运行的效率,因而使得电力系统的可控性较弱,阻碍了电力系统的智能化发展。但是随着人们对智能化电力系统研究的深入,电力系统中将会引入通用变电器,从而提高电力系统自动化控制的效率,减轻电力系统维护人员的工作负担,降低工作难度。 结束语 随着科学技术水平的提高和社会经济的发展,人们对电力的安全与使用期望更高,传统的电力系统无论从使用安全还是输送配电方面已不能满足发展需求,自动化控制技术不但提高了电力系统运行的可靠性和安全性,而且还增强了配电输送功能,完善了电力保障能力,提高了用电质量,促进了社会经济发展。 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘要:电力系统自动化技术是现代变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。在电力系统中应用自动化技术的目的就是提高电网供电服务的安全性与可靠性,有利于增强供电能力,实现电力系统的经济、安全及可靠运行。本文主要就是针对电力系统及其自动化来进行分析。 关键词:电力系统;自动化;应用 1、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1.1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 1.2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 1.3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 2、电力系统自动化技术的主要工作流程 2.1、在电力系统自动化技术应用过程中,其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心,安装具有先进现代化功能的计算机,通过计算机向四周的网络系统进行辐射,并且以该中心的变电站、发电厂为核心,对信息服务和控制装置等进行合理设置,同时起到了一定的监控作用,使得整个立体化网络能够快速被覆盖,确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。 2.2、中心计算机的主要功能就是完成总体调控,其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外,在这一基础上最终要将控制部件作为核心,通过两个方面的结合,即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合,在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围,深化自动化程度。 2.3、电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式,也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间,根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的,同时还可以分担相应的控制功能,确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。 3、电力系统及其自动化技术的具体应用分析 3.1、数据的自动化处理 (1)数据整合 电力系统的形成与发展是当前市场经济不断发展产生的驱动结果。如在城市用电高峰期,必须要提高变电站的电压,以加大输出功率;而在用电低谷时,则降低变电站的输出功率,不仅能满足电力用户的需求,还能有效减少能耗。不管系统的实现是建立在电力系统的自动化技术上,还是基于相关技术上,其作为多层次、高效运营及跨领域的科学决策等方面的要求,必须要对其相关信息共享、动态及多维的应用进行全面分析。只有对系统数据进行整合,提高数据整合的能力,才能实现无缝连接,以将空间计算引入到主流计算中,并对数据间潜在的关系进行全方位的分析与展示,这也是我国电力系统自动化未来的发展方向。在电力系统中,对数据整体的主要途径包括:①强化电力系统的自动化。通过强化数据的可操作性,以使用户对拥有图标的用户界面进行支持,使面向对象的数据模型能够对应电力系统中的客观对象,有利于提高系统的可读性与可操作性。因电力系统自动化运行是一个对实时性要求非常高的过程,可利用系统代码实现调整,以增强对系统的可扩充性;②强化电力企业的功能性。要求电力系统要对分布的应用提供供给,每一处可由自己对管辖内的数据进行维护与管理,对于不同级别的数据库也能够构建成分布式数据库,并通过网络对其他地方等数据进行调用与共享,并在所赋予的权限内,以分散数据的管理与储存为前提,从而保证数据的实时性与安全性;③数据库的完善。利用各种数据库实现对数据的存储与管理,以保证数据的备份机制与安全机制。 (2)数据共享 随着自动化技术的不断发展,对相关空间属性的提出了更高的要求。要想实现系统内数据的分享,必须要保证供求双方数据及对数据的认识的一致性,才能实现对数据的共享。在该过程中应先建立电力系统基本模型与成立相关部门,以更好得实现数据共享。首先,要求要有标准化定义与表达地理实体的几何属性,其主要包括服务系统覆盖区域与电力系统服务覆盖空间区域等几何属性;其次,要有标准性表达与物理属性数据。对于电力系统来说,其既包括物理结构,还涵盖了电力系统的设备、部件及整体等方面的物理性能、信息运行、信息共享及多维动态分析等。 3.2、自动化控制安全系统 (1)安全监视能力 由于人无法实现对电力系统24小时不间断的监视,因此采用自动化监视能力对电力系统进行实时监控无比重要。相对于其他监视系统,电力系统自动化监视系统既要反映出客观事实,也要对潜在的风险提出安全警报。如发电机组在用电低谷的温度异常升高,发电功率也出现明显增大,这就需要监控系统及时发出安全警报,以便及时处理。 (2)自动化安全保证能力 电力系统自动化技术必须要具备灵活恢复机制,以确保各种数据的安全性。这就要求做到以下几点:①确保电力系统的安全运行。在电力系统中,自动化技术能起到对整个系统生产状况进行调节的作用,有利于减轻工作人员的工作强度与风险;②对电力系统数据的及时存储与异常修复。在电力系统中,自动化技术能实现对数据的记录、存储及更新,能通过对电费进行预算与修订各项指标,还易于系统更新;③保证工作人员的安全。由于自动化技术具有实时监控能力,当电力系统出现异常工作时,自动化系统就可以立即发出警报,并采取相应的措施进行处理,有利于降低风险。如当工作车间室内的温度在35℃以上,系统就会自动开启通风设备,以降低室内温度;若室内产生明火时,系统就会自动开启雨淋系统,以预防火灾的发生或减缓火灾的蔓延,以为工作人员营救的时间。 (3)自动化配电系统 随着中低压网络数字电子载波等配网系统的相关技术得到广泛的发展,尤其是中低压网络数字电子载波技术,其通过采用DSP数字信号处理技术,能有效提高信息接收的灵敏性,能有效解决配电网系统应用中存在的干扰等技术问题。另外,通过采用高级软件实现对输电网与配网的相结合,并采用递归虚拟流算法对数据进行计算,通过采用公共信息模型与应用智能化灰色神经元算法准确预测出电力负荷。 总之,随着人们对电力的需求量越来越大,电网的应用规模不断扩大。一般情况下,电力系统是24h不间断工作的,和人们的生活、工作等密切相关,因此必须要保证电力系统的正常、稳定运行。在电力系统中,自动化技术的应用能够实现对电力系统的监督与完善。通过将数据信息与记录发送到计算机上,从而实现连续操作。自动化技术已成为我国电力系统当前及未来的发展趋势,自动化技术能实现电力调度、配电网及发电控制等的自动化,从而提高电力系统的运行质量。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘要:近年来,随着科技水平的不断提升,电力已经成为了一种必不可缺的重要能源,它是整个社会正常运转和发展的基础保障。本文基于作者自身的实际工作经验,介绍电气自动化技术在电力系统中的应用,并对今后的发展方向及趋势进行分析。 关键词:电力系统;自动化技术;趋势 前言 电力系统的自动化就是指电工二次系统,它主要应用各种自动控制、检测和决策功能装置,利用数据传送系统、信号系统、电力系统中的各个局部系统和系统元件等来实现就地控制或远程控制与调节,最终实现对电力系统安全性和稳定性的控制。 目前,电力系统已经取得了很大的进步,在电力系统的整体运行过程中,自动化控制技术的地位越来越高,为电力建设的整体性发展提供了可靠保障。这项技术主要是以现代化新型科技作为支撑,它的应用需要综合网络技术、计算机技术和生产技术等多项高科技技术。随着科学技术的飞速发展,计算机技术的更新步伐越来越快,现代经济和科技的优势、水平满足了互联网技术的发展,电力系统对这些新兴技术的应用使其自身也在不断壮大,全面提高了电力生产的质量和效率,使电力企业的整体效益得到了很大的提高。 一、电力系统自动化技术应用的基本原则 (1)逐步健全原则 自动化技术是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物,它不仅具有非常强的技术性,而且技术范围非常广泛,所以其复杂程度可想而知。在电力系统自动化技术的建设应用过程当中,不能想“一口吃个胖子”,而需要对其逐步进行健全与完善。 (2)适应性原则 除了需要对自动化技术进行逐步的健全、完善外,还需要注重其适应性,其原因有两点:1、我国的电力系统改造、升级是一个不间断的持续性过程,在一代一代的升级改造中,信息化技术必须要能够主动适应环境变化,否则就会对电力系统的后期改造升级造成阻碍。2、我国的地域环境相当广阔,供电覆盖面积非常大,各地的供电、用电情况不一,例如城市和农村地区的供电情况就有非常大的差别。在当前进行自动化建设的过程当中,由于实际的供电需求以及经济能力等方面影响,不可能完全进行技术复制,一些地方的自动化水平肯定会较低,但是为了保证电力系统自动化的整体建设水平同步发展,后期肯定会进一步加大建设力度,所以它既需要再当前保证供电的稳定性、安全性,又需要能够具备进一步建设的适应能力。 (3)市场化原则 市场化原则主要指的是自动化技术功能的设计与实现,既要符合电力系统运转控制的技术性需求,又要能够进一步满足市场环境下电力用户对用电的功能需求,这样才能对电力系统以及电力事业的发展,起到实质性的推动作用。 二、电力系统自动化控制技术的控制要点 (1)自动化操作的实现方式 计算机技术对变电站操作系统的可靠性影响,除了包括上述软件的影响之外,还有自动化控制的防误操作设计。在具体的设计过程中,由于计算机对变电站进行了监控,因此一般不利用电气连锁,这样有利于多级连锁的实现。 (2)对电力系统的可靠性控制 在计算机技术与电力系统相结合实现电力系统自动化的过程中,软件的应用是其中的重要项目,而在对软件进行实际操作的过程中,有时会出现多次返回校正的现象。在这种情况下,操作人员需要对其权限进行设密,避免非法操作现象的出现。监控软件要具备较好的容错能力,这样,在操作人员出现了一般的操作错误时,就不会对系统造成任何的功能性影响,而当系统出现了意外的故障时,还可以自动恢复。另外,对操作站所的命令要严格按照“选择校核执行”的顺序进行,其中,返校通过后再进行下一步的操作。 (3)防控机械误操作 在对变电站的自动化控制系统进行设置时,应该相应地改造高压开关柜,控制柜与柜之间的距离,防止机械误操作。防止机械误操作的措施有:①开关柜中隔离物的阻燃性和绝缘性要好;②在变电站35kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈;③配置开关柜中的电流互感器时,必须保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平和短时间内的耐受电流等一系列要求;④采取无间隙金属氧化物避雷器,以有效减少维护变电站的工作量,有效降低残压;⑤对具有载调压分接的开关实行远程遥调和当地控制。 三、电力系统自动化发展方向及趋势 (1)分布式自动化发展 随着社会不断的发展,人们对能源的消耗日益增多,能源问题已经成为了人类社会发展的一个重要而紧迫的问题。因此在能源严重消耗的问题上,人们在面对有限的资源是,不断地在寻找新的能源和开发新技术来减少对能源的损耗,所以对于电力系统自动化的发展将会朝着分布式自动化技术运用发展,分布式发电系统是一种集约式的电力运作方式,能够与环境兼容并且释放功率的独立电源系统,具有十分灵活性和可靠性,因此它的出现将会受到人们的普遍欢迎。 (2)远程自动化发展 电力系统自动化中的RTU在之前的设计中,都是采用工业控制计算机的方式进行的,之后再由扩展测控硬件接口电路,从而能够实现“四遥”。这样的做法好是好,它也具有可举性的优点,例如扩展性好,开发方便,开发周期短,但是也存在着不足之处,它不仅仅结构缺少灵活性,功耗十分大,体积也庞大,开发和维护的成本高。因此电力系统自动化发展趋势将会出现新的技术来代替它,它会朝着远程化自动化方面发展,使得电力系统自动化实现远程控制和智能化,小型化,网络化。这将是十分有意义的,能够改善其的远动终端的整体性能。 (3)技术图形化发展 当前随着科技的进步,我国在电力系统自动化方面的连网工程的开展和实施,EMS高级分析引用软件的完善和市场电力运行的启动等等原因,使得电力系统的调度,分析管理和计算所需的程序和信息都不断的增多,同时在传输路径和信息刷新速度方面的要求更加多了,例如信息的刷新要快。因此在互联网和科技的发展再给我们带来了新的机遇的同时,也对我国电力系统自动化的发展带来了挑战,怎么样才能够实现海量信息的分析,选择以及在各个电力系统中更快的发展和解决问题,因此电力系统自动化技术图形化发展将会是一个新的趋势,技术图形化发展,让电力系统自动化的形象更加直观,各个数据链之间的相互关系也能通俗易懂,省时省力。 (4)智能化电网的发展 “智能化”是当前十分流行的一个词语,它是依靠计算机系统发展建立起来的。电力系统的自动化控制也在向智能化的方向发展,随着计算机技术在电力系统中的应用日渐广泛,其信息管理系统和电力系统自动化的完美结合也构成了智能化发展的条件。由此发展而成的智能化电网可以实现对整个电力系统运行的控制,从而提高电力系统的运行效率,简化电力企业的工作复杂度,减少工作量。计算机技术在电力系统自动化的发展中逐渐得到了广泛的应用,具有极其重要的作用。 四、结语 综上所述,随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升,电力电子技术日渐成熟,电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。因此,需要加强对电力系统自动化的控制、管理,重视电力系统自动化控制技术的实施要点,极大地促进了电力系统的发展,电力系统在电气自动化技术的应用下也必将实现更好的运行。
管理科学与工程论文:以ERP为主线的管理科学与工程学科多专业融合路径 【摘要】信息技术的发展给管理科学与工程学科带来了挑战与机遇,如何将相关专业进行融合已成为学科发展面临的一个重要问题。本文在分析现有学科课题体系与培养计划的基础上,提出了以ERP为主线的管理科学与工程学科多专业融合路线图,并以安徽工业大学管理科学与工程学院为例进行了阐述。 【关键词】管理科学与工程 专业融合 路径 安徽工业大学 目前学术界和理论界关于管理科学与工程学科体系及建设方面的研究主要集中在:概念界定及其体系研究;热点问题及发展趋势分析;定位、人才培养模式及课程体系设置;交叉特征、创新轨迹及演化分析研究等,并取得了一些重要进展和科研成果。然而,成果大多集中于课程建设与课程体系的设计,缺乏如何运用信息技术对各相关学科进行融合以培养创新型、复合型人才等方面的探讨。本文立足于安徽工业大学管理科学与工程学院各专业之间互补性强,工管交叉融合的特点,以ERP为主线对学院的工业工程,物流工程,信息管理与信息系统三个专业进行融合,最终实现以信息化为基础,以专业技能培养为核心,以相关学科为辅助的复合型人才培养目标,并形成规范的、多学科融合的培养方案及课程体系,从而改变目前学生知识面窄、专业知识单一、缺乏实践能力的现状。 一、安徽工业大学管理科学与工程学院学科建设基本情况 安徽工业大学管理科学与工程学院成立于2004年,是国内成立管理科学与工程学院较早的院校之一。学院拥有工业工程、物流工程和信息管理与信息系统三个本科专业,以及管理科学与工程一级学科硕士点,物流工程和工业工程两个专业硕士点。近年来,学院以扎实的科学理论知识为基础,紧密结合社会经济发展的需求,充分利用安徽工业大学的综合资源和良好声誉,突出学院在工业工程、信息管理与信息系统、物流工程等方面的专业特色,实现了在人才培养质量上的创新和突破,培育了能够满足安徽及周边区域社会经济发展需求的大批管理科学与工程类人才。 二、现有教学体系及培养计划中存在的弊端 安徽工业大学的管理科学与工程是一个融合了工业工程、物流工程和信息管理与信息系统三个专业的交叉学科,各学科专业知识需要高度融合、知识结构需要符合科学比例才能培养出有专业特色的创新人才。但目前三个专业各自为政,在培养方案设置、课程体系设置、师资共享机制等方面还有很大欠缺,影响了学科专业建设水平的提升。在人才培养方案设置过程中没有充分考虑学科间的渗透和融合,导致专业课程体系封闭,各专业间存在壁垒;在课程体系设置中没有很好把握各学科专业知识在交叉学科专业知识中所占的比重,没有形成科学的知识结构,导致学生的知识结构单一,缺乏创新能力和知识更新能力;在师资共享机制方面不健全,学院按照系别管理师资的方式与专业要求相冲突,使教师固化在某一个系,阻止了师资有效的流动和调配,多数教师知识结构单一,只承担一至两门课程的教学任务,无法满足交叉学科对人才培养的要求。此外,配套教材、实践环节、学生培养模式等都存在不同程度的问题。 三、以ERP为主线融合不同专业的课程体系 企业资源计划(Enterprise Resource Planning, ERP),是指对企业所拥有的人、财、物、信息、时间和空间等资源进行综合平衡和优化管理,协调企业各管理部门,围绕市场导向开展业务活动,提高企业的核心竞争力,从而取得最好的经济效益。ERP不仅是一个软件系统,更是将企业资源进行集成管理的思想。借助于ERP,可将管理科学与工程学院目前工业工程、信息管理与信息系统和物流工程三个专业的课程体系进行有效融合。 四、结论 鉴于管理科学与工程属于多专业交叉融合学科,本文立足于安徽工业大学管理科学与工程学院的学科建设过程中存在诸多问题,通过ERP对各学科进行有效融合,力图实现以专业为核心、以学科为基础、以相关学科为辅助的复合型人才培养目标,形成规范的多学科整合的培养方案及课程体系。并形成宽口径、厚基础、重应用的“通识+专才”的人才培养模式,使毕业生不仅精通本专业方向,掌握现代管理科学与工程的理论手段和方法,同时能够进行多学科交叉融合,注重学生综合素质与能力的培养,通识工业工程,物流工程,信息管理与信息系统三个专业知识技术,能在所从事领域将各专业知识融会使用。 管理科学与工程论文:浅谈我国管理科学与工程专业就业前景分析 摘 要 管理科学与工程专业是一级学科,涉及管理学、经济学和系统科学等方面的知识,是交叉学科,就业面比较广。随着世界经济的不断变化,必将有许多新的管理问题出现,需要有技术的人才。因此管理科学与工程专业的就业前景还是比较宽的。接下来,本文将结合管理科学与工程专业的就业情景,探讨该专业的人才的培养方案。 关键词 管理科学与工程 专业 就业前景 一、引言 近几年来,随着世界经济的发展与提升,各行各业对管理人才的需求量也越来越大。而管理科学与工程学科是为研究人类组织管理活动规律及其应用提供理论和方法的学科,更侧重于管理科学的基础与前沿,因此更加满足社会对管理人才的需求条件。由此可见,管理科学与工程专业的就业前景比较明朗,但是由于很多学生对具体的学科应用方向以及就业范围还不是很明确。因此,本文有必要为大家做一个详细的分析,并根据这些就业要求,提出具体的人才培养方案。 二、管理科学与工程专业就业前景分析 若想探讨管理科学与工程专业的就业前景,可从以下几个方面展开分析:第一,专业具有特色,应用范围比较广泛;第二,满足社会对高等专业人才的需求;第三,就业环境具有优势。 (一)专业具有特色,应用范围比较广泛 管理科学与工程及管理学、经济学和系统科学等方面的知识联系紧密,属于一门交叉学科。因此,与其他的专业相比,管理科学与工程专业的就业面要更宽广,且由于管理科学与工程无论是在管理学、经济学还是系统科学方面都是偏向策划与管理方面的教育。因此该专业属于比较特色化的管理专业,因此相对于其他专业来说,该专业的就业方向会更明确。 (二)满足社会对高等专业人才的需求 管理、技术、工程是支撑该学科的三大支柱,而这三个领域也是目前我国最稀缺的人才方向。随着经济的发展,大量的工程应运而生,而在科学技术如此发达的今天,无论是哪个领域的发展都离不开技术的支持。尤其是信息技术的存在,既大大丰富了我们的生活,又为很多企业的发展以及管理带来了一定的便利性。因此对于企业的发展来说,其不仅需要具备管理能力的管理人才,更需要的是集管理、工程、技术于一身的全能人才,科学管理与工程专业的人才恰好满足社会发展的需求,实现了高等人才的培养,顺应了社会的发展需求。由此可见,管理科学与工程专业的就业前景一定特别明朗、宽阔。 (三)就业环境具有优 管理科学与工程专业毕业的学生一般都会在企业集团、政府决策部门和金融部门从事相关的经营策划或是决策管理工作,还有一部分学生都到科研机构中进行科研教学工作。无论是这其中的哪一种,与其他的小企业相比,这样的企业都能够让其得到更多的历练,且相对来说,待遇福利以及发展前景等各方面也更好。由此可见,管理科学与工程专业的毕业生的就业环境更好。 三、管理科学与工程专业人才培养模式 管理科学与工程专业就业前景比较宽,但并不代表每一个毕业生都能满足社会的发展与需求。若想拓宽毕业生的就业之路,提升毕业生的就业率,除了要保证该专业的就业前景比较好外,最重要的是采用适合的人才培养模式,培养更多适合社会需求的毕业生,进而提升毕业生的就业率。 (一)“通识+专才”的人才培养模式 21世纪的今天,仅仅具备理论基础,不具备实践能力的人才已经不能很好地满足社会的需求。今天,竞争如此激励,企业没有精力去花时间培养新人的实践能力,更加需要的是理论与实践结合的人才,可以随时适应岗位的工作。尤其对科学管理与工程专业的毕业生来说,由于毕业以后大都是管理层的人员,因此更没有时间培养其实践能力。因此,教师在教学的过程中不仅要保证学生的知识面,更要注重培养与提升学生的实践能力。例如,教师在教学过程中,可以使用“通识+专才”的人才培养模式。教师在教学的过程中,可以采用“理论+实验+实践”三结合的教学形式,先是讲解基础知识,在学生全面了解了基础知识以后,再展开实验,进行深一步探究,最后利用实践活动验证知识的准确性。这样一来,既可以保证理论与时间的双培养,又可以起到强化记忆的作用,加深学生对知识的印象,提升学生的学习效果。 (二)交叉教学,实现学生综合能力的培养 虽然本学科要涉及经济、管理与科技等多个方面,但是由于这几个专业之间具有一定的互补性。因此在教学的过程中,教师应该将各个学科之间进行有效的链接,实现交叉式教学。建立以专业为核心,以学科为基础、以相关学科为辅助的复合型人才培养目标,进而提升学生的综合能力。除此之外,教师还可以与学校相关的部门进行协调,举办联合教学。例如,管理科学与工程专业的学生可以和经济学专业的学生一起上课,互相探讨与经济学相关的问题。同理,管理科学与工程专业的学生也可以选择到计算机专业学院去进行交流或学习,一方面增进他们的计算机技术知识;另一方面,也让他们通过与计算机专业的学生的交流,了解自己专业的技术与他们之间的技术学习之间存在哪些异同点,同时还可以利用这样的机会提升学生的人际交往能力。最后,学校应该想办法与社会中的企业进行合作,开展社会实践活动,如银行、工程项目施工单位等。总而言之,无论是教师还是学生,都应该齐心协力,共同努力,培养与提升复合型人才的能力,进而为将来的就业奠定坚实的基础。 四、结语 由于管理科学与工程专业的应用范围比较广,且专业方向比较明确,最重要的是随着社会和经济的发展,社会对该专业的人才的需求量也比较高。因此,对于该专业的学生来说,就业的前景比较宽广,学校教师更应该想办法建立更加适合学生发展的教学模式,从多方面培养与提升学生的综合能力,进而使学生的就业有一定的保障。 管理科学与工程论文:我国管理科学与工程领域热点分析 摘 要:随着时代的进步和科学技术的发展,我国管理科学与工程领域也迎来了发展期。为了更好地促进管理科学与工程领域的发展与壮大,必须对近几年管理科学与工程领域的研究热点进行详细分析,找出发展规律和发展趋势,为实际工作提供宝贵经验。本文以近几年来引用频率较高的分析管理科学与工程领域热点的期刊论文为基准,用软件对数据进行详细的分析,找出各高频词之间存在的外在与内在的联系,最终对管理科学与工程领域热点进行确定和分析。 关键词:管理科学;工程领域;热点;分析;数据 根据不同时期的对外政策和社会发展特点,我国的管理科学与工程曾经出现过几个不同的阶段,包括建国初的计划管理阶段、之后的重建管理阶段以及当今的管理科学繁荣发展阶段。每个时期内都有学者通过各种不同的方法对当下管理科学与工程领域的热点问题进行过分析,比较普遍的方法是借鉴权威期刊和论文中的数据,通过对收集到的关键词进行对比分析,得出管理科学与工程领域的热点。我国市场经济的发展和社会环境的变化为管理科学与工程带来了变化,也为其带来了良好的发展契机,要进一步完善管理科学与工程工作,将挑战变为机遇,就必须对管理科学与工程领域的热点进行全方面详细的研究,对其发展趋势做预测,做到时刻掌握有效信息,促进管理科学与工程行业的全面发展。 1 以往的数据研究与文献分析 回顾以往的相关文献我们不难发现,对管理科学与工程领域热点分析的文献综合起来大致都离不开两个内容:对国内外管理科学与工程领域热点的对比研究分析和国内管理科学与工程领域热点分析。就前者来说,以张玲玲为例等学者采用关键词作为数据的收集分类方式,在数据库中搜索关键词后将相关论文归类到一起,对于那些文中出现不止一个关键词的文献,则将其分类到不同的学科领域中去。最后再加权平均论文的增长速度,用最终数据来得出该时期管理科学与工程领域的热点,并对国内外热点进行对比分析,总结出国内外差异形成的原因与差异表现所在。同样研究国内外热点比较的还有李群霞等,他依据文章关键词的检索量,以论文总量和论文增长速度两个因素作为基准总结出国内外管理科学与工程热点;后者的代表人物有缪园等,他以管理科学与工程科学代码为基础,收集获得国家自然科学资助的管理科学与工程科学项目的统计数据,建造评价模型,对国内管理科学与工程热点进行非线性评价,最终得出管理科学与工程领域的热点,并对其发展趋势进行预测分析。 2 管理科学与工程领域热点数据的研究方法 2.1 共词分析法与矩阵的构建。共词的含义就是共同出现的词语,共词分析法主要是对同时出现在不同文献中的各领域具有代表性的专业性词汇进行分析统计,通过对共词出现频率的分析,研究各学科之间内在的联系和交叉特征,展现学科内在的结构和组成脉络。使用这种方法时要注意,文章的关键词必须是能概括出文章中心内容和整体思想的浓缩词,这时如果两篇文章之中包含多个相同的关键词即“共词”,那么就可以说这两篇文章在研究的主题和内容方面有相通之处。对所有的关键词进行统计之后,管理科学与工程领域的高频关键词就会出现。而靠简单的排列方式远不能准确分析出管理科学与工程领域的热点,这时,要构建共词矩阵和相异矩阵,通过直观的矩阵来反映关键词之间的关系。在矩阵的基础上对关键词进行多元统计,有共同关键词的文章数量越多,其共词之间的“距离”也就越小,在此基础上采用聚类分析,就能够清晰的显示出管理科学与工程学科热点与发展趋势。 2.2 绘制战略坐标图。战略坐标图是由二维坐标演化而来的一种直观表示因素之间内在联系表现形式,最早由Law等人提出。在战略坐标图上,同样分为X轴(向心度)和Y轴(密度),代表不同的主题要素。向心度表示一个因素与其他多因素相互联系的程度高低,密度表示各因素之间内在联系的强度高低,一般情况下,密度与向心度的计算都是采用取平均值的方法。 3 分析研究结果并得出结论 3.1 聚类分析法。聚类分析顾名思义,就是将具有相同特征的事物或者同类事物划分到一类中再进行分析,这种方法是根据“变量之间存在着一定程度上的相似性”的思想演变形成的。在同一批任务变量中找出统计量来测量任务变量之间的相似程度,并根据统计量依据相似程度的不同将变量归为不同的类团,直至将所有变量归类完毕。在选定好关键词后,绘制高频关键词词频值的折线统计图以及聚类树状图,就可以直观得看出,近几年激励机制、委托和不对称信息关系强度居高不下,说明未来一段时间内这些内容仍旧会是研究的热点;而在管理科学与工程的研究方法方面,层次分析法逐渐被冷落,车辆路径算法和蚁群算法逐渐成为新的研究热点。 3.2 多维尺度分析法。通过对观测个体之间的距离进行准确的测定来发现个体之间存在的结构关系和数据联系,是多维尺度分析法的运行原理。多维尺度分析法旨在用二维或三维的空间距离形式表现出个体之间的关系,并根据相似度将个聚合为不同的类别,接近中心的个体则越接近核心。这时引用SPSS软件,将绘制好的矩阵导入并根据多维尺度分析功能对矩阵进行分析,最终得出直观效果图。通过效果图就可以看出每一个类别中的核心词语,距离核心较远的关键词则依旧不够成熟,无法成为管理科学与工程领域的热点和发展趋势,而那些越接近核心的关键词则为管理科学与工程领域的热点。 综上所述,通过采用共词分析法、共词矩阵与相异矩阵的构建以及战略坐标图的绘制等方法对管理科学与工程领域热点进行分析,我们可以得出,近年来,管理科学与工程领域的热点从以前的“信息技术”“知识管理”等词汇,转变为现在的“博弈”“激励机制”“委托”“电子商务”“信用风险”等多个新的关键词。除此之外,单靠关键词频数来判断热点仍旧存在单一性和局限性,对共词分析法进行改造和完善也是大家义不容辞的责任。 管理科学与工程论文:管理科学与工程的发展历程及新时期展望 摘 要 本文首先研究了管理科学与工程学科的发展史,分别从国内外角度出发,探讨该学科的发展历程并总结其规律。然后对该学科的相关专业进行具体划分,对其特色进行分析,最后对管理科学与工程在新时期的发展提出一些展望。 关键词 管理科学与工程 发展史 特征 展望 1管理科学与工程概况 管理科学与工程从字面上讲可以分为两个部分,即科学管理与工程方法,可以理解为综合运用系统科学、管理科学、经济学等相关知识解决社会经济问题的一门交叉学科。属一级学科,下设工业工程、信息管理与信息系统等研究方向。 2管理科学与工程学科的发展史 管理科学与工程学科已逐步形成了较为系统的理论基础和多角度的研究方向,成为了推动社会经济发展的重要学科支柱。 2.1西方管理科学与工程学科的形成及发展规律 2.1.1学科形成 以蒸汽机的改进与广泛应用为标志的工业革命预示着一个崭新时代的到来,文化总是可以为科学和技术的进步创造条件,伴随而来的是一系列的管理问题和管理思想的发展。100多年前的泰勒正是科学管理的代表性人物,他将工人的操作方法和动作进行分解并系统地研究工作效率。在泰勒的影响下,吉尔布雷斯夫妇从“运动研究”的角度出发改进了泰勒的方法,将人的所有动作归纳成17个动素,那么工人的作业就分解成一些动素的和。这是工业工程开始的标志,因此泰勒和吉尔布雷斯夫妇是最著名的工业工程创始人。两次世界大战期间电子技术得到空前发展,电子计算机的出现以及信息论、系统论等学科的应用使得管理理念进一步现代化。二战结束后的经济恢复期,工业工程与数量分析、运筹学等学科不断融合。进入21世纪,管理也逐渐进入到人本管理的阶段,该学科的覆盖面不断扩大,延伸到物流与供应链管理、金融工程等众多研究领域。尤其在今天的大数据时代,该学科为大交通、大数据等热点问题引入了很好的应用方法。 2.1.2规律总结 管理科学与工程学科的发展有其历史原因,包括科学技术的发展,生产方式、社会经济形态的演变以及需求的改进。从蒸汽时代到泰勒的科学管理再到电子技术的广泛应用,科技的发展带来生产方式的变化,对整个社会经济形态的演变也起到了很大程度的影响,从而共同作用于学科的发展。 2.2中国管理科学与工程学科的形成及发展规律 2.2.1学科发展 20世纪中期,我国开始建立了管理科学与工程学科。80年代初期,开始对工业工程有所认识并不断发展。到今天该学科涵盖了工业工程、管理科学等18个分支学科,包含了社会科学与自然科学的交叉融合。 2.2.2规律总结 该学科在中国的发展可以归因于管理学在中国的发展以及改革开放后社会生产水平以及社会需求的不断改进。 该学科发展的基础是管理理念的引入与更新,中国的管理思想可以追溯到儒家学说―以和为贵,与西方的人本管理有着异曲同工之处。可以说管理思想的发展并没有伴随着管理活动的更新与创造,直到近代民族工业的兴起,我国才开始了真正的管理活动。改革开放是个重要的转折点,对西方管理及技术理论的重视开始引导国人加强该学科的构建。 2.3国内外管理科学与工程类专业的发展概况 2.3.1工业工程专业 1908年美国宾夕法尼亚大学首次开创了工业工程课程,这是工业工程学术化的开端。上世纪五六十年代,美国的许多大学先后成立了工业工程系。今天,美国已有150多所大学设立了工业工程专业。汪应洛教授是我国工业工程学科的带头人,提出企业柔性战略概念以及“精简、灵捷、柔性”的生产准则。 2.3.2管理科学专业 上世纪30年代霍勒斯卡文森将复杂的数学模型应用于数据工作,50年代开始出现了管理科学的教科书。60年代初,运筹学开始进入美国大学的课程规划中。在我国,钱学森是系统工程界的代表人物,他提出航天系统工程的理论,并致力于将系统工程的概念推广到整个国民经济建设中。 2.3.3信息管理与信息系统专业 上世纪60年代起美国开始在大学设立管理信息系统专业,计算机的普及是该专业产生的直接原因。1985年,管理信息系统的创始人――明尼苏达大学的管理学教授Gordon B.Davis为管理信息系统给出了一个较完整的定义,各种管理信息系统也应运而生。 3管理科学与工程的学科特征 (1)跨学科性; (2)拓展性; (3)实践性。 4从辨证发展的角度分析新形势下的管理科学与工程学科 技术的创新促进了社会经济的发展与繁荣,同样也带来了很多问题。学科发展也是如此,我们应该学会用辨证的方法去剖析,认识到其中的不足与挑战。在当今大环境下,该学科应与国家社会发展目标紧密结合,跟踪国际研究的前沿,推进国际学术交流,同时加强人才队伍的培养以此发挥学术团体的积极作用。 新时期下更需要我们转变思维模式,加大创新力度,唯有实现真正的创新才能形成具有中国特色的管理科学与工程体系。 管理科学与工程论文:浅论建筑工程行政管理科学化手段的方式与应用 摘要:随着我国行政管理机构改革的不断进行,行政科学化管理作为一种全新的管理理念在建筑工程中应用广泛,在建筑工程行政管理工作中,积极有效地应用行政管理科学化的手段与方法,可以最大程度的推进我国行政机构的改革与发展,保证国家行政机构的工作质量与效率。基于此,本文就建筑工程行政管理科学化的手段及应用进行分析与研究。 关键词:建筑工程;行政管理;科学化 引言 近年来,建筑企业经济规模快速增长、企业收入和产业延伸加速跨越。但由于行业特性,许多煤炭企业仍依然面临着行政管理科学化的障碍。企业行政是企业的中枢神经系统,推动和保证着企业的计划、生产、财务、营销等的顺利、有效进行和相互之间的协调沟通。建立适应行业特性、市场实际和中国国情的行政管理新体制,已经成为建筑企业的重要课题。 一、行政管理的基本理念 我国现行和应用的大多数行政管理制度与方法都是学习与借鉴国外的一些方法与理念,很少是本土化的理论。泰罗开创了科学管理时代以来,莱芬韦尔和库克加以发展,并加以英语与行政管理方面,这此时他们都取得了卓绝的成就,使行政的工作效率不断提高、使良好的形象得以展现,至此,科学管理的理论便被普遍应用与推广,逐渐的被行政管理所吸收与借鉴,在行政管理方面,科学管理也日益展现其优势,受到一致好评并备受关注。 二、行政管理科学化的主要方式 (一)坚持科学的行政工作方法。倡导以科学的行政工作方法进行行政管理。将工作人员与科学连接在一起,对行政工作进行科学的分工,同时,行政人员承担相应分量的责任,保证权责对等、统一。只有权力与责任相符合,这样才能形成公平行政的组织纪律,保证组织的稳定。 (二)建立行政人员的选拔、培训和考核机制。坚持建立行政人员的培训开发与考核机制是实现行政管理科学化的主要方式之一,科学地选择和和不断地培训行政人员。管理人员有责任细致地研究每一个行政人员的性格和工作表现,不断开发出他们的能力。通过对行政人员的选拔和培训,在精神上、思想上对行政管理人员进行引导,督促其树立促进行政管理科学化的理念,同时,需要培养行政人员的独立人格,使其能够有效的掌握相应的制度规章,并运用规章制度独立行使执行权。 实行行政人员的绩效考核,通过对行政人员进行内、外部考核;定量、定性考核;考核与测评相结合,可以使考核的科学性、公平性、公开性、真实性有效的提高行政管理效率。 (三)完善监督机制。早在西方行政管理科学化手段中,便在威尔逊时期提出了行政监督的思想,强调行政管理必须对任何方面的公众舆论都保持敏锐的反应。现今,随着我国行政管理实践中行政裁量权的不断扩大,在行政执行中凸显除了较多的问题,诸如:行政管理中行政人员滥用权力、违法乱纪、无视公民权力、管理混乱、不负责任等导致行政管理效率低下的不良情况。行政人员在行政执行中,虽然制订了执行标准和考核标准,但执行起来存在很大的弹性空间,部分行政人员指国家利益于不顾,在行政管理中以权谋私,不合法的行政行为长期存在,严重损害了政策本身的科学性及公民与国家的利益,行政机构立法规制的缺失与有效行政监督机制尚待完善,行政监督力度不够,导致行政管理科学化路程受阻。所以,在行政管理的科学化过程中,有待于监督体制的监测和督促。因此需要建立以立法、司法、行政三位为一体的较为完善的行政监督体系,从各个层面进行强化分支,增取将每一个监督对象进行细化,确保行政系统高效地运作。对于行政管理相对薄弱的化解必须对其实施经常性、反复性的监督,避免不些潜在因素、突变因素造成行政管理的混乱性。因此,在行政管理中,要不断发挥群众监督对行政管理的促进作用。同时,行政机构必须加强内部监督,充分利用社会监督,将行政弹性过大所导致的一系列问题扼杀在潜伏初期。 三、提高建筑企业行政管理效率的有效路径 当前企业行政效率在管理方法上陈旧僵化,仅注重行政规章和行政命令,无法调动行政官员的积极性。所以要有的放矢,找准提高建筑企业行政管理效率的有效路径: (一)明确各层级的职责、工作目标与权限方位。建筑企业对安全工作特别重视,基本上所有部门都有安全管理的相关职责。遇到研究安全问题时,几乎素有的行政单位都要受到这样或那样、或大或小的责任。所以,面对像安全工作这样的事情,要对不同的行政管理层次、不同的管理部门,明确工作职责,重点从组织结构、决策程序、信息反馈等方面提高效率。 (二)建立健全建筑企业管理制度。建立健全和认真执行行政部门的各项管理制度、岗位责任制度、工作程序以及一系列规范化表格、图表等,从而建立起行政部门的法治秩序。提高行政效率,必须加强行政管理法规的建设,健全必要的工作制度,以法律和规章制度的形式促进行政效率的提高。 (三)提高企业行政管理人员的素质。每一个行政工作人员都必须努力提高自身素质,使自己的能力和水平不断得到提高。作为企业行政管理人员,应该是知识水平高,各方面素质优良的公共管理者。企业行政人员素质的提高可以提高组织管理的有效性,能够实现科学而又艺术的管理。经济的全球化企业行政管理人员在未来的管理中必须有国际眼光,熟悉国际游戏规则,适应国际竞争的需要。 (四)引入科学的建筑企业管理方法。引入目标管理、绩效评估、成本核算、客户关系管理、供应链管理等等。转变以往反正企业的原料成本很小,企业总可以旱涝保收的错误观念,要运用现代企业的管理理念指导企业的投入和产出,可以提高企业行政管理人员的责任感,同时科学衡量行政管理人员的工作业绩,最终提高行政效率。 (五)利益科学的方法将行政管理的流程加以精简,提高工作效率。行政管理科学化管理一个关键且重要的环节便是精简机构,这对于优化管理流程至关重要。在对行政管理工作进行优化与精简的过程中,必须坚持程序简化、权责明确的标准与要求,保证行政管理的各个环节与流程能够有专门的责任人与负责部门,实现流程中各部门资源的信息共享,从而呈现相互协助、促进与制约的局面,保证行政管理的质量与效率。并且,在新的行政管理形势下,要对行政人员的相关管理规章与制度加以调整,充分利用新的科学化的理论、手段在行政管理上的应用。 (六)利用科学化手段建立行政信息化系统。目前,我国行政机构正在整合资源,争取实现网上办公应用系统的早日实用,行政管理信息化、网络化系统的建立可以灵活运用信息网络传递行政决策、制度变更等重要行政信息,加强各行政部门信息沟通的及时性,使行政管理过程的事中、事后管理者随时得到确切、全面的信息反馈,提高决策的的准确性。在管理中要注重行政管理消息的反馈,通过行政中出现的情况以便随时调整行政管理的目标与方式,达到科学化管理的最终目的。 (七)利用科学化手段实现文化在行政管理中的应用。在推行科学化手段提高行政管理效率的过程中,科学化管理已然成为一种文化,是行政管理文化建设中不可或缺的组成部分。利用文化建设引导行政机构干部形成效率最高化、服务最大化和管理标准化的行政管理理念,与此同时,还应促使行政人员形成雷厉风行和严谨细致等行政管理核心价值观,把行政管理科学化融入到生活中去,并把实现行政管理科学化的应用当作一种工作要求和文化素养,不断提高自身的行政管理能力,积极的投身行政工作实践。 结束语 建筑企业行政管理效率的高低直接影响企业的各项工作的开展。但是,当前我国建筑企业行政管理存在着机构庞大臃肿、人员众多、权力集中缺乏制约、企业行政管理人员观念陈旧保守、运转不灵、效率低下、人员素质良莠不齐等问题。这些问题的产生是由于缺乏经济效益观念、行政体制不健全、旧观念的束缚等原因造成的。为此,广大建筑企业我们要充分运用现代企业行政管理模式,以人为本,健全企业规章制度,逐步提高行政管理人员的综合素质,发挥和利用人的内在潜能,提高行政管理效率,获得最佳管理效果。 管理科学与工程论文:管理科学与工程学科特点与研究生人才培养模式创新 [摘要]管理科学与工程具有交叉融合、领域宽广以及实践性强等学科特点,致力于培养管理理论与工程技术相结合的复合型创新人才。通过制订培养方案,建设特色学科,在实践教学、学生创业、教学内容、教学方法、师资队伍以及教学管理等方面进行创新,全面提升学生的综合素质与能力。 [关键词]管理科学与工程 学科特点 研究生 人才培养模式创新 一、学科特点 管理科学与工程是应用工程科学、技术科学、数学、系统科学及社会科学知识,对人员、物资、设备、技术、能源和信息等组成的各种系统进行设计、评价、决策、改进、实施和控制的一门学科。管理科学与工程学科在管理学中具有较为明显的区别于其他学科的特征,具体表现如下: l)学科交叉与知识融合。作为管理学里的基础学科,管理科学与工程自其诞生就呈现出学科交叉与知识融合的特征,为管理科学与工程学科的建立、发展与完善提供了可资借鉴的理论、技术与方法,如现代数学的发展为研究复杂性管理问题提供了方法与理论基础,现代信息技术拓展了管理科学与工程学科的研究领域,现代心理学为人因工程提供了研究手段。作为管理科学与工程学科重要组成的工业工程专业,其学科交叉与知识融合的特征表现得十分明显,不仅利用自然科学知识和技术进行观察、实验、研究、设计,同时还需应用社会科学及经济管理知识。同样,工程管理、信息系统与信息管理等专业,其学科的发展与科学研究也需要综合工程技术和信息技术与管理理论。 2)基础学科与领域的拓展性。管理科学与工程是管理学的理论基础,是管理学体系的基础学科,其研究方法主要是定量方法与定性方法、工程方法的结合,其解决的问题是管理学的基本问题,其研究成果可为管理学在其他领域的应用提供理论支持与策略指导。同时,管理科学与工程本身的研究方法与技术以及其它领域尤其是工程科学领域的技术与方法的发展,使得管理科学与工程学科领域具有拓展性。例如,信息技术的不断完善并得到广泛应用,工业工程的研究领域不断扩大,数理统计、工程技术、运筹学、系统工程、现代心理学、信息技术等都在工业工程的研究问题中得到很好的综合应用,其研究领域也从制造业扩展到商业、运输业、服务业等第三产业和政府部门。 3)理论研究与应用的结合。管理科学与工程是管理学门类的基础学科,为其它管理学问题的研究提供了理论基础、技术与方法。管理科学与工程也是为解决现实问题而诞生的,例如工业工程的目标是为了提高系统生产率与优化资源配置,对各种生产要素统筹分析、合理配置,促进系统协调有效的运行,追求系统整体优化。从以上特征可以看出,工业工程是一个工程性和应用性很强的专业,离开产业应用的纯方法或理论研究,是与这些特征不相容的。信息系统与信息管理专业则主要是利用信息技术来解决管理问题,通过建立信息系统来优化管理效率。而管理科学专业则是以数学、经济学及计算机应用为基础,去分析企业活动和社会经济活动,更强调的是理论与实践相结合。 二、人才定位 随着经济全球化、信息技术的飞速发展以及社会需求的多样化,各种培养模式的交叉和融合成为研究生教育改革和发展的必然趋势,复合型人才培养是管理科学与工程研究生教育的必然方向。其复合性体现在以下三个方面: 1)管理科学与工程科学的复合。社会经济的快速发展对复合型人才的需求越来越多,而管理科学与工程就是一门多学科交叉的学科,融合了管理科学、经济科学和工程技术,在人才培养中注重培养学生对管理知识和工程技术的掌握,才能大道复合型人才培养目的。 2)理论性与实践性的复合。管理能力是一项应用性、实践性、技能性等特点很明显的复合能力,管理科学与工程人才培养必须注重理论与实践相结合、实验与生产相结合、设计与操作相结合,注重培养学生应用基本知识和方法解决实践问题的能力。 3)专业性、创新性和创业性复合。专业性是指管理科学与工程创新创业人才培养过程中必须掌握基本知识和基本技能,创新性是指管理科学与工程人才要求具备创新意识和创新能力,创业性是指管理科学与工程人才要求具备创业意识、开拓能力。 高校有责任加快培养社会经济快速发展需要的管理科学与工程复合型人才,满足社会经济快速发展对管理科学与工程的人才需求。 三、培养模式 研究生培养模式是指遵循高层次人才成长规律和社会需求,为研究生构建的知识、能力、和素质结构以及实现这种结构的总体运行方式。课程体系设置、特色学科建设、研究生创新能力培养方式、导师指导作用的发挥、形式多样的考核方式和提高培养质量的途径等内容构成一个完整的培养模式。复合型培养模式将有效整合这些要素,协调作用以实现管理科学与工程硕士研究生的人才培养目标。 1)培养方案制订。培养方案指引着研究生培养的方向,因此一定要从学科的发展概况、优势和特色,培养目标、研究方向、培养要求、课程设置、学位论文全过程管理进行科学整体规划,其中培养目标是指导方向,课程设置是主体框架,学位论文全过程管理是重点。在管理科学与工程硕士研究生的培养方案中,应该明确其人才培养目标是在培养能运用管理理论进行和方法来解决实际问题,具有技术创新、管理创新和方法创新能力的复合型人才。课程设置应体现理论性和应用性。核心课程包括管理学、经济学、运筹学等;主干课程因专业而有所差异,如工业工程专业可以设置人因工程、物流工程等课程;课程体系还应该包括方法论课程,如系统工程、决策方法和模型、预测方法、信息系统分析与设计方法等。学位论文的过程管理是指论文选题紧扣管理科学与工程的发展前沿,追踪研究热点并结合中国工程、技术、管理中实际需要解决的问题。开题报告形成论文的基本框架;中期报告是对所研究的问题达到一定的深度和广度。学位论文是运用多种研究方法对所研究的问题有深入的分析和阐述,提出创新性的观点和具有应用价值的科研成果。 2)特色学科建设。学科是大学的基本组成部分,是承载培养人才、科技创新和加强社会服务功能的平台,是大学建设的核心和根本。加强学科建设是实现大学使命和价值的必然要求,是实现高质量研究生教育和创新教育的基础,是进行高水平的科学研究,产生创新成果和造就学术大师的前提,是实现科技成果转化和产学研一体化的核心环节。加强学科建设就是要培养一些特色学科。只有形成特色学科,才能实现特色教育,从而体现出整个学校的办学特色。如重庆理工大学围绕“理工+经管”建设特色学科,形成车辆工程、机械装备、材料科学、电子及自动化、会计、经济管理等特色学科,形成了鲜明的学科特色。 3)创新能力培养。创新能力是高素质人才的核心能力,创新能力的培养是研究生教育的重中之重。针对管理科学与工程学科专业学科交融和应用性极强的特点,应从以下几方面来加强其硕士研究生创新能力的培养: ①人才培养模式创新――实践教学基地化、教学实训企业化。创新教学模式,改革传统的以课堂讲授为主,实验、实践教学为辅的人才培养模式,加大实践教学力度。将大量的实验实习环节搬到实践基地,聘请实习基地的管理专家和技术人员作指导老师,一方面提高学生们的实践能力;另一方面让他们切身体验到一个管理者应具有的能力和素质,一个优秀员工应具备的能力与职业素养。通过潜移默化,完成管理科学与工程研究生企业管理者素质和创业精神培养。 ②人才培养方案创新――创业特色突出化、创业方向多元化。根据区域社会经济发展对人才需求的分析,基于管理科学与工程学科交叉、渗透和融合的特点,对工业工程、工程管理、信息管理、物流管理等专业的培养方案进行调整,增加创业教学模块融合于整个教学体系之中,重点培养学生从工业工程、物流管理、信息管理等几个方向突破,培养适应区域社会经济发展需要的管理科学与工程创业人才。 ③教学内容创新――教学过程实践化、实践教学岗位化。充分利用教学基地打造管理科学与工程“创业型”教师,进而改进教师“以知识为中心”的教学内容组织形式,将课堂教学与企业创业、经营管理等密切联系,教材内容与岗位(职位)管理实践相互融合。同时,鼓励和引导学生提前加入教师们的课题研究、项目实验等,带动和促进创新创业型管理科学与工程人才培养。 ④教学方法创新――授课形式多样化、学生体验主导化。改变“以教师讲授为中心”的教学模式,鼓励专业教师采用“学生体验主导”方式,通过软件模拟、企业场景模拟、企业运作模拟、企业角色模拟等形式,将创业教育与科学知识、管理能力相互渗透。尤其是案例教学形式多样,通过大量案例教学,学生分析问题和解决问题的能力以及创业创新的激情会得到显著提高。 ⑤师资队伍建设――走出去、请进来、产学互动。管理科学与工程的研究生教育,不仅要充分发挥校内优势,更要充分利用校外资源。本着“走出去、请进来”原则,鼓励教师将科研应用于实践,到企业兼职,再反过来充实和丰富教学。另外,聘请校外的企业家、成功人士到学校开设讲座,与学生对话、沟通和交流,启发和鼓舞学生的创新创业精神。 ⑥教学管理创新――教学管理服务化、评估反馈循环化。将学生和教师的组织与管理与教学评估反馈紧密结合,转变教学的“管理”功能,增强教学管理的“服务”功能,形成“计划-执行-评估-反馈”的良性循环系统,在总结经验、剖析教训的基础上,不断提升教学管理水平和教学效果。 四、结论 管理科学与工程学科领域宽、分布广、招生多,在高校研究生培养中占据重要地位,根据其学科特点与人才定位来创新人才培养模式,对于培养社会急需的高素质复合型人才显得尤为重要。 (作者单位:重庆理工大学 工业工程系 重庆) 管理科学与工程论文:论建筑工程与管理科学质量 摘要:建筑企业的工程施工质量策划是建筑项目施工质量管理工作中的一项重要内容。建筑工程施工质量的目标设计与控制管理是建筑工程施工质量策划的关键,本文介绍了根据建筑工程的特点,所进行的建筑工程施工质量的目标设计和控制管理的措施,同时提出了这期间所涉及到的问题以及改进方法。 关键词:建筑工程;管理科学;质量控制 前言 随着国内建筑业的快点发展改革开放以来,建筑业得到了迅速的发展,我国也将建筑施工工程质量与安全作为发展中头顶事情来抓, 并且取得了一定的成绩,在建筑行业发展过程中虽然精品工程不断涌现。.房屋建筑工程作为与人们的生产生活息息相关项目.从政府投资的房屋建筑工程。房屋建筑工程的质量不仅关系到项目投资能否成功.更为重要的是.建成后的项目直接参与到人们的日常生产和生活中去.这就还关系到国家和人民的生命、财产安全。因此,在工程管理的众多方面中,质量管理是关键和核心。房屋建筑工程产品质量来不得半点马虎.不允许出现次品.更不允许出珊‘豆腐渣”工程。而工程质量的好坏.起决定性作用的是施工单位。 1、影响建筑工程施工质量与安全的因素 施工质量与安全意识、管理体系、人员的构成、素质及配备、设备配置及使用等方面因现在以下几方面:一是企业自身综合实力不足, 质量意识淡薄, 质量监管体系不全, 监管力量及力度不足;二是价值取向偏差, 从质管人员配备和素质提高、质量措施的采取、先进设备的配置等方面, 在经济利益趋动下投人不足或更有甚者施工过程中偷工减料, 以次充好等,房屋建筑工程质量存在问题的成因分析我国目前房屋建筑工程中存在的质量问题.是由于诸多因素混生互动、恶性循环、相互影响的结果。参与建设各方责任主体不能正确履行职责,存在违法质量行为。 2、加强建筑工程施工质量管理的措施 房屋建筑工程质量管理的方法加强工程过程的管理,保证房屋建筑工程质量过程控制是工程施工管理工作的一项重要内容,只有保证施工过程的质量,才能确保最终建筑产品的质量。施工过程的质量, 首先必须控制工序的质量。工序质量包含两方面的内容, 一是工序活动条件的质量;二是工序活动效果的质量;从质量控制的角度来看, 这两者是互为关联的, 一方面要控制工序活动条件的质量, 即每道工序投入品的质量( 即人、材料、机械、方法和环境的质量) 是否符合要求;另一方面又要控制工序活动效果的质量, 即每道工序施工完成的工程产品是否达到有关质量标准 2.1质量控制点的设置及工程质量的预控 设置质量控制点的目的:是根据工程项目的特点,抓住影响施工质量的因素,对施工中重要部位和薄弱环节事先做出相应的预防措施,以便对其进行预先控制,并在施工过程中作为重点,严格控制。通过质量控制点的设置,质量控制的目标及工作重点就能更加明晰,加强事前预控的方向也就更加明确。 2.2施工过程的质量检查 质量管理人员主要采用的检查方法有目测法、仪测法、实验检验法等。在施工过程中,应重点进行以下方面的检查:a.施工操作质量检查:对违章操作及不符合安全要求的应及时纠正。b.工序质量的交接检查:指前道工序检查验收合格后,方可移交下一道工序。c.隐蔽工程的检查与验收:这一部分是防止质量隐患和事故的关键,隐蔽工程必须经质量检查人员检查合格确认后,才允许加以覆盖进行下一道工序。d.施工过程中的监控:对某些重要的分项工程应特别注意经常进行预检和复核。e.成品保护的质量检查:必须对已完成部分采取妥善措施予以保护,以免造成损坏,影响工程整体质量。 3、施工过程工序质量控制 质量控制工作的重点,也就是质量控制点,其涉及面较广,可能是结构复杂的某工程项目,也可能是技术要求高、施工难度大的某一结构件或项、分部工程,也可能是影响质量关键的某一环节。 3.1工序的质量控制 建筑工程施工项目是由一系列相互关联、相互制约的作业过程(工序)所构成的,事中控制的核心是控制各道工序的施工质量。首先每道工序开始前及施工过程中都要对影响工序质量的条件或因素进行控制;其次每道工序完成后要运用一定的检测手段对其进行检测,确保能够达到预定的质量标准。 3.2质量控制点的设置及工程质量的预控 设置质量控制点的目的:是根据工程项目的特点,抓住影响施工质量的因素,对施工中重要部位和薄弱环节事先做出相应的预防措施,以便对其进行预先控制,并在施工过程中作为重点,严格控制。通过质量控制点的设置,质量控制的目标及工作重点就能更加明晰,加强事前预控的方向也就更加明确。 3.3施工过程的质量检查 质量管理人员主要采用的检查方法有目测法、仪测法、实验检验法等。在施工过程中,应重点进行以下方面的检查:a.施工操作质量检查:对违章操作及不符合安全要求的应及时纠正。b.工序质量的交接检查:指前道工序检查验收合格后,方可移交下一道工序。c.隐蔽工程的检查与验收:这一部分是防止质量隐患和事故的关键,隐蔽工程必须经质量检查人员检查合格确认后,才允许加以覆盖进行下一道工序。d.施工过程中的监控:对某些重要的分项工程应特别注意经常进行预检和复核。e.成品保护的质量检查:必须对已完成部分采取妥善措施予以保护,以免造成损坏,影响工程整体质量。 4、工程质量的检测技术 对于住宅施工质量控制来说,我们希望能够不断地、定量地、非破损地确认工程质量。所以施工现场应大量地采用非破损检查技术手段,来定量地确认工程质量。首先要加强管理,建立科学的管理模式,在现有的管理水平的基础上,针对影响工程质量的一些关键问题,建立更有效的、更加科学的管理体制,从而达到进一步提高管理水平的目的;然后要及时总结经验教训,作为技术管理人员,要善于不断的总结工作中的经验教训,在施工中常见的问题主要包括电气部分与土建的协调、给排水与建筑结构的协调、建筑的外表功能与结构的关系、各种预制件、预埋件、装饰与结构的关系、施工的特点、要求、还有就是个辅助专业之间的协调等,对于这些常见的问题有了一个认识之后,就能吸取经验然后及时的实施补救措施等;最后要注意提高专业管理人员、施工人员业务水平、综合素质,因为产品质量的好坏与从业人员的素质不可分,所以在搞好管理的同时,应加强施工管理人员的技术培训和专业水平的提高,以及对新技术产品的了解掌握。培养施工人员的敬业精神与细致的工作作风,施工中不遗琐碎,不留任何后患。工程质量既关系到整个工程建筑效益的发挥,也关系到人民生命财产的安全,关系到经济的发展和社会的稳定。通过事前有策划,过程有控制,事后有检查,重视全过程的质量管理,强化项目质量计划阶段的质量控制意识,促使工程建筑各个环节的质量管理均得以充分的保证;注重过程质量控制,把质量管理的关注焦点从事后的检查转移到事前的策划和过程的控制上来。 5、总结 建筑工程施工质量的目标设计、控制和管理是一项复杂多变的过程系统管理工程,其特点是牵扯的部门多、环节多等,成功的完成一个项目,也不仅仅是承担基本职责,要从一开始就协调好施工过程中所能涉及到任何的方面,前期的施工质量目标的设计至关重要,后期的施工质量的控制和管理也同等重要。只有把建筑工程施工质量所涉及到的内容都考虑周全之后,按照目标的设计,加以有效地实施建筑工程施工的控制和管理和其他各个方面的配合,才能使得建筑工程施工安全有效的进行结束语房屋建筑工程的质量好坏。直接影响着我们的生命安全、财产的损失和正常的生活秩序。所以一定要严格把好施工质量关。在房屋建筑工程施工中。有效地进行质量管理是必要的也是可行的。工程施工质量的管理.关键在于针对不同类型的房屋建筑特点。制定切实有效的质量监督、管理计划,并通过建立项目部这一级的质量管理、监督、检测体系最终达到项目工程质量控制目标。 管理科学与工程论文:我院管理科学与工程一级学科的发展现状与潜力分析 【摘 要】管理科学与工程一级学科,是广西财经学院自治区级优势特色学科,硕士学位授予权立项建设学科,在学校学科布局、专业建设养方面具有重要作用和意义。在广西具有该学科硕士学位授予权高校较少背景下,分析了广西财经学院管理科学与工程一级学科发展现状、研究地位与学科发展契机,最后提出了学科今后的发展潜力和方向。 【关键词】管理科学与工程;学科建设;发展潜力 管理科学业务培养目标:本专业培养具备必要的数学、经济学、计算机应用基础,具有扎实的管理学科的基本理论和基本知识,具备用先进的管理思想、方法、组织和技术以及数学和计算机模型对运营管理、组织管理和技术管理中的问题进行分析、决策和组织实施的高级专门人才。 业务培养要求:本专业主要学习数学、计算机、经济学、统计学、运筹学、生产与运营管理、市场营销、会计学、财务学、国际金融与贸易等管理基础学科的基本理论和基本知识,具有定量分析、决策、管理沟通和组织实施的能力以及计算机应用的能力,熟练掌握英语。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力:①掌握管理学科的基本理论、基本知识和方法;②具有定量分析和计算机应用的基本能力;③具有基本的管理沟通、协同合作和组织实施的工作能力;④熟悉有关管理的方针政策和法规;⑤了解管理科学的应用前景;⑥掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有初步的科学研究和实际工作能力。 一、国内外发展现状 从国外的研究情况来看,运筹与管理、信息技术与管理、管理对策理论与模型、知识管理是国内外共同研究的主要内容,持续的研究热点将集中在这些领域;决策理论与技术、供应链管理是当前国外主要的研究内容,可以预见,受国外的影响,国内未来3-5年内在这方面的成果将大量出现;风险管理、预测理论与技术、管理心理与行为理论、管理科学思想与管理理论在国内有较强的应用背景,是国内研究的热点。当前,国内院校建设管理科学与工程科学有两个显著特点: (1)重点综合类大学的管理科学与工程学科和财经类大学的管理科学与工程学科的发展,都注重与其他学科的交叉渗透及理论应用; (2)重点综合类大学的管理科学与工程学科偏工程应用,更重视本学科的基础理论和方法的研究,并以此为发展重点方向;财经类大学的管理科学与工程学科偏财经应用,更重视本学科方法在财经领域的应用研究。 二、目前学科在国内同类学科中的地位 广西财经学院管理科学与工程一级学科2011年被评为自治区级优势特色重点学科;在国内、区内同学科中,本学科的优势集中体现在理论应用的领域及其应用的方法、研究领域和地域相结合、研究方向独具特色等方面。学科针对我区学科点在广西新兴、急需研究领域布局的缺失,依托我校经济学、管理学的学科优势,将管理科学的研究手段与方法应用于广西社会、经济发展中急需解决的重大科学问题,实施以产学研协同驱动、项目协同驱动、团队协同驱动、成果协同共享的研究模式开展交叉应用性研究,取得了较好的研究成果,其中商贸物流管理方向研究水平居全区前列。学科针对广西北部湾经济区“三基地一中心”、西江经济带、资源富集区产业发展需要,依托已建成的中国物流学会全国首批“产学研基地”、自治区政府相关主管部门、行业协会、企业协同共建的20余家产学研基地;已经在北部湾经济区商贸物流发展问题、西江经济带系统性融资问题、基于土地资源生态安全问题、深化中国—东盟区域经济合作的贸易、投资与环境关系问题、综合运用“3S”集成技术(RS/GIS/GPS)实现物流信息化的问题等领域取得了区内领先的研究成果。 三、学科发展的契机 目前,制约广西发展的一大瓶颈是缺乏高层次的人才,尤其是缺乏既掌握定量分析工具,又精通经济、管理理论,能够用定量分析工具深入分析并解决经济管理活动中实际问题的复合型高级管理人才。在一些新兴产业(如物流业与信息服务业等)中,区内只有少数高校设有硕士点,每年培养的人数十分有限。不能满足广西经济社会发展对于人才的需求。根据国家发展战略和自治区党委工作布置,结合我校应用性、地方性的办学特色,我校拟建设的管理科学与工程学科下设置的5个研究方向(商贸物流管理、资源环境管理、财经智能信息处理、工程造价管理、区域发展理论优化与方法)充分考虑了广西的现状及未来的前进道路,考虑了广西高层次管理人才的实际需求,考虑了我校的办学特色和办学定位,是贯彻落实国家和自治区党委今后经济建设的切实举措。 四、学科今后的发展潜力 管理科学与工程一级学科建设今后的发展趋势如下: 一是强调学科方向与广西经济社会建设实际的相结合。我校管理科学与工程学科所设置的4个研究方向具有前瞻性和地域性,且都是广西建设与发展中急需的,能够填补广西目前在这些方向上科学研究及人才培养方面的空白。因此,无论是在学科本身的理论发展还是在学科知识的实践应用上,我校的管理科学与工程学科都有着广阔的空间和良好的发展趋势。 二是强调学科融合和以管理科学方法论研究为导向的学科本质特征。由工商管理系和计算机与信息管理系联合建设,有工商管理、计算机科学与技术等相关专业作为支撑,在4个研究方向上都强调管理科学的方法论研究,体现学科的本质特征。 三是在学科发展中,突出学科研究的本质特征,通过学科之间的交叉与融合,产生一系列的学科新增长点,给我校相关管理学科领域提供新的有效的研究方法、研究工具与新的管理平台,提供新的应用示范。 五、就业方向 (1)信息管理与信息系统专业方向。适应在大中型企业特别是合资类与外向型企业、金融机构、政府机关、其它社会经济单位的信息管理部门、综合管理部门、计算中心等相关部门从事信息管理与信息系统的建设、运营等管理工作。 (2)电子商务专业方向。在大中型企业特别是合资类与外向型企业、金融机构、政府机关、其它社会经济单位的信息管理部门、营销管理部门、物流管理部门、计算机中心等相关部门从事电子商务系统的建设、运营等管理工作。 (3)工程管理专业方向。工程管理专业就业率进入了前20名。工程管理的对象是房屋建筑、道路交通,或者桥梁建设、船舶建设。管理的内容包括:工程项目管理,如工程项目的投资、进度、质量控制及合同管理;房地产经营与管理,如,房地产项目的开发与评估、房地产营销、房地产投资与融资、房地产估价;投资与造价管理,如,编制招标、投标文件,评定投标书,编制和审核工程项目估算、概算、预算和决算;国际工程管理,如,国际工程项目招标与投标、合同管理、投资与融资。 (4)工业工程专业方向。培养具备现代工业工程和系统管理等方面的知识、素质和能力,能在工商企业从事生产、经营、服务等管理系统的规划、设计、评价和创新工作的高级专门人才。 管理科学与工程论文:国内外管理科学与工程研究热点及发展趋势比较分析 摘要:这篇文章对近十年来年在各个领域发表的文章进行了关键词的检索,并通过对这些检索的文献进行阅读和比较,充分了解了在这十年的时间内国内外的管理科学与研究的基本现状和特征,并对国内外研究的热点问题进行了比较分析,发现了国内外之间的差距,对我国的管理科学与工程学科的研究具有指导性的作用。 关键词:管理科学与工程;研究热点;发展趋势;比较分析 管理科学是研究管理过程中的带有普遍性的客观规律的科学。我国对管理科学的广义范畴上的理解不同于国外管理科学的狭义范畴,国外的管理科学的产生和发展经历了科学管理、行为科学、管理丛林三个阶段;我国的管理科学发展同样也经历三个发展阶段:改革开放以前的仿苏模式,1977-1995年发展重建和现在的繁荣创新三个阶段。由此可以看出我国的管理科学进入科学管理和管理丛林阶段的时间晚于西方国家,而且二者研究的主要内容也有很大的差异。 一、国内外管理科学与工程研究的现状特征 进入21世纪财富和经济价值的创造都依赖于信息、金融资本、智能和观念,使经济社会跨进了信息与知识经济时代。新世纪的到来,迫切的需要对适应信息时代知识经济特点的新型管理科学的探讨和研究。管理科学与工程主要是指通过吸收、改造、转换其他学科的研究方法为管理科学的其他两个领域提供基本技术、基本方法和基本手段。 1.国外的管理科学与工程研究的现状特征 本文首先选用了60种有代表性的国外期刊,然后利用关键词检索的方法总结了在这十年的时间里被SCI和SSCI收录的全部论文。从研究总量上来看,国外管理科学与工程研究的内容主要包括决策与对策理论、组织理论、运筹与管理;次之的是信息技术与管理、管理系统工程、评估技术、复杂性研究和一般的管理理论。而关于管理思想史、管理心理与行为理论、工业工程、预测技术等发面夫人论文相对来说要少很多。这主要是第二次世界大战以后国外管理科学的研究重点是运用运筹学和系统工程等数量分析方法来提高管理的效率和决策的精确度,受到了人们的高度重视。而管理思想史、管理心理与行为理论并没有得到新学科的支持,所以其研究力量相对来说就会减弱。纵观历史的发展变化,所有领域的论文都会有不同程度的增加。根据历史的发展趋势来看,运筹与管理、信息技术和管理将会保持继续上升的发展态势,得到研究人员的高度重视。 2.我国的管理科学与工程研究的现状特征 这篇文章通过关键词检索,对在这十年里被中国期刊网收录的44种期刊论文进行了系统的分析。我国的管理科学与工程研究中研究数量最多的内容是信息技术与管理和管理系统工程,然后是评估技术、预测技术和运筹与管理。而管理科学与管理思想史和管理心理与行为理论的数量只有不足20篇,不能发展成主流思想。这主要是基于信息技术的影响和国家对信息化战略的高度重视,从历史的纵向发展变化规律来看,信息技术与管理、管理系统工程、评估技术和预测技术的增长速度是最快的。在近几年的发展变化中,管理系统工程、组织理论和预测技术保持持续稳定的上升趋势,由此可以预见出未来的几年中,他们将会成为研究的主要领域。此外,受政府政策和资助环境的影响,不同领域的论文数量增长波动大,落差也大,不利于学科的健康发展。 二、国内外管理科学与工程研究的热点问题比较 “研究热点”是反映在某一个时间范围内,学术界对一些特定问题的关注程度。可以用在某一个领域内的情况和关键词出现的频率来说明对某一个理论研究的重视程度。热点问题是随着社会实践的需要和理论研究的发展而发生变化的。研究热点问题和研究的主流领域是相通的,也就是说一个问题成为研究的热点问题,必然会引起该领域的专家学者的关注,必然推动了这一领域成为研究的主流领域。 1.国外的管理科学与工程研究的热点问题 对于一个问题的广泛关注,必然会引起这个问题所属领域的专家和学者们高度重视和研究,也必然会使这个领域快速发展成为主流领域。通过对国外在这十来年收录的论文的研究分析我们可以看出国外研究的热点问题主要是一般管理领域的知识管理问题、管理系统的哲学属性研究、和团队管理及信息管理的方法论。 2.我国的管理科学与工程研究的热点问题 随着改革开放的程度的不断加深,现代科学管理理论在我国的管理实践中发挥着越来越重要的作用,受到理论界与决策接的高度重视。根据这十年收录的重要的论文研究成果,我们得出结论是在一般管理理论领域中,我国研究的热点问题是人本管理理论、管理模式的研究、知识管理的初步理论和基于知识的管理激励。其次是运筹与管理领域的动态规划、线性规划、生产系统库存优化理论和各种限制条件下的排队系统。 3.国内外管理科学与工程研究的差异比较分析 根据这篇文章对国内外管理科学与工程研究的各个领域的分析,可以发现国内外在研究内容、发展趋势和热点问题等方面都存在明显的差别。国内外共同的研究领域主要是运筹与管理、管理系统工程、组织行为和组织理念、评价理论与技术,这些也将是未来几年的主要研究方向和研究重点,而一些在国外进行的复杂性研究、决策理论与技术等领域,在我国并没有发展起来。但是受国外研究的影响,我国也将这两个领域的研究作为热点研究对象。 三、结语 进入21世纪以后,信息技术和知识资本的发展改变了人们的生活和工作方式,扩大了管理学科的研究内容,促进了改革方式的变革。适应社会经济发展和理论研究的进步,诞生了很多新的领域,旧的领域逐渐被淘汰。而且国内外的管理科学研究的热门话题也不断变化更新。每一次新的研究都会促进管理学科与工程的进一步完善和创新,为今后的研究工作起到很好的指导作用。 管理科学与工程论文:我国管理科学与工程博士学位论文的共词聚类分析 内容摘要:本文利用《CNKI中国博士学位论文全文数据库》中收录的4537篇管理科学与工程专业博士学位论文,以其中的高频关键词为研究对象,对能反映学科研究热点的高频关键词进行共词聚类分析,研究各高频关键词之间的内在关系,探索管理科学与工程专业博士学位论文研究现状、热点和变化趋势等,以期对今后的研究有所助益。 关键词:管理科学与工程 学位论文 共词分析 聚类分析 问题的提出 管理科学与工程是综合运用系统科学、管理科学、数学、经济和行为科学及工程方法,结合信息技术研究解决社会、经济、工程等方面的管理问题的一门学科。该学科研究广泛的内容和丰富的研究方法使得研究领域不断扩展,新技术、新思想的不断融入为学科的发展提供了广阔的空间。因此,关注该管理科学与工程学科的研究热点是十分必要的。 博士学位论文的主题和内容展现出作者深厚的理论功底和卓越的见解,这是因为博士论文的选题新颖,论文的内容信息量大并且专业性强,既有研究的深度又有研究的广度,具有较高的学术价值。在衡量学科发展水平和科技产出的指标时,学者经常以博士学位论文的发表状况作为参考和衡量依据,其研究内容可以反应出该学科近期的发展趋势和研究热点。本文采用共词聚类分析法,对CNKI中收录的我国管理科学与工程专业的博士学位论文进行定量分析,通过数据研究与分析,找出我国管理科学与工程领域的博士研究生所关注的研究热点。 共词分析法是一种内容分析的方法,主要是通过对能够表达某一学科领域研究主题或研究方向的专业术语共同出现在一篇文献中的现象的分析,判断学科领域中主题间的关系,从而展现该学科的研究内容与结构。其立论的假设条件是:文章的关键词是文章主题内容的浓缩,共词文章数量越多,表明这类关键词“距离”就越近,利用现代的多元统计技术如因子分析、聚类分析和多维尺度分析等,则可以按这种“距离”将一个学科内的重要关键词加以分类,从而分析出该学科领域的研究现状与内容。 数据来源 《CNKI中国博士学位论文全文数据库》(简称CDFC)是目前国内相关资源最完备、质量最高、出版周期最短、数据最规范、最实用、连续动态更新的博士学位论文全文数据库。 本文选择中国知网的《CNKI中国博士学位论文全文数据库》的免费题录数据库,于2011年9月9日为时间截点,以“学科专业名称”作为检索途径,输入“管理科学与工程”作为检索词,共检索到4537篇博士学位论文。 用Excel和ROST内容挖掘工具对检索结果进行文本合并与数据统计,共得到23564个关键词,人工反复进行校对,剔除了对反应主题没有积极意义的决策、现状、影响因素、模型等高频词,最后选择词频数大于等于20的高频关键词共得到68个,如表1高频关键词所示。 数据分析 (一)构建共词矩阵 表1中统计的这些关键词是管理科学与工程专业博士学位论文中出现频次较高的词,它们在较大程度上反映出当前该学科博士研究生在管理科学与工程学科领域的研究热点,但是由于许多相关知识和其他热点会与这一研究热点有交叉,并且不同的学者在研究的过程中对关键词的把握也会存在一定的差异,因此,我们需要预处理得到的这些高频关键词,从而进一步反映这些关键词之间的关系。 根据表1中的统计数据,对68个关键词两两配对,统计它们在4537篇文献中共同出现的频次,形成68×68的矩阵,如表2所示。 (二)构建相关矩阵 为了消除关键词词频悬殊造成的影响,利用SPSS 19.0对共词矩阵进行相关分析,得到相关矩阵(见表3),相关矩阵的数据很重要,它是后面进行聚类分析的基础数据。 (三) 利用spss进行聚类分析 将表3所示的相关矩阵导入SPSS19.0进行层次聚类分析,选择“组间平均链锁(Between-group link-age)”,即个体与小类中每个个体距离的平均值。此种方法利用了个体与小类的所有距离的信息,克服了极端值造成的影响。得到的凝聚状态表,如表4所示。 在表4中,第一列(阶)表示聚类分析的第几步;第二、三列表示本步聚类中哪两个样本或小类聚成一列;第四列(系数)是个体距离或小类距离;第五、六列表示本步聚类中参与聚类的是个体还是小类,0表示样本,非零表示由第几步聚类生成的小类参与本步聚类;第七列表示本步聚类的结果将在以下第几步中用到。例如,第一步中,53号关键词(风险控制)与68号关键词(风险评估)聚成一类,它们的个体距离是0.997,这个小类将在第12步中用到。同理可得其它聚类。这个聚类可以从图1所示树状图中展现出来 层次聚类分析的树状图是以躺倒树的形式展示了聚类分析中的每一次类的聚合情况。SPSS重新调整距离进行聚类合并,自动将各类间的距离映射到0-25区间之间,并将聚类合并过程近似地表现在图上。53号关键词(风险控制)与68号关键词(风险评估)距离最近,首先合成一类。其次是54号关键词(复杂网络)和62号关键词(电子政务),其条以此类推。可见聚类过程与表4所示的凝聚状态图是一致的。 我国管理科学与工程专业博士学位论文的研究热点 (一)供应链管理研究 供应链管理研究,包括关键词1和5。主要围绕供应链管理的理论、方法和实践展开研究,尤其供应链管理技术在实际企业中的应用、操作等方面是很多研究者关注的热点,并取得了丰硕的研究成果。同时也有涉及供应链优化、创新和风险管理等方面的研究。 (二)博弈论的应用研究 博弈论的应用研究,包括关键词6、7和关键词57和61。主要将博弈论的思想运用到企业或项目的管理、相关对策和制度的制定中以及决策行为的研究,针对企业的实际情况来进行博弈模型的构建以及在信息不对称情况下的博弈分析。 (三)风险管理的研究 风险管理的研究,包括关键词3、53和68。风险管理的研究包括风险识别、风险评估和如何有效进行风险规避和风险控制。本文选取的数据库中的文献主要是针对一些企业和证券公司、银行等机构创业投资的风险管理研究,特种设备的风险管理和投资项目的风险管理,还是少数文献的研究涉及自然灾害的风险管理和文物典藏机构的危险管理等。 (四)绩效评价研究 绩效评价研究,包括关键词2和36。绩效评价的研究主要涉及企业公司和相关管理组织结构绩效评价体系的构建,评价理论和评价方法的研究,还有部分研究者关注人力资源绩效评价的研究和科技成果转化知识管理绩效评价研究等。 (五)可持续发展理论的应用研究 可持续发展理论的应用研究,包括关键词9。从可持续发展理论的核心理念和思想出发,分析该理论在自然资源、能源、农业、钢铁等行业,城市建设,经济发展,教育等行业领域的应用研究,提出相应的发展策略和实施建议。 (六)产业集群及产业集群技术创新与竞争优势 产业集群及产业集群技术创新与竞争优势,包括关键词4、8和19。产业集群是近几年的研究热点,也得到博士研究生的青睐,主要研究产业集群的理论和实践,不同性质行业的产业集群及其生态演化发展和技术创新与竞争优势等。 (七)遗传算法、神经网络和数据挖掘的关系 遗传算法、神经网络和数据挖掘的关系,包括关键词10、11和15。数据挖掘是一个从大型数据库中抽取隐含的、事未知的、具有潜在有用的信息或知识的非平凡过程。数据挖掘应用涉及的领域范围比较广,在管理科学与工程学科博士学位论文的研究中采用较多的数据挖掘技术是神经网络和遗传算法,分析研究对象间的关系和数据信息,从而构建研究体系或模型。 (八)企业知识管理研究 企业知识管理研究,包括关键词12。主要围绕知识管理在企业文化和企业管理中的应用展开研究,探索知识管理的方法、知识体系创新、知识转移、知识共享、文本挖掘和人才管理耦合研究和其他实证研究。 (九)系统动力学理论的应用研究 系统动力学理论的应用研究,包括关键词13。主要是汲取系统动力学的思想,把企业或运营的项目本身作为一个系统来进行研究,根据企业的性质和从事的行业来有针对性地分析信息流、物资流、资金流、人力流和设备流,提升企业的自身的竞争力,创造更多的价值。 (十)实物期权理论的应用研究 实物期权理论的应用研究,包括关键词16。对实物期权理论的应用研究主要集中在生产经营决策,战略研究,资产价值评估,自然资源开发,信息技术基础设施投资,技术创新等方面。 (十一)公司治理研究 公司治理研究,包括关键词44。 关于公司治理的研究主要集中在国内外公司治理的对比研究,公司的治理机制和治理结构,以实际的案例分析公司治理中的利益冲突与平衡,总结公司治理中的经验,并根据经验进一步探索如何进行公司治理的创新研究。 (十二)在产业研究分析中层次分析法的使用 在产业研究分析中层次分析法的使用,主要包括关键词31、33、40和51。层次分析法是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上,将上述信息进行量化处理,从而为多目标或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法。主要是针对产业系统的设计、管理和评价研究,风险评估研究和策略研究等。 (十三)其他研究主题 其他研究主题。例如,关键词34分别与关键词33、36、43和49聚合成小类,这就表明风险投资也是其中一个研究热点。 结论 共词聚类分析法跟普通的文献计量方法不同,它把数据库中的关键词进行量化处理,通过定量分析反映出关键词与关键词之间的亲疏远近关系,进而反映高频关键词所代表的主题内容的结构。从上面总结的研究热点可以看出,有部分关键词自己单独成小类,经过多次聚类后才与其他类聚成大类,但是大类不能准确地反映研究的主题,因此就将这些关键词自身单独成类,归纳出研究的热点。 本文通过分析高频关键词来反映管理科学与工程博士学位论文的研究热点,并且通过共词聚类分析反映出这些研究热点之间的结构关系。选择关键词的多少会造成聚类结果有所不同,因此不排除某些频次较低的关键词有可能成为未来的研究热点。目的是通过对我国管理科学与过程博士学位论文的研究热点分析,进一步了解和掌握我国管理科学与工程博士研究生的研究方向和研究趋势,并且将文献计量学中的共词研究方法移植到该学科领域,丰富本学科的研究方法。 管理科学与工程论文:管理科学与工程的研究现状与发展趋势 摘要:所谓管理科学与工程就是结合现代信息技术和数字技术,综合运用管理科学、系统科学、数学科学、经济学和行为科学以及工程方法等各种相关学科,来研究解决社会、经济、工程、教育、财务等方面的管理问题的一门学科。其目的是通过加强对社会、经济以及教育、工程等方面的控制、计划、决策、调整、改进、组织、协调,将有关的各个部分组合起来进行系统的管理,达到资源优化配置和管理的目的,从而达到最大发挥个体功能,以最小的资源消耗来达到最大限度的资源优化配置的目的。 关键词:管理科学;研究现状;信息管理;发展趋势 科学管理与工程这一学科是我国管理学类中唯一按一级学科招生的学科,覆盖面广,其研究的侧重点是结合现代化的科技技术和信息技术、现代化的生产经营活动、以及当前社会和经济的发展来研究适合与现代化的管理理论、方法与工具。并且对系统的科学管理活动的规律加以概括,以为提高科学管理效率提供依据。 1管理科学与工程的研究现状 1.1信息管理与工业工程的研究取得了优秀成果。管理科学与工程研究领域非常广,覆盖面非常大,其中信息管理与工业工程是其中的重要研究龙域。在工业工程方面,科研人员结合自然科学、社会科学以及工程设计与分析的方法和原则,加强了对工业工程中工作人员、无聊、机械设备、信息以及能源等各方面的系统研究,从而为实现最大效益的资源优化合理配置提供了条件,也为工业企业的科学管理和管理系统的设计和改进提供了方法和理论。此外,管理科学与工程中与工业工程密切相关的其他研究领域,如管理服务系统的设计、管理技术的评价决策、生产计划、质量管理和控制、财务管理系统的设置、交通管理和人事管理等方面也取得长足的进展。而在信息管理方面,对于在现代知识经济和信息技术环境下企业等组织的采集信息、加工信息、开发信息产品、整合优化配置信息资源、服务信息、知识与信息的应用等方面的研究,并且把人员、技术和组织系统有机的结合起来达到了很好的效果。此外,网络电子商务、移动设备商务、智能化商务、知识管理、信息开发与整理等领域也取得一定的成绩。 1.2新理论、新方法、新手段的不断发展。通过管理科学与工程相关方面的科研人员的不断努力,管理科学与工程研究领域涌现出了新理论、新方法和新手段。这些新手段、新理论和新方法对于促进管理科学与工程的发展有着重要作用。主要的新理论和新方法、新手段成果有:未确知数学理论(unascertained mathematics)、灰色系统理论(grey systems theory)、集成分析方法(set pair analysis)、模糊数学理论(fuzzy mathematics)、粗糙集理论(rough sets)以及可拓学理论(extenics)等等。其中我国学者首创的有灰色系统理论(grey systems theory)、可拓学理论(extenics)和未确知数学理论(unascertained mathematics)。目前管理科学与工程研究最为活跃的就是粗糙集理论、灰色系统理论和可拓学理论。这些新理论、新方法和新手段为管理科学与工程的发展提供了全新的原则与方法,提供了新的研究领域与范围,从而很好的促进了管理科学与工程的研究与发展。 2 管理科学与工程的发展趋势 2.1 科技发展和学科交叉扩大了研究领域。 现代科学技术的发展和学科交叉,扩大了管理科学与工程的研究领域。其中在线风险管理(ERP和BRP系统)和虚拟组织与虚拟企业等相关问题的研究领域得到很大的关注。此外,管理科学与工程和系统科学、行为科学等相关学科的交叉又引申出了新的研究方向,其中行为经济学、企业并购行为的研究、网络招标行为研究以及企业高层管理人员的激励行为研究等等研究方向也得到发展。 2.2 网络信息环境下的管理系统研究成为重点。随着现代科学技术的不断发展,网络信息技术,互联网手机等通讯技术的快速发展加快了管理科学与工程的变革,网络环境下的信息下的信息管理系统研究成为当前管理科学与工程研究的重点。此外,与之相关的网络电子商务管理理论和方法的研究也取得一定的发展。在网络信息环境下,国内外的研究热的和重点主要有运筹与管理、信息技术与管理、信息和网络管理对策理论和模型、知识管理和信息管理系统工程等等。 3 结论 管理科学与工程主要的专业要求是结合现代的科学技术与信息技术,加强对科学管理活动的研究,从而概括出管理活动的规律,为现代的科学管理提供有效的理论和工具。其覆盖面非常广,涉及到资源优化管理、决策管理科学、项目风险管理等等方面。为了更好的促进管理科学与工程的发展,对其研究现状与发展趋势进行掌握具有重要意义。 管理科学与工程论文:浅谈国内外管理科学与工程发展 [摘要] 信息网络全球化和经济全球化已经成为人类社会发展的潮流,并引起了人类生产方式与管理方式的革命。一般认为,国外和我国管理科学的产生与发展,都经历了三个阶段。国外的三个阶段分别是科学管理、行为科学和管理丛林,而我国管理科学的产生与发展,经历的是初创、重建发展和繁荣三个不同阶段。 [关键词] 管理科学 工程发展 国内外 一、背景 中国从21世纪以来,一直以稳健的步伐发展,但是在该领域,国内基本上是在学习引进西方的理论和方法;而国外许多管理学大师提出的管理科学技术理论都是由实践中总结而来。因此,我们更要在不断学习的过程中更要注重自己的创新。随着理论研究自身和社会经济发展的需要,许多旧的领域在逐渐淘汰许多新的领域诞生并起着越来越重要的作用,国内外研究问题和研究热点也在不断变化。 二、内容 国内外管理科学与工程的定义基本是一致的,管理科学与工程是综合运用系统科学、管理科学、数学、经济和行为科学及工程方法,结合信息技术研究解决社会、经济、工程等方面的管理问题的一门学科。覆盖面广,包含了资源优化管理、公共工程组织与管理、不确定性决策研究和项目管理等众多研究领域,是国内外研究的热点。该学科从定性分析趋向定量化研究,从宏观研究逐步深入到微观研究,侧重于研究同现代生产经营、科技、经济和社会等发展相适应的管理理论、方法与工具,应用现代科学方法与科技成就来阐明和揭示管理活动的规律,以提高管理的效率。该学科的发展趋势是以管理科学为基础,以多学科知识为支撑,利用现代化手段和技术,解决管理中的科学决策及风险研究,管理实践中的理论和方法研究,管理的绩效研究,管理的战略研究等。 国外管理科学与工程研究的主要内容包括决策与对策理论、组织理论、运筹与管理;其次是信息技术与管理、管理系统工程、评估技术、复杂性研究和一般管理理论。国外管理科学的研究重点在于运用运筹学、系统工程等数量分析方法来提高决策的精确度和管理的效率,这些领域一贯以来都得到人们的重视和资助。而工业工程、预测技术、数量经济分析方法则更多的被从工程角度和经济学角度进行研究。 中国管理科学的战略目标为:提高水平、走向世界。提高水平是中国管理科学走向世界所必需的发展过程,而走向世界则是中国管理科学发展战略的长期目标。我国管理科学与工程研究的主要内容是信息技术与管理和管理系统工程,其次是预测技术、评估技术、运筹与管理领域。 三、热点问题 1.国外研究热点问题 一般管理理论――知识管理、团队管理及信息管理的方法论、管理系统的哲学属性。 运筹与管理――随机多目标问题及算法、生产系统的调度优化、网络冲突分析和资源罪优分析、交互式组和优化、金融/保险市场的定价模型。 决策与对策理论――多目标决策、不确定性方法、神经网络、多参与主体信息不对称决策问题、风险和微机决策分析。 组织理论――组织变革与创新、网络组织的组织结构、组织行为、知识经济及经济全球化对传统组织的影响。 管理系统工程――系统分析方法、模拟技术。 评估技术――评估指标体系的构造、评估技术在项目投资和人力资源方面的应用。 工业工程――并行工程、供应链、人因工程。 信息技术与管理――面向应用的决策支持系统、电子商务、数据挖掘、信息系统开发的全面质量管理、决策支持系统的设计方法和可扩展数据库模型领域。 2.国内研究热点问题 一般管理理论――人本管理理论、人性假设及管理研究方法论、管理模式的研究、知识管理的初步理论、基于知识的管理激励。 运筹与管理――动态规划、线性规划、生产系统库存优化理论、多重运输调度算法、各种限制条件下的排队系统。 决策与对策理论――实际管理问题的决策模型、群体决策(委员会决策)问题研究、决策准则、多目标决策、模糊决策、公共选择的方式及决策规则的选择、可拓学在决策中的应用、事元、物元分析与决策过程、博弈分析。 组织理论――组织结构、组织变革、基于流程和信息技术的组织再造、虚拟企业的组织管理模式。 管理系统工程――管理系统分析方法、系统最优控制、网络计划技术、灰色系统与灰色理论、系统效能分析、系统模拟与仿真方法。 评估技术――评估指标体系、综合评价方法、灰色关联评价模型、模糊评判、数据包络分析、人工神经网络的应用、风险评估、具体对象的效益与竞争力等指标的评估。 预测技术――神经网络预测方法、预测模型、灰色预测、模糊预测、数据包络模型、因子分析、灰色预测、遗传算法。 数量经济分析方法――经济计量模型、产品质量和经济效益的统计方法、投入产出模型、生产要素对经济效益的贡献分析、一般均衡分析。 工业工程――敏捷制造、ERP、并行工程、生产调度模型、先进制造技术及其评价、质量成本模式研究、制造系统的可靠性研究、供应链管理、先进制造系统的抓钩排序问题。 信息技术与管理――智能决策支持系统、管理信息系统、电子商务模式与安全研究、组织决策支持系统、数据挖掘技术。 3.国内外的区别 国内在前沿的研究问题上要明显落后于国外,而在一些国内关于一般管理理论、组织理论等一般理论的研究,主要是介绍国外的研究成果。现在,我们已基本了解了国外相关理论的研究状况,所以对这些理论的介绍在国内不会成为热点,但其应用研究在国内还有前景。国内的资助机构应加强对研究热点问题的资助,因为研究热点与管理实践联系得最紧密,而且也容易在管理实践中产生效益。特别是那些国内外共同的研究热点,其所在领域将为中国管理科学研究起到示范作用。 四、结语 综述,管理是在一定的理念指导下为了实现既定目标的系统工程,并需要通过组织综合运用来实现这一系统工程的实践。这是一种基于辩证法和系统论观点的创新理论。由于文化背景和历史背景的不同,西方现代管理学重实际管理方法的运用,以绩效管理为基本方式,以数学和统计分析为主要工具。中国的管理学重理念,并且同时重视管理过程的系统性和管理艺术的综合运用,认为管理艺术是贯彻和实现管理理念的关键,更加注重以人为本的贯彻思想。 管理科学在工程科技体系中占有举足轻重的位置。管理能够提高效益。将工程科技管理放到科学体系应有的位置上,同时,促进中国企业由经验管理向科学管理的过渡。深化企业制度与体制改革,提高企业技术创新能力。 管理科学与工程论文:管理科学与工程学科与本科专业协调发展模式研究 摘 要:文章论述了管理科学与工程学科与本科专业的发展概况,并结合当前高校学科建设与专业建设中存在的共性问题分析管理科学与工程学科与本科专业协调发展的必要性,同时对协调发展模式进行探讨。 关键词:管理科学与工程 学科建设 专业建设 协调发展 人才培养、科学研究、社会服务是高等学校的三项基本职能,而高校这三项基本职能需要通过学科建设和专业建设来实现。反映一所高校办学水平的标志是学科建设水平,反映一所高校人才培养的质量和水平高低的则是专业建设水平,学科是“源”,专业是“流”,学科是专业的灵魂,专业是学科的载体,高水平的学科衍生高起点的本科专业,也决定了高水平的本科教学。重视学科建设与专业建设的协同发展,以学科建设和专业建设并重,是提高教育教学质量和办学效益,谋求学校发展,形成办学特色和优势的一项重要工程。管理科学与工程具有学科交叉与知识融合、基础学科与领域的拓展性、理论研究与应用的结合等区别于其他管理学科的特征,因此,该学科与本科专业的协调发展不但有利于实现学科资源的优化和教育体系的完善,而且还对相关学科领域的发展起到辅助作用,进而加强自然科学与社会科学的有机结合。 一、管理科学与工程学科与本科专业发展概况 管理科学与工程是综合运用系统科学、管理科学、数学、经济学和行为科学及工程方法,结合信息技术研究解决社会、经济、工程等方面的管理问题的一门学科。管理科学与工程是国内外研究的热点,管理科学从定性分析趋向定量化研究,从宏观研究逐步深入到微观研究,使管理科学与工程成为一门实证学科。本学科主要从事管理理论的应用研究,其发展趋势是以管理科学为基础,以多学科知识为支撑,利用现代化手段和技术,解决管理中的科学决策及风险研究、管理实践中的理论和方法研究、管理的绩效研究、管理的战略研究等。 20世纪中期在中国管理学界建立与发展管理科学与工程学科,到今天该学科得到了迅速的发展与完善,目前我国有200余所高等院校开设了管理科学与工程类专业。根据国家教育部1998年7月颁布的《普通高等学校本科专业目录》,管理科学与工程学科专业调整情况如表1所示。 由表1可见,管理科学与工程一级学科所属专业是由原工学、理学、经济学、历史学、农学等学科门类调整组合而成,因此目前我国管理科学与工程类本科专业设置与分类情况也比较复杂,学科之间的界定、区分并不十分清晰,经、管、文、理、工等学科门类的院校均开设有本属于管理和工学学科门类的管理科学与工程专业。 二、学科与本科专业建设中存在的问题及原因 我国高校在学科与本科专业建设的实践中,不同程度地存在将学科建设和专业建设割裂开来的现象,主要表现在建设过程中分别立项、分开论证、分部门管理等,尽管有时也要求共建共享,但由于是各自独立实施,很难实现融合,尤其像管理科学与工程这中专业分类复杂的学科,以上问题表现得更加突出。造成这种状况的原因是多方面的,而最根本的原因有两个: 1.高校管理体制及历史原因。我国高等教育专业设置一直处在调整之中,有的院校虽然根据1998年新的专业目录改变了专业名称,但专业培养目标和内容并没有本质的变化,专业设置也仍然保留在原来院系中。另外,国家对高等院校的专业设置往往以一纸文件进行规定,而对于这些高等院校是否具备开设专业的条件以及其培养目标和培养质量是否符合要求等关键指标,却缺乏必要的评价和监督机制,即使有监管制度,也是教育行政的监管,而没有体现社会对专业的评价和监督。 2.学科与专业建设成效失衡。学科建设在内容上更加突出科学研究,而专业建设在内容上更加突出人才培养,学科建设在发展过程中有追求自身的发展、专注科学研究而淡化人才培养职能的倾向。学科建设的成效、成果显性较强,自然更容易得到关注和重视,专业建设的成效更多地体现在人才培养的质量上,具有隐性和滞后性,在学科建设和专业建设上便产生了重学科建设,轻专业建设和将两者区别对待的现象。 以上问题存在于当前大多数学科与专业建设过程中。我们不否认学科建设是站在学科前沿,关注知识的创新和发现,重视高水平的成果,它直接关系学校的声誉和影响力,但我们也应看到专业建设和人才培养质量是高校的生命线,是高校持续发展的基础。因此,我们在正视现实中存在的学科建设和专业建设的问题的同时,更要从战略高度处理好两者的关系,坚定实施学科、专业协调发展策略。 三、管理科学与工程学科与本科专业协调发展模式探索 笔者对管理科学与工程学科与本科专业的特点及发展现状进行分析,结合当前学科与专业建设中的共性问题,探索该学科与本科专业的协调发展模式。 1.树立学科专业协调发展的理念。学科建设与专业建设协协调发展既是高校实现人才培养、科学研究和社会服务的保障,也是高校以教学促进科研、以科研深化教学改革的基本教学原则,更应是高校的一个基本理念。只有学科建设与专业建设互相支撑、形成合力才能有效推进学校办学水平的提高。所以,高校必须树立学科专业协调发展的理念。 2.构建学科专业协调发展的组织体系。一个具有活力的、能有效促进学科与专业之间相互协调与相互支撑的组织环境,对于学科专业协调发展有很重要的作用。为适应高校学科发展的总目标,促进教学与科研紧密结合,这个组织环境应该是“学校―学院(学科群)”组织结构。这种组织以相近学科群和相似专业组织到一个学院,同时以学院为组织实体,对教师和学科群进行统一管理,提高教育资源的使用率,改变目前条块分割、分散办学的局面,有利于相关学科资源的共享。 3.创建学科专业协调发展制度环境。建立富有激励性的学科专业发展制度,促进正激励,抑制负激励,是激发和调动教师的积极性、促进管理科学与工程学科建设与本科专业建设协同发展的重要保障。此外,还要创造优越的科研环境和教学环境等,有效调动教师的积极性,有效促进学科发展,提高人才培养质量的核心动力。 4.加强专业的特色化。专业特色在本质上就是学科特色,专业的特色化可促进学科知识的丰富与发展。实现专业特色化的主要途径在于专业教师依据一定的学科方向开设相应的本科课程,在教学过程中跟踪学科前沿动态、发现学科问题、拓展新的学科方向,联合师、生深入开展学科研究,通过教学促进学科研究、科研与教学工作相结合来形成专业的特色基础。此外,通过有特色的专业教学培养专业学生的学科方法、学科思维,达到学科的知识创新,也是专业促进学科知识丰富与发展的途径。 5.完善学科专业协调发展评价机制。自我评估是高校自我调整、自我建设学科和专业的“催化剂”,如果不进行自我评估,学校就不会发现学科的问题。对高校来说,随着知识的创新、市场对人才质量的需求变化、人才队伍的老龄化、人才的流失、学科专业课程基础设施的老化,一个优势的学科专业、一门优秀的课程也有可能变成一个弱势的学科专业课程,如果不及时发现,就得不到重点建设和投入,从而赶不上社会经济对学科专业建设的变化与要求,因此要形成制度化、规范化的自我评估制度。建立和完善自我评估的长效机制,使自我评估逐步做到制度化、规范化。 学科建设与专业建设存在天然的联系,两者的良性互动可以有效地解决高校学科建设与专业建设之间的矛盾与冲突,两者的协调发展已成为大多数院校提高办学水平亟待解决的重要问题。因此,作为多学科交叉而形成的管理科学与工程学科,更需要建立促进学科建设与专业建设相互协同的新模式,进而实现该学科的人才培养、科学研究和社会服务的目标。 (责编:贾伟) 管理科学与工程论文:郑州大学管理科学与工程类人才培养模式 提要 郑州大学管理科学与工程类人才的培养同河南省社会经济发展需求紧密结合,以培育具有“企业家潜质”的管理科学与工程类创业型复合人才为培养目标,对人才培养进行详细定位,创新人才培养模式、设计人才培养方案。 关键词:管理科学与工程类;创业型人才;培养模式 郑州大学是河南省唯一的国家“211工程”重点建设高校、是全国第一所省部共建高校。郑州大学管理工程系承担着管理科学与工程类人才培养的任务,遵循国家人才培养要求,结合河南省情,充分发挥郑州大学的多学科优势,以“创建一流大学、培育创新型人才,立足河南,为国家和区域经济、社会发展提供人才、智力、科技支持”为目标追求、教育理念和服务定位,通过“基本知识+专业特色+创业精神”的教育方式,确立了以培养具有企业家潜质的管理科学与工程类创业型人才为目标的创新培养模式。 一、管理科学与工程类人才培养目标 郑州大学管理科学与工程类专业将以扎实的管理科学和工程技术科学理论知识为基础,紧密结合河南省社会经济发展的需求,充分利用郑州大学的综合资源和良好声誉,突出管理科学与工程类专业在工业工程、工程管理、信息管理、物流管理、电子商务等方面的专业特色,实现在管理科学与工程人才培养质量上创新和突破,培育能够满足河南及周边区域社会经济发展需求的、具有“企业家潜质”的管理科学与工程类创业型复合人才。 二、管理科学与工程类人才的定位 1、管理科学与工程科学的复合型创业人才。社会经济的快速发展对复合型人才的需求越来越多,对创业创新型人才的需求也越来越口文/李冰多。而管理科学与工程就是一门多学科交叉的学科,融合了管理科学、经济科学和工程技术科学,因此在人才培养工程中还要注意培养学生们的创业精神和企业家潜质,培育复合型的创业人才。 2、理论性与实践性的复合创业人才。实践教学是提高学生实践操作能力、分析问题、解决问题能力的重要环节,而管理能力是一项应用性、实践性、技能性等特点很明显的复合能力,因此管理科学与工程人才培养必须注重理论与实践相结合、实验与生产相结合、设计与操作相结合。在注重学生全面系统学习理论知识和方法的同时,需要注重落实实践性教学环节,注重培养学生应用基本知识和方法解决实践问题的能力。 3、专业性、创新性、创业性复合型人才。专业性是指管理科学与工程创新创业人才培养过程中必须掌握基本知识和基本技能,包括管理科学与工程专业各课程的基本理论和知识、基本实验和实践技能。创新性是指管理科学与工程人才要求具备创新意识和创新能力,具有学习新知识、应用新知识的精神。创业性是指管理科学与工程人才要求具备创业意识、开拓能力,具有拼搏、冒险、敢为天下先的精神;学生的情感、道德、艺术、体格、事业心、行动力、执行力等综合素质,积极健康的生活态度和人际关系等,事实上都是创业素质的培养。 郑州大学作为省部共建的“211工程”高校,有责任加快培养社会经济快速发展需要的管理科学与工程的复合型创业人才。郑州大学“企业家潜质创业人才培养”的管理科学与工程专业人才培养模式实验区的建立,不仅能够培养大量具有企业家潜质的优秀创业人才,满足河南省社会经济快速发展对管理科学与工程的人才需求,而且其研究教学成果与教学实践还能够为其他学科和高校提供示范。 三、管理科学与工程类人才培养模式创新 1、人才培养模式创新――实践教学基地化、教学实训企业化。创新教学模式,改革传统的以课堂讲授为主,实验、实践教学为辅的人才培养模式,加大实践教学力度。将大量的实验实习环节搬到实践基地,聘请实习基地的管理专家和技术人员作指导老师,一方面提高学生们的实践能力;另一方面让他们切身体验到一个管理者应具有的能力和素质,一个优秀员工应具备的能力与职业素养。通过潜移默化,完成管理科学与工程类专业学生的企业管理者素质和创业精神培养。 2、人才培养方案创新――创业特色突出化、创业方向多元化。根据对河南及周边区域社会经济发展人才需求的分析,基于管理科学与工程学科交叉、渗透和融合的特点,对工业工程、工程管理、信息管理、物流管理、电子商务5个专业的培养方案进行调整,增加创业教学模块融合于整个教学体系之中,重点培养学生从工业工程、煤矿物流、运输物流、信息管理、网上营销、项目管理等几个方向突破,培养适应区域社会经济发展需要的管理科学与工程类创业人才。 3、教学内容创新――教学过程实践化、实践教学岗位化。充分利用教学基地打造管理科学与工程“创业型”教师,进而改进教师“以知识为中心”的教学内容组织形式,将课堂教学与企业创业、经营管理等密切联系,教材内容与岗位(职位)管理实践相互融合。同时,鼓励和引导学生提前加入教师们的课题研究、项目实验等,带动和促进创新创业型管理科学与工程人才培养。部分由学生、教师与企业工程技术人员一起完成的课题获得了省市创新大奖,受到了企业的好评。 4、教学方法创新――授课形式多样化、学生体验主导化。改变“以教师讲授为中心”的教学模式,鼓励专业教师采用“学生体验主导”方式,利用现代化的教育手段,通过软件模拟、企业场景模拟、企业运作模拟、企业角色模拟等形式,将创业教育与科学知识、管理能力相互渗透。尤其是案例教学形式多样,如教师案例讲授和分析讨论、实验室模拟案例训练、学生不同企业角色的扮演和体验、企业家真实案例剖析,通过大量案例教学,学生分析问题和解决问题的能力以及创业创新的激情得到了显著提高。 5、师资队伍建设――走出去、请进来、产学互动。管理科学与工程专业的创业教育,不仅要充分发挥校内优势,更要充分利用校外资源,注重打造管理科学与工程“创业型”师资队伍。本着“走出去、请进来”原则,学院鼓励专业教师走出去,将科研应用于实践,或有计划地派出教师到企业兼职,然后再反过来充实和丰富教学。另外,一如既往地聘请校外的企业家、创业成功人士等到学校开设创新创业讲座,与学生对话、沟通和交流,用他们创业成功的生动案例,启发和鼓舞学生的创新创业精神。 6、教学管理创新――教学管理服务化、评估反馈循环化。将学生和教师的组织与管理与教学评估反馈紧密结合,转变教学的“管理”功能,增强教学管理的“服务”功能,形成“计划一执行一评估一反馈”的良性循环系统,在总结经验、剖析教训的基础上,不断提升教学管理水平和教学效果。 实验区建设将形成郑州大学管理科学与工程类专业的特色和优势,建成河南省管理科学与工程专业的“创业人才”的培养基地,并在全国管理科学与工程专业人才培养领域具有一定的影响力,为同类型高校尤其是中部高校 相关专业建设和改革起到示范和带动作用。 四、管理科学与工程类人才培养方案设计 根据人才培养模式创新的要求和管理科学与工程创业人才的培养目标,将通过构建创业型人才培养方案、加强专业师资队伍建设、教学规范和制度建设、实验室建设、实习基地建设、设立创业创新学分、开展创业诚信教育,努力使本专业在人才培养、课程体系、教学方法、理论和实践教学、师资队伍建设等方面取得突破性的进展,最终实现在管理科学与工程创业人才培养质量上创新和突破。具体方案设计及可行性分析如下: 1、制订创业型人才培养方案。将采用渗透模式,根据创业教育的目标和内容,通过调整完善,设置较完善的创业教育课程体系,将创业有关的内容和知识渗透在相应的专业教学内容中,这样既不打乱原有的教学计划和秩序,又通过专业教育的渗透,丰富学生创业知识。将《创业学》列为管理科学与工程类各专业的必修课,增设与创业学密切相关的核心课程,如创业与风险投资管理、公司注册与登记、工商行政法律法规等课程,给各专业学生提供充分的学习机会,系统学习创业理论、知识技能和方法。 2、加强创业师资队伍建设。创业师资队伍是保证管理科学与工程专业创业人才培养的关键。创业教育对师资要求相对较高,要求既具备一定的理论知识,又要拥有一定的创业经验。根据目前国内外创业教育的成功实践,创业教育师资队伍的构成要素应当多元化,既包括学校“双师型”的教师,也包括校外的经济管理类专家、工程技术类专家、政府经济部门的专家、成功的企业家、孵化器的管理专家、创业投资家等。因此,一方面加强与社会各界的密切联系,聘请一些在创业热潮中身经百战的成功人士、投资专家、管理专家作为学校的客座教授,定期或不定期地开展专题演讲和培训,介绍创业经验与教训,以现身说法激发学生的创新欲望、提高创新能力;另一方面通过多种渠道对教师进行创业教育方面的培训,使他们接受创业观念,具备创业教育的知识,并且鼓励教师参与社会实践。目前,已经有多位老师创业成功或在大型企业兼职。 3、科研创新促进创业创新教学。实行科研实践与理论教学相结合,促进管理科学与工程创业创新教学与专业建设。在创业创新专业建设过程中,将在成立管理工程研究所、控制与决策研究所、管理科学与工程实验中心等的基础上,适时成立工业工程研究所、物流工程研究所、电子商务研究所、工程管理研究所,积极争取科研项目和横向项目,努力开展对外服务,为学生创业创新实践提供机会,提高教师和学生的理论联系实际水平,并及时将科研成果融入教学,转化为创业创新教学内容,达到科研、教学相长的目的。同时,院系将继续对教师高层次的创业创新科研成果进行奖励。 4、理论教学与案例教学相结合。管理理论教学是先导和基础,案例教学是深化、继承和发展;理论教学显得枯燥乏味,而案例教学则显得生动形象。积极探索能够充分调动学生参与的有利于其创业思想和能力表达的教学方式,如探究式教学、开放式教学和个性化教学,企业家创业真实案例的剖析,学生们不同企业角色的扮演和体验,教师案例讲授和分析讨论,实验室模拟案例训练,成功与失败案例的对比等。通过案例教学,激发学生的创新欲望和成就感、创新运用能力、创新思维能力。学生们分析问题和解决问题的能力以及创业创新的激情得到了显著提高。 5、加强管理科学与工程实验室建设。由于管理科学与工程是一个应用性、实践性较强的专业,必须通过演示、操作、仿真、模拟等实训过程(如ERP沙盘推演、系统分析与仿真、模拟决策与经营等),学生们才能够领悟其中的要义和诀窍,才能够把握现代管理的要领,才能够更快地成长为合格的企业管理人才。目前,正积极筹资进行管理科学与工程实验中心的二期工程建设,加强和完善管理实训实验。同时,将不断改进与更新实验项目,开发创业创新实验项目,推动管理科学与工程实验教学由验证性实验向学生自主设计的综合性、创业创新性实验转变,提高学生们的运作实务、操作技能和创业创新能力。 6、加强创业实习基地建设。建立一批校外创业实践基地,为学生创业活动提供实际的训练和演习场所。在已经与郑州宇通客车股份有限公司(亚洲最大客车生产企业)、郑州日产汽车有限公司(中国最大皮卡车生产企业)、中国一拖集团公司(中国最大农业机械生产企业)、许继电气集团公司(中国最大继电产品生产企业)、郑州煤矿机械集团有限责任公司、郑卅『白鸽集团公司(中国三大磨料生产企业)、河南省豫鑫物流有限责任公司(中国物流实验基地,4A级物流企业)、河南长通物流有限公司(4A级物流企业)、双汇股份发展有限公司、平煤集团、永煤集团、瑞贝卡发制品集团、黄河模具股份有限公司、郑州金蝶软件有限公司、中华粮网、商都信息港、河南思达超市配送中心、河南建业集团、河南龙湖置业有限公司等单位签署实习基地协议的基础上,进一步密切同实习基地的关系,通过共同开发实验、共同指导实验、企校合作建设实验室等方式,提高同管理科学与工程实习基地的合作深度与合作水平,满足管理科学与工程类专业创业创新的实习实训要求,并通过实习实践,激发同学们的创业创新意识和能力。 7、开展不同层次虚拟创业活动。结合管理科学与工程类专业特点,定期组织专题创业设计方案大赛,如人因工程方案设计、校园超市配送方案设计、物流规划设计大赛、电子商务竞技大赛、广告策划大赛、公共策划大赛、社团立项大赛、企业管理软件大赛、旅游线路创新大赛、薪酬设计方案比赛、模拟期货贸易等活动。通过虚拟创业活动,使学生在大学校园这个“微缩”社会环境中得到创业锻炼。 8、建立创业孵化器(实验室)。争取政府、风险投资商和学校资金,建立管理科学与工程创业孵化器(实验室),对其实行“院领导一主管教师一创业小组负责人,,三位一体的管理模式。院领导从总体上负责孵化器(实验室)的发展方向,提供创业基金和各种资源,为孵化器(实验室)的发展搭建沟通平台;主管教师负责指导创业小组,培养学生的创业意识,适时解决学生在创业学习中的种种难题;创业小组负责人负责小组的学习和日常事务管理。同时,注意形成梯队,每年在新生中招收有热情和潜质高的学生进入创业小组,保证孵化器(实验室)的可持续发展。同时,结合河南省大学科技园创办管理科学与工程创业园,以各种方式指导学生自主设计、创办、经营商业企业或科技公司,从事商务活动、技术发明、成果转让、技术服务等。 9、设立“创业创新学分”,鼓励创造发明。结合学校出台的《郑州大学创业创新学分制度实施办法》,学院正在制定本院的实施细则,授予创业创新学分的成果范围包括各类竞赛奖励、公开发表的作品、教学、科研成果、进行创新性实验、发明创造、人文实践成果等。鼓励学位论文、毕业论文采取提交企业案例调查报告或提交一份富有创意的“创业计划书”、“商业策划书’’等方式完成,由企业家、学科专家、教师参与考评。创业创新学分记入学生成绩档案,将被列入奖学金、三好学生评比和推荐免试研究生的有关条款。 管理科学与工程论文:影响管理科学与工程硕士研究生实践能力的因素分析 【摘要】对西安电子科技大学的管理科学与工程专业的现状进行了剖析,用Logistic回归方法分析了该专业研究生科研实践水平的影响因素;探讨了增强操作实践能力的途径;提出了加强实践能力的对策。 【关键词】管理科学与工程;影响因素;实践能力 我国目前研究生培养中还存在诸多不适应经济和社会发展的问题,比较突出的是硕士研究生大多书本知识丰富,但实践能力和创新能力不足,从而直接影响了研究生的培养质量。我国研究生实践能力欠缺主要体现在在校学习期间和毕业离校后两个方面。在校期间的表现为:参与科研训练的时间不够,科研中解决实际问题的能力不强;毕业工作后的表现为:缺乏独立工作能力,缺乏直接上岗的能力[1]。本文主要针对管理科学与工程专业的特点,结合该专业培养现状,分析造成研究生科研实践能力不足的原因及对策,探讨增强研究生操作实践能力的途径,以期促进研究生培养机制的改革,提高研究生的培养质量。 一、管理科学与工程专业培养模式的现状 管理科学与工程是管理学下的一级学科,其覆盖面广,包含了资源优化管理、公共工程组织与管理、不确定性决策研究和项目管理等众多研究领域。下面结合西安电子科技大学实际,从课程学习、实践活动、论文研究和学术交流活动这四个方面说明该专业培养现状。 1、课程学习方面 研究生所修课程主要分为:学位课、限选课、任选课,课程实行学分制管理,如表1所示。学位课主要包括英语和管理科学与工程专业基础课,共计12门,占课程数量的54%,大约590学时,占学时的76%。限选课主要包括实验、文献阅读、科研学术活动和体育等,共计6门,占课程数量的27%,约80学时,占学时的11%。任选课共计3至4门,占课程数量的19%,约106学时,占学时的13%。任选课数量根据课程所占学分不同而略有差异。导师可以根据方向指导研究生在全校范围选择适合的任选课课程,为接下来的研究提供理论支持。限选课中,科研实践、学术活动和专业文献阅读这3门没有硬性学时要求。为了避免数据失实,没有在学时比较中计算。 2、学术交流方面 学院会不定期邀请国内外相关领域的专家、教授和企业家举办讲座、报告会等学术交流活动。除了可以参加管理类的学术交流活动之外,还有少数符合条件的优秀学生可以参加国外大学的交流培养。 3、论文研究 主要是导师一人指导的专业式培养方式,学生以科研助手的身份在参与科研过程中加以培养。还有一部分研究生导师是其他学院教师或外聘导师。这部分研究生一般会在做论文之前更多的接触相关领域的工程实践,有利于加深对所学知识的理解,拓宽知识领域,为今后工作或研究奠定良好的基础。但是这种方式也有一定的弊端,这些导师具备自己所从事的专业方面的雄厚基础,具有在此基础上向纵深方向发展的特长,但他们不可能精通每门学科,不一定对管理学科熟悉[2]。这往往会导致研究生对管理学科理解不深,失去了培养交叉学科人才的意义。 4、实践活动 绝大多数研究生主要是科研实践,参与由导师指导的理论研究等活动。有少数研究生参与了企业实习,对于全日制统招研究生有这种实践经历的机会并不多。在研究生期间能接触企业中的实务,有助于了解企业的运转、人员层次结构、规章制度等诸多在学校里接触不到的信息。这对于管理类的研究生无疑是非常有帮助的,但是这种培养机制也存在很多问题。研究生培养应该通过多种途径达到培养人才的目的,课程学习、实践活动、论文研究和学术交流活动都是研究生提高学术水平、产生创新思想的基础。企业并不能完全提供这些途径,问题主要体现在以下两个方面: 首先,在企业中实习更多的是根据企业需要完成任务,这种完成任务的过程往往和学校的培养过程存在差异,在校所学的专业知识,在企业不一定能学以致用,因而培养质量难以保障。 其次,企业作为一个盈利性机构,学术氛围不强,很难提供学术交流的条件。而在企业实习一般要求按时上下班,研究生也没有时间参加学校的学术交流活动。企业这种时间和任务的硬性规定也会一定程度的影响到研究生的论文研究。 学院目前采取的是参加过实习的研究生,其学位论文必须在答辩前进行盲审。以此来保证培养质量,但这并不能从根本上消除这种培养机制的问题。 二、造成实践能力欠缺的原因分析 总的来说,当前的研究生培养和质量评价体系都是在培养学术性研究人才的指导思想下构建的。由于近年来社会对高学历高层次人才的需求,研究生的培养方式也应随着社会需求进行调整,随着研究生毕业去向的变化而改进。针对在校学习期间的科研实践能力和毕业离校后操作实践能力的情况,下面将分别对这两个方面进行探讨。 衡量科研实践能力的主要标准是情况。在做论文的过程中,作者认为性别、导师、学位成绩、本科专业、是否保研这些因素与论文成果可能有关。为了找出各种因素与情况的关系,作者将用Logistic回归模型对近4年来西安电子科技大学管理科学与工程专业学生数据做出分析。 论文成果评价是以核心期刊数和学文论文是否优秀来综合考虑的,具体评价方式为:核心期刊的发表篇数作为小论文的得分,此得分加上学位论文评分即为总得分。学位论文获学校优秀论文为2分,学院优秀为1分。性别1表示男,2表示女。导师1表示本院导师,0表示外聘导师。学位成绩为学位成绩的平均值。本科专业1表示本课所学为相关专业,0表示所学为非相关专业。保研1表示保研,0表示考研。(具体统计数据表请参见文章最后的附表) 使用Minnitab15中的Logistic回归来分析数据,结果如表2: 其中,导师是否本院的系数-1.13233绝对值最大。这一系数表明其它协变量及因子保持恒定,当导师为本院(值为1)与导师非本院(值为0)相比时,累积论文水平概率的Logit变化的估计。由于估计系数的p值为0.016<0.05,因此有足够证据可以断定导师因素显著影响论文水平。系数为负且优势比小于1,表明若导师为本院,其学生的论文水平低的概率就比较小。 性别的系数-0.869542相对其它因素的系数的绝对值也比较大,说明这一因素可能对论文水平也有显著影响。但由于估计系数的p值为0.061>0.05,因此没有足够证据断定性别因素显著影响论文水平。其他因素系数绝对值较小,且p值较大,因此没有足够证据断定这些因素显著影响论文水平。 G=11.116且p值为0.049<0.05,表明有足够证据断定至少有一个估计系数不等于零。 由以上分析表明导师对论文水平的影响最大,可以从以下角度解释这种影响:本院导师有更多精力来指导和督促学生;而外聘导师大多是兼职,虽然在自己研究的领域颇有造诣,但在指导和督促学生做论文的方面没有更多精力,倘若学生自己不能严格要求自己,科研水平往往不尽如人意。需要注意的是,以上分析只是在上述因素中做出的判断,有可能因为其它不能量化的因素未加考虑而做出与实际有偏差的估计。 对于操作实践能力欠缺其原因大致有以下几点: 1.课程设置中实践型的课程偏少、理论研究课程设置偏多 在管理科学与工程专业的课程学习中,主要以传统的老师讲授的方式进行,缺乏调动学生的主动发现探索问题的方式,课程中有实践活动的也不多。从表1中不难看出学位课在课程学习中占有相当大的比重,总共需要590学时,占到了总学时的76%。在这些课程中数学英语等基础性课程占到了452学时,约占总学时的58%;专业基础课只占138个学时,仅占总学时的18%,这对于跨专业报考的学生来说补强专业知识还要花不少精力。而限选课和任选课的学时就更少。专门的实验课程只有一门,而且仅有40学时,仅有总学时的5%。所以在课堂上缺乏足够的时间进行操作实践能力的指导和培养是导致研究生操作实践能力不足的原因之一。 2.在完成论文的过程中,偏重理论,缺乏实际运用的研究 在导师指导学生完成论文时,采取的模式主要以培养学术型人才为目的。对于社会上的多层次需求来说,这种模式存在着培养目标与社会需求不符、培养模式单一的问题,有一定重理论、轻实务的倾向。研究生培养过程主要是一种研究型培养模式,即在本科的基础上通过一些相关课程的深度学习,在一定的方向上做理论研究,大量的研究生在毕业后并不从事理论的研究工作而是面临实际的运用,因此这种培养模式往往会导致理论研究与工作实际脱离[3]。下面结合近两年西安电子科技大学管理科学与工程硕士研究生毕业去向来做进一步说明和分析。 从表中数据可以看出,近几届毕业生去企业工作的研究生占有很大比例,而在高校、研究所和读博继续深造的人数并不多。这种毕业生去向情况在近期很可能不会有太大变化,如果依旧按照培养学术型人才的模式进行研究生教育,显然不能满足一些企业对于研究生实践能力的需求。 3.管理科学与工程本身的学科特点,具体实践活动难于操作 管理学是教育部1997年颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中增加的学科门类,是现有学科设立最晚的一个。管理科学与工程属于交叉学科,其覆盖面广,包含了资源优化管理、公共工程组织与管理、不确定性决策研究和项目管理等众多研究领域。学科特点是以管理科学为基础,以多学科知识为支撑,利用现代化手段和技术,解决管理中的科学决策及风险研究,管理实践中的理论和方法研究,管理的绩效研究,管理的战略研究等[4]。虽然该学科是管理理论与管理实践紧密结合的学科,但在教学中却有许多理论与实践结合的困难。 首先,管理学作为偏重社会科学的交叉学科,进行实践的可操作性比起工科专业要差很多。实践的形式更多的是案例分析之类,而分析结果又不可能在实际中检验。因为即使企业有需求,也不会请没有相关行业背景且缺乏实际经验的学生来做相关项目。 其次,学科研究的问题多涉及企业核心信息,如资源、组织结构等;研究生即使在企业进行实习也很难短时间了解,所以更不用谈把握这些信息进行分析和改进了。这也是造成理论难以联系实践的重要原因。 三、提高实践能力的对策 1.明确培养目标、充分利用现有条件增强实践能力 教学方面可适当根据以往研究生去向来适度调整,结合专业需要加强应用软件学习。加强软件学习不仅有利于加强研究生软件使用方面的技能,而且还可以借助软件来增强本学科知识应用能力。譬如在“设施规划与物流分析”的课程中,使用Flexism软件平台。通过创设教学情景和现场设施模拟,使学生置身于企业生产活动和供应链运行过程的虚拟环境里中,参与供应链设施规划与设计,从而产生企业物流和供应链运行的真实感觉,增进生产实践的感性认识。借助软件平台,在接触不到实际环境的情况下,能较大限度的令学生接触相关行业、参与相应流程。 在平时学习中研究生应多使用一些办公软件和专业性工具软件。在课堂上讲授专业知识的同时,多介绍些与之相关的国内外应用软件,教学过程尽力做到使学生在理解专业知识原理的基础上,能应用软件工具解决实际问题。 除了教学方面,还要重视学术交流在培养实践能力的作用。学术交流不应仅仅是讲座报告这样的信息单项传播形式,还要考虑增加研究生之间的相互交流。专业内部进行交流,可以集中起来,每人各自谈研究过程中的成果和遇到的问题,其他人补充或提问。这样不仅有学术探讨,还能开阔思路,锻炼语言表达能力。 2.借鉴国内外先进经验,创新培养模式,规范实习制度 在培养模式方面,由于管理科学与工程是新兴学科、边缘学科,可以探索教师指导和集体培养相结合的方法,由导师和相关学科的教师联合指导培养,可以使学生不局限于某一导师的理论、知识,能够充分了解并运用各种新知识和新技术[2]。从而更好的处理外聘导师指导时间不足的问题。有条件还可以请企业中的有经验的专家进行指导,这也更有利于培养研究生的实践能力。 在实习方面,关键是加强学校与企业的沟通,完善参加实习活动的制度,规范参加实习的研究生和实习企业的行为。实践活动可以借鉴校企联合培养的实现方式,例如签订实习合同。明确企业需求和学校培养目标,以便使实践活动有章可循,从而保证培养质量。
在大数据时代,信息资源管理在思维上要关注研究对象的完备性、接受数据信息的混杂、注重相关关系;在流程上则应革新信息采集模式、构建分布式信息存储平台、变革信息分析流程、提高信息提供质量,从而实现信息资源管理的整体优化。 引言 信息资源管理是在上个世纪70年代末80年代初为解决企业和政府信息资源管理和利用问题而兴起的一个新兴领域。它将信息作为一种资源进行管理,并随着社会和技术的发展,形成了一系列理论和方法,成为当今最引人注目的研究领域之一。20世纪90年代后期,为了应对传统计算机技术难以处理的海量数据问题,科学研究领域率先提出了大数据的概念。2008年,Yahoo、Google、阿里巴巴等大型互联网和电子商务公司在运营过程中,出现了很多问题,如处理的数据量大、种类多,数据的流动速度快,而且数据经常是不完备甚至是不可理解的[1]。为了有效地解决这些问题,大数据的理念和技术被应用,且不断更新大数据的技术和架构。除了在科研和经济领域引起热潮,政府也将大数据问题提升到了战略层次。2015年,国务院颁布了《促进大数据发展行动纲要》[2],指出大数据已成为国家基础性战略资源,这也是中国正式启动和实施国家大数据战略的标志。大数据与信息资源管理紧密相关,大数据的思维影响着信息资源管理的思想,指导处理大数据环境下信息资源管理中涌现的问题,并为信息资源管理发展出全新的方法论。就方法论而言,大数据带来的新思维,即整体性、容错性以及相关性思维,给传统的科学方法论带来了巨大冲击。大数据技术则为信息资源管理的发展奠定基础,为其实现指明道路,并提供动力。就非结构化数据处理而言,大数据提出了多源信息融合理论[3],并在技术实现上给予支持,保障信息采集的完备性、信息分析的科学性,以及信息成果或产品的高价值。简而言之,大数据与信息资源管理紧密相关,其思维指导着信息资源管理思想在大数据环境下的变革,其技术在信息资源管理流程方面具有良好的可移植性,促使信息资源管理流程适应大数据时代的发展。 1大数据思维与技术 “大数据”(BigData)是一个较为抽象的概念,现在还没有统一的定义。大数据最早由美国著名未来学家Toffer在《TheThirdWave》一书中提出,其将大数据赞颂为“第三次浪潮的华彩乐章”[4];2000年Diebold[5]所撰写的论文《“BigData”DynamicFactorModelsforMacroeconomicMeasurementandForecasting》是大数据第一次出现在学术期刊中。维基百科将大数据定义为无法在一定时间内用传统数据库软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合[6]。这并不是个严谨的定义,但却是各种学术和应用领域最广泛引用的一个定义。2012年初,麦肯锡公司用“大数据”来指那些数据量特别巨大,并包含结构性、半结构性和非结构性的数据[7],促进了大数据的广泛传播,并引起了学界对大数据的研究热潮。有研究以大数据的五个特征作为补充,得出一个较为清晰的概念,即大数据是以容量大、存取速度快、类型多、真实性、价值回报高为主要特征的数据集合[1]。虽然关于大数据的研究持续的时间不长,但关于大数据的研究与应用却已深入到社会的方方面面,深刻地影响着人们的生产与生活。 1.1大数据思维 得大数据者得天下,要想充分发挥大数据的价值,首先要建立大数据思维。简单来说,大数据时代,人们必须用数据的眼光重新看待这个世界,将一切数据化,并且依托数据做出更为有效的决策。大数据主要给人们带来了三个全新的思维,即整体性思维、容错性思维以及相关性思维,这三个思维将帮助人们更好地理解大数据。1.1.1整体性思维。大数据思维对整体性的追求,实质上是一种“样本=总体”的思维转变[8],即要分析与某事物相关的尽可能多的数据,甚至所有数据,而不再只依赖通过随机分析法(抽样调查)得到的少量数据样本,通过这种方式可以抓住随机抽样方法中抓不到的细节。这里使用“尽可能多”来阐述大数据,是由于在现实中会受到人体自身与技术发展水平的限制,所能获取和处理的数据终归是有限的。不过随着信息技术的进步,人们可以处理的数据量会不断增加[8]。1.1.2容错性思维。大数据思维的容错性是指其不再追求数据的精确性,即接受数据的混杂性,不同于以往科学研究中对高质量数据收集处理和精确性结果获得的诉求,大数据从大量混杂的数据中挖掘知识和价值,宏观上失去了精确性,但微观上却能获得准确性。大数据的混杂性主要体现在两个方面,一是数据容量巨大,质量参差不齐;二是数据结构多样,结构化、半结构化、准结构化和非结构化数据共存。大数据体现着“样本=总体”的思想追求,由于人体本身与技术发展水平的限制,所能获取与处理的数据是并且永远是有限的,因此无需也无法追求精确度[8]。此外,适用于传统数据库的结构化数据只有5%,只有接受混乱,才能利用剩下的95%的数据资源[9]。1.1.3相关性思维。大数据思维的相关性是指不再探求难以捉摸的因果关系,转而关注事物的相关关系。与因果关系不同,相关关系不需要揭示事物内部的运行机制,类似于将数据封装成一个个的黑箱,用户只需要关注外在的宏观行为,忽略内部的各种复杂关系转化,然后通过比对来找到宏观行为中的数据之间的相关关系。这种对数据之间相关关系的挖掘,在面对非线性关系分析时,显示出了极大的优越性。相关性思维使人们关注“是什么”而不是“为什么”,帮助人们更好地了解这个世界[9]。 1.2大数据技术 根据大数据的应用实践过程,可将大数据技术划分为大数据采集技术、存储与管理技术、分析技术以及安全与隐私保护技术等。1.2.1大数据采集技术。常用的大数据采集技术有射频识别技术(RFID)、形码技术、视频监控技术、网络爬虫采集技术、情感识别技术与智能录播技术、移动APP技术与点阵数码笔技术等[10]。主要集中于云环境下大数据的采集、分布式大数据的采集技术以及各领域大数据采集三个方面。如,方晖[11]研究出了基于相干功率谱密度估计的云信息采集方法。杨懿等[12]研究的用电信息采集系统架构优化主要是利用了大数据的分布式采集技术。赵红艳[13]设计的基于大数据的小微企业信息自动采集系统,实现了网页信息抓取、处理、集成、存储和查询等。1.2.2大数据存储与管理技术。大数据存储与管理技术主要涉及NoSQL存储方案设计、分布式文件系统构建、分布式并行数据集群技术的研究、面向大数据处理的MapReduce模型实现以及基于Hadoop开源体系的系统平台建设等方面[10]。非关系型分布式数据库(NoSQL)是分布式存储的主要技术,具有不需要预定义模式、无共享架构、弹性可扩展、数据分区、异步复制以及追求最终一致性和软事务等特征[1]。如Hadoop分布式文件系统HDFS具有高度容错性,可以应用在那些低配置的硬件上,并保持高吞吐量的数据访问。1.2.3大数据分析技术。目前,大数据分析技术的研究主要涉及云计算、分布式数据库、MapReduce、基于机器学习的大数据分析技术、大数据挖掘技术、大数据分析系统的构建、可视化技术等多个方面[10]。云计算是一种可扩展的基于互联网的资源配置方式,对软件的开发与测试有着深刻的影响[14]。分布式数据库主要是用计算机网络对分散的数据节点建立逻辑上的统一,具有降低数据传送代价、提供系统可靠性以及便于系统扩充等优点[1]。HadoopMapReduce是一种编程模型,适合大数据规模集(大于1TB)的并行运算。1.2.4大数据安全与隐私保护技术目前,大数据安全与隐私保护技术的研究有数据加密算法、位置大数据的隐私保护、隐私保护的技术架构研究以及隐私保护的立法等[10]。Rivest在1991年开发出技术上更为趋近成熟的MD5算法,并在一致性验证、数字签名、安全访问认证等领域有着很好的效果。聂燕敏、陈刚和何志强[15]设计的分布式位置隐私保护模型,实现了精确位置分割和多层次粗糙位置融合的新算法,并采用信息熵的理论进行实证,显示新算法对位置大数据隐私保护效果显著。杨鑫[16]将入侵检测技术、容忍技术以及通用框架模型相结合,在入侵检测框架中添加入侵容忍单元,从而提出了改进入侵容忍系统模型的设计方案。 2大数据对信息资源管理的影响 大数据对信息资源管理的影响主要体现在思想与流程两个方面。信息资源管理思想是动态变化的,在大数据时代,由于数据的5V特征的影响,会表现出关注研究对象的完备性、接受数据信息的混杂和注重相关关系等特性。而在信息资源管理流程方面,由于大数据技术的推进,以及信息资源管理的新思想的作用,信息采集、信息组织、信息分析以及信息提供都会在一定程度上受到影响。 2.1对信息资源管理思想的影响 信息资源管理经历了以图书馆为象征的传统管理阶段、以电子信息系统为标志的自动化技术管理阶段、对信息活动全要素进行管理的信息资源管理阶段以及最新发展形成的知识管理阶段四个发展阶段。在信息资源管理的发展演变过程中,比较主流的信息资源管理思想有信息是一种资源、信息资源管理新模式、以人为中心三种:(1)信息是一种与物质、能源同等甚至更加重要的资源,把信息看成宝贵的资源,认同其作为资源的地位,是面对信息资源所持有的一种科学态度[17];(2)信息资源管理新模式是指从技术、经济、人文三个维度对信息资源进行管理,从而保证信息资源开发与利用的科学性,保持管理模式的先进性;(3)以人为中心是指将关注的重心从技术转移到人本身,如人对技术的态度、人与技术的关系、人的信息使用行为、人的信息心理等[18]。信息资源管理思想在不同的阶段有着不同的内容,即信息资源管理思想是动态变化的,随着时代的发展而不断替换与更新。大数据思维是数据规模与复杂度发展到一定阶段的产物,符合当前发展趋势,对信息资源管理思想的发展与变革具有指导作用。2.1.1关注研究对象的完备性。在传统管理阶段,由于资金、技术等各种资源的短缺,人们对研究对象(狭义的信息资源)的整体性要求不高,在进行信息采集时,抽样是比较常用的方式。而随着经济的发展,信息技术的提高,尤其是现在大数据思想与技术的冲击,关注研究对象的完备性是保证组织先进性的根本要求。即只有收集与研究对象有关的全部信息,才能充分挖掘信息的价值,在保证真实的基础上,充分发挥信息资源的价值。2.1.2接受数据信息的混杂。随着社交网络的发展,网络用户的角色从数据的使用者,变成了数据的生产者,数据规模迅速扩展。就移动互联网而言,据统计全球每个月移动互联网使用者发送和接收的数据高达1.3EB[1]。同时,不是结构化的数据与结构化数据的占比迅速扩大,且未来不是结构化的数据将占到数据总量的80%~90%[9]。大数据环境下,数据信息是信息资源的重要组成部分,且随着时代的发展,其在信息资源中所占的比例将越来越大,数据信息的混杂促使信息资源管理的难度升级。因此,要优化信息资源管理,接受数据信息的混杂势在必行。2.1.3注重相关关系。因果关系是指对已经发生的事件,根据其原因来判断其结果。与因果关系不同,相关关系是指针对几个相互联系的变量,一个或几个变量的变动会引起与之相对应的另一变量的规律性变动,即正相关或负相关[19]。随着信息技术的发展,信息资源管理的对象更为混杂,很难真正地、容易地找到因果关系,相关关系在这时凸显出来,且在信息资源管理活动中显示出极大的优越性。 2.2对信息资源管理流程的影响 按业务流程进行划分,信息资源管理包括信息采集、信息组织、信息分析和信息提供等活动。信息采集是指采集人员出于自身从事科学研究的需要,或供他人或企业作为决策、研究的参考,从而进行的利用社会调查、网络工具、图书和报刊资料等工具进行的专门性的信息采集工作[20],其实质是将信息资源从纷繁复杂的信息中提炼出来的过程。信息组织是指对采集到的信息按其形式特征和内容特征有序化,然后进行重新组织与控制的活动,包括信息筛选、信息分析、信息描述与揭示、信息整序与存储四方面内容[21]。信息分析是指信息分析人员以用户的信息需求为依据,利用各种分析工具和分析技术,运用不同的分析方法,对已有信息进行分析、对比、提炼、浓缩和综合,从而得到分析研究结果的过程[22]。信息提供是指针对用户的特定需求,将信息机构收藏的信息或信息获取与查询工具提供给用户利用的活动[22]。信息资源管理活动的实质,就是为了将信息机构所存储的信息能够为企业或组织的管理工作服务,为个人的学习、科学研究及日常生活服务。大数据作为信息资源管理的技术手段,其发展对信息资源管理理论、技术方法以及应用都有着极大的影响,且大数据对信息资源管理的影响会贯穿信息资源管理流程的每一个环节。2.2.1对信息采集的影响。从信息采集的角度看,大数据环境下数字信息资源的空间结构发生了大的变化。2005年以前,政府约占有全部信息资源的80%。而2011年,麦肯锡公司的报告显示,政府对数字信息资源的占有率下降到了12%左右,更多的信息资源分散在信息服务商的手中。由此可见,大数据环境下数字信息资源的空间结构分布呈现出扁平化和多样化的特点,因此,寻求信息采集的创新和突破迫在眉睫[23]。2.2.2对信息组织的影响。大数据对信息组织的影响主要体现在信息存储与处理两个方面。大数据的“大”不仅指数据容量巨大,还体现在数据结构的多样性、处理速度快的时效性等多方面要求。而数据作为信息存储和处理的最小单元,其复杂性直接导致数据组织的难度直线升级。传统的信息组织方式只适应于适合关系型数据库处理的结构化数据,而对于未来占数据总量80%~90%的不是结构化的数据的处理与存储则需要借助于大数据技术。此外,在分析处理海量数据时,关系型数据库存在不支持横向扩充、处理时间过长等缺陷。2.2.3对信息分析的影响。大数据对信息分析的影响主要体现在研究范式的演进和研究质量的提高两个方面。就研究范式的演进而言,科学研究的范式可划分为科学实验、模型归纳和模拟仿真三个阶段。现今伴随着大数据技术的发展,以及科学研究进程与科学数据管理遇到的挑战,进入了第四范式,即数据密集型科学范式[24]。从研究质量的提升来看,能否通过信息分析把握事物的状态、性能和效果,准确萃取有用信息支持决策,挖掘隐藏信息做出预测,集成相关信息进行评估,这些信息分析重要目标的实现在很大程度取决于信息分析的质量。大数据能进行前瞻性预测和实施实时精准的管理的特征为提高信息分析的质量提供了巨大动力。2.2.4对信息提供的影响。信息提供的范围比较广,目前,主流的研究领域有信息行为研究、个性化推荐研究、可视化研究以及信息安全与隐私保护研究等。就信息行为与个性化推荐而言,大数据的相关性思维具有明显的优越性,如亚马逊个性化推荐系统[9],就是通过分析发现书籍之间相关关系取代传统的对用户样本数据的研究,从而更加贴近用户的信息需求,赚取更多的利益。从可视化来看,大数据可视化在工具及理论方面相对较成熟,对信息资源管理过程中的可视化问题具有指导意义。在信息安全与隐私保护方面,大数据技术的研究方向很多,除了传统的加密算法、立法保护等方面的研究外,还对非结构化数据的保护问题以及技术架构等方面进行了较为深入的研究,对信息提供的安全保护问题提供新的思路。 3基于大数据的信息资源管理创新 利用大数据的思维与技术对信息资源管理的思想和流程进行创新,是一个循序渐进的过程。就思想创新而言,每一个思想都会对信息资源管理的所有环节产生影响,即在信息资源管理的每个活动中都会有所体现。就流程创新而言,是思想与技术的共同体现,思想为其创新指明方向,而技术则为其实现提供支撑。同时,流程的创新,不只是单个环节的创新,更是整个信息资源管理效果最优化的真实体现。 3.1信息资源管理思想创新 数据信息是信息资源管理研究对象的重要组成部分,因此,将大数据思维延伸至信息资源管理方面很有必要。同时,大数据思维对信息资源管理的影响涉及信息资源管理流程的每一个环节,即在信息资源管理流程的每一个环节都应该注重大数据思维的应用,从而达到信息资源管理的整体优化。3.1.1信息资源管理的整体性。信息资源管理的整体性是指要关注研究对象的完备性,是对传统抽样调查的补充。信息资源管理的整体性主要体现在信息采集与信息组织两个阶段。在信息采集阶段,整体性要求注重采集的全面性,即要穷尽与信息需求相关的所有信息。在信息组织阶段,整体性要求尽可能穷尽研究对象的所有具有代表性的特征,尤其是对内容特征的提取,会直接影响后面信息检索的效率。3.1.2信息资源管理的容错性。信息资源管理的容错性是指要接受信息内容资源的混杂性,是在关注信息内容资源全集的基础上,由规模化效应抵消由信息内容资源的混杂性带来的误差。大数据的混杂是由数据的复杂性造成的,信息内容资源的混杂则更为复杂,这是由于信息内容资源不只是数据,还包括句子、文章、书籍等,会涉及句子的切分、自然语言的处理等复杂问题。信息资源管理的容错性思想主要体现在信息组织和信息分析阶段。在信息组织阶段,容错性能够保障数据处理的顺利进行。而在信息分析阶段,容错性则保证分析结果的科学性与可行性。3.1.3信息资源管理的相关性。信息资源管理的相关性,不是对因果关系的全盘否定,而是在对相关关系给予肯定的同时,注重因果关系、相关关系以及相关关系与因果关系的结合使用。现在,相关关系在信息资源管理的每一个环节都有应用。在信息采集阶段,通过采集数据间的相关关系,可以实现预测功能。如:谷歌公司通过采集人们在网上的搜索关于流感的相关关系记录来完成冬季流感在美国如何传播的预测[25]。在信息组织阶段,关注相关关系是为了更好地存储,在节省存储空间的同时,加快信息资源应用时的响应速度。在信息分析阶段,关注用户之间的相关关系、产品之间的相关关系、用户与产品之间的相关关系以及它们之间的替换或结合使用等,提高系统的效率与效益,如亚马逊的个性化推荐服务。在信息提供阶段,相关关系的应用则是为了更“懂”用户,更加贴近用户的需求。就亚马逊推荐系统而言,理想的情况应是只为用户推荐一个结果,而这个结果正是用户所需要的。 3.2信息资源管理流程创新 基于大数据的思维与技术,对信息资源管理流程进行创新具有极大的可行性,而且目前在信息资源管理方面,已经有了将大数据与其某些环节融合起来研究或应用的案例,并取得了不小的成果。大数据对信息资源管理的影响为其创新提供了极大的可能性。在具体创新中,大数据思维为信息资源管理的发展指明方向,而大数据技术则为其成为现实奠定基础。3.2.1革新信息采集模式。在信息技术与大数据技术的共同作用下,信息采集的理念与技术实现有了很大的提升,这为信息采集模式的转变奠定了基础。大数据环境下,信息采集的模式更加细化、科学、可靠。就以纸质文本信息的采集为例,为了弥补全文检索命中率低、耗时长的缺陷,提出了内容信息的采集问题,具体的操作步骤为[26]:(1)关键词化数据,即对文本进行基于关键词的自动聚类分析;(2)结构化数据,即建立数据库,分门别类地存储采集到的文本基础信息;(3)知识化数据,即采用知识管理的概念对信息进行深加工,建立知识数据库,采集文本知识信息。只有实现文本信息的内容采集,才能对其进行智慧高效应用。3.2.2构建分布式信息存储平台。数据复杂度的提升,对信息存储提出了全新的要求与挑战。针对关系型数据库在架构及处理速度等方面存在的问题,提出了将大数据分布式处理的理念融入信息存储的新模式,构建分布式信息存储平台。如:数据仓库中的大规模并行处理系统(MassivelyParallelProcessing,MPP),其实现机理是先将任务同时到多个服务器节点上,分别进行处理,然后对其进行汇总,从而产生最后的结果[1]。3.2.3变革信息分析流程。大数据环境下,信息分析的流程为:信息需求定义与计划→信息检索与数据采集→多源信息融合与清洗→信息分析与挖掘→结果解读与信息提炼→报告撰写与传递[27]。在信息分析方法的选择与使用方面,更加注重定性分析与定量分析的结合,从而使分析结果真实可靠,提升产品价值。同时,多源信息融合与清洗是大数据时代信息多样化发展的必然要求。与传统的信息分析流程相比,大数据环境下的信息分析有着独特的优越性,如:更加注重与用户之间的关联,注重信息资源的完备性,关注各个环节之间的连接等。3.2.4提升信息提供质量。大数据环境下,对信息提供进行创新主要体现在个性化信息服务、信息安全与隐私保护两个方面。就个性化信息服务而言,通过对全体数据的分析、对相关关系的挖掘,更容易真正地发现用户的信息需求,做出针对性较强的推荐。如林登所言“如果系统运作良好,亚马逊应该只推荐你一本书,而这本书就是你将要买的下一本书”[9]。就信息安全与隐私保护而言,在加强法律法规建设、提高人们的隐私意识与自我保护意识的基础上,还应关注技术的发展,根据数据的生命周期,从物理安全、系统安全、网络安全、存储安全、审计安全、访问安全等角度建立完善的隐私安全技术体系[28]。此外,大数据拓宽了信息提供的渠道,改善了信息提供的方式,加强了提供者与接收者之间的联系,并形成新的信息提供模式。 4结语 大数据与信息资源管理紧密相关,通过对大数据思维与技术的解读,为信息资源管理的思想以及流程的创新指明了方向。就思想而言,信息资源管理思想是动态变化的,即随着时代的进步、信息技术的发展,信息资源管理思想会产生新的内涵。本文主要是将大数据思维融入信息资源管理,从而产生独具信息资源管理特色的整体性、容错性以及相关性思想。就技术而言,大数据技术与信息技术息息相关,其基础都是计算机技术、通信技术与网络技术等,具有很好的可移植性,不过由于侧重环节的不同,技术的重点研究方向略有差异,双方可互相借鉴,从而完善自己的不足,提高系统效率。应将大数据的思维与技术作用于信息资源管理,从而革新信息采集模式、构建分布式信息存储平台、优化信息分析流程以及提升信息提供质量,以达到信息资源管理的整体优化。 参考文献: [1]赵刚.大数据技术与应用实践指南(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2016:1. [2]国务院.国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知[EB/OL].[2018-10-15].http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-09/05/content_10137.htm. [3]化柏林,李广建.大数据环境下多源信息融合的理论与应用探讨[J].图书情报工作,2015(16):5-10. [4]TofferA.TheThirdWave[M].NewYork:BantamBooks,1981:26. [5]DieboldFX.“BigData”DynamicFactorModelsforMacroeconomicMeasurementandForecasting[M].Cambridge:CambridgeUniversityPress,2003:115-122. [6]Wikipedia.Bigdata[DB/OL].[2018-10-15].http://en.wikipedia.org/wiki/Big_data. [7]李德伟.大数据改变世界[M].北京:电子工业出版社,2013:7. [8]徐超.解析大数据思想及其在企业档案管理中的价值[J].机电兵船档案,2016(5):51-54. [9]周苏,张丽娜,王文.大数据可视化技术[M].北京:清华大学出版社,2016:15. [10]常李艳,我国大数据技术研究趋势[J].电脑知识与技术,2017(2):2-4. [11]方晖.大数据时代网络下云信息采集方法的改进与研究[J].电子技术与软件工程,2016(21):162-164. [12]杨懿,王鑫,杨开琼,等.大数据关键技术在用电信息采集系统架构优化中的应用研究[J].科技传播,2015(20):116-118. [13]赵红艳.基于大数据技术的小微企业信息采集技术研究[J].科技展望,2015(30):1-3. [14]寿步,王晓燕.云计算知识产权问题研究[M].上海:上海交通大学出版社,2014:3. [15]聂燕敏,陈刚,何志强.基于信息熵的位置大数据隐私保护研究[J].黑龙江科技信息,2016(12):189. [16]杨鑫.基于云平台的大数据信息安全机制研究[J].情报科学,2017(1):110-114. [17]李运蒙.信息资源管理[M].广州:华南理工大学出版社,2016:5. 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电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学国家级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 关键词: 电子测量;教学方法;考核改革 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的核心是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 电压平均值为: (1) 有效值为:(2) 波形因数为:(3) 波峰因数为:(4) 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为核心专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为核心,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。
浅析幼儿教育学教学模式:幼儿教育学教学模式浅析 【摘要】幼儿教育学是我国幼儿教育领域中一项重要的组成部分,其在培养幼儿综合素养方面发挥着重要的作用。随着我国幼儿教育理论的不断深化,在教育实践成果方面的研究活动也不断增加,与此同时,幼儿教育也受到了越来越多的关注。当然,我国在幼儿教育方面的教育研究起步较晚,因此在实践活动中仍然存在着诸多的不足之处,而开放式教学模式的引入,则能够有效的促进幼儿教育学学习成果的快速提升,因此对于幼儿教育学引入开放式教学模式的研究具有重要的意义。本文就主要针对幼儿教育学中的开放式教学模式进行简单的分析。 【关键词】幼儿教育学 幼儿教育 教学模式 开放式教学模式 前言:幼儿教育学是我国幼儿教育课程中不可或缺的重要组成部分,其在促进幼儿教育发展、培养幼儿教育人才方面有着重要的意义。然而由于在教学模式方面存在的一些问题,而使得幼儿教育学教学效果始终没有获得较大幅度的提升,这对于我国幼儿教育的发展也产生了不同程度的影响。如今,随着新课程改革的不断深化,幼儿教育教学模式的改革与更新也受到了社会的广泛关注,如何通过教学模式的改进促进教学效果的提升,也成为了目前亟待解决的首要问题。开放式教学模式的引入,能够将以往封闭的课堂教学模式进行改进,为学生提供更广阔的思维空间和实践领域,在培养学生综合素质方面有着无法替代的作用。 一、现行幼儿教育学教学模式存在的不足 当前,我国幼儿教育学教学模式仍然以传统的课堂教学为主,教师讲、学生听,无法为学生提供更多实践的机会,主要的不足体现在两个方面: 1.教学目标发生偏离 教育的本质是培养全面发展的综合型人才,其关注的是学生的身体和心理的健康发展。而如今,在严峻的就业形势下,社会压力也不断增加,教师在教学活动中关注更多的是学生的学习成绩,对于学生毕业后是否能够具有实践能力,是否能够顺利的进入到工作岗位,却没有充分的考虑。正是教学目标的偏离,使得很多学生理论知识丰富,但是却无法将知识与实践活动相联系,很多学生参与实践活动时便手忙脚乱,这不仅对学生本身的综合发展有一定的影响,甚至会造成幼儿教育的缺失。 2.教学模式单一 当前,我国的幼儿教育学在开展教学活动中,仍然是以教师的传授为主,单方面的知识灌输无法激发学生的学习兴趣,同时教学活动以课堂集体活动居多,教师是课堂的主角,学生的主体地位无法获得充分跟的展现,只能按照教师的要求对知识进行反复的记忆和联系。在整个教学活动中,教师是知识的权威,处在主宰的地位,而学生在这种教学模式下,仅存的对世界的好奇和幻想也将被磨灭,最终成为只会死读书的书呆子。 二、开放式教学模式存在的优点 开放式教学模式立足于学生的知识体系构建,充分体现学生的主体地位,在教学目标和教学环境的设计方面,也体现出更多的多元性与开放性,促进学生潜能的充分发挥,以此实现培养学生创新思维和创新能力的目标,最终实现学生的全面发展。开放式教学模式的核心内容在于开放,与传统的封闭式课堂相比,优势体现在以下几个方面: 1.教学观念的开放。与传统的教学理念相比,开放式教学模式遵循的是构建主义理论,这与我国新课程改革的指导思想是一致的。 2.教学内容的开放。在开放式教学模式下,教材只是诸多学习内容的一种,而教学内容可以从课堂向课外逐渐的延伸,给学生提供更广泛的学习空间。 3.教学目标的开放。开放式教学模式关注的学习的过程,而不是让学生记住固定的答案,提倡学生进行批判性思考,促进学生发散性思维的形成。 4.教学空间的开放。开放式教学模式的开展,不被教师所局限,其可以通过各种远程手段,将教学活动延伸到课外,甚至是社会生活的各个领域中,开拓学生的视野。 5.教学评价体系的开放。开放式教学模式不以分数作为学生的评价标准,而是通过全面的、综合的教学评价目标对学生进行考核。 三、开放式教学模式在幼儿教育学的引入 将开放式教学模式引入到幼儿教育学的教学活动中,可以通过以下几个方面的运用体现: 1.规定型的开放式教学模式 规定型的开放式教学模式,主要是在教师规定的时间内,完成教师规定的学习任务和内容,并且结合实践用案例的形式表达出来。比如在幼儿教育学中有一节内容是“幼儿教育原则”,针对这一章节,我们给学生设置一个规定型学习任务,“结合真实案例说明幼儿教育原则的重要性”。而通过这一任务的实践笔者发现,学生的比我们想象中有着更为广阔的思维,他们以“给幼儿自由的想象空间”、“将幼儿的需求放在首位”等为题的案例总结,语言简练,内容却很丰富,虽然没有达到真正意义上的开放式教学模式,但是通过这种规定型的任务模式,已经能够看到学生在开放式思维方面的巨大潜力。 2.主题型开放式教学模式 主题型开放式教学模式是对规定型教学模式的一种发展和完善,如在幼儿教育学中的“幼儿园游戏”这一章节为例,首先需要对游戏进行分析,根据幼儿园游戏的特性,对于游戏活动进行设计,同时要考虑游戏是否符合幼儿年龄特点、是否能够激发幼儿参与的兴趣等等;其次,要提出教学目标,根据教师的要求由学生进行游戏的设计,教师在这个过程中起到的是组织者和指导者的作用;最后,在班级内将学生设计的游戏进行分组实施,由一组学生开展游戏,其他的学生和教师进行点评,通过总结相关的意见之后,再进行一次展示。这种主题型的开放式教学模式,能够创造更加活跃的课堂和更加和谐的师生关系,也能够充分体现学生的主体地位。 3.自主型开放式教学模式 自主型开放式教学模式的范围更大,在教师的带领下进入到幼儿园进行真正的自主课题的研究,让学生在实践的过程中不断提高自身的能力。如我们规定课题研究时间为一周,由教师先确定课题研究的大方向,如幼儿游戏的开展、幼儿园环境的建设等等,根据学生的实际情况分成若干小组,由教师带领进入到幼儿园中。在研究阶段中会遇到各种问题,这时就需要教师给予一定的组织和指导,包括研究途径、方法的指导等,以此帮助学生顺利的完成课题研究。研究活动结束之后,对研究成果进行总结和评价,对于研究过程中遇到的问题进行综合整理,促进学生分析问题和解决问题能力的提升,也能够提高学生的合作研究能力。 四、结语 随着我国新课程教育理念的不断深入,对于幼儿教育学教育也有了更多的关注,如何有效的促进幼儿教育学成果的不断提升,是促进我国幼儿教育实施效果不断提高的必然途径。开放式教学模式的引入,为幼儿教育学活动的开展提供了更为广阔的空间,同时通过开放式教学模式的运用,能够促进教育成果的不断丰富与更新,因此在促进我国幼儿学教育持续开展方面发挥了巨大的作用。 浅析幼儿教育学教学模式:实践教学模式在幼儿教育学课程中的应用 摘 要 随着社会的不断进步与发展,幼儿教育成为了当前社会关注的重点,文章通过实践教学模式在幼儿教育学中的应用与分析,取得科学的实践理论与经验,进而更好地推动幼儿教育学学科的发展,促进幼儿整体学习能力、合作能力以及创新实践能力的提高,提高学生的综合素质。 关键词 实践教学模式 幼儿教育学 应用研究 0 前言 所谓实践教学模式,通俗地说就是要求老师和学生在实践中去共同学习,在一定的理论基础上进行实践活动,在实践活动中充分领悟到知识。在这个过程中,可以形象地把老师比喻成为一个催化剂,催化学生去主动学习、自主学习,进而提高学生的整体素质。这里要求的是作为幼儿教师不应该把整个的教学全浪费在理论知识上,取而代之应当更注重的是具体实践,也就是在实际教育教学中,建立一个科学而有完善的实践教学模式,不仅会促进幼儿教育学的自身发展,更为重要的是可以更好地促进幼儿的全面发展和整体素质的提高。 1 实践教学模式的定义以及在幼儿教育学中的应用现状分析 一般情况下,对实践教学模式的科学定义为,即在学习相关理论知识的前提下,在具体的实践活动中去理解所学的理论知识,或者是直接在实践操作的过程中,去主动学习和分析,进行深层次的掌握和理解。这对学习者来说,可以更好地促进他的发展,在实践教学活动学习的同时还可以更好地锻炼自己的实际操作和动手能力。当前,在幼儿教育学中,主要运用到的教学方法,还是比较偏理论性的,而且教学方式比较单一,教学理念也比较落后,所以把实践教学模式应用到幼儿教育学中,不仅能够更深层次拓展教学内容、方法以及手段,同时还可以活跃课堂学习气氛,对学生的整体发展也是极其有利的。所以实践教学模式在幼儿教育学中的应用空间还是很广泛的,前景还是比较可观的。 2 实践教学模式的分类应用 2.1 活动开放式实践教学模式 通俗的表述就是相关的指导教师引导学生在一个具体的时间段里,按照所要求的目标进行学习,完成事先要求完成的学习任务,而在此过程中,对这个阶段的学习方法是开放的,不局限于某种形式和要求,在具体开放的实践环境中进行学习和思考。具体可以用一个事例进行说明:在预先进行学习如何体会母爱的伟大的一课的时候,要求学生去如何正真体会到母爱的伟大,对幼儿来说是一个十分抽象飘渺的问题。因此如何真正让学生领悟到母爱的伟大,除了在课堂上进行理论的说明以外,需要的是对学生进行开放式的实践教学,也就是让孩子回家,通过某个具体的小的事情,这个事情必须是可以体会到当妈妈的不容易的事情,例如可以洗碗、烧饭等等(相对应幼儿学生而言)。这对学生来说,通过这样一个开放式的实践教学活动,不仅仅让学生理解了课本上的知识,更让学生从身体和认知上懂得了母爱的伟大,这对促进学生的身心素质的发展是及其重要的。这也让我们充分地看到实践教学模式在幼儿教育过程中所起到的巨大作用和创新点。 2.2 主题式实践教学模式 所谓的主题式实践教学模式,即是事先确定一个主题,然后围绕这个主题进行活动展开和实施,进而培养学生的动手能力和思考能力。在某种程度上来说,其主题式实践教学模式,其实就是对开放式教学模式的升华,它是在开放式教学模式的基础上进一步创新和发展的。例如通过具体的主题实践教学活动:“小鸟学飞翔”这个活动主题,这个活动的实践主题充分抓住了处于幼儿时期的孩子身心发展的特点,也极大地触动了孩子的好奇心,这个活动主题的主要目的就是更好地去启发学生去学习知识技能以及实现情感的(下转第135页)(上接第110页)发展。在活动中,首先需要向孩子们讲解小鸟是如何勤奋地学习飞翔的本领的,然后告诉学生,我们也应该主动地去学习、锻炼,这样才可以更好地做一个合格的学生。因此可以具体进行比如学生学习叠袜子、洗衣服等等小活动来培养学生的基本的生活小能力,进而充分完善自己、锻炼自己。这样就通过了一个具体的活动主题的展开,进而以各种形式的活动去锻炼学生、启发学生。最终让孩子成长,为其以后的全面发展打下基础,当然,在这个主题式实践活动中,有一个大的闪光点,那就是整个的活动可以丰富多彩,同时,整个学习氛围也比较轻松,这样符合了社会发展教育提倡的要求,即在轻松中学习。 2.3 自主式实践教学模式 这个实践教学模式的主要优势在于,其实践活动范围的扩大与团队合作能力的加强。简单地表述为,在教师进行相关的教学目标以后,让学生成立一个个学习小组,让学生通过这个学习小组,共同学习、合作,让学生在整个的实践活动中充分掌握主动权,不仅仅使学生很好地培养了自己与其他同学的沟通与交流的能力,同时也为自己主动表述、讲解、分析问题的能力得到充分的提升和发展,这一点对整个学生的发展是十分关键的。这个过程中,平时比较死板、形式单一的课堂就变成了学生自己活动的大舞台,这个舞台上,真正的主角就是学生自己,进而充分锻炼自己、增长自己的才干。所以,自主实践教学模式可以很好培养学生的实践研究和合作能力。 3 实践教学模式取得的成效分析 3.1 学生学习成绩的整体提高 通过以上的具体分析和探究,以及在具体的实践过程当中,通过学生的成绩就可以清楚地看到,通过实践教学模式的在幼儿教育学的应用,学生的平均成绩得到很大的提高。尤其是在分析问题以及自主探究题上,得分都比较高,这充分可以看出,实践教学模式中学生的分析问题和解决问题的能力,得到了充分的提高。 3.2 学生能力的提高 通过实践教育模式的培养,学生能力的提高是毋庸置疑的,通过分析,可以发现,学生通过自己的实践,自己的潜力被充分挖掘,而且动手能力、独立思考能力、分析问题能力等等都得以很好的提升,另一方面,学生在与老师和同学的沟通和交流方面也取得很大的发展。使学生不仅仅会清楚地表述问题,而且能很好地处理人际关系,这对学生的发展来说,也是很重要的。可以说,实践教学模式的应用,是让学生学会了如何学习,使自己各方面的能力得到充分提高。 3.3 毕业生就业率的提高 就业是所有毕业生关心的一个问题,实践教学模式的展开,不仅仅使学生的综合素质得到全面的提高,也使教师的授课能力得到很大的提升和段落。这就为老师更好地推销自己拿到了一块很好的敲门砖,使得教师的就业率得到很大的提高,这不仅对教师自己,对整个社会的发展来说,也是极其重要的。 4 总结 通过以上对实践教学模式在幼儿教育学课程中应用的综合分析和探究,我们清楚认识到实践教学模式的重要性与价值性,实践教学模式的应用,不仅仅对整个幼儿教育学学科的发展建设具有重大意义,而且有助于未来幼儿园教师的整体综合素质的提高,因此,需要充分应用实践教学模式,促进社会和教育的更大发展。 浅析幼儿教育学教学模式:在幼儿教育学教学中提升学生实践能力的方法探讨 摘 要:幼儿教育学是学前教育专业的重要课程之一,课程中所涉及到的不少内容都对学生的实践能力的培养有着重要作用。本文认为幼儿教育学这门课程的教学存在着缺乏实践性、教师容易把握教育对象的规律的特点,因此,结合这一特点,本文认为,通过促进教材与培养目标相协调、开展案例教学法、建设校内外实训基地、课后布置实践性特点的作业等措施可以有效提高学生的实践性。 关键词:幼儿教育学;教学过程;学生;实践能力;探讨 幼儿教育学是学前教育专业的重要课程之一,课程中所涉及到的不少内容都对学生的实践能力的培养有着重要作用。因此,如何根据教学内容和课程特点,采取相关措施以提高学生的实践能力是教育工作者必须面对的重要问题,当然也对加强和改进教学方法提出了新的挑战。 一、幼儿教育学基础教学的特点 1、缺乏实践性 《幼儿教育学基础》一书是幼教专业的基础课程,内容涉及较为广泛,主要包括三个方面:幼儿教育概论和基础知识、幼儿园教育中的各种要素和幼儿园教育的相关实施路径,通过递进的方式把这三个方面巧妙的结合在一起,构成了幼儿教育学的主要内容。从这三个方面的内容来看,主要以理论知识介绍、教育教学方法为主,而较少的涉及到实践性的内容,因此,在幼儿教育学教学中,该门课程教学呈现出缺乏实践性的特点。 2、教师容易把握教育对象的规律 《幼儿教育学基础》一书的教育对象是中职生,该书根据中职生的特点,对幼儿、幼儿教育、幼儿园教学等都进行了一定规律的概括。因此,在幼儿教学基础这门课程的教学过程中,教师可以利用教材总结出来的规律合理的开展教学活动,降低了教学中的难度。因此,呈现出了容易把握教育对象规律这一特点。 二、提升学生实践能力的方法 1、把教材与学生培养目标相统一 《幼儿教育学》是一门缺乏实践性的课程,教师把教材与学生的培养目标巧妙地统一起来,可以使学生意识到实践在提高教学能力中的作用,同时也有利于提高学生学习该门课程的积极性和实践性。中职生的培养目标涉及到人际关系的培养、岗位胜任的能力等。因此,在幼儿教育学的教学中,可以把教材中的知识充分结合学生的培养目标来开展教学活动,以提高学生的实践能力。比如在讲授“幼儿德育”这一内容时,教师不但要讲授到幼儿德育的培养方法,如多参加劳动,增进与劳动人们的感情,积极参加各种社会实践活动等。教师还可以把这些方法正确地应用到对中职生的德育培养中去,让学生在接受幼儿德育教育方法的同时也提高自己的道德认识。这种教学方法就达到了教材授课与学生培养目标相一致的目标,最终对学生实践能力的培养起到重大的推动作用。 2、开展案例教学法 案例教学法就是把学生身边的人和事系统整编出来,用生动的案例模拟教学过程,把学生的学习积极性和兴趣性调动起来的教学模式。在案例教学中,可以让学生自主去尝试扮演各个角色,因此,案例教学法对提升学生的实践能力有着重要的作用。在开展《幼儿教育学》这门课的教学过程中,案例教学法可以按照以下步骤有条理地进行: 一是系统整编教学案例。在幼儿教育学教学中所涉及到的案例都需要教师进行系统的整编,比如可以把《幼儿教育学》中出现的案例进行收集,还可以把日常生活中的案例进行整理等。 二是对案例进行分析。教师根据收集到的案例,给予学生讲解,在讲解《幼儿教育学》中出现的案例时,可以先让学生通过教材了解案例,引导学生正确思维,分析解决,学生在解决案例的过程中,要正确的运用教材中所学到的基础知识。教师要起到主导作用,让学生充分阐述自己的观点。 三是对案例进行总结和回顾。总结和回顾是提高教学效果的重要方式,也是教学中必不可少的主要内容。教师不但要总结案例,而且还要及时进行分析,找出问题的差异性。在总结和回顾的过程中,教师要以鼓励的态度对学生的答案进行总结,不要伤害到学生的自尊心。通过对案例的总结和回顾,不但能有效地促进学生加深基础理论知识,而且能够有效地指导知识的深化,对于提高学生的实践性有重要的作用。 3、建设校内外实训基地 校内外实训是开展学生实践能力教学的重要组成部分,理论教学让学生感到枯燥无味,而实训教学却充满生机活力。对此,学校和教师要充分了解学生的这一需求,建设好校内外实训基地。 一是建立校内实训基地。可以把校园内的空教室改幼儿园仿真实训室,以学生自身为对象,一般情况下,可以采取轮流模拟教师,其他学生模拟幼儿的方式进行。比如,在开展“幼儿游戏”这一环节的教学时,可以在教师的指导下,让学生模拟成幼儿去开展各种活动的游戏,也可以让模仿能力较强的学生去充分想象幼儿的特点去模仿他们在游戏过程中的各种表现、表情等。通过这种模仿幼儿的游戏教学,学生可以深刻地感受到幼儿的情感,体会到理论知识转化成实践内容的重要性,而更能提高学生的实践能力。 二是建立校外实训基地。校外实训基地的建立,一般是以本校附近的幼儿园或者是与本校关系较为密切的幼儿园为主,这类幼儿园可以为学生提高实践能力提供实战性场所。对此,学校和教师要广泛联系建立学生的实训基地,另一方面教师也要指导学生在幼儿园实际教学过程中切实做到理论与实践相结合。比如,在开展“幼儿园课程”内容的教学时,先让学生了解幼儿的实际情况,然后再根据幼儿的整体情况、个体差异等内容进行有针对性的教学,最终确定选定幼儿教育的相关内容。 4、课后布置具有实践性的作业 课后作业也是教学的重要环节,在每一小节的课程教学完成之后,教师要有针对性地布置一些具有实践性的作业,以便进一步提高学生的实践能力。 一是要布置探究性的作业。探究性的作业有助于学生自主去探究问题,在探究问题的过程中,学生收集各方面的资料,对问题进行积极思考。比如,在讲授幼儿园与家庭、社区合作一部分内容时,可以布置一些学生家访的课后作业,让学生在获取调查信息后进行探索总结。通过这种形式的锻炼,学生就会在潜移默化中利用所学知识去提高探究意识、开动脑筋去思考问题,用所学理论知识去分析现实问题,因此,这样有利于学生实践能力的培养。 二是要布置实践性的作业。比如,在对幼儿园教学环境这一部分讲授完毕后,先让学生去调查当前幼儿园环境中的问题及不足等现状,再让学生提出解决问题的对策,教师再给予必要的指导,这样,学生的思维能力就会得到有效的提升。再如,可以布置学生一些合作型的作业,把全班分成若干个小组,让每个学生都参与到其中去,针对教学中教师留下的问题采取集体讨论的方式予以总结、探索,这种方式也可以有效地提升学生的实践性。 三、结论 总之,在幼儿教育学这门课程的教学过程中,需要教师和学生双方面都切实努力。教师方面要善于尝试新的教学方法,开展多种实践性的教学模式;学生也要高度重视自己实践能力的培养,在教师的指导下,有效地提高自己的学习积极性和兴趣,不断发展自己,提升自己的实践能力,努力促使自己成为合格的、优秀的幼儿教师。
材料力学论文:材料力学公式分类记忆方法 【摘 要】根据课程特点,结合教学实践,摸索出了一套行之有效的材料力学计算公式分类记忆方法,取得了良好的教学效果,学生的计算准确性和学习积极性均得到提高。 【关键词】材料力学;计算公式;分类记忆;教学效果 材料力学是针对我校机械类、材料类专业学生开设的一门理论性较强的技术基础课。由于课程内容复杂,计算公式繁多,多数学生在记忆上存在一定的难度,计算准确性和学习积极性受到影响,进而导致教学效果很不理想。因此,材料力学计算公式的记忆问题成为一个急需解决的主要问题。根据课程特点,结合教学实践,借鉴他校和他人教学改革思路[1-4],摸索出了一套行之有效的材料力学计算公式分类记忆方法,取得了良好的教学效果。 经过观察不难发现,这几组公式的结构完全相同,都是分数的形式。如果记忆的是轴向拉伸和压缩的计算公式,那么后面的剪切、扭转和弯曲的计算公式可以记忆为:分子中的截面内力变换一下形式,分母中的截面参数和变形刚度也相应变换一下形式。 类似地,还有主应力、主应变和主惯性矩公式也可以用这样的替换方法来记忆。 通过分类记忆,就算再难的公式也会记住的。养成分类记忆的习惯,不仅有助于提高记忆力和观察力,还有助于提高想象力和创造力。 2 教学效果 在分类记忆方法的影响下,学生就能主动地记忆看似复杂、繁乱的材料力学计算公式了,课堂练习和课后作业的计算准确性就会相应地得到提高。在教师的正确引导下,学生学好材料力学的信心就会逐渐增强,学习积极性不断提高,从而体会到学习材料力学不再是一件很痛苦的事情,而是一件很快乐的事情。 2.1 提高了学生的计算准确性 以往学生对学习材料力学缺乏兴趣,原因之一就是计算公式没有记住。在教学过程中,经常有学生反映材料力学公式多,不好记,结果导致课堂练习和课后作业的计算准确性低。经调查发现,这种情况具有普遍性。这个问题如果解决不好,势必会影响教与学的效果。引入分类记忆方法后,公式记住了,学生的计算准确性自然就提高了。 2.2 提高了学生的学习积极性 以往学生对学好材料力学缺乏信心,原因之一就是辛勤付出没有回报。经常出现这种情况:虽然学生学习很努力,但是成绩不理想。分析原因,公式没记住,解题错误多,努力没收获,结果导致学生的自信心受到打击,学习积极性上不来。引入分类记忆方法后,公式记住了,成绩上去了,付出有回报,学生的学习积极性自然就提高了。 3 结束语 材料力学计算公式的分类记忆探索取得了一定的成效,现已获得校方和学生的认可。通过对材料力学计算公式的分析整理,进行分类记忆探索,进一步强化对知识的学习和掌握要求,不仅仅是能领会教材中的知识,而且能把获得的知识在头脑中记忆下来。只有这样,才能在作业、考试及以后的工作中灵活运用,也才算真正掌握了知识。因此,这种记忆方法值得进一步推广,以获得更好的教学效果。 材料力学论文:对新时期材料力学教学的几点思考 【关键词】 材料力学;青年教师;思考 材料力学是工学学科中力学类、机械类、土木类、航空航天类等专业一门重要的专业基础课。在上述专业课程体系当中,按照授课时间排序,材料力学是第一门系统性讲解变形体(杆件)在外部载荷(以集中力、布力、集中力偶与温度为主)作用下形变与内部应力相关计算的课程,内容上完成了从质点、刚体到变形体的过渡,上承高等数学、理论力学,下启弹性力学、结构力学、岩土力学、机械设计等专业课程,是连接基础课与专业课的不可或缺的一环。目前,以建设世界一流大学和一流学科为目标,笔者所在的上海理工大学正实施“卓越工程师教育培养计划”,同时大力推进多个专业的工程教育专业认证。在这样的背景下,如何将材料力学这门由于内容相对经典且逻辑性强,而在部分学生眼中显得抽象枯燥的课程讲好,使得学生通过课程学习能够掌握材料力学中的思想方法及重要结论,并具备将其应用于解决实际工程问题的能力,是值得从事材料力学教学工作的青年教师思考的一个重大问题。下面,笔者结合工作实践谈几点自己的看法。 一、讲好绪论课 材料力学的绪论部分一般包括对本课程研究对象、研究内容、研究方法、基本概念、实际应用,以及历史沿袭、最新进展、未来趋势等的介绍。由于绪论并不涉及具体的公式推导与问题求解,容易被相当数量的习惯于应试导向性学习的学生贴上“内容空洞,学而无用”的标签,甚至一些授课教师也持有类似观点,以几句话将绪论匆匆带过,进入相对“言之有物”的后续内容。实际上,绪论的重要性并不亚于其他章节,一堂好的绪论课不但应当能够使学生对课程内容产生清晰的整体印象,还应起到拓宽其视野,激发其学习兴趣的目的。绪论课的作用就好比“藏宝图”加“指南针”,使学生在后续的学习过程中可以主动地按图索骥而不至迷失方向,最终获得“宝藏”――即解决问题的思想方法与需要掌握的知识点。 材料力学教材绪论部分所包含的知识点之间联系相对松散,不存在能够串起全部知识点的较长逻辑链,因而在讲课方面留给教师自由发挥的余地较大;但也正是由于无定式可循,讲好绪论课的难度甚至还要高出讲好具体理论课程的难度。为了使绪论课发挥其应有的作用,组织课程内容时不妨考虑以下几点: 1. 以现实生活中常见实例作为开头,以设问的形式引出材料力学的研究内容,即强度、刚度与稳定性的概念。如,由建筑地基不均匀沉降导致的墙体裂缝多与地面呈45°的现象,以及2012年8月24日发生的哈尔滨阳明滩大桥垮塌事故,引出强度的概念与重要性;由客机起飞时通过舷窗所观察到的机翼弯曲现象,以及1998年6月17日发生的因Ka-50直升机上下两副反向旋转的旋翼桨叶碰撞而导致的坠机事故为例,引出刚度的概念及重要性。 2. 以材料力学的发展史为主线,重点介绍做出过突出贡献的著名科学家及其工作,如伽利略、胡克、欧拉、拉格朗日、纳维等人,使学生在深入学习具体理论之前即对课程内容的背景及历史沿革有所了解,对课程产生更加立体的第一印象。与此同时,还应适当增加与中国古代材料力学成就相关的部分内容,如东汉末年经学家郑玄对于胡克定律的等价描述0,建于公元600年前后、世界现存第二古老的单孔敞肩圆弧石拱桥――赵州桥,以及建成于公元1056年、世界现存最高大的古代木构建筑――山西应县佛宫寺释迦塔等等。 3. 在讲解材料力学基本假设时,不但需强调其在理论推导方面的意义,同时还应从正反两个方面举例说明其适用范围,使学生对真实世界的复杂性与理论的局限性产生一定的感性认识,为将来进一步学习更高层次的课程做一铺垫。如,对于连续性假设,可指出只有物体所占据的空间内均充满物质不存在空隙,且物体变形后不发生重叠或开裂现象时,物体的变形及内力才能表示为物体内部每一个物质点的坐标的连续函数,便于利用数学分析的方法进行研究。尽管此假设在原子尺度上、甚至对于某些多孔材料在微米尺度上不再成立,但只要作为研究内容的材料的力学行为所发生的尺度远大于上述范围,则仍然可以应用此假设。如果物体的确包含宏观裂纹或类似缺陷,那么采用断裂力学的分析方法则更为适合。对于均匀性假设,可指出此假设意味着物体内部各物质点处均有相同的力学性能,所以材料属性可以是独立于物质点坐标的常数。尽管此假设对于金属材料在晶粒尺度上、对于某些包含颗粒或纤维组分的复合材料甚至在10 μm的尺度上不再成立,但在宏观尺度上仍可应用均匀性假设。对于各向同性假设,可指出其适用于大多数金属与高分子聚合物工程材料,但同时也存在大量不满足此假设的常见材料,典型如竹子、木材、连续纤维增强型复合材料单层板等。另外,还可举例说明宏观尺度上各向同性的材料在细观或介观尺度上并非各项同性。最后,应特别强调各向同性只是针对材料的弹性行为而言,并不包括强度,避免学生混淆概念。 二、优化课堂内容 现阶段我国高校中材料力学的教学进程大多沿著“直杆轴向拉压圆截面轴扭转直梁对称弯曲应力状态与强度理论组合变形”的主线展开,再附加压杆稳定与能量法有关内容;对于杆件的三种基本变形(拉压、扭转、弯曲),又多沿着“变形假设几何关系本构关系平衡条件应力公式变形公式”的顺序进行演绎推导。国内外多种教材的内容也基本按照上述思路编排或略加调整0-0。这种整体进程安排符合由浅入深、从易到难、循序渐进的一般教育原则,同时通过讲解杆件的三种基本变形问题,可加深学生对于材料力学中普遍采用的分析方法的理解与记忆。但是另一方面,这种传统安排的不足之处表现为教学内容重复性较大,且各部分之间的逻辑联系不够紧密,不利于学生在较短时间内掌握材料力学的核心内容0, 0,影响学习效率与积极性的提高。面对传统的教学进程安排、有限的课时(根据学生专业不同通常为64或48)与不断增长的对实际传授知识量的需求三者之间的矛盾,优化课堂内容显得十分必要。 1. 由于生活在信息时代、习惯于在若干目标间快速转移注意力的学生难以被包含较长逻辑链的数学推导过程长时间吸引,所以需要将传统的“连续式”教学过程变为“脉动式”教学过程,将每堂课所应覆盖的内容归纳划分为若干个知识点,每个知识点都包括设问形式的开头、具体内容讲解、为下一个知识点铺垫的结尾所构成。考虑到学生一般可持续集中注意力的最长时间约为10 分钟左右,每个知识点所需讲授时间在10~15 分钟左右为宜,这样一节时长45分钟的课程中即可安排3~4个知识点。 2. 对于杆件的基本变形,除按照现有教学顺序进行讲授之外,还可在每一种基本变形相关内容讲授完毕之后,沿“外力内力应力应变能量”的主线0重新演绎所学内容,使学生从不同角度观察分析问题,拓宽思路。在所有基本变形讲授完毕之后,应充分比较直杆在轴向拉压、扭转、弯曲时的分析方法与重要结论,并归纳提炼出共同特征,使学生从更高层次上整体理解与掌握课程内容。另外在不改变基本教学顺序的情况下,还可适量增加教材以外的内容,目的在于加强学生对于解决材料力学问题的一般方法的理解,不求艰深。例如,可利用推导直梁横力弯曲时平衡微分方程的微元法,推导直杆轴向拉压与圆截面轴扭转时的控制方程0,而后两者在现行教材中一般较少出现。 3.形形色色的有限元分析软件已经在工业界得到了大规模应用,而材料力学的知识又是掌握有限元软件使用方法的必要前提。为了培养学生的工程实践能力,同时加深对于材料力学所学内容的理解,可以在课程中增加有限元软件的简单介绍与实际操作模块,使学生具备利用ANSYS或者Abaqus解决简单材料力学问题的能力。 三、合理运用现代化教学手段 目前,以微软公司的PowerPoint(简称PPT)为代表的电子演示文稿已经成为各高校必不可少的多媒体教学手段。传统的以板书为主的教学模式中,授课教师需花费大量时间在黑板上写字绘图,期间背对学生,无法观察学生的反应,与学生的互动时间也会相应减少。而且板书的表现力有限,难以用生动的形式解释某些较难理解的概念。同时,以板书为主的教学模式要求授课教师对于在课堂上所要呈现的全部内容都烂熟于心,否则一旦记忆不牢,就有可能在面对空白的黑板时无从下手,致使教学效果大打折扣,而这也正是许多初上讲台的青年教师所要面对的问题。板书的弱项却是PPT的长项,若以PPT为主要教学手段,由于不用花费时间在黑板上写字绘图,授课教师可一直面对学生,便于师生互动,提高教学效率。另外,因为大部分讲授内容均已预先记录在PPT上,教师不用为偶尔忘记内容担心,实际上减轻了教师的负担。不过另一方面,PPT在展示数学推导过程方面也有自身的局限性,由于所有内容均为事先制作,缺乏根据需求临场改变的自由度,不便于教师根据学生的反馈而从多个角度解释部分推导过程。此外,较快的显示速度也不利于学生对于推导逻辑的理解消化,而高度集中的注意力也容易造成学生的疲劳。在这方面,板书的点显而易见,理论推导过程明晰,节奏适中,便于学生理解。因此,青年教师应合理结合传统板书与以PPT为代表的现代教学手段,利用自身熟悉多媒体素材与手段的优势,用大量可视化的内容解释材料力学中理论性较强、相对晦涩的概念;而在进行理论推导时,则依靠板书,详细讲解思路与每一步的依据,并结合学生的反馈,重复重点步骤,这样才能取得更好的教学效果。 智能手机是另一个可以利用的教学手段。尽管目前智能手机的滥用已经成为一个普遍存在的影响课堂教学效果的因素,但不可否认的是智能手机与互联网的结合的确大大加快了信息传播的速度,也大大方便了人与人之间的交流。正如大禹治水,堵不如疏,与其禁止学生在课堂上使用手机,不如引导其适度“正面”地使用手机或其他移动通信终端,使手机为提高课堂教学效果服务。 材料力学作为工学学科多个专业的一门重要的专业基础课,随着“卓越工程师教育培养计划”的实施与工程教育专业认证的推进,对这门经典力学课程的教学效果提出了更高的要求。作为从事材料力学教学工作的青年教师,在不改变现行教学体系的前提下,可充分发挥主观能动性与熟悉新兴教学方法与传播手段的优势,从讲好绪论课、优化课堂内容、合理运用现代化教学手段三个方面着手,精心打磨材料力学,使其在新形势下焕发生机,为培养适应时展要求的创新型工程技术人才作出自身的贡献。 材料力学论文:材料力学虚拟实验系统设计与实现 摘要:本论文Y合我校实验教学的实际情况,同时借助于材料力学理论知识,自主设计并开发了材料力学虚拟实验系统。材料力学模拟实验系统是一个基于web平台开发,采用B/S模式三层架构,通过J2EE、SQL等技术开发而来的一款网站系统,通过网页接入服务器方式,在客户端网页进行虚拟的材料力学模拟实验,从而替代或补充在现实世界进行的真实材料力学实验教学活动。该论文将详细分析材料力学虚拟系统的各种需求和特性,以及所需的各类技术支持,剖析材料力学模拟实验系统内部的逻辑实现。 关键词:虚拟实验系统 web 材料力学 1 引言 随着计算机的发展,计算机已经在日常各类教学活动中扮演着无可替代的角色,计算机的高效和智能解决了教学生活中许多重大或者难以解决的问题。计算机网络也继承了这些特性,同时,计算机网络比起计算机软件又拥有着许多特有的优点,比如计算机网络可以做到实时更新与维护,而且比计算机软件占用更少的资源,开发难度也大大降低。 虚拟实验是以计算机技术为基础的虚拟技术。早起仅在模拟电路中被提出。比如著名的电路模拟软件Labview便是虚拟实验系统的典型案例。在结构和力学领域,国内外采用有限元软件、结构设计软件、以及部分建造软件进行实验,但是,这一类软件主要是以分析和设计为主,但是在功能上,操作的流程和实验的现象展示往往很难满足实验教学的需要。 力学实验教学一直是力学教学中一个必不可少的组成部分,但是随着力学科学的发展,以及力学学科内部划分的纷繁复杂,力学实验器材种类特别繁多复杂,而且作为教学器材,数目巨大,且频繁使用增加了器材的损耗,这无疑大量增加了教学费用的开支。 本课题利用计算机网络所具有的特性,通过计算机web的开发,利用计算机网络技术,制作了一款解决现实世界材料力学实验教学所面临的各类问题的虚拟实验系统,通过网页接入的方式,非常方便快捷高效的将现实世界材料力学实验教学移植于网络平台。将所有教学活动网络化,将使材料力学实验教学变得非常低廉、高效和可持续。 2 系统结构概述 材料力学虚拟实验系统开发分为以下几个阶段完成。第一个阶段由材料力学教研室完成典型的实验项目和内容,为进一步开发提供理论保障;第二阶段由学习材料力学的学生提实验操作的实际要求,操作的简易程度;第三阶段由开发人员根据教师和学生提出的实验要求进行开发和推广。材料力学虚拟实验教学系统的总体设计目标为:(1)对已有的教学实验内容和项目进行有效分析、整理和完善。特别对影像照片、力学图纸、力学使用说明和操作流程等技术资料进行归档,为后期开发提供素材;(2)利用计算机虚拟技术,在线模拟实验的全过程,再现不同测试方法和实验现象,将该技术应用于本科实验教学的各个环节;(3)利用大型虚拟设备,并借助于虚拟现实技术再现实验外的典型应用和操作流程,用于本科生入学,其他专业学生和实验人员开展相关活动。 本系统主体是web网站,采用了B/S模式下的三层架构的实现模式和 JavaEE及相关技术进行界面开发,采用SQL数据库管理技术对信息进行高效安全管理。系统主要由三大功能模块组成:学生界面模块:主题是在线模拟实验模块,同时包含在线交流答疑、公告广播接收等辅助功能。教师界面模块:主要提供模拟实验的更新、公告广播的、学生档案管理等功能。数据库模块:主要是对各类信息数据的管理。 3 系统的需求分析 在力学虚拟实验系统中,系统需求分析主要分为三块,一块是学生端实现,一块是教师端实现,另一块为数据库实现。 3.1 学生端 学生端主要为虚拟实验的实现。系统的虚拟实验模块,虽然包含多个物理实验模型,但其基本技术原理相同,受文章篇幅的限制,本文将以拉伸实验为例介绍虚拟实验模块的原理。 3.2 学生端登陆 学生若要使用本系统,必须拥有已注册于服务器的账号,如若没有则需通过注册向服务器录入学生个人信息。注册将会对注册信息进行必要的合法性检查,其利用本地的JavaScript,通过后才会将个人信息录入服务器数据库中。登陆完成后即可进入学生端界面。 3.3 虚拟实验 虚拟实验界面中包含“实验大纲”、“实验指导”、“仪器试件”、“虚拟实验”、“实验报告”、“留言答疑”以及“我的信息”等板块。“实验大纲”、“实验指导”界面为收录的本次实验的原理教学和实验流程,“仪器试件”则通过图片形式展示本次实验所用到的各类仪器。学生用户可以通过浏览这些分类板块了解本次实验的原理、流程、目的以及实验要求等信息,达到实验前的教学目的。当学生充分理解实验后,就可以正式开始“虚拟实验”环节,这也是本系统核心功能模块。 “虚拟实验”环节开始后,系统会通过前提JS,一些复杂的实验则通过后台servlet和 javaBean,依据具体实验随机生成一定合理范围内的实验数据,并通过request或session对象传递给jsp页面。当完成以上实验步骤后,学生用户即可将虚拟实验所得数据代入具体公式计算得出实验结果,至此整个“虚拟实验”环节结束。 3.4 报告提交 当学生完成整体虚拟实验后,即可将整个实验流程和所得数据结果整理成报告,并通过网络上传提交与服务器数据库中,以备教师调阅或者学生自己查阅。同时系统也提供在线答疑功能,学生可将实验步骤中难以理解的环节通过邮件形式发予任课教师进行咨询,回复也以邮件形式发回学生邮箱中。 3.5 教师端 教师使用此系统也需要进行账号注册以及信息的验证,验证过程同学生模块,注册完成后将信息收录数据库中。教师模块的权限要高于学生模块,教师模块拥有整个系统的控制权限,教师可以通过教师端界面管理整个系统的数据库。 3.5.1 报告管理 当学生将实验报告提交于服务器数据库之后,教师即可通过“报告管理”模块查询到所需要调阅的报告。查询功能采用模糊搜索方式,可以根据 “名称”、“起始时间”、“结束时间”等条件对数据库中的报告进行检索。教师拥有对报告数据库表的更新管理权限,可以随时删减数据库中的报告文件,并且教师可以上传报告模版文件,供学生下载使用。 3.5.2 成绩管理 通过“成绩管理”模块,教师可以在线打开学生提交于报告数据库中的文件。在打开后的报告界面会出现“评分”选项,教师可以通过审阅学生提交的报告对学生虚拟实验的完成情况进行等级评定工作。当评定完成之后,评定的结果信息会被储存于服务器数据库中,对不及格的报告,教师可在“报告管理”模块将其删除。学生可在收到评定结果为“不合格”的消息后再次进行模拟实验并重新提交报告,直至评定结果为“合格”为止。教师也可在评定结果后再次进行修改,更改评定的结果。 同时,教师也可在此模块中进行检索,搜索出所有“合格”或“不合格”的学生信息及报告,并通过相应模块做后续的管理操作。 4 结语 本文通过详细的介绍,描述了材料力学虚拟系统的组成结构及工作流程,阐述了材料力学虚拟系统的优越性,以及对现实物理实验所面临的问题的解决策略,材料力学模拟系统极大减少了现实物理实验的人力财力支出,是对现实物理实验的强大补充和替代。 材料力学论文:材料力学在力学学科及工程实际中的应用 摘 要 材料力学是力学及机械、土木等相关专业的基础学科,其主要任务是研究杆状材料的强度、刚度和稳定性。本文重点探讨材料力学在其他力学学科,包括弹性力学、板壳力学及振动力学等学科中的应用。此外,还介绍了材料力学在工程实际中的应用。这不仅能深刻阐明学习材料力学课程的意义,还通过实例及工程背景来加深学生的印象,提高教学效率。 关键词 材料力学 弹性力学 板壳力学 振动力学 工程应用 0 引言 材料力学①是研究杆状材料的强度、刚度及稳定性的学科,也是力学、机械工程、土木工程等专业的必修课程。该学科的应用范围非常广,不仅能解决一些强度校核、稳定性验证问题,还与其他力学学科,例如弹性力学、②板壳力学③和振动力学④等的交叉非常普遍。此外,材料力学在工程实际和生活中的应用也非常多。本文就通过材料力学在力学学科及工程实际中的应用这两部分来进行说明。 1 材料力学在力学学科中的应用 1.1 材料力学在弹性力学中的应用 弹性力学是研究弹性体在外力作用、温度变化及支座沉陷等外部因素作用下产生的应力、应变、位移的一门学科。其研究对象、基本假设及研究方法与材料力学不同,且它的基本研究思路是基于平衡方程、物理方程和几何方程。其中,弹性力学中物理方程的推导与材料力学息息相关,如图1所示,根据广义胡克定律,容易得到 式(1)中,%l1,%l2和%l3分别是材料力学中的第一、第二及第三主应力,E和%e分别为弹性模量和泊松比。材料力学在弹性力学中的应用还有很多,例如平面应力问题和平面应变问题的区分、应力集中现象在弹性力学中的推广、圣维南原理、利用切应力来求解弹性力学问题等等,此处不再一一赘述。 1.2 材料力学在板壳力学中的应用 板壳力学是研究工程中的板壳结构在外力作用下的应力分布、变形规律和稳定性的学科。其主要研究内容为薄板弯曲理论以及经典解法、薄板稳定问题、薄壳一般理论。板壳问题的求解过程中,通常会用到材料力学挠曲线方程的微分关系,例如,1820 年,Navier 首先成功求解了均布荷载作用下的简支矩形板的挠度问题,如图2中,四边简支矩形板的边界条件为 其中,挠曲线的曲率等于0,即是利用了材料力学中简支端的弯矩M=0的概念。此外,该方法求解简支矩形板的挠度,还利用了材料力学中的力法及位移法建立方程,且最终得到板的最大挠度发生在矩形的中心位置,即=a,=b处,这也与材料力学中简支梁中心位置处挠度最大的概念相符。 1.3 材料力学在振动力学中的应用 振动力学是研究机械振动的运动学和动力学的一门学科。固有频率的计算,是振动研究重点关注的问题之一。而利用柔度法求解系统固有频率时,材料力学的应用可以让问题大为简化。如图3所示为一带有质量块的悬臂梁,为得到系统的固有频率,可以将梁等效为弹簧,列振动方程进行求解,然而该方法比较复杂。此处,可以根据材料力学中集中力作用下悬臂梁自由端的挠度公式得到梁的柔度,从而可以进一步得到系统的刚度和固有频率,让计算和推导过程简单化,基本计算过程如下: 类似地,还可以将材料力学中弯曲变形的概念应用于振动测试当中。如D4(a)、(b)表示用力锤法测试固支梁固有频率和阻尼比的振动测试实验及其原理图。其中,实验构件由四根两端固支梁和两块矩形钢板组成,用力锤敲击矩形板的侧面,测试出的系统固有频率即为四根固支梁的振动频率。将系统看成四根并联的弹簧,由材料力学知识,单根两端固支梁的刚度为: 其中,E为弹性模量,I为惯性矩,L为固支梁的长度,系统总刚度即为 = 48EI/L3,再根据 = ,即可求解出系统的理论固有频率,并将其与振动测试设备得到的固有频率相比较,便能验证该实验的精确性。 2 材料力学在工程实际中的应用 除了在弹性力学、振动力学等力学学科和专业课程以外,材料力学在工程实际和现实生活中的应用也非常广泛。例如,如图5利用有限元软件分析结构的强度,其中,材料的属性:包括弹性模量、泊松比等都需要参考材料力学的内容,且分析结果的正确性及其精度,也都可以通过材料力学的理论分析予以证明。在数控机床强度分析、大型自然通风冷却塔的优化设计中,通常会涉及材料力学的基本概念。 此外,如图6(a)所示,法国著名景点埃菲尔铁塔的形状,也可以利用材料力学中弯曲内力的概念予以解释。由于铁塔水平风向通常仅受到水平方向风力的作用,因此从单个方向上可以将其等效为悬臂梁受水平风载作用,其在均布载荷作用下的弯矩图如图6(b)所示。越靠近地面,弯矩越大,要保证结构的强度,对建筑物的尺寸要求就越高。再考虑塔身自重以及不同高度和不同季节情况下风速的差别等原因,才最终确定了埃菲尔铁塔的形状。巧妙利用了材料力学中弯矩的概念对建筑结构进行优化设计,这也是它与其他塔型建筑物的最显著区别。 最后,在日常生活中接触到的包装袋会有锯齿形状或者小孔裂缝,方便与人们撕开,这就用到了材料力学中小孔或者缝隙处会发生应力集中的现象。此外,在汽车、船舶等交通运输工具中,通常会有材料拼接,拼接处由于材料不同,刚度出现急剧变化,此时也会发生应力集中现象,因此,一味增加此处材料厚度往往会适得其反。这些也都是材料力学在工程实际或现实生活中的应用。 3 结束语 随着工业4.0概念的普及,高校教育越来越偏重于信息化、智能化,对学生的要求是理论联系实际、知识用于实践。本文通过介绍材料力学在力学学科及工程实际中的应用,既可以激发学生对材料力学的兴趣、提高课程的教学效率,又能让学生真正了解材料力学的工程背景和实用价值。 材料力学论文:材料力学教改思考 摘 要 材料力学是工科类专业的一门重要技术基础课。本文从培养目标、教学内容、教学手段三方面出发对材料力学课程的教学改革进行了初步的探讨和思考,以期能够在今后的教学实践中培养出适合国家需要的多层次、多类别专业人才。 关键词 材料力学 教学内容 改革 材料力W是工科类专业的一门重要技术基础课,对航空航天类、土建类、机械类各专业显得尤其重要。材料力学课程的任务是为解决工程实际问题(强度、刚度、稳定性)提供必要的理论基础。随着材料制造工艺的飞速发展及计算机技术的日益普及,传统的材料力学课程在教学方法和内容上需要改革调整。本文以下结合笔者所在高校的教学实践活动,对今后材料力学课程的改革进行了初步的探讨和思考,以期能够在新的历史时期下,培养出国家所需要的多层次、多类别的专业人才。 1 进一步明确培养人才的目标 目前,中国正处于快速发展阶段,急需大量的各行业人才,而培养人才的重任便落在各种高校身上。中国有几百所工科大学,但每所高校培养人才的方式不一样,其中绝大多数高校是以培养应用型人才为主,少数高校是以培养研究性人才为主。以培养应用型人才为主要目标的高校,学生毕业后绝大多数都流入了生产型企业,他们主要从事相关产品的研发和设计工作,是产品生产过程中的中坚力量。而以培养研究型人才为主要目标的高校,学生毕业后有相当一部分会流入研究所和设计研究院,主要从事以技术创新为主的研究和深度研发工作,是产品研发阶段的创新型人才。培养技术应用型人才的高校,应侧重教会学生如何“用”的问题。而对于培养研究性人才的高校,更为重要的是告诉学生“为什么是这样”的问题。所以,首先应该根据学校自身的定位,明确学生的培养目标,从而合理组织教学内容。其次,应根据不同的专业设置来明确教学内容。 材料力学是力学、航空、航天、机械、动力、土木、水利等专业的一门重要专业基础科,而且是一门理论性很强的学科,其包含的公式,定理,思维方式,建模思路等对于各行业的产品研发,创新发展,优化问题等方面起到很大帮助作用。不同专业对材料力学课程所要求的深度、广度和侧重点有所不同。所以,必须根据不同的专业设置,来安排和组织教学。在但无论培养什么样的学生和什么专业的学生,都应注重学生分析问题的能力和解决问题能力的培养,另外也应注重学生的创新能力的培养。 2 教材内容与时俱进 传统的材料力学课程主要以宏观尺度的一维杆件为研究对象,在教学内容上先安排讲授杆件的四种基本变形形式及对应的强、刚度问题,在此之后讲授组合变形并通过引入应力状态的概念引出组合变形模式下的强度问题,最后安排讲授压杆的稳定性问题。以上讲授内容,自上世纪八十年代中后期就已经成型,到30年后的今天仍然是材料力学的核心讲授内容。这样的教学方式和考查形式着重培养学生学习材料力学中的定理,理论和研究方法,然后解决一些传统的问题,然而这并不利于培养学生的创新能力,与我国快速发展的现状越来越不适应。因此,使教材内容适应国家发展是很重要的。 随着科学技术的不断发展,材料制造工艺水平的不断提高及新材料的不断涌现,对材料力学这门“成熟”的课程提出了全新的力学问题。如何在传统的材料力学课程中适度、适时地反映这些全新的课题和进展是十分必要的。特别是近年来有限元思想的快速发展,这对材料力学的学习和教学有了很大影响,在研究工程变形和静定结构的基本变形中,有限元思想更是突出了它的便利之处。另外,随着新的交叉学科的不断涌现,传统材料力学中的一些结论和分析方法,也已在其他一些学科中得到了具体应用。但是,这种全新的应用并没有在传统的材料力学课程中得到体现。因此,在当前学科交叉日益密集的趋势下,如何对传统的材料力学内容进行安排和重组,以反映这种学科间的交叉和渗透也是十分必要的。 传统的材料力学内容已不能满足现代工程技术的发展,这并不是说要舍弃那些传统内容,而是要保留核心内容,并加入一些新的思维方法,重组教学内容,优化课程体系,以达到完善教材,适应时展的效果。这不仅可以激发学生的学习积极性,还可以提高学生的创新能力,提高学生解决问题的能力,并有利于高校培养专业的人才,满足国家的需求。因此,教学内容与时俱进势在必行。 3 完善教学手段 目前,随着计算机技术的飞速发展,利用计算机的计算能力来解决实际工程问题以成为当前的一种主流趋势。计算机的普遍使用,也为材料力学课程教学方法提供了很大发展空间,老师应该利用学生对计算机的兴趣,合理使用计算机辅助教学,不仅可以提高信息的输送和表达,而且还能激发学生的学习热情和创造性。另外,利用多媒体教学,还能加深学生对材料力学基本概念的理解,相应的提高了学生解决问题的能力,计算机教学方式是传统教学手段的有力补充。还有一些大型的商业有限元软件,尤其是ANSYS软件早已被用来进行结构的强度计算。很多工科院校也已经将ANSYS作为本科生或研究生的一门必修课程,通常都安排在材料力学课程之后学习。但是,在讲授材料力学的过程中,也应该充分利用ANSYS直观形象的图形显示能力和强大的计算分析优势,来演示材料力学课程中的一些重要结论和验证一些主要假设的合理性问题。举例来说,在学习梁的弯曲变形时,采取了平截面假设,也就是说当梁发生弯曲变形的时候,变形前原为平面的梁的横截面变形后任保持为平面,且仍然垂直于变形后的梁的轴线。①这一假设的实质是忽略了剪应力对梁弯曲变形的影响,而且仅对长高比较大的梁( 5)近似成立。 在教学过程中,一般仅是定性的告诉学生这一结论。利用ANSYS软件,通过不同的单元选择,比如可以利用Timoshenko梁单元,二维实体单元和三维实体单元,具体形象地展示不同单元的数值结果,从而定量的告诉学生这一假设合理性及适用性的问题。此外,另外一款数学软件Matlab也因其强大的分析和仿真功能,被广泛地应用于研究及教学领域。事实上,Matlab也早已被列为本科生的一门选修课。国内一些高校也开展了Matlab和材料力学课程相结合的一些有益探索和尝试,比如利用Matlab计算超静定机构的支反力及绘制挠曲线的形状等。②在材料力学课程中的把ANSYS,Matlab等仿真类软件引入到材料力学课程教学中来,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以加深学生对材料力学基本概念的理解,并有助于提高学生实际分析能力和解决问题能力的提高,为其将来更好更快地解决实际工程问题打下基础。因此,在今后的材料力学教学中,应该加大ANSYS,Matlab等软件的介绍,在更深的层次上和教学过程相结合。 在利用计算机辅助教学的同时,也应该注重加强学生进行材料力学试验,材料力学是一门理论性较强的学科。学生在学习基本概念和理论后,并不能完全理解,@就需要进行材料力学试验来加深学生对理论的理解,使理论与实践相结合。从简单的力学现象引出复杂的问题,通过理论的学习进而解决力学问题揭示力学原理,激发学生的学习热情,通过看得见、摸得着的实验可以加深学生对抽象概念的理解,提高学生的自主学习能力和创新能力。 最后,要完善教学课堂,老师在完成规定的教学内容后,应该不断鼓励学生乐于提出问题,并在课堂上解决,这不仅能激发学生的思考和发散思维,还能起到现学现用的作用,更能加深学生对基本概念的理解,提高学生解决问题的能力和创新能力。对于学有余力的学生,应该给他们一些力学问题,让他们合作解决,最后在课堂教学之余举行一个小竞赛,促使学生独立思考和钻研。这种教学方式不仅增强了学生自己查阅文献和书籍的能力,还提高他们的学习积极性,培养他们接受新知识、新思想的能力,在使学生独立思考的同时,也让学生意识到团队合作的重要性,加强了学生发现问题、解决问题的能力。总之,材料力学这门课程虽然是理论性学科,但是从课程理论学习、教学方式、课堂实验的创新等各个环节入手,并在各个过程中大胆创新,努力实践,最终可以提高教学质量,促进学生学习,提高学生创新能力,使学校培养出高素质,复合型人才,满足国家对工程性技术人才的需求。 4 结语 材料力学是工科类专业一门重要的技术基础课程,笔者作为工科类材料力学课程的一线授课教师,对材料力学课程今后的教学改革方向提出了以上几点思考和建议。为了培养出国家所需要的多层次、多类别的专业人才,在今后的教学工作中,只有明确了培养目标,不断改进教学方法、与时俱进地更新教学内容,才能使学校培养出的学生肩负起时代所赋予的责任。 材料力学论文:以学生为主体的启发式材料力学实验课程改革 [摘 要]材料力学是工科高等院校十分重要的专业基础课,涉及机械工程、土木工程、石油工程等许多专业。针对工科高等院校材料力学实验课程,提出以学生为主体的启发式课程组织方法以及相应的保障措施,打破传统的材料力学实验教学模式,能使学生真正形成从“被动”向“主动”,再由“主动”到“创新”的转变。 [关键词]材料力学;学生主体;启发式;方法与措施 材料力学是工科高等院校十分重要的专业基础课,涉及机械工程、土木工程、石油工程等许多专业。该课程的本质是探寻不同类型材料对于各种外力的承受能力以及内部变化,从而进一步分析各种材料的强度、刚度和稳定性。因此,在课堂理论教学的基础上,它非常强调与之对应的各种材料力学性能实验。良好的实验教学过程,不仅能够提高学生对基本理论知识的掌握,而且能够激发学生的学习兴趣,培养其分析和创新能力。 一、材料力学实验课程现状分析 当前的材料力学实验教学效果不尽如人意,总体而言存在以下几个方面的问题。1.教学模式单一。目前,材料力学实验教学均采用传统的教学模式,即教师讲解实验原理及实验过程,之后学生分组进行实验,最后填写统一的实验报告,获取实验成绩。2.学生参与度和积极性不高。由于缺乏对材料力学实验教学的认识,学生普遍存在不重视实验的问题。由于材料力学实验均为分组实验,每组成员2~8人不等,因此部分学生在实验过程中完全依赖同组其他同学,有些对于实验原理都不甚了解。3.缺乏质疑能力和创新意识。当前,高校学生的学习具有很强的惰性,一味地接受书本和教师传授的知识。在实验过程中,学生不会对实验的原理或者方法展开自己独立的思考或者提出疑问,更不会在现有实验的基础上进行更深层次的研究和创新。 二、材料力学实验课程的改革方法 针对以上问题,本文就材料力学实验课程提出以下改革思路。 (一)从被动“填鸭”式向学生主体式转变 当前,课程教学改革大力倡导以学生为中心,培养学生的学习能力、质疑能力以及创新能力。同样,对于材料实验课程,也需要从传统的以教师为主的教学模式,向以学生为主体的教学模式转变。具体实施办法为:充分发挥学生在材料力学实验课程中的主体作用,由学生自行分析材料力学实验原理、参照大纲制定实验方案、分配实验任务、操作仪器设备、获取试验结果、撰写实验报告等。在这一系列过程中,教师的身份要由从前的“讲师”转变为“导师”,即在学生遇到问题时以参与者的身份负责答疑解惑。同时,为督促和提高每一位学生对实验的参与度和积极性,在实验完成后,教师针对每一小组各随机选取一名成员作为汇报人,对实验原理、方法和结果等以前完全由教师讲授的内容进行讲解,该名成员汇报的得分,将成为本小组最终的实验成绩。这样不仅能够有效地促进小组成员之间的沟通和学习,而且能够很好地避免部分学生的惰性和依赖性。 (二)从表格式的实验报告向小论文的转变 传统的材料力学实验报告形式单一,学生在完成实验后,只需将实验结果逐一填入设计好的表格中即可。这样的实验报告不仅会在很大程度上限制学生的分析思考能力,而且非常容易出现相互抄袭的现象。为此,若能将格式固定的表格式实验报告转变为小论文的形式,将会从根本上解决这一问题。在材料力学实验小论文中,学生需要简述该实验的实验原理、制定实验方案的依据、人员组织、具体实施情况、实验结果以及本次实验所存在问题等。教师对小论文的评分也应从单纯地重视实验结果,变成对以上各方面内容的综合评判。对于实验结果不理想的学生,若能在小论文中正确地分析其原因,并且找出切实可行的解决方法,同样能够获得较好的实验成绩。 (三)基础实验与开放实验相结合 在当前高等院校大力倡导提高学生创新意识的大环境下,材料力学实验教学应进一步向基础实验与开放实验相结合的方向发展,为学生提供一个良好的实践平台,从而提高学生的思考、创新以及实际工程应用能力。开放实验的题目,可通过三种渠道获取。1.学生自拟。通常由3~5名学生形成实验小组,根据材料力学课堂理论教学和基础实验内容,结合自己的学习兴趣,拟定相应的开放实验题目。实验教师为学生提供所需的实验条件和相关理论指导,使其实验内容能够顺利实施。2.教师提供。以学生未来的职业和专业为导向,教师为学生提供2~3个开放实验题目供学生进行选择。例如,材料力学中的直梁弯曲正应力实验,其原理是直梁弯曲时,其表面粘贴的应变片产生电阻变化,由应变仪将信号放大并显示其应变情况。虽然学生在实验仪器准备充分的情况下,大都能够顺利地完成实验,但是很少有学生能够亲自动手粘贴应变片或者搭接电桥线路。因此,教师可以在此实验的基础上,提供相应的开放实验题目,给学生提供深入学习和实践的机会。3.研究生科研项目带动。工科高校研究生在完成科研项目时,通常需要进行相关的实验。例如,研究生利用力学实验室材料试验机进行PDC复合片压缩实验。在其实验过程中,可带领1~2名本科生开展相关实验工作。这样,不仅能够提高本科生的学习兴趣,培养其应用及创新的能力,而且能够为他们今后的学习或者研究工作奠定基础。 三、材料力学实验课程改革的保障措施 为了保证以上材料力学实验课程改革的顺利实施,需要做好相应的保障工作,具体而言包括以下方面。 (一)实验教师能力的提升 新的材料力学实验课程组织方法,突破了传统的教学模式,必然会为实验教师带来更多的挑战。实验教师自身的能力和素质,很大程度上决定了材料力学课程改革的效果。传统的材料力学实验教师只需根实验大纲和指导书按部就班地指导学生进行相应实验。然而改革后,实验教师更多的是扮演“导师”的角色,参与学生的实验,为其提供指导和帮助。这样,势必要求实验教师具有更深更广的专业基础知识,以及辅导各类型实验的综合能力。为此,对于现有材料力学实验教师而言,应当不断充实自己。对于学校来说,应当吸引更多有能力的优秀人才从事材料力学实验教学工作,并且提供有利的条件,加强其与其他开设相关课程的高校之间的交流和学习,让实验教师“走出去”,把好的思路和想法“引进来”。 (二)实验设备条件的保障 加强现有设备的维护和保养,并在此基础上,增加新的仪器、设备的投入。目前一些学校的材料力学实验设备,如静态应变仪、扭转试验机的年代都相对比较久远,已无法完全满足新的材料力学实验课程的需要。因此,对于有条件的学校,可购置一批先进的实验设备,以保证课程改革的需求。同时,在新的材料力学课程组织模式下,应把基础实验与开放实验相结合,各类型实验设备和实验室之间需要进一步加强协调与配合,制定相应的管理制度,这样才能保证材料力学实验课程改革的顺利开展。 (三)给予学生创新实践学分激励 在材料力学实验课程改革中,学生的主体地位,学生的积极性、主动性和创造性直接影响着新的实验课程的实施程度。只有充分调动学生的学习热情和积极性,才能从真正意义上打破传统教学模式,提高材料力学的实验教学水平。然而,当前大学生学习具有很强的惰性,只要与学分无关的事情就不愿意去做。作为学校,恰好可以利用学生的这一特点,采用创新实践学分激励的办法,对于材料力学基础实验后,成功完成相应开放实验的学生,给予额外的学分奖励,由此推动材料力学实验课程改革的顺利进行。 四、结语 打破常规实验教学模式,充分发挥学生的主体作用,提高学生的学习兴趣、培养学生的创新能力,是以学生为主导的启发式材料力学实验课程改革的关键。同时,需要从实验教师、实验O备等方面为改革的实施提供保障。本文所提出的材料力学实验课程改革方法,也能为其他相关实验课程的改革提供参考和思路。 材料力学论文:材料力学与结构力学课程的相互渗透与融合 【摘 要】本文通过材料力学和结构力学两门课程的对比,已完成教学上两门课程的融会贯通。 【关键词】材料力学;结构力学;融会贯通 0 前言 材料力学是许多工科专业的一门重要基础课,是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础、理论与实验相结合的课程,主要研究杆件在拉、压、扭、弯等基本变形以及组合变形形式下构件的强度、刚度以及稳定性的计算,而且还为结构力学、混凝土结构等课程奠定良好的基础。 结构力学则是力学以及土木工程等专业的更为重要的专业基础课程,是一门为设计实际工程结构提供理论依据和计算数据的课程。材料力学和结构力学这两门课程在土木工程专业中占有非常重要的地位,同时又是该专业硕士研究生的考试课程之一,课程中许多地方有着几乎相似的知识体系内容,但又因研究的结构体系的复杂程度不同而有差异,若能将两门课程深入研究,在讲解结构力学课程的同时将两门课程知识内容相互渗透与融合,完成课程间的衔接过渡、交叉与融合,完成在学习新的知识内容的同时又能进一步理解原有基础知识的内容,实现两门课程的融会贯通,从而可以取得良好地教学效果。 1 材料力学与结构力学课程的不同与相似之处 材料力学主要研究简单构件的强度、刚度以及稳定性的计算原理和方法而结构力学则是研究复杂构件体系相同方面的计算,所以结构力学要研究结构的几何组成分析。 材料力学是基础课程,它为更多的不同工科专业奠定基础,如机械设计与制造、材料成型、机械电子工程、土木工程、化工机械、轨道交通等众多专业都以此课程为基础,因此该课程内容涉及范围广泛,变形杆件的变形复杂,相应的不同变形下的内力以及位移计算复杂,甚至包括各种组合变形形式下的内力和位移计算,虽然构件体系简单,但变形复杂多样。因此不同变形形式下的内力、应力以及位移计算各有不同。 结构力学是工科专业的专业基础课程,只有少数专业开设结构力学课程,如:土木工程、桥梁隧道、水工工程等专业,由于它更注重于大型复杂结构体系在弯曲、剪切、拉压这三种变形形式下的强度、刚度以及稳定性的计算,相对于材料力学,涉及到的变形简单,基本不涉及组合变形的计算,相应的计算弯曲、剪切、拉压变形形势下的内力以及位移的方法则更加具体灵活,相应的方法也更加简单多样,所以应用结构力学的方法来解决材料力学的某些弯曲及拉压问题则显得非常简单,特别是材料力学中由于弯曲或拉压引起的位移计算尤为简单。 2 材料力学课程与结构力学课程的相互融通 材料力学课程是结构力学课程的基础,尽管材料力学所提供的各种计算方法与结构力学的方法相比显得较为麻烦,但如果没有这些最基础的方法的奠定,后面的方法在学习的过程中理解起来会有一定的难度。如在材料力学中所提供的计算位移的方法虽然很多:(1)变形位移比较法;(2)实功方程法;(3)挠曲线微分方程法;(4)叠加法;(5)能量法的卡氏第二定理,虽然方法很多,但这些方法更具基础性,分析和计算都较为繁琐,有些还有一定的局限性。而在结构力学课程中由变形体系虚功原理的虚功方程导出的计算位移的单位荷载法,则无论是任何因素引起的位移也无论变形体系的变形在什么变形范围都可以解决。特别是应用单位荷载法莫尔积分的图乘法可以较为轻松的解决线弹性范围内荷载作用下的位移计算问题。不仅如此,各种广义荷载因素如:温度变化、基础沉陷、材料收缩、制造误差等众多因素引起的位移计算都变得非常简单。如果能够掌握结构力学中杆系结构的内力计算,那么解决单个杆件的内力那也将易如反掌。所以学习好结构力W对更好的理解和掌握材料力学的教学内容起到很好的促进作用。只要老师在讲解结构力学的同时,与材料力学的知识内容相互结合并比较,就可以完成两门课程知识内容上的融会贯通,这样不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以充分理解以往所学材料力学课程的知识内容,使得两门课程的知识内容衔接自然流畅,完成材料力学和结构力学两门课程的完美结合,知识内容的融会贯通。 材料力学论文:对比法在材料力学教学中的重要性及应用举例 【摘 要】材料力学作为土木工程及机电工程系学生重要的专业基础课程之一,其在基础力学教学中有着非常重要的位置,这部分内容学习的特点是需要记忆的知识点比较多比较散,学生记忆掌握起来比较困难,很多学生往往是课程开始兴趣十足,学到一半却兴趣尽失。那么如何在讲课中避免这种现象发生呢?本文从对比法在材力研究的问题、方法、公式及有关规律等几个方面的应用举例出发,阐述了对比法在材料力学教学中的重要性。 【关键词】材料力学;教学方法;对比法;应用举例 材料力学作为土木工程及机电工程系学生重要的专业基础课程之一,其在基础力学教学中有着非常重要的位置,这部分内容学习的特点是需要记忆的知识点比较多比较散,学生记忆掌握起来比较困难,因此,这部分内容对学生而言学习起来感觉比较头疼,往往是课程开始兴趣十足,学到一半却兴趣尽失。那么如何在讲课中避免这种现象发生呢?讲课中多采用对比法不失为一种行之有效的方法。 1 从材料力学中研究的问题上对比 材料力学主要研究地是件在各种基本变形及组合变形情况下的强度、刚度及稳定性计算问题,而研究强度、刚度及稳定性问题都从外力入手,然后研究其构件内部受力及内力图,进而进一步研究应力、变形及相应的强度刚度和稳定性条件,进行必要的强度、刚度和稳定性计算。从这些研究内容上看,每种变形研究地问题都是相同的,但是因为多数教材体系分章是以变形形式为主线进行的分章,从而使研究的问题相同这一特点变得不再明显,也即人为造成学生第一知觉是材料力学的内容比较多,知识点比较散。如果教师在讲完绪论后,讲授具体问题之前,能把研究的问题做个比较说明,那么学生就会对所要学习的能容有个比较清晰的认识,就会在教学过程中始终让学生感觉到材料力学的内容是形散神不散,从而达到学起来事半功倍的比较好的教学效果。 2 从研究方法上对比 首先,从大的方面看,强度计算和刚度计算方法是类似的,即强度计算和刚度计算都是从外力、内力计算、应力和变形计算入手,然后用工作应力和杆件变形量与各自许用值作比较建立一个不等式的强度和刚度条件,进而解决三种类似的问题,即强度和刚度校核问题,设计截面问题和确定许可载荷问题,所不同的只是强度条件与刚度条件中描述应力与描述变形的量所用的记号不同,计算公式不同,所以讲课时如能对这两部分的内容做个简单的比较说明则同样也可达到事半功倍的效果。 其次,从具体内力计算方法、正负规定、内力图作法和应力公式推导方法上看,各种变形下的内力计算基本方法都相同都是截面法,但截面法不是最好的方法,因此,在其基础上又总结出规律法,如求指定截面上的轴力、剪力和弯矩的规律法,规律法的具体规律虽各不相同,但规律的基本骨架基本相同,而各种内力的正负规定内力图的规定方法也都相同,即正负都是从微段变形情况出发规定各种内力正负,内力图都是平行杆轴的坐标表示界面位置,垂直杆轴的坐标表示内力,正的内力在位置坐标上负的在下(土木工程的弯矩正负规定除外)。除此以外,各种变形的应力公式推导方法也是相同的,即都是从观察试验入手,然后提出假设,再综合其变形几何关系、物力关系和静力学关系推导出具体公式,而且这种方法不仅仅是推导应力的专属,在求解超静定问题时同样是结合这三个方面进行的推导计算,所以由此可见,在材力教学中采用对方法的重要性。 3 公式和规律方面的对比 材力中除了研究问题和研究方法有相同之外,各种基本变形的应力公式、各种基本变形的变形公式及变形能公式及强度条件和刚度条件也都有着相似性,除此以外求各种内力的规律也是相似的,如果在讲课中能加以比较,使学生在比较中去记忆势必使记忆变的容易,这不仅可以避免记混淆,而且还可以起到温故知新、加深理解的目的从而也能达到事半功倍的教学效果。 综上所述,在材料力学教学中应用对比法不仅可以使研究问题和相关知识点变的清晰,让学生感觉到其形散神不散,也能让大量的公式和规律记忆起来不易混淆,使学习变的更容易,从而避免学生因内容繁杂、枯燥、难记而丧失浓厚的学习兴趣,激发学生自主学习热情,进而收到事半功倍的教学效果。 材料力学论文:探讨材料力学在水利水电工程中的应用 摘 要:伴随着近些年大型水利工程建设各种失败案例的发生,人们越来越清楚的认识到材料力学和水利水电工程中的重要作用,无论是水平水电工程强度的合格与否,或者是怎样选择更合适的材料,材料力学都提供了有效解决措施。本文从材料力学的应用原理入手,详细探讨了材料力学在水电工程中的实际应用情况,通过本文的研究,更好的表明了材料力学在水利水电工程中发挥的重要作用。 关键词:材料力学;水利水电工程;应用 在科学技术日渐发展的时代背景下,人们越来越重视管理的进步和科学技术的创新,在水利水电工程中也是如此。材料力学主要探索的是材料在外力条件下发生应变、应力、强度的变化以及对材料造成的破坏极限等,其被广泛的应用于生活的方方面面。无论是机械中的结构,还是生活中的食品包装,所有的物件都必须要满足其应有的强度、刚度以及稳定性,才能够真正的做到安全,可见材料力学的重要作用。那么,现将材料力学应用于水利水电工程中,能够有效的将水工建筑安全性和稳定性问题解决。 1 材料力学的应用原理 从力学材料变形的原理看,其结构为:R-S≥0,其中,S代表的是结构作用的效应量,R代表的是抗力。在具体应用中,除了要对一系列在和工况以及不利载荷组合条件下的变形进行计算之外,还需要构建变形和强度以及稳定性之间的函数式子。通过材料力学法,能够把不同载荷情形下的各个截面的压应力以及截面中心点的变形等等计算出来[1]。值得注意的是,由于在水利水电工程中,抗力R是有特别规定的,所以,在计算效应量S之后,便能够知道设计的合理与否。 2 材料力学在水利水电工程中的应用 2.1 材料力学在混凝土变形中得应用 首先,混凝土在绝对湿度以及恒温条件下,受到水化作用的影响而造成体积的变形,这种变形我们称之为自身体积的变形。它实际上是和水泥的用量、水泥的类型以及掺用混合料等有着直接联系的。膨胀性的自身体积变形,在混凝土结构降温时,对拉应力会产生补偿作用。从宏观层面看,自身提及的变形应该是比较均匀的,因而,它对由于室内外存在夭疃造成的温度应力是没有补偿作用的。 其次,混凝土的干湿变形。混凝土如果没有了水分的保证,便会产生收缩作用,而一旦吸入水分,则又会产生膨胀,而我们知道,在干湿度作用下造成的体积的变化便是我们所说的干湿变形,混凝土的内部温度状态会对环境的温度和导湿性等造成巨大的影响[2]。 再者,混凝土的温度变形,如果没有任何的约束,直接在温度变化作用下产生变形,则为自由温度变形,则怀中变形的公式是:。其中α所表示的是热膨胀的系数,它会对温度应力的数值产生直接的影响,所以,它是一个关键性的参数,不容忽视。 最后,混凝土的弹性变形,如果处于单向受力条件之下,它的应力以及应变之间会遵循这样的规律:,其中,E代表的是弹性模量。按照这样的规律,可以知道,如果应力不变,应变也随之不发生改变,但在现实情况中,却并不是这样。相关的研究也证明了应力不变的情况下,混凝土的应变会随着时间的增加而不断增加,这种现象我们称之为混凝土的徐变。 2.2 材料力学在混凝土实际应力计算中的应用 假设θ规定从x轴到外法线n上的逆时针转向的方位角θ是正向。那么,通过公示,我们可以得到: 从而,可以得出最大主应力以及最小主应力,其公式为: 那么,最大剪应力的公式为: 2.3 材料力学在建筑材料选择中的应用 2.3.1 预应力混凝土 预应力混凝土的结构主要指在结构承受到负荷之前,事先对它加压,使其在外荷作用的这一过程中,受到拉区混凝土内,从而形成压应力,以压应力将外载荷出现的拉应力抵消,当然,这一过程,必须要保证结构在使用的过程中,没有裂缝产生。 2.3.2 水利水电工程的构造设计 水利水电工程工件的构造设计中,材料力学主要是把固体作为研究对象,研究的内容则是构建受到拉力、剪力以及弯曲力等作用时,材料力学的性能。当然,对于不同的材料,其在这些外力作用下的材料力学性能也是各不相同的,所以,按照不同的力学性能,进行构件材料的选择就显得十分重要了。 首先,拉力,在受到拉力作用之下,构件的材料选择需要对构件内不由于拉压存在而造成的反向应力进行充分的考虑。钢材以其良好的抗拉压能力而成为了比较好的建筑材料。实际上,很多单一的材料或多或少都会体现出抗拉压的特点,如果将一系列具有不同性能的材料,通过复合作用混合在一起,从而使其变成力学性能好、物理化学性能优的复合材料。 其次,剪力以及弯曲变形力。当构建在弯曲变形力之下,会产生拉压应力,在扭曲变形和剪切作用之下,构件的横截面会产生剪应力,但是,两者之间是存在着巨大不同的。在剪力作用之下,构件的断面是不会有相对错动产生的,同时构件的表现局部会有应压力,因而在工作状态下,建筑的构建会发生扭转变形,这样一来,无论是构件的强度,还是刚度,都会被大大削弱,所以,在设计阶段,就应该尽量减少扭曲变形的出现,如果有可能,应该完全避免扭曲变形的产生。 综上所述,水利水电工程项目是一项重要的工程,它和我国的民生息息相关,是一项利国利民的特殊工程,所以,必须要对其引起足够的重视。而在科技日益进步的时代背景下,对材料力学的研究也将日渐深入,在今后的探索实践中,必然会涉及出安全性、可靠性更好,性能更好的水利工程,带动我国经济的更进一步发展。 材料力学论文:结构案例法在材料力学教学环节中的应用 摘要:建筑专业材料力学是重要的专业基础课程,是解决工程实际问题的前提,可是传统的教学模式及方法不能够很好地调动学生的积极性和创造性。针对这一突出问题,本文借助已有力学实验设备,利用各类不同构件让学生自由组合成不同结构案例来测定其在荷载组合作用下各杆件的力学性能,这样不仅能够让学生掌握材料力学的特性及实验方法,而且还能更好地培养学生的技能和创新意识与能力,以适应新时期大学生培养的要求和目的。 关键词:建筑力学;教学模式;结构案例;力学特性 一、前言 目前,大多数高校在进行材料力学课程教学环节中所采取的主要方式还是“教师在讲台讲授、学生在下面听课”的模式,有条件的高校还会以实验教学环节作为必要的补充,二者是相辅相成互为补充的。但这种教学方式和方法缺乏科学性,难以调动学生求知的积极性和创造性。特别是有时在实验过程中,有的实验项目学生往往不能人人亲自动手,甚至有的人只能演示实验后记下实验报告中所要求记录的数据。这样一来容易使得学生产生依赖性,对在实验过程中出现的其他实验现象和数据不记录分析,更不会总结和提问。这样就严重束缚了学生的自主性,阻碍了学生大胆探索和勇于创新的能力。 二、建筑力学结构案例法 所谓案例(case)也被称作实例,是来源于生产实践的。案例教学法是将生产实践中的实际工程实例为基础,将之应用在课堂教学中的一种教学方法。案例本质上就是提出一种决策的两难情境,没有特定的解决之道。在教学中,教师扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与讨论,而不是像传统教学模式传授教学法那样,教师扮演着传授知识者的角色,这样才能使教学变得更加生动和有趣[1,2]。而所谓材料力学结构案例法,其实质就是通过学生自己动手、自由组装来确定合理的结构模型形式,并且要求该结构模型必须要涵盖所要实现的实验教学内容和环节,从而使学生能够应用所学过的力学课程知识,达到自己设计结构形式、实验内容,已改以往被动接受学习的模式为主动求学的模式,这是传统力学教学模式改革的一种尝试。 培养创造型人才,大学生的创新能力是当下高等教育的首要任务,而创新型人才的健康成长则需要实实在在的创新实践。特别是对于建筑专业的学生而言,学生的创新灵感和智慧不会从书本和教师那里直接学到,教师通过对有工程意义和背景的实际案例来积累和探索实践过程,从点滴收获中逐渐领悟和感悟出来[3]。通过甄选适合本专业学生特点和教育要求的案例,展现创新实践的魅力,就能让学生们在探索实践中体验到研究的快乐,激发出无限创新的欲望[4]。因此,将材料结构案例教学法应用于建筑专业的材料力学教学环境中,可以改变传统的教学模式,激发学生的求知欲,提高材料力学课程的教学质量,从而最大限度地发挥学生的创造潜能,培养学生的创新能力和想象空间。通过自主学习、独立思考、创新思维、营造崇尚真知、追求真理的氛围,使学生能够综合应用所学的力学理论和知识,提高分析问题和解决问题的能力。加强理论与实践相结合,对提高学生的材料力学整体教学效果具有深远意义。材料力学结构案例教学法则是培养学生创新精神和实践能力的一个有效途径。 三、建筑结构案例分析 建筑专业材料力学课程是重要的专业基础课程是解决工程实际问题的前提,还涉及到与实践教学环节相互配合、相互补充。因其主干课程地位,实验教学的任务就不只是巩固理论知识,了解掌握力学检测技术和手段的问题,还应在力学理论的深化、运用、工程问题的认识等方面有所要求。而加强实践教学,提高创新能力,是高校人才培养模式改革的重点和难点。材料力学实验教学是涉及面较大的理工科专业的重要基础实践教学环节,加强和改进这一环节对巩固力学概念、加深理论认识、了解力学检测方法与检测技术、增强力学分析意识、提高力学分析能力具有重要意义。 1.传统材料力学实验教学。按照现行材料力学及其实验教学大纲中的要求,其主要包括金属材料的拉伸实验、弹性模量实验及电测试验等。传统的授课方式是在教师讲述完实验原理及方法后,让学生以小组为单位按照所讲述的实验步骤重复模仿进行实验,所得的实验结果基本相近,实验所写报告形式统一。这样讲授的好处在于学生只要按照固定的实验步骤进行操作就不会出现问题,结果不会有太大偏差;而不好之处在于学生无需认真动脑去思考,只要按照教师的要求去做就可以,对结果不会去追究其“怎么得到的”、“为什么会得到”。学生完全是一种“填鸭式”的被动受学模式,从而磨灭了学生的求知欲、探索精神和主观能动性,何谈学生的创新精神和创造性,因此有必要对这种教学方法进行改革。 2.材料力学案例分析。减少验证性、演示性实验,增加综合性、设计性实验是实验教学改革的重要方向。同样是上述的实验项目,如果能够选取一系列合理的建筑结构模型案例形式,使其涵盖所要求的实验内容。这样,学生通过自己设计、思考来组合不同的结构模型,而后通过不同的加载方式、不同的加载点和不同级别的载荷可以得到无穷的实验结果,这样极大地调动了学生的热情和积极性、造性和求知欲,改变其被动学习为主动学习。这种模式的好处还在于即使是同一种结构、同一种加载方法,其所得的结果也是不一样的,从而可以避免和杜绝学生的抄袭现象,使理论和实践得到统一。具体表现在:(1)能够组合搭接出多种结构构型,具有真正的设计功能;(2)各种构型具有实际的工程意义;(3)组合构件尽可能简单,组合搭接与拆解方便;(4)加载与测量方便,投入成本低。 本研究以秦皇岛协力科技有限公司研制的新型XL3418T系列材料力学多功能实验台为基础来进行研究。上课时将之稍加变动,即可进行教学大纲规定内容的多项实验,在保留了原有的基础实验上增加了由多根杆件搭接的桁架结构,横向压杆和组合梁组合的框架结构,桁架可任意组合拆卸。学生可以利用学过的理论力学和材料力学知识,根据自己的认识实践自行设计喜欢的结构类型,并根据不同阶段的实验教学目的设置加载方式,以实现拉伸、弹性模量、应变片的粘贴、弯曲正应力的测定等一系列实验。这样可以充分调动学生的积极性和创造性,实现变被动学习为主动学习,“从学未知”到“求未知”的转变。 学生根据事先设计好的桁架模型在实验台上进行组合,同时配上静态电阻应变仪、数据采集系统等实验设备便可实现对加载的整个过程实时采集和处理。这种实验装置和教学模式不适用于进行破坏性实验项目的研究及教学工作。 四、结论 培养创新能力既是培养适应社会需求的高质量人才的必然要求,也是一种全新的教育思想和理念,应该从那种单纯书院式的课堂教学方式中走出来,更多地和实践与工程相结合,让学生在“干”中“学”、在“学”中“干”。理论课教师没有必要讲得很系统、很完备,可以留下一些空间让学生自己去体验,适当地拿出部分学时给实验课无损理论课教学。 案例教学为学生提供了一个近乎真实的场景,缩短了教学与实践之间的距离。其成功之处在于教学内容针对性强、接近实践,缩小了学校培养目标与社会职业素质需求的距离,抓住了职业素质中最本质的因素。案例教学着眼于学生创造能力和分析问题、解决问题能力的发展。以教师为主导、以学生为主体的案例教学在不断循环中完成知识的更新或创新。加强案例教学的研究,对于创新人才的培养将具有重要的作用。 材料力学论文:ANSYS软件在材料力学教学中的应用研究 摘 要:ANSYS软件是材料力学中常用的基础性软件,同时也是世界上应用最为广泛的应用程序。在教学中应用ANSYS软件,可以凭借其自身强大的分析功能,将图形形象的显示出来,让学生对相关知识原理及现象有直观的了解,加深学生对知识的理解程度。本文就ANSYS软件在材料力学中的应用作简要阐述。 关键词:ANSYS软件;材料力学;应用研究 作为一款有源分析软件,ANSYS将多学科知识融于一体,包含了结构,电磁,流体,声学以及热等领域。在应用方面则涉及到了造船、生物、轻工、水利、能源等科学研究领域。通过软件应用方面可以看出,在相关领域知识学习具有一定的难度,如果单纯依靠教师用传统方式进行教授,在教学效果方面一定是差强人意。ANSYS软件应用其中,则可以起到一定的辅助作用,教学工作可以达到事半功倍的效果,学生学习质量也有了一定的保证。 1 材料力学教学现状及内容 (一)教学现状 材料力学科目自身的特点在于具有一定的抽象性,导致理论知识理解方面存在一定难度。教学工作安排不合理,教学时间没有从学生的理解能力以及应用能力方面考虑,学生没有充足的学习时间,教师在教学过程中为了在有效时间内完成相应的教学任务,在教学的方法上存在一定的不合理性,没有有效的调动学生参与学习的兴趣与热情。 (二)教学内容 材料力学中有几部分关键的知识难度较大,学生在理解的时候存在一定的问题。比如应力集中。所谓应力集中是指构件在受力的情况下,形状及外形发生了突变从而导致的局部范围内的应力显著增大。教材通常只给出了应力集中的影响因素,但对于在相关因素的影响下具体的系数却没有给出确定值,学生对于这一点知识未能深入理解。 2 ANSYS软件及有限元 ANSYS软件是由美国一名博士在1971年推出的,最早的版本仅仅提供了热分析及线性结构分析,其不足之处是只能在大型计算机运行,并且只是批处理程序。在上世纪70年代初期及后期有一定的发展,随着技术不断的进步,ANSYS软件的功能也越来越强大,为用户对某些问题进行深入的研究提供了帮助。有限元的发展有三个阶段,探索时期,独立发展时期,专家应用与其它软件相互补充,共同发展时期,并且呈现出了相应的趋势特征。 3 ANSYS软件特点 (一)处理能力强大 处理能力强大主要体现在四个方面,其一是建模,其二是网格划分,其三是参数设置,其四是与CAD无缝集成。网格划分主要有两种方式,自由与映射网格划分,对于不同的几何体而言,则有拖拉网格,层网格,局部细化。无缝集成方面,能够与多款件进行数据交换。 (二)加载求解 在ANSYS软件中,位移,温度,力等任何载荷可在任意几何体或有限元实体上,可以是数值,也可以是相关的函数。 (三)后期处理 对于利用ANSYS软件获得的数据,可以采用不同的方式进行输出,比如,图表,动画,此外还可以进行载荷叠加分析。 (四)开放性 开放性主要体现在与其它软件的有效对接,用户在开放的环境下可以根据自己的需要对软件进行相应扩充,对于边界条件,材料结构等可以由用户自定义。在不同类型的需求方面还可以进行二次开发。 ANSYS软件将自身技术与相关软件有效的结合在一起,自带的语言可以进行二次开发。比如用户可以在CAD中建模,然后通过接口将数据导入到ANSYS软件中进行相关计算。也可以用程序自带语言建模,计算,此时采用的是命令流的方式。 4 分析步骤 ANSYS软件分析步骤主要有三个方面。首先是模型创建,包含读入或创建模型,定义属性,以及网格划分。其次是施加载荷及选项,条件设定并求解。最后一步是结果的分析及验证。 5 ANSYS软件在材料力学教学工作中的优势 (一)教学效果提升 材料力学首先是一门专业基础课,其次是将多专业知识集中于一体,主要研究内容是构件在力的作用下产生的变形,损坏,以及失效等存在的规律。教学内容涉及到公式多,逻辑性强,计算过程难度大,计算量大,如涉及到微积分等知识,学生对于知识的掌握及理解存在问题,对于教师而言,如何进行有效的教学是不得不思考的问题。 ANSYS软件针对问题进行建模,将数据转化为图象,从对人体大脑的刺激来看,视觉上的刺激更为有效,大脑对于信息的理解量更大,层次也更深。将抽象的知识变为具体,有效降低了学习难度。并且ANSYS软件教学是动画过程,学生对于知识以及相关原理的变化有清楚的认识,表现形式更加生动有趣,能够在一定程度上调动学生学习的热情和积极性,实现教学质量的提升。 (二)应用能力培养 材料力学理论知识的学习是为了更好的在实际工作中应用,单纯的理论教学不足以培养学生的实践应用能力。学生对于学习存在畏难情绪。ANSYS软件应用通过建模对实际情景进行模拟,学生在一种高度真实的环境下学习,无论是理解能力方面还是在实践能力的培养方面都有很大好处。 (三)增强探究性学习能力 ANSYS软件在生活中的应用非常广泛,学生有必要了解熟悉并掌握。学生动手的过程是为今后积累一定的经验,培养并提升其解决问题的能力,同时也为走向社会奠定基础。 6 实例探究 在对ANSYS软件有了基本的了解之后,可以结合具体的例子加深认识。比如ANSYS软件研究不同载荷下的悬臂梁。现假设有一悬臂梁,长、高、厚度分别是500,60,20。弹性模量为200GPa,泊松比为0.3。分别在载荷1500N及集中力偶230N・m发生横力与纯弯曲。 由左图可看出正应力在自由端附近为零,随截面位置左移,应力相应增大,最大值出现在固定端。在固定端处最上与最下分别存在最大拉应力,最大压应力,二者相等。 图3为载荷下的米塞斯应力图,左为集中载荷,右为集中力偶。结果与实际情况完全相符合。 7 结束语 本文对ANSYS软件相关方面进行了说明,立足于教学实际,从软件在教学工作中的优势以及目前材料力学教学现状作阐述。教师在教学工作中将软件教学作为教学工作的一个重点来抓,让学生通过自身动手实践,对书中知识及原理有自身的领悟,同时培养学生的专项技能。无论是从教师教学还是学生学习的角度来看,ANSYS软件应用都具有无可比拟的优势,是针对教学存在问题的有效解决途径。教师要重视,学生也要重视,学校更应该重视,从多方面为教学工作提供相应的保障。 材料力学论文:基于ANSYS软件在材料力学实验课程中的应用 摘 要:材料力学课程概念较多,知识比较抽象,学习起来难于理解,而ANSYS软件模拟分析能力很强,能够使相关知识变得更直观、形象,因此,可以实现两者的有效融合。文中运用ANSYS重点分析了拉伸实验中拉伸应力、应变及弯曲实验中梁的弯曲应力应变情况,展示了ANSYS与材料力学相关实验相结合的可操作性。 关键词:ANSYS 材料力学 拉伸 弯曲 1 材料力W课程实验特点 材料力学[1]对于机械专业而言是一门必修课,目前,“材料力学”课程中一些重要的内容,如拉压、扭转和弯曲变形,除课堂上多媒体教学外,通常依靠现有的实验条件进行验证性实验教学,而有时存在实验条件不具备的情况,这样就无法对相关知识进行实验验证,此时如果在实验教学中采用直观的图形显示,也可以将抽象的概念形象化,同时增强学生对结构的感性认识,培养较强的结构分析能力,因此,可以尝试引入ANSYS软件进行简单的建模计算,并将计算结果形象地展示给学生。 2 ANSYS软件应用特点 ANSYS软件[2]中分析计算模块包括结构分析,可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析,能形象、直观地显示结构的变形、位移及应力分布情况,同时还能以动画的形式展示结构从最初加载到最终变形的整个过程。 3 ANSYS在材料力学实验中应用实例 (1)拉伸实验。材料力学中的低碳钢拉伸试验[3]通常在实际中通过拉力机拉伸,宏观上可以观察到试样缩颈现象,在此,可采用ANSYS模拟,选用拉伸试样弹性模量为0.175e6,泊松比为0.3,密度为7.85 kg/m2。图1为材料拉伸变形的整体过程,其中a图为变形初始,b图为变形后期。 通过加载求解后,得出试样拉伸变形应力变化和应变变化如图2和图3所示。 (2)弯曲实验。材料力学中的弯曲实验[4]通常采用简支梁、悬臂梁等结构进行实验分析,该文采用简支梁进行分析,给梁沿长度方向施加均匀载荷10 kN,梁的横截面积1.5 mm2,转动惯量IZZ=0.28125,IYY=0.125。力的加载如图4所示。 通过ANSYS模拟,绘制出的剪力图、弯矩图分别如图5、图6所示,这样得出的结论和实际计算结果相一致。 4 结语 通过ANSYS对拉伸实验和弯曲实验的模拟,将其与材料力学课程教学有机结合起来,既发挥了计算机的数值计算功能,又与直观的图形显示功能相结合,使得学生更易于理解和掌握所授课程的抽象力学概念,培养了学生的兴趣,提升了学生的形象思维能力,拓宽了学生的视野,提高了教学质量和效率,同时也培养了学生的计算机应用能力,有助于学生运用软件进行实际工程实例分析,在一定程度上可以使学生理论联系实际,为以后的工作打下坚实的基础。 材料力学论文:6005铝合金材料力学性能研究 摘 要:采用万能材料试验机,对典型车用的6005铝合金材料进行准静态拉伸试验。输出载荷-变形量关系,获得应力-应变曲线,进而分析材料的弹性模量、极限强度、极限应变、屈服强度和延展率等力学性能。 关键词:6005铝材;准静态拉伸;应力-应变曲线;力学性能 1 概述 车辆用6005铝合金属于Al-Mg-Si系中等强度铝合金。由于其优良的挤压成形性、耐腐蚀性和良好的焊接性,在国外被广泛用于高速列车、地铁列车、双层列车和客货汽车车体所需的薄壁、中空的大型铝合金壁板型材以及其它工业用结构型材。在我国,铝合金大型材已研制成功并投入生产,随着我国交通运输业的发展,6005铝合金在高速、轻型铝合金列车和地铁列车以及轻型客货汽车上的应用必将越来越多[1-3]。 6005具有较高的工艺性能。万普华等人对6005铝合金试样进行了水淬和水淬并深冷处理,来观察金相组织、抗拉强度等对6005铝合金力学性能的影响[4]。张健等人利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性[5],张大新等人将6005铝合金铸态试样和挤压制品试样在不同温度固溶加热后淬火处理,制备金相组织,用混合酸溶液侵蚀后在金相显微镜下观察金相组织[6]。 文章主要就6005铝合金材料的力学性能性能通过万能材料试验机开展了系统的实验研究。测定试件在准静态拉伸时,材料的应力应变曲线;提取加载曲线中的屈服点、强度极限;同时,测量实验前后试件实验段(即试件的标距段)的长度变化,算断裂伸长率和断面收缩率。 2 准静态拉伸试验 2.1 试件及仪器 运用Instron 5969标准电子万能拉伸试验机对6005铝材进行了准静态拉伸试验。试件参照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》[7]制作。板状试件的尺寸示意图如图1所示。本试验采用比例试件,形状为板状,其厚度为4mm,平行长度为55mm,总长度128 mm。 2.2 试验结果 将试验试件在室温(10~35℃)环境下,试验试件及试验用夹头安装在试验机上,试件轴线应与力的作用线重合,将引伸计连接在试件上。试验机匀速进行拉伸,加载速率为10mm/min,测试试件在拉伸过程中的载荷-变形量的关系。针对横向切取和纵向切取材料,分别进行五次试验。试验过程如图2所示。 将试验结果绘制曲线,得到如图3所示的位移-载荷曲线。 名义应力可定义为?滓=F/A0,即载荷F除以原始截面积A0,而对应的名义应变可由?着=?驻L/L0计算得到,即伸长量?驻L除以原始标距L0。将结果绘制曲线,得到如图4所示的名义应力-名义应变曲线。 名义应力应变曲线并未真实地反映出材料随应变变化的关系,因而实际过程中的应力应变要进行相应的修正,需将实验所没测的名义应力与应变曲线转化为真应力真应变曲线。试验中采用引伸计,可直接测得拉伸过程中的应力和应变数据,绘制得到如图5所示的真实应力-真实应变曲线。 各次试验的结果如表1所示。 3 结束语 由准静态拉伸的位移-载荷曲线、名义应力-应变曲线、真实应力-应变曲线,得到以下几点结论:(1)相同应变情况下,真实应力略大于名义应力。分析可知,此现象符合实际。因为拉伸试验过程中,横截面发生收缩,小于初始横截面积,导致真实应力大于名义应力。(2)6005铝合金样件所能承受的最大拉伸力在2500-2750N范围内。(3)6005-T5的抗拉强度可达到260MPa,屈服强度约为230MPa,五次重复试验测得试件的延展率均为12.08%。 材料力学论文:创新材料力学实验的几点想法 摘要: 提出了目前材料力学实验教学中存在的几个问题,结合实际情况提出了几点创新,提出要更新传统材料力学实验教学模式,重视基础实验的延伸,按专业类单独设课,实行开放性实验和网上选课等创新方法。 关键词: 材料力学实验 创新 0引言 在《材料力学》科学发展史中,实验促进了材料力学理论的发展,同时由于材料力学的理论是建立在将真实材料理想化、实际构件典型化、公式推导假设化基础上的,他的结论是否正确以及能否在工程中应用,都只有通过实验验证才能确定。 1材料力学实验教学现状 1.1 材料力学实验教学水平落后实验教学一直处于理论教学的从属地位,试验方法单一,只注重拉伸、压缩、电测等几个基础实验教学。教学设备、内容方法陈旧,测试技术和手段落后,学生所学材料力学知识与工程实际不能同步,学习兴趣不大。材料力学实验大部分为基础实验。以材料拉伸压缩试验为例,课上只是对典型的塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁做测试,一般只提供标准试件,能够测试出低碳钢弹性模量E、屈服强度?滓s、抗拉强度?滓b、延伸率?啄和断后伸缩率?鬃以及铸铁的抗拉压强度即可,测试要求比较简单,学生只是被动接受,很难有兴趣。 1.2 现有的材料力学实验教学指导书不能与新进的实验设备同步材料力学实验设备――特别是电测设备更新是比较快的,这样就要求实验教材必须与设备的更新同步。 1.3 学生对实验课的认识存在误区由于材料力学实验是非独立实验,实验成绩所占该门课程的总成绩比例较小,对期末成绩影响不大,形成了重理论、轻实验的思想。 材料力学实验大部分为分组验证试验,许多同学认为只要会做实验就可以了,甚至有些学生认为实验课上不上无所谓,实验报告的处理也是拿别人的数据照抄应付。 1.4 各学校的实验教学水平参差不齐一些学校由于投入等原因,可能连基本实验还难以保证。一些学校则开发了设计性、综合性、开放性的实验,以及相应的实验装置等。有些学校还开发了新的实验设备,并获得了具有自主知识产权的实验设备专利。这些都是近年来我国高等学校教育教学改革所取得的成果。 2实验教学的几点创新 2.1 授课中穿插力学史,激发学生兴趣比如在讲述电测实验时,可介绍电阻应变计测试技术起源于19世纪。1856年,W・汤姆逊(W・Thomson)对金属丝进行了拉伸试验,发现金属丝的应变与电阻的变化有一定的函数关系;惠斯登电桥可用来精确地测量这些电阻的变化。1938年,E・西门斯(E・Simmons)和A・鲁奇(A・Ruge)制出了第一批实用的纸基丝绕式电阻应变计。 2.2 重视基础实验的延伸以材料力学性能测试为例,可以使测试材料多样化,除碳钢、铸铁两种材料以外再提供塑料、铝合金、木材、玻璃等多种材料,有条件话,还可以使用各种新型材料。要求学生分别测试不同材料的性能指标,通过比较,自己得出结论。同种材料不同截面(圆截面、矩形截面等)、不同尺寸,让学生结合理论课知识自己测算标距,求出所有参数。通过这种脱离只提供标准试件的模式,使简单、枯燥的材料性能试验多样化,活泼化,可以让更多的学生动起手来,从而提高学生的实验兴趣。 弹性模量E和泊松比?滋分别在材料的拉伸试验和电测实验中测得。这两个参数的测试方法很简单,学生一般在老师讲授完后很容易就能测定出来,由于操作简单,学生做完实验后很容易忘记他们是如何测得的,也很少有学生去研究实验原理。在学完了电测实验后,可鼓励学生自己动手粘贴应变计,研究如何接桥,利用电阻应变仪把弹性模量E和泊松比?滋在拉伸试验机上测试出来。 2.3 更新传统材料力学实验教学模式,探索新的高效直观的教育方法实行传统教学与多媒体教学相结合的教育模式。该校工程力学实验中心从2007年开始在几位老师的精心努力下,开发了一套直观、形象的材料力学实验多媒体教学课件,在实验课板书教学中通过穿插多媒体课件,大大激发了学生对材料力学实验的兴趣。为了改变以往材料力学实验设备陈旧和测试手段落后的现状,从2002年开始在原有液压万能试验机的基础上,陆续引进了新型的电子万能试验机若干台;陆续淘汰了旧的、低效的电阻应变仪和配套组合装置,开始使用操作简单、自动化程度高、数据处理方便的电测仪器。 2.4 实行开放性实验和网上选课系统给学生充足的时间和空间,突破材料力学实验教学的传统方式,实现全面开放实验室,建立相对独立的实验教学体系,打破班级授课制,开发网上选课系统,让学生自己在网上选课,按分散式教学模式组织实验教学。全面开放实验室,调动学生的主观能动性,使每个学生都有动手操作机器的机会,提高仪器设备的使用率。同时实验室开放能最大限度地利用实验室资源,实验室开放后,学生自己选择实验项目,实验的频率和实验循环的节奏由学生自己调节,这使得实验室的容量大幅度提高,实验用房得到充分的利用。 2.5 加强实验室建设要更新观念、提高效率,抛弃固有、陈旧的管理模式,选拔一批爱岗敬业,有高度责任心和事业心的优秀青年来充实实验室队伍。重视实验教师的培训,多与国内外知名高校交流,提高实验教师的业务素质。 3总结 材料力学实验实验课是一门技术基础课,在工科院校中占有相当重要的位置。但是,受多种因素的影响,力学实验教学设备陈旧,内容枯燥乏味,学生难有兴趣。传统的材料力学实验内容远远达不到培养学生实验技能的目的,也跟不上科技发展的步伐。因此,对实验内容必须进行大胆的改革和创新。 材料力学论文:材料力学课程教学方法的实践 【摘要】本科阶段《材料力学》课程主要培养学生对简单杆件结构进行强度、刚度和稳定性进行分析的能力,是土木工程和道路桥梁与渡河工程等专业的一门重要专业基础课。针对实际课程教学中存在的问题,提出了一些改进措施。如适当引入前沿知识,激发学生求知欲和学习兴趣;恰当使用传统板书和多媒体授课方式;有效利用虚拟仿真技术;引入科技竞赛活动,培养学生的实践和创新能力等。实践证明上述措施有助于学生掌握相关知识。 【关键词】教学方法 教学手段 实践能力 创新能力 一、概述 《材料力学》是许多工科专业的专业基础课,我校的土木工程、道路桥梁与渡河工程、机械设计与制造、材料成型等专业均开设这门课程。它主要培养学生具备对简单杆件在外载荷下的强度、刚度和稳定性问题进行分析和设计的能力。对于土木工程专业而言,它还是一门承上启下的课程:《高等数学》和《理论力学》是它的先修课,而它又是《结构力学》、《钢结构设计》、《混凝土结构设计》、《弹性力学》和《组合结构设计原理》等课程的先修课。因此掌握好该门课程的基本概念和知识十分重要。但是该课程内容多、概念多并且相对抽象,同时还缺少足够的实践动手机会,因此一些学生反映该课程理论抽象、内容乏味,甚至少部分学生产生畏学现象[1]。所以,需要进行多方面的教学改革,以期达到预定的学习效果。近年来,在实际教学中进行了一些教学方法的改革和实践,取得了一定效果。 二、激发学习兴趣 好奇心和兴趣对于学生学习效果有决定性的作用,培养学生的实际工程应用能力和创新能力需要培养学生对科学的兴趣[2]。因此在实际教学过程中需要不断激发学生的好奇心和兴趣。主要采取的措施是适当引入前沿知识和身边的力学知识和案例。如在绪论课中介绍近年来我国和其他国家的典型的建筑物和道路桥梁等。同时从其他专业相关的国际权威期刊上检索相关文献,通过多媒体介绍其他相关专业中材料力学知识的一些应用,如展示Journal of Biomechanics杂志上检索到的膝关节置换术中需要解决的生物材料力学性能测试的问题;展示Journal of Biomechanics和Journal of Mechanical Science and Technology中检索到的关于鞋子设计中的材料选择和鞋底外形设计的问题;展示International Journal of Mechanical Engineering检索到的齿轮齿形设计和优化的材料强度问题;展示Ocean Engineering中关于海洋石油钻井平台的强度和刚度设计问题;展示Engineering Failure Analysis中关于大型矿用自卸车车轴断裂的分析。同时,结合时事介绍材料力学所研究的一些问题,如天宫二号发射时,介绍卫星发射塔及周边建筑物在面临强动载和高温时所面临的强度和刚度问题,介绍空间站在太空中所面临的恶劣环境及遭受空间碎片超高速撞击时的强度问题。这些内容的适当增加一方面可极大激发同学的好奇心和学习兴趣;另一方面也能拓展同学的眼界,这些知识也将告诉学生将来读研究生时也可选择其他相关专业。 三、合理使用传统板书和多媒体授课 过去的课堂教学手段主要是板书,这种授课方式对《材料力学》这种概念多和理论公式推导多的课程比较有效。其优点是学生和教师共同思考同一个问题,学生能紧紧跟随教师的思路和节奏[3],教师边板书、边讲解、边推导、边启发和边提问,而学生则眼、耳、口和脑并用,这样可形成多维印象和刺激,就有利于学生掌握相关知识。但传统的板书也面临一些挑战:(1)展示复杂的变形形式时耗时较多,如实心圆柱在扭转载荷作用下的变形以及任意位置切应变的计算和推导需要画出较复杂的图形。(2)该课程的工程实践性较强,板书时无法有效传递实际工程的相关信息。而这两个缺点恰恰可以通过多媒体教学进行弥补。这种教学方式的展现能力强,信息传递量大,可以创造生动和逼真的教学氛围,激发学习兴趣。因此,涉及复杂图形特别是变形图的绘制以及变形过程的展示时可以借助多媒体技术进行授课,同时需要结合工程背景时也可通过多媒体展示。 四、有效利用虚拟仿真技术 《材料力学》是一门与工程实践密切联系的学科,因此安排有试验课程。但为使学生达到预期的学习效果,试验课通常安排在理论课讲授相关内容之后进行。但这样带来的一个问题是理论课堂上部分学生对相关知识理解不到位。比如讲授低碳钢在单向拉伸载荷下的力学性能时需要讲解径缩并计算应变值,应变值通过引伸计测得的伸长量除以原始标距段长度得到。但这种单向拉伸试验应变值的计算是建立在均匀变形的基础上的,而径缩后材料的变形在标距段内已不再均匀,因此径缩后按原公式计算得到的值理论上已不能再叫作应变。仅凭讲课和图片展示有时不足以让学生理解透彻,这时可以利用有限元计算提前完成单向拉伸试验的仿真,并展示其变形过程及变形过程中应变的分布,这样就能直观地讲解径缩,并清晰地展示径缩前后应变的分布情况。 另外,部分变形形式较复杂和抽象,部分学生无法深刻理解和掌握。如扭转载荷作用下实心圆柱的切应变分布,部分同学不能理解切应变随半径的线性变化。这时可以建立实习圆柱扭转的三维有限元模型,施加扭角,然后在后处理时显示标距段内3/4横截面的应变分布,这样便可以清楚展示应变的分布情况,易于学生深刻理解和掌握该知识点。 五、引入科技竞赛活动 《材料力学》是一门理论课程,但它来源于工程又服务于工程,在培养学生逐步建立工程概念和逐渐形成解决实际工程问题能力方面有着十分重要的作用。但对于一般和新建本科院校而言,通常缺少充足的实践锻炼机会和试验设备。近年来,科技竞赛活动渐多,如省级结构建模大赛、中南地区结构建模大赛等。在这些竞赛活动中需要设计和制作出屋盖、塔式建筑、桥梁、输电塔、广告牌支撑结构等。通过这些竞赛,学生需要确定具体的分析对象,通过检索文献资料和力学分析确定初步结构形式,完成制作,进行加载和多轮优化等,这对于巩固理论知识,培养实践能力和创新意识具有重要意义。为让更多同学参与这种活动,在学校层面设计了“挑战杯”竞赛活动,并将这种竞赛活动纳入《材料力学》课堂教学,在成绩评定中计入该项成绩。 六、结语 《材料力学》是一门重要的专业基础课,又能直接服务工程实际,但内容相对多且枯燥。因此在教学过程中,要注重激发学生的学习兴趣;合理使用传统板书和多媒体技术进行授课;在相关知识的讲授时可以采用虚拟仿真技术增加直观性,以便于学生理解和掌握;同时,还要重视科技竞赛活动对于巩固理论知识、培养学生实践能力和创新意识方面的作用。
机械自动化论文:自动化机械技术的发展 1.自动化技术需结合生产实际 机械自动化技术最终是为了提高生产效率,因此必须具有实际应用价值。也就是说,我国的自动化机械技术,应注重企业的生产现状、技术条件等因素,并根据产品的特点选择适合的自动化设备,不能盲目的选择。在生产进度的制定和自动化设备的引进上都应符合企业的发展现状。实际上机械自动化就是实现从半自动化向自动化转化的过程,但是针对我国的国情,自动化技术要与人工管理和控制相结合才能符合生产实际,才能提高产品的质量。在工业逐渐发达的今天,产品的质量更应该受到企业生产者和用户们的关注。因此,如何结合实际,研发和使用自动化机械设备,提高生产效率是现代企业追求的目标。 2.我国自动化技术的发展方向 2.1投资少、效率高的自动化技术将成为未来发展的方向为了适应我国的国情,研发投资少、效率高的自动化机械设备将成为必然趋势。同时,也符合自动化发展的整体趋势。事实证明,欧美等发达国家在自动化技术的研发上也沿袭了这样的原则。我国的机械生产过程中,通用设备居多,因此结合国外低成本自动化技术是正确的选择,在以原有的机械设备为主的前提下引进少量的数控设备,并合理调整其布局。同时不断的完善技术,实现计算机自动化管理和人工的合理运用,建立单元化的生产系统,从而实现我国工业制造自动化技术的先进性,同时降低企业投资,提高经济效益,这样才能促进我国的工业现代化的实现。2.2机械自动化技术的发展趋势自动化技术在机械生产上的应用主要包括微电子技术的应用、自动控制理论和技术的应用以及基本机械技术的研发等。因此,在机械自动化的研发过程中,电子学、计算机技术发展及自动化设备和自动化生产线的研发和使用应得到广泛关注。实现机床装料与零件检测的自动化,并合理应用数控机床等设备。必须严格抓好自动化技术的基础工作,发展主机的同时也要发展自动化元件和其控制系统。另外,微处理机、传感器以及可编程控制器等都是我国未来自动化技术研究的方向。研发和推广先进的机械自动化技术,并将其扩展到其他学科,不断更新企业人员的观念,设计新的符合时展的机械设备,同时还要注意员工的知识水平,应注重对他们的培训。未来,传统机械制造会逐渐转向自动化设计和生产,因此应使操作人员跟上技术的更新,掌握更多的知识。总之,对人才的培养也是现代机械自动化技术应用的要求,无论是设备操作人员,还是公司管理人员都应不断的拓展自身的知识水平,学习自动化技术的操作方法及原理。这样才能够有利于进一步推广自动化技术,使我国的机械自动化水平达到世界先进水平。这些便是科技发展对我国机械自动化的要求,也是我国未来自动化研究的方向和发展趋势。值得注意的是,我国目前经济处于发展过程中,应将自己与发达国家区分开来,无论是技术的研发还是设备的应用,落脚点都应以自身的经济水平为基础。只有适合我国的技术方针才能够促进机械自动化的发展。另外,低成本、高效率的自动化机械设备必将受到各个国家和企业的欢迎。因此,应加大力度,致力于研发这类自动化设备,以实现在成本降低的情况下提高企业的生产效率。 3.总结 毫无疑问,机械自动化能够提高企业的生产效率、降低成本,同时能够提高安全系数。因此,在我国机械行业,逐步实现机械自动化生产是必要的。当然,这一过程中,要深入了解我国的国情和产业结构,在技术的改进和设备的引进上,都应该从实际情况出发。我国是工业大国,机械作为工业的重要组成部分,其发展需得到关注和重视。 机械自动化论文:自动化机械制造论文 1机械自动化的发展历程 早在二十世纪初,机械自动化的概念就已经被提出,当时主要应用于制冷领域,经过更加广泛地应用和推广,渐渐在整个机械制造行业普及。二十世纪六十年代,市场经济以惊人的速度发展,为适应市场的变化和满足市场的需求,可变的自动化的生产加工系统诞生了,通过计算机技术的应用,实现了机械制造的柔性和可变性,从而提高了机械制造的灵活性。这种自动化的软件系统基本上不改变制造过程,自动的经验和自动的信息处理与判断分析是通过一定的机械生产设备实现的,此外,还可以通过在管理过程中对这些自动实现进行预期操作。在生产过程中可以实现生产制造的自动化,还极大地方便了生产材料的更换。然而,当时的自动化系统并不能很好地适应现代化企业的生产需求。当前,自动化技术大部分都是在操作过程中的自动化,随着市场竞争越来越激烈,要想在激烈的竞争中站稳脚跟,必须要坚持不懈的努力,持续的创新,抓住机遇,推动自动化技术的发展。 2机械自动化在机械制造中的应用 2.1智能化应用 为了适应经济与科学发展的脚步,机械制造工业对相应的制造技术也提出了要求。在这种技术需求的推动下,机械制造技术得到了相应的改进和提高,并且使机械制造自动化得以实现。机械制造技术在原有基础上不断改进的进程中,对于落后的制造加工理念要坚决摒弃,对于旧的技术,要不断开发出新的技术进行跟新换代。同时,对于商品的概念,要有深刻的理解,从而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化应用到机械制造中,即将机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合,通过这些技术的有机融合,渗透,形成一种全新的,综合性的制造技术,从而达到全方位提高机械制造工艺性能的目的。在实际应用中,智能化制造技术不仅可以实现人工智能,还能够对专家或技术人员的思维活动进行模拟。由于智能化技术的特殊性,对于自身行为监控等专家无法完成的工作,利用智能化技术就可以轻松实现。智能化系统具有与专家相同的智慧、逻辑思考能力,可以把专家从繁重的脑力劳动中解脱出来,改变了以前的只能模拟和减轻体力劳动的局面,具有划时代的意义。 2.2集成化应用 作为机械制造中的一项新技术,集成化技术主要用于实现机械产品的快速制造。通过信息化技术的应用,集成化技术实现了机械制造过程的优化,让机械制造过程向着精简化和集成化发展。在机械制造过程中,会应用到各个领域的先进技术,如微电子技术、通讯技术等,而这些技术并不是孤立存在的,而是彼此之间相互作用、紧密结合的,于是,新的高新技术也在融合的过程中应运而生,例如目前被广泛应用的计算机辅助技术、柔性制造技术等。为了推动这些高新技术的发展与产生,就要充分利用现有的技术和设备,并且进行合理的整合与集成,产生出新的管理应用技术。通过集成化技术的应用,不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合,使之形成一个完整、统一的整体,还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革,以人为活动主体,保证企业产品的生产质量,并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。 2.3虚拟化应用 虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础,利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真,可以及时发现机械制造中可能出现的问题,制订出相应的解决方案。旧的生产方式下,产品研发和产品试制,必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的,开发过程中有很多不确定性,遇到技术难题就要修改设计方案,重新试制新产品,不仅加大了产品的生产周期,还浪费了资源,提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生,仅仅通过计算机来进行模拟和仿真,缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本,提高机械产品竞争力。 3自动化技术在我国的发展趋势 3.1网络虚拟化的制造方式 网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备,通过计算机工作平台,构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中,把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中,形成一种全新的人机界面形式,对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用,对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外,还可以对产品性能进行全面模拟试验,对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前,就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核,有效避免不合理的设计和资金投入,从而达到资源的最优化配置。 3.2绿色化的制造方式 “绿色”这一概念,最初被应用于环境保护领域,目前,已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路,创建绿色环境,作为自然界的一个部分,人和人类社会不能脱离自然界而存在,人类的生存与发展依赖于自然界的发展,人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中,由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏,有些甚至是无法修复的。长此以往,人类和人类社会的发展必将受到阻碍,甚至停滞不前。值得庆幸的是,人类已经意识到自己的错误,并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致,制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时,应站在哲学高度,把可持续发展作为必须考虑的因素,促进环境文明,推动制造自动化向“绿色”自动化方向发展。 4结束语 机械自动化在机械制造工业中具有举足轻重的地位,是影响机械制造工业的整体发展水平的重要因素。机械自动化不仅可以推动社会总体经济的快速发展,还可以促进我国综合实力的稳步提高。因此,机械制造工业的发展离不开机械自动化的广泛采用和合理应用,运用各种科技手段,使机械自动化技术水平得以提高,进而促进我国机械制造工业的发展,提高我国的经济实力和综合国力。 机械自动化论文:论自动化立体仓库机械结构设计 摘 要:现阶段我国的立体仓库行业迅速发展,但是与发达国家还存在较大的差距,故本文从技术难点及解决方案、工艺流程和主要机械结构与设计参数进行了深入的探讨。 关键词:自动化;立体仓库;机械结构 一、技术难点及解决方案 1.1有效降低噪音的措施 采用运行平稳性高、传动噪音低的功能部件。比如:在输送区间的所有范围内,安装有非金属导向装置,输送辊采用非金属材料,这样,托盘的金属导轮在运输过程中,既避免了与金属材料接触而产生噪音,又保证了运行平稳、可靠。此外,链轮、传动轮和导向辊轮等运动部件,均采用非金属材料制作,为降低噪音提供了有力保障。 1.2对环境污染物的有效防护 由于生产工艺对厂房有较高的洁净度要求。因此设备设计中,采取技术措施,尽可能减少生产中对环境的附加污染。在动力传动部位下方,安装异物接收装置,对粉尘、油污等异物进行收集;采用集中的供气和排气方式,避免对环境造成二次污染。 1.3减少冲击震动的措施 选用导向平衡装置,采用伺服电机,安装直线运动导轨或导轮,配置缓冲器件,在地基与地面之间,安装防震垫等。所有这些措施,均会有效地降低设备运行中所产生的冲击震动。 1.4堆栈车停位精度和重复精度 在重量、高速、长距离运行条件、堆叠停车精度和可重复性的要求高、堆场车辆重量超过10吨,高于10米,停止精度在40米停止错误不超过2毫米长长的铁轨,同时根据生产的要求,必须达到最大速度在运行过程120米/分钟,必须保持稳定,光滑的,而且是可行的。在关键设备中,采用伺服电机驱动,直线导轨和导向轮导向结构,并对堆栈轨道车的位置进行精确控制。选用高精度元器件,确保设备停位快速、准确。 二、工艺流程 立体仓库系统的主要工艺是:将前一级平面物流中承载产品的托盘存入到库中的承载架上,经过一段固定时间的工艺处理后将其取出,并放入到后面一级平面物流当中。立体仓库系统中主要对象为一个6层堆栈车,是一个可以完成在直线轨道上行使和升降动作,并且能够一次性对6个托盘完成存入和取出动作的物流移送设备。在自动运行时,平面物流通过提升机将承载产品的托盘送入6层入库暂存架,存满后向堆栈车发出取托盘请求信号,堆栈车接到请求信号后取暂存架托盘,然后将托盘存入某一列承载架上。当某一列承载架的托盘完成工艺处理后,堆栈车将其送入到6层出库暂存架当中,完成动作后会向后一级平面物流发出托盘准备好信号,这时平面物流就会通过出库提升机将出库暂存架上的托盘取走。立体仓库系统要求能够自动、快速、可靠和高效地完成所有的存取动作,对机械结构的设计以及精度都有较高的要求。因此,为了达到设计目的,一个可靠、稳定和灵巧的机械结构设计是必不可少的。 三、主要机械结构与设计参数 3.1入库/出库 6层提升机设备由进料机构、垂直提升机构和机架3部分组成。进料机构包含长辊输送和动力传动部分。主要功能是将最多为6组的屏托组合,根据生产工艺要求,逐一将其输送到“入库6层堆栈机”或从“出库6层堆栈机”中取出。 a.设计参数。长辊输送:长辊85mm;最大输送速度:20m/min,变频调速;传动方式:链传动;长辊输送面平面度:±1.0mm;最大提升速度:40m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:6个;停位精度:±2.0mm。 b.安全防护措施。链传动处安装护板;提升区域的顶端和底端,安装安全单元;外部有透明防护板;上部安装检查及维修用的梯子、安全栏杆和平台。 c.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。 3.2堆栈轨道车 设备由地面轨道、行走机构、垂直提升机构、6层搬运系统、定位升降机构、换向机构和机架组成,主要实现屏托组合在“平面物流线”与“承载架”之间的存取功能,保证精确、通畅、稳定、快速和可靠;并完成与相关设备的信息交换任务。每次最多可同时存取6层屏托组合。 a.设计参数。行走输送:包胶轮300mm;输送动力:11.0kW,减速比:1/11,伺服电机;行走导向:铝型材导轨,导轮;提升动力:7.0kW,减速比:1/25,伺服电机;最大提升速度:15.7m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:2个;停位精度:±2.0mm;搬运动力:0.4kW,减速比:1/14,伺服电机;最大输送速度:45.4m/min;传动方式:齿轮齿条,直线导轨;定位升降动力:0.9kW,减速比:1/10;传动方式:蜗轮蜗杆,导杆,直线轴承。 b.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。提升区域的顶端和底端,安装安全单元;行走车体设置操作维修平台和安全护栏。 3.3承载架 承载架由底架和上下两段支架组成,每段支架包含6层承载架,每两列承载架设计为一套。承载架包含进出输送和导向装置。承载架的每列可同时放置12层屏托组合进行工艺处理。 a.设计参数。进出输送:采用万向滚珠作为输送面;输送面平面度:±1.0mm;承载:150kg/一个承载架。 b.进出导向。将每个承载架进出口位置,设计为有坡度的开口结构,并安装耐磨板,利于屏托组合的输送,同时降低运行噪音。 c.架体结构。底架和上下两段支架均由矩形管焊接而成,架体之间用高强度螺栓连接。承载架外侧,设置操作维修平台。 四、结束语 所设计的自动化立体仓库机械结构已在国内着名电子企业成功投入使用,较好实现了系统的稳定、可靠、低噪和精确的运行。实际运行效果表明,立体仓库机械结构系统安全、稳定,很好地适应了现场生产环境,满足了各项生产需要,大大节约了人力和物力。 机械自动化论文:机械制造及自动化专业人才培养的探析 1概述 机械制造业是我国各个工业部门生产设备的重要来源,是现代文明进步的重要标志。在制造业中处于主导地位,为我国工业体系的完整性建设奠定了坚实的发展基础,是促使我国生产技术水平提高的重要组成部分。我国自改革开放以来,大力发展重工业,以东北重工业发展为主,支撑了我国整个国民经济的发展。如果没有现代机械制造业的存在,那么我们的生活资源、生活工具也不会存在,人们的生活水平可能会始终处于“钻木取火”“衣不蔽体”的落后时代,严重影响了现代文明的进步,所以机械制造业水平的提高关乎国计民生的发展。然而,机械水平的高低、技术含量的高低与人才培养是密切相关的。机械制造及其自动化专业人才的培养尤为重要与紧迫。 2机械制造及其自动化的发展现状及趋势 自改革开放30多年来,我国机械制造业的规模在不断扩大,制造产品技术也在不断提高,在机械制造业的大力发展中,对就业人员的需求量也不断增大。2013年我国制造业增加值排名世界第一,但总体水平与发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现在以下方面: 2.1机械制造高级人才缺乏 机械制造行业技术人员集中并且需求量大,大多从事制造工作或者流水线组装工作,中低层技术人员是供过于求。对于高级技术人员和管理人才相对缺乏,没有先进技术和管理理念的高级人才做产业支撑。 2.2产品缺乏创新并且开发时间长 产品设计和制造理念落后的主要原因在于缺乏创新思维和改变意识,导致机械制造的机械设备落后、陈旧,不能跟随现代产业发展的需要。 2.3缺乏核心技术支持 我国的机械制造技术大多需要引进外国先进技术,没有自我开发意识,过度依靠国外技术,导致许多先进创新的科技不能跟上各发展阶段的需要,始终比发达国家落后。 2.4管理形式粗放 我国大多数企业都缺乏协调能力强和具有市场开拓意识的管理层,导致企业管理水平出现良莠不齐的现象。 2.5机械制造的自动化利用水平低 机械制造有自动化技术但不能充分合理地利用,就会导致在制造生产的过程中出现大量资源浪费或者资源利用不充分的现象,无论从资源的利用还是技术水平的高低都不能跟上发达国家水平。综上所述,说明我国始终处于中国制造阶段,还待成为中国研发,对高级专业人才的培养已迫在眉睫。 3机械制造及其自动化专业人才培养体系中存在的问题 3.1专业性人才培养方案和规划不完善 机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。 3.2专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要 机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因: 3.2.1就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。 3.2.2就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。 3.3对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求 高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失 ,急需非专业或者专业技术水平不高并且经验缺乏的教育工作者参与到对专业技术人才的培养中,由于教育方式不到位、知识理念不专业的原因使专业技术人员的整体素质偏低。除此之外,在许多职业技术学校中,由于资金短缺,实训的机械设备落后,并且数量不足,所达到的教学目的与现存的技术水平要求存在很大的差距。学校教育更注重应用型人才的培养,强调理论原理多,注重实践教学少;注重教师的单向知识传输多,而师生互动活动少;强调课程学习的系统性多,而对专业的综合实训机会少等诸多不符合现代技术要求的教育方式或手段,都导致了专业人员的专业程度不能适应新要求。 3.4对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育 现代学生教育最大的弊端在于缺乏自主创新能力,在各高校的教育学习中,都侧重于理论教学,无论是教学的资金使用程度,还是教学的人才培育方针,都不能满足实践教学的要求。进行创新、创业教育的学习是有难度的,一方面,教学的工作者都是经过我国多年的教学方式培育出来,对于实践教学本身就缺乏实际的教育经验,教学方式就不能满足专业技术水平的要求;另一方面,学校的实践教育设施有限,只能进行简单的实训操作。实训操作课程松懈,不能达到真正实训的目的。结合以上两方面原因,我国教育制度中缺乏实践的执行力度,对学生创新、创业思维的教育更是落后于发达国家。 4机械制造及其自动化专业人才培养模式 4.1制定新的人才培养方案,符合时展要求 要培养出专业的机械制造及其自动化人才,应摒弃陈旧的教育方案,不断更新,制定适合各阶段专业技术水平发展要求的教学方案。将培养的专业目标定位于实际需要的应用型人才相结合,注重“抓基础、强实践、善应用、多方向”的教学原则。对教学课程体系应不断优化整合,使其能达到对专业技术教育的目的。优选教学内容,抓侧重点技能培养,更要体现出机械制造及其自动化的专业特色和优势,注重理论与实践相结合教学方式。将原来的《工程材料》和《金属工艺学》两门课程合并为一门《工程材料及机械制造基础》,将《机床电气控制》与《PLC原理与应用》合并成《电气控制及其PLC》,通过相关课程的整合,减少大量的重复知识,减轻了教学压力。压缩教学内容,抓重点,缓解了因教学内容多和学时少而产生的矛盾,同时也能开设其他相关的新课程,以提高专业人员的自身素质。 4.2专业技术人员应主动学习,紧跟时代前沿 专业技术人员专业性应体现在先进性、实用性方面。机械制造及其自动化专业技术人员是发展现代文明的重要领导者,要不断学习先进技术,增加自我认识,注重技术的适用性才是一个优秀专业人员的表现。专业技术人员的学习应适合专业发展要求、时展要求,不断吸取最新的发展成果和先进技术,与现代机械制造领域的发展相适应。机械制造及其自动化是一个与时俱进的专业,又是一个含有传统因素的专业,在学习先进的科学成果时,也应该巩固传统知识的学习,不断钻研,提高自我素质和专业技能。 4.3改革教学方法和手段,整体优化教学过程 培养专业机械制造人才首先应摒弃传统的教学方法和手段,采用现代教学方式,如开发CAI教学课件等方式能使教学课件直观易懂,综合多种现代化的教育手段将专业知识与生产实践相联系,这就相当于学习的过程就是工业生产的实际操作过程,让学生能直接感官到学习的目的以及学习的效果。除此之外,加强实践教学,还需要培养实践意识和动手操作的能力,比如校外实训、实验室试验、毕业设计等都能考验学生的动手能力和培养实操意识。在教学过程中,老师应该参与到学生的实践讨论中去,做到师生互动。相互交流不仅能解决学生的技术疑惑问题,还能从中感受实践教学效果。优化教学过程有利于提高学生专业的基本能力、综合运用能力和创新能力。 4.4注重创新能力培养,提高专业技术能力 培养专业人员的创新意识首先应为学生培养创新意识创造良好的条件。在高校的教学过程中,教学应围绕机械制造及其自动化的专业技能与创新能力相结合,从不同教学层面和教学形式进行创新能力的培养,如对系统构型创新、功能创新、集成创新的训练还能促进专业人员科研能力的形成。除了外部条件能加强专业人员创新意识的提高,机械制造及其自动化专业人员自身还应该具备危机意识,培养创新意识,具有创新能力是时展的需要,作为专业的技术人员更应如此。对实际的生产操作或者综合设计、毕业设计的处理中要时刻具有钻研精神,才能综合提高专业技能。 机械自动化论文:机械装配过程自动化的浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 机械自动化论文:机械自动化技术及其应用的前景 1 机械与自动化技术 目前,随着我国自动化技术的迅速发展,自动化技术在机械领域中的作用日趋明显。微机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障,对机械产品的调用和装配全部由自动化设备来实现,不仅改善了工作环境、降低了劳动力成本,而且还可以降低生产的次品率,将整个机械装配流程推向自动化、连续化、大幅缩短产品的生产周期,为企业带来更为丰厚的利润。 2 自动化技术 (1)信息处理自动化。是指依托于微机技术及其相关技术而形成的信息处理的自动化,其中主要有 CAD(辅助设计 )、CAM(辅助制造)、CAPP( 辅助工艺过程设计 )、PDM(产品数据库管理系统)等。CAD 是指设计人员利用设计软件或图形设备来完成产品的设计、建造模型、参数值评测等工作的过程;CAM 是指将数值控制技术和仪器设备应用在生产过程中,自动完成产品及配件的加工、检测、装配和包装等工序的过程;CAPP 则是 CAD 和 CAM 的桥梁与纽带,可以使工艺人员专注于编制完整而详尽的工艺文件,不再被繁琐重复的工作拖累,不断提高工艺技术,提高产品质量,缩短单个产品或零部件的生产周期,以致缩短整个产品的生产周期;PDM 则是采用数据库技术来实现产品对储入库,改善工作流程,进而来系统化管理产品的出入库信息。 (2)物资供应自动化。物资供应是指调配和运输生产所需原材料的过程,物资供应自动化则是利用自动化技术来完成该过程,是自动化技术在传统制造领域中得到进一步发展的体现,主要有自动化装置、自动化物资输送软件、自动化设备等。 (3)产品生产自动化。是指由机械设备和自动化装置来代替人工完成产品的部分或全部加工的生产过程。在不出现故障的情况下,该系统可以连续运转不间断生产,能有效降低劳动强度,且间接降低由于人的操作失误而导致的废品率,提升产品的品质。 (4)设备装配自动化。是指通过微机控制机械按照数控设备中预装的整个装配流程来完成设备装配的过程,根据既定的规格、形状完成产品的组装、调试、验收等工作。在机械制造业中,设备装配是目前机械制造的重要工序,通过自动化设备取代人工循环复杂操作,改善了设备装配工序,有效地提高了产品的生产效率和质量,在机械制造领域是一项重要技术应用。 (5)产品检测自动化。一件产品是否合格需要在产品出厂前对其性能和零部件分别检测,以保证产品是合格品。而各种新材料的出现和有特殊功能设备的不断加入,使得在机械制造业中产品的检测技术和工作难度不断增大,人工检测已不能满足现代高精度和多需求的产品检测要求,自动化检测技术在机械制造领域得到应用成为了一种必然趋势。现在检测技术中应用较多的技术主要包括基于电信号和时序的识别检测、rt 射线检测、ut 超声波检测以及其他更为智能的设备和诊断技术。 3 机械自动化应用前景 3.1 大力发展投资少、见效快的自动化技术 发展机械自动化技术首先要结合企业自身的实际情况,根据行业的现状、企业的规模以及经济条件等综合因素来开发应用机械自动化技术。购买成熟的机械自动化技术一定是有经济实力作为支撑,但应重点考虑企业的发展需要,将机械自动化技术真正运用到机械制造中去,确实能为企业创造可观的经济效益。考虑机械自动化发展时,应该根据具体的实际情况优先对投资小、见效快的自动化技术进行发展,以保证企业的顺利发展,逐步提高企业的自动化水平,实现企业自动化技术的快速发展。例如,在我国传统的机床上安装数控设备,以低成本换取效益的最大化,在现有设备改造的基础上,进一步熟悉自动化技术,从而全面实现企业的机械自动化。 3.2 根据我国的实情发展机械自动化技术 虽然我国机械制造的自动化水平在改革开放以来有了一定程度的提高,但还远远落后于世界先进的机械自动化水平。我国机械自动化还缺乏经验和先进的技术,因此,我国要发展机械自动化技术首先要立足于我国的具体国情之上,从实际出发,不断积累经验并积极吸收和借鉴国外的先进自动化技术,培养一批具有先进自动化技术的人才,探索出一条适合我国实际的机械自动化发展道路来,推动我国机械自动化技术的稳步发展,从而使我国实现机械制造的高效率和高水平。 例如,当产品进行连续性流水作业的批量加工过程中,将半自动机床、自动机床和组合机床作为自动化设备,在品种多样的产品批量生产中,根据产品的规格、性能,通过数控设备来控制自动化设备的快速自动调整,组成流水线,并逐步实现整个流水线的自动化。 3.3 从基础着手,注重配套发展机械自动化技术 发展机械自动化技术,搞好自动化技术应用项目的基础工作和推广应用工作是前提,只有从基础着手,才能够有效地推动机械自动化技术的健康发展。也就是在发展自动化设备的同时,还要配套发展自动化元器件和控制组件和系统,这样微处理机、传感器、可编程控制器、控制系统软件等组件就是未来机械自动化发展的主要技术基础。例如,在自动化技术的推广应用过程中,将自动控制、自动检测操作与微机技术和自动控制理论相结合;将信息交换、信息处理、数据存取、运算、判断与计算机和信息处理技术紧密结合,从而实现机械制造系统的自动化。 结束语 自动化技术对机械制造业的推动作用越来越明显,并且可以预见未来的机械制造将全部实现自动化。可见,自动化技术不仅能提高机械制造业的装备水平,还能够保证产品质量,提高作业效率,从而提升企业的经济效益,使机械制造企业运用自动化技术帮助企业增强市场竞争力。 机械自动化论文:控制技术在机械自动化的作用 1.可编程计算机控制器技术。传统的可编程控制器,在处理程序本身的逻辑运算指令时,大多采用单任务的时钟扫面或者监控程序,然后再刷新。这样的话,应用程序来决定了可编程控制器的控制速度,从而导致I/O通道的高效实时性的要求得不到满足。可编程计算机控制器,它最大的特点,在于它具有类似大型计算机的、分时多任务操作系统,并具有多样化的应用软件设计,采用分时多任务机制,构筑其应用软件的运行平台。这样,应用程序的运行周期,由操作系统的循环周期决定,而与程序长短并无关系。因此,应用程序的扫描周期与外部的控制周期,被区别开来,使得实时控制的要求,得到了满足。因此,可编程计算机控制器满足了高效实时控制的要求。它在工业控制中的广泛应用,显现出了其具有的强大优势功能。可编程计算机控制器技术在越来越多的工业领域中的应用,日益显示出其巨大的发展潜力。 2.交流伺服驱动技术。有些机电一体化产品,对定位精度要求比较高,在这种情况下,交流伺服驱动技术得到了日益广泛的应用。数字式交流伺服系统,作为其中一项重要的交流伺服驱动技术,其使用、调试都很简单方便,更加符合定位精度的数字化控制模式这一潮流。交流伺服系统,它的驱动器,是数字信号处理器。通过对电机轴尾端的光电编码器进行位置采样,在驱动器和机电之前形成位置和速度,是一种闭环控制系统。在交流伺服驱动技术系统中,数字是重要的组成部分,在控制系统中,通过充分发挥数字信号处理器的相对高效精准的运算能力,来完成整个系统的增益调节,乃至跟踪变化。然而,这种数字式交流伺服系统,在工作中,多半采用的是用半闭环的控制系统。这种控制方式存在一定的缺陷,就是在工作中,这种控制方式的编码器,不但要作速度环,而且同时又要做位置环,导致传动链上的间隙和误差,得不到补偿。对此,国外运动控制新技术在机械自动化中的应用探讨甘肃林业职业技术学院 张晓晖出现了能够弥补此种半闭式缺陷、很好地实现高精度的自动化设备,那就是全闭环数字式伺服系统,它能够有效克服半闭环控制系统存在的缺陷。全闭式的伺服驱动器,由于其将装在最后一级的机械运动部件上的反馈元件,来作为位置环,而电机上的编码器只作速度环。这样,传统机械系统存在的间隙得到了克服。同时,传统机械控制系统中制造的误差,也能够得到补偿,从而得到了较高的精确度,展现了全闭环控制的优势和功能。 3.直线电机驱动技术。近年来,在机械自动化机床进给系统中,直线电机驱动技术极其应用,在世界机床行业普遍被重视起来。在机床进给系统中采用直线电动机,直接驱动的方法,具有很多的优点。与原来的旋转电机传动相比,它们的最大区别在于,由于直线电动机取消了从电机到工作台之间的机械传动环节,使得机床进给传动链的长度被缩短为零,因此,这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于机床进给传动链的长度被缩短为零,实现了优越的性能指标,原旋转电机驱动方式根本就无法达到。直线电机驱动技术系统中,由于那些响应时间常数较大的机械传动件被取消,使得整个闭环控制系统的动态响应性能,得到了大幅的提高,部件的反应更加灵敏,快捷;通过直线位置检测反馈控制,可使机床的定位精度得到极大提高;由于直线电机驱动技术采用的是直接驱动的方式,传动刚度也得到了很大的提高;由于零传动具有高速响应的特点,其加速度很大,加减速过程大为缩短,生产效率得到了大幅的提升。直线电机驱动技术,由于取消了部件的机械摩擦,而且导轨又可采用无机械接触的磁垫悬浮导轨,所以,电机在运动时,噪音可大大降低;由于取消了中间传动环节,机械摩擦时的能量损耗大为降低,传动效率得到了很大的提高。由于上述诸多优点,直线传动电机在许多国家的运动控制行业中倍受重视,得到了越来越快的发展。 综上所述,在机械自动化中,运动控制新技术的应用,及其与机械自动化融合的实用性,充分体现了运动控制新技术具有强大的生命力,说明其在机械自动化中具有很大潜力,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 机械自动化论文:对于机械装配过程自动化浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 现代技术的发展使得人们能够为复杂的装配功能找到解决的方法。尽管如此,全自动化的装配至今仍然只是在有限的范围是现实的和经济的。由于装配机械比零件制造机械具有更强的针对性,因而装配机械的采用更需要深思熟虑,需要做大量的准备工作,不能简单片面地追求自动化,而应本着实用可靠而又能适应产品的发展的原则,采用适当的自动化程度,应用现代的计划方法和控制手段。 3 机械装配自动化发展之路展望 3.1 结合生产实际发展机械自动化技术 先进装配技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。 3.2 发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。我国机械装配业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械装配业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 3.3 注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械装配中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行 综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 结束语 装配是一项复杂的生产过程,人工操作已经不能与当前的社会经济条件相适应,因为人工操作既不能保证工作的一致性和稳定性.又不具备准确判断、灵巧操作,并赋以较大作用力的特性。 机械自动化论文:机械制造与自动化对接问题的探讨 一、中高职院校机制专业课程体系衔接现状 中职的专业技能课是针对机床的种类开设的,如开设铣工工艺、车工工艺、数控加工基础等课程,只针对某一机床的操作而展开技能课程,学习起来缺少系统性,而高等职业教育不是针对某个机床进行技能课的开设,而是针对某个岗位需要的能力开展教学的,如车间普通机床操作员,高等职业教育需要开设金属切削加工及设备、液压与气压传动、机电设备安装与调试、车间班组长管理技术、机械加工实习、机械零件工艺实训、拆装实训、机床夹具拆装实训等课程来实现车间普通机床操作员所需要的技能,从而满足教学目标。从中我们不难看出,中职的专业技能课设置是根据某个机床操作,而高职的专业技能课是根据工作岗位,所以二者课程衔接错位。 在中等职业教育中,由于文化基础课程占的学时比例比较多,所以专业课程的学时比例相对高等职业教育较少,导致中职专业课开设的门数也相对较少,同专业的课程,中职没有开设,只有在高职开设,课程的衔接不对称。 二、实现中高职院校机制专业课程对接前提 1.中高职院校机制专业人才培养目标对接 据中、高等职业教育在培养目标和规格上的共性和都具有职业性、实用性、技能性等特点,培养目标主要从行业的职业岗位不同要求及相应规范中去确定,从而实现人才培养目标的对接,最终实现中等职业学校的毕业生继续到高等职业院校学习,实现技术型人才向高端技能型人才的转变。 2.中高职院校机制专业教学模式对接 在传统的中高职教学中,普遍采取理论和实践相分离的教学方式,即学生先去学习理论知识课程,当课程学习结束之后,进行实践技能的训练,这种教学容易导致理论和实践脱节,学生的理论知识和实践技能并没有融合。目前,高职的教学正在进行改革探索,在这改革过程中取得了一定的成果,尤其是理实一体化的教学模式,采用这种教学模式,学生的职业技能可以大幅度的提高,所以要想实现中高职院校教学模式的对接,必须采用一个合理可行的教学模式。 3.中高职院校机制专业职业资格证书对接 分段完成职业技能培训,中职阶段进行初级培训,获得初级车工、铣工等职业资格证书,高职阶段进行中级、高级培训,获得中高级车工、铣工、数控车工等职业资格证书,从而实现职业资格证书的对接。 三、中高职院校机制专业课程对接研究 1.中高职院校和企业共同参与,定制课程体系 中高职院校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接专业的人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位和在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,确定教学内容。 2.中高职院校和企业共同参与,共同制定课程标准 中高职院校和企业合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,避免中、高职课程内容的重复,拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。 3.中高职院校和企业共同参与,共同选择课程内容 中高职院校和企业共同参与根据行业标准、职业标准和企业标准选择课程内容,这样可以避免课程内容选择的重复性,同时在中职阶段讲授专业基本理论内容和一定的机床操作技能,而高职阶段虽然课程名称一样,但是内容完全不一样,高职阶段的课程是以典型工作任务为导向,培养学生专业能力、方法能力和社会能力,这样中高职课程并没有重复,也不会出现空缺,真正的实现了课程的对接,如在中职学校学完《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与测量》等课程基本理论后,在高职以典型工作任务为导向继续强化学习《工程制图与CAD》、《机械设计与应用》、《互换性与测量技术》等课程。还有根据职业资格证书要求,在高职教育中安排专业拓展课,学生可以根据获得的职业证书等级来选修拓展课,通过职业证书带动了课程的衔接。 总之,课程对接是一个系统化的工程,只要实现中高职机械专业无缝的衔接,才能够培养出符合社会需要的高素质、高技能型人才,从而实现我国装备制造业的飞速发展,随着科学技术的突飞猛进,未来的中高职课程对接的路还有很长,亟待解决的问题也有很多,我们还将不断的探索走出一条符合企业、学生和家长满意的人才培养道路。 机械自动化论文:机械制造与自动化思考 一、机械制造与自动化专业人才需求分析 (一)机械行业的发展为本专业的发展带来更多机会 国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》提出,将发电、输变电、石化、煤化工、薄板连轧、煤综采、造船、铁路与轨道交通、环保、工程机械、自控和精密仪器、数控机床、纺机、农机、IT设备、飞机作为重点发展16大领域。这一举措为装备制造业未来的发展明确指明了方向和目标,也为机械行业带来更新、更广阔的发展机遇。机械行业是国家战略性、基础性行业,是我国的重要支柱产业,未来5年将是中国机械行业发展的最佳时期。从区域产业经济看,郑东新区及中牟产业带的开发和建设为制造业等高新技术产业步入更高领域提供了难得的机遇,同时,还带动了新的科技产业的形成和发展。中牟汽车城及中牟产业园区的建设,将带动装备制造业的全面发展,将为本专业的发展带来更多机遇。随着中原经济区建设进程的推进和新技术的不断采用,特别是一些重点工程项目的改造和开工,机械制造及自动化等制造类专业对高技能人才的需求呈现出一种“旺盛”的态势,不管是中牟汽车城等国家大型项目,还是富士康等大型企业,对高技能人才都表现出强大的需求态势。随着郑东新区的开发开放,大量装备制造类企业将对技能型高职毕业生产生大量的需求,将有效扩大机械(机电)类高职毕业生的就业空间。 (二)中原经济区建设为专业发展提供机遇 中原经济区建设于2011年上升为国家经济发展战略。建设中原经济区是新时期河南省加快发展的总体战略,对实现中原崛起、河南振兴的目标意义重大。在中原经济区建设的时代背景下,高职院校应承担起培养创新型、高素质、高技能机械制造专业人才的责任。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(21-22年)》将突出培养造就创新型科技人才定立为主要目标,并将实施培养创新人才政策、推进创新人才计划纳为重点。笔者所在学院机械制造与自动化专业积极探索与周边企业的合作模式,主动适应区域产业结构的调整,先后与郑州日产、河南红宇、海马(郑州)汽车、奇瑞(开封)汽车、东工实业、开封联顺等多家企业合作,建立了长效的校外实训实习基地。成立了由机械行业专家、企业人士、兄弟高校骨干教师、本校教师、教学管理部门领导组成的机械制造及自动化专业建设指导委员会,与企业建立良好的沟通渠道及合作关系,及时了解用人单位人才的需求情况,并合理调整人才培养方案。学院机械制造与自动化专业办学坚持以职业岗位行为技能需求为导向、以能力培养为主线,走工学结合道路;按照职业岗位任务需求建设“学习领域”体系,采用先进有效的教学方法和手段进行教学,加强实践环节训练,积极推进职业资格准入制度;规范教学管理,强化质量意识,把学生需求、社会需求与学生素质及技能培养有机融合。在这种背景下,学院还积极建设以机械制造与自动化专业为重点的机械制造与自动化专业群,培养和输送大批高素质技能型人才,顺应了河南省郑东新区地区经济发展的形势,并为该地区机械制造领域的持久发展提供了人才支持。 二、专业建设思路与目标 (一)建设思路 学院以教育部《关于提高高职高专教育教学质量的若干意见》16号文为指导,根据河南省郑州市产业结构调整及支柱产业发展趋势和企业的用人要求,加强与行业企业的深度合作,全面实施多层次、全过程的融合。建立以工作过程为导向的“工学结合、顶岗实习”人才培养模式,不断提高机械制造与自动化专业高技能人才的培养质量;扩大生产性实训基地建设规模,建设省级以至国家级示范实训基地,开发生产性实训项目;以课程建设为核心,以师资队伍建设为关键,以创新人才培养模式为重点,大力开展教学模式改革,着力构建基于工作过程的课程体系,积极开发基于工作过程的课程,按照省级特色专业建设的要求,建成优质教学资源丰富、社会服务能力强、具备较强专业核心竞争力的省级品牌专业,使本专业达到高职院校省内领先、国内先进的专业建设目标。 (二)建设目标 通过国家骨干专业建设,学院应创新专业建设教学指导委员会的运行机制,完善校企合作、工学结合的人才培养模式,制订校企合作工学结合长久运行保障机制;参照职业岗位任职要求,开发出与当地企业生产相结合的专业核心课程标准,构建工学结合的课程体系;完善多元化动态教学质量监管体系,建设一支专兼结合的“双师素质”教学团队;建设和完善校外实训基地,强化职业技能训练和顶岗实习,提高学生的社会服务能力;将实训实习基地建成产学相融、示范推广的平台,以增强社会服务和辐射带动能力。最终实现全面提高专业人才培养质量,形成专业教学的优势和特色,使机械制造与自动化技术达到区域内同类院校领先水平。 三、机械制造与自动化专业课程体系构建 (一)构建校企合作、工学结合的课程体系 坚持以服务区域经济建设和企业生产为宗旨,以能力培养为主线,以就业为导向,以校企合作、工学结合为途径,以学生职业能力和职业道德培养为核心,本着课程设置模块化、教学内容职业化、教学方法灵活化、教学过程开放化、教学手段现代化原则,引入行业、企业技术标准开发专业课程,改革不适应职业教育的教学内容和方法,实施企业参与课程开发与教学的订单培养计划,构建具有自己特色的工学结合课程体系。依托河南省及郑州新东区产业带的规划与发展,紧跟市场需求变化,校企共建专业建设委员会,每年要重新修订一次专业 人才培养方案,主动调整专业结构,科学设置课程体系,以提高学生就业竞争力。学院始终坚持以就业为导向,加强校企合作;大力推进“校企合作”课程体系,深入开展“工学结合、顶岗实习”课程体系的理论研究,根据合作企业的实际需要成立企业冠名班,其课程设置将依据企业的岗位能力需求而建,培养切实符合企业岗位需求的专业高素质技能人才,探索出“工学结合、顶岗实习”订单式人才培养新模式。教学采用工学结合的办法,由学校教师、企业技术人员共同授课,以实验、实训、生产为载体,突出学生关键职业能力培养,最后半年由校企双方合作开展顶岗实习,以提高学生就业率。 (二)探索和实施“2+.5+.5”的课程教学运行机制 “2”就是前2年。学生主要是在学校接受专业基础知识、专业基本技能教育和专业基本技能训练。课堂教学与实践教学比例为1:1,基于机械制造及自动化课程实践性强的特点,学校可采用“教、学、做”一体的教学模式,教学、实训与实习相结合的教学方法,一般在校内实训室或实训中心完成。第一个“.5”就是第五学期。本学期在学生完成大部分主干课程的基础上,由任课教师、实习指导教师或企业技术人员在校内实训中心或实习车间完成设备基本操作与检修的技能培训并模拟企业工作情景等,为顶岗实习做准备。第二个“.5”即是最后一学期。这学期,学生在完成所有教学、实践课程的基础上,由用人企业挑选到企业生产一线顶岗实习。最后再由企业和学校共同考核学生实习成绩。 (三)开发基于工作过程的课程体系 学院根据机械制造及自动化专业技术领域和职业岗位(群)的岗位要求,通过对职业岗位(群)从业人员和与职业岗位(群)专家及有关的人员进行调查,对在职业岗位上工作的学生的反馈信息进行分析、归纳、整理、综合,并参考相关职业标准,以培养学生的综合应用能力为主线,以教学内容和课程体系改革为重点,以改革教学内容和教学方式为突破口,整体优化实践教学体系和理论教学体系,以促进学生知识、能力、素质的全面协调发展。根据对机械行业岗位或岗位群的分析,结合企业用人的实际情况和工学结合人才培养模式,按照“基于工作过程”、“必需、够用”的原则,以培养学生职业综合能力为目标,以职业岗位工作过程为主线,以真实的生产工作任务为载体,校企双方共同参与设计开发专业核心课程并实施,重新组合课程内容,重点建设一些理论与实践一体化的专项技能课程。在课程体系建设过程中,学院要加强职业素质教育,将素质培养贯穿于整个教学过程。从入学军训到顶岗实习,构建素质教育体系,包括职业道德、心理素质、文化艺术修养和沟通交流能力等,达到专业理论知识和能力培养与素质培养相协调。在培养学生实践能力的同时,注重对学生诚实守信、爱岗敬业、团队精神、吃苦耐劳等素质的培养,引导学生把学做人、学习专业知识和提高专业技能结合起来,全面提高学生的素质,实现教学工作的整体优化。依托中牟汽车产业园区的优势,学院应深化课程体系改革,不断提高本专业的办学特色,进一步加强校企合作模式,带动和加快当地产业化项目的升级换! 机械自动化论文:我国机械制造自动化技术的特点与未来发展趋势 【摘 要】 机械制造业是我国经济发展的基础产业,在发展过程中应当不断创新。随着现代科学技术的不断更新与发展,机械制造技术也越来越向高度自动化与精密工程技术发展。本文笔者就机械制造技术的特点进行简单的介绍,分析总结了我国机械制造自动化技术的现状,对我国机械制造自动化技术的未来发展进行了讨论。 【关键词】 机械制造 自动化技术 发展现状 特点 发展趋势 机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。我国在机械制造业的起步较晚,发展速度较为缓慢,随着科技发展的时间变迁,积累了大量机械制造的理论知识和实践经验。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技因素融入机械制造中,增强我国企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。 1 机械制造技术的特点 1.1 机械制造的系统性 机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。 1.2 机械制造的综合性 机械制造技术不仅仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发,产品加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。 1.3 现代机械制造技术体现了市场竞争要素 市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向实践质量和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将质量、时间、成本三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。 2 我国机械自动化技术发展的现状 虽然我国自改革开放以来将制造业作为了国家重点发展行业,但是由于我国的制造业起步较晚,拥有的基础设施较为落后,与工业发达国家相比仍然存在较大差距,在许多领域仍然需要依赖对国外进口完成产品的加工制造。 2.1 我国的传统管理模式落后 在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。 2.2 自动化技术落后 与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;再次,我国的计算机技术还相对较为落后,随着计算机技术的不断发展,国外机械自动化水平已经具有了飞跃性的发展,而我国不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,对于自动化设备的利用率也非常低,与国外的机械自动化发展存在较大的差距。 3 机械制造自动化技术的发展前景与趋势 3.1 机械制造自动化技术和网络化融合 随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的 活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,与此同时,也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。 3.2 以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术 人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。 3.3 以新材料为支撑,进行绿色化发展 随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。 3.4 光机电一体化发展 将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。 4 结语 机械自动化产业在我国具有十分重要的地位,机械自动化技术可以直接影响我国机械制造业的发展水平,我国目前正处于工业发展的繁荣时期,对机械制造的产品需求还在持续加大,但是落后的生产技术限制了我国机械产品输出,因此,应当不断吸收国外的先进生产技术。同时,随着科学技术的不断发展,自动化技术被不断应用在机械制造生产活动中,极大程度地提高机械制造的效率和产品质量。我国应当根据实际情况进行机械自动化的发展和研究,才能实现经济效益最大化。 机械自动化论文:机械制造与自动化技术的应用研究 摘 要:机械制造技术主要以提高产品质量、企业竞争力与效益为目的,它主要包括产品的设计、产品的生产、产品的销售使用、产品的维修服务、产品的回收等环节。随着人们生活质量的不断提高,人们也不断要求具有多样性、快捷性、价格合理、使用方便产品。在机械制造中融入自动化技术,不但能够缩短产品的生产周期,促进产品的更新速度,节约生产成本,降低工人的劳动强度,还能提高企业的产品质量和生产力,从而提升企业的经济效益。 关键词:机械制造;自动化;应用 1 机械制造技术的应用现状 1.1 机械制造技术的管理方面 机械制造技术的应用源于20世纪20年代,并在各行各业中得到了快速的发展。工业发达国家的机械制造企业在管理方面已经广泛地采用了计算机进行管理,并且非常重视生产模式、管理体制与组织更新和发展,同时推出了并行工程、敏捷制造、准时生产、精益生产等先进的管理思想和管理技术。而国内大多数机械制造企业在管理方面仍以经验管理为主,只有少数的大型制造企业采用计算机进行管理。 1.2 机械制造技术的设计方面 目前,国内的机械制造企业在设计方面很少采用计算机cad技术进行辅助设计,而工业发达国家的机械制造企业在设计方面则不断地更新设计准则和设计数据,并采用新的设计方法,大多数大型的制造企业已经开始进行无图纸的设计与生产,广泛地采用计算机cad技术进行机辅助设计。 1.3 机械制造技术的制造工艺方面 国内的机械制造企业虽然在制造工艺方面不断地采用先进的制造技术,相对工业发达国家的机械制造企业而言,还是存在一定的差距。工业发达国家的机械制造企业已经广泛地采用纳米技术、复合加工技术、微型机械和微米技术、电磁加工技术、高精密加工技术、激光加工技术、超塑加工技术、精细加工技术等新型的加工方法。而国内机械制造技术的制造工艺仍在开发、掌握中,普及率并不高。 1.4 机械制造技术的自动化方面 随着计算机的高度集成化,工业发达国家的机械制造企业已开始采用数控机床、计算机集成制造系统、加工中心、柔性制造系统、柔性制造单元,实现了机械制造的集成化、智能化、柔性化,进一步加快了机械制造自动化的发展。但国内的机械制造企业仍处于单机自动化、初级操作自动化、刚性自动化阶段,只有少数机械制造企业在使用柔性制造系统和柔性制造单元。 2 机械制造技术的应用与发展 2.1 机械制造技术的全球化发展 随着国内市场与国际市场的竞争日益激烈,国内有许多知名的机械制造企业在激烈的竞争中落败或者被其它企业所兼并,有的机械制造企业甚至面临倒闭、破产,同时网络技术的快速发展与计算机的广泛应用进一步激化了机械制造行业的竞争。为了实现机械制造技术的全球化发展,首先要让机械制造技术的网络化得以实现。 2.2 机械制造技术的网络化应用 人们随着网路的迅速发展和普及,给企业的管理与生产带来了革命性的改变。无论是产品的那个方面向设计、材料的采购、零件制造、市场开拓与销售都可以从全世界的方面。令外,网络科技的快速发展,可以加强我们与世界各地信息交流,我们还可以加强产品开发与合作和学习更先进的经营管理经验,推动了企业的发展。 2.3 机械制造技术的虚拟化应用 机械制造技术的虚拟技术主要是指利用计算机系统的仿真功能来模拟真实的操作系统,通过模拟生产产品、检验产品的制造过程。可以通过机械制造技术的虚拟化对产品的可加工性进行检验,对产品的制作工艺与加工方法的合理性进行探讨,从而确保产品的质量安全、保障产品的制造工艺,避免产品出现错误或者缺陷。 2.4 机械制造技术的绿色化应用 机械制造的绿色化应用包括很多方面,例如:产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不但能够提高能源和原材料的利用率,还能减少不良副产品造成的环境影响。 3 机械自动化技术的应用现状 3.1 机械制造的自动化信息系统 机械制造的自动化信息系统包括:计算机辅助设计、辅助制造、产品数据库系统、工艺辅助设计等。计算机辅助设计主要是指辅助工程师通过计算机的相关设 和图形设计软件对机械部件以及构造进行设计;工艺辅助设计主要是指优化和提高产品的生产工艺,增加其标准化程度;辅助制造主要是指采用计算机的数值控制技术,在产品的生产工艺过程中控制生产;产品数据库系统主要对计算机在设计和生产制造过程中的相关数据信息进行合理、系统化地管理。 3.2 机械制造的自动化物资供输系统 机械制造的自动化物资供输系统能够自动将机械制造中所需的成品与各种原材料输送到具体的、预定的位置。机械制造的自动化物资供输系统主要由自动化软件系统、自动输送设备、单机自动装置等组件构成,它是机械制造自动化过程中必不可少的细分系统。 3.3 机械制造的自动化生产系统 机械制造的自动化生产系统能够自动的装卸机械的相关组件,自动地、持续地循环工序。机械制造企业采用自动化生产系统不但可以减少机械在生产过程中人为操作的失误率,还能够代替工人的体力劳动,改善工人的劳动环境,提升产品的质量。 3.4 机械制造的自动化设备装配系统 设备装配系统是机械制造生产过程中十分重要的环节,而机械制造的自动化设备装配系统能够将特定形状与规格的机械零配件通过预定设计好的技术要求,实现组装、搬运、试验、调试、验收等步骤,从而形成一套能够进行自动生产制造的流水线。自动化设备装配系统的应用时现代化机械制造中非常重要的技术,它不但取代了人工循环复杂的装配工作,还提高了机械的产品质量和生产效率。 3.5 机械制造的自动化检测系统 随着科学技术水平的快速发展,机械制造中不断地运用到各种有特殊功能要求的复杂的加工设备和新型的材料与部件,增加了产品检测工作的难度,仅凭传统的人工检测方法,已不能满足现代化机械产品高精度工艺水平的检测要求,自动化检测技术的应用时机械制造发展的必然结果。目前应用较多的检测技术包括有:具有多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 4 机械自动化技术的应用与发展 4.1 机械制造的集成化 计算机集成制造系统是21世纪机械制造企业最主要的生产方式,它主要包括:制造自动化分系统、工程技术信息分系统、质量信息分系统、管理信息分系统等。工程技术信息分系统主要包含计算机辅助工程分析、计算机辅助设计、数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助工艺过程设计等;管理信息分系统主要包含物料管理、经营管理、生产管理、人事管理、财务管理等;制造自动化分系统主要包含自动装配、加工中心、计算机数控、柔性制造单元、工业机器人等;质量信息分系统主要包含计算机辅助测试、计算机辅助检测、三坐标测量机、计算机辅助质量控制等。 4.2 机械制造的智能化 智能化制造系统在机械制造过程中能够进行相关的智能活动,比如分析、判断、构思、推理等。机械制造的智能化主要体现在智能系统具有良好的适应性与友好性。在机械的设计和制造过程中,一般采用模块化方法,让它产生较强的柔性;智能化制造系统主要强调友好性和安全性,并且能够节约能源,无污染,能够充分回收资源。 4.3 机械制造的敏捷化 机械制造的敏捷化要以企业的信誉度和竞争力为基础,通过组成虚拟公司,进行分工合作,从而增强企业的整体竞争能力,同时对用户的需求快速做出反应。敏捷制造为了实现快速地应变能力,要以虚拟制造技术为核心,以虚拟制造技术为关键技术。敏捷制造是现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 5 精简模式大力发展机械制造产业 机械制造业是我国的基础工业,机械制造技术决定着国家经济的强弱。为发展机械制造自动化技术,要以我国机械制造企业中的通用设备为基础,合理添置数控设备,合理调地整机床布局,充分发挥计算机的自动化管理技术,以信息自动化技术为先导,建立起自主的单元化生产系统。虽说我国是能源大国,但是人均平均就显得非常地匮乏。国家提出了节能减排的经济发展道路,就需要我们不断地加大机械制造技术的科研创新力度,向经济型和节能型产业发展,要追求用最少的能源创造出最大的利润,同时还要注重能源的可持续利用和环境保护。大力发展机械制造产业就要不断发展自动化技 术,以自我研发为基础,配套国外的先进技术,降低能源的消耗,减少环境污染,走低成本的、高利润的机械制造自动化发展道路。 6 结 语 机械制造自动化技术的不断发展和广泛应用是机械制造企业发展的必然趋势,给机械制造业带来了巨大的飞跃。机械制造业对世界各国的工业生产都有着非常重要的作用,机械制造自动化技术水平不仅影响了机械制造行业的整体发展水平,也显示出了这个国家国民经济的提高程度与工业发展水平。所以,必须加大机械制造业人力和物力的投入,促进机械制造自动化技术的不断更新和发展。 机械自动化论文:浅析农业机械化及其自动化专业教育教学改革探索 作者:高吭 李玉柱 姬江涛 贺智涛 李心平 貌建华 罗四倍 论文关键词:行业人才;教学改革;人才培养 论文摘要:农业机械化及其自动化专业致力于为社会培养农机专业人才,具有明显的行业背景。面对我国新农村建设对专业人才需求的变化,调整农业机械化及其自动化专业教学人才队伍已势在必行。通过结合自身的办学特色,构建农机专业教学人才队伍,建立产学研有机结合的教育模式是本次教育教学改革的核心内容,本次教育教学改革通过人才队伍的调整与完善,构建新型的人才培养方案、理论与实践教学体系,实现为行业和地方培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。 在长期产学研合作教育探索与实践的基础上,本专业教学团队于2003年起,在“河南省教育厅高校创新团队”计划项目和河南科技大学教改课题的资助下,以河南科技大学具有50年办学历史的农业机械化及其自动化专业为试点,以“农业机械化及其自动化”国家级建设点建设为契机,系统地开展了“农业机械专业产学研合作教育的创新与实践”项目研究。 教学团队在国内外进行了广泛调研,走访了日本筑波大学、吉林大学、中国农业大学、江苏大学、沈阳农业大学等国内外同类高校。在查阅大量资料和参加国内外教育教学会议交流经验的基础上,剖析了产学研合作教育的多种典型模式,树立了产学研合作教育新观念。走访了中国一拖集团有限公司、中国收获机械有限公司、河南省坤达农业机械设备有限公司、郑州三中收获实业有限公司、河南强豫农业技术装备有限公司、洛阳卓格哈斯机械有限公司等20多家企业,发放调查问卷1000多份,对毕业生的状况和企业对人才的需求进行调查。在以下几个方面进行了探索与实践,并取得了一定的研究成果。 一、提高认识,明确教学改革思路 树立产学研有机结合的合作教育新观念,进一步提高对产学研合作教育的认识。确定了“一条主线、两个突出、一个强化、一个目标”的教学改革思路。以产学研合作教育作为主线,贯穿于人才培养的整个过程;突出学科基础,加强学科基础教育;突出工程实践环节,提高学生实践动手能力;强化专业方向特色,凸显办学特色优势;实现培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才为办学目标。充分利用学校工学、农学、管理学齐备的多学科优势,拓宽专业发展空间,开设具有明显行业特征的专业课程,培养学生农业机械设计制造及经营管理的综合能力。 二、全程互动,探索产学研合作教育新模式 结合多年的校企合作办学经验,提出了“校企全程互动”的产学研合作教育新模式。全程互动主要体现在招生计划、培养方案、理论实践教学、基地队伍建设、课程教材建设、科学研究和就业创业等环节的整个人才培养过程中,校企紧密合作,优势互补,互惠互利,推动人才培养质量的稳步提高和生产技术的不断进步。具体实施方式有:(1)利用科研与生产提升办学条件。自2000年以来,本学科共计入校经费1000余万元,在进行科研的过程中,研制成功各类实验样机如切割器实验台、风扇实验台、犁体外载测定装置等12台,价值60余万元。通过设置设计性、综合性实验开发项目,内容涵盖专业课实验内容的50%以上。(2)通过教学培养学生生产实践能力。农业机械化及其自动化专业一直注重学生实践能力的培养,通过金工实习、认识实习、生产实习、课程设计、夹具设计、冲压模具设计、毕业设计等38周的实践环节,强化了实践环节,提高了学生能力的培养。在加强校内实践教学基地建设的同时,还建设了若干个满足专业教学要求的、稳定的校外实习基地,保证学生受到与现代生产技术水平相对应的岗位实习训练。(3)生产实践发现的问题反馈于科研。针对我国玉米机械化收获存在的问题,对玉米收获机械、玉米秸秆处理、玉米根茬处理等技术进行了深入的研究,有效降低了玉米联合收获机的作业功耗,解决了双行背负式玉米联合收割机配套主机宽度较大,田间作业开道困难等问题,正是生产实践对科研的反馈为科学研究提供了不竭的动力。(4)利用科研成果和生产实践丰富教学内容。专业教师将科研和生产实践中遇到的问题以及解决问题的思路与方法穿插到本科生课堂教学中,以实际积累的工作经验和科研心得丰富本科生教学内容。(5)用科研培养学生创新与实践能力。专业教师十分注重学生创新与实践能力的培养,鼓励本科生到研究项目中来参加课题工作,使学生真正感受到了学有所用。要求专业教师在进行校基金与校实验技术开发基金的研究中要有本科生参与,培养了学生分析问题和解决问题的能力及创新与实践能力。 三、校企联合制订人才培养新方案 针对农业机械行业的新发展、新需求,与企业工程技术人员共同研究教学计划,制订了“厚基础、精专业、重实践、强能力”的人才培养方案。低年级学生统一开设公共基础课程和专业技术基础课程,构建高素质创新应用型人才的完备知识结构,以利于学生长远发展,使学生就业后能迅速胜任企业的生产技术和管理工作。高年级学生主要强化实践环节和动手能力。 建立了与生产实际、农村社会发展需要相结合的“二平台+专业方向+创新教育”的课程体系。二平台是基础课程教学平台和农业机械综合实践教学平台。基础课程教学平台由公共基础课和专业基础课两个模块构成,开设课程主要包括科学基础、人文社科基础、工程学基础和专业基础四大部分,占总学分的65%,实现厚基础教育。农业机械综合实践教学平台由校内外实践教学基地和专业实验室构成,为学生基本技能训练、实践创新能力培养提供强有力的支持。专业方向包括专业必修课和专业选修课2个模块,占总学分的8.5%。创新教育包括全校公选课、素质教育和综合创新3个模块,占总学分的9%。将创新教育融入到人才培养的全过程中,渗透到教学科研、工程实践和公益活动等各个环节,全面培养学生的创新意识、创新能力及实践能力。 四、强化能力,优化实践教学新体系 建立与理论课程体系相适应的“四层次、八模块”实践教学体系。四层次由基本素质、基础技能、专业技术和综合训练组成。八模块由素质拓展、科技创新、科研训练、工程训练、专业技能等模块组成,构建了学生基本素质、基本技能和专业能力培养的实践教学框架,占总学分的18%。 充分利用一批省级重点实验室、实验教学示范中心等教学科研基地,以现代农业装备设计技术和先进农机制造技术为基础,以农机设计与制造信息化技术为纽带,整合、充实、提升原有实验室资源。同时,依托形成的行业合作优势,校企联合建立校内外教学实习基地,全方位构建集农机设计与制造、智能控制、农业机器人技术、测试测量技术为一体的开放式农业机械综合实践教学平台。 五、专兼结合,形成教师队伍新结构 学校为企业举办不同层次、不同模式的农业机械学习班,教师在行业协会兼职,到企业进行技术指导、讲学或短期工作、实践进修,聘请企业院所高层管理和技术人员为兼职教授,为学生开设专业课和学术讲座、联合指导毕业设计等,企业设立专项奖学金。校企双方互动,相互渗透,形成一支了解社会需求、理论水平高、实践经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。 师资队伍建设坚持走培养与引进相结合的道路,立足培养,重点引进,尽早规划,分步实施,使农业机械化及其自动化专业拥有学术造诣较深、基础理论雄厚、专业知识扎实、实践经验丰富的教师,逐步打造一个教学科研能力强,结构合理,综合素质高的教师团队,从而带动整个师资队伍建设。师资队伍建设情况采用具体情形具体分析的策略,鼓励硕士学位的教师读博的同时加强对在职人员的培养。鼓励和支持教师到国内条件好的重点实验室去进修学习、参加科学研究,提高自己的学术水平,支持教师出国进修。在学校人事部门统一筹划下,加强人才引进工作,提高引进人才的质量。对青年教师予以扶持,吸收青年教师进入科研梯队,锻炼其科研能力。做好骨干教师的培养工作,使他们在培养期结束后,都有较大的提高,成为合格的学术、学科带头人。 六、人才培养质量跟踪调查 通过近两年对用人单位的毕业生情况调查发现,用人单位对毕业生的综合素质总体评价中,优秀与良好占90%以上。普遍认为本专业的毕业生工作能力和业务水平较高,基础扎实、踏实肯干、动手能力强。在对毕业生的随机抽样调查中发现,毕业生对所学专业教学形式、教学内容、教学资源及教学效果的总体评价优秀与良好占91%。毕业生对多个教学环节的教学效果也比较满意。从毕业生一次性就业率可以发现,除了考取研究生的毕业生之外,近三年本专业毕业生一次就业率都达到100%。这几方面肯定了本次教育教学改革路线的正确性。 机械自动化论文:机械自动化在机械制造中的应用 1 机械自动化的概念 机械自动化:自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。与传统的机械技术区别开来,使传统的机械加工得到质的飞跃。机械自动化的实现将机械生产 引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。 2 机械自动化技术的发展历程 机械自动化技术的发展历程我们可以从三个大的板块进行剖析:机械技术的产生、动力机械的发展以及机械加工技术的发展。 2.1 机械技术的产生 机械技术的产生是研究机械自动化技术的第一个板块。机械的出现伴随着人类的进化繁衍,石器时代人类制造和使用的各种石器工具(如石锤)的简单工具就是后面我们所提及的“机械自动化”的祖先,是最早期的“机械工具”。以及用于谷物脱壳和粉碎的臼、装有轮子的车、提水的桔槔、都是早期的机械工具。制造陶瓷器皿的陶车,由动力、传动和工作组成的完整机械。17世纪末18世纪初,西方资本主义国家迅速发展,在欧洲爆发了产业革命,俗称“第一次工业革命”,而蒸汽机的就是第一次产业革命的标志。随着蒸汽机的出现慢慢发展,逐步从开始的采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业,逐渐成为一门产业。从人类的文明的出现延续至今,机械技术的发展已经有了那么多年的历史,已从日常生活的应用慢慢发展成一种技术,一种行业,一种利国利民的行业。 2.2 机械加工技术的进步 西方资本主义工业革命以前,机械技术就是单纯的手工技术和制造金属仪器、钟表技术。随着蒸汽机的出现,冶金、采矿等行业对机械技术的需要大,需要处理的零部件越来越多,于是机械加工技术迅速得到发展,进而满足冶金、采矿等行业的需要。业务的要求越来越高以及工技术的要求越来越高,促使机械加工技术要不断进步提升,在这种背景下一些新的创新技术出现了,在很大程度上机械加工技术就是在这样的背景下得到了发展和进步。 2.3 动力机械的发展 17世纪末,西方资本主义国家爆发了既有划时代意义的第一次工业革命,并成功的制造出了蒸汽机1765年,j.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。接着又在原来的基础上创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使很多领域实现了大面积的机械化,但是仍然存在着冷却水系统等体积庞大、蒸汽机及其锅炉、凝汽器等问题。随着经济的发展社会的进步,动力机械技术仍然在不断发展,随着时间的轨迹的滑动,在机械制造业历史上必将发生着惊天辟地的发展和创新。 3 机械自动化技术的应用领域 3.1 应用于柔性自动化里 现今市场在经济全球化的影响下,市场的快速变化要求国内外的企业和个人必须具备较强的适应能力和快速敏锐的反应能力以及根据市场的具体情况对企业的方向以及产品的生产和销售情况进行调整和转变策略。机械自动化技术的生产逐步向高度柔性化的生产转变,多品种中批量生产模式对于保证交货期、产品质量、提高生产率均有很大的效益。随着科学技术的进步以及实践活动的不断深入,在20、21世纪我们引以为豪的技术已经被重新认识,人的作用又开始越来越受重视,在机械自动化技术中的作用越来越明显,机械自动化开始逐步向多样化和小型化方向转移。 3.2 智能制造的应用越来越广泛 到了今天,机械自动化制造技术已经不是传统意义上的商品制造技术,而是机械技术、人工智能、自动化技术相互综合的产物,是多个专业和方向的综合。机械自动化技术越来越智能化,可以监视技术的发展和自身的运动状态,对运行的错误进行改正并根据实际情况进行有效的预防措施。相对于传统的制造系统而言,我们所说的制造系统具有很好的学习和理解功能。智能化是现代机械化技术先进的一个重要标志。制造目标的制造系统作为一个有序组织,需要信息,制造系统同能量和信息以及环境物质。在当今世界上,世界各国对智能技术的研究都比较关注,并且已经开发出了一批智能系统。智能系统所涉及的领域和范围也在慢慢扩大,已经从最开始简单的自动化技术,逐步发展到的面向全球范围的整个制造环境的集成化以及自组织能力。 3.3 集成化的广泛应用 集成化是机械自动化技术在实践过程的一个重要的应用。企业与企业个人与个人之间的集成是有一定的目标的,是为了缩短各自的差距,与世界接轨。计算机技术的进步与发展在机械制造技术发展过程中起到了很重要的作用,而集成化在这个过程中起到了至关重要的作用。计算机、数控加工等在冶金、采矿等很多领域得到了应用并分别在应用的过程中得到了长远的进步。从单机到系统,从简单到复杂,从刚性到柔性的转变,最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。 3.4 虚拟化的应用 虚拟化的技术包括当人工智能、计算机的图形学、信息与多媒体技术等方面,以计算机的系统建模及仿真技术为根本。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术,以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等,便于发现问题以及选取相应的预防对策,进而实现产品的一次成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力的目标。 4 机械自动化技术的发展前景分析 机械自动化技术的发展已经有了几十年的历史,但是国内和世界上的水平相比较,差距不是一点半点,在世界范围内而言,人类的机械自动化技术的发展也仅仅算是刚刚起步而已。 机械自动化技术的发展应以大多数企业生产发展需要、国家经济发展需要以及广大世界人民生活水平发展需要为导向,只有这样机械自动化技术的发展才能在健康的轨道上运行,才能为整个社会、民族带来经济效益,只有和实践相结合才能使机械自动化技术产生最大效益化。 伴随着我国机械自动化技术的发展,在机械自动化应用广泛的领域内,势必带动人员的就业。机械制造自动化就业前景包括到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售、印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等等。由于国内该行业发展历史短,缺乏一支专业化的人才队伍,这些都是就业的目标。 该行业的发展对我国的经济发展和民族复兴的作用重大,机械自动化技术的发展仍然处于初始阶段,因此仍应加速寻求更快、更省的发展之路,在这个过程中要与实际的国情相结合,明白机械自动化技术的发展不是一天两天的事情,而是一个很长一段时间的任务,从简单到复杂,从低级到高级,从不完善到完善需要时间也需要机遇,实现全面的机械自动化是我国机械制造行业的目标,我们要对准这个目标,实事求是,脚踏实地,不断的学习和研究,学习并借鉴世界其他国家的技术,努力提高我国机械自动化技术的核心竞争力,为我国经济的发展和人民生活水平的提高拼搏。 机械自动化论文:浅谈自动化机械制造 摘 要:自动化制造系统(fms)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的fms通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。 关键词:制造规模;关键技术;发展趋势 随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,fms发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。 一、自动化机械制造规模 按规模大小fms可分为如下4类 (一)自动化制造单元 fmc:的问世并在生产中使用约比fms晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。fmc可视为一个规模最小的fms,是fms向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。 (二)自动化制造系统 通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。 (三)自动化制造线 它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:ms之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、cnc机床,亦可采用专用机床或nc专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于fms,但生产率更高。 (四)自动化制造工厂 fmt是将多条fms连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整fms。它包括了cad/cam,并使计算机集成制造系统(c1ms)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。fmf是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统ims)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。 二、自动化关键技术 (一)计算机辅助设计 未来cad技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用cad数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 (二)模糊控制技术 模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。 (三)工智能、专家系统及智能传感器技术 迄今,fms中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为fms的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在fms(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来fms中将发挥日趋重要的作用。目前用于fms中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在fms中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fimt旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。 (四)人工神经网络技术 人工神经网络fann)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。 三、启动控制技术发展趋势 (一)fmc将成为发展和应用的热门技术 这是因为fmc的投资比fms少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将fmc列为发展之重。 (二)朝多功能方向发展 由单纯加工型fms进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能fms。fms是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms)国际性开发项目,属于第二代fms:完善的第二代fms正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。 进入新世纪,fms获得迅猛发展,几乎成生产自动化之热点。一方面是由于单项技术如nc加工中心、工业机器人、cad/cam、资源管理及高度技术等的发展,提供了可供集成一个整体系统的技术基础:另一方面,世界市场发生了重大变化,由过去传统、相对稳定的市场,发展为动态多变的市场,为了从市场中求生存、求发展,提高企业对市场需求的应变能力,人们开始探索新的生产方法和经营模式。 机械自动化论文:浅论机械自动化技术及其在我国的发展 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的bmd线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。 (二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产lp模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产jit、全面质量管理tqc和成组技术gt、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰nokoa data机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入cad/cam技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 机械自动化论文:对机械自动化技术的应用研究 原文作者:何宏伟 摘 要:工业的发展在我国的经济建设发挥着重要的作用,促进了我国的经济增长,是我国的支柱性产业。随着科学技术的发展,机械自动化技术在工业生产的过程中起到了重要的促进作用,不仅减少了大量的劳动力,并且提高了工作效率和生产质量。在文中对机械自动化技术进行了阐述,并且对其在未来的发展前景进行了展望。 关键词:机械工业;自动化技术;应用;发展前景 1 机械自动化技术的主要特征 在工业生产中,工作量繁重,并且需要对产品的质量有很高的要求,所以对于生产工艺和生产流程都有很高的要求。随着科学技术的发展,在工业生产领域,逐渐实现了机械自动化生产技术,主要是对生产工艺和生产流程进行了自动化设计,使工艺流程更加简便高效。随着机械自动化技术在工业制造业中的应用,逐渐的扩展到工业生产的其他领域中,对工业生产起到了极大的促进作用。在工业生产中,应用机械自动化,大量的减少了劳动力的投入,缩短了生产周期,提高了生产效率,并且自动化的应用还提高了工艺生产的精度,提高了产品质量。在机械自动化应用的过程中,减少了安全生产事故的发生几率,并且节省了大量的生产成本,为工业生产创造了有利的环境。 2 机械自动化技术的应用分析 2.1 信息流的自动化 信息流的机械自动化主要是指自动化技术在计算机辅助设计、制造、工艺设计以及产品数据管理系统等方面的应用。其中,计算机辅助设计指的是设计人员综合利用计算机的图形设备进行机械设计的辅助工作;计算机辅助制造指的是在计算机技术在机械生产制作系统以及过程中的应用,其核心是数控技术,即计算机数值控制技术;计算机辅助工艺设计则是计算机辅助设计与辅助制造之间的桥梁,能够优化工艺设计,提高工艺编程的质量和效率;产品数据管理系统指的是对设计制造过程中出现的信息和数据进行管理的系统。 2.2 加工系统的自动化 在工业生产中,以往需要投入大量的人力来进行加工生产,在此过程中,不仅劳动强度高,并且还会因为人为操作的失误而发生安全事故,既造成经济损失,又威胁到人身安全。在此使用机械自动化技术,可以使人从繁重的劳动中解脱出来,并且提高了加工精度,减少了安全事故的发生几率。 2.3 物流系统的自动化 在工业生产中,需要对原材料和产品进行输送,输送过程的快速有效是保证生产效率的基础。利用机械自动化可以建立物流输送系统,快速高效的进行输送工作,保证生产加工的连续性,为生产效率打下坚实的基础。 2.4 检测过程的自动化 随着社会经济的不断发展,各行各业都得到了快速的进步,对于机械零部件的数量和质量都有更高的要求标准,这就对工业生产提高了标准。传统的人工检测方式已经无法满足现有的生产加工形势,所以需要建立机械自动化的检测系统,可以保证检测的质量和效率,提高了生产加工的精度和效率。 2.5 装配系统的自动化 在生产加工的过程中,需要对零部件进行组装才能完成生产工序,在组装的过程中,需要一定的技术含量,并且要严格按照工艺流程执行,人为操作容易产生错误,并且工作效率低。机械自动化装配系统可以严格按照工艺流程装配,减少人为操作的失误,并且提高了装配效率和质量。 3 我国机械自动化技术的发展前景 3.1 绿色化 在我国工业生产的过程中,对生态环境造成了一定的污染,所以说如何在工业发展和生态环境之间建立平衡的发展机制非常重要。在工业生产的过程中会使用大量的原材料,造成自然资源的浪费,并且还会排放污染物,产生噪音,这些都是急需解决的问题。所以在未来的发展中,需要机械自动化技术考虑到能源的损耗,对自然界的污染等,建立绿色的生产系统,实现可持续发展。[论文网] 3.2 实用化 机械自动化技术的研发,最根本的目标还是在于应用,实现更高的综合效益。尤其是随着国家对经济发展质量要求的不断提高,机械自动化的发展也越来越趋向于“理性”,不再盲目求快,而是更加注重自动化技术发展的实用性,追求更多的实际经济效益。因此,针对我国机械自动化技术规模小、基础薄弱、自动化水平低、应用范围相对有限、缺乏经验和技术等问题,机械自动化的发展应当紧密结合企业生产和技术发展的实际需求,坚持循序渐进的原则,奠定坚实的基础,创造良好的社会条件,逐步跨入自动化发展的高级阶段。 我国在建设机械自动化的过程当中,应当充分考虑到我国的国情,可以先从简单的技术做起,逐渐的建立起自己的机械自动化生产体系。同时吸取国外的先进技术,结合我国的实际创造出适合我国工业发展的机械自动化理论。 3.3 信息化 从我国机械制造工业的发展现状来看,发展高效率、低成本的机械自动化技术,必然会实现更高的经济效益,具有更广阔的发展前景,这就要求我国的机械自动化要逐渐向网络化和虚拟化的方向发展。随着以计算机为代表的现代信息技术的不断发展,为机械自动化技术的发展创造了良好的条件,在一定程度上促进了信息技术与机械自动化技术的整合与优化,大大提高了机械自动化技术的自动化程度,这主要体现在模式信息的处理方式上,可以借助计算机对生产数据、图形等信息进行快速、准确的分析、判断和分类,更好地满足了机械生产与制造的需要。借助计算机等信息技术手段,可以促进产品设计、材料选择、零件制造、生产规划、供应链与物流管理等环节的建模与仿真,提高机械自动化的信息化程度。 3.4 智能化 近年来,人工智能技术实现了巨大的进步与发展,它将人脑功能的研究分析结果应用于机械生产中,大大提高了提高机械生产与制造的效率和质量。在未来,随着机械制造工业的日益精密和复杂,人工智能将会在机械自动化中得到越来越多的应用,结合计算机辅助技术,共同促进机械自动化技术向着智能化的方向发展,会代替人工完成更多危险、复杂和精密的加工任务,实现机械自动化制造系统的智能化。 结语 工业的发展是一个国家进步的体现,也是社会经济发展的重要指标。在工业发展的过程中,应该充分的利用科学技术,实现工业生产自动化,智能化。目前机械自动化已经在我国的工业生产领域广泛的应用,不仅减少人员的投入,还提高了工作效率,在产品的精度方面也有了更高的提升,保证了生产的效率和质量。机械自动化技术的进步促进了我国的工业生产,对我国的经济发展创造了有利的环境,为可持续发展提供了动力。 机械自动化论文:谈机械自动化技术在我国的发展 摘要:随着社会的不断发展,制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供现金手段的基础。本文分析我国先进制造技术及其自动化的现状,并阐述我国先进机械自动化的发展趋势。 关键词:机械自动化 技术 现状 应用与发展 一、引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。 二、机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。 在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 三、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(jit)、敏捷制造(am)、精益生产(lp)、并行工程(ce)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(cad),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用cad技术的比例比较低。 3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(fmc)、柔性制造系统(fms)、计算机集成制造系统(cims),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。 四、我国机械自动化的发展之路 1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。 2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。 综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为核心的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的核心技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为核心的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了国家级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 航空新技术论文:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为核心,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最核心技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的核心技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业,以核心制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机核心机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
计算机设计与实践教学分析:计算机设计软件在建筑设计基础教学中的辅助应用 摘要:本文通过介绍计算机设计软件在“建筑设计基础”课程中的辅助设计,探索一条适合本校特点的建筑设计计算机辅助教学模式。 关键词:建筑设计基础改革建筑类设计软件辅助设计教学模式 建筑设计基础是建筑学专业第一学年的主要的专业课程,针对的是刚刚迈入大学校门的学生,起着建筑启蒙的作用。我国建筑学专业的发展相对于其他国家来所不算很长,学习了不少国外建筑学教育的教学方法。针对“建筑设计基础”这门课程,根据社会需求的变化,也在进行改革。影响我国建筑设计基础教学发展的各种观念,从20世纪20年代到70年,主要是受法国巴黎美术学院的影响。“建筑设计基础”课程的教学内容主要强调训练学生的绘画能力。课程内容有水墨渲染、水彩渲染等。随着时代的发展,20世纪80年代,学院派的教学模式受到了质疑,原因是过度看重渲染表现,影响了学生对建筑形式的构思。产生于德国的包豪斯为第二次世界大战之后的建筑学教育做出了很大的贡献,建筑学的教育更多的关注培养学生对建筑材料的应用和对建筑造型的塑造,“建筑设计基础”随之增加了平面构成、色彩构成、立体构成等课程。传统的色彩渲染因低效率而被逐渐淘汰;手绘图需要达到的标准降低;色彩的训练已经不再为效果图服务。某些传统训练因媒介的变更已变得不合时宜,为此我们的教学应顺应形势,适度的调整。进入21世纪,我们已经进入计算机时代,计算机应用已经渗透到我们日常生活的各个领域,建筑学的教学也是如此,计算机设计软件与“建筑设计基础”教学变得越来越密切。 强调设计与空间的概念 作为建筑学的基础教学,“建筑设计基础”无论是传统的渲染体系,还是形态构成体系都是试图用各自不同的训练方法抽象出具有普遍意义的设计观念,对高年级的建筑设计课程起到打基础的作用。这两种教学体系存在的问题是,学生通过相应的训练,对于空间还是缺乏直观的感受。这对于学习建筑设计的学生来说,是很不利的。 建筑设计的教学,对于建筑形体的塑造与感受是很重要的,以往的教学只能是基于在二维平面上描绘建筑造型与空间,对于已经“入门”的设计者来说,做到这一点不成问题,但对刚进入大学的学生来讲,在二维空间来描绘建筑造型与空间则有可能是比较困难的事情。在建筑设计的教学中,通过制作建筑模型在一定程度上可以加强学生对建筑造型以及空间的认识与理解,但也存在制作时间长、工作量大等问题。 计算机辅助软件Google Sketchup介绍 Google Sketchup 是直接面向设计方案创作过程的工具软件,它可以快速形成建筑草图,可以快速的建构、显示、编辑三维建筑模型,并且能更加直观的反应设计者的想法,便于建筑设计的交流,与3dmax等三维建模软件相比,Google Sketchup简洁的界面、易学易用、命令较少,更适合于建筑设计者对建筑形体与建筑空间的推敲。 在计算机辅助设计当中,学生可以借助计算机,更加直观的体验空间,并在向学生教授形态的形成规律同时,始终强调空间的主体地位。 在建筑设计基础的平面构成、色彩构成和立体构成教学中,应用计算机可以激发学生的创造能力,结合模型制作,加强学生对建筑形体与空间的塑造能力。 Google Sketchup在建筑学低年级教学中的应用 加强学生的空间认知能力 工科学生受到高中数理化学习的影响,具备较强的逻辑思维能力,但是在形象思维方面,尤其是在空间思维方面显得非常薄弱。因此,我们认为将空间思维能力的培养作为基本能力训练的首要任务。而空间认知能力就是对空间的形成、组合、性质、尺度、情感以及空间与行为的关系等知识的掌握与应用。 加强学生的空间想象能力 在建筑基础教学当中,我们可以将电脑设计软件与立体构成课程想结合,通过计算机软件的辅助,可以进行多种设计构思的对比与分析,增强学生的分析能力,达到优化设计成果的目的。通过计算机软件的辅助,学生可以对建筑模型进行全方位的观察,并能缩减制作实体模型所花费的时间,通过计算机软件,学生可以从建筑的外部与内部进行切换,真正达到对建筑空间的多层面、多角度的认识,并且能激发学生的学习热情,起到寓教于乐的效果。 加强学生的空间创造能力 从建筑学角度而言,空间创造力是在空间认知和空间想象的基础之上,对空间进行再创造,实现一个新空间从无到有、从抽象到具体的过程,是充分调动各个空间要素,组合构建一个新的空间的过程。在建筑学的教学当中,对学生空间创造能力的培养是建筑教学的核心之一。学生采用Google Sketchup软件进行辅助设计,对建筑形体、空间、材质等方面进行全方位的设计与推敲,进而增强自身对建筑形体、空间的比例、尺度等美学原则的控制能力,激发对建筑设计的学习热情。 结语: 建筑教育近年来一直处于改革之中,在教学的指导思想到教学内容,都在不同程度的创新。虽然计算机辅助设计存在其弊端(削弱了学生的徒手能力),但在信息大爆炸的今天,其在建筑学的教学当中所起的作用却变得越来越突出。计算机设计软件在基础教学改革中做出了可贵的探索,我们相信其在今后的教学实践中,会不断得以完善和修正。 计算机设计与实践教学分析:动机设计模式在高职计算机基础课教学中的应用研究 【摘 要】目前的大中专院校,计算机基础课程都是一门以公共课形势存在的课程,是所有学生的计算机入门必修学科。但同时计算机基础课程也是一门实践性很强的计算机课程,其课程特点也符合高职院校培养技能型人才的要求。如果在计算机基础课程的学习中能有针对性的培养学生的学习动机,让学生感受到学习的乐趣,增强学习的信心,就可以为学生后续的专业课程的学习起到很大的铺垫和促进作用。因此用动机设计模式进行计算机基础课程的教学,有十分重要的现实意义。 【关键词】动机设计 策略 计算机基础 笔者在大专院校从事计算机一线教学工作多年,有丰富的计算机基础课程的教学经验。在教学的过程中,一直致力于如何把计算机基础课程中用到的理论知识和实践经验融合到实际的教学当中,在研究的过程中发现如果重视对学生学习动机的激发,能够取得非常好的教学效果,而且经过多次的实验对比,也得到了充分的证明。下面来详细阐述一下具体的过程。 一、动机设计的研究步骤 首先要了解学生对知识的掌握情况,主要是通过问卷调查分析学生在课程学习之前的计算机水平,然后结合计算机基础课程的特点,列出实际可行的目标,然后就是根据授课的内容和学生动机的特点,从注意、切身性、自信和满足感等方面分别设计激发动机的策略,接下来就是要在课堂教学中实施动机策略,最后一步是通过一定的考核方式来测量和评价策略的实施效果。 二、动机策略的设计 在对学生学习动机和教学内容特征分析的过程中,笔者发现应用最广泛和效果最明显的是注意策略。注意其实是一种很重要的心理活动。在教学中,只有引起学生们的注意,才能使学生主动参与到知识的构建中来。动机策略设计的目的就是使学生能够选择并集中感知教学内容,并且能够产生对学习的一种稳定的心理注意。通过对高职学生学习动机的特点及计算机基础课程特点的分析,可以将将动机策略主要分为计算机基础课程教学前的注意策略和计算机基础课程教学中的注意策略两个方面。 (一)计算机基础课程教学前的注意策略 要让学生快乐的学习,首先要学生在学习的过程中产生一定的满足感和精神享受,使学生深切地体会到精神层面的满足和愉悦,体验到人生自由境界的幸福和喜悦。从这个方面来说真正的学习是快乐的,也是人生高级的精神享受。可以让学生相信学习在人的一生中是非常重要的事情,同时也应该相信学习是快乐的,享受的。教师可以通过让学生了解计算机基础学习的应用性价值来增加学生的学习兴趣。计算机基础课程的学习对生活的应用价值具有直接性与明显性的特点。这些知识技能可以直接应用于当前社会的很多工作生活,也是以后参加工作的必要技能。因此通过各种计算机在实际生活中的应用案例来帮助学生认识到这门课程所要培养的知识或技能是有用的,不仅可以为他们后续的专业学习做好准备,也为他们以后的职业生活提供强有力的帮助。帮助学生认识到课堂学习与校外生活之间的联系,从而使他们将学习活动作为有价值的事情而不是不受欢迎的外来强加物,进一步激发和重建他们的学习兴趣。 (二)计算机基础课程教学中的注意策略 当学生在课堂中积极地回答问题以后,要进一步挑战学生的知道感,这是一种在学生已经拥有相当多相关知识的情况下应用的策略。比如,学生已经知道了计算机的组成部分,那么接着对学生提出计算机是怎样工作的呢?这样可以再度激发他们的好奇心和兴趣。使学生意识到需要查书或参考资料,或者是通过讨论来获取所需信息。教师还可以提供具有争议和矛盾的信息来引起学生的注意。在学生获取一定信息之后,教师接着介绍与他们的结论相矛盾的补充信息,这样可以迫使学生认识到问题比他们预想的更为复杂,刺激他们形成更全面的思考和理解。其次,要促使学生形成探究的态度,并且是以学生的主体实践活动为主线展开的,让学生运用多种感官,通过自己的主体活动,在做中学。教师在教学中要创造一些参与性的活动让学生融入到学习中来,增强学生的参与意识和主体地位。比如在计算机系统的硬件组成部分,可以让学生分组对主机箱进行拆卸和安装,让学生更清楚其硬件组成部分。最后,在学习中只引起学生的注意是远远不够的,更重要的是维持学生的注意。这也是教师在教学中的最大挑战。 (三)自信策略 教师可以提供多样化的挑战任务,让每个学生都有成功的体验。因为每个学生本身的水平不尽相同,因此教师在设置任务的时候可以分层次来设置,遵从由低级到高级的原则,让学生在逐步的完成任务的过程中不断体验到成功,从而增强自信心。 (四)满意策略 在对学生评价时不能单独从考试成绩来评价,要用发展的和多元化的观点来进行评价。在学生了解了评价标准以后,要鼓励他们积极地结合标准进行自我评价和反思,然后弥补弱点,最终取得满意的成果。 三、实施动机策略的案例分析 为了验证以上提出的动机策略在高职计算机应用基础课中是否可行有效,笔者运用相关策略进行了一个学期的教学。在教学之前通过问卷调查选取两个水平相当的班级进行试验,在一个学期结束后,为了更好地让学生在真实情境中运用获得的知识和技能,联合教研室的教师组织两次技能比赛,从两次比赛的结果中可以看出,应用动机设计模式教学的班级成绩比对比班明显要优秀一些,而且实验班学生的学习积极性相对较高,学习也比较努力,实际操作能力也很强。 计算机设计与实践教学分析:探讨体验式教学在计算机设计类课程上的应用 摘要:本文从体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型、在课程教学上的应用、在第二课堂建设上的应用和在专业文化建设上的应用四方面对体验式教学在计算机设计类课程体系中的系统应用进行了探讨,提出了体验式教学在计算机设计类教学体系的系统应用需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合的理念,在专业素质培养中突出学生的主体地位,可以提高专业整体教学水平,增强学生的就业适应性,为计算机设计类的教学改革提供借鉴。 关键词:体验式教学;计算机设计类;专业训练 计算机设计类专业(网页设计、广告设计、景观设计、工业设计、软件设计等)的课程属于实践训练所占比重较大的课程体系,技能的训练以思维方式的培养为前导,在形象思维层面上非常注重对学生美学思想的引导,培养学生美学形象上的感受、体验以及美学素养的积累,在专业技能训练上强调电脑软件平台操作的熟练性、实现意图的明确以及实现效果的评判,在设计作品中又非常强调美学理念的表现力和公众的可接受性,在抽象思维层面上强调把作品的设计作为一个工程项目对视觉空间想象力、形象表现力、图形图像评判认知能力、语言智力、逻辑智力、音乐韵律、人际沟通智力等多学科的知识和能力的综合应用,简单的灌输式的教育是达不到教学要求的,如何进行让学生参与性强,并能自主积极训练的素质教育是计算机设计类改革面临的一个大问题[1,2]。 体验式教学是素质教育的重要内容,是一种充分强调学生参与教学的主动性和形象化,有别于传统教学模式的全新教学模式,可以追溯到古希腊时期的哲学家、教育家苏格拉底的教育思想,其精髓是老师不轻易给出问题的结论,而是采用启发式的方法让学生在预设的体验环境和氛围中借助学生先前已有的生活体验或知识体验,发挥想象力,流露情感,表现感受,讨论价值取向,在此基础上在老师主导启发下利用群体的知识体验认同,主动收集分析问题的思维点和知识点,提升出解决问题的思路和对应的知识体系,具有学生的参与性强,知识体系和学生的思维活动结合紧密,容易被学生接受,利于激发学生的学习积极性等特点[3-8]。其理论思想和实践模式在教育学中有着广泛的影响力,在计算机设计类专业的教学体系中应有较高的探讨价值,本文旨在做一些探讨,为计算机设计类专业的教学改革提供借鉴。 一、体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型 我们在教学实践中的研究表明:体验式教学在计算机设计类课程教学体系中的应用,可归结为课堂上把教学内容建立在学生的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验等基础上,引导提升成涵盖设计视角、设计理念、设计思路的思维方式和知识体系,在课余又注重培养学生在设计知识上的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验形成专业素养,二者有机结合起来,从专业基础课到专业课,贯穿在整个计算机设计类的课程教学体系中。 (一)情感体验 主要指计算机设计类的学生在开设专业课程之前“先入式”的对已有的好的设计作品及设计要素(线条、平面、空间)、环境、美术作品、图片以及作品与用户的交互性等感受体验和美学认知的心理倾向的积累,在与这些事物经常性的接触过程中,学生自然而然会对色彩、线条、平面、空间感、质感、构图、作品效果的愉悦性等建立起简单而朴素的认知和美学倾向,再加以正确的引导就可以形成正确的美学认知和专业素养,培养起正确的美学表达方式对后续的专业技能的培养起到很好的基础作用,在完成设计作业或参与项目中就会带有思维的活性,使作品具有灵性,而不是技法上简单地模仿和机械地实现。 (二)形象体验 主要指学生们在课余时间里对老师所教授的对象具有形体上生动的认知和形象记忆[9]。把老师讲授的各种软件操作技法与实现效果对照,把电脑影像效果与真实客观对象的仿真差距对照,这样对知识点的接受就不会落入空洞的表述和抽象的记忆,与教师课堂讲授的结合,大大突破有限学时的限制,利于对知识的理解成为鲜活的知识点的积累记忆,形成学生们丰富的专业知识储备,利于作品设计实践活动中独立的创新思维的激发,而不是盲目地模仿。 (三)思维体验 是指在教学活动中教师不把自己的思维方式强加给学生,而是采取案例教学、组织讨论等方式,从学生们所熟知的生活例子中引导学生们思考、讨论[10]。在教学过程中,把思维发散开,然后逐个分析各种情况和方案,把思维聚合起来,筛选出优化的方案,在此基础上提升出需要讲授的知识原理,以学生的知识认知为起点往上提升的教学方法取代以老师的经验认知往下灌的教学模式,让学生体验整个分析的过程,学生容易吸收结论,知识点记得活,能主动应用,可以大大提高教学效果。我们在平面设计、网页设计、3D建模设计、课件制作等课程中根据不同需要做案例教学、分组调查、分组讨论等教学设计。 技法体验及操作实践体验:计算机设计类的实践技能需要和设计的理论知识结合较紧密,在进行专业实践训练时,要让学生有足够的时间和机会,反复参与到专业实践技能训练环境中,在实践―总结―辅导―再实践的环节中反复进行,找到自己实践的心理体验,帮助他们总结出实践技能的认知,提升实践技能背后的专业知识理论。实践技能的熟练掌握需要和理论功底的积累结合起来,要避免“理论熟,实践生”或“理论浅,实践熟”的两种错误倾向[11]。 二、体验式教学在课程教学上的应用 多媒体教学手段全覆盖所有计算机设计类课程,探索以形象思维认知引导切入,调动学生积极参与体验的教学模式,从体验的环境设计入手营造教学气氛[12-16]。在课堂教学中,任课教师根据课程特点进行教学设计,多采取互动的,分析型的教学,课堂的图片展示、视频教学、网络教学要与教师多媒体课件教学结合,增加作品案例分析、作业讲授的学时,揉和情感体验和思维体验于教学气氛中。在提出每一种技法、思路或方案时,要重视与学生形象思维的交流,注意引导讨论情感体验,利于学生确立正确的美学思想,或做方案时具有人性化的思考,在讨论和分析过程中又要注意逻辑思维的条理、层次,让学生在接受知识的同时学习到专业特点的思维方式,培养发现问题、分析问题的能力,教学形式可融合案例教学、分组讨论、野外认知等多种形式进行,在效果表现力与技法实现上引导学生反复体验,找到技法的自我感受,探索含实践技能测试、作品评比、实习考核、口试等多种考核办法的考核机制。 同时,加大实践教学改革力度,一方面,积极在每一门课程中抽出一定比重的学时进行专业技能的强化训练,课程特点相近的教师组合或衔接,制定专门的训练教学计划,分年级分课程实施小班教学,强化基础训练(电脑技能测试),分方向交叉训练,延伸强化综合训练(带项目的概念性设计),实践教学要注意引导学生对技法体验和操作实践的体验,小班分组进行,加强个别辅导,增加学生交流经验和接受辅导的机会,注意课堂与课后的结合,布置一些项目性的课后作业给学生去做;另一方面积极探索走出学校,面向社会的技能训练,与多家广告公司、景观设计公司、网页设计公司等合作,积极建设集社会服务与专业实践教学为一体的校外实践教学基地,推荐学生到企业顶岗实习,可改善实践教学条件,积极探索校外专业实践教学的新模式,帮助学生对未来职业角色和职业环境进行职业体验,是专业教学在学生职业规划上的积极育人的实践行径,每个实习基地的实训内容与对应的课程匹配,集中在某个专项的技能训练上。 三、体验式教学在第二课堂建设上的应用 单凭课堂教学进行专业训练是不够的,也不符合“理论―实践―再理论―再实践”的人类认知实践过程的反复渐进的要求,需要把学生课余时间利用起来组织好第二课堂,开发出专业训练的潜在课程[16]。可通过开放管理计算机房、整合教学资源、组建以学生为主体,专业教师参与辅导、培训的一个学生的专业学习型的团队等举措来加强,集专业书籍阅览、专业资料收集、组织专业比赛、社会实习等功能于一身,培养学生们的专业素养和专业实践能力,营造课余专业学习氛围,适时举办专项技能提高的辅导班,帮助那些在课余时间有加强专业技能训练愿望的学生加强专业技能训练,由专业教师授课,根据授课学生的情况制定专门的培训方案,对专业的正规课程不能触及到的深度和答疑辅导进行补充,辅导了很多专业基础弱的学生进行专业技能的强化训练,同时也辅导了一些有志于在设计类领域就业的学生进行就业培训。 四、体验式教学在专业文化建设上的应用 除了在专业课程的学习上需要体验式的教学之外,计算机设计类的师生在专业价值观上的自我认知也需要加强“育人体验”和“职业自信心体验”[8,17-19],我们借鉴企业文化的建设思想,从教师和学生两条线入手,整合专业课程教学、第二课堂训练和校园文化等教学资源,加强专业学术交流平台的建设,提高教师专业教学与育人的职业认知感,引导学生复合型人才的成才模式,营造激励学生们热情参加专业实践、社会实践和社会服务的专业学习氛围;通过鼓励教师组织学生专业训练、作品评比、参加设计比赛等活动延伸专业课程教学,丰富专业学习资料,锻炼学生们的动手能力和创新思维,可以激励学生们的学习自信心;通过建立作品展室、到企业项目实习等举措,活跃专业气氛,提高学生专业学习在价值观上的自我认知感,提升学习热情和专业自信心,综合提高专业教学水平。 五、结语 体验式教学在计算机设计类教学体系中的系统化应用,需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合,在专业素质培养中突出学生的主体地位,注重学生的专业技能和思维方式的培养,比传统的“灌”式教育更符合计算机设计类人才培养模式的要求,可提高专业的整体教学效果,促进专业教学与行业发展的对接,增强学生的就业适应性,同时,也要看到,这需要在整个教学体系上加大改革力度,给予更大的软硬件上的投入,需要建立和谐的教学团队,整合各种教学资源进行统筹管理,也要求各位任课教师具更高的教学热情和事业心,研究学生的知识背景和认知特点,根据不同的课程特点探索更多有效的教学形式,丰富教案。 计算机设计与实践教学分析:计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用研究 【摘 要】本文在简述计算机设计大赛对计算机教学课程教学重要意义基础上,改革计算机教学模式,强化实践教学;打造计算机开发性、专业化的实验实践基地;充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用;实行“学长”制,建立竞赛团队等方面探讨了计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用。 【关键词】计算机设计大赛;计算机教学;改革;创新 教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会、大学计算机课程教学指导委员会、文科计算机基础教学指导分委员会、中国教育电视台决定联合主办“中国大学生计算机设计大赛”。大学生计算机设计大赛有助于提升学生的实践技能,提高学生的综合素质,促进学生的全面发展,符合高校创新型、实用型、复合型人才培养目标。 一、计算机设计大赛对大学计算机课程教学的意义 1.有效促进课程教学改革 计算机设计大赛的要求是学生的参赛作品必须是原创,这就给学生增加了参赛难度,不仅要了解计算机,还要通过了解的计算机知识设计出有新意的参赛作品。其次,还要掌握计算机的操作,这样才能选择合适的计算机软件,更好地完成自己的作品。这与大学计算机教学要求相一致。 对学生而言,要想完成一个完善的计算机作品,单靠简单的计算机知识和技术是远远不够的。这就要求学生不断学习更多的计算机知识,掌握多种计算机软件的操作技能,激发学生自主学习的兴趣。在这个过程中,教师要合理安排计算机课程,引导学生不断学习,从完成学生的作品出发,完善课堂的教学内容,创新教学方法,通过了解学生的需求,教授他们想要的知识和技能,丰富课程内容,不断提高学生的知识水平。 2.有效促进课程与专业融合 计算机设计大赛的规则中对参赛作品进行了类别划分。这也体现出了不同专业的教学内容不同,无论在哪个专业的学生都可以运用学到的专业知识完成自己的参赛作品。在大学计算机教学上也一样,根据不同专业学生的创作作品开展教学工作,在帮助学生完成参赛作品的同时教授学生专业知识。此外,在学生完成作品过程中,可以引导不同专业的学生相互配合。 例如,中文专业和动画专业结合起来,共同创作一个参赛作品,可以是动画作品,能在一个作品中体现两个专业的特色。在这个组合中,中文专业学生可以发挥他们的特长,如作品构思、材料准备、文案等工作,动画专业学生根据中文专业学生的设计进行实际的操作,完成技术准备、作品实现等工作。这样,既体现了每个专业的自身优势,又对完成整个作品的任务进行了明确分工,还能帮助学生掌握所学知识在社会中的应用范围,指导学生今后的学习方向。 这种以计算机技术为基础的专业结合,不仅能激发学生的学习兴趣,还能提高学生自主学习的积极性,这对大学计算机课程教学有着重要的影响,也是一件值得关注的事情。 3.提供有效的课程实践平台 计算机设计大赛正好给予了大学计算机教学一个检验学生学习成果的实践平台。学生在作品创作过程中,需要完成类别选择、计算机软件选择、构思、资料整理、完成作品等准备工作,具体如下:①客观分析已掌握的计算机知识,确定作品创作中会运用到的其它知识;②为完成作品不断学习新的计算机知识和技能;③搜集资料,并进行分类整理,满足创作所需;④综合运用所需的知识和技能,完成构思的参赛作品;⑤总结创作过程中的经验和教训,并进行存档。 二、计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用 1.改革计算机教学模式,强化实践教学 为了增加学生的学习兴趣,提高学生的实际操作和创新能力,我们对课程体系进行了改革,适当增加了实践教学的时间,完善了实践教学体系。并对实践教学课程进行了层次划分.在实际教学过程中,通过构建多层次阶梯式实践教学体系,提高了学生的计算机操作能力,拓展了学生的学习思维。 通过这个实践教学体系,学生在掌握计算机基础知识和基本操作技能后,通过有针对性的实践课程提高应用能力,通过综合性实践课程培养学生解决问题的能力,通过参与计算机设计大赛的比赛项目,考核和培养学生的知识综合运用能力,通过期末的学科竞赛或对学生的实践训练培养学生成为社会需要的应用型人才。因此,我们需要完善培养内容,使其与我们的教学体系相辅相成。 计算机设计大赛,既符合我们层次教学的要求,又提高了学生的实操能力,同时培养了学生综合利用知识的能力。由于学生的学习水平不同,首先,可以安排学生参加校内或校际之间的小竞赛,主要是依靠综合实验教学,比赛相对较容易;一种鼓励学生参加全国性质的计算机设计大赛,主要依靠项目实践教学,比赛对象是综合运用水平较高和有一定创新能力的学生。 2.打造计算机开发性、专业化的实验实践基地 学生通过实践,不仅能更好的掌握教师教予的知识,还能提高知识综合运用能力和实操能力,培养学生的创新思维,因此,学校设置实验室尤其重要。 综上所述,我们应对实验室建设进行改革,将校园实验室真正作为培养学生实践能力和创新能力的基地。首先,实验室对全体学生开放,鼓励学生去实验室体验和学习。其次,丰富实验室的实践内容,准备有意义的实验和竞赛课题,由专业的教师对参与研究和实验的学生进行针对性的指导,鼓励学生独自完成实验课程.通过在计算机开发性、专业化的实验实践基地进行实践,学生可以完成实验主动搜集资料、构思作品、寻找完成方法、发现和解决过程中出现的问题,从而使学生真正爱上所学专业,为参加全国性的大赛奠定坚实基础。 3.充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用 无论是教学还是竞赛,一切都要以学生为中心,学生的主体地位不变。在竞赛中,以学生为中心才能真正发挥学生的创新能力。学生提出的参赛设计思路和方案,尽管有时不切实际或异想天开,作为教师不能打击学生的积极性,要从学生的角度给予相应指导。通过讨论、争论让学生明白参赛方案存在的漏洞及不足,并锻炼学生自己解决问题。正是多次不完善的方案才促进了学生的成长,在解决问题的过程中提高了创新能力。 4.实行“学长”制,建立竞赛团队 创新是一种团队运动,团结协作精神和社会活动能力是人才在社会立足的基本条件,是事业发展的基础。我们要充分调动每个组织成员的创造力,形成团队创造力。实践中,教师要培养学生组成学习竞赛小组,高年级和低年级学生互帮互助,一起学习,一起比拼,形成老带新的和谐学习画面。 学长制一方面帮助新生尽快适应学习环境,高年级学生因为已经有了学习经历,可以将经验传授给低年级学生,帮助低年级学生解决实践过程中出现的问题和疑惑;另一方面培养了高年级学生的团队协作精神和项目策划能力,在帮助低年级过程中,要对团队的任务进行分配,明确团队纪律,这就激发了他们的集体荣誉感和责任感,完善了他们的人格,提高了他们的综合素质。
机械工程类论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程类论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程类论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程类论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程类论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程类论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程类论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程类论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程类论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程类论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程类论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程类论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程类论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。
机械工程论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。 机械工程论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。
口腔医学论文:模拟教具在口腔医学教育中的应用 一、仿真头颅模型及牙领模型在口 腔领面外科临床技能培训中的应用仿真头颅模型及牙领模型与成年人的头颅类似,可模拟患者的张闭口运动,以及治疗时患者需要的椅位变化。牙领模型安装在在头颅模型的上下领之间。牙领模型上的所有牙齿均采用专用胶与牙槽骨相连,并可在拆却后显露出下方的牙槽窝。仿真头颅模型的面颊部是由橡胶材料构成,具有一定的弹性和阻力,可以和其中的牙领模型较好地模拟出人的口腔前庭和固有口腔。学生可以真实地体会出拔牙手术操作中唇、颊组织对于手术的干扰以及拔牙过程中所需要采用的楔、挺、推、翘等用力方法。医疗技术具有严格规范的特征,指导教师可以观察学生利用仿真头颅模型及牙领模型设计的医疗方案、操作前的器械选择、操作的准备、操作过程和步骤等方面,及时纠正学生的各种不规范操作。通过反复、多次模拟训练规范学生的操作,使其养成一种良好的操作习}贯。 二、缝合练习模块在口腔领面外科 临床技能培训中的应用缝合是将已经切开或外伤断裂的组织、器官进行对合或重建其通道,恢复其功能的外科手术基本操作技术之一。口腔领面部不管是外伤还是手术后的瘾痕,都可能会加重患者思想和心理上的负担。因此缝合方法是否正确、缝合技术是否熟练紧紧关系着手术效果和患者的面容。缝合训练涉及到缝合针线的选择、缝合时的层次、针距、边距、松紧度以及各种缝合方法。传统的缝合训练常常采用布料、橡胶管、猪皮、活体动物等。但这些材料要么与正常人体组织的弹性、柔初性相差甚远,要么费用较高、不能反复多次使用,使学生的缝合训练受到很多局限。缝合练习模块由仿真皮肤和皮下的基底部所构成,与真人皮肤在弹性和手感上十分相似。学生不仅可以在缝合练习模块上进行皮肤缝合训练,还可以进行手术切开、打结、拆线、换药等练习。我们在授课时首先由指导教师进行示教,强调正确、规范的手术缝合、剪线方法,然后学生两人一组互相配合训练。为了增强训练的真实性,我们会反复强调这不是在练习,是在为患者进行手术操作,要求学生认真缝好每一针。在学生训练时指导教师仔细观察,及时纠正学生操作中存在的错误。通过多次反复的训练,所有同学均能熟练掌握外科缝合的基本方法。 三、专用口内缝合模型在口腔领面 外科临床技能培训中的应用口内缝合由于有唇、颊、舌、牙齿的阻档和干扰,视线不佳、而且口腔内私膜组织质地柔软缝合时易发生缝针折弯、组织撕脱等情况,较皮肤缝合时难度大。但是口内缝合又是口腔专业的学生在实习或工作中最早接触的内容之一,不经过训练直接在患者身上练手不仅学生心理负担重,也加大了患者的风险。针对以上情况,我们采用了专用口内缝合模型对学生进行训练。专用口内缝合模型包括底座、模拟口腔粘膜的膜和中空柱状的套圈,套圈与底座相匹配,膜覆盖于底座上端,底座上部为中空,套圈由上至下套于底座,膜覆盖于底座上端的部分处于绷紧状态,其所具有的张力模拟口腔内粘膜的张力,膜以上的套圈部分的腔体大小模拟治疗时口腔腔体大小。利用专用口内缝合模型可以让学生体会出在狭小空间缝合操作时的不便,体会口内缝合与皮肤缝合的异同。为他们进入临床实习莫定了一定的基拙。 四、专用牙槽脓肿切开模型在口腔 领面外科临床技能培训中的应用牙槽脓肿又称根尖周脓肿,是由根尖周炎发展而来的。在急性期切开排脓将脓液引流是局部治疗的主要方法。在传统的教学方法中,学生虽然在理论上知道了牙槽脓肿形成后患者会出现软组织肿胀、局部压痛、面部变形、触诊有波动感等症状。但是在临床见习或实习期间能够遇到的病例非常有限,愿意配合学生操作的患者更是少之又少。专用牙槽脓肿切开模型不但外形逼真,模拟脓肿的颜色、质地、触诊手感甚至脓液都与真实的牙槽脓肿相似。专用牙槽脓肿切开模型包括模拟牙槽骨及其对应牙跟的部位上的模拟脓肿,配合仿真头颅模型使用可以使学生真实感受治疗时椅位调整、麻醉、消毒、切开、冲洗、放置引流的全过程。模拟脓肿可以在操作过后替换成新的,不用替换整个牙槽脓肿切开模型,成本低可以保证学生人手操作。 五、唇裂模型在口腔领面外科临床 技能培训中的应用唇裂是领面部最常见的先天性崎形,新生儿唇腾裂的患病率大约为1:1000。手术治疗是修复唇裂的最有效的手段。虽然目前倡导个性化的唇裂手术方法,但传统经典的手术方法依然是学生学习、入门的基拙。在以往的教学中,教师通常会采用图示、视频、电脑模拟甚至是剪纸的方法讲述手术定点、切开、肌肉组织瓣旋转移位后缝合的方法。但是由于缺少直观的认识,学生往往无法理解,学到最后也只是知道唇裂需要手术治疗而已,具体怎样定点甚至有哪些术式都一片空白。为此我们在教学中使用了1:1大小的单侧唇裂模型,该模型由发泡乳胶制成可以真实地反映出唇裂患者鼻部以及口唇的崎形。由于其价格低康、材质柔软适合学生练习定点、切开以及缝合的全过程。所有学生均可主刀模拟手术一次,并作为一助配合模拟手术一次。通过这种身临其境的训练,大大加深了学生对于唇裂手术原理的理解。口腔领面外科是一门集科学性、技巧性、实践性一体的临床医学学科,也是口腔专业学生临床实习的重点和难点。学生除了需要掌握扎实的理论知识外,还需要具备一定的临床操作技能。然而传统的临床环境中的学徒式教学方式已经远远落后于社会的进步与发展。通过建立规范化的临床技能培训流程,利用多种模拟化教具,我们发现学生的学习积极性、动手能力、对于理论知识的理解以及自信心都得到了提高。这种更加直观、更符合学习规律、安全有效的教学方法值得推广。 作者:乔光伟 宋玉 景捷 单位:宁夏医科大学 大学生创新论文:口腔医学创新实验思索 本文作者:张长源 程辉 卢友光 单位:福建医科大学口腔医学院 高校,尤其是地方性高校,必须充分认识大学生创新性实验计划项目实施的初衷,勿盲目攀比省级、国家级立项的项目数,要立足各校实际情况,以培养学生创新能力为根本目的,并在项目申报、项目实施和项目管理中始终体现这一根本宗旨。福建医科大学结合校情,制订了实施大学生创新性试验计划项目的详细实施方案,着重强调项目实施的过程管理和项目实施对学生整体创新能力的培养,学校实行院校二级管理,将大学生创新性实验计划项目总数按各学院学生人数比例划分给二级学院,避免各学院在项目申报中的盲目追求项目数的现象,同时也给予二级学院主动实施权。口腔医学院根据口腔医学院和附属口腔医院两院合一的特殊情况,制定了《福建医科大学口腔医学院实施大学生创新性试验计划项目细则》,强调项目实施中学生是否充分发挥其主观能动性,而非过分强调实验设计本身的科学性与严谨性;对于部分学生热情高、积极主动性强而由于项目数量的限制未能获得校级立项的实验项目,学院划拨一定的经费支持学生在教师的指导下进行项目研究,充分保护学生的创造性思维和学习热情,较好地实现了国家实施大学生创新性试验计划项目的初衷。 学生作为大学生创新性实验计划项目开展实施的主体地位应该明确.而且不能改变[3],大学生创新实行实验计划项目并不是单纯的做一实验小研究,从项目选题、文献检索、项目申报、项目实施到项目总结和汇报、项目组学生之间的相互沟通等每个环节都可锻炼和培养学生的主观能动性,都必须交由学生独立完成。我院在实施大学生创新性试验计划项目中强调“突出过程、强调可行性、淡化结果”的项目管理原则。 项目选题鼓励学生从自身兴趣的小课题、小研究、小调查入手。然而,往往不少学生立志于做大事、做大研究,申报的项目课题过于庞大,研究内容过于复杂;部分指导教师是将其自身科研课题的部分内容作为研究项目直接交付学生填写申报,未能充分考虑学生的知识结构和科研知识积累较少的背景,导致项目流产。例如《口腔癌基因研究》,对于2000元研究经费和借助课余时间完成项目实验的学生而言是完全不可能实现的。因此,我院在项目的立项选择上,明确告知学生和指导教师要从客观实际出发,以学生团队在业余时间能独立完成实验为基本原则,例如我院2010年立项项目———《“美丽微笑者”上颌前牙视觉评价及分析》实验项目设计清晰,实验内容可行性强,能充分发挥学生的积极参与性和可行性,研究过程充分调动学生的沟通能力,获得了申报答辩评委的认可而获得立项,该项目同时被我校遴选参评福建省级大学生创新性实验计划项目,并获得省级立项,说明教育行政主管部门高度重视学生自身的参与性及实验的可行性。 在项目申报前期的文献检索中,要求学生检索、查阅至少2篇英文文献和10篇中文文献,并对所查阅文献予以总结、提炼,提高学生使用文献检索工具的能力和总结概括的能力;项目申报则要求学生实验小组独立完成项目申报书的撰写,包括文字组织、行文构架、申报书排版打印,并将项目申报书的主要内容制作成PPT进行项目申报答辩;申报答辩评委由学院博导、硕导组成,评委现场对申报小组进行提问、质疑,并要求学生实验小组现场回答,以此促进学生对常用办公软件应用水平的提高,锻炼临场思维答辩能力,评委现场公布评分情况和获得立项的项目名称,对未获得立项项目明确指出存在的主要问题,鼓励学生积极改进;对项目的总结验收,学院要求学生将实验研究的主要过程、研究内容、研究结果以及实验小组每个学生个体对参与实验项目的感受和收获以PPT形式向博导、硕导组成的验收评委汇报,验收汇报的目的是着重了解学生项目完成情况和参与项目后的收获,锻炼学生语言表达能力,培养学生的团队合作精神。 大学生创新性试验计划项目的指导教师应成为学生的良师益友,对学生提出较粗浅的想法和思路时,应耐心引导,多鼓励、多表扬,切勿轻视学生提出的实验设计;在项目的实施过程中,教师应适时检查实验进度,对学生实验存在困难予以细心解答,鼓励学生通过查阅文献等方法查找解决困难的办法,而不是直接代替学生进行项目实验,包办代替只会造成学生积极性、主动性下降,体会不到“重在过程”后成功的喜悦[4]。我院在创新性试验计划项目实施前,组织开展指导教师的培训工作,明确指导教师的“引导作用”,详细规定指导教师的权利与义务,明确禁止教师代替学生填写申报书或直接代替学生完成实验,对发现违反规定的指导教师予以通报批评,并取消其指导教师资格,一定程度上震慑了此类情况的发生。我国高等口腔医学院校的学生较晚(目前国内院校多为第三学年或第四学年)接触口腔专业课程,这造成了学生专业认同感、归属感不强,不利于专业培养,而在日本、欧洲等发达国家高等口腔医学教育体系中,学生从一年级到五年级接触口腔医学专业知识呈阶梯式递增[5]。 虽然完全套用发达国家高等口腔医学教学教育模式不符合我国国情,但是口腔医学教育必须主动适应社会发展的需求、科学技术的进步以及经济条件的改善[6],大学生创新性实验计划项目则为口腔医学专业学生提供了早接触口腔医学的机会,为口腔医学教育教学模式改革探讨提供了平台。我院注重大学生创新性试验计划项目与口腔医学学科专业的结合,鼓励学生申报与口腔医学专业相关的实验项目,突显口腔医学学科特色,例如《福州市牙科诊所口腔医生学历调查》、《普通人群口腔前牙外形观察》,此类实验项目调动了学生的学习积极性,也让学生更早接触了口腔医学临床学科,提升学生的专业认同感,此外,这种社会调查活动经验可以扩大和深化学生社会实践技能,激发他们的创造力,最终有利于学生更好地学习[7]。创新是民族的灵魂,是国家屹立于世界民族之林的不竭动力。高等医学院校口腔医学广大教师应充分利用大学生创新性实验计划项目这一平台,努力为我国口腔医学专业培养具有创新意识和创新能力的优秀人才。 口腔医学论文:口腔医学临床水平提升策略 本文作者:高婧 沈丽娟 刘梦蝶 方明 田敏 单位:第四军医大学口腔医学院 随着网络技术的发展,多媒体技术应用已对口腔医学实验教学产生了直接或间接的影响。口腔医学实验所需材料大多比较昂贵,因此,对实验操作步骤、程序要求较高。虽然老师在示教时一再强调,但仍会有学生听而不见,此时,将有些实验从实验室转移到多媒体视听教室进行,先进行多媒体演示,通过放大、慢放、定格、重播等效果,让学生观察、判断,增强了可见度和动态感,加深了学生对知识的理解和印象,同时降低了教学成本。我们将口腔医学教学的精品课件和视频拍摄后贮存在我院网络平台上,同时在平台上连接国内外公开的教学视频、课件,使学生了解国内著名院校的口腔医学课以及国内外口腔医学的新知识、新动态和新发展。 同时教学课件、视频的网络平台化可以使学生对所学课程随时进行回顾以及师生间进行再探讨。仿真头模教学系统是口腔临床医学专业本科生转化口腔理论知识,连接临床实体操作的过渡和桥梁。为提高学生仿真头模训练的效率,首先为学生播放教学多媒体视频,对各步骤进行定格、放大,使学生对整个操作程序有一个大体了解。然后,老师进行示教,再次对关键步骤进行讲解,从而让学生做到“心中有数”。 随后,让学生进行仿真模拟训练,带教老师指导学生按照标准进行操作,让学生在自己动手操作中,体会临床口内操作的局限性,同时及时调整椅位,做到“手上有数”。有了这“两个有数”,我们制定每个科目的教学计划,让学生在规定时间内独立完成仿真操作训练,从中发现问题、解决问题。为了解决临床实际操作机会少的问题,我们将原定每个科目(如全冠制备)1次训练增加到3次。通过仿真头模训练使学生在临床实际操作中,上手快,操作准。实验考核是实验教学体系中一个比较重要的部分,不仅能检验实验教学质量,也是考查学生临床操作是否规范熟练的渠道。 考核采取实验课中考核和毕业考核相结合的方式。课中考核成绩占总成绩的30%,带教老师根据课程内容,制定每项考核内容的评分细则,指定考核内容让学生操作,根据操作结果进行分数评定。考核分次进行,如牙体制洞考核分为牙合面洞和邻牙合面洞的考核,基牙预备考核,分为全冠和嵌体预备。每次考核成绩记录汇总入总成绩。毕业考核分科进行,考核形式为理论和操作相结合。实验考核体系的制备,提高了学生对实验技能的重视,检验了学生的操作能力与知识融会贯通能力。同时,在考核中反应出来的问题,反过来可以很好的指导教学,利于教师在授课时安放问题,形成良性循环,最终提高学生的临床技能水平。去年,我院教学中心还新引进了两台口腔修复临床操作实时评测系统。拟将该系统用于本课程中学员牙体缺损修复、固定义齿修复等实践课的教学考核,对学员的操作过程进行实时监控,并对牙体预备、冠桥预备等实际操作进行自动评分。 为提高教员的执教能力、积极推进课程教学精品化,我院先后三次邀请国际颌面修复学会前主席、美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)高级口腔修复科主任JohnBeumerⅢ教授来我科进行“全口义齿”、“可摘局部义齿学”和“种植义齿”的本科教育师资培训。整个过程采用国外名校原版教材,授课形式包括理论讲授、直播示教、临床指导等。通过对我院与UCLA大学授课内容、授课形式、课程设置、考核评价方式的对比,旨在革新本专业的授课形式,提升教员的授课技能。此外,教学方式上,要注重学员综合能力的培养。加强PBL教学、CBL教学方法。建立以学员为主体、教员为主导的教学模式。 在教学手段上,把传统教学媒体(板书、挂图、实物)与现代化电教媒体(投影、幻灯、录像)结合起来,激发学员的学习兴趣并加深学习印象,继续突出培养学员口腔修复实际操作能力,同时,培养学员收集处理信息的能力,获取新知识的能力,分析问题和解决问题的能力,语言文字表达以及团结协作的能力。 口腔医学论文:口腔医学技能培训思索 本文作者:刘博 曹婷婷 步捷 刘伟伟 单位:济宁医学院口腔医学系 依据口腔医学专业特点,设立四项技能培训模块,包括病史采集及病例分析模块、口腔颌面外科基本操作模块、口腔内科基本操作模块、口腔修复和正畸基本操作模块。病史采集和病例分析模块中包括问诊(主诉准确、现病史完整、既往史明确、家族史清楚)、体格检查(顺序合理、查体全面、手法规范)、病例分析(综合病史、体格检查、各项辅助检查的结果,分析是否准确)、诊断和鉴别诊断、辅助检查(检查项目是否合理、有效)、治疗方案的设计及完成病历书写。口腔颌面外科基本操作模块包括局部麻醉术、拔牙术、外科基本操作(无菌术、换药、拆线等)、围手术期准备、术中情况和术后处理(术中预防并发症、术后医嘱和康复计划等)及心肺复苏等。口腔内科基本操作模块包括氧化锌丁香油水门汀、磷酸锌水门汀、聚羧酸锌水门汀、玻璃离子水门汀等常用材料的调拌,龈上洁治和龈下刮治,窝洞制备及充填(Ⅰ-Ⅴ类洞的制备,银汞和光固化树脂充填),开髓(前牙、前磨牙、磨牙至少各一颗),根管预备(揭顶、根管通畅、根管预备),根管充填等。 口腔修复和正畸模块包括印模及模型的制取(体位、手法的正确和规范、印模和模型变形的控制),铸造金属全冠、烤瓷熔附金属全冠和全瓷冠的牙体制备(牙体预备的手法正确,预备顺序和预备量的合理和准确),桩核冠的根管预备,牙列缺损的修复设计,常见错HE畸形的诊断及设计等。在技能培训过程中,引入标准化病人(standard-izedpatients,SP))培训模式,请有经验的临床带教医师设计临床常见病例和问题,通过学生之间相互问诊和检查,完成病史采集和病历书写。医师注意引导学生理论联系实际,复习基本理论和基本知识,提高综合分析问题和解决问题的能力。同时,结合临床病例,强化学生人文关怀精神的培养、医患沟通技巧的掌握及临床思维能力的训练。标准化病人的应用有助于充分模拟和再现临床实际接诊情况,提高培训的针对性和实效性。 实习结束后对所有学生进行实践技能操作考核,采用多站式考核方法,要求学生通过病史采集与病例分析、体格检查、基本技能操作、治疗设计等四个考站的测试,成绩以百分制记,并用SPSS统计软件进行统计学处理。考核结束后,实验组学生填写调查反馈意见表,对专项技能培训的必要性、实用性、满意度、对临床实际操作有无帮助、能否熟练操作以及考核方式的合理性等进行评价。实验组和对照组的两组学生在实习结束后的考核成绩。可以看出两组学生的考核成绩差异具有显著性意义(P<0.001),接受专项技能培训的学生成绩明显高于未接受培训的学生。,因考核内容均为要求学生掌握的基本技能操作,所以考核合格分数线定为75分。可以看出实验组和对照组合格人数的差异具有显著性意义(P<0.001),通过临床技能培训,实验组的合格人数明显高于对照组。 通过调查反馈,共收回实验组学生调查反馈意见表34份,回收率100%。结果显示:32人(94.1%)认为实习前专项技能培训有必要开展,29人(85.3%)认为该技能培训在实用性方面效果明显,31人(91.2%)认为该专项技能培训与前期实验课的操作有明显不同,28人(82.4%)认为该培训与临床实际情况十分相似,25人(73.5%)对技能培训很满意,28人(82.4%)通过培训有很大收获,26人(76.5%)认为该培训对临床实习有很大帮助,23人(67.6%)认为经过培训,在临床实习中短期内既能熟练操作,21人(61.8%)认为经过培训,在临床实习中能够很快独立接诊,31人(91.2%)认为专项技能培训在医学生培养中有很大的应用价值。个别学生认为开设专项技能培训实用性不大,对培训不满意,可能是因为培训中带教医师对部分基础较差的学生关注不够,导致学生学习积极性较低。 临床实习是医学教育中的一个必不可少又极其重要的环节,是医学生从课堂走向社会、从理论走向实践的过渡阶段,是基础理论与临床实践结合的桥梁,是将医学生培养成为合格的临床医生的关键环节。但是,由于当前医疗环境的变化,为了减少医疗纠纷的发生,许多科室和医生在临床工作中都会采取更加保守和谨慎,甚至“回避”的处理方法,导致实习生丧失了许多学习临床知识和技能的观摩和实践机会。虽然在口腔医学专业课学习阶段开设了大量的实验课,提供了供学生练习的仿真人头模型教学模拟系统,但这些仅能让学生机械地重复和验证基本技能操作,而缺乏理论联系实际、综合分析问题和解决问题的锻炼机会,缺少与患者的沟通和交流,同时对操作过程中出现的某些应急情况及意外情况难以做到正确、及时和有效的处理。鉴于此,根据济宁医学院口腔医学专业的实际情况,对口腔实践技能教学进行了大胆改革,在学生进入科室实习前,开设了专项技能培训课程,并于实习结束后组织技能操作考核,以评价技能培训的效果。 在技能培训中,根据口腔医学专业特点,设立了四项技能培训模块,包括病史采集及病例分析模块、口腔颌面外科基本操作模块、口腔内科基本操作模块、口腔修复和正畸基本操作模块,涵盖了口腔医学各专业的基本临床操作和处理。同时,通过引入标准化病人[3],再现临床诊疗情景,模拟临床诊疗工作,为学生提供了一种在非威胁性环境中进行临床实践的机会,可有效缓解目前教学与临床工作的冲突。此外,建立标准化病人培训模式有助于帮助学生掌握基本的医患沟通技巧,学生之间也可以相互讨论感受,相互吸取经验教训,避免把错误暴露在病人及家属面前。通过情景模拟,有助于提高学生医患沟通能力,增强学生的自信心,使学生学会换位思考,体验患者就医的情绪反应及对医疗服务的需求,帮助学生树立“仁爱”思想和正确的职业道德素养。根据国家《口腔执业医师实践技能考试大纲》的考试标准和项目,组织自编了《口腔医学专业基本技能操作规范》,并以此为标准,制定了《口腔医学专业基本技能操作考核评分细则》,其中包括对学生的态度、操作考核要点、评价指标、评分细则以及操作的最终质量进行评分。考核方式采用多站式技能考核方法[4],要求学生在限定的时间内通过病史采集与病例分析、体格检查、基本技能操作、治疗设计等四个考站的测试,综合评价学生的实践技能操作水平和能力。 本研究发现,接受专项技能培训学生的考核平均成绩和合格率均明显高于未接受培训的学生,差异具有统计学意义。培训后的调查反馈也显示,大多数学生都认为该培训能够很好的模拟临床实际情况,对自己的临床操作和实习有很大帮助,大大缩短了从学校到医院的适应时间,对口腔医学生的后期实践教学是非常有必要的。通过专项技能培训,学生的临床实践能力、综合分析问题能力及医患沟通能力均得到了较大的提高,工作后能基本满足医疗卫生机构,尤其是基层医院和社区门诊的工作要求,同时,对考研复试的同学也有很大的帮助。个别学生认为培训实用性不大,对培训不满意,可能是因为培训中带教医师对部分基础较差的学生关注不够,导致学生学习积极性较低,没有学到要求掌握的知识和技能,在今后的培训中将做适当调整。综上所述,实践技能教学是医学教育的重要组成部分,是医学生理论与实践相结合的重要阶段,是医学教育教学质量的重要保证。通过对实践技能的教学改革,提高了学生的实践能力和综合素质,增强了学生以人为本的服务意识,培养学生高尚的职业道德,使学生在临床工作中形成自己的特色和优势,提高了我校口腔医学专业人才的培养质量。 口腔医学论文:口腔医学教学创新思考 本文作者:杜晓岩 吴江 李善昌 关键 朱杨 单位:佳木斯大学口腔医学院 通过PBL教学法[1]和病例教学法[2]的实际应用,以学生为主体,在每一章节结束后,教师要给学生讲述一个完整的病例(病例内容包括病史、诊断、治疗、预后等,及相关的图片、X线片及文字资料),让学生课后进行文献检索[3](查找内容包括国内外口腔专家先进的治疗方法及独特见解,或者是学生对病例中的疑问寻找答案),教师给予学生适当的指导。具体安排是,2010年秋季学期,教研室指定专门教师负责此项工作。授课教师准备内容:病历分析题目、综述的书写规则、与颌面外科相关的执业医师考试题[4](100分的选择)、指定教学课程表。 2011年春季学期执行,课程结束后,学生要写出1000字左右的综述,测试一份与颌面外科相关的执业医师考试题(100分的选择),上述成绩作为学生的平时成绩。学生上交的综述基本都可以按照综述的格式书写,内容及图片较丰富,重要的是可以通过关键词、题名、作者等方式进行检索,查找需要的文献。100分的试题要在对照班测试一次,最后统计分析对照班和实验班的试卷成绩。实验班的试卷成绩高于对照班,利用t检验,t=0.0214,P 0.05,差异有统计学意义。 2011-06我院邀请中华口腔医学会秘书长、北京大学口腔医学院院长助理王渤教授和北京大学口腔医学院讲学团来我院参加北京大学口腔医学院教授教学交流会。讲学团成员有中华口腔医学会口腔病理学专业委员会主任委员、北京大学口腔医学院口腔病理研究室主任高岩教授,中华口腔医学会正畸专业委员会前主任委员、北京大学口腔医学院正畸科许天民教授,中华口腔医学会牙体牙髓病学专业委员会主任委员、北京大学口腔医学院牙体牙髓病学教研室高学军教授,中华口腔医学会儿童口腔医学专业委员会主任委员、北京大学口腔医学院儿童牙病科葛立宏教授,中华口腔医学会预防口腔医学专业委员会副主任委员、北京大学口腔医学院预防科王伟健教授,北京大学口腔医学院中心实验室办公室副主任李翠英教授。向本院师生讲解牙体牙髓病学、儿童牙病学、口腔预防学、正畸学、口腔组织病理学的导论、进展和临床病例讨论。此次活动收到良好的效果,增加了对口腔医学新发展的了解。 对原有的教学大纲进行了修订,增加了口腔医学新进展、医学科研方法等课程。授课内容增加了关于医学心理、医学伦理等方面的教育,“如何与患者及家属沟通交流;如何树立依法行医的法律观念和实事求是的科学态度,保护自己和患者的权益”等处理医患关系方面的知识,授课时间和班级是2011年春季2007级口腔医学本科(专业课为颌面外科)。 所有计划结束后要对2007级口腔医学本科生进行口腔颌面外科教学试点、客座教授的执教、创新课程内容的讲授三方面总体的问卷调查,检验项目实施后学生的反映情况。项目问卷调查的内容是针对口腔颌面外科教学试点是否有利于培养学生的独立思维能力、丰富学生的临床知识、增强学生的科研能力;外请教授的授课是否有利于学生获得先进的口腔医学知识;创新课程及内容的设计是否有利于让学生掌握与患者沟通的技巧和临床应变能力以及对科研知识的了解。通过核对问卷,学生反映良好,并且提出很好的改进建议,有利于教学工作的开展。PBL教学法已逐步在我院的其他学科(比如正畸科等)中应用,并且也收到很好的效果。 我们得出的结论是改革口腔医学本科教育的教学模式,由临床病例的导入、国内知名专家的授课、创新课程及内容的充实,最终提高了学生的课外自学能力和文献检索能力。利用循证口腔医学的教学方法,培养具有创新能力、实践能力[5]、临床和科研一体的“应用型口腔医学人才”。 口腔医学论文:口腔医学标本的教育运用 本文作者:李晓路 侯晓冲 贺建军 葛煦 张铭 孔亮 谢诚 孙滢滢 田雨 单位:第四军医大学口腔医学院 第四军医大学口腔医学博物馆概况 第四军医大学口腔医院口腔医学博物馆成立于2010年,面积539m2,馆内共有13个展区,动物牙颌系统展区陈列着龙旦巨颌虎、犀牛、河南斑鬣狗、三指马等食肉、草食、啮齿、灵长动物及人类的牙颌系统头骨化石,记录了动物从鱼纲、两栖纲、爬行纲至哺乳纲过程中牙齿的进化过程;人类牙齿颌骨进化展区陈列着大猩猩、蓝田人、北京人、现代人的颌骨模型,以及人类颅、面、颌骨、牙齿的演变过程;中国口腔医学大事记展区陈列了从旧石器、新石器、殷商、周秦、西汉、两晋南北朝等12个时代以来有关口腔医学发展的重要记载;牙科器材区陈列着脚踏机、压缩机、皮老虎、手动离心铸造机等不同年代的口腔医疗设备;口腔医学教育发展史区陈列着早期各类木制牙体、修复学科模型,牙体、修复学制作工艺流程模具、颌面部病种石膏蜡像等教具、教材实物展品。此外,馆内军事口腔医学、口腔卫生保健、牙种植等展区还陈列了中国口腔医学名人、18世纪欧洲牙医工作场景、国内唯一的世界牙科学之父皮埃尔福查德等的雕塑及上世纪30年代国内最早用骨柄生产的牙刷等珍贵物品。现代牙科技术展区集中展现了现代牙科诊所的情况,有完备的功能齐全的牙科治疗台、椅旁X射线机,全自动修复体制作系统,目前世界上最先进的声控式牙科治疗椅,直接通过口令实现牙椅的升降、变动。展现了口腔医疗技术发生的日新月异的变化和改善。口腔医学博物馆展品的时间跨度从2000万年前的动物头骨化石到当今世界上最先进的研究成果,时间跨度之大、展品数量之多是世界口腔医学博物馆中罕见的,馆内系统的展现了口腔医学发展的历程,是国内首个完整、系统展现口腔医学发展的博物馆。 第四军医大学口腔医学博物馆在教学中的应用 高校博物馆不仅仅只是文物陈列馆,更是知识聚集和传播的中心。它可以反映出一所大学的教学水平、科研水平、学科特色及其对人类文明进步的贡献。在西方,高校博物馆更是一个科研基地,许多学者的成果就是通过在博物馆里交流、开发、研究而作出的。口腔医学博物馆的建立就先后吸引了美国马里兰大学牙科学院、华盛顿大学、荷兰内梅亨大学、日本大阪大学、香港大学的学者参观和交流。特别是瑞典著名学者、被誉为“种植牙之父”的Branemark教授更是关注博物馆的建设,先后将自己保存的200余件文物捐赠给博物馆。口腔医学博物馆大量标本和实物的展示使得口腔医学教学更加生动和具有趣味性。通过远古动物及人类的牙颌系统头骨化石的演变过程,使学员了解到动物进化过程中牙颌系统的变迁以及不同动物的牙颌系统的区别,从而在学习口腔解剖生理学课程时对口颌系统的发育有了更直观的认识;口腔医疗器械展区所展示的19世纪的拔牙钳、牙挫、牙挺,使学员能切身感受到原始颌面外科手术对患者造成的痛苦;铁毡、无缝冠、三瓣圈、皮老虎等20世纪30年代的器械让学员领悟口腔修复学的演变与发展;三弯臂电马达低速运转给医生在治疗牙体牙髓病时带来的艰辛;先进的种植设备、全自动修复体制作系统、感应式牙科综合治疗椅位使学员可以看到口腔医学发展的未来。作为学院文化建设的一部分,博物馆除了收藏展品、举办展览,也通过各式各样的讲授活动协助学院进行科学研究和人才培养。 素质教育是指一种以提高受教育者诸方面素质为目标的教育模式,它重视人的思想道德素质、能力培养、个性发展、身体健康和心理健康教育。知识加技能的教育,要求既要注重知识学习更要加强技能的培养[3]。口腔医学博物馆向学生系统的介绍了中国口腔医学发展的历史,从口腔医学的起源、医学知识的积累到医学理论体系的形成和发展生动的展现了口腔医学发展的艰难历程。博物馆的馆藏文物和标本,是不同历史时期人类精神的展示。中国口腔医学大事记展区陈列了从旧石器、新石器、殷商、周秦、西汉、两晋南北朝等12个时代以来有关口腔医学发展的重要记载;特别是收集了世界上最早的口腔疾病专著明代期间用宣纸制作的《口齿类要》,书中详细记载了古人用中药治疗口腔疾病的历史。陈列的古书《素问》,早在公元前14世纪就记载了关于口腔疾病与全身关系的论述。收集的人颅骨展示了人用核桃木雕制假牙,然后在缺牙部位用金属丝固定牙齿的最早镶牙方法。博物馆以泥塑的方式,趣味性的展示了18世纪欧洲牙医工作场景,以及世界牙科学之父皮埃尔福查德雕塑和上世纪30年代国内最早用骨柄生产的牙刷等珍贵资料。博物馆蕴涵着深刻的博物馆文化,这种文化凝聚着物质文化和精神文化的双重涵义[4]。教师在介绍口腔医学的发展历史的同时,让学生了解到医德是在我国诸子百家共同形成的古代哲学思想和伦理观念的影响下,先形成医学人道主义的萌芽,再经过各个时期医家的总结、逐渐完善而形成的医疗道德体系。通过介绍各个时期医生在口腔医学领域的实践,把他们严谨治学、淡泊名利、崇尚医道、不分贵贱、纠偏正误、求实创新的良好医德医风介绍给学生们。通过参观和学习,陶冶了学员的情操,启迪学生的智慧,激发学生的求知欲望,开发学生的潜能使他们在学习专业知识的同时,也学习到古代医家优良的医疗作风。 第四军医大学口腔医院口腔医学博物馆是一所具有鲜明军事特色的口腔医学博物馆,展区收集了国内战争、朝鲜战争等大量图片、实物藏品以及战创伤档案材料,鉴证了中国军事口腔医学的发展历程。口腔医学博物馆以具体的实例讲解了战争形式的演变对颌面部战创伤造成的影响。从冷兵器时代主要对战士肢体造成的损伤到现代战争的高爆弹药、光辐射、冲击震动、核辐射对士兵颌面部造成的严重损伤[5]。充分展示了口腔医学在治疗战争创伤上发挥的重要作用,作为中国军队唯一的一所口腔医学院校,馆藏的大量战争中颌面部战创伤档案在对军校学员进行军事医学战场防护、紧急救护、口腔颌面战创伤教学中发挥了重要的作用。同时,口腔医学专业与文化建设促进了各国军事口腔医学单位的交流与合作,第四军医大学口腔医学院先后2次承办了世界军事齿科大会,赵铱民院长还被推举成为世界军事齿科大会主席。由于有着深厚的军事医学文化积淀,第四军医大学口腔医院始终以战争颌面救治为己任,历代专家在颌面部缺损与畸形方面数十年来坚持不懈的研究,最终在口腔战创伤的形态修复和功能重建技术方面取得了突破,并由此获得中国口腔医学界唯一的国家科技进步一等奖。 第四军医大学口腔医学博物馆发展建设 博物馆是一个国家、一个民族文明的橱窗,高校博物馆不仅是大学、也是大学所在地区、国家的独特文化景观。第四军医大学口腔医学博物馆自建成以来,一直对公众免费开放,不仅应用于开展口腔前伸课基础教学,更是对外传播口腔医学发展历史和口腔医学科学文化,吸引了国内外知名的口腔院校前来参观交流。博物馆在大学教育、科研等方面做出了巨大的贡献,在促进与先进科技、先进文化相结合,提高民族科学文化水平,创建和谐社会中发挥着重要作用。口腔医学博物馆目前依然属于传统博物馆,参观者受到展室环境的制约,必须按照一定的参观路线观看展品,随着计算机技术和通信技术的进步,现代科学技术日益深入人们的物质生活和文化生活,未来建设成一座现代化的数字化口腔医学博物馆是必然的发展趋势[6]。数字化博物馆的建设可以将博物馆中藏品与陈列、研究等相关的内容进行数字化处理,建立多媒体信息资料数据库,其数据信息可以利用国际互联网络传播,突破时间和空间的限制,达到信息资源共享的理想效果,使口腔医学博物馆在面向公众开展科普教育、推进素质教育、传承人类文明和民族精神中发挥更大的作用。 口腔医学论文:口腔医学实训地创建思路 本文作者:黎祺 张少华 陈建刚 单位:肇庆医学高等专科学校临床医学系 校内实训基地设置应符合口腔医学专业办学规模和发展的需求,达到口腔医学实践中的专业规范要求,具有实用性和先进性,与行业技术发展同步,为学生提供专业化的职业技能培训。校内实训基地应建有口腔临床技能实训室、口腔模拟诊室、口腔颌面放射实训室、口腔解剖实验室及标本模型陈列室、口腔实验准备室等,引入临床牙椅、口腔临床模拟实训系统等先进设备进行操作演示和训练,并配备多媒体教学设备。场地面积与设备数量应与学生人数相协调,能满足实践教学需要。实训基地要按照未来专业岗位群对基本技术技能的要求,营造真实或仿真的职业环境,在校内或附属医院建设口腔模拟诊室,配置临床牙椅和口腔临床诊疗设备,形成浓厚的职业氛围,让学生在一个真实的职业环境下,按照未来专业岗位的基本技能的要求,训练专业操作和培养综合素质。加强校院合作,形成资源共享。校内实训基地应以就业为导向,面向市场,建立校院合作、资源共享的建设模式,实行共建共管、规范开放、灵活高效的运行机制,合理配置实训教学资源[4]。这是实训基地适应市场化运作的一种形式,既解决了学校经费不足的难题,又充实了学校的教学资源,有利于实训基地向生产化、市场化、效益化方向发展,保证实训基地的可持续发展[5]。 学校与医院、社区口腔诊疗中心等合作企业或社会用人单位建立以口腔医学专业教师、口腔医生、医疗机构管理人员为主体的口腔专业指导委员会,共同参与实训基地的规划和建设。学校按照协作单位的要求提供“订单式”人才培养,开发培训项目、课程及跟踪服务,协作单位为实训基地提供兼职实训教师,参与实训基地规划、实践场地建设、实训项目开发、实训设施选型、实训教材编写、实训过程监控、实训质量评价,向我校提供就业信息,同等条件下优先录用本校毕业生,在设备、师资、技术上共享,体现校企互惠互利原则[6]。加强师资建设,建立“双师型”教师体系,与合作单位兼职教师共同形成高水平的师资队伍,在实践教学中培养实训指导教师的专业操作技能和实践能力。实训指导教师要求具有本科以上(含本科)学历、中级以上(含中级)技术职称,或硕士研究生以上(含硕士)学历、初级以上(含初级)技术职称。校内教师需要经常到附属医院或教学医院从事临床工作,将先进诊疗技术、诊疗经验和临床分析能力等融入教学中,才能培养出一线急需的高素质技能型专门人才[7]。加强实训教材建设,在改革课程体系和优化教学内容的过程中,针对高职高专口腔医学的特点,根据地区行业需求和学校自身情况,与协作单位共同撰写体现工学结合的自编实训教材,实训大纲及技能考核标准等。 所谓开放性是指实践教学基地的建设从空间到时间都要向学生、社会全面开放,而不能成为学校、专业的专用场所[8]。①基地要面向学生开放,要使实践教学基地成为一个完全开放性的实践训练场所,能让学生在这里自主学习,完成实训项目;②校内实训基地要面向教师开放,为教师开展科研工作和科技开发提供条件;③校内实训基地要向社会开放,大力开展产学合作,为社会提供多方位的服务[9]。实训基地集教学、培训、科研、生产多种功能于一体,不仅能承担本校学生的基本技术技能实训,而且能承担各级各类口腔医学职业技能培训和职业资格考核,也是校企合作开展专业课题研究、技术应用和科技成果转化的场所,是生产和推广新材料、新技术、新产品的平台[10]。可通过加强与周边地区医学院校、医院、企业及其他相关部门的联系,形成资源共享,真正体现实训基地多元化的特征,充分发挥实训基地为区域口腔医学发展和技术进步服务的辐射作用[11]。 校外实训基地承担一定的实训实践教学和实、见习任务,以弥补校内实训基地在场地设备、资金、职业环境、师资等方面的欠缺和不足。学生第3年在实习医院进行1年完全工学结合的顶岗实习,要求学生以实习医师身份参加临床一切医护活动,认真进行综合训练,培养独立分析问题、解决问题的能力和科学思维方法,掌握常见疾病的检查、诊断、鉴别诊断和防治技能,培养良好的医德和严谨的工作作风。附属医院和教学医院应在二级甲等以上,有足够的师资、先进的设备、良好的环境和满意的就诊量,能满足临床教学需要。校院双方签订合作协议,制定针对性较强的实习教学计划、实习指导和实习生规章制度,建立由医院分管教学领导、科教科、临床科室专人负责的实习教学管理和监督小组,校院保持密切联系、互相协调和共同督促实习教学,定期进行实习生理论和操作转科考核,积极开展教学查房、病例讨论和专题讲座。学校定期派资深教授到医院对实习带教老师进行教学培训、指导和评价[12]。 根据社会需求和岗位需要合理调整和改良专业课实践教学,积极设计和开展“基于岗位工作过程以项目为导向”的综合性实践项目,例如对慢性牙髓病患者进行一次性根管治疗,把离体牙固定在口腔仿真牙颌模型中,学生利用口腔临床模拟教学系统,在模拟正常的医患诊疗体位下,通过牙科涡轮机等工具依次进行离体牙钻孔开髓、牙髓摘除、根管预备、根管消毒、根管充填、洞型制备、双层垫底、充填抛光等操作。这样学生按照未来职业岗位的工作流程进行反复训练,将课堂教学内容融入到临床实际工作中,夯实专业基本操作技能,提高专业技术应用能力,为毕业实习和今后临床工作打下坚实的基础。积极开展“教、学、做”为一体的教学方式,如口腔临床检查、口腔局部麻醉、口腔颌面部外伤急救、取印模技术、龈上刮治术、全口超声洁治术等模拟诊疗实践项目进行“模拟情景教学”,教师先进行相关内容的理论讲授,再进行操作技能示教和讲解,然后学生2人一组模仿临床治疗情景,互相扮演医生和患者,在教师指导下进行口腔临床真实技能操作。这种模拟临床情景的教学方法可使学生按照未来职业岗位群的要求,在模拟或真实的职业场景中专业技能得到有效的临床锻炼,有利于熟悉未来岗位常规工作过程,学会正确的诊疗姿势,体验医患关系和树立职业意识,实现与校外顶岗实习的有机衔接与融通。 积极开展“任务驱动教学”,如牙体雕刻、石膏牙洞型制备、活动或全口义齿制作、社区口腔疾病调查和统计等,把课程内容设计成与临床工作过程相似的任务,知识点隐含在每个任务中,学生在教师指导下利用实验课和课余时间在实验室边学边做,完成实验任务,上交实验作品[13]。学生在解决“问题”、完成“任务”的同时,通过自己的主动学习、分析思考和动手实践,充分发挥个人能力,充分体现教师的主导性和学生的主体性关系,提高学生的学习兴趣,知识的掌握更加深刻和透彻,有效培养了自学能力、实践能力、创新能力、分析和解决问题能力[14]。校内部分专业课程也可安排在附属医院和教学医院等校外实训基地,如牙髓病和根尖周病、口腔局部感染和肿瘤等实行“病例讨论教学”和“医院床边教学”,通过接触真实病历,启发引导学生站在主诊医生的角度去采集病史、分析病例、分组讨论和各自提出诊治方案,给每个学生自主思考和发言空间,积极参与课堂教学,活跃课堂气氛,最后教师进行评价、讲解和总结,有效培养学生对口腔常见疾病的逆向思维、横向思维和临床分析能力[15]。实训基地是培养学生职业岗位能力和职业素质的重要场所。本文对目前实训基地存在的问题作了剖析,提出了改进措施,特别是要加强校企合作、校内外实训基地建设,营造具有职业氛围的环境。 口腔医学论文:素描促口腔医学素养提升思索 本文作者:张斌 王春燕 单位:西安交通大学 口腔医院教学实验中心 学生的空间思维能力可以得到提高 空间思维通过使空间结构内部的各种关系可视化,观察、记录、分析物体之间的静动态关系,是一种快速高效的优秀思维。口腔医学生在传统的应试教育下有很强的线性逻辑思维能力,在空间思维上有很大的局限,影响了对专业课的学习。比如钱海馨等对我国4所院校的口腔医学生的口腔修复学课学习状况调查发现,口腔修复学的可摘局部义齿设计和口颌系统性疾患(如全口义齿及颞下颌关节病)是学生学习的难点,有的学生将这部分内容称为“玄学”。这两个章节部分需要有很强的空间思维能力才能学透彻。首先,可摘局部义齿在静态空间结构上(包括人工牙、基托、连接体与固位体)的四个部分,与相关的基牙、牙槽骨、粘膜等相密切联系;从动态上而言,上述各个部分在咬合力的产生、传导方向、分解方式等是一个动态运动过程,在该过程中产生的下沉、旋转、翘动等变化又对上述各个部分产生不同的影响。因此,可摘局部义齿设计是涵盖了空间结构、机械力学、生物力学、材料工艺等多个方面的一个多元思维下优化组合的过程,其中对义齿与牙列、颌骨的空间结构的理解是基础,学生需要有良好的空间思维能力才能理解和掌握。同样,口颌系统是包括颞下颌关节、牙列与颌骨、口腔颌面部肌群在大脑神经支配下的一个系统,四个部分相互联系又相互影响,颞下颌关节的三维运动是人体最复杂的关节运动。学生只有在三维空间上掌握各个部分的运动规律,才能理解颌位关系确定方法和可调式咬合架的设计与应用原理,掌握颞下颌关节病的诊断和全口义齿的临床操作。 开设《素描》课程可以增强学生的动手造型能力 口腔医学要求学生有很强的动手造型能力。具体体现在牙齿形态雕刻、美学蜡牙塑形和口腔临床治疗(如口腔内科的洞形制备、口腔修复学的固定义齿牙体制备、口腔正畸矫治器的制作)等方面。牙齿形态雕刻:牙齿雕刻是各口腔临床科目的基础课程,学生要将蜡块、石膏块材料采用圆雕的手法雕刻出牙齿(包括牙冠、牙根)的整个形态。深刻理解牙齿结构形态对口腔系统咬合理论的理解、降低根管治疗时的侧穿率、正确掌握牙周刮治等有很大帮助。国外的口腔医学教育将牙齿形态学习分布在“牙齿蜡型制作”、“牙齿形态的临床应用”等多个课程中;学生通过一定数量(雕刻100多颗不同牙位的牙齿)、一定时间(多个学期)的训练强化牙齿雕刻能力。而我国现有教育对此重视不够,只有在《口腔解剖生理学》中有1个月的3-4颗牙的少量训练,学生根本达不到教学要求。牙齿个性化美学的蜡牙塑形:口腔美学修复是临床和学生感兴趣的热点内容。美学诊断蜡型(WAX-UP)成为口腔美学修复的一个重要操作步骤,是医生确定个性化美容修复方案,预期临床效果以及与患者进行有效沟通的重要方法。国外的蜡牙塑形能力训练以美国E.V.Payne的功能性蜡型技术和德国的POLZ生物堆蜡技术为代表来加强学生对蜡牙塑形能力的掌握,我国目前这方面的大学教育几乎是空白。临床牙齿雕刻造型:口腔临床治疗中大量的洞形制备和修复性牙体制备实质是在狭小的口腔空间内,运用牙科手机对患者牙齿进行细微的雕刻造型,达到临床要求的治疗手段。是学生观察能力、空间能力和动手能力的综合体现。对手臂控制能力的影响:素描对手臂的训练一方面体现在手臂动作上,有多少种线条,就有多少种动作,线条的统一性体现为动作的自然化和自由化;另一方面体现在铅笔的运用,从铅笔尖与画纸接触的角度、铅笔的压力大小、运笔的速度和方向等方面。通过大量的素描训练可提高手臂的灵巧度。对手-脑协调性的影响:素描训练的基本步骤包括整体观察、构图、起草、涂明暗、刻画和调整完成。整个过程是在大脑控制下的行动,是眼、脑、手共同作用的结果。这和口腔医学生的动手技能训练完全吻合。 开设《素描》课程可以提高学生的审美能力 随着口腔医学的发展,《口腔医学美学》成为国内外一门新兴的交叉性学科。美国著名的牙科医生Pincus曾提出,美学牙医学是继生物学、生理学、机械学之后的第四维临床牙医学。目前我国大量的口腔医学生对口腔美容性修复等临床美学热点课程感兴趣,部分院校也开设了《口腔医学美学》课程。但应该看到,口腔医学美学不应是“口腔医学+美学”的简单拼盘式学习,而应深入探讨口腔医学与美学的内在联系,寻找口腔医学自身的审美规律。另外,审美能力的提高是在一定的审美活动中潜移默化形成的,对审美意识有质的理解,才能提高我们的专业审美能力。因此,开展素描学习对学生将来在口腔美学专业上有很好的促进作用。形式审美能力:形式美是美的形式的共同特征,是审美培养的基础。形式美的基本要素如线条、形体、色彩(其中的黑白灰)和质感也是素描的主要表现要素;形式美法则中的整齐一律、对称均衡、对比调和、比例与协调、多样统一等也是素描的基本表现手法。色彩感受能力:色彩识别训练是口腔医学生必备的技能,是口腔美容修复的重要部分。素描虽然只有黑白两色,但素描中的明暗处理、色调的整体性训练对学生的色彩识别和表达(特别是彩度和明度的辨别)能力有很大的帮助。视觉识别能力:视觉规律训练(如视觉直觉、图—底关系、参照环境、后像作用、边界对比等)一直是国内外美术学院和国外牙医学院用来训练学生视觉辨别力和目测准确性的实验课内容。我国的《口腔医学美学》根本没有类似的课程,素描学习是口腔学生在该方面的有效补充。构成审美能力:构成是现代设计学的一个概念,是工艺美术的必修内容。口腔医学美学中的微笑形式审美在微笑构成方面有丰富的理论,如微笑形式的面构成、牙-面构成、牙列构成;微笑构成要素中的显性因子、隐性因子和下续因子等;微笑构成的合力与分力等等内容对于没学过美术的学生很难理解。素描学习中的画面构图、静物构成、石膏像的分面体、人像素描等训练对学生的专业实践有一定的帮助。 开设素描课程的基本要求 学生和教师在思想上要重视《素描》课程的学习。国外口腔学院多年前就将素描和雕刻列为学生必修课程,我国目前只有少量口腔院校将《素描》列为选修课程或计划开设,大部分院校没有引起足够的重视。许多院校对于整个美育课程出现了“说起来重要,想起来必要,做起来次要”的现象。学生在认识上重视程度更低,在现有的口腔教育模式中,虽然对低年级的口腔医学生开设了《口腔医学概论》课程,并让学生在临床参观了解,但不能深入理解口腔医学的特点。因此,局部调查显示,除个别学生个人爱好外,大部分学生认为素描课程是重复而枯燥的,更愿意选修《美学》或《艺术鉴赏》等既热闹又轻松的课程,到专业课学习时才认识到素描的重要,但此时已没有教学条件而深感惋惜。要注重教学质量。在师资上应选择有医学美术教学经验的专业教师。在教学中,既要注意严格按照素描的基本步骤和素描学习规律学起,不能搞“艺考热”的实用主义;又可结合口腔医学的特点,如在结构素描中采用头颅、牙齿及颌骨关系等素描对象培养学生的学习热情。在《素描》课程的内容设置上要灵活、恰当。受学时的限制,不可能系统的按专业素描的课程要求设置教学内容。在加强几何模型的基本功素描和石膏像素描外,适当加入静物素描和人像素描;有条件者可在素描中加入一些雕塑内容(素描学习中加入雕塑也是专业美术教育的一种改革尝试)。在正确方法引导下,达到学生“入门”的能力,有兴趣的学生在以后的课余也可自己钻研提高,继续学习。对于《素描》课程的理解,通过以上分析,可以深刻地体会到素描训练对口腔医学生的专业素养有很大的影响。但人们目前的认识和和该课程的具体实施还有很长一段距离要走,有待在今后的实践中提高和发展。 口腔医学论文:口腔医学专业思想引导策略 摘要: 针对目前口腔医学技术专业学生专业认知度、专业满意度、专业适应度低下的现状,在校企合作人才培养模式下,利用校企平台,为学生的专业思想引导工作探索新途径:在专业思想教育课堂中进行体验式教学、校园文化建设中实现专业文化与企业文化对接、着力提高师资队伍素质、校企携手开展学科建设,深化教学改革。校企合作人才培养模式下创新性开展专业思想引导工作,将有助于提升学生职业素养、提升专业教师人文素养和人格魅力、提升口腔医学技术专业的社会认可度。 关键词: 校企合作;人才培养模式;口腔医学技术专业;思想引导工作 1口腔医学技术专业学生专业思想引导工作现状 1.1口腔医学技术专业学生的思想特点 1.1.1学生对口腔医学技术专业的认知度不高口腔医学技术专业的社会认知度不高,在国家行业准入制度不完善、企业管理体系不健全、企业工作环境较差的国情下,口腔医学技术专业负面评价多,社会、家长、学生对口腔医学技术专业工作环境、岗位职责、晋升路径、行业趋势、企业人才需求等普遍缺乏了解。加上在我国传统文化“重文轻技”的影响下,学生、家长倾向于戴着“有色眼镜”看待口腔技师,认为口腔技师是工作在工厂流水线的低学历、低社会地位、低技术含量、低收入的普通工人,因此学生对专业不满意,对专业前景及个人发展缺乏信心,从而缺乏学习兴趣。1.1.2学生对口腔医学技术专业的满意度不高(1)职业期待与现实不匹配。高职口腔医学技术毕业生初入社会不能对自身价值有一个准确定位,“眼高手低”,职业期望不合理;受传统观念影响,学生希望毕业后能就业于稳定、清闲、体面的体制内工作岗位,当接触国内义齿企业的真实工作岗位后,心理存在巨大落差。(2)工作缺乏成就感。目前国内中高职院校口腔医学技术专业建设水平参差不齐,普遍存在课程设置与岗位需求不合理,专业发展与行业趋势脱节,教师观念、理论、实践水平无法满足教学需要等问题,导致人才培养无法满足企业用人标准。学生毕业后职业能力与岗位需求不匹配,容易丧失信心;义齿企业工作时间长,流水线式的工作内容枯燥、单调,学生认为不能体现他们的个人价值。(3)缺乏职业理想,没有职业规划。一些中高职学生对待职业选择较盲目和随意,往往以工资的高低作为择业标准,并不以职业的发展及自己的适合度作为衡量标准,对职业生涯没有长远规划,也没有远大的职业理想,不屑从底层做起,不能吃苦耐劳,对工作缺乏兴趣及持久性。1.1.3学生对口腔医学技术专业的适应度不高目前,口腔医学技术专业学生多为独生子女,心理承受能力弱,缺乏吃苦耐劳精神。企业管理制度严格,工作环境软硬件设施不完善,学生在学习、工作过程中容易抱怨,产生负面工作情绪。 2校企合作人才培养模式下专业思想引导工作的重要性 2.1有助于调动学生的学习积极性,提高学生的职业道德素质,提升就业满意度 传统的专业思想教育往往停留在纯理论说教层面,校企合作人才培养模式下,学生在渗透着企业文化的校园文化中、在校内生产性实践基地营造的职业环境中,学生对口腔医学技术专业未来的职业文化、个人发展方向、最新技术等有了清晰的了解,并在与实际工作岗位“零距离”的专业实践中培养了诚信品质、敬业精神、责任意识和实践创新能力。 2.2有助于提升专业课教师的人文素养和人格魅力 传统的专业思想教育主要以理论课堂宣教为主,与企业的联系很少。校企合作人才培养模式下,专业思想教育由原来封闭的校园教育环境走向现代化的、工业化的、开放化的社会教育环境中。这就要求专业教师必须改变旧的观念,与时俱进,改变原有的教学模式,重新设计教学环节,更新教学手段和内容,不但熟悉本专业知识,还要了解本专业职业特点和职业道德对从业者的要求,在专业理论、实践教学中及时把握学生思想动态,并予以正确引导。校企合作人才培养模式下,专业课教师的人文素养、职业素养和人格魅力能在无形中得到提升。 2.3有助于提升口腔医学技术专业的社会认可度 专业思想教育质量的提升有助于为企业培养出一批符合岗位要求的高专业素养、低流动性的优秀人才。人才是企业发展的驱动力,而企业发展又反过来为口腔医学技术人才提供一个广阔的职业发展平台。随着企业发展及行业人才辈出,口腔医学技术专业的社会认可度将不断提升。 3校企合作人才培养模式下专业思想引导工作策略探讨 3.1课堂中进行体验式教学,实现专业思想教育形式创新 3.1.1企业名师进校园,帮助学生开阔专业视野,争创行业模范(1)专业讲座常规化:定期邀请企业代表、行业专家走进校园,普及本专业在有关领域取得的成就、行业发展趋势;宣传国家对本专业有关行业的发展规划;开阔学生的专业视野。(2)邀请优秀毕业生及优秀企业代表参与学生职业生涯规划教育、实习前专业思想教育:让学生了解专业前沿技术、职业素养要求、企业发展情况,为学生进行职业生涯规划,帮助其明晰奋斗方向。3.1.2企业文化进课堂为一年级新生增加企业参观课,带领学生到行业内先进企业实地参观,组织优秀学生到知名企业参加暑期见习,感受先进企业文化、职业氛围以及专业技术的实际应用。3.1.3开展“启发式”“工序化”教学(1)在教学模式上,把人才培养与企业需求对接,在课堂上尽快实现教学方式由知识灌输向方法传授转变,由传统理论讲授向“工序化”教学转变。将启发式、引导式、讨论式等多种教学方法优化组合,把与实际工序割裂的传统理论讲授转化为将知识点阐述与实际工作相结合的应用性实践教学。(2)在教学内容上:专业教师需要把专业课内容与相关前沿技术、取得突出成就的行业人才的先进事迹相结合,启发学生思考。3.1.4企业设立专项企业奖学金、学生基金,引导学生在“第二课堂”活动中实现自我教育(1)通过创办口腔学生社团组织,企业设立专项学生基金资助学生社团活动,鼓励学生利用专业技能在第二课堂为社区、校园服务,促进学生在服务中感受专业价值。(2)企业通过设立专项奖学金,并以获得企业奖学金作为吸纳优秀毕业生的标准之一,鼓励学生德、智、体、美、劳全面发展。 3.2专业文化与企业文化对接,实现专业思想教育内容创新 (1)以培养学生职业素养为切入点,在专业文化建设中引入行业行为准则、道德规范,以企业文化精髓为重点,通过横幅、海报、网络、校园广播等形式实现学生和企业文化“零距离”接触,将专业思想教育与工学结合相互渗透。(2)以校企实践活动为平台,结合企业文化开展形式多样的实践性教育,如学生深入企业调研,参加科技竞赛、专业技能竞赛等,实现专业思想教育内容创新。 3.3提高师资队伍素质,促进专业思想教育观念与时俱进 专业思想教育应贯穿学生在校全部学习阶段,专业教师对专业的认知将直接影响学生对专业的理解,利用校企合作平台,培养一批具有就业指导能力、能迅速适应行业变化、有创新性、能突破传统教育教学方式的专任教师,促进教师专业思想教育观念与时俱进。具体措施如下:(1)校企共建“双师型”培训基地,建设一批示范性师资培训基地;(2)企业提供平台给教师深入生产一线进行挂职训练;(3)聘请企业专家对专任教师进行培训,并鼓励青年教师利用校企合作平台进行项目研发、技术开发或者承担科研项目以及教材编写工作。 3.4校企共建生产性实训基地,提供专业思想教育坚实物质保障 (1)搭建协同创新创业平台。为更好地深化学生的专业思想与职业技能培养相结合,利用协同创新中心,为学生搭建创业平台,提升学生的就业能力,营造校园创业氛围。(2)构建生产性实训基地。加深与企业的合作,共建生产性实训基地,帮助学生在校园中体验职业环境,改善专业学习条件,提升实践教学效果,培养专业学习兴趣,从而促使学生专业认同感增强。 3.5校企携手开展学科建设,深化教学改革,夯实专业思想教育根基 目前,全国范围内口腔医学技术专业建设普遍存在专业发展滞后,不能及时追赶行业发展趋势,专业教学与工作岗位严重脱节等现象。加快口腔医学技术专业建设步伐是巩固学生专业思想的根基。院校之间组建专业联盟,实现资源共享,共商专业建设良策;进一步深化教材改革,与企业携手共建贴近岗位流程的校本教材;深化校企合作,加大对学科建设的投入;设立专业网站,拍摄招生宣传视频等,加大对专业的宣传力度,增强专业学科的品牌效应等,提升社会和学生对专业的认同度。 作者:刘佳颖 单位:惠州卫生职业技术学院 口腔医学论文:口腔医学本科教育的现状及对策 摘要:营养支持分为肠内营养(EN)和肠外营养(PN),肠内营养支持是肿瘤病人营养不良的重要治疗措施,可以明显改善术后的免疫状况。在临床营养支持中添加具有免疫调节功能或抑制肿瘤生长的特殊营养物质,可以限制肿瘤对某些营养物质的摄入。不同种类肿瘤病人需要根据各自特异性代谢机制和营养缺失制定特殊营养支持方案。特殊医学用途配方食品是一类针对疾病或特殊医学状况下人群使用的食品,本文总结了国内外特殊营养配方食品的标准和相关配套管理措施,为更好地认识国际范围内特殊医学用途配方食品发展状况提供参考。 关键词:肿瘤病人;肠内营养;特殊营养物质;特殊医学用途配方食品 0引言 近年来,我国恶性肿瘤死亡率不断上升,并趋近与世界较高水平,已成为我国居民生命健康的重大威胁。[1]有研究表明,癌症病患中有40%~80%都存在营养不良的问题[2],而癌肿则会造成代谢失衡不断扩大,进而加重机体营养不良状况。再加上癌症病患在手术、化疗和放疗等治疗过程中机体受到影响,就会造成癌症恶病质,通常都会使病患出现贫血、厌食、低蛋白血症、进行性体重下降等问题。恶性肿瘤患者生理代谢的变化主要包括:第一,葡萄糖耐受量减少,胰岛素敏感性降低,进食后胰岛素释放减少,补充胰岛素又会造成蛋白分解速率下降。第二,骨骼肌蛋白加速丢失,分解的肌肉蛋白一部分被肿瘤摄取,其余用做糖异生前体或供肝脏合成急性相蛋白,导致整体蛋白质更新率提高,能量消耗加速,最终造成蛋白质热量营养不良,同时会削弱抗肿瘤治疗的耐受力。第三,体内脂肪减少,巨噬细胞在肿瘤的刺激下产生肿瘤坏死因子,加速内源性脂解速率,使脂蛋白活性被抑制,造成宿主无法完全氧化游离脂肪酸而出现高脂血症状,在饥饿状态下宿主的脂肪储备被大量消耗[3]。化疗是经过肿瘤手术后的病患为了控制癌细胞扩散所必需的一种辅助治疗手段。化疗虽然有效,但同时会对病患的正常组织细胞造成损伤,导致病患出现恶心、呕吐、腹泻、厌食症状,最终病患营养不良的状况进一步加重[4]。另外,化疗还会引发多种病发症,比如肝功能障碍、胃肠道粘膜炎症、口炎、咽喉炎等,许多患者都因此放弃治疗[5]。营养是生命的物质基础,以往临床营养主要在患者普通饮食的基础上辅以肠外营养(PN),而忽视最符合生理代谢特征、简单易行又经济安全的肠内营养(EN)支持辅助治疗方法。肠内营养支持可以使代谢更符合生理过程,包括刺激消化液分泌,促进消化道蠕动,改善门静脉循环,在此基础上还能维持肠道屏障免疫功能,降低感染的机率[6]。肠内营养制剂有通用型与疾病特异型之分,通用型包括氨基酸型、短肽型、整蛋白型(TP)、含纤维素整蛋白型(TPF)、α-酮酸型;疾病特异型则包括糖尿病专用型(TPF-D)、免疫增强型、整蛋白高能型(TPF-HE)[7]。 1特殊营养物质在肿瘤病人中的应用 ,不给或者少给肿瘤提供营养,使肿瘤逐渐“饥饿”,也可以通过营养支持来增强机体免疫力,使机体有更多能量杀伤肿瘤细胞。通过控制某些营养物摄入,并添加影响肿瘤生长、具有免疫调节功能的特殊营养物质,即免疫营养。当前被广泛应用的几种特殊营养物质如下: 1.1谷氨酰胺在应激状态下,生物机体自身合成的Glu并不能满足其对Glu的需求量,有必要进行外源性补充。Glu可以大量地被体内高速增殖细胞摄取,如成纤维细胞、肿瘤细胞、免疫细胞、肠粘膜细胞等。因此,Glu是机体应激状态下的必需氨基酸。Glu具有提高免疫组织抗肿瘤的作用。大鼠肉瘤模型中,添加Glu可使肿瘤生长减少40%,自然杀伤细胞活性提高30%[8]。此外,补充Glu能够提高机体对抗肿瘤治疗的耐受性,放化疗后肠粘膜上皮修复力,从而降低放化疗的并发症、死亡率[9]。强化Glu还能促进谷胱甘肽的合成,提高机体抗氧化力,减轻放化疗对身体的损伤。在选择使用Glu时还应遵循肿瘤病人生理状态的原则,对于无法进行肿瘤切除的病人,营养支持无必要,也无Glu支持的必要。对已切除肿瘤的患者而言,补充Glu能够对机体营养状况进行有效的调整,并提升放、化疗的耐受力。 1.2精氨酸 非必需氨基酸中的精氨酸,在创伤、饥饿、应激状态下能够转化成必需氨基酸。对机体补充精氨酸,一方面可以加速肌肉蛋白质的合成,调整机体的氮平衡,同时也能有效地提高细胞自身的免疫功能。从动物实验的结果中发现,外源性的补充精氨酸除了能降低化学性致癌物的致癌作用,还可以抑制肿瘤细胞的生长并阻止其在机体内的转移,避免肿瘤在机体内形成。但是有些人则认为,在某些啮齿动物中,精氨酸是肿瘤生长的必需氨基酸,对机体补充大量精氨酸,反而会促进动物肿瘤细胞增生。Park对乳腺癌病人的观察结果更加表明,摄入精氨酸的患者其肿瘤蛋白质合成率为25.6%,而对照组即未服用时仅为10.0%,这个数据表明了精氨酸能使肿瘤蛋白质加速合成[10]。在精氨酸对肿瘤的影响条件中,肿瘤本身的抗原性是不可缺少的因素。抗原性强则抗瘤,反之弱则促瘤[11]。即便如此,营养不良病人的免疫功能由于其NK细胞的活性受到抑制,但提供精氨酸则能够提高脾细胞的有丝分裂能力、增加胸腺的重量以及NK细胞的活性。因而,通过精氨酸非特异性免疫调控作用,可以改善营养不良宿主的免疫力,从而达到抑制肿瘤生长的目的。 1.3ω-3脂肪酸 ω-3PUFA主要存在于海洋鱼油中,以DHA(docosahexaenoicacid)和EPA(eicosapentaenoicacid)的形式存在。ω-3不饱和脂肪酸(PUFA)的代谢产物为三烯酸环氧化物和五烯酸脂氧化物,这些物质通过竞争性抑制方式影响花生四烯酸代谢,减轻机体炎性反应,保护免疫系统免受损害,所以ω-3PUFA是有效的免疫营养素[12]。在细胞水平上,ω-3PUFA诱导的改变持续更久,停用10周后,其对炎症细胞因子及PGE2的抑制作用依然存在。以大鼠为实验对象,给实验组饮食中添加总能量40%的鱼油(等氮等热量),大豆油组对照,在第6周时植入肿瘤细胞,饲喂7周发现鱼油实验组肿瘤明显小于对照组。鱼油对肿瘤的抑制作用有以下三种解释:改变肿瘤的细胞膜结构,促进肿瘤细胞对宿主防御的敏感性;增强宿主抗肿瘤细胞的防御机制;影响免疫细胞群的磷脂,减少前列腺素E2生成量,从而影响TNF、IL-2、干扰素等细胞因子的功能[13]。 1.4蛋氨酸 蛋氨酸也叫做甲硫氨酸,S-腺苷蛋氨酸的前体物质,S-腺苷蛋氨酸广泛参与体内的生物化学反应,有转硫基、转甲基、和氨基丙基化作用,其中转甲基作用与肿瘤细胞的转移能力相关。缺乏蛋氨酸时,恶性肿瘤细胞增生能力受到抑制,对宿主细胞而言并无明显的影响。有研究显示,荷瘤动物在接受抗肿瘤化疗的同时,对其注射缺乏蛋氨酸的氨基酸溶液能使肿瘤细胞数明显减少[14]。 2不同种类癌症患者的营养治疗 2.1肝癌 在我国原发性肝癌患者中,有90%左右还同时并发肝硬化。在这其中,肝硬化的营养不良可导致脂肪和肌肉的储备减少,并且伴有机体免疫功能的下降。更为突出的表现是腹腔积液、低蛋白血症、电解水质以及酸碱失去平衡,严重的可导致肝性脑病及肝肾综合征的病变;与此同时,肝硬化门脉高压能够导致胃肠道黏膜的水肿和黏膜屏障的功能降低,手术后易使肠道黏膜萎缩、肠道内细菌和内毒素的移位,更加严重的则可以引发多器官功能性障碍综合征[15]。肝癌患者术后会存在糖、脂肪、蛋白质三大营养物质以及胆酸、电解质代谢障碍。主要表现为能量利用受阻,对葡萄糖的代谢速率降低,肝脏能量储备减少,手术引起机体糖耐受差和胰岛素抵抗,因此相对于常规的热量或高热量,低热量静脉营养支持更能改善患者术后蛋白质分解代谢[16]。肝癌术后选择合理的营养支持方式有助于帮助机体恢复、改善患者的营养不良。另有文献记载患者采用完全肠外营养支持会导致肠外营养相关性肝损害,表现为胆汁淤积、肝脏酶学升高、胆红素代谢障碍,并可诱导肝脏脂肪变性,导致肝硬化。对于长期接受肠外营养支持的肝癌患者来说,术前本身就存在不同程度的肝功能障碍,胆汁淤积又加重了肝功能负担[17]。赵建军等将212例原发性肝癌合并肝硬化患者随机分成普通热量肠外营养组(PN)、低热量肠外营养组(HPN)、低热量肠内营养组(HEN)。其研究结果发现,相对于其他组别,HEN营养支持方式能更好地提升肝脏合成蛋白能力、恢复患者胃肠道功能、降低并发症发生率、改善淤胆状态[18]。在研究对肝癌术后患者细胞免疫状态影响的过程中,徐洋[19]等人给予接受胃肠外营养(PN)患者营养支持中提供精氨酸(Arg)和谷氨酰胺(Glu)的添加,将患者随机分为4组:A组单给予PN,B组给予含有Arg的PN,C组给予含有Glu的PN,D组给予含有Arg和Glu的PN。实验发现,添加Arg和Glu的PN可以明显提高机体的免疫水平,联合Arg、Glu的PN要优于单用Arg或Glu的效果。周忠信[20]等人单方面添加Arg的实验也表明,常规PN不能纠正肝癌术后的细胞免疫抑制状态,但PN添加Arg则可促进CD4+的T淋巴细胞亚群和NK细胞增加,IL-2和IFN-r生成增加,能上调肝癌术后细胞免疫。 2.2肺癌 含铂联合方案对于晚期肺癌患者来说是一种常见的的化疗方式,顺铂等化疗药物引发患者消化系统严重的不良反应,加上患者在荷瘤状态下炎症因子以及肿瘤细胞本身的副产物导致机体耗能增加、蛋白质分解亢进,导致患者热量、营养素摄入不足,尤其是氮的摄入,肺癌患者常常表现为严重的营养不良和恶病质。罗艺侨[21]详细阐述过营养支持对肺癌患者的影响。在化疗期间给予肺癌患者营养支持能够提高化疗期间的耐受力,使患者身体达到最佳状态更快恢复免疫功能。营养支持能够提高治疗完成率、降低感染率、减轻化疗造成的副作用、提高肺癌患者对化疗的耐受力、辅助化疗疗效。肺癌治疗患者的营养状况、免疫功能均处于不同程度低下。邱小文[22]在实验中对实验组使用了精氨酸、核苷酸和ω-3不饱和脂肪酸的免疫增强型营养素配方与标准营养组进行对比。数据显示,实验对象肺癌患者在化疗前后均有免疫功能低下,而免疫营养增强组化疗后3、8d血清IgG浓度显著高于标准对照组;免疫营养增强组化疗后8d的血清前清蛋白浓度,较对照组有显著增高,表明免疫增强营养剂能够提高肺癌化疗患者的免疫功能。ω-3多不饱和脂肪酸可促进前列腺素E2向前列腺素E3的转化,前列腺素E3能减少机体的免疫抑制反应。精氨酸可增强巨噬细胞毒性,促进T-细胞增殖,并具有增强自然杀伤细胞的细胞毒性和淋巴因子激活杀伤细胞等作用[23]。 2.3胰腺癌 随着我国居民生活条件的改善,饮食结构的改变,胰腺癌发病率逐年增加。胰腺癌作为腹部外科治疗中较为复杂的疾病,其术后并发症发生率高、消化道恢复困难、生存率低[24]。部分患者还会具有恶病质征象,表现为厌食,进行性体重下降、低蛋白血症、贫血等等。Falconer等发现33%患者胰腺癌患者处于高代谢状态,机体的能量消耗与体重丢失呈明显正相关[25]。研究显示,几乎所有患者入院时都存在不同程度营养不良,大多数病人因梗阻性黄疸而造成多脏器的功能异常。由于胰腺癌病人常为高龄人群,手术创伤大、时间长、失血量大、并发症发生率高,并伴有一定程度的营养不良和生理功能障碍,手术后长时间内无法正常进食[26]。Gianotti等报道,胰十二指肠病人切除术后接受免疫增强肠内营养支持能明显降低并发症发生率、缩短住院时间、改善病人免疫功能[27]。因此,对于已处于中等程度以上营养不良的胰腺癌患者,应给予围手术期临床营养支持。但由于胰腺癌病人常存在胆汁和胰液分泌不足状况,临床应选择多肽类或要素型肠内营养制剂。 3总结与讨论 肿瘤病人的营养不良会增加发病率、致死率。80%病人其能量消耗高于正常值的110%,有研究发现,癌症病人发生恶病质的原因常常来源于机体代谢率增高,由于癌症病人机体会发生一系列耗能反应,包括三羧酸循环增加,葡萄糖转化为脂肪增加,糖元合成增加,蛋白质转化增加,脂解作用增强,所以机体代谢率增高。分析不同肿瘤病人发病机制和营养缺乏特征,深入理解特殊营养元素在肿瘤病人营养支持中的作用机理是至关重要的,对症下药才能有效纠正肿瘤病人营养不良状况、采用合理的营养素输入途径。同时,比较国内外对于特殊营养配方食品的标准和相关配套管理措施,有益于更好地认识和理解该类食品在全球范围内的发展状况。 作者:冯蕊 单位:湖北科技学院五官医学院 口腔医学论文:高校口腔医学教学任务驱动法运用 一、引言 高校口腔医学的教育主要是理论结合实践,教学模式很多还停留在“填鸭式”教学,迫切需要一种让学生以探索为动机带着任务完成学习的教学。 二、任务驱动法的含义 任务驱动教学法是建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,是指在学习过程中,由教员对学生进行学习方面的指导,提出一个任务活动并且所有的学习都以这一任务活动为中心,在解决问题动机的驱动下,通过对各种学习资源和信息的应用,进行自主的和互相协作的学习,完成任务的同时培养学生进行的学习实践活动。实际教学中的任务驱动法强调:不能单纯强调教与学,学习任务一定要与问题相结合;以探索的形式来增加学习的兴趣,提高学生的学习动力;教师要为学生创建真实的教学环境,让学生在完成任务的同时对相关知识进行了解;学生变成实践的主角;要求教师和学生共同寻找感兴趣和相关知识,学生在教师和同学的帮助下自主学习完成既定的目标。 三、任务驱动法在口腔医学教学中的优势 口腔医学教学强调以扎实的理论为基础培养学生过硬的临床操作技能,最终是要为社会培养出优秀的临床医生而不是只会念书本的“书呆子”。这就突显出在日常实践教学中运用任务驱动法的优势。 第一,容易激发学生学习的主动性:口腔医学知识更加偏重临床,在教学中如果只是由已经有了临床经验的教师去讲,学生单纯听讲、接受,会造成学生无法跟上教师的思路或者无法想象出实际的临床操作滋生厌倦情绪。以口腔牙体牙髓知识为例,教师设定本节课的任务,学生在学习了相关理论知识和查找了相关资料后就不是单纯地被动学习,而会有完成任务的紧迫感,在教师的指导和激励下完成本节课的任务,在这种已经有了任务目标下,就会更容易激发学生想要主动探究的热情。 第二,容易共同完成教学目标:由于每节课之前都会安排具体的任务,教学目的比较明确,所有教学内容和教学活动都是围绕这个目标展开的,教师的教学思路清晰,学生学习的目的也较明确。例如牙齿根管治疗这节课,教师提出了教学目标就是标准规范地对一颗牙齿进行根管治疗,那么围绕这个目标,学习了相关知识的同时完成这一教学任务,重点突出,学习起来也就自然流畅。 第三,提高学生学习的能力:每节课都围绕一个具体的任务,那么教学的时候也就将知识整合围绕如何完成任务。在完成目标的整个口腔教学活动中,教师遵循“授人以鱼不如授人以渔”的原则,学生在完成任务的同时也会发现一些实际操作中会遇到的问题,继而寻求教师的帮助学会解决问题,提高解决综合问题的能力。 四、任务驱动法在口腔医学教学中的应用 第一,提出学习任务:口腔医学的教学应该是教师起主导作用,而学生是实践的主体。为了让学生更有兴趣,更能在任务的驱动下学会临床实际操作,课程的一开始设定好任务是至关重要的。教师可以将要学习的知识巧妙的隐藏在完成任务的过程中,这样在完成任务的同时也学习了相关知识。 第二,创设临床情境:模拟真实的临床环境,应用仿真模型,使学生了解操作的必要性和临床应用的意义,继而培养口腔临床需要的专业人才。 第三,学生集体操作:在既定的目标和情境中,按照老师的示范,在仿真模型的牙上进行操作,由于每个人在操作的过程中可能遇到不同的问题,这个时候就需要教师进行指导,如果出现共性的问题,那么教师就要集中讲解示范操作,共同解决问题。 第四,师生共同讨论:任务驱动法强调课堂不单单是教师在讲解学生在听讲,而是师生共同参与。学生带着问题,教师用丰富的理论知识和实践操作经验对学生有正确的引导,往往会达到事半功倍的效果。第五,对知识进行总结:在课程快要结束的时候,要对本次课程的重难点知识进行总结回顾,集中本节课学生出现的共性问题,更要照顾一下学习接受较慢的学生。 五、任务驱动法在口腔医学课堂应用时要注意的问题 对于实践要求较高的口腔医学课堂,教师应用教学驱动法进行教学的确会达到很好的效果,但是仍要注意一些问题: 第一,注意课前的学习设计:对于口腔医学教学前,教师要对本节课的任务框架有一个良好的设计,每一步能达到何种效果做到心中有数,对于任务过程的讲解不一定做到面面俱到,否则可能会造成学生“照葫芦画瓢”的效果,要给学生发现问题解决问题的空间。 第二,理论联系实际:虽然口腔医学将来是要培养临床医生,对于临床实践更看重,但是理论是基础、是根基,绝对不能抛开理论盲目强调临床操作,一定要将理论知识整合到临床实践当中去,培养理论知识和实践技能都过硬的合格口腔医学生。 第三,因材施教的布置任务:教师在布置任务的时候要根据学生的学习能力和对知识的掌握能力来实施任务驱动法,布置的任务既要让大部分学生都能完成而且还能从中学到知识,学会思考,而不应该将任务设置的过难或过易。 第四,灵活运用,紧密结合其它教学法:任务驱动法虽然很适用口腔医学的教育,但是他仍存在一些不足,例如可能对部分理论知识掌握的不够全面和深入,教师在应用的过程中要结合其他教学方法,使理论和实践结合的更加好。 作者:季海宁 单位:吉林医药学院 口腔医学论文:校企合作模式在口腔医学教学中的应用 摘要:口腔医学技术专业教学的有效开展,为口腔医学领域培养更多的优秀的专业人才,满足社会的实际需求。目前,在口腔医学技术专业教学当中,着重强调学生的创新和实践能力的培养,做到学以致用,对学生未来的就业打下良好的基础。随着校企合作模式进入到口腔医学技术专业教学当中,为学生开拓更为广阔的学习空间,提供了更多参与应用实践的机会,对于应用型人才的培养具有积极的促进作用。 关键词:校企合作;口腔医学教学应用 校企合作模式是职业教育的一种全新形式,以企业合作和赞助的形式,联合口腔医学技术专业教学,为其提供有力的技术支持,开拓多条教学途径,提升口腔医学教学的专业性和实用性,丰富了教学资源,提升学生的专业素质,拓展其知识面,使其拥有更多参与应用实践的机会,让学生提早接触社会和口腔医学技术岗位,对学生未来的成长与发展有着积极的影响。 1校企合作模式下口腔医学技术专业教学的优势 1.1让学生提早接触专业知识 校企合作模式下口腔医学技术专业教学,让学生有了更多接触口腔医学技术专业实践的机会,能够提早接触专业知识。校企合作模式作为全新的职业教育模式,由企业赞助学校,联合口腔医学技术专业教学,为其提供有力的资源支持。在校企合作模式当中,企业与学校合作开展有关口腔医学方面的宣教活动,由专业的口腔医学技术人员进行指导,让学生提早接触专业知识,树立更为明确的目标,促进口腔医学专业的教学与学习,为口腔医学技术专业教学打下良好的基础[1]。 1.2丰富了实践教学的内容 校企合作模式为口腔医学技术专业教学提供了更多实践的机会,实现理论和实践的有机结合,培养学生的临床实际操作能力。目前,数字化实验开始引进到教学当中,由企业提供设备、技术方面的支持,基于高仿真系统进行临床实践操作的模拟,打破了以往口腔医学临床实践教学的局限性,学生能够获得良好学习和实践体验。比较于传统教学模式,学生对理论知识的掌握程度和技能操作熟练程度有了明显的提升。校企合作举办技能大赛,既能检验学生的学习成果及其临床实践操作能力,还能有效激发学生的学习兴趣,使其积极的参与进来,锻炼自身的实践和创新能力,丰富了实践教学的内容。 1.3深入专业前沿 校企合作为学生提供了亲临专业岗位的机会,接触专业前沿的相关只会死机和技术。口腔医学技术专业教学不能局限于课本当中,而是需要不断进行拓展和丰富,而校企合作模式则让学生接触到口腔医学最前沿、最高端的理论、技术和设备,加深学生的印象,学生能够从中学习到更多的专业知识,比单纯的理论教学效果更好。在企业的支持下,为学生创造学习临床技能的条件和机会,学生能够从中学到专业临床知识,规范化诊疗技术,为学生未来走向口腔医疗岗位,成为专业医师打下良好的基础。 1.4开发科研项目 在口腔医学技术专业教学当中,充分利用企业资源,开发科研项目,以培养高素质专业人才。向学校实验室补充硬件资源,大力开展口腔医学科研活动,为学生提供实践的平台,锻炼其应用实践能力和创新能力,将其创造性构思真正付诸于实践当中。通过校企科研项目合作,由企业提供研究经费,建设科研实验室,创造良好的研究条件,以取得更多有价值的科研成果。对企业的发展有着积极的影响,培养了更多的科研人才。以宁波天一职业技术学院口腔医学技术专业教学为例,该校与深圳新致美精密齿研有限公司、宁波雅博口腔医院、宁波口腔医院展开校企合作,共同开发最新的科研项目,取得了多项知识产权。 2校企合作模式下口腔医学技术专业教学的新思考 2.1明确专业定位 校企合作模式下口腔医学技术专业教学,应该明确专业定位,以高技能型专业人才培养为目标,关注学生的发展与成长。校企合作应该拥有共同的教育发展理念,企业为校方提供资金、技术、设备等资源的支持,推动口腔医学专业人才的培养,为其提供实践平台和就业岗位,而校方则将所培养的技能人才输送至企业,并为其创造价值,对于校企合作来说无疑是双赢。在教学当中,着重提升理论知识的实用性,与应用实践紧密结合,促进校企合作、工学结合的教育体系,加强专业监督评价和约束激励,为实现人才培养目标而共同前行。 2.2创新教学模式 口腔医学技术专业教学需要根据社会对于口腔医学专业人才的实际需求,创新其教学模式和教学方法,丰富和优化教学内容,基于校企合作模式,制定特色教学计划。将教学与岗位实践紧密结合在一起,聘请企业当中的专业技术人才作为口腔医学技术专业教学的指导教师,在很大程度上提升了口腔医学教学的专业性,除了基础的理论知识和实践技术之外,还需要向学生传授临床实践经验,对于口腔医学技术专业教学实践有着十分重要的意义[2]。校企合作模式下的口腔医学技术专业教学十分显著的成果,在企业提供技术、设备、资金等资源支持的基础上,在教学方面进行深入的创新性探索,为医药卫生高等教育教学提供了更为广阔的实践平台,对口腔医学专业人才的培养有着积极的促进作用,充分满足当前社会发展的需要。基于校企合作模式,在教学实践当中不断的积累和总结经验,为口腔医学技术专业学生未来的成长与发展奠定坚实的基础。 作者:董伟 单位:西安外事学院医学院 口腔医学论文:高职口腔医学技术专业校企合作浅谈 摘要:校企合作是高职教育的发展,我们以就业为导向,正在逐步适应产学结合的模式。通过校企合作,有针对性的为义齿加工企业培养实用型技能人才,拓宽口腔医学技术专业学生的就业渠道,适应就业岗位的需求,与企业零距离接轨,完善校企合作体系,实现高职口腔医学技术专业教学新模式。 关键词:口腔医学技术;校企合作;高职教育;技能型人才 高职口腔医学技术专业职业教育应突出实用型、技能型人才培养,面向义齿加工企业的生产一线培养人才。教学是实现人才培养的关键环节,依据教学规律和规章制度,对专业教学的活动展开提供了帮助,并且能够有效的激发学生学习医学技术的兴趣,提高学生自己的实践动手能力,充分的调动了教师的教学积极性,保证教育工作的进行。口腔医学技术的教学必须适应经济和社会发展的趋势,彻底转变传统的教育观念。我校与大型义齿加工企业合作,创新教育方法和手段,时刻站在口腔临床技术发展的前沿,提高职业技术教育教学质量和水平。 一、校企合作 我校的校企合作是与沈阳金赛义齿制作中心在人才培养、人员的交流合作、信息资源的共享、双方互惠互利、双方互补互促的有效的协作关系。在人才的培养方面我们与企业之间做到了互助互补,为企业提供高素质人才,通过校企合作学校也达到了学生实践动手操作能力方面的培养,而企业与学校之间真正的实现了资源共享,进而达到了双赢的状态[1]。符合职业教育发展的内在规律,利于发挥义齿企业和学校的各自优势,符合义齿企业人才的内在需求,并且大大地缩短了义齿加工企业的人才培养周期。 二、校企合作的目的 校企合作的目的是培养适应义齿加工企业需求的专业技能型人才。掌握好口腔专业理论知识,将实践与教学知识进行结合并,充分的发挥高职在校学生的实践动手能力,对于提高学生今后工作能力有很大的帮助,让毕业的高职学生更好适应义齿制作的岗位要求。校企之间的合作能够为高职学生建立系统的互动平台,也能够培养出专业素质过硬的学生,还能够提高学生的实际动手的操作能力。因此,在学生的教学管理工作过程中我们要明确教学的目标,把教学的整体目标进行有效的分解,这样在今后的生产实践的时候能够完成制定的工作项目目标,将这个目标在学生培养过程中转化为他们的最终目标,促进校企合作的顺利成功。 三、校企合作的主要原则 1.协作原则 义齿加工企业需要实践型技能型人才,我校与沈阳金赛义齿制作中心的合作办学,采取聘请企业生产一线优秀技师走进来参与实训教学,学生走出去到工厂顶岗实习的新形式,与企业相互协作,缩短教学与生产的距离,构建校企合作的新模式,树立以人为本,技能为先的教育理念,突出专业实践能力培养,更好的在义齿加工企业的人才输送方面作出贡献[2]。 2.重点原则 在实行校企合作的教学模式过程中,我们作为教师要抓住事物的重点部分,明白校企合作的工作主要方向,并结合实际制定有效的管理模式,还要抓住主要的相关因素。这样才能更好的促进激励与约束机制之间的共存,促进校企合作的顺利开展。 3.公平原则 在学校的教学管理模式运行过程中要确保公平性,严格执行学校的规章制度,让每位教师感受公平性,让每个学生感受到教育的公平性,从而提高教学水平。 4.持续改进的原则 教学要随着时间、环境、企业需求而及时进行实时烦人更新,这样才能适应时代的变化和进步,根据国家的教育规划和要求不断的完善教学培养计划,逐步的将教学中存在的缺点予以纠正,人才的培养计划需要结合实际要求进行完善,这样才能适时培养出高素质技能型人才。 四、推进我校校企合作模式的策略 1.重视校企合作的教学管理 教学活动的过程比较复杂,需要结合各个教学环节进行相互的协调,在引进新的校企合作教学模式的过程中,需要各个环节进行相互协作配合,这样才能将校企合作新模式在校园中逐步的发展。教学管理人员要充分认识并重视新的教学模式,针对校企合作引发的新对象、新环节、新问题要做好充分的了解,及时做好沟通和协调的工作,在探索中形成一种有效的管理方法[3]。使专业理论教学与实训操作进行科学有效的结合,让企业融入到学校教学体系中。并对校企合作实践类课程进行相应的设置、安排具体的教学内容、改变授课方式以及考查方法等,教学管理工作人员、教师、技师以及企业之间进行详细商定做好沟通和安排,做到既要对教学工作的教师负责,又要对每一名学生负责。 2.专兼职教师共同参与实训指导 只有优秀的师资队伍,才能真正促进职业教育的发展。针对校企合作的新模式,要优化双师结构教学团队,我校对原有的教学方式进行改革,吸纳金赛义齿企业一线优秀技师走进校园进行校内实训课程教学,承担专业技能操作指导,共同开发实训校本教材,同时鼓励学校教师进入企业学习新技术,调动学生学习专业技能的积极性,提升技能水平,使学生毕业即能迅速适应义齿制作岗位需求,从而促进校企合作新模式的进行。 3.建立科学高效的合作体系 为了培养个性化的人才、创新型的人才,促进学校与义齿企业的合作,我校推行间断式、工学交替式的弹性学制,调整课程及时间安排,在教学中运行单周理论课,双周实训课,按照专业核心课程进行实训课教学,符合义齿制作企业的个性化需求,同时搞好教学、教学管理及教学服务。在学校建立模拟仿真的实训中心,配备先进的仪器设备,让学生真实的感受工作岗位的重要性,感受义齿企业的主要文化,熟悉企业的规章制度,熟练操作程序及操作技巧,从根本上解决专业与岗位对接,学校教育与企业及社会需求对接[4],更好地为义齿企业培养专业实用型的技能人才。 4.优化课程,创新实训课程体系 (1)课程设置是教学的重要内容,高职口腔医学技术专业教育的主要任务是为义齿企业培养技能人才,并面向企业的生产一线培养实用型、技能型、创新型的高技能人才。因此,在教学的实践过程中我们要完成原有理论型教学的同时,还要向新型的技能型教学进行转变。设置教学课程的重点提高主干课程内容(全口义齿工艺技术、固定义齿工艺技术、可摘局部义齿工艺技术)的建设,在深入研究义齿企业岗位需求,明确义齿加工岗位的培养目标、知识与能力要求、培养方向、素质结构要求,这样才能建立完善的职业岗位课程,构建专业课程体系[5]。 (2)根据教育主管部门对精品课程的评审标准,不断开发全口义齿工艺技术、固定义齿工艺技术等专业课程为校级精品课程,全面提高职业技术教育的教学质量。积极构建新型课程体系,不断优化口腔医学技术专业课程结构[6]。 (3)在构建产学结合的高职口腔医学技术专业课程体系时,所选择的课程结构,必须把职业技能培养、学生岗位适应能力的提高放在首位,并以此作为高职口腔医学技术专业课程体系综合教学质量的评判标准。课程体系要与产学结合相适应,必须不断强化双师型师资队伍建设,校企合作为教师创造了有利条件,增加了教师参加参与社会实践、行业协会的机会,有利于教师理论教学与社会生产实践的融汇贯通。同时聘用金赛义齿企业技师作为兼职教师,吸收义齿制作行业专家、岗位技术能手参与实训教学,指导学生的专业技能学习和技能操作训练,解决了我校技能操作的师资力量不足的问题,更好地践行校企合作的教学模式[7]。结合以上,随着高职教学改革不断深入发展,校企合作模式将成为培养企业一线生产岗位技能人才的重要方式。我校的教学模式还需要不断适时改变,以适应社会发展的需要,有利于培养高素质技能型口腔医学技术人才。 作者:李爽 单位:铁岭卫生职业学院 口腔医学论文:口腔医学生实践技能提高方法探析 【摘要】口腔医学生不仅要掌握扎实的专业基础知识,还应当具备熟练的实践动手操作能力。随着现代医学的不断发展,实践教学在当今的口腔医学教育中占有举足轻重的地位。因此为了改变学生操作机会少、动手能力差的现状,我系通过从多方面对实验实训课进行改革,来激发学生的学习热情,提高学生的实践操作能力。 【关键词】口腔医学生;实践教学;实践操作能力 口腔医学是一门专业覆盖面广,操作内容繁多,动手性极强的临床学科,在医疗服务行业中主要以临床操作为主,这就决定了口腔实验教学是口腔医学教育的重要环节和主要手段。而实践教学是培养学生的操作能力、创新能力和良好职业素质的重要途径,是实现由口腔医学生到口腔医生的不可替代的最为关键的环节[1]。因此安徽医学高等专科学校自2004年开办“口腔医学”专业十多年以来,在不断进行摸索改革,结合学校的实际情况,我校口腔医学系研究了多种切实可行的实践教学方法,做到将基础理论学习与操作技能锻炼有机结合。具体方法包括:实验实训课的改革、实验实训室的开放、口腔医学技能大赛的举办、临床见习与实习共4个部分,下面笔者就这4个部分进行具体阐述: 1实验实训课的改革 在口腔医学专业教学中理论教学和临床实践教学构成了完整的教学体系,口腔医学专业是一个要求理论知识与临床实践、操作技能密切结合的学科,因此我系在实验实训课的改革中保证理论课时不变的情况下增加实验实训项目和实验实训课时,加大实验实训课时比例,这样不仅增加了学生实践操作的项目和时间,还使学到的技术得到及时的练习和强化。同时我们在实训材料上也进行了改革,例如在《口腔解剖生理学》牙体雕刻实验实训课中,学生先通过视频演示学习石膏牙体雕刻技术,然后再加上老师的进一步示教和分步指导,学生掌握了牙体的解剖形态后,需要自己动手进行石膏牙体的雕刻,为了让初学的学生在课余时间可以反复练习牙体的雕刻,我们把石膏换成了肥皂,由于肥皂取材方便、质地较软,还可以回收利用,这样不仅降低了学习成本,还有利于激发初学者的雕牙兴趣,学生经过反复练习有了一定的雕牙技术后,再换回石膏牙的雕刻,这样学生就会有种得心应手的感觉,在这学习的过程中,不仅增强了学生学习的信心和兴趣,同时也提高了他们的实践操作能力。 2实验实训室的开放 高等教育改革的一个重要内容就是为社会培养“实用型”人才,并深化教学改革,提高教学质量。因此,实验教学不再单纯是验证和巩固课堂理论知识的手段,而是重在培养学生的实践操作能力[2]。借此,我系结合实际情况进行改革,采取了每周定期在课余时间开放实验实训室,并安排教师进行辅导的方法,这样不仅增加了学生在实验实训室实践操作的时间,还缓解了实验实训室短时间内集中上课的压力。 2.1过去学生只有在上实验实训课时才能进入实验实训室进行操作,按照实验实训授课计划,学生集中在很短的时间段内上实验实训课,实验实训室设备超负荷运转,如牙科综合治疗椅、牙科高速手机等,极易造成设备损坏。而大部分时间学生进行理论课学习,实验实训室资源闲置,造成资源的浪费。通过每周定期开放实验实训室,显著的提高了实验实训室的使用效率。在实验实训室里,由于课堂时间有限,学生往往会出现操作时间不够,无法完成实验实训项目的情况,例如口内的Ⅱ类洞型制备、口修的全口义齿制作等,由于受设备的影响学生又不能带出实验实训室进行制作,往往出现学生为了尽快完成实验操作而导致实验作品差强人意。实验实训室开放后,学生就可以在课余时间到实验实训室完成实验实训项目的操作内容,学生还可以在课余时间重复实验实训项目的内容,加强练习,提高熟练程度,为以后进入临床奠定坚实的基础。 2.2以往有的专业主干课程仅在所学专业理论的学期同时开设,学生在进入实习前往往无法胜任各种临床实践操作,因此,在实习前让学生在开放的实训室里,互相检查,将自己的角色融入到医生和患者中来,使学生学习热情高涨,态度积极主动,在这活跃的气氛下,学生反复进行练习,进一步理解和牢记实训要点,从而有效提高其操作能力。口腔医学专业在课程设置上有一年的实习期,从学校的实验室到临床门诊,从学生到医生的角色转变是一个非常大的跨越,因此我们安排学生在临床实习前进入实验实训室进行模拟培训,安排老师为学生具体讲解在临床操作上应注意的问题,在牙科综合治疗椅上进行一系列的口腔技能训练,如口内的超声波洁治术、窝沟封闭术,口修的印模制取、牙体预备等训练,在训练的过程中针对共同出现的问题统一讲解,针对个别学生出现的问题逐个查找原因,使学生逐渐适应医生的角色,为进入临床打下扎实的基础。 3口腔医学技能大赛的举办 近几年来,我系为促进学生上实验实训课的积极性和提高技能水平,每年的上半年都举办口腔医学技能大赛,针对大一、大二学生学习知识内容的不同,比赛分年级进行,大一比赛内容是石膏牙的雕刻,大二比赛内容是26牙Ⅱ类窝洞制备和11牙上颌中切牙金属烤瓷全冠牙体预备,同时我系还从口腔技能大赛获得一等奖的选手中选拔出2名学生参加当年举办的全国口腔技能大赛。对口腔医学生开展口腔技能大赛,能够充分调动学生学习的积极性和主动性,从而提高学生的实践能力、创新能力和综合素质;同时,通过技能竞赛“以赛促教,以赛促学”,提高学校师资的教学能力,培养符合行业需求的实用型、技能型人才。去年的7月份,在天津医学高等专科学校举办的2015年全国职业院校技能大赛口腔技能表演赛暨第十三届“日进杯”全国口腔技能大赛中,我校口腔医学专业2名参赛选手分别获得全国职业院校口腔技能表演赛牙体制备组个人一等奖、“日进杯”全国口腔医学技能大赛牙体预备组二等奖、优秀奖,窝洞制备组三等奖、优秀奖;指导教师也获得优秀指导教师奖的可喜成绩。 4临床见习与实习 通过一年的学习,学生对自己的专业有一个概括性的认识,在这基础上我系根据教学内容的需要,组织学生到口腔医院进行课间见习,达到理论教学与实践教学的有机融合,使学生对于所学理论知识有直观认识,同时更好地熟悉医疗环境。我校口腔医学专业在课程设置上有一年的实习期,在实习期间,实习学生既是医生又是学生,因此我系领导和老师定期到实习医院走访,加强与学生和实习医院的沟通,与实习医院共同制定实习计划,建立考核机制,不论在哪一个科室,都有出科考试,以此来提高学生的综合素质和动手创新能力。去年年底,省教育厅批准我校成为首批安徽省地方技能型高水平大学建设项目,口腔医学专业现为校级重点建设专业,为了迎合学校发展,我系研究了一系列新的项目建设方案,具体包括:建设校内口腔医疗培训中心、建设附属口腔医院、进行校企合作、设立订单班培养模式。我们期待这些新的实践教学方法,会更加有效地激发学生学习的积极性和提高学生的实践技能。 口腔医学论文:防御素在口腔医学中的研究 【关键词】防御素;口腔医学 抗菌肽(antimicrobialpeptides)广泛存在于生物物种中,具有较强的抗菌、抗病毒、抗肿瘤活性及免疫学活性,在先天免疫系统中起着至关重要的作用。防御素(defensins)是近年来备受关注的一组内源性抗菌肽,其中,人类β-防御素(HBD)具有诱导表达特性,在口腔医学领域中具有重要作用[1],现对其在口腔医学领域中的研究进展综述如下。 1防御素与口腔致病菌 口腔是一个与外界有着密切联系的环境,长期接受着各种外界刺激。口腔中的上皮组织长期暴露在各种微生物相互制约又相互依存的复杂环境中,却很少发生感染,口内环境保持着相对平衡协调的状态,口腔的天然免疫调控机制——防御素可能起到了至关重要的作用。Ouhara等[2]发现HBD-1,2,3牙龈卟啉单胞菌、中间普氏菌、伴放线放线杆菌和具核梭杆菌均具有抗菌活性。HBD-3在低于或等于生理盐水浓度时对埃希氏菌、金黄色葡萄球菌及伴放线杆菌均有抗菌活性。值得注意的是,过去认为防御素不易产生耐药性,但随着相关研究的日益深入,Shelburne[3]用不同浓度的防御素处理牙龈卟啉单胞菌,结果产生了一定程度的耐药性;HBD-2对牙龈卟啉单胞菌的最低抑菌浓度为1~10μg/mL,若先将低浓度HBD-2(1μg/mL)作用于牙龈卟啉单胞菌,然后放入浓度较高的HBD-2环境中,最低抑菌浓度可升高100倍,说明牙龈卟啉单胞菌的耐受性可被低浓度HBD-2诱导,致病菌在口腔持续存在可能会受到防御素抗性影响,对先天性免疫产生耐受,细菌对防御素的耐受程度受细菌种类和防御素浓度的影响。 2防御素与牙周病 牙周炎是由于菌斑微生物长期定殖于龈沟内,对宿主产生持久性的刺激,造成结合上皮向根尖迁移所致,菌斑微生物是牙周病的始动因子。研究表明[4]:HBD-1,2,3在游离龈有着广泛的分布,在沟内上皮较少分布,几乎不表达于结合上皮;其分布集中在上皮棘层细胞,提示防御素分布在牙龈上皮表层,直接与病原微生物接触发挥抗菌作用,成为机体天然防御系统的重要组成部分。Dunsche等[5]对炎症牙龈及健康牙龈组织中HBD-1,2,3mRNA的表达情况进行检测,结果健康牙龈组织中广泛存在HBDmRNA。牙周炎症类型不同,HBD的表达亦有差别,侵袭性牙周炎HBD-2表达最高,慢性牙周炎HBD-1表达最高,说明牙周炎的发生发展与防御素有关[6]。 3防御素与口腔黏膜病 口腔是一个与外界联系密切的环境,长期接受着各种外界刺激,口腔黏膜长期暴露于各种微生物相互制约又共存的复杂环境中。研究表明:防御素家族作为机体天然免疫的重要组成部分,广泛参与口腔溃疡、扁平苔藓、白斑以及口腔念珠菌病等口腔黏膜疾病的发生发展及其痊愈过程。hBD-1呈固有性表达,hBD-2呈诱导性表达,说明口咽部黏膜上皮通过分泌HBD,对外来病原菌进行杀灭,在炎性反应早期发挥天然防御作用[7]。HBD-2在白斑和扁平苔藓病变增生区域的角化层和颗粒层呈强阳性表达[8];在念珠菌源性白斑中,菌丝周围则呈现阴性或弱阳性表达,角化层和颗粒层HBD-2呈强阳性表达,提示HBD-2具有灭活白色念珠菌的作用[9]。 4防御素与口腔肿瘤 防御素在调节肿瘤的生长和转移中,通过抑制肿瘤基因、操纵口腔肿瘤微环境或直接产生细胞毒性,而对肿瘤的发生发展产生影响。在刺激性纤维瘤、口腔白斑、口腔鳞癌中,hBD-lmRNA表达量低于健康牙龈;hBD-2mRNA表达量在刺激性纤维瘤中增高,而在白斑与口腔鳞癌中均降低;hBD-3mRNA在口腔白斑、口腔鳞癌、刺激性纤维瘤中均表达增高,说明hBD在口腔鳞癌的形成过程中发挥着重要的作用[10]。与正常上皮相比,hBD-l、2在口腔鳞癌细胞系中表达的缺失或降低,或许致使其更易发生细菌感染[11]。hBD-2通过αvβ3结合蛋白受体,能够独立诱导内皮细胞迁移,通过独立的细胞内皮生长因子调节血管生成过程,在增强肿瘤血管再生和调控肿瘤的转移方面起到重要作用[12]。口腔多形性腺瘤细胞中hBD-1的表达集中于细胞核,而良性口腔涎腺肿瘤细胞中的hBD-1则主要分布于细胞质,提示在口腔肿瘤状态下hBD-1可能长期在细胞核中集聚并下调其自身启动,可能扮演了肿瘤抑制基因的角色,在口腔肿瘤的形成过程中起到了至关重要的作用[13]。随着防御素研究的不断深入,其广谱的抗微生物及免疫生物学活性也日益被发现,其在口腔医学领域内的巨大应用潜力也得到了广泛重视。今后的研究将更加关注以下两方面,一方面为开发新的天然药物提供分子骨架和模板,为临床耐药菌群的抗微生物治疗提供新手段,另一方面探索能否利用现有天然药物诱导防御素表达调控机体天然免疫来解决防御素合成难度较大的难题。 作者:于堂 王凯 单位:遵义医学院 口腔医学论文:口腔医学与临床医学论文 1留学生的特点 由于教育经历、国家文化背景的不同,留学生和国内学生相比有自身的特点。留学生大多来自于英语为母语或通用语言的国家,其英语口语大多非常熟练,但很多留学生的英语带有浓厚的地方口音,并不是标准的美式英语或英式英语,这就对授课教师的英语水平提出了更高的要求。同时其中文能力普遍较差,大多数只接受过短期中文培训,只有个别留学生能用中文交流,所以授课必须采用全英文教学。留学生的教育背景及个人素质参差不齐,对知识的理解及接受能力存在较大差异。一部分留学生听课非常认真,理解能力强,能认真记录及提出相应的问题,临床见习也非常认真有兴趣。一部分留学生课堂纪律较差,体现在上课迟到、早退甚至缺席。但留学生普遍思维活跃,上课提问积极。分析原因可能是文化背景的差异、国内外教育体制不同所导致。针对以上特点,本院对教学的各个环节做了重新梳理及改善,改变传统教学思路,尝试多样化教学方法,切实提高教学水平。 2临床专业留学生口腔医学教育的体会 2.1制定严格的管理制度 教学部门对留学生的各个教学环节制定相应的管理制度,包括考勤制度、考试制度、学籍制度等。俗话说:“不以规矩,不成方圆”。针对留学生个性及课堂纪律较为散漫的特点,本院选派综合素质强的教师专门负责管理,协调留学生教学课程安排及具体实施;在教学过程中严格执行考勤制度,并将考勤情况和考核成绩适度挂钩;严肃考场纪律,杜绝作弊现象的发生。同时对学生的考试进行形成性评价,出勤及课堂表现等均纳入考试成绩范畴。课堂秩序改善,教师的积极性及授课效果也相应改善,逐渐建立起良好的师生关系。 2.2提高教师的英语授课水平 教师是留学生教育的实施者,良好的师资是教学质量的重要保障,教师英语水平很大程度决定了教师的授课水平。本院2001年并入重庆医科大学,在留学生教育初期,口腔医院还是一所年轻的教学医院,虽然授课教师的专业素养及英语阅读能力都不错,但有的教师英语口语差强人意,课堂上基本只能按照备课的内容进行照本宣科,限制了课堂上的自由发挥。近年来,本院采取了一系列举措提高教师的英语水平,包括选送年轻医生参加学校的高校教师英语培训班;定期组织青年教师进行全英文教学竞赛;聘请优秀的国内外专家对青年教师进行英语授课培训;选派年轻教师到国内外名校培训学习;通过学生及同行评价的反馈结果,遴选优秀教师进行示范性授课等,经过多年不懈努力,教学氛围逐渐浓厚,教师队伍逐渐成长、教学水平提升。近5年来,本院高层次人才队伍工程启动,逐年选送一批优秀的年轻教师到国外进行学习及深造,极大地提高了教师的英语口语水平。在今后的工作中,本院应进一步加强留学生教师师资力量的培养,如:借鉴天津医科大学在全国首推的《留学生英语授课教师资格认证制度》,进一步优化本院的留学生教师队伍。 2.3狠抓教学环节,提高教学水平 多年来本院一直坚持集体备课及课前试讲。授课前的集体备课非常重要,在上课之前,集中教研室优秀教师及相关授课教师对这门课的授课的方式、内容进行详细讨论。在集体备课时,教师相互启发和解疑、相互借鉴课件制作和教学经验,使教学资源的利用得到最优化。每个新教师正式授课前进行试讲,认真听取其他教师的意见,没有达到要求的必须重新试讲。同时对授课环节进行监管,在留学生、院内同行专家和学校教务处3个层面建立留学生评教制度,组织督导专家听课,及时开展同行评教和学生评教,切实提高教师的授课水平。 2.4进一步优化教学手段,提升教学技巧 教师的授课技巧会让课堂真正地活跃起来,让学生收获全然不同的教学效果,在教学实践中应打破“以教材为中心、以课堂为中心、以教师为中心”的教学模式,建立以学生为主、教师为辅的新型教学体系。在初期的教学实践中,本院大多采取“教师讲、学生听”的传统教育模式,但逐渐发现,留学生更容易接受西式的教育模式,对相对枯燥的“满堂灌”的教育模式较为反感;加之留学生《口腔医学》的教学不同于国内本科生的专业教学,由于教学课时的限制,不可能系统地传授口腔医学知识,只能对重点疾病进行重点讲授。因此,在教学实践中,本院逐渐将传统讲授方法与以问题为基础的教学(PBL)方法、以案例为基础的教学(CBL)方法等现代教学方法相结合,采用引导式、问题式等手段,并结合具体病例进行教学,探索一条适合留学生口腔医学教学的模式。比如在讲授牙周病章节,传统的教育模式可能是逐一讲授牙周炎的病因、病理表现、临床表现、治疗方法等,内容多,抽象且枯燥。本院采用PBL模式,在授课之前叫学生预习,同时准备一些与教学内容密切相关且学生自己也可能感兴趣的问题如:牙龈出血、口腔异味的原因是什么?牙齿为什么会松动?牙齿松动了怎么办?什么样的人容易患牙周病呢?洁牙会损伤牙齿吗?等,然后在上课的时候学生分组讨论,教师适当加以引导,课后简单小结,让学生在轻松、活跃的氛围中主动学习,事倍功半。同时口腔医学是一门很形象的操作性很强的课程,在讲授时尽量少用文字,多用图片、动画、视频、教具等进行讲授,这将使课堂气氛更加生动化,学生更易于接受和消化。如讲解龋病窝洞的制备,可以根据典型的临床病例制作一个视频课件,在课堂上边播放边讲授,效果远远优于单纯的文字讲授。在口腔医学的教学过程中,如此教学实例不胜枚举,只要教师精心准备,必将获得良好的教学效果。 2.5留学生口腔医学教材的选择 如果说好的教师可以为这门课程增光添彩,那么教材则是学生学习的向导,是课程的血脉,是根本。目前,在全国范围内,针对留学生的口腔医学课程均没有统一的教材,纵观一些兄弟院校,一般指定2本教材,一本是留学生生源国的原版医学教材,内容系统详实,类似学术专著;一本是学校自编的医学教材,采用提纲式结构,注重条理,2种教材相互弥补,教学效果很好。国外的口腔教育属于毕业后再教育,口腔医学教材类似于我国研究生的教材,原版医学教材内容虽然详实,系统化,但深度及广度高于临床专业留学生口腔医学的大纲要求。鉴于此,推荐在参考国外经典教材的基础上采取自编教材的模式。本院一直采用自编教材,内容涵盖口腔医学各个专业的各种重要疾病,内容简洁、条理清楚,易于理解。但10年来,医学技术不断发展,医学知识快速更新,教师应与时俱进,借鉴口腔各相关领域国际国内经典的教材,统一格式,结合临床重点疾病及新进展对留学生口腔医学教材进行重新编写,以便更好地满足留学生口腔教学的需要,给学生传递准确的知识,使其在以后的工作学习中真正受益。 2.6从政策上提高教师参与留学生教学的积极性 留学生教学对教师要求较高,2个学时的全英文授课,课后起码要花费数倍于此的时间去准备,对于同样的授课内容,英文教学的备课时间是中文教学备课时间的4倍。基于此,为了培养及稳定留学生教育的师资队伍,保证教学质量,本院在课时津贴和业绩评价上体现优劳优酬的原则,切实提高全英文授课教师的课时津贴和课时系数,提高了教师的授课积极性,使英文教师队伍得以持续、良性发展。 3留学生口腔医学教育的展望 本院留学生教学已进入第10个年头,未来的10年直至更长的时间里,全球经济一体化、教育国际化的步伐将会进一步加大。留学生教育是学校扩大国际影响、提高办学质量的一个重要举措,是体现高校教育国际化水平的一个重要标志。随着医学模式的转变,各个学科互相补充,紧密相关,口腔医学也将成为临床医学不可或缺的重要组成部分。探索更优的留学生口腔医学教学模式,不但可以提高留学生教学质量,而且可以积极推进本国学生的教学改革。在今后的教学实践中,本院应进一步吸取各家之长,加强教学的内涵建设,从教材的编撰、教学模式的改革、教学人才的培养等各方面不断优化,通过不断努力,让留学生的教育水平再上台阶。 作者:陈方淳唐宇英单位:口腔基础医学教研室专业外语教学组牙周粘膜病学教研室牙体牙髓病学教研室 口腔医学论文:龋病发病口腔医学论文 1.执着前行在 黄力子教授心里,他始终把个人价值和社会价值紧密结合在一起,用他的创新智慧进行着不懈的探索。1958年,我国学者姜元川教授在其出版的中国第一本《牙病预防学》中,就主张龋病发病机制的“多因素论”,简单可归纳为“两因素论”S/R=D(S代表致龋因素的致龋力,R代表人体的各种抗龋力,D代表龋病)。1987年,黄力子在临床上发现龋变牙齿存在生物电流现象,从而构想了生物电子流的电腐蚀作用形成龋洞的新假说,在国家自然科学基金资助下开始了长达12年的临床实验验证工作。首先,他们在实验室用电化学方法第一次制成了与临床相似的人工龋洞。接着,他们为了寻找龋变部位产生生物电的物质基础,又在龋变组织和导致龋变的牙菌斑内发现了高浓度的超氧化物阴离子自由基。自由基的特点是具有强氧化作用,在龋变和牙斑局部形成氧化还原电位,产生电子流对牙龋表面及牙髓进行腐蚀,直到形成龋洞乃至穿通牙髓。这一新理论的提出和验证,可以解释目前无法解释的很多龋病临床和病理现象,并且对开拓新的龋病防治方法有极大的指导意义,为人类在21世纪战胜龋病带来了新希望。执着是成功的关键因素,黄力子教授之所以能在世界医学难题“龋病发病机理的研究”上有所突破,并与1990年在国际上首先提出“龋病发病机理的生物电化学理论”,正是得益于他的这种执着的探索精神。1995年退休后,黄力子教授仍没有放弃自己的探索。他以自己理论积淀寻找新的突破点,以应用研究创收保证基础研究,并得到其夫人徐如生教授(口腔正畸学主任医师)的经济支持,在逆境下继续坚持他的原始创新。这么多年来,黄力子教授带领研究生王成龙、李振钢、唐林、阎鹏、梁燕等在实验室,用电化学方法在离体人牙上制造出电化学人工龋,证明龋病脱矿主要是由于生物电的腐蚀作用,且符合法拉第定律。在龋病组织和牙菌斑内找到了产生生物电的物质基础——高浓度超氧化物阴离子自由基。在博士导师赵皿、莫简教授、口腔老前辈丁鸿才、周树夏、张举之、刘鼎新及军事医学科学院有关专家大力协助下,用最先进的电子自旋共振波谱仪证实致龋菌——变形链球菌在代谢过程中可产生大量自由基,初步完成了对龋病机理新理论的系列论证,修正了口腔医学权威MILLER提出的“化学细菌学说”。黄力子教授的相关在《医学研究杂志》上,还被美国只读光盘MEDLINE1994年摘录收藏。黄力子教授本人也受到美国SCIENCE周刊主编F.EB1oom的邀请,并加入了美国科学促进协会(AAAS)。他的龋病新理论专著《龋病与生物电和自由基》,有关实验得到美国宝洁公司(P G)反复证实。 2.续写辉煌 黄力子教授是一个停不下的科学研究者。基于前面所取得的成果,他又进一步研究了生物电和自由基与牙周病的关系,在实验室制造出了人工龋和人工牙结石。并指导2002级口腔本科生用狗牙骨通过电化学方法制造出了人工牙槽骨缺损(牙周病)的模型。基于他的理论,黄力子教授和几位创业的大学生合作,成功研发了一种实用新型专利“龋病诊疗仪”。用这种仪器,临床上诊断治疗龋病,不单纯依靠牙医的眼和手,还可以通过电表上的数字诊断龋病,而且能分清发展速度、严重程度及是急性、慢性或猖獗性,并在用SOD治疗时,知道什么时候能用粘性材料充填。黄力子自豪地说:“这是人类现代牙科学的开始,牙科数字化、信息化的开始。”努力付出让黄力子教授获得诸多成果。他先后获得中国专利8项,其牙齿增白涂膜获得了国际专利和美国专利,并于2004年将这一专利转让给美国IvoclarVivadent跨国公司,首开我国口腔医学界向欧美专利转让的纪录;他的UDU型超声波洁牙机获全国发明展览会金牌,专利收入英国专利索引;他的口腔多用电测仪及牙科发声探针仪荣获国家发明三等奖;另外获得军队科技进步二等奖三项,并且获得银、铜牌十二枚。1992年获国务院政府特殊津贴。1993年和1994年,黄力子教授先后被美国传记协会(ABI)、英国剑桥国际传记中心(IBC)载入《国际名人录》,并且获得了英国剑桥国际传记中心(IBC)授予的“二十世纪成就奖”。 3.浓厚的爱国情怀 黄力子教授认为,他的成就取得与两个坚持分不开:一是与改革开放的决策不可分割(邓小平同志在认识论上坚持“实践是检验真理的唯一标准”);二是在科学社会主义理论上坚持“生产力分析方法”(科学技术是第一生产力)。黄力子教授是一名优秀的共产党员,他既有共产党员、军人所特有的无私奉献精神及浓厚的爱国情怀,也有着一名科研工作者严谨求实、勇于创新的奋斗态度。正是基于这种品质,让黄力子教授在实践工作中先后立三等功二次,二等功一次,被授予“学习雷锋先进代表”、“优秀教师”等称号。1994年,迟浩田看到《解放军报》报道的黄力子故事,深受感到,特题词“十年如一日诲人不倦,世凯能成才黄君有功”。题词虽然只针对了他这个助人成长的事迹,但也从另一个侧面反映出了这位奋进在科研上的科学家执着不懈的精神品质。黄力子教授的这种精神始终贯穿在其整个创新探索的工作中,也支撑着他始终能以一种平和淡泊的心态忘我地投入到他所选择的事业当中,以致成为了一位卓有建树的口腔医学专家。黄力子教授虽然早已退休,但几十年来的科学研究习惯并没有让他闲下来,继续从事科技改革,仍一如既往地践行着他科技报国的高尚理念。 作者:刘岩松 口腔医学论文:人文素质口腔医学论文 1人文素质融入人才培养方案 1.1制定课程标准 完善顶层设计漯河医学高等专科学校自2006年开始就不断提炼人才培养方案,逐步形成了具有鲜明特色的人才培养目标:培养拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德,掌握口腔医学专业基本理论、基本知识、专业技能,能在各级各类医疗、保健等卫生服务单位从事口腔疾病诊治、口腔保健知识宣传等工作的高素质应用型口腔医学人才。根据人才培养目标,每门课程制定了课程标准,包括知识目标、能力目标和人文素质目标,将教学行为与工作任务对接,在传授学生知识与技能的同时,将人文素质教育贯穿其中,培养学生救死扶伤精神,处处体现医德医风。 1.2模块化课程管理 医学道德的核心是医学人文精神,是医学对生命的根本态度,是对患者健康的终极关怀,是对人生命权利的尊重。根据临床口腔医生岗位设置课程,将课程分为必修课、选修课和实践课三大类,其中选修课如《大学生心理健康教育》、《人际沟通技巧》、《医学心理学》《卫生法概要》等。这些课程强化了素质教育,扩大学生的知识面,培养创新意识和创业精神,更好地适应现代医学模式的转变。还开设了《职业规划》、《就业指导》等课程,这些课程激发了大学生职业生涯发展的自主意识,树立正确的就业观,促使大学生理性地规划自身未来的发展,并努力在学习过程中自觉地提高就业能力和生涯管理能力。就目前而言,加强人文课程的比重,不但不会影响口腔医学生专业知识的学习,而且还能够促进学生的全面发展。 1.3“校院融合、四个一致”教学模式 改革学生能力的培养是素质教育的核心,强调培养学生的分析、表达、理解和动手能力。“校院融合、四个一致”教学模式是为了适应当前社会需求,培养学生岗位胜任力而提出来的,在此种模式下教师与临床一线医生相一致,教学环境与临床操作环境相一致,课程内容与工作任务相一致,生产实习与就业培训相一致。专业教师均是临床一线的医生,在授课的过程中不断加入临床人文关怀的因素,在学校就培养学生的人文素养。实训室模拟真实临床工作环境,感受职业氛围,处处体现人文关怀。将专业课程任务化、项目化和人性化,实训课模拟临床接诊、问诊、检查、治疗等过程进行,将人文素质融入实训项目。实习就业单位除肩负就业培训任务外还培养学生人际沟通能力和团队协作能力,将素质教育进行到底。 3人文素质融入师资队伍建设 如何将人文素质融入教师队伍建设,是医学院校重点考虑的问题。在医学院校人文社科类教师数量不多的情况下,师德师风建设中人文素质显得尤为重要。漯河医专口腔医学系针对此种情况组织新进教师师德师风演讲比赛;教研会进行校风、教风和学风的研讨;鼓励教师跨学科进行人文素质、德育教育研究。创新教育教学模式,用教师的学识和人品来影响学生的三观,对医学生的医学人文素质的提高起着言传身教的作用。何爱华认为师德建设构成高校德育工作的重要环境,是实现德育目标的基本保证。注重师德建设,以生为本,就是最好的思想教育。 4人文素质融入社会实践活动 人具有生物学特性,同时还具有社会属性,医学一直是科学文化和人文文化的统一。在口腔医学的教学安排中大力倡导学生社会实践活动,提高大学生职业人文素质水平和岗位胜任力,以迎合新世纪对医学生的人文素质要求。2008年口腔医学系成立了“8020”口腔保健协会,旨在宣传口腔保健知识和预防口腔疾病的相关措施,提高人群口腔保健意识、培养大学生口腔健康服务能力,力求通过协会的努力使人类在80岁的时候口腔内还保留有20颗能够行使功能的自然牙。利用暑假及每年爱牙日进行口腔健康知识进校园、为社区老人及幼儿园学龄前儿童进行义诊和口腔保健知识宣传等。通过多样的社会实践活动,充分调动了学生参与社会实践的积极性,进一步推动大学生人文素质教育向深度发展。健康所系、性命相托,随着社会的进步和口腔医学的发展,要求口腔医生除了具备高超的医术外还应具备一定人文素质,这也是今后教育不断发展的方向。人文素质不仅是知识的积累,更是一种情感和情操;人文素质的培养不可能仅靠灌输和读书获得,更重要的是经历后的感悟。 作者:杨旭梁源刘春灵单位:河南省漯河医学高等专科学校口腔医学系 口腔医学论文:医德教育口腔医学论文 1口腔医学本科生医德医风教育的现状 1.1学校对口腔医学生医德教育重视程度不够 1.1.1课程设置欠合理,专业课程过多,人文教育课程较少。口腔医学本科生一般为五年学制,需完成医学基础医学课程、临床医学课程、口腔医学课程、医院见习与毕业临床实习。学业繁重,课程安排紧凑,学校在课程设置中,往往将绝大部分学时学分留给专业课程,将人文教育课程设为学分较少的选修课,并且课程缺乏系统性,往往只开设1~2门课程。人文学科普遍成为了医学专业课程的“陪衬”。不仅如此,与综合性大学相比,大部分医学院校开展的关于人文教育的讲座和宣讲都比较少,可想而知其中关于医德医风教育的学时数更是少之又少的。 1.1.2口腔医学生医德教育课程内容理论性较强,实际指导意义不足。医学院校开设的医德教育课选用教材往往内容枯燥陈旧,较为抽象,脱离实际医疗状况,很难引起学生的学习兴趣。况且在应试教育的大环境下培养起来的中国学生习惯于灌输式的思维定势,此种教学方式往往是应付考试,无法真正起到教育的目的。医德教育课程大部分由并无临床医疗经验的校内专职教师任课,因远离临床一线,往往理论有余而实践不足,对现实医学问题的诠释只能是纸上谈兵。同时理论知识的灌输未充分重视与医学生医德修养的有机结合,缺乏必要的针对性和约束性,使医德教育难以深入,造成学生对良好医德的理解不到位。而相对于国内口腔医学生医德教育课程的不足,在国外医学院校设置的课程中,人们逐渐认识到行为医学在口腔医学教育中的重要性,包括如何有效表达,加强医患沟通与互动,《卫生政策学》与齿科诊所经营学的介绍等方面,都值得我们学习与借鉴。 1.2教学医院对医学生医德教育重视程度不够 1.2.1教学医院的医德教育主要针对于医务人员,而医学生有其特殊性。作为教学医院,更重要的是完成医疗任务。即使是医德医风工作常抓不懈的教学医院,进行的医德教育也主要是针对本院医务人员,而医学生与医务人员相比,有其明显的特殊性,同样的教育内容起不到应有的作用。 1.2.2教学医院的口腔专业带教教师均为临床医生,有较强的局限性。带教教师作为口腔临床医生,与学校的专职教师不同,大多未接受过系统、专业的理论教育,教学方法单一,思想教育工作不够专业,不讲究方式方法,往往事倍功半。而且在选拔临床带教教师时,往往更注重专业临床技术是否过硬,对医德水平的要求不高,造成个别带教教师本身医德水平不高,做不到为人师表,甚至将负面的观念传递给学生,影响到学生的思想观念、道德准则、价值取向,使其逐渐背弃医德良知,对学生良好医德的培养势必将造成不良影响。 1.3口腔专业的特殊性因素造成口腔医学生本身对医德教育重视程度不够 1.3.1口腔专业具有大门诊、小病房的特点。除了口腔颌面外科病房,大部分口腔科医生都工作在门诊一线上。而口腔科门诊,无论是哪个二级学科科室,每位医生都守着一张口腔综合治疗台,单打独斗,要求团体协作共同完成的工作量较少。因此,医护、医技之间的合作往往被忽视。而现代医学,特别是临床诊治工作是多学科融合与应用的整体,医务人员同心协力、团结协作、取长补短、相互配合才能实现以人为本的服务理念。 1.3.2工作内容更着重于临床操作。与其他临床医学学科的工作内容不同,口腔科临床工作多为动手操作,而不是检查化验与开处方等,而且医生临床操作过程中患者往往是张口状态,无法沟通,也就使个别口腔科医生眼中看到的只是“牙”,而不是“人”,忽略了医患沟通的重要性,把自己当成了“牙匠”,而不是“牙医”。 1.3.3各分支学科间工作内容差别较大。口腔科医生各分支学科间工作强度与经济收入差别较大,如不进行正确引导,很容易影响到口腔医学生的价值取向。由于学生对实用主义片面地理解、认识与当今社会市场化的冲击,导致大部分医学生更倾向于与临床工作密切相关的专业课程与技能学习从而影响学生接受医德教育的积极性。同时填报研究生志愿时不考虑个人兴趣、素质等各方面条件,只专注于收入最高的二级学科,造成各学科间发展不均衡与优秀人才的浪费。 1.3.4社会文化背景因素、人文教育的缺失。口腔医学院校大部分为独立的口腔医学院或医学专业院校下属的口腔医学系,与综合性大学相比,开展的关于人文教育的讲座和宣讲都比较少,医学生接受人文教育、职业道德教育的机会较少。 1.4口腔医学本科生医德医风水平考核难以量化与医务人员不同,即便是在毕业实习阶段,口腔本科医学生也是在带教教师的直接指导下进行诊疗活动。通过对患者回访反馈的情况往往不够客观清晰,而每位带教教师对实习生医德医风要求的标准往往不统一,因此专门针对医学生的医德医风水平的考核难以量化,给学生的医德教育带来了困难。 2开展口腔医学本科生医德医风教育的紧迫性与必要性 2.1口腔医学生教育中的一个重要环节“人命至重,有贵千金,一方济之,德逾于此”。与其他职业不同,医生所面对的服务对象是一个个鲜活的生命,无论有意或无意,失误的代价都是惨痛的。尤其作为口腔科医生,由于口腔科操作大部分为不可逆性损伤性操作,比起精湛的医术,高尚的医德对于一个医生更为重要。作为医学院校,以“健康所系,性命相托”为校训,对于口腔医学院校来说,这里的“性命”指的更多是不可再生的牙齿的性命,关系到患者今后的生命质量与生活质量,应引起足够的重视,职业道德教育对于口腔专业医学生今后的发展是极为有益的。 2.2医患关系日趋正常化发展的要求随着医患冲突的日益加剧与多元化,如何在为患者提供优质服务的同时做到保护好医生自己,逐渐改善医患关系,使其趋于正常化,成为医疗卫生行业一个新的课题。在我们为医患冲突中遇难的同行们痛惜,谴责个别患者的过激行为,呼吁全社会对医务人员理解信任的同时,更重要的是从医学生抓起,提高其职业道德与职业素养,教会他们能够良好有效地与患者进行沟通,以提供更好的医疗服务。 2.3保障口腔医疗质量与医疗安全的必要条件医疗质量与安全不仅取决于医务人员的专业技能与水平,而且也取决于医疗服务水平,两者缺一不可。尤其是口腔医疗存在其特殊性,患者是否积极配合直接决定医疗质量与安全。因此只有两手一起抓,均衡发展,才能为医疗质量与医疗安全提供有力地保障。 3提升口腔医学本科生医德教育水平的方法 3.1通过对外交流,邀请经验丰富的美方教师增设医德教育等行为医学课程国内大多口腔医学院校对于医德教育,乃至行为科学教育缺乏系统性认识,未形成完善的教育体系与教师团队,而且无法在短时间内解决以上问题。因此,我们与美国内华达州立大学拉斯维加斯牙科学院建立了姊妹学校关系,邀请经验丰富的美方教师来校讲学。以美方的实际教学案例为基础,为教师们介绍行为科学在该校口腔医学教育中的重要性、课程设置、教学内容和教学方法等。并利用夏季学期的两周时间为口腔系本科生进行集中授课,内容包括牙医与患者的角色和行为特征、医患沟通与互动、口腔保健中的社会和文化问题等内容。通过授课,我们教师明确了医德教育在口腔医学教育中的重要性,并通过现场听课观摩学习了行为医学课程内容的安排、授课方法与教学模式,为今后建立、培养自己的行为医学课程教师团队打下良好的基础。同时学生们了解了病人与医生之间良好的互动与沟通技巧是口腔医疗实践的核心,认识到学会尊重患者,提高自己医德水平的重要性。 3.2从学生入学初开始与学校取长补短,联合开展医德教育 3.2.1基础医学课程学习期间。个别综合性大学因高考招生制度的局限性,造成口腔专业并不是学生入学第一志愿,甚至部分学生的第一志愿非医学专业,相差甚远,导致学生入学后对口腔专业懵懵懂懂,不了解,不热爱,被动接受,甚至误认为口腔医学专业与临床医学专业相比,范围窄,业务性差,仅仅是补牙、拔牙、镶牙这样的简单工作,很大程度地影响了学生学习的积极性,也加大了对医德教育的困难度。针对这一问题,在学生入学第一年学习基础医学课程期间,可利用周末休息日,组织同学通过参加志愿者活动进入到医院内,通过导诊、维持医疗秩序等医疗二线工作,为患者提供服务,了解自己未来从事职业的重要性,产生崇高使命感,并通过与患者近距离接触,提高自己进行简单医患沟通的能力。同时通过学校与医院的紧密合作,聘请医院一线教师与学校医德教育教师共同编写口腔专业学生专用校本教材,将理论与实际案例充分有机结合,并在课后由教师挑选具有代表性或近期发生的医疗差错、医疗纠纷的案例组织学生开展讨论,提升学生的兴趣度与参与度。增加医德教育课程的学时数与所占学分,提高学生对其重视程度。考核方式可调整为多样化考核方式,不仅局限于笔试,增加平时讨论情况所占比例,改变考试前突击背题就可得高分的现状,提高学生课程学习中的参与度。 3.2.2口腔专业基础课程学习期间。从第三学年开始,学生已经通过口腔专业基础课程的学习对口腔医学有了初步了解,我们通过安排学生跟随医院的“口腔健康直通车”,深入到社区、部队、学校等场所,运用已掌握专业知识为民众进行口腔卫生宣教,普及预防保健知识,简单答疑解惑,使学生产生崇高使命感。 3.2.3口腔专业临床课程学习期间。从第四学年开始,学生开始学习口腔专业临床课程,对于口腔专业各个二级学科有了系统的了解,但是只是停留在书本上,对口腔医生的具体工作内容知之甚少,可通过集中安排两周时间的见习,进入到医院各个学科,通过挑选优秀的见习带教教师,学生们进一步对口腔医务工作者有所了解,通过教师的言传身教不仅了解医疗工作内容,为第五学年毕业生产实习打下基础,更能近距离学习如何做好一名口腔医生。在专业课授课过程中,加强教师医德教育意识,将医德教育融入到传授知识的过程中,例如有针对性地通过临床成功病例加强学生对自己职业的自豪感,通过失败病例加强学生职业责任心与职业道德,通过临床纠纷案例分析提高学生医患沟通技巧与水平。 3.2.4毕业生实习期间。实习期间是实习医学生人生观、价值观、道德观培育的关键时期,也是塑造良好医德的重要时期。作为实习医生,既是医生,又是学生,如何兼顾好以上两个角色,是对每一位实习医生的严峻考验。尤其作为口腔科实习医生,由于口腔科操作大部分为不可逆性损伤性操作,每一个错误都有可能对患者今后的生活质量,甚至生命质量造成严重的影响,因此良好的职业道德的培养尤为重要。在实习生正式进入实习之前,教学医院应组织相关职能科室为实习生进行全面系统的岗前培训教育,包括为了使实习生能够做到依法行医,组织医政科进行医师法、侵权法等相关法律法规教育;为了加强实习生职业道德观念,组织医德医风部门进行口腔医生专业思想、职业道德教育,介绍医院通过患者回访进行医疗服务质量追踪过程中发现的实际问题及原因分析;为了加强实习生医患沟通技巧及纠纷应急处理能力,组织门诊办公室进行实际纠纷案例的介绍与相应处理流程。如果教学医院为口腔专科医院,那么与综合医院的口腔科相比,由于学科分支较多较细,各科室间的医德教育内容有其特有的特点,应该有针对性。在实习生进入科室后,安排科室主任与带教教师为学生进行系统、正规的技术培训的同时,针对本科室学科特点,对患者群特点、医患沟通注意事项与技巧,已发生医疗纠纷的案例等进行介绍与分析,避免同类案例发生。例如口腔修复科患者特点为老年人患者占了较大比例,往往动作慢、爱唠叨,初诊采集病史耗时较多,因此如何与老年患者进行有效沟通的同时做到讲解耐心、杜绝厌倦情绪是医德教育的重点。而在儿童口腔科,应首先进行儿童心理学知识的教育,如何观察患儿性格特点,有针对性地减少其对治疗的畏惧心理,尽快引导患儿积极主动配合治疗是医患沟通内容的关键。在口腔黏膜科,因多数口腔黏膜疾病反复发作,迁延不愈的特点,患者往往情绪悲观低落,不利于积极配合治愈疾病,因此,在客观准确地说明病情的同时,建立患者战胜疾病的自信是实习生应该向有经验医生努力学会的沟通技能。为了解决个别性格较内向实习生初接患者时因过度紧张无法进行有效沟通与治疗的问题,除了加强同学间角色互换等情景模拟练习,可通过配备综合治疗椅用仿真模拟人,通过反复练习,带教教师考核合格后方可进入临床。实习过程中,带教教师应注重学生素质修养,规范言行举止。组织实习医学生参与本科室内死亡病例讨论、疑难病例讨论、医疗差错事故分析与讨论等,加强其专业知识的同时进行生动的医德素质教育。尤其在遇到纠纷时,能够端正思想,在教师的指导下正确处理,对个别不良风气能够是非分明,正确判断。 3.3对实习生的医德医风进行三级管理与评价 3.3.1制定口腔医学本科生医德医风规范标准与评估体系,由带教教师与科主任评估。在《医疗机构从业人员行为规范手册》的基础上,根据口腔医学本科生的特点进行调整修改,制定医德医风规范标准与评估系统,对带教教师与科主任进行评估体系的集中培训,保证评估标准的一致性,通过质与量两方面进行量化评估。 3.3.2通过患者跟踪回访,对口腔医学实习生医德医风水平进行评估。我院医德医风部门常年通过对每位患者进行医疗质量、流程、服务等方面的跟踪回访,并及时反馈给相关医生与部门,及时整改。通过这一平台,针对实习生诊疗后患者的跟踪回访,能够及时发现每位学生在与患者在沟通、服务等方面存在的问题,及时进行个性化的带教重点调整。通过以上带教教师的评价、科主任的评价、患者跟踪回访对实习生的医德医风进行三级管理与评价,保证评价结果的真实可靠性。并且合理利用医德医风考评结果,与实习生实习成绩考评相结合。 3.4加强教师队伍建设,严把医德关临床带教教师是医学生最先接触的临床医生,是医学生了解自己未来所从事职业的第一窗口,因此对于医学生职业道德观的培养与确立至关重要。尤其是部分教学医院管理体制不够合理与完善,带教教师在工作辛苦、责任较重的同时待遇往往不能得到有力保障,导致教师们承担带教任务的积极性不高。而大部分教学医院在选拔临床带教教师时以临床专业技术为主,忽略其职业道德与素养。因此,医院在选拔临床带教教师时,应将职业道德放在第一位,选派出医德好、医术精、服务佳、懂得团结协作并对教学工作有热情,有激情的医师担任带教老师。同时,为了保障带教教师的利益,医院应制定相应合理的政策,在职称晋升、聘任、奖金、评先评优等方面均给予优惠,使更多德能兼备的优秀教师们愿意投入到带教工作中可以无后顾之忧,投入更多的精力于带教工作中。因此,口腔医学生应树立首先成为一名仁心的医生,然后才是一名仁术的医生的信念。只有仁心仁术两者完美结合的口腔科医生才可称之为优秀的“牙医”。纵观古今,每一位医学大家无不如此。因此,作为口腔医生摇篮的医学院校与教学医院,对学生进行全面、规范并与时俱进的医德教育是整个医学教育中的坚实基础,也是培养卓越医师的有力支撑。 作者:林欣戴艳梅杨颖郭怡熠单位:天津市口腔医院教学办公室, 口腔医学论文:OSCE教学口腔医学生论文 一、临床实习前OSCE考核方案 1.编写病例、制定评分表:所有工作均由经过OSCE培训的口腔专业临床骨干教师及实验室教师组成的专业教师团队共同完成。根据教学大纲要求,制订考核大纲和实施方案,并进行集中讨论和修订。组织骨干教师编写临床病例,制定评分标准。选择编写具有实际应用价值的常见病例,多数病例需要进行分析鉴别,诊断不完全清楚,具有多种可能性,需要进一步检查确诊,而不是经过几个病史提问就能作出诊断简单的病例。 2.标准化病人的培训:由专业教师团队负责标准化病人(SP)的相关培训工作。招募有一定基础的低年级五年制口腔专业本科生作为SP,通过面试挑选表演能力、沟通技巧较为突出的学生。培训时间为5周。第1~3周:了解OSCE、观摩病例、角色排练,培训教师回答SP疑问,讲解或通过视频让SP熟悉病例的模仿要点。第4周:强化训练,针对在前期培训中出现的问题进行集中指导。第5周:SP评估,SP在考核前接受训练教师、专业学生的评估。 3.考站设置:以口腔医学实验中心和临床模拟实验室为依托,设置6个考站,涵盖进入临床实习后的主要常规知识和技能操作。每一站的考核内容都经过非常细致的规划,学生在每一站的表现,都能够客观地表现在成绩单上。其中标准化病人(SP)考站1个,模拟考站(临床操作技能)1个,教师考站4个,历时120分钟SP考站要求学生对SP病情进行初步诊断,包括病史采集,口腔专科检查,诊断及治疗计划,其中包括对沟通能力和问诊技巧的考察。模拟考站要求学生按时完成一项随机抽取的临床技能操作(时间按操作项目规定),如窝洞制备、制取印模、打结、缝合等。教师考站由口腔专业临床教师担任主考,要求学生先从考题中随机抽取1个,准备5min时间,再回答教师的提问。 4.OSCE考核实施过程。提前将考核标准及考试流程告知学生。每一站点除了考官外,分别指定1名工作人员在考站外维持秩序,考场外粘贴考核流程图和考场需知,考场内各站点有醒目的指示牌,考站间相隔一定距离,防止相互干扰。将学生随机分成6组按顺序依次进入各自考站,考核结束后轮换,在全部考核结束后每站考官提交并汇总成绩单。 5.问卷调查。在考核结束后,我们对2012年参加的2008级本科生40人和2013年参加的2009级本科生40人进行了问卷调查,了解学生对OSCE考核模式的态度。 二、结果 1.考核结果。我们要求每个考生6个站点必须全部考完,每个考站均应达到及格分值,否则不能通过。从考生各站平均成绩和总成绩看,结果还可以接受。 2.学生对OSCE模式的态度。调查表显示:2008级和2009级全部考生都表示以后还愿意参加这种方式的考试。对SP的满意度,2008级为80%,2009级为84%。认为有助于提高自己临床操作能力的,2008级为85%,2009级为87%。认为自己的人际关系和交流能力需要提高的,2008级为86%,2009级为84%。 三、讨论 虽然OSCE考试在我校应用于口腔医学本科生实习前的临床综合能力考核还处于尝试和改进阶段,但是通过两年的实践,改变了学生重理论轻实践、重考试轻能力的观念,给了学生一个明确的学习目标,调动了学生学习积极性,提高了学生实践操作能力、临床分析决策能力和自主学习能力,有助于学生进入实习单位后尽快适应临床工作的。同时,在实施过程中也发现了一些具体问题:①目前使用的SP是从低年级口腔医学专业本科学生中选拔的,对于考查医患沟通能力和综合思维能力等方面的客观性、科学性都有待在长期应用中总结;②病例编写方面,主要考查学生的临床思维能力、动手能力,应该使病例内容更具有针对性,病种数量还需进一步增加;③考站及考点的设置方面,保证考核的可靠性,既要考虑考核内容的全面,真正做到综合能力的评估,又要考虑可操作性;④考官方面,主要是探索怎样提高考官对各项考试内容评分细则的把握,减少因考官的主观因素而影响考试的客观性;⑤考核结果的处理,怎样改进评价标准使考核结果更具公正性和科学性。 总之,OSCE完善了临床操作技能考试的内容、形式,提高了评估的客观性,避免了传统教学与评价过分地依赖于理论而忽视综合能力考核的情况。但是,我们对OSCE的研究和应用刚刚起步,还存在很多疑虑和不足,如何使OSCE考试更具科学性、客观性、公正性及可操作性,将是我们今后教学改革的主要内容。 作者:常亮刘伽伽单位:潍坊医学院 口腔医学论文:教学形式多样化口腔医学论文 1充分利用多种教学手段,加深学生对知识点的理解 口腔医学中如颌面部解剖、疾病病理机制及特点等部分内容是要求学生掌握的重点内容,但由于涉及解剖名词多、结构复杂、概念抽象、偏理论化等原因,如采用传统的图片、画示意图、照本宣科等授课法,往往使学生感到枯燥、乏味,学习主观意愿与效率都非常低。利用现代教学手段对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大交互式的特点,编制教学课件,能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,为教学的顺利实施提供形象的表达工具,加深学生对知识点的理解与记忆。如在讲解“面深部解剖”时,教师利用多媒体动画逐层、逐个向学生展示各解剖层次中的重要组织及其毗邻关系,从而将复杂的解剖层次清晰、直观的表现出来;在讲解“表情肌”与“咀嚼肌”时,不但运用动画逐层显示各块肌肉,而且将肌肉的收缩与其功能也做出了相匹配的动画,这种生动鲜活的视觉形象非常便于学生理解记忆。 同样,在讲解“平滑面龋的解剖特点”、“龋病四联因素学说”时,也可采用相同的教学手段,逐层或逐个显示并讲解平滑面龋各层的解剖特点或龋病的各致病因素,这样的讲解逐层递进、形象鲜明生动,使学生调动多种感官参与学习活动,提高了学习效率。多媒体教学虽然已经非常普及,但也无法完全替代一些传统的教学手段(如教具运用与形体演示等)。如果设计合理、运用得当,并将传统教学手段与学生互动相结合,可显著调动学生的学习兴趣。如在讲解“安氏分类”的概念时,用硬纸板做成可左右移动的上下后牙列教具,根据不同位置的磨牙关系在教具上标注其属于几类安氏关系,在教师讲解过程中,让学生利用教具自己体会安氏分类中磨牙的位置关系;在讲解“烤瓷冠桥”基本概念时,用硬纸板分别制作基牙、烤瓷冠、烤瓷桥等教具,让学生通过教具自己体会这些概念间的关系。形体演示教学也是调动学生学习兴趣的有效手段,如教师在讲解“颞下颌关节”的解剖特点时,引导学生将双手放在面侧部,通过张闭口运动找到颞下颌关节的位置,并体会其作为左右联动关节的运动特点,又如让学生用小指指腹在外耳道前壁感受颞下颌关节的运动,体会颞下颌关节与外耳道毗邻的解剖关系,进而通过举临床实例向学生介绍关节的疾病与外耳疾病鉴别的诊断要点,加深学生对知识点的理解与记忆。因此,在理论授课的基础上,适当添加教具、形体教学等非语言手段,一方面补充了教学语言信息,激发学生的学习动机,另一方面可使学生调动多种感官参与学习活动,吸引学生的注意,提高学习效率。 在讲解口腔疾病的治疗时,由于操作步骤复杂、概念抽象,学生尚未接触临床,因而存在知识点难以理解等问题。学生往往只是在考试前死记硬背,考后大多遗忘,很难达到理想的教学效果。针对这一问题,在教学中给学生播放临床治疗操作录像,并分段讲解、归纳要点,可显著提高学生对授课内容的兴趣,形成理解性记忆。在讲解“间接盖髓术”、“根管治疗术”等操作时,给学生播放临床录像,并及时分段总结,使学生学习效率显著提高。如将瓷贴面修复前后的牙齿图片展示给学生,让学生直观地体会到该项治疗可达到的临床效果,对贴面修复操作步骤的学习兴趣十足,再对临床操作录像进行分段讲解,达到很好的教学效果。因此,口腔科学的特点决定了口腔教学中必须不断强化形象化教学,通过多媒体课件、模型、教具、录像、实物等多种手段,引导学生学习,从而提高教学质量。 2充分发掘教学素材,提高学生兴趣 口腔医学中的基本概念繁多、抽象,通过类比向学生讲解,可显著加深学生对基本概念的理解,并增加学习兴趣。如在讲解“全口义齿固位原理”时,通过将两个玻璃板用水粘在一起的简单事例,引导学生体会大气压力在全口义齿固位中的作用,并通过请学生自己将粘在黑板上的真空吸盘取下的实例,让学生自行总结影响全口义齿固位的因素;在讲解龋齿的基本特点时,以1个中间腐烂的苹果为例,让学生体会龋齿病损色、形、质变化的病理特点。这些事例简单,易于理解,容易引起学生的兴趣,同时又锻炼了学生举一反三的能力。疾病的临床表现是口腔医学生学习的重点,但由于涉及知识点多,死记硬背很容易遗漏要点,如果能以临床上患者的主诉症状为例,引导学生自己归纳临床表现,可大大提高学生的学习效率。如在讲解“急性牙髓炎”的临床表现时,以教师在急诊中处理的一位患者的症状为例,引导学生自己去归纳急性牙髓炎的典型临床表现;在讲解“颌面部肿胀”时,首先以同学们都非常熟悉的电影桥段中周星驰因吃错食物面部肿胀的形象,使学生对面部肿胀临床表现有个整体认识,再进一步借助网络上网友自拍药物过敏面部肿胀全过程的图片,逐段引导学生自己总结出面部肿胀的临床表现。由于临床表现是学生自己归纳出来的,脑海中又有形象的图片辅助记忆,因此这样的授课手段较传统的“讲授式”大大提高了学生的学习效率。 3积极引导学生自主学习,培养学生独立解决问题能力 在传统口腔医学教学模式中教师是课堂教学的主宰,学生只是一台被动的接收机和存储器,老师偶有提问,也只是为了验证既定的结论或是为了活跃一下课堂的气氛,这就严重影响了学生学习的积极性与主动性,降低了学习效率。自主性学习是指培养学习者对自己的学习目标、内容以及使用的学习材料的控制能力的一种学习方法,有利于提高学生学习的积极性,达到提升教学效率的目的。如在讲解急性根尖周炎与急性牙髓炎、牙周脓肿等疾病的鉴别诊断时,首先引导学生思考从哪些方面去鉴别,然后让学生结合每个疾病的具体临床表现,分组讨论并归纳鉴别要点,再由教师进行归纳总结,让学生对照检查自己归纳点的问题;在正畸方案的制定讲授中,先将临床方案设计的整体原则介绍给学生,让学生分组根据具体临床问题进行全方位、多层次、多角度的分析,自己总结出治疗方案要点,通过课堂讨论,启发学生通过自我思考解决问题。根据大家的讨论内容,由教员总结要点,以此加强学生的自主学习能力。这种自主学习教学手段可以为学生提供一个自我展示的平台和机会,更好地调动学生的内在动力,通过过程体验和感悟,锻炼和培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。在这次授课观摩过程中,笔者体会是灵活实施自主学习教学模式,把重点放在学生怎样学上,在调动学生的主观因素上下工夫,努力让学生的大脑动起来,使学生在学习过程中实现“发现问题-提出问题-研究讨论-解决问题-总结提高-增长能力”的良性循环。 4总结 总之,口腔医学课堂教学不仅要使学生掌握基础知识点,同时还要将积极培养学生的创新思维以及分析、解决问题的能力。如何在有限的教学时间内将多种教学手段合理安排,巧妙结合,使其互相加强,真正达到提高教学质量的目的,值得进一步的总结和探讨。 作者:牛丽娜焦凯沈丽娟陈吉华单位:第四军医大学口腔医院
BIM建筑技术管理篇1 BIM技术即建筑信息模型技术,是指基于与建筑工程有关的真实数据,在BIM软件中构建建筑模型,通过数字信息完成建筑物各项信息的模拟与仿真。这种技术并非简单地将数字信息进行集成,而是在利用数字信息的基础上,将建筑设计、施工建造、管理等环节进行数字化升级,从而创设出新的建筑工程管理模式,最终令建筑工程的施工效率显著提高、安全事件的发生率大幅度降低。总体而言,BIM技术应用于高层建筑施工安全管理时能够发挥较强的作用,值得深入分析。 1.BIM技术应用于高层建筑施工安全管理方面的适用性分析 1.1BIM技术的应用价值 BIM技术应用于高层建筑施工安全管理工作时呈现出的特点为:不仅在施工阶段应用,而是从建筑工程项目规划设计乃至全生命周期中均有所应用[1]。比如在设计阶段:技术人员在获得原始数据之后,将拟建建筑体的外部形态、内部构造以虚拟建筑模型的形式予以呈现,可以使施工单位、业主单位的施工参与人员直观、清晰地观察,以便在项目初期便提高了解程度。进入施工阶段之后,BIM虚拟建筑模型会配合分阶段、分项工程,为每一家施工参与单位提供具有针对性的虚拟模型。如负责建筑结构施工单位会获得钢筋、模板、混凝土的三维虚拟模型图;机电安装单位会获得建筑内部空间、管道布设三维模型;幕墙施工单位会获得建筑内隐蔽区、支护结构存放区的三维模型。这些模型可根据施工单位的需求而拉近、拉远、随意调整视角,进而为具体施工提供诸多便利。除此之外,现场管理人员可根据多种具体的三维模型,对施工进度、各项施工细节进行深度管理,能够及时发现并排除施工现场存在的安全隐患,具有较强的应用价值。 1.2BIM技术应用于高层建筑施工安全 管理工作的适用性BIM技术应用于高层建筑施工安全管理工作的主要流程如图1所示。从中可以看到,完成模型的建设之后,技术人员可采用多种方法完成信息的处理与传递,可以将工程进展情况、管理情况实时传递给有关人员,进而整体性提高工程现场管理水平。其中,与施工安全管理有关的内容如图2所示。总体来看,应用BIM技术之后,高层建筑施工现场的所有事项都会得到系统性地总结,工程进展至任何阶段、使用任何材料时都会在虚拟建筑模型中有所体现,实际上便是对施工进程进行全方位监测,安全性可大幅度提高。2.BIM技术在高层建筑施工安全管理工作中的具体应用 2.1高层建筑施工安全管理资料的收集与整理 BIM技术应用于高层建筑施工安全管理工作时,首先需要对各项资料进行收集与整理[2]。具体而言:其一,高层建筑施工场地内的道路标高、给排水系统、塔吊及升降机等设备的位置必须在规定时间内确定完毕,相关信息应如实显示在BIM虚拟模型中。其二,钢筋加工棚、钢筋成品存储区、施工电力相关设备(包括电箱、防护棚、变压器等)、消防器材、围挡等应该呈现出什么样的外在形态同样需要呈现在BIM虚拟模型中。现场管理人员基于BIM模型,可进行有效指导,从而确保各项工作有条不紊地开展。其三,技术人员可将施工总平台图布置成三维模式,进而以立体化的形式将施工现场的真实情况进行远程显示。在此基础上,当一道工序或一个施工团队的工作完成后,即将转化到下一个施工阶段之前,管理人员可利用BIM模型,对场内的各项元素进行“预演布置”,发现并解决各项矛盾,最终找出最优解决方案,提高施工场地的运用效率。 2.2基于BIM技术的虚拟化施工组织开展 高层建筑施工现场参与人多、设备材料多,空间有限。在这种条件相对特殊的空间结构中进行复杂程度较高、难度较大的施工作业时,为数众多的立体化交叉作业便是必不可少的内容。如果现场的规划布局、协调工作开展质量不佳,大概率会生成多项安全隐患。为有效规避上述问题,管理人员应当应用BIM技术,提前完成虚拟化的施工组织工作。 2.3基于BIM技术的高层建筑施工安全管理体系的构建 构建高层建筑施工安全管理体系的思路如图3所示。相关考虑如下:其一,如上文所述,施工现场的作业空间相对有限,为保证施工安全,最好能够在正式施工前进行模拟,从而印证施工方案的可行性。其二,利用BIM模型,对建筑工程的施工、运营等多个阶段的具体方案进行评估,根据反馈结果不断调整方案,直至找到最优解。 3.基于BIM技术的高层建筑施工过程安全管理 3.1施工相关资料的查询与追溯管理 BIM技术的优势并不仅仅在于“构建虚拟模型”,相关软件一般会配备充足的存储空间,足以将海量信息资源按照一定的顺序存储于其中[3]。比如管理人员可以基于各部门岗位职责的差异,将各部门的资料关联到BIM模型的各个位置,最终呈现出的便是“竣工模型”。基于这个模型,施工相关人员可以随时对目标资料进行快速查找,甚至是基于编号审查各种材料的应用情况,进而与实际施工结果相比对。如图4为BIM软件的操作界面,图中蓝灰色选中区域为高层建筑某一层的楼梯。选中该区域之后,“属性”中会清晰呈现出构件名称,所属大小分类、所在楼层及具体位置。除此之外,选种区域应该呈现出什么样的截面形状和平面形状,底标高、混凝土等级(如需要进行混凝土浇筑施工)、拟采用的施工方式、模板类型等信息都会实时呈现。管理人员如果发现某区域的实际施工效果、所用材料与BIM软件中给出的信息存在差异,意味着施工现场可能已经埋下了安全隐患,需要立刻进行质量检验,尽量降低安全事故的发生率及严重程度。 3.2基于BIM软件设备提醒功能施工安全管理要素 在高层建筑施工期间,现场使用的塔吊等设备总重量较大、辐射范围广,在整体上支撑工程进度。如果这些设备本身存在质量问题,同样会埋下安全隐患。因此,借助BIM软件的设备提醒功能,管理人员可对设备的质量进行监督。如图5所示与图4显示结果类似,是针对建筑内的管道排布情况构建的BIM虚拟模型。从中可以清晰地看到管道的整体排布走向、阀门所在位置等。图5实时反馈的效果是:操作人员选中了其中一个管道泵(红色),点击后“属性”菜单一栏便自动弹开,给出的信息包括:①构件的名称:自动搅匀潜水泵;②构件所属专业:给排水方面;③构件所属大类/小类,分别对应设备、给排水设备;④系统编号:污水系统//污水管;⑤插入点标高:-800mm;⑥所属楼层:-1层;⑦构建型号:JYWQ50-25-10~15-1200-2.2;⑧构件单体质量:60kg;⑨所选中区域构件消耗量(自动搅匀潜水泵构件的数量):1只。对施工现场安全管理人员来说,相对最重要的信息是第九项。原因在于:选中区域的内容是一个单独潜水泵构件,按照BIM软件给出的描述,管理人员可以对设备数量等信息进行核查。如果最终结果与实际情况相符,则基本可以认定无问题,若结果不相符,管理人员需要对构件的使用过程进行排查,确定相关责任人。 3.3基于BIM技术深化施工图及施工碰撞规避管理 在BIM技术出现之前,施工现场的技术人员及管理人员一般使用AutoCAD软件对建筑钢结构、机电工程、幕墙工程的施工方案、施工准备工作进行深化设计。得出的结果往往与预期之间存在一定的差距。特别是构件尺寸加工方面经常出现较大的偏差,导致施工人员按照相关的方案进行施工时,经常出现不同构件发生碰撞的情况,严重影响工期。在BIM技术出现之后,应用BIM软件进行高层建筑钢结构等样图设计时,设计精度以及操作安全性均得到了大幅度提升。如图6所示为某高层建筑中针对某些部件进行BIM碰撞检测时的效果图。图中上方所示:检测的两个构件分别是:①土建分类下的KZ2(H=0~4900)混凝土柱;②水管/二次热水高区供水管分类下的DN300(H=3800)热供水管(无缝钢管),对应轴网属于“其他位置”,碰撞配型检测结果为“已经核准”,意为被检测的两个构件之间的排布现状符合碰撞规避允许标准,二者之间没有碰撞危险。偏下方所示:检测的两个构件分别是:①所属土建类别的L3(1)PD1#(H=2910~3957(斜))次梁;②所属给水系统Td的DN200(H=3800)-304薄壁不锈钢管,属于一类给水管。对应轴网同样属于“其他位置”,检测结果同上。事实上,图6显示的碰撞检测结果只是施工现场管理人员在施工前利用BIM软件进行虚拟检测时呈现出的结果。如果在该环节发现问题,意味着建筑体内的管道布置方案存在问题,需要进行调整。除此之外,技术人员在设计管道排布方案时,还可以利用BIM软件自带的“模拟”功能,对更加符合实际施工需要的管道施工顺序进行关注,进而在设计阶段便确定施工顺序。按照这种流程,给排水管道、暖通工程等施工先后顺序的安排会更加合理,可有效降低施工现场发生混乱的概率,从而达到提高现场安全管理水平的目的。 4.结语 综上所述,高层建筑的复杂程度较高,不同工程之间对“配合”默契度提出了较高的要求。为避免施工期间出现次序混乱、无法有效追踪工程进度等问题,可应用BIM技术,完成虚拟建筑信息模型的构建。在此基础上,施工进展程度、具体到每一个环节、每一个工作日的施工完成情况都处于“可视化”的状态,能够从根本上提高建筑施工的管理水平,不仅能够如期完工,还可保证工程质量。 作者:宋淳 单位:京京石建业建设工程有限公司 BIM建筑技术管理篇2 0引言 BIM是一种具有物理属性和功能特征的数字化模型,能够准确将建筑项目的相关信息资源加以整合,通过向BIM模型中添加、提取、修改和更新模型信息,让不同建设阶段的参与者更好地把控各环节的重点内容,强化对建筑项目细节的管理,形成对项目建设起指导作用的标准化模型。本文在分析BIM技术用于建筑设计的优势后,通过实际案例展示BIM技术在建筑设计领域的应用效果。 1BIM技术在建筑设计中的应用优势 1.1实现建筑设计的可视化 传统CAD设计模式是在二维平台上交换各种信息数据(如图1所示),建筑相关数据主要通过高度离散的二维图纸进行,建筑、结构、给排水、暖通、电气各专业设计阶段相对独立且无关联。在实际设计过程中,易受设计师主观感知的影响,如果理解不到位就容易出现对不同信息的重复释义,增加建筑设计的错误率,造成各专业设计工作的重叠或交叉。基于BIM技术设计的结构模型,是建立在统一数字标准下进行的,能够与建筑设计、结构设计等专业各种信息形成共享和互动,通过三维的立体空间解决实际问题,提高了互联网资料的可共享性。BIM技术在传统3D设计的基础上,不仅增加了可视化窗口,能够充分利用数据信息进行三维设计,而且极大地提高了各专业数据交互过程的精准性,提高建筑各阶段设计的有效性,为建筑施工提供更缜密的设计参考。 1.2提高项目整体管理效率 BIM技术的运用,对项目设计与施工的协调、成果质量的控制、优化施工的计划、重大方案的模拟论证、可视化模型对现场施工的指导,项目信息化管理水平的提高,都表现出强大的优势。在施工全过程中对深化设计、施工工艺、工程进度、施工组织及协调配合方面运用BIM技术进行模拟管理,解决信息共享问题,形成工程项目的全生命周期数字化管理的信息模型,提高管理工作效率。 2BIM技术在建筑设计各阶段中的优势体现 2.1效果图设计阶段 建筑工程设计中,采用BIM技术实现了建筑设计模型从二维到三维的转变,通过数据模型展示,直观地了解到设计方案的最终呈现效果。具体从楼层、轴网创建、墙、柱、门、窗、楼梯等主体构件创建、附属构件创建、模型扣减功能、模型相关检查功能等内容,全面体现建筑设计的整体需求。较传统二维设计,其设计方案更科学、合理、可行。 2.2施工图纸设计阶段 传统的建筑施工图设计,通常包括建筑专业负责人、设计师、结构专业负责人、设备专业设计师等在内的各专业人员,这些人员通过与业主及施工专员等一线人员了解建筑结构整体方向及设计需求,进一步明确设计方向,通过组织讨论会等形式探讨设计方案和设计图纸。这种设计图纸的方式一旦出现施工图设计变更问题,则需重复上述流程,增加了施工图设计的复杂性,降低施工图设计效率,造成了资源的浪费。BIM技术的应用有效解决了施工图设计流程复杂化问题,只需要设计时依据建筑实际需求创建对应的管理系统,采用信息化手段,实现各模块的有效链接。一旦出现修改设计方案的需求时,设计师可在对应的管理系统界面输入修改信息,计算机会对所接收的信息自行计算和修复,快速调整出完善的设计方案,提高设计效率,确保设计方案的准确性和可行性,能够实现短时间内完成设计的变更和调整,较传统施工图设计方式有较大优势。 2.3复杂建筑形体设计阶段 未引入BIM技术之前,对于结构复杂的建筑设计较为困难,仅通过二维设计方案难以准确体现建筑的整体结构形态,但引入BIM技术后,设计师只需要将相关的数据信息输入到对应单元格,计算机系统会自行计算出相关数据,完成三维模型的设计,将可视化、立体化的建筑模型呈现出来,如图2所示。BIM技术能够将分散的建筑数据进行收集、分类、整合,建立出立体化模型,设计师可从立体化模型中观察、了解到建筑所有信息,只需要通过对个别参数的修改实现整个模型的完善,更高效、便捷。 2.4不同专业间协同设计阶段 建筑设计中BIM技术的应用需要设计师、施工人员、运维人员等多环节的专业人员共同参与,充分将不同视角的专业意见表达出来,促进设计效果更科学、合理、可操作。在使用传统技术进行建筑设计时,设计师需要关注建筑结构设计、给排水设计、管道设计等,涉及到多方面的专业知识,仅靠设计师单方面的力量难以将各方面的专业知识做到疏而不漏,往往会在设计方案完成后与各部门代表组织一次沟通会,会上就设计方案进行讨论,各部门代表通过对图纸的审核,检查图纸中各个设计部位有无疏漏,大大增加了设计工时。BIM技术的应用实现了建筑设计的信息化,通过采用BIM技术建立出三维模型后,各专业人员可以共同观察三维模型,一旦发现专业上的问题,设计师可立即在计算机系统中调整对应参数,完善设计方案,极大程度上提高了设计效率,进而提升整个建筑工程的建设效率。 3BIM技术在建筑设计中的应用案例分析 以某国际商务中心项目为例,从该项目建筑模型建立、空间功能设计、装饰功能设计、方案确定等环节对BIM技术的应用进行了详细分析,具体如下。 3.1工程概况 该项目位于某沿海地区,周边生活配套及道路管网建设完善,交通便利,且该项目处于重点旅游景区,具有较好的发展前景。为响应当地海洋经济主体的发展口号,紧密结合项目的位置,以海岸贝壳为主要元素,突出显示海洋主题,打造具有鲜明主题特色的城市中心项目。 3.2BIM技术的具体应用 3.2.1模型建立 完整建筑模型的建立分为2个环节,一是概念草图的设计环节,二是体量模型的创建环节,就该项目的概念草图设计环节和体量模型创建环节加以分析。 (1)在项目的概念设计阶段,由于该项目对周围自然环境的要求较高,设计时可以走进建筑周围环境,从自然中寻找设计灵感,充分采用自然的设计手法进行建筑设计,蓝色的玻璃如同大海,建筑结构中白色构建如同浪花,建筑结构整体看上去就像海中的礁石,千年不朽,主楼形态可以结合沙滩贝壳、砂砾等元素,构建一个简单、纯净的建筑结构,并绘制草图,实现建筑结构与周围环境的充分融合。 (2)体量模型构建仅仅通过设计师手绘难以实现对整体建筑设计概念的表达,国际商务中心项目采用BIM技术进行了体量模型的建立,更清晰地展示出建 筑整体的设计效果。概念性的体量模型创建好后,还需要依据项目建设任务书中的基本要求对建筑面积、功能、布局的体量关系进行明确划分,进一步构建可视化、细致化的三维立体模型,以清晰展示建筑整体设计效果。 3.2.2空间功能设计 以国际商务中心项目第二阶段的2号楼为例,该楼采用了BIM建模软件的参数即时显示功能和图形处理功能,对项目中的功能空间分区进行了反复的对照检测和修正调整,最终确定了建筑主体的功能空间分布:公寓区域为高层塔楼部分,在建筑的背海侧设置2个交通核心,实现海面空间利用效果的最大化,达到海面空间利用最大化的效果,楼层平面中,将公寓房间分东西两侧布置,中间为走廊,每间公寓进深在9m左右,空间感受良好;建筑的一二层空间作为公寓配套的公共活动空间,健身房和咖啡厅的动静搭配,满足公寓中不同喜好的人群;地下一二层为车库和机电设备存放空间,沿街商业为配套金融和餐饮商业。 3.2.3装饰功能设计 以国际商务中心项目2号楼为例,由于该项目本着“仿真渲染”的原则,为了更加真实地表现出项目的颜色及材料质感,更好地帮助设计师将最真实的思维设计效果展示出来,为呼应前文提到的“贝壳、礁石”等元素,通过添加竖向杆件(图3为竖向杆件渲染效果图)的方式进一步增强建筑的垂直感,用于表示贝壳表面的纹理。借助BIM立体化的渲染效果,将建筑施工使用的具体材料通过三维设计的方式呈现出来,让相关人员通过完整的BIM模型就能了解到建筑的整体外形效果。此外,该项目中除其他部位的材质与颜色均采用BIM技术进行渲染外,设计师还通过与业主等参与方进行意见沟通,以便更精准、更灵活地进行建筑设计。 3.3方案确定 该项目概念模型建立后,可以借助BIM技术对前期设置的多个接口分析软件对概念模型的面积、体型系数、建筑密度、容积率等方面的参数分析,核对相关参数是否符合设计要求。此外,还应对项目周围的交通流线、通风情况、日照状况等方面的性能进行分析,并借助BIM技术的信息化优势进行修改完善,最终确定科学、合理、直观的建筑设计方案。 4结束语 综上所述,BIM技术的运用,对项目设计与施工的协调、成果质量的控制、优化施工的计划、重大方案的模拟论证、可视化模型对现场施工的指导,项目信息化管理水平的提高,都表现出强大的优势。实际案例中,将BIM技术用于建筑设计模型的建立、空间功能的设计、装饰功能的设计、方案的确定等环节,大大提高了设计工作的效率和质量控制的效果。总之,BIM技术的应用一方面有利于节省人力和设计成本,另一方面有利于提升建筑设计效率,并提升建筑施工质量。本文所举案例,进一步验证了BIM技术在建筑设计中的有效性。 作者:张麒 单位:山西省建筑设计研究院有限公司 BIM建筑技术管理篇3 现阶段,BIM已经成为我国建筑行业的主要工具之一。建筑企业可以利用BIM技术进一步完善建筑设计、施工和造价等各项工作,相关管理人员也可以在BIM技术的支持下更好地管理建筑工程的各项事宜。因为BIM技术不仅能提高建筑质量和施工效率,还能有效解决传统施工中的一些问题。值得注意的是,虽然BIM技术的不断普及改善了我国建筑行业的管理现状,但其在应用过程中依旧存在以下问题。第一,掌握或者了解BIM技术的专业人员相对较少,且该技术的学习门槛也较高,这在一定程度上影响了BIM技术的进一步推广;第二,部分建筑企业仍在沿用传统的施工模式和理念,它们对BIM技术缺乏正确的了解,这也是导致BIM技术未能在建筑行业全面普及的重要原因。 1BIM技术的特点 1.1可视化 可视化是BIM技术最为显著的特点。通常,相关管理人员可以借助BIM技术更好地了解整个建筑工程的各种数据。得益于该技术的可视化特征,技术人员不仅可用3D模型或者图像、图形等方式来呈现各类数据,同时还能结合算法来预测各个施工阶段的运行情况。相对于传统的单独图纸管理模式,BIM技术的表现形式更加直观,数据也更准确。 1.2模拟性 模拟性是BIM技术的又一个特点。具体来说,相关管理人员可以使用BIM技术来提前模拟施工过程,以便为后期的实际施工排查风险隐患,进而在确保施工安全的同时,有效降低施工风险、提高施工效率。 1.3协调性 协调性,即生产过程中的各阶段、各环节在品种、数量、进度和投入产出等方面都能实现协调配合和紧密衔接。当前,我国建筑工程的规模日益扩大,在各种先进技术的加持下,建筑工程也变得越来越复杂。而相关管理人员要想全面确保顺利施工,就必须充分发挥出BIM技术的协调性,协调做好各部门之间的分工与合作,做到未雨绸缪。 2BIM技术在建筑工程管理中的实际应用 2.1在场地分析中的应用 由于施工方案与施工质量密切相关,所以在正式施工前,管理人员通常需要针对各个施工场地的实际状况进行全面分析,以获取管理工作方面的数据支撑。这项工作通常较为复杂且对管理人员的专业水平提出了更高要求。比如在对现有参数进行解析时,如果相关管理人员对专业知识的了解不够全面,那么分析误差甚至分析错误的情况便在所难免,而BIM技术却可以有效避免此类情况的发生。也就是说,相关管理人员可以借助BIM技术来模拟定位,以提高分析过程的透明度和分析结果的准确性,进而为场地分析工作提供数据支持和有用参考。 2.2在方案设计中的应用 在面对施工标准较高的建筑工程项目或分部工程时,施工单位往往需要组织专业人员与相应的施工部门进行施工交底,以促使施工人员能够全面了解施工要求,从而严格依照施工图纸和施工方案来开展施工工作。而为了切实提高相关设计方案的可行性,设计人员在具体的设计工作中也应合理应用BIM技术,以便更好地构建建筑模型和反馈施工效果。设计人员还可以利用BIM技术来提前进行施工预演,并根据模拟数据对相关参数加以针对性的调整,以全面提高施工方案的合理性。尤其是对于施工难度较大的建筑工程,设计人员完全可以利用BIM模型设计多种工程方案,进而挑选出优质的、性价比最高的方案,并为施工人员提供有效指导。 2.3在图纸会审中的应用 图纸会审是建筑工程管理中较为重要的工作内容,在此环节,相关管理人员可以借助BIM技术来检验施工图纸的科学性、有效性。管理人员可以通过BIM技术构建出可视化模型,更加直观地了解建筑结构,进而规避传统平面图纸会审过程中容易出现的信息错误等问题。 2.4在施工管理中的应用 在施工管理过程中,BIM技术的合理应用有利于进一步规范管理方式、提高施工质量。比如,管理人员可以通过BIM技术的三维可视化功能,系统地管理人力、物力等各种资源,实现建筑工程各参与方数据信息共享的目的。 2.5在竣工管理中的应用 BIM技术在竣工管理中的应用主要体现在修复工程缺陷、优化验收流程等方面,其能够有效提高竣工验收的效率和质量。 2.6在成本管理中的应用 成本管理是建筑工程管理最重要的内容之一,也是BIM技术应用效果最显著的环节之一。例如,管理人员可以在正式施工前利用BIM技术构造可视化模型,借此获得准确的工程量和材料用量,随后便可结合所得数据与建筑工程的实际情况来优化成本控制方案,进而降低耗损、提高收益。 2.7在进度管理中的应用 如前文所述,在实际施工过程中,相关管理人员可以利用BIM技术来提高建筑工程管理工作的协调性。理论上,BIM模型是基于各种信息和参数(比如设计方案、材料型号等)来完成构建的。因此,管理人员可以借助BIM技术来模拟并预测建筑工程的竣工时间,以合理调整施工流程、划分施工任务。如果施工流程不合理、施工任务的划分不科学,那么BIM模型将及时发出预警。也就是说,使用BIM技术能够助力管理人员分析决策,有效提高进度管理的效率。 2.8其他应用 2.8.1碰撞检测 碰撞检测通常在正式施工前进行,即对各个项目的冲突和干扰进行检测,以确保正常施工。碰撞检测往往直接关系着最终的施工质量,尤其是在管道施工环节。在管道的碰撞检测过程中,检测人员可以在BIM技术的帮助下更加全面、深入地排查管道结构的碰撞情况,并以更直观的形式将不合理的情况记录在册。随后,设计人员便可根据管道线路等的检测结果来优化相关设计方案,进而使得施工过程更加顺利。 2.8.2统筹管理 在传统的施工模式中,各施工部门之间往往缺乏有效的沟通,它们各自为政,以致引发不少施工安全隐患。为此,施工单位可以借助BIM技术来模拟施工现场,并借助互联网平台将相关数据共享给工程参与方及各施工部门。只要相关管理人员按时将管理记录上传到互联网平台,其他工程参与方就可实时查看并了解当前工程的施工进度等信息。由此可见,BIM技术不仅有利于加强各部门间的联系、简化沟通流程、避免交叉作业等问题,还能助力施工单位进行更加高效的统筹管理,确保施工任务的有序推进。 3BIM技术当前面临的问题 3.1推广存在局限性 目前,BIM技术在推广方面还存在以下问题。第一,BIM技术的使用成本较高。由于我国的BIM技术仍处于试验阶段,不管是技术研发还是行业规范都有待进一步完善,该技术目前尚未形成成本优势;另外,从国外购买的BIM软件,其价格及后期维护费用都不低,这对于施工单位和建设单位来说无疑是一笔较大的支出,因此BIM技术的推广速度受到了极大的制约。第二,大部分技术人员对BIM技术的认识还停留在理论层面,实践应用少、熟练程度低,因而无法满足企业发展对技术型人才的需求。 3.2BIM技术尚未成熟 由于部分工作人员专业素养不高,并且缺少对信息化建设的正确认识,因此各类施工问题时有发生。同时,我国的BIM技术大多是从国外引进的,所以难免存在BIM技术与建筑工程管理无法有机融合的矛盾,BIM技术的优势难以得到充分发挥。此外,我国在BIM技术的应用规范方面尚处于探索阶段,业内普遍缺乏有效的政策引导,这也是导致BIM技术在我国难以快速推广的关键原因。 3.3相关人员的认识不足 现阶段,无论是业主还是施工人员,普遍对BIM技术缺少正确的认知。BIM技术涉及的领域相对较多,即使是专业的技术人员也难以在短时间内掌握这项技术。同时,部分施工单位单纯地以为应用先进软件或三维技术就是应用了BIM技术,这种片面的理解不仅不利于BIM技术的推广,也不会为施工单位带来理想的收益。 3.4模型移交不畅 在实际施工阶段,很多施工单位将设计单位构建的BIM模型加以升级,但如果前期BIM模型没有经过验收,就有可能出现不兼容的情况,继而导致设计图纸和施工模型移交困难。这不仅会浪费双方的人力、物力、财力,甚至会导致重复建模问题,不利于工程项目的顺利进行。 4BIM技术的改进建议 4.1专业介入 如今,部分施工单位对BIM技术的认识仍停留在表面,并且没有意识到该技术在建筑工程管理中的重要作用。因此,这些单位在运用BIM技术时容易出现缺乏实践经验、应急处理能力不足等问题。笔者建议此类施工单位应进一步了解BIM技术的特点和优势,并通过BIM咨询、BIM监理、BIM理念学习等各种形式的介入,确保自身能够切实掌握、科学应用BIM技术,从而真正发挥出BIM技术在建筑工程管理等方面的重要作用。 4.2准确定位 理论上,BIM技术具备根据不同建筑项目的实际情况来定位具体工程地点,并对建筑工程的施工现场进行全面分析的作用。因此,BIM技术多应用于设计、施工、验收等阶段。需要注意的是,施工单位在利用BIM技术进行工程地点定位时,需要在施工前期就做好BIM模型的分析工作,以便后续结合计算、对比等手段来进一步提高定位结果的准确性。 4.3保证投入 获得准确的工程地点定位后,施工单位便可以更加科学地估测项目投入。通常,BIM技术方面的投入主要包括硬件、软件和技术人员等,而不同施工内容和管理要求的工程项目,其BIM技术方面的投入不尽相同。比如,碰撞检查宜采用Navisworks(可视化和仿真)软件,而室内装修则适宜采用Sketchup(草图大师)等软件。同时,BIM技术人员的专业水平、人员数量等也是影响投入成本的重要因素,这就需要施工单位根据自身需要加以合理配置。 4.4明确责任 在一般情况下,在项目招标过程中,招标单位需要在招标文件中、合同签订等环节明确施工过程中各项目参与方的责任,以期在项目全周期内充分发挥BIM技术优势。此举的目的是避免因责任划分不清晰而导致BIM模型创建困难、延误施工进度等问题。 4.5后续衔接 在完成施工任务后,施工单位应将竣工模型移交给运营部门,并要求维护单位尽早介入,高效且有序地完成建筑工程的后续衔接工作,确保建筑工程的顺利交付。 5结语 综上所述,作为一种新兴的建模技术,BIM技术具有优化施工方案、提高施工质量等优势作用,所以掌握BIM技术的特点并进行合理应用,对于整个建筑行业来说,意义重大。从建筑行业的实际发展趋势不难看出,BIM技术在建筑工程管理中的广泛应用是顺应时代发展的必然趋势。因此,各施工单位必须重视BIM技术的科学应用和深入研究,从而加快实现建筑行业的可持续发展。 参考文献: [1]贾铁梅.在建筑工程管理中BIM技术实现的路径——评《BIM技术在建筑工程管理的应用研究》[J].工业建筑,2020,50(12). [2]谢宇翔.区块链平台结合BIM技术在建筑工程管理中的应用[J].工程技术研究,2021,6(13). [3]李金梅.做好BIM技术的优化及在建筑工程管理中的应用[J].建材与装饰,2020(8). 作者:刘纪
机械专业论文:现代机械制造技术专业群教学的论文 一、构建高职现代制造专业群课程体系 目前部分高职院校在发展战略上基本达成共识:专业建设要突出重点、摁住底线,即通过一个核心样板专业(实力强、就业率高)来示范辐射,带动专业群(工程对象相同、技术领域相关、学科基础相近的专业)建设,实现整合资源、提高绩效、分层分类教学。 (一)“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”,组建现代制造技术专业群 国内机械制造企业众多,在一些经济发达地区,形成了完整的产业链。借助产业集群,企业间相互支撑,优势互补,大大降低了产品的研发与生产周期,同时催生了大量综合性强的技术型产品,促进了工业4.0时代的正式到来。高职院校的发展必然要适应产业集群的需要,走专业群路线。湖南工业职业技术学院通过“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”的方式,组建机械制造技术专业群,涵盖从原材料组织搬运、产品设计、机构设计、数控加工、夹具制造、模具设计制造、电气控制、气动技术、光感技术、工业视觉、产品装配等一系列技术技能要求,并结合目前装备制造产业技术升级,涵盖高端技术集成等技术领域。整合后组建的现代机械制造技术专业群,包括:机械制造与自动化(侧重流程控制、装调维修)、计算机辅助设计(侧重造型设计、结构设计)、数控技术(侧重工艺、材料、加工)、模具设计与制造(侧重模具设计与成型)、检测技术及应用(侧重产品检测、品质管理)以及焊接技术及自动化(侧重现代焊接与装配)等。 (二)构建“基础模块+专业核心模块+拓展模块”的模块化课程体系 在设定专业培养层次与目标时,离不开国家强调的现代职教体系构建总的思路。核心牵头专业设计时结合专业和社会需求,在辐射、带头功能的指引下,以培养技术能人、素质国人(生活+技能)来匹配现代产业体系,进而规划专业群发展版图。我院现代机械制造技术专业群密切依托机械装备产业,跟踪光机电气综合性前沿技术,提升人才技术技能含金量。通过多次下企业观摩和学习,结合目前制造业发展现状,围绕机械装备制造业核心岗位的工作领域构建专业群核心课程和拓展课程,按照工作岗位涉及的工作内容确定课程内容,最终形成“基础模块+专业核心模块+拓展模块”相互渗透、共享开放的课程体系。 二、创新现代机械制造技术专业群实训条件与实训手段 (一)通过跨界合作和资源共享,拓宽专业群实践教学条件 建设适应专业群各专业内在共性需求和特色化发展的实践资源体系,通过专业群内专业之间相互交叉、渗透、融合,降低实训师资和实验实训设备等软硬件方面的投入。提高教学管理信息化水平,开放共享专业建设全部资料,满足个性化学习和企业培训需求,提高资源开放共享效益, (二)深化校企共建模式,提升实践教学内涵 在专业群实践实施方面,通过校企资源互补,夯实企业职工培训、职教师资培训以及企业技术服务平台,使得专业群在职业培训、技能鉴定、师资培训、产品开发、技术革新、设备维修等方面的工作成效全面提高,为行业企业发展和兄弟院校师资队伍建设提供更有力的支持和保障。 (三)依托专业技能抽查标准题库,真刀真枪开展项目训练 针对职业院校来说,规范与优化专业技能考核标准是提高教育质量尤为重要的举措之一。以“贴近企业行业实际需求、引导教学和专业建设,提升人才培养质量”为宗旨,湖南省于2010年12月在全国率先启动了首轮高职院校学生专业技能抽查工作,反响强烈。构建并优化与高职日常教学相辅相成、凸显人才培养质量评价与过程监控的专业技能考核标准与抽查制度,已经成为高职教育教学改革深入发展的一个关键。 (四)构建“大综合+小项目”为特征的实训体系 为适应现代机械装备制造业岗位群能力要求,结合职业成长规律和教育教学规律,整合实践教学资源,在专业群内广泛开展跨专业实践,系统设计实训体系。在专业群实践平台基础上,分类组建实训基地,形成满足专业群共性需求与专门化需求的、校内校外相结合、以“大综合+小项目”为特征的实训体系。 三、逐步健全专业群教学体系保障发展机制 (一)校企实现资源共享,共建专业群 我院现代机械制造技术专业群整合行业企业和职业教育资源,逐步形成了优势互补、资源共享、合作共赢的校企合作模式。通过联合国内知名机械装备制造行业企业,“校企双主体”建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。建立专业群校企共建制度、教师企业顶岗制度、技术研发与推广制度以及培训中心运行管理制度等。通过实时跟踪职业岗位新技术、新技能要求,主动适应产业群中典型产业链各个环节的人才需求,强化现代机械制造技术专业群实训基地的集约化管理,建立校内、外共享机制,对实训基地逐步实行企业化管理、市场化运作,营造企业化的职业氛围,逐步实现实训方式、过程企业化。 (二)完善教学评价,改进质量监控 机械制造技术专业群融合现代机械制造技术国家职业资格标准要求,注重能力评价,建立以专业知识、职业技能与职业素养为评价核心的开放式多元综合评价制度。强化以现代机械制造技术专业群负责人为主导,协调各专业相关管理资源,制定了柔性模块课程选修办法。在专业教学过程的关键点设置质量监控要素和指标,掌控教学过程组织和教学质量情况,实行教学全过程动态控制。 机械专业论文:分析工程机械技术服务与营销专业实训教学模式 工程机械的销售重在产品结构、性能的专家型介绍、销售流程的熟悉和给买家的服务,因此工程机械技术服务与营销专业实训教学的重点是:通过实训教学,使学生得到从事工程机械技术服务与营销岗位所需的营销常识,建立工程机械服务营销的理念,熟悉工程机械销售和技术服务的基本流程,掌握工程机械技术服务与营销的基本方法和技能,从而获得工程机械技术服务与营销工作岗位的职业能力。工程机械技术服务与营销专业是培养较强实践能力的高级技术技能型专门人才的专业,为了更好的实现工程机械技术服务与营销专业的培养目标,就必须扎扎实实的抓好实训教学的改革,全面构建起以就业为导向,以技能培养为目标的实训教学体系。 一、实训教学设计理念 工程机械技术服务与营销专业实训教学的设计理念是“以职业能力为目标,以实用为原则,以够用为尺度,以就业市场为导向”,突出高职特色,重点强化工程机械技术营销和技术服务等实践技能和职业能力的培养。 1.1 以职业能力为目标,重视职业能力的培养。培养职业能力是职业技术教育的核心,按照工程机械技术服务与营销工作人员的工作岗位职业能力要求和教、学、做一体化的思想构建实训课程教学体系,大力开展与工程机械生产企业和销售企业的“校企合作,订单培养”,加强实训、实习基地建设,突出实践能力培养,改革人才培养模式,加大课程建设与改革的力度,增强学生的职业能力和专业技能。 1.2 以实用为原则,以够用为尺度进行实训课程设计。教育内容是根据工程机械专业领域的行业发展对高职教学的要求,安排教学内容的深度上本着理论够用的尺度,淡化理论教学部分,强化了工程机械技术营销与技术服务工作岗位实际操作的方法和技能。 1.3 以就业市场对本专业的要求为最终目标来组织实训教学内容。高职教育就是就业教育,因此实训课程的开发设计始终围绕当今社会工程机械营销和技术服务领域实际工作岗位对高职毕业生的要求和服务区域经济和社会发展的目标。在教学内容的组织上借鉴工程机械4S店的职业培训模式,注重职业能力的培养,强调实用性,突出工程机械销售岗位和技术服务岗位的实用能力,使学生的职业竞争力得到极大的提高。 二、实训教学设计思路 工程机械技术服务与营销专业实训教学的设计思路是依据专业的人才培养方案确定工作岗位,再以实际的工程机械技术服务与营销岗位工作为主线、按照工程机械技术服务与营销岗位的职责要求,归纳出工程机械技术服务与营销策划和工程机械销售两项工作任务;然后以完成这两项具体工作任务为驱动、以完成过程为导向进行实训课程设计。具体思路是:从分析工程机械技术服务与营销岗位实际工作过程所需要的职业技能需求入手,确定岗位任务;根据岗位任务确定岗位需求的知识和技能要求。 三、实训教学具体实施办法 3.1 课堂教学实训 具体形式包括:主题辩论、角色扮演、策划竞赛等。 1.主题辩论 由任课教师针对课程内容提出辩论题目,全班分组进行,目的是训练学生的敏捷思维和思辨能力。对主题辩论实训的分析评估是必不可少的,分析评估包括:自评、他评和实训教师的总评。总评主要从商务礼仪、营销知识、论点分析、主题演讲、辩论技巧和总结陈词等方面进行。 2.角色扮演 角色扮演主要运用在工程机械产品推介上,由学生分别扮演顾客、销售顾问等角色。通过角色扮演这种方式的训练,提高学生的语言表达能力、临场应变能力、分析思考能力,同时还可以相互启发、广开思路、相得益彰。 3.策划竞赛 策划竞赛主要是对工程机械的销售进行策划,由学生分组制作完成策划方案,并且要求每组在规定的时间内上台演示自己的策划内容,并回答评委老师和其他小组同学的提问。 3.2 电脑模拟实训 由于工程机械技术服务与营销专业课堂教学需要了解大量的企业经营实际情况,直接深入企业,往往给企业造成负担,企业难以接待。充分利用现代化教学手段,可以使理论教学更为贴近实践。电化教学能将实践中发生的事例,企业成功的经验和失败的教训,形象的再现出来。通过形象生动的画面,增强学生的感性认识,比单一、空洞的语言教学效果更好。 为有效进行电脑模拟实训,可以建立工程机械技术服务与营销专业仿真实训室,配备电脑并购置相关的专业教学软件,从而让学生有机会在复杂的模拟环境中演练所学的理论知识,充分体验企业从工程机械市场调查、竞争战略制定、营销策略分析,到具体的营销活动组织的全部过程,培养学生自主思维能力,提高实际动手能力、分析能力和创造能力。 3.3 案例分析实训 案例分析实训,是指任课教师印发与所讲课程内容有关的案例材料给学生,在老师的引导下,学生自行补充材料,进行分析判断,最后,进行案例汇报,并由老师总结点评。通过案例分析实训,培养学生结合所学知识对实际经济现象进行考察、分析和评判的能力。 案例分析可以有多种形式,例如小组讨论、口头叙述、书面报告、角色扮演等,或者是多种形式的组合。案例分析重在学生参与,主要责任由学生承担,强调独立学习能力和自学效果,老师的主要任务是引导和督促。因此,案例分析所提供的材料应当是杂乱无章的原始资料,学生必须认真思考、仔细分析、去伪存真,才能做出正确的决策。 工程机械市场营销案例分析实训,是把学生放在设定的工程机械市场环境中,让学生运用所学的理论知识对工程机械企业营销活动进行分析。案例分析教学,最主要的功能在于能为学生提供一个逼真、具体的工程机械市 场营销问题,让学生处理存在的问题,找出解决问题的途径,具有鲜明的教学目的性和仿真性两个特点。 3.4 专题调查实训 工程机械市场调查实训的教学形式一般可以分为以下三种形式: 1.课堂模拟调查 教师提前准备相关案例,学生以小组为单位,进行调查方案设计、问卷设计、选取调查方法、模拟实地调查、整理分析调查资料、撰写调查报告等。最后小组汇报,接受其他小组和教师提问。这一环节的主要目的是让学生带着调查任务来学习市场调查的专业理论知识。 2.校内实地调查 这一环节安排在课堂模拟调查之后,学生在系统学习了市场调查的专业理论知识之后,以小组为单位,从指导老师处领取一个校内调查的实际项目,从调查方案设计到调查汇报的整个调查过程中,在指导老师的引导督促下,学生自主完成。 3.校外实地调查 由学校负责联系工程机械4S店等销售企业,承担企业委托的调查任务,由学生和老师一起完成。这种方式的教学特征较弱,与课堂教学的协调有一定的难度,调查时间、调查课题的确定都较为被动;但它的真实性是完全的,其课题成果、调查资料有一定的实用价值。因此,校外实地调查在完成实训教学任务的同时,还可以取得一定的经济效益。 3.5 岗位模拟实训 为使学生能够尽快的从学生角色转换到工作角色,明确自己的实训任务,对实训环境的布置尽量能够模仿企业真实的工作环境。环境布置包括两方面:一方面是硬件环境,也就是实训地点的空间布置和设施配置;另一方面是软环境,也就是学生和教师的角色也应该企业化,学生是某个单位某个岗位的职员,教师则是该岗位的上级主管。 通过岗位化模拟实训,可使学生运用所学专业理论知识培养实践工作能力,有助于提升工程机械技术服务与营销专业毕业生的专业技能和综合素质,更加符合用人单位的要求,进一步提高学生就业质量。岗位化模拟实训的内容更加贴近工程机械企业实际工作场景,因此,通过岗位化模拟实训,可以拉近与工程机械企业工作岗位的距离,加强与工程机械企业的联系,有利于拓展专业“产、学、研”的广度和深度,促进专业“产、学、研”建设。 机械专业论文:高职工程机械专业教学质量监控评价的研究 一、构建全方位教学质量监控评价的必要性 高职工程机械专业教学质量监控与评价是教学管理的重要环节之一。良好的教学质量必须以严格而科学的教学管理来保障。而严格科学的教学管理则必须付诸一系列的教学质量监控、评价制度和措施才能予以落实。正因为教学质量监控、评价直接影响高职的教学管理水平和质量,这就要求教学管理中的质量监控、评价工作应当充分体现以下原则和要求:一是监控、评价主体到位;二是监控、评价客体覆盖全面;三是监控、评价机制行之有效;四是监控、评价体系完善合理;五是监控、评价标准科学公正;六是监控、评价结果准确可信;七是监控、评价办法易于实施,具有较强的可操作性;八是监控、评价结果达到奖优罚劣、推动教学质量提高的积极效应。 传统的工程机械专业教学质量监控、评价工作主要是由教务处和教学系部、教研室的有关负责人承担的。监控评价的内容主要是教师的课堂理论教学;采用的方式主要是平时的教学工作检查、听课、了解学生对任课老师的反映以及考试等。这种传统的教学质量监控、评价体系存在许多缺陷:一是教学质量监控、评价似乎只是教学管理职能部门的事,教学质量的高低也只有教学管理部门才说了算。这就形成了教学质量监控评价主体的单一或严重缺位。二是监控、评价内容单纯,似乎课堂理论教学就是教学质量监控评价的全部,而体现高职重要特色的实践教学、体现技术应用型人才本质特征的工程实践能力、技术应用能力、学生的综合素质、教师课堂教学水平之外的其他素质和能力、所培养人才的规格与质量是否符合社会需求等重要内容,均被排斥在监控、评价的范围之外。这造成了教学质量监控评价的客体狭隘且覆盖片面,不能全面反映教育教学质量。三是监控评价主体基本是各级教学管理部门的领导者,这就难以避免个人评价的偏差,很容易受到复杂的人际关系的制约和影响,也容易导致人际关系的紧张,不利于工作。 二、构建多元化,形成对教学质量的多角度、多层次、全方位监控评价 高职教育要主动适应社会对人才素质提出的更高更新以及变化更快的要求,形成对教学质量多角度、多层次、全方位的监控评价。教学质量监控评价主要包括以下几个方面。 (一)教学管理职能部门构成监控评价的常规主体 教务处、教学系部与教研室处于教学第一线,是教学活动的直接指挥者、实施者和管理者,教学质量监督和教学管理工作首先要从这里抓起。构建多元化的质量监控评价主体,决不是要削弱或替代这些部门的监控、评价功能,而是要明确教务处、教学系部与教研室是教学管理、监控的主体,是教学质量保证体系的直接责任者。他们的任务是根据社会对人才的需求信息,以及科学技术发展对人才规格的动态要求,开发并不断修订专业教学计划,负责对教学的组织,进行教学管理与监督;负责组织期中、期末等阶段性教学检查;负责学生对任课教师意见的收集、反馈;负责组织学生对任课教师教学工作评价的测评活动;负责组织考试和成绩分析;教学系部还要负责对教师的年度考核,做出每个教师工作态度、表现、业绩(数量和质量)的全面考核结论,确定考核等级及奖惩等。教务处还要履行对各系部教学工作的全面监控和评价。 (二)成立教学督导组,形成对教学过程日常巡视检查的督查主体 教务处、教学系部与教研室作为教学管理职能部门,忙于冗杂的教学事务性工作,教学监控、评价工作基本上是阶段性、有重点地安排,并非天天进行。为了强化并提高教务处对全校日常教学工作监督与检查的权威性,有必要成立由教务处长、教学系部主任及教学总支书记组成的教学督导组,保持每天进行课堂教学、实践教学及其他教学环节的巡视检查。其主要任务是检查教学纪律日常执行情况,及时发现问题并加以纠正;对当天发生的教学责任事故进行认定,提出处理意见并通报各系部;向教务处提出改进教学监督、管理方面的意见。 (三)发挥学生对教学质量的监控评价作用 学生质量本来是教学评价的重要客体,同时又可以成为重要的监控评价主体。由于教师教学工作的直接对象就是学生,他们对老师的教学态度、教学水平、教学效果、师德水平等了解得最详细、感受最深刻,因而也最有发言权。 学生主体对教学质量的监控、评价主要通过两个方面进行。一是通过各班级学生干部如实填写“班级教学周报表”,对教师课及实习教学的教学纪律、教学内容、教学进度、作业、课后辅导等常规性教学环节进行记录,使教务处及时而全面地掌握教师的课堂教学情况和教师对教学大纲、授课计划等各种教学文件的执行情况。二是通过学生座谈会或进行问卷调查、问卷评分对教师做出某些方面的评价或综合评价。 这方面的具体措施主要有以下几点: 1.主动走出校园,接受社会有关课程的统一水平考试,通过学生的“过关”成绩对教学效果进行评价,检验理论教学水平,并且作为教学奖励的依据。目前全国性的课程水平统一测试科目逐渐增多,如公共英语水平考试、计算机水平等级考试、全国计算应用技术等级考试、机械绘图员等级考试等。这些属于全国性的测试,具有较高的权威性,得到全国各行各业的认可。 2.积极推行“双证制”、“多证制”,引进国家职业技能标准测试,作为实践教学水平、成绩的检验标准。高职院校应当积极推行“双证制”、“多证制”,即学生在毕业时不仅要拿到毕业文凭,还须获得相应专业的职业资格证书及相关的技能等级证书。这样就自然引入了国家职业技能鉴定标准,使得实践教学水平的测定有了更客观、更权威的检验标准,推动了实践教学水平的提高,强化了工程机械专业毕业生技术应用型人才的鲜明特色。 机械专业论文:机械设计专业课程体系设计研究 我校以前的机械设计课程设计的题目主要是齿轮减速器的设计,在教学上以传统的经验型手工设计为目标,老师逐步讲解,学生机械僵硬地模仿,课程设计被误解为仅仅是翻手册、套公式,甚至有的学生一味参看其他的减速器设计,采用的方法主要是图解法。设计说明书照葫芦画瓢,对自己所设计的东西具体由哪些零部件组成,这些零部件的参数和形状如何,这些零部件之间的装配关系、运动关系如何等了解很少,知其然而不知其所以然[3]。同时,在课程设计期间,往往是很多班级同时或相继展开,造成设计教室、手册紧张,不仅严重影响了设计进程,而且影响了设计效果,甚至有的学生为赶进度,胡编设计数据。这些现状与当今的科学技术发展很不适应,与当前市场需求也不相适应。知识要更新,设计手段要先进,因此,机械原理、机械设计课程设计的传统教学模式已不能适应科学技术发展的需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行。 课程体系综合设计研究 将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。 课程体系综合设计的实践及应用 1改革设计题目,注重学生素质的培养 机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。 2机械传动方案设计,培养学生创新能力 机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。 3引入虚拟样机技术进行机构分析 虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。 4理论联系实际,修改设计对象 在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设 计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。 5学生的模仿型设计转变为思考型设计 以往的课程设计以教授传统的经验型设计为目的,学生总习惯于照搬指导书,一般是教师逐步讲解,学生机械模仿,知其然而不知其所以然。现在的设计中,教师应只给学生以必要的提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对信息及数据的归纳和整理能力。在课程设计中,草图设计和装配图设计即机构设计阶段是重点,也是学生感到困难,失误较多的阶段。在《机械设计》课堂上重点讲解的都是基础理论,很少涉及结构方面的知识,而影响结构的因素很多。所以在此阶段,指导教师应悉心指导,多进行正确和错误结构的分析比较,另外要引导学生抓重点,培养学生树立整体设计的概念。 机械专业论文:关于培养机械类专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:试析例谈任务驱动教学法在机械专业课中的运用 论文关键词:任务驱动教学法 职业教育 机械专业课 论文摘要:在机械专业课中运用任务驱动教学法,能充分调动学生主观能动性,有利于培养和发展学生的探究意识、务实作风、创新精神和实践能力.以高等职业教育教学改革为背景,以“摩擦”一课为例,结合自身的理解,详细分析、介绍了任务驱动教学法的教学特点和教学流程. “深化职业教育教学改革”是《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发〔2005] 35号)中提出的重要精神之一《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》进一步提出“加大课程建设与改革的力度”重要意见,并明确指出:“改革教学方法和手段,融‘教、学、做’为一体,强化学生能力的培养.”可见传统的以学科知识为主线的教学体系已不适合职业教育发展,在教学方法上必须形成以主题教学法为主要特点的新的教学体系,重构教学主体的行为方式. 任务驱动教学法,是指在建构主义教学理论指导下,教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务,力求以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题引导学生思考,让学生通过学和做掌握教学内容,达到教学目标,培养学生分析问题和解决问题的能力.它是一种以学生为中心,以能力为本位的教学方法,既符合探究式的教学模式,又符合教学的层次性和实用性,尤其适合新知识或新技能的学习.本文以机械专业课中一个重要的知识点—“摩擦”为例,探讨对任务驱动教学法的理解. 1任务提出 要使任务驱动教学取得成功,教师首先必须在课前对教学实例进行精心的选择和处理,实例选取原则是在明确教学目标前提下,实例应具有相关性、综合性、典型性和趣味性相关性是指实例应与已学知识紧密关联;综合性是指实例应涉及本课程或相关课程,是这些知识的综合运用;典型性是指实例应与日常生活或生产实践结合;趣味性是指实例应能引起学生学习兴趣.“摩擦”一课以“砖块的烦恼”提出问题,为了增加直观性与趣味性实例采用了多媒体教学手段并将砖块拟人化,提问:“假如我是一块砖,重120 N,手指最多能出400 N力,谁能告诉我我会不会掉下去?” 2任务分解 任务提出后教师需要针对学情对具体任务进行分解,把一个综合问题拆解成若干个小问题,然后引导学生分段、分层分析讨论各问题,并探索解决方案.教师在此环节中起着关键作角,依据任务分解出的小问题一定要适合学生的接受程度,利于学生各个击破,让学生在过程中体会到成功的喜悦,以此激发对学习的更大兴趣. “摩擦”一课先把任务分为两阶段,再在每阶段中将任务进一步分层.第一阶段为知识积累部分,提出3个问题,主要是为分析、解决任务做必要的准备,学生需要对学过的知识进行巩固整理并在此基础上生长出新的知识.第二阶段为任务分析部分,提出2个问题和1个指导性建议,有了第一阶段的理论知识基础后学生就可以通过协作活动比如分组讨论等形式来构建自己的知识结构. 2. 1第一阶段知识积累部分 (1)提问:①什么是摩擦力?②有哪些摩擦力? 此部分可称其为知识积累1,特点是以学生原有知识为主,需要学生巩固已学知识,并对所学知识进行整理,将其系统化. 第一问意在唤起学生对摩擦知识的记忆,通过引导学生例举一些日常生活中的摩擦现象,归纳出摩擦力的确切概念.第二问意在引导学生对所学过的摩擦力归类总结:摩擦分滑动摩擦和滚动摩擦,滑动摩擦又分为静滑动摩擦和动滑动摩擦. (2)提问:8如何区分滑动摩擦各阶段? 此部分可称其为知识积累2,特点是在学生复习巩固原有摩擦知识基础上,生长新知识-—滑动摩擦力辨析.这是一个同化过程,学生把外界环境中的新的信息纳人原有的认知结构,以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式. 具体教学手段可以采用实验方式,通过让学生亲手尝试一个简单实验,并观察实验现象:重量为G的物体A放在水平面上,绳子一端与重物A相连,另一端与装粉笔头的空盒相连,逐渐增加盒内粉笔重量,见图1.通过简单讨论与总结学生很容易掌握滑动摩擦三阶段,即滑动摩擦力用平衡方程求解;最大静摩擦力用,F mx求解;动滑动摩擦力用F求解. 2. 2第二阶段任务分析部分 完成了理论知识的积累,接下来就可以对具体任务进行分析讨论.讨论可以采用分组形式,教师此时主要负责引导、协助,充分发挥学生的主观能动性,让学生在具体的实践中发现自己的不足并尝试自我发展.这是一个顺应过程,当外部环境发生变化,学生原有的认知结构无法同化新环境中的信息,产生冲突,引发原有认知结构的调整或改造,从而建立新的认知结构。 (1)提问:如何对任务进行力学抽象? 此问对整个任务能否顺利解决非常关键,对实例进行力学抽象或是数学建模对学生而言有一定的难度,教师需要在学生各年级各阶段不间断的培养、训练,不可操之过急也不可轻言放弃.在刚开始训练阶段教师要加大参与程度,待学生慢慢掌握一定的方法、经验之后再逐渐抽身,改参与为协助.“摩擦”一课中让各组充分讨论后,先在此引导学生进行一下阶段分析总结,然后再继续进行,各组最后归纳总结出来力学抽象条件为:已知G=150 N,F=400 N,uz=0. 3,c=0. 25.试判断状态,并求摩擦力.模型如下图2所示.至此,一项现实任务转变成了一个习题,任务得到了大大的简化,学生自信心得到了鼓励,此时再激励学生一鼓作气,按最后两问继续分析讨论此题的解决方案,争取完全解决问题. (2)提问:任务中出现的摩擦力属于哪个类型,怎么要求? (3)建议:能否采用假设推理方法,假设砖块静止,然后进行推理. 师生共同讨论攻克了问题难点后,教师进一步放手,在最后的一问一议中,更加发挥学生的主观能动性,以学生在组内之间的交流为主体,促成学生间共同探索,并在探索过程中相互交流和质疑,了解彼此的想法,共享群体的思维和智慧,最后使整个学习群体共同完成对所学知识的构建. 3任务解决 其实任务解决是一个过程,很多小任务的解决可以在任务分解分析各阶段各层次中灵活穿插,这样可以逐步减轻学生压力,渐渐增强学生自信心.此处的任务解决是对整个任务而言的.各组组内学生进行充分讨论,并尝试各种解题思路后,让每组选取一种组内认为最优的解决方案,然后实施,教师只需在组内实施具体方案碰到疑点时加以点拨,而实际工作完全由学生自己承担.在限定时间结束后,教师指导各组进行成果展示,并让各组派选代表对方案以及实施过程进行解说,让学生自己分析对比各组工作表现,期间应及时表扬学生解题过程中涌现出的创新思维和创造能力.对于有明确结论性的任务,教师还需在分析、对比各组方案与实施过程后,师生共同归纳总结此类问题解决思路,形成新的经验. “摩擦”一课就在分析、对比各组解题方案和实施过程后,选取最优的解题思路和实施方案,并将此介绍给全体学生,在此基础上归纳这类问题的解决思路,让其成为学生新的经验.此过程可以采用板书推导的教学手段,实践证明含有公式、计算在内的理论推导,尤其适合板书,教学效果明显.任务具体解决过程分为3个阶段,板书推导如下: 此致,本课堂任务得到了完美的解决,此时可以进一步归纳此类任务特点,以便学生形成新的经验,实际上该任务属于考虑摩擦时的平衡问题,解题方法非常典型,可以续解题后归纳总结成方法论. (4)考虑摩擦时的平衡问题解题方法. 4评价标准 完成任务后,教师还需对学生进行综合评价,如果说教学方式改革是提高教学质量的有效途径的话,那么评价体系的优化是机械专业课教学改革的保障.教学评价体系应包括两部分:课堂教学质量评价和学习成绩评价叫.本文仅介绍课堂教学质量评价部分,笔者建议采用“三评原则”,即教师评价、组内评价(或称他人评价)、自我评价相结合,给出学生的综合评定结果,三者比例可以灵活掌握.这种评价标准打破了“一卷定成绩”的传统局面,能够准确的、客观的实现对学生全面质量的考查,可以调动学生自主学习的积极性,并有利于培养学生解决实际问题的主动性和创造性. 任务驱动教学法符合探究型学习模式,是当前职业教育教学改革中提倡的教学模式,它特别注重培养和发展学生的知识建构能力,学习过程以学生为中心,强调主体的作用.在任务驱动教学法中,教师的作用只是在于协助学生构建意义,重在引导学生丰富或调整自己的解释,而不是知识的直接传递者.任务驱动教学法有利于充分发挥教师的创造性,启发引导学生积极、主动的去发现问题、分析问题、解决问题,并在此过程中不断获取知识,提升能力. 机械专业论文:论中职学校机械专业教学存在的问题及对策 [论文关键字]:中职学校;机械教育;问题;对策 [论文摘要]:机械教育是中职教育的重要组成部分,文章阐述了我国当前中职机械教育的现状和存在的问题,分析了通过加大实验环境比重、加强师资队伍建设、确定培养目标、运用现代教育手段和与企业合作等策略来完善中职机械教育。 中职教育是我国职业教育的重要组成部分,是国民经济和社会发展的重要基础。目前我国中等职业教育仍然是一种新兴的教育类型,在人才培养、各类专业的课程设置、教学内容和方法等诸多方面,都有许多问题需要研究和探讨。笔者就我国中职机械教育的相关问题谈谈自己的一些粗浅看法。 一、我国中职机械教育的发展现状 据统计资料显示,目前中国的工业增加值已居世界第四位,是美国的1/4,日本的1/2,与德国接近,中国也一跃成为制造大国并把2020年制造业的发展目标定为力争进入世界制造强国的行列并成为世界制造中心之一,中国制造业的发展成就举世瞩目。然而,面对世界制造强国的竞争优势,2005年3月国家主席在北京宣布,要把我国建设成为具有国际影响力的创新型国家,要将科技创新作为基本战略,大幅度提高科技创新能力,形成日益强大的竞争优势。 职业教育和高等教育一样担负着重要的责任,高等教育主要培养知识型人才,而职业教育则是培养应用型人才。中职学校培养的专业应用型人才对我国成为世界制造中心起到很大的作用,机械专业教育更是制造业也的基础和核心。因此,就我国的制造业来讲,要想提高整个制造业的发展水平,必须加强我国中职学校的机械教育。目前,我国很到制造企业对应用型人才的需求相当大,专业技术人员的待遇很中高层管理人员差不多,还有一些企业和学校合作培养机械人才,这种订单式的培养模式对中职学校机械教育有着重要的意义。 二、我国中职机械教育存在的问题 1. 传授的知识陈旧 目前,我国很到中职学校传授的知识过于陈旧、滞后,远远落后于当今制造业的发展水平和用人单位的需求。其主要原因是对新产品信息了解较少,没有能及时地把握新技术的发展方向。 2. 师资力量缺乏 高新技术的发展引起高新技术人力资源的紧缺。随着社会的发展,人力资源的流动日益市场化。优秀的机电一体化人才纷纷被资金实力雄厚的企业吸引,引起机电类师资数量的紧缺。另一方面,机电一体化技术是新兴的技术产业,对教育人员提出新的要求,而原有的教员面临知识更新、年龄老化等问题。 3. 培训课程体系松散,不健全 机械专业是一门应用型的边缘学科。它融合机械、电子、通讯、仪表、计算机和自动控制等多方面的学科知识,不是机械与电子两种技术的单混合或叠加。因此,机电一体化必然是作为崭新的技术问世。它既不是传统的机械技术,也不是传统的电气技术,有鉴于此,培训也应建立相应完整的教学体系。 4. 教学实践、实训设备不足 目前在中职学校中,原有的机械实训设备陈旧,设备数量不足。实训的项目单一,与目前的实际应用要求存在很大的距离。尤其职业技术教育侧重的是培养技术应用型人才,实践、实训教育内容的滞后将严重影响机械职业技术教育的教 学效果。 5. 课程设置不合理 当前,很多中职学校的教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。而且缺乏一些反映机电专业先进技术的课程。现有的课程设置也缺乏弹性,没有设置一定比例的选修课,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。课程门数较多不仅加重了学生的学习负担,而且冲击了实践教学,影响了学生实践能力的培养。 三、完善我国中职机械教育的对策 为了使我国机械制造也尽快赶上先进发达国家的水平,实现跨越式的发展,尽快形成有规模有效益的产业,中职机械教育应该从以下几个方面完善: 1. 加大实验教学环节的比重 职业教育更注重实际动手能力的培养,实验教学是培养学生动手能力以及解决问题能力的最好手段,对于中职教育,实验教学是相当重要的环节。通过实践学生可以把所学的理论知识和实际结合起来。因此学校要在实验环节中尽可能多的给学生创造实验的机会,让他们把理论知识真正的用到实际当中去。机械教育有其对实践的要求更高,没有实际的操作是很难掌握和应用的。 2. 加强师资队伍建设 中职学校应加强对现有教师进行机械技能强化培训,同时可以有计划地从大型厂矿企业引进一批具有丰富实践经验的工程技术人员,积极为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,努力培养和造就一支高素质的教师队伍,为搞好机械教育奠定师资基础。中职学校应从企业聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍,加强理论和实践一体化教学。提高了机械专业的教学水平,缩小了学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。 3. 建立完善的教学课程体系 “铁打的营盘流水的兵”是用来形容军营的。随着社会经济的发展,人才的流动日益频繁,中职学校教员的人才流动也成为影响教学质量的重要因素。由于学校教员水平资历的高低,也在很大程度上左右着教学质量。因此,为了能够培养出高水平、高素质的人才,首先有必要建立一个完善的教学课程体系。可以抽调有经验、有技术的骨干教师进行课程体系的构建工作,并在教学活动中不断完善。这样,若干年以后,职业技术院校不仅可以培养高质量的人才,更可以形成一个学院的高等教学风格或专业特色。 4. 确定正确培养目标 机械专业是按“加强基础,拓宽专业口径”的原则设置的一个综合性强的专业。该专业覆盖机械制造工艺及设备,机械设计及理论,机械电子工程,材料成型及模具制造与设计等专业方向。因此,必须在市场认真调研的基础上,为该专业确定好专业方向。根据通常的划分原则,可以分为以下4个子方向:即:(1)机械制造及自动化;(2)数控技术应用;(3)机械电力电子;(4)模具设计与制造。 5. 充分运用现代教育手段 中职教育的特点决定了课堂教学在整个教学中只是有限的构成部分,这样就要求老师要在有限的时间内,尽可能多的教给学生更多有用的知识。机械基础系列课程都是实践性很强的课程,空洞的语言描述往往达不到较好的教学效果,因此应该充分应用现代教学手段,如多媒体教学等。计算机辅助教学CAI是最具有发展潜力的教学方法之一,它可以使教学化难为易、化繁为简、化静为动,增加课堂教学的趣味性。目前关于机械基础系列课程的CAI课件很多,教师应充分运用这些已经具备的条件。 6. 与企业合作,利益双赢 在市场经济条件下,商品的推广意味着收益。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。中职学校与企业合作,共同建设实验室,学院为企业提供技术支持,帮助企业解决人员及场地的问题,另一方面,企业也可以为学院在实验室的建设上提供帮助。院校与企业由此联姻将利益双赢。 机械专业论文:试析例谈任务驱动教学法在机械专业课中的运用 论文关键词:任务驱动教学法 职业教育 机械专业课 论文摘要:在机械专业课中运用任务驱动教学法,能充分调动学生主观能动性,有利于培养和发展学生的探究意识、务实作风、创新精神和实践能力.以高等职业教育教学改革为背景,以“摩擦”一课为例,结合自身的理解,详细分析、介绍了任务驱动教学法的教学特点和教学流程. “深化职业教育教学改革”是《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发〔2005] 35号)中提出的重要精神之一《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》进一步提出“加大课程建设与改革的力度”重要意见,并明确指出:“改革教学方法和手段,融‘教、学、做’为一体,强化学生能力的培养.”可见传统的以学科知识为主线的教学体系已不适合职业教育发展,在教学方法上必须形成以主题教学法为主要特点的新的教学体系,重构教学主体的行为方式. 任务驱动教学法,是指在建构主义教学理论指导下,教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务,力求以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题引导学生思考,让学生通过学和做掌握教学内容,达到教学目标,培养学生分析问题和解决问题的能力.它是一种以学生为中心,以能力为本位的教学方法,既符合探究式的教学模式,又符合教学的层次性和实用性,尤其适合新知识或新技能的学习.本文以机械专业课中一个重要的知识点—“摩擦”为例,探讨对任务驱动教学法的理解. 1任务提出 要使任务驱动教学取得成功,教师首先必须在课前对教学实例进行精心的选择和处理,实例选取原则是在明确教学目标前提下,实例应具有相关性、综合性、典型性和趣味性相关性是指实例应与已学知识紧密关联;综合性是指实例应涉及本课程或相关课程,是这些知识的综合运用;典型性是指实例应与日常生活或生产实践结合;趣味性是指实例应能引起学生学习兴趣.“摩擦”一课以“砖块的烦恼”提出问题,为了增加直观性与趣味性实例采用了多媒体教学手段并将砖块拟人化,提问:“假如我是一块砖,重120 N,手指最多能出400 N力,谁能告诉我我会不会掉下去?” 2任务分解 任务提出后教师需要针对学情对具体任务进行分解,把一个综合问题拆解成若干个小问题,然后引导学生分段、分层分析讨论各问题,并探索解决方案.教师在此环节中起着关键作角,依据任务分解出的小问题一定要适合学生的接受程度,利于学生各个击破,让学生在过程中体会到成功的喜悦,以此激发对学习的更大兴趣. “摩擦”一课先把任务分为两阶段,再在每阶段中将任务进一步分层.第一阶段为知识积累部分,提出3个问题,主要是为分析、解决任务做必要的准备,学生需要对学过的知识进行巩固整理并在此基础上生长出新的知识.第二阶段为任务分析部分,提出2个问题和1个指导性建议,有了第一阶段的理论知识基础后学生就可以通过协作活动比如分组讨论等形式来构建自己的知识结构. 2. 1第一阶段知识积累部分 (1)提问:①什么是摩擦力?②有哪些摩擦力? 此部分可称其为知识积累1,特点是以学生原有知识为主,需要学生巩固已学知识,并对所学知识进行整理,将其系统化. 第一问意在唤起学生对摩擦知识的记忆,通过引导学生例举一些日常生活中的摩擦现象,归纳出摩擦力的确切概念.第二问意在引导学生对所学过的摩擦力归类总结:摩擦分滑动摩擦和滚动摩擦,滑动摩擦又分为静滑动摩擦和动滑动摩擦. (2)提问:8如何区分滑动摩擦各阶段? 此部分可称其为知识积累2,特点是在学生复习巩固原有摩擦知识基础上,生长新知识-—滑动摩擦力辨析.这是一个同化过程,学生把外界环境中的新的信息纳人原有的认知结构,以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式. 具体教学手段可以采用实验方式,通过让学生亲手尝试一个简单实验,并观察实验现象:重量为G的物体A放在水平面上,绳子一端与重物A相连,另一端与装粉笔头的空盒相连,逐渐增加盒内粉笔重量,见图1.通过简单讨论与总结学生很容易掌握滑动摩擦三阶段,即滑动摩擦力用平衡方程求解;最大静摩擦力用,F mx求解;动滑动摩擦力用F求解. 2. 2第二阶段任务分析部分 完成了理论知识的积累,接下来就可以对具体任务进行分析讨论.讨论可以采用分组形式,教师此时主要负责引导、协助,充分发挥学生的主观能动性,让学生在具体的实践中发现自己的不足并尝试自我发展.这是一个顺应过程,当外部环境发生变化,学生原有的认知结构无法同化新环境中的信息,产生冲突,引发原有认知结构的调整或改造,从而建立新的认知结构。 (1)提问:如何对任务进行力学抽象? 此问对整个任务能否顺利解决非常关键,对实例进行力学抽象或是数学建模对学生而言有一定的难度,教师需要在学生各年级各阶段不间断的培养、训练,不可操之过急也不可轻言放弃.在刚开始训练阶段教师要加大参与程度,待学生慢慢掌握一定的方法、经验之后再逐渐抽身,改参与为协助.“摩擦”一课中让各组充分讨论后,先在此引导学生进行一下阶段分析总结,然后再继续进行,各组最后归纳总结出来力学抽象条件为:已知G=150 N,F=400 N,uz=0. 3,c=0. 25.试判断状态,并求摩擦力.模型如下图2所示.至此,一项现实任务转变成了一个习题,任务得到了大大的简化,学生自信心得到了鼓励,此时再激励学生一鼓作气,按最后两问继续分析讨论此题的解决方案,争取完全解决问题. (2)提问:任务中出现的摩擦力属于哪个类型,怎么要求? (3)建议:能否采用假设推理方法,假设砖块静止,然后进行推理. 师生共同讨论攻克了问题难点后,教师进一步放手,在最后的一问一议中,更加发挥学生的主观能动性,以学生在组内之间的交流为主体,促成学生间共同探索,并在探索过程中相互交流和质疑,了解彼此的想法,共享群体的思维和智慧,最后使整个学习群体共同完成对所学知识的构建. 3任务解决 其实任务解决是一个过程,很多小任务的解决可以在任务分解分析各阶段各层次中灵活穿插,这样可以逐步减轻学生压力,渐渐增强学生自信心.此处的任务解决是对整个任务而言的.各组组内学生进行充分讨论,并尝试各种解题思路后,让每组选取一种组内认为最优的解决方案,然后实施,教师只需在组内实施具体方案碰到疑点时加以点拨,而实际工作完全由学生自己承担.在限定时间结束后,教师指导各组进行成果展示,并让各组派选代表对方案以及实施过程进行解说,让学生自己分析对比各组工作表现,期间应及时表扬学生解题过程中涌现出的创新思维和创造能力.对于有明确结论性的任务,教师还需在分析、对比各组方案与实施过程后,师生共同归纳总结此类问题解决思路,形成新的经验. “摩擦”一课就在分析、对比各组解题方案和实施过程后,选取最优的解题思路和实施方案,并将此介绍给全体学生,在此基础上归纳这类问题的解决思路,让其成为学生新的经验.此过程可以采用板书推导的教学手段,实践证明含有公式、计算在内的理论推导,尤其适合板书,教学效果明显.任务具体解决过程分为3个阶段,板书推导如下: 此致,本课堂任务得到了完美的解决,此时可以进一步归纳此类任务特点,以便学生形成新的经验,实际上该任务属于考虑摩擦时的平衡问题,解题方法非常典型,可以续解题后归纳总结成方法论. (4)考虑摩擦时的平衡问题解题方法. 4评价标准 完成任务后,教师还需对学生进行综合评价,如果说教学方式改革是提高教学质量的有效途径的话,那么评价体系的优化是机械专业课教学改革的保障.教学评价体系应包括两部分:课堂教学质量评价和学习成绩评价叫.本文仅介绍课堂教学质量评价部分,笔者建议采用“三评原则”,即教师评价、组内评价(或称他人评价)、自我评价相结合,给出学生的综合评定结果,三者比例可以灵活掌握.这种评价标准打破了“一卷定成绩”的传统局面,能够准确的、客观的实现对学生全面质量的考查,可以调动学生自主学习的积极性,并有利于培养学生解决实际问题的主动性和创造性. 任务驱动教学法符合探究型学习模式,是当前职业教育教学改革中提倡的教学模式,它特别注重培养和发展学生的知识建构能力,学习过程以学生为中心,强调主体的作用.在任务驱动教学法中,教师的作用只是在于协助学生构建意义,重在引导学生丰富或调整自己的解释,而不是知识的直接传递者.任务驱动教学法有利于充分发挥教师的创造性,启发引导学生积极、主动的去发现问题、分析问题、解决问题,并在此过程中不断获取知识,提升能力. 机械专业论文:关于培养机械类专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:论中职学校机械专业教学存在的问题及对策 [论文关键字]:中职学校;机械教育;问题;对策 [论文摘要]:机械教育是中职教育的重要组成部分,文章阐述了我国当前中职机械教育的现状和存在的问题,分析了通过加大实验环境比重、加强师资队伍建设、确定培养目标、运用现代教育手段和与企业合作等策略来完善中职机械教育。 中职教育是我国职业教育的重要组成部分,是国民经济和社会发展的重要基础。目前我国中等职业教育仍然是一种新兴的教育类型,在人才培养、各类专业的课程设置、教学内容和方法等诸多方面,都有许多问题需要研究和探讨。笔者就我国中职机械教育的相关问题谈谈自己的一些粗浅看法。 一、我国中职机械教育的发展现状 据统计资料显示,目前中国的工业增加值已居世界第四位,是美国的1/4,日本的1/2,与德国接近,中国也一跃成为制造大国并把2020年制造业的发展目标定为力争进入世界制造强国的行列并成为世界制造中心之一,中国制造业的发展成就举世瞩目。然而,面对世界制造强国的竞争优势,2005年3月国家主席在北京宣布,要把我国建设成为具有国际影响力的创新型国家,要将科技创新作为基本战略,大幅度提高科技创新能力,形成日益强大的竞争优势。 职业教育和高等教育一样担负着重要的责任,高等教育主要培养知识型人才,而职业教育则是培养应用型人才。中职学校培养的专业应用型人才对我国成为世界制造中心起到很大的作用,机械专业教育更是制造业也的基础和核心。因此,就我国的制造业来讲,要想提高整个制造业的发展水平,必须加强我国中职学校的机械教育。目前,我国很到制造企业对应用型人才的需求相当大,专业技术人员的待遇很中高层管理人员差不多,还有一些企业和学校合作培养机械人才,这种订单式的培养模式对中职学校机械教育有着重要的意义。 二、我国中职机械教育存在的问题 1. 传授的知识陈旧 目前,我国很到中职学校传授的知识过于陈旧、滞后,远远落后于当今制造业的发展水平和用人单位的需求。其主要原因是对新产品信息了解较少,没有能及时地把握新技术的发展方向。 2. 师资力量缺乏 高新技术的发展引起高新技术人力资源的紧缺。随着社会的发展,人力资源的流动日益市场化。优秀的机电一体化人才纷纷被资金实力雄厚的企业吸引,引起机电类师资数量的紧缺。另一方面,机电一体化技术是新兴的技术产业,对教育人员提出新的要求,而原有的教员面临知识更新、年龄老化等问题。 3. 培训课程体系松散,不健全 机械专业是一门应用型的边缘学科。它融合机械、电子、通讯、仪表、计算机和自动控制等多方面的学科知识,不是机械与电子两种技术的单混合或叠加。因此,机电一体化必然是作为崭新的技术问世。它既不是传统的机械技术,也不是传统的电气技术,有鉴于此,培训也应建立相应完整的教学体系。 4. 教学实践、实训设备不足 目前在中职学校中,原有的机械实训设备陈旧,设备数量不足。实训的项目单一,与目前的实际应用要求存在很大的距离。尤其职业技术教育侧重的是培养技术应用型人才,实践、实训教育内容的滞后将严重影响机械职业技术教育的教 学效果。 5. 课程设置不合理 当前,很多中职学校的教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。而且缺乏一些反映机电专业先进技术的课程。现有的课程设置也缺乏弹性,没有设置一定比例的选修课,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。课程门数较多不仅加重了学生的学习负担,而且冲击了实践教学,影响了学生实践能力的培养。 三、完善我国中职机械教育的对策 为了使我国机械制造也尽快赶上先进发达国家的水平,实现跨越式的发展,尽快形成有规模有效益的产业,中职机械教育应该从以下几个方面完善: 1. 加大实验教学环节的比重 职业教育更注重实际动手能力的培养,实验教学是培养学生动手能力以及解决问题能力的最好手段,对于中职教育,实验教学是相当重要的环节。通过实践学生可以把所学的理论知识和实际结合起来。因此学校要在实验环节中尽可能多的给学生创造实验的机会,让他们把理论知识真正的用到实际当中去。机械教育有其对实践的要求更高,没有实际的操作是很难掌握和应用的。 2. 加强师资队伍建设 中职学校应加强对现有教师进行机械技能强化培训,同时可以有计划地从大型厂矿企业引进一批具有丰富实践经验的工程技术人员,积极为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,努力培养和造就一支高素质的教师队伍,为搞好机械教育奠定师资基础。中职学校应从企业聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍,加强理论和实践一体化教学。提高了机械专业的教学水平,缩小了学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。 3. 建立完善的教学课程体系 “铁打的营盘流水的兵”是用来形容军营的。随着社会经济的发展,人才的流动日益频繁,中职学校教员的人才流动也成为影响教学质量的重要因素。由于学校教员水平资历的高低,也在很大程度上左右着教学质量。因此,为了能够培养出高水平、高素质的人才,首先有必要建立一个完善的教学课程体系。可以抽调有经验、有技术的骨干教师进行课程体系的构建工作,并在教学活动中不断完善。这样,若干年以后,职业技术院校不仅可以培养高质量的人才,更可以形成一个学院的高等教学风格或专业特色。 4. 确定正确培养目标 机械专业是按“加强基础,拓宽专业口径”的原则设置的一个综合性强的专业。该专业覆盖机械制造工艺及设备,机械设计及理论,机械电子工程,材料成型及模具制造与设计等专业方向。因此,必须在市场认真调研的基础上,为该专业确定好专业方向。根据通常的划分原则,可以分为以下4个子方向:即:(1)机械制造及自动化;(2)数控技术应用;(3)机械电力电子;(4)模具设计与制造。 5. 充分运用现代教育手段 中职教育的特点决定了课堂教学在整个教学中只是有限的构成部分,这样就要求老师要在有限的时间内,尽可能多的教给学生更多有用的知识。机械基础系列课程都是实践性很强的课程,空洞的语言描述往往达不到较好的教学效果,因此应该充分应用现代教学手段,如多媒体教学等。计算机辅助教学CAI是最具有发展潜力的教学方法之一,它可以使教学化难为易、化繁为简、化静为动,增加课堂教学的趣味性。目前关于机械基础系列课程的CAI课件很多,教师应充分运用这些已经具备的条件。 6. 与企业合作,利益双赢 在市场经济条件下,商品的推广意味着收益。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。中职学校与企业合作,共同建设实验室,学院为企业提供技术支持,帮助企业解决人员及场地的问题,另一方面,企业也可以为学院在实验室的建设上提供帮助。院校与企业由此联姻将利益双赢。 机械专业论文:机械电子工程专业定向人才培养模式研究 随着社会发展对于人才质量的要求逐渐提高,原有的人才培养模式已经难以适应社会发展的需要。一些学校逐渐实行了机械电子工程专业定向人才培养模式,不断适应市场经济发展的需要。今后需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式,提高专业人才的素养。 一、机械电子工程专业定向人才培养模式存在的问题 近年来我国的学校人才培养中存在着重理论,轻实践的问题,人才培养难以适应市场发展的需要,导致供需矛盾十分突出。机械电子工程专业作为一个对实践要求比较高的专业而言,其专业课程设置并不合理。机械电子工程专业虽然正在逐渐实现定向人才培养模式,但是这一模式中还存在一定的问题。 (一)定向人才培养模式重视不足 定向人才培养模式是针对当前社会发展对于人才需要提出的,同时也是提升学校人才素质的重要途径之一。但是由于定向人才培养模式实施时间比较短,学校对于这一模式并不十分重视,一些实际的工作并没有得到有效地落实。这在一定程度上影响了定向人才培养的效果。 (二)定向人才培养缺少市场调查 定向人才培养是结合当前社会发展的实际需要制定出来的人才培养模式,但是大多数高校的机械工程专业人才培养中缺少对市场本文由论文联盟//收集整理的调查,所开设的专业内容还是与当前的社会需要存在一定的差距。学校仅仅调查了当前一阶段机械电子工程行业对于人才的需要,忽视了将来一段时间内容人才的发展需要,这并不利于人才的发展和机械电子工程行业的发展。 (三)定向人才培养教师素质有待于提高 定向人才培养对于机械工程专业的教师提出了一定的要求,但是教师由于受到以往的教学模式的影响,在定向人才培养中还需要进行相对完善的教学。教师在授课过程中过于重视理论讲解,对于一些实践性较强的课程教学效果并不理想。另外在实践教学中教师对于学生的指导并不完善,很多教师都忽视了对学生的实践课程指导,导致学生的实践效果不理想,难以满足定向人才培养的要求。 二、机械电子工程专业定向人才培养建议 随着社会的发展对机械电子工程专业的人才素质要求逐渐提高,虽然一些学校实现了定向人才培养模式,但是机械电子工程专业定向人才培养模式并不十分完善,高校需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式,更好地提高人才素质。 (一)加强市场调查 机械电子工程专业定向人才培养需要及时全面了解市场经济发展中对于这一人才的需要,根据社会发展的需要培养全面的人才,更好地适应社会发展的需要。机械电子工程定向人才培养是面向整个行业需要,不仅仅需要了解这一行业当前的发展状况,同时还需要了解企业将来的发展前景。只有做好这些市场调查,才能对人才培养提出合理的模式,提高人才的综合素质,更好地适应社会发展需要。 (二)完善毕业生跟踪调查机制 机械电子工程专业对于学生的实践能力要求比较高,但是当前人才培养中并没有充分重视学生的实践能力,导致很多学生难以适应工作的需要。今后需要健全毕业生的跟踪调查机制,对已经就业的学生进行调查,将企业对于学生的评价和就业学生的信息反馈作为一个考察本专业人才培养效果的标准。根据这些调查信息不断完善和调整这些专业人才的培养模式,及时发现人才培养中存在的问题并作出合理的调整才能够更好地适应企业发展的需要,这不仅仅是适应企业发展需要的选择,同时也是提高学校人才培养水平的选择。 (三)建立与企业长期合作的机制 学校人才的培养与企业的发展以及企业的需要息息相关,机械电子工程专业人才定向培养模式需要进一步完善企业和学校的合作机制,这样才能更好地促进定向人才培养模式的发展。学校可以定期组织一些活动,加强学生和企业之间的交流,比如学校可以组织学生到企业中实习或者是参观学习,另外企业员工也可以到学校进修学习,这样可以更好地使学生了解到企业所需要的人才,不断完善学校的人才培养模式。 (四)提高教师专业素质 作为机械电子工程专业定向人才培养的教师需要不断提高自身的综合素质,一方面需要不断提高自身的专业知识,不断完善自身的知识结构,更好地进行机械电子工程专业的教学。另一方面教师也需要不断向企业学习,了解企业发展所需的人才,在今后的教学中不断完善教学和培养模式,提高学生的素质。 结语: 机械电子工程专业定向人才培养模式是当前企业发展的需要,也是提高学校人才素质的需要。今后学校需要进一步完善机械电子工程专业人才培养模式,加强学校与企业的长期合作,建立健全人才跟踪调查机制,更好地适应企业发展的需要,提高学生的综合素质。 机械专业论文:机械电子工程专业知识集成研究 摆在工科高等院校面前的紧迫任务之一是如何培养适应建设新型国家的创新人才。教育部开展的工程教育专业认证标准对毕业生知识、能力与素质的基本要求中就有“具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力”;教育部的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量的各种类型工程技术人才,为建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划的三个特点之一就是强化培养学生的工程能力和创新能力。可以说,工程教育的本质就是培养大学生的创新能力。受传统文化、社会环境、思维方式和个体差异等的影响,我国工科大学生的创新思维和能力低于人们的期望值。这就需要探索培养和提高创新能力的方法。 高等工程教育中创新能力培养是一个系统的工程,强调实践和社会需要,需要从创新环境、创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面介入。其中,必须改变对传统的高等教育专业培养中教师和学生的认识,对学生管理、教学计划、教学方式、师生互动等进行改革。同时,还可以借鉴其他学科,如系统科学、管理科学、工程技术等的方法和理论,嫁接到高等工程教育中,形成新的高等工程教育方法和理论。本文由论文联盟//收集整理 笔者所在的专业为机械电子工程专业,通过借鉴管理科学中的知识集成思想,将专业培养中的教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的设想。经过多年的实践,发现专业知识集成对学生创新能力培养有明显的促进作用。 一、专业知识集成的含义 进入21世纪以来,人们认识到一些先进技术及系统集成方法的使用和发展的关键都是以知识集成为核心。知识集成的目标是实现有效的知识利用,提高创新能力。知识集成是grant在1996年正式提出的,随后国内外学者对于知识集成进行了大量的研究。目前关于知识集成的研究内容和成果没有形成系统的学说,还没有统一的定义。从其概念的演变过程看,其内涵越来越深刻。 综合国内外的研究,一般认为知识集成的内涵是:知识集成的对象包括各种显性和隐性知识,这些知识存在于组织内部各类人员、各协作单位以及不同组织之间;知识集成是显性知识与隐性知识间的集成,也是个人知识、群体知识、组织知识和组织间知识的集成;知识集成活动包括识别、获取、共享、综合组织内外部知识,在此基础上形成新的知识体系。 知识集成的本质是知识创新的动态过程,必须利用知识的集成成果进行自主创新,是螺旋上升的知识集成过程;知识集成是一个复杂的组织、技术、人力资源管理过程,集成主体必须发挥主动性和创造性;知识集成的目标就是打破知识壁垒,提高组织创新能力。知识集成的最终目的是构建组织核心竞争力。 机械电子工程是机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科,核心是机电一体化,本质是机械自动化和智能化,在国民经济各领域各行业应用广泛。因此机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展,并且学科知识面广,交叉性强。这就对机械电子工程专业培养的学生的基础知识、素质和能力有较高的要求,特别是创新能力有要求。目前,机械电子工程专业同其他工程专业一样,一般通过专业基础课和专业课程的学习提高专业知识和素质,这些专业基础课程包括机械类、电子技术类、控制类和信息类课程;通过课内实验、课外科技活动、集中实践环节(如课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计)等提高实践能力和专业技能;通过选修人文社科类课程、参加文体活动和竞赛等提高学生的文化素质和社会交往能力;通过少数几门课(如笔者所在专业开设了“机电产品创新设计”等课程)、课外科技活动、学科竞赛、和申报专利等提高创新能力。 这种培养模式对学生创新能力的提高作用有限。由于学习环境、传统文化、教学管理、学生个性等因素的影响,导致学生基础知识、素质和能力不尽如人意,最终影响学生的创新思维、创新能力及其转化。[1]特别是学生对知识的学习,这是影响学生创新能力最重要的影响因素。笔者所在的机械电子工程专业培养中就曾经存在一些问题,如:机械电子工程专业知识源异质性强,学生对异质性强的知识理解和转换不畅;机械电子工程专业的知识源是相对封闭的,如机械学、电子学和控制技术的知识相对封闭,学生对知识源的沟通不畅;对学生学习而言,知识源存在时间差等问题;机械电子工程专业的知识源对教师而言也存在很多问题,如缺失、割裂和不畅等问题。 为提高专业学生的创新能力,笔者所在的专业借鉴知识集成的方法和原理,将专业建设中的专业教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的概念,重新审视机械电子工程专业的知识源,改变师生的知识源时空观,最终提高学生的创新能力。 二、专业知识集成的实践 1.机械电子工程专业学习型组织的建立 将机械电子工程专业的教师和学生视为学习型组织中的成员,通过分析组织的师生共同的愿景、个体差别、实现不断学习的方式,如全员学习、全过程学习和团体学习等,构建扁平式组织结构的方法,保证师生沟通快捷和通畅,实现师生自主管理的途径。专业教师对学习型组织这些特性统一了认识,认为在专业建设中教师和学生都是主体,教师和学生是学习型组织中的成员等。这些为机械电子工程专业知识集成的实现提供了基础。 2.机械电子工程专业知识源的构成 专业组织教师对机械电子工程专业的显性知识、隐性知识进行了分类和挖掘,总结了它们的特点,确定了知识源在组织中教师、学生间的流动和吸收的方式、途径,评估了它们对学生创新思维和创新能力的影响。 知识集成理论认为知识可分为显性知识(编码型知识)和隐性知识(意会性知识)。由计算机处理的、可以度量的知识一般是显性知识,如“知道是什么”和“知道为什么”的知识。隐性知识是头脑中属于经验、诀窍和灵感的那部分知识(隐含经验类知识),是难以编码和度量的,并且是在不断演变的。它可能以数据、信息的形式无序地存放在某些地方。在专业这个组织中,这些知识源异质性强,相对封闭,存在时间和空间的分离等问题。 从学生层面看,机械电子工程专业的显性知识和隐性知识的来源主要有: (1)课程。包括学科基础课和专业教育课等,如机械类、电子技术类、控制类、信息类和专业类课程,如工程图学、工程力学、机械设计基础、电子技术、电路分析基础、微机原理及其应用、自动控制理论、机电传动控制、机电一体化系统设计等课程。 (2)实践环节。包括课内实验、课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计等。 (3)课外教育教学活动。包括科研实践、文体活动、社会实践和专业调研等。 (4)其他。如同学之间、同学和老师、同学和外界交流与意会的知识等。 从教师层面看,显性知识和隐性知识除上述外还包括科研转化的知识等。 3.机械电子工程专业知识集成的实现 针对机械电子工程专业组织特点和知识源构成,从以下几个方面探索了专业知识的集成:改变师生对知识源的时空观;通过制度规范、约束激励、沟通交流、资源分配等方面实现知识的集成。这里所说的知识源的时空是指按传统安排的知识源学习进程和地点,如课程学习的不同学期,理论学习和实践在不同地方进行。通过有效方法集成知识源并进行实施,可以利用创新思维方法,如逻辑思维和非逻辑思维,激发师生的创新思维。例如,借鉴triz理论将机械电子工程专业的主要知识点汇编成册,按“自顶而下”的设计方法对复杂机电系统所涉知识源解构,改变师生对知识源的时空观。[2,3] 三、专业知识集成的效果和反思 1.专业知识集成的效果 机械电子工程专业知识集成自实现以来效果明显。 首先,改变了师生对机械电子工程专业知识的认识。教师拓展了自己的知识面,明确了所教课程的教学地位和所教课程内容与其他课程内容的相互渗透。大一上学期的“专业导论”课程就介绍了机械电子工程专业知识集成的内容,学生了解到专业所涉及的不同知识源,在毕业设计阶段就可以对毕业题目所涉及的知识点进行归纳和总结。 其次,促进了学生创新能力的提高。学生入学时就对机械电子工程专业知识集成形成系统概念,对知识的掌握更快、更全面、理解更深。在进行课外科技活动的过程中思维更开阔。如本专业已毕业的07机电2班37位同学中,获得省级以上课外科技活动奖项8项,获得实用新型专利32项、发明专利4项。09机电2班35位同学,有11位同学考取了研究生。10机电1班共有38位同学,截至第6学期为止共获得12项省级以上课外科技活动奖,申请实用新型专利23项、发明专利2项。 2.专业知识集成的反思 当然,在机械电子工程专业知识集成实现的过程中也存在一些问题。如组织结构和文化氛围等需要进一步加强。特别是建立合适的组织结构,建立更有柔性、灵活性以及敏捷性的专业集成组织形式,如虚拟学习团队和网络学习团队等,使师生有效地沟通、协调和共享知识。从管理层面要研究专业知识集成的有效措施,使组织形成良好的创新文化氛围,促进师生共享和交流知识。 机械专业论文:机械专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、cad原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、plc应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机 设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础 和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地 3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:关于农业院校机械专业研究型教学初探 论文摘要:在黑龙江八一农垦大学机械专业教学中实施研究型教学,在分析研究型教学背景的基础上,提出了要摆脱传统以知识传授为主的“填鸭式”教学模式,结合机械专业的特质,以研究型教学的知识观、研究型教学的师生观、研究型教学的测试观为依托,从而培养大学生的创新精神和创新能力。 论文关键词:研究型教学;机械专业;创新意识 研究型教学从18世纪开始就受到教育理论界的关注,20世纪初在杜威、施瓦布等人的推动下,研究型教学得到了广泛实施。1998年,美国博耶委员会在其研究报告中明确指出要把研究型教学作为本科教学的要求。近年来,研究型教学在我国高等教育界也受到高度重视,1999年国务院批准的《面向21世纪教育振兴行动计划》中强调指出,“高等学校要跟踪国际学术发展前沿,成为知识创新和高层次创造性人才培养的基地。”2005年教育部颁发了《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》,提出高校要积极推动研究型教学,提高大学生的创新能力。[1]2011年4月24日,书记在清华大学百年校庆上也谈到:“不断提高质量,是高等教育的生命线,必须始终贯穿高等学校人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新各项工作之中。”研究型教学正是提高学生全面素质适应当前社会需求的教学方法。 黑龙江八一农垦大学工程学院机械专业始建于1984年,多年来为国家培养了大批领域内人才,目前在校本科生达1190人,硕士研究生26人,高职生128人,毕业生就业率在黑龙江省本科高校工科专业中名列前茅。随着教学改革的深入,本专业更加注重实践教学,培养学生的创新意识,提高实践能力与综合素质。以培养“一流应用型人才”为指导,锻炼学生的实践能力和综合素质,使本专业毕业生达到“有本事、能力强、善合作、适应快”的良好状态。但是传统的“填鸭式”知识传授型教学明显与本专业现今对学生培养要求有一定差距,这使得研究型教学的优势体现明显。工程学院机械专业具有稳定的校内外实习基地,多年来学院不断加大校内外实习基地的建设力度,鼓励教师进行实习教学内容、模式和体系的改革,这为研究型教学的开展提供了良好的软、硬件条件。 一、机械专业进行研究型教学的意义 1.研究型教学利于“教学相长” 研究型教学本质上是教学与研究的结合,研究使教学的深度得到加深,教学使研究的广度得到延伸,并更有活力和动力。研究型教学既有利于提高教学水平,又有利于提高教师和学生的科研能力、科研水平,可以说是教学相长,教师和学生都受益良多。教师的作用不是传统观念中给学生提供标准答案,传授课业知识,而是引导学生思考和探索未来问题,并带领学生分析探索解决问题的可行性。德国哲学家雅斯贝尔斯在《大学之理念》中特别指出:“教学和科研的结合是大学至高无上而不可替代的基本原则”,“教学所需要的某些生死攸关的财富,只有科研工作才能提供给它”,而“教学工作本身经常,甚至是绝大多数时候都是科研工作的促动因素”。 2.研究型教学利于机械专业学生综合能力培养 通过对黑龙江八一农垦大学44个本科专业课程对比研究,机械专业学生的课程难度大,领域广,且每名学生都要参加金工实习,使学生获得机械制造的基础知识,完成本专业必须的基本操作训练。通过机加工工种的轮换实习,使学生具有1~2种主要机械设备的初步操作技能,为后面的专业课学习打下基础。机械专业课程安排密度大,学生课业负担繁重。研究型教学能够较好的培养学生的学习能力同时也能缓解学生课业繁重问题。研究型教学依据各门课程的知识、技能要求,采用先进的教学方法,如模块式、cbe等,大量利用直观演示、双边教学、快速联想、小组讨论、作业练习、启发式等手段开展教学活动。这样让学生更能体会学习中的乐趣,寓教于乐的同时能够使学生更好地掌握专业知识,加深各门课程的理解,完全摆脱学生步入工作岗位时发现自己专业知识和岗位需要脱轨的现象。 研究型教学有利于因材施教,培养专业知识、专业技能过硬的优秀人才,同时,研究型教学的教学方法能够更好地适应时代的变迁,让学生在大学阶段完成质的飞跃,成为社会需要的全方面发展的优秀毕业生。21世纪大学教育人才观的核心是培养和造就有创新精神的高素质人才。黑龙江八一农垦大学机械专业一直以“突出能力培养,全面提高学生综合素质”为目标。研究型教学的内容突出“必需、适用、实用”的原则,强调理论教学与实践训练并重,各课程、单元之间不强求学科的系统性,要关注学生职业能力的培养,课堂教学和实验实训以学生为中心,注意对学生学习态度、兴趣、习惯、品质、意志等方面的培养,使其各项能力达到社会工作所需的要求和标准。必须大力加强实践,使学生对我国现实社会和企业有比较深刻的了解,机械专业学生将来工作主要面向企业,企业需要什么样的人才?机械专业毕业生能否适应企业需求?研究型教学能够更好地解决这两个重要问题。 二、机械专业研究型教学的基本框架 1.研究型教学的实质 研究型教学的主导由教师转化为学生,在这种教学模式中摆脱传统“填鸭式”教学方法,教师的任务是引领学生探知未知和新领域问题,目的不是让学生牢记一些已获得的经验和知识,而是培养学生的人文社会观念和全面能力(简称pha教育模式)。学生在研究型教学中获得更多地是发现问题、解决问题的方法,教师带领学生分析当前存在的各种问题,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,进而思考未来的发展规划。研究型教学通常情况下均以研究项目驱动教学,以教师所申请课题或项目为提纲,把学生必修的基础课、专业课的课内讲授与金工实习的课外实践、教师指导和学生自学有机结合,注重培养学生的创新能力和解决问题的能力,以本专业的教学内容和学生的认知水平为基础,因材施教,鼓励学生主动参与教学过程、主动进行思考,强调授学生以“鱼”与“渔”结合的这样一种全新的研究型教学方法。 2.研究型教学对于课堂教学的完善 研究型教学将“研究”贯穿于整个教学过程,重在转变学生的思维模式。(1)课堂上要有问题让学生思考。要善于从那些“没有问题”的命题中设计可以激励学生思维的问题。(2)课外要让学生有问题可以研究。精心设计与课程要求密切相关的、超越书本的具有一定深度的开放式思维案例和学习研究问题。(3)实验教学课中加强学生的自主地位。精心设计一些自主性和设计型的实验项目,打破思想、思维的禁锢,激发学生动脑动手,充分发挥想象力和创新精神。(4)实验室向学生开放,鼓励学生尽可能多做跨学科多种技术集成的综合性实验,由学生自己拟定实验方案,选择有效测定数据的方法,独立进行实验操作,独立完成实验报告。(5)教学内容要基于课本,超越课本。注重基本教学内容深层次内涵。 3.研究型教学科研实例分析 研究型教学把科学研究当作教育的结合点,机械专业近几年的科研项目重视吸收本科生参与,真正意义上将教学与科研结合起来,提高学生的专业知识和实践能力。美国著名社会科学家伯顿·克拉克(burtonclark)教授也提出:研究活动能够成为有价值的学习手段,学生参与研究是高等教育大众化条件下通过系统的教育制度大规模地培养学生的有效途径。 以机械专业2010级2个班级为研究型教学对象。笔者参与黑龙江省自然科学基金课题——“免耕播种机破茬刀激光表面强化机理及力学性能研究”(e201132)。以班级为单位分为两个小组参加本课题研究。金属材料的成分、组织结构决定着材料的性能,引导学生从以下三方面主动查阅相关资料:(1)涂层材料组织及性能的研究;(2)涂层材料耐磨性的研究;(3)根据实验结果分析耐磨材料成分组织和性能的关系,研究新材料的性能变化规律。充分发挥他们的创造力,开发他们的科研潜力,积极思考问题并寻求答案。在研究过程中,培养学生发现问题、寻找解决途径、小组讨论、分析问题和解决问题的能力。学生均反映在实验室参与科研活动期间是他们大学期间学到的东西最多、收获最大、最难忘、反思最多的一段时间,从图书馆—实验室—小组讨论—实验室—实验报告的一系列科研活动让他们有了一定的科研能力,同时在小组团队协作过程中,也学会了许多做人的道理。这有助于开阔学生的视野,培养逻辑思维的能力,激发学生对科学研究的兴趣。事实上,以班级为单位的2个小组,都提出了较完善的研究报告,2个小组的学生在轻松愉快的环境中激发起浓厚的科研兴趣,这种兴趣将促进学生积极思考,激励学生以更大的热情对待科学研究。这个过程完善了学生的知识体系,也培养了他们严谨的科学态度和工作作风,提高了学生独立思考问题和实践操作能力。 4.研究型教学的现代考核方式 考试是对学生学习成绩和教师教学效果的一种检验,考试的方式方法往往影响教师教学的方法和学生学习的方法与积极性。目前传统的课程成绩多是以一次或几次闭卷考试成绩而定,学生考试方式是以背笔记、背课件为主,学生背得越多,则成绩越好,这种考试方式可以使学生在短时间内记住大量的知识,但是也存在着一些负面影响。[5]黑龙江八一农垦大学机械专业在研究型教学改革中针对学生考核采用了全新方法,不再是传统考试决定成绩的方法,学生的成绩由三个部分考核成绩组成:(1)课程设计。课程设计是学生扎实掌握该专业课程,提高查阅文献能力的良好方法。课程设计由本专业教师规定范围,学生自己开题,最后由教师评定成绩,并针对课程设计中出现的共性问题集中解答。(2)金工实习。金工实习是充分锻炼学生实践能力的必要过程,是学生加深了解本专业的重要途径。(3)期末考试的考核。最后通过期末考试检验学生对各门课程的系统掌握情况评定成绩。试题采用多样化题型,有实例分析、实验仪器使用、图表分析、理论阐述和综合计算等,来检查学生掌握知识的全面性和系统性。 三、结论 研究型教学是一种教学理念,也是一种教学方法。通过研究型教学的初步实施,提高了黑龙江八一农垦大学机械专业的教学质量。教育的各个环节都需要通过教师来落实,教师的教育理念、科研素质、人文情操、创新意识对教育质量有着决定性影响。钱伟长先生认为:“你不上课,就不是老师,不懂得科研,就不是好老师。教学是必要的要求,不是充分的要求,充分的要求是科研。科研反映你对本学科清楚不清楚。教学没有科研底子,就是一个没有观点的教育,没有灵魂的教育。”黑龙江八一农垦大学机械专业研究型教学发展到现在需要研究的问题还很多,可以挖掘的内容还非常丰富,可以加强的方面也很多,尤其是对教师的要求也在不断的提高,因为只有具备一定科研素质的教师才有可能自觉地把科研意识融入课程教学过程中,才有能力营造出研究性学习、创新性思维的氛围,启发学生更新学习观、改变学习方式,深化实践和创新的过程。 机械专业论文:浅谈高职机械类专业英语教学改革 论文关键词高等职业教育 机械工程 专业英语 教学改革 论文摘要针对当今社会对机械类人才的专业英语要求,强调了专业英语的重要性,本文阐述了当前机械类专业英语教学的现状,提出了有关专业英语教学改革的建议。 1 高职机械类专业英语的要求 专业英语是要求学生应用专业知识,结合基础英语,实现对英语的实际应用。根据我院专业英语教学大纲要求,其基本要求如下:(1)词汇,掌握800个左右与本专业相关的词汇、词组,掌握构词法,具备按构词法识别一定生词的能力。(2)阅读能力,能顺利阅读英文原文文章及其他相关资料,能掌握其基本大意及主要情节。(3)译的能力,借助工具书,能将本专业相关英文资料翻译成中文。(4)听的能力, 能听懂与本专业有关的英语课堂与对话,能正确理解大意抓住要点。(5)写的能力,在借助相关工具书及网站,能撰写论文摘要与简介。(6)说的能力,能进行简单的对话交流。 以上大纲是我院数控与模具专业英语教学大纲的整体要求,但针对喜欢英语并且基础较好学生来说,实施起来较容易。但对于大部分学生而言,我们的实施仅此停留在前三个要求。因此,如何吸引学生的学习积极性,实现专业英语教学的有效实施,我们需合理实施专业英语课程的配置,因材实教,采用合适的教学方法,使学生受益最大化,是我们丞待解决的问题。 2 专业英语教学现状 2.1 专业英语教学发展不平衡 我国城乡经济、文化及教育教学水平差异极大,近年来高职院校生源质量存在相对下降较快的现状,高职院校配套专业英语教材可读性较差,学校及教师对专业英语教学的重视程度不够等因素的影响,使得专业英语教学的实际效果较差,学生的应用能力与社会需求存在一定差距。 2.2 语言障碍,学生的主动性不强,兴趣不高 不仅对学生而言,还是对教师。囿于我们的英语水平,我们的英文表达存在困难,要想用正确的英文把自己的思想表达清楚并非容易。因此,我们的课程也仅此在讲课本上的专业知识,适当地进行拓展或分析相关专业问题时,我们无法自如地应用英语。其次,课堂时间有限,学生英语能力一般,对专业英语课程存在偏见,导致学生学习积极性锐减。 2.3 教学观念、模式、手段相对落后 大部分人认为专业英语课程属于选修课程,高职院校学生基础差等观念的影响,专业英语教学流于形式。因此,当高职院校专业课程教学改革在大力推进时,专业英语课程始终都没有得到重视,大部分还是采用传统的教学模式,教师只管讲词汇,分析文章,学生爱听不听,很少利用现代教育技术进行教学。教师认为专业英语不属专业核心课程,无需耗费过多时间备课,制作多媒体课件等。 2.4 高职院校专业英语教学师资不足,教学投入不够 由于对专业英语课程存在偏见,认为此课程对高职院校学生开设的必要性不大。因此,专业英语教师师资严重不足,课程大都是由刚毕业的新教师接课,无课程团队,很难进行教学探讨。其次,全国针对专业英语课程教学开发与研究培训不多,学校也不愿意投入资金进行相关课程开发。导致专业英语教学只是为了完成国家对高职院校教学大纲的要求,课程实施对学生应用能力提高不予以过高期望。 3 关于高职机械类专业英语教学的几点设想 专业英语的课程目标是培养学生的英语综合应用能力,特别是学生的阅读能力与简单的交流能力,同时,增强学生的自主学习能力,适应社会竞争与发展的需要。因此,我们必须采取有效措施与手段,促进高职院校专业英语教学改革工作。 3.1 提高对专业英语教学的重视程度 当今社会全球竞争相当激烈,高职机械类毕业生较大范围与外资企业或国外先进设备打交道,应用英语的机会相对较多。其次,机械类女生从事一线机械加工岗位不太适应,需要将专业英语能力提高,以此在就业时能谋求更好的岗位。 专业英语不同于基础英语,其是基础英语的延伸,是利用专业知识,更好地扩展和应用英语。我们需改变教学思想与观念,切实联系我国机械行业发展现状,妥善处理好传授知识,培养技能和提高素质的关系。处理教与学的关系,突出学生自我学习的主导性,处理好阅读、翻译与听说之间的关系,强调综合应用能力和方法能力的培养。 3.2 改革教学观念,采用多样化的教学手段 高职专业英语教学目标,主要是培养学生在相关岗位中应用英语的能力。在近四年的教学过程中,我不断地实现从传统到多媒体教学的转变,充分备好课,设计丰富的教学内容,让更多的学生有机会参与课程,大大提高了学生的积极性,教学效果有增强。因此,在教学过程中应力求做到以下几点: 第一,改变教学模式,采用任务驱动的教学模式,突出学生的主体作用,实现理论与实践相结合。 第二,充分利用多媒体和现代化的教育技术,采用多媒体教学与软件教学相结合的方式,创新教学方法。如学生在应用机械类相关软件autocad、mastercam及pro/e时,所涉及到英文菜单及对话框设置,我们可将其作为案例引入教学中。 第三,精心设计课堂,积极为学生创造参与课堂互动的机会,提供学生自主学习的环境。如课堂实施可改变以教师讲授为主的传统模式,教师提前设计好难易相当的多个工作任务,学生分组实施,让每个学生都能参与课堂,有机会展示自己。 第四、制定多元的教学评价方案,改变传统的“一考定终身”的模式,可将课程考核分为过程考核和终结考核。 3.3 加强专业英语教师队伍建设 随着高等职业院校课程改革的大力推进,针对专业英语的课程改革投入和积极性都较少。在教学过程中,教师一般都是“孤军奋战”,无课程团队人员共同探讨课程改革实施的有效性,最终是有关专业英语教学改革的想法都扼杀在摇篮中。其次,应加强专业英语教师的培训,提供教师进修机会。以我院为例,专业英语教学工作大部分都是由刚毕业的大学生来承担,此类教师只是在英语成绩方面略具优势,但自如应用英语进行专业英语教学,还显不胜。 4 总结 随着当今经济的快速发展,我国开始实现从“制造大国”向“制造强国”的转变。我国迫切需求一批具有一定英语基础的机械类专业人才来推动我国制造业的快速发展。因此,作为高职院校的老师,我们应认识到培养具有一定英语基础的机械类专业人才的迫切性,在教学中探索更多行之有效的教学方法与手段,促进专业英语教学质量的提升。 机械专业论文:中职机械专业项目教学法论文 一、合理选择项目,调动学生的主观能动性 在项目筛选过程中,应根据学生的实际情况,考虑到学生才是学习的主体,给学生一定的自主选择的空间,不宜选择难度较复杂的项目,应选择那些使学生容易理解的,并且在现实生活中能接触到的机械知识项目,让学生体验学习成功的喜悦,增添自信心,在以后的学习中才会主动参与。而对高年级学生来说,要适度增加项目实施的难度,教师应制定详细的项目计划,如根据机械专业要求掌握的技能或者与学生的专业成绩进行关联,以此增加学生的压力,促使学生学习积极性的提高,在做项目实验的时候感受机械劳动的艰辛,获得知识后的快乐。 二、分析并细化项目,培养学生的合作能力与创新精神 小组合作探究是项目教学法主要采用的教学模式,在合作探究的过程中,不仅能让学生体验团队协作的重要性,而且能有效锻炼学生思维、操作、实践、分析、处理问题的能力。在确定好项目后,学生在小组中共同探讨分析项目、细化项目,这些过程都需要学生具备与他人合作的思想意识才能共同完成项目。在教师指导下,师生共同分析项目,采用讨论、问答等方式调动学生的主动性,可视具体情况把总项目分解成一些“阶段任务”,“阶段任务”又可分解成更小的“分任务”,逐步细化。通过细化任务,可使学生明确具体的小任务,培养学生解决问题的思路,从而保证学习的方向和目标。项目细化之后,要求学生阅读教材具体内容或查找相关课外资料,确定解决“分任务”的方法,鼓励同学之间交流讨论,找到比较好的解决方案。 三、自主探究,促进学习应用一体化 项目教学法与其他教学方式不同的地方在于,教师不单只是把书本知识单纯地传授给学生,而是学生通过教师的引导,在实践过程中通过观察边操作边学习,把眼睛看到的、耳朵听到的跟实际操作相结合。在探究项目学习的过程中,教师可以对学生进行分组,每个小组分配一个任务,之后再进行阶段任务的探索,最后大家齐心合力完成“总任务”。这个分组学习阶段是将理论知识进行实践探索的过程,在探究过程中会有许多的困难等待着大家,教师在学生遇到难题的时候适当进行引导,帮助学生解决学习疑难,通过师生共同努力完成实践操作任务,让学生体验成功的喜悦,促进师生之间的沟通、交流,建立一个师生间友好合作伙伴关系。例如,为了更好地锻炼学生的动手操作能力,学校可以提供一个专门用于学习的实验基地,实施学习应用一体化格局。另外,尽可能地利用学校其他设施,如,在教学楼墙面或宣传栏上张贴学习图表,条件允许的话可以配备完善的教学设备,如,播放器、多媒体器材、实验设备等。这样使教师改变了中职机械专业传统的老师讲解、示范,再提出重点、最后学生练习的教学过程,从而使教学重心向提高学生操作能力上转移,促进学习应用一体化的形成。 四、完善课程教学程序,实施有效教学评价 作为教学主体的学生和老师,在项目教学法中也同样起着决定项目教学法实施结果的关键作用。为了让项目教学法能够帮助中职机械专业大大提升教学效果,需要教师研究机械专业的教学特点,思考针对机械专业学生的教学方法,精心完善机械专业课程的教学程序。而学生则要改变以往被动、落后的学习方法,并且教师和学生要一起构建畅通的沟通交流平台,师生同心同德为有效教学共同努力。在实施教学评价的时候,学生的技术程度是否有进步、知识的使用效率是否有提高以及创新能力的发展是否良好等必须作为基本标准。同时,教师对学生完成任务情况及时做出检测和评价,既有利于掌握学生学习情况,又能帮助学生,要提出改进意见,使学生的学习得以提高。教师可根据具体情况灵活决定是否要对某些环节重新做出讲解和示范。 五、结语 教学实践证明,项目教学法的形成对中职机械专业教学来讲是一次质的飞跃。项目教学法对中职专业教师也提出了更高的要求,让教师从单一的教授理论转变为双师型。我们教师应突出以生为本的理念,让学生在适合的环境中,充分地参与实践,实现理论知识的传授与对学生实践技术培养的“一体化”转变。 作者:徐燕 单位:江苏省张家港中等专业学校 机械专业论文:高校机械专业英语教学论文 1立足农林类机械专业特色,完善教学准备工作 在课程教学计划安排上应充分考虑专业英语和双语教学课程之间的辅助关系,合理安排专业英语课程和双语课程的教学时间顺序,为专业课程的双语教学做好准备。我们将专业英语课程的授课学期放在公共课《大学英语》之后,而将采用双语教学的课程与专业英语课程授课时间进行穿插或者放在其后面进行,这样不仅可以保证英语学习的阶段连续性,在课程设置准备工作上为双语教学的实施奠定良好的英语基础,同时可以循序渐进的开设具有农林特色的双语课程,为农林类机械双语教学的实现起到更好的促进作用。在课件准备工作中授课教师充分利用多媒体等教学手段,将高校机械专业知识融入到英语教学中,在教学实践过程中不断改进和完善课件内容,建立基于计算机网络平台与课堂教学相结合的先进教学系统,使教师能更加生动形象的用英文讲解专业知识,便于学生更好的理解和掌握课程核心内容。 2教学模式的改革和创新 目前高校的机械专业英语教学方法的“传统性”很重,长期沿用传统的专业英语课堂教学模式,通常教师以翻译加语法讲解的形式进行教学,没有强调英语教学的现代特点,因此急需进行教学模式的创新。在教学模式的改革过程中我们强调以学生为主体、教师为主导,灵活采用启发式、讨论式、研究式等多种教学方法来组织课堂教学,在教学中注重听、说、读、写、译的综合培养,将类似于普通英语的语法教学摆到次要地位。针对授课学时不多的问题,教师可以在课外布置任务,让学生精读英文原版专业材料并撰写读后感等,并培养学生课堂外的学习主观能动性。同时尽最大可能让学生参与到课堂教学活动,通过全方位的互动教学,培养学生应用英语进行学术交流和综合实践的能力,建立一种开放的、应用的专业英语教学方式,也为后续双语课程的顺利实现做好铺垫。教学模式的改革要求授课教师应具有外语和专业知识的复合能力,并不断提高综合教学素质,学科应进行长期的师资建设,选派优秀青年教师去外企或者欧美国家进修深造,持续提升师资力量。此外教师根据学生的专业能力和英语认知水平,在不同授课阶段采用相应的授课方式,在课程前期采用较少的英语讲授比例,建立和巩固学生的自信心,鼓励学生运用英语进行课堂表达和交流,让学生学会用英语来思考和解决专业问题,然后由教师进行补充和总结,在掌握专业知识的同时,使学生慢慢适应语言环境和英语授课方式。在后期逐步加大英语授课比重,循序渐进的达到教学目的。 3教学氛围和学习积极性的提升 机械学科本身知识结构较复杂,而高校机械专业学生英语听力阅读水平参差不齐,加大了专业英语的教学难度。因此在教学过程中要特别注重培养教学氛围和学生的学习积极性,教学内容应贴近学生专业水平,难度要适中,可结合机械零件、模具、机床等实物进行形象教学或者现场教学,调动学生的课堂学习兴趣。授课教师也要调整教学态度,营造轻松的有益于互动的英语教学氛围。在教学过程中充分利用多媒体教学,创造浓厚的语言环境,激发学生的求知欲。如结合课件内容播放一些专业方面的外语短片和介绍先进机械制造技术的相关视频,在学习新的专业知识的同时锻炼学生的听力水平,并鼓励学生进行讨论。同时我们引入慕课(MOOC:MassiveOpenOnlineCourse)课程形式,适当选择一些网络专业视频作为辅助教学内容,树立学生主动学习的态度。慕课是一种基于网络的在线课程教学模式,要求学生在网上积极互动,可以激发学生尤其是性格内向的学生学习专业英语的兴趣。在线课程具有不受时空限制的优势,学生可以自主调整学习进度,基础较差的学生可以重复多听直到最终理解,弥补了传统教学方式的不足。 慕课课程还包括在线论坛和学习小组等互动学习模式,通过网络交流可以大大提高学生的学习兴趣与效率,使学生在讨论中提高英语交流能力和完成专业知识更新。慕课的引入也为机械专业其它双语课程的教学改革提供很好的参考和借鉴。此外还可以在传统专业英语课堂中加入一些新鲜元素以提升教学氛围和培养学生学习兴趣。如要求学生在授课前查阅和准备与授课主题相关的短篇英语材料,在课堂进行翻译和交流讨论,表达对专业内容的心得、疑问及创新思路,促进学生的主动学习;基于学生实际需求加入专业英语在各个方面的应用训练,包括英文简历、自我介绍、学术报告、科技论文撰写等;授课过程中穿插内容讲授和学生分组讨论,不断丰富课堂内容与教学形式。 4考核方式的完善 专业英语的考核应区分于普通英语教学的考核,要着重考核学生在解决相关机械专业问题过程中的英语综合应用水平,而不能简单的通过笔试形式来考核学生对专业词汇、语法的掌握程度和专业知识的翻译水平。专业英语的考核重点应突出其实用性,对学生的机械专业知识和英语应用能力进行综合评价。完善后的考核方式包括平时成绩和期末测试2个部分。平时成绩是对学生课堂表现和教学内容的阶段性考核,包括学生的出勤(占10%)、作业(占10%)、课堂表现(占20%)和平时测试(占10%)。其中课堂表现主要考察学生课堂实践活动中的专业英语表达交流能力和分组讨论表现等,目的在于引导学生的课堂实践活动和活跃课堂气氛。平时测试主要考察学生对专业词汇、常用表达方式的掌握程度和专业英语的基本应用能力。期末考核占50%,主要着眼于专业资料的翻译和书写,同时也涉及听力和语法词汇等基础知识考核。这种考核方式全方位考察了学生专业英语的综合水平,充分调动了学习积极性,最终考核结果能够帮助教师不断改进教学方法,提高教学质量。 5结语 通过近几年对高校农林类机械专业英语课程的改革,很好的激发了学生的学习积极性,学生对课程重视程度大大提高,教学质量也得到了稳步提升,同时促进了其它机械专业课程双语教学工作的开展。然而机械专业英语课程改革仍然任重道远,仍应在教学内容、方法、模式等方面持续探索,在教学过程中应不断完善师资队伍建设,加快推进教材建设,突出农林类机械专业英语的学科性特点,培养出具有扎实基础和良好实践能力的高素质创新性国际化人才。 作者:刘达列 单位:浙江农林大学工程学院
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
太阳能光伏发电系统控制问题探究:太阳能光伏发电系统原理及其有效应用研究 摘 要:太阳能属于可再生绿色能源,通过应用太阳能发电,能够实现零排放且无噪声,应用技术也相对成熟与可靠,安全系数较高。在新时期背景下,我国光伏产业的发展速度提高,而光伏发电也同样取得了理想的成绩,突显出自身的经济潜力。由于太阳能资源丰富,所以,太阳能发电产业应用空间也十分广阔,能够有效地解决诸多难题。 关键词:太阳能;光伏发电系统;原理;有效应用;研究 1 光伏发电原理概述 当太阳光照在半导体结的时候,会随之形成全新空穴-电子对。在此情况下,受结电场作用,会使得空穴从n区向着p区流动,而电子则从p区向着n区的方向流动,在电路接通以后,就能够形成电流[1]。以上则是光电效应太阳能电池实际工作的基础原理。 对于太阳能发电而言,具有两种不同的形式:①为光能热能电能的转换,②光能电能的直接转换。前者的转换方式具体指的就是通过对太阳辐射所形成热能的合理运用而实现发电目的。通常情况下,太阳能集热器需要把实际吸收的热能有效地转变为工质蒸汽,随后驱动汽轮机而达到发电目的。其原理是首先应当实现光能向热能的转换,随后再将热能转换成电能。这一过程和一般火力发电相同,而通过太阳能热量发电,实际效率并不高且成本昂贵,所以,实际的资金投入要比一般火电站的发电成本高出5-10倍。后者的转换方式则是对光电效应进行运用,可以使得太阳辐射直接被转换为电能。而完成光-电转换的主要装置则是太阳能电池,其作用不容小觑。对于太阳能电池而言,主要是通过光生伏特效应,实现光能向电能的直接转换。太阳能电池属于半导体光电二极管,只要阳光照在光电二极管之上,就会将光能转变为电能,最终形成电流。为此,若将大量电池串联亦或是并联,则能够形成高输出功率太阳能电池的方阵。由此可见,太阳能电池属于全新的电源,具有广阔的发展前景,而且灵活、清洁,永久性特点明显。另外,太阳能电池的使用时间很长,只要有太阳,那么电池就能够实现长期地运用。因而,同火力发电与核能发电相对比,太阳能电池的优势不可比拟,最关键的是不会对环境造成危害,属于绿色发电。 2 太阳能光伏发电系统的类型解构 2.1 离网光伏发电系统 第一,太阳能控制器。在离网发电系统中,太阳能控制器可以有效调节并控制发出的电能。其中,可以将经过调整的能量直接输送至直流负载亦或是交流负载,同时,还能够将多余能量输送至蓄电池组进行存储,一旦发电难以达到负载需求,就可以将所储存的电能输送至负载。当蓄电池处于满电状态的时候,控制器则应当对其进行控制,以免充电过度。而在蓄电池储存电能用尽的情况下,太阳能控制器也同样需要对其进行控制,以免放电过度。因而,若控制器性能不理想,这直接影响蓄电池使用效果,同样也会对系统可靠性带来负面作用。 第二,太阳能逆变器。系统中的太阳能逆变器能够将直流电转变成交流电,为交流负荷提供保障[2]。同样,逆变器在光伏风力发电系统当中发挥着核心作用。因为使用地区经济水平不高,在维护方面无法满足要求,要想有效增强系统性能,且实现电站运行的稳定性,就必须要不断提高逆变器性能的可靠性。而新能源的发电成本相对较高,因而,太阳能逆变器运行的高效性逐渐突显出重要作用。 2.2 光伏并网发电系统 第一,切换型并网光伏发电系统。该系统本身具备了自动运行的双向切换能力,一旦系统发生故障而致使发电量不充足的情况下,切换器可以自动地切换至电网供电侧,进而通过电网来为负载供电。另外,如果电网停电,系统也能够实现电网和光伏系统的分离,进而确保光伏发电系统处于独立运行状态。 第二,基于储能装置的并网光伏发电系统。若系统需要具备储能功能,则可以运用这一系统。其主动性明显,只要电网停电亦或是发生故障,能够实现独立运行,确保持续为负载供电。 3 太阳能光伏发电系统的具体应用 第一,用户太阳能电源。太阳能光伏发电系统可以被应用在10-100W小型电源当中,特别是在无电区域,为居民生活用电提供有力保障。另外,也可以在家庭屋顶并网发电中应用。同时,被应用在光伏水泵中,尤其是在无电地区,能够实现对深水井的开发与利用[3]。最后,可以被应用在太阳能净水器当中,进而缓解无电区域饮水以及净化水质等相关性问题。 第二,通讯与通信领域的应用。将太阳能光伏发电系统应用在无人值守的微波中继站亦或是广播通讯电源系统当中,同样可以发挥其系统自身功用。另外,在小型通信机与农村地区的载波电话光伏系统中应用效果也十分理想。 第三,光伏电站中的应用。在大型停车场充电站中也可以运用太阳能光伏发电系统,另外,能够被应用在风光互补电站当中。 4 结语 综上所述,太阳能光伏发电将在能源消费中逐渐扩大比重,有效地代替常规能源。由于太阳能资源丰富,且开发利用潜力相对明显。随着国内能源消耗量不断增加,太阳能光伏发电系统的应用将具有极大的现实意义。 太阳能光伏发电系统控制问题探究:太阳能光伏发电技术及其应用 摘 要:随着人类社会的发展,地球上的自然资源开始出现了大量消耗,导致能源匮乏。因此各国开始对可再生能源进行了研究利用,其中太阳能作为可再生资源中利用率最高的能源,其在世界各地都受到了广泛的使用。文章在简单介绍了太阳能光伏发电的原理和优点后,以此作为切入点,对太阳能光伏发电技术的种类进行了研究,并详细分析了其主要应用的领域。 关键词:太阳能;光伏发电;应用 1 太阳能光伏发电的原理及优点概述 1.1 太阳能光伏发电原理分析 当前,太阳能光伏发电技术已成为最有潜力的可再生技术之一,其主要是通过将太阳能辐射光能储存到太阳能电池中,从而产生电能。该技术中利用了半导体光伏发电光能的原理,在太阳电池中聚集来自于太阳能辐射的光,将其转换为电能,具体过程为:太阳能电池中有电场的存在,而光能中“光生电子-空穴”的存在,因此使得电子和空穴相互分析,在电池的两侧产生电荷,进行出现电压。 1.2 太阳能光伏发电体的优势 1.2.1 高效、节能、清洁 太阳能光伏发电与其他的电力系统发电相比,其产生电能的过程更为简单,其主要是通过将太阳光能中的光子转变为电子,进行产生电能,太阳能光伏发电具有效率高、简单便捷的特点,同时在节能环保方面也有所突破。 1.2.2 储备丰富、分布范围广 太阳能的使用,不仅能够保护环境,同时还能杜绝资源浪费,同时由于太阳光分布范围^为广泛,因此对其进行开发和利用是十分便捷的。太阳能光伏发电系统在运行的过程中,主要由太阳电池组件、蓄能蓄电池、直交流逆变器等部分组成。对于太阳能光伏发电而言,太阳电池组件是最重要的部件,其承担着将光能转换为电能的重要作用。 2 太阳能光伏发电技术 2.1 太阳能电池技术 对于太阳能光伏发电系统而言,光伏电池在其中占据着最重要的地位,然而在应用光伏电池时光电转换的效率以及生产的成本是其最应当注重的问题。随着科技的进步,人们开始对第一代光伏电池进行了改变,在光伏电池这能够加入了许多的非硅材料,一方面能够减少制作材料的成本,同时在降低半导体材料对电能消耗方面也有着十分显著的作用。除此之外,目前光伏电池还开发出了其他的新型电池,如继晶体硅、薄膜电池的等,在此之后专家们还在现代化设计理念和技术的支持下,对光伏电池进行了更加深入的研究,大大提高了光伏电池的转换效率。 2.2 光伏阵列的最大功率跟踪技术 根据实际的情况,光伏阵列功率在输出时通过非线性的传导,能够与周围的环境、光照强度以及负载状况等因素联系在一起。从图1我们可以看出,图上的两条曲线分别表示了光伏阵列的电流以及电压输出的特性。其中A点表示的是当曲线1以及曲线2在太阳光照强度不同的情况下,光伏阵列某个时刻的运行轨迹的相交。一旦太阳辐照强度出现变化,输出特性曲线也会随之改变,从1上升到2,此时若负载1若保持不变,则系统会停留在A'上,其功率与相应的最大点存在了一定的距离。而将负载特性将1变化到2,则太阳辐照度变化也会由2转为1,相应的工作点会从B点转为B'点。 图1 MPPT技术示意图 2.3 聚光光伏技术 太阳的光能经过路径出现损耗,因此地面上太阳光能中的能量十分有限,而聚光光伏技术的产生,不仅能够减少路径对太阳光能的损耗,同时还能进一步增加太阳能的使用效率。其主要的工作原理是使用面积较小的高性能聚光电池来聚集太阳光,这样能够在提高太阳光辐照密度的同时,有效的减少生产的成本。聚光器在聚光光伏系统中非常重要。其中热光伏聚光器主要是通过辐射器来加入太阳能,从而获得成光热能,再利用辐射器将成光热能发射到太阳能电池中,进而转化为光电。 2.4 孤岛效应检测技术 在电网运行中,错误的操作或维修原因造成供电中断等故障时,光伏并网发电系统会持续运行,并通过负载电压的方式来实现供电,因此形成了自给供电的孤岛,这种现象我们称之为孤岛效益。一旦光伏并网发电系统出现孤岛效应,会出现电频、电压无法控制,用户用电设备受到损害等情况,甚至在维修的过程中还会对维修人员的安全带来影响。 在并网逆变器侧中,孤岛效益的检测方法主要有两种方法:被动检测和主动检测。其中被动式检测主要应用于电网断电的情况下,其能够通过对逆变器输出端电压、频率以及相位等变化来检测电压输出中是否出现孤岛效应。而主动式检测主要是通过对逆变器进行调整来对其输出的频率、功率等带来干扰。在电网正常运行时,主动式检测所造成的干扰会被电网锁相环的平衡消除。电网出现故障则会出发孤岛效应。 3 太阳能光伏发电技术的应用 3.1 太阳能照明应用 目前,我国开始对能源的利用和资源的保护采取有效的措施,太阳能照明已成为绿色照明降低能耗的重要方式。太阳能电池板、蓄电池、节能等部分组成了太阳能照明系统。当前,太阳能照明在我国得到了广泛的应用,常见的地方有路灯、楼道灯等。此外,在太阳能照明中,太阳能灯控制系统中同时具备了光伏系统的功能,因此为了有效的控制太阳能照明系统,通常会使用定时和光控的方式。 3.2 太阳能与LED光源相结合 近年来,半导体技术和固体物理技术的发展十分迅速,衍生出了固体光源LED。该产品具有能耗低、寿命长、光效高的特点,同时其与白炽灯相比,固定光源LED的反映较快、污染较小。目前在我国灯源市场,固体光源LED成为了其发展的主要趋势。 3.3 太阳能水泵 在太阳能水泵运行的过程中,并不需要蓄电池来提供动能驱动其运行,一般情况下其运行主要依靠太阳能电池板的作用。而在大型的光伏水泵中,为了将太阳能电池板中的直流电转换为交流电,通常会安装逆变器,从而促进水泵工作的顺利进行。一般来说,太阳能光伏水泵系统在建立的初期使用的资金是十分巨大的,但是在其运行过程中,会产生的费用较少,使用寿命较长,因此太阳能水泵的建设能够为我国的电力供应作出巨大的贡献。 3.4 光伏建筑一体化 太阳能屋顶计划在20世纪之时被首次提出,而其计划就提出了把太阳能电池板安装在建筑物的屋顶上,并通过控制器以及逆变器来进行公共电网的连接,进而产生了户用并网光伏系统。户用并网光伏系统主要由太阳能电池板和电网并联向用户供电,且可靠性较好。同时在供电的过程中,其并不需要依靠蓄电池,大大提高了节能环保的效果。此外,对于光伏建筑一体化而言,其最重要的目的就是为了实现光伏器件以及建筑材料的集成化,从而帮助企业降低光伏发电成本,并扩大其使用的范围。 3.5 通信工业中的应用 当前,太阳能光伏发电系统已经广泛的应用于通信工程行业,其涉及的行业有卫星通信、卫星电视接收系统、微波中继站等。 4 结束语 当前,为了让太阳能光伏发电技术能够得到良好的发展,政府应当出台一系列的政策法规来对太阳能光伏发电技术的发展进行规范和完善,从而确保其能够将可持续发展的作用真正的发展出来。相信在不久之后,太阳能光伏发电技术将成为绿色工程中至关重要的部分。 太阳能光伏发电系统控制问题探究:计算机模拟技术在太阳能光伏发电中的应用 摘 要:现如今环境污染问题逐渐严重,能源也面临短缺的危机,太阳能发电逐渐受到各国的关注和重视,提高太阳能等清洁能源的使用效果,减少环境污染。文章就计算机模拟技术在太阳能光伏发电中的应用情况进行分析和研究。 关键词:计算机模拟技术;太阳能;光伏发电;应用 太阳能光伏发电是使用太阳能电池对太阳光辐射能进行有效的吸收,并将其转变为电能的一种发电方式。科学的开发利用太阳能这种清洁可再生的能源,能够使得能源短缺的问题得到有效的解决,使环境得到有效的保护。 1 太阳能光伏发电概述分析 1.1 太阳能光伏发电 太阳能光伏发电说的是通过半导体界面的光生伏特效应,使得光能转变为电能的技术。[1] 太阳能光伏发电的关键性元件使太阳能电池,将太阳能电池串联起来然后密封保护起来,从而构成面积比较大的太阳能电池组件,加之功率控制器等的配合,形成光伏发电系统。太阳能是清洁性的、无污染、绿色能源,能够使得火力发电产生的空气污染物排放得到有效的解决。 1.2 太阳能光伏发电的发展 19世纪40年代,太阳能发电方式就已经出现了,20世纪50年代出现了光伏电池,到了70年代,太阳能发电技术已经得到了广泛地应用。在美国、日本等发达国家太阳能发电技术有效的应用,在国家政策的支持下实现良好的发展。当前我国也对新能源的应用逐渐重视起来,太阳能光伏发电等一些产业也达到了国际的先进水平。 1.3 太阳能光伏发电的特点分析 太阳能是一种可再生的能源,太阳能的覆盖范围是十分广泛的,并且储存着巨大的能量。利用太阳能的方式是比较简单的,不需要进行采掘,可以直接对辐射进行收集。利用太阳能生产不会出现多余的污染,这是一种新型的、绿色环保的能源,太阳能也比较温和、安全,不会出现工业事故。我国中西部地区阳光辐射量比较大,可以通过太阳能发展光伏发电产业。 2 计算机模拟技术与太阳能光伏发电 2.1 计算机模拟技术 当前的科学研究中,计算机模拟技术是比较常见的,通过计算机模拟对于科学试验而言是极为重要的。计算机模拟就是利用计算机对真实的事物进行模拟,通过模型对真实的系统进行模拟,实验系统中的内部结构、功能、行为等内容,利用实验使得系统能够实现良好的性能,实现良好的经济以及社会效益。 60年代开始研究计算机模拟方面的内容,最开始研究的内容主要涉及军事、国防等方面,比如航空航天、核试验等,以及自动控制等内容。计算机应用逐渐广泛,涉及的面积比较大,当前在自然科学、社会科学等领域中得到了广泛的应用。 2.2 计算机模拟技术与太阳能光伏发电 使用计算机模拟技术,数学建模各种对太阳能光伏发电情况的因素,从而获得太阳能辐射强度、积累的辐射量、特性曲线等对应的电流、电压、输出功率、发电效率等。[2] 通过这些内容能够获得太阳能实时辐射的强度、对应曲线,光伏发电的发电功率曲线、电流、电压曲线等,建模之后科学的评价太阳能光伏发电系统,使得系统得以优化。 3 建模太阳能光伏发电系统 3.1 建立太阳能光伏发电系统的数学模型 在利用太阳能辐射时,会受到很多外部因素的影响和干扰,涉及大气层的性质、入射角、透明程度、辐射维度高低、土壤反射率等,[3]科学的考虑各种对数学函数关系产生影响的因素,结合多种因素建设数学模型,确立函数表达式,使得计算机模拟太阳能光伏发电系统的数学模型建立更加科学,保证计算过程更加顺利。 辐射到地球表面的太阳能分为两个部分,一些直接被大地所接受,另一部分辐射出现了分散。需要综合考虑影响辐射的干扰因素以及太阳能辐射种类,建立计算机模拟太阳能光伏发电数学模型。建立了数学模型之后,再研究太阳能光伏发电时就能够进行函数表达,使得研究的过程更加简单、直观,也为计算机模拟太阳能光伏发电奠定了程序基础,使得数学模型更加精准,为计算机模拟实验提供基础,使得研究人员能够对相关的内容进行科学、直观的分析与研究。 3.2 光伏电池板的数学模型 光伏电池等值电路模型有三种,一是简单的模型,不需要对光伏电池内部的电阻进行分析,这种模型在光伏电池理论以及复杂的光伏发电系统中应用极为广泛。二是只将光伏电池并联电阻的影响进行考虑的模型,这种模型有着很高的精准性,在实际中并不常应用。三是比较精准的模型,需要将并联和串联电阻都考虑到其中。 3.3 建立其他数学模型 在研究过程中,太阳能电池板是比较重要的元件,所以需要对太阳能电板的特性进行分析研究,形成太阳能电板功率数学模型,使得研究更加科学。 此外也需要建立蓄电池的数学模型,形成直流-交流逆变器的函数表达式。建立数学模型之后,联立之前建立的光伏电池数学模型、太阳能辐射数学模型,形成统筹的数学模型,[4]将其录入到计算机中,形成相应的函数库,技术人员整合编写,对计算机模拟太阳能光伏发电进行研究。 3.4 对太阳能光伏发电系统进行模拟 将很多个太阳能光伏电池板组合起来,形成太阳能电池板。能够使太阳能辐射接收面积得以扩大,获得更多的太阳能辐射能。将接收到的太阳能转变为电能,生成直流电,经过接线盒达到控制器,另一部分进入到直流――变流逆变器中,进而转变为交流电。升压降压处理交流电,为用电一端提供使用。多余的电流可以在蓄电池内进行储存,以便下次使用。 3.5 计算机模拟技术在太阳能光伏发电应用的结论 建模太阳能光伏发电系统,通过软件平台,对太阳能光伏发电系统的发电情况进行动态化的模拟,能够依据太阳辐射强度变化了解太阳能电池的输出特性。辐射强度增加,光照对电流的影响比较大,但是电压影响比较小。建立太阳能光伏发电系统的功率模型,能够确定系统运行的最佳电压与电流,使得输出功率更大。 4 结束语 总而言之,现如今新能源逐渐受到关注和重视,太阳能光伏发电逐渐成为风力发电之后的又一种新能源发电方法,太阳能发电被广泛地应用与推广。通过计算机软件仿真建模太阳能光伏发电系统,科学的设计太阳能光伏发电系统,这起到积极的促进作用。对系统科学的认识,保证判断的科学合理,挑选作为合适的方案,尽量减少付出,从而获得最大的经济效益。 太阳能光伏发电系统控制问题探究:市政照明中太阳能光伏发电技术的应用 摘 要:利用太阳能进行发电不仅可以节约燃料,而且在发电过程中无污染且不受地域因素的限制,属于绿色、环保、健康的发电技术,随着人们对环境要求的日益提高,近几年以来,在对太阳能的相关开发与运用过程中,光伏发电越来越受到人们的关注,所具有的市场潜力也不可限量。 关键词:市政照明 太阳能 光伏发电 伴随科学技术的日新月异,社会经济水平也不断提升,然而能源资源则不断地减少而且被污染严重。为了市政照明的可持续健康发展,我们必须选择健康、环保的绿色能源,而太阳能发电技术之中的光伏发电便是最佳选择。伴随利用太阳能进行发电的相关技术的诞生,市政照明相关系统设计也迎来了新的变革,将此技术应用于市政照明中不但可以节约能源,还可以提升市政电能在利用方面的效率,使市政照明可以更加科学、更加合理地进行规划设计。 1 光伏发电技术具有的优势 (1)先进的发电原理。其发电原理是将光子和电子之间不发生中间过程以及相关机械运动而直接进行转换,所谓中间过程是指从热能转换为机械能,再由机械能转换为电磁能等,这种发电形式十分方便、快捷。相较原有发电技术,光伏发电更加高效、更加便捷、更加环保、更加绿色。(2)太阳能具有的无限性特征及分布性特性。众所周知,太阳能属于可以再生性的绿色能源,每天它都会得到重生,所以太阳能这种资源具有无限性特征,取之不尽,用之不竭。而且,太阳光几乎无处不在,唯一的区别只是世界各地日照时间与日照强度有所差别,所以太阳能不会受到地域因素、气候因素等自然因素的限制。 2 光伏发电相关系统的构成及作用 2.1 太阳电池部分 光伏发电相关系统中最为关键的便是太阳电池。其中光能和电能相互转换的基本单元便是太阳电池的各个单体,通常最小尺寸仅为4 cm2,最大为200 cm2,其工作电压一般约在0.5 V左右,工作电流一般在20~25 mA之间,通常情况下不可以单独形式进行使用。所谓电池组件便是把单个太阳电池串联或并联然后进行封装,组件功率通常最小为几瓦,最大为几十瓦,能够单独进行使用。然后再将这些组件进行串联或并联进行安装,便组成了方阵,其输出功率可以达到负载对功率方面的要求。 2.2 具有储备能量功能的蓄电池部分 储能作用的蓄电池对于光伏发电而言是极其重要的构成部分,其作用也非常重要。由于蓄电池具有储备电能的功能,故而可以不停地进行运作,具有效率较高、污染较低的优点。 2.3 具有控制充电和放电功能的控制器 对蓄电池而言,特别是铅酸性质的蓄电池,运作时充电放点对其产生的影响极大,假如不能好好解决这个问题,不但会减少电池使用的年限,还影响其发电效果,因此防止蓄电池被过度充电或过度放电,就需要有相应的控制系统来预防此问题,即充电放电方面的控制器。该控制器的工作原理是对蓄电池具有的电压方面或者荷电状态进行检测来判断其是不是已达到充放电的临界点,并且依据检测出来的结果对蓄电池发号指令,控制其是否继续充放电。 2.4 具有将直流电转换为交流电功能的逆变器 我们知道,整流器的作用便是把交流电变为直流电。然而逆变器的功能则恰恰与之相反,把直流电向交流电进行转换。这样将整流过程进行逆向工作的形式便是所谓的“逆变”。太阳电池经过太阳照射以后便形成了直流电,但是在供电系统中通过直流电进行供电十分有限。除此以外,如果供电系统要将电压进行升高或降低的时候,只用在交流系统之中加上变压器就可以了,而对于直流系统而言,要想对其电压进行升高或降低时所需的技术就太过复杂。对于光伏系统而言,对逆变器方面的要求也比较高,尤其在逆变效率方面及可靠性方面,要求其对直流输入时产生的电压有比较宽泛的适应范围。 3 太阳能相关技术在我国市政照明系统中的运用 例如:某市共有过百的人行道,其夜晚照明效果很好,然而在路灯配电方面的设计还有缺陷,路灯在进行电缆铺设的时候没有单独设计,而是从邻近地区的路灯处进行接电,这便使得这些路灯只有在晚上才能发挥功效,白天却形同摆设。在天气状况不好的时候,这些路灯的照明效果便不是很好,对于较长通道而言特别是中间部分则效果更差,根本无法发挥其照明功能,导致此处治安较差。所以,该市对其人行道的相关照明问题和道路安全相关问题特别重视。为解决问题该市也曾费劲脑汁,然而不是因为费用过高,就是不利于地面平整和交通,使得许多办法都行不通。经过全面考虑以后,决定使用太阳能进行发电。该市先在主干道上进行试点,取得了很好的效果,随后又不断进行扩充,受到一致好评。 此主干道长度为73 m,宽度为7 m,高度约为2.4 m左右,且在通道的中部未设采光口。在这里安装太阳能形式的路灯,其中节能灯共安装了8套,主要依靠太阳能形式的电池板进行供电。当初设计的时候,原本计划以12 V电压的直流电源进行供电,然而由于通道距离太长,使得电压的损耗也过大,所以便通过逆变器把原本12 V电压的直流电向220 V电压的交流电进行转换。 人行通道中安置的太阳能形式的路灯使用仅限于白天,夜间则还从邻近地区的路灯处进行接电,其中太阳能形式的路灯每天12 h进行照明。当太阳能形式的路灯停止工作后,控制器便向太阳能形式的蓄电池发出指令,蓄电池随后开始供电,直至傍晚时间,傍晚时候市政路灯进行供电的时候,便向控制器发出指令,蓄电池便停止供电。利用此方法太能形式的蓄电池便和市政电缆之间相互交替为路灯进行供电,使其可以24 h对道路照明。 4 市政照明系统中太阳能相关技术具有的优点及缺点 将在城市道路照明中采用太阳能进行发电的相关技术,不但安全性高、节约能源、具有环保功能,还不再需要电缆进行长距离铺设。最近不论是国内还是国外都出现了许多利用太阳能技术,并将此技术广泛应用于道路照明中,市政部门在铺设太阳能发电的电缆时可以利用普通电缆的沟,这样既避免浪费也便于管控。太阳能主要通过两种方式转换为电能:其一为将太阳产生的辐射能向热能进行转换,即通过太阳产生的辐射能进行发电;其二为将太阳光向电能进行转换,此方法需要经过光电器件,即所谓的 “光伏发电”。就目前市政照明而言,利用太阳能进行发电所采取的主要技术便是光伏技术,此技术是通过将光能转换为电能的装置,将半导体置于其中按照光伏效应相关原理将太阳光向电能进行直接转换。市政部门利用太阳能进行照明的相关系统共有4个构成部分,即太阳能形式的电池板部分、具有控制充放电功能的控制器部分、蓄电池部分和灯泡部分,利用太阳能进行发电不但能够直接以直流电形式产生,亦可经逆变器将其进行转变,形成220 V电压的交流电,太阳能形式的电池板具有的面积和具有的转换率是决定其照明系统的关键因素。太阳能属于再生能源,存在于世界的各个角落,然而目前关于利用太阳能进行发电的相关研究还刚刚起步。伴随科技的飞速发展,利用太阳能进行发电的领域也会日益扩大,亦会从重量转变为重质,提升太阳能在转换方面的效率可以促进其在发电方面相关技术的飞速发展,推动市政部门在照明系统方面的突破性发展。 5 结语 总之,市政照明采用太阳能形式的路灯不但节约了成本,还给市民生活提供了一种更好的体验方式,伴随社会的不断进步,太阳能相关技术也会被应用于更多的领域,而利用太阳能进行发电的光伏发电也会更加普及,市政照明也会设计得越来越科学、越来越合理。
计算机科研论文:充分发挥学生自主科研在《计算机软件技术》课程创新教育中的作用 摘要:《计算机软件技术》课程是工科本科生的一门重要课程。本文探讨如何在《计算机软件技术》课程教学中发挥学生自主科研在创新教育的作用。我们在教学中根据学生的不同层次、不同特点、不同爱好进行分类指导,鼓励学生结合教学内容进行理论研究或工程实践。在科学研究中,深化了学生对课程知识的理解,培养了学生的创新能力。 关键词:计算机软件技术;创新教育;教改 一、前言 《计算机软件技术》是非计算机专业学生的计算机基础课程之一,有着很广泛的应用价值。但能真正理解并掌握它却很不容易。因为其涉及知识面广、概念多,造成内容上枯燥乏味,容易使学习者失去学习的兴趣。这就给老师在教学上、学生在学习上造成了一定的问题。因此,该课程教学面临的一个严峻的课题就是:如何既能保障学生掌握本课程的主要内容,又能让学生积极参与、主动参与。对这一问题进行深入研究,并能在教学实践中获得良好效果就具有很急迫的现实意义了。《计算机软件技术》课程内容分为四部分(数据结构与算法、软件工程、操作系统、数据库),每一部分都是计算机专业学生学习的一门课程,相互之间既互相联系又比较独立。而非计算机专业的学生要在一个学期32个学时的时间内学习它们,难度可想而知。不过需要指出的是,繁杂的内容和教学时间的限制虽然确实给老师在教学上、学生在学习上造成了很大的困难,但是这些并非不可克服的困难。造成目前该课程教学困境的主要因素应该是:①部分教学内容陈旧,没有反映本学科科学研究的发展水平;②教学理念还存在一定的滞后,课程教学中未能充分体现创新教育的理念,对学生缺乏科学研究层面的引导力;③学生自主参与程度较低。传统教学是以传授知识为主,而非以学生为主体,没有对学生自主发现知识的能动性给予充分重视。 二、课程讲授中的学生自主科研实践 《计算机软件技术》课程内容分为四部分:数据结构与算法、软件工程、操作系统、数据库。在这四大模块中,我们分别按照每部分的特点和课时计划进行了学生自主科研的实践。 1.数据结构与算法。数据结构与算法主要包括:常见算法简介、堆栈和队列、二叉树、查找和排序算法。我们在初期主要准备了一些课题,以下是若干示例:①几种常见算法的时间复杂度比较研究。②问题的固有复杂性和具体实现算法复杂性的关系。③利用堆栈实现任意有理分式计算。④具有优先级顺序的多个队列的数据结构研究。⑤二叉树的先序、中序、后序的递归、非递归遍历算法的c语言实现。⑥北航行政结构的二叉树表示。⑦具有重复关键字线性表的Hash函数最优化设计。⑧排序查找和直接查找的对比实验。在讲到相关内容时,我们就公布几道类似题目让感兴趣的同学选作。除此之外,我们更乐意鼓励同学自己发现问题,或结合自己的专业提出研究问题。比如,一次课间休息时,有一个同学谈到他正在研究故障树分析。他提到故障树的存储能不能用树的结构来处理。我鼓励他试试。但我也指出了它们的区别:故障树的结点除去有先后顺序外,还有与门、或门之分。课后,我们在一起又商讨了一下。我们当时认为可以给结点附加一个逻辑信息。该同学回去后进行了研究后发现,与门和或门都好处理,但是遇到非门就不好办了。因为传统的故障树算法只包括与门和非门。遇到非门只能对其作用域中的故障树求非。而在实际过程中故障树是动态形成的。如何对故障树动态求非,然后建立动态树形数据结构就成了需要研究的问题。该同学结合他的实际背景对此进行了深入研究,写出一篇不错的科研论文。这样的例子还很多。我的体会是创新教育的灵魂是以学生为主体,通过各种方式多和他们交流,碰撞思维火花。现在的学生并不缺少创新能力,缺少的是发现他们创新能力的机制和方式。 2.软件工程。软件工程部分包括软件开发方法、面向对象的程序设计方法、软件测试等。软件工程与数据结构与算法又有所不同,它是实践性更强的学科。这部分必须让学生亲自进行实践。因此在允许的情况下,我们压缩一部分理论知识传授的课时,增加实践环节的课时,鼓励学生在实践中发现科学问题或技术难点展开研究。我们首先给学生布置若干难度、规模合适的具有实际项目背景的课题。在上课时,要让学生结合实际问题阐述对软件工程基本概念和基本知识的了解。软件开发方法部分我们除了介绍基本的软件开发模型外,还结合实际项目向同学们介绍一些先进的软件开发模型。在软件测试部分,我们让学生参观我们的软件测试实验室,观摩大型软件的实际测试过程。通过这一系列的环节,大大深化了学生对课本知识的认识,也解决了以前学生对这部分内容感到比较枯燥的难题。 3.操作系统。操作系统是本课程最难的一部分内容。操作系统是理论与实践充分结合的一门学科。要在短短几次课中向学生讲清这部分内容难度十分大。这需要教师对这部分内容的重点要把握到位。为了弥补课时不足,我们在课堂上要充分调动学生的积极性,激发学生展开以科研为引导的自主学习的热情。这样通过同学的课堂学习和课后课程设计相结合,不仅可以有机的把相关知识梳理贯通,学有余力的同学还可以从科研中获得研究的快乐。比如,我们可以向学生布置一个简单的任务:设计一个文件管理系统,目的是通过设计和调试一个简单的文件管理系统,主要是实现操作系统对文件操作命令的执行和管理,使学生对主要文件操作命令的实质和执行过程有比较深入的了解,掌握它们的基本实施方法。该问题既可以做得很简洁,比如单用户情形,只要考虑建立文件、打开文件、关闭文件、删除文件、读文件、写文件、复制文件、查询目录。也可以做得较复杂一些,比如多用户情形,就要考虑优先级、资源调度等。甚至对于部分能力较强的同学,可以让他们尝试考虑用户偏好下的智能算法等。 4.数据库。数据库这部分内容课时比较少,一般就安排2~4个学时。数据库技术日新月异。讲解这部分内容一定注意让学生在繁杂的名词、概念、数据库新技术中抓住本质的东西。要首先让学生厘清程序设计的历史发脉络,让学生清楚地认识到数据库的产生不是偶然的,是程序设计发展的必然,是解决数据独立于程序的必由之路。这部分如果让学生再独立进行一部分科研训练或课程设计显然课时是不允许的。我们一般结合同学之前的科研内容,之前的课程设计,试图加入数据库的理念或利用先进的数据库技术改善之前的设计或程序。 三、结束语 本文探讨了学生自主科研在《计算机软件技术》课程创新教育中的作用。学生自主科研和导师强力介入的一对一或一对几的科研活动不同。《计算机软件技术》课程一般学生数通常可达80~100人左右,不可能实现教师和学生的一对一或一对几的科研活动。因此激发学生自主科研就非常重要。本文探讨了在《计算机软件技术》课程讲授过程中,如何激发学生的自主科研兴趣。当然最初老师还是要实现规定一些潜在的学生可能感兴趣的题目供学生选择。在学生中形成一定的科研范围后,就要鼓励学生自主发现问题、解决问题。不过,在实际实行过程,我们也发现一些问题,比如因为本课程课时较少,会遇到科研创新和课堂必修内容冲突的问题,这需要在实际授课中妥善解决。 计算机科研论文:以科研促进“计算机网络”课程教学 摘要:本文结合作者多年在计算机网络领域的科研和教学经验,从课堂教学、课程实验以及科研实践等几个方面深入研究新的教学方法与教学手段,以先进的教学理念指导教学,探讨如何灵活运用多种教学方法,调动学生学习的积极性。坚持理论教学与实践教学并重,教学与科研相结合,通过科研促进“计算机网络”课程教学。目的是加强培养学生的创新性思维和独立分析问题、解决问题的能力。 关键词:“计算机网络”课程;科研:教学 以先进的教学理念指导教学方法的改革,将科学研究与教学工作紧密的联系在一起,是调动学生学习积极性,促进学生学习能力的不可分割的两个关键环节。两者之间相互促进,相互提高,有着极为密切的联系。课堂教学为学生讲授基本理论知识,而通过科研实践可以培养学生独立分析问题和解决问题的能力,提高他们的基本素质。随着计算机网络技术的迅速发展和在当今信息社会中的广泛应用,给“计算机网络”课程的教学提出了新的、更高的要求。结合自己的实际教学经验和体会,我们认为课堂教学和科研工作是相辅相成的。 一、课堂教学奠定良好的理论基础 扎实的基本理论知识是从事科学研究的基础。“计算机网络”是一门理论性与工程性都很强的课程,其教学目标是使学生掌握计算机网络和数据通信方面的基本理论和知识。在课堂教学的过程中,我们采用比较灵活的教学方式,深入浅出,生动地讲述计算机网络的基本原理、网络体系结构和各层协议机制。在讲授专业知识时力求特别关注讲课过程的逻辑性和系统性,做到主线清楚、重点突出、层次分明。同时也强调专业知识的连贯性和完整性。通过启发式教学引导学生在课堂上带着问题去积极思考,跟着老师的思路走。提高学生的学习兴趣,逐渐使学生喜欢这门课,喜欢这个学科,以培养学生主动学习和终身学习的意识。 另一方面,在课堂教学中结合在这一领域国际上最新的研究成果和当前获得广泛应用的典型网络实例,适当介绍计算机网络领域目前的研究现状和发展趋势,拓宽学生的知识面,开阔学生的视野,激发学生进行科学研究的兴趣,收到了很好的教学效果。为学生今后在这一领域继续深入学习和工作打下坚实的基础。计算机通信网络技术的飞速发展要求任课教师对这一领域的研究现状及发展趋势有比较全面的了解,并在该领域从事科学研究。这样才能保证课程教学内容跟得上学科的发展。 课堂教学是教学活动的中心。教师在课堂上的讲解过程要能吸引学生的注意力,提高学生学习的积极性。例如,大多数的学生都有网上聊天、查资料、看新闻的经历,但他们绝大多数并不明白这是如何实现的,原理是什么。对“计算机网络”课程的目的、意义和内容的介绍从这方面引入,可以提高学生的学习兴趣。 在这门课的教学过程中,我们采用双语教学的方式。选用国际上优秀的原版英文教材,采用英文课件,以多媒体投影和传统的板书相结合的教学方法。使学生在学习掌握网络专业知识的同时,掌握相关的英文专业词汇;鼓励学生课堂上用英语交流,采用英文完成作业;期末考试采用英文试卷,鼓励学生用英文答题。通过这门课的学习,学生在学习、掌握专业知识的同时,专业英语能力有了很大的提高。 二、课程实验环节加深学生对理论知识的理解 由于计算机网络是一门实践性很强的技术,课堂教学必须与实践环节紧密结合。本课程的实验环节对学生理解、掌握计算机网络的基本原理起到了非常重要的作用。 我校计算机网络实验室配备了先进的通信网络设备以及网络系统仿真环境。根据教学要求并结合课堂教学内容,我们精心设计了一组实验,目的是使学生更好地理解、掌握计算机网络的基本原理,网络体系结构和协议机制的运行。学生通过实验,对开放系统互连基本参考模型(OSI)和互联网TCP/IP体系结构及协议机制的运行过程有了深刻的理解,包括各层数据传输单元之间的对应关系,IP地址和硬件地址之间的转换,数据链路层数据帧的封装、传输和解析,网络层路由表的配置、数据包经过路由器实现多跳传输、IP协议实现的端到端主机之间的通信,TCP协议实现的端到端主机上不同进程之间的通信、TCP的流量控制、拥塞控制、差错控制的实现等。实验过程中指导老师逐组与学生交流,讨论协议的实现原理,这一实验环节收到了非常好的效果。 三、科研实践培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力 在教学课堂上讲授各方面的理论知识,完成要求的学习内容,是培养大学生从理论上掌握科学本领的重要和必要环节。大学生们在校学习期间,将要完成几十门重要课程的学习,任务比较繁重。因此在学习期间往往忽略了一个重要的培养步骤,就是对自己独立分析实际问题和解决具体问题能力的培养。 如果有目的地使学生参加部分科学研究工作,让他们亲自负责一些课题和研究内容,由学生们自己提出解决问题的方案和措施,并具体实施整个解决问题的过程,不仅可以培养他们在遇到实际问题时的应对能力,而且可以培养他们在解决具体问题时的主动性和积极性。因为,具体方案和计划的提出和实施过程,就是对他们逻辑思维的考验和培养。往往问题的解决需要有一套合理的、正确的、恰当的思路,而这一思路是在实际问题的解决当中建立的,必须符合实际问题的规律性。 为此,我们以学生作为负责人,组织申报了江苏省高校大学生实践创新训练计划项目“无线车载自组织网络的研究与仿真”并获得立项。这一课题具有重要的理论意义和实用价值,让学生利用课堂上所学到的知识解决实际问题,激发了学生从事科学研究的积极性。 我们对该实践创新项目提供了必要的实验条件、人员和经费支持,包括项目所需要的工作场所、微型计算机、IEEES02.11a/big无线网络适配器、嵌入式开发环境、GPS卫星定位装置等,为学生实施训练项目创造了良好的环境。指导教师长期指导研究生和本科生从事计算机通信网络、软件系统、控制系统的研究、设计和开发,具有丰富的科学研究和实践教学经验,负责全程指导学生进行该实践创新项目。 我们首先给学生介绍课题背景。高速公路给人类带来方便的同时,也对其生命财产带来越来越多的隐患与灾难,连环车祸是最常见的事故之一。在高速公路上由于车速较快,很容易发生连环车祸,当前面的车辆发生车祸时,由于车速太快后面的驾驶员来不及反应,导致严重的连环车祸时有发生。那么有没有一种措施来避免发生这样的事故呢?如果高速公路上某一路段发生了车祸,通过车载GPS和一种网络给后面的车辆发出警报信息提醒驾驶员及时采取措施,这样就可以有效地避免连环车祸,大大减少这类事故的发生。因此无线车载自组织网络(VANET:Vehicular Ad-hoc Networks)应运而生,并引起了学术界和工业界的极大关注。 VANET网络由车载计算机设备,无线通信设备和全球卫星定位系统(GPS)组成。每个节点(车辆)可以通过GPS随时确定自己的方位,通过无线收发装置接收来自其他节点的信息并进行相应的计算,然后向邻近区域的其他车辆发送自己的信息,包括方位、车速、前方车辆交通状况等等。 对于高速公路这样的特殊场景,需要结合高速公路车辆的运动特征,设计合理的路由算法,对实时性的要求也很高。因为高速公路上的车祸都是在很短的时间内发生的,通常是几秒,甚至零点几秒。如果在这么短的时间内,系统不能做出及时地响应,那么将失去其应有的价值。本课题要解决的问题包括:(1)数据采集,以南京市为例,选择某一段高速公路,记录某一段时间内车辆的运动特征;(2)选择一种开发平台(例如VC++6.0),用采集来的数据模拟高速车辆运动的场景;(3)采用IEEE802.11协议,设计路由算法,用NS2系统仿真高速公路车间通信:(4)设计软件,模拟车辆防止碰撞的情景。 在项目实施的过程中,学生首先了解了VNAET网络以及这一领域的研究现状;其次,重点分析和研究了VANET网络的节点移动模型,在此基础上,提出了一种车辆碰撞警告协议,并探讨用于拥塞控制和时延减少的速度调整算法并通过理论分析的方法验证该算法的可行性;最后采用通用的仿真工具NS2设置高速公路通信的场景,模拟车间通信。 计算机科研论文:计算机科研育桃李芬芳满园 他,执计算机专业之牛耳十六载,打造出省级名牌专业;他,大胆进行教学改革,将本团队建设成为国家级教学团队;他,执着于教书育人,一生“桃李芬芳满天下”。他就是陕西省通信专用集成电路工程研究中心主任、为教学和科研默默奉献着青春和热血的西安邮电学院资深教授韩俊刚。 荣誉等身 光照一生 1994年到2009年的16年间,韩俊刚教授一直担任西安邮电学院计算机系主任,把握着计算机系的发展方向。 16年间,西安邮电学院计算机系从只有一个专业、35名学生、13名教职工,发展到现在拥有计算机科学与技术、软件工程等6个专业、共有3000多学生和120多名教职工。计算机应用技术学科成为陕西省重点学科,计算机系还建立了ASIC设计中心和软件工程2个部级重点实验室。韩俊刚教授作为系主任,一直兢兢业业,不畏艰辛,努力为计算机系的发展贡献力量,他在计算机系发展壮大中的作用无可替代。 从1996年开始,韩俊刚教授在西安邮电学院先后主持了多项省部级项目和国家“十五”科技攻关项目的课题。如《SDH 2M b/s异步映射和去同步专用芯片设计》,《V5 接口专用芯片设计》,《SDH系列芯片》等等。 韩俊刚教授开创了国内从事硬件设计的形式化验证研究之先河,其专著《数字硬件设计的形式化验证》是国内该领域第一本专著。作为研究者,在《软件学报》、《计算机学报》等国内一级刊物上,无一不留下他的作品,总数在20篇以上,其它国际国内会议论文50篇以上。 从事高等教育以来,韩俊刚教授荣誉等身,1996年被陕西省政府授予“有突出贡献的留学归国人员”称号;1998年获“陕西省优秀教师”称号;1999年获国务院授予的有突出贡献的教育专家称号,享受政府特殊津贴。 献身教学科研,造就一流团队 学生时代的韩俊刚教授,就坚持克己奉公,热心奉献。在留学加拿大期间,他一心学习国外先进的科学技术,用自己省吃俭用节约的外汇购买大量技术资料,自费托运回国上百公斤的资料和原版外文技术书籍;在德国做高级访问学者期间,购买二千马克的技术书籍带回国,并将数十本原版外语书籍赠送给学校图书馆。 韩俊刚教授一直坚持独创精神,尤其是在教学方式、团队建设、教师培养等方面,都有自己独到的见解。 在教学方面,韩教授认为“科学是分析性的,目标是理解和解释世界,工程是综合性的,工程是要满足很多限制条件的设计。” 为此,他锐意改革,以学生的需求为基础,全心全意为学生着想。他领导的专业教学团队通过教育理念的讨论,决定立足于培养具有较强设计能力和工程实践能力的应用型人才。在教学内容、校企合作和师资队伍建设等方面进行了大胆的改革,在创新发展中加强团队建设。 韩俊刚教授立足实际,创立了多元化的培养模式。在传统的课堂教学中,引入讨论式、竞赛式等方法。新的教学方法以项目为导向,以大量项目为基础,通过开放试验、兴趣小组、科技竞赛等活动,来激发学生自主学习的动力,从而达到增强素质、提高能力和个性化培养的目的。 韩俊刚教授认为学生成长的关键在教师的指导,所以他特别注重教师团队的建设。为此,计算机系的核心课程都实行教授责任制,并建设强有力的教学梯队。一方面,这些教授潜心研究和更新教学内容和教学方法,建设精品课程,编写高水平教材,培养青年教师。另一方面,在与企业合作培训过程中,鼓励青年教师与学生共同参加学习,培养一批掌握企业的最新技术开发环境和最新工具的青年教师,再以这些青年教师作为组织学生兴趣小组、带动学生进行开放性试验的骨干。 韩俊刚教授通过这些独特方式,培养了一支优秀的教学科研团队。他们的计算机科学与技术专业在2004年被评为陕西省名牌专业;以计算机系为主的教学改革实验区被评为陕西省教学改革实验区;2009年,以韩俊刚教授作为负责人的“计算机专业核心课程教学团队”被评为国家级教学团队;计算机系创办的“专用集成电路和集成系统”专业,在2010年被评为国家级特色专业。 培养人才 自成一派 现如今,时常出现企业招聘人才难和大学生就业难相矛盾的情况。然而,西安邮电学院计算机系大学生就业却逆市飘红。他们通过“定单式人才培养”,使得毕业生就业率超过80%,实现社会、学校、学生和用人单位的多赢局面。 在人才培养上,韩俊刚教授讲究深耕细作,不断变革。逐渐探索出“定单式”学生培养模式,意在为企业“量身定制”高层次专业人才,也为学生将来就业铺平道路。他主持创立的IT应用性人才试训中心,一是建立和企业的联系,二是建立和企业类似的环境。试训中心里有个“双真”实验室,模拟企业真实环境,利用企业的真实项目来培养学生。 为了加强实践教学,西安邮电学院计算机系率先建立了信息技术人才实训基地。韩俊刚教授率领计算机系实施“走出去”战略,使得计算机系先后与中关村软件园、深圳软件园以及西安软件园等10多家企业签订了校企“定单式培养”技术人才合作协议书,其中不乏日本NEC、东软集团、神州数码等国内外知名公司。由公司与学校共同制定教学大纲,前3年实行原专业教学大纲,后一年学生按嵌入式技术课程体系培养,采用互动式、案例式教学。 通过校企合作,用人企业把对新员工的培训前置到学校,节省了时间和成本。同时,学生在知识和能力得到培养的基础上,提前接受了企业文化的熏陶,实现了学生从毕业到就业的“无缝对接”。 韩俊刚教授为高校教育奉献了人生中最美好的青春岁月,他孜孜不倦地培养学生的兴趣,发掘学生的潜力,如今已是“桃李芬芳满天下”;他一直致力于学校科研水平和教学水平的提高,现已为学校和团队赢得了无数荣誉。然而,韩教授依然默默奋战在科研前线,这种春风化雨、甘为孺子牛的精神不正是我们这个时代所需吗?韩教授却默默为之,这或许是“此处无声胜有声”,也正是他教给我们的一种精神力量所在,一种简约、淡泊的人格魅力。 计算机科研论文:基于科研素养培养的大学计算机基础教学的探索与实践 摘要:本科教育是高等教育的主体,加强大学本科生科研素养的培养,是创新人才培养的关键,对我国建设创新型国家具有基础性的重要作用。本文介绍了美国部分高校在科研素养培养方面的进展,针对作者所在学校本科生科研素养培养的现状,尝试开设公选课《Word、LaTeX论文排版》的教学,内容包括开展课题研究的准备、论文编排两部分,在教学内容、教学方法和教学平台上进行了探索和实践,取得了学生的良好反馈。 关键词:科研素养;计算机基础教学;论文排版;Word;LaTeX 一、引言 1.什么是科研素养。科研素养一般包括科研意识、科研方法和科研精神三个方面。科研意识是科研素养的基础,指积极从事科研活动的意识,包括从事科研的兴趣和主动性,发现问题的自觉性和敏锐性,等等。科研方法是科研素养的核心,指从事科学研究的基本的方法和手段,包括科研课题的提出、科研方案的制定、科研资料和信息的收集和整理、科研论文的撰写等方面的具体方法。科研精神则是科研素养的内涵,指科学研究活动所应具备的精神品质[1]。 在科学技术越来越成为经济发展和社会进步的主导因素的今天,国力的强弱主要取决于劳动者的素质,而劳动者的素质又主要取决于是否具有创新意识和创新能力。创新意识和能力的培养的关键在于科研素养的提升,科研素养是创新能力的基础,科研能力是创新能力的重要表现。进入21世纪,社会和经济的发展对于大学生科研素养提出了更高的要求,对于具备科研能力和素养的人才的需求也越来越强烈[2]。本科教育是高等教育的主体,是创新人才培养的关键。加强大学本科生科研素养的培养,是时代对于大学教育提出的要求,对我国建设创新型国家具有基础性的重要作用。 2.国内外现状。国外高校围绕人才培养问题进行了诸多理论和实践的探索,对科研素养的培养也有多种途径的探究[3]。在本科生科研理事会(CUR)、全国本科生科研大会(NCUR)、卡内基教学促进基金会、美国科学基金会等组织的推动下,经过三十多年的实践,美国的UROP已经形成一套比较完整和成熟的运作机制。据有关数据统计,80%的MIT的毕业生参加过一个UROP。 近10多年来,美国大学不断探索以研究为本的课程体系创新,如新生研讨课、基于课程的小组研究、基于问题的学习(PBL)等。这些新形式在本质上与本科生科研活动相通,即都是引导学生主动学习,进而获得界定问题、分析问题和解决问题的能力。二是设立与科研相关的课程或者是开设学术研讨班。加州大学伯克利分校通过学术研讨班讲授与科研相关的课程,为即将从事科研的本科生提供一个关于本科生科研的概览,讲解科研的重要性和如何开始科研、如何写作研究计划申请书等。这些都为本科生科研素养的培养,使之尽快进入研究领域奠定了基础。 与国外的人才培养研究启动早、有相对完整的计划相比较,我国高校对本科生科研素养的研究稍滞后[4],培养途径也在探索之中[5]。以我校为例,本科生的科研素养现状不容乐观。大部分本科生缺乏一些基本的科研能力。查找资料是科研的基础工作,许多大学生对于连图书分类、信息检索等获取信息所必需的知识和技能都不具备,因此无法高效地通过计算机与互联网获取自己所需的信息。大多数学生面对丰富的网络资源,只是肤浅地了解大概的信息,无法深入获得自己的所需,从而出现不为我所用的情况。在本科生毕业设计的过程中,很多学生往往不知道如何开始课题的研究,在学术论文和毕业论文的撰写与编排等方面也存在着很多欠缺。随着计算机和网络的普及,大学计算机基础教育也在不断地进行改革,本文旨在针对如何在计算机基础教育中培养本科生的科研素养进行探索和实践研究。 二、探索与实践 以培养本科生科研素质为目标,探索在当前我校大学计算机基础教学现状上开展创新的教学内容、方法、手段,需要解决的主要问题包括以下几个方面: 1.在当前计算机基础课教学内容的基础上,认真分析各专业的科研方法和手段,设计教学内容和案例。 2.在现有基础课教材的基础上,针对提升本科生科研素养,编写教材或相关的参考书。 3.如何针对不同专业的学生,开展任务驱动式教学方法,提高学生学习兴趣以及研究问题和解决问题的能力。 4.如何使用新媒体、新技术来促进教学平台的多样化。 2013年2月至今,作者在所在学校本科生一年级的计算机基础课教学内容的基础上,开设公选课《Word、LaTeX论文排版》的教学,针对如何提升我校本科生科研素养这一教学研究课题进行尝试,分别在教学内容、教学方法和教学平台上进行了探索和实践。由于我校计算机基础教育在本科生科研素养培养方面尚处于空白,这方面的教学探索也没有先例,因此,教学经验一方面来自于作者自己从事科研多年来的经验总结,另一方面来自作者多年从事大学计算机基础课教学及辅导本科生毕业设计的经验总结,主要创新之处有:教学内容的创新;尝试任务驱动式教学方法来训练学生科研基本技能;在课堂授课的基础上,探索利用新的通信、网络平台促进学生提升科研素养。 公选课的学生来自不同院系,包括文科、理科、工科等本科生的不同年级。针对这一特点,教学上需要尽量选择对各专业各年级都有用的学习内容。教学内容的设计为基于案例式,以从事某一领域课题为例,来讲述开展课题研究的准备工作部分;以学位论文编排为例,来展开论文编排部分,主要介绍了两种当前流行的论文编排工具Word与LaTeX,以编写学位论文的顺序来展开具体内容。通过本课程学习,使得学生能够掌握文献检索、论文编排与投稿方面的基本技能,充分利用计算机技术协助科研创新。本课程教学内容具体如下: 第一部分为开展课题研究的准备工作,主要介绍论文的基本知识、写作规范、论文的投稿、期刊及会议的相关知识、论文数据库相关知识、文献检索相关知识、文献检索技巧、网络资源介绍等内容。 第二部分为论文编排,分别介绍了如何用Word与LaTeX两种软件来编排论文。其中,Word编排论文部分以Word 2010为例讲解;LaTeX编排论文部分,以TeX Live 2013发行版为例讲解。 Word论文编排包括:Word编排论文前的Word定制与基本设置;按照论文写作流程详细介绍相关的Word编排技巧,包括大纲制作、图表制作、公式编辑、交叉引用、参考文献制作、EndNote软件及其参考文献制作方法、脚注与尾注、目录与索引等的制作;论文主体内容编排结束之后的版面设计(页眉、页脚和页码的设置)、论文修改、审阅等。 LaTeX论文编排包括:LaTeX基本概念,包括LaTeX简介、Tex Live简介及安装、LaTeX基础知识;按论文写作顺序详细介绍LaTeX编排论文技巧,包括文本输入及其格式设置、段落格式设置、大纲制作、公式编辑、图表制作、参考文献制作页面布局以及LaTeX模板编排大、小论文的示例等。 课程的授课方式包括讲授和上机操作,课时为36,一共12次课,每次3个学时,每次课的教学安排为2学时授课,结合授课内容安排上机练习题,第3节课一般为上机辅导,并对于问题比较多的习题,进行统一讲解。课程的考核方式为平时成绩占40%,采用大作业形式进行(排版自己感兴趣的研究领域的小论文和学位论文各一篇);期末采用闭卷上机考试,考试成绩占60%。 经过三年的教学实践,该课程取得了学生的良好反馈,一方面,学生认为课程的绝大部分内容都比较实用,因此学习兴趣和积极性都比较高;另一方面,学生针对自己专业的、个人的特点,为课程的进一步改进提出了很多有建设性的意见。 三、结束语 经过三年的探索与实践,作者深刻感受到开设提升本科生科研素养的相关课程是一项很有意义的工作,同时也是一项迫切需要进一步完善的工作。无论是从计算机应用角度,还是从专业领域方面来看,都有必要在大学本科阶段对学生进行科研素养的培养和训练。 计算机科研论文:国内计算机领域科研团队结构分析 摘要:根据国内计算机领域较有影响力的计算机学报《软件学报》的2011年至2015年发表的学术论文构建合著网络,对在该期刊上发表合著的计算机领域的科研团队特征进行了统计分析,对合著网络进行了中心性分析、凝聚子群分析。研究结果表明: 合著网络分析方法能清楚的揭示处于计算机领域核心地位的科研团队; 大部分科研交流与合作集中在小部分稳定且成熟的科研团队中。 关键词:社会网络分析;合著网络; 科研团队 1 概述 随着科技水平的提高,很多科学研究任务需要应用多学科的知识,科学研究领域里以前的科研人员单干做科研现象正在向组成学术团队协同研究转变。对于重大的科技攻关项目,要求许多相关专业的科技人员协同攻关才能完成,于是学术界里科研团队不断涌现。国内计算机领域里的相关专家学者为适应计算机理论研究和应用的新情况,组成科研团队,发表共同署名的学术论文。这些数量庞大的体现计算机领域科研团队研究成果的共同署名的学术论文形成了一类特殊的社会网络――合著网络[1]。在合著网络中, 节点表示作者, 边对应着相连接的两个作者共同署名发表过的文章。由于科研人员之间的合作发表学术论文现象越来越多,规模越来越大,合著网络也成为计算机领域科研团队结构分析中的热点问题。 合著网络的研究已经取得很多研究成果。付允等人[2]针对期刊《科研管理》构建合著网络,讨论了整个合著网络的一些基本性质。文章[3]构建了武汉大学计算机学院的合著网络,讨论了全网密度、节点中心度等性质,找到了计算机学院内部关系较为密切的科研团队。陈伟等人[4]构建了被引网络和合著网络,分析了被引网络和合著网络的基本结构特征和网络关联性质,讨论了科研合作网络的复杂性特征和发展趋势。庞秀丽等人[5]分析了有权与无权条件下该期刊合著网络的各种属性的不同,为该领域的科研合作提供了一些建议。刘洋[6]建立了计算量化论文质量的权重因子和链路权值的数学模型,然后构建了一种带权重的合著网络,对科研团队特征进行了统计分析,得到了科研团队成员内在的联系并且给出了促进科研团队发展的建议。 2 数据来源与研究方法 本文选取中国知网CNKI中国期刊全文数据库为数据来源并进行检索,获取了国内计算机领域较有影响力的计算机学报《软件学报》的2011年至2015年发表的学术论文方面的总共1096条合著数据。 将搜集到的数据,以节点表示作者, 以边表示相连接的两个作者共同署名发表过的文章,构建合著网络。本文主要从中心性分析、凝聚子群分析两个方面对构建的计算机领域软件学报合著网络进行分析。 3 结果分析 利用软件学报的1096条数据,构建软件学报对应的合著网络,如图1(a)所示。由于数据多,我们给出了节点中心度大于等于5的合著网络,如图1(b)所示。 应用UCINET软件处理分析软件学报对应的合著网络的节点中心度、中间中心度、接近中心度。由于数据量大,在本文中仅选取前10位合著作者进行分析。表1给出了软件学报前10位作者的节点中心度、中间中心度、接近中心度分析结果,第一列中的Degree为节点中心度,第二列中的Betweeness为中间中心度,第三列中的Farness为接近中心度。由第一列中的Degree里第一位冯登国的节点中心度为33可知,与其合著发表过的文献的作者总共有33位。第二位戴国忠的节点中心度为27,与其合著发表过的文献的作者总共有27位。但是节点中心度仅仅考虑了一个作者与其他作者的直接联系,而与该作者有合著过的作者与其他作者的关系并没有完全体现,所以要分析合著网络的广泛关联性,不能仅仅使用节点中心度这一单一指标。 从第二列中的中间中心度即Betweeness这一列中可以看出,高数值的排序分别为李宣东、毛新军、王戟等,说明在该学报中合著情况里,这几位作者处于许多合著网络的必经之路上,有许多作者通过他们与其他作者进行交流合作,因此,中间中心度越高,该作者就拥有越高的资源和人脉的控制力。统计中还发现,中间中心度为0的作者共有960人,在1097位作者中占比88%,该比例为较高的占比率,即大部分作者并没有能够影响整个合著网络的控制力。 从第三列中的接近中心度即Farness可以看出,高数值的几位作者分别为王戟、毛新军、李宣东,说明这些作者在传播信息的过程中不需要依靠其他人进行,其本身作为一个关键节点与其他的网络节点距离都很近,也能够更快的使用自己的影响力拓展自己的关系网络。王戟等作者能够使用最短路线与其他合著作者合作,在整个合著网络中处于中心的地位。 从成分、派系各种方面可以充分了解到网络内部的子结构,也能更好的分析软件学报中经常合著的作者团体间的数量和合作情况。N-派系分析是为了寻找满足紧密交流的合著作者团体的子成分,即每个子成分中任一成员与其他成员的派系关联不超过2. 在N=2时,分析结果中截取前8位团队,如表2所示。在这8个合作团队中,毛新军出现5次,董孟高,王戟,齐治昌出现3次。这些不同派系中的作者与合著过文章的作者的高度合著程度,表明了毛新军,董孟高,王戟,齐治昌等人为计算机领域科研团队的核心组成成员,拥有较高的威望和影响力。 4 总结与建议 通过各项分析表明,大部分作者进行了合著活动,与其他作者进行了不同程度上的交流与合作,也形成了大大小小,或轻或重的合著网络圈,仅有少部分作者没有参与更大范围的科研合作。在这个极大的合著网络圈中,有一小部分作者处于相当重要的地位,发表了数量较多的合著,与相当多的其他作者进行交流合作,建立了以自己为核心的成熟、稳定的科研团队等等。在软件学报合著网络分析中,有一部分合著作者拥有稳定且成熟的团队,能在团队内部更好的交流与合作。但是大部分的科研团队并不是非常紧密的联系,科研团队的发展也因此受到很多的限制,过度的集中和不均衡发展,会让整个科研氛围受到影响,从而使整个科研资源和脉络不断地向那几个少数的团队倾斜和汇聚,影响科研团队的可持续发展。我们需要考虑开展怎样的活动或者交流使各个科研团队能够更多的交流与合作,不仅仅限于那些核心团队,也更好的扶持更多的科研团队能够稳定而健康的发展。 计算机科研论文:计算机专业大学生参与科研的意义与实践 摘 要 通过将课程体系教育、实验教学与综合能力培养训练相结合,通过研究大学生在程序设计竞赛、创新创业项目开展中存在的问题与对策,提出一种学生分层、分类的培养机制与方案,并以郑州轻工业学院计算机系为例,将理论付诸于实践,着重培养学生创新能力和参与科研项目开发的实践能力,已取得良好成果。 关键词 计算机专业;科研项目;实验室 1 前言 近年来,随着高校招生规模的不断扩大,应届毕业生的人数也在不断攀升,由此引发的毕业生就业压力问题也日渐突出[1]。对于用人单位来讲,面对供大于求的人才市场,他们更偏爱那些理论知识、实践技能和团队协作能力兼具的毕业生,这样可以更好地降低运营成本,无须为培养新进人员而花费太多的公司资源。对于IT行业来说,新技术更新迭代快,上述现象更为突出,因此,企业更青睐那些拥有丰富研发能力的毕业生[2]。 对于计算机专业的学生而言,个人的创新能力和项目实践能力尤为重要[3]。随着经济社会的快速发展和企业对大学生要求的不断变化,培养高水平应用型人才,提高学生的创新能力和项目实践能力,逐渐成为各大院校计算机专业的培养目标和办学宗旨[4-6]。郑州轻工业学院计算机系在既定办学目标的基础之上,结合自身特点和专业培养方向,提出一种学生培养模式的新方案,积极开展形式多样的学生实践项目,增强年轻一代学生的创新、独立能力和无畏精神的培养。 2 大学生参与科研项目的意义 对于广大本科生而言,参与科研项目对于提升个人综合能力意义重大[7-8]。高校教师通常会承担一些由企业委托的项目研发工作,这样的横向科研项目通常更注重项目本身的实用性。同时项目本身的工作难度也相对适中,主要涉及项目的编码设计和维护升级等工作,这些工作也要求精力旺盛的人来执行。从理论上来讲,大三、大四的在校大学生已具备一定的专业理论知识,完全具备参与项目研发的能力。 目前企业对于应届毕业生不感兴趣的一点也是缺乏必要的实践能力,无法很快适应企业的工作。让本科生参与科研项目可以为其提供一个很好的实践平台,提升其自身的项目实践经验和综合技能[9-10]。 首先,让大学生参与到科研项目中去,可以激发学生的学习热情,起到深化学习效果的目的,在项目实践中能够让学生体会到自己的努力转换为有价值的产品的成就感,以及在实践过程中攻坚克难、逐步提高的喜悦。 其次,通过参与项目研发,可以更加真切地体会项目的研发流程,学习到一些从书本上无法学来的细节问题,进而为以后步入职场提前做好准备,以更好地应对今后工作中可能遇到的问题。 最后,通过项目研发可以更多地接触到校园以外的知识,了解企业需求,同时通过团队研发可以增强个人的团队协作能力。 3 大学生参与科研项目存在的问题 首先,多数大学生对参与科研的认识不足,科研方向不明确。多数学生的思维观念比较单一,对参与科研的认识不足,认为作为一名学生,自己的任务就是单纯地学习,而参与科研会影响甚至耽误自己的学业,产生一种抵触的心理。此外,一些学生虽然对科研工作有兴趣,但是由于缺乏必要的引导,找不到方向感,无法做出理想的成绩,久而久之便失去兴趣。 其次,学生自身缺乏一定的主观能动性。虽然学校每学期都会有针对性地安排一定量的实训课程,但是在具体的实施过程中往往达不到预期的目的,学生对待实训多存在应付心理,在分小组完成的科研题目中存在大量搭便车的现象,一般都是由一两个能力水平强的学生来完成,而其他小组成员则参与甚少。 再次,学生在参与科研项目时缺乏有效的时间保证。在校学生参与科研项目最大的困难往往是时间上的限制,因为他们平时有大量的课程学习任务,而课程学习任务往往关乎个人荣誉和毕业事宜。 此外,本科生参与科研项目还存在项目管理上的一些问题。由于本科生参与项目都是周期性的,当一届学生毕业之后就要找新的学生来接替相关工作,其中的项目衔接问题往往比较棘手。 4 大学生参与科研项目的方案措施 鉴于大学生在参与科研项目中遇到的问题,郑州轻工业学院在实践中探索经验,深入了解问题所在,同时以提高教学质量、培养综合能力强的学生为目标,制定出如下措施。 加强宣传,提高学生对科研的认识 针对大学生对科研项目认识不足及方向不明确等问题,积极开展宣传工作,介绍参与科研项目的积极意义,同时让已参与科研项目的学生介绍自己的切身体验,进而引导学生从单纯的理论学习上转变观念。丰富科研活动,提供多样的科研平台供学生选择,如举办ACM竞赛培训班,以竞赛比拼的方式激发学生的学习热情,提高学习的主动性;创办大学生创新工作室,积极培养和激发学生的创新能力。另外,在学生选择科研方向和选题上,教师要给予方向性的指导,做到选题适度合理且对学生的发展有益。 细化职责,培养学生的独立思考能力 针对科研活动中存在的搭便车现象,在学生参与科研项目之前要明确每个学生负责的工作内容,细化到具体的项目模块,同时在参与项目期间要进行工作汇报,报告项目进度及工作中遇到的问题。在项目验收时要严格,对每个人负责的内容都要验收。相关负责导师针对学生的学习问题给予指导和协助。积极引导学生参与科研项目的研发工作,将所学用于实际,并从实际科研项目的研发中提升个人的理论水平。通过一系列课堂教学与课外实践的结合,为培养综合能力更强的学生提供良好的环境氛围。 完善奖励机制,调动科研积极性 对于参与科研项目的学生还要给予一定的激励措施,在评优评先中要给予表现出色的学生加分,以体现出科研活动作为教学培养工作的一部分,让学生更乐意去主动参与其中,而非将其视为浪费时间的一件事情。 加强实验室队伍建设,营造良好的学习环境 实验室管理体制以“导师带动高年级学生,高年级学生帮扶新加入学生”为主线。在学生参与项目时形成一种梯队,每年从大二学生中选择那些对科研感兴趣且具有一定潜力的学生加入科研团队,由实验室良好的学习氛围和高年级学生的帮扶学习,经过一年左右的培养,大三时可以让他们承担一些重要的工作,这样不仅能够更好地实现学生的培养,还能够保证项目研发过程的良好衔接。 在项目管理方面,要求项目参与人员做好有关文档的编写工作,比如需求分析文档、系统设计文档、数据库设计文档、系统使用帮助文档等,这样可以在学生毕业之后由后来人员更方便地接手有关工作。 在实验室建设方面,定期组织学习培训交流活动,主要分为三个方面。 首先,组织实验室的讲座培训,通过校企联合培养,请相关企业专家团队进行培训,使学生可以认识到在实际企业项目开发中的先进技术以及作为企业人才的必备技能,更易于学生制订学习计划。通过产学研结合,以校外促进校内的方式提升学生的实践能力。 其次,组织实验室毕业往届优秀学生交流会。毕业学生对学生生活非常熟悉,同时经历过毕业,会有别样的体验和认知,通过交流会让学生反省自我,更加珍惜时间。 最后,组织定期自由研讨会,学生自由轻松地交流自己学习过程中存在的问题,分享学习心得。 开放平台,完善制度 针对在校生参与科研项目时间上的限制,要尽可能地利用课余时间进行,科研活动可集中在周末。尽可能将项目研发和出差调研的工作集中到寒暑假进行,这样时间相对集中,工作开展起来具有连续性。要给予参与科研工作的学生良好的工作环境,让学生可以安心参与。对于实验室平台采取开放制度,有助于发散学生思维能力。 5 总结 让大学生积极参与科研项目是高校培养人才的有益尝试,计算机专业不仅要注重理论学习,更要注重学生实践能力的培养,让培养出来的学生更加符合经济社会发展的需要。虽然会遇到种种问题,但是只要勇于尝试、善于总结,必然能够探索出更适应现代经济社会发展需要的人才培养模式。 计算机科研论文:计算机专业青年教师科研与教学相结合的实践研究 摘要:IT产业的快速发展,对高校培养人才提出了更高的要求,要求培养德、智、体全面发展的创新型人才,才能适应IT产业的激烈竞争。对应用型本科院校计算机专业教学模式的改革是必然趋势,青年教师科研与专业教学相结合是这一趋势的主要产物之一。 关键词:计算机专业;青年教师;科研;教学 高等教育的三项职能即:培养专门人才;科学研究;服务社会。培养专门人才,指高校教学。可见,教学与科研是高校的主要职能。结合计算机专业知识更新快、行业人才竞争激烈的特点,教学与科研结合,互动发展,既是培养合格人才的需求,也是应用型本科院校发展的必然趋势。青年教师是需要成长的一代,也是本科院校的骨干力量。青年教师科研与计算机专业教学相结合的教学模式有利于应用型本科院校对人才的培养。 1 计算机专业青年教师科研与教学相结合的意义 目前,湘南学院正处在向应用型本科院校转型的时期,以培养符合时展的应用型人才为出发点,计算机专业更是注重实践发展的专业,注重学生的动手能力、独立解决问题的能力、创新能力的培养,计算机专业青年教师科研与教学相结合的人才培养模式可加强学生这些能力的培养。 湘南学院软件与通信工程学院教职工总数为58人,其中专任教师人数为50人,在50名专任教师当中,其中青年教师为28人,占专任教师人数比例的一半居多。学院既是教学单位,也是科研单位。青年教师的发展,与学院的发展紧密相连。湘南学院软件与通信工程学院目前开设的专业有:计算机科学与技术、通信工程、网络工程、物联网工程,这些专业都是随着时代的发展而日新月异,科研才能让教师走在学科前沿,以适应不断更新的专业知识。青年教师通过科研成果与专业教学相结合的教学模式更是工科专业培养实践型人才、创新型人才的重要方式。应用型本科院校计算机专业青年教师科研与教学相结合的意义总结为以下几点: 1)提高青年教师自身素质。青年教师是关乎高校未来的发展,是学校和学院的骨干力量。青年教师精力充沛,更需要成长和发展的空间。目前,高校对青年教师的综合素质要求越来越高,高校引进的青年教师一般学历层次较高,一般是硕士,或者是博士,这些青年教师都受过良好的高等教育,并且通过竞聘的形式进入高校,本身综合素质不错。青年教师经过研究生教育或者博士阶段的学习,自身已经具备一定的科研能力,进入高校成为专任教师后,职责主要是教学,若青年教师只是一味地做一名教书匠或照本宣科,那么青年教师相当于一直停步不前,青年教师的前途更是堪忧。科研可使青年教师一直保持学习的状态,同时为教学内容提供新的知识源泉。有科研背景的老师,才能了解学科前沿,才能使自己的教学内容不断更新。科研使教师更深刻地理解教学内容。科研更能促进青年教师在教学上的成长,扩展自身的知识面,是对青年教师自身素质的提高。 2)符合应用型本科院校计算机专业发展特点。目前,湘南学院正处在向应用型本科院校转型的时期,计算机专业更新发展,旧的专业技术容易被淘汰,要跟上IT行业的发展速度,必须不断提高学生的专业技能,才能适应时展。学生的学习主要是通过课堂教学,因此教师须改变教学模式。传统的教学模式,已不能满足学生的学习需求,要求教师将科研内容融入到教学中,激发学生的学习热情,使学生养成探讨问题、思考问题的习惯。这也是应用型本科院校计算机专业发展的需求。 3)培养实践型、创新型人才。教师在专业教学过程当中,引入科研内容,可激发学生的学习兴趣,培养学生的探究能力。学生通过参与相关学科的课题,既可以巩固学生的课堂知识,又可以拓展思维。了解所学知识的实际应用,将理论与实践相结合,充分发挥学生在学习中的主体地位,学以致用。学生在参与教师课题过程当中,可以设计一些小课题,供学生选择,让学生自己设计研究方案,查阅资料与文献,得出研究结论,这样的过程可以充分培养学生独立思考、不断探索、独立解决问题的能力,培养学生的科学思维。对以后从事工作与科研意义重大。这样的学生不依赖于书本,不依赖于老师,具有实践能力和创新意识。 2 改革实践 目前,湘南学院软件与通信工程学院青年教师的比例占一半之多,是学院的中坚力量。青年教师不断学习,不断提升自己的科研水平,将科研内容融入教学,给学院的发展注入新的血液,促进学院的发展。计算机专业青年教师将科研与教学相结合的改革实践如下: 1)青年教师将科研内容融入到课堂教学中。教学的主要形式是课堂教学,教师需在课前作好充分准备,教师在课堂教学中可以适当引入科研内容,科研内容应与课堂教学相关,将科研内容与课堂教学相结合,让学生充分理解所学知识点,同时可以扩展学生的知识面,让学生了解学科前沿,既巩固了课堂所学知识,又可以激发学生对未知问题的探索,同时使学生明白所学知识所能用到的领域。 2)学生参与教师课题。要提高学生的实践能力,应该让学生参与到教师课题中,尤其是对于计算机专业的学生,更需要加强学生的实践能力。教师根据学生的知识结构,可在课题当中设置一些小课题,成立课题兴趣小组,以例会的形式组织大家一起探讨,如每个礼拜组织一次讨论,学生在每个礼拜规定的时间集中一起阐述自己课题的研究进展,把自己的研究成果与小组成员,以集体的形式共同学习,共同探讨问题,同时,教师给予一定的指导,这样的学习形式无形之中会给学生施加一定的压力,同时也是动力,可以培养学生的团队精神、遇到问题自己探索最后解决问题,可以加强学生的实践能力。学生在学习的过程当中,能力的培养比书本知识更为重要,尤其要注重学生自学能力的培养,这才是应用型本科院校培养实践型、创新型人才的重要途径。 3)将课题应用于指导计算机专业学生课程设计、毕业设计。提高学生的实践能力,课程设计、毕业设计是重要的方式之一。青年教师可以将科研应用于指导学生课程设计、毕业设计,提高学生的动手能力、科研能力。课程设计是检验学生对一门课程的掌握程度,是学生将所学理论知识运用到实践中的考核方式,可以适当地将科研内容引入到学生课程实践中。毕业设计是对大学四年所学知识的一份答卷,教师可将跟学科相关、难易程度合适的科研内容设为毕业设计题目,用于学生毕业设计。 3 结束语 青年教师是应用型本科院校的骨干力量,对于计算机专业,青年教师通过科研可以提高青年教师自身的素质,将科研结合到教学中,可以促进教学,丰富学生的知识,提高学生的综合素质,是计算机专业培养实践型、创新型专业人才的重要途径。 计算机科研论文:医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合方式研究 摘要:检验一个大学生在大学期间的学习质量的最好方式就是通过毕业设计来检查。针对医学院校的计算机专业的学生来说亦是如此。在本文中首先介绍了医学院校的计算机专业学生的毕业设计的现状,并对其原因进行了分析,然后重点说明了医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合的重要性以及意义。最后给出了医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合的具体方法。这对日后医学院校计算机专业的师生提升毕业设计水平提供了借鉴意义。 关键词:医学院校 结合方式 毕业设计 由于计算机专业在医学院校中不是强势专业,本身在科研水平、师资力量、生源质量等多方面处于劣势水平。因此目前医学院校的计算机专业毕业的学生大都实践能力比较差,在工作中不具备独挡一面的能力,在学术方面也缺乏自主创新能力,使得医学院校计算机专业学生的毕业质量不断降低,被很多企业所排斥。针对目前的严峻形势,医学院校应该给予相应的重视,提升计算机专业的教学质量,营造计算机专业学习氛围,当然还有一个很重要的方面就是注重计算机专业的毕业设计质量,并且使计算机专业的毕业设计要与日常科研结合[1]。因为毕业设计的质量就反映了一个学生在学期间的学习态度与学习成果。让计算机专业学生的毕业设计与日常科研相结合并且保证质量是提高计算机专业学生能力的不二选择。 1 医学院校计算机专业毕业设计现状分析 现在许多高校的目的就是培养学生的实践与就业能力,让学生可以更好的参加到工作中去,而毕业设计就处于日常学习与工作就业连接的一个位置,可以说毕业设计就是学生的第一个工作任务。因此它对日后学生的就业有着莫大的影响作用。而在医学院校中,主打专业不是计算机专业[2],因此对计算机专业的关注度不够,计算机专业的学生平时实践机会较少,毕业设计的完成也是趋于形式化,对学生来说没有起到应有的检验作用,造成目前形势的主要原因有以下几点: 1.1 医学院校轻视计算机专业 医学院校针对计算机等相对比较弱势的专业重视力度不够,对学生的管理过于放松,让学生的学习生活过于轻松,没有起到学校应有监督作用。而且学校抱着“得过且过”的管理态度管理学生,无论学生的毕业设计质量如何,都让学生顺利毕业,这也让学生没有了压力,从而降低了对自己的要求。 1.2 导师指导不足 由于医学院校的计算机专业是小专业,因此导师较少,所以日常与计算机专业相关的工作一般由少数的几位老师来负责,计算机专业的学生老师无论是在教学还是科研等方面要付出许多的精力,因此他们在对于毕业设计方面的管理力度有限,让计算机专业学生得不到很好的监督与指导。 1.3 学生方面 由于毕业设计的时间是在大学生在学校度过的最后几个月,因此许多学生会把更多的精力放在找工作,或者是谋取继续深造的机会上,对毕业设计的重视度难免会有所下降。此外由于大学生在临毕业时期也有与同学分别的情绪,因此很难全心全意的进行毕业设计[3]。 2 学生科研与毕业设计相结合的意义 针对目前医学院校计算机专业毕业设计的完成情况来分析,我们不难发现,让学生把毕业设计与日常的科研知识相结合,做出高质量的毕业设计,才能更好的锻炼学生的自学能力,培养学生创新能力,让学生为就业做好铺垫工作。医学院校计算机专业学生的毕业设计与日常科研相结合对医学院校的就业率的提高也具有不小的意义。下面我们从几个方面来具体阐述: 2.1 锻炼学生学习能力 由于毕业设计是由学生自己拟提,然后通过查阅相关资料,学习相关技术,最后完成毕业设计,这与平时的教学方式有很大的不同,这种方式能够最大的锻炼学生的自学能力,同时还能拓宽学生的知识面。让学生学到自学的方法,培养自学的能力。 2.2 让学生更好就业 由于目前大学毕业生的人数越来越多,但是学生的就职能力并不高,再加上社会的岗位需求量没有那么大,因此大学生的就业形势不容乐观,对医学院校的计算机专业的学生来说更是如此[4]。而毕业设计处于日常学习与工作就业连接的一个位置,可以说毕业设计就是学生的第一个工作任务。因此它对日后学生的就业有着莫大的影响作用。如果计算机专业的学生通过大学生参与科研,并把他们与毕业设计相结合,在临毕业之前提高自己的专业技术水平,学习企业所需要的知识与技能,从而增强自己的职业竞争力。 3 学生科研与毕业设计相结合的具体措施 3.1 积极参与科技竞赛活动 在大学期间,计算机专业有许多的全国性以及省市级别的竞赛活动,如:“计算机算法大赛”、“移动应用开发大赛”,“数据结构大赛”等等。学生应该积极的去参与这些比赛,在比赛中提高自己的科研能力,从而为毕业设计做好科研水平方面的铺垫。并且可以通过这些比赛,提高自己的创新能力,自主思考解决问题能力,提高自身综合素质。 3.2 积极参与导师的科研课题 对医学院校计算机学生来说,日常课程学习学到的内容,只有通过在实际项目中运用,才能真正的掌握和熟练。因此医学院校计算机专业的学生应该在课余时间积极的参与到导师的科研课题中,在课题中运用所学知识,帮助导师解决科研问题,完成科研项目。同时在其中锻炼自己的科研能力,并且可以把所做的项目带到毕业设计中去,在毕业设计中把项目做得更加深入,功能更加完善,也让自己毕业设计的质量更高。 4 结语 医学院校的计算机专业在学校中是相对弱势的专业,因此医学院校计算机专业的学生做好毕业设计与日常科研相结合,才能更好的提高学生的就业能力与科研能力,改变医学院校的计算机专业的现状。 计算机科研论文:教育与科研计算机网骨干网升级改造项目的研究 【文章摘要】 提高教育信息化工程网络的整体性能,是各省网址质量提升的发展目标。江苏省针对其教育与科研计算机网(JSERNET)开展了网络改造与带宽升级。本文针对骨干网升级改造的具体项目,从网络拓扑选取、设备选型等角度,进行具体分析和研究。 【关键词】 骨干网升级;行业信息化 为了全面提升院校的信息化水平、满足教学科研对信息化基础设施的需求,实现各单位之间的信息互连、部署完善的网管安全策略,校园网信息化未来建设需要严格考究,而骨干支撑网的建设就显得尤为重要。江苏教育与科研计算机网从上世纪90年代中期开始建设,力图依托我国教育和科研计算机网,在本省构建起一套为服务于教育、科研机构的网络,从而促进本省的教育信息化发展。十几年来,经过各级主管部门推动下,江苏教育与科研计算机网已经成功的覆盖到了本省120多所高校。该网不仅满足了广大用户使用互联网服务的需要,还支撑了一大批网络应用的开展,如远程教育、e图书馆等。 然而,伴随着我国教育和科研计算机网开通GPRS,江苏教育与科研计算机网对外的信息流量迅猛增长,此外,随着网络各种信息量的不断增加,再加上当今网上远程教育的迅猛发展,各种网络技术普遍应用于教育领域,该网的带宽已经不满足目前的需求。因此,江苏省针对其教育与科研计算机网开展了网络改造和带宽升级。 1 网络拓扑 本次网络改造是为了提高省内教育骨干网的性能指标,从而使网络更好的适应社会的发展需求。 经过多方比较,选用的是ZTE的ZXR10设备做为路由器,南京市、苏州市采用该设备进行数据汇接。其它一些城市的教育网也将经过这些设备上联到南京市节点,并接入国家骨干网。 苏州汇接点的ZXR10设备配置了2.5G POS口和南京节点联接;其155M POS口和南通、无锡联接;其GE口和苏州联接。 南京汇接点的ZXR10设备有三个高速POS口,一个与苏州市联接,一个和常州市联接,另一个和徐州市联接;其10G接口和CERNET2联接;其GE口则与南京市联接。 目前江苏教育与科研计算机网是基于IPv4网络的,但是可以向IPv6网络可以平滑演进,达成校园网内部网络应用、网络运营服务及网络基础设施三个层面向IPv6的过渡,建立安全、可管、可控、可运营的下一代网络;也有能与CERNET2网络的骨干节点相连接的接口。JSERNET骨干网采用的是OSPF和BGP路由协议。核心到汇聚层需具备万兆链路的扩展能力,汇聚至接入千兆链路。充分体现扩展性、开放性、安全性、可靠性、先进性以及良好的性价比。 2 方案特点 江苏教育与科研计算机网的成功升级,有效地促进了江苏教育信息化的发展。在江苏教育与科研计算机网建设工程的推动下,不仅江苏省所有国家级及省级重点学科全部上网、建立了自己的主页,对本学科的发展动态作出及时介绍,而且全省绝大多数普通高校、大部分中专校、部分市教育行政部门也都建立了自己的网站及其相关情况介绍的主页,同时促进加速了广大中小学校校园网络不断建成、陆续投入使用,实现了与江苏教育与科研计算机网的高速连接。这些网络作用的充分发挥,大大方便了广大师生上网,既促进了江苏省内改善各个学校的办学条件,又促进教育体制与教学方法改革,为确保教育质量与办学水平的提高打下了可靠基础;特别是为实施素质教育,促进广大学生开展自主对外学术交流、实现教育资源共享及利用网络开展合作研究提供了基础环境;又为教育信息化建设开辟了一条有效通道江苏教育与科研计算机网的建成,有效地促进了江苏教育信息化的发展。 中兴通讯路由器在JSERNET工程中的使用,有效的提升了JSERNET的整体水平,另一方面这也标志着中兴通讯的数据产品全面进入江苏教育行业,有助于中兴通讯数据产品在江苏教育行业的大规模商用,中兴通讯成熟的教育行业解决方案将会更好的服务于JSERNET的骨干网建设,并且会在全国各省、各省管辖市的教育城域网建设上,特别是目前教育行业的“校校通”工程上发挥更大作用。 3 项目意义 在已经建成的教育与科研计算机网(CERNET)高速传输网基础上,建成中国下一代互联示范网络CNGI的主干网之一,即下一代的学术性互联网络。它将实现在我国教育与科研集中的大中型城市约20个核心节点的互联,并建成中国下一代互联网示范工程CNGI国内/国际互联中心(北京),实现与其他CNGI主干网以及国际下一代互联网的高速互联。在此基础上,还将实现中国国内100多所著名高校的高速接入,并为各种科研院所及研发机构提供接入服务,从而形成开放性的实验环境,不仅可用于开展下一代互联网及其应用研究,还将为我国研究下一代互联网技术、开发重大应用、推动下一代互联网产业发展发挥重要作用。 计算机科研论文:论计算机在医院科研信息化管理中的应用 摘要:随着社会经济的飞速发展,计算机技术日新月异,伴随着计算机技术的长足进步,在社会各行各业得到了全面普及。计算机在医院科研信息化管理中的应用对提高医院科研能力,建设现代化医院起到了积极的推动作用。 关键词:计算机;医院科研;信息化管理 1 概述 为适应当今医学的信息化潮流,建立高度信息智能化的现代医院,从而加强各地区医院的交流合作。通过应用计算机进行医院科研信息化的管理能提高医院的科研实力及医院的现代化管理水平。笔者根据多年经验,从建立医院科研信息数据库,医院科研课题的信息化管理以及医院科研信息化管理的实施应用等方面进行具体叙述,具有一定的借鉴意义和参考价值。 2 建立医院科研信息数据库 近年来,我国的各大医院在信息化系统的运用上都有了不同程度的发展,并以逐渐的成为保障医院各项工作正常运行的一项重要措施。国内多数的医院在信息化建设上对取得较大程度的进步与发展。当前阶段各大医院所建立使用的医院信息化管理系统规模并不相同,但多数主要是以挂号,收费,医嘱及统计报表等方面的信息化管理工作,对于医院科研方面的信息化管理应用较少,建立医院科研信息数据库,将计算机技术运用到医院科研信息化管理中,可以提高医院的科研实力及医院的现代化管理水平 科研管理工作主要包括几方面的内容: 1) 搜集、整理、汇总、上传科研信息; 2) 使用科学有效的管理办法对医院的医疗科研工作的质量与效率进行评价分析,并运用统计方法对数据统计以供医院各相关部门查阅; 3) 规划医院科研的实施方案,并对科研工作的实施进行监管与协调。 传统方式的医院科研管理,主要是对医院科研档案资料的保管工作。随着医院科研资料管理人员的更替,医院科研档案的检索难度会增加,有时还会造成科研资料的丢失。医院科研档案没有明确的管理规范,这将会使科研的数据准确程度,统一程度降低。传统的医院科研档案只是以文献形式保存,而导致了科研过程中大量有价值的科研信息没有被及时的保存,使得科研资料的价值降低,大量珍贵科研信息资源被浪费,阻碍了现代医院科研的信息化管理进程[1]。 计算机数据库技术的运用将使得医院科研的信息化管理工作变得规范,标准,统一。医院科研数据库的结构主要包含以下内容:医院科室名称,科研课题负责人,科研课题名称,合同编号及名称,科研课题起止日期,结题及延迟时间,科研成果名称。医院科研信息数据库的运用可以将大量规范准确的科研信息提供给医务人员,信息的查询工作也变得更加便捷,实现了医院科研项目资料的标准、科学的信息化管理以及科研资料的信息化查询,极大的提高了医院科研管理工作的质量和效率。 3 医院科研课题的信息化管理 3.1 健全医院科研管理制度 医院科研课题管理可以采用以下的分层式管理体制模式如下图所示。 如图1所示,一个标准的医院科研管理模式:医院领导为决策层;医院学术委员会为监督层;医院科教部为管理层;医院技术科室为实施层;各课题研究组为攻关层。 科技人才的管理主要分为有以下几种方法: 1)临床科室及各职能科室的医务人员采取分类管理的办法; 2)医院对引进的各学历人才,博士后、博士、硕士研究生的学位职称的管理; 3)由院长领导的聘约制管理,医院对承担科研项目的各课题组给予相应数额的经费支持。 医院科研可以采取一些激励方式,有以下几种措施: 1)医院科研实施政策方面的倾斜。 医院可以出台一系列相关的政策措施,设立一些奖项,诸如科研成果奖,新技术项目奖,优秀学术论文奖,科研课题中标奖,优秀科技人才奖等一系列奖项。保证每年都进行相关奖项的评选工作,并召开科研成果表彰会议。 2)医院科研奖金的倾斜 医院需拿出相应的经费作为医院科研教学培训基金,并提高上述奖项的奖金数额。科研成果奖可按所得奖金的1:1进行奖励,新技术项目奖,优秀学术论文奖,科研课题中标奖,优秀科技人才奖可针对人数进行具体金额的分配。 3)医院科研在感情上进行倾斜 医院可以对医院各科室的科研技术骨干人才的福利作出相应的提高,例如对在科研成果及学术成就突出的科研人员在住房问题上优先考虑,职称评选上可列为一项重要考核项目。 3.2医院科研管理标准化 医院在国家及省部级科研课题的申报、重点学科、新技术项目等申报实施标准化程序运行,立项合同的书写,形式的审查工作,课题查新的工作,经费的管理工作,实施情况的管理工作,以及结题时医院学术委员会的审查答辩工作都需要有明确的流程,规范的操作[2]。合理规范的医院管理标准不仅能够提高整个医院的工作效率,而且能够最大限度提高医院的经济效益和社会效益。 医院科研项目的申报过程的资料都需要以电子形式保存,相关的工作人员将科研资料按规范要求在医院科研信息数据库中进行存档,使其成为有效的医院科研管理信息。使科技人员在科研项目的提出,形式审查,初审时的推荐,项目实施及结题等科研有良好的科研信息和充足的参考数据。科教部在进行医院学术委员会规章制定时,进行重点的学科,科研基金的管理时,进行科研成果评定及人才引进与培养时都能实现科学的管理,做到全面的信息化管理操作。 4 医院科研信息化管理的实施应用 4.1医院科研信息化管理操作平台应用 建立的医院科研信息化管理操作平台需要有以下特点:(1)需要有较高的普及性且具有可操作性高,简单实用的特点,在经过简单培训就可以进行操作,无需专业人员进行操作;(2)医院科研信息化管理系统信息的录入可以是采用姓名及部分不规范数据名称之外的项目使用数字代码式的数据输入方式;(3)医院科研信息化管理系统数据库可以使用SQL查询功能,保证数据查询的简单准确;(4) 医院科研信息化管理系统使用单一功能的模块,以便系统的检查与维护工作的进行;(5) 医院科研信息化管理系统可以将数据库中的信息导出,以便对信息进行统计,绘制等的处理工作。 4.2医院科研课题的信息化管理应用 医院科研课题的立项,形式审查,项目实施情况及结题工作都可以在医院科研信息化管理系统中实现实施的查询,医院各职能部门及上级卫生管理部门的课题立项、结题成果这些材料都可以迅速,完整的查找到,并作出综合性的数据报告。科教部在作出科研项目立项计划制定,科研项目进程检查,科研项目流程管理,科研项目经费管理,帮助临床科室解决项目的实施过程中遇到的问题与困难等工作时能实现信息的及时反馈和科学标准的管理[3]。 4.3医院科研人员对信息化管理系统的使用 医院科研信息化管理系统的科研课题数据信息将大量网络数据资源和数据查询信息提供给医院科研人员,为科研人员营造了良好的学术氛围,发展了高新的医学技术,并加强优化了学科梯队的建设工作,扩大了科学研究成果的影响范围。同时,医院科研信息化管理数据库可与国家科学项目,省科委、卫生厅级项目申报系统建立科技资料的资源共享,使科学研究所取得的成果能够实现最大程度的利用,提高医院科研信息化管理系统的服务能力,促进医院科研信息化管理的进程。 5 结束语 计算机技术的充分应用是加快医院科研信息化管理系统建设的有效措施,是全面提高医院整体实力的一个重要方法。所以我们要真正的认识到计算机技术在医院科研信息化管理系统建设中发挥出的巨大的作用,并对在医院科研信息化管理系统建设中出现的问题,采取及时、科学的方法有效的解决问题。全面推进我国现代化医院的建设进程。 计算机科研论文:新时期高校科研用计算机状况与安全管理模式探讨 摘要:从高等学校承担国家高新技术、开展国防科研的需求出发,揭示高校使用计算机过程中可能带来的隐患和对国家利益的威胁,探讨高校管理好计算机杜绝泄露国家秘密的管理模式。 关键词:高校;载体;保密管理;模式 1 概述 随着我们跨入了二十一世纪信息化时代,计算机和网络普及应用到我们的工作和生活中,高等学校、科研院所等科研单位因接触高新科学技术的需要,其日常工作和承担国家高新技术研发活动中都有大量的技术和业务秘密存储在计算机中;为方便研究时相互协作,这些计算机中不但存储技术信息多,而且一般还组成局域网络,甚至因科技学术活动的需要,这些局域网络还连接到国际互联网络,暴露在别有用心的网络黑客们面前。 计算机及其网络的普遍使用,给高校研究人员带来了方便,提高了工作效率,但也因此给高校科研工作带来了极大的隐患,这些信息资料关系到国家最新高精尖技术或者国防战略装备技术的最新研究成果,可能涉及到国家秘密,不利于保密工作的开展;又鉴于仍然存在重视不够、制度不落实、措施不到位等管理问题,高校计算机管理在科研中的保密管理问题成为信息时代的泄密重灾区,迫切需要高校管理部门高度重视计算机及网络的保密管理。 2 高校科研用计算机现状和管理存在的问题 2.1 高校科研用计算机的现状 计算机作为日常办公和开展研究必须配备的工具,已经在高校中普及,其存储、处理各类大量的技术信息或是相关业务资料;使用频繁及遍及科技研制全过程,计算机可能是用于处理相关技术文档、形成完整研究技术报告,也可以是与研制机器设备配合,按设计程序进行特定工艺过程自动控制、采集大量研究数据。 高校科研中使用计算机因场所、资源有限,都集中在导师实验室或者学院研究生教室,因此操作人员多,信息交换和处理量大,特别是有些导师所指导的研究生数量多,那么其学生们研究记录数据、编写研究论文等都可能会在同一台导师指定的电脑上处理,介质交叉使用情况普遍。 计算机因其是否存储涉密信息而划分为涉密计算机和非涉密计算机。涉密信息就是涉及只限特定范围人员知悉、不得公开的国家秘密,国家秘密一旦被公开或泄露,会国家造成严重的利益损失或威胁到国家安全的严重后果;一般说来,高校承担的国家最新高科技研究技术或者涉及军队武器装备研制的信息都属于涉密信息范畴。 存储、处理涉密信息的计算机则定义为涉密计算机,与此相对,没有存储涉密信息的计算机则定义为非涉密计算机;涉密计算机的管理要求是不能联接国际互联网络或其他公开网络,而大部分高校科研工作者使用的是非涉密计算机,可以与任何网络连接使用,但其机上不得存储涉密文件资料。 2.2 高校科研计算机使用中存在问题 高校科研计算机因有教师使用者和学生使用者,人员情况比较复杂,存在有典型问题。 1) 交叉使用情况普遍,极易感染病毒。师生人员数量多而电脑有限,各类介质拷贝数据资料,使用随意,计算机上时常感染各类病毒,增加了防范木马病毒的难度。 2) 计算机责任人不清,管理责任很难落实。计算机的所有者可能是教师,也有可能是学生把自己购买的计算机带到学校实验场所,计算机所有人很难划分,无法落实管理责任,出现问题很难确定计算机责任人。 3) 共用同一IP地址,无法跟踪确定问题主机。六七个学生跟教师在同一个房间使用计算机,或者是数十个研究生们在一起上网,学院无法提供如此多数量的网络接口和IP地址,大量学生们或学生跟教师们用无线路由器使用同一个IP地址上网,管理人员无法跟踪出现问题IP的计算机,不能准确定位泄密人员。 3 建立高校科研用计算机安全管理的有效模式 针对上述高校计算机使用情况,为了避免计算机中高科技研究技术或军工技术泄露,我们需要进行建立有效的管理模式。 按计算机存储信息是否涉密的属性,将高校科研用计算机分为非涉密计算机和涉密计算机两大类,从这两类计算机的使用条件考虑,建立适合高校实际情况的安全管理模式。 3.1 建立管理机构,明确职责,实施计算机动态管理 建立必要的管理工作机制,明确管理职责和管理人员分工,是做好计算机管理工作的前提。 3.1.1 明确管理机构职责 高校应当按保密法有关要求,建立由学校党委书记为最高责任人的保密领导机构(或称委员会),总体策划全校保密工作事宜;设定保密管理部门和计算机网络管理部门,指定二级单位专兼职保密工作人员,配备固定编制工作人员,并明确其岗位职能和责任,保证科研用计算机有自查和学校监察的机制,特别是针对涉密计算机或涉密网络,学校领导应当给予保密工作人员足够保密管理能力和监督惩罚权力,确保监管体制能够有效运转,不发生泄密事件。 培养专兼职管理人员筑成能保密、会保密的防泄密防线,管理人员应该掌握计算机监管技能和了解国防科研业务范围,能够履行计算机保密监管责任。每年对涉密计算机信息系统和校园开放网络进行失密风险评估,逐步改善全校计算机及其信息系统管理能力。 3.1.2 实施计算机动态管理 管理部门统筹管理全体涉及国防科研业务和机关业务部门的计算机管理,对计算机及其网络系统应当进行动态管理。所谓动态管理,是指定期对计算机或网络组成的变化进行动态变更、登记和评估;如,计算机使用人情况、承载信息情况、进出网络情况或清退报废情况的变化等,应及时变更台帐,调整管理策略,根据其动态变化情况及时执行不同要求的管理程序。 管理部门和各相关学院应定期审核本单位计算机存储国家秘密情况,建立准确的涉密计算机台帐和非涉密计算机台帐。不同属性计算机的管理要求完全不同,如果是由非涉密计算机由于工作需要升级为涉密计算机,只需要向管理人员申报、部门领导审批,做好必要的文字记录;如果原涉密计算机,不再使用,除向部门领导报批,还必须由将计算机中硬盘拆下,其余部分按正常渠道报废,硬盘必须集中经专用保密销毁设备销毁,也可报请国家保密技术管理部门帮助销毁,严禁自行处理。新保密法第二十四条明确禁止了下列行为:“(五)将未经安全技术处理的退出使用的涉密计算机、涉密存储设备赠送、出售、丢弃或者改作其他用途。”[1] 分清涉密计算机和非涉密计算机,分类管理,可以避免发生泄密事件,节省资源、降低成本、提高效率。 3.2 明确使用流程,全程监管,加强涉密计算机控制 计算机管理中要求严格控制好分级涉密计算机或信息系统使用流程。新保密法第二十四条明确禁止了下列行为:“(一)将涉密计算机、涉密存储设备接入互联网及其他公共信息网络;(三)使用非涉密计算机、非涉密存储设备存储、处理国家秘密信息。”[1]近年来,国家保密局先后对涉密计算机的操作与使用、保管与保存、维修与报废等提出了管理责任和技术要求。[2] 3.2.1 涉密计算机操作全程监控 高校应当根据涉密计算机的特殊要求,制定符合实际情况的计算机使用、管理的工作流程,切实加强涉密计算机全过程各环节的保密管理,对涉密计算机管理要设置系统管理员、安全保密员和审计员三个岗位,建立涉密计算机的批准使用、设置安全策略、资料进出审批登记、软硬件维护、物理防护、清退等各环节审批登记制度;涉密计算机必须配备软硬件安全防护产品,有视频干扰设备、监视审计管理系统和杀毒软件等;而对于涉密计算机上的任何操作,包括资料的输入输出、删除复制、软硬件维护都需要登记和安全保密员的审批,并且要留存以便于管理部门追溯。 安全保密员进行审批的目的,“有审批、有监督”、“先允许、后使用”,避免使用涉密计算机的随意性;涉密计算机的各种操作都要受到监督管理、有案可稽,这才符合国家保密管理要求,能够保障电脑中国家秘密安全。 3.2.2 技术管理手段 一方面,涉密计算机安装介质管理和审计程序,经程序允许的匹配涉密介质才可在涉密电脑上读取,未允许的其他任何介质在涉密电脑上不能使用操作,避免恶意盗取国家秘密和过失泄密。 另一方面,由保密管理部门组织相关技术人员使用技术检查手段,不定期地抽查校园互联网络和非涉密计算机,查找可能过失造成非涉密计算机的违规情况,及时处理,避免扩大泄密范围。 3.3 定期开展保密教育,提高意识,避免非涉密计算机过失泄密 保密管理机构应加强宣传教育,高校参与国防科研或接触涉密信息人员,必须知悉保密有关规定和涉密计算机操作程序,不因贪图方便而在计算机上随意创建、编辑涉密信息,更不能将涉密计算机连接互联网;同时,严肃检查、惩罚,一旦发现违规情况,严肃处罚,屡教不改的,造成泄密后果的还要加重处理,直至追究刑事责任。 高校也应事先教育与实时惩罚的监督管理机制,定期表扬先进,及时处罚违规人员,以鼓励广大教职工增强保密意识、减少人为失误。 计算机科研论文:依托教师科研培养计算机专业创新型应用人才的新模式 摘要:针对地方高师院校计算机专业学生应用技能和创新能力不足的问题,提出依托教师科研项目与成果培养计算机创新应用型人才的实践教学模式。分析地方高师院校计算机专业学生应用技能和创新能力的现状,提出计算机专业创新应用型人才应具备的能力和技能。根据教师科研项目与成果,构建科研成果促进课堂教学、科研成果转化成课程实验,创建创新工作室,建立项目案例实训基地,教师科研促进学科競赛等多层次的实践教学模式。通过多年的研究实践,培养了一批计算机创新应用型人才,取得了显著的成效。 关键词:教师科研;计算机专业;创新型应用人才;实践教学模式 0 引言 应用型人才是地方高师院校的人才培养目标,然而。在激烈的市场競争环境下,创新、开发型的IT公司、企业对计算机人才的需求不断提高,既要求毕业生具有扎实的基础理论和较强的实践能力,也要具有一定创新能力的应用型人才。目前,单纯以培养技能型应用人才已经不能适应社会经济发展的需要。因此,我们依托教师科研项目与成果,在计算机专业中培养具有创新能力的应用型专门技术人才,具有非常重要的现实意义。 1 地方高师院校计算机专业创新型应用人才 为使地方高师院校计算机专业能够培养适应区域经济发展需要的创新型应用人才,我们对目前计算机专业的培养人才现状以及创新型应用人才应具备的专业技能和创新能力进行分析研究。 1.1专业技能与创新能力现状 多年来,从学生的毕业实习、毕业设计,就业应聘、用人单位对毕业生的考核以及反馈情况来看,学生较好地掌握了专业的基本理论和基础知识,具备了一定的计算机操作技能,掌握了初步的编程、网页制作、数据库建立等方法,具有一定的专业技能和专业能力。但是,学生的专业技能和综合能力还存在诸多不足,创新能力缺乏:(1)计算机操作技能不够熟练,专业技能有待提高;(2)程序设计能力不强,实现算法的能力偏低;(3)软件系统设计与开发等综合能力较低,与社会需求差距大;(4)综合运用专业技术解决实际问题能力不足,缺乏创新能力。 1.2学生应具备的专业技能和创新能力 根据不同的培养目标和人才培养规格,应用型人才包括技能应用型人才和创新型应用人才。技能应用型人才是以操作技能和岗位技能训练为核心、掌握一定的专业理论、具备熟练的操作技能的专业技术人才。创新型应用人才除具备技能应用型人才的能力外,还必须具有技术创新、技术二次开发、综合专业技术解决实际问题的能力,具有适应多种岗位的综合素质以及职业判断能力。因此,计算机专业创新型应用人才应具备熟练的计算机硬件和软件操作技能,同时具备计算思维能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力、团队协作与人际交往等四种能力。 2 教师科研促进创新型应用人才的培养 几年来,我校计算机专业教师主持国家及省部级科研项目30多项,横向项目10多项,获得省科技进步奖7项,省级教学成果奖10多项,各类教学成果20多项,300多篇,形成了一个实力较强的科研与教学团队,为培养创新型应用人才创造了良好的环境和平台,并从以下五个方面开展计算机专业创新型应用人才的培养。 2.1科研成果引入课堂教学 科研是高校教学活力的源泉,是培养创新型应用人才的根本保证。以科研促教学是提高高校教学质量的重要途径,是教师提高教学深度和广度的前提条件。教师通过科研可以了解和掌握学科前沿,不断更新自身的知识结构、完善教师的知识体系。学生通过教师科研成果的介绍和讲解,感悟到学海无涯,创新无限。仅有书本知识是不够的,还要不断学习和掌握学科前沿,才能不断创新、进步。为此,我们发挥教授、博士的科研优势。鼓励他们将自己的科研成果引入课堂。通过启发式或探究式的教学方法,将科研成果与教学内容有机地结合起来,在讲解课本基本概念和基本原理基础上。引入研究成果,丰富了课堂教学内容,提高教学的深度。通过成果的应用,拓展教学的广度。例如,在《数据结构》课程中,没有给出图像算法设计的内容,平时学生对图像处理接触也较少。教师结合讲解哈夫曼编码的数据压缩功能,介绍各种数据压缩算法和系统,并将“分形压缩算法”的研究成果引入课堂教学。使学生了解到,除了欧氏几何学之外,还有一门分形几何学。分形几何学有很广泛的应用,在计算机学科中可以应用来解决图像压缩问题,且压缩率比较高。但是,目前它还有很多问题需要去研究和解决,从而引起学生的好奇心、激发他们的学习兴趣和热情,以此培养学生的创新意识和和创新的欲望。 2.2科研成果融入实验内容 我们充分利用教师科研,实行“教、学、研”相结合,鼓励教师把科研究成果和教改成果融入实验教学中。 教师结合相应的专业课程,从教师的纵向和横向科研课题中选择适合本科学生进行创新实验的项目,按照设计性实验和综合性实验的要求,将研究成果融入到课程实验中。把教师课题中模块设计、算法设计与分析、数据库设计与分析、代码实现等分解成实验项目,总结出实验目的、系统功能、指标要求、实验设备、算法步骤或流程、数据库设计、系统设计与分析、实验结果、代码清单等实验流程和要求,增加设计性、综合性等创新实验项目;并将教师与实验有关的教改成果,例如实验内容、实验方案、实验方法与手段等应用到相关课程的实验。创建操作训练、编程训练、设计训练、综合训练的“四步训练,五种能力”实验教学模式:应用任务驱动、案例分析、开放式、探究式实验教学方法,对实验采用灵活多变、有针对性的训练,促进学生熟练掌握基本操作技能和专业技术。培养学生创新素质,增强科研意识,教学科研密切结合,将前沿科学和新技术及时传授给学生。启迪学生创新思维,拓展想象空间,提高学生设计性与综合性实验的效果。 2.3创建创新工作室培养学生的创新能力 根据我院科研项目、校企合作项目的研究方向、研究内容,创建了“智能计算与信息处理”、“软件开发”两个创新工作室。创新工作室的宗旨是依托教师的科研项目和教师研究团队进行创新与开发,同时吸收专业能力较强的硕士生、本科生协助研究与开发。达到创新与开发,并培养出一批创新型应用本科人才的目的。 创新工作室负责人主要由年轻的教授、博士承担。负责制订创新工作方案,包括创新任务、创新目标、创新项目指导教师、前期培训、时间安排、创新成果验收、评价总结等,并组织实施。创新工作室的本科学生可以由专业教师推荐的优秀学生,也可以是有兴趣自愿报名参加。还可以是计算机协会、网络协会等学生社团推荐的。具体办法:接受大学生参与项目研究报名-对报名学生进行考核-指派团队教师对学生进行研究前的培训-指导教师给学生分配研究或开发任务-学生研究或开发-提交研究或开发成果-成果验收与评价。 几年来,创新工作室以教师为主导。以项目为驱动,主要研究与开发项目包括:基于GEP的关键技术研究、基于多核机群的Petri网并行算法研究、演化算法在物流企业智能信息处理系统中的应用研究、智能物流网站的设计与开发等。学生在这些项目的研究与开发中,负责了算法设计与实现、算法的运行与验证;系统网站的架构与模块设计、功能的详细设计与编程实现、系统与网站的运行与测试、撰写文档等工作。另外,通过创新工作室指导教师的培养和指导,学生结合教师的研究方向申报了省级和校级的“大学生创新创业”研究项目。每年都有5~8个项目获得立项资助,使学生成为了真正的项目主持人,达到了创新工作室培养创新人才的目的。因此,创新工作室的创建,使得一批学生比较完整地参与了项目研究与开发的全过程,亲自参与和主持了创新研究与开发设计,学会了从事研究工作的基本方法和创新思维。使学生在掌握专业技术的同时,了解了专业的前沿发展动态。学生的专业能力、专业技能、独立工作与合作能力、专业素质、敬业精神等方面都得到了锻炼和提高。不仅拓宽了学生的知识广度,也加深了学生的知识深度。不仅提高了学生的理论水平。也提高了学生解决实际问题的能力。使学生具备了一定的创新能力,具有了较强的专业应用能力,增强了学生的自信心和创新动力。 2.4科研项目案例实训基地培养学生的专业应用能力 我院教师承担了多个横向开发项目,为机关、企事业单位设计开发了多个软件系统或网站,取得了较好的经济效益和社会效益。为了培养计算机专业本科学生的创新应用能力,建立了一个“科研项目案例”实训基地,供计算机专业高年级学生进行综合项目开发训练。该基地的案例由科研项目主持人去除知识产权、简化处理和增加二次开发接口后,将项目开发的各个阶段文档、代码等提交给实训基地。实训基地组织计算机专业学生将每一个科研项目案例的开发全过程及各个阶段制作成动画演示系统,供教师在实训前给学生进行培训,学生也可以自己一边演示一边实训。案例系统或网站还提供二次开发的接口,供参加实训的专业学生进行二次开发、运行与测试。 “科研项目案例”实训基地通过案例的开发过程演示,采用开放式、解剖式的直观教学方法向学生展示软件系统开发过程的市场调查分析、需求分析、可行性分析、总体框架设计、模块设计、功能设计、代码设计等各个阶段需要解决的问题以及需要使用的开发工具、数据库等专业技术和专业工具,加深学生对软件工程、数据库原理、面向对象程序设计语言等课程的理解及综合运用,将理论知识转化为感性认识。对软件系统开发有了比较完整的认识。通过具体的实用案例系统或网站,学生学习各功能菜单的代码,掌握要实现某一功能模块的关键算法及代码实现。通过建立具体的数据库,让学生学会如何建立数据表、建立数据表之间的关联,构建实用的数据库。通过功能模块与数据库之间的连接调用,使用学生掌握系统中前台与后台数据的连接方法。同时,学生通过提供的二次开发接口,在原系统或网站基础上,自己动手添加功能模块并编写代码实现。在实训基地,学生可以通过二次开发进行功能模块训练,通过项目驱动开展系统开发实训。学生组成项目小组,共同完成系统的开发,最终达到培养学生的综合设计与开发能力,培养学生的专业能力和专业技能,培养学生的创新意识和创新能力,培养学生的协调与团队合作精神。 2.5教师科研促进学科競赛,培养创新人才 学科競赛是在课堂教学基础上,以競赛的方法,激发学生理论联系实际和独立发现问题、解决问题,培养学生专业素养和创新能力的重要途径。通过競赛,培养一批学习能力强、学习潜力大、学习效果明显的学生骨干。几年来,我们通过教师科研促进学生的学科競赛。培养创新人才。(1)以教师科研项目依托,通过创新工作室组织参赛学生进行集中培训,依靠项目组的集体智慧,基于课题研究成果开展针对性的训练;(2)以“科研项目案例”实训基地作为训练基地,结合参赛科目、内容,选择相应的科研项目成果案例进行针对性的训练;(3)在导师的指导下,以“大学生创新创业”立项项目和研究成果为基础,经过凝练和提升。推动学生个人或小组参赛。几年来,我们组织学生参加了包括全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、广西计算机应用大赛等学科競赛,并取得了优良的成绩。逐步形成了以教师科研促进学科競赛的实践模式:以教师科研项目组建参赛小组-创新工作室分小组集中训练-校级选拔赛-选拔出参加全国或省级比赛选手-创新工作室重点训练-指导教师带队参加比赛-召开总结会-奖励获奖选手。通过依托教师科研,促进学科競赛,培养学生的创新能力。做到以创新促进競赛,以競赛提升创新,不断提高计算机专业学生的专业能力、专业技能、创新精神和团队协作精神。 3 实践与成效 我校计算机专业依托计算机教师科研和教学团队的科研教研优势,促进创新型应用人才的培养。将教师的科研项目、科研成果,融入课堂教学和实验教学,通过创新工作室、“科研项目案例”实训基地、学科競赛等形式、以任务驱动式、案例分析、开放式、探究式等教学方法推动计算机专业创新型应用人才的培养。经过几年的实践,我校计算机专业学生共获得了10多项区级或校级“大学生创新创业”研究项目的立项资助:在参加全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、多媒体教学软件大赛。广西计算机应用大赛等比赛中,共获得10多个国家级奖项、20多个省级奖项。我校计算机专业依托教师科研,促进专业创新应用型人才的培养取得了比较显著的成效。 4 结语 我们构建依托教师科研项目和研究成果,融入课堂教学和实验教学,通过创新工作室、“科研项目案例”实训基地、学科競赛等形式推动计算机专业创新应用型人才的培养模式,取得了一定的成效。但是,其培养目标、人才规格、项目与课程内容结合、科研成果转化、学生创新创业项目转化等内涵建设还有很多需要完善和改进的地方,这是我们下一步的研究与实践工作。 计算机科研论文:计算机科研提速与计算科学发展探讨 摘要:理论研究科学既有深厚的科学意义,又具备丰富的应用功能,是最基本的计算机科学的组成部分,在国际上一直很受重视,但在国内却是大家不太了解的领域。本文通过对计算机的发展历史和人类对计算本质认识的回顾,提出量子计算系统的发展和成熟,并且提出了人类认识未知世界的规律:“计算工具不断发展-整体思维能力的不断增强-公理系统的不断扩大-旧的神谕被解决-新的神谕不断产生”不断循环。 关键词:计算科学 计算机科研 计算工具 理论研究科学既有深厚的科学意义,又具备丰富的应用功能,是最基本的计算机科学的组成部分,在国际上一直很受重视,但在国内却是大家不太了解的领域。 据了解,从1998年成立至今,微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向,涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作,为他们提供理论方面的支持,帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。 首先,先谈谈关于计算科学与计算机发展。 第一,计算的本质以及远古的计算工具。抽象地说, 所谓计算, 就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说,从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2,而符号串g是2x,从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理, 那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子, 而g为含意相同的中文句子, 那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点?为什么把它们都叫做计算?因为它们都是从己知符号(串) 开始, 一步一步地改变符号(串) , 经过有限步骤, 最后得到一个满足预先规定的符号(串) 的变换过程。 从类型上讲, 计算主要有两大类::数值计算和符号推导。随着数学的不断发展, 还可能出现新的计算类型。早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。 第二,近代计算系统与电动计算机和电子计算机。近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器, 并风行全世界。 20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。 第三,摩尔定律与计算的极限。人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果――造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的, 因此, 传统电子计算机的计算能力必有上限。 而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米), 此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律――牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。所有的美妙都是彼此联系和有意义的 第四,量子计算系统。量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。 量子计算的出现,则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。电子计算机和互联网的出现,大大加强了人类整体的科研能力,那么,量子计算系统的产生,会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力。不仅如此, 量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质, 把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。 再次,关于理论计算机科学研究提速 据了解,从1998年成立至今,微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向,涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作,为他们提供理论方面的支持,帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。 第一,理论研究科学深厚的科学意义和具备丰富的应用功能。理论研究科学既有深厚的科学意义,又具备丰富的应用功能,是最基本的计算机科学的组成部分,在国际上一直很受重视,但在国内却是大家不太了解的领域。直到2004年,计算机理论学界大师姚期智从任教多年的普林斯顿大学回归清华大学时,才算刚刚起步。 微软亚洲研究院院长沈向洋认为,理论研究组的意义在于,从科研角度来讲,理论相当于底层的基础支撑,丰富的、有深度的、坚实的理论资源将使基础研发走得更快更远。他表示,对于微软亚洲研究院来说,促进地区整体科研实力的提高是其使命之一。理论研究组的成立,除了为研究院其他组的研究以及微软产品的研发做好坚实的理论储备,进一步促进研究院的发展和创新外,还希望能和清华大学等科研院所一道促进理论计算机科学在中国的研究与发展。 第二,理论计算机科学研究的机会与挑战。理论计算机科学怎样才能够做出一些突破性的研究,让中国信息科学的研究更上一层楼,姚期智院士举了两个例子: 其一点,有些问题是效率问题,譬如互联网的搜索就能得益于理论计算机科学的发展。互联网是一个很大的图形,在这个图形里面所做的事情,基本上是理论计算机科学里面所包含的问题,如果能在算法上进行改进的话,就能在科学、时间、商业上取得非常大的效果,从而发挥强大的效益。 另一点,有些问题,不单是效率问题,而是能不能够做到的问题。譬如安全,在过去30年的研究里,大家公认的在信息安全、网络安全方面,没有一个好的理论框架和基础,不可能做到绝对安全,完全避免黑客的攻击。因此,必须在理论发展的基础上去保证各种信息的安全。 未来可能会从两个方面解决摩尔定律的极限问题:一方面是计算机的硬件,譬如说量子计算机;另一方面是计算机的软件。 综上所述,如果观察历史,会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”,人们的公理系统在不断的增大,随着该系统的不断增大,人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律:“计算工具不断发展-整体思维能力的不断增强-公理系统的不断扩大-旧的神谕被解决-新的神谕不断产生”不断循环。 无论量子计算的本质是否被发现,也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命,也许许多困扰人类的问题,将会随着量子计算机工具的发展而得到解决,它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代,并会给人类文明带来更加深刻的影响。如果我们用最好的方法,写的软件程序能够比现在更有效率的话,计算能力本身就会帮我们做许多现在无法做到的事情。 计算机科研论文:科研院所计算机网络安全防护方法的探讨 [摘要] 随着计算机网络技术的飞速发展,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,给人们带来了前所未有的海量信息。科研人员越来越多地依赖计算机网络,但在计算机应用方面往往只注重于应用,而忽略计算机的维护及安全防护。网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性,网络信息的安全性变得日益重要。本文就计算机网络安全防护的重要性,针对计算机网络容易受到的安全威胁,提出计算机网络安全防护的基本方法和手段。 [关键词] 网络安全;安全防护;计算机安全 随着计算机网络的不断普及应用,全球信息化已成为人类发展的重大趋势,信息技术正在以惊人的速度渗透到研究所的各个领域,研究所的信息化程度也有了显著的提高。由于科研单位是掌握科学信息最前沿的领域,对信息的传递要及时准确。就目前科研院所(如医药生物技术研究所)在计算机领域的主要应用包括:科技文献的检索、科研信息查询及信息交流、传递等。科研人员在自身的领域都是业务能手,但在计算机安全应用上往往忽略或欠缺。因此,要求信息网络能够稳定安全地运行,满足科研工作的需要。 1 计算机信息系统面临的安全威胁 造成网络安全威胁的主要因素有以下几个方面: 1.1 计算机病毒 伴随着计算机技术的推广普及,计算机病毒也在不断地发展演变,其危害越来越大。目前计算机病毒的特点是流行广泛、种类繁多、潜伏期长、破坏力大,对计算机信息系统的安全构成了长期与现实的威胁。 1.2 黑客入侵 通过技术手段,黑客以非法手段侵入计算机信息系统,获取计算机中的秘密信息或有选择地破坏信息的有效性与完整性。这是当前计算机信息系统所面临的最大威胁。1.3 系统漏洞 利用计算机操作系统、信息管理系统、网络系统等的安全漏洞,进行窃密与破坏活动。各类软件系统总是存在一些缺陷或漏洞,有些是疏忽造成的,有些则是软件公司为了自便而设置的,这些漏洞或“后门”一般不为人所知,但这给病毒、黑客入侵提供了可能。据Symantec的调查显示有65%的威胁是由系统漏洞造成的。 1.4 人为因素 由于人们在日常使用计算机时对安全防护的疏忽,特别是对口令的不重视,很容易产生弱口令,很多人用诸如自己的生日、姓名等作为口令,为黑客破解密码提供了机会。在内网中,黑客的口令破解程序更易奏效。 2 提高安全防护工作的办法 当前,科研院所计算机信息系统的安全防护工作,在技术层面上还存有一定缺陷,这需要相关工作人员针对以上可预见的威胁,及时完善安全设备设施、制定相应安全的技术措施,切实加强安全防护与防范,以保障信息系统的安全。当前,主要基于应用的技术防范措施有以下几种: 2.1 防病毒技术 计算机病毒的典型任务是潜伏、复制和破坏,防治的基本任务是发现、解剖和杀灭。目前,比较有效的方法是选用网络防病毒系统,用户端只需做一次系统安装,按时进行病毒库的升级工作,由防病毒软件进行病毒的自动查杀。 2.2 端口封闭技术 由于多数黑客都是通过端口扫描技术入侵用户计算机,因此,关闭不必要的端口,是防止黑客入侵的有效方法和手段。关闭端口的方法有: 2.2.1 基于基本应用,关闭所有不必要的应用端口。具体方法是:右键单击“网上邻居”选“属性”打开右键单击“本地连接”选“属性”打开选“Internet协议(TCP/IP)”选“属性”打开选择“高级”打开选择“筛选”选中“TCP/IP筛选”点击“属性”进入选择界面,选择需要开放的端口。 2.2.2 关闭容易被黑客利用的端口。病毒和黑客通常是通过TCP135、139、445、593、1025 端口和UDP135、137、138、445端口,一些流行病毒的后门端口(如 TCP 2745、3127、6129 端口),以及远程服务访问端口3389侵入计算机的。因此,应关闭这些端口以保护计算机。 2.3 及时修补系统漏洞 由于各类软件系统总是存在一些缺陷或漏洞,有些是疏忽造成的缺陷。试想,若住在一个千疮百孔的破屋子里,会感到安全吗?而计算机都是基于各种软件运行,一个千疮百孔的计算机,怎么能够保障信息与网络应用的安全呢?应利用开源软件或杀毒软件自带的漏洞扫描工具及时对计算机系统漏洞安全扫描,可利用开源软件或杀毒软件自带的漏洞扫描工具完成。利用这些工具,找出操作系统中存在的可能被攻击的漏洞。 2.4 访问控制 访问控制是计算机信息系统安全的关键技术,对网络用户的用户名和口令进行验证是防止非法访问的第一道防线。用户的口令是用户登陆计算机的关键所在。为保证口令的安全性,用户口令不能显示在显示屏上,口令长度应不少于6个字符,口令字符最好是数字、字母和其他字符的混合,它确定了每个用户的权力限制条件。 当前,随着计算机信息技术的迅猛发展,对计算机信息系统的破坏也日渐猖獗。然而,“魔高一尺,道高一丈”,只有真正警惕起来,牢固树立安全防护意识,加强安全防护,才能够防患于未然,保证计算机系统的安全。 3 结语 科研院所网络的安全问题,不仅是设备、技术的问题,更是管理的问题。对于计算机系统的使用者来说,一定要提高安全意识,加强安全防护的技术手段,注重对网络安全知识的了解和学习,保障计算机信息系统的安全,以满足科研工作的需要。
教育技术研究论文:浅谈教育技术研究 摘 要:随着社会科学技术不断发展,我们对人才的要求越来越高,对教学的要求也越高,现代教育不仅需要高学问的人才,同时还要求具备高素质,高的品质。在教育深化改革的影响下,不断提高素质教育,我们对职业高中教师教学进行了一个全面的研究。现代教育理论要求,教师在教学过程中,教师扮演了多样化的角色,他们不仅是作为一个知识,科学,技术的传播者,还是学生们学习和模仿的榜样,社交人际关系的艺术家,同样也是为学生集体的领导者,是学生们知心的朋友,培养一代代国家的栋梁之才。 关键词:职业高中;高中;数学教师 随着社会科学技术不断发展,我们对人才的要求越来越高,对教学的要求也越高,现代教育不仅需要高学问的人才,同时还要求具备高素质,高的品质。在教育深化改革的影响下,不断提高素质教育,我们对职业高中教师教学进行了一个全面的研究。 1 新课标下对教师角色的要求 1.1 教师应该具备新的教育理念 在教育全面深化改革下,要求教师也应该用新的教育理念来教学,尊重学生,指导学生。传统的教学方式忽略了学生的心理发展,只是要求学生要具备高学历,掌握知识,能过应对考试的应试教育。现代教育要求教师要求教师不仅能够“传道受业”,还能“解惑”,了解学生内心对学习的想法和态度,引导学生从心里能接受学习,培养学生的创新素质,树立学生正确的人生观和价值观,提高学生的道德素养,以人为本的教育理念,建立平等互信的师生关系。 1.2 教学过程,教师应具备创新精神 社会的不断发展,对学生能力的要求也更多样化,而创新精神的养成要求老师在传授知识的时候对学生进行引导,在学习过程中,潜移默化的让学生养成对问题的探究和钻研的精神。据调查显示,目前很多职中学生在数学学习方面有所欠缺,成绩不是很理想。而这个问题的起因有很大的原因是因为学生在初中学习数学的时候,老师只是单纯的教授他们数学知识,而不注重培养学生对学习数学的兴趣和能力,让学生在学习中感受不到快乐,从而让他们对学习产生了厌倦的心理,放弃了对数学的学习。 从上面可以看出,培养学生学习能力,让他们能够主动的学习是教学中更加重要的任务。怎样让学生培养学生的学习能力和创新能力,老师可以在教授知识的时候对他们进行引导。比如,教授数学的时候,可以让他们知道这个只是是怎样被发现,被创造,中间都经历了一个怎样的过程,这个知识可以运用在生活中的那些方面,让学生体会在创造过程中的尝试,失败,在失败,成功,体会到成功的成就感和喜悦,通过他们自已对数学的切身探究更加深刻的了解知识的内涵美。[1] 1.3 新课程的多样化要求数学教师具备良好的综合素质 职业高中的教学,具有多样化的特性,这就要求教师也具备全面的综合素质。要求数学教师不仅能够教授数学的基础公共知识,同时对整个高中的笛体系也有全面的掌握,能过让学生根据自身的特点和发展方向来选择不同的课程,让教授的课程致力于学生的兴趣和志向,为他们今后的学习提供更加坚实可靠的基础,同时满足他们今后职业发展的需求。 2 职业高中数学教师应具备的素质 2.1 高中数学教师教学理念的转变 职业高中数学教师首要的是要清楚明白教育、课程的改革是必要的,也是极其重要的,老师要做的就是甩开老旧的教育理念,挣脱古板教学模式的束缚。教育的改革,树立正确的教学理念,给学生树立正确的教育素质榜样。[2]另外,高中数学老师要意识到教师这一角色在教育改革中所扮演的重要角色,正确认识到在这场课程改革中教师的作用,可以用自己满腔的热情投入到课程改革创新中去。最后一点,目前教育都提倡素质教育,而数学素质教育的提出,更加要求数学教师在正常授课的同时,培养学生的创新精神,提升学生的实践能力和动手动脑能力,也要关注学生身心健康的发展,促进学生个性的发展。新世纪的数学基本理念就是“人人学习有价值的数学,人人都可以获得必要的数学,不同的人在数学上得到不同的发展。” 2.2 数学教师知识结构的更新 教育的改革必定促进着课程的改革,而教师的知识结构也必然要随着课程改革而随之得到更新,以往教师的知识结构简单的由本性知识、条件知识、实践文化与文化知识所构成,课程的改革导致课程知识有的是教师掌握的,但有的却是没有掌握的,这就需要教师及时的更新自己的知识结构,教师为了适应新的教学,只有不断提高自己的文化水平,适时的通过自学或者培训提升自己的专业理论知识,也可以通过实时的新闻报道、报刊等媒体手段来拓展自己的能力与知识域,充实自己的时间知识。当然,数学文化课的新增不仅需要数学教师了解自己专业的历史之外,同时也要深刻的理解数学这门课程的教育价值,随着社会的进步,也许数学教师未来会面对更加复杂的学生,这也正意味着数学教师不断加强自己的心理素质和拓展自己的知识面,可以用全新的面貌和最新的教育理念进行自己的教学事业。 2.3 数学教师心理观念的更新 社会在不断进步,教师这一职业也就没有从前那般神化,从前的文学时代,教师是学生的知识来源,学生要通过老师的授课教学,获得知识,才可以自己看书阅读;如今是信息的时代,学生们可以借助更多的工具获得自己想要得到的知识,毕竟互联网的渠道是很多元化的,这样一来学生从媒体、网络上获得的知识与信息要比从教师那里来得快速与丰富,所以现在教师在学生那里的权威要大打折扣,教师要适应这样的心理落差。 教师并不是神圣不可高攀的,在授课的课程中,只有老师与学生有交流,教师的授课效果才会好,学生获得知识的质量才会高,老师与学生是相互的,老师要成为学生的朋友,才可以激发学生的创新能力、学习能力、以及上课的积极性,一般情况而言,老师与学生有着平等的人格,这也是教师心理观念需要接受的事情。 教育技术研究论文:“互联网+”与大数据技术环境下的现代教育技术研究 摘 要:针对“互联网+”、大数据技术对知识载体和传播环境的颠覆性,现代教育面临的巨大挑战,研究如何将“互联网+”和大数据技术与现代教育技术融合具有重要的意义。本文全面深入研究“互联网+”、大数据技术和现代教育技术,阐述了大数据时代“互联网+”环境下的教育现状及未来发展趋势,分析了现代教育技术应用需求,探索了现代教育技术的创新之路和创新性评价,为现代教育技术的革新和未来教育发展提供新的方法和思路。 关键词:互联网+;大数据技术;现代教育技术 一、引言 随着互联网的快速普及和广泛使用,全球数据呈爆炸式增长,人类对客观世界认识的数字化程度不断提高,每天都会产生大量的数据,而且产生的速度也越来越快。 数据来源于社会的方方面面,可谓是特别广泛,其中最主要的有科学研究(天文学、生物学、高能物理等)、社交网络、电子商务、物联网、移动通信等。[1]IDC 公司的研究显示:2009年到2020 年,全球数字信息的总量将增长44 倍,达到大约35.2 ZB。[2] 对于如此迅猛增长的数据, 世界上各个国家以及各个领域的人们都逐渐意识到了其中所蕴涵的巨大价值。 在2015年5月23日《新闻联播》中提出:“当今世界科技进步,日新月异,互联网、云计算、大数据等现代化信息技术,深刻地改变着人类思维,生产、生活和学习的方式,深刻展示世界发展的前景。”在“互联网+”环境下的大数据时代,研究如何将“互联网+”、大数据技术与现代教育技术融合对教育的发展具有重要意义,“互联网+大数据技术”环境下的现代教育技术是未来教育技术发展的方向和趋势。 二、“互联网+”技术研究 1.“互联网+”定义 人类社会的发展是建立在社会生产进步的基础上,社会生产包括生产力和生产关系两个方面,生产力是最终推动人类社会向前发展的决定性力量,互联网便拥有这种决定性的力量。互联网能够实现查资料和聊天,提供市场交易平台,大大缩短了时空距离,提高了工作效率,因此它不仅仅是一种生产关系的表现,还是一种生产力。 “互联网+”既是互联网创新发展的演进形态,又是一种新经济形态。“互联网+”是基于网络技术和计算机技术,通过对各个领域的大数据信息、科学知识资源优化配置和深度融合,进一步促进生产力的革新,从而促进生产关系改变,使社会生产方式发生广泛而深刻变革。[3]“互联网+”将改变现有的经济结构、企业的运作方式、人们的生活方式和教育方式。如果说工业时代进一步推动了人类的社会分工,那么互联网信息时代则推动着人类的逐步融合,互联网改变着人们的交流、交往、追求、表达和交易的方式,调整着人们的注意力,“互联网+”是综合所有这些形成生产力与生产关系的新组合。 2.互联网为什么要“+” 自美国雅虎成立开启人类互联网时代的20年以来,互联网深刻影响着人类社会。据不完全统计,中国拥有6.3亿互联网用户,早已居世界第一。互联网时代催生的阿里巴巴、腾讯、百度、奇虎360、搜狐、网易、金山等巨头,不仅对人们的生活产生了深远的影响,而且还改变了人们的思维方式。如果不能革新生产力,互联网浪潮必然会遭到致命性的挫折。 “互联网+”中的“+”代表了多。互联网除了能上网,还能购物;除了能购物,还能看电影;除了看电影,还能打游戏;除了打游戏,还能炒股票;除了炒股票,还能找对象;除了找对象,还能……互联网+传统集市,有了淘宝;互联网+传统百货卖场,有了京东;互联网+传统银行,有了支付宝;互联网+传统红娘,有了世纪佳缘;互联网+传统交通,有了快的、滴滴;互联网+传统新闻,有了柴静《穹顶之下》病毒式的传播。“互联网+”是在信息通信技术和互联网平台基础上深度融合了传统行业和互联网的一种创新的发展生态。 3.互联网+教育 那么“互联网+传统教育”应该是个什么样子呢?2014年我国有1916.5万人没有接受大学高等教育,中国受高等教育的人口比例仍远远低于发达国家,通过“互联网+传统教育”产生创新型的现代教育技术,进而深刻变革高等教育,使高等教育大众化教育体系的建设成为可能。[4]真正让那些未能考入大学的学生足不出户在家便可以学习并取得相应的文凭和技能证书,大大提高我国受高等教育的人口比例和整体国民的素质,从而极大地推动生产力的发展。 三、大数据技术研究 1.大数据定义 什么是大数据?大数据是巨量数据的集合,麦肯锡全球研究所给出的大数据定义是:一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。 2.大数据技术 大数据技术是在数据库技术的基础上发展起来,同时又大大超出了传统数据库的范围,“大数据”技术不能简单地认为是大的“数据”和大的“数据库技术”。严格意义上讲,本质上大数据技术和数据库技术是两个完全不同的技术体系。大数据技术概念关系分析如图1所示。大数据技术重在对含有意义的数据进行专业化处理,而不在于掌握庞大的数据信息。 创新是在现有技术体系上的拔高,而不是摈弃原有的技术体系。大数据的出现并不否定数据库技术的历史贡献。在结构化和非结构化并存的环境下,大数据和数据库技术,兄弟同心,其利断金。 3.大数据+教育 随着“互联网+技术”和大数据技术的发展,知识载体和传播环境发生了翻天覆地的变化。工具的更新与高效,便可以更好地实现知识的传播和接收。教育的内涵与外延也随时代的进步而发生着巨大的变迁。教育的内涵是利用数字化技术实现知识更新与传播的高效与便捷;外延是受众与教师在知识接受与传播环节的数字化工具及网络虚拟化课堂。 教育技术研究论文:基于大数据的教育技术研究新范式的创新与发展 摘要:随着互联网信息技术的快速发展,网络数据也在迅速的膨胀,所以大数据成为当前信息技术发展的重要特点。近年来,大数据技术受到了社会的高度重视,并且广泛的应用到我国的教育领域中去,对我国教育事业发展水平的提高有着非常重要的作用。基于这样的认识,本文通过对大数据的特点进行分析探究,并对大数据的教育技术研究新范式创新发展情况进行具体的阐述。 关键词:大数据 教育技术研究 新范式 创新与发展 随着我国对互联网信息技术的广泛应用,逐渐出现了移动互联网、物联网、社交网络等多种网络形式,极大的拓展了互联网信息技术的应用领域。近年来,互联网数据在不断快速的积累和增长,逐渐迎来了大数据时代。大数据的出现被我国思想政治、市场经济、文化生活、教育等各个领域广泛的应用,对我国的整体发展产生了深远的影响。目前,我国的教育事业也广泛的应用大数据技术,并且将其渗透到教育发展的整个过程,包括教育管理、教学方式、学习行为、教学评价等方面,对我国教育事业的发展有着重要的意义。 一、大数据技术的特点 (一)规模大。随着互联网信息技术的快速发展,大数据的规模也在显著的提升,逐渐呈现海量化的数据。我国个人计算硬盘一般为TB的容量级,而大部分企业的数据量已经达到了EB的容量级。根据麦肯锡全球研究院的研究结果分析,2016年全球企业计算机硬盘上的储存数据已经大大的超过了8EB的容量级。预计到2018年全球互联网移动终端所产生的数据量将会达到7300PB。目前,大数据规模还在不断的积累和增加,并且个体数据的规模会从TB的容量级到PB容量级不等。另外,现实生活中各种方面的来源都能产生数据,提高大数据的规模。 (二)内容形式多样。大数据的来源渠道和内容形式呈现多样性的特点。例如,网络空间日志、各种社交软件、网络搜索引擎、手机的通话记录等等都是大数据的来源渠道。同时,以上这些来源渠道的内容表现形式也多种多样,例如,文字、图片、动画、视频、声音、HTML、文件、报表等都是大数据的呈现形式。这些数据有科学性较强的新闻数据,同时还有个人情感色彩较强的数据,没有明确的大数据结构和范畴。 二、大数据的教育技术研究新范式创新发展情况 (一)大数据技术革新了教育理念和教育思维。大数据技术在教育领域的广泛应用,改变了传统的教育理念和教育思维。教育事业发展过程中无时无刻的不在产生大数据,例如,学生在用计算机进行学习过程中,所做的作业、笔记、实验以及发表的微博等都能成为大数据的一部分。甚至是考试过程中的一个结果都能成为大数据,同时还有课堂上老师与学生的交流与互动的内容也涉及到了大数据。此外,大数据使得教育思维发生了巨大的改变,老师可以运用大数据对教育数据进行分析,深入挖掘大数据中与学生教学情况相符合的数据内容,从而对教学计划进行科学合理的制定和执行,提出满足教学需求的教学策略,进而有效提高学校教育教学的质量。 (二)大数据技术实现了个性化教育。大数据时代的到来,为学校实行个性化教育提供了便利的条件,推动我国教学方式从群体教育朝着个性化教育方向发展。利用大数据技术方便老师对每一个学生的具体表现进行细微的观察,例如,学生翻书的时间、听课的状态、对每道题的停留时间、课堂上的发言情况等等,都可以清晰的了解到。同时,这些数据的产生具有一定的过程性,例如,课堂上的学习过程、做题过程、学生的交流与互动过程等等,是对学生每个具体行为和现象的清晰记录。老师可以通过所记录的数据深入了解每一位学生的学习状态、学习水平以及表现能力等,而且这些数据都是在学生不知情的时候记录下来的,所以这些数据更加真实的反映学生的实际情况,为老师提供了最为个性化的学生信息。最后,老师通过对每一为学生的具体分析,从而根据学生的学习特点和习惯,制定出个性化的教学策略,对每一位学生进行针对性的因材施教,提升学生的学习成绩,进而有效的提升学校的教学质量。 (三)大数据技术加强了学校的管理。大数据技术在学校管理过程中发挥着重要的作用,有利于推动学校管理朝着科学化、精确化的方向发展。学校的管理工作离不开信息数据,学校是教育人才、教授知识的重要场所,拥有着非常多的专业学科,其中每天的教学活动和管理活动中都会产生大量的信息资源。同时,学校在进行管理工作过程中,各种的决策活动、教学目标、教学计划、教学评价活动、老师和学生的管理活动等等,都离不开大数据的支持,并在此基础上还可以不断的产生新的数据,所以大数据的掌握和产生对学校管理工作具有非常重要的意义。另外,可以充分的利用大数据技术对学校网络信息进行安全管理,例如,大数据可以帮助学校对日常的网络运行数据进行分析,为学校的信息安全管理人员提供良好的条件,及时发现学校网络信息运行存在的问题,生成应对策略报告,为计算机升级或者是进行杀毒等措施,提高学校网络信息的安全性。 三、结语 总之,大数据技术受到了社会的广泛关注和高度重视,并且被广泛的应用到教育领域中去,对我国教育事业发展水平的提升有着重要的推动作用。因此,我国要高度重视大数据教育技术的应用,利用大数据技术改变传统的教育模式,实现对学生的个性化教育,加强学校的信息安全管理工作,不断推进我国教育事业的创新发展。 (作者单位:福州大学至诚学院) 教育技术研究论文:教育技术研究:教育教学问题解决的视角 摘 要:文章提出把教育技术作为解决教育教学问题的一种技术手段来定位,并引用教育技术专家学者的相关观点和国内外教育技术的典型案例予论证,同时对教育技术问题进行尝试性分类,提出了以教育技术问题为导向的教育技术活动原理。 关键词:教育技术定位;教育技术目的;教育技术问题分类;教育技术活动原理 一、引言 教育技术学及其学科的定位问题是教育技术学基本理论问题的基石,而其他基本理论问题就是建立在这一基石上的大厦,如果地基不牢,大厦随时有坍塌的危险。[1]自从电化教育在国内开展以来,我国教育技术事业的发展经历了一个艰辛的历程,其根本原因是没有形成自己独立的系统理论体系去指导教育技术实践的开展,不明确自身在信息化教育实践中的定位。[2]定位是否准确,关系到学术的方位、工作的效应乃至系统的正常运转,如果定位错误,就不能司其本职,造成整体的紊乱,[3]甚至陷入一种“被寄予对教育进行革命的巨大期望―在学校中大规模实施尖端技术―数十年后被证明期望落空”的怪圈之中。[4] 因此教育技术的定位是一个值得认真研究的重要问题。 在对已有的定位观进行分析的基础上,刘美凤指出教育技术定位于技术(这里的技术不仅包括信息技术,还包括观念形态的技术,如各类教学策略、设计模式、开发流程等)。 [5]张祖忻进一步指出,教育技术不同于教育领域其他研究与实践的独特之处是其解决教育问题的方法,把教育技术作为一项解决教育问题的系统技术来定位。[6]梅家驹同样认为“教育技术是教育科学的一门分支,而它的定位却在于技术,它涉及到解决教育问题的方法、研究和实践‘如何做’的问题,并不是一种纯科学的概念”。[7] 但关于这个问题也存在不同的声音。李龙指出教育技术不应该仅仅定位于“技术”,还因为它逻辑起点的双重性,既是教育学学科的分支学科,又是技术学学科的分支学科。[8]本文论述了以问题为导向的科学哲学方法论,提出教育技术是解决教育、教学问题的一种技术手段的观点,尝试着对教育技术问题进行分类,提出了以教育技术问题为导向的教育技术活动原理,并引用教育技术专家学者的相关观点和国内外教育技术的典型案例对笔者的观点给予论证。 二、问题的科学哲学观点 当代许多有见地的科学家和哲学家都认为科学研究是从“问题”开始的,“问题”推动研究、指导研究,问题的深入就是研究的深入。[9] 爱因斯坦在与英菲尔德合著的《物理学的进化》一书中,将“问题”看作是科学发展的契机,把物理学进化的历史看作是问题不断展开和深化的历史。希尔伯特作为19世纪和20世纪最伟大的数学家,也同样把“问题”看作科学和数学发展的灵魂。杜威在他的《我们怎样思维》一书中,将生活看作是解决问题的过程,十分强调研究要从考察问题境况入手,人的思维、实践活动是从疑难情境(困难、问题、疑惑)开始的。陶行知曾说,创造始于问题,有了问题才会思考,有了思考才会有解决问题的方法,才有找到独立思路的可能,有问题虽然不一定有创造,但没有问题一定没有创造。[10]武法提认为,教育技术应坚持学科的应用属性,其使命是从教育技术的视角、用教育技术的方法解决教育中的问题,教育技术应该放在解决教育问题的大背景下去思考。[11]同样有学者认为学术发展史就是问题发展史,并引用日本学者的观点,认为“教育学是以‘教育问题’为研究对象的科学”。笔者认为这一观点同样可以引申为“教育技术是以教育教学问题为研究对象的科学”。 三、 问题及教育技术问题的分类 1. 问题的一般分类 问题的分类方法和标准有多种,笔者列出了一些主要分类: (1)按心理学可以将问题分为良构问题和非良构问题。良构问题是非真实情境的、解法同一且具有唯一解的问题,非良构问题是基于真实情境的,有多种解决方法且没有唯一解的问题。但在实际过程中,人们遇到的问题是良构和非良构问题的综合元问题(mete-problem)。[12] (2)按系统科学方法可以将问题分为硬系统问题(以霍尔系统工程方法为代表)和软系统问题(以切克兰德软系统方法为代表)。[13] (3)按学科内容可以将问题分为物理问题、化学问题、生物问题、数学问题、经济问题、教育问题等。 (4)问题主要由4个要素组成:目标、个体的现状、从现状到目标的障碍和解决问题的方法。按障碍要素分类,可以分为3类: “内插障碍”的问题、“合成障碍”的问题和“辩证障碍”的问题。[14] “内插障碍”的问题是指问题的初始状态Sa与问题的期望状态Sw是已知的,问题解决只需要对已知操作进行正确组合和排序。 “合成障碍”的问题是指问题的初始状态Sa与问题的期望状态Sw是已知的,但是有效操作的具体组合是未知的,并且有几个操作本身也是未知的,因此问题解决是找到有效操作并将它们通过正确的方式组合起来。 “辩证障碍”的问题是指问题的初始状态Sa是已知的,但问题的期望状态Sw只有一个整体性的标准,而且其标准和程度是模糊不清的,因此问题解决需要考虑主观层面上最令人满意的方法。 障碍的类型决定于问题解决者所需要的知识与技能的不同。一个问题一般不会只有一种类型的障碍,教育技术问题一般是多种障碍混合的复杂问题。 (5)按问题解决的方法分类,可以把问题分为简单问题(用简单方法可以完美解决)和复杂性问题(用复杂性的方法论可以改善)。 2.教育技术问题的分类 教育技术问题是教育技术研究的对象。以下是一些常见的教育技术问题:网络课程开发问题、知识管理和知识工程问题、绩效技术问题、网络教学问题、信息技术与学科教学整合问题、教学设计问题、学校教室中信息技术教学应用问题、利用教育技术提升学生学习水平问题、多元教学评价问题、教学评价自动化问题、远程教育问题、移动学习问题等等。 根据何克抗的观点,也可以将教育技术问题分为提高教育教学的效果、提高教育教学的效益、提高教育教学的效率问题。[15]效果即改进教学质量和提高教学水平,如乔纳森的技术支持下的问题解决、技术支持下的思维建模、基于问题的学习(PBL)、基于设计的学习、基于案例的推理、技术支持下的知识建构、虚拟创客空间与创造性学习;效益体现在用较少的资金投入获取较大的产出,即培养出更多优秀的人才,如网络学院和开放大学利用信息技术突破时空扩大招生规模;效率则体现在按质按量地完成规定的教学任务只需较少的时间,如利用网络查阅教学资料,可省时便捷;网络环境中的协作问题解决可跨越时空,节省了大量时间。 按学科内容,依据AECT94定义,笔者把教育技术问题分为教育技术的基本问题和混合问题两个大类。基本问题又分为两个小类,即有适合技术支持的教学资源建设问题(如网络课程开发、移动学习、农村中小学现代远程教育等)和教学过程优化问题(如信息技术与学科教学整合、情境教学的设计、网络环境中的自主学习设计等)。而混合的教育技术问题(如绩效技术、网络教学设计与开发、学习环境的设计与开发问题、远程教育环境建设等)一般是上述两类基本问题交织、混合而成。 教学技术问题的解决进而可推动教育的改革,促进教育公平,提高教学水平和效率,使终生学习的理念变为现实。 3.问题导向的教育技术 张掌然在《问题的哲学研究》一书中将问题的功能分为以下四种[16]: (1)导向功能:问题的导向功能是指问题大致规定了认识的方向,规划了探索的大致范围,指出了思维的基本视角。 (2)组织功能:认识活动以问题解决为中心,经验事实、理论观点、研究对象、研究途径与方法等诸多因素以问题解决为核心被组织起来。 (3)激发功能:问题具有挑战性、刺激性,能激发我们探索的积极性。 (4)评价功能:问题能够作为评价认识、思维和理论以及人的行为和境界的尺度和标准,以至于波普尔和劳丹都把问题看作科学进步的评价标准。 在教育技术领域中,教育技术问题具有导向功能,即教育技术问题管控着教育技术活动,教育技术活动应该围绕教育技术问题的解决而展开。教育技术活动是否有效应该进行评价方可知晓。而教育技术的评价应该依据教育技术问题解决设定的目标。三个要素之间的关系如图2所示: 四、从学者的观点看教育技术是解决教育教学问题的一种手段 从问题的科学哲学方法论视角,笔者认为教育技术是解决教育教学问题的一种技术手段。这种看法,与以下学者观点一致: 埃林顿认为,作为教育技术就是解决问题的系统、 科学的方法;海涅克也提出教学技术最基本的前提是策略,是解决问题的途径和方法,这里的教学技术也可以理解为教育技术;罗米斯佐斯基在关于教育技术及其学科的认识上强调教育技术是科学的方法,是问题的解决方案,这就指出了教育技术定位在“ 技术”、“ 策略”、“ 问题的解决方案”方面;杰恩瑞也提出教育技术的实质是理性地运用人类对教与学的研究成果解决实际的教学问题。[17]同样,焦建利教授也认为教育技术问题是教育技术学研究的起点。[18]张祖忻教授提出,国外教育技术文献上常认为教育技术工作者是“问题解决者(problem solver)”。[19]任友群也认为,“所谓教育技术,是指为解决教育问题而采用的教学的、学习的、开发的和管理的技术的集合。”[20]杨开城在《教育技术学――“开发取向”的教育理论探究》一文中提到,教育技术学研究的“开发取向” ,使教育技术学必然成为一门通过解决教育教学问题的理论研究和实践体验达到对教育教学系统运行规律的自为性理解的学科,这里的“开发取向”就可以理解为一种形态的技术。甚至,杨开诚也明确提出,“教育技术自始至终是为了解决教育教学问题而存在的, 是解决教育教学问题的技术、方法和技巧”。[21]这些说法都证明了教育技术是解决教育教学问题的手段的观点。 不仅如此,刘美凤还认为,多媒体课件开发也是解决相应教学实际问题的手段。[22]高文认为教学设计是一种教学“问题―解决”的工具。[23]除此之外,张祖忻也提出,教育技术领域使用最广泛的九四定义强调的五个范畴:设计、开发、利用、管理、评价,其实就是一种系统技术。[24]这些专家学者的观点从侧面论证了教育技术是解决教育教学问题的手段。 另外,从宏观层面看,现今发展迅猛的网络教育也可以借助技术整合优秀的师资力量,平衡教育资源,为解决教育问题提供契机。北京师范大学教授孙波认为,通过网络实现的廉价和便捷的教育资源可以为教育公平问题带来实际上的改善。网络教育的发展也为学习的个性化、终身教育体系的构建提供了可能。这些观点都为“教育技术是解决教育教学问题的一种技术手段”这种观点提供了证据。 五、从中外的一些典型案例看教育技术是解决教育教学问题的技术手段 斯坦福大学创新学习中心主要负责人之一、学习科学与技术设计项目主管罗伊・庇(Roy.D.Pea)从1981年开始研究信息技术如何支持与提高学与教(教学过程优化问题),目前的项目WILD从1996年开始促进学生学习数学、科学以及其他学科中的重点难点; 温特贝尔特大学的认知与技术小组(CTGV)从1984年开始研发有技术成分的教材(有适合技术支持的教学资源建设问题),该中心开发的贾斯珀系列有利于创造培养学生解决数学问题的能力学习环境;[26] 美国学习技术中心(CTL)所做的EETI项目致力于提高技术在促进教与学上的有效性(教学过程优化问题);CLNet项目致力于帮助学生在科学、技术、工程、数学等学科中进行高质量的基于一定标准的学习(教学过程优化问题);[27] 《E-learning:在数字时代传递知识的策略》(罗森伯格著)是E-learning领域里第一本描述如何发展一种全面的组织型学习策略的书(教学过程优化问题);[28] 《学习环境的理论基础》(戴维.H.乔纳森著)一书中,笔者提出用活动理论创设以学生为中心的学习环境以促进学习(混合问题);[29] 《教学设计原理》(R.M.加涅,W.W.韦杰等著)阐述了如何根据不同的学习结果类型创设学习的外部条件,从而引发学习者学习的内部条件以促进学习(教学过程优化问题);[30] 《教学系统化设计》一书中提出了著名的Dick Carey教学设计模型(教学过程优化问题),这些成果都致力于解决特定的教育教学问题,也从侧面证明了教育技术是解决教育教学问题的手段;[31] MOOC提高教学效益和教学水平,促进教育公平,推进终生教育的实施;翻转课堂以建构主义学习理论为基础,促进了学生的知识建构。 任友群根据一些国内教育技术学专业的硕、博士学位论文以及发表在相关教育类核心期刊上的论文归纳总结了目前国内教育技术界研究的热点[32]: (1)学习技术系统(基于语义网络Semantic Web、虚拟现实技术等)的创建,研究如何用技术激发学习动机的问题(教学过程优化问题),支持自主学习,支持探究学习、协作学习、反思学习、体验学习(如怎样利用虚拟现实技术促进学习,知识管理技术在促进学习中的作用)。 (2)研究网络教学的问题,如网络教学资源的共建与分享(开放式教学资源网络管理平台的研究与实现),基于网络的建构主义学习环境的创设(WIKI在教学中的应用),基于网络的研究性学习,网络课程设计(基于多元智能理论的网络课程设计以及有适合技术支持的教学资源建设问题)。 (3)研究信息技术与学科教学整合的问题(教学过程优化问题)。 (4)研究情境学习的教学设计问题(教学过程优化问题,如目标导向情境学习的教学设计应用研究)。 (5)学校教室中信息技术教学应用问题(有适合技术支持的教学资源建设问题,如交互白板、多媒体教室解决方案、数字化语言实验室)。 (6)教学互动分析技术问题(混合问题,如借助课教光盘直录系统)。 (7)利用教育技术培养学生有关思维能力的问题(混合问题,如应用培养创造性思维元素的教学策略与方法等技术的《创造性思维能力教学设计的过程模式》)。 (8)多元教学评价与教学评价自动化问题(适合技术支持的教学资源建设问题,如计算机辅助评价中的技能性非客观题的自动测评和主观题的自动化测评问题)。 (9)教师教育研究问题(教学过程优化问题,如研究教学中的提问)。 (10)计算机的网络技术新进展在促进学习中的应用问题(混合问题,如网络技术在远程教育中的应用、数据挖掘技术在网络课程评价中的应用研究)。 (11)视频技术在远程教育中的应用(有适合技术支持的教学资源建设问题,如交互式流媒体课件的开发、任务驱动与流媒体在远程教育中的应用)。 从以上案例可以看出,教育技术研究的重点都放在解决教育技术领域内具体问题的基础上,因此笔者认为,教育技术是一种解决教育教学问题的技术手段。 六、小结 本文简明扼要地论述了以问题为导向的科学哲学方法论,尝试性地将教育技术问题分为基本问题(包括适合技术支持的教学资源建设问题和教学过程优化问题)与混合问题两大类,提出了以教育技术问题为导向的教育技术活动原理。同时,引用教育技术专家学者的相关观点和国内外教育技术的典型案例对教育技术是解决教育教学问题的一种技术手段的观点给予了论证。 教育技术研究论文:新时期背景下教育技术研究 【摘 要】伴随新课程改革的逐渐深入,教育部门对班主任的班级管理提出了新的要求和标准,要求班主任应当转变以往的班级管理理念,并且建立全面、系统的班级管理策略,以使班级管理朝向规范化、制度化方向发展。长期以来,在制定班级管理策略方面,班主任也在不断完善改进的对策,虽然取得一些成效,但是仍旧存在诸多问题,阻碍班级管理的顺利开展。本文主要阐述了在新课程改革的背景下,班主任如何构建班级管理策略,进而使班级管理达到新课程改革的需要。 【关键词】新时期 班主任 班级管理 策略 构建 最近几年,随着新课程改革进程的不断加快,班级管理问题一直是教育部门关注的焦点,但是,由于受到多方面因素的影响,在班级管理策略制定的过程中,经常出现一系列的缺陷。因此,现阶段,教师面临的主要任务是制定科学、合理的班级管理策略,以使班级管理朝向健康的方向发展。 1班主任班级管理存在的主要问题 1.1缺少对学生价值观念的教育 新课程改革的快速发展,主要强调教育的根本任务是教书育人,促进学生身心的全面发展。在开展学生教育的过程中,班主任发挥重要的角色。然而,现阶段,班主任进行班级管理的过程中,只注重学生的学科成绩,却忽视培养学生树立正确的价值观念,这不利于学生形成正确的人生观、世界观和价值观,导致学生的思想观念产生偏差[1]。 1.2管理理念和方式落后 随着素质教育的逐渐深入,越来越强调教育应面向全体学生,促进学生的全面发展。目前,虽然大部分班主任能够认识到素质教育理念对学生发展的重要性,但是,在实际班级管理的过程中,应试教育理念仍旧占据主导地位,班主任衡量学生的主要标准依然是考试成绩,这与素质教育理念是不一致的。 1.3忽视对学生进行心理健康教育 现阶段,由于学生的学习压力较大,大部分学生都存在心理疾病,例如,自卑、不自信、消极等等。然而,班主任在班级管理的过程中,并不能够随时关注学生的心理发展变化,使学生无法树立正确的学习态度,对学习失去信心。因此,基于此种状况,教师应积极引导学生走出自卑困境,使学生能够积极的面对学习和生活。 2构建班主任班级管理策略的对策 2.1发挥学生的主体地位 现阶段,为了提高班级管理的效率,班主任应充分发挥学生的主体地位,转变自身的管理角色,使每一位学生都能够积极主动的参与到班级管理之中,进而加快班级管理的进程。即采取学生自主管理班级的模式,在班级管理的过程中,让学生积极主动的参与到实践学习活动之中,转变学生以往的观念,使学生能够充分认识到班级管理与自身存在密切的联系,班主任应使学生自主进行班级管理[2]。 例如,在设定班级发展目标、制定班级规章制度、协调学生的人际关系等等,学生可以自主进行管理,对于学生做出的管理模式,如果存在问题,班主任应引导学生改进,以确保管理机制的科学性、合理性。 2.2注重学生的个性发展 伴随信息化时代的到来,以及素质教育的快速发展,社会对人才的需求已经发生了很大的变化,更加注重学生的能力。素质教育强调培养学生的创新精神,促进学生的可持续发展。因此,这就要求班主任应转变以往的教育理念,注重学生的个性发展,依据学生存在的实际特点,与外部社会环境的发展变化,制定与之相适应的班级管理策略,即因材施教原则,进而使学生能够在激烈的市场竞争中占据有利地位。 2.3班主任应注重自身的道德修养 现阶段,在班级管理的过程中,由于班主任自身角色的特殊性,使其对学生具有示范作用,因此,班主任的言行举止都会深深的影响学生的行为。这就要求班主任应加强自身的道德修养,并且应当有自身的兴趣爱好,进而为学生传递生活、学习的正能量。 2.4班主任应经常与家长交流、沟通 在管理学生的过程中,家长发挥重要作用,因此,这就要求班主任应经常与家长进行交流与沟通,使家长能够认识到自身应承担的责任,认识到教育对孩子发展的重要性,转变家长传统的教育观念。此外,家长教育孩子的过程中,在学习方面,要求不要过于严格要求,这会使学生产生逆反心理,但是家长必须让孩子树立积极进取的正确思想。在生活方面,家长应经常关心孩子的心理发展变化,但是不要过分的溺爱孩子,这不利于孩子身心朝向健康的方向发展[3]。 2.5重视学生的心理健康教育 现阶段,大部分学生都处在心理叛逆阶段,不能够正确认识到学习对自身发展的重要性,因此,这就要求班主任应重视学生的心理健康教育,随时关注学生的心理发展变化,部分学生对网络游戏非常痴迷,教师应积极引导学生走出网络游戏,使学生树立正确的学习态度。部分学生能够按照班主任的要求,班主任应给予鼓励和支持,以使学生获取成就感。 3结语 综上所述,通过分析班主任班级管理存在的主要问题,以及完善的对策,我们可以看出,在班级管理过程中,班主任发挥重要角色,对学生的身心发展至关重要,但是,由于受到多种因素的影响,在班级管理的过程中,班主任的管理方式仍旧存在诸多的缺陷。因此,基于以上存在的问题,要求班主任应转变传统的班级管理观念,注重学生的身心全面发展,经常关注学生的心理发展变化,并且与家长共同努力、合作,提高班级管理效率。 教育技术研究论文:计算机教育技术研究 【摘 要】随着社会经济发展及科学技术水平的不断提升,对职业技术人才与劳动者素质要求也越来越高,这就要求计算机应用专业课程设置、专业教学及教师队伍建设必须与教学目标、社会发展相适应,只有这样才能确保计算机教育教学的质量,才能推动职业技术教育事业的可持续发展。本文主要对计算机基础教学的特点、存在的问题进行了分析,并提出了相应的对策。 【关键词】职业技术院校 计算机教学 问题 对策 特点 职业技术教育的目标就是培养具有综合职业能力与素质的高质量人才,为社会经济发展提供强有力的人才支撑。但现阶段,大多数职业技术院校在计算机教育教学中还存在诸多弊端。如教学模式与结构无法适应社会市场的需求,为此,教师在计算机教学中必须提升计算机教学的应用性、实践性,在加大计算机教学力度的同时,提升学生学习积极性,为学生就业提供技术支持。 1计算机基础教学的特点 作为我国计算机教育体系的主要内容,计算机基础教育在培养学生计算机知识及能力中具有至关重要的作用,并影响着我国信息技术的应用与发展。随着课程改革的不断深入,计算机基础教学在职业技术院校教育教学中占据的位置也越来越重要,为有效提升学生计算机操作能力,教师应在分析计算机基础教学特点的基础上,选用科学有效的教学方法进行教学,才能达到良好的教学效率。 1.1覆盖面广 在内容上计算机基础课完全覆盖了计算机科学中最重要的基本知识及基本理论,包括:操作系统计算机软硬件、计算机网络技术、信息系统安全、多媒体基本知识与原理等,同时还还涵盖了Windows操作系统、office办公软件等操作方面的实用技能。由此可见,必须从理论与实践方面,对学生进行全面的计算机教学,这样不仅可以提高学生自主学习的能力,还可以满足社会需求。 1.2实践操作量大 理论学习与实践操作是计算机教学的重要组成部分,两者之间必须紧密连接、有机结合,实现学生由理论知识向动手能力转化。大量实验实践活动是这一过程实现及转化的重要依据,通过不断应用与操作练习,可以对计算机基本操作技能进行有效提升。 2职业技术院校计算机教育教学中存在的问题 2.1教材内容滞后 作为高新技术,计算机专业实用性较强,在实际工作中得到了快速的发展。教材作为计算机教学的重要组成部分,在其教学中对学生学习能力的提升具有关键性的作用。随着科学技术水平的不断提升,教材无法跟上时代的脚步迅速更换,这种情况的长期存在,导致教材无法适应社会经济发展的需求,最终无法提升学生的学习能力,为此,教师在教材选用过程中,必须充分考虑计算机技术发展应用的现状,将新知识点融入到教学内,为教学质量的提升提供可靠的保障。 2.2基础设施落后 计算机作为计算机教学的重要载体,只有及时更新其程序、软硬件,才能保证学生操作技能水平的提升。作为一个以应用为主的专业,计算机教学必须完善其基础设施,如不断更新其校园网络等。但具体教学过程中,往往存在诸多问题,如学校资金不足,导致无法更新计算机基础设备,这种情况下,无法确保基础设备符合新的系统软件与使用的图形操作界面。同时,如果安装、调试及维护计算机的能力不足时,将对计算机教学造成极大的影响。 2.3教学方式老旧 为达到良好的教学效果,目前大部分教师在教学中都选用配图、动画等方式来达到良好的效果,但这种方式只是传统教学模式的延伸,并没有将计算机教学的特色及教学理念体现出来。也就是说在现阶段计算机教学中仅对教师的“教”加以强调,严重忽视了学生的“学”,在教学设计中,学生如何“学”的问题很少涉及。这种情况下,学生很少参与教学活动,处于被动接受的状态,其学习积极性与能动性就很难发挥出来,严重制约了创新型人才的培养。 2.4师资力量及水平受限 在各行各业发展中计算机技术得到了广泛地应用,目前计算机专业已经成为各大院校的热门专业,在职业技术院校教育教学中计算机课程地位也越来越高,在此基础上,计算机专业招生规模也得到扩大。这种情况下,学校师资力量已经存在严重不足的现状,师生比例严重失调情况的出现致使办学特色无法体现,更无法保证学生知识水平的提升。 3应对职业技术院校计算机教育教学对策的分析 在职业技术院校教学活动中计算机教育占有关键性的位置。在学生素质提高及创新能力提升等方面具有至关重要的作用。学校是人才培养的基础,其计算机教学目标为大众教育与素质教育。对学生积极探索、独立思考能力的提升提供了可靠地保障。在计算机教学中如何培养学生的实际操作能力已经成为摆在计算机教师面前的重要问题,为此,必须对计算机教学加以重视,在提升教学质量的同时,实现学生实训技能的提高。 (1)作为职工技术院校教学基础建设的重要内容,计算机课程建设是专业建设的基础,是教学质量提升的重要手段,计算机课程改革可以对学校教学水平进行直接反映,并对培养人才起到关键性作用。为进一步推进计算机课程改革力度,必须完善课程管理方式,明确课程指导思想,并进行相应激励机制的建设。在计算机课程改革中必须遵循技术特点及学生所学专业,教师调整教学内容,以此提升教学质量。 在教学质量提升的同时,应选用合理的教学方式,在计算机教学中教师可以进行小班化教学与项目教学法。首先,小班化教学。将班级人数在25到30人之间进行控制,计算机课程应确保每个学生人手一台电脑,以此提升计算机操作水平。 其次,项目教学法。项目教学法应用的目的就是激发学生的积极性。在计算机专业课程教学中,应用到项目教学法的内容主要包括:OFFICE办公软件、网页设计、网站建设等课程。通过项目教学法的实施,才能提升学生的操作能力、问题分析能力。 (2)进行计算机课外兴趣额培训活动的开展,进而对学生健康上网加以指导。遵循学生专业学习特点,进行计算机课外兴趣小组的组建,这对学生计算机兴趣提升具有重要作用。目前根据活动类别,常用的兴趣培训如表1所示。 (3)加强实训教学管理。实训是计算机专业教学的主要环节,为提升实训教学效果,就必须提高实训教学管理水平。为此,在计算机实训教学中学校必须对其资金投入力度不断提升,这样才能满足社会经济发展的需求,才能确保实训设备满足教学内容的要求。在实训设备投入中,学校不能只对计算机数量、机房大小加以重视,更要建设真正意义上的功能齐全的组装维修实训教室及网络实训教室。同时进行多媒体教学及监控管理软件的合理配置。只有确保设备完善,才能为计算机教学提供可靠的保障。作为计算机教学的重要组成部分,在教师在具体教学中利用合理的教学的方式,可以为学生进行良好教学氛围的创建。在计算机教学中让学生增加动手能力,对学生计算机操作能力的提升十分有利。利用计算机课程能对学生的学习兴趣及积极性进行充分调动,并能将学生的主体作用充分发挥出来,引导学生主动参与到计算机教学活动中,并对其实际操作能力及自主学习能力进行培养,有效提升学生的创新能力。 (4)加强师资培训。计算机专业的改革应加强专业教师队伍的培养,建设一支思想素质好、专业水平高、实践能力强、结构合理,具有“双师型”素质的师资队伍。避免计算机教师在教室中进行单纯理论化的讲解,引导教师利用各种渠道,了解IT最新动态,告诉学生和引导学生,指导教师多花点时间做更有实际意义的备课活动和自我学习。鼓励中青年教师参加技师、高级技师等职业资格考试和思科、微软、CEAC等IT行业考证,并在政策上对获取证书的教师给予支持。 4结语 综上所述,长期以来,教师在计算机教学中普遍将学生当作知识的承载体,为了将更多的知识在有限的教学时间内向学生传递,往往无限制地增大知识容量,要求学生长时间进行枯燥的技能训练及理论知识记忆。这种教学模式已经无法适应时代的发展需求,为此,职业技能院校计算机教学中必须转变传统教学模式,在提高学生实际操作技能的同时,更要注重学生创新能力的培养,只有这样才能为学生的长远发展提供可靠地保障。 教育技术研究论文:关于教育技术研究中几个基本问题的探讨 [摘 要] 目前,教育技术研究存在的主要问题,可概括为以下六个方面:炒概念的多,深入研究概念的少;有学科情结的多,追问研究本意的少;关注媒体技术的多,关注人本身价值的少;注重“形而下”的多,注重“形而上”的少;讴歌与评论的多,批评与解决问题的少;学术成果多,起到实质性作用的少。为此,应对概念作深入挖掘,追问研究本意,增强关注使用媒体技术的人,大力关注理论研究,加强对研究问题的反思与批判,促进学术研究应用转化。 [关键词] 教育技术; 学科发展; 问题 一、引 言 基本问题是学科研究的总出发点,是揭示学科本质的核心问题。一门学科的基本问题,是形成该学科整个理论架构的柱石。[1]一个学科的发展不可能不存在问题,换言之,没有问题的学科肯定不是一门好的学科,正因为有了这些问题的存在,才使这门学科有了向前发展的动力。确切地说教育技术学是一门新兴的学科,也是一门多学科交叉的综合性学科,并且尚属年轻的学科,它的发展必然要得益于其他学科已经取得的进步,并从其他的学科中得到启迪,这种利用现成经验的办法是必不可少的。也正是因为这些,教育技术在发展过程中或多或少已经显露出一些问题,理性地看待和研究这些问题,可能会对未来教育技术学的发展提供一种指南。通过对这些问题的深入研究,能促进教育技术学学科研究的深入,对这些问题的拓宽,能促进教育技术学学科研究领域的拓宽,对这些问题的转换,能促进教育技术学学科研究方向的转向。然而,教育技术研究问题零散,游击习气严重,对问题的“浅尝辄止”[2]都严重影响了教育技术学的学术品质。 二、炒概念的多,深入研究概念的少 社会学家涂尔干认为,在科学研究中,无论是在确定自己的研究对象时,还是在进行论证的过程中,都必须绝对禁止使用科学之外的和不是为科学所需要而制造的概念。在涂尔干看来,概念是科学研究的一种指示器,根据概念我们可以清楚不同的研究问题以同样的名称结合在一起,因为概念始终与一些现象联系在一起,所以很多时候通过概念可以知道到何处去寻找这群现象。 概念,既是思想的工具,又是思想的材料,还是思想的结果。说它是思想的工具,是因为人类的思想离不开概念。不单是抽象的思维离不开概念,就是具体的、形象的思维抑或是直觉的思维,离开了概念恐怕也会成为一种漫无边际的意识之流,根本辨不清主题、分不清方向。说它是思想的材料,是因为概念是命题的意义单元,命题是理论的组成部分。在任何一种研究领域中,概念本身经常成为理解、思考和拷问的对象,是理论研究、实验研究、行动研究、叙事研究等不同研究范式都要着力定义、分析和讨论的对象。[3] 教育技术学作为教育学大学科群中最具有“时代感”的专业,存在着很多“时髦”的概念,但是真正去专心做概念的人却很少。没有多少人曾经做过或者现在正在做着有关教育技术中基本概念的研究。大部分人都认为概念这种简单的问题只需在写文章或者做项目时简单地论证一下,而无需专门进行拷问与研究,这种想法是极为错误的,也正因为有了这种想法才导致我国教育技术领域存在着很严重的概念的混乱和界定不清楚的问题,对教育技术学的“正身”研究产生了一定的阻碍。 概念混乱和不成熟是教育技术学学科中面临的首要问题,在自身的概念和独立思想匮乏的情况下却又不断地引入“新概念”、“洋词汇”,使这种“离根离土”的“舶来品”的学科“胎记”更为明显。我们一直呼吁建设有中国特色的教育技术基本理论体系,可我们似乎永远也摆脱不了美国教育技术对我们的束缚,似乎我们一直在走美国人走过的路。其根本原因可能就是作为构建理论体系的基本概念都来自于美国,这从我国学者研究AECT关于教育技术定义的狂热追求可以略知一二。可想而知,我们用着美国人的概念怎么能建造起真正具有中国特色的教育技术学科体系?所以研究教育技术必须应该始于教育技术基本概念的研究。正如李芒教授所言,在教育技术学科里很多研究者都把“全新的”说法挂在嘴边,这个全新的说法追究起来就是在炒概念。例如“耗散结构理论”、“移动学习”、“云计算”、“电子教材”、“电子书包”等这样比较“火”的概念,当然并不是说这些概念本身存在问题,而是当一些新的概念被提及时,会有很大一部分研究者的追赶,结果是我们会看到一些很“奇怪”的文章里面阐述着很“奇怪”的内容。归根结底是这些人只是为了自己的“利益”而打算“抢先一步”而已,也许这些人根本不是真正地了解这些概念。这显然是把学术研究当作了一种职业而不是事业。我们应该靠思想而活,而不是把思想当做“工具”。 这种炒概念与大部分认为的教育技术这种新生事物是一个“变”的学科有很大关系。但任何事物不仅仅具有“变”还有“常”,而我们为了追赶“时髦”往往忽视了教育技术学科中的“常”。这个“常”就是我们教育技术研究者要一直关注教育技术领域里面的一些核心“概念”,研究它、论证它、辨析它,即“做”概念。我们不能轻视概念,一个学科的概念体系的形成关系到这个学科是否真的走向成熟,教育技术学科中的基本概念体系是铸造未来教育技术学科的基石。我们设想如果一个学科中的概念都“含混不清”,这个学科的研究者之间能达到真正有效的对话与交流吗?没有基本的概念作为基础我们能进行信度高、效度高的研究吗?而如今我们真的需要认认真真地去“做”概念,而不是去“炒”概念。科学的概念是从事科学思维的工具,如果我们的工具尚存在问题或者争议,那我们的研究成果就真的成了一家之言,没有了大众性与普及性,而教育技术这种实践性很强的学科,如果研究成果没有大众性和普及性,那也就没有多少价值和意义,因为教育技术研究者要服务的不是教育技术研究者自己,而是广大的教师与学生。 欲使教育技术在未来的发展中有坚实的根基,我们教育技术学人应该从“做”概念开始,深深地体悟与研究教育技术领域里面的基本概念。教育技术基本概念是理解教育技术理论与实践的突破口,更是构造教育技术基本理论体系的“基石”。在扎扎实实地“做”教育技术概念的同时,我们也应该多提一些新概念,而不是原封不动地把西方国家的一些概念翻译过来作为我们的新概念。引进固然重要,但必须有所创新,否则教育技术学科就失去了应有的生命活力。我们自己提一些有价值、有意义、有创新性的概念并详细地去论证它,是搭建具有中国特色的教育技术学科体系的前提,只有当一个学科的原始性的概念具有中国特色时,才能真正在这个“大树根”下生长出茂盛的教育技术学“参天大树”。我们教育技术研究者,必须好好修炼“做”概念这项基本功,这也许是目前我国教育技术研究者尚且缺少的“内力”。 三、有学科情结的多,追问研究本意的少 对于“学科”的解释,有两种含义:其一为学术领域的分类、知识系统的分支,通常指一定科学领域或一门科学的分支,如自然科学中的物理学、化学、生物学等,哲学社会科学中的法学、历史学、教育学等;其二指高等院校人才培养、科学研究等功能的组合单位,是对高校教师教学、科研业务隶属以及学生研习知识、技能范围的相对界定。[4]就后一种含义而言,1993年普通高等学校本科专业目录中,就将教育技术学确定为教育学的二级学科,并发展至今,已经形成了完整的硕士、博士等的招生与培养体系,并且在北京师范大学和华南师范大学两所部属师范院校建立了教育技术学国家级重点学科。似乎关于学科争论的问题早已解决,并无异议了,但是为什么至今教育技术学人还仍然对这个问题久久不能释怀。究其原因是纠结在“学科”的第一种含义上,即:教育技术学是不是一个有自己独特的、完整的理论体系的学科?有没有自己的研究方法?有没有得到学术界的认可和其他相关学科的尊重?其实人们所真正追求的是教育技术学学科的合法性与科学性。 很早以前我们困惑的是教育技术学是学科还是一个特定的研究领域。南京大学龚放教授在提及“学科”与“领域”的关系时认为,“学科还是领域”的提法是值得商榷的,因为这将“学科”与“领域”割裂甚至对立起来。其实,两者是密切关联的。因为“学科”就是科学研究的某一领域,就是知识系统的某一领域;科学研究一定是在某一领域或者某些领域中进行,研究深入到了一定程度,拓宽到一定的广度,成果积累到一定的阶段,形成比较完备的知识体系和理论体系时,就会被人们称为“学科”了。[5]而往往我们教育技术学界不愿意把教育技术称作是一个领域的原因是,总觉得领域的层次比学科的层次要低很多,无形中说话就没了底气,不像把教育技术称作学科那样“振振有词”。对“学科”与“领域”的争论尚且如此,近几年来又有关于教育技术学到底能不能升格为“一级学科”这样新的学科情结产生,可谓是一波未平一波又起。这种“学科导向”的教育技术学研究无外乎是在追求真正的严格意义上的独立学科,好比从“游击队”转变为“正规军”。 其实回答“学科情结”这个问题,我们应该回到问题的“原点”。著名教育学专家裴娣娜教授曾这样阐述“原点”:“原点”具有“起点”和“终点”的双重性。作为起点,是一事物发展的内在逻辑起点,是具有生命力的核心基本要素。作为终点,是原点发展的文化积累的结果,是起点所追求的终极目标。因此,“原点”是一个历史与逻辑相统一的范畴。抓住了原点,就抓住了问题的根本。而教育技术研究的原点是什么,是教育技术自身研究的需要?是源于研究者的兴趣?是为了获得社会中的某种资质?是想要发表研究成果?等等。今天我们在探讨教育技术学的“学科”情结时,我们最好回到问题的出发点,追问一下研究的本意是什么?是出于什么样的目的?是一般的研究兴趣还是真正的“学术关怀”?抑或者是为了获得某种资质与地位?追问研究本意和真正目的有助于我们厘清思路、凝聚焦点。我们教育技术专家是用教育技术来谋生还是真正想解决学与教的基本问题,当然即使是通过解决学与教的基本问题来获得谋生的手段这种可以说得过去的行为,也是少得可怜。 出生于德国的美国生理学和动物学家Jacques Loeb在世时,有人曾经问过他究竟是生理学家还是动物学家,然而Jacques Loeb的回答却出乎提问者的意料:即“我是问题的研究者”。[6]诚然,我们教育技术研究者的的确确不能再有过多的具有中国特色的“学科情结”,更应该关注研究问题的本身,思考用教育技术能解决什么样的问题以及教育技术的问题如何解决,这才是关键、核心。我们教育技术研究者,研究的是促进教师的教与学生的学,但我们却与教师和学生保持一定的距离。可笑的是我们是教学设计的研究者,但大部分人都很少对自己的教授课程进行设计,即使是经过精心设计的,最后也不会受到学生的欢迎,试问,我们自己不会教学,又有什么权利去对别人指手画脚。这与中小学教师为什么不信任那些声称“知道”教学的人有很大关系。 当然,这并不是否定或者否认教育技术学的“学科导向”研究,因为学科的建构与成熟是水到渠成、瓜熟蒂落的,是建立在具有丰富特性的教育技术的大量成功的实验成果之上的,而不是靠我们呼吁与“高歌”就能会被人们所认可的,故我们应该追问教育技术的研究本意,纾解教育技术的“学科情结”。教育技术学是一门学科已经是不可否认的事实,我们现在要做的不是“自证”,而是拿出可靠的证据去让别人信服。 四、关注媒体技术的多,关注人本身价值的少 剑桥大学动物病理学教授贝弗里奇(William Ian Beardmore Beveridge)曾在《科学研究的艺术》一书序言中写到:“精密仪器在现代科学中有重要的作用。但我有时怀疑,人们是否容易忘记科学研究中最重要的工具始终是人的头脑。”[7]我们是技术的操纵者而不是技术的奴隶,是人的思想在推动技术的发展,是人的思想在促使技术目的的达成,不能忽视技术背后人的存在,技术是把双刃剑,哪一刃起作用取决于人的思想。 教育技术学长期被人们认为是一个以应用为主的学科,这个以应用为主的明显特征就是把“媒体技术”作为一种工具来使用,关注的是“工具理性”,忽视“价值理性”,即忽视工具背后人的存在。李芒教授曾说过,如果教育技术长期接受“工具理性”的统治,后果是灾难性的。因为“工具理性”带给人们的是肤浅与盲从,我们只知道能干些什么而却茫然不知为什么能这样干?最后我们就成了“傻子”一样的机器。我们应该彰显教育技术的“目的理性”,但我们更应该清楚教育技术不仅仅是作为工具的存在,而是作为一种意识形态的存在,技术的问题不可能只依靠技术手段来解决。[8]教育技术更应该关注人的存在和价值,学习是人的活动而不能过分地依赖实体的技术。人的思想、经验、意志、道德等是决定教学效果的主要因素。例如计算机是一种工具,如果我们只研究这种工具能上网、能打字、能播放视频等,关注这种工具的本身,而不关注使用这种工具的人,那么很显然这并不能给教育带来任何变化,所以我们必须认识到工具背后人的观念、意识和经验等是起主导作用的。 教育技术研究的是人而不是物,我们应该关注信息社会环境下人的行为变化,归根结底技术改变的是人的行为方式。大部分人都会认为教育技术是能改变传统的教育模式以此优化教学的效果、效益与效率。从原则和理论上接受信息技术能变革教育这一命题是很容易的,但在教学中坚持不懈地运用它就不容易了。这就迫使教育技术研究者不能停留在“工具”上,而应该关注使用工具的人。很多教育技术学人认为是教育技术中的“技术”变革了教育,当然这里面的“技术”大部分是被界定为媒体技术的。很显然,如果仔细地推敲一下,这种观点是极为不合理甚至可以说是错误的,原因是技术只是实现教育理论转换成教育实践的桥梁或中介,而起到变革作用的是人的思想,没有人的存在,技术也仅仅是技术而已,都谈不上工具,没有人的思想,工具不可能将伟大的教育愿景变为现实的存在。正如杨开城教授所言,工具并不是我们想象的那么简单,当我们的注意力在工具上时,工具并不是工具。仅当我们关注工具所指向的目的时,工具才是真正的工具。例如拿拐杖这种工具来说,我们一开始拿着拐杖的时候会感觉拐杖的存在,一旦我们使用起拐杖来,我们就会自然地忘掉拐杖的存在,而关注拐杖能帮助我们做些什么,也就是说我们的注意力不在拐杖这种工具本身的时候,拐杖才能真正地成为工具,因为这时候拐杖有了目的,而这种目的是通过人的意识传递给拐杖这种工具的。工具本身并没有目的,目的是有意识的行为,只能存在于人的身上,所以我们不能忘乎所以地只去关注媒体技术,而更应该关注使用媒体技术的人,不能被技术所束缚,不能成为技术的奴隶,要正确处理好人与技术的关系,才能使教育技术中的“技术”发挥到极致。 教育技术不应该成为新技术和新媒体簇拥成的“教育技术大观园”,现如今技术已经渗透到教育领域,不可能存在没有技术的教育,或者说教育与技术之间有没有关系是假命题,而我们应该去探讨教育与技术之间存在什么样的关系以及如何运用技术促进教育的发展,这才是真命题。但技术在教育的“表演”需要人做“导演”,教育不能依赖技术,但教育也离不开技术,懂教育的人应该做到有形的技术和无形的技术有机结合,为教育的发展提供有力的保障。技术作为“演员”在教育这个大舞台上进行“表演”,是完全按照“导演”(人)的意图与思想进行“演戏”,所以人的思想、观念和价值才是最为关键的,不能忽略人的存在,让“演员”(技术)随意地表演。 五、注重“形而下”的多,注重“形而上”的少 《周易・系辞上》中说:“形而上者谓之道,形而下者谓之器。”“器”是指现象界、经验界的个别事物,它通常有一定的形状、质地,容易观测。而形而上是无形的、抽象的、不易言表的隐藏在事物表面背后的规律,是此事物之所以成为此事物的性质。[9] 教育技术领域里,大部分研究者都比较青睐于“形而下”的研究,即注重应用性的研究,这与大部分人认为教育技术是一门以应用为主的学科有很大关系,会干活儿就行,无需关心原理这种形而上的深层次的让人苦恼的哲学问题。人们热衷于追求工具的价值而忽视基本的理论研究,造成了现今教育技术学的基本理论大部分都是从教育学、传播学和心理学等照搬照抄过来的局面。简单地把其他学科的理论引入到教育技术学领域是不行的,但我们更不能有禁止进入的心理,我们对其他成熟学科的基本理论感到惊奇与敬畏是可以的,但更应该清楚这毕竟不能代替我们的探索。 1971年日本明治图书出版社出版了教育工学(教育技术)专家坂元昂先生的《教育工学の原理と方法》这一著作,书中所谈及的教育工学(教育技术)的定义至今依然是指引日本教育工学(教育技术)发展的理论基础。“原理”一般是指具有普遍规律的、最基本的、最一般的,并且是可以作为其他规律之基础的规律。然而在国内我们却一直缺少有关《教育技术原理》这方面的著作,而《教育技术学》这样的著作倒是出版了不少,少说也至少有十几种版本,大家似乎都在试图探索教育技术原理,但这毕竟不能称其为教育技术原理方面的著作。所以至今我们也无法回答教育技术原理是什么。通俗来讲,我们一直没有找到我国教育技术学发展的最基本的、最普遍的基本规律。我们总是高喊着向前走,但却不知道前方在哪里。这就是如今教育技术研究中最“脆弱”的一面,我们没有学术品质也没有学术信仰,更没有文化传承之精髓。所以我们必须从形而下的情形中领悟形而上的原理,从常无的境界中体认它的本源和本体,也就是我们常说的追寻事物之“根”,否则我们只是会操作工具的没有灵魂的躯体。 梁漱溟先生说过,人必有知识见解而后能起作用,这种作用是不大的,必得在宇宙人生上有所透悟而后乃能起伟大作用于世。也就是说,起伟大作用于历史学者必是哲学家,不论他是否以哲学闻名与否。[10]同样在我们教育技术研究领域里,我们并不是搞哲学的,我们也无需成为哲学的专家,但是如果我们想要从更高的深度去解读事物本身,就一定要进行“形而上”的研究。只有这样我们才能彻底地把握教育技术的本质,客观理性地看待教育技术学的发展,也只有这种体悟,我们才能找到教育技术学的精髓,提高教育技术的学术品质,推动教育技术学的学科发展。 教育技术学学科天生的实践性必然决定了教育技术的理论研究落后于教育技术的实践研究。而这恰好是构建教育技术基本理论得天独厚的条件,产生于实践中的理论才最具有理论的价值,也能更好地指导实践。我们不能只清楚教育技术能做些什么,更应该知道教育技术为什么能做这些事情,或者是教育技术还能做些什么等诸如此类的问题。要把“为什么、是什么、如何做”三者统一起来,即要做到教育技术研究的“知行合一”。在实践过程中毕竟会产生理论,并且探索理论时也定会想到理论要指导实践,所以我们应该将实践中产生的理论继续指导实践,从而循环往复地修正理论,而不是把实践中的理论作为万能的“钥匙”试图去打开所有的实践之“锁”。 教育技术研究更应该是实践理论实践理论……的研究范式,将理论与实践紧紧地捆绑在一起,而不是现今理论研究脱离实践的“闭门造车”,更不是没有理论指导的实践式的“脱缰的野马”。“形而下”的研究固然重要,但同时也必须重视“形而上”的研究,“形而上”与“形而下”好比教育技术的一对“翅膀”,少了哪一个,都飞不起来。 六、讴歌与评论的多,批评与解决问题的少 我国教育技术学发展至今必定存在着许多问题,教育技术学本身就是一个相对比较年轻的学科,这也实属正常。但不正常的是有一部分人根本看不到这些问题,只是一味地讴歌教育技术之美,把教育技术当做“神话”一样,认为教育技术无所不能。还有人认为教育技术学已经有了自己的严密的学科体系,从学科制度和学科标准角度去衡量教育技术学的发展已经完全具备了一级学科的可能,[11]很显然这种做法是不客观的。教育技术学还没有完全学会“走路”,就想让其跑起来,这很显然是不现实的。我们更不能急于拿着“标签”往一级学科的条件上去贴,我们不需要“自证”,而是拿出更多的证据让别人相信。就好比装满水的茅台酒瓶毕竟不是茅台酒,而是水,如果里面装的真是茅台酒,那肯定会有充分的证据去证明这是酒而不是水。所以大部分教育技术研究者很怕被问及证据在哪里,因为很多事情根本就没有证据,只是一些未来的想法罢了。 现阶段我们首要的任务是稳固教育技术学的二级学科的地位,让其与教育学合理地对话,与其他的兄弟学科平等地交流,得到学界的认同和社会的认可。与此相反,有一部分人却装成评论家一样,对教育技术学的过去“品头论足”,往往夹杂着一种怨气或者无奈,例如很早以前在网上流行的一个《目睹教育技术学十年之十大怪状》的帖子,或者还有一些学者的冷思考,甚至一些本科学生的谩骂,这些只知道指出教育技术学学科发展中的不足,只看到教育技术的缺点,是极“左”的倾向,没有正确地站在事物发展的两面性的角度去看待问题。而更为重要的是我们应该去找到合适的方法解决问题,好比是一个正在使用多媒体上课的教师突然遭遇停电,那么他现在做的不是埋怨为什么停电,而应是找到合理的方法来解决停电给自己上课带来的麻烦。 每年我们教育技术学界都会举办很多论坛、讲座,都会邀请很多专家、学者发表自己的研究成果。但每当遇到同行之间互评的时候我们都很难看到彼此之间有不同的观点,没有“交错”,没有“火花”。互相之间没有批评,都是形式上的“官话”。教育技术学的相关期刊杂志社也是这样,根本没有“百家争鸣”的现象。这种现象对教育技术学的发展是极为不利的。没有同行之间的互相批评与纠正,很难形成教育技术学的优秀学术品质。我们对教育技术大家发表的观点和言论很少有人去讨论和研究,更别说是批评与争鸣了,这种绝对相信权威的做法对教育技术的发展是具有毁灭性的。如果一个学术领域大部分都是建设性的研究,缺少必要的争鸣和反思,缺少批评与监督,那么这个学术领域变成了整齐划一,过于单调死板僵硬,也就没有了发展的原动力。 笔者曾提出过“教育技术批评”[12]这一在教育技术学研究领域里面的全新概念,其目的就是通过批评来实现教育技术的认识自身、调整自身和发展自身,实现对教育技术研究的一种内在超越。这种批评并不是无端的指责,所以和上面所说的评论并不是一回事。而是以“评”促改,以“评”促建,达到教育技术批评者与教育技术批评对象之间的深度互动。 乐天派的“讴歌”与悲观派的“评论”都不是我们所提倡的,我们必须得去解决问题。甚至有的学者提出了一套全新的教育技术学理论,认为只有教育技术学才是整个教育学中唯一能生产知识的学术领域,这种逃避与夸大式的研究是不可取的,这与一个孩子出现了问题,我们不能抛弃他,而应该想办法解决问题是大同小异的,但即使你再“生”一个孩子(新的理论),也不能确保没有问题。立足当下,才能放眼未来。我们应该在了解教育技术发展现状时,对存在的诸多问题提出各种假设和可能,并采取相应比较合理的方法去解决它,一定要有行动,而不是关在“象牙塔”,不管外面的冬夏与春秋。批判别人和作为旁观者指手画脚都是很容易的,甚至进入思辨式的空想主义也并不困难,但符合一种科学规范求实的批评是需要点滴的积累,这是相当困难的。批评要有证据,并且证据要合理,而不是无端的否定与指责。 七、学术成果多,起到实质性作用的少 目前,我国教育技术领域已经形成了类目多样化的学术共同体,研究成果可谓颇丰,论文不胜枚举,软件产品也琳琅满目,但如果我们仔细地考究一下,这些论文与软件产品是有多少能对教育的发展起到实质性的作用?有些学者的文章通篇都是“车轱辘话”,读完之后都不知道说的是什么,也有很多专家开发出的软件产品连自己都不用,所以在教育技术研究成果累累的今天,我们的的确确应该反思一下。 很多教育技术专家已经明确指出,虽然现在教育技术研究成果很多,但真正能对学与教产生根本性影响的确少之又少,与“口号”相比,能看得见的效益确很小。不管我们如何重视与发展教育技术,但不可否认的是目前教育的基本形式仍然以课堂的教师讲学生听为主,仍然以黑板与粉笔为主要的教学工具,教育技术并没有变革传统的教育方式,没有达到我们所希望的效果,其原因何在?这不得不让我们去思考,教育技术的“光鲜”背后到底隐藏着什么?我们取得的那么多成果,为何达不到应有的效能?之所以用效能而不用效益,原因是效益是指以尽可能少的投入获得尽可能多的产出,效能通常指的是正确地做事,即不浪费资源,而效能是在效益的基础上产生的影响。目前教育技术的学术成果多而其实质性作用少的根本原因,就是我们以前强调的是效益而非效能,所以我们必须将从教育技术产生的结果从效益往效能上转化。 共产党没有自己的利益,共产党的利益就是人民的利益。作为教育技术学的一名知识分子也不应该有自己的利益,教育技术的利益就是教师和学生的利益。教育技术的终极目标就是促进教师的教和学生的学,而不是作为以此为谋取利益的手段。应该杜绝非理性的“机心”主义,必须让人的理性大放光彩。踏踏实实地做学问,真真正正地以解决教育教学中的根本问题为研究的出发点,不怕研究成果起到的作用小,就怕一点作用也没有。要做实事,要做具体的事,“宏大叙事”固然重要,但教育技术不是教育哲学,更应关注具体的学与教的问题,绝不能搞“务虚”主义。教育技术学者肩负着变革教育的重大任务,我们必须正确地对待教育技术的研究,做一个有良知的知识分子。 八、结 语 今天教育技术学正处于一个理性主义退潮和日益分裂的学科发展进程中。但最为可悲的是教育技术学界已经满足于这种分裂,而没有能力把分裂统一起来。教育技术学的扩张不能仅仅是“新鲜”的名词术语以及先进的信息技术的堆积,我们需要科学理性的力量,这不同于研究者的热情和盲目的追逐。 日本在教育工学会(教育技术学)创立15年之际,即2000年出版的《教育工学事典》[13]中明确提出了日本教育工学(教育技术学)研究的十大领域,而如果追问目前我国教育技术学研究有哪些领域,我们应该如何回答呢?我想我们可能回答不出来,或者至少说不同的人都有不同的回答,很难达到日本教育工学(教育技术学)所确定的统一研究领域,这足以说明我国教育技术学研究的“琐碎”,在这些“琐碎”的研究领域里面又存在着很多“集中”主义倾向。这些我们概括为教育技术研究中的“多”与“少”的问题,希望能够引起教育技术学术界的重视,以此给未来教育技术学学科的发展带来新的思考。 教育技术的发展不是线性的,而是存在着许多可能性空间,未来教育技术发展的每个可能性空间又不止一个状态,这是因为教育技术发展变化具有很多的不确定性。这种不确定性使教育技术发展的可能性空间至少面临着肯定自身和否定自身的两种状态。而在这种不确定的发展过程中难免会出现诸多问题,现在我们要做的不是让这些问题继续分化与扩张,而是采取方法并付之于行动解决它。 教育技术研究论文:基于大数据的教育技术研究新范式 [摘 要] 教育技术的发展包含了一系列不同的范式。随着大数据的崛起和数据密集科学的发展,学习分析学(LA,Learning Analytics)和教育数据挖掘(EDM,Educational Data Mining)成为大数据在教育领域的具体应用,基于数据的教学干预应用程式已出现并在实际教学中使用(如Signals,Moodog等)。文章探讨了科学范式,大数据在教育技术领域的应用,以及不同的教育技术范式,提出由于能够更好地贯彻“以学习者为中心”的教育理念,个性化自适应学习系统将成为以大数据为基础的新的教育技术范式。 [关键词] 科学范式; 大数据; 智慧教育; 教育技术范式; 个性化自适应学习 一、科学范式 (Scientific Paradigms) 美国著名科学哲学家托马斯·库恩(Thomas Kuhn)在《科学革命的结构》(《The Structure of Scientific Revolutions》)一书中系统阐述了关于范式的概念和理论。所谓科学范式是指“在一定时间范围内,能为研究者群体提供样板问题极其解决方案的普遍公认的科学成就”(Universally Recognized Scientific Achievements That, for a Time, Provide Model Problems and Solutions for a Community of Researchers)。[1] 科学范式的概念是库恩范式理论的核心。库恩认为,科学范式具备两个方面,首先,在科学范围内,该术语指的是可以被复制或模拟的一组示例性的实验;其次,这组范例的基础是共享的先入之见(Preconceptions),这些先入之见形成于证据收集之前,并且影响证据的收集。先入之见体现于两方面,一是其隐含的假定,一是相关的形而上学的元素;个体科学家对该范式的诠释可能会有所不同。[2]因此范式界定了某一研究领域的研究方法,即研究什么,研究问题的提出,如何针对研究问题进行研究活动,以及如何对研究结果进行诠释等。同时,范式具有哲学意义,它暗示了某研究群体的研究遵循的基本理论和研究群体共享的信念和世界观等。 库恩同时认为,范式不是一成不变的,它在科学研究的进程中完善、发展,最终可能退出。随着科学的发展,新的科学范式会出现,补充或者取代旧的范式,这也就成为科学发展进程中的科学革命。在库恩看来,“科学革命”的实质就是“范式转换”;在广泛接受的科学范式里,发现现有理论或者范式无法解决的“例外”,因此尝试用其他理论取而代之,该理论得以发展最终成为新的范式。在自然科学领域,范式的转换比较明显,如伽利略的动力学相当于近代科学的初级阶段的范例,爱因斯坦的相对论则为当代科学的研究发展提供了模式。 库恩本人认为范式这一概念不适合社会科学范畴。原因是当他在社会学者聚集的帕洛阿尔托学者中心写《科学革命的结构》一书时,观察到社会科学学者们在诸多理论方面存在分歧。因此他在书的前言中特意指出,他之所以提出范式的概念正是为了将社会科学从自然科学中区分开来,他认为在社会科学中不可能存在任何范式。然而尽管社会科学不可能像自然科学那样在某一特定时期存在一个范式,在相对较小范围的研究领域,如社会学、人类学、教育学等或其下属领域内,可能存在支持这些领域的研究范式、研究传统、研究计划等。这些较小领域的研究特征能够激发不同领域的研究,界定什么是或不是研究证据,以及为控制与其他相似研究领域的学术争论。例如,斯金纳行为主义和个人建构理论同属于心理学和教育学研究范畴,这两个心理学子学科的一个最显著区别是对意义和意向的关注(Meanings and Intentions)。在个人建构理论中,这两个概念属于核心问题,但在行为主义中,它们不能作为科学证据,因为他们无法被直接观察到。[3]另外,学者们认为,[4]虽然社会科学内也存在明显的概念方面的改变,如从行为主义到认知方法,但是它们与自然科学范围内的科学革命不同,原有的理论一般不会被完全摒弃,而是仍旧在新的范式占据统治地位的情况下拥有一席之地。 Thagard提出并阐述了理论(Theories)与方略 (Approaches)的区别。理论是指“相关假定的集合,对大范围的实证研究结果和事实进行解释和归纳概括的基础”,方略是“实验研究方法和诠释风格的集合”。[5]Thagard认为,由于整个社会科学领域并不存在一个统一广泛的支持各个学科的理论基础,社会科学的变革更多的是由于研究方略的改变,而不是源自对理论统一性的评估。也就是说,社会科学范式,更多的偏重是指研究方略方面。本文之所以提出这点,是因为本文目的之一是评估新的研究方法,即大数据(Big Data)催生的数据密集科学(Data-Intensive Science)对教育技术研究范式,即教育技术研究方法的影响。 二、悄然兴起的大数据分析与应用 大数据一词出现于1997年,NASA研究人员Michael Cox 和 David Ellsworth第一次用该词描述上个世纪90年代出现的数据方面的挑战,即超级计算机生成的巨大的信息数据量。当时,Cox和Ellsworth对实验中产生于飞机周围的模拟气流数据无法进行处理或者将其可视化。“数据集相当大,对主内存、本地磁盘,甚至远程磁盘都造成挑战,”他们写道,“我们称此问题为大数据。”[6] 大数据的产生与信息技术、互联网等密不可分并且以越来越多的方式产生,[7] 如多媒体内容、社会网络以及各类传感器, 不论是传统的数据密集型行业如基因研究、药学,还是互联网新贵,都面临着储存分析大数据的问题。例如Facebook 拥有超过9亿的用户,并且用户数量仍在增长;Google 每天有30亿的搜索查询,Twitter 每天处理4亿次的短信,相当于大约12TB的数据量。 时至今日,大数据尚没有系统统一的定义和理论,学者们一般只是用该术语描述难以用传统软件和方法分析的超大量的复杂的数据。[8]Laney[9] 首先提出用“3Vs”(Volume,Velocity,Variety)的概念, 在此基础之上,IBM [10]用“4Vs”描述大数据, 即大数据应该具备四个维度,大体量 (Volume)、高速度(Velocity)、多样化(Variety)和真实性 (Veracity)。大体量是指各种类型的不断增长的数据很容易积累到百万兆字节甚至千兆兆字节(Terabytes—Even Petabytes)的信息。高速度是指及时处理大数据的必要性,例如分析大量的当日呼叫详细记录可以实时预测客户流失的程度等。多样化是指数据形式的多样性,如可以分析多种数据的变化包括文本、图像、音频等来提高客户满意度等。真实性则意味着大数据提供信息的可信度,以及据此决策的可靠程度。还有些学者[11](Quinn, 2012)认为应该加入另外两个V:Value (价值) 和 Visualization (可视化)。 关于类型,学者们认为数据,不论是否是大数据都分属三种类型:非结构化数据、半结构化数据、结构化数据。[12][13][14]非结构化数据指没有格式的数据,如PDF、E-mail 和文档。结构化数据具备一定格式,便于存储、使用和从中提取信息,例如传统的事务型数据库。半结构化数据是指类似XML和HTML 的有一定加工处理的数据。 大数据的应用和影响体现在各个领域。大数据不只意味着体量的大小,它同时意味着研究方法更倾向于利用新的多种类型的数据获取信息,以数据为基础进行研究,并作出决策。在天文研究方面,美国的The Sloan Digital Sky Survey[15] (SDSS2008)成为天文学家的主要信息来源,同时,天文学家的主要工作也从包括拍摄星空图片等变为主要应用数据库查询和发现天象的变化。对企业来说大数据的应用则意味着更好的商业决策,有些公司如Google、Amazon,Yahoo等,分析利用此类数据,并将其结果作为扩张市场的依据或者提供个性化服务的方向,因此公司得以快速成长。大数据的出现和潜在的价值也引起了各国政府的注意。例如,奥巴马政府2012年宣布,每年将花费超过2亿美元在大数据研究应用方面,以致力于科学探索、环境、生物医学、教育和国家安全方面的研究。[16]在教育领域,随着远程教育的发展和LMS(如Blackboard 和 Moodle等)的应用,大数据的潜在应用也越来越广。这些系统每天都记录大量的学生交互信息、个人数据、系统数据等。[17]这些也促进了教育界学习分析学(LA, Learning Analytics)和教育数据挖掘 (EDM, Educational Data Mining)的发展应用,以及教育技术领域的研究范式的变化。 三、“数据密集科学”作为科学研究第四范式所带来的机遇与挑战 大数据作为一个通用术语,实际描述着正在发生的影响到自然科学、工程学、医学、金融、商业、直至整个社会的科学革命。正是基于大数据的出现以及影响,Jim Gray[18]在2007年提出了数据密集型科学(Data-Intensive Science)的概念。Gray 认为,从进行科学研究的方法的角度来看,从古至今存在的科学研究方法范式包括: 1. 实证式(实验科学)(Empirical/Experimentation)分支,开始于1000年前,主要的研究方法是对自然现象的描述论证,对自然现象进行系统归类,如对化学元素的分类; 2. 理论式(理论推演)(Theoretical)分支,当科学假设与预期结果一致时,则使得理论框架开始占有一席之地,出现于数百年前,主要采用建模方式,由特殊到一般进行推演; 3. 计算式(计算机仿真) (Computational)分支,开始于几十年前,主要方法为利用计算方式模拟复杂现象,科学数据可以用模拟的方法获得,而不再依赖于单一的实验; 4. 数据密集型科学(Data-Intensive Science),在前三种方法的基础之上,采用IT技术获取、处理、存储、统计分析大数据,从中获取知识。 数据密集型科学被称之为科学研究的“第四范式”,与其他三种范式一起成为科学研究的方法,它的出现与大数据密切相关。 因此,Gray提出的“范式”更接近于Thagard[19]提出的“方略”。 Gray[20]认为,数据密集科学包含三项针对数据的活动:获取、存储维护、分析。大数据给科学研究带来巨大改变的同时,也意味着多方面的挑战。学者们认为,整个数据获取到分析的过程都存在不同的困难和挑战。[21]例如,在获取数据时,如何摒弃无用的数据,如何做到在数据收集的过程中过滤数据以免却储存之后再进行处理的麻烦;同时,如何自动产生元数据(Meta Data)对数据进行描绘。其次是数据存储,即数据库存问题,事务性数据库不适合存储关系不明确的大数据。在分析方面,传统的统计算法的前提是数据的同质性(Homogeneity),大多数大数据不具备此特性。针对这些挑战(大数据的非结构化,具有多样性,同时数量巨大),传统的关系数据库无法满足要求;NoSQL (Not Only SQL)数据库则为存储和检索大数据提供了可能。Google的Google File System、Big Table、Map Reduce 代表了这方面的技术创新。 在《第四范式:数据密集型科学发现》[22]一书中,多位作者提出了各个科学领域的研究与大数据结合的必要性和数据密集科学对不同领域科学研究方法的影响,包括地球与环境科学、生命与健康科学、数字信息基础设施和数字化学术信息交流等。他们也描述了大数据以及数据密集科学影响下不同领域的科研活动、过程、方法以及成果,拓宽了不同学科领域应用大数据的思路。例如,Robertson[23]等在讨论发展中国家的医疗合作时,描述了他们的以计算机和手机结合为基础的NxKM (NxOpinion Knowledge Manager)系统。该系统包括一个有专家开发的知识库、一个医疗诊断引擎和一个手机界面,用来输入患者信息并根据该信息自动产生问题(多项选择),以从患者获得更多信息。因此,虽然患者信息可以由当地人连接输入系统,但该信息由远程专家分析,因此,多方面的合作以及信息数据的综合使用,使得诊断结果和诊治手段也将更加可靠。该书虽然涵盖了多方面内容,包括信息密集型科学研究范式对地球环境、医学、认知科学、学术信息交流等方面的深刻影响,但没有涉及大数据对教育,尤其是教育技术的影响。 四、教育技术研究范式演变轨迹 本文对教育技术不做定义方面的明确界定,它基本等同于英语的Educational Technology、Instructional Technology或者Instructional Development[24](Dills Romiszowski, 1997),其研究核心是应用技术支持教学和学习。教育技术研究的核心方略是设计研究,本文从研究范式的角度出发,主要目的是看教育技术的范式的特点、演变以及大数据对教育技术研究可能产生的影响。 首先,学者们认为,在教育技术领域,正如整个社会科学领域,从来都是多范式并存的。即从未有过只有一个范式存在而其他范式完全退出教育技术学术圈的情况,尽管也许在某个时期存在一个占据主要地位的范式。[25]例如当斯金纳心理学占据统治地位的时候,与之对垒的非斯金纳行为主义地位次之,同时之前影响最大的弗洛伊德心理学的影响依然在某种程度上存在,而未来的范式(认知信息加工理论)也开始崭露头角。另外,Saettler[26]认为20世纪的教育技术领域存在四种范式:物理科学或者媒体理论、传播学和系统理论、行为主义和新行为主义观点、认知理论。也有些学者描述了教育技术研究和评估领域内的范式变化,如Driscoll[27]概括了八种教育技术研究范式,Clark 和Sugrue[28]描述了媒介研究(Media Research)中行为主义和认知理论范式对于研究设计和研究问题形成的影响。其次,Reigeluth[29]认为,教育技术范式的改变是从整个社会的变化开始,而且其改变的速度随着人类知识库的迅速增长和科技的高速发展越来越快。大部分的教育技术范式研究中囊括了多种的技术应用,同时很多研究更偏重于理论方面的变迁,而Koschmann则详细论述了计算机为基础的教育技术范式演变。[30] Koschmann认为:[31]在计算机进入教育领域后,教育技术作为一个独立的研究领域才开始出现,因此针对教育技术范式的研究也应该集中在以计算机为基础的技术方面;同时他认为教育技术研究也经历了一系列范式转换。他应用库恩的理论,主要描述了四种涉及计算机的教育技术范式,即计算机辅助教学(CAI, Computer-Assisted Instruction)、智能教学系统(ITS,Intelligent Tutoring System),Logo-as-Latin以及计算机支持的协作学习(CSCL,Computer-Supported-Collaborative Learning)。 Koschmann强调,CAI主要是针对教学技术的设计和评估的研究范式,他在后来的研究中认为,[32]CAI并非与计算机同时出现,相反,它可能是桑代克(Thorndike)教育心理学研究范式的延伸和扩展。IBM公司开发的Coursewriter(一种课件著作软件)被认为是CAI开始的标志,即使没有任何编程经验,人们也可以用该系统开发自己的教学课件。由于CAI开发人员大部分具有教学背景,CAI系统大多反映了教育界对教和学的认知,即学习是被动获取信息的过程,而教学则是知识传递的过程。CAI系统一般贯彻如下学习策略和措施:确定学习目标,将学习目标分解为一系列学习任务,然后开发一系列学习活动,以达到预定学习目标。CAI同样以行为主义和实证主义为理论基础,因此CAI研究人员认为学习是可测量的学习成绩或者能力水平的变化,学习是CAI 研究中的因变量,而学习过程中引进的技术方面的创新成为干预措施和自变量。对照组的使用在研究中很常见,研究问题通常为:使用该项技术对教学有何影响?因此,教学效验(Instructional Efficacy)成为该范式下的核心研究问题。 第二个范式为ITS,起源于人工智能,以Carbonell[33]的博士论文的出现为标志。ITS理论认为,认知是一个计算过程,可以通过建立模拟人脑工作模式的智能型系统来研究。[34]如果智能型行为可以通过系统程序表现,那么具备经验和技能的教师的角色也可以设计出来。由于一对一教学被认为是金牌标准,[35]因此可以推断出如果每个学生都有个人的导师,那么整个社会的教育水平都会相应得到提高,这也是智能教学系统研究范式的基本理念。信息加工理论是人工智能前提之一,它认为问题解决是定义问题空间的表征(Representations)的过程,包括初始状态、目标状态以及不同状态之间的一系列运作。在此基础上,表征成为解决问题和理解认知过程的中心问题,而学习则成为获取正确的问题空间的表征的过程,教学则是辅助学习者获取表征的活动。在此过程中技术的角色与其在CAI中并没有本质不同——然而人工智能系统更注重交互性,也更偏重于复杂技能的习得。与CAI不同,智能教学系统范式的核心研究问题是教学能力,即该系统是否完全能与娴熟的真正的导师相媲美。因此,研究问题更看重的是系统的效果,而不是学生的成绩。 计算机辅助教学与人工智能系统尽管有所不同,但从认知论的角度说,他们都属于现实主义和绝对主义(Realist and Absolutist),即认为学习是被动获取知识,而教师是绝对权威。[36] 第三个范式为Logo-as-Latin,意指像学习拉丁语一样看待LOGO语言的学习。其中LOGO是上个世纪60年代由MIT数学教育实验室Papert教授领衔开发的程序语言,主要供儿童在编程的过程中学习。该范式以建构主义为理论基础。建构主义起源于皮亚杰的发展心理学,认为学习是新的信息与已有的知识融合同化的过程。有学者认为,计算机编程可以成为建构主义学习方式的重要角色。[37]例如学生可以建立模拟系统,在此过程中,学习者成为“教师”,而计算机则开创了一个新的教育技术在学习中的角色,即成为“被辅导者”。与CAI不同的是,CAI研究关注教学效果,而Logo-as-Latin研究更专注于教学迁移。编程教学被看作干预手段,学习者在其他相关学习任务上的成绩被看作因变量。然而,在后期的文章中,Koschmann认为,[38]Logo-as-Latin与CAI同样起源于传统教育心理学,与CAI密切相关,因此应该将它看作CAI的一个变种,而不是独立的教育技术研究范式。 Koschmann提出的第四种范式是CSCL。CSCL与前三种范式有很多不同之处。首先,前三种研究范式都是建立在心理学基础之上,其本质是行为主义和认知主义。而CSCL的基础是人类学、社会学、语言学以及传播学等。具体说来,其理论基础包括(不限于)社会建构主义、社会文化理论以及情景认知理论等。社会建构主义认为知识的建构本质上是社会性过程;社会文化理论以维果斯基的文化—历史理论为代表,强调语言在智力发展过程中的作用;情景认知理论认为,学习是进入实践共同体(Community of Practice)的过程,“要想学会如同真正的专业从业人员那样使用一个工具,一个学生就应该像一个学徒,必须融入该社区及其文化。因而,在相当大的程度上,学习是,我们相信,一个文化熏陶的过程”[39]。因此CSCL范式中,学习的社会性和文化性成为核心问题。不同于前三种范式针对的问题(教学效果、教学能力、教学迁移),CSCL被称为“演绎的实践性教学”(Instruction as Enacted Practice)。CSCL研究范式有几个特点:(1)研究问题比较集中在学习过程而不是结果;(2)研究多倾向于描述性,而不是实验性;(3)很多研究者乐于以参与者(CSCL成员)的角度研究合作学习的过程。因此CSCL研究着眼于参加者的谈话,合作过程中使用的工具,合作小组的成果等。CSCL范式下的研究问题包括:学习如何在学习者的语言中表现出来?社会性因素如何影响学习过程?技术如何在合作学习中应用?Koschmann将这这四种范式做了简单对比,见表1。 五、数据密集科学影响下的教育技术 研究范式:个性化自适应学习 数据密集型研究方法捕捉了整个信息时代带来的大数据的基本整体影响。在不同的领域,研究方法的侧重和目的不同,因此各有特点。如在工业界,商业智能系统(Business Intelligence System)体现了大数据对决策的影响。在教育领域,美国教育部在一份简报中指出,[40]大数据在教育领域的具体应用主要为学习分析学 (LA, Learning Analytics)和教育数据挖掘 (EDM, Educational Data Mining)。EDM 和LA 之间没有明确的分界线,但它们的起源、理论和目标不尽相同,并且逐渐成为泾渭分明的两个研究领域。 EDM 的目的是研究和利用统计学、机器学习和数据挖掘方法来分析教和学的过程中产生的数据。学者们认为,EDM的研究目的包括以下方面:[41](1)应用多方信息如学生的知识程度、动机、元认知、学习态度等建立学生模型,并以此预测学生的学习行为;(2)发现或改进学习内容展现和最佳教学序列的领域模型;(3)研读由学习软件提供的不同的教学支持的效果;(4)建立包括学生、领域模型和教学软件的计算模型,推动关于学习和学习者的科学研究。 美国教育部的简报中总结了EDM针对和所要回答的问题:[42](1)什么样的教学顺序(不同学习主题)对不同特点的学生最有效?(2)什么样的行为与更好的学习成绩相关(如较高的课程学习成绩)?(3)什么样的学生的行为指标预示了学生的满意程度、参与度和学习进步,等等?(4)什么特点的在线学习环境能导致更好的学习成绩?(5)什么因素能够预测学生取得成功? Siemens将LA定义为“关于学习者以及他们的学习环境的数据测量、收集、分析和汇总呈现,目的是理解和优化学习以及学习情境”。[43]LA的一个重要应用是监测和预测学生学习成绩,及时发现潜在问题,并据此作出干预,以预防学生在某一科目或者院系课程学习中产生风险。[44]相比于EDM,LA借鉴了更广泛的学科,除了计算机科学、统计学、心理学、学习科学,还引进并应用信息学和社会学的理念和技术。[45]LA回答的问题如下:(1)什么时候学生可以进行下一个学习主题?(2)什么时候学生可能在某一门课程中落后?(3)什么时候某个学生可能有完不成一门课程的风险?(4)如果没有干预补救措施,学生可能得到什么样的成绩?(5)对特定学生来说,下一个最好的课程是什么?学生是否需要特殊帮助? 美国教育部[46]的简报中总结了应用EDM和 LA 的范畴:(1)用户知识模拟、用户行为分析、用户经验分析;(2)用户分类/分组(Profiling);(3)知识域模拟如学习课题分类排序等,知识元素与相应的教学原则分析;(4)趋势分析;(5)自适应和个性化学习。 应用LA和EDM数据分析结果,教师可以更好地了解学生,理解和观测学生的学习过程,发现最合适的教学方法和顺序,及时发现问题并进行干预,以提供个性化的学习服务为主旨。现在已经研发出的应用系统案例有普渡大学的“课程信号系统”(Course Signals System,以下简称Signals)[47]、在美国加州大学圣巴巴拉分校以及阿拉巴马大学使用的Moodog,[48] 以及美国西部州际高等教育委员会教育技术合作部(WICHE,WCET,Western Interstate Commission for Higher Education,Cooperative for Educational Technologies)的教育大数据分析项目——预测分析报告(PAR,Predictive Analytics Reporting)系统。[49] Signals系统通过数据挖掘和统计预测模型,根据多个变量(表现指标包括:现有平均分和努力程度,如学生LMS的交互频率;个性特点指标包括学术准备,如高中平均分和各项标准考试成绩;学生特点,如是否为美国居民、年龄和选修学分)来预测学生是否能够完成/通过该课程。Signals 在课程进行的过程中,以交通信号指示灯的方式,让学生了解自己的学习状况:课业良好(绿色),课业中度危急(黄色),或者课业严重危急(红色)。同时教师可以提供给学生有效的反馈信息,引导学生使用合适的资源等来提高成绩。[50]Moodog的主要功能是跟踪记录学生在课程管理系统(CMS,Course Management System)上的学习活动,其基本目标有两个:(1)为教师提供学生与在线学习材料交互情况;(2)帮助学生将自己的学习行为和进程与其他学生相比较。[51] PAR[52]的主要目的是应用EDM技术,分析跨越多所高等院校的学生数据,以期发现并确认影响学生退学/以及是否能够毕业的因子,并据此实施有效的教学干预。参与PAR的高校包括两年制和四年制高校,有公共学校和私立学校,亦有传统高校和非传统高校如网络大学。已经有16个WCET成员机构提交了1,700,000条匿名和去身份标识的学生记录以及8,100,000条课程级别数据记录。所有高校使用统一的数据模型,该数据模型包括以下核心数据元素。(1)总体元素:基本框架,描述所有PAR数据的基本概况。(2)学生一般元素:描述学生人口数据和学术背景信息。(3)学生课程元素:描述学生参加的课程和学生的课程成果。(4)学生的学术元素:学生级别的数据。(5)课程目录的元素: 教育机构开办的PAR学生就读的课程细节信息。(6)学校元素:学术单位的具体信息。 应用描述、推理和预测分析技术,PAR项目初步发现32个影响学生学习以及退学的普通变量(多为学生特点变量),包括性别、种族、学位种类、多种专业、课程数量、班级人数等。其他发现如学生的性别、年龄以及种族与该生是否会退出某门课没有关系。该研究仍在继续。 这些系统目前的主要功能是分析学生的网上学习活动,判断实施干预措施的时间以及方法等;其潜在功能则可能包括教师可以根据学生使用学习资源的情况发现哪些最受学生欢迎或者哪些活动影响学习成绩,提供适合不同学生需要的学习材料;调整学习顺序或者学习活动等;最终,完善的学习系统可以根据学生的特点(学习风格、已有知识、动机情况等)引导学生使用适合自己特点的学习材料和学习路径。因此EDM和LA在教育技术领域内的应用最终指向个性化学习和自适应学习环境的研究和开发。 美国教育部简报认为应用LA和EDM技术达成预测学生学习和干预学习过程的自适应学习环境应该包括六个部分:[53](1)自适应学习内容,通过与学生的交互活动,可以辨别学生的水平和能力,因此可以管理、维护和呈现适合特定学生的学习内容;(2)学生学习数据库,用来获取存储学生与学习内容的互动,包括时间和行为等;(3)预测模型,应用学生学习数据和人口统计数据(储存在另外的数据库中,如年龄种族等),追踪学生学习过程,预测未来行为以及成绩,如课业成绩,是否有可能辍学等;(4)可视化报告,将预测模型产生的结果用仪表盘形势表现出来;(5)自适应引擎,用来操控学习内容,确保学习内容适合学生的能力和特点;(6)干预引擎,教师、管理员、系统开发人员等可否决系统提供的建议进行人为干预。除了六个自适应系统内部组成部分外,还包括一个外部的学生信息系统。这个信息系统是由学校学区或者地区教育部门持有维护的学生背景信息资料,如年龄、性别、所学过的课程、成绩、学习风格等。预测模型可以从中获取数据作为预测学生行为成绩等的部分依据。图1提供了自适应学习系统的概况。 图1中的箭头和数字表示自适应学习环境中的数据流的方向和顺序。整个自适应学习系统包括三个信息反馈回路数据流(Feedback Loop)。数据流的第一步是学生与学习内容的交互,交互内容被储存于学生学习数据系统里(第二步),第三步则是预测模型抽取学生学习数据和背景数据,应用LA和EDM技术进行分析,然后将结果传递至自适应引擎(第四步),自适应引擎据此针对特定学生作出学习方面的调整,而这些调整则通过学习内容策略等的改变表现出来。同时,预测结果也可以通过数据仪表盘(数据可视化面板)传达给教师和管理人员(第五步)。当学生、教师,管理人员等得到相关信息时整个反馈回路得以完成。学生通过自适应引擎获取的反馈信息包括学习活动情况、学习目标/技能完成程度、测评结果等,学生可据此更好地进行自我调节学习(Self-Regulated Learning),如在自己尚未完全掌握的学习内容上投入更多时间、改变学习策略等。教师方面获得的信息则包括学生整体学习情况以及每个学生的学习情况,教师可以根据这些信息做出课程内容以及进度方面的调整,例如决定是否对个别学生进行干预,提供更多学习资料等。管理人员获取的信息则是包括多门课程、多个学生和教师的情况。根据整体信息,管理者可以知道哪门课程的学生成绩不尽如人意、哪些特点的学生的成绩更出色等。管理层可以据此作出决策,如增加某门课程作为另一课程的先决条件(Prerequisite)等。 美国教育部简报中的自适应学习系统通过LA和EDM,引导学生了解自己的学习状况,为教师的教学干预提供依据,也使得管理层更好地进行决策。然而,以数据密集科学为基础,LA和EDM 技术能够更好地分析学生的需要和特点,从而使得学习更倾向于个性化。因此我们认为基于数据密集科学的自适应学习系统应该体现个性化的学习特点,下一个教育技术研究范式是个性化自适应学习(Personalized Adaptive learning,简称PAL), 即在自适应基础之上,学习内容更体现学生特点和需求。根据学生的特点(已有知识,学习风格等)和其他信息(年龄,性别,兴趣等)数据可以将学生分组(Profiling),学习系统可以根据学生特点和需要推荐学习内容,教师针对不同特点的学生提供丰富的学习材料,学生同时可以自己选择学习材料、测评方式等。图2提供了PAL系统的基本结构。 图2中虚线部分代表了学习内容生成的过程:学生背景数据(以往成绩、所学课程、学习风格等)导入预测模型,分析生成可视化数据,教师据此设计适合不同特点学生组的不同学习内容。图2的实线箭头部分代表了自适应学习过程和数据流。自适应学习过程与图1一样,由三个反馈回路组成。 不同于以往的个性化学习和自适应学习的是,PAL环境将以大数据为基础,纳入EDM和LA数据分析和结果,因此能够提供更适合特定学生的学习内容,获取更多和更精确的学习者信息和学习活动信息,更好地分析学习过程模式和学习活动有效性,更准确地进行学习评估等。 PAL与Koschmann的四个教育技术范式相比较,其独特之处在于它倾向于利用多方面数据:一方面根据已经存在的数据,提供适合学生特点和需要的学习内容;另一方面分析已有数据和学习过程中产生的数据,根据结果发现问题,并采取个性化干预措施。因此其基础为数据密集科学,同时体现了以学生为中心,根据学生的个性特点,发展潜能来进行教学的人本主义的教学观念。 六、机遇与挑战 个性化自适应学习能够体现“以学习者为中心”的学习理念,并且与智慧教育[54]的主张不谋而合,成为教育技术的一个新的研究范式。智慧教育主张借助信息技术的力量,创建具有一定智慧特性(如感知、推理、辅助决策)的学习时空环境,旨在促进学习者的智慧全面、协调和可持续发展,通过对学习和生活环境的适应、塑造和选择,以最终实现对人类的共善(对个人、他人、社会的助益)。智慧教育充分体现了“以学习者为中心”的思想,强调学习是一个充满张力和平衡的过程,揭示了“教育要为学习者的智慧发展服务”的深刻内涵。 智慧学习环境的一个基本特征是:基于学习者的个体差异(如能力、风格、偏好、需求)提供个性化的学习服务;并记录分析学习历史数据,便于数据挖掘和深入分析,数据结果用于评估学习过程、预测未来表现和发现潜在问题,并以数据分析结果进行干预。因此以大数据为基础的个性化自适应学习将成为智慧学习环境的重要组成部分。同时,EDM和LA能够为高校提供有效信息,对学生进行干预,最终能够提高学生成就,降低辍学率,提升毕业率。 另外,大数据除了支持学习过程分析外,还可以在知识表征(概念提取、本体建立、可视化)与利用(自动翻译、答疑)方面大有可为,因此,除PAL方式外,大数据能够促进个性化学习服务与社会智慧发展,促进人本主义教育理念的实现,并且成为社会知识生态发展模式的重要组成部分。 总而言之,大数据为教育技术的发展带来很多可能性,例如创建个性化自适应学习环境、知识发现工具、管理决策平台等,同时它的应用面临诸多挑战。首先是来自数据方面的挑战:如何储存海量的非结构化数据,例如学生的讨论等文本数据?如何分析这些复杂数据?如何真正理解数据结果并传达给非数据专业人员?只有当大数据管理技术、数据分析以及数据可视化工具方面取得突破性进展,才有可能真正实现以学习者为中心,满足不同学习者的需要的个性化自适应学习环境。其次,数据密集型科学的应用在教育方面的体现主要是LA和EDM,通过数据使得学习过程透明化,并以数据为基础分析学生的行为和学习成绩。这些数据可以传达“发生了什么”,而不能回答“为什么”,尤其是那些数据中没有体现出来的原因。因此如何将无法从数据中观察到的因素,如学生的学习动机、情感等纳入干预设计,仍有待进一步研究。 教育技术研究论文:国际教育技术研究的可视化分析 [摘 要] 本研究采用科学知识图谱的可视化分析技术,检索了2002至2012年间SSCI收录的主要国际教育技术期刊论文;运用知识可视化软件CiteSpaceⅡ从样本文献、高频术语知识图谱、术语发展时间线图、术语中介中心度、突出节点、作者信息等入手,对近11年来国际教育技术领域研究的热点、热点变迁、研究前沿以及高影响力的学者与文献进行了分析。研究结果可知,国际教育技术领域的研究热点包括对学习环境、媒体系统、教学策略方法和学生等方面的理论研究和实践操作;基本的研究热点在2005年前后已经基本成熟化,但近年来也衍生出一些新的研究主题;研究前沿主要包括理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类等四类方向;维果斯基、乔纳森等著名学者及其经典作品,在教育技术研究领域具有高影响力。 [关键词] SSCI; 教育技术; 可视化; 热点; 前沿; 高影响力 一、研究背景 一直以来,教育技术领域的国际学者(如加涅、乔纳森、汉纳芬等)和学术组织(如AECT等),对我国教育技术的发展有着深远影响。关注国际教育技术发展热点与动态趋势,成为我国教育技术学者们最重要的学术活动之一,意义重大。 《社会科学引文索引》(SSCI),是国际上社会科学最权威的研究引文索引。SSCI的来源期刊都经过了科学方法的层层筛选,其发表的研究文献都反映了国际研究的主流和前沿。[1]鉴于此,本研究结合国际教育技术研究的发展历程,对SSCI所收录的教育技术五本核心期刊《British Journal of Educational Technology》《Computers Education》《Education Technology Society》《International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning》《Australasian Journal of Educational Technology》,从2002至2012年相关的论文进行文献分析,可视化呈现近11年来国际教育技术研究的热点和前沿,为国内研究提供参考依据。 二、研究设计 (一)方法、工具与数据源 本研究采取定量研究为主、定性研究为辅的方法,采用词频分析法对文献进行定量研究,并在可视化结果上进一步定性分析。词频分析法,是指利用能够揭示或表达文献核心内容的关键词或主题词的频次高低来确定该领域研究热点和发展动向的文献计量学方法。[2] 在工具选择上,本研究所采用的CiteSpaceⅡ,是一种科学知识图谱中的引文分析软件。它是美国德雷克赛尔大学信息科学与技术学院的陈超美博士开发,基于Java编程语言的信息可视化软件。CiteSpaceⅡ能够有效探索学科知识领域的演进与研究前沿,并进行可视化分析,使得文献计量学分析易于呈现历时性的动态,[3]并具有以下基本功能:(1)通过引文网络分析,找出学科领域演进的关键路径;(2)找出学科领域演进的关键节点文献(知识拐点);(3)分析学科演化的潜在动力机制;(4)预测学科或知识领域研究前沿。[4] 以Web of Science(WOS)为数据源,检索SSCI收录的上述五本教育技术期刊的论文信息,时间选择是从2002-01-01到2012-12-31。CiteSpaceⅡ可直接对WOS的数据进行提取研究关键术语的操作,并开展词频分析及引文分析。 (二)分析思路 第一,对样本文献中高频度、高突变和高中心性的关键术语进行分析,形成研究热点的可视化知识图谱,初步判断国际教育技术领域11年来的研究重点和热点。同时利用CiteSpaceⅡ绘制的关键术语时间序列图谱,呈现11年来国际研究热点的变迁,得出近年来衍生出的新研究主题和方向。第二,在CiteSpaceⅡ中利用词频探测技术进行分析,明确突变专业术语,并生成代表研究前沿的可视化知识图谱,进而深入分析该领域的研究前沿。第三,通过对作者及文献的共被引分析,生成可视化知识图谱,分析国际研究中具有重要地位和贡献的学者,以及对近年来教育技术领域具有高影响力的经典文献。 三、国际教育技术研究热点与变迁 (一)研究热点的可视化分析 1. 研究热点的可视化呈现 使用CiteSpaceⅡ以关键词为节点,时间分区为一年,设置top N% per sliced值为30%,采用Pathfinder算法,绘制高频关键术语共现网络(即研究热点知识图谱),如图1所示。 研究热点知识图谱 在该图谱中,年环大小代表频次,内部不同年轮的颜色代表相应的年份。外部年轮为紫色的年环(箭头所指)表示具有高中介中心度的关键节点。数值高的中介中心度节点,对其他节点之间的联系起到控制作用,体现了其在整个网络中的重要地位。[5]由图1可知,2002—2012年间国际教育技术领域的研究热点包括:“teaching/learning strategies(教与学的策略)”、“interactive learning environments(互动学习环境)”、“pedagogical issues(教学法话题)”、“improving classroom teaching(提高课堂教学)”、“students(学生)”、“computer-mediated communication(计算机媒介通讯)”、“cooperative/collaborative learning(合作/协作学习)”、“education(教育)”、“technology(技术)”、“media in education(教育媒体)”、“secondary education(中等教育)”、“elementary education(初等教育)”、“applications in subject areas(学科领域应用)”、“post-secondary education(专科教育)”、“multimedia/hypermedia systems(多媒体/超媒体系统)”和“human-computer interface(人机界面)”。 将这些频次100以上的关键术语进行中介中心度的二次统计,如表1所示。从频次排序看,“Teaching/Learning Strategies”最高,其节点年环明显最大。从节点中介中心度看,“interactive learning environments”和“multimedia/hypermedia systems”两个节点的紫色年环最大,其中心度最高,占该领域研究的核心地位。综上所述,2002—2012年间国际教育技术领域中,“teaching/learning strategies”相关研究最广泛,但是相对突出的研究热点是“tnteractive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”和“secondary education”等的相关研究。 2. 研究热点的讨论 在国际教育技术领域中,“teaching/learning strategies”的研究最为普遍。随着教育理念从“教”向“学”的转变,教学策略也逐渐向学习策略转变。在学生为主导的教学环境背景下,对“students”的研究具有重要的意义。在国际教育技术研究领域,对“学生”的研究主要包括学习方式、学习策略、学习态度、学习效果、认知能力、认知风格、社会关系等主题。学习环境建设也是国际教育技术领域研究的一个重点。社会的信息化发展,对学习环境变革提出了新诉求,学习环境必须能够促进学习者主动的、有效的学习。国际教育技术学者在关注对学习环境的“interactive(互动性)”研究时,无论是面对面授课,还是网络远程授课,都强调必须在师生间、生生间搭建良好的互动交流环境。媒体系统的演化,则展示了媒体与人类学习的密切联系。从“multimedia”到“hypermedia”,反映了教育对网络技术的采纳。“hypermedia systems”能够将用户引入包含相关信息的页面,其作为促进教与学的工具,在教育中有着广泛的用途。 (二)研究热点变迁的可视化分析 1. 研究热点变迁的可视化呈现 基于上述分析基础,利用CiteSpaceⅡ对研究热点分布再作进一步的时间线图分析,如图2所示。 从时间线图来看,国际教育技术领域的各研究主题,在2005年或更早之前就已基本成熟化,呈现出相对的静态稳定性。在2005—2012年间,少数巨大影响力的新研究热点出现,而主要还是对之前研究热点的继续深化。但是,从时间线图的总体方向来看,几乎每年都会衍生出一些新的研究主题,例如“self-efficacy(自我效能感)”、“self-explanations(自我解释)”、“virtual reality(虚拟现实)”等,说明国际教育技术领域的研究具有与认知心理学领域研究相结合的态势。其中术语“virtual reality”在2007年左右出现,词频分布比较均匀,说明它可能成为研究的一个新热点。 另外,本研究针对总频数和中介中心度均较高的关键术语(包括“interactive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”、“secondary education”)作了激增分析,得出总频数和中介中心度均居高的关键术语的各年频数基本上都呈现增长趋势,且结点年份与起始年份的频数相比,差异明显。这些关键术语近11年来的频数增长曲线,体现了所对应主题的研究具有良好的发展态势。 2. 研究热点变迁的讨论 在2005年前后,国际教育技术领域的研究已趋于成熟,而此后几年中衍生的研究主题大多与认知心理学相关,如“self-efficacy”、“self-explanations”等。美国Robert Zheng和Matthew McAlack等学者在2009年发表的文章《Effects of Multimedia on Cognitive Load, Self-Efficacy, and Multiple Rule-Based Problem Solving》,对“multimedia on cognitive load(多媒体认知负荷)”和“self-efficacy”的关系进行了深入研究;[6]2006年,Silke Schworm和Alexander Renkl两位学者在文章《Computer-Supported Example-Based Learning: When Instructional Explanations Reduce Self-Explanations》中对“Computer-supported example-based learning(计算机支持的案例学习)”与“self-explanations”之间的关系进行了论述。[7]随着网络技术的发展和应用,相关研究内容呈现上升趋势。其中“virtual reality”作为一个新的研究领域,营造了“自主学习”的环境,并能节省成本、规避风险、打破时空限制。在教学中应用“virtual reality”技术对师生来说都越来越具有吸引力;但美国Kami Hanson和Brett E. Shelton两位学者在文章《Design and Development of Virtual Reality: Analysis of Challenges Faced by Educators》中也指出,基于虚拟现实技术的教学活动具有一定的难度和挑战性,必须综合各方面因素开展适当的教学设计。 四、国际教育技术研究前沿 (一)研究前沿的可视化呈现 在CiteSpaceⅡ中,同样以关键词为节点,时间分区为一年,选择突变专业术语类型为“burst term”,设置top N% per sliced值为30%,阀值设置(c,cc,ccv)的值分别为{(1,1,20),(2,2,20),(2,2,20)},同时标出突现点,得到图3所示的知识图谱。其中代表突现点的节点变成红色的(箭头所指)。并生成“summary table”,对节点的Σ值进行整理,见表2。可知代表研究前沿的术语有:“distributed learning environments(分布式学习环境)”、“learning communities(学习社区)”、“computer-mediated communication”、“architectures for educational technology system(教育技术系统的体系结构)”、“teaching/learning strategies”和“collaborative learning”。 (二)研究前沿的讨论 深度分析上述术语,可将国际教育技术领域的研究前沿方向概括为四类:理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类。结合关键术语共现的可视化知识图谱以及词频统计结果:(1)在理论研究类方向,主要是对“architectures for educational technology system”开展研究,具体包括“evaluation of CAI systems(计算机辅助教学评价系统)”、“intelligent tutoring systems(智能教学系统)”、“distance education and telelearning(远程教学)”、“e-learning(数字化学习)”和“construction(建构)”等主题内容;(2)在环境资源类方向中,重点研究的主题是“学习环境”,其中“环境”包括“interactive learning environments”、“distributed learning environments”、“learning communities”和“classroom(教室/课堂)”;(3)在策略方法类方向中,主要是对“teaching/learning strategies”开展研究,具体主题包括“improving classroom teaching(提高课堂教学)”、“cooperative/collaborative learning”、 “evaluation methodologies(评价方法)”、“communication(交际)”、“tools and methods(工具和方法)”和“navigation(导航)”等,此外,还针对“elementary education”、“secondary education”、“post-secondary education”和“adult learning(成人学习)”等教育阶段的教学方法策略进行研究;(4)在媒体技术类方向中,主要是针对以计算机网络为代表的新技术开展相关研究;包括“computer-mediated communication”、“human-computer interface”、“virtual reality”、“Internet”和“computer”等信息技术在教育中的应用。 五、国际教育技术领域高影响力的学者与文献 (一)高影响力的学者 运行CiteSpaceⅡ,将节点类型选择为“Cited author”,设置top%为30%,阀值设置(c,cc,ccv)的值分别为{(2,2,20),(2,3,20),(2,3,20)},得到关于作者共现信息 从图4和表3可以看出,共现频次及节点的中介中心度最高的学者是Vygotsky,L.S.(维果斯基),其次是Jonassen D.H.(乔纳森)。另外,中心度较高的学者还有Salomon,G.(所罗门)、Chi MTH(季清华)和Brusilovsky,P.(彼特·布鲁斯洛维奇)。中介中心度较高的这些学者,在教育技术知识网络中起着重要的节点作用,构成了教育技术领域的主流结构。其中,有些学者已经逝去(维果斯基、乔纳森等),有些文献发表的年份也都较早,但仍具有如此高的频次和中心性,说明这些学者及其经典著作作为教育技术研究的理论来源和知识基础,对教育技术的发展起着重大的促进作用。图表中显示的高影响力学者大多是基于心理学开展教育技术研究,这在一定程度上说明了心理学对教育技术的理论支撑作用。突变用于检测一个学科内研究兴趣的突然增长。[9]通过数据分析,具有突变值的学者有Brusilovsky,P.、Bandura,A.(阿尔伯特·班杜拉)和Dillenbourg,P.(皮埃尔·狄隆伯格)。通过对三位学者的突变文献进行检索,分别是:Brusilovsky,P.的《Using A Style-Based Ant Colony System for Adaptive Learning》、Bandura,A.的《Social Cognitive Theory: An Agentic Perspective》和Dillenbourg,P.的《Over-Scripting CSCL: The Risks of Blending Collaborative learning with instructional design》。这些学者共同关注的焦点是“协作学习”,这是近十多年来教育技术研究的热点主题。可以说,这些学者及其重要文献为近十多年来“协作学习”研究的兴盛奠定了重要的理论基础。 (二)高影响力的文献 将节点类型改为“Cited Reference”,其他设置不变,得到关于共引文献信息的知识图谱,如图5所示。将统计得出的高频共引文献进行整理,选择频次大于40的共引文献,并统计其中介中心度等信息,如表4所示。 上述统计的高影响力共引文献包括著作和文章,都是教育技术领域的经典之作,距今数十年不等。Vygotsky,L.S.(维果斯基)的高级心理技能和社会心理学理论,Davis,F.D.(弗戴维斯)的感知理论和技术接受模型,Brown,J.S.(约翰·布朗斯)的教学模式和资源改革理念,Wenger,E.(安提拿·温格)的实践社区 理论,Mayer,R.E.(理查德·梅耶)的多媒体学习认知理论,Bandura,A.(阿尔伯特·班杜拉)的社会学习理论与行为矫正技术,Fishbein,M.(莫里斯·费许班)的信仰、态度、意图和行为的理论研究等,为教育技术领域的各项研究提供指导思想。这些经典著作建构了教育技术领域的理论体系,具有很大的开创意义,成为众多后续研究工作的基础性文献资料,影响力高。 六、研究结论 (1)近年来国际教育技术领域研究广泛,包括教与学的策略、教学设计、学习环境等方面的理论研究,以及相关技术研究和应用研究。各种主题内容的研究,基本上都是基于计算机和网络来开展设计和实施的。 (2)近年来国际教育技术领域研究的热点包括对学习环境、媒体系统、教学策略方法和学生等方面的理论研究和实践操作,具体有“interactive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”、“secondary education”和“teaching/learning strategies”等。 (3)近年来国际教育技术领域研究热点变迁的情况是:各热点研究方向在2005年左右就已基本成熟化,呈现出相对的静态稳定发展,但在后期研究中会衍生出如 “self-efficacy”、“self-explanations”和“virtual reality”等新的研究主题。 (4)近年来国际教育技术领域研究的前沿包括理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类等四类方向,具体内容包括“architectures for educational technology system”、“distributed learning environments”、“teaching/learning strategies”和“computer-mediated communication”等。 (5)在教育技术高影响力学者与文献的可视化分析中,维果斯基、乔纳森等教育技术领域著名学者的思想理论,对教育技术研究起着指导性作用。一些学者在前人研究的基础上也提出了适应时展的研究焦点并得到良好发展,如彼特·布鲁斯洛维奇、阿尔伯特·班杜拉等提出的协作学习理论。此外,教育技术领域的经典著作和文献资料,仍然被当今学者广泛引用,作为教育技术研究的重要参考依据。 学术研究既要有本土化行动,更要有国际化视野。本研究分析了国际教育技术领域的发展热点与动态趋势,并还将对国内外教育技术领域在各个时期的发展特点进行比较,以期为国内学者与国际研究相接轨提供参考和借鉴。 教育技术研究论文:视唱练耳教育技术研究 摘要:视唱练耳课程是音乐教学中的基础课程,也是每个学生学习音乐必修的课程。本文主要从如何练习视唱和如何练习练耳两个方面做了阐述。 关键词:视唱 练耳 教学方法 视唱练耳课程是音乐教学中的基础课程,也是每个学生学习音乐必修的课程。学习视唱练耳的目的就是更好服务于音乐中的其它专业,训练学生的音准、节奏感和识谱能力,提高视唱能力,增强和培养学生的对音乐的感受力、鉴赏力,为了学习各门专业课打下良好基础。它的主要内容包括视唱和听音两个部分,接下来我将主要从这两个方面进行阐述。 1、如何练好视唱 1.1 节拍节奏练习 拿到一首曲子,教师首先引导学生快速浏览一下曲子是什么节拍、节奏的,如拿2/4拍举例,教师就应该首先提示或带领学生空手练习2/4节奏的打法,接着找出乐曲中之前没有学习过或者学生感到生疏、接触比较少的节奏,由教师给予讲解或示范之后再带领学生完整地打出曲子的节奏。要让学生养成一边唱一边打拍子的好习惯,这样才能避免视唱中产生的忽快忽慢的节奏不均匀得情况。 1.2 调式音阶练习 调式音阶练习也是学习视唱的基础练习,首先,要了解音阶的种类,通常我们所讲的音阶包括大、小调式和民族调式三种:大调式又包括自然大调、和声大调和旋律大调三种;小调式包括自然小调、和声小调、旋律小调三种;民族调式包括宫、商、角、徵、羽五种。其次,针对要唱的曲子的调性先练习唱好该曲子的的音阶,特别是在音阶中出现偏音时,要格外注意唱好、唱准,这样在接下来唱曲子中的偏音才会变得轻松、容易唱准。 1.3 构唱 视唱中的构唱,主要是针对曲子中出现的较难唱准的音程。通常来讲纯四度、纯五度、这样的协和音程和大、小二度大小三度这种跨度比较小得音程比较容易唱准,而像跨度比较大的六度、七度、八度音程和不协和增四度、减五度音程都需要拿出来单独练习。比如:增四度,练习中可以将学生分成两组,一组唱低音,另一组唱高音,教师首先带领学生分别把低音和高音唱准,接着两组同时唱,在唱的同时分别听一下另一组唱的声音效果,之后,两组互换刚才唱的音,再彼此倾听另一组唱的声音效果,用这样的方法,可以比较快的构唱音程。也为构唱和弦打基础。 1.4 视谱唱词 视谱唱词这是学生学习音乐应具备的基本能力。可以分为三步练习,即节奏读词、哼唱曲调,视谱唱词。练习过程中,教师要引导学生注意音乐的完整性,获得快速读谱能力。 1.5 综合把握 视唱中还要注意唱准力度、速度和换气记号,没有标明换气记号的曲子,教师要引导学生在长音位置或者休止符位置做换气。通常音阶上行时做渐强处理,下行时做减弱处理。 为了提高学习视唱的兴趣,教师可以根据曲子节奏特点每小节配一些律动,比如:4/4的曲子,可以以小节为单位,每拍配一个动作——跺脚、拍腿、拍手、捻指。练习熟练后,教师可以将学生分成组,以轮唱或接唱的形式练习,互相倾听,也为双声部视唱打基础。这样在提高学生学习兴趣的同时也提高学习效率。 2、如何练好练耳 2.1 单音听辩训练 单音练习是音高练习的基础,更是学习练耳的基础,特别是针对听音比较弱的学生一定要做大量的练习。这也是为以后学习音程、和弦、旋律打基础。训练时要注意由浅入深,可以由中音区不带升降号的音开始,以小字一组的la为标准音,逐渐向两端的音区扩展。 2.2 音程听辩训练 音程有两种:旋律音程和和声音程。旋律音程的练习方法可以参考前面的视唱部分中的音程构唱,这里不再做赘述。和声音程的听辩显得难一些,但一切的基础都是模唱,模唱的方法是由低到高。这里推荐一个方法:比如听辩的是纯五度音程3-7。很多学生对纯五度的和声效果不敏感,那么相信大家从小都会唱的一首歌《小星星》,,这首歌第一句就是纯五度,请你记住这里纯五度的音高,请你利用音阶和模唱的方法找到低音,接着在3上向上唱出一个纯五度,那么就能轻而易举的找到高音7。那么请你找出你熟悉的歌曲中所包含的音程,记住它们,让它为你服务吧! 2.3 和弦听辩训练 和弦包含了三和弦和七和弦两大类,还有原位和转位之分。在听辩和弦的训练中,首先要了解和弦的结构以及它们的音响特点,例如:大三和弦色彩明亮,稳定、协和;小三和弦色彩黯淡,柔和;增三和弦不协和而带有扩张感;减三和弦不协和还带有紧缩感等等。 2.4 节奏听辩训练 节奏训练主要是对学生节奏感的培养,对节奏型的认识,听、写的训练。要让学生牢记并掌握各种不同的节奏型的特点和音响效果,要多读、多听、多写、多背,达到增强节奏感受力和记忆力,逐步提高学生的听辩能力直到熟练听写的目的。训练时,可以要由浅入深,为达到更好的效果,建议:最初练习时,可以用一个四分音符和两个八分音符这样的节奏型进行混搭组合成2/4或4/4的节奏进行听辩,之后每次练习时加入一个新的节奏型。 2.5 旋律听辩训练 旋律听辩是练耳中比较难的一个环节,它是各种音乐要素的综合,要求学生有较强的音乐记忆力和记谱方面的能力,听音和节奏方面打下良好的基础的前提下,旋律听辩才会变的容易。练习时建议:先把听到的旋律的节奏型和拍号写好,然后再听音。听旋律时也要注意由浅入深、循序渐进。 2.6 创意提高训练 教师可以根据学生对听辩旋律的掌握程度,利用该旋律已有的节奏,让学生根据节奏进行旋律创编。教师可以挑选一些比较优秀的创意小曲带领学生演唱。还可以以轮唱的形式进行演唱,把视唱和练耳有机的结合到一起。这样,学生还可以在学习知识的基础上培养学生的创作意识和自信心。 视唱练耳教学是一个师生互动的过程,应该始终坚持科学性与趣味性相结合的原则,不能只是单一的听和唱。以上,就是笔者从事视唱练耳教学的一些心得体会,如有不足之处,欢迎请大家批评指正。 教育技术研究论文:浅谈国内教育技术研究现状及发展趋势 【摘要】随着科技的进步以及教育相关理论的完善,我国对教育的发展问题给予越来越广泛的关注。教育技术作为人类在教育教学活动中传授知识所运用的物质工具、方法技能和知识经验的综合体,在整个教育范围内起着不可或缺的作用。而我国的教育技术现状也透射出广阔的发展空间,但其中仍存在着不容忽视的问题。本文通过对教育技术定义的演变和国内教育技术研究现状的分析对其发展趋势及存在问题进行探讨。 【关键词】教育技术;研究现状;发展趋势 教育技术的实践过程历史悠久,在它系统地作为一个领域、一种理论来研究的阶段中,许多国家以脉络清晰完整的美国教育技术理论模式为鉴,深化教育技术的理论研究。 一、教育技术研究的内涵 教育理论与实践的长期积淀使得教育技术的内涵定义也经历了相应的演变。从以“视听传播”来定教育技术领域的定义:“视听传播是教育理论和实践的一个分支,它主要研究如何对控制学习过程的信息进行设计和使用。”到1994年定义:“教学技术是对学习过程和教学资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论和实践。”再到2004年定义:“教育技术是指通过创设、使用与管理恰当的技术过程和资源,以利于学习和改善绩效的研究与符合道德规范的实践”的演变,加之它提出该定义是能为非专业人士所理解的一般性定义而不是专门用精确的技术性术语来描述现象的科学定义的要求,我们不难看出教育技术的定义更加确切,通俗易懂,也更加强调促进学习、改善绩效的内容。 二、国内教育技术研究现状 国内教育技术的研究内容广泛,不仅包括理论研究、资源开发研究、教与学的应用研究,也包括技术开发、绩效提高与知识工程等。将教育技术运用于教育活动中的最终目的,体现在提高教育质量,扩大教育规模,深化教育改革。 我国的教育技术是以电化教育的出现作为标志的。它历经萌芽阶段,初步发展阶段,迅速发展阶段以及最终的系统发展阶段,并随着时间的推移得到进一步的深化。在这一过程中教育技术领域的研究重点几经迁移:从强调设备(教学手段)到强调资源(教学内容),再到强调教学(优化教)与到强调学习(优化学),最后到强调绩效(优化教学系统)。而整个教学过程中,开发教学资源,改革教学模式,进行教学设计等都是以提高教学质量为目标的。教学者要从整体出发,在开发教学资源进行教学设计时充分利用教学以外的因素以达到教学的最优化。 三、把握教育技术发展趋势,做好教育技术研究工作 2004年国家教育部颁布的《中小学教师教育技术能力标准(试行)》,旨在提高中小学教师教育技术能力水平,促进教师专业技能发展。它提出教师要具有运用教育技术改革教学,课程整合以及尝试将新技术应用于教学的意识。教师要能认识到教育技术的有效应用对于培养创新人才的重要作用。再者它强调了教师在知识技能方面要能够掌握绩效技术、知识管理与课程开发。所以,教育技术在强调资源的同时也强调了教学中的绩效问题。这样的转变显示出绩效技术的新势头。 《教学技术:领域的定义和范畴》一书中对绩效技术做了如下界定:“绩效技术是一种对项目进行选择、分析、设计、开发、实施和评价的过程,它的目的在于以最经济的成本效益影响人类的行为和成就。”绩效技术强调整体的系统性并对过程实施的各目标环节进行干预以提升绩效。 教育技术理论体系中绩效技术的引入能够更好地解决教育的投入、产出和最优化的问题。教学活动从绩效差距入手,分析学生现有水平与预期所能达到的水平的差距,找出产生这一差距的原因。尔后,量体裁衣,有效地消除绩效差距。再者,注重成本—效益比。充分发挥教学设备的利用率,寻找到以低投入求得高效益的方法。这就要求教育者及其管理者把握改革的整体布局,调整教学环境、资源等来提高实施的质量。 随着教育技术学科的建立和发展,一些高校相继建立了CAI中心、教育技术中心、计算机中心等。但是管理理念的落后,体制的不健全,教学媒体使用率低下使得这些机构的功能在实际应用中达不到预期功效。同时教育技术重装备轻实践、重教轻学、重硬轻软、重科技轻人文的观念误区依旧存在并亟待澄清。因此,我们关注硬件建设也要注重软件开发,重视科学技术也要提高人文素养。在灵活应用媒体手段传授知识技能的过程中有效地使用绩效评价对教与学的效果综合分析,最终反馈到教学实践中去。考虑到上述情况,破解了制约我国教育发展的瓶颈,教育技术的发展将迈进新方向。 总之,不管是绩效技术或是教育技术都是能够加以利用来解决教学中的问题。我们需要教育技术研究者关注教育教学问题以及技术使用条件来优化教学。相信在未来一阶段,通过研究与探索,绩效技术在教与学中的运用会日趋成熟,进而引领着教育技术朝着更广阔的空间发展。 教育技术研究论文:谈教育技术研究中文化传承、理论溯源和学派精神的缺失 [摘 要] 近年来我国的教育技术取得了可喜成绩,但教育技术研究的学术品质却在一定程度上落后时代的发展和研究的需要。教育技术研究中,在文化传承、理论溯源和学派精神三个方面,存在着严重的缺失,这种情况正在制约着教育技术的发展。 [关键词] 教育技术研究; 文化; 理论溯源; 学派 改革开放以来,我国教育技术在学科建设、指导实践、与其他学科对话方面,取得了可喜的成绩。特别是进入21世纪,伴随着推动教育信息化发展的需求,教育技术更得到了长足的发展,逐渐被整个教育界所关注,在推动教育改革的过程中发挥着越来越大的作用。与此同时,回顾教育技术的发展,我们也看到不容忽视的严重问题,教育技术研究的学术品质落后于时展的需要,甚至在一定程度上制约着教育技术的发展。形象地说,将教育技术比喻为一支队伍,在它初创时期,因安身立命的需要,要讲求实效,可以不拘形式,可以是一支游击队,可以打游击战。但当发展到一定规模,产生一定影响,承担“正面战场对敌”责任的时候,就必须是正规军了。这时候,教育技术必须在继承传统优秀品质的基础上,一扫游击队习气,将自己打造成一支在思想、技术及方法各方面都合格过硬的正规军。 历史责任落在了当前一代教育技术学人肩上,我们必须将教育技术带入一个由“游击队”向“正规军”转型的阶段之中并使其顺利地完成这个转变。而所谓“游击队”和“正规军”的差异,在教育技术研究上,表现在文化传承、思想溯源和科学精神的缺失与建构上。 一、教育技术研究文化传承的缺失 这些年我国教育技术的发展,无论是基本理论还是整个学科体系的建设,主要是依赖对国外理论的引进。类如叶澜教授指出,“中国教育学科的发展离‘根’离‘土’,长期未构筑起自己的‘家园’,长期保留着‘舶来品’这一从降生之日就带有的‘胎记’”。[1]在学科发展的初期,“引进”情结在所难免尚有情可原,但在后续的发展中,应避免习惯性地简单模仿和移植,应在借鉴参照的同时更强调根植于自身文化的健康发展。教育技术在走向成熟的过程中,在倾听、领会别人的文化精神时,更重要的是守护自己的文化家园,以本土问题为先导,借鉴先进国家学者的研究,建构本土的概念框架和理论路线。唯有如此,才能既更加有效指导本国实践,又在国际学术舞台上进行平等而有尊严的对话。 在教育技术研究中,缺乏文化传承的表现主要有两个方面。 1. 思想引进“食洋不化” 任何教育理论都有其生长的社会土壤,都会散发着浓郁的文化气息,不同民族的教育理论也都体现着不同价值观和思维方式。西方的教育技术理论,特别是美国的教育技术理论,其形成有深厚的本国教育实践背景,即先有教育实践,积累经验,然后再形成理论,深深地带有美国式的实用主义文化的烙印。无论是AECT几次对教育技术定义的更替,还是遍布美国本土的其他形形色色的派别思想的形成,都有其深厚的实践基础。范寿康曾说道:“美人论学,往往轻系统,重实利,其弊流域肤浅驳杂。”[2]美国学者如同美国公众一样,在享受着“冠誉”全球的“美国式”声望之时,对其崇尚的实用主义更是不假思索地全盘接受,某种程度上,甚至可以说是渗透到其骨髓里。他们更热衷于在实践中解决问题,而无暇去寻求更加深邃的答案。实用主义有利弊两个方面:好处是可以不受概念和理论体系的困扰,将焦点放在分析和解决具体问题上;缺点是由于缺乏扎实稳固的思想支撑,限制了其对具体问题的超越,从而影响到对问题的深刻认识,在启发思考和引领发展方面就必然有所不足。因此,无论是拿其二百年文化成绩和人类数千年文明相比较,还是拿美式思想和林立全球的众多学派相比较,亦步亦趋、盲目地迷信而唯其为是,照搬照抄囫囵吞枣乃至逐字把玩,实在是非常不可取。 对于理论的引进,必须考虑理论的适应性和适用性两个问题。在适应性方面,我们需要考虑的是,引进的理论能否适应中国的教育实际。在教育技术领域,理论与实践“两张皮”的现象屡见不鲜,深层次的原因就是文化理念的不相容,在理论上盲目模仿,而在实践中却忽视了实际问题的文化情境,必然会遭到文化理念排斥,起不到解决问题的作用,这就造成了由于文化土壤不同而产生的“南橘北枳”现象。在理论适用性方面,我们会追问这个理论本身对问题解决的可满足性如何。卓有成效的理论学说会引领我们对问题认识的深入。近年来随着国际学术交流的深入,国外的许多理论被引入国内,很大程度上促进了国内学术的发展,但有些理论的效用却被夸大了。如前所述AECT教育技术定义的引进和解读,就是典型的问题之一。同样类似的情况也发生在我国第八次基础教育课程改革中,后现代课程理论本是学术上的一家之言,却在我国上升为课程改革的国家意志,几乎没有深入考虑我国的文化背景、社会意识、管理体制及我国教育的发展诉求等诸多要害问题,不得不说是一个严重的失误。 2. 理论建设缺乏本土意识 理论具有鲜明的文化性。理论是对特定文化背景下的实践问题的抽象、论述和反思。我国的教育技术发展二十多年,问题争论无数,却陷于肤浅琐碎,引进大量理论但鲜有本土特色的理论创见,理论创新缺乏本土意识。略举一例,据南国农先生介绍,“日本的‘教育工学’这个名称,是在读过《天工开物》这本中国名著后受到启发而提出来的。并说,日本教育工学界的许多学者都把《天工开物》、《梦溪笔谈》作为必读的经典文献。”[3]这不禁让我们教育技术界的学者们羞愧不已,这个“工”,不是工业的工,是一个饱蘸着传统技、艺乃至思想的“工”。可以想象,一个“工”字,若被妥当地置于特定的文化背景之上,会给我国教育技术领域带来什么不同?遗憾的是,实际上我们为了一个“针尖上的天使”式的定义争论不休,我们拿着“教育”、“技术”、“Education”、“Technology”甚至“Technique”排来排去,却把自己拥有的文化遗产遗忘在脑后。如有学者所言,“一旦我们取消本土的自我反思能力,以西方的需要为需要,以西方的反思为反思,长期压制本土的真实需要的表达,就会导致在文化、心理、思想、精神诸方面成为西方的附庸”。[4]实际上,何止是附庸,更是不伦不类。 在教育技术理论本土化的建设过程中,我们要充分认识到我国教育技术所具备的文化性,增强我们的本土文化意识。首先,守望与传承文化血脉也将成为当前理论研究与创新的生命之源。传统文化是一个民族生存和发展的基础,也是民族认同的前提。文化传统可以为理论研究提供“支援意识”,它为新理论的创生和推广提供文化支撑,离开了文化传统,任何理论研究都将失去其赖以生存的根基,成为空洞之物。另一方面,新的理论需要经受文化传统的选择,特别是对外来移植的理论,“文化的新项目,不论来自一个社会的内部或外部,必须能为原有文化的意义所接受。如果这些意义完全是另一回事或不协调,那么新项目,不论是一个观念、一件人工制品、一种另一方信念或一种方式,都将直截了当地被拒绝。新项目也常常被接受,但在接受过程中必须对之进行诠释和修正,以适应原有的文化。” 考虑到教育技术较多关心教学设计问题,不妨再以其为例谈谈这个问题。教学设计是西方理性与教学需求相结合的产物,旨在促进教学活动的程序化和精确化,提高教学的效率。上世纪80年代,教学设计被引进到我国,并在教师教育和培训中得以推广。在教学实践中,教师能对教学设计及其条款如数家珍,但对教学设计的理解和运用却显得机械而肤浅,正是因为该教学设计的理念没有很好地和中国文化融合,没有将教学设计的精华融入到教师的文化灵魂之中。教学设计理论要真正根植于中国的教育土壤,需要一个本土化的过程,要经过“借鉴―协同―融合―创新”的过程,若要生搬硬套,就必然会形成理论和实践的脱节。遗憾的是我们没有看到这个真正智慧的实施推动,看到的只是简单的抄搬和灌输。即便有少部分教师能对整个教学过程驾驭得得心应手,这很大程度上归功于个人经验,归功于在其内部偶然顺利地完成了文化融合,而未必是对教学设计及其相关理论进行形式化“推销”的结果。或者说,凡有老师对教学设计的诠释有精到之处,多为渗透着浓郁传统精神以及面对我国特定教学文化的独到解读。 二、教育技术研究理论溯源的缺失 教育技术作为一个新兴、复杂的研究和实践领域,需要吸收多方面的理论养分,综合各种教育经验。一方面,需要接受教育学、心理学、哲学以及计算机科学等学科的知识的指导,另一方面,教育技术也在实践中丰富、发展这些学科知识。而目前教育技术研究和实践的理论基础相对薄弱,新概念、新模式、新策略层出不穷,却甚少审视本领域、本学科的理论基础。诚然,在理论积累不甚丰富,研究方法不甚完善时,理论研究不免会出现“摸着石头过河”的情景,但若要得到长足有效的发展,必须具备坚实的理论基础。教育技术研究理论基础的缺失表现以下两方面。 1. 基础理论研究的缺席与忽视 首先,技术哲学的缺席造成教育技术研究的理论缺失。桑新民教授指出,“教育技术学最深层次的基础理论应该是技术哲学和教育哲学,因为这决定了教育技术理论与实践工作者的技术观和教育观,并由此决定了他们的教育技术观。”[6]长时间以来,人们对技术的理解仅局限在“工具和活动”上。这种认识虽然有其合理性,但也“遮蔽”了技术的本质,也对教育技术的认识和实践造成了不良影响。“技术不同于技术之本质”,马克思主义技术观认为技术不仅展现了人对自然的能动关系,展现了他的生活生产的直接过程,因而也展现了人的社会生产关系以及由他们而产生的文化表现。[7]技术哲学作为教育技术研究的理论基础,将会更全面地理解教育与技术的关系,有力地拓展教育技术研究的视野,丰富教育技术的内涵。所幸的是国内部分高校的一批学者,不盲从国外,主动开展了这个方面的思考并形成了一定的积累。 其次是教育技术研究对自身理论体系架构的忽视。教育技术作为一个研究和实践领域,使人们更热衷于其工具价值的追求,实践倾向较为明显,理论建设与研究则显得较为平淡。所谓理论,大多是教育学、心理学的简单的抄搬式的“借用”,或者是相关技术应用层面的经验总结,这样教育技术研究就成了教育的技术研究,成了研究教育技术。当然,我们也不完全排斥这样的研究,甚者认可其一定的合理性,但我们的最终目标不是教育的技术研究、研究教育技术,而是教育技术研究,前者是达到后者的途径和手段,这也如同将各个学科知识的各行其是的“独奏曲”变成教育技术的“交响乐”。 如何完成“交响乐”乐章的谱写?有学者提出的教育理论发展“分层模式”可供参考:“我们将研究分为三大类,并依次分为三大层面,第一层是事实研究,第二层是价值研究,第三层是技术研究。”[8]相应地,事实性研究即本体论研究,即对“教育技术是什么的研究”,旨在运用哲学、社会学、教育学、心理学等知识透过复杂的教育技术现象寻求本质。价值研究是对教育技术以“应该”的方式来追问的,是对人、技术与教育三者价值的追问,表现为教育与技术的价值关系、教育技术与人的发展的价值问题等,有助于树立良好的教育观、技术观和人的全面发展观。技术研究则应在实践领域展开,将先进的理论理念转化成实践的精神财富,也从实践中不断地丰富理论,促进理论与实践相互支持,教育技术研究的目的所在。 2. 理论引进的简单“拿来主义” 作为一个新领域,教育技术的创生和发展是各学科知识整合的结晶,是教育实践的需要,是时代精神孕育的结果。只有顺应时展和学科潮流,才能体现其独特的综合性和实践优势。20世纪初是科学大发展、思想大飞跃的时代,现代科技成果和思想逐步渗透到教育领域中,为教育技术的发展吹响了号角。随着学习心理学、传播学、系统科学以及其他理论的引进,教育技术逐渐走向成熟,这些独特的“基因”应该成为教育技术发展的优势所在,也成为教育技术研究的理论来源。而这些外围时代精神的变革及其所产生的教育技术理论内在的演化却未被我们所重视。 比如,大家比较认可教育传播学是教育技术学重要的理论基础之一,这个基础理论的建设远未完成。上世纪八九十年代,我国教育技术领域内曾掀起一股传播学向教育移植的热潮,譬如有人认为“传播理论是全面研究人类进行信息传送、交换、加工的科学。它建立起来的传播过程模式的理论,传者、受者与传播媒体的理论,对教育过程有普遍的指导意义,用它解释教育过程产生了教育传播学,成为教育技术学的基本理论之一”,[9]其实多是对传播学的抄搬,并未就教育传播这样一个承担特定社会责任、有特定的组织形式、有特定的管理方法的特定“传播”的“特定性”进行深入思考,未能得到一个真正的“教育”的“教育传播学”。进入本世纪,教育传播学又颇受冷遇,恰好错过了教育信息化的高速发展期,面对网络等新传播媒体和网络教学等新教育传播模式的出现,教育传播学并没有与时俱进,紧随时展,严重滞后于教育实践的发展,从而对教育实践的解释和指导功能大为减弱。 再如,教育技术研究方法的探索也仍在迷茫之中。根据传统的学科范式要求,各学科有自己相对独特的研究方法。所谓独特的研究方法,一是根生于本学科的方法,二是从其他学科借鉴并作适应性改造的方法。当前教育技术所采用的研究方法大多是从其他学科借鉴而来,教育技术研究者会无意识地、自发地借鉴与改造其他学科的研究方法。研究方法的借鉴与改造虽在一定程度上解决了教育技术没有研究方法的问题,拓展了教育技术的研究视野与领域,但由于缺乏方法论的指导产生了一系列问题。比如存在研究方法的运用肤浅与研究视角散乱问题:由于不同学科的研发方法其衍生的知识背景不同,在相异的知识领域中会表现出不同的适用性或局限性,不考虑教育技术研究对象特征与情境的差别而机械套用其他学科的研究方法势必会造成研究的肤浅;由于不同学科的研究方法造成的研究视角散乱,有人形象地把它称为“坑道视界”,研究者虽然同处一个教育技术学科和领域内,但由于存在不同的话语沟壑,彼此之间却难以展开对话,研究方向与方式也日趋分散。 三、教育技术研究学派精神的缺失 所谓的“学派”,是指一门学问中由于学说师承不同,学术观点、倾向、风格有别而形成的派别。[10]从某种意义上讲,科学史就是学派史,正是因为学派的争鸣才促进了科学的发展。波普尔认为,理论源于问题,“应该把科学设想为从问题到问题的不断进步――从问题到愈来愈深刻的问题。”同时,由于问题的复杂性和多面性,催生了不同的理论体系的诞生。“只有当理论的核心问题是重大的,独特的,并具有深刻的学理意义时,理论才可能成为范式,并形成一种主导话语。这种主导话语界定了理论研究的议程,而围绕这种主导话语也就形成了所谓的‘话语联盟(discourse coalitions)’或理论学派。”[11]从某种意义上说,学派的发展主导了科学的发展,足见学派及学派精神的重要性。而我国教育技术研究中的学派建设及学派精神是严重不足的,有下列表现。 1. 对“学派”朴素的误解 有论者指出教育技术存在若干学术流派,[12]诸如“电化教育学派”、“教育技术学派”、“计算机多媒体学派”与“教育应用技术学派”等。我们认为,当前我国的教育技术领域学派还未充分形成,因为学派除了具有师承性,还具有独立性、可持续性和对话性。 学派具有独立性。与学科强调制度性不同,学派更强调研究者的文化和精神认同。学派的立足点是追求真理,学派成员围绕自己的学术带头人,共同拥有相同或相近的理论核心,并具有鲜明的学术特色和风格,而且这些稳定的要素形成了学术上的内聚力和排他性。这种凝聚力一方面对学派内理论学说加以辩护,另一方面也能对其他研究者的观点加以排斥。古今中外的学术史上不乏学派的存在,学派的存在能积极地活跃学术气氛,有力地推动学科的发展。反思过去的教育技术研究缺乏丰富性和长久生命力,多以经验的表述为主,具有明显的随意性,学术话语中核心概念使用随意,核心概念之间亦未能形成有机的内在联系,没有形成内在的富有逻辑性的架构,如此种种,根本无法导致学派的诞生。 学派具有可持续性。学派的发展需要清晰的脉络。每种学派理论都具备一个理论硬核,起源于问题,并且永远不会完全脱离这一初始问题意识,在学派理论的演化过程中,也必然遵循“一以贯之”的主导话语体系和学术传统。在这一点上,我们在系统考察六十多年来美国教育技术学理论研究的发展过程,可以清晰地看到主要是“媒体派”和“学习派”两大学派的争鸣。“媒体派”更具学派特征,并形成了导师和博士生三代传承的查特斯(W. W. Charters)―戴尔(Edgar Dale)―芬恩(James Finn)―海涅克(Robert Heinich)谱系,美国印地安纳大学是此派的学术重镇。[13] 学派具有对话性。学派具有独立性,并不意味着学派就是封闭的,一方面,学派需要一个良好的学派生态系统,需要健康适宜的学术环境,对于教育技术学派来讲,这显得尤为重要。正确处理哲学、心理学、教育学和计算机等学科学派以及教育技术学派之间的相互关系以及学派之间“生态链”的平衡,这对促进教育技术学派的健康发展至关重要。任何学派都有理论盲点,有解决不了的问题,因此,各个学派不是替代、倾轧关系,而是相互补充相互促进。另一方面,学派间需要良好的对话,学派是在对话与磨砺中成长的。各学派间往往在对话中立足于本学派的基础上取长补短,吸取其他学派的理论学说或者受到其他学派的启发,不断充实、丰富、扩展自己的理论体系、思维方式和话语体系。因此,这是“平等式”对话而不是简单机械的套用。有类似描述为:“真正的教育学学派必定是这样的:它虽然难以拒绝相关学科学派资源的诱惑,但并不把这种外来资源当做‘根基性资源’,它试图将其纳入到教育学的语境中加以转化、再生。” 2. 学派精神及其缺失的表现 我国的教育技术,学派意识的淡漠与学派精神的缺失相伴随。可以认为,学派精神是学派组织、活动及其学术成果的精神积淀,学派精神主要体现在“求真”和“创新”两方面。“求真”是学派创生和发展的灵魂,在“求真”精神的鼓舞下,具有共同学术旨趣的研究者在对问题探索过程中形成相对稳定、独立的理论立场;“创新”精神是学派发展的立足点,“学派的核心思想必须是对传统理论的重大突破,或者是对一个全新领域的开拓。它给人们提供了一幅新的视野图景,使人们具有通过进一步工作而获得成功的巨大希望。”[15]创新也是学派发展的根本动力。 教育技术学派精神的缺失主要表现在以下三方面。第一,教育技术研究问题零散,形不成理论硬核。如前所述,教育技术研究的游击习气不利于对理论体系的探索与完善,对问题的“浅尝辄止”式的描述又阻碍了对真理的发现。第二,教育技术研究没有形成统一的话语体系。学派精神的存在也是研究者聚集并开展研究的精神动力,也只有具有学派精神才能真正促使学术团队向学术流派的转化。目前在教育技术领域存在为数不少的研究团体,但仍然缺乏研究的合力,“散沙式”的研究难以形成统一的话语。第三,教育技术理论研究的原创性不足,缺乏创新性,教育技术研究的现状就是“引进多,原创少;成果多,精品少;问题多,思想少”。教育技术学派精神的缺失严重影响了其研究的理论品位的提升与学科的发展。 3. 从“逻辑起点”到“学派” 建设教育技术学派,对于我国的教育技术发展有至关重要的作用,这既是教育技术学发展的内在驱动,也是理论研究的必然要求。众所周知,教育学对其“逻辑起点”的讨论众说纷纭的气氛也感染到了教育技术学领域,对教育技术学逻辑起点的讨论一时间风生水起。参与讨论的学者们虽未能最终就逻辑起点究竟是何达成共识,但都默认了教育技术学的逻辑起点具有“唯一性”,并机械地套用了教育学的逻辑起点及其探讨的思路来探讨教育技术学的逻辑起点。然而,我们认为这种观点的合理性值得探讨。 我们先辨析“科学”与“学科”两个概念。蔡曙山指出“科学研究是以问题为基础,或者说是以问题为中心的……学科是科学研究发展成熟的产物。并不是所有的研究领域最后都能发展成为新学科……学科以规范化为目标,英文的‘学科’一词,本身就含有‘规范’、‘纪律’这样的意思。从学科的这种特性可以看出,在时间上它相对于科学而言是滞后的,在空间上它相对于科学研究是不连续的,仅仅是若干科学研究领域的集合”,“在科学与学科的相互关系和矛盾运动中,科学是第一性的、决定的方面;学科则是第二性的、被决定的方面。这个关系不能颠倒”。[16]从上述两个概念的辨析看开来,我们更倾向所谓逻辑起点应该是针对教育技术“科学”的,而不是教育技术“学科”的。科学是以“问题”为中心,需要有形成专门的说理系统及专门的特定的“逻辑起点”,而学科是“容器”,其间可以容纳不同的学说或派系。逻辑起点针对科学理论流派而言是必然的,即它在某一理论流派具有唯一性,逻辑起点不仅因理论体系而异,更是该理论体系中特定的部分。具体到教育技术,作为我国的一个学科,首先应该有关于不同学说和流派的包容性,即使当前教育技术领域的学说和流派仍在迷雾之中未能清晰显形,也万勿轻率遑谈什么唯一的逻辑起点。可以看出,我国教育技术领域中关于逻辑起点的讨论,首先是学派和学派精神发展不够成熟而致的模糊认识,其次是对“科学”和“学科”两个概念区分不清所致。 我们也关注到教育学领域关于逻辑起点的讨论,也在默认教育学学科的逻辑起点唯一的基础上进行,如有参与该问题讨论的学者就含混了科学和学科的差异,称逻辑起点“是指一门科学或学科结构的起始范畴。是指理论体系的始自对象,是使整个逻辑体系由以开展和得以丰富完成的一个最初的规定。”[17]似这也是教育技术界学者们在关于自身逻辑起点讨论中默认其为“唯一”的重要原因之一。笔者考察,在我国建国后的教育发展历程中,一直坚持的是“党的教育方针”,尽管在不同时代党的教育方针也在发生细微调整,但其作为我国教育思想及教育实践的灵魂却一直是不变的。就是说,我国的当代教育,从同志倡导的培养“有社会主义觉悟的有文化的劳动者”,到《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》描述的“德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人”,与所谓教育是“使人成为人”的本质描述不同,是在倡导“使人成为人才”,这是我国经济发展和政治发展之需导致的,实际上可称之为“中国特色的社会主义的教育”。在这种特立独行思想的指导下,我国的教育有着延绵不绝的传统继承,有着锲而不舍的价值追求,它就是一个学派!所以,它的逻辑起点有唯一性! 再说到教育技术的逻辑起点问题上来。在我国的官方规定的体制中,教育技术学是教育学的一个二级学科,从属于教育,但放眼全球实践,教育技术既是与教育高度相关又是一个似有着某种特立独行品质的领域。因此,要讨论我国教育技术的逻辑起点,首先要从这里开问,即在它是否是一个学派的基础上开问,而不是在默认“唯一性”的基础上盲目地自说自话。 中国教育技术问题必须由中国学者来解决,必须怀着一颗“中国心”深入生活,面对中国客观存在,关注研究解决中国教育技术的实际问题。历史赋教育技术以重任,然而我们清醒地认识到,教育技术研究学术品质的建设任重而道远。 教育技术研究论文:设计与开发:教育技术研究与实践的首要范畴 [摘要]对《教育传播与技术研究手册(第三版)》第五部分关于“设计与开发”范畴的主要内容进行概述,共分为四个部分:(1)新时代教学设计者的能力素质,提出了新时代教学设计者面临的一些挑战;(2)设计与开发的具体研究内容与实践,介绍了认知任务分析、在线教学的设计与开发工具、设计语言、以用户为中心的设计与开发、设计过程中作为工具的人工制品,以及设计与开发团队的社会影响等相关方面的内容;(3)评价,回顾了评价的模式和方法,详述了基于技术的绩效评估的设计与验证;(4)整体变革,阐述了当前变革的职责,介绍了教育与培训领域为整体变革而进行的系统设计。 [关键词]教育传播与技术;教学设计者;设计和开发;设计语言;认知任务分析;绩效评估;变革 设计和开发是教育技术研究与实践五大范畴(设计、开发、利用、管理和评价)中的两个首要范畴。在当前的教育传播与技术的具体实践中,越来越多的人认识到设计与开发是统一的过程,设计者在做方案设计时需要对如何进行后续产品开发做系统的考虑,开发者也要理解设计者的真实意图,以更好地达到既定目标。因此,将两个范畴的研究内容放在一起合情合理。 《手册》的这部分内容由Dave MerriU教授主编,共包括新时代教学设计者的能力素质(第42章,R0derick C.Sims和n瞻nyA,Koszalk撰写),认知任务分析(第43章,Richard E.Clark,David F.Feldon,Jereen J.G.van Merrienboer,KennethA.Yates和Sean Early撰写),基于技术的绩效评估的设计与验证(第44章,Eva L Baker,Gregory K.W.K.chung和Girlie C.Delacruz撰写),评价的模式和方法(第45章,RonOwston撰写),变革(第46章,Brian Beabout和AlisonA,Carr-Chellman撰写),设计语言(第47章,Andfew S.Gibbons,Luca Botturi,Eddy Boot和JonNelson撰写),设计与开发团队的社会影响(第48章,Laura Bhsi,stephen M.Fiore,J0hnHed-berg和Richard F.Schmid撰写),以用户为中心的设计与开发(第49章,Eun-Ok Baek,Kumat Cagltay,Elizabeth BOling和Theodore Frick撰写),在线教学的设计与开发工具(第50章,BryanL Chapman撰写),设计过程中作为工具的人工制品(第5l章,Elizabeth Boling和Kennon M.Smith撰写),以及教育与培训变革的系统设计(第52章,Sunnie Lee Watson和Charies M.Reigeluth撰写)共11章。我们对这些文章进行简单归类,其中1章论述新时代教学设计者的能力素质,6章阐述关于设计与开发的具体研究内容和实践,2章讨论评价问题,还有2章阐述整体变革中变革的职责以及教育和培训的系统设计。本文尝试对这11章文章涉及的上述四个方面分别进行阐述。 一、新时代教学设计者的能力素质 教学设计人员应当具备什么样的能力素质,是教育技术学专业发展和教学设计师认证关注的重要问题。1986年,IBSTPI(Intemational Board of Standards for Training,Perfor-mance andInstruction,国际培训、绩效与教学标准委员会)首次制定了教学设计能力标准。2000年又对标准进行了修改,形成了四个大的方面的技能:(1)专业基础;(2)规划与分析;(3)设计与开发;(4)实施与管理。 距离2000年时间又过了10年,哪些变化会进一步对教学设计人员的能力素质提出挑战?教学设计人员需要在哪些方面进行能力扩展呢? 1.教学设计方面的变化所带来的挑战 首先,相比较以前,作者认为教学设计与开发团队已经有了很大的变化。教学设计领域已经或将要出现大量的专家角色。如:分析师――专门从事绩效分析与培训需求评估:评估师――专门从事各种评价和评估,特别是评估的推广和影响方面的评估;e-learning专家――专门从事多媒体和电子学习产品(特别是网络学习产品)的开发;和项目经理――专门负责管理一个或多个项目的内外部设计人员。同时,越来越多的研究建议应当把教师和学生作为完整设计过程的必要部分。其次,人们通过研究和实践不断认识到教学设计系统的复杂性。以前,教学设计的系统方法往往把问题简单化和静态化,随着教学设计实践的不断开展,人们认识到,教学设计实践不是静态的,教学设计的系统也不是简单的。教学设计的系统和过程的整体行为远比构成它的部分复杂,因此,作者指出,涌现理论(emereflce theory)则可以用于设计网络远程教育。“在涌现理论最纯的应用中,传统意义上的教师或者‘领跑者’(pacemaker)并不存在。在涌现的角色中工作人员需要有与传统角色完全不同的态度,并成为集体的一员,而不是有控制权的人。” 设计团队的变化,致使教学设计者面临如何更好地理解所担任的角色及所需要技能的挑战。教学设计者在进行需求评估时,教学设计人员的关键能力,意味着输入来自于很多利益相关者,明确分析什么以及谁参与需求分析过程是一项重要能力。另外,由于教学设计系统的复杂性,对于教学设计者来说,第二重要的能力是能够“更新和提高……与教学设计及相关领域有关的知识、技能及态度”,于是跨学科方法的重要性日益凸显,例如,涌现理论的重要性,跨学科方法的价值,等等。 2.技术的持续变化及其带来的挑战 网络技术的发展为教育传输带来了根本性转变的可能性。正在发展的社会性技术(如博客)使学习者能够进行非正式的合作与交流,且硬件技术也在不断推出便携设备以支持随时随地学习的原则。 从技术的发展视角考察教学设计的任务与实践时,一个重要的问题逐渐显现,即设计者和使用者(教师、学生、培训人员、参训人员)的活动的区别逐渐模糊。尽管在已有的模式中通常假设教学策略、学习活动和学习资源是独立于传输环境而进行设计与开发的,但在目前的环境中,却容许所有课程参与人员一起承担这些活动。因此,有必要质疑谁是设计者,其角色是什么,以及在设计与开发情境下什么能力是必需的。同样重要的是,要考虑教学设计者如何获得这些技能,及其与当前社会和学习者的需求一致的程度。 在专业基础能力系列中,教学设计者的第一项基本能力就是“利用视觉、口头及书面语言等形式进行有效交流”的能力。当交互的对象有可能是处在不同时区、不同地点且只能 依赖合作性网络工具进行交流的人时,书面交流则成为主要的交互方式。这要求设计者的交流技能必须包含实时和非实时交互,当呈现教学信息时,他们应当有能力与虚拟环境有关的关键因素整合起来。在更多的情况下,教学设计者必须借助播客、维基以及移动电话等来接受和反馈信息。这时,传统的模式将被那些以新兴数字技术为支撑的模式所取代。 3.学习群体和学习方式的变化带来的挑战 新生代学习者是数字原著民,他们正在参与处理学习内容并且以非常不同的方式获取这些内容。当今世界的复杂性要求学习者从多种角度去更好地理解学习内容,并运用各种工具,从多渠道获取信息以丰富个人的教学和学习经历。因此,教学设计者必须面对来自新技术和学习者的双重挑战。 在这一背景下,教学设计人员的能力也扩展至识别与描述目标人群的特点以及分析环境的特点。这一问题涉及到,真正区分目标人群的难易程度有多大?我们能够假设参训人员在多大程度上是同质的?同样,人们现在的学习环境也很难预料,例如,他们是在工作场所还是在家里,或是在路上进行学习呢?尽管这些可能不应该是教学设计者确定的问题,但是教学设计者应能够帮助每一个参与学习的人,根据他们自己及情境的需求来选择合适的学习环境。 4.社会经济条件和环境的变化带来的挑战 最后,很重要的一点,即:为了适应不断变化的社会经济条件和环境,我们应更好地理解如何有效地利用或调整已有的设计和开发模型。例如,最近人们又开始对教育游戏和培训游戏产生了兴趣,研究者也在研究博客和播客如何增强学习经验。很多特定因素(如社会资本和可获得性等)对教学过程也会产生影响,满足来自多文化背景的学习者的设计也是非常需要的。目前的教学设计模型能够满足这些需求吗?教学设计者是否具备相应的能力来辨别这些问题?已有的能力是否有效,或它们是否需要重新确定? 设计者在多大程度上能够预测传输环境,并有效地满足这些多样化的需求?设计者不仅仅需要预测学习者将要和应该如何反应,他们有责任创造环境使学习者能够进行选择。基于以上讨论,与教学环境的实施和管理相关的系列能力就具有了新的意义和重要性,例如,人们强调增进设计项目中的合作、伙伴关系以及所有参与者之间的人际关系的能力。 总之,我们已经提到不断出现的新变化要求我们对教学设计能力做出重新评价。学习理论、技术和社会的不断发展,使得教学设计者对整个教育过程的控制也在逐渐减少。基于当前的技术和社会变化,我们会看到,教学资料的设计者将不再开发那种预先规定好的完整的课程,而是只提出一个概念框架,让大量参与者和活动在动态的、变化的学习环境中进行交互。这对教学设计者的能力素质是一个很大的挑战。 二、设计与开发的具体研究内容与实践 《手册》中有7章阐述设计与开发的具体研究内容与实践,下面我们分别进行简要介绍。 1.认知任务分析 认知任务分析(Cogmfive Task Analysis,CTA)诞生于20世纪70年代的心理学与教育的认知革命中,是对教学设计技术的重大贡献之一。认知任务分析的重要性基于下列有力证据,即专家并不能充分地意识到自己所做决定和任务所做心智分析的70%,因此即便他们想要支持培训、评价和工作辅助,他们也不能充分地解释他们的决定和心智过程。认知任务分析运用各种访谈和观察策略,来描述专家用来执行复杂任务的外显知识和内隐知识,并将捕捉到的知识迁移到培训或专家系统的开发中。当基于认知任务分析的实作(per-formance)描述被用于培训和工作辅助时,对设计者和学习者具有极大的潜在效益。 认知任务分析通常在教学、工作、工作辅助或测试的设计前进行(或作为设计的不可分割的一部分)。随后,这些描述被用于开发专家系统、工作或任务能力的认证测试,以及为了获得新的、复杂的知识以实现绩效目标而开展的培训。在做认知任务分析时,目前常用的技术类型有观察和访谈、进程追踪、概念性技术以及认知任务建模,这些任务分析方法基本上遵循五个步骤:(1)搜集基础知识;(2)识别知识表征;(3)应用焦点知识抽取方法;(4)分析并验证所获数据;(5)根据预期应用对结果进行编排。 为了实现任务分析方法在教学中的最优化应用,需要把任务分析方法与培训设计模型进行充分整合,以促进学习目标、实现目标所需的知识(陈述性知识和程序性知识)以及适用于所需知识的教学方法之间的一致。目前,主要有三个系统采用了这一方法:整合型任务分析模型(1be Integrated TaskAnalysis Model,ITAM)、指导性经验学习(Guided ExperientialLearning,GEL)以及四要素教学设计(the Four-component In―struetional Design,4C/ID)系统。其中,4C/ID模型得到了最广泛的开发,它把“学习任务、支持性信息、即时信息、部分任务练习”作为教学设计的基本要素,主要运用认知任务分析来完成四项任务:(1)将复杂技能分解为技能层级;(2)对任务集当中的培训项目进行排序;(3)分析复杂技能的非重复性方面,以识别认知策略和心智模型;(4)分析复杂技能的重复性方面,以识别规则或程序以及产生有效表现的前提性知识。 据预测,下一代认知任务分析研究的议题主要有:(1)对专家自我专长的觉知和捕捉无意识知识的策略的关注;(2)对自动化的、无意识知识的大量研究,需要更广泛地整合到教学设计或教育心理学家的实践中;(3)成本有效性与成本一效益研究。人们在正规学校情境下很少把学习时间的减少看作一种效益,但在商业和政府场景下,时间却是一种有价值的商品。发现哪些条件下能够节省时间,哪些条件下不能节省时间,这将是认知任务分析持续发展中的一个有价值的附属产物。 2.设计语言 在复杂的技术世界里,设计不再被看作是一种个人活动,需要团队完成。每个设计师可使用不同的设计语言,但若想使一个由多人组成的团队高效工作,并和各方利益相关者交流协商,就必须甚至在基础层面上都使用公共的设计语言和标注系统。因此,设计语言对设计工作具有重要的实用价值和理论意义,人们应当越来越重视设计语言作为共享设计过程的工具的重要性。 这同样适用于教学设计领域。不同的设计领域有不同的问题和问题情境,教学设计面临的是教学实际问题,因此,也会产生教学设计的设计语言。教学设计的设计语言,能够使我们以一种全新的方式来审视教学设计、教学理论、教学设计理论以及日常实践,由此可加深我们对这些问题的理解。 在许多设计领域中,关注设计语言及其应用已经使得生产力和创造性大幅提升。设计语言并非是一种新发明,相反,它们是对每一个设计领域中设计者做事情的一种新的描述方式。在教学设计领域,研究教学设计语言,可以帮助激发严谨的设计实践;规划设计领域的新发展;为不断变化的设计 领域提供历史背景;将一个设计领域的实践与理论联系起来。除此之外,它还能够:(1)改进教学设计各个阶段的支持工具,从最初的理念到完成设计之后的文档;(2)进一步明确设计决策与结构、特色以及设计品质之间的关系;(3)改进技术以促进教学设计团队的组建并使其迅速向高产出活动迈进;(4)改进培训新教学设计师的方式方法;(5)给新设计者一个更开阔的视野,考虑设计团队中许多专业成员所使用的设计语言的范围对教学设计之本质及其新过程的全新理解,这些新过程根据设计问题调整设计过程。 目前,对于设计语言研究的一些方向及其潜在的应用主要有:(1)鉴别、整理和研究现存的设计语言;(2)从现存语言中抽取一些原则,并学习有意识地应用它们;(3)通过联系理论获得良好的语言基础;(4)考察引起新设计语言的那些语言生成原则;(5)生成良好界定的语言和语法;(6)创造突出设计者语言而非计算机语言的工具;(7)用设计语言重新界定设计过程;(8)探索本体与设计语言之间的关系;(9)探究可计算教学设计语言及其在适应性教学经验中的作用;(10)探索设计中语言应用的社会维度;(11)探索设计语言应用给设计团队带来的积极经济收益;(12)探索在其他设计社群中从设计语言应用中汲取的教训;(13)探索设计语言在新设计教育中的应用;(14)探索设计语言在保护新技术和促进它们在利益相关者中应用的作用。 3.设计过程中作为工具的人工制品 在很多设计领域都有这样一个突出的特点,就是在设计过程中广泛地使用或关注人工制品工具。这些人工制品可以分为两大类:过程制品(process artifacts)和产物制品(productartifacts)。过程制品包括多种类型的草图(sketches)(如概念图,决策图,透视图,等等)及文档,这些文档通常是在真实设计过程中的某一阶段产生的文字报告。产物制品是已完成的设计作品的集合,包括教学材料、最终文档、用户文档、演示材料以及在评价或体验设计产物后留下的片段性记忆。它们的收集和传播是以先例(precedent)形式进行的。这些被收集和传播的先例既包括制品本身,也包括研究、评价或完善这些制品时所留下的东西,如记忆(memories)或图式(schema)等。 在教学设计领域,一些值得注意的收集和传播先例的努力确实存在,如1905年建立的圣路易斯教育博物馆(the SlLouis Educational Museum,最终成为圣路易斯公立学校的音视频系,附属于其他系)是最早做出这种努力的。1946年,Indiana University的Ole Larson开始通过购买大英百科全书的资料或其他渠道来建立教学电影图书馆,等等。尚未发现在教学设计领域有大量的相关先例材料或者是以学科范围的努力来传播这样的先例。 在将人工制品当作设计工具这方面,当前的研究可以关注以下几个方面:(1)进一步研究如何将草图绘制和先例的使用有效地结合于教学设计活动之中;(2)决定在运用先例作为教学设计的表征中构建严密性和应用性的要素;(3)探究在该领域中制作与使用先例的投入所面临的阻碍与促进因素;(4)为将“设计者式的认知方式”(designerly waysof knowing)结合于教学系统设计教育而制作教法指南,等等。 4.设计与开发团队的社会影响 设计与开发团队在我们的社会中占据着重要地位。他们采用的是一种创造性解决问题的方式,其范围之广涵盖了教育软件的开发。设计者和开发者的工作发生在两个层面上,即具体设计(Design in the Small,DIS)和整体设计(Design inthe Large,DIL),前者指向某一具体革新,后者旨在改善现存状况。作为系统中的利益相关者,设计者和开发者要有系统观。对于教育而言,这要求我们在项目初期和后来都要考虑教育的需求与情境、评价团队工作为本领域中做出的贡献的价值。设计与开发工作不仅是对社会中的更大问题的回应,他们通过其设计开发的系统在实践中的实施或运用,对社会也会产生一定影响。 所以,构建一个能够对社会产生积极影响的建设性的设计与开发团队非常重要。文章中给出了设计与开发团队要进行有效合作来提高绩效,以及需要考虑的内容,非常有指导意义,限于篇幅,这里不再赘述(希望读者参阅原著或即将出版的翻译版本)。 当前设计与开发团队应在教育的系统变革方面做出一些努力,包括:(1)根据已有的研究成果来组织团队;(2)了解并应用关于教学和学习的研究成果;(3)就教育中技术的持续性评价进行研究;(4)关注设计与开发工作的社会影响。这样,设计与开发团队就成为共同的创造者,为教育的系统变革而投入更多的努力,通过自身变革对这一领域的研究做出贡献。 5.以用户为中心的设计与开发 教学技术面临的一个重要的挑战是如何使设计和开发出的产品,既能高效地支持用户的学习和表现,又能让用户满意。当前有两种类型的设计和开发的方式:一种是以产品为导向的设计方法,它主要关注产品的研发。另一种是以过程为导向的设计方法,它要求设计者基于人们学习、工作和交流(如使用)的情境来看待整个设计过程,在开发过程中,产品的用法将随着不断变化的需求而变化。以用户为中心的设计和开发(User-centered Design and Development,UCDD)是以过程为导向的设计方法,其理念就是要将用户置于从计划、设计、实现,到测试整个过程的中心。 UCDD可以被看作是一种社会技术学取向的子循环。其观点是将人们活动的社会和认知的分析融入设计,并有意识地加以利用。因此,UCDD的设计取向强调用户需求并将这些需求贯穿在整个过程中。UCDD的主要组成要素有:用户参与、情境分析和迭代设计。其中,用户参与在UCDD过程中至关重要,用户一定要积极地参与整个设计过程,而不是简单地让用户在设计的开始和产品测试阶段做咨询。用户参与的程度可以分为与设计者的直接交互、长期参与设计过程、整个系统设计中的广泛参与和在设计决策中保持重要的控制程度这四个层次。情境分析是指UCDD要在情境中考虑用户的工作需求,设计者必须将人、环境、工作实践和技术等方面的因素考虑到设计中,以开发出一个丰富的学习和信息环境。为了应对设计中不断发现的问题和取得的进展,必须进行反复测试,这种迭代设计的过程是在一种在行动中反思的方法。 UCDD有多种实施的步骤和方法,如参与式设计(Partic-ipatory Design,PD),快速原型法(Rapid Prototyping,RP),用户友好的设计(User-friendly Design),多元化预排设计(Plural-istie Walkthmugh),基于情境的设计(Conmxtul Design),合作探究(cooperative Inquiry),情境化设计(situated Design),用 户设计方式(the User-designer Appmach),ID2教学事件处理框架(ID2 Transaction Shells),循环和反思的设计与开发模式(Recursive and Reflective Design and Development,R2D2),解放式设计(Emancipatory Design)和用户设计(User Design)等。 快速原型是软件设计中常用的一种方法,在教学设计领域内,快速原型法被看作设计和开发阶段的一种形成性评价的可选方法,具有突破教学系统设计传统模式局限的潜力,通过这个模型能从用户那里尽早尽快地获得基于用户需求的反馈意见,适合用于以下情况:(1)案例涉及很复杂的因素,因而很难进行预测和预言;(2)项目已经用传统设计方式进行过,但没能取得满意的效果;(3)新情境中,没有提供可借鉴的经验。当然,使用快速原型法,需要一系列快速的迭代测试和重新修改的循环,这些测试和修改伴随着用户们直接参与到产品形成的过程中,直到产生被大家所接受的版本为止。 目前,即使UCDD的目标是让用户处于设计过程的中心,但在许多情况下对“为谁设计”与“与谁一起设计”两种取向的取舍,成为了一种哲学和实践的考虑。在“为谁设计”的取向中,设计者在设计过程中担任领导作用;而在“与谁一起设计”的取向中,强调用户在过程中的所有权。设计者在尝试实施UCDD的时候,将会遇到很多具有挑战性的问题,如上所述的设计过程中用户参与的有效融入设计的问题,获取和保持足够的资源(时间、资金、工具和场地)以支持设计的开展的问题,等等。 6.在线教学的设计与开发工具 现在的教学设计者可以选择丰富的创作和在线学习开发工具。随着学习技术的发展,人们期望技术可以提供一定的教学设计指导,并使新手开发者可以制作出合理的在线学习内容。因此,从设计和开发的视角探究那些教学设计者和新手开发者最常用于制作在线学习内容的工具、不同开发工具所提供的教学设计支持类型,以及这些工具是如何(或者不能)影响满足教学需求的能力,就显得非常重要。文章中主要介绍了一些目前广泛用于分析工具的分类系统。 (1)标准化写作工具。写作工具最早就是设计用来帮助非编程人员方便地集成各种媒体对象,预先构建脚本编码以创建辅助教学的学习应用。写作工具发展的第二个阶段是模板引入阶段,这样的设计基于两个基本目的:一是促进课程内容快速开发,二是为新手开发者提供相应的教学设计指南。模板的另一个重要角色是为不同类型的教学干预活动提供好的设计与想法的实例。这些标准化写作工具主要有Flash、Dreamweaver、Authorware等。 (2)前端设计和自动教学设计(Automated Instructional Design,AID)工具。从另一个方向解决设计和开发任务的是一组特殊的应用软件,它们在教学开发的前端提供指导。这些应用软件在功能和目标上也各不相同。有些是为生成高水平的教学设计文本而设计,有些则纵贯整个开发过程:从开发的前端设计到生产阶段。作为一种设计和开发工具,这种软件提供了更多的教学设计向导,这些向导的目标服务对象是新手设计者和领域专家以及其他负责教学开发的人。这些代表性的工具类型有AIM II、The Designer’s Edge(Allen Com-munieatlnn)等。 (3)仿真和游戏工具。仿真和游戏开发工具的独特之处在于,它的教学设计指导在交互界面上往往不是很明显,相反,这些指导来自于高智能、高灵活性的仿真或游戏,而这些仿真或游戏是为了达到特定的学习效果而设计的。这些工具带来的教学方面的主要益处是:学习者可以获得深度的交互和丰富的反馈。仿真工具有软件仿真工具、软技能仿真工具和硬技能,技术仿真工具三类。 (4)团队开发或者工具以及组件写作工具。自2000年起,一种新型的教学开发工具逐渐发展起来,作为商业上可行的开发在线学习选择,它已经开始受到关注。许多当前广泛使用的传统写作工具都是桌面应用,也就是说它们一般一次只能由一个教学开发人员创建交互。但是,这种新型的工具是基于组件方案(groupware projeets)的,在一个模型的基础上开发在线学习。它有多个互相协作的内容制作者,每个人负责开发比较大型的课或者课程中的一部分学习内容和交互练习。如与学习内容管理系统(Learning contentmanagement syatems,LEMS)相关的Evolution、TotsllCMS等软件。 尽管在一些类型的开发工具中已经以各种形式内嵌了教学设计指导,但是仍然需要大量的创新和研究,以创建能够消除或最大限度地降低对教学设计专门知识需求的整体系统,从而让未经培训的设计者在没有帮助的情况下也可以创建在线学习课件。 三、评 价 《手册》中在“设计与开发”专题中提供了两章有关评价的文章,一篇是基于技术的绩效评估的设计与验证,另外一篇是评价的模式和方法。如果说前者是评价的设计,与“设计与开发”相关,那么后者应当是属于纯“评价”的范畴。但是,因为,《手册》没有设单独的评价主题,因此,将“评价的模式和方法”和另一章与评价相关的文章――“基于技术绩效评估的设计与验证”放到一起进行介绍。 1.评价的模式和方法 (1)一般项目评价的模式和方法。作者阐述了三种一般项目的评价模式和方法,即决策评价法、自然主义评价法、Kirkpatriek的四等级评价法。所谓决策评价法,就是评价者把重点放在如何帮助教育决策者上,如Stufflebeam提出的背景(context)、输入(input)、过程(process)和产品(pinduct)(CIPP)模型,还有Patton的以利用为中心的评价――即评价的目的是为让决策者利用评价结果的信息服务,等等。 自然主义的或定性的评价方法,是指让评价者自由选择收集、分析和解释数据的方法。Stake的应答性评价就是这样的一个模式。Stake主张评价者要对所有评价听取人的信息需求做出反应,且在汇报项目的成功和失败之处时,要体现出不同的价值观取向。 Kirkpatrick既不强调与决策者进行协商,也不喜欢自然主义方法。他提出评价者必须关照的四个层级:反应、学习、行为和结果。“反应”指的是项目参与者对项目的满意情况;“学习”指的是,作为参加项目的结果,参与者参加项目之后改变态度、增长知识或提高技能的程度;“行为”指的是参与者在学完课程后行为改变的程度;“结果”指关注作为学完课程的成果――组织机构发生的持久的变化,如生产力的提高、管理的改善或质量的提高。 (2)技术评价的方法。作者的一个基本观点是,一般项目评价的方法同样可以用于基于技术的项目评价。文章简单介绍了目前已经形成的一些用于评估基于技术的学习框架,如 SECTION模式,要求以技术对目标学生的适用性、它的易用性和可靠性、费用、教和学的因素、由技术支持的交互性、组织机构问题、技术创新以及课程安装和更新的速度等为标准,对两个或多个在线教学传递模式进行比较;分布式评价方法,即对技术进行大规模地纵向评价。他们强调要向所有的利益相关者阐明评价的目标,要使用包括从问卷和非正式课堂测验,到标准化测试等在内的多种多样的定性和定量测量方法,要设计一个时间足够长的研究,使得研究者可以随时间的变化来评估学生的变化,要收集当地层面的数据,并把它们输入到一个系统的知识库中;还要提供针对不同听众的反馈,等等;背景(Context)、交互(Interaction)、态度(Atti-rude)和结果(Outcome)(CIAO)框架――“背景”维度主要关注技术如何适应课程,以及技术在哪里和如何被使用;“交互”指的是学生如何与技术及其他人相互作用;而“结果”指作为使用技术的结果,学生发生了什么样的改变(“态度”,作者在文中没有给出说明);广泛应用于高等教育课程评价“七原则”评价方法和美国心理学会有关学习者和学习过程的14项原则清单(见http://www.省略/ed/lcp2/lcpl4.htm)等。 尽管基于技术的项目评价方法有很多,但是,当评价者面对基于技术的项目时,遇到的最大挑战就是设计一个研究方案,且该方案能为他们提供改进设计所需的反馈信息,或能提供证明方案有效的信息。如何设计基于技术的项目评价研究方案?首先,评价者要找出评价听取人对评价的期望,以及他们想获得与项目有关的何种信息。第二,在掌握了期望和信息需求之后,设计研究方案。如果利益相关者想证明基于技术的项目是有效的,那么就可能需要进行实验设计;如果利益相关者想获取如何改进项目的信息,那么非实验设计或定性方法可能会合适。第三,制定好研究的基本设计方案后,确定评价数据的来源。在定性评价中,多种数据源的应用是一种标准的做法。在实验研究中,其他定性和定量的数据来源也可用来帮助我们解释和说明从相关测验中观察到的差异。最后是评价结果的。 2.基于技术的绩效评估的设计与验证 “绩效测量”是指对学习、技能、习性以及成就等领域以一定约束条件或标准化形式进行系统抽样,目的是为了得到能用于推断一种干预能否发展相应的能力或特长的结果。对学生的推断可能包括根据分数对应答者进行排序,预测在不同背景下学生的未来表现,或分析学习结果与教学之间的关系等。 自从计算机技术出现以来,对教学或学习干预措施的结果测量已经发生了改变。基于技术的结果测量的效度衡量包括六个方面:(1)应阐明测量中的认知需求范围、复杂程度和取得成功的子任务等;(2)场景或话题等案例所反映的主要内容,应该能够详细说明和描述感兴趣的领域,而不应是随意的某部分内容。应当详述并利用对内容抽样的系统化程序;(3)应当证明成绩的稳定性(在一定时间范围)和一致性,或者确保结果的可靠性;(4)应当确定绩效标准或者建立绩效分类体系,一般是根据参加测试者专业知识的不同及其已有水平推断而出(例如,专家――新手对比);(5)应当提供参加测评者遇到与教学情形相似但是不同的情况下,具有迁移和概括能力的证据;(6)获得常规的证据证明练习会得到公平的结果,也就是说,测量结果应当与不予测量的因素无关。 当明确了基于技术的结果测量效度标准以后,在进行基于技术的绩效评估设计时,可以从以下几个方面进行: (1)认知需求:在设计绩效评估时,应当在设计的初期阶段就明确评估需要测量哪些方面。 (2)领域表征(domain representation):领域表征是对知识、内容、能力、兴趣、态度以及其想要评估的其他结构等给予精确的描述。领域表征的一个重要功能是帮助评估开发人员从领域中抽样,以便所设计的任务能够代表领域中比较重要的知识和技能。任务也必须能够体现新手和专家绩效的不同。 (3)任务描述:任务描述(task representation)是学生参与的评估活动的重要组成部分,它对如何观察和收集学生绩效表现进行详细说明,是对学生能力做出推断的基础。任务描述包括产生绩效的主要领域(例如,知识、技能、行为、态度及其它属性等),刺激材料(如,学生将要进行交互的提示和材料等),测试形式(如,基于纸质还是基于计算机),测评和学生反馈的形式(如,选择性反馈、建设性反馈、点击流等),测试细节(如,背景、时间限制)以及与测量密切相关的计分方法等。 (4)设计模板和对象(design templares and objects):人们试图寻找能够同时提高评估数量和质量的有效而又具成本――效益的方法,这推动了任务设计自动化的发展。评估设计与传递系统(the Assessment Design and Delivery System,ADDS)的建立就是为教师提供创建评估的工具。通过ADDS,教师能够利用评估对象(例如,新的或预设的提示、信息资源等)来建立自己的评估。 评估中基于计算机的评分方法主要有三种:基于专家的评分方法、基于数据驱动技术的方法和领域――建模方法。基于专家的评分方法有两类,一类是将专家的绩效表现作为一个参照物或者基准来与学生的绩效进行比较;第二类是根据不同的任务变量模拟专家对学生绩效评分的方法。基于数据驱动的技术将学生的绩效数据进行统计分析或机器学习(如,人工神经网络)分析。 尽管计算机支持的数据收集的复杂性不断增加,但是参加培训人员学习过程的形成性信息也非常重要,未来的评估结果必然将综合考虑过程信息来建立学习者档案(而不仅仅是分数或分类),这些档案中将包括一些域独立的组成部分,可以从学习者的反馈(而不是能力倾向测定)中对学习者其它的系列任务成就做出预测。另外,更多的关于本体方法的自动操作和证明的研究,也将不断充实绩效测量及其效度的知识。 四、整体变革 在教育技术领域。我们一直希望我们提供的技术,无论是新的还是经过改进的,会让我们的课堂和组织产生革命性的变革,但实际上情况却很少这样。相反,我们见到的是一轮又一轮的渐进而又微小的变革,对学校制度或组织很少有实质性的技术影响,这些情况应引起教育技术领域对理解和促进变革的重要性的高度重视。 1.变革的职责 变革的职责体现在其促进变革的行动,这种行动重点是在对社区、组织和相关人员的辅助上,辅助过程是以许多变革理论方法为基础的,如个人/组织的变革理论、发展变革理论、扩散理论等。 个人/组织的变革理论也许是一套与变革职责有关的最复杂的理论,无疑也是关系最密切的理论。Lewin把变革看成一个解冻――变革――再冻结不断循环的过程。1971年Burke和Schmidt提出了一个较少循环的变革理论,他们认 为,团队是研究组织变革一个较适当的分析层次。在该组织变革理论中,插曲式变革(episodic change)和持续性变革(continuous change)是有区别的。插曲式变革的观点认为,小的、渐进的那种长时间的变革会被短期的、不连续的、激进的短期变革打断。在持续性变革中。组织的行动以团队个体成员寻求满足其社会和职业需要的行为为基础,因而组织的行动方式是难以预料的。Weick和Quinn认为,在持续性变革中“组织各个部分不断做出微小的调整,这些调整积聚起来引起实质性变革”。 发展变革理论采纳传统变革理论的观点,但它超越了对个体部分的重视,从一个更广阔的视野上理解整个组织系统中变革是如何产生的。系统变革理论提出了“涟漪效应”(ripple effects),在远离产生变革的起始点会出现混乱,就像将一块石头抛入池溏发生的情形;另一个将变革视为一个发展过程的理论是“基于关注的采纳模型”(Concerns-BasedAdoption Model,CBAM),在这个模型中Hall和Herd将潜在采纳者对特定创新的态度划分为七个关注阶段,这些阶段从不了解创新到关注创新如何适合现有组织,到调整创新以超越最初意图。 扩散理论关注一项创新所遵循的非常难以预料的路径,从概念到实施或被抵制的各个分叉的终点。Rogers提出了影响采纳率的五个创新特征:相对优势――创新优于现有方法的程度。潜在采纳者越是认为创新比现有方法优越,扩散就越快。兼容性――创新与采纳它的工作环境和谐的程度。如果创新不被环境接受,就不会广泛的扩散。复杂性――采纳者更有可能采纳他们能理解的创新,他们不愿意花费过多的精力学习。可试验性――在大规模的采纳前,创新可试验的程度。用户更有可能先进行试验,如果创新不会让他们付出什么,他们就会采纳。可观察性――如果那些尚在犹豫的人能看到早期采纳者的收益,则创新更有可能迅速扩散。 基于这些变革理论,对K-12学校变革的职责进行-了实证研究,结果表明,变革的职责有以下几个核心思想:(1)变革必须连接组织和组织所处的环境;(2)K-12变革完全依赖于教师改变;(3)变革是愿景的建立者,而不是技术人员;(4)建立服务于培养个人和集体能力的专业社区;(5)成功的变革需要地方领导和外部的支持;(6)在所有变革中。要考虑各种各样的个体特征的影响。同时,对非K-12学校背景如政府部门、企业、卫生保健组织等环境下的变革职责进行的研究表明,他们要求变革要具备突出的沟通技能和与松散耦合的管理者和雇员相互作用的能力。 2.教育与培训变革的系统设计 在工业时代,把学习者筛分成管理者和劳动者是很重要的,以教师为中心的标准化教育范式足以很好地满足这一要求。然而,在进入信息时代以后,大部分工作要求学习者掌握诸如信息沟通、问题解决、批判性思维和团队合作等技能,而且对雇员也在工作积极性、自我管理和与他人合作等方面提出了更高的要求。因此,现在的教育和培训体系必须以个性化和以学生为中心,只有进行整体变革以创造一个全新范式的教育体系,才能满足信息时代的要求。 整体变革运用系统思想与理论,力求从一个范式(在这种范式下,学习时间保持不变,而个人能够达到的成就却有差别)转变为另一种新的范式,而这种新的范式是专为满足信息时代的学生和社会的,其允许学生根据各自的需要,花更多的时间在其所需技能上并达到熟练程度。对不同的人来说,整体变革在教育中具有不同的含义。Squier和Reigeluth确定出四种不同的含义:州际变革、学区性变革、校际变革和生态性变革。生态性整体变革是基于一种对系统与系统、系统与其整体环境之间的相互关系和相互依赖的理解,其含义是通过运用社会系统固有的那种有机的、相互依存性来更好地体现系统概念和系统思维。在进行教育与培训的系统设计时,需要遵循相关的原则,如系统思维、设计理论、理想化设计,广泛的利益相关者的参与,思维方式与文化,参与式领导,共同愿景,学习型组织,奇异吸引子以及杠杆作用。 同时,系统设计也有很多具体的模型,我们这里对它们进行简单介绍。 GSTE(Guidance System forTransforming Education,GSTE)是由Jenlink等人最先提出的,是为促进整体变革的一个过程模型,旨在为K-12学区范围内的整体变革努力提供过程性的指导方针。GSTE的核心价值观是:关爱儿童;共同进步;协作;共同语言;社区;语境;会谈;文化;民主;思维方式的演变;促进者;理想愿景;全纳;义务均担;过程导向;准备就绪;尊重;责任;空间;利益相关者获权;系统思想;时间;整体性。 Duffy的“迈向卓越”(Step-Up-to-Excellence,SUTE)模式是一个过程方法论,旨在帮助地区领导者在整个地区内发起和维持改革。这种方法结合了学校系统转变的有效工具,包括前期准备阶段、重新设计整个学校系统、进行策略性的调整、评估整个系统的绩效、循环到下一个前期准备阶段几个步骤,通过循环进行、螺旋上升的步骤逐步趋向卓越。 Schlechty中心的学校改革领导力指导方针(Guidelinesfor Leadership in School Reform)利用全面和系统的办法,参与到学区转化过程中。同时还为学区改革活动和与Schlechty中心合作的学校改革活动提供了理论与基本框架。理论包括变革理论和参与理论。基础框架有两个,一是10个学区标准的框架,有助于提高领导人评估和建设系统的能力,使整个地区的目的一致,并从以下方面专注于核心目的:(1)提高对变革必要性的共同认识;(2)制定共同的信念和愿景;(3)以学生为中心,为他们提供高质量的服务;(4)开发参与式领导机制;(5)开发结果导向的决策机制;(6)开发可持续发展机制;(7)提供持续的支持;(8)培育创新精神和灵活性;(9)采用技术;(10)培育合作精神。二是让学生学该学的东西(Working 0nthe Work),要求每个人都为学生提供具有挑战性和参与性的工作,使学生学习到学校、家长和社会希望他们学习的东西。 Hammer和Champy的业务流程再设计/再造(BusinessProcess Hedesign/Reengineering,BPR)是一个管理方法,考察公司或企业各方面以及他们之间的相互作用,以提高现有工作流程的运作效率。这是一个系统性的、基本的方法,它重新设计公司的核心工作流程,修改或者删去没有价值的活动。他们确定了四个与系统再构建有关的重要主题:(1)基本原则――可以允许弄清楚活动的法定原则和假设,一旦这些原则和假设得到确认,就必须用于一个全新系统的重新设计中;(2)根本性的――组织变革不能零敲碎打,必须进行整体变革;(3)显著性的――变革应使系统绩效有大的飞跃,再造不是边缘的变化;(4)过程性的――变革必须是面向过程,不能把重点放在个别任务上。 Ackoff的理想化系统设计(Idealized Systems Design)方法为机构变革和企业重组提供了设计策略和实施计划。理想化系统设计的过程包括以下阶段:确定混乱现状(感觉并意识到现实情况),制定最终目的(将去哪里),设计具体方法(怎样到达),规划资源(需要提供哪些资源才能到达),实施与控制(边做边学)。 五、小 结 教学设计是“设计”的子范畴,是一般设计的特例,因此,关注设计领域的研究过程、方法和成果,并合理迁移到教学设计与开发领域,可能给教学设计与开发的未来发展带来新的生机;新时代,学习理论和观点不断发生变化,教学设计的理论与观点也因而发生着改变,技术日新月异,并为教学提供更多的可能性,社会经济和环境发生着变化,等等。这一方面,呼吁教育的整体变革,呼吁对教育或培训系统重新进行系统设计,与此同时,也对教学设计与开发人员的能力素质提出了前所未有的挑战! 本文责编:陈 嫒 教育技术研究论文:“十一五”全国教育技术研究重点课题《基础教育信息化的区域推进策略研究》设计思路 我国基础教育信息化通过五年多的建设已取得了一定的成果,尤其是在发达地区硬件设施建设与“校校通”工程方面的成果比较显著,但是,在实际应用层面却遇到了一些问题,主要表现为:重硬轻软(重硬件建设,轻实际应用);表面轰轰烈烈,实际效果(效益)不知如何;地区发展极不平衡;优质资源缺乏的同时却没有得到共享,而且低水平重复开发严重等。对这些问题的思考引发了“区域推进”的动因。“区域推进”的目标聚焦在信息技术在教学全过程的广泛应用,并在应用上有所创新,善于发现和培育一批有效应用的典型,充分发挥其辐射和示范作用,通过“以点带面,以面促点”,最终达到整个地区教育信息化的广泛应用和均衡发展。 教育信息化区域推进是一个发展的过程,是一个创新和具有民族特色的过程,是一个开放的、动态的过程。如何结合地方实际,加快区域教育信息化建设,迎接信息化时代的挑战,是迫切需要思考和研究的问题。当前,国内一些学者和机构已经开始关注并进行了本领域的初步研究。如,华东师范大学教育信息技术学系与我国首个教育技术学博士后科研工作站推出的“教育技术应用实验区”行动计划中,以“区域推进”为核心内容,对实验区进行区域推进的计划与实施操作,已取得了一定的成果。全国教育科学“十五”规划教 育部重点课题《网络教育与传统教育的优势互补研究》在研究过程中,也采用了以点带面、区域推进的策略,通过课题研究实验区,全面推动了整个地区的教育信息化建设。但是,从理论和实践上对教育信息化区域推进策略的全面系统研究,从区域发展模式与实践密切结合的角度进行深层次的探索研究,目前在国内外还十分欠缺。由此可见,本课题的研究具有重大的选题意义,其主要表现在: 教育信息化区域推进内驱力来源于一个地区对经济社会现代化和全球化的前瞻与追求,是对教育挑战的回应,它是一个经济社会发展与教育的互动过程。 教育信息化区域推进既是信息时代社会经济发展对教育提出的要求,又是教育事业生存和发展的必然选择。推进区域教育信息化是国家教育信息化的基础,只有根据区域教育信息化建设的实际,积极探索教育信息化建设发展之路,才能促进国家整体教育信息化健康、协调地发展。 教育信息化区域推进是实现区域教育跨越式发展的需要,从而达到以信息化带动教育现代化,全面推进素质教育,实现教育的跨越式发展的目标。 本课题的研究,有助于增强教育发展战略研究转化为决策的可操作性,推动我国宏观教育决策的科学化和民主化,促进与教育政策、区域教育发展战略相关的学科建设和研究队伍建设,大大丰富教育信息化研究的理论与方法。 本课题的研究价值主要表现在: 从关注技术教育应用的表面转向关注各学科的渗透,使不同学科的教学质量和学生学习得以实际提高,从而克服信息技术应用的表面现象,通过以点带面,实现真正的应用普及与提高。 实现资源的有效开发与优质教育资源的最大共享。 从关注信息化的基础设施建设转向关注实际应用的效益和效能,提高基础设施的使用效益,特别是规模效益。 从关注短期行为转向关注基础教育信息化的可持续发展,从而避免教育信息化的短期行为,实现可持续发展。 从关注个别学校的实验转向关注成片的联动,产生区域的规模和质量效益。 研究目标、研究内容,主要观点和创新之处 1.研究目标 (1)剖析教育信息化区域推进的实质与内涵。 (2)分析教育信息化区域推进对基础教育信息化应用的影响。 (3)建立适合国情的科学的教育信息化区域推进实施方案。 (4)构建教育信息化区域推进模式。 (5)建立教育信息化区域推进的质量保证体系和成本效益模型。 (6)健全教育信息化区域推进的保障机制。 2.研究内容 (1)教育信息化区域推进的实质与内涵研究。 (2)教育信息化区域推进对基础教育信息化应用的影响研究。 (3)教育信息化区域推进实施方案研究。 (4)教育信息化区域推进的模式构建研究。 (5)教育信息化区域推进的质量和效益研究。 (6)教育信息化区域推进的保障机制研究。 3.主要观点和创新之处 本研究的主要观点是:教育信息化的区域推进以实际广泛应用作为区域推进的前提,以优质教育资源共享为基石,以规模效益为抓手,以提高教与学的质量为核心,以可持续发展为目标。 本研究的创新之处在于,通过对教育信息化区域推进的全面研究,提出适合中国国情的科学的教育信息化区域推进实施方案,构建教育信息化区域推进模式,建设教育信息化区域推进的质量保证体系,进行教育信息化区域推进成本效益和保障机制研究。 研究思路,研究方法、技术路线和实施步骤 1.研究思路 本课题的研究思路是:以现代教育理论、区域科学和经济社会发展理论为指导,以第一线教师为主体,以智能数字化平台为研究工具,以专家指导为纽带,强化过程研究,注重阶段成果;借鉴国外同类课题研究的成果,从理论与实践两个方面进行探讨。本课题遵循的研究路线是:理论先行,科研领路,注重实践,即理论研究――实证分析――方法研究――区域实验――模式构建――总结实践,使研究逐级深入,螺旋上升。 2.研究方法 本课题研究将综合运用战略规划、区域经济学、社会学、未来学、比较教育学等多种学科的分析方法和手段,实行理论研究、实证分析及区域实验相结合,定性分析与定量分析相结合,综合研究与专题研究相结合。综合运用文献调研、统计数据分析、模式研究法、专题研讨、行动研究法、案例分析和专家咨询等多种研究方法,选择不同地区进行实验研究,确保课题的科学性并努力有所创新。 (1)有关理论依据的研讨及国内外相关经验的研讨主要采用文献研究法。 (2)外出调研及研讨等主要采用行动研究法。 (3)模式建立主要采用模式研究法。 (4)方案等的制定和完善及是否和实际相吻合,主要用案例分析法、调查法。 3.技术路线 以现有研究成果为基础,以应用为依据,紧密跟踪国内外本领域的最新研究成果,进行创新性研究,发展新的理论与技术,持续不断地将新成果及时地融入到对于教育信息化区域推进的策略研究中来,使该研究不断丰富、完善。技术路线的具体实施方案为: (1)制定科学完善的课题实施方案。 (2)综合集成我国教育信息化区域推进已有的研究成果。 (3)课题组成员定期召开研讨会,汇集阶段性研究成果,确定下一步研究重点。 (4)利用网络数字化平台为研究工具,注重模型的建立。
机械创新设计论文:大学生机械创新设计能力培养 一、大学生机械设计课程教育背景 我们国家的领导人早在上个世纪,就提出了重要的一点:“创新是一个民族进步的灵魂,也是一个国家兴旺发达的不竭动力。”在现代化的大学生机械创新设计的教学过程中,教师可以运用多种机械设计和制作手段方面的创新,展开丰富多样的大学生机械设计教学活动,全方位提高学生的学习能力和学习水平,激发学生展开工程设计和实践探索的决心。机械创新设计(MechanicalCreativeDesign)要求设计者在机械设计的过程中,兼顾设计的新颖性、创造性,体现制作发明的实用性。为了提高大家对于机械创新的兴趣,学校可以常年性举办创新设计(MCDchampionship)大赛,通过评选“创造之星”的方式,给予参赛选手一定的现金奖励,提高大学生群体的参与热情,增强广大学生群体参赛的积极性。可以针对学生的学习水平展开一系列考量工作,为大学生量身设计一套符合自己已有能力的机械制作课题计划。 二、提高学生机械设计创新能力的方法 (一)从多种渠道出发,培养学生的实际动手操作能力 为了培养学生的创新能力,必须要加强机械设计方面的理念创新工作,普通高等院校的机械创新设计相关负责人,应该安排一些具有教学经验的机械课老师作为能力培训人员,在日常的工作中,机械课教师还应该从多种渠道出发,培养学生的实际动手操作能力。在课堂外,机械课教师可以通过多种形式的补充教学,提高学生的创新水平。在机械创新设计的过程中,老师一定要重视学生知识迁移能力的培养,通过互联网搜索引擎搜集机械创新设计的年度最佳作品的相关设计细节,并且将这些科技作品图片使用办公软件加以编辑和处理,从而做成PPT,可以很好的帮助学生适应与相关领域的各种动手设计操作。除了这些之外,学校应该为学生的知识迁移能力的培养,提供更多的材料储备,机械课教师可以组织学生经常性地去参加一些考察活动,带领学生去参观博物馆和高精尖时代技术运用的现代化科技展览,帮助学生了解现今时代的现今机械设计运用和各种创新性发明,可以给学生的实际动手操作过程提灵感支持。 (二)重视对于学生组织的培养工作 社团组织是普通高等院校开展机械设计等相关技术普及的“前沿阵地,”只有从根本上重视对于学生组织的培养工作,才能够为学生营造一个完美的动手操作平台。学生参加了学校的机械设计相关组织之后,既可以锻炼自己的团队协作能力,还能够更好地培养自己与人沟通能力,为以后组织更好的科技研发社团关系打下良好的基础。为了满足学生对于当今社会机械产品的思考和创新需要,学校领导还可以联合院系骨干教师和学生社团组织的负责人,召开人才培养的相关联合研发会议。通过成立专门性的组织,开办院系内不得额机械创新设计培训班,学生在课后培训班中,可以学习到更多的理论知识,使用到更多的模具基本设计材料,进行学生基本能力的培养。让学生在学校平台中找到一个发挥自己“光”和“热”的良好组织。除了这些以外,培养学校内部的机械创新设计组织,挖掘学校有发明创造潜力和特殊长处的学生,及时发现学生身上的闪光点。 (三)加大师资力量建设,对学生设计活动提供技术支持 学校领导可以安排担任过机械设计创新方面的社团组织负责人,进入“校企合办”的组织中进行学习,可以提高学校与机械公司联系的紧密度,不仅可以开阔学生的眼界,在今后求职的过程中,有过此种经验的学生往往也会更加具有优势,他们更加具备团队意识和集体思维能力。各种各样的学生机械组织和发明制作社团活动,对于高等院校学生综合素质的提升有很大的帮助。因为,学校的课堂教育往往是不够全面的,所以,学校可以培养诸如“机器发明创造”等类似的兴趣社团,鼓励学生将所学的知识点与实际的操作相结合,激励学生的学习兴趣。除此之外,学校还应该鼓励学生参加学校内部的各种机械设计“小发明”等相关社团组织,加大对各类科技研究社团组织的资金投入,加大骨干师资力量对于学生设计活动的技术支持,抽调学校实验室的常任教师为学生讲解,从而加强对于大学生科研小组等社团组织的扶植力度。 三、结束语 由于学生的动手能力和创新能力,是支撑大学生在未来的职业发展中的重要能力,机械设计也是进行产品设计和工程项目构件改造的重要技术支持,是广大的大学毕业生从事不同维修操作的理论基础保障。因此,机械课教师可以帮助学生做出科学的学习计划,实现机械设计规划的良性发展,通过实际动手能力的锻炼,开发学生自身的潜能和知识迁移能力水平,实现学生个人能力的发展和提高。 作者:王艳飞 窦东阳 单位:中国矿业大学化工学院 机械创新设计论文:我国机械创新设计论文 1.我国机械创新设计和制造 一般情况下,创新设计先后经过抽象思维、逻辑思维、全面分析和最后决策四个环节。抽象思维主要是是通过设计人员充分发挥创新思维和智慧,提出新颖的有可能实施的想法,是创新设计必备过程。有了抽象思维过后再将想法具体化,考察其逻辑性和可行性,结合有关的科学理论知识、原理进行进一步的新颖的、可行的、具体化的机械设计。而全面分析则包含了创新设计过程中所涉及的所有可能性,综合考虑技术的可行性、成本与性价比,最后设计出新的可以满足人们生活和生产需要的机器或者其他产品。 1.1我国机械创新设计过程 机械创新设计的目的在于改善机械本身的功能、性能或者以更低的经济成本制造满足生产生活需求的机械。目前,我国技术专家认可的机械创新设计过程一般可分为四个部分,一是根据具体需求确定机械设计的基本原理,二是机械结构的优化和改进,三是机械尺寸设计和参数优化,四是机械运动性能及动力参数优化。机械创新设计与普通的机械设计并没有实质性的差异,主要的区别在于机械创新性设计注重发挥人的主观能动性和创新能力的突破,在充分的调动人的积极性的同时创造出更加符合使用者需求的机械工具。 1.2我国机械创新设计的特点 机械创新设计主要包括四个特点:一是多学科知识交叉运用,互相融合,互相渗透;二是机械创新设计中,数字并非主要思考因素,而是应该充分结合过往经验和相关的理论知识,合理判断和提出可行的新的设计方案;三是机械创新设计不仅需要理论知识和经验,同时也十分注重灵感、想象力、创造力的作用,因此应该最大程度发挥四者的作用;四是凡是设计创造类等实践活动都需要不断重复、尝试,从中吸取经验,多级选择最佳方案。在机械创新设计过程中,只有完全领略和充分展现以上四个特点,才能做出优秀的创新设计。 2.我国机械创新设计思维 机械创新设计思维对于机械创新设计来说意义重大,只有通过不断的改革创新和开拓进取,勇于突破现有的固定模式和局限,采取新的方法、体制、设计才能使自身在飞速发展的时代中保持领先,走在时代的前沿。 2.1机械创新设计思维的涵义 创新设计思维就是指在原有的科学理论知识、原理以及过往的设计和经验中设想出新颖的、更能满足审美或者实用需求的设计方案。而对于机械设计人员来说,创新无疑是自身最核心的竞争力,通过提高产品的性能、降低产品的成本以及缩短生产时间来提高机械设计的性价比。在机械创新设计过程中,首先应该有创造性思维,在前人的基础上提出更加优化的观念,并将这些优化的观念付诸实践,从而创造出新的不一样的机械设计。创造性思维具有多维多向性的特点,强调联想、灵感和感觉,并不是依靠固定的逻辑思维推理出来的,而是激发于机械创新设计人员的大脑。 2.2机械创造性思维的三大特征 2.2.1自由性 机械创造性思维最大的特征在于自由,创新是自由的,思想是自由的。机械创新设计人员可以在结合有关客观科学理论的基础上完全自由凭借自己的想象、灵感、直觉设计出新的机械,而不必有太多的思想束缚。在当今变化赶不上计划的经济时代,思维的自由符合现代社会发展的需要。而在机械设计工作中,要不断地有新的进步的成果,就必须突破原有的事物,消除固定思维的束缚,自由地翱翔在创新设计的天空中,只有不断突破和创新才能设计出更令人满意的成果。 2.2.2多向性 每个人的思维方式都不一样,具有多向性的特点。而在机械创造性思维中,同样具有多向性的特点,设计人员可以从不同角度去观察和判断问题,并且设想出完全不同视角的方案。设计的美妙恰巧在于它的多样性和多向性,没有固定的设想方向,任意一个方向都可以是设计者们延伸的目标。多向性思维与创造力是相辅相成、密不可分的,一个机械产品的设计过程中一定有过多向性的设想,从中择优进行实践得出最后产品。因此,多向性思维是机械设计中十分重要的一点。 2.2.3独创性 独创性即设计出跟别人不一样的产品,提出不一样的理念,突破原有的固定模式,创造出新颖的进步的成果。独创性是机械创新设计的目标,创新的目的在于独创,拥有别人没有的想法和成果。因此,在机械创新设计过程中,要学会从新的切入点思考问题,掌握不同的设计方法,敢于向原有的观点提出新的看法,从而设计出具有独创性、新颖的机械产品,更好满足生活和生产的需求。 综上所述,在机械创新设计的路途上还有很长一段路要走,在创新设计的过程中对于机械创造的创新思维非常重要,在遵行已有的设计基础上,需要更长远更有想象力的思维去推动机械创新设计的发展。 作者:石建单位:中国特种飞行器研究所 机械创新设计论文:基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究 摘要:结合机械类专业教学资源现状,针对高职机械创新人才的社会需求,研究适应服务于生产第一线的产品设计改进和技术革新人才的培养方案,探讨机械设计基础与机械创新设计相结合,融教学、考证、竞赛为一体的网络教学资源平台的结构组成要素,初步设计形成《机械创新设计教学资源库》网站框架。为学生课内外自主学习和教师组织教学及课后a指导,构建良好的学习与交流平台。 关键词:高职;机械创新设计;网络教学资源;人才培养 作者简介:徐跃增,男,副教授,研究方向为机电一体化技术教学。 机械创新设计能力,是机械工程类专业核心能力的重要组成部分。机械设计创新是人类物质文明进步的源泉。中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定指出:“注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”,为高等职业教育改革与发展指明了方向。探究机械创新设计能力培养方案与网络教学资源库建设有着十分重要的现实意义。 一、机械创新人才培养的重要性 创新是一个国家的灵魂,目前国家大量需要的是高素质综合性人才,尤其是具备较强创新能力的人才。衡量机电产品的好坏,创新点是重要的指标。机械类专业学生的创新能力往往体现在机构功能与结构实现的创新点上。国力的竞争越来越明显地表现在科技创新能力和创新人才的竞争。 当前,大学生的科技创新活动和各类大赛很多。受到了各院校的普遍重视。正如周济同志所指出,机械很重要,没有机械就无所谓工业;创新很重要,没有创新就没有发展;设计很重要,设计决定着产品的成本、功能和使用寿命。如何提高机械创新设计能力的相关研究越来越多。 国外对创新人才的理解比国内更加宽泛,大都是在强调人的个性全面发展的同时突出创新意识、创新能力的培养。应该注意的是,世界主要发达国家对人才的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力的重视已有很长的历史,近年来更显突出。国内从20世纪80年代中期开始倡导培养创新型人才以来,有关创新型人才培养的学术研究不胜枚举。但是,对于什么是创新型人才,大家的观点并不一致;对于如何培养应用型的生产一线创新人才尚需进一步探索。 二、网络教学资源建设的必要性 基于高职生机械创新设计能力的培养,重于能在生产一线岗位上解决实际应用问题。机械创新设计核心能力的培养涉及范围较大,课程内容主要包括:《机械设计基础》、《机械创新设计》、《机械工程制图》、《计算机绘图》、《机械制造基础》、《工程力学》、《机械制造工艺及夹具》等多门学科,具有很强的理论性、设计性和实践性,而且具有信息量大、发展速度快、应用广泛等特点。大量的知识内容都渗透着工程实际应用背景,更需要超前的创新设计理念。目前虽然采用了多媒体教学方式,与传统的粉笔加黑板教学方式相比,教学效果有所改善,然而高职生缺乏机械创新设计的感性认识,难以理解和消化吸收信息量庞大的课堂灌输内容,尤其是大量的课外时间开展自学难度较大。高职的学生学习主动性不够,渴望有比较直观应用的学习资源。 随着计算机科学技术的迅猛发展,现代教育技术以多种形式展示媒体化、智能化和全球网络化的发展特性,为培养机械创新设计人才的教育环境提供了基础,有效地促进了教育教学手段的变革。网络教学资源库的建设,有助于拓宽学生获得知识的途径,开阔了教学视野。为课堂教学创造了图文并茂、虚拟仿真、知识与趣味交融的学习环境,促进了学生的感性认识形成,激发学生的主动学习积极性,提高了机械创新设计的兴趣;为课后消化课堂知识、自主机械创新设计学习,课外竞赛辅导,学科发展动态,技术标准查询,师生互动交流、学习效果自我测评,紧密校企合作,提供了广阔的实践和创新的自由空间。有助于学生根据自己所需获取相应资源,大大节省了个人查询资料的时间,学习效率明显提高,加快了机械思维能力和创新设计能力的形成。 三、网络课程教学资源的构建 教学资源,是指构成教学活动各要素及实施教学的必要而相对比较直接的条件。教师、学生、教材是基本的教学资源,还有一些教学资源,如图书馆、实验室等,这些属环境资源,还有教学设备、设施资源、媒体资源等。至于课程教学资源,其内涵极为丰富,教材只是课程资源其中的一个内容。还应该包括,在课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可利用的一切人力、物力及自然资源的总和。 网络教学资源是指经过数字化处理,可以在网络环境下运行的,可以实现远程异地共享的教学和学习材料。其涵盖的内容十分广泛,有多媒体课件库、教学素材库、网络课程、数字化图书馆、教师教学设计思想、专业相关课程资源库等多个方面。 以学生为主体,以建构主义为理论基础,以现代教育理念为指导思想,以机械创新设计为主线,结合专业人才培养方案的培养目标要求和特点,借助基于Web的网络教学平台、多媒体制作工具和网络编程工具,构建更能适用于高职的机械创新设计课程教学资源体系框架,见图1。 课程资源库可以单独建立网站,也可以涵盖在某专业资源库中,应根据现有网络资源而定。本课程资源库拟在机电一体化技术专业网络资源库下构建。其中,师资队伍栏目:主要展示主讲教师的风采和课程教学团队建设状况。教学研究栏目:主要课程标准、教学改善、教学论文、发明专利等教学研究进展。课程建设栏目:主要内容有课程定位、课程建设目标、教材建设开发、工学结合、典型机构的仿真动画演示。 网络资源栏目是学生学习的核心内容。主要包括:课程教学整体设计、单元设计、教学课件、电子教案、课程设计指导、竞赛指导、推荐辅导材料等直接学习素材,也是课程优质资源的重要组成部分,见图2。 课程资源库的使用效果通过课程评价栏目(自我评价、校外专家评价、学生评价)、成果展示栏目(教师成果和学生成果)来检验,学生的课程学习考核是通过师生教学互动和反映学习过程的考核来实现。网络资源库可以通过教师作业、学生作业提交、教师作业批改、学生网上学习、网络资源库根据不同学生的学习情况,自动形成课程考核成绩。丰富的试题库也可以通过网络进行计算机考试,实现无纸化考试。 四、网络课程教学资源建设的内涵 为了建构有利于培养创新人才的教育环境,使学生便捷快速有效地学习和查询各自需要的资源,在素材的选择和内容的组织时,既要满足专业人才培养方案,又要符合高职生的学习习惯,精选课程相关核心内容的系统框架,并且将机械创新设计课程教学资源构成的重点放在优质资源的提炼上。 人才培养方案是实现人才培养目标的纲领,是蕴藏在教学资源建设中的“灵魂”,必须研读精确。课程教学整体设计和单元设计的目的是要准确叙述本课程的能力目标,然后确定相应的知识、能力和素质目标等。这也是完成课程教学目标的保障。学生可在学习课程之前从网络资源中获取课程相关的重要信息。 课件的制作,则要紧紧围绕课程整体和单元设计进行规划,内容丰富、案例翔实、语言简洁易懂是最基本的要求。课件的设计应从可教性、易用性和艺术性等方面入手,利用多种媒体要素,动静有机结合,集视频、图文、音像为一体,设计出符合学生心理的、阅读流畅的高质量课件。对机械创新设计课程的典型机构和不易理解的机械原理,应尽量通过仿真、动画的形式展现在资源库中。有助于学生理解和掌握机构演化的方法,激发学生进行机构创新设计的兴趣。 针对课外科技活动和机械设计等相关大赛,建立创新设计实践库、优秀作品展示库和创新设计知识拓展等知识模块。吸收历届机械创新设计大赛、“挑战杯”科技作品大赛、计算机辅助设计竞赛等项目成果。开辟学生社团活动专栏,宣传学生自己设计、制作和比赛过程的相关录像。促使学生课程学习钻研主动性的提高,激发学生的创新思维、参加机械创新设计大赛的积极性和取得成就的自信心。创新设计知识拓展模块主要包括:机构创新设计、传动部件和轴系零件设计等素材,针对教学单元设计的创新讨论试题库,历届竞赛信息,新标准与机械学科前沿发展和最新科研成果。 五、课程资源库的建构与应用特点 1.依托专业资源库和相关精品课程,避免优质网络资源重复建设,突出机械创新设计主题。为课程设计指导、机械设计大赛及相关证书的考核鉴定提供相关素材资源和专题辅导。 2.加强实践教学环节的资源建设,开辟校企合作、工学结合专栏,快速链接校内外实训实习基地,共享企业相关资源。 3.相关专业、相近课程共享。与本科院校相比,高职专业设置及课程设置更为具体,更接近于职业岗位的需求。 4.在课程资源库建设的经费来源上,不同的高职院校差异甚大。因此,如何在少投入的基础上构建满足课程教学目标的资源库是一个现实的问题。本课程网络资源库是在最少资金投入的情况下构建的。 5.课程资源库建设的目的是为了学生应用,特别是课后学习。因此,整个课程资源的框架构建是以学生为中心,而不是为了参加评审。 6.整个网络课程资源库是一个动态更新的教与学平台,支持资源快捷更新。既能满足在校学生学习,又适用于毕业生和企业青年职工自学,力争达到通过网络资源的学习能起到无师自通的效果。 网络课程教学资源库的建设是一个长期的过程,机械创新设计技术发展迅速,课程教学资源库建设需要紧密结合时代的发展需要,不断积累、提升和更新内容。科学技术的迅猛发展,使机械创新人才的需求剧增,促进了教师教学方法和手段的改革。通过网络课程教学资源的建设,丰富了教学内容,进一步完善了教学手段。构建全方位的立体化开放式教学模式,不仅为在校学生提供了自主学习的环境,也为毕业后再学习,以及企业从事机械创新设计的新职员提供了良好的学习平台。网络课程教学资源的构建,必将为提升机械创新人才培养质量和步伐产生深远的意义。 机械创新设计论文:创新设计在机械结构设计中的应用 摘 要:τ谝桓龉家来说,创新是不竭的动力,是民族发展的基础,只有具备创新的意识和思维,才能在具体的的实践工作中提高我国的综合国力。机械是一个国家富强的重要标志,对于机械结构设计来说需要具备很强的创造性。在机械结构设计中,需要时刻注重改革和创新,只有这样才能达到最优化设计,才能获得最符合规范的设计效果。 关键词:机械结构设计;创新设计;应用 0.引言 当前,对于机械结构的创新设计已经得到了较为广泛的关注,创新是为了对机械进行更好地利用,同时也是为了将其实际效能发挥出来。对于机械结构创新设计来说,一般其思维都较为统一,且以变元法为主,因为这种方法使用简单,在创新设计中利用逻辑化的思维可以对可变元素进行系统化的梳理。对于机械结构设计来说,它是一项非常具有创造性的工作,在设计机械结构时需要时刻对其进行改进和创新,这样才能让设计达到最优化效果。在本文中,主要论述了变元法在机械结构创新设计中的应用,以期能得到更好的机械结构设计效果。 1.变元法 在机械创新设计中变元法的应用较为广泛,该法是从德国引进的,它同时还被赋予了创新的精神,将变元法应用在机械结构设计中就是创新的重要标志。变元法系统化和逻辑化地梳理了设计中的一些可变元素,便于更加有效和可靠地进行设计创新。在应用变元法前,工作人员需要首先分析和研究好机械结构设计的基本框架,这样才能确保最优化的机械结构设计。对于变元法来说,它对产品的设计定义具有极好的诠释作用。论证过的变元法可以对关键点进行有效调整,便于改变原先设计中的弊端,以便提供更好的设计方案,将变元法自身的优势发挥出来。 1.1材料变元和其数量 在机械设计中会涉及很多的原材料,这些材料种类繁多,同时每种材料的价值不一,功能也各不相同。如果从另一个角度来考虑,原材料的加工工艺差别性也较大,有效加工后才能符合某种需求,并成为理想地达到参数要求的材料。还有部分材料是不能加工的,需要对材料实施变元法才能达到要求。比如,设计刚性材料,要想达到设计要求一般会使用增大面积的方法,让其成为理想中的感性材料。铁性材料可以通过将隔板增强等措施来进行调整。这些例子都是通过变元法来实现的,也就是说变元法通过变量的形式将一种或是多种变量改变,但是并没有改变结果,属于全新的设计模式。加工面和工作面是机械结构原理的两个重要基本元素,此外还包括产品本身和产品整体等。产品性能可以通过这几种元素进行衡量,操作人员在实际的工作中需要调整好这些产品元素,这样得到的产品原件才能达到理想效果。 1.2位置和工艺变元 所谓的位置变元指的是将元件位置改变,以此来优化设计。比如,在焊接部分元器件的过程中操作人员需要选择好焊接位置,确保焊接位置靠近中心轴,避免元器件出现变形,或是有不规则扭曲现象出现。所谓的工艺变元指的是在机械结构设计过程中需要严格把好施工工艺关,同时结合好图纸将最优的工艺产品设计出来,同时借助先进工艺技术的帮助,开发和设计元器件,一旦出现问题要及时对其进行调整。 1.3 尺寸变元 所谓的尺寸变元指的是将元器件的形状改变,以此来达到最优化,也就是将元器件的长宽高3个基本参数改变。比如,泠冲压压弯曲技术,因为材料是能进行弹性变化的,但是需要在泠冲压之前先变形,同时还要考虑到和计算相关的参数,只有这样才能使得材料在变元后充分发挥作用,如图1所示。 2.机械结构创新设计的关键点分析 在机械结构设计中设计人员需要重点考虑好防腐性能,在选择材料和零部件的过程中需要考虑到如图2所示因素的影响作用,另外,还需要考虑到如下元素: 设计防腐设备:机械设备需要给予其完善的空间,特别是需要确保其处于干燥的环境中,淤积介质千万不能出现,这样可以有效减少设备的腐蚀。 结构间隙腐蚀:在设计结构过程中,一般都会出现结构盲区,这些盲区位于眼睛看不到或是手触摸不到的地方。这些区域很容易沉淀物质,这些物质不仅能损害机械设备,同时还会对设备造成腐蚀,设备的使用年限会大大降低,主要体现在如下方面:焊接点、铆接结构和容器衬板结构等。设计人员在设计这些部分时一定不要出现间隙结构,从而将结构质量提高。如果上述问题不能得到解决,就需要将密封间隙增加。如果上面的设计不能达到要求,可以将间隙进行合理扩大,使得设计质量得到保证。 避免直接接触金属:在结构设计中尽量不要直接接触金属,这是因为金属容易出现腐蚀现象,所以需要将不同的金属隔离出来。 不要出现高浓度梯度:从某种意义上讲容易出现沉淀物或是冷凝物,这样会导致局部势差出现,从而使得设备的腐蚀速度增快。 在机械结构的设计中,需要将最小面积规范体现出来,这样才能将表面积最大限度地减少,通过分析实验数据知,球体结构是最好的选择,圆柱体是仅次于球体结构的选择。 3.最优化结构设计方案 对于设计方案来说,它会直接影响到机械结构的实际使用效果,所以在设计方案的选择中需要高度重视,或者是设计出多种方案进行相互的对比和筛选,将最佳方案选择出来,在对设计方案进行合理分析之后,评价好设计方案,在评价过程中需要采用科学、合理的评价方法,一般使用较多的是模糊综合评判法。在综合评定时需要考虑到安全性、经济指标、社会效益、维修性和可操作性等评价因素的影响。如果是考虑到社会效益的影响,需要考虑到设备是否会经常出现故障等;如果是经济指标,需要从成本和人员两方面来考虑;如果是可操作性,需要从施工工艺方面来考虑,主要是从施工技术是否成熟等方面来考虑。所以,综合上面的因素考虑,在机械结构设计中,需要根据设备的特点对结果进行不断的优化,这样不仅能对机械设备进行调整,同时还能对设计结构进行改进。对于结构中的一些关键性的结构和零部件要建立起数学模型,这样才能对其进一步进行优化设计。因为模型能将结构特征真实反映出来,为结构设计的改进和完善提供必要的参考依据,这样才能综合性优化。随着我国当前经济发展速度的增快,我国的综合实力的重要衡量参数就是机械设备,所以需要对机械设备的结构设计进行不断的创新,这样才能不断完善好施工技术。随着我国当前科技创新的发展,机械结构设计也被不断地进行优化,测控设备的方法也得到了不断的优化和发展,设计人员的设计思路也需要与时俱进,不断将自身的创新意识提高,同时不断引进新的设计理念,使得机械设备结构设计得到不断地完善和发展。 结语 在设备的使用和更新过程中机械结构设计起到了非常重要的作用,它在很大程度上促进了我国国民经济的发展。对于机械设计来说找到适合的新方法来替代旧方法是当前需要解决的重点和难点,需要设计人员具有较强的实际操作技能和操作意识,同时不断优化结构设计,将机械结构设计的思路和理念提高,只有这样才能提高机械结构设计的质量,实现我国的强国之梦。 机械创新设计论文:机械创新设计及其研究 摘要:人类在进入工业化时代以来,我们生产生活的各个方面都越来越多的依赖于机械设施。随着21世纪工业化及机械化的快速发展,世界各国之间对于机械的创新设计及研究十分关注,机械的创新设计往往会带来创造性的机械设备,甚至会引领某个时期各领域的发展。一个工业企业的机械创新设计能力也直接关系到气压的长期和核心竞争力,更是关系到社会的发展和人民的生活质量的提高。因此,加大对于机械的创新设计及研究投入具有十分重要的政治意义、经济意义和民生意义。本文主要对机械创新设计的概述、当前的研究及发展方向进行简要概述和讨论。 关键词:机械;创新设计;研究 随着时代的发展,很多传统的机械已经渐渐的不能满足于我们生产生活的更高需求,传统机械在诸多方面如能源消耗、产生的污染等方面的弊端也使得人们急于研究出现代化的机械来代替传统机械设备。一个国家的生产力水平的提高是依靠技术上的创新获得的,现代化机械中高新技术所占据的比重越来越大,为推动企业发展、国家综合国力的提高,我们应该注重机械创新设计、加大研究投入、提高机械设备中的高新技术比重,使所生产的机械更加的具有竞争力。 1机械创新设计 1.1机械创新设计的概念 机械创新设计(Mechanical Creative Design,MCD)这一概念是指在充分发挥了设计者的创造力,以及利用人类已经有的现有成熟的科学理论、技术方法,继而进行具有创新性的构思和设计,设计出具有创造创新性、更加经济实用的机械设备。这一活动主要从两个方面进行,一方面是对生产生活中已有的机械设备进行改造以提高其经济性、稳定性等,另一方面是为满足现代化生产生活的一些新需求从而进行的开创新的机械设计,这一过程一般更为困难。设计上额创新是实现机械产品创新的基础,因此,创新设计显得尤为重要。 1.2 机械创新设计技术 机械创新设计技术是一门需要具有开创性思维的设计技术和方法,这一技术与机械系统设计、计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、摩擦学设计、有限元设计结合形成了现代化的机械设计方法,并相互借鉴来共同进行机械创新性设计。 2 机械创新设计的发展方向 2.1智能化及自动化研究 随着人工智能技术问世,人们对于人工智能技术产生了越来越大兴趣,现代化的机械设计中,人工智能的融入将会对机械工业的发展带来很大的推动力。除了尚在发展人工智能技术之外,目前已经发展到一定程度的自动化技术更是引起来工业领域的广泛兴趣,自动化技术在机械创新设计中的应用,使得创新设计出的机械设备多具有更高的生产效率,也更加的安全可靠。为适应现代机械对自动化及智能化的需求,需要我们发展研究自动控制软件、数据库的完善。 2.2数字化研究 现代化的机械设计更加注重数字化的描述,我们在机械创新设计过程中不仅要注重设计对象中确定性变量的数字化描述及数学模型建立,而且更要注重非确定性变量的数学描述及数学模型建立。这样更有利于机械运作过程中我们对于机械运作状态及各项指标的实时掌握。例如最新的CAD技术,很好的促进了机械设计过程的数字化,也为机械设备产品的概念化和实物化创造了条件。 2.3虚拟化设计及仿真虚拟实验研究 虚拟化设计及仿真虚拟实验是一种集合了计算机、智能技术、光电传感技术及多媒体技术等技术为一体的技术。这种虚拟化设计系统可以为机械设计者在设计各阶段提供工具,并通过系统提供的工具进行评估,这种技术可以为设计者提供模拟的仿真环境来对机械设备的装配操作、运行、控制进行模拟和评估,这样能够降低设计成本,也能够帮助实现对一些独特的设计的模拟和评价。 2.4计算机辅助创新设计系统 计算机辅助创新是一种集合了现代设计方法学、本体论、语义处理技术、发明问题解决理论及计算机软件等为一体的现代辅助设计系统。这一系统能够很好的将多个领域的学科知识综合起来,开拓了机械设备设计开发者的思考空间,在一定程度上能够帮助开发设计者打破常规思维获得创造性设计。 3 结语 面对新时期的新的竞争与挑战,机械创新设计的发展直接关系到机械设备的发展水平,也会直接影响到一个企业的核心竞争力和长久发展,更会影响到整个社会生产生活水平,国家的经济发展速度和整体工业化水平。创新设计是机械设备不断提升的唯一方法,是现代机械发展不可或缺的部分,合理的创新设计能够带来更好机械设备,使其更具竞争力。因此我们需要对当前的机械设计方法及形式上的一些不足进行改进与完善,通过交叉学科知识的学习培训及思维模式的训练帮助设计人员开拓思维空间,进而提高机械创新设计的研究和发展,从而促进工业发展,提高我国的经济发展速度和综合国力。 机械创新设计论文:基于《机械创新设计》课程的“三融三改”教学模式探索 摘 要:本文结合《机械创新设计》课程的教学体会,针对《机械创新设计》传统课程教学模式中存在的主要问题,提出了“三融三改”教学模式,阐述了“三融三改”教学模式的具体执行方案,并对如何激发学生的创新创业能力,提高《机械创新设计》课程教学效果进行了积极有效的探索。 关键词:《机械创新设计》;大众创业;万众创新;教学模式;中国制造2025 2015国务院先后印发《中国制造2025》规划和《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》,这两大举措相互促进,《中国制造2025》战略重点之一就是要提高国家制造业的创新能力。实施《中国制造2025》,实现制造业由大而强,将会给大众创业、万众创新带来更多机会。高职教育连接产业和教育,在创新创业中担任不可替代的角色。在双创背景和国家政策推动下,高职院校机械类专业应以创新为重点对相关课程进行改革,培养适合社会经济发展的创新型高技能人才。 《机械创新设计》是一门培养学生创新思维和创新能力的专业基础课,具有基础性、灵活性、实践性、创新性等特点。本文通过探索“三融三改”教学模式,促进课程与双创有机结合,改变传统的教学模式,探索培养学生创新设计能力的新途径,提升学生的理论水平、实践能力和职业素养,增强教师的专业能力和技术水平,对于完善整个课程体系以及提高学生的双创意识和能力有重要意义,有利于“中国制造2025”的顺利实施。 1 当前《机械创新设计》课程教学存在的问题 1.1 教学与市场脱轨 由于政府缺少对校企合作针对性的政策和经费支持,企业出于商业机密或安全方面的考虑,很多学校校企合作并不彻底;同时多数教师缺乏生产一线的实际经验,学生对企业工作流程和岗位职责知之甚少,无法做到学校和企业无缝对接。而本课程设计首要确定的是主题,所有的理论设计和操作实践都以主题为方向。多数任课教师对市场的敏锐性已经淡化,仅凭经验和搜集信息来确定主题常脱离市场,所开展实践往往没有实际意义。 1.2 理论与实践脱节 多数高校以机械设计课程代替机械创新设计课程,机械设计课程内容以介绍手册使用、计算公式为主,课程设计机械化。开设有机械创新设计课程的高校中,课程内容重视基础知识等,以理论讲授为主,缺少实践锻炼;涉及实践的高校,多使用传统验证型实验室,学生只是对已有知识进行验证,实验是成熟的、不变的,限制了学生思维的拓展与发散,或以虚拟实验,模块化实验代替设计实践,无法预测和解决实际操作中的问题,成果无法验证。 1.3 技术与创业脱离 大部分高校没有将创新创业教育纳入主流教育、融入专业课,大多以选修课或讲座的形式进行,没有形成完善的学科体系,从而导致创新创业边缘化。本课程也同样缺少实践与社会需求的对接,技术创新无法真正应用到创业上,评价模式以针对课程内容的考试为主,学生缺乏对社会需求分析以及成果的可行性分析验证,导致很多成果没有价值,无法服务社会。 2 “三融三改”教学模式探索与实践 三融三改模式结构如图2.1所示。 2.1 校企合作与课程相融合,改变教学内容 把工学结合作为课程选题的重要切入点。通过去企业参观实践,顶岗实习,让学生进入企业,了解企业工作流程和需要,把新知识、新技术、新工艺和新方法加以选择提炼,发掘顺应市场主题,在专业教师的指导下分小组开展设计创新与实践;或通过联系企业家进学校,邀请企业能工巧匠担任“第二课堂”教师,教师下企业锻炼等方式,争取企业相关项目为课程的主题,成立由专业教师和学生M成设计创新小组,按企业标准进行项目设计与创新。通过发掘校企合作,使课程主题更具针对性、实用性、前瞻性,更具有企业个性和职业特色。既培养学生的技能,提高动手动脑能力,也能提高敬业精神以及综合职业素质。 2.2 创新工作室与课程相融合,改进教学方法 创新工作室是指在指导老师管理下供学生使用的机械创新产品设计、制作空间。创新工作室中备有全套的通用设备,如通用车床、铣床、3D打印机等。学生可以根据制定的主题,以团队作为学习单元,对知识进行选择、整合,自行设计实验过程和实验内容,随时对新的想法进行实验和验证,教师担当教学顾问的角色。在创新工作室中学生摆脱了纯粹空想和空对空的设计模式,能够充分发挥学生自主探究的广度和深度,发展学生的想象思维能力,拓展想象力,对学生自我发展有着巨大的作用。 2.3 竞赛与课程相融合,改革教学评价 将大学生机械设计竞赛引入《机械创新设计》课程中,组织学生以团队作为参赛单元,制定主题,设计流程,展示成果,通过学生互评,选出相对优异的70%由指导教师评估,指导教师选出优秀的40%交由企业评定,企业最终选出10%作为入选作品,经专家评价,选两到三个团队参加大学生机械设计竞赛,获奖作品也可以进行校外创业。教师通过对学生的跟踪观察进行过程性评价,并结合成果评估作为学生最终成绩。除去学生的自评、教师的评估,还包含企业、专家及校外机构对项目的评估,使得不同能力层次的学生都得以参与其中,开拓学生视野、看齐行业标准,并获得合理和全面的评价。 3 结语 《机械创新设计》与双创结合是实践教学的重要延伸和深层次要求,本文以培养高素质创新创业人才为核心,以“大众创业、万众创新”、“中国制造2025”两大战略为引领,以校企合作、创新工作室、技能大赛三大平台为抓手,研究教学方法、教学管理、教学评价三大要素,探索“三融三改”教学模式并初步实践,推进课程与双创的有机结合,让学生在实践中适应社会并服务社会,为“中国制造2025”的顺利开展不断输送新鲜的血液。 机械创新设计论文:机械创新设计大赛引领下教学模式改革探讨 摘要:以机械制造与自动化专业为例,打破传统教学模式,在教学中融入“机械创新设计大赛”项目,形成“竞赛+项目”的实践教学模式。教学模式改革主要表现在人才培养模式改革、课堂教学模式改革、优化师资队伍、多元化考核体制这四个方面。从而较好的培养了学生的创新意识,增大了学生今后取得创新成果的机率。 关键词:机械创新设计大赛;实践创新教育;竞赛+项目;教学模式改革 0前言 以武汉城市职业学院机械工程与电气自动化学院机械与自动化专业为例,传统的老师讲学生听的单一的教学模式不能很好的提起学生的学习兴趣,将竞赛融入教学,以“竞赛+项目”实践教学模式改革现有的教学模式,打破了传统实践教学中师传生受的旧框框,变被动实践为主动参与,教师不断地激励学生,极大地激发了学生的学习热情和实践兴趣。让学生在“竞赛+项目”中掌握知识、技能与方法的同时引入了竞争机制,整体牵引学生自主实践水平迅速提升。 1改革创新人才培养模式 本专业采取工学交替的人才培养模式,基本实现了学校与企业实践相结合,工作与学习的相结合。学生三年学习期间,采取分段递增式教学模式。这种分段式工学交替的人才培养模式,使学生社会实践能力得到了较大提高,学习期间就能感受到企业文化的熏陶,也解决了企业对生产力需求的问题,但是,由于学生技能知识有限,而企业需要完成生产工作任务,通常安排学生在流水线上工作,学生无法掌握关键岗位关键技术;另外学生掌握的专业知识点与企业要求有差距,无法满足关键岗位技术要求,只能被分配到流水线生产岗位;再有不同的企业岗位要求也不同,而学生的培养模式却是一样的,所以学生不能满足企业对技术人才个性化的需求。 针对一些企业个性化的需求研究开展实施“订单式”人才培养模式,进一步深化了校企合作关系,在现有的课程体系中,加入企业定制课程,消除了学校与企业要求不一致的问题,同时学院与企业对学生实现共管共育。“订单式”人才培养模式,可最高程度的实现学生零距离上岗,大大提高了企业对学生的满意度。本专业开设了富士康、三一重机、瑞升科技、柯达等订单班。 机电学院同时成立了大学生创新活动中心,丰富学生的业余生活,让学生走出寝室,放弃成瘾的网络游戏,为学生提供了一个培养兴趣爱好、实现理想,团队合作的平台。 2改革课堂教学模式 “竞赛+项目”实践教学模式是把以往机械创新设计大赛项目融合到现有的教学中,并结合现代行业实际的工作过程和工作环境,重新整合专业课中的教学内容,完成理论和实践的教学工作。这种教学模式打破了传统的教师讲授,学生听课的模式,强调了以学生为主体,老师为主导。在这种“竞赛+项目”的实践教学模式中,因为融入了机械创新设计大赛的醒目内容,因此不仅老师要教设计,学生也要学设计,由学生团队分组完成项目,学生的团队协作能力也得到了提升。 本专业主干课程《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》都进行了“竞赛+项目”教学模式的改革。把课程中知识点重新进行梳理归纳,把机械创新设计大赛项目与知识点进行整合,形成以一个个子项目,以项目式教学模式,同时以竞赛的形式实施各个项目。经过多年的探索,现在机械制造与自动化专业已经形成了《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》这些课程项目引领式新课程标准。 3优化师资队伍,提升教师创新指导能力 2013年聘请楚天技能名师1名,2014年12月企业兼职教师初级、中级、高级企业技术人员资源库50人,至2014年6月鼓励教师利用假期进行下企业挂职锻炼,组织教师进行骨干教师培训等等。在教学团队建设过程中注重教师创新创业指导能力的提升,教师不仅积极参机械创新设计大赛,同时在指导大赛过程中尽可能将参赛作品转化为国家实用新型专利。 4校企共建多元化考核体制的改革 4.1打破传统试卷考核改革为过程考核 课程考核形式不再是传统的考卷式,一卷定结果,而是注重任务过程中考查学生动手能力、问题分析处理能力、沟通交流能力、安全意识等;评分环节加入学生自评、互评。整个课程考核评价比例为:过程评价(40%)和目标评价(60%)。 4.2顶岗实习引入企业评价 顶岗实习是本专业不可或缺的教学环节,同时顶岗实习也是在学校、企业、学生这三个主体方共同参与、共同管理的结果。学校和企业出发点、需求点不同 因此对学生要求和评价也不同,以前都是由学校单方面实施评价,为了让学生更好的贴合行业企业,这时我们需要对顶岗实习实施有效的评价制度,因此引入企业评价是非常有必要的。在顶岗实习期间让学生了解企业文化和企业氛围,同时又能具有针对性的提高学生技术技能和综合素质。 4.3创新创业活动、技能大赛,引入社会评价 创新创业活动、技能大赛体现了学生的综合能力,以机械创新大赛为例,是同行专家对机械创新作品的评价。 5提供一个范例 在开展研究之初便有良好的领头羊意识,努力将实践创新教育做成一个样板,目前在本专业积极筹备拓展“以创新大赛为载体,融合项目驱动”实践教学模式在其他课程中的应用,现已开展该教学模式的课程有《互换性与技术测量》、《机械制造工艺》、《机床夹具设计》等,可为本院其他专业提供一个范例,带动高职院校学生自主实践,勇于创新。 机械创新设计论文:大学生机械创新设计大赛指导方法的探索与实践 摘要:通过总结多年指导学生参加机械创新设计大赛的经验,指出大赛指导教师应在选题、组队、信息检索、知识综合、科技写作、实际动手、意识培养等7方面给学生进行指导,为更多教师参与机械创新设计大赛的指导提供一些参考。 关键词:机械创新设计大赛;选题;指导 0 引言 教育创新、培养创新人才是现代高等教育改革的新要求,西安工业大学的卓越工程师计划与教改实验班试点正是适应这一形式的教学改革。学生的创新能力是通过动脑思考和动手实践,将理论知识与实践相结合,从切身体验中逐步发展起来的[1]。大学生的课外创新活动,在创新人才的培养中具有发展学生个性的特殊功能,开放实验室建设,为学生的创新能力的培养搭建了一个重要平台。 全国的各项赛事对培养大学生的创新能力起到了不可低估的作用,给了学生一个展示创新能力的舞台。大学生机械创新设计大赛[2]为工科大学生提供了一个很好的锻炼平台,使大学生综合素质得到了提升,社会竞争力增强,为就业和创业打下了良好基础[3,4]。 高校大学生参加各项赛事是一项辛苦又富有挑战性的工作,由于缺少从事科技创新工作的经验,在选题、计划、参赛、团队协作等方面遇到困难,这些需要指导教师的悉心指导[5]。对于指导教师来说,通过指导学生竞赛,可以和本校学生培养师生友谊,可以跟兄弟院校同行强化联系,也可以提高教学前瞻性和科研水平,同时也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指导大学生通过参加大赛,培养学生创新能力,成为指导教师的必修课[6,7]。笔者通过多年来组织参加各项赛事和指导学生参加多项赛事,根据自身的体验,针对大学生机械创新设计大赛得出了几点体会,希望能对同行有所启发。 1 指导学生围绕大赛主题进行作品选题 全国大学生机械创新设计大赛从第二届开始设定大赛主题,学生提交的作品必须符合大赛主题。指导学生选题时应注意充分发挥学生的主观能动性和兴趣爱好,学生的选题也许会存在一些问题,但千万不要轻易否定学生以免打击他们参与创新活动的积极性。一个作品从构思到成形,要经过差不多一年的时间,在这个过程中,学生有能力发现最初的不足,指导教师可以在原理上、技术上提供建议,使作品实现预定功能。 2 指导学生以项目为基础组队 机械创新设计大赛是对学生综合素质的考验。从知识结构上来讲,不仅涉及到了学科基础知识,比如《机械制图》等,也涉及到了一些专业性较强的知识,比如加工制作;从技术层面上来讲,涉及多个学科领域,比如工业设计、控制、电子、液压、机械等;从实施角度来讲,不仅包括费的使用,也包含作品的讲解和展示;从执行角度来讲,除了考验学生的专业能力之外,还考验学生的团队协作精神。基于此,我们在组建团队时最好以大三学生为主组队,因为大二学生虽然热情度很高,但是所学专业知识有限,恐难以胜任,而大四学生虽然具备了足够了专业知识,但是由于面临毕业等诸多压力,很难将更多的精力投入其中,因此,最佳的安排便是组队时遵循自愿的原则尽量选择大三的学生,大三学生级具有了比大二学生更扎实的专业知识,也没有面临大四学生的毕业压力。 通过指导学生以项目为基础组队,不仅能够提升学生们的专业素养,更重要的是在推进项目顺利开展的过程中还能够培养学生们的组织能力和团结协作精神。 3 指导学生利用信息检索工具,提高信息检索能力 在设计方案论证过程中,指导学生根据自己的设计选题进行文献资料检索,了解自己的选题是否有人做过,如果产品已经生产出来,可考虑其还存在什么问题,由此确定所选题目的可行性。有的学生学习了《信息检索》课程,能够较熟练地上网查阅文献,但在机械创新设计大赛方面的文献是有限的,如何把文献资料和自己的作品相结合,指导教师应该给项目组予以指导,使学生能够得到熟练应用网络和纸制图书资料,快速而准确地获得所需信息能力的培养和锻炼。 4 指导提高对专业知识的综合运用能力 机械创新设计需要用到多方面的专业知识,首先学生必须清楚各类加工工艺,了解其利弊;其次学生还应该清楚各类材料的性能和价位,科学合理地选用材料。 在设计方案确定后,应着手绘制零件图和装配图。参赛选手必须有一定的绘图能力,在作品设计制作过程中,学生的设计图纸不仅仅给教师看,而是要直接进入生产环节,所以图纸必须是能经得起实践检验的。这就要求参赛的学生必须认真细致地绘制图纸,如此整个赛程下来,参赛学生的绘图能力一定能够得到大大提升。 从方案设计到作品的加工制作,需要用到多门专业知识及专业技能,比如“电工、电子技术”、 “机械制造工艺”、 “互换性与测量技术”、 “机械设计”、 “机械原理”、 “工程材料”、 “材料力学”、 “理论力学”等。学生们通过参加机械创新设计大赛能够有效提升自身综合运用各类专业知识的能力。 指导教师要在技术上指导学生完成上述课程内容的学习及知识积累,在整个项目运行阶段作好“领路人”和“护送者”。 5 指导学生依据大赛要求进行文档整理,提高科技写作能力 在参赛作品完成后,还要书写完整规范的设计说明书,录制作品介绍视频。设计说明书要符合科技文章的写作要求,既能清晰、透彻地说明设计意图、机构的工作原理,又要言简意赅。在答辩时学生应能够清晰、准确地回答出评委教师提出的各种问题,要有一定的语言表达能力和应变能力。 指导教师在这个过程中要对指导学生学习相关技术文档写作,学习制作PPT,学习视频录像的录制与影视文件的制作技术。 还要指导学生掌握一些必要的答辩技巧,在参赛答辩时应理顺设计思路,认真组织语言,编写答辩提纲,还要有针对性地对评委教师可能提出的问题作必要的准备。这个过程锻炼并提高了大学生的科技写作和语言表达能力。 有的作品具有较高的实用价值,指导教师可引导学生申请发明专利或实用新型专利,教给学生专利文档写作技巧等。 6 指导学生动手实践,锻炼实际动手能力 机械创新设计活动的整个过程以学生为主,教师指导为辅,参赛作品基本是由学生自己动手制作完成。作品所用的零部件、标准件、辅助件、电气元器件的购置、加工,整体装配、调试全部由学生自己参与完成,@样不仅锻炼了学生的实际动手能力,也提高了学生的实践技能。 机械电子、机械设计、机械制作开放实验室学生的作品制造阶段,全面对学生开放,指导教师在这个过程中要在部件采购、动手技巧和安全方面给学生提供指导和帮助,使学生能较熟练地使用各种加工工具和加工设备,能够加工制作出较为合格的作品。 7 在指导中着意培养学生艰苦创业精神和团结协作精神 大赛在学生的正常学习阶段进行,而学生有着繁重的学习任务,不可能全天候地去搞机械大赛,所以时间紧、任务重,他们必须利用业余时间去进行方案的论证及作品的加工制作。这对学生艰苦创业的精神和顽强进取的意志品质要求很高,学生们只有具备这些优良品质才能坚持下去完成比赛。 为调整学生在参赛过程中的心理状态,克服放弃参赛的想法的产生,指导教师在进行专业技术指导的同时密切注意学生的心理动态。遇到困难时,引导学生分析原因、分解困难、逐一解决。在提高学生针对实际需求进行设计、制作等实际工作能力的同时,逐步建立学生的自信心,并适时给学生减压,让学生在宽松的氛围中参加比赛。 大赛作品鼓励学生以团队的形式进行申报,机械创新设计大赛一般为3到5人一组,在有限的时间内要进行方案的设计、改进、技术难题的解决,往往不是一个人能完成的,而是集体智慧的结晶。在为共同目标协同作战的过程中,群策群力,每个成员都自觉地承担着相应的责任,对自己负责,对他人负责。在合作中他们建立了深厚的友谊,增强了集体荣誉感和协作精神。具备了这种合作素质,也一定能够更好地肩负起时代赋予的责任。指导教师要在指导中制造环境,培养学生的艰苦创业精神和团结协作精神。 8 结束语 通过10余年开展大赛的组织与指导实践活动,学生参与课外科技活动和竞赛类科技创新的积极性大大提高,学生创新意识和设计能力不断增强,对学生积极参与其他大赛活动起到辐射带动作用,促进了该校人才培养质量的进一步提升。该校自2004年以来参加了历届大赛,共计参加学生1000余人次,指导教师200余人次,完成实物50余件,申请专利22项,两次获得陕西省优秀组织单位奖,近年来共计4次进入全国总决赛,获得全国一等奖3项,二等奖1项,省级一等奖15项。获奖率在全国高校中处于前列,极大提高了学生的学习热情和创新激情,同时也扩大了该校在同类高校中的影响。 机械创新设计论文:关于机械创新设计教学的探索 一、开展机械创新设计教学的必要性分析 随着教育改革和素质教育的发展,创新教育已成为现阶段工程教育的核心内容,要求各大院校培养出具有创新意识、创新能力以及创新精神的高素质人才。开展机械创新设计教学是工科院校进行素质教育实践的基本要求,同时也是加强学生创新设计能力培养的根本途径。学校作为人才培养的重要场所,如何接近同企业之间的距离,提高学生的就业率,加强创新人才的培养尤为重要。这些都需要学校对现有的机械创新实验模式进行改革,将学校的实验教学课程同工厂的实际操作相联系,加强学生创新意识的培养,这对现代教学改革具有非常重要的意义。 二、机械创新设计教学开展的策略 1.更新传统教学观念 随着高新技术的发展,机械工程以及机械制造等行业也发生了较大变化,以计算机为代表的高新技术向机械行业渗透,现代的机电产品向着机电一体化的方向发展,这就需要对传统的机械课程进行调整。所以,课程设置方面需要建立以科学技术应用为辅助的科学体系,加强机械类专业教学的系统规划。在机械创新设计教学中,不同学校在系统教材的编写方面都做了大量的工作。从理论教学到实践教学,从课内教学到课外教学,都需要编写相应的教学大纲。在课程内容、课程设计、课程实验等方面创新内容,改变传统的教学思想和教学方法,将传统教学中以理论知识的传授为主的教学方式改变为以创新能力培养为主的教学方式。 2.加强学生创新能力的培养 学生创新能力的培养是机械创新设计教学的关键,也是提高教学质量的基本条件。一方面,学校实验室的规划要以机械类应用型人才培养为依据,加强实验设备经费的投入,可以通过为企业服务的方式获得企业的支持,加强资源共享。另一方面,在实验内容的安排和选择方面,改进陈旧的实验内容和实验手段,加强创造性实验和综合性实验。实验教学中发挥学生的主动操作能力,教师对学生的实践操作进行指导。同时,废除由教学人员包办,学生观察记录式的教学方法,加强现代教学方式的应用。 3.建立创新设计教学实验室 对于学校普遍存在的机械新设备缺少的现状,应该加强虚拟仪器技术的应用,建立机械创新虚拟实验室。虚拟实验室不仅能够帮助学生消除因实验设备缺乏带来的影响,还能够减少学生因盲目操作对机械设备造成的损害。采用机械仿真运动分析方法能够获取重要的实验信息。 4.加强机械设计教学成果的创新 在机械创新设计教学中,创新理念、创新思维以及创新设计方法都是教学的重要环节,学生只有参与创新设计实践,才能够加强基础理论知识的应用,以此解决实际生活中的问题,培养学生的创造能力。因此,机械创新设计实验教学对学生理解课程教学内容,学习教学知识有重要作用。学生只有自己动手进行机械拆装和创造设计,才能够根据自己的思维方式和设计理念设计出不同结构形式的作品,使同一类型的作品拥有不同的运动功能和运动性能。由于学生之间的个体差异性,每个人的设计作品都具有独创性,其设计作品也有多种形式。教师在完成课程教学任务的同时也必须完成设计创作工作任务,需要对学生的作品给出相应的考核成绩。 加强机械创新设计教学改革对创新型人才的培养有很大帮助,能够巩固学生的专业知识,增强学生的学习兴趣,有利于挖掘学生的创新设计潜能,最终培养学生分析问题和解决问题的能力。为此,教师应该更新传统的教学观念,加强现代科学技术在教学中的应用,通过多样化的教学方式提高学生的实践能力和工程意识,使机械实验教学取得良好的教学效果,使学校工科教学上升到一个新的台阶。 机械创新设计论文:贫困地区高职院校机械创新设计大赛的研究与实践 摘要:开展机械创新设计大赛,是提高大学生科技创新能力的有效方式。本文通过对高职院校开展机械创新设计大赛必要性的论述,然后针对贫困地区开展活动存在的一些困难,提出了机械创新的准确定位,通过有效地组织和具体地实践,达到了培养学生创新意识和团队协作能力,提高师生科技创新能力的目的。 关键词:高职院校;机械创新;定位;竞赛 0引言 近年来,我国高等职业教育蓬勃发展,为现代化建设培养了大量高素质技能型专门人才, “以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合发展道路”是高职教育的办学特色。然而,某些高职院校只注意学生职业技能的培训,削弱了文化知识的灌输,缺乏创新能力和可持续发展能力的培养,只是“为就业而就业”,这样培养出来的人才很难适应当今社会知识不断更新、岗位不断变换的需求。 “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达不竭的动力”,只有创新型人才,才能在社会发展中立于不败之地。高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命。因此,在高职院校机械类专业中开展机械创新设计大赛是十分必要的。 1研究的意义 1.1 基本宗旨本项目的研究与实践拟在解决高职院校如何培养机械创新人才和学生的创新意识,进而将创新作品转化为企业的产品,构建新型的校企合作模式,推动地方经济的快速发展,为地方经济服务。 通过机械创新设计大赛将大赛中暴露出的问题反馈到创新人才培养的课程体系,改进我们的教学方法和转变培养模式,促进教师教学水平和创新能力的提高,为学生营造良好的创新氛围,培养学生的创新意识。在举行机械创新设计大赛时,在社会上大力宣传,并邀请企业专家共同参与,让大赛中优秀、成熟的作品转化为企业的产品,推动地方经济的快速发展,逐步将高职高专院校转变为地方企业的技术服务中心。 1.2 具体目标通过几年持续的机械创新设计大赛,主要达到如下目标。 ①提高高职院校学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题,早日与社会接轨。②稳定和锻炼指导教师队伍,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应。③将比赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学的各环节,从源头提高大学生创新的潜能,改革“机械创新设计”相应的教学内容,改善学生机械创新设计活动的实施条件,提高学生的实际动手能力。④将比赛优秀、成熟的作品通过当地企业转换为产品,推动地方经济的快速发展,构建新型的校企合作模式,为地方培养高技能创新人才。⑤通过选拔,推荐部分产品参加省级或省级以上层次的机械创新设计大赛,提高学院知名度。 1.3 研究价值本项目研究和实践的价值在于提高课堂教学知识的应用实效,促进基本知识和基本技能在实际运用中能更好的相结合,培养学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题。同时,在本项目的研究和实践过程中,教师的参与指导以及和创新小组成员的之间的相互交流,相互探讨,共同发展,共同进步,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应,大力提升教师教育理论水平和研究技能,不断铸造成一支科研型的教师团队,促使学校成为一所科学发展、特色发展、可持续发展的学校。 2研究中存在的困难 2.1 学院及周边环境的制约广西现代职业技术学院地处河池市,该地区为革命老区、山区,属于少数民族聚集地,经济欠发达、工业基础尤其是机械工业相对薄弱,机械类产品市场很不完善。 该学院机电类专业近年基础设备投资较大,大部分设施可应用于职业技能培训,然而可以用于机械创新的高科技含量的设备明显不足。客观环境造成在该学院开展机械创新设计大赛有一定的实际困难。 2.2 科研力量相对薄弱要在学生中充分开展机械创新设计大赛,就要求专业教师必须具备相当的科技创新能力。由于地域的原因,近年来虽然该学院机电类专业引进了一批专业教师,但大部分教师科研能力不足,而且这些教师出去交流的机会相对较少,其科研能力的开发基本依靠自学;许多教师忙于教学任务,根本无暇进行科技创新。科技创新离不开校企交流,而该地区机械类企业现代化程度相对较低,通过校企交流提高教师的科研能力也很难达到目标。 2.3 学生自身存在的不足由于客观原因,该学院机电类专业所招收的学生绝大部分文化基础非常薄弱,理解能力和学习能力相对较差,缺乏刻苦钻研精神,科技创新素质较低,动力不足。具体表现为:①缺乏系统的科学理论,基础知识不够扎实,好高骛远而能力不足;②缺乏拼搏的精神和顽强的毅力,没有掌握精深的专业技能,虎头蛇尾,甚至是是半途而废。③没有高超的学习技能和创造性的思维方式,缺乏敏锐的观察力和强烈的好奇心,缺乏丰富的想象力和敢与冒险的勇气,立项没有创意。④缺乏博大的胸怀,高尚的人格和团队协作精神,单打独斗,无功而返。 2.4 科研创新激励机制不够健全,经济基础不够雄厚科技创新离不开经济的支持,目前,该学院的机械创新设计大赛刚刚开始,相关的政策还不十分明确,这在一定程度上也制约了该项目的顺利实施。 3机械创新设计大赛的组织与实施 3.1 活动的宣传与发动首先,组织各相关专业教师和学生辅导员召开机械创新设计大赛宣传动员会,制定详细的活动计划;通过教研室督促,辅导员宣传,使每个学生了解此次活动的意义及相关日程安排。其次,为了保证机械创新设计的质量,选拔数名专业课教师精心准备相关的科技创新讲座。通过系列讲座,培养学生的创新思维,使学生了解基本的创新方法和技巧;重点了解机械传动、液压与气动、电气控制在日常生活和创新设计中的运用,并使学生了解科技论文写作的基本格式和写作技巧,培养其科研能力。 3.2 机械创新组织机构的组建,激励机制的确立为了保证机械创新设计大赛的成功,我们成立了三个专门机构。 ①在系部成立机械创新设计大赛领导小组,由系主任亲自挂帅,以机械教研室为依托,相关专业教师为小组成员。②根据学生参加活动的报名情况,在各个参赛班级成立机械创新小组,并为每个小组配备1-2名专业教师作为指导教师,全称指导学生的机械创新设计活动。③ 在原有的机械协会的基础上,成立机械创新协会,具体负责活动的协调工作。 为了充分调动学生参与机械创新的热情,我们提出了几项鼓励措施:①活动期间,实习实训场所全方位开放,为学生创作提供设备、刀具、量具及部分耗材,并委托实习指导教师对学生的制作加工予以必要的指导。②所有参赛作品耗材由学院统一报销,免除学生的经济顾虑。③ 获奖作品除颁发荣誉证书外,并给予参赛学生和指导教师一定的物质鼓励。④推荐部分作品参加第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛。⑤此次参赛作品的设计说明书可以作为毕业设计。 3.3 活动的定位此次机械创新设计大赛,适逢“第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛”,其主题为“珍爱生命,奉献社会”;内容为“在突发灾难中,用于救援、破障、逃生、避难的机械产品的设计与制作”。根据我院的实际情况,我们把参赛作品定位在“方便实用、节能环保,有一定的创新性”,避免过大的投入,不追求过高的科技含量。目的是通过这次大赛,提高广大师生的科技创新素质,养成团结合作、合理分工的团队意识,加强师生交流,强化系部凝聚力,提高学院知名度。 3.4 活动效果与评价经过长期的宣传组织,机电工程系机械创新设计大赛如期举行,此次比赛共收到参赛作品19件,经过层层选拔,遴选出3件作品参加“第四届全国大学生机械创新设计大赛”广西区竞赛,经过评比,由韦建军等老师指导、傅俊淇等同学创作的作品“离心式摩擦缓降器”以其“节能环保、方便实用”的特点深受专家好评,并夺得大赛一等奖,另外两件作品也分别获得二、三等奖。 通过这次活动,培养了同学们的团队合作精神和创新意识,增强了广大同学积极学习专业知识的兴趣,同时也提高了广大教师的科技创新能力。赛后,许多同学纷纷表示,此次活动很有意义,大家在创作过程中主动学习,解决了以前在课堂学习中未曾解决的难题,充分理解了专业知识的有用性。同学们建议,希望以后经常举行这类活动让更多的同学参与进来。 4结束语 实践证明,在贫困地区高职院校开展大学生机械创新设计大赛是十分必要的,通过这项活动,能够培养学生学习专业知识的兴趣,提高其团队意识和创新能力,有助于提高学生的综合素质,同时有助于教师科研素质的提高,并有利于促进学院科研氛围的形成。 机械创新设计论文:谈绿色机械产品创新设计 摘要:本文主要阐述了绿色机械创新设计的定义以及绿色创新设计的原则、特点、方法等问题。 关键词:绿色;机械产品;创新设计 1绿色机械创新设计 1.1 绿色设计绿色设计是指借助产品生命周期中与产品相关的技术信息、环境协调性信息、经济信息等,利用并行设计等各种先进的设计理论,使设计出的产品具有先进的技术性、良好的环境协调性以及合理的经济性的一种系统设计方法。绿色设计要求产品具有以下属性:节能、可拆卸和可维修性、产品报废后的可回收和可再利用、不含有害物质、废弃物的处理过程经济或不会对环境、安全和身体健康造成危害等。 1.2 创新设计创新设计,要求设计者充分发挥创造性思维,吸收最新科技成果,运用现代设计理论和方法,设计出更具竞争力的新颖产品。机械产品创新设计类型可分为三种:原创设计、变异设计和反求设计。现代公司必须致力于开发新产品,必须学习如何有效的创新,从产品概念到投放市场,都必须融合新的“设计”。产品设计可以看成是一种以解决问题为直接目标的活动,需要一系列复杂而系统的努力,包括:提出拓展设计概念,修改细节,评价合理的解决方案等。 1.3 绿色创新设计绿色创新设计是绿色设计与创新设计互相交合后产生的一种具有绿色特点的创新设计。目前产品开发中,有的绿色设计是创新设计,有的绿色设计不是创新设计;绿色设计与创新设计不应互为排斥,而要互相交合,形成绿色设计中有创新设计,创新设计中有绿色设计,构成绿色创新设计。绿色创新设计是综合考虑环境影响和资源效率,应用创造性思维,进行创新设计的一种方法。 2绿色创新设计原则 2.1 生态效益最好原则绿色设计强调不论是在产品制造过程中,还是在产品使用过程中,都要求产品对周围环境“零污染”。这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射性的材料;设计能源消耗少的产品,减少对材料和资源的需求,保护地球的矿物资源。噪声也是一种环境污染,影响到人体健康。随着环保意识的增强,人们对环境要求越来越苛刻,低噪声设计日趋重要。从设计上就考虑产品的生态平衡性,应用绿色设计理念,是一种从源头上控制污染的有效策略。 2.2 经济效益最好原则设计的机械零件既要功能满足客户要求,又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。设计上保证合理的原理方案,选用正确的材料;制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。 2.3 安全可靠原则安全可靠是机械产品品质的保证,必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。对于重型机械,一般要求有自锁装置和保险装置,以确保操作员人身安全。 2.4 人机工程学原则绿色设计倡导“以人为本”,进行人性化设计,实现对人体的良好保护。通过研究组成人机系统的人和机器的相互关系,以提高整个系统的工作效率,并使“人一机器一环境”相互协调,以求达到人的能力与作业活动要求相适应,创造高效、舒适、安全的劳动条件。机器外观造型应比例协调、大方,给人以时代感和美感,色彩要和产品功能相适应。如医疗器械要用浅色,给人以卫生、安静感;冰箱、制冷器要用冷色,给人以清凉感。绿色设计与传统设计的根本区别在于:绿色设计要考虑产品的整个生命周期,从产品的构思开始,在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中对环境、资源的影响,希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。绿色设计综合考虑环境因素和资源利用率等。 3绿色创新设计的特点 3.1 体现绿色设计理念基于绿色原型的创新设计所依赖的设计实施技术方法群是建立在绿色设计的理论基础上,设计者充分利用创造原理,发挥创新性思维,以寻找产品设计的创新点。其重点表达产品在制造、使用和回收利用的过程中可能造成的对环境的污染及资源的过分消耗。 3.2 面向产品全生命周期进行设计传统设计方法局限于考虑产品在使用过程中具有的功能属性(使用功能),设计者缺乏环境保护意识。在基于绿色原型的创新设计中,强度方案设计是基于产品全寿命周期,通过分析产品在设计、生产、使用和再利用整个过程可能造成的对人和周围环境的影响。 3.3 强调创造原理与程序化思考创造性活动的开展和完成,不仅依赖于创新性思维,更需要应用创造原理。当逻辑思维、直觉思维、抽象思维等创新思维不能满足产品设计要求时,通过建立设计方案形态学矩阵,进行系统的搜索,把创新变成程序化的思考过程,能够克服经验总结设计的不足,促使创造性成果的生成。 3.4 超前性、综合性与先进性特征①超前性。绿色创新设计体现了未来新产品开发的趋势,将有助于缩短新产品开发周期,如快新产品开发,使开发的新产品更能符合满足未来社会的需要,具有超前性。②综合性。绿色创新设计综合了绿色设计和创新设计的概念、方法、特点、技术等各种因素,形成新的设计方法或设计思路。从创新设计的角度看,绿色创新设计是绿色设计与创新设计的有机联系与综合。③先进性。绿色创新设计是对绿色设计和创新设计各种因素的优化组合,增加了新产品的价值,是面前市场,具有竞争优势的设计。 4绿色创新设计的方法 4.1 逆向设计法逆向设计是相对正向设计而言,其基础是应用逆向思维,利用事物的对立面。如对立、对立并存、对立综合等,从原理逆向、大小逆向和属性逆向等方面进行绿色创新设计。①简化。简化产品结构。如减少部件的数量,以便于装备、拆卸、减少紧固件数量等;简化拆卸过程。如结构设计时,采用易于拆卸的连接方式,减少紧固件数量等;简化回收工艺:废旧产品的回收工艺技术应简单可行。②极小化。朝极小化方向思考:如产品的轻、薄、短、小化。③极大化。朝极大化方向思考:如采用新技术、新原理、新材料等构思功能极大化的结构简单、材料少、体积小、重量轻、可靠性高、寿命长的产品。④废旧产品的回收利用。利用新构思、新技术、回收利用废旧产品。回收资源、减少环境污染,如对全塑汽车的回收利用。 4.2 组合法将两个或两个以上的技术要素通过巧妙的组合,获得创新绿色产品的方法。①材料组合。如A绿色材料+B绿色材料C绿色材料。②工艺组合。如标卖内喷涂绦子激光处理新工艺。③技术组合。如以无污染、资源广泛的纯水作为液压传动的工作介质,加快研制适用于纯水的液压元件与系统。④模块组合。不同功能模块的有机组合,构成不同的产品,如集成罚。模块组合有利于产品的更新换代,维修、废弃产品的拆卸回收。 4.3 移植法运用其它领域绿色设计和创新设计的理论、方法和技术,研究本领域绿色设计和创新设计中存在的问题,开发具有绿色特点的新产品。①原理移植。如将太阳能炊具的集热原理移植到雨伞上,研制成雨天挡雨,晴天能烧水或做饭的新型多功能伞。②结构移植。如将机床滑动摩擦导轨的摩擦面置于滚子间,则得到牵引力小,传动效率高,润滑系统简单,维修方便的滚动摩擦导轨。这种新型导轨是平面滚动轴承结构方式的一种移植。③材料移植。如将工业陶瓷用于发动机气缸,可大幅度提高热效率,降低燃料消耗,是材料的创造性移植。④方法移植。如突变论材料的突变论新型绿色材料。 4.4 选择绿色材料绿色材料是构成绿色产品的基础,绿色创新设计应选择绿色材料。选择的绿色材料应是能耗低、成本低、来源广泛、污染小、易回收、可降解的材料。 如常用电冰箱制冷剂氟利昂具有良好的制冷效果,但由于其使用会破坏大气臭氧层,因而使用受到限制,应研制、选择对环境无污染的新型制冷剂。 机械创新设计论文:案例教学在机械创新设计课程中的应用 摘 要: 案例教学对培养应用型人才有积极性影响,机械创新设计作为一门实践性很强的工科课程,在培养应用型人才上起着关键作用。本文阐述了案例教学的定义、应用状况,总结了其教学基本流程,探讨了案例教学在机械创新设计课程中应用的必要性,并提出了该门课如何更有效地实施案例教学的建议,以实际教学案例说明实施方法和效果,以期为机械创新设计的案例教学提供参考。 关键词: 案例教学 机械 创新设计 1.案例教学的定义和应用 在商业、企业管理中,案例通常被译作为“个案”、“实例”之意[1],案例教学是一种以案例为基础的启发式教学方法,通常在老师的指导下,通过教师讲授基本知识、提出问题、组织学生讨论得到不同的答案、撰写案例分析报告等过程实现教学目标,改善教学效果,从而提高学生理论知识水平和解决实际问题能力。案例教学法起源于美国的哈佛大学商学院,首先被运用于法律教学中,后来被逐渐运用于医学、管理学、教育学等学科,培养了一大批能够解决实际问题的职业老板。深圳大学钟杏云针对案例教学进行了问卷调查,研究表明,案例教学法与其他传统教学法相比优势明显,最受学生期待和欢迎[2]。 2.案例教学的基本流程及注意事项 很多人认为案例教学就是举例教学,其实不然,案例教学是一种系统的教学活动[3],通常有四个基本环节[4],并且每个环节都有需要注意的地方: (1)课前准备,根据教学目的确定教学重点、难点,并结合学生的知识背景、学习现状和心理特点,选择难易适度、具有挖掘潜力的典型案例[5]。选择案例时注意精选案例并建立自己的案例库,案例要新,主题要紧跟时代和经济生活步伐,保持学生兴趣。 (2)小组讨论,首先是分组,每组成员控制在5~10人之内,讨论的问题数量不宜过多,一般3~4个,讨论时可列出问题讨论提纲,提前发给学生。然后需要意识到案例教学不是万能的,在看到它有明显优点的同时,认识到它在教学实践中存在一些缺陷,如课堂秩序难以维持、讨论占据课堂时间使传授知识效率不高。为此,教学中应注意案例教学与传统讲授教学协调配合使用,使教学内容互相补充,既可维持课堂教学秩序,又可使学生学到的知识点更多。 (3)讨论后的总结,讨论后,教师需要对案例讨论结果进行归纳、总结与点评,这是案例教学的难点,因为案例教学不注重答案,在于过程,教师能否对学生的讨论结果进行高度概括与总结对学生学习兴趣与思维方式的培养起关键作用,为了激发学生的兴趣,点评时应采用激励方式。 (4)撰写书面总结报告,写报告前可通过调查问卷进行教学评价,结合评价结果来写,这样可更有效地把握案例教学效果,并有利于教学反思与提高。 3.在机械创新设计中引入案例教学的必要性 近年来,我国机械制造业高速发展,亟须具有创新能力的机械类应用型人才,我国提出从制造大国向制造强国转变这一目标,迫切要求提高大学生的机械创新设计能力。目前,国内许多高校机械创新设计教学的教材基本就是“创新设计理论、创新设计基础、创新设计实例”三大块内容,其中,理论和基础部分主要讲述创造性思维、创造原理、常用创新技法及相关例子,实例部分重点是对典型案例进行分析,类似于填鸭式教学模式,学生学习兴趣低下,机械创新能力培养与提高受到极大影响。因此,为改善教学效果,必须改革传统教学模式,采用案例驱动方式讲授相关内容、引导学生对这些案例进行讨论的启发式教学,让学生成为课堂的真正主体。机械创新设计是一门基于机械原理、机械设计的工科课程,目前,国内外学者对案例教学的研究很多,并取得比较大的成效,但在机械创新设计方面的研究较少,当前,国内主要通过开展“机械创新设计大赛”培养大学生的机械创新设计能力,但参与人数有限,为更好地培养大学生创新思维,可以将案例教学法应用在机械创新设计课堂教学中,改变传统教学模式。 4.在机械创新设计教学中如何开展案例教学 心理学认为,新鲜的事物对学生的吸引力较大,与生活紧密关联的事物总能引发学生的兴趣。国外有的研究表明,案例一般分成3种,第1种提供答案;第2种不提供答案,通过讨论得到;第3种为理论型的,目的在于提高学生的理论水平。在机械创新设计案例教学过程中,这三种案例可交叉使用,既可让学生增长知识,又不会让学生对过多的讨论产生厌倦情绪。随着计算机发展和多媒体技术的应用推广,案例教学内容和形式变得更加多样和丰富,使文本型案例发展为文本、图片、视频一体化的案例,案例形式的改变给课堂教学注入了新生力量,有利于培养学生的学习兴趣。研究表明,人的知识八层以上来源于视觉,其次听觉,最后是其他事物的影响,故视觉事物对人的学习至关重要[6]。当今互联网发达,资源比较丰富,有效利用网络资源和合理应用多媒体教学是现代教育的重要手段。因此,为激发学生的学习兴趣,在机械创新设计教学中讲述概念时还可以借助机械创新图片案例或视频短片案例,将学生带入某种生活情境中思考问题,并提出相关问题引导学生应用理论知识解决实际问题,网络机械图片、机械视频短片、机械创新设计比赛获奖作品视频等都是很好的案例材料,比较容易收集,教学中完全可以利用起来,当然,这些案例在课堂上需要结合教学目标导入,并由问题引入引导学生思考。 5.机械创新设计案例分析实例 我校被江西省教育厅列为省内十所应用型本科试点高校之一,为加快转型发展步伐,全校不断深化课程改革,倡导案例教学。在机械创新设计课程教学当中,通过问卷调查发现,当今大学生比较喜欢生活中的机械装置,因此收集了大量贴近于生活的机械创新图片案例和视频案例,建立了案例库,并用于教学过程,通过案例讲述相关概念,取得了较好的教学效果。所用案例当中,有直接给出答案的,有不提供答案通过讨论得到的,还有发展理论型的,最终目的是增长学生的机械创新知识,开拓学生的创新思维,下面列举两个机械创新设计教学案例: 案例一:讲授组合创新设计方法时,首先提出问题“下雨的夜晚,在没有路灯的情况下,需要携带什么工具便于出行”,以这类生活问题作为教学切入点,同时引入夜晚下雨的情景图片,将学生带入这一情境之中,这时有学生想到雨伞与手电筒,然后提出疑问“雨伞与手电筒一般需要两只手操作,如果身上还有行李箱,不便于手持手电,如何解决此类问题呢”?经过十分钟的讨论,就有了结果,其中一学生提出“可把手电筒装在伞的手柄上”,话语刚落,马上又有一学生提出“将手电加上某装置固定在头上”,还有一学生说“将雨伞固定在人的肩膀上”,当然还有学生提出其余想法,这里不再一一描述,最后点评“其实解决的方法很多,这些方法都能解决实际问题,但方法1,可以将两种东西变为一种东西,方便实用”,这时学生一片欢呼,课堂气氛活跃,答对的小组都有一种成就感,感觉创新不难。通过这个案例的讲解,既开拓了学生的创新思维,又让学生懂得了机械组合创新的概念,特别是激发了学生的学习兴趣。 案例二:讲授“逆向思维”内容时,先不讲概念,而是在课件上导入动物园的老虎,并有游客观看的图片,让学生想到“一般的动物园老虎是关起来的,人在铁栏外面观看”的生活常识,然后提出问题“老虎会因为被人控制而表现不出其野性,如何让人靠近老虎使人能够接近老虎,又不惊吓到老虎,而且更好地看到老虎的本性”?这个问题激起学生的好奇心,顿时课堂讨论气氛活跃,当然这个问题可能需要点时间思考,为了节约课堂时间并启发学生思考,通过多媒体展示动物世界里老虎的相关视频,引导学生站在拍摄者的角度思考问题,很快有学生提出“可用电视剧组用的摄像装置近距离拍摄”,又有学生提出“用直升机观看”,还有同学提出“拆除限制老虎活动范围的铁栏,让人进入铁笼车中,让车开进动物园,让老虎来看人,人在铁笼车上看老虎”,最后点评“这些方法都是可行的,但是方法1和2成本较高,方法3比较可行,人可看老虎,同样又可反过来老虎看人”。通过这个问题的思考与讨论,学生懂得了逆向思维这个概念,学会了如何通过逆向思维解决实际问题,从而为讲授“创新思维”其余内容提供理论基础。为了加深学生对这部分知识的理解,并将其应用在生活中,再次提出问题“以前检修车辆一般都是人趴在车底下,那现在用什么方式?以前抢修线路人爬电线杆,现在用什么”?经过一番思考与讨论,这时有的学生根据自己的生活经验告诉大家“检修车辆时,小车一般会被架起来,修大车时人一般会在修车坑里操作”,“抢修电线现在都用升降装置将工人升到相应高度”,最后点评“从大家的答案可知,大家的生活经验不错,可以想到这些问题的答案,在这门课中,这些都是创新方法知识的应用实例”。课堂教学在这样一个案例讨论过程中进行,学生学习兴趣浓厚,都能积极思考与讨论。 通过案例教学在机械创新设计课程中的实施,可将机械创新理论知识与生活、生产实际相结合,激发学生的学习兴趣,改变枯燥的教学氛围,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性和主动性。在近几年机械创新设计教学中实施案例教学,取得了较好的教学效果,先前的上课模式、概念和理论致使很多同学低头上课,自采用案例教学法后,上课气氛活跃,学生积极参与创新实践,学生作品在第六届全国机械创新设计大赛上获江西赛区二等奖,还获得了国家实用新型专利,在全国第七届全国机械创新设计大赛中荣获江西省一等奖两项,其中有一项被推荐参加全国赛,通过初评已确定获得全国二等奖。 6.结语 机械创新设计对学生的创新思维和创新设计能力起着关键作用,本文阐述了案例教学的意义及对机械创新设计课程的作用,并结合教学实例探讨案例教学实施过程,提出了在课堂上根据机械创新设计课程教学目标引入不同形式的与理论知识相关的案例,有效组织学生讨论的案例教学,可以激发学生的学习兴趣,有效弥补传统教学模式的不足,改善教学效果,最终提高学生的机械创新设计能力。 机械创新设计论文:机械创新设计在军用电子设备结构设计中的应用 摘 要:现代高技术战争对军用电子设备结构提出了更多、更高的要求,机械创新设计能满足其要求。文章阐述了机械创新设计的概念、内容、特点、目标,分析了军用电子设备结构创新设计的方法摘求和过程,给出了设计实例。 关键词:军用电子设备;机械创新设计;结构设计 1 概 述 现代战争是电子战技术,对军用电子设备的要求越来越高,越来越高,如多功能、高性能、智能化、通用性、体积小、重量轻、操作简单、维修方便、外观时尚等。此外,为了满足不断变化的战争的需要,军用电子设备的改装,也需要继续安装。显然,传统的结构设计方法不能满足其需要,设计师必须突破传统的设计理念,大胆创新,运用先进的理论、技术、技术创新和设计。创新设计是技术发展的动力。二十世纪是知识创新、技术创新的世纪,技术创新将进一步成为二十一世纪社会经济发展的主导力量。研究人员应充分利用这一机遇,加强技术创新,全面设计军用电子设备,以提高军用电子设备的综合性能。 2 我国工业设计技术发展现状 中国工业设计仅有30多年的历史。1987年,中国工业美术协会正式更名为“中国工业设计协会”,从此,中国工业设计驶上了快车道。2007年2月13日,总理做出重要指示:“要高度重视工业设计”。2010年国务院十一个部门联合制定了《关于促进工业设计发展的若干指导意见》,表明了我国政府对于工业设计的重视。2010年“政府工作报告”中首次涉及“工业设计”。 企业(如海尔、联想、华为、李宁等)重视工业设计的程度明显提高。其工业设计已渗透到全球品牌战略的管理层面,在技术创新、产品研发、市场营销、售后服务等方面发挥着重要作用。它们通过探索运用工业设计来增加产品竞争力和塑造自有品牌。 专业设计公司有了较快发展。现在全国已有数万家之多,具有一定规模的就有1 200多家。很多设计公司最初仅能提供外观造型设计,到现在已可提供从内在功能到外观造型以至营销策略等全方位的综合解决方案。工业设计园区正在发挥集聚效应。2003年无锡成立了第一家国家级工业设计园区,现在全国范围至少已有20多家工业设计园区,如北京DRC工业设计创意产业基地、上海国际工业设计中心、深圳设计创意产业园、广东顺德工业设计城、宁波和丰创意广场等,它们都取得了很大的成效。 中国工业设计协会设立每2年1次的工业设计活动周,以及每年1次的“红星奖”(中国工业设计奖)评选活动,对工业设计发展起到了一定的推动作用[CI,S] 从总体上看,我国工业设计取得了长足的发展,发展趋势也愈来愈好,速度也加快了,但专业的设计规模还不大,水平还不高。 3 机械创新设计概述 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(包括理论、方法、技术、原理等),进行创新构思,设计出有新颖性、创造性、实用性的机构(结构)或机械产品(装置)的一种实践性活动,它是建立在现有机械设计理论基础上,吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益成分,经过交叉而成的一种新的设计技术和方法。 3.1 机械创新设计的内容 机械创新设计包含2部分内容:一是改进完善现有产品的机械性能、可靠性、经济性、实用性等;二是创造设计出新产品,以满足新的使用要求。 3.2 创新设计的特点 创新设计的特点是: ①独特性。设计师应追求与前人、众人不同的方案,善于打破常规设计思维、惯例,提出新功能、新原理、新结构,在求异和突破中体现创新。 ②实用性。设计师应从产品的市场适应性和可生产性两方面出发,来设计产品的新功能、新结构,没有实用性的产品或无法加工的新结构都是纸上谈兵,不是真正的创新。 ③多方案选优。设计师应从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的方案,在多方案中求新、求异、选优。机械创新设计的目标是由所要求的机械功能出发,改进、完善现有机械或发明新机械,实现预期的功能,并使其具有良好的工作品质及经济性。 4 军用电子设备结构创新设计方法 军用电子设备结构创新设计就是利用最新科技成果,针对现代高科技战争的特点,在现代设计理论、技术、方法的指导下,充分发挥设计师的创造性,设计出更独特、更新颖、更实用的新型结构,以满足现代战争对军用电子设备结构的要求。 根据不同的设计对象,采取相应的创新设计方法,通常可分为:开发设计、改型设计和变异设计3种。 4.1 开发设计 主要针对新研设备提出新的结构设计方案,完成从规划、方案、技术设计道加工、生产的全过程。 4.2 改型设计 在已有设备的基础上,针对原有的缺陷或新的工作要求,从工作原理、机构、结构、参数、尺寸等方面进行一定的改进设计,以提高设备质量、可靠性等,使设备满足新的工作要求。如在基本型设备的基础上,开发不同参数、尺寸或不同功能、性能的改型系列设备,就是改型设计的成果。 4.3 变异设计 针对已有的先进设备或结构设计,进行深入分析,探索、掌握其关键技术,在消化、吸收的基础上,设计出同类型其它类似的创新设备。开发设计以开创探索创新,改型设计通过改进创新,变异设计在吸取、消化中创新。创新设计是各种设计方法的共同点,结构设计师应充分发挥创造性思维,掌握基本设计方法,在实践中不断提高创新设计的能力。 5 军用电子设备结构创新设计过程 军用电子设备结构创新设计主要包括以下4个过程:综合过程、选择过程、分析计算过程和设计过程。 5.1 综合过程 根据设备的技战术指标以及要完成的功能,进行大量的调研,收集有关信息,进行综合分析,确定设备结构设计的总体方案,包括所涉及到的零件、部件、整机等不同层次、不同类型的结构设计、组合。在这一过程中,要充分考虑到总体方案可能涉及到的专业知识以及关键技术等问题。 5.2 选择过程 根据结构设计总体方案进行结构类型的综合与选优,优选的结构类型将直接影响到整机的性能和经济性,决定了设备的结构是否新颖、独特、实用,这一过程常常伴随着新的发明创造,大部分的机械发明、专利都属于结构类型的创新设计,所以说,结构类型的综合与优选是结构设计中最富有创造性、最具活力的阶段,但又是十分复杂和困难的阶段,因为它涉及到设计人员的知识(深度和广度)、经验、灵感和想象力等众多因素,这也是多年来困扰结构设计人员的主要问题之一。 5.3 分析计算过程 根据确定的结构类型建立相应的数学、物理模型以及相应的方程组,利用计算机技术进行分析计算,这一过程需要反复优化求解。由于计算机技术及优化计算学的迅速发展,使得这一问题有了突破性的进展。 5.4 设计过程 完成上述结构设计的分析、计算、综合、选优过程后,即可进入结构创新设计阶段,包括选择零部件的材料、确定零部件的结构形式、尺寸,绘制零部件图、装配图等。为进一步提高设备的竞争力,还需利用美学原则对设备进行工业设计,使设备外型具有宜人性、时尚性,从而实现设备的实用与美观的完美结合。这一过程主要解决基于可靠性、工艺性、安全性、维修性、美观性的结构设计问题。 机械创新设计作为一种新的设计理论、技术和方法,在国内外的许多企业中取得了显著效果和效益。 6 结 语 机械创新设计是比较传统的设计,特别强调在设计过程中的人,特别是在集成过程中,选择过程和设计过程中的主导和创造性的作用。 由于军用电子设备的特殊性,其结构设计不形成自己的风格,缺乏创新性和竞争力,创新是军用电子设备的结构设计。结构设计人员应顺应时代的要求,充分发挥自己的主观能动性和创造性,大胆运用机械创新设计方法,设计出具有时代感的军用电子设备。 机械创新设计论文:机械类创新设计比赛与创新教育 摘要:大学生机械类创新设计比赛,如全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛以及全国大学生工程训练综合能力竞赛等一系列具有学科特色的比赛,是面向全体大学生的群众性科技活动,对大学生创新能力的培养具有重要意义,是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。本文通过对历届参加机械类创新设计比赛的实践和主要问题进行了总结与分析,在此基础上,针对培养大学生创新能力和创新思维提出了几点建议。 关键词:创新设计;创新教育;创新能力 一、前言 21世纪是一个处处充满了挑战和机遇的时代,伴随着知识经济与科学技术的迅猛发展,21世纪也必将是一个充满挑战、竞争和机遇的时代。要想在新世纪激烈的科技和经济竞争与挑战中取得成果,必须具有独创能力。基于此,世界各国政府都在进行适应新世纪发展需要的教育改革,各国教育部门纷纷制定出与本国经济及技术发展相适应的教育发展纲要,都把未来教育发展的眼光集中在了如何进行具有本国发展特色的创新教育。纵观世界,以美国、法国、英国、德国为代表的西方发达国家都是以创新教育取胜。有学者认为,迎接未来科学技术的挑战,最重要的是技术的创新。因此,未来高等教育应该把培养具有创新思维、创新能力并能推动社会经济发展和技术进步的新世纪人才作为首要目标和任务。创新教育不仅赋予了高等教育新的功能,而且体现了高等教育新的价值,高等教育是知识与技术创新、传播和应用的训练基地,更是培育具有创新精神和创新意识的科技人才的摇篮。高等学校应该也必须培养具有创新意识和创新思维的适应时展的优秀毕业生。 二、创新教育的定义与特点 1.创新教育的定义。国际上很多学者在对创新教育进行定义时,把创新教育分为了广义定义和狭义定义两大类。从广义上来讲,创新教育是指所有的不同于传统的被动接受、“填鸭式”的教育形式,是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的新型教育活动。从狭义上来讲,进行创新教育的各类教育活动,都是以培养具有创新思维、创新精神及创造力为目的的。 2.创新教育的特点。传统教学在进行知识传授的同时,也注重学生的实践,但它强调实践教学的验证性过程,注重对经典学说的认知和接受,创新性实践环节较少,制约了学生的创新性。从创新教育的定义来看,创新教育不同于传统意义上的教育教学模式,它是一种全新的教学理念及模式,有学者认为创新教育应该是启发式和开放式的。综上所述,创新教育具有以下四个特点:一是创新教育不是单一的课程教学模式,它具有系列课程体系的特点;二是创新教育可以充分发挥学生的学习独立性和自觉性;三是创新教育可以提高学生的实践动手能力和知识综合应用能力;四是创新教育具有实战训练的特点,在实践中让学生全面接触创新全过程和创新乐趣。 三、机械类创新设计比赛是创新教育的直接体现 1.播撒创新思维能力的种子。国家教育部组织的面向全国大学生的各类创新设计比赛,为大学生们创造性思维的展现搭建了一个面宽范广的大舞台。大学生们要想在比赛中很好地实现自己的设计方案,首先要学会仔细观察、独立思考,观察身边生活中的各类实际问题,思考技术路线的可操作性,最终形成自己的制作方案。而在这些实施过程中肯定会遇到想到或想不到的技术难题,在这些实际问题的解决过程,培养了学生们学习探究能力,播撒了创新思维的种子,拓展了学生的视野。 2.播撒知识综合运用能力的种子。首先,有了创新思维,就要进行相关文献资料的检索与查证,了解自己的创新设计在国内外所处的一个发展阶段,有什么不足,怎样解决,即“为什么做”、“怎么做”、“做什么”。尽管目前许多学校开设了如《信息检索》这类课程,但是由于学生们平时并没有明确的研究目标,搜索到的信息就很难有效的加以利用,而创新类比赛则给学生们提供了这样的机会与实施平台。其次,为使自己有足够的能力参与比赛,从方案设计到最后产品的加工制作,需要用到理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺、金属及非金属材料、电工电子技术、机械制图等多门专业知识及专业技能。同时,学生们还必须进行相关能力的培训,包括对AutoCAD、inventor、3Dmax等建模软件与单片机、LabVIEW等控制方面知识的培训。此外,还有PPT、答辩、文档材料撰写等方面的培训。 3.播撒团队合作能力的种子。团队合作及交流表达是21世纪人类必须具备的最基本素质,团队合作和有效的交流表达是人类社会发展的大势所趋。机械类创新大赛为培养团队协作精神提供了很好的平台,因为在此类比赛中要想取得好的成绩,只有通过参赛队伍中队员的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多时候,为保证产品兼顾机械功能、控制功能以及美观的外形,一个很好的产品包括了机械制造及其自动化、测量与控制、工业设计等各专业的学生。 4.播撒创新实践能力的种子。实践教学是创新人才培养的一个重要环节,是培养学生创新精神、创业意识的重要手段。机械类创新设计比赛的一个巨大特点就是整个设计过程都是以学生为主,充分发挥了学生的主观能动型,充分锻炼了大学生的动手能力。因此实战能力是创新比赛对每个学生提出的基本要求,现场加工不再是纸上谈兵,也不是制作符合一定精度要求的零件,而是切切实实的对于机械加工精度的无限追求。学生们不仅向经验丰富的老师请教加工方法,并且结合自己的图纸加工多代产品,不断地摸索和更正,在无数次的测量与应用中寻求最好的加工效果。 5.播撒艰苦创业的种子。机械类创新设计比赛的选题范围宽广,在遇到困难的时候,要不断刻苦钻研、不畏艰苦,勇于探索和创造,才能解决问题。通过这个设计过程,学生们可以懂得科学的方法不等于捷径,就算有好的方法,如不付出艰苦的劳动,任何人也是不会取得成功的。 四、关于机械类创新比赛的几点思考 全国大学生机械类创新设计比赛是面向全体大学生的群众性科技活动,是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。为积极应对教育部和学校有关大学生创新能力培养的要求,武汉理工大学机电类专业高度重视大学生创新能力的培育,多年来,始终坚持将提高教学质量作为出发点和落脚点,立足于学科教学改革,通过创新基地、省级示范实习实训基地等机构,将机械类创新大赛和创新教育与创新实践活动有机地结合起来,并制定了一系列推动学生创新教育的制度,探索了一条实现学生创新教育的路径,构建了学院―专业―课程全域创新教育体系,在创新教学、创新能力培养、创业实践训练、创新指导等方面取得了显著的成效。其中,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生节能减排比赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生“恩智浦杯”智能汽车竞赛等比赛及自主创新和国家大学生创新创业计划等在内的国家级创新创业活动,使学生的创新精神、创新意识得到了良好的发展。但是,在取得优异成绩的同时,也逐渐暴露出相关短板,主要表现在以下几个方面。 1.比赛成果的企业影响力较低。机械类创新比赛,每一届、每一类比赛都有很好的主题,教师和学生都花费了很多的时间和精力去精心准备,获奖的作品很多都很贴近生活、贴近生产实际,但是如何在比赛后将这些设计稍加改进转化为企业所认可实施的产品,培养发掘优秀产品设计人才、参赛成果如何转化生产等方面有待探索。 2.比赛成果国际影响力较低。我国的各类创新设计比赛,虽然经过了近10年的发展,取得了巨大的进步与发展,水平也不断在提高,但是产品成果的国际影响力方面,和国际一流水平比还有一定的距离。 3.在技术方法上缺乏自主探索。在比赛中,虽然充分发挥了学生的各类综合能力,但在选题与产品制造过程中,学生们大多都是采用国内外现成的手段与方法,缺少自主探索的研究方法和研究工具,而研究手段、方法与研究工具的创新,往往体现了研究的创新水平。 4.未能将创新设计成果与创业有机地结合起来。创新设计是一个艰苦而漫长的过程,为了完成产品的加工与制造,拉近了学生们与本专业实际工业生产的距离,这些经历对于参与创新设计的同学们的机械结构设计带来了很大的启发。但是如何将这些赛事成果转化为创业项目还有待进一步研究与探索。 五、结语 不管是从国家今后的发展,经济市场对人才各方面的需求,高等教育制度变革的迫切性,还是从素质教育长远的追求目标而言,创新教育是中国高校的重要任务,是深化教育改革,推行素质教育的真正体现。当然,创新教育一定要立足于自身学科的教学改革,借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与各类国家级创新创业活动,才能使学生的创新精神、创业意识得到良好的发展。总之,从创新教育的观点出发,我国高等教育的人才培养模式、人才培养目标都迫切需要强有力的变革,对人才培养模式及人才培养目标的重新审视已经成为高校对人才定位的战略选择。因此,培养大学生的创新实践能力,加强其创新教育是当今人才发展的必然要求。
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中,应用电气自动化控制技术,可以提升系统本身的自我调控能力,减少人工劳动量,充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析,并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年,工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展,也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等,将其应用到电力系统中,能够提升系统运行的稳定性和高效性,也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代,在发展初期,主要是以机械控制为主,并没有能够实现电气自动化控制,不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代,计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势,在极短的时间内,计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长,也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制,虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性,要求系统本身具备一定的条件,而且应用范围小,系统的复杂性导致了故障率的增大,但是无论如何必须承认,电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后,计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升,人工智能等高端技术也开始趋于成熟,电气自动化控制技术真正成熟,形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础,并且在技术发展的带动下,使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势,一是信息技术先进,在现代电力系统中运行维护中,对于信息技术的依赖性较高,因此需要对电力系统进行信息化处理,结合电气自动化控制技术,提升系统的运行效率,有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高,电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心,具备较高的可控性,能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理,形成完善的信息管理系统,从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便,良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键,结合电气自动化控制技术,搭配网络信息技术,可以进一步加强对电力系统的信息处理,为系统维护检修工作提供必要的数据支持,结合远程监控,更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来,随着我国经济的高速发展,社会对于电力的需求也在持续增加,电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长,也使得电网结构变得越发复杂,给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下,应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发,利用技术自身的功能性和系统性,保障电力系统的可靠运行。不仅如此,在电力系统中应用电气自动化控制技术,能够对电力企业的职能进行强化,有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3.1变电站自动化 变电站自动化的基本原理,是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等,实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控,同时还可以结合电气自动化控制技术,实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理,实现对变电站设备的远程监测和控制,及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患,实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式,变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证,故障检修时间大大缩短,传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代,对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变,电力电缆被光线取代,二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标,在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见,伴随着电气自动化控制技术的发展,变电站自动化的程度将会越来越高,并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3.2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术,能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下,电网调度自动化系统越发完善,包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看,我国的电网调度被划分为五个不同的层级,依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集,也可以对电网的实际运行状态进行在线监控,更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估,能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考,使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题,避免配网事故的发生,保障电网的稳定运行。 3.3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统,属于多级计算机系统,可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等,实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下,DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用,在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲,DCS系统采用的是分层分布式结构,包括了四个主要部分,分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中,PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件,直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理,然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示,完成对于电力生产过程的监测与控制,以保证生产的顺利进行,减少安全问题。OS和ES的主要作用,相当于“人机接口”,OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析,并且结合实际情况向PCU发送控制指令,实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制,结合相应的数据信息,方便维护工程师对系统运行情况进行分析,做好系统的管理和维护工作。 3.4电力一次设备智能化 根据以往的标准,在对一次以及二次设备进行安装时,必须要有足够的距离,并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现,则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去,这样一次设备就自带测量和保护功能,有效的降低了电缆的成本. 4结语 总而言之,在现代社会,电力产业发挥着至关重要的作用,对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响,因此,必须保障电力系统的稳定可靠运行,减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中,能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平,推动电力产业的长远稳定发展。对此,相关技术人员应该加强研究工作,促进电气自动化控制技术的全面应用,提升电力系统的运行效率,继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电力系统自动化技术论文:计算机技术在电力系统自动化中的应用 摘要:随着计算机技术水平的不断提高,计算机技术在电力系统自动化中得到了越来越广泛的应用,提高了电力系统的工作效率和系统的智能化、运行能力。就计算机技术在电力系统自动化中的应用进行了综合分析,并其未来发展趋势进行了探讨。 关键词:计算机技术;电力系统;电网调度;数据收集 计算机技术的应用对电力系统中电网的运行速度产生了整体性的影响,是实现电网网络化,电力系统信息共享、信息传递和远程调控的关键技术。电力系统工程建设的组成部分包括发电、输电、变电、配电和用电等各个方面,这些都与计算机技术有着十分密切的关系。在电力系统中,各级别电网调度控制中心的计算机系统和变电站计算机监控系统等也都与计算机技术有十分密切的关系。本文通过研究电力系统工程中计算机技术的应用,希望能促进电力系统自动化技术的应用。 1电力自动化系统 电力系统自动化是在电力系统的运营过程中,工作人员利用计算机技术完成电力系统的基本运营管理,并利用信息传输技术、控制技术和传感技术等实现电力系统完全的智能化和自动化管理。在当前的电网运行管理过程中,大多数工作人员使用计算机技术完成输电操作、配电操作、发电操作等,电网运行的工作效率、电网系统的运行稳定性和安全性都得到了提高。 1.1电网调度自动化 电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础。显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等构成了计算机技术整合的终端设备,利用这些设备,可对电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统实现了在电力生产过程中,通过自动化分析和监控电网的运行状态,实时采集数据、预测电力负荷、预估电力系统安全状态、实行省级以上电网控制等,满足了现代电力系统的运营要求。 1.2配电网系统 电力自动化系统借助于计算机技术实现了电力系统的网络化和配电智能化,包括光线终端、配电子站和配电主站三级结构的配电网系统自动化,可以保证电力系统的资源共享、电力系统的高效运行和系统运行的高度自动化。 1.3变电系统自动化 电力系统主要通过变电站和输电线路实现电能的输送。在变电站运行过程中,仅仅依靠人力来监控电力供应不可行,并且难以及时反馈信息。而计算机技术在变电系统的应用可以极大地提高监控效率,及时发现变电运行中存在的问题,然后采取有针对性的措施,提高电力运行的适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术实现了变电站二次设备的信息化、数字化、集成化。 2计算机技术的应用 2.1在应用逻辑中的应用 在电力系统中,为了确保电力系统服务器中资源的安全,需要建设相应的应用逻辑。应用逻辑主要是指作为中间件的一个重要组成部分的应用服务器。用户要访问电力系统中的资源,通常需要使用相应的应用逻辑程序。在实际应用中,需要电力系统工作人员利用相应的事件处理函数来修复突发变化的数据,以确保电力系统的正常运行。 2.2在数据收集中的应用 数据收集系统在电力系统中具有很重要的作用,也是电力系统调整运行的依据。在对电力系统中的数据进行采集、管理的过程中,使用计算机技术将收集的数据集中录入数据库管理系统,完成数据存储工作,然后使用计算机技术对数据进行处理,使数据清晰地展现在工作人员面前,有利于提高电力系统管理效率。在数据的后期处理过程中,主要使用存盘线程和WinSock编程。 2.3在中间件中的应用 中间件在电力系统中主要负责监管计算机网络和网络资源,是电力操作系统中服务器和计算机客户机的一个基本部件。它在电力系统中以分布式的形式展现出一个网络管理框架。通过在中间件中使用计算机技术,能使电力系统和工作人员实现电力系统资源共享和通信。在实际工作中,可使用中间件接收、保存数据,实现对数据的集中管理,以便于后期改革电力系统时能使用中间件解决问题。 3计算机技术的发展趋势 3.1计算机视觉技术 随着红外成像技术与视屏技术在电力系统中的不断应用,电力系统提高了对图像信息的要求。人工无法在极短时间内分析电力系统检测出的复杂图像数据,但是电力系统信息分析和电力系统问题处理都需要极短的时间,甚至在1μs内完成分析并处理,所以要在电力系统中应用图像识别技术,以完成智能化图像分析工作,加快电网的处理运行速度,实现图像识别技术与其他系统的良好兼容,进而提高输电线路的安全性和电网调度的运行效果。 3.2智能电网技术 智能电网技术的应用对电力系统的自动化非常重要。智能电网对调度、发电、配电、输电和用户管理等环节进行整合,充分利用自动化控制的优点,严密监控电网的运行,就可以保证电力系统的平稳运行。计算机技术应用与调度的有机结合是智能变电系统的主要工作,智能变电系统可以实现柔性交流电的运输,也可以对变电站进行远程自动调节,使系统运行更加稳定。我国电网建设的首要目标是建设智能电网系统,这个目标的实现主要依靠计算机技术的合理应用。通过计算机收集相关数据,然后分析电网运行情况,及时解决电网系统运行过程中发生的问题和故障,保证电网系统的平稳、安全运行。 4结束语 总而言之,计算机技术在电力系统中起着至关重要的作用,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并且也获得了长足的发展。加强对电力系统中计算机技术应用概况的分析,掌握其应用方向和实际作用,不仅能提高电力系统工作人员的工作效率,还能促进电力系统的快速发展,最终促进我国电力行业的快速发展。 作者:崔景源 赵广兴 崔彦岭 单位:内蒙古农业大学机电工程学院 内蒙古国领科技有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化和计算机技术结合应用 随着社会和科学技术的高速发展,人们对电力系统的安全运行和供电技术越来越重视。近些年计算机技术发展迅速,其在电力系统自动化中得到了广泛的运用。两者的结合是电力系统朝着自动化发展的必经道路。 1目前电力系统自动化的应用情况 1.1自动化电网调度系统 电力系统自动化的重要组成部分之一就是电网调度自动化。我国的电网自动化一共分为五个等级,从大往小的顺序是:国家、大区、省级、地区、县城电网调度。每一级电网的自动化调度都离不开计算机技术,它是组成电网调度自动化的重要部分。除此以外还有大屏蔽显示器、调度范围内的发电厂、工作站以及打印设备等设备。 1.2变电站自动化 输电线路和变电站是联系发电厂和用户间的主要环节。变电站自动化的目的是为了提高工作效率以及变电站运行的安全程度,并且扩大监控功能,取代传统的人工监控、操作。变电站通过应用计算机和网络通讯技术实现自动化,继而对其进行全方位的监控,再将常规的电磁式设备换成全危机的装备;系统集成化和数字化要靠计算机光纤来实现。对设备进行二次重组和优化,然后建立测量、协调和监视的综合性系统。 1.3配电网系统的自动化 在配电网系统中,计算机技术主要是用来改造电网。近些年电网技术的发展也促使着配电系统网络化得到快速发展,配电站的主站和子站以及光纤终端组成了三层结构,这样可以使得配电网系统的通信更快速,性能更好。 2智能电网的特点以及在计算机中的应用 2.1智能电网的特点 智能电网包含有许多现代先进的科技技术,比如:信息技术、控制技术、计算机技术、传感测量技术、通讯技术等等一些高度集成技术。智能电网技术就是对输电、变电、配电、发电以及调度等各方面进行全局控制,利用计算机技术有效的提高效率,并且让系统的稳定性变得稳定,变电站和调度系统也能实现自动化管理。智能电网会根据电能质量、市场条件、电能安全以及周围环境等众多因素来制定合理的重点和目标,发挥其优质、集成、高效、协调、自愈、兼容等众多优点。智能电网的兼容意识是其能适应微电网和分布式发电站的计入,包括风能、太阳能等环保资源接入,完善管理功能和多样化用户对电力的需求。协调,说的是智能电网能够让零售市场和电力批发进行无缝的衔接,以此来提高系统的稳定性。自愈,指的是智能电网有自动处理问题的功能。如果电网内部或外部遭到损坏时,不需要人为的修理维护,其自己会保证电网信息和运行的安全。另外还因为智能电网有先进的信息监控技术,能够提升使用效率,优化网络运行和扩容,电网的成本也能有效的节省下来。统一平台的运用,让电网信息的集成和共享成为可能,并且还能加强电网精细化、规范化、标准化的管理力度。 2.2职能电网的关键技术中计算机的运用 智能电网的关键技术有分布式能源接入技术、只能调度、通信技术、信息管理系统、网络拓扑、测量技术以及新型传感器等等。当然,凡是智能系统都离不开计算机技术的运用,智能电网也一样,通信技术尤其重要,必须要是具备双向性、时效性和可靠性的网络通信技术。除了通讯技术,信息管理系统在智能电网中的应用也非常的广泛。 2.2.1网络拓扑 未来智能电网基础是以灵活和坚强为结构的基础。目前我国的能源部分和生产力的布局存在严重的不平衡,针对这种情况,我国开展了点对点工程、特高压联网工程、直流联网等工程来解决这种情况。现在电网的规模较之以往有了非常大的提升,所以以后电网结构的突发问题也会增多,需要计算机网络技术和电力系统自动化的结合才能灵活应对。 2.2.2通讯系统 智能电网需要有集成、实时、高速、双向的通信系统来支撑,这些都是实现智能电网的必然要素,缺少一个智能电网就无法实现。智能电网有了技术的保障才能获得、保护以及控制数据。所以说,建设智能电网的第一步就是要建设通信系统。通信系统要和电网一样深入到用户中,建立起通讯网络,从而实现智能电网通信网络。在高科技通信系统的支持下,成为大型、动态的电力交换模式。通讯系统一旦建立,会促进智能电网供电的稳定性,以及提升资产利用率,有效防御各种攻击。客户可以靠智能电网的客户服务系统进行交流,满足客户的建议和要求,提升服务能力。智能电网的安全问题是需要格外注意的,最好用实时监控设备对其经行监控,最好带有系统分析能力。对可能造成故障做好预测,对于已经发生的故障和问题,要做出引人注目的响应。监控系统是电网安全运行的技术支撑。 2.2.3信息管理系统 智能信息管理也离不开计算机技术的应用,计算机技术可以有效的对信息进行处理、分析、集成,以及保证其安全。信息的采集和处理包含有智能电子设备、精确的数据、资源的共享、数据实时采集系统以及分布式的数据采集和处理等等;这些经过加工处理的信息是分析电网业务的重要工具,信息的集成主要作用是让智能电网以及各级电网的内部信息形成集成。信息显示系统,顾名思义,主要显示智能电网的各种个性化界面;信息安全系统是整个电力系统中必不可少的,这是一切运行和效益的保障。这一切系统的实现,都需要计算机技术的参与。 3结语 计算机的发展,很大程度上改变了人们的生活方式,并且已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。电力系统自动化和计算机技术结合应用是时展的必然要求,计算机技术能对电力系统的各个环节进行有效的管理,促进电力行业的快速发展。相信未来计算机的发展会更加快,电力系统也会随着发展,更好的造福人类。 作者:魏剑啸 单位:许继变压器有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:供电企业在电力系统自动化技术的原则 摘要:随着我国当前社会经济的快速发展,人们的日常生活以及经济生产水平都有了非常大的提升,人们对电能的需求量和供应质量要求变得越来越高,这对供电企业的发展来说既是一次机遇也是非常大的压力。供电企业为能够更好更快捷的为广大电力客户提供优质供电服务,就必须实现电力系统的安全稳定运行,当前阶段自动化在电力系统中的实现对于电力系统的可靠性产生了非常重要的影响。本文作者有着多年的供电企业电力系统管理的工作经验,结合自身工作实践分析了电力系统中自动化技术的应用,以供参考。 【关键词】供电企业;电力系统;自动化技术;应用分析 随着我国当前阶段电力市场的快速发展和电力自动化技术的广泛应用,供电企业运用电力系统自动化技术的水平越来越高,这大大提升了电力系统的运行效率和社会经济效益。众所周知电力系统及其自动化技术是在网络通信和信息处理以及电子技术等各项技术的基础上形成的,该技术能够实现电力系统的远程监控与监视管理,能够有效的保证电力系统的平稳和安全运行。近些年来我国在电力系统及其自动化技术方面虽取得了成果,但是还存在许多的不足之处,因此开展对电力系统及其自动化技术的研究迫在眉睫。 1电力系统及其自动化技术的功能分析 首先电力系统的自动化技术能够进行实时系统监控功能,能够对整个电网中的每条线路或设备上的负荷运行状况进行必要的信息检测,还要能够及时的发现电网运行过程中的不安全因素并可以快速的消除安全隐患。其次电力系统中的自动化技术还应该具有各种检测功能,能够及时有效的发现供电企业及用电客户的计量装置中出现的故障,避免违约用电及偷窃电行为的发生,以此减少供电企业和用电客户的经济损失。另外电力系统自动化技术的通讯要有可靠性及高速的运转的功能,确保电力系统的运行信息能够及时反馈;还有就是能够有完善且能对故障电流进行识别的故障控制器,能够实现断路器等设备的远方操作。 2自动化技术在电力系统中主要的应用方向 2.1在电力系统智能保护和综合自动化方面的应用 在现阶段电网及电力系统的发展已经进入到了智能化阶段,将电力系统中的自动化控制技术和人工智能理论以及相应的网络通信等技术引入到电力系统的自动化保护装置中,就能够使得相应的电力设备保护装置变得更加的智能化,这样就能够极大地提高电力系统的可靠性和安全性。变电站的供电系统是整个电力系统运行的重要组成部分,也是保证电力系统连续供电的关键组成部分,如果该方面的研究能够广泛的应用到变电站中,就能够极大地拓宽综合自动化装置的应用范围,在最大程度上保障变电设备正常和稳定的运行。 2.2在电力系统配电网方面的应用 当前阶段配电网的建设和改造速度越来越快,这关系到广大电力用户的直接经济效益,因此在配电网系统的改造与规划中大力的推广电力自动化技术是实现配电网系统自动化的重要基础。电力系统配电网自动化技术主要是在配网的模型以及中低压网络数字和高级应用软件等方面的应用,利用先进的自动化技术及自动化设备,就可以实现对电力系统中配电网运行状态的自动监控和控制,这能够大大的降低供电企业配电网运行维护工作人员的劳动强度,能够节约配电网的运行管理和维护成本,还能够提高电网的运行效率。 2.3在电力系统及电网调度自动化方面的应用 电力系统的电网调度是关系到整个电网能否正常运行的关键,电力系统调度的主要工作是进行电网运行信息的采集以及电网运行的实时控制和电网的安全性能测试等操作,在电力系统自动化中就可以通过计算机技术和网络通讯技术进行这些操作,对电力系统进行各项相应的检测与电网运行管理,另外还可以有效的进行电力系统全网信息的收集与处理,对电网中可能发生的突然事件采取应急措施来降低对电网造成的影响,确保电网安全稳定的运行。 3供电企业在电力系统及其自动化技术应用中的原则分析 3.1电力自动化技术的适应性原则 首先要与我国当前阶段的社会情况相适应,与各供电企业的当地实际状况进行结合,在原有设备的基础上进行建设或改造,使电力系统自动化技术与电力可靠性及用电客户的要求得到适应;另外电力自动化技术也要与当前电力系统的发展相适应以及与相应电力设备的定时限保护原则相适应。 3.2电力系统自动化技术的完善原则 根据各供电企业地区的实际情况,电力系统自动化的实施应分期和分阶段的完成。在技术相对落后地区可以通过电力设备的自动重合闸对实施电力设备的保护,以此构建电力设备的有效控制;有条件的供电企业可以对通信及控制设备进行增设达到有效调配负荷的目的;最后是达到自动对计算机控制及信息的处理,实现电力系统自动化技术及功能的不断完善。 4供电企业中电力系统及其自动化技术在以后的发展趋势 4.1电力系统自动化统一标准及大规模推广应用 目前阶段由于电气自动化设备的生产厂家众多,这就导致了自动化设备的信息共享和相互的操作存在非常多的障碍,在未来就需要有共同的技术标准和通讯标准以及其他各种标准来满足不同自动化设备的兼容性,另外各生产厂家和运行统一标准自动化设备的供电企业就可以在共同的标准下进行大规模的推广和应用。 4.2将电力系统的测量和保护以及控制进行融合 长期以来电力系统自动化主要是通过监控来采集相关的电力系统运行数据以及进行单独的保护模式,增加了供电企业各相关单位工作人员的工作劳动量,也降低了电力设备以及各自动化设备的利用率。如果能够将电力系统的测量和保护以及相应的故障隐患控制系统结合起来,这样就能够有效的减少电力设备及自动化的重复配置率和操作人员的工作量,还能够有效的提高电力事故的处理效率。 5结束语 当前经济和社会的快速发展,使得人们对电力的需求与日俱增,同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求,在供电企业中实施电力系统的自动化技术能够有效保障电网的稳定和安全运行和扩大供电能力,并提升供电的可靠性。 作者:温振杰 电力系统自动化技术论文:电力系统中电气自动化技术发展方向 摘要:现阶段随着我国信息技术的快速发展,使得自动化技术全面提升。目前将电气自动化技术引入到电力系统中,能够更好的促进电力系统稳定发展。本文对电气自动化技术在电力系统中的应用进行探析,分析我国电气自动化技术的应用现状,探究电气自动化在电力系统中应用的发展趋势,更好的实现我国电力系统的发展目标。 【关键词】电气自动化技术;电力系统;应用 随着当前我国科学技术的快速发展,电气自动化技术在电力系统中得到广泛应用,现阶段电力系统引入电气自动化技术主要应用在以下方面,集中监控变电站、管理远程调度和保护继电。我国电力系统中应用电气自动化技术实际发展较晚,但是近些年来在实践领域也取得了各项建设性成果,但是与国际先进水平相比较仍旧存在较大差距,所以需要加强电气自动化技术在电力系统中的应用。 1目前电气自动化技术在电力系统中的应用现状分析 当前我国电力系统在实际运行发展过程中广泛应用了电气自动化技术,通过自动化技术不仅提高了系统实际运行速率,还创造了较大的经济效益。当前相关部门需要充分掌握自动化技术,将其引入到电力系统发展过程中,以此来创造更大的经济效益,为相关企业发展提供便利。 1.1计算机技术方面的实际应用 目前大多电力系统实际运行需要计算机技术的有效支持,将计算机技术融入到系统运行的各个环节。目前电气自动化技术中,智能电网技术就是电气自动化技术中较为重要的技术。此类技术在电气系统中的有效应用主要融入到电力系统运行各个环节中,促进电力系统网络朝着智能化方向发展。此外,电网调度自动化技术在电力自动化系统中也至关重要。通过电网调度,能够对不同层次的电网进行分类,将各个基础电网设备有效连接成统一的整体,从而使得各项数据能够有效收集。进一步加强电网系统的实时监控,使得电力系统能够稳定、高效运行。 1.2PLC技术方面的应用 计算技术和机电控制技术的综合发展促进了PLC技术的应用,PLC技术能够对电力系统中各个运行环节相关命令进行编程,并且记录各类数据信息,通过基本运算之后获取相应结果,此类技术在电力系统中应用能够节约能耗,提高系统运行效率。PLC技术能够对电力系统中各个信息数据进行收集,并且进行有效整合传输,通过PLC技术能够加强系统的稳定控制,对于系统中各个相对独立的模块进行信息控制,使得电力系统各个环节有效连接,促进工业的发展。此项技术对电网能够进行全面控制,稳定系统的安全运行,提高了相关工作人员实际工作效率。 1.3自动化实时仿真系统 目前通过电力系统自动化实时仿真系统,能够在实验数据的基础上,使得相关动态化实验稳定运行,能够便于技术人员对各类装置进行调试。防真系统能够与各个控制装置之间形成闭环系统,为输电系统以及相关智能化保护措施的应用提供实验基础。目前明确计算机技术在生产环节中的重要作用,相关部门需要高度重视电力自动化技术在电力系统中的实际应用,促进电力系统的全面发展,优化我国电力系统的发展结构。 2电力系统中电气自动化的研究发展方向探析 2.1电力系统智能保护以及综合自动化的研究 目前我国针对系统的智能保护以及自动化技术加大了研究力度,在电力系统自动化保护装置中引入了相关理论性成果,比如人工智能理论、自动化控制理论和网络通信技术等。使得保护装置能够朝着自动化和智能化方向发展,这在一定程度上极大的提高了电力系统运行的稳定性和安全性。经过科研和反复实践,目前分层式综合自动化装置研发成功,此类装置在一定程度上摆脱了传统装置的限制作用,在目前各级电站都得到广泛应用,使得此类装置的应用范围进一步拓展。 2.2电力系统中配网自动化的研究 现阶段我国在配网自动化发展方面展开了大量的科学探究,在配网的基本模型、配网一体化、高级软件中都进行了实践探索。其中提出的数字信号处理技术能够全面提升载波接收的灵敏度,使得载波在配网运行中的一系列问题得到有效解决,使得各类信号的处理速度以及精确度有效提升,使得电力系统的运行更好稳定,如图1所示。 2.3电力系统人工智能化方面的研究 目前我国在电力系统人工智能方面展开了较大的研究,主要是将专家系统和一些逻辑理论运用到电力系统运行过程中,通过各类理论对设备故障进行分析,并对系统运行整体情况进行规划设计,确保电力系统能够稳定运行,在运行过程中能够对各项信息展开分析,将系统故障导致的损失最小化,促进电网规划运行科学性、合理性。配网自动化技术所采取的是国际标准信息模式,输电网采用的配网系统与软件进行集合的理论性算法。 3结语 总而言之,随着当前社会经济的快速发展,人们生产生活对于电力资源的需求量在不断扩大,这对电力系统的稳定运行提出了更高要求。随着当前我国信息技术和计算机技术的发展,电气自动化在电力系统发展中得到广泛应用。将电气自动化技术融入到电力系统中具有重要作用,从控制策略上也能实现智能协调化发展,通过现代技术以及理论成果,在实际控制过程中更加重视各类远程通信以及电器电子元件的应用,对系统各项问题进行处理,从根本上促进系统的稳定运行。 作者:柳云祥 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化技术的应用能力 【摘要】随着现代高科技信息技术的发展,电气系统及其自动化技术得到了广泛的应用。本文基于电力系统的自动化应用和电力系统的安全性以及电力系统集成自动化的发展方向,对电力系统及其自动化技术应用进行简单的讨论。 【关键词】电力系统;自动化;新型应用 1引言 电力系统通常是24h连续工作,它与人们的日常生活密切相关,所以任何一个能保证电力系统的正常运行的新技术都值得推广。其中,自动化技术尤为突出。最早的自动化在电气专业的应用主要是监控电力系统数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术和管理技术的发展,自动化技术的应用越来越广泛。 2电力工程及其自动化技术优势的概述 电力系统的自动化技术在电力领域应用以来,取得了较多成果。从长期的实践效果来看,它已经成为电力系统建设中一项必不可少的技术,大幅度的节省了人力与物力的投入,提高了系统的运作效率,灵活的将传统手动操作转化成了新型机械化操作,极大的推动了时代的发展。 3电力工程自动化技术应用能力 3.1电力系统建模后的共享能力 在电力系统自动化技术的发展过程中,对地理空间属性进行描述是系统模型重点着眼的事情,以几何特征为主的模拟地理系统思考渐渐已经成为一种标准,但在实际应用中其控制对象的电力物理结构非常复杂。建立电力系统特征空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享,最基本的要求是供给和需求双方必须在同一数据具有相同的识别度,只有电力系统知识基于同样的抽象认知才能保证这一点。所以在数据共享的过程中得有一个电力系统的基本模型成为不同部门之间的数据共享的基础。它包括两个方面:地理实体标几何属性的定义和表达,包含电力系统服务覆盖地区的空间几何性质:物理性质数据的标准定义和表达的电力系统,它包含物理结构、物理性质的各种完整组件和整个运行方信息共享以及全面多维、动态灵活的分析应用程序。 3.2电力系统的数据集成和应用集成功能 电力系统形成和发展的原因是市场经济的需求,无论理论体系的建立是基于通用技术平台还是基于电力系统自动化平台,作为跨区域的科学决策,多层次、高效率的作战需求都需要规范的信息共享和全面、多维、动态的分析应用程序。因此,打破传统信息的壁垒,进行数据集成和应用集成,将各种多源的相关信息进行无缝连接,使空间计算逐渐变成主流计算。多角度、多方面显示数据之间的潜在联系,是未来发展的必然趋。电力系统自动化必须有先进的技术和理念,来应对电力企业现有和未来的混合各种各样应用程序的挑战。3.2.1自动化、信息化功能由于用户面对的大多是直接操作的对象,因此为了方便用户的操作和使用,增强数据互操作性是非常必要的。此外,对于给予图表的用户界面,就应该大力支持,同时将面向对象的数据模型与电力系统的客观目标对应起来,支持地理图形和非地理图形的统一管理功能。电力系统自动操纵的过程是一个实施性要求很高的过程,在后阶段绑定技术的过程中使用不同的对象,对象的类别可以在运行时指定,而不是编译成目标代码来确定。通过这种方式,用户可以在现有的抽象数据类型和操作空间内定义其所需要的任何数据类型和操作方法,从而增强系统的开放和可伸缩性,实现电力系统自动化的最终目标是实现企业信息系统。这种融合多种信息和技术的企业信息系统的集成,从经济性的角度来看都需要实现一个“总体规划、分步实施”的计划。利用工业标准开放统一的对象组件作为公共技术基础,可以保证数据和应用功能程序平稳进行。这样可以充分保护用户和开发人员的前期投资工作,以确保系统不会由于提升平台和功能需求的扩展而陷入困境。3.2.2统一管理功能电力企业最典型的特点是空间分布,这是电力系统平台提供分布式应用服务的客观要求。如果每个地方的管辖区域不同,那么使用分布式数据库方法是不同的,每个地方都可以保护自己管辖区中的数据和信息,不同级别的数据库可以形成分布式数据库,并可以通过互联网分享其他部分的数据,且在所拥有的权限范围内对分散数据进行存储和管理,保证数据的实施性和安全性。另一方面,电网的控制和管理等都具有统一的数据基础。满足实时操作的要求,利用Internet技术在Web上空间数据和功能服务,供用户参考使用是信息化的必然趋势。3.2.3数据库管理功能用各种数据库来存储和管理所有类型的数据,其安全机制是其他文件的数据管理方法无可比拟的。目前许多新开发的系统以关系数据库管理系统为主,可以利用其强大的管理系统建立一个多层次索引检索方式,它能有效地降低网络负载,快速定位查询目标,当多用户并发访问时大大提高访问效率。但标准的数据存储管理系统也存在某些问题,如在电力系统中,空间数据是可变长度,其之间复杂的空间拓扑关系必须添加相应的软件功能,否则很难实现空间数据的相关性。近年来,面向对象数据管理系统或对象关系数据管理系统已经商业化,因为他们是可扩展的数据库管理系统,可以定义之间的空数据类型和操作。空间数据和非空间数据处理方法是相同的,它为设置空间数据库系统创造条件。 4电力系统自动化技术的安全性展望 电力系统在国民经济的发展中处于骨干作用,随着电力系统自动化的不断发展,电力系统自动化信息安全也越加重要,目前电力系统安全问题主要体现在以下几个方面:①自动化系统存在抗电磁干扰问题;②电力系统计算机操作系统产生漏洞;③确保具有权威性、统一性的电力信息安全管理标准。基于此,必须着眼于电力设备和操作安全及数据安全、网络安全,切实提高电力系统自动化技术应用可靠性。a.系统本身的可靠性,系统应该具有对大小不同的数据类型都不会崩溃的特点以及灵活强大的恢复机制:是否支持多用户的并发处理,支持多用户并发处理时是否会出现数据碰撞和系统崩溃崩溃的现象,是否可以有效地支持访问大量数据和交换,这些均是应考虑的问题。系统应具备并发响应和交互式操作的环境下数据的安全性和一致性,空间数据管理引擎在确保效率的前提下解决空间数据的并发操作和数据一致性的问题。b.系统应该有一个完善的系统和访问控制机器,以确保系统不是被有意或无意破坏的,目前集中式控制系统已逐渐取代了分散控制,网络安全技术也得到推广应用,具体包括数据隐私、版权保护和自动收费管理、病毒防护、安全信息传输过程中的保护、保证信息传输的安全性等。 5结语 自动化技术是现代电力系统发展中的一大核心技术,其应用有利于保证电力系统的平稳运行,为人类的生产生活提供安全可靠的电力能源。目前我国电力自动化技术步入了以监控技术/计算机技术开发为主要标志的阶段,变电站逐步开始实现数字综合化发展,对此必须尽快完成对传统设备、技术的改造,推动我国电力事业稳定、健康发展。 作者:邓顺之 杨昆 单位:国网湖南省电力公司溆浦县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术对电力系统的应用 摘要:随着我国经济水平的不断发展,国内很多的电力行业也在快速的发展,同时也凸显出了电气自动化控制技术在电力系统中所起到的至关重要的作用。而伴随着电力行业竞争的日趋严重,很多的电力行业顺应新时展的趋势在电力系统中运用电气自动化控制技术。下面就简单的阐述我国目前的电力系统在电气自动化控制技术方面的应用,希望我的阐述可以帮助到相关的电力企业。 关键词:电气自动化控制;应用;电力系统 引言 伴随我国经济的不断发展,传统的电力系统已经远远无法满足社会生产对电力的需求,在这样的情况下,必须不断的将强电力系统在控制和管理方面逐渐趋于智能化和数字化,科学合理的运用电气自动化控制技术,不断的提高电力系统的生产效率以及扩大电力的传输范围,最大限度的满足社会生产过程中电力的需求问题。 1电气自动化控制技术在电力系统中的重要意义 随着我国经济的不断发展,社会的生产活动中对电力的需求量形成了供求关系,同时对电力的需求也在逐渐的增加,以前的电力系统已经远远无法满足现在人们对电量的需求,所以使得电力系统的电网规模在不断的扩大,也使得我国的电网结构也就越来越复杂,对于很多的电力企业而言,这既是考验也是机遇。在电力系统中应用电气自动化控制技术,不仅可以有效的解决目前电力需求的生产压力,同时还能促使我国电力系统的电力传输范围得到进一步的扩张,充分的发挥电气自动化控制技术的优势,更好的确保电力体统的安全可靠性,实现健康稳定的发展,从而在电力行业中为自己的电力企业谋求更好的发展之路。 2电气自动化控制技术在电力系统中的应用 电气自动化控制技术在电力系统的控制和管理等环节都发挥着非常重要的作用,及时有效的解决了电力系统在生产、运输等过程的存在的弊端,从很大程度上让电力系统生产的工作效率得到了有效的提高,更好的满足了现在经济发展过程中社会生产对电力的需求,让电力系统充分的发挥了其经济效益和社会效益,进而进一步促进了我国的电力系统实现信息数字一体化的进程。 2.1计算机技术的应用 计算机技术是电气自动化控制技术中非常重要的一个组成部分,同时也是被运用在电力系统中最为广泛的技术,被运用于电力系统的运行配电、供电等等十分重要的环节,其中最具代表性的就是智能电网技术,智能电网技术实现了配电智能化,广泛的运用在电力系统的供变电和输配电中,具有十分重要的影响。实现了电力系统的智能化服务,从很大程度上提升了人工的工作效率,同时还可以自主精准的分析存在的障碍,使得障碍的分析率和准确率得到了显著的提高。电网调动技术在计算机技术中也是非常突出的一门技术,直接关系和影响着电力系统自动化水平的进程,在对信息采集的工作中发挥着至关重要的作用,凭借对这项技术科学合理的有效利用,让各个地区以及各个级别电网之间实现了自主调配,让我国的电力系统的电网设备有机的相结合,完整的记录了电力系统的各项运行数据。 2.2电力一次设备智能化 在“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等一次设备上实现智能化,就现阶段而言,在电力设备的主变压器、开关设备、避雷设备等等一些设备上面已经实现了智能化,这种技术能够提供可靠的数据便于电力系统的维护,而且能够有效的精准分析出设备存在的障碍和安全隐患,有效的规避了从前电力系统运行的弊端。 2.3电力一次设备在线状态检测 实现了电力系统的一次设备长时间不间隔的在线自主监测电力系统的运行参数,并且能够及时的实现对不安全因素的跟踪,第一时间发现问题并对各项参数做出科学合理的分析,对可能存在的故障进行鉴别,电力一次设备在线状态的自主检测成本比较低。 2.4光电式电力互感器 电力互感气设备在电力系统输电线路中是非常重要的,电力互感气设备是按照相关的比例关系,基于仪表直接测量的标准数值范围,把输电线路上的高电压以及大电流的数值控制一定的标准数值内范围内,但是以往的电力互感器存在信号动态范围小等一些缺点,会导致电流互感器的信号畸变和饱和,但是运用了光电式电力互感器以后,其输出信号会直接与计算机的电计量及保护设备相连接。 3电气自动化控制技术在电力系统中的发展方向 3.1借鉴国外先进的电气自动化控制技术 在我国的电力系统中电气自动化控制技术被很多的电力企业广泛的推崇,也在电力系统中取得了良好的成果,但是与国外一些发达国家相比较,仍然存在差距。所以国内的电力系统的电气自动化控制技术还应该要借鉴国外发达国家的技术以及工作经验,然后结合自身电力系统的实际情况,并按照相关的法律法规制定完善出具有中国特色的电力系统的电气自动化控制技术。 3.2实现保护、控制、测量等功能的三位一体 电力系统的电气自动化控制技术从很大程度上改变了依赖人力的电力生产,对电力系统的人员配置以及电力系统的运行机制等方面都有很好的积极促进的作用,实现了电力系统站内监控和数据采集的自主化、智能化,有效的保障了我国电力系统的独立性,将电力系统的保护、控制和测量功能三位一体化,使我国的电力系统在电力生产的过程中更加的安全和精确。 4结语 电力系统的发展进程与对人们的生产生活息息相关,电气自动化控制技术的有效应用不仅可以有力的保障电力系统的稳定,对今后电力系统的发展有具有十分重要的意义,要不断的促进电力系统安全稳定的运行,同时也能早日实现我国电力系统智能化与国外发达国家电力系统智能化比肩的目标。 作者:曹婉新 单位:上海市大众工业学 电力系统自动化技术论文:电力自动化技术对电力系统的应用 摘要:随着社会的发展,人们生活水平不断提高,电力资源越来越成为人们生产与生活必需的资源。电力资源需求量不断增加,电力系统的运作也逐渐走向复杂化,所以必须实行对电力系统的改革,改革主要就是运用高科技手段用自动化来取代传统的人力管理。目前大多数的电力系统中已经普遍地采用了自动化技术,本文主要通过分析电力系统自动化的基本要求,来列举几种最主要的电力自动化技术和其在实际生产生活的运用情况。 关键词:电力自动化技术;电力系统;应用 引言 由于现在电力的需求量非常巨大,传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷,各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现,自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术,它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统,收集数据,排除故障,在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。 1电力系统自动控制的基本要求 各个行业的运行体制都要有一定的框架限制,没有这些基本要求工作很难做到有序高效,电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定,主要体现在以下几个方面:(1)电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析,所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理,通过分析参数更好地对运行过程进行监控,及时发现和跟踪数据的波动,保证能够在受控的条件下完成生产作业,消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。(2)在保证生产的同时,还要注重于设备的保护,每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的,我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态,借助这些部件和装置的报警功能,及时发现故障并进行排除,消除不利因素,更好的保障生产的进行。(3)电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率,提升原有的运转速度,因此必须要协调系统中的各个环节和单元,保证自动化控制过程的各个环节都合理运作,并做好环节与环节的衔接工作,保障整个电力系统畅通无阻的运行。(4)资源问题也是一个重要的问题,谁掌握了资源并能高效利用,谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源,因此企业要想获得最大效益,必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题,减少一些没有必要存在的繁复的工序。 2几种主要运用在电力系统中的自动化技术 (1)主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说,就是在电力系统正常工作的前提下,有效地监测与利用数据参数,以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点,改变模式,不断完善对数据和信息的处理,加强对生产过程的控制,更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新,它更具有针对性,更能满足自动化管理的需求,并且由于引进了触发机制和对象技术,可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。(2)现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置,又能监测实际的施工现场,因此,它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中,它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体,同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息,在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。(3)光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术,还能提供各种高级功能,如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制,具有很强的抗电磁干扰能力,这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面,更有利于工作人员作出准确的判断分析。 3电力自动化技术的实际应用领域 (1)发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术,主要包括:自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要,因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机,通过整理分析监测系统收集到的的数据参数,得出发电厂运行的状态信息,以此来控制发电厂的正常安全运行。(2)供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面:一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统;二是负荷控制系统,通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘,并根据曲线波动来分析并处理电能的使用;三是为了方便实时监控电力系统,利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。(3)电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用,主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等,来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析,预见可能发生的异常情况,及时采取措施进行调整,尽可能地降低突发危险的不良影响,确保电网运行安全稳定。 4结论 在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源,随着经济技术的不断发展,人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端,为了使电力资源更好地满足社会发展的需求,自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化,但是人们不能就此满足,应该进行更多创新的尝试,使电子系统的运作更加低耗、更加高效,这不仅会壮大企业的收益,更会推动整个社会电力系统的完善与发展。 作者:许力葵 单位:广东欧姆龙电力工程有限公司 电力系统自动化技术论文:配网自动化技术在电力系统的应用 【摘要】在电力系统中应用配电自动化技术,能够保证配网能够更加安全、可靠的为广大的人民服务,从而不断的提高电力系统的安全运行水平。基于此,本文主要论述了配网自动化的概念以及实施配网自动化技术的意义,最后根据笔者多年工作经验提出了配网自动化技术的未来发展方向和趋势。 【关键词】配电自动化;电力系统;可靠性;通信 引言 配电网自动化就是利用先进的计算机通信技术、自动控制技术以及电子技术等技术和手段,实现对现有配网的在线实时监控和管理,从而有效的保障配网运行的安全性、可靠性、高效性和经济性等。随着电力行业的不断进步和发展,将配网自动化技术应用到电力系统中是电网发展的必然趋势和结果,对于促进电力行业的持续发展具有重大的意义。 1配电自动化概述 1.1配电自动化概念 配网自动化能够实现对整个配网系统的实时监测、控制和管理,主要利用先进的通信网络技术,对配网的各类信息以及电网结构参数进行有效的结合,形成一个非常完整的自动化管理系统,配网自动化系统既能够对正常运行状态下的配网进行监测、管理和保护,还能够对出现事故的状态下的配电网进行监测保护和管理。 1.2配电自动化系统组成 通常情况下,配网自动化系统主要由下面几个部分组成:①配电主站,配电主站主要设置在城市调度中心,主要任务就是实现与各个子站之间的通信;②配电子站,通常将其设置在变电站内,通常部署在110kV/35kV变电站,配电子站主要对与所辖区域的FTU/TTU/DTU等电力终端设备通信进行负责。子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信,主站负责与各个子站之间通信;③配电远方终端和通信网络,如图1为配网自动化系统结构图。 1.3电力系统中应用配电自动化的意义 在电力系同种应用配网自动化技术具有非常显著的优势,能够有效的提高供电可靠性,将供电可靠性从99.9%提高到99.99%以及将99.99%提高到99.999%都必须要依配网自动化技术,可以说对于提高供电可靠性具有显著的投资低、见效快等优势。(1)通过网络运行分析、提供转供能力,开展带电作业,进一步提高了停电计划管理水平,有效的避免了和减少了重复停电的现象,实现了抢修资源的优化配置,进一步提高了工作效率,从而有效的实现了减少计划停电时间的最终目的。(2)通过配网自动化的故障自动定位,有效了减小了故障的查找时间,实现了故障的精确定位;同时利用遥控操作功能,实现了故障隔离时间的减少;还通过标准化的抢修,加快了故障修复的速度,有效了减少了事故停电的时间。(3)通过对分布式电源的接入,最终达到配电网多元化管理。(4)通过配网自动化技术的应用全面提高了电力系统的先进技术的应用,进一步促进了计算机网络技术的应用,工作效率得到了进一步的提高。 2我国配电自动化应用概况 综合我国情况来看,我国与20世纪90年代的中期一些较少的城市开始尝试进行配网自动化系统的建设,但是当时的配网自动化系统仅仅是体现在两三条线路上,缺乏对整体配网的设计和规划,并且也仅仅只有部分监控终端,缺乏监控主站,处于小范围试点探索阶段。随着城乡电网的大国模的建设和改造工作的不断进行深入,到了20世纪90年代的末期,配网自动化建设工作的试点范围逐渐扩大,逐渐进入小规模的建设阶段。在此阶段,一些用户开始对配网线路故障处理的自动化进行关注,但是却忽略了配电SCADA、及配电管理功能的意义和所处的重要位置。进入到21世纪,农网改造不断深入,配网结构也逐渐变得完善,配网结构的规模逐渐扩大。在这个时期,我国配网自动化技术变得逐渐成熟,并且其功能应用软件也变得越来越丰富。我国一些城市开始进行具有一定规模的配网自动化系统的建设,其中一些用户的配网自动化系统也顺利通过了验收,并且还在所述的省事获得了科技进步奖。在2002年,我国推出了第一个配网自动化系统行业标准,即《配电自动化系统功能规范》。越来越多的用户开始关注配网自动化系统的实用性,越来越注重实现对SCADA、DA、GIS的同步发展,开支逐渐加强对配网自动化系统的整体设计和规划。配网管理信息系统逐渐的从单纯的静态管理功能开始朝着实时管理功能的方向发展,逐渐的开始实现与SCADA/DA一体化。目前配网自动化已经基本实现了通信系统多样化,主要包括GPRS、光纤、载波、双绞线和无线等多种通信方式。其中光纤已经成为目前城区配网自动化通信的主要介质。 3配网自动化技术未来的发展趋势 3.1配网自动化的综合型受控端 配网自动化的综合性受控端将告诉SCADA系统作为基础和依据,对电力系统的信号采集和综合处理进行快速的实现,不仅能够实现对受控端数据的降低,还能够实现系统规模的简化。配网自动化综合性受控端在具备传统终端功能的基础上,还实现了对电力系统是否存在震荡情况、频率是否满足要求的问题以及电力系统中的电压情况和潮流分布情况进行了实时监测,能够将监测得到的信息传递给主控方,从而进行深入的分析和研究。不仅如此,受控端还能够实现相互之间的通信,确保数据精确度的提升。3.2配电线路载波通信技术通信技术是配网自动化技术的重点,只有具备大容量的高速载波通信系统才能够实现电力系统中潮流的实时监测和频率控制,此外,还能够为客户提供更多更好的服务。 3.3定制电力技术 定制电力技术主要由快速无功补偿器、电压稳定器、频率检测器、高速断路器等设备组成,主要指的是将柔性送电技术、智能电网技术以及云计算等高新技术应用到配网自动化系统中,定制电力的技术不仅能够避免和减少谐波的出现,避免电压出现闪变情况,还能够进一步提高供电的经济性和可靠性。定制电力技术能够在电力系统出现瞬间丢失大负荷和突然间增加负荷的情况下及时的发现该现象,并且还能够对此情况下的电力系统的稳定进行保证,将定制电力技术应用到配网自动化系统中,能够实现系统优化,对高层次客户的需求进行进一步的满足。 3.4新型FA系统 我国未来的电网发展主要目标之一就是将输电系统和配电系统进行分离,同时在用户端给出电网提供者的相关信息,这样用户就能够以实时电价为依据进行供电方的自行选择。基于此,新型FA系统的应用就能够实现分布式电源,不仅能够减少线路传输的损耗,还能够将能量的利用效率提高。 3.5配电系统的集中化管理 传统的配网系统中,系统是分散开来的,被分离成多个岛,虽然岛与岛之间存在着很多相似的功能,还是它们之间却很难实现相互之间的交流和沟通,缺乏共享通道,无法实现信息共享。配电系统实现集中化管理能够有效的解决这一问题,能够采用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。 4结语 随着国民经济的快速发展,各行各业对电力供应质量的要求不断提高,导致在每次的供电故障中都对生活造成大的损失。电厂稳定供电直接影响着人们生活和交通安全等民生问题。因此,我们需要对供电系统进行实时监测与控制,来实现电厂配电网自动化,以提高配电网的自动化水平。 作者:赵渊鹏 单位:赤水供电局 电力系统自动化技术论文:自动化技术在电力系统运行的应用 摘要:进入新时期以来,我国科学技术的不断进步,带动了电气工程的发展。在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。下面文章我们就详细的阐述了电力系统运转中应用电气工程自动化技术的重要作用,并且提出了电气工程自动化技术应用在电力系统运行中的具体措施,保障电气企业的高效稳固发展。 关键词:电气工程自动化技术;电力系统运行;应用 进入新时期以来,科学技术的不断发展带动了我国电气自动化技术的提高,现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。首先我们就要了解一下电气工程自动化技术的含义,具体就是指在变电站的二次设备的功能与技术作为基础,对设备进行创新发展,实现智能化的管理和控制,能够从整体有效把握整个电力系统的运行状况。 一、电气工程自动化技术在电力系统运行中的重要作用 (一)能够保障对目标的全面把控 伴随着电气工程自动化技术的发展,现在社会很多领域都渗透了电气自动化技术,而且随着时代的发展,电气自动化技术的应用规模会越来越大。在市场经济体制的背景下,提高电力系统运行中电气工程自动化水平,保障电力系统运转的效率。现阶段,我国的电气工程自动化技术在电力系统运行过程中主要就是对总线集成的控制,利用对总线集成的控制能够有效连接变压器和电力设施,保障电气自动化工程能够全面把控整个电力运行系统。 (二)促进电子系统运转的效率与电气企业的效益提升 因为电子系统的运行对于各个应用行业的影响比较大,需要保障电子系统运行高效与安全,还要提升电子系统运行的效率。在电子系统运行中应用电气工程自动化技术能够改善电子系统的运行结构,提升电子系统的运转效率,减少电子系统运转中对能源的浪费,保障电力企业在市场经济体制中的竞争性,促进电力企业的经济效益与社会效益提升。 (三)高效的维护和检修电力系统的状况 伴随着科学技术的发展,基于网络环境的互联网技术飞快发展,并且广泛的应用哦感到电气工程中去,电气工程自动化技术的信息化发展改变了传统电子系统运转方式。现阶段,电子系统运转过程中通过应用电气自动化技术,能够提升电力系统对信息收集的效率,提升对信息数据的处理水平,加强人为对电气工程自动化技术系统的控制,更加方便后期对电力系统的检修与维护,保障电力系统的高效安全运行。 二、电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用方式 现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。在科技飞速发展的今天,电气工程自动化技术应用到电力系统的规模空前扩大,对我国电力事业的发展有十分重要的现实意义,不仅促进了我国电力事业的发展,还有效解决了很多传统的电力系统问题。 (一)人工智能技术的应用 传统的电力系统在云庄的过程中,如果出现了故障和问题就会需要很多的人力资源与物力投入,仔细的检测每一个环节与故障的关联,造成故障检索工作不准确而且效率低下,工作量增加,对整个电力系统进行检测就只为找到一个故障点,无疑耗费了大量的人力资源,而且还不能保障故障可以准确的找到,但是电气工程自动化技术的出现就有效的解决了这个问题。电力系统出现故障,电气工程自动化技术的反馈装置终端FTU会进行数据分析,然后与终端接口对接,利用基站把FTU分析的数据传输到检测站,就能快速发现故障来源,采取有效的措施解决故障,提升了电力系统的检修效率,减少了电力系统维护对人民生活的影响。 (二)自动化仿真技术的应用 现阶段,我国的绝大多数的电力系统都会应用电气工程自动化技术中的自动仿真技术,提升了电力系统的建设质量。传统的电力系统建设时候,电力系统的运行信息都要在实验室进行虚拟研究,如果实际数据与模拟数据统一,才能逐步开展电力系统的建设,不过现在应用自动仿真技术的过程中,利用计算机IP协议制式把信息通过网络输送到电力企业的控制终端显示器上,能够快速的对电力系统运行数据进行评估,提升电力系统的建设质量和建设效率,而且电力系统建设中应用自动仿真技术可以完善我国的电力建设机制,保障电力系统的稳固发展,增加电力企业的竞争力。 (三)电力系统运行监控设施 目前很多的电力系统运行监控都是基于网络环境发展起来的,智能电网开始出现在人们的视线之内,而电力企业要想完善电力系统运行中的监控机制,就要落实智能电网的建设力度,在电气工程自动化技术的支撑下,完善电力系统运行的监控设施,提升电力系统的管理水平。利用一些特定的通信装置加强电力系统监控设施的数据传输,为电力系统的管理和监管提供数据支持,有效的应对电力系统运行中的突发故障,降低电力企业的损失。 (四)多项集成技术 电力系统在运行中和网络环境的关联很大,而电气工程自动化技术中的多项集成技术是网络环境发展起来的,符合时展的潮流,应用到电力系统的建设中,提升了电力系统的科技性欲时代性。在电力系统建设中应用多项集成技术,具体就是把电力的使用者需求进行整合,通过多种电气自动化技术展开处理,提升电力系统运行的效率,增加电力企业在市场中的竞争性,提升电力企业的经济效益与社会效益。 三、结语 综上所述,在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。 作者:马赟婷 单位:河北农业大学机电工程学院 电力系统自动化技术论文:电力系统配电网自动化实现技术简析 摘要:近年来,我国的科学技术迅速发展,社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下,自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中,其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电,还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析,提出了未来自动化技术发展的形势。 关键词:电力系统;配电网;自动化技术;实现技术;用电需求量 电量以及农业生产用电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。 1电力系统配电网自动化现状 近年来,我国对电力行业方面的发展极为重视,不但投入资金大,且管理力度严格。随着电力行业的发展,电网自动化技术有效提升,多数地区调配系统已实现自动化控制功能,且部分地区更出现了无人值守变电站,为社会增加了经济效益。目前,我国电网自动化功能包括以下五个方面: 1.1实时监控 实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测,以便保障电网的稳定运行。此外,监控系统还可以通过监控电表,监控用户用电量的情况,以便及时发现用户不规范用电的行为,减少电能的损耗。 1.2控制电量与功率 电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。 1.3故障处理 配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障,并把出现的故障及时上报。同时,故障控制器还具有自动修复故障的功能,即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。 1.4监测电能损失功能 配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式,并对线路上的电能进行自动监测与计算,以达到损耗电能最小的目标,提高经济效益。 1.5具备扩展功能 配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中,要具备以下两点要求:首先要增加硬件设备,达到扩展设备的要求;其次是通过软件操作,在原有网络中增加新的节点。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信,这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。 2.3面向对象的设计 在配电网中,馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网(变电站)组成。一般情况下,馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能,但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的,这是因为每个节点都可以作为一个管理点,而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信,形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下,节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点,经过允许后方可进行通信,从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中,往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点,用于实现子节点上信息的记录,这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。 3未来技术发展 为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性,电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面: 3.1提高电能的质量 在现代工业生产中,大型电子设备增多,致使对电能需求量增加,从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性,有效地提高了电能的质量,同时改善算法也可以提高电能的质量。 3.2实施配电网系统保护 配电网系统馈线自动化以通信为根基,对配电网系统的整体数据进行收集和控制,从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS;依靠地理信息系统——GIS为平台,实现对配电网的设备管理;配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下,已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理,目前,该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。 3.3分布式小电流接地保护方案 完全分布的FTU准确度较高、承载量较大,且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况,负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好,存在较大发展空间。 4结语 综上所述,电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度,其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展,同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视,做好配电网自动化技术的应用研究,为保证电力系统智能化发展提供有利条件,进一步完善电力事业。 作者:许开熙 单位:国网孝感供电公司检修分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化施工技术研究 摘要:随着对能源利用量的增多,我国开始对相关的技术进行了深入的研究,而且与电力相关的技术也在不断完善,我国的电力系统与自动化技术得到了快速的发展,电力自动化技术结合了多种技术,包括电子信息技术、信息处理技术和网络通信技术等。文章通过对电力系统及其自动化施工技术存在的问题进行分析,提出了相关的改进措施。 关键词:电力系统;自动化施工;电子信息技术;信息处理技术;网络通信技术 本文分析了电力系统和自动化特征,对电力系统自动化施工技术中存在的问题进行分析,并提出了相关的建议。 1电力系统及其自动化技术的主要特征 在当今社会中,电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的能源,电力系统可以实现电力的生产和电力的传输,并且将变电设备结合适应,形成了一个综合的网络系统,所以一个相关完善的电力系统可以在一定程度上促进电力供应的高效性和稳定性。我国的经济在不断的发展,科学技术在不断的完善,很多科学技术在电力系统中也得到了广泛的应用,这些直接对我国电力系统自动化的发展起到了推动的作用,而且还能对电力的负荷进行有效的控制。电力系统是以自动化技术为依托的一类技术,其中心为计算机技术,而且借助了不同的智能化的硬件和软件,从而可以对电力系统各类设备的运行进行有序的管理,确保整个电力系统得到有效的调节,确保整个电力系统可以安全地运行。电力系统和自动化施工技术是将数字化和网络化的技术结合起来,在电力生产的过程中实现了对整个电力系统的控制,实现了智能化的协调机制,并且促进了数据的自动化的传输,确保输电的稳定性,提高社会效益和经济效益。 1.1扩大电网的规模 电力系统及其自动化技术在应用的过程中采用了不同的技术,而且实现了不同技术的结合,从而可以更好地实现智能化的控制。电力系统自动化是电力系统中的关键部分,在具体的应用中发挥着非常巨大的作用,其不仅仅提高了电力系统的供电量,而且还使电网的规模得到了很大的提升。电网在我国经济建设中发挥着非常重要的作用,其满足了经济建设中对于电量的需求,而且确保人们的生活的稳定性,在社会发展中起到的作用不言而喻。而且随着我国电力系统的不断完善和发展,应该采取相关的措施不断的完善电力系统,对电力系统进行控制和管理,实现自动化技术和网络技术的融合。电力系统在应用的过程中,充分地结合了计算机技术和互联网通信技术,在实际的生产和生活的过程中,电力系统和自动化技术扩大了电网的规模,确保人们生活和生产的有序性。而且电力系统的网络的扩大可以实现整个电力系统的良好控制,在系统出现问题后可以及时得到解决。 1.2实现远距离传输 在一些偏远地区,各项基础设施的条件比较差,而且经济比较落后,电线的施工成本非常高。通过制定科学的电线线路方案,采用柔性的输电技术,完善自动化技术,从而有效地解决了偏远地区供电难的问题。在一些偏远的地区,其自然环境比较复杂。所以,供电过程中要充分考虑到偏远地区的自然环境,而且还应该充分分析其经济条件。在偏远地区,供电的成本要比城市高。在对输电线路设计的环节,应该采用柔性设计的方案,可以有效地完善输电的效率,通过自动化技术的采用,电力输送的效果大为提升,而且实现了远距离的稳定输送。电力系统和自动化技术在一定程度上促进了远距离供电,而且电能的质量不会下降,使得偏远地区的居民的生活可以得到保障。 2电力系统及其自动化施工技术中存在的问题 2.1发展水平存在差异 尽管我国已经引进了较为先进的自动化的施工技术,但是随着我国经济的高速发展,居民的用电量在上升,在电力资源运输的过程中,其负荷在不断的上升,导致我国电力系统的稳定性受到阻碍。尤其是在一些偏远的地区,其经济条件不够发达,电力系统和自动化技术不能进行研发,而且各个地区出现不平衡的问题,这一情况严重阻碍了我国电力资源的高效供应。 2.2技术设备出现老化 在电力系统运行的过程中,相关的设备会出现老化的问题,这一问题会导致电力系统在运行的过程中产生安全隐患。很多电力系统设备的性能并不能达到标准,这就导致电力系统在操作上存在很大的难度。电力设备需要花较多的时间进行维修和保养,而且不同的电力设备在电力系统中发挥的作用不同,在维护方式上也就存在差异,每一种设备在自动化施工技术控制中都发挥着非常突出的作用。但是在电力系统运行的过程中,很多设备出现老化的问题,会导致各类安全事故的发生。 2.3技术人员的专业素质有待提升 电力施工是一项非常复杂的技术,其对施工人员的素质提出了更高的要求,施工人员不仅仅要具备扎实的理论知识,而且要具备丰富的实践经验,提高自身的综合素养。但是在电力系统实际的施工中,维护人员的素质有待提高,导致电力系统自动化技术不能顺利的采用,常常会出现一些安全问题。 3电力系统及其自动化技术问题的建议 3.1科学设计电力系统自动化施工技术 我国的电力系统及其自动化技术与发达国家相比还存在一定的差距,所以在进行电力系统自动化技术分析的过程中,应该结合实际的应用情况,设计完善的电力系统自动化施工的方案,从而可以有效地防止一些安全隐患的产生,确保电力系统和自动化技术充分发挥其作用。 3.2不断更新维护 电力设备电力系统和自动化施工的过程中,对施工的流程提出了更高的技术要求。在一些经济比较落后的地区,相关的部门应该强化经济的投入,确保电力系统和自动化技术可以在一些经济落后的地区使用,形成完善的电力系统和自动化的施工技术,从而可以对电力系统的相关设备进行维护,确保其质量比较好。 3.3提高技术人员的专业素质 电力系统和自动化施工的环节比较复杂,所以对施工人员提出了更高的技术要求。技术人员应该不断完善自身的技术,提高综合能力,定期学习先进的技术,不断更新知识,提升自身的水平,适应当前的各项科学技术,运用信息技术。技术人员在施工的过程中,要充分了解企业的情况,通过对岗位的分析,制定完善的施工计划,平时应该强化理论知识的学习,提高自身的综合技能。电力企业应该定期开展一些培训课程,从而使技术人员的水平可以得到提升,为电力系统的安全运行提供技术的支持。 3.4增强设计的科学性 现在自动化技术和电力系统得到了广泛的应用,但是其整体质量与发达国家相比还存在一定的差距,在系统设计环节缺乏相关的经验,而且在系统建设方面也存在经验不足的问题。所以要通过对相关因素的分析,考虑电网所处地区的情况,才能制定完善的政策,有效地防止自动化技术在使用的过程中存在任何冲突,防止其在运作的过程中出现常见的故障。要对系统进行分布式的设计,在实际的设计环节中,考虑问题要针对现实的情况,不能一次性地考虑全部的问题,因为随着环境的变化,系统的运行情况也会发生变化,要针对每个环节,设计独立的预警分析,在进行构架管理的过程中应该采用模块的方式,防止在多个模块管理中出现系统的冲突问题,而且在接线问题的处理上,要尽量简化接线,防止一些不必要的接线占据大量的空间。很多自动化的电力软件在具体的运行环节,都要进行多次接线的方式,针对这一问题,相关的施工人员可以采用多功能继电器的方式,这样就能在一定程度上简化接线的流程。在二次接线的过程中,很多不必要的流程可以直接忽略,在对开关柜等进行设计的过程中,可以完全实现分布式设计的方案,从而在开关柜的设计中,可以省略不必要的接线,从而有效地防止各类操作失误的情况。在电力系统运行的过程中,一定要充分考虑系统的兼容性,对系统的延展性进行充分的分析,尽可能的将各类电力软件进行规范和分类,实现自动化的接口技术,这样才能确保自动化技术满足各类设备的使用要求,在电网面对不同的环境中,才能更加灵活地运行。 3.5强化设备更新维修的资金投入 在电力网络建设和应用的过程中,要通过对电力企业实际运行情况的分析,在企业中要对相关的设备进行维护和分析,而且还要不断完善自动化软件和技术的研发工作,在这些方面都要投入更多的资金,才能确保电力企业的设备运行得更加的稳定。由于我国的经济发展存在地区性的差异,所以各个地区的自动化施工技术和电力系统的设备更新方面存在不平衡性,发展水平出现了参差不齐的情况。因此我国相关部门应该制定政策,对于那些经济相对落后的地区应该进行相应的扶持,确保这些经济欠发达的地区的经济可以健康稳定的发展,提升自动化施工的技术水平。对于已经投入使用的设备,应该定期的维护,做好系统的升级工作,确保设备在运行中的稳定和安全,使设备发挥出最佳的作用。在我国的偏远地区,国家相关的部门应该做好电网建设的扶持工作,安排相关的负责人员可以深入到偏远的地区进行调查,并且针对偏远地区的情况,做好相关的维护和更新工作,对电网进行定期的巡查。工作人员在检查设备的过程中,要实现全面的检查,并且落实好各类维修的工作,使得各类故障问题都能切实得到解决。 4结语 电力系统的自动化施工技术如今已经实现了长足的发展,但是在实际的运行中还存在局限性,技术水平的发挥出现不稳定的情况,因此应该采取相应的措施完善系统的性能。 作者:陈华如 单位:广东电网有限责任公司湛江供电局 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化新技术及发展前景 【摘要】二十一世纪以来,科学技术在迅猛发展,电子信息技术也在不断进步,在此发展背景下,各类可续技术成果不断地融入到人们的生产生活中,不仅便捷了人们的生活,同时也提高了生产效率,而电力系统行业的发展,也意识到了融入先进科技的重要性,电力系统自动化技术应用已经成为了新的发展趋向,而要想更好地促进电力系统自动化的发展,就要积极地探究先进技术的优势,并充分利用这些科技的作用,极大的促进电力系统自动化的发展,笔者针对现阶段电力系统自动化技术的应用以及发展前景进行了分析,以下为详述。 【关键词】新形势;电力系统自动化;新技术;前景 电力系统自动化技术的应用指的就是对电力进行切实的调度,使电力系统实现正常的运作,保证发电环节至配电环节的自动化运行,这样将会极大地提高电力系统的应用效率,而电力系统自动化运作则是电力技术发展的方向,现阶段我国电力系统的发展意识到了自动化的优势,要想更好的实现电力系统的自动化,就要在当前新形势下,将先进技术成果融入其中,充分体现它的优势,这样才能最大程度上促进电力系统的发展。 1.对于电力系统自动化的分类和浅析 电力系统自动化涵盖着诸多的环节,比如系统元件的保护环节、自动检测环节以及调节和控制环节等等,同时还会对电力企业进行自动化的管理。应用电力系统的最终目的就是要确保电力系统运输的高效性和稳定性,进而保证系统运行的可靠性和安全性,最终极大的提高电力系统的运作效率,为电力企业带来更高的经济效益[1]。纵观现阶段的电力自动化运行技术,可以将电力系统自动化分为六个种类,即:火力发电厂自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电站综合自动化、电力系统反事故自动装置六大类,而电网调度自动化就是其中极为关键的内容,它指的是以计算机为主体的控制体统,其作用就是要更好地促进调度中心、发电厂以及变电站的运作,并为电力系统提供所需的信息数据,而后对这些数据进行切实的收集,再对这些数据内容进行计算和检测,最大程度上保证电网调度的正常运作。 2.对于变革性的新型技术分析 在当前的技术发展背景下,要想更好地推动电力系统的自动化发展,就要对其中关键的技术类型进行分析,还要对电力系统具有变革性意义的技术类型进行探究,同时对新形势下电力系统自动化发展方向进行探究,最终极大的促进我国电力自动化技术的发展。 2.1对于FACTS技术的应用 FACTS技术指的是柔性交流输电系统技术,它的应用对于电力系统自动化的发展具有较大的影响,此技术也是极为重要的电力系统技术类型,在输电技术的应用中发挥了巨大的作用,可以切实保证输电系统的的运行稳定性和高效性。简而言之,在应用FACTS技术的过程中,不可避免的应用到高压输电系统,并且还要将其优势体现出来,应用技术类别中的电力电子装置,而后对输电系统中的有关参数予以调整和控制,最终保证其运作的可靠性和安全性[2]。FACTS技术的应用还可以一定程度的降低电力输送的能耗问题,而这一功能在可持续发展理念不断推行的今天,此技术的应用可谓是一项极具发展前景的技术类型,同时也可以极大的促进电力自动化运行系统的发展。 2.2对于智能化控制技术的应用 智能化控制技术的应用对于电力系统自动化发展来讲是尤为重要的,同时也极具时展的意义,在传统的电力系统控制过程中,一般都要对线性控制以及传递函数控制问题等进行分析,而后再对有关智能化控制技术的应用进行探究,但是,现阶段对于智能化控制技术的开发力度仍旧较为薄弱,智能化控制理论也越发成为现阶段的电力系统自动化运作的主要理论指导内容。这里所讲的智能化控制方式,就要应用较为简短的技术,对电力系统运作过程中,较为繁杂的内容和环节进行合理的控制,而后还要促使这些难度较大环节的运作更具安全性和稳定性,在此过程中,还要对模型中的不确定因素进行分析,通过智能化的控制技术,实现高效的控制,对现阶段的电力系统运作发展形势来看,电力系统的实际运作方式也会呈现着智能化的发展趋势[3]。 2.3对于DFACTS的应用分析 DFACTS技术指的就是应用配电系统,而后实现灵活的交流,此技术的应用也是基于配电网的供电需求,研发出新的理论观点,它着重针对供电质量中的各类问题,应用系统的解决方案,在大量的商业用户以及配电网的运作中应用新型的电力电子控制器。 3.对于电力系统自动化的发展前景分析 3.1对于电力市场理论和技术的发展前景分析 电力市场的发展一定要结合社会主义市场的发展趋势,还要基于用户的对于电力系统的运作需求,以此为基础,对我国电力市场的运作方式进行转变,同时还要对我国电力市场运作过程中易出现的问题进行分析和探究,而后对市场运营中的准则进行研究,最终确定最为适宜的电力系统运作模式[4]。 3.2对于智能保护和变电站综合自动化的发展方向分析 要想更好地对电力系统进行研究,就要引进先进的人工智能技术、综合自动控制理论、网络通信、模糊理论、自适应理论以及信息化新技术等等,使新继电保护装置更具信息化的发展趋势,最终极大的提高电力系统的运作水准。而笔者对现阶段的变电站自动化系统的应用方式进行了分析,发现融入分布式变电站综合自动化装置可以切实提高各类变电站的运作需求,也类满足电力系统的运作条件,最终将会大大提高电力系统的运作效率和稳定性[5]。 3.3对于电力设备检测以及故障诊断技术的发展方向分析 在实际的电力系统运作中,要想更好地促进电力系统的自动化发展趋势,就要充分的意识到光纤技术、数字信号处理技术、传感器技术、计算机技术以及模式识别技术的优势体现出来,还要切实对电气设备的故障问题进行诊断,实现绝缘监测,此外,还要逐渐的构建一个集变压器、电容型设备、发电机、开关设备以及直流系统等的电气设备监控系统,而后再切实提高电力系统的运作安全性和稳定性。 4.结束语 综上所述,社会的发展和时代的进步,当前国内的经济发展层次也在日渐提升,要想更好地满足人们对于电力系统的运作需求,就要不断的促使电力系统的发展更具自动化特征,极大的促进电力系统的发展,现阶段我国的电力系统自动化技术的应用,也发生了较大的变革,要想实现更进一步的发展,就要做好指导性作用,还要结合电力系统市场发展需求,满足人们对于电力系统的实际运作需要,最大程度上促进社会经济的发展。 作者:杨友情 单位:国网安徽省电力公司池州供电公司
数字农业论文:农业机械数字化设计与制造技术运用 摘要:在经济快速发展下,我国农业机械制造行业取得较大发展,由传统的生产模式逐渐向机械化方向转变,生产效率明显提升,但是在农业机械化过程中仍然存在不同程度的问题,对生产及制造行业发展均产生一定的负面影响,为此制造企业需要尽快采取合理措施对现存问题进行改善。相关研究中说明应用数字化设计与制造技术可以有效的解决现存问题,下文对农业机械数字化设计与制造技术的应用进行分析。 关键词:农业机械;数字化技术;制造技术;应用 在信息时代背景下,传统农业逐渐向数字农业发展,数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合,使农业各对象可视化表达的目标得以实现,能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持,对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述,其次对两者在农业机械上的应用进行阐述,以期为农业机械制造企业提供一定参考。 1数字化设计与制造技术简述 数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计,分析,装配以及制造等过程进行全面模拟,能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势:农业机械产品开发能力有所提升;产品研制周期明显缩短;农业机械开发成本有所降低;能够最大程度的实现初期设计目标,可以提高农业机械制造企业的市场竞争力,同时可以为其带来更多的经济效益。 2农业机械数字化设计与制造技术应用分析 数字化设计与制造技术包括多种先进的技术,下面对几种常用的技术进行说明:其一,对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计,计算机辅助工程,计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造,以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响;其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理,使分布环境中数据共享的目标得以实现,同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二,对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换,使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三,对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建,在构建完成后工作人员可以对产品的性能,可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉,在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整,进而提高产品设计合理性,为后期制造过程奠定坚实的基础;其四,对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造,其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补,在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑,进而使产品研发效率较高,且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。 2.1智能CAD技术应用分析 第一,智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容,传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失,智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补,在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短,能够在短时间内完成农机产品的设计工作,进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二,参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点,为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用,并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避,为设计方案的合理性提供更多的保障。第三,装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种,其主要指构建相应零部件的几何模型,在构建完成后结合装配信息对设计意图,产品原理以及功能等进行诠释,能够让工作人员尽快领悟设计意图,进而能够尽快展开生产。 2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用 数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用,在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造,为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明:其一,使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建,通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标;其二,根据相关数据和信息对二维工程图进行构建;其三,使用各类分析原理对模型进行分析,将其同三维装配体设计进行有机结合;其四,将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建;其五,工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作,与此同时对开发体系进行合理构建;其六,对三维虚拟样机进行监测和试验,通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题,在经过分析后可以采取有效措施进行处理,从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。 3结束语 通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用,为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视,根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究,不断的扩大应用范围,使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展,加快农机制造企业的发展速度。 作者:徐丽 单位:南昌工学院 数字农业论文:数字农业信息发展 摘要:阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 关键词:数字农业;问题;构想 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。 2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:农业机械数字化设计与制造研究 【摘要】伴随着人工化和机械化程度越来越高,对于农业的生产来说,人们会更多关注农业机械的性能及其在农业中的应用。对于农业机械的设计,可以从数字化设计的角度来进行设计技术的提升,从而降低设计的成本,缩短设计周期,并且提高机械产品的性能和功能。本文主要探讨了农业机械数字化设计与制造技术的应用,从而为农业机械设计和制造提供参考。 【关键词】农业机械;数字化设计;制造;技术 1数字化技术的内涵和特点 对于数字化的设计技术来说,它有着多个方面的特点。首先,数字化的设计技术有着统一化的产品定义模型,因此在各个行业当中它的应用比较广阔;其次,对于数字化设计技术来说,它可以开展并行设计。同一个项目可以有多个小组来进行联合的操作,在这样的情况下,不仅使得工作的效率得到提高,也能够使得它的质量得到保障;最后,数字化设计技术对于实物模型的依赖程度比较低,特别是在开展计算机技术仿真处理的时候,和传统的设计技术比起来,它的工作效率非常高,同时也能够有效地降低设计成本[1]。 2农业机械设计领域的特点 2.1结构类型多、型号多。在农业机械设计领域当中,农业机械的结构类型和型号比较多,例如,在对播种机进行设计的时候,需要根据所播种的农产品物种和农业的特点来进行划分,常见的机械类型有条播机、穴播机和精密播种机等。如果从这些机械的作业宽度和配套的动力角度出发,又可以分为单体、2行、4行等播种机[2]。2.2功能结构稳定,复杂程度低。对农业机械来说,它们的功能结构一般都比较稳定,同时整体的复杂程度都不高。以播种机为例,在组成上,它一般都会有机架、地轮和传动系统等。此外,不同型号的播种机,它们本身所使用的部件的类型和它们的结构参数也会有着一定的差异性,但是它们最终的产品功能都是相同的。2.3农业机械试验受季节影响性大。对于农业的机械来说,它们在设计之后需要开展相关的试验工作,但是在试验工作开展的时候会受到季节性的影响,因此对于农业机械进行研发所需要的周期比较长。 3农业机械设计中数字化设计记住和制造技术的应用 3.1在农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术是一种可以创建并且真实体现虚拟环境的一个计算机仿真系统,对于虚拟技术来说,它对多种技术进行了综合,例如:网络技术、计算机仿真技术和三维图像技术等。随着经济和社会的不断发展,在市场竞争日益激烈的背景之下,用户的需求会越来越趋向于个性化和特色化。在这样的背景下,利用虚拟现实技术在农业机械的设计中发挥作用,可以使得产品的设计和后续的制造成本得到有效的降低,并且也使得产品在设计和研发的周期上得到剪短,在最大程度上满足了用户对高质量低成本产品的需求。在农业机械设计中引入虚拟技术已经成为了一种大势所趋,其主要在虚拟设计环节上发挥出作用。虚拟设计本身就是使用虚拟技术在产品的开发设计中进行运用和辅助,简单来说,就是设计人员首先设计出一个虚拟的农业机械产品,然后利用系统和各种各样的技术手段,对这一个虚拟所得到的农业机械产品进行各方面的研究、检查和分析工作。通过这样的方式可以帮助人们对产品是否满足农业生产设计的需求来进行检验,同时也可以及时的发现产品中存在的问题和缺陷,开展各方面的修改工作。对于在机械设计中应用的虚拟设计系统来说,它主要有两个部分,一个部分就是虚拟设计系统的主体,这个主体,它是由虚拟环境生存下来构成的。另外一个部分则是一个外围的设备,这个外围的设备是非常多样化的有数据的传输装置,也有信号的控制装置,更有人机进行交互的各种各样的工具等等。在这些部件和系统的帮助之下,可以大大节省机械设计的周期,提升效果。3.2实现产品的设计和制造协同。对于农业机械的设计和制造来说,它是一个联动的过程,在传统的设计方式当中,设计和制造环节的脱节现象比较严重,从而使得一些比较好的设计概念没有办法在现实中得到实现,并且最终发挥作用,推动农业生产的进行。基于这样的弊端,在未来的数字化设计技术的应用过程当中,会更多的对农业机械产品的设计和制造阶段的协同化进行实现。在二者的协同之后可以使得机械设计能够得到优化,并且这样的优化是比较及时的有效的,使得需要花费的费用得到降低,缩短整个设计和制造的周期。对机械产品的设计和制造环节进行兼顾的协同化设计,是数字化技术的一种集成式应用,也是推动设计效果能够得到最优化直观呈现的有效措施,将会成为未来农业机械设计制造的主要发展方向。3.3加强设计的创新。对于农业机械的设计和制造来说,创新是一个永远都不变的真理,也是技术生存的根本,特别是在数字化设计技术当中,创新是非常关键的一个生命力所在。对于数字化设计技术来说,它在农业机械设计中的应用会伴随着时间的流逝出现一定的变化和调整,并且在这变换和调整的过程中会出现一些新的问题,在这样的情况下,这就要对本身的技术进行创新,从而才能够使得农业机械设计的科学性和前沿性得到呈现[2]。此外,对于农业机械设计来说,它会朝着越来越高的标准进行发展,因此也需要数字化的设计技术对自身的标准进行不断的提升。对新技术的应用,在整个应用的过程当中,要加强理念和技术的创新,同时以新的理念来实现技术的探究和改革,最终提升整体介绍发展的前景,也推动农业机械设计的水平得到有效的提高。 4结语 综上所述,数字化的设计技术是未来机械设计的一个最主要应用技术,它在农业机械设计中的使用可以使得设计水平得到有效的提升。根据未来农业的发展需求以及数字化设计技术本身的发展需要,今后在开展农业机械设计的时候会加强虚拟技术、产品设计和制造协同和技术创新等方面的发展,从而使得数字化设计技术可以更好地在农业机械设计中进行应用。 作者:方更新 单位:福建漳浦县赤湖镇政 数字农业论文:农业科研档案数字化管理论文 摘要:农业科研档案能够准确反映农业科研项目的研究进程,对农业科研事业的创新发展具有至关重要的推动与促进作用,在信息化发展的时代背景之下,农业科研档案管理应不断朝着数字化的方向发展,融入具有时代精神的信息化内容,以便为我国农业科研档案事业的可持续发展奠定良好基础。基于此,本文以加强农业科研档案数字化管理的价值为主要出发点,着重探讨加强农业科研档案数字化管理的策略。 关键词:农业科研档案;数字化管理;策略 农业作为我国国民产业中的基础性工程,在推动社会经济发展、提高人民生活水平等方面具有重要的促进作用。农业科研档案数字化,顾名思义,是以现代网络技术、现代数字技术为基础,对农业科研档案的各项资源进行优化配置,借助网络化的形式实现各环节之间的科学联系,进而形成良性运作的农业科研档案信息库,以供相关农业科研人员进行资料查询和信息检索。而农业科研则是推动农业事业长远发展的助推剂,注重对农业科研档案的科学管理对农业科研事业的发展有重要的引导与推动作用,更为良好地保存农业科研成果,为我国社会主义现代化事业的发展做出重要贡献。 1加强农业科研档案数字化管理的价值 1.1提升管理效率 农业科研档案工作以农业服务为宗旨,加强农业科研档案数字化管理,把不同载体的农业科研档案资源转化为数字化的信息,以数字化的形式存储,以网络化的形式互相链接,利用计算机进行管理,形成一个有序的信息库,有利于提高农业科研档案管理的水平和效率,极大程度上节约了农业科研档案的人力投入和成本投入,实现资源共享与传承,切实有效地满足科研人员的档案查询、借鉴与存档,对农业科研档案管理的各项资源进行高效配置,优化农业科研档案管理结构,以便更好地为相关科研人员所服务。 1.2保持档案完整性 加强农业科研档案数字化管理,有利于保持档案完整性,防治档案丢失现象的发生。农业科研档案管理是在农业科研研究工作基础上逐步完善的,传统的农业科研档案管理以纸质管理为主要方式,但是因我国农业科研档案管理工作起步较早,传统纸质化的农业科研档案管理工作极易发生变质,特别是在每一次查阅过程中均会发生不同程度的损耗,这对农业科研档案管理工作的稳定发展极为不利。对此,以数字化为主要途径开展农业科研档案管理工作,能够在一定程度上减少对科研档案的损坏,实现由纸质资源到数字化资源的系统转换,为农业科研档案信息数据库的建立奠定基础。 2加强农业科研档案数字化管理的策略 2.1建立健全农业科研档案数字化管理制度 要建立健全农业科研档案数字化管理制度,为农业科研档案管理工作的顺利开展和科学进行提供良好的外部框架,从而更好地制定与之相对应的数字化管理方案,不断提高农业科研档案数字化管理的实效性。农业科研单位要根据自身发展的实际情况,制定行之有效的档案数字化管理制度,保证各项管理制度符合我国相关的法律法规,引导其朝着规范化、科学化和制度化的方向发展。相关管理人员还要不断强化自身的管理意识,树立正确的管理理念,保证各项制度内容的贯彻与落实,强化档案管理工作的保密程度。 2.2加强农业科研档案数字化管理基础设施建设 要加强农业科研档案数字化管理基础设施建设,为农业科研档案管理工作的长远发展奠定重要的硬件基础,确定技术路线、技术结构及基础平台功能,并做好相关的安全保障措施。不断增强农科科研档案管理工作的现代化含量和技术化含量,从根本上提高农业科研档案管理工作的水平和质量。相关工作人员要在传统纸质档案管理的基础上,以计算机录入的方式对农业科研档案的各项内容进行科学配置,相关人员要对农业科研档案数字化管理的各项设备进行更换,结合当前时展的现实情况充分发挥现代科学设备在档案管理中的重要作用。要建立农业科研档案管理的数字化平台,连接农业科研单位的内部系统,将档案的形成、整理、传输和归档等内容放置于同一个系统平台之中,实现各模块之间档案资源的共享互惠。 2.3构建一批高素质的农业科研档案管理队伍 要构建一批高素质的农业科研档案管理队伍,不断提高档案管理者的综合素养和管理能力,为农业科研档案数字化管理提供强有力的人才支持,为其奠定良好的软实力基础。农业科研单位要加强对档案管理工作人员的培训教育,在提高农业科研档案管理工作者工作素养和管理能力的基础上,不断提高其现代信息技术的应用能力,保证农业科研档案管理工作的高效开展。农业科研档案管理工作者要科学制定工作计划,以本单位管理制度为基础对档案的接受、分类、整理及归档进行详尽记录,做到有据可依。农业科研档案数字化管理是一项系统性的工程,相关人员要在重视数字化管理工作的基础上,从制度建立、基础设施建设和人员素养提升等方面入手,不断提升农业科研档案管理工作的质量,保证各项档案资源的共享与利用。 作者:许正 单位:大连市农业科学研究院 数字农业论文:农业科技档案数字化管理研究 信息技术在新时代下的快速发展,给农业科技档案管理工作提出了更大的挑战,怎样做好农业科技档案资源的管理,使各类资源在更大的空间范围内进入到准确的位置中去,并继而实现其利用率的创新突破,是一个非常关键的理论研究课题。针对这一问题的所有思考,都将使农业科技档案的管理工作取得进步。 一、农业科技档案数字化定义 农业科技档案的数字化,意为将基于各种载体的资源转化成为数字化形式,并可以实现网络化链接,以期及时、安全地提供相关服务,利于资源的共享及传承。具体而言,即以手工操作进行的诸如收集、筛选、整理、鉴定、保管、搜索、统计、应用等步骤,借助电[1]子信息系统来完成,达到数字化管理的效果。农业科技档案的数字化管理属于当今时代信息化建设的一项关键性内容,其中的核心无疑在于资源管理。对于农业科技档案来说,其资源范围涵盖面很广,而且信息保有量大,且在多个种类上都有显现,农、林、牧、渔齐备,科研、生产兼具,而按照事物本质属性进行划分,农业科技档案资源管理工作可以有:综合类工作、农业经济工作、粮食作物工作、农产品贮藏工作、农业新技术应用工作、农业环境保护工作等等。所以,相关人员需要了解农业科研档案在当今时期的涵盖范围,并提前制定形成完善的应对策略,以保证工作的有条[2]不紊进行。 二、农业科研档案特点农业科技档案具有下述几项特点。 (一)特殊化特点农业科技档案形成于区域差异化极大的自然环境之中,同时因为农业科技人员在洞察力及思维力等方面的区别,其原始记录必然不[3]同,均属于难以取代的特殊资源。 (二)专业化特点农业科技档案基于农业科技研究而形成,每一项研究内容都较专业,长期积累下来,产生的几乎所有原创性材料,都具有独一性和专业性特色。 (三)系统化特点农业科技档案的整个积累过程,基本处在相对稳定的系统内状态。同时,进行农业科技研究的关键性目标之一带动农业增效,发展农业先进生产力。基于这样的原因,所有阶段性成果都是系统环节中不可拆分的一部分。 (四)权威化特点农业科技活动从计划形成,到实践阶段,再到后期的验收、推广、应用、奖励等,均应把第一手材料予以科学化归纳整理。所以,相关档案内容既应可以表达出信息的真实可靠性,具有权威优势。 三、农业科研档案数字化管理对策 (一)有条不紊的建设 档案信息走数字化转化之路,是当前档案馆工作的重点内容。现在一般所应用的手段为把全部档案内容借助手工著录及扫描等办法存储至光盘与磁盘之中。在此环境下,工作人员需要有计划、分重点地实施。在实施过程中,应当坚持标准、健全规则,达到档案数字信息化的标准效果。特别是应当做到统一的规划,以应对档案数字化的大规模实施,并且一定要具备开放性好、兼容性强的计算机处理软件,以该软件为中心,在系统内部上下协调,环环相扣,满足档案资源交流共享的要求。 (二)定期检查档案载体 现今,如果温度及湿度等外部环境适应,光盘一类的载体使用寿命可以达到100年左右,而缩微胶片一类的载体使用寿命则能够高于300年[4],然而即使这样,我们依然需要采取多种手段促进载体稳定性及应用寿命的提升,其中常规性工作即是适时做好档案数据迁移工作,若是遇到档案载体同计算机语言产生变化的情况,便要依照软、硬件的实际情况,把数字资源由环境升级到新环境,,继而保证所有的数字资源得以在新环境中能够应用裕如。另外,档案馆需要形成合作管理模式,注意到资源持续保存与应用需要考虑国内甚至国际的合作,因此档案馆需要同图书馆、各研究所以及政府、软件硬件供应商等加强合作,以有效增加资源应用时间。 (三)积极确保档案安全 档案部门需要形成科学的档案安全思维,始终坚持防御和防治相结合的策略,依照档案法、保守国家秘密法、计算机病毒防治法等法律规章,并参考本部门的实际工作情况,形成尽可能完善化的档案信息安全保护系统[5]。另外,档案管理者一定要积极谋求自身保密意识的强化,使工作过程中的各种行为均受到严格监督与自我监督,有效避免人为因素的影响。而在技术层面,则应当努力增加电子文件与电子档案密码的技术含量,且做好访问控制技术的升级等,用于避免档案信息在网络环境下被不法分子访问与利用的可能性。 (四)提供人才与经费保障 人才和经费的保障对于各行业来说都是基础性的。对于农业科技档案数字化管理工作来说同样如此。首先需要做的是增加人才创新培养,给农业科技档案数字化以必要人才支持,及时确定引入急需人才、培养既有人才、发掘后备人才的完善科学观念,将三种观念妥善结合,统一落实到具体的工作当中去,用以促进数字化管理相关工作人员能力的持续进步。其次要做的是保证必要经费开支,按照自身馆藏实际情况,多方筹措,量入为出,形成合理的档案数字化建设规划。 四、总结 对档案加以数字化处理,是档案馆基础工作之一,同时也是信息化环境下的客观需求。我们应当努力做好农业科技档案的数字化管理工作,以冷静的思维、客观的精神、务实的态度做好相关工作,努力防止建设数字化档案馆过程中的偏失。 作者:兰前 单位:宁德市农业科学研究所 数字农业论文:数字化设计在农业机械设计中的应用 摘要:分析了数字化设计技术的含义以及特征,与传统农机设计中存在的弊端对比进行。重点介绍数字化技术应用在农机设计中的具体方式,从计算机辅助概念设计、虚拟原型等方面来进行。对数字化设计技术的未来发展趋势进行简要总结。 关键词:数字化设计;设计技术;农机设计 1数字化设计技术的含义及特点 1.1含义。农业机械设计需要结合使用方向来进行,优化功能组成,这样在使用阶段可以降级故障发生几率,农业生产任务也能够高效完成。数字化设计理念在农机产业中虽然应用实践较短,但却取得了很好的成果,所设计的机械结构更能够满足使用需求,基于计算机设备完成的设计任务,可以节省数据分析运算所用时间。借助计算机中的功能软件,能够轻松的完成图纸绘制工作,并通过系统模拟来观察运行期间的设备稳定性,最终得到的产品生产方案更安全可行。 1.2特点。数字化技术是科技发生的成果,农机生产行业正在向自动化控制方向发展,要求设计环节科学高效,必然会应用到数字化技术。分析技术应用特点可以了解到,在设计时间上有明显的节约,可以同时完成多项任务,包括数据的录入与运算,帮助提高产品设计效率。数字化技术还能够结合使用需求对设计方案做出优化,并通过计算机软件来完成设备的运行模拟,这样所确定的最终方案更安全可靠,有效的降低来生产成本。传统设计方法中,需要同时得出多种设计方案,增大了工作任务的难度,这一点在数字化技术中得到来解决。 2当今数字化设计技术研究的热点 2.1计算机辅助概念设计(CACD)。新型技术的应用离不开计算机设备,农机设计过程中会涉及到大量的图纸绘制,计算机绘图软件可以完成这一任务,在工作任务开展期间,技术人员将所得到的参数输入到计算机中,选择相应的功能,便能够将机械图形展现在其中。目前管理图纸绘制的软件也正在完善,功能也有明显的增多,为农业机械设计提供来便捷性。 2.2知识工程(KBE)。知识工程在数字化设计技术中的应用愈来愈广泛。现代设计之所以不同于传统的设计,是由于市场、竞争和技术进步形势的变化,它比过去任何时候都更加依赖于对新知识的获取,而不是依赖经验。过去的一二十年间,在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规划、模型、本体等多种知识建模技术,主要是为实现计算机对知识的智能推理,提高计算机智能服务的。对于新知识的获取,通常有以下几个来源:已有知识;市场信息;数字仿真或虚拟现实;物理模型试验;样机试验;已有产品运行表现。 2.3虚拟原型(VP)。虚拟原型技术,近年来作为数字化设计的一个重要的分支,得到了人们的普遍关注。虚拟原型技术是在CAX(如CAD、CAM、CAE等)/DFX(如DFA、DFM、DFS等)等技术基础上发展而来,它将信息技术、先进制造技术和先进仿真技术等应用于复杂系统全生命周期,并进行综合管理,从系统的层面来分析复杂系统,支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟原型是根据产品设计信息或产品概念产生的在功能、行为和感观特性等方面和物理原型尽可能相似的可仿真的计算机模型。虚拟原型技术经过近十年的发展,已经可以部分替代物理原型,在产品设计中得到了广泛的应用。 3农业机械数字化设计技术的发展趋势 农业机械属于制造业的范畴,门类广、种类多,市场需求潜力巨大,据统计,目前我国农业机械产品拥有14大类、95小类,3000多种产品。尽管我国能生产的农业装备品种很多,但产品技术水平、产品结构与发达国家还存在相当差距。在构型设计方面除了利用计算机辅助设计加速产品开发的同时,基于知识工程,利用计算机仿真对产品性能进行预测以优化产品结构也得到了人们的关注。在农业机械产品概念设计方面的研究也有学者开始涉及。今后数字化设计技术在农业机械中的发展趋势,应注重以下几点。 3.1突出产品创新设计。设计过程中应当突出产品的使用功能以及创新性,消费者在购买机械设备时拥有更多的参考。应用数字化技术后,设计阶段创新理念可以更好的展现,结合农机设备使用阶段容易发生的故障问题来进行,将故障发生几率降至最低,这样才能够降低农业生产的成本投入,确保设备具有消费市场。农机设计生产企业有很多,只有突出设计阶段的创新性,才能偶在激烈的市场竞争中占据有利位置。可以明确,产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。 3.2重视虚拟现实技术。虚拟现实技术的出现,给产品设计带来了一场新的革命,它集3D图形、声音等多媒体为一身,让设计者/用户身临其境的感受产品的设计过程,体验其性能,从而提高设计的成功率。该技术在农业机械设计及制造中非常重要。对于结构复杂、设计困难、设计周期长的大型农业机械的设计,采用虚拟现实技术,既便于模拟产品的某些性能,又便于设计人员对产品的修改,更便于用户针对产品的原型了解产品的结构和性能等,提出反馈意见,加快了产品投入市场的速度。目前国外已提出了两种基于VR的工程设计方法,一种是增强可视化,它利用现有的CAD系统产生模型,然后将模型输入到VR环境中,用户充分利用各种增强效果设备如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统,设计者直接在虚拟环境中参与设计。国内相关的研究才刚起步,尤其是VR在工程上的应用方面还缺乏一套较为完善的理论和方法。 3.3强调产品协同设计。农业机械制造企业面临着新的商业环境,如产品定制需求的增多;跨部门甚至跨企业共同协作进行产品设计与制造等,因此,产品设计制造的协同是现代企业适应全球经济的重要手段,也是我国发展农业机械行业乃至整个机械行业所需要瞄准的方向。据估计,发达国家制造企业在新产品的开发过程中往往有40%~70%的工作是与其他企业和合作伙伴共同完成的。如何从浩瀚的产品资源中选择合适的为己所用,这就提出了在已有知识库中的搜索算法实现问题。PTC公司的Web服务器上保存了众多世界领先的零件供应商的百余万个零件,且每月增加几万个新的零件。尽管象PTC公司这样将所有资源都纳入自己的服务器的做法在搜索算法实现上较为容易,但在我国目前采用是不现实的,并且从长远看也不是方向。一个可行的办法就是由供应商在自己的服务器上提供零件的资源信息,这样采用什么特征及其参数引导在众多的供应商之间搜索,以及如何实现客户端各种异构的应用系统与服务器各种异构数据库之间信息的传递就成为研究的方向。农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位,将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式,用新技术改造传统农业,支持新兴农业技术,提高农业竞争力的重要手段。 作者:李伟 单位:嫩江县农机安全监理站 数字农业论文:农业水利数字化档案管理分析 一、农业水利开发档案管理的新趋势——数字化 农业水利开发档案在发展新型农业的时代背景下,随着农业开发项目的增加而不断的增多,其形式多种多样;新时代对信息的要求也越来越高,强调时效性,这些都要求农业水利档案必须顺应新形势的要求,快速实现数字化,为发展新型农业提供便利。 (1)农业水利科技飞速发展,其档案越来越繁多。传统的发展模式已经随着科技的发展逐步被淘汰,新型的开发项目不再单一地采用纸质材料指导,农业水利的发展,各种软件系统引入到农业水利开发当中,比如水利控制模拟系统,最优渠道控制算法系统等等。在水利治理项目中,其实施过程会产生大量的工程图纸,技术文档,包括工程开发设计图、项目过程档案图片、领导的视察指示文件以及重要会议音像记录等,这些对农业水利开发活动的真实、适时记录具有极强的保存价值,显然,我们不能有纸张去保存,而建立数字化的农业水利开发档案管理已成为刻不容缓的事情。 (2)随着社会的快速发展,人们的时间观念越来越强。所以,现代水利的发展需要融入现代的文化理念与办事习惯。发展农业水利建设,保障其顺利实施,项目的指导与决策是建立在详细的资料分析以及实地考察之上。领导负责人,需要快速得到所需要的相关资料,并进行分析与决策;各个与该开发项目有关的职能部门也需要及时获得各种项目信息,并及时准确地给予工作指导;这些都想档案管理的快速与便捷性方面提出了较高的要求。同时不断增加的农业水利开发档案也要求档案的管理者加快转变传统的档案管理模式,运用现代化的方式进行档案的归档、保存、检索和提供利用服务等。提高农业水利开发档案管理能力和效率、提供便捷及时的利用方式都要求农业水利开发档案的管理必须尽快地实现数字化。 (3)发展新型农业的必然要求。农业科技的发展使得新型农业迅速崛起,农业可开发项目迅速增多,而传统的档案管理模式费时费力,给新型农业的发展带来很多的不便。利用数字化的方式进行农业开发档案的录入与管理,可以节省项目开发者的工作时间、减少工作量,由此,工程进度便能顺利完成,提高了农业水利开发项目的社会与经济效益。 二、农业水利开发档案数字化管理的优势 以数字化为依托的农业水利开发档案管理有着众多的优势,更便于农业水利开发信息的管理与使用,能够为农业水利的发展提供大量的有用信息,节约农业水利项目开发的人工成本、减少不必要的开支,提供农业水利开发项目的效益。 (1)信息容量最大化。对农业水利开发档案进行数字化的管理,是把各种信息以数字化的形式保存在水利信息的数据库当中,而这个数据库的容量巨大,容纳的信息量比以往的纸质档案要大出很多;而它所占空间小,往往几台计算机便可以实现冗杂的信息管理,完全不用像以往那样考虑各种档案的存放空间问题。在农业水利开发项目实施的过程中,可以适时地录入开发项目的详细资料,以备查阅。并且在开发工程实施之前以及之后,各种与工程相关的资料都可以搜集起来,以信息为特征量,分类存放到数据库中,方便用户信息检索,为所开发的项目提供更好地借鉴。在对档案进行管理时,需注意把档案资料清晰归档,避免文件的混乱不宜查找。在搜集与补充资料的过程中,也要确保资料的真实性。在进行档案数字化整理的时候由于信息容量很大,各种数据资料可以尽可能地详实,保证档案资料的完整性以及长期可读性,以便于对历史资料的查询。 (2)信息利用便捷化。以数字化形式对农业水利开发档案的管理,是以网络中心为依托,实现对开发项目相关资源的共享的现代化档案管理模式。在档案中心,建设档案数据资源系统,以网络为基础,用户通过网络连线,访问信息资源。节省了翻阅开发档案的时间,而且不受时间的限制,真正做到了随时随地可以获取自己所需要的信息,节省时间、劳力又方便快捷。同时,由于数字化的农业水利开发档案管理,能够实现信息容量的最大化,因此也使得信息使用者很少会受到信息检索困难,或者是难以找到自己所需要的信息而带来的麻烦。当然,要做到这一点就需要信息录入过程中就详细地进行分类,并尽可能地录入一切相关并有用的数据资料,更好地服务于农业开发项目的设计、实施与应用。 (3)信息保存安全化。数字化的农业水利开发档案,是用数据库、光盘、U盘等形式进行保存,一般不会出现损坏或者其他保存载体出现意外等情况,减少了农业水利开发档案丢失或者损毁的风险。并且数字化的档案在归档、转移、管理以及利用等方面都是通过局域网站、专用网站、互联网等进行的,确保档案在传送的过程中不会出现错误或者丢失等。档案数据的安全性一直是档案管理的重要内容,为了确保农业水利开发档案的安全性,首先应该保证机房的安全,同时也应该做好日常维护工作,例如电子文件怕潮、怕火需要保存在防潮防火的地方,并做好防磁与防尘的工作;也要进行数据库的维护,防止网络病毒的入侵;做好重要文件的备份工作。 三、数字化的农业开发档案管理具体措施 农业水利开发档案进行数字化管理,要以需求为指导,并以方便信息的使用为管理宗旨,充分利用现代的计算机成果、发挥软件与硬件的功能,最大限度的保存,管理好开发档案的同时,也更好地发挥水利开发资源信息的利用价值。而做好以数字化为依托的农业水利开发档案管理工作也要做好一些基础性的工作。 (1)提高思想认识,关注档案的安全性与数字化管理的长效机制。农业水利开发档案的管理是实施开发项目、引进开发项目、尽心开发项目调整等工作的重要依据,对开发档案的管理,应该提上农业水利发展工作的议事日程。首先要加大农业水利开发档案重要性的宣传力度,使所有相关人员认识到档案有效管理工作的重要性。其次对数字化档案的管理工作要明确具体的负责人,严格把关农业开发档案管理工作的各个环节。再次是要对农业开发档案的数字化管理工作有着长远的统筹规划,不能流于形式或者搞面子工程,将所有的开发档案进行数字化的管理是一个繁琐庞大的工程,需要投入巨大的人力物力,并且要对原有的档案进行一一整理归类并录入。并且在数字化的过程中,要确保数据资料的真实性与完整性,在完整收入数据库之后也要保存原有档案的完整性。 (2)建设健全的农业水利档案管理体系。开发档案进行数字化管理对档案管理人员自身的知识素养也提出了更高的要求。首先应该创建起一支高素质的数字化档案管理队伍,这就需要培养起一批既熟悉水利开发项目,又具备档案管理知识以及计算机技能和网络技术的综合型人才,可以采用内部培训与外部培训等方式培养这样的人才,也可以请专家指导提高档案管理水平;此外也可以积极向外部招聘农业开发档案数字化管理的人才参与到数字化的农业水利开发档案管理工作当中来。其次要建立起完整的信息网络。关于农业水利开发项目的档案资料在搜集的过程中就要尽可能地全面并确保其真实性,档案资料的形式要丰富多样,涵盖图片、音频、视频等多种形式,全方位记录农业开发项目的内容。信息网络的覆盖面要大,设置专门的用户门户系统,网络的阅读、使用与下载等都能方便快捷。 (3)以严谨的态度开展农业水利开发档案的数字化管理工作。开发档案管理的工作像所有的档案管理工作一样冗杂,甚至更为繁琐,在对众多的档案进行数字化的扫描时要优化扫描仪的参数设置,把握数字档案的资料。其次在数字化的过程中也要各种材料进行有目的的选择,按照一定的原则确定需要进行数字化并收入数据库的资料。此外还要对所有档案数字化管理的各个环节进行控制,注重全面的质量检测。同时在数字化档案管理工作当中,也不可避免会遇到各种技术难题,这样的情况下一定不可以马虎过关,导致以后使用上的各种不便,一定要以严谨的科学态度进行解决。针对档案数字化管理工作也会出现各种前所未有的问题,需要参与档案管理工作的人员有着严谨的态度对待农业水利开发档案的管理。 四、结语 综上所述,以数字化为依托的农业水利开发档案管理可以为新时代农业水利开发项目的开展提供众多的便利,有利于提高农业水利开发的社会效益与经济效益,是开发档案管理的必然选择。 作者:王萍工作单位:新疆一师十二团开发办 数字农业论文:略谈农业科技档案数字化 一、农业科技档案数字化建设的原则 1规范操作原则在农业科技档案数字化建设的过程中,无论是纸质载体数字化,还是接受电子文件,都必须制定和实施农业科技档案工作标准和规范,统筹规划,有序推进,实现依据标准化、程序规范化,尽可能避免在保管和使用中出现各自为政、互不兼容、重复建设等现象,提高数字化工作的质量和效率。2安全管理原则任何事情的发展都是矛盾的结合体,农业科技档案数字化建设虽然比传统的管理模式有较大优势,但同时也对农业科技档案的保密提出了更高的要求。众所周知,随着数字化、网络化、信息化建设的不断深入,网络的脆弱性和潜在威胁也日益显现出来。因此,在进行农业科技档案数字化建设的过程中,必须采取有效的安全防范措施,充分保证农业科技档案信息的安全性。3效益优先原则农业科技档案数字化建设需要投入大量的财力、人力、物力,因此,必须以利用需求为导向,将年限较长、具有馆(室)藏特色、最为珍贵以及利用频率高的农业科技档案优先数字化,达到效益最大化。4分工协作原则农业科技档案数字化建设相当繁琐,涉及面广,必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念,充分发挥单位各个部门和各类人员的作用,明确工作任务,落实责任分工,真正做到各司其职,各施其能,协调配合,共同推进农业科技档案数字化建设。 二、农业科技档案数字化建设的内容 1建立高效的农业科技档案信息采集和存储平台根据数字化档案管理的要求,健全农业科技档案信息采集平台。一是,建立电子档案目录和电子档案录入接收工作室(即电子文件备份站),配备计算机设备,实现目录数据和电子文件的采集工作;二是,建立扫描工作室,配备普通平板扫描仪、高速扫描仪、专用照片扫描仪、缩微胶卷转换仪等设备,实现科技档案由传统介质向电子信息的转换;三是,建立安全可靠的科技档案信息存储平台。数据存储采取磁盘阵列柜、磁带机、光盘库等设备,进行磁盘阵列自动备份、光盘刻录备份、磁带备份、异地备份,实现档案信息的安全存储。2建立农业科技档案数字化管理系统配合数字化档案的建设目标,逐步建立动态更新的农业科技档案数字化管理系统,综合档案室内建立农业科技档案检索数据库,在室外建立与农业科技相关的电子文件归档系统,并实现接口统一,动态及时归档。3建立和完善农业科技档案信息资源库完善资源库建设是做好农业科技档案数字化建设的重点,主要有两个不同层次:一是,农业科技档案目录数据库建设。根据专业标准科学选定农业科技档案目录数据库结构,将室藏农业科技档案的案卷级目录和卷内目录全部输入微机,建立科技档案目录数据库,并加强机读目录数据库的质量控制,规范著录标引,包括著录格式的标准化、著录数据的完整性和著录数据的标准化;二是,农业科技档案全文数据库建设。利用数码相机、扫描仪等技术将馆(室)藏纸质载体的农业科技档案原件进行数字化处理,并将扫描件与机读目录对应挂接,实现全文检索。4建设农业科技档案信息服务网络农业科技档案信息服务网络建设包括农业科技档案信息网站建设、内部局域网建设等,与市政务网、公众网联网,建立上至国家科技档案馆,下联农业部门和农业科研单位,形成四通八达的“农业科技档案信息高速公路”,向广大科技人员提供农业科技档案各类信息的服务,充分发挥农业科技档案的作用。 三、农业科技档案数字化建设的保障措施 1加强组织领导做好农业科技档案工作,领导重视是关键。各级农业部门及农业科研单位领导要加大对农业科技档案数字化建设的支持力度,把农业科技档案建设纳入科34农业图书情报学刊:资源建设技工作计划,将其置于科研同等重要的位置。2提高归档质量农业科研项目从立项到结题,时间一般跨度较长,这就要求档案管理人员必须树立主动服务意识,参与到课题当中,与科研人员一起共同做好农业科技档案材料的形成、积累、归档、数字化工作。此外,还要确保领导和广大科技人员能够随时、快捷、高效地借助网络系统查询农业科技档案信息。3健全制度提升管理水平为了实现农业科技档案数字化建设,提高农业科技档案管理水平,应制定符合科研单位实际的农业科技档案管理制度,制定归档范围、归档内容与保管期限、归档时间、归档要求、归档手续等。归档制度的内容必须具体、明确、细化,有很强的可操作性,使广大科技人员明确哪些资料应当归档。同时要配备精通档案业务与计算机应用基础知识、数字化技术知识、网络技术知识的复合型人才。4实现档案价值加强档案利用是农业科技档案数字化建设的根本目的。要开展多形式、多渠道、多层次的开发利用,向广大科技人员提供网上查询和利用服务,充分发挥农业科技档案的利用价值,服务科研、服务现代农业。5保证信息安全信息时代,数字化农业科技档案对档案管理提出了更高的安全管理要求。除了严格遵守科技保密原则和知识产权保护法的规定外,还要在农业科技档案数字化建设过程中,增强档案网络安全和信息安全意识,加强对计算机网络管理系统的监控,采取切实有效的安全技术手段和管理措施,存储农业科技档案信息的设备要安装高效的防毒防窃软件,要及时对各种农业科技档案数据资源进行备份储存,确保农业科技档案信息的安全可靠。农业科技档案数字化建设是一项复杂而严谨的系统工程,它需要投入更多的人力、物力和技术力量,不可能一蹴而就。我们应当本着为发展农业科研事业,促进农业科技进步,发展现代农业生产为己任,以农业科技档案网络建设为基础,以农业科技档案信息资源建设为核心,以扩大农业科技档案资源开发为目标,充分利用现代化管理手段,逐步实现农业科技档案资源数字化、农业科技档案信息服务网络化,努力实现农业科技档案资源共享。 作者:朱旦君尚希明单位:台州市农业科学研究院 数字农业论文:农业档案数字化管理体制 农业科技档案是指在农业生产、科学研究、教学和基本建设等科技活动中形成的归档保存的文字、图纸、图表、标本、声像等形态的科技文件材料。它是进行农业科研、生产、基建、教学等活动的重要依据。目前,杭州市档案局农林系统库藏农业档案13666卷,农林口各单位档案室也保存了大量资料。这些宝贵的档案资料为促进全市农业科技进步发挥了重要作用。随着全球信息时代的到来以及信息技术在农业各个领域中的广泛应用,农业科技档案管理顺应时代要求,以加快数字化建设更好地助推现代农业发展和新农村建设,显得刻不容缓。 1农业科技档案管理数字化建设的必要性 1.1是有效改善档案管理工作的需要纸质载体是农业科技档案的根本依据,但是避免不了局限性,存在着数量多、体积大、质量重,不易携带,不便查找,信息传递慢,无法检索等方面的不足。农业科技档案管理的数字化建设,可以从根本上克服这些弊端,即以现代通信、计算机网络、多媒体信息技术为基础,建立计算机网络平台,以建立好的各种档案信息库为资源,利用智能信息处理技术,将数据库转变为知识库,以供需要者查询、搜索,并且信息资源的使用维护方便,安全保密性强。农业科技档案管理的数字化建设,可以达到资源信息的数字化、资源管理网络化和智能化。 1.2是档案管理发展的大势所趋农业科技档案资源的高效、快捷开发利用需要应用数字化技术。传统的查阅方法是到档案馆,采用人工捡索的办法查找所需的档案,费时、费力,查全率和查准率均不高。档案管理实行数字化后,全市农技推广机构通过互联网,进入市科技档案馆数字化信息中心,各单位的档案电子目录和开放档案数字信息均上传至市农业科技档案馆信息中心,方便全市农业科技档案资源的整合和利用,顺应档案馆现代化发展的需要。 1.3是现代农业发展的必须在当今人们的时间意识越来越强,领导需要迅速、准确的决策;各职能部门工作要求快速及时;社会广大公众对档案信息需要量不断增加的情况下,要求档案部门必须尽快改变传统的原始管理、检索和提供利用的手段,运用现代信息处理技术手段来处理农业科技档案信息资源,提高档案资源的开发能力和利用效率,确保档案信息能及时、方便地提供。 1.4是节约农业档案机构建设资金的举措库藏档案案卷数量的不断增加需要信息化来管理。以杭州市农业科学研究院为例,该院下辖农作、水产、茶叶、蔬菜、畜牧、生物等多个科研所,截止2010年全院库藏档案820卷,资料12088册,其中相当部分档案分散在基层建档单位,如果对这些档案进行有效整合,采用数字化管理,可大大减轻农业科技档案管理工作人员的工作量,降低费用支出,使档案管理人员能在有限的时间内搜集更多的信息,不仅降低了成本,而且极大地提高了效率。 2农业科技档案管理数字化建设总体设计 农业科技档案管理数字化建设的指导思想是:以需求为导向,以利用为目的,充分利用计算机软硬件功能,最大限度发挥人力资源和数字化加工设备能力,保护农业科技档案原件完好,保证数字化农业科技档案真实准确,更好地发挥农业科技档案信息资源的作用。农业科技档案管理数字化建设的原则是:档案数字化,工作标准化。档案数字化标准规范体系的建设,可以从管理、业务、技术等标准规范层面来研究制定。从简单的标准化向科学、精确的标准化过渡,从孤立的标准向体系化的标准推进。重要档案优先数字化。以利用需求为导向,结合实际,统筹规划,分步实施,突出重点,量力而行,将年限较长、具有馆藏特色、最为珍贵以及利用频率高的档案优先数字化。各部门分工协作。档案数字化工作相当繁琐,涉及面广,必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念,充分发挥单位各个部门和各类人员的作用,明确工作任务,落实责任分工,真正做到各司其责,各施其能,协调配合,形成全方位、多层面、多角度、共同推进档案数字化建设的科学发展模式。多方位快速高效检索。数字档案管理系统应该建立多种满足档案利用者的检索方式,提高检索的自由度。完善的电子检索系统,能高效、快速、全面地从档案信息中检索出利用者所需的信息,并对档案利用进行快速统计。数字档案管理系统应及时公布、更新、维护网站网页内容,提供服务范围、内容,便于档案利用者了解档案信息动态,及时查找所需信息。注重档案数字化人才培养。要建立和完善档案人才选拔、任用和激励机制,重视人才的储备,以超前的意识搞好人才建设,造就一批既熟悉档案工作管理、通晓档案理论知识,又掌握现代档案数字信息技术的新型档案工作人才队伍,确保档案数字化建设及档案事业又好又快地发展。农业科技档案管理数字化建设需要投入,特别是建设初期软硬件配置投入较大,建成后也要保持一定的运行成本。因此,要按照成本效益最大化的要求,细化农业科技档案管理数字化建设的步骤。同时优化农业科技档案管理数字化的各种资源配置,根据不同的情况,进行农业科技档案管理专业人员和数字化技术人员、计算机和扫描设备的合理配置,构建农业科技档案管理数字化投入小收益大的新模式。具体步骤上:一是建立农业科技档案管理数据库。第一步,输入文件级目录。在建立数据库的过程中,可边输入边打印,一方面补齐卷内文件目录,另一方面检验输入的正确性,从而确保农业科技档案管理数据库的真实性、完整性和有效性。第二步,采用扫描仪、数码相机等设备,实现原文件信息数字化。二是加强电子文件的收集和积累工作。电子文件包括电子文件内容、电子文件载体和电子文件显示、修改的电子计算机软硬件平台组合,是未来数字农业科技档案管理最主要的来源。为了确保所形成的电子文件不被丢失,保证电子文件是可存取、可利用和可理解,必须及时对所形成的电子文件进行收集积累。电子文件的收集积累,不仅保证电子文件的真实性,还维护了它的系统性、完整性,同时,也防止了存有信息内容的载体在个人手中发生丢失、损坏,从而保护电子文件的安全,为电子文件的归档打下基础。电子文件的收集积累范围,应严格按照国家有关规定执行。用载体传递的电子文件,要按规定进行登记、签署,对更改处,要填写更改单,按更改审批手续进行,并存有备份件,防止出现差错。三是农业科技档案管理数字化与上网利用同步。农业科技档案管理数字化及管理流程重组是一个管理思想不断变化的过程,农业科技档案管理数字化与上网利用同步即是新技术和新理念相互融合的表现。数字化农业科技档案管理分开放与不开放两种,开放农业科技档案管理即上互联网,建立农业科技档案管理资料网站,实施资源共享,在互联网上向政府和社会提供农业科技档案管理信息。 3农业科技档案管理数字化建设需要把握的几个问题 3.1提高认识,统筹规划首先必须在思想上充分认识农业科技档案信息资源的重要意义。在当今信息公开程度越来越高的形势下,农业科技档案的文化性质和社会性质逐步强化,利用的范围和对象将逐步扩大,只有当农业科技档案信息资源在农业现代化建设中发挥重要作用时,农业科技档案和档案工作的意义和价值才能充分地全面地展现出来。其次,做好统筹规划。将大量的农业科技档案数字化,是一个庞大的系统工程。首先要做好馆藏情况的调查,包括档案的类型、载体形态与状态、馆藏数量、档案信息利用等基本情况。根据馆藏情况,制订农业科技档案数字化的科学规划,包括服务器、电脑、扫描设备等硬件的购置计划和数字化处理规划。最后,要保障档案整理过程的完整性。农业科技档案数字化是一项费时较长的工程,在大规模、流程化的数字化过程中,所有档案原件都需从档案库房分批大量取出,一定要保障档案原件的完整,不允许出现损毁和遗失的现象。 3.2加强基础工作,认真做好档案数字化一是档案数字化必须有所选择。针对馆藏“浩瀚”的档案资源,不加选择地全部数字化既不可能、也没必要。应该根据一定的原则确定哪些馆藏档案原件应该数字化、哪些档案原件中哪些不需要数字化。二是做好数字化时扫描参数的优化设置。扫描系统扫描参数的选择和确定对扫描数字影像质量有较大影响,其中扫描分辨率直接关系到扫描文件的清晰度和还原效果。选择分辨率时应根据实际需要综合考虑,包括扫描文件的可阅读性、存储空间、输出打印质量等。三是做好档案数字化的全程控制。在档案数字化过程中,要注重全面的质量检查,加强数据的质量控制。 3.3开展档案数字化问题的研究,及时解决数字化进程中的疑难问题农业科技档案数字化是档案工作领域的新事物,不可避免地会遇到一些新情况、新问题。比如,数字化档案信息压缩及存储的关键技术问题;业务形态与现有技术手段相抵触问题;数字化档案信息安全、保密技术问题;数字化档案信息的访问形式与安全控制问题;数字化档案信息知识产权问题;数字化档案信息的法律地位问题。针对这些新情况、新问题,应在抓档案原件数字化工作的同时,组织力量开展档案数字化问题的研究,及时解决工作中的一些业务问题和相关技术性问题,同时澄清和统一思想认识,确保农业科技档案数字化工作的顺利开展。 数字农业论文:VLEs数字农业技术基础教学分析 21世纪农业是信息农业的时代,农业作为国民经济赖以存在和发展的基础,将随同国民经济各部门、各行业一起,朝着信息化方向蓬勃发展。高等农业院校是培养农村经济建设人才的摇篮,在非计算机专业计算机应用基础教学中开展《数字农业技术基础》课程,根据农业院校的特点和学生所在专业的不同需求制定合理的教育教学方法是形势所趋。 基于2010年吉林省高等教育研究重点课题《数字农业技术基础教学平台建设与应用研究》,依据建构主义学习理论,课题组架构计算机网络与课堂教学有机结合的混合型学习环境,形成基于VLEs的《数字农业技术基础》课程,为学生构建合理的知识体系、有效发展认知能力提出了新的探索。 1数字农业技术简介 1.1数字农业技术概念 数字农业是指将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象、过程进行模拟,达到合理利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农作物产品和质量的目的[1]。近年来,国内外在数字农业技术的研究、应用领域进行了诸多研究和探索,进步和成果十分显著,数字农业技术已经成为促进农业经济发展强有力的武器。 1.2具有数字农业技术基础人才的培养要求 在农业高等院校中培养具有数字农业技术基础的人才,应该在掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识的前提下,从理论和实践上掌握数字农业的原理、组成和方法,建立关于数字农业系统框架,了解信息技术在农业领域的应用现状,掌握信息技术与专业结合的基本方法。通过该课程的学习,培养学生将信息技术应用于生产实践的能力。这对推进数字农业进程具有十分积极的作用,为我国农村经济的更快发展提供新的契机。农业数字技术课程涵盖农业专家系统、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)为支撑的农业信息工程的基本理论和基本技能,内容庞大繁杂,同时对不同专业的学生要求掌握的内容和难度具有较大的差异,课程的复杂性使它更需要一条有效的途径提升学习质量、促进师生关系、加强教学效果。身处互联网时代,它完全可以创造跨越时空开展学习活动的技术支持情境,使学习不受时间、地域限制,具有教育资源充分共享的优势,课堂在这样的技术支持下被赋予了更广阔的内涵。 1.3建构主义 技术支持情境的构建目标的业务领域是知识学习,因此系统设计必须符合先进的学习理论,体现合理的认知规律,适应自主的学习需求。学习理论至今经历了行为主义学习、认知主义学习、建构主义学习理论的发展历程。其中,建构主义学习理论是在认知主义基础之上逐渐发展起来的,对推动教学系统设计起到了推波助澜的作用。建构主义思想强调学生在知识掌握中的主体地位,他们具有积极的自我控制、目标导向和反思型特点,通过学习情境中的发现过程和精细加工过程,自己建构知识,建构主义指导的学习方式的环境包括以下四大要素[2]。 1.3.1情境。学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计过程中,创建有利于达成意义构建的情境至关重要,是创建教学环境的基础。 1.3.2协作。在学习过程中应当贯穿始终。通过教师与学生之间的协作、学生与学生之间的协作,可以有效地分析收集教学资料、能够及时对提出的理论进行验证,对学习评价和意义构建都很有作用。 1.3.3交流。学习过程必然需要交流。形成良好的交流氛围、交流方式是达成最终学习目标的基础环节。 1.3.4意义建构。意义建构是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。 2虚拟学习环境(VLEs) 虚拟学习环境(VirtualLearningEnvironments,VLEs)是近年来得到广泛关注的一个领域,是指基于计算机技术的标准化学习与学习管理的系统,主要用于支持络学习过程中内容传递、促进在线师生间的交互。它的概念目前并不统一,还有诸如“整合化学习系统”(IntegratedLearningSystems,ILS)、“内容管理学习系统”(ContentManagementLearningstems,CMLS)等解释。VLEs目的是通过技术提供各种促进学习的有效工具,满足各类学习者的学习需求,为有效进行协作学习、基于资源的学习以及广泛的资源共享提供有力的教学和技术环境支持。目前的VLEs在技术特性上不同,但设计思路都类似,主要是通过计算机技术实现对传统教学的时空拓展和资源共享。不难看出,主导思想都是课堂再现与传递,本质在于解决教学资源短缺。这种教学模式仅仅是传统教学模式的网络延伸,思考模式基于同一个“尺度”,适用于每一个人,而有效的虚拟学习环境的构建应该是体现学生的认知规律,体现适应个性化的学习。因此,拓展网络教学的内涵以提高教学效果和实施质量,对网络教学发展提出了更深层次的要求,《数字农业技术基础》VLEs构架见图1。 2.1知识学习 知识学习在VLEs中通常采用网页文本、多媒体课件、教学录像3种形式,组织方式往往是按照章节以树形目录的方式呈现。然而《数字农业技术基础》课程对不同专业的学生构建不同的知识框架体系,这些框架体系构成了多个子课程。虽然子课程之间知识点侧重不同,但是彼此之间的关系千丝万缕,因此构建时应该遵循课程必须具有一定弹性的原则。把《数字农业技术基础》课程知识分解成最小的知识单位即知识点,把每个子课程的学习目标分解成知识目标;然后,将知识点根据知识目标组合成知识单元[3],确保每个知识单元都有自身的学习目标和应用目标;教师根据各个专业的不同、学习者特征的差别灵活设置不同的知识单元,将其组成基本知识框架即子课程。由于《数字农业技术基础》课程的复杂性,交叉性以及不同专业学生学习目标的差异,每一个知识单元可能被不同方向的子课程应用,因此将知识单元构建成可重用知识单元,以便不同专业方向的教师和学生根据不同的学习目标选择知识单元(图2)。 2.2学习路径选择 VLEs中的学习路径是指在网络的环境下,学习者在一定的策略指导下、为实现学习目标的学习活动的顺序[4]。面对VLEs中的各种学习信息,学生常常感到无所适从,无法判断从何处开始学习活动。因此在VLEs中为学生提供过程的参考路径显得尤为重要,可以说学习路径的选择是VLEs的生命线,直接关系到学习效率与学习效果。教师根据课程中各个子课程的特点结合自身的经验提供多组学习路径方案,学生自由选择相应的学习路径方案。在遵循学习路径的学习过程中,也可以根据自身的情况调整学习路径的节点方向,使学习过程符合认知规律,便于知识获得、维持、迁移和应用。 2.3角色定位 在VLEs中的角色根据不同的职能被定义具有不同的权限。该系统的角色有管理员、教师、学生3种,主要职责如图3所示。管理员、学生、教师在虚拟环境中各司其职,并且都能够围绕课程的开发与维护提出自己的设想和观点。注册模块的注册采取与校园网一卡通对接,通过校园卡的卡号和密码可以直接确认身份,确保实名登录。 2.4参与机制 学生的学习热情直接关系学习的效果,在VLEs中设置问卷调查、互动评价、投票表决等环节,使学生和教师融入VLEs之中,达成认知与情感的统一,并依据师生参与的情感度和参与效果,分析教学所处真实状态,形成师生教学状态、学习状态诊断,为学习质量评估提供基础数据。 2.5教学评价 采用开放的、多维度的方式评价学生的学习效果。全面地记录学生日志并进行跟踪监控,跟踪记录学生在学习过程中的所有过程,包括学习时间、阅读次数、学习路径的选择、参与互动的次数、实验操作评测、作业成绩、单元测评等。根据以上资料,形成合理的评价机制,对学生的学习结果进行公平客观的评价。 2.6教学反思 通过学生学习过程中监控到的大量学习过程的数据参数进行挖掘,在学习路径、知识单元测试,学习成绩和学习绩效之间建立联系,从而实现学习行为的分析,建立学习特征模型[5],为学生提供更加合理的学习方案,以此为依据调整学习路径。 3结语 基于VLEs的《数字农业技术基础》课程使学生在网络环境下学习、互动、考核,为学习质量评估提供基础数据,对学习效果进行更公平、客观的评价。VLEs作为一种计算机技术的应用越来越受到关注,它为学习者提供了以学习者为中心的交互式个性化的学习场景,可以使不同的学习者随时随地开展学习活动。随着计算机技术、网络通信技术和认知科学的发展,该领域的研究必将有更广阔的空间。 数字农业论文:数字农业的构想分析论文 论文关键词数字农业;问题;构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:数字农业构想论文 论文关键词数字农业;问题;构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。 数字农业论文:数字农业认识论文 论文关键词数字农业;问题;构想 论文摘要阐述数字农业的概念及其作用,指出数字农业建设中存在的问题,包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等,并对数字农业的建设进行了展望和设想。 在我国2000年的《农业科技发展纲要》中,将数字农业放在农业信息技术的首要位置,引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想,以供参考。 1对数字农业的认识 数字农业(digitalagriculture)就是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。 有的学者认为[2],数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样,数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业,即信息化农业,包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等)、农业过程(生产、管理、储运、流通等)的数字化、网络化、自动化以及智能化,形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业,是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。 事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来,与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究,已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点,成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系,是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源(植物、动物、土地等)、技术(品种、栽培、病虫害防治、开发利用等)、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段,是农业信息化的必由之路;农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展,创造条件进行一次新的技术革命,促使传统农业向现代农业转变,促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言,数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用,必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容,必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展,在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。 2存在的问题 2.1农业信息化水平较低 收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全;已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求;对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。 2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强 一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强;另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏,当前,就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理,分析市场形势,回复网络用户的电子邮件,解答疑问等方面的人才也不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显 数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。 2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强 地理信息系统(GIS)以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。 3建设数字农业的基本设想 随着经济社会的快速发展和科技进步,台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等 方面的工作已有一定的基础,起动发展数字农业不仅是必要的,而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4,5],提出建设台州数字农业的基本设想,就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上,建立可视化的台州农业地理信息系统,构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系,实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和,彻底改造台州传统的农业管理模式,全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。 3.1整合已有的农业信息 在国家、省级信息基础设施建设的基础上,以各级农业部门为依托,建设中央一省一市县信息骨干网络系统,形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统,并与其他网络互联,成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。 3.2信息表达要直观、形象,并要实现信息系统的联网 把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达,随着数字农业的发展,逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。 3.3强化对科研、管理等的服务工作 通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等,实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上,对农业生产中的现象、过程进行模拟,高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。
煤矿机电一体化论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 煤矿机电一体化论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术的应用 摘要: 煤矿机械的机电一体化技术包含了计算机控制、信息、通信以及电力电子等方面的内容。在我国煤矿产业高速发展的今天,机电一体化技术受到了人们的广泛关注。笔者分析了机电一体化技术的大致特点,介绍了其在煤矿机械中的应用,并总结了其在我国的发展趋势。 关键词:应用 煤矿 机电一体化技术 我国的煤矿机械行业不断追求技术革新,在此背景下机电一体化技术进入了人们的视野。机电一体化技术是一门结合了机械、计算机、信息等技术的新兴技术领域。煤矿开采领域的机电一体化技术旨在降低煤矿工人们的劳动强度,在大幅减低煤矿生产成本的同时提高企业的生产效率,并保障矿山开采的安全性。与此同时,机电一体化技术在企业的安全监控生产以及重型设备的维护工作中也起到了重要的作用,从而在一定程度上促进了企业的发展。 1机电一体化技术 1.1机电一体化技术的相关介绍 机电一体化技术在主功能、动力功能以及控制功能的整合工作上有着突出的成绩,同时其引入了另外的先进技术如智能软件与微电子技术。机电一体化技术可以促使计算机、机械、微电子等技术的融合,从而形成最佳的匹配系统。30多年来,我国的机电一体化技术保持着稳定发展的态势,获得了一定的成绩。机电一体化技术产品的重要发展方向是智能化、微型化与系统化。煤矿行业的机电一体化技术的运用,将有利于企业开展节能减排的生产活动,同时也能促使企业提高生产安全性,从而增加企业的生产效益。 1.2机电一体化技术的发展历程 机电一体化的发展史大致可以分为3个阶段 (:1)20世纪60年代之前的时期是机电一体化技术的第一发展阶段,然而彼时的军事原因在很大程度上阻碍了机电一体化技术的发展,在这个阶段中,机电一体化技术发展缓慢,其产品的开发研究能力处于较低的水平 (。2)机电一体化技术的研究工作中的第二阶段是从20世纪70年代开始的,这一阶段可以称作机电一体化技术发展的黄金时期,彼时通信、控制技术以及计算机的高速发展为机电一体化产品提供了强大的技术支持,而在此过程中,大规模集成电路与微型计算机领域的长足进步也促进了机电一体化技术的发展。 (3)在20世纪90年代起,机电一体化技术进入了第三发展阶段。在这一阶段中,机电一体化技术向智能化的方向迈进。微细加工技术以及光学技术进入到机电一体化技术之中,从而产生了一些崭新的机电一体化技术的分支。我国的机电一体化技术经过几十年的发展取得了令人瞩目的成绩,但总体水平仍与国际先进水平有着较大的差距。 1.3在煤矿行业的机电一体化产品 煤矿是我国重要的战略能源,因此,国家给予了煤矿行业足够的重视,机电一体化产品进入到煤矿行业并应用于矿产机械对于我国的煤矿生产有着重要的意义。由于机电一体化产品的应用,供电设备、提升机以及电牵引采煤机等设备已经具备安全报警、图像监控以及自动监控等先进功能。因此,机电一体化技术在煤矿机械中的应用有利于提高矿山开采工作的安全性与效益性。 2机电一体化技术在煤矿企业中的实际应用 2.1机电一体化技术在采煤机上的应用 在煤矿开采工作中,采煤机具有极其重要的作用,而电牵引采煤机的成功研制对于煤炭开采而言有着重要的意义。电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿机械上的典型应用,与传统的人力采煤机相比,电牵引采煤机拥有更大的牵引力,并且电牵引采煤机还具有整机效率高、维修量较少以及可靠性高等优点。 2.2带式输送机上的机电一体化技术 带式传送带在煤炭的运输方面有着重要的作用,我国目前已自主研发了多种类型的带式传送机,并在相关的输送机关键部件的研制工作中取得了突出的成绩,使得国产带式输送机的功能日趋完善,稳定性也得到了大幅的提高。 2.3机电一体化技术在煤矿企业安全生产监控系统上的应用 煤炭生产企业要始终坚持“安全第一,以人为本”的原则,因此,煤矿企业必须要具备功能完善,可靠性高的安全生产监控系统,而先进的机电一体化技术的出现为煤矿企业带来了福音。我国依据自身国情,自主研发了新一代的煤矿安全生产监控系统,其中有KJ90和KJ95系统,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 2.4机电一体化技术在煤矿提升机上的应用 机电一体化技术在提升机上的应用的最大成果便是交直流全数字化提升机的研发使用。先进的机电一体化技术使得内装式提升机的驱动与滚筒的结构融合在一起,从而达到整合机械、自动控制与通信等技术的目的。目前我国自主研发的全数字化提升机,拥有先进的系统,且可靠性高、性能出色。 3先进的机电一体化技术在煤矿机械中的应用前景 3.1大幅提高煤矿开采的经济效益 经济效益对于煤矿开采工作而言十分重要,如何提高煤矿开采的经济效益是煤矿企业所需重点考虑的问题。而机电一体化技术在煤矿机械中的应用,大幅地增强了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率,从而使得煤矿企业获得更加丰厚的经济效益,促进了当地经济的发展[1]。 3.2为煤矿开采创造了更加安全的环境 传统技术条件下的煤矿开采工作主要依靠人工下井进行工作,这使得矿工们的生命财产无法得到有力的保障。而先进的机电一体化技术在煤矿开采行业应用后,大大地提高了煤矿机械的性能,使其在煤矿的提升、采掘以及运输的工作上发挥更加巨大的作用,从而将矿工们从危险的工作环境中解放出来,最大程度上降低矿工们患上职业病如尘肺病的几率,保障了矿工的身体健康[2]。 3.3促使煤矿开采效率的大幅提高 高效率是煤矿开采的追求,高效率的开采工作不仅可以节约资源、降低能耗,还能为煤矿企业带来巨大的经济效益。机电一体化技术在煤矿行业的应用,有效地提高了煤矿机械的性能与工作效率,由于其摒弃了落后的生产模式,因此,降低了煤矿工人们的工作强度,从而促使矿山开采工作的总体效率得到大幅的提高[3]。 3.4加速煤矿企业的改革 传统煤矿企业的生产方式与煤矿开采机械都相对落后,在我国煤矿需求日益增大与煤矿资源短缺的今天,煤矿企业应当积极改革生产方式与提高生产机械的性能。而先进的机电一体化技术在煤矿行业的应用,能给企业带来丰厚的回报,煤矿企业在激烈的市场竞争中必须不断提高创新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市场竞争中获得有利地位。机电一体化技术拥有巨大的前景,可以促使煤矿企业积极引进人才,推进改革创新,不断深化机电一体化技术的应用,从而提升自身的竞争力,创造良好的经济效益[4]。总之,当前我国的煤矿机械设备在朝着程序化、信息化以及智能化等方向发展,机电一体化设备因其功率小,可靠性高等特点而被人们广泛应用于矿山开采工作中。机电一体化煤矿机械在降低生产人员的危险与提升煤矿企业的生产效率等方面作出了卓越的贡献。我国的机电一体化设备发展趋势是:增加机械的通信功能;研制多功能煤矿机器人;自主研发煤矿机械的核心配套设施。 4结语 先进的机电一体化技术在煤矿机械上的应用,是我国科技创新的杰出成果,也是中国建设现代化煤矿企业的需要。机电一体化技术有利于完善我国煤矿企业的生产功能,提高其生产效率,保障生产人员的生命财产安全,从而提高企业的经济效益。 作者:王庭国 单位:陕西煤化机电安装有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化的应用 【摘要】 本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化数控技术的应用 科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。 1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析 从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。 2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析 2.1煤矿综合采煤中的应用 当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。 2.2煤矿开采运输的提升设备 第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。 2.3其他类的煤矿机电一体化装置 从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。 2.4煤矿安全生产中的应用 除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议 由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。 4结束语 在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。 作者:胡剑辉 唐建忠 单位:丰城曲江煤炭开发有限责任公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术应用 1关于机电一体化技术 1.1我国机电一体化技术研究历程 从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。 1.2机电一体化技术概述 目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。 1.3煤矿机械加工中机电一体化产品 伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。 2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略 机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。 2.1零件分类及其变型模式 受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。 2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具 AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。 2.3煤矿机械几何数据模型 目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。 2.4煤矿机械属性数据模型 一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。 3结束语 文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。 作者:李道敏 单位:三峡电力职业学院 机电与自动化学院 煤矿机电一体化论文:机电一体化在煤矿机械中的应用 1机电一体化的发展现状 20世纪60年代我国开始实际应用机电一体化,到了90年代,随着计算机技术和网络技术的不断发展和成熟,机电一体化开始被广泛使用,并实现了跨越式发展。近几年来,机电一体化技术广泛应用于煤矿企业生产中的各个领域。但我国机电一体化技术与国外先进水平相比还有差距,因此,我们需要重视机电一体化的应用,并加大对机电一体化的研究力度。 2煤矿机械中应用机电一体化的重要意义 2.1有利于安全生产 机电一体化有利于安全生产,煤矿井下作业环境阴冷、潮湿、粉尘多,对工人的身体健康的危害很大,采用机电一体化后,一方面可以减少人工作业,优化作业环境;另一方面,引入机电一体化能够实现信息化自动控制,能够实现机械设备功率实时变化,能够实现除尘机、采煤机、烘干机等机械设备的转速自动变速功能,大大降低机械的磨损。 2.2能够提高作业效率 尽管目前很多企业开始进行机械采矿作业,但机械化水平不高,煤矿工人劳动强度依然很大。使用机电一体化技术后,可以代替大量劳动工人或普通机械设备进行作业,节省人力资源,可以有效提高挖掘效率,降低生产成本。 2.3有利于提高经济效益 机电一体化有利于提高煤矿企业的经济效益,主要是因为:①大大节省了物力、人力,节省了人力成本和其他机械设备使用和维护成本。②煤矿生产实现了自动化作业,劳动生产率得到了提高。③员工的安全状况得到了保障,工作环境得到了改善。 3机电一体化在煤矿机械中的应用 3.1在线监控、故障诊断及自动报警 监控系统在大部分煤矿得到了广泛的安装或使用,监控系统可以有效地监控采矿系统、制动系统、动力系统、液压系统以及运输系统等。若被监控对象发生异常,监控系统可以及时发出警报,监控系统具有强大的优势。1)能够自动诊断系统是否出故障及故障原因。2)可以及时准确地发出警报。3)能够提高设备的使用寿命。4)能够减少维修的成本和时间。5)可以有效提高安全事故责任人的管理水平。 3.2提升机械设备半自动化或自动化程度 煤矿机械设备的自动化或半自动化控制可以大大降低或减少因人为错误操作而导致的安全问题,还可以降低工人的作业难度,有效提升劳动生产率。 3.3应用于节能减排 信息化编程可以将液压机、烘干机、传送机等机器的电能消耗量控制在合理的水平,避免了由于人员操作而造成的货物装载不满或超载的现象,可定量传输原煤,大大降低了电量的消耗,提高了煤矿生产效率,优化了产业能耗结构,达到了节能减排的效果。 4机电一体化在煤矿机械中的发展方向 4.1更加智能化 智能化可以使煤矿开采系统更完善,能够更好地满足煤矿生产中的安全性、经济性等要求。煤矿井下地形复杂,工作条件恶劣,各类安全事故时有发生。虽然人工操作难以避免,但煤矿智能化是一种趋势。 4.2更加微型化 机电一体化更加微型化是指在煤矿机械生产中,机电一体化技术逐渐应用于微型领域。这是因为微型化具有体积偏小、便于操作等优点,它能够为煤炭机械发展提供更高质量的服务。 4.3更加网络化 随着信息时代的到来,网络技术得到了迅速发展,从而把人们的生活生产紧密联系在一起。网络技术应用到煤矿生产中后能够对煤矿生产进行实时监控,能够提升煤矿生产的安全性能。鉴于这些优势,机电一体化在煤矿机械中必然趋于网络化。 4.4更加环保化 现如今,环保提升为国家的重要日程。在煤炭生产中,环保更是成为了一个重要问题。因此,在煤炭开采中,环保问题必须放在首要位置,摒弃传统煤矿开采方式,将废水回收再利用等进行科学、合理的规划,使煤炭生产得到可持续发展,使煤矿生产与地区经济保持协调发展。 5结语 综上所述,机电一体化在煤矿生产中起着举足轻重的作用,在未来几年,机电一体化的使用将会朝着更加智能化、微型化、网络化和环保化方向发展,不断完善煤矿生产技术,给煤矿企业带来更多的经济利益和社会效益。 作者:侯瑞峰 单位:山西汾西矿业集团中兴煤业 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术与煤矿机械研究 1机电一体化技术的发展趋势 随着煤矿资源开采难度的加深,机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是,机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前,许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究,以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,减少煤矿工作中安全事故的发生,提高工作安全,提高工作人员的生命安全,并在此基础上,有效地提高工作效率,使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去,实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此,在今后的机电一体化技术改革创新中,机电一体化技术要提高其通信能力,要加强对危机预警软件的开发研究,研究出新的安全监控系统,提高煤矿机器人工作的智能多样化。 2煤矿机械与机电一体化技术 2.1安全监控技术 煤矿工作是在井下进行,由于井下环境恶劣,存在着许多的不安全因素,对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控,并及时地预警给煤矿施工人员,有利于工作人员及时作出防范措施,从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术,能够有效地提高安全监督系统的工作性能,及时地对设备故障进行排查,对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来,并能够自动化地对设备异常进行纠正,对设备故障发出警报,以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行,给工作人员的生命安全带来威胁,造成企业巨大的经济损失。 2.2节能损耗技术 煤矿工作进行中,因为煤矿机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引,因为电流具有稳定性,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3机械自动化技术 传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工,机械只是起到辅助作用,导致人工的工作强度大,给工作安全和生命安全带来了威胁,不利于提高煤矿工作的工作效率,给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去,能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用,能够使用机器代替人工进行施工,通过对机器人的控制,及时迅速地检测出施工环境的有毒气体,进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度,提高施工人员工作的安全可靠性,还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统,然后提交到施工管理部门处,通过对异常现象进行分析,技术做好防范措施,有利于提高工作质量,保证工作人员的生命安全。 3结语 随着科学技术水平的提高,煤矿机械也在不断地改革发展,机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中,进而有效地提高工作环境的安全可靠性,提高工作人员的生命安全,有效地减少能源损耗,减少设备的维修次数,提高煤矿工作的工作效率,为煤矿企业创造更多的经济财富。 作者:赵大伟 单位:淮北矿业集团公司刘店煤矿综采区 煤矿机电一体化论文:基于机电一体化的煤矿机械论文 一、煤矿机械中机电一体化的特点 1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化,全面提高煤矿机械的运行效率,提高煤矿企业的生产效率。首先,应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如,在机械运行过程中,系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控,一旦发生运行故障,系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置,发出警示提示工作人员。其次,应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化,提升煤矿企业生产效率。比如,应用机电一体化对采煤机进行控制,就可以实现采煤机的自动运行,提升采煤机的采煤速度,提升企业生产效率。 2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。 二、煤矿机械中的机电一体化分析 1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。 2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。 3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。 三、结束语 在煤矿企业中应用机电一体化技术是提升煤矿企业生产效率,推动企业更好、更快发展的最佳选择。虽然,当前我国的机电一体化技术发展时间尚短,技术还不成熟,但已经体现出了其在煤矿机械中应用的巨大价值。因此,煤矿企业一定要重视起机电一体化技术的研制和开发,尽早完善机电一体化技术,更好的提升煤矿企业的工作效率。 作者:王淑文 单位:通化矿业(集团)有限责任公司 煤矿机电一体化论文:谈煤矿机电一体化技术的发展 摘要:作为能源型企业,煤矿企业推广机电一体化技术,可以有效的降低企业生产成本,提高采煤作业质量,实现对资源设备的优化配置。机电一体化技术是现代煤矿企业发展的重要趋势,对解决煤矿领域生产问题有重要价值。 关键词:煤矿;机电一体化;发展 机电一体化技术是以机械技术为基础,实现对现代自动控制技术和计算机信息技术充分整合利用的发展技术。机电一体化技术可以提高煤矿企业的总体经济效益,可以促进煤矿企业的快速发展,实现优化煤矿生产等目标。 1煤矿机电一体化技术简要分析 1.1煤矿机电一体化概念。煤矿机电一体化技术主要通过电气工程和机械工程有机结合,利用计算机设备把信息技术融入到煤矿生产的全过程,从而通过煤矿机械和电力设备的自动化控制,全面提高煤矿生产的效率。煤矿机电一体化技术经历了计算机软件系统发展,微电子设备的成熟,数字信息化时代到来,以及智能化设备的突破等多个准备期,目前已经可以广泛的使用一体化技术对煤矿机电设备进行操作。煤矿机电一体化技术可以充分的运用计算机技术的运算优势,实现对机电设备运行数据信息的全面存储和有效分析,实现信息自动控制目标。机电一体化技术还可以对机电设备的运行情况进行数据分析,在计算机系统上科学的判断机电设备的运行情况和分析潜在的风险。通过机电一体化技术还可以提高生产过程的安全性,可以对生产的细节进行有效的控制。目前机电一体化技术的操作向着简单化的方向发展,有助于提高标准化的机电操作技术的普及,在全面减轻采煤作业负担前提下,极大的提高采煤作业的效率。 1.2煤矿机电一体化特点。现代煤矿机电一体化技术是建立在多种技术综合运用基础上的一体化。现代信息技术已经成为煤矿机电一体化技术的支撑,通过必要的信息数据的收集与判断,可以全面提高煤矿生产过程的控制水平和效率,从而开发出有效的煤矿生产控制系统,解决好煤矿生产管理中的实际问题。首先,清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤图形显示系统是当前煤矿机电一体化技术发展的主要特点,通过多个信息页面的显示系统,可以全面准确对采煤段进行监测,可以在操作系统中综合的分析采煤层的作业情况,并且使用相应的管理措施,通过管理技术人员落实好采煤策略,全面提高采煤的效率。其次,智能化的控制系统提高管理效率。通过信息化的采煤控制系统可以对机电一体产品进行有效的运用,可以实现对现有机电设备的自动化控制,从而优化提高机电设备的工作效率。第三,强大的实时通讯功能,机电设备一体化技术是建立在良好的通讯基础上的管理技术,注重通过光纤实现井上井下相联,建立起信息系统与机电设备的数据交换机制,可以实现信息的互换,这样既有利于对机电设备的保护,同时可以实现机电设备的全面控制。 1.3煤矿机电一体化现状。目前煤矿企业已经广泛在推广实施机电一体化技术,着力运用机电一体化的装备设施降低煤矿生产成本,提高煤矿生产效率,解决煤矿生产过程中的实际问题。特别是随着计算机技术的快速发展,煤矿机电一体化已经广泛开展研究信息化技术的普及应用模式,对煤矿运行过程中的数据收集意识日渐提高,注重通过必要的注重信息来支持煤矿机电一体化技术的使用。目前我国煤矿机电一体化设备的使用情况已经较为广泛,但是机电一体化设备的质量相对较低,还存在着机电设备一体化整体配置不足,机电一体化设备配置不均衡,机电一体化技术使用效率低等实际问题。煤矿领域机电一体化技术的推广还需要发展的过程,还需要解决当前煤矿企业盲目跟风投资问题,需要煤矿企业根据自身规模的实际需求,深层次研究机电一体化设备,并且注重引进专业的机电一体化管理人才,实现现有设备的高度利用,这样才能提高煤矿企业机电一体设备的利用效率,发挥出机电一体化技术的作用,为煤矿企业的机电一体化发展打下坚实的基础。机电一体化还应当向着煤矿企业的核心生产环节发展,还需要解决好开采、井下供电和运输等实际问题,从而为提高煤矿开采效率和质量提供更有力的技术支持与帮助。 2煤矿机电一体化的技术应用 2.1在采煤设备中的运用。机电一体化技术可以广泛应用于采备设备当中,在很大程度上降低了人力资源对设备的操作量,极大的减少了人力作业的危险,并且把人为不安全因素降到了更低的程度。通过机电一体化的控制方法,可以把采煤设备的作用充分的发挥出来,可以实现在更恶劣环境下的无人工作业,这对于提高采煤的效率,减少外在环境对采煤操作的影响,同时提高不间断操作的效率,进而降低设备的故障率都有重要的意义。通过一体化技术的广泛使用,还可以减少维修费用,可以使采用设备高效运转。2.2对采煤过程的全监控。通过机电一体化技术可以广泛的收集采煤作业的信息,可以实现对采煤全过程的有效监控,机电一体化技术不仅有效完善的信息收集系统,还可以通过预定的程序对采煤数据信息进行研判,这对于提高对采煤过程中潜在风险的预判有重要的意义。通过一体化的监控管理系统可以及时的发现采煤过程中的问题,并且实现机器设备与人的有效协调,从而提高采煤安全的保障性,同时实现了机电设备硬件与软件的有效协调。 2.3在运输设备中的应用。机电一体化技术还可以广泛的应用于煤炭的运输过程,实现了科学的调配运输资源,对于煤矿运输设备的自动化控制,有效的分配煤矿现有的运载能力有重要的意义。通过一体化技术可以准确的分析每天的采煤量,可以根据采煤量实现现有运输和存储资源的调配,在发挥现有设备作用的基础上,解决好惯性载荷的问题。同时还可以对运载力的故障进行及时的判断修复,这对于不断完善煤矿运输水平,提高煤矿运输的安全性和可靠性有重要的意义,是现代煤矿运输效率的重要保证。 3煤矿机电一体化的管理措施 3.1注重引进先进的管理技术。煤矿机电一体化技术的核心是引进计算机技术,注重通过计算机来引导煤矿机电设备的智能化发展。只有注重引进以计算机为主的先进的机电设备技术,才能不断对机电一体化进行全面更新,从而提高机电一体化与网络的有效结合,借助现代通讯技术提高通讯的可靠性和稳定性,从而达到机电一体化的控制目标。目前我们可以运用机电一体化技术主要用于对开采设备的管理方面,需要通过有效的培训专业技术人来实现煤矿的顺利开采,从而实现对煤矿开采的有效保障和科学管理。 3.2设立专门的机电管理机构。提高煤矿企业机电一体的管理水平,发挥出机电一体化技术在机电管理中的实际作用,必须注重发挥机电技术管理机构的作用,形成完善的机电机构管理体系,注重通过贯彻落实明确的机电管理制度标准,全面提高机电管理工作的积极性,解决当前机电管理工作人员积极性不高的问题,从而保证机电设备的顺利运行,实现提高机电设备管理积极性的目的。也只有通过建立起完善的机电一体化技术的管理机构,才能有效的在煤矿企业内部推广相关管理规定,不断提高机电管理人员的工作能力水平,把先进的设施和技术在煤矿企业内部进行有效的推广。 4煤矿机电一体化的发展方向 4.1智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向,只有注重推动智能化系统的建设,才能把各种机械电力技术综合应用到煤矿企业发展的全过程,从而增加煤矿机电功能的推广与应用。为了提高机电设备的智能化水平,还应当通过智能化设备加强对井下环境及信息的收集,通过智能化设备实现对机器设备运转情况,井下开采环境数据信息的全面收集和智能判断,在此基础上提高设备操作的有效性,全面降低机电设备运行过程中的风险。 4.2微型化。微型化机电设备管理的重要内容,微型化的机电设备不仅可以提高操作的灵便性,而且可以有效的降低机电设备的维修难度,使机电设备可以深入到煤矿企业环境的各个角落,从而有效的减少因为环境问题阻碍机电设备推广的困难,通过机电一体化技术的微型化的不断发展,可以极大的普及机电一体化技术,从而推动煤矿企业技术革新的深入进行。 4.3系统化。随着煤矿开采企业规模的不断扩大,煤矿开采中应用机电一体化技术的日渐成熟,只有注重实现系统化的技术发展,从体系上关注煤矿企业设备的运行情况,才能在机电管理中把关注的重点转移到实际应用层面,最大限度的避免在运用过程中出现的实际问题,并且发展出效率较高、较为可靠和耐用性好的机电一体化实现,实现软硬件水平的升级。 4.4绿色化。绿色是当前对能源型企业提出的基本要求,只有注重提高机电设备的绿色化水平,才能把机电技术广泛的使用于各个领域,从而不断获得煤矿企业相关方的支持,通过绿色化技术的广泛应用,可以充分的发挥出技术方面的优势,可以把机电一体化技术以最大效率应用于煤矿开发的始终。 作者:陈术 单位:安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的发展与应用 摘要:文章介绍了国内外机电一体化技术的研究现状,并重点阐述了煤矿机电一体化的发展趋势和机电一体化在煤矿中的应用。 关键词:煤矿;机电一体化;发展与应用 1机电一体化技术的研究现状 1.1机电一体化的定义 机电一体化(Mechatronics)是1971年由日本学者在日本杂志《机械设计》中提出的,是由机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、光学技术等多学科形成的一门交叉学科,目前已经发展成为部分学校的专门专业。但对于机电一体化的具体内涵和概念学术界并未形成统一的认识。VanBrussel教授认为,机电一体化是跨领域的并行工程,它包括机械、微电子、控制工程和计算机技术等多门学科,而机电一体化的目标就是实现上述多门学科和技术的综合应用。德国Isermann的教授认为机电一体化属于交叉学科的综合领域,机电一体化包含的交叉学科可以分为机械系统和与其相关的控制系统,而其控制系统又包括信息系统、计算机系统等。控制系统主要用于服务机械系统,便于工程师在远程对机械系统进行操控。国内曾庆良等[1]定义机电一体化是一个包含机械、电子电气、信息等功能模块的技术系统,是多学科技术的综合作用,各个功能模块之间存在着密切的交互关系,其中起决定作用的不是某一单独的技术,而是这些技术的联合作用,这些技术的联合作用使系统具有更优秀的性能或实现了新的功能。 1.2机电一体化的设计 目前,国内外学者在机电一体化的设计方面已经进行了大量研究工作,按照研究方向可以将机电一体化设计分为三大类。1)侧重于概念设计过程和相关软件的研究。机电一体化的概念提出后,国外大量学者进行了大量尝试。如德国的R.Iserrmann教授及其团队以机电一体化的控制系统为核心进行了尝试,但缺乏驱动器、传感器和机械部分的融合,难以达到机电一体化的完善设计。JurgenGausemeier教授团队进行以半规则式计算机语言为核心的机电一体化设计,但并未实现理想的机电一体化系统。法国的PSA所进行了以机电一体化模型库为核心的设计,通过模型库的查找和存储简化机电一体化的设计,但并未达到理想效果。英国的Lancaster大学尝试了以键合图理论、方框图为基础的功能模块的混合建模,但主要以机电一体化的控制为主,执行构件部分研究又不够深入。在国内,机电一体化的起步较晚,但经过大量专家学者的不懈努力也取得了丰硕的成果[2]。如上海交通大学的邹慧君教授将机电一体化的主要研究对象转向以实现运动功能为主,并对系统方案设计进行深入研究,实现了较为理想的功能求解模型。山东大学的黄克正团队以功能分析和重构理论为设计基础,提出了机电一体化概念系统的过程模型。华中科技大学的杨家军团队以机械运动方案和传感器设计为研究基础,加之计算机系统的辅助功能,完成了机电一体化系统的设计。2)侧重于开发过程的研究。主要代表是德国工程师协会2004年的VDI2206系统,其设计过程如图1所示,根据用户需求提供系统设计(面向领域的设计),包括机械领域、电气领域和信息领域,在完成系统集成后再通过系统设计的验证,最终得到客户需要的产品。但这种机电一体化的设计仅提供了一个设计思路,缺乏具体的设计过程。3)协同仿真技术。仿真技术在20世纪初期开始应用于其他领域,在20世纪末被引入机电一体化领域,目前国内外学者就机电一体化的机电仿真技术已经开展了大量的研究工作。在国外,VanBrussel和VanBeek开展了协同仿真的参数设计,解决了系统仿真参数的优化问题。荷兰Twente大学的JobVanAmerongen教授及其团队开展了机电一体化模型的仿真工作,实现了多领域机电一体化的仿真研究。在国内,钟掘院士等[3]学者从机电系统耦合及各耦合参数间的关系入手对机电一体化系统进行研究,设计出系统功能优化的物理模型,该课题已经突破早期研究存在的难题,该研究方法在机电一体化系统研究方面十分深入,研究的重点是系统的后期设计。而李伯虎院士和清华大学熊光楞教授在协同仿真方面也开展了大量工作,开出了基于协同仿真技术的复杂产品。 2煤矿机电一体化技术的发展趋势 近年来,全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月,德国开启了“工业4.0”,即第四次工业革命。“工业4.0”主要包括两个主题,即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累,机电一体化取得了巨大进步,但发展并不完善。因此,在2015年5月,我国了“中国制造2025”行动纲领[4]。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列;在2035年以前,与中等制造强国的水平持平;在2049年,成为世界的制造强国。因此,煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4.0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系,所以笔者认为,未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 3机电一体化在煤矿中的应用现状 1970年我国大同矿务局首先试验自行设计的第一套综合机械化采煤系统。到20世纪80年代,随着国际综合机械化采煤技术的发展,我国综合机械化采煤也得到了空前的发展;到90年代中期,采、掘、机、运、通基本完成了机械化,大大提高了采煤效率,减少了煤炭灾害的发生;进入本世纪后,我国矿业机电一体化又有了突破性的进展,完善的安全生产监控系统、大型固定采煤机械等在煤矿投入使用,但仍与世界先进的采煤机电一体化存在差距。 3.1液压支架电液控制系统 相比西方发达国家,我们在液压支架电液控制系统的研究较晚。1995年第一台自主研制的液压支架电液控制系统至今,出现了不同型号的多种电液控制系统液压支架,但实际国产的液压支架电液控制系统在国内煤矿的应用仍不太乐观,目前矿井综采工作面采用的液压支架电液控制系统仍以国外的设备为主,部分软弱顶板支护采用的单体液压支架系统也存在类似的情况。这一方面是由于国产的液压支架电液控制系统未能突破技术瓶颈,而国外的液压支架电液控制系统(以美国和德国为主)具有完善的故障诊断预警装置,可实现液压支架与采煤机、刮板机联动和远程控制。 3.2电牵引采煤机 国内电牵引采煤机的研制工作从20世纪80年代末期开始,经历了近十年的研究才取得了突破性的进展,目前电牵引采煤机也是煤矿机电一体化的重点研究方向。国内比较先进的电牵引采煤机包括山东能源机械集团公司研发的MG150/345-WOK交流电牵引采煤机和太原矿山机器集团有限公司研发的MGTY307/10-1.1D电牵引采煤机。这两种采煤机目前都能实现1.8m以上的薄煤层开采,同时可以完成煤层倾角在25°以下的综合机械化开采工作。我国电牵引采煤机的发展大大加快了我国煤炭机电一体化的发展。但目前煤矿机电一体化(机械化)率约70%,而综采率仅为40%,对比世界国家发达国家超过80%的综采率,仍存在很大的发展空间。目前电牵引采煤机具有的优势有:①牵引特性较好,世界先进的电牵引和液压牵引技术都具有良好的调速特性,但国内的液压牵引系统稳定性不如电牵引系统,因此采用电牵引可以有效地保证电牵引采煤机的牵引特性;②机械传动效率高(>90%);③牵引力可以满足大倾角煤层开采;④工作可靠性高;⑤易于实现微机自动控制;⑥机械传动和结构较简单。 4结语 本文对国内外机电一体技术的研究现状进行了分析,特别指出了煤矿机电一体化技术的发展趋势和目前机电一体化在煤矿中的应用现状。目前在煤矿中机电一体化技术主要应用在液压支架电液控制系统、电牵引采煤机、煤矿安全控制系统等,而随着“工业4.0”时代的开启,以及我国了“中国制造2025”行动纲领,笔者认为未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 作者:李乐 单位:潞安集团 司马煤业有限公司 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的意义 摘要:对机电一体化的意义进行了阐述,并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。 关键词:机电一体化;煤矿机械;煤矿开采 引言 新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术,随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻,如何利用现代科学技术,有效提高煤炭产出率,减少回采率,降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起,实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化,从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。 1煤矿机械中机电一体化应用的意义 煤炭资源是我国主要的能源之一,高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用,提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1)有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比,所面临的环境更加恶劣和复杂,特别是对于井下作业来说,保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中,生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求,煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点,如果无法保障机械的安全运行,则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平,减少人为操作的几率,能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率,提高机械运行的稳定性,降低机械操作失误率,所以,加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2)有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术,能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构,减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率,从而提高煤矿企业的经济效益,增加工人的工资收入[1]。 2机电一体化技术在掘进机中的应用 掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备,其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等,同时结合液压系统实现机械生产功能,从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器,而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且,具有良好的人机交互界面,能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中,开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术,这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现,而且操作简单安全。对于整个电气系统而言,主要体现的特点是设计理念比较先进,显示功能强大,能够实现较好的人机交互功能,而且安装简便,易于操作,安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分,实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控,而且也能够实现油泵的检测和保护。同时,它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来,以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现,将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接,通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制,同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。 3机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机是煤矿生产过程中最为重要的机械部件,其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低,从而影响到煤矿企业的经济效益。目前,我国采煤机中机电一体化应用最为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机,它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强,有效克服了采煤机在移动时产生的阻力,而且在采煤机下滑过程中,可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网,实现能源的高效利用。例如,在煤矿实际开采过程中,随着矿井深度的加深,煤层的倾斜角也会加大,大多数会呈现出40°~50°的倾斜角,这时,采煤机的工作面是倾斜的,就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置,能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前,我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛,而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。 4机电一体化技术在支护设备中的应用 在煤矿采煤实际工作中,大多数的支护设备采用的是液压支架。但是,随着电气化生产技术的提高,电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术,将二者有机结合起来,形成了定压双向邻架的结构,提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且,电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快,同时,可以实现支架工作状态的有效监测,提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作,通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前,我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能,实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测,一旦乳化液浓度不合标准,则会发出警报,并对其进行定时反冲洗,调节其浓度。 5一体化技术在输送机中的应用 在我国煤炭实际生产过程中,进行井下作业时,需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以,实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求,能够有效抵制不良环境产生的影响,确保其能够正常运行。首先,电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次,需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次,还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说,由于传输距离比较长,应该增强设备的故障检测和防护工作,保障其工作的安全性和稳定性。当前,我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心,而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现,不仅有效提高了传输效率,而且能够有效节约电能,提高能源利用率。 6结语 机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求,实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化,是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时,也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。 作者:王龙 单位:同煤集团地质勘测处机电科 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的应用 摘要:煤矿企业一直关注的热点问题之一就是将机电一体化技术应用到煤矿机械中,机电一体化是矿山机械中一个重要的研究课题,文章对国内外煤矿机械技术的进展做了简要描述,以煤矿机电技术为代表重点分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用。 关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用 进入21世纪以来,机电一体化技术取得了巨大进步,在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有,同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高,重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时,也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术,成功的应用在了采矿装备中,实现了完美融合,所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。 1简析国内外煤矿一体化技术研发进展 所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中,从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上最早研究机电一体化的两个国家,这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能,同时也可以预测出步骤和结果,事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术,经过短暂的发展,就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果,很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术,并且拥有完全的核心技术产权,这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。 2目前我国煤矿机电的应用现状 现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机,以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多,占用大量的空间,使得整体机械的工作效率低下,因此系统的可靠性低,故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起,才可以成功的研发出功能齐全,安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高,从而让人们发现对于井下回采工作时,面对的回采速度这方面的要求不断增大,因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。 2.1机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机较传统的液压牵引机有很多优点,主要体现在以下几方面:(1)牵引稳定性更高,现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能,主要用来提高部分牵引力,同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力,同时采煤机在下滑时,还具有制动发电的功能。(2)采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器,使得制动力矩加长,从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用,使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用,使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高,更加安全。(3)由于机械结构与传统的液压牵引不同,电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损,这就使得电牵引采煤机故障率低,维护工作也相应减少,大大延长了机械的寿命。(4)电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器,反应速度更快,更加精确,使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。 2.2机电一体化技术在采煤机中的功能 维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能:(1)对井下被困人员进行定位,还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。(2)凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。(3)能够及时发出信号,使没有撤离的人员及时撤离。(4)还具备暂存井中,具有观测图像的功能,并将这些图像传输到控制台,能够为救护人员提供可靠的救援信息。 3煤矿机电一体化技术深入分析 3.1煤矿机电一体化技术的结构体系 煤矿机电系统主要由三部分组成,它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统,三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成,主要是驱动力,减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能,同时可以通过提供各种各样的命令,让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作,从而保证作业的顺利进行,避免在这过程中出现问题。 3.2煤矿机电系统的价值 这一系统的应用可以帮助广大工人,顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障,有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷,处处充满灰尘和各种各样的有害气体,而且环境潮湿阴暗,而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作,这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境,能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备,就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。 4结语 研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业,适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进,从而实现现有煤矿机械的有效升级,从而在一定程度下提高开采量,保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全,同时十分安全可靠的控制系统,引进到煤矿机械研究中,是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发,要结合我的实际情况才可以进入,这样才可以保证项目的可能性,同时研究成功后才会有价值。 作者:吴国军 刘彩红 单位:太原理工大学
通用技术论文:农机检测通用接口技术处理 1系统的组成 1.1硬件 该系统的硬件主要是信号采集器(信息采集部分或称传感器)、信号传输器(数据接收和控制部分)、终端显示器(数据处理部分)三部分组成,首先要对这些硬件进行信号通信传输的选配。 1.1.1信号采集器(传感器)对于农业机械,检测的技术参数主要是温度、湿度、水压力,气体压力,质量、流量、拉压力、太阳辐射、光强。为了满足更多的检测参数,接入18个传感器接口,因为不同技术参数传感器的信号(采集的数据)不同,分别设置符合温度、湿度、水压力,气体压力,质量、流量、拉压力、太阳辐射、光强等接口,为了方便数据处理和数据通信传输,同时减少数据传输过程的衰减,选择的传感器必须满足有rs232或rs485接口,并提供modbus协议;对于传感器的量程,可以按需要选配,因为该系统可以适配不同量程的传感器。 1.1.2信号传输器采用无线和有线两种方式进行。有线比较简单,直接用USB传输线就可以;无线传输选择无线传输模块。无线传输模块现有技术分别是采用433MHz频段无线数据终端DTD433,或GPRS透明传输数据终端DTP_S09F。前者可以传输3km以内范围,后者只要中国移动网络已经覆盖,就可以跨越不同地域甚至不同国家。考虑到农业机械在野外作业比较多,无线通讯距离设置在1km以上就可以满足要求,同时考虑到数据传输过程的稳定性和准确度,无线传输采用采用433MHz频段无线数据终端DTD433,为了提高接收灵敏度及减少误码率,传输数据速率控制在2.5kbps左右,传输的码组格式为前导码+同步码+数据帧,前导码长度12ms,以避开背景噪声,减少数据第一位被干扰(即零电平干扰)而造成接收错误的数据,同时采用CPU编译码在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰。 1.1.3终端显示器采用电脑显示和打印机输出,电脑的技术要求满足CPU主频1.9GHz,内存容量2G,硬盘容量500GB,有带光驱。 1.2软件 考虑到检测的通用性,以及农机产品的不断开发升级,检测技术也应作相应的升级和提高精度,因此必须修改其控制系统的源程序,所以必须选择一个可以方便修改的软件开发系统。组态软件,或说是组态式监控软件,功能非常强大,具备实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、广泛支持I/O,用户可以根据自己的控制对象和控制目的任意组态,完成最终的自动化控制工程,构建一套最适合自己的应用系统,而且该系统可以升级和修改。如果用汇编、C等语言进行编制一套控制系统,编制时间长,价格非常昂贵,而且稳定性比较差,升级和增加功能都受到严重的限制,倘若原来的编程人员因工作变动而离去时,则必须同其他人员或新手进行源程序的修改,因而会相当困难。 1.2.1组态软件功能特点组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,它解决了控制系统通用性问题。其预设的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品,与高可靠的工控计算机和网络系统结合,可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口,进行系统集成。组态软件通常有以下几方面的功能:1)强大的界面显示组态功能。目前,工控组态软件大都运行于Windows环境下,充分利用Win-dows的图形功能完善界面美观的特点,可视化的m风格界面、丰富的工具栏,操作人员可以直接进人开发状态,节省时间。2)良好的开放性。社会化的大生产,使得系统构成的全部软硬件不可能出自一家公司的产品,“异构”是当今控制系统的主要特点之一。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联,支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信,向上能与管理层通信,实现上位机与下位机的双向通信。3)丰富的功能模块。提供丰富的控制功能库,满足用户的测控要求和现场要求。利用各种功能模块,完成实时监控、产生功能报表、显示历史曲线、实时曲线、提侠报警等功能,使系统具有良好的人机界面,易于操作,系统既叫适用于单机集中式控制、DCS分布式控制,也可以是带远程遇信能力的远程测控系统。4)强大的数据库。配有实时数据库,可存储各种数据,如模拟量、离散量、字符型等,实现与外部设备的数据交换。5)可编程的命令语言。有可编程的命令语言,使用户可根据自己的需要编写程序,增强图形界面。6)周密的系统安全防范,对不同的操作者,赋予不同的操作权眼,保证整个系统的安全可靠运行。7)仿真功能.捉供强大的仿真功能使系统并行设计,从而缩短开发周期[1]。 1.2.2软件控制流程图该软件系统必须完成接收数据、处理数据、输出数据的软件功能,同时考虑到通用性,必须有一个人机对话窗口,该窗口必须具备设置修改传感器量程、不同技术参数修正因子和指令接口改变接入形式,大概流程如图2。 2结束语 该系统采用先进技术,实现检测数据的一致性和准确性。可提高检测手段水平,降低人为干扰,提高工作效率,解决“检不准、检不快”的问题。可以打破传统笨重而不精准的农机检测方式,检测人员可以通过在线监测,便可以实时得到检验数据,不仅可以减轻繁重的工作量,还可以提高数据的精准性。最大优势体现在用于一些高危、高温作业的农机检测,解决了一些项目“检不了”的问题,而且还降低检测人员的工作危险。 作者:宋瑜清姚运仕蒋姣丽单位:广东省农业机械试验鉴定站 通用技术论文:高中通用技术备课总结 我们学校根据课程标准的要求,在高一年级n个教学班按照每周每班m节课,本着发展就是硬道理,摸着石头过河,在实践中不断提高的理念开设通用技术课程。并结合课程标准制定学生学习通用技术课程的过程评价、终结评价和学分认定标准。目前,已修完通用技术必修1,已进入期末复习迎接统考阶段。现在,初步谈谈我们学校是怎样顺利开展高中通用技术课程和对该科授课模式的初步探究。 一、良好的环境是课程顺利开设的前提 领导的重视、信任和支持是顺利开课的前提,通用技术课程的开设,我们教务处庄教导、校长室陈校长非常关注课程开设,明确指示要按要求认真的开课,还亲自与负责上课的老师做思想工作,鼓励大家要大胆地尝试,不断学习和总结,要在实践过程中不断提高,为今后的工作提供资料和宝贵经验。 我们还成立通用技术课集体备课小组,小组成员认真研究课程标准,多方查找资料,制定出我们上课的计划和列出和准备教学需要的素材。网络资源共享和同事间的密切交流给我们提供了良好的环境,使我们能够在短时间内较好地把握信息技术课的课程特点,并在此基础上进行了初步的探究。 二、认真学习,渗透新的教育理念 现代生活离不开技术,通用技术课就是为了适应这一种需求而开设的。学习、理解、应用课程标准是选择课程内容、实施课程教学、开发和整合教学资源、进行课程评价及管理的依据。通用技术课是以提高学生技术素养,促进学生全面而富有个性的发展为基本目标,为学生适应未来社会生活和终身发展奠定基础,培养学生更加理性地看待技术,以更有责任、更有远见、更具有道德的方式使用技术,以更亲近技术的情感、积极探究的姿态和一定的科学精神广泛地参与社会生活,参与技术创新的实践;培养学生正确的技术观,积极、负责、安全使用技术的行为习惯,培养学生对技术使用、评价、选择、改进、决策、创新的能力。以下基本理念要渗透到整个通用技术课里: (一)关注全体学生的发展,着力提高学生的技术素养:普通高中阶段的技术课程属于通识教育范畴,是以提高学生的技术素养为主旨的教育,是高中学生必修的课程。通用技术课程必须面向全体学生,要充分考虑到高中学生在兴趣、生活经历、地域特征、文化背景等方面的差异,在课程、教材、教学及其评价等方面鼓励多样性和选择性,以满足不同学生的不同需要,促使学生的个性发展。通用技术课程应当避免机械的、单一的技能训练,强调学习中学生技能的形成、思想方法的掌握和文化的领悟三者之间的统一,注重在拓展学生技术能力的同时,促进学生共通能力的发展。 (二)注重学生创造潜能的开发,加强学生实践能力的培养:高中学生正处于创造力发展的重要阶段,他们的想象力、批判精神、逻辑思维能力都达到了新的水平。在学习活动中,要鼓励学生想象、怀疑和批判,要营造民主、活跃、进取的学习氛围;应充分利用通用技术课程的内容载体,培养学生的学习兴趣,激发学生的创造欲望;应通过技术设计、技术试验等活动,培养学生的探究能力和敢于创新、善于创造的精神和勇气,从而使学生的创造潜能得到良好的引导和有效的开发,使学生的实践能力得到进一步的发展。 (三)透视科学、技术、社会的联系,加强人文因素的渗透:当代社会,技术与科学、社会的关系越来越密切。通用技术课程应当通过具体的技术实践使学生理解技术与科学的联系和区别,以及两者对社会发展、人们生活所具有的同等意义上的重要作用,从而深化学生的认识,开拓学生的视野。与此同时,注意将技术所蕴含的丰富的人文因素,自然地融入技术课程的教学之中,使其滋润学生的心田、提升学生的文化品位和人文素养。 (四)紧密联系学生的生活实际,努力反映先进技术和先进文化:技术是不断发展变化的,它具有鲜明的时代印记。通用技术课程应紧密联系学生的生活实际选择课程内容;在注重课程内容的基础性、通用性的同时,注重它的先进性。应注意从学生现实生活中所接触的技术内容向现代技术和高新技术延伸,使学生有机会了解现代工农业生产和日常生活中技术发展的崭新成果和未来走向。应让学生在掌握基础知识和基本技能的同时,有机会接触到所能理解的最新发展成果和技术信息,从而领略到技术发展的内在动力和文化意义,增强对当代先进技术及其文化的理解。 通用技术课的一大优势就是能够紧密联系生活实际,在整个教学过程中我们积极贯彻理论与实践的结合的教学原则。在学习《方案构思及其方法》这一章的时候,重点让学生发挥个人能动性,设计制作与他们日常生活关系最密切的用品——台灯。简单得给了一些新技术的提示,介绍了一些产品,谈了常用的构思方法以后,让大家分组讨论、设计,结果课堂上学生完成的草图,有模仿,有想象,更不乏奇特构思,创造思维之活跃,远超出我最初的想象,这给了我们后来的教学以极大的信心和动力。联系实际,让同学们感觉到技术很亲近;在设计中融合进先进的技术和文化,这本身就是让学生振奋的动力,在这里,最让人欣慰的是创造的活力得到了激发。 通用技术论文:通用技术有效教学探讨 【摘要】在“发展型学校文化”的氛围中,要拓展通用技术教研活动的空间和时间,以课程标准细化解读和学习目标重构为起点,并注意“预设”与“生成”、通用技术课程价值的整体性、学生的个体差异等问题。以引领通用技术课教师专业发展的方向,降低课程标准和课堂之间的“落差”,为有效教学评价标准提供参考,对实施“基于课程标准”的通用技术有效教学具有重要的意义。 【关键词】通用技术有效教学课堂标准细化解读 有效教学是我国第八次课程改革对课堂教学改革的呼唤,强调课堂教学应关注学生的有效学习和有效发展,课程标准是国家对学生学习结果统一的基本要求。教师作为课程改革的具体实践者,通过细化解读课程标准,正确地理解和把握课程标准,对于落实课改新理念,实施有效教学具有重要的意义。在本次课程改革中,高中通用技术教师所面临的问题更复杂,也更具挑战性,因此,细化解读通用技术的课程标准,进行“基于课程标准”的有效教学研究,就显得更加迫切与必要。 一、细化解读课程标准对实施高中通用技术有效教学的意义 1.降低课程标准和课堂教学之间的“落差”。通用技术教师大都从其它学科转行过来,受传统“基于教材的教学”理念的影响,很自然会把教材作为研究和进行有效教学探索的起点。而在我国目前的课程结构中,课程标准与教材之间,教材与课堂教学之间难免会存在“落差”。通用技术有效教学的实施如果以教材为起点,无疑会加大课程标准与课堂教学之间的“落差”,因此,通用技术教师应认真、细致地研究课程标准,准确理解和把握课程标准,把课程标准分解为明晰、具体的课时学习目标,并以此为基础,通过分析学生、整合教学资源、选择教学策略等活动进行系统教学设计。这样,不仅可以降低课程标准和课堂教学之间的“落差”,还有助于准确地把握教学重点和难点,从而促进通用技术有效教学的实施。 2.为评价提供参考。通用技术是一门立足实践,高度综合的课程,如何评价课堂教学是否“有效”,如何判断学生是否获得发展,无疑是极其复杂和具有挑战性的课题。那种仅以学生的学业成绩或教师的经验来进行评价的简单做法,既不符合新课程改革的理念,可信度也令人怀疑。因此,需要建立一种能够体现学生“三维学习目标”有效达成的“基于课程标准”的评价体系,而评价体系的框架、标准和内容的确定,都必须以课程标准为依据。当细化解读课程标准,重构的学习目标清晰、具体、可测量时,就完全可以成为评价的重要参考之一。另外,评价素养也是这次课程改革对教师提出的具体要求,细化解读课程标准,重构学习目标,可以作为通用技术课任教教师评价素养提高的出发点和立足点。 3.引领通用技术课教师专业发展的方向。有效教学的实施离不开教师的专业成长,通用技术课教师的专业成长,一般是通过短期培训、自己的教学实践和反思及参加各种教研活动等获得的。但不管采取哪种途径,一旦离开了课程标准的引领,就很容易让人迷失方向,把“以培养学生的技术素养为主”的通用技术课上成“以操作为主”的劳动实践课或完全“以展示为主”的学生表演课,正是没有正确把握课程标准而造成“方向迷失”的典型表现。此外,通用技术课教师的专业成长还面临许多现实问题,如国家统一的高中通用技术实验室标准还在制定之中,各个学校开设通用技术课程的条件也千差万别,还存在如“在《技术与设计1》中到底选择使用什么样的‘载体’来让学生体验技术设计的一般过程”等问题。这些问题的存在,要求通用技术课教师不仅是课程资源的“利用者”,还要迅速成长为课程资源的“开发者”,要细化解读课程标准,正确理解和把握课程标准,以避免通用技术课教师专业成长中的波折和方向性错误。 二、细化解读高中通用技术课程标准应注意的问题 1.坚持课堂“预设”与“生成”的辩证统一。通用技术是一门注重创造的课程,严格按照“预设”进行的课堂,往往很难体现通用技术的课程理念,甚至会抑制学生的创造欲望,影响其发展。通用技术课教师尤其要关注课堂的“动态性”和“生成性”,但是,强调课堂的“生成”并不是不要“预设”,完全没有“预设”的“生成”是一种“放任自流”,也不是有效的教学。因此,细化解读课程标准,重构学习目标,实施有效教学的过程也是探索课堂“预设”与“生成”之间最佳平衡的过程,应坚持课堂“预设”与“生成”的辩证统一。 2.保持通用技术课程价值的整体性。通用技术是日常生活中应用广泛、对学生发展具有迁移价值的技术。课程标准的细化解读和学习目标的重建应该体现通用技术课程价值的整体思想,既要具有学年目标、单元目标和课时目标等分明的层次,又要适合学生学习,并能反映课程标准的整体要求,以避免课程整体理念和思想的分裂。那些过于零敲碎打的学习目标,虽然接近教学实际,操作性强,但却并不利于学生形成通用技术整体的思想和观念。 3.关注学生的个体差异。通用技术课程的“通用性”和高中学生来源的“多样性”,必然要求实施“基于课程标准”的有效教学,要关注学生的个性差异,重视对学生的分析研究。课程标准解读和学习目标的重构要注意学生兴趣和需求的个性差异,并根据课堂上学生所表现出来的经验、价值和情感等进行动态调整。 三、学校和教师的新挑战 进行高中通用技术课程标准细化解读、重构学习目标的活动和探索“基于课程标准”的有效教学途径是一项复杂的系统工程,对学校或教师都是一种全新的挑战。 1.呼唤“发展型学校文化”建设。在传统“应试型学校文化”的氛围中,有些学校会简单地以学生的学业成绩对教师排队,并以此决定他们的地位和待遇;而有些学校则认为通用技术和学生的升学关系不大,因此干脆不开或少开课。这些做法无疑会造成通用技术课教师队伍的极不稳定,实施“基于课程标准”的通用技术有效教学更无从谈起。建设以学生的和谐发展、多元发展为主要目标的“发展型学校文化”既有助于“基于课程标准”的通用技术有效教学的实施,也是新课程改革对学校文化建设的要求。 2.拓展教研活动的空间和时间。大部分高中学校也就一两位通用技术课教师,实施以校为本的教研,通常难以支撑课程标准细化解读和重构学习目标活动,需要采取有效措施拓展通用技术教研活动的空间和时间范围。例如,可以建立以校外合作为主的“通用技术教师研究共同体”,互相学习,共同探讨在课程标准细化解读、重构学习目标以及有效教学实施中所遇到的问题,也可以利用网络如QQ群、BBS等的优势进行合作研讨活动。当然,这也要求通用技术课教师付出更多辛苦的劳动。 通用技术论文:API的―小步图形工业的一大步管窥Directx 11与通用计算技术 从Directx 9到DirectX 10,微软几乎将API打破重来以构建全新的渲染体系,Directx 10也成为了第一种影响硬件设计的图形API――统一渲染架构代替传统的分离渲染,从而赋予GPU更高的渲染效率和可编程能力,也为通用计算提供良好的基础,之后的DirectX10.1就属于功能上的小升级。而到DirectX 11,微软引入了更多的新技术,但同时又保有DirectX 10.1的全部特性,换句话说,DirectX 11实际上就是DirectX 10.1的扩展集,所有DirectX 10.1硬件所遵循的API对于DirectX 11同样适用。 对用户而言,这样的设计在兼容方面很有好处:无论软件还是硬件,都可以完美地向后兼容。现行的Directx 10游戏,在Directx 11环境下都可以正常运行。而对软件开发者来说,包容的设计使他们能够非常平滑地过渡到DirectX 11,而不需要像DirectX 9到DirectX lO过渡那样突兀和漫长。这样一来,软件厂商可以直接转入DirectX 11技术体系,这对于后续产品开发是非常有利的。不过,DirectX 11不仅只是简单的升级,它带来相当多的新颖特性,比如引入通用计算着色器(Compute Shader),允许GPI以事更多的通用计算工作,而不仅仅是3D运算,这可以鼓励开发人员更好地将GPU作为并行处理器使用。还有就是引入多线程渲染、提高GPU的工作效率t新增的镶嵌技术(tessellation)可以帮助开发人员创建出更为细腻流畅的模型,实现高质量实时渲染和预渲染场景。 首先我们来看DirectX 10体系的渲染架构,DirectX 10加/LGeometry Shader(几何着色器,简称GS单元)设计'让GPU可以直接处理模板阴影特效(Stencfl Shadows)、动态法向量图(Dynamic cube maps)及位移贴图(Displacement mapping)等操作――过去这些操作是由CPU来完成的。此外,Geometry Shader最高可支持1024个顶点处理,同时可把不必要的顶点数据删除,这两项功能使得绘图运算将较以往更具效率。除了纳入几何着色器外,DirectX 10的渲染流程其实并没有改变,顶点渲染与像素渲染依次进行,只是在硬件层级上,渲染工作不再由独立的顶点着色器、像素着色器进行,而交给通用的统一着色器(或者说统一渲染单元)。 现在我们接着来看看DirectX 11的渲染管线。最引人注目的变化就是:在顶点渲染之后,DirectX 11新增了外壳着色器(Hull Shade~简称HS)、镶嵌器(Tessellator)和域着色器(Domain Shader)三个新的管线;而在像素渲染环节,DirectX 11则新增了计算着色器(Computer Shade,简称CS),这些新增的部分也就是DirectX 1l的关键所在。 在DirectX 11中,新增的Compute Shader(Cs)计算着色器拥有核心地位。与DXl0中引入的GSYh何着色器不同的是,CS并不是渲染管线的一部分,它的主要用途在于增强GPU的通用计算能力。 我们知道,现在的GPU能够被应用于某些通用计算工作,譬如在高并行计算应用中,GPU就表现出十倍于CPU的卓越能力。对游戏开发者而言,经常出于某种需要希望GPU能执行通用计算指令,但以往的渲染结构却对GPU制造了诸多障碍――比如说,程序员可以在一个像素着色程序中强行加入通用算法,但却无法随意利用诸如树形结构之类的数据结构,这就给程序员带来很大的麻烦。因为要在像素间共享数据的过程非常繁琐,先绘制三角数据结构、再加入贴图是唯一的解决方案,但这将严重影响GPU的渲染性能。而在DirectX 11和CS着色器的帮助下,未来的游戏开发者将不再受困于此,他们可以直接越过复杂的数据结构、并在这些数据结构中运行更多的通用算法。而这些算法将由CS着色器专门负责,不会给渲染单元带来额外的负担。 CS代码可以做到高度灵活,它们可以支持随机读写、不规则列阵(而不是简单的流体或者固定大小的2D列阵)、多重输出,并可根据程序员的需要直接调用单线程或多线程应用。CS体系中拥有32Kb容量的共享寄存器和线程组管理系统,具备可执行无序Io运算的能力。总之,CS可以带来几乎无限的新型应用,关键在于开发者能够在多大程度发挥它的功效。 在获得灵活性的同时,CS也会带来一些性能损失。由于单线程任务现在无法以像素为单位,所以这些线程将会丧失几何集合功能。从技术上讲:虽然CS程序依然可以利用纹理取样功能,但是原本的“自动三线LOD计算”将会丧失自动功能,程序员必须指定LOD指令。另外,一些并不重要的普通数据的深度拣选l(depthculling)、抗锯齿(anti-aliasiug)、a混合(aIpha blending)和其它运算不能在一个CS程序中被执行。 CS可以为开发者带来多种多样的灵活渲染,这项先进技术应该正中游戏开发商们的下怀:它们的兴趣大多是寻求先进技术来增强游戏引擎,比如增强抗锯齿性能或无规则透明度的性能,带来更先进的DeferredSh8ding(延迟着色)技术、后处理效果(post processing effect)等等,CS都可以大放异彩。除T_k述这些特殊的渲染应用,游戏开发者可能还希望让GPU完成诸如IKnnversekinematics,逆运动学)、物理计算、人工智能计算等过去由CPU完成的通用计算,而利用CS在GPU I-执行这些算法时,可以获得非常理想的效率。 早在XBOX 360平台上,ATI就带来了一项名为“Tessellation(镶嵌化)”的新技术。这项技术的用途就是提升硬件的利用效率、用最低的资源获得最好的渲染效果――简单点说,我们可以将它比作数据传输中的压缩技术。 Tessellator可以将原始的图形分成很多更小的图形,然后它还可以将这些小图形组合到―起、形成一个新的几何图形,这种几何图形更复杂,当然也更为逼真。打个比亢Tessellator技术可以让某个图形变成立方体,并通过旋转让其从底部看起来像是个球形,而这两者实际上都使用相同的数据,达到节省资源的目的。 在DirectX 11系统中,Tessellation处理过程包括外壳着色器(Hull Shader,简称HS)、镶嵌器(Tessellator)和域着色器(DomainShader)三个组件,其中HS外壳着色器负责接收琐碎的图形数据和资料,镶嵌器(Tessellator)只负责分块处 理,它根据HS的指令要求生成大批量的、确定数量的点,然后将数据传送给域着色器(Domain Shader),再由它来将这些点转换成3D处理中的顶点,最终就生成了相应的曲线和多边形。 如果开发者能够娴熟地运用镶嵌化技术,那么就能够极大程度提升游戏性能、或者说在保有当前性能的条件下显著提升画面品质。这一点我们可以从下面的对比中看出来:在采用传统高细节模型渲染时,原始模型需要动用巨量的三角形,数据量十分之大,最终获得354fps的渲染性能。而采用低细节模型和Tessellation技术来生成相同的效果,所需的数据量与前者简直不成比例,渲染性能可达到821.41fps,两者对比非常悬殊。然而,镶嵌化技术也不是万能的:其使用的是一项完全固定的单元,不具备任何可编程能力,这就意味着开发者没有丝毫回旋余地。这一点看起来与图形技术的发展方向背道而驰。微软之所以在DirectX 11中纳入这项技术,很大原因就是因为Tessellation确实具有显著的效果,以至于微软无法拒绝。 双核处理器早已经成为PC系统的标准配备,三核、四核更是进入主流市场,然而,现在只有为数不多的游戏产品能够对多核平台提供良好的支持,原因在于为多核平台编程十分困难,只有高水准的开发者才能够胜任,但显然并不是所有的游戏公司都有这样的一流好手。因此,直到今天为主,仍有很多数游戏都还只能在单线程下工作,即只能支持CPU的单核运作,其它核心的计算力无法得到充分发掘。 只要开发者采用DirectX 11作为开发平台,那么代码本身就能直接支持多核平台,DirectX ll在底层接管了多核平台的资源分派问题。DirectX 11预示着多线程游戏真正步人现实,我们才可以说多核心处理器被真正派上了用场。对于一套四核游戏平台,当某个渲染场景中有^像和它的三个镜像,DirectX 11就会启动四个线程进行并行处理,效率显然要比目前单线程处理的方式快上数倍!而更令人兴奋的是:多线程技术不仅适用于DirectX ll平台,它同时也能够让现有的DirectX10硬件受益。比如说基于DirectX 11开发的新款游戏,可以很好支持多线程,而当它在DirectX 10硬件平台上运行时,多核优化的机能依然有效,前提是AMD和NVIDIA必须为各自的DXl0硬件开发出相应的驱动软件才行――就目前看来,这项工作的进展非常顺利。 通用技术论文:微波通信新发展与通用发射机技术研究 作为传输介质,微波有着其他通信方式无法比拟的优点。微波中继通信系统以及现有的微波宽带通信系统是已经商用的系统。从通信系统使用的信道传输频率来看,属于微波通信系统的有卫星通信系统、地面微波中继通信系统、本地多点分配接入系统(LMDS)等系统。这些微波通信系统基本上具有相同的发射机结构,本文将探讨通用的微波发射机技术。 微波简介 微波是指频率在300MHz~300GHz的电磁波,对应波长为1m~1km,传播速度与光速相同。目前工业微波设备所采用的微波频率为2450MHz和915MHz两种。在工业微波设备中,微波的特性主要表现为吸收性、穿透性和反射性。微波能够被极性分子的介质所吸收,并将微波能转化为热能,即微波对极性分子具有热效应。当对介质施加频率达2450MHz的微波电场时,电场方向每秒钟变换24.5亿次,极性分子也会随之摆动24.5亿次。这种分子的摆动受到分子间作用力的干扰和阻碍而产生热能,形成宏观的微波加热,介质的温度也随之升高。水是典型的极性分子,所以微波可以用来对含水物料进行干燥。微生物的细胞也是由极性分子构成的。微波对微生物不仅具有热效应,而且具有生物效应,使微生物的细胞失去生物活性而死亡。所以,微波可以杀灭食品、药品或其他物料中的细菌、虫及虫卵。微波可以穿透绝缘材料(如陶瓷、玻璃、纸张、塑料等),遇到金属则会被反射。 微波的主要特性有以下几点。 ①微波能穿透高空电离层,这一特点为天文观测增加了一个“窗口”,使得射电天文学研究成为可能。同时,微波能穿透电离层这一特点又可被用来进行卫星通信和宇航通信。但另一方面,也正是由于微波不能为电离层所反射,所以利用微波的地面通信只限于天线的视距范围之内,远距离微波通信需用中继站接力。 ②微波的波长比一般宏观物体如建筑物、船舰、飞机、导弹等的尺寸短得多,因此当微波波束照射到这些物体上时将产生显著的反射。一般地说,电磁波的波长越短,其传播特性就越接近于光波。微波的波长短这一特点,对于雷达、导航和通信等应用都是很重要的。此外,一般微波电路的尺寸可以和波长相比拟。由于延时效应,电磁波的传播特性将明显地表现出来,使得电磁场的能量分布于整个微波电路之中,形成所谓的“分布参数”,这与低频时电场和磁场能量分别集中在各个元件中的所谓“集总参数”有原则的区别。 ③由于微波的频带较宽,信息容量较大,故需要传送较大信息量的通信都可以用其作为载波。在微波有线通信方面,利用同轴电缆可同时传送几千路电话和几路电视,而光纤传输线的问世与发展使信息容量更为大增;在无线通信方面,利用微波中继接力传送电视和进行通信。人造卫星通信的射频都是工作在微波波段的,利用三个互成120°的位于外层空间的同步卫星便可进行全球的电视传播。 微波通信系统 微波中继通信系统可使用的传输频率覆盖了L波段到Ka波段。根据原CCTIT建议。1~40GHz的频段用作微波通信的频段,占有39GHz的频宽,具有较大的通信容量,可以传送综合业务。现在我国主要使用微波通信的频段为2、4、6、7、8、11GHz。其中,2、4、6GH z用作国家一级干线;7、8、11GHz作为省内二级干线用。而作为干线光纤传输的备份及补充,如点对点的SHD微波通信系统、PHD微波通信系统等,主要用于干线光纤传输系统在遇到自灾害时的紧急修复,以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。这种用于光纤接力的微波通信系统将使用更高的频段,如Ka频段,以顺利实现传输速率的增高。卫星通信系统具有广大的覆盖区域、无缝连接,建设成本与距离无关,易于建站组网等特点。卫星通信系统常使用C、Ku和Ka波段,如加拿大Telesat公司于2004年发射的Anik F2,拥有24个C波段转发器,32个Ku波段转发器,38个Ka波段转发器,共有45个点波束,覆盖整个北美地区。2004年发射的亚洲首颗新型宽带通信卫星iPSTAR,工作在Ku/Ka波段,Ku波段84个点波束、3个成形波束(用于通信和广播),7个地区广播波束(专门用于广播),可提供45Gb/s以上的通信容量。于2005年4月12日发射的亚太六号卫星(Apstar6),拥有s3个C频段和12个Ku频段转发器,带有抗干扰功能,覆盖范围遍及亚太区域。 MLDS是一种微波宽带系统,它工作在微波频率的高端(10~40GHz),使用的带宽可以达到1GHz以上。LMDS可以在较近的距离(3~10km)传输,可以实现用户远端到骨干网的宽带无线接入,能够实现从64kb/s~2Mb/s,甚至高达155Mb/s的用户接入速率。LMDS可以实现点对多点双向传输话音、视频和图像信号等多种宽带交互式数据及多媒体业务,也可作为Internet的接入网,支持ATM、TCP/IP和MPEG-2等标准。LMDS组网灵活,可靠性高,在网络投资、建设速度、业务提供上比光纤经济、快速、方便,能为运营商提供有效的网络服务,因此具有“无线光纤”的美称。特别是,随着Internet的快速发展,国内居民对于家中高速上网的需求也日益巨大,这使得LMDS发展日益蓬勃。出于大带宽,高容量的考虑,其使用的传输频率大体为24-38GHz。如NEC公司的PASOLINK系列的微波通信产品,工作频率覆盖7~38GHz,在26GHz的工作频率上,采用QPSK调制方式,发射功率为20dBm;P-COM公司的Tel-LinkPMP系列的微波通信产品,工作频率覆盖10~38GHz,在26GHz的工作频率上,采用QPSK调制方式时发射功率为22dBm,采用16QAM时发射功率为20dBm,采用64QMA时发射功率为18dBm。 微波发射机 1 微波发射机的实现方式 (1)微波直接调制发射机 微波直接调制发射机的方框图如图1所示。来自数字终端机的信码经过码型变换后直接对微波载频进行调制,然后,经过微波功放和微波滤波器馈送到天线,由天线发射出去。这种方案的发射机结构简单,但当发射频率较高时,频调制发射机的中频功放设备制作难度大,而且在一个系列产品多种设备的场合下,这种发射机的通用性差。 (2)中频调制发射机 中频调制发射机的方框图如图2所示。信码经过码型变换后,在中频调制器中进行调制,获得中频调制信号,然后经过功率中放,把这个已调信号放大到上变频器要求的功率电平。上变频器把它变换为微波调制信号,再经微波功率放大器放大到所需的输出功率电平,最后经微波滤波器输出馈送 到天线,由发射天线将信号送出。可见,中频调制发射机的构成方案与一般调频的模拟微波发射机相似,只要更换调制、解调单元,就可以利用现有的模拟微波信道传输数字信息。因此,在多波道传输时,这种方案容易实现数字模拟系统的兼容,而在不同容量的数字微波中继设备系列中,更改传输容量只需要更换中频调制单元,微波发送单元可以保持通用。因此,在研制和生产不同容量的设备系列时,这种方案有较好的通用性。 2 发射机的主要性能指标 (1)工作频段 微波通信系统的频段为1~40GHz。工作频率愈高,愈容易获得较宽的通频带和较大的通信容量。同时,天线设备也具有更尖锐的方向性,而且体积重量减小,但是频率高时,雾、雨或雪的吸收显著,传播损耗、衰减和接收设备噪声也愈高。从12GHz起,必须考虑大气中水蒸气的吸收问题,吸收衰耗随频率上升而增加。当频率接近22GHz时,即水蒸气分子谐振频率时,是大气中传播损耗的峰值,衰减量很大。 (2)输出功率 微波发射机所需的发射功率和很多因素有关,例如,通话路数愈多,频带愈宽。为保持同样的通信质量,必须有更大的发信功率。另外,也和站址选择,多径衰落的影响,分集接收的采用等诸多因素有关。一般情况下,数字微波发射机输出功率有时只需几十mW到几百mW功率,只有长距离情况下才需要几W量级。 (3)频率稳定度 发射机的每个工作波道都有一个标称的射频中心工作频率。微波通信对频率稳定度的要求取决于所采用的通信制式及对通话质量的要求。对于数字微波通信系统经常采用PKS调制方式来说,发射机频率漂移将使解调过程产生相位误差,致使有效信号幅度下降、误码率增加。因此,采用数字调相的数字微波发射机比采用模拟调频的模拟微波发射机应该有更高的频率稳定度。采用PSK调制方式时,频率稳定度可以取。发射频率稳定度取决于本机振荡器的频率稳定度。近年来,由于微波介质材料性能的提高,介质稳频振荡器日益被广泛采用。此种振荡器可以直接产生微波振荡,具有电路简单、杂频干扰小及噪声较小等优点。 (4)交调失真 发射设备处在大信号工作状态,往往工作在非线性区域,如功率放大器和上变频器等。如果存在两个正弦信号,其角频率分别为W1和W2,则由于电路的非线性作用将产生许多交叉调制分量:mw1±nw2,n=0,1,2,…。按照谐波次数(m+n)的大小,各分量分别称为(m+n)阶交调分量。在各阶交分量中2w1-w2和2w2-w1处在w1和w2附近,大多数情况下则处在通频带之内,从而成为干扰信号。一般,在微波通信系统中,更高阶的交调分量和高次谐波分量已处在频带之外,而且功率也不大,所以不构成危害。电路非线性度愈坏,交调分量愈大。由于两频率相距不远,这两个谱线的功率相差不大。双频信号输入时的三阶交调系数是发送设备非线性的一项重要指标,例如在限带情况下,PKS调制的三阶交调系数约为-20~-25dB;而对于多电平正交调幅系统,如16QAM系统,则要求在-25~-30dB以上。也就是说,对三阶交调系数的要求,取决于通信体制及误码性能恶化等因素。 (5)谐波抑制度 总体设计在规定此项指标时,除了考虑数字微波通信系统本身的各种干扰以外,还应考虑其对模拟通信系统和卫星通信系统的干扰。因此,应适当地配置工作频率和采取必要的防护措施。 (6)通频带宽度 除了滤波器以外,发信信道的各组成部件都应具有宽频带特性。通常,上变频器和微波小信号功率放大器易于实现宽带设计,而对于大功率微波放大器要求很宽的工作频带是不合适的,一般只要求能覆盖两个工作波段。这样,总体设计时,可不考虑它们对发信信道通频带的影响。 当前微波通信技术的主要发展方向 1 提高QAM调制级数及严格限带 为了提高频谱利用率,一般多采用多电平QAM调制技术,目前已达到256和512QAM,很快就可实现1024/2048QAM。与此同时,对信道滤波器的设计提出了极为严格的要求:在某些情况下,其余弦滚降系数应低至0.1,现已可做到0.2左右。 2 网格编码调制及维特比检测技术 为降低系统误码率,必须采用复杂的纠错编码技术,但由此会导致频带利用率的下降。为了解决这个问题,可采用网格编码调制(TCM)技术。采用TCM技术需利用维特比算法解码。在高速数字信号传输中,应用这种解码算法难度较大。 3 自适应时域均衡技术 使用高性能、全数字化二维时域均衡技术减少码间干扰、正交干扰及多径衰落的影响。 4 多载波并联传输 多载波并联传输可显著降低发信码元的速率,减少传播色散的影响。运用双载波并联传输可使瞬断率降低到原来的1/10。 微波发展动向-纯分组传送化 随着业务网分组化的发展,传送网的分组化也是大势所趋,尤其是随着3G和WiMAX技术的快速发展,基站的带宽需求急剧增加,预计到2011年,70%以上的基站凹传业务将实现分组化。作为传送网一部分的微波网络也不可避免地面临着IP化、分组化的变革。基于TDM的VC交叉将会演变为通过PW E3技术的仿真来实现基于分组的统一包交换。微波通信系统也将向分组化演进,这也是微波网络下一步的发展方向。 通用技术论文:浅谈通用技术教学中的教与学 摘要:通用技术开设是以提高学生技术素养为目的的,但目前开设情况不理想,老师普遍认为是一门难教的课程,面对通用技术与其他传统科目的特殊性,老师和学生如何适应新教材,如何配合才能把这么课程吃透理想并真正提高学生的技术素养,对此本文从老师教和学生学两方面出发探讨教学中的关键点。 关键词:通用技术;教与学 通用技术是普通高中课程方案中新设置的科目之一,在基础教育阶段加强技术教育,有利于学生未来的发展和全民族劳动者素质的提高。目的是向学生传播创造发明的基本知识、基本技能,鼓励学生在实践中动手动脑,主动地去发现问题、思考问题、解决问题,从而培养学生的创新精神和创造能力。国家开设此课程的初衷是好的,但是开设几年时间下来,我们发现开设情况并不理想,甚至还令人担忧,具体表现在:在“非高考科目”的意识下学校不开设此课程或者用很短时间讲授完应付上级检查;学生对课程不重视、不感兴趣,不愿主动学习;一些老师认为这门学科是一门比较难教的学科。学校不开设是为了追求升学率的提高,老师有困难是因为没有把握通用技术教学的精髓,产生逃避心理,针对老师的疑惑有必要谈下通用技术教学中的教与学,从“教”和“学”两个方面把握课程教学的关键点。 在传授课程的过程中如何发挥教的最大功能呢?1.提高老师自身知识面和技术素养才能教授更多知识。老师是知识的传授者,他知识的积累以及知识面的宽窄一定程度上决定了对教材的理解能力与传授内容的新颖程度。由于通用技术囊括了自然科学、技术、经济、伦理、文史、社会、人文等多项内容,它对教师的个人素质、知识视野、技术水平和技术素养要求很高。但在我国的师范教育培养机制内,并没有可以直接胜任通用技术课程的师范生。现阶段不少通用技术老师是从计算机、物理、化学、体育等课程中转调过来的,对技术知识的掌握仅限于一门或者两门,全面掌握的屈指可数,因此这些老师需要重视自身知识积累并加强培训。平时注重浏览网页、新闻、最新科技,利用网络、电视、相机等各种媒体搜集各种信息,做个有心人。2.采用多种方法把知识点认识透彻,用一切方法把课备好。通用技术教材有几个版本,各个版本在讲授一个知识点时分析的角度不同,思路不同,所举实例也不同,因此个人认为老师在备课时除了参考教参外应多阅读各版本的教材,这样一个知识点才能掌握更全面,讲授时也能融会贯通不会有难度。除此之外,网络的丰富性和便捷性,使我们随时都可以看到同行的各种资料,进行资源的互补和共享。另外,一个教研组可集中备课,各位老师集体贡献智慧,避免单个老师备课耗时耗精力,这样做能集思广益,优势互补,不仅减少备课时间和难度,也使知识点把握更加准确。3.用贴近生活的教具丰富课堂氛围。当前,我们没有通用技术课配套的教具,如果只一味地讲解,没有适时的实验演示,显得内容有些空泛,如果能自制一些教具,让学生参与到实验过程中来,就可以使课堂活跃起来,教学效率得到提高。这一点我深有体会。记得初次备技术与设计2第一章的《结构的强度》时,我自制了一些教具,如:用硬卡纸做纸筒,做的时候保证它们周长相同;用放蛋糕的碟子做秤盘;还有一个,图示中的压棒不好做,因为周长相同的情况下出来以后的圆、三角形和正方形高度是不一样的,不好压,为此我特意找了三个玻璃胶桶做压棒。讲到“不同截面形状的悬梁的强度测试”试验时,拿出准备好的教具,并且找同学上来协助,模拟课本上的例子,把教具摆放好,让学生去压。整个过程中,学生们特别新奇,精力特别集中,课堂的效果非常好。其实在教学实践中,不少东西都可以成为教具,从塑钢铝合金材料到书桌椅子等,只要是个有心人,就可以让学生真正切身感受到技术就在自己身边。4.为学生实践创造条件。通用技术拜托了原有劳动技术课的“单纯劳动”或“劳动技能”模式,强调创造力的开发,通过技术设计、技术试验等活动,培养学生的探究能力和创造精神,提高学生的实践能力。 那么学生怎么才能学好这么课程呢?俗话说师傅引进门,修行在个人。老师在讲授完课本知识后,学生该做哪些功课才能吸收知识,领悟技术,并且把技术得以合理应用呢?首先,学生在课堂上需积极参与小组讨论交流,教材中的不少知识点都需发挥团队智慧,互相协助解决问题,如问卷的设计与调查,技术试验的进行等,都需要与其他同学一起协助,这样更能激发创造的灵感,一个人独立思考或者不参与小组活动会导致对技术本质认识不深刻。其次,学生需多关注身边事、身边物。技术是生动的、多样的、无处不在的。它源于生活,服务于生活,任何东西都是经技术设计和技术改造后的产物,小到铅笔大到高楼大厦,任何一项设计及功能,都有其存在的原因和合理性,因此对日常事物多问几个为什么,这样才能全面提升自身素质,对技术认识更加清楚,这么做不仅是要积累技术常识,更重要的是锻炼思考问题的全面性和逻辑性,而不是囫囵吞枣,一知半解。最后,学生要多锻炼,多动手,提高实践能力,让学生真正达到“学中做,做中学”,这就要求学生在紧张学习之余,动手进行一些小发明,小创造,如家里台灯损坏时可以主动要求自己修理,自己拆卸风扇再组合起来,只有实践过才能日积月累把书本东西真正学到家。 由于通用技术课程的特殊性,需要师生交流意识强于传达意识,所以高考科目的灌输性教学方法不适用这门课程,相反的,转变师生角色,开展课堂互动,激发学生的求知欲是必由之路。 总之,通用技术课程开设任重道远,需要借鉴其他科目的教学经验,在今后教学中摸索出老师与学生的契合点,才能把这门课程越教越好。 通用技术论文:基于通用数字声纳平台的软件备份技术研究 摘 要:按照软件工程的思想,运用读取代码、验证代码、备份代码的方法备份系统软件,通过对专用存贮芯片的代码重写,解决专用存贮介质上软件备份的难题,实现通用与专用存贮介质的软件备份,达到通用数字声纳平台软件备份研究的目的。为数字声纳装备的软件维护,特别是军用声纳装备的战场快速保障提供了借鉴参考,具有重要的现实意义。该文从软硬件两方面解决了专用存贮介质上声纳软件备份的难题;实现了多种文件系统及不同存贮格式上的系统软件备份;在软件备份研究中汲取了软件工程的思想。 关键词:数字声纳;软件备份;存贮介质;存贮芯片 目前,我国声纳装备基本实现数字化,电路以数字电路为主,各种控制关系、计算、显示、检测等均由软件实现。尽管数字式电子产品的可靠性要比模拟器件高,但计算机控制系统作为电子产品,容易受到外界的影响,外界温度、湿度、电压波动、电磁干扰都有可能使系统受到破坏,直接影响系统的正常使用,从而,软件备份已成为提高系统可靠性的必要手段。近年来,软件密集型声纳不断涌现,系统软件备份技术已成为声纳装备保障所面临的一项重要课题。 1 软件备份的内涵及特点 软件备份是指软件交付用户后,为预防软件出错而进行的一种预防性维护。软件维护的一般过程是:首先分析系统的软硬件组成,选择合适可行的备份方法,接着维护人员按照该方法读出软件代码、验证、加载、测试、完成后再交给用户使用。 软件备份包括4种不同的方式:纠错性备份、适应性备份、完善性备份或增强、以及预防性备份。软件备份是软件产品的重要质量保障,不仅有利于保证系统软件的运行,而且有助于及时发现软件设计缺陷,同时对软件备份技术的研究还可以作为更改设计或维护安排的依据,指导软件维护性的分析与设计。 2 数字声纳软件备份技术的现状 软件工程要求:运用系统的、规范的和可定量的方法开发、运行和维护软件。但是,数字声 纳系统软件的开发、运行和维护并未严格遵循这个要求。目前我国舰艇声纳系统软件备份工作中存在的主要问题包括以下3个方面: (1) 软件配置不全,备份工作量大。好多声纳系统软件由于在研制阶段未严格按照软件工程的要求进行,软件工程过程中配置项不全。对于这样软件的备份,要付出很大的代价。 (2) 软件的技术水平低、备份工具少。在声纳软件备份领域,关于技术和管理的研究非常匮乏,导致实际备份活动中既没有方法学的指导,又缺乏自动工具的支持。 (3) 软件备份过程缺乏严格的管理。声纳系统软件备份工作缺乏一套行之有效且能严格执行的管理制度,与软件开发阶段的工程层次严重不匹配,给软件质量带来了隐患。 3 基于通用数字声纳平台下系统软件的备份途径 要保证软件备份技术应用于各型号数字声纳,应充分考虑各类系统软件的存储介质、接口类型以及文件格式等。下面从基于通用存贮介质与基于专用存贮介质2方面按照软件工程的思想进行分析,确保该软件备份技术的通用性。 3.1 系统软件备份的总体思路 软件维护中的可恢复性维护适合军用装备保障的要求。恢复性保障是在软件备份的基础上,当系统发生软件破坏性故障时采用安装程序对系统进行再安装,从而迅速恢复原始软件。目前,能够在短时间内完成恢复性保障的主要方法是将故障的器件用相同的器件替换。这种替换既包括系统软件的存储模块或芯片的替换,也包括这种存储模块或芯片中所存储内容的替换。 软件备份需要解决的主要问题有3方面:软件(代码)的读出、读出软件的验证、软件加载与功能测试。 (1) 软件的读出是一切工作的基础,软件的读出方法视不同的硬件系统而不同。 (2) 对于读出软件的有效性必须进行验证,验证的方法不可能是将其写回原系统,必须建立一个仿真环境进行验证。 (3) 对已通过验证的软件,还要解决一个软件加载的问题,对于采用了可读写存储器件的系统来说,可以直接写入;对于一次性的芯片或模块,则需要对新的芯片进行处理。 3.2 系统软件代码的读出方式 由于不同型号数字声纳装备分别采用了DOS,Windows XP 和Linux等不同的操作系统,导致文件系统也不相同。下面对各文件系统进行分析,选择满足通用数字声纳平台的代码读出方式。文件系统主要有以下几种格式: (1) FAT16。FAT的全称是“File Allocation Table”(文件分配表系统),其可以被多种操作系统访问,如MSDOS,Windows所有系列和O1S/2等; (2) FAT32。FAT32是FAT16文件系统的派生,比 FAT16 支持更小的簇和更大的分区; (3) NTFS。NTFS(New Technology File System)是Microsoft Windows NT的标准文件系统,但Windows95/98/98SE和Me版都不能识别NTFS文件系统; (4) Ext2。这是Linux中使用最多的一种文件系统。 由于数字声纳中多种文件系统的存在,导致簇与分区的格式有较大的区别,单一的操作系统无法识别所有分区,专用工具软件GHOST,DM,PARTMAGIC等不能完成电子盘的分区和数据备份。但电子盘的数据最小单元扇区是统一的,因此,采用扇区读写的方式可完成软件备份。具备外部接口的系统,可以通过连接PC机进行读写,可拔插的存储器件,如EPROM,FLASH、固态硬盘等,可以拔下来,采用通用的读卡设备读出存储器件中的内容,焊接在电路板上的采用在线可编程技术的芯片,读出其中的内容则必须通过专用的工具。 3.3 系统软件的代码验证 验证工作可分为开发环境验证和舰艇验证。 3.3.1 开发环境验证 在开发环境上,对软件进行有效性验证,主要分以下几个步骤: (1) 搭建与原系统相同的软、硬件仿真平台; (2) 明确原系统的声纳信息产生办法和误差特性,用于原系统和开发环境的运行结果进行比较; (3) 在原系统上统计出目标运动要素解算精度,用于与读出软件的解算精度进行比较; (4) 利用声纳模拟器对读出的软件进行目标运动要素解算,统计解算结果,与原系统的解算精度进行比较。 经过以上步骤后,可初步验证读出软件的有效性。 3.3.2 舰艇验证 (1) 通道正确性检查。检查读出的软件与声纳、导航、雷达、鱼雷及导弹等器件之间的信息、命令等是否正确; (2) 软件有效性验证。用原系统声纳发送的信息,对读出的软件进行目标运动要素解算,统计解算结果,与原有软件的解算精度进行比较,从而可验证读出软件的有效性,保证读出软件的性能没有下降。 只有经过实验室验证和舰艇验证后,才能保证软件的有效性。 3.4 基于通用存贮介质的系统软件备份 针对基于通用存贮介质(CF卡和PCMCIA卡等)的软件,虽然具体介质不同,但可采用相同的软件备份方法:不同容量的通用存贮介质,采用通用读卡器可对其进行读写,但某些卡中采用了多种文件系统,单一操作系统或工具软件无法识别所有分区,通过专用软件并使用同容量的通用存贮介质可完成分区和数据备份。如果采用大容量的卡进行替代,须对其容量数据或系统自检参数进行修改。 3.5 基于专用存贮介质的系统软件备份 除了通用的可插拔存贮介质外,一些系统软件直接固化在专用存贮卡或元件上,一般是固化在ROM或FLASH ROM中。 3.5.1 专用存贮卡电路改动: 针对目前一些专用存贮卡较难用相同型号存贮卡进行替换的现状,可通过对通用存贮卡芯片进行电路改动,进而实现软件备份。现以E28F008SA存贮芯片为例,研究其电路设计并进行改动。通过对含处理器板在内的各信号进行分析,这里采用目前广泛应用的存贮芯片E28F016SA进行电路设计。28F016SA相对于28F008SA主要在以下方面存在不同: 28F016SA的工作电源可选择3.3 V和5 V,而28F008SA只能应用5 V电源; 28F016SA可选择数据位8位和16位,而28F008SA只能应用8位数据线; 28F016SA是1.2 mm×14 mm×20 mm 56Lead TSOP封装; 比较28F008SA和28F016SA的电特性以及其读写操作时序,28F016SA完全可以代替28F008SA,且硬件设计更灵活。 3.5.2 专用存贮卡软件备份 编程器采用FPGA集成电路作为地址发生器,根据计算机I/O控制信号生成控制逻辑,对存贮器进行读写;采用C++高级语言编程,对读写的二进制码进行转换、存盘和校验。如图1所示。 编程器信号流程(如图2所示)读卡器通电后2864迅速完成对FPGA 的配置;运行主控计算机里的读数据程序,程序产生相应的控制信号和地址信号,其中控制信号用完成对读卡器的初始化和控制读数据的规则,地址信号是对应于专用存贮卡上的E28F016SA和F28F016SA两种存贮芯片的地址;完成对存贮卡的操作后卡存贮芯片的数据由数据通道经接口单元传入XC3042,简单处理后传入主控计算机,计算机在相应位置显示获取到的数据,数据可由打印机输出或主控计算机自动存入数据库。 所有的信号,包括来自主控计算机和专用存贮卡的信号,均要经由FPGA协调处理后才发生作用。协调用的时钟信号可以由主控计算机控制或直接由读卡器的晶体振荡器发生,进而完成编译器的芯片改写。编程器的编程流程图如图2所示。 由此可见,基于专用存贮介质的系统软件可以通过其他专用存贮介质的芯片改写实现所存贮内容的备份,完成系统软件备份。 4 结 语 随着军事装备复杂化、体系化、高科技化趋势日益显著以及数字声纳的不断涌现,声纳装备软件将成为装备保障的重点,软件备份技术将越来越被重视。这里按照软件工程原理,总结出一套基于通用数字声纳平台的软件备份方法,提高了数字声纳在各种复杂环境下的可靠性,为解决数字声纳软件保障提供了参考依据。但新型装备的软件保障尚存在诸多复杂的技术问题亟待解决,必须进一步加强研究。 通用技术论文:如何突破通用技术设计题 【摘 要】浙江省通用技术设计题以产品设计方案为主线,全面考查学生的技术设计和应用能力,对学生有较高的考核要求。由于通用技术教师本身在美术绘图方面能力不足,以及学生在产品设计方面经验缺乏,使得设计题成为困扰通用技术课学习的一大难题。本文着重从技术设计的角度,提出技术绘图的概念,从基本技能和解题技巧两方面入手对设计题的解题方法进行分析,希望能帮助广大考生突破通用技术高考设计题。 【关键词】通用技术;设计题;尺寸;材料;连接 一、设计题综述 浙江省通用技术高考设计题综合考查学生的技术设计能力,包括对产品设计要求的把握能力,对生活的观察能力,对技术与人的需求之间关系的解读能力等,是对学生在高中阶段所掌握的技术知识的集中考查。试题主要考察内容包括:简单草图的绘制,尺寸的简单标注,产品所使用材料及构件之间连接方式的选择,对所设计的产品的创意及特色的表达。设计题总体上是稳中求变,设计内容从最初的整体产品逐渐过渡到连接件的设计;四个小题没有太大的变化:草图绘制,尺寸估算及其简单标注,材料及连接方式的选择,产品设计的创意及特色。因此我们完全可以针对高考题的题型设置和提问设计来进行有针对性的训练,并总结一些解题技巧。笔者认为要突破通用技术高考设计题,也并非y事,最关键的问题是通用技术教师应该教学生绕开美术绘图的坎,抓住技术绘图的核心,从产品设计的角度入手,凸显出技术设计的特点。要做到上述要求,笔者认为可以从训练基本绘图技能和解题技巧两方面入手解决。 二、掌握草图的基本绘图方法 草图分构思草图和设计草图,在高考考场上由于时间及工具的限制只能是画构思草图,考查的是学生的方案构思和方案呈现的能力。重点是方案的构思,但同时要有一定的绘图熟练度,这样才能在有限的时间内将产品设计的构思方案完整地表达出来。因此学生应该注重以下两方面的练习: 1.简单形体的立体表现方法 由于草图要求绘制物体的立体图形,因此学会表达物体的立体效果是最基础的能力和要求。如何快速表达物体的立体效果,笔者以为只要抓住两点即可:立体感和层次感。用正等轴测图去画草图就是最简单的表现物体立体感的方法。层次感是指在空间上位于视线前面的部分会把后面的部分挡住,这时应该把被遮挡住的部分擦掉,除非有表达的需要否则不要画出虚线。 另一方面,还要学会简单形体的构造方法:叠加法和切割法。为了帮助学生快速掌握这两种方法,笔者总结出简单可行的绘图操作方法。叠加法的基本绘制步骤:找公共面――画叠加体――擦虚线;切割法的基本绘图步骤:画切割体――擦非公共线――擦虚线。其中叠加体和切割体是指在原有形体上叠加上去或切割掉的那部分形体,叠加体和切割体必须画出内部虚线;公共面指叠加体与原有形体的接触面,非公共线指切割出的形体与剩下部分形体之间没有共用的线条;虚线指叠加或切割好后,出于表现层次感的需要应该擦掉的线条。 2.常用连接及其草图表现手法 产品的各部分构件之间的连接方式是表达物体功能的最简单的方式,这一点也是高考设计题所重点考查的内容,比如要求所设计的产品具有可折叠或可调节功能。因此应该让学生掌握一些常用连接的画法,苏教版通用技术教材《技术与设计1》第三章给出了很多常用的连接方式参考图,可以让学生模仿,或者教师去找一些简单实用的连接样图让学生参考。 三、解题技巧 在上述两个基本功练习的基础上,首先构思方案草图要综合考虑尺寸、材料、连接方式、特色这四个方面的要求,切不可各自为政,前后脱节。其次,针对上述四个方面的要求进行方案构思。 1.尺寸 尺寸是一个现实的问题,要考虑产品的实际尺寸大小。没有尺寸就没有技术的精确和严谨,没有尺寸的技术是与现实脱节的,可惜很多学生都没有认识到这个问题。确定产品的外观尺寸是首要的事情,别让尺寸成为摆设。要学会目测,记住两个常用的目测度量单位即10厘米和1米,然后用这两个基本单位去估算设计对象的尺寸大小。另一方面,尺寸也要结合产品结构确定,并与草图的长宽高尺寸比例相吻合。 2.材料 材料是最容易被学生忽视的。高考答题包括改卷都不会对材料有太高的要求,基本写了就给分。也正是因为这一点,学生觉得材料简单不重要,反而失去一个为所设计的产品增加特色的机会。其实,从材料角度考虑,可以有很多特色,比如环保、节约材料、减轻重量、节省成本,舒适健康、可持续发展等等。 3.连接 单从绘图技能来说,连接方式的图形表达是最难的。高考设计题经常会要求产品具有可折叠或可调节功能,相对应的连接方式就是铰连接和插接。让学生记住几种简单的插接和铰连接的图样,然后拿去套用,比如必修1上的连接示例。另外连接也可以出特色,比如插接方便,转动折叠操作简单高效,插销和元宝螺母用来控制折叠角度等且操作方便。学生也要根据自己的熟悉度选用平面折叠和立体折叠,以及为了配合折叠和调节部分的图形表达选择合适的绘图角度。 4.特色 这一点恐怕是学生普遍比较害怕的一个问题,除了美观外,学生能想到的可能就是功能多样性了,即在已经设计好的产品上画个闹钟或者挂个镜子什么的,并美其名曰增加了功能。他们脑子里就想不出另外的特色。其实除了上面提到的材料和连接方面的特色外,还可以运用以下两个方法找出产品特色: (1)问题解决法 根据试题要求,结合生活经验找出设计对象在使用过程中存在的问题,然后想办法解决它,这就是特色。这种方法是一种被动的防守,因为只能根据限定的条件而且受制于学生的生活阅历和对技术的观察思考能力,另一方面会使学生对参考图产生依赖性。 (2)构造性功能改善法 这是一种主动出击式的解题方法。本文所指的构造性功能改善法是笔者总结教学和学生考试的经验提出的一种方案构思方法。它是指对产品本身的结构作部分改造从而使产品具有一个新的功能或特点。而要做到这一点,学生只要懂得运用叠加法和切割法即可。学生可以根据需要对一个简单的产品进行技术改造使其重新焕发光彩,从这一点来说,学生即使没有美术绘图的天赋,也可以从“技术绘图”的角度加以弥补,甚至效果比单纯追求产品的外形更实用,更具得分能力。 总之,技术设计题强调技术设计,注重实用和精准,只要方法得当,所有人都可以画出好作品。 通用技术论文:基于新课改背景的高中通用技术课程教学方法分析 摘要:高中通用技术课程的实施让通用技术学科的研究逐渐受到关注,然而,我国高中通用技术学科能力的培养在教学实践中遭到忽视。研究者运用因素分析的方法,构建出包含通用技术学科技术评价能力、技术实践能力、技术设计能力三因素在内的能力结构,并指出层次性的学科特点和结构。我们应该通过各种渠道培养学生在通用技术学科中的自我学习能力,同时明确通用技术学科考查的能力目标与内容,多形式地将通用技术学科能力纳入到考核项目中。 关键词:通用技术;教学方法;自主学习;兴趣 在21世纪,科技正处于快速发展时代,已经大量投入到了人们的日常生活中,成为现在人们必不可少的技术。信息网络已经成为通用技术和信息技术发展的跳板,从而获得更为先进的教学资源。改变传统的教学模式,让学生在自主学习的过程中理会到独立解决问题的能力与兴趣,进行现代化教学模式,提高教学质量,从而使学生各个方面得到快速的提升。这已是成为21世纪教学模式的必然趋势。 一、课程展开的意义 现代有许多年轻人看不懂技术类的说明书,从技术角度来看,有大部分人不懂如何使用日常中所使用的一些设备,从而跟不上时展的步伐。学生可以从技术课程学习到信息时代给人们经济带来的变化,感受生活中不同的职业技术,更好地了解社会适应性,提高对未来社会的主动适应性。 二、基本理念 培养学生技术是通用技术课程的核心价值,学生不仅从活动中学习技术,还要从紧密联系学生生活实际知识来综合学习,让学生可以更加完善技术,更理性、有远见、负责地看待技术,加强技术课程实践,培养学生的动手与动脑能力,开发内在潜力。 三、教学方法 以目前高中教学的状况来看,教师在课堂上讲课时间占据一半,身下的时间都是让学生自己复习,然而学生将这些自主学习时间当做放松时间,利用这段时间在课堂吵闹,造成课堂教学自由散漫无纪律,从而无法控制课堂的纪律。出现这种现象的主要原因在于教师,教师缺乏对教学难度的控制,教学内容太难懂,让学生失去了兴趣。即便部分教师改变了传统教学模式,采用多媒体模式,但是这种模式让学生参与活动的机会比较少,很难调动学生的主动性和积极性。 通用技术是“学生日常生活中的技术内容为载体,以进一步提高学生的技术素养,促进学生全面的发展为目标”,这是通用技术教育课程中的“魂”,教师应牢记这一点。 1. 学生兴趣 兴趣是学习最好的老师,兴趣产生动机,动机引发举动。通用技术是一门注重实践操作、发挥想象力的课程,强调学生的主动动手能力,重视教学内容与社会现实的联系。 教师作为教学过程中的引导者,就要充分了解到学生的特点,创造“有趣”的心理教学环境,培养学生的创造能力,让学生有一种想亲手操作、亲历情境、亲身体验的欲望。例如:在一次动手实践n程中,一班在动手活动之前,笔者进行了一些实例展示和相关解说,告诉他们这种方法有很多创造的可能,没有固定的形式出现。结果,一班学生的作品多种多样。二班在动手活动之前,笔者进行了实例展示,然后要他们手动制作。结果只是出现一样的作品,单调无味。 2. 培养自学 在教师的指导下通过自主学习获得知识提高学生的自学能力。教学能够培养学生的自主性,使学生由“学会”过渡到“会学”。做到自学能力需要具备以下条件: (1)心理成熟达到一定的程度。学生升学高中后,学生成长会有一定成熟,并具有明显的自控能力,对事物会有一个新的认知,在采取自我学习模式有很大的可塑性。 (2)具有学习的动机,想要在人群中获得来自别人的认同以及稳固的地位。心理学家曾调查过,学生的学习动机主要来源于对“自我提高的内驱动力”,而不是好奇驱动。 (3)具有较好的学习计划。学生制订学习计划可以有效地帮助自己更好地完成自学目标。制订计划一般分为两类:一类是设立学习目标,管理规划学习时间方便自学的内容;另一类是背诵记忆、记笔记、提炼提纲等。 例:甲和乙在同一个班级上学,甲在白天上学认真听讲,放学却在玩;乙则不同,放完学之后把今天所学的知识复习一遍,并预习下节课内容,然后再去玩。考试结果出来,乙每次总高于甲的分数。甲的家长在暑假就请来教师培训,但是教师培训的内容与课堂上的内容有些差别,越学越累,反而拖累了其他课程,甚至使其对学习丢失了兴趣。 四、结束语 高中通用技术中,为了提升教学质量,教师必须认清到新课程,发挥自己的创造力,对课题更层次的研究,更新自己对教学模式和教学观念的看法,以此提升自身的教学质量,让学生更加容易理解通用技术。教学中应当开发学生的独立思考能力,以学生为中心。设计实践活动,通过小组团队合作的方式提高学生的合作意识,使每一位学生的想象力得到充分发挥,培养学生的自我学习能力,取得良好的教学质量。 高中通用技术教学浅谈 摘 要:通用技术有它的教学目的及意义,但高中学生学习压力大,老师的教学压力也很大,很多学校又过于重视高考科目以提高学校的升学率,导致忽视了这门实践性的学习科目。但是,我们有义务重视通用技术这种科目,做到对学生负责,对社会负责。 关键词:高中教学;通用技术;动手实践 通用技术是我国高中阶段开设的一门以动手实践为主,锻炼学生应对实际生活问题能力的学科。但据目前高中普遍的教学现状来看,通用技术这门课并没有受到大家的重视,很多学校为保证升学率占用了高考不涉及的实践类科目的课时来学习语文数学等主课,导致通用技术这门课在高中的存在感一直不强,但是事上通用技术的学习对学生综合能力的提升有很大的帮助。因此,作为一名教育工作者有义务通过课堂教学来让学生和学校感受到开设这一门课程的重要性和必要性。 一、学习内容可灵活变通,适应性强 通用技术在高中阶段有配备教材,但是教材中的内容比较高深,趣味性不强且实用性也不强,如果老师依据教材讲课的话,教学难度很大,因为课本内容比较复杂,学生在接受上也比较困难,但很多老师不喜欢备课就照搬课本内容进行授课,这样长期下去会导致本来就不受重视的课无法吸引学生的兴趣,使得通用技术这门课形同虚设。因此,教师首先要自己热爱这门课,乐于为这门课付出感情,乐于为这门课付出心血,才能让学生感受到这门课的乐趣。事实上,通用技术是为了锻炼学生的生活实践能力的学科,由于现在的学生缺乏动手实践能力,而通用技术课教学目的就是为了培养学生的动手实践能力,因此,老师在讲课时不应该拘泥于课本,应该根据学生的不同特点,选择学生感兴趣的事情,从而打造适合学生的课堂。 要想达到较好的教学效果,老师在教学时就要做到因材施教,虽然都是培养学生的动手实践能力,但是男生和女生喜欢的东西有所不同,男生可能会更偏向空间设计类,例如建筑、建模等或者是机械类等,而女生则会更偏向平面设计类,例如服装设计、平面图设计等,因此在教学过程中老师要同时照顾到这两种倾向进行模块教学。首先要确定教学内容,然后将教学内容分配到合适的课时,再进行教学。为照顾到全班同学,教师可以将主要的教学内容分为两部分。 第一模块是男生较感兴趣的部分,教学内容可设置为木材和机械的使用,首先老师要带领学生认识工具,比如与木材类相关的工具包括圆盘锯,皮带锯,平抛机床以及各种刨,齿,锯等不同工具的样子及使用方法。任何学习都不能急于求成,通用技术科的实践性比较强,但是也不能盲目的放任学生自己动手,因为这些工具都有一定的操作风险,所以,老师在学生动手操作之前教会学生使用方法,确保课堂的安全性,这也是为了保证今后教学工作的顺利开展。在对使用工具有基础认识之后,老师要教学生辨别不同工具的作用,确保学生能够正确使用工具,在做好基础培训工作之后,老师便可以教学生一些简单的使用方法,比如,如何锯木头,如何打磨木头的形状等,学生在动手实践的时候老师要在旁边指导,避免学生因动作不规范而导致的危险。通过一段时间的基础学习后,当学生能够较熟练的学会使用工具来切割制作木材后,老师便可以充分发挥学生的想象力,给学生足够的施展空间,让学生发挥自己的想象让自己手中的木材变得不一样,学生通过设计自己的作品也更能感受到通用技术课的乐趣和魅力。 第二模块则为女生较感兴趣的内容,通用技术课上女生较感兴趣的模块可以设计为服装设计,服装设计需要一定的绘画功底及想象能力,这也不是一朝一夕能够培养的。首先,老师要教学生一些基础的绘图法以及裁剪方法,当学生的基础功底掌握的比较完善以后,老师便可以给学生一定的时间准备,让她们绘制自己所设计的服装草图,并不断进行修改完善,当学生对自己的设计比较有信心时,老师便可以组织学生准备布料及裁剪工具,真正尝试动手设计自己心中的衣服,在这一过程中,老师同样要注意保护学生的安全,交给学生正确使用工具的方法。 通用技术课是一门非常灵活的学科,它的主要目的是为了锻炼学生的动手实践能力,因此,只要是对学生的实践能力有帮助的活动,老师都可以尝试引进到课堂中去,大可不必拘泥于现有的教材。 二、重视教学的实践性,学以致用 通用技术课最大的弊端就是教学拘于形式,学生没有学到有用的知识,使得这门课形同虚设,不受重视。实际上,家长把学习当作学生最重要的任务,总是说只要负责好好学习就行,其他的不用管。家长为了学生能够更好的学习,也任劳任怨的照顾其生活起居,导致学生过度父母,生活能力低下,衣服要拿回家让父母洗,在学校里可能连基本的缝扣子,换床单被套这种简单的家务都不会做。父母不可能陪伴孩子一辈子,孩子终将要学会独立,学会自己处理生活中的事务,因此,恰可以利用通用技术课来培养学生的动手实践能力,让学生将所学运用到实际生活中去,真正体现学习的意义在于学以致用。 但毕竟学生学习的主阵地是学校,所以有些活动统一组织的难度比较大,对此,通用技术课可以设置课外课堂,给学生布置一些课外作业,让学生以视频图片的形式来展示自己的学习成果。课程其实没有限制,比如自己缝补一件破损的衣物,给衣服钉扣子;自己独立打扫一下家里的卫生,学会分类整理;自己独立为全家人做一天的饭菜;或者是当家里的电器坏了时,尝试找出原因,并自己尝试修理,哪怕只是自己换电灯泡也可以。这些看似简单的小事其实是很多学生都不具备的能力,生活中当他们遇到水管漏水时只会惊慌失措的大呼小叫,而想不到先关掉水阀;当家里突然断电时,他们只是抱怨,却没想过可能是跳了闸,他们习惯了衣来伸手饭来张口的生活却不知道一针一线的不易,不知道父母每天做饭所耗费的时间和精力,只有让学生身临其境的去做,学生才能体会到父母的不易,生活的不易,也才能懂得更加珍惜现在的美好生活。 通用技术既然在高中阶段开设就一定有它的意义所在,当下的高中学生都是祖国未来的希望,但是如果他们只会学课本中知识,而毫无生活经验的话,最终只会变成应对考试的学习机器和书呆子。我们培养人才的前提是立足于生活,通用技术课的通用二字也充分表明了这门课可学习内容的广泛性,因此,教师必须要重视这门课程,重视培养学生的生活能力和动手实践能力,为学生今后踏上社会,独立生活奠定坚实的基础。 通用技术论文:合作学习教学模式在高中通用技术教学中的应用研究 摘 要:在当前素质教育背景下,学生的综合素质培养成为全社会共同热议的话题之一,如何能够更有效的提升我国学生的综合素质,对于我国软实力具有十分深远的影响。在高中教育阶段,通用技术课程作为一项综合性较强的学科,对于学生综合能力培养重视程度较高,迎合社会发展需要,培养成社会所需的复合型人才。在高中通用技术教学中应用合作学习模式,主要是应素质教育发展需求,培养学生的合作意识,养成了良好的团队协作能力,提升通用技术学习成效。由此,本文主要就合作学习教学模式在高中通用技术教学中应用展开分析,结合实际情况,提出合理的改善措施。 关键词:合作学习;通用技术;高中;应用 通用技术学科作为一门新兴学科,在高中教学体系中开设时间不长,较之其他的学科而言存在明显的差异,通用技术除了是一个独立型的学科分支,同时还是其他学科持续发展的基础所在。通用技术主要是以培养学生综合素质为主,打造全能型人才为主要目标,鼓励学生亲身体验和实践,积极参与其中,充分发挥自身主观能动性,养成良好的通用技术素养。在高中通用技术教学中应用合作学习模式,能够更好的满足这一要求,通过合作学习,可以有效培养学生团结互助精神,激发创新力,在资源共享中完成教学目标。由此看来,加强合作学习教学模式在高中通用技术教学中应用研究是十分有必要的,为后续研究提供参考。 一、高中通用技术课程概述 高中通用技术课程是一门新兴学科,主要是以培养学生的技术素养为主,打造全能型人才,以此来满足社会快速发展需求,是普通高中必修课程。高中通用技术课程内容同学生实际生活联系密切,更加注重学生实践能力和创新能力的培养,充分发挥主观能动性,激发潜能,在丰富了学生的学习内涵同时,对于学生的人文素养培养起到了非常积极的作用。通用技术课程在教学中,要求学生能够根据自身所掌握的知识设计方案,借助小组合作学习方式完成设计过程。在这个过程中,学生通过亲身体验和动手操作,有助于加深对知识的理解和记忆,对于创新能力和实践能力的培养是毋庸置疑的。与此同时,在学习评价中,经过反复练习,学生无论是综合评价能力还是审美能力均得到不同程度上的提升,有助于丰富学生内涵,打造全能型人才。 更为重要的是,伴随着科学技术的快速发展,社会迫切的需要通用技术人才,而高中通用技术课程可以有效培养学生创新力和实践能力,有助于学生养成良好的技术素养,满足时展需要,具备更强的生存能力,奠定未来发展基础。 二、合作学习教学模式在高中通用技术教学中的应用 (一)联系实际生活,激发学生合作学习意识 高中通用技术教学中,教师应该明确学科特性,从实际生活中出发,引入学生日常生活联系密切的实例,加强教学的针对性。在当前素质教育背景下,教师通过对日常通用技术教学实例的收集,丰富教学内容的同时,调动学生的学习兴趣。通用技术作为一门新兴学科,较之其他学科而言设计内容更广、更复杂,学生在理解起来可能存在不同程度上的阻碍,通过引入日常生活实例可以帮助学生理解和记忆,潜移默化中提升学生通用技术能力。故此,在高中通用技术教学中,教师需要对实例选取予以高度重视,尽可能的为学生选择特点鲜明、类型繁多的实例,促使学生能够在不同案例中获得更加丰富的体验,加深学生的理解和感悟。 诸如,在电子技术相关内容讲解中,教师应明确自身职责所在,运用多样化教学方法,收集和整理相关实例,包括老式手机、电脑等电子产品,这样可以有效的调动起学生的学习兴趣,将更多精力投入其中。通过教师的展示,学生可以了解到电子技术的发展历程,在小组合作学习中进行积极的讨论和交流,展望未来,活跃思维,让学生勇敢的发表自己对电子产品未来发展方向的设想,通过思维的不断碰撞,培养学生的合作学习能力和创新能力。在这样的氛围中合作学习,学生可以充分认识到通用技术的重要性,成为学习的主人。 (二)加强实践训练,提升合作学习能力 “实践是检验真理的唯一标准”,缺少实践的教学活动有如纸上谈兵,这就需要教师明确通用技术学科特性,加强实践训练,提升学生合作学习能力。在实践训练中,反复体会通用技术的应用方法和原理,更具针对性的培养学生综合能力。在设计时,教师应提高对学生实践能力培养重视程度,根据学生可以接受知识的范围,结合教学目标设计合作学习方案,促使合作学习活动更具针对性,充分调动学生的学习积极性,提升学习成效。 诸如,在服装设计相关知识讲解中,教师可以将学生分为若干个小组,对相关理论知识进行讨论和分析,丰富理论基础,为后续实践活动开展打下坚实的基础。理论学习中,学生应该明确自身兴趣所在,是以什么目的开展的学习活动。学生掌握一定理论基础后,教师给予W生充分的自主权,根据自己兴趣所在自由组合,部分学生可能对婚纱设计感兴趣,部分同学对流行时尚服装设计感兴趣,还有的同学对民族服装设计兴趣浓厚,根据不同设计目标组织开展服装设计活动。相同兴趣的小组成员在合作学习中,可以再充分讨论和交流中,对衣服相关原料和款式进行确定,提升设计效率,无形中提升学生合作能力。 (三)培养通用技术能力,提高合作学习成效 高中通用技术学科主要是强调学生综合能力的培养,在合作学习中,教师应该根据学生不同的基础技能差异,有针对性组织设计教学活动。面向全体学生,以培养学生通用技术能力为主,将自身所学知识灵活运用到实践中,提升学生实践解决问题能力。 三、结论 综上所述,高中通用技术作为一门新兴学科,对于学生综合技能培养重视程度较高,应用合作学习教学模式可以有效调动学生学习兴趣,在合作学习中产生思维火花的碰撞,培养学生创新能力和实践能力,为后续发展打下坚实的基础。 通用技术论文:高中通用技术教学问题及对策 摘要:作为新一轮课程改革的一大亮点,通用技术教育从一开始就备受关注。该课程的引入,不仅完善了我国目前的学校教育体系,而且可以有效提高学生的综合素质,是适应教育发展潮流的科学创举。经过数年的课程实施,也出现了一些比较棘手和制约它持续发展的因素,本文希望通过对一些问题的分析,提出相关的解决对策。 关键词:通用技术;教学;问题与对策 科学技术的进步提升了人们的生活质量,对人才培养质量和培养模式也提出了更高的要求。在新一轮的课改中,通用技g课程引进和实施,不仅是适应时展之举,更是培养综合型人才的有效途径。通用技术教育旨在培养学生的实际动手能力和创造性思维。然而,在具体的课程实施中,由于各方面的原因导致教学目标不能很好地实现,或者不能实现。为此,笔者认为,探索相应的解决对策不仅可以解决具体的教学问题,更能为该学科的健康发展提供一个良好的发展机遇。 通用技术教育存在的问题 认识不足,思想落后 尽管国家层面已经高度关注了普通高中通用技术课程的设计与实施,并且制定了较为完善的课程标准和实施意见。不过,在实际的实施中,我们发现,并不是所有的校领导和教师都有深刻的认识,甚至有些教育主管部门都没有重视该课程的实施。在传统观点“通用技术就是劳动课”和“以升学率为本”的错误指引下,通用技术教育没有得到与其他课程的“相同待遇”。 设施设备不完善 通用技术教育需要有基本的实践设施和器材,只有通过真正的实践教育目标才能完成,学生的能力才能提高。调查发现:有的学校没有专门的实践场地,而是变教室为实验室;没有专业的实验设备和器材,而是学生自备;有的学校为了节约成本购置不符合要求的设施设备,等等。这些问题都导致了通用技术教育不能够得到完整的实施,更谈不上学生的能力提高。 教师专业能力较低 在教师素质上,存在两方面的问题:一方面,教师在教学思想上已经形成了“教师中心、教材中心”的固定模式,教师对于知识的传授采用简单的讲授法,不注重学生的实际和体验,只重视考试成绩,没有把学生的能力提高放在教育的首要位置,因此在通用技术的教学上成效较低;另一方面,通用技术课程是由“设计与技术”等模块组成,技术内容涉及较广泛,要求教师具备应用技术和整合技术的综合能力,但许多教师并不具备这样的能力或者能力较低。 考核评价体系不完善 通用技术课程的实施目的是提高学生的实践能力和思维能力。在教学评价上,许多学校和教师并没有将学生的创新意识、操作实践过程纳入评价标准,只注重结果的传统方式仍然占据着主导地位。落后的考核评价体系,也在严重地制约着学生能力的提高。 相关对策及具体建议 转变思想观念,提高教师专业质量 无论是从国家层面,还是各级教育主管部门以及具体的学校领导,都要首先在思想上引起足够的重视。国家和上级主管部门要加强宣传指导力度,组织专家学者对一线教师进行培训,帮助教师和学校领导在思想上达到标准,让教师认识到组织好通用技术教学的紧迫感和责任感。学校一方面应该组织教师进行专业学习,不断提高专业素质;另一方面,还要积极引进专业能力强、教学能力高、业务素质硬的人才,充实和提高本校的师资队伍。 加强投入力度,改善硬件设施 首先,在国家层面,要下放专项基金,为各级学校完善基础教学设备提供财政支持,帮助学校完善自身的硬件教学设备。其次,校方应该拓展学校与企业结合等多元化的方式积极争取技术公司对学校的支持,在专业团队的指导下提高硬件设备的使用效率。最后,组织校内的教师专家积极探索,再结合本校实际情况的前提下依据“量力而行、力求实用”的原则建设好本校的基础设施。完善的基础设施设备,才能为通用技术的顺利开展提供有效保证。 建立健全课程评价体系 建立健全课程评价体系需要多方的通力合作,教育行政部门要组织课程理论方面的专家成立研究室,努力制定符合通用技术课程标准的课堂教学评价体系和评价标准。在此基础上各级学校要成立教研组,在坚持多样性、互动性的基础上协助任课教师落实课程评价标准。此外,学校还可以组织开展“课堂教学创新设计”“优秀课堂教学实例”等评选活动,以此健全学校的评价体系。教师还要根据具体的教学情况和本班学生的具体实际灵活运用评价标准,在及时反馈教学效果的前提下准确评价学生能力水平。 结束语 通用技术课程教学,对于提高学生的综合能力、提高我国的教育质量有着重要的实施意义。尽管目前在通用技术教育的实施过程中出现了一些问题,但课程整体的发展方向是正确的。在此,笔者希望有更多的专家学者对相关课题进行深入的研究,以此健全通用技术课程的结构,共同推进新课改。 通用技术论文:“馒头之道”在通用技术教学中的实践探究 摘要:文中提出的“z头之道”,是将和面过程中面粉与水的关系,比喻为通用技术教学中理论知识教学与操作实践的关系。通过“导听、导看、导思、导问”引导学生参与理论教学,使理论教学过程成为学生主动认识,探索实践的过程;在操作实践中以课堂实践、家庭实践、社会实践、生活实践四种方式,实践理论知识,提升理论知识教学水平,促使学生知识与技能融合。 关键词:理论教学;操作实践;融合 案例: 馒头是怎么做成的?“当然是由面粉做成的了!”很多人都会这么说。其实不然,我们忽略了水在做馒头时的作用了。有句话叫做“面粉用水和匀,双管齐下,成形成品”,这是做馒头的基本方法,认真思考一下,其实做馒头与通用技术教学有很多相似之处的,我把这称之为“馒头之道”。 若把通用技术教学看作是做馒头,那么,其中的理论知识教学可看作是面粉,而水就是操作实践。通用技术课,以提高学生的技术素养,以设计学习、操作学习为主要特征的基础教育课程,促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标,着力发展学生以技术的设计与应用为基础的技术实践能力,努力培养学生的创新精神、创业意识和一定的人生规划能力为主旨,使他们成为新世纪的具有创新精神和创造能力的新人。 一、通用技术知识理论教学与操作实践的关系 面粉是什么?面粉是做馒头的基本材料,你看到的是面粉,馒头的口味很大程度上取决于面粉的品质。面粉是通用技术教学中的理论知识教学,其中包括用演示、说明、讲解、示范等方法传授知识,这些方法的使用又集中体现在课堂教学上。课堂教学历来是组织实施课程教学的最重要的方式,是传授与获取理论知识的最重要,最根本的途径,也是教师面对学生进行教学活动的主要舞台,它的地位作用与质量一直倍受重视。课堂教学,通过教师精心设计、体现教学思路又有启发性的提问等方式,不断地引导学生产生探索和发现的欲望,想象和表现的欲望,从而广泛和深层次地参与到教学中来;同时要创设一个民主、和谐的教学环境,使学生在我们营造的自由宽松的环境中,自觉自愿地去发现问题、探寻方法,甚至尝试错误,从而领会制作设计的方法,体验创造的艰辛,获得成功的信心,享受制作创造的乐趣以及领悟接受相关的教育。 只有面粉你能做成馒头吗?不行,我们需要加水。 水是什么?水是让面粉粘合能够成形为馒头的物质。你在吃馒头的时候不会想到水,你也不会觉得水很美味,但是没有水,面粉怎么凝结?水是通用技术教学中的操作实践,没有操作实践,就不能体现通用技术课程的真正本质特性。就如面粉缺了水,就不能成型为馒头。学生只有亲自参加各种操作体验(工艺制作、设计创造等)及社会调查、参观考察等社会实践中,才能真正掌握和理解有关通用技术的基本知识,形成实践操作的基本技能。也只有在实践中,才能使他们真切地感受到有关知识的产生发展过程和科学技术的巨大威力,从而进一步激发求知欲和创新意识。 二、如何在通用技术教学中实现“理论与实践相融合” 做馒头,要使面粉和水恰如其分地融合。正如通用技术教学,成功的通用技术教学应该是理论教学与实践教学的相互融合。通用技术教育,应本着“因地制宜,培养实用人才”的原则,按照“实学、实用、实效”的指导思想,坚持通用技术课堂教学改革,做到“课堂上精讲,实践中多练”,努力把理论知识运用到实际操作中去。实现理论教学与实践教学的融合,尝试从两方面人手。 1.在理论教学上,首先立足于课堂教学,前苏联教育学家巴班斯基曾说过:“课堂教学如果摆脱不了‘教师牵着学生走’的局面,不让学生参与学习过程,那么‘不管教师教得如何出色,讲得如何生动直观,都无济于事”’。所以,应充分利用现代化教学手段。 2.在操作实践中,主角是学生,他们通过模仿、设计、制作,甚至是创新,在实践中,获得动手劳动的乐趣。实践教学的空间相比于理论教学更加广阔。一是课堂实践,课堂实践是创作实践中最简单最基本的实践。在课堂实践中,由于时间短,场所小,所以要选择一些活动量小、材料容易准备的课题。课堂实践的主要方法是教师演示,学生尝试。二是家庭实践,家庭实践是操作实践中基本实践活动的延伸。在课堂教学中,有些通用技术课的内容,可以通过教师的讲解,使学生获得基本知识,但是却不能进行课堂实践。三是社会实践,社会实践是通用技术实践中基本实践活动的扩展。四是生活实践,生活实践是操作实践基本实践活动的升华。课堂实践、家庭实践、社会实践的内容,都可以在规定的时间内完成。 基于以上认识,通用技术课程的教学应重视对学生理论知识的讲解和动手实践能力的培养,从本质上来讲,这两者需要互相融合和促进。 从教师的教学角度来说,教材中有关技术的理论技术,例如技术的性质、设计的原则讲得一点也不错,但几乎是所有学生一听就知道,这体现出相关的内容有些空洞,每块内容还要花两节课强行灌输,教师也累,感觉尽是耍嘴皮子的东西。 从学生的学习角度来说,动手实践操作更能激发其学习兴趣。如果课堂教学老是讲理论,举案例,学生感觉乏味,学科关注度下降。穿插适当的动手实践活动,可起到平衡作用。 教师的教学和学生的学习,通过导听、导看、导思、导问的理论指导和课堂实践、家庭实践、社会实践、生活实践的融合,使通用技术教学能真实有效的开展。以上内容是笔者几年通用技术教学的所历所思,其中不成熟之处仍需改进验证。 三、总结 馒头中的面粉和水,是浑然一体的,面粉中有水,水中有面粉。相对于通用技术教学,这种认识与实践离不开教师有计划、有组织地归纳尝试,我们必须在处理好知识、技能、健全人格和发展个陛关系的同时,引导学生实现知识、能力态势的相互转化。我们要不断探究通用技术教学的方法,在新课改的道路上,通过坚持不断地实践、不断地探索、不断地积累和创新,才能真正构建出完全符合新课改所需要的创新教学模式,不断去完善通用技术的课堂教学的手段和方法,才能真正提高通用技术课堂教学质量。真正把通用技术教育教学这个馒头做大,做好。 通用技术论文:论高中通用技术课堂中“合作学习”的现状与探索 【摘 要】在课程改革不断推进的过程中,高中通用技术课程属于课程改革的一个创新点,越来越多的人将关注的视角转移到技术课程当中。 【关键词】通用技术 合作学习 探索 相较于高中其他课程,技术课程是一个较为独立的学科分支,在高中时期开展通用技术课程能够全面提高学生的技术水平。在学生亲身实践的前提下,充分调动学生课堂的积极参与性与学习的主动性,使学生在学习的过程中,技术实践能力与技术设计能力都相应的获得提高。随着素质教育不断推行,新的教学理念和方法如雨后春笋般涌现,其中合作学习的方法受到较好的效果,在该课程教学的过程中采用合作教学的方法,能够促使学生在实践学习时掌握通用技术的相关知识,提高通用技术的素养,同时,还能培养学生的合作能力和集体意识,促进学生之间的互动交流。高中开展通用技术课程的目的就在于培养学生的实践能力与创新能力。为了更好地实现这一教学目的,在开展该课程教学中合作学习具有重要的意义。 一、高中通用技术课程 高中通用技术课程是国家规定的普通高中教学中的必修课程,以提高学生技术素养为宗旨,主要是以实践操作为主。高中通用技术教学关注每一位学生的发展,其内容贴近学生的实际生活,与学生的亲身经历密切相关,从一定程度上培养了学生的创新能力。 二、合作学习概述 合作学习指的是将两个或者两个以上的不同个体组织在一起,通过互相协作、共享资源达成共同学习目标的一种学习方式。通常情况下,合作学习可以分为几类:教师与教师之间的合作、学生与学生之间的合作、教师与学生之间的合作以及全体成员之间的合作。在课堂教学中采用的一般都是学生与学生之间的合作。合作学习能够培养学生的沟通能力和合作能力,学生的竞争意识和合作意识也会增强。高中通用技术课程的开展,采用合作学习的方法,使学生的沟通能力增强。同时,学生解决问题的能力也会逐渐增强。在合作学习的过程中,能够调动学生的积极性,给予学生一定的空间,充分展现以学生为本的教学理念,让其在合作过程中能够各展所长。由此可见,合作学习在通用技术教学中具有重要的意义。 三、高中通用技术课程中“合作学习”现状分析 (一)合作学习实施方面 在通用技术课堂学习中开展合作学习很难掌控教学秩序。教师在开展教学中仅停留在表面上。首先,通用技术课程教师缺乏开展“合作学习”课堂调控能力的技能。相较于传统教学活动,合作学习的教学主体由学生掌控,课堂教学中的不确定因素增多。教师在原有教学水平的基础上很难调控教学活动。其次,学生对该课程缺乏必要的重视。学生在高中学习中普遍都认为通用技术课程不重要,在“合作学习”教学中做别的事情。最后,教师缺少组织“合作学习”的策略与方法。教师在教学中分不清自己的角色,在合作学习中不能适用新的教学方法在课堂活动中。 (二)通用技术教师对合作学习的认识不够明确 在高中通用技术课程中,合作学习的教学方式并没有得到推广和应用,仍然存在着一定的阻碍。在教学过程中,教师受到传统教学方式的影响,在开展该教学课程中普遍存在一种抵触心理,对于新鲜事物的接受能力较差。其实存在这种抵触心理也是有一定原因的:一方面是教师缺乏合作学习的意识,对于合作学习的理论知识不了解,对合作学习的认识还局限于表面,认为合作学习就是简单的分组学习,无法认识到合作学习在通用技术教学中的意义。高中教师的教学任务比较繁重,缺少和学生的沟通交流。另一方面,高中教W课程内容较多,时间短。通用技术课程每周就只有一到两个课时,时间安排比较紧凑,一节课下来,学生自顾不暇,更别说要合作学习了。 (三)合作学习评价方面 通用技术采用合作学习方法,对该教学方法的评价具有一定的随意性。教师在教学中对发言与展示的学生个人评价较多,小组整体评价较少。同时,教师对成果与答案评价过多,而合作学习的过程评价较少。在教学活动结束后,只有教师的评价,学生互相评价与自评却很少见。同时,在合作学习中学生搭便车的现象较为严重。教师并没有对该类学生进行很好的督促,使合作学习失去其特有的教学效果。 四、高中通用技术课程中合作学习的实施 学生在高中通用技术教学中占据主体地位,教师起着引导作用。首先,在实践过程中,学生遇到的一些困难和问题时,教师都应该及时给予解答,防止学生的积极性降低。其次,在学生合作实践的过程中,教师应该进行监督和检查,及时纠正其错误操作,并且指导学生的实践方法。最后,教师要给予学生一定的思考时间,让学生陈述自己的观点,对表现出色的成员要进行表扬,让学生积极地参与到合作学习的实践中来。小组的构成是影响合作学习能否正常实施的重要因素。小组的构成必须是合理的,这将直接影响到小组合作活动的开展。常用的分组方法有:一种是把具有相近能力的学生分为一组,另一种是把不同能力的学生分为一组。高中课程的性质决定了教学中应该采用第二种分组方法,把实践能力较强的学生与实践能力较差的学生分到同一组。这样,学生才能够在合作学习中互帮互助,共同进步,取长补短。高中通用技术课程教学要重视实践过程评价,建立有效的评价体系,要确保学生能够参与到实践环节,让学生的实践能力能够得到开发、创新能力得以提升。合作学习实践活动完成后,要求每位学生对实践活动进行总结与归纳,使学生更好地掌握高中通用技术课程中所学到的知识。在评价活动中,教师要做到公正、公开、公平,这种有效的评价体系不仅能够激发学生在实践过程中的热情,也能够使其认识到在实践过程中的不足。 总而言之,在高中通用技术课程中应根据教学的实际情况开展合作教学,根据通用技术的教学经验,不断地加以完善与修改。要秉着以生为本的原则,一切从学生的角度出发。通过合作学习的运用提高学生理论知识的同时,培养学生各方面的能力,提高学生综合能力,使学生更好地适应科学技术的发展。 通用技术论文:高考改革后高中通用技术教师专业发展培训模式研究 摘要:根据目前高中通用技术课程教师专业发展的要求,通过培训更新学员的教育观念和知识结构,学习先进的教学方法,拓展视野,增加经验,培养一批具有先进的教学理念和创新能力的高中通用技术课程教师,使他们具有较高的教学和科研水平,并在推进素质教育、实施基础教育课程改革的教学中发挥骨干带头作用,从而提高高中的通用技术教学水平。本文研究的相关结论可供进行高中通用技术教师培训的教师和管理人员进行参考。 关键词:高考改革;通用技术;专业发展;培训模式。 近几年,国家加大了中小学教育改革力度,制定了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》及《基础教育课程改革纲要》。由此,普通高中开设了通用技术课程,并成为必修课程[1-3]。通用技术学科是一门新学科,是教育改革的产物。在高中课程当中通用技术是指信息技术之外的,较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术,是日常生活中应用广泛、对广大学生的发展具有广泛迁移价值的技术[4-6]。通用技术课程的必修模块包含技术与设计1和2,选修模块包含电子控制技术、建筑及其设计、汽车驾驶与保养、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计。 1. 通用技术教师专业发展需求 2014年,《浙江省深化高校考试招生制度综合改革试点方案》明确把技术(含信息技术与通用技术)作为选考科目,之后,浙江省教育考试院在《浙江省普通高中学业水平考试实施办法》和《浙江省普通高校招生选考科目考试实施办法》中明确通用技术考试内容为:必修模块《技术与设计1》、《技术与设计2》以及新增加的选修模块《电子控制技术》。新一轮课程改革对通用技术教学提出了新的要求,对通用技术教师也提出了更高的专业发展要求。 2. 通用技术教师面临的突出问题 新一轮课程改革对通用技术教学提出了新的要求,对通用技术教师也提出了更高的专业发展要求。浙江省虽然通用技术学科的改革与发展是走在全国前列的,但通用技术教师基本上是由物理、计算机、生化甚至是文科类“转行”过来的,学科基础十分薄弱。这就出现了现有普通高中担任通用技术课程的老师知识面窄、某些课程技术内容实践能力不强的局面。因此,现有普通高中担任通用技术课程的老师扩展知识面,加强实践能力培训成为当务之急[7-10]。 3. 通用技术教师专业发展培训目标 目前通用技术选修模块“电子控制技术”成为必学内容,经过需求调研和培训实践,培训项目需以“电工电子控制技术”为主要内容并兼顾“技术与设计1”、“技术与设计2”进行专题培训,从理论与实践两方面提高通用技术课程老师的专业知识和实践技能,以便使其不断提高教学质量,能够更好的胜任通用技术教学,激发学生的学习热情和兴趣。培训项目应根据目前高中通用技术的教学现状所提出,具有较高的实际意义,有助于解决高中通用技术教师目前面临的困境,使他们专业知识得到拓展和教学能力得到增强。培训项目应达到的具体目标如下: (1) 学会教材内容,掌握课本知识理论和学科知识体系,使参训学员准确地把握通用技术学科高考改革脉络,在通用技术教学实践中体现新的技术教育理念。 (2) 经过实践培训,掌握电工电子控制技术中的焊接、制作、测试、仿真等基本操作技能,熟悉设计与制造、金属材料及工艺、制图及CAD等专业技能。 (3) 了解先进的电控方法,拓展学员的知识面,丰富教学素材。 (4) 学习掌握先进的教学方法和有效的教学技能,并获得撰写相关教改论文的能力和方法。 4. 培训内容设计 针对学员现状和需求,培训项目设计的培训内容包括:①基础知识理论培训模块;②实践技能培训模块;③前沿知识拓展模块;④教学和研究技能培训模块。项目的培训目标、内容和形式的关系如图1所示。为了实现通用技术教师的专业技能和教学水平提升这一核心目标,培训过程中采用专题讲座、讨论互动、专家讲授、现场观摩、实际操作等多种形式,从而达到培训目标、内容和形式的有机统一。 5. 培训特色 (1) 注重培训调查研究。通过多途径进行训前调研,了解受训学校及受训教师的需求,为开展针对性培训奠定基础。培训要求做到“三”个适合,即教材、内容和方法适合受训教师的水平;“三”个提高,即学科专业知识、学科素养与教育能力提高。 (2) 注重培训形式创新。根据受训教师的特点及培训目标,强调培训的创新性。培训采用专题讲座、讨论互动、专家讲授、现场观摩、实际操作等多种形式。实践培训主要是仪器操作、实物设计与制作、公司参观及试驾等。实训过程中,教师先进行演示,介绍设计与制作方法,学员再进行动手实践。 (3) 注重培训的实效性。在课程设计和内容安排上,依据基础教育的现实及受训教师的实际情况,摈弃花拳绣腿、华而不实的培训形式与内容,注重理论引领,更加强实践操作,让每个学员能及时掌握前沿理论、领悟最富实效的教学方法,同时能够让这些理论与方法能够较为便捷有效地在教学实践中应用。根据目前高中通用技术课程教师专业发展的要求,通过培训更新学员的教育观念和知识结构,从而提高高中的通用技术教学水平。 通用技术论文:高中通用技术有效性教学策略构建浅议 摘 要 Y合高中通用技术学科特点,就如何构建有效性教学策略,以激发课程兴趣、提升教学效率、培育学科素养等,做出简要阐述。 关键词 高中;通用技术;技术性人才 1 前言 随着现代科技的飞速发展,经济社会对各类技术因素的依赖程度明显上升,各领域对技术性人才需求越发增多。普通高中阶段新开设的通用技术学科,是一门新设学科,通过几年的教学实践证明,具有相当广阔的发展空间。如何构建通用技术教学的有效性策略,是抓好高中阶段通用技术课程教学,不断提升教学质量的重要前提。本文就此从以下几个方面,结合教学实践进行具体分析。 2 正确认识普通高中通用技术学科的特点 “通用技术”简称“GT”。在普通高级中学课程中,通用技术指现代信息技术之外的,相对宽泛的、充分体现信息基础和通用性并且与专业信息技术相区别的一门技术,尤其是在日常性学习生活过程中应用比较广泛、对学生群体发展具有较大迁移价值的一项技术。通用技术课程与九年制义务教育阶段中的信息技术以及劳动与技术课程内容是前后衔接的,是以提升与发展高中学生的技术素养为根本目的,以设计和操作学习为主要特征的一门基础性教育课程。该学科不仅立足于高中生的直接经验和实际经历,而且把“做中学”与“学中做”相结合,主要特征体现在:具有高度的综合性、学科体系的超越性和创造性。 通用技术强调各学科之间以及各类知识之间的联系性和综合运用。一般情况下,通过对所需信息的获取、加工、管理、表达与交流,通过设计、制作与评价,以及技术思想与方法的实践性应用,解决各类技术性的问题。在《普通高中通用技术课程标准》中明确指出,该项课程设置的价值主要在于5个方面: 1)逐步把学生引导并融入技术性领域,以有效提高他们的社会适应性; 2)不断激发学生的创造欲望,有效培养他们的创新元素和创新精神; 3)强化手脑之间的互动并用,充分发展高中学生的实践能力; 4)增进文化理解,逐步提高学生的交流与表达能力; 5)改善学习方式,为促进学生的终身学习提供一些技术性支撑。 3 普通高中通用技术教学有效性策略的构建与运用 从情趣性教学中攫取情绪智力效益 “成功的教学不在于强制,而是激发学生的学习兴趣。”高中阶段的学业负担较重,尤其是来自高考方面的压力较大。因此,通用技术教学要想赢得令人期待的教学效果,需要情趣性元素引发学生兴趣,力避“八股”式说教模式。以情境导入为例,在教学“设计中的人际关系”内容时,有教师拿着两部不同款式的手机走进教室,并未直接进入教学程序,而是就“如何选择手机并说明理由”让学生纷纷发表各自的见解。高中生普遍对手机比较熟悉,性能知晓度也较高,这一话题很快激发了全班的学习兴趣和热情,进入课堂教学环节也就水到渠成。再如,在每堂课前利用三五分钟时间开辟“技术新闻主播与交流”专栏,有利于在潜移默化中调动学生的积极性[1]。 从多元化活动中提升课程教学效率 中国工程院院士吕志涛认为:“通用技术课程对于学生发展有着重大的作用,有利于提高学生的思考能力、想象与创造能力以及实际问题解决能力,有利于促进学生的手脑结合与全面发展,为学生的终身发展打下良好基础。”在日常教学中要始终坚持“生本学本、全面发展”的思想原则,积极开展丰富多元的助学促学活动,才能提升课程教学的质效。 如“技术与设计1”中,着重讲了“设计的一般过程”,其中“产品设计五步骤”既是教学重点又是难点内容。如果把教学活动仅仅落实在文字学习和理论知识讲述上,其效果是可想而知的。与之相应的是,如果转换成具体实践学习形式以某一具体项目为对象,把制作过程分解开来,把每一个设计步骤作为一个小课题,让学生以小组为单位合作实践并开展比赛活动,则能在学用结合和以赛激趣中攫取事半功倍的效果。 从开放性教学中培育学科基本素养 通用技术教学的根本目的不在于培养技术型人才,而是在潜移默化中培育并积淀学生的技术意识、基本技能、情感体验和参与精神,就是通俗意义上的“学科素养”。切实培养学生通用技术的学科素养,首先,应当给予学生更高层次的思维空间。就是“激励、唤醒、鼓舞”学生在完成基本任务基础上,开展一些创造性的学习活动。比如引导学生在多种方案设计中产生多样化思维,在规范化操作过程中增强体验,并努力地实现一些创新。 其次,在开放性教学活动中加大课程资源的开发与利用力度,不断地丰富课程内容,拓展教学视野,源源不断地注入一些活力元素,从而把学生引向更加广阔的通用技术领域。 如教学“技术的价值”内容时,教师可借助多媒体、微视频技术等,生动展示“影响人类的十大技术发明”,接着以“说技术、谈体会”等方式开展师生对话交流与归纳总结,把技术元素植入到学生的思想与意识之中。 从激励性评价中激发学生发展活力 “激励、唤醒与鼓舞”体现了教学艺术的本质,“在学校教育中,对学生及其学业情况开展相应的评价活动,不仅是课程教学体系中的有机组成,更是促进学生自主发展、可持续发展、个性化发展的强劲动力和无限活力”的重要教学策略。在高中通用技术教学过程中,要注重充分发挥评价的激励、诊断和发展功能,以促进学生技术素养的不断提升。 以学生作品评价为例,主要有书面测试、方案及作品评析、活动报告、优秀作品展览等多种形式。在评价学生设计与制作的作品时,切不可“以成败论英雄”。对于那些达到设计要求的成功方案与优秀作品,执教者应予以全面综合性的评价,比如:它们的创意是否新颖?它们的指标是否合理?它们的制作是否精细?他们的报告是否客观辩证?等等。而对于那些不成功的,应着重评价其“合理性”和“有价值成分”,找出不成功原因以及提供改进设计与制作的建议,允许学生推翻或者完善设计与制作,并对其重新评价。 4 结语 “运用之妙,存乎一心。”在通用技术教学过程中,笔者认为应善于从“情趣性教学”“多元化教学”“开放性教学”“激励性评价”等方面下功夫,构建并运用好有效性教学策略,并不断在实践中予以丰富、迁移和完善,促进通用技术课程教学不断发展。
综合管理论文:对海南省社区综合管理工作人才队伍建设的思考 论文摘要 社会工作人才队伍建设,无疑是加强和创新社会管理这一系统工程的重要保障。本文从有关概念的定义、海南社会工作人才队伍建设现状出发,建议从社会工作职业体制、教育培训体系、人才激励机制、社会整体氛围等方面对海南社会工作人才队伍加以积极建设。 论文关键词 社会工作 人才队伍建设 综合管理 党的十八大明确提出,加强和创新社会管理,提高社会管理科学化水平,必须加强社会管理法律、体制机制、能力、人才队伍和信息化建设。当前,海南正处在转型时期,经济体制变革,社会结构变动,利益格局调整,价值观念变化,势必引发社会的一些重要关系的重组,产生着不协调与不平衡,矛盾与冲突逐渐凸显,这需要社会管理发挥作用,以实现社会服务、社会控制和社会发展之功能。社区综合管理社会工作人才队伍建设,无疑是加强和创新社会管理这一系统工程的重要保障,如何推进社会工作人才队伍的建设已成为当下海南各级政府、广大民众共同关注的话题。 一、有关概念的界定 什么是社会工作?根据百度百科,代表性的定义有6种:一是社会工作是一种助人自助活动;二是社会工作是一种助人过程;三是社会工作是一种助人方法;四是社会工作是一种专业;五是社会工作是一种制度;六是对社会工作的综合性定义。过去海南学界对社会工作研究不多,对社会工作概念的界定主要是指专业社会工作,源于之前的社会工作主要是在教育系统展开,受国际定义的影响,为教育界所认同的专业社会工作。2006年10月中共中央十六届六中全会作出《中共中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定》,提出要“建设宏大的社会工作人才队伍”,从事研究社会工作多了起来,于是有了专业社会工作、行政性非专业社会工作、甚至包括从事社会建设的其他工作的不同角度的探索。本文主要是从专业的角度来使用社会工作的概念的,是指在社区管理中,遵循专业伦理守则,综合运用专业知识、技能和方法,帮助有需要的个人、家庭、群体、社区等,协调社会关系,预防和解决社会问题,促进社会和谐发展的一种专业化、职业化的活动。 什么是社会工作人才?社会工作人才是党的十六届六中全会提出的一个新概念,是整体性人才资源的重要组成部分。人民日报于2006年12月18日发表了《努力建设宏大的社会工作人才队伍——三论为构建社会主义和谐社会提供组织保证》的文章,把社会工作人才界为“以助人为宗旨,运用专业知识和方法,进行困难救助、矛盾调处、权益维护、心理辅导、行为矫治等社会服务工作的专业人才。”中组部在2007年3月的社会工作人才队伍建设问题专题研究班,将社会工作界定为“具有良好的思想道德素质和一定的社会工作专业知识或技能,创造性地进行社会服务与管理、社会工作教育和研究等工作,为构建社会主义和谐社会作出积极贡献的人员”。《海南省社会工作人才队伍建设中长期规划(2011-2020年)》提出,社会工作人才主要分布在社会救助、社会福利、社区建设、减灾救灾、慈善事业、优抚安置、扶贫开发、青少年服务、残疾人服务、流动人口服务等领域,为有需要的个人、家庭、机构和社区提供专业社会服务,帮助其舒缓、解决和预防社会问题,恢复和发展社会功能。 二、海南省社会工作人才队伍建设的现状 根据海南省民政厅2011年统计,海南省共有社会工作人才11814人,队伍呈现以下四方面特点:(1)年龄趋于年轻化。35岁及以下的4306人,占36.45%;36-45岁的3818人,占32.32%;46-55岁的2721人,占23.03%;56岁及以上的969人,占8.2%.(2)素质相对较高。研究生学历413人,占3.50%;大学本科学历4650人,占39.36%;大专学历4007人,占33.92%;高中(中专)及以下学历2744人,占23.22%.(3)大多由政府支付报酬,主要分布在三类领域。一是以提供社会服务(管理)为主要职能的部门和单位,以民政系统为代表,包括工会、共青团、妇联、残联等人民团体;二是以提供社会服务(管理)为辅助职能的领域,包括卫生、教育、司法等系统;三是综合性领域,包括街道、社区和农村的社会工作人员。(4)城乡分布不够均衡。社会工作人才主要集中在城市地区,占65.50%,分布在乡镇、农村的社会工作人才4076人,占34.50%.目前,海南省社会工作人才队伍建设还存在许多突出问题: (一)社会工作人才匮乏,专业化、职业化水平较低根据海南省民政厅2011年统计,专业从事社会工作的仅1676人, 占4.99%,社会工作相关专业5792人,占17.24%.竖在职在岗的11814名社会工作人员中,绝大部分工作人员均未接受过专业学习和技能训练,工作方法和手段陈旧落后,难以开展个性化、多样化、系统化服务,无法有效及时解决错综复杂的社会问题。 (二)社会工作人才教育培训起步晚,教育培训力量相对薄弱由于海南省社会工作人才队伍建设起步较晚,基础薄弱,人才队伍的教育培训体系尚不健全,教育培训力量相对薄弱。直至2012年3月“海南省社会工作人才培训基地”才在琼州学院挂牌成立,这是我省唯一的一所设立社会工作专业的公办高校。根据海南省委省政府2011年7月出台的《海南省中长期人才发展规划纲要》,提出“培养造就一支职业化、专业化的社会工作人才队伍”,“使社会工作人才队伍的数量、结构、素质能适应和谐海南建设的要求”,预计至2015年,我省社会工作人才数量达到1.6万人。至2020年,社会工作人才数量达到2.1万人,实现所有在社会工作岗位的就业人员,都系统接受过专业教育或取得相应社会工作者职业资格证书。显然,仅靠一个教育培训基地,是很难承担起这样的建设任务的。 (三)社会工作岗位设置不规范,任职条件标准低海南省由于条块分割体制存在,社会工作管理体制比较混乱,各级各类公共服务和社会管理部门各自为政,下派任务多,提供支持少,社会工作岗位设置不规范,任职条件标准低,岗位职责不清晰,导致专业人才进不去,管不好、留不住,社会工作队伍整体素质偏低,人才队伍专业化、职业化的建设进程缓慢。 (四)政策措施和制度保障体系不健全,社会评价认同度低目前,海南省关于社会工作人才以培养、评价、管理、使用、激励、保障为一体的政策措施和制度保障体系尚未健全,开展社会工作的环境和氛围不浓厚,财政资金支持的力度不够,就业岗位渠道不多,工资福利待遇低,工作条件较差,社会地位低下,社会评价认同度低,很难吸引高素质人才到社会工作队伍中来。 三、海南省社会工作人才队伍建设的建议 推进海南省社会工作人才队伍建设任重道远,必须结合海南省情,从社会工作职业体制、教育培训体系、人才激励机制、社会整体氛围等方面进行创新,探索出符合海南省情的社会工作人才培养模式来。 (一)建立高标准的社会工作职业体制首先,实现社会工作的专业化、职业化。建立包含职业资格认证、从业规范、教育培训、登记管理、考核评估等在内的一系列社会工作职业制度,推动社会工作专业化、职业化发展。第二,建立高效率的行政管理体制,健全社会工作的行政管理机构,统筹协调社会工作的发展,为社会工作者提供良好服务。第三,政社分开,实现两条腿走路。一方面建立政府购买服务机制,通过加大财政资金向公共服务领域的投入力度,由定量拨款向定性拨款转变,由人头计费拨付向服务质量拨付转变,为社会工作的发展提供有力保障。另一方面出台社会组织扶持办法,培育专业社会组织,根据个性化、多样化、系统化的服务诉求,设计服务项目,满足人民群众需要。第四,实行社区治理任务责任区域网格化。按照政府、社区自治组织、社会工作专业团队等主体权责,运用网格地图技术,对包括居住人口、区域公共设施在内的300-500户的标准划分成立体网格单元进行空间定位,实行管理与服务。 (二)建立多层次、多渠道的社会工作人才教育培训体系社会工作教育培训平台的多元化和专业化,是海南未来社会工作实现专业普及、提升的必然选择。探索建立贯穿高校专业教育、社工任职培训、社工继续教育等立体式的教育培训体系,可从三个方面着手进行:一是根据社会工作不同领域的专业要求,在各类专门院校设立教育培训基地,全面推动社会工作专业化改革;二是整合现有民间社会工作机构教育培训资源,按照专业技术人员继续教育的有关规定,建立实训基地,完善社会工作人才终身学习培训机制。三是积极开展与发达国家和地区社会工作人才的交流与合作,特别是港澳台的交流与合作,借鉴他们的成功经验,探索社会工作人才培养模式。 (三)建立健全社会工作人才激励机制要使社会工作人才进得去,管得好、留得住,必须建立健全社会工作人才的各类激励机制:一是建立社会工作人才薪酬保障机制。按用工渠道不同,采取多层次的薪酬保障机制。以公务员岗位录用的,按相应职级的公务员薪酬待遇;以事业编制录用的,执行专业技术人员工资待遇;以社会公益性民间组织录用的,按学历、资历、业绩、岗位等多种指标体系,实行以岗定薪、以绩定奖,按劳取酬的原则,其待遇不低于同等条件的专业技术人员薪酬待遇。二是建立社会工作人才职业晋升机制。健全社会工作者职级体系,规范职业资格条件和程序,创造合理的职业晋升空间,保障社会工作者可持续发展。三是建立社会工作人才合理流动机制。建立统一的社会工作人员数据库和信息网络,设置就业指导机构,定期举办社会工作人才专场招聘会,及时人才信息,搭建供求双向选择平台,促进社会工作人才有序合理流动。 (四)优化社会工作人才培养的社会整体氛围社会工作是促进海南国际旅游岛和谐发展的基础工程,扩大社会参与度,提高社会认同度,营造良好社会氛围是势在必行的。一方面要借力宣传媒体,提高社会认同度。通过先进典型推介、宣传报道、总结表彰等,让广大民众了解社工作用,接受社工模式,参与社工活动。另一方面完善志愿者、义工队伍的管理。完善志愿者协会,培育和组建社会工作不同领域的专业志愿服务组织,逐步推行义工登记制度,开通义工服务网,为专业社会工作开展储备力量。积极推动“社工带领义工,义工带领群众”,扩大社会参与率,增强全体社会成员的责任感和助人意识。 综合管理论文:对变电综合自动化运行管理要点探索 摘 要:随着电力系统自动化技术的发展,变电站自动化和集控技术的成熟,以集控中心为依托的无人值班变电站先后投入运行,标志着一种新型的变电运行管理模式诞生。变电站综合自动化是门新型技术、可供借鉴的工作经验较少,又无部颁标准;系统怎样运行、怎样维护管理、系统的安全性等诸如此类的问题,困扰着我们。我们在工作中,以开拓进取、不断创新的精神,总结经验、教训,摸索出一套管理变电综合自动化经验,与大家商讨,以求共同提高。因能力有限,文章观点难免有错误请批评指正。 1、汉中电网变电综合自动化运行、管理的现状 1.1 监控系统的组成 主站端采用东方电子DF1800大型集控站系统、对17个分站进行实时监控(其中14个分站为综合自动变电站,3个分站为常规RTU远功终端构成),12个站是无人值班站。 主站SCADA功能:数据采集及监控,事件报警,事件顺序记录,事故追忆遥控, 遥调,计算趋势曲线,历史数据存储,远方投切保护,调取定值、采样值,修改定值,综合自动化报警信息和短信平台等功能。 1.2 综合自动化运行管理 1.2.1 抓重点工作 变电综合自动化系统到目前还没有相应的设计,运行维护规程,我认为工作时只要抓一个中心两个基本点就可。一个中心:综合自动化实时监控系统其关键是安全稳定,只要管理好主站的SCADA 数据库,使每一个数据点号正确。两个基本点:组成综合自动化网络的关键设备是厂站二次设备和计算机网络,这两类设备维护 可以延用现有继电保护及远动《规程》即可。但远方投退保护软压板、修改保护定值工作应在《规程》制定后开展。 1.2.2 系统的安全稳定运行管理 (1)系统备份运行管理。综合自动化系统有强大的信息处理功能,但也有非常脆弱的一面,它完全依赖于计算机及其网络稳定运行,如果计算机出现故障有可能导致整个系统瘫痪,而且恢复系统很困难。为此我们必须作好以下两项工作。1) 厂站端:作好系统数据备份工作。2) 主站端:定期作好数据库备份,同时作好以防主站系统崩溃时备用系统的运行管理工作。 (2)网络安全管理:监控系统是一个实时运行的控制系统,如果系统受到攻击其后果很严重,为此必须有独立的综合自动化网络,并在监控网与其它网络联接处,装加硬件防火墙。 (3)厂站端监控后台管理。1)设制权限管理。2)后台操作由专人监护执行工作票。 (4)主站端监控系统管理。1)权限、口令管理。2)保证图—库—点的一致性与正确性、特别是遥控量。 (5)主站端数据、报文的管理。1)专人专责定时分析各厂站数据、报文。2)根据主站端数据、报文定期作好综合自动化系统的分析报告。 1.3 运行中存在的问题 1.3.1 综合自动化变电站新建、扩建间隔工作复杂 变电站综合自动化系统,因综自系统资源缺乏,软件设计不够成熟;新建、扩建间隔时必须修改系统数据库,但修改后的综自系统因变电站处于运行状态无法完成综自系统逐一“对点”工作,为综自系统安全、稳定运行可能带来隐患。建议在新建综合自动化变电站时,综自系统设计应统筹考虑一次到位。 1.3.2 备品、备件缺乏 已运行的综合自动化系统要求二次设备备品、备件必须同型号、同软件版本号,因此造成备品、备件缺乏;建议在新建变电站时应提前考虑备品、备件问题。 1.3.3 综自系统设计存在部分缺陷 变电站综合自动化技术处于发展阶段,系统的稳定性较差,经常出现因通讯设备损坏致使系统崩溃。建议综自系统采用双网、主备系统设计。 变电综合自动化Scada数据齐全、正确是系统实时监控功能强的基础。同时也是监控系统安全稳定运行的基础。如果工作时不认真造成数据错位和数据不全或遥控号错位其后果是监控误诊断、误拉回开关等。因此从事综合自动化运行维护人员必须养成“高严细实”的工作作风,作好每项工作,不放过每一个缺陷,否则会因高科技技术的使用不当而引起技术灾难。 2、管好、用好SCADA数据库是监控系统安全稳定运行的关键 严把新投变电站工程验收关。在验收新投变电站时按一下方法进行。 遥测、遥信功能正确性检查。 遥控、遥调功能、正确性检查。保护装置报文、定值、采样值、软压板必须正确。严把维护关:定期作好数据备份,定期检查遥控号。 3、实现二次设备状态检修 科技创新、技术创新、管理创新是企业发展的动力。变电综合自动化系统,实现了对变电站运行自动监视、管理、协调和控制。即变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见,实现了变电站二次设备由“定期检修”变为“状态检修”的基本功能。为此我们积极总结工作经验,从理论上论证在集控系统实现二次设备状态检修的可行性;同时制定了在集控系统进行二次设备远程维护的具体工作方法;并根据实现二次设备状态检修的需要,在集控系统开发了二次设备故障诊断决策知识库系统。 继电保护专家系统是监控继电保护装置运行状态的信息管理系统。专家系统有以下特点:(1)组网方便:利用计算机网络把保护装置连接起来,通过远动通讯装置把保护信息上送控制中心。(2)投资小:常规变电站仅增加1~2套远动前置机。(3)SCADA数据库小。(4)远程维护系统功能强大,能够远程调取保护定值和采样值并能在线修改保护定值和投退保护。(5)报文信息丰富,便于远程故障诊断。(6)管理方便。维护人员只需定时检查,不需实时监控。 4、结语 随着变电站自动化系统的广泛运用,以集控技术为基础的远程维护、故障诊断、实时监控功能的完善,为我们变电运行提供了一套全新的工作、管理模式。我们只有不断地总结工作中的经验与教训,以开拓进取、不断创新的精神,管好、用好变电综合自动化系统使电网更安全、更可靠、更经济的运行。 综合管理论文:三级甲等综合医院护理管理思考与研究 【摘要】三级甲等医院护理管理在整个护理管理中体现着领先和话语权。但是,我国医疗机构系统化护理管理质量和水平和日益增长的护理需求还有距离,和世界先进护理管理比较,还有待从硬件和软件方面,特别是人本管理方面,进行不断地改革和完善。研究、分析,进而深入思考护理管理问题,并提出相应对策,从而使护理管理经过改革得到质的提升。 随着护理工作科学化的不断提升,在护理管理方面不可避免出现了一些新情况、新矛盾、新问题。如何尽快解决这些矛盾和问题,是当前护理管理工作不可忽视的重要任务。 1 三级甲等综合医院系统化护理管理的现状 20世纪80年代暨我国改革开放以来,随着医学模式由单纯的生物医学模式转变为生物—心理—社会医学模式和“系统化整体护理”先进理念和实践在我国的逐步推广,我国的护理状况和护理管理发生了重大变化,从理念、实践、管理等多方面都有了较大的提升,特别是医院分级管理的施行,更让护理管理迈出了一大步。 1.1 科室、床位和护理人员的激增,倒逼护理管理上水平、提质量。上世纪80年代末,我院仅有科室 26 个,护理人员280名,护理管理人员 28名,住院床位800张。2011年初新门诊住院大楼启动运行后,科室增加到 60个,护理人员猛增到近1159名 ,床位增加到2166张,仅护士长就增加了 85名 。护士长和护士一次就分别增加了近3倍。医院护理管理质控组织由原来两级护理管理改为三级护理管理,采取护理部总体抓、科护士长分片抓、病区护士长具体抓的组织形式,各级质控组织做到年有计划、月有安排、周有重点的检查落实,采取随机抽查和定期检查,科室自评与质控组织评价相结合的方法,使护理工作质量得到及时反馈、及时改进,并施行了护士长轮流每天24小时全院巡查制度。人员和硬件设施都有了很大的变化,护理差错率逐年降低,护理管理提升了档次。 1.2 “整体护理”先进模式在我国的逐步推广,促进了护理管理迈上新台阶。随着 “整体护理”在我国的推广,护理工作由被动执行医嘱变为对病人生物、心理、生理、生活全身心的主动整体护理,护理管理发生了相应的重大变化。就兰大二院来说,虽然整体护理还有不尽如人意的地方,没有达到所认知的目标,但在护理管理的理念、制度、监督、检查、目标任务的实施等方面,已经有了十分明晰的实践和工作要求边际 ,在报酬、奖惩、层级分类管理等方面已经有了比较成熟的制度约束,信息化、制度化、人本化、系统化护理管理完全取代了过去单纯抓人的护理管理,主要实行了在院长领导下,设护理副院长——护理部主任——科护士长——病区护士长,垂直管理的护理管理机制,较好地推行了“系统化整体护理”,减少了管理中的漏洞,护理投诉逐年降低。 1.3 护理人员学历的普遍提高,保证了护理系统化管理的向前推进。目前我国护理教育仍以中专教育为主,大专、本科及研究生教育仅占一小部分。三级甲等医院较全国平均水平而言,学历程度较高。以兰大二院为例,从上世纪90年代后招聘录用的护士几乎都是大专以上文化程度,都接受过正规护理专业教育。护理人员学历的普遍提高,奠定了整体护理的实践基础,增强了对整体护理的理解和认知程度,大大降低了护理工作中的差错率,整体护理成为了可能。 2 对在推进整体护理的中凸显的矛盾、问题的认识和分析 毋庸置疑,我国的护理管理事业较从前取得了巨大成就,但还明显底气不足。诸如护理人员数量偏低,每千人口平均护士(师)数偏低,护理教育层次偏低,护理管理仍受硬软件条件的制约,护理科研有待走向前台,整体护理还没有在临床护理实践中普及等等。 2.1 一些医院领导对护理及护理管理工作的认识存在偏见,思想重视程度有待进一步提高。据《健康报》报道,宁夏某医院党委书记在阐述医护关系时说,“病人到医院来是找大夫的,不是找护士做护理的,做护理还不如去桑拿,那里有小姐按摩,多舒服。”此番讲话极大地损坏了护士的自尊心和工作积极性,导致该医院护理工作几乎陷于瘫痪。虽然这是一个对护理工作存有偏见的特例,但反应了一个不重视护理工作的事实。这种行政式管理偏见,虽然反映在个别地方,但对护理工作重视不够,就往往扼杀护理工作的自觉性和主动性,导致护理管理不能得到有效的执行和实施。 2.2 护理人员数量不足,床护比例失调的矛盾加剧,难以适应医学科学及新医学模式发展的需要。由于历史等多方面的原因,我国护理人员的数量长期处于缺乏状态,护理人员长期以来处于超负荷工作状态。在新的医学模式的推进中,心理护理,生理护理,生活护理一股脑儿对护理工作提出较高要求,但床护之比一直没有得到较好的落实。在近年对医院体制的改革中,这种状况并未得到有效缓解,在部分地区或医院,甚至矛盾更加突出。由于护士待遇低,收入少,工作苦,责任重,职称低,晋升难,理解少等原因,护理人员“转行”现象较为严重,其中受到当前市场经济副作用的影响,使护理专业的吸引力下降。 2.3 护理服务价格体系缺乏市场调节机制,致使护理管理处于尴尬的境地。长期以来,我国护理服务价格体系一直处于与实际价值相背离的状态。许多基础护理服务收费低廉,甚至不收费。如床上洗头擦浴.洗脸洗脚,口腔护理,翻身,更换床单,观测生命体征,陪送重病人作特殊检查以及心理护理等,均是耗时多却 无费收或收费甚微的护理劳动。如像我们眼科,不管轻重病人,由于蒙住眼睛,事事都需要护理和帮助,可这种护理往往是免费的,在这种情况下,基础护理质量就难以保证。护理管理面对这种无费收或少费收或高收费的情 况,追查起来往往是“雷声大雨点小”,使护管质量受到影响。 2.4 护理管理人员专业化程度低,继续培训教育落实不到位,影响护理管理任务的落实。一是护理管理人员绝大多数是从护士中选拔而来,缺乏科学的专业护理管理知识和管理经验,缺乏创新基础和自身动力。二是新上岗的管理者没有机会进行系统的、规范的培训;三是院内护理管理新理论、新知识培训的深度、广度不够。因此,势必造成管理上的缺陷和误差,进而影响护理质量的控制管理。 3 在应对策略上的几点建议 在医院这个随时随地都可能存在风险的特殊环境里,如果不能正视护理及护理管理工作在整个医疗工作中的的重要作用,不能正视护理人员的正当诉求和护理工作必备的软硬件条件,不能正视医院的系统化整体管理,整个医疗事业都会受到影响。 3.1 医院各级领导解决护理问题和矛盾的先决条件,是转变自身对护理工作认识的思想和观念。要真正解决护理工作、护管工作中不断出现的矛盾和问题,减少或者杜绝医患矛盾,首要的问题是要转变各级领导的思想观念,牢固树立医院一盘棋思想,真正把医疗和护理的作用等同起来,真正树立起“三分治疗,七分护理”的观念,把护理工作始终放在议事日程中。 3.2 以改革的精神着力逐步解决护理工作的一些问题,是推进护理工作发展的必备要件。要以改革的精神去正视这些矛盾和问题,以改革的办法着力去解决这些矛盾和问题,要不断克服困难,逐步创造一个宽松的护理环境。 3.3 推进以人为本的内涵管理和人性化制度管理相结合的护理系统化管理,是科学化护理管理的真正体现。在推进以患者为上的人本理念的过程中,要非常重视护理工作的要素配置,在制定制度、计划时,要自下而上进行讨论,广泛征求一线护士的意见。在确定福利奖金时医院要确定统一的奖金分配系数,适度考虑护理人员的利益,以免造成利益分配上的过度倾斜。 3.4 不断加强对护理人员的教育培训、全面提高护理人员素质,是提高护理工作质量和水平的关键。当前一方面护理人员教育层次较低,知识结构单一,综合素质不高,认识问题和解决问题的能力较差,亟待进一步在岗继续教育培训;另一方面,护理人员培训教育机制不够完善,护理人员培训财力投入有限,培训教育计划得不到很好落实。要真正解决好医患关系,要推进医院的整体发展,护理人员的教育培训非抓紧不可。 3.5 培养一支高素质的护理管理队伍,将为整个医疗事业的发展带来活力和动力。《又具备科学管理知识、能力的护理管理队伍,到2010年底,100%二级以上医院护理管理人员取得岗位培训证书。为了达到《纲要》要求,全面落实护理管理任务,院本部、护理部和各科室都要重视护管人员的培训,要有计划选派管理人员外出学习,参观学习其他医院成功的管理模式,拓宽视野、激发管理思维。同时开展院内培训和岗位指导,如轮岗多科室或到护理部参与全院宏观质量管理和工作规划的制定。要加强医护沟通,建议建立每周一次医护沟通会,以加强治疗和护理的信息舆情和讨论,促进每个人对整体治疗计划的理解和服从,从而确立护理管理的针对性、目的性和有效性。 综合管理论文:风险管理综合框架的评价 摘 要 在分析企业风险管理框架的基础上,对企业风险管理的优缺点给予了评述。企业风险管理框架对现代审计有着重要意义,应积极应对。 关键词 企业风险管理框架 内部控制 注册会计师 审计 2004年9月29日,美国COSO委员会(The Committee of Sponsoring Organization of the Treadway Commission)了《企业风险管理综合框架》(Enterprise Risk Management-Integrated Framework》(即ERM-IF,简称“ 框架”),描述了适用于各类规模组织的企业风险管理的重要构成要素、原则与概念。框架集中关注风险管理,为董事会与管理层识别风险、规避陷阱、把握机遇进而增加股东价值提供了清晰的指南。 1 风险管理综合框架的二分法评价 风险管理综合框架开发时正值企业丑闻与失败的高发期,而企业丑闻与失败使投资者、公司员工及其他利益相关方遭受重创。之后,改善公司治理与风险管理、颁布新的法律、规则及上市准则的呼声日益高涨。对企业风险管理框架的需求,冀望由此提供关键性的原则与概念、共同的理解基础以及明确的方向与指导变得日益迫切。COSO认为,此份《企业风险管理综合框架》填补了上述需求,并预言它将会被公司与其他组织(实际上所有的股东及利益相关方)广泛接纳。 COSO委员会提出,企业风险管理是企业的董事会、管理层和其他员工共同参与的一个过程,应用于企业的战略制定和企业的各个部门和各项经营活动,用于确认可能影响企业的潜在事项并在其风险偏好范围内管理风险,对企业目标的实现提供合理的保证。根据管理者经营的方式划分,企业风险管理包括8个相互关联的组成要素:内部环境、目标设定、事件识别、风险评估、风险反应、控制活动、信息与交流和监控。内部环境是企业风险管理的基础,为企业风险管理所有其他组成部分运行提供了平台和结构。企业的目标制定是企业风险管理的起点,是其他步骤的驱动力量。整个过程是环环相扣的。在目标制定的前提下,企业需对影响目标的风险进行事件识别,进而对识别的事项进行风险评估,风险评估驱动风险反应,影响控制活动,信息与交流和监控贯穿于企业风险管理的整个过程,并对前面的各个组成要素进行修正。这样,企业风险管理不只是一个直线过程,即一个组成部分只会对下一个部分产生影响,而是一个多元化的相互作用的过程,即几乎任何组成部分都能够并将会影响另一个部分。企业风险管理的八个组成部分体现的是一个动态的过程,是一个有机的整体。 《企业风险管理综合框架》对《内部控制综合框架》不是局部的修补和简单改良,而是在理念上的本质突破,体现在从“控制环境”到“内部环境”。这一修改使得企业关注的范围不再局限于控制方面,而是从更宽阔的视野更综合更直接地考虑各种因素对风险的影响;强调管理层的责任,这在如今资本市场企业管理欺诈和舞弊泛滥的今天,是有积极意义的;目标制定中增加“战略目标”,使企业在追求短期利益的同时,从战略的高度关注企业的长远目标和可持续发展;将“风险评估”扩展为“事件识别”、“风险评估”和“风险反应”,不是对原“风险评估”进行简单的细化,而是代表着企业风险意识日益增强和积极主动管理风险。 《企业风险管理综合框架》拓展了内部控制,对企业风险管理这一更宽泛的主题作了更全面地关注。尽管后者并不旨在并且事实上也未曾替代内部控制框架,却将内部控制框架融入其中,因此,公司利用企业风险管理框架,既能满足对内部控制的需求,亦能向更完善的风险管理进程推进。 《企业风险管理综合框架》指出,企业风险管理的基本假设是,每一主体存在的目的是为其股东创造价值。所有主体面临不确定性,管理层的挑战便是确定在其为股东创造价值的过程中须在多大程度上接受不确定性。不确定性同时代表风险与机遇,即侵蚀或增进价值的潜在性。企业风险管理强调应对所有事件既包括正面事件与负面事件进行综合识别,并且应该将其以适当的组合方式加以看待,而后通过对固有风险和剩余风险的综合评估做出适当的风险应对措施。企业风险管理能使管理层有效地处理不确定性及与之相关的风险和机遇,增进创造价值的能力。当管理层制定战略与目标,在增长与回报目标及相关风险之间进行最佳权衡,并在追求主体目标的过程中有效率、有效益地配置资源时,便可实现价值最大化。 企业风险管理有助于:①风险偏好与企业战略的协调,即管理层在评价战略方案、制定相关目标及开发相关风险管理机制的过程中应考虑主体的风险偏好;②改进风险反应决策,增进识别风险与风险反应(在风险规避、风险降低、风险共享以及风险接受等方案中进行选择)的精确性;③识别并管理多元化风险与企业内部交叉风险。企业面临无数风险,影响组织的不同部门,企业风险管理促进对相互关联的影响作出有效反应,对多元化风险作出综合反应;④获得健全的风险信息,促使管理层有效评估总的资本需求,改进资本配置。企业风险管理的上述潜在能力有助于管理层实现主体的业绩与盈利目标,防止资源损失,有助于确保有效的报告并遵循法律与规则,避免损害主体声誉及产生类似后果。总之,企业风险管理帮助主体实现既定目标,避免过程中的陷阱与意外事件。 企业风险管理受到了极大的赞扬,在理论的层次上它也许很完美,但很明显,它的可操作性有限,它特别强调战略的高度,这也特别要求一个由责任心和有能力的领导,毕竟人的行为,特别是高层管理者的行为是不可观测的,作为经济人,必然会考虑个人效用,从而使整个管理体系不能有效执行,任何一个环节的失败,都可能导致整个风险管理的失效,可以说战略目标的要求既是这个框架的优势,也是它的软肋。同时,它的实施成本是很高的,中小企业实施可能不符合成本效益,面对高昂的成本,大企业的操作也可能流于形式。 2 风险管理综合框架对现代审计的意义 可以看到,风险管理综合框架自出台以后,风险导向审计的实施便在世界范围内得到推广,风险导向审计的重点是在评估审计风险后确定高风险的审计领域,并把有限的审计资源在高风险的审计领域和低风险的审计领域之间进行合理分配,在保证审计质量的同时提高审计工作的效率和事务所的效益。然而,从它实际在“四大”(安达信因为安然事件而解体)事务所中的应用情况来看却不是很理想,这在一定程度上也反映了风险导向审计的内在无法克服的缺陷。 安然公司破产案不仅撕破了安然的假面具,而且也揭开了安达信会计事务所的暗箱操作黑幕。随着案情调查的不断深入,安 达信公然违反公认会计原则,丧失起码职业道德的恶行昭然若揭。安然事件爆发后,许多新闻报道的资料显示,“四大”的审计质量令人担忧。20世纪80年代末国际商业信贷银行倒闭案,迫使普华支付了1亿多美元的赔偿,才与蒙受巨额损失的投资者达成庭外和解;90年代加州奥然治县破产案、巴林银行理森舞弊案也把毕马威、德勤、永道卷入了代价高昂的诉讼;最近发生的施乐公司、朗讯公司、山登公司等重大恶性案件,“四大”也都牵涉其中。人们在对“四大”的审计质量表示担忧的同时,也对被“四大”广泛采用的以风险为导向的审计模式提出了质疑。 (1)风险导向审计要求注册会计师高度考虑战略目标,强调行业关注,要求注册会计师具备良好的专业知识,行业的特定知识,客户的特定知识,从某种程度上说,要求注册会计师成为一个全才,全才导致通才,对各方面都了解,但对行业的评价就没有深度,那么有必要按行业分类吗?这种专业化可以带来审计质量的提高,形成规模效益,提高审计效率,但是专业化也会带来垄断,垄断会造成腐败,进而造成低质量。另外,要求注册会计师有能力判断企业是否具有生存能力和合理的经营计划,这对内部高管都有困难,更何况外部审计人员。 (2)风险导向审计要求会计师事务所必须建立功能强大的数据库,以满足注册会计师了解企业的战略、流程、风险评估、业绩衡量和持续改进的需要,因环境是不断变化的,必然要求持续的、大量的培训和再教育,这会巨大的增加成本,从而使规模小的事务所可能不堪重负,使小所面临破产和被并购的危险,是否会引起新一轮的制度变迁的混乱呢?事务所考虑成本效益,是否会采取更简化的审计策略,从而造成审计过程中的“偷懒”现象呢? (3)在风险导向审计下,注册会计师很容易把审计当成生意而不是职业,这将带来以下几个方面的问题:①注册会计师缺少应有的职业判断。审计判断是注册会计师工作的精髓,然而,一旦注册会计师把审计当成生意,其审计判断就会大大减少,取而代之的是考虑成本(风险)与收益的权衡。这里的成本既包括审计费用,又包括因民事诉讼而承担的赔偿责任。风险导向型审计的实质在于风险控制,而与审计相关的风险最终都体现为客户的经营风险。也就是说,如果客户不会出现经营失败或其他重大事件,注册会计师通常不会承担风险,因此注册会计师往往忽略了审计判断。特别是在我国现阶段民事诉讼及赔偿制度尚不够完善的情况下,更容易使注册会计师失去应有的职业判断,这将严重影响我国注册会计师行业的发展。②注册会计师缺乏应有的社会责任感。与医生和律师不同(医生只是对病人负责,律师只对当事人负责),注册会计师的审计报告是面向社会公众的,“社会公众是注册会计师的惟一委托人”。鉴证是注册会计师的基本职能,注册会计师通过对财务会计报告进行审计,为社会提供鉴证服务,保证了会计信息的质量,并直接影响着国家宏观经济决策的正确性和资源配置的有效性。如果注册会计师提供了不实的审计报告,将会造成决策的失误和资源使用的低效甚至无效,给公众带来的损失将是惨重的。因而,注册会计师应该树立强烈的社会责任感。但是,一旦注册会计师考虑的只是生意,这种社会责任感将会淡化甚至消失,这将是整个社会的不幸。③注册会计师缺乏诚信。诚信原则大致包括诚实、信誉、正直等与道德标准有关的一些内容。在市场经济下,市场的各参与方都是理性的经济人,有着各自的利益动机和利益追求。在市场中,尤其是资本市场,充满着机会和诱惑。面对巨大的利益诱惑,有的人会用道德约束自己,而有的人会经受不起利益的诱惑而置道德于不顾。如果市场参与者不讲道德,那么,再完美的制度安排、再严厉的制裁措施也是没有作用的。资本市场的参与者,无论是上市公司,还是投资银行、证券经纪公司、投资基金,或是律师与会计事务所等,除了必须达到必需的专业标准外,还必须在道德操守上做到诚信。离开了诚信二字,市场经济也就谈不上效率与公平。 综上所述,风险管理综合框架的出台,既给我们进行风险管理提供了指南,也带来了挑战,它有技术性和非技术性的因素,我们要积极主动的应对。 综合管理论文:如何加强安全生产培训机构综合管理 安全生产培训是以达到安全生产为目的而进行的职业教育和训练,是提高劳动者安全意识和安全技术水平的重要途径,是搞好企业安全生产的基础和前提,更是企业提高安全管理水平的重要手段。安全生产培训机构作为安全生产培训的主体,主要任务就是抓好从业人员的安全技术培训,增强从业人员防范与处理安全生产事故的能力,促进地方的安全生产向可控性目标迈进。 随着国家安全监管力度的不断加大,各项安全培训制度的逐步建立,各地安全培训机构在全面开展安全生产培训工作的同时也积累了不少成功的经验,安全培训机构的管理工作也不断得到了加强和完善,正向着信息化、规范化的方面发展。 但是各地安全培训机构现实所面临的困难和自身存在的问题却也是不容忽视的。首先是政府重视不够,相关法律法规不够完善,监督管理机制还不健全;其次是企业关系摆不正,责任不落实,培训投入不足,这都给安全培训机构工作的全面开展带来一定的困难。同时培训机构自身也存在着管理不规范,教学理念陈旧,师资队伍素质不高,培训文秘杂烩网方式单一等均多问题。重形式、轻内容;重培训、轻考试;重理论、轻实践的教学管理模式,使得安全培训机构管理的基本任务并没有得到有效地完成。 作为安全生产培训机构,如何提高安全培训的教育质量,加强安全培训的综合管理,还应该在以下几个方面多下功夫: 一、更新培训观念,创新安全培训方式、方法 安全培训的对象是进入社会的成年人,所以安全生产培训同其他形式的职业培训和教育相比较,更有着专业性、强制性、科学性、成人性、多元性、实践性等特点。针对这些特点,就需要我们培训机构不断适应新形势的发展要求,更新培训观念,开展以解决实际问题为目标、提高人的素质为目的的安全培训,要树立培训是生产力,培训是提高企业核心力的观念,切实推进和开展各项安全培训工作。 具有竞争力的安全培训机构,更是要有以保障劳动者安全健康作为最高价值观,确立以学员为主体、以知识能力提高为目标、以市场需要为主导、提高教学质www.量达到学员基本满意为标准的办学宗旨,创新安全培训方式、方法。针对非煤矿山、危化品、烟花爆竹等高危行业经营生产单位,一般生产经营单位的主要负责人及安管人员,以及特种作业人员所从事不同行业的特点,深入细致地做好调研、分析、设计工作,坚持专业技能培训与安全思想教育相结合的原则、坚持理论联系实际的原则、坚持目前需求与长远需求相结合的原则,有针对性地开展培训。在培训方式方法上也要改变传统的你教我学的教学模式,多实行参与式、研讨式、案例式、提问式、答题式的互动式教学方法,充分调动受训学员的学习热情,从而达到最佳的培训效果。 二、提高培训机构管理人员的综合素质 一支好的管理人员队伍是做好安全培训管理工作的根本前提和基本保证。无论是安全培训机构负责人还是普通管理人员都应该注重自身的学习和锻炼,不断提高自身的综合素质,以适应新时势下安全培训工作的需要,所以对培训机构的管理人员各方面的要求都很高。 1、政治思想要求 安全培训管理工作的政策性很强,这就要求我们安全培训机构管理人员应具有高度的责任感,坚定正确的思想路线,认真贯彻执行国家有关安全培训法律、法规和各项制度要求。每一位培训机构的管理人员对培训工作都应该充满热情,坚持原则,尽职尽责,与时俱进。 2、基础知识要求 安全培训管理又是一门技术性比较强的管理学科,过硬的业务能力是安全培训机构管理人员应该具有的必备素质。当前,很多培训机构的管理人员都是“半路出家”,大都没做过安全培训管理工作,因此必须不断地加强学习。在学习法律法规、管理学、教育学、财务管理、信息技术等基础知识的同时,安全培训管理知识、有关安全知识及安全文化知识等专业知识更是要长期坚持学习。 3、业务能力要求 作为安全培训机构的管理人员,要有制定培训规划和计划的能力,要有开发培训项目的才能,要有进行本文来源:文秘站 //需求分析、课程设计、项目实施和评价评估的才能。这就要求我们培训机构管理人员在日常的工作中不断学习、积累和创新,组织建立科学的培训课程体系,不断推进信息化建设,才能够适应客观环境变化和满足新时期下安全培训工作的需求。 三、加强师资队伍建设 多数安全培训机构的教师队伍目前都存在着同样的问题:教师责任心不强、兼职偏多、年龄偏大,专业能力不强等实际问题。培训机构也是在多渠道寻找符合条件的优秀教师,包括到人才市场招聘,或者选拔人员参加省局举办的教师资质培训班。最重要的则是要花大气力做好现有师资的在职培训工作,提高师资队伍的整体水平。 目前,具有终身教育性质的高层次师资培训将比学历教育具有更为重要的地位。因此,各地安全培训机构要尽快完善在职教师的继续教育体系,满足在职教师对专业知识、技术知识、专业技能、技巧的更新要求和职业技术教育能力、素质的再提高教育。 要贯彻以在职进修为主、以自学为主的原则和学习与实践相结合的原则。对教师要进行转换专业的培训,以解决教师总体缺乏和结构不合理的问题。对学历不合格的教师应做到文化水平的提高与专业技术培训双管齐下,同步前进,实现学历上(大学本科)、专业结构上一次性合格。 四、建立安全培训制度,完善安全培训机制 每一级安全培训机构都应该根据国家安全培训相关法规制定出完善的安全培训制度,推进依法培训。坚持“统一规划、归口管理、分级实施、教 考分离”的原则,建立健全培训机构的教学管理、教务管理、档案管理、学员工作管理、后勤服务管理等各项制度。在制度的实施过程中,严格监督检查,落实培训责任。加强基础建设,完善培训机构的织机制、激励机制、竞争机制。 完善的制度才能保证培训计划的有效实施,合理的机制才能保证培训资源的最大利用,促进培训的规范化。 综合管理论文:供应链中的综合物流管理发展方向 供应链中的综合物流管理的系统法子久长以来1直请求在1种进程环境中实现各个商务功能的统1。1个企业投人、出产以及产出的管理传统上体现在采购、运作以及配送各个功能上。跟着供应链管理理论以及实践的发展,咱们假定这些商业功能现在必需以及组织在供应链中的投人与产出相互制约、抉择。因而,这类综合、统1对于供应链管理是致关首要的(引自Schary一九九九),其专业特性树立在下列原则的基础上: l、为创造附加值而存在的供应链成员之间的合作是通过瓜葛 协约达成的(引自Macneil 九八0),而且一般为互相依赖的结构性供应者瓜葛所致使的结果,这类瓜葛使各个组织为到达商业的发展而提出共同的目标、付出共同的努力(引自Fungl 九九九)。 二、发展精干型组织结构以便在供应链中实现高效的商业运作进程(引自Elfrm一九九一)。 三、着重于终究消费者,把供应链看做1个单独的实体(Houlihan一九八五)。终究用户所请求的质量特征的总体性在有竞争力的客户服务中是1个首要的抉择因素。相应的,采购、运作以及配送等功能拥有了更广义的内容,在这里,各种有关结构性供应者瓜葛、精干商业组织以及有竞争力的客户服务等问题的信息性决策、运作性决策以及战略性决策患上以作出。 这类现在被称为供应链管理的综合总体与供应链中的综合物流是同义的(引自c/f Cooper and Pagh,一九九七)。表略 现在,在先进的企业中,综合物流管理的功能规模愈来愈广泛,咱们在这里提出1个改良综合物流有效的法子。 表4:改良综合物流的法子纲领 略 供应链管理法子着重于终究产品以及症结组成部份,也包含总本钱评估内、外供应链成员所带来的产品以及进程本钱也包含在内。 结论 物质管理以及物流毫无疑难已经经进入了1个新时期。负责传统的采购、运作以及配送的经理人员必需从新认识他们在供应链管理结构中的作用。供应链中的综合物流管理需要来自上游以及下游各方面合作者的努力来实现减少本钱、改良质量以及快速反映的共同目标。在各个组织之间并不是没有冲突,所以在各个供应链合作火伴之间需要达成共鸣以及欲望,使他们能够为了提高所有成员的竞争力的长时间利益作出短时间调剂。致力于提高自己综合物流运作水平的组织必需对于现存的物质管理政策以及实务作出能够反映新思想的调剂。这类调剂是在1种相互支撑的、信任的文化氛围中进行,必需反应1种相互学习的态度、团队合作的精神以及实现职员个人负责。 综合管理论文:企业管理竞争力综合评价的探讨 企业的竞争力大小很大程度上是由企业的管理竞争力所决定的。企业管理竞争力的大小是与其经济的发展情况紧密相关的,我国整体的企业管理竞争力也是与我国经济发展水平紧密相关的。所以如果一个企业想要最大程度上提升企业的整体竞争力,就应该大力提升企业的管理竞争力,并对其进行综合的评价。 一、企业管理竞争力综合评价体系 想要对企业的管理竞争力做出准确有效的评价,必须要建立非常行之有效且科学合理的评价体系。而企业的管理竞争力的主要影响因素是创新管理实力、经营管理实力和企业形象实力等等。所以在建立综合评价体系的时候要注重系统性、科学性和可行性等原则。 二、企业管理竞争力综合评价方法 对企业管理竞争力的评价方法是要对其中多个影响因素进行综合的处理。想要知道一个企业在一段时间以内的管理竞争力系数是多少,就要建立函数的方法来进行评价,通过计算之后得出指标值。评价值要在0~1之间,数值越大,就表明企业的管理竞争力越强。 三、企业管理竞争力综合评价体系的分析 (一)企业管理竞争力影响因素分析 如果想要提高企业管理竞争力就必须了解影响企业管理竞争力的因素: 1.从企业经营管理水平上看,企业发展的根本是企业的经营管理情况。企业想要提高自身的管理竞争力,就要对企业的经营业绩进行充分的管理,才能让企业的发展走上正确的发展道路。所以在企业进行经营水平的提升具体工作时,要以企业的财务管理为核心,顺应市场的发展潮流,建立健全的成本管理办法,保证企业在保证产品质量的情况下,尽可能地节约成本的支出,从而减少企业的资源浪费。还可以建立统计信息和会计信息的电算化管理制度,用信息的发展来促进企业的管理水平,让企业的管理更加科学化、合理化。通过这些措施有效地提高企业的经营业绩,切实提升企业经营管理水平。 2.在企业的形象实力上看,拥有一个良好的企业形象也对提升企业的管理竞争力十分重要。企业的形象管理是以企业所生产的产品形象为主,来建立企业自身的发展目标和内外在素质的。所以如果企业在产品形象管理和员工形象管理上多下功夫,就会给外界一个更加优质的企业形象,那么企业就会吸引到更多的投资者和客户,更能有效地提升企业的整体经济效益,会使企业的管理竞争力得到全面性的发展和提升。 3.在企业的管理创新上看。创新是一个企业发展的主要动力和核心,所以企业通过进行管理手段的创新有利于企业更加适应市场的发展潮流。现在市场的发展趋势日新月异,所以企业在经营的时候如果可以对其生产的产品进行不断创新,就会更加适合消费者的消费需求。如果企业在经营理念上进行创新,就会让企业内部更加充满活力,让企业更符合现代企业朝气蓬勃的发展趋势。以上三种因素会在很大程度上影响企业的管理竞争力,通过对这些因素的合理分析就会让企业管理竞争力体系更加完善。 (二)企业管理竞争力评价要坚持的原则 一个企业想要建立其管理竞争力的综合评价体系,就要根据很多原则进行构建。只有在原则上十分严谨,才能够更加符合企业的发展趋势,提升其综合竞争力。所以在构建企业管理竞争力综合评价体系的时候,要坚持系统性、可行性和科学性的原则。系统性是指构建体系的过程中要对评价体系的整体进行全面的分析,要对企业的内部与外部进行合理的协调与调配。在企业内部的调配中 ! ,要让企业中的每个管理环节进行整体的结合,在资源配置上要进行系统性的调配,不能在过程中出现某一环节漏掉的情况。在企业外部的调配中,要对外部资源进行系统性的整合,采取更多模式的融合方法才能够构建出一个更加系统、更加合理的外部环境。科学性原则体现在企业在管理上要使用科学的理论进行指导,这样才会让企业的管理竞争力评价体系处于正确的方向发展,同时市场经营水平也会根据科学性的指导而逐渐增强。另外,企业的技术水平也会得到一定程度上的提高。可行性原则就体现在企业的管理办法一定要符合企业的发展方向,要在构建评价体系的时候针对企业的情况进行合理的制定,保证企业可以完成,从而达到评价体系的合理实行。 (三)企业管理竞争力指标的评估 企业管理竞争力评价体系的分析指标比较繁杂,所以要这些指标进行定时定期的评估,企业管理的竞争力大小很大程度上取决于这些指标。所以就可以通过数学计算的方式让企业的管理者可以实时地对企业的管理竞争力进行监控。通过监控发现企业的管理出现问题的时候,企业管理者和相关部门就要对问题及时的解决,从而有效地提升企业的管理竞争力。 四、我国企业管理竞争力的综合分析 (一)我国企业管理竞争力能力观分析 运用能力观来进行我国企业管理竞争力的测量是一种非常有效的反映企业实际状况的分析方法。这种分析方法可以为企业的发展提供更多的优势,所以在企业管理中把企业的管理竞争力当成是企业的一种发展能力,对企业发展的未来有非常重要的导向作用。从企业的整体角度来分析可以将能力观分为两种能力:一是核心能力、二是动态能力。两种能力进行紧密的联系和配合才可以为企业未来的发展提供坚实的基础。企业的整体能力体现在核心能力上,如果企业的核心能力较强,就证明企业的管理竞争力非常强。核心能力主要是指一个企业在管理中的所有能力,还包括企业在运行过程中所有累积的经验,这些能力通过企业产品、内部个体与企业组织等载体进行展示,企业的产品是让企业更加面向市场的基本物质保证,所以对企业进行考验的时候,企业产品形象质量就成为了重要的考核标准。内部个体是指企业在发展过程中运行的机构,这些机构必须要在企业运行中发挥其管理能力。企业组织是指在企业运行中的管理组织,对企业的事务进行严格的管理。想要对核心能力进行深刻的了解,就要对影响核心能力的因素进行全面的分析。技能因素可以适应市场的发展就能够切实地提高企业的技术发展水平。要求管理者在企业管理时掌握社会的发展需求,再对技能进行一些调整和完善,通过管理系统整体的协同和调配,更加科技化地提升企业的管理竞争力。企业的动态能力是指企业的知识水平,如果一个企业知识水平比较高,那么它的发展方向也会更加宽阔。所以企业要不断进行知识的积累,丰富企业的知识集合,才能有效地提高企业的实力和自信。同时还要掌握比较具有时代特征的知识,保 证企业的经营管理理念更加与时俱进,才能在如今市场竞争如此激烈的市场中提升其竞争力,并且得到更好的发展。 (二)我国企业管理竞争力外生论分析 对企业外部资源的管理调配工作可以利用外生论的角度进行分析。企业的竞争力来源大部分是通过外部资源的组织整合来实现的,竞争者和外部因素越来越成为企业管理者所注重的问题,在管理中只有对外部环境的变化进行实时的关注,才能够制定出更加适合企业未来发展的合理管理措施。所以想要提升企业的综合管理能力,就要尽力维护外部环境的安全稳定,企业的组织结构才能够更加符合企业的发展特色。外生论分析方法有效地拓宽了企业的发展空间,让企业有更多有利的条件来赢取经济利益。只有企业禁得住外部环境的严格考验才能让企业有一个更好的平台来展示自己,还能让企业未来的发展有更多种的可能性。外生论的外部因素会影响企业生产管理的每一个环节,所以外部因素的影响力越大,对企业发展的作用力也就越大。但是企业更应该在这个过程中将作用力转化为发展的动力,从而提高其管理竞争力。外生论的竞争者因素会让企业的进行更全面的改进和发展。在竞争环境之中,企业要对外部环境充分的适应和尊重,在管理工作中进行协调发展、统筹兼顾等方法才能确保企业不被外部环境所淘汰。所以切实地提高企业的竞争优势和组织能力,才能让企业在市场竞争中立于不败之地,从而走上全面可持续发展的道路。 五、结论 综上所述,通过对企业管理竞争力的评价,可以了解到企业内部的管理情况,了解管理的成功之处和失误之处,从而发挥其优势,对劣势进行改善,切实提高企业的管理竞争力,以优越的管理来推进企业的经济发展,从而实现企业的整体发展和进步。 综合管理论文:自来水综合管理信息系统建设探索 摘 要: 本文探讨了自来水行业信息化的现状,讨论了综合信息系统的主要组成、指导思想、建设内容和系统功能以及在建设综合信息系统中需要注意的几个关键问题。 关键词: 自来水 信息化 管理信息系统 一、自来水企业信息化的现状 我国城市供水企业从90年代初期就不同程度地开始致力于管理信息系统的建设,在长期的探索、开发和应用过程中,积累了丰富的建设经验,企业信息化的水平不断提高。特别是近几年来,“数字供水”、建设信息社会等的出现,对自来水企业信息化的要求越来越高。过去以生产管理、管网管理、营业管理、无纸化办公为主要核心的管理信息系统,得到长期的应用实践,已经成为城市供水企业工作中不可缺少的工具。但是,与此同时国际供水企业的信息化大都采用以SCADA为基础的数据系统,它很好地解决了设备实时运行状态监测的数据采集、分析等支持功能;以ERP/EAM为核心,并与SCADA系统对接,对设备的运行、维护实施全面的在线实时管理;以GIS为辅助系统,与SCADA系统、ERP/EAM系统整合,形成实时在线的一体化数据管理平台,全面提高城市自来水信息化水平。与之相比较,我国城市供水信息化建设还存在相当大的差距: 1.信息系统机制薄弱,体现在:生产的安全性低,对事故的应急处理能力差,资产利用率低,输配和管理成本高。 2. 企业体制、机构和人才与信息化的建设要求不相适应,现代企业管理思想没有得到充分发挥;甚至有一些城市供水企业的领导在理念上还没有认识到信息化建设的必要性和重要性。 3.信息化建设只完成了传统的业务流程管理,还远没有实现信息化带动企业现代化的目的;虽然建设了基础数据库、积累了大量数据,但是尚不注重数据的整理和挖掘。 4.缺少一个规范的自来水信息统一管理平台(自来水企业信息门户);一些子系统各自为政,信息的处理和流转只局限于本部门,不能在整个公司进行很好的共享,信息孤岛现象严重。 二、自来水信息化的实际意义 自来水企业的业务性质与一般的企事业单位有很大的不同,它面对着千家万户的服务需求,管理着全市范围内纵横交错的地下管网和大量设备。因此,所研制开发的管理信息系统,必须要为安全稳定供水的严格要求服务,必须要为做好用户服务这个工作宗旨提供现代化的信息管理手段。这就要求自来水企业必须以整体信息化为出发点,将企业运营相关的所有数据进行集中管理,在此基础上针对自来水运营模型的要求,统一规划,构建生产调度、管网运行、营业收费、用户服务等专业应用系统,形成自来水综合管理信息平台。 此外,自来水综合管理信息系统的建设也是响应国家确立的以信息化带动工业化,以信息化推动现代化的发展战略思想。自来水信息化不仅适应城市信息化迅速发展的需要,而且对自来水企业的企业现代化建设和管理工作来说至关重要,充分体现了自来水企业“数字供水”的服务理念和管理水平。 三、自来水信息化系统的组成 按业务内容、业务性质和服务对象的不同,自来水企业目前的业务模式,可以分下面几个部分:客户服务中心系统(包括业务咨询、信息查询、业务申报受理、业务投诉受理、用户服务热线等);营业收费管理信息系统(包括抄表、收费、与银行间代收自来水费数据处理);GIS系统(自来水管网运行管理、维护等);ERP系统 (包括财务管理、人力资源管理、物料供应管理、工程管理、档案管理、设备管理、经营计划等);SCADA(包括自来水生产管理、质量管理及供水调度等);企业门户网站(展现公司形象、提供用水常识、安全知识等)。 自来水企业信息系统建设内容之间的逻辑层次关系见图1。在这个关系图中业务应用系统和辅助支持与决策系统统一运行在公共信息平台上;业务应用系统与辅助支持与决策系统数据通过中心数据库平台实现双向互通;业务应用系统中只有客户服务中心系统和营业收费管理系统直接面对用户,GIS、SCADA和GPS系统是公司内部生产运行系统,主管部门和外部相关机构只与业务发展管理系统联系。 四、自来水信息系统建设指导思想 建设高水平的自来水行业管理信息系统,需要从企业的实际发展需求和资源条件出发,调动企业内外多方的力量,运用行业内领先的现代化科技手段和信息网络技术,对企业的整个运营系统进行完善和更新,形成适应企业发展变革和社会服务需求的先进的综合信息管理系统。通过信息系统对业务的整合,实现业务流程的优化和业务创新,以信息技术再造企业管理,促进企业内部资源的优化配置,提高企业生产效率和市场响应能力,提高社会满意度,实现自来水企业的可持续发展。 (一)信息化建设原则 自来水企业的信息化建设应遵守统一规划,分步实施,先易后难原则;统一标准、互联互通、信息共享和系统开放原则;技术先进、可靠、实用原则;“以人为本“的服务体系;信息安全原则。 1. 总体规划,分步实施,重点突破,坚持标准。总体规划是信息化建设的前提。自来水企业在信息化建设前要制定建设规划,统一规范标准,以市场需求和行业发展为导向,做到结合实际、重点带动、分步推进、按标准进行建设,让信息建设与管理建设同步进行。 2. 系统设计要先进、可靠、实用。要利用成熟可靠的公用网络,根据自来水企业各个分支机构分散在整个城市的特点,采用方便、安全、可靠的VPN虚拟局域网,保证数据的实时准确传输。整个系统的规划要站在一个高的起点,信息产业几乎每年都要更新换代,所以做系统规划的时候在充分考虑技术成熟性的同时必须采用国际标准的计算机软硬件和信息网络技术开发系统,确保系统的先进性。 3. 系统运行的开放性。系统必须十分注意开放性,选用符合国际标准的硬件设备和软件操作平台,便于开发、使用、维护、管理和系统升级的支持;应用软件设计开发也要充分考虑开放性,相关系统中留有相应的软件接口,使各类数据资源得到很好的共享。在实用性方面,随着人们管理意识的提高,计算机的应用更加追求实用效果,要完成人工作业,还要完成很多过去人们想做而无法做到的工作。 4. 建设“以人为本”的服务体系。信息化建设的主要任务是要实现内部业务流程自动化,提高效率,改善管理,提升服务素质,最终提高社会满意度;因而便民利民应是信息化建设的一项基本原则,必须保证系统简单易学,建立企业与用户沟通的友好界面,建立用户自我服务系统。 5. 系统的安全性。在地球村时代,安全性是整个系统最重要的部分,建立信息化系统的安全机制,制定规章制度,防数据泄密、丢失,防病毒和黑客的恶意攻击。 (二)自来水信息化建设总体目标 1. 建立统一的企业信息平台。企业信息平台建成一个B/S结构的Intranet访问平台,即企业信息门户。完全基于三层结构Web 应用技术,使企业内部上至高层领导,下至普通员工都可以通过各自的权限在浏览器上共享、分析、处理和应用企业内部的各种信息,实现生产自动化、运营智能化、管理决策科学化、信息资源化和运作网络化。 2. 建成核心数据交换中心。通过对各个业务环节信息数据的实时全面采集和发送,实现企业运营信息的集中存储,形成一个信息共享体。以完善的信息流和信息共享机制带动整个业务流程运作的顺畅,提高工作效率,保证决策管理系统对各个业务环节的监控和指挥,并通过对信息的分析和数据挖掘,实现宏观决策和计划指导,同时建立信息中心实施对数据交换中心及整个信息系统的建设、管理、维护、升级等相关职能,并进一步健全信息管理机制,形成法规、标准规范和安全体系框架。 3. 根据实际情况分步重点建成急需的应用系统。这包括营业收费管理系统、GIS系统、SCADA系统、客户服务中心、ERP系统、OA等。 4. 通过企业信息系统与产业链上其它信息系统的互连和信息共享,实现企业经营的社会化和系统增值,促进经济效益和社会效益的双向飞跃。 五、自来水信息化建设内容及各个子系统功能 自来水信息系统建设是以提高业务的效率和质量为目标,内容包括多个面向具体应用的应用系统以及支撑应用系统的公共信息平台。 (一)系统体系构建 自来水企业信息系统体系应根据自来水企业目前计算机应用体系结构和状况,考虑以下方面: ①适应自来水企业目前的应用背景和现状;②保持与IT新技术的同步发展;③建立基于Internet技术的主流的VPN形式的信息网络。 该系统体系结构比较适合自来水企业的应用要求。它以数据库为核心,在企业内部网上(Intranet)将资金流、物质流、信息流统一共享;在企业外部网上(Internet)与政府、银行、用户相关联,适应社会信息化要求。 (二)统一公共信息平台 建立统一的企业信息平台,重点是建立基础设施平台,搭建全公司的VPN虚拟局域网络,建立起数据共享机制,数据安全、访问控制机制,各类客户端信息访问机制等。提供一个统一的数据环境,利用计算机的三层结构技术,实现自来水企业集成平台与现有各类计算机系统的无缝集成及平滑过度,以及今后新增系统的数据集成。 (三)营业收费管理系统 营业收费管理系统几乎覆盖了直接面对用户的所有业务,包括抄表、收费、与银行间水费代收数据处理等。 营业收费管理系统是自来水企业整个信息化系统建设的一个重要部分,是自来水用户基本数据库的主要数据来源,是城市的基础性公益性大型数据库的一个组成部分。系统不反完成营业收费的管理工作,系统的数据将直接共享应用于城市自来水规划、城市输配自来水管网数学模型、城市GIS系统以及自来水企业各有关管理部门和各有关上级领导决策部门。 (四)客户服务中心系统 客户服务中心是自来水企业与用户和社会各界的直接面对面窗口,也是信息化工程中的关键部分。这部分的好坏直接影响公司形象和社会稳定。客户服务中心以用户基本信息数据库为基础对每一个自来水用户建立一组档案,记录着用户开户之日起到现在的所有的情况,使自来水企业对自己的服务对象有一个非常清楚全面的了解,是自来水企业搞好对外服务的基础工作。此系统主要由三个部分组成,即用户报装管理系统、自来水表管理系统和热线服务管理系统。 (五)ERP系统 ERP系统包括自来水企业的办公自动化、人力资源管理、仓库管理、档案管理、设备管理、物流后勤管理、自来水表管理等。这些系统良好运行,为自来水企业规范化管理提供良好的条件,并为领导层提供及时、准确的经营信息和辅助决策信息。 (六)生产运行管理系统 生产运行管理系统主要由GIS、SCADA、GPS等构成。这是以实时动态管理系统为主,包括自来水企业的主营产品—自来水的整个生产处理过程和把产品通过管网系统送到千家万户的整个传输过程。这一部分以基本生产信息数据库为基础对自来水输配过程进行控制。基本生产信息的数据一方面用于生产运行,另一方面和基本用户数据一起作为管网建模和GIS两个系统的主要基础数据来源。通过管网模型和GIS系统的分析处理,得出的结果可以科学地指导整个生产过程的控制和合理的管网运行,以及对管网的建设和规划提供宝贵的数据。 六、自来水信息系统建设需要注意的几个问题 自来水综合管理信息系统是在新的信息技术支持下成长起来的新型管理系统,过去的计算机应用程序存在着不同程度的缺陷,自来水企业的“信息孤岛”现象非常明显。在信息技术相对成熟的,新的管理系统体现先进的管理思想和模式,管理思想和信息技术融为一体,因此老的管理模式和机构设置必须适应新的信息化系统。在这个互融过程中,建设自来水综合管理信息系统体现出的几个问题是系统是否成功的关键。 (一)领导重视,企业“一把手”亲自抓,是信息系统建设成功的保证 首先,最高领导一定要亲自挂帅,实施“一把手”工程。因为信息系统的建设是一项复杂的系统工程,涉及到计算机技术、网络技术、符合现代企业管理要求的管理手段;企业经营管理的各个环节和各个层次;企业管理方式的变化和业务流程的重组;信息公开和规范化管理所导致的管理人员的权限变化。因此从实质上来讲这是一个管理系统而不是一个单纯的计算机系统。整个系统实际应用都是要体现领导建立在现代化信息平台基础之上管理思想的,所以企业“一把手”和其他主要领导不亲自抓是搞不好自来水企业的信息系统建设的。 (二)注重“总体规划、分步实施”的战略 搞好总体规划和可行性研究是非常重要的,根据企业的实际情况制订“总体规划、分步实施”战略。信息系统建设要从全局的观念出发组建系统,制定总体规划和分步实施计划。规划重点考虑企业全面信息资源的开发利用,编制系统功能目标。确定部门信息处理应用要求和公司全面管理需要之间的合理配合,根据系统要求和市场技术经济条件,合理配置系统软件、硬件和网络的能力并留有发展余地。 (三)系统建设符合可持续性发展要求 系统建设的可持续性关键是应用程序可以持续使用。这要求应用程序要易于理解、扩充和改动,并可以方便地移植到升级的平台上。对此,在开发阶段就应该按照软件工程的标准,深入分析,合理地做出安排,使系统具有良好的结构。 (四)编码技术标准化和管理业务规范化 自来水企业的信息技术应用涉及到大量的信息编码标准化工作,这既是提高应用水平,信息共享的需要,也是满足今后扩展的前提。重视基础数据开发,实施信息挖潜,是项目成功的保证。项目建设的过程中大量时间花费在整理、改进、补充完善传统业务的规范作业制度,形成一套规范的基础数据,达到编码技术标准化和管理业务规范化。 (五)注重人才的培养及梯队的建设 加大培训力度,实施以人为本是自来水企业信息化建设可持续的保证。公司内部必须要建立自己的系统维护力量,这是不可忽视的问题,否则难以完成系统的日常运行。系统维护应当能够完成系统硬件、软件和网络平台的日常维护,处理一般的系统故障、系统参数设置、数据库的维护和备份、用户权限分配、在应用层面上对软件功能和界面的调整修改等。同时,还要求企业员工必须不断提高自身素质,掌握新型管理工具,而且这也是一个企业走向现代化和成熟的标志之一。各类操作人员必须熟练掌握相应工作岗位的系统模块的应用,力求操作的快速和数据录入的准确,减少甚至杜绝工作中可能出现的差错。 七、结束语 自来水综合管理信息系统是自来水企业信息化的完整解决方案。系统建设是一个长期的、不断充实和完善的系统工程。随着管理体制的变化,在系统建设的不同阶段有不同的要求,所以信息化工作是在科学的管理理念和管理水平指导下实施的。同时,信息化工作是公司内部各个部门分工合作,相互协调的过程。 综合管理论文:论建筑智能化管理系统的分布化、综合化和动态化 摘 要 在阐明智能化建筑基本问题的基础上,从战略的高度提出建筑智能化管理系统的分布化、综合化和动态化的观点;在分析智能大厦的实施基础上,提出工程设计的实现需要前期仿真的观点。 关键词 分布式系统 综合化 动态化 前期仿真 1?引言 智能建筑的基本问题实质上是信息、资源和任务的综合共享与全局一体化的综合管理。它实现的核心是系统集成,也就是说通过系统集成实现综合共享,提高服务质量和工作效率,达到多快、好省和高效的目的[1]。然而,随着社会信息化进程的日益发展和受人们对经济日益国际化趋势的认同,智能建筑必将呈现出新的态势,这种态势体现在进行系统集成的同时,考虑建筑物的异构性、分布性、动态性和碎片性等因素的影响下[2],应充分体现系统的分布化、综合化、动态化和智能化[3],这是建筑智能化进程中一个必须重视的战略性问题。另外,任何工程对方案的考核是至关重要的,就智能大厦而言,对方案的考核是一个不容忽视的问题,所以对设计方案的前期仿真很有必要。 2?一体集成的分布化 智能大厦的系统一体化集成实质上是建立在系统集成、功能集成、网络集成和软件界面集成的多种集成的基础上的一门高新技术。智能一体化集成化的本质是计算机网络的管理。传统的集成式网络管理系统难以适应网络规模日益扩大、网络元素日益复杂的楼宇智能化要求,需要引入分布式管理方法。 分布式管理就是将管理的功能合理地分布于多个管理实体,以便有效、及时地对网络资源进行监视、约束和控制,提高响应效率和扩展功能,更好地实现网络管理目标。一个实际的网络系统,可以根据管理的需要,按照地域、功能子系统、网络等定义相对独立的管理域并选定其管理者;各管理域通过管理者的交互实现全局管理目标。管理者之间的交互有两种结构:层次的和全分布的。层次结构是通过上层管理者与下层管理者的交互来完成各管理域的管理者之间的协调。全分布式结构是一种对等结构,采用该方式的管理者之间能直接对等通信。一个实际的应用系统,管理的分布化的过程就是将管理应用功能由集中式客户机/服务器(Client/Server)模式转移到分布式计算平台的过程[4]。分布式计算平台的目标是实现跨平台资源的透明互操作和协同计算。 当前支持分布式计算主要有两类环境:基于过程的分布式计算和面向对象的分布式计算。目前的主流是后一类。如基于CORBA(Common Object Request Broker Architecture,公共对象请求体系结构)和Java的计算,它们采用面向对象的技术,提供对象式的应用编程接口,主要是针对重用和异构环境下的操作问题,这对相对庞大和复杂的智能大厦系统是非常适用的,目前CORBA技术已引起业界的关注和重视[5]。CORBA是一个开放式跨平台的、语言独立的分布式标准,它引入的概念屏蔽了下层的网络传输,利用面向对象概念,实现分布式应用软件的可重用性和可扩展性,既大大简化了分布式应用系统的开发和维护,又便于异构环境下的集成,具有更高的可用性和可靠性的优点。目前遵从CORBA规范的产品主要有Inprise公司的VisiBroker,IONA公司的Orbix,Digital公司的ObjectBroker,IBM公司的Component Broker等,将基于面向对象的分布式计算技术引入智能建筑是顺应技术潮流的,同时它应是甲乙类智能建筑的技术要求[1]。 另外,分布式管理系统更容易实现大厦的智能化,不仅能实现管理的并行性和分布性,而且具有对管理活动的全过程进行多目标、多因素、多阶段、多层次的协调,实现管理系统的整体协调和全局优化。 3?一体集成的综合化 网络是建筑物智能化的基础,系统一体化是以网络为支撑的,网络信息来源于不同实体,随着智能建筑的不断深化,被管理的对象趋于复杂化,复杂化的因素主要有:被管理的对象趋于复杂化,复杂化的因素主要有:被管理的数量、对象的种类、组织的异构性、物理分布、参与组织的单元的数量、服务综合的程度等,这时,由传统的相对单一的网络管理扩展为基于分布化的网络综合管理是环境的必然要求。 环境是系统存在、变化、发展的外部条件;系统与环境相互作用、相互影响,进行信息、能量或物质的交换。 综合管理是指确保系统的所有资源根据其目的而有效运营的所 有手段,它是系统与环境相统一的产物。有关综合管理的平台也在不断涌现和改进,如基于事件(event)的驱动轮询方案,基于CORBA平台的方案。 4?一体集成的动态性 事物的发展是m相对稳定的,在相对稳定的情况下,随着环境的需要仍在不断的发展和完善。智能建筑系统一体化集成的动态性是基于分布式的管理系统,也只有分布式的管理系统才能更好地实现其动态化。 动态化有两个含义:其一是故障的检测与动态重组恢复;其二是系统具有可扩展性。分布式系统具有故障诊断软件包,采用互查技术来检测系统发生故障的部位,并进行处理,动态地分配或重组系统,使系统工作于可靠状态。分布式系统采用并行处理技术,可满足智能大厦分阶段建筑使用的要求,边组织,边开通,从而减少了一次性开通的难度和避免了一次性投资的方式。另外分布式系统的硬件和软件都是模块化的,模块的连接嵌入比较方便,能够很好地配合日益扩大的系统需求,便于提高和完善系统的性能,保障了系统的动态先进性。系统的动态化要求使用动态的管理策略,由于Java和CORBA的迅速发展,动态管理技术也在日趋成熟。 5?前期仿真 智能大厦的建设除了要达到预期的目标,即提供安全、舒适、快捷的优质服务,建立先进、科学的综合管理机制,节省能源和降低成本,还要达到系统的优化配置以减少投资。这就需要在工程实施前对系统设计的基本要求和功能进行考核,以便查漏补缺和修正。另外,因为智能大厦的网络集成不同于研究试验网,网络系统可靠性、开放性等要素对大厦的智能化管理和提高运行效率具有十分重要的意义,所以,对智能大厦的前期仿真就显得不仅十分必要而且十分重要。 由美国的Cleve和Moler博士在1980年前后创立的、正在蓬勃发展的Matlab为系统的动态仿真提供了良好的环境[6]。Matlab的家族成员之一的Simulink为系统的仿真更是提供了极大的方便,综合其它软件的使用可以使该软件在智能建筑的CAD中发挥更大的作用;此软件也能为其它软件提供良好的接口,便于SynchroHome等智能化集成系统软件的调用[2]。该软件有两个明显的功能;连接与仿真。首先利用鼠标在模型窗口上画出所需的系统模型。然后利用软件提供的功能对系统直接进行仿真,在系统的任何节点上可以输出波形,从而更好地监控系统的工作过程,并实时地对系统模型进行修改以达到预期目的。这种思想和方法适合于智能大厦一体化集成的仿真与分析,相信基于Simulink的仿真技术必将在智能建筑的CAD中打开一个崭新的局面。 6?结论 通过以上分析可见,随着智能大厦进程的不断加快和深化,随着“数字城市”和“数字地球”研究的不断深入[7],智能大厦系统集成的主要趋势将是分布化、综合化、动态化,它们之间的关系是相辅和承和互相促进的;同时由于智能大厦的建设是一种投资行为,对其进行前期仿真是十分必要性。 综合管理论文:激励机制在综合性医院科研管理中的应用 【关键词】 综合性医院科研管理 随着我国卫生事业改革进一步深入,医疗市场的竞争也日趋激烈。各级医疗卫生单位越来越注重加强自身的内涵建设以增强医院核心竞争力。面对这一变化,我们深感医院的发展必须依靠科技进步,这就要求重视科研在医院各项工作中的作用与地位,然而大型综合性医院的医务人员每天不仅要处理大量的医疗工作,还要承担繁重的教学任务,这在客观上使得从事科研工作的时间大为减少。因此,能否帮助医务人员发挥其内在的主观能动性,从而克服外部不利因素的影响,就成为科研管理工作中一个重要问题。我们在工作实践中发现,建立适合院情的科研激励机制在一定程度上可以发挥积极的导向作用[1]。 1 激励机制的涵义 建立激励机制的实质就是管理者通过制定政策或采取某种方法对所期望的目标进行激发和鼓励,使医务人员在工作中充分发挥主动性和积极性,其最终目的就是充分发挥人的主观能动性,从而克服困难,达到预期目标。 2 激励机制在科研管理中的必要性 激励是促进医务人员自身发展的需要。激励是通过满足人的物质和精神需要而调动积极性的过程。医护人员知识水平和基本素质较高,事业心和成就感较强,对于他们工作和学术上取得的成绩,适时给予物质或精神的激励,可以激发他们的进取心和积极性,使他们学有所成。同时还应看到,随着医学科学技术的不断发展,科研过程对医务人员的才能要求越来越高,科研管理人员必须适时实施激励行为,以充分发挥医务人员的聪明才智和创造精神,使他们在事业上蒸蒸日上。 激励也是实现医院科技目标的重要手段。随着市场经济的不断发展,科技兴院成为医院发展的一个重要战略。如何将医院的科技发展战略落到实处,这就需要科研管理者研究激励的心理活动过程,想办法激发动机,强化动机,运用动机的机能,影响人们的思想和行动,把医院目标变成每个职工的个人目标,把集体利益与个人需要有机结合起来,从而使广大科技人员为实现医院共同目标而努力奋斗[2]。 3 医院在实际工作中的具体措施 3.1 激励措施的制定 激励作为一种管理行为,其制定有具体的过程,首先是要进行调查,做到有的放矢。科研管理工作的对象主要是科技人员,而他们的情况各异,其需求也是各不相同,因此,在管理中首先需要了解的是他们需求的内容,需求的强度与结构等;其次是总结分析,主要针对需求分析激励的范围、力度;再者就是制定措施,制订奖励办法。这要从物质和精神两个方面考虑。在物质激励方面,对承担课题者实行津贴,对专著、论文、专利、科研成果给予奖励,对科技开发、新药临床试验等科技活动实行奖励和提成。在精神激励方面要注重营造浓厚的科技文化氛围。这样一来,所制定的机制就比较合理,且具有较好的可行性,从而能够在实际工作中发挥作用[3]。 3.2 设立专项科研基金 医院从多种途径为科研事业争取资金,除课题本身的专项资金外,医院每年按卫生预算差额的3%拨款;将科技合作、技术转让等纯收入的7%及企业社团或个人捐助都投入科研基金,以保证资金的来源。例如在今年抗击非典的斗争中,霍英东先生捐献给我院800万元人民币,我们就将其全部投入到科研基金中去[4]。 3.3 落实激励措施制定以上措施之后,医院以文件的形式下发到全院,除了日常工作中按制度进行奖励外,医院每年召开表彰大会,大张旗鼓地表彰优秀科技人员,还通过光荣榜、宣传栏、院报等形式,对在科技工作中有贡献的有功之臣进行表彰,营造一种科技兴院的良好氛围,使科技人员受到鼓舞。 4 实施激励措施应注意的几个问题 激励机制的引入和应用,推动了医院科技的发展和科研水平的提高,但在激励的具体运用实施中要注意以下几点。 4.1 要注意实事求是 激励要把握正确的导向作用,应体现实事求是,按劳分配的原则,奖励为医院做出贡献的人,重成绩、重贡献,以扎扎实实的成绩作为奖励的依据,这样才能提高奖励的效果。心理学家亚当斯提出的公平理论认为:人都有一种追求公平的心理要求,人们自觉或不自觉地会把自己对工作的付出与所得的报酬,同他人的付出与报酬进行比较,管理者在制定激励措施时,应充分考虑到,科技人员在衡量自己“投入”和“报酬”的相对值。这里实际存在着攀比心理。如果彼此的“投入”差别很大,而管理者却给予相同的物质待遇,就会失去激励作用。 4.2 要注意物质与精神激励相结合 人们在生活工作中,不仅追求物质生活丰富,而且追求精神生活丰富、充实。因此,要增强科技人员的积极性,既要运用好物质激励,又要注意精神激励,他们是激励因素的两个不同的方面。科技人员的文化程度和心理素质比较高,它们的事业心、荣誉感等精神需要在一定条件下会胜过物质需要。因此,医院管理者应该善于把物质激励和精神激励紧密地结合起来。 4.3 实施激励措施要及时、适度 对取得成绩的科技人员 实施激励要注意时效性,以使他们及时得到鼓励和鞭策。要激发情感,把激励的着眼点放在激发人的上进心、调动积极性上来。 适宜的激励措施能充分调动广大科技人员的积极性,使他们自觉主动地投入到科研工作中来。激励、激发了广大科技人员的学习热情,调动了广大科技人员的积极性和创造性,使他们变压力为动力,自觉主动地投入到科技活动中来,提高了自身的素质,创建了高素质的科技人才队伍,推动了医院的科技进步,奠定了医院科技发展的基础。 综合管理论文:浅谈综合布线智能实时管理系统 摘要:随着结构化布线工程的普及和布线灵活性的不断提高,用户变更网络连接或跳接的频率也在提高,而布线系统是影响网络故障的重要原因,如何能通过有效的办法实现网络布线的实时管理,使网管人员有一个清晰的网络维护工作界面呢?这就需要有布线管理。 关键词:综合布线 智能 实时管理 今天,智能建筑的写字楼、大厦、大学校园、政府部门甚至住宅小区中的绝大多数语音、数据、图像的传输,在其物理层结构上都是基于结构化布线系统的基础架构上。我们知道,在ISO/OSI协议中,物理层是网络系统的基础,所有网络通讯依靠物理层的线缆来将语音、数据传到目的地。 随着结构化布线工程的普及和布线灵活性的不断提高,用户变更网络连接或跳接的频率也在提高,而布线系统是影响网络故障的重要原因,椐调查60~70%的网络故障是由于跳线的不明确,导致整个网络的不可靠或瘫痪,网管人员已不可能再根据工程竣工图或网络拓扑图来进行网络维护工作。那么,如何能通过有效的办法实现网络布线的实时管理,使网管人员有一个清晰的网络维护工作界面呢?这就需要有布线管理。物理层布线管理能实时(一天二十四小时,一年三百六十五天)监视布线的连接状态和设备的物理位置,同时有任何更改的时候,能准确的更新布线文档数据。这样做的好处是连续提供可靠、安全的连接,防止任何无计划的、无授权的更改,降低整个网络系统的事故时间、运行和维护费用,最终能有效的管理整个网络资源,提高布线管理效率。 二、构化布线目前设计的现状和管理方式 目前,结构化布线设计一般采用国际标准的结构化布线系统,将语音、数据的配线统一在一套布线系统中。系统设计一般按六个子系统进行设计: 1. 工作区子系统:由终端设备连接到信息插座的连接线缆(3m左右)所组成。 2. 水平配线子系统:各楼层弱电井兼作楼层设备间,由设备间至工作区信息插座采用6类4对8芯UTP双绞线,配线电缆长度不超过90米。 3. 垂直干线子系统:传输数据的垂直干线采用6芯多模光纤,并采用6类4对8芯UTP双绞线作为备份;传输语音的垂直干线采用5类非屏蔽大对数铜缆。垂直干线沿弱电竖井桥架敷设。 4. 设备间子系统:各楼层弱电间作设备间,设置接入层网络交换机、配线架等连接器件。 5. 管理子系统:计算机网络中心、电话总机房,是整个大楼的网络、电话交接中心。 6. 建筑群子系统:将建筑物中的线缆延伸到建筑物群的另一些建筑物中的通信设备和网络设备上。 这样设计思路简洁,施工简单,施工费用降低,充分适应通讯和计算机网络的发展,为今后办公自动化打下坚实的线路基础。 但随着技术的发展,人们不仅仅满足布线,施工等的方便,对维护、管理也提出了要求。引言所述,如今公司、办公人员变化很快,如果还是到设备间去跳线,是非常麻烦的,所以根据用户的不同需求能进行随时的改变和调整,这对管理人员的要求会很严格。管理人员要清楚地知道工作区的点与配线架点之间的对应关系,并能及时的跳接。根据TIA/EIA-606标准即《商业建筑物电信基础结构管理标准》的规定:传输机房、设备间、介质终端、双绞线、光纤、接地线等都有明确的编号标准和方法。通常施工人员为保证线缆两端的正确端接,会在线缆上贴上标签。用户可以通过每条线缆的唯一编码,在配线架和面板插座上识别线缆。 目前,由于用户每天都在使用布线系统,而且用户通常自己负责布线系统的维护,因此一般标识使用简单的字母和数字进行识别。现在尽管许多制造商在生产面板插座时预印了“电话”、“电脑”、“传真”等字样,但大部分业主建议不要在面板插座上使用这些图标。因为,首先这些标识信息不完全,达不到管理的目的;其次,布线基础设施将不再具有通用性,随时可能发生变更。到一段时间后,设备间跳线乱成一团,标签脱落现象等很严重。 三、设计计算机管理系统的必要性 综合布线实时智能管理系统是采用计算机技术实现综合布线的实时自动化和智能化管理。在计算机市场中,已经有多种网络管理应用软件来帮助网络管理员来监视网络的连接情况,然而,值得注意的是这些应用绝大多数都工作在网络层,而非物理连接层,它只能告诉网络管理员哪个逻辑链路断了,哪个设备不能连接上了,但是不能告诉管理员物理错误的位置和问题发生的原因,到底是电缆断了还是插头脱落了。传统的交换机端口到配线架端口的连接是通过跳线完成的。竣工时候的跳线一旦发生更改必须由人工改变图纸加以记录,以备今后查询。配线架的端口仅代表着客户端端口,这样造成的一个问题是,管理难度高,跳线在今后改动中难以查询所连接的端口;另一个问题是,交换机的端口由于改变需要经常插拔,容易导致昂贵的交换机设备的损坏。一个统一实时的物理层管理系统能够准确、可靠、安全、提供端到端的实时监视和相应的文档,是十分必要的。综合布线智能实时管理能节约时间,使业务中断达到最小,能有效利用有源设备,能精确完善的记录文档,能在修复故障时降低中断时间,对有计划的 MAC (Move 移动、Add 添加、Change 变更) 能迅速作出反应。 随着网络技术的普及,越来越多的企业和行政单位使用了网络系统,改变了传统的办公模式,大大提高了工作效率。同时,在单位中也多了一个部门--电脑部。传统企业中的电脑部的职责也从文字处理、计算机维护转入了网络维护为主的新时代。在网络维护中,除了对服务器系统、网络设备的状态监控外,还有一项重要的任务:根据其他部门人员变更,提供网络(包括电话等)连接支持,以及更改后的文档管理。 随着时代脉搏的加快,人员变动,乃至部门的变动都越来越频繁,如何让网络变动跟上这日益加快的节奏,同时又要保持文档的正确性?这个问题逐步显现出来。传统的由人为管理的主要手段的模式已难以承担这项工作。例如,电脑部人员变动造成新的工作人员对网络一无所知的情况也比比皆是。若将整个企业比作一个机器,那么,这时的网络系统将是最薄弱了。即使是最有经验的网络技术人员,面对一个混沌的网络也束手无策。服务器设备、网络通讯设备的飞速发展的今天,网络的物理层的管理有没有新的突破呢?回答是肯定的。 四、构化布线计算机管理系统组成 传统的网络连接有这样几个部分:交换机端口到配线架端口的连接、配线架端口到客户端端口连接、客户端端口到终端设备(电脑、电话机等)。一般情况下,配线架端口到客户端端口的网络连接已经在最初的安装中完成,很难在今后改动。所以,交换机端口到配线架端口的跳线是我们机房管理的重点。 结构化布线实时智能管理由两部分组成:硬件和软件。 系统的硬件部分: ·电子配线架:分超五类性能、六类性能和光纤配线架,在每个配线架端口上方具有内置传感器,是24位实时接口的一部分,在实时布线中,端口传感器和接口电缆连接器用于提供“实时”网络连接信息。 ·主扫描仪、副扫描仪:用于实时管理现有的基于RJ45的设备。 · 实时跳线:实时跳线设计一根第九条导线,这条导线的长度与跳线的长度相同,其每一端接有一个监视针脚,实时跳线在实时配线架端口传感器和扫描仪相连接并提供电子触点。 ·实时链路电缆:在每一个电子配线架的背面都有一个扁平电缆接口,它是用来和扫描仪相连接的。 另可配一保安控制器:能使整个系统连接远端的装置,如门锁、门开关、风扇等。保安控制器有密码进入系统的安全机制,使整个实时布线系统从实际场所到控制平台变的更安全。 系统的软件部分:结构化布线实时智能管理系统的软件是一套典型的CLIENT/SERVICE系统,由服务器端和工作站端构成标准的体系。它的服务器端是构件在MICROSOFT SQL SERVER7.0基础上的数据库系统,对各项数据进行标准化的管理。客户端是一般为自行研发的系统,承担着数据库系统与管理员之间的交互式地管理职责。 软件系统对计算机的要求。服务器端最小要求为:PENTIUM II 400MHZ,128M RAM, 2G FREE SPACE;同时需要安装WINDOWS WORKSTATION/SERVER 4.0 并安装了SERVICE PACK 4以上的补丁;INTERNET EXPLORE 5.0以上,以及MICROSOFT SQL SERVER 7.0,和INTERNET INFORMATION SERVICE。客户端的安装需要配置为:PENTIUM II 300MHZ以上,64M RAM,500M FREE SPACE;并安装了WINDOWS 95/98/NT WORKSTATION/2000操作系统。 五、结构化布线智能管理系统的解决方案 结构化布线智能管理系统能够自动检查和监视通信机房或者设备间内跳线面板和交叉连接的变化。设计时在标准机柜里设有电子配线架,还有它的硬件设备扫描仪,扫描网络配线架端口状态设备。安装在机柜中的管理系统可以管理许多个端口,配线架上所有端口的移动、增加、改变在机房主机一目了然,网络管理人员只需按动一个按钮就可以得到状态跟踪报告记录,并能辅助技术人员进行跳线管理。它的连接方式为:从交换机端口连接电子配线架(一)的端口,而客户端的端口连接电子配线架(二)的端口。电子配线架(一)的端口代表着交换机上个各个端口,而电子配线架(二)上的端口则代表着各个客户的端口。管理员需要做的就是将电子配线架(一)的端口和电子配线架(二)的端口如何实现连接,即实现了网络资源的分配。这样,当需要改变连接时,所有的改变都发生在配线架和配线架之间,减少了交换机的端口更改次数,同时也便于将各个厂商的交换机集中进行管。 目前,这类实时管理布线主要有:美国AVAYA公司的SYSTIMAX SCS的iPatch系统;Panduit泛达公司推出的PANVIEW综合布线实时智能管理系统;以色列RIT推出的PATCHVIEW综合布线实时智能管理系统;ITRACS公司推出的iTRACS系统;美国Molex推出的实时布线系统;南京普天智能布线物理层网络管理系统。 六、结构化布线智能管理系统的发展趋势 布线系统与管理系统通过智能配线架有机的连接起来,使得网络管理和布线系统管理同步,但目前该系统并未大面积推广,其功能,技术并不尽人如意,一个大楼采用智能布线系统将比一般的布线贵50%左右。一般的业主、建设方不愿在此投资。而目前最先进的布线应是在智能布线管理的基础上有自动跳线技术,它是智能布线的发展方向。目前,主要有美国DynaTrax系统。用户只需移动鼠标,就可以进行布线的移动、增加、改变。可在现有的各种网络上运行,并支持现在网络将来的升级。 网络技术是一项日新月异的技术,是一项飞速发展的技术。网络技术中没有完美的事物,只有更好的技术。电子配线架技术到现在也只有短短二年时间,在技术上、工艺上一定存在着漏洞和有待改进的地方。比如,扫描仪就牵涉到扫描速度,系统稳定性等因素。但是,一项技术只有被实践,才会有改进和再发展的机会。网络技术不是纸上谈兵的技术,是实际工作的技术。希望电子配线架能成为网络技术中一项成果,改进网络管理人员的管理概念、管理效率和管理方法。 综合管理论文:关于综合仓库管理方案的研究 【论文关键词】入库 仓库管理 【论文摘要】本文通过定义入库原则,寻求最优库存(包括布局)方案作为控制手段,使仓库管理实现物流流程的整合,达到总成本最低的目标。 仓储,是指商品从生产地向消费地的转移过程中,在一定地点、一定场所、一定时间的停滞,是产品生产、流通过程中因订单前置或市场预测前置而使产品、物品暂时存放[1]。从某种意义上讲,仓储管理在物流中占据着核心的地位[2]。如果借用运筹学的观点来描述仓储管理在物流中的地位,可以说就是在运输条件为约束力的情况下,寻求最优库存(包括布局)方案作为控制手段,实现总成本最低的目标。在我国,作为供应链的核心环节的仓储管理中存在着数据获取不及时、错误率;库存位置不能准确管理;操作流程的随意性较大;报表部完整及时;人力物力资源安排不合理,影响效率[3]。 因此,针对以上问题,文章针对商场仓库的实际情况和集中采购、物流配送的需求,进行全面的分析,建立一个快响应速度、降低库存成本的物流仓储系统。 1权重入库出库原则设计 仓库库存按照各自的用途可以分为以下几种类型:波动库存(或称安全库存)、预期库存、运输库存、批量库存和投机库存。文章研究所涉及到的库存主要包括波动库存,投机库存,预期库存和批量库存,不包括运输库存。 就仓库的管理要求来说,一般而言,入出库需要满足三个要求:确定调度作业合理的响应时间和作业顺序,保证作业任务能够快速地、准确地入库,二是确定合理的库位布局,使得货物的出入库时间减少,并保持货架较高的稳定性,三是无额定合理的作业路线,确定合理的作业路线,保证机械操作效率。此处文章主要是结合信息系统技术知识,对货物的摆放位置进行设计,保证在摆放和排列时能够以最高的综合效率完成出入库的工作。因此设计了一些入库准则。入库时调度基本原则如下: (l)就近原则 先低层后高层,先左排后右排,先近列后远列。这一原则可以提高效率。不同频率、重量的货物在仓库中的位置也是不相同的,按就近原则,入库时在相应的区域内寻找最靠近入口的空货位,出库时寻找时间最早又最靠近出口的货物,这样使出入库时间最短,达到提高效率的目的。 (2)物品的同一性和相关性原则 相同相关的物品放在一起或附近。例如有一货物A(部品号3011000)要存储,首先搜索在库是否有同样的部品号为3011000的货物在库,如果有同样的货物则计算库位剩余空间是否可以存储该批货物,如果还有存储空间就将货物优先进入该库位,如果存储空间不够则搜索该库位附近是否有空库位,按最近的库位入库。如果没有同样的货物在库,则按就近原则搜索相似的部品号为3011****货物,并在附近寻找空库位入库。 (3)产品尺寸原则 根据产品的尺寸确定物体的存储位置,例如对于小件货物,不提倡放在下层,入库和出库都比较复杂,而大件货物同样也不宜放在高层,以免存在安全隐患,同时还可以有效地利用存储空间。在物品信息数据库表中建立物料的尺寸信息,在入库中根据物品的外形尺寸来分配库位。但由于物品外形尺寸以及外包装情况比较复杂,加上各物品存储的特殊要求(例如能堆高的层数要求),即使通过长宽高的设定也很难通过算法来确切计算库位的实际存储数量,所以需要在库位物品限度管理数据库表中预先设定该物料在不同的库位最大限度的存储数量。物品除了尺寸的要求外,物品重量也是存储需要考虑的要素之一,需要在综合物品的外形尺寸、重量以及存储要求的因素下,预先进行人工设定最大存储数量。 一般而言,在货物保存时,根据这些处理原则可以确定货物存放位置,但是由于商场和一般的单纯仓库不同,除涉及波动库存(安全库存)、预期库存、运输库存、批量库存和投机库存外,还和销售情况是紧密相连,因此在入库时会存在一些特殊性,不能简单地根据上述原则来处理。 例如,将货物简单地放在最靠近入口的空货位,如果该货物长时间不用,则放在靠近门口的位置则弊大于利,但对于投机库存和预期库存而言,如果是短期保存或是出库时间确定,一旦时间到,立即出库,则采用上述原则处理较好。但是某些时候对于一些货物而言,同时具备以上几种库存的特性,例如,某种典型产品月销售量为1千件,每月库存将收货1千件。如果均匀地消耗掉,则平均批量库存就是五百件。为弥补需求的波动,可能再额外持有250件作为后备或安全存货,因此该物品的平均总库存量将为750件。为迎接即将来临的某个假期,那时工厂将关闭,可能要给库存再加上250件,这就是预期库存。 上述这种状况如果简单地根据就近原则、物品的同一性和相关性原则和产品尺寸原则进行入库处理,则效果非最佳。从上面的分析可以看出同一批货物有着不同的用途,因此针对这种情况,可以将同一批货物根据存储目标分为三类:即其中平均批量库存500件,采用一般的原则处理方式进行处理,预期部分则按照预计的时间,寻找和预期时间相近的货物群进行堆放,而对于后备存储,一般而言主要用于以防万一,可以保存在在仓库的后备位置,其中对于后备存储的具体位置选取时,还需要保质期等原则,如果是电器类不易损坏的货物,则可以对方在入库和出库操作比较复杂的位置,如果是食物或者易被淘汰的衣物等,则必须在后备位置中再次采用就近原则、保质期等原则等。 2系统设计 仓库管理系统采用三层架构,前端开发工具为JAVA,后端数据库为ORACLE9I。在具体实现过程中,系统设计的入库步骤如下: (l)当货物需要入库时,首先通过编码系统对货物进行编码处理。对己贴有条码标签的标准件,沿用原来的代码,否则,按编码系统进行统一编码,并在货物上贴上条码标签。在进行编码设计时,可以根据物体的类别和预估存放的时间,以及实用的用途进行编码。 (2)录入入库任务完毕后,将入库命令缓冲区中的记录写入入库历史记录中,以备以后查询,更新库存中的资源信息,并对该货物做相应的描述。 (3)更新货位占用标注情况,如有新的货位被占用,则将货物代码与货位代码建立对应关系,并将信息写入数据库中。 (4)由托盘等搬运设备将货物放到指定货位,然后将信息进行统计后传输到上一级管理系统。 3结论 文章通过定义入库出库原则,寻求最优库存(包括布局)方案作为控制手段,使仓库管理实现物流流程的整合,达到总成本最低的目标。在文章研究的基础上,开发完成了一个用于大型综合商场的仓库管理信息系统,协调解决了现有流程中信息技术运用不足所产生的总体效率不高、物流信息不一致造成的仓储、配送不协调、水平不高的问题。 综合管理论文:试析变电站综合自动化改造过程管理问题 【论文摘要】2005-2010年全国各地开始大规模的建设电站和电网,投入的人力、物力达到历史之最。同时网架结构得到加强,规模不断扩大,驾驭大电网能力不断提高。在电网建设方面,为了提高电网的输送能力与可靠性,除了新变电站的建设,对老变电站也投入相应的资金进行综合自动化改造。虽然投入的资金比建新站少得多,但变电站综合自动化改造的质量直接影响日后的电网安全,同时也为日后变电站集控管理提供了有力的技术保障。在以往的改造过程中,没有人真正去研究工程的控制过程,人们只是按照口头命令去施工,管理人员也是只拿个笔记本,工程的人员分配、物资供应、各个活动的过程控制等等一切都在脑子里。这种凭记忆施工,常常造成一小部分人干活,大部分人无事做的局面,因此急需规范施工过程的管理。在改造过程中为了追求工期,认为工期短、一次送电成功就是好工程。往往在工程竣工后需要追加投资,还需要进行大量的查疑补漏工作,维护难度大,在经过实际运行后,部分变电站综合自动化系统功能还不能充分发挥出来,存在问题较多,缺陷率很高,不能实现真正的无人值班。通过本文的研究,针对变电站改造工程过程管理的问题,提出一套具有较高参考价值的过程管理方案,对于保证项目工期,降低项目施工成本,提高工程质量和管理水平具有重要意义。可以供同类项目参考借鉴。 【论文关键词】变电站改造;排序;历时估算 工程项目过程管理主要着眼于项目目标的实现,即成本、质量、进度和项目过程的控制,目前的项目过程管理注重数据分析过程和量化管理,以达到预控目的,使得工程项目过程管理处于一种可控状态。在国外各种案例的分析与应用中,都是以一些大型的工程和典型的施工过程为研究对象,项目管理的过程控制也是应用在大型电站建设的项目中。 1.国内外变电站改造过程管理的现状 项目过程控制理论在国内的综合自动化改造过程中的应用也有不少,但过程控制理论与方法在改造过程中还没有形成一个可供人们参考的范本,也就是没有经过系统分析与研究。在国内的一些期刊(如:电力系统及其自动化 电工技术 等)上也有不少论文,江震勐在 2007年3 月《电世界》中的《变电站自动化改造》一文中提到自动化改造方案和一些二次回路的改进措施,如二次回路的事故音响改为在后台设置延时等技术问题,在 2006.18《电力系统及其自动化》工程应用中的“变电站自动化改造”一文中提到的是在改造中遇到的问题,如生产厂家设备技术标准、不同厂家的接口问题、设备抗干扰和通讯规约等问题,《在电工技术》2007/2 期 “高频开关电源系统工程实践”中讲述的是站内直流系统这一部分接线方式与组件配置及功能的实现, 其讨论的主要是改造方案、改造过程中的技术问题,很少涉及改造的过程控制的详细内容。本文的目的就是要规范自动化改造过程,为改造过程管理提供一个有科学依据的过程控制作业指导书,项目管理者可以依照其进行科学、有序的工作。 在我国,项目管理已成为一门多维度、多层次的综合性交叉学科,项目管理范畴发展为全寿命管理,已广泛应用于各个领域。管理理论与方法不断有新突破,在理论上已形成复杂性系统(高度不确定性、多目标、多维变量)的决策和各种资源配置与控制运行等理论;在方法上,与计算机结合形成项目管理系统(PIMS)、项目管理决策支持系统等。 在变电站综合自动化改造过程管理中,从项目开始一直到结束,人们侧重研究技术层面的理论和方法,比如通讯规约、技术改造方案、不同厂家的接口等问题。从管理层面考虑较少,在过程管理中,能偶尔的应用项目管理方法,能对项目过程的进度进行历时估计,工程进度表就是甘特图的一例应用,对工程的各方面协调与配合研究较少,没有一套有效的方法能对其进行有效的管理,常常是工作中遇到问题,才开始梳理工作中的不足,没有充分考虑工作中的不确定因素,导致工期延长、工程质量不高。总之,我国变电站自动化改造过程管理的研究现状还处于很少应用项目管理理论和方法的阶段。 项目过程管理理论在我国经历了这几年的快速发展,在国民经济的很多领域得到了很好的应用。在不同领域、不同行业应用情况也不尽相同,要发挥项目管理过程管理理论的作用,必须要研究应用领域的运作过程和特点,这样项目过程管理理论才会在实践中不断发展和完善,才能转化为经济和社会效益。因此,本文首先对国内外项目过程管理与现状进行研究,通过大量实际项目调查和近年参加的多个项目现状分析,深入研究变电站过程管理中存在的问题,最后运用项目管理的方法与理论,设计变电站改造项目过程管理指导书,并根据变电站改造项目过程管理指导书要求进行项目控制和实施。 2.变电站自动化改造项目的过程管理含义及原则 2.1 项目过程管理的含义 项目过程的概念是现代组织管理最基本的概念之一,在ISO9000:2000《质量体系基础和术语》中,将过程定义为:“一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。”过程的任务在于将输入转化为输出,转化的条件是资源,通常包括人力、设备设施、物料和环境等资源。组织应当对过程进行策划,建立过程绩效测量指标和过程控制方法,并持续改进和创新。 2.2 变电站的改造过程管理中普遍存在的问题 2.2.1 缺乏工作计划和控制 改造过程中很少有科学的控制方案,只有一个非常粗略的工作顺序表,经常导致加班,但有时又没事做的场景。一般情况下,大家都能够做到把工作内容想清楚并安排相关人员落实。但只做到这些是不够的,还要做到为实现目标而进行必要的技术准备;组织人员拟定完成目标的工作方案;制定工作进度、成本、质量标准、资源配置等工作计划。做好计划工作能保证项目的顺利实施、避免浪费、降低成本、加快进度,起到以最小的代价缩短项目运作周期。 2.2.2 工作协调方面出现问题 由于各种原因,在改造过程中,各个活动配合不协调,经常有部分人等待、部分人在加班,不能有效的解决活动间、人与人之间、部门与部门之间、下级与上级之间、专业人员与应用人员之间、领导与被领导之间、项目经理与组员之间配合的问题,经常会出现一些茅盾或误解,造成项目质量的降低和进度的拖延。项目经理需要从项目一开始就保持各方面密切的沟通。所有问题都可以通过沟通的方式得以解决。 2.2.3 缺乏对工作过程的监控和结果的考核 由于项目的实施基本上都是以具体的工作负责人为主,项目的计划、时间安排、进度的控制往往不由项目经理决定,所以项目经理处于被动位置,造成项目经理对项目进程了解不多,对预期的结果缺乏直观的认识,只能听信具体的工作负责人汇报,对过程中问题隐患不能及时发现和处理,因此对项目过程的监控和考核很不利。 2.3 项目过程管理实施的原则 (1)以人为核心人是质量的创造者,工程质量过程管理必须“以人为核心”,把人作为管理的动力,调动人的积极性、创造性;增强人的责任感,树立“质量第一”的观念,提高人的素质,避免人的失误;以人的工作质量保证工序质量、促进工程质量。 (2)以预防为主“以预防为主”,就是要从对工程质量的事后检查把关,转向对工程质量的事前控制、事中控制;对产品的质量检查,转向对工作质量的检查、对工序质量的检查、对中间产品的质量检查,这是确保工程质量的有效措施。 2.4 建立变电站改造的过程作业指导书的必要性 针对上述普遍存在的问题,必须规范变电站改造的过程管理,应用项目过程管理理论编制变电站改造的过程管理作业指导书,可有效改善过程管理中存在的问题,提高劳动效率,能有计划的对工程中的人力资源、时间、和各个工序实施有效的管理和控制。 3.通辽市河西220KV变电站自动化改造项目概述及其作业指导书设计 3.1 通辽市河西220KV变电站改造项目概述 河西220kv变电站自动化设备是于1999年7月份投入运行,采用的是东方电子的DF1331系统,能够实现遥测量、遥信量的采集与转发功能。设备运行近十一年,且设备功能已经不适合变电站的发展和系统建设智能电网的要求。 3.2 河西220kv变电站自动化改造项目工作分解 河西220kv变电站工作可以分为10个部分,每个部分都是承前启后,不可或缺。第一部分是厂家联调,监控设备在工厂生产出来送至调试车间进行组屏加电调试,对各个屏上的测控设备进行组网,加入模拟量,进行遥信、遥控传动。待所有厂验功能进行测试完毕后,进行设备组屏包装,运往施工现场;第二部分是准备阶段,首先是确认新设备到站日期,进行施工方案和安全措施编写、审批。协调改造期间人员安排、后勤资金安排、确认甲供材料是否到达现场,进行临时雇工人员的安全合同签订、对运至现场的设备进行拆包装、核对设备数量、获取安装调试资料;第三部分是调试阶段,对调试厂与厂第一次通讯的设备、调试其它设备、提出问题并解决问题、调试完毕编写调试报告,注明可否开始安装; 第四部分是安装调试部分,进行准备工作、查看工程物资到位情况、核对工程人员是否到位。核对现场保护盘的布局,在核对现场保护盘的布局时还要考虑1)核对主控室内每一面保护屏内的每根线的作用及每根电缆的走向;2)将改造时可用的电缆做好标记,并核对其上面的电缆芯长度是否合适;3)核对室外端子箱内的电缆走向,并将可用电缆做好标记,尤其是交、直流混用的电缆,在 2000 年前的变电站当中,有很多诸如此类的电缆。第五部分是办理相关手续,包括编制改造方案,制定工作计划和停电计划、得到上级主管部门的批准、向变电站值班人员办理工作许可手续。第六部分是安装,包括以下部分1)打开电缆通道(全站改造的变电站建议将电缆沟全部打开,为日后安装可快速进行创造便利条件;2)敷设电缆;3)提出停电申请并得到许可4)拆除旧设备;5)安装新设备。第七部分是调试,对新设备进行调试,并交付使用,办理工作结束手续。第八部分是验收送电部分,依次进行得到安装调试人员完工答复;所有设备外观检查均无异常;进行逐项试验,在进行逐项实验的时候,要首先得到安装调试人员完工答复;继而对所有设备外观检查均无异常;进行逐项试验;尤其对交、直流、信号回路绝缘测试,符合要求,并核实开关、刀闸远方/就地操作动作正确,其中最重要保护装置带断路器传动,检查控制回路的完好性。同时保证保护装置同监控系统得通讯畅通、正确;检查信号回路同保护装置、监控系统一致、信号动作、命名正;必须在现场进行升大电流试验,检查电流回路的完好性、验收合格、最后要安装人员交付调试报告。第九部分是合闸送电,作为变电站改造成功的标志就是送电成功,送电成功代表整个回路正常,一、二次设备没有问题。在送电前,需要安装调试人员与值班人员一起检查一次设备和二次回路带电后情况,并确认良好。第十部分收尾部分,工程结束后,需要整理旧设备、工作现场,并与与值班人员交接所有资料,还需要将施工图交回设计单位已备初竣工图,最后,撤离改造工作现场。 3.3 项目活动的排序设计原则 项目活动的排序是至关重要的一项工作,如能排列出科学合理的活动排序,那就为以后改造工程的控制和优化打下坚实的基础。项目过程管理应用于改造工程时,不能完全照搬项目过程管理理论,还需根据工程自身的特点进行排序。具体应用时有如下原则和注意事项: (1)坚持根据最佳实践来确定活动间的软性逻辑关系 (2)进行排序前要熟悉工作流程,更要具有项目管理知识,排序工作要有工程技术人员和项目管理人员的共同参加和协商后方可定稿。 (3)活动排序方法有很多,在工程中要使用符合人们习惯的方式方法,如箭线图法符合人们的习惯,应用起来方便、易于被人们理解。 3.4 变电站改造项目活动历时估算 说明:该设计参考改造变电站规模为220KV为双母线,6条 220KV线路;66KV为双母线,14条线路;两台主变,一台站用变,4台电压互感器。保护装置全部为微机型保护。在自动化改造中历时估计的活动清单就是WBS的分解结果,约束条件是安装和调试人员的技术水平、人员数量的限制等。所拥有的资源尤其是技术人员水平和数量,可以满足工作的需要。在估算时充分考虑完工的最乐观时间、最保守时间和最可能时间,对于每一种活动: 都采用三种估算值、乐观时间、悲观时间和最可能的时间、每种活动的时间则取决于加权值,加权值为: 我们把关键路上的工序的始节点依次记为 1,2,…,n。由此可计算出项目完工时间的概率,或有一定概率值的项目完工时间。 下面分析变电站改造过程的安装调试过程。安装调试过程由前期准备、安装设备、调试等工序(或称活动)组成。各项工序需按规定的顺序,花费一定的时间去完成。所有工序完成后,安装调试工程告以结束。 并计算出最可能完工的概率,下面的时间是通过收集每个活动历史信息(历史信息是通过近两年的变电站改造数据得来的),采用专家评定和类比估算的方法,最终得出各个活动的历时估计。 (1)在厂家联调阶段,具备调试的情况下,调试时间可按下面计算: 220KV 线路保护装置:8小时/套6套共48小时 主变保护装置:8小时/套2套共16小时 66KV 线路保护装置:2小时/套14套共28小时 PT 并列装置:1.5小时/套 2 套共 3小时 小电流接地、消谐装置:3小时/套1套共3小时 这个时间已包括厂家处理问题时间,这是2个人在调试时边调试边处理问题所用的时间,共用时间86.5小时。 (2)安装调试阶段,具备安装调试的情况下,时间可按 323.0小时计算。 (3)验收送电部分 共用时间19.5小时 (4)收尾部分 共用时间4小时 整个工程用时528小时。 经过以上研究得出的结果,在项目改造实施过程中,已经的到了良好的效果,工程进度、工程质量达到了在控、能控、可控的状态。 4.结论 项目管理在我国已有较为广泛的应用,但在变电站综合自动化改造过程中很少应用,本文通过项目管理理论和方法在变电站综合自动化改造过程中的应用与研究,尝试变电站综合自动化改造过程管理,期望对我国变电站综合自动化改造过程管理提供理论指导,并对规范这一工程的过程控制产生影响。本文得出以下结论: (1)本文根据自动化改造过程现场所提出的管理思路符合理论联系实际的指导方针。本文基于变电站综合自动化改造过程现场,并记录其改造过程,进行分析总结,结合国内外过程控制的先进理论和方法,达到深化关于变电站综合自动化改造过程的应用与研究。 (2)本文设计的河西变电站工程项目过程控制指导书对该项目实施具有前瞻性的指导意义。河西变电站工程项目过程控制指导书给出变电站改造过程的详细设计内容。即改造项目的工作分解、历时估算和进度的安排。经实践检验该指导书易于掌握、务实高效,具有前瞻性。 (3)本文设计的实施河西变电站工程项目过程控制方法科学、合理。本文所设计(方法),该方法解决了施工工期长,过程不受控制等问题。 (4)本项研究的局限性。河西变电站工程项目过程管理仅限于控制指导书设计和实施。有关项目过程管理中的组织管理、绩效管理、质量管理是本文进一步研究的主要内容,笔者将在今后的理论学习和实际工作中进一步探索和研究。 综合管理论文:基于GIS的节水型社会水资源综合管理信息系统设计初探 摘要:节水型社会水资源综合管理信息系统是节水型社会信息化的重要组成部分,利用计算机手段对水资源进行规划管理。该管理系统包涵了节水型社会“水问题”的各个方面内容,从宏观上对水资源进行分析和决策,提高水资源主管部门及其相关部门的日常管理水平。系统设计基于GIS技术,采用浏览器/服务器网络结构,从系统的总体设计以及技术路线等方面进行论证。 关键词:节水型社会 水资源 GIS 系统设计 1、引言 水是人类生存和发展不可替代的资源,是经济社会可持续发展的基础。我国人均水资源不足,时空分布不均,缺水已经成为经济发展和社会进步的重要制约因素。为此,国家提出创建“节水型社会”,其目的就是要从根本上解决缺水问题。通过节水型社会的建设,将使水资源的利用效率和效益得到提高,生态环境得到改善,可持续发展能力不断增强,促进人与自然的和谐相处,从而推动全社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路[1]。建设节水型社会要从宏观上对水资源进行整合,协调好各部门间的关系,这是一个资源系统工程。在已开发的一些针对水资源在某一领域的信息系统中,普遍存在着应用单一、与其它系统信息传递不畅、数据异构、信息不共享等问题,已无法满足节水型社会的管理需要,要实现对全市水资源进行统筹管理,开发节水型社会水资源综合管理信息系统迫在眉睫。 水体具有空间属性,因此可以利用地理信息系统对水资源进行有效的管理。基于GIS技术进行系统开发,能实现水资源管理系统的定量、定位、可视化管理,而且对于合理规划水资源的使用、水环境分析、灾害分析、预测等都是必不可少的[2]。本文就如何应用GIS技术来设计一个节水型社会水资源综合管理信息系统做出探讨。 2、地理信息系统(GIS)在节水型社会水资源管理中应起的作用 地理信息是水资源最重要的特征之一。地理信息系统(GIS)技术提供了管理空间数据最有效、最直接的手段,为水资源信息管理的标准化、网络化、空间化提供了有效的工具,在节水型社会水资源综合管理系统中占有重要地位。 (1)地理信息系统是节水型社会水资源综合管理系统的重要组成部分,和办公软件结合起来开发出面向具体部门、功能更为完善的应用软件,可以完成整个节水型社会水资源综合管理系统中的各个部门、各个阶段所能做的工作。 (2)地理信息系统能有效解决空间数据的采集、处理、编码等问题,具有海量数据管理功能,所建立的空间数据库和属性数据有效关联,为整个系统的运行提供基础数据保障。 (3)地理信息系统结合专业数学模型以及系统优化模型,以便进行深层次分析,使系统具有辅助决策支持功能,为有关部门提供科学的计算结果和和决策数据[3]。 3、系统设计方案 3.1总体设计 水资源综合管理体系涉及社会、经济、生态、环境、人口和水资源工程等相互影响与制约的诸多方面,因此系统的设计应该综合考虑到各方面的应用,从对水体本身的评价分析到水的应用管理,再到对一个区域可持续发展的支持能力的评价,几乎囊括一个城市的所有“水问题”,是一个资源系统工程。在系统设计阶段,充分考虑了建设节水型社会的指导方针、基本原则与目标任务,依照《全国水利信息化规划》标准,针对水资源管理工作的特点,提出了节水型社会综合管理信息系统的总体建设方案,如图1。 3.2系统功能组成 系统主要由以下子系统构成:基础地理信息子系统、水资源管理及辅助决策子系统、防洪减灾子系统、水生态环境保护管理子系统、水务管理子系统、水价体系仿真子系统、电子地图或三维显示子系统,系统结构如图2所示。 数据库是系统的数据源,是系统运行的关键。数据库中包括基础地理信息数据、水资源专题数据等空间数据,还要涉及到大量的社会经济信息、相关法规,以及面向各部门的专用属性数据,数据量大、数据结构复杂,这就要求在建库之初要进行深入的需求分析,针对各个子系统的需求合理设计数据结构,保证整个系统的顺利运行和交互通信[4]。 3.2技术路线 3.2.1系统软件结构 用Oracle数据库来管理海量数据,基于ARC/INFO系列软件,用VC语言进行二次开发,制定节水型社会水资源综合管理系统平台,软件结构体系如图3所示。 数据和属性数据。利用Oracle Spatial建立以要素为单位与比例尺无关的集中统一的空间数据库,实现海量数据存储。 (2)逻辑层:采用VC编写应用程序,安装Oracle Client,通过Oracle NET请求数据层服务实现对图形数据的修改。将Oracle下载的空间数据类型转换为ARC/INFO对象,再传给客户端。逻辑层将数据层与客户端隔开,负责识别用户身份、传输数据的加密,保障数据安全、有效和便于控制。 (3)客户端:安装节水型社会水资源综合管理系统,实现图形数据的显示和浏览、图形打印以及图形的编辑处理。客户端与上层采用TCP/IP联接,没有安装Oracle Client,减少系统的开销。 3.3.2网络拓扑结构 考虑到系统的应用范围、业务规模和区域的地理分布以及相关部门的业务特点,建议采用Client/Server和Browser/Server结合的方式,将系统建成资源共享、又可灵活拓展的实用的GIS系统,并为上级水资源管理部门以及其它相关部门的系统提供接口和服务支持,网络拓扑结构如图4。 4、结语 节水型社会水资源综合管理信息系统从宏观上对水资源进行规划利用,实现水利信息化,达到水资源合理分配使用,推进节水型社会的建设。 在节水型社会水资源综合管理信息系统的建立过程中,将要着重考虑以下两个问题: (1)由于系统涉及到多个部门,因此要解决如何设计好各子系统之间以及与上级网络的接口,保证各部门之间的信息交流畅通[5]。 (2)由于系统涉及地理、社会、经济等各方面信息的存储与更新,传统的关系数据库难以适应,因此,在系统数据库的建立过程中,可以考虑将空间数据仓库这一最新技术应用到开发中。 综合管理论文:简析基于元数据的文化信息综合管理系统研究与设计 论文关键词:文化信息资源;共享工程;元数据;SCC- IIMS;DC;图书馆;XML 论文摘要:分析了全国文化信息资源共享工程的数据特点和文化信息管理系统的设计要求,提出了基于元数据和I I MS的文化信息综合管理系统的设计模型,建立了模拟现实社会行政管理机制进行用户分级管理和针时单位统一收费的模式,阐述了文化信息综合管理系统框架的设计思想和相关技术,并对四川文化信息综合管理系统试验系统进行了测试。 全国文化信息资源共享工程(以下简称共享工程)是为贯彻落实《国务院办公厅转发文化部国家计委财政部关于进一步加强基层文化建设指导意见的通知》(国办发[2002]7号)精神,利用信息技术手段,保护我国优秀文化资源,向广大城乡人民群众传递丰富的文化信息,提供各种文化信息服务,活跃文化生活,充分发挥文化信息资源在发展经济、提高人民群众思想道德和科学文化素质等方面的重要作用,由文化部、财政部在全国范围内倡导、组织和实施的文化资源信息化与共享应用工程。共享工程基于网络,在信息资源共享平台和相关政策支持下,通过整合全国文化信息资源,以虚拟文化社区形式向社会公众提供科技普及等文化信息服务,其应用框架如图1所示。各种服务通过建立在Internet上的以国家中心为核心、省级分中心向基层中心扩展、基层中心到终端用户、覆盖全国城乡乃至全世界的网络中的各种应用加以实现。 共享工程省级分中心的网络建设目标是实现以国家中心为龙头、省中心为基础平台和枢纽、县(市)图书馆为骨干、城市社区和农村文化站为基础的文化资源共享网络。文化信息综合管理系统作为共享工程省级分中心平台的核心,利用省级骨干网络,主要承担全省各级用户基于省分中心的数据交换和应用逻辑以及典型数据应用。本文以四川文化信息综合管理系统(SCC'—11MS)为例介绍系统的框架设计及其相关技术,最后对框架系统进行了测试。 1系统设计需求和设计原则 1.1设计需求共享工程省级分中心的基本设计需求主要由共享工程提出,除一般系统的要求外,还包括资源查询、资源服务、资源发送和资源索取四部分。其中资源查询实现对省级分中心存放的元数据提供查询功能;资源服务实现对省级分中心存放的对象数据提供应用服务;资源发送实现响应基层中心的索取要求,提供相应数据;资源索取实现向国家中心提出资源索取请求,并将数据装人省级分中心资源库。另外,为使共享工程步人良性循环,系统可以提供有偿服务机制。 1.2设计原则共享工程是一个覆盖范围广、涉及机构多、数据情况复杂、专业性与通俗性相结合、技术含量高的庞大的系统工程,因此文化信息综合管理系统设计遵循实用性和先进性、开放性和扩充性、可靠性和稳定性、兼容性和经济性、免费服务与付费服务相结合等原则。 2系统总体构架 2.1技术思路对异构、海量数据的管理和应用是信息应用研究的热点之一,基于元数据对海量信息进行综合管理和应用是信息技术发展的重要方向。文化信息综合管理系统是全国文化信息资源共享工程巨系统的重要支撑,基于元数据技术设计系统框架是一个总的设计思路。 2.1.1元数据。共享工程共享的是由无数文化珍宝数字化而来的海量数据,它们的数据类型不同,并以不同方式存储在不同位置、不同存储介质上,在组织上具有异构、分布的特点。在这样的数据海洋中高效、准确地查找数据,使用简单的SRL查询方法是困难的。元数据(Metadata)是“数据的数据”,是从大量对象数据集合中抽取出来描述这类数据特征的属性数据。相对于大量对象数据来说,元数据的数据量要小得多。查询时可以根据要查找的对象数据的特征,先利用元数据找到这类数据集合,最后加以确定。这样,不仅查询速度快,准确率也很高。为方便元数据的生产和查询,各行业都需要建立元数据标准来规范元数据内涵,如图书管理中普遍使用的有MARC/CNMARC和DC两种元数据标准。元数据的形成过程如图2所示。 2.1.2元数据的综合管理。由于利用元数据可以提高查询效率和准确率,因此对象数据应该以元数据为线索进行综合组织和管理,既要考虑元数据库的建立和对象数据的归档,还要考虑对象数据的可获取性和可维护性,这样才能保证对象数据提供者能提供适当的数据,数据使用者能得到需要的对象数据。目前市面上已有具有这些功能的商业系统,IIMS( Information Integrated Management System)就是一种。IIMS可以进行信息的检索、集成、归档、共享和,主要由提供服务的IIMS服务器(DMD元数据服务器和DSD数据服务器)、用来进行元数据管理和系统管理的IIMS工具(服务器端管理工具和客户端工具)以及用于二次开发的API接口三个组件组成。 2.1.3数据。基于元数据的数据系统涉及到元数据和对象数据两方面。由于元数据来自于不同异构系统,且必须适应于各个应用系统,因而建议用XML作为中间格式保存,具体应用系统再对它进行释读和。 2.1.4收费与用户管理。I IMS用户分为IIMS系统管理员、数据管理员和普通用户三种,具有对数据操作和管理的不同权限。由于系统覆盖范围宽、用户复杂、免费与收费兼有,因此可以利用IIMS对用户权限的管理策略,使用户管理模拟现实社会行政管理机制,以便制定统一收费政策和管理用户。 2.2系统概念设计文化信息综合管理系统是一个包括数据层、管理层和应用层三个层次的体系,如图3所示。数据层实现数据的生产、获取、注册、更新、维护和数据备份;管理层提供管理功能,支持分布式、异构、多源文化信息的综合集成、交换与快速检索机制;应用层为社会公众提供共享信息查询、对象数据下载和各类应用。其中,每层都通过相应的规范和协议来保障功能目标的实现。 2.3系统总体构架 2.3.1系统结构模型。基于IIMS的文化信息综合管理系统模型如图4所示。元数据服务器作为其核心,存放所有对象数据的元数据、提供元数据查询和用户访问控制;数据服务器存放对象数据和对象数据下载;WWW服务器提供绝大多数用户的访问人口,提供元数据查询、对象数据下载和收费管理等相关逻辑。用户可以相应权限通过广域网和局域网操作数据。 2.3.2数据管理和应用逻辑。基于图4的系统模型,数据的管理和应用的逻辑如图5、图6所示。 2.3.3用户 管理模式。基于I-IMS的功能特点和有偿服务的考虑,文化信息综合管理系统可以模拟现实社会行政管理方式对所有用户进行划分和管理,即采用虚拟单位和普通软件用户分组的方式管理用户,形成了图7的用户管理机制。其中,系统管理员可以进行系统的建立和维护、系统初始化、非单位个人用户账号管理、单位费用查询和管理、单位日志查询与管理等;单位数据管理员可以提交元数据、管理元数据等;单位管理员可以管理本单位个人用户账号和费用、查询本单位费用和日志等;单位个人可以权限查询、接受服务、更改密码查询自己的费用和日志等。系统管理员针对虚拟单位制定收费策略,兼顾了收费的灵活性与统一性。 3系统实现 3.1试脸系统拓扑结构作为文化信息绿合管理系统的特例,基于元数据的四川文化信息综合管理系统(SCC一IIMS)以四川省图书馆为依托单位建立共享工程四川省分中心试验系统,试验系统网络拓扑结构如图8所示。 3.2试验系统逻样结构SCC- IIMS试验系统主要完成数据的管理和,其内部逻辑结构如图9所示。 3.3实例在元数据技术基础上,利用Java,XML等实现了元数据的管理、查询、对象数据应用、收费管理等,达到了设计要求。元数据查询实例如图10、图11所示,其中查询系统采用中国图书分类法建立导航树,元数据采用DC标准。 4结束语 对异构、海量的数据的管理和应用是信息应用研究的热点之一,基于元数据对海量信息进行综合管理和应用是信息化技术发展的重要方向。本设计重点考虑了信息可管理性和可操作性。从试验系统来看,系统能实现数据的可控共享和信息服务,并具有系统移植性好、可拓展性强、数据管理维护方便、数据查询效率高等特点。 SCC - IIMS是共享工程巨系统的组成部分,对四川省共享工程的建设有着重要作用。 综合管理论文:谈以经济核算为中心构建设备综合管理体系 论文关键词:设备管理 水务 预算 资产 运行 维修 质量 论文摘要:论述以经济核算为中心,,从设备的资产管理、运行管理、维修管理和选型管理等方面构建设备综合管理体系,对深圳市水务集团有限公司的设备管理工作进行了总结,并提出了建议。 深圳市水务集团有限公司是一家供排水一体化经营的大型现代企业,担负着深圳特区90%的供水任务,供水能力达187万t/日,污水处理能力达142万t/日。公司下辖供水厂、污水处理厂、分公司、泵站管理所等生产经营单位,各类设备种类繁多、数量巨大,并且分布分散。近年来随着公司的快速发展和资产扩张,公司的设备管理工作以“成本控制”为中心,从设备计划人手,从资产管理、运行管理、维修维护管理、设备选型等方面逐步适应合资企业和市场经济发展的步伐,为企业提高经济效益作出了贡献。 一、加强设备资产管理。变静态管理为实时动态管理 1.投资有预算,成本有控制 自供排水合并以来,公司实施了更加严格的以财务指标为主线的预算管理。各单位必须提前申报第二年的投资和改造计划,经公司各职能部门和公司领导办公会议审议通过后方能实施。经过审批的项目无特殊情况的必须按计划实施。成本有了明确的控制,资产更加明晰,加强了设备管理与计划管理、生产管理和财务管理的关系,保证了公司经营目标的实现。 2.设备信息网络化,跟踪预算落实 因设备资产数量多,分布散,资产管理工作非常艰巨。为此,公司开发研制了信息化管理系统,建立设备数据库,实行资源的优化管理,把设备台账、管理报表及相关的采购信息等都纳入公司的信息化管理系统内部信息网,使设备的分布、构成、变动、利用等情况得到及时反映,把设备的实物形态管理和价值形态管理充分结合起来,各二级单位均可查阅。 为保证设备资产的准确性,公司设备部配置了设备条码识读系统,通过对现场设置的条形码扫描,可准确了解设备的详细信息及与台账的对应情况。同时每年定期与财务信息核对,确保了设备资产的准确有效。 二、完善设备的运行管理,注重精细化、专业化、科学化,延长设备使用寿命 1.强化设备“三级”巡检制度 巡检制度是一项保证机械和电气设备安全运行的基本制度,在详细调研各厂生产一线状况的基础上,逐步配置了红外线测温仪、轴承分析仪等巡检设备,推出了《般备巡检管理规定》和备分类管理规定》,把三级巡检制度化,运行班组为第一级,维修班组为第二级,技术室为第三级,对A类设备的三级巡检周期和巡检部位作了详细规定,并要求各厂对其他各类设备结合具体状况制定相应办法。在实际点检中,重在检查、清洁与润滑,变被动的“修”设备为主动的“养”设备,大大减少了重大故障,而且提高了设备使用寿命。 2.完善二次加压泵站及设备的管理 因接收供水中间层,公司目前已有146个二次加压泵站,仅2006年就接收约50个泵站。相当部分的加压泵站在接收后因前期设计和建设的缺陷,需进行大量的改造工作。为了减少泵站施工和运行对市民生活的影响,公司临时制定了泵站改造标准,选用低噪声水泵,加强自控系统的建设,由分公司对片区泵站运行集中监控,达到了较好的运行效果。同时建议负责具体泵站管理工作的单位设立岗位进行定员管理,保证泵站的运行安全和设备维护,提高服务质量。 3.积极利用专项政策,降低生产成本 电费是公司供水成本的重要部分。基本电费是根据报装容量来计算的,而在实际生产中,实际用量与设计容量有一定的差距。在经过调查后,对用电容量进行了调整,调整生产应对“峰谷用电调节”政策,利用优惠电价,半年节电数百万元。近年来,根据供电系统对不同类型用户的用电政策,结合水厂实际生产情况,对部分用户采取由大量用户改为高需求用户等措施,电费支出减少上百万元。 4.完善考核体系,真正发挥管理和监督作用 过去对设备管理的考核集中于设备完好率、用电统计等指标上,近年来各项管理制度趋完善,相应增加了设备巡检制度执行情况、主要设备的维修保养记录、台账准确性和及时性、应急预案的建立和落实、主要设备零配件库存等指标,对主动解决问题的给予一定的鼓励加分,完善了月考核、季度考核和年度考核的长效考核机制,受到使用单位的好评。 三、完善集中维修体系,降低维修成本 1.不断推进集中维修,提高维修水平和质量 水厂和污水厂同类单位的同类设备较多,但各单位都设立了各自的维修班组,造成人员和工具配置的浪费。为此公司设备部会同维修中和各生产单位,以使用量较多的潜水泵和供水泵机组为突破口,根据需要配置了激光对中仪、动平衡机、喷砂机等,并完善了检查、派单、配件供应、检修、试运行等各个环节,人员专业化水平不断提高,提高了维修质量。2006年检修保养水泵数十台,基本满足了生产单位的需要,降低了维修成本。 2.依靠专业化检修市场,加强重点安全设备管理 随着社会分工的细化,有的设备检验项目,如起重机、压力容器、阀门的检测及维修保养已经非常专业化。深圳市提高特种设备检测标准后,公司克服了原始资料缺乏、设备陈旧等困难,建立了完善的管理程序。特别是经过近几年的实践,已和相关专业厂家和专业检测机构建立了顺畅的联系和合作,不但减少了使用单位的工作量,又保证了年检质量,设备质量和运行性能都得到了提高。 3.进口设备与配件的国产化探索 公司目前污水处理中的大型潜污泵以进口机组为主,供水泵也有部分是进口设备,其机械密封、轴套、密封环等损耗性配件如完全进口,不但价格昂贵,而且供货周期长。通过不断尝试,公司现已基本实现机械密封和轴套的国产化,大大降低了配件成本,缩短了维修周期,提高了设备的使用效率。叶轮修补方面,损坏严重的,联系国内厂家按样制作,小面积或局部损坏的,用高分子材料进行修补,小型泵的叶轮基本可满足需要。 4.发挥技术实力,自行研制非标设备 在污水处理工艺中,格栅除污机也是污水泵站和污水厂用量最多的设备之一。由于介质条件复杂,工作环境腐蚀严重,设备选型和维护存在很大难度。在泵站初建时,有不少格栅机选用了英国、美国、比利时等国的产品,运行数年后耙齿、链条、链轮等配件都需要更换,价格昂贵,有的使用时间较长的已难以找到配件。有的已不适应现在的工况要求。公司维修中tl,结合以前的制作经验,对各种工况进行了调查分析和深入研究,听取了生产单位的使用意见,不断研究和试制,对无使用价值的部分设备逐步更换,现已陆续更换为回转式、高链式、网箅式、转鼓式等多种型式、适合不同工况的格栅机,成本大大降低,使用效果良好。链条等关键配件也找性价比较好的制作单位,以保证提供合格配件。 链条回转式刮泥机是近年来国外使用较多的一项工艺设备,公司使用台数也较多。在对进口设备剖析其结构和原理后,经国内多方研制,关键部件已实现国产化,取得了良好的运行效果,成本仅为原进口产品的1/3。 四、加强设备选型管理,加强质量检测,降低运行成本 1.设备选型结合经济性分析,重视寿命周期成本 随着生产自动化和工艺水平的不断提高,公司每年要进行大量的设备改造,在除臭、消毒、深度处理等方面的新设备不断增加。设备管理人员不但要考虑设备的初期投资,还必须考虑设备的运行费用和环保要求。因此,不拘泥于设计的初步选型要求,编制了公司水厂、污水厂建设技术要点,对各种设备的运行效率、环境噪声、适应性、材质及耐腐蚀性等都提出了具体要求。在项目实施时,要求各使用单位的设备管理人员在调试阶段逐步介入,对试运行的设备,必须在运行参数和工艺指标达到要求后方予以验收,避免了在设备试运行中未彻底解决的问题可能对生产带来的不利影响,保证了设备的运行质量。 2.加强质量监测,保证进网质量 阀门是管网上用量最多的设备之一,由于阀门生产厂家众多,价格和质量差距大。此外,由于使用周期长,其质量问题可能多年后才会暴露出来。而目前的招标采购机制对选型有相当的限制。因此,在前期加强了对供货厂家的生产规模、生产工艺的考察,在后期加强对材质和强度、密封质量的检测来进行控制。为此公司成立了阀门检测中心,杜绝了劣质产品进入管网。
工程技术创新论文:机械工程技术创新的思考 摘要:在工业经济发展中,机械工程经济不仅发挥着不可替代的作用,占据着重要地位,也是推动我国经济迅速发展的关键部分。但是,随着全体经济的一体化发展,我国工业经济要承担的市场竞争压力也不断增加,而要想在日益激烈的市场竞争中获得更好的发展,就必须要重视起机械工程技术创新。 关键词:机械工程;技术创新;思考探究 前言 现阶段,再我国社会经济快速发展带动下,机械工业也取得了不小的发展成就。但相比于世界先进国家的机械企业,我国机械工程企业还存在很大差距,其关键原因还是在于我国机械工程技术缺乏创新,其核心竞争力还有待提升,各机械企业的自主创新能力也较弱,进而导致企业的后期发展缺乏技术支持,这也在一定程度上制约着我国经济的稳定发展。 一、机械工程技术创新模式分析 机械技术创新模式主要是指通过科学整合新理论、新技术与工艺来进行全新机械设备的开放与生产。其模式可以按照技术创新内容、重要性等方面划分为一下几类:一是,合作创新。合作创新模式主要是指企业、高等院校,以及科研机构联合开展的创新活动,再新兴和高新技术领域应用的比较广泛。资源共享和效益是应用其模式的重要前提,并且还要进一步明确合作目标与期限,而在技术创新过程中,合作各方则要协商投入,一同参与,并合理的分担技术创新中存在的风险。企业、高等院校和科研机构的合作创新模式,是国内外再开展机械工程技术创新过程中应用的重要模式[1]。二是,模仿创新。模仿创新模式简单来讲,就是通过对已有技术进行模仿和改进的创新活动,也就是对一些率先进入市场的机械产品进行合理改造与创新。再创新过程中,首先要对被模仿产品的技术诀窍进行准确分析和掌握,然后在此基础上融入一些新的创意,进而超过原来产品的技术水平,使创新出的新技术具有更强的市场竞争力。这种创新模式的应用不仅节约大量的研发与相关的市场费用,也能够有效降低投资风险,但同时其模式也具有很强的技术跟随性。而在我国知识产权保护力度逐步提升,以及对相关专利制度的不断完善,要想应用这种模式来获取新技术的难度也不断增加。三是,自主创新。机械工程技术的自主创新,主要是来源于其组织内部的技术探究和突破,通过开展独立的研究开发活动来获得具有自主知识产权的新技术,其技术研究成果往往都是一些史无前例的重要科学发现,以及技术发明等,同时也意味着其在研究开发方面做出的贡献是独一无二的。应用这种创新模式不仅可以有效摆脱及时引进,以及模仿产生的依赖性,也能够充分掌握技术领域的主动权[2]。 二、机械创新应用分析 一是,虚拟化。再社会科技迅猛发展背景下,机械工程技术创新也应该与时俱进,科学合理的利用计算机,以及仿真技术等,这也能够为实现机械工程虚拟化应用提供基本保障。再应用机械工程的虚拟化技术时,应充分重视起先进虚拟仿真技术的应用,对加强机械创新有着积极作用[3]。其虚拟化的应用不仅可以为解决机械制造过程中产生的一些问题提供先进的技术帮助,其技术创新中出现的相关问题也能够得到科学有效解决,能够合理的缩短产品的生产周期,更重要的是可以在科学控制企业成产成本的基础上,促进企业综合竞争实力的不断提升。二是,集成化。为了从整体上提高我国机械工程企业的制造水平,各企业应注重集成化的应用,通过科学整合和利用先进信息技术来帮助企业实现发展目标。再具体实施过程中,集成化应用主要是通过利用一些合理手段重组企业生产要素,进而将其组成另外一个整体,并通过从整体上提高其经济效益来不断增强企业产品制造的实用性,这样不仅可以使企业的服务态度,自动化技术创新,以及实践发展等各个方面都得到有效完善,通过不同的完善,也能够进一步增强企业综合实力,并在日益激烈的国际竞争中获得更长远的发展。三是,智能化。在机械工程技术创新过程中,应注重先进技术与人工智能的有机结合,以此来逐步取代人工操作,进而促进机械创新智能化的有效实现。同时智能化的应用也使机械操作的时效性得到了大幅度提升,技术创新过程中出现一些突发性问题也能够得到更好解决,避免出现更多问题。 三、机械工程技术创新的作用 首先,在创新过程中,具有丰富、扎实的专业理论知识与技能固然是重要的,但更重要的还是要具备一定的创新意识与能力,而要想促进其相关技术创新活动的高效进行,就必须培养出更多创新型人才,因此,可以说机械工程技术的创新过程,其实也是创新型人才的培养过程;其次,在世界经济一体化背景下,我国机械工程企业的发展也面临着较大的竞争压力,而要想获得更好的发展,就要直面这些压力,加强技术创新,积极引进高素质的技术创新人才,进而将机械工程与自动化技术进行科学整合,促进机械工程综合竞争实力的逐步提升,并在创新发展中获得更大的经济效益。结语总之,机械工程企业在现代经济发展中占有重要地位,而面对日益激烈的市场竞争,我国机械工程企业要向获得更长远的发展,不断增强自身的核心竞争力,进而在机械工程发展方面,不断缩小与国外发达国家的差距,并将机械技术创新,以及创新型人才的培养和技术实践发展有机整合,以此来推动我国经济和机械工程企业的创新发展。 作者:彭焕伟 单位:吉林省经济管理干部学院 工程技术创新论文:石油工程技术创新策略探讨 随着我国社会经济的不断发展,人们生活和工作对石油能源的消耗越来越多,使我国石油工业在不断发展。石油工业不仅促进了我国经济水平的提高,并且还可以保证社会的稳定和国家的安定。虽然我国的石油工程已经发展了了较长的历程,但是石油工程的技术依然比较落后,已经不能适应现代社会的发展,限制了石油工程的可持续发展。 1石油工程技术创新中存在的问题 1.1石油创新投入的资金不足 石油工程技术的创新离不开先进的技术和设备,但是目前在我国的很多石油企业中,使用的设备都比较落后,技术创新缺乏设备基础,由于企业在石油工程方面投入的资金较少,一方面石油工程的设备比较落后,另一方面缺乏技术创新人才。在加上我国的自主知识产权比较少,很多高校以及机构科研出来的结果不能很好的运转,同时加上没有自己的科研平台,很多石油企业没有和科研的机构和高校之间进行交流,所以石油工程技术的创新没有一个良好的环境。 1.2缺乏对科研资源的整合 石油工程的技术创新依然受到经济制度的限制,石油工程技术的资源一直在被重复利用和封闭使用,于是就降低了石油工程企业的生产效率,石油工程技术的创新也得不到提高。此外,石油工程在技术方面创新的人才的素质有待提高,不同企业的技术创新人才的素质参差不齐,但是一般而言,企业基本都严重缺乏中层次的技术人才,在创新过程中缺乏创新性和综合性[1]。 1.3对石油工程技术的重视程度不够 石油企业在不断发展的过程中,过于重视眼前的利益,而对技术的创新却没有引起足够的重视,技术创新需要花费大量的人才资源和物力资源,因此一些责任人就不予重视,只有一味地注重石油的生产和销售来获得眼前的利益[2]。另外,一些石油企业虽然对石油工程技术方面的创新给予了足够的重视,但是对技术创新的管理却不够完善,很多责任人都没有全面管理技术创新,最终影响了技术创新的质量和进程。由于管理方面的不完善,技术创新人才容易流失,导致技术创新效果不理想。 2创新石油工程技术的措施 2.1加大技术创新的投入 石油企业必须加法技术创新的投入才能促进技术的创新。对石油技术创新的投入包括资金投入、人力资源投入和社会的政策扶持。首先石油企业应该完善技术创新的人才体系,从社会上招聘经验丰富、专业素质较高的专门型技术创新人才,其次是加大技术创新的资金投入,扩大融资范围,采用丰富的融资方式,引进先进的设备。另外应该建立完善的管理体系,使投入的人力资源和资金都能够被充分利用,实现资源的最大化利用,以有效的资源创造出更高的经济效益。最后,还应该对技术创新的风险进行管理,采取各种方式降低风险,从而更好的对石油工程技术进行创新。 2.2建立专业的技术创新队伍 石油工程的技术创新需要专业的技术人员共同合作,因此需要建立专业的技术创新队伍,只有这样才能进行后续的创新工作。在建立技术创新队伍的时候,技术人员的素质水平非常重要,因此需要选择高素质的技术人才,创建高素质的技术团队。在建立了高素质的技术团队之后,就需要以石油市场的实际环境为导向,并从现代国际的石油技术中吸取精华,将各种资源进行优化配置,充分利用各种资源来进行创新。为了提高创新队伍的水平,应该对技术创新队伍进行定期培训,在对创新人才进行培训的时候,不仅要重视其技能水平的提高,同时还应该加强思想水平的教育,培养技术人才的创新意识[3]。 2.3完善技术创新体制 为了实现石油工程的技术创新,就应该建立完善的技术创新体制,不断完善技术创新的管理体系,为技术人员的技术创新提供一个良好的环境基础。在建立完善的创新体制的时候,企业应该将影响技术创新的各项因素进行调查分析,例如人员的配置以及工程技术水平等,最后组织专业人员建立技术创新的核心,确定技术创新的重点工作,从而慢慢的开发新的技术,提高石油企业的整体技术水平,定期组织技术交流活动,不断提高创新人员的技能水平和科研水平,同时还应该对创新人才的管理水平和创新水平出更高的重视,提高创新人才的综合素质。 3结语 随着市场经济和科学技术的不断进步,我国的石油企业也应该适应时代的发展,不断创新和改革石油工程技术,通过扩大融资渠道加强技术创新的投入,同时建立一支高素质的专业技术创新队伍,并不断提高队伍的整体素质,最后建立完善的技术创新体系,从管理层面支持技术创新。 作者:娄新凯 单位:中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司金马油田开发公司 工程技术创新论文:机械工程技术创新分析 1机械工程的发展现状 1.1机械创新是现在的重中之重 现在的各国都拥有很强大的机械工程,而且,更重要的是,各国很注重机械行业的发展地位,不仅因为它有很强的连锁能力,还对其他各行各业有着极其重要的影响。所以,机械工程不仅仅能够影响其自身的发展,也能对这个国家的国民经济的发展起到决定性的作用,更是这个国家的经济发展的重要标志。机械工程是以机械工业为基础的,而机械工业是以科学的技术物化为基础的,一个产业的结构优化必须依靠一些高新技术为前提的,这样才能做到技术的突破,达到将机械工程的真正作用发挥到极致的作用。机械工程其实就是以提高劳动生产率,将生产的经济性作为目标来触发新的机械技术的出现。不过,这有一定的风险,主要还是环保的压力,随着环保的不断普及,现在的机械工程也受到了很大的打击,所以,现在机械工程的发展将会把减轻甚至消除环境的污染作为当务之急,并将全力避免环境污染的发生,做到及时治理并减少污染的出现,促进机械工程工业包括社会经济结构的优化发展。 1.2技术的创新——TRIS TRIS理论是俄国的学者阿利赫舒列尔和他的朋友最先提出来的,是一种创新理论,能够适用于发明过程中出现的很多新问题,帮助人们找到这些问题的最快的解决办法。目前,国际上已经有了多个成功的专利研究,已经大大的充实了TRIS理论的发展。它能够有效的解释发明创造过程中的内在的定律以及创新原理,所要达到的目标就是完全的解决发明过程中的矛盾,最终获得最后的理想解释。实践证明,TRIS理论明显是可以加快人们的创造和发明的进程的,最后可以通过创新获得高质量的成果。 2机械创新的开发实现 我国的机械工程在很多的方面已经有了很大的进步,这位我们的机械创新提供了很大的帮助。 2.1虚拟化应用 在现在这个科技发展迅猛的时代,我们必须合理的运用计算机以及信息技术的仿真技术,这是实现机械工程虚拟化应用的最基本的需要。在对机械工程进行虚拟化的应用时,需要运用到一下较为先进的虚拟的仿真技术,这对于机械创新有着极其重要的作用。虚拟化应用在机械的制造过程中能够给予问题解决的相关技术帮助,也是能够有效的解决创新过程中出现的相关的问题,能够缩短它的产品的生产周期,并且在降低企业的很多的生产成本的基础上帮助企业得到综合力竞争的胜利。 2.2智能化的应用 在机械创新的过程中将技术与先进的人工智能结合起来,进而取代人工操作,能够有效的实现机械创新的智能化。智能化的应用也大大提升了机械操作的时效性,也可以更好的处理创新过程中出现的一些突发性问题,避免更多的问题的出现。智能化在一定程度上对于企业的经济效率有很大的帮助,更能提高一家企业的综合竞争力。 2.3集成化的应用 为了有效的到达提高整个企业制造水平的目的,集成化的应用可以很好的利用先进的信息技术来帮助企业达到其最终目的。并且,在实践过程中,集成化应用就是通过一些手段让企业的生产要素进行重组,将其组成另一个整体,通过它的整体效益的提高来促进企业产品制造的实用性,使企业在服务态度、自动化技术和实践发展等方面有一个相应的发展改善。并通过这些种种的完善,将企业的综合实力提高,以此来提高国际的竞争力。 3机械创新的作用 3.1有利于综合性人才的培养 在机械创新的过程中,具有基础的相关的理论知识是十分必要的,但是,最主要的还是要具备很强大的创新意识,为了促进机械工程这块的发展,还必须要注意培养创新性的人才,在培养这方面的人才时就要其具备最基本的专业的技能知识,在理论的基础上还有注意创新能力的培养以及创新意识的树立。 3.2有利于提高机械工程的综合竞争力 随着经济的发展,和世界经济一体化的发展,我国的机械工程制造业的发展面临着很强大的世界各国的竞争压力,而我国的机械工程制造业要顶住这一系列的压力就必须注重机械设备的发明以及创新,不能一成不变,多多利用我国的创新型人才来促进我国的机械工程的发展。同时,还有学会将机械工程与自动化技术的结合,这样能够有效的提高我国的竞争实力水平。这样,才能够在当今这个竞争力很大的机械制造业中获得喘息的机会,并在技术的推进下加快国民的工作效率,进而在最后制造比较好的经济效益。 4结语 在这个现代化的经济发展过程中,机械制造业占有主要地位,从而使得机械创新成为当务之急,由于一些制造业的竞争压力很大,对我国的机械工程发展有很大的影响,这就使得我国的机械工程的发展面临很严峻的市场环境压力。为了摆脱这一情况,我们必须将机械的创新与人才的培养还有技术的实践发展应用结合起来。这才能推进我国的经济发展以及机械工程创新的有效改善。 作者:刘松 单位:重庆电子工程职业学院 工程技术创新论文:探究矿业工程技术创新能力培训 对于技术创新理念和必备知识,可以通过矿业工程硕士研究生通过在学习培养高校,通过课堂讲授或专题报告及相关的科研训练、试验等教学环节获得的;而技术创新的科学方法以及对创新的敏感性是矿业工程硕士研究生在其所工作煤矿企业,勇于承担技术创新实践活动中,通过一次次成功与失败中“干中学、学中干”获取的。立足于培养煤矿企业自主创新人才这一目标,制订矿业工程硕士研究生培养的技术路线是一项重要任务。从一个系统角度出发,输入端为研究生,输出端为掌握基本方法与技能的技术创新型人才,而中间部分则是由培养要素构成的培养核心模块,相当于计算机中的CPU。在这个核心模块中,赋予了两大培养路径:一方面通过借助于高校知识密集、人才荟萃的优势,充分要获取显性知识进行充电,努力在创造理念、创新意识和创新方法方面得到提升;另一方面,通过在自己工作的煤矿企业中积极承担技术创新实践活动,在创新精神和创新能力方面得到锻炼和培养,二者有机互动,构成了较为完整的矿业工程硕士研究生创新性人才培养的基本框架。很显然“知识、能力、意识、精神”四大要素协调一致,是煤矿企业自主创新人才培养的关键。 一、矿业类工程硕士技术创新能力培养的关键环节 对于矿业类工程硕士的培养,应重点把握好“课程设置与授课、选题要求、答辩”三个关键培养环节。 1.在课程设置与授课内容力求“实效性”尤为重要。由于国民经济各个行业都有其特殊性,仅仅承认创新的共性,而忽略行业特点,往往创新做不到“实”处。煤炭行业就有着其特点,施工地点狭小、自然灾害多、安全易患多、对技术的可靠性要求很高;同时,不同矿区因地质条件的复杂性,面临技术难题的类型和特点也有很大变异性。因此,依靠科技进步,进行煤矿安全、高效生产是企业实施人才战略不能仅仅停留在一般的口号中,而是要落到实处。这就要求矿业工程硕士研究生的培养方案的制订,应充分考虑学生所在企业技术需求,由高校和企业协商共同制订量体裁衣式的培养方案。根据我国煤矿特点,对矿业工程领域硕士研究生提出了如下培养方向:并实施模块化管理:矿山压力与岩层控制、采矿方法与工艺、绿色开采技术、资源经济与管理、矿井特殊开采、安全技术与工程、矿业地质工程。对上述方向,实施模块化管理。 2.强化论文选题的“实战性”。采矿工程最大的特点是地质条件变化大和采掘施工进程的动态性。矿业工程专业硕士研究生必须在选题上贴近实际,进行实际工程的训练,日积月累方能做到创新能力的提高。如果选题仅仅停留在“模拟”上,其创新能力就有可能呈现“教条式”性态,无法应对未来千变万化的工程环境。因此,矿业工程专业学位论文的选题要特别注重应用相关理论和、知识,解决矿山生产实际中技术的研发,这种“务实性”是矿业工程硕士研究生学位选题必备基本条件。 3.注重过程、严格细化培养环节、全程严格监控。由于矿业工程技术人才要求的特殊性,要培养过程必须严格把关。矿业工程硕士学位论文质量评价最主要的标准是学生能否已经掌握实际工程技术创新的能力,而不是推演出新的理论公式,这一点与学术型硕士生的培养有着质的区别。从某种意义上讲,一篇矿业工程硕士学位论文质量好坏直接体现在是否为企业解决了生产中的某些关键技术问题,是否已经获得发现实际技术问题、有效解决实际难题的能力。为了达到这一培养目标,根据实际需求,矿业工程硕士学位论文的指导可以采取双导师制,即学校导师和企业导师联合指导:校内导师重点指导理论、方法及创新理念的提升;企业导师重点指导创新实践技能的提升。 二、矿业工程硕士技术创新能力培养初步实践 山东科技大学矿业工程专业学位研究生作为教育部改革试点单位,积极探索矿业工程专业学位硕士技术创新能力的培养,取得了良好效果。在授课方式上按照培养方案要求,为了便于学员学习和力求教学效果,组织建立多个教学基地如新汶、内蒙、枣庄、济宁、淮南、攀枝花等,并选派富有教学和科研实践经验的高职称教师亲临各个工程硕士教学点进行授课,并有企业对听课人员严格考勤。这样,在教学地点、时间上体现了高度灵活性;在教学内容上,根据学员构成和企业需求,进行专场技术讲座或报告会:深部矿山岩石力学灾害、采动巷道支护技术、综采综放工作面关键技术、薄煤层开采方法、煤矿火灾防治技术等,把学员带入矿业工程最新技术前沿。在学位论文选题上,要求以解决矿山企业在工程技术中的急需技术难题为目标,基于开发研究新技术、新工艺、新装备等,来训练提高自己的技术创新能力。自2002—2011年10年间招收和培养的矿业工程硕士452人选题的专业方向比例为:矿山支护技术占24%;采矿方法、工艺等方面占22%;选择资源经济与管理等偏软方面的占到了6%;涉及地表沉陷控制等特殊开采技术方面约占17%;与煤矿安全有关的占19%;选择矿业地质工程方面占到了7%;而选择矿山岩土加固工程方面占5%。从选题的工程特点来看,有94%的论文源于矿山生产和安全技术急需的课题,直接指导和应用于矿山开采与安全生产实践中。严格答辩程序,是保证矿业工程专业学位研究生培养质量的最后关口。山东科技大学矿业工程专业学位硕士研究生在答辩以前必须通过分学位委员会组织的专家内部盲评。对于盲评不合格者,将延期半年答辩。同时严格控制全票通过率,自2002—2012年期间,有32%的学生全票(5票)通过论文答辩,有34%的学生4票通过论文答辩,有18.1%的学生3票通过论文答辩,有15.9%学生未通过论文答辩。通过严格的答辩程序,提高了学位论文质量并维护了学校办学声誉。通过对237名已经毕业矿业类工程硕士工作情况调查表明,有93%以上的矿业工程专业硕士学位毕业生已经成为煤矿企业的骨干力量。创新使企业的灵魂,教育是保障企业可持续发展的关键。努力提高矿业工程专业学位研究生培养质量,是保障我国煤炭工业可持续发展的重要举措,任重而道远。 作者:刘鲁萍 谭云亮 单位:山东科技大学 资源与环境工程学院 工程技术创新论文:电子信息工程技术创新分析 摘要:本文基于电子信息工程技术应用,探讨了提升电子信息工程技术的核心意义,并就如何实现该目标制定了科学策略。对全面激发电子信息工程技术核心价值,使其为国民经济发展、现代社会建设做出更大的贡献,有重要的实践意义。 关键词:电子信息;工程技术;途径 1电子信息工程技术应用 由目前应用技术来说,电子信息工程在各行业领域之中实现广泛的普及,体现出了一定的影响力。同时,电子信息工程令人们日常生活更加方便快捷,整体生活质量水平迅猛提升,更多繁重复杂的工作可由电子信息工程技术代替,使人们有更多的精力从事其他种类的工作。可以说,人们日常生活之中,电子信息工程技术无处不在,日常办公应用的计算机系统、移动手机等设备均以电子信息工程技术为核心模块,具体涵盖了信息处理、通信系统与网络技术等。也就是说,电子信息产业即是电子信息工程的核心构成内容,以计算机系统、网络技术为重要支撑,在大众工作生活过程中体现出了更高的实效性。另外,电子信息工程还在我国农业建设以及运输行业发挥了极为重要的作用。我国可以说是领先世界前列的农业大国,各类农业机械设备从以往的手动操控逐步发展成智能操控以及网络化管理。农业机械化生产阶段中可利用配置标准化电子调控元件、智能信息处理终端以完成自动化的生产加工。另外,通过电子信息工程技术还可精准的预测天气状况,预判自然灾害以及环境变化等,并形成专业化的数据库系统,为员工制定决策提供科学的参考依据,甚至可通过智能化处理提供应对处理问题的方案。 2提升电子信息工程技术现实意义 信息技术是当前我国各学科领域之中发展极其迅速的一类,具体来说,电子信息工程涵盖信息收集、汇总处理与储存,信息软件工具的应用等,在我国国防安全建设、提升综合国力等层面具有重要的影响力。当前,我国虽然在电子工程技术领域实现了较大的发展,为大众日常工作与生活提供了更多的便利,然而同发达国家电子信息技术领域比较,仍然包含较大差距,并没有构成属于自身的核心技术。我国电子信息工程技术的研究与发展基本停留在效仿学习国外现代化技术层面,欠缺自主研究开发的本土电子信息产品,由于欠缺创新研究开发模式,致使我国科学技术实力远远落后于发达国家。当前,我国正处在向创新国家发展转型的时期,因此需要进一步深入研究电子信息工程领域技术。当前,我国研究发展方向逐步朝着科技变革的模式发展,唯有提升科技实力的发展,方能最终增强综合国力,因而电子信息工程的发展与提升成为现代科技腾飞的必由途径。 3提升电子信息工程技术科学途径 3.1增强投入力度 为推动我国电子信息工程技术向前发展,应持续增强投入力度,政府部门应颁布推动电子信息工程发展的优惠政策,并扩充经费投入量,为该领域的发展创造更大的保障。另外,应扩充投资渠道,积极开拓融资,利用各类途径使资金量不断增长。政府可组织创建电子信息工程技术的专项基金,并对电子产业给予必要的引导支撑,令电子工程技术在越来越多的领域实现广泛应用,发挥自身核心价值。 3.2培养创新人才,提升产品服务与创新 同发达地区比较,我国电子信息工程技术的发展滞后主要成因在于欠缺创新,过于盲目的效仿学习国外经验。为扭转这一不良局面,应在学习效仿的基础上真正提升自身实力水平,开创电子信息工程技术全面创新模式,积极培养创新人才。唯有具备高素质人才团队,方能开创更加优质的创新发展环境,通过人才的自主创新、积极研究开发形成具有我国特色的信息工程技术。电子信息工程技术的优化发展具体表现在产品的质量水平以及实践应用上,为推动电子信息工程技术的持续全面发展,在研究开发阶段中,应围绕市场导向,依照现实需要研究与生产,还应重视产品的优质服务以及创新发展。唯有实现电子信息产品与服务管理的全面创新,方能研究开发出符合大众需求、赢得更多人群认可的产品。当前,我国生产行业创新发展水平普遍不高,同我国当前致力于高科技发展的现实国情不匹配,为此,电子信息产业应持续提升创新创造力,同时重视产品环保性,选择应用新型环保材料,在提升产品功能属性的基础上,对环境保护事业贡献一份力量。 3.3增强研究开发人员产权保护意识 为全面提升电子信息工程技术创新创造力,应进一步增强研究开发员工知识产权保护意识,确保研究开发取得的成果获取社会乃至国家的全面肯定,继而激励科研人才更加积极主动的研究开发,形成更大的创新积极性。从事电子信息技术应用开发的单位应为研究人员开创更优质的创新环境与良好的工作氛围,持续优化健全企业内部结构,为工作人员的积极研究创新给予充足的经费、资源保障。另外,还应积极了解掌握国际电子信息技术的更新发展方向与趋势,为工作人员的向前发展提供重要的市场信息。 4结论 总之,信息时代,电子信息工程技术无论是在我国经济建设还是现代社会发展的众多领域之中均发挥了极为重要的功能价值,获取了令人可喜的成绩。当然,同发达地区比较仍然存在较明显的差距,为此我国应进一步扩充对电子信息工程技术经费、资源的投入,强化政策支撑,积极培育打造富于创新意识的人才,围绕市场发展这一导向主动研究开发电子信息产品,组织生产建设,提升电子信息产业研究开发产品以及市场服务的整体水平,促进研究开发员工形成良好的知识产权保护意识,唯有如此方能推动我国电子信息工程技术领域的全面升华。 作者:崔泽辉 单位:道里区榆树镇卫生院 工程技术创新论文:石油工程技术创新思考 摘要: 当前我国经济不断发展和进步,石油工程也随之取得到了快速的发展变化。如今,我国石油工程的发展是有目共睹的,石油是国家的重要能源,其重要性是不可言喻的,石油工程不仅能够促进经济的发展,更是国家安全和社会稳定的重要保障,对于国民经济的发展和社会的进步起到了积极的作用。所以必须要重视石油工程的技术创新问题,以便更好地促进这一行业的稳健发展。 关键词: 石油工程;技术创新;策略研究 1石油工程技术发展现状 1.1对各种科技资源欠缺有效的整合,人才供需矛盾逐渐加剧。由于当前我国的石油工程在科技资源系统性完善上存在着较为突出的结构性矛盾,再加上原有的经济制度对其产生的影响,造成了石油工程方面科技资源被封闭使用和重复使用,其较为显著的影响就是资源逐渐分散,效率也显著下降,石油行业中技术服务的作用难以充分地发挥,也导致石油技术的创新能力无法显著提升。除此之外,由于在进行科技创新时在人才素质上存在着较多的劣势,人才主要层次还是处于初级和中级水平,高层次的创新人才十分匮乏,严重缺乏掌握世界前沿技术的专业性、高水准人才,最终造成石油工程技术缺乏综合性和创新性。 1.2针对市场的反应欠缺灵活性。尽管在某种程度上,石油行业的发展促进了技术的更新,然而从整体角度上来看,整个石油行业中的技术与发达地区仍然存在着很大的差别,尤其是在高端技术上这种差别更加明显。在学习高端技术方面,仅仅局限于对技术的跟踪和模仿,无法形成对技术的彻底消化与吸收。所以也仅仅是拥有一些外观设计技术和技术含量非常低的实用型技术,无法对技术创新彻底加以有效把握。而且由于我国在石油工程技术创新中缺乏明晰的流程管理,在对信息的管理和决策上存在着较大的失误,这就造成了管理效率的地下,再加上信息决策的滞后性,无法对市场变化做出相应的调整与改变,因此存在着十分明显的低灵活性。 2石油工程技术要点研究 2.1油藏数值模拟技术。该种技术主要是对油气田的开发以及油气藏的特征加以研究的一种技术,通过对其的分析研究,采取有效的措施对油气田的开采过程加以优化和调整,这对于有效提高油气藏的采收效率是极其有用的。 2.2采收率技术。采收率主要反映了油气田的开采效果,采收率同时还是评价石油天然气资源能否得到有效利用的一个关键性指标。 2.3天然气开采技术。由于天然气具有高效和清洁的性能,所以天然气的广泛使用可以改善我国当前的能源结构,对于生态环境的保护也有着非常显著的意义。当前随着天然气技术的不断发展与进步,其的广泛利用也逐渐受到了国家越来越多的关注与重视,当前随着天然气地区地质条件的复杂化以及开采深度的逐渐加深,而且正是由于目前天然气的开采深度不断加深、地质条件逐渐复杂,部分老区的挖掘难度也越来越大,所以开始在各个气田广泛推广使用低渗储层改造、复杂机构井、排液采气、增压开采等新技术。 2.4海上油气田开发技术。我国针对海上油气田的勘探工作已经开始了很多年了,相较于陆地上的而言,我国的海上油气田开采率具有着十分广的发展前景,然而由于发展起步相对较晚,整体上的科研技术也较为落后,造成整个深水工程的技术能力仍然非常薄弱,没有核心技术做支持,对于外国技术又无法加以引进,因此在很大程度上与国外的发达地区相比差距一直较大。 3石油工程技术创新的策略探究 3.1气藏工程。按照不同的地质特点和开采特征(如压力、产量、产油气水和气质情况等),可以把常规气藏气开采划分为无水气藏气井、有水气藏气井、低压气藏气井开采。 3.1.1无水气藏气井的开采。天然气弹性能量是此种气藏的主要驱动方式,在开采过程中,除过会有少量的凝折水产生之外,气井基本上产纯气。 3.1.2运用大压差采气的优势来增加大小缝隙间的压差,将缝隙里的气排除出去,对于低渗透区的补给作用应当充分发挥,有效地降低低压层的作用,切实提升气藏的采气速度,充分满足生产的需要,对于井底应加以净化,改善井底的低渗透条件。 3.1.3采气速度应加以合理的确定。在采气的早中期阶段,受到举升能力充足的影响,气井受到凝析液的作用并不是很大。确保合理的采气速度同时制定相应的开采制度,能够有效保障采气的安全平稳。有些气井由于渗滤条件不好加上井底遭受损害,就应当采用酸化压裂的方式加以预防。 3.2采气工程。 采气工程的整个系统较为复杂,它是以气藏工程的研究成果为基础的,每一个气田要进行开发和开采,都需要各个开采系统的紧密结合,系统之间相互作用、相互联系的过程也就是气藏进行开采和开发的过程。 3.3钻井工程。这是落实石油勘探和开发目的的关键策略,也是实现油气生产、储量以及稳产的一大关键。石油钻井工程每取得一次进步,对于推动其的勘探和开发均有着积极的意义,而且钻井工程对于增加油气储量、降低成本消耗以及确保开发增产上均有着积极的促进作用。实现石油钻井,首先应落实好钻井前的准备工作,例如对井口的准备、各种设备的搬运、打基础以及对设备进行安装等;其次就是钻进,这一环的工序主要包括下钻、钻进、固井以及洗井测井等;灾后就是钻井的过程。在这一过程中,需要密切注意以下几点:当第一次开钻后,应当从地面钻出比较大的井眼,当达到一定的设计深度以后,再下表层套管。当第二次开钻后,停当从表层套管内用一些比较小的钻头加以继续钻进,结合底层的复杂情况再决定钻井的具体程度,当面临的地层复杂时,就应当继续下技术套管,当地层较为单一时,就可以钻到目的层后再下油层套管完井。第三次开钻时,要从技术套管内再用小一点的钻头往下钻进。直到最后钻到目的地层深度,下油层套管. 作者:柴利侠 单位:陕西省天然气股份有限公司 工程技术创新论文:铁路工程技术创新影响因素研究 摘要: 大规模铁路建设需要对技术创新机理和规律有进一步认识和研究。通过文献研究,本文结合典型案例和半结构访谈,分析面向铁路工程的技术创新影响因素及其关系,提出研究假设,并以参与铁路工程技术创新的各主体为问卷调查对象,运用因子分析、结构方程模型等方法进行实证检验。结果表明:需求、环境、资源和管理对铁路工程技术创新绩效有明显影响;需求具有引领作用,环境具有调节作用,资源起基础性支撑作用,管理有明显的推动作用。在此基础上建立铁路工程技术创新的作用机理概念模型,并得出相关启示。 关键词: 铁路工程;技术创新绩效;影响因素;作用机理;结构方程模型 以青藏铁路、高速铁路和重载铁路为代表的铁路工程技术创新取得显著成效,标志着我国铁路工程技术整体进入国际先进水平行列[1-3]。伴随铁路的快速发展,我国通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,取得铁路设计、建造、运营等一系列重大成果,建立中国铁路技术体系,走出一条铁路发展的成功之路。总结铁路工程技术创新实践,特别是高原铁路、高速铁路、重载铁路等铁路工程技术创新的成功经验,清晰界定铁路工程技术创新内涵,探讨其作用机理,对于提高我国铁路工程技术创新绩效和管理水平,具有重要意义。 1铁路工程技术创新内涵界定 铁路工程技术创新是以铁路工程为依托,以铁路工程实践问题或行业共性问题为需求,通过技术攻关、技术集成和试验开发等手段,应用新技术、新工艺、新材料和新设备,采用合理的管理机制和模式,集合优势力量联合攻关解决工程实际问题并最终实现铁路工程目标的过程。铁路工程技术创新涉及资源、信息、组织等众多要素,其内涵较丰富。(1)起点是工程需求。铁路工程技术创新的首要目的是解决工程实践中的技术难题,有需求才有创新,需求拉动技术创新,技术创新成果接受工程实践检验。另外,铁路主管部门从行业发展角度提出铁路行业技术体系和技术创新系统规划,国家战略、行业发展、市场竞争等需求必须结合工程实际需求共同落实到铁路工程中。(2)重点是新技术应用。铁路工程具有明确的工程目标,同时又受环境、资源等因素限制,其技术创新主要包括技术研究、试验开发及科研成果应用等内容,重点在于实现工程目标所必须的新技术应用,即如何将具有针对性和实用性的新技术成功应用到工程实践中。(3)过程是多主体协同。铁路工程技术创新是一个分阶段实施的动态过程。前期决策阶段需要进行技术蓝图设想和技术方案策划,包括行业共性技术问题以及具体工程项目的实际问题,在工程实施中进行应用研究和试验开发;勘察设计阶段需要提出设计方案,并提出相应技术指标,通过技术评审对不同技术方案进行择优;施工阶段是技术创新最密集的阶段,需要各技术创新主体在铁路工程施工过程中协同合作,研究解决工程实际中的技术难题。 2铁路工程技术创新影响因素与研究假设 2.1影响因素分析铁路工程技术创新的成败不仅取决于技术方案和创新环境,更与技术创新过程中的组织和管理密切相关。绩效可视为技术创新结果,这里将其作为技术创新成果评定的方式。技术创新绩效影响因素很多,不同学者从不同角度进行了探索。一般认为企业层面技术创新的成败与市场、文化、战略、组织、管理、资源、制度、信息等非技术因素密切相关,是多种因素共同作用的结果,且这些因素的互动和协同起关键作用。一般认为工程层面技术创新特点体现在需求衍生性、时间约束性、多主体参与性、风险复杂性、技术集成性和收益模糊性,是各类创新主体技术创新成果的集成过程。基于铁路工程技术创新内涵、文献调研及专家访谈,铁路工程技术创新绩效的关键影响因素包括工程需求、环境,资源(资金、人才、信息)和管理(组织、激励、协调)等,按性质归纳为工程需求、环境因素、资源因素和管理因素四大类。 (1)工程需求工程需求是铁路工程技术创新活动的起点,也是技术创新活动的重要动力源泉。工程需求包括铁路工程本身对工程技术、工程质量、工程材料、建设工期等方面的直接需求,还包括工程组织中各参与方自身发展的长远需求及国家宏观层面的需求,需求随着铁路工程的推进不断调整和变化。直接需求是解决铁路工程建设过程中的技术难题、突破关键技术,开展技术创新时注重实用性和针对性,通过各种创新手段实现工程目标。长远需求是为铁路行业发展解决重大共性技术问题,通过重大铁路工程的建设引领铁路建设技术的潮流,提升铁路建设水平,为国家增强在铁路技术方面的话语权和铁路技术体系的输出创造条件。这种技术创新是自发、主动的行为,有益于自身发展,不仅能降低工程成本,而且能增强企业的市场竞争力。 (2)管理因素管理因素是技术创新绩效影响因素中最具能动性的因素,通过实施有效管理,可以促进技术创新绩效的大幅提升。结合铁路工程技术创新实践,铁路工程技术创新的管理因素主要包括组织、激励和协调等。①组织。技术创新是有组织的创造性活动,组织形式直接影响铁路工程技术创新活动的绩效。铁路工程技术创新组织系统运行良好的标志是各类建筑企业的技术创新动机、创新行为、创新成效、技术创新动机之间形成一个正循环,各主体的创新动机在技术创新过程中不断加强。在铁路工程技术创新过程中,各参与主体技术创新动机及利益实现途径均具有较大差别,如果各类技术创新主体的创新动机和利益实现途径彼此相悖,那么各参与方之间不可能形成合力,不仅会造成工程技术创新成效的降低,而且会导致技术创新偏离预期方向,最终导致技术创新目标难以实现。因此,建立有效的运转机制来规制与激发技术创新参与主体,使各创新主体能够自觉围绕工程目标开展协同创新,是确保铁路工程技术创新成功的关键因素。②协调。正确处理组织内外各种关系,为组织正常创造良好的条件和环境,离不开协调。协调是铁路工程技术创新网络综合集成管理的核心任务,也是统筹技术创新目标、进度、标准,协调各参与主体利益的关键问题,更是确保铁路工程技术创新高效进行的重要支撑。铁路工程技术创新协调机制的作用体现在:一是实现技术创新各参与主体的合理分工与有效协作;二是约束与激励参与主体的技术创新行为,避免信息不对称而产生道德风险;三是有效消除成员之间的目标冲突、任务冲突、利益冲突,增进合作伙伴的信任与理解,提高合作效率;四是确保技术创新信息传递的实效性、真实性、流畅性和完备性。③激励。与其他工程活动相比,铁路工程技术创新同样需要激励。首先,铁路工程技术创新的成果蕴含无形的知识、方法,创新成果运用到铁路工程才能体现价值,这些知识和方法可以被合作单位掌握,来分享知识带来的收益。由于复制知识比创造知识更容易,所以复制者可以在投入较少经费的情况下得到收益,需要采取知识产权保护和利益分配等激励措施,保障技术创新主体对创新成果的所有权和收益权。其次,技术创新从投入到产生创新收益的时间间隔较长,需要经过选题论证、关键技术攻关、评审验收等环节,这些环节往往没有收益补偿,因此,需要进行必要的资金投入和补偿。第三,技术创新具有不确定性,采用一种新的施工工艺或者新材料、新技术、新结构,与技术成熟的方案相比,往往不确定性较高,这种不确定性有时会造成创新的失败。这些特征和特性影响创新主体的积极性,需要进行有效激励。 (3)资源因素资金、人才、技术和信息等资源要素是铁路工程技术创新的重要保障。技术创新过程是复杂的系统资源整合过程,实现协同创新的首要困难便是资源的限制。铁路工程技术创新需根据工程需求及技术创新现状,充分利用、整合技术创新网络的创新资源,将技术相关企业、优势互补的制造企业或科技型企业集团纳入技术创新网络,充分发挥有关科研院所、大专院校在创新人才与技术等方面的优势,整合各方面力量,形成技术创新合力,共同解决工程技术难题,在研发过程中注重知识产权保护和技术成果推广应用。此外,建立科技成果共享制度,在实现协同创新的同时,充分发挥协同创新的收益放大优势。 (4)环境因素环境因素包括宏观政策和市场环境,对技术创新绩效具有重要影响。铁路工程技术创新在宏观政策的指导下开展,宏观政策导向直接影响铁路工程技术的发展方向。同时政府为铁路工程提供信息和指导,降低参与方的交易成本,提升市场运行效率。站在整个行业的视角,对铁路技术创新进行系统规划,调动全国铁路相关领域创新要素的有效整合。通过大力推进铁路新技术的推广应用,在创新成果与创新绩效之间搭建桥梁。通过政策措施,实现创新激励、信息共享、成果保护。在铁路主管部门的主导和统一组织下,科研院所、大专院校、建设单位、设计单位、施工单位集中优秀科研力量,采用先进技术装备,围绕重大铁路技术课题开展科研攻关,突破了一大批技术难题。铁路工程技术创新还受到市场因素的影响,市场竞争推动铁路工程的各参与方提升技术创新绩效。当前铁路建设体制改革不断深化,铁路工程参与方面临的市场竞争压力越来越大,为争取市场份额和实现盈利目标,就必须通过技术创新,降低成本以确保效益,提升自身的核心竞争力,巩固在市场中的竞争地位。 2.2研究假设提出铁路工程技术创新实施过程受需求、管理、资源、环境等因素的影响,创新绩效能够衡量工程目标和创新成果的实现程度,通过影响因素与绩效之间的作用关系研究、探寻铁路工程技术创新的内部机理。铁路工程技术创新的动力是什么,哪些手段可推动其实施,其发展的基础、支撑是什么,在不同的环境下是否有不同的作用,这些都是需要回答的问题。由此提出一个描述需求、管理、资源、环境因素与技术创新绩效关系的研究假设,如图1所示。 3研究方案设计及实证研究 3.1方案设计 3.1.1问卷设计为验证铁路工程技术创新影响因素与绩效关系的研究假设,进行问卷设计。根据相关文献分析并结合铁路工程的特点提出问卷的测量指标。调查问卷分为三个部分:第一部分是工程项目参与人及铁路技术创新项目基本情况;第二部分是铁路工程技术创新环境、资源、管理及绩效的相关测量量表;第三部分是问卷补充及建议。为了验证研究假设,采用5级李克特量表打分,其中“1”代表“强烈反对、最小值或零频率”,“5”代表“完全同意、最大值或高频率”。为减少因答卷者不能理解问题而带来的负面影响,问卷在设计过程中广泛听取企业界与学术界专家意见,并对问卷进行预测试,对问卷的表述与措辞反复修改完善,尽量避免题项难以理解或表达含糊不清。 3.1.2数据采集为保证问卷覆盖面,使调查具有代表性,问卷调查对象来自参与铁路工程技术创新活动的各个主体,主要是参与高速铁路和重载铁路建设与管理的各单位,包括政府机关(原铁道部科技司工程管理中心)、业主单位(上海铁路局、朔黄铁路发展有限责任公司等)、高等院校(中南大学、西南交通大学、北京交通大学)、科研院所(中国铁道科学研究院、原铁道部经济规划研究院)、设计单位(中铁第三勘察设计院、中铁第四勘察设计院)、施工单位(中铁五局、中铁七局、中铁十六局)和材料设备供应商(原中国南车、原中国北车、华为技术有限公司)。要求答卷者具有10年以上的铁路工程工作经历,且在访谈时不带任何角色设定,依据自身知识和经验判断。 3.2描述性统计与信度分析 3.2.1问卷回收情况与描述性统计问卷发放与回收工作在2012年4月至2013年4月进行,受访专家通过电子邮件或邮寄方式反馈问卷,共反馈问卷118份,经过整理和鉴别,得到有效问卷104份。对有效问卷与无效问卷对应专家所在的单位性质进行了t检验,分别为p=0.22和p=0.29,反映出问卷在单位和主体上面不存在显著性差异。就样本数目而言,结构方程模型分析所需的样本数要求为样本数与模型中欲估计的参数差大于50,并认为样本数至少在100~150间才适合采用结构方程模型,因此所搜集的样本数(N=104)是适当的。 3.2.2可靠性分析数据的信度是衡量测量项目数据质量的重要指标。采用SPSS19.0对收回的104份有效问卷进行可靠性分析(信度分析),本次调查的Cronbach′sα值为0.878,所评估项目的标准化Cronbach′sα值为0.873,大于0.8,调查量表的信度较好。 3.3假设检验运用Amos软件进行结构方程建模与分析,对研究假设进行检验,验证观察变量与潜在变量的关系,以及潜在变量的相互关系,即对测量模型与结构模型进行参数估计,并分析数据拟合结果。主要拟合指标包括卡方自由度比值(CMIN/DF)、适配度指数(GFI)、渐进残差均方和平方根(RMSEA)、增值适配指数(IFI)、比较适配指数(CFI)等。一般,CMIN/DF小于5、RMSEA低于0.08,表示模型可以接受,且GFI值、IFI值、CFI值介于0与1之间,越接近1表示适配度越佳。 3.3.1假设H1的检验假设H1试图说明工程需求与绩效之间的关系,如图2所示。从模型的拟合结果来看,CMIN/DF为1.475<5,RMSEA为0.051<0.08,GFI为0.714,IFI为0.789,CFI为0.778,均接近0.80,模型的拟合效果较合理,说明模型有效。从路径系数来看,工程需求对绩效的标准化回归系数为0.89,P小于0.001,说明工程需求对绩效与管理有明显的正向作用,假设H1获得支持。 3.3.2假设H2的检验假设H2试图说明技术创新管理与技术创新绩效之间的关系,如图3所示。从模型的拟合结果来看,CMIN/DF为1.874<5,RMSEA为0.072<0.08,GFI为0.798,IFI为0.774,CFI为0.764,均接近0.80,模型的拟合效果较合理,说明模型有效。从路径系数来看,技术创新管理对绩效的标准化回归系数为0.41,P小于0.001,假设H2获得支持。 3.3.3假设H3的检验假设H3试图说明技术创新资源与绩效的关系,如图4所示。从模型的拟合结果来看,CMIN/DF为1.776<5,RMSEA为0.077<0.08,GFI为0.767,IFI为0.742,CFI为0.730,均接近0.80,模型的拟合效果较合理,说明模型有效。从模型拟合结果来看,技术创新资源对绩效的标准化回归系数为0.63,P<0.001,说明资源对绩效与管理有明显的正向作用,假设H3获得支持。 3.3.4假设H4的检验假设H4检验技术创新环境对需求、管理、资源和技术创新绩效关系的影响。主要采用分组处理方式,将干扰变量依群组做情境区分,依据环境特征对样本进行分组处理。环境变量主要考虑市场环境,分为高市场动荡和低市场动荡两种。在高市场动荡、低市场动荡环境下分别构建与前述假设相同的结构方程模型进行分析,模型分析结构见表2。由此可见,环境在技术创新需求、管理、资源与绩效之间均存在影响,假设H4获得支持。 4研究结果与讨论 通过实证研究,验证在高速铁路、重载铁路建设与管理实践中,铁路工程需求、环境、资源和管理等因素与技术创新绩效的作用关系。工程需求、环境、资源和管理因素对技术创新绩效产生明显影响,且这些因素的作用各不相同。工程需求具有引领作用,铁路工程以工程需求为导向,需求既是铁路工程技术创新活动的起点,也是其重要动力源泉。技术创新管理具有推动作用,实施技术创新管理,不仅可以促进组织的有效运行,明确各参与主体利益及风险分配、权责划分等,同时建立良好的激励与协调机制,强化过程监督与反馈,有利于技术创新目标更好地实现。技术创新资源具有支撑作用,资源是技术创新开展的基础并为技术创新提供经费与物力支持,人力资源是其中关键,信息则对技术创新效率有重要作用。技术创新环境对技术创新绩效有调节作用,铁路工程的创新环境涉及宏观政策、市场环境和社会环境等,是铁路工程技术创新实施过程的一系列约束条件,既可以阻碍技术创新也可以促进技术创新,影响技术创新实现的速度与绩效。由此,提出基于高速铁路与重载铁路的铁路工程技术创新作用机理概念模型,在工程需求的引领下,构建技术创新组织,通过科研立项、技术研发、联合攻关等技术创新活动,取得技术创新成果,经评定验收、推广应用,实现工程化,从而形成技术创新绩效。工程需求的牵引力、管理的推动力、资源的支撑力、环境的影响力共同促进技术创新绩效与水平的提升。铁路工程技术创新作用机理概念模型,即铁路工程技术创新“四力模型”,如图5所示。 5相关启示 为进一步提升铁路工程技术创新绩效与水平,结合我国铁路工程技术创新现状与经验,从环境、资源、管理等方面着手,采取切实可行的措施。其中,特别强调坚持技术创新行业统筹,搭建面向铁路工程的技术创新平台,发挥核心企业的主导作用,构建激励相融动态反馈的管控体系,调动各方技术创新动力与积极性,注重技术创新过程监管与第三方评审制度建设,加强知识产权保护和成果转化,从而提升技术创新能力,实现铁路工程的可持续创新。 (1)坚持技术创新行业统筹发挥社会主义制度下集中力量办大事的优势,坚持技术创新行业统筹,是铁路行业的成功经验。中央政府及铁路主管部门在制定行业规划和技术政策、激励企业技术创新、整合各方资源方面起到重要作用,形成市场优势、资金优势和联合优势,可有效避免低水平重复研究。应继续加强铁路科技宏观管理,密切跟踪世界铁路科技发展趋势,制定铁路科技发展规划、技术政策,确定铁路行业重大、关键性和共性技术领域,组织开展自主创新,引领铁路科技发展。应通过政府采购和加大引进、消化、吸收、再创新资金投入等方式,引导和支持铁路装备制造企业和设计施工企业加快采用世界先进技术的步伐。应紧紧围绕运输和建设的重大需求,统一安排技术创新的重点课题,组织科研力量开展科技攻关,协调科研资金和资源,推广应用自主创新成果。大型铁路企业应在行业统筹下制定技术创新战略,有重点有步骤地开展科技攻关,为铁路工程技术创新做好储备和铺垫。 (2)搭建面向铁路工程的技术创新平台铁路工程是一个复杂系统,应在明确其外部环境和内部构成的基础上,各参与方协同合作,共同完成铁路工程技术创新工作。铁路工程技术创新的开展应以工程项目为依托,以需求为引领,建立以项目业主为核心、各创新主体共同参与的技术创新网络组织,搭建面向铁路工程的技术创新平台。铁路工程技术创新平台的建设,既是全面提高科技实力和进行科技创新的物质基础和重要措施,也是开拓铁路科技新领域、发展前沿科学和培养高层次人才的重要保障,有利于高效配置、综合集成全社会的创新资源。构建铁路工程技术创新平台,应坚持政府统筹与市场主导相结合,并充分发挥核心企业在技术创新中的主体地位,发挥其组织、管理的主导作用,协调各方关系,理顺各方责任和义务,均衡各方利益,更好地推动铁路工程技术创新。 (3)构建激励相容动态反馈的管控体系铁路工程技术创新是多主体参与、多要素联结的有机整体,各参与方的创新动力与积极性的调动、激发,是工程技术创新的一块短板。因此,应建立健全铁路工程技术创新动力机制,从文化、制度等方面调动铁路工程技术创新参与方的积极性,创造良好技术创新氛围,重视、鼓励与支持技术创新;建立健全技术创新奖励制度,激励参与主体积极创新;开展铁路工程技术创新的相关学习培训活动,激发参与主体的创新思维,提高参与主体的创新能力。同时,应加强技术创新评估的制度化、法制化建设,建立由第三方评审、过程监管为核心的符合中国国情的铁路工程技术创新监管体系,与动力机制共同形成激励相容动态反馈的管控体系,保障技术创新活动的顺利进行。 (4)加强知识产权保护和成果转化铁路主管部门已制定加强铁路科技成果管理、促进科技成果转化的相关规定,要求围绕铁路工程技术难点,组织开展创新成果的沟通与学习交流,重视创新成果的孵化与推广应用,不断促进铁路工程技术创新的交流与成果转化。铁路工程企业应增强知识产权保护意识,加强创新成果的知识产权管理,设置专门的知识产权管理部门,明确其权责;注重知识产权管理人才建设,强化知识产权保护的合同化管理;建立知识产权数据库或网络共享平台,促进创新成果的信息、交流与推广,从而不断提升技术创新能力,实现铁路工程的可持续创新。 作者:王孟钧 王涛 郑俊巍 张镇森 单位:中南大学 土木工程学院 工程技术创新论文:制药工程技术创新分析 近年来,医药安全成为社会诟病的主要对象,劣质药品、假冒药品、违规药品等在市场的流通,不仅造成消费者的重大经济损失,甚至造成生命和健康的威胁,是国家法律治理的重点对象。药品是一种特殊的产品,直接影响着使用者的生命和健康安全,世界范围内对药品质量的监督管理都很严格。同时,随着社会经济的不断发展,药品种类和产量的不断增多,并作为一种常见商品在市场流通,逐渐制药工业也成为国民经济支柱产业之一。 1制药工程技术概述 实事求是地说,我国的制药工业整体水平不高,一方面制药技术、研发能力远落后于国外发达国家,尤其在药物合成技术方面(包括生物合成和化学合成);另一方面,在生产设备、生产工艺等方面也存在较大弊病,限制了医药产品的质量和产量。积极开展制药工业技术创新,对我国经济、民生、科技等都具有重要的意义。结合我国现实情况分析,制药工程技术主要包括两个方面,即工艺和设备。 1.1工艺分析第一,针对制药过程的技术分析。一般来说,制药过程就是对药品生产流程的模拟,其中涉及化学、物理学、生物学、数学等多种学科的应用,通常一种药品的制造,事先要按照其化学性质进行组合实验,反复对比,找出药品与疾病之间的关键要素,减少风险和副作用,最终才能批量生产。以合成药品为例,当前已经进入了“科学设计时期”,即“反合衬分析”,从疾病特点与合成目标分子出发,利用化学反应的逻辑知识进行分析,并设计出科学的合成路线。第二,针对制药批量技术的优化。制药企业针对工艺特点建立生产线,需要详细剖析各个流程的特点,如高温处理、灭菌处理等,确保每一个环节都精确无误。但随着技术的发展,新的设备会不断投入使用,就要进一步从产量和质量角度对工艺进行优化,以提高经济效益。第三,针对制药质量的监督管理。质量是企业生存的底线,尤其是制药企业,其产品关系到人民群众的生命健康安全,因此必须从制药工程技术角度入手,建立一套完善的药品质量监督体系,并按照国家规定开展审核工作。 1.2设备分析制药设备与制药工程技术之间存在密切的关系,特别针对药物合成方面,发挥了很大的限制作用。近年来,随着药品生产质量管理规范(GMP)的推广,制药设备主要体现出以下几个趋势。第一,从加大药物合成技术研究力度出发,在设备设计、设备选型、设备安装、设备操作等方面加大投入,一方面符合国内药品生产质量要求,另一方面,向国际高标准要求靠拢。第二,制药设备加大生产环节的管理。在药物合成技术的前提下,需要对药品成分进行必要的分离、浓缩、还原、氧化、卤化等处理,复杂的只要工业需求就决定了设备的多样性、综合性;因此,开发易于清洗、便于灭菌消毒、方便保养维护的新型设备就成了必然需求,一方面可以有效减少制药工业生产中的失误几率,另一方面,可以有效减少对生态环境的污染。 2制药工程技术创新 2.1加强高新技术制药人才的培养药物合成技术在整个制药工程技术体系中处于顶端位置,具有复配型居多、药物更新快、工艺复杂、周期较长等特点,我国制药工程技术整体落后于国外发达国家,究其原因,人员因素占据很大部分。现代制药工业技术在我国起步较晚,国内缺乏完善的人才培养体系,专业知识、理论较为缺乏,尤其是涉及制药工业中创新性人才的培养,即缺乏理论方向,也缺乏必要的实践环境;因此,必须确立高新技术制药人才的重要地位,积极构建培养的环境,以最快的速度建立起我国自主知识产权的制药工程技术模式。 2.2借鉴国外发达国家的生产经验进入21世纪,全球经济一体化的趋势越来越明显,任何产业之间都不是孤立的,再合作范围上也从国内延伸到了国际。通过借鉴国外发达国家制药工程技术的理论和实践经验,以及化学技术、物理技术、生物技术等方面的先进成果,不断弥补我国制药工业的技术缺陷,缩小与国际先进水平的差距。 3结语 改革开放以来,随着我国经济发展不断进步,人民群众生活水平不断提升,对自身健康维护的意识也越来越强烈。药品安全是一个全社会共同关注的话题,这直接对我国制药工程技术提出了更高地要求,要不断完善,不断创新,才能适应国家法律要求和市场的认可,实现经济效益和社会效益的平衡。同时,积极创新制药工程技术,可以有效减少对资源的浪费和环境的破坏。 作者:蒋栋 单位:浙江新赛科药业有限公司 工程技术创新论文:水电工程技术创新实践与挑战 中国大陆水力资源理论蕴藏量达6亿kW,技术可开发装机容量达5.4亿kW,经济可开发装机容量达4.0亿kW,水力资源居世界第一位。1949年以前,我国水电装机容量不过360MW。新中国成立以来,我国的水电工程建设发展迅猛,特别是近十余年来,三峡、溪洛渡、小湾、龙滩、水布垭、构皮滩、彭水、拉西瓦、锦屏、向家坝等多座高坝大库相继投入运行,中国水电工程建设取得了举世瞩目的成就,截至2014年底,我国水电装机3.02亿kW,约占全球水电装机总量的1/4。按规划,2020年装机将达到3.5亿kW,水电开发还具有巨大的潜力。依托以三峡工程为代表的一批国家重大水电工程建设,通过原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新,我国的水电工程在筑坝技术、电站技术、通航技术等关键技术上取得了许多重大突破。目前,我国水电工程的建设规模、技术难度和技术创新等方面都已进入世界先进和领先行列。 1水电工程技术创新实践 1.1坝工技术 1.1.1混凝土重力坝20世纪50年代以来,我国建成了一批高混凝土重力坝,积累了丰富的高重力坝设计施工经验,取得了诸多重要成果和突破性进展[1],如大坝深层抗滑稳定技术、多层大孔口结构技术、大坝温控防裂技术等。三峡大坝按1000a一遇洪水流量98800m3/s设计,按10000a一遇洪水加大10%洪水流量124300m3/s校核。大坝所需泄洪前缘和电站进水口前缘长度均较长,工程布置困难,且1~5号坝段深层抗滑稳定问题突出。针对三峡大坝高水头、泄洪量大、排沙量多等特点,对泄洪坝段采用表孔、深孔和导流底孔3层相间布置,以缩短泄洪前缘长度;利用左导墙、纵向围堰和右岸非溢流坝段布置3个泄洪排漂孔;左、右厂房坝段共设10个排沙孔,在150m水位下兼用于泄洪。采取上述措施,使泄洪前缘长度控制在483m,不仅满足了泄洪、排沙、排漂及施工导流等功能,同时也解决了泄洪坝段与电站布置的难题。三峡大坝泄洪坝段布置有22个表孔、23个深孔、22个导流底孔,其中表孔尺寸8m×17m,深孔尺寸7m×9m,底孔尺寸6m×8.5m,坝体孔洞多、孔口大、门槽多,坝体多层大孔口结构体型复杂。设计中通过优化孔口布置,使表孔、深孔、底孔错层相间布置,以合理利用有限的泄水前缘长度;在坝段中央布置泄洪深孔,表孔跨缝布置,其下方布置导流底孔;通过孔口体型优化、横缝接触灌浆等措施,改善了孔口应力,增大了坝体侧向刚度,减少了孔口对坝体刚度的削弱,提高了结构安全裕度。三峡左岸1~5号坝段为电站厂房坝段,缓倾角结构面发育,倾角20°~30°,最大连通率达83.1%,深层抗滑稳定问题突出。通过采用厂坝联合受力、坝踵设置混凝土齿槽、厂坝基础联合封闭抽排、固结灌浆、相邻坝段横缝灌浆、预应力锚索加固等综合处理措施,有效解决了深层抗滑稳定问题。 1.1.2高拱坝2000年,我国建成了最大坝高240m的二滩混凝土拱坝,成为中国拱坝建设的里程碑。继二滩大坝之后,坝高285.5m的溪洛渡、坝高294.5m的小湾、坝高305m的锦屏一级等一批特高拱坝相继建成。岩溶地区最高的拱坝———构皮滩拱坝坝高达232.5m,亦投产发电。超高拱坝建设需解决坝基坝肩岩体变形与抗滑稳定问题、强震区抗震安全问题、泄洪消能问题等。近十余年来,我国在高拱坝设计理论与施工技术方面取得了许多重大突破,如岩溶地区高拱坝枢纽布置、高拱坝体形优化设计、大功率泄洪消能技术、大坝抗震设计等。针对复杂岩溶对拱坝稳定与变形的影响问题,结合构皮滩双曲拱坝工程实践,研究提出了岩溶地区“精细勘探、大坝优先、避让为上、系统兼顾”的枢纽布置原则,解决了岩溶地区优良岩体范围有限所导致的水工建筑物布置难题,为岩溶地区筑坝提供了新思路。 1.1.3碾压混凝土坝碾压混凝土技术具有机械化程度高、简化施工程序、缩短工期、节省投资等优点。目前,我国已建在建的碾压混凝土坝有120余座,无论数量、规模、技术难度、工艺水平均处于世界领先地位。其中世界最高的碾压混凝土重力坝龙滩水电站,坝高达216.5m,获得“碾压混凝土国际里程碑工程”荣誉。在三峡三期碾压混凝土重力坝围堰建设中,通过提出的适应快速施工的结构措施、相应快速施工技术,创造了最大月浇筑强度47.5万m3、最大日浇筑强度21066m3、连续上升37.5m的世界纪录,其最大浇筑强度已超过国内外当时纪录的1倍以上[1]。由我国设计建造的马来西亚沐若水电站碾压混凝土坝,首次提出了“坝体上游设置防渗区+强化碾压层面施工质量+利用坝面排水孔全面压水检查浇筑缺陷+灌浆强化处理浇筑缺陷”的先进坝体防渗设计技术,及热带雨林地区碾压混凝土施工工艺与质量控制技术,为多雨地区碾压混凝土大坝建设提供了宝贵经验。 1.1.4高堆石坝土石坝由于其具备对基础条件良好的适应性、就地取材、能充分利用开挖料、造价较低等优点,是世界各国广泛采用的坝型。土石坝类型多样,其中近年来我国在高混凝土面板堆石坝与高心墙堆石坝筑坝技术上发展迅猛。(1)混凝土面板堆石坝。混凝土面板堆石坝具有较高的安全性、经济性和适应性等优点,具有很强的竞争力和生命力。目前,我国已建在建坝高超30m以上的混凝土面板堆石坝达210余座,其中水布垭面板堆石坝坝高233m,是世界上已建、在建的最高面板坝,是“面板堆石坝里程碑工程”。针对面板坝建设中存在的难题,如高应力下堆石体力学特性变化、超高坝变形控制、适应大变形的止水结构与材料等,相关单位通过自主创新、集成创新,在坝料性能及试验方法、坝体变形控制、大坝防渗系统结构和材料、大坝施工与质量控制、大坝性状监控及安全评价等方面均有重大创新和突破,形成了一整套超高面板坝筑坝关键技术体系[2]。如“坝体变形时空预沉降控制法”、“反抬法”预压以及下游堆石区与主堆石区同参数施工等技术,有效解决了高面板坝变形控制难题;以表层为主的面板止水系统的设计新理念与相应的结构措施,以及面板中上部设置永久水平缝的结构措施,可显著提高面板适应坝体变形的能力。(2)心墙堆石坝。国内100m级高心墙堆石坝较多,先后建成了碧口、石头河、鲁布革、茅坪溪、水牛家等,积累了丰富的工程经验;200m级已建成小浪底、瀑布沟。特别是近十余年来,高心墙堆石坝技术取得了较快发展,在建的长河坝坝高240m,而坝高261.5m的糯扎渡水电站已于2014年全面投产;拟建的300m级两河口水电站坝高达295m、双江口水电站坝高达314m。结合工程实践,我国对高心墙堆石坝坝体结构与材料分区、大坝变形及渗流控制、坝体分析方法、大坝安全评价及预警等关键技术开展了系统研究,形成了超高心墙堆石坝静动力稳定分析理论与方法、渗控分析方法、设计准则与筑坝成套技术,建立了超高心墙堆石坝安全综合评价体系[3]。 1.2电站技术 1.2.1巨型机组设计制造技术水轮发电机组是水电站的“心脏”,其设计制造直接关系到水电站在各种运行方式下的稳定性。三峡工程之前,我国国内最大的电站机组仅为320MW。三峡工程设计施工中,通过创新思路,以市场换技术,成功实践了“引进、吸收、消化、国产化、再创新”的技术和产业发展道路,取得了许多关键技术,研究开发出世界首创的全空气冷却700MW级水轮发电机,并在三峡地下电站800MW发电机上首次采用全空冷和蒸发冷却方式,打破了巨型机组只能采用风冷技术的论断。对三峡工程而言,在同一电站的巨型水轮发电机中同时采用全空冷、半空冷和蒸发冷却3种冷却方式,推动了水轮发电机冷却技术的进步和发展[4]。通过三峡工程实践,我国实现了巨型水电机组的国产化,并推广应用至向家坝电站(单机容量800MW)、溪洛渡电站(单机容量770MW)等后期建设的大型水电站,为我国重大技术装备的发展作出了重要贡献。特别是目前自主研发了百万级巨型机组成套技术,使我国巨型机组设计制造技术水平跨入世界领先行列。 1.2.2巨型机组蜗壳埋设技术蜗壳埋设技术关系到机组稳定运行与厂房结构安全。三峡电站蜗壳进口直径及控制结构变形的HD2值为同期世界最大,而蜗壳外围混凝土相对较薄。大型电站蜗壳埋设国外均采用充水保压技术,在三峡工程建设工程中,研究发现该技术需7道工序,工艺复杂、施工困难、工期长、投资大。在系统研究保温保压埋设、垫层埋设、直埋设等方式的基础上,研发了巨型机组蜗壳“组合埋设”新技术,建立了相应的技术标准。组合埋设技术只需两道工序,大大简化了施工,有利于缩短工期。三峡巨型机组蜗壳不同埋入方式在电站的成功实施以及完整设计技术体系与相关技术标准的形成,不仅保证了水电站引水发电建筑物及机组安全稳定运行,而且为巨型机组相关行业规范制定技术标准奠定了基础,提高了我国水电行业的竞争力。组合埋设技术完全取代了国外的充水保压技术,已被国内外后续的多座巨型电站采用。 1.2.3大型地下电站洞室稳定控制技术我国大型地下电站多位于西部高山峡谷区,单机规模大,洞室稳定控制技术难度大。随着一批复杂地质条件下大型地下电站洞室的成功建设,我国在大型地下电站洞室勘察、设计等方面积累了丰富经验,取得了众多创新成果,如大型洞室“岩体稳定拱”设计理论[5]、地下电站“单洞型”布置新型式、厂房轴线与岩层走向“小交角”布置的设计新理念、大型洞室岩溶软岩及大型关键块体处理的成套综合新技术等。三峡地下电站应用“岩体稳定拱”设计理论,成功建成了埋深最小的大型地下电站;彭水地下厂房采用“小交角”布置,成功避让了岩溶系统,并采用“单洞型”布置、高边墙变形综合控制技术,顺利建成首座洞轴线与岩层走向呈零度交角的大型地下厂房。 1.3高坝通航技术内河通航建筑物主要分为船闸和升船机两大类。以长江三峡双线连续5级船闸、长江三峡水利枢纽垂直升船机为代表的通航建筑物,使我国水利水电工程通航技术水平跃居世界前列。 1.3.1船闸三峡船闸通航水头达113m,通航标准高,要求大坝泄洪达56700m3/s时万吨船队安全过闸,而且工期紧,须在2003年蓄水时投运,避免长江断航。船闸设计面临船闸结构型式、深切高边坡稳定、高水头大流量输水、巨型人字门及启闭设备等关键技术问题[6]。三峡船闸长达1600m的主体建筑需沿山体深挖(最深170m)后建造,设计成双线(上、下行)5级,每一线船闸分别设有5个闸室,每个闸室长280m,宽34m,由10个大型船闸组成,槛上最小水深5m,首末船闸上下游落差达113m。船闸若采用传统重力式结构,开挖及混凝土量巨大、工期长、高边坡复杂。基于三峡船闸良好的地质条件,研究采用“全衬砌船闸”新型式,闸首和闸室墙全部采用钢筋混凝土薄衬砌结构,通过专门研制的拉剪型高强锚杆,形成衬砌-锚杆-岩体联合受力的全衬砌船闸结构体系,共同承受人字门、水压力和船舶等荷载,有效减少了工程开挖和混凝土量,降低了高边坡施工难度。三峡船闸高边坡采用预应力锚固技术,对边坡岩体进行系统和随机加固支护,通过截、防、导排等措施,在边坡岩体一定范围疏干地下水,减小渗水压力,并严格控制施工程序与开挖爆破,有效解决了高边坡的变形稳定问题。三峡船闸单级闸室最大输水水头45.2m,最大输水流量720m3/s。高水头大流量条件下,船闸采用“高空化数输水廊道”技术,解决了特高水头船闸输水系统阀门空蚀与振动等难题;采用改进型“等惯性输水系统”,保障了船舶在闸室内安全停泊和升降;采用等惯性分散正向进水和旁侧泄水方式,使上下游引航道具有良好的通航水流条件。闸室采用人字门挡水,双线5级共24扇门。每扇门长38.5m、宽20m、厚3m,最大单扇门重850t,其外形与重量均为世界之最。船闸采用“低周高应力”人字门结构设计理论,解决了巨型人字门易产生疲劳裂纹的问题,采用液压启闭机“无级变速”和“负载分级平衡”技术,解决了大淹没水深人字门运行时大型卧式细长油缸的稳定性问题。 1.3.2升船机三峡升船机过船规模为3000t级,上下游水位差达113m,且航道水位变幅和变率均较大,其中上游水位变幅30m,下游水位变幅11.8m,变率±0.50m/h;受船闸充、泄水影响,上、下游引航道水流通航条件复杂。通过比选,采用齿轮齿条爬升式垂直升船机,船厢有效水域为20m×18m×3.5m,船厢总重11500t,最大提升高度113m。升船机设计面临船厢全平衡及安全控制、承重塔柱变形要求严等关键技术问题[7]。三峡工程升船机采用齿轮齿条爬升式垂直升船机技术,当船厢升降中发生漏水等失衡事故时,安全机构可随时将船厢锁定在螺母柱上,避免发生船厢坠落或冲顶事故,安全可靠性高。针对承重塔柱变形控制严的难点,采用“墙-筒体-墙-筒体-墙”的整体对称结构,满足塔柱结构的整体刚度要求,保证塔柱与船厢变形协调。继三峡水利枢纽垂直升船机之后,该关键技术已在向家坝升船机等工程中得到推广应用。 1.4其他除了上述介绍的筑坝技术、电站技术、高坝通航技术外,依托多个大型水电站的工程实践,水电工程在复杂地形地质条件下的综合勘探技术、高水头大流量泄洪消能、深水大流量高落差截流、深厚覆盖层处理、水工新材料、大型水电工程施工与建设管理等方面均取得了巨大的成就,为我国的水电建设提供了强有力的技术支撑。 2我国水电工程面临的挑战与创新方向 2.1面临的挑战 2.1.1更加恶劣的自然条件随着西部大开发和西电东送的大力推进,我国水电工程建设重点地域也从中、东部转向西部。未来的高坝大库多集中在这些高海拔、高寒、高地震烈度、高陡边坡地区,水电工程面临的自然环境更加恶劣。在高海拔、高寒地区修建大坝,坝基冰冻覆盖层与破碎岩层一般难以挖除,冰冻覆盖层与破碎岩层在蓄水后的变形和渗流控制难度大;高海拔、高寒地区筑坝材料抗冰冻和耐久性问题突出;有效施工时段短,加之高海拔地区缺氧等恶劣环境下,施工人员和机械设备作业困难,施工质量控制难度大;高强度地震可能带来坝体结构与基础破坏或严重变形、坝体液化、涌浪超高,或堰塞湖等危害。 2.1.2生态环境更加脆弱西部地区是我国生态环境最脆弱的地区,环境承载力低。修建高坝大库,可能会引起多年冻土层融化。这种变化使区域地下水位及生态水位发生重新分配,结果表现为水分不再被局限于近地表土层的深度,植物可利用的水分大为减少,可能导致短根系植物枯死,生物多样性减少,植被退化,土地荒漠化趋势增强等生态环境问题。特别是海拔3700m以上高寒植被一旦遭到破坏,其恢复和再造将非常困难。 2.1.3工程移民更加困难工程移民本身是一个非常复杂的社会问题。西部地区本身可用于耕作的土地资源就十分稀缺,筑坝蓄水淹没了大量可耕作的土地,人多地少矛盾更加突出,传统安置方式难以满足移民安稳致富要求。西部又多为少数民族聚集地,生计模式、社会结构特殊,宗教文化复杂,这些更增加了移民的难度。水电工程建设区,地方经济基础薄弱,地方政府对水电开发促进经济发展寄予厚望,导致水电开发企业工程移民投资大,影响了水电开发企业的积极性。 3科技创新方向的探讨 针对我国水电工程建设面临的新挑战,未来需要从安全、技术、环保、移民等方面开展研究。 3.1提升工程安全理念工程建设安全自始至终是开发水电资源的先决条件,抛弃工程安全,一味追求世界第一的虚荣心理,是不理智的行为。面对新挑战,必须要革新工程安全文化理念,包括公开透明、以人为本、加强投入。公开透明,就是要系统分析工程建设区域可能存在的安全风险,并使工程建设参与各方对安全风险有深入认识。人是各种生产要素中最活跃的因素,以人为本就是要确保人的安全。高寒、高海拔、高陡边坡地区,空气稀薄,自然环境条件恶劣,需加强投入,提高劳动安全保障措施和标准。 3.2提高工程技术水平 3.2.1完善与提升技术标准体系目前我国设计标准“政出多门,参差不齐”,应协调统一现有国家标准、行业标准(电力标准、水利标准)、地方标准。未来水电工程建设的趋势是高坝大库,现有的技术标准适用范围有限,应总结高坝建设的实践经验,拓展完善现有标准。我国虽已成为水电建设的主战场,但设计标准尚未与国际接轨。随着“一带一路”战略的提出,我国水电建设理应借此东风,推进标准国际化,加快国际化进程。 3.2.2研发及实践“四新”技术探索应用新材料、新技术、新工艺、新设备,提升工程建设能力。针对高寒地区施工,研发高性能混凝土,提高抗冻性、抗碳化等耐久性能;面对西部高地震烈度建设环境,研究总结高地震烈度下高坝抗震技术,支撑后续工程建设;高寒、高海拔地区基础处理更加复杂,应探索高寒、高海拔地区基础处理工艺;针对高海拔地区,传统的地质勘探手段受到限制,应研发地质勘探的新设备。 3.2.3应用现代信息技术信息技术在水电工程中的应用,使信息的重要生产要素和战略资源的作用得以发挥,使人们能更高效地进行资源优化配置,从而推动水电行业不断升级,提高社会劳动生产率和社会运行效率。“大数据”、云计算、BIM、“4S”技术等现代信息技术,能实现工程设计数字化、可视化、协同化,工程建设管理监控自动化、管理规范化,及工程运行管理高效化、智能化。 3.2.4倡导绿色水电开发受能源需求的约束,水电适度开发是大势所趋。在水电工程建设中,需强化高原生态环境保护研究,深入研究高原高坝大库对气候及生态环境的影响及保护措施。如永久冻土层融化对生态环境的影响,气候改变引起冰川变化,水量、水质变化对上下游环境与生态的影响,河流生态系统变化对生物群落的影响。在高原地区建设水电工程,需深入论证,在保护生态的前提下,绿色开发水电,实现可持续发展。 3.2.5重视水库移民问题水电建设往往涉及大量移民,移民问题是水电工程能否顺利实施和最终成败的关键。水电建设移民安置要与时俱进、以人为本,深刻认识水库淹没对移民造成的损失和机遇,用动态和发展的观点,把移民安置放在更大的时空范围去谋划,突破“三原”补偿限制,推动水电开发和当地经济社会可持续发展。探索新型移民安置方式,搭建良性发展平台,积极推动农业结构调整,发展优势农业。探索“灵活就业+技能培训+社会保障”的综合安置模式。重视移民社会重建,增强移民归属感、认同感和融合度,物质方面与精神方面重建并重;构建居住安全、功能配套、邻里和谐、环境优美的新社区。突破“三原”补偿限制,建立库区和安置区经济社会发展的长效机制。重视有形损失补偿,适度关注无形损失补偿,加大后期扶持力度,共享工程效益。 4结语 在全球倡导绿色能源及我国大力实施减能减排的大背景下,我国能源结构亟需调整,水能资源需综合开发利用,未来大多数工程处于我国西部,自然条件更加复杂,只有通过不断创新,才能解决工程建设中的关键技术难题,并推进水利水电行业的科技进步,使我国真正由水电大国成为水电强国,水电技术走出国门,引领世界。 作者:钮新强 单位:长江勘测规划设计研究院 国家大坝安全工程技术研究中心 工程技术创新论文:石油工程技术创新建议 随着我国经济的不断发展和进步,石油工程也得到了快速发展。当前,我国石油工程的发展是有目共睹的,石油是国家的重要能源,因此,石油工程的重要性也是不可言喻的,石油工程不仅能够促进经济的发展,更是国家安全和社会稳定的重要保障,对于国民经济的发展和社会的进步起到了积极的作用。然而,目前在石油工程的发展中,石油工程技术仍然存在一些不足和缺陷,严重影响到石油工程的进一步发展。所以,为了实现石油工程的可持续发展,就要不断加强石油工程技术创新,从而提高石油工程的竞争力,发挥其重要作用。 一、进行石油工程技术创新的必要性分析 技术创新与拥有核心技术是作为技术与资金密集型的石油工业的一个源源发展的生存之本。随着经济全球化趋势的不断加快,日益激烈的市场竞争在不断的督促着石油行业要取得绝对的技术优势,进行技术创新。这样才能在残酷的市场中有了一席之地,永远立于不败之地,取得长远的可持续发展。所以技术创新符合石油工程的特征。随着中国改革开放的不断深入,全球经济一体化的不断加深,中国加入世界贸易组织后参与全球的经济循环以及竞争,中国石油行业在面对着全球的市场发展的机遇的同时也要应对严峻的挑战。残酷的市场竞争在不断的冲击着中国的石油工程项目的进步,着就决定着要从服务以及技术两个层面进行创新,根据市场发展重新确定石油工程的长远发展战略。但是我国的石油工程呈现着很大部分的技术层面的缺陷,没有创新的方法以及创新的意识。所以必须要运用创新技术才能改变我国石油工程落后于世界先进国家技术水平的现状。 二、石油工程技术的现状与问题分析 2.1缺乏整合技术资源的能力。众所周知,石油工程一直是关乎我国经济命脉的支柱产业,也是我国国有企业的代表,像中石油、中石化、中海油等等。这也决定着中国石油工程受着原有的经济制度的惯性制约,存在着结构性矛盾是石油工程技术资源系统的一个弊端。这造成了石油工程的效率极大的降低、资源很大程度上分散了、技术资源的封闭使用以及重复利用。技术服务对于石油工程的积极正面作用难以发挥出来。除此之外,石油工程的高级素质人才短缺也是一个瓶颈,对于石油行业来说。在素质层面,我国技术创新型人才短缺严重阻碍了创新能力的提高。我国石油工程的创新型人才大多是初级或者中级人才,而用于世界尖端技术的处于科技前沿的高端人才缺失严重缺乏,人才的特点是确是没有综合性、创新型以及继承性。 2.2没有科学的创新制度。因为我国石油产业工程还没有形成完整的服务体系,存在着相对落后的运行机制,阻碍了科学技术的发展与创新。石油工程的技术创新研发部门仅仅是石油机构的一个内部部门,没有高效科学的研发体系以及缺乏这个研究体系背后的资金技术人才政策激励。再加上整个石油研发机构背后没有生机活力的根本原因是没有培育制度创新的土壤与温床,有的只是适当性的调整层面的技术性改革。 三、石油工程技术创新策略 3.1培养一批以市场为导向的高素质人才队伍。作为关系到我国国计民生以及经济发展命脉的关键产业,石油工程要想实现技术创新的一个重要因素是技术人员的努力与智慧。为了打造石油工程的技术创新,就要培养一支以市场为导向的高素质的技术人才队伍。重视国内外市场的需求变化导向作用,在进行资源能源优化配置的同时,要面向国内外的市场。 3.2建立健全技术创新体制。健全完善的技术创新体制是进行技术创新的一个重要因素。可以从企业的实际情况出发,明确投资领域,构建以技术为首要目标的技术创新体制。加强对于知识产权以及技术质量管理,实现岗位技术的程序化以及有形化。 3.3加强研究开发人员的薪酬激励机制。合理地薪酬激励机制能极大地激发石油企业研究开发人员的潜力和忠诚度,提高吸引人才的力度,提高石油企业的竞争力。应依据石油企业研究开发人员的特点,遵循重要性原则、稀少性原则、复杂性原则,重点解决研究开发人员的薪金水平、薪金结构和加薪标准等内容,设计合理的薪酬激励机制,解决好石油企业研究开发人员公平与激励问题。 四、总结 总之,石油工程是关系着我国经济安全与社会稳定的重要因素,在具体的石油工程中要不断加强石油工程技术创新,从管理体制、技术投人、人才引进等方面加强技术创新的发展。 作者:辛伟 单位:长江大学 工程技术创新论文:土建工程技术创新论文 一、土建工程施工中的新型节能技术 土建工程新型节能技术,主要表现在建筑物的选材上,建筑材料是工程施工的基础和前提;当代社会科学技术日新月异,新型建筑材料层出不穷,它们不仅可满足高层建筑对施工材料刚度、耐腐蚀性等的要求,还具有重量小、耗能少、污染少等特性,最重要的是,新型节能技术站在长远的角度来看,能够在很大程度上减少施工成本和未来的使用成本,而且对环境保护和节约资源都将做出积极的贡献。与传统的建筑材料相比,新型节能技术、材料的使用需要更高的施工要求与之相配套,因此,新型节能技术的使用对于施工效率和施工质量的提高都有很大帮助。 二、土建工程施工中混凝土技术的探讨 混凝土施工技术主要有材料的配比、搅拌、浇灌、振捣以及后期的养护工作,每个环节都需要高水平的专业施工,以确保混凝土的质量,提高建筑物的使用寿命。 1.混凝土材料的配比混凝土由于自身具备的优点,是目前建筑行业中应用最广泛的建筑材料之一,在土建工程中涉及到的混凝土施工,需要在选材上进行精细的检测,还需要严格的配比试验才能确定,它将直接决定了建筑物的安全性和使用性能,因此这是一项非常重要的工作;同时在施工过程中,还要根据不同建筑物的用途对选材进行限制,或者是要求材料能耐高温、或者是要求材料具有一定的抗震性能。 2.混凝土的搅拌混凝土的搅拌工作,是混凝土投入施工的一个重要环节,搅拌效果的好坏会对建筑物的质量有很大的影响,因此要特别注意以下几点,首先,在进入搅拌环节之前,要确定材料性能是否符合要求,并对计量工作进行严格的控制;其次,就是对搅拌设备的检查,看其是否符合相关要求;最后,就是在搅拌过程中要按照不同材料的投放顺利依次放入,并且还要把握好搅拌时间,特别是在最后的卸料环节,要控制好混凝土的温度;这一系列的工作都将对混凝土的质量产生影响,因此,整个搅拌过程中,要求施工人员必须具有精细、准确、严谨的工作态度,认真按要求完成每道工序。 3.混凝土的浇灌对竖向的施工结构来说,要想确保施工质量,要特别重视以下几个方面的问题;第一,要用水泥砂浆在竖向建筑的底端进行填充,将厚度保持在五厘米到十厘米之间;第二是要及时解决建筑过程中出现的离析现象;第三是在混凝土浇灌过程中,如果模板的高度超过了三米,那么应该在施工中采取具体的措施来确保混凝土的施工质量,尽可能地避免混凝土出现下滑。比如说通过由外向内的方式,连续性地浇灌墙体和柱体,减少模板承受的压力;在完成浇筑工作后,要给予它两个小时的时间用来完成混凝土初凝工作;当混凝土具有一定的强度之后,再进行接下来的梁板施工;第四在混凝土浇灌中要注意好时间的控制,包括各道工序持续的时间,还要提前对模板、预埋件、支架等进行检查。 4.混凝土的振捣在进行混凝土振捣工作时,一定要注意工作的连续性,并控制好振捣面的沉落情况,以尽量避免出现过振的现象。如果在施工中使用的是插入式的振动器,要在对振捣范围进行控制的基础上,按照一定间距完成振捣工作,一般情况下振捣器的直径应该控制在3倍范围之中。除此之外,混凝土施工中常用的振捣方式就是行列式以及交错式。 5.混凝土的后期养护混凝土的后期养护措施主要有以下几种,第一种是太阳能养护;第二种是构建加热养护法;第三种是通过养护剂来对混凝土进行保护。混凝土的后期养护工作的理论依据,就是控制好混凝土表面的温度,避免内外产生较大的温差而发生裂缝。结语:土建工程是建筑施工中的重要环节,而混凝土施工技术也是其中最重要的建筑技术。为了在实现绿色建筑的同时提高建筑的质量,创新土建工程施工技术,完善混凝土施工手段,是未来建筑行业迫在眉睫需要解决的问题。 作者:王涛肖永辉韩波单位:北新建材集团有限公司 工程技术创新论文:岩土工程技术创新研究 【摘要】我国在岩土工程技术的创新发展中从未停止,目前我国已经在岩土工程技术中积累了一定的经验以及实际工程项目的应用。对于高速铁路、跨海大桥、海底隧道等工程项目中,可以看到我国在岩土工程技术中的应用已经处于很高的发展阶段。而我国的建筑行业不断发展的同时,也应当注重对于岩土工程技术的创新发展,本文对其创新途径进行了研究。 【关键词】岩土工程;技术创新;研究方式 1岩土工程的特点表现 (1)岩土工程具有隐蔽性的特点。对于岩土施工而言,其包含了多种技术方法,而在地下连续墙和桩基的施工中,我们能够发现,其主要特征都在地下深处隐藏,而在其具体施工中也是在隐蔽的环境下进行的。这是施工环节中与施工地点的隐蔽性特点。(2)岩土工程中复杂性的特点。在岩土工程中,具体的施工人员需要进行工程作业的阶段,一般情况下受到环境制约,以及多种施工情况因素的限制。那么从施工程序上可以发现,岩土工程需要多工种配合作业完成项目,而具体的部分施工程序中其工作人员呈现出密集状态,而且在进行前期施工准备阶段上,其任务量也是一般工程所无法相比较的。其中工程勘察现场作业的设备和仪器,较为复杂但是也相对方便使用,比较容易在施工中进行较为灵活的应用。除此之外,岩土工程的施工中,对于施工技术的工艺问题也是其复杂性的表现,在不同的施工地点,即便使用同一种工法和同一种桩型施工,也需要考虑匹配情况,所以导致其施工工艺也存在一定的差异化。从而形成了岩土工程中相对复杂性的特点。(3)岩土工程中严格性的特点。在岩土工程中,其施工的每项环节都要求其严格性。比如说在岩土工程中需要应用灌注柱,那么在其柱身结构中,能够保障质量的严格性,也要保障其柱身的材料强度,从而确定对整体施工进行质量强化。而且在灌注柱施工的具体操作中,准许出现的偏差也要严格的要求,如果出现偏差过多的情况,必要影响后续工程。所以在施工方向上,岩土工程是具有必要的严格性。 2岩土工程技术创新途径 (1)在岩土工程中钻探与坑探技术的创新。岩土工程技术中,钻探和坑探对于较物探进行的对比,是最为直接的勘探方式。钻探与坑探可以直接明确地质状态。一些大型施工中会使用钻探与坑探。钻探是地层类别和勘探要求,在深度不同的地层中,直接采样进行研究的技术,从而确定内部岩土物理性质。而坑探采用动力设直接勘探,其勘探方式耗费人力和物力,也相对存在风险。所以勘探时择经济适用型方法是目前的主要方式。那么对于这种现象,在广泛的岩土工程技术应当创新研究钻探与坑探技术。(2)在岩土工程技术中对于静力触探技术的发展创新。岩土工程技术是需要多种技术相互结合的,而且需要进行较为快速的判断,同时也需要在较为复杂的施工环境中灵活应用,从而在其施工上进行优化的重要作用。而静力的触探技术,恰恰是一种可以快捷测试的技术,而且也相对轻便,在岩土施工中能够得到方便使用。例如:越南福尔摩莎集疏运港区的岩土工程施工中能够发现,钻探方法和静力触探技术,对土质和土层类别的划分,能够得到相对准确的数据信息。触探技术得出的数据信息,在计算不排水抗剪强度中具有较高的实用价值。(3)创新动力触媒技术在岩土工程技术中的应用发展。在岩土工程技术中,动力触媒是一种新型技术,也是原位测试中一种普遍可以实际应用的技术。而这种方法是利用探头的贯穿能力,进行土中15cm-35cm的地下位置,从而将需要获取的数据通过锤击的方式,来明确物理性标志的风化基岩,这一技术具备测试勘测的性能。虽然在岩土工程中已经得到一定的应用,但是对于其探头可以加深地下勘察能力,而且也应当发放在不同环境下的作业能力,从而在未来的岩土工程技术中能够得到重要的发挥作用。(4)对于GPS测量定位技术在岩土工程技术中的创新。全球定位系统GPS,在岩土工程技术上是能够有所发挥的重要技术,在我国GPS技术尚未完善的阶段应用于岩土工程之中,确实相对缺乏应用经验,以及理论支持,但是在近现代GPS技术的稳定发展中,已经积累了相对较高的操作技能,所以我国岩土工程技术的创新途径中,也应当将GPS技术作为可以重点发展的方式。从其技术实践中可以明确,定位技术是进行测量的主要工具,通过借助空间卫星群的勘察扫描能力,进行与地面接收站的信息传达,从而形成更为广阔的数据勘察工作。利用这种方法可以有效开展岩土工程的前期准备工作,为工程项目提供有利的数据支持,从而提高岩土工程中的施工效率。(5)计算机技术中CAD应用于岩土工程技术的创新。AuotCAD技术应用于工程建筑行业较为普遍,而在岩土工程技术中,其具体施工项目上也得到了一定的应用,但是基于岩土工程的技术具有一定的严格性,我国对于其具体应用于岩土工程技术的方向上还应当超测量和指导施工方向上进行发展。而针对于CAD软件的设计能力,应当根据工程测量中的具体数据,进行有效的编辑和处理,对于工程资料在CP端的表现,应注重实际地形的绘制能力,以及有针对性的地质描绘工作。与此同时也应当注重广泛强化野外数据的处理整合,以及采集功能的实践应用价值,通过及时有效的数据规划,从而对所测量数据进行分析,在其软件中将可以施工的方向进行总结,从而得到能够应用于实际的工程图纸,以便于在岩土工程技术中更好的发挥出,CAD的应用方向。 作者:张承成 单位:张家口市京北岩土工程有限公司 工程技术创新论文:建筑工程技术创新能力研究 1加强毕业设计指导教师的创新意识 毕业设计是学生在毕业前对所学知识的总结和创新,包括在校期间所学的理论知识和顶岗实习期间的实践经验。具体工作是指在指导老师的指导下,进行选题、分析、研究、解题,在此过程中指导老师有着较强的指导意义和示范作用。如何在此过程中培养大学生创新能力,首先要求指导教师具有较强的创新意识和创新能力,只有指导教师具有了创新能力和创新意识,才在指导学生的过程中引导学生独立思考、大胆质疑、培养学生获取新知识和创新知识的能力。 2采用不同的选题模式 建筑工程技术专业毕业设计的选题为学生毕业设计确定了设计框架和方向,选题是否恰当新颖、技术是否先进是培养大学生创新能力的前提保障,因此,毕业设计要从以下几个方面进行选题:(1)鼓励学生积极主动的参与毕业设计的选题。引导学生去主动观察、主动发现、主动思考问题,在学生选题过程中积极培育大学生追求创新、推崇创新的思想意识,使学生爱上学习、爱上专研、爱上创新,为成功完成毕业设计打下良好的基础。(2)毕业设计选题紧扣建筑工程企业(包括建筑设计单位、施工单位、监理单位、装备企业)的工程项目。设计选题要接地气,选题不仅要有科学意义,而且要有经济意义,因此设计选题必须与建筑工程企业生产经营密切相关,要通过毕业设计解决工程实际问题,解决在工程中出现的新问题。(3)毕业设计题目要有一定的广度和深度,要结合我院建筑工程技术专业分流培养的实际情况,在题目的设置中,要根据分流程度,选择难度适宜的项目,同时在题目的内容中要尽量覆盖本专业的所有主干课程,并能体现建筑工程技术专业的特色。(4)毕业设计题目要体现建筑工程技术专业的最新研究方向,要体现社会发展对专业的要求和特点,要体现专业研究的新技术、新方法、新理念,进而使学生通过毕业设计了解国内外本专业本领域的最新动态和前沿信息;同时通过毕业设计这一环节,使同学们能够利用最新的技术、信息、软件、办法,解决工程项目中的实际问题。 3创新毕业设计指导模式 建筑工程技术专业毕业设计是在老师的指导下由学生自主独立完成,指导教师要做到“因人因材施教”,要根据不同基础的学生分流指导,要在不同的内容上、深度上、广度上进行指导;要注重对学生的启发和引导,要加强对学生的创新能力培养;而不是要求学生单纯的按照指导老师的的方式方法去设计。对于校内外指导老师而言要从创新教育的理念出发,注重培养学生发现问题、提出问题、分析问题的能力,进而加强学生获取知识的能力和创新的能力。对于指导老师而言,一要严格要求学生,强化纪律;二要对学生放手,让学生主动去思考、去分析、去创新;三要加强对学生的引导。通过上述的方式方法,提高学生的毕业设计成果,从而加强学生的综合能力和创新能力。 4在设计中加强创新性考核 改革现有毕业设计评价体系,使评价体系向有利于促进学生全面发展的方向进行。为此,我们在毕业设计考核时不仅对所学专业知识的全面性进行考核,还引入创新性知识点的考核,并提高其在毕业设计成绩评定标准中的分数比例,使其引导毕业设计的方向,推动毕业生在毕业生中向创新性方面健康前进。随着社会经济文化的发展、“大众创业、万众创新”的全面推行,社会对建筑工程技术专业毕业生的要求越来越高,如何提高毕业生的竞争能力,这就要求不断提高大学生的创新能力。在新形势下,如何提高毕业设计的质量,如何在毕业设计实施过程中培养大学生的实践技能和创新能力就越显得重要的。 作者:蔡济众 张曦 王鹏 单位:武威职业学院 工程技术创新论文:农业机械工程技术创新研究 1地膜覆盖技术应用分析 1.1地膜覆盖技术的基本概念 地膜覆盖技术是目前面向旱区农作物节水工程作业的针对性技术,它的主要功能就是有效减少土壤内部水分蒸发与无度流失,最大程度实现农田保墒。其具体做法就是在地表覆盖塑料薄膜,保证土壤中水分不会轻易被蒸发到空气当中,切实确保塑料薄膜内湿度,进而实现对土壤耕作层中温度、湿度、水分、肥料等外在条件的有效保护,同时也能做到对土壤内部物理环境的良性改善,在这种综合保护环境下,农作物就能实现正常生长,达到增产增收的农业发展目的。相比于农业机械旱作节水技术操作方式,地膜覆盖技术不但是农业机械工程技术的一种全面革新,也是对技术操作简易性、高效性的有效改善。它能够适用于多种旱区农耕技术,以确保地方达到农作物增产增收的目的。当然,该技术方法也存在一定缺点,比如它由于长期覆盖薄膜就导致了农田无法实施大面积灌溉,可能影响到农作物的后期种植处理工作。为此,许多地区也将农业机械工程技术与地膜覆盖技术有机融为一体,希望达到再一步的技术革新,确保新技术对旱区农业节水作业的进一步改善[1]。 1.2某地区的玉米地膜覆盖农业机械工程技术应用 以某地区的玉米耕作为例,该地区整体上光温资源相当丰富,但年均降水量仅有317.9mm,蒸发量却达到2500mm,为年降水量的8倍左右,属于典型的半干旱地区。该地区由于受到春季干旱及早霜影响,所以在露地条件下玉米种植存在一定阻碍,难以成熟,在特别严重干旱年份还容易遭受大量的玉米减产甚至绝收问题。自2015年开始,该地区大力推广地膜覆盖综合技术,希望达到玉米旱作综合节水目标,到目前为止,该地区已经通过该技术覆盖了全地区32万亩的玉米耕种面积,并取得了良好农业成效。下文将主要介绍该地区利用地膜覆盖综合节水技术配合农业机械工程技术所实现的玉米良性种植过程。1.2.1精细整地技术玉米种植前的精细整地技术主要在春季进行,考虑到春季昼消夜冻问题,所以选择坡度为15℃~20℃左右的地块来进行扦插作物残留根及秸秆的情理工作,同时也要做到有效清理残留地膜和破碎田间土块,做到田间表面平整。1.2.2耕地覆膜技术利用大型耕地机械在春季昼消夜冻时期进行玉米农田的全面起垄覆膜,同时实施机械化复式作业,达到最大限度保墒目标。在机械设备操作过程中,要保证起垄覆膜中小垄的两面沟距离在40~50cm左右,而大垄两边沟则要保持间距在80cm以上,可以考虑在垄后两角位置各加入一个浮土器,进而提高覆膜技术效果及作业效率。在操作过程中,要保证地膜的宽度在1.2~1.5m左右,而厚度保证在0.01m左右。如此操作可以保证膜厚度保墒提温效果良好,且更利于残膜处理。一般来说,耕地覆膜技术要在春季4月中旬到下旬前完成,在覆膜之后利用打孔机配合细铁丝头为垄沟做成集雨渗水孔,确保播种过程中将无效降雨转化为有效降雨。再者,可以考虑利用改制后的铺膜机对玉米耕地进行W型沟垄雨铺膜,并同时在此基础之上来辅以高效立体化玉米作物种植模式,也能充分发挥农业机械工程的节水效应,大幅度提升耕地覆膜技术效率和旱地玉米种植效益。2016年,该地区全年采用了“旱地全膜双垄沟播”技术,其玉米亩产普遍达到900kg以上,其中核心攻关技术田亩产量更超过1200kg,实现了地方旱作玉米地膜覆盖综合节水与全程机械化、标准化高效生产双目标[2]。 2机械化深松技术应用分析 机械化深松技术目前是保护性耕作技术体系种的关键内容,它也是目前我国农业部与地方各省所重点推广的农业机械化技术。 2.1机械化深松技术的基本作用 机械深松主要利用不同动力机械配套设备来完成农田整地工作,做到土壤疏松、犁底层打破,实现对雨水入渗速度与数量的有效增加,同时做到径流及水分蒸发损失有效减少。考虑到机械深松只是松土而不是翻土工作,所以作业后也能确保耕层土壤不乱,拥有着相当小的动土量,非常适合于那些浅层土及不宜耕翻作业土壤的有效深松。在旱区耕作作业中,机械化深松的蓄水技术已经相当成熟,它能够做到有效改善土壤蓄水保墒能力,并大量接纳天然降水,甚至可以建立土壤水库,解决旱区农业生产中各种问题,以下具体阐述以下机械化深松在旱作节水耕作过程中的各项技术要点。 2.2机械化深松作业的技术要点 2.2.1作业标准阐述 一般来说,机械化深松作业的作业方式主要利用大型机械配合复式整地机组带深松铲来实现对土壤的深松与深翻作业。而在作业质量标准方面,则要求深松达到深、细、平、实4大效果。通常深松整地的实际深度都要达到30~40cm左右范围,且深松整地一定要做到土壤细碎和田面平整,确保没有漏耕、耕地深浅不一致(上实下虚)等问题的出现,要确保播种状态始终保持良好,以切实达到旱作保水保墒目标。 2.2.2作业技术要点分析 首先,机械深松作业一定要根据实际的土壤墒情、耕层质地来进行针对性调整,基本要确保耕层下无石头、树根等硬物,如果耕层质地条件合适,可考虑适当的深层深松,反之则要进行浅度深松。其次,要根据旱作节水作业季节来分析土壤含水量程度,如果土壤含水量相对较高且土壤相对较为粘重,如此地块是不适合深松的,更不能采取全方位深松作业,这样能够有效防止第二年耕作出现耕地坚硬板结垄条结构。深松深度要依据不同的耕作、节水目的和不同的土壤来展开并确定。比如说在渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱方面,其机械化深松松土深度就应该保证在40~60cm左右为最佳。一般土壤耕层可以选择30~40cm的松土深度,且这一标准不能小于25cm,这样也有利于土壤水库的形成。最后,机械化深松作业主要提倡在秋季全方位展开,确保耕层深松具有一定深度,而夏季则主要以局部深松为主,不宜对大面积耕层进行整地深松[3]。 在旱作节水农业作业实施过程中,传统技术是存在一定局限性的,因此地方农业一定要做到敢于突破创新技术,基于传统技术基础上结合新技术,并配合农业机械设备来促进旱作节水作业的合理化,以达到最终的农业旱作的经济高产化成果。 作者:高云峰 单位:莱阳市河洛镇农机站 工程技术创新论文:机械工程技术创新思考 摘要:机械工程技术作为工业领域中不可缺少的生产手段,其有着举足轻重的作用,而且其还是提升国家经济水平的重要工具。然而,由于全球经济一体化的到来,国内工业面临着巨大的挑战与压力,所以想要让我国的机械工程企业在愈来愈激烈的国际市场中站稳脚步,就有必要全面认识和思考机械工程技术的创新。 关键词:机械工程;技术创新;思考 改革开放以来,国内的经济已经获得了前所未有的发展机遇,并表现出了十分旺盛的生命活力。特别是国内的制造行业,发展速度和规模相当可观。提升经济水平的基础是工业经济,同时,在工业市场竞争如此激烈的情况下,机械工程经济更起着相当关键的作用,在市场经济中有着不可忽视的影响力。现代化的机械工程是一门将自然学科理论和制造实践过程里的经验结合在一起的专业,其目的是主要处理和分析有关设计生产和装配应用修理环节中出现的问题。改善机械工程技术是国家经济水平提升的关键措施,机械工程是一个国家经济赖以发展的基础行业,是其它工程领域顺利开展的根本。 1机械工程技术进行创新的意义 在对机械工程技术进行创新的过程中,不但需要技术人员有充足、牢靠的相关专业基础知识和实践经验,还需要其拥有自主创新意识和创新能力。为了提高机械工程有关技术创新的工作效率,就有必要培训相应的创新型团队,所以,机械工程技术的创新,在一定意义上就是对团队的创新培养。特别是对于当前全球经济一体化的大环境下,国内机械工程行业的开展面临着不小的竞争压力,为了得到更多的发展机会,就需要正视这些问题,强化技术创新,不断吸收创新型团队,并对企业内部人员进行创新能力与意识的训练,从而把机械工程和智能化技术实现合理整合,全面推动国内机械工程行业的竞争能力,同时在技术创新的过程中得到更多的企业运营收益。 2机械工程技术创新的类型 (1)协作创新。联合不同企业,各个高校和相关的科研机构共同进行机械工程技术的创新,目前这种形式普遍应用到了各种新兴与高新技术的研发过程中。数据信息同享与工作效率保障是使用协作创新的关键基础,同时还需要更一步确定协作目的和有关规定,并且在机械工程技术创新探索中,每个参与方都必须要互相协作,积极沟通,遇到问题需主动协商,共同参加到技术创新的过程中,同时还应当采取恰当的措施来担负技术创新过程中潜在的风险。机械工程企业、高校与科研机构的协作创新形式,无论在国内还是在国际上,都是展开机械工程技术创新活动的关键形式。(2)借鉴创新。借鉴创新形式指的是经过对既有的机械工程技术实现仿制与革新的创新行为,即是对某些较早投入市场的机械制造品实现科学改造和创新。在机械工程技术的创新环节里,第一步需要针对借鉴对象的生产流程和工艺进行研究,对其中的技术实现正确剖析与把握,继而根据这些工作,加入原创性的改造,从而使原先产品的技术层次上升一个高度,让创新过的机械工程技术具备更强大的行业竞争能力。借鉴创新形式的使用不但能够节省一定程度的开发和有关的投资成本,还可以在很大程度上减少投资风险,然而借鉴创新形式也有着较大的技术依赖性。并且由于国内对知识产权保护程度的不断深化,和对有关权利保护制度的持续健全,想要利用借鉴创新形式来实现机械工程技术的创新,其难度愈来愈大。(3)独立创新。想要真正实现机械工程技术的创新,就必须要具有独立创新的精神和能力。而要进行机械工程技术的独立创新,需要有关行业内部不断进行技术研究与技术难关冲破,经过展开不依赖于外部技术的研究探索行为来得到具备完全自主知识产权的创新型技术,而该过程得到的技术研究成果通常都是有较高关注度的科学理论与技术发明,其有着相当巨大的影响力,并且也表示着其研究成果的作用在机械工程行业中是至关重要的。利用独立创新模式不但能够顺利脱离不断模仿、吸收外部技术的跟随性,还可以在很大程度上把握机械工程技术领域的主动权。 3机械工程技术创新应用 (1)机械工程仿真技术。伴随着国家科技水平的提升和计算机技术的快速发展,机械工程技术创新也需要跟上时代步伐,正确引进计算机技术,善于利用网络技术和仿真技术,这可以给完成机械工程虚拟化提供根本保证。在利用机械工程仿真技术的过程中,需要对虚拟仿真软件的科学使用给予足够重视,这对于强化机械工程技术的创新有着重要影响。仿真技术的使用不但能够给机械设计环节里出现的某些问题提供合理的处理方案,还可以适当的缩减制造品的生产期限。(2)机械工程集成技术。想要全面提升国内机械工程行业的生产水平,有关机构就必须加强对集成技术的研发和创新,经过融合与使用数据信息处理技术来辅助企业完成发展目标。在目标实现过程里,集成化技术关键是应用有关的科学方式来对企业制造要素进行重新组合,从而把其整改成另一个整体,且利用从宏观角度提升其经济收益来持续强化企业产品生产的实用性。(3)机械工程自动化技术。在机械工程技术创新环节里,需要关注科学技术和自动智能技术的科学结合,从而逐渐代替手工操控,推动机械工程创新自动化的顺利发展。并且自动化的使用还可以让机械操控更加准确和及时,在机械工程技术创新环节里遇到的某些突发性难题也可以被恰当地处理,减少事故的发生。 4结束语 我国的机械工程行业在国际上已经名列前位,然而其中的含金量并不乐观,需要从根本上对机械工程技术进行研究和创新,以此提升国内机械工程行业的真正水平。机械工程技术水平能够体现一个国家的经济发展的真正实力,然而只能说我国是第一机械工程大国,却谈不上强国。强化机械工程技术创新能力,不断调整产业结构,提高机械工程行业的核心竞争能力与品牌效益,是国内机械工程行业发展的当务之急。 作者:张利 单位:广东理工学院工业自动化系