产品设计毕业论文:小议现代产品设计的仪式性 1藏礼于器 1.1礼器之“礼”性 第一,器物本身具有很高的象征性。象征性表现在器型、装饰2个方面。在器型设计上,礼器强调庄重中正的形式,蕴含天圆地方等朴素的时空观念,追求造型的对称性。据考证,我国古代传统容器的设计当中,蕴含着许多规律的几何比例关系,尤其涉及到黄金比例的占到一定数量。装饰上,再配以饕餮纹、夔图1茶道Fig.1Teaceremony龙纹、夔凤纹、蟠螭纹等具有图腾意义的纹饰,进一步标明拥有者不可企及的特权。 第二,礼器使用过程遵循祖制,并固化成一个被严格遵守的秩序。这里所论及的秩序包含两层意思,一是使用者的等级秩序,二是使用过程中所遵循的严格秩序。以鼎为例,其使用制度等级森严,对于鼎的拥有者和使用者的身份有着严格的限制,不得逾制。据载西周天子用九鼎八簋,诸侯用七鼎六簋,卿大夫用五鼎四簋,士用三鼎二簋。礼器的使用过程配以礼乐,按照严格的范式和繁琐的程序演进。参与礼器的使用过程,不但是一种神往的体验,也是一种社会地位的象征。 1.2以器明礼 礼器的价值在于“以器明礼”。昂贵的材料,庄重而威严的型制,富有神启意义的装饰,加上礼器的陈设和使用过程遵循严格的秩序,所有的一切都是为了唤醒使用者心中的群族认同感,以维系“礼”的秩序,并以此影响和规范着世俗生活。这使得礼器超脱了其原始的器物功能,而成为表达神性,表达“礼”性的一个物化载体。礼器在造型、用材、装饰、工艺、乃至使用的程序等方面,均以突出“礼”为特征。这里则将这种突出“礼”性特征的属性定义为产品的仪式性。 2现代生活对产品仪式性的需求 现代社会中,完全与古代礼器相同的产品已难觅踪影,但这种仪式性却在现代产品的很多方面有所传承,仪式性产品需求在个人、家庭、社会团体、国家等不同层面时时凸显。人们追求更高层次的精神需求,寻找归属感,希望被尊重。因此,在各种社交活动中,人们越来越关注仪式感的体验。例如,茶道,见图1。即便是平常的朋友小聚,也追求类似茶道表演的那种形式和过程的审美感受。交换并佩戴结婚戒指已经成了现代婚礼上不可或缺的神圣仪式。戒指这种产品已经完全摒弃了具体的使用功能,无论它的造型还是选材,所展现出的都只有仪式性意义了。在高规格社交活动和大型仪式场合,则需要更富有仪式感的“礼”性产品,以满足隆重庄严的仪式性需要。奥运火炬就是这样一个典型的例子,见图2。 3突出仪式性的设计 人们追求仪式感体验,也喜欢具有仪式性的产品。为满足这方面的需要,在设计中,借鉴古代礼器的设计原则和方法——“以器明礼”,不失为一种较为有效的增强仪式性的设计方法。要突出产品的仪式性,现代产品也可以在珍稀性、象征性和秩序性3个方面用足功夫。 3.1保持珍稀性 产品越珍贵,越稀有,使用过程中所获得的仪式性体验就越强烈。首先,采用昂贵稀有的材料、高超精湛的工艺制作产品,自然可以让其获得不同凡响的价值感,进而增强仪式性体验。事实上,各种宝石、贵重金属等稀有材料,常常被制作成珠宝首饰这一类最富仪式性的产品。再者,通过创新设计,采用独一无二的造型和装饰,并依靠专利保护和授权生产等手段控制产品的产量,也可以保证产品的稀有性。另外,对使用者设置门槛,即该产品只有通过技术和经验认证,获得特别许可才能使用,也可以使得使用行为本身变得很稀有。使用者在产品的使用过程中将获得一种超然的别体验,增添使用的神圣感,增加仪式性感受。越是稀有的商品,其价格也就越高,其受众就越贵族化。从商业设计的角度来说,通过人为操控获得稀有性,从而获得更高的价值认同无可厚非,但从设计伦理的视角看,一味通过高价追求稀有性并不是现代设计应该积极倡导的。 3.2强调设计的象征性 相对于功能,仪式性产品更关注产品本身所蕴含意义的表达,其造型和装饰的象征性变得尤为重要,造型符号化倾向也更加明确。设计上也常常借用某种文化中的经典形式和符号,以唤醒使用者心中的共鸣,获得更强烈的仪式感。喜多俊之设计的餐具则给人们提供了更好的启示,见图3。作品仅在轮廓上保留“鼎”或“鬲”三足鼎立的造型特点,但“供奉”的意味已充分显现“,礼”味十足,反映出了无与伦比的仪式感。 3.3突出理性的使用秩序 3.3.1和谐严谨的空间秩序 我国古代礼器陈设都有严格的秩序,包括陈列和摆放的秩序,以及陈设品系统之间的和谐。秩序性源于宗教传统,也源于潜在的审美意识。保持严格的秩序性对彰显产品的仪式性,获得神圣感,有着重要的作用。喜多俊之设计的只有两张榻榻米的冥想空间,完美地诠释了这种秩序空间所带来的仪式感。空间纯粹简约空灵,其中陈设的类似青铜器的道具使得空间弥漫着浓重的禅味。 正如古代的礼器大多源于餐饮器具,在现代数不清的产品当中,现代餐具所遗留的仪式性特征是最为明显的。正统的西餐用餐时遵循严格的用餐礼仪,或为感谢上帝恩赐食物,排盘、餐点与餐具的配搭等均以突出陈列感为要。餐具设计更是中规中矩,有较强的仪式感,见图5。相较于中餐,日本料理更侧重追求禅意的美感。除了注重食材造型和食材色彩配搭之外,日本料理对餐具的衬托作用也有着独到的认识。餐具设计较为克制,相对内敛的风格更好地衬托了食物的精美。在进餐过程中,用餐者可从这种君臣相辅、琴瑟和鸣的空间秩序中获得近乎“道”的体验。现代灶具见图7,在一个近乎扁平的空间里,展现了一种极具理性的秩序感。平展光洁的台板上,灶头的形式洗练庄重,开关旋钮形式简约冷峻。灶头和开关旋钮在空间位置上按照相合性原则排列,呈现出一种严谨的对应关系,疏密有度,秩序肃然。灶具产依靠严谨的空间秩序获得对火的精确控制,仪式感非常突出。 3.3.2清晰的时间秩序 强调使用过程的体验,是产品仪式性的重要内容,也是产品强调仪式性的目的。当一个产品需要一系列的操作步骤才能完成某项任务的时候,严格的操作秩序就构成了仪式性的一个重要方面,能有效地增强使用者的仪式性体验。以自动咖啡机为例,要想冲出一杯咖啡,必须要经历放杯、按启动按钮、等待(磨豆、冲泡)、出咖啡、取咖啡这一系列过程。为避免可能出现的操作失误,产品必须使用恰当的设计语言,通过明确的语义清晰地表达出产品使用秩序。杯座、咖啡出口、启动按钮等一系列造型语义简单清晰,使用步骤清晰地呈现在操作界面上。人们在冲泡咖啡的体验中,理解咖啡机内部各系统间的有机关系,感悟其中所蕴含的“理”,进而受到“礼”的启迪,获得仪式性体验。 4结语 藏礼于器,以器明礼。古代礼器在其型制、纹饰等几个方面蕴含了丰富的“礼”性内涵,对现代产品如何增强仪式性有着很好的启发。借鉴礼器的用材、形制、使用程序和使用方法,可为现代产品设计谋求到另一维的极致审美——即“仪式性”体验。现代设计的目标已逐步从追求功能的“物性”向追求体验的“人性”转变,沉睡在人们心底的仪式性需要被逐步唤醒。为突出现代产品的仪式性,借鉴以器明礼的方法,既可以通过突出珍稀性得以强化,也可以通过强调产品造型和装饰的象征性而得到突显。而且,若能在产品的空间秩序和操作秩序上做到礼器那样肃然有序,产品的仪式性将得到进一步升华。另外,还需特别指出的是,产品仪式性的展现离不开使用环境的气氛烘托。 作者:刘洋 任宏 单位:同济大学 沈阳航空航天大学 产品设计毕业论文:回纹纹样在产品设计中的可行性 1回纹的追本溯源 现代设计提倡“形式服从功能”,注重设计的合功能性与合目的性,这正是老子折射出的美学观。回纹在古代装饰运用上非常频繁,特别是在传统装饰艺术中展现出了独特魅力。如楚汉文化时期的壁画、青铜器,在原始回纹纹样的基础上,不断发展衍生出单独纹样、角隅纹样和连续纹样等独具特色的楚汉符号。这些符号抽象生动的表现了兽面纹、凤鸟纹、龙纹、云纹、花瓣纹、菱形纹、蟠螭纹龙、变形凤纹等。这些纹样在以后的几千年中,成为中国传统文化的瑰宝。 2回纹样式的传承创新 原始回纹纹样在经历了几千年的发展演变后,在应用中从形式和内容上得到不断升华。从构成学角度划分,大概可以分为以下几种几何连续图案形式:散点排列、错位排列、折线区划、波线区划、格子意匠等多种构成形式。这些纹案的产生的特点在于,形式简洁,易于记忆和识别,因此被广泛应用于现代绘画、设计之中。由此可以看出,人们的审美取向是不断变化的,打破了传统的回纹形式,突破了高度对称和连续的样式,去追求韵律和节奏之美。但是变化中又存在着统一,其基本的图形构成原理是相同的,都是建立在回纹的二方连续、四方连续等的基础之上。 总的来说有以下几种规律: (1)以纵向维度进行分布; (2)以横向维度进行分布; (3)以对角线维度进行分布; (4)以某种曲线维度进行分布。 总之,最终的效果是达到一种视觉上的冲击力和美感,形成稳中求变、变种求奇,形成艺术上的和谐对比。 3回纹元素融入现代设计 在经济快速发展的今天,人们不断倡导高品质的生活,对产品的需求已经超越了对基本使用功能的满足,追求“人有我优”的个性化,这也是推动产品不断更新换代的动力之一。回纹有着“富贵不断头,子孙万代,连绵不断”这一吉祥寓意,不仅符合中国人的情感需求,而且能彰显民族特色,因此,在产品设计中深受广大设计师和消费者推崇。如今,在许多仿古家具产品造型设计中融入了回纹元素,见图4。回纹样式融入家具产品既满足了现代设计提倡的简洁、朴素之美,又有机融合了传统设计的装饰韵味。实现了吉祥寓意和时代精神完美的结合,使家具设计更具文化品位和民族特性。此外,回纹在众多设计类型中也被广泛植入。在手机产品设计中,诺基亚曾经推出“绝色倾城”系列手机。这一系列手机的设计亮点就是将手机正面的屏幕周围、键盘区域和背面的图案采用了回纹装饰,形成了强烈的视觉冲击力,赢得了消费者的认可。在装饰产品设计中,家喻户晓的“中国结”,正是传统回纹的化身。“中国结”从石器时代古人的缝衣打结,历经千年演变成今日的装饰品。在这一漫长的过程中,人们培养起情有独钟的审美观和强烈的民族情结,以致成为当今中国的象征符号之一,真可谓是中华民族悠久的历史的见证。 在CI设计中,“中国联通”正是以回纹为设计原点,在“中国结”的形式上创新而来的。无独有偶,中国邮政电信总局,中国移动总公司的企业形象也用了吉祥纹样——“回纹”。可见,回纹这一吉祥纹样在现代企业,特别是高科技领域里,也有其独特的、丰富的象征意义。在服装产品设计领域,从每年的新装会中我们可以发现有些就采用了回纹的设计。有应用在面料中作为底层的纹理,还有直接把回纹的连续设计运用在服饰领口、低摆、袖口中,甚至还把回纹的造型体现在手包和鞋跟的设计中,展现了优雅、大气的民族风情。在首饰产品设计中,无论是考古挖掘发现的古代首饰,还是现代流行的多种饰品中,都离不开回纹的应用。从某种程度上说,这一传统韵味正引领人们的审美观。在家居产品设计中,尤其以古典设计风格较为突出,在床、抱枕、壁柜、楼梯扶手等设计中,把传统回纹图案和现代流行材质相结合,形成了古韵和时尚的完美融合。纵观当今许多的经典设计,都离不开对传统元素的挖掘与应用。同时,回纹也在不断的应用中得到持续的传承与创新。 4回纹在产品设计中的意象表达 目前,虽然在许多设计中会出现一些回纹的意象性元素,但很少有将其上升到产品设计意象表达理论研究的层面。鉴于此,笔者分解一次设计实践的过程,来阐述回纹在设计中的表达方法。设计构思:从中国传统符号中解构,获得“通用模块”的元素,然后针对这些元素进行重构,从而在产品设计中满足个性化消费需求。经过研究,发现我国内蒙传统回纹图案,二方连续纹样的结构特征符合模块化设计要求。设计流程:(1)解构内蒙传统图案,获得“通用模块”;(2)根据通用模块的造型特点,加以重构,获得易于包装运输的“基础模块”;(3)在“通用模块”的基础之上进行设计整合,获得满足不同设计定位的独立产品。最终的产品能够根据消费者的不同需求,进行自由组合配置,满足个性化消费需求,这也是当今设计的发展趋势。 通过上述设计案例可以看出,由“通用模块”组合配置的产品,虽然每个产品均具有独立的属性,但他们有着相同的文化元素,从而使这一系列产品既有传统造型的神韵,又有现代设计简约的风格特征。总而言之,在产品设计中运用回纹元素进行意象表达,就是要充分应用传统元素特点,进行解构、重构,不断进行再创造,使具象的传统元素,在设计中表达出抽象的文化内涵。不断运用现代设计方法、理念对传统元素进行提炼与升华,使其融入现代设计中。不仅做到取其形——“形”似,更要做到传其神——“神”似,通过产品的整体意象来使人们产生情感共鸣,达到赋予设计长久生命力的目的。 5结语 在现代设计中强调应用传统回纹元素,并不是一味地追求对古代的简单模仿,而是要善于挖掘有价值、经典的传统符号,融入到现代生活之中,使现代设计在传承中不断创新,同时担负起民族文化传承的责任。 作者:杨艳石 阮向群 单位:宿迁学院 产品设计毕业论文:探求产品设计的具体设计方法 1两种设计方法的基本概念 Top-Down设计方法从本质上讲是分解一个系统,从而得到它的组成子系统,通常使用“黑匣子”来辅助进行定义。在理念上,Top-Down设计方法设计强调整体设计与优化。在实现过程上,Top-Down设计方法强调计划和彻底理解系统。它要求除非在系统设计中有足够层次的细节信息被定义,否则不设计任何一个零件。Top-Down设计方法使用“黑匣子”来代替模块。直到整体设计完成后,它才开始具体模块和单元的设计和验证。现代产品设计方法通常是Top-Down和Bottom-Up两种方法的结合。完整理解整个系统通常被认为是优秀设计的基础,于是在理论上产品设计中趋向于采用Top-Down方法,但是实际设计过程中多数产品设计趋向于在一定程度上利用已有的设计数据,而使用已有的模块又使设计具有Bottom-Up的味道。 2两种设计方法的优缺点 Bottom-Up设计方法的优点在于方法简单、操作容易;零件独立,关注细节;设计人员上手快,模块重用方便;另外对管理要求低,人员要求低,硬件要求低。其主要缺点在于不符合传统设计流程;整体修改困难;设计过程中重复工作多,整体效率低下。适用于企业中2D设计到3D设计的过渡期、小版本修订、标准件的设计。Top-Down设计方法的优点是积木式模块化设计,层层分解;模块化设计,模块之间相互独立;产品结构布局清晰,模块间接口明确;错误更少(模块独立设计,工程师专注于设计);开发时间更短(合作开发,并行设计);优化设计方法(分工明确,便于工程师的知识积累与经验的总结);容易维护(如果输出错误,容易定位该错误是整个程序中哪一模块产生的)。其主要缺点在于设计人员培训周期长;数据重用困难;各方面要求高,包括协同要求高,管理要求高,人员要求高,硬件要求高。由于Top-down设计方法具备符合传统设计流程、全局把握通盘考虑、设计快速高效的优点,适用于新产品开发和成型系列产品设计。 3Top-Down设计的问题研究 现有CAD软件的功能可以较好地完成Bottom-Up设计(零部件的详细设计),但对于解决Top-Down设计问题并不理想。首先在Top-Down设计的第一阶段,概念设计阶段,也就是进行方案设计时,需要建立概念模型来记录概念设计的结果。那么怎样表达这个概念模型是Top-Down设计方法所遇到的第一个难题。在第二阶段,装配结构布局设计阶段,需要建立产品的装配结构模型。那么怎样表达这个装配体结构是Top-Down设计方法所遇到的第二个难题。第三个难题是如何实现概念模型向装配模型的自动映射,以便有效地解决装配结构设计问题,这是最大的难题。最后在第三阶段,零部件详细设计阶段,此时零部件之间要求保持相互关联。如何用计算机实现和维护这种关联是Top-Down设计方法所遇到的第四个难题。 要想在产品设计中应用Top-Down设计方法,必须熟练掌握Bottom-Up技术。以三维设计软件SolidWorks为例,必须掌握全部相关零件、装配与工程图设计的方法,必须掌握SW参数化传递原理,具备较强的SW错误修改能力。另外,要求明晰产品的设计流程与参数变更趋势,具有良好的团队整体实力与协同以及优良的软硬件环境。对Top-Down设计方法而言,完美的零件是指零没有错误、便于修改、便于协同;完美的装配是指装配没有错误、条理清晰、配合合理;完美的文档管理是指文档管理具备合理的参数驱动,符合设计、制造习惯。 4Top-Down设计的主要方法 Top-Down设计中的主要方法包括关联设计、布局和主零件法。关联设计的优点在于简单、易学易用,比较基础。缺点在于零部件间关联单向传导,没有规划,不易理解,修改困难。关联设计适用于部件级应用、位置和形状关联简单的情形下。布局分为布局法布局和草图法布局。布局法布局可以直接采用SW的布局命令。其优点在于容易表达机构方案和布局原理。缺点在于块只能点对点传导到单一零件,不能传导到装配体,局限很大。草图法布局的优点在于灵活自由,可以用草图、基准、实体、曲面等多种方式布局,容易将装配布局传导至指定零部件,缺点是过于随意,不可控,无法传导变量,对总工、硬件、网络、文档管理要求太高。布局的适用范围是整机及部件级的应用。主零件法的优点在于能够控制零部件间复杂形状或位置关联,关联传导层次清晰,适用于零部件间具有复杂形状或位置参考的产品设计,比如电子类产品、玩具等。 5Top-Down设计的应用实例 对某零件进行设计时,采用关联设计法和主零件相结合的方法,SW建模+MEGMA铸造分析,铸件缺陷率由10%~15%下降至3%~5%。铸件、砂芯、冒口采用主零件法;其余采用关联设计法。 6结语 自底向上设计方法(Bottom-UpDesign)和自顶向下设计方法(Top-DownDesign)是目前应用较为广泛的两种产品设计方法,其中自顶向下设计方法更为新颖,对各方面要求也较高,企业在熟练应用这种方法后能够大大提高企业信息化水平,提高企业的设计水平和能力,从而能够缩短产品设计周期,提高设计和生产效率,更快地推出新产品。 作者:李健 单位:武汉职业技术学院机电工程学院 产品设计毕业论文:仿生思维的产品设计策略管窥 1国内外研究现状与分析 国内对于仿生学的研究目前主要还是处于一个较为初期的阶段,主要是在机械仿生学和化学仿生学方面开展研究。研究的重心还是针对观察到的生物界的某种生物的特殊能力进行机理分析和模仿。这类例子很多,从陆生动物到水生动物再到飞禽,从两栖动物到爬行动物再到哺乳动物,人们都成功地对各类动物的特有能力进行了机理分析并通过模仿获得这些特殊功能的机理制造出能为人类服务的各类产品,并在实践中得到应用而造福人类。 例如,人们模仿蝙蝠的回声定位功能发明了雷达,模仿蜻蜓的特殊飞行本领发明了空中悬停飞机,模仿壁虎的垂直和倒立爬行机理发明了能完成夹缝清理和户外高楼墙壁清理的爬行机器人,模仿白蚁的巢穴设计了冬暖夏凉的节能建筑。相对国内而言,国外对于仿生学的研究的领域更宽泛一些。在计算仿生学方面取得了一些成果。例如,模仿蚂蚁的找食行为提出了蚁群算法,利用收获蚁的找食行为模式发现了其与互联网协议的高度相似性。另外,一些学者在经济和管理领域也引入了仿生学原理。例如,通过隐喻和类比的方法,将企业或是人类生产活动隐喻或是类比为某种生物的某种特定行为,然后通过学习生物的行为模式来改善企业的管理模式和人类生产活动的模式。 2拟开发的仿生创新设计方法 然而,文献检索发现关于如何将仿生原理用于设计方法的相关研究还很少。与人类相比,其他生物的智力相对较低,可是生物却能利用其有限的思维能力完成人类用复杂计算机系统都无法完成的设计工作。例如,蜜蜂、蚂蚁和很多鸟类能够设计出结构合理、外形精美和用料环保的巢穴,可是它们是如何做到的呢?多年来,人类已经行成了一种固定的认识、感知和思维模式,并且倔强地认为这种思维模式是唯一正确和高效的。然而,事实并非如此,其他生物有其特殊的生理结构,他们获取和处理信息的模式与人类完全不同。他们的设计方法也与人类不同。因此,我们应该首先分析清楚其他生物获取和处理信息的方法,特别是它们与人类的不同点,人类可以向它们学习从中得到灵感。最终,努力构造一种基于以上新的获取信息和处理信息的模式构造一种新的设计方法,以改善传统的设计方法的单一性和刻板化。 在很多国际大公司,例如波音和微软,他们的设计产品设计过程是有明显的阶层特点(Hierarchy),任务层层下放,大系统不断分割,每一组完成某一特定模块的设计工作,最后各个组的工作通过接口连接在一起。传统设计方法已经广泛为人们所接受,形成了习惯思维和思维定式,很少有人再去考虑是不是有其他设计方法和设计组织形式。然而,自然界中除人类以外的其他生命虽然智力都不如人类,但是它们也经过千百万年的进化而得以生存下来,它们进化出了它们特有的生存模式和生存本领。现代设计方法可以从其他生物的生存方式和行为模式中获取设计灵感,开发出全新的设计方法,该设计方法重点在于通过类比或是隐喻方法将需要设计的产品的功能与生物完成的某项任务的过程相对应,模仿生物完成任务的模式来设计产品。下面分别介绍该方法的目标、内容、关键问题、研究方法、技术路线和可行性。 1)仿生创新设计的目标 通过学习和模仿生物的行为模式来设计出新产品造福人类。新的设计方法具有简洁、绿色、环保和可持发展的特点。 2)仿生创新设计的研究内容 确定需要完成的某项任务,例如,需要在浑浊的水域寻找目标。寻找具有类似功能的生物体原形,例如,鲶鱼或是墨鱼的捕食动作。对选定的生物体原形的完成任务的模式和组织过程进行全面分析。运用类比方法,模仿生物的行为模式,给出设计方案。将新的设计方法应用到实际设计中,发挥其效用。 3)拟解决的关键问题 如何建立正确的生物模型以准备描述生物的行为模式,模型中要包括生物的信息传递模式、能量传递模式和机械运动模式。如何利用关键问题1得到的生物行为模式信息来构建新的更简洁、环保和符合可持续发展要求的设计方案。 4)拟采用的研究方法 通过对生物某种行为特性的深入分析,运用三维动画软件模拟生物的行为特征。运用MATLAB软件构建生物行为特征的数学模型。运用比对现有设计方法,开发出新的基于仿生原理的设计方法。 5)拟采用的技术路线 6)可行性分析 仿生学正式提出是在本世纪的60年代,经过50余年的发展已经涉及到很多领域,并在一些领域发挥了作用。形成了建筑仿生学、机械仿生学、化学仿生学和管理仿生学等多个分支。以上研究成果都为我们开展仿生设计方法的研究提供了借鉴和基础理论。相信通过进一步深入分析生物行为特型,并结合过去前人的研究经验,以及生物35亿年进化的成果,我们势必能从这无比丰富的宝库中找到一种区别于传统设计方法的新方法。 3结论 基于生物行为特征,通过对生物行为特征的分析,获取其信息、能量和运动等方面的特性,再通过对生物行为的模拟,形成较为固定的基于仿生学原理的新型设计方法,为设计出更为绿色更符合可持续发展要求的产品提供借鉴。 作者:周祖鹏 莫秋云 蒋占四 单位:桂林电子科技大学机电工程学院 产品设计毕业论文:医疗产品设计对策初探 1医疗产品的情感化设计分析 1.1医疗产品情感化设计的意义 医疗产品作为特殊产品,不同于普通的家电产品,其使用和考虑的对象更广。对于普通产品来说,产品的购买者就是产品的最终使用者;但是对医疗产品而言,是由医院的管理者来购买,由医生和护士来操作,最后由患者来接受治疗。情感化的医疗产品就是要综合考虑到这三者的需求和利益,让产品有效有益的提供服务:使医院管理人员易于安装、维护和清洁,使医护人员觉得他们的工作环境舒适愉快,把更多的精力集中在病人身上;使病人在使用过程中感到安心和放心,尽量让患者乐于接受治疗。 1.2医疗产品用户情感特征 医疗产品的使用者主要可划分为以下几种: (1)医护人员:这类人群在工作过程中常常精神高度集中,不允许有半点差错,承受压力比较大。工作压力对人的心理与生理有一定的影响,这是影响人的动作的可靠性以及效率的一个重要因素。因此,他们希望医疗产品便于操作,界面清晰外,还能给其良好的感受,使用较长时间不易疲劳和厌倦,能激发人舒适愉快的工作状态。 (2)患者:包括儿童、青年、中年和老年四类。每种类人群都有不同的情感特征。但同为患病的弱势群体,疾病的折磨使他们心理脆弱、情绪低落,一些不良的刺激可能引起患者很大的反应。所以,医疗产品的安全性、舒适性对于患者来说更为重要。 1.3病人的心理活动 从生理学和心理学角度来分析,病人属于弱势群体,他们一旦知道自己患了病,在心理上必然有反应,概括起来,病人易于产生抑郁,焦虑,怀疑,孤独感,否认等各种心理活动。病人在患病期间的心理相对来说是比较脆弱的,除了医护人员的心理辅导之外,我们在医疗产品的设计上也应该尽量进行富有人情味的设计,在最大程度上缓解病人的心理压力。 1.4医院环境影响 医疗产品作为一种特殊环境和场合下使用的产品,其设计必然要考虑到它特殊的使用环境。医院是病患生病以后进行检查和治疗的地方,从心理上患者就本能的对医院产生恐惧与排斥感,《住院病人心理健康状况及其影响因素的调查研究》一文中,作者运用医院焦虑抑郁情绪测定表(HAD)、艾森克个性问卷(EPQ)等对综合性医院825名住院病人进行心理健康状况及其影响因素的调查和分析,实验结果发现:影响住院病人焦虑的因素依次为对疾病认知水平低、对诊疗手段恐惧、医院环境不理想、性格内向等因素。由此可见,医院环境也是情感化的医疗产品设计必须考虑的重要一环。 2医疗产品的情感化设计策略 2.1基于医疗产品用户体验因素的感官层面的设计策略 (1)安全可靠感设计策略。 医疗产品是保障人类健康的产品,在感官层面上第一眼就要给人以安全感。安全可靠感设计主要通过产品的形态、色彩、材质等设计语言来实现,但安全可靠语义的传达不仅仅是依靠某个设计元素,而是通过诸多设计元素的有机结合。功能良好、质量上乘,外观感觉舒适安全、整洁干净的医疗产品会给消费者带来积极的心理感受。 (2)形式美感设计策略。 医疗产品作为特殊的产品,一方面产品形态语意的表达要准确、鲜明,符合人们的生理需求,操作方便舒适;另一方面,应重视产品形态对人的情感影响,使形态达到与人沟通和亲和的目的;具体到形态设计上要体现出一种知觉感染力。医疗产品的整体造型尽量采用大曲面、大倒角来实现:大的曲面和倒角一般会使产品显得柔和,具有亲切感,会给医护人员和病人的心理上产生安全感。并尽可能的把机械部件予以隐藏,没办法隐藏的部件可通过产品形态或是色彩使医护人员和病人产生兴趣和安全感。形态比例要协调,外形要规整,面棱清晰,衔接适度,整体形态与环境相融合。医疗产品分为主动使用的医护人员和被动使用的病人,因此在进行色彩设计时要充分考虑两者之间的不同色彩需求,达到和谐统一。医护人员是受过专业训练的群体,具有较高的审美观点,所以在能与医护人员相接触的产品部份,特别是对操控装置和显示面板,要注意色彩的时代感和流行感,使医护人员在身心愉快的状况下工作。病人属于弱势群体,心理因素极不稳定,随时都有可能产生的心理恐惧和不安,因此,在色彩设计的时候要注重色彩的宜人性,来缓解和降低病人的心理压力、不安和恐惧。 (3)材质亲和感设计策略。 医疗产品的材质是用户直接与之接触的部分,因此医疗产品在材料上应力求人性化,以提高产品的“EQ”。材质亲和感设计策略应把材料与人的情感关系远近作为选择材料的重要选评尺度,通过选择合适的材料来增加感性成分,增强产品与人之间的亲近感,使产品与人的互动性更强。在具体设计中可以尝试对产品表面进行合理化处理或是多重材质的复合运用。由爱惜康内镜外科公司设计生产的ENSEAL?G2SuperJawandCurvedandStraightTissueSealers超级颚组织密封枪获得2012年MDEA医疗设计杰出奖,该产品轮廓圆滑流畅、无棱角,整体由大块的白色与灰色和谐搭配,给人一种干净整洁之感;机身由合成材料制作,抓握更舒适;产品操作部由医用工程软塑料制作,明亮、精细,更具有科技感。基于产品外观所带来的美感与安全感,能够使患者的心情放松,对于医生来说,人机化的设计使操作更加精确舒适。整个产品的功能、结构、安全性、美感形成了完美的统一。 2.2基于医疗产品使用方式的行为层面的设计策略 医疗产品行为层面的设计策略主要涉及医疗产品的易用设计、人体工学、人机交互界面设计、用户体验设计等。 (1)易用设计策略。 医疗产品在行为层面上必须是易用的,它应具备以下设计特点:产品是易被感知的;界面是易操作的;外观是可理解的;功能是可拓展的。基于易用设计的这些特点,具体到医疗产品易用设计策略上应注意以下几点:1)建立合适的用户心理模型。我们可以通过在实验或者真实场景中请用户自己体验和被测试用户的语言表或者问卷调查来建立比较准确的心理模型。2)设计符合人操作的逻辑。通过分析用户操作的过程,得出大多数人易于操作产品的逻辑。3)提供一定的语义说明。产品应提供正确的符号和象征,以适应人的视觉理解和操作过程 (2)用户体验设计策略。 产品与用户之间的交互过程决定用户体验,医疗产品的交互过程是一种特殊的双重人机关系,它所面对的是介于病人———机器———医护人员之间的双重人机体验。因此在用户体验设计策略方面我们要用双重人机交互设计策略。1)医护人员与医疗产品的人机体验策略。①显示部位在设计上应力求简洁、直观、清晰,色彩上一般采用低明度、低纯度的中性色为底色和背景。在显示界面设计时,应减少显示的视觉密度,控制好显示界面的视觉平衡性,并要考虑内容的配置与注意容度的保留,适当的留白会使整个界面看起来清楚且美观。②操作部位主要通过手来实现各种控制的,要求手的动作在人机操作中处于方便、安全、舒适的区域。③医疗产品整体协调性,宜人性考虑。医疗产品的造型要具有整体感,空间的利用和布局要合理,局部与整体的风格要一致,在形式与功能上要统一。2)病人与医疗产品的人机体验策略。①造型:病人通常对产品造型更在意,因此要求产品造型符合美学的观点,给人在视觉上有赏心悦目的感觉,同时具有安全感,以缓解病人的心理恐惧和忧虑。②合理选择颜色:主体色尽量选用中性色彩、色彩配置要合理,使医疗器械具有人性化特点。③安全性:医疗器械与病人接触部位要安全舒适,界面要简洁。 2.3基于医疗产品以人为本的反思层面的设计策略 (1)系统设计策略。 医疗产品是由人-机-环境组成的一个整体,关注以人为本的医疗产品设计需要有系统设计策略。系统设计策略的重点在于对医疗产品、医院环境氛围营造等各个环节精心的组织协调。在医疗设计行业具有领导地位的飞利浦公司采用融入式的环境体验的医疗系统设计就是个很好的例子。由飞利浦公司为儿童患者设计的是一台微型的CT扫描仪,与大型诊疗设备具备相似的工作原理。小患者可以选择一个出了故障的玩具,把它放在小型检查台上,并传送到玩具扫描仪中,这时屏幕上会显示出生动的动画,解释玩具生病的原因。通过亲手操作这种玩具扫描仪,患者对检查过程有了较为直观的了解,心理压力能够得到很大程度的缓解。接下来,孩子们可以从一组卡通动画主题的“情绪卡片”中按照自己的喜好选择一张,只需在读卡器前晃动磁卡,整个扫描室的环境就可以瞬间发生改变。每张卡片都与对应的图像和声音数据库相连,娱乐系统在检测到卡片后随即启动相关内容。图像被投影到检查室的墙壁和天花板上,并伴有相应的音乐和声效,专门的照明系统还会为患者带来色彩斑斓的体验,使其全身心地置身于自己选择的环境氛围之中。于是在轻松地体验中进行诊断检查,以往令人恐惧的沉闷的检查过程在不知不觉中完成;而且,由于患者的良好情绪和积极配合,检查结果的准确性也得到很大的提高。 (2)人道主义设计策略。 医疗产品不仅直接关系到人体的健康问题,还必须关注人类情感需求的最高层次:人道主义的关怀。这也是医疗产品的最本质的要求,在反思层面的设计策略需要充分体现医疗产品的人道主义精神。一个长期关注用户使用过程与感受的医疗品牌,在用户长期与产品的感受和体验过程中,人们的反思层面会形成独特的偏爱和见解,因而形成品牌效应,品牌效应是医疗产品对人道主义关怀的最直接结果,它能让病人在情感上得到信赖,引起美好的回忆,放松的接受治疗。人道主义设计策略最直接最有效的策略是以人为本的品牌设计策略。飞利浦医疗自创建以来,在企业文化中一直注重产品的人道主义精神,形成了良好的品牌效应,用户也在情感上、使用上对其充分信赖,它的产品使用户在情感上获得极大的满足。 3结论与评价 目前,国内外关于医疗产品的情感化设计策略方面的研究较少,本文在前人关于产品情感化研究的基础上,结合现代医疗产品创新设计趋势,对医疗产品的情感化设计策略进行了初步归纳与总结,提出了基于情感化设计理论的医疗产品的三个层面的情感化设计策略,为医疗产品设计的情感化提供了一定的理论指导和帮助,希望对我国医疗产品设计师有一定帮助,能提高我国医疗器械产业竞争力。但情感化这一课题对研究者的哲学、心理学等相关知识储备的要求甚高,笔者虽竭尽所能,但由于实践积累不足,导致论文研究尚处于比较浅显的理论层面,在研究深度上有很大欠缺,希望在以后不断的设计实践积累过程中,能更深刻的体会与完善医疗产品的情感化设计策略。 作者:王凯 单位:广东工业大学 产品设计毕业论文:特色产品设计中符号学的适用性 1蒙古族元素及符号学理论 1.1蒙古族元素 蒙古族元素可以大致分为:蒙古族文字、蒙古族装饰花纹、蒙古族服饰、蒙古族音乐舞蹈、蒙古族建筑、蒙古族家具等。这些蒙古族元素在现代设计中经过一些创意加工可以运用在各个领域,它不仅体现了人们的审美情趣,更是对一个民族的推广和传承。如果运用好这块具有文化价值、历史价值和艺术价值的瑰宝,那么所做出的设计就既具有民族特性又具有现代风格。 1.2符号学理论 行为符号学理论把符号分为语构学、语义学和语用学。语构学是研究符号造型构成要素与符号材料之间的关系;语义学是研究符号与符号意指对象之间的关系;语用学是研究符号与使用者只见到关系。通过对蒙古族元素的符号学概括,基本可以分为形态符号、材料符号、装饰符号。其中形态符号包括点符号、线符号、面符号和体符号。材料符号包括木材符号、布料符号、金属符号和石材符号。装饰符号包括图案符号、装饰线脚符号和装饰构建符号。 2运用符号学理论提取蒙古族元素 以蒙古头盔为参照物运用符号学的原理提取出的蒙古族符号元素,进行蒙古族特色产品的设计。首先明确研究对象是蒙古头盔,研究方法是符号学方法。对蒙古头盔的形态、结构、材料、装饰和造型等进行分析。研究以上各方面所对应的符号形式,总结蒙古头盔在符号学意义上的构成要素和特征。 2.1蒙古头盔的结构符号 结构符号一般是指物质条件,即结构上的受力构件。由于蒙古头盔的结构大多数具有自身独立特性,也就是说结构本身就是形态;同时由于蒙古头盔的自身特点,这种结构符号也具有装饰和象征的特性。 2.2蒙古头盔的形态符号 (1)点符号:点符号主要集中在头盔的顶部,它既是结构的表现形式又是装饰功能的主要体现。 (2)线符号:线符号既体现在蒙古头盔的外轮廓线,又表现于图纹的装饰部分。 (3)面符号:面符号可以是一个个体或者一个空间,整个蒙古头盔就是一个面符号,可以直接提取作为产品造型的特征符号。 (4)体符号:体符号是由多个部件组合成的。蒙古头盔整体是由帽顶、帽檐、帽遮和帽体组成。蒙古族头盔体符号的恰当选取,可以有效地体现民族特色与现代产品的有效结合。 2.3蒙古头盔的装饰符号 蒙古头盔中的装饰符号种类繁多,形态符号和结构符号本身就起到了装饰符号的作用,图案装饰符号更是深刻体现时代文化的内涵,但这些装饰符号也决定了头盔的整体风格。蒙古族头盔在不同时期受不同文化的影响,其形态有一定的变化,特别是蒙古族头盔上图案风格特征。蒙古族独特的苍狼、白鹿图腾信仰和尚武豪迈的性格特征是早期蒙古头盔的表现图案装饰符号;到后期,随着藏传佛教文化的传入,蒙古头盔的装饰图案又出现一些与藏传佛教有关的图案。总之不管是图腾图案还是宗教图案,所有头盔上的装饰符号都是具有吉祥和象征的意义。 2.4材料符号 金属符号:蒙古族头盔的材料取决于用途,头盔的用途是在战斗中起到保护头部的作用,所以要求其材质必须坚硬。一般的蒙古头盔都是由金属材质和皮革材质组成的。绳材符号:蒙古头盔的绳材符号主要是辅助头盔固定在头部上。 3蒙古族元素符号在现代灯具设计中应用 头盔是用于使头部免受伤害的一种单兵防护装具,历来为各国军队所重视。中国古代称为胄、首铠、兜鍪或头鍪。蒙古族作为英勇善战的少数民族,头盔是特征文化表现的重要符号。通过以上对蒙古族头盔符号元素的提取和概括,设计出既保持原有灯具的特征又融入蒙古族头盔元素的现代灯具。以一个具体的蒙古头盔为参照点,从结构形态符号上来说,这个头盔的形态完全可以作为一个灯具的灯罩部分,但是并不能突出特别浓郁的风格特色,所以要对这个蒙古头盔进行元素提取再做整合变形。该头盔分为上中下三部分,想从整体改变其形态又要保留部分特征,就要做到有取有舍,本方案保留该头盔上中下的结构特征,增添了装饰图案形态特征。这样既保持了头盔的部分元素又使其具有浓郁的民族特色。 形态符号主要是在体符号丰富的造型形态和线符号的装饰得以体现的,从点、线、面、体的符号分析上总结出蒙古头盔和现代灯具都具有一个共同的内部空间形态,保护比较重要的部分。从装饰符号方面来讲,不管是蒙古头盔还是现代灯具都会有一些花纹或者有吉祥寓意的图案或者有象征意义的图腾,起到点缀装饰或者民族信仰的作用,本方案就是采用具有蒙古族风格的图案作为灯罩上的图案,而底色采用了蒙古族代表性的色彩蓝色,更加凸显出蒙古族特色的现代产品设计。材料符号选用金属符号,既忠实于参照物的材料符号,又符合现代消费者的审美需求。综合以上几点,总结蒙古头盔和现代台灯的相似性,既保持原有灯具的特征又融入蒙古族头盔的元素,设计出一款具有蒙古族特色的现代灯具。 4总结 社会的发展必然会推动设计的不断创新,随着人们对民族意识的不断提高,宁静祥和的蒙古族元素为现代设计提供源源不断的灵感。蒙古族元素种类繁多且实用功能强大,其工艺造型简洁自由,在蒙古族特征元素的提取过程中需要取其精华去其糟粕,运用符号学理论对蒙古元素分析,在不同领域中作为设计素材进行创新,从而形成民族传统和现代时尚相结合的蒙古族特色产品。 作者:侯晓鹏 杜丽 单位:内蒙古科技大学艺术与设计学院 产品设计毕业论文:机械产品设计中开放式循环系统的运用 1开放式循环系统应用的特点 集约型经济增长方式是机械制造自动化发展的必然趋势,并且受到社会主义科学发展观的先进指导,对机械产品加工发挥了重要的推动作用。开放式循环系统是集约型经济的典范,涵盖了集约型理念及机械制造业生产的诸多要素,研究这一新产业模式必然有助于机械经济体系的优化改革。开放式循环系统应用于机械制造业生产,其基本内涵主要包括: (1)开放性。 经济全球化环境下,机械制造业产业经营不再局限于国内,国际市场应当是本国机械制造业开拓的主要方向。这就要求企业制定产品制造方案期间,以国际销售质量标准为总指导把产品“做精、做细”,实行开放式的加工制造策略。另外,机械产品设计与制造加工阶段所用的工艺方式也要进行更新调整,根据不同产品销售对象设计出相匹配的产品形式,以满足采购方购买产品的质量标准。 (2)经济性。 引入先进的循环系统辅助机械产品设计与制造,所创造的经济收益额度也是相当可观的。基于开放式循环系统的产品制造,既降低了原始物料的生产投资,也引入了国际市场上推广的新产品形式,这些都帮助本国企业产品增强了其市场销售的竞争力。借助新型机械制造业系统也可自动化计算企业生产的盈亏情况,督促经营者及时调整产品生产方案。假设:企业产品销售单价为p,销售量为x,企业产品销售为y;企业的固定成本为a,单位变动成本为b,企业总成本为c; (3)循环性。 机械产品设计与制造所用原材料的种类复杂,许多原材料均能够重复处理应用,循环性是开放式循环系统的另一大特点。可持续可持续发展观也提出资源循环利用的先进指导,号召机械制行业从事生产加工活动时注重资源的高校利用。企业根据机械产品设计与制造剩余的原物料,经过二次处理后循环利用,既降低了原材料成本资金的消耗,也提高了物质资源、人力资源等方面的有效利用率。 2开放式循环系统应用于机械产品设计与制造研究 科学技术是先进生产力的主要来源,任何一个企业掌握先进的科学技术均有助于日常生产效率的提升。开放式循环系统推广应用之后,企业必须要设计出符合开放式系统运行要求的技术方案,以辅助机械产品设计与制造的顺利实施。虚拟现实与仿真是开放式循环系统运用的关键技术。通过建立数字化操作平台改革产品制造方式,引导机械产品设计、制造朝着“自动化、智能化、一体化”的发展趋势升级调整。 (1)设计模块。 机械产品不同于其它产品范畴,其在生产制造前期需要经过严格的设计处理,只能选择最优方案投入到实际生产活动中,这是由于机械产品种类繁多、功能不一、结构复杂等特点决定的。虚拟现实与仿真配备了设计模块,用户只需将产品需要控制的参数标准输入系统,即可自动生成二维、三维等数据模型,如图2所示。根据模型分析所得的产品制造方案进行全面性的工艺研究,从而为企业提供出“质量最优、效益最优”的双优制造模式。 (2)传输模块。 创设虚拟现实及仿真作业平台,必须要借助传感器完成各类数据的传输,如图3所示。确保生产信息能够及时地传递给生产人员。现代传感器主要是指用户与虚拟环境的接口,一方面接受用户的操作并将其作用于虚拟环境,另一方面将操作结果以综合形式反馈给用户,使用户形成对虚拟环境的感知。如:产品制造流程运行时,经过传感器模块把机械产品重要的参数传输给制造人员,引导其严格按照标准进行加工处理,使成品质量符合图纸设计的规范。 (3)检测模块。 自动化是机械产品设计与制造发展的一大趋势,开放式循环系统用户操作将面临各种复杂信息的处理,强化生产信息的检测是必不可少的。虚拟现实与仿真系统设置检测模块,可科学地辨别机械制造业数据的准确性。如:检测分析由传感器模块接收到的数据信息,并将其转换为系统操作指令传输给控制模块操控虚拟环境,使机械产品实现了“边加工、边检测”的局面。无论是成品、半成品或在制品,均可利用检测模块识别最终的质量。 (4)控制模块。 所有机械产品的制造流程都是有控制模块完成,这是仿真系统的核心部分,既可以仿真控制虚拟环境以应对用户操作,又可以将虚拟环境的反馈通过反馈模块控制传感器使用户获得仿真体验。为了减少产品制造的物资消耗量,降低企业生产加工的成本耗资,需利用虚拟现实与仿真技术进行加工模拟。生产人员向虚拟系统发出操作指令,自动选取不同的制造加工工艺,详细地判断各种制造方案的成本投入、物资消耗、操作难度等标准,筛选出最优制造方案且完成自动化加工控制。 (5)反馈模块。 虚拟现实技术融合了人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制等多个学科知识,属于一个系统性的产品加工制造过程,符合了开放式循环系统的运行特点。除了在机械产品设计与制造流程里发挥出传输、检测、控制等功能外,虚拟系统也具备了分布式信号反馈功能。主要把实际生产中遇到的问题如实地反馈给生产人员,以促进制造工艺的优化改进。如:反馈模块能够接收来自控制模块的处理信息,为广大企业用户提供与产品制造相关的反馈服务。 3高科技系统应用的注意事项 新型系统用于机械产品设计与制造具有科技创新的价值,其彻底改变了传统手工绘图、编程、质检等方面的缺陷,以机械制造技术为核心创建了新型的生产方案。开放式循环系统是基于电子信息技术、机械制造及其自动化技术等共同创建的新模式,推广高科技系统加快了机械产品设计与制造的一体化流程。由于开放式系统与机械设计系统之间的独立性,实际使用阶段还要考虑循环系统开放式控制的技术要求。 (1)技术创新。 考虑到开放式循环系统的诸多优势,以及机械产品自动化加工的必然趋势,选择新型生产系统辅助产品制造是企业可持续经营的基本保证。随着国外采购客户的增多,机械制造业生产制造更应注重产品质量的“高标准”,必须充分发挥开放式循环系统的优势,借助虚拟现实与仿真技术的多项模块,编制科学可行的产品加工工艺。例如,CAD/CAM等技术辅助机械产品的设计、制造,三维建模技术辅助机械产品设计方案的演变模拟,这些都是开放式循环系统应用需要采用的技术。 (2)设备创新。 机械产品设计与制造是一项复杂的技术活动,由于从手工绘图设计转变为软件制图设计,机械产品加工工艺均发生了明显的变化。未来机械制造业要考虑设备技术的创应用,手动式机床必须被数控机床所取代,再配备开放式循环系统才能发挥出最大的生产价值。数控设备是机械制造自动化的主要工具,涉及到数控机床、加工中心、数控刨铣等应用。开放式循环系统指导下,需把计算机控制平台与机械产品设计联合起来,创建远程式生产控制系统,对X、Y、Z等三轴的工作坐标精确划定。 4结论 总之,机械经济对国民经济收益具有极大的影响力,也是带动其它两大产业结构发展的有利因素。机械产品设计与制造方案是行业开发产品的研究重点,其必须要以高科技系统作为前台支撑,才能挖掘出更多优越的生产工艺方案。面对经济全球化创造的机遇与挑战,国内机械产品制造企业必须积极引入开放式循环系统,辅助机械产品设计与制造方案的顺利实施。借助于虚拟化操作系统详细地分析产品结构,对其中反馈出来的问题给予有效的改革指导,促进企业在设计方案、生产工艺、产品质量、制造成本等方面实现优化升级。 作者:焦斌 单位:郑州航空工业管理学院 产品设计毕业论文:金融产品设计中测试的必要性 1测试的含义与种类 测试是银行业乃至整个金融行业面临的最大挑战之一。测试有很多种类,包括性能测试、压力测试、功能测试、容错测试、界面测试、安全测试等等,每个测试类型中都有自己的测试方法,比如白盒测试、灰盒测试、黑盒测试等,测试人员运用这些测试方法保证金融产品能够正确满足客户的需求、产品设计流程的正确。但是谁负责承担测试角色,是设计出产品的开发人员,还是产品的项目经理,还是具备计算机基础知识的测试人员,或者说金融背景出身的业务人员等?这些一直是学者们讨论与争论的焦点,本文将从实际业务的角度和定性分析的角度探析独立测试的重要性。 2第三方机构独立测试的重要性 所谓的第三方机构独立测试,就是指在测试过程中扮演测试角色的人员是由经济和管理上独立于开发机构的组织进行的。他们在经济资源和测试工作上不受开发机构的控制,而是单独的职能部门,专门负责产品与产品关联性的测试工作,因此他们测试的结果往往更具有客观性和可靠性,具有其他机构担任测试角色时所无法比拟的优势。 第一,独立的第三方测试机构是由专门的测试队伍构成,其目标就是为了在投产前发现产品缺陷来进一步提高产品的质量。早期开发人员在设计产品的同时会兼顾测试的角色,他们不单是程序编码人员,还是程序检测人员、程序维护人员等,这种多重身份不仅会给程序员增加工作负担,还会使他们的目标变得矛盾而不可协调。作为开发人员总是希望自己的产品是优良的、无缺陷的、能够满足用户需求的;但是作为程序检测人员总是希望自己能发现更多的缺陷,产品的设计过程是有漏洞的。如果程序员既承担开发的角色又承担测试的角色,则其目标难以统一并且不协调,既希望自己的产品是完美的又希望测试过程能发现更多的缺陷,最终的结果难免会出现偏差,工作目标变得矛盾而不统一。所以,研发人员开发出的金融产品,不应该由自己负责测试工作,而是应该由专门的测试人员测试,这样测试的目标不再是矛盾而不可协调的,而是希望在测试的过程中暴露出产品更多的缺陷与漏洞。 第二,金融产品的使用用户分类繁多,比如按资产规模、受教育程度、风险偏好程度分类等等,不同类型的客户对产品的需求是不统一的。比如:风险偏好高的客户会偏向于风险高的金融产品,而风险偏好低的客户会偏向于风险低的金融产品;对于资产规模较高的客户可能偏向理财产品(增值产品),而资产规模较低的客户可能偏向于基本的储蓄产品(保值产品)。多样化的客户群体、多样化的产品需求下,如果开发人员既设计金融产品又测试软件程序,测试任务不但繁重,而测试的重点可能会在程序的代码编码上,设计出的产品难免功能单一化、简单化。相反,如果测试由独立的第三方机构测试,测试人员的重点就放在测试工作上,从客户的角度出发去验证产品是否符合自己的要求,从柜员的角度出发验证产品设计流程是否合理。而测试员作为产品最直接的体验者,在测试的同时体验产品的功能,再将体验结果反馈至开发人员,比如产品界面展现是否合理、用户操作是否方便等。 第三,测试参与人员角色的多样化,意味着测试人员在测试过程中应该做到测试与业务融合。最初开发人员担任测试人员,其专业背景比较单一,可能局限在计算机专业,导致对产品的业务背景与设计原理了解不是很透彻。而如今参与测试的人员专业背景越来越多样化,包括金融相关专业、计算机相关专业、会计相关专业等。在测试的过程中,由这些具有多样化专业背景的测试人员测试,可以拓宽思路,设计出更多有实际意义的测试案例,测试案例也可以更加贴近真实的业务运用。相反,如果由程序员担任测试角色,其专业知识可能局限在计算机知识,而不了解产品背后真正的含义,在这样的情况下,测试只能从代码的正确性验证产品的质量,而不能更好地站在使用者的角度去检验金融产品功能是否正确。 第四,由于第三方测试机构在其经济和管理上具有独立性,所以可以充分发挥自己的测试角色,对产品以及产品之间的关联性做出验证。在产品设计成功后,测试人员应该尽早介入测试工作,了解项目的需求说明书。测试方法可以简单地分为静态测试、动态测试,而静态测试贯穿在整个测试过程中。在项目启动前期,测试人员应该认真审查项目的文档资料,其中包括软件需求说明书等,在分析文档的过程中,应当注意文档设计思路是否正确、是否有遗漏的地方,而测试员还可以在这个过程中提前学习项目的流程,包括项目中新加功能、删除功能、修改功能,这些都是在测试中需要特别注意第地方;动态测试,是静态测试的补充,在测试过程中发挥极其重要的角色,指的是通过运行软件程序来验证产品的质量。在动态测试过程中,独立的测试人员可以发挥自己的想象设计多样化的测试案例,测试中可以用等价类划分法、边界值分析法、错误猜测法等去验证产品设计的正确性。比如存款金额输入项,在测试过程中开发人员可以输入负数(边界值法)或者特殊字符,验证程序运行过程中是否有正确的提示。 3结语 软件测试保证产品的质量,而专业的测试是提升软件质量的重要手段,也是金融业防范风险的重要途径。承担软件测试角色的人员,应该是第三方专业化的测试团队,在经济与管理上独立于开发机构,充分发挥自己的测试角色。不但可以在测试过程中利用多种测试方法如静态测试、动态测试、功能测试、性能测试、压力测试、容错测试等,保证产品的质量;还可以从产品使用者的角度验证产品是否满足需求;同时对产品设计提出优化与建议反馈至开发部门,在开发部门的再次设计与修改后,再对产品做出功能性验证。在这种循环模式下,开发人员与第三方测试机构既是相互补充也是相互制约的,这种彼此制衡的关系不但有利于产品的稳定,还可以提升产品的质量甚至提升客户的满意度,让金融行业的创新与稳定都得以保证。 所以测试的角色应该由第三方独立机构扮演,利用他们资源上、专业上、技能上等方面的优势,设计出更多精细化并且符合业务场景的测试案例,并及时将测试情况反馈至开发部门进行维护与调整,以此保证金融产品的质量与稳定性和灵活性。 作者:陈林轶 兰秋颖 单位:中国工商银行数据中心(北京) 产品设计毕业论文:冰雪体育旅游产品设计管窥 1辽宁冰雪体育旅游产品现状 冰雪是我国北方独有的一种自然旅游资源。近年来,北方充分地利用冰雪,将其作为冰雪旅游的基础而进行开发,进而成为一种新型的旅游形式。冰雪旅游以其丰富多彩的内容,新颖多样的形式满足着人们日益增长的物质文化生活需求,使人们在这独特的旅游过程中,感受与体验着冰雪世界所带给人们惬意。冰雪体育旅游是冰雪旅游的重要组成部分之一。冰雪体育旅游是人们在旅游中借助冰雪所作的各种身体娱乐、身体锻炼、体育竞赛及体育文化交流等。冰雪体育旅游具有较强的参与性、刺激性和挑战性。辽宁地处我国的东北,现有17座滑雪场,占地111万平方米,主要有沈阳棋盘山冰雪大世界、沈阳白清寨滑雪场、沈阳东北亚滑雪场、辽阳弓长岭滑雪场等。 由于辽宁省内除了沈阳白清寨滑雪场拥有可承办大型冰雪体育赛事的条件外,其他雪场规模普遍不大,雪道长度和宽度达不到标准,设施不够完善,因此,普遍开展的是娱乐性冰雪项目,如滑雪、滑冰、冰车、冬泳、雪上摩托、冰陀螺、冰滑梯、冰上摩托、卡丁、爬犁、雪地滚球、驯鹿拉雪橇、雪雕、冰雕等,不同雪场的项目内容基本上大同小异。从中可以看出辽宁省目前的冰雪体育旅游产品与其他地域类同,缺乏独特性,如此很难吸引大量游客的到来,而且与吉林省、黑龙江省这些冰雪旅游发展历史较久,冰雪体育旅游开发体系较为完善,已形成良好口碑且有很高知名度的地区无法抗衡。因此,只有立足市场,充分利用冰雪的满文化特征,打出冰雪体育旅游的文化品牌,设计独特的、极具文化特色冰雪体育旅游产品,才能成功地吸引旅游者。 2满族文化特色冰雪体育旅游产品设计原则 2.1文化性原则 在设计满族文化特色冰雪体育旅游产品的过程中要坚持文化性原则,充分体现产品的满文化特征,才能够在众多现有的冰雪体育旅游产品中脱颖而出,吸引更多游客前来。一方面,要对冰雪体育旅游产品的自身进行满族文化特色的包装与融合,东北的诸多冰雪体育旅游项目均是源于满族先民冬季的生活需要、休闲娱乐以及满族儿童于冰天雪地中的玩耍与嬉戏,从本质上就有一种满族文化的特性蕴藏在其中,且这种文化性是任何其它产品所不能复制的。在开发与设计满族冰雪体育旅游产品过程时要始终贯彻文化性原则,不断挖掘其深层文化内涵,赋予旅游产品的满文化含义。另一方面,对展示和呈现满族冰雪体育旅游产品的外部环境的设计,同样也要坚持文化性原则,为满族冰雪体育旅游产品营造浓厚的满族文化氛围,使前来的游客在冰雪体育旅游中感受极具满族风情的冰雪文化,使满族冰雪文化成为辽宁冰雪体育旅游的亮点,以吸引游客前来体验。 2.2创新性原则 在进行满族文化特色冰雪体育旅游产品设计时还要遵循创新性原则。将满族特色文化融入冰雪体育旅游产品之中本身就是一种思想上的创新,但也不能原原本本地复原传统。由于现在旅游市场上所推出的冰雪旅游产品具有趋同性,基本上都是从休闲型、节庆型、观光型、赛事型等角度开发设计冰雪体育旅游产品。长此以往,游客就会逐渐对这些旅游产品失去兴趣。设计具有满族特色并能够与现代冰雪文化相融合的冰雪体育旅游产品,推出具有新意的、新颖的、极具满族冰雪文化特色的体育旅游产品,满足冰雪体育旅游市场及游客所需求的新、奇、特,与其他地区现有的冰雪体育旅游产品区分开来,树立辽宁满族文化特色冰雪旅游的品牌,满足游客的猎奇心理。 2.3参与性原则 满族文化特色的冰雪体育旅游产品在具有文化性与创新性的同时,还要具有较好的参与性,能够调动广大游客参与到其中,形成良好的互动关系,使来到辽宁进行冰雪体育旅游的旅游者能够在融洽愉快的氛围中尽情享受其特色旅游产品所带来的另类体验。这就要求在设计满族文化特色冰雪体育旅游产品的过程中始终要坚持参与性原则。游客可以通过对满族文化特色冰雪体育旅游产品的体验,体会到团队合作以及竞争所带来的乐趣,给他们带来不一样的旅游体验,并在心目中留下深刻的印象。不仅如此,随着极具参与性的现代化满族文化特色冰雪体育旅游产品的投放市场,还可以对辽宁周边居民的冰雪体育旅游印象进行更新,提升周边居民的广泛参与度,进一步开发冰雪体育旅游的本地市场,使辽宁的冰雪体育旅游得到更好地发展。 2.4趣味性原则 游客进行冰雪体育旅游就是为了在游玩过程中收获快乐、愉悦身心,获得美好的体验。为了满足冰雪体育旅游市场及游客的需求,除了遵循了以上三项设计原则外,还要坚持趣味性设计原则。在提高游客参与性的同时还能增强产品的趣味性,使参与其中的旅游者感受到满族人那种质朴的民风以及充满激情的拼搏精神,体会最纯粹的欢乐,使人们能够在运动体验过程中感受到欢愉,在收获健康的同时体会当地的特色冰雪文化,获得更高层次的精神满足。满族文化特色冰雪体育旅游产品所遵循的趣味性设计原则可以让人们在游玩过程中自然而然地获得美的体验,使之身心愉悦的同时满足旅游市场和游客对于增加产品趣味性的要求。 2.5环保性原则 随着人们环保意识的加强,人们对环境保护问题也愈加重视,使得环保理念成为冰雪体育旅游产品设计开发所要考虑的因素之一。因此,在设计冰雪体育旅游产品时还应该遵循环保性原则。值得一提的是满族文化特色冰雪体育旅游产品的开发及使用本身就具有一定的环保性,十分符合现代人对于环保的要求以及环保性原则。因为其产品的开发使用不会对场地、设施设备、技术指数和人员有太多要求,这也就意味着对周围环境不会产生过多影响,不会造成对自然旅游资源及能源的过度浪费,做到真正意义上的环保,实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。 3满族文化特色冰雪体育旅游产品设计 着眼于满族文化特色,是因为文化是旅游的灵魂,只有给辽宁冰雪体育旅游以文化定位,才能增强冰雪体育旅游产品的市场竞争力,才能利于满族冰雪体育文化更好的传承和发展。我们认为将满族文化作为打造辽宁地域冰雪体育旅游转型升级的文化内动力,并最终将其确定为辽宁省冰雪体育旅游的特色定位,设计开发出新颖独特、参与性、趣味性兼具的满族文化特色的现代冰雪体育旅游产品以吸引旅游者的到来,不断研究挖掘满族文化的深层内涵,将其作为辽宁冰雪旅游业的核心竞争力,打造辽宁满族文化特色冰雪体育旅游品牌。结合辽宁冰雪体育旅游产品现状,在进行冰雪体育旅游产品设计时要因地制宜,立足满族文化特色,充分发挥辽宁省的资源优势,同时还要注意不断优化产品结构,推出特色鲜明、凸显满族文化特色、经济和环境协调可持续发展的高品质冰雪体育旅游产品。根据上述分析,遵循冰雪体育旅游产品设计的原则,设计如下类型的冰雪体育旅游产品。 3.1竞技娱乐型冰雪体育旅游产品 随着时代的发展,休闲娱乐是人们参与冰雪体育旅游的主要目的,在娱乐中附加一定的竞技性,更能提升娱乐的程度。因此,在满族文化特色冰雪体育旅游产品设计中,要求在凸显满族文化的基础上加入娱乐、竞技元素以增强游客的参与性。在繁多的满族体育运动中狩猎无疑是典型的代表,但是不能照搬其模式,要进行加工改良,设计成为针对大众可以普遍操作的简单模式。同时可以将“猎物”的制作工艺进行创新,使用藤编技艺将其制成各种“猎物”,让游客在活动过程中体会到满族先民狩猎的生动场景,在冰天雪地中获取“猎物”享受运动的快乐,收获的快乐,做到竞技与娱乐共存。不仅如此,在运动中还可以进行团队合作意识的培养,增加成员间的交流与沟通,促进友谊。将这种带有满族文化特色的新型冰雪体育旅游产品推广到滑雪场,组织游客进行参与,还可以将其运用到学校或企事业单位的冬季素质拓展活动之中。同时滑雪场可利用现有资源开展雪地射箭比赛,抽冰猴比赛,雪爬犁比赛、雪地走比赛等娱乐竞技活动。这些活动简单易学,具有很强的操作性和易组织性,可以随时组织广大旅客参与其中。 3.2刺激冒险体验型冰雪体育旅游产品 满族是一个勇敢的民族,因此满族文化又被烙上了骁勇善战的印记。在设备设施较完善,拥有专业从业人员的雪场开展冬季森林穿越、越野滑雪、仿满族战场的cs等活动。其中仿满族战场版cs可以将迷彩服装改换成清朝满族士兵所着服装,这样可以让游客体验当时满族官兵在冰天雪地中作战的情境,而且cs本身就是一项集刺激冒险于一体的运动。参加这种新型刺激冒险运动的旅游者可以体验到满族先人的争战场景,是一项集休闲性、参与性、娱乐性以及满文化体验于一体的冰雪体育运动,而也正是现今冰雪体育旅游市场尚未进行开发的,应该以其为突破口,使其成为极受欢迎的满族文化特色冰雪体育旅游产品。 3.3观赏艺术型冰雪体育旅游产品 满族传统的冬季体育运动———冰嬉具有很强的可观赏性和文艺性。我们认为可以在适当的地点组织排练、展示这一大型冰上表演,可以使游客在视觉上感受浓郁的满族文化风情,丰富冰雪体育旅游产品的类型,为游客和民众献上一道视觉饕餮盛宴。与此同时还可以加入一些现代冰雪艺术的元素,如冰上舞蹈、冰上体操等等,体验具有满族文化特色的新型旅游产品。如此可以使冰雪体育旅游者在体验满族冰雪文化的同时从视觉上享受古代满族的冰雪运动盛况,加深游览体验,对满族文化特色冰雪体育旅游留下深刻印象,提升辽宁冬季特色旅游形象在广大旅游者心目中的地位,树立辽宁满族文化特色冬季旅游的品牌。 3.4开发冰雪旅游附带产品 在满足游客需求、完善雪场相应基础设施的基础上,还可以在滑雪场销售一些与满族传统冬季体育运动有关的造型玩偶、图画等工艺品,或者组织游客进行现场性的给泥塑涂色、剪纸、制作、品尝满族食品等活动。这样不仅可以增加旅游收益,还可以调动旅游者的参与积极性,进行互动,打破游客到雪场仅是进行冰雪运动的单一活动模式,打造一条完整的辽宁冰雪体育旅游产业链。 4结语 坐落于祖国东北的辽宁,应充分利用其自身的地域、历史、文化等优势,以市场为导向,坚持文化性、创新性、趣味性、参与性、环保性的原则,设计出系列的具有满族文化特色的冰雪体育旅游产品,为游客设计极具满族文化特色的冰雪体育旅游“盛宴”,打造“冰雪旅游第一站”,树立辽宁冰雪体育旅游的文化品牌。 作者:蒲玉宾 姜娟 胡雁 单位:沈阳体育学院 产品设计毕业论文:探微材料的发展对产品设计的影响 1原始材料局限下的设计 在“刀耕火种”的原始时代,人类开始使用了第一把工具。这里所说刀,就是人类所加工的第一种材料,石材。在使用这之前,人类还仅仅局限在使用一些天然的木石作为工具。但随着人类的发展,人类智商的提高,天然的木石已经无法满足原始人的一些狩猎、刀割的需要。于是人类第一次动手加工了第一把刀。这也开创了人类对与工具对于产品以至于材料的依赖与相互发展的关系。在石器时代,石器所做成的工具也在一步步的精细。虽然设计的概念并不存在。但是,设计本身已经作为一种行为,融入到人类在对工具的加工生产之中了。如果以现在产品设计的概念来套用当时原始人类的行为的话,当时的设计方案,是被材料所局限的。当时所创造出的石器工具,以材料作为限制,却以人的需求所为导向。伴随着人类对于大自然的进一步探索,人类又接触了另一种材料———铜。也就迎来了所谓的青铜时代。青铜的装饰品,祭祀品还用武器,都被大量的生产制造。 中国作为一个代表,在青铜器的加工生产使用上,可以说是空前的。从另一个角度来说,当时是因为材料的扩充,才形成了所生产出的物品的增多。陶、瓷、木材、竹材也是中国传统文化下应用非常广泛的传统材料。陶器喝瓷器,是中国文化中非常具有影响力的一部分。从最初的陶器制成的一些钵盆开始,对于材料的使用逐渐延伸到审美的高度。瓷器就是中国人对材料的巧妙加工而成。它的发展,延伸向更高的高度。它逐渐摆脱了实用性,讲材料按照工匠的设计意图,加工生产成一些具有极高审美价值的艺术品。而明式家具是中国家具史上独领风骚的一支。家具的原料都是一些硬木原木,这样在材料本身的美感上,工匠师才能运用他们独具的匠心,灵动的巧手创造出如此流芳千古的明式家具。纵观历史发展,人类对于物品的设计与创造,无不是在当时材料发展的基础上发生和发展的。 2现代材料出现后的设计 那么在现代,一个设计被单独提出并高度重视的时代,又是哪些材料为设计师所用却又制约着设计的高度呢。 2.1金属材料 金属材料已经不仅仅对于设计而是整个社会构架的物质基础。钢筋混凝土,已经成为像上海这样大城市的根基了。那么金属对于整个世界发展的功劳是巨大的。它不同于古时的青铜和铁器,这些被现代社会充分利用的金属,是经过现代人类的提炼、加工、合成而成。它具有多种多样的类别千变万化的特性。金属分为黑色金属喝有色金属。黑色金属包括纯铁、碳钢、合金钢、铸铁,都可以称为钢铁材料。这些材料组成了工业的基础。钢材,包括型钢,钢板,钢丝,大量运用于工业生产。不锈钢也成为在设计家用等各种产品时必不可少的材料。有色金属包括铜铝镁等金属以及它们的合金,有着更旷阔的应用范围。从日常生活中的一些厨具首饰电脑,到工业用的合金材料,有色金属已经是遍布各个角落了。 2.2塑料合成材料 塑料材料的发现可以说是最伟大的发明之一,尽管也有些应用造成了人类的困扰,但它的功劳是任何材料的无法代替的。塑料是一种有机高分子材料,使在合成树脂中加入填料,增塑剂,色料等添加剂,经过加工而成的塑性材料,或经过固化交联形成的刚性材料。人们对塑料非常熟悉,因为它有着其他材料无法替代的优点,从而设计师在设计中大量的运用到了塑料,进而使人们才有可能与塑料充分的接触,所以又反向促成了人么对它的熟悉。那么也可以说由于塑料材料的出现与不断的开发,设计师才能利用这种材料的特性设计出新产品。这些产品可能是重量上的改进,也可能是功能上彻底的革新。那塑料究竟占据了怎么样的地位。可以想象一下如果我们现在身边的所有塑料都变成金属,那么我们的生活将会沉重多少倍啊。即便是用木材替代,也会让便利的生活大打折扣的。将不再存在一元钱一瓶的矿泉水,没有方便携带的塑料椅子,没有塑料牙刷,没有方便的绝缘材料,设计师可发挥的空间也大大的缩小了。苹果公司1998年的iMac,从商业上来说是一次巨大的成功,为苹果公司转亏为盈。隐藏在商业成功的背后,却是设计上的突破。半透明的机壳,给人们带来了从未体验过的视觉冲击,从而引发的一种对新潮的生活方式的向往。这种消费者的拥簇是由设计师创造的。但从另一方面来说,也是这种材料以及一种全新的应用方式的诞生所孕育的。 3当下由材料引发的新设计 谈到当下的设计,我们会立刻想到新技术对设计的影响。从互联到物联,ipv4到ipv6,云计算,这些新技术新概念的提出,是设计的推动,也推动着设计。这一切创新,都要基于一个共同的载体与材料。现在最引人注目的新材料之一当属OLED。OLED全称OrganicLightEmittingDisplay,即有机发光显示器,在手机上的运用属于新突显的种类,被誉为“梦幻显示器”。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。新材料与新产品是在这种相互作用的关系中发展的。设计通过概念的设计给材料的发展指出方向,而新材料的发现有给设计提供更大的空间。 4总结 新材料与新产品是在这种相互作用的关系中发展的。设计师通过设计理念给材料的发展指出方向,而新材料的发现又给设计提供更大的空间。任何一件设计的完成,都是设计师主观的想法在现有材料的大环境的支撑下完成的。甚至有时想法本身也是出于材料的。所以,对材料的研究有时比设计方案本身更重要。 作者:程建新 平思嘉 单位:华东理工大学 产品设计毕业论文:3D打印技术在产品设计中的可行性 一、3D打印技术的主要应用 1建筑设计领域 以前建筑样品的制作方法,现在没有办法使高水平设计内容的需要得到满足。现在许许多多的设计主体的大型场馆以及设施都运用了3D打印的技术,设计建筑初期的模型,准确形象的展示建筑效果以及有关的测量,3D打印技术的设计所不能相比的真实感以及散发出的优点是所有设计人员都认可的。在建造的行业,设计师们以及工程师逐渐的都在应用3D打印机来制作建造的外形,运用3D技术能够降低费用、保护环境、逼真的效果,同时还可以节约时间。对于设计人员的需要相当的符合,能够降低建筑所应用的材料以及设计所需的时间。 2机械制造领域 因为3D打印技术本身的设计优势,使得3D技术在机械制作行业内,能够得到全面的运用,大部分的都用在制作小需求量、单间金属器件的制作。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用3D打印技术直接进行成型,成本低,周期短。3D打印以“每层的叠加”为加工方式。高水准的商品的产生,一定对打印器械的稳定程度、准确性有有超高的需求。 3模具制造领域 例如玩具制作等传统的模具制造领域,往往模具生产时间长,成本高。把以前的模具制作水平以及3D打印水平有机的联系在一起,能够大大的减少模具制作的开发时间,生产率已能够有效的提升,是改善制作薄弱问题以及模型的设计的有效合理的方法。3D打印水平在模具制作领域的运用能够分成间接制模以及直接制模两个类型,直接制作模型主要指运用3D打印水平直接堆积制作出模型,间接制造模型是先做出成型较高的器件,再复制器件就能够生产出要用的模型。 4医学领域 在医学方面的运用几十年以来,人们对3D打印的水平在医学方面的运用有着较多的探究。把医学视频资料当作基本,把人体感官模具用3D打印技术来制作形成,它有着极大的价值对于医生的外科手术的进行。从2010年美国成功打印活体器官开始,似乎直接打印人体也并不是不可能,它更类似于克隆技术,他打印出来的活体器官不会与患者排斥。他还可以打印骨骼、牙齿等。我们能够预想在以后的3D打印机的发展经历中,一个展新的人体引进意义将会引进到医疗方面上,让更多的患者看到希望。 5航天技术领域 在航空航天方面上,风洞实验是航天飞机不可缺少的主要条件。这个实验中所需的模型有着很高的精度要求、还有着非常复杂的外形,运用3D打印的科技,参照CAD模具,用3D打印机直接打印输出,可以保障模具的形状以及质量。 二、3D打印技术设计的未来 未来的3D打印我们可以做什么?可能我们居住的屋子不在需要人类的建设,直接用3D打印机进行打印输出,我们再也不会被食物的缺少而舒服着,想喝什么自己打印就可以了;生活用的日常用品不用出门购买,想要什么随手打印,我们就可以得到了,3D打印技术能够给我们提供许多的方便。 1制定数字化制造规划,促进3D产业优先发展 建议把3D打印技术的设计定位在产品设计、建筑设计、机械制造、模具制作、医学方面、航天技术方面及创新设计的研究。在金融税务制度上,生产、投资、开发、运用3D打印技术被企业的发展所提倡,企业倡导运用3D技术。 2构建行业协会、产业的有机结合,3D产业技术的逐渐运用 主动的指引3D打印技术的供应商、相关材料、工业产品的设计以及3D打印机探究的主体以及部门、3D打印技术通过供应商构建产业联合。拓展3D打印技术水平应用的市场平台的构建,其中包含3D打印数据保密、保护产权体系,产业也能够稳定发展。 3加大科技扶持力度,提升3D打印技术水平 专门基金的建立,主要是拓展软件调控、材料技术水平、数字化的技术水平、打印设备等主要技术水平的研究。在探究过程中,要重视公正、公平的探究成绩评估系统的构建,倡导各研究机构的不一样的探究水平以及方法。提升支持3D打印技术的后备力量,尤其是对履行商品化的公司在社会宣传、市场销售上提供相应的国家政策制度。 三、结语 3D打印技术对产品设计者的应用相当广泛,伴随着3D打印水平的逐渐完善以及提高,逐渐多的方面会应用到以及普遍3D打印技术。假如3D打印技术的发展可以打印出皮肤、骨骼以及肌肉,在以后,一个准确的三维图都可以打印出人的相貌。 作者:刘勇利 单位:海南灵狮创意产业投资有限公司 产品设计毕业论文:刍议市场细分与产品设计定位 一、市场细分——设计创新的基本前提 按消费者生活位置分类,然后针对特定区域的客户制定专项产品设计开发策略。消费者需求的“互异性”与“相同性”是市场细分的客观条件与理论基础。进行市场细分的基本前提和有效依据,即在复杂的异质化市场中锁定需求一致的顾客群——“异中求同”。市场细分对于企业发展及产品设计开发具有重要的促进作用。 二、产品设计定位——与正确的客户建立正确的设计关系 (一)产品设计定位的内涵 菲利普•科特勒认为,产品设计定位是为了适应消费者心目中的某一特定地位而设计公司产品和营销组合的行为。一个产品想要投入市场,并得到消费者的认可,设计者在前期一定要确定好产品的使用人群,即所谓的“目标消费群”。如果把新潮的时尚服装向思想较为保守的中老年人推销,或者让他们购买新型前卫的电子产品,其结果可想而知——错误的设计定位会导致企业的失败乃至倒闭。 (二)可感知的预设用途 可感知的预设用途是由唐纳德•A•诺曼提出的。其在《情感化设计》中提到产品设计的真正挑战是“去理解终端用户未得到满足的和未表达出来的需求”。唐纳德•A•诺曼曾举例:某公司请HerbstLazarBell设计公司设计一种地板清洁机,以满足更多需求。最终设计出的产品多了茶杯座。而且,市场证明该产品是成功的。为什么呢?原来,当设计者观察维护工人如何清理大型建筑的地板时,发现工人在操作大型清洁打蜡机时喝咖啡很困难。于是,茶杯座应运而生。由此可见,优秀设计的产生需具备以下几点:1.丰富的生活经验是基础;2.对市场的深入了解是前提;3.设计的创新思维与技能是条件。设计来源于生活,其是通过观察、体验、感悟而引发出的灵感火花。另外,产品设计定位还要考虑到设计风格及文化内涵的层面,可以把民族文化的精粹引入产品设计的谱系风格定位。 三、市场定位——市场细分与产品设计定位的桥梁 通过市场细分确定目标市场,亦可称之为市场定位。市场定位对于新产品开发能产生很大影响。产品设计通过精准的市场定位,可以对目标消费者的购买能力、同类产品的竞争情况进行分析对比,寻找产品创新的切入点,使企业能适应市场的需要进行“精准式开发”。可以说,市场定位是市场细分与产品设计定位之间的桥梁,起着不可取代的连接作用。市场细分和目标市场选择是企业活动的第一步,没有合理的市场细分和正确的目标市场选择,所有的设计活动将因不能针对目标顾客需求、不能聚焦优势资源、不能摆脱红海竞争而显得苍白无力。企业经营者在头脑中有清晰的思路和目标,可以根据公司的经营模式、指导方针以及实际的销售情况改进设计策略。例如,海尔集团的成功,可以归结于对市场的深入研究和准确定位。如海尔的小神童洗衣机,就是根据消费者夏天洗衣次数多、单次量少的特点而专门推出的,取得了很好的市场销量。 近年来,海尔通过特殊市场细分制定了专项产品策略,推出“定制冰箱”:消费者可以根据自己的喜好定制自己喜欢的外观色彩或内置设计的冰箱,这是一种突破性创新。市场定位是市场细分与产品设计定位的桥梁。总体来说,正确进行市场定位具有以下好处:1.获得消费者较高的忠诚度;2.便于设置壁垒,保护企业利润;3.针对性强,易于成功。没有市场定位,企业在经营时就如同“瞎子摸象”“大海捞针”“航海中没有方向感”。不锁定目标市场,就难以在市场竞争中找到自己的定位,不进行明确的市场定位,企业也就难以规划和塑造差异化的品牌形象,并赋予品牌独特的核心价值,当然有针对性地设计新颖独特的产品去满足市场也就无从谈起了。实际上,广义的产品范畴包含很多内容,只要是用于商品价值交换的设计物,皆可称之为产品。例如,建筑就是一种供人居住的特殊产品,其设计要求、理念与方法在本质上同产品设计是一致的,道理相通。 四、结语 市场细分、市场定位、产品设计定位这三者之间有着密不可分的关系,市场细分是产品设计成功定位的保障,市场定位是市场细分与产品设计定位的桥梁。经营者怎样才能赢得未来市场,一个重要方面就是要深入认识这三者间的关系。面对激烈的市场竞争,经营者应充分研究市场,研究相应消费群体的心理特点,进行符合品牌价值的市场细分,然后进行准确恰当的市场定位与产品定位,才能设计出满足“正确客户”和“潜在客户”需求的产品。 作者:郑刚强 陈婉彦 单位:武汉理工大学艺术与设计学院 产品设计毕业论文:议陶瓷产品设计在信息时代的发展趋向 1关注情感的人性化设计 科学技术的发展与进步改变了人类生活的方式,给生活带来很大的方便,提高了人们生活的质量。无疑高科技使人的物质生活中充斥着越来越多的高科技产品。如电脑已经广泛进入生活空间,实现了家庭生活自动化、工厂自动化、办公自动化,为人们带来方便快捷。同时又使人类生活远离了自然,人与自然物的接触越来越少,对自然的体验也越来越少。人与人之间交流的网络化,导致了人与人之间对情感因素的忽略。使人之间变得疏远,人的行为变得懒惰。最为重要的是有学者提出,在高科技发展的同时,必须用情感的力量取得平衡,即高科技与高情感的平衡。正如奈斯比特所说“:无论何处都需要有补偿性的高情感。人类社会里高技术越多,就越希望创造高情感的环境,用技术的软性一面来平衡硬性的一面。”人们渴望获得高科技与内心情感的平衡、理性与感性的平衡。如今,多数日用陶瓷产品采用机械化、批量化生产。机械化生产的产品具有严格、理性、秩序、规整、刻板、科技、精确的特征,在一定程度上存在着一种冷漠感,与传统工艺制作的器物相比较,缺少亲和力和人情味。因而这种所谓高情感的平衡,在陶瓷产品设计中采用机械化生产方式是很难做到的。 只有采用手工造物,因为手工艺浓缩着制作者的情感,手工造物与大机器产品不同,它是人情感的造物,在造物中流露了人间真情。在高科技的设计和生产中,吸取传统手工艺造物的优秀经验和方式,将高科技的工业生产、设计和手工艺结合起来,走一条所谓的中间道路,即在技术上介于手工技术和现代大工业技术之间的技术。这是英国经济学家舒马赫提出的“中间技术”的生产方法,这种生产方式更灵捷、更智能,是适应小批量化、个性化产品的生产方式,这种生产方式是对大工业生产方式的变革,蕴含着产品设计和生产的一种艺术化趋势,是“一种具有人性化的技术,这种生产方式不会使人的双手和大脑成为多余,二是使人的大脑变得比以往任何时候的生产能力都大得多。”对信息时代的日用陶瓷产品设计与生产而言,传统手工艺不仅作为一种文化和艺术形态存在于社会生活中,而且作为高技术结构强有力的一个互补机制,平衡着人的精神和心理承受能力。手工艺积聚着人的情感,促进了人与物之间互融互助的交流。传统陶瓷器物的工艺制作不同于纯粹的机械物件的加工生产,制瓷者从制泥—拉坯—修坯—装饰—吹釉—烧制—包装,整个制瓷过程都要手工制作,在制瓷过程中,手工艺人不仅把对生活的体察、人文的关照、人间的真情都不自觉地融入到了器物之中,而且制瓷过程周密严谨,严格按照美的规律进行创造,因而有的工艺本身就是艺术表现,制作技术和艺术一体化,实现了真善美的统一。从某种程度上讲,“技”即是“艺”,“艺”是“技”的体现,到达了“技近乎艺”的境界。因而有些手工艺做出来的作品象“梓庆削木为鐻,见者惊犹鬼神”那样具有强大的震撼力和感染力。例如,纯手工制作而成的茶具、杯子、盘子。 制作者融入了一些“陶艺”表现元素,产品上刻意流露出“手工”的痕迹,在造型上运用压、拉、扭、刻、堆等多种手段进行变形夸张,它不完全遵守造型的规整有序、比例的对称,而努力发掘各种空间形态,甚至造成扭曲、变形和透空的形体,使造型产生丰富的变化。同时,在装饰上,陶瓷肌理的丰富性潜能在现代陶瓷产品中被充分地显露展示出来,它们或追求自然材质的质朴与纯真,或追求釉色的华丽效果,或追求雅致清淡的恬淡之美。总之,手工造物不仅比机械化生产更具情感化、艺术化、个性化、自由化、人性化,还改变了以往机械化大生产产品给人的僵化呆板的感觉,使产品极具个性,富有活力,使产品既纯朴又具有人情味,使产品获得丰富的艺术性。此外,手工艺的生产方式更能够挖掘人的创造潜力与创作激情。 2关注用户的交互设计 信息时代是科技日新月异的时代,高度发达的科学技术为设计师尽情地发挥创造力和想象力提供了物质保障,设计师的创作才能在信息时代被不断放大。以电脑和互联网为依托的信息时代,使设计师的创作手段变得灵活而快捷。传统的创作方法完全是由手绘完成,如今,设计师已经运用数字化工具制作设计效果图。同时,随着互联网技术的不断发展,数字科技改变了人们原有的生活方式,衣、食、住、行的方方面面乃至娱乐,都因为网络技术产生了巨大的变化,使得相当部分的体验与感受从虚拟的世界跨度到真实生活,网络不再是一个虚拟的存在状态,而是实用的有形的并不断创造人们新型生活模式的技术。因此,交互设计的部分理念对现代日用陶瓷产品设计的影响也将是巨大的。数字技术的确对人类现实生活造成很大的影响,尼葛洛庞帝在《数字化生存》中说道:“人类已经进入了一个艺术表现方式得以更生动和更具参与性的新时代,……互联网络将成为全世界艺术家展示作品的全球最大的美术馆,同时也是直接把艺术作品传播给人的最佳工具。”传统日用陶瓷产品的设计与生产,是由陶瓷工艺师制作模具后经过注浆、挤压等方法批量成形,这种方式生产出的产品缺乏与消费者的沟通与互动,很难适应千变万化的市场需求。 目前,数字技术的发展为设计者和使用者的角色融合提供了可能性。将虚拟现实技术运用于日用陶瓷产品设计中,构建虚拟陶瓷产品设计的VR(虚拟现实)展示平台。在这个虚拟现实系统中存在着与产品设计有关的大量信息和模型,这些信息通过互联网与消费者进行相互联结。消费者可以通过网络利用陶瓷产品的VR(虚拟现实)技术展示平台,在该平台上根据自己的喜好来设定该项产品的造型、装饰纹样、花色、肌理、材料等,并把这些定制信息反馈给厂家,使其按照定单进行生产。通过运用虚拟现实技术,设计师将消费者的设计理念做成三维模型,并利用视频、动画等手段进行动态展示,模拟现实的使用情况,使消费者在十分逼真的状态下,体验自己的设计理念和产品的使用状况,从而产生身临其境的感受和体验。这种方法不仅使消费者参与到日用瓷的设计中,而且更好地满足了消费者的审美需求,适应了千变万化的市场需求,还解决了传统日用瓷的造型单调、花色老套、品种少、材质单纯、功能格式化的问题。这就是利用交互设计的性质特点,在保证陶瓷产品可用性原则的基础上,进一步强化陶瓷产品的一致性与可识别性。 3追求创新的个性化设计 日用陶瓷产品由于传统设计观念的根深蒂固和设计思维的惯性,一直处于设计观念滞后、产品更新缓慢的状态,日用陶瓷无法摆脱实用功能对设计的制约,在造型样式上缺少突破,一味套用固有形式,导致日用陶瓷产品缺乏时代精神和现代气息,设计与时代的进程脱节。这种设计观念已经不能满足信息时代的审美需求。不同于工业化时代下的产品强调规模化、标准化、低成本的经营方式,个性化需求很难得到满足,个性化是被抑制的需求。而在信息时代,科学技术的高度发展,使人们的需求变得“一切皆有可能”。人的个性化需求也被不断地激发出来。需要认识到,如今进行陶瓷产品创新设计的过程,不仅仅是设计师借助技术和发挥想象力的过程,还是设计师与使用者不断沟通表达消费者需求的过程。设计师要充分考虑产品使用群体的审美心理,满足用户的物质与精神需求,并在此前提下将个性和风格融入其中,为产品创新设计起到指导作用,从而提高产品吸引力和企业核心竞争力。在信息时代,个性设计是必然的发展趋势。 首先,互联网的运用,使人们生活在一个信息泛滥、信息爆炸、信息开放的环境中,人们在浏览网页时,就会被大量的广告信息包围着,只要在网页上使用搜索引擎,网络广告无时不在。如此丰富的广告信息使人们在工业时代被压抑的个性化需求被放大和满足,人们通过互联网寻找更能彰显个性的事物。另外,互联网的使用,使产品的商业模式网络化、集中化,如淘宝商城、京东商城、当当网等,电商企业运用互联网平台将成千上万的商品,以相对于传统商业模式更便宜的价格出售。这种商业模式无疑大大促进了人们的购买欲望,满足了个性化需求。其次,信息时代是科学技术日新月异的时代,计算机的使用是“三维打印”的物质保障,“三维打印”技术无需机械加工或制作任何模具,直接运用计算机图型数据生成任意形状的产品或零件。与传统的制造工艺相比,“三维打印”技术成型快,生产周期短,生产方式灵活而快速,适合小批量化、多样化、个性化生产。因而,这种柔性的生产方式为日用陶瓷产品的个性化设计提供了物质保障。 4结语 信息时代下,科学技术的发展为日用陶瓷产品设计提供了良好的物质前提,拓展了日用陶瓷产品设计的视角与表现空间,为日用陶瓷产业提供了更加广阔的舞台。 作者:王爱红 陈汗青 单位:武汉理工大学 景德镇陶瓷学院 产品设计毕业论文:趣味小产品设计初探 一、流行影响趣味小产品 流行是一种社会现象,也是一种历史现象,其是人类社会发展到一定阶段才可能出现的。现代社会的流行不同于以往的流行,它是一种大众一时崇尚和追求的行为方式。流行现象最为显著的特征是标新立异。短暂性和周期性反映了流行的时间特征,是人们求新求变心理的必然结果。流行也是精神文明和物质文明的一种良好体现,反映了整个国家的人文发展状况。MP4、CS、SONY智能玩具狗、HIP-HOP、漫画、卡通、大片等流行的名词不绝于耳。流行影响着当代的消费者,同时也影响着趣味小产品的设计和生产导向。 1.影视的影响 它们分别受到《麦兜的故事》和《超人》这两部比较流行的电影影响。张着大嘴的猪形象夸大了嘴而忽略了身子,似乎在闹着向你要食物,当你向它的嘴里塞进毛巾或其他东西时,它似乎会满足地向你微笑,把东西拿出来它似乎又开始哭闹。人们就是在这种使用的过程中与物体产生了愉快的互动,体验到产品带来的快乐。产品既具有使用功能又有趣味性,既有视觉冲击力又兼具亲和力,在使用过程中给使用者带来了些许幽默感。 2.趣味小产品取材多样 趣味小产品取材广泛,它不仅可以取材于当前最流行的服饰、电影、游戏、卡通形象,也可以从流行风格、流行材料、流行色等方面进行设计。设计师利用当下一些流行设计元素与一定的功能相结合赋予其幽默、夸张的艺术效果,从而形成生动活泼、妙趣横生的小产品。有些流行虽然稍纵即逝,但真正能够独领风骚的趣味小产品是可以长久存在的,甚至可以登上时尚巅峰。 二、设计手法影响趣味小产品 1.遵循传统物品的功能原理,但在外观设计上极具诱惑力 趣味小产品极力挣脱传统外形赋予它们的性格特征,在遵循传统功能原理的前提下对产品的材质、图案、色彩及形式等做改变,给消费者以耳目一新的感觉。订书机是我们平时工作中最常用到的一件物品,而其几十年如一日的老面孔让人们产生了视觉疲劳。有一种新款订书机,与传统的订书机大相径庭,其外形是一条张着大嘴、神情可爱的鱼,再配上鲜艳的颜色,造型、颜色夸张大胆,给人们耳目一新的感觉。当人们看着它“咬”着一层厚厚纸张的时候,是不是也会感到一丝轻松呢?只要人们略微观察就会发现它的功能原理丝毫没有改变,只是外在形态和材质上做了较大改变。所以笔者认为对于传统的功能较为合理的物品,在趣味小产品设计时仍然沿用其功能原理,这种设计不失为一种好的设计方法。 2.让人出其不意、幽默、调侃的设计缓解生活压力 小男孩MR-P台灯以其固有的招牌献宝姿势,带给人们意外惊喜。泰国设计师将创意发挥到了极限,让饱受生活、事业压力的人们不禁会心一笑。 三、结语 通过以上分析我们不难发现,虽然趣味小产品材质普通、工艺简单,但设计师经过独具匠心的设计,使其焕发了生机,很大程度上增加了人与产品的情感互动并赋予产品生命力、亲和力。其设计不仅满足了人们的使用需求,而且满足了人们对快乐生活的向往,同时也增加了产品的附加值。 作者:衡小东 单位:苏州工艺美术职业技术学院 产品设计毕业论文:浅议铁水联运产品设计 1铁路货运及铁水联运产品现状 (1)大宗货物产品 在我国铁水联运班列中,煤炭、矿石等大宗散货比重较大能占到60%以上,大宗散货运输是铁水联运的重要内容而且有明显的竞争优势,提高大宗货物直达列车开行比例一直是铁路重要的战略思路。各港口开行的大宗货物铁水联运产品主要有:始发直达列车、技术直达列车、煤炭直达列车、石油直达列车及固定车底循环列车,能够实现从港口装卸线到企业专用线的直达运输。 (2)集装箱产品 我国铁路集装箱班列的组织形式有快速集装箱班列、一站直达双层集装箱班列、有途中作业的双层集装箱班列、一站直达单层集装箱班列、有途中作业的单层集装箱班列、“五定”班列、固定车底、不固定车底的班列等多种形式,并且创出了一些精品班列,在铁水联运中发挥了很好的效果。 2铁水联运产品设计 2.1设计方法 铁水联运产品开发一般包括运输需求与市场分析、货运产品设计和货物运输组织方案设计三个过程。铁水联运产品设计的面向对象分为三个层次,即面向市场的战略层设计、面向运输组织的战术层设计和面向运输生产的操作层设计。 (1)面向市场的产品概念开发 铁水联运产品的概念层开发包括对产品的类别、品质、价格和品牌等的规范和设计,而制定规范和进行设计的标准都基于客户的运输需求,属于战略层次的设计。客户的运输需求是一个定性的比较抽象的概念,因此,概念层的产品不包括具体的发到时间、地点和运输量等定量的指标。铁水联运产品概念层开发以实现从运输需求向产品功能转换为核心,通过对运输工具性能的比较,通过组合形成系统的产品方案。 (2)面向运输组织的运输计划编制 运输计划编制即针对具体的运输需求,结合铁路路网的实际能力而指定的运输方案,其中包括货物的属性、货运量、走行径路、发到地点等定量的运输指标,属于产品的战术层设计。战术层产品与战略层产品最大的区别在于战术层产品通过制定具体的服务方案,能够为客户带来切身的利益。 (3)面向运输生产的作业计划制定 在运输计划编制完成之后确定各个运输生产部门的作业计划属于操作层产品设计,即将战术层的运输计划细化到每一个运输生产部门进行实施,以保证运输过程的安全和通畅。 2.2设计流程 基于上述铁水联运产品设计方法绘制的铁水联运产品设计流程。 3实例分析——大连港铁水联运产品设计 3.1需求分析 2011年大连港的货物总吞吐量,在我国沿海主要港口中排名第7位;2011年大连港的集装箱吞吐量,在沿海主要港口中排名第8位。2006年到2011年大连港的货物吞吐量见表2。大连港是中国最大的进口油中转基地和最大的矿石中转港、中国最大的冷藏集装箱进出口港。大连港的综合货种优势比较明显,集装箱、油品、汽车、矿石、设备、木材、煤炭等货物种类齐头并进,吞吐量增加较快。表3列举了大连港分货种吞吐量的统计情况。 3.2能力分析 (1)大连港铁路设施比较完善,建设有铁路集装箱中心站。 (2)大连港的集装箱作业主要港区为大窑湾港,大窑湾港区配备有港区铁路,以及调车车场,能够实现铁路运输与水路运输的无缝衔接。 (3)大连港的粮食码头、矿石码头、散杂货码头、油品及液体化工品码头均有铁路线路接入,大连港矿石码头的铁路单线装车能力可达4500t/h,装一节车皮的时间仅为48s;大连港散杂货码头的铁路装卸线贯穿整个港区的码头和库场,日接卸货车可达800veh以上;油品及液体化工品码头也铺设由铁路装卸线。 (4)大连港疏港铁路通过设备改造,由半自动闭塞的单线铁路改为电气化的双线铁路,能够满足电力机车的直进直出,并且能够支撑金窑线上更大的行车量。 (5)大连港各主要港区的码头都铺设有铁路装卸线,铁路装卸线接入临近大窑湾港区的一分区车场,可以满足车列的解编,具备港口站直接接发列车的条件。事实上。大窑湾港目前已经执行了路港直通的运输模式。 (6)大连港至东北地区的通道的主要铁路干线为:沈大、京哈、滨州线,金窑线为疏港铁路。除了以上最主要的铁路干线外,还有覆盖东北各个地区的铁路干支线。 3.3产品设计 在确定大连港的铁水联运产品之前,先对具有相同运输需求的货物及其运输需求特征进行归类。设计大连港的铁水联运产品如下: (1)针对大宗货物运输 ①港企直通货运班列面向大企业整列承租,适合产销计划较稳定的大型厂矿企业;企、路、港全程直通,中途不进行技术作业,开行班次规律稳定。 ②港企循环运输列车在厂矿企业和港口之间重去重回循环运输,特别适于钢铁企业的钢铁集港与铁矿石疏港运输;企、港之间循环运输,固定车底。 ③路港直通货运班列在港口站和内陆站点间开行,适于承租给不同的几个货主,比较适合粮食运输;路港直通运输,开行班次规律稳定。 ④合同制直达专运列车面向大客户,按照大客户需求签订运输合同,单一货种,如石油专运班列,矿石专运班列、粮食专运列车等;企、路、港全程直通,中途不进行技术作业。 (2)针对集装箱运输 ①客户定制服务品牌专列 面向单一大企业,按照客户的产销计划定制个性运输合同,如华晨宝马汽配专列、沈阳远大幕墙专列等;路港直通运输,直达运输至企业所在城市内陆港,在经物流配送至企业。 ②路港直通快运精品班列 面向货源稳定、对运输时效性要求极高的客户,以高质量的运输服务吸引来自中小客户的高附加值货物;路港直通运输,采用客运化的运输组织方式。 ③路港直通五定班列 面向货源稳定、对运输时效性要求极高的客户,以高质量的运输服务吸引来自中小客户的高附加值货物;路港直通运输,采用传统五定班列的“五定”运输组织方式。 ④普通集装箱班列 面向货源不充足的资源性、初级加工产品等对运输质量要求不高的客户;可以与非铁水联运的集装箱货物混编,接续式地发往港口城市。如上所述,进行了需求分析和能力分析后的铁水联运产品设计方法,有效地规避了大连港原有五定班列,直达、直通货物列车不能满足铁水联运运量需求、针对性差的缺点,是适应性较强的、更加科学合理的新产品设计方法。 4结束语 铁水联运作为多式联运的一种,有利结合了铁路运输和水运的优势。大力发展铁水联运运输方式,开发经济高效的铁水联运运输产品,对于实现铁路集装化运输,促进我国物流产业的快速发展,加快我国内陆地区对外贸易,优化我国综合交通的结构有着重要意义。希望本文提出的铁水联运产品设计方法能在产品实际设计过程中起到一定的参考作用。 作者:颜研 陈韬 曹可 倪少权 单位:西南交通大学交通运输与物流学院
计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的核心课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为核心的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用国家级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为国家级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等核心内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。
浅谈审计软件开发风险评估:审计软件开发风险评价拓展 【摘 要】 审计软件项目开发风险是影响审计质量的重要因素。文章分析了审计软件开发过程中可能遇到的风险,并对风险评价指标体系进行了有效的拓展,以使关于审计软件项目开发风险的评价更为客观、科学。 【关键词】 审计软件; 开发风险; 评价指标; 拓展 一、审计软件开发过程中可能迂求的风险 (一)审计软件开发的外部风险 1.社会环境及其风险 审计软件作为计算机审计的重要工具,它具有很强的专业性。审计软件的基本功能包含审计全过程,审计计划、符合性测试、数据读取、数据分析、报告输出等都可由审计软件辅助完成。会计师事务所审计软件的设计必须严格按照国家有关会计和审计的法律制度,否则软件产品就不合格,不能在实际工作中应用,导致项目失败,这是审计软件最主要的外部风险;另外如项目延期完工,产品性能低于预期等也会让供应商不满,给项目带来风险。 2.外部资源及其风险 软件供应商或软件项目的实施咨询服务商是软件项目的外部资源条件。我国会计师事务所实施审计软件项目所需的外部资源不佳,为实施审计软件项目,会计师事务所面临着两难选择,一是选择国外较成熟的商业化软件,但这些产品的价格一般都很高,预算上难以承受;二是选择国产软件,国产软件大多不太成熟,性能不稳定。不论做何种选择,都有着极大的风险性,难以作出正确的决定。这种软件选型风险称之为软件供应商选择风险。如果软件选购的经办人员出现贪腐行为,那么这种风险更大。 (二)审计软件项目的内部风险 1.软硬件选择风险 在自身软件开发能力不足的情况下,会计师事务所审计机构可以联合软件公司共同进行审计软件的开发工作。利用这种方式开发审计软件具有以下优点:审计软件开发任务主要由外部技术力量承担,审计机构参与开发的人员主要是在软件需求和系统分析方面进行配合,因此对审计机构的软件开发能力要求低。同时在合作开发机构的技术支持下,能保证开发出来的审计软件具有较高的水平和较强的功能。 2.实施过程风险 (1)项目实施人员方面所带来的风险。审计软件的项目实施人员由软件供应商和会计师事务所两方面组成,项目能否顺利实施、实施时间能否尽量缩短,取决于实施人员的经验和参与程度。一般来说,高效可靠的项目组都有以下特点:软件供应商方面的人员经验丰富、技术扎实;会计师事务所方面参与项目的人员则是涉及面广,特别是业务部门要积极参与。不同的项目参与者在审计软件项目的实施过程中所起的作用不一样,他们有着各自的职责分工,任何一方的参与者出现问题,都会给审计软件项目带来很大风险。 (2)延期风险。是否延期是衡量项目管理水平的一个重要方面,会计师事务所审计软件项目的实施过程都较长,一般需要一到两个季度,有的甚至超过一年。因此,项目进度计划控制的好坏直接影响项目。如果能做好项目进度控制、按预定计划完成各项工作任务,就能削减项目的延期风险。 (3)超预算风险。项目预算的执行状况也是项目管理水平的重要体现。软件项目投资弹性大,成本预算偏软性,成本风险较大。同时由于软件项目实施时间长、期间通货膨胀等外部因素会导致原材料和人工成本的增加,且咨询、维护、调整、升级等预算外的支出会导致项目成本剧增,实际支出往往远超预算。如果支出远超预算,即使项目最终得以完成,客观上这些项目也是不成功的,甚至有些企业在权衡支出和效益后,如果觉得效益不明显,且支出过大,他们会终止项目的实施。 3.管理风险 软件项目不仅仅是业务或管理工作的信息化、数字化,更重要的是一次革新,是对原先工作习惯和管理思想的一次革命,它带来的是先进的管理理念。软件的生命力在于运用,只有企业的管理者和员工都能转变观念,吸收软件项目所蕴含的新的管理思想,才能发挥审计软件项目的效益。任何习惯的转变对人来说都是痛苦的。因此,如何克服这种痛苦带来的负面影响,顺利转变企业全体员工的观念,理解和消化审计软件带来的新思想,是审计软件项目成功的又一关键;否则,就会带来管理风险。 二、风险评价指标体系的拓展 (一)传统的审计软件风险识别指标体系的局限性及扩建原则 运用传统方法建立的软件项目风险识别指标体系可以发现项目中大多数的潜在风险,为进一步对风险进行分类、分析、评价提供了目标,但还存在很多局限性:一是没有考虑项目中不同风险之间的内在联系,对风险的认识不够全面,没有体现出风险数据的组织化和结构化,没有体现出指标间的低耦合性、简单性、灵敏性等特点。二是涉及审计软件开发项目的风险因素很多,这些因素相互作用、相互影响,关系错综复杂,而且风险之间还有多层次性,有些风险具有包含关系,这些都是传统方法下的指标体系所不能反映的。 因此,需要对审计软件项目风险识别指标体系进行扩建,扩建的基本原则如下:一是完全性原则。指标体系应囊括所有的潜在风险因素,兼具综合性、完整性,并通用于同类项目。二是简单性原则。在指标体系满足完全性的前提下,针对具体的项目,选择有针对性的指标,合理减少指标个数,这样便于抓住关键因素,减少不必要的混乱,从而提高效率。三是低耦合性原则。由于指标之间存在弱相关性,具有相互影响、相互作用的特点,因此允许有相关关系的指标独立出现。四是一致性原则。这包括两个层面的一致,首先是各个指标与整个指标体系不矛盾;其次是各指标相互之间没有冲突。五是客观性原则。选择的指标应该在项目中客观存在,如果某项指标与项目实际不符,则应该从体系中剔除。六是灵敏性原则。随着项目的开展,当项目的不确定因素发生变化时,能及时调整指标,改变整个体系的构成。 (二)扩建审计软件项目风险识别体系 风险指标体系的数据来源可分为主观和客观两类,这两类归纳起来共有四个途径:客观方面来源过去试验的成果和过去产品的数据两个途径,主观的数据来自专家经验数据和相似工程的数据两个途径,其中前者是完全主观的,后者是部分主观的。本研究的数据来自两个途径:主观方面的数据来自专家咨询调查表,客观方面的数据来自国内类似软件项目的统计分析。具体的指标风险包含了以下内容: 1.需求风险 产生需求风险的不确定性因素较多,包括需求分析不全面、需求分析方法不恰当、需求的定义不准确和清晰、需求未经用户确认、技术上还不能完成需求要求的功能。这些需求方面的不确定性因素给项目的进度控制和成本预算的执行带来风险。 2.技术风险 因技术难度大,系统复杂程度高,或者开发人员不熟悉开发技术或工具,导致项目开发延期。 3.进度计划风险 这主要是因缺乏应对意外事件的进度控制预案或没有对关键任务实行有效的监督控制而引起的。 4.规模风险 项目规模大小与项目成本控制偏差之间有一定的相关性,项目规模会带来风险,一般是规模越大,带来的风险也越大。 5.项目先例风险 这是因项目组缺乏相同行业或相近系统结构的项目开发经历,导致项目开发投入增加。 6.成本计划风险 与进度计划风险相似,主要是因缺乏应对意外事件的预算预案或没有对关键任务实行有效的监督控制而引起。 7.实施风险 因项目实施过程中配套软、硬件没按进度提供而引起。 8.客户参与风险 因客户没有充分参与项目的实施,导致软件的功能不能满足客户的实际需要。 9.质量风险 因缺乏有效的质量管理,没有建立起相应的质量保障组织、制度标准规范,导致项目质量无保障。 10.测试风险 缺乏有效的系统测试管理,没有建立起系统测试的相关组织,也没有制定测试计划、工作规范;或因测试工具和环境选择不当,导致测试效果不佳。 11.非功能性要求风险 因对非功能性要求缺乏必要的认识、技术难度大,增加项目投入。 12.管理层支持的风险 因软件开发企业或客户的管理层对项目的重视程度不够,导致项目的投入得不到应有的保障。 13.员工积极性风险 员工的主动性与积极性影响项目进程。 14.技术与项目构成风险 技术与项目组成风险是技术水平以及项目构成,将会对项目的风险产生重要影响。 三、风险评价标准体系的构建 风险评价标准包括风险发生的概率、风险损失影响的等级标准。在对项目风险进行识别和评价之前,需要根据具体的项目情况和项目组能力进行客观的估计,制定风险驱动因子的量化标准。按照风险标准,极高对应的概率值是0.85—1.00;很高对应的概率值是0.65—0.85;高对应的概率值是0.45—0.65;一般对应的概率值是0.25—0.45;低对应的概率值是0.05—0.25;很低对应的概率值 软件项目风险识别指标体系的建立是软件项目风险管理的第一个环节,是其他后续管理环节的基础。当风险评价标准确定后,邀请业内的专家进行综合评判,可选择两类专家,一类是研究型的;另一类是实践型的。专家们根据参照标准在专家咨询表上填写评判结果,对这些结果进行统计分析,就可以得出每个风险驱动因子发生的概率和损失影响的级别。 四、结论 合理确定审计软件项目开发风险的评价标准,是审计软件开发的必需程序,也是关键一环。希望本文的研究能够对审计软件开发项目的理论研究以及实践操作有所裨益。 浅谈审计软件开发风险评估:审计软件开发的局限性与方向 摘要:传统的手工审计方法与技术在会计电算化的过程中逐渐不能满足审计人员对于审计的需要,会计信息越来越多,需要审计人员审计的账簿也越来越多。保证审计质量的同时提高审计人员的工作效率已经成为审计行业关注的重点。审计软件的出现可以节约审计资源、提高审计工作的效率。但是目前运用的许多审计软件并不能够满足审计工作的需求,所以开发更具适用性的审计软件是目前审计工作必须关注的一个重点问题。 关键词:审计;计算机;软件开发 一、审计软件的应用情况 在大数据时代的背景下,信息技术不断改进和发展,人们的生活有了翻天覆地的变化,为了适应庞大的数据需要,从繁杂的信息中挖掘出有价值的数据,使得各个行业的工作方式逐渐由手工作业专为计算机作业,这也为审计工作方式提供了新的方法与途径。面对多而复杂的审计数据,审计软件的开发,不仅使审计的效率大大提高,还可以使审计风险大幅降低。审计软件能够进一步拓宽审计覆盖面,实现审计工作的新跨越与新发展。 目前的电子数据软件大多是通用的软件,为了使其在不同的单位适用,很多审计软件都被商品化了,并且都能在计算机环境下使用。近几年国内的许多软件公司和审计部门开发了与国内一些商品化的会计软件有良好接口的通用审计软件,虽然这些软件在功能部分与国外的一些常用审计软件还有一些差距,但这些审计软件是针对我国的市场并结合了国内会计软件的特点而设计的,所以在操作的便利程度上与适用性上相对于国外一些软件来说还是有优势的。国内的审计软件功能操作便捷,对计算机技能要求不高,这使得审计人员不必具有很高的计算机操作水平,使审计人员在审计工作中更容易接受审计软件的辅助。 二、开发审计软件的局限性 (一)资源发展的不均衡 审计信息化是一个系统又复杂的伟大工程。为了加强审计信息化的建设,我国做出了一系列关于审计的重大举措,有力的推进了审计行业的信息化发展。但是,目前国内审计软件的开发并不系统,存在各种各样的审计软件,各个单位采用的审计软件没有一个通用的设计标准,也没有实现资源共享信息共享的途径,这些问题都会使得存在重复开发的审计软件、盲目开发审计软件等问题,导致一系列的资源发展不均衡问题。 在审计信息化建设这个方面,我国起步的比较晚,一直都比较缺乏理论方面的研究与创新,所以使得审计软件方面的开发从一开始起步的时候便出现了理论不足的尴尬场面,所以使得目前我国的审计软件、审计软件的开发案例没有统一的标准,虽然开发的软件很多但没有系统的功能划分,也没有坚实的理论支持。如果没有系统的理论作为开发过程中的指导,开发出来的软件在实际应用中会有很多问题,比如具有较差的兼容性。计算机辅助审计是一个综合性很强的学科,计算机的运用已是审计工作不可分割的一部分,也是审计理论今后研究的重要方向。电子数据审计分析的技术方法、研究深度与广度还没有被审计软件充分地挖掘,目前的审计软件只聚焦于数据处理,没有对先进的信息技术进行运用处理。所以我国应加强对审计人员的培训,对信息技术进行大力的推广运用。 (二)企业信息系统建设水平急需提高 开发审计软件的局限性原因还有一方面是我国各个企业的信息化程度差别大,我国的信息系统建设阶段可以做一些简单的信息处理与管理和对一些一般性事件进行处理,可以说是处于信息系统建的初级发展阶段,企业间的资源共享还没有做到,出现较为严重的“信息孤岛”现象,企业的信息化建设的作用与优势并没有完全体现,与国外的信息化水平相比较,还是有很多差距。 (三)人才不足 从事审计行业的人员大多是对财务知识比较精通,而对计算机技术精通的审计人员是极其少数的,而审计类的软件需求在应用商品市场中是相对较低的。一些关于审计的软件开发商单位的开发人员大多是计算机专业人员,很少接触有关审计的工作,对审计知识的了解并不像专业审计人员那样深入,不能够从专业的审计角度来开发软件,造成软件的功能不合理、功能不全面,所以审计人员在实际工作中对软件运用效率并不高。审计软件的开发要求很高的综合知识,既要求开发人员具有良好的计算机汇编语言的知识,又要求开发人员能够熟悉审计的业务与流程。这样的综合性人才是我国目前审计行业比较缺少的,很多高校无法培养出既精通计算机有精通审计的专业人才。缺乏复合型的审计人才也是制约审计信息化进程的一个比较重要的原因。所以在信息化建设方面,应提高从事审计行业人员的综合素质,顺应时代的要求。 三、把握审计软件的开发方向 (一)实时监控 国内的现行审计软件大多是主要以定期的审计来设计的,通过对基础的财务进行审计,发现疑点,从而进一步明确审计活动。目前所进行的审计活动大多属于事后审计,是对结束了的经营活动进行审查。随着计算机网络技术的不断进步数据量不断加大,信息更新更快速,流动性的需求也不断增加,企业对信息的时效性要求也越来越高,对实时审计的必要性要求也极大的增加。进行实时审计能够弥补事后审计实效性不高、线索不充分的一些缺点,能够为定期审计提供便利。 (二)审计项目多样性 目前审计软件的功能在操作上是比较简单的,有一定深度的企业专用审计软件基本没有,不能够适应灵活多变的审计需要。在审计工作中,计算机技术不能完全取代人工审计,而是作为一种计算机辅助技术,但是目前计算机辅助审计工作的程度还没有完全清楚的被界定,所以审计通用软件在审计工作中的功能定位比较模糊。审计业务流程多样且具有复杂性,每个行业都有每个行业的特殊性,通用的审计软件无法满足各个行业和企业的不同要求。审计软件的功能开发需要有针对性,只有能够针对具体的审计目标与方法且适合具体企业的审计工作要求,审计软件的功能与方法才能被充分利用,审计软件才能发挥最大价值。目前的审计软件以简单的查账程序为主,无法提供灵活变通的技术与方法,各个审计软件之间的数据共享还不能实现,导致软件的效率与成果不尽如人意。 (三)可视化 在大数据的战略方向影响下,可视化分析是目前审计软件需要关注的重点。可视分析已经成为大数据审计的重要的手段与方法途径。可视化分析能够将计算机处理分析后的数据和人的感知能力融合入到一起,具有很大的优势。通过可视化技术能够有成效的改变计算机自动化的分析方法所带来的劣势,能够使得人机交互与融合。当前,国内审计软件对可视化的研究还没有那么完善,所以这也是当前和今后审计软件开发所需要持续关注的地方。目前大部分审计软件都不能很好放入可视化研究部分,这就需要在审计软件开发时结合审计工作的具体需求,开发出合适、符合审计工作内容的审计软件,这不仅能够对传统的审计技术方法做出改变和创新,还可以更好地发挥审计监督作用,提高审计工作的效率水平。 四、总结 随着科学技术的飞速发展、计算机网络技术不断创新,互联网改变着人们的生活方式。会计信息的网络化给了审计工作一个巨大的挑战,也为审计工作提出了更高的要求。从审计数据的采集与查询、处理分析等流程都逐渐采用计算机来代替。能够预见在不久的将来,计算机将会成为审计工作中的核心,网络审计将会成为未来审计事业的发展潮流。审计人员能够基于互联网借助计算机技术对企业的会计信息的合法性、合规性、真实性进行审计,这种网络办公能够极大的节约时间、提高工作效率。 努力开发结合审计工作需求的审计软件,能够使得传统的审计技术和方法进行改进创新。高效的审计软件能够很好地发挥审计监督作用,提升工作效率,全面提高审计工作的整体水平,在信息化的建设上顺应了审计人员综合素质提高的要求,而更具针对性的审计软件能够更有效地发现舞弊与违法乱纪现象与问题。 (作者单位:南京审计大学) 浅谈审计软件开发风险评估:审计软件开发风险评估探索 一般来说,高效可靠的项目组都有以下特点:软件供应商方面的人员经验丰富、技术扎实;会计师事务所方面参与项目的人员则是涉及面广,特别是业务部门要积极参与。不同的项目参与者在审计软件项目的实施过程中所起的作用不一样,他们有着各自的职责分工,任何一方的参与者出现问题,都会给审计软件项目带来很大风险。延期风险。是否延期是衡量项目管理水平的一个重要方面,会计师事务所审计软件项目的实施过程都较长,一般需要一到两个季度,有的甚至超过一年。因此,项目进度计划控制的好坏直接影响项目。如果能做好项目进度控制、按预定计划完成各项工作任务,就能削减项目的延期风险。超预算风险。项目预算的执行状况也是项目管理水平的重要体现。软件项目投资弹性大,成本预算偏软性,成本风险较大。同时由于软件项目实施时间长、期间通货膨胀等外部因素会导致原材料和人工成本的增加,且咨询、维护、调整、升级等预算外的支出会导致项目成本剧增,实际支出往往远超预算。如果支出远超预算,即使项目最终得以完成,客观上这些项目也是不成功的,甚至有些企业在权衡支出和效益后,如果觉得效益不明显,且支出过大,他们会终止项目的实施。管理风险软件项目不仅仅是业务或管理工作的信息化、数字化,更重要的是一次革新,是对原先工作习惯和管理思想的一次革命,它带来的是先进的管理理念。软件的生命力在于运用,只有企业的管理者和员工都能转变观念,吸收软件项目所蕴含的新的管理思想,才能发挥审计软件项目的效益。任何习惯的转变对人来说都是痛苦的。因此,如何克服这种痛苦带来的负面影响,顺利转变企业全体员工的观念,理解和消化审计软件带来的新思想,是审计软件项目成功的又一关键;否则,就会带来管理风险。 风险评价指标体系的拓展 (一)传统的审计软件风险识别指标体系的局限性及扩建原则运用传统方法建立的软件项目风险识别指标体系可以发现项目中大多数的潜在风险,为进一步对风险进行分类、分析、评价提供了目标,但还存在很多局限性:一是没有考虑项目中不同风险之间的内在联系,对风险的认识不够全面,没有体现出风险数据的组织化和结构化,没有体现出指标间的低耦合性、简单性、灵敏性等特点。二是涉及审计软件开发项目的风险因素很多,这些因素相互作用、相互影响,关系错综复杂,而且风险之间还有多层次性,有些风险具有包含关系,这些都是传统方法下的指标体系所不能反映的。因此,需要对审计软件项目风险识别指标体系进行扩建,扩建的基本原则如下:一是完全性原则。指标体系应囊括所有的潜在风险因素,兼具综合性、完整性,并通用于同类项目。二是简单性原则。在指标体系满足完全性的前提下,针对具体的项目,选择有针对性的指标,合理减少指标个数,这样便于抓住关键因素,减少不必要的混乱,从而提高效率。三是低耦合性原则。由于指标之间存在弱相关性,具有相互影响、相互作用的特点,因此允许有相关关系的指标独立出现。四是一致性原则。这包括两个层面的一致,首先是各个指标与整个指标体系不矛盾;其次是各指标相互之间没有冲突。五是客观性原则。选择的指标应该在项目中客观存在,如果某项指标与项目实际不符,则应该从体系中剔除。六是灵敏性原则。随着项目的开展,当项目的不确定因素发生变化时,能及时调整指标,改变整个体系的构成。(二)扩建审计软件项目风险识别体系风险指标体系的数据来源可分为主观和客观两类,这两类归纳起来共有四个途径:客观方面来源过去试验的成果和过去产品的数据两个途径,主观的数据来自专家经验数据和相似工程的数据两个途径,其中前者是完全主观的,后者是部分主观的。本研究的数据来自两个途径:主观方面的数据来自专家咨询调查表,客观方面的数据来自国内类似软件项目的统计分析。具体的指标风险包含了以下内容:1.需求风险产生需求风险的不确定性因素较多,包括需求分析不全面、需求分析方法不恰当、需求的定义不准确和清晰、需求未经用户确认、技术上还不能完成需求要求的功能。这些需求方面的不确定性因素给项目的进度控制和成本预算的执行带来风险。2.技术风险因技术难度大,系统复杂程度高,或者开发人员不熟悉开发技术或工具,导致项目开发延期。3.进度计划风险这主要是因缺乏应对意外事件的进度控制预案或没有对关键任务实行有效的监督控制而引起的。4.规模风险项目规模大小与项目成本控制偏差之间有一定的相关性,项目规模会带来风险,一般是规模越大,带来的风险也越大。5.项目先例风险这是因项目组缺乏相同行业或相近系统结构的项目开发经历,导致项目开发投入增加。6.成本计划风险与进度计划风险相似,主要是因缺乏应对意外事件的预算预案或没有对关键任务实行有效的监督控制而引起。7.实施风险因项目实施过程中配套软、硬件没按进度提供而引起。8.客户参与风险因客户没有充分参与项目的实施,导致软件的功能不能满足客户的实际需要。9.质量风险因缺乏有效的质量管理,没有建立起相应的质量保障组织、制度标准规范,导致项目质量无保障。10.测试风险缺乏有效的系统测试管理,没有建立起系统测试的相关组织,也没有制定测试计划、工作规范;或因测试工具和环境选择不当,导致测试效果不佳。11.非功能性要求风险因对非功能性要求缺乏必要的认识、技术难度大,增加项目投入。12.管理层支持的风险因软件开发企业或客户的管理层对项目的重视程度不够,导致项目的投入得不到应有的保障。13.员工积极性风险员工的主动性与积极性影响项目进程。14.技术与项目构成风险技术与项目组成风险是技术水平以及项目构成,将会对项目的风险产生重要影响。 风险评价标准体系的构建 风险评价标准包括风险发生的概率、风险损失影响的等级标准。在对项目风险进行识别和评价之前,需要根据具体的项目情况和项目组能力进行客观的估计,制定风险驱动因子的量化标准。按照风险标准,极高对应的概率值是0.85—1.00;很高对应的概率值是0.65—0.85;高对应的概率值是0.45—0.65;一般对应的概率值是0.25—0.45;低对应的概率值是0.05—0.25;很低对应的概率值 0.05。软件项目风险识别指标体系的建立是软件项目风险管理的第一个环节,是其他后续管理环节的基础。当风险评价标准确定后,邀请业内的专家进行综合评判,可选择两类专家,一类是研究型的;另一类是实践型的。专家们根据参照标准在专家咨询表上填写评判结果,对这些结果进行统计分析,就可以得出每个风险驱动因子发生的概率和损失影响的级别。合理确定审计软件项目开发风险的评价标准,是审计软件开发的必需程序,也是关键一环。希望本文的研究能够对审计软件开发项目的理论研究以及实践操作有所裨益。 作者:杨扬 余莉 单位:西南财经大学会计学院
化学与医学论文:TBL与PBL教学法相结合在医学生物化学教学中的应用 摘 要:在医学生物化学教学中,传统以教师为主导的教学模式已经不能适应于综合型人才的培养。尝试PBL与TBL相结合的教学方法后,由于各小组中成员相互合作,学习积极性高,参与性强,能使学生能更好地发现问题、分析问题、解决问题,达到自主学习的目的。 关键词:TBL教学法;PBL教学法;医学 生物化学是一门理论抽象、概念繁多的学科。笔者在5年的本科教学过程中发现,大多数学生反映该门课程学习的难度大,对教师讲授的知识点难以理解和记忆,以至于在学习过程中缺乏学习兴趣,学习难以达到预期效果。更不要说将其与后续的基础课程和临床专业课的内容进行横向联系,由此导致基础理论课与临床专业知识脱节,所学知识不成体系。 进入新世纪,人们开始致力于教学方法、教学手段的改革,多种创新型教学方法随之产生并运用到了教学活动当中,获得了一定的成效。目前,国内外的医学院校中尤其受到关注的是以问题为基础的教学方法(problem-based learning,PBL)和以团队为基础的教学方法(team-based learning,TBL),其在以往的教学中已取得较好的效果。但对于生物化学这样一门基础学科,在教学实践中我们发现,单独开展PBL、TBL都有一定的局限性,尤其是对于我院这样一所新兴的本科医学院校,学生人数多、资源少、学生素质差异大。由此,我们提出一个设想,即将PBL与TBL结合起来,综合两者在教育教学中的优点,力争实现两者“弊端最小化”。 一、PBL教学方法总结 PBL教学法于1969年由美国的神经病学教授Barrows首创,是一种以学生为中心的教学方法,强调学生自主提出问题、分析问题和解决问题。为了提高教学质量,笔者在本科临床专业大二学生的生物化学教学中,首先选取了“维生素与微量元素”这一章节开展PBL教学法,结合实际病例进行教学,取得了一定教学效果,但也发现了弊端。 首先,教师围绕教学内容精心设计有关的问题,学生带着问题自行查找资料看书思考,极大地改善了以往教师“满堂灌”的教学模式,每个学生都需要参与到学习中,一起思考讨论,有效调动了学生学习的积极性。通过本次的PBL教学,笔者发现,学生基本都能积极主动地参与到课堂中来,或提问或讨论,甚至有的还需对一个问题进行辩论,课堂气氛活跃,大大改观了以往死水一潭的课堂。但由于是首次采用PBL教学,讨论的又是一些与临床病例有关的问题,而且针对的是还没有开始系统学习专业知识的大二学生,要求学生查找资料解决问题的难度大。通过课后调查反馈的信息来看,在开展PBL教学时,学生需要花费更多的时间和精力查找资料和自学总结。同时,学生必须面对其他学科的学习压力,难免顾此失彼,不能面面俱到,这也是开展PBL教学后学习效果未能达到预期的一个最主要的原因。 二、TBL与PBL相结合的教学设计 为了能改变这一现象,笔者在本科临床专业平行班中尝试PBL与TBL相结合的教学方法。TBL教学法是20世纪70年代末由美国Oklahoma大学Michaelsen等正式提出的一种以团队为基础的教学方法,它强调促进学习者团队协作精神,注重人的创造性、灵活性的培养。 在此教学活动中,学生可自由组合,每组5~6人,选出组长,负责设计学习方案,统筹协调组员任务。小组成员利用课余的时间查阅和整理资料,并制作讲解课件。课堂上由每组的代表发言,阐明本组观点,在此过程中其他学生可对此组成员提出问题,由该组成员共同回答。在学生讨论过程中,教师则起到引导作用,并根据学生讨论情况了解其学习情况,制订进一步的教学计划,这对于教师也是一个更高的要求。 这次的教学活动中,学生能够较之前更好地完成课程任务。一方面,通过各种渠道搜集整理了较为完善的学习资料,学习方法和学习能力得到了培养,学习效果也优于以往,成绩有了明显的提高;另一方面,通过相互合作,学生之间协作的能力和自我表达能力也得到了提高。 三、总结和体会 实行教学改革是时展的必然,在众多教学方法突现的医学院校中,PBL与TBL相结合的教学法不仅顺应时代的发展,还可调动学生的主动性和积极性,同时提高教师对相关学科之间的理解。通过自主学习,学生能更好地将基础知识与临床知识结合起来,将理论与实际联系起来,为今后临床专业知识的学习打下了良好的基础。 总之,随着学科分化更细且学科间交叉增多,TBL与PBL教学法相结合以后在教学中的优势更加明显,必将成为一种更高效的教学模式。 化学与医学论文:分层教学在医学生物化学与分子生物学实验教学中的应用 摘 要 医学生物化学与分子生物学实验是联系医学理论知识与实践应用的重要学科,对培养学生的动手能力、科研素质、创新能力等有重要的启示作用。但传统医学生物化学与分子生物学实验教学存在理论知识更新迅速,实验内容陈旧落后;学生被动参与实验课程,机械重复课本操作等局限性,不利于医学学生参与实践和发展创新能力。针对这些弊端,本文根据各学生对生物化学与分子生物学知识的掌握程度、能力水平及个人发展方向等教育资源的差异,提出“分层教学”的概念,将实验课分为基础实验、综合实验、设计性实验,并分析了“分层教学”对生物化学与分子生物学实验教学改革的重要作用。 关键词 医学生物化学 分子生物学 实验教学 分层教学 教学改革 医学生物化学与分子生物学是从分子水平研究生命现象本质、疾病发生机制的学科。由于生物化学、分子生物学的内容繁多、理解和记忆难度较大,对于临床医学的学生而言,医学生物化学与分子生物学实验既有利于学生理解理论知识、掌握相关技术,又可以提高动手能力、参与能力、分析及解决问题的能力、团结合作的能力,可以说实验课的学习过程是一个理论与实际联系的过程,更是一个对理论知识进一步升华的过程。通过实验课的学习,可以让学生充分认识到医学生物化学与分子生物学对人类医学发展的重要作用。但是,在实际教学中出现了很多不利于学生学习和发展的问题,显示出传统医学生物化学与分子生物学实验教学模式的局限性。分层教学的应用可以解决这些弊端,让学生根据自己的知识、能力、发展倾向选择不同层次的实验课题,从调动学生的主动性和创造性出发,对培养高素质的创新型人才发挥重要作用。 1 传统医学生物化学与分子生物学实验教学的局限性 生物化学与分子生物学知识繁多、内容抽象、概念枯燥,理解和记忆的难度很大,使得不少学生越学越记不住,越学越难理解,产生厌烦和畏难情绪。随着时间的积累,各个学生对生物化学与分子生物学知识的掌握参差不齐,从而影响在实验课上的表现和发挥;生物化学与分子生物学教材更新迅速,但实验内容陈旧落后,主要为一些简单的验证性实验,与临床实践、实际应用明显脱节,严重滞后于学科发展;①实验课教学采用教师预先优化实验环节,讲授实验原理、介绍实验试剂、演示重要操作步骤、强调注意事项,然后学生按照操作步骤依次做实验、写实验报告的教学方法,学生仅仅被动学习,缺乏主动思考,很多学生甚至出现了抄袭实验报告的现象,根本不知其所以然,更不懂得实验中观察实验现象,发现问题、分析并解决问题的重要性;生物化学与分子生物学实验课是一门强调学生动手操作,在动手的过程中独立思考,发现问题、分析问题、解决问题的重视实践的学科,但由于实验操作中以组为单位,有些学生不亲自做实验,抄袭实验报告,养成了眼高手低的习惯,对于临床本科生而言,不利于今后的发展;可见,传统实验教学理论与实践脱节,对其改革是学科发展、培养创新型人才的教育需求。 2 应用分层教学法,全面改革医学生物化学与分子生物学实验教学 分层教学又称分组教学、能力分组,是教师根据学生的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组水平相近的群体并区别对待,使得各群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。根据分层教学的理念,教师可以根据各个学生对生物化学与分子生物学知识的掌握、能力水平及个人的发展方向,将实验课分为基础实验、综合实验、设计性实验等。医学的学习过程是一个重视实践的过程,所以基础实验、综合实验作可为必修课程要求每个学生都参加并进行实验考核;而设计性实验可作为选修课程,根据学生自己的科研兴趣及未来发展志向,自愿选择。大体规划如下: 2.1 精选基础实验,掌握基本实验技能 基础实验的教学目标是掌握基本实验技能,如医学生物化学与分子生物学实验中常见玻璃仪器的使用、清洗和干燥、电泳技术、层析技术、光谱光度技术、离心技术、物质的分离提纯及含量测定。按照教学目标,可安排如下基础实验:血清蛋白含量的测定、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳、氨基酸薄层层析、肝脏DNA的提取等。通过基础实验,学生加深了对基本理论知识的理解,掌握了分光光度计、离心机、电泳仪、水浴锅等常见生化仪器的使用,熟悉了基础实验的操作过程,为开设综合实验、研究型实验奠定了基础。 2.2 开设综合性实验,提高动手能力和科研素质 综合性实验的教学目标是提高学生的动手能力,培养分析问题、解决问题等科研素质。综合实验侧重以生物大分子的分离、提纯及测定为主,涉及各种实验技术的综合。②为了达到上述教学目标,可筛选以下实验:细胞核分离纯化及DNA、RNA含量的定量测定、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白、碱性磷酸酶的提取和测定等。通过基础实验课的学习,学生已掌握了基本实验技术。在综合性实验的开展过程中,要突出学生的主体地位,以学为主,以教为辅。学生通过预习课本,动手实验、发现问题、分析问题,最后解决不了的问题,教师可以组织学生讨论,最后再答疑,指导实验的完成。通过实验,学生对实验原理有了更深入认识、提高了发现问题、分析问题及解决问题的能力,发挥了学生的主观能动性。如“细胞核分离纯化及DNA、RNA含量的定量测定”实验中,由于细胞质、细胞核的水解液中容易吸入少量沉淀,导致比色时吸光度偏大,实验数据有偏差,出现该问题怎样解决呢?首先让学生观察实验现象,试管中的反应液是不是有悬浮物,不清澈呢?然后分析问题。根据分光光度计的测定原理Lamer-Beer定律A=KCL可知,在实验条件一定的情况下,A与C成正比,那么吸光度(A)偏大是由反应液的浓度(C)增大而引起的。是什么原因引起反应液的浓度增大呢?引导学生思考,是由于吸取水解液时混入少量沉淀而造成的。那如何解决该问题呢?是不是可以采用离心技术,将悬浮物沉淀,再用上清液比色呢?通过离心前后实验结果的比较,学生懂得了实验中发现问题的重要性,体会了运用所学知识去分析并解决问题的成就感。当然,也有同学实验数据还没认真分析,就已经把反应液倒掉了,若实验数据有问题,已来不及查找原因,在这种情况下,可以让学生再重复进行测定部分的实验。通过重复实验,学生了解到保存实验材料的必要性及其对实验结果分析的重要性。综合实验的开设,提高了学生分析问题、解决问题的能力,更重要的是学生通过自己的主动学习,参与实验的热情提高,对实验过程的理解更加透彻,科研素质得到了提升。 2.3 组织“研究性实验”,突出学生创新能力的培养 研究性实验可作为选修课,实验题目待定或由各学业导师出相关题目,让学生参考。学生根据自己的专业特点、兴趣爱好、发展倾向选择研究项目,由学业导师负责指导。学业导师负责做好以下相关工作:(1)帮助学生选题,引导学生查阅资料,设计实验并跟踪指导实验;(2)做好实验室开放工作,保障实验药品、器械的正常供应;(3)帮助学生分析实验结果。③当然,研究性实验也可以在学业导师自己的实验室进行。在完成实验的过程中,学生围绕自己感兴趣的课题经历了查阅资料、选择材料、确定方案、准备试剂、分析结果、撰写研究报告等一系列过程,教师则全程跟踪指导。研究性实验的开设让学生体会到科研的过程,体会到自己查找资料、学习知识的过程,体会到发现问题、解决问题的过程,体会到独立思考在科研中的重要性,培养了严谨的科学态度,同时提高了学生的动手能力,激发了学生对科研的热情,提高了学生的创新能力,更重要的是提高了学生的独立性和自信心,这对学生日后从医或搞科研是非常重要的。在教师的指导下,一些学生通过查阅资料后提出有价值的问题,写出课题申请,获得了大学生创新项目的资助,还有一些学生将自己的研究成果在学术刊物发表。④可以说研究性实验为那些喜欢做实验、搞科研的学生提供了一个平台。 总之,应用分层教学法,开设基础实验、综合实验、研究性实验,是全面改革医学生物化学与分子生物学实验教学的有效途径。各学校根据情况设定实验内容,本文只提供了一种改革思路,仅供参考。 化学与医学论文:高职医学生物化学实验教学问题与改革建议 摘 要:在医学生物化学实验教学过程中,发现实验教学存在教学观念落后,不能适应现代教育等问题。为此,教师要改变教学理念,更新实验设备,开展实验安全教育和结合临床进行实验教学。 关键词:医学生物化学;实验教学;改革创新;改革意见 一、存在的问题 (1)教学观念陈旧。目前医学生物化学实验教学仍以“灌输式”和“填鸭式”教学为主,学生在实验过程中处于被动接受地位,本应为参与主体,现实却成为被动参与。所有实验均在教师的指挥和安排下进行,教师观念是学生要按要求完成实验学习,掌握实验方法及原理;而学生在实验过程中不思考,按着教师教授的方法进行操作,完成学习及作业。这些方法和观念严重限制了学生思路的扩张和创新性的形成。 (2)实验设备落后。随着医学生物学的发展,许多新技术和设备日益增多,对于生物化学的发展起到了重要作用。使用新的、先进的设备对于提高学生对实验课的兴趣性具有积极作用;让学生了解先进设备的发明思路对于激发学生的创新思维具有不可替代的作用。医学生物化学实验课的目的在于让学生进一步了解生物化学在医疗中的作用,并明白其作用机理,为进一步的临床应用和医学基础研究奠定基础。新的医学检验技术及设备不断更新,让学生接触使用先进的设备和技术对于未来临床和科研具有启蒙性作用。 (3)实验教学内容枯燥。医学学习本来就死板枯燥乏味,学生长时间浸泡其中,难免对学习内容失去兴趣,而大多数医学院校对医学生物化学实验课不重视,课时少,甚至作为选修课。实验教学本来可以作为调节医学枯燥乏味的调味剂,实验内容丰富多彩,试剂变化多端,对大多数初次参与实验的学生来说是神奇的。在合理的引导下让学生理解这些变化的原理,了解生物化学的现实意义,改变对医学枯燥的印象。在现在的实验教学过程中,学生处于被动参与地位,每次实验课都是严格按照教师规定,完全是在指令下完成,实验课依旧是完成作业,学生没有主动参与其中,感觉枯燥乏味。学生在完成实验报告的过程完全是抄袭实验流程,无法体现学生的个人能力和实验的目的。 (4)缺乏实验安全教育。医学生物化学在实验过程中接触到很多有毒有害化学物质,对人体会产生巨大的毒副作用,如丙烯酰胺等具有神经毒性。在医学生物化学实验开始前应对学生进行实验安全教育,让他们懂得如何实验操作,以最大限度地降低试剂毒副作用,保护师生及环境安全。 (5)医学生物化学实验教学内容脱离医学临床。医学生物化学是医学基础课,其内容为医学生奠定临床基础,其目的是为临床服务。医学生物化学实验课是理论学习后的实践,学生进一步理解理论,能为今后的临床工作做铺垫。生物化学内容涉及临床药理学、医学检验学、生理病理学等内容的深入学习和理解。 现在的生物化学实验课是纯粹的实验课,与临床无关,不能体现临床的实用性。同时,教师和学生都处于完成教学和学习任务的状态,不能体现其实用性的目的。 二、改革建议 (1)改变教学观念,使学生成为实验主体。教学学生占主体,教师起到引导的作用。尤其在实验教学中,要引导学生积极参与实验,明白实验原理,掌握基本的实验操作技能后,不能再限制学生实验的流程,而要让学生自行操作,不是在教师指令下完成。每个实验的流程并不是不可更改和变动的,学生有疑问和新的操作方法都是允许的,经过教师的指导和论证,只要合理,就鼓励学生去操作,实验成功了给予鼓励表扬,让学生感觉到是自己有所发明和创新,他们就有了积极参与实验的主动性和成就感。 (2)不断更新实验设备。科研和实验需要先进的设备仪器来支撑,新的实验设备对提高科研教学单位的科研能力和增加实验承担能力具有重大作用,同时对于提升实验教学水平具有积极意义。实验室设备的更新对于学生来说是一件新鲜事,有刺激学生了解和求知的欲望,能提高他们对实验的积极主动性。新的仪器设备具备先进的功能,现在部分实验设备具备了人工智能作用,对于提高学生的实验能力具有积极作用。因此,教师应在实验教学中将新的仪器设备展示给学生,让学生了解这种仪器的大概特征、使用方法。 (3)开展实验安全教学课。医学院校实验课程较多,开展实验安全教育是今后必须开展的课程。在实验过程中,学生会接触到许多有毒、有害的化学物质,教师在实验课开课前应对学生进行安全教育,让学生知道哪类试剂有毒有害,如何尽量避免及减少接触,发生中毒如何及时处理、实验废物如何处理等。在每次实验前,教师应先告知学生本次实验所用试剂及物品哪些有毒有害,操作过程应注意什么,这样能为实验安全、师生安全和环境安全起到保障作用。 (4)结合临床进行实验教学。医学生物化学是医学基础课,具有重要的临床作用。生物化学实验结合临床病案分析,不仅培养了医学生的动手能力、发散思维及综合判断能力,还增强了教师现代教育思想与观念。医学生物化学是医学院校一门重要的医学基础学科,对奠定学生医学基础具有重要作用。 总之,医学生物化学实验教学存在的问题是多方面的,且具有普遍性。实验教学的提高对于培养医学生的实验动手能力、发散思维能力及综合判断能力具有重要作用。 化学与医学论文:医学高职院校学生化学实验安全知识匮乏的原因与对策 摘 要:医学高职院校学生因为专业需要,需频繁进出化学实验室,这一特殊的学生群体若缺乏化学实验安全知识,容易引发实验安全事故。文章对现阶段医学生缺乏化学实验安全知识的主要原因进行了分析,从实验课程改革、激发学生兴趣、建设教师队伍等方面探讨了提高学生安全意识和知识的对策。 关键词:医学高职院校;化学实验;安全知识匮乏 医学类高职院校拥有设备齐全、品质精良的各种化学实验室,并且针对药学、护理、医学检验技术等医学类专业学生设置了无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、医用化学、药物化学等课程。在实验的过程中,学生不可避免地接触易燃、易爆、有毒、具腐蚀性等危险化学试剂,如若缺乏相关化学实验安全知识和良好的实验习惯,容易引发实验事故,造成不必要的生命和财产损失。提高学生的安全意识和丰富学生化学实验安全知识,有利于培养学生良好的科学素养,保障安全,构建和谐、稳定、平安的校园,维护自然环境,利于社会的稳定和繁荣。 一、存在的问题 从近三年来基础化学课程从教经验来看,医学高职院校学生极度缺乏化学实验安全知识,主要体现在以下几个方面: 1.实验前 学生不提前预习,对实验目的、原理、内容一知半解,经常出现看一次教材做一个步骤的情况。相当数量的学生着装不规范,部分学生不穿实验服;女生披散长发进实验室;夏季身着短裤、短裙、拖鞋,将大部分皮肤暴露在外;冬季将棉服穿在实验服外面,帽子、手套、围巾不取下就做实验。 2.实验过程中 偶有学生带饮料、食品进入实验室,边做实验边进食;不按要求佩戴护目镜、使用通风橱、摆放药品和仪器;态度不端正,边做实验边聊天,甚至出现追逐、打闹的现象,实验室环境嘈杂;取用药品的方法、用量不规范,抛洒滴漏;操作不规范,时常损坏仪器,并且不及时清理和报修;遇到紧急情况,第一反应找任课教师和实验教师询问,不懂得独立思考、及时处理,且不清楚实验室的应急处理设备的具体摆放地点和使用方法。 3.实验结束后 学生不及时整理实验台面、药品试剂架和水槽里的残渣、水渍、废物等,随意处理实验废弃物,时常造成下水道等管路堵塞,对环境安全造成潜在威胁;不及时关闭各种仪器,既耗费能源,又减少仪器使用寿命,还容易引发火灾、爆炸等事故;课后很少反思在实验中遇到的问题,反复犯同样的错误。 以上问题,在医学类三年制、五年制学生中均有发生,五年制学生更易犯此类错误。 二、原因分析 1.抵触情绪 近年来,高等院校化学实验室发生了一系列安全事故,引起了社会的广泛关注,使得化学这一门学科在人们的心中留下了负面印象,人们谈化学色变,相当数量的学生认为化学是一门存在安全隐患的学科。化学各分支学科的知识体系庞大、繁杂,题海浩瀚,高职学生不免会对化学产生畏惧、厌烦的心理。在药学、检验和护理专业中,由于护理专业以女生居多,部分学生更是产生了抵触情绪,只满足于课程考核过关,不愿意去了解化学实验的相关安全知识,锻炼自己的实验操作能力。 2.学生个体差异 高职学生大多数是异地就学,来自全国各地,各地的教育水平不同,实验课程的开设情况不同,学生接受实验教育和训练的程度不同,造成入学后掌握化学实验安全知识的情况存在明显差异。这一点在新生群体中体现得尤为明显。 3.高职院校校课程体系缺乏对化学安全知识的系统培训 在高职化学课程中,一般不单独开设实验课程,往往将其作为辅助性技能训练穿插在理论课程之中。由于课时限制,在实验课程编排中,教师更注重实验内容的完成和主要操作技能的培训,并不系统讲授化学实验安全知识,只在实验的具体实施过程中针对每次实验的具体项目和潜在危险有针对性地做提醒和示教。采用此方式向学生传授化学实验安全知识是零散、不全面、不连贯的,因此学生掌握的效果较差。当学生在进行化学实验的过程中真正遇到问题的时候,往往惊慌失措,不能及时联想、调用过去所学及时处理。 4.化学实验安全知识占课程考核比例低 在传统的课程考核和评价中,无论是教师还是学生,都更加注重理论课程的考核,对实验课程的考核在课程总评中所占比例较低,约为10%~20%,其中对于化学实验的安全知识考核更是少之又少。缺乏过程性考核和评价是造成高职学生化学安全知识匮乏的原因。 三、对策 1.深化化学实验课程改革,加强实验考核过程性评价 为了让高职医学类专业学生增强化学安全意识、丰富安全知识,高职院校教师可根据化学相关课程的教学目标,进行实验课程改革,力求够用、实用,将化学实验安全知识的学习纳入课程体系,将化学实验安全知识的考核评价纳入实验考核范畴。对于高职新生采用系统培训的方法教授化学实验安全知识,对于老生在巩固知识的基础上定期强化安全意识。在实验考核的过程中,从实验态度、实验习惯、遵守实验室规章制度、实验操作规范程度、仪器使用熟练程度、安全设备的摆放地点和使用方法的掌握、实验结束后的清洁工作、完成实验报告、课后反思总结等方面全面评价学生,提高考核结果在总评中所占比例。 2.激发兴趣,提高学生的安全意识 化学是一门有趣的学科,更是和生活实际紧密相连的科学。教师应联合学校其他部门的力量,采取多样化的形式激发学生的学习热情和兴趣。例如:减少课程讲堂讲授、笔试这种传统的且容易使学生产生反感的教学考查模式,多邀请国内专家进院校开设化学实验安全知识讲座;与院团委、学工处等部门联合举办化学实验安全知识和技能竞赛,给予优胜学生适当的表扬和奖励;利用学校的微博、网站、微信等公众平台和推送相关化学安全知识;定期和院校保卫部门开展化学实验事故安全演习。 3.建设一支高水平教师队伍 德高为范,身正为师,教师在潜移默化中对学生产生影响。高等职业学院要重视教师队伍的建设,对理论和实验教师定期培训,从药品管理、实验准备、实验规范、事故发生的应急处理等各方面进行强化训练。适当增加实验辅带教师的数量,提高师生比,消除主带教师和实验教师在实验课程中无法照顾每一位学生情况的现象。 作者简介:王炜祺(1986― ),女,江苏南京人,硕士研究生,助教,从事无机化学与分析和仪器分析教学与研究。 化学与医学论文:基于Blackboard平台的医学生物化学与分子生物学教学题库建设及应用 摘要: 利用Blackboard 考核管理模块创建设完整生物化学与分子生物学网络试题库,在此基础上和使用上课前的预习题库、上课结束后的复习题库、以及阶段性的测试题库有利于提高本科生物化学与分子生物学的教学效果,探讨了BB平台的网络教学使用优点。 关键词:lackboard;生物化学;试题库;教学改革 生物化学与分子生物学是生命科学的前沿学科,在分子水平探讨生命的本质。该课程对于医学本科生是基础必修课,可以培养学生观察、理解、分析和解决问题的能力,而且是学生后续专业课程的基础,对于科研能力的培养更是具有深远的影响。但该课程内容系统性、联系性强,知识点较抽象性,难度较大[1]。 随着计算机网络技术的飞速发展,利用网络进行教学和辅导教学已经成为当前教育技术和教学活动中的一种重要形式[2]。为了加强教学管理,提高教学质量,特别是针对独立学院大部分学生,他们入学分数较低,学习能力和主动性比一本、二本学生要差,我们对于独立学院学生学习生物化学与分子生物学,采用了多媒体教学和随堂测验相结合的教学模式[1]。上课时间的有限性使我们萌生了建立网络教学题库,让学生随时随地可以使用并且和老师交流想法,随后在已有的教学模式上,我们进一步着手建设完整网络试题库,并在教学中使用,效果良好。 1 BB网络平台介绍 "BB"平台 (Blackboard Learning System MLTM,简称 Blackboard或BB)作为一个界面非常友好的教学管理系统软件平台, 教师可以用它创建、和管理课程的网络内容, 为传统教学的课程增加在线内容,甚至可以开发基本或完全没有面授环节的网络课程[3]。BB网络教学平台的使用,在全球范围内已经有超过2800所大学及其他教育机构,其中包括著名的美国普林斯顿大学、哈佛大学、斯坦福大学、西北大学、杜克大学等,我国也有200多所大学使用该平台。该网络教学平台具备以下4个独立的功能模块:内容资源管理模块、在线交流模块、考核管理模块和系统管理模块。 2题库建设 依托BB平台的考核管理模块,我们建立了完整的总试题库,在总体库的基础上又分立了预习题库、复习题库、以及测试题库。 2.1题库的选题要求 以严格的遵循教学大纲和指定的教材为基本原则选择收集试题;即将入选试题库的试题要经过细致的筛选和更正,生物化学的学科进展快,很多的内容又经过了重新的界定:酶的新名称、呼吸链产生ATP的数量改变、新定义的概念等等,按照现有教材的内容更改试题的术语,删除更改模棱两可的答案,根据一定的质量指标筛选;入总题库的试题量要足够大,题量不足,难以按照教学需求筛选组成所需小题库,也难以自动生成不同难度层次的测试试卷;各类小题库选题时要考虑各个章节的重点和难点试题比例适中。 2.2试题的选择 首先参考本教研室老师编写的"生物化学实战考试题解",这本习题2005年由人民军医出版社出版,学生使用至今,由于封面主色调为绿色,俗称"绿皮书"。根据历届学生使用情况,从中选择典型的、足以考察各个知识点的试题,重新整理归纳,以星号数量标记难易程度:无星号表示基础题、一颗星号表示难、两颗星号表示较难,当然这也意为着基础题是所有专业必须掌握,二本以上要求做有星号的题目,将来有研究生学习要求的学生去测试两颗星号的题目。其次是每年使用过的试卷,由于这些试卷在一本、二本、三本不同层次、不同专业考试中反复测试使用过,对每题都有分析记录,如该题的答题正确率、问答题的得分率等,为选题提供了必要的依据,通过统计分析,确认难度系数,统一放入总题库后,筛选适当的试题入小题库。还可借鉴各兄弟院校和西医综合考试中的试卷及习题集,以满足试卷库广度的需要。最后由于生物化学与分子生物学是一门发展迅速的学科,每两年就会出引进学科最新进展出版新教材,针对这些知识还可以由出题经验丰富的老教师,根据具体教学的实际情况,结合大纲要求出题,以弥补现成试题的不足之处,完善试卷库。 2.3总试题库建设操作 进入课程的"控制面板",点击"测试"区的"题库管理器",再点击"添加题库"按钮,在界面输入题库名称和说明,我们按照总试题库的原则,依次以章节名称命名(第一章蛋白质、第二章酶等)进行题库的添加。本科生的医学试题主要是名词解释、单选题、填空题和问答题四类,按题目类型和题目难度分别建立子题库,接下来就可以将对应的题目添加入题库中去。 以"单选题"为例,按"单选题"按钮,就会出现添加单选题的界面。题干输入"问题文本"框里。在"答案"区设置答案数为5,在出现的5个选答案框内依次输入相应的答案。点击正确答案之前的圆框,填上实心表示该选项是正确答案。对于单选题,只能选一个正确答案,如果是多选题可以点击多个圆框。在"类别和难度"中添加相应星号数量,填完各项后就"提交",返回到"题库"界面。填空题和单选题添加方法相类似:在"问题文本"框里输入题干,在"答案"区设置答案数,在出现的相应数量答案框内依次输入相应的答案,在"类别和难度"中添加相应星号数量,填完后"提交",返回到"题库"界面。名词解释是作为"简答题"添加,添加方法也类似:进入添加简答题的界面,在"问题文本"框里输入题目,在"答案"区输入答案,在"类别和难度"中添加相应星号数量即可点击"提交"。问答题是以"论述题"的方式添加,添加方法和简答题完全相同。 最后每个相应的库中会出现所有添加的题目。对于每个题目都可以进行"修改"或"删除",注意最后按"确定"进行确认,最终还可以对该题库进行"导出"存盘,或"修改"或"删除"。 2.4各级子库的建立 根据学习的目的不同,分别建立上课前的预习题库、上课结束后的复习题库、以及阶段性的测试题库。课程预习往往是盲目,学生随意翻翻不如不看,上课前的预习题库主要是以基础概念为主的名称解释和选择题,使学生快速浏览预习的过程中掌握最简单的知识点,有效节省了预习时间。平时没有考试压力,学生在上课结束后就不及时记忆知识点,到真正考试时,往往已经遗忘,考试时时间紧、压力大,学生为了考试过关,以押题、押重点的形式复习,考完既忘,没有达到学习的目的,复习题库主要以单选题和填空题为主,并且设置使用时间,记录学生使用频率,计入学生平时成绩,督促学生课后及时复习。生物化学与分子生物学的学习分为四个部分:生物大分子结构和功能、物质代谢与调控、生命信息的传递与调控和分子生物学技术与应用。每学完一部分内容,利用测试题库让学生进行阶段性测试。测试题库主要以名称解释、选择题和问答题为主,让学生加强知识记忆,并且融会贯通。 进入"控制面板"界面,点击"测试"区内的"测试管理器",进行"添加测试",然后测试取一个名字,比如"预习第一章蛋白质",然后提交。提交后会出现"测试编辑器"界面,在"添加"菜单里面"取自题库"选择相应题型,在"创建设置"中设置题目的分值。若需选择某题,就在某题前面打勾;若想全不选用,可点击界面上方的全选框。选完题目后"提交",单击"确定",测试建立就完成了。 3子试题库的应用 3.1测试题的 进入"控制面板"界面,点击"内容区"的"创建内容",名称命名为预习、复习、测试三部分,每部分添加测试,此时"添加测试"框会出现已经建立的测试。选择你要添加的测试(比如"预习第一章蛋白质"),然后"提交"-"确定"-"修改"测试界面。进入"修改测试"修改每道题的分值;点击"修改测试选项" 点击"测试可用性",其中"将链接设置为可用"必须选择是,否则测试不能用;为测试添加通知可选"为此测试添加新通知"。课后复习设置"不限次尝试",并且不限制答题时间;预习和阶段性测试设置"有限次尝试"3次,在"设置计时钟"设置答题时间。设置"显示开始时间",学生在特定时间看到试题。"自我评估选项"区,则选择复习和阶段性测试包括在平时成绩簿中。"测试反馈"区选择在测试完成后向学生反馈此次测试的 "分数",以及学生自己提交的"答案"及"正确答案"等。在"测试显示"区选择将所有的题目都同时显示出来。"随机排列问题"选项中,除预习是随机选择问题出现次序,其他是按照测试中题目的顺序出现。设置完了后"提交","确认"后就返回到"作业"界面,在该测试旁点击"管理",随后出现"管理该测试"界面点击"选择性",设置时间,选择"所有用户小组",点击"提交"后完成设置。 3.2测试的应用 老师把学生的信息以Excel表格的形式交给BB平台的管理员,导入BB平台的相应课程中,学生以学号登入BB平台,就可以选择进入相应的课程,在作业区中看到相应的测试。测试完成后一定要"提交"否则没有成绩。通过BB平台,对于客观题(选择题)可以自动判分,学生可及时看到成绩,而主观题由老师进行给分。实时的测试可以提高学生的学习兴趣,体会成功的喜悦。老师可以点击"控制面板"的"测试"区进入成绩查看、管理成绩,也可点击"下载成绩",以Excel表格形式保存。老师可以通过实时的测试结果,检查学生学习的效果,及时调整教学进度,收集学生错误率高的题目,上课及时解答学生问题。 4总结 BB网络平台的出现,在空间上提供远距离的学习机会,拓展了课堂学习的空间;在时间上提供在不同时候进行学习的机会,增加了课堂外学习的时间。BB网络平台的医学生物化学与分子生物学教学题库建立,使得试题一次录入可多次重复使用,减少了教师教学出题的负担,实时的测试以及电子成绩单的使用可以让教师随时了解学生的学习情况,在教学中具有较明显的优势,适合实际教学,在本科阶段教学中取得良好的教学效果。 化学与医学论文:医学生物化学与分子生物学的教学探讨 [摘要] 生物化学与分子生物学是当代医学和生命科学的前沿学科,也是医学专业重要的医学基础课,同其他课程有着广泛的联系与交叉。在具体教学中存在着教学难、学习难的困境。本研究从教材内容、教学手段和方法、实践教学等方面探讨如何解决教学难的困境,以实现提高生物化学与分子生物学的教学质量的目标。 [关键词] 生物化学与分子生物学;教学方法;教学手段 生物化学与分子生物学是当代医学和生命科学的前沿学科,主要研究的是生物体内生物大分子的结构、功能和化学反应,分子生物学则以核酸和蛋白质为中心。分子生物学的研究极大地扩展了生物化学的内涵。近几十年来,分子生物学领域不断发现的新理论、新技术,已渗透至基础医学和临床医学的各个领域,在迅猛发展的同时也给生化教学带来了很多难题。理论内容抽象、结构式多、反应式多、代谢通路长等,导致学生理解和记忆难度较大。在具体教学中,学生难学,教师难教[1],这就要求在生物化学与分子生物学的教学中,不断改革教学方法,以满足生物化学的教学。这种改革不仅体现在课程体系和教学内容的改革上,还可以体现在教学方法和教学手段的改革上[2]。为了学生能在有限的时间内更好地掌握生化理论知识,我们在实际的教学工作中总结了几点体会,具体介绍如下。 1 教材内容、教学手段的调整和优化 随着生物化学与分子生物学研究手段的不断进步,分子生物学知识不断更新,相应的教学内容也应不断调整和优化,以体现学科发展。最新的八版教材内容更多篇幅更大[3],有限的学时内确实很难顾及全部,因此,我们将“聚糖的结构与功能”“组学与医学”列为自学内容;把“维生素与无机盐”糅合在“酶”那一章里讲解;把“DNA损伤与修复”整合在“DNA的生物合成”那一章里讲解;“真核基因与基因组”和“常用分子生物学技术的原理及其应用”等只讲基本概念与基本原理。这样安排教材,既突出了重点,又体现了新进展,并容易为学生接受。这样就能保证在全面掌握教材内容的基础上,抓住重点,在教学过程中紧扣大纲,将教学任务中的重点、难点转化为授课时的中心思想。同时还能根据不同的学时和授课对象,选择恰当的章节与合理的顺序进行安排。在教学中还通过总结,进行纵向联系与横向比较。帮助学生分清概念,记住要点,刺激学生的求知欲,使内容具体化,易于理解记忆,如讲授完生物遗传中心法则的理论内容后,通过列表来比较复制、逆转录、转录和翻译的一些异同点,这样便于学生探寻规律并掌握重点。 2 开放实验室,加强实践教学 除了理论教学,实验教学也很重要。传统的医学实验课内容多以简单的重复性实验为主,在重视基本技能操作培养的同时,忽视了对学生综合能力的培养。为了适应现代医学发展对医学人才的要求,我们对医学专业的生物医学实验课教学进行一些探索。以病例分析为基础进行的综合性实验教学是以一些疾病的病例为中心优化组合教学内容[4],将相关的几个生化内容有机整合成一个连续性的实验。以学生为中心,辅以课堂讨论,使学生有条理和系统地掌握知识,培养学生的综合能力。让学生参与实验准备工作,这样可以让学生了解整个实验过程。开放实验室,让学生熟悉掌握一些常用仪器的工作原理和使用方法,加强理论与实践的联系,提高实验操作的动手能力[5]。以问题为基础、学生为中心、教师为引导的小组讨论和学生自学的教学方式[6-7],已在众多医学院校的医学专业教学中应用。这种教学方法应用于医学专业生物医学实验教学中,可以为培养新时代合格的医学人员打下良好的基础[8-9]。 3 基础与临床相结合 传统的医学生物化学与分子生物学的教授过度地强调课程知识的系统性和完整性,容易导致基础与临床,理论与实践脱节,这是现行医学教育教学过程中遇到的最主要问题[10]。学习知识的意义是对于知识的运用,因此我们在基础课程讲授的过程中,应适时、适度地结合临床内容,由临床医学知识引出要学习掌握的基础知识,实现基础教学理论与临床的结合,调动学生学习的积极性和主动性,这样就可以大大提高学生学习的效率。很多临床疾病与生化过程有关,如酶原在胰腺的异常激活可引起胰腺炎,这样学生就记住了酶原的激活以及酶原激活的生理意义。苯丙酮酸尿症以智力低下为主要表现,是由苯丙氨酸羟化酶缺陷引起的,这样学生就记住了苯丙氨酸羟化酶。用75%的乙醇或碘酒消毒,其目的和原理是什么?进而引入蛋白质变性内容的学习。将医学生物化学与分子生物学的理论与临床的疾病进行联系,让学生们逐渐认识到生化的这些基础理论也可以在具体的临床疾病中得到充分利用,而不再是空洞乏味的“无用”理论知识[11],通过这样的结合,既可以加深学生理论上的理解和记忆,也可以为今后进一步的临床实习打下基础。 化学与医学论文:针对临床医学专业的病例引导型生物化学教学方法实践与体会 摘要:生物化学是临床医学专业的一门必修专业基础课,本教研室根据该课程的特点和临床医学专业学生的专业需求进行分析,在生物化学课程教学中实施“病例引导型”教学方法,并对该方法的具体实施情况,优越性和存在的问题进行探讨,努力提高生化教学效果。 关键词:病例引导;生物化学;教学法 现阶段,对于临床医学专业的本科生教育主要是采用基础教学、临床实践以及实习三个阶段的阶段教学方式[1]。这种教学方式固然存在其优点,例如:学生在临床实践之前就有较为系统和完整的基础知识储备,提高学生独立解决问题的能力等。然而,由于临床医学专业的本质是直接面对疾病、病人,并且对病人直接实施治疗的科学。这就决定了对于临床医学这门专业的教学要以实践性,实用性为主。而生物化学的内容大多较为抽象,内容较为烦琐。因此在教学过程中,一方面,学生对所学内容难以理解,容易对所学知识和将来所从事职业之间的关系产生质疑,因此逐渐丧失学习的积极性和主动性;另一方面,教师很难就所学内容调动学生的情绪,导致课堂效率低下。因此,新时代的临床医学教育对教育工作者们提出了新的挑战,即如何在教授基础类课程的过程中,灵活运用简单的临床病例柔化基础理论到临床实践的过渡。本教研室自成立以来一直在探索针对临床医学专业学生的生物化学的教学改革,我们积极实践了多种教学方法,在一定程度上取得了较好的效果。在具体实践中,我们发现,在课堂上提出的与临床知识相结合的内容,尤其能引导学生的学习热情,因此我们进一步明确以病例引导型为主的生物化学教学方法,在此将该方法的具体实践情况和体会进行汇总,以期进一步与各院校的生物化学教学工作者们对“病例引导型”的生物化学教学进行探讨。 一、病例引导型教学的优点 病例引导型教学(Case Based Study,CBS)[2],即在教学的过程中,充分利用临床病例的一种新的、互动的启发式教学方法。其优势在于:①建立基础理论知识与临床病例之间的对应关系,让学生明确学习的目标。②以临床生动的案例克服基础知识学习中的枯燥感,提高学习兴趣,调动学生学习的积极性。③临床案例中创造的虚拟情境,诱发学生的探究欲及解决问题的渴望,这样的训练有利于学生明确自身职业定位。 1.明确学习的目标。由于目前我国大学的教育与中学教育之间有着很大的差别,学习内容由之前的十几门变成几十门,而且由于现在许多大学的授课方式多为使用投影仪、多媒体授课,授课手段多样化的同时,授课的内容也大大增加,有的时候甚至出现一节课讲两、三个章节的内容,此外还可能增加一些教材上没有的内容。学习方式也更多地以自习为主,而不像中学时期老师会手把手地教。对于这些学习上的变化,很多新生会由刚进校时的对自己将来所从事的职业充满新鲜感,转变为对所学课程实用性的质疑,最终会导致厌学情绪的产生。生物化学这门课是临床医学专业的主要基础课程,对于医学基础知识的架构起着非常重要的作用,但由于其涉及面广,内容繁杂,概念抽象使它又有异于其他较为生动的临床其他课程。因此,在课堂上融入实际的临床案例,在学生心中建立起基础理论知识与临床病例之间的对应关系,对坚定学生学好这门课的信念起着非常重要的作用。例如,在上代谢之前,我们先让学生看几张血液化验单,问题围绕什么是三高,什么是血糖,什么是血脂开始,之后引导学生思考为什么血糖和血脂要稳定在一个特定的范围之内。由此展开糖代谢是调节血糖平衡,脂代谢调节血脂平衡的概念,最后学习调节各物质平衡的来源及去路,具体到每步代谢反应,循序渐进地进行代谢各章节的学习。 2.调动学生的积极性基础知识的学多是枯燥而乏味的,许多知识点和名词都需要死记硬背。但是如果通过一个个生动的案例将这些知识点串起来,学习的效率将会事半功倍。例如在讲蛋白质功能与结构之间的关系时,我们引入镰刀型贫血症这一遗传疾病,具体说明一个基因的突变导致一个氨基酸的突变,导致一个蛋白结构的变化,导致功能改变从而个体异常或死亡这样一个线索。建立学生对于从核酸到蛋白再到蛋白结构和功能,最后和疾病联系在一起的思维方式,加深了这一系列过程涉及的概念。又例如,在生物氧化一章中,我们通过介绍新生儿硬肿症,说明婴儿和成人脂肪构成的差异,引入棕色脂肪线粒体的解偶联蛋白的作用机制(此处强调呼吸链的位置是在线粒体内膜上),强调了呼吸链的作用,从而对呼吸链相关知识进行串联和巩固。既克服了重复知识点的枯燥感,又拓宽了学生的专业知识,提高了学生的学习兴趣,调动了学生学习的积极性。 3.明确自身职业定位临床案例的引入,无形中创造了一个虚拟的场景,让学生身临其境地面对问题。例如在介绍磷酸戊糖途径时,引入蚕豆病。由急性溶血的临床特征推测是红细胞膜被破坏,说明NADPH起重要的还原力的作用的同时,引导学生推测病因。再根据病因制定相关的治疗策略。在这样一个引导的过程中,学生对于这些病例的好奇感伴随着探究欲被调动起来,在解决问题的时候有强烈的成就感,继而升华为身为医生的自豪感,从而明确并更加坚定了自身的职业定位。 二、需要克服的问题 虽然“病例引导型”的生物化学教学存在着以上诸多优势,但是在具体实践中,我们深刻地体会到要很好地实施“病例引导型”的教学方式还需要重视以下几个问题。 1.对教师能力的要求。由于“病例引导型”教学方式不仅涉及到生物化学的内容,还要求教师巧妙地融入临床案例,因此对教师的能力和专业背景有着较高的要求。教师除了对生物化学的内容非常熟悉之外,还必须不断地学习临床案例,要求对案例中疾病的临床特征生化指标、诊断及依据、治疗用药等细节都有所钻研。此外,还要求教师紧跟国内外行业动态,将最新的技术和论点带到课堂中去。 2.病例的选择要符合教学要求。对于病例的选择,首先,病例要与生物化学内容的关联性要强,要能影射出生物化学教学内容尤其是教学重点的病例,才能达到较好的教学效果。其次,病例的选择不易过难也不易过于简单,太过于简单的常识性问题不能激发学生的积极性,而太难的案例容易让学生产生挫败感。应当循序渐进,由简单、单一的病例着手,个别难度较大的病例分析可以作为思考题,让学生在课后查阅资料。 3.结合传统教育模式“病例引导型”教学方式固然存在其优越性,但并不是万灵药,重点的突出教学,知识点的重点记忆,课前预习和课后复习等这些传统的教学和学习手段仍然要强调。“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”再好的教学方法也无法保证所有的学生都能完全学到课堂上所讲的知识,因此在采用新的教学模式的同时,也不要放弃传统教学方法中稳定、系统的优点。要将二者相互结合,将灵活多样的教学模式呈现于课堂之上。 化学与医学论文:医学应用型人才培养的生物化学实验教学改革与探索 摘 要:生物化学实验教学是医学教育的重要组成部分,为了更好地完成教学目标,培养出有较强实践能力、综合素质良好、富有创新精神的应用型医学人才,必须改进和加强生化实验教学,全面提高生化实验教学的质量。就生化的实验教学内容、教学方法、实验考核方式等方面进行了改革。 关键词:生物化学;实验教学;教学改革 生物化学是从分子水平探讨生命现象本质的学科,是当代生命科学领域中的前沿学科,也是医学教育中最为重要的专业必修课之一,其理论和技术渗透至基础医学与临床医学的各个领域,是医学生在学习后续课程及进行临床实践的重要的理论基础。生物化学,作为一门实验学科,生物化学知识点的理解、掌握和运用离不开生化实验的证明,对巩固学生的课堂理论知识、提高学生的操作技能以及提高学生分析和解决问题的能力,均起到极其重要的作用。 为此,结合学院的实际条件,为培养出面向社区和基层医疗服务的应用型人才,开展生物化学实验教学的改革尝试。 一、更新实验教学内容,合理安排实验项目 为促进学生的实践能力和技术基本素质的提高,以及创新意识的培养,结合本院对学生的培养目标,进行实验教材编写,优化实验内容,与临床知识相结合。该教材内容减少了验证性实验,增加了综合性实验和设计性实验,将现行研究热点结合知识点融入进去,培养学生的创新意识。 综合性实验涉及的理论知识多,解决问题的能力不像验证性实验那样单一,要求的是要有综合能力。如,“兔肌酸激酶的分离纯化及部分性质的测定”,该内容包括酶的分离、纯化、酶活力的测定,本实验内容难度中等,涉及多个知识点,要求学生查阅资料、细化实验方案,从而激发学生对实验的兴趣、调动学生的积极性。以综合性实验为主的教学方法,能提高实验教学的层次和水平,为开展设计性实验打下坚实的基础。 实施设计性实验时,提前向学生布置方向,学生自拟题目,要求学生查阅文献,设计实验方案。整个实验过程由学生按照自己的设计独立完成,从溶液的配制到具体的各项操作,教师在旁指导协助。实验完成后,要求学生对实验所涉及的理论、操作方法和学生在实验当中出现的错误进行讨论和分析,提出相应的解决办法。这样有利于培养学生实际操作能力和创新能力,激发学生对科研的兴趣。 二、实验教学方法多样化 为了取得良好的教学效果,应用多种先进的教学方法,以激发学生学习的主观能动性。 1.应用多媒体教学。在实验课里利用多媒体电子课件辅助教学,把生化实验过程自然生动地展现在学生面前。比如,在凝胶过滤分离高铁血红蛋白与高铁氰化钾的实验中,通过图片、动画或视频将微观抽象的层析原理和透析技术等操作过程形象直观地模拟出来,方便学生学习,提高学生的学习兴趣和注意力,收到了良好的教学效果。 2.开放实验室。随着实验改革的不断深入,我们将全天开放实验室,针对学生的不同情况,因材施教,对一些学有余力的学生,教师作场外指导,鼓励他们参加大学生创新课题,自己设计实验,自己作可行性分析,充分利用实验室的现有条件,确定实验课题,独立完成实验。 三、改革实验考核 1.实验态度的考核 根据学生的考勤、值日(实验物品的领取、发放、收回和卫生情况)、课堂提问、实验报告的书写情况以及同学间的团结合作情况等进行综合评分。 2.实验理论知识的考核 笔试考核主要考查学生对生物化学实验理论、基本知识、基本原理的掌握情况以及对实验现象及结果的分析、解释等,按照学生的实际得分评定。 3.实验操作的考核 考查学生独立进行综合性实验的能力,要求学生写出实验方案,正确选择实验仪器和化学试剂,通过实验操作,观察并记录实验现象,写出实验报告。老师根据实验情况、实验现象的解释是否正确等方面进行评定,给出成绩。督促学生平时在实验过程中能够更好地进行练习,学到更多的知识,改进和发展学生的学习方法,提高教育教学质量。 研究探索并建立适合医学院校学生的生物化学实验教学的模式与方法。要根据学院的实际情况,改善实验条件,重视实验教学,建立科学的实验教学体系,改变陈旧观念,更新实验内容,改革考核评价体系,将多种教学方法与手段综合运用,因材施教,激发学生对生物化学的兴趣,积极发挥学生的主观能动性,提高教学质量。 化学与医学论文:医学检验专业分析化学教学实践与探索 摘要:文章首先分析了实施医学检验专业分析化学教学实践与探索的答题思路,然后从四个方面分别提出了分析化学教学效果的措施。 关键词:医学检验专业;分析化学;教学质量;公式 医学检验指的是利用现代手段并借助各种物理以及化学方法进行医学诊断,进而为临床诊断以及治疗提供科学依据。因此,加强医学检验专业建设、提升该专业的教学水平对于确保临床治疗的准确性、提升医学水平具有重要意义。对于医学检验的学生而言,分析化学是非常重要的一门基础课程,其中所涉及到的检测手段以及方法在医药卫生事业比如药品检验、病因调查、新药的研制、环境分析、临床检验以及三废处理中的应用都具有作用。此外,分析化学同时也是该专业的学生学习临床生物化学检验、分子生物学检验以及免疫检验等后续课程的基础。因此,学习好分析化学不仅是医学检验专业学生学习后续课程的基础,同时对于医疗、医药以及疾病的检测与预防都有着重要意义。基于此,如何激发学生的学习兴趣、最大限度地提升教学效果是医学检验专业教师需要重点研究的问题。 一、关于分析化学教学的思考 分析化学是一门实践性非常强的专业,因此实验教学在其中占据着重要意义。教学的开展离不开实验教学,学生在实验教学中可以学到更多实践知识,动手能力与实际操作能力也会随之获得提升。而随着科学技术的发展,大量的新型仪器以及检验技术相继出现,医学检验专业对学生动手能力的要求也会越来越高,学生只有同时兼具高实验操作技能、较高的理论水平、独立设计医学实验的能力以及较强的分析问题能力才能成为时代所需要的医学检验人才。由此,在医学检验专业的日常教学活动中,教师需要重视实验教学、利用实验教学来提升整体教学质量,让医学检验专业的学生在掌握牢固理论知识的同时可以同时获得实践机会,提升实践操作能力。此外,需要注意的是,在教学过程中,教师还需要纠正学生只重视医学部分内容而忽视化学部分内容的不正确思想,全面巩固基础知识,以免由于知识的漏洞而影响到实验教学的效果。 二、强化医学检验专业分析化学教学效果的措施 1.在教学内容方面,抓住重点,积极进行总结和归纳。医学检验的学生在学习分析化学之前就已经学习过相关的医用基础化学课程,教师只需要将教学内容梳理一次学生就会明确自己薄弱以及所需要掌握的地方。然后教师可以针对性地对重点内容进行讲解,节省教学时间。分析化学所涉及的内容包括数学统计以及化学等,都属于比较复杂的内容,并且会出现比较多的公式。因此,教师在教学过程中需要善于归纳,将相似内容总结在一起,让学生可以更快记住重点内容。比如在计算弱酸性体系的分布系数时,涉及到的公式比较复杂,教师可以通过其中发掘规律的方式为学生找出便于记忆的方法:公式中的分母是按照氢离子浓度降幂的顺序排列的,分子则取决于型体中所含氢的个数。抓住这样的规律之后学生就可以更快并且更深刻地记住计算公式。 2.在教学模式方面,多种教学模式相结合,丰富课堂。在教学模式方面,教师可以在确保教学质量的基础上加强与学生之间的互动。以讲授为主,同时结合谈论、提问、小论文以及习题课等辅助手段让学生的思考成为教学中心,激发学生的创造性思维,让学生感受到学习的乐趣并逐渐取得进步。首先,教师可以从溶液的移取、天平称量的操作方法等入手进行讲授教学,在与实验课结合的基础上培养学生对检测结果精度的重视。其次,在一部分知识结束之后教师可以利用提问教学的方式来强化学生对知识点的记忆,并让学生在抢答过程中获得成就感,激发出他们对分析化学的学习热情。再次,教师可以根据学生的知识掌握情况确定一个课题,让学生围绕该课题展开谈论并相互交流。学生在交流过程中不仅可以看到自己与同学之间的差距更可以明确认识到自己的不足,然后有针对性地进行强化训练。讨论教学的开展同时也可以提高学生在教学过程中的参与度,让学生成为教学主体,在活动过程中发挥主观能动性,更加积极、主动地学习。 3.在教学手段方面,将传统教学手段与多媒体技术相结合。多媒体教学的直观性非常强,因此教师可以利用文字、动画、图表以及声音等刺激学生的感官,让学生在多媒体教学手段的帮助下加深对知识的理解,加快教学进度。但需要注意的是,多媒体教学虽然具有诸多优越性,可以有效提升教学质量,但有些知识如果单纯使用多媒体教学学生反而会因为速度太快而无法更好地理解并掌握相关知识。比如重要的公式,由于公式无法利用多媒体教学手段的直观性来强化大脑对它的记忆,因此如果教师只是利用多媒体教学让学生过一遍公式的推导过程学生将很难领悟其中的思路。而板书教学手段则可以弥补这一缺陷,教师在推导公式时如果采用半数教学的形式,虽然速度会比较慢,但是在教师一步步板书的过程中学生可以跟随推倒过程进行思维活动,而这种板书过程也为学生的思维活动提供了足够的思维时间,既可以加强学生对公式的理解同时也可以让课堂教学手段更加丰富多样。 4.在教学方法方面,改革考核方式。考试是每个学生都需要经历的过程,其主要是为了测试学生对知识的掌握程度、了解学生的情况。教师可以重视学生的考试成绩,但是更应该表现出对学生能力进步情况的关注。但是很多学校对于考试结果侧重点从了解学生学习情况转移到了对考试成绩的在意,不仅让学生背负较大的学习压力,同时也无法根据学生的实际情况改善教学情况,让学生获得进一步的提高。针对这种情况,改革考核形式非常关键。第一,教师可以利用平时的小测验来了解学生的学习情况,并将这种小测验趣味化。比如可以通过举办知识问答的方式进行考核,这样学生就可以在轻松的游戏氛围下接受考核,教师也可以达到自己的目的,而学生也不用背负太大的压力。第二,引入案例教学。对于医学检验专业的学生而言,分析问题的能力是非常重要的一种能力,直接关系到这门专业课学习的优劣。因此,教师在分析化学教学过程中可以有意识地锻炼学生分析问题的能力。比如通过引入案例分析的方式对学生进行考核,这种考核方式不仅可以更加全面地了解学生的知识掌握情况,更可以让学生自己分析问题、寻找解答,教师也可以通过案例教学发掘出学生更大的潜力。比如社会上引发大众关注的三聚氰胺事件等就可以作为教师的案例引入到教学过程中,让学生提出分析其中有害化学成分的方案,学生也会真正理解分析化学这门课程的意义。 三、结束语 综上所述,分析化学对于医学检验专业的学生而言是一门非常重要的基础课程,教师需要通过不断地教学实践以及探索来优化教学内容、提升教学质量。文章基于我国医学检验专业的分析化学教学现状,分别从教学内容、教学模式、教学手段以及教学方法等四个方面提出了强化分析化学教学效果的措施,为全面提升我国医学检验专业分析化学课程教学效果提供了参考。 化学与医学论文:临床医学专业生物化学形成性评价改革的探索与讨论 摘 要: 考试改革是课程改革中的一个重要组成部分。形成性评价是目前医学院校考试改革的主要方面。如何进行形成性评价?本文以具体的实践为基础对此问题作了探讨。 关键词: 临床医学专业 形成性评价 教学改革 考试改革 考试是教学过程中的一个重要组成部分,它是评价和改进教与学,使之有利于培养创新人才的基本途径。审视当今我国高校课程考核方式,仍普遍保持应试教育的传统,不利于高素质创新人才的培养。有必要对传统的课程考核方式加以反思并改革,充分发挥课程考核的导向作用,更好地实现高等教育培养目标。 世界医学教育联合会专家组在医学教育全球标准认定在中国的试点性评估中提出:“在考试方法上显著减少课程的终结性评价,增加形成性评价……”为更好地在临床医学开展形成性评价教学改革,促进学生综合能力的提高,必须开展深入的调查研究,不断修订和完善考试制度,推进考试制度改革,促进医学考试与教学改革纵深发展。 1.采取多元化考试形式 考核形式以形成性评价与终结性评价相结合,注重考题的质量和难易度,保证试卷的主观题量,灵活运用闭卷、口试、随堂提问、课堂作业、小论文、小组讨论、实验技能操作考核等多种考核方式测评学生的知识运用、动手、语言交际能力等。 1.1在理论教学中,进行课堂测验,对之前教学中的一些重要知识点进行考察。可以是在正式上课前抽5-10分钟,出题让所有学生在课堂上完成,再由教师课后评分;或者是在学期中段进行阶段性测验,自行组卷并组织考试,对前一阶段的学习内容进行考察。这种方法一方面可以让学生对教学内容中的重难点更加清楚,另一方面可以督促学生对所学知识点及时复习,巩固所学知识。此外,教师还能通过学生的表现及时掌握学生的学习情况,并及时改进教学方式,提高教学质量。 1.2形成性评价的另一种方式是布置课后作业,作业内容可以是与本次课内容有关的几个题目,也可以是之前所学的部分知识的总结性题目。此外,教师可以准备一些与课程内容相关的专题,给学生几周时间,让学生自行收集相关资料并写出综述或小论文。这种方式的目的是督促学生及时巩固所学知识,提高对所学知识的综合应用能力,通过自行查资料写论文,培养自主学习能力。 1.3课堂提问是形成性评价的组成部分。教师在每次上课之前,对上次课所学的内容进行适当提问,复习重要知识点。形式采取随机点名,学生回答;或是出题让部分学生到黑板上书写答案等。教师对学生在课后提出的问题要进行记录,并在下一次授课前在课堂上进行统一反馈。 1.4开展PBL、CBL或互动式教学。实施前,教师向学生提出相关问题,学生以小组为单位选择某一具体论题,通过课后自行查阅资料、组员交流讨论等方式寻找答案。各组将讨论结果制作成PPT课件由该组主讲人在课堂上讲解,其他各组学生可就该组的结果提出问题,共同参与讨论。最后由教师就学生的讨论结果及讨论中出现的问题进行总结。开展此类教学,进一步提高学生的自主学习能力,培养查阅资料、分析和解决问题及表达能力,使学生有效将生化知识与临床或科研进行联系,提高学生的学习兴趣,进而取得良好的教学效果。 1.5生物化学实验课同样进行形成性评价。实验成绩由实验报告成绩、课堂操作成绩及实验考试成绩组成。实验操作成绩的评定主要根据学生在课堂中听课情况、动手积极与否、操作有无错误和结果是否合理等方面进行综合评价,也可在课堂上抽查学生进行某一项实验操作,考查学生对实验技术的熟悉及掌握情况,并把考察结果进行计分。对学生在实验完成后,以实验报告的形式对本次实验的过程及结果进行记录并总结,教师再对其点评、计分。对学生在实验操作中及实验报告书写中出现的问题,教师要进行记录,并在下一次实验课授课前进行统一反馈。通过这种方式及时解决实验中出现的问题,提高实验教学质量。在本期实验课程结束后,组织实验现场考核,检验学生的学习效果。 1.6根据学科特点,《生物化学》课程的终结性评价仍采用课程结束闭卷考试的方式,这种方式不仅能直接反映学生对知识的掌握情况,而且能对教学效果进行有效反馈。 2.强化考核反馈制度 教学评价过程如果没有有效的考核反馈制度支撑,评价就将失去意义。教师应高度重视对平时考试结果的分析和评价,形成考核反馈制度化。根据学生考试成绩的分布和对学生平时学习情况的了解进行认真分析向学生及时反馈平时考核的成绩,进行考核情况分析、点评。一方面,帮助学生发现学习中的薄弱环节,以便学生及时改进学习方法,增强学习效果。另一方面,学生可以向任课教师或教研室反馈前段时间的教学情况,帮助教师发现教学过程中的不足之处,改进教学方法,增强教学效果。
引言 合成革涂饰处理不仅可有效提高合成革成品质量,还可多元化合成革品类,从而提高合成革制品附加值,因此选择合适的涂饰剂十分关键。在高分子科学与皮革工业稳定发展及环保法律法规日趋完善下,合成革涂饰材料已经从溶剂型逐渐转变为水溶液型[1-2]。20世纪60年代初期,聚氨酯树脂首次被应用于皮革涂饰中,其以光亮丰满、耐磨损、易成膜、耐低温、耐曲挠等优点,转变了丙烯酸涂饰剂独霸市场的局面,衍生了新型涂饰特色风格。在聚氨酯树脂类合成革涂饰剂中,溶剂型聚氨酯树脂生产工艺简洁且成膜性能较好,但是需以有机溶剂为载体,成本高且毒性大,环境污染非常严重。随着环保政策的不断强化与人们环保意识的持续增强,研发了水性聚氨酯树脂,以水代替溶剂作为分散介质,以减少环境污染,实现绿色环保。在皮革工业与聚氨酯工业持续发展趋势下,对聚氨酯合成革涂饰剂性能要求也随之提高,聚氨酯涂饰剂类型也趋向于多元化,性能也日趋优化。虽然由于不同合成革制品配方与改性方法存在一定差异,合成革涂饰剂发展方向也大不相同,且呈现出制品多样化趋势,但是研究目的相对统一,即最大限度上满足多种类型中高档合成革制品对涂饰剂的要求。总而言之,目前聚氨酯类合成革涂饰剂的研究侧重点在于基于改性提升制品使用性能,并满足生态环境保护需求与涂饰剂乳液稳定性、高固含量等相关要求[3-4]。聚氨酯类合成革涂饰剂未来的发展方向将会体现在针对不同改性材料的复合改性,研发新型改性材料,提升涂饰剂稳定性,从而普遍应用于球类制品、箱包等多领域,获取良好经济效益方面。 1篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂制备 1.1原料 篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂[5]制备用原料主要有:尿素,山东德坤生物科技有限公司;丙酮,南通润丰石油化工有限公司;聚四氢呋喃醚,济宁三石生物科技有限公司;己二酸、醋酸铵,江苏普乐司生物科技有限公司;1,3-丙二醇、二羟甲基丙酸,三井化学有限公司;1,4-丁二醇,山东鑫城化工有限公司;二月桂酸二丁基锡,山东辉安化工有限公司;异佛尔酮二异氰酸酯,济宁三石生物科技有限公司;三乙胺、丙烯酸羟乙酯,山东耀佳化工有限公司;乙酸乙酯,济南汇世化工有限公司。上述原料均为分析纯。罗丹明B(人工合成的红色碱性荧光染料),济南汇锦川化工有限公司。 1.2仪器 篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂制备用仪器主要有:ZH,24标准口三颈烧瓶,南京滨正红仪器有限公司;RC-2000Ⅲ型控温仪,济南泰医生物技术有限公司;SHZ-DⅢ型真空泵,郑州凯米克仪器设备有限公司;CQM750高速搅拌器,青岛科尼乐机械设备有限公司;油浴加热装置,苏州迈浦特机械有限公司;涂膜器,山东盛德利机械设备有限公司;H11393台式测厚仪,邢台德延科技有限公司;DV-2-PY0型Brookfield黏度仪,德国布鲁克公司。 1.3制备 适量尿素放置于坩埚内,放上盖子之后将坩埚转移至高温炉内加热,加热速率控制在9℃/min,于60min之内持续加热温度上升至550℃,以此温度持续加热180min后静置冷却,然后移开坩埚盖子,再以550℃温度状态下继续加热180min,这时坩埚中的尿素已经转变成石墨相氮化碳。取出来之后将其倒入丙酮溶剂内,以超声波技术加以剥离,120min停止,制备生成石墨相氮化碳丙酮分散液,留置待用。于三颈烧瓶上设置搅拌器、冷凝管、温度计、控温仪,再在烧瓶中逐步添加聚四氢呋喃醚、己二酸、醋酸胺、1,3-丙二醇,于三颈烧瓶中充入氮气作为保护气体,随后加热直至温度上升到95℃。通过300min持续反应之后,于室温状态下静置冷却,以生成聚酯-聚醚改性多元醇。再加入石墨相氮化碳丙酮分散液,并添加二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡,进行加热,温度上升至85℃时添加异佛尔酮二异氰酸酯,通过240min持续反应之后于室温状态下静置冷却,在温度下降至60℃时添加适量丙酮溶剂加以稀释,然后加入丙烯酸羟乙酯继续进行反应120min,便可制备生成石墨相氮化碳预聚体,最后于溶液内添加三乙胺以中和反应获得盐类物质。将预聚物放置于常温状态下,添加蒸馏水之后高速搅拌快速乳化,再以旋蒸方式去除丙酮,最终生成的物质便是水性聚氨酯涂饰剂。把待涂饰的合成革贝斯放置于水平操作台面上,提取适量水性聚氨酯涂饰剂均匀涂抹于贝斯上,确保涂刷时无气泡和裂缝,涂刷完成之后放置于烘干箱内,在70℃温度环境下烘干2min之后取出,于室温环境下静置冷却,再进行性能测试[6-8]。 1.4性能测试 黏度测试:按照GB∕T39452—2020规定的皮革涂层粘着牢度测试方法进行黏度测试;乳液粒径测试:以Mastersizer2000型激光粒度分析仪进行乳液粒径及其分布测试,测量温度为25℃,测试3次取均值;涂膜耐水性:按照GB/T1733—1993规定的漆膜耐水性测定法进行涂膜耐水性测试;光催化活性测试:以罗丹明B光催化法进行涂饰剂光催化活性测试;VOC含量测试:以卡尔-费休法进行VOC含量测试。 2篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂性能测试结果 2.1黏度测试结果 水性聚氨酯涂饰剂黏度与多元醇的固含量息息相关,所以合成革贝斯涂饰剂通常都具备适宜的固含量与黏度,并且在制备时可切实应用于判断体系反应的进程[9-10]。所以,在水性聚氨酯涂饰剂制备时,通过监测分析固含量与黏度,可评估得知石墨相氮化碳预聚体内聚合高分子物质的实际聚合状况。据此,水性聚氨酯涂饰剂黏度测试结果如表1所示。表1水性聚氨酯涂饰剂黏度固含量/%15182325313957多元醇黏度/mPa·s1750200024302700310038005550预聚体黏度/mPa·s2000240031003440400046506200由表1可知,预聚合反应120min时黏度指标增长处于相对稳定的态势;在适度调整原料与溶解配比之后制备生成的透明无色改性多元醇的固含量<40%时,通过黏度指标测试发现相对偏低且保持稳定;基于此制备的石墨相氮化碳预聚体(石墨相氮化碳占比1%)表现为浅黄色透明液体状,通过测试明确预聚体粒径处于50~80nm范围,pH值相对稳定,黏度指标偏低且长时间处于稳定状态,易加工。 2.2聚氨酯乳液性能测试结果 为确保环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂效果,需添加既定亲水扩链剂。在不同添加量的亲水扩链剂二羟甲基丙酸中添加相同量的扩链剂1,4-丁二醇、催化剂二月桂酸二丁基锡,以制备生成水性聚氨酯合成革涂饰剂,以此进行黏度测试[11-12],结果如表2所示。由表2可知,亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量越高,制备生成的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂黏度越大,但是乳液粒径越小,综合考虑涂饰剂在使用时对于黏度性能的相关要求,需科学合理控制亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量。根据市场产品特性与具体要求,可选择亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量分别为4%、4.5%,有助于生产上辊涂等相关操作。 2.3涂膜耐水性测试结果 根据涂膜耐水性测试标准,提取一块已经涂饰完成的合成革,再裁剪为尺寸相同的正方形,以电子天平称重,质量以n1表示,并将正方形合成革小块分别放置于装有纯净水的器具内,经过1d浸泡之后及时取出,以滤纸擦拭合成革表面,将表面水分去除干净再称重,质量以n2表示,据此基于下述公式进行合成革吸水率计算。由表3可知,在亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为3%时,已涂饰完成合成革的吸水率最小。 2.4涂膜光解小分子有机物测试结果 环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性评估依据是将已涂饰完成的合成革放置在阳光下直晒,以测试合成革分解小分子有机物速率变化,据此以罗丹明B光催化法测试涂饰剂光催化活性[14]。根据技术标准配制10g/L罗丹明B溶液,并添加涂饰剂以快速均匀搅拌,再提取少量以涂饰合成革,在中午12时放置于阳光下直晒8h再取回。结果发现含带石墨相氮化碳纳米片的水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性更加显著,可有效光解小分子有机物。在此基础上基于紫外-可见分光光度法进行光谱测试,结果表明环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂经过2h光照之后对于罗丹明B的降解率可以达到92.5%。 2.5VOC含量测试结果 以卡尔-费休法对环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内VOC含量进行测试[15]。具体即以干净的微量注射器量取既定体积纯净水,再利用卡尔费休水分测试仪器测试5次,以其均值为测试值(σw),并以干净的微量注射器量取既定量涂饰剂,以测试其含水量,测试5次取其均值(ϑv),就水性聚氨酯合成革涂饰剂理论固含量(ϑ),可知本文环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂VOC含量>15%,按照水性聚氨酯涂饰剂固含量计算方法计算涂饰剂VOC含量,计算公式具体即:VOC含量=(100-ϑ-ϑv)×σw×10以相同方式对工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂内VOC含量进行计算,以此与环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂对比分析。测试结果如表4所示。由表4可知,相比工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂,环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的VOC含量相对更低,更具生态环保价值。 3结语 在环保理念逐渐深化的趋势下,生态型、环保型、经济型水性聚氨酯合成革涂饰剂的研发制备越来越重要。据此本文针对篮球制作需求制备了环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂,并对其相关性能进行了测试分析,从而得出结论:预聚合反应120min时黏度指标的增长处于相对稳定的态势;在适度调整原料与溶解配比之后,在多元醇固含量<40%时,制备的石墨相氮化碳预聚体表现为浅黄色透明液体状,粒径处于50~80nm,pH值相对稳定,黏度指标偏低且长时间处于稳定态势,易加工;亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量越高,制备生成的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂黏度越大,但是乳液粒径越小,综合考虑亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为4%、4.5%时最佳;在亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为3%时,已涂饰完成合成革吸水率最小;含带石墨相氮化碳纳米片的水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性更加显著,可有效光解小分子有机物,且涂饰剂经过2h光照之后对于罗丹明B的降解率可以达到92.5%;相比工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂,环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的VOC含量相对更低,更具生态环保价值。总之,本文制备的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的VOC含量相较工业用涂饰剂更低,更加适合合成革清洁生产与生态环保发展理念,且更符合篮球制作要求与性能标准。 参考文献: [1]李钢东.高性能水性聚氨酯皮革涂饰剂制备改进工艺研究[J].石油化工技术与经济,2022,38(1):25-27. 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岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程施工的水文地质研 摘要:水文地质研究在工程勘察与岩土工程施工中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查和岩土工程施工中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土工程;施工;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性,重点查明地下水的化学类型。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。⑤其它情况需评价地下水的运动规律,调查因人工开采和各类工程建设引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变,水质变异和由此引起的地质环境问题。 2、岩土工程施工中水文地质评价内容 在岩土工程施工中涉及建(构)筑物、矿区坝体、水工构筑物、地质灾害治理山体等,对水文地质问题的评价,主要应考虑如下内容: 2.1建(构)筑物施工中其基础是保证建筑物稳定的前提条件,应重点评价地下水对基坑开挖稳定性的影响,提出防治措施。 2.2 矿区坝体(如尾沙坝、拦沙坝)中矿砂堆积至一定高度,其库内水位增高,静水压力增大,对坝体侧向压力加大,存在垮坝的危险,应重点评价库区内水体对坝体的影响评估,提出相应排渗措施。 2.3 水工构筑物施工,应评价地下水的动态情况、水体对围堰施工的影响,提出防治措施。 2.4 地质灾害治理的山体,需重点评价区域水文地质情况、岩土体的富水性。并提出山体排水措施。 论述地下水在岩土工程施工中的影响,水文地质研究的重要性 1、如矿区内尾矿库的拦砂坝因库内砂体堆积剧增,严重影响至坝体的稳定性,通过水文地质评价,按调查结果采取坝体设置排渗管、集渗井排水施工,排除水体对坝体稳定性的影响。 2、地质灾害治理的山体,像南方地区降水充沛,对多危岩体的山体存在极大的隐患,通过水文地质调查,按评价情况设置排水沟、截水沟也是关键。 3、基坑施工中地下水对基坑开挖支护有着重要影响,水体是引起基坑坍塌的主要因素。地下水改变了土体以及支护结构的应力状况以及受力情况,并弱化了土体自身的物理力学性质和支护结构的支护强度。水文地质评价对基坑施工起至到头重要的作用。 3岩土水理性质 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 3.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 3.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 4地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 4.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 4.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。 4.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 4.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 4.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 5 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平与岩土工程施工的提高起着极大的推动作用。 岩土工程地质勘察论文:探讨岩土工程地质勘察中地下水问题的重要性 摘要:地下水的勘察工作对岩土工程的勘察具有十分重要的地位和作用。在岩土工程勘察中,必须对地下水水位进行测定,因为水位的高低决定着岩土工程好坏,地下水位高,会引起沙化,漏管的问题,水位低则会引起地表塌陷、地面裂缝等诸多问题。还有一些经常会用到的勘测方法,也需要装也人士的正确运用与青雀的计算,才能使得岩土工程的勘探得到快速有效的结果。本文从勘察地下水位、水位的变化幅度、地下水质等对岩土工程地质勘探中将会出现的问题进行探讨提出了相关的举措。希望能够给更多的工程人士提供帮助。 关键词:地下水质勘察;水位变化幅度;影响 ;措施 在工程勘察和施工过程中,地下水的问题对岩土工程地质勘察有着十分重要的作用,它的勘察需要从多方面入手,包括还要考虑当时的气候温度,地表温度以及地下表层中的上表层与下表层的水位的高低。而且它对对岩土中的物理性质、水理性质和岩土的存在形态都有不小的影响。在我们的城市建设当中,地质勘探对人类有这巨大的贡献,也许有一方土地适合开发楼盘,也许有一方土地适合挖凿隧道,还有适合建造开通地铁的城市,这都离不开对岩土工程地质的勘察,当然了,要想勘察岩土工程的地质,那也绝对离不开对地下水的勘察,地下水的勘察直接影响这其工程的地理位置、地上建筑物的高度、轻重和开发项目等等。所以要重视对地下水的勘测工作,以免引起因地下水问题而导致的工程影响。因此应在勘察岩土工程及时对对地下水质做出评估,为施工方提出有效的建议,避免或减少对岩土工程造成的危害。 一、水位变化对岩土工程的危害 1、 自然环境会对岩土工程造成危害 在之前已经说过,地下水位的变化对岩土工程地质勘查影响颇大。其中天气因素也是一个影响因素,尤其在北方城市,四季温差明显,这就会给测量工作带来诸多不便,自然界的影响因素也应该在测量人员的考虑当中,可是现在有很多人为了节省时间,往往不会把自然温差测算在内,认为只要对水位的测量准确即可,的确,水位的测量很重要,但测量天气的温差、湿度也是必不可少的,这也是为测量地下水的温度,湿度在做铺垫。例如多雨的季节,地下水位会上升。在旱季,地下水位会下降,这也说明了其天然的变化性。然而,人为的影响应该是最为严重的。人为的注水灌溉、或施工等问题,会使地下水位上升,这一上升就会对岩土工程造成影响,会改变岩土的结构,一层一层的慢慢软化,从而引起液化、出现流砂、管涌等现象。地下水位下降也可以是人为的,如打井、抽取地下水用以澡堂、或是开采煤矿之类的行为都会使得地裂、地面沉降、地面塌陷等轻则水源枯竭、水质恶化,重则造成地质灾害, 对岩土体、建筑物的稳定性和人们居住环境有严重的危害。这就需要知道那里是适合建设的,哪里是适合维护的,才能有效的阻止人为的对地表产生的伤害,对城市维护建设产生的不可预计的危害。 2、地下水的勘察不利对岩土工程的危害 想要提高工程地质勘察质量,就得对水文问题进行科学合理的勘察,勘察不能漏掉任何一个死角。首要条件,先要观察周围的地理环境和天气状况,对细节的掌控要具有条理性,包括所在地的气候、湿度、热量等都要按部就班的一一测量。其次,要观察当地的地质环境,主要看当地的地质构造、基建构造等。还要看地下水位的情况,主要包括水位的变化趋势、高低等。最后是隔水层,这样仔细的勘察是为了更好,更合理的进行后续项目,否则必定会造成数据测量不准确,不可靠的现象。 3、地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害一般情况下,正在活动的的地下水在正常的状态下压力是较弱的,并不会对建筑物造成危害。但是,施工技术人员在具体实践的过程中,有可能对地下水原本来天然的动力平衡状态进行了人为的干预,做出了一些不正确的或是违反规定测量的行为,使地下水不能在正常的压力作用下正常的形式活动,对于整体的工程质量和施工安全性都有着一定的影响。 二、地下水位对岩土物理力学性质的影响 我们在生活当中经常会看到有些地面裂缝的情况 ,这是因为当地下水位降低时,岩土就会萎缩,造成地面干裂,形成我们所见到的地面裂缝的状态。但当地下水位升高时,有可能造成岩土的松动,这就不利于地面的建设,有可能会加速对地上建筑的破坏。因此,如果是在膨胀性岩土地区进行勘探时应该对地下水的变化规律做出基础的判定与选择,要利用所学的参考值跟经验做出正确的判断。 但当地下水位在发生收缩变化时,就有可能使得地上建筑下沉或造成破坏变形。 三、岩土的水理性质 之前有很多从事水位地质研究的人员光是倾向于研究岩土的物理学性质,但实际上岩土的水理行研究也是不能够舍弃的,岩土的水理性质在与地下水相互作用时,同时能作用得到的各种性质。岩土的水理性质与岩土的物理性质有相等的重要性,应认真分析水理性质。岩土的水理性质、软化性、透水性、崩解性、给水性和涨缩性,这些都是勘察岩土各项性质的重要指标和参考依据。水文地质勘察是岩土工程勘察中不可忽视的问题,在工程的施工前应进行科学的勘察,确定当地的水文条件,制定相关的应对措施确保工程的质量 四、结束语 对岩土工程地质勘查工并不是非常难的,只要计划好工作范围,同脚测量数据,做到认真负责,责任高于利益之上就能保证人们的生命财产安全不受侵害,同时还可以提高岩土工程的施工效率。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与基础设计的作用 摘要:作为一项工程的基础工作,岩土工程勘察的工作对象较广,工作范围较大,勘察内容多且复杂。随着岩土工程的快速发展,岩土工程的勘察方法也得到了不断地改善,越来越多的高科技运用于地质的勘察中。由于基础地质对岩体工程勘察具有重要影响。 关键词:岩土工程;地质勘察;基础设计;作用 引言 近年来,随着国内建筑行业的不断发展,建设项目和加工环境的基本设计也是在不断变化,越来越多的建设项目在地质条件极为复杂。传统观念和技术已经难以适应不同地质条件下的基本设计要求,并通过合理的技术手段和措施,创新和完善其道。在现代化建设的基本设计工作,地质调查的合理应用的设计理念,充分证明,以提供更多的便利、丰富的设计技术。 1.工程概况 拟建东苑华都位于江阴市华士镇,穿山河西侧,人民路以北,原江苏龙华集团厂区内。受江苏华西房地产开发有限公司的委托,我江阴市城乡规划设计院勘察室承担了该工程的岩土工程详细勘察工作。拟建建筑物的平面布置方案与地下室情况详见“建筑物及勘探点平面位置图”。拟建工程主要参数和特点见表1: 拟建工程概况 表1 2.场地工程地质条件 2.1 地理位置及自然条件 江阴市位于北纬31041′~320,东经1200~120035′。本地区地处太湖平原北部,是长江三角洲冲积平原的一部分,地形以平原为主,全境地势低平,大部分地区在海拔10米以下,中部、东部有零星分布的低山丘陵,大致来说,全市的地势中部高,四周低。市境南部属古芙蓉湖的一部分,地势最为低平。本地区属北亚热带季风气候,气候温和,年平均气温15.10C,1月份最低,月平均气温为2.40C,7月份最高,月均气温27.70C,初夏有梅雨,夏秋多台风,雨量充沛,年平均降水量1067.4毫米,年水面蒸发量在900mm以下,年陆面蒸发量在700~800mm之间。 2.2区域地质条件 据有关资料表明,江阴位于扬子断块区的江南断褶带内,由晚元古代的变质基底和震旦纪以后的沉积盖层组成。江阴位于常澄中断束的东北端,即称之为江阴断褶带,北西侧为申港中断凹陷,南东侧为青阳-锦丰中断凹陷,在构造形态上表现为断褶隆起,其边界受断裂所控制,常澄中断束带总体构造线方向为北东至北东东向,以泥盆系茅山群及三迭系青龙群为核部,分别组成了本区内的江阴复背斜三个构造带。江阴复背斜为一复背斜构造带,轴部在江阴香山、凤凰山、澄江镇一线,走向由NE450逐渐变为NE650,呈略向NW凸起的NEE向弧形展布。复式背斜两翼产状变化大,北西翼陡,倾角一般在250~600;南东翼较缓,倾角200~400。本区内的第四纪沉积物受基岩构造、长江河道的变迁及海平面的升降控制,可分为长江冲海积平原和山前残积两大类,本场地的第四纪沉积物属长江冲海积平原。 2.3 位置和地形 拟建东苑华都位于位于江阴市华士镇,穿山河西侧,人民路以北,原江苏龙华集团厂区内。勘察期间本工程场地已拆迁推平,由于场地原为龙华集团厂区,局部杂填土较厚;本工程场地有两个工业用井,直径2.6-3.2米,现场施工时需注意。本工程勘察孔口标高4.05~6.12米,最大高差2.07米。 2.4地基土的特征及工程特性评价 拟建场地勘察深度范围内土层属长江中下游冲积相,为第四纪冲积、淤积层,根据野外勘探、原位测试、结合土工试验资料,按其成因、沉积环境及土层的工程地质特性,自上而下共分为七个工程地质层,场地各土层分布详见工程地质剖面图和钻孔柱状图,土层分述如下: ① 杂填土:杂色,结构松散,上部含大量碎石、砖块、混凝土块等建筑垃圾,下部以素填土为主。本次勘察揭露层厚0.50~3.60米,其工程特性差,不宜利用。 ② 粉质黏土:灰黄色,硬~可塑状态,含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带,韧性中等,干强度中高,切面有光泽反应,本层土中等压缩性偏低,中高强度,本次勘察揭露层厚1.70~6.00米,其工程特性好。 ③ 粉质黏土夹粉土:灰黄色,粉质黏土为可塑状态,局部偏软,粉土为稍密~中密状态,含少量铁锰质结核及少量石英碎屑,韧性中等~低,干强度中低,切面稍有光泽。本层土中等压缩性,中低强度,本次勘察揭露层厚4.30~6.50米,其工程特性一般。 ④ 粉质黏土:灰色,可塑状态,含少量铁锰质结核及少量粉土,韧性中等,干强度中等,有光泽反应。本层土中等压缩性,中等强度,本次勘察揭露层厚6.50~9.40米,其工程特性一般。 ⑤ 粉质黏土:灰黄色,硬~可塑状态,含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带,韧性中等~高,干强度高,切面有光泽反应。本层土中等压缩性偏低,中高强度,本次勘察揭露层厚6.60~7.20米,其工程特性好。 ⑥ 粉土夹粉砂:灰黄~灰色,湿~很湿,稍密~中密状态,含大量石英碎屑及云母片,韧性低,干强度低,中等摇震反应。本层土中等压缩性,中等强度,本次勘察揭露层厚5.50~6.20米,其工程特性一般。 3.基础地质在岩土工程勘察中的作用 3.1基础地质的野外踏勘和资料搜集 实践中,野外勘察工作的重要性日益突显出来, 因为野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。这种一手资料不仅可以了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件,减少无用功,使勘测保有余地,还能合理化勘察成本,减少施工勘探单位的社会必要劳动时间,增强其相对竞争力。为了使野外的岩土勘察工作高效率、有计划、有目的地进行,应在勘察出发前做好充分的准备工作,工程勘察准备工作的重要性不容忽视,如果不充分,直接影响岩土工程勘察工作的质量。 3.2对基础地质岩土的室内测试 工程基础地质室内测试要解决的问题是岩土样在送达试验室后必须及时进行开样测试,且严格操作规程。例如,对要求饱和的土试样,未达到饱和时间再行测试;岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求;很多固结测试未按规范要求进行平行测试,导致报告不准确、可靠,甚至与现场数据矛盾,后果便是工程投资的浪费。因此,地质室内试验时应及时并严格按照国家操作规程进行。原状的土、岩样在科学、正确的试验分析方法下,可以测定岩土的物理力学性质,但是必须满足所有条件才有可信度。主要体现在: 原状土、岩样的采取、保管:土和岩石应采用相对应的取样器取样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土应采用单动或双动二重管取土器。所取土样的保管要做到,送样及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理,避免振动、受热;土石样的定性划分:抓住各种土的基本工程地质特性,洞悉各种土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,此外,对粉土定名时既要达到塑性指数≤10的指标,还要兼顾粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的一半的指标,仅靠前者会造成误判,另外,无论是对粉土进行承载力深宽修正还是液化判别时切勿忘记要依据其粘粒含量数值,因此,粉土的粘粒含量是必不可少的;工程剪切方法的选择:直剪切试验与实际土石体剪切面不一致,差异在于排水条件的控制,按《土工试验方法标准》(GB/T5O123—1999)规定,快剪切试验只适用于渗透系数 4.结束语 岩土工程勘察作为我国工程建设的一部分,虽然取得了很大的发展,但仍有一些理论有待完善。要想提高基础地质在岩土工程勘察中的应用技术,必须严格遵循勘测的程序,科学并有序地进行基础地质的研究改良,如此才能保证工程的正常、有序地实施。 岩土工程地质勘察论文:桥梁岩土工程地质勘察探讨 摘 要 桥梁岩土工程的地质勘察是桥梁工程建设的基础和重点,为桥梁的设计与施工建设提供依据。随着桥梁工程建设的迅速发展,岩土工程地质勘察工作也取得了一定的进步。本文主要在分析桥梁岩土工程地质勘察常用的方法和目前勘察存在的问题,并针对这些问题提出了几点对策和建议。 关键词 桥梁;岩土工程;地质勘察 桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质相关的问题,是桥梁建设工程中必不可少的部分。只有通过地质勘察才能够了解桥梁工程建设所面临的地质条件和水文地质,进而为桥梁设计提供基础数据,设计合理的施工方案,从而为桥梁建设打下坚实的基础。 1 桥梁岩土工程地质勘察常用方法 地质测绘。这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作,是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述,通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。 勘探取样。运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样,通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解,并对各岩土层进行取样。 试验测试。将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验,以获得准确的各项技术指数,如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验,即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的性质和特征进行检测。 现场监测。把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来,进一步核实岩土工程的性质和存在的问题,主要包括对岩土所表现出来的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。 2 桥梁岩土工程地质勘察工作中存在的问题 2.1桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范 桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要,对勘察的目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中,由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面,是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下,没有明确各个部门的义务和权利,不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察,都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求,这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。另外,现有的岩土工程地质勘察技术标准较多,并且这些标准之间存在较大的差异,这些都会影响桥梁岩土工程地质勘察纲要编制的规范性。 2.2桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题 勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面,由于许多勘察单位所使用的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求,如在勘察设备方面,许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探,但是这种设备的技术标准落后,不能很好满足勘察要求和取样,同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面,由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准,但是建设单位在实际操作中为了节约成本,往往对勘察价格进行尽可能的压低,加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争,往往出现为了追求经济利益,缩短勘察时间和勘察成本,进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高,勘察报告就显得较为简陋,很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述,没有相应的数据支撑,缺乏定量分析。 2.3桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化 桥梁岩土工程的外部环境主要是指自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进入新一轮的地质活动期,因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧,这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏,导致的环境问题也会对勘察工作造成影响,如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降,资源的大量挖掘造成的塌方等,都对岩土工程勘察造成不利影响。 3 改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议 3.1规范桥梁岩土工程地质勘察体制 根据相关法律法规和工程技术标准,结合桥梁工程的特点,制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制,对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定,明确违反规定的处罚办法,对勘察工作进行规范有效的指导。此外,还要加强对工程勘察的监督和管理,完善监督机制,及时发现问题并采取有效措施进行解决。 3.2优化桥梁岩土工程地质勘察技术 做好勘察工作的前期准备工作,加强现场勘察与相关资料的搜集,更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作,采取代表性强的样本;勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤,根据现场实际状况灵活运用理论和方法,另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训,提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量,不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。 3.3提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究 由于我国地质条件多种多样,桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的,因此在实际勘察过程中,要加强区域性地质研究,制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响,因此在岩土工程地质勘察工作中要注重环境保护工作。 4结论 随着我国经济的快速发展,各项基础工程建设全面展开。岩土工程勘察是工程建设的基础和重中之重,为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中,要不断总结经验,根据桥梁建设的区位和所在的环境,采用合适的勘察技术进行地质勘察,为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察 摘要:调查研究地质情况的不同的重点就是地质勘察工作,有助于我国的经济建设和国防建设。在进行地质勘察的工作时,为了提高工作的效率,要了解地质勘查工作的内容。本文阐述了岩土工程地质勘察。 关键词:岩土;地质;勘察 工程概述 某城市某地区居住小区二期工程,整个场地用地面积为58930.00㎡,总建筑面积为19876.00㎡,建筑物高25.00m,局部设有1层地下室,地下室面积19876㎡。受建设单位委托,我院拟对该项目进行岩土工程详细勘察投标活动,建筑物工程重要性为二级,勘察等级为乙级。 1、初步勘察 1.1初勘工作步骤:可按收集资料,工程地质选定隧道线位,工程地质调绘、勘探、试验,资料整理等顺序进行。 1.2收集资料:初勘也应收集已有资料,包括可行性研究报告,取得隧道所在位置的初步总平面。 1.3初勘资料整理:工程地质勘察的原始资料,包括调查,测绘 、勘探、试验等资料,并按有关规定填写,进行复核与检查。提交的资料包括图件,文字等资料要求清晰正确,并符合有关规定和设计文件编制办法的规定。 2、详细勘察 2.1详勘的目的是根据已批准的初步设计文件中所确定的修建原则,设计方案,技术指标等设计资料。通过详细工程地质勘察,为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料.。详勘的任务:是在初勘的基础上进行补充校对,进一步查明沿线的工程地质条件,以及重点工程与不良地质区段的工程地质特征。并取得必需的工程地质的数据,为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料。 2.2详勘工作步骤:可按准备工作沿线工程地质调绘勘探,试验资料整理等顺序进行,由于详勘工作需在初勘的基础上进一步查明隧道中线两侧的工程地质条件和不良地质区段的主要工程地质问题。因此详勘工作更为详细|深入,最后提交的资料深度应满足施工图设计的需要. 3、工程地质条件简述 3.1地形、地貌 建筑物场地地形比较平坦,局部有起伏,地貌单一,属岩溶孤峰平原亚区地貌。 3.2场地岩土层分布 第①层填土层:杂色,结构松散,均匀性差,高压缩性,成分复杂,主要有碎石、混凝土、碎砖瓦、块石等建筑垃圾组成,该层平均厚2.0m。第②层淤泥质土:黑色,饱和,流塑状态,强度低,具高压缩性,成份为粘性土及砂土,含有机质,具腥臭味,平均0.50m。第③层粉质粘土:粉质粘土硬塑、可塑或软塑状态均有分布,厚度不均匀,一般2~6m,平均约4.0m,但局部有6.0m以上,具软土发育条件。第④层砂土:砂土有细砂、粉砂等,多为稍密~松散状态,厚度不均匀,一般2~4m,平均约3.0m,但局部有4.0m以上,具松散土发育条件。第⑤层卵石层或含粘土卵石:多为稍密~中密、密实状态,厚度不均匀,一般大于3~6米, 平均约5米,具松散层或砂土透镜体发育条件。该层局部分布于基岩面附近。第⑥层灰岩: 基岩面一般埋深5.0~8.0m,局部大于10.0m,局部浅部有溶洞、溶槽(沟)、等岩溶现象发育,岩溶特别发育,地质条件复杂。 4、岩土工程中常采用的钻探方法及其适用条件 岩土工程勘察中采用的钻探方法很多,根据其破碎岩土方法的不同,大致可分为回转钻探、冲击钻探、振动钻探与冲洗钻探等四大类。 4.1回转钻探就是利用钻具回转使钻头的切削刃或研磨材料削磨岩土使之破碎而钻进。又可进一步分为孔底全面钻进和孔底环状钻进(岩心钻进)两种,岩土工程勘察多采用岩心钻进。 4.2冲击钻探就是利用钻具的重力和下冲击力使钻头冲击孔底以破碎岩土而钻进。又可进一步分为钻杆锤击钻进和钢丝绳冲击钻进两种,岩土工程勘察中均有使用。 4.3振动钻探就是将机械动力所产生的振动力通过连接杆及钻具传到圆筒形钻头周围的土中,使土的抗剪力急剧降低,圆筒形钻头依靠自身及振动器的重量切削土层而钻进。 4.4冲洗钻探就是利用上述各种方法破碎岩土,然后利用冲洗液将破碎后的岩土携带冲出而钻进,冲洗液同时还起到护壁和润滑等作用。此法在钻孔灌注桩等岩土工程施工中使用较多,而在岩土工程勘察中使用较少。 5、岩石勘探 5.1勘探与取样 勘探就是采取某种方法去揭示地下岩土体(含地下水、不良地质作用等)的岩性特征及其空间分布、变化特征。取样则是为了提供对岩土的工程特性进行鉴定和各种试验所需的样品。勘探与取样也是岩土工程勘察中最基本和最重要的工作方法之一。 岩土工程勘察所采用的勘探方法主要有钻探、坑探、物探和触探。 5.2钻探 钻探就是利用专门的钻探机具钻入岩土层中,以揭露地下岩土体的岩性特征,空间分布与变化的一种勘探方法。它是岩土工程勘察中所采用的一种极为重要的技术方法和手段,其成果是进行岩土工程评价、岩土工程设计与施工的基础资料和依据。岩土工程地质钻探应符合下列要求:能为钻进的地层鉴别岩性,确定其埋藏深度与厚度。能采取符合质量要求的岩土试样,地下水试样和进行原位测试。能查明钻进深度范围内地下水的赋存与埋藏分布特征。 6、岩土工程地质钻探的特点 一是勘探线网的布置不仅要考虑自然地质条件,还要结合工程的类型、规模与特点。二是钻探的深度一般较小,多在数米到数十米范围内。三是钻孔孔径变化较大,小者数十毫米,大者数千毫米。常用钻头直径为91~150mm。四是钻孔多具综合目的,除了查明地层、岩性、水文地质等条件外,还要进行各种力学试验和采取试样等。五是对岩心采取率要求较高,软弱夹层、岩石破碎带等也应千方百计取出岩心。六是在拟做试验的孔段,要求孔壁光滑平整以便进行测试工作。七是为了了解岩土天然状态下的物理力学性质,要求采取原状岩土试样,以便进行物理力学性质试验。 7、质量保证措施 7.1钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m。终孔口径不得小于0.11m。岩芯采取率:粘性土100%;砂及碎石土不低于80%。保持孔内干净,不允许孔壁坍塌,应随地层变化采取护壁措施(泥浆护壁或套管护壁) 5、地下水位以上必须干钻,不得向孔内注水。准确测量稳定水位。 8、原位测试按作业文件中标准贯入试验作业指导书进行 8.1岩性描述:必须按绘测描述,粘性土应描述其颜色、状态、包含物、结构及层理特征;粉土应描述其颜色、颗粒级配、包含物、湿度、密实度及层理特征;砂土应描述其颜色、颗粒级配、颗粒形状、粘性土含量、湿度、密实度及层理特征。 8.2土样应详细标明孔号、取样深度及野外定名。原状样及水可比样品应封严,防止失水,运输过程中防震等,保证样品质量。土工试验严格按照相关试验规范规程执行。 9、钻探方法应符合要求 一是对要求鉴别地层岩性和取样的钻孔,均应采用回转方式钻进,遇到碎石土可以用振动回转方式钻进; 二是地下水位以上的地层应进行干钻,不得使用冲洗液,也不得向孔内注水,但可以用能隔离冲洗液的二重管或三重管钻进取样;三是钻进岩层宜采用金刚石钻头,对软质岩石及风化破碎岩石应采用双层岩心管钻头钻进。需要测定岩石质量指标时,应采用外径为75mm的双层岩心管钻头;四是在湿陷性黄土中,应采用螺旋钻头钻进,或采用薄壁钻头锤击钻进,操作时应符合“分段钻进,逐次缩减,坚持清孔”的原则。 10、结束语 综上所述,一是安全生产,认真落实安全工作责任制,项目部设专职安全员,定期和不定期检查安全,发现事故隐患及时妥善解决。各种劳动保护用品应配置齐备,进入工地必须配戴安全帽。施工现场禁止与工程无关人员进入。不准在勘察作业现场打闹,不准酒后上班。严禁赤膊、赤脚进入工地,严禁从钻探三角架下过往。二是文明施工,施工中应做必要的宣传,特别注意周边环境污染及清洁卫生,不乱倒生活垃圾,工作中不造成环境污染。 岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程技术发展现状与展望 摘要:上世纪八十年代岩土工程勘察体制逐渐形成,而岩土工程技术是指在工程建设过程中对岩石或图的利用、整治或改造的科学技术。而作为岩土工程中比较重要的技术环节岩土工程勘察能够为岩土工程的实施做好准备工作。本文笔者结合相关经验,论述了工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状,基于此展望了工程地质勘察与岩土工程技术未来的发展。 关键词:地质勘察、岩土工程技术、现状、展望 一、前言 岩土工程勘察体制始于上世纪八十年代,现阶段,岩土勘察技术的重要性日渐凸显出来。岩土勘察是岩土工程技术中的重要组成部分,直接关系着岩土工程的造价、质量和安全使用周期,通过先进技术和先进设备的引用,岩土勘察技术将更能满足超高层建筑和基础建设项目工程的要求。 二、工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状 1.工程地质勘察的发展现状 (1)岩土参数难于确定 大多数岩土体受力状态复杂,是非均质、各向异性的,难以直接观察和检查,岩土设计参数就难于确定。如对粉土的划分,粉土试验复杂,经常会出现塑性指数的误判现象;粗颗粒土、残积土和风化岩等这些岩土层,难于取到原状岩土样和进行室内室外试验,其参数确定亦比较困难。 (2)工程地质测绘不到位 工程测绘是岩土勘察的基础工作,主要是观察、分析和推断地质性质,为后续勘测工作提供依据。由于测绘工作的技术性措施不够,会存在对岩土体和岩石风化层厚度分析不够,对软弱结构面和地质构造、地质形态的界定不准确等情况,这样会导致地形地貌、断层、地层界面、风化程度等资料离散,不能充分显示地质特点。 (3)监察机制不完善 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、基础形式、规模,荷载,结构特点、埋置深度和地基允许变形等资料”。但因为缺乏系统的、完善的监理监察机制,使得不规范岩土勘察现象存在,勘察时不参照设计要求不依据建筑物实际荷载等,导致勘察报告深度、广度和精确度难以满足要求。 (4)勘测的数字化水平低 如果技术条件欠成熟欠规范,那么数字化的某些设计系统环节就会有失连贯和精准。岩土勘察提供的勘察信息资料一般以表格、文字、图片等形式呈现,描述偏向于定性内容,数字化程度低,就会造成勘察资料理解、处理、运用上的难题。 2. 岩土工程技术的现状 岩土工程起源于二十世纪六十年代的欧美国家,它是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程研究解决岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。 就勘察现状的情况来看,“只认识自然而不能改造自然”“只提出问题而不去动手解决问题”。只局限于“地质资料”,虽然也对“勘查报告”提出一些很抽象宏观的观点,但对于设计是否合理,施工后效果怎样,却少有人认真探讨过,而只对基础工程的效果和工程质量的好坏、成败负一定责任。这可以看出许多地质勘察人员在提高岩土工程技术水平上没有责任感、紧迫感。结果是勘察资料的水平、深度和质量一直都在原有的基础上重复,却无突破。 从设计方面来看,就岩土工程体制的做法,岩土工程师发挥很大的作用,不但要提供基础设计基准,而且要决策工程方案,结构工程师通常都要采纳听取岩土工程师的意见。但目前国内的做法却是:结构工程师是基础方案的制定者和决策者,他不直接对岩土进行勘查测试,有些对复杂场区无直接认知者,仅仅根据“勘察报告”的资料进行基础工程设计,就很难提出既合理安全又经济的方案来。然而,为了保险起见,设计师就采取加大安全系数的方法,这样既不经济,还会导致不安全因素。 从施工角度来看,由于把勘察,设计,施工三个方面分开来,因此勘察人员对开挖基坑检验的工作没有明确责任,如果有补充试验工作也不会主动去做。所以基础工程施工和建筑物竣工后的表现性状监测,勘察人员也不再负任何责任.在这种脱节的情况下,基础工程施工技术的发展和提高就很难进行下去。 我国岩土工程技术发展如此缓慢,原因有二:第一是在人才培养上存在缺陷,造成岩土工程技术人员奇缺。另一条是体制上的弊端,把一个完整的工程体制比如勘察、设计和施工分开来。近些年,在工程建设越来越多的情况下,人们也意识到把勘察、设计和施工人员统一在一条战线上,更有积极的岩土勘察人员仅仅在公司名称上下功夫,把 “工程地质勘察公司”更名为“岩土工程公司”的现象。但由于知识面不够,只懂勘察不懂设计 ,岩土公司最后还是停留在勘察和施工方面。 三、关于工程地质勘察与岩土工程技术发展的展望 1. 岩土勘察秩序将会更加规范 因为岩土勘察的工作比较复杂,它可能会同时涉及很多方面的测量工作,所以如果每一项测量工作都由单一的部门进行就会使得勘察的效果比较低,同时如果不加规范还可能使得勘察的工作进行的比较混乱。随着岩土技术的发展需求,岩土勘察的工作在未来必定会对勘察过程进行规范,主要是对勘查中的各个工序进行规范,确保在多个工序同时进行时的勘察不会混乱的同时保证勘察结果。只有这样才能使得勘察效率得到提高使得勘察工作更加科学化。 2.岩土工程勘察将向数字化方向发展 数字化的发展已经使得现代化的设备取代落后的生产设备,新设备的运用在生产中起到了不可磨灭的作用。岩土工程中的岩土勘察在未来肯定也会朝着现代化的方向发展。岩土工程中的岩土勘察需要对很多东西进行测量,与此同时会产生大量的数据,传统的陈旧工具已经不能满足这些需求,所以在现代的岩土勘察中已经出现了用红外线进行勘察的技术,这些先进设备在岩土勘察中的应用使得勘察结果更加精确,同时提高了勘察工作的效率,大大节省了人力物力。随着科学技术的不断发展,对岩土工程中的岩土勘察必定会加大投入研究的力度,可以想象在未来一定会有更多数字化的设备满足勘察的需求。 3. 岩土勘察监理机制将会更齐全 不健全的岩土勘察监理机制会影响施工计划。因此,为提高岩土勘察的效率和质量,岩土工程部门需要全程监理岩土勘察的全过程,但仅仅这样是不够的,还需要严格监控岩土勘察工作的每个工作阶段,进一步健全岩土工程勘察机制,同时随着监理机制的齐全,对岩土工程勘察监理力度的加强,岩土勘察过程中出现的种种不良现象将会被制止,这样不仅岩土勘察的工程质量和效率会被显著提高,而且又促进了岩土工程中各个环节的实施,保障了岩土工程的施工进度。 4. 岩土工程勘察员素质将会越来越高 岩土勘察工作的专业性很强,所以勘察人员的素质在一定程度上决定了勘察工作的质量,为了满足岩土工程的需求,必须加强对岩土勘察人员的素质培训工作,从而提高人员素质,同时勘察人员在进入实际勘察工作之前要经过长时间的实习期,才能正式进行勘测工作。另外,有关岩土勘察方面的法律法规也必须加紧健全,从而为勘察工作的顺利开展提供依据。只有通过这两方面的改善,勘察人员才能更好的在工作岗位上工作,同时统一的规范使得勘察人员的技术水平得到了统一,从而使得勘察结果也更加统一。勘察人员的素质提高了,也会改善勘察工作中的不足现象,提高了岩土工程的经济性。 四、结语 综上所述,岩土工程是国家各项建筑工程的前提,对国家基础设施的建设具有重要的意义。岩土工程建设中最重要的环节是岩土勘察,并且根据建设程序基本的要求,各项工程建设在施工设计前必须进行岩土工程勘察,以保证工程整体质量,更好地为国为民服务。 岩土工程地质勘察论文:探讨工程地质勘察中地下水对岩土工程的危害 摘 要:本文笔者根据多年的实践经验,分析了地下水对岩土工程的危害等问题,并主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容以及需要的注意事项,以供相关工作人员参考。 关键词:地下水岩石工程危害 一、前言 总所周知,在自然界中地下水的各种变化以及运动的现象被称之为水文地质。其主要的研究内容是地下水的形成以及分布的规律,研究地下水的屋里性质以及化学成分,研究地下水资源及其综合利用,同时也研究地下水对工程建筑以及矿山开采的不良影响及其防治的措施。在工程项目的设计、勘察以及施工当中,水文地质问题是工程项目勘察的重要问题,也往往是容易受到忽视的问题。工程地质与水文地质之间具有密切的联系,二者之间相互联系相互作用,在工程项目的实际勘察过程中,由于较小使用到水文参数,水文地质的问题往往不被重视,而仅仅作为一般性的评价,由此容易由于地下水的各种变化而引发岩石工程的危害问题,例如诱发水库的地震、导致岩溶的渗漏,影响坝基以及坝肩的稳定性问题和枢纽区深层承压水问题等等。 二、地下水对岩土工程的危害 1.地下水上升而形成的对岩土工程的危害 从地下水升降变化方面来看人类活动因素方面讲,使得潜水位上升的原因如下:工业废水的排放、工程建筑施工用水点的地下渗透、生活污水的渗透、农作物灌溉用水的渗透等等;从水文气象因素方面来讲,有以下集中因素会导致潜水位的上升:降水量的增加、气温的升高导致的河流汛期的到来等等,这是是对地下水动态影响最为普遍的因素;从地质因素方面来讲,含水层土壤的渗透性、地震等等都会使地下水的水位受到影响。因而,我们认为地下水水位的上升是众多因素综合的结果。它会对岩土工程引起以下几种危害:①使土壤受到地下水的浸泡而形成沼泽或者被盐渍化,同时,由于地下水会对建筑进行腐蚀,使建筑物的耐久性受到影响;②地下水的上升使土壤中含水量增加,加大了土壤的重量,在一些斜坡、河岸地区极易发生一些不良地质现象,例如滑坡、崩塌等,使地质灾害的发生率增加;③地下水水位的上升导致一些粉细砂、粉土的含水量超过饱和而被液化,极易导致土壤颗粒被渗流带走而形成管涌和流砂现象的产生;④地下水水位的上升使得一些岩土受到水的侵蚀、水解、浸泡而被软化,导致建筑物抵抗剪切破坏的极限能力降低等。 2 地下水升降变化引起的岩土工程危害 通常,人为因素是地下水水位下降的主要原因,导致地下水水位下降的人为因素如下:对地下水的大量抽取、在河流的上游筑坝导致下游地下水水位下降等等。地下水水位的下降会导致以下几种岩土工程的危害形成:一,由于地下水位的下降,而导致地表受到的地下水的浮力减小,从而导致地质灾害的发生,例如地面塌陷、地裂缝等,影响建筑物的稳定性,使得人类的生命、财产的安全受到威胁;二,对水资源的浪费和无节制的抽取地下水,导致水资源的枯竭、水质的恶化,恶化了生态环境,严重地威胁着人类的生存居住环境等。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:①水位上升引起的岩土工程危害,潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。②地下水位下降引起的岩土工程危害,地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害,地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分流失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 三、工程地质勘察中水文地质勘察过程中需要注意的事项 1. 在工程地质勘察中水文地质勘察的基本要求方面应进行明确要求 ①查明相关的水文地质条件:a区域性气候资料,如降水量、蒸发量、历史水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响。b主要含水层的分布、厚度及埋深,各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数。c场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响。d是否存在对地下水和地表水的污染及其可能的污染程度。② 水文地质问题评价内容:a查明地下水在天然状态及天然条件下的影响,分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的不良作用。b按地下水对工程的作用与影响,提出在不同条件下应当重点评价的地质问题并提出防治措施。如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。c密切结合建筑物地基基础类型(如基坑工程、边坡工程、桩基工程)和施工需要,查明有关水文地质问题,提供所需的水文地质参数。 2 对工程勘察中水文地质参数的测定给予足够的重视 ① 地下水水位的测定,在工程地质勘察中,凡遇含水地层时,均应测定地下水位。其中静止水位的量测应有一定的稳定时间,其稳定时间按含水层的渗透性确定,需要时宜在勘察结束后统一测静止水位;当采用泥浆钻进时,测水位前应将测水管打入含水层中 20cm或洗孔后量测;对多层含水层的水位量测,必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。② 测定地下水流向可用几何法,并同时量测各孔内水位,确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。③抽水试验应符合抽水试验方法可根据渗透系数的应用范围具体选用不同的方法;抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高;水位量测应采用同一方法和仪器,读数时对抽水孔为厘米,对观测孔为毫米;当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线,在一定范围内波动,而没有持续上升和下降时,可认为已经稳定;抽水结束后应量测恢复水位等规定。 四、结语 终上所述,虽然水文地质和工程地质二者之间存在着极其密切的关系,然而,在工程勘察的一系列活动中,水文地质问题十分容易受到忽视。作为岩土体的一个组成部分,地下水对岩土体工程的特性起着直接影响的作用,同时作为基础工程的环境,它对建筑物的稳定性和耐久性有着直接影响的作用,因而,我认为工程勘察中的水文地质勘察是极为重要的活动。 岩土工程地质勘察论文:高层综合楼岩土工程地质勘察的综合评价 摘要:作为建筑工程施工前的基础工作,岩土工程勘察所提供的数据为建筑工程的设计以及施工起到了关键的作用,本文首先分析了岩土工程勘察的必要性以及意义,在此基础上,结合工程案例,详细的介绍了搞成综合楼岩土工程地质勘查的内容。在分析水文地质以及地层土性的基础上,对高层综合楼岩土工程地质勘查给以了综合判断和评价。 0 引言 建筑工程地质勘查的主要目的是为了查明建筑施工现场及其附近是否存在对建筑物产生影响的不良地质因素,勘察的内容包括明确施工场地的底层时代、结构、岩性以及具体分布情况,此外,还需要对施工现场的地下埋水条件以及其腐蚀性做出科学的评价,在明确地质情况的基础上,采取科学合理的地基应对措施来保证建筑物质量要求。现场勘察工作本身必须遵循相关抗震以及勘察设计要求,通过结合建筑物的各项性质,采取多种方法如井探、钻探等进行综合勘察与评价,确保各项数据的准确性、合理性以及科学性,从而为建筑工程的基础设计提供科学的参考依据。 1 岩土工程勘察的目的及意义 1.1 岩土工程勘察的目的 岩土工程勘察在工程建设中起到了重要的作用,它是各项工程建设前提,没有对岩土进行勘察,就不能进行接下来的工程设计以及施工环节。岩土工程勘察的目的是为了确定拟建工程场地的地质情况,经过对地质进行分析,从而为接下来的工程设计、施工环节提供场地的各项地质参数,并通过运用一些勘察测试手段及方法,对拟建工程场地进行调查,通过分析,判断出修建某种工程所需要的地质条件要求,并确定此工程建设过程中对自然环境可能造成的影响。除此之外,通过岩土工程勘察,可以采取相应的措施,保证地基在施工过程中不至于产生过大的沉降变形。最后,岩土工程勘察能够为工程的基础设计以及施工提供地基加固所需要的各种岩土工程资料。 1.2 岩土工程勘察的意义 岩土工程勘察通过运用岩土工程的技术及方法,分析及评价拟建工程场地的地质环境特点以及岩土工程条件。岩土工程所涉及的专业很广,它综合了气象、水文、岩土力学、地质学、工程学、化学以及环境学等学科,从这个方面来讲,岩土工程是一门及其复杂的学科。目前,我国对岩土工程学科的研究还比较浅,对岩土工程需要用到的仪器及设备也比较短缺,正因为如此,我们所采用的岩土工程勘察技术还比较落后。受地理位置的影响,我国的地质灾害的发生频率比较高,同时,岩土工程所遇到的问题极其复杂多样。进行各种工程建设前,我们必须对拟建工程场地的地质情况进行测定,确定该场地的各项地质参数,一旦遇到不良工程场地情况,可以提前采取措施以避免地质灾害的发生。在投资所占比重方面,岩土工程勘察所占的比重很低,但是却能够为接下来的工程设计、施工提供可行的依据以及指导意见,这样能够充分利用一些有利的条件,尽量避免不利的条件,从这方面来讲,岩土工程勘察在一定程度上降低了工程的后期费用开支。综合以上内容可以得出岩土工程勘察在工程建设中起着重要的预防及指导作用。 2 工程概况 江西某高层综合楼工程,主体建筑22层,高度80.5米,地下3层,裙房4层,建筑面积为36780.8平方米,工程的基础结构为钢筋混凝土-剪力墙结构框架。为了得到该建筑的详细地质情况,采用钻探以及物探等勘探技术,对该工程的地质进行勘察。图1是勘察专控的平面布局图。 图1 工程勘察钻孔平面布局图 3 施工场地土质类型及场地类别分析 3.1 建筑施工场地的类别 在实际岩土勘察中,常采用瑞利面波法在ZK4、ZK5、ZK7等钻孔中进行压缩波波速的测定。计算出剪切模量和泊松比,根据结果对场地的类型机型划分。最后计算出场地的卓越周期。 经计算,场地土层的平均波速Vsm为:ZK4为4920m /s; ZK5为491 m /s; ZK7为472 m /s。表明Vsm均在250 m /s~550 m /s的允许范围内,根据《GB500112008》的相关规定,表明该施工场地土质类型为中硬类型,建筑场地的类别为Ⅱ。根据相关计算公式,我们可以得出地基的卓越周期分比为:ZK4为0.30 s, ZK5为0.29 s, ZK7为0.32 s。其卓越周期在0.29 s~0.32 s的范围内。 3.2地基基础持力层设计参数值原与建议值 岩土各物理学参数的确定,必须在进行完动探试验以及土工试验后,其设计参数的建议值见表1。 表1地基基础设计参数建议值 4工程地质勘察结果分析与判定 在建筑施工区域内没有的证以及构建断裂情况,因此从地壳的稳定性来看,该建筑区域内属于稳定区域。在开挖范围内,主要以中密层底层为主。 4.1 地基的均匀性评价 (1)按照地基持力层坡度评价结果,其持力层坡度小于2度,建筑物地下室内顶板的深埋度为80米,天然基坑开挖深度为10米,在这一开挖深度,土体主要以中密的砂卵石为主。但是在实际的勘察中我们发现,场地内还分布这较为明显的砂层,埋藏的深度约在9.5-26.8m之间,厚度在0.65-2.12m之间,因此确定该地基为均匀地基。 (2)按照压缩层的摸压缩量勘察结果,确定地基土的均匀性主要靠建筑物的四个钻孔在基础宽度上、压缩范围内以及压缩模量方位内,通过对相关数据进行加权平均处理进行评价。具体的分析结果见表2。 表2 按压缩层内各土层的压缩模量评价地基土的均匀性分析表 4.2 地基土的沉降性分析 根据地基土的沉降量计算公式: 按上式对地基土的沉降量以及横向倾斜值进行计算,计算结果见表3。 表3 地基土沉降量及基础横向倾斜值 从表3中可以看出从基础横向倾斜均小于基础的允许倾斜。 5 结语 综上所述,本工程布置勘察工作量较为适度,并采用多种原位测试和室内试验手段,查明了岩土结构、地基土工程性能及波速等有关数据、地下水赋存条件以及水文地质参数,满足了设计和岩土分析评价的要求。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察技术 摘要:目前,我国经济在随着快速的发展,而城市建设的速度也随之前行,尤其在岩土工程当中的勘察技术也在不断的革新与进步,并成为了工程建设的一个先导,有着重要的作用。本文主要针对在岩土工程当中应用的勘察技术,并且通过在勘测的主要程序,以及科学研究勘察的技术,从而确保工程的顺利进行。 关键词:岩土工程基础地质勘察技术 在我国的基础建设性工程当中,由于地质勘察技术是作为主要的程序,并且在施工之前必须要仔细的做好地质勘察工作,从而科学全面的为工程提供一个合理的勘察条件,以及技术帮助。 一、对于基础地质勘察的具体概述 (一)、现阶段,由于在工程地质的勘察工作当中,对于岩土工程的勘察技术已经得到了显著的发展,也有了一定的提升,同时,在岩土工程的勘察技术当中,其主要的测试设备、勘察方法、仪器以及相应的技术都具有日新月异的提高。然而,在岩土工程当中,由于要求的勘察技术已经不仅仅是传统应用手段和方法,必须要面对更多的技术考验,对此,我们必须要应用更为有效、更为科学的方法进行解决。而基础地质所要针对的就是调查区域地质以及研究基础地质,它可以为岩土工程充分的提供一份原始的地质资料,并且在一定程度上达到了技术要求也降低了勘察成本。 (二)、在一般的岩土工程当中,对其勘察的目的就是为了全面了解岩土工程在基础地质的主要情况、设计要求、地质勘察的结果、岩土的各项工程参数等方面,而勘察报告质量的好坏则会直接影响到工程的造价以及安全性,所以,它是非常重要的一项内容。而对于其中的岩土参数,它的科学依据不仅只是联系在基础设计的经济性方面、安全性,并且也包括了工程可行性的论证。 (三)、在岩土工程当中,对于工程勘察主要包括在现场的钻探、室内的试验、对于原状土进行取样,以及在现场原位的测试方面等,所以必须要严格控制在工程勘察当中的每个环节,并按照国家的相关标准规定执行。此外,也应结合具体的施工经验,从而确保勘察依据的可靠准确性。由于可靠的勘察报告必须要达到国家的规范要求,并且在一定程度上要客观真实的反映出现场的地形地貌、岩土的性质、地质的构造、地层、地下水,以及地质的副作用等方面,同时也应科学合理的对岩土工程进行准确的评价分析,从而提供一个可靠的岩土工程的建设参数。 二、地质在岩土工程勘察的应用 对地质岩土的室内测试工程地质室内测试的主要问题是地质岩土样送达试验室后未及时进行开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。例如,对要求饱和的土试样,未按规范要求达到饱和时间再行测试;岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求,但很多固结测试并未按规范要求进行平行测试,提供的岩土勘察报告的准确、可靠性较差,经常出现与现场数据矛盾的情况,有时会造成工程投资的浪费现象。因此,地质室内试验时应及时将送达的地质岩土样进行开样测试,并严格按照国家各种操作规程要求进行试验操作。 岩土的室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土、岩样和科学、正确的试验分析方法基础上的,脱离其中任何一个方面都会大大削弱试验指标的可信度。主要体现在:原状土、岩样的采取、保管。不同的土和岩石应采用相匹配的取样器采取样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器。所取土样要妥善保管,这样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理,避免使土样振动、受热;土石样的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50 及100kPa 压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~100kPa 之间)。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤l0 的指标,还要注意粒径 O.075mm 的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判,另外,对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,因此,地质中粉土的粘粒含量是必做的工作工程剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土石体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数 三、基础地质的野外踌勘和资料搜集 工程勘察人员逐渐认识到野外勘察工作的重要性,意识到野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。野外勘察和相关基础地质资料的搜集不仅可以帮助施工技术人员了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件,减少勘探工作的盲目性,减少无谓工程量的增加,做到勘测的有的放矢,还能使勘察成本科学、合理,增强施工勘探单位的相对竞争力。 岩土工程勘察工作主要在野外现场进行,为使工程现场的工作有计划、有目的地进行,避免工程窝工和返工,应在勘察出发前做好充分的准备工作,工程勘察准备工作是岩土工程勘察的重要前提和内容。准备工作做得是否充分,直接影响岩土工程勘察工作的质量、进度见表1。 表1 工程勘察工作调查的主要内容 资料名称 选址 初勘 详勘 地形图 区域 1/l000~1/5000、带坐标 大比例足、附建筑总平面布置图、带坐标 建筑物 性质、用途、平面尺寸、层数、高度、结构形式、荷栽大小、有无地下室及深度 可能采取的基础形式、尺寸、埋深、地基允许变形等资料 已有资料 区域地质、地形地貌、地裳、矽产等 邻近钻孔及试验资料、建筑经验 现场条件 历史变迁、故河道、塘沟、井、坟、填土等 地下管道、结构物、地下电缆、水管、煤气管位置 原始基础地质资料的获取,岩土工程勘察一般时间短、任务重,获取准确、全面的原始资料是岩土工程勘察中最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量主要体现在以下几方面:工程野外勘察地层的划分应尽量详细、科学。按岩土的颜色、状态、湿度甚至钻进程度的难易,岩心采取率等不同指标进行详细的划分,这些为勘察工作室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探l~2 个钻孔,统一勘察编录形式,避免野外勘察资料的分层、定性、描述等难以统一,给勘察资料整理带来困难;勘察工作的原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其是在施工区域的气温与地温相差较大的季节,工程勘察的触探指标相差较大;标准贯入试验按照规定进行杆长和孔深校正,不仅可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,还为及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标工程贯入数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,而且碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对基础地基变形的影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为,连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入;区域地下水位的观测,不仅要充分考虑周围地下水开采因素,还应在观测的最后一个钻孔施工24h 后进行,其次,水位观测宜与钻孔标高回测相结合。水位换算地下水的正确流向允许±2cm 的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足要求的。 3结论 随着我国工程建设的飞速发展,岩土工程勘察取得长足、可喜的发展,但仍有一些理论尚不成熟、处于经验或半经验状态。岩土工程勘察是一项工程基础性工作,涉及的对象和范围很大,且涉及的勘察内容很多而且十分复杂。岩土工程勘察的手段是间接的、非直观性的。提高勘察和工程设计水平,充分利用基础地质资料,全面掌握岩土工程有关的规范、规程,不断的交流学习,才能有效地开展工作,确保勘察工作的顺利进行。 岩土工程地质勘察论文:浅议岩土工程地质勘察与基础设计的应用 摘要:本文对岩土工程勘察及地基设计之间问题,有诸多理论仍很不完善,仍局限在经验状态,有许多的工作需要有志之士去完成,提出了以下几种解决的方案。 关键词:岩土工程 地质勘察 基础设计应用 一、岩土工程地质勘察 1、踏勘与资料搜集 这2项工作可以帮助我们了解场地地形、地貌、地层及施工条件,一方面减少勘探工作的盲目性,做到有的放矢,另一方面使勘察成本合理,增强勘探单位相对竞争力。 2、原始资料的采取 岩土工程勘察一般时间短、任务重,取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。这主要体现在以下3个方面: (1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩心采取率等不同指标详细划分,为室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探一二个钻孔,统一编录形式,避免各行其是,尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一,给资料整理带来困难。 (2)原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其在气温与地温相差较大的冬天、夏天,触探指标相差较大;标准贯入试验按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对地基变形影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入。 (3)地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素,另一方面观测应在最后一个钻孔施工24h后进行,再者水位观测宜与钻孔标高回测相结合。我们知道,由水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足该要求的(水位深度会因孔口参照位置不同而不同)。 3、室内试验 室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土样和正确的试验方法基础上的,若脱离其中任何一个方面均会使试验指标可信性大大降低。这主要体现在以下3个方面: (1)原状土样的采取、保管。首先,不同的土应采用相匹配的取土器采取土样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器,有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩心切取土样(既欺骗甲方又欺骗自己);其次,土样要妥善保管,夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理(不宜放到汽车钻驾驶室内,以免使土样振动、受热)。 (2)土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~lOOkPa之问),若不注意这些特点,很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标,还要注意粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判 ,粉砂有时也可测定一定的塑性指数),另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,故粉土的粘粒含量是必做的项目。在有些地方,由于建筑不需进行液化判别且粉土非持力层不必进行深宽修正,而常常省略了粘粒含量试验。 (3)剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数 二、基础设计 地基基础必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则,根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。这主要体现在以下5个方面。 1、粉土及粉砂地基承载力特征值深宽修正问题 如果对粉土仅按粘粒含量是否小于10%选取深、宽修正系数ηb、ηd,在应用中发现,中密以下粉土修正后承载力特征值偏不安全。另外,对粉砂(不包括很湿与饱和时稍密状态)取ηb=2、ηd =3,但对很湿、饱和、松散、稍密的粉砂无法修正。因此,经请教有关专家并结合地方经验,对中密以下粉土及很湿、饱和、松散~稍密的粉砂层,深度修正系数ηb=l、宽度修正系数ηd =0。 2、地基均匀性评价问题 《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)虽要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应评价方法,有些地方按《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ79—2002)评价高层建筑地基均匀性的方法来评价一般建筑地基是不恰当的。按经验:符合《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)第3,0.2条规定,不必进行地基变形计算的建筑地基属均匀地基,否则就是不均匀地基,该方法是一种评价途径,也得到了较多的岩土工作者的认可。 3、地震效应问题 (1)波速测试数据直接影响场地类别的准确判定及建筑工程的抗震造价,规范规定对抗震重要性为甲及乙类的建筑必须进行波速测试。而有的单位往往一句话就估算场地等效剪切波速是多少、根据区域经验覆盖层厚度有多少,进一步依此数据确定场地土类型及场地类别,这是对规范认识的不足。 (2)地基处理后其剪切波速值也发生变化,场地地基土类型及场地类别也会随着发生变化,但这在地基设计中有时没有得到足够重视。 (3)对饱和粉土及砂土,按照《建筑地基抗震设计规范》(GB50011—2001)第4.3-3条在液化初判时,地下水水位深度宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用,不可按勘察时水位采用。在地面下15~20m深度地层初判液化后,再按第4.3.4条进一步判别时,据标准贯入锤击数临界值公式; 中,规范中ds 有误,应为地下水位埋深dw ;一般情况下液化判别应按多数取结果,如3孔中2孔不液化、1孔液化,则可认为场地土层不液化。 4、 复合地基承载力特征值的确定 (建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)规范规定:复合地基确定基础底面积及埋深时,地基承载力的基础宽度修正系数应取0,地基承载力的基础埋深修正系数应取1。但当在某些地基承载力提高幅度不太大的土层进行CFG桩复合地基处理时,发现复合地基深宽修正后的地基承载力特征值还没有该天然土层进行深宽修正的地基承载力特征值大,这种问题应该是新旧规范衔接不当造成的。 5、 基础形式的选择问题 (1)基础形式的选择应依据场地地层情况及区域经验综合进行,忽视任何一方面均可能造成错误。 (2)基础方案的选择应综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,而不应与习惯或不正当利益挂钩;基础设计既不能不考虑地层情况、当地建筑材料及施工条件,只采用设计者熟悉的基础形式,也不能以利益的驱动违心改变合理的基础形式。 三、结 语 岩土工程勘察与地基设计取得了长足的进步,通过对岩土工程勘察与地基设计中存在的一些问题进行分析并提出了几个解决问题的方法。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察 【摘要】岩土工程地质勘察的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。 【关键词】岩土工程;地质;勘察 1 岩土的分类及其工程性质 1.1 岩石的分类及其工程性质岩石的分类,岩石是天然产出的具有一定结构的矿物天然集合体,少数岩石也可由玻璃或生物遗骸组成。岩石构成地壳及上地幔的固态部分,也是地质作用的产物。目前岩石的主要按其形成原因来分,可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三类。岩石的工程性质,岩石的工程性质是指岩石的物理力学性质。岩石的工程性质的因素主要有矿物成分、岩石的机构和构造及分化程度。岩石的物理性质主要包括的指标有比重,重度,孔隙性,吸水性,软化性,抗冻性。岩石的力学性质主要包括岩石的变形特性,岩石的强度特性(抗压强度、抗剪强度、抗拉强度)。 1.2 土的分类及其工程性质 土的分类土是一种三相体系,其主要物质成分包括作为土骨架的固体矿物颗粒(固相)、孔隙中水及其溶解物质(液相)和气体(气相)。根据地质成因土的工程分类主要包括残积土、坡积土、洪积土、冲击土、湖积土、海积土、冰水沉积土和风积土。土的工程性质土的物理性质指标有土的颗粒比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比和孔隙率等。土的工程特性主要有渗透性、压缩性、抗剪强度、触变性和蠕变性、塑限性等。 2 岩土工程勘察等级的划分及其要求 不同的建筑物的重要性也不同,其破坏后产生的后果严重性也不同。因此针对工程重要性的不同以及场地和地基复杂程度的差异,岩土工程的勘察也要划分不同的等级,针对不同的等级,各个勘察阶段的工作内容、方法及详细程度也会具有显著地差别。 2.1下面介绍几种岩土工程重要性等级的划分 2.1.1 根据工程的规模和特征以及工程破坏或影响正常使用所产生的后果,将工程分为三个重要性的等级,如下所示:一级工程:工程性质是重要工程,破坏后引起的后果属很严重二级工程:工程性质是一般工程,破坏后引起的后果属严重三级工程:工程性质是次要要工程,破坏后引起的后果属不严重 2.1.2 根据地基复杂程度,可按规定分为三个等级,具体划分如下:一级地基(复杂地基):特征是岩石种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理,多年冻土,严重湿陷、膨胀,盐渍,需要专门处理,;满足前面一个特征及以上者。二级地基(中等复杂):特征是岩石种类多,不均匀,有特殊岩石;满足前面一个特征及以上者。三级地基(简单地基):特征是岩石种类单一,均匀,无特殊岩石;全部满足前面全部特征。 2.2 岩石工程勘察等级的划分 确定了上面的工程的重要性等级、地基等级复杂程度等级以后,就可以进行岩土工程的勘察等级的划分了,具体划分如下,岩土工程勘察等级分甲、乙、丙三级。甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度中,有一项或多项为一级。乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。丙级:工程重要性、场地复杂和地基复杂程度等级均为三级的。 3 岩土工程地质勘测的测绘和调查及其它相关工作内容 工程地质测绘和调查一般在岩土工程勘察的早期阶段进行,也可以用于详细勘察阶段的对某些专门地质问题进行补充调查。工程地质测绘和调查能在较短的时间内查明较大范围的主要工程地质条件,不需要复杂设备和大量资金、材料,而且效果显著。 工程地质测绘和调查的主要任务是在地形地质图上填绘出测区的工程地质条件,其内容应包括测区的所有工程地质要素,即查明拟建场地的地层岩性、地质结构、地形地貌、水文地质条件、工程地质动力地质现象、已经有的建筑物的变形和破坏情况及以往的建筑经验、可利用的天然建筑材料的质量及其分布等方面,因此它属于多项内容的地表地质测绘和调查。 4 工程地质测绘前的准备工作 4.1 资料收集和研究。应收集的资料主要有区域地质资料、遥感资料、气象资料、水文资料、地震资料、水文及工程地质资料、建筑经验等。 4.2 踏勘。现场踏勘是在收集研究资料的基础上进行的,目的在于了解侧区的地形地貌及其地质情况和问题,以便于合理的布置观测点和观测路线,正确选择实测地质剖面位置。 4.3 编制测绘纲要。测绘纲要是进行测绘的依据,其内容应尽量符合实际情况。测绘纲要一般包含在勘察纲要内,在特殊的情况下可单独编制。测绘纲要应包括工作任务情况(目的、要求、测绘面积、比例尺等)、地理情况(位置、交通、水文、气象、地形地貌)、测绘区的地质概况(地层、岩性、地下水、不良地质现象)、工作量、工作方法及精度要求、人员组织和经费预算、材料物资器材、工作计划及工作步骤。 5 测绘的方法 工程地质测绘的方法主要有两种,一是相片成图法,二是实地测绘法。主要介绍一下实地测绘法。实地测绘是工程地质测绘的野外工作方法,它由细分为三种方法。路线法:沿着一定的路线,穿越测绘场地,把走过的路线正确地填绘在地图上,并延途详细观察和记录各中地质现象和标志,如地层地层界线、构造线、岩层产状、各种不良地质现象等。布点法:不点法是过程测绘的的基本方法,也是根据不同的比例预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测点。追索法:它是沿着地层走向、地质构造线的延伸方向或不良地质现象的边界线进行布点追索,其主要目的是查明某一局部的工程地质问题。在完成了工程地质测绘的基础上,接下来完成的就是非常重要的工作了,主要包括工程地质的勘探和取样,岩土工程原位测试,室内试验,房屋建筑与构造物的勘察评价,地下洞室的勘察与评价,边坡工程的勘察评价,岩土工程分析评价和成果报告的编写。 6 结语 综上所述,工程勘察工作地任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察数字化技术研究 摘要:岩土工程设计的基础是地质勘察,传统的勘察表达方面存在局限性,存在直观性差的缺点,既不能将岩土地质空间的变化情况全面反映出来,也难以将岩土的性质准确和完整地表达出来,勘察结果不能完全满足岩土工程设计的要求。本文将在分析传统地质勘察方法存在问题的基础上,探讨推广地质勘察数字化技术的必要性,以突破传统勘察的技术弊端,更好地推断岩土区域分布规律、预测岩土工程性质等,为岩土工程施工提供科学的地质资料依据。 关键词:岩土工程 地质勘察 数字化技术 1.岩土工程地质勘察存在的问题 出于多方面的原因,地质勘察技术仍然存在一定的问题,使得岩土工程的地质勘察难以取得长足发展:①设计部门和勘察部门属于两个独立的部门,作业分散,勘察技术方法分支多,涉及多方面的专业知识,再加上勘察人员鲜有参加设计工作者,致使岩土勘察的相关数据资料表现形式超出了设计部门人员的理解范围之外。笔者认为主要是因为设计人员的专业水平局限性使然,设计过程中没有勘察人员进行现场对勘察成果的解释,才导致勘察成果在设计中利用效率低的情况出现。各种专业之间多以书面形式进行资料信息交流,网络等数据共享模式基本为零,这样既耗时又费力,而且容易出现资料数据的丢失。②设计软件功能不够齐全,只能够胜任编制文件和绘制图纸等简单工作,对于经验工作等评价工作,存在网络化与共享等方面的瓶颈。其次是软件系统缺乏共通信息交流的渠道,譬如在勘察所得的数据资料直接反馈给技术部门,而没有通过信息交流的方式对这些资料进行处理加工,专业分离式的信息共享模式使得系统呈现封闭性特征。③勘察辐射的信息面广,包括气象、水文、地理、交通、经济、环境以及风俗习惯等,这些信息资料的掌握,需要掌握各自的属性特征,也需要对其进行定量和定性分析。但勘察系统缺乏必要的采集、表达、识别和分析等方法,致使勘察所得情报不全,无法形成设计与决策的优势。再加上系统不具备空间分析功能,致使设计与决策需要依靠设计人员的经验与水平进行理解。 2.岩土工程地质勘察数字化系统的建立 2.1地理信息系统 地理信息系统旨在运用计算机、信息科学和地理学等综合学科手段,实现地质勘察场地的数字化。地理信息系统针对岩土工程地质勘察,直指岩土工程的空间和属性数据,根据勘察地点的方位坐标,通过管理、检索、评价分析和结果分析的处理流程,以提供设计的决策依据。地理信息系统技术的实现,需要兼顾以下功能的实现:①根据地质勘察数字化技术的要求,系统必须具备采集和编辑数据的功能,保证在获取完整、逻辑和准确数据的同时,通过跟踪、扫描和遥感等数字化手段完成编辑加工。②在数据操作的过程中,数据存储、组织、格式化、转换等继承过程,是地理信息系统数据库体现数字化要求的关键点。另外、数据的查询、搜索、统计等数字化功能也必须在系统中体现出来。③数字化系统具有空间分析需求,通常分为空间检索、拓扑叠加、模拟三个层次。在检索方面,地理信息系统以空间实体的属性以及属性特征检索依据。拓扑叠加既在输入某空间实体的属性以及属性特征时,会同步显示类似的空间实体。而空间模拟分析旨在发挥系统使用者的主观能动性。④在通过收集、编辑、继承和分析等数字化流程之后,最终将数据以图表等形式输出,既系统的输出功能。总之,基于地理信息系统的岩土工程勘察设计数字化技术,为推动勘察设计的现代化,不失为一种较为科学的数字化开发手段。 2.2地质勘察建模技术 建模技术由来已久,岩土工程的建模技术,是根据工程的情况、条件和实际状态,根据一定的比例将实体用图形表现出来。地质勘察建模技术是实现场地地层数字化的重要手段。根据地理信息系统提供的数字依据,进行资料筛选分析,建模的一般过程如下:首先对工程地质变量进行预测,譬如地下水水流速度的变量预测,又如地层构造、断层等的空间分布,由于地质的变量因素过多,建模不可能进行全方位量测,因此只能选取较有代表性的部分,然后利用各种手段预测地质的综合变量情况。其次是对地质的特征进行条件化和离散化解释,通过现场勘察获取资料之后,进行地质描述,而变量描述需要地质的变量预测和工程地质控制共同实现,最终确定地质的边界以及特点。岩土工程勘察地质的建模数字化技术,以图形和数学表示的方法,将工程和地质条件的关系表现出来,解决工程与地质脱节的问题,让设计人员摆脱勘察专业数据资料的束缚,形象地认识岩土变形、破坏等情况,以便掌握岩土的运动规律等,将勘察内容充分地在设计文件里体现出来,并全面提出设计方案。 2.3场地虚拟实现技术 场地虚拟数字化技术的实现,即建立数字化岩土勘察工程的数据库系统。该系统囊括两方面的内容,一是勘察区域内的地理规划、道路、市政设施、住宅区等地理信息,二是勘察区域内的山川、河流等自然地貌地形的情况。关于数据库系统的建立,需具备以下几方面的基本条件:①收集勘察区域内的地质勘察资料,包括勘察点的地理、环境、土质、地层等信息。②根据系统信息需求,为弄清楚所需数据类型和数据之间的关系,把用户的数据需求用较为形象方法表现出来,需要设计能够反映信息世界的概念性模型。③数据库需要囊括三种数据,一是用户输入的原始数据,二是系统自动生成的中间数据,三是最终的数据。④数据库的主要功能,首先是输入数据注意有效性和规范化,以保证输入库内的数据资料精准性,减少误差。第二是让用户能够在最短时间内利用检索功能获取数据中的地质信息,搜索的条件是图示点、图示矩形、区域、交叉条件等。第三是叠加、缓冲区和多层立体叠加三种空间分析功能。第四是数据库单向、多向和多组合的输出方式。 3.结束语 综上所述,岩土工程地质勘查要摆脱传统勘查模式的弊端,必须尽快建立以地理信息系统、建模技术、场地虚拟等数字化技术为核心的勘察系统,并加快该系统的应用研究,以尽快实现在岩土工程中广泛应用数字化的勘察技术方法。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与建筑工程地质勘察的对别分析 摘要: 随着国家经济不断的快速发展,对国家资源的开发利用也在不断的加深,各种各样的科技设备不断的更新、出现,也为加强地质勘察能力与准确程度提供了有力的科技和物质保障。同时,各种各样的建筑不断的规划建设,地质勘察的需要也越来越大,也为地质勘查提供了很大的研究需求和研究条件,促进了地质勘察的发展。本文针对岩土工程勘查和建筑工程地质勘察的内容、特点、方法等方面的阐述与比较,详细的说明二者的联系与区别,目的通过叙述来说明二者的作用以及现实意义。 关键词: 岩土工程;建筑工程;勘查对比 岩土工程地质勘查主要针对岩体和土体以及地下水作为勘察对象,通过对岩土的各种特征以及参数的测试,研究不同地区的不同类型的岩土的结构特点、形成过程、地质运动作用等方面。另外,通过对岩石以及土质的判断分析,可以用来寻找矿藏资源等用途。岩土工程地质勘察是一项多用途、综合性的工程技术。 建筑工程地质勘查是工程建设前期的一项工作,是运用地质、工程地质和其他有关学科的知识、技术,对建筑场地和附近的区域进行调查研究,从而为工程建设提供建设依据,保证建筑工程能够顺利的实施,确保建筑工程地基基础的质量,以及环境资源的有效利用而进行的工程施工的重要环节。 1.岩土工程勘察与建筑工程勘察目的与内容对比 岩土工程是土木工程的一个分支,主要运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题。岩土勘察常常研究地质的结构、地应力场环境,各地质时期各地区的风、水和冰川的侵蚀和搬运等作用形式。 岩土工程勘察研究主要方式有:工程地质调查和测绘、勘探和取土测试、原位测试、室内试验、现场检验和检测,并根据以上几种方法,对建筑工程地质条件进行定性或定量分析,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。 建筑工程地质勘察的任务主要探察工程项目建设地点的地形地貌、地层土壤性质、地质结构和水文条件等性质从而为科学规划、施工建设提供依据。 建筑工程地质勘察的内容以工程测量、水文地质勘察和工程地质勘察为主。工程测量主要为平面测量、高程测量、地形地貌测量等。水文地质勘察主要以水文地质的测绘、地质勘探、钻探、抽水等过程,此过程可以分为初勘和详勘两个阶段。初勘查明水文条件,评价地下水的位置、深度等情况。详勘则进一步勘查,提供工程相应的方案,结合数据设计、选择合理的施工方法。 2. 岩土工程勘察与建筑工程勘察特点对比 岩土工程勘察与建筑工程勘察都时对地质结构等因素进行勘察,同时对区域范围内的地质结构进行分析、判断,对该区域内的整个地质特点进行总结。并为该区域的未来的规划提供依据。 但二者也有着截然不同的特点: 岩土工程的特点是针对地质结构的分布研究,研究范围广阔,深度也很大。小范围的勘察不足以得出准确的结论,需要大量的调察研究综合分析。例如岩土工程勘察报告研究我国长江中下游的矿层、云母、重金属等分布特点,也有介绍附件石英砂的变形特性、强度特性等实验结果。 而建筑工程勘察的特点是小范围内的,针对建筑项目工程的规划要求,而进行的具体因素进行的勘察,更多的是为建筑工程施工建设的要求服务,保证建筑的稳定性、功能性等一系列特点,因此具有较强的针对性。 3. 岩土工程勘察方法和建筑工程勘察方法 岩土工程的勘察方法试验技术、原位试验技术、现场检测技术、虚拟测试技术等。原位测试技术主要针对地质结构表面的土压力测试、应力场测试等。现场检测技术则是利用勘探设备进行较深层的地质结构研究,其探测的深度可达到几百米。室内试验技术主要是对采集的样本在实验室通过进行试验,对实验数据进行分析而得到地质条件的方法。虚拟测试技术是采用先进的光电设备、磁声设备等等仪器对区域地质进行测试,随着测试技术的不断提高,越来越多的传统测试方法将会被高科技的设备所取代,现代测试技术中,虚拟测试技术在岩土测试技术中也得到了广泛的应用。 建筑工程地质勘查是针对建筑工程规划建设而进行的勘察,因此建筑工程地质勘查的方法也更加的具体。其主要方法有工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质的试验、工程地质的长期观测等,其中工程地质勘探又包括物探、钻探、和坑探等。建筑工程地质勘察重点勘查地质结构形式以及地下水的相关参数。例如地下水位高度、深度等因素。同时针对相关的数据进行分析,分析的重点也是在地质结构和地下水位可能对规划、对建筑产生的影响,应如何的解决,以及在施工过程中的影响等。 总结 岩土工程地质勘察是与资源开发、工程建设紧密结合的工作,主要应用岩土工程的技术和方法对地域内的岩土情况进行勘察。目的主要是确定该区域的地质结构、岩土的性质、特点、应力趋势等,同时根据岩土勘察的情况,对自然资源的开发利用形成详细的说明。因此,岩土工程地质勘察则更注重宏观的地质勘探,以及未来相当长的一段时间内该区域的变化趋势等。 建筑工程地质勘察则更针对于建筑工程本身,通过对规划建筑的现场实地勘察而了解到相关地形地貌、地质结构特点、建筑对地质结构的影响等一系列的参数,从而对建筑本身的稳定性分析、施工方案的确定等有一个全面综合的确定。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察技术的应用现状 摘要:就目前岩土工程地质勘察技术的应用现状分析,可以看出存在一定的问题。本文将根据岩土工程地质勘察技术的应用现状,对存在的问题进行分析,并针对问题的原因提出相应的勘察方法和建议,以保证建筑地基的强度和稳定性。 关键词:岩土工程 地质勘察 技术应用 1.岩土工程地质勘察技术应用现状 1.1地质勘察的技术问题 岩土工程必须建立在地质勘察的基础上,掌握一手的岩土工程质量,是后期工程成败的关键点之一,就目前地质勘察的技术应用现状分析,存在以下几方面的技术难点问题:界面划分上缺乏针对性,地质勘察人员对界面的划分没有根据岩土的各种性质进行区别性看待;岩土的取样不全,由于岩土的复杂性,某些原状的岩土样本在取样时被忽略,譬如风化岩、残积土和粗颗粒土等,因此无法进行全方位的岩土室内外试验,其参数触及面狭窄;岩土地质勘察人员勘察能力的牵肘,各种野外作业和资料整理分析等方面的能力,无法胜任勘察的实际需求,另外作业人员往往将勘察当成一项独立性的工作,没有结合地基未来将建的建筑结构特点进行作业,致使勘察目的过于片面,所取得的勘察资料与建筑工程的设计、施工脱节。 1.2问题原因分析 笔者结合以上的勘察技术问题,结合施工经验,对存在问题的原因进行如下浅析:首先是勘察依据不足,地质勘察方法的取舍需明确建筑设计意图,方能针对性布置勘察任务,目前部分勘察报告缺少对未来将建的项目性质、规模、结构、荷载等资料的分析,在勘测点的布置上缺乏可行性,致使勘察的结果不能满足建筑对地基的施工要求,譬如某高层小区临江而建,勘察之前没有综合地形地貌作出地质灾害调查,也没综合考虑到高层小区所需求的最大限度荷载,致使勘察不到位,在工程桩基施工时,工地某地段出现了特殊的岩土结构,需改用水桩方可完成桩基任务,而且此部位的建筑物层高等结构必须进行重新设计修改,带来巨大的人力、物力和财力资源浪费。其次是勘察工作不合理,根据相关规定,不同建筑物的地质勘察间距和勘察点布置是由差别性的,在实际勘察操作中,不按照规范要求作业的现象相当普遍,存在孔深不足、勘察点超范围等情况,究其原因,主要是因为没有将勘察等级等纳入考虑范围之内,譬如某住宅小区地质勘察用普通民宅的标准进行,经测试地基条件良好,但经后期进行剪切波速测试,发现建筑物高度要求的钻孔深度内存在微风化岩层。再次是技术勘察手段的问题,譬如勘察水平落后,碎石土层采用静力触探法,致使触探试验不连贯,在钻进岩层中时,忽略岩心采取率,使得钻探效果不全。 2.岩土工程地质勘察技术建议措施 2.1地质勘察测绘 岩土工程地质勘测测绘,是对岩土的地貌地形、变化情况和地质条件等情况进行测绘,具体内容包括:在岩土工程勘察界限内外的一定宽度内,调查是否存在滑坡、土洞和坍塌等不良地质现象,以及岩石、软弱层地质体的出露部位、范围和分布,按照一定比例将这些调查内容标示在图纸之上;岩土所在地的气候等水文气象,以及周边生活和生产建筑物对岩土的破坏程度等的调查,并对岩石的特征、风化程度,所在位置的地貌与岩土层关系进行分析,初步划分地貌单元;调查岩土位置的地下水情况,包括地下水的类型、水位情况和流量等,并按照一定比例标示在测绘图纸上。以上的调查内容除了标示在图纸之上,还要进行调查情况的野外照相或者素描,作为编制地质勘查报告的基本资料。 2.2钻探技术 岩土钻探是岩土地质勘察掌握一手资料的重要环节,钻探技术的应用需要掌握以下的方法:①钻探技术的选择需要针对不同的地质环境,一是地下水以上的地层,适合用勺型钻锤击干法掏土钻进法,这种钻探方法简单便捷,但对土层扰动性较大,因此钻探深度要求高的地层,此法不适用;二是针对多种岩土工程勘察的深度,可采用岩芯回转泥浆护壁钻进法。三是双管单动钻进、冲击钻探等其他的钻进方法较为适用普通地质勘察,因为这些方法的工艺复杂,而且不利于原状土样,对土层的扰动性较大。②钻进深度的控制,与岩土层的分层深度测量误差不能超过5厘米,如果采用岩芯回转泥浆护壁钻进法,为控制分层的精度,非连续取芯钻进的回次进尺应该进行严格控制,一般是在2米之内;③针对不同性质的岩土,控制取芯率,土层为百分之百,岩石风化的残积土为百分之八十五,半岩半土为百分之九十,破碎岩为百分之六十五,软质岩为百分之六十五,完整岩为百分之八十以上。④根据钻进回次填写钻探记录,作为钻探技术应用情况的依据。 2.3取样和试验技术 首先是取样技术。取样需要根据工程地基的情况进行采取,一般采集中风化和微风化岩的上部位置,因为这些风化带具有过渡的特点,而上部位置就具有代表意义,其他位置超风化带实验值过于离散。采集后的样本做及时蜡封处理,用胶带包括岩样,以防止其水分流失,并分类妥善保存,每种样本都要有标签清楚记录孔段的深度,然后送到土木试验地点进行土样和岩样的分析和试验。 其次是原位试验,即在保证检测对象不被扰动和破坏的天然状态下,通过各种试验手法进行指标测定。原位试验是岩土工程地质勘察的重要部分,获取岩土的设计参数,也是岩土工程施工质量检验的重要手段。原位试验的方法很多,包括荷载、静力触探和标准贯入试验等。试验方法具体根据工程条件和需求而定,常用的试验方法是标准贯入试验法。根据《建筑地基基础设计规范》规定,标准贯入试验是自动落锤的试验法。该法应根据地基的条件,以1米到1.5米为一次钻进单元深度,如果地质为松土,则钻进深度应该结合实际而定,风化残积土和全风化带钻进以1.5米为一次钻进单元深度,强风化带以2米到2.5米为一次钻进单元深度。 编写地质勘察报告,根据《岩土工程勘察规范》的具体要求进行编写,编写的前应该将各类勘察资料进行汇总整理,结合实际拟定大纲后再进行编写,内容包括勘察基本内容、地质条件、工程分析评价以及相关的结论和建议。地质勘察报告也是勘察技术应用情况的检验总结。 3.结束语 综上所述,岩土工程地质勘察属于综合型的地质勘察工作,具有复杂性和多变性等特征,在技术应用方面,存在界面划分上缺乏针对性、地质的形态掌握不全、岩土的取样不全以及勘察能力限制等问题,笔者对这些问题分析之后,对这些问题的原因进行了总结,认为岩土工程地质勘察只有综合运用各种勘察手段,重点提高地质勘察测绘、钻孔、取样、原位试验和地质报告编写等方面的技术含量,方可对地质环境作出综合性的客观判断与评价,全盘掌握地基的强度和稳定性情况,为建筑工程的施工奠定基础。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察实践理念的问题 摘要根据岩土工程勘察中的勘察要求,对工程地质勘察实践理念问题的分析,并结合实例探讨平原区的含水层特征。以期给工程勘察工作人员提供方便制定相应的防护措施和施工计划,以确保工程质量。 关键词岩土工程;地质勘察;理念分析 先进技术(含理论、技术设备)的推广应用是工程地质勘察好、省、快的强大技能和物质基础。如地下洞室围岩分类,坝基岩体质量分类,边坡稳定分析,岩体弹塑性理论,地质力学模型、岩(4-)体物理力学性试验方法的发展应用,电脑与工程地质软件包的开发应用,钻探钻进取芯技术的提高,物探各种测试手段的广泛应用等,都强有力地促进了工程地质勘察周期的缩短和工程地质条件分析评价的快速与先进。设计、施工方面先进技术的应用,如新坝型、新建材、新工艺、新施工方法的运用,也进一步促进了工程地质勘察中对较差岩体的充分利用。 1工程地质勘察实践理念问题 “实践理念”泛指人们在工程地质勘察实践活动中,所持的思想、观点、方法的综合而言,其核心内容包括以下三点: 1)坚持一切从客观地质实际出发,并做具体分析区别对待,即辩证唯物论观点。例如:万家寨坝基夹层两侧岩体存在着强大的侧向抗滑效应,即个性规律。如果我们遵照规范的共性规律,绝对地不予考虑就不符合坝基地质实际了。否则,如果我们机械地绝对予以考虑,也不一定是必要的。其实,按通常的对待办法,将它只作为安全储备,而不参与坝基稳定计算是可行的。但当坝基稳定需要时,做适度的考虑也是安全可靠的。 2)坚持采用系统分析和综合评价方法,即整体论观点。任何工程地质问题都属于一定层次的,由诸多要素组成的―个系统问题,需采用系统分析方法做整体的综合评价与决断。系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性(或安全储备)是不够的。而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。这就是说,专家们需要坚持运用“系统整体效应(或功能)大于其组成部分之和”这一重要思想和原理,以指导工程地质勘察实践。 3)坚持依靠工程经验与创造性思维的积极贡献,即经验支持论观点。工程经验与创造性思维是宝贵财富。它影响到工程地质勘察实践的各个方面,而且至今人们对工程地质环境的认识,依然是有些地质问题可以说得清楚,并可用数学模型给予量的表达;又有些地质问题虽可以说得清楚,但无法以数学模型给予量的表达;还有些地质问题说不清楚,只可意会,无法言传;更有些地质问题既说不清楚,也无法理解等。所有这些问题在工程地质决断过程中,都要做出相应的分析和评价。而正确的工程地质决断,恰恰在于对那些说不清楚的地质问题做出合理的价值判断。这正是专家们工程经验与创造性思维的积极贡献和强有力支持的重要表现所在。 2坝基主要工程地质问题评价 坝工建筑物对坝基的要求有三个核心问题:一是坝基所承受的荷载作用下不会发生滑动失稳。而且还应有必要的抗滑稳定安全度;二是在各项荷载作用下,坝基各部位的应力及变形值要在许可的范围内。避免产生过大的局部应力集中和严重的不均匀变位。影响坝基和大坝的安全;三是坝基在渗透水的长期作用下,要能保持坝基岩体在力学和化学性质上的稳定,渗漏和渗透压力都要控制在允许的范围内,因此,围绕这些问题,拱坝坝基主要工程地质问题包括坝基压缩变形、坝基渗漏及渗透变形和坝基抗滑稳定等问题。坝基压缩变形问题。主要根据坝基岩体强度、岩体风化特征、岩体结构类型和软弱结构面的发育情况及其分布特征做出分析和评价。若坝基岩体中存在抗变形能力差的缓倾角夹层、陡倾角断层和风化、卸荷破碎带。要提出必要的工程处理措施建议。坝基渗漏及渗透变形问题。主要根据坝基岩体的岩性类型、岩体风化状态、结构面发育程度、分布特性及其性状和地下水发育情况等,评价坝基岩体的透水性及其渗漏通道,并提出相应的工程处理措施建议。坝肩岩体抗滑稳定问题。主要根据岩体强度、岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度等岩体质量分类相关的因素,结合软弱结构面的分布特征及其性状、组合切割关系等进行分析和评价,提供坝基岩体及结构面、软弱层和断层抗剪断强度,进行坝肩岩体抗滑稳定计算。并提出相应的工程处理措施建议。 3水文地质试验和地下水监测 水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。通过水文地质试验,求取岩土层的水文地质参数,可以判定岩土层的透水性,评价工程的渗透稳定性。亦文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验,以及水位恢复试验等等。不同的地层条件下,选用适宜的试验项目和计算公式。一般地,砂砾(卵)石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验,基岩做压水试验,填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。文献对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。必须按规程的规定连接设备和进行操作,使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等,观测足够长的时间,确保每―个试验观测数据的准确性,减少误差。 4几点体会 根据场地的工程地质条件和水文地质条件,场地下部卵石层呈高强度、低压缩性、层厚大、层位稳定,无下伏软弱土层,是水闸理想的桩端持力层,但在桩型方案选择上,如何根据场地的工程地质条件和水文地质条件、建筑物特性及当地的建设经验等综合分析确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的桩型。便是本水闸工程地质勘察中的又一个重要环节。 1)在水闸的工程勘察过程中,由于基坑开挖深度一般较大,应充分考虑地下水的影响与作用。不仅要分层求取基坑坑壁范围内各含水层的水文地质参数,还要注意求取基坑以下可能对基坑工程造成影响的含水层的水文地质参数。 2)在深基坑工程中,在考虑坑壁稳定性时应同时考虑基底稳定性来进行支护结构(方案)的设计。在工程勘察中应分析评价和预测可能引起基底失稳的原因和表现形式,并提出相应的防护或监测等工程措施。 3)应在充分分析场地工程地质和水文地质条件、建(构)筑物特性、地区建设经验等各方面因素的前提下,综合确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的基础方案,真正做到勘察规范要求的“确保工程质量、提高投资效益”。 5结论 工程地质勘察工作的对象是复杂的工程地质系统。强调勘察对象整体性质和整体功能,从工程地质勘察的基本目标是建立工程地质结构模型,最终目标是建立工程地质模型,而最优目标是以适当勘察工作量,建立“灰度”适度的工程地质模型。
1.开关电源充电器充电器概述 在电子设备中,电源为重要的组成部分,能否实现电源高效管理直接影响产品性能。而针对便携式设备,对电源输出电压、体积、可靠性等有不同的要求。在电子设备向着智能化、轻薄化和多功能的方向发展的同时,包含电池在内的一些传统电源已经难以在容量、体积等方面满足设备功耗要求。而实现开关电源充电器的设计,则能对开关电源重量轻、体积小、能量转换效率高等优势进行充分利用,满足现代电子设备的充电需求[1]。 2.开关电源充电器的电磁仿真分析 从上述分析来看,开关电源充电器会受到电磁干扰的影响,所以在设计前还应加强电磁仿真分析,以便及早发现电磁兼容隐患,从而通过消除隐患完成电路合理设计。 2.1电磁干扰分析 在开关电源充电器研发方面,还要加强产品电磁仿真分析,即确定产品在抗电磁干扰方面的能力,需要对产品的电磁兼容性进行测试,保证产品质量能够满足要求。针对开关电源充电器,电源噪声干扰主要可以划分为高频震荡噪声和浪涌噪声,采用差模和共模的形式传导,会给周围空间带来辐射噪声。在实际进行电磁仿真测试时,需要完成传导测试、谐波电流测试、浪涌测试等各种测试,确定其能否实现各种电磁噪声干扰的抵抗。在实际进行测试方法选用时,还要结合开关电源电磁干扰产生机理进行分析,方能加强对电源共模和差模噪声源阻抗设计。在实际分析过程中,还要加强仿真技术运用,即完成各种元器件高频模型库的建立,通过仿真在开关电源充电器设计前完成其电磁性能的预测,确保产品得到合理设计。在电磁干扰测试时,需要对被测件产生的非预期电磁分量进行测量,利用时频特性完成产品电磁干扰特性的描述[2]。 2.2电磁干扰测试仿真 从开关电源所受的电磁干扰来看,会受到输入整流回路、开关回路、次级整流回路等各种回路中电感、电容等元器件的电磁干扰,同时也会受到电路构成的空间电磁辐射的干扰。此外,不合理的布线和结构布局,同样会给开关电源带来强烈的电磁干扰。在建模仿真分析时,还应完成元器件和子系统仿真模型的建立,利用计算机完成仿真计算,实现对电磁干扰水平的科学预估。在电磁干扰超出限定值的情况下,可以进行电路设计的修改,达到实现电路合理设计的目标。在仿真建模时,针对分立无源器件,可以通过实验测量完成简化SPICE模型的建立,如图1所示,会利用电磁场模型提取软件进行相应模型的提取,完成元器件端口电气特性的分析,将关键信号和敏感信号的传输关系得到最大限度的建立。对高频开关电源进行仿真,还要对电源外壳内部通风位置和开关面的电场分布进行分析,确定是否存在能量泄露,以免产生较大电磁辐射。针对电源屏蔽结构,需要采用PLO仿真,得到与暗室测试相符合的仿真分析结果。如图2所示,输入3V,输出3.38V,系统无漏电感造成的电压下降情况。采用该种仿真方法,则能找到系统电磁波泄露源头,如穿过机箱的电缆等[3]。通过从源头上防治电磁泄露,则能使产品电磁屏蔽效果得到改善。对子系统进行仿真,则要重点进行部件结构研究,利用CAD实现几何模型的导入,节省仿真建模时间。变压器二次侧电压尖峰得到了有效抑制,可以减少电源损耗。利用仿真得到的各种系统部件,可以对其电磁特性展开分析,完成系统电磁兼容的设计优化。采用仿真软件,也能对系统所受的仅电磁场敷设进行测量,确定系统电磁场分布情况。 3.开关电源充电器的电路设计研究 3.1电路结构设计 在电路结构设计中,采用基于DC-DC转换器的拓扑结构,利用LTC3245电路作为电源电路。而采用该种电路结构,从电磁仿真结果来看电磁干扰较小,能够拥有1:1降压、2:1降压和1:2升压这三种转换模式,通过外界快速充电电容即能结合输入电压和输出电压完成不同转换率的选择。在输入电压超出输出电压两倍时,即选择2:1降压模式,在输入电压在Vout和2Vout之间时,选择1:1降压模式,输入电压小于输出电压选择1:2升压模式。对输出电压进行检测,则能完成每个周期电荷量转移,实现转换率的调节。采用该种方式,可以降低输出纹波。在LTC3245电路中,拥有电荷泵、基准电压源、输出电压可调和PWM控制等部分,以电荷泵为核心,实现电源升降压调节。利用PWM控制信号,则能进行泵的充放电控制。利用MOS管作为模拟开关,则能使输入电阻得到减小,达到提高电路输出效率的目的。利用基准电压源,可以进行稳定参考电压的提供。而电路内部有两个电压源,即1.2V和1.4V。采用电压比较器对多路复用开关输出信号进行比较,则能实现泵脉冲信号控制,满足输出电压的调节需求。 3.2控制电路设计 针对开关电源受到的各种电磁干扰,如谐波电流干扰、线路传导干扰等,在充电器设计时可以通过增强输入和输出端口滤波设计减小干扰,也能通过加强接地处理减少干扰影响,促使电路性能得到进一步提高。在控制电路设计上,为减少电源受到的电磁干扰,还要使电流经过整流器和滤波器后进入电压调节器,以便得到稳定的直流电源。具体来讲,就是在电流经过半波整流电路后,会通过二极管VD。而采用正和负两种半波整流二极管,则能使电流在正弦周期中通过一半,达到引进负半周期参数的目的,完成全波整流器电路的设计。在信号采集方面,多数电路可以在直流电压下稳定控制。而在与负载连接方面,需要采用串联方法,促使稳压电路输出电压与稳压二极管稳压值一致,从而使电压稳定在固定值上。采取该种控制方式,无论输入电压或负载是否发生变化,都能实现稳定电压输出。 3.3电路设计效果 从电路设计效果来看,在充电器工作在固定输出降压模式的情况下,最大输出电流为180mA,电压为3.3V和5V,能够为此稳定输出。在输出电压为3.3V的条件下,电压纹波为44mV;在输出电压为5V的条件下,电压纹波为52mV。由此可见,在该模式下工作,充电器可以保持较小的电压纹波,所受的电磁干扰较小。而在输出升压模式下,最大输出电流为110mA,电压为3.3V和5V,能够为此稳定输出。在输出电压为3.3V和5V的条件下,电压纹波为48mV。此外,在充电器输入电压较大的情况下,输出电压达到5V,可以更快的完成电压转换,转换效率为73%左右,输出电压为3.3V时则能达到73%。分析原因可知,输入电压增加,输出电压不变,将导致充电器产生更大的功率损耗,因此将导致产品转换效率下降。 4.结论 在有限的时空条件中,伴随着电子设备的增多,频率资源占用的密集度不断增大,促使电磁干扰已经成为了电路设计首先需要考虑的问题。而通过电磁仿真分析,则能在开关电源充电器产品设计前对存在于元器件和电路子系统间的电磁兼容问题进行消除。在此基础上实现电路结构合理设计,则能使产品抗干扰能力得到增强,保证产品实现电压的稳定输出,因此能够更好的满足产品设计需求。
硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文 关键词 测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要 测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务,随着电网电压等级的提高,变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路.对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术 发展 到一定程度的基础上,为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 ( )j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处.考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求,结合 电子 元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现,提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a/d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品,是目前应用最广泛的16位单片机,具有以下特点: 1 废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构,采用了寄存器阵列/算术逻辑部件(ralu)。ooh-1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列.可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram.这些ram通过“垂直寄存器窗”结构,也可以作为寄存器由ralu直接访问,因而给程序设计带来很大方便。 2 特殊功能寄存器直接控制i/o口,实现了i/o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz);六个高速输出口,可在预定的时间内触发外部电路。 3 两个16位定时/计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程,可以按预定的时间产生中断。 4 具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振.其运行速度比12mhz的90c196kb快33%,比12mhz的8096bh快1倍。 5 3路d/a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm),调制精度为8位,输出波形为占空比可变的方波,方波可经积分后变成直流电平.其电平随占空比变化有256级输出。 6 有16位watchdog监视定时器,用于监视软件运行是否发生故障,当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时,它能够使系统自动复位。 7 有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom,64kbyte数据存储器ram,16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成;电流型互感器模块完成将100v,5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号,经过信号变换.放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关,在cpu的控制下依次a/d转抉,将现场输入的模拟量转变成数字量,供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号,输入cpu的高速输入口,通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能,支持220v/110v/24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能.采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶.屏幕一屏可显示16×8个 英文 字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要,本装置设计有5路通信接口:其中2路为冗余设计的can总线接口,用于与通信控制单元通信;1路光纤通信接口,用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信;1路rs485接口,用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信;l路为rs232接口.用于支持装置的组态功能,所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施,防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作,并在驱动电路与继电器之间加光电隔离,以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路,防止由于硬件错误。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要核心部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的 经济 意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的核心,aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机at89c51(如图1)。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和 工业 标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu, 8k的flash。256字节的edam, 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的核心,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。 (3)11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(cs),输入/输出时钟(i/0 clock),地址输入和数据输出(dataout)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74hc164, 74ls595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,bc7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯,只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,bc7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是ooh-19h,其中ooh-ofh为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器,适用于各种e工a-232e和v.28; v.24的通信接口,1viax232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,rlou t接mcs一51的rxd , t 1工n接mcs一51的txd, tlout接pc机的rd,rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”ds1232会自动进行复位,并且能够重读eeprom中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”(watchdog)集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点: ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在ds1232内部集成有看门狗定时器,当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定,在本设计中,我们将其td引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的 经济 意义; (3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文关键词 测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要 测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务,随着电网电压等级的提高,变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路.对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术发展到一定程度的基础上,为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 ( )j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处.考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求,结合电子元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现,提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a/d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品,是目前应用最广泛的16位单片机,具有以下特点: 1 废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构,采用了寄存器阵列/算术逻辑部件(ralu)。ooh-1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列.可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram.这些ram通过“垂直寄存器窗”结构,也可以作为寄存器由ralu直接访问,因而给程序设计带来很大方便。 2 特殊功能寄存器直接控制i/o口,实现了i/o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz);六个高速输出口,可在预定的时间内触发外部电路。 3 两个16位定时/计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程,可以按预定的时间产生中断。 4 具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振.其运行速度比12mhz的90c196kb快33%,比12mhz的8096bh快1倍。 5 3路d/a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm),调制精度为8位,输出波形为占空比可变的方波,方波可经积分后变成直流电平.其电平随占空比变化有256级输出。 6 有16位watchdog监视定时器,用于监视软件运行是否发生故障,当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时,它能够使系统自动复位。 7 有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom,64kbyte数据存储器ram,16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成;电流型互感器模块完成将100v,5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号,经过信号变换.放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关,在cpu的控制下依次a/d转抉,将现场输入的模拟量转变成数字量,供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号,输入cpu的高速输入口,通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能,支持220v/110v/24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能.采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶.屏幕一屏可显示16×8个英文字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要,本装置设计有5路通信接口:其中2路为冗余设计的can总线接口,用于与通信控制单元通信;1路光纤通信接口,用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信;1路rs485接口,用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信;l路为rs232接口.用于支持装置的组态功能,所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施,防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作,并在驱动电路与继电器之间加光电隔离,以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路,防止由于硬件错误。 硬件设计论文:锅炉自动控温给水系统硬件设计 【内容摘要】本文重点研究了基于STC89C52RC单片机的锅炉自动控温给水系统的设计制作,该系统可以实现的功能有温度控制、液位控制、语音播报等。其中锅炉液位检测和温度检测控制通过单片机来加以控制,该系统成本较低、易于调试、各工作部分障碍互不干扰、维修方便。 【关键词】STC89C52单片机;液位控制;温度控制;语音报警 在现代社会中,居民区热力供应量、需求量越来越大,国内燃煤锅炉的数量仍居高不下[1]。基于此种情况,提高蒸汽锅炉的容量,对操作、控制过程严格要求,都有利于缓解热力供应压力。与此同时,对于锅炉液位和温度的精确控制是关系到人们自身和设备安全的重要问题。由于被控对象和过程的非线性、时变性,多参数间的强耦合、随机干扰等因素,使得建立被控对象的精确数学模型变得很困难[2]。基于控制中的各种影响因素,传统的控制方法已经无法实现所需要的控制精度和系统稳定性。近些年随着单片机技术的迅速发展,利用单片机及其外围芯片实现复杂系统的控制已经成为现实[3]。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性[4]。通过单片机自动控制、调节加热与给水系统,可使锅炉维持一个较稳定的系统,以正常供气供水,保证系统安全经济运行。 一、系统简介 设计的研究对象主要是锅炉的液位和温度,对其液位和温度实现自动控制。通过STC89C52RC单片机、温度传感器(DS18B20)、LCM(12864液晶显示屏)、语音模块(WT588D)、浮球式液位传感器、独立按键等实现系统温度、液位报警和控制,同时可以对锅炉当前状态的显示、控制和播报加以实现。系统的硬件设计主要是有以下几个模块:STC89C52RC芯片为核心的控制模块,液位采集模块、温度采集模块、键盘模块、液晶显示模块、语音报警模块、独立按键模块、继电器控制模块、电源模块、串口模块等。可实现的具体功能如下:一是系统启动后播放开机画面和开机音乐,显示系统默认的温度上下限值。二是显示当前的温度及温度是否在设定范围内,同时显示当前液位状态。三是当液位低至给定的下限液位时,放水水泵停止对锅炉放水,同时启动进水水泵对锅炉进行加水,直到液位到达指定值,LCM显示液位正常。四是当液位高至给定上限的液位时,进水水泵停止对锅炉加水,同时启动放水水泵对锅炉进行放水,直到液位到达指定值,LCM显示液位正常。五是如果温度传感器DS18B20损坏,系统停止工作,LCM提示错误。六是温度低于设定值,启动加热工作。温度到达指定温度值,停止加热工作。七是可以语音播报,并通过独立按键控制语音播报的开、关。八是通过按键实现温度上下限值的设定,最高上限值为70摄氏度,最低下限值为10摄氏度。 二、系统硬件设计 (一)单片机接口原理图。该部分主要由单片机芯片、上拉电阻、排阵等组成。原理图如图1所示。(二)温度采集模块。温度采集模块主要使用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20。DS18B20为单线接口,性能较为稳定。用户可以设定温度报警上下限值,同时,该DS18B20超温度限可通过报警搜索命令加以识别。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好地解决一些技术问题,才能够达到较高的测量精度[5,6]。在感温器件中,DS18B20适合于单片机构成智能温度测量和控制系统,其精度很高、易保证。体积小、无需标定、支持多点组网功能、可多点测温等特点都有利于在实际应用中取得良好的测温效果。温度传感器如图2,DS18B20的原理图如图3[7]。(三)液位采集模块。液位传感器采用的是浮球式液位开关。其结构简单,无复杂电路,使用方便,使用磁簧开关无需电源,接点寿命长,控制开关位置可随使用者订制。所有开关出线在同一接线盒,外部施工配线成本较低。由于磁簧开关和导线与被测液体是完全隔离,该液位开关可在高温、高压设备上安全使用。浮球式液位开关是采取直浮子驱动磁簧开关内部磁铁,达到开关瞬间动作的原理。当被测介质浮动浮子时,浮子在一定范围内上下移动,浮球内的磁体将吸引控制开关动作杆上的磁体,从而产生开与关的动作,实现液位的指示与控制[8]。液位传感器实物如图4,液位采集模块的电路图如图5。(四)继电器控制模块。继电器主要是来做自动控制作用的开关元件。在本次设计中共使用了3个电磁继电器,都是用+5V的直流电来控制12V的直流电,分别实现对进水水泵、出水水泵、加热器的控制作用。电磁式继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、高电流的工作电路,能实现远距离操纵和自动控制。进水水泵、出水水泵和加热器的控制就可通过此原理得到远程自动控制。继电器控制电路如图6。 三、结构设计 本设计中使用的保温水桶是在成品的基础上进行部分加工所得。机械加工包括对桶壁进行开孔,加热器的定位、安装和密封,进出水水管的定位、安装和密封,液位传感器支架的设计安装,以及液位传感器和DS18B20温度传感器的安装、固定。在上液位传感器安装时,液位传感器的浮球下边缘和进水管平齐,当水位到达该液位传感器浮球下边缘时停止加水,防止进水管被完全淹没。下液位传感器安装时,浮球的下边缘略高于加热装置,当桶内液位低于该液位传感器上边缘时停止出水同时开始加水,防止液位过低而导致加热装置干烧。加工结果如图7。上下液位传感器的信号线分别从安装进出水管的孔里引出。DS18B20温度传感器安装在保温桶夹层内部并紧贴内壁,位置在水桶中部,信号线从和上液位传感器的信号线一路从进水孔引出,如图8所示。 四、应用分析 当保温桶内液位过低时系统控制继电器使进水水泵工作。当液位过高时进水水泵停止工作,出水水泵工作,直至液位正常。同时水的温度如果低于设定值,继电器控制加热器开始加热,直至达到设定温度,加热器(220V)停止工作,这些功能都要能够实现,而且整个过程都是自动完成,不需用户操作,用户只需按照自己的要求设定温度范围,既安全又方便。锅炉自动控温给水系统经过实验验证,已经可以实现开机画面的显示,显示默认的温度上下限值,可根据需要进行设定,系统会显示当前的温度和温度、液位状态是否正常。随着单片机技术的发展和日趋成熟,单片机不仅应用前景广泛,同时有助于发现可能存在的故障。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性。 作者:伍广 邓传奇 陈帅 单位:安徽理工大学机械工程学院 硬件设计论文:封闭禽舍传感器节点软硬件设计 本文作者:曹元军1金濯2翟旭军2王新忠3作者单位:1.泰州职业技术学院2.江苏畜牧兽医职业技术学院3.江苏大学生物机电工程研究院 工厂化蛋鸡舍在结构上是一个全封闭的设施,鸡舍内部环境受设计结构的制约和影响,形成了不同于外部环境的“鸡舍小气候”。鸡舍气候信息主要包括室内的温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子。鸡舍设施的全封闭性决定了鸡舍与外界的物质与能量交换,这种交换会引起鸡舍小气候环境的变化,进而在一定程度上又会影响蛋鸡的生长及其产蛋率。鸡舍气候信息采集的智能化和信息化是实施工厂化蛋鸡养殖的关键技术之一,国内外已有科研人员将无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)技术应用于农田信息采集。为满足农业信息采集中监测周期长的需求,研究人员结合不同的应用场合,设计了多种专用的无线传感器网络节点[1-6]。由于封闭式蛋鸡舍设施的特殊性,鸡舍环境信息有线采集设备易出故障,且设备的投入成本与维护成本较高,因此,无线传感器网络的应用将尽显其优势。为此,笔者在尽可能延长无线传感器节点通信距离的基础上,合理地设计硬件系统和软件系统,以有效提高节点的生存周期。 1节点硬件设计 节点硬件设计通过自组网的形式将采集的信息发送至系统监控中心,实现对封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的采集。传感器节点由微处理器模块、无线通信模块、串口通信模块、传感器模块和电源模块组成,如图1所示。为了提升传感器节点的通信距离,微控制器(CPU)采用AVR系列单片机ATmega128L,对比普通51系列单片机而言,ATmega128L代码执行效率更高,抗干扰能力更强,同时,ATmega128L单片机具有低功耗的特点(1μA~25mA,WDT关闭时为100nA)。该设计的无线通信模块采用功耗低、发射功率可微调的nRF905模块,其高斯频移键控(GFSK)调制方式抗干扰能力强,能够很好地抑制噪声环境对信息采集系统的影响。设计节点的CPU时钟频率为7.3228MHz,nRF905设定在433MHz国家开放频段。温湿度传感器采用SHT11,光强度传感器采用美国TAGS公司的光强度数字TSL2561。有害气体浓度的监测传感器分别为:CO2浓度传感器选用美国FIGARO公司生产的TGS4160,NH3传感器选择的型号为MIC-NH3智能传感器,硫化氢传感器选择的型号为(H2S传感器)M-100。 2节点软件设计 针对上述节点硬件结构,结合封闭式蛋鸡舍设施信息采集周期性强、时间间隔短、单次数据传输量大的特点,设计了基于C语言的软件系统。 2.1节点软件构成 节点软件由操作系统和应用程序构成。WSN利用TinyOS操作系统,采用AVRStudio4.07开发平台,开发应用程序,包括各个硬件模块的驱动、数据采集和通信协议。在TinyOS环境下为节点用NesC语言编写了相应的执行程序。AVRStudio4.07平台采用面向对象的编程方法,1个TinyOS应用程序与多个组件(Component)连接,构成1个执行模块(Module)。组件是硬件的抽象概念,组件间由接口(Interface)互相连接。该设计传感器节点的TinyOS应用程序结构如图2所示。 2.2节点休眠的设计 无线传感器节点节省能量的最主要的方式是休眠机制。当传感器节点目前没有传感任务并且不需要为其他节点转发传感数据时,关闭节点的无线通讯模块、数据采集模块甚至计算模块以节省能量。因而,一个传感任务发生时,只有与之相连的区域内的传感器节点处于活动状态,从而形成一个活动区域。如图3所示,活动区域随着数据向网关节点传送而移动,这样原先活动的节点在离开活动区域后可以转成休眠模式从而节省能量。 2.3同步控制 时钟同步是该设计分布式系统的重要组成部分,采用TDMA-MAC协议。具有休眠机制的无线传感器网络需要严格的时间同步机制,用来准确接入信道和及时唤醒。在传感器网络中,节点运行工作时的物理时钟依靠对自身晶振中断计数实现。如果节点晶振的频率误差和初始计时时刻不同,就会使节点之间物理时钟不同步。通过计算出物理时钟与逻辑时钟的关系,构造对应的逻辑时钟以达成同步。无线传感节点在应用基站充当时间基准点,发送数据包具有当前时钟读数的同步指令,当无线传感器网络内其他节点接收到该同步指令后,计算延时参数并调整本节点的逻辑时钟值,以和基站节点基准点构成同步。传感节点在和基站节点同步后作为新的基准点,一环接一环由里向外同步,直至覆盖整个无线传感器网络。 2.4节点程序的调试 无线传感器节点硬件和软件设计完成后,进行了程序初步调试。程序调试平台为AVRStudio4.07,调试步骤如下:①在启动AVRStudio4.07之前,将JTAG仿真器与PC机串口连接起来;②JTAG仿真器的数据电缆连接到目标板的JTAG接口;③在确认PC、JTAGICE和目标板正确连接后,按照下列顺序依次接通电源的操作:打开目标板电源,即SW1拨至“ON”处,然后接通JTAG电源,JTAG仿真器上的绿黄两灯同时亮表示连接成功,若有任意一灯不亮,就说明连接没有成功;④在PC上打开AVRStudio4.07,调试节点程序,如下图4、5所示。 3结语 为解决传统封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的监测中所存在的监测区域面积小、采样率低、工作量大等问题,该研究探讨了将无线传感器节点技术作为封闭式蛋鸡舍环境监测中数据采集和传输载体的可行性,设计和开发了无线传感器节点,并进行了节点程序的调试。下一步应采用所设计的无线传感器节点,构成无线传感器网络,通过进一步的封闭式蛋鸡舍环境因子信息采集试验,提高无线传感器网络系统的可靠性和实用性。 硬件设计论文:常规剧场舞台机械控制系统的软硬件设计 【摘要】根据国内剧场舞台机械控制系统的特点,探讨了软、硬件设计解决方案。根据实际工程经验从控制系统硬件设计组成、网络系统构建和软件功能要求三个方面进行了详细的论述。 【关键词】PLC;舞台机械;变频器;现场总线 常规剧院根据功能可以划分为歌剧院、戏剧院、音乐厅和多功能厅等。舞台机械是现代化剧场不可缺少的核心设备,通过舞台机械设备不断升降、平移、开合运动,并配合灯光、音响的不断变换,呈现在观众眼前的是一场场美轮美奂的视觉盛宴。常规剧场舞台机械设备一般可分为台上和台下两个部分,台上以卷扬类为主,台上设备的基本配置有防火幕、假台口、大幕、二道幕、景吊杆、灯吊杆、单点吊机、灯光渡桥、灯光吊笼等设备,有的还配置了反声罩。台下以升降、推拉、旋转为主,台下设备的基本配置有主升降台、左右车台、后车转台、升降乐池、各种补偿台、插销和安全网等设备。其中,台上吊杆类设备、台下升降台类设备和车台类设备是舞台表演空间的主要设备。随着计算机技术的不断发展,现在舞台机械控制多采用以可编程控制器为主的分布式控制系统。系统硬件由继电器、接触器和变频器等低压电器组成,网络采用开放式工业现场总线通讯技术,软件设计采用功能完备的人机友好界面和安全互锁保护。整个系统快速、方便地将分散在台上、台下的设备和核心中央处理器联系起来,其各种不同类型的控制模块通过硬件接口和软件组态可进行广泛组合,为舞台机械运行提供实时、安全可靠的运行保证。同时,由于采用计算机控制,系统具有处理速度快、系统资源裕量大、通讯能力强、故障排除快速、定位准确的特点。 1设备电器设计组成 舞台设备电器控制回路一般由各种安全保护单元(如限位、乱绳、超载、超速、安全急停链路)、位置测量单元(如编码器、减速开关、行程开关)、控制电路(如各种继电器、PLC输入输出模块)、驱动单元(如变频器、交流接触器)和执行单元(如三相异步鼠笼电机、伺服电机)组成,并通过以上电器环节的共同作用控制设备运动。国内舞台设备按控制方式包括常规定速控制和调速定位控制。 1.1常规定速控制 常规定速控制——通过PLC起停输出、设备的行程开关、保护开关、继电器组成的中间回路控制对应的三相电源的相序通断,从而达到直接控制电机的正反向运动,如舞台各种插销、安全网、升降栏杆、安全门。该方式广泛应用在对时间要求不高的舞台设备硬件设计上,对于在运动过程中有位置需求但定位要求不高的设备(如灯光吊笼、假台口侧片、灯光渡桥)来说,该方式并不能满足要求。从设计经济、硬件便捷的角度,通常在常规电机传动轴上加装轴套型增量编码器,将编码器信号接入具有位置采集功能的模板(如西门子编码器模块FM350),同时,在硬件选型时根据模板的采样频率和电机转速确定所选编码器的每圈脉冲值。采集的位置信号经过现场总线传送到中央处理器中,和预设的目标位置做比较,决定设备是否到位停止运行。在实际的硬件设计中,为了能及时响应到位置信号,需把采集模板的实际输出值串入控制电机正反转回路。考虑到常规定速控制设计中不具备调速功能,电机高速运动过程中收到停止信号后制动运行较长,影响设备控制精度,在应用中要根据设备实际制动距离,在软件调试中加入制动停止提前长度来修正设备停止响应距离,从而提高设备实际到位精度 1.2调速定位控制 调速定位控制——常规电机带有编码器,编码器接入具有位置控制功能的高性能交流矢量变频器,变频器通过本身的内置位置控制卡计算电机运行的实时位置和给定目标位置的差值,通过PID调节输出对应的频率和电压控制电机运转速度,中央处理器通过总线通讯方式比较变频器传回来的位置、状态特性,并根据变频器窗口到位值实现对所控设备的速度、位置精确控制,控制电路如图3所示。使用调速定位控制,降低了对机械设备的冲击,提高了设备的安全性和可靠性。因此,在国内中、大型剧场中,该控制方式是控制吊杆、升降台、车台等机械设备的主流方案。调速定位按控制电路功能一般可分为一对一控制和矩阵切换控制。对于前者,每个设备都是一个控制单元,控制电路结构相对简单,每个变频器的总线状态真实反应设备实际情况。由于只考虑单独控制回路,现场调试成本较小,出现故障排查相对容易,系统后期维护人工成本较小,但如果控制单元的任何器件发生故障,则直接影响调速设备运行,同时对于电器元件、变频器的成本支出较高。对于后者,由于采用继电器矩阵切换,控制回路采用冗余备份方式,每个调速设备在选定之前不对应固定变频器,如果某一个控制单元出现问题影响吊杆运行,通过切换矩阵的及时调整可以规避出现故障的控制单元,从而使设备更可靠地运行,提高了整个系统的风险抵御能力。同时,采用切换方式,节省了变频器数量,降低了电器成本支出。但这种控制方式电路结构复杂,软件互锁要求较高,一旦出现故障,排查和维护较繁琐。通常来说,台上调速吊杆采用切换矩阵方式,台下调速设备采用一对一控制方式。这主要是因为各种类型的吊杆大多功率在30kW以内,且功率较为相近,实际舞台演艺中同时运动的最多吊杆数远远小于总吊杆数,故采用切换方式。而台下升降类设备在演出时载有大量演员,功率较大,通常达到60kW以上,为了避免频繁切换对用电回路的冲击,并考虑到实际运行的安全性,故采取一对一方式。 2网络系统的构建 舞台机械控制系统从网路结构上分为三个层级:管理级、控制级和现场级。2.1管理级设备管理级设备包括控制台和服务器。控制台中主要设备包括工控机、触摸屏和电源、操作按键及操纵杆,主要为监控舞台设备状态、运行参数、报警信息,编场数据处理和控制设备起停,为操作人员提供友好的人机交互界面。服务器可记录操作人员和设备的实时数据,为演出设备历史追溯提供不可替代的手段。 2.2控制级设备 控制级设备主要包括可编程控制器的中央处理单元和各种适应现场总线的通讯单元。作为整个舞台机械控制系统的“大脑”,中央处理单元是系统核心,主要负责向上通过以太网传递现场的监控信息(如升降台、景杆等调速设备的位置、速度等实时参数,以及乱绳、电机过热等安全信号),向下对现场级设备下达动作命令,协调现场设备动作次序(如舞台机械设备的定位控制和设备延时启动等)。 2.3现场级设备 现场级设备:主要包括符合现场总线协议的相关舞台机械控制远程I/O站点、对应的变频器和电动机。现场级设备主要任务负责实现操作人员通过控制台发送的具体的运动方案,同时采集必要的现场信息,传递给上层作为参考。图4为采用标准三级网络设计的结构图。 2.4网络系统的构建中的关键问题 (1)控制系统的安全性设计要贯穿整个控制系统,包括核心控制器到单体设备的控制设计。控制系统应采用开放的现场总线技术,根据用户的实际需要,采用可靠的冗余技术,包括核心部件的冗余和网络的冗余。控制系统具有紧急停机系统,任意一个极限开关的动作会触发本设备应急线路,任意一个急停按钮应触发控制系统的急停链路。同时,急停系统和中央处理器通过安全总线进行信息交换。所有具有提升性能的驱动都采用双制动器,并且互相独立控制,保证驱动能及时有效地停止工作。(2)所有的舞台机械系统主控制台、移动控制台,应具备即插即用的特点。对于单一控制台,用户可根据实际情况方便地选择切换到不同的操作方式(如手控、程控、更改参数)对设备进行操作;对于不同控制台之间的切换操作,中央处理单元应具备统一的授权管理,保证同一设备在任意时刻只接受来自单一控制台的指令信息,防止设备由于接受不同控制台指令信息而造成控制紊乱。(3)保证关键信息响应的实时性和同步性(如舞台机械设备的启动命令)。对于调速定位设备,国内大多是通过每个变频器的内置位置控制卡控制设备,当多个设备同时运动时,由于网络传输的延迟性造成设备启动的不统一和设备运行中间过程中的实际位置偏差。在设计控制网络时,对于关键信息的传递需采用等式同步机制和数据优先级处理,保证数据传输的快速响应。 3软件设计要求 3.1操作功能要求 操作功能要求:对于舞台控制操作界面,应设有手动选择、运动参数设定、设备编组、场景运行、设备位置绑定、运动禁止、设备位置记录等功能,根据实际用户需求的不同,还应提供系统管理、维护和根据演出过程需要而附带的工程组态功能。同时,应提供演出中间的各种应急处理功能,如当在演出场景中编组的运行设备,设备出现报警停止运行时应具备手动快速介入,当设备撞到物理极限位后,应具备旁路控制使设备及时脱离危险位置。用户一旦误操作,不光有报警信息,同时提供相应的保护,规避可能发生的设备误动作引发的系统风险。 3.2设备互锁要求 设备运行互锁是舞台设备安全可靠运行必不可少的保障,互锁软件设计必须实时跟踪设备运行的数据。互锁软件应采用顺序控制程序,根据优先级管理机制,按照预先规定好的优先级动作顺序,对控制过程各阶段的设备互锁顺序进行自动判别和保护。每一个设备的运行条件都依存于其他相邻设备的位置,当检测到条件满足或不满足时,及时发送给设备数据块运行或受限指令,使设备安全可靠地运行。 3.3分布式管理要求 通过现场总线技术,把分布在舞台控制室的控制台、上位机、台上及台下控制柜间的现场驱动单元、现场采集单元等方便、快捷地联系起来。通过开放的现场总线控制通信网络把物理分散的设备构成为一个整体,用分布式数据库实现全系统的信息集成,进而达到信息共享,从而实现同时在多台控制终端上对舞台设备的集中监视、集中操作和集中管理。 3.4远程维护要求 控制系统工程师可通过互联网对现场控制系统进行远程诊断和维护。操作系统中出现的故障,应及时记录在上位机历史数据库中,用户通过Internet网以文本形式传送到远程诊断实验室,帮助用户排除故障。通过专门远程诊断软件,可实时跟踪链接到现场网络节点的舞台机械设备运动情况,及时帮助用户解决操作中出现的问题。 4小结 在控制系统建设规划中,要注重安全和效益并重的原则,适当降低建设成本和后期维护成本,同时还要从长远着眼,技术方案要有一定的前瞻性,充分考虑将来整个系统的整体升级、扩容问题。随着计算机和控制理论的不断进步,舞台控制技术逐渐趋于完善,带有自诊断功能和微机通信接口的PLC元器件也越来越普及,价格也趋向便宜。在国内以可编程控制器为核心的舞台机械控制系统已经形成了集网络化、集散化、自动化、智能化为一体的先进的自动控制模式。目前,广义舞台的概念已不再仅仅局限于正规剧场传统品字型舞台,随着电视剧场、演播厅、体育场馆等组合式舞台,以及各种类型的动感、多维影院、VA多媒体互动系统、科技馆等领域的异型舞台的出现,舞台机械控制系统的软、硬件设计也应随着舞台要求的变化不断发展更新。 作者:刘学信 刘建喆 单位:山东艺术学院 北京师范大学第二附属中学 硬件设计论文:高性能车载充电机硬件电路设计研究 电动汽车作为新型代步交通工具,车载充电机是其不可缺少的配套充电设备,对车载充电机的研究显得尤为重要。一款成功的高性能的车载充电机要能抑制谐波、功率因数高、效率高等特点。本文根据上述特点,设计了一款2kw的车载充电机。有源功率因数校正电路(APFC)能有效抑制谐波,提高功率因数。而软开关技术能有效提高充电机的效率。本文将二者结合在一起,设计了一款高性能指标的车载充电机,并进行了波形测试及实验验证。 1车载充电机硬件拓扑结构及原理 1.1APFC拓扑及原理功率 因数校正有多种拓扑电路,比如boost、buck、buckfly等电路。本文采用BOOST电路拓扑,如图1所示,因其电流连续、电流波形失真小、输出功率大、储能电感同时具有抑制RFI和EMI噪声的功能。状态分析:当S通、VD断时,假设此状态持续时间为T1,可得到状态方程,解得,其中为第K时刻的输入电压值。当S断、VD通时,假设此状态持续时间为t2,可得状态方程,解得:。当S断、VD断时,假设此状态持续时间为t3,得状态方程。由上述公式可知,是跟随输入电压变化的半波正弦函数,如图2所示,其相位基本相同且输入电流波形近乎正弦波,所以功率因数接近于1。当电感电流临界连续时,t3=0,可知电感电流的包络线仍为半波正弦函数形式。弱电感电流连续,则表现为电感电流正弦变化的基波上迭加随斩控频率变化的高频锯齿波,锯齿波的幅度与电感量及斩控频率有关。 1.2逆变整流拓扑及原理 逆变电路采用副边无源钳位软开关移相全桥拓扑结构,如图3所示S1、S3为超前臂,S2、S4为滞后臂。其软开关的实现,超前臂的零电压开关依靠变压器漏感和超前臂的并联电容实现,滞后臂的零电流开关通过变压器二次测钳位电容在换相期间钳位电压强迫一次侧电流复位到零实现。此种软开关结构,所需器件简单,不需要额外有源元件等优点。 2主回路参数设计 2kw高性能车载充电机的额定输出电压为96V,额定电流为20A,输入单相交流电160V-240V整流后经APFC电路得到400V直流母线电压,开关频率fs取50KHZ。 (1)apfc电感设计。 1)输入电流峰值的最大值确定:电感应当在最大电流时避免饱和。交流输入电压最小时,其峰值能达到最大,再考虑到期效率假设为0.92; 2)电感中纹波电流峰峰值。一般最大峰峰值可取输入电流的20%; 3)确定输入电压峰值时的最大占空比; 4)电感量的计算:经过试验,调整为1mh。 (2)主变压器的设计。 1)选定工作频率在100khz,铁氧体磁芯完全能够满足要求; 2)磁芯规格的选择。铁芯的窗口面积乘积为:通过查表选择双EE55磁芯。式中:V1I1为输入功率;V2I2为输出功率;K0为窗口利用系数,一般取0.2-0.4;Kf为波形系数,方波为4; 3)原边绕组匝数选择; 4)副边匝数选择 (3)钳位电容的设计。其作用主要有两个:一是钳位整流二极管的电压,从而降低二极管的电压应力;二是超前臂关断后,钳位电容上的电压反射到原边,抵消漏感的能量,使得原边电流迅速降低,实现滞后臂的零电流开关。本文中漏感选择20uh。电容上存储的能量为:一次测漏感能量为:为了抵消原边漏感的能量,电容上存储的能量要大于漏感存储的能量,即整理得:最终经过试验选择容值为200nf。 3实验波形及结果分析 蓝色为超前上桥臂驱动波形,黄色为超前上DS间波形,由上图可知超前臂实现了零电压开通关断;图中红色为滞后下DS间波形,紫色为回路电流波形,由图可知,滞后臂基本实现了零电流开通关断。 4结束语 随着电力电子技术的不断发展,人们对车载充电机的要求越来越高,高频化小型化高效化低谐波车载充电机成为发展的趋势。本文研究了带有源功率因数校正的移相全桥软开关车载充电机,对其工作原理和性能做了分析并对样机进行了实验,证明了充电机的可行性和有效性。 作者:王平来 李小伟 张立功 单位:山东省汽车电子重点实验室 山东省科学院自动化研究所 硬件设计论文:浅谈喷雾机的系统硬件设计与实验 1系统硬件设计 系统硬件设计系统工作时,药液由液压泵泵出,经主管道及喷杆后由喷头流出,通过转换接头流经流量传感器,最后由药液收集槽收集。为便于试验记录,将左侧喷头从上到下标记为喷头1~喷头3,右侧喷头从上到下标记为喷头4~喷头6。转换接头为自行设计的快捷转换接头。流量传感器输出频率信号,信号经频率转电流模块转换为4~20mA电流信号,同时压力传感器输出4~20mA电流信号,流量传感器与压力传感器输出的电流信号经4~20mA信号采集模块采集后,由RS-485总线上传至上位机界面显示。本系统可同时显示6路流量信号及1路压力信号。流量传感器选用GemsF6FT—110系列TurboFlow型流量传感器,输出频率范围58~575Hz;压力传感器选用WLB型压力传感器,输出信号为4~20mA电流信号;频率电流转换模块选用ART-阿尔泰A11FV11频率/电压、电流信号隔离转换模块,输入为0~1kHz,0~10kHz和0~100kHz频率信号,输出为0~5V,0~10V电压信号和0~20mA或4~20mA电流信号。本设计根据流量传感器输出信号选择输入档位为0~1kHz,并根据信号采集模块选择输出档位为4~20mA;4~20mA电流采集模块选用顺源ISOADA08型采集模块,可同时采集8路电流信号,通过RS-485总线上传至上位机界面。若喷雾机喷头较多,系统可对喷头进行分批次测量。 本转换接头可分为固定架、螺杆和接头体3部分。其中,固定架用于支撑接头,并将接头与喷头位置进行固定;接头体上端采用橡胶密封垫,可将喷头与接头接触部位进行密封,橡胶密封垫通孔直径为13mm,可用于测量多类喷雾机喷头。测量时,将橡胶密封圈与喷头喷嘴对接,卡钩卡至喷头上端,且保证两卡钩处于同一平面内,以保证密封性良好,旋转螺杆使转换接头固定至喷头上;药液经喷头体由胶管接头引流至流量传感器。本转换接头使用方便,操作简单,用于对单个喷头的测量;若喷雾机喷头数量较多,可使用多个接头进行测量。 2上位机软件设计 系统上位机控制软件采用C#编写,使用VisualStudio2008开发平台开发进行开发,可以运行于Win-dowsXP及以上环境。系统工作时,可根据不同试验条件在上位机界面显示不同的测量值。因本系统主要测量喷头流量值,根据拟合方程中流量与电流的关系,设定最大电流值与最小电流值所对应流量值以及压力值。系统启动后,上位机界面实时显示主管道压力值以及喷头1~6的流量值。数据采样间隔可根据用户要求进行设定,同时系统会将所采集数据在数据库中进行存储,可供试验后期数据分析处理。为了获得电流与流量关系曲线,试验时选用SCL600型喷雾机ALBUZ-ATR80型喷头,分别设定压力为0.3,0.7,1.1,1.5MPa,使用秒表记录测量时间,并测量在该时间范围内由量筒收集的药液体积,同时用万用表测量输出电流值,每个压力值下测量3次,取平均值。 3试验及结果分析 为测试本系统精度,试验时选用SCL600型喷雾机所配置的ALBUZ-ATR80型喷头进行试验,记录上位机界面所示流量值,同时用量筒测量一定时间流经流量传感器的药液体积,计算其平均流量(即实际流量),通过与试验测量流量(即上位机所示流量)进行比较,得到系统精度。为了测试系统精度,以喷头2为例,使用上位机软件,以0.4MPa为间隔,在0.3~1.5MPa范围内记录上位机界面所示流量值,并测量在一定时间内量筒所收集的药液体积。每个压力下测量3次,取平均值。试验数据表明,喷头在不同压力下流量不同,且随着压力的增加,流量逐渐增加;在流量为0.53~1.25L/m范围内,喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为4.40%。为了测试系统精度,选择喷头1、喷头3及喷头4进行试验,使用上位机软件,试验设定压力为0.7MPa。同时,记录上位机界面所示流量值,并测量在一定时间内量筒收集的药液体积,每组测量3次,取平均值,试验数据表明:当压力为0.7MPa时,各喷头流量基本保持一致;当流量为0.83~0.91L/m时,喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为3.88%。 4结论 本系统所设计的转换接头使用方便,密封性良好,对喷头寿命影响较小,可便于系统同时对多类喷雾机喷头流量快速测量,且系统操作方便,上位机界面可实时显示各喷头流量值,实现对喷雾机喷头流量在线测量,测量精度较高。 作者:单位:西北农林科技大学机械与电子工程学院 国家农业信息化工程技术研究中心 硬件设计论文:钻孔机械臂控制体系硬件设计与实现 0绪论 工业机械臂(以下简称机械臂)是近代自动控制领域中出现的一项新技术,作为多学科融合的边沿学科,它是当今高技术发展最快的领域之一,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。随着机器人系统设计应用的复杂化以及机器人系统对控制精度、实时性能、可靠性的要求不断变高,需要给机械设备装备嵌入式操作系统。嵌入式系统应用于机械的控制,将是机器控制领域的一个发展方向,为机器的智能控制的实现提供了广阔的平台。与传统的微处理器和DSP相比,ARM微处理器资源丰富,具有很好的通用性,其主要技术优点是高性能、低价格、低功耗,可以广泛的应用于各个领域,因此将ARM应用于机械臂控制系统不失为一种好的策略。 1机械臂功能设计 本文主要研究的是单臂式钻孔机械臂,这种机械臂需要完成的动作有:前行、后行、左行、右行、上行、下行。这些动作相互结合,完成相应的动作安排。根据上述动作要求,工艺流程如下:(1)本文研究的机器臂主要由底座(或躯干)、机械臂构成。底座的主要任务是支撑和完成手臂上下左右的移动,实现机械臂在工作空间中的活动;(2)机械臂的底座固定不动,机械臂的Y轴由伺服电机驱动在平行于底座的平面进行前后运动,即是在Y轴平面中的运动;(3)X轴在上位机对伺服驱动器发出指令后和Y轴同时移动,进行左右的运动,即在X轴平面中的运动,同时运动就可以实现机械臂在X-Y平面上的精确定位;(4)在X轴上安装一个气动式动力头,当在X-Y平面上精确定位之后,处理器通过控制电磁阀动力头进给,带动钻头旋转进行既定的钻孔。总结归纳可知,X-Y轴用于机械臂钻孔的定位,Z轴做往复运动进行钻孔;(5)机械臂完成上位机发出的脉冲指令,回到机械原点,等待下一次的指令。 工作过程如下:上位机对控制机发出脉冲指令,电机控制系统从控制器中获取指令数据,传感器系统检测在机械臂工作的范围之内有无障碍物,确定无障碍后开始动作,在系统运行中与电机同轴度编码器实时反馈机械臂所到达的位置,以判断是否完成规定动作。当控制器接受编码器反馈的数据判断出规定动作完成后系统暂停动作,等待下一次指令。为了使机械臂在接受到指令后高速准确的完成动作,本设计在硬件上采用了伺服驱动系统,软件上采用模糊控制算法。电机驱动系统由ARM处理器及其相关外围硬件和电机驱动器组成,ARM处理器发出指令脉冲下达给伺服驱动器,电机驱动器驱动电机运转,运行期间,ARM处理器根据编码器反馈的信息判断机械臂的运动状态,实现实时跟踪定位和位置定位。 2模糊控制算法在ARM控制系统中的实现 2.1输入量模糊化 模糊控制算法用在ARM中,则需使用在ARM中可以运行的软件实现模糊控制,这样就把能将原来的数字控制器改成模糊控制器,从而构成了一个基于ARM的模糊控制系统。由此可见,这种模糊控制器在本质上只是一种控制算法与硬件的结合,与其它的模糊算法的差别在于用ARM的语言来实现模糊化、模糊推理决策以及反模糊化过程。这种模糊控制器的优点是资源消耗少,灵活性高,通用性强,应用范围广等。必须注意的是设计过程中要考虑到ARM的内存空间,运算速度,以及模糊算法的执行效率和系统的实时性要求。在模糊控制器中,给定目标为r,将光电编码器检测到的电机转速作为反馈输入。然后计算得到转速偏差e(k)和转速偏差变化率Δe(k),量化和模糊化后作为模糊控制器的两个输入信号,反模糊后得到精确的PID参数,经过PID运算得到电机控制信号,此控制信号经过进一步的转换,可得到PWM控制寄存器的设定值,写入PWM寄存器后,从ARM的PWM输出端口将得到相应的PWM控制信号,经过驱动器驱动伺服电机,使钻孔机械臂达到计算机的控制运动要求。在机械臂硬件平台控制系统中,计算机通过串口与ARM处理器通信,发送控制命令控制机械臂的运动状态。用编码器检测电机的旋转速度。 电机转速的误差:式中:n是当前电机转速;n0是t0时刻对应的电机转速;当上次的电机转速为e(k-1)时,当前电机转速的误差变化为:根据e(k),Δe(k)的隶属度函数可知,我们必须把由上式计算得到的误差和误差变化率进行处理,使他们的值落在[-3,3]区间,再进行模糊化处理,才能进行模糊控制器运算。经过反复的试验,可以得到e(k),Δe(k)的最大值,分别为em,Δem由此我们进行归一化公式:当出现测量值大于我们的最大值时,我们就将其视为最大值em的值,所以以上公式是普适用的。 2.2建立机械臂模糊控制规则表 模糊控制规则在模糊控制系统中,是一种根据控制量偏差和控制量偏差变化率而推断出输出量的推理规则。这些规则是由误差和误差变化率状态的不同而形成的一系列条件语句。在模糊控制器选用单变量二维最常见的结构形式,设定误差e,误差变化ec及控制量输出u的模糊子集为{负大,负中,负小,零,正小,正中,正大},并简记为{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB},论域均定为[-3,3],模糊子集NB,PB分别选为Z型隶属函数和S型隶属函数,其余选为灵敏度高且在论域范围内均匀分布,等距离的三角形隶属函数。由于三角形隶属函数简单易行,计算效率高,且仅与直线的形状有关,适合于实时控制和在线调整的控制,因此,本模糊控制器的输入输出隶属度函数曲线如图1所示。 3钻孔机械臂控制系统硬件设计与实现 3.1LPC2138处理器 ARM内核采用精简指令集计算机(RISC)体系结构,具有大量的通用寄存器,指令格式使用统一和长度固定,寻址方式简单,内含2套指令系统(ARM指令集和Thumb指令集)。极低的功耗,适合对功耗要求较高的应用,如便携式产品。能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。 3.2传感器模块 本课题研究的钻孔机械臂是一个用于加工的机械装备,当上位机设定好要加工的参数且启动机械臂臂进行加工时,为了防止有意外的发生,需要加一些传感器进行保护,当检测到有人或物进入到机械臂加工的范围之内时,传感器将检测到的信号反馈给处理器,进行相应的动作。 (1)位置传感器:即行程开关,在X轴和Y轴上都装有3个行程开关,在Z轴的上下位置也装有两个行程开关,本系统中选用无触点感应式行程开关,两线制传感器,型号为TL-05MD1。原理:无触点行程开关又称接近开关,它可以代替有触头行程开关来完成行程控制和限位保护,还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点,所以在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。无触点行程开关分为有源型和无源型两种,多数无触点行程开关为有源型,主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分,一般采用5V~24V的直流电流,或220V交流电源等。当被控物体到位,电子行程开关动作,常开组导通(闭合)常闭组截止,(断开)。完成相应的动作。 (2)光电编码器:由伺服电机驱动器独立控制。 (3)红外光栅传感器又称为安全性光栅安全性光栅是一种保护各种危险机械装备周围工作人员的先进技术。同传统的安全措施,比如机械栅栏、滑动门、回拉限制等来相比,安全性光栅更自由,更灵活,并且可以降低操作者疲劳程度。通过合理地减少对实体保护的需求,安全性光栅简化了那些常规任务,如设备的安装、维护以及维修。 4总结 本文在分析机械臂嵌入式控制体系的基础上,进行了以LPC2138为主控制器的嵌入式系统硬件平台设计。合理规划机械臂的任务模块,设计应用程序,实现对各功能子系统的数据通信、控制管理。本文只对机械臂底层控制系统进行研究设计并介绍。因此,真正的实现伺服电机的精确控制还需要进一步要有专业人员研究。 硬件设计论文:计算机硬件设计安全问题与策略 摘要:随着时代的发展,信息逐步走进每个人的生活,与人们的生产与生活息息相关,在信息时代下计算机也在迅猛发展,但是随之暴露出来的问题也是不容忽视的,重点引起人们关注的问题就是计算机硬件设计安全问题,因为这关系到人们信息的安全。基于此,就重点针对这一问题进行分析研究,并根据现有问题状况提出几项策略。 关键词:计算机硬件;信息安全;创新技术 在现阶段中,世界已成功步入信息时代、科技时代,我国也不甘落后,我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展,然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来,相较于计算机的发展来说较为落后,尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题,这是一个很严肃的问题,这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响,所以,解决计算机硬件设计安全问题势在必行。 1计算机硬件安全的概述 在使用计算机的过程中,外部环境对计算机有很大的影响,所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻,要求计算机外部环境清洁度较高,计算机温度不能过高要适中,计算机四周电压要保持稳定,做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术,这个技术叫做加固技术,计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水,这样的计算机能够一整天在野外工作,所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如,计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码,虽然说这些指令代码是保密的,但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉,我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码,外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令,使得计算机内所有的信息、资料泄露,同时也可能会使计算机崩溃,并且这一崩溃将是毁灭性的,一旦这一消息是真实的,那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击,导致硬件泄密、信息泄露,甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全,从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢?电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实,计算机就像是人的身体,有很多零部件,计算机中的零部件每一个皆是能够控制的,所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片,一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解,那么就能够控制计算机,所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的,因此,要做好计算机硬件安全防护工作,保证计算机硬件安全,保证计算机硬件的设计安全。综上所述,可以看出,计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题,信息安全重点工作就是保密、集成、实用,想要保证信息是安全的,就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法,从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中,它的发展过程比较漫长,通过它的发展过程能够知道一点,那就是计算机硬件安全是什么,它指的就是一个安全系统,这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的,这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。 2计算机硬件的设计安全发展现状 计算机系统中有各种各样的元件,这些构件组合起来构成了物理部件,也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出,现阶段,计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种,相应的,产生问题的原因也大概能分为三种,包括输入设备、储存介质、输出设备。首先,就输入设备来说,以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种,一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁,一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒,从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发,一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露,后果严重。其次,就储存介质来说,以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障,安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后,就输出设备来说,以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来,这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。 3计算机硬件的设计安全分析 在信息时代迅猛发展的潮流下,计算机硬件设计安全问题逐步显现出来,相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来,其中有一些新兴安全方案设计精妙,实用性高,并且成本不高、功耗不高,这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外,在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生,如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等,新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用,但是任何事物都有两面性,内在变异有好的一面也有坏的一面,它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。 3.1硬件木马 根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机,硬件木马与病毒相似,都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁,是一种较为恶意的程序,这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片,它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现,但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大,所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种,所以每个研究人员研究的难易程度不同,普遍情况下,那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计,那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量,主要测量的功耗有两个方面,一方面是开关功耗,另一方面是泄漏功耗,然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是,之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说,使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马,或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来,会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大,这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出,它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测,如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出,这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。 3.2物理不可复制技术 计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术,物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念,物理不可复制技术前景广阔,它能够提供一组特殊的映射,该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系,这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的,这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系,除此之外,芯片的映射还存在不可预测的问题,这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段,随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入,越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出,并加以试验,最终成功实现,然而,在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里,仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题,这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端,例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术,它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术,能够制造出一种刚刚兴起的加密系统,这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里,相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中,加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下,需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语,有很多方式能够实现集成。 4计算机硬件设计安全的策略 4.1做好内置安全确认工作 想要很好保证计算机硬件设计安全,第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作,内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。那么怎样来进行内置安全确认工作呢?计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步,首先,使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造,在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列,再通过电子设计自动化工具进行编译工作,从而能够得到新的产物也就是物理版图,把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥,接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域,把校验密钥进行加密处理后得到验证模块,随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上,最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3],从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作,从而更好保障了计算机硬件设计安全。 4.2检测外置辅助安全 想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段,大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作,与此同时,外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥,其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面,而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。 4.3研发时注重安全设计 计算机硬件设计安全问题是多方面存在的,所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测,还需要关注多方面,避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外,现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件,认识计算机硬件的程度不深,所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识,与此同时,还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之,在设计研发中要注意内置以及外置,搞好设计安全,制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序,除此之外,还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备,以便发现问题、解决问题。 4.4注重创新技术 计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高,在目前来看无法适应时代的进步,所以,想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术,进一步完善计算机硬件的安全设计技术。 5结语 综上所述,计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意,不可以忽略问题、轻视问题,要敢于面对问题并采取正确的方式,研究更为有效的技术来解决问题,保证计算机硬件设计安全,保护计算机系统内部的信息数据。 作者:唐淑珍 单位:天津市静海区医院 硬件设计论文:EDA技术在计算机硬件设计的实践 【摘要】科学技术的发展离不开计算机硬件的发展,EDA技术的发展为计算机硬件的设计提供了全新的解决思路,以一种高效、快速、便于调试的方式,提升了计算机硬件的发展水平。本文简单介绍了EDA技术,并以UART的设计和实现为例,阐述了EDA技术在计算机硬件设计方面的应用。 【关键词】计算机硬件设计;EDA技术;实践分析 前言 电子设计从手工设计逐步走向了自动化设计,它的发展以EDA技术的发展为主要标志。EDA技术以计算机为操作工具,融合了最新的应用电子技术、计算机技术和智能化技术的成果,并且将设计人员从繁重且重复的劳动中解脱出来,使得电子产品的设计效率提升了。 1EDA技术概述 1.1EDA技术的基本内容 在没有EDA技术的时代,计算机硬件的设计需要通过人工手动完成集成电路的设计、布线等工作。而随着集成线路复杂程度的增加,基于手工的设计方式已经无法满足工作需求。因而人们开始寻求一种更为高效的硬件设计方式。EDA技术的诞生,成功改变了这一情况。它以计算机为操作工具,让学生可以在软件平台上,通过软件化的设计方式来描述计算机硬件。由计算机代替人工完成逻辑编译、优化、布线、仿真等工作。整个过程是自动的,直到能够完成对既定芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作[1]。 1.2一般设计流程 它创新性的颠覆了传统电子产品的设计方式。将设计的顺序从由下至上翻转过来。这使得硬件设计者能够从更为宏观的角度去掌控产品的开发。包括设计的质量、成本、功能需求、研发周期等。在拥有比较全面的宏观分析后,从系统设计出发,进行顶层功能模块的解构和划分。并能够按照方框图系统级的次序逐级完成仿真纠错和验证。从而能够使设计问题更早的被凸显出来。当所有的仿真和验证确认无误后,再用逻辑综合优化工具的门级逻辑电路的网表来实现硬件的物理级呈现。通过该项技术的应用,将设计者的设计强度减轻,仅需要通过软件平台,就可以实现硬件的电路设计和功能仿真。整体的设计效率被大幅度提升。硬件设计流程如图1所示: 2基于EDA技术的计算机硬件设计的实践探究 本文以可编程器件开发工具MAX+PLUSⅡ为开发平台设计,它的运行速度快,界面统一,功能集中。同时该开发平台具备十分完整的可编程逻辑设计环境,能够完成从指标设计、输入、编辑综合处理、校验直至编程下载的EDA设计的全过程。设计者可以按工作流程选用工作模块。适用于多平台操作,是一种理想的开发平台。本部分就计算机的基本硬件之一通用异步收发传输器基于EDA技术的设计实现进行了简要的阐述。 2.1UART的基本介绍 通用异步收发器(UART),是计算机中不可缺少的组成部分,它是一种短距离串行传输接口。能够作为微机与下位机的通讯串口,来实现有效通讯。根据当前的计算机运行机制,需要进行数据的交换和传输。但是并行数据并不能够直接发送到调至解调器中,而必须要经过异步传输才能够解决。UART就是此过程的必要部件。它将信息有序的发送到调制解调器中,实现计算机的正常运转。 2.2硬件设计 在进行硬件设计时,考虑各项功能模块的调试工作,设置了三个按键输入来实现UART的复位、接收和发送数据功能的启动。整体硬件结构如图2所示。 2.3模块设计 (1)基本设计思路UART在工作中主要涉及两个过程,发生和接收。在设计时,考虑模块化的方式来进行设计。发生的过程即并行数据的准备阶段,UART按照既定的格式,将信号进行转换。在此过程中涉及到关键的时钟信号。需要通过波特率发生器来产生与本地系统同步的时钟信号。而接收的过程,就是在信号转换成RXD串行信号后,转换成调制解调器需要的并行数据信号。在整个进程中,由于本地时钟信号与UART的时钟信号会产生一定的延迟和误差。当这种误差产生持续性的积累时,会产生接收偏差。使得UARD的功能不能够被顺利的实现。因此,在进行设计时,需要采用一个远远高于波特率的本地时钟信号对输入信号RXD不断地采样,来保持工作过程中UARTDE接收和发生不会出现步调不一致。(2)奇偶校验位发生器模块设计奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法,以保证串行数据的准确性。在基于EDA技术进行UART奇偶校验位发生器设计需要考虑几个关键点。一是该模块能够执行奇偶校验规则,正确的选择数据。从而实现系统既定二进制数据与输入的串行数据校验位的合理比较。验证输入的正确性。二是该模块必须要满足计算机功能的持续拓展性。在计算机工作中,会产生不确定的并行校验位的增加。那么该模块应该能在后续定义的规则基础上进行校验位的添加。对已经设计完成的奇偶校验位发生器模块采用EDA的工具mod-elsim12.0进行功能的仿真,对仿真结果进行详细的分析,以确保所有期望的功能都已经实现,对于发生问题的地方及时进行修订。(3)波特率发生器模块设计此模块的主要功能就是能够根据时钟的频率和既定的波特率来计算出波特分频因子。分频因子就是分频数。对于波特率发生器的系数一般在现场可编程门阵列实现时基本上是固定的,但是当实现出现变化时,波特发生器的系数就要发生改变。在UART中采用的是专用的芯片,使得波特率的改变变得比较困难,需要加上相应的接口来实现波特率的变动。在使用硬件描述语言的parameter语句(VerilogHDL)或者Generic语句(VDHL)就可以实现UART专用芯片的波特率的改变。那么就不需要通过后续的接口添加来改变系数,也就减少了设计和调试的难度。该发生器的分频时钟与波特时钟的频率比设置为16:1.那么信号采样的准确性就会增高,使接收和发生保持在同一步调上[2]。(4)顶层模块设计UART顶层模块是硬件的综合模块。它涵盖硬件中全部接口定义。主要是为了接收和发生与其他模块的通讯和连接。若通用异步收发器的波特率为9600bit/s,分频因子则为9600*16*2。运用EDA仿真软件,在进行发送功能仿真时将能够得到相应的仿真结果。对该模块的仿真结果进行详细分析的时候可以发现,等待发送的数据在接触发生信号后,其串行信号发生了改变,由01010101001010101[3]。利用EDA技术进行UART的实际,能够实现利异步串行通信功能,同时可以利用EDA仿真工具就功能模块进行分别和整体的仿真校验,解决了计算机硬件设计问题发现晚的劣势,能够在设计的过程中及时调整设计方案。 3结束语 EDA技术是计算机硬件设计向软件化转变的重要标志,它为计算机硬件设计提供了全新的思路。这种设计方式使得计算机的硬件设计具备可视性、直观性,且可以在设计过程中进行实时的控制和调整,解决了复杂电路设计问题发现滞后的问题。 作者:景帆 单位:中煤科工集团西安研究院有限公司 硬件设计论文:电子产品硬件设计如何提升产品实用性 【摘要】随着我国信息化技术研发应用水平的不断提高,电子产业的发展呈爆炸式,电子产品的市场功能持续扩展。就电子产品的设计而言,硬件设计作为重要组成部分,既要实现产品的基本性能,又要兼顾产品的使用效果,提升消费者的使用满意度。做好硬件设计以提升产品实用性,对于电子产业的长足发展而言意义重大。本文首先就电子产品硬件设计进行概述,进而指出硬件设计的主要流程,最后提出了设计当中提升产品实用性应注意的方面以供参考。 【关键词】电子产品;硬件设计;实用性;提升 在互联网技术的推动下,电子产品在市场中的火爆程度越来越猛烈,电子产品作为信息交流的工具越来越成为当今社会的必须。我国电子产业作为成长速度最快的行业之一,其产品设计发挥的作用尤为突出。保证产品功能性的同时,突出产品的实用性,才能让消费者更加满意,积极追随产品的更新迭代。电子产品硬件设计注重产品实用性,对于电子产业本身的长足发展十分关键。 1电子产品硬件设计概述 电子产品硬件设计即依据产品需求、基于规格和成本进行产品硬件设计,在满足产品功能性和电磁辐射、可生产性的前提下,进而实现硬件产品设计完整性,以进入产品量产和销售环节。对于电子企业而言,产品硬件设计尤为重要,产品设计承载的价值远大于生产成本,产品销售成本在设计成本上占据优势,则能够在电子产品市场获得更大的企业收益。硬件设计需追求信号完整性和产品散热、功耗等方面的水平达标,保障产品多方面功能优势的前提下,追求省电环保,提高电源电路的效率,才能确保电子产品硬件设计不断优化以受到市场青睐[1]。 2电子产品硬件设计流程分析 2.1基于设计项目作前期分析准备 电子产品硬件设计之初需对硬件设计项目作前期的分析和准备。首先明确电子产品的功能需求,对各个功能模块作划分并对各自的实现电路进行设计和分布。其后对各电路所需的器件进行品牌选择,确保产品质量与生命周期。设计电子电路方案并作验证试验,记录试验步骤和结果以确定项目的可行性,为下一步的功能模块原理图设计和硬件整体设计作好基础。 2.2参考电路绘制功能模块原理图 完成项目设计前期分析准备工作后,为项目产品进行原理图设计和绘制。依据功能模块对电路所需元件、电路布置等进行绘制,于原理图中明确功能块,在功能块之间以网络标号作连接和分隔。完成功能模块原理图后,对整体原理图作检查分析,确保原理图无错误和纰漏后,确定各个功能模块元件封装,即可进入下一步的设计环节。 2.3绘制 PCB图并布局设置元器件经过前几项准备环节后,进入PCB图的绘制环节。将原理图中各个功能模块的元件封装导入到PCB图当中,按照原理图的连接关系对元件进行排列,确保相互之间的有序性,避免出现重叠和交错现象。依据前期的项目设计需求,确定电路板的尺寸及固定方式,并以此作硬件元件布局,明确元器件位置,完成机械定位,注意布线的规范性,完成关键部位的电气布置,满足硬件功能块的功能性[2]。 3电子产品硬件设计中产品实用性提升策略 3.1简化调整机构设计,避免产品使用故障 电子产品实用性的表现之一便是产品使用流畅,故障发生率低,不影响消费者的正常使用。为此,在硬件设计中应当对调整机构的设计作相应简化,避免设计中出现元件的磨损或者飘移造成产品故障的发生。如主要功能元器件易发生局部损耗,则在设计时可对其进行优化设计,更换为拆卸方便的组合件,便于局部更换,也可在出现故障时快速调校和修复[3]。产品不易发生故障,产品实用性和使用体验也就相应得到提升。 3.2权衡设计产品功能,强化产品可维修性 权衡设计产品的功能,对于产品可能出现的相似功能进行整合,或对不必要功能作相应的删减,实现硬件体系的轻便和一体性。在达到功能需求的前提下,对产品层次进行简化,减少组成单元数量,使得零件形状得以简化,方便产品的顺畅运行。同时,追求产品外观、操作和硬件设计的统一性,在确保产品外观时尚和舒适操作体验的前提下,又要确保产品的可维修性,既保证产品使用便捷又达到维修成本降低的目的。 3.3优化电路功率设计,避免无用功率过大 电子产品电路功率设计予以优化,尽可能减少无用功率设计,提高功率因素。在电子元器件的选择上,通过计算该元器件在电路中的功耗,选择合理的电子元器件。当该元器件上流过的电流比较大的时候,我们要保证这两边的压差不要太大。元器件功耗得当,则产品使用中发热问题将得到有效控制,对于用户使用体验而言将更加舒适。 4结语 电子产品在现代社会中的普及率越来越高,产品使用性能和体验是否突出将直接决定了产品的市场表现。对于电子产品设计而言,关注硬件设计,突出硬件设计对于产品实用性的影响,并从调整机构设计、产品功能设计和电路功率设计等方面入手进行设计优化,才能在满足产品基本功能需求的同时实现产品实用性的提升。 作者:乔卫杰 单位:河南辉煌科技股份有限公司 硬件设计论文:计算机硬件实验平台设计研究 摘要:针对当前高职院校计算机硬件平台中存在的不足,提出了一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。分析了当前计算机硬件实验平台存在的不足,阐述了云技术在计算机硬件实验平台设计中的优势,有针对性地给出了云技术的计算机硬件实验平台的设计方案。该方案改变了传统计算机硬件试验平台的实验模式,能够降低成本投入、提高实验数据的安全性,具有重要的参考价值。 关键词:云技术;计算机;实验平台 1概述 在高职计算机教学领域,人们对计算机教学信息化、智能化的需求也越来越高[1],特别是在计算机硬件的教学中,不仅要对教学内容进行创新,同时还要不断加强教学基础设施的建设,从而全面提高计算机教学的水平[2]。计算机硬件专业是一门实践性很强的课程,学生只有通过实际操作实验才能真正理解和掌握该课程的理论知识。因此,在计算机硬件教学中,计算机硬件实验平台的建设是重要的一部分[3]。一个技术先进、硬件设施完善的实验平台是学生快速学习计算机硬件知识的重要场所。当前,传统的计算机硬件实验平台存在着维护难度大、安全性较低等不足,已经越来越不能满足计算机硬件教学的实际需要。为此,提出一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。在计算机硬件实验平台的建设中引入云技术,以云技术为支撑,使学生能够根据自身的实际需求获取计算机硬件实验平台中的各类信息,从而提高了计算机硬件教学的水平。 2计算机硬件平台的问题以及云技术的优势 2.1存在问题 当前阶段,很多院校的计算机硬件实验平台已经难以满足计算机硬件教学的实际需求,其存在的问题主要体现在以下几点:(1)维护难度大。当前,一个计算机实验平台经常服务于多门专业或者课程,为了满足不同专业或者课程的教学需要,维护人员经常需要花大量的时间去安装和更新各类软件,从而极大地增加了计算机硬件平台的使用成本。(2)安全性较低。计算机硬件实验平台在使用过程中会产生大量的实验数据,同时U盘等移动存储介质的使用也会使计算机硬件实验平台引入大量的计算机病毒。若仅依靠还原卡来防范病毒,不仅会清除各种实验数据,同时也会清除各类软件升级数据。因此,如何防范计算机病毒已经成为计算机硬件实验平台建设中的一个重要课题。(3)软件难以及时更新。在现有的教学模式下,计算机硬件实验平台中的软件经常需要手动更新,一些计算机考试软件的运行也需要特殊的软件才能运行。若准备时间较短,计算机硬件实验平台中的一些软件就不能被及时更新,从而对相关计算机课程的考试计算造成影响。(4)实验数据保存中的难题。学生知识水平往往存在着较大差异,为了满足不同学生学习、实验的连贯性,需要为学生保留一些实验数据,在进行实验数据拷贝的过程中,计算机病毒的防范又是个难题。 2.2云技术在计算机硬件实验平台中的优势 利用云技术对计算机硬件实验平台进行设计,具有以下显著的优势:(1)降低了成本投入。由于所有的教学程序都是在云端运行的,用户端无需更高的存储空间或者处理器,同时可以省去光盘驱动器等配置,因此可以大幅度降低用户端的投入。教师和学生在进行计算机硬件实验中需要的所有服务都从云端获取,学校仅需投入较低的云端接入设备即可。利用云技术能够很好地满足不同用户对数据运算的需求。云技术既降低了硬件的投入成本,同时也降低了人工维护成本。利用云技术可以对实验平台中的每一台用户终端中的应用程序进行批量安装和升级,节省了大量的时间。(2)提高了平台的性能。利用云技术能够使实验平台中的计算机避免占用程序和后台运算能力,提高了用户终端计算机的启动速度和运算速度,从而使实验平台的整体性能得到大幅度提高。(3)安全性高。在计算机硬件的实验平台中,往往有多人共同使用同一台设备,因此实验数据难以有效保存,安全性较低。而利用云技术,只需一个账号,就能安全的保存各类实验数据,且几乎没有容量限制。本地实验平台无需保存任何实验数据,因此不用担心实验数据被窃取、破坏或者病毒感染等。同时,即使实验平台中的系统崩溃,也不会影响实验数据的安全性。因此,云技术能够极大提高实验数据的安全性。 3系统设计 计算机硬件实验平台设计的目的,就是为了使师生更好的利用现有的硬件资源和软件资源,从而提高计算机硬件实验平台的效率,提高教学水平。因此,计算机硬件实验平台应该充分利用云技术等现有的IT技术,突破传统的计算机硬件实验室的观念,最终将单纯的计算机硬件实验平台转变为各种计算机硬件教学资源与实验相结合的实验平台。云技术的计算机硬件实验平台可分为云技术平台部分、教学资源部分、信息系统部分等3个部分。 3.1云技术平台 虚拟化技术是云技术中的一个重要分支,利用虚拟化技术能够将所有可用的硬件资源组合成一个资源池,并将虚拟功能将资源池中的资源按照不同用户的需求提供用户。虚拟化是通过虚拟机实现的,虚拟机是一种封闭运行的软件容器,在其内部可以独立运行操作系统和应用软件,如同一台真实的物理计算机。虚拟机包含自己的虚拟CPU、RAM存储器和网络接口NIC。云技术平台的结构包括虚拟中心服务器、虚拟化操作系统、用户端和数据库等4部分构成。(1)虚拟中心服务器(vCenterServer)。中心服务器采用的是两台型号为曙光天阔A840r-G的服务器,其配置为两路12核2.1GHzCPU、64GECCDDR31333Registered内存、4个1TB2.5英寸的SAS硬盘、1块双口千兆网卡、1个双口8GbFCI-E光纤HBA卡、1+1冗余电源模块。利用虚拟化技术能够将服务器中的处理器、内存、硬盘及网络资源等虚拟化为多台虚拟机,虚拟机可从服务器中运行的ESX/ESXi获取各类资源。硬盘阵列采用的是曙光DS600-F20,25块2TBSATA硬盘能够提供50T的存储空间。(2)虚拟化操作系统(VMwarevSphere)。虚拟化操作系统至少存在于虚拟中心服务器中,在一台高性能的服务器中安装虚拟化操作系统,能够为实验平台提供基本的数据服务,如访问权限控制、提供个性化配置等功能。它能够将所有硬件资源和网络资源进行统一分配,使所有虚拟机共享资源。虚拟化操作系统的应用环境中需要必要的域环境。若域环境具备则可直接使用,否则必须搭建必要的域环境。(3)用户终端(ViewClient)。师生用户需要在物理机中通过用户终端远程访问虚拟桌面,用户终端是用户与虚拟化操作系统进行交互操作的桥梁,因此可将其作为虚拟机的控制台和虚拟操作系统的管理界面。(4)数据库。数据库的作用是对虚拟操作系统中所有的配置数据进行组织分配。系统管理界面(ViewComposer)必须与虚拟化操作系统安装在同一个虚拟机中。 3.2教学资源 计算机硬件实验平台的教学资源包括计算机原理、汇编语言、接口技术、JavaEE课程、C/C+课程、以及其他实训课程。实验平台设计的目的就是能够将学生将理论与实践融合在一起。平台中的教学资源可作为软件既服务(SAAS)部分,所有的计算机硬件教学资源都是以服务的形式提供给师生用户用于实验,也可以提供给国内外其他院校使用。平台中的教学资源都是计算机硬件方面理论与实践相结合的资源,其核心是计算机硬件的实验资源。将理论资源与实验资源相结合用于计算机硬件的教学,能够极大地提高教学质量。 3.3信息化系统 平台中的信息化系统主要包括教学实验、计算机实训、实验管理等3个子系统。教学实验子系统负责计算机理论课与实验课的教学;计算机实训子系统负责对学生进行计算机硬件实际操作培训;实验管理子系统负责对整个计算机硬件教学过程和实验过程中产生的数据进行管理。信息化系统以WebService的数据格式为师生提供访问接口,用于访问3个子系统。实验平台中各类资源能够同时服务于计算机硬件的理论教学、案例教学、学生实践、实验管理、教学质量评价等方面。 4结语 基于云技术的计算机硬件实验平台的设计,能够降低各类高职院校计算机硬件实验平台的硬件成本和维护成本。实验平台中的软件和操作系统的下载、更新等都可以通过网络及时进行更新和维护,从而简化了计算机硬件实验平台的管理工作。师生通过云技术的计算机硬件实验平台获得个性化服务,为计算机硬件的教学提供了可靠的技术保障。 作者:王冠虎 单位:天津青年职业学院 硬件设计论文:计算机硬件测试系统设计与实现 摘要:分析了计算机硬件测试系统的设计规范,研究了各测试功能模块的实现。 关键词:计算机;硬件测试;设计与实现 引言 计算机硬件是计算机系统中各种物理装置的总称,并且按照系统结构的要求可以将其形成一个统一的有机体,从而有利于实现对计算机内各种软件正常运行的有效维护。因此,对数据和程序进行输入和存储,按照程序加工数据是计算机硬件的主要功能。 1计算机硬件测试系统的设计规范 1.1通用设计方面的要求1)基于XML文件对测试时间和次数等通用参数的支持,配置时所输入的文件必须为该形式的文件,其中测试时间指的是测试所能够持续的时长;测试次数则是在指定测试时间内配置所完成的次数,每个测试所包括的不同可选测试项目的配置都是由XML文件指定的。2)每个测试工具只要是硬件相关,便都必须具备硬件显示信息的基本功能,如硬件测试的厂商、端口号、型号以及驱动的版本等,以UI模块的设计为准则实现对每个测试工具UI的设计。测试完成后,程序的返回值只有0与非0两种情况,其中0代表的测试正常,非0则表示测试过程中程序出现自定义的错误。3)测试模块需要设计成自动运行,即不要安装任何软件便可以自动运行,在同一目录内使用测试所需要的非Windows自库文件和相关执行程序。同时,编写者在测试模块要封装成相关测试构件的形式。1.2文档需求测试模块在进行交付和验收时需要提交完整的文档:1)交档的目录需要经过一定的交付流程;2)文档在设计过程中会涉及到多种软件的应用,如高层设计、组织结构、相关的文件关系图、数据流图以及流程图等;3)代码源程序,主要包括各种文件,如资源、程序代码以及其他文件等;4)代码所对应的各种程序设计文档,函数和全局变量的说明、函数输入输出以及关键数据的结构等;5)编译和使用过程中会用到相关的说明书,如各种执行文件的编译和生成、安装包的部署和发行、测试模块所使用的各种说明书以及要求Word和PDF所提供的各种格式以及众多版本等。1.3测试构件测试构件是由运行测试机上众多的个体模块构成的,而测试模块主要是每个单独测试项目所需要的各种文件的集合体以及按照各种要求完成对相关文件和数据的配置,如对处理器、内存以及硬盘的测试等。同时,在服务器或者PC等测试系统中,各种测试项目需要在同一个目录内进行集中统一的存放和管理。但是,测试构件可能是自行开发的也可能是集成第三方开发的,又或者是商业所集成的各种测试工具等。因此,测试构件构成的要求非常严格,不仅能够直接运行各种执行程序文件,支持和满足第三方程序的执行,将各种测试结果的数据收集起来经过整理确保其格式的统一性,并且对于各种商业测试还能实现自动安装以及完成相关的执行处理操作等。1.4目录结构定义测试流程是在测试构件中所引用的最小测试单位,但是如果测试程序是相同的,测试流程和参数不同,则生成的测试构件有很多个。但是这些测试构件所指的测试程序都是相同的,只是所包含的测试和数据配置有所不同。同时,测试构件在系统中是以目录文件的形式存在的,其名称的区分主要是目录名。 2各测试功能模块的实现 2.1处理器测试1)设计要求。处理器的测试往往分为功能和压力测试,对功能的测试是对处理器厂商、型号、类别、当前运行的频率、支持的指令集合以及标称频率的测试;压力测试则是对单核和多核并行压力的测试。2)总体设计功能的实现。一方面,可以显示CPU的各种信息,鼠标相关信息的安装,如驱动等,左右键的调换以及具体移动的数据;另一方面,还能测试CPU的速度。3)部分代码实现。CPU速度测试的原理原本就十分简单,即在规定时间内统计和记录CPU运行的次数以及变化情况,然后相应地计算出其具体的速度。本模块的模型是对话框形式,通过对各控件变量进行一定的类向导映射,以及定义相关时间类,通过单击相关事件按钮便能够测试速度的功能。另外,完成相应的测试之后,还会在相应的目录下面生成result.txt文件,以此来对本次测试的相关信息进行记录。2.2存储器测试1)设计要求。硬盘是电脑重要的外部存储器之一,不仅拥有超大的容量,并且运行速度非常快,并且其作为机械部件的一种,指标非常多,寻道时间、主轴转速都存在,单碟容量和内部所传输的速率是性能方面的主要体现。其中性能被限制主要与硬盘的子系统有关,虽然硬盘的外存很快,但是其速度相对于CPU内存而言非常慢。另外,存储器的测试主要包括对基本信息和读写的测试。2)总体设计。在Windows和Linux系统中都可以把设备当作相关的文件来操作,对于Windows系统而言,可以将串口1、2当作com1、2传递给CreateFile函数中,其中利用文件放路径的形式将所需要进行访问和操作的硬件设备全部指明是参数COM1和COM2的根本目的。这在一定程度上与所要访问的串行端口十分相似,并且还能实现对磁盘扇区的访问。值得注意的是硬盘操作的标识并不需要用disk1和disk2来标识。基于逻辑扇区在逻辑分区的上面,在对磁盘逻辑分区进行访问的过程中需要指定某种特定的格式。3)算法实现。Windows磁盘本身具有相对较大的缓冲区,在读取相关的磁盘数据时,系统实际读取数据的长度可能会比指定数据长,这样的好处便是当你下次再读取相关数据时,如果缓冲区保留了你所要读取的数据,便不需要读盘直接复制过去即可;在磁盘中写入数据时,系统会自动提醒你将数据复制到缓冲区,待写入成功之后,系统后台会逐渐在磁盘中写入数据。若编写程序时没有对上述因素进行考虑,则所测试的结果可能并不准确。 3结语 本文通过对计算机硬件测试系统设计规范的探究,掌握其在通用设计、文档、测试构件以及目录结构方面的具体要求,在此基础上从处理器和存储器测试两方面对各测试功能模块的实现进行了深入的研究和分析。 作者:郝幸之 单位:江苏无线电厂有限公司
1引言 以新时代中国特色社会主义思想引领,国家广播电视总局立足“智慧广电”新发展阶段,贯彻推进实施“智慧广电”六大工程建设新发展理念,构建广播电视新发展格局。国家广播电视总局某地球站根据总局战略部署,紧紧围绕《广播电视和网络视听“十四五”发展规划》,通过技术创新和科技赋能,开展运维管理保障播出安全,建设新时代地球站智慧运维管理系统。地球站运维全部由技术人员人工完成日常值班、设备检修、业务培训和故障处理等工作,本文重点研究日常值班运维管理工作。目前,地球站日常值班是24小时值班模式,主要值班工作任务基本依靠一线值班员眼睛的监测和手的操作完成。 2存在问题与原因分析 如何有效做好日常值班是安全播出运维工作的重中之重,也是地球站安全播出可持续发展的基础性工作。目前,日常值班工作基本由值班员人工来承担。由人来做,不可避免地存在值班员发现问题慢、反应慢、操作慢、判断不精准、失误多、压力大、值夜班、劳动强度大等问题。抓住主要问题的主要方面,可对问题进行归纳并划分为3类:一是动作慢;二是失误多;三是劳动强度大。动作慢和失误多是由人的本身特性决定的,劳动强度大是因没有机械化、智能化造成的。因此,要想解决目前地球站日常值班中存在的问题,就需要用创新给设备和系统技术赋能,由智能值班机器人来代替值班员的日常值班工作,解放值班员。值班员日常值班工作实行24小时值班制,1天4个班组,1个班组平均6小时,实行六班四倒模式,即连续值班4天休息2天。要想完成值班期间的安全播出保障工作,包括播出安全、信息安全和消防治安安全等,抓住影响“动作慢、失误多和劳动强度大”的主要值班工作是解决问题的关键。值班员的主要值班任务:一是通过眼睛对电视墙电视画面和节目载波频谱进行实时监测;二是手动对设备的主备切换和升降功率等操作。所以,可以将值班员的主要值班任务概括为“两看一操作”,即“看画面看频谱”两看与“切换升降功率”一操作。 3对策措施 3.1应对策略 本智慧运维系统的目标是减少对值班员的依赖,全面提升全流程人工智能化安全播出保障能力。重点是从值班人员的角度出发,思考解决智慧运维系统怎样在第一时间智能准确发现节目异态、怎样在第一时间智能有效操作处理异态,保障播出问题。地球站通过采取相关性原理、组合逻辑、物联网、大数据、云计算、数据挖掘及技术赋能等技术手段,解决了当前卫星广播电视地球站运行维护管理工作中存在的问题,通过完成6个模块技术框架功能,建设了卫星广播电视地球站智慧运维管理平台。地球站智慧运维系统其实就是智能值班机器人系统,它主要由数字频谱监测、音视频监测、逻辑判断、智能调度、设备网管和大数据等6个子系统组成,其功能原理如图1所示。该智慧运维系统的功能主要是完成信号实时监测、数据采集、智能分析、逻辑判断、指令下达、完成操作等一整套工作任务,各部分各司其职,又相互关联。 (1)数字频谱监测子系统 数字频谱监测子系统是地球站智慧运维系统的一只“眼睛”,主要完成各个节目系统载波频谱的实时监测及采集告警数据工作等任务,并将告警数据实时推送给逻辑判断子系统。 (2)音视频监测子系统 音视频监测子系统是地球站智慧运维系统的另一只“眼睛”,主要完成各个节目系统画面和声音的实时监测及采集告警数据工作等任务,并将告警数据实时推送给逻辑判断子系统。 (3)逻辑判断子系统 逻辑判断子系统是地球站智慧运维系统的“大脑”,是核心,是关键。它实时接收参与逻辑的信息及告警数据,主要按照既定逻辑完成逻辑分析判断,将各类操作指令发送给智能调度子系统。 (4)智能调度子系统 智能调度子系统是地球站智慧运维系统的“心脏”,主要完成统一指挥调度、并行下发各种操作指令等调度功能。 (5)设备网管子系统 设备网管子系统是地球站智慧运维系统的“两只手”,主要完成所有播出设备指标、告警和故障的实时监测和各类自动切换操作。同时,接收智能调度子系统下发的操作指令,并由设备网管子系统完成最终的指令操作等任务。 (6)大数据子系统 大数据子系统是地球站智慧运维系统的“两条腿”,主要完成大数据采集挖掘等工作。它为地球站智慧运维系统提供大量数据生产资料,并通过大数据挖掘,形成新的有效保障安全播出的各类具体算法,支撑地球站智慧运维系统不断完善,不断前行。 3.2解决措施 地球站智慧运维系统通过数字频谱监测子系统和音视频监测子系统两只“眼睛”和设备网管子系统两只“手”,基本完全可以替代值班员的人工实时监测和相关操作。本文重点阐述音视频监测子系统怎样实现地球站智慧运维系统“眼睛”的功能。地球站智慧运维系统根据大数据挖掘和相关性原理算法,能定义一个准确的组合告警数据,组合告警规避了许多误告警,提升了“眼睛”判断画面和声音异常的准确度和可靠性。 (1)数据采集算法 数据采集算法将地球站主备节目源、调制器上行和大小天线接收5个监测点的音视频告警和码流告警数据作为原始采集数据。以地球站上星发射传输中星9号卫星XX转发器户户通10套电视节目为例,当大小天线2个不同监测点分别设置监测1套不同节目,若其中1套或2套不同节目出现音视频报警时,并不能代表该上星节目系统出现异常。为了解决此类问题,地球站智慧运维系统采用相关性算法,将大小天线2个不同监测点分别设置监测3套不同节目的组合告警,当出现该组合6套不同节目同时出现音视频告警时,就可以判定该上星节目系统出现异常。此外,为了解决因音视频监测误告警多导致的值班员对告警不敏感问题,对所有报警根据相关性原理算法进行分类组合处理。根据广播电视安全播出监测实际和相关性算法原理,从音视频模拟信号和码流数字信号层面,分别定义了A类、B类和C类报警算法。其中,A类报警(音视频模拟信号层面)算法定义为大小天线2个不同监测点不同节目的组合设置同时出现视频丢失、马赛克等现象,不仅声音告警,同时弹字幕,定义为最严重的异态;B类报警(码流数字信号层面)算法定义为大小天线2个不同监测点不同节目的组合设置同时出现PAT等错误,不仅声音告警,同时弹字幕,定义为最严重的异态;C类报警(含模拟和码流层面)算法定义为所有节目的所有告警(含误告警)全部在后台记录,没有声音告警,也不弹字幕,保证不影响值班员,但可查询、可统计。 (2)数据统计分析 根据地球站安全播出的实际运行情况,通过智慧运维系统数据库,统计了从2017年9月至2021年9月的A、B、C类告警数据及占比情况和A类告警数据及其分类占比情况。2017年9月至2019年9月,共产生C类告警260万条,B类告警80万条,A类报警9000条。其中,260万条告警中,真正有效的组合B类告警为80万条,即B类告警占C类告警的比例为30.8%;真正有效的组合A类告警为9000条,即A类告警占C类告警的比例为0.35%,也就是说,A类告警出现概率是1000次出现3.5次。9000条A类告警由系统测试、节目代播和节目中断造成的A类告警组成。其中,系统测试告警8860条,节目代播告警139条,中星9号卫星XX转发器户户通节目调制器输出有载无调节目中断有效告警1次。在9000条A类告警中,系统测试告警占比约98.4%,节目代播告警占比约1.54%,真正影响播出的节目中断有效告警仅占比约0.0111%。从数据可推出260万条告警中,真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警出现的概率是不到1/2600000,概率非常低,大大提升了有效告警的准确度和可靠性。2019年10月至2020年8月,共产生C类告警6560万条,B类告警2009条,A类告警3975条。其中,6560万条告警中,真正有效的组合B类告警为2009条,即B类告警占C类告警的比例为0.003%;真正有效的组合A类告警为3975条,即A类告警占C类告警的比例为0.006%,也就是说,A类告警出现的概率是1000次中出现0.06次。3975条A类告警由系统测试、节目代播和节目中断造成的A类告警组成。其中,系统测试告警3860条,节目代播告警114条,中星9号卫星XX转发器户户通节目调制器输出有载无调节目中断有效告警1次。在3975条A类告警中,系统测试告警占比约97.1%,节目代播告警占比约2.87%,真正影响播出的节目中断仅占比约0.03%。从数据可推出6560万条告警中,真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警出现的概率是不到1/65600000,概率非常低,大大提升了有效告警的准确度和可靠性。2020年9月至2021年9月,共产生C类告警1.11213768亿条,B类告警1290条,A类告警2885条。其中,1.11213768亿条告警中,真正有效的组合B类告警为1290条,即B类告警占C类告警的比例为0.0001%;真正有效的组合A类告警为2885条,即A类告警占C类告警的比例约为0.0003%,也就是说,A类告警出现的概率是1000次中出现0.003次。2885条A类告警由系统测试、节目代播和节目中断造成的A类告警组成。其中,系统测试告警2724条,节目代播告警160条,中星9号卫星XX转发器户户通节目调制器输出有载无调节目中断有效告警1次。在2885条A类告警中,系统测试告警占比约94.4%,节目代播告警占比约5.55%,真正影响播出的节目中断有效告警仅占比约0.03%。从数据分析可推出1.11213768亿条告警中,真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警出现的概率约是1/110000000,概率非常低,大大提升了有效告警的准确度和可靠性。 4结语 经过长时间运行实践,地球站运维测试验证数据表明采用相关性原理的数据采集算法理论正确有效,大量实验数据证明,该系统已解决了地球站智慧运维系统“眼睛”准确稳定有效的问题。长期安全播出运行实践结果证明,当出现真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警时,地球站智慧运维系统能够在第一时间自动准确发现中星9号卫星XX转发器户户通“节目中断”的异态,并自动切至备播系统恢复播出,有效保障了播出。综上所述,从实践测试数据和实际保障播出效果来看,地球站智慧运维系统能够在第一时间智能准确发现节目异态,并且能够在第一时间智能有效操作处理异态,保障播出。目前,地球站智慧运维系统功能更趋完善,在日常值班运维中发挥了不可替代的作用,大大提升了地球站安全播出保障水平,达到了预期目标。该系统采用相关性原理的数据采集算法理论正确有效,它将音视频告警等系统与播出网管实现逻辑联动,并经过实践证明可行,具备推广意义。 作者:桑波 单位:国家广播电视总局呼和浩特地球站
引言 体育竞赛领域,侧重于跑跳等运动能力的篮球、排球项目运动过程中,运动员每次接触地面均需承受大约身体体重3~7倍的地面冲击力。尤其是篮球三步上篮落地动作时,冲击力可高达身体体重9倍[1]。在运动员落地动作时承受的冲击及据此衍生的力传递,是造成下肢运动损伤的关键原因。长此以往的过度负荷极易导致骨折或者膝关节内部紊乱等急性运动损伤,甚至是应力性骨折等过渡性运动损伤。而运动鞋的缓冲减震性能研究目的便是期望以所用材料与结构防止运动员下肢承受巨大冲击力,避免造成运动损伤[2-3]。现阶段关于冲击力与负荷的研究不再局限于冲击力与运动损伤之间的关系,而是开始倾向于冲击力的作用效果和人体骨骼系统的生物力学反应。冲击力是输入运动员身体的信号,而下肢软组织结构可作为承受冲击力的振动系统,在冲击信号输入频率接近软组织固有频率的时候就会引发系统共振,而人体骨骼系统可基于改变下肢生物力学特征避开共振。而且,冲击力作为具备振幅与时频域特征的输入信号,会同时受到有效质量、触底速度、着地姿势及运动鞋硬度、材料等多重因素的影响[4-5]。基于此,本文对冲击力是否会受到运动鞋缓冲性能的影响进行了深入研究。 1试验准备 1.1试验对象 筛选12名男性篮球运动员,年龄在22岁左右,身高在176.1~182.5cm,体重在66.7~77.7kg,接受专项训练6年左右。全部被试者均对试验情况进行了充分了解,试验开始之前1d内不可进行剧烈运动,下肢半年之内未发生任何损伤,体质良好。 1.2试验设备选用 10台VICON光学运动捕捉系统,负责对被试者落地动作时下肢三关节的运动学参数进行采集;2块三维测力台,负责对地面反作用力数据进行采集;心率表,负责监控被试者在整个测试过程中的心率变化,以评估被试机体运动强度,保护其心率处于正常安全范围之内;QuattorJump纵跳台,负责测试被试者的最大纵跳高度与干预下的纵跳高度[6-7]。 1.3试验运动鞋筛选 市场上已经成熟品牌的高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋,具体如图1所示。高缓冲性能运动鞋前掌部分与后跟中底部分均配置了具备缓冲减震性能的气垫;无缓冲性能运动鞋是没有任何缓冲减震性能的五指鞋[8]。 2试验设计 2.1试验流程 (1)被试者热身活动时穿着不同类型鞋练习并熟悉落地动作。(2)设置标识以拍摄被试静态模型,被试者需进行3次成功的落地动作,同时采集其运动学与地面反作用力数据,再更换运动鞋重新拍摄并采集3次成功落地动作相关数据。(3)对被试者进行疲劳干预,疲劳之后及时督促被试填写自感疲劳分级表格,随后被试者连续纵跳10次并迅速基于不同鞋条件再次进行第(2)步。(4)被试者完成全部动作测试任务并采集有效数据之后,更换被试者重复上述试验流程。整个试验测试过程中被试鞋条件选择均随机,利用Visual3D处理分析运动学与动力学数据结果[9-10]。 2.2落地动作 被试者以起始姿势站立在60cm的跳台上,平视正前方,脚尖逐渐从翻板的边缘位置朝向测力台滑落,需以无垂直初速下落,双脚落于测力台,自然落地,落地之后自然屈膝,再恢复于站立状态。 2.3疲劳干预 以被试者3次全力垂直纵跳最大值作为最大纵跳高度;疲劳干预要求被试者完成4次15m的折返跑,再快速以最大能力连续完成5次垂直纵跳动作,反复折返跑与垂直纵跳过程,直至难以全力促使垂直纵跳高度达到最大垂直纵跳高度的70%;全过程不间断使用心率表监控被试者心率变化,并以自感疲劳分级表格为载体测试被试者疲劳程度。 2.4数据分析 利用SPSS软件的运动鞋、疲劳双因素重复测试方差分析对比疲劳前后与高缓冲性能运动鞋、无缓冲性能运动鞋对主体参数变量产生的效应与交互作用。彼此交互时,疲劳前后与缓冲性能运动鞋内部以配对样本进行t检验,而疲劳前后与缓冲性能运动鞋之间以独立样本进行t检验。基于单因素对疲劳前后的最大纵跳高度进行对比分析,以了解显著性水平差异。 3试验结果 3.1落地动作时的下肢冲击力与负载率以触底到膝关节屈曲到最低时的垂直地面反作用力 作为冲击力评价指标,其参数为冲击力第一峰值和第二峰值及达到冲击力峰值的时间;以前掌部分与后跟部分在不同缓冲性能运动鞋条件下的触底负载率作为运动鞋减震缓冲能力评价指标,其参数为负载率第一峰值和第二峰值及达到冲击力峰值的时间[11-13]。疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的下肢冲击力与负载率测试结果具体如表1所示。由表1可知,在垂直地面反作用力第一峰值与第二峰值、负载率第一峰值与第二峰值上,运动鞋与疲劳因素之间不存在交互作用,但是运动鞋作为主因素相对显著,呈现出的状态具体为:疲劳干预之前高缓冲性能运动鞋后跟部分负载率明显比无缓冲性能运动鞋小,但冲击力层面并不存在显著性差异;疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋后跟部分冲击力明显比无缓冲性能运动鞋小,并且高缓冲性能运动鞋在前掌部分与后跟部分的负载率明显缩小。由表1可知,在垂直地面反作用力达到第一峰值的时间上,运动鞋与疲劳因素之间不存在交互作用,但是运动鞋作为主因素相对显著,呈现出的态势具体为:疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋达到第一峰值的时间会明显延迟。在垂直地面反作用力达到第二峰值的时间上,运动鞋与疲劳因素之间存在交互作用,且事后检验得知疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋达到第二峰值的时间也会明显延迟。在负载率达到第一峰值与第二峰值的时间上,运动鞋与疲劳因素之间存在交互作用,其中,负载率达到第一峰值时间的事后检验得知不存在显著性差异,而负载率达到第二峰值时间的事后检验得知,疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋的负载率都明显比疲劳干预之前较高,但不论疲劳前后,无缓冲性能运动鞋均比高缓冲性能运动鞋的负载率达到第二峰值的时间更长。就冲击力而言,疲劳干预前与疲劳干预后不论是高缓冲性能运动鞋还是无缓冲性能运动鞋,垂直地面反作用力的第一峰值并不存在显著差异;疲劳干预之后无缓冲性能运动鞋在后跟部分承受的冲击力比高缓冲性能运动鞋明显较大。就负载率而言,其既是引发使用性运动损伤的原因,又是运动鞋缓冲性能的评价指标,在疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋在负载率第一峰值与第二峰值上都比无缓冲性能运动鞋明显较小,这就表明落地动作时高缓冲性能运动鞋可在前掌部分与后跟部分提供强有力的缓冲作用,以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤;高缓冲性能运动鞋疲劳干预之后达到第二峰值的时间比疲劳干预之前明显较长,这就表明高缓冲性能运动鞋负载率峰值缩小,可能是由于高缓冲性能运动鞋自身延长了缓冲时间。所以运动员身体在疲劳状态下高缓冲性能运动鞋的缓冲减震作用更为显著,可切实缩减冲击力,以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤。 3.2疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度 疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度[14-15]测试结果具体如表2所示。由表2可知,踝关节力矩与刚度在运动鞋与疲劳因素下都不存在交互作用,主因素也不存在显著性,疲劳前后不论高缓冲性能运动鞋或者无缓冲性能运动鞋,踝关节位置力矩峰值、下肢刚度、关节刚度都没有呈现出显著性变化。疲劳干预之前高缓冲性能运动鞋对于关节的运动表现产生了作用,疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋在踝关节位置呈现出有效作用;就踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度等层面而言,疲劳干预前后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋之间并没有呈现出显著性变化。虽然如此,但疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋落地动作时踝关节力矩第二峰值表现出明显减小态势。 4结语 长时间高强度运动势必会引发疲劳,呈现出中枢神经兴奋性下降,神经肌肉通路传入/传出神经受到影响,造成本体感觉神经系统缺失与肌骨反应延迟等问题,还会影响肌肉活化与动作控制能力等,从而使得运动员身体下肢系统控制力降低,进而引发运动损伤。而运动鞋作为下肢系统与地面环境间相互作用的载体,会在疲劳状态下直接影响落地动作时下肢冲击力及动力学特征。据此,本文对不同缓冲性能的运动鞋对落地动作时下肢冲击力、负载率、动力学特征的影响进行了试验研究,结果发现:就冲击力而言,疲劳干预前与疲劳干预后不论是高缓冲性能运动鞋还是无缓冲性能运动鞋,垂直地面反作用力的第一峰值并不存在显著差异,疲劳干预之后无缓冲性能运动鞋在后跟部分承受的冲击力比高缓冲性能运动鞋明显较大;就负载率而言,运动员身体在疲劳状态下高缓冲性能运动鞋的缓冲减震作用更为显著,可切实缩减冲击力,以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤;就踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度等层面而言,疲劳干预前后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋之间并没有呈现出显著性变化,虽然如此,但疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋落地动作时踝关节力矩第二峰值表现出明显减小态势。 参考文献: [1]傅维杰,刘宇,李路.运动鞋对人体落地冲击和下肢软组织振动的影响[J].体育科学,2013,33(7):45-52. [2]瑞安市康佳鞋业有限公司.一种防滑缓冲轻便型运动鞋:CN202122139056.3[P].2022-01-18. [3]夏庚.不同落地策略下运动鞋鞋底厚度对下肢肌群的影响分析[J].中国皮革,2022,51(2):86-89. [4]傅维杰,刘宇.功能性运动装备对冲击力、软组织振动及肌肉活化影响的研究[C].第十五届全国运动生物力学学术交流大会论文集.2012:21-22. [5]傅维杰,刘宇,魏书涛.篮球鞋对主动与被动落地时冲击力特征和肌肉活化的影响[J].医用生物力学,2012,27(3):317-323. [6]王立端.鞋底与场地表面的摩擦对乒乓球运动员下肢生物力学特征的影响[D].北京:北京体育大学,2016. [7]晋江明众鞋业有限公司.一种舒适型带充气结构的运动鞋:CN202121278703.2[P].2021-12-10. [8]王熙,杨洋,张希妮,等.不同运动鞋舒适性差异及对篮球典型动作足部受力特征影响[J].医用生物力学,2018,33(2):142-149. [9]郑志艺.穿不同运动鞋对篮球典型动作生物力学特征的影响研究[D].北京:北京体育大学,2016. [10]泉州陆程鞋业有限公司.一种具有空气缓冲保护功能的运动鞋:CN202121292531.4[P].2021-11-26. [11]孙晓乐,王熙,傅维杰.不同鞋条件对疲劳干预前后下肢落地冲击的生物力学影响[C].第二十届全国运动生物力学学术交流大会论文集.2018:147-148. [12]张方同,张林翎,周兴龙.穿鞋与裸足对自由纵跳动力学参数影响的研究[C].第16届全国运动生物力学学术交流大会论文集.2013:121-122. [13]王熙,杨洋,孙晓乐,等.神经肌肉疲劳前后运动鞋对下肢落地冲击的生物力学影响[J].医用生物力学,2020,35(3):356-363. [14]张马森.鞋跟掌差对跑步时身体姿态及下肢负荷影响的研究[D].北京:北京体育大学,2017. [15]王熙.神经-肌肉疲劳前后运动鞋对落地冲击的下肢生物力学影响[D].上海:上海体育学院,2017. 作者:李宏滨单位:西安思源学院
浅谈软件测试工程师的工作:面向软件测试工程师培养的《软件测试与质量保证》实验教学改革 摘要:为了培养创新能力强、适应社会经济发展需要的软件测试人才,本文结合常熟理工学院《软件测试与质量保证》课程建设经验,以中小企业对软件测试人才的需求为导向开展实验教学改革,分别从实验教学改革基本思路、教学内容组织等方面探讨应用技术大学建设背景下软件测试课程实验教学改革措施。 关键词:软件测试;软件质量保证;教学改革;软件测评师;实验教学 一、引言 随着我国软件产业迅速发展,企业面临着开发高质量软件系统的巨大压力,软件测试、软件质量保证受到越来越多的重视。软件企业对承担软件测试、质量保证工作的软件测试人才需要剧增,软件测试工程师的职业价值、发展前景得到前所未有的提升。为此,国内高校开设了软件测试相关课程。但是,由于其重理论、轻实践的教学模式使得培养出的学生软件测试实战能力差,导致大量毕业生应聘软件测试相关职位时受到冷遇。 为培养创新能力强、适应社会经济发展需要的软件测试人才,《软件测试与质量保证》实验教学亟需改变传统的教学理念,改进教学方法,更新教学内容。笔者结合自身教学科研和工程实践经验,分别从改革思路、实验教学内容设计等方面,论述常熟理工学院《软件测试与质量保证》实验教学改革的措施和体会。 二、实验教学面临诸多挑战 笔者调研国内高校软件测试课程的建设情况,发现普遍存在重理论、轻实践的教学倾向,实验教学环节存在诸多问题: 1.企业对软件测试工程师的能力要求是综合性的,要求软件测试人员具有软件项目经验,具备软件测试、软件质量保证知识,能够独立开展软件测试工作。但是,国内高校教学计划制定时片面强调软件测试的作用,对软件测试与软件质量保证之间的天然联系缺乏理解,对软件质量保证相关实验的重视程度,课时安排存在严重不足。 2.目前,《软件测试与质量保证》实验教材选择面临无书可选的尴尬局面。课程实验设计只能全凭任课教师把握,使得实验教学过程中存在较多风险。 3.国内高校在实验设计方面,多以基础性实验为主。这种单一的实验设计方式,难以适应软件测试工程实践能力培养的需要。 三、实验教学改革措施 在应用技术大学建设驱动下,以中小企业对软件测试人才的需求和软件测试工程师认证大纲为导向,我们整合已有的校企合作课程资源,按照Daniel Galan软件质量保证框架组织实验教学内容,采用项目驱动的案例教学法开展实验教学,让学生在实验实践中加深对软件测试与质量保证专业知识的理解,培养学生软件测试实践能力。 (一)教学改革基本思路 软件企业对软件测试人才的需求是软件测试课程改革的源动力和驱动力,软件测试相关的从业资格认证是学生入职的敲门砖。为此,在应用技术大学建设背景下,我们以切合中小企业对软件测试人才的需求为导向,结合全国计算机等级考试软件测试工程师认证、全国计算机技术与软件专业技术资格考试软件评测师认证的考试大纲要求,选择朱少民老师编写的《全程软件测试》[1]和NIIT培训教程《Software Testing and Quality Assurance:Student Guide》[2]作为课程教材,按照Daniel Galin软件质量保证框架组织教学内容。Daniel Galin软件质量保证框架[3]指出软件质量保证是建立企业软件质量文化所需的一些列活动的集合,认为软件测试是一种典型的软件质量保证措施,软件测试的目的是为了发现潜在的软件缺陷,软件测试工作贯穿软件项目的始终。按照Daniel Galin软件质量保证框架组织课程内容有助于保持软件测试与软件质量保证之间的内在联系,符合软件企业软件测试与质量保证的最新经验。 (二)实验设计 如何在有限的实验课时内,最大限度地加深学生对软件测试、软件质量保证的理解,增强其软件测试实践能力,是实验教学的主要任务。我们设计了导入性实验、基础性实验、创新项目实践三种类型的课程实验。导入性实验要求学生应用已修课程(包括程序设计、数据库设计、软件工程等)知识进行软件调试,在软件调试过程中理解软件调试与软件测试、软件质量保证之间的关系,实现到本课程学习的过渡;基础性实验目的在于强化课程基础理论、原理的理解,让学生在实验中理解所学知识,掌握软件测试工具的使用;创新项目实践以课程实训项目为载体,为学生运行所学知识解决软件测试实践过程中涌现的各类问题,锻炼学生的动手实践能力、自主学习能力,从而提高学生的工程实践素养。 1.导入性实验。软件测试的目的是发现软件系统中潜在缺陷,而缺陷的解决则通过软件调试手段实现。为此,设计导入性实验“软件调试”。本次实验以员工工资核算软件Employee作为实验对象,要求学生发现Employee中人为注入的软件缺陷,然后应用Java调试器的断点调试功能,结合回归测试手段修订所发现的缺陷。 通过导入性实验,学生体验了改正软件缺陷的艰辛,在教师引导下思考如何发现软件缺陷、如何提高软件质量。教师适时点拨学生,指出发现软件缺陷是软件测试工程师的职责,软件测试工程师需运行软件测试方法、技术和工具才能发现潜在的软件缺陷。教师进一步启发学生:提高软件质量需要开展包括软件测试在内的各项软件质量保证工作。 2.基础性实验。基础性实验旨在加深学生对课程基本概念、原理的理解,让学生在动手实践中加深对基础概念、原理的理解。课程安排8次基础性实验,实验2、3、4和5属于软件质量保证实验,6、7、8和9是软件测试实验。 (1)实验2:软件度量实践。实验2关注软件度量问题,介绍软件规模、项目工作量和软件成本之间的关系,要求学生掌握软件规模估算、工作量估算和成本估算的方法和过程。通过本次实验,学生可以应用USC CoCoMo II进行软件成本估算。(2)实验3:基于Microsoft Project的软件项目管理。软件项目计划及进度管理,是软件质量保证中重要的管理部件,也是开展软件测试活动的前提。实验3要求学生使用Microsoft Project建立软件项目计划、运用跟踪甘特图追踪项目进度,等等。(3)实验4:版本控制软件CVSNT。CVSNT是当前最流行的版本控制系统,是中小企业进行版本控制的利器。实验4讲解CVSNT的安装和使用,要求学生掌握CVSNT的操作技巧。(4)实验5:BugFree软件缺陷管理。软件缺陷管理贯穿软件测试项目的始终,记录软件缺陷从发现、修复直至关闭软件缺陷的全过程。实验5介绍开源缺陷管理软件BugFree的软件缺陷管理思想,要求学生掌握BugFree安装与配置、软件缺陷管理等技能。(5)实验6:软件静态测试。软件静态测试是软件测试技术中发现软件缺陷效率最高的技术。我们安排“软件静态测试”专题讲座,讲解软件制品阅读、静态分析的技巧,还介绍如何运用CheckStyle、FindBugs等静态测试工具分析程序源代码、目标程序中潜在缺陷。本次实验有学生利用课后时间,自主实践。(6)实验7:JUnit单元测试。实验7介绍单元测试工具JUnit的使用,要求理解JUnit单元测试框架,掌握单元测试脚本的编写技巧。本次实验还推荐学有余力的学生自学JMock,综合应用JUnit和JMock进行对Java应用系统进行集成测试。(7)实验8:软件功能测试。软件功能测试是检验目标软件是否正确实现了客户需求,是软件测试执行的重要内容。实验8要求学生使用QuickTest Professional(简称QTP)对机票预订系统进行功能测试。本次实验要求学生能够独立完成功能测试脚本的录制和编辑,掌握QTP检查点设计的方法及技巧。(8)实验9:软件性能测试。实验9介绍软件性能的概念和原理,讲述如何运用HP Mercury LoadRunner对Web系统进行性能测试,让学生在实验过程中理解虚拟用户技术,掌握基于LoadRunner的性能测试技术的过程及技巧。此外,本次实验要求学生利用课余时间使用开源的性能测试工具JMeter进行软件性能测试。 3.创新项目实践。为了培养学生的工程实践能力,我们从学生课程项目、毕业设计、大学生创新项目、开源软件项目等中筛选出软件规模适中的软件系统作为课程实训项目,让学生对课程实训项目进行系统化的软件测试,要到学生主动动手实践,在软件测试项目实践中培养工程素养。 在课程教学过程中,我们还加强对基础扎实、动手能力强、思维活跃的学生的培养,推荐这些学生参与到教师科研项目中,为学生在科研项目中积累软件评测经验。 四、结束语 《软件测试与质量保证》通过十余年的建设已形成了较完善的课程体系,十多轮的授课实践积累了丰富的教学经验,课程实验教学体系也日趋完善。 当前,我校正转型应用技术大学,这将对本课程的教学内容、教学方法、教学手段等提出更多、更高的要求。鉴于此,本课程教学团队正尝试通过校企合作模式开展课程教学活动,编写校本教材,多措并举提升学生软件测试能力。 浅谈软件测试工程师的工作:软件测试工程师绩效管理体系的构建 摘要:当前软件测试工程师绩效考核存在的问题主要表现在:考核定位模糊并存在偏差,重考核、轻管理,重结果、轻过程,考核主体单一,企业管理者没有承担起绩效管理的责任,绩效考核指标不全、标准不明。测试工程师绩效考核要明确考核的目标,突出测试人员在考核中的主体地位,构建一体化绩效管理体系。 关键词:测试工程师;绩效管理;体系 软件测试工程师绩效考核是IT企业根据发展战略和使命要求,对测试工程师的工作业绩进行考察和评估,包括工作行为和工作效果。随着中国软件业的迅猛发展,软件产品的质量控制与质量管理正逐渐成为企业生存与发展的核心。为了保证软件在出厂时的“健康状态”,几乎所有的IT企业在软件产品前都需要大量的质量检测工作。测试工程师作为软件质量控制中的重要一环,其绩效考核成为企业了解测试人员队伍状况,监控测试人员工作过程的重要手段。 软件测试工程师绩效考核是IT企业人力资源管理的中心环节,是测试人员薪酬、晋升、人事调整、职称评定等决策的基础,并且为企业制定测试人员的培训、开发计划及长期职业生涯发展规划提供依据。测试工程师绩效考核的有效性直接影响到人力资源制度的激励效果和企业管理的公平性,并对测试人员的工作满意度有重要影响。然而,现实的绩效考核工作往往不尽如人愿。许多测试工程师遇到考核时深感不安,产生焦虑,害怕甚至反对考核;很多测试人员认为考核是走过场,抱着无所谓态度。理论上的必要性和重要性与现实中的困惑形成强烈反差。为此,我们有必要对测试工程师绩效考核存在的问题进行反思,从而构建能满足企业和测试工程师共同发展的绩效管理体系。 一、软件测试工程师绩效考核存在的误区及其分析 (一)考核定位模糊并存在偏差 考核定位,就是通过绩效考核解决什么问题。考核定位模糊主要表现在考核缺乏明确的目的,仅仅是为了考核而进行考核,这样做的结果往往导致考核流于形式。考核定位偏差主要体现在片面看待考核的目标上,对考核目的定位过于狭窄。目前许多IT企业绩效考核的目的仅仅是为了期末发奖金或津贴,将考核定位于确定利益分配的依据和工具。 (二)重绩效考核轻绩效管理 绩效考核和绩效管理既有本质上的区别,又有一定联系。传统绩效考核以管理者为中心,强调服从和外部控制,着眼于过去,注重成果,是一种被动反应、事后解决问题的管理方法。现代绩效管理则以测试工程师为中心,强调承诺和自我控制,着眼于过去、现在和将来的有机统一,是一种主动开发型、在过程中解决问题的管理系统。绩效管理是一个完整的系统,绩效考核只是绩效管理中一个不可或缺的组成部分和环节,绝不能将其等同于绩效管理。 (三)重考核结果轻考核过程 绩效是工作成果与工作行为的统一。许多IT企业重视对绩效中的工作结果考核,而忽视了绩效中的行为指标,这表现在许多项目组重视项目完成进度而轻视测试过程,重视项目的数量而轻视其质量,尤其是轻视与测试工程师行为有关的工作动机、热情度、忠诚感等“周边绩效”考核点。这可能与企业受功利主义思想影响、追求短期利益有关,或者可能与工作结果容易量化,而行为不易评估有关。 许多项目组在项目初期给工程师布置测试任务和预期应完成的指标,期末予以检查,而对工程师完成任务和指标的过程不管不问,既不对完成任务过程中出现的问题予以及时纠正,也不对测试人员在工作中遇到困难和阻力时提供帮助和支持。这种秋后算账的做法容易造成管理者与被考核者的对立,不利于测试人员的成长与进步。 (四)考核主体单一 目前,项目经理考核测试工程师已成为一种普遍运用的评价方式甚至是唯一的评价方式。项目经理考核有一定可信性,但也存在一些弊端,如测试人员一味地迎合项目经理的指令,淡化了整个团队的沟通协作,忽视一些测试人员不可控制因素的影响而造成考核不公正等。测试工程师在考核时处于一种被动地位,或者消极被迫接受,或者导致内部冲突升级。项目组也不重视同行专家的评估意见或根本不吸收同事参与考核。 (五)绩效考核指标不全,标准不明 考评项目和指标的选择是否恰当,是否全面、相关,定义是抽象含混还是具体明确,对考核结果影响很大。如果绩效考核标准不明,则不同的考核者可能对优、良、一般、差等绩效标准做出不同的解释,从而造成考评者偏松或偏紧或趋中倾向,造成考核结果的误差。以测试人员业绩考核为例,业绩考核包括整体工作效率、工作结果、过程控制三项一级指标。其中,工作结果可以分为测试用例的数量和质量、bug的数量和质量、测试自动化程度及收效等多项二级指标,若不对这些定性指标给出明确定义,则考评时易出现主观随意现象。因此,界定应具体明确。如bug的数量和质量可定义为:提交bug的数量(根据项目的不同而确定经验值)、提交bug的时间段(具体统计在测试的每个阶段)、发现bug的比例等。 二、软件测试工程师绩效管理体系的构建 (一)明确测试工程师绩效考核目标 Bevan和Thompson(1991)认为绩效管理的主要目的是“促进人力资源管理不同组成部分的整合,并使它们与公司的经营目标紧密联系在一起。”测试工程师绩效考核的目标,一是为企业的发展服务,支撑企业使命和战略的实现;二是服务于工程师个人需要及其职业进步。 (二)构建一体化绩效管理体系 绩效管理就是根据组织的要求,对雇员进行指导和支持,使雇员尽可能地以更高的效率完成自己的工作。从狭义角度理解,绩效管理系统由制定绩效计划,持续的绩效沟通与绩效信息收集,绩效考核,绩效反馈、诊断与辅导等部分组成。从广义上讲,绩效管理系统由绩效管理的影响力量、狭义的绩效管理系统、绩效管理的运用和目标等部分构成。 广义的绩效管理系统包括以下3部分:对影响测试工程师绩效的原因进行分析,尤其是从企业内部的组织结构、领导方式、企业文化、招聘和聘任制度、岗位分析等方面探讨与测试工程师绩效有关的因素;狭义的绩效管理系统;绩效管理的目标,包括绩效管理要达到的组织目标和测试工程师个人发展目标(见图1)。 制定绩效计划和考核目标的目的是为了清楚地说明企业期望测试工程师达到的结果以及为达到该结果所期望测试人员表现出来的行为和技能。管理者通过与被考核者协商,共同制定与企业使命相关的具有挑战性、可实现性、具体明确且有时间限制的绩效计划。持续的、动态的绩效沟通就是管理者和被考核者共同工作,以分享有关信息的过程。这些信息包括工作进展情况,潜在的障碍和问题,可能的解决措施以及管理者如何才能帮助被考核者。这些信息必须是有据可查、准确真实的且与绩效相关的信息。管理者可通过面谈,向其他同事了解意见,查看被考核者的工作记录等方式获取信息。绩效考核包括测评内容、何时测评、哪些人参加测评、测评方式及责任等。绩效诊断与辅导,是管理者和被考核者双方合作,共同寻找导致绩效低的原因,以及帮助被考核者提高未来绩效的方法,涉及处理矛盾、准备反馈面谈、解决问题和重新设定目标等内容。 (三)实现测试工程师绩效考核主体的多元化 在传统的测试工程师绩效考核中,将工程师排斥在外,测试人员作为被考核者处于被动应考的地位,被考核者与考评者的这种对立状态造成测试人员不认同、不支持考核,使其考核失去应有价值。虽然测试工程师可能由于认知或自利性偏差(根据归因理论,测试人员可能将自己的成功归之于自身的能力与努力等内因,而将其失败或绩效不理想归之于工作难度和机遇等外因;而对别人的成功与失败归因与自身归因相反)和自我防御心理的原因,测试工程师有高估自身的业绩,而看不到或有意掩盖自身存在的问题的可能性,但可以通过构建系统化的绩效管理系统,明确绩效考核的目标,管理者与被考核者的平等沟通,以及通过考核主体的多元化(除测试工程师本人外,还有领导、同事、客户等)等方法来避免这些弊端。 (四)构建测试工程师绩效考核合理分工、各司其职的组织管理机构 对测试工程师的绩效管理是企业人力资源部和项目组的共同责任。人力资源部主要从事组织、指导和协调工作,具体职责包括培训考核者、规范考核制度、制定各种考核表格、发放及统计等工作。考核由项目组具体组织实施,包括测试工程师工作任务的安排、考核指标与内容的确定、考核方法与时间的确定、考核主体的组织、考核结果的反馈、绩效改进与提升等工作。项目经理首先应当是一名合格的人力资源管理者,应把人力资源管理工作如激励、员工发展、绩效管理纳入企业的议事日程,并构成企业管理者对项目经理考核的重要内容。当然,这需要改变目前IT企业高度集中的人事管理体制,将部分人事管理权由企业下放至项目组。 (五)根据测试工程师的工作特征,建立考核内容全面、结果与行为(过程)并重的绩效考核机制 测试工程师作为专业人员和知识工作者,在其需求和工作方面存在以下特征:追求工作自主,不愿意受过多的外部控制;个人品性对测试工作及其事业影响很大;需求具有多样性和复杂性,既追求较低层次的需要,如生理、安全需要,又追求较高层次的需要,如受人尊重、自我实现的需要;工作具有分散性、个体性等。这些特征要求在测试工程师绩效考核时注意以下方面:一是绩效考核内容要全面,德、知、能、勤、绩一样都不能少。测试工程师品德潜移默化影响其对测试工作的态度;知识包括测试工程师应掌握的专业技能及业务知识、个人素养;能力包括软件测试能力、沟通与团队协作等方面。二是测试工程师绩效考核坚持结果与行为(过程)考核并重。Brumbrach(1988)认为“绩效指行为和结果。行为由从事工作的人表现出来,将工作任务付诸实施。(行为)不仅仅是结果的工具,行为本身也是结果,是为完成工作任务所付出的脑力和体力的结果,并且能与结果分开进行判断。”Borman和Motowidlo(1993)认为行为绩效包括任务绩效和关系绩效(周边绩效)两个方面。任务绩效指正式工作职责和所规定的行为,关系绩效指自发性行为或超职责行为。由于测试工程师工作的效果难以量化,且具有滞后性和共同属性。因此,在坚持完善目前通过测试工作量和测试用例等结果指标衡量测试工程师绩效的同时,企业还要重视对测试人员行为,包括团队合作行为的考核,尤其要关注关系绩效的考核,这对克服测试人员工作分散化,形成合作的团队以及按质按量地完成项目组的目标有重大意义。 (作者单位:北京化工大学经济管理学院) 浅谈软件测试工程师的工作:面向卓越测试工程师培养的软件测试课程教学改革与实践 摘要:本文针对软件测试课程培养的学生与卓越软件测试工程师要求的差距,分析了目前软件测试教学中存在的不足,提出了“方法―过程―工具―案例”四位一体的教学方法,旨在培养理论扎实、工程能力强的卓越软件测试工程师,以实现与软件测试行业的衔接。 关键词:测试工程师;软件测试;教学改革;工程能力 随着软件产业的迅猛发展,软件的复杂性也日益增加,导致对软件产品的质量提出了更高的要求,这也使得软件测试工程师成为每个软件企业都不可或缺的技术人才。目前许多软件工程专业教育者进行了积极的探索,许多学校也提出了一些方案,做了有益的尝试。 中国石油大学(华东)的软件工程专业入选了山东省卓越工程师培养计划,为了执行国家对软件工程专业卓越工程师培养的精神,融合学校的“三三三”培养体系的顶层设计,为培养卓越的软件测试工程师,我们也在软件测试课程的培养方案、课程结构、教学方法和考评体系等方面进行了一系列的改革和探索。软件测试课程作为软件工程专业的一门核心课,是对理论性和工程性都有很高要求的课程,一方面要求学生必须有扎实的理论基础知识,另一方面要求学生能够熟练地应用理论基础知识转化为实际的工程应用。 虽然已有的教学改革改善了教学效果,但目前的软件测试课程教学依然存在几个比较突出的问题:第一,教学内容抽象,学生学习兴趣不高;第二,教学内容碎片化,学生没有完善的测试知识体系;第三,轻视测试工具应用,培养的学生与企业需求难以衔接;第四,教学案例简单,学生没有完整的测试思路;第五,学生对软件测试存在认识偏差,缺乏从事软件测试职业的意愿。 为了解决上述问题,我们提出了“方法为基、过程引导、工具跟进、案例贯穿”的“方法―过程―工具―案例”四位一体的教学方法,旨在培养理论扎实、功能能力强的卓越软件测试工程师,以实现与软件测试行业的衔接。 一、课程体系与教学内容设计 根据国际标准的SWEBOK软件核心知识体系中软件测试的知识域,充分调研软件行业中对卓越软件测试工程师的需求,建立软件测试能力培养标准,明确各培养标准与软件测试课程内容的对应关系。表1为我们初步建立的软件测试能力培养标准列表。 四位一体的教学方法,就是以讲授软件测试的基本理论与方法与基础,按照软件开发过程与测试过程为主线引导,辅以介绍典型软件测试工程的应用,并在课程教学中选择一个案例贯穿整个教学。具体教学路线如图1所示。 为此,我们重新规划了教学内容,教学内容的组织如图2所示。 二、具体教学内容 四位一体的教学方法围绕着测试方法、测试过程、测试工具以及测试案例进行展开。在具体实施过程中,构建了测试工具箱与测试案例库,并编写了适合该教学方法的教材。 (一)测试工具箱的构建 工具的掌握是工程能力的重要一环,因此在软件测试课程及相应实践课上有必要掌握一些典型测试工具的使用。软件测试方法体系庞大,造成软件测试工具众多,而且一些商业化的测试工具价格不菲,为了适应课堂教学的实际,需要对各种测试工具进行比较筛选,选择合适的测试工具并构造测试工具箱。在多年的软件测试课程教学中我们已经积累了一些适合教学的测试工具,包括测试管理工具TestCenter、功能测试工具AutoRunner、源代码缺陷检测工具在选择测试工具FindBugs与DTS、性能测试工具Jmeter等。我们将继续本着覆盖多个测试方法、开源工具优先等原则完善测试工具箱,并对工具箱的工具进行分层次、分类别的维护更新。 (二)测试案例库的建立 案例教学是促进对理论知识消化、掌握实际问题解决策略的一种有效教学方法。软件测试课程要求所选案例能够体现测试方法与工具的应用。为构建适合教学的测试案例库,我们一方面需要对已有的案例进行刻意的改造,也选择了一些新型示范应用项目,另外选取了一些有代表意义的开源工程,以及教师科研转化项目、学生优秀实习项目与课外设计项目等完善测试案例库。目前的软件测试教学中,我们选择了一个所在学院使用的本科毕业设计管理系统作为案例进行了讲解,起到了较好的教学效果。 (三)融合软件测试的方法、过程、工具、案例的教材的编写 为适应四位一体教学方法,我们自主编写了软件测试教材。教材以RUP的四个阶段为线,将测试方法与工具分化在不同阶段进行介绍,加强了测试管理内容。软件测试理论按照鱼骨图式的组织,例如对于白盒测试技术的介绍,分解为两章,其中在RUP的细化阶段介绍了逻辑覆盖测试、基本路径覆盖测试,在RUP的构造阶段介绍了数据流测试、变异测试,这种组织安排有利于学生根据软件测试过程循序渐进地掌握相关知识。 (四)“方法―过程―工具―案例”四位一体教学方法 该方法基于所修订的软件测试教材与测试工具箱、测试案例库,沿用RUP的四个阶段进行教学的安排,在教学中以测试理论与方法介绍为根本,并辅以案例介绍以加深对实际测试的理解,再选用合适的测试工具,具体实施如图1所示。“方法为基、过程引导、工具跟进、案例贯穿”的教学将培养学生既具备扎实的理论基础,又拥有工程实践能力,符合卓越软件测试工程师的要求。 三、结语 该次软件测试课程教学改革围绕卓越软件测试工程师的培养目标,注重理论素养与工程能力的双重提高。教学实践表明,“方法―过程―工具―案例”四位一体的教学方法,有一个围绕软件测试过程的逻辑性强的理论知识体系,辅以工具的训练,再以实际案例贯穿介绍测试方法与测试工具的应用,学生学习的积极性和主动性都得到了大幅提升,有意识地增加了软件测试的内容,说明学生已经意识到了软件测试的重要性,并能够在软件项目开发中执行软件测试的诸多活动。初步的课程改革取得了一定的效果,笔者今后将对软件测试适合敏捷等流行的软件开发过程进行改造已有的方法,并扩充完善已有的测试工具箱与案例库,以培养卓越的软件测试工程师,满足软件测试行业的需求。 浅谈软件测试工程师的工作:软件测试工程师的工作总结 【摘要】 软件质量越来越受到人们的关注,软件测试作为新兴行业有很多不完善的地方。很多从事软件测试工作的同行处于迷茫之中,如何提高,如何解决测试工作中的实际问题,困惑着每一个人。本文总结了一下个人经验,希望对大家有帮助。 【关键词】 软件测试 软件 测试学习 软件测试工程师 我最初参加测试工作的时候,不知道什么是软件测试,集成测试和系统测试的概念经常混淆, cmm 是什么就更加不知道了。那时候最简单的开关机也是通过直接拔插电源完成,安装系统对我来说简直是有史以来人类的最高技能,对于那些拿着螺丝刀安装机器的人就认为是宇内超级高手,身具杀人于无形之绝世秘技。拿破仑说不想当将军的士兵不是好士兵,我最初的梦想就是想成为软件测试的高手,傲视天下。所以不断偷师,总结经验,自认为掌握了成为高手的几个秘技,这几年混迹 “ 江湖 “ 还算无往而不利。不敢独享,望与吾辈测试人员切磋,早日总结成功密技之大成,助新进人员早日入门,也算不愧对东北活雷锋的称号。 第一招 学会利用网络 刚参加工作面对浩瀚的网络世界,当时如刘姥姥进大观园,什么都新奇,什么都想要,从网上下载很多源程序的代码,软件技术文档之类,恨不得把所有的好东西收集到手中,其实有些在他人看起来就是垃圾一堆。当时觉得有了这些 “ 武林秘籍 “ ,成为高手指日可待。最初参加工作由于自己工作努力有幸转为开发,加入项目组后我的习惯还是没有改,反而变本加厉,手中的资源更加多,上网的时间更加频繁。 一次项目经理分配任务,觉得依靠手中的秘籍加上自己的 “ 聪明才智 “ 很快会完成,不料短短的时间,所有的一切变成了马奇诺防线。解决问题很慢,思路不清晰,项目经理在对我施压的过程中教会了我终身难忘的一招,学会利用网络寻找要解决问题的答案,从此 google 成了我的最爱,关键字成了我变化的招数。在软件测试工作中,他帮我解决了很多疑难问题,解答了很多令我迷惑的地方。也是我帮助测试同行解决问题手段之一,很多软件测试新手,甚至老手都没有意识到自己手上就握有 “ 无敌秘籍 “ ,所以只要你耐心找,答案就在身边。 这里总结一下利用网络搜索引擎的技巧: 组合搜索 每次搜索某个文件,如果只给出一个单词进行搜索,经常会出现成千上百万计的匹配网页。然而如果再加上一个单词,那么搜索结果会更加切题。 选择表述内容的词组 一般我在网页搜索引擎的时候,选择一些可以表达我要查找内容的关键词组,用来缩小搜索范围,从而找到搜索结果是最好的办法。运用词组搜索涉可以先先简单地输入一个问题作为词组搜索,如果仍然找不到合适的,那就用多个可以表达要查询内容的关键字进行查询。 定位信息来源 有的时候用词组搜索不到或者无法准确表达所需信息。可以用另一种方法直接到信息源,就是直接到到提供某种信息的站点去。可以用公式 “www. 公司名 .com” 去猜测某一组织的特点。从而得到所要搜索的信息的主要词组 其实网络上还有很多关于搜索技巧的文章,大家可以自行学习。千万要记住搜索引擎是帮助你成功的有力武器。 第二招 学会动手 参加软件测试工作后,随着工作经验的增长自我感觉越来越好。在公司里也逐渐受到同事领导的重视,一次针对公司的新的软件功能进行测试的时候,像往常一样 “ 随手 “ 测试出了几个 bug ,然后 “ 仔细 “ 的填写了 bug 单(这个 bug 的现象已经出现了很多次了)。这时候测试经理走过来,重新复查了一下填写的 bug 。他在重现我的 bug 的过程中,简化了我的输入变化, bug 神奇的又出现了,同样的现象,他关闭软件重新变化输入,扩展出 10 几个变化后,软件不动了,内存不断上升。终于他找到了产生软件的 bug 的原因,然后对我说 “ 寻找 bug 要准确定位,我们开发团队是一个整体,时间是等量的,时间不在你身上浪费,就是在他身上浪费。如果测试人员每次发现的 bug 描述不清楚,并且多个问题潜在的错误原因是一个,虽然操作可能稍微有些变化。这样开发人员在重现 bug 的时候他要调试跟踪判断,很花费时间,而且效率低。如果测试人员发现 bug 的时候多动手可以更加准确的定位 bug 步骤和原因,给开发人员最精确的步骤和准确的描述,这样整个团队才能高效,所以需要大家协作!。 “ 。 在以后的日子里,每次解决问题的时候我都记得多试验几次,多尝试。网上很多朋友还有同事问我问题的时候,其实他们只是万里长征就差一步,只要再多动手实验一次就可以达到目的了。所以多动手,多尝试。 第三招 思考自己所作的 刚开始入行的时候,总是思考如何做好软件测试。认为公司的测试流程混乱总是很郁闷,认为自己学不到东西,如何才能测试好产品,常说心动不如行动,以前看到古龙小说中经常出现的场景无名小子不断挑战高手,总结积累。我总结了有些经验是实战中得到的,所以不断尝试引入新的测试流程然后评估,这个过程虽然很痛苦,但是从中积累了不少经验。这段时间让我学习到了很多东西,接触了 iso,cmm ,测试管理工具,自动化工具(因为公司不正规给了我很多学习的机会,后来到了比较大的软件公司后,以前的经历给了我更多的发展机会,因为大公司非常正规了,公司内部人员分工明确,所以能力的锻炼反倒少了)。由于工作中经常写报告反倒养成了总结教训的习惯,因为纸面上的东西是永远也忘不掉的。在写的过程中可以不断补充扩展,整个过程是思想升华的过程,当年达摩面壁九年就是融会贯通的典型例子,如果他不是有个思考的过程,他也不能成为一代大家。如果后来不时有人把他的绝技记录下来,也就不能有后来的少林寺七十二绝技。 所以善于思考,总结经验,也是成为高手之路的不二法决。 第四招 学会利用论坛资源 其实测试新兵和测试高手之间的区别,往往是不会利用现有资源。在论坛中我们会看到很多新手不断的提问,但是有很多问题其实都是已经别人提过了,或者已经有解决方案的。所以经常会看到 “测试高手“的身影,并且不提问题,而且还能“锄强扶弱“,是测试新丁的救命稻草。好像是高手们无所不能,其实摘掉这层耀眼的光环,他们并没想像得那么厉害,只不过通过自己的搜索找到的答案,然后帮助其他人。当然也有很多人都是通过自学,然后在论坛中交流得到了很多经验,高手其实也是因为善于思考问题,亲自动手解决问题。所以动手和利用论坛资源的过程中他们也在不断提高。 很多时候看到论坛中有人提问,问题描 述不清,很多人看了很困惑。发贴题目动不动请高手帮忙,救命之类的,好像天下大乱,世界末日。虽然这个题目很招人,但是无法让那些想帮助你的人帮你,因为题目不清晰,而且高手字样吓阻了很多人。其实问问题也是个思路整理的过程,描述清晰,让人理解清楚,才能望文知意知道你的当前发生问题的环境,才能让那些想帮你的人解决问题,否则给人无从下手的感觉,解决问题效率不高。 第五招 学习和你所测试的软件产品相关的知识 要想成为好的测试人员,还要了解你要测试的软件的相关知识。要了解软件产品的架构是什么样的。要了解软件的市场需求,在接触软件之初要可以多看看用户的反馈信息,这些才是用户最关心的,也是你在测试中需要注意的问题,满足客户是最大的需要。但是了解软件需求之后要学会要多读些软件系统的技术文档,软件设计文档,这些文档可以帮助你了解产品如何工作。还有多看看公司 bug 库中的问题,这些存在的问题可以帮助你了解软件产品那些地方存在缺陷,软件系统那些地方会出现错误。软件是运行在一个大环境中,如果对系统不熟悉,那么有些问题你不能从一个更广阔的层面考虑,学习操作系统的知识,有助于你发现缺陷,定位问题更加准确。比如软件运行在 windows 或者 linux ,如果你不懂操作系统,你就无法建立测试环境,有些时候时候软件的组件发生问题,就是你系统配置造成的,对系统不熟悉,你会把外在原因归结为软件本身。所以要学习关于和软件系统相关的知识,比如编程,网络,数据库等。不一定你要学习到多好的程度,只是通过这些扩展的知识面,你可以在发现问题,解决问题上不会局限在狭小的圈子里。 和一切相关的人员交流,不同的交流渠道,获取消息是不同的,角度也不同。和客户交流,你会在测试中从客户的角度发现问题;和开发人员交流,你会了解开发人员怎么实现软件功能的;和项目管理人员交流,你会知道开发进度以及遇到的困难。
计算机英语论文:试论计算机网络环境中大学英语教学方式的探索 【论文关键词】计算机网络环境 教学模式 学生自主学习 【论文摘要】本文探讨了大学英语教学中计算机网络环境下的学生自主学习教学模式与传统地英语教学模式的不同,新模式下教师与学生在课堂中的作用,同时指出了网络自主学习教学模式的的方法和重要意义。 教育部《大学英语课程要求(试行)》明确指出大学英语是以英语语言知识与应用技能,学习策略和跨文化交际为主要内容,以外语教学理论为指导,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。建构主义理论认为,学习者的知识是在一定的社会文化环境下,通过他人(教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料和周围环境,经过意义构建获得的。学习者获得知识的多少学习者根据自身经验在一定的情境中构建知识的意义和能力,而不是取决于学习者记忆教师讲授课程的能力。 一、基于计算机网络的大学英语教学中学生自主学习的模式与传统教学模式的不同 教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,为完成特定的教学目标和内容,围绕某一主题形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式,通常是两种以上方法策略的组合运用。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁,既是教学理论的应用,对教学实践起直接指导作用,又是教学实践的理论化、简约化概括,可以丰富和发展教学理论。传统英语课堂教学模式以及一些独到的方法和教学经验至今仍有很大的潜力,我们在教学中应该继承和发扬。但是由于在这种模式下,教师是整个教学过程的主宰,忽略了对学生交际能力的培养,学生学了几十年英语还不能把英语作为工具进行交流。相比之下, 基于计算机和课堂的多媒体教学模式有很多优势。现代建构主义的基本假设是:①认识并非是主体对于客观存在的简单的、被动的反映,而是一个主动的、不断深化的建构过程,即所有知识意义都是通过内在表征过程主动建构出来;②在知识意义建构过程中,主体已有的知识、经验(包括社会文化)有着特别重要的作用,即所有知识意义是随着学习环境的变化而处于不断发展之中。可见,建构主义学习理论认为学习是学生自己建构知识的过程,学习不是被动接收信息刺激,而是主动的参与所给信息的认识与理解,积极建构意义。它强调了学习环境的重要性和以学习者为中心的重要性。基于计算机的网络自主学习模式是以建构主义学习理论为指导,要求学生自主安排学习时间,使用指定的网络多媒体课件,选择适合自己的学习材料并制定自己的学习计划,有定期评测,有教师在教室巡视并及时解答学生问题的学习。 二、学生自主学习模式下教师与学生在课堂中的作用 传统大学英语教学模式中,教师无疑是课堂的真正主宰,是整个课程的主导和主体,教师利用教材和板书等方式传授英语知识,最大限度地发挥“教师控制”的作用,侧重于教,通过这种方式力求达到最佳的教学效果。因此,在传统的英语教学模式中,教师是裁判员,也是主要参与者,制定规则并且参与规则。基于计算机课堂的大学英语多媒体教学模式下,教师必须对自己的角色进行重新的认识和调整,应不断更新观念,更新知识。随着学生的角色转为教学活动的主体,教师也应完成角色的转换或变换。在新的教学模式下,教师要成为:需求分析者、课程制定者、教材编写者、课件制作者、顾问、辅导者、教学组织者、教学研究者,教师要善于在不同的教学活动中及时调整自己的角色。教师要习惯并逐步接受这样一种新教学模式理念的转变,不仅要成为学生的课堂问题的解答者,也要成为学生自主学习的引导者。 三、计算机网络环境中的学生自主学习教学模式的重要意义 1.过网络技术、多媒体技术主动掌握自主学习、积极学习的科学方法 很多年来,大部分高校计算机(演示型)辅助教学的推广应用无疑为提高课堂教学效率,促进教师教育观念的转变起了一定的作用,但传统的计算机辅助教育毕竟是遵循了行为主义的理论模式,注重于学习指导,解决教学重难点练习等,其基本特点是以教师为中心呈现教学内容,学生被动或机械练习,个性化、因材施教的效果不够理想,而计算机网络环境教学,是教师指导下的学生建构学习,是基于多媒体技术的网络技术下的新的学习理论,这种理论是将学生看成是知识学习的主动建构者,外界信息环境经过教师的组织、引导,学生主动建构,转变成为自身的知识,也是发挥教学活动中教师、学生、媒体、教学内容四要素中教师学生这两个决定性的作用,形成优化课堂教学模式和结构,共同作用于教学过程,产生协调作用。这种开放性、创新性的教育思想和模式,有利于克服传统教学模式的弊端和痼疾。 2.计算机网络的无限扩展性能够增强学生的知识面,扩展思维 随着中国教育信息化技术的不断发展,网络的功能也逐渐地渗透到教学方面。有了互联网,学生利用多媒体计算机进行的学习就不再是“人—机”之间的单机学习,而是可以通过网络在一个虚拟的集体中学习,这种集体不限于一个班级、一个学校或者某一个区域,它可以是一个国家,甚至全球范围的集体。 3. 学生自主学习模式能够重新定位教师和学生在课堂中的作用 传统教学模式中教师始终处于主体地位,学生处于相对被动的地位,计算机网络环境中的教学模式能够使教师及时转变自身定位,从主体转变为引导者和领路人,使学生从被动接收者转变为主动适应者、积极践行者。 计算机英语论文:试论中职计算机专业英语中的实践教学 论文关键词计算机英语 实践教学 BIOS设置 论文摘要为提高学生学习计算机专业英语课的教学效果,在讲授计算机专业英语课时,采用讲练结合,在突出实践环节上下功夫,培养学生学习计算机专业英语的兴趣。让学生在问题情境中,激发探究计算机专业英语的兴趣;在实践操作中,发现学习计算机专业英语的规律;在知识的系统整理中,养成学习计算机专业的学习习惯,从而巩固计算机专业英语的学习效果。实践教学表明,以屏幕英语“BIOS的设置”展开计算机专业英语的实践性教学,取得了较好的教学效果。 计算机作为上个世纪最伟大的发明之一,已经成为现代人工作、生活密不可分的常用工具。对于职业学校的计算机专业学生而言,在学习计算机专业课程、计算机屏幕信息、组装计算机、安装软件等实践过程中,以及到互联网上查阅资料、等级考试与认证考试,甚至在软件开发等较高层次的应用中,都不可避免地要碰到计算机专业英语。因此计算机专业的学生必须具备一定的计算机英语水平。 讲授计算机英语之所以困难,是因为它既包含普通英语的语法规则、语言特点,又包含计算机的专业性、技术性,所以它的教学既是计算机教学又是英语教学。如何讲好计算机英语课,成为计算机英语课教学改革的一个关键。作为计算机专业的中专学生,由于英语基础较差,在学习计算机相关知识的过程中,面对那些英文命令、 英文界面、 屏幕信息、英文提示等内容时常常不知所措,而且很多同学也觉得学习专业英语很枯燥乏味,这为讲好计算机英语课带来了又一个困难。 那么如何在计算机专业英语教学中结合实际,培养学生的学习兴趣,有效提高教学效果呢?通过教学一线的长期实践,采用实践教学法,以学生的上机操作作为教学的着力点,从实践操作上结合计算机英语的专业性与基础性,激发学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。实施教学的过程中,努力突出专业教学的能力培养,突出语言教学的规律性,融合不同教学内容的趣味性,使计算机英语课的实践性教学具有教学目的明确、教学重点突出、教学可操作性强的特点,大大提升了计算机英语课的教学质量。 一、计算机专业英语中的实践性教学 1.实践教学中,提出问题,激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师。计算机专业英语教学中,通过问题情境,激发学生的求知欲,树立正确的学习态度,养成良好的学习习惯。 在实践性教学中,首先讲述病毒CIH的小故事,引入计算机屏幕英语教学。CIH病毒是如何工作的?CIH首先注入到系统中,破坏主板的BIOS,使得BIOS不能正常工作。由此引出BIOS,学习专业词汇BIOS,即微机的基本输入输出系统(Basic Input-Output System)。在强调BIOS在计算机中的重要性之后,继而提出问题:BIOS它到底是什么?是怎样工作的?怎样对它进行正确的设置?BIOS程序存放在电脑的什么地方?从而在问题情境中,激发学生学习计算机专业英语的兴趣。 2.在多媒体教室中实施实践性教学 在多媒体教室中,我们以主板为例,由学生们现场进行指认BIOS,并对其进行解释。由此引出BIOS 设置、键盘上各键名称的具体含义、软件基本操作术语等基本的实用英语。 以台式机为例,演示进入BIOS的过程。对涉及到的Del键,进行讲解,并且解释Del的完整单词Delete(删除)。同时介绍不同品牌的计算机在进入BIOS设置时的不同途径,如一般台式机是开机按Del键,而Dell电脑及大多数笔记本电脑则是按F2键。 进入BIOS设置界面之后,介绍具体计算机相关专业的知识,引入专业英语词汇。比如,在选中STANDARD CMOS SETUP(标准CMOS设置)后出现的子菜单中,学习单词installed(已安装)——install(安装)。同时利用对比记忆法扩展学习词汇uninstall(卸载)。这组词汇在计算机专业英语中使用频率很高,尤其在安装及卸载软件时,因此属于掌握的重点。另外,学习单词drive,在基础英语中其含义是“动词:开车”,而在此处则为“名词:驱动器”。在此界面上,一些简单的操作可以由同学来进行,比如修改系统时间,设置管理员密码、用户密码等,并操作电脑以验证学生设置的效果。同时提出问题:如果忘记管理员密码、用户密码,该如何操作以便能正常使用计算机?此问题由学生课后查资料完成(可适当提示:与主板上BIOS附近的电池battery有关)。 教学过程中,学生不仅学习了专业词汇,还能够了解有信息含量的专业知识,并训练了学生的动手能力。同时,还可以体会到专业术语与相关专业知识之间的关联,相互之间的逻辑关系,并通过多媒体交互的趣味性,反复练习,巩固学习的重点内容,从而大大提高学生的学习兴趣,达到事半功倍的效果。 3.实践教学中的学习方法 在BIOS FEATURES SETUP(高级BIOS设置)子菜单中,重点介绍Boot Sequence。Boot的本义是长筒靴,但在专业英语中含义是“启动”,故Boot Sequence意为“电脑的启动顺序”。通常情况下,启动顺序为C盘启动,这样可以加快启动速度。但如果要安装或重装系统时,第一优先启动顺序则要修改为光盘启动。当我们把操作系统安装完后,再改为从C盘启动。教学中,准备一个系统盘,由学生进行修改设置,体会操作的变化。 在这个学习的过程中,采用这样的学习方法:长筒鞋总是穿在脚上,走路总是用脚走路,这就象电脑的走路也是从Boot Sequence启动,把Boot与启动联系起来,Seguence相当于从C盘上读盘,可以想象为“明白吗?去摁C盘”,这样把枯燥的计算机英语与趣味性、知识性联系,不用背就可以学好计算机英语。 计算机专业英语课的实践教学,讲授计算机专业英语知识,并且讲授学习方法,培养学生的学习习惯,把教师对计算机专业英语的学习转化为学生对计算机专业英语的学习。在学生学习的过程中,寻找学生学习的差距,理解和掌握运用所介绍的学习方法。通过这种实践性教学,培养学生探究的学习精神,提高学生的学习兴趣。 4.实践教学中,系统整理是知识转化的重要环节 实践教学是一门系统工程,采用实践性教学,在学习计算机英语时,必须与其他知识相联系,系统地整理所学的知识,从而构建知识的金字塔,学习的成效就会更加显著。例如屏幕英语中,DOS操作系统的错误信息提示BAD COMMAND OR BAD FILE NAME,它表示错误的命令与文件名,同时可以联系计算机的其它知识,比如在AUTOCAD工程绘图软件中,COMMAND表示操作命令,即:从键盘上可以直接输入指令,这样就把不同学科的知识联系起来了。 采用系统整理的方式,促进学习的效果。如:要求学生课后收集BIOS相关信息,不断联想,强化知识点在学生头脑中的映象,然后动手操作,设置BIOS的相关密码,设置启动盘的启动顺序等,强化感知在大脑中的映象,最后,对教学内容进行考核,强化所学知识在大脑中的映象。通过反复联想加深学习的重点,通过反复操作巩固知识点的学习,结合学习方法进行反复操练,系统整理转化学习的知识点。 实践证明,通过系统整理可以把BIOS中密码设置、启动盘的设置、输出设备设置等这些内容紧密地结合起来,并同学生的学习兴趣紧密的结合起来,同讲授艰涩难懂的屏幕英语结合起来,让学习变得轻松愉快。采用系统整理转化知识点,克服了学生学习计算机专业英语的畏难情绪,使计算机英语多而分散的知识点变得具有逻辑性、趣味性,加深了课堂所学的知识,并且突出了学生的主体地位和自主参与学习的过程,取得很好的教学效果。 二、结论 把实践教学融入到计算机专业英语的教学中,能够转变学生学习的习惯,从机械读书中解脱出来,培养学生实践式、探索式的学习方法,促进了学生学习计算机英语的积极性。在实践性教学中,不仅让学生学会在实践中学习知识,还要学会提出问题,在解决问题中学习计算机专业英语,提高学生学习计算机英语的效率。教师通过备课中备实践,讲授中练实践,课后中学实践,使学生的学习积极性形成良性循环。考核是检验学生学习成效的必要手段,多种考核方式相结合,把计算机专业英语课的考试与上机联系起来,做到心到、手到、眼到,考中学,学中考,多渠道增强学生的学习效果。采用多种方式的教学,能够有效地调动学生学习计算机专业英语的积极性,在不同的教学环节中体现计算机专业英语的实践性教学,是提高计算机专业英语课教学效果的有效路径。 计算机英语论文:探析计算机英语教学应用能力培养方法初探 论文关键词:计算机英语 应用能力培养 教学方法 论文摘要:本文从计算机英语教学的实用性出发,结合笔者的教学实践,就如何在教学中有效地提高学生的应用能力这一问题进行了探讨,并在语法教学方面总结了一套进行计算机英语文献的读、写、译所必须掌握的核心语法,在听说能力培养方面提出了情景教学的观点。 计算机英语是计算机类专业的一门必修的专业基础课,是大学英语教学的延伸和提高。笔者在教授该门课程的过程中,不仅仅是将其作为计算机知识与英语知识的简单综合,而是注重通过该门课程的教学,有效地提高学生的应用能力。本文结合笔者教授计算机英语课程的实践,探讨了在计算机英语课程的教学中如何有效地提高学生的应用能力的方法,提出了一些切实可行的教学方法。 读、写、译能力的培养 对于大多数同学来说,计算机英语应用的一个最重要的方面在于应用英语进行计算机实际操作、阅读英文的文献资料和技术文档或进行相关的翻译。对于有志于在专业方面深造的同学,将来还有可能需要撰写专业方面的英语论文。这些应用更侧重于考验学生的读、写、译方面的能力,那么应如何提高学生读、写、译方面的能力呢?笔者在教学实践中摸索出了以下一些行之有效的教学方法,在这里提出来与广大同行交流探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。 1.夯实基础 文章是由句子构成的,而句子又是由词汇和相应的语法构成的,因此,不管是读、写、译,要准确理解英语原文的意思,写出正确无误的句子,都需要加强学生在词汇、语法方面的基础。因此,词汇和语法是笔者教学中的一个重点。 (1)词汇 学习计算机英语的一个重要目标就是熟悉常用的专业词汇,如何使学生有效地掌握重要的专业词汇呢? ①将课程内容分为若干主题(如计算机硬件、操作系统、计算机语言与编程、软件工程、数据库、计算机网络、信息安全等),全面覆盖计算机技术各个方面的核心词汇 ②通过不断重复加深学生对所学词汇的印象 笔者在教学过程中发现,对于新的专业词汇,即使上课时已经讲过,但有的同学印象还是不深,可见,对于仅看过或学过一遍的新词汇,是很难让学生有效记住的。为此,笔者在教学过程中有意识地通过各种手段对所学新词汇进行重复,具体做法是:上课前要求学生预习课文,熟悉生词,课堂上讲解课文前也先将课文中的生词罗列出来,扫除词汇障碍,下次课上课前又再花几分钟时间对上次课的生词进行复习,这样,讲过的重点词汇至少经过了三遍重复,再通过课后练习进一步巩固所学词汇,并在此基础上提高学生使用所学词汇表达专业概念的能力。 ③向学生介绍一些构词法知识 英语的构词法主要有三种:派生、合成和转化。派生是通过在词根上加前缀或后缀而构成另一个词,计算机英语中常用的前缀有:micro-、hyper-、multi-等,只要掌握了这些前缀的含义,便可推测所构成的新词汇的含义。比如micro-这个前缀有“微小的”的含义,因此ndcropmcessor表示微处理器,microcomputer表示微型计算机,microchip表示微芯片。除派生词以外,计算机英语中还有很多合成词,例如:flowchart(流程图)是由flow(流程)和chart(图表)两个词合成的,object-oriented(面向对象的)是由ob-ject(对象)和oriented(导向)构成的,这些合成词基本可以望文生义。向学生介绍一些构词法方面的知识,有利于其掌握构词规律,降低词汇学习的难度。 ④引导学生在日常的计算机操作过程中扩大词汇量 在日常的计算机操作中,也经常会遇到各种英文命令、提示和帮助等。笔者在教学中有意识地列举这方面的例子:如BIOS设置界面中的英文词汇、计算机零部件上的英文标注、DOS的英文命令、常用软件及开发工具中的英文菜单、帮助及错误提示等,这样,既提高了同学们学习计算机英语的兴趣,又引导它们在日常的计算机操作中多留意这方面词汇,在不知不觉中扩大词汇量,提高运用英语进行计算机日常操作的能力。 (2)语法 如果我们把一个句子比作一幢楼,词汇是这幢楼的砖,那么语法就是指导我们如何用这些砖来修造这幢楼的一套规则。计算机英文文献中含有大量的长句,因此我们必须具备必要的语法知识,才能在阅读时正确地分析句子结构、理解句子的确切含义,在写作时遣词造句才会更加游刃有余。笔者在近几年的教学实践中,通过不断摸索,总结出了下面一套进行计算机英文文献的读、写、译所必须掌握的核心语法: ①句子成分 ②并列句 ③从句 ④非谓语动词 ⑤被动语态 ⑥情态动词及虚拟语气 ⑦其他常用结构,如There be句型、with结构等。 2.加强翻译训练 笔者在教学中发现,翻译是一种很好的锻炼读、写、译能力的方法。通过翻译,不仅可以使学生精确地把握句子含义,而且还可以通过对比英语和汉语在表达方式上的差异,学习如何用英语来表达相应的汉语意思。因此,笔者在教学过程中会不时地穿插翻译练习,精心选择一些有代表性的句子或文章段落,进行随堂或课后翻译练习,学生完成后进行评讲,在评讲的同时介绍一些翻译的规律和技巧,让学生了解英语和汉语在表达方式上的差异以及在英译汉或汉译英的过程中如何去处理这种差异。 ,这样,学生通过翻译练习,既提高了其阅读和翻译的能力,又可以通过原文和译文的对比,学习相应的汉语如何用英语的表达方式来表达,在潜移默化中提高其写作能力。 3.开展课堂活动,让学生在轻松愉快的氛围中提高能力 “授人以鱼,不如授人以渔”,在计算机英语这门课程中,这个“渔”指的就是学生自主地运用英语去获取计算机方面的最新理论或技术,提高专业水平的能力。为了充分调动学生的自主性,笔者在教学过程中积极开展课堂活动,让学生在参与活动的过程中得到读、写、译、说等方面能力的锻炼。 课堂活动采用的形式为:围绕计算机技术的某一主题,例如计算机网络、软件开发、数据库技术、计算机在日常生活中应用等,要求学生在课后查找相关英文资料,对资料进行筛选、整理后做成PPT或其他形式的媒体(如音频、视频等),在课堂上以演讲或讨论等形式介绍给大家,可以以小组的方式参与活动,也可以个人单独参加。 通过不定期地进行课堂活动,不仅使课堂氛围得到了活跃,还充分调动了学生的主动性,提高了其获取和消化计算机方面新技术的能力,同时还使学生的口头表达能力得到了锻炼,可谓一举多得。 听、说能力的培养 前面谈到的读、写、译能力主要侧重于计算机英语的书面应用,对于有志于在国际性IT公司就职的同学来说,听、说能力的训练与提高也是非常必要的,下面就谈谈笔者对这个问题的一些拙见。 1.采用情景教学 计算机英语在听、说方面的应用主要是针对一些将来可能会进入国际性IT企业就职的同学。因此,一个有效的教学方法是创设—个情景,譬如在教学过程中假想一个名叫Great Computers的 IT公司,再假设一个在该公司担任某一特定职位的职员,比如一个叫Jack的技术支持人员,然后围绕这一情景来组织教学内容和编写教材:包括Jack在这样的工作环境中会遇到的各种问题(如简历书写、面试问答、为客户提供技术支持、与同事相处等),Jack如何使用英语来解决这些问题、如何与各种相关部门的人员使用英语进行交流、涉及的常用词汇及一些有用的口语表达等。 这种教学方法通过设置情景,使学生仿佛真的进入到了特定的职场环境中,使其在身临其境的感觉中学习到许多非常实用的口语表达,同时辅以听说练习,能有效地提高学生在实际工作中的听、说能力。 2.按不同的交际用途组织口语教学内容 在教学手段上采用情景教学,在口语教学的内容组织上,则可以按照不同的交际用途来组织,如常见的交际用途有:见面问候与介绍、提出和要求帮助、邀约、电话对话、致歉与回答、预定旅馆、餐厅对话、会议讨论等。在口语教学中,可归纳出每一种交际用途中的常用句型,有针对性地进行分类教学,这样更有利于学生记忆和掌握。 此外,对于口语中的常用句型以及出现频率高的句子,在教学过程中可以通过各种手段进行重复,使学生烂熟于心,这样,在使用英语进行交际时,便能信手拈来。 3.创设语言环境,学练结合 学习语言是需要语境的,因此,在教学过程中,应该利用一切机会为学生创设语言环境,如上课时多朗读课文、要求同学与同学之间、同学和老师之间尽量用英语对话,PPT上的内容尽量采用英文,给老师发邮件也尽量使用英文,通过创设语境来培养学生的语感。 同时。加强练习,抓住一切机会让学生多背、多听、多说。比如在教学过程中穿插听力训练,积极展开课堂活动,鼓励同学们就某一特定情景表演对话,使学生在学习过程中充分调动眼、耳、口等各种感官,全方位练习,加深学习内容在大脑皮层中的印象。 除听、说练习外,在IT从业环境中,经常还会涉及业务上的邮件往来,在教学过程中向学生介绍一些英语邮件格式、商务电邮的写作方法等方面的知识,给出一些范例,结合所设置的情景进行适当的练习,也是非常必要的。 结 语 以上是笔者在教学实践中对计算机英语应用能力培养方法的一些初步探索,主要从读写译和听说两个方面来探讨了提高应用能力的有效教学方法,提出了一些个人的观点。应用能力的提高是一个综合的过程,相应的教学方法当然远不止以上这些,还需要我们在教学实践中结合实际情况不断地探索,积累一些切实可行的经验,形成适合具体教学对象的方法。 计算机英语论文:浅谈计算机专业英语教学如何为专业服务 论文关键词:计算机英语 教学改革 教学方法 论文摘要:高等教育的发展模式趋于大众化教育,使得高等职业教育的课程设置和人才培养模式必须满足市场经济和社会发展的需要,人才培养要与社会、市场深度融合。本文基于计算机专业英语,结合我校和社会、市场现状,从多个方面提出计算机英语课程教学改革的思路。 教育部《高职高专教育英语课程教学基本要求》明确提出:以“实用为主,够用为度”的教学目标;指出:在完成《基本要求》规定的教学任务后,应结合专业学习,开设专业英语课程,这既可保证学生在校期间英语学习的连续性,又可使学生所学英语得到实际的应用。这种培养模式符合时展对外语的需求即外语复合型人才。 本文针对我院和社会发展现状,从以下几方面探讨了计算机英语教学改革的思路,从而使得计算机专业英语能更有效地为专业课程服务。 一、计算机专业英语的重要性与改革的必要性 计算机更新速度较快,计算机专业的学生大多从事软件开发、网络设计、计算机编程等工作,这些工作需要良好的专业英语基础,甚至一些基本的计算机知识。计算机专业要求高职院校学生掌握较多的专业英语词汇、基本的句型与语法结构和扎实的计算机基本知识和技能,在实际操作中能识别专业英语所给出的指令,从而能顺利完成计算机专业的某项专业性技术操作,为今后在实际工作中更好地解决计算机方面的相关问题做好准备,适应社会与市场发展需求,顺利地踏上工作岗位。因此,社会与计算机发展的客观规律决定了计算机专业离不开专业英语课程,专业英语需要为本专业课程体系服务,这是每一位学习计算机专业知识的学生都必须要掌握的技能,是一门必修课程。 目前,我校的计算机专业英语教学现状并不太符合发展的客观规律,该专业英语教学的实用性体现得不明显,教师和学生对专业英语的认识不够深刻,学生的掌握程度也因为认识和基础水平差异等原因而有所区别,实际操作中缺少专业英语辅助工具的使用。教师对专业英语的教学还是主要以基础英语教学为主来讲授,没有突出专业特点;认为在实际教学中只需教会学生对专业文章能够简单地阅读与翻译就可以了,没有注重专业英语基础知识的积累,这些教学方法明显有失偏颇。专业英语的教学要突出基础性、强调实用性、注重专业性。 二、计算机专业英语的特点 随着科学技术的发展和计算机快速的更新,计算机专业英语也呈现出一些显著特点,本文主要总结如下: 1?新名词、新术语不断出现,转意、衍生词较多。 计算机快速的发展决定了计算机专业的新术语、新名词也在不断增加,如一些专用指令、网络专用术语等,这就要求教师和学生要时时关注各种媒体有关计算机发展的最新信息以及常用术语,了解信息前沿动态,及时掌握计算机英语的新术语、新词汇。计算机专业英语的词汇与基础英语相比,转意词汇即 “旧词生新意”、派生词等较多。 2?缩略词汇较多 由于计算机中的命令、高级语言的语句等在计算机中要占有一定的空间,所以为了节约和简练,计算机在存储和显示这些信息时普遍采用缩略形式,这样就使得在计算机专业英语中出现较多的缩略性词汇。如:HTP—Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议);GPS—Global Positioning System(全球定位系统);CPU—Center Processing Unit(中央处理器)等。 3?计算机专业英语的句式、语法结构相对复杂 由于计算机英语的文章大多是以科技信息为主的文体,叙述准确,推理严谨,内容客观,表达的科学内容、科学原理、科学概念等所使用的句子结构完整、逻辑清晰,并且含有大量的专业术语,所以在计算机英语的文章中就出现较多的复杂句,一句话里包含三四个分句并非少见;为了表述的客观性,突出重要性,使用的语态常为被动语态,所以只有掌握句子的句式和语法结构才能较好地对文章进行学习,从而能更好地服务专业课程。 三、计算机专业英语教学的改革建议 1?整改教师队伍,提高教师计算机专业课程教学水平 一般来说,因为从事英语教学的教师大多从师范院校英语专业毕业,对计算机知识缺乏专业基础,有的即使不是从师范毕业,对计算机专业的知识掌握也仅仅局限于简单的操作,所以就出现了教英语的教师又不懂计算机,而教计算机专业课的教师又不懂英语,无法教授英语课程。计算机专业英语教学的改革首先是要选择一批高水平的教师队伍,他们不仅要掌握扎实的计算机英语知识,而且具有较强的计算机技术实践操作能力,只有二者结合才能完美展现我校计算机英语教学的水平,培养出合格的计算机专业人才。 2?结合专业教学,培养学生的学习兴趣 在进行专业英语讲授课同时,强调专业英语学习与计算机专业相结合,借助网络和多媒体技术,突出学生的学习主体作用,激发学生的学习热情。 (1)专业英语的学习要和专业课程相结合 教师在讲授过程中,遇到有关计算机的词汇要加以练习从而强化学生记忆。如:“design”,可讲解 “CAD” computer-aided design;“multi”可讲解“multimedia”,“multitask”等,把专业性知识融入英语教学当中,在获得英语语言知识的同时,也获得了专业知识,有助于提高学生的专业素质,同时激发不断进取、学习的热情。 (2)利用多媒体工具,改变传统的教学方法 教师在讲解过程中可借助两种教学工具,一种是多媒体电子课件,利用多媒体设备将计算机专业的硬件图片用动画形式直观地展示给学生,使学生了解这些硬件的外观和功能,在展示的同时用英语加以叙述和讲解;另外也可找一些日常使用计算机时常出现的英文实例指令进行操作讲解,以加强学生的了解和记忆。另一种是结合计算机屏幕菜单将计算机的工作流程演示给学生,演示过程中所使用的指令、提示信息等都会用英文出现,边演示边讲解,重复演示,并让学生互相交流演示,演示过程中加以英语的解释和操作,这种教学方法不仅会激发学生浓厚的兴趣和极高的学习热情,而且能培养学生用英语描述计算机运用过程,提高口语表达能力和实践操作能力。 (3)突出学生的主体作用,进行互动教学 学生是教学活动的主体,教师在教学过程中要以学生为主体进行互动教学。整个教学过程中以学生为中心,注重培养其独立的学习能力,激发其学习热情,做到学习和应用相结合;注重帮助学生掌握良好的学习方法,具备较强的专业英语的应用能力,适应未来计算机专业发展对专业英语的需求。 (4)教学过程中,针对计算机过级,引用历年计算机专业英语试题吸引学生,激发学生的学习兴趣 针对学生对过级的渴望,满足其学习的欲望,教师可引用历年试题穿插讲一些计算机考试中英语的考点,将试题的讲解与上课内容较好地结合起来,如: The purpose of theis to provide fully integrated analog services to users? A?ISDN B?WWW C?FTP D?HTTP 这样会取得较好的教学效果,学生作为学习主体从自身利益角度认为这个知识对他有用,就会主动、积极地去自主学习。 3?注重讲解专业术语、专业词汇、缩略词、常用句式和语法结构 在实际教学中,应针对计算机课程词汇、句子和语法的特点,结合专业课加强计算机专业英语的术语、缩略词汇和语法结构的教学,培养学生的综合能力。教学中具体针对每节课的内容设计场景让学生反复加强对计算机组成部分、常用指令等的介绍,从而强化熟练操作程度。 另外就是要注意对句子的句式和语法结构分析,只有这样,才能让学生的专业词汇量和对科技文章的阅读能力同时提高。 4?计算机专业英语教材的选用 学校在选择计算机专业英语教材时要考虑两方面因素,一是教材要在教师教的基础上体现自学的特色,故教材难度要适合该校学生实际情况;教材要结合该专业课程以提高学生的专业英语水平;教材要对内容中难以理解的专业词汇、句式结构加以注释;教材要具有很好的教参和参考资料。二是教材要紧跟时代步伐,体现实用性。选用的教材要具备在基础前提下,又要具备紧跟计算机快速发展的趋势所需要的专业知识内容。 5?以市场为导向,准确定位岗位需求 计算机英语课程要紧密围绕岗位需求来开展,才能真正体现它的实用性。本着这个思路,我们邀请计算机专业教师座谈,针对就业岗位共同探讨计算机英语的市场需求。经研究讨论,我们发现计算机专业的学生大多从事软件开发、网络维护、硬件维护、网络设计、计算机编程、计算机基础知识培训、软硬件销售、网络营销等工作,这些工作需要良好的专业英语基础知识。甚至一些基本的计算机知识如:简单的指令、界面、设备说明书、软硬件操作规程等也是以英文的形式出现。因此,计算机专业英语是扎实掌握该专业知识并能很好地加以实践应用的智力支持和理论保障,是工具课与专业基础课的结合。只有全面了解和掌握计算机英语基础知识,才能为今后在实际工作中更好地解决计算机方面的相关问题做好准备,适应社会与市场发展需求,顺利地踏上工作岗位。 四、结束语 综上所述,计算机专业英语教学进行改革是高职院校更好地适应社会和市场发展对人才培养的需求;符合教育部提出的以“实用为主,够用为度”的教学目标,符合我校对英语课程的改革思路即英语要有效地服务专业课程。针对现阶段计算机专业英语教学中存在的一些问题积极进行探索改革,调动学生学习的积极性和主动性,使其能借助专业英语对专业课进行更好地学习,从而为今后踏上工作岗位打下坚实的专业基础;也能为今后使用专业英语在专业方面取得更高的成就奠定基础。 计算机英语论文:探析高职计算机专业英语教学现状 论文关键词:高职 计算机英语 教学 论文摘 要:基于目前教学的平台,浅析当前高职计算机专业英语教学的现状,找出所存在的问题,并提出相应的对策,以此在一定程度上促进和提高该教学的水平。 对于计算机专业的高职生来说,计算机专业英语不仅是他们专业学习的必修课之一,同时还是他们学好专业的必备工具。能否学好计算机英语也在一定程度上影响高职生的职业生涯,因此,探讨计算机专业英语教学显得比较重要。 一、计算机专业英语教学的存在的问题 1.学生学习的主动性不高 就读高职高专的学生普遍都是分数不高。所以,很多学生学习基础差、知识点不全面,没有良好的学习习惯,厌恶学习。大部分高职生,尤其是非英语专业的理工科学生英语水平让很多英语教师感到惊叹,例如,很多高职生反应自身看不懂公共英语中的单词,更不会读,当然还有甚者背不全26个英文字母,不知国际音标为何物。在这种情况下,很多高职生都不愿学习稍简单的公共英语课程,更别提专业性强的计算机英语。因此,高职生学习计算机专业英语的主动性不高。 2.教师专业教学素质不强 一般计算机专业英语教师要么就是英语教师兼任,要么就是计算机教师兼任。两者的知识都不够全面,大部分英语教师的计算知识不够多,在解释和翻译一些专业性强的计算机专业知识时有一定的困难,而大部分计算机教师的英语不够强,自身的英语表达能力还不能够阐述专业的计算机知识,所以也引发了很多计算机英语教学方面的问题。因此,加强教师的计算机专业英语素质刻不容缓。 3.教材的选编针对性不够 当今市面上有关计算机专业英语的教材比较多,教材内容针对的专业水平有所区别。因此,选择一本适合高职生的教材还是有一些难度。但是很多高职高专学校忽略选编教材这个环节,随意指派任课老师进行教材选编,很多任课老师为了自身利益,选择一些和自己有业务来往的出版社的教材,并不考虑高职学生的实际需要。因此,教材选编的不当直接影响了教学效果,挫伤了学生学习的积极性。 4.教学环境设施配备不足 首先,很多高职院校的计算机专业英语教学还是粉笔加黑板模式,而这种教学模式显得枯燥乏味,本来英语水平就不高的高职生更加不愿配合老师的教学,上课期间有很多负面表现,例如,讲话、开小差、逃课;其次,很多高职高专学校直到学生的第三个学期才开设计算机专业英语课程,而在第三个学期,高职高专学生的专业课程增多,对专业英语的学习兴趣不高,甚至厌恶和惧怕。 二、问题的解决对策 1、激发学生学习的兴趣 针对上述所谈到高职高专学生英语学习特点,例如,英语水平比较差、英语学习主动性不高,激发高职学生学习英语的兴趣显得很重要。激发学生学习兴趣最关键的一点就是从最简单的最接近学生生活的入手。首先,在每堂课上挑出一些简单的计算机专业词汇供学生学习,例如,c language(C语言);cpu(中央处理器);copy(拷贝);debug(调适);ftp(文件传输协议)等等,课后布置学生进行复习。其次,教学要尝试生活化,例如,计算机专业的学生一般都有电脑,教会学生电脑键盘上的英文指令;还有,现代的学生都很喜欢用手机,让有兴趣的学生把手机调至到英文字幕状态下,不断强化学生对英文指令的熟悉程度。最后,学生都是很关心自己的考试分数,根据这个特点,在对学生的平时学习效果进行随堂小测试,并且把小测试的成绩记录到学生的平时分里,直接关系到学生的期末总分。此外,教师一定要自身言传身教,认真负责,为学生树立好的学习榜样。同时,教师还可以利用名人效应来激发学生的学习热情。 2、加强教师专业的素质 首先,选拔教师很重要,例如,可以选拔一些英语水平稍高的计算机专业教师或者选拔一些有计算机专业英语教学的英语教师来担任此课程的老师;其次,学校可以在寒暑假期间给这部分老师提供进修的机会或者在外请名校的教授为这部分教师进行专业方面和工作经验方面的传授。最后,这部分教师应定期开学习工作交流研讨会,互相交流教学经验,互相提高专业知识水平。 3、选编合适学生的教材 首先,重视教材的选编,在教材选编的过程中,可以让计算机教师和英语教师共同进行商议,因为计算机教师有良好的计算机知识,英语教师的教学经验可以辅助教材的选编。其次,当今时展迅速,信息行业更是如此,面对计算机专业知识快速地更新换代,很多计算机专业英语的教材在内容上都有一定的滞后性,因此,有实力的高职高专院校可以成立自己的教材编制小组。编制小组成员可以由高校英语教师和计算机教师共同组成,根据高职学生的专业知识水平,结合当代迅速发展的计算机专业知识,编制一本适合本校高职生的专业教材,促进计算机专业英语的教学更上一个层次。 4.完善教学的设施配备 首先,高职高专院校应该在计算机专业英语教学方面避免传统教学模式,投入使用多媒体设备进行教学,加强学习效果。其次,针对计算机专业的学生开课应该尽早,在大一期间就开设计算机专业英语课程,贯穿高职的公共英语课程,让学生对该课程不厌恶不惧怕。 三、结语 鉴于实践教学,通过自身感受,总结了几点计算机专业英语教学存在的一些问题,并针对这些问题提出了几点解决问题的想法。但是这些问题的总结还远远不够,欠缺了一定的完整性。所以,笔者将会再接再厉巩固加强自身计算机专业英语教学,不断在该学科的领域上进行探索。 计算机英语论文:浅析中职计算机英语多媒体课件的创新设计 论文关键词:计算机英语 多媒体教学 创新设计 论文摘要:面对中职学生进行计算机英语教学的困惑,深入分析计算机英语教学的规律,以激发学生学习的主观能动性为突破口,以创新设计为手段,详细设计了计算机英语多媒体课件的教学过程。实际教学表明,创新设计能够有效提高中职计算机英语教学的质量。 随着我国职业教育教学改革的不断深化,教育部对职业教育提出了新任务和新要求,强调职业教育要以岗位需求为职业教育的出发点和落脚点,在教学中重点培养学生的工作技能,使学生在学习中不断积累经验,真正担负起为生产、服务一线培养具有综合职业素质的技能型人才这一重要任务。在实际教学过程中,不断改进传统教学模式,紧跟时代步伐,引入多媒体教学的先进技术手段,把创新设计贯穿于计算机英语教学的全过程和各个层面,发挥教师的引导作用,显著提高了计算机英语教学的质量。 一、多媒体教学的优势 计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动,是以对话方式与学生讨论为教学内容,安排教学进程,进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境,综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术,克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的教学目标。 多媒体教学属于计算机辅助教学(CAD的范畴,准确地说其应称为多媒体计算机辅助教学。多媒体技术具有集图形、图像、声音、动画、文字等多种信息为一体的功能。多媒体教学应用于课堂教学,不仅能实现学生与机器之间的交互,还能实现学生与学生之间、学生与教师之间的多向交流。由于可以做到人机交互,因而通过多媒体教学使用辅助教学软件的教学,其效果要优于电视、录像的教学。因前者信息的传递是双向的,学生的学习是主要的、积极的,有利于调动整个课堂教学气氛,而积极的教学气氛正是上好一堂课的关键。而后者的交流是单向的,仅限于被动的学习老师所讲的知识。 因此,在现代教学中,教师应充分利用多媒体,使英语教学变得活泼起来,不再乏味、枯燥,让学生由怕学变为爱学。CAI教学技术使教学手段趋向于全方位、多层次,声音、图像、文字多种刺激并重,使师生闻其声、观其形、临其境,完全沉浸在教学要求的氛围之中,从而收到其他教学手段所不能比拟的教学效果。因此在实践中,优质的课件设计成了教学是否取得成功的关键所在。 二、计算机英语课件的创新设计 计算机英语课件的创新设计,要从引导学生的土观能动性上「功夫,激发学生学习计算机英语课的兴趣,教会学生学习计算机英语课的方法,并不断地在学习中让学生培养起爱学习的习惯。计算机英语课件的创新设计主要体现在教学准备、教学过程、教学总结三个方面。现在以“Unit 12: What Is a Network?”为例,创新设计一该课的计算机英语课件。 (一)教学准备的创新设计 教学准各主要包括学情分析、教材分析、教学目标。中专生有一个普遍的现象:他们的英语基础较差,没兴趣学英语,但是他们对计算机及网络却表现出非常浓厚的兴趣。比如,他们经常玩电脑游戏、网上聊天、下载音乐、网上看电影、搜索资料等等。按照常规,对这样的学生就是批评教育,但是往往取得的效果并不好。计算机英语课件的创新设计应从学生的兴趣入手,把学生喜欢玩游戏等作为学生学习的突破口,从创新设计的角度设计计算机英语课件。 选用的教材为高教出版社出版的中职职业英语系列之《计算机英语》。本教材以培养听说技能和交际能力为主,综合、均衡地发展学生的各项语言技能,使其能在真实的交际环境中运用英语完成交际任务。本次课的教学内容选自于第12单元《What Is a Network》中的听说部分。木课时主要学习用英语来描述网络的应用,其内容贴近学生的实际生活和职业场景,有利于他们在真实的语言情景中培养运用英语进行交际的能力。通过对教材的认真分析,计算机英语课件创新设计用网络情境教学作为激发学生学习的载体,让学生通过实践增强学习的兴趣。 计算机英语课件的创新设计的教学目标主要包括能力目标、知识目标、情感目标。在计算机英语课件创新设计中,能力目标是计算机英语课件创新设计的应用能力,通过计算机模拟本课的场景,使学生在情景交流中学会基本句型的使用。知识目标是计算机英语课件创新设计的知识重点,通过充分的联想、大脑风暴法,让学生掌握基本的知识点。情感目标是计算机英语课件创新设计的德育教育,通过在学习中玩、玩中学,让学生体会什么是正确的人生观、世界观、价值观,培养学生对网络的正面情感,抵御不良习惯,即健康网络,远离网瘾。 (二)教学过程的创新设计 复习:把复习的内容做成蕴含娱乐性的幻灯片,通过提问和点击幻灯片的方式,组织教学并复习Unit 1I所学过的重点内容,检查了解学生对已学内容的掌握程度,同时训练学生说的能力,为后面的教学做铺垫。 导入:在导入部分中,给予学生具体的学习任务,包括10个专业词汇和4个典型句子,以同桌为单位扮演学习伙伴。在课件中,选择学习的角色,使学生进入到真实的情境中。故任务型教学可让学生主动地把兴趣与新知识“网络”联系起来,从而不知不觉进入到新课的教学中。 教学呈现的创新设计 1.单词学习的创新设计 单词是学习英语的基础,重点掌握network, bus, present,ring, spur, via, global, server, arrange, prefer。在计算机英语课件的创新设计中,用图片和实物进行演示教学,把单词的一记忆方法同课件的创新设计结合起来,把词汇的学习与场景紧密地结合在一起。学生通过“读一认一记”(大声朗读一辨认实物一用心记忆)来学习并掌握专业词汇。在课件创新设计中,这种身临其境般的体验加快了学生习得语言的速度,也加深了学生对语言知识的理解。 (三)教学总结的创新设计 总结的创新设计是把学习的主要内容以简明扼要的方式呈现给学生,通过顺口溜、动画、联想等方式,引导学生认真总结本次课的内容:单词学习、短语、对话中的重点句型及其运用。通过总结,学生复现和利用新知完成任务的活动,激发了学生的学习兴趣,体现了学生的主体地位,让学生在活动中巩固了新知。为加深并巩固新知,强调学生温故而知新的能力,课后的学习也是一个必不可少的环节。可安排以小组为单位,通过小组长的组织,把学习和预习的内容编成小故事或情境剧,来加强课后创新学习的效果。 以上教学过程的创新设计,强调课件从学生的学习兴趣、职业场景和认知水平出发,倡导体验、实践、参与、合作和交流的任务型教学方式,发展学生的职业英语语言运用能力,使职业英语学习的过程成为学生掌握基本职业英语技能、基本学习方法、自主学习能力的过程。在教学中,以学为主,以教为辅,现场教学为手段,通过具体的生活及职业情景来展示材料,为学生提供在具体的语境中运用语言的机会。设计了多种教学活动,让学生做到动脑、动耳、动嘴、动手、动心,有效地调动学生思考、表达,既重视知识的形成过程,也注重了学生的思维发展过程。同时贯穿了德育的教学,深入挖掘学生的主观能动性。 各种海量的网络英语资源,丰富多彩,图文、音视频并茂,使得多媒体创新设计教学专业英语更加贴近现实,有趣味且又充分展现英语文化知识的即时发展情况,从多方位刺激学生学习英语的积极性,调动学生的参与能动性,由此提高学生的英语学习水平和应用能力。总之,纵观全文,计算机专业英语创新设计教学,既是一个英语学习和运用并行的过程,也是深化和实践专业知识的过程,是学习和实践相结合、学习面向就业和创业相结合的过程,值得更加深入的探索。 计算机英语论文:计算机辅助英语口语测试的互动方法 【摘要】计算机辅助口语测试能解决大规模期末英语口试的问题。实现这种测试模式的互动,需要交际测试理论的指导,并营造互动的测试环境。评价方式也应注重多样化。 【关键词】计算机化口试;交际测试法;课堂评价;互动 新一轮的《大学英语课程教学要求》明确指出:“大学英语的教学目的是培养学生的英语综合应用能力,特别是听说能力,使他们在今后工作和社会交往中能用英语有效地进行口头和书面的信交流,…”开展口语教学是语言教学的规律,是大学英语教学改革与发展的必然,更是社会需求的反映。大学英语实行分级教学后,口语测试被纳入许多院校的期末考试范围。深入探讨计算机辅助的口语测试理论及方法,使大规模的期末口语测试科学、公正地测试学生的口语交际能力,进而推动大学英语口语教学,这具有现实意义。因为采用计算机辅助的半直接型口试方式,在一定程度上缓解师资力量不足和水平不一的情况,也能更客观地评价学生的口语水平。通过形成性口语评估和期末口试成绩结合的方式,能及时地向学生反馈信息,促使其参与教学、参与评价,监控学习情况,学会对学习效果担负责任。 1 计算机辅助的英语口试 1.1什么是计算机化口试。计算机化口试(Computerized Oral Proficiency Interview简称(COPI)是由应用语言学中心(Center for Applied Linguistics)研究出来的最新口语测试形式,它是在模拟面试型口试--磁带录音法(Simulated Oral Proficiency Interview --tape recorded简称SOPI)和口语测试--人工法(Oral Proficiency Interview-humans,简称OPI)的基础上研究出来的。 1.2计算机辅助口试的基本形式 1.2.1口试形式。考试考场设在计算机教室或语言实验室里,口试在局域网上进行,考生进入考场就位后,用键盘输入考号,并根据屏幕的指示,用鼠标点击,通过对话筒和耳机进行测试。考试正式开始后,考生无须再使用键盘和鼠标,只要眼看屏幕,耳听录音,在限定的时间内对着话筒答题即可。考试过程由考点管理员通过考点管理服务器操作。考试结束后,考点管理员把考生答题的语音文件收集好并刻录到光盘上,然后将光盘集中到评分点进行评分。 1.2.2口试题型 (1)快速应答:测试考生对常见功能项目的掌握,主要考查一些典型的交际句型(例如,问候、邀请、开场白和结束语等)。 (2)情景提问:测试考生对所给情景中不同信息进行提问的能力,主要考查考生能否对交际过程施加某些影响(例如,向对方提问)。 (3)朗读:测试考生的语音基础和意群停顿、语气转换、语流、连续以及失去爆破等朗读技巧,主要考查考生对英语语音的掌握。 (4)谈话:测试考生的表达能力,主要考查考生能否用具体实例或理由说明观点。 (5)看图说话:测试考生的描述能力,主要考查考生组织信息和构建语篇的水平。 这种口试方法不仅从时间和人力上解决了举行大规模口试的困难,同时还将高新技术引入考试的管理与实施,对提高考试质量起到积极的促进作用。 2 计算机化口试互动的特征 所谓互动是指“在完成测试任务中受试者个人特征参与的程度与类型(Bachman Palmer,1996:25) ”。口语作为与他人交际的渠道,是一个互动的过程,被试的对话风格,比如说话的量、对不同话题的应对能力及其对主试的反应行为也会影响到主试对被试口语的评价。Young Milanovic (1992)提出了一个对话风格模型。这个模型从三个方面描述了对话的过程:交互的可能性(interactive contingency)、目的指向性( goal orientation)和主导性(dominance)。交互的可能性是指谈话一方的言语与另一方及时的回应之间语义的关联性。如果要持续一个话题,那么一方必须认可另一方的话题。目的指向性是指访谈中的一方想要实现最终的目的和计划的程度。如果一个话题持续的时间较长或者说话的一方在其他话题之后又返回原先的话题,这就表现出了谈话者较为明显的目的指向性。主导性是指一方意欲通过各种方法控制谈话过程的倾向,比如坚持、放弃发言权或者通过打断和提问的方式控制另一方的发言权。 口语测试与其他测试相比,对互动性要求更高,互动性是口语测试有效性的前提。口语测试中互动性体现在两个方面:考生与考试任务之间的互动性以及考生与主考教师之间的互动性。 “以考生为中心”,让他们有话可说而且愿意表达。我们需要注意以下几点:考试涉及的话题是考生所熟悉的,在短时间内能做出反应,话题需体现思维,让被试者有话可说。体现思维的话题也应符合考生的情感模式。 口语测试不仅仅是成绩测试,也是一种水平测试,因为口语教学的根本目的在于学生通过学习具体的课本内容,最终超越所学内容,形成一种能力,既包括语言能力又包括辅助语言理解与表达的非语言能力。可见,水平测试的目标更加宏远,它着眼于学生能力的提高,也体现着“以学生为中心”的精神。同时,口语测试还是一种诊断测试,对教学的各个环节比如教学总体设计教学过程、教材等因素做出诊断,其目的是在教学过程中及时发现问题,以求改进。不断改进,完善教学。 3 如何实现口试人机互动 3.1交际测试理念作指导。交际口试突出交际的真实性、功能性、交互性、情景性与综合性(文秋芳,1999)。交际语言测试体系提出了反拨效度的概念,体现了语言测试与语言教学的关系。考试作为促进学习的手段,要适应教学的需要。因此,测试既为教学服务,又直接影响教学内容。要达到口试的要求,学生不仅需要掌握一定的语言知识,还需要具备正确理解各种交际情景以及在不同的语境中恰当地运用这些语言知识进行有效交际的能力,自觉培养语言交际能力。另一方面,作为教师,教学不仅传授语言知识,更重要的是培养学生语言实际运用能力。让学生了解各种社会文化环境对语言使用的影响,学习各种跨文化交际策略也将成为英语教学的主要内容。 3.2口试环境能实现互动。如何营造一个互动的、宽松的会话环境和气氛是首要的问题。口语测试的实施可以利用录音设备、音像设备以及其他多媒体设备来帮助进行,利用科技化手段尽量模拟出一个逼真的会话情境,让考生放下包袱,自如地发挥真实水平。主题讨论的环节是一个双向的、互动的过程,考官的提问用语要自然简洁、口语化、准确无误,始终用鼓励的态度引导学生答题,而且提出的问题应是考生普遍感兴趣的、较为熟悉的话题,促使考生产生交际动力。 3.3评价模式互动 3.3.1课堂评价与终结评价。建立学生课堂口语成绩档案袋(Portfolios),期末的口试最终成绩包含课堂表现。通过课堂观察,问卷调查等形式了解学生的进步,及时反馈信息。鼓励课余用网络自主练习口语,教师及时查看网络课堂记录,对完成自主学习任务的学生给予成绩奖励。发现问题时教师及时找出具体原因和解决办法。 为保证测试的评分标准的稳定和一致,可采取以下措施:(1)制订统一的评分标准。采用百分制评分法或其他分解评分法(analytic scoring),细化评分标准,并对评判不同分数段提供细致而周密的规定,从而最大限度地减少考官评分的主观性,保证测试的信度。(2)规范考官管理,确保考试的客观公正从而保证测试的信度。口试考官需进行统一培训,统一的培训可使考官的口语水平达到标准化的目的,从而避免考官语言的难度和提问的焦点出现偏差,确保所有考生受到公平和平等的待遇。 (3)严明纪律,杜绝违规操作。评分地点、时间集中。这样,考官们在评分时,如有较大分歧,则可反复听取考生的测试录音,以取得最后评分的一致。隐匿考生身份,目的是避免考官在认识考生的情况下可能产生评分偏颇。因此,在评分时,考生的姓名和编号应隐匿不见,尽可能避免评分因时、因地、因人而异的任意性普遍存在,达到提高评分信度的要求。 3.3.2自评与互评。学生自评、同学互评和教师评价相结合的方式,可从多个方面、多个角度对学生的学习活动进行更全面、更客观、更科学的评价。学生由评价对象成为评价主体,创造了积极的学习气氛,给学生成功的情感体验,增强了学生主动参与课堂学习活动的信心,不仅对学生的学习表现及时反馈,同时培养了学生的评价能力。 口语课堂中,教师应注重培养学生学习的自我评价能力,让学生主动参与和积极配合评价工作,增强学生的自我评价意识和能力,从而不断提高口语学习的质量和效率。例如,在学期总评时,我们要求学生依据评价标准写出个人自我评价(学结),包括个人在本门课程学习过程中所做的工作、收获(每一点都要有依据),最后给自己一个综合的分数。学生的自评在整个总评中占30%。学生还要结合个人的情况,写一篇学习综述,对自己的学习进行总结,认识自身的优势,超越自我,克服缺陷,发挥个人的创造性。 互评使学习者从其他同伴中获取反馈信息,学生们不仅可以评价自己的同伴,也可以了解其他小组在口语学习中的强项和弱点。具体做法是:每学期结束时,我们用表格的形式,采取学生先自评,同学互评的方法使全体学生参与口语评价,表格的制定是基于《课程要求》和教学大纲的。每位学生都有权对自己和他人进行评价,这是学生自我认识、自我提高的过程,也督促同学间的互相学习、监督与帮助。 3.3.3注意口语评价中的几个问题。评价的过程是不断激励学生的过程。评价只是帮助学生学习的手段,不能把评价当作“考倒学生”的武器,不能让学生在评价过程中产生害怕、灰心、自卑甚至反感的心理障隘,评价应是一个推动学生不断前进的增值过程。对于形成性评价中不太理想的学生我们应多鼓励、多帮助,放大其一点一滴的进步,评价结果应反应出学生的努力和成果。而对于终结性评价中发挥不太好的学生不应立即给出等级,应再给他们一次机会。评价的过程中教师应多关注学习有困难的学生,培养“小老师”,班级中形成师帮生和生生互助,树立学生的信心,创造成功的机会,帮助学生获得学习的幸福,使整个英语口语评价成为一个激励、提高、再激励、再提高的良性循环的评价。 教师是评价工作的主导者,在阶段性的评价结束后,教师应带领学生做好小结,鼓励表彰好的方面,提出须改进的方面,明确今后的努力方向,制定以后的学习计划。 总之,口语交际的成功不但倚赖于双方的语言基础,还要求两方之间的互动能力,对对方话语的预期,及自己话语在对方身上反应所产生的效果有准确判断,这样才能把握谈话内容的发展,达到成功的交际。因此计算机辅助的口试应体现交互性。 计算机英语论文:浅析基于计算机网络多媒体模式的研究生英语教学 论文关键词:研究生英语 教学改革 多媒体教学模式 学习者自主 论文摘要:分析目前的研究生英语教学面临的学生英语水平参差不齐、师生比例失调、教学方法陈旧及效率不高等现状,探讨基于计算机网络的多媒体教学模式的优势,认为该模式可在诸多方面解决研究生教学改革中遇到的问题。 一、引言 1992年11月,教育部颁布了《非英语专业研究生英语教学大纲》,为非英语专业研究生(以下简称研究生)的英语教学改革确立了目标。近20年来,研究生英语教学在质与量方面都发生了很大的变化,成绩不可否定。然而,信息时代的到来和全球化进程的加速,使中国社会对高端人才外语能力的要求不断提高,而研究生英语教学改革的步伐却相对迟缓。如何适应国际化大趋势和国家经济发展对人才培养的需要,是研究生外语教学必须认真探讨和着力解决的问题。本文将立足现实,对研究生英语教学的现状和存在的问题进行分析,探讨借助多媒体教学促进研究生英语教学改革之道。 二、研究生英语教学现状 研究生英语是我国目前统招研究生教育中的一门必修课,在培养我国高端复合型人才的外语能力方面具有举足轻重的作用。由于是必修,这门课程要面向几乎所有专业和学科的研究生,受众面广。按照大纲的规定,该课程的教学总时数为144一216学时,课时比大。无论从社会对人才需求,还是从硕士生追求自我提升的角度,人们对这门课程都抱有很高的期望值。1999年我国实行“科教兴国”战略,高等学校开始大规模扩招。研究生的招生人数也从1998年的7. 2万扩大到2010年的46.5万。这意味着,在为越来越多的人提供接受更高层次教育机会的同时,也给高等学校的师资、设备、教学管理等诸多方面带来了前所未有的压力,问题与矛盾随之出现。 研究生招生人数的扩张使生源结构趋于多样化。研究生来源不仅仅是应届本科毕业生,也有相当数量的往届生和来自社会的其他教育背景的学生。尽管他们都经历了研究生英语的人学考试,并达到了各校不同的录取分数线,但其英语程度差距仍然很大。以辽宁师范大学2010级研究生为例,入学时已经通过大学英语六级考试的人数约为22%,通过大学英语四级考试的人数约为76%而剩下的2%的学生甚至还没有获得大学英语四级证书。研究生人数的骤增,使有限的师资力量捉襟见肘,师生比例严重失调(辽宁师范大学2010年师生比为1:167)。庞大的英语教学班型和学生参差不齐的英语水平,使教学中“众口难调”的矛盾日益突出。原本针对全体硕士生学习“共性”制订的教学计划和教学模式愈来愈难以满足众多学习者的学习特点和个性化诉求。在教学管理上,对研究生教学的关注度明显低于本科生教学,教学环境建设投人和提供相对不足,“重本轻研”倾向普遍存在。成绩管理制度弹性大,变数多。沿用了长达18年而未作修订的《非英语专业研究生英语教学大纲》也因其无法适应时代的要求而遭垢病。改革英语教学标准、手段和方法,推进基于计算机网络平台和多媒体教育技术的个性化英语教学,提高研究生的英语综合使用能力的呼声日益强烈。 三、利用多媒体网络解决研究生英语教学困境 多媒体网络教学是在20世纪90年代随着计算机技术的发展和因特网的普及而出现的一种现代化的教育技术。这一技术集文字、声音、图形、动画、记忆储存和逻辑推演等多种媒体信息于一体,运用在教学上,其强大的交互性功能可以为学习者提供生动丰富的可选择的资源,从而满足不同学习者个性化学习的需求。多媒体技术不仅突破了传统课堂的时空和内容的局限性,使教师和学生的交流与沟通变得更加方便和顺畅,同时也使教师和学生能够可以即时评估教与学的效果,调整教学计划和重点。 建构主义理论认为,学习者的学习过程不是知识由教师向学生的传递,而是学习者建构自己的知识结构的过程;在这一过程中,学习者不是信息的被动接受者,而是在主动改造和重组原有经验的基础上建构新信息的意义,这种建构不可能由他人代替,而必须由学习者本人来完成;学习者获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力。传统的英语教学“以教师为中心”,教师作为知识的传授者主导着语言教学的始终。这种模式强调单向的知识灌输,而忽视学习者的主体地位和主动参与。这种教学模式背离了教育“以人为本”的理念和语言学习的基本规律,压抑了学习者个性的发展和自主学习的能动性。 基于计算机网络的多媒体教学可以在强大的技术支持下把学习环境、学习内容及活动设计得更加人性和科学,可以使学习者在明确学习目标和课程要求的前提下,以“人机对话”的方式进行自主的探究式学习,这就使在传统课堂中只是知识的被动接受者的学生变成了学习的中心和主导者,他们可以利用网络上海量的信息资源和多媒体教学平台提供的语言材料对教材的内容加以扩充、强化、解析、释义和操练,从而更好地掌握、操练和应用所学的知识。 多媒体教学的另一个优势还在于,它能够满足学习者个性化的学习诉求。如前所述,研究生生源结构复杂,人学英语水平差异大,学习英语的目的不尽相同。想要通过一名教师、一个课堂、一本教材、一种模式解决所有人的需求是根本不可能的。而计算机网络支撑的多媒体教学平台以其资料的丰富性和使用的便捷性为学生提供了不同体裁和题材、不同难易程度的学习资料。每一位学习者都可以根据自己的实际情况选择适宜的材料进行有针对性的学习,这既满足了学生个性化学习的需要,也解决了传统教学“众口难调”的问题。 在教学过程中,一套“全面、客观、科学、准确的评估体系对于实现课程目标至关重要。它既是教师获取教学反馈信息、改进教学管理、保证教学质量的重要依据,又是学生调整学习策略、改进学习方法、提高学习效率的有效手段。”在建构主义理论框架下开发建立的多媒体教学体系中嵌人形成性评估的功能,是多媒体教学的又一优势。所谓“形成性评估”是指在教学过程中对信息的收集、整合和解释的过程,以此来促进学习和教学。或者说是在教学过程中为了获得有关教学的反馈信息,改进教学,使学生对所学知识达到掌握程度所进行的系统性评估,即为了促进学生掌握尚未掌握的内容进行的评价。形成性评估体系弥补了传统教学沿用多年的终结性评价体系,即不仅仅靠一次期末课程考试来判断教学效果,而是对课程教学的各个环节进行全程性监控和评估,使评估的结果更科学、更精确、更有信度和效度。利用计算机技术对网上教学和网上自学过程进行实时、动态的监控、观察、评估和管理,对教师学生的工作学习绩效提供快速的反馈信息,帮助教师、学生及时发现和弥补知识传授获取过程中的不足和盲点,调整教学方案或学习计划,这样的评估在传统课堂上是根本无法实现的。 环境决定角色的变化。在多媒体教学平台上,教师和学生都需要对自己的角色作出调整,教师不再是课堂的中心,不再仅仅是知识的传授者,而是教学活动的设计者、研究者、推动者、合作者、辅导者和监督者;学生也不再是知识的被动接受者,而是自主的知识追求者、建构者及自我学习的管理者和评估者。在这种新型的教学环境下,教师的主导和学生的主体地位互为促进,从而保证教学目标的顺利实现。 四、结语 《非英语专业研究生英语教学大纲》指出:“硕士生英语教学应当提倡从实际出发,博采众长,讲究实效,并在加强理论研究和不断实践总结的基础上,努力探索和建立适合我国国情的硕士生英语教学体系。”相信基于计算机网络平台的多媒体教学模式,可以从诸多方面解决研究生英语教学的难题,在“探索和建立适合我国国情的硕士生英语教学体系”中发挥重要的辅助作用。 计算机英语论文:浅谈工学结合模式下的高职计算机专业英语教学探索 论文关键词:计算机专业英语 工学结合 教学方法 高职 论文摘要:“工学结合”作为高职教育人才培养模式改革的重要切入点,正积极推动着高职教育领域的重大变革。计算机专业英语的学习对于高职院校计算机专业的学生至关重要,但目前该课程教学存在很多不足之处。本文尝试通过英语与计算机专业工作任务的结合,从实际出发,结合教学实践,探索在工学结合教学理念下计算机专业英语的教学转型之路。 一、计算机专业英语课程的现状 (一)高职院校对计算机专业英语课程的教学不够重视,大部分院校把该门课程设置为考查课,专业选修课。计算机专业英语通常在大二开设,学时少,学分低。专业英语教学没有统一的要求,教学计划、教学方式和考试标准基本处于散漫状态。(二)学生对于计算机专业英语的学习不够重视,认为无用武之地。学生对于英语课的学习主动性和积极性都较差,没有把计算机专业英语的学习作为进一步培训英语综合能力的重要环节来对待,学习兴趣不高,甚至感觉无所谓,这些情绪都不利于教学。(三)教材选用存在比较大的主观随意性。计算机专业英语教材的内容大多来自国外原版教材及某些外文刊物,有全文选用的,有节选部分章节或者段落的,随意性强,选材面窄,问题单一,甚至内容老旧,不利于课堂教学。 二、计算机专业英语课程开发的必要性 在讨论英语如何跟计算机结合成全新的一体化课程之前,需要首先弄清楚计算机专业英语对于计算机从业人员是否有用,究竟计算机从业人员会在怎样的情境下使用怎样的英语。据不完全分析,几乎所有正在从事计算机相关行业的人员认为英语相当重要,大多数芯片资料,专业文档资料,计算机命令都是英语,不少软件的使用也涉及到英语。如果有扎实的专业英语知识,才能学得更快更及时。英语本身对于计算机从业人员来讲重要性一般,但是用英语写成的文献就极其有价值。很多文献、标准是英语写成的,及时翻译成中文也会因为各种原因出现表达上的问题,非计算机专业的英语能手也不一定能确切表达。 但目前计算机专业英语教材内容框架仍然属于传统学科体系,只是机械地将介绍计算机咨询的英文材料安硬件、软件、操作系统、变成语言、网络安全等章节堆积起来,生硬呆板。学生缺乏在专业学习中真正使用英语的环境,不明课程的重要性,教师在课堂上就被迫成为唯一的灌输者,甚至是课文的翻译者。 三、工学结合的计算机专业英语课程教学思路 (一)工作任务分析。首先让学生了解计算机行业使用英语的工作情景,以下是典型工作任务的描述:在IT行业中,电脑的选购、组装、安装系统、系统的操作与优化软件的使用都需要用到英语。计算机管理员(Administrator)能解决以英语形式出现的各类系统问题,获取国外最新计算机技术和动态信息。完成计算机系统管理的工作过程: 1.计算机管理员接受选购电脑的任务,按照选购要求,查阅相关电脑配置英文资料,找到合适的主板、硬件等地懊恼配置,罗列一份电脑配置英文清单,在购置计划获得审核后实施采购。2.计算机管理员在安装操作系统或超频时,设置BIOS信息。3.计算机管理员根据使用人员的保修,用英语进行电脑系统的检查和优化。4.计算机管理员浏览英语网站,了解最新软件升级和病毒情况,以定期为电脑查杀病毒,安装或升级软件。 (二)学习任务设计 得出典型工作任务分析后,将工作任务想学习任务进行转化。以“计算机管理员”为职业定位,以“管理计算机原版系统(英文系统)”为任务突破口,制定课程学习目标如下: 1.学生能够有效地获取任务信息。2.学生能够根据用户需求,在IT市场选购计算机。3.学生能够查阅相关计算机配置的资料。4.学生能够读懂计算机里的英语专业术语。5.学生能够使用英语原版计算机系统并能够对系统进行一定的优化。6.学生能够看懂常用软件,特别是杀毒软件的安装与升级的英语说明,为计算机安装及升级软件。7.学生能够根据工作需要,找到学习计算机专业英语的方向。 四、不足和局限性 (一)个人认识水平的局限性:由于经验不足,实践时间不多,以上只是个人一些粗浅的探索。(二)学习任务不够真实:虽然有一套完整的列表支持,模拟真实工作任务设计学习任务,但整个教学毕竟还是要在虚拟的环境中完成。(三)知识点衔接得不是很流畅,而且很分散。所构建的知识体系有些显得理论过强,而实践不足,并且上述学习任务对于专业英语知识体系的构建,英语学习方法的构建涉及不够全面,是一大遗憾。 在今后的研究中,希望能找到更好的任务载体和教学模式,让学科知识更好地以工作的形式呈现。当然在日新月异的信息发展年代中,我们要不断地改进,不断地吸收新的知识,跟上时代步伐,不仅仅是计算机专业英语,而应该是工学结合背景下的计算机专业英语。 计算机英语论文:探析“计算机专业英语”的词汇教学 论文关键词:计算机专业英语 词汇教学 方法 论文摘要:本文针对“计算机专业英语”教学中的难点和高职学生的特点,结合笔者的实践,探讨通过不同的教学方法来提高学生学习计算机英语词汇的能力,特别是通过构词法记忆单词;并通过学生感兴趣的教学资源来激发学生的学习兴趣,最后从有效利用互联网的角度为教师指导学生学习本门课程提供几点建议。 英语是当今世界上主要的国际通用语言之一,也是世界上最广泛使用的语言。世界上约有20多个国家把英语作为官方语言或第二语言使用。全世界科技出版物70%以上都用英语发表。而在全世界的广播节目中,有60%是用英语进行的。此外,绝大部分的国际会议也以英语为第一通用语言,同时它也是联合国的正式工作语言之一。总之,在国际政治、经济、科技、文化、贸易等领域,英语是一种重要的交流工具。 另一方面,英语和计算机又有着紧密的关系,当今世界的信息高速公路——互联网,有近80%的信息是由英语承载,许多技术性和科学性的文献资料都是采用英文书写,各种信息名目繁多,五花八门,网点配置错综复杂,犹如一个信息迷宫。这种现状使以英语为母语的人群具有相当大的优势,他们不需额外的语言学习就可以阅读大量的科技资料。而对于其他人,如果不具备一定的英语水平则无法利用这些资源。 针对计算机专业的学生,他们具有一定的计算机知识和网络知识,如果在此基础上又具备一定的英文水平,这对于他们的学习、发展、求职都将大有益处。“计算机专业英语”就是为了这样的目的而开设的一门课程。但是长期以来,不少同学在学习过程中都感觉本门课程非常枯燥,学习难度大,从而引起厌学情绪,因此,在很大程度上减弱了该课程的教学效果。笔者在教授这门课的初期也感觉到这门课的确不好教,很难激发学生的学习兴趣,给后续学习造成很大的障碍。经过一段时期的思考和准备,笔者对该课程的教学方式进行了诸多尝试与改进,并在实践中收到了较好的效果。根据这些经验,笔者想在这里简单探讨一下计算机专业英语的特点和教学方法。 1课程特点 “计算机专业英语”是涵盖两方面知识的课程,一方面是计算机知识,另一方面是英语知识。以往的学习主要是通过课文来掌握相应的知识点,如专业术语、短语以及句型等。教材中的每篇课文一般都会围绕一个主题来展开,内容涉及计算机软硬件、网络以及计算机科技的最新发展等等。这些课文往往包含大量的专业术语,很多学生阅读相应的中文译文往往都很吃力,更不用说理解英文课文。所以这就要求教授这门课的老师必须要具备相应的计算机专业知识,从而能把对应的术语和原理给学生讲透,以便学生理解和学习。而在学习的过程中,学生也必须在课下进行大量的阅读,多看一些有关计算机的中文书籍,用较短的时间丰富自己的知识结构,了解计算机历史和一些最新的科技动态,以配合教师在课堂上的讲授,起到辅助学习的作用,并通过这些兴趣阅读来从思想上打消对该课程的抵触情绪,从而能够逐渐喜欢并学好这门课。 另一方面,该课程的词汇学习对于学生是一个很突出的障碍,很多学生在记忆普通单词的时候就感到吃力,而对于计算机专业英语中层出不穷的新词汇和比较长的派生词、合成词,就更加力不从心。所以要想学好“计算机专业英语”这门课,必须要过词汇关。而计算机专业英语由于其特殊性,使得其词汇也和普通英语教学有所不同,这种差异主要表现在如下几方面。 1.1缩略词 计算机专业英语中有大量的缩略词,这些缩略词频繁出现在文章索引、摘要、说明书、商标等科技文章中。一方面缩略词的出现方便了印刷、书写、速记以及口语交流等,但同时也增加了阅读和理解的难度,所以在学习本门课程的过程中,必须要加强对缩略词的学习。下面列举一些常用的缩略词。 CAD——Computer Aided Design(计算机辅助设计) PC——Personal Computer(个人计算机) OS——Operating System(操作系统) MB——Megabyte(兆字节) CPU——Central Process Unit(中央处理器) IP——Internet Protocol(网际协议) I/O——Input/Output(输入/输出) LAN——Local Area Network(局域网) DOS——Disk Operating System(磁盘操作系统) MODEM——Modulator Demodulator(调制解调器) BIOS——Basic Input/Output System(基本输入/输出系统) RAM——Random Access Memory(随机访问存储器) TCP——Transmission Control Protocol(传输控制协议) ROM——Read Only Memory(只读存储器) ISO——International Standard Organization (国际标准化组织) UPS——Uninterruptible Power Supply(不间断电源) MPC——Multimedia Personal Computer(多媒体个人电脑)[1] 1.2一词多义 在计算机专业英语中,经常存在着一词多义的现象。这种词也叫借用词,一般来自厂商名、商标名、产品代号名、发明者名、地名等等,也有将普通公共英语词汇转变成专业词汇并赋予新的意义,例如sector(扇区)、bus(总线) 、firewall(防火墙)、flag(标志)、bridge(网桥)、port (端口)、cache(高速缓存)、router(路由器)、thread(线程) 、package(软件包)。通过学习这种词汇,不仅能帮助学生巩固词汇原有的意 思,还可以帮助他们掌握新的意思,起到一举两得的作用[2]。 1.3派生词 这类词汇在计算机英语中非常多,一定要引起足够的重视。这种词是根据已有的单词加上某种前、后缀而构成的新词。掌握这种词汇的关键在于了解构词的三要素:前缀、词根和后缀,只要能熟记常用的词根和词缀,对这种词汇的运用能力就能得到很大的提高。笔者认为,教师在“计算机专业英语”这门课程的授课之初最好能够重点介绍一些常用的词根词缀,以帮助学生更有效率地记忆单词,并对他们学习普通英语和专业英语都能起到良好的作用。在派生词中,采用前缀的词汇占了较大的比例,如: (1)micro——微型。Microsoft微软,Micro processor微处理器,Microcode微代码。 (2)multi——多,多的。Multimedia 多媒体,Multiprocessor 多处理器。 (3)hyper——超级。Hypertext 超文本,Hypermedia超媒体,Hypercomputer 超级计算机。 (4)Inter——相互。Internet互联网,Interface接口。 (5)re——再,重新。Rerun 重新运行,Reprint 重新打印,Resetup 重新设置。[1] 1.4合成词 合成词也叫复合词,往往是将两个单词用连字符连接起来进行构词,所以在识记上会比其他几类单词相对容易一些。如: file+based=file-based(基于文件的) windows+based=windows-based(基于视窗的) point+to+point=point-to-point(点对点) plug+and+plug=plug-and-plug(即插即用) peer+to+peer=peer-to-peer(对等互联网技术) front+user=front-user(前端用户)[1] 以上介绍的是该课程中词汇的一些特点,下面再简单谈一谈计算机专业英语中文体方面的特点。在文体结构上,计算机专业英语主要强调准确和精炼,所以会大量使用一些动名词、不定式等结构,同时也会使用一些“with+名词”的结构,以简化句子结构。另外,专业英语也会大量使用被动语态,用以引起读者的注意。这些特点,应该引起教师的足够重视。 2教学方法的改进 2.1加强构词法的讲授 针对计算机专业英语中派生词居多的特点,教师可以在本门课程前期向学生集中介绍一些常用的词根词缀。一些教材会在附录中专门介绍这方面的知识,非常便于教学。笔者每次在讲授本门课程时,都会先行讲授词根词缀的知识,并大量使用学生在学习公共英语时就已经掌握的若干单词进行词根词缀的拆解,以便让学生尽快掌握这种构词方法,从而为后续词汇学习打下基础。通过这种方式,学生在进入本门课程正式学习之前就能尝试通过词根词缀记忆单词,这对他们无论是学习专业英语还是普通英语都大有裨益。而在今后讲授课本内容的过程中,碰到合适的单词可以对照词根词缀的知识再次讲解,以加深学生的印象。另一方面,通过对构词法的讲解,可以提高学生对词汇的猜测能力,使他们在阅读中即使碰到生词也能够根据上下文和构词知识推测出生词的意思,以提高阅读速度和理解水平。最后需要特别说明的一点是,在介绍词根词缀的知识时,笔者认为最好能够通过学生熟知的单词引入词根词缀,而不是去单独记忆词根词缀,以此来减轻学生的记忆负担。如在介绍micro-这一前缀时,可以通过学生熟知的Microsoft(微软)或者Microphone(麦克风)引入该前缀,然后扩展出Microprocessor(微处理器),Microcode(微代码),Microcomputer(微型计算机)等等。 对于一词多义的单词,教师除了讲解该词在计算机领域中的意思之外,还应尽可能向学生解释该词语进入计算机词汇的原因。如计算机英语中有Bug这一单词,原意是指小虫子,但后来被用于指代计算机软件中的程序错误或者硬件缺陷。这是由于早期计算机体形巨大,有时候一只小虫子钻进计算机的部件就可能导致计算机出现故障,后来该词便沿用了下来。教师如果能够介绍一些这类单词的背景知识,就可以提高学生的学习兴趣,同时减少学生的记忆量。 而对于计算机专业英语中的缩略语,一开始可以不要求学生记忆太多,防止学生产生厌倦情绪,降低学习效率。但在教学过程中,教师应该善于利用课堂上的点滴时间让他们通过熟悉来记忆,而不是靠死记硬背来掌握这些缩略语。 总之,在“计算机专业英语”的词汇教学方面,教师必须要提高自己的英语能力,特别是对于构词法的掌握,以便尽快使学生掌握利用构词法记忆、猜测单词,避免死记硬背大量的新词,防止学生因为过多的生词而失去对于这门课的兴趣和信心。 2.2利用好信息教育技术 对于“计算机专业英语”这门课,由于计算机知识的时效性和学生兴趣各异,单靠讲授课文会非常枯燥,学生的学习热情也不高。教师可以充分利用多媒体教室的视听环境,以提高学生的学习兴趣。比如在本门课程的教学中,笔者考虑到《黑客帝国》这部电影和计算机硬件、软件以及网络的联系比较紧密,于是在教学过程中曾利用这部电影作为教学素材,并对影片中出现的计算机词汇、计算机知识以及相关的网络知识进行了讲解,还结合电影影评扩展了一些其他方面的知识,收到了较好的教学效果。与此类似的电影还有《机械公敌》(《I,Robot》)和《硅谷传奇》(《Pirates Of Silicon Valley》)等,通过这些电影,使学生不仅可以学习计算机英语词汇,还可以锻炼自身的听力,扩大知识面,最重要的是可以提高学习兴趣,使他们喜欢上这门课程,从而进行主动学习。 另外在教学过程中,教师可以在课文以外增加一些学生感兴趣并和计算机相关的热点知识。如笔者在讲授有关网络与使用终端的知识时,从互联网上搜索了和3G相关的英文资料作为教学材料向学生介绍,并选取了一些有代表性的手机进行介绍,如Apple公司的Iphone等,取得了较好的教学效果;在讲授计算机基础知识的时候,笔者从互联网上下载了国外计算机公司的计算机销售页面,并以此作为教学材料在课堂上进行讲解,并通过和中文计算机销售页面的对比,向学生介绍了计算机硬件的基本词汇和一些专业术语,并对具体的硬件配以相应的图片,增加了学生的感性认识,提高了他们的学习兴趣。 除了课堂教学,教师还应重视并培养学生的自学能力。随着互联网的发展,目前已经有很多公司提供在线的翻译工具,能进行单词、短语、句子甚至是整体网页的翻译。教师可以将这些工具介绍给学生,让学生在课下的时候充分利用这些工具浏览自己感兴趣的英文网站,以起到泛读的作用。除了这些翻译工具,教师也可以向学生介绍一些网上著名的百科全书,如著名的维基百科(Wikipedia),该网站有不同语言的版本,学生可以通过双语页面进行自学。此外还有大英百科全书在线(Encyclopedia-Britannica Online Encyclopedia),这个网站的内容极其丰富,同时配有大量视频和音频以及图片资料,学生可以借助金山词霸的即时翻译根据兴趣进行自学。 3结语 总之,“计算机专业英语”这门课程对教师的英 语能力要求较高,对教师的教学水平也提出了挑战。把这样一门专业性较强的课程讲授的通俗有趣着实不易,所以教师自身不仅应该具备宽广的计算机知识,而且应该紧密跟踪科技发展的进步,以便将最新的知识介绍给学生。教师同时应该利用好多媒体条件,尽可能的利用互联网找寻一些适合计算机专业英语教学的资料,包括电影、图片、网页等等,以激发学生的学习热情和兴趣,从而乐于和老师配合,学好这门课程,并通过计算机专业英语的学习提高外语学习的整体水平,促进知识的全面发展。 计算机英语论文:浅谈中职计算机专业英语的教学 论文关键词:中职学校 计算机专业英语 教法与学法的探讨 论文摘要:如何利用英语这一语言工具,让计算机专业的学生更好、更多、更轻松地学习本专业知识,是《计算机专业英语》课程教学的首要任务。为此,教师在教学过程中必须采用适合计算机专业学生的教学方法来开展和改革教学,才能取得良好的教学效果;否则,不仅影响学生学习英语的兴趣,还会影响学生掌握专业的能力。本文从计算机专业英语教学的实用性出发,遵循“实用为主,够用为度”的原则,对目前中职学生的特点进行了分析研究,阐述了学生普遍缺乏对英语学习兴趣的现状,提出了“如何教和如何学”这一问题,目的是通过改革计算机专业英语教与学的方法,帮助学生更好地学习本专业的知识。 众所周知,《计算机专业英语》是中职学校计算机应用专业学生学好计算机课程的一门重要必修课。学好计算机英语对计算机语言、计算机软件的学习和解决计算机的实际问题都有十分重要的作用。它是专业理论向实践的具体转化,是培养专业技能娴熟、英语应用能力强复合型人才的关键。那么,如何让学生在快乐中学习计算机英语,提高学习兴趣和巩固学习成果,为今后工作打下良好基础?本文结合笔者教授计算机英语课程的实践,探讨在计算机英语课程的教学中如何有效地提高学生学习专业英语,提出了一些教法与学法,希望得到广大同仁的认可和赐教。 一、针对学生实际情况,进行因材施教 新世纪以来,职业教育在国内外教育界受到了前所未有的重视,在党和政府大力发展、加快发展职业教育政策的指导下,我国中职学校的职业教育事业发展迅速,使得招生人数、在校生人数均创历史新高,而中职学校生源的质量却明显下降。对于上中职的学生来说,绝大多数英语都不好,尤其是理工科的学生。所以,当老师问学生,喜不喜欢英语、英语好不好学、学英语有没有用等问题时,得到的答案基本是否定的。甚至有学生会说出一些对学了数年的英语还学不好,而很无耐的话,如:我爱国,我不学外语,只说汉语;对于英语,只有它认得我,我是认不得它的;初中就是英语把我害惨了等等。他们对英语学习缺乏兴趣、学习效果差,视英语学习为一种负担,导致普遍对学习专业英语的兴趣也不高,不少学生认为学习计算机专业英语以后应该也没什么用。作为教师,在了解学生实际情况后,我认真调整了我的教学方法,做到以下几方面的教法指导: (一)结合学生日常生活中英语使用情况,培养学习专业英语的自信心 计算机专业英语教学指的是计算机与英语合为一体的教学。无论是计算机系统、计算机技术、还是使用最新的计算机软硬件产品,都离不开英语,尤其是要学会计算机专业英语中很多术语的使用,否则,将影响计算机专业学生对于相关技术的理解、掌握和应用。因此,在教学中结合学生日常生活中英语使用情况,帮助他们找回学习的自信心至关重要。教师可以通过学生日常使用或见到的英文单词或字母等来否定他们的看法,如:你们上网聊天用什么软件?学生一定会异口同声地说:QQ;再问到他们家里或学校的电脑装的是什么系统,学生也会说:Windows XP、Windows2000、Vista等词汇;你们计算机专业主要开设什么课程?学生同样也会说:Flash、Photoshop、VB、CorelDraw等。通过列举这些英语和我们的日常生活息息相关的例子,且大多数学生能够流利说出来,教师要及时肯定、表扬学生,给与学生信心,并告诉学生当今英语是一门国际语言,尤其在计算机领域,我们无法完全脱离它,且有形和无形的在使用它,包括没有学习过英语的人都在用,那作为还在学习英语的学生,要相信自己可以学得更多、更好,这样会更有利于我们的学习和今后的生活。认识到英语的实用性和普遍性,学生会充满自信地去面对今后的学习。 (二)以任务驱动教学法来启迪发学生的参与意识、创新意识,培养创新能力 所谓“任务驱动”教学法是指在教学过程中,以学生为中心,以任务为驱动的教学方式。即学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务活动中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生带着真实的任务在探索中学习。例如:围绕计算机英语的某一单元主题(如:微机的主要组成部分、计算机网络、数据库技术、计算机在日常生活中应用等),要求学生在课前先查找相关英文资料(如:专业词汇、术语表达等),在课堂上以演讲或讨论等形式介绍给大家,以个人或小组的方式参与活动,充分调动学习的积极性,让人人有事做,事事有人做。在这个任务驱动教学过程中,学生还会不断地获得成就感,可以更大地激发他们的求知欲望,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的创新意识和能力。可见,任务型教学充分体现了学生的主体性,是有效改变以往以教师讲授为主的教学现状的最佳途径之一。 (三)灵活使用游戏式教学,培养学生学习专业英语的兴趣 针对大部分中专生基础差,底子薄,且普遍具有厌学的心理,要想让他们主动学习英语会有一定困难;同时还应该注意到,计算机英语需要掌握的单词并不多,一般在两、三百个左右,综合上面各种因素,在计算机单词教学中,我习惯使用游戏式教学来促进学生的记忆。例如:假定一个班级有52人,英文字母共有26个,指定每名学生代表1个字母的大写或小写,到听写时,说到一个单词或缩略词,就让代表不同字母大小写的学生上黑板前面组合,如果组合正确,就说明这些学生掌握了这个单词。用近乎游戏的方式取代以往枯燥的听写方式,在不知不觉中提高了学生的学习兴趣。 二、针对学生实际情况,教给学生有效的学习方法,进而提高学生的自学能力及运用英语的能力 中国有句古话叫“授人以鱼,不如授人以渔”。为了充分调动学生学习的主动性,笔者在课堂教学过程中积极开展课堂活动,让学生在参与活动的过程中得到听、说、读、写、译等方面能力的锻炼,进而有效提高学生自主运用英语去获取计算机方面的最新理论或专业知识。在教学过程中,认真做到以下几方面的学法指导: (一)明确学习计算机专业英语的重要性,端正学习态度,培养专业能力 计算机课程的特点决定了它与英语有着极为密切的关系,现代计算机技术是在英语的基础上开发的,英语成为计算机科技发展有力的语音支撑,所以计算机英语的学习将会更好地帮助学生掌握计算机知识与技能,为就业打下能力基础。钦州是北部湾核心工业城市,近年来由于国家的重视,自广西钦州保税港区批准设立之日起,便吸引越来越多世界媒体和巨商的目光,许多世界知名企业纷纷落户到钦州,如:中石油千万吨炼油项目、林浆纸一体化项目、中马钦州产业园等。这就对职员的英语水平提出了要求,员工只有掌握一定的外语技能,才能更好地适应工作,为企业服务。不少已毕业的学生返校和老师交流的时都不约而同地说英语在他们的工作中太重要了。学习专业英语,能很好地锻炼英语技能,为将来的就业提供很大的帮助,所以,要求学生一定要转变学习观念,端正学习态度,树立学习目标,改善知识结构,培养专业能力。 (二)结合实际,掌握计算机专业英语的学习特点 很多学生学英语最头疼的就是背单词,学专业英语也不例外。但是专业英语的学习不同于基础外语,有它自身的特点,只有在学习过程中,不断地结合实际,进而掌握这些特点。如:计算机这一新兴学科的大量专业术语来源于日常英语词汇,既取其原有含义,又被计算机领域赋予了类似功能的专有词义。如单词:bridge、thread、port、bus,学生应该都很熟悉了,但是在计算机英语中的意思分别为bridge(网桥)、thread(线程)、port(端口)、bus(总线),这就要求我们熟悉所学专业,了解其特点,进而更好的学习专业知识。 (三)注重专业词汇的结构性分析,善于发现并利用其中规律 英语学习最大的难点莫过于词汇的学习记忆。计算机专业英语词汇也不例外,大多数计算机专业英语词汇都是在现有基础词汇的基础上再被赋予新的意义。因此,构词法的掌握也就理所当然地成为学习计算机专业英语突破口。当我们翻开任一版本的计算机专业英语教材时,会发现许多的术语词汇都似曾相识,但就是不知道其确切的含义。这时我们就可以从英语构词法的角度去理解和分析。例如:1、派生词。这类词汇在计算机英语中非常多,它是根据已有的词加上某种前、后缀而构成的词(Ⅰ.前缀micro—微型Microsoft微软,microprocessor微处理器,microcode微代码;Ⅱ.后缀—ware件、部件,hardware硬件,software软件等);2、复合词。复合词是计算机英语中的另一大类词汇,通常分为复合名词、复合形容词、复合动词等。通常以连字符“—”连接单词构成。(plug—and—play即插即用,point—and—click点击);3、缩略词。缩略词是将较长的英语单词取其首部或者主干构成与原词同义的短单词,或者将组成词汇短语的各个单词的首字母拼接为一个大写字母的字符串。在计算机专业英语中,采用了大量的缩略词作为标识符、名称,如:PC、CPU、RAM、ROM等。 (四)学习专业英语要持之以恒,全面培养学生基本的听说读写译能力 学习计算机专业英语不仅是简单的词汇量的积累,它同样也包括了计算机体系的系统性和英语语言的系统性,培养基本的语言听说读写译能力也是学生所必须努力的。例如:屏幕英语/信息的学习,许多同学在安装或使用计算机软件时都会遇到屏幕英语/信息提示,所以要想解决实际问题,最重要的就在于学生是否能坚持使用英语,做到见多识广了。对于计算机专业学生来说,坚持使用英语其实并不是一件难事,只要坚持日常学习,并不需要抛开其他作业,安排专门的时间来学,而是边用边学。比如:为了解决某一个技术问题,需要查阅英文帮助或技术资料。只要在电脑里不安装任何中文版或汉化软件,坚持用英文来阅读,久而久之,英语学习水平必然会得到明显提高;而如果我们总是喜欢使用中文版的软件,或喜欢汉化的帮助,这实际上就错过了许多日常学习计算机英语的机会。不可否认,读中文肯定比读英文方便,节省时间,但从长期的发展来看弊大于利。这种对翻译的依赖会使我们失去获取一手资料的宝贵机会,因此,在日常学习中,鼓励学生试图多用英文来阅读文章、了解大意,慢慢培养学生基本的听说读写译能力,对学习是很有好处的。 综上所述,我认为要想教好或学好计算机专业英语这门课程,作为教师不仅需要付出大量的心血去学习计算机学科、英语学科相关知识,还要不断探索新的教学方法和技巧,以此提高学生学习专业英语的兴趣和信心,为学生养成良好的计算机英语学习习惯和实际应用能力打下坚实的基础;作为学生必须端正自身学习英语的态度,树立学习英语的目标,战胜学习英语的困难,最终获取成功。 计算机英语论文:浅析ICT与高职计算机专业英语教学的整合 论文关键词:ICT 计算机专业英语 教学整合 论文摘要:ICT与高职计算机专业英语教学的整合,针对高职学生学习动机缺乏且层次差别大的问题,利用现代资讯技术的即时性、共享性、交互性、灵活性等特点,对传统教学进行了理念和方法上的革新,为师生构建了一个极富个性的高职专业英语教学平台。 概述ICT与高职计算机专业英语教学 ICT (Information and Communication Technology),即信息与通信技术,涵盖了计算机、投影设备、数码录制设备等硬件,通用软件、多媒体资源等软件应用以及包括专用网和互联网在内的信息系统[1]。ICT教学是将资讯科技融入于课程、教材与教学中,使之成为师生有效的教学工具与学习工具。 基于ICT在英语教学中的优势以及ICT与计算机密不可分的天然联系,将ICT应用于高职计算机专业英语教学是趋势也是必然。针对高职学生学习动机缺乏且层次差别大的问题,利用现代资讯技术的即时性、共享性、交互性、灵活性等特点,对传统教学进行了理念和方法上的革新,为师生构建了一个极富个性的高职专业英语教学平台。 ICT在高职计算机专业英语教学中的应用 基于ICT的高职计算机专业英语教学以互联网为依托,以信息的搜索、处理、重构、呈现为线索,发展了一种基于WebQuest(网络探究)的任务型学习方法。这种学习方法是在互动多媒体的网络环境下,由教师组织和引导学生到网络上搜集信息,运用网络工具解决问题、完成任务的教学方法。学生根据教师布置的任务自主解决问题并获取知识,在自己不断试验探索的过程中认识知识并掌握知识,通过互动多媒体展示、分享知识和经验。 1.利用搜索引擎进行信息的检索和搜集 在专业英语教学的过程中,教师为学生设定若干个话题,分别对每个话题给定质询任务,即围绕计算机某一技术领域回答若干个“What”、“How”开头的问题,指导学生利用Wikipedia、Google、Yahoo、Baidu等搜索引擎,在任务的驱动下进行信息的搜集和整理。而对于同一个主题,学生常常可以得到无数相关信息和语言表达,此时,就需要学生具有思辨能力和语言逻辑能力,对于信息的科学性和可靠性作出判断,并能够在无序信息和语言表达中找到其逻辑关系,对信息和语言材料进行取舍。该环节着力培养了学生利用网络高效搜集和掌握英语计算机专业信息的能力。 2.利用网上翻译器对文本信息进行处理、加工和重构 网上词典(如维基网上词典、雅虎网上字典、海词网上词典等)中的科技词汇容量大、更新快,例句更符合时代特点和专业需求。此外,网上词典操作简便、省时、灵活,为英语学习提供了更多便利,更符合高职专业英语学习的专业化、个性化需求。 利用网上辞典,让学生对英语篇章进行翻译和理解,在理解的基础上对英文文本信息进行处理和加工,在多个文本的比对和参照下进行整合,形成学生自己的表达,进而加深对计算机专业词汇的记忆和对科技英语句型、篇章的掌握。在此过程中,由于高职学生英语基础薄弱,需要教师更多的语言指导、专业指导和学生间通过网络社区的互助合作,以达到更好的学习效果。 3.利用网络协作工具交流学习成果,实施互动式合作学习 BBS、Blog和Wiki都是随着互联网的发展而兴起的网络协作工具。BBS主要为用户提供一个交流意见的场所,能提供信件讨论、软件下载、在线游戏、在线聊天等多种服务。Blog指的是具有个人特色的“网络日志”,可以在网络上出版、发表和张贴个人文章,带有多种管理功能的个人主页。而Wiki是以知识内容为中心、面向所有对某一知识感兴趣的公众,译为“维基”的一种面向社会群体的协作式写作的超文本系统,可以对文本进行浏览、创建、更改和。 学生通过网络质询和网上辞典的翻译、理解和整合,将自己的探究成果通过网络协作工具出来,供大家分享、探讨。教师可以通过Wiki这种简单内容管理工具,创建网页形式的内容编辑环境,让学生在其中成果,并在上面对其作出评价。 Wiki等网络协作、管理工具为师生搭建了一个便捷的共享资源、相互交流和形成有效反馈的平台,为计算机专业英语的学习提供了前所未有的便利条件。 4.利用交互式电子白板等互动多媒体搭设师生展示平台 知识视觉化、操作视觉化可以为高职学生进行计算机专业英语学习营造真实的语言环境,提升学习的积极性和趣味性,加深对语言使用的理解和记忆。电子白板作为一种新型教学手段,不仅有利于激发学生的学习兴趣,而且使学习更加容易和方便,被认为是未来课堂教学中信息技术与学科课程整合的主流技术媒体。 实践证明,互动多媒体与外语学科教学整合可以提升课堂教学效果,激发学生对英语的学习兴趣。针对高职学生英语基础薄弱的特点,教师可以通过网络环境下电子白板的操作呈现知识,达成师、生、媒体间的互动;通过学生小组成员成果汇报的方式来开展学生间的互动及学生与环境的互动,以培养他们对专业英语知识的综合运用能力。互动多媒体搭设了教师与学生共同的展示平台,构建了高职专业英语交际型教学的新模式。 ICT与高职计算机专业英语教学整合的优势 基于ICT 的WebQuest教学方法以任务驱动为导向,打破了陈旧教材知识体系的条块分割和固定文本的局限,易于引发学生兴趣和激发学生的求知欲和探索欲的提升,帮助高职学生克服英语学习的焦虑心理而乐于投入到专业英语的学习中来。 同时,任务型教学方法使学生在任务解决的过程中能够掌握大量的前沿专业资讯,提升了学生自主获取知识的能力,加深了学生对专业知识和专业英语表达的理解和掌握,形成了知识间的良性互动,并使学生最终获得了探究的体验和乐趣。 此外,ICT与英语教学的整合使学生在团队合作及人际交往的过程中改进自身对未来工作、职业、社会的理解,同时对ICT技术本身也有了更深入的认识。ICT是连接学生和真实职场、社会的重要桥梁和纽带,为发展学生的终身学习奠定了良好的基础。 思考与总结 信息资讯技术的介入给英语教学的改革和发展带来了新的契机,但是传统基于书本内容、单调枯燥的课本翻译式的计算机专业英语的教学方法不改变,而仅仅将教学内容电子化、课堂讲演多媒体化,可能还会“进一步强化传统的以教师为中心的课堂教学结构”[2],无法有针对性地满足当前高职学生计算机英语学习的专业化、个性化需求,学生的学习效果和学习方法也无明显提高。因此,在高职计算机专业英语教学中,根据教学的目标、教学设计、教学活动组织对网络资源进行合理整合是教师发挥ICT教学优势、使其功能和作用最大化的根本途径。 计算机英语论文:试论中职计算机专业英语的教学改革初探 论文关键词:专业英语教学 英语词汇 信心 效果 论文摘要:“电脑和英语”被喻为打开21世纪大门的两把钥匙。电脑自诞生之日起,就和英语有着密不可分的联系。如何利用英语这一语言工具,让计算机专业的学生更好、更多、更轻松地学习专业,是计算机专业英语教学的任务。为此,教师在教学过程中必须采用适合中职计算机专业学生合适的教学方法来开展和改革教学,才会取得良好的教学效果。否则,在课堂中将不仅影响学生学习英语的兴趣,还会影响学生掌握专业的能力。 计算机专业英语教学指的是计算机与英语合为一体的教学。纵所周之,无论是计算机系统、计算机技术、还是使用最新的计算机软硬件产品,都离不开英语,尤其是要学会计算机专业英语中很多术语的使用,否则,将影响计算机专业学生对于相关技术的理解、掌握和应用。一个教师的教学如能让学生重视专业英语学习,肯努力学习,到乐于学习,并能较灵活的指导实际专业学习和实践,就是比较成功的教学。为了达到以上教学目的,良好教学方法的使用是不可少的。通过6年的计算机专业英语教学,并且作为教材《计算机实用英语》(电子工业出版社)第一版和第二版的参编、副主编,我一直在专业英语教学中进行的探索和实践,并能过“四结合”总结出了几点教学改革体会。 一、结合学生日常生活中英语应用情况,培养学生学习英语的兴趣 对于上中职的学生来说,绝大多数英语都不太好,尤其是理工科的学生。所以,当老师问学生,喜不喜欢英语、英语好不好学、学英语有没有用等问题时,得到的答案基本是否定的。甚至有学生会说出一些对学了数年的英语还学不好,而很无耐的话,如:我爱国,不说外语,只说汉语;英语啊,它认得我,我不认得它;初中就是英语把我害惨了,等等。此时教师要抓住契机找回学生的信心,教师可以通过学生日常使用或见到的英文单词或字母等来否定他们的看法。如:你们上网聊天用什么软件?学生一定会异口同声地说:QQ;再问到他们家里或学校的电脑装的是什么系统,学生会说用Windows XP、Windows 2000、Vista等词汇;现在的学生大多数都有手机,当问到他们手机键盘上用的是汉字还是英语字母,答案也是无容置疑的是后者。通过列举这些英语和我们的日常生活息息相关的例子,且大多数学生能够流利说出来,教师要及时肯定、表扬学生,给与学生信心,并告诉学生当今英语已经是一门国际语言,尤其在计算机领域,我们无法完全脱离它,且有形和无形的在使用着它,包括没有学习过英语的人都在用,那作为还在学习英语的学生,要相信自己可以学得更多、更好,这样会更加利于我们的学习和今后的生活。认识到英语的实用性和普遍性,学生会在充满自信地去面对今后的学习。 二、结合专业教学,让学生克服专业英语难学的恐惧心理 中职的基础版英语比较简单,以实用为主,且一般专业英语的学习都是学习了基础版英语才开始的。这样,一方面学生学习了一个至两个学期的基础英语,具备了一定的英语听说能力,另一方面,学生也学了一些专业课程,或多或少学了一些计算机专业英语术语。但当学生大概翻阅专业英语的教材后,看到很多的专业术语和大量截图都是用英语标识的,会纷纷发出很难学的感叹。为此,教师在开始上专业英语课的可以把专业与英语结合起来。如,可问学生之前学的专业课程中有哪些课程是用英语直接取课程名的,一边叫个别学生到黑板上写出,一边请学生回答,他们会很流畅、流利写出和说出,Photoshop、3D Max、Windows等,这时教师要用及时肯定和表扬他们,指出非计算机专业的学生是达不到这个能力的,以此给学生认可和面对今后学习的信心。 三、结合英语词汇特点,提高学生实际操作技能 计算机英语的专业词汇具有双重含义:一是指该词汇在普通英语中的含义,二是指该词汇在计算机方面的含义。教师可以通过实例分析出许多专业词汇的意思往往是由普通英语词汇引申得来的。最有说服力的就是叫学生装他们经常用的软件,然后使用,不同的是装的是英文版,不是中文版。教师可以在多媒体教室让学生操作。当在英语课学生能实际操作和计算机及英语相结合的教学内容时,会比较的兴奋,但由于装全英文软件,学生又可能信心不足,此时教师要鼓励学生充分利用初中和上一学期的基础英语来判断其意思。例如,让学生装ICQ聊天软件,并告诉学生这是一个诞生于QQ之前的流行聊天软件,目前也是英语国家最流行的,以此提高学生的好奇心和动手热情。在学生安装前,教师可以先复习在安装过程中会碰到单词的普通意思:Next(“下一个”,专业英语中译成“下一步”),Cancel(取消),Back(“背”, 专业英语中译成“后退”),Yes(是),No(否),Finish(完成)等。通过复习,学生在操作过程中就能很轻松地顺利完成安装,也会极大的激发学生的学习积极性。学生有了专业英语的意思源于普通英语这种概念和思维,在接下来对学生进行其它软件的安装或使用,如Ghost,MSN,CuteFTP等,就会很轻松的完成任务,对于想安装利于他们自身需要的英语版软件也会很容易完成,且可以在使用过程中掌握一些新的英语词汇,包括专业术语,通过这样的教学,使学生的计算机和英语技能都得到了紧密的结合和极大的提高。 四、结合中职生特点,应对学生英语成绩的评定使用多种评价方式 对中职生如果只是以卷面成绩来定,那么,学生就会以课本为本,以考试内容为主,以达到合格分数为完成任务,这样的评价方式会与学生在初中为了升学而进行的学习方式基本一样,教学效果也会不好。实际上,中职生比较明显的特点有:兴趣广泛、善于交往、渴望独立等良好性格,同时他们又有缺乏自信、心态浮躁、做事容易半途费等不良表现。针对职业教育就是就业教育的特点,英语教师应在日常的教学中对学生进行职业渗透,为他们毕业后能顺利就业服务,使他们在适应社会、融入社会的同时自身也能得到发展。此时对学生英语成绩的评定方式起了决定性的因素。教师应充分关注学生个性差异,采用多种教学方式和教学手段,结合学生课堂表现、小组合作、学习态度、英语竞赛、平时作业、阶段测验、期中考试、期末考试等进行综合评价,教师可以在一开学就通过部分规定,部分讨论等的方式规定相关内容,当要学生讨论和自己成绩息息相关的内容时,会在一开始就积极发言,各抒己见,也因此会定出与学生专业相关、性格相符、对他们今后就业有用等特点的内容和评价方式。通过以上内容的学习和实践来进行综合成绩的评价,也就是学生掌握专业英、提高计算机技能应用的过程,既利于学生英语学习,又利于学生各方面能力得到提高。 结束语 通过以上体会,我个人认为,要想取得良好的教学效果,必须结合普通英语和专业英语的特点及联系,加上中职生自身性格特点、学习习惯、今后社会对其英语素养的需求等,改革教学方法和成绩评价方式,以此提高英语学习兴趣和信心,为学生养成良好的计算机英语学习习惯和实际应用能力打下坚实的基础。
下文在充分结合笔者对相关文献研究以及自己多年工作实践情况下,主要就工程地质勘察中水文地质的影响与应对策略进行分析,希望能够为广大同行提供一定的参考价值。 1.工程地质勘察概述 在工程项目领域中,地质勘察是一个非常重要的环节,其能够通过全面调查与分析工程项目的相关地质情况来帮助工作人员全面掌握实际作业区域的地质情况,并合理分析与评估可能存在的问题。让工作人员能够根据具体地质情况来预测实施项目过程中可能会出现什么变化,从而确定出最适合的建设地点,并事先制定出有效的防范方案,以便于在遇到突发问题时能有效应对,保证整体工程的安全。一般情况下,工程地质勘查内容包括对岩土构造、成分进行调查,掌握岩土实际特性及可能会对项目产生的影响等,以便于工作人员能够科学划分项目所处地区的地质类型,提供场地水、土、岩的物力参数与腐蚀性,从而将实际采取的施工方案以及地基基础类型确定下来。 2.工程地质勘察中水文地质的影响分析 2.1水位上升的影响 致使地下水位上升的原因众多,具体分析如下:第一,地质因素,如岩性、含水层结构等导致地下水位升高;第二,气象条件,如气温变化、降水量剧增等导致地下水位升高;第三,人为因素,如工程建设、人为灌溉等导致地下水位升高。所以可以看出,是由于多类因素共同导致水位升高。而地下水位升高会在很大程度上影响到岩土层的稳定性,一是可能会腐蚀到建设材料,并且导致土壤盐渍化、沼泽化等问题出现;二是地下水位升高可能会引发边坡滑移、崩塌等,使得边坡稳定性大大下降;三是可能会破坏到岩土结构,大幅削减土体强度;四是可能会导致基础上浮的情况出现,使得整体项目安全性得不到保障。 2.2水位下降的影响 无论是地下水位的升降均会在很大程度上影响到工程项目的安全,主要是因为人为因素导致地下水位降低的情况出现。如,工作人员没能科学开采与利用地下水,使得土壤出现干湿交替的情况,使得在开展地基作业时难以将木桩打入土壤当中。除此之外,水位降低极易激发地裂等情况,由于岩土性质存在一定差异,如若出现水位降低,部分土壤是膨胀状态时就会由于被浸泡而出现形体变化不均匀的情况,加大岩土距离从而引发地裂。而且水位生生或降低都会关系到了岩土的密度,如若水位降低则会致使岩土密度上升,引发地面沉降或坍塌的问题。 2.3水位多变的影响 如若在建设场地,地下水位涨落频繁,则岩土层可能会产生胀缩问题,特别是部分胀缩其不均有特定规律的情况下会威胁到地表结构的稳定与完整,导致开裂等情况发生。而且水位变化频繁还会影响到动水压力,破坏地下水自身的平衡,提高了水体流速,使得岩土结构的稳定与完整受到威胁。而且动水压力还会在很大程度上威胁到岩土工程,如若情况严重还极易导致基坑突涌以及流砂等问题发生。归纳来说,致使水位出现多变的因素主要是由于气候变化而引发河流、湖泊以及降水量的变化,导致水位出现波动的情况。而一旦水位出现波动则会对岩土产生一定影响,岩土需要加大收缩膨胀的幅度,从而导致地基出现裂缝。而且在水位波动的影响下,使得溶解的盐地层出现溶解与移动,大大降低地基的稳定性。 3.工程地质勘察中水文地质的应对策略 3.1做好工程地质勘察前准备工作 为了最大程度地保证工程地质勘察质量,我们需要由以下两个方面入手做好勘察前有关准备工作:第一,勘察人员需到工程项目现场后严格按照有关工作流程和规范进行各种数据采集和详细记录,比如岩土地质情况、水文条件以及地下水位变化状况等。第二,全面掌握工程现场水文地质数据后,我们应对它们进行分析然后充分结合业主方项目建设要求以及国家相关规范地指导下编制出一套科学合理且详细可行的工程地质勘察方案和一些常见问题的应对策略。 3.2原有水文地质资料地综合考量 水文地质作为工程地质勘察中一项重要内容,为了更好降低它所带来的不利影响以及保证勘察质量,我们在开展工作中要综合考量原有水文地质资料,这样一来不但能够让我们对项目现场水文地质情况有个初步的了解,同时也有利于提升后续勘察工作的量和准确性。具体来说,工程地质勘察开展前我们可以查阅项目所在区域原有的水文地质资料,然后在初步掌握地质特点、组成结构、地下水位以及水质特性等所需信息后根据工程建设要求以及勘察方案对现场进行包括钻孔、取样、物探以及抽水试验等作业,以此获取现阶段项目现场水文地质相关数据以及存在着哪些问题。随后利用相关方法和程序对所获数据进行测算,这样一来能够让我们更进一步获取工程现场水文地质数据,并为项目建设方案完善提供数据支撑。 3.3密切监测地下水情况 在实施水文地质勘察过程中,一个非常关键的步骤就是监测地下水情况。第一,要求作业人员能够实现分析建设现场的具体情况,且科学采取相应的检测方式与技术。第二,在实际勘察时,需要全方位检测地下水的各项指标,同时需尽量提升监测数据的科学性和精准性。第三,需要结合实际勘察所得结果来合理制定作业方案与选用施工材料。同时还需要正确分析地下水的变化规律和情况,有针对性的制定应急预案,对于部分大几率发生的问题需要采取切实可行的预防策略。避免在实际作业时因为地下水位的不正常变化而对作业质量和进度产生影响。第三,在实际作业过程中,还需要全面研究喷发的几率,能够根据基坑深度来科学确定地下水和隔水层的距离,将喷发几率降到最低。 3.4严格测试水理性质 岩土水理性质会在很大程度上影响到水文地质勘查工作的开展,所以必须要对水利性质开展严格的测试工作。第一,需要仔细分析强结合水。改种方法也被称作吸湿水。在具体分析环节,利用分子方式来把水吸附于演示颗粒周边,以形成水膜,提高其吸附能力,并与施工要求相符。在强大压力作用下,其密度为一般水密度的2倍,大大提升岩土抗剪切能力。第二,全面分析毛细管水。毛细管水主要存在于岩土毛细管缝隙当中,通常可以将其分为悬挂型与孤立型水资源两种,因为其具有一定重力作用,如若其重力较大情况下,水位会慢慢升高。第三,科学分析重力水。因为受到重力作用,部分水资源可以运动于岩土结构缝隙当中,其不会被有关分子所影响,能够有效传递静水压力。在天然或人为因素的作用下,其具备一定活力,可有利于其使用价值的提升。第四,开展水理性测试。首先,在开展软化分析时,需要先处理岩土水分,结合力学强度特征来设置专业的软化系数结构,并采取合理的方法来分析其软化特征。其次,在实施透水分析时,可以采取水的重力方式来分析岩土的透水性能,将结构空隙规格确定下来,仔细勘察其连贯性,随后采取抽水试验的方法来将岩土透水情况确定下来。此外,还需构建起合理的实验体制,提升透水测试的可靠性与精准程度。第四,进行崩解分析,可以采用湿化处理的方法,将有关测试要求确定下来,确保实际测试结果的可靠与准确。 3.5严格规范工程地质勘察流程 除了上述策略之外,我们还必须严格规范工程地质勘察流程,这样才能最大程度地保证其勘察质量以及降低水文地质的影响。为此,我们首先要根据所制定的工程地质勘察方案、项目现场条件以及工作先后顺序初步编制勘察作业流程,随后对其科学合理性进行审核,在通过后予以严格落实。其次,为了保证工程地质勘察规范除了严格按照所编制作业流程开展工作之外,我们还必须从监理措施入手,并针对一些重点勘察工作内容进行全过程监管,从而在防止出现违规或是不合理的勘察作业情况下保证所获工程地质数据真实准确性。 4.结论 综上所述,对工程项目建设来说其所在区域的水文地质都会带来不同程度的影响,在这种情况下如果不做好工程地质勘察予以应对,那么将会对项目建设质量及安全性构成严重的威胁。为此,这就要求我们必须充分结合项目实际情况做好工程地质勘察方案编制、落实、规范以及监督工作,从而为保障项目建设打下坚实基础。 参考文献: [1]孔凡龙.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].工程技术研究,2018(05):13-14. [2]姜俊,言鹏.工程地质勘察中水文地质问题的危害分析[J].江西建材,2016(20):213. [3]华寿侠.工程地质勘查中的水文地质问题[J].西部资源,2018(06):97-98. [4]王陆超.江苏连云港江宁工业园区块地热地质特征与地热远景评价研究[J].中国锰业,2018(05):101-104. [5]师琴.工程地质勘察中有关水文地质问题的思考[J].山西水土保持科技,2016(04):18-19. 作者:朱建武 单位:甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院
浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。
浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。
随着相关技术的不断发展和应用的普及,计算机软件工程管理已经得到了相当大的发展,但是在目前的发展阶段,由于相关经验积累较少,仍然是存在一些固定的问题需要去解决,否则将严重影响工程管理过程的质量。想要解决这个问题,首先需要对产生这些问题的原因进行深入的分析,并从中找出解决的办法。 1计算机软件项目的使用 所谓的软件研发就是根据相关使用目标就数据进行构造,对软件构造进行重新编程,在编辑编写的过程中测试软件是否能够完成设计的工作内容。在研发阶段就软件而言,其主要的工作内容分为前期策划、过程中编码、对软件进行相应功能的测试三个阶段。在软件的设计阶段一般分为概要设计和详细设计两部,概要设计是指对于软件的各模块内容进行分解,并对软件的构成板块之间以及相关接口的合理性进行分析,实现对整体数据组成情况有一个认识,基于此认识再进行后续的详细设计作业,为详细作业过程提供理论指导和方向。而详细设计是指对之前分析的各个模块中的具体数据进行细节处的设计。两种设计的操作者不同,概要设计的工作者一般是具有丰富的工作经验,参与制作过多种软件对软件内部的运行机理较为熟悉,能够根据不同的需求对软件的模块设计进行原创性的设计。而详细设计的参与者一般为普通的程序员,其日常的工作就是根据概要设计的相关指导完成具体的操作工作。在设计阶段出现的文档主要是为后续设计工作编制的说明书形成不同的说明文件。在进行编码的过程中,工作人员主要对某个程序员的版块进行程序编写。参与编写的过程主要是由程序员完成,在数量众多的文档中有一类闻到了内容较为详细这类文档在进行软件测试时作为一种发掘文件,能够对文件中产生的一些错误信息进行及时的改正,以提高程序运行的稳定性。在软件测试阶段存在的工作者主要是从各个部门抽调的高级程序员组成的,其中存在的文档主要为软件测试的策划以及软件测试的报告形式。在软件的日常使用过程中,常常需要对其进行维护更新造成持续更新的原因主要来自三方面,首先是由于软件在使用过程中会出现一些隐藏的错误,这些错误随着外部使用环境的变化而进行变更。另一种情况是由于受到外部因素的影响而造成软件需要进行更改,最后一种情况是由于软件自身的更改和拓展,为了保证其在保护期间能够避免受到外部环境因素的影响并挖掘软件潜在的能力,在软件的保护阶段对其进行维护保证文档的策划和报告工作,从而促进软件能够在各个项目工作中实现有效的运用。 2计算机软件工程管理项目的应用策略 2.1增强团队水准 作为软件设计维护的主力军,管理团队的职业素养和管理水平直接影响着相关工作的进行。为了提高工作质量,保证每一个团队成员都能够将自己的优势发挥出来,就需要在团队人员选择时注意搭配,让不同性格有不同专长的人员组成一个团队,这样就可以在面对工作问题时有多种解决思路产生,并选择其中最优解来解决当前问题。同时应该根据软件工程过程内容制定相应的管理制度,管理制度的建立一方面,可以规范工作人员的职责,让其能够明确自身的工作责任和范围另一方面,当工作团队在日常作业时遇到问题,能够根据制度中的内容来自我调整。同时在制度中有相关的禁止内容,能够在日常工作中让团队成员有自我监督管理的意识,对工作过程中接触的内容有一个正确判断,同时也能够提高工作人员的责任心。在对团队人员进行安排时,要根据研发过程的实际情况对团队中每一个成员的实际工作状态和特点进行分析,在全过程进行合理掌握和调配,对其进行合理的分工,使其能够将自己的专长尽可能发挥出来,提高工作岗位的效率和团队成员的工作积极性。让每一个身处管理团队的人员都能够有相应的发展空间,有助于进行项目管理工作。 2.2改善计算机软件工程管理系统 想要改善计算机软件管理系统,提高整个项目的研发效率,就需要不断根据外部社会环境的变化情况,积极引入新技术,新概念,新思想,促进软件研发项目能够与时俱进,掌握最先进的管理理念和相应的技术,并尽快将这些生产要素落实到实际的软件开发过程和维护管理过程中。同时在原有的管理制度基础上根据实际工作情况和外部环境的变化,及时的更新工程管理制度,完善合理的管理系统,积极引用相关人才提高计算机软件的研发效率同时通过建立奖励机制来激发员工的工作积极性和主动性,使其能够将自己在工作岗位获取的经验融会贯通,然后再通过相关技术的加持在其工作岗位上不断创新,提高工作质量和工作效率,并且在团队中营造出团队间用软件质量进行互相竞争,团队内部各成员之间能够合作共赢的企业氛围。 2.3增强软件风险管理 在过去的软件开发过程中,对于风险管理的着眼点较少,导致软件开发,后期由于风险抵抗能力较差,容易出现软件与变更后的实际需求不匹配的情况。为了保证软件项目的顺利实施,可以构建完善风险管理机制,并且所有参与研发的工作人员,在脑海中要常有一个风险意识。通过定期组织工作人员学习风险管理知识,提高在软件开发过程中对于风险因素的规避。根据过去的开发经验和目前实际情况,制定出一些合理的预防措施,减少风险发生后造成的影响范围同时在条件允许的情况下,应该对计算机软件风险进行持续管理,在管理过程中不断摸索和提炼相关经验并尽快完善到相关管理制度中,指导后续的工作人员完成相关作业。 3结束语 本文的主要内容是对软件的相关使用进行介绍,阐述了软件管理过程的内容,随着目前信息化进程的不断加速,计算机软件工程管理工作的有效性应用不仅可以使人们掌握更充足的资源,并且有助于创新型发展。 参考文献: [1]邵曰攀.加强计算机软件工程管理应用的措施分析[J].电脑知识与技术,2018,14(05):98-99. [2]马飞.加强计算机软件工程管理应用的措施分析[J].通讯世界,2015(14):243-243. [3]孙华,李爱平,金智.加强计算机软件工程管理应用的措施分析[J].电子制作,2015(08):78-78. 作者:张峪齐 单位:吉林司法警官职业学院
浅谈微特电机技术:驱动用微特电机及其控制系统的可靠性技术探讨 摘 要:在驱动领域中,微特电机的应用越来越广泛,可靠性问题影响到其能够得到顺利应用,为此,加大对微特电机的研究,进一步提高其可靠性,是避免故障、减少损失的前提。本文主要探讨了微特电机的控制系统可靠性技术,主要目的是为微特电机日后的应用提供有效的借鉴和参考。 关键词:驱动领域;微特电机;控制系统;可靠性技术 20世纪30年代,微特电机开始兴起,它是应军事装备、科学技术发展而快速发展起来的一门技术,按照其用途可划分为驱动用微特电机和控制用微特电机两种类型。对于驱动用微特电机来说,转换能量是其最主要的任务,在农业、工业等各个领域中发挥着不可替代的作用。在微特电机及其控制系统运行过程中,电力电子器件不可避免地出现故障现象,影响到电机驱动系统的可靠性,尤其是在军事装备以及航天等重要领域,对电机驱动系统可靠性要求更为严格。为此,加强对驱动用微特电机系统可靠性技术的研究,具有重大的现实意义。在国际的相关研究成果中,把可靠性技术划分为冗余和容错两种方法。本文主要是从微特电机驱动系统可靠性、系统主要故障进行分析,并在此基础上提出提高微特电机驱动系统可靠性建议,希望能够引起国内相关科研人员的高度重视,加大对驱动用微特电机及其控制系统的可靠性技术研究,推动国内在此领域技术进一步发展。 1. 可靠性理论概述 所谓的可靠性主要是指在规定的时间以及条件内,产品可以顺利完成某一规定功能的一种能力,或者说是产品维持功能的时间。电机驱动系统在多个领域当中都得到了充分应用,电机驱动系统在不同的场合完成规定功能的能力也会存在差异。例如:对于电动车来说,虽然它的驱动系统有一部分发生了故障,但因为系统具备容错能力,为此可以带故障继续运行,及时电动出的转速质量在不断地下降,这些故障不会影响到它的运行。可以及时把电动车送到维修店进行维修,在这种情况下,可以说电动车在存在故障的情况下顺利完成了规定的功能,它的功能并没有失效。又例如,对于高射炮来说,它的3个主要功能分别为射速、射程和命中精度3个方面,如果该电机驱动系统发生了故障导致仅有两个功能符合要求,这种情况下是不能说明其顺利完成规定的功能。所以,在判断一个产品是否顺利完成规定功能,首先需要把判断故障的主要依据明确出来,接着再于实际情况进行结合分析。工况不同,判断产品功能失效的标准也会有所不同。 2. 电机驱动系统主要故障 一般来说,电机驱动系统的故障情况可划分电气故障和机械故障两种。 不同的类型,其表现出来的故障也会存在差异。对于电机结构来说,其内部一般存在励磁绕组和电枢绕组两套绕组。因此,电机本体内的主要故障主要是指励磁绕组和电枢绕组两套绕组发生短路或者断路。对于永磁电机来说,其电机体内只有电枢绕组没有励磁绕组。在条件相同的情况之下,绕组发生故障的几率往往比较低。但是,永磁电机自身也存在一定的局限性:因为永磁体主要是在转子的表面进行安装且不容易冷却,容易导致高温发生退磁故障现象。在运行环境一样的条件之下,和其他一般的电机对比,开关磁阻电机发生故障的几率也是比较低,因为在内部均不存在永磁体,也不存在绕组。 一般来说,电机本体故障主要分为以下几种情况: (1)绕组发生断路。 (2)绕组匝间、绕组出线端、绕组相间发生短路。 (3)永磁体励磁发生故障。 此外,驱动电路的功率变换器故障也是电机驱动系统的故障表现,一般可分为以下几种: (1)直流母线接地。 (2)输入电源对地短路。 (3)开关器件操作过程中发生失误。 (4)功率开关器件操作过程中,发生断路。 对于电机驱动系统来说,要具备高可靠性应满足以下几个基本特征:电机的结构设计以及驱动控制电路相间的电耦合、磁耦合、热耦合可以达到最小,当发生以上描述的各种故障的时候,可以及时对一部分故障进行物理隔离,在最大程度上降低故障产生的影响,即发生一个或者多个故障的时候,电机依然可以在仅符合某一种技术指标的条件下带着故障继续运行,具备比较高的可靠性。 3. 如何进一步提高微特电机驱动系统可靠性 一般来说,可通过以下几个有效途径来进一步提高微特电机驱动系统可靠性: 3.1 从驱动电路拓扑结构着手 不断开发高容错性的驱动系统电路拓扑结构是提高微特电机驱动系统可靠性的关键。在一般情况下,并联冗余相和提高缺相容错能力的方法来实现高可靠性的电路拓扑结构,电路需要具备一定的独立性是两者的前提要求。当发生故障现象的时候,其他相会承担这一部分的工作,不会给其他相的工作造成任何的影响。冗余技术可以确保系统正常运行,并进一步增强电机驱动系统的可靠性。并对控制线路和相数进行备份。虽然采用冗余结构可在很大程度上提高驱动电路的可靠性,但是由于用相的驱动电路增加了,也进一步增加了整个系统的成本,在一定程度上造成累赘以及浪费。 3.2 从电机本体结构着手 电机本体自身具有良好的容错性,对于SR电机来说,双凸极是其主要的结构,磁体、绕组、电刷等都没有在转子上安装,由于结构比较简单,当其处在高速度运行状态系的时候可以降低故障发生几率。集中绕组是R电机定子主要采用的方式,从空间上来分析,相对的定子极串联形成一相,所以它们之间是相对独立的,这种独立又可以分为电路的独立和磁路的独立。当发生短路或者断路等故障的时候,不会给其他相关的工作造成影响,利用检测装置,对故障及时进行监测,并及时在该系统把该相进行切除,防止电机运行的过程中出现故障。当电流一定的时候会不但会促使转矩脉动不断变大,还会促使平均转矩不断下降,为了提高电机在断路故障下的运行特性,把驱动电路分别于每一个极下的绕组互相进行连接。如果在运行的过程中,某一极绕组发生了故障,且该极下绕组电压为零,此时电机的转矩主要是由该相的另外一极的绕组来产生。但是,当SR电处在这种结构下发生故障的时候,不但会产生比较大的径向力,还会导致电磁力产生不平衡感。针对这些存在的问题,使用双绕组结构的SR电机进行布局可以进行弥补。 3.3 从传感集成技术着手 在电机驱动系统中,传感器是重要的组成部分,发挥着无可替代的作用。与此同时,它也其中一个安全隐患之一,长时间使用之后,受到各种因素的影响,传感器会出现不同程度地损坏,加之灰尘会给光电信号造成阻挡,容易导致系统发生故障,给整个驱动系统的正常运行造成影响。为此,在电机驱动系统的传感器集成技术方面还需要进一步深入研究,才能进一步提高系统的可靠性。 在无位置传感器技术方面,很多国外相关学者也进行了大量的研究,并或缺了很多成果,总结出很多方法。一般来说,无位置传感器检测方法主要是通过构造一个转子位置信号的检测电路,而不是在定子上直接安装位置传感器。采用较为先进的检测技术和计算机技术,主要从硬件、软件两个方面来着手,电机本身具备一定的电压、电流参数,可以充分借助这些参数达到获取转子的位置信息的目的。续流二极管法、查表计算法、反电势法以及查表计算法等等都是经常被使用到的方法,且都比较成熟。此外,在国外有很多类型的研究成果,研究者主要借助相关的软件和硬件对电机驱动系统的温度传感器以及电流传感器进行研究,并取得了较为理想的研究成果,这些成果为日后微特电机驱动发展以及应用提供了有效的借鉴和参考。 结语 综上可知,对高可靠性的微特电机及其控制系统进行开发具有重大的现实意义。本文分析了可靠性工程的基本原理,并探讨了提高微特电机驱动系统可靠性的有效途径,虽然对于微特电机驱动系统可靠性技术的研究取得了一定的成果,但由于起步较晚,技术还未完善,理论和技术还需要加以完善。 浅谈微特电机技术:微特电机的误差测试分析 【摘 要】当今社会文明最基本的支撑技术中有一项就是电机技术的发展和广泛应用,电机的使用改变了我国传统的生产和生活方式。而微特电机是电机技术领域最先进、最活跃、最具有潜力的一个分枝。在我国已经渐渐发展成为一个相对比较完善、独立的产业体系和技术体系,并且拥有自己的一套技术考核标准,成为应用较为广泛的一个电机门类。 【关键词】微特电机;误差测试;分析 微特电机在人们的生产生活中使用较为广泛,为人们带来方便的同时也存在一些问题,需要对微特电机的测试误差加以控制。微特电机的测试误差是测量过程中无法避免的,测量技术中检测仪器的测量误差和误差的记录方法一直是备受大家关注的话题。 一、微特电机的发展方向 微特电机的发展方向大致分为六个方面,第一,机电一体化的发展趋势,此阶段的特点是借助数字化的传感器、集成化的电路等技术实现电机系统的机电一体化。第二,高智能化的发展趋势,对电机的转矩、运行速度等进行了控制。第三,小型化和微型化发展趋势,追求低噪音,电机小巧的特点。第四,永磁无刷化的发展趋势。第五,直接驱动的发展趋势,要求高速大功率。第六,大功率集成化的发展趋势,追求电机驱动单元的网络集成化。 二、交流异步感应电机转速测量 电网频率的大小直接影响着交流电机的同步转速,电网频率低,交流电机的同步转速就慢;电网频率高,交流电机的转速就快,电机的实际转速随着电网频率的高低变化而发生变化,电网频率的不稳定导致交流电机转速出现不稳定。为了加强对交流电机转速的控制,有了相对转速和绝对转速的区分。相对转速是交流电机在50Hz电源频率标准下的转速;绝对转速则是电机运行标准中一分钟的实际转速。电动机的相对转速和绝对转速随着电网的频率高低呈现出两条不同的波浪线,当电网的实际频率大于50Hz的标准时,相对转速高于绝对转速;当电网的实际频率正好是标准的50Hz时,相对转速与绝对转速相同;当电网的实际频率小于50Hz的标准时,相对转速低于绝对转速。 交流电机的测试工作需要注意一些问题,当交流电机的测试工作涉及到转速是判断电机是否合格的临界点时,需要采用相对转速作为评价的标准,就是通过电网频率的分布得到电机自动伸缩闸门的时间。电网频率最高时,电机的转速也最快,闸门自由伸缩的时间最短,测量的结果是相对于标准50Hz的转速;电网频率最低时,电机的转速最慢,闸门自由伸缩的时间最长,测量的结果同样是相对于标准50Hz的转速,通过这种方法补偿电源频率不稳导致的误差,对电机的转速做出正确的评价。如果闪光测速仪中配备了50Hz相对转速测试的功能,交流异步电机的转速测试最好采用相对转速的测试档,以此避免因电网频率变化造成电机测试误差;如果没有具备相对转速测试档,需要对电网的频率进行鉴别。 三、多级旋转变压器电气误差测量中相对误差与绝对误差 相对误差是用户使用的标准指南,反映了“基准电气零位”误差偏离实际值的大小,使用者通过产品的相对误差值就可以知道使用过程中产生误差的大小。相对误差是对产品提出的更高生产要求,即使相对误差是绝对误差的两倍甚至是极端值,只要绝对误差很小,生产出来的产品就是合格的。相对误差符合电机的实际使用情况,所以现行的多级旋转变压器电气误差测量中普遍采用相对误差的表示方法。传统的电气误差标准只在乎生产制造,忽视了用户的使用环节,因此现行的误差标准针对传统标准的弊端做出了修改。相对误差标准对产品的生产规格和测试环节都提出了更加严格的要求。相对误差把“基准电气零位”作为参考点,真实、准确的反映电机的误差,误差的测试环节具有重复性。绝对误差可以选择“基准电气零位”作为测试的参考点,也可以选择其他的“电气零点”为参考点,两者测量出的绝对误差值都是固定不变的。因为相对误差选择“基准电气零位”作为误差测试的参考点,具有一定的局限性,无法精确地评点电机合格与否。 四、步进电动机的步距误差测量采用绝对误差 步进电动机步距误差分为累积误差和分步距误差。累计误差是指根据步进电动机起始位置的相对值、每一步转的实际角度与理论值的差,选取这一周转动中最大正值和最大负值的绝对值之和记为步进电动机步距误差测量中的累积误差。分步距误差是步进电动机每一步实际歩距和理论歩距之间的差,通常选取一周中步距误差绝对值中最大的数值作为实际的分步距误差。累计误差的测试点是随机选取的,因此累积误差不能采用相对误差进行表示,不同测试点产生的误差数值不同,误差的测试工作不具有重复性。绝对误差测试中无论测试的参考点是什么,都不影响误差值的变化,符合了步进电动机误差测试参考点随机性的特点。分歩距误差实际上是相对误差,测量得到的误差数值大小一样,只是测量误差选择的起点不同,每个起点中表示误差的符号不同。 五、微特电机误差和仪器仪表误差的不同之处 微特电机测量的绝对值中没有理论上的真值,只是有类似于真值的数值。例如步进电动机误差测量的歩距角和位置角,都只是理论上的角度,绝对误差就是测量时电机实际的旋转角度和理论角度的差。还有一种绝对误差测试中只有实际值没有理论数值,例如多级旋转变压器电气误差测试中测量得到的电气角度影响着正切函数电桥绕制的准确率。仪器仪表的绝对误差是测量值与真值的差,具有正负数的区分。真值需要借助高一级的测量工具得到,在没有利用低一级测量工具得到的测量数值时,此数值也只能是实际值,不可以称为真值。 仪器仪表误差的表示方式和电机产品的误差表示方式基本一样,但是由于电机产品误差测量具有一定的特殊性,误差的表示方法也存在一些不同。例如相对误差的表示方法,仪器仪表采用百分比的表示方法。虽然电机中旋转变压器的余弦函数采用百分比的表示方法,但在实际的操作过程中为使用的方便通常用各点的角度误差代替百分比的误差表示方法。多级旋转变压器电气误差的测量不能选用百分比的表示方法。多级旋转变压器电气误差是以“基准电气零位”为标准的电机实际旋转的角度和理论电气角度的差,并且即使随着转角的角度不断增大,误差数值的大小基本不变,误差数值之间不存在任何比例关系,因此多级旋转变压器电气误差用“基准电气零位”的最大正负值表示误差,不采用百分比的表示方法。 六、结语 伴随着科技的进步、经济的飞速发展和社会文明的不断进步,微特电机凭借它自身高效率、高节能和机电一体化的特点会迎来一片快速发展的新天地。虽然我国微特电机使用范围广泛,但是微特电机的产业结构布局还不完善,微特电机的技术水平发展还比较落后。我国必须加大微特电机技术研发方面的资金投入,提升微特电机在市场竞争中的核心力,使我国微特电机的发展迈向一个新的高度。 浅谈微特电机技术:《微特电机及系统》教学改革与实践 摘要:《微特电机及系统》是电气工程及其自动化专业运动控制研究领域的一门重要的专业课。针对新成立的应用型本科院校,为了提高教学质量,培养高素质复合型应用人才,本文从教学内容、方法、手段以及实践环节几个方面,提出了《微特电机及系统》课程建设的改革与实践。实践表明,学生学习《微特电机及系统》的积极性和主动性提高,激发了学生的创造型思维,在教学实践中取得了较好的成效。 关键词:微特电机及系统;教学改革;实践;电气工程及其自动化 微特电机系统通常是由与常规电机结构、性能、用途或原理不同,体积和输出功率较小的微型特种精密电机、控制器及驱动硬件电路组成的复杂系统。融合了电机、计算机、电力电子、控制、机械、新材料和新工艺等高新技术,是现代武器装备、工业自动化、办公自动化和家庭生活自动化不可缺少的重要技术[1]。本文结合新成立的本科院校的特点,以培养应用型人才为目标,准确定位本课程在电气工程及其自动化专业中的地位和作用,对现有的教学内容、方法及实践环节进行改革与实践,为培养高素质创新型应用人才提供必须的平台与保障。 一、教学改革与实践 1.人才培养目标定位。针对新成立的应用型二本院校的特点,明确人才培养目标定位,在明确课程地位的基础上做好课程性质、任务和教学目标的细化工作[2]。学校提出以“应用型人才”作为人才培养的最终目标,落实到《微特电机及系统》这门课程中,就是要培养出能够将微特电机技术、控制技术和计算机技术相结合,能够在微特电机系统遇到的问题中,分析、定位好问题的所在,提出问题解决方案的应用型人才。 2.教学内容的改革与实践。①增加预备知识。《微特电机及系统》是以电机学和电机拖动基础等课程为基础,但有些同学电机基础薄弱,因此在课程讲授前,应将电机学的基本内容和概念作详细讲解[3,4],为进一步学习打下基础。②优化课程体系,调整教学内容。笔者所在的学校电气工程及其自动化专业主要分为电力系统、高电压技术与电气工程三个学科方向。教学计划将课程分为:公共基础课、专业基础课、专业限选课、专业任选课等,缩短专业课程的学时,精简课程教学内容,形成“伺服电机—测速发电机—步进电机—自整角机—旋转变压器—永磁无刷直流电机”的教学主线,通过试点,取得了满意的效果。③增加新型电机教学内容。随着控制技术等相关技术的发展,电机在很多方面突破了传动概念,已经不再局限于传动的电磁理论,而是与其他学科相互结合、互相渗透。 3.教学方法与手段改革。①采用推理式教学方法。采用推理思路教学,如交变电流交变磁场交变磁通交变电势电流电磁转矩,推动转子旋转,进而输出机械功率。通过诸如此类的推理式教学,学生不仅可以准确理解“电机的本质就是一个能量转换工具”,而且有利于他们理解电机的可逆性原理。②采用对比式教学方法。大部分微特电机在结构和分析方法上存在共性内容,因此,比较不同种类的微特电机结构和原理,根据已经学习的内容帮助学生掌握新知识。如学生对开关磁阻电机和磁阻电机的原理和控制方法理解比较困难,而对步进电机非常熟悉,这时,可根据步进电机工作原理和控制方式来讲解开关磁阻电机的内容。③互动法教学。采用互动法教学,积极发挥学生的主观能动性,如在讲解直流测速发电机的结构和工作原理时,应根据其与普通直流发电机原理的相似性,提问学生,让学生回忆已学过的直流发电机的相关内容,然后再分析直流测速发电机的独有特性。同时还可以采用课堂讨论的方式,如解决永磁式同步电机启动问题,首先讨论得出无法自启动的原因:第一,转子本身存在惯性;第二,定、转子磁场之间转速相差太大,进而得出永磁式同步电机自行启动方法:在转子上安装启动绕组,启动时,依靠鼠笼式启动绕组产生电磁转矩,使转子转动起来,当转速接近同步速时,定子旋转磁场就与转子永磁磁场相互吸引牵入同步。这样通过讨论和归纳,学生就明白了为什么永磁式同步电机转子上会安装启动绕组。④理论联系实际教学。学习《微特电机及系统》目的是为了应用,教师讲解时只要重点把握微特电机结构和基本原理,并增加应用实例,激发学生的兴趣。如在讲解微特电机的基本用途时,一枚导弹中需要60多台电机,仅一艘潜艇导航仪表配套设备就用90多台电机,并采用多媒体动画教学的方法演示随动系统跟踪和定位过程,形象地让学生了解随动系统中的力矩电动机、自整角机和伺服电动机在其中所起的作用。当学生听到和看到这些生动的微特电机应用实例,他们就会明白《微特电机及系统》这门课程和高新技术是紧密结合的,具有广泛的用途,能激发学生在课堂上的学习兴趣。 二、实践环节的改革 1.理论教学穿插实验教学。结合电子与电气工程学院电工实验中心为国家与地方共建项目的契机,添置了新的微特电机教学模型和实验设备,在进行理论教学的过程中穿插实验教学,教学模型通电时,可以让学生直观的看到电机运行中的起动过程、制动和可逆等。因此,学生在学习理论知识的同时,对电机也有了直观的认识。 2.严格要求实验预习报告。在学生进入实验室之前,应详细检查学生的预习报告,应该包括以下几个方面:本实验的目的、该电机的结构和工作原理、电机的静态特性和调节特性、转速如何调节、主要性能参数和指标有哪些、控制系统硬件组成、完成本实验需要用到的仪器设备、实验的具体步骤等,可通过提问的方式完成实验预习的检查,使得学生对实验有整体的把握,使他们带着目的做实验,这样在实验过程中易于发现、解决问题。 3.增加设计性综合实验。传统的实验教学都是单一的验证型实验,为培养创新性应用人才,设计性综合实验势在必行。在设计性综合实验中,教师只需给出实验目的、实验要求和注意事项,具体的实验方案和实验步骤、以及所需的仪器设备,都由学生自己拟定。 4.专业方向课程设计。由于《微特电机及系统》课程的特殊性,通常的考核方式难以体现学生的学习效果,在结束理论学习后,要增加两周的专业方向课程设计对学生进行考核,将每五个学生分成一组,选择以不同的微特电机为对象,给出设计要求,完成控制系统硬件和软件的设计工作,最后通过答辩确定学生成绩,这样可以充分激发学生的创造性。 《微特电机及系统》是一门内容丰富、理论抽象、实践性非常强的运动控制方向专业课程。在课程教学中,应进一步丰富内容,尽可能大的提高学生学习的积极性和主观能动性,采用多种灵活的教学方法,注意理论联系实际,特别注重实践教学环节,改革课程考核方式,拓展学生的知识面,培养学生的创新意识和动手能力,从而取得令人满意的教学效果。
1电气自动化控制设备可靠性影响因素 1.1因操作不当降低设备的可靠性 在自动化控制设备的操作过程中,总是会出现不规范的操作,就导致控制设备在不规范的操作或者是错误操作而出现损坏,出现不良反应,影响了企业的生产线。此外,操作员工的素质参差不齐,没有进行有效的培训,使得个别员工对操作自动化控制设备不熟练,进而出现各种不规范操作或者直接导致设备的故障。自动化控制设备的老化问题也需要引起注意,维修人员需要定期地对其进行保养和维护,保证机器的正常运行。 1.2电气设备电子元器件的质量因素 近些年电子行业蓬勃发展,每件产品让人第一注重的就是硬件设施,只有硬件设施过关才会考虑是否购买。如今的硬件厂商如雨后春笋般增长,功能各异,质量不同,制作工艺也是良莠不齐,导致最后的硬件产品质量也参差不齐。要使机器能够完美运行,硬件质量就得过关。但一些硬件生产厂商并没有很好的质量管理体系,出厂的产品质量无法得到保障,这样使得设备的不稳性大大提升。 1.3环境因素的影响 在电气自动化控制设备的运行过程中,恶劣的自然环境会直接影响到电气设备的稳定运转,不仅会增加电气设备的磨损程度,也会严重威胁电气设备的运行安全。如灰尘进入电气设备的内部结构时,会导致电气设备的运转部位出现较大的物理摩擦,继而增加电气设备的磨损问题,使电气设备的使用安全和使用寿命受到极大影响,导致电气设备故障问题的发生概率不断提升。 1.4电气干扰的影响 通常电气自动化控制设备运行过程中会产生大量的电磁波,这些电磁波会对电气设备造成不利影响,尤其是控制系统受到电磁干扰时会出现失控和误控现象,极大降低了电气控制系统的可靠性和有效性,最终直接威胁到电气设备的生产效率和生产安全,极其不利于电力企业的稳定发展。 2电气自动化控制设备可靠性检测 可靠性检查方法主要包括:实验室测试法、保证实验法、现场测试法,通过测试的数据结果来对其可靠性进行分析与总结。其中实验室测试法指的是在规定的环境中进行真实、全方位的检测,更适用于生产量高的情况,检测过程中能够在最大限度上保证数据的准确度。而保证实验法,则是在产品出厂前对产品的检测工作,这种检测方法适用于产量小、对设备质量要求高的情况。而现场测试法,则是将设备放在真实现场进行的检测,应用这种方法需要具备一定的条件作为支撑,以现场的实际应用情况来精准的检测控制设备的可靠程度。 3提高电气自动化控制设备可靠性的几点建议 3.1保证设计的可靠性 具有良好的可靠性是电气自动化控制设备为人们生产生活带来便利的基础,设备质量不过关,结构不合理等导致其在运行过程中出现的一系列问题,不仅会影响经济效益,甚至可能造成人身安全事故。因此,在设计阶段开始就要保证设计的可靠性。相关工作者应从思想上加强认识,通过对历年来设备出现的各种问题进行汇总分析,提出改进方案。在进行产品设计时,全面考虑客户需求,明确设备的工作任务,并对其所处的工作环境进行实地调查。在结合设备特点进行结构设计时,尽可能为设备的后续保养和维修提供便利。此外,生产厂家可以考虑多引进专业实力较强的设计人才,并提供对外交流和定期培训的机会,不断提高企业自身的竞争力。可靠的设计方案能够减少机械后续运行出现问题的几率,使电气自动化设备的质量得到进一步保障。 3.2对设备进行定期检查和换新 在自动化控制设备组装好之后,需要对其进行测试,将符合其性能的数据记录下来,保证在工作过程中不会出现超载的情况。在控制设备投入使用之后,需要进行定期的检查和更新,如有问题,需要实时反映,防止在日后生产过程中出现问题甚至威胁到员工的生命安全。加大对设备的维护强度,设备能够得到有效的检测,这样自动化控制设备可靠性会大大增强。因此对待设备维护工作决不能松懈,需要按照规定的流程和国家的设备标准进行检测,及时更换老化零件,故障部分做相应的检测报告,为设备的正常运转奠定基础。 3.3选择安全性高的元件 由于电气自动化控制设备内部结构较为复杂,其在设计过程中元件较多。选择安全性高的元件能够降低故障率,以此减少故障排查时的麻烦。此问题需要相关研发者在制造过程中就引起重视,谨慎选择设备的内部元件。另外,品种及规格尽可能的统一化,不仅能够使设备提高可靠性,还为日后的维修与元件更换提供了便利。 3.4加强设备运行环境管理 在电气自动化控制设备的运行过程中,工作人员应积极做好环境检查工作,避免空气的温度和湿度影响到电气设备的运行稳定和运行安全。若是空气的温度和湿度过低,那么空气中多余的水分就会形成水露附于电气设备上,以致电气设备处于潮湿的运行环境,导致电气设备的内部零件很容易出现腐蚀问题,甚至直接破坏电气设备的表面绝缘,使得电气设备的绝缘功能失去作用,严重威胁着电气设备的运行安全。 4结论 综上所述,随着社会的不断发展,电气自动化作为我国非常重要的一项工程,其稳定的发展状况也给人们带来了很大的经济效益。而电气自动化控制设备的可靠性与否直接关系着人们的生命安全,因此在电气自动化运作过程中,保证电气自动化控制设备的可靠性是十分关键和必要的任务。
软件项目论文:浅析软件项目管理中人员流动风险的管理 论文关键词:软件项目 风险管理 策略 监控 论文摘要:在软件项目管理中,频繁的人员流动是软件项目的一个风险,为了缓解这种风险,项目管理者必须建立一套策略来降低人员流动,同时,还需要监控某些因素,这些因素可以提供风险是否正在变高或变低的指示,通过这种监控管理,妥善地处理风险事故造成的不利后果,最终实现项目的总体目标。 一、引言 在软件公司中,技术人员的流动性一直处于比较高的水平,因此给公司带来了很大的损失,要想改变这种现状在短期内恐怕难以做到。但这个问题又一直困扰着公司的项目管理者,特别是与软件项目组人员组织相关的频繁的人员流动给软件项目带来了极大的风险。那么,认识到这种风险后,怎样来对这种风险进行有效的控制,采取主动行动,创造条件,尽量扩大风险事件的有利后果,妥善地处理风险事故造成的不利后果,最终实现项目的总体目标,这是本文笔者要讨论的问题。 软件风险是指软件开发过程中及软件产品本身可能造成的伤害或损失。风险关注项目未来的发展,这意味着风险涉及选择及选择本身包含的不确定性,在软件开发过程及软件产品都要面临各种决策的选择。风险是介于确定性和不确定性之间的状态,是处于无知和完整知识之间的状态。同时,风险将涉及思想、观念、行为、地点等因素的改变。 一般来说,在软件项目中,存在以下一般性风险:(1)产品规模风险—与要建造或要修改的软件的总体规模相关的风险;(2)商业影响风险—与管理或市场所加诸的约束相关的风险;(3)客户相关风险—与客户的素质以及开发者和客户定期通信的能力相关的风险;(4)过程风险—与软件过程被定义的程度以及它们被开发组织所遵守的程度相关的风险;(5)技术风险—突破技术的极限极具挑战性和令人兴奋,但这也是有风险的;(6)开发环境风险—与用以建造产品的工具的可用性及质量相关的风险;(7)与人员及经验相关的风险—与参与工作的软件工程师的人数、稳定性、总体技术水平及项目经验相关的风险。 二、降低风险可采取的策略 如果软件项目组对于风险采取主动的策略,则“避免”永远是最好的目标。这可以通过建立一个风险缓解计划来达到。在软件项目中,频繁的人员流动被标注为一个项目风险,基于以往的历史和管理经验,人员流动的概率为70 %,被预测为对于项目成本及进度有严重的影响。而软件项目中,人员的频繁流动又是一个无法改变的现实,为了缓解这个风险,项目管理者必须建立一个策略来降低人员流动。可采取的策略如下: 1.找出人员流动的原因。可以与项目现有人员一起探讨人员流动的原因,比如是否公司提供的工作条件不如人意、报酬偏低、竞争激烈等。找出原因后,提出解决问题的策略,在可能的范围内改善工作条件,至于报酬,不可能无限地增加,可以把工作业绩和报酬挂钩,提高员工的工作积极性,适当控制竞争的程度,最重要的一点是要培养员工对公司的归属感。 2.在项目开始之前,分清哪些是可控的,哪些是不可控的原因,采取行动以缓解那些在管理控制之下的原因,“预防”总比“救治”更主动。 3.一旦项目启动,假设会发生人员流动并采取一些技术措施以保证当人员离开时的工作连续性。 4.对项目进行良好组织,使得每一个开发活动的信息能被广泛传播和交流,定期召开项目组工作协调会议,随时掌握项目的进展情况。 5.定义文档的标准,并建立相应的机制,以确保文档能被及时建立。 6.对所有工作进行详细复审,使得不止一个人熟悉该项工作。 7.对于每一个关键的技术人员都指定一个后备人员。 三、降低风险的监控因素 1.随着项目的进展,风险监控活动开始进行。项目管理者监控某些因素,这些因素可以提供风险是否正在变高或变低的指示。在项目组的人员管理中,应该监控下列因素:(1)项目组成员对项目压力的一般态度;(2)项目组的凝聚力;(3)项目组成员彼此之间的关系;(4)与报酬和利益相关的潜在问题;(5)在公司内及公司外工作的可能性。 2.除了监控上述因素之外,项目管理者还应该监控风险缓解步骤的效力。例如:上述风险缓解步骤要求定义“文档的标准,并建立相应的机制,以确保文档能被及时建立”。如果有关键的人物离开了项目组,项目管理者应该仔细地监控这些文档,以保证文档内容正确,当新员工加人该项目时,能为他们提供必要的信息,这是保证工作连续性的条件。 3.风险管理及意外事件计划假设缓解工作已经失败,风险变成了现实。继续前面的例子,假定项目正在进行中,有一些人宣布将要离开。如果按照缓解策略行事,则有后备人员可用,因为信息已经文档化,有关知识已经在项目组中广泛进行了交流。此外,项目管理者还可以暂时重新将资源调整到那些需要人的地方去,并调整项目进度,从而使新加人的成员能够赶上进度。同时,要求那些要离开的人员停止工作,进人“知识交接模式”。 总之.当对软件项目期望值很高时,一般都会进行风险分析。不过,即使进行这项工作,大多数软件管理者都是非正式地和表面地完成它。用在标识、分析、管理风险上的时间可以从多个方面得到回报:更加平稳的项目进展过程;较高的跟踪和控制项目的能力;因为周密计划而产生的信心。 四、总结 风险管理意味着危机还没有发生之前就对它进行处理,这就提高了项目成功的机会和减少了不可避免风险所产生的后果。实践经验证明,最成功的项目就是采取积极的步骤对要发生或即将发生的风险进行管理。对任何一个软件项目,可以有最佳的期望值,但更应该要有最坏的准备,“最坏的准备”在项目管理中就是进行项目的风险管理。 软件项目论文:浅谈软件项目管理的决策支持系统 论文关键词:软件项目管理 软件可靠性 决策支持系统 论文摘要:本文在解释软件项目管理和决策支持系统的基础上,分析出软件项目管理的局限性,进而说明应用软件项目管理的决策支持系统的必要性。最后从软件项目管理的角度来分析决策支持系统的目标,以及软件项目管理的决策具有多级性。 随着现代科技的发展,计算机应用于各个领域的管理,各个领域需要用软件系统扩展和提高自己的业务。针对不同的行业和产业,研制出了不同的项目管理软件。项目管理软件主要完成的项目管理活动分为管理活动和工程活动两类。例如:项目立项评审:评估项目立项条件是否具备,如相关部门移交资料是否齐全,客户信息是否完整,团队成员是否恰当等等;项目计划评审:评估项目计划合理性,是否与公司其他项目资源和运营目标冲突(回款):SCM(项目配置管理、Software Configuration Management):系统管理和项目有关的各类文档和软件版本,确保项目的惟一性资料信息被留存,可随时追溯项目各阶段关键文档记录(例如备忘录)。工程活动包括项目要获得实质性进展必须要做的工作,例如写计划,做需求调研,写解决方案,变更项目范围,项目启动大会,项目例会,项目里程碑会议,项目紧急事件处理会议,项目备忘录,项目验证,项目培训,项目小范围试运行,项目验收报告等等都是工程活动。 软件项目管理能完成若干事情,但是,由于软件开发过程以及应用过程中,诸多因素会造成软件的不可靠性,例如:1.需求分析定义错误。如用户提出的需求不完整,用户需求的变更未及时消化,软件开发者和用户对需求的理解不同等等。2.设计错误。如处理的结构和算法错误,缺乏对特殊情况和错误处理的考虑等。3.编码错误。如语法错误,变量初始化错误等。4.测试错误。如数据准备错误,测试用例错误等。5、文档错误。如文档不齐全,文档相关内容不一致,文档版本不一致,缺乏完整性等。另外程序代码错误,也可以造成软件的不可靠性。程序代码一个最直观的特性是长度,另外还有算法和语句结构等,程序代码越长,结构越复杂,其可靠性越难保证。所以提高可靠性从原理上看就是要减少错误。而决策支持系统(Decision Support System,简称 DSS)正好可以解决这些问题,它能很好的将那些微结构或无结构、不确定和零散的关联因素有机的综合起来,进行分析、比较和定量化,给决策者以支持,减少了决策的主观性。可见,研究并开发一个软件工程项目质量决策支持系统(Decision SupportSystem For Software Engineering Project Quality,简称SEPQDSS)对于软件企业的管理者,对于企业开发出高质量的软件产品,对于企业的长期发展来说都是至关重要和必要的。 这里所说的决策支持系统(decision support system,简称dss)是指辅助决策者通过数据、模型和知识,以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。决策支持系统作为一种新兴的信息技术,能够为企业提供各种决策信息以及许多商业问题的解决方案,从而减轻了管理者从事低层次信息处理和分析的负担,使得他们专注于最需要决策智慧和经验的工作,因此提高了决策的质量和效率。 决策的进程一般分为4个步骤:发现问题并形成决策目标、用概率定量地描述每个方案所产生的各种结局的可能性、决策人员对各种结局进行定量评价,一般用效用值来定量表示、综合分析各方面信息。决策支持系统的基本特征:对准上层管理人员经常面临的结构化程度不高、说明不够充分的问题:把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术结合起来;易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用;强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性;支持但不是代替高层决策者制定决策。 决策支持系统的灵魂是先进的管理思想。一个成功的DSS应用,应该融合了优秀的管理思想,能给应用者提供分析和解决问题的有效的方法论。DSS中所包含的计算机软硬件技术,则是将这种管理思想和方法论具体表现出来,从而让DSS用户在使用过程中能够贯彻这种管理思想、实践这种方法论。组织整体的管理绩效因此而得到提高。这从另一角度说明,应用者必须首先整合自己的管理思路,提升管理意识,明确通过DSS将实现的管理目标,才能开始DSS的实施。 从软件项目管理的角度来讲,决策支持系统的目标是使软件的功能更好地满足客户的要求,并且能在规定的时间内,在预计的资金下,开发出一个高效率,质量和可靠性能够满足要求的软件。具体包括以下五方面:软件功能完备(软件的需求完备),资金控制在计划之内,时间控制在计划之内,软件的效率和可靠性符合要求,人员之间能够合理协调达到最好的效率。 软件项目管理的决策具有多级性。因此,决策制定程序是比较复杂的。一般来说可分为三个层次:第一层,决策路线层,反映了由决策任务的提出、多级决策、批准实施的全过程;第二层,决策工作层,由决策对象进入某一个部门开始,到送出这个部门截止的部门内部处理;第三层,决策分析层,指一个部门内单个决策者或决策小组分析问题所处的环境、确定目标,并提出方案(设计)、评价分析及解决方案抉择和实施反馈的具体步骤。 由此可见,决策支持系统在软件项目管理中的应用是非常必要而且有其重要价值的。 软件项目论文:浅谈软件项目管理中的阶段收尾管理 论文关健词:软件项目管理 收尾管理阶段管理 论文摘要:在实际软件项目管理中,阶段性的收尾管理工作往往不被大家重视,其实阶段管理收尾工作也是非常重要的。本文从阶段评审,文档记录等方面来阐述软件项目管理中阶段收尾管理的重要性 随着计算机和信息产业的发展软件产品的规模也是越来越庞大,随着软件规模的扩大软件人员的增加软件项目管理的复杂性增大,各个软件企业都意识到将项目管理的理念引入到软件开发活动中开始对开发过程进行有效的管理又所谓“IT项目管理”或“软件项目管理’软件项目管理就是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量的顺利完成而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的活动。随着软件开发规模及开发队伍的逐渐增大软件开发活动不再是像过去的几个开发人员就可解决的事情,它需要使用开发规范或开发流程控制来约束每个开发人员、测试人员和维护人员的工作.以保证每个项目组成员按开发计划及进度准时、保质完成自己的任务。软件项目管理的各个过程主要包括二需求管理范围管理任务分解规模估算成本管理进度计划质量计划配置管理计划,风险计划文档管理团队建设,跟踪控制收尾管理项目结束。项目收尾管理作为项目结束前的最后管理工作也显得及其重要一般包括合同收尾和管理收尾两部分。合同收尾就是项目管理人员与客户对照合同一项项的核对审核是否完成了合同所要求的内容是否达到合同所提出的指标或条件也就是我们通常所讲的客户验收管理收尾就是对于项目组内部把做好的项目文档、代码、与客户交流的文件等归档保存对项目中遇到的问题及解决方法、有效的创新技术进行及时地总结,对外宣称项目结束转入维护期把相关的产品说明及技术文档转到维护组。 一、阶段收尾管理 软件项目结束的状态: 1.正常结束。2提前结束3延期结束4暂停。5取消(因变更或不可完成)。软件开发是一项复杂的系统工程牵涉到各方面的因素在实际工作中经常会出现各种各样的问题甚至面临失败。而如何总结、分析失败的原因得出有益的教训.这对一个公司来说则是今后项目中取得成功的关键。 以前会听说过这样的项目:客户验收后项目活动就随之收场,项目资料没有认真归纳总结不是束之高阁就是缺失不全但是当新项目启动时.面对新的项目问题项目组成员才发现:其实这类问题以前也遇到过,但是却无法找到相应的解决方案资料只好再投入人力、时间甚至金钱来重新经历一遍为什么相同的问题会重复出现,究其根源是因为缺少项目总结也就是说没有做好项目收尾工作。那么是不是我们只能等到项目结束或收尾时才能开始进行项目总结文档保存的工作呢:当然不是在软件项目管理的各个阶段我们都可以做收尾管理工作,也就是阶段收尾管理工作。 二、阶段收尾管理的重要性 在实际软件项目管理中.阶段性的收尾管理过程和工作往往不被大家重视其实阶段性的收尾管理工作也是非常重要的。阶段收尾管理工作的重要性主要体现在如下几个方面: 1进度管理中的里程碑每个项目都是由若干个相对独立的任务链组成的软件项目也是如此。只有在任何一条任务链都已经优化的基础上才可能进行系统的全面的优化因此保证每条任务链的效率是整个项目进度完成的前提和基础.只要能保证里程碑事件的按时完成,整个项目的进度也就有了保障。那么我们在里程碑点都来做些什么呢: 在计划好的阶段管理工作中.收集项目的最新信息和数据.并将这些数据与项目计划进行比较,来判定项目的阶段效率,进度是提前了还是落后了,成本是在控制中还是超支了?质量是否符合要求。客户对阶段工作结果满意么,及时总结经验与教训.同时及时发现项目存在的或潜在的问题以便近早采取纠正措施这就是阶段管理工作中的收尾管理,所以说阶段收尾管理是进度中的里程碑是整个项目进度优化的前提和基础。 2沟通管理中的契机沟通是保持项目顺利进行的润滑剂。与传统项目相比软件项目具有较高的技术含量和较大的风险。参与软件项目建设的用户并不都是软件开发专家.他们具有丰富的业务经验但是很少能了解软件开发的技术.随着项目工作进程的深入就会有许多新的问题出现与客户的及时有效沟通更显得尤为重要。软件项目是客户和用户共同面对的项目只有双方的积极参与才能促进项目的成功,而只有进行有效的项目沟通管理才能确保用户的积极参与。一个阶段的项目工作完成后与客户一起就前一段时间的工作进行总结和检查是十分必要的。一方面可以及时了解客户对项目工作的满意程度及时统计、分析客户对项目的意见.为下一阶段工作的顺利进行提供了保障另一方面有些因工作繁忙未能及时签署的文件,也尽快找客户给予签字确认。当双方出现纠纷时,只有双方签字的文字记录才是最有用、最有说服力的证据。 3收尾管理的基础。一个项目阶段的工作刚完成时项目组成员都保留着最新的阶段记录如阶段文档或最新的代码版本这个时候收集起米是非常容易的时间随着人员的变动或者项目的需求变更有些项目成员可能离开了项目组那时再去收集他们保存的文档资料就非常困难了,甚至有些记录永远也找不到了。好多大的软件开发项目跨几年的时间项目经理可能已经换了几任客户的项目主管也换了几位最后项目收尾管理时的文档收集、总结的工作,就是在阶段收尾管理的基础上来确保每个阶段的文档、资料都能按时完整地保存、归档。只有阶段管理收尾提供的数据信息越真实、越准确.才能保证在项目最终收尾时客观评定项目的绩效总结的经验教训和文档资料才有真正借鉴的价值总而言之.作为一个好的项目经理,一定要重视进度中的里程碑事件抓住与客户沟通的契机做好项目阶段工作的总结收尾工作如何做好这些工作呢。也就是要做好项目阶段管理收尾工作。阶段收尾管理工作是保证项目成功的重要管理手段它和项目的其他工作一样应该纳入项目计划并按计划落实。 软件项目论文:浅论系统动力学的软件项目进度管理 论文摘要:软件项目管理中存在复杂的不确定性和非线性性,特别在进度管理当中。文章采用系统动力学的方法模拟了两阶段软件项目的实施过程,该模型可以对项目的完成时间进行有效的预测,同时还讨论了人员的分配对项目进度的影响。 论文关键词:软件项目管理;进度管理;系统动力学;预测;人员分配 为解决“软件危机”,学术界和业界将项目管理理论借鉴到软件开发中,诞生了软件项目管理。众所周知进度管理、质量管理和成本管理为软件项目管理主要内容。在进度管理中,一般都采用传统项目管理方法,如甘特图、关键路径法和计划评审技术,它们都建立在项目可以分解为独立的工序上,而在实际软件项目管理中,各个阶段(工序)之间是相互联系的,如前一阶段未发现的错误会影响到后一阶段的实施,同时当后一阶段发现前一阶段有错误时需要前一阶段返工,等等如此现象很多,这种相互影响往往是非线性的,这在传统的网络图中难以表达,也超出了管理者头脑能达到的理解范围。 20世纪50年代麻省理工学院的Forrester教授创立的系统动力学为解决动态复杂问题提供了一种可行的理论、观点、方法与工具。 1系统动力学概述 20世纪50年代Forrester教授将计算机科学和反馈控制理论应用于社会、经济等系统的研究。 20世纪纪70年代,系统动力学逐渐发展成为一种了解和认识人类动态复杂系统的研究方法。2O多年来王其藩教授等学者参与了系统动力学在中国的应用研究工作,并做出了重要贡献。 系统动力学在软件项目管理中应用比较少见,用系统动力学的方法讨论了时间和成本估算,用系统动力学方法研究了项目目标进度的设定对项目表现的影响。讨论了系统动力学方法在项目风险管理中的运用,特别是在管理项目风险动态复杂性方向的特色和优势。 系统动力学强调以闭环的观点方法来认识和解决问题,这也决定了它采用反馈环路式的建模方法,即通过分析行为模式背后的反馈环路结构,改变结构中相关变量的值,了解不同策略下的不同行为模式,来完成策略的优化。 系统动力学强调反馈环路的结构关系、时间延迟、信息放大对系统行为的影响,其中结构关系表示系统各组成结构之间的相互关系,时间延迟表示决策行动落后于信息的获得,信息放大表示随着流程与时间的推移,某些信息会被放大,它对决策行为的影响会随之被放大。 2模型的建立 软件项目管理往往包括多个阶段,这些阶段之间是相互联系的,彼此构成网络。但是两阶段间的关系是问题的基础,故以2阶段软件项目开发为例。模型基于如下假设:①每个阶段开发都存在一定的错误,这些错误一部分在本阶段被改正,一部分需要到下一阶段才能发现。②在每个阶段发现错误的机率与从事调试的人员多少有关。③上一阶段遗留的错误影响下一阶段的开发以及调试。④每个阶段的人员是固定的,开发人数多必然导致调试人数少。⑤项目的进度为第一阶段开发,调试,第二阶段开发,第一阶段返工、第二阶段调试。其中第一阶段返工与第二阶段调试是并行的。 2.1状态变量以及之间的衔接 模型中的状态变量共有5个,“毛开发量1”,“已更改项目1”,“返工项目”,“毛开发量2”,已“更改项目2”分别表示第一阶段的开发、调试、返工,第二阶段的开发,调试,其关系如图1。 只有上述5个工序都完成,该项目才算完成,图2用辅助变量“整个项目进度”表示了研究关心的项目进度情况。 2.2速率变量的设定 模型中共有5个速率变量,其设置分别为:实际开发速率1=剩余工作量影响1×开发速率1×开发人效率×开发人数1。 调试1一调试人数1×调试效率×剩余错误影响1×时间衔接1。 实际开发速率2一开发人效率×开发2×剩余工作量影响2×时间衔接2。 调试2一调试人数2×调试效率×剩余错误影响2×上阶段错误×时间衔接3返工=调试人数1×调试效率×剩余遗留错误影响。 需要说明的是:“剩余工作量影响”、“剩余错误影响”、“剩余遗留错误影响”。这三个影响主要采用了如图3的参考模式。 其中“剩余工作量(错误)影响”说明当工作开始时工作速率比较低,当工作解决尾声时速率也比较低,中间速率最快;“剩余遗留错误影响”表示当第一阶段遗留的错误越多,第二阶段的速率越慢;这符合实际情况。 其它辅助变量的设置不再赘述,该模型的整体流图如图4所示。 3项目进度的估算 建立好模型后,通过设置常量和决策变量可以对系统进行模拟。这里令第一阶段和第二阶段的人员都为20人,第一阶段和第二阶段的预计工作量都为1000,错误率为0.2,第一阶段开发人员为10,调试人员为10,第二阶段开发人员为7,调试人员为13,模拟得到的项目进度如图5所示。 从图5可以看出在整个工程160(天)完成,并且在第35(天)第一阶段初次完成开发,在70天完成调试,在125天完成第二阶段初次开发,在160天完成第一阶段的返工和第二阶段的调试。 4人员分配对项目进度的影响 从模型流图(图4)可看出,问题的决策变量是每个阶段人员的分配以及人员的工作效率。提高工作效率自然会加快进度,这不需要讨论,这里主要研究人员分配,特别是第一阶段的人员分配对整个项目进度的影响。 模型假设第一阶段遗留给第二阶段的错误的多少取决于第一阶段从事调试人数,即:阶段1遗留错误一错误一(错误×调试人数1作用)。 其中“调试人数1作用”采用了“S型曲线”参考模式,表示调试人数很少时发现错误的概率小,随着人数增加发现错误概率迅速提升,到人数趋于饱和时概率趋于稳定。 在第一阶段遗留错误对第二阶段的影响上,以对第二阶段的调试工序的影响为例来说明,模型假设第二阶段的调试中能逐步发现第一阶段的遗留错误,故而交给第一阶段返工,同时第二阶段的调试继续进行,并且调试的速度受到第一阶段剩余遗留错误的影响,即:调试2一调试人数2×调试效率×剩余错误影响2×上阶段错误×时间衔接3。 图6分别模拟了总人员为20人的前提下第一阶段开发人员为5、10、15、18共四种情况对应的整个项目的进度。从图中可以看出开发人员为15时进度最快,开发人员过多(18人)和过少(5人)都会导致项目进度的增加,这符合现实情况。导致这样的原理在于:当开发人员过少,则延长了开发过程;当开发人员过多,必然导致调试人员过少,虽然第一阶段的开发过程时间缩短了,但是势必增加调试过程的时间,以及增加遗留错误进而影响下一阶段的进度。故而有一个适中的人员分配方案。 5结束语 软件项目管理系统是一个动态的复杂系统。采用系统动力学的方法有助于分析系统的变化行为,文中的模型主要分析了在总人员不变的情况下人员分配在两阶段项目管理当中的影响。由于实际当中人员可能是变动的,如除了正常的人员流动外,管理者可能通过观察项目的进度人为的调整人数。还有在实际中影响进度的因素很多,如人员更替、工作效率、经济资源等,同时这些因素是互相藕合的,如何更细致考虑这些影响因素从而准确的模拟进度管理需要深入研究。 软件项目论文:浅谈软件项目实训中的人员选择与管理 论文关键词 软件高职 项目实训 人员选择 人员管理 论文摘要 项目实训是软件高职教育课程体系中的重要环节。结合软件高职项目实训中人员管理的实际情况进行分析和论证,同时给出实训人员选择与管理工作的基本原则和方法,并总结其中的一些基本经验。 随着国家大力发展职业教育的政策的出台,职业教育在全国范围逐渐兴起,软件高职教育作为职业教育的一个重要组成部分,为国家和地方培养了大量的具有较强动手能力的一线人才,创造出巨大的生产力,带动整个IT行业的发展,推动经济和社会的进步。项目实训作为软件高职教育课程体系中的一个重要环节,无论是对学生理论知识的拓展还是动手能力的培养都起到至关重要的作用。目前,福建省的软件高职项目实训还处于初级发展阶段,无论在项目设置上还是在管理方式上都存在不足。笔者结合实际教学和管理经验,对软件高职实训中的人员管理方式和方法做初步的分析和探讨。 1 人员的选择 教育的宗旨是以学生为本,平等地对待每一位学生,让他们在最大程度上发挥潜力。但是实训工作毕竟带有一种企业模拟性质,学校注重教育公平,而企业更关注开发效率和项目成本,这两者在一定程度上是此消彼长的对立面。因此,如何通过合理的人员选择和配置,找到既能平等地对待每个学生,又能够最大限度地提高项目团队开发效率的平衡点,是实训项目管理人员所急需解决的现实而又棘手的问题。以下是笔者在实践中探索并采用的2种较为合理的人员选择与配置方案。 1.1 T R式自由组合法这里的T指的是Test,即测试,包括技术笔试和专业面试。在两项测试之后应形成一个比较合理的量化指标,该指标应着重突出候选人员的技术能力和团队意识,公布所有候选人员的各项量化指标。为保护学生的隐私,在公布时可以用编号取代学生的真实姓名。这里的R指的是rate,即比例。项目管理人员可以预先设定好小组成员结构的技术等级比例,参照学生的综合得分情况,按照1:2:1的高中低3个层次分布比例较合理。这种做法既可以避免单纯比例式自由组合给学生带来的盲目性,也能够比较真实地反映学生的能力水平,可以科学地、客观地组建起较为高效的团队,从而能够在后续阶段提高团队整体工作效率,也为管理工作带来方便。 1.2 T R交互式人员确定法首先寻找若干名班委组成评审组,项目管理人员或教师负责领导该评审组;接着参照T R方法得出候选人员的各项评估指标和综合指标,以及小组结构比例;然后由评审小组成员进行数据分析并结合每个成员实际情况确定各小组的组成人员。将初步形成的分组名单公布告知各候选人员,征求每位成员意见,由评审小组跟持反对意见的候选成员进行当面的会议式的沟通,进行合理的调整,经此步骤之后形成最终分组名单并公布。这样做实现候选成员与管理人员之间的交互,能够把纯粹的硬性考核成绩指标转化为“考核成绩指标+交互式分析”。这样较为客观且人性化的评判方式,既能够得到较为真实的数据,又能够吸纳学生合理的意见或看法,从而利于更科学的人员选择。 2 人员的管理 美国心理学家亚伯拉罕·马斯洛把人的需求分成生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现需求5类,依次由较低层次到较高层次排列,在管理中他建议通过满足人的需求来激发他们。 在学校实训的项目组中,成员的生理需求和安全需求都基本能够得以满足,因此,保证成员的社会需求、受尊重需求和自我实现需求的满足,对管理者来说有十分重要的意义。1)满足组员的社会需求就是为组员提供相互交往的时间和场所。实训项目的交流不应仅局限在小组的范畴,应鼓励小组与小组间的相互交流,条件具备的话可以组织学校跟学校间类似项目组间的交流。形式可以多样化,如电子邮件、组建QQ群、网络会议、座谈会和技术讲座等互动方式。2)为了满足组员受尊重的需求,应该让他们感到在项目小组中受到人格上的尊重,技术长处被认可。对于参加实训的学生来说,对他们做出的成绩给予充分的肯定就是一种简便高效的方式,如针对某个技术环节开展一次技能比赛,或者开展评审会定期对项目阶段成果进行评估,对优秀团队及其成员进行表彰等。3)为满足组员自我实现的需求,应该在项目取得一定成果的基础上,分配给组员具有一定挑战性和难度的任务,这些任务不能超过学生能力的范围,同时给他们提供课外的辅导以提高他们解决这些问题的技能。任务的完成情况可以作为附加评审内容纳入学生最终的实训综合成绩中去,给学生超越自我的动力。 3 团队的管理 3.1 增强小组凝聚力一个有强大凝聚力的小组是最高效的小组,小组中的成员在思想上能够形成共同的准则,在工作中能够紧密配合和协调,组员跟组员之间能够互相学习、相互关照,从而消除隔阂,用集体的力量解决许多工作中的问题。增强小组凝聚力的方式有许多,如给小组起个性化的名字、开展游戏或者室内或户外运动等方式增进组员间的沟通。另外,提高小组组员的责任感、诚信度以及保障他们的知情权、提供发展的空间等,都是增强小组凝聚力的有效方法。 3.2 增强小组沟通沟通作为软件开发过程中的重要环节,对于开发效率的提高和团队的整体发展具有决定性的意义。1)适当的小组规模。在编制小组成员时应考虑到人数对沟通的影响,成员太少,沟通容易但不利于开发效率;反之,成员过多会使得沟通变得十分困难,从而使效率严重下降,因此,合理的人员安排才是关键。根据经验,一个实训小组以4~8个为宜,其中6人组最为合适。2)合理的性别比例。如果小组中的组员性别均相同,可能会导致冲突,使得沟通无法正常进行,所以在确定小组结构时应注意男女比例的控制。对于软件开发类实训项目而言,小组中的男女比例应控制在3:1左右,其中女性组员可以作为小组的协调员。3)适当的小组负责人。小组负责人除了领导小组工作外,还负责协调小组成员之间的沟通。受尊重的小组负责人可以提高小组凝聚力和工作效率,无论对自身的进步还是对整个团队的发展来说都是大有裨益的。 软件项目论文:关于工作流的软件项目管理系统的设计与实现 论文摘要:本文介绍了一个基于工作流技术而研制的软件项目管理系统。文章首先描述了传统软件项目管理系统的不足之处,提出用工作流的方法来设计软件项目管理系统,然后介绍了一些理论基础。文中重点阐述了系统的设计结构和所采用的一些技术,并给出了部分的具体实现方法。 论文关键词:工作流,JMS,项目管理,SPP,建模,工作流网 1前言 2O世纪7O年代以来,为了解决软机危机,改进软件过程能力,计算机科学家提出了软件工程的概念,将系统化的、规范化的、可度量的方法用于软件开发、运行和维护的过程。近些年来,随着计算机技术的进一步发展,相应的使用软件工程方法的软件项目管理系统也有了显著的发展。但是,由于开发流程中存在的不确定性以及项目变化等因素,这些系统也暴露出一些不足之处。 传统的软件项目管理系统,一般是由图形用户接口(GUI),应用程序和数据库组成,用户通过GUI向应用程序发出请求,应用程序处理这些用户请求,并且访问数据库,返回用户所要求的结果。这种模型在流程稳定的时候是可以满足需要的,它的缺点在于: 1)建模过程是之前设定好的,无法改变; 2)缺乏柔性,系统开始运行之后,预先定义好的条件就无法改变了; 3)可扩展性较差,如果想要增加或者修改相应的功能,整个系统必须重新开发。 目前,对工作流技术的研究以及相关产品的开发是国内外学者研究的热点问题之一,很多管理系统都采用工作流技术来克服上述问题。工作流起源于生产组织和办公自动化领域,它是针对日常工作中具有固定程序的活动而提出的概念。目的是通过将工作分解成定义良好的任务、角色,按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控,达到提高办事效率、降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争力的目标。 WFMC给出的工作流定义是:工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程,它根据一系列过程规则,文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行,以实现整体的业务目标。而这正适合于软件开发过程管理,基于上述的理由,我们结合江苏省十.五攻关“工作流技术的研究和应用”项目,研究并开发了基于工作流的软件项目管理系统CMMFlow,目前已应用于软件能力成熟度模型(CMM)的管理,其效果相当良好。 2理论基础 2.1 CMMI3级精简并行过程(SPP)模型 利用工作流技术可以设计和建立一个工作流环境,在此系统中,我们使用CMMI3级精简并行过程(SPP)模型来支持软件过程实施。 SPP把产品生命周期划分为产品概念、产品定义、产品开发、产品测试、用户验收和产品维护等6个阶段,包含项目管理、项目研发和机构支撑等3类过程、19个过程域。其中项目管理过程包含立项管理、结项管理、项目规划、项目监控、风险管理和需求管理等六个过程域;项目研发过程包含需求开发、技术预研、系统设计、实现和测试、系统测试、Beta测试、客户验收和项目技术评审等8个过程域;机构支撑过程包含配置管理、质量保证、培训管理、外包与采购管理以及服务与维护等5个过程域。 我们把每一个过程域都看成是一个流程,其中过程域之间的关系是线性为主,并行、迭代为辅。每个过程域包含若干原子活动。通过建立活动与角色以及角色与具体用户的关联,即可建立一个可执行的业务过程模型。 2.2基于petri网的可视化建模工具 在这个系统中,我们的建模工具是使用工作流网和XP—DL共用的策略,采用的是扩展的Petri网,对最终用户来说,足可视化的图形建模工具。为符合WfMC规范,工作流机装入的模型用XPDL存储,可使用XPDL和Petri网两种表示形式,验证是使用Petri网形式。 在Petri网的基础上,Aalst提出了工作流网(WF-net)的概念,其定义如下: 一个Petri网PN=(P,T,F)被称为工作流网,当且仅当它满足下面两个条件: 1)PN有两个特殊的库所:i和0。库所i是一个起始库所,即·i= ;库所O是一个终止库所,即O·= 。 2)如果在PN中加入一个新的变迁t,使t连接库所。与i,即·t·={0),t·={i),这时所得到的PN是强连接的。 下面我们给出一个用工作流网定义工作流的简单例子,例子描述的是软件立项管理的工作流过程。 根据工作流网的基本定义,通过使用不同类型的基本组件和触发机制,对立项管理进行建模,得到如图1所示的工作流网模型。 基本流程如下:立项建议小组进行立项调查,然后进行项目构思和可行性分析,在完成之后进行立项申请,然后立项审查小组对此立项进行审查,决定是否同意立项。如果否决,则必须重新进行立项建议,如果同意立项,进入项目筹备阶段,流程结束。 3系统设计 3.1设计思路 整个系统构架采用B/S模式,参照J2EE框架,主要分为四层: 1)展现层:主要包含客户浏览器端和Web服务器端的applet,jsp和servlet,负责和用户交互,接收数据,显示结果等。 2)商业逻辑:用于处理展现层从用户端接受到的数据,包含了控制应用处理的所有规则,同工作流执行服务通讯,并且将展现层和数据服务层连接起来。 3)工作流执行服务:是流程运行和管理的核心组件,包括工作流机和任务表管理器。 4)数据服务:负责提供对数据的存储和读取服务。 此外,在系统设计的过程中还采用了以下的技术: 1)J2EE框架 J2EE体系包括javaserverpages(JSP),javaSERVLET,enterprisebean,WEBsevrice等技术,提供了一个企业级的计算模型和运行环境用于开发和部署多层体系结构的应用。它通过提供企业计算环境所必需的各种服务,使得部署在J2EE平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。J2EE中多数标准定义了接口,例如JNDI,JDBC等,这使得遵循这些标准的不同开发者之间的模块可以无缝地互连。 2)JMS JAVA消息服务(JMS)定义了Java中访问消息中间件的接口。JMS只是接口,并没有给予实现,实现JMS接口的消息中间件称为JMSProvider。 在JMS中,每个客户机连接到一个为发送和接收消息提供框架的消息传递程序。客户机需知晓消息格式和消息目的地。根据JMSAPI,消息传递分为两种模式,点对点和/订阅模式。 点到点消息传递方法使用下列工具,如消息队列、发送方(或消息制作者)和接收方(或消息消费者)。客户机将发向特定接收方的消息发送到唯一的队列。当接收客户机从特定队列抽取消息时,它发出确认消息,表明消息已处理。队列将保留所有消息,直至接收方收到消息或消息到期。/预订消息传递方法使用者、订户和主题的概念。客户机将消息发送到主题或内容层次结构。为了接收到消息,消息消费者必须预订此主题。因此,对于这种方法,可以将消息制作者作为者,而消息消费者则是订户。JMS供应商将多个者发来的消息分发到主题和此主题的多个订户。 点对点模式适用于使用集中式工作流机的系统,对于大规模的分布式应用,/订阅模式则相当有效,但是,在保证各个分布式工作流机的一致性问题上则稍有难度。 3.2系统结构与功能特点 CMM软件项目管理系统的系统结构如图2所示,它主要由过程建模工具,工作流机,任务表管理器,web服务,客户端和数据库接口等组成,该系统的各功能特点是:在这个系统中,我们使用浏览器作为客户端,通过Http请求与Webserver交互,Websevrer再将收到的请求加以处理,判断哪些是应当丢弃的,哪些应该交由工作流执行服务处理,并将处理后的结果发送给工作流执行服务器。工作流机收到Webserver传送过来的数据后,会根据消息的具体内容继续执行流程或者将流程挂起或是结束流程的运行,并且更新任务表管理器的内容,在需要的时候调用相应的应用程序来完成任务的需要。在过程建模工具中建立,修改,删除的模型将通过存储过程来修改数据库中已存储的模型。 websevrer和工作流执行服务也都要通过存储过程来访问数据库。各部分的功能特点描述如图2。 1)建模工具:使用基于Petri网的建模方法来对企业经营过程进行过程定义,将经营过程转化为工作流引擎可以执行的形式。同时还提供对过程模型进行分析,测试的工具。 2)工作流机:工作流引擎是工作流平台的核心,它是业务流程的任务调度器,从某种程度上看,工作流机也是业务资源管理器。它的主要作用是实例化及执行过程模型、为过程和活动的执行进行导航、与外部过程交互完成各项活动、维护工作流控制数据和工作流相关数据等。 3)任务表管理器:过程模型中的每个活动都被看作是一个由计算机自动执行的任务或由用户手动执行的任务,任务表管理器负责对这些任务的监视和维护。 4)Web服务:包含了用于处理用户请求和显示结果的jsp和sevrlet,其主要工作是将客户端与工作流执行服务连接起来。 5)客户端客户端是基于浏览器方式的瘦客户端,方便管理员管理整个工作流管理系统的运行过程,和一般用户管理和执行分配给自己的任务。 6)数据库接口:实现了底层的数据存储,包括过程定义,工作流控制数据,工作流相关数据,企业组织模型等工作流管理系统运行过程中必须的信息。 4系统的一些实现技术 4.1任务的自动分配和触发机制 可以根据模型定义自动地分配任务,当一个过程实例运行的时候,活动可以根据模型定义自动分配到指定接收者,并且,有关完成此活动所需要的数据也会传递给相应的接收者,从而提高业务过程执行效率。模型中使用角色机制,不指定具体人员,这样,人员变更不至于引起模型的变动。系统支持迟后绑定,即可以在活动运行的时刻才确定此活动由谁来完成。 流程从使能到运行的控制,采用触发机制,分为人工触发、自动触发、消息触发和时间触发。人工触发一般是用户从任务表中选取其中一项任务来完成,自动触发是一些通过程序自动执行的过程,一旦使能就被触发,消息触发是指系统外部的消息到达触发,如Email,时间触发是由定时器来触发。 4.2活动信息的统计 系统可以通过对活动信息统计,并将活动的运行状况和统计信息存储在数据库内。通过提供有关工作量的信息,可以在建模的时候预测所需要的时间,并且在活动结束时计算任务完成情况,与初始模型进行对比,生成相应的图表以判断工作效率,辅助决策经营。除系统提供的几个基本统计模型之外,用户也可以利用系统提供的工具,自行扩展新的模型来完成工作量信息统计和生成对比图表。 结论根据软件过程管理的需求,以工作流技术为核心,J2EE技术为支撑,结合SPP模型,文章给出了一个软件管理系统的体系结构和其中的一些技术实现。但是,为了更好地实施软件过程控制和度量,我们发现,还有一些问题需要进行深入的研究。 首先,软件过程模型的建立就要结合具体的实际情况,需要深人了解整个软件过程,并根据不同的需要修改模型来完成资源的动态配置和管理。另外,关于分布式工作流机之间的通讯和一致性问题也是相当重要的问题,需要拟定合适的策略来实现资源优化调度。 软件项目论文:项目管理理论中关于软件项目外包采购管理的探讨 摘要:本文分析了目前软件外包采购管理的重要意义和目前的形势,提出基于“双赢”策略的软件外包采购思想。在项目管理理论、CMM和ISO9000的基础上,提出和细化了软件项目外包采购管理的总体框架和具体操作内容。旨在通过对软件外包项目采购的选择购买、跟踪与控制、评估验收和项目后处理等过程的研究,来提高软件外包采购的项目管理水平,满足承包方对分承制方产品在质量、进度和成本等方面的要求和对外包过程的有效控制,为软件项目外包采购管理人员提供具体的操作过程。 一、基本概念和背景 项目管理理论是一门综合多门学科的新兴研究领域,共有九大知识领域,包括项目集成管理、项目范围管理、项目时间管理、项目费用管理、项目质量管理、项目人力资源管理、项目沟通管理、项目风险管理和项目采购管理。项目采购管理是指需要从执行组织以外获得货物和服务的过程。通常把货物和服务称为产品,把买方称为业主或对应分承制方的总承包商,而卖方称为承包商、厂商或供应商。项目采购管理一般包括以下主要过程:采购计划编制,询价计划编制,询价,承包商选择,合同管理,合同收尾[ 1 ].对于软件产品,一般采购可以分为两大类,一类是对已经在市场流通的软件产品进行采购。例如,某企业想做信息化建设项目,涉及到数据库,那么它就可以在目前市面流行通用的几种厂家和种类的数据库中选择。例如Oracle公司的Oracle数据库,Microsoft公司的SQL Sever,IBM公司的DB2数据库等等。然后根据自己的需求,通过询价、签合同、安装培训等过程来购买此类产品。这种采购过程基本已经形成几套通用的解决方案,比较简单,中国企业在处理这类产品的采购时,大部分都处理的较好。个别的企业由于需求分析不清晰,培训工作不到位等原因,也会产生购买的产品不适用,或不会用的情况。另外一类软件产品采购的形式是外包采购。它是指在市场上没有出现现成的产品或者没有适合自己企业需求的产品的情况下,需要以定制的方式把项目(功能模块)承包给其他企业。例如某企业需要实施企业资源计划项目(ERP),虽然可以购买BAAN软件,但是基于本企业业务流程的管理软件必须定制,对于各个原有孤立岛的集成软件,无法购买现成的产品,必须自己开发或外包给别的公司。 二、软件项目外包采购管理的意义 许多大型复杂工程项目的实施需要业主、总承包商、分承制商、供应商和开发制造商等共同合作来完成。因此在任何甲方和乙方之间必不可少的涉及到部分子项目(功能模块)的采购活动。目前社会中,企业的信息化、网络化建设正在世界范围内展开。谁先进行信息化改造,谁就早日适应社会发展的要求,获得巨额利润。大规模的企业信息化建设形成了庞大的软件产品市场,促进了软件业的发展。许多项目庞大复杂、高风险并且涉及高科技信息领域,在客观上使企业需要采购和外包许多产品,包括软件产品。主观上,在经济全球一体化形式下,这种外包采购作为采购活动的一种特殊的、更为复杂的形式,在企业中更为普遍存在。企业为了在日益竞争的社会环境中增强自身的核心竞争力,需要根据企业的特点,专门从事某一个领域或几个领域的业务,在某个业务领域内形成自己的核心业务,把企业内部的智能和资源集中在那些有核心竞争优势的活动上;把一些非自己擅长的业务领域的子项目和功能模块外包给有实力和优势的公司,才有利于加快项目的完工进度,降低风险,优化资源配制,保证项目质量,降低成本,创造更高的价值。 以电信行业为例,爱立信公司2000年底宣布把手机生产的绝大部分业务外包给新加坡的Flextronics公司,专注于移动通信网络设备业务。原因是爱立信的移动通信网络设备的销售占爱立信公司销售额的54%,利润达90%以上,占有全球的移动通信市场分额高达30%,而手机生产的投资回报率很底,甚至出现亏损情况。对于爱立信而言,手机生产“外包”是在信息化时代的战略调整,希望通过外包生产,调整投资结构,使手机降低成本并且尽快盈利,集中精力稳定和拓展电信业的新市场。出于同样目的,美国的摩托罗拉公司也表示将外包部分地区的手机生产业务。作为手机市场份额最大的诺基亚,在专注于手机生产业务的同时,大力开发周边产业。希望以手机业务带动相关产业的发展。从三大公司的投资趋势,可以看出,“外包”作为一种先进的国际专业化的生产方式正被一些大公司越来越多的采用。我国正处在信息化建设的高速发展阶段,必然会有越来越多的企业由于自身的能力限制或业务发展的战略选择,将采取业务“外包”的生产方式。 就软件项目外包采购的市场来说,2000年是企业信息化实施的第一年,国内企业,特别是大型企业的信息化项目开始运作。行业信息化改造重点将由原来的电信、金融、海关等行业转向交通、制造、医疗等传统行业。这些行业由于自身计算机技术水平和业务发展重点的原因,将会把大量的软件项目外包给软件公司。根据CCID的统计(软件可以分成平台软件、中间软件和应用软件),2000年中国软件市场中应用软件的销售额为147亿元,占软件总市场份额的63.9%.预计到2005年,计算机信息服务和软件市场销售额增长到1750亿元。届时我国软件项目“外包”市场潜力可想而知。 三、软件外包采购管理存在的问题 虽然在传统行业,许多工程项目的采购活动,例如机械工程项目或建筑工程项目等等已经形成比较成熟的管理体制和标准。但是软件项目的外包管理工作并不象其他行业那样顺利。 软件工程项目管理引起广泛注意源于20世纪70年代中期,当时发现70%的项目是因为管理不善而引起。20世纪90年代中期,美国的软件开发仍然很难预测,大约只有10%的项目能够在预定的费用和进度下交付。商用软件通常只有9%(中小型软件公司有16%)的软件项目能够及时交付且费用并不超支。 这里有多方面的原因:软件产品作为一种特殊商品形式,具有高度不可测量性和高度柔性;软件企业开发能力还不太成熟,软件开发大多数还处于手工作坊方式,软件研发企业有其自身的运做方式,人为因素比重大,不好量化管理。由于不确定因素太多,许多软件开发企业对于自己的项目都难以精确控制进度、质量、资源和成本,那么对于业主来说,想对外部企业(例如分承制商)保持良好控制力的难度就更大了。再加上具有技术优势的软件开发商一般集中在几个科技发达的大城市,与业主的距离远,相互的交流不方便,因此许多软件采购项目的实际应用效果都差强人意:不适用,进度超期,性能达不到标准,成本太高等等情况时有发生。 软件项目外包采购的成功与失败不仅仅影响到当前软件项目的质量、成本和工作进度,而且关系到企业信息化建设整个项目的整体结构、性能以及进度,意义重大。特别是当软件项目作为整体项目计划关键路径的一个环节,软件项目采购的进度直接影响整体项目的进度,并且总成本将成指数级增加。由于软件采购的情况特别复杂,涉及的学科领域不仅是科学技术上的,还有商业上的和观念上的,软件项目外包采购管理水平的高低,将直接关系到企业整个信息化建设进程。因此软件项目采购管理作为项目管理理论中一个新的研究课题,有必要给予足够的重视。 四、目前软件外包采购管理情况 美国项目管理协会的“项目管理知识体系指南”(PMBOK)[1]、美国卡内基-梅隆大学软件工程研究所的“软件能力成熟度模型”(CMM)[2,3]和国际标准ISO9000-3[4]中虽然对外包采购管理的流程有过论述,但是他们指出的只是外包采购管理的一般原则;虽然人们可以结合自身企业特点实施标准,具有一定灵活性,但是事物的另一对立面就是操作过程不具体。这给软件产品的外包采购管理者带来具体操作上的困惑。另外PMBOK体系原则上是应用在各个行业的,缺乏针对软件领域的特点做专门的论述。ISO 9000-3系列和CMM虽然是针对软件领域的标准,但是ISO 9000-3的最大的特点是只告诉你要按规定做,不强调效果和后续改善,不强调经验积累和后评估。从这个意义上讲ISO9000注重水平的评估,不太强调提高企业成长的过程,因此对于提高企业的管理水平意义不大;CMM虽然旨在强调企业的过程能力的持续改进,但是它重点强调软件的开发过程管理和产品管理,缺乏软件的分发、转交和服务等方面的管理标准,所以也有一定的局限性。 五、基于“双赢”策略的软件外包采购思想 本文作者在集成美国项目管理协会的“项目管理知识体系指南”(PMBOK)和美国卡内基-梅隆大学软件工程研究所的“软件能力成熟度模型”(SW- CMM,SA-CMM)和ISO9000-3中关于外包采购的宗旨的基础上提出“双赢”策略的软件外包采购思想。 “双赢”策略的软件外包采购思想旨在利用双方业务能力互补,通过共同合作完成软件外包项目,达到“双赢”的目的,促进双方业务总体能力的提高。这种“双赢”策略要求双方在以下方面达成共识:双方共同关注过程控制,才能保证有效结果;只能成功,不能指望依靠惩罚手段来收回采购成本,软件外包采购项目的失败对整个项目带来的损失是巨大的;在合作过程中,建立对分承制商关系的管理体系,作为以后合作的基础;重视开发过程的风险评估和采购项目后评估,使得双方业务能力得到持续提高。 传统的外包采购中,采购方只关心分承制商产品的进度和质量,以为只要分承制商按期、按质交货,就可以圆满结束此次采购活动。有些项目尽管前期进度和质量满足合同要求,但是许多是以高投入、高负荷、高消耗等手段来保证的,这给后期带来极高的风险。在阶段评审中,如果采购方对分承制商开发过程中的费用投入、人员负荷、资源消耗、组织结构变化等漠不关心,因此就不能及早预见风险、控制风险。很难想象,后期在费用透支、人员疲惫或流失严重的情况下,分承制商仍能保证产品质量和进度。这种情况下,采购方只能要么加大投入,要么终止合同,并要求赔偿,要么延期验收等等。其副作用可想而知。而分承制商为了减少损失,根据博弈论中子博弈精练纳什均衡原理,必然采取降低质量要求,减少投入的策略,来加快进度。结果最终还是采购方遭受损失。 六、软件项目外包采购管理过程 为了保证软件外包采购项目的顺利进行,本文作者在上诉理论体系和“双赢”采购策略的基础上,提出和细化了软件项目外包采购的总体框架和具体操作内容,旨在为软件项目外包采购管理人员提供具体的可操作过程。 对于本采购过程,如果业主方由于行业、人员等原因,没有健全的监控部门,可以聘请具有软件监理职责的公司,或者总承包给具有一定软件工程监控能力的公司。这时的总承包公司角色相当于本文提到的采购部。 软件项目的整个外包采购过程可以分为十个工作阶段,包括总体项目需求分析和设计、子项目的需求分析、厂商选择、分承制商开发、业主阶段评估、交验测试、安装、培训、维护,后评价。 在开始外包采购之前,首先业主要完成项目的总体需求规格说明书和承包项目的需求说明书。一般承包项目的需求分用户需求和分配需求。对于分承包商来说,业主对软件项目所提出的需求通称“用户需求”。对于业主来说,系统总体分配给软件的系统需求通称“分配需求”。如何作好子项目的需求分析和管理,请参阅《软件需求》,详见参考文献5.然后业主把需求说明书交给采购组组织采购。采购部门收到需求说明书后,再补充质询调查表、报价指南、综合条款及条件等文件,组成采购质询技术文件发往厂商进行质询。采购部门在厂商质询的基础上,准备了厂商选择和投标估价等技术文件后,向业主送审,提请业主批准和确认所选厂商。在厂商选择和投标估价这两个文件中,采购部根据拟采购的软件对被质询的至少三家以上的供应厂商,就技术开发成熟能力、资源(包括以有的产品、硬件、软件、信息和已经过的培训)、资格和信誉、过去的合作关系、价格、提供的售后服务(包括培训和维护)、分承制方组织配置结构、与质询要求的差异等方面,经过经济技术和商业战略角度出发进行全面评估,经过其他各部门(例如系统工程组、软件工程组、质保组、财务组)审核后,列出供应厂商的优劣次序,择其优者为该项目的供应厂商。采购部一般以月为单位向业主通报软件采购情况。一般以招投标方式或内部评审的方式来确定分承制商。 分承制商在接到采购部的定货以后,就可以进行工作说明书、用户需求说明书、软件需求规格说明书、软件开发详细计划和成本概预算、测试计划、质量控制方法、风险控制、拟采用的软件工程标准和软件生命周期等文档的制作。然后分承制商把有关的技术资料文件通过业主的采购部送给业主进行校核和批准,然后才能开始开发。 业主在接到分承制商的上述材料后,组织系统工程部、软件工程部、质保部、财务部、采购部、法律部就上述材料中的开发项目视图和需求范围、使用或需要购买的软硬件、进度计划和成本、测试计划与案例、使用的技术和工程标准、人员配置等进行评审,并出具评审文件和风险评估、控制建议书。并由采购部制定采购项目监督评估计划书。合格后,由采购部、质保部及法律人员与分承制商签署详细的软件采购子合同。如需要对软件项目投保,以此来降低风险,需要和分承制商协商后,纳入合同文件。 分承制商在签署合同后可以进行设计和开发。业主应该委派采购部监督分承制商的工作。采购部应该有计划的组织质保部、软件工程部的项目计划管理人员和配置管理人员,定期对分承制商的开发活动进度、质量、成本等进行评估,并形成评估建议书。送审业主方的系统工程部、项目管理人员、分承制商的此项目的负责人。分承制方的项目负责人要对评估建议书的建议进行书面回复,并确保实施。 分承制方对所有需要采购的资源(软件、硬件、人力资源等)负责进行检验;采购部有权在任何时候对分承制商所采购的资源进行验证,使之符合所采用的规格说明书、规范、标准和其他技术文件所规定的要求,确保分承制商专款专用,建立开发环境。在这个阶段之前,采购部门和分承制商首先要确定由分承制商提供的验证建议书,并作好准备工作,提交检验用的技术文件,包括厂商说明书、设备性能数据表、配制清单、试验程序、检验技术要求。在检验的物质条件和技术条件均已准备妥善后,分承包商就可以向采购部并通过采购部向业主提出书面检验申请。一般分承包商可以提前三周通知采购部,由采购部提前两周以书面形式向业主提出检验申请,由业主召集系统工程部、软件工程部、质保部组成验证组,在规定的时间、地点检验。通过检验后,分承包商进入项目开发阶段;业主进入监控和评估阶段。对于重大关键项目,业主可以派遣项目监督员短期或长期进驻分承包商单位。 由于作为外部单位,业主不便时刻监督项目的开发过程。虽然理论上需要把分承制商看作是自己的一个项目部门来对待,纳入自己的进度控制和质量控制体系,但是客观上由于分承制商与业主距离较远,人员不熟悉,各自有自己的企业文化和管理体制,双方之间的信息沟通不畅,业主难以实时监督分承制商的开发进程和质量。最好的办法就是在分承制商的软件项目的各个里程碑处和分承制商一起进行检查和评估。软件项目一般可以划分成若干个里程碑(3-5个为益),分承制商需要提前一周通知采购部组织相关人员来评估。软件项目的里程碑一般指产品设计趋于稳定,中间产品定义趋于明晰,项目开发组真正了解项目实际的关键技术难度和可行的进度计划,开发活动停止,产品进入除错和稳定、随时可以的阶段,或当产品设计被删减、资源增加、进度延误的时候。在评估软件质量、进度和功能的同时,还要评估分承制商的人员工作负荷程度、风险、费用和资源消耗情况,并形成文档。由采购部送审系统工程部、软件工程部、项目管理部和分承制商的此项目负责人。 当产品进入交验测试的时候,分承制商需要提前三周通知采购部,采购部于前两周通知业主作好交验的组织评估准备工作。这时业主组织系统工程部、软件工程部、测试部、质保部和采购部,根据分承制商和业主在分承制商开发阶段预先共同定义、评审并批准的测试计划和验收方案进行验收测试,对需求规格说明书中的各项逐个详细的测试。最后以书面的形式给出对整个软件项目的测试评估报告。并对未通过验收测试的软件产品指定相应的补救措施和计划。分承制商交付给业主方的软件产品应当包括:源代码、软件开发计划、仿真环境、软件需求规格说明书、设计文档、软件测试计划、软件测试说明、验收测试计划、软件使用手册、软件安装手册、软件维护手册。必要的话,还包括相关培训计划。 软件采购的一个重要阶段是交货,也是目前经常忽略的阶段。当所采购的软件产品以及硬件运行环境在规定的时间到达采购部时候,采购部要以书面的形式通知业主交货。业主对所交的整个软件产品清单进行验收,并事先通知采购部拆箱日期,要采购部和分承包商的代表按时到场。业主要在接到采购部交货通知后一个月内,对所检查验收的整个软件产品(包括相关的软件、硬件及其附属产品、文档、技术资料等子合同中规定的产品)出具一份交货证明,如果这些提交的软件产品没有受到损坏并与装箱清单相一致,并在业主方环境运行良好;否则出具一份书面通知,说明在某个方面此产品损坏或与装箱单不符,或在业主方提供的环境运行不良。此通知或证明应由采购部和分承制商代表签署。如果在签合同的时候,就规定分承制商负责安装和调试,则相应的过程省略。 最后业主方由采购部把所有的文档归类封存,以备后续类似项目采购的参考查询。同时采购部在两个月之内以书面形式,对分承制商的技术开发成熟能力、资源(包括以有的产品、硬件、软件、人力资源和已经过的培训)、信誉、分承制方组织配置结构,管理能力和企业文化提交后评价报告,作为建立客户关系管理(CRM)的依据。对于此次采购的经验和教训,包括进度控制、质量控制、成本控制、客户关系控制、流程控制、风险控制等方面,采购部以文档的形式在组内讨论并保存。 七、结束语: 作为大型工程项目中的软件子项目或者部分功能模块的采购(外包),由于软件开发的固有特性(风险大,柔性强,人为因素突出,结果不宜测量等),使软件项目的外包采购管理变得十分复杂。如何控制分承制商的开发进度和质量等关键因素,需要在实践中不断探索,并针对具体公司和项目对采购过程有所裁剪。 软件项目论文:Project 软件与水利工程项目管理 摘 要:本文介绍了Project软件的主要功能及基本使用方法,分析了当前水利工程建 设中 Project 软件的应用情况,阐明了 Project 软件在水利工程项目管理中的重要性。 关键词:水利工程建设;进度计划;资源分配 1 Project 软件在工程建设中的作用 Project 是一个项目管理网络计划软件,它是基于关键路径法(CPM)和项目评审技术(PERT)两种技术,主要用于大中型项目的计划制定、评审、优化、资源合理调配和现场动态跟踪的通用的肯定型网络计划软件包。Project 提供了一套完整的项目描述和计算的方法及模型,通过这个软件生成图、表或文件。 1.1 快速地建立项目计划 建立项目计划,需要完成一份正确的网络计划图,这至少需要一个星期的时间进行设计、参数计算、核对、成图。如果需要在原方案上做些修改,就不得不重新算一遍。耗费更多的时间、人力、物力、财力,无法适应当前飞速发展的形势。Project则能把这些工作都承担起来,能轻松愉快地完成项目计划的制定工作。如果需要修改、增删、优化,只需要把修改的地方输入给 Project,它会按新的意图重新计算,在几秒内就给出结果。而且 Project 会自动计算出关键路径,计算每个任务的时差和整个项目的开工、完工日期,告诉能否如期竣工,资源分配是否合理。 1.2 按工期管好项目中的任务 Project 把一个任务划分为四个阶段进行管理,即:比较基准计划(原始计划)、当前计划、实际计划和待执行计划(剩余计划或未完成计划)。它为每个阶段的计划都设置了数据域,用户随时都可以查看。比较基准计划$原始计划’里的计划数据记录了最初制定项目计划时项目的状态情况。这个计划数据在项目调整过程中始终保持不变,无论何时需要原始计划数据时都可以从这个计划数据域中得到。 当前计划是根据实际已经发生的计划和任务间的制约关系面计算出来的,它作为整个计划的重点向用户提供了极为详细的数据。例如开始时间、完成时间、工期、总时差、自由时差、工作量、费用等。 实际计划是指已经开始实施,但未完成或已经全部完成的任务计划。Project 设置“实际计划”数据域,可使用户把已经完成的工作和未完成的工作区分开来。而且一旦一个任务的实际计划生效,Project 会按实际计划自动修正当前计划。并且据此计算和预测整个项目计划。 待执行计划是需要完成的剩余工作量,Project 会根据完 成情况自动计算剩余工作量。 总之,用户把采集到的项目任务完成和变动情况输入到Project 后,系统就按项目实际发生的数据进行整个项目计划的计算,确定新的关键路径,预测整个项目前景,使得项目动态跟踪就变得非常容易。 1.3 对人员设备和资金资源进行分配 Project 把在完成项目任务活动中投入的人员、机械台班设备和材料、资金等抽象化为“资源”,建立起资源库。Project根据每个任务的资源使用情况计算整个项目的资源需求曲线,自动指出“超负荷分配”发生在那些任务上,能够帮助用户自动进行资源平衡,并能自动排出每个资源承担的任务上的日程、工作量和成本表。 1.4 提供丰富图表 Project 提供了与国际上接轨的单代号网络图,中国科学院计算所在 Project 配套的软件 “中文伴侣”中开发了双号网络图处理系统。 Project 把横道图和表结合在一起,这样既能以图形方式形象地查看任务信息,又能看到具体的数据,便于理解项目。横道图上不仅可以显示出工序的关系线,而且工序信息也可直接显示在横道条的四周。 资源图是以反映资源使用状况为重点的信息,Project 为资源分析和跟踪提供了8种图形,即:资源需求曲线图、资源工作量图、资源累计工作量图、超分配工作量图、资源已经分配的百分数图、资源当前可用工作量、成本图、累计费用图。 总之,Project 提供项目各个方面信息,使项目的管理更高效有序。无论用于项目投标、项目计划的组织施工,还是对工程项目实行监理都是一个不可多得的软件。 2 Project 与山西水利建设 近年来,我省的水利事业发展良好,按国家规定逐步实行了项目法人责任制、招标投标制、工程监理制,使工程项目管理日趋规范化。 随着计算机技术的迅猛发展,应用计算机进行管理已成为必然。然而,在我省大多项目管理仍延用传统的方式,依赖自己的老经验,总认为不使用计算机辅助管理,工程也照样能进行下去。尽管绝大多数项目部都购买了计算机,但大多数单位使用它打字、制表,由人工画道改成“计算机画道”,计算机没能发挥出其强大优势。项目施工单位用手工编制项目计划不仅要耗费大量的时间及人力,而且经常是工程已经开工,计划还没有做好,使计划管理总处于被动局面。然而,计算机在优化进度计划方面及时、快速、准确、便捷等特点是人工无法比拟的。针对传统管理的弊端,Project中文版为项目管理人员提供了众多有实用价值的功能,以及简单且方便的解决方法,使生产计划人员能高效地处理这些变化。 在我国许多建筑单位选择了Project,在应用过程中普遍反映这个软件操作简单,更改、调整非常方便,确实体会到该系统在建筑项目计划的制定管理与信息交流等方面的强大功 能,尝到了先进管理方式的甜头,认识到工程项目施工中开展全面的计算机应用,实在是非常必要的。 在我国市场经济发展日益完善的今天,建筑施工行业也面临着优胜劣汰的竞争选择。在激烈的市场竞争中,不允许任何企业偏安于一隅,任何一个拥有关键技术的小企业,都可以在很短时间里迅速成长为区域性的大企业,技术和管理的创新日益成为企业间竞争的根本,而一些大的水利工程已率先引用了先进管理软件,如我省的引黄工程,利用P3作管理软件。水利水电监理公司利用自己研制的软件进行监理控制等。这仅仅是一个开始,我们应在掌握原有技术、经验的基础上,利用先进的管理软件进行高效管理,这应该是山西水利发展方向。当然,把计算机用于工程项目施工管理不是一个简单问题,对于选择什么样的工程项目管理软件也是非常重要的。每项目工程都有各自的特点,Project作为微软的最新项目管理产品,国外项目管理的首选软件,在应用过程中,针对工程中的不同特点也会表现出一定的不足,但计算机用于工程项目施管理已成为发展的必然趋势。计算机的强大功能必须得到充分发挥。这是我省水利项目管理的需要,也是水利事业发展的必然趋势。 6 Project在工程建设中的前景展望 目前我国采用计算机进行工程项目管理的建筑施工单位还不太多,这主要是由于有些人还没有认识到这个问题的重要性,有些人还没有找到正确的方法,没有建立和制定一套完整的适应计算机管理特点的管理体制,同时也说明把计算机用于工程施工管理不是一个简单问题,它需要多方面的基础知识和技能,需要从多方面努力。 科学技术是第一生产力,项目管理科学化是大势所趋。Project软件凭借其在项目管理方面所起的显著作用,以及其操作简单,跟踪调整方便等特点,已在中国建筑市场占了一席之地,尤其是Project2000版的推出,使操作更为简单、快捷,人机界面更趋完善,功能更为强大,这必将推进我国的工程项目管理进行一场高科技的改革,使其逐步与国际惯例接轨。现在已经有越来越多的人在关注这个软件,国家也十分重视科技的推广,尤其是水利部,专门组织培训班,对全国水利单位人员进行Project项目管理软件培训,这将极大地推动软件在水利行业的推广应用。据说水利部将把是否利用Project软件进行项目管理,是否有专职人员进行过Project软件培训,作为监理资质评审的条件之一,这充分体现了国家对该软件的重视,这也将有利Project软件在全国范围内的推广,该软件在国内推广将展现光明光景 软件项目论文:关于软件项目管理流程分析与设计 论文摘要:针对软件项目和项目开发中的复杂性、易变性和不可预见性,研究了软件项目管理流程方法设计了软件项目运作过程的总体流程,分析了各阶段流程的进入条件、主要工作过程和工作结果 论文关键词:软件过程;软件项目管理;流程管理 1引言 长期以来,软件项目高失败率的状况一直困扰着人们,研究表明,软件项目失败的原因主要有两个:一是应用项目的复杂性;二是缺乏合格的软件项目管理人才。实践证明缺乏有效的项目管理是导致软件项目失控的直接原因。软件开发的风险之所以大,是由于软件过程能力低,其中最关键的问题在于软件开发组织不能很好地管理其软件过程,从而使一些好的开发方法和技术不能起到预期的作用。 流程管理作为现代企业管理的先进思想和有效工具,随着市场环境与组织模式的变化,在以计算机网络为基础的现代社会信息化背景下越发显示出其威力和效用。流程管理不仅是一种管理技术,更体现了现代管理的思想。流程管理的重点是:理清和管理好所有主、支流程间的关系,使他们相互协调发挥应有的作用。流程管理增加了部门的透明度,管理的对象不是“部门”和“部门员工”的概念,而是以工序流程为管理对象,注重流程中每一个过程和效率以及和上下游工序的关系,管理重点在于整体流程的完整性和顺畅性。目前,流程管理技术的研究已越来越受到人重视。 运用流程管理方法和技术进行软件项日管理,可以有效地改变软件过程管理混乱的局面首先埘软件项目开发过程进行有效的、规范化的定义;其次,在软件项目开发过程中,所有的活动过程均按照流程所规定的活动的逻辑关系、活动的实现方式来执行,这样可以使得所有的活动有序和可控;第三,通过明确运作流程,使项目组人员迅速融入项目和开发过程中;第四,关注每个过程的“结果”,使软件项目的所有工作产品均能得到有效的保存,保证了软件产品完整性。 2流程的概念及在软件项目管理中的作用 流程是由活动组成的。基本活动是由个人或团体来完成的,它不需要进行其他的基本活动的转化。流程的各个活动之间有着特定的流向,它包含着明确的起始活动与终止活动,因此是一个动态的概念。从结构上来看,流程有四个基本的构成因素:活动、活动的逻辑关系、活动的实现方式和活动的承担者。流程与“一系列的活动或事件”,“结果”等概念密切相关。流程管理不仅是一种管理技术,更体现了现代管理的思想,原有的以控制、塔式组织为基础的职能行政管理已经不能完全满足于现代企业发展和市场竞争的需要,管理的发展沿着分工理论运行了上百年后,现在又重新回归到整合与系统。 软件项目生命周期的一系列的开发过程是各种各样的流程活动:软件项目的计划编制、系统分析、慨要设计、详细设计、程序编码、测试与维护等活动过程都是一种流程活动:制定软件项目管理流程,重点考虑以下几点: 1)制定的流程能引导项目逐步走向成功; 2)制定的流程能适用软件开发过程; 3)制定的流程能指导项目开发活动.有利于对项日开发活动的管理; 4)制定的流程能以苴观的流程图表示.能使项目组成员清楚的知道软件开发与管理的过程和相互之间关系; 5)流程中的起始活动条件、终止活动条件明确、规范便于控制: 6)流程中的工作产品定义明确、可度趟,评价标准和方法具体、可操作 3软件项目管理总体流程设计 在软件项目开发管理过程中,不仪要努力实现项目的范围、时间、成本和质量等目际,还必须协调整个项目过程,以满足项目参与者及其他利益柑关者的需要和期望;随着软件规模和所涉及的领域不断地扩大,软件项目的管理越来越困难,纵观所有失败的软件项目.基本原因是不能管理其软件过程,在无纪律的、混乱的项目状态下,组织不可能从较好的方法和工具中获益。严谨的软件过程控制管理不仅可以在每个阶段回顾和纠正项目的偏差.别软件项目的风险甚至果断中止项目。且可以将人才流动所带来的不利影响减少到最小。要进行有效的过程控制,必须明确软件项目管理流程。 软件项目管理总体流程设计为项目搜寻、立项、售前合同生成和合同执行等5个主要阶段,分别以Pl、P2、P3、P4、P5表示;同时设计了立项完成、合同签定、功能定义、软件开发、项目验收等5个里程碑,分别以TM1、TM2、TM3、TM4、TM5表示,如图l所示。在这些流程中,合同执行流程是软件项目管理的核心,其主要过程有:产品定义、软件开发、测试执行、内部验收、项目实施与验收、项目维护. 4软件项目管理总体流程分析 4.1项目搜寻 项目搜寻是项目立项的基础,项目搜寻阶段的主要任务包括市场信息收集,用户需求跟踪,对潜存的项目进行分析和筛选。 4.2项目立项 立项阶段的主要任务是确认立项的理由,提出立项建议,提供合适的资金和资源,使立项建议成为正式项目。 4.3项目售前 售前阶段从项目立项开始到项目合同的签定结束,主要工作有:制定与客户的交流计划,详细了解客户的背景资料,了解客户启动项目的缘由、目的和期望,编制项目方案建议书,准备合同蓝本。 4.4合同生成 合同生成阶段的主要工作有:项目方案的评估与确定技术合同、商务合同的商定、评估与签署。 4.5合同执行 合同执行是软件项目管理流程的重点,可分为软件开发、测试执行;内部验收、项目验收、系统维护等五个基本工作过程。 4.5.1软件开发 软件开发阶段分为:需求调研、系统分析、系统设计、编码、单元测试等过程。主要从三个方面进行管理: 1)制定项目计划。软件项目计划是一个用来协调所有其他计划,以指导项目执行和控制的可操作文件。它体现了对客户需求的理解,是开展项日活动的基础,也是软件项目跟踪与监控的依据。 2)确定开发过程。根据软件项目和项目组的实际情况,建立起一个稳定、可控的软件开发过程模型,并按照该过程来进行软件开发 3)加强过程控制一过程控制主要包括过程管理、变更控制和配置管理,、 4.5.2测试与执行 项目测试的目的是俭查系统是否符合项目合同与任务书规定的要求、项目测试分集成测试和系统测试,主要进行功能测试、健壮性测试、性能一效率测试、用户界面测试、安全性测试、压力测试、可靠性测试、安装/反安装测试等测试过程在模拟运行环境中进行。 4.5.3内部验收 项目完成集成测试和系统测试后进行项目内部验收.主要有三个步骤:①文档准备。项目经删提交内部验收计划、项目开发总结报告、产品清单:财务主管提交项目财务预算报告。②内部验收测试。内部验收测试的测试内容与方法虽然与系统测试基本相同.但应站在用户验收的角度进行,因为它是试运行的基础。通过这一步。为用户验收作充分的准备。③内部评审。对提交的所有文档及测试结果进行内部评审,完成项目开发总结报告: 4,5,4项目试运行与验收 试运行与用户验收阶段的主要任务是,使所有的工作产品得到用户的确认。主要工作有:①验收前的准备。项目经理负责检查产品的完整性。包括文卡当、介质和中间产品等,以确保现场实施的成功;负责应用软件的现场安装调试,完成安装调试总结报告;负责制定用户验收计划,并得到客户的确认。②用户进行验收测试和系统试运行,进行文档和系统的移交。③用户确认。项目经理负责与客户协测,协助用户进行项目验收,形成用户验收报告。 4 5.5项目维护 软件系统的维护分为两大类:一类是纠错性维护,由于前期的测试不可能暴露软件系统中所有潜在的和隐含的错误,诊断和改正这些错误的过程为纠错性维护。另一类是完善性维护,在软件正常使用过程中,用户还会不断地提出新的需求,为了满足用户新的需求而增加软件功能的活动称为完善性维护。如果需求变更很大,那完善性维护将转变为软件新版本的开发。系统维护的宗旨就是提高客户对软件产品的满意度。确保系统的正常运行是系统维护的根本目的。 4.6软件项目管理的里程碑 项目的考核与评审是软件项目管理流程控制的基础,我们在整个流程中设定五个基线,即确定五个里程碑,它们分别是TM1:立项完成;TM2:合同签订;TM3:产品功能定义完成;TM4:软件开发完成;TM5:验收通过。 如图1所示。各阶段的主要的进入条件和相应的工作结果是里程碑是否达到的重要标志。 5结束语 本文设计的软件项目管理总体流程及相关技术已成功运用在软件项目的研发和管理中。通过将流程管理应用于软件项目管理中,以设定软件项目总体流程为主线,确定每个阶段的主要流程和里程碑,并采用评价指标体系和一系列的模板和表格进行软件项目开发过程的控制和管理,使软件项目的成功率显著提高。 实践证明,针对企业和项目的实际情况,确定软件项目运作流程,定义软件工作产品,明确各阶段的进入条件和退出条件,进行有效的流程控制与管理,大大的提高了软件开发的效率和项目的成功率。 软件项目论文:关于工作流的软件项目管理系统的设计与实现 论文摘要:本文介绍了一个基于工作流技术而研制的软件项目管理系统。文章首先描述了传统软件项目管理系统的不足之处,提出用工作流的方法来设计软件项目管理系统,然后介绍了一些理论基础。文中重点阐述了系统的设计结构和所采用的一些技术,并给出了部分的具体实现方法。 论文关键词:工作流,JMS,项目管理,SPP,建模,工作流网 1前言 2O世纪7O年代以来,为了解决软机危机,改进软件过程能力,计算机科学家提出了软件工程的概念,将系统化的、规范化的、可度量的方法用于软件开发、运行和维护的过程。近些年来,随着计算机技术的进一步发展,相应的使用软件工程方法的软件项目管理系统也有了显著的发展。但是,由于开发流程中存在的不确定性以及项目变化等因素,这些系统也暴露出一些不足之处。 传统的软件项目管理系统,一般是由图形用户接口(GUI),应用程序和数据库组成,用户通过GUI向应用程序发出请求,应用程序处理这些用户请求,并且访问数据库,返回用户所要求的结果。这种模型在流程稳定的时候是可以满足需要的,它的缺点在于: 1)建模过程是之前设定好的,无法改变; 2)缺乏柔性,系统开始运行之后,预先定义好的条件就无法改变了; 3)可扩展性较差,如果想要增加或者修改相应的功能,整个系统必须重新开发。 目前,对工作流技术的研究以及相关产品的开发是国内外学者研究的热点问题之一,很多管理系统都采用工作流技术来克服上述问题。工作流起源于生产组织和办公自动化领域,它是针对日常工作中具有固定程序的活动而提出的概念。目的是通过将工作分解成定义良好的任务、角色,按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控,达到提高办事效率、降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争力的目标。 WFMC给出的工作流定义是:工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程,它根据一系列过程规则,文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行,以实现整体的业务目标。而这正适合于软件开发过程管理,基于上述的理由,我们结合江苏省十.五攻关“工作流技术的研究和应用”项目,研究并开发了基于工作流的软件项目管理系统CMMFlow,目前已应用于软件能力成熟度模型(CMM)的管理,其效果相当良好。 2理论基础 2.1 CMMI3级精简并行过程(SPP)模型 利用工作流技术可以设计和建立一个工作流环境,在此系统中,我们使用CMMI3级精简并行过程(SPP)模型来支持软件过程实施。 SPP把产品生命周期划分为产品概念、产品定义、产品开发、产品测试、用户验收和产品维护等6个阶段,包含项目管理、项目研发和机构支撑等3类过程、19个过程域。其中项目管理过程包含立项管理、结项管理、项目规划、项目监控、风险管理和需求管理等六个过程域;项目研发过程包含需求开发、技术预研、系统设计、实现和测试、系统测试、Beta测试、客户验收和项目技术评审等8个过程域;机构支撑过程包含配置管理、质量保证、培训管理、外包与采购管理以及服务与维护等5个过程域。 我们把每一个过程域都看成是一个流程,其中过程域之间的关系是线性为主,并行、迭代为辅。每个过程域包含若干原子活动。通过建立活动与角色以及角色与具体用户的关联,即可建立一个可执行的业务过程模型。 2.2基于petri网的可视化建模工具 在这个系统中,我们的建模工具是使用工作流网和XP—DL共用的策略,采用的是扩展的Petri网,对最终用户来说,足可视化的图形建模工具。为符合WfMC规范,工作流机装入的模型用XPDL存储,可使用XPDL和Petri网两种表示形式,验证是使用Petri网形式。 在Petri网的基础上,Aalst提出了工作流网(WF-net)的概念,其定义如下: 一个Petri网PN=(P,T,F)被称为工作流网,当且仅当它满足下面两个条件: 1)PN有两个特殊的库所:i和0。库所i是一个起始库所,即·i= ;库所O是一个终止库所,即O·= 。 2)如果在PN中加入一个新的变迁t,使t连接库所。与i,即·t·={0),t·={i),这时所得到的PN是强连接的。 下面我们给出一个用工作流网定义工作流的简单例子,例子描述的是软件立项管理的工作流过程。 根据工作流网的基本定义,通过使用不同类型的基本组件和触发机制,对立项管理进行建模,得到如图1所示的工作流网模型。 基本流程如下:立项建议小组进行立项调查,然后进行项目构思和可行性分析,在完成之后进行立项申请,然后立项审查小组对此立项进行审查,决定是否同意立项。如果否决,则必须重新进行立项建议,如果同意立项,进入项目筹备阶段,流程结束。 3系统设计 3.1设计思路 整个系统构架采用B/S模式,参照J2EE框架,主要分为四层: 1)展现层:主要包含客户浏览器端和Web服务器端的applet,jsp和servlet,负责和用户交互,接收数据,显示结果等。 2)商业逻辑:用于处理展现层从用户端接受到的数据,包含了控制应用处理的所有规则,同工作流执行服务通讯,并且将展现层和数据服务层连接起来。 3)工作流执行服务:是流程运行和管理的核心组件,包括工作流机和任务表管理器。 4)数据服务:负责提供对数据的存储和读取服务。 此外,在系统设计的过程中还采用了以下的技术: 1)J2EE框架 J2EE体系包括javaserverpages(JSP),javaSERVLET,enterprisebean,WEBsevrice等技术,提供了一个企业级的计算模型和运行环境用于开发和部署多层体系结构的应用。它通过提供企业计算环境所必需的各种服务,使得部署在J2EE平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。J2EE中多数标准定义了接口,例如JNDI,JDBC等,这使得遵循这些标准的不同开发者之间的模块可以无缝地互连。 2)JMS JAVA消息服务(JMS)定义了Java中访问消息中间件的接口。JMS只是接口,并没有给予实现,实现JMS接口的消息中间件称为JMSProvider。 在JMS中,每个客户机连接到一个为发送和接收消息提供框架的消息传递程序。客户机需知晓消息格式和消息目的地。根据JMSAPI,消息传递分为两种模式,点对点和/订阅模式。 点到点消息传递方法使用下列工具,如消息队列、发送方(或消息制作者)和接收方(或消息消费者)。客户机将发向特定接收方的消息发送到唯一的队列。当接收客户机从特定队列抽取消息时,它发出确认消息,表明消息已处理。队列将保留所有消息,直至接收方收到消息或消息到期。/预订消息传递方法使用者、订户和主题的概念。客户机将消息发送到主题或内容层次结构。为了接收到消息,消息消费者必须预订此主题。因此,对于这种方法,可以将消息制作者作为者,而消息消费者则是订户。JMS供应商将多个者发来的消息分发到主题和此主题的多个订户。 点对点模式适用于使用集中式工作流机的系统,对于大规模的分布式应用,/订阅模式则相当有效,但是,在保证各个分布式工作流机的一致性问题上则稍有难度。 3.2系统结构与功能特点 CMM软件项目管理系统的系统结构如图2所示,它主要由过程建模工具,工作流机,任务表管理器,web服务,客户端和数据库接口等组成,该系统的各功能特点是:在这个系统中,我们使用浏览器作为客户端,通过Http请求与Webserver交互,Websevrer再将收到的请求加以处理,判断哪些是应当丢弃的,哪些应该交由工作流执行服务处理,并将处理后的结果发送给工作流执行服务器。工作流机收到Webserver传送过来的数据后,会根据消息的具体内容继续执行流程或者将流程挂起或是结束流程的运行,并且更新任务表管理器的内容,在需要的时候调用相应的应用程序来完成任务的需要。在过程建模工具中建立,修改,删除的模型将通过存储过程来修改数据库中已存储的模型。 websevrer和工作流执行服务也都要通过存储过程来访问数据库。各部分的功能特点描述如图2。 1)建模工具:使用基于Petri网的建模方法来对企业经营过程进行过程定义,将经营过程转化为工作流引擎可以执行的形式。同时还提供对过程模型进行分析,测试的工具。 2)工作流机:工作流引擎是工作流平台的核心,它是业务流程的任务调度器,从某种程度上看,工作流机也是业务资源管理器。它的主要作用是实例化及执行过程模型、为过程和活动的执行进行导航、与外部过程交互完成各项活动、维护工作流控制数据和工作流相关数据等。 3)任务表管理器:过程模型中的每个活动都被看作是一个由计算机自动执行的任务或由用户手动执行的任务,任务表管理器负责对这些任务的监视和维护。 4)Web服务:包含了用于处理用户请求和显示结果的jsp和sevrlet,其主要工作是将客户端与工作流执行服务连接起来。 5)客户端客户端是基于浏览器方式的瘦客户端,方便管理员管理整个工作流管理系统的运行过程,和一般用户管理和执行分配给自己的任务。 6)数据库接口:实现了底层的数据存储,包括过程定义,工作流控制数据,工作流相关数据,企业组织模型等工作流管理系统运行过程中必须的信息。 4系统的一些实现技术 4.1任务的自动分配和触发机制 可以根据模型定义自动地分配任务,当一个过程实例运行的时候,活动可以根据模型定义自动分配到指定接收者,并且,有关完成此活动所需要的数据也会传递给相应的接收者,从而提高业务过程执行效率。模型中使用角色机制,不指定具体人员,这样,人员变更不至于引起模型的变动。系统支持迟后绑定,即可以在活动运行的时刻才确定此活动由谁来完成。 流程从使能到运行的控制,采用触发机制,分为人工触发、自动触发、消息触发和时间触发。人工触发一般是用户从任务表中选取其中一项任务来完成,自动触发是一些通过程序自动执行的过程,一旦使能就被触发,消息触发是指系统外部的消息到达触发,如Email,时间触发是由定时器来触发。 4.2活动信息的统计 系统可以通过对活动信息统计,并将活动的运行状况和统计信息存储在数据库内。通过提供有关工作量的信息,可以在建模的时候预测所需要的时间,并且在活动结束时计算任务完成情况,与初始模型进行对比,生成相应的图表以判断工作效率,辅助决策经营。除系统提供的几个基本统计模型之外,用户也可以利用系统提供的工具,自行扩展新的模型来完成工作量信息统计和生成对比图表。 结论根据软件过程管理的需求,以工作流技术为核心,J2EE技术为支撑,结合SPP模型,文章给出了一个软件管理系统的体系结构和其中的一些技术实现。但是,为了更好地实施软件过程控制和度量,我们发现,还有一些问题需要进行深入的研究。 首先,软件过程模型的建立就要结合具体的实际情况,需要深人了解整个软件过程,并根据不同的需要修改模型来完成资源的动态配置和管理。另外,关于分布式工作流机之间的通讯和一致性问题也是相当重要的问题,需要拟定合适的策略来实现资源优化调度。 软件项目论文:应用P3软件为建设项目管理服务 摘要:三峡工程是一举世嘱目的工程建设项目,项目管理的任务其中包括进度控制的任务极其艰巨。业主单位确定应用P3软件作为进度控制的辅助工具已近五年时间,取得了很大的成绩,但还存在有待改进的地方。笔者有幸从93~96年,涉及此方面的工作,对合理地应...... 关键词:P3 建设项目 管理 服务 三峡工程是一举世嘱目的工程建设项目,项目管理的任务其中包括进度控制的任务极其艰巨。业主单位确定应用P3软件作为进度控制的辅助工具已近五年时间,取得了很大的成绩,但还存在有待改进的地方。笔者有幸从93~96年,涉及此方面的工作,对合理地应用P3强大的功能为项目管理,尤其是项目进度控制服务,提一点自己的看法。现分述如下,作为抛砖引玉供有关部门参考。 1 统一规定网络进度计划的表达形式 三峡工程因其规模宏大,需要采用分项直接承发包制,业主将与多个独立的承包商建立合同关系,如果承包商们在进度计划表达形式上不统一,各自采用他们习惯的表达形式,对单个合同可能是可行的,但对整个三峡工程的进度控制而言,将产生混乱的而导致无法进行。 网络计划的类型有肯定型、非肯定型,随机型、循环型等。在土建行业大多采用称作关键线路法的肯定型计划网络。而该类型计划网络以其表达形式来分有:双代号、单代号、与单代号搭接网络等表达形式。从业主与监理方使用的网络计划大多是控制性进度网络,以及考虑到工程建设项目的复杂程度与P3软件所能支持网络计划的类型而言,以采用单代号搭接网络最合适。由于它表达相同的计划对象时,可以具有网络的规模最小,表达最为简洁的好处。因为它可免除用其肯定型计划网络时,为了表达活动之间的逻辑关系而需要增加虚活动和要把完整的须加细分的敝端。关于规定统一用搭接网络的建议,必须取得建设各方的共识,并共同执行。只有这样,才能把进度管理,纳入统一的、可操作的进度控制模型之内。 2 分析管理环境,合理确定进度计划网络整体结构 进度计划网络的整体结构是指进度网络系统中整个局部网络之间联系方式不同划分结构类型。 在选择进度计划网络的整体结构形式的时候,必须根据建设项目特点与管理模式出发予以考虑。从三峡工程业已招标发包的合同看,有的一个合同包含了若干个单项工程(如右岸一期工程合同);有的则一个扩大单位工程包含了若干项合同,如永久船闸工程。因此,业主项目与监理单位均处在多个合同管理环境下工作。这大大增加了项目管理的难度与工程协调工作量。我们在确定网络计划整体结构时,都要与上述多项目管理环境相适应,并充分利用P3软件所能提供的功能为前提。 关于进度计划网络的整体结构,可分为两类,一类是多级网络,如以三级网络为例,其示意图见图1。 图1 多级网络示意图 个工作(或称活动)。因此,分解的详细程度会直接影响网络计划中活动数目。过于详细,则增大网络图的图幅,不利于阅读与管理;分解得过粗,则对进度控制缺乏必要的指导作用。WBS分解的详细程度应考虑如下因素: (1)WBS分解的详细程度要与计划进度的功用相协调,业主方的计划进度主要用于进度控制,宜粗些。通常分解到分部工程(最多到分项工程)的层次即可;对承包商实施性的进度计划所需的CWBS,可由承包商对其合同范围工程,在业主方WBS框架基础上根据需要,再自行细分; (2)WBS的框架结构,要兼顾工程分标的具体要求。如永久五级船闸输水工程,宜将其再分成上游输水工程与下游输水工程,以避免出现一个分解单元跨两个合同的情况; (3)分解的详细程度,对整个工程各部份要做到基本一致,以便能正确确定网络计划中各活动之间的逻辑关系; (4)WBS分解的详细程度应使之对应的活动,在施工现场较易识别,有利于进度检查与进度控制工作。 总之,WBS分解结构应有利于建设项目进度控制与其他项目管理的需要。 3.2 建立工程项目管理的组织分解结构(OBS) 为使项目管理机构管辖范围清晰、职责分明,常用组织分解结构描述业主方管理机构的设置。并把它与WBS终层次的分解单元对应起来,即把WBS垂直树与OBS水平树按项目管理组织的管辖范围,得出对应的交叉点,以明确其责任主体。OBS的详细程度可分至具体责任人。 3.3 建立为项目管理服务和方便P3应用的代码体系 设计出一好的代码体系与代码方案对于项目管理及相关软件高效应用至关重要,它可使诸如统计、分类、校对、查询、计划的整合、计划的拆分、数据组织、过滤等工作变得简单方便。由于限于文章篇幅仅列项说明如下: (1)为拟订好WBS框架,建立统一的工程分解结构代码符与词典。并在最高层主网上输入,以便为各层主、子网所共亨。 (2)为拟定好OBS框架,建立统一的组织分解结构代码符与词典,并在最高层主网上输入,以便为各层主、子网所共亨。 (3)依照三峡工程分标设计,统一规定合同代号,并建立词典。 (4)约定各标合同项目活动代码,在单代号搭接网络模型下,活动代码为网络中节点代码,从活动代码易于做到唯一性的易于阅读网络图,建议活动代码的前两位为字母型(与合同代号一致),后4位为数字型混合码为宜。后4位阿拉伯数字均以0、5数字结尾,以便为以后网络中增加活动留地。 (5)约定活动分类码 活动分类码实质上是把某些特性用活动分类码的形式加以识别。P3可为活动提供20个分类码,这些活动分类码可以识别诸如:活动属何种工程;活动所在的工程部位、高程;活动的承包单位;活动的监理单位;活动的业主管理单位;施工活动还是管理性质活动;以及想要识别的其它特性。业主方统一建立活动分类码(包括代码结构、码值与词典)供参与工程建设的有关单位所共亨。 (6)制定统一资源类别代码 制定统一资源类别代码的结构、码值与词典,资源包括:资金、劳力、各种材料、各种专用施工设备等。制定统一资源类别代码,使各承包商以统一的代码把资金、劳力、各种材料、各种专用施工设备的需要量载入网络之中,不仅为承包商编制施工资源、配置计划提供依据,同时也为业主方通过主~子网络结构汇总各种资源的总量及其在时间上的分配提供方便。为业主的材料、设备的采购与供应,资金筹措,施工现场管理等提供信息支持。为了减少这方面的工作量,可仅对业主关心的资源进行,对承包商关心的资源可在其子网络上自行定义。 4 制定运行规则,避免混乱发生 业主与多个承包商建立工程施工合同关系,共同为项目进度目标的实现各自承担其相应的义务情况下,按照一定的准则,规定各方运行规则,是避免发生混乱所必须的,尤其是应用P3采用多层二阶主~子网络非直接传递结构模型时,尤为必要。其运行规则的内容概述如下: (1)有关各方均应采用为业主方制定的代码结构、码值(符)、词典。最好在最高层主网上输入,以便为各层主、子网所共亨。 (2)为使在主~子网结构内运算协调,在运行进度计划调整、更新时,必须确定相同的更新日期。所有的子网应使用相同的数据日期,以避免冲突与混乱;如果相同的数据日期不可能,应在主网更新、调整,使其数据日期在主~子网上同步; (3)进度计划调整、更新的数据日期,可统一规定在月支付后的某一天为宜; (4)承包商在其子网上调整、更新进度计划(增、删活动、调整活动时间、改变活动逻辑关系等),必须在其子网络拷贝版上进行,然后交监理审批,经批准后才能作为正式的子网络,并将原子网络备份(存档)以便恢复或查询; (5)经(4)所述步骤后,统一建立从合同到整个建设项目各层次的目标进度网络,为事后的进度评价建立基准; (6)各承包商对各自的进度进行评价时,均以经监理、业主审核确定的实际完成的工程质量为基础进行,使进度评价建立在可靠的基础之上; (7)当在主网上增加不属于子网络的活动或里程碑日期时,应为主网络定义一个前两个字符的可与子网络活动相区别的活动代码符; (8)业主、监理方为维护进度计划系统的安全,还应建立如下规定:在网络环境下,建立主网络与子网络的权限,及子网对主网络存取、访问的权限;用于所有子网络工作日历;用于调度/平衡计算如何选项的规定;资源、费用计算单位和小数点位数等。 5 扩大软件使用范围,发挥更大的作用 把P3软件作为项目进度控制的辅助工具,可发挥如下作用: (1)编制与优化项目总进度计划与标段工程进度计划,按需对进度计划作出适时调整与更新;输出各种图表; (2)计算时间参数,找出关键线路与关键活动; (3)对实际进度与计划进度作对比,得出偏差,评价实际进度。并在此基础上,实现实际进度对计划进度的跟踪; (4)汇总包括资金、材料、劳力、专用施工设备需用量计划及其在时间上的分布,为项目资源供应提供信息支持; (5)在上述基础上,为制定中、短期进度计划提供方便和依据。 笔者认为,还可以在以下方面扩大使用范围,以充分发挥其P3功能: (1)在合同管理方面,用于分析承包商提出的工期索赔要求与确定其索赔期限; (2)为业主、监理在处理不同标段合同之间在进度上发生冲突时,提供最优调度的分析工具。即当不同标段间平行作业的活动会损害工程施工质量或危及安全时,可依据对项目目标实现最佳的原则,确定活动作业顺序,而主~子网络结构模型是最合适的分析模型; (3)建立费用帐目把工程概算价格、合同价格、实际支出价格等载入网络计划之中,结合本国国情运用赢得值分析技术,还可在项目投资控制中发挥一定作用。 6 结束语 笔者所要阐明的是把P3软件作为项目进度控制的辅助工具,决不是仅涉及软件操作等纯技术性的问题。从业主方角度而言,更为重要的是从组织性质工作入手,做好上面所述及的工作。在统一组织、指挥下才能充分发挥其软件功能,为项目管理提供更好的服务。这犹如交响乐团在高水平乐队指挥下才奏出美妙动听的乐章一样。笔者曾对大型建设项目使用P3软件的情况进行一些调查,凡使用情况不理想的其症结所在大多在于此。这是要引以为戒的。也是笔者写此文的用意之所在。 软件项目论文:项目管理理论中关于软件项目外包采购管理的探讨 摘要:本文分析了目前软件外包采购管理的重要意义和目前的形势,提出基于“双赢”策略的软件外包采购思想。在项目管理理论、CMM和ISO9000的基础上,提出和细化了软件项目外包采购管理的总体框架和具体操作内容。旨在通过对软件外包项目采购的选择购买、跟踪与控制、评估验收和项目后处理等过程的研究,来提高软件外包采购的项目管理水平,满足承包方对分承制方产品在质量、进度和成本等方面的要求和对外包过程的有效控制,为软件项目外包采购管理人员提供具体的操作过程。 一、基本概念和背景 项目管理理论是一门综合多门学科的新兴研究领域,共有九大知识领域,包括项目集成管理、项目范围管理、项目时间管理、项目费用管理、项目质量管理、项目人力资源管理、项目沟通管理、项目风险管理和项目采购管理。项目采购管理是指需要从执行组织以外获得货物和服务的过程。通常把货物和服务称为产品,把买方称为业主或对应分承制方的总承包商,而卖方称为承包商、厂商或供应商。项目采购管理一般包括以下主要过程:采购计划编制,询价计划编制,询价,承包商选择,合同管理,合同收尾[ 1 ].对于软件产品,一般采购可以分为两大类,一类是对已经在市场流通的软件产品进行采购。例如,某企业想做信息化建设项目,涉及到数据库,那么它就可以在目前市面流行通用的几种厂家和种类的数据库中选择。例如Oracle公司的Oracle数据库,Microsoft公司的SQL Sever,IBM公司的DB2数据库等等。然后根据自己的需求,通过询价、签合同、安装培训等过程来购买此类产品。这种采购过程基本已经形成几套通用的解决方案,比较简单,中国企业在处理这类产品的采购时,大部分都处理的较好。个别的企业由于需求分析不清晰,培训工作不到位等原因,也会产生购买的产品不适用,或不会用的情况。另外一类软件产品采购的形式是外包采购。它是指在市场上没有出现现成的产品或者没有适合自己企业需求的产品的情况下,需要以定制的方式把项目(功能模块)承包给其他企业。例如某企业需要实施企业资源计划项目(ERP),虽然可以购买BAAN软件,但是基于本企业业务流程的管理软件必须定制,对于各个原有孤立岛的集成软件,无法购买现成的产品,必须自己开发或外包给别的公司。 二、软件项目外包采购管理的意义 许多大型复杂工程项目的实施需要业主、总承包商、分承制商、供应商和开发制造商等共同合作来完成。因此在任何甲方和乙方之间必不可少的涉及到部分子项目(功能模块)的采购活动。目前社会中,企业的信息化、网络化建设正在世界范围内展开。谁先进行信息化改造,谁就早日适应社会发展的要求,获得巨额利润。大规模的企业信息化建设形成了庞大的软件产品市场,促进了软件业的发展。许多项目庞大复杂、高风险并且涉及高科技信息领域,在客观上使企业需要采购和外包许多产品,包括软件产品。主观上,在经济全球一体化形式下,这种外包采购作为采购活动的一种特殊的、更为复杂的形式,在企业中更为普遍存在。企业为了在日益竞争的社会环境中增强自身的核心竞争力,需要根据企业的特点,专门从事某一个领域或几个领域的业务,在某个业务领域内形成自己的核心业务,把企业内部的智能和资源集中在那些有核心竞争优势的活动上;把一些非自己擅长的业务领域的子项目和功能模块外包给有实力和优势的公司,才有利于加快项目的完工进度,降低风险,优化资源配制,保证项目质量,降低成本,创造更高的价值。 以电信行业为例,爱立信公司2000年底宣布把手机生产的绝大部分业务外包给新加坡的Flextronics公司,专注于移动通信网络设备业务。原因是爱立信的移动通信网络设备的销售占爱立信公司销售额的54%,利润达90%以上,占有全球的移动通信市场分额高达30%,而手机生产的投资回报率很底,甚至出现亏损情况。对于爱立信而言,手机生产“外包”是在信息化时代的战略调整,希望通过外包生产,调整投资结构,使手机降低成本并且尽快盈利,集中精力稳定和拓展电信业的新市场。出于同样目的,美国的摩托罗拉公司也表示将外包部分地区的手机生产业务。作为手机市场份额最大的诺基亚,在专注于手机生产业务的同时,大力开发周边产业。希望以手机业务带动相关产业的发展。从三大公司的投资趋势,可以看出,“外包”作为一种先进的国际专业化的生产方式正被一些大公司越来越多的采用。我国正处在信息化建设的高速发展阶段,必然会有越来越多的企业由于自身的能力限制或业务发展的战略选择,将采取业务“外包”的生产方式。 就软件项目外包采购的市场来说,2000年是企业信息化实施的第一年,国内企业,特别是大型企业的信息化项目开始运作。行业信息化改造重点将由原来的电信、金融、海关等行业转向交通、制造、医疗等传统行业。这些行业由于自身计算机技术水平和业务发展重点的原因,将会把大量的软件项目外包给软件公司。根据CCID的统计(软件可以分成平台软件、中间软件和应用软件),2000年中国软件市场中应用软件的销售额为147亿元,占软件总市场份额的63.9%.预计到2005年,计算机信息服务和软件市场销售额增长到1750亿元。届时我国软件项目“外包”市场潜力可想而知。 三、软件外包采购管理存在的问题 虽然在传统行业,许多工程项目的采购活动,例如机械工程项目或建筑工程项目等等已经形成比较成熟的管理体制和标准。但是软件项目的外包管理工作并不象其他行业那样顺利。 软件工程项目管理引起广泛注意源于20世纪70年代中期,当时发现70%的项目是因为管理不善而引起。20世纪90年代中期,美国的软件开发仍然很难预测,大约只有10%的项目能够在预定的费用和进度下交付。商用软件通常只有9%(中小型软件公司有16%)的软件项目能够及时交付且费用并不超支。 这里有多方面的原因:软件产品作为一种特殊商品形式,具有高度不可测量性和高度柔性;软件企业开发能力还不太成熟,软件开发大多数还处于手工作坊方式,软件研发企业有其自身的运做方式,人为因素比重大,不好量化管理。由于不确定因素太多,许多软件开发企业对于自己的项目都难以精确控制进度、质量、资源和成本,那么对于业主来说,想对外部企业(例如分承制商)保持良好控制力的难度就更大了。再加上具有技术优势的软件开发商一般集中在几个科技发达的大城市,与业主的距离远,相互的交流不方便,因此许多软件采购项目的实际应用效果都差强人意:不适用,进度超期,性能达不到标准,成本太高等等情况时有发生。 软件项目外包采购的成功与失败不仅仅影响到当前软件项目的质量、成本和工作进度,而且关系到企业信息化建设整个项目的整体结构、性能以及进度,意义重大。特别是当软件项目作为整体项目计划关键路径的一个环节,软件项目采购的进度直接影响整体项目的进度,并且总成本将成指数级增加。由于软件采购的情况特别复杂,涉及的学科领域不仅是科学技术上的,还有商业上的和观念上的,软件项目外包采购管理水平的高低,将直接关系到企业整个信息化建设进程。因此软件项目采购管理作为项目管理理论中一个新的研究课题,有必要给予足够的重视。 四、目前软件外包采购管理情况 美国项目管理协会的“项目管理知识体系指南”(PMBOK)[1]、美国卡内基-梅隆大学软件工程研究所的“软件能力成熟度模型”(CMM)[2,3]和国际标准ISO9000-3[4]中虽然对外包采购管理的流程有过论述,但是他们指出的只是外包采购管理的一般原则;虽然人们可以结合自身企业特点实施标准,具有一定灵活性,但是事物的另一对立面就是操作过程不具体。这给软件产品的外包采购管理者带来具体操作上的困惑。另外PMBOK体系原则上是应用在各个行业的,缺乏针对软件领域的特点做专门的论述。ISO 9000-3系列和CMM虽然是针对软件领域的标准,但是ISO 9000-3的最大的特点是只告诉你要按规定做,不强调效果和后续改善,不强调经验积累和后评估。从这个意义上讲ISO9000注重水平的评估,不太强调提高企业成长的过程,因此对于提高企业的管理水平意义不大;CMM虽然旨在强调企业的过程能力的持续改进,但是它重点强调软件的开发过程管理和产品管理,缺乏软件的分发、转交和服务等方面的管理标准,所以也有一定的局限性。 五、基于“双赢”策略的软件外包采购思想 本文作者在集成美国项目管理协会的“项目管理知识体系指南”(PMBOK)和美国卡内基-梅隆大学软件工程研究所的“软件能力成熟度模型”(SW- CMM,SA-CMM)和ISO9000-3中关于外包采购的宗旨的基础上提出“双赢”策略的软件外包采购思想。 “双赢”策略的软件外包采购思想旨在利用双方业务能力互补,通过共同合作完成软件外包项目,达到“双赢”的目的,促进双方业务总体能力的提高。这种“双赢”策略要求双方在以下方面达成共识:双方共同关注过程控制,才能保证有效结果;只能成功,不能指望依靠惩罚手段来收回采购成本,软件外包采购项目的失败对整个项目带来的损失是巨大的;在合作过程中,建立对分承制商关系的管理体系,作为以后合作的基础;重视开发过程的风险评估和采购项目后评估,使得双方业务能力得到持续提高。 传统的外包采购中,采购方只关心分承制商产品的进度和质量,以为只要分承制商按期、按质交货,就可以圆满结束此次采购活动。有些项目尽管前期进度和质量满足合同要求,但是许多是以高投入、高负荷、高消耗等手段来保证的,这给后期带来极高的风险。在阶段评审中,如果采购方对分承制商开发过程中的费用投入、人员负荷、资源消耗、组织结构变化等漠不关心,因此就不能及早预见风险、控制风险。很难想象,后期在费用透支、人员疲惫或流失严重的情况下,分承制商仍能保证产品质量和进度。这种情况下,采购方只能要么加大投入,要么终止合同,并要求赔偿,要么延期验收等等。其副作用可想而知。而分承制商为了减少损失,根据博弈论中子博弈精练纳什均衡原理,必然采取降低质量要求,减少投入的策略,来加快进度。结果最终还是采购方遭受损失。 六、软件项目外包采购管理过程 为了保证软件外包采购项目的顺利进行,本文作者在上诉理论体系和“双赢”采购策略的基础上,提出和细化了软件项目外包采购的总体框架和具体操作内容,旨在为软件项目外包采购管理人员提供具体的可操作过程。 对于本采购过程,如果业主方由于行业、人员等原因,没有健全的监控部门,可以聘请具有软件监理职责的公司,或者总承包给具有一定软件工程监控能力的公司。这时的总承包公司角色相当于本文提到的采购部。 软件项目的整个外包采购过程可以分为十个工作阶段,包括总体项目需求分析和设计、子项目的需求分析、厂商选择、分承制商开发、业主阶段评估、交验测试、安装、培训、维护,后评价。 在开始外包采购之前,首先业主要完成项目的总体需求规格说明书和承包项目的需求说明书。一般承包项目的需求分用户需求和分配需求。对于分承包商来说,业主对软件项目所提出的需求通称“用户需求”。对于业主来说,系统总体分配给软件的系统需求通称“分配需求”。如何作好子项目的需求分析和管理,请参阅《软件需求》,详见参考文献5.然后业主把需求说明书交给采购组组织采购。采购部门收到需求说明书后,再补充质询调查表、报价指南、综合条款及条件等文件,组成采购质询技术文件发往厂商进行质询。采购部门在厂商质询的基础上,准备了厂商选择和投标估价等技术文件后,向业主送审,提请业主批准和确认所选厂商。在厂商选择和投标估价这两个文件中,采购部根据拟采购的软件对被质询的至少三家以上的供应厂商,就技术开发成熟能力、资源(包括以有的产品、硬件、软件、信息和已经过的培训)、资格和信誉、过去的合作关系、价格、提供的售后服务(包括培训和维护)、分承制方组织配置结构、与质询要求的差异等方面,经过经济技术和商业战略角度出发进行全面评估,经过其他各部门(例如系统工程组、软件工程组、质保组、财务组)审核后,列出供应厂商的优劣次序,择其优者为该项目的供应厂商。采购部一般以月为单位向业主通报软件采购情况。一般以招投标方式或内部评审的方式来确定分承制商。 分承制商在接到采购部的定货以后,就可以进行工作说明书、用户需求说明书、软件需求规格说明书、软件开发详细计划和成本概预算、测试计划、质量控制方法、风险控制、拟采用的软件工程标准和软件生命周期等文档的制作。然后分承制商把有关的技术资料文件通过业主的采购部送给业主进行校核和批准,然后才能开始开发。 业主在接到分承制商的上述材料后,组织系统工程部、软件工程部、质保部、财务部、采购部、法律部就上述材料中的开发项目视图和需求范围、使用或需要购买的软硬件、进度计划和成本、测试计划与案例、使用的技术和工程标准、人员配置等进行评审,并出具评审文件和风险评估、控制建议书。并由采购部制定采购项目监督评估计划书。合格后,由采购部、质保部及法律人员与分承制商签署详细的软件采购子合同。如需要对软件项目投保,以此来降低风险,需要和分承制商协商后,纳入合同文件。 分承制商在签署合同后可以进行设计和开发。业主应该委派采购部监督分承制商的工作。采购部应该有计划的组织质保部、软件工程部的项目计划管理人员和配置管理人员,定期对分承制商的开发活动进度、质量、成本等进行评估,并形成评估建议书。送审业主方的系统工程部、项目管理人员、分承制商的此项目的负责人。分承制方的项目负责人要对评估建议书的建议进行书面回复,并确保实施。 分承制方对所有需要采购的资源(软件、硬件、人力资源等)负责进行检验;采购部有权在任何时候对分承制商所采购的资源进行验证,使之符合所采用的规格说明书、规范、标准和其他技术文件所规定的要求,确保分承制商专款专用,建立开发环境。在这个阶段之前,采购部门和分承制商首先要确定由分承制商提供的验证建议书,并作好准备工作,提交检验用的技术文件,包括厂商说明书、设备性能数据表、配制清单、试验程序、检验技术要求。在检验的物质条件和技术条件均已准备妥善后,分承包商就可以向采购部并通过采购部向业主提出书面检验申请。一般分承包商可以提前三周通知采购部,由采购部提前两周以书面形式向业主提出检验申请,由业主召集系统工程部、软件工程部、质保部组成验证组,在规定的时间、地点检验。通过检验后,分承包商进入项目开发阶段;业主进入监控和评估阶段。对于重大关键项目,业主可以派遣项目监督员短期或长期进驻分承包商单位。 由于作为外部单位,业主不便时刻监督项目的开发过程。虽然理论上需要把分承制商看作是自己的一个项目部门来对待,纳入自己的进度控制和质量控制体系,但是客观上由于分承制商与业主距离较远,人员不熟悉,各自有自己的企业文化和管理体制,双方之间的信息沟通不畅,业主难以实时监督分承制商的开发进程和质量。最好的办法就是在分承制商的软件项目的各个里程碑处和分承制商一起进行检查和评估。软件项目一般可以划分成若干个里程碑(3-5个为益),分承制商需要提前一周通知采购部组织相关人员来评估。软件项目的里程碑一般指产品设计趋于稳定,中间产品定义趋于明晰,项目开发组真正了解项目实际的关键技术难度和可行的进度计划,开发活动停止,产品进入除错和稳定、随时可以的阶段,或当产品设计被删减、资源增加、进度延误的时候。在评估软件质量、进度和功能的同时,还要评估分承制商的人员工作负荷程度、风险、费用和资源消耗情况,并形成文档。由采购部送审系统工程部、软件工程部、项目管理部和分承制商的此项目负责人。 当产品进入交验测试的时候,分承制商需要提前三周通知采购部,采购部于前两周通知业主作好交验的组织评估准备工作。这时业主组织系统工程部、软件工程部、测试部、质保部和采购部,根据分承制商和业主在分承制商开发阶段预先共同定义、评审并批准的测试计划和验收方案进行验收测试,对需求规格说明书中的各项逐个详细的测试。最后以书面的形式给出对整个软件项目的测试评估报告。并对未通过验收测试的软件产品指定相应的补救措施和计划。分承制商交付给业主方的软件产品应当包括:源代码、软件开发计划、仿真环境、软件需求规格说明书、设计文档、软件测试计划、软件测试说明、验收测试计划、软件使用手册、软件安装手册、软件维护手册。必要的话,还包括相关培训计划。 软件采购的一个重要阶段是交货,也是目前经常忽略的阶段。当所采购的软件产品以及硬件运行环境在规定的时间到达采购部时候,采购部要以书面的形式通知业主交货。业主对所交的整个软件产品清单进行验收,并事先通知采购部拆箱日期,要采购部和分承包商的代表按时到场。业主要在接到采购部交货通知后一个月内,对所检查验收的整个软件产品(包括相关的软件、硬件及其附属产品、文档、技术资料等子合同中规定的产品)出具一份交货证明,如果这些提交的软件产品没有受到损坏并与装箱清单相一致,并在业主方环境运行良好;否则出具一份书面通知,说明在某个方面此产品损坏或与装箱单不符,或在业主方提供的环境运行不良。此通知或证明应由采购部和分承制商代表签署。如果在签合同的时候,就规定分承制商负责安装和调试,则相应的过程省略。 最后业主方由采购部把所有的文档归类封存,以备后续类似项目采购的参考查询。同时采购部在两个月之内以书面形式,对分承制商的技术开发成熟能力、资源(包括以有的产品、硬件、软件、人力资源和已经过的培训)、信誉、分承制方组织配置结构,管理能力和企业文化提交后评价报告,作为建立客户关系管理(CRM)的依据。对于此次采购的经验和教训,包括进度控制、质量控制、成本控制、客户关系控制、流程控制、风险控制等方面,采购部以文档的形式在组内讨论并保存。 七、结束语: 作为大型工程项目中的软件子项目或者部分功能模块的采购(外包),由于软件开发的固有特性(风险大,柔性强,人为因素突出,结果不宜测量等),使软件项目的外包采购管理变得十分复杂。如何控制分承制商的开发进度和质量等关键因素,需要在实践中不断探索,并针对具体公司和项目对采购过程有所裁剪。 软件项目论文:关于软件项目管理的控制研究 论文摘要:本文针对软件开发中的进度延期、费用超标、质量低下等问题,探讨了如何利用项目管理中的相关控制方法进行软件开发过程控制。、论文在阐述软件项目管理内容的基础上,针对软件项目的三要素分别进行了探讨:进度控制、费用控制和质量控制,提出了几种有效的软件项目管理控制方法。这些研究对于加强我国软件项目管理控制过程,降低开发成本,减少开发风险具有重要的意义。 论文关键词:项目管理 进度控制 费用控制 质量控制 软件开发 人类社会经历了三次经济革命从农业革命、工业革命到目前正在经历的信息革命。信息化正在日益改变人们的思维方式和生活习惯。在推动信息化过程中,计算机及其软件产品发挥着至关重要的作用。对于软件项目的管理成为项目管理领域一个令人兴奋的课题。本文将结合项目管理中的控制方法分析软件项目管理控制的相关问题.以期提高软件项目的开发效率。 1、关于软件项目管理 1.1项目与项目管理 项目是一个旨在完成一个或一些独特产品或服务的过程.它有着一系列被详细描述的属性。由于项目的独特性和一次性特征,引伸出它的其他特点.如目标的确定性.成果的不可挽回性组织的临时性和开发性等。基于项flI的这些特点.项目运作更加注重项目决策前的计划以及对实施过程的控制,以减少项目运作的风险。项目管理是2O世纪50年代后期发展起来的一种计划管理方法,它运用先进科学的管理方式.有效解决大型组织的效率低下和小型企业面临的风险增加问题以组织的机动灵活.面向客户和资源利用率高而被广泛应用。在工程设计.施工软件项目的开发、实麓中经常会遇到进度拖延.费用超支、质量不达要求等问题除去极少数是因为技术原因造成,绝大部分是源于僵化的管理和不当的管理方式。 1.2软件项目管理 各软件企业都在积极将软件项目管理引入开发活动中.对开发实行有效的管理。从概念上讲.软件项目管理是为了使软件项目能够按照预定的成本.进度、质量顺利完成.而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的活动。同时,随着软件开发规模及开发队伍的逐渐增大,软件开发不再是向过去那样一二个开发人员即可解决的事情。迫切需要一种开发规范来规范每个开发人员、测试人员与支持人员的工作每个项目组成员按约定的规则准时完成自己的工作。同时采用规范化管理.专业分工也可以降低对开发人员的要求,从而降低产品研发成本。 2、软件项目控制 2.1软件项目控制 软件项目跟踪和监控包括对照已文档化的估计、约定和计划评审和跟踪软件完成情况和结果。基于实际的完成情况和结果调整这些计划。软件项目的已文档化的计划(即软件开发计划,正如在软件项目计划关键过程区域中所描述的)用作跟踪软件活动传送状态和修订计划的基础管理者监控软件活动.主要通过在所选出的软件工作产品完成时和在所选择的里程碑处,将实际的软件规模工作量成本和时间表与计划相比较,来确定进展情况。当确定未实现软件项目计划时,采取纠正措施。这些措施可以包括修订软件开发计划以反映实际的完成情况和重新计划遗留的工作或者采取改进性能的措施。 2.2软件项目控制的内容 软件项目控制的目的是为软件项目的过程提供足够的能见度,从而可以在执行过程中发生对计划的严重偏离时能够采取适当的更正行为。软件项目控制包括:a。追踪软件项目的进展于表现从而与所作的估计、承诺和计划做出对比:b。追踪软件项目的风险;C。在发生对计划的严重偏离时采取适当的更正行为。 2.3软件项目控制步骤 由于软件开发是处在一个开放的动态系统中,开发环境的不断变化要求不断修改项目计划,以适应新的变化。此外项目经理及其组织在完成任务的过程中不可避免的要碰到这样或那样的问题.解决这些新的矛盾和问题均属项目控制的范畴项目的预算和进度计划只能为项目经理提供决策的依据.如果在项目实施过程中控制不住.很难在限定的时间和预算要求下实现项目管理工作的目标。因此软件项目控制的过程包括以下四个步骤:a、预测什么会发生——要做出开发计划并建立工作标准b、查明什么正在发生——用建立的工作标准检查当前的工作;c、正在(或已经)发生的实事同预测的结果进行比较——分析误差产生的原因:d及时采取补救措施.以满足项目目标,预算和进度的要求。 3、软件项目控制具体操作 3.1软件项目进度控制 为了确保软件开发中的各项工作能按照计划预定的日程顺利完成.对项目的进度要进行控制。进度控制的过程是.在项目实施过程中,不断地进行实际进度值与计划值的比较、发现偏差、检查分析其产生的原因,并采取相应的措施加以解决。 3.1.1进度控制流程 (1)进度控制的输入 进度计划。项目进度基准是项目测量和报告的基础和标准。 实施报告。实施报告提供了有关项目进度发展实情。报告未来可能发生的进度问题。 变更要求。项目变更要有严格的申请和审批手续。 进度管理的技术和工具。 (2)进度管理的技术和工具 进度控制变更系统。为有效实现进度管理与控制.进度控制系统应设立实现重新计划的全部功能。包括:文件设立.跟踪即实施报告.变更评估等。 实施情况测量。项目进度控制系统中的一个重要组成部分是决定对迟发生的进度偏差是否采取纠偏措施。而实施情况报告提供了决策的主要信息。如变更分析.趋势分析.已实现价值分析等。 纠偏计划。很少有项目能完全按计划进度进行为实现项目进度或总进度要求,在项目实施过程中.需要不断对原计划进行调整或增加新的工作内容。为此.需要不断对实施的项目进行活动时间预测。修改活动过程.替代进度方案分析。 项目管理软件。它的作用是跟踪项目按计划日期展开实际工作的情况.对照进度计划分析进度现状,找出进度的偏差.分析进度偏差对项目的影响.预测未来走势 (3)项目进度控制的输出 进度更新。包括对项目管理中任何进度信息的修改。进度调整是其中的一种.师队员进度计划中活动开始和结束时间的改变。纠偏行动。通过改变资源投入将实际进度拉回到计划的行动过程。 从中获得的教训。有关进度偏差产生的原因。纠偏方案的评估与选择以及其他方面的感受和教训都应纪录在案成为日后有用的历史资料。 3.1.2进度控制方法 一般项目进度控制采用因果分析.分析用四步完成: (1)明确问题。实际完成情况与项目里程碑相对照.确定是否超期.超期的部分是在哪里。 (2)查找产生该问题的原因。位从系统角度充分认识各方原因.应组织具有代表性任务人员并采用头脑风暴法进行。项目主管要通过他领导的办公室或小组,以及在各职能部门的人共同分析问题产生原因。 (3)确定个原因对问题产生的影响程度。对影响程度的评估可以采用专家小组打分的方法,事先确定权数.而后打分得出分析结果。 (4)画出带箭头的鱼刺图。分析出原因后各部门各就其职针对问题提出解决方案.并实施。 3.1.3软件项目进度控制具体措施 在实施进度计划过程中,会有种种故障:客户的需求进行了补充或修改;工作量估算不准,造成进度不平衡或是有人不遵从开发规范.导致产品出现缺陷;或是技术环节出现故障,这些问题往往是在进度计划外出现的.一旦出现这些问题,项目进度不得不进行调整。开发过程中为了有效控制类似问题,可以采用以下辅助措施,控制进度按计划执行: (1)政策性措施。对于不遵从开发规范,人员不按时履行职责的.给予经济或是职务上的处罚.这种措施应是建立在分配任务之前; (2)人员安排。在各子项目接口处适当安排机动人员与机动时间。这一措施有赖于项目组织的机构设置能动性好。此处比较难解决的是人员业绩评估.奖励问题。 (3)技术措施,要想很好地执行进度计划,需要事先有统一的规范例如开发语言的统一,文档的归类。这样便于下一阶段人员理解上一阶段人员意图,交流更加容易。 (4)信息流措施。该措施要求建立一个信息流系统.准时汇报项目进度.便于主控人员调整进度,并且保证信息流通顺畅。避免开发期压到最后造成严重拖工。 (5)资金措施。财务部门可以定期检查各部门财务情况.控制资金流出时间.进而控制项目进度。这与后面要讲到的三者权衡有密切关系。 3.2软件项目费用控制 费用控制就是要保证各项工作要在他们各自的预算范围内进行。其基础是实现就对项目进行费用预算。整个项目费用应包括项目范围规划阶段。软件需求分析阶段.原型设计阶段开发阶段.测试阶段和项目投入使用后的使用阶段所消耗费用的总和。软件开发项目承担公司为了完成项目目标和获得更多的利润.在实施项目过程中就要控制成本.在控制过程中,首先要拟定一个标准.即计划值.然后进行实际至于计划值的比较,确定实际值与计划标准的偏差大小.以便在此基础上采取各种措施纠正偏差.常用的分析工具是偏差分析。 偏差是指实际成本对相应计划的偏离,成本偏差的数学公式为: CV=BCWP-ACWP(负数CV表明出现超支;反之,则节资)(3—1) 其中:CV为成本偏差,BCWP为计划工作预算,ACWP为完成工作实际成本。 在进行成本偏离计划程度分析时,常用计划偏差率反应时给予计划的偏离程度。 CVP=CV/BCWP(3-2) 其中CVP为成本偏差率。 偏差值是控制分析中的一个关键参数,因而应向各级组织汇报。对于不同的项目或同一项目不同阶段或不同管理层次,对偏差的控制程度不一样,制定偏差允许值的方法也不同。由于随着时间的推移风险减少了,因而偏差允许也可降低。 3.3软件项目质量控制 对于软件产品的项目质量控制应是事前有预控,过程有监控的主动控制闭环系统。(1)事前预控:根据影响质量因素多等特点.软件项目质量必须事前预控,及根据软件的类型和特点,以及以往类似项目的常发病和预防措施,对软件项目质量提出事前预控措施,包括制定控制的计划和程序,这是项目质量控制的前提。(2)过程监控:根据易产生质量波动和易产生系统因素变异等特点,软件项目质量必须过程监控.即按照预控的计划和程序,对工序、分项、单元的全过程进行过程监控.包括监测、检查、控制和评定.这是项目质量控制的基础。 4、结语 软件开发项目在进度、费用和质量三方面均需要进行控制,因此还存在三因素的权衡问题。实践中.需要在三方面均进行行之有效的控制措施才能确保项目完成情况与计划最大限度的接近。本文提供了一些方法借鉴.对软件开发项目控制有一定的实际意义。 软件项目论文:浅谈软件项目实训中的人员选择与管理 论文关键词 软件高职 项目实训 人员选择 人员管理 论文摘要 项目实训是软件高职教育课程体系中的重要环节。结合软件高职项目实训中人员管理的实际情况进行分析和论证,同时给出实训人员选择与管理工作的基本原则和方法,并总结其中的一些基本经验。 随着国家大力发展职业教育的政策的出台,职业教育在全国范围逐渐兴起,软件高职教育作为职业教育的一个重要组成部分,为国家和地方培养了大量的具有较强动手能力的一线人才,创造出巨大的生产力,带动整个IT行业的发展,推动经济和社会的进步。项目实训作为软件高职教育课程体系中的一个重要环节,无论是对学生理论知识的拓展还是动手能力的培养都起到至关重要的作用。目前,福建省的软件高职项目实训还处于初级发展阶段,无论在项目设置上还是在管理方式上都存在不足。笔者结合实际教学和管理经验,对软件高职实训中的人员管理方式和方法做初步的分析和探讨。 1 人员的选择 教育的宗旨是以学生为本,平等地对待每一位学生,让他们在最大程度上发挥潜力。但是实训工作毕竟带有一种企业模拟性质,学校注重教育公平,而企业更关注开发效率和项目成本,这两者在一定程度上是此消彼长的对立面。因此,如何通过合理的人员选择和配置,找到既能平等地对待每个学生,又能够最大限度地提高项目团队开发效率的平衡点,是实训项目管理人员所急需解决的现实而又棘手的问题。以下是笔者在实践中探索并采用的2种较为合理的人员选择与配置方案。 1.1 T R式自由组合法这里的T指的是Test,即测试,包括技术笔试和专业面试。在两项测试之后应形成一个比较合理的量化指标,该指标应着重突出候选人员的技术能力和团队意识,公布所有候选人员的各项量化指标。为保护学生的隐私,在公布时可以用编号取代学生的真实姓名。这里的R指的是rate,即比例。项目管理人员可以预先设定好小组成员结构的技术等级比例,参照学生的综合得分情况,按照1:2:1的高中低3个层次分布比例较合理。这种做法既可以避免单纯比例式自由组合给学生带来的盲目性,也能够比较真实地反映学生的能力水平,可以科学地、客观地组建起较为高效的团队,从而能够在后续阶段提高团队整体工作效率,也为管理工作带来方便。 1.2 T R交互式人员确定法首先寻找若干名班委组成评审组,项目管理人员或教师负责领导该评审组;接着参照T R方法得出候选人员的各项评估指标和综合指标,以及小组结构比例;然后由评审小组成员进行数据分析并结合每个成员实际情况确定各小组的组成人员。将初步形成的分组名单公布告知各候选人员,征求每位成员意见,由评审小组跟持反对意见的候选成员进行当面的会议式的沟通,进行合理的调整,经此步骤之后形成最终分组名单并公布。这样做实现候选成员与管理人员之间的交互,能够把纯粹的硬性考核成绩指标转化为“考核成绩指标+交互式分析”。这样较为客观且人性化的评判方式,既能够得到较为真实的数据,又能够吸纳学生合理的意见或看法,从而利于更科学的人员选择。 2 人员的管理 美国心理学家亚伯拉罕·马斯洛把人的需求分成生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现需求5类,依次由较低层次到较高层次排列,在管理中他建议通过满足人的需求来激发他们。 在学校实训的项目组中,成员的生理需求和安全需求都基本能够得以满足,因此,保证成员的社会需求、受尊重需求和自我实现需求的满足,对管理者来说有十分重要的意义。1)满足组员的社会需求就是为组员提供相互交往的时间和场所。实训项目的交流不应仅局限在小组的范畴,应鼓励小组与小组间的相互交流,条件具备的话可以组织学校跟学校间类似项目组间的交流。形式可以多样化,如电子邮件、组建QQ群、网络会议、座谈会和技术讲座等互动方式。2)为了满足组员受尊重的需求,应该让他们感到在项目小组中受到人格上的尊重,技术长处被认可。对于参加实训的学生来说,对他们做出的成绩给予充分的肯定就是一种简便高效的方式,如针对某个技术环节开展一次技能比赛,或者开展评审会定期对项目阶段成果进行评估,对优秀团队及其成员进行表彰等。3)为满足组员自我实现的需求,应该在项目取得一定成果的基础上,分配给组员具有一定挑战性和难度的任务,这些任务不能超过学生能力的范围,同时给他们提供课外的辅导以提高他们解决这些问题的技能。任务的完成情况可以作为附加评审内容纳入学生最终的实训综合成绩中去,给学生超越自我的动力。 3 团队的管理 3.1 增强小组凝聚力一个有强大凝聚力的小组是最高效的小组,小组中的成员在思想上能够形成共同的准则,在工作中能够紧密配合和协调,组员跟组员之间能够互相学习、相互关照,从而消除隔阂,用集体的力量解决许多工作中的问题。增强小组凝聚力的方式有许多,如给小组起个性化的名字、开展游戏或者室内或户外运动等方式增进组员间的沟通。另外,提高小组组员的责任感、诚信度以及保障他们的知情权、提供发展的空间等,都是增强小组凝聚力的有效方法。 3.2 增强小组沟通沟通作为软件开发过程中的重要环节,对于开发效率的提高和团队的整体发展具有决定性的意义。1)适当的小组规模。在编制小组成员时应考虑到人数对沟通的影响,成员太少,沟通容易但不利于开发效率;反之,成员过多会使得沟通变得十分困难,从而使效率严重下降,因此,合理的人员安排才是关键。根据经验,一个实训小组以4~8个为宜,其中6人组最为合适。2)合理的性别比例。如果小组中的组员性别均相同,可能会导致冲突,使得沟通无法正常进行,所以在确定小组结构时应注意男女比例的控制。对于软件开发类实训项目而言,小组中的男女比例应控制在3:1左右,其中女性组员可以作为小组的协调员。3)适当的小组负责人。小组负责人除了领导小组工作外,还负责协调小组成员之间的沟通。受尊重的小组负责人可以提高小组凝聚力和工作效率,无论对自身的进步还是对整个团队的发展来说都是大有裨益的。
建筑工程材料检测论文:建筑材料检测在建筑工程的重要性 摘要:建筑行业的发展中建筑行业的发展中,对建筑材料的选择是关键,建筑材料的质量对整个建筑工程的质量造成严重的影响。文章先分析了建筑材料检测工作的重要性析了建筑材料检测工作的重要性,又针对建筑材料检测工作的开展提出了有效的措施,希望能够为大家的研究工作提供借鉴和指导指导。 关键词:建筑材料建筑材料;检测;建筑工程;重要性 1引言 在人们的日常生活中在人们的日常生活中,建筑材料是随处都能见到的。随着科学技术的不断发展着科学技术的不断发展,新型的建筑材料也被不断的研发出来来,这些建筑材料更能满足人们的生活要求,也变得更加人性化化。将这些建筑材料投入到建筑工程当中,能够提高建筑工程的质量程的质量,进而保证了人们的建筑安全,为居民提供了一个良好的居住环境好的居住环境。因此,加强对建筑材料的检测工作是十分必要的要的。 2建筑材料检测技术的相关概述 在建筑工程施工过程中在建筑工程施工过程中,一项必不可少的环节就是对建筑材料的选择筑材料的选择,为了选择高质量的建筑材料,需要加强对建筑材料的监测材料的监测。在目前的建筑材料中,材料本身应该能够承受巨大的压力和质量巨大的压力和质量,材料本身也需要具有一定的密度。所以,在建筑材料的检测过程中在建筑材料的检测过程中,综合考虑建筑材料的承受压力、的深度和密度质量等深度和密度质量等,已经成为检测工作的重点。建筑工地上,常见的建筑材料有沙子常见的建筑材料有沙子、水泥和混凝土等,对这些材料进行检测测,需要先对材料的性质进行判断,对钢筋建筑材料的拉力进行分析行分析,并对钢筋焊接的拉力进行检测,在水泥材料检测中,需要对水泥的强度需要对水泥的强度、细度、安定性以及初、终凝时间进行有效的检测的检测,这样才能够对建筑材料的质量和强度进行有效的检测测,提高整个建筑工程的职工质量。 3建筑工程中建筑材料检测的重要性分析 3.1提高了建筑工程的使用年限 在建筑工程中在建筑工程中,加强对建筑材料的检测,能够提高建筑工程的总体质量程的总体质量,进而延长了建筑工程的使用年限。在实际的检测过程中检测过程中,对建筑材料的强度和质量进行检测,能够对材料的采购工作提供给选择的采购工作提供给选择,选择那些质量好、使用年限长的材料料,有效地提高了建筑工程的整体质量。在材料检测之后,可以科学的选择建筑材料以科学的选择建筑材料,这样就能够对同一价格的材料的质量和同一质量材料的价格进行对比量和同一质量材料的价格进行对比,从中选出更加实惠的建筑材料筑材料,这样不仅降低了建筑施工成本,也能够在工程施工过程中程中,尽可能使用质量好的建筑材料,极大地延长了建筑工程的使用年限的使用年限。 3.2促进了建筑材料行业的发展 建筑工程中建筑工程中,对建筑材料进行检测,能够发现一些新型的建筑材料建筑材料,并对新的建筑材料制造技术进行推广,这样就促进了整个建筑材料行业的发展和进步了整个建筑材料行业的发展和进步。在建筑材料检测的过程中中,通过材料检测提出一些合理的要求,这样就能为材料生产企业提供有效的指导企业提供有效的指导,使得建筑材料的比例有了更加科学的调整和变化调整和变化,也能为施工人员提供更多的选择。施工人员针对现场的施工情况对现场的施工情况,选择合适的建筑材料,这样就使得建筑材料更适合整个施工过程料更适合整个施工过程,也就提高了整个建筑施工的整体质量量,建筑质量的提高,能够保证居民的居住安全,为居民创造一个良好的居住环境一个良好的居住环境。 4建筑材料检测中的问题 建筑工程施工过程中建筑工程施工过程中,加强对建筑材料的检测力度是非常重要的常重要的。不过,现阶段建筑材料越来越复杂,很多建筑工程中中,加强了对一些成品和半成品以及原材料的建筑材料的使用用,这些建筑材料的性质不同,那么对这些建筑材料的检测工作就造成了一定的影响作就造成了一定的影响。所以,应该对建筑材料检测过程中的问题进行分析的问题进行分析,进而有效提高建筑材料的检测质量。在建筑工程施工过程中在建筑工程施工过程中,建筑单位先进行投标,中标之后后,建筑单位会将整个工程分成几个不同的组成部分,并将这些部分分别包给不同的承包商些部分分别包给不同的承包商。因此,建筑公司就不能对建筑材料进行直接的管理筑材料进行直接的管理,使得建筑材料检测工作中存在漏洞洞。有些建筑工程中,甚至不能及时开展建材检测工作,这对整个建筑工程的施工过程都造成了严重的影响整个建筑工程的施工过程都造成了严重的影响。与此同时与此同时,在建筑材料检测的过程中,很多检测人员的学习水平较低习水平较低,检测经验也不够,这就使得建筑材料的检测工作已经成为一项面子工程已经成为一项面子工程,对检测效果造成了严重的影响。此外外,建筑材料检测工作的质量,还会受到检测人员的责任意识等因素的影响等因素的影响,因此,需要在检测过程中不断注意,只有将这个不利因素剔除个不利因素剔除,才能保证建筑材料检测工作的顺利开展。 5提高建筑材料检测工作质量的举措 5.1完善检测人员的岗位职责 在材料检测的过程中在材料检测的过程中,建筑单位应该制定完善的岗位制度度,让检测人员对自身的责任和义务有一个充分的了解。在这个过程中这个过程中,需要相关人员结合日常的建筑材料管理工作,制定相应的跪着制度定相应的跪着制度,确保建筑材料检测工作的顺利开展。在建筑项目开始和建筑项目完工阶段建筑项目开始和建筑项目完工阶段,都应该加强管理,进而确保建筑材料的质量保建筑材料的质量。为了提高工作人员的管理意识,施工人员在填写委托单时员在填写委托单时,应该将相关的责任写清楚,进而保证建筑材料的质量材料的质量,能够满足相应的建筑设计需要。在建筑材料检测的过程中测的过程中,还应该对检测人员的操作行为进行规范,并让检测人员定期进行轮岗测人员定期进行轮岗,这样就能够将建筑材料的检测工作的益处发挥到极致益处发挥到极致,也避免了材料检测过程中出现舞弊现象,保证建筑工程施工工作的顺利开展证建筑工程施工工作的顺利开展。 5.2有效保护材料检测设备 在建筑材料的检测过程中在建筑材料的检测过程中,需要用到材料检测设备,只有设备运行正常设备运行正常,才能够保证材料检测的质量。所以,应该加强对材料检测设备的日常维护和管理对材料检测设备的日常维护和管理,使材料检测设备能够时刻处在稳定运行的状态中刻处在稳定运行的状态中,这样就能够保证材料检测工作的顺利完成顺利完成。同时,在材料检测设备投入使用之前,也需要对其进行严格的检测进行严格的检测,保证设备合格之后再投入使用。 6结语 总之总之,建筑材料检测工作,在建筑工程中的重要性十分突出出,在未来的建筑行业发展中,应该不断增强材料检测的力度度,进而有效地提高建筑工程的质量,促进建筑工程稳定发展发展。 作者:赵华 黄丽华 单位:恩施职业技术学院建工系 恩施职业技术学院公共课部 建筑工程材料检测论文:建筑工程材料质量检测及控制 摘要:随着建筑行业的发展,工程建筑材料的检测和控制显得尤为重要。如果建筑材料的质量得不到保证,将会导致工程返工,甚至出现事故,影响经济效益,浪费资源,甚至还会导致人民的生命财产损失。因此如何控制建筑材料质量成为实现我国建筑行业健康快速发展的关键,是我国实现现代化建设的要求,具有相当的研究价值。以此,本文对建筑工程材料质量检测及控制进行了分析,希望可以为相关人员提供一定的参考。 关键词:建筑工程;材料质量;检测及控制 近年来我国建筑行业取得了较快的发展。在当前建筑工程施工项目中,建筑材料占总工程造价的比重较大,而且建筑材料的质量也直接关系到主体工程的质量。 1建筑材料检测的重要性 在工程项目建设当中,普遍存在一些施工企业为了追求更好的经济效益,就可能选购一些质量不达标的建筑材料投人到施工应用当中,从而达到降低造价成本,获得经济效益的目的。为了有效的杜绝这类情况,这就要求相关的检测部门加强对建筑材料的质量检测,进而有效的保证达标的建筑材料应用到施工过程中;此外,由于建筑材料采购过多,导致大量积压,加上材料管理不善,使得建筑材料的性能逐渐变化,建筑材料导致严重的问题。因此,材料需要进行质量检验,保证主体工程的质量可以达到一定的标准。 2现代建筑材料分类和检测指标 现代建筑材料根据不同的用途可分为建筑主体材料和装修材料。建筑主体材料是指建筑主体结构施工时采用的材料,包括:混凝土、水泥、砖、墙体保温材料、水泥制品、混凝土预制构件、瓦、工业废渣、掺工业废渣及其他各种新型墙体材料等;装饰材料是指为建筑物室内与外饰面施工时则采用的材料,包括:建筑陶瓷、石膏制品、花岗岩及其他新型饰面材料等。由于建筑主体材料用量大、质量要求严格、对建筑工程安全影响大、返工难度高等原因,本文重点关注建筑主体材料的检测方法和控制措施。常见的建筑材料和主要检测指标如下:(1)水泥:凝结时间、安定性、细度、烧失量、强度;(2)混凝土:和易性、抗压强度、耐久性(抗渗、抗冻、抗腐蚀);(3)钢材:屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能;(4)砂石:细度模数、含泥量、含水量、堆积密度、有害杂质含量;(5)沥青卷材:不透水性、耐热性、抗拉强度、柔度;(6)砖、砌块:强度、饱满度、非抗震设防及抗震设防裂度、轴线位置偏移和垂直度、厚薄均匀度;(7)墙体保温材料:抗拉强度、尺寸稳定性、燃烧等级、导热系数、密度、吸水率。 3建筑材料检测的技术 3.1外观检测技术 外观检测,是一种粗糙的检测手法,一般是通过肉眼的观察进行材料的大概的检测。通常,主要是通过对材料颜色、外观、尺寸等的综合评价,结合施工项目经验,对建筑材料的质量进行了认证和选择。很显然,这种检测方法是很难有一个更客观的标准,最终的测试结果是受主观因素,因此缺乏有效的建设实际的指导作用。 3.2仪器检测技术 这是当前应用最为广泛的一种检测技术,通常是测量信号被检测到的变换、分析、判断、控制、显示等方面的综合过程的有机统一。在实际的操作过程中,我们需要使用一些特殊的设备来测量被测量的对象,得到一些数据值,然后通过这些数据的分析来做出判断。 3.3无损检测技术 主要在不影响和破坏被检试件的前提下,是通过利用声、光、磁和电等特性,检测对象中是否存在缺陷或不均匀性,并给出缺陷的大小、位置、性质和数量的信息,进而确定待检测对象的技术状态。这种方法对于操作人员的能力要求比较高,往往需要丰富的理论知识作为支撑,而需要能够熟练地操作各种测试仪器和设备.从而保证测试结果的有效性。 4建筑材料质量检测控制措施 4.1提高检测单位效率 检测单位效率低下是影响建筑材料质量检测的重要因素。我国建筑市场飞速发展,即便国家有关部门和地方政府高度的重视,施行惠民政策,严格把关建筑材料质量检测中的各个环节,即便如此仍然无法满足发展飞快的市场需求。光靠国家的投入、监管远远无法匹配如今建筑市场材料检测系统的规模,让某些不法商家钻了空子,导致我国检测行业效率低下,进而影响建筑行业的健康发展,有关检测机关也没有发挥该有的作用。所以提高检测单位的效率是实现建筑材料质量控制的关键手段,是从源头上对质量检测过程中出现的问题进行预防控制。要提高检测单位效率,其核心是制定实行切合市场实际的法律法规,因地制宜,根据不同地区实际情况进行监管。 4.2提高专业人员职业素养 随着检测行业的发展,越来越多的高科技新产品被应用到建筑工程材料的检测过程中。这是行业发展的福音,意味着更高效更精准的检测手段,同时也对企业检测从业人员提出了更高的要求。检测从业人员需与时俱进,对新型材料产品、新检测手段有所了解,进而要求能够熟练运用。否则不仅没有提高检测的效率和准确性,还有可能因为知识的缺乏在材料的检测过程中出现错漏,进而导致企业质量检测把关不合格,影响建筑工程质量。因此对检测从业人员的专业素质把控至关重要。通过加强培训、教育工作等手段,实现其素质的提升。 4.3取样和送检环节控制 在工程建筑材料检测的取样过程中,常出现取样操作不规范,不能严格按照国家、行业规范进行操作等情况。这往往是由于取样人员思想上对操作规范不重视,违规操作后果严重性认识不清造成。取样操作不规范,一是有可能对操作人员的人身安全造成威胁,回顾整个建筑行业发展史,因违规操作而出现生产事故的例子屡见不鲜,保证规范的操作是安全生产的基本要求;二是不规范的操作有可能对样品造成二次伤害,使得检测样品质量劣化,进而导致检测结果产生偏差,因此规范的取样操作也是保证建筑材料质量检测的结果准确性的基本要求。另外,在送检过程中,运输手段也是控制的重点。不可在运输、吊运过程中对材料的质量产生影响,采取科学合理的运输方式进行送检是检测结果准确性控制的关键。因此需严格按照国家规范要求进行见证取样和送检,取样和送检环节的控制,是建筑工程材料质量控制的重要环节之一。 4.4检测结果误差控制 从业人员在对建筑材料进行检测时,试验结果常会产生一定的误差,这是由于采样不具有代表性、实验方法采用不当、实验过程中操作不当、仪器自身产生误差等原因造成的。实验结果误差虽然看似很小,但影响很大。我们要做的不是消除误差,因为想要完全消除误差是不科学的。要想提高检测结果的准确性,需将误差控制在合理的范围之内,通过控制建筑材料进行检测过程中的关键影响因素:人为因素、环境因素、技术因素等,进而实现误差控制。结束语近年来,我国建筑行业飞速发展,工程建筑材料质量检测须紧跟时代的脚步,为我国建筑行业把好质量关。目前建筑材料质量检测行业总体来说处在一个正常发展的轨道上,基本上完成了对建筑材料质量的把控工作。但行业中仍存在许多的不足,需要政府机关、相关企业和每一个建筑材料质量检测的从业人员一起改善。采取先进、科学的工程建筑质量检测控制方法,是检测行业进步的关键手段,是现代建筑行业发展的需求。 作者:田长超 庄孝敏 刘治鲁 单位:山东省交通科学研究院 建筑工程材料检测论文:建筑材料检测在建筑工程中的必要性 摘要:介绍了建筑材料的类型及特点,从工程质量、耐久性、美观性等角度,论述了建筑材料检测在西藏建筑工程中的重要性,旨在提高西藏建筑工程的整体质量,促进西藏地区建筑业的快速发展。 关键词:建筑材料,质量检测,建筑工程,重要性 建筑材料是一切建筑工程中不可缺少的物质基础。建筑物与构筑物都是由各种建筑材料经合理设计、精心施工而成的。随着人类的进化,建筑材料也得到了不断的发展,且与人类文明有着十分密切的关系。在人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它文化的主要标志之一。当前,建筑材料正向着绿色、轻质、高强、商品化、多功能、良好的工艺性和良好的耐久性方向发展,同时也正向着再生化、利废化、节能化方向发展。近年来,中国社会经济的迅猛发展,极大的推进了建筑行业的发展。由于建筑材料的品种、规格及质量都直接关系到建筑物的形式、建筑施工的质量和建筑物的适用性、艺术性及耐久性,从而市场对传统建筑材料和新型建筑材料都提出了新的更高要求,也使得对建筑材料的质量检测越来越受到相关质量检测部门的重视。 1建筑材料简介及其特点 1.1建筑材料的定义 在人类赖以生存的总环境中,所有构筑物或建筑物所用材料及制品,包括各种原材料、半成品、成品等,统称为建筑材料。 1.2建筑材料的分类 建筑材料多种多样,大致可以从以下几个方面进行分类:按材料的来源可分为:天然材料和人工材料;按材料的使用功能可分为:结构材料、防水材料、胶凝材料、防护材料和隔热保温材料等;按材料在建筑物中的部位可分为:基础材料、墙体材料、屋面材料和地面材料等;按材料适用的工程类型可分为:土建工程材料、装饰工程材料、水暖气工程材料和电气工程材料等;按材料的化学成分可分为:无机材料(包括金属材料和非金属材料)、有机材料(如木材、塑料、沥青、涂料等)、复合材料(包括金属与非金属复合材料和有机与无机复合材料)。 1.3建筑材料的特点 建筑材料在工程的使用中有以下特点:具有工程要求的使用功能;具有与使用环境条件相适应的耐久性;具有丰富的资源,满足建筑工程对材料量的需求;材料价廉。在建筑环境中,理想的建筑材料还应具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、防火、无毒和高效节能等特点。 2建筑材料检测在西藏建筑工程中的重要性 西藏自治区边境线长,地理位置特殊,地质环境复杂,地质类型繁多,再加上特殊的气候条件,致使地质灾害频繁。西藏是我国地震多发地区,具有强度大、分布广等特点,地震活动仅次于中国台湾省。特别是近几年来,受极端天气、地震等各种因素的影响,地质灾害呈频发、多发、群发、并发趋势,给人民群众生命财产安全和社会和谐稳定构成严重威胁。2015年4月25日14时11分,尼泊尔(北纬28.2°,东经84.7°)发生8.1级地震,与尼泊尔毗邻的西藏喀则市聂拉木县、定日县、吉隆县震感非常强烈,是近些年来最强烈的地震。地震造成西藏2511户房屋倒塌、24797户房屋受损,82座寺庙受损(其中严重受损13座、中度受损18座),直接经济损失共计348.84亿元(人民币),间接经济损失471.17亿元(人民币)。因此,单就房屋安全层面来讲,建筑材料的质量检测有着十分重要的意义。接下来,本文将从三个方面对建筑材料检测在西藏建筑工程中的重要性进行分析。 2.1建筑材料质量检测对保证建筑工程质量安全的重要意义 建筑材料的质量与建筑工程的质量有着十分密切的联系,前者质量的优劣直接关系着后者的强度和承载力,前者造就后者。例如,水泥、钢筋和砖瓦等材料的质量检测只有达到了施工标准,才可以确保房屋的质量,从而使人民群众的生命和财产安全得到有效保障;相反,若建筑材料质量达不到施工标准,即使房屋建设顺利完工,在居住过程中如果遭遇轻微的地震,也会存在坍塌的危险。尤其是在西藏这样一个地震频发的省区,只有严格的进行建筑材料的质量检测工作,才能有效保证建筑工程质量的安全性。 2.2建筑材料质量检测对保证建筑工程耐久度的重要意义 只有质量检测达到要求的建筑材料,其经久耐用的能力才会更强,才能保证建筑工程的耐久度。目前,市面上假冒伪劣的建筑材料较多,虽然在价格方面具有很大的优势,但在质量方面却存在极大的安全隐患。如果贪图一时之利,将劣质建筑材料用于建筑工程,则会大大降低工程的使用年限,并拉升后期的各项维护费用,造成不同程度的经济损失。在西藏,大部分的民生工程和民心工程主要依靠中央财政的补给,因此,从维护国家经济利益和维护西藏的长期和谐稳定方面出发,要更加严格的进行建筑材料的质量检测工作,保证建筑工程的耐久度。 2.3建筑材料质量检测对保证建筑工程美观的重要意义 随着人类社会的不断进步和发展,人们对建筑物的要求已不仅仅只是停留在使用层面上,而是已经逐渐上升到对其外观审美的层面上了。此时,为了能够满足人们的审美要求,对建筑材料就提出了更加严格的标准,建筑材料的质量检测工作也就显得尤为重要了。西藏建筑的特点源于西藏地区的文化特色和历史底蕴,在长期的建筑实践中,形成了西藏独特的建筑形式和西藏特色建筑文化,而且西藏又被视为一个旅游必去的地方,人文景观也是其一道亮丽的风景线。因此,只有严格的进行建筑材料的质量检测工作,才能保证人文建筑符合西藏特色,才能吸引更多的游客,才能更好地促进西藏旅游事业的发展。 3结语 随着生活水平的不断提高,人们的生活理念也在不断的发生着变化,对建筑工程的总体要求也越来越高。在西藏这样一个具有独特的地理位置、地貌条件、气候条件,且旅游文化内涵丰富的省区,对建筑工程各方面的要求会更高,从而建筑材料的质量检测工作的地位也更加突出。做好建筑材料检测工作,可以为建筑工程的质量提供有利保证,确保西藏的建筑行业积极快速发展。 作者:邱志华 单位:西藏大学农牧学院水利土木工程学院 建筑工程材料检测论文:建筑工程保温材料检测与技术研究 【摘 要】:在对建筑工程保温材料进行检测的过程中,很容易受到各种因素的影响,使得检测结果产生误差。本文就建筑工程保温材料检测与技术进行探讨,以期对实际操作能起到一定指导作用。 【关键词】:建筑工程 ;保温材料; 检测技术 随着社会经济的不断发展,人们对于生活质量的要求越来越高,从而对建筑工程工程的质量与建筑工程节能效果的要求也越来越高,在建筑工程保温材料的检测上把好关,是建设高质量绿色建筑工程工程的一个极其重要的方面,所以研究建筑工程保温材料检测技术就比较重要。 1 常见建筑工程保温材料的检测 一般来说检测建筑工程保温材料,主要有系统性能检测、保温材料检测、粘结材料、抹面材料检测和网格布检测。 2 保温材料检测易产生误差的项目 2.1 粘结砂浆、抹面砂浆的拉伸粘结强度检测 对于粘结砂浆这种材料在进行搅拌时,加水的多少对于其变硬之后的伸张粘结强度具有直接的影响,所以应根据厂方或者施工地对稠度的要求合理加水。加入的水太多,变硬后的试件所具有的强度相对偏小;若加入的水太少,则对于其凝结以及强度都会产生影响。如果水泥砂浆成型之后表面较光滑,则会降低粘结砂浆和试件之间的粘结力,所以应对水泥砂浆块光滑的表面应进行适当的打毛,以降低不必要的误差。 2.2 保温板材尺寸稳定性检测 保温板材所具有的尺寸稳定性直接关系到保温系统是否稳定,若板材尺寸具有较差的稳定性,就会导致保温层易出现断裂或者鼓起的问题,在保温系统外表面往往表现为装饰面出现裂纹或者脱落,所以这一指标应得到严格的控制。 2.3 保温材料导热系数检测 对于导热系数的检测,常常会因为试件所具有的不同含水量以及试件的不平整性等问题,使得检测误差增大。为了增大检测精度,应在试件处于干燥的情况下对导热系数进行检测,尤其是对保温浆料类的检测,在对其养护到达规定的期限后,应将其放进烘箱里面进行烘烤,使其到绝干的程度,以减低其含水量,避免对导热系数的测量产生偏大的影响。 3建筑工程保温材料的重要性及检测指标分析 3.1建筑工程保温材料的重要性分析 建筑工程保温材料自身有着特殊的功能,并在建筑工程中的应用最楣惴海保温材料是大型设备和部件结构及功能有效运行的重要辅助件,其自身好坏程度就对工程的质量有着直接的影响。在建筑工程领域中的保温材料的应用主要是由于其造价低以及保温效果好等特征,在施工上也相对比较方便,所以对保温材料实施分析检测对建筑工程的整体质量保证就有着积极作用。 3.2建筑工程保温材料检测指标分析 建筑工程保温材料的检测过程中要根据相应的指标进行,主要就是密度检测指标以及导热系数的指标和热荷重收缩温度指标等方面。其中的导热系数的影响因素主要有组成结构以及温度等,而密度则是物质的物理属性,不会根据形态以及空间地理位置的变化发生变化,而在保温材料的热荷重收缩方面,温度愈低那么保温材料就会比较容易发生变形,材质就会愈差。 4 常见建筑工程节能材料的检测技术 4.1 样品的状态调节 所谓样品的状态调节是为使样品或试样达到温度和湿度的平衡状态所进行的一种或多种操作,其原理为把试样暴露在规定的状态调节环境或温度中,那么试样与状态调节环境或温度之间即可达到可再现的温度和或含湿量平衡的状态。在测定保温材料的导热系数时,在测定试件质量后,必须把试件放在干燥器或通风的烘箱里,以对材料适宜的温度将试件调节到恒定的质量。 4.2 导热系数检测 导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1 ℃时,在单位时间内通过单位面积的热量,目前通常采用基于稳态法的双试件平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。材料的分子结构及其化学成分、材料的表观密度、温度、松散材料的粒度、热流方向等都会对材料的导热系数造成影响,在热工计算中必需要考虑这个问题。 4.3 密度的检测 材料的密度是指单位体积的材料重量,对于不同的材料可以划分为表观密度、干密度等,是影响材料导热系数的重要因素之一。由于气相的导热系数通常要小于固相的导热系数,所以保温材料都具有很大的气孔率,即很小的密度。一般情况下,增大气孔率或减少表观密度都能够降低材料的导热系数。绝热材料的主要传热方式是导热,即形成气泡的固体壳以及壳内气体的导热,但是在材料导热的同时,还存在另一种传热方式即辐射换热。绝热材料的传热是导热与辐射换热共同作用的结果,当绝热材料的密度减小到某一数值之后,导热系数的减少值与辐射换热量的增大值相比,后者效果更为明显,就整个材料保温性能而言是下降的。 5 保温材料检测存在的问题及解决的对策 在对保温材料进行检测时,还没有一套完整有效的系统,检测过程相对比较混乱,存在严重的虚假现象;检测人员整体素质较为低下,多数人员在检测技术上并不专业,同时,在检测机构中也没有高水平的管理人员,管理效率不高,以至检测效率也不高;检测方法及手段上比较单一,对于检测结果普遍可信度低,使得检测工作进度缓慢。针对以上出现的问题,首先,应制定一套较为完整有效的检测制度和系统,在对保温材料进行检测时,应选那些具有高超检测技术、较强责任心的检测团队,还应该制定一定的奖惩机制,这样更容易激发检测人员的上进心,也能减少在检测工作中投机取巧的现象。为提高检测人员的综合素质,应要求检测人员具有相关的等级证书,同时对其进行不定期的培训,加强学习,以提高检测人员的专业技能。 总之,建筑工程保温材料的检测方法以及技术的应用是促进保温材料良好应用的基础,对相关的检测人员自身的素质也要能够最大化的加强,切实将检测工作做好,这样才能促进建筑工程行业健康持久发展。 建筑工程材料检测论文:建筑工程材料检测的重要性及真实性研究 摘 要:工程项目质量控制的有效性和对于工程质量评价的科学性直接受建筑工程材料检测的准_性影响。所以对于建筑工程在进行施工前一定要有详细,谨慎,专业和科学的检测,不然难以保证该工程的安全性。而此文章则是主要针对建筑工程材料检测的重要性与真实性进行的探讨与分析。 关键词:建筑工程;材料检测;重要性;真实性 建筑工程材料检测不仅能提高工程运行质量还对于工程的施工质量有很大影响,除此之外,还能明显增加企业投资效益,更重要的是,工程材料的检测还能有效预防施工人员和使用者的人身安全并且对这一类群众的财产安全也有所保障。对于综上说述,可以看出建筑工程材料检测的影响是非常大的,希望此类企业能对此提高关注更加重视。而对于建筑工程材料检测的行动也是刻不容缓。 我国的工程建设在这个社会的不断发展下也随着不断迅速发展。然而不管是哪个企业的哪项工程,在实施建造的时候总会出现各种各样的问题。因此,为能尽可能的改善这些问题,相关企业或团队对种种问题进行了探讨与分析,至于原因,大致有以下几方面:(1)所使用的原材料其本身质量存在问题;(2)材料检测或施工检测不够精准等。工程材料检测对于工程质量的监督是重要手段。对于工程的质量也是重要的技术保证。它包括了工程所需材料的检测,产品质量检验,还有工程的机械设备的精准度的检验。 1 建筑工程材料检测工作内容 对于建筑工程材料检测工作的主要内容:在该工程中,项目的材料员或仓库保管员对于材料的验证应要亲自操作。而对于工程中材料的数量和材料的质量认证部分,如果是有一定的验证技术要求的,必须严格按规定验证。而对于没有明确验证要求但与下列条件相同的,则是用抽查的方式进行验证。一般来讲,抽查比例是5%-10%。要是抽查时,发现不符合规定要求的,则需要扩大范围再次抽查,或者是全部都重新抽查检验。对于一个企业来说,能够与供应商之间的协作关系较保持稳定、且有齐全的证件、完整包装的进行合作质量检测效果会更好。在一个企业里,对于进口材料的数量,因为种种原因,一般是要求全部都检验,并且工作要细致,花费时间尽可能缩短,不耽误索赔期。不过也有特例,若是规格正确整齐,包装完整的也可只抽取10%-20%进行检验。对于进口的材料则需要按照相关规定请国家商检局出商检证明,出现材料的质量问题时,及时据此向供货商提出索赔。 2 建筑工程材料检测的重要性 对于建筑工程的施工而言工程材料检测是重要环节。提高工作人员的施工技术和完善原材料的质量是对于建筑工程中要提高房屋建筑质量的重要因素。但是关于房屋建筑白叫的质量检测也是十分重要的。并主要体现在以下几个方面:第一:建筑工程的质量可以通过建筑工程材料检测来保障,并且材料质量检测也为建筑工程的施工提供了检验的标准,这个利于建筑施工时有一定的评判标准。第二:建筑工程材料检测有利于建筑施工并能为它提供相关有效数据,充当工程施工标准。第三:建筑工程材料的检测可以对器械设备、建筑材料进行全方位的检测,在工程施工前对所要用到的机械设备和原材料进行严格的检测是从事这方面的工作人员为了保障该工程的施工质量;第四:由于现在我国还处于社会主义发展的初级阶段,对于能源和原材料的需求很大,建筑工程又是十分消耗能源和原材料的,于是建筑企业响应国家号召,对于工程监督的加强可以减少很多能源与原材料的浪费。第五:在现代社会的发展下,消费者的生活水平越来越高,而他们对于居住环境的要求也随之变高,建筑工程的检测能很好的改善室内建设环境,达到顾客的需求。在这样的情况下,对于建筑行业的发展是一大助力。第六:材料检测,对于新技术,新工艺和材料的作用有新的推动,可以造就更大的发展空间。同时还能利用这些检测,及时有效的鉴别它的可行性,实用性,有效性,先进性等,为建设工程累有用的经验。已达到推动技术发展,提高建设工程质量等积极作用。 3 确保建筑工程材料检测的真实性的工作建议 无论对于哪个企业来说,一个企业的建筑行业的持续稳定良好发展离不开它的工程质量的管理,而工程质量的关键环节之一是建筑工程的材料检测。此文对建筑施工中材料检测的方法做了详细的分析,而且还依据企业的不同列出了几点建筑材料检测质量的相关有效措施。首先是保证工程材料质量的措施: 3.1 要有完整并完善的质量用来保障这一体系,同时要加强合同的管理 就工程材料检测而言,第一步要让施工人员一定要组织健全的质量保障体系,并且强烈要求负责该项目的企业在决定人员、设置管理、有关的检测、负法、方式等每个不同的施工环节上提高落实和管理,并且要求在施工承包合同和监理委托合同中同时都要明白准确的标记对建筑材料的质量控制和技术标准要求,并且也要注重监理方在工程材料质量的监理方面所要付的责任、拥有权限以及施工单位所提出的要求等。 3.2 对于工程的施工,要明确材料质量检测的全部程序 同时还早制作材料检测注意事项,从而更好的明确材料检测的程序,确定材料检测注意事项,具体就是要针对每一个所负责的工程它的实际建设情况,从而来决定制作明确的材料检测的程序和注意细则。在对待每一份材料检测细则中,都要清楚材料检测师的责任、工作流程、方法、手段以及对所用材料的质量要求和为了能够保证施工质量而采取的措施等。 3.3 制定一个好的工程材料检测制度是至关重要的 而确立一份完善的工程材料检测制度是为了使工程材料的质量控制和检验评定更加高效的实施。在一个团队中要有一定的材料检测的负责人,并且需要成立能够保障检测质量工作的所有有效果并有可实施性的措施及相应的规章制度,借此可以用来保证工程的施工质量。 3.4 还有就是关于建筑材料的三证要进行严格的检查 严格控制并谨慎处理材料进场的检验是一项至关重要的手段。而且这样对于材料质量的控制能更好的把握住。对于企业所要开发的工程将要考虑的重要材料、成品、半成品、配件、器具和机械设备等一定要求要带有中文的质量合格证明书,除此之外,对于这些必须的用到的东西它们的型号和规格以及性能这三样的检测报告是要求能够达到国家技术标准或设计要求的。无论是那个相关单位,对于材料进场时都应该做好仔细的检查和验收,而且还要求要经过监理工程师的认真核查确认之后才能确保它们的质量。对于所有拥有9许可证编号和安全认证标志的产品,都应该有经过了生产许可证以及安全认证的制度的一系列完善的检测。但是即便如此,在选择购买之前还需要对这类商品的生产许可证和安全认证标志做好详细的检查,用来预防复印件的伪造,即使是同一类的产品,它们的不同型号和规格都要进行严格的核查每个不同品种的相关证件,主要是防止偷梁换柱。 3.5 对于一个企业而言,强制性检测是十分有必要的 在一个工程中,处理质量的通病,严禁伪劣的材料被用于企业的建筑工程主要是为了保证结构的安全,但是即使这样,依旧还是要是依据设计的要求,或规划的要求,或者是某一主管部门的规定,对于这些都是需要项目检测的。就目前而言,有一部分地区已经成立了质量检测站。并且这些质量检测站种比较常规的检测项目保罗:建筑中的主体结构(梁、板、柱)砼标号及所要用到的钢筋数量检测,工程完工之后房屋的空气质量状况的检测,还有就是对钢筋的抽样检测,和对于混凝土试块检测,加气块两项性能(外观质量及强度)检测(非必检测项目),瓷砖质量的检测,以及铝合金门窗的三性检测等,这些需要检测的内容都是强制性的必须要检测的。 4 结语 在所有的建筑工程实施过程中,建筑材料是必不可少的,而且它在企业的建筑工程中充当十分重要的角色。直接性的是影响着整个工程的质量。因此只要是对于建筑工程的施工,都必须对建筑材料进行严格的检验,而且对于那些有关的检测要求要更加注重。要能够有效的控制误差和尽可能地提高检测的精准率。对于一个专业的工程检测人员来说,严谨对待建筑工程材料检测的工作,以至于能够保证材料的质量能够过关并得到保障。除此之外,工作人员还应该尽可能的提高自己的专业知识并提升自身专业技能。只有这样,才能是建筑工程的质量得到进一步的提高,同时才能为建筑行业的健康、高效的发展奠定良好的基础。 建筑工程材料检测论文:建筑材料检测在建筑工程中的作用 摘要:建筑材料的检测是建筑工程中的一项重要程序,关系到建筑施工的质量和人身财产的安危,在分析当前建筑材料检测出现的种种问题之后,针对出现的具体问题,认为需要从建筑材料选购,建筑材料样品取样以及建筑材料的检测规范化标准化等一系列问题着手,将建筑材料的检测结果做到客观公正化。文章对建筑材料检测在建筑工程中的作用进行了探讨。 关键词:建筑材料检测;建筑工程;作用;措施 建筑材料是建筑施工的核心,具有极其重要的作用。因此,为了确保建筑工程施工质量,就必须对建筑施工材料进行检测,只有检测结果符合规范要求,才可以正式进入施工现场。在实际进行建筑材料检测时,要针对其中存在的问题提出切实可行的解决对策,减少误差,并创新检测方法,提高材料检测水平,从而为建筑工程施工质量提供保障和支持。 1.建筑材料检测在建筑工程的作用 一是便于选择价廉质优的材料。建筑材料检测工作可以对建材采购质量进行严格把关,选择性能达标、质量高和信誉好的供应商;同时检测机构在检测之后可以科学对比分析建材本身的价格与性能,帮助建筑企业选择出价廉质优的原材料,优化建材采购方式。一般利用先进的检测技术检测建材质量与性能后,可以保证采购的建材与国家规定的标准相符合,将其运用建筑工程施工中,能够在一定程度上提高施工效率和质量。 二是有利于推广应用各种新技术、新材料、新工艺。随着经济与发展和科技的进步,许多新技术、新设备、新材料被广泛应用于建筑工程中,不仅提高了工程的效率与质量,还推动了建筑行业的良性发展。建筑材料的检测可以使更多新设备、新工艺、新技术和新材料应用到工程施工中,使相关人员及时了解这些工艺与材料的可行性、实用性、科学性,进而推动建筑企业的系统化、现代化、信息化、科学化发展。此外,建筑材料的检测可以科学设计材料配置方案,寻找出合理搭配和性价比高的方法。 三是提高工程质量。建筑材料作为建筑工程中的重要组成部分,其质量好坏对人员生命安全和工程施工质量具有直接影响,因此保证建筑材料的质量显得尤为重要。通常优质的建材可以丰富建筑功能,提高建筑物的整体质量和使用寿命,保证人员生命安全,而建筑材料检测是保障材料安全的重要手段,这就需要做好建筑材料的检测工作。 2.提高建筑材料检测质量的措施 2.1制定周密、全面的试验检测标准 要想确保项目工程质量,增强试验检测结果的准确性,首要任务就是制定周密、全面的检测标准。(1)全面掌握施工项目规模,根据其规模度来设计等级检测试验标准;(2)创建便于试验检测工作进一步开展的工作标准;(3)做出详细的材料试验测试标准,从而规范从业人员的操作,使其工作得到顺利进行。 2.2合理调配试验设施与操作人员 对试验设施的合理调配有助于施工科学合理的开展。可以根据项目工程的规模以及实际需求,落实和布置与其规模相适应的实验室,为工作提供便捷。这样可以对施工过程进行实时检测,也提高了测试工作的质量。除此之外,对其操作人员也要进行合理的分配与调度,使其发挥出应有的职能和工作的效率,使试验结果得到更加精准的效果。 2.3对检测及试验工作进行规范化管理 工作人员要按照规范和相关章程进行工作,要做到有章可循,有法可依,保证试验检测数据的准确性,从而为下一步的施工打下良好的根基。还要对报告、记录等工作进行相应的规范,使工作更加严谨。记录数据所使用的单位要用国际统一单位,保证书写的规范性。计算数据也要遵循其要求保留小数,使其结果更加精准。 2.4对试验操作进行管理 首先,对检测工程进行管理。对建筑工程检测材料的来源、选取的样品以及试验过程的情况进行了解和掌握,如发现问题应及时上报解决;其次,对数据处理进行管理。如果试验所得数据与标准不符,应找出问题原因,做出分析;最后,向上级及时汇报结果。在建筑工程材料检测试验中,得出结果要立即汇报给上级,为日后工作的开展做好准备。 2.5控制温度与湿度 湿度和温度是影响建筑材料性能的主要形式。在一般标准情况下养护材料的时候,需要明确规定测试环境,严格遵守相关规范,保证试验结果具有一定可比性。例如,改性沥青防水卷材等一些防水材料对于温度环境是十分敏感的,需要保障进行拉伸试验过程中能够将温度控制在23℃左右。利用同一材料制成弹性体改性沥青防水卷材样品,适当选取九组作为抗拉试验的试样,把九组平均分为三组,然后按照50℃为一个温差等级进行实验,三个大组分别在23℃、18℃、28℃环境下进行一定的实验,23℃的一组作为基本实验组,另外两组进行抗拉试验,然后完成试验以后,分别计算出三组中的平均抗拉强度,可以发现在28℃的时候平均抗拉强度值比在23℃标准情况下的平均强度要低大约2.8%,但是在18℃情况下的平均抗拉强度要比标准23℃温度下的抗拉强度要高大约3.5%。可以在一定程度上反映温度对材料产生的影响,因此,需要合理规范的控制湿度和温度。 2.6试验误差 在监控检测的时候,误差是存在的,不可避免的。导致出现误差的原因有很多,例如,实验换将的湿度、温度、人为造成的以及没有正确的实验方式。在上述影响误差因素中,出现最大误差的就是人为因素。此时,这种情况下就算可以得到伸长率,但是也是e误的,因此,就不是误差而变成错误。 总之,选择建材原料的性能和质量与建筑项目工程的质量关系密切,因此要充分做好检测工程材料检测试验工作。按照检测标准严格开展工作,保证检测结果的精准可靠。 建筑工程材料检测论文:浅析建筑材料检测在建筑工程中的重要性 【摘要】建筑材料是指土木工程和建筑工程中用到的材料的总称。一个建筑质量的好坏受很多因素影响,但建筑材料的质量是最直接也最重要的因素。所以,在建筑施工前,对建筑材料进行检测是十分重要的。本文针对我国目前的建筑材料检测现状以及其中出现的问题进行详细的论述,从而深入分析建筑材料检测的重要性,并尝试提出一些整改措施。 【关键词】建筑材料检测;现状;问题;措施;重要性 目前,我国市场上建筑材料种类繁多,品种不一,每种材料性能也都不同。但建筑材料的质量又直接关系到整个建筑工程的质量。如果在建筑材料上出现了问题,轻则影响建筑工程的结构,导致工程质量不合格;重则可能会造成安全事故,严重威胁人们的生命安全。因此,在施工前对建筑材料进行严格的检测是十分有必要的。 一、我国的建筑材料检测现状 近年来,各个施工现场事故频发,许多施工单位只注重经济效益而忽视了工程质量,甚至有些单位为了降低成本故意偷工减料,购买不合格的建筑材料或者购买的建筑材料数量不足。还有些单位不注意对建筑材料的保护,使材料受到很多不利因素的侵害,造成了材料质量和性能的损害,使材料的使用寿命缩短。再就是对建筑材料的检测力度不够甚至还有漏检现象的出现等,都对建筑工程产生极大的影响,埋下安全隐患,对人们的生命安全造成极大的威胁。 二、建筑材料检测过程中存在的问题 (一)对建筑材料的检测工作不够重视 在材料进入工地以后,进行基本的验收工作也只是粗略清点一下材料数量就入库保存,忽略了对材料质量的检测。因此材料中可能就混有假冒伪劣产品,对工程质量造成一定的损害。有时候因为工地环境条件的限制,对建筑材料的保管工作可能就不够完善,就会对材料的质量和使用寿命产生影响,从而影响工程的质量和使用寿命。 (二)对能够对建筑材料产生危害的因素认识不够充足 危害因素主要分为两大类:主观因素和客观因素。主观因素就是材料检测人员本身对工作不够熟悉,认识不清,判断不准,操作不规范等;客观因素就是检测设备的精确性以及施工现场对建筑材料的保护场所等。 (三)送检的弊端 目前我国对建筑材料的检测一般都是由施工方按照建筑材料的送检批次要求和取样要求来进行取样和检测。但是这种方法有一个弊端是能够大大延长建筑材料的堆放时间,增大了材料受损的可能性,还对施工方的接收材料工作造成不便。而且施工场所和检验场所一般不同,这就导致检验人员只是对施工单位送去的样品进行检测,并不是在工地进行实地检测,这就导致施工现场材料质量不能得到保证,还是有可能产生质量问题。 (四)建材检测市场恶性竞争 目前我国的建材检测机构大都是私人的或者股份公司形式的,这就导致在追求利润的过程中,这些人或这些公司之间可能会产生恶性竞争,造成检测结果不准确,无法保证建筑材料的质量,进而影响建筑工程的质量。 三、建筑材料检测在建筑工程中的重要性 (一)加对建筑材料的检测能够更好地保证建材的质量 建筑材料的质量直接关系到建筑工程的质量,所以,我们必须加强对建筑材料的检测,保证建材的质量,进而保证建筑的使用寿命。 (二)加强对建筑材料的检测能够优化建筑材料的选择 通过对建筑材料本身性能和性价的对比,能够实现对各种材料的综合评定,有利于我们选择性能优越、价格低廉的原材料,既能保证建筑的质量又能降低成本。 (三)加强对建筑材料的检测有利于推广应用各种新型工艺、新型材料和新兴技术,有利于建材行业和建筑领域的发展 随着我国经济的发展,科技也得到了很大的创新,各种新型的工艺、材料、技术等犹如雨后春笋般出现。推广应用新兴事物可以促进建材的更新换代和建筑质量的优化升级,有利于建筑事业的发展。 (四)加强对建筑材料的检测有利于优化建材配比,能够为施工方提供多种施工选择 施工方可以因地制宜,根据工程的实际情况选择最为合适的施工方案。 四、对建筑材料检测的整改措施 (一)从源头上杜绝不合格产品 施工方在购买建筑材料时一定要选择正规厂家,认真核对厂家的营业执照等各项基本信息。对于重要的设备仪器,在验收的时候一定要现场验货,确定设备质量再开始施工。 (二)规范检测指标,统一检测标准 规范检测指标,制定一致的检测标准可以有效避免因检测标准不同对建筑施工造成的影响,还可以逐步规范检测市场。对于那些违规操作、恶意篡改检测结果的行为必须给予严厉的制裁,对造成严重后果的比如危害人们生命的还要追究相关负责人的刑事责任。在检测过程中还要注意主观因素和客观因素对检测结果的影响。 (三)见证取样 由于材料的性能是以检测结论为主要依据的,因此选取的样品是否具有代表性对材料检测最后的结果有十分重要的影响。为了确保检测结果的准确性,施工单位应当建立专门的材料送检系统,加强对送检人员的培训,使他们做到尽量掌握各种材料取样的方法,在面对不同的材料时能选择最合适的取样方法,做到科学取样。通过对取样过程和送检过程的完善,加强对建筑材料的检测,保证建材的质量和建筑工程的质量。 本文针对我国目前的建筑材料检测现状以及其中出现的问题进行详细的论述,从而深入分析建筑材料检测的重要性,并尝试提出一些整改措施。综上所述,目前我国对建筑材料的检测还不够到位,存在很多问题。但是建筑材料又是保证一个建筑质量的最基本条件,所以我们一定要加强对建筑材料的检测,规范检测指标,统一检测标准,建立一个完善的取样和送检体系,提高送检人员的专业水平和整体素质,保证建筑材料的质量,进而确保建筑工程的质量。加强对建筑材料的检测不仅是对工程负责,也是对人们的安全负责,是确保建筑安全、促进建筑行业长远发展的重要保障。 建筑工程材料检测论文:探究建筑材料检测在建筑工程中的作用 (河北省保定市清苑区建筑工程质量监督站) 【摘要】建筑材料的质量直接关系到建筑工程的整体质量,因此,全面提高建筑材料的检测工作水平,切实对每一项即将投入使用的建筑材料的质量进行严格的把控,有利于提高我国建筑施工的整体水平。文章结合了近年来几种建筑施工主要使用材料的检测现状,提出了相应的检测方法和注意事项,这对于我国建筑事业的质量水平具有重要意义。 【关键词】建筑材料 检测监控 建筑施工 1、建筑工程材料质量检测的重要意义 任何一项建筑材料在运入施工场所,投入使用之前,都必须要经过相关部门的质量检测,只有检测合格的材料才能够投入建设施工当中去,主要是因为以下几点原因: 1.1有利于提高施工安全。建筑材料质量的好坏,直接决定着他们的承载能力和强度,质量达标的钢材和水泥在施工后能够达到设计图纸中标明的使用能力,可以确保内部居住和使用的群众的人身安全。相反,没有质量保障的建筑材料,在施工的过程中由于强度不够,可能导致坍塌,严重危及到施工建设人员的人身安全,即使安全施工完毕,后期的使用过程中,遇到轻微的地震等也可能导致极大的安全隐患,因此,进行材料的质量检测,是保障施工以及使用安全的有效途径。 1.2经过质量检测达标的建筑材料更适用。设计图纸中的承重设计、规划,都是以达标建筑材料的属性为前提的,而一些没有质量保障的建筑材料在使用过程中,要么承重能力不够,要么强度不够,施工到一定阶段之后,后期的施工就难以完成,不得不停止施工进行补救,这样不仅影响了正常的施工进度,同时某些区域还需要重新设计图纸内容,不利于整个建筑工程管理的完成。 1.3美观的影响意义。随着建筑领域的不断进步,目前人们对于建筑物的要求已经超出了最初的使用标准,提升到对于外观审美的新要求之上。换言之,人们不仅需要建筑物具有质量保障,还需要能够达到一定的审美标准,此时,需要采用高科技的建筑材料,实现立体效果与色彩的绚丽效果,在这一过程中,对于建筑材料的要求极为严格,普通的建筑材料或者是不达标的建筑材料根本没有办法实现这种审美要求。 1.4耐久度与经济方面的意义。质量达标的建筑材料,他们的使用寿命会更加的长久,虽然较之假冒伪劣材料来说,他们的造价可能会略高,但是从长远的角度出发,他们的后期维护费用低,使用年限长,具有一定的经济意义。所以,施工单位要有全局观念和长远意识,不能只图眼前利益而采用质量不达标的建筑材料。 2、建筑材料的检测项目 2.1混凝土的检测。混凝土是建筑施工中最常见的一种材料,同时也是建筑施工过程中使用量最大的材料之一,因此,对于混凝土的检测就成为了检测工作的重中之重了。首先,要检查混凝土中的主要成分,然后分析每一种成分中具体的有害物质的含量,最后检测混凝土的属性。由于近年来环境问题越来越严重,因此,相应的混凝土中有害物质的检测也越来越精细化。 2.2钢材的检测。钢材是建筑结构中主要的承重材料,建筑施工中使用的钢材要具备一定的强度和韧性,还要耐焊接。目前钢铁市场鱼蛇混杂,一些私有钢铁企业生产的许多钢材都不符合质量标准,但是,他们的价格比较低,因此,大量的不合格钢材流入了施工场地,因此,对于钢材的质量检测要尤为重视。主要参考以下数据:钢结构材料的生产时间年限、钢结构材料所供有的技术条件和产品说明书、技术指标、极限强度、屈服强度、受拉的延伸率、反复弯曲等等。钢结构建筑庞大的市场和钢结构本身所具有的性能优势,使得其在我国的建筑工程上必然有着强大的生命力。 3、提高建筑材料检测质量的主要步骤 3.1全面了解材料信息。要想将材料的检测工作落实到位,关键是检测人员对于材料信息的掌握程度,广大检测人员要熟知国家法律法规中对于建筑材料的使用标准的规定,并要掌握相关建筑材料的所有基本信息,在检测的过程中坚持优中选优,杜绝一些存在质量问题的建筑材料流入施工场所。 3.2试验检测的合理进行。试验检测的工作一方面受到检测人员综合素质能力的影响,另一方面受到检测机器设备的影响。所以,要不断引进先进的检测设备和仪器,提高试验检测的精准性,另一方面要重视检测人员的业务培训,提高整个团队的检测能力。 3.3试验操作的有效管理。首先,要根据不同材料的属性,进行科学的材料管理,一些材料在温度和湿度发生变化时,本省的属性会发生变化,此时的检测工作就很难进行,即使强行检测,检测的结果也会受到很大的影响,所以,要加强检测材料的管理;其次,提高检测数据的管理能力,检测结果最终都是以数据的形式呈现出来的,所以检测数据必须妥善保管,并严格分类,科学汇总。 3.4代表性取样。抽样检测,是建筑材料检测工作中一种常见的检测方法,建筑施工的材料使用量非常大,逐一检查是难以实现的,从某种意义上来说,也是没有必要的,所以,要进行抽样检查。如何选取样品,就大有讲究。首先,样品需要具有一定的典型性和代表性,能够反映一批材料的整体性能;其次,样品的数量要根据整体的数量进行比例分析。当然,对于一些经常出现质量问题的材料,检测人员可以酌情提高抽样的比例。 3.5加强检测试验建设。工程类别的多样化、建设单位的多元化、施工技术的集成化、使用产品的工厂化等决定着必须提升自身的检测能力。我们围绕市政建设特点先后增加了预应力钢绞线(锚夹具)、塑料管材、检查井盖、土工合成材料等6个市政大项和43个参数。通过增加检测项目和检测参数,使我们的检测能力和服务水平得到了显著的提高。提高检测工作的规范性,加强检测机构的内部管理。根据设定的权限,通过计算机方便地掌握检测工作动态,随时了解单位内部的情况,使单位生产管理工作处于受控状态。加强检测与监督间的工作互动。科学开展检测工作,提高工程质量的意识。 3.6确定合理的检测项目。每种材料的属性都不同,国家对于每一种材料的质量要求也不同,检测工作既要全面科学,又要符合国家的相关法规,这就需要检测人员进行检测项目的科学界定。例如建筑外墙的保温材料主要起到墙体的保温效果,国家对于这部分材料的要求比较高,在检测的过程中需要检测这些材料的环保性能、导热参数吸水率、表面强度、抗拉、抗压强度、表面密度等等,虽然比较繁琐,但是每一项检测工作都有其特定的意x,需要统一规划逐一进行。 4、结束语 总之,提高建筑施工的技术手段和机械操作能力固然是提升整个建筑施工质量的一个关键,但是材料才是核心,无论是施工方还是质量检测单位都应该严格把控好材料的质量关卡,杜绝一切不合格的建筑材料流入施工场地,确保每一项建筑施工都是安全的美观的成功建筑,只有这样,我国的建筑领域才能持续发展,获得更广阔的发展空间。 建筑工程材料检测论文:节能环保条件下建筑工程材料检测的重要性分析 摘 要:随着国家经济形势好转以及城市化建设的不断推进,在该种环境背景下建筑工程(简称“建程”)数量日渐增加,而大众对于“建程”不仅仅是关注其建设质量,而且关注其节能环保,尤其是在社会大众环保节能意识提升的当下,对“建程”材料予以实际环保检测就显得至关重要,文章基于此就实现“建程”材料环保节能意义进行着手分析,之后对基于环保节能下“建程”材料检测实际重要性予以研究,以期为后续关于“建程”方面的研究提供理论上的参考依据。 关键词:节能环保;建筑工程;材料检测;重要性 走进新时期“建程”环保节能引起了国家政府以及社会大众的关注,而越来越多的节能新型材料也得以应运而生,这些新型材料的出现固然能够丰富“建程”材料,但是其是否真的具备环保性以及实用性则需要通过检测来证实,而对于以往常用“建程”材料而言对其予以环保检测也能够促使“建程”与国家环保建筑要求相靠拢。 1 初探实现“建程”材料环保节能意义 1.1 意义之能源保护需要 实现“建程”材料环保节能意义体现在能源保护方面,具体来讲我国虽然幅员辽阔但是人口较多,站在人均资源划分视角我国应当属于资源匮乏国家范围内,无论是天然气还是相应的煤炭又或者是石油往往需要进口来获得,而我国当前建筑面积则达到了五百亿平方米,其中以高能耗相关建筑为主,而近些年该种高能耗相关建筑还在以每年三十亿平方米速度增加,若我国依然实行较低节能设计标准则未来将遗留巨大能耗负担,尤其是我国本身能源不足,高能耗长期存在加速了能源消耗,因此从该层面上讲实现“建程”材料环保节能是当前国家能源保护的客观需要,而这也是其意义之一。 1.2 意义之环境保护需要 实现“建程”材料环保节能意义除了体现在能源保护方面之外,还体现在环境保护上,具体来讲,最近几年国内雾霾天气较为常见,而之所以出现雾霾则与城市温室效应以及建筑扬尘等密切相关,而国内自然环境面临着严重破坏局面,如国内北方冬季建筑用煤取暖集中在三亿吨,其中一吨煤往往进行四百公斤左右二氧化碳以及五十公斤左右二氧化硫和一百公斤灰渣烟尘的大量排放,试想三亿吨煤的燃烧对环境造成的破坏,而如果是将环保节能材料引入到“建程”中则能够提升室内热量保温效果,减少额外热供应,自然烧煤量也会大大降低,环境也会少遭受一点破坏,因此从该层面上讲实现“建程”材料环保节能也是当前国家环境保护客观需要,这也是其意义之二。 2 探析基于环保节能下“建程”材料检测实际重要性 2.1 重要性之强化建筑质量 对于“建程”材料实施检测本质上出于质量考虑,一方面能够对人民财产生命予以负责,另一方面是国家明法建筑工程规定的监管职责,尤其是对于一些新型的建筑材料其质量标准以及性能特点均还较新,若不对其予以上述方面的良好检测,一旦其中一项不达标则直接对“建程”质量造成不良影响,而“建程”质量最终的优劣又会作用于大众日常生活。此外近两年“建程”质量方面状况可以用不容乐观来形容,质量问题也是较为常见,一些劣质梅沙以及粉末砖头又或者是瘦身钢筋纷纷出现在“建程”中,引发建筑保温性较差以及裂缝渗透或者是门窗较差密封性等等居住问题,严重降低了大众居住质量,由此也能够较为充分的说明对建筑材料实施严格检测对于建筑质量保障的重要性。 2.2 重要性之保障建筑安全 对于“建程”而言无论是具体施工环节,还是后续居民居住使用,安全是首要条件,如果不存在安全则一切均毫无意义,而之所以将保障建筑安全作为材料检测重要性之一,是来源于大量的惨痛教训。近些年发生因建筑材料而引发的经济损失以及人身伤亡事件较多,2015年哈尔滨一栋大厦出现严重火灾,火灾产生于建筑的外部,由外墙相关材料引起,该种材料较为易燃一旦着火便迅速蔓延至整栋建筑,而最终建筑过火面积高达二千平方米同时造成二千万经济损失,从该事件中不难看出正是因为引入了不达标建筑材料才为后续火灾留下了安全隐患,造成不必要的经济损失。无独有偶的是2015年发生在北京居民楼的一次火灾,火灾同样起源于居民楼外部的装饰材料,因烟花爆竹违规燃放进而引发装饰材料燃烧,火势迅速将居民楼包围,经火灾事故调查该居民楼属于高档小区,外墙添加有钛锌合金板,而该层材料之下又添加了挤塑板和相应的聚氨酯保温材料,而无论是挤塑板还是聚氨酯均属于新型建筑材料,而正是因为没有对其予以检测而将该种可燃性不达标的材料引入其中造成严重人身伤亡,居住其中的六名居民受伤严重。由此也能够充分的说明对建筑材料实施严格检测对于建筑安全保障的重要性。 2.3 重要性之提高建筑效益 基于环保节能下“建程”材料检测实际重要性除了体现在上述两方面之外,还体现在提高建筑效益上,具体来讲,节能型建筑材料往往是涉及主墙体以及外墙保温和相应门窗三方面,而应用该三方面环保材料必然能够将建筑实际销售价格大大提升,此外新型化建筑材料相较于传统建材用量少,一定程度上也会将建筑成本良好降低,从而促使建设企业实现较高经济利益的获取,如主墙体新型材料空心砖相较于传统建材实心砖不仅价格低,而且在隔热保温以及强度承重上均较好,而利用引入该种新型材料无疑是能够既降低成本费用而又提升建筑效益。 3 结语 综上分析可知,近些年国家对于城市化发展较为关注,而在该种环境背景下城市中“建程”数量逐年上升,而城市作为居民生存的重要空间其生态环保不仅仅是对于大众健康较为重要,而且也关注国家生态城市良好建设,而城市生态环保则依托于建筑环保上,“建程”材料的环保节能更加为建筑行业长足发展保驾护航,而文章将基于环保节能下“建程”材料z测实际重要性作为研究重点旨在为现今以及后续“建程”优化发展献出自己的一份微薄之力。 建筑工程材料检测论文:浅论建筑工程中材料检测的常见问题以及重要性 【摘要】现在人们物质文化水平不断提升,同时建筑工程也在不停的发展,所以人们越来越重视建筑的质量了。为了保证建筑的质量,那么就需要做好建筑工程材料的检测试验工作。一个工程从开工阶段到竣工阶段,最重要的一个环节就是建筑工程材料的选择。换句话说就是建筑工程材料选择的合理与否和建筑工程的质量之间有着紧密的联系,所以必须要对建筑工程材料进行严格认真的检测。本文讲述了建筑工程材料检测的内容以及其中常见的问题,并进一步阐述了建筑工程材料检测在建筑工程中的必要性。 【关键词】建筑工程;材料检测;检测内容;检测目的 一、建筑工程材料检测试验的重要意义 建筑工程的建设施工质量直接影响工程整体的安全问题,建筑材料的试验检测在工程的质量中具有重要的地位,同时也是对建筑工程进行科学管理的有效手段。保证检测试验信息数据的客观与准确,并对其进行及时的记录,有利于对建筑工程质量进行科学的指导与控制。建筑工程的材料是建筑工程建设施工的重要基础条件,建筑材料的质量对建筑整体的安全c耐久性能具有较大的影响,所以,对建筑工程材料的检测工作对建筑整体质量具有一定的保障作用。此外,建筑工程施工材料的质量不仅对建筑工程具有一定的影响,而且对于人们的日常生活与日常的生产活动也会造成严重的影响。所以,对建筑工程材料的质量进行有效的控制具有重要的现实意义。 二、建筑工程材料检测试验的方法 建筑工程材料按发展的先后顺序分为传统材料及新型材料,传统材料譬如标准砖(240×115×53型)、混凝土砖等,因使用时间悠久,检测系统完善可靠、实验方法成熟固定,如标准砖的检测主要通过观察、称重、测量等物理方法进行检测,而试验方法则是通过标准试验测定准砖的硬质性能、煤渣含量等;但是新型材料如PVC管、基苯乙烯泡沫板、SBS防水卷材等,最近几年才投入使用,检测系统往往无法跟上材料的更新换代,而检测方法也是因材而异,如SBS防水卷材的检测方法往往只有通过游标卡尺来控制材料的厚度,检测手法单一,且很难准确的检测出SBS卷材的平均厚度,很容易让厚度不均匀的材料流入施工现场并投入使用,带来后期的漏水现象,而对其的试验,主要测试其的延展性、粘接性、可塑性等,而其的性能参数,缺少权威性的参数指标,即使试验人员往往都无法得出试验结果的准确与否。 三、建筑工程材料检测测验工程中的常见问题分析 (一)工程材料检测试验的取样不合理 因为建筑工程材料检测试验结果是否准确与材料的取样情况具有直接的关系,因此,应注重对材料检测取样工作的高度重视。在一般正常的情况下,材料取样是从同规格同型号同批次材料中的不同部位进行随机的抽取检测样品。与此同时,材料检测取样的部位与方法应按照相应的规范进行操作,一旦出现不规范的现象,或者与材料取样的情况与要求出现不同,一定程度上就会影响材料检测结果的科学准确性,进而影响材料检测整体的科学程度,对建筑工程的建设质量产生严重的负面影响。所以在建筑工程的施工过程中,对材料的取样工作应予以一定的重视与关注,这样才能保证建筑工程材料检测试验结果的准确程度。 (二)配件质量 建筑施工中,既要保证对建筑材料的试验检测做到位池要严格检测装饰建材以及各种配件。有些施工人员考虑不够全面汉仅考虑到了建筑主体的建材的质量检测而不够重视配件的质量安全这是不可取的会大大影响到工程的质量安全。施工人员要做到全面的保证工程质量,从多方面入手例如水暖施工材料、五金材料等等配件都要关注只有严抓每一个细节的质量检测才能保证项目的质量安全。 (三)检测试验装置的软件系统及硬件系统更新不及时 在完成建筑工程材料的检测试验后,要认真研究该检测试验所得数据,并针对建筑工程材料的具体组成部分进行标准化试验,针对该建筑工程材料中粒径在75μm以下的颗粒含量、砂石、卵石及碎石的抗破裂能力进行标准化检测试验。在检测试验过程中,应利用先进的装置设备,但是现阶段我国建筑行业所使用的检测装置器械较落后,且由国家政府部门决定是否更换检测装置器械。材料检测装置器械的更换无法适应建筑行业的标准要求。此外,相关检测试验工作人员在进行材料检测试验的过程中,并不具备专业的知识以及专门的检测试验技能,也没有彻底掌握装置器械的具体操作流程以及操作技巧。这些都对整个建筑工程材料检测试验结果的准确性造成严重的影响。 (四)操作人员综合素质偏低 建筑工程材料检测试验看似简单,导致一些施工单位不够重视,往往不聘请专业人士,更有甚者,直接由工地上的安全员、资料员兼任。实际上,材料检验是一项烦琐复杂且技术含量较高的工作,不仅要求检验人员工作细心、责任心强,而且必须具备专业知识及检测经验。同样,遵循“术业有专攻”的原则即可解决该问题。 (五)材料检测试验体系不完善 在对建筑工程材料进行检测试验的过程中,因为检测体系不完善,使得一些施工单位为谋取眼前利益而造假。此外,未能够贯彻落实相关机制,检测试验不全面,难以保证建筑工程材料的检测试验结果。 四、建筑材料质量检测的目的 在建筑工程的材料,检测试验过程中,进行检测试验的主要目的就是对材料的配合进行优化,以及对材料的性能进行科学的评价。在进行建筑工程材料的配合比设计时,可以采用多种配合比的设计方法,但是为了提高建筑的效益与质量,就需要在多种配合比的设计方法中选择主建材使用最小、经济性能较高的配合比方法。建筑工程的材料性能也能够通过检测试验来进行科学的评价,材料的成品、半成品以及原材料等质量与性能都能够利用检测试验进行科学的评估,对于建筑工程中的所以建筑材料,都可以根据相关的试验检测方法与标准进行检测试验,从而得出材料的性能数据,保证材料的质量。为了确保建筑工程的材料能够在建筑工程的施工中得到有效的应用,就需要通过检测试验来对其进行分析,保证材料的质量与性能。此外,进行建筑工程材料的检测试验,还能够对.施工的技术水平进行提高,从而使得企业的收益得到增加。 五、结语 总而言之,在市场经济日益发展的今天,只有提高建筑材料的检测技术水平,才能保证我国建筑行业稳定持续进步。由于建筑材料的质量与竣工后的建筑工程质量两者间存在互相影响的关系,所以人们常说建筑材料自身的质量、性能以及建筑工程的质量三者之间是连接在一起的,只有不断加大对建筑材料检测体系的重视与管理力度,工程项目的质量才有提高的可能。 建筑工程材料检测论文:建筑工程质量检测中材料检验的取样问题构建 摘 要:随着我国经济建设进程的不断加快,我国建筑行业也随之不断发展建设,大量建筑被不断兴建,随着建筑工程的不断加多,人们对建筑工程的使用安全性以及舒适性越来越为重视。由于建设工程的材料质量在一定程度上直接影响着建筑工程的整体质量,因而如何对建筑工程中应用的材料进行质量检验是人们近年来的一个研究方向,本文通过对建筑工程质量检测中材料检验的取样问题构建进行相关研究探讨,以期为我国建筑工程材料的检验提供一定的参考与借鉴价值。 关键词:建筑工程;质量检测;材料检验;取样 1 建筑工程质量检测中材料检验的取样的重要性 由于建筑工程施工材料质量的好坏直接影响着工程后期的使用质量以及食使用安全性,做好建筑工程相关施工材料准备至关重要。建筑工程施工材料的取样是建筑工程施工材料质量检测的首要环节,同时,取样材料的相关检测数据可以对整体施工材料的质量有一个客观而真实的反馈。基于建筑工程施工材料的重要性,为保证建筑工程整体施工材料的质量,避免部分建设以及施工单位为了盲目追求经济利益对相关检测过程以及检测结果造假,我国建设部已经明确提出,在建设工程施工时一定要进行施工材料进行送样以及见证取样的过程。同时,由于有时试样的检测的真实度不够,存在随机性,无法代表整批材料实际质量,因而严令禁止仅以式样的检测结果出具整体材料的检验结果[1]。综合以上多种原因,在对建筑工程施工材料进行试样检测的时候,必须要保证被取样试样具有代表性。除此之外,在对建筑工程试样检测过程中,相关试样检测人员也应当同时对材料取样问题进行高度重视。 2 建筑工程质量检测材料检验取样的统计学原理 由于建筑工程施工材料多为成批使用,因而,应采取数理统计的方式对使用材料进行抽样检测,即是由抽取的试样质量对建筑工程整体施工材料质量进行判定,并且要求所检验的材料必须为同一批次、同一成分以及同一尺寸,通过一定的抽取方法从整体中抽取出部分试样进行检测,由试样的检测结果来反映整体施工材料的质量。综上所述,这就要求所抽查的施工材料试验样本必须有代表性,因为一旦抽查试验样本缺乏代表性就无法保证对整体施工材料质量予以保证,只有保证了试样的代表性,才能保证取样和制样工作的质量以及技术性。 为了保证试样的代表性,这就需要我们在检查时做到以下两点:一方面,施工材料试样的选取以及相关检测人员必须具有高度责任心以及熟练的操作技能,在对试样选取时必须不怀有任何倾向性,严格按照相应的检测章程及制度执行,不可对相关程序进行随意的简化以及篡改,进而防止由于人为的原因造成检测试样失真的现象发生。另一方面,要在试样检测前利用科学的方法,提前做好试样采样的方案,同时,在检测过程中严格按照既定的方案进行采样,通过对试样采样方法进行研究与分析,常用的采样方法有以下四种:第一,单纯随机法,即人们常说的随机数骰子方法,此种方法是通过利用随机数生成器或随机数骰子随机的进行数字选取,进而组成采样试样;第二,系统抽样法也称之为机械随机抽样法,这种方法是通过以一定时间间隔或者一定空间间隔进行样本抽取,但一定要注意第一个样本一定是单纯随机抽取的;第三,二次随机抽样法,当施工材料样本数量巨大时,在取样时,首先要将这些样本分为若干批次,分别从这些批次中随机抽取部分试样,之后再从这些试样中进行再次随机抽取;第四,分层随机抽样法,这种抽样方法是先将所有的施工材料首先分成若干层,之后从每层中继续进行二次抽样或者是分层抽样[2]。 3 建筑工程质量检测材料检验取样的方法 (1)水泥材料的检测 在对施工用水泥进行检测时,我国推出了《水泥的取样方法》。在方法中规定,在对施工现场水泥进行取样时,所取水泥必须为同一水泥厂、同一品种、具有相同的强度等级、具有同一一批号并且采用连续进现场的方式进行施工。同时,一批的定义为袋装水泥不超过200吨或者散装水泥不超过50吨,并且规定每批的抽样数目不少于一次。在选取试样进行检验时,袋装水泥应当等量抽取不少于20袋水泥,散装水泥应当等量随机抽取不少于3罐中的水泥并进行充分混合,之后从这些混合水泥中抽取12公斤水泥作为试样进行检验。在这一过程中,严禁为求方便单纯一次性提取半袋或者整袋水泥作为试样进行检验。除此之外,一定要对水泥生产日期加以注意,在正常情况下,水泥的储存时间通常不应超过三个月,严格禁止施工单位将出厂超过三个月的水泥按原强度进行使用,防止形成施工质量隐患,影响建筑工程后期的工程质量以及使用安全性。 (2)焊接试件的检测 在对施工用焊接件进行检测时,我国推出了相关的《钢筋焊接及验收规程》,在规程中对相关施工用焊接件的检测进行了明确规定,其中一方面要求相关的焊接施工人员必须严格遵守持证上岗的原则,另一方面,必须要在监理在现场的情况下焊接施工人员进行焊接工艺性能试验,施工用焊接件必须经实地检测合格后才可以用于实际施工,严格禁止利用模拟实验替代真实的焊接件实地检测,防止检测失真想象的产生。与此同时,对于用于建筑工程不同部位的焊接件其检测方法与合格标准是不尽相同的,因而在检验时一定不可以一概而论,使得检测结果可信度以及有效性降低[3]。 (3)砂石的检测 由于砂石也是建筑工程需要大量使用的建筑施工材料之一,因而在对砂石试样的检测过程中我们仍应采取分批检验的方法,将同一产地、同一性状的砂石产品进行分批的检测。在批次划分时,我们通常以大车运送的600吨砂石或者小车运送的300吨砂石分为一批次,在批次中采用随机的分层取样法,通过对每层的样品进行随机抽样,通过对每层的试样进行检测进一步得出整体砂石的总体属性。 4 结论 综上所述,通过本文的讨论,我们深刻体会到了科学合理的取样以及检测是保证建筑工程质量的前提。同时,经过本文的分析,我们对建筑工程质量检测中材料检验的取样原则以及取样方法有了更进一步的了解,并提出了具体的检测方法,以期为建筑工程质量检测中材料检验的取样提供一定的参考与借b。 建筑工程材料检测论文:加强建筑材料试验检测工作提高建筑工程质量 摘 要:试验检测工作是建筑材料管理的关键举措,不仅可以提高建筑质量,还可以提升建筑工程经济效益,对建筑工程的长期可持续发展具有很大作用。随着我国市场经济的发展,建筑工程数量不断增加,为了促进建筑工程的长期发展,必须加强建筑材料试验检测,提高建筑工程的材料质量,建设高质量的现代化工程。 关键词:建筑材料;试验检测;工程质量 近几年,在经济发展的带动下,我国建筑工程开始快速发展,取得了较好的成就。但是依然存在一些材料质量问题,严重时还有可能产生人员伤亡问题,对建筑工程的发展造成了很大影响。为了促进我国建筑工程的发展,必须结合建筑现状,加强工程试验检测,提高建筑质量,提高建筑工程的市场发展地位。 1 实施建筑工程材料试验检测工作的意义 试验检测是提高建筑工程质量的主要方式。该项操作可以对建筑工程使用的多种材料进行检测,然后结合材料质量标准对材料质量进行判断,要求所有建筑材料均符合建筑相关技术规定。 首先,进行材料试验检测可以充分发挥当地原始材料的作用,促进了新技术、新材料及新工艺的应用和推广。所以建筑材料试验检测在提高工程质量、加快工程进度及降低工程造价等方面具有很大作用。其次,采用必要的试验检测,科学合理的对工程中使用的成品、半成品、原材料质量等进行评定。最后,利用建筑材料试验检测合理的评价施工质量。建筑工程质量的好坏可根据施工质量控制、竣工评定等进行验收,已经成为建筑工程应用的有效手段。 2 建筑材料试验检测中常见的问题 2.1 出现行政垄断 现阶段,西方很多国家建筑工程材料试验检测主要由市场竞争所决定,检测人员可根据自身能力与服务获得检测资格。但是我国的建筑环境较特殊,建筑工程质量检测依然处于行政垄断环境中,在材料试验检测中经常会出现多种虚假信息,影响了建筑质量的安全。一些领导人员为了获得一己私利,滥用职权,为亲属提供岗位,对建筑工程质量造成了很大影响,同时也影响了建筑使用者的安全,阻碍了建筑材料检测行业的发展。 2.2 市场环境较复杂,不能实施统一管理 在经济发展的影响下,建筑企业不断发展,市场环境越来越复杂,导致一些不符合建筑要求的工程材料流入到市场中,部分材料虽印有合格标志,但是属于造假标志,欺骗了较多消费者。同时,一些建筑人员由于对材料的认识不足,不能认真进行材料监督和管理,一些没有经过检测的材料开始投入到建筑中,对建筑工程的建设造成了巨大的安全隐患。此外,检测者与被检测者内部复杂的利益关系,导致材料检测工作缺乏公平性,影响着建筑市场的公平竞争。 2.3 材料检测过程中存在的问题 建筑材料试验检测工作要求检测人员必须具有较强的专业知识和较高的职业素养。但是从当前检测情况来看,一些检测人员掌握的专业检测知识较少,不能按照合理的步骤进行操作,导致检测工作毫无意义,影响了检测报告说服力。一些检测人员为了自己的私利,违反建筑公平竞争原则进行操作,出现了伪造检测报告及信息上报不及时问题,导致建筑工程应用中出现了安全问题,对建筑工程造成了惨重损失。除此之外,检测环境也是影响材料试验检测质量的因素。一些检测机构管理不健全,或者不能及时对检测设备或仪器进行更换,没有加强细节控制,导致检测工作质量较低下。例如,进行抗压试验时,由于不能合理控制材料厚度,影响了抗压数据,不能反映材料抗压能力,失去了检测意义。 3 建筑材料试验检测方法 3.1 确定检测对象 建筑工程较复杂,需要的材料较多,而且各个建筑项目使用的材料都不相同,每种材料具有独特的检测方法,所以合理确定检测对象已经成为材料试验检测工作顺利进展的第一步。所以必须详细了解专业知识,按照检测流程,认真做好检测工作。 3.2 进行书面检测 书面检测是监理工程师结合建筑工程需求,对施工单位提供的材料、试验报告进行审核的过程,可以了解建筑工程材料是否存在质量问题。 3.3 外观检测 外观检测也可称之为物理检测,主要从材料规格、外形尺寸及标志等进行检测,了解材料的质量。一般建筑材料外观检测主要利用目测与量测方法进行检测。目测主要根据感官器官对材料进行检测,了解材料的质量情况。一般采用看、摸、照、敲等方法检测。看:根据材料规格检测材料外观,如检测水泥中是否含有硬块。摸:根据手感检测,如地板块光滑情况;敲:根据敲打发出的声音判断材料。照:根据灯光对材料实施检测。 3.4 进行理化检测 理化检测主要利用物理与化学两种方法对材料物理性能及化学成分等进行鉴定。材料物理状态主要从密度、体积密度、孔隙率及闭口孔隙率等进行检测;材料力学性质可以对材料抗压强度、抗弯强度、承载力及硬度等进行检测。此外,还要进行现场地基静载试验或打试桩了解承载力;利用管道压水实验判断渗透与耐压情况。 3.5 无损检测 无损检测一般采用射线、超声等方式进行检测。一般在无损伤的情况下,可以采用表面探伤仪、超声波了解探测物质量。 4 提高材料试验检测质量的措施 第一,构建完善的检测体系。检测体系是材料试验检测开展的基础,可以要求检测部分严格考核检测人员。同时可以利用专家讲座方式解答检测中遇到的问题,进而规范、公平的进行检测。此外,还要加强设备仪器投入,减少检测时间,提高检测效率,制定合理的检测方案。 第二,加强检测工作监督管理。建筑材料试验检测工作对建筑质量具有很大影响,实际检测中,必须根据材料类别合理选择检测方法,控制好检测材料的厚度、长度、宽度及有害物质含量。同时还要按照质量合格检测报告,选择符合国家要求的材料。此外,进行材料试验检测验收时,监理工程师必须发挥自己的作用,材料输送到现场后,要求材料部门与监理工程师共同检测材料,规范检测流程,保证建筑材料安全,促进建筑材料试验检测行业的发展。 第三,了解现场实际动态。材料试验检测贯穿于建筑整个过程中。所以施工人员必须掌握施工动态变化情况,加强现场施工监督和管理,避免房地产企业为了获得利益而偷换材料。在现场监督检验中,一旦发现问题,必须及时指出,并要求停止施工,与建筑人员进行商讨,制定合理的解决方案,提高建筑施工质量。 5 结束语 建筑材料试验检测是一项较复杂的工作,涉及的业务范围较广。因此在实际检测中,要求检测人员必须积极做好各项检测工作的前期准备,而且还要提高自己的检测技术,认真检测好各个项目,保证检测结果符合质量标准。同时还要加强建筑材料试验检测监督,从多个方面进行改进,避免因材料问题对建筑整体质量造成影响,以保证建设高质量的工程。 建筑工程材料检测论文:建筑工程材料检测的质量分析 摘 要:在我国社会经济不断发展的过程中,建筑工程行业得到了迅速的发展,对于改善人们的生活方式,提高人们的生活质量做出了重要的贡献。在建筑工程领域中,要想提高建筑工程项目的整体质量,应当加大对于建筑材料的检测工作力度,严格控制建筑材料的质量。基于此,文章在分析建筑工程材料检测意义的基础上,就如何提高建筑工程材料检测的质量进行了深入的分析与探讨,旨在为相关工作人员提供一定的参考与借鉴。 关键词:建筑工程;材料检测;质量 前言 在建筑工程项目的建设过程中,如何选择建筑材料是很重要的一个工作环节,因为建筑材料对于整个建筑工程的质量将会产生直接的影响。而建筑工程的质量是以相关的质量检测为基础的,其质量检测的结果必须符合国家的标准规定。建筑工程的材料检测不仅是一种强制性的行为,也是保障建筑工程质量中重要的组成部分之一。因此,为了最大限度的保障建筑工程使用者的生命财产安全,应当做好建筑材料的监测工作。 1 建筑工程材料检测的现状 从我国目前建筑工程材料检测的实际情况来看,尽管已存在较多的材料检测机构,但是受到检测设备的科技含量不高、资金投入力度低下、相关检测技术人员的专业水平参差不齐等多方面因素的影响,以至于现有的建筑工程材料检测质量仍存在需要提高的地方。尤其是材料检测结果的准确性还需要进一步的提高。当前,我国的建筑工程材料检测工作主要体现在以下几个方面。首先,在建筑材料的选择与排除过程中,应当对于建筑材料进行严格的把关。其次,在使用建筑工程材料的过程中,需要充分地考虑其耐用性和稳定性。最后,考虑到外部环境对于建筑物的影响,当建筑工程项目施工完成以后,还需要对于建筑工程进行材料质量方面的检测。为了有效避免因材料检测结果准确性不高而导致的建筑工程出现整体质量低下的现象,有必要从多方面入手,采取相关措施加以妥善解决。 2 建筑工程材料检测的主要方法 在建筑工程材料检测的过程中,所运用到的检测方法主要包括取样检测、材料的养护测试、力学性能检测以及误差检测等。 2.1 取样检测 在建筑工程的施工过程中,通常需要运用大量的工程材料。然而,在实际的检测过程中,对于所选用的工程材料是无法做到全部质量检测的。基于此,取样检测的方式被广泛采用,所选择出的材料样品的质量往往代表着全部工程材料的质量。因此,为了尽可能准确的判断出建筑工程材料的整体质量,如何做好取样工作至关重要。首先,样品数量过少,不具有代表性,而样品的数量过多,又会造成工程材料检测成本的提高,不利于检测工作的有效开展,因此,对于所选择材料样品的数量应当进行严格的掌控。其次,为了保证所选取的材料样品能够全面的反映出工程材料的质量特性,必须要保证取样方式符合相关规定。 2.2 材料的养护测试 通常情况下,外界环境中温度以及湿度的变化都会引起建筑材料的质量受到影响。因此,为了有效避免因外界环境因素对于材料检测结果的干扰,有必要对于所检测的材料进行标准养护。 2.3 力学性能检测 在建筑工程材料检测工作中,还需要对于建筑材料的力学性能进行必要的检测。尤其是钢筋混凝土材料的力学性能必须符合施工标准。在具体的力学性能检测过程中,不仅要保证试件的尺寸与形状符合相关规定,还应当保证其精度达到设计要求,因为一旦试件的平整度不符合标准,相应的强度就会降低,以至于检测结果存在很大的误差,无法准确的判断出建筑工程材料的整体质量。 2.4 误差检测与数据处理 在建筑材料检测的过程中,如果受到外部因素的影响,那么即使是相同的材料,其检测结果也会存在一定的差异。因此,为了确保材料检测结果能够真实的反映出建筑工程材料的整体质量水平,应当对于检测结果进行数据处理。与此同时,针对检测过程中出现的误差,要进行科学合理的判断。 3 建筑工程材料检测存在的主要问题 在建筑工程的材料检测过程中,对于水泥、钢材以及其他工程材料的质量检测仍存在着需要改进的地方。水泥是建筑工程施工过程中主要应用的原材料,水泥质量的高低,对于建筑工程的整体质量会产生重要的影响。因此,做好水泥质量检测工作至关重要。然而,在具体的质量检测过程中,存在一些操作不规范的问题,以至于降低了建筑工程材料检测的质量。其一,部分施工单位在建筑工程的施工过程中,有时为了赶工期,而将水泥提前投入使用,并未严格参照相关的质量检测结果。其二,在水泥质量检测时,如果取样不规范,就会降低样品的代表性,不利于准确的评价水泥的整体质量。其三,当水泥经过长时间的放置,受到温度、湿度等外界因素影响时,其质量就会受到破坏,先前的质量检测结果失真。在水泥投入使用时,如果未能及时的进行复检,就可能会存在质量不合格的隐患,进而影响了建筑工程的整体质量。在钢材质量检测中,同样存在着取样不规范,导致检测结果不合理的现象。除水泥和钢材之外,建筑施工还会用到其他的工程材料,它们的质量检测如果存在问题,也将对工程质量产生不同程度的影响。 4 提高建筑工程材料检测质量的相关措施 建筑工程的质量高低不仅关系到使用者的生命财产安全,对于社会经济的健康稳定发展也具有重要的意义。因此,有必要采取相关措施以提高建筑工程材料检测的质量。 4.1 完善工程材料的质量检测机制 要想做好建筑工程的材料检测工作,首先应当完善工程材料的质量检测机制。在完善的制度保障下,相应的质量检测工作才能按照既定的标准顺利开展。完善工程材料的质量检测机制,有助于对建筑工程材料实施科学合理的监督与控制,从而最大限度的保证了质量检测数据的真实性与可靠性。 4.2 对施工现场的材料质量实施动态掌控 为了提高建筑工程材料检测的质量,还应当对施工现场的材料质量进行动态的掌控。在建筑工程的施工过程中,所运用的每一种工程材料都会影响着建筑工程的整体质量,因此在建筑工程材料投入使用之前,都应当进行全面的检测。从而保证材料的选用符合施工要求。要想动态掌控工程材料的质量,应当定期或者不定期的进行质量检测。与此同时,需要对工程材料制定严格的质量标准,杜绝使用任何不符合施工要求的材料。 4.3 提高检测人员的综合素质 提高检测人员的综合素质,有助于提高建筑工程的材料检测质量。因为工程材料的质量检测离不开检测人员的参与,所以应当采取必要的措施以培养他们的专业技能和综合素质。一方面,应对检测人员进行专业培训,通过相关的教育工作,熟练掌握相关的质量标准和操作技能。另一方面,注重检测人员的思想政治教育,强化职业道德修养。通过建立对相关工作人员的考核制度,保C工作人员的素质水平,从而达到更好的满足配备人员的目的。 5 结束语 在建筑工程建设的过程中,应十分重视建设工程的质量问题,而建筑工程材料的质量检测问题作为至关重要的决定性因素,必须给予高度的重视。文章从完善工程材料的质量检测机制、对施工现场的材料质量实施动态掌控以及提高检测人员的综合素质探讨了提高建筑材料检测质量的相关对策,以期切实保障建筑的安全性。 建筑工程材料检测论文:建筑工程材料检测试验及常见问题分析 摘 要:近些年来,随着科学技术的不断发展,社会经济的不断进步,我国建筑工程的规模也在逐年扩大,而在对建筑工程质量控制的过程中,对建筑材料进行试验和检测是非常重要的环节之一,对材料的性能进行科学评价,对施工技术水平的提高有着非常重要的作用。为了更好地解决建筑工程材料检测中出现的一些问题,就需要完善检测的标准,制定新的要求,对工作进行进一步的细化和检测。文章对建筑工程材料检测试验中存在的常见问题进行了较为详细地介绍与分析,希望能够给相关从业人员带来一定的参考价值。 关键词:建筑工程材料;检测试验;常见同题 1 进行建筑工程材料试验检测的目的 做好建筑工程材料试验检测工作对于建筑工程而言具有非常重要的价值,其关键作用不言而喻,下面将具体来说明。 1.1 对建材的配合进行优化 建筑工程材料配合比的设计,能够使用的方式方法比较多,这就需要在选取的过程中,要择优选择,也就是选择经济性能高的,主材料使用较小的。在试验中,在能够保证配合材料满足建筑对强度要求的基础上,在配置混凝土的时候选择灰剂量小的来进行配比,在沥青路箍施工设计配比时可以选择油量少的方法来进行操作。如何使材料的配合比更为合理,这些都需要通过检测试验来完成。并且要将材料的使用效率达到最大化,从而减少工程资金消耗,使工程效益得到进一步提高。 1.2 对材料的性能进行科学评价 对材料的性能进行科学评价具有非常重要作用。所谓对材料的性能进行科学评价就是指,在工程中利用试验与检测的方法,对建材的原料、半成品以及成品的质量和性能进行具有科学性的评估。制定相应的标准,按照规定的办法来对所有材料进行相应的检测。这样一来,其材料质量的情况,性能的优劣以及能够应用于当前的工况中都会一目了然,这也是对工程质量的有效提升。 1.3 有助于提升施工技术水平,增强企业收益 试验和检测方法对建筑工程中的原料问题有着非常重要的作用,它有助于提高施工的技术水平,使其施工技术得到进一步提高,还对建筑企业使用新工艺,新方法等有着有效的推动作用,从而促进建筑企业的快速稳定发展。 2 进行建筑工程材料试验检测时存在的不足 试验检测对于建筑工程而言意义重大,但是在施工中往往会出现一些意想不到的问题,使其不能够按照规范和标准来实行,因此建筑工程材料试验检测中仍存在诸多不足,以待完善。 2.1 新建材的质量控刺 施工中,施工人员通常会根据自身的实际经验对材料质量进行判断,这也是根据建材原料较为常见,利用率比较高造成的,虽然这种方法较为快捷,但是其准确性还有待提升。一旦建材的准确度出现偏差,那么对其质量的控制工作就会带来一定的困难。而对于新材料而言,这种方法往往不能够达到预期的效果,准确性也大大降低。造成新材料质量控制不足的原因有:(1)使用新建材的主要原因就是在性能上,新建材有了明显的提升。在实际工程中,一些工作人员对新材料的变化与性能的提升了解较少,对其相应的经验也不多,这就为质量问题埋下了隐患;(2)新建材毕竟上市的时间较短,很多标准与性能还不被人所熟知,对其的试验检测也不多,想让它成为质量管理工作的依据还往往存在一定困难。 2.2 配件的质量控制 施工中的试验检测工作包括主建筑材料以及配件、装饰建材等等。对建筑主体进行建材检测通常不会被人们所忽视,也是检测工作中必备的,但是对配件的检测工作却常会被人遗忘,这也为其工程质量的控制带来了不小的挑战。要得到施工质量整体的把握,就要既做好对主建材质量的检测,又要做好对配件质量的检测,只有将各方面的材料检测工作全部落实好,才能确保整个工程项目的质量得到有效保障。 2.3 试验检测的机构 近几年来,随着科学技术的日新月异,人们对建筑材料的试验检测工作也越发重视,试验检测机构的发展也十分迅速。但是,想要使检测机构发挥出全部的功能,仍然需要进一步的完善。其中存在的问题包括:(1)对实验检测机构的数量和规模过分追求,却没有对其质量高度重视。虽然,在数量和规模上,试验检测结构得到了大幅度增加,但是其内部却没有得到明显改善。比如,一些检测机构的机械设备依然老旧,无法适应现代的设施水平,这也给试验结果和检测数据的准确性带来了一定挑战;(2)检测人员专业度不够,缺乏专业知识,综合素养有待提升。一些检测人员对专业知识了解不多,对检测工作缺乏经验,这也使得其检测的结果受到相应影响;(3)缺乏单独运作的观念。一些试验检测机构依附在主体部门中,自身功能没有发挥出来,这也对检测结果造成了不小的影响。 3 进行建筑工程材料试验检测的改进方法 3.1 制定周密、全面的试验检测标准 要想确保项目工程质量,增强试验检测结果的准确性,首要任务就是制定周密、全面的检测标准。(1)全面掌握施工项目规模,根据其规模度来设计等级检测试验标准;(2)创建便于试验检测工作 进一步开展的工作标准;(3)作出详细的材料试验测试标准,从而规范从业人员的操作,使其工作得到顺利进行。 3.2 合理调配试验设施与操作人员 对试验设施的合理调配有助于施工科学合理的开展。可以根据项目工程的规模以及实际需求,落实和布置与其规模相适应的实验室,为工作提供便捷。这样可以对施工过程进行实时检测,也提高了测试工作的质量。除此之外,对其操作人员也要进行合理的分配与调度,使其发挥出应有的职能和工作的效率,使试验结果得到更加精准的效果。 3.3 对检测及试验工作进行规范化管理 工作人员要按照规范和相关章程进行工作,要做到有章可循,有法可依,保证试验检测数据的准确性,从而为下一步的施工打下良好的根基。还要对报告、记录等工作进行相应的规范,使工作更加严谨。记录数据所使用的单位要用国际统一单位,保证书写的规范性。计算数据也要遵循其要求保留小数,使其结果更加精准。 3.4 对试验操作进行管理 首先,对检测工程进行管理。对建筑工程检测材料的来源、选取的样品以及试验过程的情况进行了解和掌握,如发现问题应及时上报解决;其次,对数据处理进行管理。如果试验所得数据与标准不符,应找出问题原因,做出分析;最后,向上级及时汇报结果。在建筑工程材料检测试验中,得出结果要立即汇报给上级,为日后工作的开展做好准备。 4 结束语 选择建材原料的性能和质量与建筑项目工程的质量关系密切,因此要充分做好检测工程材料检测试验工作。按照检测标准严格开展工作,保证检测结果的精准可靠。这样为工程的质量做出进一步的保障,还可以提高企业的经济效益。文章对建筑工程材料检测试验及常见问题进行了较为详细地分析,希望能够为相关工作带来一定的参考。 建筑工程材料检测论文:谈如何加强我国建筑工程材料质量检测 摘要:随着人们的生活水平的不断提高,人们对自身生活的环境要求也越来越高,同样对与自身安全密切相关的建筑工程质量的要求也越来越高。而在建筑工程中,建筑材料的安全性会直接影响到整个建筑工程的安全性能。良好的建筑材料是整个建筑工程质量的保障。本文主要对我国建筑工程材料质量检测相关问题进行了简要分析。 百年大计,质量第一。随着经济的发展,我国工程建设进入一个大发展的阶段,工程建设是以质量为本,是服务社会,造福人民的大事。决定工程建设工作的成败在于工程质量,而提高工程质量的关键是贯穿于整个工程中的建筑材料,因此建筑材料质量检测在确保工程质量施工中起到了相当重要的作用。 一、加强建筑工程材料质量检测的重要性 建筑材料贯穿整个工程建设,建筑工程成本的30%-50%是建筑材料,因此,工程材料质量的好坏直接影响建设工程质量,所以,把好材料关尤为重要,这就需要确保所有材料在用于施工前经过严格的质量检查,严格控制不符合质量标准的材料进入施工阶段。 二、提高建筑工程材料检测质量的措施 1、建立建筑材料检测质量管理体系,明确检测工作内容与重点 为了保障建筑材料检测工作质量,检测机构应建立一套完整的检测质量管理体系文件。包括《质量手册》、《程序文件》、《作业指导书》等。质量管理体系文件是加强质量管理,落实质量政策的一种管理工作文件。它阐述检测机构的设置、人员编制、职责、仪器设备配置及工作性质和范围,并规定了为保证达到质量目标和质量方针所需的措施及质量管理制度,它是检测机构人员的工作纲领和行为准则。质量管理体系文件编写的目的是为了确保检测机构工作质量和管理制度的落实,最大限度的发挥检测能力,并促进检测人员工作的技术素质和工作效率的提高。以保证科学、准确、公正地从事建设工程质量检测工作。根据建筑工程常用材料、取样检测工作需求,确定检测质量控制内容及要点。在此基础上,完善材料检测各阶段的工作规范、流程以及标准操作规程。通过标准操作规程的建立及建筑材料检测质量管理体系的建立,确保建筑材料检测活动中符合检测技术要求、保障检测精度。在建筑材料检测质量管理体系的建立中,检测机构还需要对内部管理架构进行优化、对岗位质量责任制进行完善。通过质量管理体系以及具体职责的完善,明确检测工作具体内容与重点、明确岗位工作要求与方法。 2、检测机构人员的重要性 检测人员是检测工作的基本技术能力要素之一,没有符合要求的技术人员,就做不好相应的检测工作。检测人员的能力和素质是保证检测过程正确、结果准确的主要因素之一,只有具备与所从事的岗位相适应的专业知识和操作技能和责任心的检测人员进行检测工作,才能最大程度上降低试验过程中人为误差,增加检测结果的可靠性和准确性。所以要求检测机构按照所开展的检测项目配备相应数量、符合技术能力要求的检测人员。检测机构的各部门负责人均应具有工程类专业中级及以上技术职称,掌握相关领域知识,具有规定的工作经历和检测工作经验。检测人员应经技术培训、通过建设主管部门考核合格,方可从事检测工作。检测人员并应及时更新知识,按规定参加继续教育,检测人员岗位能力应按规定定期进行确认。这是保证工程质量检测的重要措施。 3、采用先进的仪器设备并有效控制 古语有云:“工欲善其事,必先利其器”,要想得到准确可靠的检测结果离不开性能可靠、测量准确的仪器设备。随着科学技术的进步,各种先进的自动化的检测仪器、设备应运而生。采用先进的自动化的仪器设备可以最大程度的控制人为操作对检测结果的影响,从而避免了误差中的人为因素,所以要提倡采用自动化检测。检测设备要保持其在有效期内及良好状态,检测的数据才有科学性、规范性和可比性。 4、检测场所的控制 检测场所也是保证检测工作正常开展的基本技术能力之一,包括房屋、场地条件等;而且房屋、工作场地还要满足检测设备合理布局及检测流程的要求,才能保证检测数据的正确。首先,检测场所应合理布局,方便工作,确保不存在不利影响。检测机构应确保检测产生的废气、废液、粉尘、噪声、固废物等的处理符合环境和健康的要求,并有相应的应急处理措施。其次,做好检测场所的安全管理。对温度、湿度、通风、采光、供电、振动、撞击、噪音、电磁辐射干扰、微生物、粉尘、放射性以及水、气、火、电等危及安全的因素制定应急处理措施。最后,检测人员对有要求的检测环境条件实施监控和记录,配备满足要求的环境监控设施,监督员对环境监控设施的有效性进行检查。当监控结果表明环境条件达不到要求时,检测工作应采取相应的有效措施,以保证检测工作不发生偏离。当检测工作遇相邻场所干扰和影响时,应采取隔离措施。 5、要严格进行数据的处理 在进行检测后的材料数据处理时,很容易会出现一种现象,那就是同一组试件所检测出来的数据有很大的离散性。所以为了保证材料数据检测的有效性,我们必须要对所检测出来的数据进行一些处理。例如在对水泥的抗压强度进行检测时,发现一组中的其中一个试件所检测出来的数据超过平均值的10%,那么我们在进行数据统计时就必须要把这个数据给剔除掉,把另外的数据的平均值当做是检测后的结果。而在对混凝土等材料的强度抗折能力进行检测时,我们要注意它们的检测的结果并不是简单的数据进行相加,而是有其独特的数据统计方法。还有在进行检测时要注意小数点的处理,因为有时候小数点也会对检测的结果造成影响。所以,检测人员应严格按照现行有效的标准或其它现行法令、法规技术标准等进行数据计算、数据处理和转换,并应对数据计算和数据转换进行效核。 6、以检测误差控制为基础,保障建筑材料检测质量 建筑材料检测质量控制中,检测误差是影响检测质量的重要因素。为了保障检测工作质量,检测机构应对影响检测误差的因素进行分析。采取针对性措施,保障检测精度。在实践中发现,影响建筑材料检测误差的因素主要由人为因素、仪器因素、样品因素等几部分构成。其中人为因素是造成误差的首要因素,人员操作过程中的注意力、样品预处理及标准物质准备等都会影响建筑材料检测质量。为了减少人为因素造成的误差,检测机构应强化人员培训及标准操作规程的建立,以此降低人为因素对检测数据质量的影响。 另外,仪器设备误差也是影响建筑材料检测质量的重要因素。因此,检测机构应加强仪器设备的校验。检测机构设备在投入使用前,应进行检定、校准或核查,以证实其能够满足检测机构的标准规范,确保检测结果的准确性。 在保障上述因素控制外,样品取样、送样等也会造成检测误差。检测取样是正确检测的关键,先决条件,取样一定要正确规范,符合产品标准、施工质量验收规范以及相关标准规定的方法或设计要求的方法。建筑材料、制品本身带有标识的,应在有标识的部分取样,目的是为保证取样有代表性。除此之外,样品要在规定的条件下存放,存放的环境,温度、湿度都应予以监控。避免样品因素对检测质量的影响。 7、建立动态检测质量管理评测机制,提高质量控制能力 为了保障建筑材料检测质量、保障检测机构工作质量,建筑材料检测机构应建立动态检测质量管理评测体系。通过对检测工作质量管理体系的评测评价,了解检测质量管理体系完善性及实际应用效果。根据检测质量管理体系的具体执行情况,及时发现管理工作及质量控制工作中存在的不足,以此为基础进行管理工作的调整。运用动态评测机制,及时改进检测质量管理工作、强化各项管理内容,提高检测机构质量控制能力。 结束语 建筑工程的质量是建设施工企业的生存之本,不仅关系到企业的经济效益,更关系到人民的生命安全和社会的和谐稳定。只有加强对建筑材料质量的检测,认真按照相应的国家及行业规定对相关材料按照程序及规范进行检测,才能保证建筑材料的质量,从而保障建筑工程的质量。
电子小制作论文:鉴于GIS的电子政务系统制作分析 党的十六大报告提出;“稳妥推行电子政务,提高行政效率,形成行业规范、公正严明、廉洁高效的行政管理体制。”电子政务建设已成为提升一个国家或地区特别是城市综合竞争力的重要因索。我国政府也把构建电子政府作为提高国家竞争力的一个重要战略加以实施。随着GIS技术的不断完善,利用GIS建立电子政务已日趋成熟。电子政务与GIS的关系突出体现在:GIS是电子政务的地理空间定位平台;GIS赋予了电子政务以空间辅助决策的功能;GIS为电子政务提供清晰易读的可视化工具;电子政务的建设为GIS提供了新的发展机遇。 1电子政务的基本概念 1.1电子政务的内涵。在西方国家,政府机构的信息化和网络化被称作“电子政府”。我国的政府机构设置与运行模式与国外有很大差别,除政府首脑机关国务院之外,还有党中央、全国人大和全国政协,为了反映我国政府机构的实际运行情况,我国将“电子政府”称作“电子政务”。电子政府至今尚无确切的定义。西方学者的一般定义是:所谓电子政府,实质上就是将工业化模型的大政府(特点是集中管理、分层结构、在物理经济中运行)转变为新型的管理体系,以适应虚拟的全球性的以知识为基础的数字经济,这种新型的管理体系就是电子政府。从我国的国情出发,电子政务的内涵有广义和狭义之分,广义的电子政务包括电子党务、电子人大、电子政府、电子政协等;而狭义的电子政务主要指国务院、国务院所属专业部门和地方政府的综合业务管理和科学决策活动。狭义的电子政务主要由三个部分组成:政府内部的信息化和网络化办公;政府部门之间通过计算机网络进行的信息传输和信息共享;政府部门通过信息网络与企业(事业)以及社会大众进行信息交流。 1.2电子政务的基本功能。电子政务就是利用电子技术手段开展政务活动的全新的政府工作模式,具有五项基本功能。1.2.1实现协同办公。也就是通常说的办公自动化,这是电子政务应用中最基本的功能。1.2.2实现政务信息资源共享。目前的政务信息基本上是在各单位内部,利用效率太低,实施电子政务,就是要通过网站和数据交换系统,使政府部门之间、政府与公众之间共享政务信息资源。1.2.3实现政务公开。推行政务公开是党的十六大提出的基本要求,是发展社会主义民主,保障人民群众的民主权利,提高依法行政水平,加强对行政权力的监督的重要形式。各级政府都要广泛利用功能强大的政府网站向社会公开大量政务信息。1.2.4提供网上公共服务。政府不仅要对社会进行管理,更主要的还要为社会提供公共服务。比如审批办证、查询政策资料,与百姓交流等等。1.2.5提供安全保障。在电子政务的平台上,集中了所有的政务信息,是政务信息流通的主要通道,其安全性尤其重要。因此,还要为电子政务本身提供安全保障。 1.3电子政务的技术基础。电子政务的建设以计算机科学、信息科学、政务科学、空间信息科学和通信网络技术为基础。从政府信息、政府网上服务到政府部门间及政府部门内的信息共享和网络办公都需要持续地研究和开发与电子政务相关的理论与技术,从而保障电子政务的健康发展与高效应用。电子政务的主要支撑技术包括:Web技术、数据库技术、多源海量数据的融合与管理技术、全文信息检索技术、GIS技术、RS技术、GPS技术、数据仓库和数据挖掘技术、空间数据挖掘技术、空间决策技术、虚拟现实技术、网络技术、数据通信技术、标准化技术、信息安全技术和信息共享技术等。 2GIS的基本概念 GIS(GeographyInformationSystem,地理信息系统)是融合计算机图形和数据库于一体,用来存储和处理空间信息的高新技术,它把地理位置和相关属性有机地结合起来,根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户,满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求,借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能,进行各种辅助决策。GIS作为一种地理空间信息的采集、处理、存贮、应用和分析技术,随着其技术自身的发展和经济与社会的信息化,开始融入信息技术的主流。政府拥有80%以上地理信息资源,政府在相当长的一段时间内仍然是GIS应用的主战场,GIS在电子政务中的广泛应用将对经济与社会的信息化产生深远的影响。信息的共享、交换与整合问题是当前电子政务建设所要解决的核心问题,电子政务建设是打破“信息孤岛”和“信息烟窗”,构建由政府各部门的信息系统互操作形成的信息系统体系的过程,电子政务建设涉及网络、数据、应用、流程和服务的五个统一集成,数据的集成是应用和服务集成的基础。 3GIS与电子政务的关系 电子政务的深入发展和应用必须以地理信息系统(GIS)平台为支撑,GIS技术在电子政务中的应用越来越广泛,大的方面如环境监测、土地规划、防灾减灾、城市交通、通讯指挥、道路建设、医疗卫生,以及突发应急事件等;小的方面如车辆导航和定位、物流配送等。基于GIS的电子政务赋予电子政务新的特色和内容,丰富了电子政务的内涵,为其以后的发展拓宽了空问。长期的实践经验表明:电子政务的建设和应用离不开地理空间信息和以GIS为代表的“3S”技术的支撑。 4基于GIS的电子政务发展的对策研究 4.1基于GIS的电子政务的建设要与政府管理和GIS技术的改进相适应。政府管理是一个动态的、不断适应的过程,同时GIS技术也随着信息技术的发展而不断提高,这就决定了基于GIS的电子政务的建设也是一个动态的、不断改进的过程;4.2整合各种政府信息资源,数据源要稳定可靠。通过相应的GIS技术把现存的海量、分散的地理空间数据、统计数据和专题数据等集中起来进行分析、提取和集成,为政府部门的各项决策做支持。4.3在国家信息化领导小组的领导以及GIS相关组织的合作、指导下,制定和完善基于GIS的电子政务的统一标准,消除“信息孤岛”。现有的标准建设还存在一些问题,例如:应用数据、业务流程与信息系统的整合不够,一些通用的数据表示和数据交换标准难以确定,标准未反映应用业务的共性和基础性等;4.4建立信息共享机制,对信息资源进行深度开发。由于现有执法水平的不足,这方面光靠立法解决是不够的,要考虑和承认数据资源拥有者的利益,并帮助掌握这些数据资源的政府部门增加其所拥有数据资源的信息价值,增强其信息共享的积极性;4.5加强和完善基于GIS的电子政务信息安全保护体系,处理好信息保密和利用的关系。在实际应用过程中,一些大比例尺地理空间数据和统计数据、专题数据属于保密范围,容易成为不法分子所攫取的目标,影响和限制了电子政务的发展,使得信息安全成为电子政务建设的一个“瓶颈”,阻碍其向前和深入发展。 5基于GIS的电子政务发展趋势展望 随着国家一系列关于电子政务的方针、法规和政策的出台,特别是《国家信息化领导小组关于我国电子政务建设的指导意见》(17号文件)、《电子政务标准化指南》等政策措施,基于GIS的电子政务建设已逐步进入统一的轨道。基于GIS的电子政务系统,不仅为政府领导进行宏观分析决策提供多要素、多层次、摘要:在世界各国积极倡导的“信息高速公路”中,包括电子政务、电子商务、远程教育、远程医疗和电子娱乐等5个部分。电子政务多时态的空间型信息,同时还能提供科学的分析、预测、规划和决策等技术手段。将会进一步提高政府行政管理决策的科学化和合理化。GIS是电子政务建设的空间定位基础平台,GIS特有的空间分析能力,给电子政务辅助决策赋予了空间化的手段和方法,各种与地理空间分布密切相关的信息可以在空间上进行各种组合叠加分析,进而提高政府决策的有效性和科学性。GIS对空间数据的综合处理和操作能力,为电子政务提供了业务管理和辅助决策的可视化工具,可以提高政府办公决策的效率和质量。因此,电子政务的建设实施工作与GIS是密不可分的。 电子小制作论文:电子服务系统的结构制作与技术创新 1电子服务系统发展概述 目前,全球经济发展呈现出了从制造型经济向服务型经济转变的趋势[1]。这种趋势性的转变,直接推动了电子服务业的快速发展。电子服务系统[2]作为新兴的服务技术手段,其特点是快速、方便、交互性强、不受时间和空间的限制,有利于个性化服务的实现。随着互联网从Web1.0、Web2.0发展到Web3.0时代,电子服务系统已从典型的数据库应用系统,发展到了强调互动、交互的电子服务系统。 1.1以信息为主的第一代电子服务系统 Web1.0时代,用户阅读网站提供的信息[3]。代表站点为新浪、搜狐、网易3大门户。在Web1•0时代的电子服务系统以信息系统[4]为主,如新闻系统、电子公告板系统、广告系统等等,它们都是基于数据库的应用系统,不同系统间的区别主要是数据库中的数据表字段设置及操作这些字段的权限不同。这个时期电子服务系统的特征主要表现为信息从系统单向流动给用户,用户与系统间没有交互,用户被动接受系统提供的信息。 1.2强调互动、交互的第二代电子服务系统 Web2.0时代,网站实现了用户的交流与参与[3],典型的电子服务系统有blog(博客)[5]、wiki(维基百科)[6]、sns(社会网络)[7]等。这个时期电子服务系统的特征主要表现为强调用户的交流与参与,强调系统与用户间的交互作用,用户既是内容的消费者,也是内容的制造者。 1.3可直接进行信息交换、互动和信息整合分类的第三代电子服务系统 Web3.0.时代,网站的信息可以直接和其他网站进行交换和互动,能通过第三方信息平台同时对多家网站的信息进行整合分类[3]。Web3.0用户可以在互联网上拥有自己的数据,并能在不同网站上使用[8]。目前,Web3.0正处于概念阶段,还未有Web3.0网站及系统出现。第一代、第二代、第三代电子服务系统,都是围绕着信息的、互动、交换、整合、分类来开展信息服务,但信息服务仅是传统服务很小的一部分,更多的传统服务是生活服务、商务服务、社会服务等。比如医疗服务就是传统服务的一种,医疗指令、病况信息、生命体征都是一种信息,都可以通过互联网进行传递,然而怎么通过互联网将医疗指令转换为服务,直接为病人服务?解决这一问题是建立新型电子服务系统的重要意义和价值所在。互联网要突破“最后一米”,将传统服务传递给用户。依据这一思路,本文设计了一种具有丰富外设、具备强大服务能力的,可将控制指令、服务指令直接转换为用户服务的电子服务系统。 2新型电子服务系统体系结构设计 任何一个系统都是从系统目的出发,按照一定规律组织起来的、相互关联的系统元素的集合。新型电子服务系统包括服务机构、服务者、服务对象、服务信息、服务指令、控制指令、互联网及相关实体或服务环节。其体系结构由服务提供层、服务协作层、服务传输层、服务解释层共4层构成,是呈喇叭形状的开放式体系结构(如图1所示)。 2.1服务提供层 服务提供层由提供传统服务的服务提供者或服务设备等组成。服务提供层接受服务协作层的服务指令,通过传输控制指令为用户提供服务,同时广播服务信息。服务提供层中每个服务者/设备,可单独为用户提供服务,也可通过基于某种机制形成服务网络,联合起来为用户提供服务。如远程医疗服务系统中的专家会诊服务,可把每个专家看成提供医疗服务的服务者,多个专家之间通过专家会诊的形式,联合专家智慧为用户提供医疗服务。另外,服务提供层接纳服务提供者或服务设备接入的机制是动态、开放的。各位服务提供者或各台服务设备只要遵循服务提供层的接入协议,即可加入到服务提供层为用户提供服务;相反,如果不遵循协议,按照一定的退出机制,即可退出服务层。 2.2服务协作层 服务协作层由多个服务Agent组成。服务协作层接受服务提供层向用户传输的控制指令,代替服务提供层与用户交互。每个服务Agent都代表着一个特定的服务者/设备,系统根据用户的需求选择特定的服务Agent。通过服务Agent,服务者/设备能够从操作员的角色中解放出来,由服务A-gent直接跟用户进行协作。服务协作层通过一个平台把各种传统服务集成在一起,在这个平台上,用户可以对传统服务进行语义查找,并绑定其需要的服务。而服务提供商则通过这个平台来注册、、监控和管理其不同的服务应用。其系统结构如图2所示。 2.3服务传输层 服务传输层由互联网或者专用网络组成,传输服务指令、控制指令、服务信息等。 2.4服务解释层 服务解释层由多台具有丰富终端的计算机设备组成,它将服务提供层的服务直接传递给用户,为用户直接提供服务。这些具有丰富终端的计算机设备主要由软件系统、输入设备及输入转换器、输出设备及输出转换器等部分组成(如图3所示)。 2.4.1软件系统 在具有丰富终端的计算机设备中,软件系统是设备的核心。软件系统负责服务请求传递、接受服务/控制指令、解释用户请求、解释服务/控制指令等任务。当多个外设间出现请求、响应等冲突时,或各种服务间出现服务冲突时,软件系统负责协调它们之间的冲突,使整个系统能够以有序的方式为用户提供服务。同时,软件系统将输入设备及输入转换器、输出设备及输出转换器等各种元素有机联系在一起,让服务者可以通过系统为服务对象提供有效的服务,使整个系统能够以一种稳定的方式存在。 2.4.2输入设备及输入转换器 具有丰富终端的计算机设备的输入设备不仅仅包括常用的键盘、鼠标等设备,它还包括摄像机、数位仪、传感器、RFID读写器等信息采集设备。当这些设备连接到计算机时,计算机就具备了采集图像、音频、视频、动画等多媒体信息的能力,计算机就可以感知服务对象的形状、位置、动作等变化,就可以感知服务对象发出的各种各样信号。这些信号均是模拟信号,在通过输入转换器进行输入转换后,这些信号将可转换为对应的数字信号,然后传递给服务者。 2.4.3输出设备及输出转换器 具有丰富终端的计算机设备的输出设备包括绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等丰富多样的输出设备。未来,输出设备将朝着可精确响应服务指令、控制指令的方向发展。如数据手套是虚拟现实应用中主要的交互设备[9],它作为一只虚拟的手或控件用于3D虚拟现实场景的模拟交互,可进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制等操作。利用输出设备精确响应的特性,当前许多传统服务将可通过互联网直接传递,可直接服务于用户。这样一来,互联网“最后一米”的问题,就能得以解决。 3新型电子服务系统逻辑结构设计 从逻辑结构来看,新型电子服务系统既包含有一定的物质成分,又包含一些非物质成分,它是从用户需求出发,利用不同的系统元素协调作用,通过互联网传输传统服务的控制指令、服务指令,并反馈用户需求信息,最终协调满足用户需求的有机整体(如图4所示)。 新型电子服务系统元素间逻辑关系如下: a.在新型电子服务系统中,联系各元素的核心是用户需求,集中表现为对某种传统服务的需求。根据中国互联网络信息中心(CNNIC)提供的数据,截至2010年6月底,我国网民规模达4.2亿人,互联网普及率持续上升至31.8%。手机网民2010年上半年内新增4334万,达到2.77亿人,增幅为18.6%[10]。日益增多的上网用户为新型电子服务系统提供了源源不断的需求驱动力。用户需求将新型电子服务系统各层级紧密地联系在一起,形成一个有机的整体。与用户需求相对应的需求信息流,它的流向与用户反馈信息流正好相反,从用户需求开始,用户反馈后,再回到输入端。 b.用户需求从输入端开始,经过需求识别、业务处理、输出等环节,通过传递、解释、表达等动作处理后反馈给用户。此时用户的反馈又形成新的需求源,这新的需求源又从输入端输入到系统中,再通过传递、解释、表达等动作后反馈给用户,这样就不断形成循环,不断满足用户的需求。 c.输入、需求识别、业务处理、输出这4层都对应不同系统设备或者软件系统,并且一层可能对应几个不同的设备。尽管输入层与需求识别层之间,或者需求识别层与业务处理层之间的联系介质可能是互联网或者其他网络系统,但从逻辑上看相邻层级之间的元素联系还是非常紧密,上层级某个元素可以对下层级中多个元素任意选择,下层级元素也可以被上层级多个元素选择。这多种多样的选择,让新型电子服务系统可处于稳定的运行状态中。在新型电子服务系统中,这种维持系统稳定的功能体现在处理用户需求的某个环节出现问题时,系统可以迅速建立起新的“需求”与“反馈”对应关系,以使系统正常运行。 d.和自然生态系统一样,新型电子服务系统同层次元素之间也存在竞争,就输入层多个输入设备之间而言,键盘、鼠标、摄像机、数位仪、传感器、RFID读写器这些输入设备适应不同的输入要求,对应着不同输入场景,输入信号也不相同,输入信号对信号处理的要求也不尽相同,几种不同输入同时进行时就会产生资源共享冲突或者资源需求协调的问题。当然,这些冲突或者协调,不一定能构成严格意义上的竞争,但它们都是资源需求的竞争,需要新型电子服务系统进行协调或者控制。 4新型电子服务系统关键技术研究 新型电子服务系统虽然在电子医疗、汽车电子、现代物流等领域有了一定的应用,但是还不能够真正通过互联网来传递众多传统服务,如生活服务、商务服务、社会服务等。新型电子服务系统要广泛投入应用,就要提高信号采集过程中采集信号的准确度,就要避免信号处理或数据传输过程中损失信号信息,特别是要研制出能够将输出信号准确地转换为相应动作或操作的精确响应设备。新型电子服务系统主要涉及的关键技术如下。 4.1高速度、高精度的模数转换技术 在新型电子服务系统中,模数转换器的精度、速度以及系统的成本直接影响到系统的实用性。因此,模数转换器的高精度、高速和系统的低成本是衡量系统是否具有实际应用价值的标准。一般来说,想提高模数转换器的精度、速度,势必会引起成本的增加,而且精度与速度之间也存在一定的相互制约关系。在精度要求很高的情况下,就要牺牲一定的转换速度。反过来,追求高转换速度,就要容许一定的精度损失[11]。在新型电子服务系统中要根据输入信号类型不同,选用不同的模数转换器,如人体的脉搏和血压等微弱信号,就与货物位置、电网电流等信号的转换要求不同。 4.2超大数据处理与数据传输技术 新型电子服务系统要处理大量的模拟信号,必然要求系统具有高效的处理能力及稳定的数据承载能力。随着系统处理数据量不断增加,以及系统实时处理要求能力不断提高,当面对高质量信号传输要求时,普通的视频基带、一线通、双绞线、微波等传输方式均无法适应传输要求。目前只有2种传输方式在高质量信号传输中得到了认可,一种是采用光纤专线传输,另一种则是网络传输。在数据传输过程中,干扰和设备故障常使数据传输产生错误。为了检测通信错误,传输数据中设有冗余的错误检测码,这些冗余的错误检测码和传输的数据按一定的数学关系组合。数据在传输中产生错误而不满足预定的数学关系时就能被检测出来。 4.3小信号采集抗干扰技术 在新型电子服务系统中,要想实现信号的采集、分析、处理、智能控制等完整的控制过程,必须使用系统现场数据(包括温度、压力、流量、湿度、电压、电流等),信号采集是通过相应的传感元件将其转换为电压或电流信号,经过数据传输通路进入计算机外部数据采集器,将其转换成数字量进入计算机,计算机按照相应控制程序,进行实时控制。计算机数据采集器采集到的信号既包含真实的现场信号,也包括一些外界通过传输线路传入的干扰信号。如果现场信号转换成相应电信号数值较大,相对来说其抗干扰容限较大。对于小信号,其抗干扰容限较小,较容易受到外界干扰[12]。现场信号源一般与数据采集器有一定距离,现场数据通过传输线路传到计算机数据采集器,外界很多因素会通过传输线路形成干扰,使数据采集的准确性受到不同程度的影响,尤其对小信号的干扰可能使传输失败。因此,信号采集质量的提高对新型电子服务系统意义十分重大。 4.4精确响应设备制造技术 新型电子服务系统的响应设备是指接受系统的输出信号,将输出信号转换为相应动作或操作的设备。在计算机系统中响应设备通常是显示器、打印机、绘图仪,这些设备都仅是将计算机的输出信号进行输出,并没有根据这些输出信号进行相应的动作或者操作。相对比普通计算机系统对响应设备的要求,新型电子服务系统对响应设备的要求更为精确和更为严格。 5结束语 新型电子服务系统的应用势在必行,是传统电子服务系统的发展方向。目前,虽然制约电子服务系统快速发展的因素仍存在,但相信随着传感器技术、精确响应设备制造技术等关键技术的不断突破,新型电子服务系统的应用指日可待。本文对新型电子服务系统的系统结构、逻辑结构、系统关键技术等进行了分析研究,提出了具有丰富外设的电子服务系统是传统电子服务系统的发展方向这一论断,这一系列的研究和探索成果无疑可以为电子服务领域研究者今后的工作提供有力的参考。 电子小制作论文:鉴于GIS定位与导航电子地图制作 进入新世纪以来,随着互联网的不断普及,地图已经从纸上走进了互联网和个人电脑甚至移动设备里面。如今,人们可以很容易地在电子地图里面搜索感兴趣的地点、行车线路和公交线路等,大大方便了地图使用者,电子地图已经成为越来越多的人们的一个常用工具。现有的电子地图可表示的范围大者如亚洲或者中国平面图,小者如学校平面图或一个社区的平面图,表示的都是室外区域,尤其对于定位导航应用,电子地图与GPS定位技术广泛结合,为人们的日常出行提供了极大的方便。但是,随着物联网行业的发展,物联网感知定位技术也逐渐由宏观向微观演进,定位导航技术越来越向小型化发展,随着十万平米以上的大型建筑如雨后春笋般的出现,基于大型场馆的室内定位与导航显得越来越重要[1]。 本文正是利用电子地图的特性,结合室内定位与导航技术,设计了一种新的用于室内定位导航的电子地图。在进行室内定位导航电子地图的开发时,本系统是在AutoCAD开发的基础上,采用GIS的二次开发方式,能够在电子地图上显示定位导航终端的位置,对某一指定的方位,可以在电子地图上显示导航路径,该电子地图操作方便简单、显示直观清晰,符合室内定位导航的功能需求。 1室内定位导航地图模型 1.1室内定位导航地图模型的应用 1.1.1室内场景模拟 快速调度数据、绘制虚拟场景是室内场景模拟的关键问题。将整个室内空间中的房间、走廊、门窗等建立合适的关联,这便可以有效缩短数据查询调度的时间。于是用代表门窗的线将室内的房间和过道连接起来,建立起单个楼层上的门窗与房间、室内物体与房间的拓扑关系,实现对空间的剖分,从而提高查询效率,加快浏览速度[2]。 1.1.2室内路径发现与空间可达性 室内空间路径发现问题在认知学领域多有研究,侧重点在探索人对整个室内环境不断完善认识,自身行动不断判断调整的这一路径发现过程。在地理学领域,人们多是将现有的理论方法进行改进,以适应各种不同的应用。如在图模型的基础上提出的混合空间模型。明确划分了各个结点和各条边的建筑功能,用于辅助建筑物空间内部路径的描述[3-4]。空间句法理论[5]应用时,将移动过程的代价和阻抗因素纳入空间可达性问题的计算过程,得到更为符合实际的室内定位导航结果。 1.1.3室内应急管理 大型建筑物内部结构复杂,人员流动大,这些都为室内应急管理增加了难度。将GIS技术应用于室内环境,一方面可在突发事件发生时,积极有效地对楼宇内部实时监控,疏散人群。在一般室内监控系统上辅助以GIS和定位手段,可以解决目前视频监控系统面对目标移动速度快、多个摄像头频繁切换等情况,从而解决快速定位的问题[6]。另一方面,可以在室内空间中模拟灾害蔓延如有毒气体泄漏的状况,从而评估该室内空间构造的安全性。 1.2室内定位导航电子地图同室外定位导航电子地图的差异性比较 室外定位导航电子地图的应用从全球范围来看已经发展了二十多年,可以说已经成为传统应用,现在已经被人们广泛所接受。而相比于室外定位导航电子地图,基于大型场馆的室内电子地图虽然发展时间比较短暂,但也有其自身特点,下面表1列出了本系统设计的室内电子地图同当前室外电子地图的比较。 2定位导航电子地图设计的基本流程及创新点 2.1电子地图设计到应用的基本流程 本地图的应用场景为10万平米以上的室内大型场馆,本文以北京邮电大学教四楼为例,结合GIS软件,对室内定位导航地图进行专门制作。室内定位导航地图制作流程图如下图1所示。 2.2电子地图设计阶段创新的关键技术 2.2.1地理数据库 地理数据库的开放式结构将空间数据及其对应的属性数据统一存放在数据库管理系统DBMS中[7]。本系统采集使用的地物要素作为地理数据库中的空间要素类(FeatureClass),如网格、线等,对应存储在DBMS中的一个表中,每一个具体的要素(Feature)则对应于表中的一条记录,其空间几何特性存储在长二进制字段中。为便于数据的组织和使用,可以按习惯和需要将相关的一组具有相同空间参考的要素类(FeatureClass)组织在一起,形成一种更大的结构,称为要素数据集(FeatureDataset)。除存储空间要素类外,地理数据库中还可以建立关系类(RelationshipClass)、几何网络、注记要素,定义要素子类型(SubType)、属性域(Domain)及有效性规则等。所有的要素类均可以通过通用的CASE工具(如Visio、RationalRose等)建模来进行定义与扩展。地理数据库以要素为对象的存储结构提示我们,以地理数据库为目标的数据转换最直接的方式就是对象间的对应转换[8]。 由于手持终端其本身硬件的限制,其存储空间不可能与电脑相比,当前大部分电子地图设计都是采用B/S架构,把大量的地理数据库信息放到本地服务器上,通过远程调用服务来实现对地理数据库信息的存取,但是过分依赖无线网络会限制数据加载的速度。本系统开发的地图是基于大型场馆的室内定位与导航地图,手持终端存储空间足以存储大型场馆地理数据库信息,因此,可以在手持终端直接保存地理数据库信息,不必再从服务器端下载,而是直接调用缓存中的数据,这样可以大大加快数据显示和加载的速度,而且就算中断网络连接也不会影响手持终端的操作。 2.2.2网格要素图层 图层按照类型划分主要有3种:点类型(Point)、折线类型(Polyline)和多边形类型(Polygon)[9]。每一层(Layer)是某一类元素(Feature)组成的集合,每一个图层表示一类地图信息,如房间、走廊、楼梯、出口、设备等等,还有一些扩展应用类型如导航路径层、导航连接点层,以及标注层等,而这些图层(Layer)相互叠加(但不覆盖)形成一个图层组(LayerGroup)。网格要素图层就是其中一个多边形类型(Polygon)图层,它是为数据采集阶段专门添加的图层,该网格图层每个网格存储了当前网格的坐标、网格号等属性,用于在数据采集时提供给采集者每个网格的属性信息。 该网格要素图层具有下述优势: 1)避免了人为手动的输入网格信息,降低了出错的几率,使操作起来更加方便。 2)可以对每一个网格实现颜色的填充,用不同的颜色来区分网格的不同作用。3)准确计算每个网格的间距,可以提高手持终端定位精度。通过GIS软件制作出加入网格要素图层之后的北京邮电大学教四楼四层电子采集地图,如图2所示(圆点代表网格要素)。 2.2.3导航路径规划 室内电子地图相对于室外电子地图来说,包含的地理信息比较少,可以直接在GIS软件上直接规划出所有的路径信息,因此,要做导航电子地图,只需在现有图层的基础上建立一个折线类型(Polyline)的道路(road)图层,它是为路径导航专门添加的图层,在该道路图层上会规划出所有的路径信息,实现每个房间、每个所要达到的地方都是通路状态。道路图层建立完毕后,利用ArcGIS软件中的ArcCatalog生成网络数据集(NetworkDataset)[10],ArcCatalog提供的网络数据集功能是非常重要的,通过它能获得两张图层,一张是点图层,存储road图层上每个线段终点的集合;另一张是线图层,存储road图层上每个线段的集合。通过这两张图层,可以给每个点和线段添加属性信息,把每个逻辑上不相关的路径信息结合到一起,形成一个路径之间有关联的网。每个点按照出生的前后,都存储了该点的序号;每条线段存储了当前线段的起点和终点的坐标及编号等属性,这样每个线段就有了关系,在两个相邻的线段中,前一个线段的终点肯定是下一个线段的起点,用于在路径导航时提供给导航者属性信息,从而把每条线段连成一条线,实现导航。最后,为了能在程序中调用GIS服务接口,需要再次利用ArcCatalog软件生成地址定位器(AddressLocator)[11],把road图层信息加入到指定的地图中,这样在程序中直接可以调用ArcGIS提供的导航接口。通过GIS软件制作出加入道路图层之后的北京邮电大学教四楼四层电子导航地图,如图3所示。 3定位导航电子地图应用 3.1终端数据采集阶段 数据采集是实现定位技术的前提条件,之前添加了网格要素图层就是为实现定位技术所做的准备。终端会加载本地缓存数据,把数据采集地图加载到手持终端,实现采集无线信号(wifi)。加载地图完毕后,在手持终端点击所要采集的网格要素点,此时,手持终端会搜集周围的无线信号(wifi)并与该网格属性信息进行绑定。当采集完毕后,在手持终端的数据库中会存储每个终端所对应的无线信号的信息,并把该网格的颜色置换成深色,表示该网格已经采集完毕,此网格信息就是实时定位时所用到的比对数据,如图4所示(浅色网格为未采集网格,深色网格为已采集网格)。 3.2终端定位应用 数据采集阶段完毕后,可以进入到定位功能界面,开始进行终端定位。在定位时,手持终端实时接收周围的无线信息,并且结合定位算法与采集阶段所采得的指纹数据进行对比,得到最匹配网格,通过读取该网格的属性信息得到未知位置的信号采集终端的坐标信息,此时定位电子地图的作用就是把终端当前位置准确及时地显示在我们的电子地图上,并且能实现电子地图的放大、缩小、移动等操作。下图5展示了在手持终端的定位及对地图的操作。 3.3终端导航应用 终端载入本地缓存数据后,可以直接进入导航功能界面进行导航。因为北京邮电大学教四楼所有导航路径信息已经规划在电子地图上,当加入缓存地图后,可以在终端直接调用所需路径信息。起始位置是终端定位的坐标,目的地位置是某个房间区域号。导航时,只需输入目的地的区域号便可以导航,程序会找到这两个点的所有相关线段,逐一排查,找到距离最短的一条线段,然后输出,并且能实现电子地图的放大、缩小、移动等操作。下图6展示了一幅具有导航路径信息的电子地图。 4结束语 本文根据大型场馆的室内定位导航的需求,引入了室内GIS矢量电子地图模型的概念和设计方法。室内GIS矢量电子地图的开发充分利用了GIS软件,结合地理数据库、网络数据集等技术,实现了在北京邮电大学教四楼的定位导航功能,该定位导航电子地图在北京邮电大学教四楼的成功应用,对同类室内定位和导航电子地图的设计与实现具有一定的参考价值。该电子地图虽然在定位导航上取得了较好的显示效果,形成了一定范围内的实际可操作性和实用性,但也存在一些不足,例如整个电子地图制作都是用线框图画出来的,虽然也能够清楚展示北京邮电大学教四楼的结构设计图,但没有侧重视觉效果的体现,不太人性化,也不太美观,这是该电子地图在以后需要改进的地方。 电子小制作论文:电子系统实施中元数据方案制作 1研究背景 1.1国际范围内元数据标准颁布情况 作为描述文件(records)背景、内容、结构及其管理过程的数据,元数据(metadata)对于文件(包括档案)管理的重要性已经获得了广泛的认同。上个世纪末以来,澳大利亚[1]、英国[2]、加拿大[3]等国家纷纷推出了不同适用范围、使用目的的文件管理元数据标准;而相关国际标准的颁布,与各国、地方的标准形成良性的互动,[4]推动元数据标准不断走向成熟。ISO14721:2003《空间数据与信息移交系统———开放档案信息系统(OAIS)参考模型》的,引发了数字保存(digitalpreservation)领域基于OAIS的信息模型开发元数据方案的热潮。在文件管理元数据(recordkeepingmetadata,recordsman-agementmetadata)标准缺失的情况下,也有一些档案部门据此模型开展了元数据标准的探索和实践。[5]ISO23081-1:2006《信息与文献———文件管理流程———文件元数据———原则》和ISO/TR23081-2:2007《信息与文献———文件管理流程———文件元数据———概念与实施》[6]则开辟了面向文件形成机构文件管理元数据标准的疆土,其提出的多实体、多属性的元数据框架结构,则被此后很多国家、地区、单位制定的文件管理元数据标准、方案所采纳。文件管理元数据和长期保存元数据的区别和联系也日益为大家所重视。[7]ISO/TR23081-3:2011《信息与文献———文件管理流程———文件元数据———自我评价方法》则进一步明确了评价现有文件管理元数据的方法。国际上对于文件管理元数据的探索焦点从原则、概念逐步走向实施、应用。 1.2我国电子文件元数据标准的建设 2002年底,青岛市档案局颁布的规范性文件《青岛市电子文件归档与管理规范(试行)》以“附录A电子文件著录项目”的方式规定了电子文件的元数据项目;2005年底,天津市档案局制定了《天津市电子公文元数据表》;2008年3月,我国核行业标准《核电电子文件元数据》(EJ/T1224-2008)颁布;同年7月,广州市地方技术规范《电子文件档案资源管理规范第4部分:元数据》(DBJ440100/T10.4—2008)出台;2009年底,档案行业标准《文书类电子文件元数据方案》(DA/T46-2009)问世;2011年1月,ISO23081-1《信息与文献———文件管理流程———文件元数据———原则》被正式采纳为国家标准,标准号为GB/T26163.1-2010;国家档案局承担的国家标准《通用电子文件元数据规范》研究项目正在推进过程中,建设、石油等行业的电子文件元数据标准正在酝酿出台。这些行动标志着我国电子文件的元数据管理从自由探索步入了标准引导、从地方规范和行业规范走向国家规范的发展阶段,且标准的内容和形式也不断与国际标准接轨。[8] 1.3元数据标准的实施问题 随着诸多标准规范的出台,文件形成单位和保存单位如何贯彻实施有关标准,在相关系统中产生、管理和利用元数据,日益成为关系到系统建设质量乃至最终文件管理状况的关键。本文所指元数据方案(metadataschema),是文件形成单位或保存单位对电子文件元数据元素语义、语法、赋值及其相互关系(结构)的系统性规定。本文根据电子文件元数据形成和积累的规律,结合杭州市电子文件中心建设的实例,围绕着一类单位———文件形成单位在建设一类系统———电子文件管理系统(ElectronicRecordsManagementSystem,ERMS)过程中的元数据方案设计问题展开探讨。 2电子文件元数据形成、积累的规律 电子文件的元数据随着文件形成和管理过程而不断产生、累积,而这样的产生、累积是要通过系统实现的。探究元数据形成、积累的规律,首先要辨析电子文件生命周期中的系统类型。 2.1电子文件生命周期中的系统类型 从系统的功能来看,电子文件整个生命周期中的系统通常包括三类:[9]支持文件形成单位日常业务工作的开展,在此过程中形成合格、完整的电子文件的“业务系统”(BusinessSystem,BS);[10]从业务系统中将信息以文件的方式加以捕获、维护、利用和处置的ERMS,捕获和处置分别是该系统文件管理功能的起点和终点,我们也可以将ERMS理解为立档单位档案辅助管理系统在数字世界中的功能拓展;长期保管各类电子文件,保证其真实、准确、可理解的“文件保存系统”(RecordsPreservationSystem),国际上也将此类系统归入“可信任数字仓储”(TrustedDigitalRepository,TDR)。 2.2元数据在各类系统中形成、积累的过程 电子文件不同生命阶段的元数据依次在BS,ERMS,TDR中形成,前一阶段形成的关键元数据将随着文件一起进入下一个系统。但是,不同系统管理文件的目的不同,管理成本亦有限,不可能也不需要将所有的元数据都保留下来。也就是说,电子文件的元数据是动态增加的,但并非所有的元数据都会和文件同步积累、转移,某些元数据只存在于产生它的系统中,不会进入下一个系统。当一份文件从BS进入ERMS,或者ERMS进入TDR的时候,部分元数据会与之同行,部分则会与之分离,这样的过程如图1所示。 2.3电子文件元数据的运动规律 通过图1可以看出,电子文件元数据的行程好比一条不断汇聚的河流,沿途会消耗掉一部分水分,同时也不断有新的河水注入其中。总体来说,这是一个细水长流、日积月累的过程。就在这个平缓向前的过程中,尤其是在ERMS和TDR的运转过程中,可能因为文件管理的某种需要临时性地增加元数据。这样的需要至少包含两种情况:第一,移交的需要,为便于TDR长期保存文件,ERMS在向TDR移交文件的时候可能需要临时增加元数据。比如全宗名、全宗号原本只是全宗级的元数据,文件级元数据可不包含此项,在移交时为了让每份文件具有自我说明的能力,需要给每份文件重复记录同样的全宗名、全宗号。再如为TDR制定并实施合理的文件保存规划,可能需要大量补充电子文件的技术环境元数据,除了文件格式外,还注明软件产品、版本号、压缩类型,字符编码方案、软件商信息等。第二,利用的需要,为更好地实现信息服务、知识挖掘等,可以通过元数据自动抽取工具临时挖掘文件的主题信息,并加以标注。应需临时增加的部分,通常借助特定的插件、工具完成。正如ISO23081-2:2009所言:“优质的元数据体系是动态的,能够在必要时随时增加文件管理元数据”。[11]因此,我们认为电子文件元数据具备持续形成、选择积累、应需增加的特点。 3ERMS元数据方案设计的准备 为设计出适用的元数据方案,除了人员、资金等方面的准备之外,还需要明确ERMS的系统功能定位,了解相关标准及其实施路径,掌握ERMS元数据方案设计的内容和方法,以便最终逐一确定元数据元素及其规则。 3.1系统功能定位的确定 上述BS,ERMS,TDR只是概念划分的结果,各单位需要购置的系统既可能与之对应,也可能具备其中一类系统的部分功能,或者其中两类系统的全部或部分功能,需要根据系统实际的功能定位来制定元数据方案。比如西方国家所称的ElectronicDocuments RecordsManagementSystem(EDRMS)即为一类从电子邮件系统、桌面办公软件、工作流系统、扫描系统等办公类系统中捕获非结构化文档,并实施集中存储、统一利用和文件管理(档案化管理)的系统,有些EDRMS本身也提供工作流、扫描等功能。提供工作流并支持文件形成业务的EDRMS元数据方案,通常要单纯的ERMS包含更多的业务类元数据。类似地,如果我国有单位要实现OA系统和档案管理系统相集成的电子公文一体化管理系统,或者工程项目文档协作系统和档案管理系统相集成的项目文件管理系统,也要设计更为丰富的业务类元数据。此外,一些大型企业面临建设ERMS和TDR的双重任务,在系统选型的时候,也倾向于将两者集成在一起,对此类系统的元数据方案,则要在文件管理元数据之余,更多地考虑长期保存元数据。本文以独立的ERMS实施为假设前提展开讨论。 3.2标准环境 任何单位在设计ERMS元数据方案的时候,都要寻求标准的支持。虽然我国已经出台不少相关元数据标准,不过,标准实施还是面临两个方面的困难: 3.2.1标准适用性不够 早期出台的电子公文元数据规范在适用范围上规定得很明确,区分了文件形成单位和文件保存单位的需要,比如《青岛市电子文件归档与管理规范(试行)》明确指出面向青岛市市直机关、团体和其他社会组织等文件形成单位,《天津市电子公文元数据表》分别对电子政务系统归档电子文件和档案室向档案馆移交的电子文件的元数据加以规定,后者比前者多出5个元数据元素,同时还有各自配套的数据结构规范。但是这些标准大多为经验性总结,缺乏元数据顶层框架的支持,在与文件形成系统的互操作性方面的支持力稍弱。2008年之后出台的《电子文件档案资源管理规范第4部分:元数据》(DBJ440100/T10.4—2008)和《文书类电子文件元数据方案》(DA/T46-2009)则分别依据OAIS和ISO23081的概念模型,元数据元素的设计相对严谨,但是其内容较全面,同时包含文件管理元数据和长期保存元数据,适用范围较广,同时面向文件形成单位和文件保存单位,导致这两种具有不同文件管理职责的单位,面临实施同一个标准的境况,这就需要其根据各自的功能目标加以选择、拓展、改造、具体化的实际问题。 3.2.2标准实施支持力度不够 从国际范围的实践经验来看,ERMS元数据标准实施路径有两种:第一,将系统功能要求标准和元数据标准衔接,通过系统测试的方式强化合规性要求,使得元数据标准由书面的规定变成市场通用软件内嵌的事实标准。这样的系统功能要求标准包括:1997年开始颁布、并且每隔5年更新一次美国国防部标准DoD5015.2-STD《文件管理软件设计标准》,其中具体规定了文件、文件夹的元数据;[12]2002年英国公共文件局推出的《电子文件管理系统功能要求》系列标准,元数据标准是其中第2部分;欧盟《文件系统通用要求》(MoReq)的2008年版本MoReq2,元数据方案是其重要的一个附录[13];在MoReq2基础上推出的改进版本MoReq2010,则将元数据方案和功能要求条款密切融合,即在功能要求条款中明确具体的元数据要求。[14]第二,制定元数据标准的实施指南,指导各单位具体应用。比如加拿大国家图书与档案馆(LAC)在颁布《加拿大政府文件元数据标准》的同时,颁布了《加拿大政府文件元数据应用方案》,阐明了元数据元素的应用规则和方法。[15]据笔者了解,已经完成起草任务的我国《电子文件管理系统通用功能要求规范》和《通用电子文件元数据规范》以及《文书类电子文件元数据方案》(DA/T46-2009)相对独立;亦未见有关文件元数据标准的实施指南。作为文件形成单位,应该牢牢立足于文件形成单位ERMS的基本定位及其元数据的构成特点参考既有标准。鉴于ISO23081提出的元数据模型以及实施建议已经成为国际最佳实践经验,本文将此标准为基础展开探讨。 3.3ERMS元数据方案设计的技术路线设计 ERMS元数据方案,就是选择元数据元素并建立其相互关系。根据ISO23081-2:2009的规定,元数据元素的选择路径是有基本规律可循的,那就是基于文件、责任主体、业务、法规、关系等五类实体的文件管理元数据模型,依次定义和标识实体及其级次;按照标识、描述、使用、事件计划、事件历史、关系等六类属性的模块化设计思路,描述实体及其级次所必须的元数据,建立相关实体/级次元数据之间的关系;[16]根据ERMS需要管理的文件的特点,以及系统实施单位业务和文件管理的情况,建立元数据赋值规则(如赋值范围、赋值格式、赋值方式等),建立元数据管理规则(如存取权限、导出格式)等。一个元数据方案,只有具体定义到每个元数据何时由谁如何产生、修改、利用、删除的程度,方可实施。本文主要聚焦于实体、实体级次及其相互关系的确定上,这是元数据方案设计的根基。 4实体的确定 4.1基本实体模型 ISO23081:2009确定的元数据模型,包含文件、责任主体、业务、法规、关系等五大实体,如图2所示,这是ERMS实体实施的顶层框架。[17]其中的业务实体分为形成文件的业务和文件管理业务两部分,这进一步印证了本文图1所揭示的元数据形成和积累的过程。区分实体的意义在于准确定位元数据描述的对象,理解构成文件管理整体环境的各要素及其相互关系。通过分实体的元数据描述,有助于实现系统功能的模块化设计,以及跨系统的互操作。 4.2实体的实施方式 ISO23081标准申明并不要求直接实施五大实体,而是可以采取非常灵活的策略,既可以选取其中的一种或多种实体,也可以在上述五大实体之外,扩展新的实体。实体的实施方式取决于不同实体描述保持持续链接的能力,也和系统功能的实现方式有关。具体说来,主要包括以下几种实施方式: 4.2.1单实体实施 采用以“文件为中心”的实施方式“简化”实体模型,即在文件实体中包含了其它实体的信息。早期时候出台的元数据标准多采用这种模式,如1999年1.0版的澳大利亚联邦政府机关文件保管元数据标准。早期的档案辅助管理系统也多采用这种实施方式。 4.2.2多实体直接实施 在文件、责任主体、业务、法规、关系实体中选择2-5种实体实施。比如我国《文书类电子文件元数据方案》(DA/T46-2009)采用了文件、责任主体、业务和关系4类实体;MoReq2将文件保管期限与处置表理解为特定的法规标准,采用了文件、文件保管期限与处置表(法规标准)、责任主体三类实体,而业务、关系实体则作为其他实体的属性。[18] 4.2.3多实体扩展实施 即除了文件、责任主体、业务、法规、关系这五大实体之外,还拓展应用其他实体类型。文件、责任主体、业务、法规这四个实体都是多层级的,每个层级都可能包括标识、描述、使用、事件计划、事件历史、关系等六个方面的属性元数据,而且实体的元数据本身还要靠元数据来描述,如此形成多实体、多层次、多属性的循环、关联,由此可以将实体层级、属性、元数据定义等也作为实体来实施。MoReq2010是多实体扩展实施的典范,其规定已经细致到可以在系统中直接应用的程度。MoReq2010共定义了文件聚合(aggregation)、类(class)、组件(component)、背景元数据元素定义(ContextualMetadataElementDefinition)、处置保留(DisposalHold)、保管期限与处置表(DisposalSchedule)、实体类型(EntityType)、事件(Event)、功能定义(FunctionDefinition)、组(Group)、元数据元素定义(MetadataElementDefinition)、文件(Record)、角色(Role)、服务(Service)、模板(Tem-plate)、用户(User)共16个实体类型。[19]这16个实体类型大致可以分为六类,如表1所示。其中聚合、类别、文件、组件属于文件实体的不同层级,处置保留、保管期限与处置表属于法规标准实体的三个具体类型,组、角色、用户属于责任主体实体的不同层级;其余8个实体类型分别从属性、元数据定义(元数据的元数据)、系统这三个角度作的拓展:事件乃属性元数据实体,背景元数据元素定义、元数据元素定义、模板、实体类型属于元数据定义实体,而功能定义、服务这两个实体类型属于ERMS系统本身的元数据。 4.3杭州市电子文件中心 ERMS的元数据实体杭州市电子文件中心项目是由杭州市档案局承担的系统建设项目,其主要任务是为杭州市党政机关统一建设ERMS,即在全市范围统一采购、部署和维护ERMS,杭州市档案局为各ERMS使用单位提供基础设施、系统平台和应用软件的服务,但不代替其完成本单位内部的文件管理业务。这也是我国地方政府电子文件中心建设的一种新定位,不同于永久保管文件、文件中转站、现行文件查询服务、文件备份等其他各地电子文件中心的功能定位。[20]该项目计划分四期开展,一期已经于2010年完成,实现了杭州市政府机关统一使用的办公自动化系统(OA)的元数据改造,使其产生合乎文件管理要求的元数据;二期于2011年10月完成,完成了ERMS的选型、研发和试点,可以接收管理OA中的电子文件;三、四期的建设将逐步扩大ERMS的使用范围,逐步和其他系统衔接,以捕获更多类型的电子文件。本文简单介绍二期项目设计完成的元数据方案。杭州市电子文件中心ERMS的元数据方案采用多实体实施模式,包含文件、责任主体、文件形成业务、保管与处置、权限管理五大实体。其中保管与处置、权限管理属于法规标准类的实体。文件实体处于核心地位,与其他实体相互链接。关系实体作为文件实体的属性加以实施。本项目并未采用完整的业务实体,仅将文件形成业务作为一个实体,这跟整个系统的实施方式有关。描述文件形成业务,即收发文处理过程的业务元数据,并非在ERMS中产生,而是在OA中产生、被ERMS接收管理。这些元数据在OA中被固化为一个XML文档,作为文件的有机组成(可以视为文件的一个特殊的组件———笔者注)随同文件内容一起进入ERMS。这个XML文档相对独立,目前暂不进入文件元数据库中,日后若普遍存在查询文件形成业务数据的需要,可比较方便地将其中元数据导入文件元数据库中。至于文件进入ERMS之后产生的文件管理业务元数据,则作为文件实体的一个属性存在,其中大多被包括在“事件历史元数据”中。本项目借鉴了MoReq2和MoReq2010,将保管与处置作为独立实体加以实施,系统将将该实体中包含的保管期限、ERMS保存期限、触发条件、处置行为等元数据作为一组相互关联的元素加以实施,定义好的保管与处置规则可直接应用在类、案卷或文件上。权限管理实体实施的思路与此类似。 5实体级次的确定 5.1实体的级次 ISO23081的概念模型中,文件、责任主体、法规标准、业务等4个实体都具有多个层次,其中文件实体涉及全宗、系列、案卷、文件等层级,责任主体实体包括机构、部门、工作组、个人等层级,业务实体包括联合职能、职能、活动、事务等层级,法规标准实体包括法律、政策、业务规则等层级。区分层级的意义在于精确地定义各层次的元数据,同一实体不同层级的元数据,既有相同的部分,也有不同的部分。而对于每个层级都有的元数据,下位层次则可以通过链接继承上位层级实体的元数据,而不一定要全部重复描述,这可以在一定程度上精简元数据方案及其实施成本。 5.2文件实体级次模型及其实施 文件实体是各种实体实施方式中必备的实体类型,因此在各种层次体系中,文件实体的层级最为关键。笔者综合考察了MoReq2,MoReq2010,I-CAREQ以及我国标准《电子文件管理系统通用功能要求》研究成果中所规定的信息模型,构建了如图3所示的文件实体级次模型,该模型包括聚合(aggregation)、文件(record)、组件(component)三个层次。聚合是由文件组成的,文件是由组件组成的。这三个级次是任何一个ERMS元数据方案都要描述的对象,缺一不可。 5.2.1聚合 聚合即按照机构职能、业务或者文件的性质形成的文件集合体。在ERMS中,聚合通常表现为文件夹(folder)的形式,也可以表现为文件类型(recordstype)的形式。按照档案管理的传统,聚合又可以细分为三个层次:全宗、类目和案卷。其中,全宗(fond)是最高的文件聚合层次,在ERMS中,它表现为根文件夹(rootfolder)。类目(class)一般指全宗下具有有机联系的文件集合体,在传统意义上的档案分类体系中,类目的设定一般比较稳定。类目可以有多级,在ERMS中,可以建立多个父文件夹(parentfolder)和子文件夹(childfolder);也可以根据多个维度建立不同的类目结构。案卷(file)是最低的文件聚合层次,可以在类目下根据需要灵活地增加案卷。在ERMS元数据方案中,既可以将全宗、类目和案卷设定为聚合(文件夹)这一个级次,也可以区分为全宗(根文件夹)、聚合(子文件夹)这两个层次,或者保留全宗(根文件夹)、类目(中间层次文件夹)、案卷(最低层次文件夹)这三个级次。一个实体级次的好处是系统设计更为简单、统一;三个实体级次的好处在于更便于区别化对待不同的聚合层次,比如不同级次聚合的编号规则不同,且与档案管理传统有效衔接;两个实体级次则综合了一个实体级次和三个实体级次的好处。值得一提的是,在MoReq2010的实体模型中,对等使用了聚合、类两个实体级次,前者指文件系统中的文件夹,通常是为了文件形成者对文件归类而设置;后者则是指产生于同一业务活动因而具有相同保管期限的文件集合,通常是为了文件管理员(可以理解为文件形成单位的档案管理员)鉴定处置文件而设置。在实际单位,聚合和类可能一致,也可能不一致。这样的设置照顾到了有些单位分类方案和保管期限表不衔接的情况。 5.2.2文件 文件是能够独立记录业务活动过程和结果的信息对象。文件是文件管理业务意义上而非技术意义上的最小单元。在数字环境中,文件本身可以被理解为一个容器,其中可能包含一个或多个组件(component)。包含单个组件的文件为单文件(singlerecord),包含多个组件的情况则又两种:第一,组成文件的组件之间具有技术上的紧密关联,如网页文件中的HTML、CSS、JPEG图片,或一份嵌入外部音频、视频的年度报告等,它们共同构成一份复合文件(compoundrecord)。第二,组成文件的组件之间具有管理意义上的紧密关联,如请示和批复是两个相对独立的文档,但二者需要组合在一起才能表示一个完整的管理活动,这样的文件被称为组合文件(combinedrecord)。只有理解了复合文件和组合文件的存在,我们才能够充分认识到ERMS管理到组件级次的必要性。 5.2.3组件 组件是计算机系统中一组数字信息流,是技术意义上的最小管理单元,如一个图片,一个word文档,数据库的一个视图等。识别哪个(些)组件构成一份文件,主要看这个(些)组件能否独立地反映业务活动。组件可能有两种表现形式:单组件和复合组件,后者本身是有多个技术上紧密关联的组件组成。比如就一个问题产生的一问一答两封电子邮件共同构成一个组合文件,其中一封电子邮件带着附件,这封邮件及其附件共同构成复合组件。对于以非结构化形式存在的组件,IT领域也称之为文档(document)。 5.3杭州市电子文件中心 ERMS的元数据实体级次杭州市电子文件中心ERMS的元数据方案中,文件实体包含全宗、类、案卷、文件、组件五个级次;责任主体实体包含单位、部门、角色、人员四个级次,其中角色是一定数量操作权限的集合,部门可以按需改变,人员也可以流动,而角色是相对稳定的;文件形成业务实体目前只有一个级次,随着三期、四期ERMS管理对象由OA公文向行政审批系统中业务文件的扩大,该实体的级次可能增加;保管与处置包括保管与处置规范、保管与处置规则两个级次,前者描述国家档案局及相关主管部门颁布的有关电子文件保管期限和处置要求的法规规范,后者描述具体的处置规则;权限管理实体只有一个级次。 6元数据的确定 6.1元数据的模块化设计 确定了实体及其级次之后,需要确定每个实体级次的元数据元素。ISO23081—2:2009推荐采用模块化设计思路,即每个实体,尤其是文件实体,包含标识、描述、使用、事件计划、事件历史、关系等六类元数据,这样的元数据,被张正强教授称为“属性元数据”。[21]可以看出,这样的设计思路吸收借鉴了戴维?比尔曼提出的“可为业务活动接受的通信的元数据参照模式”的成果,该模式将文件管理元数据分为登记、期限和条件、结构、背景、内容、利用史六个层次。[22] 6.2属性元数据的实施 具体的ERMS项目,可根据六类属性元数据模型灵活变通,设计出可在系统中实施的元数据。比如MoReq2010将实体的属性信息区分为元数据、事件历史、权限控制列表三类,如图4所示。其实这三类信息都是元数据,只不过因为事件历史、权限控制列表(使用类属元数据)这两类元数据非常重要,MoReq将之凸显出来。因为实体是有级次的,故需要根据实体及其级次的特点,选择实施上述六类元数据的部分或全部。对于文件实体而言,这六类属性元数据都是必须的,但是实施的方式有别,不同级次同类属性元数据包含的具体元素亦有别。下面分别阐述文件实体中标识、描述、使用、事件计划、事件历史、关系元数据的一般实施要求: 6.2.1标识类元数据 此类元数据用于标识文件实体,是每个文件实体级次都必备的属性元数据,如全宗号、类号、案卷号、文件号、组件号等。 6.2.2描述类元数据 此类元数据用来描述文件的内容,以方便检索,是每个文件实体级次都必备的属性元数据。如全宗名、类名、案卷标题、文件题名、摘要、主题词等。 6.2.3使用类元数据 此类元数据用来描述和文件利用、权限有关的信息,至少可以细分为三类:技术环境、秘密程度、访问权限等。技术环境元数据描述文件的软件、硬件、格式等方面的信息,如存储格式信息、计算机文件名、计算机文件大小、完整性等。秘密程度元数据用来标识文件实体内容的保密要求,如密级、开放等级等。访问权限元数据用来记录文件利用的详细信息,一般要定义何文件能够由谁执行什么操作,通常由一组相互关联的元数据组成。虽然都属于使用类元数据,但是技术环境、秘密程度、访问权限这三类元数据的实施层次及其方式有所区别。技术环境元数据需要在最低文件实体级次———组件上精确定义,只有组件才是ERMS切实管理的内容对象,才具备存储格式信息、完整性等属性信息。其他高层次的文件实体级次则并没有此类属性信息。秘密程度元数据需要在文件、聚合级别实施,下级实体可继承上级实体的秘密程度元数据,原则上组件不具备独立的秘密程度元数据,虽然让同一文件的不同组件具备不同的秘密程度在信息系统中毫无问题,但是这样设置会增加管理的复杂度。访问权限元数据可在各个文件级次上都要实施,下级实体可继承上级实体的访问权限元数据,不过在组件级别上定义的情况较为罕见。也可以将访问权限元数据单独作为一个实体来实施,与文件实体进行链接。 6.2.4事件计划类元数据 此类元数据用来描述文件进入ERMS后将要发生的管理行为,体现了对于电子文件管理过程的事前计划和控制,比较典型的事件包括创建、捕获、处置、调整开放程度、调整密级等。这类元数据通常包括事件时间、类型、描述等一组相互关联的元数据,可能由ERMS根据其他元数据自动产生,比如某类文件的处置计划元数据可以根据其应用的“保管期限与处置”规则自动产生。事件计划类元数据是传统档案辅助管理软件相对缺失的部分。 6.2.5事件历史类元数据 此类元数据用来描述ERMS已经发生了的管理行为,通常即执行了的事件计划。通过对电子文件管理过程的同步记录,可以支持对于ERMS管理过程的事后监督和审计。事件历史类元数据也由ERMS自动记录。6.2.6关系类元数据虽然关系也可以作为单独的实体来实施,不过目前大部分的ERMS规范和项目都是将关系作为文件实体的属性。 6.3杭州市电子文件中心 ERMS的文件实体元数据除了将使用类元数据中的访问权限元数据单独作为一个实体之外,杭州市电子文件中心ERMS的文件实体元数据包括其他所有属性元数据。此外,在设计文件实体的元数据时,还需要注意处理不同文件类型、组件类型的元数据设置问题。所谓文件类型,是指根据业务活动的需要,对若干具有共性的文件的抽象表示。文件类型可以为一个单位的分类方案所直接体现,也可能无法在分类方案中直接体现。典型的文件类型如发文、合同、工程图纸、发票、订单等,不同的文件类型在文件级次往往具备一些不同的元数据,如合同的发文的签发者,合同的甲方、乙方、合同金额等。对于这种情况,本项目设置了一个通用的文件级次元数据集,未来随着ERMS管理范围的拓展,将在此基础上再逐一明确各文件类型个性化的元数据。除了多文件类型外,ERMS还要管理不同类型的组件(即计算机意义上的文件),一般根据技术属性划分组件类型,比如文本、图片、音频、视频等,不同类型的组件的技术环境元数据(可能还包括其他属性元数据)并不相同,这类元数据也被黄玉明局长称为“编码元数据”或“技术元数据”,国内外也有很多标准支持。[23]对于这种情况,仍然可以借鉴对于不同文件类型元数据的处理方法,即先设置一个通用的组件级次元数据集,在此基础上再逐一明确各媒体类型组件个性化的元数据。 7小结 元数据是ERMS的血脉,元数据方案与其所有功能都存在关联,设计阶段需要考虑的问题复杂而细致。本文只对实体、实体关系的确定以及元数据模块化思路进行了初步的探索,未涉及到更为细致的语法、语义规则、赋值要求和系统实现方式,更未涉及多元化的元数据管理规则。在写作的过程中,笔者深觉ERMS元数据方案设计的不易,需要在实践中不断的摸索。ISO23081为ERMS元数据方案的设计提供了坚实的概念框架,国内相关标准则为ERMS元数据方案的设计提供了丰富的元素。然而,任何的标准都不可能一成不变地应用到每个单位,系统实施者需要根据系统使用单位文件及文件管理的实际情况,以及软件产品本身的基础加以变通。与此同时,任何一个具体的元数据方案本身也需要不断发展完善,在初始设计的时候,要充分考虑其日后的变化,保证方案的可持续性。 本文建立的文件实体级次模型,得益于中国人民大学钱毅副教授的启发,本文关于文件类型的定义,得到了加拿大英属哥伦比亚大学兼职教授谢丽的指点;作者在此表示感谢。 电子小制作论文:电子膨胀阀的流量测试台研发及制作 电子膨胀阀作为一种重要的传统节流元件,既可控制蒸发器供液量,又可节流饱和液态制冷剂,已广泛应用于空调、制冷和低温冷冻系统。它具有调节速度快、流量调节范围宽、节能效果好、温度控制精度高等特点[1]。电子膨胀阀在不同的开度下的流量是其重要特性,直接关系着制冷系统的质量,因此,流量测试是电子膨胀阀合格与否的一个关键测试指标[2]。而由于目前电子膨胀阀流量测试设备自动化程度低、测试方法不合理、测试件安装困难、替换工装夹具费时等,导致测试结果不准确、一致性差,准确的流量测试成为了电子膨胀阀生产企业的技术瓶颈[3]。因此,设计开发测试结果准确、操作快捷的电子膨胀阀流量测试设备,满足电子膨胀阀生产企业的需求,是提高电子膨胀阀产品质量的有效途径。该产品在空调等制冷业有广泛的应用前景。 1测试台的设计与开发 以电子膨胀阀流量特性研究机械行业标准为基础,遵照JB/T10386—2002[4]标准的测试方法,对流量测试精度要求为1.5%,压力测试精度为0.1%,流量检测压力为1.5MPa。电子膨胀阀流量特性测试方法是在一定的实验条件下,调节阀口进气压力,锁定电子膨胀阀前后压差在0.1MPa,然后在流量计出气端排空的条件下测量规定脉冲数下的空气体积流量。气路部分主要包括空气压缩机、储气罐、过滤器、精密减压阀、电磁阀、软管等。软件部分则由VB开发,该软件可以直接控制电子膨胀阀各项检测内容,实时显示工作状态和测试参数,将测试结果以报表、图形的方式显示,还可以将报表保存或打印。 1.1电器单元 测试台主控机采用研华IPC610工业控制计算机(P42.4G,内存256M,硬盘40G)实现界面操作和过程控制。人机交互由一个带触摸屏的研华液晶显示器实现,测试台提供了3种操作方式:触摸屏、鼠标键盘、功能按键和提示灯,操作方便。利用高性能电子膨胀阀驱动器实现电子膨胀阀的控制,采用研华数据采集卡PCI—1711进行传感器信号的采集,驱动器与计算机之间通过串口进行数据传输。电子膨胀阀驱动器在测试台中起着至关重要的作用,用来驱动和控制电子膨胀阀的开度和与工控机实现双向通信。它是由PIC24单片机、电源模块、最小系统、通信模块和驱动模块组成。其中驱动器主控芯片使用PIC24FJGB110,它是PIC单片机系列中比较先进的一种单片机,有着高性能的CPU[5]。测试台系统框图如图1。 1.2气路单元 依据标准JB/T10386—2002[3]设计了电子膨胀阀流量测试的气路系统(如图2所示)。空压机和钢瓶构成的气源部分提供稳定的高/低压气体。电子膨胀阀前后安装NS501压力传感器用来测定前后压差。气源中的压缩空气经过过滤器、精密减压阀再通过被测电子膨胀阀,最后由流量传感器测出气体流量。流量传感器前设置过滤器,用来过滤气源气体中的杂质,以防空气中的杂质损害流量传感器。用精密调压阀来调节被测电子膨胀阀上游的气体压力,根据显示值与需要的压力调节电控比例阀保证电子膨胀阀两端的压差。考虑到流量测量的准确性,在过滤器后分别设置三条分支,每条分支上安装有不同量程的流量传感器,分别用来测试三路气体的流量,其量程分别为0.05~0.5,0.1~10,2~200L/min,精度为1.5%FS。系统可以根据被测流量,自动选择某一支路流量传感器实现测量,以防止大流量通过时破坏小量程流量计。 2测试台的操作控制界面 测试台的软件由VB来实现的,为操作者提供一个友好的用户界面,实现整个系统的现场控制,方便地对测试台进行监控、数据采集处理、调试实验。系统首先完成各硬件的初始化,通过显示屏,针对不同的测试目标进行设置、电气检测和仪表修正。上位机以流程图、表格等形式显示工作状态和各类过程参数,在检测时,把采集到的数据实时处理,一方面图形显示或数据显示,另一方面实时存储以备存档或后续处理,最后判断电子膨胀阀合格与否,自动统计生产数和不合格数。在测试的过程中可以更改各项参数,并以文件的形式保存下来,比如:设定曲线参数,包括测试点数和各点测试值,最多测试点数可以达到100点(默认测试20点)。该测试台还能将本机的数据输出为EXCEL格式,供用户分析,同时具备条码输入功能,能按照条码信息进行数据存储。另外,系统亦可通过以太网络或局域网实现数据共享。 3实验结果分析 被测样品为浙江盾安人工环境股份有限公司的DPF(N型)电子膨胀阀,阀口径为6.35mm,采用弯管的形式。 3.1不同开度下电子膨胀阀的流量特性 将电子膨胀阀安装在测试装置上,开启驱动电源,保持电子膨胀阀进口温度为常温,调节电子膨胀阀前后压差为0.1MPa,根据工况规定进行参数设置,待工况稳定后,然后使电子膨胀阀从全闭逐渐增大到全开即从0~500脉冲(正行程),每隔50个脉冲驱动一次。在条件不变的情况下,电子膨胀阀从全开到全闭(反行程),测定数值如表1。到全开的状态,各个开度下流量基本与标准阀相对应,最大引用误差为1.5%,在要求的范围内,上下行程误差也符合要求。 3.2流量计的前后位置对流量测量的影响 在上述条件不变的情况下,将流量计置于电子膨胀阀的后端,分别在正行程和反行程测试电子膨胀阀的流量数据。改变流量计的位置于电子膨胀阀的前端,分别在正行程和反行程测试电子膨胀阀的流量。得到流量特性曲线如图3。由以上数据可以知道,与流量计置于电子膨胀阀前端时相比,流量计置于电子膨胀阀后面时的流量明显较大,这是因为流量计位于被测阀后面时有备压,整个气路内的压强就变大,电子膨胀阀两端的压力就增大,压缩空气的进气流量变大,所以,测得的流量数据就变的偏大。实验证明:流量计放在电子膨胀阀前面测得的流量相对更精确,经计算,精度维持在0.11%以内。 4结论 电子膨胀阀的流量测试是电子膨胀阀的主要性能指标,针对这个性能指标的测试,自行设计开发了电子膨胀阀流量特性测试台。该测试装置结构简单,基本完成电子膨胀阀的流量测试,压力测试精度达到0.1%FS,流量测试精度小于1.5%FS,测量参数指标达到技术要求,并且具有方便的计算机控制操作界面。以采集卡PCI—1711为核心硬件,开发设备驱动程序用VisualBasic6.0编写同时把采集处理过的数据用图形和列表显示,完全满足实际工程要求。 电子小制作论文:校园电子商务系统制作及创新 1引言 校园电子商务是电子商务在校园这个特殊环境下的具体应用,它是指在校园范围内利用基础网络、计算机硬件、软件和电子通信手段构建的满足于校园内单位、企业或个人进行商务、工作、学习、生活各方面活动需要的一个高可用性、伸缩性和安全性的计算机系统。校园电子商务带给在校师生的不仅是便利,还有效率和满足。当他们急用某些东西而又没有时间去购物时,只需用鼠标轻轻在网上一点,用不多久这些东西就会出现在面前,还可享受送货上门的服务;另外,当有东西长期闲置但仍有价值舍不得扔时,去二手交易市场商品出售信息是他们最佳的选择。所以这一切,使得电子商务进入了大学校园,走近了在校师生的日常生活。 2功能模块 校园电子商务系统是一个比较庞大和复杂的系统,它涉及到广大师生员工和学校管理事务的各个方面。根据需求分析,设计的功能模块如图1所示。现在电子商务及其相关技术己经发展到了比较成熟的阶段,但是如何将电子商务与高等学校校园中广大师生现实的学习工作生活紧密的结合起来,充分发挥电子商务的优越性,提高工作和生活质量,当前广大师生员工有一些对校园电子商务的实际应用需求,主要体现在这几个方面:网上商城,网上自由市场,网上支付,后勤服务,社区服务,娱乐活动等。 2.1网上商城(B2C) 学校内有很多便利店、超市,师生员工日常生活所需之物基本上都有售。可是,学习的压力、教学任务和科研的压力使得广大师生员工的生活节奏日益加快,闲暇时间越来越少,这样如果每次所需物品都要到商店购买,就给他们的生活带来很大的不便,因此师生普遍对网上购物的呼声较高。目前,学校内外的商业实体很多,但都没有自己的电子商务系统,如果能通过一个统一的平台,将这些商业信息都都网络上,师生员工就可以足不出户地选购自己所需要的商品,自由而方便。只要是学校授予经营权的商家都可以通过电子商务平台进行网上商品销售,提升商家的影响力和客户服务能力,快捷高效公平,透明程度也高。 2.2网上自由市场(C2C) 在学生宿舍楼和教学楼的公告栏上,经常可以看到一些求购信息和出售信息,在学生毕业期,校园内也可看到许多学生在摆摊出售自己的学习用品。这些信息一般只有少数学生注意到,而且注意到的学生也不一定有购买意向,因此,这种交易方式效率很低。网上自由市场提供一个交易平台。买卖双方都到这个自由市场里进行商品交易,采取撮合成交的形式,可以是进行网上拍卖的形式交易或者二手交易市场,学生只要是有物品需要出售,都可以信息到这个平台,进行交易。高校的二手交易市场是一个大市场,学生们的消费水平本来也不高,都希望能买到物美价廉的商品,这个时候,网上二手交易市场的作用就发挥出来了。 2.3信息服务 信息服务主要包括资讯、通知、在线申请、招聘信息等。如目前,大多数高校的后勤服务效率都很低,比如学生公寓报修,一个简单的日光灯的修理,从报修到最后修理可能要等上好几天。如果将维修消息到网络上,修理工在家就可查看,准备好器材即可上门修理,方便快捷。因此,校园后勤的很多服务可以放到网络上进行,方便大家获得快捷的后勤服务。比如报修维修、订火车飞机票、买电影或节目门票、包车租车、汽车驾驶培训等服务,通过电子商务这个平台使得在校园内的生活工作的师生更方便地获得后勤服务,并且可以整合学院管理业务,降低管理成本。 2.4网上教育 学校教学资源丰富,学生众多,大家在进行本专业知识的学习同时也会有很多学习其他方面知识的需求,学校有能力提供教学服务的单位或个人可以在网络上出教学服务和各类培训的广告。这些服务可以是免费也可以是收费的,可以进行网下教学服务,也可以直接在网络上提供教学内容,形式可以多种多样,可以是视频、音频、课件等多种形式,这样一方面能提供更丰富的教学资源给大众,另一方面也能促进和补充教育培训体系。 2.5在线娱乐 学校师生有许多电子娱乐资源,比如视频节目、音乐、图片等,通过电子商务平台大家可以下载或在线享用这些娱乐资源,还可以推荐上传好的娱乐资源供大家欣赏。综合这些需求以及挖掘师生的潜在需求,这些需求主要体现在服务的全面性、资源的丰富性、信息的时效性、支付的安全性、操作的方便性等几个方面,根据这些需求,建设校园电子商务系统的的主要目标如下:内容丰富多彩,为师生提供及时获取日常信息的快速平台,将师生日常交易活动电子化和信息化,提供全24小时的服务,提高交易效率。提供高效全面的服务,给师生提供实际的方便,让师生满意。师生对系统的掌握与控制,根据自己需要定制个性化的服务。系统内容表现形式多样化,信息更新速度快,操作与使用方便,才能产生黏性。 3电子商务的模式 校园电子商务的特点决定了校园电子商务不同于传统电子商务的特性。通常而言,校园电子商务包含普通电子商务的两种模式,即B2C,C2C模式。 3.1校内B2C 校内B2C是指企业或部门对个人(师生员工)的电子商务业务,其网络流程如图2所示。这种形式的电子商务一般以提供个人服务为主,主要借助于校园电子商务平台开展在线服务活动。譬如网上计算机等级考试报名、购买书籍等。 3.2校内C2C 校内C2C是指校内个人与个人(师生员工)之间的交易行为,其网络流程如图3所示。目前校园电子商务C2C模式为双方搭建拍卖平台,或是提供平台方便个人在上面开设店铺进行交易。校园电子商务是一个综合业务系统。校园内的财务中心(结算中心)发挥网上银行的作用。财务中心(结算中心)与校园电子商务平台之间通过支付网关进行数据通信。用户包括个人、部门或企业,通过平台发出需求请求,电子商务平台把不同的需求发往不同的目标,譬如拍卖商户、相应部门等。需求订单确认后交财务中心(结算中心)审核监督,当业务流程完毕后进行费用的结算处理。 4影响 4.1方便师生员工的日常学习工作生活 师生员工的很多日常事情都可以通过电子商务系统来完成,例如在线购物、学校缴费、网上订票、教室申请等等,而不必像过去那样为一件事情跑好几个部门、盖好几个章、办很多手续才能完成。学校或部门只需在网上公布相应的信息就可以做到信息的及时传达,保证了信息传递效率。 4.2降低了交易和管理成本,提高了效率 采用电子商务系统大大减少了交易环节,大幅度地降低了交易成本,提高了交易效率。师生们只要轻点鼠标,就可以获得满意的商品和服务。对于校内企业来说,不仅可以减低交易成本,还可以及时了解商品销售情况,从而适时调整产品结构,减少库存。对学校来说,采用电子商务系统数字化的管理方式,为管理工作带来了新的变革,大大提高管理效率。 4.3实现了资源共享 高校内师生员工众多,所拥有的各种资源数量巨大。通过校园电子商务这个平台,汇集大家的智慧,即使互相不认识的同学之间都可以共享一些学习资料,教师之间也可以共享科研和教学资料,相互联系的部门之间可以共享文件资料,有利于学习科研等各项工作的顺利开展。 5存在问题 显然,校园电子商务带给在校师生的不仅仅是便利,还有效率和满足。当他们急用某些东西而又没有时间去购物时,只需用鼠标轻轻在网上一点,用不多久这些东西就会出现在面前,还可以享受送货上门的服务。另外,当有东西长期闲置但仍有价值舍不得扔时,去二手交易市场商品出售信息是他们的最佳选择。但是,校园电子商务的发展也是困难重重的。一些高校开展电子商务的初衷只是设立教学平台或鼓励学生创业的平台,是以非盈利为目的,但是没有盈利,也就没有能让校园电子商务网站继续运作的资金,最终以失败而告终。更进一步的就是为了方便在校师生的日常生活,但其经营状况也都不容乐观。鉴于目前的现状有以下几个目前阻碍校园电子商务良好发展的问题。 5.1信用、物流 淘宝网总裁马云曾说:“中国电子商务存在信用、支付、物流3大瓶颈。”信用问题不容忽视。物流配送方面,一个小型校园电子商务B2C系统,需要自己进货、存储、送货一条龙,这相当于一个小型的物流系统,需要大量的时间精力做保证,而学生的精力是有限的,还有兼顾学习,实在心有余而力不足。 5.2市场规划 在Google和百度搜索校园电子商务,所搜索出来的大多是学校为教学所需设立的教学平台,或教育、鼓励学生创业而把校园电子商务作为创业教育试验课题来搞。学校为了鼓励学生创业,资金投入较大,学生创业的风险性大的同时也给学校带来的高风险,学校毕竟不是金融投资公司,对待投资项目的管理上也不是那么完善,这些问题也构成了阻碍校园电子商务发展的关键因素。 5.3安全支付 网络安全和支付风险是校园电子商务发展的两大障碍。一方面,学校师生一般以电话线或宽带等方式接入校园网,由于网络传输的可靠性,网络的硬件或软件可能会出现问题而导致交易信息传递的丢失与错误;尤其是计算机病毒在校园网传播快,影响了正常的网络运行。另一方面,学生利用下载或自编的黑客程序对校园网进行攻击,破坏系统数据的完整性和可控性。 6结语 随着电子商务在我国的蓬勃发展,越来越多的高校对校园电子商务也日趋重视,而决定校园电子商务的发展成功与否的校园电子商务模式也成为目前研究的重点。如何使各高校的校园电子商务能走出去,摆脱本校的局限,逐步实现真正的商业化,这也是今后继续研究的重点。 电子小制作论文:电子商务网站制作策划创新 自从互联网进入商业应用以后,人们对互联网的依赖程度逐渐增强,网民数量逐年稳步上升。在众多的网络行为中,电子商务应用占据了很大部分。CNNI《C第29次中国互联网络发展状况统计报告》中的最新数据显示:截至2011年12月底,中国网民数量达到5.13亿,全年新增网民5580万人。让众多网民们在互联网上流连忘返的一个重要去处就是——网站。同样的,中国网站的数量也与日俱增,2011年12月底达到了230万个。这个数字似乎显示了网站欣欣向荣的局面,然而令人遗憾的是,CNNIC数据显示,中国网站的使用率却非常低,其中近八成网站几乎处于闲置状态。 1电子商务网站重构策 1.1电子商务网站重构策划 网站的浏览量及使用率过低便滋生了另一个行业,那就是企业对网络营销的重视和利用,在注重网站内容提高的同时,大多数企业加大网络营销的推广力度,不惜砸以重金采用名目繁多的网络推广手段。这样有可能网站排名和网站访问量都不错,但是却没有有效的转化率、回报率,这时就应该思考网站自身的原因。所以,网站重构及网站重构策划日益得到相关人士的重视。电子商务网站重构策划,属于电子商务的一个部分,是网络营销策划中的一个方面,是网站策划人员的工作范围之一。由于网站工作内容不断细分,用户对网站专业化程度、网站易用性等要求不断提高,因而诞生的一个工作类别。网站重构策划归根到底就是网站架构的梳理、优化、整合与框架布局的重新搭建,应该说,网站重构属于一种理念。这里我们思考“以用户体验为中心”的设计理念来重构网站,从电子商务应用的角度,它包括网站目标定位、网站用户访谈、网站的结构梳理、用户体验流程设计、网站框架设计、网站交互设计等内容。 1.2电子商务网站重构策划的原因 分析网站重构的原因可以从三方面来考虑: (1)企业原因。网站比比皆是,也许网站的点击率很高,网站排名也靠前,但是企业网站的收益不理想,也是企业投资所得到的回报率(ROI)不理想。衡量企业投资收益的度量标准最常用的是“转化率”,通过跟踪用户在网站浏览的过程中有多少被“转化”到了下一个步骤,就可以衡量网站达到企业“商业目的”的效率有多高,通常需要重构的网站在这方面是不尽人意的。所以通过网站重构,不仅可以提高用户访问的有效性,还可以降低企业成本。 (2)用户原因。用户访问网站,是希望网站能够给自己带来效率,“以用户体验为中心”的设计理念就是站在用户的角度,考虑网站访问的可用性和方便性,从而能主动地访问网站,这直接带来网站访问量和企业的网站收益。 (3)网站自身原因。在研究网站的过程中,发现网站自身也存在许多隐患因素,常见的因素是由下列构成的: ①网站程序安全性不高。 ②网站结构不系统。 ③网站不符合W3C等国家通行标准。 ④网站可扩展性差。 ⑤网站色彩丰富,但栏目布局杂乱。 在网站重构策划中,考虑了这三方面的因素才能使得网站的“存活”的更久。 2“以用户为中心”的网站设计理念 2.1“以用户为中心”的设计理念 “以用户为中心”的设计是一门高度综合的交叉学科。要求必须具备认知科学知识,才能构想适当的网站界面和用法;要具备营销知识才能对网站的整体市场策略和定位进行深入思考;要善于与客户(即用户)交流沟通才能洞悉客户在网站上的真实动机;要有战略的思维才能对网站的整体架构和布局作出有正见的决策;要有美图设计的眼光才能使得网站排版赏心悦目;当然还要能够编程用户体验(UserExperience,简称UE)是指“人们对于针对使用或期望使用的产品、系统或者服务的认知印象和回应。”因此,用户体验是一种纯主观的、在用户使用一个产品(服务)的过程中建立起来的心理感受。又因为它是纯主观的,所以带有一定的不确定因素。因而个体差异也就决定了每个用户的真实体验是无法通过其他途径来完全模拟或再现的。不过设计者可以界定一个明确的用户群体,这些用户体验的共性是能够经由良好设计的实验来认识到。“以用户为中心的设计方法(UCD)”是AJAX之父的JesseJamesGarrett提出来的。用UCD来进行网站设计关注的是网站的思路而不是工具或技术。他灌输了关于“网站用户体验开发的总体概念”,即从战略和信息架构需求到视觉设计。这种方法有助于任何一个网站开发团队去创建一个成功的用户体验。 2.2“以用户为中心”的五个要素及网站设计思路 用户体验的整个流程开发,要考虑到用户有可能采取的每个行动的每种可能,并且站在用户的角度去理解整个过程的每个步骤的期望值。因此,可以把设计用户体验的工作分解成五个要素。将用户在网站中的浏览过程看作是用户对整个网站的体验,将这个过程自下而上地设计成五个层面:战略层、范围层、结构层、框架层和表现层。见图1所示。在最低的战略层只关心网站如何满足我们的战略(同时也满足用户的需求),在最高的表现层只关心网站所呈现的最具体的细节,这样,随着层面的上升,网站的决策就一点点地变得具体,并关系到越来越精细的细节中,同时,每个层面都是根据它下面的层面来决定的。所以,表现层由框架层来决定,框架层则建立在结构层的基础上,结构层的设计基于范围层,范围层则是根据战略层来制定的。这种依赖性具有“连锁反应”,层层制约,共同保障着整体网站建设的进程和质量。 (1)战略层。战略层关注用户的需求,也就是用户希望从网站上得到什么,这对应的就是企业的网站目标和用户需求。明确这些因素就知道:企业为什么建这个网站;企业要从这个网站上得到什么;用户要从这个网站上得到什么。 (2)范围层。进入范围层,网站建设关注网站的内容需求和功能,要弄清楚如何去满足战略目标,也如何满足用户需求,即网站要建设什么。用户的需求会有优先级别之分,需要站在用户的立场,采用一些方法去收集需求和确定需求优先级。 (3)结构层。战略层的决策和范围层都有些抽象,进入结构层,要转移到用户体验的具体因素,实质是范围层的内容建设的具体化。通过对用户需求的优先排序,综合多个学科内容,用户交互设计和信息架构来构建用户体验。 (4)框架层。充满概念的结构层中开始形成了大量的需求(这些需求来自战略目标的需求),在框架层,需要更进一步提炼这些结构,确定很详细的界面外观、导航和信息设计,这样能使晦涩的结构变得更直观实在,逐步将下层的抽象过渡到了具体。 (5)表现层。五层模型的顶端,实质就是用户会首先注意到的:视觉设计。在表现层,内容、功能和美学汇集到一起产生出网站的最终设计,这就是最终的网站设计效果。表现层将满足其他四个层面的所有目标。 3电子商务网站重构策划的核心及内容 3.1电子商务网站重构策划的核心 以“用户为中心”的设计理念去重构电子商务网站,策划的核心内容是:从用户需求层、管理战略层、编辑运营层对电子商务网站进行重新诠释、并定位包装,使网站在既有基础之上,更满足用户的使用需求、更符合管理层的战略定位、更便于运营人员的编辑使用。 3.2网站重构的内容 用UCD进行网站重构,需要站在用户的角度,按照UCD五要素从下至上进行分析和构建。首先进行网站目标的定位,从战略高度确定网站目标;为了实现网站目标,进行网站用户访谈,分析得出用户的需求;将用户需求进行优先级别排序后,梳理网站的结构;进行网站框架设计,进一步提炼满足用户需求的结构层次,用详细的界面外观、导航设计和信息设计等诠释网站的内容;最后,考虑到用户的感官活动,通过视觉设计和网站交互设计,将网站的内容、功能、和美学高度融合在一起,最后是一气呵成,整体网站展示在用户眼前。 4电子商务网站重构的策划流程 根据UCD的思路,网站重构策划的流程如下:首先进行网站目标定位(战略层设计,确定网站目标)——用户访谈(范围层设计,了解用户需求及其优先级别)——用户体验流程设计(结构层设计,通过流程体验确定用户界面的友好)——网站框架设计(框架层设计,确定网站详细的界面外观、导航和信息设计)——网站交互设计/交互菜单(表现层设计,网站内容、外观和视觉元素融为一体)——网站策划原型展示。 5电子商务网站重构策划过程中的注意事项 在电子商务网站的重构策划过程中,也需要注意以下事项: (1)注意承前启后。应该尽量对原有的网站体系进行形式或内容上的传承,并在此基础上发展、深化。 (2)标准化开发。网站开发时贴近最新技术形势,使用标准化开发,从而可以促进多平台模块的互通,也强化了相互之间的沟通渠道。 (3)建立完整的用户体验流程,设计完善的交互菜单。 电子小制作论文:基于Ajax和CULT3D电子商务系统制作 虚拟现实技术的发展,使得网络三维世界成为可能。近年来,虚拟现实技术在电子商务方面已成为一个非常重要的应用。网络虚拟商店如雨后春笋,应当采用的技术也众说纷纭。但由于受到软硬件及网络带宽等条件的限制,还无法做到完全地展示网络三维世界。 针对B2C的电子商务模式,从购物顾客的角度出发,考虑到大多数顾客在网上购物真正关心的是产品的质量以及购物的快捷方便,提出了基于CULT3D与Ajax技术的网络购物系统的设计方案。使用户可以根据自己的需求进行个性化产品的设置,并且通过互动的操作充分了解产品的功能。通过更加完善的网上购物模式,让用户在网络购物中既放心又省时,提高顾客对商品的满意度,同时也促进商家产品的销售。 1CULT3D技术 1.1三维显示技术简介 虚拟现实技术的发展,出现了许多实现网络三维显示的技术和开发工具。先后出现了VRML和X3D虚拟现实行业国际标准。当前比较主流的三维显示技术还有Shockwave3D,Java3D和Cult3D等。Cult3D是Cycore公司的一个面向电子商务的交互三维软件,是一种崭新3D网络技术,主要应用于主流操作系统和应用程序的交互三维渲染软件。使用Cult3D技术,用户可以在线浏览、观察可交互的三维产品模型。Cult3D三维的交互展示可以通过Cult3D对象和JavaScript之间的通信来实现。Cult3D的文件量非常小,在低带宽的连接上提供了高品质的渲染技术。采用Cult3D技术的另一个理由是,它的开发环境比较人性化,开发效率高。 1.2CULT3D的应用及开发流程 使用Cult3D,必须安装Cult3DDesigner、Cult3DExporter插件和Cult3DPlayer插件。Cult3DDesigner是Cult3D的核心技术,通过它可以让已有的三维模型实现交互。Cult3DExporter插件是给3D建模软件(如,3DSMAX或者Maya)使用的导出插件,通过它可以从3DSMAX或者Maya中导出Cult3DDesigner可以接受的.C3D文件格式。Cult3DPlayer插件是给浏览器(如,IE或者Netscape)使用的显示插件,安装了Cult3DPlayer的IE或者Netscape才可以播放Cult3D对象并展示其交互性能。以3DSMAX为例,Cult3D的开发流程如图1所示。 首先,在3DSMAX进行建立模型,放置场景中的对象,如摄像机等。接着,将所建立好的模型导出成.C3D格式的文件。再将.C3D文件导入到Cult3DDesigner中,对三维模型对象设计交互,并导出成.co文件。生成的.co文件可以看成网页中的一个对象,最后将它加入到网页中,网页。安装了相应版本的Cult3DPlayer的浏览器打开网页就可以看到三维交互对象。如果使用Dreamweaver来制作网页,可以再安装Cult3DforDreamweaver插件,安装了该插件的Dreamweaver很容易就可以将.co文件放入网页中。 2Ajax技术 AJAX全称为“AsynchronousJavaScriptandXML”(异步JavaScript和XML),是指一组创建交互式网页应用的网页开发技术组合。Ajax提供与服务器异步通信的能力,从而使用户从请求/响应的循环中解脱出来。 如图2所示,与传统的Web应用不同的是,在浏览器客户端和Web服务器之间添加Ajax引擎。借助于Ajax,可以在用户单击按钮时,使用JavaScript和DHTML立即更新用户界面,并向服务器发出异步请求。这时用户不需要等待服务器的响应,而能够继续浏览和交互。当请求返回时,就可以使用JavaScript和CSS来相应地更新网页数据,而不是刷新整个页面。这样以异步的方式得到所需的请求数据,大大提高了网页的响应速度,提高了网站的交易效率。Ajax的核心是Xml格式的,嵌入对象的代码也一样。 objectclassid="clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1-A789-00A0CC6651A8"width="300"height="300"codebase="///download/cult.cab#version=5,2,0,99" paramname="SRC"value="file.co" embedpluginspage="///download/"width="300"height="300"src="file.co"type="application/x-cult3d-object" /embed /object 如果有的商品需要观看其内部结构,没办法通过旋转看到,那么在建模的时候应该放置几个摄像机以获取多个视角,再通过编程来实现触发更换摄像机事件。实现方法类似更换商品材质。 4.1.2商品材质更换 对于有些商品,可以有不同的材质或者颜色选择,那么客户可以通过点击网页上的按钮来更改材质或者颜色。以更换材质为例,解决的办法是当客户点击按钮时,通过JavaScript脚本来调用JAS脚本或Java程序,以触发更换材质的动作。具体要更换什么材质,由JavaScript脚本中传递进来的参数决定,如果使用JAS,那么该参数决定了应该执行JAS脚本中的哪一个动作块。如下是更换桌子材质的具体实现代码。 首先,在Cult3DDesigner中,放置可供更换的材质图片,同时在JavaActionScript.txt添加如下代码: javaActionsScript(1,0,0){}//场景初始化actionsList(“table1”){setTexture(“table”,“table1.jpg”);}//更换材质为table1.jpg样式actionsList(“table2”){setTexture(“table”,“table2.jpg”);}//更换材质为table2.jpg样式同时还需要在网页上添加JavaScript代码。在的开发环境中,需要在.aspx页面中加入如下代码。 %@PageLanguage="C#"% scripttype="text/jscript" functionchangeMaterial(pra){if(CultObject.triggerAction(“JASExecuteBlock”,pra))returnture;elsereturnfalse;} /script scriptrunat="server" protectedvoidPageLoad(objectsender,EventArgse) {//如下对服务器端控件添加JavaScript事件属性Button1.Attributes.Add("onclick","returnchangeMaterial(‘table1’);");Button2.Attributes.Add("onclick","returnchangeMaterial(‘table2’);");} /script 在.aspx页面中,按钮控件脚本如下: asp:ButtonID="Button1"runat="server"Text="Button"OnClick="Button1Click1"/ asp:ButtonID="Button2"runat="server"Text="Button"OnClick="Button2Click1"/ 同样的功能也可以使用Java语言来实现。Java语言实现相对比较复杂,开发效率不如使用JAS脚本,但是对于比较复杂的交互控制,使用Java语言实现起来会比较灵活。 AJAX技术的应用 使用AJAX技术,并不是完全抛弃了传统的web开发技术。可以根据实际功能模块的应用特点选择性地使用AJAX,以充分发挥该技术的优点。以论坛模块模块为例:在论坛模块中,可以采用AJAX技术。当许多人参与交流讨论时,每次有新的回复,点击提交时向服务器发送异步请求,这样服务器只要将新提交的回复信息显示出来,以最快的速度刷新了部分网页信息,避免了整个网页的刷新带来的等待。 4.3网站效果图 如下截取网站的部分效果图,如图5所示。 5结束语 实践证明,对于同样的一个模型,保存为.C3D格式的文件大小远远小于把它存为.WRL格式,甚至连后者的一半大小都不到,cult3d的优势是显而易见的。特别是对于电子商务系统,使用cult3d进行产品3D制作有它独特的优势,模型的精细度较高,3D产品互动操作也比较流畅,产品3D交互文件小提高了网站总体响应速度。同时,对于特殊的一些模块,AJAX技术的图5产品展示应用优化了网站的运作,使得B2C网站更加的人性化。 电子小制作论文:电子军务中T-RBAC访问控制组件的制作及尝试 1引言 近年来,军队加大了信息化建设力度,指挥自动化网络体系已基本建成,以数字证书管理中心为代表的网络安全基础设施也已投入使用。同时,军队各业务部门构建了大量信息管理系统,逐步实现了部队作战、政工、后勤等业务数据的网络传递、存储、远程查询和管理,有效提高了信息化条件下的军队整体防卫作战能力。网络时代的电子军务系统不再是孤立的单机版系统,而是基于开放网络协议标准,运行于军队内联网上的分布式、综合性、实时信息管理系统。然而,网络的开放性、复杂性和扩展性导致系统安全漏洞增多,使电子军务系统面临日益严重的安全威胁。 因此,研究和应用符合军队特殊工作环境的安全机制,确保系统、人员编制、业务数据的安全,已成为构建电子军务系统时首要关注的问题。在当前电子军务系统面临的各种威胁中,破坏认证和会话管理、破坏访问控制两种安全漏洞威胁最大。一方面,一些军务系统仅采用了简单的口令鉴别机制;另一方面,尽管传统的访问控制策略,如强制访问控制(MandatoryAccessControl,MAC)、基于角色的访问控制(RoleBasedAccessControl,RBAC)、基于任务的访问控制(TaskBasedAccessControl,TBAC)机制已经广泛使用,并且有一些适应性改进[1-2],但都不能很好地适应部队的特殊需要。针对军用访问控制模型的相关研究[3-4]在与实际应用环境结合方面有所不足。 针对上述两种主要的安全威胁,本文探讨了将权限控制与业务部门的人员编制、任务分工和工作流程相结合保护系统与数据安全的方法,并利用公开密钥基础设施[5](PublicKeyInfrastructure,PKI)和轻量级目录访问协议[6](LightweightDirectoryAccessProtocol,LDAP)实现了基于数字证书的统一认证以及基于任务和角色的访问控制(Task-RoleBasedAccessControl,T-RBAC)安全组件。在司政后多种军务系统中的实际应用结果显示,安全组件能够对用户访问和操作权限进行严格、规范和灵活地控制,有效保证系统、工作流和数据的安全。 2电子军务系统的安全需求及对策 部队作战、政工、后勤业务系统运行于内部开放的网络环境中,所面临的安全威胁既可能来自于非授权用户的各种恶意渗透行为,也可能是授权用户的故意或者误操作[7]。其中,政工业务系统由于既要向普通用户开放,又要保护关键数据,因此安全风险最大。现以人民武警报社投稿和编审系统为例,分析电子军务系统安全需求。 (1)各级官兵均可通过内联网访问该系统投稿、查稿,用户的复杂性导致可能存在恶意攻击行为,因此需要依托指挥自动化网安全基础设施,建立统一的用户认证机制。 (2)编审人员处理稿件的流程比较规范,稿件按编、审、定、发的工作模式流转,一般不允许编者有跨越编审步骤和超出职责范围的行为,更不允许稿件作者介入编审流程。 (3)业务人员编制级别不同,各司其职,下级只对直接上级负责,上级对下级有监督管理权,这使得系统含有多类具有不同角色和等级的用户。 (4)业务部门希望部分工作流程能够人为控制,从而获得更好的灵活性,以便能应对突发事件。 可见,《人民武警报》编审系统的需求涉及到用户群、人员编制、任务分工、业务流程等多个方面,其面对的安全问题可以推广到网络环境下的多种电子军务系统。因此,需要将权限控制与业务工作流、部门编制、人员职务和角色分工紧密结合在一起,把以角色为基础的访问控制模型和以任务为基础的授权控制模型结合在一起,实现以任务为中心的认证与访问控制,保护系统和数据的安全。 3T-RBAC访问控制策略基本原理 3.1基于角色的访问控制 RBAC的基本思想是:将系统资源的访问权限,包括对处理功能的使用权和对数据的读写、搜索、比较等操作权,进行分组、归类或建立层次性关系,抽象为“角色”,再根据安全策略为用户指派角色,从而实现用户和权限之间的灵活对应关系(一对一、一对多或多对一)。角色是一个逻辑意义上的概念,它在实际中可以映射为一个主体的集合,同时角色又对应为一个权限的集合,因此,角色表现为一个将主体和权限联系起来的纽带。RBAC[8]访问控制模型如图1所示。基于角色的访问控制策略本质上属于强制访问控制的扩展,其用户与访问权限隔离的特性减少了授权管理的负担。RBAC允许灵活地定义角色之间的关系,容易实现最小权限分配,能够适应范围广泛的安全策略,极大地简化权限管理,因此是目前最流行的访问控制策略。 3.2基于任务的访问控制 TBAC[9]有两点含义:首先,它在工作流的环境中考虑对信息的保护问题,是一种上下文相关的访问控制模型。在工作流环境中,每一步对数据的处理都与以前的处理相关,相应的访问控制也是这样。因而TBAC中的许可不是一个固定的状态,授权和许可等行为都在被不断地监控,许可状态也随着不断地变化。其次,它不仅能对不同工作流实行不同的访问控制策略,而且还能对同一工作流的不同任务实例实行不同的访问控制策略。它能抽象出任务之间的一些访问/授权关联关系,包括顺序依赖、失败依赖、分权依赖和依赖等。比如,顺序依赖表示只有当任务A被授权访问后,任务B才能被授权访问。TBAC授权模型[10]如图2所示。TBAC采用“面向任务”的观点,从任务角度来建立安全模型和实现安全机制,在任务处理的过程中提供动态实时的安全管理。它能够很好地适应工作流、分布式处理以及交易管理等系统中的分布式计算和多点访问、控制和决策的信息处理任务。 3.3基于任务-角色的访问控制策略 RBAC根据任务职责设置角色,可以在人员职务变动的时候方便地分配新角色,然而RBAC在权限的动态管理方面显得力不从心,仍然无法胜任对分布性、协作性和实时性要求较高的应用领域。解决方法就是在RBAC的框架下再加入任务的概念,结合基于角色和基于任务策略的优点,利用任务来动态管理权限,这就是基于任务-角色的访问控制。T-RBAC模型[11]在RBAC的角色和权限之间加入了任务层,模型的核心已经不是角色而是任务。模型将权限直接与任务连接起来,角色只有通过执行任务才能获得权限,实际上,角色只是用来限制可执行任务的一个途径。任务是一个动态的概念,动态产生,动态分配权限,这样就实现了动态授权和最小权限限制。T-RBAC模型如图3所示。T-RBAC具有RBAC和TBAC两者的优点。在T-RBAC中,工作流中的每一步操作在执行之前都会检查操作者是否具有权限,这样就能在任务级别上免除军务系统受恶意操作和非授权使用数据的威胁。同时,每个任务都是一个独立的活动单位,因此任务之间可以相互协作,并根据上下文环境控制任务的各种状态,解决了RBAC在灵活性以及实时性应用环境中的不足。 4认证与访问控制安全组件的设计与实现 基于上述思想,本文将RBAC访问控制策略与业务流程结合在一起,设计并实现了基于T-RBAC的安全控制组件。以《人民武警报》投稿编审系统为例,在嵌入认证与访问控制安全机制后,系统能够在确保数据与操作安全的前提下,支持用户在线投稿、编辑在线审稿、稿件管理等功能。本节介绍基于LDAP和PKI的身份认证、基于RABC的访问控制以及它们与报社编审工作流绑定的实现方法。 4.1基于LDAP和PKI的身份认证 由于LDAP服务器可以用于存储各种不同的数据类型,本文采用LDAP数据库服务器作为认证系统的核心,将其与PKI结合起来,使用LDAP作为数字证书库的存储和备份系统,实现了基于LDAP和PKI的身份认证构件[12]。LDAP用于存储当前网络环境中所有资源的信息,包括基本的个人账户信息和各种系统服务。如图4所示,在LDAP目录树中设定了以下组织单元,分别是用户person、用户组group、应用系统对象ser-vice、角色role、数字证书Certificate。这样,每个用户的安全信息,包括PKI提供的数字证书、用户对系统资源的访问权限,都被保存在活动目录中。编审系统通过活动目录控制用户的登录,用户对系统资源的访问也受到活动目录控制。 4.2基于RBAC的访问控制 系统基于RBAC模型对用户访问和操作数据的权限进行控制[13-14]。 (1)用户 根据武警部队的编制,在LDAP中建立一个全局的部门目录树,所有投稿和编审用户都可表示为目录树上的结点。例如,从结点的区别名(Distin-guishedName,DN)“userUid=llx,ou=newspaper,dc=apf,dc=cn”可唯一定位到报社编审用户llx。利用JNDI(JavaNamingDirectoryInterface),能够对目录树进行AUID(add/update/insert/delete)操作,这样就同时实现了对用户和部门的管理。(2)角色系统中的用户根据功能被分为8类角色,即通信员、管理员、编辑、副主任、主任、副社长、社长、主编,这些角色与编审工作流相关联,具有不同的职务和职责。在T-RBAC模型定义中,表现为他们所拥有的对文稿(OBS)和操作(OPS)的权限各不相同。 (3)文稿 首先根据报纸的结构定义一个版面与栏目树,文稿被划分到相应栏目分支下。用户通过角色与许可的绑定,能够获得对文稿的访问权。目录结构树允许通过AUID进行操作,这使系统具有了针对突发事件增加临时版或专版的灵活性。 (4)许可 许可用于限定一个角色可以访问报纸哪些版面和文稿,以及可以执行哪些操作。用户首先被赋予角色,然后再与文稿类型以及删除、提交、返修、录用等各种操作相关联。在将用户、角色和许可进行绑定之后,用户就获得了在系统中访问文稿、进行操作的权限。用户登录时,系统首先访问LDAP验证用户身份,然后根据用户的角色显示不同的操作功能列表,包括公共操作和由角色控制的操作。用户的操作权限如图5所示。可见,在同一应用环境下,不同角色的用户除具有公共操作项目外,还可得到特殊的操作权限。例如,编辑可将误投给自己的稿件转投其他编辑;主任享有查看本处所有稿件、对稿件进行重分配的权限;主编有录用稿件、安排版面、查看所有稿件的权限;社长则监督全局、处置突发事件。 4.3基于T-RBAC的工作流控制 工作流是工作流程的计算模型,它是整体或部分业务过程的自动化,其间文档、信息或者任务按照一套程序规则,从一个参与者到另一参与者进行处理。在报社编审系统中,首先将编审流程分解为由多个操作任务构成的具有时间约束的任务集合,再将任务集关联到用户角色集和许可集,就实现了基于任务-角色相结合的工作流控制。系统对业务工作流的管理任务主要体现在如何控制报社人员对稿件的访问、编审、管理等工作。报社编审流程实行四审制,即编辑初审、主任复审、社长审定、主编组版。因此,可将与编审相关的用户划分为6类角色:编辑、副主任、主任、副社长、社长、主编,每种角色在工作流程中可以对稿件执行不同权限的操作(OPS),每个操作动作都会改变稿件的状态。编审过程的状态转换过程如图6所示,审稿工作是由多个并发的编审任务构成的。一个稿件的编审过程,是一个稿件由新稿到编辑、审定、终审、录用等各个状态的转换过程。每个用户的角色将他限制于四审制流程的某一个位置。当具有不同角色和权限的用户登录时,系统筛选出的稿件将会因用户的工作职责(编辑、主任等角色)的不同,对数据的访问权(所负责的栏目)不同而不同。当用户完成所负责的编审任务并“提交”稿件时,会改变该稿件的状态,使稿件进入流程的下一阶段,并显示在流程中具有更高层次角色用户的任务列表中。通过这样逐步的编审和提交,就能完成对稿件的编审工作。同时,在稿件编审过程中,可以选择“返修”、“淘汰”等提交动作,使该稿件的状态转换回退或终止,支持更复杂和灵活的编审任务。 4.4系统测试与改进 我们对所实现的《人民武警报》投稿编审系统在实际工作环境中进行了测试。以2011年3月数据为例,系统管理报社编审用户47人,各类通信员773人;处理文稿5328件,录用稿件1484篇,平均状态转换4?2次,无恶意操作与数据安全问题发生。应用测试结果显示,在嵌入安全组件后,系统能够实现对用户权限和编审业务流程严格、规范和灵活地控制,有效地提高了报纸新闻的时效性、报刊信息处理的集成度、网络化和自动化。在测试中发现,编审系统中的访问控制组件与业务功能关联比较紧密,不利于组件的移植。为了进一步提高所实现安全组件对多种电子军务系统的适用性,对组件进行了两方面改进:首先,对代码进行了封装和优化,将组件与业务流程进行了分离,减小了安全机制与业务功能之间的耦合度;其次,为用户提供了业务流程编制接口和权限配置管理接口,使操作和访问权限与业务流的结合变得更加灵活。我们将改进后的安全组件分别嵌入到作战公文处理系统和后勤经费管理系统中。在用户和角色管理方面,只需经过少量编程和设置即可完成。而在操作权限、工作流程管理方面,通过分析作战系统中公文的撰写、提交、审核、签发等流转过程,以及经费管理系统中的预算、申请、审批、核算等执行流程,并将操作权限与流程进行编程绑定后,系统能够正常运转。整体来看,该安全组件具有较好的扩展性和可移植性。 5结束语 针对电子军务系统的数据与操作安全问题,本文提出基于业务工作流,结合部门编制、人员职务和角色分工,以任务为中心进行认证与访问控制,从而保护系统操作和数据安全的思想。本文实现的基于PKI和LADP的统一认证以及任务与角色结合的T-RBAC访问控制组件适用于司、政、后多种业务系统。实际工作中的应用效果显示,基于PKI和LADP的认证组件严格限定只有合法用户才能登录系统,防止了非授权用户的恶意渗透攻击;基于T-RBAC的工作流控制组件确保了业务流程中的操作和数据安全。在未来工作中,我们将进一步提高安全组件的完备性和易用性。 电子小制作论文:多重数字签名的电子签章制作及实现 在电子政务中,公文流转系统极大推进了政府部门办公自动化、网络化、电子化,不仅突破了时间与地域限制,而且提高了工作效率。与传统书面信息传递中保证有效性的签字、盖章不同,公文流转中电子签章技术可以在虚拟的网络环境中提供有效性、完整性的安全保障。随着技术的发展,一些实用的电子签章方案已经出现,如文献[1-6]中提到的系统。但是,在一些特定的应用下,某些重要文件需要经过多方签署确认才可生效。根据该需求,电子公文需要多个部门进行签章认证,共同认可公文的有效性和完整性,并且需要用户对多个签章认可。但是,目前现有电子签章系统全部面向单用户,不能解决多签章问题,即使可以改造,原有系统在印章管理及计算量上仍然存在很大问题。针对这一问题,本文在电子公文系统中引入多重数字签名技术,设计一种新的签章系统,使得公文流转系统能够方便的解决多用户签章问题,具有很强的实用性。 1多重数字签名与多重电子签章方案 1.1多重数字签名 多重数字签名[7-10]是由多个签名者对同一份文件进行签名的特殊数字签名,目前主要有两种形式:有序多重签名(sequentialmultisignature)和广播多重签名(broad-castingmultisignature)。有序多重签名是按照一定顺序将电子文件依次发送给签名者,除第一位签名者外,每一位签名者收到文件后需要验证之前签名的有效性。签名有效的情况下继续签名,并将签名后的文件继续传递,并最终将签名传给签名收集者。如果签名过程中出现无效签名,签名过程立即中止。广播多重签名是将电子文件同时发送每一位签名者独立签名,并将签名后的文件发送给签名收集者,由签名收集者对签名文件进行整理并发送给签名验证者,签名验证者验证多重签名的有效性。多重签名的过程一般分为系统建立、签名和验证3个阶段。其中,系统建立阶段主要是建立一个签名系统,同时各成员生成自己的密钥与公钥;而签名阶段则是对消息进行签名的过程。验证阶段所做的工作是对各个成员的签名进行验证,判断签名是否合法。 1.2多重电子签章方案 自多重数字签名提出以来,专家学者已经提出很多的多重签名方案,参见文献[8-13]。在众多的数字签名算法中,RSA算法是应用最为广泛的数字签名算法之一。在1989年,Harn和Kiesler给出基于RSA的多重签名模型,允许任意个数的人对同一文档签名,但需要多次处理且认证效率依赖于签名者的个数。2003年,张键红等基于RSA和Hash函数求逆的困难性提出了一种有序多重数字签名方案,王天银等在文献[13]中给出张键红等提出的签名方案和计算过程。文献[13]同时指出,该签名方案存在伪造攻击,并在分析其原因后给出对隐患的改进方案。因为张键红等所提出签名方案具有签名的长度不随签名人数的增加而增加、计算量少、通信量低、速度快等特点,同时考虑到多用户签章的应用及签名方案的实用性,本文仍以张键红等给出的签名方案为原型,对已知安全隐患进行改造的基础上进行多用户电子签章方案设计,主要包括颁发印章、用户签章、验证签章3个过程。 (1)颁发印章:基于RSA公钥密码算法,服务器为每位用户生成一个签名密钥对;服务器在印章图像库中为用户选择一个印章图像,并按照用户名制作电子印章;同时,服务器为用户及电子印章分别产生唯一身份标识:用户标识UID和印章标识SID,并将标识信息写入服务器端的印章数据库。另一方面,服务器按照既定算法,将用户标识与印章标识作为水印信息嵌入到印章图像中;并将嵌入水印信息的印章图像、用户签名私钥、用户标识、服务器公钥等相关信息写入用户的eKey中。 (2)用户签章:根据系统提供的待签章人员列表,服务器将待签章用户的印章标识SID生成一个待签章序列,并按照印章标识SID将待签章电子文档及待签章序列发送给签章用户。用户完成签章操作后,按照待签章序列中的顺序依次将签章后的电子文档发送给下一位签章用户。所有用户签章完毕后将电子文档上传到服务器。用户所执行的签章操作包括两个过程:计算签名和加盖印章。计算签名:提取待签章电子文档中的内容信息M,并按照签名方案计算签名信息S。加盖印章:按照系统设定的脆弱性强的数字水印算法,将包含电子文档指纹的签名信息S作为数字水印嵌入印章图像,同时将印章图像添加到待签章电子文档中。 (3)验证签章:对于待签章人员列表中的第一个签章用户而言,只需要完成自己的签章操作即可。其他签章用户在进行签章操作之前首先需要验证上一个签章的真实性、可靠性及电子文档的完整性,验证通过后才可以继续进行签章操作。当电子文档的最终用户在打开文档进行访问时,同样需要验证所有用户的签章合法性。验证签章过程包括3个部分:提取水印、验证印章和验证签名。提取水印:按照系统设定的数字水印算法,从印章图像中提取两层水印信息W1、W2。验证印章:从W1中取得用户标识UID和印章标识SID,并通过比对UID和SID检验印章的合法性与真实性。验证签名:从W2中取得电子文档的签名信息,并按照签名方案验证电子文档的完整性和真实性。 2电子签章系统组成 电子签章系统包括印章服务器、密钥服务器、客户端控件3部分,系统框架如图1所示。印章服务器负责对用户电子印章申请进行审核,按照用户要求制作和颁发电子印章;密钥服务器承担部分CA功能,即为用户生成签名密钥对,并制作与颁发数字证书;客户端控件提供电子印章的盖章与验证功能。在实现中,电子签章系统分为应用层、密码服务层和设备层,体系结构如图2所示。应用层:包含客户端印章控件和服务器端管理程序。印章控件是电子签章系统的业务逻辑实现模块,主要负责对电子文档进行盖章以及对已经签章的电子文档进行验证,保证电子文档在公文流转系统中的完整性,同时保证签名的不可抵赖性。服务器端管理程序负责生成电子印章,并对电子印章的相关信息进行维护,如申请人信息的审核,制作电子印章,为用户生成签名密钥对等。密码服务层:应用层在进行摘要计算、数字签名和签名验证、密钥对生成等操作时,需要进行大量密码方面的计算。密码服务层采用OpenSSL提供的密码算法库,并将与密码相关的操作进行二次封装,以函数接口的形式为应用层提供相关密码服务。设备层:应用层产生的密钥对、电子印章等信息,需要写入安全载体中保存和使用。考虑到eKey的功能和性能,印章服务器将电子印章和用户标识SID等进行签名后与印章图像一起写入eKey。并且,当使用电子印章进行签章操作时,eKey是用户身份认证的要素之一。eKey设备的加密、认证、安全存储一体化的功能,为密码服务层提供有力支撑。 3系统实现关键技术 3.1两层数字水印 在电子签章系统中,用户标识UID与印章标识SID建立起用户与印章之间的关联,而印章图像是将两者紧密联系的重要载体,并且是持有印章用户的重要表现。如果没有这些紧密的关联,电子印章可以被任意伪造和盗用,进而丧失印章原有的权威性与可靠性。同时,电子文档的签名信息是文档的指纹,而印章图像作为指纹的载体与电子文档紧密结合。所以,签章后的电子文档正是因为印章使得其完整性、合法性得以保障。在数字水印技术[14]中,鲁棒性数字水印可以实现鉴别,脆弱性数字水印用于完整性保护。多重水印的设计思想可以在不影响载体使用价值的情况下,嵌入不同类型的水印信息,实现资料真伪的鉴别。电子签章系统将用户标识UID发送给印章服务器,与印章标识SID一起进行数字签名,并将签名后的数据采用不可见的、鲁棒性强的变换域水印算法嵌入印章图像DCT(discretecosinetransform)域的中频分量中。当印章图像遭到篡改时,电子签章系统仍然能够提取到完整的UID和SID信息,从而确定印章的真正拥有者,保证验证印章的可靠性与唯一性。这里标识信息与鲁棒性水印起到印章防伪的效果。同时,将电子文档的签名信息采用脆弱性空间域水印算法嵌入印章图像的最低有效位LSB(leastsignificantbit)。考虑到该脆弱性水印的易碎性,当电子文档的完整性遭到破坏时,比如内容被篡改、被删除等,在感观上可以通过印章图像直接验证。当电子印章非法复制、使用时,由于其内嵌有原始文档的签名信息,在与当前文档的签名信息进行比较时,电子签章系统能够及时检测出这种非法操作,保证印章图像的真实性。考虑到两种水印算法的不同特点,必须先嵌入鲁棒性水印再嵌入脆弱性水印。 3.2eKey技术 eKey是一种将USB读卡器与智能卡两者相结合的硬件设备,主要由USB接口(数据传输模块)和智能卡芯片(智能卡模块)构成。数据传输模块负责PC机与智能卡模块之间的通信,数据传输模块与PC机之间按照USB协议进行数据传输,而数据传输模块与智能卡模块之间的通信遵循ISO7816规范。eKey对安全问题在设计上有针对性考虑。①由于eKey在硬件电路中采用了安全存储介质,任何试图对安全区域内容的访问操作都经过COS(chipoperatingsystem)处理,外部用户无法绕过COS直接通过eKey的接口读取数据。②一般情况下eKey中都固化一些密码算法,如随机数生成算法、对称密码DES算法、公钥密码RSA算法,这些算法为加密、签名等操作提供支持。③eKey通过自身提供的硬件PIN码保护机制和文件安全属性机制,对用户访问文件进行限制。只有知道PIN码的用户才能达到权限,实现对文件的访问操作;对于不知道PIN码的用户,即使其获得eKey硬件也无法使用。从某种意义上说,eKey为用户身份识别、数据加密和签名等操作提供了安全可信的硬件平台。eKey作为用户身份认证的有效方式和安全存储的重要部件[15],在电子签章系统中也承担认证与存储的功能。作为签章用户,必须通过eKey的身份认证后才可以进行签章的操作,并且用户的电子印章、服务器公钥、用户私钥等信息全部存储于eKey中,只有取得eKey的使用权才可以进行后续的验证、签名等操作。设计中,将eKey的存储空间分为两种类型:公开空间和私有空间,并通过口令将空间的访问进行区分。公开空间中存储任何用户都可以访问的eKey标识、用途、公钥等信息,私有空间中存储需要保护的电子印章、用户私钥等信息。当用户进行签章时,检测eKey与系统是否连接;在连接的情况下读取eKey公开空间中的标识信息,检测是否是电子签章eKey;向eKey认证命令。在此过程中,应用系统通过密码服务接口与eKey交互,能够保障交互过程中的安全。 3.3ActiveX控件 电子签章系统中,电子印章利用ActiveX控件嵌入文档,并提供两种功能:验证签章和存储数据。ActiveX控件设计有更新对象数据IUpdataObjectData和读取对象数据IGetObjectData两种接口,并设计多个存储数据对象,包括印章图像、印章标识、数据、状态信息等。同时,控件定义有两种状态:激活(Active)与非激活(NoActive)。由于同一电子文档中存在多个用户签章,按照签章方案,只需要验证最后的签章便可以完成对所有签章的验证。所以将最后一个有效签章设置为激活状态,其余签章为非激活状态。 打开电子文档时,处于激活状态的控件通过印章标识SID遍历文档中所有印章控件,并从每个印章图像中提取分量值。按照电子签章方案,从激活状态的控件中读取印章图像数据,并从中提取嵌入的水印信息,进行电子印章真实性和签名信息正确性的验证。当进行签章操作时,在确认用户身份后,系统使用eKey中的私钥对电子文档进行签名运算;从eKey中读出印章图像,并将签名信息嵌入印章图像;通过IUpdataOb-jectData接口更新控件中印章图像数据,更新印章控件中分量值;通过调用AddOLEControl方法将印章控件嵌入到电子文档中。最后,更新原控件状态为非激活状态,并设置新印章控件的状态为激活状态。当电子文档加载时,只有具有激活状态的印章控件进行运算,其他控件保持休眠。这样,即使在没有安装电子签章系统的平台上在控件的作用下用户也能正常的打开文档,极大的提高了易用性和透明性。 4实验测试 电子签章系统客户端完成多用户的签章和验证操作,同时,也最容易遭受电子文档篡改、电子印章伪造和盗用等方面的攻击。正常情况下,用户可以按照流程进行顺序签章,签章后的电子文档片段如图3所示。由于电子印章图像及用户私钥存储在eKey中,如果缺少eKey和eKey的认证口令,攻击者无法进行签章操作。如果攻击者模仿合法电子印章图像伪造非法印章,并将伪造后的印章图像插入电子文档中。由于电子文档中处于激活状态的控件中保存有合法签章,并且电子文档中增加了伪造印章图像数据,相当于对文档内容进行了修改。 所以,当用户打开文档时,其结果与图4所示类似。如果伪造发生在多用户签章过程中的某个环节,则后续签章操作中止。如果电子文档已经具有完整的签章,则当前电子文档不可信。假设攻击者截获一份已签章电子文档,从中成功提取出电子印章。当攻击者试图对电子文档进行签章操作时,由于缺少保存在eKey中的用户私钥,攻击者仍然无法真正完成签章操作。并且由于盗用的电子印章中嵌入有原文档的指纹签名信息,在插入盗用印章的新文档打开时,同样会出现验证失败的结果,如图5所示。通过以上实验表明:由于电子签章系统对电子文档内容进行了摘要运算,并利用eKey中存储的用户私钥进行数字签名,攻击者无法获得私钥时也就无法伪造签名信息,系统很容易检测出文档的真实性与完整性;由于伪造的电子印章图像缺少嵌入的水印信息,并且缺少控件的功能,无法通过系统的验证;虽然盗用的电子印章仍然嵌有水印信息,但是水印是基于原文档产生,与当前文档内容无关,仍然无法通过验证。综上,无论是对电子文档内容的攻击还是针对电子印章的攻击,电子签章系统都能很好检测出这种攻击行为,满足电子签章系统对文档的安全性要求。 5结束语 本文根据电子公文进行多用户签章的需求特点,结合基于RSA的有序多重签名算法,应用数字水印、eKey、ActiveX等技术,设计出一个多用户电子签章方案。方案中,每个签名者都验证上一个签章者所进行签章的合法性、真实性后才进行后续签章操作;应用数字水印技术保证电子印章的完整性与唯一性、文档的完整性;使用eKey进行用户身份的验证并安全存储电子印章图像;利用ActiveX控件技术存储签章后的电子印章,在不改变原始电子文档结构的基础上实现多用户签章。多用户电子签章系统实现多个用户顺序签章,并且可以由公文流转系统灵活控制签章顺序,因此具有良好的应用前景。 电子小制作论文:小型电子气象站研发及制作 由于成套自动气象站价格昂贵,对于校园或高塔可采用成本较低的简易电子气象站,实现需要的功能。本文设计了一套小型气象站,采用飞思卡尔MC9S08AW60单片机采集温湿度、气压、风力风向及雨量传感器的信号,经串口通迅RS232转RS485后,可传至千米以外的PC机,PC机端采用LabVIEW接收和显示来自串口的数据,同时可将这些数据通过网络传送至其它计算机。 1系统设计原理 系统总原理如图1所示。 2硬件选型 2.1单片机 本系统单片机选用MC9S08AW60,为Freescale的08系列产品之一,该产品因其稳定性高、开发周期短、成本低、型号多、兼容性好而被广泛应用。同时MC9S08AW60的高可靠电磁兼容性EMC与EDC让其可在各类恶劣环境中使用,适用温度范围很广,适用于本文的室外工作环境。 2.2传感器选型 2.2.1风速传感器 采用RY-FS01风杯式风速传感器,用于实现对环境风速的测量,其输出信号为标准4-20mA的电流信号,可广泛用于智能温室、风力发电、船舶、码头、索道、气象站等环境的风速测量。其量程:0-60m/s,供电电压:DC12V,精度:±5%,环境温度:-40-80℃,传输距离:>300m,响应时间:<1s。 2.2.2风向传感器 RY-FX01风向传感器可测量室外环境中的风向,测量分东、西、南、北、东南、西南、西北、东北八个方向。工作电压:DC5-12V,其中棕线输出高电平风向为北,红线为东北风。黄线为东风,绿线东南风,蓝线南为,紫线西南风,黑线为西风,白线为西北风。 2.2.3雨量传感器介绍 RX-YL型雨量计是一种翻斗式雨量传感器,用以测量地面降雨量。其原理为承水口收集雨水经注水口注入计量翻斗,当注入水容积达到3.14ml时翻斗翻转,在翻转过程中磁钢经过霍尔元件开关一次,送出一个脉冲信号,代表0.1mm降水,脉冲信号输入单片机计数,获取每分钟降雨量。 2.2.4气压传感器 MOTOROLA的MPX4115A系列集成压阻式气压传感器具有较大的输出信号并可进行自温度补偿。这种芯片可靠性高,经济性和适用性均符合要求,其输出与外加压力成正比。MPX4115A测量范围是气压15-115kPa,输出电压范围是0.2-4.8V。由于MPX4115A气压传感器输出的电压值为模拟量,需进行A/D转换,并换算为大气气压值。MPX4115A的输出电压公式为:Vout=Vs(0.009×P-0.095)±(Pe×Tf×0.009Vs)式中,Vs为电源电压;P为被测压力;Pe为压力误差,TF为温度误差系数。可见,MPX4115A的输出电压Vout不仅正比与压力测量值,而且正比于电源电压Vs。解决这一问题有两个方法,一是实时测量电源电压;二是采用稳定电压供应。本文采用后者。同时可见,测量的压力值还与温度有关,因此在进行压力测量的同时还应测量温度,以便进行温度补偿。由于当地气温都处于0-85°之间,因此Tf=1.0。 压力误差Pe=±1.5KPa在此可忽略不计。因此公式可简化为:Vout=Vs(0.009P-0.095) 2.2.5温湿度传感器 本文采用的SHT11是一款集成温湿度传感器芯片,该芯片将温度传感器、湿度传感器、信号调理、模/数转换器、标定参数及I2C总线接口全部集成到传感器内部,提供了全标定的数字输出,具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性及100%的互换性。SHT11供电电压为2.4-5.5V,SCK用于微处理器与SHT11之间的通讯同步。DATA三态门用于数据的读取,需要采用外部的上拉电阻。 SHT11温度值输出特性非常好,故可用直接采用下式将温度数字输出转换成实际温度值:T=d1+d2SOT[2]当电源电压为5V,且温度传感器的分辨率为14位时,d1=-40,d2=0.01;当温度传感器的分辨率为12位时,d1=-40,d2=0.04。SHT11的湿度输出值为相对湿度,其输出特性曲线呈一定的非线性,为了补偿湿度传感器的非线性,可按如下公式修正湿度值:RHlinear=c1+c2×SORH+c3×SORH2式中,SORH为传感器相对湿度测量值,系数取值如下:对于12位输出SORH:c1=-4,c2=0.0405,c3=-2.8×10-6对于8位输出SORH:c1=-4,c2=0.648,c3=-7.2×10-4除去温度对湿度值的影响的实际湿度值:[3]RH=(T-25)(t1+t2×SORH)+RHlinear式中当SORH为12位时,t1=0.01,t2=0.00008;当SORH为8位时,t1=0.01,t2=0.00128;2.3A/D转换芯片A/D转换芯片采用12位模数转换器TCL2543,与具有SPI接口能力的MC908GP32可直接连接。TCL2543是美国德州仪器公司TI推出的一种性价比较优的芯片,具有转换快、稳定性好、与微处理器接口简捷、偏程价格低等优点。 2.4电源 电源选用太阳能电池,功率为20W,蓄电池额定电压12V,额定容量:7.0AH,采用LM7805将12V转5V为单片机及各传感器供电。 2.5串口通讯RS232转RS485转换器 本文所设计小型气象站一般安装在高层建筑顶楼或高塔,通过通讯电缆与PC机进行串行通迅,由于PC机RS232串口的电平标准和单片机的TTL电平不一致,因此单片机和PC机之间的串口通讯必须要有一个RS232/TTL电平转换电路,但RS-232信号传输长度最长只能达到15米,故采用232-485转换器,将信号转换成RS-485电平来通迅,RS-485采用差分的信号传输方式,最长距离可以达到1200米。由于PC机上都不带RS-485的接口,因此在接入PC机时需要通过485-232转换器再次进行电平转换。这样可以将信号传输至距离一千米以上的PC机中。本文选用武汉鸿伟光电技术有限公司的E485CRS-232/RS-485/422无源转换器。 3软硬件设计 3.1硬件电路[4] 3.2软件设计 3.2.1信号采集 雨量传感器输出为脉冲信号,接外部中断引脚IRQ,在外部中断服务程序中对脉冲个数进行计数。定时计数器程序定时五分钟,当五分钟时间到时,对雨量计数值先备份后清零,重新计数,把备份值从串口传送。同时,当五分钟时间到时,调用AD转换程序,采集气压和风速传感器输出值。调用IIC程序读入温湿度值,读入风向传感器输出,并根据高电平所在的输出线号判断风向。数据采集完毕,从串口传送至PC机。PC端实时显示相应的风向、风速、温湿度、气压、雨量值,同时对雨量值以24小时为单位进行统计,并统计累计全年总降雨量。 3.2.2基于LabVIEW的串口数据采集与显示 LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言,广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,是一种标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。用户可十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包,这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,包括大量的信号处理函数及通信功能函数。 本文中单片机MC9S08AW60与PC机进行串口通信,采用通用的仪器驱动器VISA标准编程,VISA即虚拟仪器体系结构是一种标准,确保不同厂商、不同接口标准的仪器能相互兼容、通讯和数据交换,并且提供给用户方便易用的驱动程序。如VISA配置串口函数、VISA写入函数、VISA读取函数等。 3.2.3PC端LabVIEW程序 串口通迅程序框图如图7,VISAConfigureSerialPort函数对串口进行初始化,设置串口波特率、数据位、停止位等参数。VISA读取函数从指定的串口接收缓冲区中的数据按指定字节读取到计算机内存中。匹配模式及截取字符串函数,根据与单片机的通迅协议,提取从单片机送入的气象数据,字符串至字节数组转换函数及索引数组函数用于将传送的数据按字节截取,将截取的字节数据送入相应的气象数据算法子VI,运算结果显示于输出控件。 4结束语 本文所设计简易型电子气象站成本低,能实现相当的功能,可用于高楼及高塔的气象监测,所测气象数据对安全生产具有参考意义。 电子小制作论文:高频电子技术的收音机制作教学创新 传统的教学理念通常是教师台上讲授课程,学生坐在下面听。此外,由于通信学科隶属于工科的范畴,对于学生接受并掌握课程的学习精髓难度较大,理论知识相对比较抽象,难于理解。学生总是无法将理论的知识点与实践的电路问题融合在一起。而以往的高频电子技术实验往往是每个章节的知识点的孤立的存在进行验证性的教学,由于知识点其整体框架结构性不足,因而学生不能通过传统验证性实验全面的掌握和理解理论知识,从而对于以后的专业学习有了相当大的困难。 信息与控制分院通信工程教学团队摒弃了以传统验证性实验为主的教学方法。我院开展了以收音机为载体的教学工厂项目,不仅可以把枯燥的专业知识变得活灵活现,而且针对收音机电路图讲解相应的章节。讲解的过程中还会遇到以前的专业基础课程的知识点相应的进行融会贯通。为同学们以后学习课程奠定基础。此外,同学们在实际操作中体会到自主学习的重要性,并领悟团结合作、互帮互助的团队精神。下面分别从项目教学的意义、实施过程和效果三方面对高频实践教学来展开分析。 1项目教学的意义 收音机教学项目以全方位掌握该门学科的知识、多角度理解电路原理图、力求理论和实践融会贯通为目标。该教学项目可以达到以下两个主要目的: 1.1学生的自身素质得到全面提升 工科的课程难度系数较大,针对于工科的课程学习,大多数高校都是以验证性实验为主。一方面是因为课程的难度大,学生不容易理解专业知识。但更重要的一方面与学生的自身素质偏差有关。由于高中采取的填鸭式教育,导致学生在学习的过程中缺乏了自我创新和实际动手操作的能力。在学习知识时过于理论化,不注重实际动手操作。导致在实验中出现的问题不能得到处理和解决。不但使学生丧失了动脑思考的能力,对于专业课的学习也不能十分透彻的理解。更给老师在教学上增加了难度。前后课程无法达到相互贯通。由于学生自身的素质问题,我院本着“应用为本,学以致用”的办学宗旨,决定从实际出发,直指学生动手能力差的缺点。增加实践项目,提高实际操作能力。开展专门针对通信电子专业学生动手能力的教学工厂项目。 1.2对于就业形势的影响 现如今的就业形势是十分严峻的。由于国家政策的改变,对于本科的录取率有了明显的提高。导致每年的毕业生有很大一部分找不到工作。工科类学生在严酷的就业环境下,缺乏实践能力意味着缺乏了就业竞争能力。本专业在全院开展项目教学的要求下,对于学生实际的操作能力的培养加大了关注度。此外,对于学生的培养即使有强大的理论知识作为铺垫,也不能解决在实际案例中遇到的问题,导致学生在找工作时,遇到了一定的困扰。收音机教学项目可以用一个整体的实践项目结合一门课高频电子技术课程的所有理论,大大的提高了项目教学对学生能力的培养。使学生在目前危机的就业形势下增加了竞争筹码。 2教学工厂实施过程 2.1确定方案内容 开展项目之出初,首先针对如何合理的开展教学工厂进行了讨论,并且制定阶段布置工作。然后根据各阶段布置的任务融入高频电子线路这门课程中。让学生自己亲自动手,加深对这门课程的了解及掌握学习办法。这个项目开展的目的不仅是让学生摆脱以往的验证性实验,而且加强学生的动手能力、吃苦耐劳的精神及通过亲自动手做一个跟课程理论一一对应的实物来提高对于课程的掌握能力。开展项目中遇到的最大的问题是如何选取收音机的型号。讨论发现如果选取直放式的收音机的话会很容易产生振荡,结果发现超外差式收音机采用的本机振荡频率和接收频率之差形成了中频,具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点,因此该项目最终选择了EDT———2901型号的收音机。 2.2项目开展过程的收获 首先,开展该项目是以高频实验室作为实验基地。在实验正是开始前,老师会对收音机的基本部件和电路原理图通过PPT的形式在实验课上进行讲解。在实验课上对于难以理解的部分老师会着重讲解,以便学生可以在实际的焊接过程中尽量减少错误的出现率。此外,对于本次教学项目,不仅要具备扎实的理论知识,而且需要具备在实物的电路原理图中理解各部分的实际作用。然后就是焊接的过程,因为在大一的时候,本院对于通信专业就开设了电装实验。让同学们了解电烙铁、焊锡丝等电装的工具。然后就是对于焊点的练习。还有就是可以识别出焊接的电路板上虚焊的部位,为以后再实际的大型项目中不会因为这个小的方面影响整个项目的成败。在整个实验教学改革中,最值得说的就是维修的部分。因为前期的准备,基本上都差不多,焊机的过程可以根据说明书理解电路图进行实物到电路板上的焊接。但是在焊接的过程中会遇到不同的问题。学生们开始遇到问题时,大多数人是不能自己独立的解决问题。 并且也发现不了问题出现的具体位置。正是不能解决问题,激发发了同学们学习高频电子线路这门课程的学习兴趣。开展该项目也是希望可以促进工科学生的学习乐趣,不要因为课程的难度大,而降低了学习知识的决心和勇气。开展了一段时间之后,发现开始遇到的问题如:收音机焊接后无声、实际的波段范围达不到说明书的要求、器件焊接的位置等。对于出现的这些问题,学生们对于高频电子线路与电路原理图的分析,仔细分析了电路的芯片作者简介:陈勇,男,沈阳,沈阳理工大学应用技术学院,信息与控制学院,电子信息与通信教研室,助教。针脚,对于不同的针脚管的是什么进行了详细的研究,在针对出现的问题对应相应的针脚及周围相连的电路进行维修。此外,在实验的过程中,发现一些基础知识扎实的学生通过认真的分析和研究,可以解决一部分出现的问题,正是学生们自己焊接,自己寻求解决问题的办法。以至于,后来又有一部分学生的加入进行谈论研究解决问题的方法,老师也在适当的时候对于出现的问题与学生进行了相应的汇总和讨论。更加促进了师生的感情,也增加了学生学习工科课程的兴趣,也把教与学的教学模式打破了,学生不在是在大课堂坐着听老师讲课而是实际参与到教学工厂中,亲自体验、动手操作。更值得说的是,在整个教学过程中,学生的团体凝聚力越来越浓、互帮互助,以至于该项目的既打破了传统的教学模式也增加了学生学习的浓厚的学习兴趣。 2.3以学生的角度看待教学工厂 作为一名工科的学生,对于大一学习的专业基础为以后的专业基础课有了相当大的一部分铺垫。尽管已经学习了一部分知识,对于本专业的课程也有了一定了解对于抽象的知识点还是理解起来有难度,就会发现学习的难度加大,而且学习的科目逐渐增多。就不能让我们十分系统的梳理学习的知识点。学校对于传统的教学模式的改变,对于工科学生的我们有了很大的帮助。学生在学校课程计划的改革下,不在是以验证性实验为主的学习,如果只是在课上学习理论知识。学生就只能掌握的是理论知识的皮毛,因为没有器件可以让学生实际动手操作。学生就不能把知识学习的连贯以及深入。也就达不到现阶段对于学生的基本要求。会对期末的复习造成一定负担。自从,开设了教学工厂,可以让书本上的知识清晰化、明了化。同时,书本的知识点和实际的器件电路原理相结合,不仅可以更好地掌握专业的知识,而且还可以对于了解实际的电子产品有相当大的帮助,对于今后就业或工作中遇到的问题也都会有一定的应对方法。因为项目的开展,不但是加强知识的学习,同时也对学生的实际动手能力,创新能力及团队合作能力有了一定的提高。所以,教学工厂对于学生是利大于弊的。 3结论 总得来说,项目教学工厂的开展是十分有必要的。可以从两个方面分析。从大的放面来说现今各大的高校都面临毕业生的就业难问题。为了解决这个问题,总结毕业生工作后遇到的问题和挑战。发现大学生对于理论的掌握十分扎实,但是针对特定的电子产品却无法与学习的理论知识相联系。我院针对这个问题,为了让本院学生在社会工作的竞争中脱颖而出,所以开展了项目教学。学校的改革趋势就是为了让学生可以更好地在今后的发展中比其他院校的学生有更多的机会接触好的项目得到相应的发展,并找到称心如意的工作。从小的方面来说,项目教学是老师和学生的润滑油,增强了师生间的了解。老师还可以结合实践中遇到的问题和学生进行讨论,加强专业课知识的传授。提高学生的综合能力,不在是局限在专业知识的学习,同时可以拓展课外知识的学习。针对以上方面,我院开展了项目教学工厂。目前,我院开展的项目进展顺利,增强学生的综合能力和团队互帮的精神。在此以后,我院会陆续针对学生在学习中遇到的问题,给予相应的扩展和创新学习。 电子小制作论文:电子商务的虚拟数字化包装制作运用 1、虚拟数字化包装的产生和发展背景 20世纪70年代美国电子商务交易在美国银行家协会以及美国运输数据协调委员会发表的第一个EDI标准下诞生,由于网络在那时仍没有得到充分发展,这使很多商务活动的电子化仅仅处于一种想法阶段。直到90年代,基于Internet技术的飞速发展,这些想法逐步成熟,Internet网络开始真正应用于商业交易,这时电子商务日益蓬勃发展起来,人们开始通过网络进行产品交换、订购等活动,并成为90年代初期美国、加拿大等发达国家的一种崭新的企业经营模式。随着国际电子商务环境的规范和完善,中国电子商务企业开始走向世界,电子商务也就成为进一步扩大对外经贸合作和适应经济全球化、提升中国企业国际竞争力的一把利器。中国电子商务市场中,B2C市场发展迅猛。根据艾瑞市场咨询的报告,2011年中国网络购物市场交易规模接近8000亿,达7735.6亿元,占到社会消费品零售总额的4.3%;同时,网络购物用户规模将达到1.87亿人,在宽带网民中的渗透率为41.6%。电子商务的迅猛发展,势必对虚拟电子商务环境中的虚拟商品提出新的要求,虚拟商品的包装设计也就应运而生。短短十几年的发展时间,虚拟数字化包装从初期的产品名称、货号及图片的展示,到现在全方位细节特写、材质说明、3D展示、视频音频展示甚至虚拟现实技术的应用,无论在技术上还是艺术上都取得了跨越式的发展。 2、传统包装设计正面临着新的转型 传统的购物方式,往往是消费者与商品之间进行面对面的交流,消费者根据自身的需要去选择商品,商品通过实体包装去传达自身内在的功能和形式信息。传统的实体包装在很长一段时间之内对商品的保护、运输、形象展示等各个方面都起到了至关重要的作用,尤其在超级市场模式下的架上购物时代,包装本身就成了产品的推销员,更进一步的拥有了宣传和导购的作用。然而,随着互联网的发展,越来越多的人成为网民中的一员,数字媒体技术作为网络信息传递的载体,已渗透到全球的每一个角落。需求与分配的组织化已不分国家、地区、投资、贸易额大小等,一律将通过网络来完成,按照网络秩序来活动,许多传统企业正面临挑战。在网络的虚拟购物环境中,坐在电脑前,简单的几个指令,可以实现绝大多数现实世界中想做的事,在这些事当中,包含了人类世界发展的最基础环节——生产与消费。随着网络购物热潮的到来,人们可以足不出户的购买到自己需要的世界任何一个角落的商品,无比的高效与便利使得越来越多的年轻人开始涌入这个互联网带来的信息化服务之中,成为网上消费者中的一员。网络购物作为一种潮流化的趋势,在现实社会中得到用户的青睐并且成为一种全新的生活方式。网络技术发展、网络购物的配套设施越来越完善的情况下,消费者的消费行为和消费习惯在短短数年之内发生了巨大的变化,特别是80后年轻人,超过八成人的习惯在网上购物。因此虚拟网络商城的快速发展,实体购物环境中的商品包装促销功能也将随之被淡化,实体商品包装的优势逐渐失去了它昔日耀眼的光环,原有的宣传、促销甚至是导购功能已经被新的包装形式所替代——虚拟数字化包装。 3、虚拟数字化包装设计是新时期消费市场的刚性需求 虚拟数字化包装设计是相对传统实体包装的概念而言的,是指在电子商务交易中利用数字化的图形、文本、超链接等相关信息,将交易的虚拟商品材质、功能、大小、外观、促销信息等通过互联网虚拟空间环境展示出来,辅助其完成对商品宣传、销售,诱导网民产生购买行为的一种应用型设计模式。互联网的出现改变了人类传统的生产、生活方式,开拓了一个依靠网络虚拟空间来生存、发展的时代。虚拟数字化包装依赖于互联网络的虚拟环境才得以快速发展。网络虽然是虚拟的,数字包装手段和形式也是虚拟的,但在这一环境中相关的买卖双方的商品本身却是真实存在的,虚拟数字化包装设计通过数字手段将商品的各个层面信息以虚拟现实的方式传递给消费者,使消费者最大限度地通过这些虚拟信息了解商品。不得不承认的是,就目前的技术手段而言,虚拟包装与现实商品之间确实存在着某些或大或小的差距,如色差、质感等,但随着虚拟现实技术的发展,这一差距正在被逐步的缩小,这也为虚拟数字化包装设计的发展提出了新的要求。 如2001年网络传递花香的技术在日本总务省诞生,改变了以前网络传递仅限于传递图像和声音。综合运用视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉五大网络传递技术为虚拟数字化包装设计服务,扩大虚拟数字化包装的展示效果,产品信息用数字的形式把文字、声音、视频、图像、气味等信息通过机顶盒或传感器等传递技术传达给网民,满足网民对产品信息的全方位了解,大大增加网络虚拟市场的成交量,必将冲击着传统商品的销售。虚拟概念性包装的发展一旦突破了艺术与技术之间的结合瓶颈,一定会成为未来包装行业发展的必然趋势!虚拟数字化包装以最低廉的成本实现宣传与销售的最大化,这一点是不言而喻的。虚拟数字化包装设计以交互式电子文件的形式把产品信息到虚拟网络市场中,没有固定的店铺、厂房、办公大楼等固定资产,只需要计算机、网址、数据库、软件系统和优良的信誉度来进行营运,减少了投资者成本,实现零库存和低成本运作;能节约有限的自然资源,简化了包装的设计流程、缩短了设计周期、降低了生产成本,通过无纸化的包装设计,真正实现了绿色包装,使人、自然与产品之间达到最大的和谐,对社会的发展、环境的保护将产生巨大影响并带来前所未有的经济效益,真正的符合了当前低碳环保的时代主题。这也是B2C电子商务市场得以迅猛发展的重要前提。可以说,B2C电子商务的迅猛发展,虚拟数字化包装设计功不可没。同时,电子商务的发展也使得虚拟数字化包装对设计师提出了新的要求。 4、虚拟数字化包装时代对设计师的要求 现代包装设计的目的有两大功能——自然功能和社会功能,设计师要探究两者优化组合的规律和方法。其前提必须符合“科学、适用、美观、经济”的原则。要求体现科学、适用、美观和经济原则,产出无任是自然功能,还是社会功能,无论是科学原则,还是适用原则,均以经济原则为准绳,均受到经济原则的影响和制约,这一原则同样适用于虚拟数字化包装。全面了解其经济属性,不仅有助于对虚拟数字化包装设计本质意义的认识,而且对准确把握其发展过程及其在社会经济生活中的应用效果,有着十分重要的意义。在虚拟销售环境中产生了一类网上成交网下运送的产品一一“虚拟产品”,虚拟数字化包装设计就是为这类产品进行设计策划、营销的一项专业技术;是辅助其完成对商品的展示、宣传、销售过程的一种设计模式。从技术方面可以定义为:电子商务的虚拟数字化包装设计是一种多技术的集合体,包括交换数据(如电子数据交换、电子邮件)、获得数据(共享数据库、电子公告牌)以及自动捕获数据(条形码)等科学技术与艺术相结合的产物。它是随着销售商品的展示环境的变化而延伸发展的。这就要求设计师在对传统包装概念理解的基础之上,还要对虚拟购物环境下的数字包装技术有更深一步的了解。 当前的虚拟数字化包装,虽然发展很快,但仍存在着诸多不足之处,通过实验性的问卷调查发现,大多数网民抱怨网络上的产品画面太小、太模糊,有些网站甚至不能提供产品的形象,要么将商品包装拍照上传到网页中,以静态模式展现在浏览者面前;要么是将产品实物拍照以后直接展现在网页上,人机不能互动,展示一面就是一面,满足不了网民对产品信息全方位的了解。顾客不能被虚拟视觉包装所说服,虚拟产品包装与网民之间的沟通遇到瓶颈,就必然会影响电子商务的发展。“包装是无声的推销员”,要发展电子商务,就必须先从虚拟产品的品牌包装设计上着手,强调其包装装潢的视觉效果的真实性与美观性,最大限度的缩小虚拟与现实之间的差异。遍览世界电子商务格局,对网络虚拟产品包装虽有不少规范,但却并不得要领,仅仅是对网络技术上的上传图片尺寸、分辨率、格式、文件大小做出了技术性的要求,但对虚拟产品包装的设计要求交代甚少。很少有企业或者研究者将虚拟数字化包装的设计提到日程上来,虚拟数字化包装设计,无论在理论上还是实践上都有待我们做进一步的深入研究。而目前虚拟产品包装设计的现状基本上还是停留在传统包装设计思路和设计模式里徘徊。在虚拟的网络市场中流通,设计师如果没有针对其特殊的销售环境、特殊的消费人群和媒介进行个性化的设计,就不利于电子商务的发展,更不利于虚拟数字化包装设计行业的发展。因此,对数字虚拟包装设计的应用研究必须要开拓思路,充分利用数字技术,将网络推广营销手段植入数字包装设计规划之中,使得实现虚拟数字化包装更好地为消费者、厂家、商家服务。 5、虚拟数字化包装与传统包装的关系 电子商务的迅猛发展,对于传统的商业模式而言是否是狼来了?事实并非像我们所想象的那样,机遇与挑战是并存的,反而在更大程度上进一步促进和提升了传统商业市场的经济活力。它仿佛是一种强效润滑剂,使得整个经济链条以更为顺畅的方式运转起来。同理,虚拟数字化包装也不能够取代实体包装而代之,实体包装在结构、容器造型、安全保护、实物展示等方面是虚拟数字化包装所无法替代的;而虚拟数字化包装的便利、迅速、成本低廉、全方位细节特写、数字化网络传输等有些也是传统实体包装所无法实现的。在电子商务市场中,虚拟数字化包装为商品的线上交易过程提供宣传与导购的功能,实体包装为线下的运输、投递提供安全保障和更为真实的形象展示,实体包装和虚拟包装二者互为补充,因此,两种包装形态必然长期共存下去。这种长期共存的现状必然导致包装设计师的分化,设计师必须在实体包装和虚拟包装这两个截然不同的领域进行选择、融合。这也就进一步推进了包装设计专业学科的进一步细化的过程。 综上所述,科技在发展、时代在进步,新的设计手段不断涌现。传统的设计程序与方法已不能完全满足当前消费市场的需要,建立一套全新的设计流程和科学的设计方法是十分必要的。因此我们可以从电子商品的虚拟包装上着力研究,从而打开局面,确立我们的优势。面对目标消费群体发生的变化,虚拟数字化包装设计在设计构思、设计定位、表现方法、设计原则、制作技术等等都已经发生了明显的变化,甚至连包装的审美原则都发生了“质”的转变。制定虚拟数字化包装在网络世界中应遵循的“游戏规则”,才能进一步适应整个电子商务虚拟市场的变化。只有恰当传递产品信息,才能坚定消费者的消费信心,在虚拟概念性包装上要重点研究其表现技法,使其成为提升网民产生购买动机、进一步促进电子商务市场发展的有利武器。 电子小制作论文:项目教学的电子线路板设计与制作教材设计 随着我国高职教育的迅速发展,高职课程教学改革的不断深化,新思想、新观念不断涌现,传统的教学模式和课程设计理念已经不能满足目前高职教育形势的发展与需求。当前,在以社会需求为导向,以学生为中心,以能力为本位的职业教育教学理念下,根据应用电子技术专业岗位群的实际需求,重构教学体系、创新教学模式是《电子线路板设计与制作》课程设计理念中需要进一步深入思考和解决的中心问题。 一、在《电子线路板设计与制作》课程教学中引入项目教学的必要性 《电子线路板设计与制作》是应用电子技术专业的一门核心课程,是专业技能培养与职业素质拓展的重要环节。本课程主要以企业真实电子产品的设计与制作任务为载体,面向应用电子技术专业的电子线路板生产、电子生产工艺管理、产品研发助理等岗位设置的课程。本课程重视学生在校学习与实际工作的一致性,根据学生特点、课程目标和校内外教学条件,在教学实施过程中为了更好地提高本课程的教学效果,有针对性地采取集中教学、分组实施、工学交替、任务驱动以及项目教学的组织形式。通过不断加强学生实践技能训练,实现高职教育高端技能型专门人才的培养目的。 项目教学法起源于美国,盛行于德国,适合于高职教育。所谓项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法[1]。学生在完成指定学习项目的同时,应用相关知识,在实践的第一线培养解决问题的综合能力。在项目教学中,学习过程成为人人参与的实践活动,注重的不仅是最终结果,而是整个项目的学习和完成过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程所要求的专业知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题、解决问题的能力及协作能力和团队精神等。针对高职学生的职业要求,《电子线路板设计与制作》课程的项目教学,主要以培养学生的创新能力和创新精神、良好的职业发展能力为主旨,以行业科技和社会发展的先进水平为标准,充分体现项目教学的规范性、先进性和实效性。 二、基于项目教学的《电子线路板设计与制作》课程设计的理念 (一)开发校企合作的项目化课程 高职院校的社会功能是服务社会地方经济的发展,其主要方式是进行校企合作培养行业以及社会经济发展所需要的高端技能型专门人才。因此,在学生的专业核心能力的培养方面一定要能够坚持基于行业企业的典型工作任务来实施教学。本课程通过对行业企业的典型工作岗位的调研,整合了电子行业对于人才专业技能以及综合职业能力的各项要求,通过学校教师、企业专家等进行深入研究与探讨,共同开发了适合学生学习,满足企业职业技能需求的六个学习情境,形成了完整的项目化课程。 (二)构建工作过程行动导向教学模式 在《电子线路板设计与制作》课程的教学模式中,采用了基于工作过程行动导向的教学模式。课程设计的学习情境内容都是来源于企业的实际产品的开发与制作过程。在教学过程中,首先应用项目设计任务书的形式对学生进行项目任务的布置以及任务分解。按照资讯、计划、实施、检查、评价的步骤进行电子产品的设计。然后通过对产品的功能需求分析,对设计的任务进行直观的理解,根据设计产品的特征进行产品设计的计划,并根据计划进行任务实施,在规定时间内设计完成的产品通过自查、互查以及教师查阅的方式进行产品功能的检查与分析,最后进行项目实施结果的评价分析,总结本次项目设计的得失以及完成情况等。实践证明,其构建了完整的工作过程行动导向教学模式,教学效果显著提升。 (三)推进学生为主、教师为辅的教学过程 在《电子线路板设计与制作》课程教学过程中,坚持教师主导、学生主体的教学理念。在电子产品的设计与制作过程中,教师主要是引导学生进行项目任务的分析,进行设计流程以及设计工艺的指导。对学生设计过程中的重点难点进行剖析,对设计中的相关注意事项进行总结归纳等。 (四)工学结合提高学生的综合职业素养 在《电子线路板设计与制作》课程实施项目教学过程中,引入了企业的实际产品,如通过脉冲点火器的设计与开发,培养学生进行单面板绘制的专业能力,通过欧式电烤箱的线路板设计,培养学生进行双面线路板设计所需要具备的工艺理念,而相对比较复杂电子产品单片机最小系统的电路设计,培养学生解决实际工业产品设计的综合职业能力。 三、基于项目教学的《电子线路板设计与制作》课程设计的内容 为了保证学生今后就业时能够很快胜任应用电子专业技术岗位的需求,在教学实施过程中以教学效果最优化为目的,以产品的设计与制作过程为导向,紧密结合应用电子专业人才培养方案,在与校企合作的技术专家经过反复研讨后,选择了贴近合作企业实际的6个典型项目作为教学内容,项目教学规划如表1所示。设计6个学习项目的最终目的是为了实现学生职业能力的可持续发展,如表2所示。四、基于项目教学的《电子线路板设计与制作》课程设计的效果通过项目教学法在《电子线路板设计与制作》课程中的实施,教学效果显著提高,一方面由于教学情境内容都是采用企业的实际产品,充分调动了学生学习的积极性和激情,学生电子产品的设计与制作能力得到明显增强。另一方面由于采用企业典型的工作任务,学生在学习过程中能够掌握实际的电子产品的开发流程、生产工艺以及设计技巧等,对于学生综合职业能力的培养具有一定的现实意义。 五、结束语 基于项目化教学的课程设计与建设,是高职教育改革的重要发展方向。它对于提高学生的职业技能具有重要的意义,扬州工业职业技术学院实施基于项目教学的《电子线路板设计与制作》课程设计研究,经过3年的实践,教学效果良好,成果显著,大大提高了应用电子技术专业毕业生的职业技能水平,得到了毕业生工作所在的电子类企业的一致好评。 电子小制作论文:村田制作所加大中国汽车电子市场攻势 汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。目前,一辆普通家用轿车上,大约安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只。汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。村田制作所是提供汽车传感器的大厂之一,近来,该公司继其村田顽童登陆中国之后,对汽车传感器产品着力推广,对中国汽车电子市场展开积极攻势。 村田传感器产品事业部部长宫崎二郎告诉记者,根据村田制作所的统计数字,中国生产的汽车台数在2005年是580万台,在2006年达到650万台,预计到2010年这个数量达到1000万台。中国汽车本身市场的扩大,必然会带动电装产品的扩大,这对村田的传感器事业部来说是一个非常值得期待和重视的市场。 村田的传感器几乎存在于整个汽车电子系统中。从发动机控制系统所用到的温度传感器到底盘控制、车身控制传感器,具有丰富的产品线。在汽车电装设备中,超声波传感器、冲击传感器、安全气囊传感器、陀螺仪传感器、旋转位置传感器以及振动传感器都会被用到。 村田的很多产品很有特点。例如用于胎压显示系统的加速传感器(TPMS),一般来说,这种传感器是用来检测加速度的。但村田的TPMS传感器既不是检测加速度,也不是检测压力,其主要的作用是用来延长电池使用寿命。TPMS系统靠电池来驱动,使用时间通常非常长。利用冲击传感器,村田让整个汽车系统在汽车处于停止状态时处于睡眠状态,在汽车行驶起来时,TPMS传感器输送一个正弦波形,系统检测到这个波形才开始工作,从而延长电池的使用寿命。 用于停车辅助系统的超声波传感器也很特别,比如倒车用传感器和靠边停车传感器。倒车用超声波传感器通常安装于车的尾部,在倒车时,超声波碰到车后障碍物后会反射回来。系统通过测算传感器(车体后部)与障碍物的距离,并发出报警信号,告诉驾驶员障碍物可能已经非常接近。宫崎二郎指出,普通的倒车用传感器发射出去的声波是圆筒状的,水平方向和垂直方向的角度都是一样的,这种形状的声波在垂直方向角度太大,如果碰到地面一个不会影响停车的障碍物,声波信号也会马上被汽车系统感知,会造成错误的报警信号。相比之下,村田的传感器在垂直方向角度非常小,水平方向高度合理,能够提高检测的精度和准确性。在美国和欧洲,靠边停车的情况相对比较多,利用这个原理,超声波倒车雷达系统可以检查车位空隙是否满足停车条件。 在汽车导航系统中,最重要的是保持汽车和电子地图中的位置吻合,角速度传感器(陀螺仪传感器)可以帮助实现这一目标。GPS信号在汽车行驶到隧道或者有建筑物屏蔽的情况下就接收不到GPS信号,系统就无法正确定位车身位置。这种情况下,可以通过角速度传感器转换行驶的速度和方向找到准确的位置,保证地图和行驶位置的吻合。宫崎二郎介绍,村田的陀螺仪传感器使用硅加工工艺,稳定性较好。 环保是村田一直关注的问题,并致力于废弃物削减工作。村田传感器的核心技术主要是金属陶瓷,目前,利用其开发技术,村田开发出了多种陶瓷材料,其中包括介电陶瓷、半导体陶瓷、热电陶瓷和绝缘陶瓷等。村田制作所发现,原材料为钛酸钡(BaTiO3)的原钛酸钡(Ba2TiO4)在550℃以上高温条件下具有高效吸收CO2的性能。宫崎二郎告诉记者,介电陶瓷的主要成分就是钛酸钡。同时,村田还持续进行产品的小型化,减少生产过程中废弃物的排放量和环境负荷。与2000年相比,村田产品废弃物排放量降低了30%。他说,目前中国的汽车电子市场正蓬勃发展,这一市场给村田带来很多商机,因此未来村田会继续为汽车安全与舒适性添砖加瓦,同时考虑对环境的保护。 电子小制作论文:浅谈电子书制作过程中PS处理技术的应用 摘要:随着网络技术的进步,更多的媒体会利用网络技术将信息制作成电子书的形式用于网上信息利用。本文将从图片处理应用最普遍的应用的PS技术的角度来探讨图片式电子书的制作。 关键词:电子书制作;photoshop处理技术 传统信息载体中的信息、资料都是以纸张文本的形式存在和传播,在信息时代条件下,将这些纸张上信息制作成电子版形式的电子书将成为现代及未来信息承载的主要方式。那么,其中必然要涉及到图片的处理,PS作为图片处理的主流手段,应该发挥更大的作用。 一、 扫描资料标准图片制作 电子书合成程序有很多种,图片修正程序也有很多种,本文采用Photoshop cs4为例,对图片处理的具体步骤进行说明。对于制作图片式电子书来说,PS扫描资料图片的主要目标有三个:一是图片经过PS扫描,可以使图片的尺寸更为适用,页边有适当的减小,特别是图片的尺寸都是一致的;二是图片经过PS扫描后,图片数据的亮度以及对比度等主要参数更为一致且适用;三是图片经过PS扫描后,上面的污垢、阴影或者印记等缺陷都可以处理掉。 (一) 用PS创建标准资料图 在PS修图中,一定要有一张图作为处理其它图片的标准。设计人员要选择一张在图片资料中具有代表性的图片。但是要注意选择图片时,要选择版面内疗图片和文字内容比较丰富的,并且有相应公式。这样标准图片经过处理,其幅面可以不用做缩放就可以将其它图片的内容容纳进去。要特别注意的是,标准图片的基本值一定要准确――即对比度、亮度、饱和度等都要能为其他图片处理提供参照。 在PS中打开文件,首先去掉幅面多余的部分:用剪切工具(C)在副本上选择需要的幅面。将鼠标放在剪切框线的四边和四角,当出现双箭头,再拖动该箭头对区域的位置或者大小进行变动。选择指定区域,做剪切。将对比度和亮度做出适当调整。拖动亮度、对比度滑块,观察屏幕,确定图片背景颜色。为了获得好的效果,一般需要增大亮度值和对比度值。根据文稿、扫描仪的具体配置情况,调整资料的亮度值和对比度值。注意一定要处理操作过程中产生的印记。处理完毕后,再添加一个背景为白色的图层,合并存储以备后用。 (二) 批量处理资料图片 标准图片制作完成后,接下来的工作就是要对其余资料进行PS处理。视电脑性能和技术人员技术水平而定,确定每批次10-20个资料文件。把选定的文件加至PS编辑窗口,依次自动打开。 1. 打开前面制作的“标准”资料图片 首先拖拽副本标准资料图到批量图的旁边,进而对标准资料图全选:(Ctrl+A),对该批量资料图片中最顶层的幅面进行修整。第一步是在标准图中选取虚线幅面框,具体做法为:选中矩型选框工具,把标准图中的虎线幅面框,拖曳至要修整的资料图片中,将位置调整好,不要改变选框大小,从而保证全部图片有一致的幅面。第二步,剪裁幅面选区,具体做法为:将虚线框外的区域去除。经过剪裁可以将资料周边诸如扫描阴影等缺陷有效去除。在对待修图片资料顶层幅面的对比度和亮度进行调整时,可以采用上述提到的方法,利用Alt+I+A+C快捷键操作。利用快捷键的优势在于其可以弹出标准图片资料参数窗口,此时就能保证该批待修图片有一致的亮度。 2. 资料图片的进一步处理 擦除扫描资料图片PB上的和污垢,方法如上文讲述。初始化时,对存储修改好的作为标准的资料捷键操作:Ctrl+S+W。重复上面的剪裁、对比度、亮度处理等程序,直到每一张资料图片全部处理完成。当稍微熟练剪裁和相应的快捷键操作后,将资料文件合并为:Al上存盘、关闭的快捷键操作。这样,通过一系列连续的快捷操作,可以将资料文件成批的处理成质量高的成型资料,其也是高效扫描图片电子书的素材。 二、结语: 上文我们主要研究了PS技术在扫描图片式电子书中的应用,本文探讨的是扫描图片式电子书PS处理技术,在实际工作中较为使用,尤其运用了快捷键的技术,不仅保证了图片资料素材高度一致的亮度、对比值以及幅面尺寸,还在最短的时间内形成电子版文件。可以说,快捷键的应用成倍地提高了PS处理资料图片的工作实效,为下一步进行上传和其他的处理工作打下了基础。
电气设备安装及调试的重要性分析:浅谈电气设备控制系统的安装及调试 摘要:本文主要对低压电气控制系统、高压电气控制系统存在的问题及解决措施进行了分析,以及电气安装的质量管理,并探讨了电气系统调试的具体内容。 关键词:电气设备控制系统安装调试 前言 电气控制系统安装调试的过程中,应确保遵守图纸准确接线,依照图纸准确施工安装。在设备安装、调试过程中若出现问题,切勿手忙脚乱,应认真、具体分析,找出设备故障原因所在,及时采取合理的维护措施,确保设备正常、高效的运行。 一、低压电气控制系统存在的问题及解决措施 在对低压电气设备调试时,若某些电控设备在启动时电脑呈现黄色指示灯, 说明已具有备妥信号;而在接下来的操作中,信号指示灯没有正常显示,在操作无应答的时候,应检测、判断低压电控设备是否正常启动。HL1灯显示为红色,则说明现场设备没有启动。若HL1灯随着绿色指示灯闪亮且伴有接触器吸合声,说明现场设备已启动。假如以上2种情况都发生而中控电脑显示画面依然没有应答,则需测试抽屉外引端子x 是否带电的情况。 端子不带电则说明抽屉内接触器 KM 吸合效果不好,常开触点 KM 没有可靠吸合,此时可更换接触器 K M 触点或接触器即可解决,反之,端子仍然无应答但是有电,只能从端子的接触线路上查找问题所在,检查接触线路是否断线或与模件接线是否对应,如果仍然都正常,极有可能是模件自身出现了问题。如中控出现信号,但是HL2 的绿色运行指示灯没有显示,而且没有与接触器的吸合声,这时很可能是接触器没有吸合的问题。如果此时抽屉外引端子X , 没有电,则应该先确定COM1的电源开关Q1 是否良好闭合。假如良好,需在现场电控箱S 4 处于中控位置时检测抽屉外引端x 是否带电, 不带电则需打开。电控箱 S 4 , 检查接线及转换钥匙开关是否接触良好。 二、 高压电气控制系统存在问题及解决措施 若高压热端主磨机电机容量为2000kW。为能保证主机设备的运行安全,进行了专门的电控系统调试运行 (包括电机本体、 液体变阻器、 高压综合起动柜,一次接线、二次接线、各种保护等的运行调试)。首先,检查主回路电器元件及主接线、 控制回路元器件及外部接线是否完好,在得到肯定结果后,进行空载试车。空载试车时不带任何负载(即解下高压电机的负荷线),按主机的工艺顺序及时间一步步开起主机的润滑系统、 液压系统、 液体变阻器的允许启动等外部条件, 最后开起主电机进行磨机的空载试车, 达到了运行效果。但当载荷试车时,出现了下述问题: (1)电机启动且未启动完毕(约 40s), 电机即停止工作。经多次起动观察分析,由于电机基础与高压电控柜距离较近,使其在启动时产生大幅震荡使得保护过流继电器有时欠压而发生误动作。因高压柜位置已定且接线已完成,不能轻易移动。 因此只得调整继电器底座并加上减震垫后,问题才得以解决。 (2) 调试运行了一段时间后,启车瞬间在高压柜附近可听到真空断路器合闸动作声以及电机磨机起动的轰鸣声, 但马上又分闸停止了。经过分析,这是由合闸线圈在通电合闸的瞬间, 使得分闸线圈得电分闸引起的。为此,首先检查了失压过流保护动作、 速断保护动作、 液体变阻器磨机等继电器元件。在确定继电器元件皆没动作,即继电逻辑无问题后,需从中控尤其是驱动信号上查找原因。 图1水泥磨高压主机电控图 图1为热端高压研磨主机电控图。由图1 可知,如中控发出驱动信号使得中继柜 AR 中的中间继电器 ZJ 动作, 则合闸线圈带电吸合。在此瞬间如果驱动信号中断或中间继电器 ZJ及扩展容量继电器对ZJ2误动作都可能使分闸线圈得电而跳闸。 为此解除负荷,在中控反复发出驱动信号后观察并测量中间继电器 ZJ 接触及保持的情况,在确定其保持完好并无误动的情况下, 检查 ZJ 的下级扩展容量继电器 ZJ2。经过对其反复驱动并测量(见图 1)发现 ZJ2 常闭点在驱动信 号发出后有时不能及时断开,致使合闸线圈在带电吸合的瞬间, 分闸线圈也同时带电,而导致瞬间分闸的故障。经分析, 是由于采用了真空断路器且线圈为直流,电流相对较大, 这就使中间继电器 ZJ2 的接点容量相对过小。为此除将 ZJ 两对常开触点并联使用外, 将 ZJ2 更换并加 1 台大容量的继电器(见图 1中虚线框)。经过上述技术改进后至今,设备无故障存在,运行良好。 三、安装施工中的质量管理 ( 1 ) 施工前期的管理。在施工中,必须严格按照施工过程中的各个环节采取安全、有效的管理措施 ,严格把关以保证工程质量。 由于人为因素和劳动组织的影响,在施工前,应根据实际工程的各方面情况优化配置相适应的施工工作人员,并对施工班组进行优化劳动组合。 针对实际工程项目的情况,应在施工前认真编制施工组织设计、施工方案和适当的施工机械工具的选用等,并从根本上保证施工质量管理目标的实现。 总之,施工前期的质量管理要强化质量意识、明确质量目标、落实质量责任。 ( 2 ) 施工中的管理。电气安装工程施工中,质量管理的重点是按图纸、验收规范及施工方案进行施工,并严格执行质量标准、质量管理制度, 严格按质量标准检查、 监督。 施工中的管理最为复杂因此要做到以下几方面:首先,监督管理工作人员通过班组的自检、 互检来做好施工班组 内质量关的严格把守。其次, 根据施工进度,在施工过程中的各阶段进行施工质量监督检查工作,一旦发现问题及时处理,以免留下后患,导致更大问题的发生。如发现施工图纸方案或施工工艺需要变更时,也应根据实际情况及时变更,并对施工所需仪器进行定期检验 以保证其精确灵敏度。 ( 3 ) 电气装置的采购及现场管理。要保证电气的安装、调试工作的完善,良好的电气装置设备是关键所在。在实践中,电气装置的采购工作是重要的一个环节,需有专业人员全权负责采购工作的完成。在签订采购合同时,合同中应明确强调出电气的质量保证和约束厂家的条款,在第一时间将 电气 设备装置交予施工管理人员验收,对于不合格的电气设备装置要严格按照合同中三包规定处理,合格的电气设备装置在进入现场后需有专人保管。 四、 自动化仪表安装调试及注意事项 (1)设备选型时,须选取技术含量高、 精确度高的产品, 确保仪器仪表所捕捉和采集信号的准确性。 (2 在安装调试过程中,根据工艺要求选取最佳的现场一次测试元件的安装位置,保证发生的信号如温度、 压力等能真实准确地反应出被测对象的现实状态。 (3)在测试信号时,为避免仪器仪表 (电压信号 0V~10V, 电流信号 0mA~20mA 或 4mA~20mA)受强电磁场的干扰, 故将信号线除采用屏蔽较好的电缆外,尽量应远离动力电缆、 变频器负荷电缆等强高频电磁干扰的电缆。 (4)在安装施工阶段,接线箱接线端子一定要紧固, 避免接收信号失真。如冷端研磨机待料试车阶段, 磨机大瓦的温度经常出现50℃~80℃跳跃的异常现象, 当大瓦超过 80℃时就产生报警甚至停车。经查这是由于一次测温的铂电阻出现接线端子处接线松动造成的,将其彻底紧固后,最终消除了误动。 (5)调整中控与现场之间量的匹配与对应关系, 如光电传感器等,只有当中控的给定量与现场实际标定的距离量相等时, 才能达到计量的准确性。 结语 总之,电气设备的安装、 调试质量直接影响主要设备正常运行及效果。因此应重视设备的高、低压电气控制系统的调试,并加强电气设备安装质量管理。 电气设备安装及调试的重要性分析:探讨高\低压工业电气设备控制系统的安装及调试 摘要:高、低压工业电气设备控制系统的安装经常出现的问题诸如无应答信号等问题,为保证系统的正常工作,就要分别对高压系统和低压系统进行及时的修正和调试。本文主要论述了在工业电气设备的安装、调试中经常出现的问题,并提出了有效的解决措施,以期能够为相关实践提供些许理论依据。 关键词:高、低压工业电气设备, 控制系统, 安装调试 现阶段,很多生产企业为实现不断提高生产效率、增大企业效益的目的,普遍采用了新的技术模式,实现了工业电气设备的优化升级。在实际的应用中,无论是进行旧设备的技术改造,还是实现自动化电气设备的全面更新,都有可能在安装与调试过程中,出现由于电气自动化方面存在的不能启动、或启动后又莫名其妙地停车、或调速不均衡等问题,如果不能及时解决,会影响整个工程进度。主要问题和解决措施表现在以下几个方面: 一、低压工业电气设备控制系统 例如输送设备中使用的皮带机的低压系统中经常出现的问题主要包括以下几个方面: 一是无备妥信号。当我们在调试改造冷端研磨机的时候可能会出现无备妥信号,也有可能在检验传送带机的时候出现无备妥信号的现象,具体表现是当全部主控制线接线的检查工作完成后,电气设备控制系统的运行没有太大问题,但是切换到中控操作却无法运行,中控电脑流程图的画面显示全无备妥信号。解决的有效措施是将所有抽屉的出线一端接到控制电源主回路出线的导火线上,同时闭合控制电源的开关。当微机DCS控制系统的输入和输出模件通上工作电源系统同时有备妥信号后就可以对中控试车进行相应的操作。当电源送电的时候,如果电控设备依然没有备妥信号,就应该查看端子有没有带电,如果没有带电就查看控制电源抽屉里的开关有没有发生跳闸的现象,如果有就要查看电控抽屉内电源开关是否断开,如果开关是好的,就查看备妥中间继电器有没有带电吸合,如果吸合,看接触的良好情况,如果接触良好就查看外出端子有没有带电,如果有就检查输出线有没有断线,或者查看相对应的模件的接线是否对应,如果都没有问题就要及时更换模件。 二是无应答信号。例如当某一单台电控设备已出现备妥信号,但是中控操作却没有应答显示时,可以到低压电控室检测判断现场设备有没有启动。如果中控画面仍无应答显示,就要测试抽屉外引端子有没有带电。如果端子不带电,则抽屉内接触器的吸合效果不佳,导致常开触点的吸合不可靠,此时只要检查维护更换接触器本身就可以解决。如果端子带电而依旧没有应答信号,则只能从端子的另一接触线路上查看有没有断线或是接线不对应的情况。如果都没有问题,可能就是模件本身的问题。若中控发生驱动信号但是听不到接触器的吸合声时,可以确定接触器没有吸合。 二、高压工业电气设备控制系统 为保证高压主机设备能够安全运行就要进行专门电控系统调试运行。要查看主回路电器元件、主接线、控制回路元器件、外部接线等有没有保持完好状态。当空载试车的时候不能有任何负载,要依照主机的工艺顺序和时间开启主机各项系统。如果电机没有启动完毕就停止了工作,可能是因为电机得基础与高压电控柜得距离太近,导致在启动过程中产生震荡,从而使保护过流继电器压力不足,要调整继电器底座,然后增加减震垫方可。 调试运行了一段时间后,启车瞬间在高压柜附近可听到真空断路器合闸动作声以及电机磨机起动的轰鸣声,但马上又分闸停止了。经过分析,这是由合闸线圈在通电合闸的瞬间,使得分闸线圈得电分闸引起的。为此,首先检查了失压过流保护动作、速断保护动作、液体变阻器磨机等继电器元件。在确定继电器元件皆没动作,即继电逻辑无问题后,需从中控尤其是驱动信号上查找原因。 当中控发出驱动信号使得中间继电器运作,合闸线圈就会带电吸合。倘若驱动信号突然中断,中间继电器和扩展容量继电器的误动作皆会使分闸线圈带电而跳闸。我们要解除负荷,就要在中控反复发出驱动信号以后,查看同时测量中间继电器的整体情况,保证它的完好无误。通过反复驱动和测量得知常闭点在驱动信号发出后,会发生不能及时断开的现象,导致合闸线圈带电吸合的同时分闸线圈也带电了,从而出现瞬间分闸的问题。一般是因为选取了真空断路器,线圈是电流较大的直流,导致中间继电器接点容量比较小,需更换大容量的继电器,保证设备运行良好。 三、自动化仪表的安装与调试 在进行自动化仪表的安装与调试的过程中,我们要注意的问题包括以下几点: 一是要选取技术含量比较高电气设备,保证设备控制系统的精确程度,同时确保仪器和仪表能够捕捉和采集到的信号具有高度的准确性和科学性,这样整个系统的功能才能发挥到最大。 二是对工业电气设备控制系统的安装和调控的时候,要依据现实的施工情况和工艺要求,选取最适宜的地点测试安装元件性能并确定安装位置,这样来确保控制系统发出的温度信号、压力信号等可以更加真实准确地反映出被测对象的真实状态,提高准确度。 三是要避免仪器仪表受到强电磁场干扰,所以在信号测试的过程中,要尽量采用屏蔽较好的电缆线,还要最大限度地远离动力电缆、变频器负荷电缆等的能够产生强高频电磁干扰的电缆线,保证测试的质量。 四是要固定好接线箱的接线端,以免接收的信号出现失真的情况。同时要调整中控与现场之间量的匹配和对应关系,只有当中控的给定量和现场实际标定的距离量等值的时候,才可以保证并不断提高计量的准确性和科学性。 总结: 综上所述,我们在对电气自动化工业设备控制系统进行安装和调试的过程中,一定要依据设计图纸的施工要求进行安装和准确接线,保证控制系统的质量,当安装和调试过程中遇到一些问题的时候,要具体情况具体分析,综合考虑各种因素,及时高效地采取相应改进和维护的措施,以达到设备继续顺利运行的目的。 电气设备安装及调试的重要性分析:电气设备安装及调试的质量控制措施研究 摘要:建筑电气工程是保证建筑物使用功能的一个主要分部工程,它的施工质量好坏对建筑物正常使用有着直接影响,甚至还关系到用户的安全,对于常见的一些质量问题,必须严格控制,才能有效的防止质量事故的发生。本文作者结合多年来的工作经验,对电气工程安装及调试过程中的常见问题进行了分析,并对电气质量控制措施进行了探讨,以期为相关人员提供借鉴。 关键词:电气设备 安装 调试 质量控制 措施 研究 1建筑电气工程的常见质量问题 1.1材料设备不达标 电气施工中用到的设备、材料有很多。现如今个别厂商试图以非国标产品、残次产品充当合格商品销售获取利润,例如:导管的壁厚不满足要求;导线的电阻率过高、熔点低;电缆的抗腐蚀性差等将严重影响到工程的施工质量甚至威胁到用户人身安全。一些翘板开关容易出现翘板卡死,无法正常通断,灯具内部接线线径不满足要求,防水防腐性能差,光源质量差等,达不到正常使用的使用寿命,影响使用功能。 1.2防雷接地焊接质量不达标。 防雷接地焊接量很大,经常会出现如避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣咬肉、虚焊、没有敲掉焊渣等缺陷。如果管理人员不仔细检查,还会出现地钢筋网的连接点的错焊、漏设。屋面金属物未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足等诸多问题。 1.3 配管不合理。 配管过程中,常出现煨弯半径太小,出现凹扁或开裂现象,个别工作人员在对金属管对接的时候,忽略了金属管口的毛刺问题,接头的效果不尽人意。钢管接地装置设置不合理的现象也时有发生,甚至直接省去了接地装置,致使了隐患的存在,影响到了土建施工。 1.4.配电箱体的安装和配线没有达到标准。 有的厂家在做配电箱时,箱柜的门和箱体的接地连线采用黄绿双色线作电气连接,箱内开关无标识。安装时也常常出现配电箱体不垂直,线管进配电柜高度不一,线槽进出配电箱不做护口,线槽末端没有重复接地的情况,影响使用功能,观感不好。配线时,接地螺栓不够,接地线压在固定螺栓上,接线不整齐,同一端子上出线2根以上导线,相色色标错误等等,都是不符合标准的。 1.5相关的灯具安装不合理。 工作人员在安装大型吊灯或者灯具的时候,发生位置的偏差;吊灯挂钩和接线装置距离过大,处理不当致使导线外漏;部分灯具的吊链用导线替代,吸顶灯安装的位置过低,并且没有安置固定框。这些问题出现的原因是灯位盒的预埋位置不恰当,出现误差,没有采取及时有效的补救措施;施工人员的责任心淡薄,忽略施工的重要程序;施工监督、验收或者评定的标准不实,缺乏可行性。 2. 建筑电气工程的常见质量问题的应对措施 2.1 严格要求材料设备选用标准 施工单位要加强责任负责制,材料进场时,除要求生产许可证、合格证、质量检测报告等齐全真实外,收料员需现场再次检验。设备器具要做好加工订货书面交底。对于不符合要求或质量不合格的产品严禁进场。 2.2加强对焊工资质的审查 焊工每完成一项都必须检查焊接质量以及搭接长度是否合格,在地基接地焊接时,基础圈梁焊接或桩基钢筋与基础钢筋的焊接、基础钢筋与柱筋的焊接,都要严格按基础图和接地点逐一进行检查,尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后,马上进行接地电阻值测试,若电阻值不满足设计要求,应检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。以结构主筋作为引上线时,施工员要标清每根柱子的位置,对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查。并要求对焊接引上线进行定位标识,以防向上层焊错主筋造成接地中断错误。要进行等电位焊接、重复接地的部位的焊接要在施工日记上注明备查、核实。楼内水平敷设的金属管道及垂直敷设的竖向金属管道均应与防雷接地焊接。进行楼层较高的住宅建筑避雷工作时,金属门窗要用镀锌扁铁连接在接地筋上,预防雷电直击门窗造成不必要的损失; 2.3合理配管 安配管时,所有管子要刷漆防腐,去除毛刺,磨圆管口,不得对口焊接,管进盒长度符合要求,管子与接线盒孔要做焊接,防止管子移动或者混凝土进入接线盒,并做好跨接。布管时走向合理,尽量避免交叉,接线盒要固定好,以防翘起,电线管埋入墙内,离墙面不应小于15mm。成排成列的灯头盒要拉线找齐,管子弯曲度不小于90°为宜,根据不同材质和厚度对管子进行煨弯,弯管要专用弯管机,使用手扳煨弯器时,移动要适度,用力不要过猛;使用液压煨管器或液压煨管机时,模具要配套,管子的焊逢应在侧面。使其表面平滑,不出现扁折、裂纹现象,温度严格控制,弯后进行外观检查。 吊顶内配管应按明配管工艺要求施工,尽量做到“横平竖直”“排列整齐”,支吊架及固定点间距应均匀,并符合规范要求,钢管和支吊架必须做防腐处理,紧固件采用镀锌件;需要使用金属软管与电器设备、器具连接时,首先要将线槽和管做到位,并补齐支吊架,避免金属软管过长,金属软管接地必须采用配套的接地卡子连接,其跨接地线截面不小于4mm2;接线盒必须盖盖板。 2.4. 配电箱体的安装要达标。 配电箱安装前,用密封胶处理配电箱缝隙,安装时用Φ10 圆钢将配电箱与墙体钢筋焊牢,并将配电箱内部做固定支撑,防箱体变形,配管并将管口封严,再填充泡沫,用胶带封口,这样配电箱体和剪力墙面在同一垂面上,不仅牢固而且美观。预埋接线盒时要紧靠模板,用Φ10圆钢将盒子与墙体钢筋焊牢,并用将配管管口和盒子密封牢靠;混凝土浇筑时,电工跟班检查,确保配管和箱盒不被损坏移位,出现问题及时解决。 配电柜槽钢基础要刷漆防腐,做好接地,进入柜内线管敷设完成后统一切平,以露出基础面50-80mm为宜,管子接地接到箱内PE排上,线槽进出配电箱都应该加护口,末端重复接地可以接在PE排上,并在线槽上做好标识。 配电箱加工订货时,要明确接地导线截面及保护地线不得串接。过门线应采用裸编织铜线穿透明塑料管,且线径符合要求。配盘配线时,仔细检查,配线必须按支路绑扎成束,并整齐的固定在盘内。出线回路严格按照规范要求正确使用相应色标的电线,禁止一个端子压两根以上的导线。 2.5合理安装相关灯具 施工人员在安装吊灯的时候,要确保它的挂钩在预埋混凝土时要焊接主要的钢筋;选取合适的钢管作为灯具的吊杆和引下线管,吊杆不要过长,要把导线穿入到吊杆中,避免裸露在外面,按照设计的图纸,规范自己的操作行为;如果灯具外壳上吊链四周没有合适的开孔,施工人员要根据规划穿孔,以利于导线穿进灯具,切忌把导线铺设在灯罩上;金属卤化物灯的安装高度要在5米以上,电源线要通过接线柱实现连接,切勿使电源线接近灯具表面,同时灯管要配备相应的限流器与触发器,方可使用。如果灯具安装高度低于2.4米的,要把灯具的金属外壳做可靠接地保护。 3. 做好电气设备安装后的调试工作 调试,是对前述大量工作的一次检查。电通灯亮是调试的第一项工作,配电箱柜要做好标签明确控制对象;设备调试要按产品说明书和设计图纸要求,对其性能指标逐项进行,一定要反复试验,使其达到设计要求;设备调试过程是电气专业人员和各专业管理及使用单位密切配合对本项工程进行最后检验的关键性工作,决不能仅由调试单位进行,要请使用部门的有关人员参加调试。 结语: 建筑的电气安装过程出现的问题,要及时制定行之有效的解决措施,注重电气安装每一个环节的关键技术,加强电线管道铺设、配电箱的安装、相关灯具的安装、接地装置的安装,导线的连接等操作技术,确保建筑的电气系统持续稳定性和安全性。 电气设备安装及调试的重要性分析:浅谈电气设备控制系统的安装及调试 摘要:一直以来,不少企业为了提高生产效率,都会不断进行技术升级改造,在对电气项目安装调试改造过程中,由于电气自动化的不足而引起的设备不能启动或启动后又不知不觉发生停机、调速不均等情况,这在很大程度上影响了工程的进度和工期。为此,本文从安装和调试2方面对电气设备控制系统进行进一步的分析和探讨。 引言 总体而言,在电气系统的安装过程中,对其质量管理的把关由始至终贯穿于整个安装施工过程,因此,只有通过科学、高效的质量管理途径才能确保整个安装过程的万无一失。 1电气系统安装的质量管理 1.1影响电气安装工程施工质量的因素 对于工程电气设备控制系统的安装过程来说,影响到电气安装质量的因素很多。如,人为因素、施工因素和质量管理因素等等,因此,施工管理监督人员必须有较强的预见能力,根据施工实际情况预测到可能影响安装施工质量的诸多因素,从而在管理中重点对这些潜在因素采取有效的管控措施,以此实现电气安装系统工程的施工质量管理目标。现从以往实践中,电气安装常见的影响电气安装工程施工质量的重点问题做出分析并找出原因。 施工人员综合素质。施工人员的技术责任心与业务技术素质是影响安装工程施工的必要条件之一。如果施工人员不具备专业、高度职业技术素养和责任心,将无法保证施工质量。 施工技术措施及施工工具。电气安装工程施工质量要靠科学的施工方法和工艺来保障,同时也需有能保证施工质量的机械、工具。(3)土建设施的质量。与电气安装工程有关的基础设施及其他设施质量的好坏,直接影响着电气安装工程的质量,关系到电气装置能否安全、可靠地运行。 施工的环境条件、气候条件。施工的环境、气候条件直接影响到电气装置的绝缘及运用。因此必须选择和创造有利于保证施工质量的环境条件和气候条件。 (5)工种之间的交叉作业。一个工程项目同时可能出现多工种交叉作业的情况,相互之间会出现影响。如土建施工的砂、石、砼会进入电线管将其堵塞等。因此在合理安排交叉作业外,还要采取防范措施。(6)电气装置本身的质量。电气装置本身的出厂质量及经过运输、保管后的质量,也直接影响着其安装工程施工的质量。除上述影响施工质量的因素外,还有一些自然的或其他人为的因素等等。 1.2施工中的质量管理 (1)施工前期的管理。在施工中,必须严格按照施工过程中的各个环节采取安全、有效的管理措施,严格把关以保证工程质量。由于人为因素和劳动组织的影响,在施工前,应根据实际工程的各方面情况优化配置相适应的施工工作人员,并对施工班组进行优化劳动组合。针对实际工程项目的情况,应在施工前认真编制施工组织设计、施工方案和适当的施工机械工具的选用等,并从根本上保证施工质量管理目标的实现。总之,施工前期的质量管理要强化质量意识、明确质量目标、落实质量责任。 (2)施工中的管理。电气安装工程施工中,质量管理的重点是按图纸、验收规范及施工方案进行施工,并严格执行质量标准、质量管理制度,严格按质量标准检查、监督。施工中的管理最为复杂,因此要做到以下几方面:首先,监督管理工作人员通过班组的自检、互检来做好施工班组内质量关的严格把守。其次,根据施工进度,在施工过程中的各阶段进行施工质量监督检查工作,一旦发现问题及时处理,以免留下后患,导致更大问题的发生。如发现施工图纸方案或施工工艺需要变更时,也应根据实际情况及时变更,并对施工所需仪器进行定期检验以保证其精确灵敏度。 (3)电气装置的采购及现场管理。要保证电气的安装、调试工作的完善,良好的电气装置设备是关键所在。在实践中,电气装置的采购工作是重要的一个环节,需有专业人员全权负责采购工作的完成。在签订采购合同时,合同中应明确强调出电气的质量保证和约束厂家的条款,在第一时间将电气设备装置交予施工管理人员验收,对于不合格的电气设备装置要严格按照合同中三包规定处理,合格的电气设备装置在进入现场后需有专人保管。 2自动化仪表安装调试及注意事项 (1)对设备的挑选时,要注意确保仪器、仪表在运行时采集和捕捉信号的灵敏准确性,因此须严格选取精确度高、技术含量高的设备产品。(2)在对信号测试时,为了避免仪器仪表受磁场、强电磁场的干扰影响,应该尽可能做到测试远离动力电缆、高压输电线路、变频器负荷电缆等高磁场电缆,而信号线则采用屏蔽较好的电缆。(3)在安装调试过程中,要选择最佳现场位置,以确保信号的真实、准确性及被测对象所反映的真实状态。(4)在对仪表、仪器安装施工阶段,需注意避免发生接收信号失真的情况,接线箱的接线端子确保紧固。(5)如在光电传感器中,一定要做好现场与中控之间量的对应匹配关系。因为,只有当中控与现场实际距离两者等同时,才可以做到计量的准确无误。 3低压电气控制系统存在的问题及解决措施 在对低压电气设备调试时,若某些电控设备在启动时电脑呈现黄色指示灯,说明已具有备妥信号;而在接下来的操作中,信号指示灯没有正常显示,在中控操作无应答的时候,应检测、判断低压电控设备是否正常启动。HL1灯显示为红色,则说明现场设备没有启动。若HL1灯随着绿色指示灯闪亮且伴有接触器吸合声,说明现场设备已启动。假如以上2种情况都发生而中控电脑显示画面依然没有应答,则需测试抽屉外引端子x是否带电的情况。端子不带电则说明抽屉内接触器KM吸合效果不好,常开触点KM没有可靠吸合,此时可更换接触器KM触点或接触器即可解决反之,端子仍然无应答但是有电,只能从端子的接触线路上查找问题所在,检查接触线路是否断线或与模件接线是否对应,如果仍然都正常,极有可能是模件自身出现了问题。 如中控出现信号,但是HL2的绿色运行指示灯没有显示,而且没有与接触器的吸合声,这时很可能是接触器没有吸合的问题。如果此时抽屉外引端子X:没有电,则应该先确定COM1的电源开关Q1是否良好闭合。假如良好,需在现场电控箱S4处于中控位置时检测抽屉外引端子x是否带电,不带电则需打开电控箱S4,检查接线及转换钥匙开关是否接触良好。s4正常则继续检查多个串连在一起的拉绳开关SR。是否有误动作或接触不良,并将之恢复,若上述均无问题存在,再返回抽屉室,令中控再发出驱动信号,此时若还不能启动,在备妥情况下,检测端子XI:。和x,是否有电,若有一个没电也不会启动。最后,检查现场各I度、Ⅱ度跑偏开关闭SE。1rI和SE。1rⅡ是否良好,并恢复。 4电气系统调试的内容 4.1电气调试的具体内容 一般来说,在所有的电气设备安装以及安装结束以后都会进行初次调试试验。首先,对所有安装完成的电气通电检查。其次,依照生产的要求对电气设备进行空载和带负荷下的调整试验。最后,在确保电气设备在正常、过度工况下都能正常运作的情况下,核对继电保护整定值;审核校对图纸;编写复杂设备及装置的调试方案、重要设备的试验方案及系统启动方案;负责整套启动过程中的电气调试工作和正常运行的技术指导。 进行调试的相关工作人员应该在调试工作开展之前,根据有关工程规范和规章制度,编制设备调试方案。事先透彻了解、研究相关的图纸资料、技术资料以及设备制造厂家的设备出厂实验报告,确保调试工作的有效进行。同时,应熟悉设备的现场分布情况及其他相关的电气系统接线等。其中,在调试方案的编制过程中,需指出不同设备的不同的试验项目和规范要求。最好罗列出具体的调试方法、步骤,以及详细的试验接线和有关的安全措施等。 4.2电气装置的试运行 电气设备在工程安装完成以后,都要进行试运行的工作,以确保工程质量的合格与否。这是对电气装置的检验也是对安装工程施工质量的检验。与调试一样,在试运行前需编制试运行操作方案,并根据编制的方案、要求进行操作。在试运行的同时,要做好试行的真实情况记录,对出现的问题实事求是记录并及时处理,做到与图纸以及技术规范要求相符在电气设备的试运行工作完成后,移交至使用单位验收通过,施工单位在保修期内做好质量服务工作。 5结语 综上所述,在进行电气控制系统安装调试的过程中,应确保遵守图纸准确接线,依照图纸准确施工安装。在设备安装、调试过程中若出现问题,切勿手忙脚乱,应认真、具体分析,找出设备故障原因所在,及时采取合理的维护措施,确保设备正常、高效的运行。
工程勘察论文:浅谈岩土工程勘察报告的编写工作 摘要:岩土工程勘察报告是建筑地基基础设计和施工的重要依据。在保证外业和实验资料准确可靠的基础上,文字报告和有关图表应按合理的程序编制。要重视现场编录、原位测试和实验资料检查校核,使之相互吻合,相互印证。地基岩土分层是一个重要环节,要根据岩土地质时代、土的成因类型、岩土性质、状态、岩石风化程度和物理力学特征合理划分。岩土的工程力学性质是根据原位测试和实验资料的数理统计值综合判定。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价建筑场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为工程设计和施工提供合理适用的建议。 关键词:岩土工程勘察 报告 图表 编制程序 岩土分层 岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。下面着重谈一谈有关工业与民用建筑的岩土工程勘察报告编写工作,且侧重于详细勘察阶段。 1 报告的编制程序 一项勘察任务在完成现场放点、测量、钻探、取样、原位测试、现场地质编录和实验室测试等前期工作的基础上,即转入资料整理工作,并着手编写勘察报告。岩土工程勘察报告编写工作应遵循一定的程序,才能前后照应,顺当进行。不然的话,常会出现现场编录与实验资料的矛盾、图表间的矛盾、文图间的矛盾,改动起来费时费力,影响效率,影响质量。 通常的编制程序是: (1)外业和实验资料的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是实验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)平面位置图。 (2)对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与实验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和实验资料相矛盾。例如:野外定名为粘土的,实验出来的塑性指数却 17;野外定名为细砂的,实验资料为中砂,其0.25~0.5mm颗粒含量百分比达50%以上;野外定为可塑状态粘性土的,实验出来的液性指数却 0;野外定为稍密状态的砂性土,标准贯入击数却 10击;野外定为淤泥或淤泥质土的,实验出的孔隙比却 1;野外定为硬塑粘性土的,标贯击数却 18击……产生诸如此类的矛盾,或由于野外分层深度和定名不准确,或试验资料不准确,应找出原因,并修改校正,使野外对岩土的定名及状态鉴定与实验资料和原位测试数据相吻合。 (3)编绘钻孔工程地质综合柱状图。 (4)划分岩土地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。然后编制分层统计表,包括各岩土层的分布状态和埋藏条件统计表,以及原位测试和实验测试的物理力学统计表等。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 (5)编绘工程地质剖面图和其它专门图件。 (6)编写文字报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。在较大的勘察场地或地质地貌条件比较复杂的场地,应分区进行勘察评价。 2 报告论述的主要内容 报告应叙述工程项目、地点、类型、规模、荷载、拟采用的基础形式;工程勘察的发包单位、承包单位;勘察任务和技术要求;勘察场地的位置、形状、大小;钻孔的布置者和布置原则,孔位和孔口标高的测量方法以及引测点;施工机具、仪器设备和钻探,取样及原位测试方法;勘察的起止时间;完成的工作量和质量评述;勘察工作所依据的主要规范、规程;其它需要说明的问题。报告应附勘探点(钻孔)平面位置图、勘探点测量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附图而省去表。一个完整的岩土工程勘察报告,由下面几部分组成。 2.1 地质地貌概况 地质地貌决定了一个建筑工地的场地条件和地基岩土条件,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,勘察场地所在的构造部位;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度。由于勘察场地大多地处平原,应划分第四系的成因类型,论述其分布埋藏条件、土层性质和厚度变化。(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分。如果场地小且地貌简单,应着重论述地形的平整程度、相对高差。(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。如在碳酸盐岩类分布区,则要叙述岩溶的发育及其分布、埋藏情况。如果勘察场地较大,地质地貌条件较复杂,或不良地质现象发育,报告中应附地质地貌图或不良地质现象分布图;如场地小且地质地貌条件简单又无不良地质现象,则在前述钻孔位置平面图上加地质地貌界线即可。当然,倘若地质地貌单一,则可免绘界线。 2.2 地基岩土分层及其物理力学性质 这一部分是岩土工程勘察报告着重论述的问题,是进行工程地质评价的基础。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容。 (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层。这种方法一目了然,但在分层太多而有的层位分布不连续时,编号太多显得冗繁;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……;岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……;第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积粘土2-1、冲积粉质粘土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质粘土3-1、残积硬塑状粉质粘土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。第二、三种编法有了分类的概念,但由于是复合编号,故而在报告中叙述有所不便。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。此外,详勘和初勘,在同一场地的分层和编号应尽量一致,以便参照对比。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:①分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。对于分布较普遍和较广泛的层位,要说明缺失的孔段;对于分布局限的层位,则要说明其分布的孔段。②埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。如场地较大,分层埋深和厚度变化较大,则应指出埋深和厚度最大、最小的孔段。③岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。④取样和实验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。尽量列表表示土工实验结果,文中可只叙述决定土层力学强度的主要指标,例如填土的压缩模量、淤泥和淤泥质土的天然含水量、粘性土的孔隙比和液性指数、粉土的孔隙比和含水量、红粘土的含水比和液塑比。对叙述的每一物理力学指标,应有区间值、一般值、平均值,最好还有最小平均值、最大平均值,以便设计部门选用。⑤原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其区间值、一般值、平均值和经数理统计后的修正值。⑥承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力标准值,然后综合判定,提供承载力标准值的建议值。 2.3 地下水简述 地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中必须论及:地下水类型,含水层分布状况、埋深、岩性、厚度,静止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度;含水层间和含水层与附近地表水体的水力联系;地下水的补给和排泄条件,水位季节变化,含水层渗透系数,以及地下水对混凝土的侵蚀性等。对于小场地或水文地质条件简单的勘察场地,论述的内容可以简化。有的内容,如水位季节变化,并非在较短的工程勘察期间能够查明,可通过调查访问和搜集区域水文资料获得。地下水对混凝土的侵蚀性,要结合场地的地质环境,根据水质分析资料判定。应列出据以判定的主要水质指标,即pH、HCO-3、SO2-4、侵蚀CO2的分析结果。 2.4 场地稳定性 场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度。(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。(4)场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何。(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 2.5 其他专门要求 论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述,如饱和砂土的震动液化、基坑排水量计算、动力机器基础地基刚度的测定、桩基承载力计算、软弱地基处理、不良地质现象的防治,等等。 2.6 结论与建议 结论是勘察报告的精华,它不是前文已论述的重复归纳,而是简明扼要的评价和建议。一般包括以下几点:(1)对场地条件和地基岩土条件的评价。(2)结合建筑物的类型及荷载要求,论述各层地基岩土作为基础持力层的可能性和适宜性。(3)选择持力层,建议基础形式和埋深。若采用桩基础,应建议桩型、桩径、桩长、桩周土摩擦力和桩端土承载力标准值。(4)地下水对基础施工的影响和防护措施。(5)基础施工中应注意的有关问题。(6)建筑是否作抗震设防。(7)其它需要专门说明的问题。以上7个方面的内容,并非所有的勘察报告都要面面俱到,一一罗列。 由于场地和地基岩土的差异、建筑类型的不同和勘察精度的高低,不同项目的勘察报告反映的侧重点当然有所不同。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 3 图表编制要点 3.1 主要图件 (1)勘探点(钻孔)平面位置图。 表示的主要内容:①建筑平面轮廓;②钻孔类别、编号、深度和孔口标高;应区分出技术孔、鉴别孔、抽水试验孔、取水样孔、地下水动态观测孔、专门试验孔(如孔隙水压力测试孔);③剖面线和编号:剖面线应沿建筑周边,中轴线、柱列线、建筑群布设;较大的工地,应布设纵横剖面线;④地质界线和地貌界线;⑤不良地质现象、特征性地貌点;⑥测量用的坐标点、水准点或特征地物;⑦地理方位。对于较小的场地,一般仅表示①、②、③、⑥、⑦五项内容。标注地理方位的最大优点在于文中叙述有关位置时方便。此图一般在甲方提供的建筑平面图上补充内容而成。比例尺一般采用(1∶200)~(1∶1000)。 (2)钻孔工程地质综合柱状图。 钻孔柱状图的内容主要有地层代号、岩土分层序号、层顶深度、层顶标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在地质柱状图上,第四系与下伏基岩应表示出不整合接触关系。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用1∶100或1∶200。 (3)工程地质剖面图。 此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。关于剖面线的布设和地基岩土分层原则,此前已论及,不再赘述。倘若分层正确,一般来说分层线的连接就会自然平顺,而不致将产状平缓的第四系尤其是全新统的土层画成陡斜状,或出现新老层位之间的互相穿插等不合理现象。同一层位间的相变,要用岩性渐变线表示清楚。透镜状分层和同一层位中的透镜状夹层,在不同的剖面线上要互相照应,显示其分布范围。剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状。一般横比例尺采用(1∶200)~(1∶500),纵比例尺采用(1∶100)~(1∶200)。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据(如标贯锤击数、分层承载力建议值)。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 (4)专门性图件。 常见的有表层软弱土等厚线图,软弱夹层底板等深线图,基岩顶面等深线图、强风化、中风化或微风化岩顶面等深线图,硬塑或坚硬土等深线图等。不言而喻,这些图件对于地基基础设计各有用途。有的图件还可以反映隐伏的地质条件,如中风化顶面等深线图,可以反映隐伏的断层;等深线上呈线状伸展的沟部,往往是断层通过地段。专门性图件并非每一勘察报告都作,视勘察要求、反映重点而定。 3.2 主要附表、插表 (1)岩土试验成果表。 按岩、土分别分层,按孔号、样号顺序编制。每一分层之后列出统计值,如区间值、一般值、平均值、最大平均值、最小平均值。 (2)原位测试成果表。 分层按孔号、试验深度编制,要列统计值,并查算分层承载力标准值。 (3)钻孔抽水试验成果表。 按孔号、试段深度编制,列出静止水位、降深、涌水量、单位涌水量、水温和水样编号。 (4)桩基力学参数表。 如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 4 努力提高报告的编写能力 4.1 要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。在丘陵山区,要注意地质构造的观察分析;在平原地区,要着重于第四系成因类型、岩性组合的分析研究。此外,要时常了解和掌握国际国内的有关岩土勘察方面的新技术新知识,以便不断更新和提高个人的理论知识。 4.2 要熟悉和掌握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉掌握,并在具体勘察工作中认真执行。 4.3 要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。 4.4 要掌握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。 4.5 要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。由此可知,现场勘察和实验资料的质量好坏,对报告的编写影响极大。因此,必须认真抓好第一手资料的质量,而钻探工作又是第一手资料的重点。为此,报告的编写者,必须常到现场掌握有关的勘察情况,最好是参与现场的地质编录工作。 4.6 提高综合知识技能除具备较高的专业知识外,还要提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力(特别是现场地质编录的综合判定能力)。俗话说:熟能生巧、触类旁通。只要多干多学,善于思考,并在实践中不断地总结提高,就能逐步地编写好每一份勘察报告。 工程勘察论文:从工程技术审查看工程勘察产品的质量 摘要:水利水电工程地质勘察质量有的较好,也有的较差,审查通过率较低即是不争的事实。本文列举了若干质量问题的表现,阐明了审查不能通过的技术原因,提出了争取一次性通过技术审查可以把握的基本原则,供从事水利水电工程地质勘察的朋友们参考。 关键词:水利水电 工程地质 技术审查 勘察质量 基本原则 近年来,水利水电工程勘测设计报告一次通过阶段性技术审查的很少,一般都要补充修改报告,二次报审甚至三次报审才能勉强通过。为什么会出现如此多的重复性工作?最直接的解释是勘测设计产品的质量不能满足要求。我院是水利水电工程建设项目勘测设计技术把关的主要机构之一,主要任务就是工程技术审查,凡是国家投资(部分或全部)的水利水电工程项目,不能通过我院的技术审查,就不能上报立项上马兴建。 影响勘测设计产品质量的因素可以列出许多,政治的、经济的、社会的、人文的、专业技术的等等,我们只讨论纯技术性的。笔者在本文中浅议关于某些工程勘察产品质量问题之后,主要还是从工程技术审查的角度,就我们所审查过的具有一定代表性的工程技术问题的把握原则,就工程地质专业(其他专业不议)而言作些浅显分析,希望对从事水利水电工程地质勘察的朋友们有些帮助。从不同角度对某些技术问题开展讨论,或许是有益处的。 1 关于工程地质勘察产品质量的理解 物理产品是大家十分熟悉的看得见摸得着的物质所组成的有体型轮廓的物理实体,例如大楼、大坝、桥梁、汽车、飞机以及日常生活用品中的书桌饭碗等等。物理产品的质量,可以用明确的质量特性来描述:a)功能性;b)可信性;c)安全性;d)适应性;e)可实施性;f)经济性;g)时间性。 逻辑产品也是大家所熟悉的,例如勘测设计产品、文化产品、软件产品等等。逻辑产品的质量与物理产品的质量有较大区别,可能不太适宜采用关于物理产品的质量评价体系进行界定。因为,勘测设计报告图纸这样的逻辑产品,是生产出大坝这样的物理产品的前奏,因此又被称为工程建设的“前期工作”;而大坝这样的物理产品的质量特性必须是物理产品生产出来之后才能检验。问题的根本还在于,怎样用逻辑产品的质量特性来有效地控制其将产生的物理产品的质量特性?显然,我们已经越搅越糊涂了!20世纪90年代后期,水利水电工程勘测设计系统曾经组织参照物理产品的质量评价体系搞过一阵质量特性评定实施细则的推广应用工作,好像后来也没有什么实质性的勘测设计产品质量的起色。 关于建设工程和工程勘测设计的质量控制,国家建设部和各行业均了若干法规性文件(《工程勘察企业质量管理体系标准》、《勘察设计质量管理标准》、《建设工程质量管理规定》、《建筑工程质量监督管理实施办法》、《建设工程质量管理条例》、《水利水电工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《ISO900X》等)和标准(各类《规程》、《规范》、《强制性条文》等),还有质量管理和控制的专门机构,质量体系认证中心、质量技术监督局(站、所、中心等)、资质认证等。从20世纪80年代开始的“全面质量管理(TQC、QC小组)”,到20世纪90年代的轰轰烈烈的“贯标”运动,21世纪开始的“强制性条文宣讲”、“资质认证”、“质量认证”等运动,甚至不惜采用高科技的“工程勘测设计信息管理系统”等等,措施可谓全面,但却永远也不可能不出现工程质量问题,就像法律再严格但永远不可能不出现犯罪问题一样。 可见,关于勘测设计产品的质量问题,我们除了许多措施手段之外,也许还要从更为全面更为人性化的方面去考虑,就像国家强大了经济发展了但还需要加强哲学社会科学研究一样,勘测设计产品的质量问题,或许也该去寻找新的出路了。 2 工程地质勘察产品常见的质量问题 根据笔者的理解,工程勘察产品质量的优劣主要应该表现在:基础资料、分析论证、专业结论和成果表述四个方面。之所以技术审查通过率低,自然与勘察产品质量有关。体现质量优劣的这四个方面是紧密相关的,任何一个方面的放松,都将影响到产品的整体质量。 2.1 基础资料 基础资料的获取一般有两条途径:收集和实测。我们只要随意翻开任何一本专业教科书,都可以见到关于如何获取基础资料的详尽阐述。 2.1.1收集类资料 一般说来,工程区的区域地质资料,基本地质环境条件,一方面可以从一些公开出版发行的图书、教科书、地质图、专著、专业性期刊杂志上获取,最权威的是全国各省区都有的《区域地质志》;另一方面可能是前人留下的、他人提供的,或其他行业为其他工程已经提交的勘察报告、工程介绍等等,尽可能收集为我所用。 我们在工程审查中感到,此类通过收集就可以获取的基础资料,在工程地质勘察报告中却往往大有欠缺,主要表现在引用资料不能做到合理取舍为我所用,对正在勘察中的工程针对性不强,不能明确地给读者一个清晰的工程区地质环境的概念,也不能正确地应用这些已有资料为自己工程添砖加瓦。当然这还是属于不足之处的小问题,只要认真对待即可解决。 2.1.2 实测类资料 针对正在勘察的工程的实测类资料是必须的也是最可靠的。此类资料包括勘探类(钻探、硐探、坑槽探、物探等)、地质测绘类(地质填图、实测剖面、地质描述、洞穴测试等)、测试类(岩土体室内外各种试验测试、渗透测试及长期观测、地质体变形位移监测等)以及由这些实测资料经过分析整理后的归类资料。 实测类资料最怕做假。尽管个别造假资料并未对工程带来灾难性后果,但其性质是十分恶劣的,后果也是最可怕的。实测类资料要尽可能避免以偏概全,例如某岩溶工程区经调查某一高程有泉水出露,但就以此当成该区岩溶地下水位,是不可靠的。 实测资料的分析整理是较为复杂的课题之一。经分析整理后的资料,需要提出工程区各类岩土体物理力学参数的地质建议值。这个地质建议值的技术含量最高,是建立在可靠的测试资料、类比资料和地质师的经验之上的,也是地质师对工程区地质环境的理解、对所在工程建筑物受力条件和运行条件的理解、对工程总体把握的程度等等方面的反映。从这里也可以看出,地质参数与地质师的专业素质关系重大,从而导致了人为因素的存在。学术界研究了许多地质参数的取值方法和理论,试图消除人为因素。我们搞工程,数学力学计算分析是必不可少的,然而某些方面仍然是经验性半经验性决策,这就是人为因素。当采用了所谓的理论方法消除了人为因素之后,不知道是科学的还是非科学的!请不要忘记时代强调的是“人的因素第一”。 实测类资料中对工程稳定(边坡、坝基、洞室等)有重要影响的地质缺陷体、结构面、洞穴区、渗漏区等条件的查明,边界条件的确定,技术要求较高,需要认真对待,重大问题还应考虑专门性勘察研究。此类问题对于重大工程一般不会遗漏,非重大工程出问题的较多。 2.2 分析论证 在充分获取基础资料的基础上,结合工程实际进行分析论证,这是体现地质师的技术水平和学术思想的升华过程。我们的许多勘察报告所欠缺的正是分析论证这一环节,因此地质师们往往又被学院派人士白眼为理论素养不足的地质匠。当然,经验丰富的地质师对学者们的讽刺也是有说法的,因为学者们时而也在工程实际面前大跌眼镜。 其实,就搞工程而言,最实用最能解决工程实际问题的理论就是最好的理论;深入浅出摆事实讲道理式的文字说明就是最有说服力的分析论证报告!那些让人看不懂的与工程实际相去甚远的所谓的理论性很强的杰作,请学者们慢慢研究去。地质师们需要做的其实也很简单,就是用我们已经掌握了的经过实践检验的正确理论和方法,去分析回答工程中的实际问题,在工程勘察报告中讲出道理,作出评价,这就是理论与实践相结合的最好体现。当然,在分析论证充分说理的过程中,地质师的丰富经验与创新思想相结合,碰撞出超级火花,就可以申请工程院院士了。 我们所常见的工程地质勘察报告,在分析论证方面略显不足的主要表现在少有或没有分析说理的过程;有时应用的分析方法和理论不符合当前研究的工程实际问题;所选取的类比工程与当前工程有本质性差异;对设计意图吃不透因而地质评价的针对性不强;对基本资料研究不透因而对问题的分析不能深入;缺相关专业的知识而导致对问题的研究抓不住实质;对规范的理解存在唯书论;等等。 2.3 专业结论 工程地质结论应该包括:确定性结论、推测性结论、可能性结论和暂时无法作出的结论。根据所掌握的资料和对工程的把握,通过认真的理性的分析论证,准确地给出地质专业性结论,这是地质师的基本任务。当能够明确地得出确定性结论时,一定不要拖泥带水留下尾巴影响工程技术决策或误导后续勘测设计工作;而对于基础资料不足分析论证不充分暂时作不出明确性结论的,就一定不要勉强作出结论,但必须提出建设性的解决方案;对于推测性和可能性结论,则应留有余地并提出继续开展相应工作的建议。 地质报告中关于专业结论方面存在的问题主要有:某些问题没有结论,例如摆了许多水库区的地层岩性条件之后,并不回答水库渗漏与否这样的实质性问题;某些问题超权限作结论,例如库区矿产问题,只能由地矿部门来回答且必须出具确认性文件;某些问题结论错误,例如某一类软弱夹层对某一类工程的稳定问题并不起控制作用,但却被作为主要问题来研究;还有一些不属于地质专业的表态性结论,例如坝址选择,我们只能从地质专业的角度实事求是地分析论证工程地质条件的优劣就完成任务了,并不需要我们这个专业去进行什么施工方便经济合理这样的综合性比较。这就相当于侦察兵和情报部门的任务是搞清敌情为战略决策服务但并不负责战略决策一样。当然有时地质专业在工程决策中可以起到决定性的作用,那也是多专业全面比较综合评价的结果;只有当地质环境恶劣到根本不宜兴建工程,或兴建工程代价太大甚至可能诱发严重地质灾害时,地质专业就可以起到一票否定的作用。 2.4 成果表述 工程地质勘察成果以勘察报告和图件的形式提交。报告和图纸主要是逻辑性质的产品,这些逻辑产品的形成,是一个复杂的思维过程。一本勘察报告,你完全可以从字里行间去读出报告编写者的工作态度、业务水平、学术思想和工作能力;你更可以体验那些报告的校核人、技术把关的总工程师们的工作态度。你也可以从一张普通的工程地质图去感悟制图者的专业境界。工程地质勘察报告主要由前述的基础资料、分析论证和专业结论三大部分内容组成,其中存在的技术质量问题前面业已阐述,下面我们主要集中于报告编写方面的讨论。 2.4.1 工程地质勘察报告 水利水电工程地质勘察报告,与工民建系列的岩土工程勘察报告有本质区别,完全不能相提并论。岩土工程勘察报告较为规范化标准化,甚至已有软件帮你写报告,你只需要填写一些基本数据就可以了。水利水电工程地质勘察报告没有标准的编写格式,只有大致轮廓的章节顺序。因为不同工程区条件和问题差异太大,分析论证的过程需要根据工程的复杂程度安排大量文字章节,辅以若干插图插表,以及分析计算成果等等。 勘察报告编写质量主要表现在章节安排、逻辑顺序、文字质量、插图插表,最后是编辑打印等等方面。工程勘察花去了大量人力物力时间财力,成本较高,最终成果就是提交的勘察报告,因此在报告的编写方面下功夫不够差错较多是很不值得的。 2.4.2 工程地质图 工程界勘察已实现了计算机制图。图形看上去很美观漂亮,但有时却往往经不起专业推敲,甚至存在一些制图常识性错误。例如图纸上的图形在图例中找不到,给本来就令人头痛的地质图带来识图困难;而图纸上没有的却在图例中出现了,这种情况在手工制图中决不会出现,因为多画一个图例就多花一分功夫,而用计算机制图时就被一个简单的拷贝命令立即成批地实现了。图件方面表现出的质量问题,一般还不是专业技术方面的,主要是制图者、校核人审批人工作态度的反映。 3 阶段性工程技术审查不能一次性通过的技术原因 近年来有相当比例的水利工程勘测设计报告不能一次性通过技术审查,在工程地质专业中纯粹属于技术原因的有两大类:第一类属于实测类资料差得太多,必须按需要布置地质勘探试验等外业工作予以获取。第二类属于基本资料尚可,但分析论证不力,结论有误;或尚差缺部分外业资料但并不影响到本阶段的技术设计方案的变更或重大修改,可以放到下阶段去补充勘察,但本阶段需要补充内业工作,修改勘察报告达到阶段性要求。第一类问题影响较大,补充外业勘探试验工作也会受到许多客观条件的限制,周期较长,有可能还会失去当前项目立项时机,因此应尽量避免。 最近我们审查过一个水利枢纽工程(初步设计阶段),230余米高的双曲拱坝。按规范要求,两岸30m~50m高程应有一层勘探平硐控制,但此工程两岸仅仅只有一至二层勘探平硐,且还不全在坝肩位置上,对于影响到大坝抗滑稳定的地质结构面的空间方位和性状等问题根本不能有效控制,现场岩体力学试验只有两组,完全不能满足高坝工程分析研究对基本资料的要求,属于勘探工作量严重不足且地质条件对工程设计方案有重大影响,设计方案没有可靠地质基础资料的支撑,重大技术问题不清楚不落实,技术审查当然不能通过,并且需要补充大量地质勘察试验工作。 大家知道,拱坝由于受力条件的特殊性,因而对坝基(肩)地质条件的要求是所有坝型中最为严格最为苛刻的。坝基岩体结构面的空间方位、性状、物理力学性质,对大坝抗滑稳定和变形控制都具有至关重要的影响。任何分析研究推测判断,没有可靠的勘探资料予以确认,是不能作为设计依据的,特别对于重要工程的关键部位更是如此。规范规定30m~50m高程就要有一层人可以进去详细地进行地质测绘、试验、结构面统计等等地质工作的勘探平硐,也是从众多工程实践中归纳和提炼出来的,属于必须遵照执行的硬性规定。上面这个工程实例比较典型,勘察工作出现了较大反复,在此列举希望引以为戒。 当然,某些特殊问题也有留到施工期去补充勘察的。例如某工程为当地材料坝,河床坝基存在5m~12m厚第四系冲积砂砾石覆盖层,初步设计阶段的工程地质勘察应该对此覆盖层进行详细勘察,覆盖层的颗粒级配、密实程度、液化性质、变形特征、承载能力等均应作出评价,以便对覆盖层作出保留还是开挖的设计决策。但是往往许多工程在前期工作中由于种种原因,达不到作出保留与开挖的准确评价,这时可以考虑留到施工期继续研究,但在前期工作阶段宜按覆盖层全部开挖考虑,施工期可以通过补充工作后考虑全部开挖、部分开挖或全部保留的决择。 4 争取阶段性工程技术审查一次性通过的基本原则 阶段性工程技术审查不能一次通过,不一定是地质专业的原因。本文不涉及其他原因和其他专业的问题,只议工程地质专业争取一次性通过技术审查的基本原则。其实,前述第3节的工程举例中,已经表明了工程地质专业技术审查通过与不通过的基本尺度,这里我们来归纳出几条,以便大家来共同把握。 (1)勘探工作量应基本达到规范要求。特别是对于混凝土高坝类坝型,其对地质条件的要求远高于当地材料坝坝型,勘探和试验工作量至少应达到或接近规范规定的最低要求,不能像前节中列举的拱坝实例那样相差太远。 (2)对于本阶段稍微欠缺一些勘探试验工作的,地质应建议按最差条件考虑工程处理措施,这就是暂时不能作出确定性结论的,以工程量“包得住,留有余地”的方式去处理;各类地质建议参数在初期勘察阶段也应按“包得住,留有余地”的原则考虑。如此处理后,可以考虑将欠缺工作量留至下阶段补充,地质参数和设计方案也可以待下阶段进一步优化。 (3)本阶段的基本地质结论可以在下阶段的深入勘察中进一步充实和论证,但至少对重大工程地质问题应有一个基本把握,在勘测设计初期阶段就不应被遗漏。例如在项目建议书阶段水库不存在渗漏问题,可研阶段发现存在重大渗漏问题,这是不能允许的;又如可研阶段选定坝址初定坝型,不能在初设阶段由于地质原因将坝址和坝型都推翻重来;再如需要进行工程处理的地质缺陷,在项目建议书和可研阶段即需要打足处理工程量,不能随着勘测设计阶段的深入由于地质原因导致处理工程量的大幅度增加。 (4)基础资料不能有假,本阶段提交的工程地质勘察报告的质量基本满足本文前述的阶段性质量要求;各类地质图件其全,质量符合技术要求。 把握好以上这四条基本原则,对于工程地质专业来说,一次性通过阶段性技术审查就没有问题。当然,这主要是针对大型枢纽工程而提出的,其他类型的工程可参照考虑,注意理解“原则性与灵活性的准确把握”。 5 结束语 工程勘察产品是逻辑产品,其质量特性不同于物理产品。此逻辑产品的质量实际上也就代表了整个工程勘察阶段的工作质量。水利水电工程地质勘察的阶段性技术要求,现行规范有明确规定,满足了规范的技术要求,也就满足了勘察产品的质量要求(如果没有其他更为权威的质量标准,现行规范就是老大)。 根据笔者的理解,规范既是实际工作的技术准则又是工程审查的技术依据;既是指导性法规性导则又是束缚地质师创新的紧箍咒。因此,规范是名符其实的双刃剑。我们在遵守规范的同时,还应该鼓励对规范的批判性理解和超越规范的创新性见解,这样,工程技术才能不断进步和发展。技术工作的最高境界是源于规范高于规范。 近年来经我院技术审查的各类水利水电工程项目,其工程地质勘察质量有的较好,也有质量较差的。有些很有名气的勘测设计单位所提交的勘察报告的质量,早已令人难以恭维了!笔者人微言轻,今借勘察总工程师论坛舞台,小声慢喊:质量是生命,质量是信誉,质量是效益,质量是百年大计…。 工程勘察论文:WTO与工程勘察设计市场准入制度 摘要:WTO对我国工程勘察设计咨询行业的影响,除了体现在市场格局的变化和管理体制及思想观念上的转变外,还比较明显地表现在市场准人制度和执业制度的变革上。 关键词:勘察设计 准入制度 由于我国的工程勘察设计长期受计划经济的影响,单位分部门、分地区、分行业管理。市场准人制度以单位资质管理为主,资质按行业,分为甲、乙、丙、丁等级。而从业人员一般只能依托于某一单位,在单位资质规定的范围内开展工作。这与国际上通行的执业制度存在明显的差异。国际上只管个人执业资格,没有单位资质管理。国际上的勘察设计单位(工程咨询公司)一个突出的特点是它既不隶属于政府机构,也不依附于其他经济实体,与业主、承包商、制造商没有利害关系,它以提供公正的服务而享有很高的地位和信誉。它是靠业绩和声誉赢得市场,个人执业资格和执业水平起到非常重要的作用。而且个人的执业资格条件也有很高的标准。执业人员的行为必须受行业协会的严格控制,并有明确的职业道德规范和工作条例。 由于WTO要求各成员国之间,对执业人员不得采用歧视态度和建立保护性壁垒,因此,很多国家建立了个人执业资格互认关系。例如,欧洲职业工程师协会组成了联合会,在22个国家之间,统一了注册工程师标准,实现了地区性的执业资格的互认。 中国加入WTO之后必然要引入和健全国际执业制度,这将对勘察设计产生深远的影响。 国际执业制度对国内咨询市场的影响 (1)工勘设计咨询单位的现存组织模式将受到冲击。而符合国际惯例,组织干练、运行高效、信誉较好的工程咨询单位将脱颖而出,成为跨地区、跨行业的重点单位,并以其提供优质高效的服务占有较大的市场份额。 (2)中外合资企业的成立将对当前的工勘设计咨询人才市场掀起巨大的人才流动波澜。优秀的人才将向合资公司和转型较快的公司流动,这为优秀的注册咨询工程师提供了本世纪第一次难得的“淘金”机会。 (3)对现有的勘察设计资质管理体系势必形成较大的挑战。现有的勘察设计资质管理体系实际上是计划经济向市场经济过渡条件下的产物,不可避免地带有部门和行业条块管理的特征,不适应WTO对执业制度的要求。这也容易产生资质挂靠、不公平竞争等不规范的市场行为。在这样的条件下,我国对WTO的承诺难以实现。这甚至牵涉到我国的建设工程管理体制如何与国际接轨的问题,以及政策职能如何转变的问题。可以预见,随着外资的进入和外国注册工程人员的进入,一些旧的观念和旧的体制将难以适应新的情况、新的变化和新的市场要求。 (4)现有的生产组织和经营模式将受到较大的挑战。目前的从业单位,大多是由原来的事业单位转型而来,有的还保留了事业单位的性质。其生产组织、经营模式不适应国际市场的要求。国际通行EPC(设计、采购、施工)工程项目建设总承包或PCM(项目管理总承包),我国也逐步向这一方向过渡,这将给现有的工勘设计企业造成较大的压力。届时将有较多的企业因不能适应市场需要被市场无情地淘汰。 (5)加入WTO之后,以单位为核心的资质管理制度,似乎存在一个不正当保护的问题。为了实现WTO要求的公开、公平、公正的竞争原则,部门垄断和行业壁垒将逐步被打破,取而代之的是符合国际惯例的市场准入和清出制度。行业协会和行业自律要求在今后的市场竞争中将发挥越来越重要的作用,而行政部门干预将逐步淡化。 总之,加入WTO对于中国的工勘设计这一知识密集型产业的冲击将集中地表现在从业人员执业制度和市场规则的变革上。这将使这一领域的人才资源产生大范围和深层次的重组和整合。目前很多优秀的高技术人才正翘首以待国家有关的执业制度的出台和进一步完善。不少单位已加强与国际同行的交流与合作,希望在新的市场格局中占领制高点。 我国现行市场准入制度的弊端 由于大多数工勘设计咨询是由事业单位转型而来的,其公司的法人治理结构比较封闭和单一,刚性较强。这极大地限制了这一领域的人才流动和人才的发展空间。目前,以行政手段建立的注册执业制度与国际上的以行业协会为主体的注册执业制度存在较大差距,只能是计划体制向市场体制转变的过渡产物,在国际市场上难以真正发挥作用。因此,个人执业制度与单位资质管理,人才的自由流动与单位刚性管理之间存着尖锐的矛盾。而且,在我国建设领域投资主体的国有化氛围(即大多数大型建设项目由政府投资或政府控制)在招投标体制不完善的情况下,与公平、开放的国际市场之间存在一个如何更好地适应的问题。行政部门的项目与部门下属的单位(或是与行政部门脱钩,与政府部门仍有千丝万缕的联系)存在着血缘亲合关系,这使得市场化的个人执业制度就显得比较难以运作。这一矛盾始终是困扰工勘设计市场规范化发展的重要因素。 我国咨询业市场准入制度的解决途径 建立真正有效的个人执业制度,实现市场准入制度与国际接轨可从如下几方面入手。 (1)有必要对现有工勘设计咨询单位进行产权结构及股份制改造。可针对部分单位,变国有单位、集体单位持股为主转向为职工持股为主,具体操作应依据《公司法》和《信托法》及其他有关法规要求进行。职工持股主体的建立可以完善公司(单位)的法人治理结构,促使这些单位向知识密集型产业转化,逐步与国际接轨,同时,有利于吸引国际上优秀的人才,建立国际通行的运行机制。这样可使个人执业制度从形式和内容上真正落到实处。 (2)逐步淡化和最终取消单位资质管理,并建立有关个人执业资格制度的法规政策体系,努力实现与国际执业资格的互认。首先要建立完善与注册工程师制度有关的法律保证体系,其次是建立完善注册工程师行为规范和行业自律机制。 逐步使用法律体系代替目前的部分行政管理职能。逐步确定注册工程师行为的法律依据,变以单位管理为本为以个人执业管理为本。目前,一些观点认为单位行为较为可靠。实际上,在单位的产权和责任并不明确的情况下,单位的行为往往难以约束。出现问题谁都不负责任。经常出现众多部门及单位之间相互制约、相互推卸责任的情况。 (3)行业协会应成为独立的民事行为主体。目前的很多协会挂靠在某一行政机构下,甚至是某一行政部门改变招牌而设立的,其行业自律和行业运作管理的功能很难与国际惯例接轨。这极大地限制了协会在个人执业制度建设与管理中所发挥的作用。因此,规范引导协会工作的健康发展将是解决个人执业制度建设的重要课题。 (4)建立与国际惯例相接轨的工勘设计取费标准和取费制度,拓宽取费范围。我国的工勘设计咨询单位由于原来是事业单位,依托于事业费,与之相适应的取费方式和标准不能完全体现服务工作的成果价值。即使是目前的取费标准也仅仅考虑到从业人员的费用等方面而有所调整,仍不能满足市场化的需要。再加上不少单位开展不正当竞争,缺乏行业自律,这给工勘设计单位的良性发展造成很多障碍,客观上影响了个人执业制度的经济发展基础。 (5)积极引入施工图和设计文件的审查监督机制。推行由第三方权威机构或资深专家进行审查的办法。建立以工程担保和工程保险为主要内容的工程风险管理制度。这项制度与个人执业制度的相互配合与相互促进将有助于个人执业制度的健康发展。施工图和设计文件审查的费用可由项目费用中按一定比例支出,能否考虑将这一部分费用集中起来形成基金,用来支持非盈利的中介服务机构开展这项工作。 (6)制订扶持政策鼓励国内企业与国外企业合资、合作,特别是加强从业人员的交流。工勘设计单位要改革内部的劳动人事管理制度,积极引入竞争机制,努力改善人才结构和人才环境,为尽快建立起我国的注册工程师人才市场打下良好的基础。 (7)积极培养和造就WTO专业人才。由于涉及WTO的各项专业知识集中体现了对外贸易与相关产业的高度结合,因此,需要一批具有国际经贸专业知识,同时拥有专业背景的复合型人才。这一批人才的成长与我国在WTO中发挥的重要作用是紧密相联的。 工程勘察论文:岩土工程勘察遇岩溶基究 论文关键词:岩溶 岩土工程勘察 岩溶地基 论文摘要:为了使岩溶地区岩土工程勘察技术与质量、地基处理设计以及施工水平得以促进提高, 本文分析了岩溶的成因、特点以及分布, 介绍了当前岩溶地区岩土工程的基本勘察方法和探测技术,并且汲取借鉴前人理论经验,总结了安全、合理处理岩溶地基的方法。 1.前言 岩溶又可以称为 “喀斯特”,它是可溶性岩石如泥灰岩、石灰岩、岩盐层、大理岩、石膏等,在水的长期作用下经过物理、化学变化而形成的溶沟、溶洞、裂隙、石芽、暗河、钟乳石、漏斗等地质形态的总称。目前我国三分之一以上的国土面积分布着可溶性碳酸盐岩,约为344万km2, 而碳酸盐岩出露面积约为91万km2,其中贵州、广西、云南、四川、湖南、湖北、河北、山西、新疆、西藏、内蒙、青海等地均有大面积出露,具备了岩溶发育的基本要求。目前越来越的专家学者日益重视岩溶这一特殊的地质现象,并从诸多方面加以研究分析,如岩溶的形成机制、条件、类型以及作用因子、形态发育等,并在许多研究方面取得突破和成功。伴随经济的日益发展和西部大开发的深入落实, 工程建设项目广泛涉及岩溶地区,因此岩土工程勘察的技术水平要不断提高以适应岩溶地区工程项目的需要。 2.岩溶的形成条件。 2.1存在大量可溶性岩石 喀斯特地貌广泛分布在我国西南地区,因为这些地区广泛存在岩溶发育主体-可溶性岩石,这是岩溶形成的基本条件。其中硫酸盐岩、碳酸盐岩以及卤化盐岩在水的长期侵蚀溶解作用下,形成了奇特的喀斯特地貌,广泛分布在地表及地面。 2.2岩石的透水性 岩石本身具有的裂隙和孔隙为流动水的下渗提供条件。岩石的透水性随着裂隙的增大而增强,岩溶现象也越发明显。岩溶作用的强弱影响着溶洞的大小,以及地下管道复杂程度,岩溶作用越强,地貌发育越完整,并逐渐形成不断增大、完善的地下循环网。 2.3流水的溶蚀、动力作用。 二氧化碳是岩溶地貌形成的必要条件,空气、矿物风化以及有机物的分解是水中二氧化碳的主要来源。二氧化碳与水反应生成的碳酸,这个反应赋予了水溶蚀的能力。流水的动力作用增强了水的溶蚀能力,流水作用使水中的二氧化碳得到及时补充,以保证水的溶蚀作用不断进行,溶蚀能力不断加强巩固。与此同时流水带动水中砂石碎粒与岩石产生机械摩擦,进一步的侵蚀有利于岩溶作用的不断加强与深入。 2.4气候的影响 我国西南地区地表径流较为稳定,流水下渗作用连续,得益于这些地区湿润的气候条件,降水规律且降水量大使流水得以及时补充和更新,岩溶作用得以不断进行。 3.岩溶地区工程施工存在的问题 3.1地基稳定性受岩溶引起的地表破坏、形变影响 水库渗水、桥涵下沉开裂、建筑物损坏等现象是岩溶作用的结果。岩体洞穴顶板形变造成地基不稳定;岩溶岩面起伏造成土质地基的不均匀压缩形变;岩溶水流无规则变化造成工程施工及建筑使用的不便。这些现象不仅阻碍生产生活的顺利进行,并且危及人的生命财产安全。 3.2工程施工的地基处理受岩溶影响存在一定难度。 岩溶地区地基处理异常复杂受诸多因素影响,如岩溶面的标高起伏高低不一,各溶洞连通性难以确定, 水流变化无规律,形成岩洞的大小方位无规律可循,时常有同一垂直面出现多个岩洞的情况。 4.岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术 目前岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术,通常采用钻探这一常规手段, 但由于该法成本高、勘探周期长,不可能全面探明复杂的岩溶分布情况。因此要求采用综合物探的方法对岩溶进行立体勘探,才能解决某些地质学方法无法解决的问题。 4.1工程地质调查与测绘 包含了地层岩性、水文地质、岩溶地形地貌的调查测量及试验。如勘察岩溶的一般发育区,应重点摸清溶沟、溶洞的分布状况、规模大小,以及充填性、危害性等等。勘察岩溶的发育区:由于岩溶发育区地基十分复杂,应重点摸清基岩溶洞的分布状况、规模大小,以及充填性,溶洞间连通性,地下水的径流流向,地下水与地表水的水力联系等。工程地质调查与测绘的方法实用简单,能较为直观获得野外工程地质资料。 4.2地球物理勘探 岩体中复杂的岩溶洞穴的探测适用此法,除了电阻率法、无线电波透射法、声波透射法、射气测量高密度电法、地面地震反射波法、微重力法等, 在岩土工程勘察过程中得以广泛应用的还有层析成像、地质雷达等技术。这些技术在确定岩溶溶洞、土洞及塌陷等的形态分布以及充填情况时起着不可替代的作用。由于岩溶塌陷具有复杂性、隐蔽性和突发性,单纯监测地面沉降、地面和建筑开裂情况来监测塌陷的效果并不理想,此时采用层析成像等直接监测和间接监测技术来监测塌陷则能收到良好的效果。对于隐伏的岩溶问题监测,首选地质雷达、微重力和地震面波法,其次是地震反射波法、地震折射波、电阻率成像法等。作为最理想的勘探方法之一,地球物理勘探在勘探大面积岩溶发育和深部岩溶分布状况上有着不可替代的作用,但探测结果的准确性易受地理位置地等因素干扰影响。 4.3工程地质原位测试技术 通过采用动力触探试验、原位标准贯入试验,对溶洞、土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的地基土承载力和工程地质性质进行探测。该技术具成本低、操作简单的特点,在各岩溶地区得以广泛应用。 4.4遥感技术 包括航空遥感、侧视雷达遥感、热红外遥感、地球资源卫星遥感(MSS、TM、SPOT)等技术,遥感技术具有重复性好、勘测范围大等特点,利于从总体研究岩溶地形地貌、地质构造、岩溶层组划分等,因此被广泛应用于岩溶地区大型工程的岩土工程勘察工作,而民用与工业建筑不常用。 4.5示踪试验 用荧光染料等示踪剂对岩溶地下水联通进行测试及长期监测研究,以测明岩溶的发育程度和溶洞分布、连通情况。该方法简单方便,可信度高,但不适用于无地下水的溶洞。 4.6模型试验 采用一定规模的模拟试验装置,模拟土层沙砾在诸如不同水动力条件的岩溶塌陷过程,以此探求岩溶地基的稳定性。该法通常用于研究岩溶的塌陷。 4.7插钎试验 在地基基坑开挖后,用一定长度钢钎以相同间距插入上覆土层的方法,探明土层中是否存在发育中的岩溶土洞或塌陷软弱层。该法具有施工简单、经济实用、效果显著的特点。 5.常用的岩溶地基处理方法 5.1溶洞地基的处理方法 对于风化裂隙破碎、围岩不稳定的岩体,可采用清爆填塞以及灌浆加固等处理方法;对于顶板破碎、高度较大,但洞壁完整的溶洞,可以采用钢筋混凝土梁板跨越处理方法;对于较为宽大的洞隙,可采用调整柱距和洞底支撑等处理方法。 5.2土洞地基的处理方法 一般对洞体采用挖填灌浆、梁板跨越的处理方法以及处理地表水和地下水的方法。 5.3岩溶塌陷的处理方法 通常采用灌浆、强夯、换土垫层、旋喷加固、梁板跨越以及地表水疏排围改治理的处理方法。 6.结语 岩溶地区地质情况研究是一个较为复杂的问题,实际岩土勘探工作中遇岩溶问题时,我们应根据具体的情况,全面分析考虑当时的地质条件,从而采取合理有效的岩土勘察方法,以此清楚了解岩溶的发育状况和趋势,正确评价工作区地质环境,并提出合理的解决方案。 工程勘察论文:工程勘察中的水文地质问题不容忽视 内容摘要:往往在工程勘察设计和施工过程中文地质问题常常被忽视,本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并做出评价其危害给工程带来的不便。 关键词:工程勘察;水文地质;危害 实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、重视岩土水理性质的测试和研究 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。 3、全面了解地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述,这里不再重复。 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 工程勘察论文:浅谈强化岩土工程勘察的措施与手段 摘要:本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。 关键词:岩土工程 勘察 措施手段 0 引言 岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。 1 岩土工程勘察的方法 1.1 工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 1.2 勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 1.3 原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。 1.4 现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。 2 岩土工程勘察常见的问题 2.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。 2.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。 2.3 忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。 3 强化岩土工程勘察的措施 3.1 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。 3.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。 3.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理iso9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用pdca循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。 3.4 采用先进的岩土工程勘察技术 在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。 工程勘察论文:岩土工程勘察现场控制管理研究 摘要:建设单位作为岩土工程勘察现场控制管理的主导方,勘察资料的准确性及真实性主要通过现场作业的结果来体现,控制好现场勘探作业、取样作业、原位测试作业及其他现场试验作业,就会有优秀的勘察成果。文章主要阐述厦门新机场航站区详细勘察工作,建设单位的现场管控手段及效果。 关键词:工程勘察;现场控制;管理 1工程概况 厦门新机场航站区工程的详细勘察工作划分为两个标段实施,I标段勘察范围主要为T1航站楼、楼前高架桥和南北运控大楼,II标段勘察范围主要为停车楼、GTC和旅客过夜用房。I标段因填海造地及地基处理进度不同分阶段分区域实施。第一阶段勘察范围为T1航站楼主楼及楼前高架桥,共321个钻孔;第二阶段勘察范围为B、C、D、E区指廊及南北运控大楼,共482个钻孔。 2勘察工作 2.1勘察进度控制 新机场航站区工程原计划在2017年3月桩基开工,勘察招标在2016年11月才完成。招标结束后,建设单位第一时间组织勘察单位现场踏勘并及时审核勘察纲要,对勘察进度计划进行充分详细的编制,对投入的机械数量严格要求。本次现场勘察作业在建设单位的组织下,合理安排人员、机械数量。建设单位要求对现场施工机械进行定期检查,确保性能完好的施工机械数量符合合同规定。增加履带式钻机以减少机台搬运时间、根据不同地质情况分别采用泥浆护壁与套管护壁以减少塌孔、关注极端天气预报合理调整进度安排等措施有效提高施工效率,保障进度计划顺利实施。工程内业资料整理根据野外作业完成的工作量及室内试验结果及时编制,并第一时间送至设计单位,对主楼的桩基设计提供准确的数据,勘察进度在业主有效的管控下满足整个工程的需要。 2.2勘察质量控制 (1)样板段。建设单位反复修改和论证勘察方案及纲要。建设单位对勘察的质量提出要求,并制定样板标准,首先要求勘察单位根据样板段交底要求实施5个样板孔的勘察作业,并全程摄像,建设单位全过程跟踪分析、提出作业要求和优化意见,通过整改、验收形成标准样板,并制定《勘察作业管理样板标准》,以规范后续勘察作业和管理工作。(2)钻探质量控制。严格按照样板段钻探标准进行质量管理,建设单位及勘察单位技术人员全程跟踪,纠正不合理钻探操作,保证钻探的真实性及钻探质量,严格要求钻探机组对岩芯的钻取必须全断面取芯,岩芯采取率不得低于规范要求;并岩芯按1m一排摆放整齐,并标示取样、标贯位置。(3)原位测试质量控制。主要控制标贯数量与间距。严格按《勘察纲要》及样板段的标准执行:在砂层中间距为1.5m,在粉质粘土、残积土及全风化层中间距为2.0~3.0m。钻机机组对标贯试验积极性较低,常漏打、少打,针对于此,建设单位会同勘察单位对现场加强巡视、跟踪,督促机组人员做好每一次标贯试验。控制静力触探试验的质量,为了保证探头的精准度,未经过计量部门标定的探头不能使用。试验时,要求静力触探机安装平稳,触探前将触探头的电缆线一次穿入需用的全部触探杆。探头要求匀速垂直压入地面,并严格控制贯入速度。场地内为填海造地场地,场内有分布大量的淤泥及淤泥质土,因此十字板剪切试验也是本次勘察质量控制的重点。我们主要控制控制十字板头插入钻孔底的深度、扭转剪切速率。(4)取样质量控制。严格控制软土层,试样采用敞口式活塞薄壁取土器配合钻机以静压法采取;一般粘性土、残积砂质粘性土试样采用厚壁取土器配合钻机以重锤少击法采取;填砂、中砂、碎裂状强风化花岗岩、中-微风化花岗岩试样通过岩芯管采取;地下水试样于钻孔内采取,场地土试样于场地内获取。全程跟踪原状土样取出的蜡封及运输,直至试验室。 3管理工作 3.1工程计量控制管理 建设单位会同勘察单位项目部负责所有钻孔的终孔验收工作,对每个钻孔的提杆过程进行旁站和见证,对余尺和杆长进行计量和记录。勘察单位技术员负责提杆和量杆全过程视频记录。有效杜绝了工人谎报或多计量,保证了钻孔深度和土层分层的真实性和准确性。所有勘察外业工作量确认必须要有至少两名建设单位人员签字方可有效,并配有视频或图像记录。 3.2安全文明施工管理 厦门新机场工程是国家重点工程,它的社会关注度高,定期或不定期均有社会及政府相关人员对其进行监督,因此项目虽然处于勘察阶段,但场地内的安全文明施工形象要求较高。采取的安全文明施工:施工现场为填海造地,为配合省、市领导现场检查、调研工作提供方便,建设单位要求勘察单位严格按省市安全文明工地标准开工前在现场搭建了办公室、会议室、移动厕所、观景平台、围挡等临时设施;项目部严格按照国标《岩土工程勘察安全规范》、《建设工程勘察安全规程》对勘察单位进行了安全文明交底,并要求勘察单位建立安全管理制度、安全巡查小组。施工前,建设单位督促勘察单位对钻探施工人员进行岗前安全教育、技术交底,并对设备、仪器和工具进行全面检查,从源头处杜绝安全隐患;检查现场施工人员的安全帽、操作手套、施工临时围挡、钻机架立稳固度,并不定时联合详勘单位对现场安全情况进行抽查,发现问题之后督促其整改完善。 3.3建立会议管理及内业管理制度 主要内容:①每周一下午召开工地现场生产例会;②根据工程需要,现场出现各种异常情况及时召开质量、技术、变更等专题讨论会议;③建立内业资料管理制度。要求详勘单位与我司项目部均按我司规定的档案资料清单建立规范的内业档案资料,存放于现场办公室专门的资料柜,定期检查。 3.4现场控制效果 通过控制勘察现场,使勘察内业资料整理更具有准确性及真实性,对桩基础的选型及设计提供了更加准确的参数,并有效的加快了桩基工程前期设计工作的进度,为今后的桩基施工节约了时间和工程造价。场地内有效的探明了散体状强风化花岗岩残留体、碎裂状强风化花岗岩残留体的分布情况,对沉管灌注桩的沉桩有一定影响,勘察报告建议设计先采取引孔或补桩等方法处理,避免今后桩基施工再次出现异常情况而增加工程量,节约桩基工程造价。现场控制的效果多次获得上级部门的好评。 4结束语 现场勘察管理工作通常围绕质量、进度、成本和安全施工几个方面展开,但需认识和分清建设方、勘察方及设计方等参建单位的工作职责,并充分发挥各方优势,共同为项目服务,使项目增值。正是有了建设单位对本工程前期准备及勘察过程的一系列管理措施,才有效保证了勘察工程按预期目标顺利完成。总之,优秀得工程必须要参建各方负责、高效、更好的参与才能实现。 作者:方巍 单位:福建兆翔机场建设有限公司 工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 摘要:水文地质勘查在岩土工程建设的项目中占居着非常重要的地位,尤其是在对岩土工程的勘察过程当中水文地质指标参数,其会直接的影响到整体岩土工程的施工质量。文章重点研究分析了水文地质勘查过程中岩土工程勘察的重要地位,而且详细的分析了其占居的重要意义,并且具体的论述了水文地质勘查的具体内容。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘查;地位;内容 岩土工程勘察不但包括岩土的物质勘察,也包括水文地质勘察。其发挥着在建筑领域的重要性指导的作用,其中的水文地质勘查在岩土工程勘察中也是非常重要的环节之一。 1水文地质勘查的概念 作为岩土工程勘察中主要构成环节的水文地质勘查,重点研究水文地质在工程建设中所起到的影响作用。重点是在前期的水文地质数据作为基础之下,采用合理的比例进行有效的科学验证,采用先进的科学仪器及勘察技术对水文地质的各项指标作出详细的分析研究,比对出影响水文地质勘查的各种因素,并对水文地质的每个参数变量作出其对整个岩土工程的影响范围。 2岩土工程勘察中水文地质勘查的地位 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深 地基的埋深程度和水文地质的情况紧密相关,地基根据水文地质前期的每个参数进行分析后才掌握其深浅的数据,然后划分地基埋深的最付款范围。对水文地质的动态数据了解全面后,再通过结合施工现场的实际环境,对建筑物作出埋深尽寸的合理判断。岩土工程的实际施工设计当中要对静态地下水位作出准确的勘察。通常的情况下,建筑物埋深的标准是在地下水位之上,也有一些比较特殊的建筑工程地下水位比较高,这就需要地基的基础埋深要符合其区间范围的要求,其建筑物埋深的位置标准要在地下水位之下,在施工的前期,可以使用先进的技术来降低其水位,从而保证地下水的深度不会影响到埋深的位置。另外,地下水流会影响到土壤的软硬程度,这样岩石层就会也现软化的现象从而出现岩石干裂,这对地基的埋深影响非常大,所以必须要保证埋深处于岩石层之上。 2.2建筑工程的质量受水文地质影响 许多因素都会直接影响地下水位,从而产生水位或高或低出现不稳定的水文现象。建筑工程中水位的高或低都会直接影响其发展。细致研究发现,所有的土壤中都含有酸碱,其只有保持平衡,土壤才会相对的稳定并保持其坚硬度,但是水位出现上升时就打破了岩石的平衡,同时地下水中含有的盐性物质可以腐蚀建筑材料,这样就会降低建筑物基础的承载能力。同样的如果水位上升也可以使暗河产生积水的现象,建筑材料会非常容易的产生裂缝,这样安全上就产生了严重的问题。 2.3建筑工程支护效果受水文地质影响 处于良性循环的地下水动力循环,受到地质以及自然条件的干预下,一直处于平衡的水动力循环状态,如果受到人为因素,平衡的状态将无法保持,建筑工程也随之出现了一系列的问题,其中包括工程的安全性以及稳定性。比如,现阶段我国人口不断的增长,使得土地的开发也出现了局限性,同时制约了土地的使用权限,所以采用的解决办法就是建造更多的高层楼房。楼层越高其地基就需要更加的埋深,其中位低水位的方法就是直线开挖或抽水,这样就人为的破环了地下水动力。从而改变了地下水处于的地质环境,岩层也随之出现了空心现象,大大的降低了岩土工程后期建设的整体质量,同时也降低了建筑物的使用寿命。 3岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 3.1自然地理条件 影响勘察的重要因素就是自然的地理条件。岩土工程勘察中最主要的内容就是对自然地理条件的客观勘察,从而使水文地质勘查项目能够有序的进行奠定前期基础保障。其自然地理条件的勘察内容包括的范围比较广泛,涉及的层面也比较大,其中包括地形地貌、气候及水文等。 3.2地质环境 地质环境的勘察是水文地质勘察中的主要勘察内容,其构成的内容主要包括岩石的性质和地质的特征以及基底的构造等等,探索研究岩土工程地处区域中的地质环境,探索研究岩层在水作用情况下其能承受的抗压能力,同时对岩层所受到的腐蚀程度进行详细的测定,同时作出对岩土工程建筑物的耐久程度的具体且有效的判断。 3.3地下水位的具体情况 岩土工程中地下水位对其影响非常大,建筑物地基是否稳定坚固水位起着决定性的作用,因此水文勘察内容的重点之一就是地下水位。另外,水文勘察内容还包括水位变化的情况以及水位上升与下降的特点,岩石环境范围内的水补充作用,同时分析研究地下水在岩土中的排泄是否正常,在历史方面也需要进行仔细勘察其特点,通过仔细的研究分析,掌握历史高低水位产生的主要原因。岩石层面上的物质中其性质都各有不同之处,而地下水蕴藏的多少也各不相同,其中水文勘察的内容就包括了水的流速以及水的类型两个方面。分析研究动态水位,这在岩土工程中基底的调整上具有非常重要的指导性作用,及时有效的调整及改进基底。与此同时勘察地下水的过程当中,可以用不同的测定方法来对地质水系进行合理有效的测定,例如可以采用探井和钻孔等一些方法进行水位上的测定;另外在进行水位的测定同时要注意时效性的测定,其必须要在静止的地下水位条件下进行一定时间的测定,探索出地下水的渗透情况及其存在的状态。 3.4含水层以及隔水层的情况 水文勘察内容关键环节之一就是含水层及隔水层,建筑物地基结构的层次及稳固程度受其直接的影响。勘察隔水层及含水层的内容重点包括以下方面:每一个含水层的埋深水位与其条件,其中主要的水层水位的具体情况和水层厚度的具体分布情况,每一个水层的地下水类型以及其水流的方向,水流的速度和水位动太的具体情况。进行地质水文勘察的过程当中,首先要考虑到岩土工程中建筑材料对于水的敏感程度后,通过结合现代科学合理的应用地下水的渗透系数,同施工现场的具体地理环境相结合,认真仔细的研究出每一个水层对建筑材料所能够腐蚀的情况,然后再进行岩土工程的材料设计。 4结束语 岩土工程勘察的重要组成部分就是水文地质勘查,同时岩土工程建设过程当中的安全性以及质量都受勘查质量高低的直接影响。因此,地质勘察人员必须要掌握水文地质勘查的具体内容及其地位,为水文地质勘察工作能够有效的实施奠定基础。 作者:王广开 单位:武汉地质工程勘察院 工程勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察的实践 摘要:本文仔细研究分析了在复杂的地质条件下关于岩土工程勘察的实践与研究,通过这个研究,简要概述了岩土工程勘察重要性和复杂地形地质条件下岩土工程勘察中出现的问题,在最后也对复杂地质条件下岩石工程勘察的技术进行了分析,希望为相关领域及相关人士提供借鉴。 关键词:复杂地质;岩土;工程勘察;实践与研究 由于国民经济的快速发展,国家的工程迎来了发展机遇,同时也面临着挑战,因为我国的地形多以山地丘陵为主,地质比较复杂且多样化,要想在复杂的地形条件下进行工程的建设是比较艰难的,这无疑给工程建设单位提出了更高的要求,在施工的过程中,有一些地形复杂的地区容易发生事故,因此,为了更好的保障人们以及施工人员的生命财产安全,在施工前以及施工过程中都进行岩土工程勘察是极有必要的。除此之外,由于岩土工程勘察工作的好坏会直接影响工程的质量,所以能否有效的做好岩土工程勘察是一项基础性工作并且具有决定性作用。勘察数据将直接影响着工程进度和工程质量,数据的偏差时常会发生,在岩土工程勘察工作中存在一些难以避免的状况,但是好在这种问题是可以通过使用新科技新技术避免的,随着新工程的发展以及岩土工程勘察技术的完善已经被越来越多的行业所使用[1]。所以本文通过分析关于复杂地质条件下岩土工程勘察的实践与研究对其长远发展具有深远的影响。 1简述复杂地质条件 从当前的岩土工程勘察标准来看,如果从地质条件来进行划分的话,一共可以分为三个等级,分别为三级、二级以及一级。三级是这三类里面最为简单的,一般是指勘察地区的岩土种类相对比较单一,也没有明显的性质变化,同时它也不会受地下水的影响;而二级地质条件属于普遍的类型,主要是指勘察地区的岩土种类较多,存在一定的性质变化,且工程开展在一定程度上受地下水影响,但是有办法进行化解;与其他两类地质条件不同的是就是一级地质条件,也就是复杂的地质条件,它的一般特征表现为地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂。地质构造也相对复杂,它的岩土性质与外貌形态都有比较明显的变化,岩土体工程地质性质不良;它的地质与水文条件都不好,并且受人类活动的影响较大,加上本身就有的多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土,所以处理难度较大并且需要经过特殊处理。而在复杂地质条件下进行岩土工程勘察主要需要做的是:首先要去搜寻与勘察地区相关的资料,包括气温、冻土层深度、地温、降雨量等气候状况,然后再把找到的资料进行整理,继而进行研究分析该区域的土质构成和下伏土层的分布区域、土层性质以及形成原因等;除此之外,还要检查该区域的地下水类型,仔细研究当地植被生长状况等[2]。 2岩土工程勘察重要性 岩体工程勘察对整个工程建设具有关键性作用,因此,在进行工程施工前进行岩体工程勘察工作是非常有必要的,它的重要性主要存在于以下几个方面:①区域的水文情况。在工程建设前调查好区域周边水文地质状况可以更好的分析工程情况,可以更好的判断区域周边的水文情况是否会影响工程施工或者对施工会造成多大的影响,继而更好的为工程建设提供参考并考虑其可行性。②区域的地下情况。由于岩土工程勘察可以探测到工程区域周边的地下存在的各种物质,从而更好的判断这些地下的物质是否会给工程建设造成副作用,如果结果是显示是有影响,那么就要提前采取措施,制定相应的解决方案,避免给工程施工造成更多的困扰。③区域的数据收集。对勘察地区的地形地貌进行研究,得出并记录下相关的数据,继而进行仔细分析,然后得出施工区域的地质变化情况,这样可以更好的为工程施工及时的提供相关的参考资料。④区域的施工可行度。进行岩土工程勘察是建立在工程建设区域的周边岩土参数基础上,在这个基础上再与施工的其它要求相结合,为工程的施工可行度提供参考建议,减少不良影响的发生[3]。在施工前期与施工过程中进行岩土工程勘察可以更好的把握工程区域周边的影响因素以及各种地质灾害情况,这样就能在工程建设初期建立相应的解决措施,避免一些影响施工的因素的发生[4]。 3复杂地形地质条件下岩土工程勘察存在的问题分析 3.1野外勘探工作不到位 在岩土工程勘察的过程中,经常会发生由于没有深入和明确的了解勘探区地层以及工程结构和功能,经常会出现一些问题:①勘探点间距和深度问题。一些施工人员在实际勘察过程中没有按照相关的标准进行加密勘探点,加之现场记录人员工作记录不仔细,比较随意,所以经常会发生相邻两个勘探点之间地层相差过大的情况;除此之外,由于事先对勘察区域的岩土特性不了解,没有仔细分析岩土是属于哪一等级,所以在采集岩土时,由于受盐渍土、湿陷性土等特殊的岩土的因素所影响,导致地基等级发生变化,最后就会发生勘探点间距不合理的情况。②原位测试的问题。如果在勘察的过程中发生不规范的操作行为就会导致最终采集的数据不准确的情况,特别是在冬季与夏季,触探指标会出现更加明显的差距;除此之外,在使用标准贯入试验时,孔深和杆长的校正也会出现偏差,孔底存在残留和缩径,没有及时的发现标贯器以及下落到测试位置,这样就会使标贯击数出现严重偏差。③地下水位测试和试样采集问题。在进行地下水位的测量工作时,需要量测钻孔水位,如果对区域周边是否有滋出地下水的陡壁和抽水井的情况没有进行调查的话,就极有可能给地下水位的测量带来困扰。如果在数据的采集过程中不严格遵照相关的标准,就会很容易发生原状样密封不到位、高度不够以及数量不足的问题,从而导致含水量出现散失的状况。 3.2资料缺乏与报告不准 尽管当前国家已经对工程地质勘察工作引起重视,建设部门也在不断的完善自身的岩土工程勘察工作,但由于发展时间较短,仍然存在较多弊端,对各个区域的地质研究不够,经常会出现建设区域在进行施工过程中找不到相应的参考数据,继而导致工程不能正常进行。而岩土勘察工作的重要作用就是要提高有效的参考数据,建设单位需要根据岩土勘察工作提供的资料与数据来选择合适的基坑围护方式、基础形式以及相应的持力层,这样才能帮助施工单位可以更好的根据资料去编写施工计划与方案。除此之外,还有一个大的问题就是施工单位在进行岩土勘察工作后,它的勘察数据与实际情况存在很大的偏颇,因为很大一部分的岩土勘察人员比较随意,结论比较马虎,走形式。这给建设单位、施工工作造成了很大的困扰,在没有事实可以依据的前提下,很多的施工计划方案完全没有参考工程的勘察报告。 4岩土工程勘察技术在复杂地形中的应用措施 4.1加强管理监督 由上可知,因为工程勘察工作发展时间较短,所以要想有效的规避上述工程勘察中出现的问题,首先就是要对复杂地质条件下岩土工程勘察的工作人员加大管理力度,加强监督力度和频率。管理人员还要努力向优秀的单位进行学习以不断完善自身。除此之外,由于工程勘察工作的性质是多变的,所以管理人员不仅仅是根据规章办事,还要懂得变通,根据实际情况处理突发事件。也不仅是完善岩土工程勘察监督机制,还要把责任分配到个人头上,这样出现问题就不会产生纠纷。监督管理人员还要定期去到施工区域进行监督,只有自己亲自了解清楚施工情况,才能有助于在施工时做出更正确的选择,另外,监督人员还应对土地资源进行规划,制定出一套科学有效的实施方案。 4.2采用创新先进的岩土工程勘察技术 由于复杂的地质条件一般为粉细砂状态相对比较松散,如果直接进行施工,就会导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。因此,为了更好的保障施工安全与质量,在复杂地质条件下进行岩土工程勘察工作时需要对区域地基进行适当的处理再施工[5]。如果可以在岩土工程勘察中引进先进的勘察新技术,提高勘察水平,在处理勘察点布置的随意性问题时就可以对勘察点进行勘察时采用克里格法;在对岩土工程分析评价的过程中,要想更好的提高精确度,可以利用多道瞬态面波勘察技术和高密度点法;为了对地基承载力的特征值进行准确的确定,可以采用回归分析法;整理岩土工程勘察资料的过程中,为了提高结果的准确性,使用计算机是一种行之有效的方法。 5结语 在进行复杂地质条件下的工程勘察工作中,需要使用更先进的技术,同时勘察的工作人员还要提高自身的专业水平与专业知识,全身心的投入到勘察工作中。充分了解自己工作的重要性,保证工程的安全与质量,以期促进工程建设的可持续发展。 作者:王飞 单位:广西壮族自治区三一〇核地质大队 工程勘察论文:岩土工程勘察基础地质运用 摘要:改革开放以来,我国经济的快速发展为科技的发展提供了坚实的物质保障,岩土工程勘查技术的快速发展推动了工程地质勘察的发展。在进行实际勘察的过程中,随着基础地质技术在岩土工程勘察中的应用,使得岩土工程的勘察质量和施工质量都得到了大幅度的提升。本文对基础地质和岩土工程勘察概况进行分析,对岩土工程勘察中基础地质应用技术进行叙述,研究了基础地质在岩土工程勘察中的应用,为岩土工程勘察工作的顺利进行提供了一些建议。 关键词:基础地质;岩土工程勘察;应用 1引言 经济社会的发展不可避免的要进行各种工程施工,而在工程项目进行施工之前必须要对岩土工程进行勘察。通过对岩土工程的地质进行勘察,才能够获得施工地区的地形环境和水文环境资料,从而保证工程施工的顺利进行,提高施工方案的科学性和合理性。基础地质技术在岩土工程勘察中起到了至关重要的作用,提升了岩土工程勘察的质量,确保了工程施工的顺利进行。 2岩土工程勘察中基础地质应用技术 2.1钻探技术 在岩土工程勘察中,运用钻探技术对地下岩层和土壤进行勘察,可以对工程建设的地下岩层和土壤等信息进行了解,有利于工程的顺利开展。在进行钻探之前,要根据勘察现场的地形地貌等实际情况对地层土质进行初步了解,选择合理的钻探方法和设备。 2.2槽探技术 在地形情况较为复杂,例如陡坡、险道和悬崖峭壁等地区,无法运用钻探技术进行勘察,一般选择槽探技术进行岩土工程勘察。运用该种技术,可以使勘察人员直接到工程内部对勘察内容进行观测和取样,有利于获取一手的勘查数据信息,从而使勘测人员获得更准确和丰富的信息,保证后续施工的顺利进行。 2.3地探技术 地探技术对需要的技术仪器和操作水平都具有较高的要求,因此要根据地探技术的种类选择合理的技术仪器。地探技术分为物理探测和化学探测两种,探测的主要内容包括:土层岩土波速、电阻率、辐射参数、弹性动态和循环性以及土壤的金属含量等。根据不同地质在测试仪器中的不同反应,对该区域的实际地质情况进行查明,具有较高的精确性和技术性。 3基础地质在岩土工程勘察应用中存在的问题 3.1对岩土勘察认识不足 野外地质勘查是获取一手资料信息的有效途径,有利于提高室内勘察报告的质量,为建筑工程的整体质量奠定了基础。但是,在我国目前的岩土工程勘察中,勘察人员由于缺乏对野外地质勘查工作的认识,并不重视野外勘查工作的开展,仅仅将野外勘察工作作为一项任务,并不指派专业的勘察人员进行。导致野外勘查工作的质量不高,数据信息等资料不准确,造成了资源的浪费。由于勘察人员对岩土工程勘察的认识不足,导致勘查技术的选择也较为不合理,勘查工作的质量得不到保障,增加了后期施工的安全隐患。 3.2岩土工程勘察不规范 目前,我国的岩土工程勘察工作的相关规范还不完善,勘察的流程和环节还不明确,导致在进行实际的勘查工作时,一些工作人员的操作不科学,并不能按照相关流程进行,导致岩土工程勘察的结果不准确,影响勘查工作的质量。另外,一些管理人员对岩土工程勘察的认识也不够,使得监督工作的开展没有落到实处,管理效率较低,使得勘察报告中的信息数据不准确,不能为后期的施工提供科学合理的依据。我国的岩土工程勘察工作中只有部分人具有专业的知识和技能,大部分勘察人员的工作能力和工作经验都不足,导致勘查结果的准确性得不到保障,岩土工程勘察工作的价值得不到有效的发挥。 3.3室内测试结果不准确 岩土工程勘察工作中应该根据实际情况选择合理的室内测试形式,将岩土样品及时的送达,按照相关标准和操作要求进行室内测试实验,保证室内测试的及时性和准确性。但是由于目前的室内测试实际操作过程中,一些工作人员,并没有认识到岩土样品及时性送到的重要性,土壤样品得不到良好的保存,导致经常发生室内测试的结果不准确的情况,从而导致工程的施工设计出现问题,对建筑工程的整体质量带来不利的影响。 4基础地质在岩土工程勘察中的应用 4.1在野外勘察中的应用 野外勘查是岩土工程勘察中的重要环节,通过野外勘察,对岩土工程的整体情况进行探测和收集,通过对这些信息的研究和分析,对该地区的地质和岩层分布情况进行总结,为工程施工提供依据。在进行野外勘查时,要注重以下几点:①要对勘察工作进行分层,对探测到的信息根据所分的层次进行记录,保证信息的完整性和准确性;②在利用钻机进行钻孔勘探时,应该对钻孔进行集中勘探,记录勘察的结果;③在进行原位测试时,应该严格根据相关规定的标准和流程进行。进行静力触探试验时,为了降低零漂现象的发生概率,减少试验所受的外界干扰,应该确定好探测的深度,并及时的记录温差情况。在进行标准贯入试验时,根据规范校正杆长和钻孔深度,确定具体测试位置,对标准贯入下降情况进行检测,保证贯入到勘测的软层中,确保勘查数据的完整性和准确性。 4.2在资料收集中的应用 在进行岩土工程勘察时,由于不同工程的岩土情况也各不相同,且一些岩土结构较为复杂,所以,很难通过短时间的勘察获得所需的数据信息。因此,为了保证工程的顺利开展,必须通过岩土工程勘察搜集与地质相关的信息。在勘察后期的搜集资料是为了保证勘察工作的准确性,避免由于勘察错误影响施工的质量。因此,资料搜集是岩土工程勘察工作中的重要内容,是对基础地质技术勘察的补充和完善。例如,在野外勘察工作的后期,应该对基础地质进行划分,搜集勘察后的相关地质资料。由于在进行野外勘察时,是多台钻机同时进行勘查工作的,因此,应该安排专门的人员进行资料搜集工作。在进行静力触探试验时,温差的大小对触探指标将会造成一定的影响,通过分析后期的地质资料,排除其中不确定的因素,对其中的软土信息进行确定,避免后期施工中出现岩土坍塌和变形。 4.3在室内测试中的应用 在进行室内测试时,为了避免因为样品放置时间过长而导致的样本性能变化,因此应该在获得样本的最短时间内对样本进行测试。现阶段,我国在进行原位测试时还存在压力值不标准和数据重复、冲突等情况,为了解决这些问题,在进行室内测试时,应该严格按照相关标准进行,不断的提升室内测试的准确性,降低岩土工程勘察的成本。根据实际的岩土结构和性质,选择合理的采样设备。例如,收集硬质岩土采用单动或双动二重管区取土器,收集软土样本采用薄壁取土器,在进行样本的收集时,应该保证岩土样本的完整性。因为不同的岩土具有不同的性质,在进行室内测试时要充分的考虑岩土的性质。例如,软土的抗压力较低,含水量较高,在进行测试时应该充分考虑这两个性质;黏土的测试应该考虑黏粒含量对测试结果的影响。在进行剪切时,应该将渗透系数控制在6~10cm/s以下,进行快剪试验。表1为某工程基础地质工作内容表。 5结束语 我国土建工程的快速发展促使岩土工程勘察技术得到了较大的提升,但是,现阶段我国基础地质在岩土工程勘察应用中还存在一些问题,必须对相关问题进行分析和解决,以促进基础地质技术的不断完善和岩土工程勘察的顺利开展。在进行实际的岩土工程勘察时,应该根据勘察地区的地形地貌等实际情况,选择合理的勘查技术和勘查设备,提高岩土工程勘察工作的效率,保证勘察数据的真实性和准确性,为工程项目的顺利开展提供准确的信息资料。 作者:曹彦彬 张英青 单位:贵州省建筑设计研究院有限责任公司 工程勘察论文:岩土工程勘察中的综合勘察技术应用 摘要:岩土工程勘察技术作为岩土工程勘察工作实施的重要载体,其技术应用的科学性与合理性成为现阶段岩土工程勘察研究的重点内容。基于此,本文以岩土工程勘探为研究对象,对综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用进行了分析,以供参考。 关键词:岩土工程;岩土工程勘察;勘察技术 前言 岩土工程勘察作为工程项目建设前期的重点工作,其勘察结果的准确性、真实性对工程建设质量与安全具有直接影响作用。随着今年里我国岩土工程勘察工作的不断发展,岩土工程勘察技术得到创新发展,而如何科学应用勘察技术组织开展勘察活动,为工程建设施工提供准确指导,成为相关部门研究的重点课题。因此,本文结合笔者多年工作经验,对综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用进行了如下分析,以期推动我国岩土工程勘察行业的优化发展。 1岩土工程勘察与岩土工程勘察技术 岩土工程勘察(GeotechnicalInvestigation)是基于岩土工程不断发展的基础上,依据工程建设需求,应用岩土工程勘察技术对工程项目施工所在场地的地质条件(包括地层结果、岩土性质、土质特征等等)以及环境特征进行勘探、分析与评价的工作[1]。岩土工程勘察工作的有效实施在一定程度上为工程建设项目提供了设计与施工的决定依据,对保证工程建设项目施工与运行的安全与稳定具有重要影响作用,是提升工程整体品质不可或缺的存在。由于岩土工程勘察工作的专业性、技术性、实践性较强,设计的理论知识相对较广,因此岩土工程勘察工作的实施存在一定的难度。加之随着近年来我国土木工程事业的不断发展,对岩土工程勘察工作提出了更高的要求,传统单一的岩土工程勘察技术(地层钻探)已经无法满足实际需求。在此背景下,实现综合勘察技术在不同工程项目建设中的科学应用已成为岩土工程勘察工作发展的必然需求,针对工程项目建设要求,实现岩土工程勘察技术的结合应用,如大地电磁场岩性检测技术、工程地质测绘技术、多瞬面波技术、原位测试技术等等,可实现对岩土工程现场地质情况的全方位勘察,为工程项目建设提供全面、真实、准确的勘测结果,提升岩土工程勘察工作质量与效率的同时,也促进了工程项目建设的优化发展。因此,研究综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用具有重要现实意义。 2综合岩土工程勘察技术在岩土工程勘察中的运用 随着科学技术的创新与应用,岩土工程勘察技术呈现出多元化发展趋势,其中.工程地质测绘技术、勘探与取样技术、原地测试以及室内试验技术、高密度电阻率技术、横波反射技术、大地电磁场岩性检测技术、多瞬面波技术等在岩土工程勘察中得到广泛应用[2]。基于此,本文结合工程实例就,综合岩土工程勘察技术的运用进行了分析。 2.1工程概述 本文工程项目为3栋8层高的居民住在楼建筑,采用混凝土钢筋框架结构,基础设计为条形。依据《建筑地基基础设计规范》相关要求,地基基底负荷量需高于160kPa,根据相关条例,判定本该工程重要性在二级,地基复杂程度为二级。为保证建筑质量与安全,根据工程项目建设要求,在工程施工设计与建设前,应用综合岩土工程勘察技术对其施工所在地的地质情况进行勘察,对其岩土工程进行评价,用以为工程地基建设提供施工指导。 2.2综合岩土工程勘察技术的运用 根据工程施工场地情况以及工程建设需求,本文主要采用工程地质测绘技术、勘探技术、原地测试以及室内试验技术以及新型多瞬面波技术进行了岩土工程勘察。(1)工程地质测绘技术的运用。工程地质测绘技术是较为常见,也是应用作为广泛的岩土工程勘察技术。该技术主要侧重于对工程施工场地的地形、地貌进行测量,并通过数据分析研制岩土层存在的年限。与此同时,工程地质测绘技术可在一定程度上帮助岩土工程勘探工作人员根据地面情况的分析,为后续勘察技术的选用奠定基础。具有经济、准确、高效的优势。(2)勘探技术的应用。勘探技术是对钻探物等勘探方法的总称,侧重于地工程地下地质情况的勘察,并通过应用与之相关的勘探取样技术,实现取样分析,通过分析得出更为准确的数据,用以提升岩土工程勘察质量。与此同时,不同工程环境选用的勘探方法也不同,因此在应用勘探技术时,需注重具体情况具体分析,在保证工程经济性的基础上合理选择物探、钻探或坑探[3]。(3)原地测试以及室内试验技术的应用。在岩土工程勘察过程中国,为明确探知岩土工程的各物理指标与参数(包括地质强度指标、地下岩层结构指标、岩层固结变化参数以及地质渗透性参数等等)。基于现场环境下的原位测试技术,其工作周期相对较短,代表性较强,可实现对复杂岩土工程的高效勘察。但由于原位测试技术运用的投入资本(人力资本、物质资本等)较大,不适用与大面积的推广。因此,针对应力路径管控难,边界条件相对复杂的岩土工程勘察,则需选择室内试验法进行实践操作。(4)多瞬面波技术的应用。多瞬面波技术(图1)是基于现代技术应用而形成的新型岩土工程勘察技术,可在短时间内进行信息的高效收集与处理。其工作原理是借助不同介质中面波传播存在规律与变化,借助专业设备与仪器向地面发射面波,并通过感应器进行信号感应、收集、分析与处理,形成岩土工程勘察报告,用以体现地下岩土介质结构特征与地质条件,从而完成岩土工程勘察的工作目标,为工程项目建设设计与施工提供准确依据。 3结论 总而言之,岩土工程勘察是工程建设过程中不可或缺的存在,对提升工程建设质量,保障工程建设与运行的安全与稳定具有重要的影响作用。因此,在当今高度重视工程建设质量与安全的背景下,岩土工程勘察单位以及相关工作人员,应明确认知岩土工程勘察工作以及勘察技术科学应用的重要性,为保证勘察结果的准确、真实与全面,需依据技术应用特点,实现综合勘察技术的有效运用,从而提升岩土工程勘察工作整体质量,促进岩土工程勘察行业、工程建筑行业的优化发展。 作者:刘积富 单位:江西省地矿局水文地质工程地质大队 工程勘察论文:建筑工程勘察对基础选型影响 摘要:基础选型是整个建筑的根本部分,对建筑质量、建筑施工等各个环节都产生非常重要的影响。本文将从建筑工程勘察要点以及常见的建筑工程基础类型进行分析,简单探讨建筑功臣观看差对基础选型的影响。 关键词:建筑工程;勘察;基础选型 建筑工程勘察是整个工程的开始工作,也是较为基础的部分,只有经过详细的勘察后才能够获得建筑地点的地质信息和环境信息,才能够展开后续的选型工作。因此,建筑工程勘察对基础选型有着重要的影响,需要对勘察的工作要点进行深入分析,并基于基本的建筑基础类型进行详细的选型工作。 1建筑工程勘察要点对基础选型的影响 1.1对地容地貌的勘察 对建筑地点的地容地貌进行勘察是对地基稳定性了解的初步工作。在对地容地貌勘察的过程中,需要相关勘察人员遵循一定的原则,以保证勘察结果的准确性。①勘测定点工作的展开。勘测定点工作的展开,是为了选择合适的勘探孔深度,因此,在选择勘探点的过程中,应当考虑其数量和布置方式,通常都会在建筑地点周围来选取,且在一定数量的勘探点中选取最为合适的勘探点,并提取样本,进行地质分析。②在对地质进行分析的过程中,通常会借助计算机技术来对地容地貌进行分析,得出相关地质信息,进而为建筑的选型提供参考[1]。由此可见,地容地貌勘探对建筑选型来说有着重要的作用,其不仅能够提供完整的地貌信息,同时还能够为建筑的基础选型提供数据参考。 1.2对土壤的勘察 土壤有着不同的类型,不同的土壤又具有不同的性能,进而对建筑产生的影响也不同。因此,在对建筑进行基础选型前,应当对土壤进行勘察,以便提供详细的土壤资料。如:沙质土与粘质土,两种土壤在含水情况、渗水性能等方面都有着明显的差别,在实际情况中应当区别对待,避免土壤因素对建筑整体造成影响。因此,在对建筑进行基础选型之前,应当对土壤进行成分分析,并通过计算机辅助功能来对土壤性能、特点等作出更加精准的分析,以便得出详细的数据。 1.3对水文地质的勘察 建筑地点的水文地质情况对建筑的安全性能有着直接影响。水文地质包括地下水位、含水量、地下水流向等方面内容。在建筑基础选型前对其进行详细的调查是十分必要的,其不仅对建筑的使用寿命产生影响,同时对其质量也有着直接影响。因此:①建筑的地下水位应当在地基以下,若是地下水位高于地基,则会对地基的稳定性和质量产生影响,使建筑存在严重的安全隐患。②施工地点的土壤含水量虽然不会对建筑产生太大影响,但其也是影响建筑稳定性的因素之一,若是含水量太多,则会影响地基的稳定性,因此,有必要对含水量进行详细调查。③建筑地点的地下水蕴藏量可以为建筑后期的用水情况提供参考,若是过多使用地下水,则可能会引发地面沉降的现象发生,影响建筑的安全,同时也威胁到了人们的生命安全[2]。 2建筑基础类型分析及勘察要点 下面为几种常见的建筑基础类型,在选型的过程中,需要针对不同的基础类型进行不同方面的地质勘查,以保证能够合理展开工程建筑。如图1为基础类型的简单剖面图。 2.1天然地基浅基础 天然地基浅基础是建筑工程中较为常见的类型,具有非常多的优点,如:经济性能高、施工简单、易控制等。该类型通常在楼层较少的建筑中使用,由于建筑的符合较小,占地面积较小,因此,其对地基产生的压力较小。从应用功能方面来看,天然地基浅基础可以分为拓展基础以及连续基础,从构造方面来看,天然基础选型可以分为条形基础、片筏基础等。由于其分类较为明显,因此,在勘察的过程中应当注重以下几方面的影响因素:①勘察人员所勘察的结果应当能够保证建筑的稳定性,并对工程所在地点周围环境的耐久性、适应性能方面认真勘察,保证其能够满足基本的设计需求。②对地基的承载力进行计算,可以通过荷载试验或是压板实验来进行监测,保证地基的承载力能够满足实际需求。③需要对地基的沉降问题进行检验,保证其沉降的数值在允许的范围内,且能够被有效控制,避免沉降问题进一步扩大[3]。由此可见,在对天然地基浅基础进行勘察的过程中,需要相关勘察人员对以上三方面影响建筑的稳定性和安全性的因素进行详细的勘察,避免不合理的情况对建筑产生影响。 2.2预制桩基础 预制桩基基础类型是在先进的科学技术支持下而形成的,同样具有非常多的优点,如:工期较短、施工简便、适应范围广等。在选用该类型作为建筑基础时,应当做好沉桩可行性综合评价。由于预制桩基础需要在较深的土层内施工,因此,勘察人员应当对其上部土层的特点、功能等进行详细评估。在实际情况中,勘察人员应当对建筑地点的地层岩石特性进行深入分析,并根据具体情况展开评价工作,若是基础持力层为硬质岩石,则在施工中应当注重桩尖持力层的岩面状态,以便确认岩石的种类,进而对基础的荷载做出准确判断。由此可见,在对预制桩基础选型进行勘察的过程中,需要针对不同持力层的岩面进行深入分析,对荷载力做出准确判断,这样才能够保证预制桩基础建筑的稳定性,进而为工程的质量提供保障。 2.3沉井基础 沉井基础也是建筑工程中较为常见的类型,主要用在以软土为地基基础的建筑类型、桥梁工程在河海中的基础类型。该基础类型在具体的施工过程中所采用的施工方法相对较为特殊,其主要通过对井壁四周冲水增加自身重力的方式来实现下沉,或是直接在井内挖土,然后实现下沉。基于上述特点,在对该类型的建筑基础进行勘察的过程中:①应当重视井下沉的范围内土层的整体特点,是否具有均匀的特性等,且在么有硬夹层的地基中更应该重视该问题。②在勘察的过程中还需要针对沉井对周围建筑物影响等问题进行深入勘察,避免对周围的建筑物造成破坏。③需要勘察沉井的井底基础持力层的产状和平整程度,保证沉井的过程中不会出现倾斜的现象,避免其影响施工进度和工程的质量[4]。 3勘察过程中的注意事项 建筑工程的基础选型勘察工作是相对较为繁琐的工作,因此,勘察人员应当在实际情况中注重以下几方面内容:①为了减少勘察所耗费的时间,勘察人员可以在勘察前根据建筑地现有的数据进行勘察纲要的编写,这样不仅能够有序展开勘察工作,同时也能够避免勘察过程中出现遗漏的现象。②勘察人员应当选择合适的勘察方式,如:钻探、取样、试验等,根据各自的优势来展开勘察工作,如:干钻取芯钻进、泥浆护壁回转钻进。③对勘察的资料进行详细记录,并进行适当整理和分析,避免在勘察过程中遗漏相关数据,造成勘察结果的不准确,以便为基础选型工作提供完整的数据基础[5]。 4结束语 总而言之,建筑工程勘察工作对基础选型有着十分重要的作用,能够为基础选型提供完整的数据支持,同时也能够最大程度保证建筑的稳定性。因此,在建筑进行基础选型前,必须要进行勘察工作,对建筑地点的水文地质、地形地貌以及土壤等进行深入研究,并根据不同基础类型的特点进行针对性勘察,保证工程的质量达到相关标准。 作者:李贵 单位:宜春市地质队 工程勘察论文:岩土工程勘察设计初探 摘要:众所周知,我们国家的国土面积广阔,每个区域的岩土类型有着很大的差别。为了更好的开展社会主义建设工作,就需要认真分析各个区域的岩土工程特性,做好项目勘察设计工作。作者在此前提之下具体阐述了当前时期我们国家的岩土工程勘察设计有关的内容,论述了工作中存在的不足之处以及具体的应对方法等。 关键词:岩土工程勘察设计;工程建设;现状;发展前景 前言 最近几年,国家积极发展建筑行业,此时许多的建筑工程开始出现在祖国的大江南北。然而由于我们国家的国土面积非常宽广,每个区域的岩土类型有着自身的独特性,因此在具体开发的时候,我们要面对的地质环境非常复杂,导致岩土工程在开展的时候面对很多难题。岩土勘察设计工作是一项非常基础性的内容,它的开展是否顺利直接的作用于后续的工程建设工作。我们之所以开展该项勘察设计活动,其最主要的存在意义是为了结合项目地质学等知识,辅助先进设备和科技方法来对项目开展实地调查,并把勘察得到的数据评估以及设计,为后续的建设工作的开展提供所需的内容。 1岩土工程勘察设计理论概述 通过分析可知,我们之所以积极开展勘察工作,其主要的目的是为了为后续的建设工作做好前期数据和资料准备工作。在具体的开展项目建设工作的时候,岩土工程有着非常重要的存在意义,精准的勘察工作能够确保后续工作的品质良好,能够保证整个项目的质量优良,所以,我们一定要确保勘察设计工作顺利开展。最近几年,由于建筑市场的不断发展,此时岩土项目勘察工作的工作内容明显增加,在这种复杂的背景之下,只有积极改革勘察设计的方式,才能够保证市场发展有序,才能够发挥出工作的存在意义。对于我们国家来讲,为了提升我国的勘察设计能力,相关机构陆续制定了多条政策用以引导勘察设计工作,便于其更好的为国家的建筑事业贡献力量,更好的创造价值。 2岩土项目勘察设计情况简述 2.1工作者的总体素养较低,技术能力有限 我们国家目前拥有许多的岩土项目勘察设计工作者,然而其中绝大部分的人员的技术能力较低,只有很少一部分人员的工作水平能够和国际接轨。除此之外,团队的勘察技术有高有低,影响到工作的顺利开展。目前很多的技术工作者仍旧使用以往的设计技术,在工作中容易受到很多要素的影响,而且结果也有失精准性,对于设计施工工作来讲非常不利。对于有关的管理机构来讲,在工作中没有意识到对技术工作者能力培养的重要性,未定期举办培训活动,使得技术工作者的能力得不到提升,在开展勘察活动的时候时常发生不协调问题。同时,在当前时期,在进行勘察工作改造的时候,未合理开展技术交流,未适时的引入国外的优秀工艺。 2.2岩土勘察工作成果质量不高 目前,我们国家绝大部分的岩土项目勘察设计机构已经实现了完全企业化的运作模式,所以在开展运作活动的时候其所需的费用不再由国家调拨,而是自负盈亏。这种运作模式的出现有利有弊,其弊端在于此时企业过于重视利润,忽略了技术和质量两大要素,很显然长此以往必然会导致勘察设计的结果有失精准性,质量得不到提升,最终影响到项目建设工作的开展。具体体现为工作者为了提升效率,通常会加班加点,工作中难免会出现各种失误,加之企业为了获取更多的利润,只能不断缩减工作成本,最终导致质量下降。钻探与取样过程不符合勘察技术标准,同样是为了提高工作效率,在工作期间不重视分层的准确度,甚至还会造成勘测上的疏漏。 2.3勘察技术与勘察质量标准未能符合国际要求 我们国家的勘察技术和西方国家比对来看还是有一定的差距的,具体来讲主要以为我们国家在该方面和西方国家的交流力度较低,缺乏沟通,目前我们国家的勘察技术仅仅是在传统工艺的基础上稍作发展,较为闭塞,对于和西方先进水平国家接轨来讲非常不利。 3岩土工程勘察设计的主要内容 具体来讲,岩土工程指的是岩体以及土地的使用以及改造等内容,具体包含勘察、设计、施工以及监测等工作事项。岩土工程勘察指的是按照工程要求,对场地的岩土条件、环境特点、地质特征进行调查、分析与评估,并以此编制相关的勘察文件。相对于其他勘察工作而言,岩土工程勘察更具有针对性,且它以实现工程建设需求为目的,故在进行勘察工作时应以此为中心开展各项工作。查明、评估建设区域的岩土情况、环境特征以及地质条件即为岩土工程勘察的内容;将各项情况调查清楚同时获得有关数据,对岩土工程条件进行分析评估,并采取相应的措施解决相应的问题,确保工程的有效安全开展,则是岩土工程勘察的任务,其中涉及的技术有勘探与取样、地质调查与测绘、现场监测与检验、数据分析等。 4勘察设计工作存在的问题简述 4.1没有做好准备工作 在开展项目勘察设计工作以前一定要确定工作目的所在,只有这样才能够明确工作的方向,才能够做好准备活动,才能够确保后续工作有序进行。不过,通过分析具体的工作情况可知,当前时期在开展工作的时候,未做好准备活动、目的模糊的现象非常常见,具体来讲有如下的几个体现。工作不完善,结果不细致。比如一些勘察人员在开展工作的时候不细致,内容不完善,进而使得项目坐标和拟建内容的形式十分模糊。同时,因为一些勘察机构未认真开展准备工作,使得项目在具体开展的过程中不断遇到各种地质问题,严重的影响到项目的开展,使得项目的品质变差。上述的各种现象的出现均是因为施工方的前期准备活动未开展到位,工作目的较为模糊,未依据工作步骤开展工作而导致的。 4.2未合理运用勘察设备 目前绝大部分的勘探企业都未及时更新工作设备,这就导致了工作能力的提升受到极大的影响。除此之外,在实际工作中,工作者在使用设备的时候问题频出,比如不了解设备的性能随意使用设备,这就直接导致勘察数据较之于真实数据存在很大的偏差,导致最终的质量得不到保证。 4.3勘察纲要方面的问题 对于岩土勘察项目来讲,纲要的制定有着非常重要的意义。在实际工作中一定要确保其精准完善。不过,具体情况是许多企业未实现上述标准,具体表现为纲要不完整。通过分析可知主要的原因在于一些机构未真正意识到纲要编订工作的意义所在。个别企业在纲要没有完成审核的时候就使用了,这不但是一种不负责的体现,同时还是一种低素养的体现。 5提升工作品质的方法简述 5.1制定合理的地方性勘察规范 对于岩土勘察工作来讲,注重事实是务必遵守的一个原则。因此,在实际工作的过程中,一定要结合所在区域和项目的具体情况实事求是的开展工作。众所周知,我们国家的国土面积宽广,各个区域的地质条件有着很大的差别,只有工作中遵守实事求是原则才能够确保项目的质量良好。因此勘察规范不能够一刀切,而应在分析客观的地质条件之后,结合勘察准则来制定具有地域特点的勘察规范,从而使勘察规范的可行性与现实性得以增强。 5.2切实提升工作者的工作能力和素养 身为项目工作人员,只有自身的技术和素养高超了才能够保证项目的品质有保证。对此,我们一定要积极开展工作者的技能和素养培训工作。比如实施轮岗制度,确保岗位间得到很多的交流;积极进行学术交流,确保工作者的工作面得到扩宽;做好培训工作,聘请专家开展知识讲座,确保工作者的知识能力得到提升。 5.3发挥基础理论的作用 岩土项目勘察设计工作牵扯的知识点非常多,比如力学以及地质学内容,它们都被划分为基础理论范畴。在具体的开展工作的时候,一定要发挥出基础理论的存在意义,合理利用先进设备,认真遵守工作流程,以此来获取最为精准的信息,为项目设计工作的开展打下坚实的基础。 5.4利用先进技术提升勘察工作的精准度 科技的发展使得我们的生活有了非常明显的改变,对于项目勘察工作来讲,也应该积极利用各种先进技术提升效率,把先进技术融入到设计工作之中,以此来节省资源,提高工作质量。 5.5工作中要注意的要点 第一,认真分析安全性。由于土体会有存在一定的变形,加之预应力的改变等原因的存在,使得土层防护能力变差,进而使得岩土项目的安全性大打折扣。对此,在开展设计工作的时候一定要高度关注安全防护内容。第二,把多种方法融合到一起,提升总体效益。项目勘察设计工作开展的是否准确会直接的影响到项目的总体利益,所以在设计的时候一定要确保施工方法的实效和经济性。第三,认真评估项目对环境造成的干扰。项目开展的前期阶段会对附近的生态造成一定影响,比如地表下沉,项目爆破的时候形成的地下水位变化以及震动等都会造成一定的影响,因此在具体开展的时候一定要多方调查,比如水文以及地质情况等,目的在于将项目施工工作对环境造成的不利影响降到最小。第四,认真辨别防护方法。在使用防护方法的时候,一定要认真辨别。个别时候,虽然使用了防护方法但是却没有收到预期的目的,比如增加了锚杆密度但是没有增加长度,或是长度改变了但是成孔直径变低了等等的很多现象都会影响到防护效果的提升。 6岩土工程勘察设计发展前景展望 6.1工程勘察技术的发展 我国岩土工程勘察设计的研究工作与项目实施在未来均会遇到较为严峻的挑战。首先是在城市化发展进程中地基深度开挖的保护问题,包括城市建筑基础设施的优化设计与改造问题;其次是沿海地带由于围海造田而引起的特殊土质问题以及特殊土质勘察技术问题,比如湿陷的软质土层所带来的施工问题和建筑实体的安全性问题;然后是大型的交通运输建筑设备建设的技术问题,随着我国社会经济持续发展,各种高技术难度的岩土工程勘察项目会逐渐增多,比如跨海大桥、海底隧道、地铁轨道等;另外,还有岩土勘察过程中的资源浪费与资源科学利用的问题,比如空旷地的填埋、污染地区环境的治理和废料的处理以及回收利用等。 6.2水文地质工程勘察 岩土工程与地下水系统息息相关,地下水的存在和地下水位的变动均会对建筑工程产生重要影响。建筑工程中使用的建筑地基以及水工构筑物在进行防渗施工处理时,都与地下水密切相关。当下我国岩土工程勘察设计技术主要包括运用计算机技术对岩土工程勘察工作得出的资料数据进行数值分析,并科学考察复杂补给条件、渗流等因素,实现对地下水控制状态的分析与资源评价。与此同时,在研究非饱和渗流理论的前提下,构建方程并确定相关参数。逐渐建立起地下水动态变化规律测试及运动特性参数采集的自动化处理系统。 6.3现代化勘察技术在岩土勘察工程中的广泛应用 现代化勘察技术能够在岩土勘察工程中得到广泛应用主要得益于地理科学信息技术的全面发展,其中最重要的技术为地理信息系统(GIS)。地理信息系统软件、数据库技术以及网络技术的运用可以明显提升信息的收集以及分析的速率,而且可以确保品质良好。在具体的使用的时候,工作者一定要深入分析技术特点,逐步提高技术操作能力。 7结束语 对于项目建设工作来讲,勘察设计有着非常重要的存在意义,会直接的作用于项目的进展速度以及品质,最主要的还会影响到相关人员的安全。不过通过分析可知,当前时期我们国家的岩土项目勘察工作在开展的时候存在很多的问题,严重影响到质量的提升,所以,作为相关企业和工作者,必须积极学习有关规范,切实改变工作方法,积极收集有价值的材料,在工作中一旦发现问题要第一时间处理。我们坚信在广大工作者的共同努力之下,我们国家的岩土项目勘察设计工作一定会迎来更加美好的明天。 作者:王勇智 单位:四川省地质工程勘察院 工程勘察论文:岩土工程勘察土工试验中的问题 摘要:随着近几年我国综合经济的迅速发展,我国的建筑行业也随着形势迅猛发展起来。并且近些年来我国一直在缩小城乡差距,有很多建筑工程在这一期间不断进行建设,使建筑行业得到迅猛的发展。随着经济水平的不断提高,对建筑施工行业的技术要求越来越高,而对于质量则有着更高的期许。岩土工程勘察土工试验是一个建筑物打基础的时候的基础性工作项目,岩土工程勘察土工试验是对土壤进行各种分析,比如力学指标分析还有物理分析。对基础土壤进行分析可以方便设计以及施工人员对建筑物施工,并且保证施工人员的安全,对整个项目有着至关重要的影响。 关键词:岩土工程勘察;问题及解决方案;方案的选择;对策建议 在整个施工过程中基础是十分重要的,它承载了整个建筑的重量,是一个建筑工程设计和施工的基础。俗话说的好,根基是一棵树最重要的部分,相同的基础也是一个建筑最重要的部分,如果根基没有做扎实那么上部建筑建得再好也是徒劳一场。岩土勘察的目的就是查明建筑范围内的地质条件的好坏,做一个比较客观的地址分析,同时进行一个专业的评估作出指导意见,从而为了施工提供了可靠意见。 1依据充分、目的明确才能满足设计要求 充分理解设计的意思,这样才可以合理地选取勘察的方法,科学地进行分析合理布置每个时间段的工作内容和工作量。只有将设计人员的意图理解清楚才可以顺利高效的解决岩土方面施工的问题。施工规范中提到,在施工之前应该提前明确很多种问题,比如:将带有坐标以及建筑总平面地形图的图纸进行全套搜集,还有整个建筑物的建筑性质规模还有结构形式等等情况进行罗列整理,务必将整个建筑的情况进行全面了解这样才能搞清楚整个建筑的设计师对地质勘探的要求。但是在市场上还存在另一种情况就是在对建筑结构甚至设计要求都不明确的时候,地质勘察单位仅仅凭借业主方对本地块的期许以及陈述进行有目的性的地质勘探,结果就导致勘察出来的结果与实际情况严重不符,甚至连土建工程施工情况都不满足,如果继续施工那么后果不堪设想。举个例子,某机械厂房它里面有很多机床设备重量很大,如果底下是天然的地基土,那么根本不能承载设备的重量,所以在动工建设前通过分析准备采用桩基础。但是当初这个地质勘查单位为了接下这个工程,不仅仅使用低价中标的方法进行操作,而且完全按照业主的意思为了节省费用使用天然地基进行建设,所以造成地基桩的钻孔深度不够,没有办法完成设计的荷载重量的承载,最终导致返工再次进行地质勘探耽误不少工期,造成很大损失。本身是一件很简单的工程,进行勘探然后进行施工,但是最终却又返工,费时费力。所以,通过这个先例,我们应该有所收获。我们千万不能偷工减料,一定要在理解清楚设计要求的前提下进行勘察,这样才能在有目的性的情况下完成施工任务,满足土建工程的设计要求。 2勘察中土工试验中常见的问题及解决方案 2.1定期对设备检测或换新 我们技术人员经常使用的器械应该进行定期检查其精准度以及损耗程度,应该在发现问题后尽快进行维修或者换新,这样才不会影响下次使用效率保证每次测量出来的都是精确的数据,保证检测的效率。对于那些已经使用有些老化的器械或者没有老化但是精确率已经有偏差,已经无法进行再维修的就向上报备提出报废申请。对于这种情况,部门主管人员应该给予足够的重视及关注,时常过问一下器材维护情况等,不能让这种老旧的设备继续用在土工试验中来,应该及时增添新技术新设备,将老旧设备进行替换。 2.2对土工试验设备根据规范进行完善 随着近几年经济的快速发展,市场上物品琳琅满目挑选时应该十分谨慎。因为现在同等规格不同质量的器材十分普遍,所以政府部门应该加大对市场土工试验设备的质量把关。对于土工试验器材从在工厂生产到用户拿到手里使用中间的各个环节都进行把关,对每个环节都进行有效合理的管理,将这种对假冒伪劣产品的打击工作从源头做起,杜绝非标产品流入市场混淆消费者的选择。其次,对于各个单位的采购部门也要设定规章制度,禁止采购部门从非正规渠道进货,一定要求正规厂家的直营店进行购买采购,开具由相应部门下发的正规发票,从各个方面进行把控,以保证土工试验检测数据的准确性和合理性。 2.3加大对样品的检查 对于岩土工程的勘察作业中,对于样品的取样过程中,土质总是会多多少少的被人为地进行干扰,这样一来就对试验样品的数据造成很大的误差可能,因此,要求我们施工人员在施工过程中尽量保持原来的状态。正确的施工方法是这样的:使用符合国家标准规范的取土仪器进行取土,保证样品的质量。在钻孔取土的过程中要保证不能出现塌空以及样品缩小直径等现象,否则要重新进行试验直到合格为止。在进行施工之前要对仪器进行检查,是否有上次试验残留在取土仪器中,金属仪器中是否有铁锈等等,一定要十分谨慎,防止一切对实验结果有影响的东西对实验进行干扰,影响实验结果。并且在使用取土仪器的时候要检查取土仪器的规格型号是否符合规定,以免影响试验过程的数据。取出的样品土壤要进行标注,区分样本位置以及名称。对于样本一定要小心,不要对土壤进行摔打,以免影响实验结果。 2.4要正确认识试验的重要性 对于土壤进行土工试验的技术人员,一定要从内心认识到试验对整个建筑影响的重要性。一定要端正心态,不要为了迎合业主的期望对实验数据进行更改造假。其次要多于同行们进行技术经验的交流,互相学习互相监督,避免大事故的发生。再有就是一定要不断精进自己的技术水平,要定期参加对土工试验人员的技术培训类课程,以及各个高等院校组织的培训教育。认识到土工试验的重要性才能从根本上杜绝建筑基础施工不合理的可能。这样才能保证基础的安全,也就是整栋建筑物的安全。 3勘察测试手段和方法的选择 每个检测方法的使用范围都不同,各有各的长处和缺点,所以我们应该对实验结果进行合理分析得出相对来说比较合理,比较公正的结果,然后对勘探方法进行选择,以便得出最终结果。随着建筑行业的不断发展,很多企业都如雨后春笋一般成长起来。这样各个单位都有很大的竞争压力。所以在激烈的竞争中有一部分勘察单位不是将注意力放在精进自己的业务能力方面而是为了中标得到项目而偷工减料,大量布置静探孔,甚至有的全部布置成全静探孔。这种方法比较适合在沿海部位使用或者湖泊部位进行检测,但是在一些山前冲击平原或者颗粒较粗水位较低的地势进行运用就不太合理,检测出的结果有很大的偏差。所以根据地形地貌合理的选择勘察方法对得出正确的结论十分重要。所以在勘察施工过程中,针对当地的地基图纸进行选择合理的检测手法和试验方法对整个项目的施工十分重要,是确保实验结果准确性的基础。 4小项目取样和原位测试数量不能满足规范要求的问题 当岩土施工人员对一整个项目的地块进行检测的同时应该对整个施工范围的地块的图纸进行熟悉,将建筑物的位置以及坐标都在图纸中进行标注,方便后面施工需要。对整个项目检测试验的施工有以下两点注意事项:第一点在对规范熟悉的同时进行计算,在施工范围内的地方取多少个试验点比较合理。用总面积除以规范中单位取样点的合理范围,这样就得出单位取样点个数,这个数据比较有试验代表性,也可以适当加误差量,这样得出的结果比较公正合理。第二点对规范熟悉,合理分配取样施工的位置,不要对项目取样位置设置过于紧密,应该将试验点均匀分布在整个项目的各个位置,这样取出的样品数据进行加权平均,那么这种方法得出的结论基本可以代表整个项目的土壤数据数值。可以将每个地方的特殊情况都考虑在内,可以代表试验的合理性和普遍性,保证结果公平公正。 5结束语 在土工试验的过程中,结果的可靠程度还有准确程度不仅仅是和所提供的样品的质量有关系,还会受到试验本身基本特征等的因素干扰。所以,应该在试验过程中对容易发生问题的各个部位以及细节部分足够重视,并且在得出实验结果时对结果进行客观细致的分析。试验分析的同时应该将试验品的特征以及特性进行充分考虑,在综合各方面问题后得出一份数据结论。多次试验得出的结论比较客观,可以为施工过程提供比较可靠的资料依据。 作者:刘泽澍 单位:北京东方新星石化工程股份有限公司 工程勘察论文:水利水电工程勘察设计问题与对策 摘要:水利水电工程建设是我国经济建设过程中的重要内容,针对水利水电工程建设而言,必须要加强对水文地质条件的勘察,做好水利工程设计。本文对水利水电工程勘察设计存在的问题和对策进行分析与探讨,旨在提高水利水电工程施工水平。 关键词:水利水电;勘察设计;工程建设;测绘 自改革开放以来,水利水电工程建设在我国社会发展中占据的地位越来越重,在水利水电工程建设过程中必须要做好地质勘察,水文地质勘察是最重要的环节,很多水文地质问题容易被工程人员忽视,水文地质和水利水电工程之间的关系十分密切,而且相互之间会产生一定的作用和影响,尤其是对工程项目的耐久性、使用寿命等,都会产生直接影响。因此在水利水电工程建设过程中必须要加强勘察设计,对各种测绘技术进行应用,从而提高水文地质勘察水平,为水利水电工程建设提供准确、真实的数据信息。 1水利水电工程给勘察概述 水利水电工程勘察是对地质、地层、水文情况进行了解的重要过程,在地质勘察过程中,勘察人员必须要具备专业的知识技能,一方面是对地质学有一定的了解,另一方面要对测绘技术有研究。在水利水电工程勘察过程中,测绘过程应该要完成对水利水电工程勘察项目中的各种地质情况的勘测,并且将测绘得到的数据反映出来,为工程项目提供相应的施工方案和信息。水利水电工程勘察项目的技术要求较高,而且在勘察过程中具有一定的难度。当前我国经济建设水平不断提高,水利水电工程项目越来越多,工程项目质量受到外界地质因素的影响较大,尤其是在一些地质条件不太好的地区,水文地质对水利水电工程的影响很大。针对水利水电工程项目而言,在进行工程勘察时,应该要重视工程周围的水文情况,尤其是地下水的埋藏情况,在调查的过程中,应该要对调查的重点进行明确,比如要设置必要的调查指标体系,要弄清地下水的类型、补给、排泄条件、地下水位、水位的变化规律等,从而对工程选址地区的水文地质条件进行了解,为水利水电工程项目施工提供准确的支持。对于一些涉及到基坑的工程项目,还应该要做抽水和压水的试验,要调查土层的渗透性情况,对地下水可能出现的突涌、流沙等潜在的威胁要进行分析,然后制定相应的施工方案,提高水利水电工程项目施工质量。 2水利水电工程勘察设计存在的问题和对策 2.1水利水电工程勘察设计存在的问题 (1)未充分勘察就进行设计。水利水电工程勘察设计是工程施工的前提,在当前水利水电工程建设过程中存在的一个严重问题是对工程项目的勘察力度不顾,没有进行全面勘察就开始项目设计,导致水利水电工程项目设计与实际情况之间的差距较大,设计不合理。(2)勘察技术精确度不高。水利水电工程勘察设计对勘察技术有着较严格的要求,必须要按照水利水电工程勘察设计的标准和要求进行勘察、测绘,但是当前有的勘察人员的综合能力水平不高,技术相对落后,加上有的水利水电工程比较隐蔽,勘察难度较大,因此勘察结果精度不高,有的数据不真实,对水利水电工程施工带来影响。(3)水利水电工程总体设计有盲目性。在水利水电工程项目建设过程中,有的工程项目设计人员对工程的实际情况了解不够,在设计的时候凭借经验进行设计,或者完全依赖于水利水电工程勘察结果,没有对工程进行进一步分析,忽视了水利水电工程建设过程中最重要的“因地制宜”的因素,对水利水电工程整体质量造成影响。 2.2水利水电工程勘察设计策略 (1)提高水利水电工程勘察及设计能力。勘察是水利水电工程建设的重要基础性工作,是为水利水电工程提供信息、资源的基础,在勘察过程中,要不断强化勘察人员的技术能力,勘察人员要掌握水利水电工程勘察工作的技术标准,按照相应地要求和规范进行工程勘察,确保数据的准确性。在当前时代背景下,要加强对各种勘察仪器的充分利用,切忌墨守成规,借助各种新型仪器设备提高水利水电工程勘察质量和精度。(2)根据实际情况进行勘察设计。在水利水电工程施工过程中,很多质量问题都是来自于设计不合理,而设计不合理又与水利水电工程勘察有关,由于勘察不准确而导致设计中的参数出现偏差、地基处理不当等。对此,在勘察设计过程中,必须要深入到水利水电工程项目选址地区进行实地考察,尤其是要针对各种细节问题进行处理,在保障安全系数符合标准的前提下实事求是地根据实际情况进行设计,提高勘察数据的准确性,为水利水电工程建设提供充足的数据支持。(3)严格按照水利水电工程勘察设计标准进行设计。在水利水电工程勘察设计过程中要严格按照设计标准实行设计,首先要对水利水电工程周边的建筑物进行等级分类,相关建筑物应根据规定采用一定的防洪标准,确保建筑物达到规范内发生自然灾害时能保证其安全。同时,要对水利水电工程项目的质量标准进行设计,确保水利水电工程项目满足质量要求,减少安全隐患。(4)应该要加强对工程地质勘察活动的规范化管理,尤其是要加强对工程地质勘察技术的学习,要对勘察工作的目的、任务、评价等进行规定,工程勘察人员要了解工程勘察项目的具体内容,要将水文地质的勘察纳入到工程地质勘察过程中,提高地质勘察水平。 3结语 综上所述,水利水电工程勘察设计是工程建设的基础,随着水利行业的不断发展,水利水电工程项目越来越多,在项目勘察设计过程中,要把握严格的勘察设计标准,对水利水电工程勘察设计过程中的问题进行解决,提高勘察结果的准确性。 作者:侯国栋 单位:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 工程勘察论文:岩土工程勘察存在问题 【摘要】岩土工程勘察因关系着工程的安全和经济利益等方面,故而对确保建筑施工安全有序、稳定进行起到关键性作用,但又因为其对建筑工地进行勘察所规定的时间较短较紧张,所以任务负担很重。论文就此展开讨论,希望能为相关领域提供帮助和参考。 【关键词】岩土工程;实地勘察;建筑结构 1引言 岩土工程勘测关系着施工的安全性,是对建筑结构设计和确定的关键依据。随着我国人民生活水平的提高,城乡建设和高层建筑工程呈现可持续发展的趋势,但为了保障建筑工程的安全性就需要更加注重岩土工程勘察,这将对推动我国建筑事业的改革和发展产生重大影响。但就目前来说,我国岩土工程勘察发展较为缓慢,仍存在些问题急待解决。 2岩土工程勘察的关键意义及存在的问题 2.1岩土工程勘察的关键性 相对来说,就岩土工程勘察方面与一些发达国家相比较,我国已经取得了一些显著的成果,但尚存在很多不足之处需要解决,例如,我国在岩土工程勘察的领域不够宽泛,有待开拓新的地区。虽然我国在很多施工建设工程中要采用岩土工程勘察技术确保施工的安全性,但在整体上还有很大的进步空间,并且我国在岩土勘察工程中不能很好地利用高科技技术和设备,对此应该认识到自己的不足并积极解决。岩土工程勘察的发展关系着很多企业的发展,其为推动我国经济的发展起到不可估量的作用。在未来很长的时间内,我国的岩土工程勘察需要勘察人员正确面对勘察中存在的问题,并结合自身经验,以科学发展的眼光寻找解决方法和突破传统的岩土工程勘察模式,开辟新的路径去更好地完成岩土工程勘察工作。在建筑工程动工之前,需要根据岩土工程勘察所提供的相关数据信息对施工进行设计,这对保证建筑的安全和质量达标起到关键作用,否则将导致严重的问题产生。若施工的设计过于保守将对成本要求过高,降低效益;若过于不严谨会导致工程的安全性不够,不利于施工有效顺利进行,严重甚至威胁到人们的生命财产安全。由此可见,在岩土工程勘察中相关人员要时刻担负起社会责任感,时刻保持清醒的头脑,以科学的发展态度看待施工对象和范畴。然而,在实际的勘察工作中数据资料的丢失和不足往往会受到费用等外界条件的影响,而数据和参考资料的可信度越低会使施工进展变得艰难而缓慢。 2.2勘察工作准备前期出现的问题 在勘察工作准备前期因受到众多外界因素的干扰,如时间、地点和气候等不可控制的客观因素,因此进行工作时为满足工作需要需选择合理的方案,故而没有一成不变的死板方案,其要根据不同的场合进行适当灵活的变动。除此外,同样需要勘察人员对勘测地点进行周详的调查,这对勘察人员来说无疑是非常严峻的考验,其需要根据施工工程制定好工作的预案和工作的流程。勘察人员在勘察时要尽可能地做到细致严谨,在收集和记录数据资料时应该避免一味地追求速度而忽略了效率,使数据不能真实地反映勘察工程的实际状况,对施工工地造成安全性威胁[1]。另外,在进行采取样本的勘察工作时对选取的样本数量和质量都有很高的要求,但若样本数量不足或并不能真实反映勘察地点的实际情况时,将使勘察结果严重不符合实际。 2.3勘察技术不足 随着科技的发展,计算机等高科技产品进入了我们的生活当中,在商业活动和工程建设当中也起到关键性作用。国外一些发达国家早已将计算机应用到了岩土工程勘察工作中并取得了可观的成果,而我国在这方面来说相对较弱,存在很大提升空间。而这种现象产生的主要原因是因为我国在勘察工作中设计应用到的软件功能性单一,对数据处理的能力并不可靠,存在一定局限性,使得实际勘察所得数据不具有代表性,造成施工困难。对此,我国应当积极吸收国外先进的技术来提高计算机在相关领域的应用,顺应时代的发展潮流,促进各领域的经济发展。为提高勘察水平和数据可靠性需要引入高科技设备,合理使用科学技术解决实际勘察时人力所无法做到的工作,为工作提供方便快捷,实现岩土工程勘察的电子信息化,促进其经济效益的加速产生。 2.4勘察人员的素质不高 在我国,就岩土勘察人员应具备的素质来讲主要分为两种,其一,需要具备很强的野外实地勘察能力,确保勘察数据信息的准确力度;其二,勘察人员在室内需对施工数据进行合理实验和有效检验。而就目前国内形势来说我国对高素质的勘察人员供不应求,很多勘察单位为了保证勘察工作顺利进行将并不达标的勘察人员分配安排到勘察工作当中,对勘察工作造成不利影响,因此,我国应该加强对勘察人员综合素养的提升,保证岩土勘察工作的安全性、专业性。 3改进岩土工程勘察的相关举措和实施办法 3.1完善勘察前期工作 由于我国岩土的分类众多和勘察环境的差异,故而对不同的岩土需要采用不同的勘察方法。但在勘察的过程中为了提高勘察效率需要根据不同的实际情况对勘察方法进行合理选择,更不能为降低成本而选择不当的勘察方法对施工造成一定安全隐患。在岩土勘察前期需要做好相关调查以便在进行勘察时做出正确判断。 3.2提高勘察效率 为了提高勘察效率需要确保设计工作和勘察工作同时开展,方便岩土勘察工程收集到可靠的施工工程相关数据信息供设计单位设计出安全的方案时使用,而在实际的勘察中要充分利用好计算机处理数据的功能,可有效避免人工在进行数据分析时的粗心造成数据不当。就如何合理高效使用计算机提高设计的质量,对勘测单位要求很高,需要其不断学习和引进先进的数据处理技术。而岩土工程勘察与设计的有效相结合,不仅能促进整个行业的经济发展,在一定程度上还能够避免资源浪费和勘察人员方面消耗,还能降低人为的失误[2]。岩土工程勘察应该及时引进先进的技术,例如数字化和相关的地理探测技术。 3.3提高勘察人员的素养 勘察人员的素养高低直接影响着勘察工作的质量好坏,在一定程度上决定着勘察数据的准确度,对提高施工工程的效率有关键作用。对此,我国应该重视对勘察人员的综合素质培养,对勘察人员做好相关培训工作,培养其爱岗敬业的精神并愿意对勘察工作进行深入的学习研究。在勘察单位对人员进行聘用选拔时,应该划定合适的标准,为勘察人员选择合理的岩土勘察工作岗位,增强勘察团队的凝聚力和团结力,才能更好地使勘察工作准确顺利进行。 4结语 在本文中,对当前岩土工程勘察的发展趋势和发展中存在的问题进行讨论和研究,同时对出现的问题提出了一些客观的见解和有效的建议,可以看出要想大力发展岩土工程勘察工作,需要勘察人员的不懈努力和积极学习探索的精神,只有加强培养勘察人员的综合素质和其严谨的工作态度,同时提高勘察人员的工作效率,才能确保数据的精确性和可靠性,保证施工工程的质量和进程,保证我国建筑相关行业的稳定发展。 作者:陈军弟 张亮 单位:浙江省化工工程地质勘察院
地质雷达论文:地下管线探测中地质雷达的应用分析 【摘要】随着城市现代化的发展,地下管线的密集度越来越大,在大量的城市地下施工过程中,地下管线的保护越来越显得重要,掌握施工地段地下管线的敷设又是确保地下管线和施工安全的前提,该文简要介绍了地质雷达的基本原理和数据处理方法,并结合工程实例,分析了地质雷达在探测地下管线分布中的作用。 【关键词】地质雷达;探测;地下管线 近年来,随着城市现代化的发展,地下管线的密集度越来越大,在大量的城市地下施工过程中,它们的安全直接关系到经济建设、市民生活,同时,也影响到施工人员的人身安全。因此,如何在施工时,避免破坏这些地下管线就变得越来越重要。地质雷达作为一种高分辨探测技术,能够探明施工区段地下管线、线路的敷设情况,避免由于不明地下管线的分布而造成施工时挖断管线带来的损失,确保施工安全,近年来得到了普遍的应用。 1. 地质雷达探测原理 (1)地质雷达(GPR)的原理概括地说,它是通过对电磁波在地下介质中传播规律的研究与波场特点的分析,查明介质结构、属性、几何形态及其空间分布特征。地质雷达由地面上的发射天线 T 将高频电磁波(主频为106~109Hz)以宽频带短脉冲形式送入地下,经地下目标体或不同电磁性质的介质分界面反射后返回地面,为另一接收天线 R 所接收,而其余电磁能量则穿过界面继续向下传播,在更深的界面上继续反射和折射,直至电磁能量被地下介质全部吸收。 (2)地质雷达发射天线在介质表面向其内部发射频率为数百兆赫兹的高频电磁波,当电磁波遇到不同界面时会发生反射及透射,反射波返回介质表面,又被接收天线所接收(所用的天线为收发合一的屏蔽天线)。此时,雷达主机记录下电磁波从发射到接收的双程旅时t,当电磁波在介质内传播的速度V已知时,可由D=Vot/2式求出反射面的深度即目标体的深度。 (3)由此可知,电磁波的反射系数取决于界面两边媒质的相对介电常数的差异,差异越大,反射系数也越大。 2. 仪器设备 本次检测使用的是美国劳雷公司生产的(GSSI) SIR-3000地质雷达,该地质雷达由发射、接收和控制三部分组成。发射部分由脉冲发生电路和发射天线构成,产生并发电磁脉冲;接收部分由接收天线、高频放大电路和采样电路构成,接收的高频信号被放大后,采样电路变换为低频信号,送到信号处理电路;控制部分是由产生整体装置同步信号的基准同步信号发生器、控制采样电路的采样控制器、处理接收信号的信号处理电路、以及显示处理信号的输出显示部分组成的。采样数据经一定处理后,由输出显示设备输出探测结果。 3. 工程实例一 3.1工程概况。 本工程位于某市居民住宅区内,根据现场调研及资料的情况来看,目前两侧多为已拆迁后的居民住房,在原道路两侧已用砖墙围档;在群众路和交通路地下通道范围内均有一组军用光缆和电信长途通信光缆未拆迁。另外在本工程施工范围内地下管线错综复杂,有上水管、煤气管、电话电线、污水管、雨水管、电力电缆、照明、信号和有线电视等九大类地下管线,部分线路分布在施工开挖区内,施工期间必须切实做好管线的处理方案,确保各类管线的安全和正常使用,才能避免窝工,提高效率其工作顺利与否,直接影响到工程的施工进度。因此,探明施工区地下管线、线路的敷设情况是确保施工安全的重要前提。 3.2探测情况概述。 根据道路平面布置和管线埋深情况,分别在道路两侧的中心线上布置了两条主测线,在两侧人行道及原居民区部分别布置了20条测线。探测天线采用了100MHz、400 MHz 两种天线。其中在两条主测线上采用了 100 MHz 天线进行探测,时窗设置为200ns,探测深度为7m左右。在两侧人行道及原居民区布置采用 400 MHz 天线进行探测,时窗设置为50ns,探测深度为2m左右。根据地质情况,介电常数均采用经验值15。 3.3数据处理。 应用地质雷达方法在采集地下目标体的有效反射信息时,还会接收到各种规则的或随机的干扰信息,地质雷达数据处理的目的,就是为了压制这些干扰波,最大限度地突出有效波,以便提高雷达记录的信噪比和分辨率,提供和显示记录中包含的与地下目标体的位置、形态、结构和属性等有关的信息,为地质雷达资料解释服务,地质雷达数据资料处理流程图详见图2。 3.4资料分析。 根据地质雷达波的探测原理,当两个介质的介电常数相差较大时,雷达波会发生明显的反射、绕射等现象。选取2组典型的地质雷达波图形,当雷达波扫描至地下管线时,雷达波会产生明显的绕射现象。我们可以清楚地看出地质雷达波的反射现象,弧形的大小反映了反射物体的大小,由于地下管线较小,雷达波上呈小弧形反射,下水道呈弧形较大的空洞式反射。通过对时间及速度参数的计算更准确的得出管线的实际位置。这与施工单位提供的城市地下管道布置图相吻合。 4. 工程实例二 某市区地下管线补测工程中燃气管线大多数都为塑料管线,少数给水管线为塑料管线,所以在收集资料后,我们确定以探地雷达探测为主要手段进行探测。 4.1平行管线异常的判别。 (1)城市地下管线探测中,平行埋设的地下管线在实际探测中经常遇到。探地雷达采用剖面法探测,目标管线的异常只能通过对单个剖面的分析解释来确定。由于管线密集埋设,剖面记录除显示目标管线异常外,含有许多非目标管线异常及浅部不均匀干扰异常,有些异常形态和规模几乎与目标管线一样,且相互叠加,无法准确判别哪个目标管线异常,因此,探测解释前现场了解目标管线的大致位置和埋深及剖面记录范围内可能存在的其它管线的规格、材质、位置、埋深等情况,有助于排除非目标管线异常,准确判定目标管线异常。 (2)根据给水砼管探测记录剖面,图像显示在水平位置为0.89m、1.25m和2.22m有3处异常,埋深分别为0.73m、1.57m、0.83m。由已探测管线及现场调查分析可知,第1个异常和第3个异常为电信,中间异常即为目标管线给水。 4.2不均匀介质干扰异常解释。 城市道路路基及管道上覆回填土层中通常夹杂着许多块石、砖头等建筑垃圾,这些孤立的块石砖头与周围土质在电性特征上存在一定差异,在雷达剖面上形成复杂干扰异常,影响目标管线异常的识别。在外业探测过程中,可在测点附近改变测线位置多次施测比较;在异常解释时,应充分了解目标管线规格、材质、埋设情况及其反射波的异常形态、规模及波形特征,结合管道的连续性、干扰的随机性的特点,从众多干扰中,识别出连续出现、波形特征稳定的目标管线反射异常。在干扰严重路段可采用钎探或开挖验证。由于管线规格较干扰体大,因此异常形态规模也较干扰异常大,图2在1.8米埋深0.8米处有不规则反射弧,经判断应为地层起伏引起的干扰,图3在1.5米至3米处地下有杂质干扰,导致给水管左半边反射弧完全被屏蔽掉了。 4.3地表建筑物干扰的判断。 城市地下管线一般敷设在人行道至第一排建筑物前,雷达探测地下管道时,雷达波除了下地下传播外,还有部分雷达波传向空中,地下管线的雷达反射波与建筑物的雷达反射波同时被雷达接收机收到,异常都反映在雷达剖面图上,因此在判读雷达图像时首先要排除建筑物的干扰。建筑物干扰异常一般为强烈的斜线,长度较长,范围较大。 4.4排水管沟探地雷达异常判别。 (1)由于排水方沟顶部是平面的,探地雷达探测断面的雷达图像不会显示出与圆形管道相似的曲线形状,判断其平面位置和埋深难度较大。正确分析管沟雷达图像的突破口在于找准方沟的两个顶端沟边上,雷达图像上若有两个相似的、相互对称的坡度异常,且两异常之间距离与管沟宽度一致,即可确认两沟顶边的位置。管沟位于马路车行道下,规格为4000mm×2500mm,顶盖板为0.2m厚预制水泥板。探地雷达剖面图的上层异常,为正向连续同向轴板状体异常,正向同向轴对应内部空间顶界面,按波速v=0.09m/ns界面到地面厚度为1.2m,方沟宽度为4000mm。 (2)以上几种情况是我们在使用探地雷达探测管线常碰到的现象,为尽量避免这些情况给我们的探测带来错误,我们就需要在不同的地方多做些雷达断面,以及在情况允许的条件下适当开挖验证。 5. 结论 通过采用地质雷达对地下管线的探测,现场地下管线位置的记录得到了准确的反映,然而,更深入一步,如从中分析求证出管线的粗细、材质,以及其中的充填物和其他信息,则需要进行从施工参数的选取到后期数据的处理和解释等一系列的细微工作。由于地质雷达在应用过程中效率高、无损伤并能实时展示地下图像,适合在城市各种场合使用,因此,随着人们对地质雷达进一步研究,它必将成为城市管线探测的最有效工具。 地质雷达论文:隧道衬砌质量地质雷达检测正演模拟 摘要: 地质雷达是一种快速、无损、高效的隧道衬砌质量检测方法,利用正演模拟软件对隧道衬砌厚度、是否存在脱空区以及钢筋网、钢拱架进行了地质雷达检测正演模拟,总结出了其地质雷达检测响应规律,为在实际工程中的应用提供了判别依据。 关键词: 隧道衬砌质量;地质雷达检测;正演模拟;响应规律 0 引言 目前我国已经成为世界上建设隧道工程最多、发展最快的国家,高速公路的修建在未来一段时间内仍是我国交通建设的重点。在隧道建设中,需要采用一定的方法手段对隧道衬砌质量进行检测,使隧道工程的施工质量符合设计要求,确保隧道运营安全[1]。 隧道衬砌质量检测方法可以分为有损检测和无损检测两种,有损检测方法一般是采用钻孔的方法检测衬砌厚度和是否存在脱空区,这种方法比较直观,但是会对隧道衬砌造成损伤,检测速度缓慢,而且只能少量抽样检测,无法反应隧道衬砌的整体质量情况;近年来人们开始将无损检测技术用于衬砌质量检测中,主要是利用声、光、电、磁等方法,对隧道衬砌的强度、密实度、均匀度和是否存在缺陷等进行检测。与有损检测方法相比,无损检测方法具有操作简单、费用低、不破坏衬砌结构等优点,其中地质雷达(ground penetrating radar,简称GPR)是一种快速、无损、高效的检测方法,在工程领域得到了广泛的应用研究[2-4]。 探地雷达通过发射天线发射高频电磁波,通过接收天线接收反射回的电磁波,电磁波在介质中传播时遇到电性差异分界面时会发生反射,地质雷达就是根据接收到电磁波的波形、振幅和频率等特征来推断介质的空间位置和形态。本文利用正演模拟软件对隧道衬砌厚度、是否存在脱空区以及钢筋网、钢拱架进行地质雷达检测正演模拟[5],研究其地质雷达检测响应规律,为在实际工程中的应用提供判别依据。 1 隧道衬砌常见质量缺陷 在隧道修建过程中,由于地质条件复杂、施工环境恶劣、施工工艺不规范等原因,隧道衬砌很容易发生质量缺陷。①隧道施工时欠挖或者模板支撑不合理都会造成隧道衬砌厚度不足,会导致隧道产生较大的变形,影响衬砌结构安全甚至会导致隧道发生坍塌、断裂等严重后果;隧道施工时超挖部分未全部回填密实或者模板支撑不稳固导致模板下沉量过大,会导致衬砌发生脱空,严重影响衬砌强度;②施工单位可能偷工减料,在衬砌中使用的钢筋网、钢拱架用量不足,导致衬砌强度不符合设计标准。如果这些缺陷不能被及时检查出来并加以治理,必然会留下隐患,严重影响隧道的运营安全。 2 地质雷达检测正演模拟算例 2.1 衬砌厚度检测 衬砌厚度检测模型如图1所示,模型x轴方向长2.0m,z轴方向深1.0m,网格划分为200×100个,雷达天线主频400MHz,从左到右探测扫描。模型中灰色区域为混凝土衬砌,相对介电常数为9,电导率为1×10-3S/m;黄色区域为围岩,相对介电常数为6,电导率为1×10-3S/m;右侧黑色区域为脱空区,内部充满空气,相对介电常数为1,电导率为0S/m。 衬砌厚度检测模型FDTD正演结果如图2所示,根据电磁波反射信号同相轴可以确定围岩分界面位置,进而对衬砌厚度进行检测,图中位置1处衬砌厚度明显不足,推断为围岩欠挖区;图中位置2处出现抛物线状强反射信号,且位于围岩分界面附近,推断为衬砌超挖回填不密实的脱空区。 2.2 钢筋网、钢拱架检测 钢筋网、钢拱架检测模型如图3所示,模型x轴方向长1.0m,z轴方向深0.5m,网格划分为200×100个,雷达天线主频400MHz,从左到右探测扫描。模型中灰色区域为混凝土衬砌,相对介电常数为9,电导率为1×10-3S/m;中间红色点状物体为钢筋网,左右“工”字形物体为钢拱架,钢的相对介电常数为300,电导率为1×108S/m。 钢筋网、钢拱架检测模型FDTD正演结果如图4所示,位置1处钢筋的电磁波反射信号呈现为规则的抛物线状信号,钢筋网的地质雷达响应特征表现为抛物线阵列,且抛物线间距相近;位置2处钢拱架的电磁波反射信号强于钢筋网,表现为顶部扁平的抛物线状反射信号。 3 结语 地质雷达是一种快速、无损、高效的隧道衬砌质量检测方法,本文利用正演模拟软件对隧道衬砌厚度、是否存在脱空区以及钢筋网、钢拱架进行了地质雷达检测正演模拟,总结出了相应的地质雷达检测响应规律如下:①根据电磁波反射信号同相轴可以确定围岩分界面位置,进而对衬砌厚度进行检测,衬砌脱空区位于围岩分界面附近,且表现为强反射抛物线。②钢筋的电磁波反射信号呈现为规则的抛物线状信号,钢筋网的地质雷达响应特征表现为抛物线阵列,且抛物线间距相近;钢拱架的电磁波反射信号强于钢筋网,表现为顶部扁平的抛物线状反射信号。以上总结的地质雷达检测响应规律为隧道衬砌质量地质雷达检测在实际工程中的应用提供了判别依据。 地质雷达论文:地质雷达在武警部队地埋油罐监漏中的应用研究 【摘 要】近几十年来,国内外使用地质雷达探测土壤及地下水中的有机污染,已有很多成功的实例,应用效果良好,值得借鉴。针对武警部队部分加油站储油罐超期服役状态,随时都有可能发生渗漏危险的实际背景,此次实验选择了某型工作频段为1.9-2.5GHz的超宽带步进频雷达进行了探测实验。简述了实验场景、过程以及数据处理分析。雷达数据分析结果表明淡水及柴油在干砂土中发生泄露是可以检测出来,并可以进一步区分开来。这一研究成果证实了地质雷达监测部队加油站地埋油罐底部漏油的可行性。 【关键词】地质雷达 砂土 泄漏 介电常数 由于部队加油站都是以地埋油罐的方式进行油料的储存与收发,所以,随着使用时间的增加,锈蚀、腐蚀等因素的作用,对于油罐是否漏油很难从外观上直观看到,所以要通过一定的检测方法来实现监测的目的,现今大多数油库依然使用的通过罐内油位变化和感官检漏的方法[1,2]已经不能有效地实现油罐底部的实时监漏,传统方法[3-8]往往存在着发现微小渗漏困难、发现渗漏不及时等问题。虽然国内对于地质雷达的探索及应用正在展开,在“长江三角洲地区地下水污染综合研究”项目中,周迅[9,10]等对宜兴地区地下储油罐渗漏污染现状进行评价及在苏南地区加油站地下储油罐渗漏污染研究的过程中使用了地质雷达探测地下石油烃污染,应用效果较好;2008年,白兰[11]等对垃圾填埋场等污染场地使用地质雷达和高密度电阻率法进行探测,初步探索了地质雷达探测地下污染物的适用性。但是,不能很好的作为实时检测的手段,所以油罐底板的实时监漏技术一直是国内外关注的焦点和研究的重点。 1 实验原理 1.1实验背景 为了对油罐底部是否漏油进行实时检测,我们首先应该了解清楚地埋油罐的物理特性及其周围的环境。如图1.1所示。 从图1,我们可以看出罐体周围的环境是经过混凝土处理过的墙壁,底部及周围均由砂土垫衬填埋,所以直接监测油罐是否发生泄露不好实施,但是我们可以通过对砂土进行无损监测,通过判断砂土内介电常数是否发生变化而判断油罐是否发生泄露,这样我们就能够有效解决监测的问题,那么雷达是否能够有效监测砂土内介电常数发生变化呢,我们将通过实验进行研究分析。 1.2 探测原理 探地雷达是利用高频电磁波( 从十到上千MHz) 的反射来探测有电性差异的界面或目标体的一种物探技术。探地雷达探测时,通过发射天线向地下(或其它方向) 定向发射脉冲电磁波,脉冲电磁波能量就向地下(或其它方向) 定向辐射,当脉冲电磁波传播过程中遇到有电性差异的界面或目标体( 介电常数和电导率不同) ,就会发生反射和散射现象[12] ,雷达探测时电磁波传播示意见图1.2。 从图1.2 所示,反射界面的深度可以通过下面公式计算: 式中: 为电磁波在真空中的传播速度,m/s ;为介质的相对介电常数: 为界面的反射波双向传播时间。某一介质的相对介电常数,是把雷达在已知反射点上实际探测,用反射波双向走时时间 和深度来计算: 雷达波在介质中传播速度取决于介质的相对介电常数和电导率,通常工程勘探和检测中所遇到的介质都是以位移电流为主的低损耗介质,在这类介质中雷达波的反射系数和波速( )取决于相对介电常数 ,即: 1.3影响因素 一般而言,地质雷达探测法适用于金属、非水相液体和其它有机污染的探测。影响地质雷达的探测深度、分辨率以及精度的因素主要是环境的电导率,介电常数以及探测方法,包括探测所采用的频率,采样速度等[13,14]。一般的地质雷达都拥有多种频率的天线,低频可达到16 MHz,高频可达到2GHz[15]。 2实验实施 2.1 实验目的 利用雷达对水和油在砂土中的渗透过程进行探测,通过实验及数据处理分析判断出其变化规律与不同。 2.2 实验准备 为了实验顺利进行,在试验开始前应做好充分的实验器材准备、了解实验设备及系统工作的基本原理和明确实验所采取的基本方法。 2.2.1 实验器材 94.5cm×64.5cm×49cm塑料沙箱1个,沙土0.5立方米,地质雷达1台,1L淡水,1L柴油,卷尺1把,500ml点滴瓶及输液软管一套。 2.2.2雷达基本参数 此次实验采用某型超宽带步进频雷达,工作频段1.9-2.5GHz,频跳间隔4MHz,慢时间采样率5Hz,采用多普勒处理。多普勒处理是指对接收到的来自某一固定距离单元、一段时间内(对应于几个脉冲)的信号进行滤波或谱分析处理。静止目标会出现在零多普勒频率处,而运动目标会出现在谱的任何位置,这个位置取决于它们相对于雷达的径向速度[16]。 2.2.3 实验方法 (1)将砂土晾晒烘干,搅拌均匀后装入准备好的砂箱内,搅拌均匀,并使其表面平整; (2)将雷达架设并固定于砂箱上方,使其与水平面成45°夹角,固定实验液体瓶及输液管,防治液体流动过程中水管产生扰动,对实验造成干扰,致使误差增大。具体如图2.1所示: (3)实验设备架设完毕后,首先利用雷达对干燥砂箱采集背景数据,时常为8分钟,共计2400帧。 (4)首先进行注水实验,采集完背景信息后,让1L水以均匀的速度进行滴漏,共录制8分钟,共计2400帧;第二,将砂箱内湿砂按要求进行更换,柴油参照注水方法进行测试。 (5)对实验结果进行分析处理。 3实验分析 实验完毕,我们通过数据分析,探讨我们利用雷达检测渗漏的可行性。 3.1注水实验分析 如图3.1所示,每张图片中左侧为对背景对消、抑制零频杂波后的图像,本次采用参数为5帧/次。 我们通过左侧对消图像可以发现,水在不断注入过程中,在系统收敛稳定后,随着水在砂土里边渗透面积及空间不断扩大,这一过程的变化是能够被雷达检测到,并且能在图像上清晰看到,此时它的零频已经被滤除,只是运动目标的信息图像;图片的右侧为注水前采集的空背景数据图像,与注水图做一些对比。刚开始水流比较大,这种雷达探测图像反映较强,能够清楚的看到水在砂土里面的运动,如图3.1。 通过对注水实验的数据进行研究发现,当水从外界流入砂土中渗透时,这一过程是可以被雷达监测到的,这也为我们试图利用雷达对油罐底部水泄露监测的可行性提供了有效支撑。 3.2注油实验分析 刚才我们分析了注水在砂土中的渗透过程,现在我们分析一下注油在砂土中的渗透情况,如图3.2所示,背景对消图像参数不变,图像左侧为注水过程背景对消图像,右侧为注油前采集的空背景图像。通过图像我们可以看出,柴油由于自身的粘滞性比水要强,所以在软管中的流速要比水缓慢一些,在砂土中渗透也就比较缓慢一些,所以从每张图片中的左侧图像可以看出在柴油进入砂土后,渗透运动要比水弱一些,虽然弱,但是也能够被雷达采集到,这与实际是相符的。 通过对注油实验的分析,为我们利用雷达监测油罐底部漏油可行性提供了依据。 3.3比较分析 前面我们分别对注水及注油实验做了分析,为了进一步深入研究,我们对比分析一下注水及注油实验。如图3.3所示,每张图片中左侧为注水实验,右侧为注油实验,均为背景对消图像,为了实验条件的统一性,我们依旧采用参数为5帧/次,从图片中可以明显看出注水与注油的不同,在对注油实验分析的过程中,我们提到了一些它们的区别,从这些区别中我们也可以看出水和油在砂土中的渗透是不同的,是可以通过雷达监测并区分出来,这就为区分罐底是否单纯漏水监测提供了可能。 通过比较分析,我们可以直观的从数据图像上区分出水与油渗透的不同,这为我们研究雷达监测罐底漏油提供了很大的支持。 4结语 综上,通过实验及数据处理分析,我们基本达到了实验的预期目的,发现了水和油在干砂土渗透过程中可以被雷达适时的监测到,而且水跟油的雷达监测图像也有很明显的区别,为后期做好实时监测提供了很好的理论参考。这一研究成果证实了地质雷达监测部队加油站地埋油罐底部漏油的可行性。虽然有很多收获,但也存在很多不足,如:雷达探测信息图像中只能反映有无,并不能精确反映出其渗透面积及深度,对油或水不能做出定性及定量的研究;实际工作中数据量大,不能长时间的连续监控等。 地质雷达论文:地质雷达在隧道衬砌检测中的应用 1.前言 公路山区隧道的围岩和初期支护作为隧道的主要受力结构,二次混凝土衬砌则主要是起安全储备作用,因此初期支护背后有无脱空或背后空洞的位置形态以及二次衬砌混凝土的实际厚度对于隧道的安全和质量起着至关重要的作用。因此必须在施工过程中应及时对隧道施工质量进行检测,以清除质量隐患。地质雷达方法具有快速、连续、高效等优点,被广泛应用于各类隧道衬砌质量检测中。 2.地质雷达数据处理与分析 探测的雷达检测数据以脉冲反射波的波形形式记录,用波形或灰度显示探地雷达垂直剖面图。地质雷达数据分析包括两部分内容:数据处理和图像处理。 2.1地质雷达数据处理 地址雷达数据处理步骤一般分以下4个步骤: (1)消除随机噪声、压制干扰,改善背景: (2)自动时变增益或控制增益,以补偿介质吸收和抑制杂波; (3)滤波处理除去高频,突出目标体,降低背景噪声和余振影响; (4)通过对检测波形的时间剖面、波形及振幅的变化规律的对比分析,对隧道初支和二衬喷混凝土厚度、背后是否存在空洞及不密实等情况进行综合评判。 2.2地质雷达图像处理 地质雷达图像处理包括图像解释和识别异常,一方面基于探地雷达图像的判别结果,另一方面由工程实践成果获得。只有获得高质量的探地雷达图像,正确的判别异常,才能获得可靠、准确的探测解释结果,因此识别干扰波及目标体的探地雷达图像特征是进行探地雷达图像解释的核心内容。 探地雷达在接收有效信号的同时,也不可避免地接收到各种干扰信号,产生干扰信号的原因很多,干扰波一般都有特殊形状,在分析中要加以辨别和确认。 主要判定特征:①密实:衬砌信号幅值较弱,波形均匀,甚至没有界面反射信号;②不密实:衬砌界面反射信号强,信号为强反射信号,同相轴不连续,错断,一般区域化分布;⑧空洞:衬砌界面反射信号强,呈典型的孤立体相位特征,通常为规整或不规整的双曲线波形特征,三振相明显,在其下部仍有强反射界面信号,两组信号时程差较大;④脱空:衬砌界面反射信号强,呈带状长条形或三角形分布,三振相明显,通常有多次反射信号;⑤钢筋网:有规律的连续的小月牙形强反射信号,月牙波幅较窄;⑥钢拱架:单个的月牙形强反射信号,月牙波幅较宽;⑦钢格栅:连续的两个双曲线强反射信号。 2.2.1初期支护结构 雷达波经发射天线发射后,最先到达接收天线的雷达波为空气直达波,紧接着为表面直达波,再为喷混凝土和围岩胶结面的反射波。反射波能量与围岩和喷混凝土之间的物性差异有关,两者物性差异越大,反射波能量就越强,反之,其能量就越弱。在地质雷达图像中振幅较强、同相轴比较连续的波就是喷混凝土和围岩界面的反射信号,该界面上到表面就是喷混凝土厚度。当混凝土中存在钢筋时,将产生连续点状强反射信号;当混凝土中有钢拱时,将出现特别强的月牙形反射信号,每一信号表示有一钢拱。当喷混凝土背后回填不密实,混凝土与围岩之间有空隙时,由于空气与混凝土介电常数差别较大,电磁波在喷混凝土与空气之间将产生强反射信号,如图2所示。当空洞比较大时,围岩界面清晰可见,在地质雷达剖面图上主要表现为在喷混凝土层以下出现多次反射波,同相轴呈弧形,并与相邻道之间发生相位错位,且其能量明显增强,如图2所示。 2.2.2二次衬砌结构 二衬检测中重要的是判别初衬与二衬之间的界面反射波,由于反射波能量与二次衬砌和喷射混凝土的物理性质差异有关,两者物理性质差异越大,反射波能量越强,否则其能量越弱,边界不明显,如图3所示。 3.地质雷达对隧道衬砌质量的检测技术重点 3.1检测设备以及检测方法 检测设备:在检测的时候运用产自于瑞典的MRMAC地质雷达,接收天线运用单置式天线。 检测方法:通常在隧道的拱顶、两侧的拱腰以及底墙处各布置一条测线,观察的过程中如果发现存在信号异常,要对该处的测线进行加密检测。测线布置完成之后,在墙壁上每隔10m,用颜色鲜艳的标志做一个标记,然后使天线贴紧隧道的内侧墙壁,沿测线的方向进行测量,并对该过程中的数据进行及时准确的记录。 3.2判断依据 1)隧道衬砌质量的检测,其判断依据有以下几点:其一,当衬砌密实程度较好时,雷达的反射信号强度较弱,甚至会出现没有接收到反射信号的现象;其二,当衬砌密实程度较差时,雷达的反射信号强度较强,且出现不连续的弧形形状;其三,当衬砌存在空洞现象时,衬砌界面的雷达信号强度较强,在下部依然存在强度较强的反射信号,但是两组信号的接收时间差较大。 2)对钢筋存在位置的判断:其一,当雷达信号呈现分布较为分散的月牙形,且反射信号强度较强时,则说明此处存在钢架结构;其二,当雷达信号呈现分布较为连续的双曲线的形状,而且其反射信号强度较强时,则说明此处存在钢筋。 3.3地质雷达检测图像的分类 1)当隧道衬砌与围岩的紧密性相对较好,不存在空隙时,界面图像的清晰程度直接受到混凝土与围岩的紧密性以及混凝土介电常数的影响,其雷达反射信号相对较弱,但是可以通过相关软件对隧道衬砌的厚度进行计算。 2)当隧道衬砌与围岩的紧密性较差时,电磁波在衬砌混凝土与空气之间的界面上出现强度较大的反射信号,且其界面很容易被认识,隧道衬砌与围岩之间的空隙可以被计算出来。 3)当雷达的图像中不存在差异较大的信号,且其图像较为均匀,这就说明隧道衬砌混凝土的密实程度较好。 4)当雷达的图像中呈现连续性,而且图像纵向尺寸相对较大。 4.结论与建议 (1)地质雷达检测隧道衬砌厚度、背后脱空、空洞的位置是能够实现的,并且检测速度快、效率高,适合于现场的大面积连续快速检测。 (2)隧道工程中,地面和衬砌表面往往起伏不平,导致在检测过程中,雷达天线的跳动,产生较大的干扰信号。检测长大隧道时,里程较长而累计的里程误差往往使检测结果失真。因此在开展检测工作时,需特别注意,以减小人为误差,提高检测精度。 地质雷达论文:水工隧道衬砌质量的地质雷达波普判读与解释 摘要:由于地质雷达波普判读的随意性和测试对象本身介质特性的差异,如果处理不当,极易造成对雷达检测结果的误解。本文从地质雷达波普判读与解释的重要性着手,对隧道衬砌质量检测中碰到的波普图形进行了归类解释,希望对以后地质雷达波普图像的判读起到一定指导作用。 关键词:隧道衬砌质量,地质雷达波普, 1 前言 随着国家水工隧道数量的逐年增加,其在运营过程中暴露出来的病害也在接连发生。这就迫切需要一种高效、快速、全面的检测方法来解决隧道病害这一难题,使隧道病害能够提前得到治理。地质雷达检测方法不仅克服了传统上以点盖面的只靠目测和打孔抽查来对隧道质量进行不全面检测的缺点,而且是一种采用高科技手段,以其高分辨率和高准确率、能快速、高效的进行无损检测的方法,在隧道质量检测中得到了广泛的应用。 虽然地质雷达在隧道工程质量检测中得到了广泛的应用,但其图像解释和识别异常是一个经验积累的过程,一方面基于探地雷达图像的正演结果,另一方面由工程实践成果获得。只有获得高质量的探地雷达图像并能正确的判别异常,才能获得可靠、准确的探测解释结果。 由于目前仍没有统一的测试规程,现在均是根据经验进行处理分析,造成了对雷达测试结果评判的混乱。如果处理不当,容易造成对雷达检测结果产生误解,可能会制约地质雷达检测在隧道质量检测中的应用前景。 同时,由于标准图谱库的欠缺,造成相同的地质雷达剖面图像,由不同的人判读,会得出不同的结果。这就提出要有统一的标准图谱,对各种可能的情况(空洞、不密实、含水及分层等情况)经过试验,做出标准图谱,供判读图像的检测人员参照,以避免读出错误的结果,从而避免错误检测报告的产生。[1] 2 地质雷达波普的判读与解释[2] 探测的雷达图形以脉冲反射波的波形形式记录,以波形或灰度显示探地雷达垂直剖面图。探地雷达探测资料的解释包括两部分内容:一为数据处理,二为图像解释。由于地下介质相当于一个复杂的滤波器,介质对波的不同程度的吸收以及介质的不均匀性质,使得脉冲到达接收天线时,波幅减小,波形变得与原始发射波形有较大的差异。另外,不同程度的各种随机噪声和干扰,也影响实测数据。因此,必须对接收信号实施适当的处理,以改善资料的信噪比,为进一步解释提供清晰可变的图像,识别现场探测中遇到的有限目标体引起的异常现象,对各类图像进行解释提供依据。 地质雷达的数据处理流程一般情况下可分为三部分[3]。第一部分数据编辑:包括数据的连接,废道的剔除,数据观察方向的一致化等;第二部分常规处理:数字滤波、振幅处理、反褶积和偏移等;第三部分包括剖面修饰处理的相干加强,以及数字图像处理技术中的一些图像分割方法等。 图像处理包括消除随机噪声、压制干扰,改善背景;进行自动时变增益或控制增益以补偿介质吸收和抑制杂波,进行滤波处理除去高频,突出目标体,降低背景噪声和余振影响。 识别干扰波及目标体的探地雷达图像特征是进行探地雷达图像解释的核心内容。探地雷达在接收有效信号的同时,也不可避免地接收到各种干扰信号,产生干扰信号的原因很多,干扰波一般都有特殊形状,在分析中要加以辨别和确认。 一些常见易混淆雷达现象的识别 (1)初砌层(混凝土)与围岩反射界面的拾取标志 虽然衬砌层与围岩两者的介电常数一般相差不大,但仍然能从能量上看出差异,而且混凝土一般比较均匀,反射波反映出来的能量也均匀,而在围岩中这种能量的均匀性要差些。反射界面拾取成功厚就得到的衬砌的厚度,从而可以验证混凝土的厚度满不满足要要求。 (2)空洞和不密实辨别标志 由于空洞中介质为空气,它与周围介质的介电常数相差很大,反射系数很大,反射能量特别强。衬砌与围岩接触不密实时,就会存在一些空隙,类似于空洞一样会产生强反射,只是空洞在剖面上反映为一大团面积,而不密实为零星的点点。 (3)钢筋辨别标志 当衬砌混凝土中存在钢筋网时,将产生连续点状强反射信息,每一点信号代表一榀钢筋格,通过试测的钢筋格式量并结合水平距离可算出钢筋格的数量及间隔是否满足设计要求。 3 地质雷达波普的分类 (1) 密实:衬砌信号幅值较弱,波形均匀,甚至没有界面反射信号; 如果初衬和二衬介质差异较大,且结合不好,通过地质雷达去波普图能明显能看出初衬和二衬分界线,如初衬与二衬结合较好,则可能看不出初衬和二衬分界线。 (2) 不密实:衬砌界面反射信号强,信号为强反射信号,同相轴不连续,错断,一般区域化分布。“不密实带”是指混凝土衬砌与围岩之间的回填层或浆砌片石中的某块区域结构疏松,密实程度差,有蜂窝状孔隙或砂浆不饱满有小空洞存在; (3) 空洞:衬砌界面反射信号强,呈典型的孤立体相位特征,通常为规整或不规整的双曲线波形特征,三振相明显,在其下部仍有强反射界面信号,两组信号时程差较大; 红色线筐内表示初衬后可能存在空洞 红色线筐内表示的是围岩内部的空洞 图中红色线筐内表示的是衬砌背部的围岩内还有隐患―蜂窝、空洞组织存在 (4) 脱空:衬砌界面反射信号强,呈带状长条形或三角形分布,三振相明显,通常有多次反射信号; 可以清楚地看到隧道顶拱板缝处出现了典型的三角形脱空,而且已经看到了脱空顶和底反射(见雷达图像上的红色标识),并且电磁波信号在脱空的空腔中产生了振荡信号。 某隧道交工验收测试数据,采用500MHz屏蔽天线,从雷达图像上可以清楚地看到大面积的脱空区域。 (5) 钢筋网:有规律的连续的小月牙形强反射信号,月牙波幅较窄; 800M屏蔽天线隧道衬砌检测,可以清楚地看到隧道衬砌内部的钢筋分布情况。 用RAMAC/GPR雷达,1000兆天线,图中可以清楚地看出两排钢筋。 钢拱架:单个的月牙形强反射信号,月牙波幅较宽; 某隧道交工验收测试数据,采用500MHz屏蔽天线,从雷达图像上可以清楚地看到初衬和二衬的界限,同时还能看清楚初衬上的钢拱架(见雷达图像上的红色标识)。 (6) 钢格栅:连续的两个双曲线强反射信号; (7) 干扰:界面反射信号强,同相轴连续,由剖面表面至深部的强烈震荡。 识别干扰波及目标体的地质雷达图象特征是进行地质雷达图像解释的核心内容。地质雷达在地质和地表条件理想的情况下,可得清晰、易于解释的雷达记录,但在条件不好的情况下,地质雷达在接收有效信号的同时,也不可避免地接收到各种干扰信号。产生干扰信号的的原因很多,隧道常见的干扰有电缆、衬砌表面金属物体、天线耦合不好,地下异常的多次波等,干扰波一般都有特殊形状,易于辨别和确认。(见图1) 从雷达图中可以看到衬砌表面的钢拱架形成的多次振荡干扰。 4 结论 1) 由于地质雷达测试自身的原因,虽然能很好的标示出缺陷的位置,但对于其介质差异性,所以对脱空的厚度描述还不够准确,需要做更多的前期辅助工作来改进其对厚度的准确性。 2) 由于个人经历及能力有限,文中未能全部列举隧道衬砌检测中所遇到问题的图片。 地质雷达论文:地质雷达检测技术在公路工程检测中的应用实践分析 【摘要】现今我国公路道路的建设逐渐发展,并在规模上和投资成本上呈现逐渐扩大的形式,因此公路的路面的好坏将直接影响公路的整体运行质量,同样的公路投入运营的使用质量将直接影响投资建设的效益和公路形象。因此对公路工程的运营质量进行检测已经成为了公路维护的重要环节。因此随着公路检测的难度加大以及重要性的发展,新型的雷达检测技术得到了广泛的发展,它可以弥补过去随机测点方法在速度上和密度上的不足,实现公路检测的信息化和科学化,因此本文首先对雷达检测技术的特点进行概述,然后分析雷达检测的工作原理,然后通过某工程实例,来探讨雷达检测技术在我国公路工程检测中的实际应用。 【关键词】雷达检测;公路工程;应用实践 雷达检测技术在公路检测中的应用是指在不损害路面的情况下就可以对路面的结构层进行合理的、全面的掌握因此具有检测速度快,检测全面合理的独特优势,我国传统公路路面的检测都是通过钻芯取样的方法,来检测路面的实际厚度,因此会对公路的路面产生损坏,因此雷达检测的技术在今后的公路检测技术发展中将得到更广泛的运用。 一、雷达检测技术的特点 雷达的检测应用主要是通过超高频的脉冲电磁波来有效的探测地下的整体介质分布的一种物理检测手段。现今雷达技术应用的范围愈加的广泛,如建筑工程的地质探测、矿井探测以及公路路面厚度检测等多个领域,这与它独特的优势特点是分不开的,其中具体的优势特点有:(1)可以对路面进行无损性的探测,雷达检测技术在公路路面的检测中可以不进行损毁就可以进行连续的探测,因此省去了后面修补路面的成本和劳力,从而节约大量的成本和劳动时间。(2)检测效率高,雷达探测器可以实现数据的采集和应用成像的全过程,并且整个过程仪器操作较为简单,数据采集迅速,并且在车辆实际运行的状况下也能进行检测,检测的速度达到80km/h。(3)检测的精度高,同其它检测方法相比,探测雷达的实际分辨率可以达到厘米的等级,并且探测深度的符合率通常都小于5cm,因此探测的精度较高。(4)探测频带较宽,雷达探测器的无载频脉冲类型,可以拥有宽度较高的频带,因此可以通过信息处理技术的应用来提高公路检测的探测能力和信号的分辨效率。(5)较强的抗干扰能力,雷达中设有屏蔽天线,因此可以只接受地面探测的信号,避开其它电磁波的影响,因此具有较强的抗干扰能力。 二、地质雷达检测工作原理和依据 (一)地质雷达检测工作原理 地质雷达的检测主要是通过雷达探测器向地下目标发着脉冲式的高频电磁波来进行检测,当电磁波到达路面之后会根据不同的电性目标和介质,发散出不同散射和反射的现象。主要是指反射或散射出来的波频和波长会出现明显的差异,当电磁波到达地面后,地面反射的波频就会通过天线然后传输到频率接收仪器上,然后就会通过观测屏幕将检测图像具体的显示出来,然后路面的检测人员就可以根据图像的特征来分析路面运行的质量好坏,并可以迅速的采取相应的促使进行路面维护和补救。例如:当路面发生脱空的情况时,雷达探测器发射的电磁波遇到地下的脱空状态会反射出两条反射波,然后根据具体的工作原理,检测人员就可以实际的了解到路面是否发生脱空的现象,具体的路面脱空雷达检测原理我们可以从图一中形象的来看[1]: (二)地质雷达检测工作依据 地质雷达检测最为明显的特征就是对路面的无损检测,由于探测深度较小,数据的分辨率较高,公路检测目标周围存在电性差,当差值越小,反射的系数就越小,差值越大,反射的系数也就越大。因此我们可以根据路面的结构组成进行分析,通常情况下路面分为表面层,由水泥混凝土或者沥青改性材料修筑。基层和路基层,由水泥混凝土、稳定性碎石或者石灰的稳定材料等修筑。可以根据相关数据来确定各种材料的电性参数,公路表面层水泥混凝土电性参数为3-5,沥青改性材料为5-10。基层的电性参数通常情况下要不小于8。所以根据不同介质的电性参数可以为雷达检测提供良好的检测依据。 三、地质雷达检测技术的实际应用 我们主要通过对某个发生路面损毁的公路进行雷达检测技术的实际应用探析,运用CSSI SIR-20的地质探测雷达来具体的阐述检测技术的应用。 1.路面厚度的检测分析 通常情况下公路建设为了成本的节约,会减少公路路面的摊铺厚度来获得利润的增加,所以现在对公路的检测中路面厚度的检测指标已经成为了路面质量的重要标志。我们对某公路路面的检测设立IG形式的空气耦合天线,然后数据的采集点的距离为每米1点,然后通过雷达进行检测,检测完成后,选取70米的公路剖面长度进行取芯试样,总共设立3个取芯点,对第一个取芯路面厚度和雷达检测数据进行选取,然后根据雷达检测的具体时间来确定第二个和第三个取芯点的路面厚度,检测的结果说明,雷达检测的第二个和第三个孔位的厚度与实际钻芯取样的厚度的误差较小分别小于1.2毫米和负1.6毫米。所以地质雷达的检测数据和精度完全的满足相关的规定和标准。具体的对比表如表一所示: 2.公路路面病害的检测 某公路建设后,在长时间通车负荷的情况下发生了许多病害,我们可以利用地质雷达探测技术有效的检测路面病害的类型,然后采取合理的措施进行维护。首先运用具有400米的屏蔽天线的探测雷达对公路的病害进行检测,该公路的路面结构为沥青表层、水凝混凝土的底板和基层,然后进行分层探测,从雷达检测的图像进行分析,该路段存在的主要病害类型有许多种,我们对其病害产生的原因和防护进行分析:(1)基层的顶面较松散,主要是由于路面的施工时基层的材料配比不达标,路面的压实度不强,通车后长期受到雨水的侵蚀和车辆负荷的压力等就会造成这种病害的发生。在雷达的图像上这一类型的病害特征是路面基层的顶面起伏比较大,然后整体呈现松散的状况。(2)路面基层发生沉降病害,使结构层整体滑移,产生这种现象的原因是路面长期受到超载车辆负荷压力,或者公路在前期建设中基层结构不够密实。雷达成像的特点路面的剖面图呈现不平稳的下降趋势。(3)路基沉陷的病害发生,路基坍塌与路面建设不规范有关,会造成公路的局部段发生沉陷的现象。雷达检测图像显示基层发生塌落,顶面的起伏比较大[2]。 结语: 随着我国公路建设的不断发展,地质雷达检测技术在公路工程的检测的应用中将会更加广泛,运用雷达探测仪进行公路工程的路面检测,不仅具有超高的检测精度和检测速度,同时还能最大限度的减少检测成本的应用解放劳动力,所以在未来的不断发展中,地质雷达检测技术在公路检测中将会进一步完善,为我国公路的合理建设和运营提供强大的技术支持。 地质雷达论文:地下管线探测中地质雷达的应用 摘要:目的:探究地下管线探测中地质雷达的应用。方法:对地下管线探测中地质雷达的应用技术进行简单的阐述,立足于当前地下管线探测现状(存在的问题),分析地质雷达应用的优越性,并且针对具体的地下管线探测工程的实施,对比性重点突出该技术应用前后所产生的应用价值(效果)。结果:地质雷达探测地下管线的效率及质量明显的优于传统探测技术,能够有效的降低安全隐患,保障地下管线探测工作的顺利、健康、可持续发展。结论:利用先进的地质雷达探测地下管线的实际情况,能够为地下管线的顺利铺设保驾护航。 关键词:地下管线;探测;地质雷达;应用 0 引言 地下管线的种类繁多,而且不同尺寸、不同用途、不同材料性质的地下管线,所适用的探测技术也不同,传统的地下管线探测技术,往往难以准确的评估损伤程度、无法直接检验地下管线的铺设情况是否合格、且对地貌地形条件要求较高,容易引发一系列的安全隐患,且达不到理想的探测效果,而近年来,随着城市建设的加快,地下管线越来越成为保证城市健康运转的基础性保障设施,他承担着城市的信息运输、用水输送、污水排放、居民供暖等,而且随着我国社会主义市场经济的不断发展、繁荣,城市建设中的地下管线的铺设密度越来越大,错综复杂,逐渐的加大地下空间的开发力度,但是不可避免的就会导致一系列的安全隐患,而且由于已有的地下管线网络排布比较杂乱,建设资料不完整的,进一步加剧地下管线的探测难度,难以有效的避免探测问题的产生,因此,地质雷达探测技术应运而生。地质雷达探测技术是一种高频宽度电磁波地下管线探测技术,对于浅层的探测目标,具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势,应经成为目前地下管线探测的最佳方式,基于此,本文对地下管线探测中地质雷达的应用技术进行简单的阐述,立足于当前地下管线探测现状(存在的问题),分析地质雷达应用的优越性,并且针对具体的地下管线探测工程的实施,对比性重点突出该技术应用前后所产生的应用价值(效果)。 1 简单的阐述地下管线探测中地质雷达的应用技术 地质雷达探测技术:是在电磁波传播理论的支持下,利用接收以及发射高频宽谱电磁波,来有效的辨别地下介质的分布情况。而且根据点此不传播理论得知:电磁波在地下介质传播时,往往通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态,来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变。地质雷达探测技术,是根据探测后,经数据处理,得出地下管线分布图像的剖面图,并且根据反射波组的波形以及对应的强度特征,利用地质雷达探测仪进行同相轴的跟踪,最终确定地下管线的实际分布情况,从而有效的指导城市建设。 2 当前地下管线探测现状(存在的问题) 2.1 探测效率及质量差,难以有效的服务于城市建设 目前,我国的地下管线探测,在很大程度上还依靠人力探测,利用传统的探测工具进行地下管线的维修和养护,这样的探测方式,往往耗时耗力,且所产生的价值微小,面对快速发展的城市化建设,难以提供快捷、优质的服务。同时,毕竟地下管线维修和养护人力资源是有效的,且部分人员的综合素质较差,缺乏系统的技术支持,容易造成人为失误,最终导致不可估量的严重后果,影响到居民的正常生活秩序,也不同程度的影响到城市化建设进程,影响文明城市的建设。 2.2 传统的地下管线探测技术操作困难,流于形式 传统的地下管线探测,往往需要耗费大量的人力、资金、材料等,存在严重的手动探测现象,相关工作人员需要深入地下进行探测,容易造成人身安全隐患,且由于操作复杂,往往容易导致操作失误,甚至部分工作人员对操作技巧的熟悉度并不高,部分员工按照自己的经验来执行,缺乏科学性,容易引发一系列的问题。 2.3 分辨率低,难以准确的掌握地下管线的实际分布情况 传统的地下管线探测技术的分辨率较低,图像比较模糊,对地下管线的分布状况不能完整的呈现,甚至呈现片段化、零散化状态,对于地下管线的实际分布的呈现,往往影响设计图纸的准确构建,因此,影响到整个施工效率及质量,并且在施工中,难以避免的会发生不可预知的稳态,再进行修复,往往会对居民的正常生活秩序造成较为长久的负面影响,不利于优质城市的建设。 3 阐述地下管线探测中地质雷达的应用优势 3.1 无损快捷 地质雷达探测技术,对于浅层的探测目标具有无损的应用优势,而且该技术是利用接收以及发射高频宽谱电磁波,来有效的辨别地下介质的分布情况,可以利用先进的互联网辅助技术,实现地上操作,且该技术具有高速反射的作用,快速运转的联网形式,能够更加及时的掌握地下管线的实际分布情况,针对出现的问题,及时的采取解决措施,或者针对安全隐患,及时的做好控制防治工作,从而保障地下管线探测效率及质量,保障居民的正常生活秩序,推动优质城市建设。 3.2 探测准确且连续 地质雷达探测技术具有较高的准确性能,且对地下管线的分布探测呈现连续性,能够有效的避免探测结果的片面性,保障探测结果的完整性,同时,该技术是通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态,来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变,从而能够使得不同形态、不同性质、不同功能的地下管线更加准确的呈现出来,有利于地下管线的准确选取,从而保障地下管线的铺设质量,同时保障施工安全,为整个地下管线的精准探测提供一定的参考与指导。 3.3 分辨率高,图像清晰,有利于城市建设 地质雷达探测技术的分辨率较高,所呈现出来的地下管线分布图像比较清晰,能够更加直接的掌握地下管线的实际分布情况,根据探测结果,进行科学的施工设计,强化设计质量,从而有效的服务于正式施工,为地下管线的正式铺设打好坚实的基础,另外,高分辨率的图像,也可以应用于整个城市建设探测,综合评定该城市的建设水平。 4 工程实例 在北京市海淀区西二旗西路的某项工程建设,首先需要对该路段进行明挖施工,并且需要将开槽深度控制在4m范围内,但是,根据相关数据资料的调查分析发现:该路段的地下管线分布比较复杂,而且埋深各异,对整个工程建设造成一系列的施工安全隐患,因此,需要借助地质雷达探测技术,明确的诊断该地区的地下管线的实际分布状况,排除安全隐患,保障施工建设的顺利开展。另外,根据探测实际情况以及应当遵守的测线布置原则,并且充分地考虑埋深,利用地质雷达探测技术,在路的两侧以及路中央设置3条测线方向,并且每隔20m均要布置1条横向的测线。 5 探测结果及对比性分析结果 探测结果:利用地质雷达检测出:整个西二旗西路这项建设工程的测线长度为1195m,并且探测的有效深度为0-4.0m。另外,对原始图像进行了反褶积、数字滤波、影像增强等后期处理,准确的探测出地下管线的分布情况。附:西二旗西路雷达测线布置图,如图1。 对比性分析结果:地质雷达技术应用之后,探测的反射波双曲线现象严重,能够清晰的检测出地下管线的分布及形态,而且地下管线的形态不受雷达天线之间的距离的影响;在用用过程中,若雷达探测仪正处于探测目标的上方,则显示出,雷达波的传播时间最短,能够有效的提升地下管线的探测效率,并且保障探测质量;在探测速度保持不变的情况下,若地下管线的埋深越大,则显示出来的趋向形态越平缓,反之,则越明显,能够充分地掌握地下管线的分布节理,提升探测的准确率。 附:地质雷达设备,如图2。 6 结论 总之,地质雷达探测地下管线的分布情况,具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势,利用先进的地质雷达探测地下管线的实际情况,能够为地下管线的顺利铺设保驾护航,有利于推动和谐城市建设进程。 地质雷达论文:地质雷达在煤矿超前地质预报中的应用研究 【摘 要】通过对地质雷达探测原理的深入理解,结合地质雷达在矿井超前地质预报中的经验,总结了断层破碎带,富水带,节理裂隙密集带等不良地质现象在地质雷达波形上的响应特征,并进一步分析了地质雷达低频的原因,从而为以后地质雷达超前地质预报提供参考经验,提高预报的准确性。 【关键词】地质雷达;断层破碎带;响应特征;低频 引言 地质雷达用于矿井超前地质预报的特点是探测距离短、探测精度高且成果可靠[1]。对于如何根据地质雷达的波形和频谱特征判断围岩质量及各种不良地质现象,前人在使用地质雷达进行超前地质预报时取得了很多宝贵的经验[2-3]。但由于各地下工程的地质条件千变万化,根据地质雷达的波形和频谱特征判断围岩质量及不良地质现象既有共性,也有特性,因此超前预报既要参考前人经验,又要根据各矿井的具体地质条件在每一个工区进行详细的总结,才能提高超前预报的质量。 根据地质雷达在矿井地质预报中的经验,将各种常见的不良地质现象如断层破碎带、富水带、岩溶带等在地质雷达上的响应特征进行总结,从而为以后类似不良地质现象的预报提供参考依据,从而提高超前地质预报的准确率。 1 地质雷达的基本原理 电磁波在介质中传播时,当遇到电磁差异界面时,将依据电磁波的反射和透射定理产生反射和透射电磁波。反射波的强度及透射波的强度大小取决于反射系数(见式1)及透射系数(见式2)。 反射系数: 透射系数: 式中:ε1,ε2分别为上下层电磁波传播介质的介电常数。 由上式可以看出,电磁波反射系数的大小主要是由界面两侧的相对介电常数决定的,界面两侧介电常数差异越大,反射越强烈,越有利于探测到异常界面的存在。这是地质雷达探测的地球物理基础。 2 不良地质现象在地质雷达上的响应特征 2.1 断层破碎带 断层破碎带是煤矿常见的一种不良地质现象,以其松散、破碎、含水量多会对煤矿掘进与开采施工产生影响,因此对其进行准确预报,提前采取预防措施具有重要意义。 刘基[4],肖宏越[5]等总结的成果表明断层破碎带的雷达波形错段、分叉、合并等现象多,波形连续性差、电磁波能量衰减快、波幅变化大,波形杂乱;雷达波在穿越破碎带的过程中,有时出现低频化现象,电磁波能量衰减快且规律性差,特别是高频成分衰减很快,自动增益梯度较大。 通过某断层破碎带8条测线的探测结果分析表明,会出现两种情况,一是信号频谱正常,整个探测深度内都有波形,但波形连续性差,波形错断、分叉、合并等现象较多,波幅变化大,波形杂乱,典型见图2-1。 另一种情况是信号低频,仅浅部有信号且波形较杂乱,深部信号微弱或基本没有。 通过前人总结及实地探测的成果表明,当探测到以上波形现象时,应注意是否存在破碎带的可能,及时提出预警。 图2-1 断层破碎带波形 2.2 富水带 富水带在地质雷达波形图上的特征是波形反射强烈,波幅宽大,波形连续性较好,呈黑条带状;其相位显示为负相,频谱图一般会显示低频。出现此现象的主要原因是水充满节理裂隙而使反射面连续性较好、水的介电常数与岩石的介电常数差异大且电磁波在穿越水时高频成分衰减很快,因此显示出以上波形特征。以下图片是某富水段探测的结果,频谱见图2-2。 图2-2 富水带频谱 2.3 节理裂隙密集带 节理裂隙密集带的主要裂隙面由于其产状均大致相同,因而在地质雷达上的响应是波形图上的一系列连续性较好的大致平行的同相轴,总体上看波形相对较平整,与富水带的差别是反射没有富水带的长同相轴反射强烈,还有就是其频谱图上不会显示低频。 2.4 围岩强风化带 一般围岩强风化带普遍被认为是均匀性较差,在地质雷达上的响应应该是波幅变化大,波形连续性差,波形杂乱。出现以上现象的原因主要是因为强风化的云母石英片岩结构面空隙均被泥质充填,结构面两侧的岩体均向内部发生不同程度的风化,导致围岩的介电常数是逐渐变化的,不存在突变,因而不存在强反射面且同相轴振幅小,此外由于围岩本身破碎,又被风化均一,因此横向、纵向均不存在介电常数突变的强反射界面,故振幅变化都较均匀。 3 讨论与分析 已有的研究成果表明,地质雷达电磁波在遇到岩石破碎或岩石大量富水时,会产生低频现象。从图2-1的波形图和图2-2的频谱图可看出,在前方围岩中富含大量的水时,电磁波信号的振幅会比较宽大,同时电磁波的频谱呈现低频的特征(100MHZ的地质雷达天线的主频为75-110MHZ之间)。 出现此种现象的主要原因,笔者认为结合探测介质的特性(破碎和富水)和电磁波的传播及衰减特征,可以对该现象做出以下解释:电磁波在穿过此类介质(破碎和富水)时,高频率的波衰减快,低频率的波衰减慢,且频率越高的波衰减越快,因此反射回来被仪器接收到的电磁波高频成分相对减弱,低频成分相对增强了,且越深处反射回来的电磁波低频成分相对越显著。而由波的频率和波长的关系可知,频率越低的电磁波信号,波长越大。因此,在高频信号衰减快的情况下,最终仪器接收到的电磁波信号就综合表现为低频和振幅宽大的现象了。 4 结论 (1)通过实践经验的积累,结合前人已有成果,总结了各种不良地质现象如断层破碎带、岩溶带等在地质雷达波形上的响应特征。 (2)地质雷达电磁波信号的低频现象主要是由于在破碎富水介质中传播时,高频信号衰减快,低频信号衰减慢造成,最终使信号表现为低频和振幅宽大的特征。 地质雷达论文:应用地质雷达的隧道工程质量检测流程与方法研究 摘要:本文针对隧道工程中易出现衬砌厚度不够、衬砌与围岩间存在脱空区、塌方回填不实以致影响隧道稳定性的问题,探讨了基于地质雷达技术的检测方法,论文首先探讨了地质雷达检测的基本原理,进而详细分析了数据采集和数据处理、资料解译的具体实施策略,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词:隧道工程检测地质雷达 我国是一个地域辽阔,多山的国家,交通运输发展很快,新修建的公路为缩短建设里程、改善线路走向及保护环境将大量修建隧道,以改变那种逢山绕着走、坡陡、曲线半径小的现象。隧道工程既能保证行车安全又可防止滑坡、泥石流及提高行车速度和安全的可靠性,还能与周围环境协调,保证自然景观的完善。修建隧道作为公路施工中的重点环节,加强质量检测具有重要的意义,但由于隧道支护质量较难检测,易给通车后的营运和安全遗留下隐患。隧道常见的问题有衬砌厚度不够、衬砌与围岩间存在脱空区、塌方回填不实等。由于以上问题的存在,降低了衬砌的承压力,严重影响隧道的稳定,甚至可造成拱部坍塌。如果对以上问题能及时发现,采取适当的加固措施,可将施工中存在的质量隐患排除在正常营运之前,确保以后隧道的正常使用。地质雷达检测是近年来应用于浅层探测的一项新技术,其特点是快速、无损、连续检测,并以实时成像的方式显示探测结果,分析、解释直观方便。加上其探测精度高、样点密、工作效率高等优势而倍受青睐。使用地质雷达对隧道衬砌结构进行检测是物探领域发展较为迅速、效果较为显著的方法之一。 1 地质雷达检测的基本原理 地质雷达设备由两个主要部分组成,即控制主机和天线。主机提供控制信号,由天线发射、接收超高频电磁波。电磁波从天线发出,在衬砌和围岩内传播,遇到衬砌边界、内部裂缝、空洞和围岩及围岩内界面等都会发生反射,这些反射的电磁波又传回天线,天线接收到这些反射信号,把它传到主机,主机对这些反射信号进行全时程数字化记录,存储并显示出来。反射界面距离越远,反射信号往返所需时间越长;反射界面越平整、面积越大和两侧的物性差异越大,反射的信号越强。通过记录到的反射波的走时和强度数据,可以判定反射界面的位置和两侧介质的性质,从中得到衬砌厚度、劈裂、空洞的位置和形态、围岩结构状态等参数,达到高分辨无损检测的目的。 从该方法的原理中可以看出,要从反射信号的走时换算到空间位置,需要了解混凝土和围岩介质的电磁波速度,它影响到测量深度的换算精度。空气中电磁波速是0.3 m/ns,一般干燥岩石为0.11 m/ns左右,水是自然界中电磁波速最低的物质,为空气的1/9,约为0.033 m/ns,在混凝土中的电磁波波速为0.12 m/ns。其反射和工作原理示意图如图1所示。 图1 电磁波遇到地下物体后的反射示意图 理论研究与试件的模拟试验证明,雷达电磁波在物体或介质中的传播速度随介质的相对介电常数的增加而降低。介质的介电常数不仅与介质本身的性质有关,而且还与介质中的含水率有关,如果衬砌孔隙较多,又充有水,那么波速会显著降低。物性的差异反映到波速的不同,同时也影响到反射信号强度的不同。在野外工作条件下,岩石、土和混凝土等工程介质之间都有物性差异,之间的界面都能形成反射,它们的介电常数差异不大,界面反射信号虽不太强,但地质雷达有足够高的灵敏度将它们辨别出来。岩石、土、混凝土等工程介质与水、空气、金属之间的电磁性质的差异极大,界面反射信号很强,极易识别。在隧道衬砌检测中金属构件、饱水带、空洞乃至劈裂空隙反映更加明显。 2 数据的采集 当使用地质雷达进行检测时,发射和接收天线与隧道衬砌表面密贴,沿测线滑动,由雷达仪主机高发射雷达脉冲,进行快速连续采集。雷达每秒发射64个脉冲,每米测线约有测点40个~60个。雷达时间剖面上各测点的位置和隧道里程相联系。为保证点位的准确,在隧道壁上每5 m做一标志,标上里程。当天线对齐某一标记时,由仪器操作员向仪器输入信号,在雷达记录中每5 m做一小标记,50 m或100 m的整数桩号打一个大标记。内业整理资料时,根据标记和记录的首、末标及工作中间核查的里程,在雷达的时间剖面图上标明里程桩号。选择900 MHz和500 MHz天线,其他参数为:1)采集方式:连续测量;2)扫描点数:512;3)增益方式:自动;4)900 MHz天线的时间窗(记录长度)为15 ns,500 MHz天线的时间窗为50 ns。 3 数据的处理与资料解释 雷达探测透视扫描的所有记录数据,在现场回放并转储在计算机硬盘上,室内工作使用电脑进行分析处理。数据与资料的处理基本可分为两个阶段: (1)将记录数据图像回放显示,通过分析,确认标志层与异常,确定突出异常的相关处理参数和使用程序; (2)用雷达专用软件进行正式处理。探地雷达所接收的是来自地下不同电性界面的反射波,电性界面包括了地质层界面和有限目的体的界面。探地雷达透视扫描提供的二维彩色图像,由16种色彩组成,不同色彩反映的是电磁波反射强弱的变化,即反映了不同介质的电性差异。探地雷达扫描图像的正确解释是建立在探测参数选置合适,数据处理得当,有足够的模拟试验对比以及阅图经验丰富等基础之上。依据雷达图像中的相位、频率、幅值及形态等特征的不同,对雷达剖面逐一进行了分析判别;并将不同地段的时间剖面和已知资料及钻孔资料相对比,找出了不同界面及不同地质现象的反射波形特征,对混凝土厚度、衬砌周围松散带、围岩松动带和基岩裂隙带等进行了解释。 4结语 地质雷达在隧道衬砌检测过程中,能有效地探测到衬砌厚度、脱空区范围、衬砌开裂、衬砌外围击岩富水等数据,对施工方采取加固措施消除隐患提供科学准确的依据,将隐患排除在隧道投入使用之前,对隧道的安全使用和正常营运起到了重要作用。随着地质雷达检测技术的不断完善和发展,地质雷达检测技术必将成为隧道施工质量安全保证的必不可少的重要环节。 地质雷达论文:关于路桥检测的地质雷达技术的研究 摘 要:随着科技的迅猛发展与人们对道路质量要求越来越高,我们通过以往大量的实践结果发现,由于地质雷达自身具有无损、精度高、分辨率高以及所耗成本低等特性,当前的路桥检测部门应当将其最大限度地贯穿于道路施工以及检测维修的整个过程当中去。该文主要阐述地质雷达技术的发展状况以及相对应的误差分析,希望能在今后得到一些借鉴和参考。 关键词:路桥检测 地质雷达技术 应用 误差分析 所谓的地质雷达检测技术其实指的是一种具有精度高,与此同时还可以快速成像的高科技技术之一。归纳的说,其实这项技术主要就是借助地质雷达根据所要检测的物体属性发射与之对应的电波,不仅如此,还可以适当的接收部分对该物体加以判断的发射波。经过多年来的努力研究以及在各个领域中的广泛应用,地质雷达检测技术作用十分显著。 1 地质雷达技术的发展状况以及勘测误差分析 1.1 发展状况 如果仅仅论地质雷达概念的提出可以追溯到20世纪10年代,然后在人们对其不断加强研究的过程中得到越来越为迅猛的发展,而且涉及到的领域也是越来越广泛。但是值得我们注意的是,由于雷达所发射出的电波稳定性较差,外加比较复杂,这样一来就会对地质环境造成很大的破坏。鉴于此,一直到20世纪70年代后,随着各种电子技术的兴起与发展,雷达技术的应用领域也随之广泛起来,并于80年代终于使得第一台雷达设备问世。自从这台雷达设备的出现,广大研究学者产生极其浓厚的兴趣,并在未来的时间里取得了一些重大突破,其中以成像技术为代表,这样一来就可以在很大程度上提高了它的分辨率,大大帮助到了路桥检测。 1.2 地质雷达产生误差分析 就这一点上来看,主要表现为:(1)反射信号时间差。通过调查发现,要想十分准确地对反射信号时间差进行记录,我们首当其冲需要做的就是根据实际需要确定计算时间的起点。话虽如此,但是我们要是将探地雷达的触发点(反射信号的)看作是物理时间的起点位置依然会存在一些问题。首先,直达波信号和地面反射信号的干扰如果比较强烈的话,会使整体记录面貌变坏,这样一来就会在一定程度上影响增益设置以及自动增益的使用效果。除此之外,天线的位置通常情况下都会随着路况的不同而出现起伏颤动,在这个时候我们要想准确无误的识别地面反射点的位置并非易事。鉴于此,要想尽可能的提高起始零点的标定精度,我们最为常用的做法就是将地质雷达配备自动调零设置,设同时将时间起点移到地面反射信号位置。 2 在公路检测中的实际应用 通过以往大量的应用结果表明,公路路基在通常情况下会由于含水量过高、承载力较低、压实度无法达标等综合原因,会在很多时候造成路基产生过量沉陷,这样一来就会形成空洞或者暗穴,情况严重的话局部还会产生滑坍等。另外,还会因为公路结构层透水性差而造成局部出现集水现象。如果是这样的话就会产生软弱体等病害。通过多年的实践情况看来,形成公路病害的原因是多种多样的,有本身质量所导致的,也有自然风化或者是外界作用产生的。有一点值得注意的是,路基和路面问题通常是结伴而行的,而并非独立存在,因此在调查公路病害的过程中,查明“病因”显得尤为重要。以下就是地质雷达技术在路桥检测中的几种主要应用。 2.1 检测公路基层与路基损坏程度 通过实践表明,如果检测出基层及路基损坏的区段较多的话,在雷达资料上的结构层会表现为界面反射凹凸不平,反射波出现一定程度的扭曲。虽然说该段基层反射波起伏比较小。但连续性在通常情况下不是十分好的。如果发现路床反射非常微弱,但反射起伏程度比较大,这就可以从侧面说明路基及基层已遭受外界的破坏。 2.2 检测公路路面裂纹 通常而言,裂纹在高速公路病害异常中是肉眼难以捕捉到的。我们可以根据雷达探测原理可得出以下结论:频率越高,探测越浅,分辨率也会随之越高,反之亦然。从这一点上来看,雷达探测在通常情况下可有效解决浅层部位的裂纹异常现象,如果是深部的裂纹我们最好的办法就是采用超声波探测法。主要表现为向两边分散的产生一定角度的同相轴。 3 地质雷达技术在修建桥梁工程中的实际应用 通过多年的实践表明,地质雷达技术在桥梁修筑中的应用主要表现为以下几个方面。 3.1 地质雷达应用于桥梁施工前的地质勘察 换言之,就是可以通过这种地质雷达来有效检测出地质条件,从而发现一些溶洞、夹泥层以及裂缝等所谓的不良地质体,这样一来就可以很好的提醒施工单位进行安全施工做好充足的准备,比方说某一个桥梁沉降检测中,发现该桥梁竣工通车之后在很短的时间里有部分桥面出现了不同程度的下沉,在这个时候我们应用地质雷达就很容易的发现这是由于地层的底部位置存在较多的裂缝带以及溶洞。 3.2 地质雷达应用于桥梁施工过程中 通过多次的实践发现,在桩基施工之前我们可以通过雷达来有效的检测出基地的实际地质情况,并且在第一时间内发现溶洞或者夹泥层等一些不良现象后迅速的予以处理,从而保证施工质量能够达到设计要求,比方说在LTD2100+GC400兆赫的检测过程中,施工人员可以在基底位置布置两条测线(具体是安置在哪个位置依据实际情况而定),然后可以沿着边线紧紧贴住移动地面天线进行检测。经过正确的操作过后发现在基底下方的3m处存在较为强烈的反射信号,工作人员挖开后果然是夹泥层,这就证明了雷达检测结果的准确无误。 3.3 在桥梁建筑竣工后进行验收以及维护中的应用 我们可以发现,在竣工后我们可以通过地质雷达技术正确的检测出钢结构的水平以及垂直分布情况,与此同时还能够发现桥梁结构的内部存在哪些不足之处等,如果一旦发现钢结构分布情况与设计资料当中的路面厚度不相符合,或者是施工与运营过程中所导致的内部缺陷等相关问题后,施工单位可以派遣专职人员在第一时间进行处理,从而最大限度地减少人力、物力、财力的重大损失,保障桥梁为人们出行提供便利。 4 结语 综上所述,随着地质雷达技术的快速发展,因其自身所具备的独特性,已经应用到了社会的各个领域,比方说在工程施工过程中,可以勘测该工程的地质情况等。除此之外,我们必将会在今后对这项技术不断进行研究和实践的基础上加以完善,这样一来就可以更加方便地借助更多较为先进的技术,来提供更加扎实的技术保障,从而推动地质雷达技术的进一步发展,为路桥检测做出重要的贡献。 地质雷达论文:地质雷达在隧道超前预报中的应用 摘 要:地质雷达作为常用的物探手段之一,在隧道超前预报中大量应用,本文结合某高速公路隧道实例,阐述了地质雷达做超前地质预报的原理和应用范围,并得出探测结论,旨在积累预报经验,为类似工程提供借鉴和参考。 关键词:隧道施工;地质雷达;地质预报 1 前言 探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR),又被贯以地质雷达之称,是浅层地球物理探测的一项新技术,具有高效性。它借用主频电磁波,其波段达到数十兆赫至千兆赫兹,借助宽频带短脉冲的方式,由地面通过天线发射器发送至地下,经地下目的体或地层的界面反射后返回地面,被雷达天线接受器所接受,进行处理和图像解译的操作针对所接受的雷达信号,来实现探测前方目的体的目的。探地雷达较传统的地球物理方法而言优点是更加突出,具体体现为便捷迅速、高精度以及对原物体无破坏作用。故此,在道路建设和公路质量检测方面,探地雷达已渐渐被人们所认识并得以广泛应用。从20世纪70年代地质雷达就人们所应用,到现在快有40年的历史了,它的应用范围有了不小扩展,譬如考古考察、建筑工程、铁路公路、水利电力、地质采矿、航空飞行等领域起着重要的作用,也解决了诸多问题,例如现场勘察、选择线路、检测工程质量、地质预报、地质构造研究等。关于工程地球物理方向的探测方法也分好多种,像反射地震、地震CT高密度电法、地震面波及地质雷达等方法均被涵盖,但是地质雷达却以其高清的分辨率,直观的图象,便捷的使用,得到了工程界认可信赖和欢迎。 2 地质雷达探测的基本原理 2.1 工作的基本原理 地质雷达是一种宽带高频电磁波信号探测介质分布的非破坏性的探测仪器。断面的扫描图像即是雷达借助连续拖动的天线而获取的。雷达不断地把高频电磁波发射到地下,在物体内部传播的电磁波信号在通过不同介质的界面时,反射、透射和折射就会产生。介质的介电常数差异愈大,反射的电磁波能量随之愈大;反射的电磁波被与发射天线同步运行的接收天线成功接收后,借助雷达主机对反射回的电磁波的运动特征进行精确记录,再用技术对数据的进行处理,形成断面的扫描图,利用图像进行判读,即可获取地下目标物的实际情况。 雷达天线把电磁波发射与物体内部,物体内部的填充物或其密实度的差异,导致它们的介电常数有所不同,使电磁波于不同介质的界面处形成发射,并被物体表面的接收天线所接收,参照电磁波发射到反射波返回的时间差及物体中电磁波的速度来测算反射体距表面的距离,完成探测出物体内部的不同层面等结构。 探地雷达主要借助宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目的体。 公式如下: t=4z2+x2/v 雷达依据测取的雷达波走时,自动求出反射物的深度z及范围。 图1 雷达的工作原理及其探测方法 根据上述原理,可用地质雷达仪探测地基中的不同地质分层及异常体的位置、深度和范围。 2.2 测试方法及仪器 不同频率天线的测深能力也会存在差异,频率愈低,探测深度愈大;且此次检测的任务在于探测地质构造及断裂带,本次预报选用美国劳雷SIR-20地质雷达,100MHz天线,采集参数为:采集方式为点测,每20cm一个点,每扫描采样数为512,采集时窗为300ns,采用32次迭加。测线布置如图2所示。 图2 雷达测线布置 3 工程实例 3.1 工程概况 XX高速公路XX合同段XX隧道位于陕西省安康市紫阳县县城东部,设计为两座单线隧道,左线长921米,右线长862米。结构为Y形隧道,采用复合式衬砌。洞身最大埋深200m左右。隧道如图3所示。 图3 隧道整体图 3.2 地质情况 宋家梁隧道设计为强~弱风化泥质板岩、弱~微风化泥质板岩及微风化辉绿岩,但实际施工过程中围岩较差,只有极少段落为微风化辉绿岩,其中进口小净距段全部为强风化碳质千枚岩,岩性极差,数次造成隧道冒顶塌方,按照普通围岩支护无法进行正常施工;且隧道紧邻汉江,水系发达,而强风化碳质千枚岩遇水则成沥青状外流,造成极大安全和质量隐患;且初期支护施作以后,围岩变形大,且长期不收敛,强风化碳质千枚岩段落4~5个月不趋于稳定,无法进行下步施工;开挖时有地下水,且水量较大,后期地下水增大。且进口段落为小净距,左右洞施工干扰较严重。这些病害都危及到隧道施工安全与结构质量,严重制约隧道施工进度,造成了人员机械的极大浪费,并给项目部造成了严重的经济损失。 4 检测结果及分析 4.1 地质雷达探测成果分析 根据地质雷达在隧道掌子面探测数据图像(见图4)分析,推断此段0-25米范围内围岩为微风化碳质千枚岩,呈碎裂状结构,节理、裂隙发育,含水率大,整体稳定性差,其中15-25米范围内,有稍强的反射截面,推断该段范围内,围岩裂隙增多,拱顶和拱腰位置可能有掉块落实,可能有渗漏水,以及涌水,应加强防排水措施。 图4 ZK13+540掌子面雷达波列图 4.2 验证 经过15天开挖,距预报掌子面13米处,隧道开挖掌子面由渗水变为涌水,且拱架变形严重,由于预报准确,施工单位提前做好准备,增强支护等级,提前抽调大量抽水设备,避免了灾害进一步发生,为下一步施工的有序进行,打下良好的基础。 5 结语 根据以上实例,可以说明以下几个问题:(1)地质雷达用于隧道超前地质预报中,可较快做出判断,有利于下一步施工的安全有序进行;(2)隧道超前预报,需要大量实践,反复研究图形和地质情况,以提高工作水平;(3)地质雷达的预报范围不宜过长,20-25米为最佳预报范围,最好留有一定的搭接长度。 未来,随着我国经济的进一步发展,隧道也将越来越多,大力拓展地质雷达在隧道超前预报中的应用,可以减少不要的损失,为工程的正常进行提供有力的保障。 地质雷达论文:地质雷达在隧道检测中的应用 【摘要】为了研究地质雷达在隧道无损检测中的应用,从理论出发对地质雷达参数选择及病害判别方法进行研究,结合实际工程分析隧道衬砌背后空洞,衬砌混凝土密实程度等病害,结果表明雷达解释准确性比较高。为其他类似工程积累宝贵经验,具有一定指导意义。 【关键词】地质雷达 隧道 无损检测 1前言 随着我国交通事业的蓬勃发展,隧道建设数量越来越多,断面也不断增大,施工难度越来越大,为了保证人民生命及财产安全,对隧道的施工质量要求越来越来高。隧道在建设过程中隐蔽工程较多,病害一旦形成,如果得不到及时处理,在隧道运营中会产生很多安全威胁,如衬砌厚度不足,空洞等都会对安全构成极大威胁,相比较传统检测方法,如取芯、开挖等直观检测,地质雷达有快速、连续、无损的特点,能够在不破坏衬砌的情况下对隧道病害进行检测,再通过计算机进行数据处理、分析、解释,可判释隧道存在的病害。目前应用探地雷达进行无损检测成为隧道质量检测的重要手段。 2地质雷达方法 2.1地质雷达原理 地质雷达探测中一般以电磁脉冲的形式进行探测,脉冲在介质中的传播遵循惠更斯原理、费马原理和斯涅耳原理,发生反射、折射等现象,其运动规律与地震勘探方法相似。这也是地震数据采集、处理和解释方法技术广泛应用于地质雷达的基础。 地质雷达是一种对地下的或物体内不可见的目标体或界面进行定位的电磁技术。其工作原理是高频电磁波一宽频带脉冲形式,通过发射天线被定向送入地下,经存在电性差异的地下地层或目标体反射后返回地面,由接收天线所接收。高频电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性特征及几何形态而变化。故通过对时域波形的采集、处理和分析,可确定地下界面或地质体的空间位置及结构。 2.2隧道衬砌质量检测 衬砌是隧道的主要承载结构,也是隧道防水的重要工程,其施工质量对隧道长期稳定发挥着重要的作用,因此对隧道工程质量的检测也显得尤为重要。隧道衬砌质量检测包括隧道衬砌厚度,衬砌背后未填实的空洞,两层衬砌间的脱空,地下水的侵入,衬砌混凝土的密实程度等,主要检测方法即地质雷达法。 地质雷达进行隧道衬砌质量检测一般采用400MHz或900MHz天线,检测厚度因天线频率不同而相差较大。检测时一般布置5条测线,分布在隧道的拱顶、拱腰及边墙三个部位,拱顶为隧道的正顶部附近,拱腰为隧道的起拱线以上1m作用,边墙为排水改版以上1.5m左右。测量方式采用连续测量方式,为保证地质雷达时间剖面上各测点位置与实际检测里程相对应,在检测时在隧道边墙上每10m做一个里程标记,以供校正剖面上的里程桩号。检测时天线要贴紧洞壁保持匀速运动,避免天线的颠簸对时间剖面产生干扰。 隧道衬砌检测时会受到很多因素的干扰为了压制干扰,对隧道衬砌检测的地质雷达数据在解释前,需经过背景消除和反褶积滤波等数据处理,消除多次波和其他背景干扰波,突出衬砌介质与围岩接触面上的反射信号。隧道衬砌质量检测中,相关介质的物理参数如表2.1所示。 2.2.1检测参数的选择 检测参数选择合适与否关系到探测的效果。探测参数包括天线中心频率、时窗、采样率、滤波设置等。 (1) 天线中心频率选择 天线中心频率的选择通常需要考虑三个主要因素,即设计的空间分辨率、杂波的干扰和探测深度。根据每一个因素的计算都会得到一个中心频率。 一般来说,在满足分辨率且场地条件又许可时,应该尽量使用中心频率较低的天线。如果要求的空间分辨率为 (单位为m),目标体相对介电常数为 ,则天线中心频率可由下式初步选定: (MHz) (1.1) 根据探测深度,也可以获得中心频率的选择值。假设探测深度为D,则 (MHz) (1.2) 天线的中心频率与对应的探测深度如表2.2。 (2) 时窗选择 时窗选择主要取决于最大探测深度 (单位为m)与地层电磁波速度 (单位为m/ns)。时窗 可由下式估算: (1.3) 上式中时窗的选择值应增加30%,这是为了地层速度与目标深度变化所留出的余量。表2.3给出天线主频与时窗大小的选择。 (3) 滤波参数的选择 地质雷达测量中,自然界具有多种频率成分的电磁波,这些电磁波将对测量造成较大的影响。在测量中需要设置滤波参数,来增强目标体的异常响应。 一般情况下,当天线中心频率确定以后,以一个天线中心频率为带宽进行带通滤波。即假设选择100MHz天线,带同范围为50~150MHz。 2.2.2隧道衬砌病害识别 衬砌质量检测过程中,首先要在地质雷达剖面上确认出混凝土与围岩或二衬与初支界面间的反射波同相轴,读取反射波双走时时间,按照公式 计算出混凝土衬砌厚度及异常埋深。电磁波在衬砌中传播速度的求取方法可以采用标定厚度的方法,即在已知厚度的衬砌上采用地质雷达探测,通过厚度及双程走时计算出电磁波在介质中传播速度。 脱空是隧道衬砌质量检测的重要内容之一,如果脱空体内为空气,当电磁波在混凝土与空气、空气与围岩之间传播时,上下界面会产生两次强反射,雷达剖面上会出现双曲线形态的强反射波,其同相轴与相邻道发生错位,依此特征可确定出空洞位置、分布范围等。 衬砌混凝土欠密实在地质雷达上会有明显的显示,在欠密实的区域,地质雷达上出现反射相位不连续强反射信号。地质雷达检测分析的密实与否是反射波振幅与相位的变化程度得到的,其物理意义很难用密实度来量化。我们可以根据地质雷达剖面反射波振幅、相位的频率的变化特征将衬砌混凝土划分为密实和相对不密实两种类型,在密实性好的混凝土上,雷达反射波的振幅呈指数衰减,反射相位稳定,层内没有强振幅的杂乱反射;在不密实的混凝土上,雷达反射波的振幅变化较大,反射相位不稳定,剖面上波形杂乱。 3工程实例 3.1工程概况 正岙隧道是温州绕城高速公路西南线工程(仰义至阁巷)第01标段内双洞六车道分离式隧道。左线隧道设计长度564m,设计桩号范围为ZK3+361~ZK3+925;右线隧道设计长度697m,设计桩号范围为K3+351~K4+048。隧道左右线净高均为5m,净宽为14.5m。衬砌采用复合式衬砌,二衬厚度Ⅲ级围岩为450mm,Ⅳ级围岩为500mm,Ⅴ级为围岩为600mm。 3.2现场测试 为检测正岙隧道右洞K3+710- K3+750衬砌背后空洞及密实情况,共布置5条测线,分别位于拱顶、左右拱腰及左右边墙。为准确确定病害位置,每10m打一标记。地质雷达采用中国电波传播研究所LTD2100型探地雷达,采用400MHz屏蔽天线,详细参数设置如下: 3.3数据分析及解释 地质雷达天线采集到的信号,其中包含很多干扰波,使雷达图像很多有用信息被覆盖,不能清晰的反应目标体。另外电磁波在传播过程中会有不同程度的衰减,导致天线接收到的反射波与原始波形产生差异,因此需要借助计算机进行有效处理,为使数据解释更加正确。将采集的地质雷达数据传至计算机中,应用IDSP6软件进行处理,通过滤波、反褶积等处理达到突出有效信息,压制干扰波的目的,通过雷达波形图提取有效信息,判定隧道衬砌质量病害。对于检测结果与设计相差较大的地方,采用取芯法进行确认,证明检测结果的正确性。地质雷达技术有一定的局限性,因此对于雷达的应用,要有针对性。 4结论 地质雷达作为一种快速、连续、无损的检测方式应用到各个领域,它具有高分辨率、高效率、无损、结果直观的优点,相比较重磁方法、直流电法等采用位场进行探测,地质雷达都具有高分辨率的特点。但也与其他探测方法一样,存在着一些缺陷,雷达波在传播过程中有较大的衰减,限制雷达波的穿透能力。而且对于电磁脉冲,不同频率成分的衰减程度不同,高频成分衰减较严重,而低频成分衰减较少,探测中会降低探测的分辨率,这是探地雷达的一个主要局限性。 地质雷达论文:地质雷达在吹填造陆道路建设中的应用 摘要:在汕头东海岸新城区围海造地建设中,因填砂层、吹填淤泥层、原海床地层的分界线难以确定,道路建设中沉降值及沉降随时间的关系计算误差大,难以控制。通过静力触探、地质钻探、地质雷达三种方式的对比分析,地质雷达与静力触探测试的分层结果符合较好,且成本较低。研究认为,通过地质雷达确定的土层分层来计算道路沉降,与实测数据较为一致,能用于指导工程施工。 关 键 词:地质雷达;沉降;吹填造陆;道路 1前言 随着世界人口数量的急增,人类活动空间不断扩大世界范围内城市特别是港口城市可利用的土地资源越来越少,从上个世纪开始世界范围内开始进行着大面积的围海造陆工程。我国沿海城市的围海造陆也在大力开展,在围海造陆的过程中,沉降控制是一个较为关键的问题。张全威(2012年)通过有限元法对胶州湾产业新区围海堤工程进行了模拟和分析,对海堤施工中的位移特性及边坡稳定性进行了研究,但得出的结论和工程实际不大相符,可靠性不够[1]。迟朝明(2013年)对青岛围海堤工程软土地基处理工程进行了研究,对现场路基沉降实测数据进行整理分析,得出针对现场地质情况下的地基变形规律,并通过变形规律确定现场施工指标[2]。但是对现场地质进行详细地勘探和原位测试,存在耗时长、费用大的问题。 李志佳(2013年)对惠州市大亚湾石化区D1、D2配套海堤地基采用了地质雷达探测分析,认为地质雷达探测在分析海堤底淤泥及抛填层厚度的工作中,效果很好[3]。李大心(1996) [4]、薛建、田刚等(1997) [5]、刘敦文、徐国元等(2004) [6]分别研究了地质雷达在公路建设中的应用研究,认为地质雷达在路基工程质量检验中,应用效果较好,能满足工程需要。在汕头东海岸新城区围海造地建设中,因填砂层、吹填淤泥层、原海床地层的分界线难以确定,道路建设中沉降值及沉降随时间的关系计算误差大,难以控制。通过静力触探、地质钻探、地质雷达三种方式的对比分析,地质雷达与静力触探测试的分层结果符合较好,且成本较低,能用于指导工程施工。 2土层厚度的测试对比分析 汕头东海岸新城项目包括水利和市政两大部分,涉及兴建海堤、吹填造陆、内河涌、泵闸站以及市政管网、主次干道、连接桥梁等多项工程内容。 测试试验段位于汕头东海岸新城WE3路,两个路段,分别为L0+252~L0+292、L0+370~L0+410。图1为L0+272断面上JT1号静力触探点的比贯入阻力Ps随深度z的变化曲线图,图2为L0+272断面的地质雷达测试图,图中竖线为JT1号静力触探点所在位置。 分别采用单桥静力触探、地质钻探法、地质雷达法对6个断面12个点位进行了土层分布测试。地质雷达型号为sir-20型探地雷达,雷达天线频率为40mhz。三种方法测试的砂层厚度见表1。 由表1 可以看出,各个测试点位的不同方法的测试值,比较接近;总体说来,地质雷达法的测试值和静力触探法的较吻合,都比地质钻探法的测试值小。 因为松散砂层钻探取芯是非常困难的,松散砂层几乎全由粗、中、细砂组成,极为分散,遇水又极易流失,无胶结力,钻孔极易坍塌。在这种地层中钻进要解决两个问题,一个是钻孔护壁。保证钻孔结构完整;一个是防止钻进中产生涌砂现象。在戈壁和沙漠地区,如新疆吐鲁番铀矿区、罗布泊环境科学区钻探存在的主要问题是,在胶结松散、振动易碎的地层中,取心率很低(10-30%),往往使地层被误判,上下层位被颠倒。这些问题一直困扰着钻探界的技术人员,曾特邀乌兹别克钻探专家伊万来华指导,但也无好的办法。伊万先生说“松散砂砾石层钻进取芯,前苏联钻探界曾投入大量人力、物力、历时30多年,至今未找到很好的方法。” 静力触探主要适用于粘性土、粉性土、砂性土。静力触探适用于地面以下50m内的各种土层,特别是对于不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察,更适合采用静力触探进行勘察,来划分土层及土类判别。 综合分析,认为地质雷达法测试的优点是能描绘出整个断面的深度随位置的关系曲线;从测试方法上来说,地质钻探法对于松软、饱水砂层,存在钻孔极易坍塌、地层分界线被误判的问题,且测试费时、费用高,且测试的是少数几个点位的砂层厚度,代表性不强;从测试原理上而言,静力触探非常适用于原状土的饱和砂土和高灵敏度的软粘土地层的勘察,测试结果精确,但测试费时、费用高,且测试的是少数几个点位的砂层厚度,代表性不强。 由表1可以看出,采用地质雷达法来对填筑砂层和吹填层进行分层分析,具有足够的准确度。 3 沉降观测及计算对比分析 汕头东海岸新城WE3路,采用在已填筑的砂层上逐渐往前推进的填筑方式,每个断面的填筑在较短时间内就完成了,可以视为一次填筑。根据吹填前的地质勘探所得各地层的分布和参数,以及以上试验断面用地质雷达法所测试的吹填淤泥和填砂层的厚度,对6个断面的总沉降量及沉降s随时间t的关系,进行了计算。总沉降量计算采用分层总和法,沉降s随时间t的关系采用太沙基一维固结理论。计算方法如下: 在试验路段,也进行了沉降观测。沉降观测采用沉降板,因填砂层底是淤泥层,淤泥层不能承受沉降板的重量,故在淤泥层顶放置沉降板,没有意义。故在填砂层完毕后,沉降板放置在填砂层顶,并加以保护和固定,保证沉降板不受潮汐和雨水的影响,且能随基底一起沉降。沉降观测数据至今已逾一年,观测结果如图5、图6所示。 沉降观测值和各种沉降计算结果如表2所示。可以看出,按地质雷达法测试的土层分布计算的填筑后365d的沉降计算值,和沉降实测值比较接近,误差在10~44mm之间,6个断面的平均误差为20.3mm;按地质钻探法测试的土层分布计算的填筑后365d的沉降计算值,和沉降实测值误差较大,误差在19~82mm之间,6个断面的平均误差近50mm。 4 结论 采用地质雷达法来对围海造陆中的土层分层测试,具有较高精度,与静力触探法相比效率高,成本较低,且能显示全断面的土层分层;地质钻探法在松散砂层中钻探取芯困难,导致土层分层的误差较大,从而导致沉降计算误差较大。测试分析对比结论,能对相类似工程提供借鉴参考。 地质雷达论文:地质雷达无损探测技术在隧道检测中的应用分析 摘 要:随着计算机信息技术的发展,地质雷达无损探测技术在我国隧道工程的检测当中应用越来越广泛。文章阐述了地质雷达探测技术的基本原理,依托某隧道工程实例,对地质雷达无损探测技术在隧道工程检测中的具体应用进行了论述。期望通过文章的研究,能够对提高隧道工程的施工质量有所帮助。 关键词:地质雷达;无损探测技术;隧道;检测 进入21世纪以来,我国交通和水利的发展越来越快,从而各类隧道工程的建设也越来越多,隧道工程的质量检测是非常关键问题。以往隧道工程的开挖的方式主要是直接爆破,达不到工程预期的效果,从而影响了隧道混凝土衬砌造成较大难度,使得衬砌层厚度无法满足设计要求。随着科学技术的发展,隧道工程的施工方式发生了变化,工程开挖质量得到了很大的改善,但是仍然存在着很多问题。此时高效率全方位的地质雷达无损探测技术就出现了,为隧道工程的检测提供了准确的数据。论文以某隧道工程为实例,来对地质雷达无损探测技术进行分析。 1 地质雷达探测技术的原理分析 地质雷达设备主要由控制主机和天线两个部分构成,主机的功能为提供控制信号,天线的功能为发射或接收超高频电磁波天线发射电磁波后,电磁波在衬砌和围岩内传播,一旦遇到内部裂缝、衬砌边界、孔洞、围岩时就会发生电磁波反射,由天线接收反射的信号,并将其传送至主机,主机负责全程记录、存储、显不反射信号的强度、走时等信息反射信号的强弱与反射界面面积、平整度以及两侧物性差异有关,反射信号往返时间长短则与反射界面距离有关通过分析反射信号的相关信息,可以判定反射界面的位置和两侧介质的性质,获取围岩结构状态,衬砌厚度、劈裂、孔洞的形状与位置等参数,实现无损探测。地质雷达探测技术的工作原理如图1所示: 图1 探测原理示意图 2 某隧道工程实例地质雷达无损探测技术的应用分析 论文以某隧道工程实例为依托,对地质雷达无损探测技术的具体应用进行论述。该隧道是基于新奥法的原理进行设计施工,衬砌形式为复合式衬砌,为确保隧道工程的整体质量,决定在施工过程中,采用地质雷达无损探测技术对关键工序进行质量检测。 2.1 雷达设备的选择及参数的设置 在应用地质雷达探测技术对隧道工程进行质检的过程中,应当结合工程实际情况选择地质雷达,并对相关参数进行合理确定基于本工程的特点,经过多方面综合考虑,最终决定选用RAMAC/GPR型地质雷达,配以500mHz屏蔽天线该雷达的特点如下:高集成化、真数字式、体积小、重量轻,是目前唯一一款能够由单人进行操作的探地雷达其功耗较低,主机功耗仅为25W,系统耗电量较低,无需电瓶供电,给野外工作提供了极大的方便在质检过程中,需要重点控制的参数如下:采样频率设置为7005mHz;采样点为483个;叠加次数为8次;触发方式为时间触发。 2.2 检测项目及检测要点 2.2.1 支护厚度检测。在不考虑其它影响因素的前提下,由地质雷达天线发射出的雷达波中,空气直达波是传输速度最快且最先抵达接收天线的,次之的是表面直达波,反射波居于最后在影响反射波能量的各种因素当中,隧道围岩与混凝土的物性差异是关键性因素,研究结果表明,两者之间的差异与反射波的能力成正相关的关系,雷达波经由隧道围岩和混凝土界面反射至雷达中的。反射信号在图像中的具体表现为强振幅和连续同相轴,基于这一特性,便可在地质雷达中准确读取出混凝土的厚度。 2.2.2 二次衬砌厚度检测。隧道内的围岩与一二次衬砌间存在着非常明显的差别,具体体现在物性和成分上,正是因为这此差异造成了围岩、一次衬砌和二次衬砌三者间的介电常数不同,尤其是在衬砌与围岩间当电磁波经衬砌进入到隧道围岩当中时,通过观察能够发现如下现象:即反射波的振幅增大、视频率降低相关研究结果表明,电磁脉冲在结构层的各个界面当中均会发生一定程度的反射,并且不同结构层中的电磁脉冲速度均不相同,按照反射的速度与时间,再借助相应的计算公式,便可求出隧道结构层混凝土的具体厚度。通常情况下,电磁脉冲在混凝土当中的传播速度可预先获知,基于这一前提,采用地质雷达对隧道衬砌混凝土的厚度进行检测时,关键环节是准确获得电磁脉冲在各个结构层当中反射时间。 2.2.3 脱空区检测。由于空气与混凝土的物性差异较大,从而导致了两者之间的介电常数存在很大的差别。在隧道工程施工时,若是衬砌混凝土的背后回填密实度未达到设计要求,便会使混凝土与围岩之间形成缝隙,此时电磁波在经过空气与混凝土界面时,就会出现较强的反射信号。相关研究结果表明,脱空区的区域越大,在雷达图像当中的围岩界面就越清晰通过观察可以发现,在雷达图像中的反射波呈弧形,并且多次出现,同时反射波具有同相轴的特点,它出现的位置一般都在混凝土层下方,随着时间的变化反射波的能力会随之增强为此,可按照雷达波在隧道洞内的传播速度和介电常数对脱空区的大小进行计算,同时按照水平距离还可求出脱空区的具体范围 2.2.4 钢拱检测。雷达设备发射的电磁波在传播过程中存在能量传递由于传播导体的电磁性差异较大,所以使得电磁波在传播过程中一旦遇到金属材料等良性导体,就会产生强烈的反射现象。在隧道工程施工中,经常会使用到钢支撑和钢筋网,这两种金属材料结构均属于良性导体。在运用雷达无损探测技术进行隧道检测时,如果混凝土中存在钢拱,那么就会在雷达图像上显不明显的、呈月牙形的反射信号,且每一个钢拱均会有一个对应的反射信号;如果混凝土中存在钢筋,那么就会在雷达图像上显不出强烈的、呈连续点状的反射信号根据雷达无损探测获取的信号形状及雷达图,可得知钢筋、钢拱数量及其分布情况等信息,用以判断钢拱和钢筋用量是否满足工程设计要求。 3 结语 总而言之,隧道工程施工质量检测是一项较为复杂且系统的工作,在不影响施工正常进行的前提下,对各道工序施工质量的检测,一般都是采用无损检测技术本文依托某隧道工程实例,对地质雷达无损探测技术在该工程中的应用进行论述,结果表明,地质雷达能够准确检测出隧道的施工质量,为工程整体质量的提升提供了强有力的保障。 作者简介:房俊超(1981.04- ),男,陕西商洛人,本科,中铁十二局集团第三工程有限公司,工程师。 地质雷达论文:地质雷达在隧道检测中的应用 摘要:隧道因其特有的结构和功能要求,往往施工难度大,容易出现初期支护背后脱空,二次衬砌混凝土厚度不足等问题,给施工和运营造成相当大的危害。为了避免类似问题的发生,就必须在施工过程中及时发现质量隐患并及时清除,通过地质雷达方法检测正好解决以上问题。它以其高分辨率和高准确率,快速、连续且高效的无损检测方法很快得到人们的认可,经过长期实践和不断发展被广泛应用于隧道衬砌质量检测中。本文介绍了地质雷达工作原理与工作方法,并探讨了地质雷达在隧道检测应用时的技术要点。 关键词:地质雷达;二次衬砌;背后脱空 一、地质雷达工作原理与工作方法 (一)地质雷达的工作原理 地质雷达作为一种电磁技术,可以对地下的不可见目标进行定位。其工作原理是:以高频电磁波的脉冲形式,通过电线定向传入地下,反射回地面的电磁波被地面仪器接收。由于地下不可见目标的不同,病害的类型也不同,那么电磁波到达之后会反射回不同的形式。再根据其返回波的性质进行分析,得到地底隧道病害的真实情况。地质雷达并不适用于所有类型的病害检测,其必须要具备一定的基础条件,即衬砌或岩体中存在的孔洞与周围物质的相对介电常数差异较大。此外,我们还可以根据病害的时间,将病害类型的检测分为建设之前和后期维护,即地质的超前报告以及隧道健康监测。只有两种检测同时应用,才能有效的施工建设,并且在建设中、完工后避免意外,从而保障隧道运营的安全。 (二)地质雷达工作方法 目前常用的时域地质雷达测试方法有环形法、宽角法、多天线法、剖面法等,其中。以剖面法结合多次覆盖技术应用最为广泛。剖面法是发射天线(Tx)与接收天线(Rx)以固定间距沿测线同步移动的一种工作方法当发射天线和接收天线的间距为零时,也就是发射天线和接收天线合二为一时、称为单天线形式,反之称为双天线形式。剖面法的测试结果可以用地质雷达时间剖面图像表示,其横坐标记录了天线在地表或衬砌面的位置,纵坐标为反射波双程走时,表示雷达脉冲从发射天线出发经过地下界面反射回到接收天线所需要的时间。这种记录能够准确描述测线下方地下各反射界面的形态,需要指出的是由于地下介质对电磁波的吸收,来自地下深处界面的反射波会由于信噪比过小而不易识别,这时可应用不同天线距的发射和接收天线在同一测线上进行重复测试,然后将测试记录中相同位置的记录进行叠加以增强对地下深部介质的分辨率。 二、地质雷达在隧道检测中的应用技术 (一)地质雷达检测参数 地质雷达检测时的参数设定是否符合紧切关系到检测的效果。主要的检测参数包括:采样率、天线中心频率、时窗、发射天线与接收天线的间距、测点点距。 1、时窗选择 W=1.32dmaxM(2) 其中:M为介质中电磁波的速度(单位:m/ns)dmax为探测深度(单位:m)。 2、采样率的选择 采样率(时间采样间隔)是记录的反射波采样点之间的时间间隔。按照尼奎斯特采样定律采样频率至少要达到天线中心频率的3倍。为了使记录波形更完整,建议采用连续测量工作方式,采样率取中心频率的6倍。 (二)地质雷达检测工艺 1、布置测线 检测隧道之前,一般沿隧道拱顶、左拱腰和右拱腰,以及左边墙和右边墙做5条测线。布线时要注意周围的详细情况,应该远离地面噪声源,剖面线必须能提供测区内充分的细节,并使工作量最小。注意,对于特殊的检测位置要特殊布线才能达到需要的精度。 2、标定里程 当雷达天线扫过检测剖面时,雷达设备不能自动地在图谱上标定出检测位置。主机采集到的数据是一系列平滑、连续的彩色图谱。因此,需在检测前对隧道作出里程标识。一般是从隧道的进口处开始,每5m用醒目的红色油漆在隧道的边墙上作出一个/o0标识。检测中,当天线扫描过该标识时,通过连接在主机上/Mark0端口上的打点器打点,每按动一次打点器,在与天线位置相对应的图谱上标出一条明亮的/Mark0线,如此才能准确地找出图谱上各检测点对应的实际里程位置。 (三)地质雷达波形分析 隧道现场施工过程中,主要有过程质量控制和二衬成型检测,过程控制中,主要检测隧道初期支护完成后,初期支护厚度、钢拱架间距、初期支护背后脱空等;二衬施工完成后,主要检测二衬厚度、钢筋间距、二衬背后脱空等情况,就各种检测主要如下: 1、初期(二次)衬砌背后空隙判断 初期(二次)衬砌背后空隙是指隧道衬砌背后没有全部回填,初期(二次)衬砌与围岩间存在的空洞。由于空气与混凝土的介电常数差异较大,衬砌与围岩之间有明显的空隙,图像中就会表现为衬砌界面反射信号增强,如果空洞较大,还会在界面信号下方产生绕射信号。 2、初期支护钢架判断 隧道初期支护完成后,为分析钢架支架距离,判断钢筋有无,当混凝土中有钢架时,反射信号为分散的月牙形强反射信号。每一个月牙表示一根拱架。通过判断检测是否符合设计要求。 3、隧道二次衬砌钢筋判断 隧道二衬施工完成后,为分析二衬中钢筋距离,判断钢筋有无,连续的小双曲线形强反射信号,每一点信号代表一根钢筋,钢筋保护层越小,信号越明显,通过上面距离以及显示根数来判断,是否符合设计要求。 4、隧道二衬厚度判断 隧道二衬厚度检测,是隧道的主要检测项目,是隧道质量控制的重要指标,隧道衬砌厚度直接影响到衬砌结构承载能力和隧道使用寿命,使用雷达扫描已经成为重要的控制手段。二衬和初期支护由于物理成分和物理性质存在着很大差异,介电常数存在明显差异,特别是衬砌与围岩之间,电磁波从混凝土进入围岩时,反射波形振幅显著增大,频率降低。 隧道混凝土厚度是根据电磁脉冲在各结构层见面反射时间和各结构层中电磁波的传播速度计算得到的。厚度检测的关键是确定电磁波在隧道各结构层中传播时问。然后根据电磁波在混凝土中的传播速度计算出结构层的厚度。 三、隧道衬砌地质雷达检测时应注意的问题 地质雷达在隧道衬砌检测中已经得到了广泛的应用,但仍存在不少问题,如:(1)由于支护表面不平整引起的里程记录上的误差和对检测结果的误判;(2)隧道内的照明电缆、机械等对雷达波产生很大干扰,影响后期数据处理过程中对信号的解释。为此,现场检测时应确保天线与衬砌表面密贴。并尽最保证移动速度均匀,对表面不平整段落可采用时间触发进行探测,现场应随时记录可能对雷达波产生干扰的物体及其位置。另外,雷达检测二衬厚度的精度与所取介质的介电常数息息相关。因此,通过查表选取介电常数履然是不可取的,必须在检测前对衬砌混凝土的介电常数作现场标定。 地质雷达检测可用于施工过程质量控制和竣工验收质量检测。目前较多隧道建设管理部门存在重视竣工验收质量检测、忽视施工过程质量控制的现象,这是不可取的。隧道衬砌是隐蔽性工程,仅凭传统的目测或钻孔等方法难以对施工质量进行有效全面的控制,这就导致施工中容易遗留空洞、初喷或二衬厚度不足等质量问题,如果等到竣工验收再发现这些质量问题显然为时已晚。为此,施工过程中的地质雷达检查尤为重要。笔者建议隧道衬砌地质雷达检测可参考隧道衬砌质量检测流程图,以便更好地控制隧道建设质量。
铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断问题分析 摘要:对列车的运行进行组织、指挥、信息传递并让列车的安全有效运行得到保障的基础设施之一是铁路信号设备,作为一项重要的设施可以促进国内铁路运输的效率,也为列车工作人员的工作提供良好的保障。当前,国内对铁路信号设备故障的诊断方式有很多,笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究,以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平,保障列车安全、平稳的运行。 关键词:铁路;信号设备;故障诊断;问题分析 进入新世纪后,国内铁路事业获得长远的发展,作为保障列车平稳运行的设备之一———铁路信号设备也逐步走向专业化、自动化、密集化。当前,国内很多机构都在研究诊断信号设备故障的方法,取得了很大的进展和可喜的成就。我们都知道,要想保障列车的平稳运行,必须保障铁路信号设备安全稳定的工作。就国内当前铁路信号设备实际的发展情况来看,其中还存在一些问题。笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究,以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平,保障列车安全、平稳的运行。 1常见铁路信号设备故障诊断方法及措施分析 1.1传统故障诊断方法。我们所说的传统的诊断故障方法,指的是具有丰富经验的工作人员在对故障设备进行仔细的排查之后,现场分析并处理故障的老方法。其中压缩法、逻辑推理法、比较法、观察法等比较常见,在实际的工作中这几种方法也比较常用。6502电气集中联锁和计算机联锁本身也有一些排除故障的能力,比较容易对电路进行故障诊断。当设备出现问题之后,该系统可以把故障的状态使用直接或者间接的方式给以呈现。然后使用各种操作手法,对故障电路存在的大概位置或者层次进行有效的判断。要是DS6-ll型计算机联锁设备的一些硬件和软件出现问题,一般情况下适合使用传统的方法。处理故障的过程中完全可以根据日常的经验进行,因为对传统的老方法我们比较熟悉,使用起来比较顺手,可以自如的运用,对故障的处理非常有利。就机械的运转而言,可以保障电路安全运行,让人们在电力上的需求得到满足。可以准确的定位故障所在的位置,传统的方法在排查故障方面有很大的优势。 1.2信号处理法。所谓的信息处理法,指的是通过使用数学函数等方法对可测信号进行直接的分析,在得出具体结果之后取出特征值,在解决故障的过程中使用科学的方法。在故障模型上的要求信号处理方法不是太高,这是这种方法突出的优点,因此具有较好的适应性。这种方法不仅易于实现而且比较简单。缺点是这种办法会被信号噪声干预,比较依赖于信号的检测和处理。并不能对所有的故障进行处理,适用范围比较窄。可见信号诊断系统在故障检测系统中已经使用,较强的局限性导致在其他对象身上很难应用。笔者经过研究发现,最近几年在故障检测系统中已经使用了很多高新技术,因此我们要统筹兼顾,让信号检测的精度和时间进一步提升,以便于进一步在其他领域使用。 1.3解析模型法。我们所说的解析模型法指的是使用解析函数、数理统计等数学方法对信息进行处理。这种方法以精确的数学模型为基础。使用解析模型方法对数学模型进行高智商的构建,这种方法具有较强的有效性和实用性。当故障出现在系统之中后,会对系统的输出输入关系进行改变。在数学模型上这些关系我们都可以发现,然后再次检查数学模型判断是不是出现故障,进而有针对性的采取相关措施对故障予以解决。系统内部的具体问题我们可以了解,同时开展合理的解决和预测。这种方法充分的运用了高科技技术,参与研发的操作人员都具有较强的科技实力和基础,非常有效的塑造解决故障以及处理突发事件的能力。这种方法在我们进行检测和处理故障的过程中需要充分的考虑和使用,对故障及时的检测并有效地处理。进行检测铁路故障的时候,对检测出的故障进行科学的分析并提供行之有效的解决措施。在这种方法中广泛的运用了数学的思想和数学的计算方法,这对故障的检测以及解决具有积极的意义,对此我们需要深入的研究,解决其中存在的问题,以便于更好的应用于铁路信号系统故障的检测和排除,为铁路安全平稳的运行提供坚实的基础。 1.4人工智能故障诊断法 1.4.1专家控制系统。专家系统是一种故障诊断系统,这种系统的基础为专业知识,也就意味着这种方法比较依赖于专业知识。一般会让这一领域的专家提供科学的方法,然后让操作人员进行操作。这就需要专家在对工作人员进行指导的时候具有较高的领悟能力,这对工作人员而言极为重要。以专家控制系统为基础的故障诊断技术和模拟人的逻辑思维比较适合,对需要对逻辑推理的复杂诊断问题进行解决,这是这种方法众多优点中最突出的一个。通过符号可以表达出这一方法的知识,处理知识的细节,在模块化问题处理上非常有效,通过专业化的知识对自己的具体解答推理步骤进行深入的解释。由于国内实际存在车站微机监测的情况,通过这种方式把实践和知识有机的结合在一起,对问题进行处理的过程中使用人工智能方法排除和解决故障,从本质上而言这种方法也属于故障处理的方法,具有较高的专业知识要求,和传统的处理故障的方法相比具有很大的不同,需要科学的结合传统处理故障的方法,所以这种方式比较独特、新颖,对故障的科学定位以及及时的解决故障极为有利。 1.4.2模糊逻辑方法。模糊性是由于我们对事物的定义没有根本的把握,在数量上没有规定,在质上没有明确的涵义。模糊逻辑具有很多在故障排查当中的所具有的独特优势,因此被越来越广泛地采用。模糊逻辑方法进入故障诊断领域是一种必然的发展趋势,它比较适合表达模糊的知识,在普及的时候比较接近人的逻辑思维。在具体的故障排查操作过程中,我们应该按照正确的流程和比较正规的操作规范对一系列的故障进行检查,这样才能避免我们在检查完毕之后出现没有必要的麻烦。基于规则的推理和基于事例的推理可以快速确定故障点,迅速判断故障的原因,得到诊断结果。 2结论 进入新世纪后,随着社会的发展和进步,铁路信号设备的诊断技术作为一种高科技技术在铁路行业中不断的推广。在这一技术的帮助下可以让铁路信号设备维修人员对故障的原因可以及时的判断并解决,让排查故障以及解决故障的效率进一步提升,对国内铁路运输行业的安全平稳运行极为有利,进一步促进国内现代化水平的提升。笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究,以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平,保障列车安全、平稳的运行。 作者:蒋继友 单位:上海铁路局 铁路信号毕业论文:铁路信号集中监测系统分析与运用 1CSM系统运用现状 北同蒲、大秦线85个站已全部安装CSM,采用北京交大微联公司的TJWX-JD型信号微机监测系统。CSM系统由电务段子系统和车站子系统组成。电务段子系统由段集中监测终端、车间集中监测终端和服务器部分组成。车站子系统由站机、采集机等构成。各车站与服务器、终端之间通过专用广域网络环形连接,然后以抽头的方式与太原中心连接。微机监测网络系统,通过信息中心、路局和电务段远程终端、车间终端及监测站机之间的网络互联,实现了各级主管部门、相关负责人对现场设备的远程访问、信息远程采集、故障远程诊断、运行状态远程监督等功能。极大地提高了铁路系统电务部门的工作效率。电务段已建立信号集中监测分析制度。目前,分析运用已形成三级监测网,电务段一层级在调度指挥中心设立微机监测分析工区,每日对管内所有站场全覆盖分析。车间一层级在车间设立CSM车间终端,每日由值班干部对管内所有设备全覆盖分析。工区一层级利用CSM终端,每日8:00、14:00、20:00对管内设备全覆盖分析三遍。下级巡视情况在CSM系统中有记录,上层级随时可以查看分析情况。电务段对分析处理的设备隐患实行严格奖惩制度。工区一层级自己发现处理的设备隐患,由段和车间进行奖励;车间一层级自己发现处理的设备隐患,由段进行奖励。上一层级发现设备隐患,下一层级未发现的严格进行考核。对发现的重大设备隐患,段进行通报表扬。通过实行奖惩制度,激发了干部职工微机监测分析的积极性和责任心,保证了信号设备安全运行。 2CSM分析运用案例分析 2.1处理信号设备安全隐患 案例1:2013年1月6日16:20分,北周庄站单机越过上行出发信号机后掉白,通过运器资料当时只能判断是咽喉区掉码,但具体是哪个区段,无法确定。通过电务维修机回放及室外测试入口电流,确定为7-13WG掉码。通过电务维修回放发现,当单机只占用7-13WG时,控制台SMD由点亮变为灭灯,判断为SII/FMJ不自闭。北周庄站SII正线出站进路共有4个区段(13DG、7-13WG、1-7DG、IIAG),测试机车信号入口电流发现7-13WG电流异常,进一步验证了上述判断。通过进一步查找发现7-13WGJF的13接点配线开焊,造成SIIFMJ自闭电路断开。案例2:2013年1月22日,CSM分析人员发现怀仁站22号道岔转换时间长,分析人员立即向车间进行汇报,车间组织工区现场查找过程中,发现22号道岔液压站内部油封破损,更换后恢复正常。 2.2处理信号设备故障CSM系统 在处理信号设备运用中,不仅能掌握设备实时状态,还具有回放功能,给判断疑难故障提供了准确、详实的数据。同时,CSM系统具有直观、分析性强的曲线分析项目,能够大力压缩故障延时。案例1:2012年8月17日怀仁站区间388G瞬间闪红光带,由于人工测试没有抓到故障数据,通过微机监测“送端分线盘电压”曲线分析发现故障时分线盘电压瞬间为0V,由此判断故障点在室内,进一步查找发现为DJF性能不良。案例2:2013年11月16日,大秦线北辛堡站2394信号机点LU时灭灯,通过CSM系统查看2DJ电流为92MA左右,1DJ有明显的断电现象,2DJ未可靠吸起。分析原因为U灯发光盘性能不良,现场更换后恢复正常。 3CSM系统分析取得的成果 电务段充分运用CSM系统分析以来,故障逐年减少,安全生产有序可控,为铁路运输提供了良好的设备条件。 4CSM系统测试存在的问题 2013年7月4日,里八庄站IAG电压曲线波动频繁,原因为送端抗流盒信号圈、牵引圈接地形成短路。传统的电缆绝缘全程测试通常在分线盘进行测试,由于轨道变压器的隔离作用,造成轨道变压器II次-抗流变压器信号圈之间的回路绝缘无法检查,形成绝缘测试“死角”。依此类推分析目前信号设备的绝缘“死角”,主要体现在三方面:一是信号机点灯单元二次至机构灯泡间的配线回路,二是25HZ轨道电路变压器二次至抗流盒信号圈间的电缆回路,三是ZPW-2000A模拟网络盘至接收器及发送器之间的配线回路。上述三处“死角”长期处于漏测状态,极易影响设备正常使用。目前电务段已发现处理的绝缘测试死角有:岱岳站IAG茌及宋家庄站4-24DG茌轨道电路变压器二次至抗流盒信号圈间的电缆绝缘不良,里八庄站9DG已抗流变压器信号圈接地,东榆林站927G发送及金沙滩站607G发送器至模拟网络盘间屏蔽线破皮接地问题。 5提出的建议 针对CSM系统信号设备绝缘测试存在死角的问题,建议将变压器II次侧隔离的回路定期人工测试,并向北京交大微联公司发函,要求进行技术攻关,将变压器II次侧纳入CSM绝缘测试项目中。 作者:颉康 单位:大秦铁路股份有限公司大同电务段 铁路信号毕业论文:铁路信号工程建设论文 1更新高速铁路信号标准规范编制模式 为服务大规模高速铁路建设,借鉴欧洲铁路标准先规划标准体系再分别研究实施的先进模式,确定了系统方案及装备研究以标准先行为原则。依托先期建设的武广、郑西高速铁路系统的研发和实施,首先制定了涵盖研发、设计、测试、生产、施工、维护等各个环节的标准规范,形成一整套高速铁路信号系统技术标准体系,以此来指导系统研发、集成、工程建设及调试运营。 2铁路信号工程建设标准工作存在的主要问题 铁路信号是铁路运输的基础设施,是保障行车安全、提高运输效率和运营管理水平的重要装备。铁路信号技术的发展和铁路行业的发展密切相关,和科技进步紧密相连,铁路信号的发展水平是铁路现代化的重要标志。近年来,大规模、高标准铁路建设高潮是中国铁路信号发展的重要时期,CTCS-2级列车运行控制系统日趋成熟,CTCS-3级列车运行控制系统研发成功并推广应用,为高速铁路的发展提供了可靠的技术支撑,技术水平达到世界先进水平,铁路信号工程建设标准水平也有了长足的进步。与此同时,建设安全、质量与效率、效益并重的优质铁路网络,为国家深化改革各项举措的大局服务,给铁路信号建设标准制定工作提出了更高、更迫切的要求。面对这种形势,当前的铁路信号建设标准还无法完全涵盖和满足全部工程建设的需要,尚存在一些不足之处。 2.1技术标准体系不健全 随着“四纵四横”铁路客运专线干线及一批城际铁路的建成,我国物流业的迅猛发展,中国铁路总公司的货运组织改革,以及货车装备的更新,繁忙干线逐步实施客货分线运输是大势所趋。一批以货运为主的铁路通道和工业企业专用铁路已投入建设,如晋中南运煤通道、蒙西至华中铁路、工业园区及物流园区专用铁路等。而我国铁路目前建立起来的铁路信号工程建设标准体系还不够完善,例如,具备自动驾驶功能的城际铁路、开行万吨大列的重载铁路、快速货运专线铁路、工业企业专用铁路等标准研究,有的刚刚起步,有的虽几年前已开展研究,但尚未出台有针对性的信号标准规范;一部分高速铁路信号工程建设标准还是暂行或试行规范,有待修订完善;铁路信号子系统标准规范还不完善,如250km/h铁路、无砟轨道客运专线铁路设置区间信号机的标准,道口信号标准规范等,尚缺失相关内容。 2.2通用图编制不完善 通用图是贯彻铁路主要技术政策和中心任务的有力工具,是实施标准、规范的可靠手段。通用图在铁路勘察设计中发挥着重要作用,有利于加快设计速度、保障设计质量。同时,通用图也是系统维护维修的重要基础资料。目前,铁路信号通用图的设计及数量少,覆盖范围小,更新改进速度慢,不利于工程设计及运营维护管理。例如,2006年原铁道部文件要求“ZPW-2000A区间小轨道电路不再纳入闭塞控制,仅完成报警、表示功能并纳入微机监测”,但至今尚未修订后的通用图,这就造成工程设计做法不统一,不利于信号工程施工和信号设备的运营维护。 2.3科研成果转化为标准规范不及时 制定铁路信号标准规范先进成熟的模式,是先规划标准体系,再分别立项研究实施,同时对建设、运营维护过程中所暴露出的具有普遍性的问题进行攻关研究,制定解决方案,进而形成标准规范。但现实情况是,立项研究的多,形成标准规范的少,且时效性较差。例如,电弧灼伤钢轨及胶结绝缘节的问题曾在多条高铁线路出现,铁路行业主管部门立项进行了专题研究,取得一些研究成果和解决措施,但解决方案至今未纳入铁路信号相关标准规范。 2.4信号标准规范管理机制有待进一步改进 从现状来看,铁路信号标准规范的部门主要为国家铁路局和中国铁路总公司。中国铁路总公司内的建设管理归口单位、运营管理归口单位、科技管理归口单位、工程管理归口单位等,信号标准规范及技术文件数量多、更新快,但内容零散、协调统一性差。各个单位有时仅针对本部门的管理职责制定标准规范及技术要求,疏忽了涵盖工程设计、工程施工、运营及维护、产品设计及生产等领域的执行单位的可操作性,文件执行困难,效果不佳。因此,有必要改进信号标准规范制定和的管理机制。 3铁路信号工程建设标准工作的改进 3.1改进原则 为实现构建具有中国特色的先进、成熟、适用的铁路信号建设标准体系的总体目标,必须以国家有关法律法规为基本准绳,以铁路行业规定为基本依据,总结国内铁路建设积累的成功经验,积极借鉴国外先进建设标准体系及管理策略,紧密围绕我国铁路信号工程建设和技术创新工作的发展规划与现实需求,全力推进铁路信号工程建设标准体系创新研究。改进铁路信号建设标准编制工作,应该把握以下主要原则。(1)立足我国路情,以科学发展观为指导,使建设标准具有良好的可拓展性和可持续性。(2)始终坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的既定技术方针,使建设标准全面适应不同等级、不同类别的铁路线路,全面促进运营管理方式现代化,全面改善维护管理手段人性化。(3)充分体现建设标准的先导作用、指导作用和促进作用,及时修订和完善铁路信号工程建设标准。 3.2改进内容 3.2.1构建健全的铁路信号工程建设标准体系 应针对客货共线铁路、客运专线、重载铁路、城际铁路、工业企业专用铁路等不同等级、不同类别的铁路工程,全面建立涵盖系统研发、工程设计、试验测试、装备生产、施工工艺、运营维护等各个环节的铁路信号工程建设标准体系。 3.2.2完善铁路信号通用图 将一些普遍性、通用性较强的铁路信号标准图定型化,提高工程设计的统一性,为运营维护创造有利条件。 3.2.3推动科研成果及时向标准规范转化 坚持系统引进与自主创新相结合,吸纳最新科技成果,加强基础科研工作,不断修订和完善标准体系,建立开放、科学、动态的管理机制,突出标准规范制定的针对性和时效性。 3.2.4改进铁路信号标准规范的管理机制 加强铁路信号标准规范的顶层设计,标准规范的制定及单位应形成协调联动机制,提高铁路信号标准规范制定的科学性、系统性、协调性,注重标准规范的可操作性和执行效果。 3.3当前应重点关注的问题 近些年来,铁路建设迎来了黄金期、高峰期,每年都有大批铁路项目立项、开工、竣工,铁路信号建设标准存在的问题逐渐显现,甚至存在与当前建设形势不匹配、不利于运营维护的问题,亟待解决。 3.3.1重载铁路、工业企业专用铁路建设设计规范 需尽快出台大秦、朔黄等重载铁路已运营多年,并积累了较丰富的运营维护经验及科学试验数据,一批新的重载铁路即将开工建设,如蒙西至华中铁路。因此,需要尽快编制出台重载铁路信号建设标准规范,以满足铁路建设领域的迫切需求。随着我国经济运行持续向好,工业企业园区、物流园区等专用铁路建设需求如雨后春笋般大量涌现,该类型铁路具有用途单一、线路短、标准低、需与国家铁路接轨等特点。企业修建铁路往往以经济效益为主要衡量标准,强调低投入、高产出。因此,现行国家铁路有关标准规范不太适应工业企业铁路需求,有必要研究出台针对工业企业铁路的行业标准。 3.3.2尽快形成具备自动驾驶功能的城际铁路信号标准体系 目前,国内各大城市群已规划了较为密集的城际铁路,如珠三角、长三角、中原城市群等,该类型铁路具有行驶速度高(一般为200km/h~250km/h)、车站密、运输组织灵活多样、具备自动驾驶功能等特点。但目前针对城际铁路的自动驾驶功能仅出台了较少的方案指导性文件,尚未形成一整套信号建设标准规范。大批城际铁路的开工建设,亟需建立城际铁路信号标准体系。 3.3.3制定信号系统综合布线标准 铁路信号系统内CTC中心系统、信号集中监测中心系统,大量集中设置各类高性能服务器,电源、数据布线量大。传统方式均为设备之间直连布线,主机房内布线杂乱,强、弱电线电缆隔离防护困难,存在电磁干扰安全隐患,系统维护、扩展困难,故障排除时间长,对运营干扰大。综合布线方式可使中心系统强、弱电线电缆隔离防护更安全,光电缆布置及径路更合理、更集约,从而消除电磁干扰安全隐患,提高系统的可扩展性和可维护性。因此,铁路信号建设标准需要引入综合布线理念,并制定配套的标准规范来解决此类问题。 3.3.4加大科研力度,积极探索新一代列控系统建设标准 通过多年的工程建设和对运营维护经验的总结,我国铁路信号列控系统已经形成CTCS-0,2,3序列框架,形成一定的技术储备。研究开发基于无线车-地安全信息传输、卫星导航安全定位、移动闭塞(或虚拟闭塞)等技术的新一代CTCS-4级列控系统,以及适用于速度160km/h及以下庞大路网的CTCS-1级列控系统的条件已经成熟,因此应加大科研力量投入,尽早开展相关标准规范体系的研究制定工作。 4结语 总结铁路信号建设标准制定的成功经验,创新铁路信号工程建设标准编制方法,是提高铁路信号工程建设质量和运营维护管理水平的重要举措。应从标准设计源头抓起,积极探索创新,既要做好铁路信号标准顶层设计,又要系统研究适应机械化、工厂化、信息化需求的配套工装、工艺标准,不断提高我国铁路信号工程建设标准水平。 作者:梁朝辉 单位:中国铁道科学研究院研究生部 铁路信号毕业论文:无线通信技术的铁路信号概述 1日本TBS的发展情况 在日本铁路信号系统的发展历程中,先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统,以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时,采用的最强的自动制动,影响了乘客的舒适程度。在1987年,日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究,为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度,使地面系统能够很好的了解列车运行情况,保证列车的运输安全。 2TBS的特点和问题 在速度比较高的高速铁路上,距离比较近时,可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制;在距离比较远时,则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机,通过调度控制计算机的处理,再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作,如果列车司机没有及时作出反应,信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。 2.1TBS的特点 (1)在TBS中,主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行,加大了高速铁路信号系统的管理职能,保证了列车的安全,提高了铁路线路的通行能力。(2)在无线通信信号系统控制下,列车和地面的可靠信息量增大,列车运行变得更加稳定,且避免了不必要的加速和制动,节约了能源,也让旅客乘车变得更加舒适。(3)无线通信技术的运用,省掉了大量的地面信号装备,大大减少了设备的安装、维护、修整费用。(4)无线通信信号系统的适应能力极强,通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高,且能够自动调整运行图,大大的提高了铁路运输管理能力。(5)无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。 2.2TBS的问题 (1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率,传输环境恶劣,很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息,列车进行操作可能会有时间上的延迟,可能会给列车的运行造成不良的影响。(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道,虽然传输信息量大,抗干扰能力强,但设备费用较高,且防盗能力很差,一旦丢失,后果严重。 3无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 3.1微机联锁 无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究,但ATCS中提出,可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心,并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令,以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心,通过电缆连接现场设备,从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来,无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资,且大型站场道岔众多,干扰较大,但还是具有较好的发展前景。 3.2集中调度 在调度集中系统中,调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况,并根据得到的信息排列进路。但利用TBS,控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度,并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令,保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信,给列车的运行带来了很大的方便,且实现了行车指挥自动化。 3.3中继器 在高速铁路的实际运行中,我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站,这样不但增加了设备投资,还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器,基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号,从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区,还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。 3.4提高平交道口的通过效率 为了提高平交道口的防护能力和和通过效率,防止由于无线设备故障造成不必要的损失,主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态,并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息,可以计算列车通过道口的时间,并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样,列车通过平交道口就有了安全保障,而且还大大提高了道口的通过效率。 3.5加强维修处防护 在高速铁路某路段需要进行维修时,维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中,通过主控中心的传送,列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中,列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作,另外在列车接近维修点事,移动终端接受到地面系统的警报信号,以保证列车能够及时在维修段之前停车。 4总结 随着高速铁路的不断发展,要确保列车的安全,先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中,无线通信的运用仍处于初期阶段,在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口,使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。 作者:孙屹枫 铁路信号毕业论文:铁路信号半自动通信线路创新方案 1.XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器的原理和主要技术特点 1.1XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器的原理 随着铁路通信事业的高速发展,铁路沿线已全部敷设了光缆,重要的长途通信传输都已采用技术成熟的SDH传输体系,且有保护路由,其中就包括了站间SDH622M数字通信传输系统。XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器将半自动闭塞信号由干线14×4电缆传输改为光缆线路传输,无论相邻两站间距离有多长,发送的电压有多高,而接收电压是一个恒定值,该电压由XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器生成,使站间闭塞系统的可靠性大大提高。传输器传送的闭塞信号不是电压,而是利用站间SDH622M光缆传输系统的2M通道传输半自动闭塞脉冲电压信号,接收到传输系统中的脉冲信号后,由传输器生成一个定值电压信号通过地区电缆向本地闭塞机发出。甲站传输器控制端送入正、负电压后,通过主板的V/F变换生成F1、F2,进入2M通信板变为数字信号,该信号经过光通道传输到乙站传输器2M通信板,将数字信号变换为F1、F2,进入主控板经V/F变换,通过鉴频、判断,变为正、负脉冲电压输出到乙站控制端,进入信号机械室,使继电器动作。 1.2传输器主要技术特点 传输器实际上是一个V/F及F/V转换器。其特点是控制端发送直流脉冲电压时,四发输出某一个固定频率,四收接收到这一频率时,控制端输出固定的直流脉冲电压。控制端送正脉冲电压则四发有F1±Δf输出;控制端送负脉冲电压则四发有F2±Δf输出。四收得到F1±ΔF则控制端送出正脉冲电压;四收得到F2±ΔF则控制端送出负脉冲电压。即形成了:A站发正电压,B站收正电压;A站发负电压,B站收负电压。与在原干线14×4电缆实回线上传输的正、负脉冲电压情况完全一致,时间上也无差别,且收端电压为定值,使信号闭塞机的动作更加可靠。特点:(1)不必更换闭塞设备及原车站发送的正、负直流脉冲电压,通过传输器变为两个音频信号或2M数字信号,通过光缆通道传送后又变为固定的正、负直流脉冲电压。(2)利用高精度V/F及F/V变换:发送时,使不同的正、负脉冲电压变为固定的两个正弦波频率F1、F2;接收时,使固定的两个正弦波频率F1、F2变为±32V。具有发送频带窄、接收频带宽(ΔF Δf)的特点,从而适应有关元件参数变化后,而能正确鉴别。选择F1、F2时有效避开了电气化铁路产生的干扰频率。(3)采用光耦及音频互感器,使传输器与外部线路实现了电气隔离,不会受外部干扰,提高了传输器的可靠性。(4)传输器可使用直流DC48V供电,又可以使用交流AC220V供电,也可以交、直流同时接入。(5)具有实时检测功能,以确保设备时刻处于正常运行状态,一旦检测到系统故障,可自动切换,切换后均有报警提示。(6)传输器使用有两套方案:一是光缆传输为主,电缆实回线为备。二是使用热备份,即有两套传输器、光通道,光主系统可切换到光备系统,光备系统可切换到电缆实回线,任一切换均有报警。 2.宝成线信号半自动闭塞通道改造方案 2.1宝成线站间SDH622M传输系统空余时隙及2M运用情况调查 经调查宝成线宝鸡客运站至七里坪之间十一个站的SDH622M传输资源后,有空闲的时隙和2M通道,可用于进行信号半自动闭塞数字通道改造,组网采用每站手拉手的方式。以上电路在宝成线各站均可为XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器提供所需的站间2M电路通道。 2.2宝成线XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器安装步骤 XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器是一个标准尺寸的机盒,可以安放在车站通信机械室的综合机柜内。安装步骤:(1)按照上、下行对应车站,在每个车站通信机械室的综合柜内安装并固定好XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器。一般每站两台,一台对上行车站,一台对下行车站。(2)在车站通信机械室高开柜内单独加装两个3A直流空开,经此空开将直流48V电源引至XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器,作为此设备的主用电源。(3)按照“宝成线开通信号半自动闭塞电路列表”中所列电路端口,将2M电路接入XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器。注意2M电路的收发方向。(4)对XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器后端子进行配线。“控制”端子配线连接到本站信号机械室的相应地区电缆侧,“电缆”端子配线连接到本站相应的上、下行干线14×4电缆实回线侧。 2.3宝成线信号半自动闭塞通道改造方案验证 上、下行站互相配合,利用配发的模拟电压发送器,模拟测试XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器的各项功能和指标,以及模拟通道故障,试验此设备的通道倒换。经实际测试各项功能完备,告警显示正常,发送电压指标合格。宝成线信号半自动闭塞通道改造方案得到验证。 3.结束语 本文对宝成线铁路传统信号半自动闭塞通信线路的现状和存在的缺点进行分析,依据数字传输系统的特点,通过对XBGC2008(2M)半自动闭塞光缆传输器的工作原理和主要技术特点分析,对传统的模拟信号半自动闭塞通信电路提出了优化,提高了信号半自动闭塞电路的安全性、可靠性。通过实际施工验证了此改造方案的可行性和实用性。 作者:淮亚军 单位:西安铁路局西安通信段 铁路信号毕业论文:铁路信号监测设计方案 引言 铁路信号微机监测系统(以下简称系统)在铁路上已经大面积推广应用,它将铁路电务工作从传统的定时维修、故障维修提高到状态维修的管理水平,是电务部门维修技术的重要突破,逐渐成为电务部门安全的“黑匣子”,也是信号技术向高安全、高可靠和网络化、数字化、智能化发展的重要标志之一。 但是,签于当初设计系统时受技术、资金的影响,以及近几年一些新的道岔转折机、轨道电路设备的上道,明显的感觉出对于室外信号设备监测的太少,例如:信号机的灯位、点灯电压,道岔转辙机的表示接点位置、实际位置、动程、缺口大小、推拉力,轨道电路的室外电压、电流、电化区段的不平衡系数、ZP89、ZPW- 2000 的一些参数等等都没有进行监测。并且现在室外信号设备的监测工作,都是通过电缆直接将信号传送到室内,然后在室内进行采集、测量,其精度大大降低,抵抗外界干扰能力差。有些参数受电缆长度和质量的影响,到室内时已经发生了很大的变化由于室外设备未完全监测。 系统未考虑对室外信号设备的进行完全监测的主要原因是:如果完全监测,室外和室内之间的通讯电缆数量电缆数量十分惊人,考虑到避免干扰等情况现场布线困难很大。提出了利用现代的电力载波技术在原系统的基础上增加室外信息监测装置,并论述了这种只需很少的电缆技术就解决室外信息监测装置的设计方案以及在新郑站实际应用的情况。 1 采用的主要技术 电力载波完成通信是主要的技术手段。电力载波通信是利用电力线作为通信介质,传输数字信息的一种技术。主要实现方法是在发送端将信息进行调制,耦合到电力线上,在接收端将电力线上的信息还原,完成通信功能。 电力线载波通讯的优点是以电力线路为传输通道,省去了不切实际的铺线工程,具有通道可靠性高,投资少见效快等得天独厚的优点。作为通讯技术的一个应用领域,国外很早对电力线载波通讯技术进行了研究,多家公司推出了自己的电力线载波modem 芯片,并制定了电力线载波适用频率范围的标准。电力线载波通讯技术近几年才在中国出现,但是由于它的实用性以及在中国巨大的市场前景,电力线载波通讯迅速被各家公司争相采用。例如:电力载波抄表系统、电力载波油田监控系统、电力载波家庭防盗系统等等。 国内还没有生产电力载波芯片的厂家,目前使用的主要是意法半导体的电力载波调制解调器芯片 ST7538, 其余一些公司的PL3105、PL2101、HYT3101、PL3105、SSCP300、SC1128 等电力载波芯片。 ST7538 是意法半导体在 ST7535、ST7536 基础上推出的最新一代电力线载波通讯芯片,使用了BCD5 技术,将与单片机、DSP 的接口、电力线收发接口集成在一片 IC上,使用了半双工 FSK动力线路收发器,集成了可编电压和电流控制的动力线路驱动器,可编程同步和异步接口,单电源7.5V- 12.5V工作,非常低的功耗,集成的5V 电压调整器(高达 100mA)有短路保护,8 个可编程发送频率,可编程波特速率高达4800Bps,接收灵敏度 250uVrms。ST7538 接口透明,使用简单可靠。单电源供电只须配上合适的MCU和少量外围电路即可实现电力线上的通讯。ST7538 可广泛用于三表抄送,家电自动化等领域。 2 室外信息监测装置设计方案 室外信息监测装置利用铁路车站信号机械室与室外设备间的贯通电缆进行通信,主要设备有室外信息采集单元、室内通讯管理机。室外信息采集单元的作用是采集室外设备的状态,包括一些开关量、模拟量,然后通过电力线传输给室内通讯管理机,再由通讯管理机通过 CAN 线送给 TJWX- 2000 型微机监测系统的站机显示、处理、保存、汇总、打印。一个通讯管理机可以出 4 条电力载波线,一条电力载波线可以挂最大80 个室外信息采集单元。所以,同时采集 320 台设备的状态信息,只需要 4 对电力线。由于电力载波总线速率比较低,一般只有9600bps/S,如果将室外设备全部并接在一条总线上,对于每一个设备的速率将非常低;如果将每一设备都用一条总线,又失去了电力载波总线的意义。室内到室外信号设备的备用电缆,一般是先到分线盒,然后以分线盒为单位向各个设备辐射的,即使采用一条总线实际上也是在室内分线盘处并接在一起的。为此我们将去每一个分线盒的备用电缆作为一条总线,将室外设备根据电缆分为多个群,每个群采用一条总线,在使用同样多的电缆情况下,增加了总线数量,提高了每个设备处的通讯速率。 设计的关键: a.电网上原有的杂波对通信的干扰,解决的方法是,在室内通信管理机的电源进线处,加装滤波装置隔离,特别是要隔离掉电力载波使用的中心频率。 b.室内通信管理机出来 4 条电力线,由于每个电力载波线上的载波频率相同,它们之间会产生很强的干扰,虽然可以使用地址方式分开,但是效果不理想。解决的方法是:在每两条电力线间加上工字形电感、电容滤波器,从而实现两条电力线的载波隔离。 3 室外信息监测的意义 增加室外信息监测设备后,可以实现以下的目的: a.可以在信号机处增加信号灯的灯位监测,不用再经过室内换算,提高可靠性。可以直接监测信号机的点灯电压。 b.轨道电压可以直接监测送受端电压、电流等参数,直接测试真实残压值。 c.道岔转辙机可以监测表示接点位置、实际位置、动程、缺口大小、推拉力等参数。从社会效益方面讲,通过对室外信息的采集,为故障修到状态修提供了基础数据,为减员增效创造了基础条件。 结束语 室外信息监测是原系统功能的一大补充,同时对其性能的一大扩充。从经济效益方面讲,本室外信息监测可以向信号工及时提供第一手室外信息的资料,使其从大量的室外信号工作中解放出来,节约大量的人力。从社会效益方面讲,通过对室外信息的采集,为故障修到状态修提供了基础数据,为减员增效创造了基础条件。综上所述,本方案在技术和经济上都是可行的,投资省,并且高度可靠,又能给铁路行业带来巨大的社会效益,是一个切实可行的方案。 铁路信号毕业论文:直接序列通信技术对铁路信号传输影响 国内现有的无线铁路信号传输系统主要是基于GSM-R的第二代通信系统,采用时分复用(TDMA)和频分复用(FDMA)技术。随着铁路系统信息化程度越来越高,传输量和抗干扰能力也随之加大,扩频通信方式可以满足铁路信号传输中的诸多要求。 1直接扩频通信系统基本原理及仿真 1.1系统工作原理 扩频通信即扩展频谱通信,系统将发送信号经过信息调制成数字信号,然后利用扩频函数产生的伪随机码将信号进行传输。在接收端进行的是发送过程的逆过程,即将接收到的信号用扩频函数将伪随机码进行解扩,再将信号进行解调从而得到原始发送信息。基本模型分为发送模块和接收模块两部分,如图1和图2。模型中的发送模块进行了3次调制后发送射频信息进行传输,接收模块同样也进行了3次解调。本系统中重要的是扩频调制和解扩调制,这2个关键环节需使用同一时钟进行控制,且过程中的伪随机码序列必须是绝对一致的。 1.2衡量扩频系统性能参数 (1)误码率。是衡量数据在规定时间内传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率,它反映了数据传输质量。 (2)信噪比。信噪比(SNR)r是信号的平均功率S与噪声的平均功率N之比,即r=S/N,将其表示成分贝形式r(dB)=10lg(S/N()dB)。信噪比越大说明噪声在传输信息里所占的比例越小,对信息传输影响越小,可靠度越高。 (3)处理增益。为了衡量扩频系统的抗干扰性的提高程度,将解扩器输入端信噪比和输出端的信噪比的比值定义为扩频系统处理增益,由以下公式表示:(1)用分贝数表示为:(2)扩频通信系统独具扩频调制和解调两个过程,用处理增益表明扩频调制前后信噪比的改善程度,反映了对干扰的抑制程度。(4)噪声容限。存在干扰信号时,干扰信号比有用信号高出一定范围的情况下系统仍能够正常工作。在此情况下,接收机能承受的干扰信号比有用信号高出的倍数定义为噪声容限,用分贝数表示为:Mj=Gp-[(S/N)min+Ls](3)式中,Mj为噪声容限;Gp为系统处理增益;(S/N)min为信息被正确解调时所需的最小信噪比;Ls为系统损耗。 1.3系统仿真 该仿真是在matlab环境下实现的,程序主要由调制部分,解调部分和伪随机序列生成部分构成。数据输入后先转化成ASCII二进制码进行传输,通过调用m序列生成函数进行相加,产生扩展后的数据,然后将扩频码转换为BPSK(1,-1)序列,数据传输时进一步将BPSK双极性转换到单极性,最终在数据输出端进行m序列解扩,再结合解调过程将ASCII二进制码转换为输出数据。从图3(b)中可以看出数据展宽后可以明显降低信号功率密度,调制后传输的信号和白噪声具有很大的相似度,可以实现高隐蔽性传输。从图3(c)和图3(d)对调制信号包络,相干载波相位模糊度及其对解调数据的影响等性能对比,得出BPSK调制出传输过程中具有高的抗干扰能力和频谱利用率。最终解扩和解调后的输出数据图3(e)和输入数据图3(a)具有高度的一致性,可见此扩频方式具有很强的抗干扰性。 2干线铁路信号传输的优势 2.1性能参数优势比较 直接扩频通信系统在误码率、信噪比、处理增益等参数上表现优异,较其它通信方式具有较大的优势。具体的通信系统衡量参数比较,如表1。 2.2理论优势 (1)抗干扰能力强。直接扩频通信系统中,解扩器端输入与输出信号功率保持不变,而对于干扰信号解扩过程相当于进行扩频,干扰功率被扩展到很宽的频带上,功率谱密度下降,这使得解扩过程中输入端的干扰信号功率大大降低。通过带通滤波器的滤波,大部分的干扰信号被滤除,有用信号则被保留。另外,扩频系统对各种恶劣天气时通信链路造成的影响进行抵抗,与传统微波相比可以进行跨江传输,在海面的长距离优质传输。这些优势适用于铁路系统在复杂环境下安全可靠的进行信号传输。 (2)可以实现多址通信系统。多个通信在信息发送端和接收端使用相同的伪随机序列,而不同的通信则使用不同的伪随机序列,这样就实现了在相同载频下互不干扰的通信,实现频率复用,从而充分利用了频谱资源。由此可以进行机动灵活组网,有助于统一规划,分期实施,便于扩充容量,有效地保护前期投资。 (3)有效抗多径干扰。在直接扩频通信系统接收到电波后,将同步锁定直达路径且信号最强的电波,其余电波由于非直达,会延时到达,在相关解扩作用下只作为噪声。另外,接收端把多路径来的同一码序波形相加使之得到加强,从而实现抗多径干扰。 (4)隐蔽性强,对其它系统干扰小。扩频过程单位面积信号发送功率极低,隐蔽性强。低的功率谱密度,不容易被探测到,被截获的可能性降低,所以实现了其安全性方面的要求。同时,低功率谱密度让发射信号近似于噪声信号,而扩频信号可以在信道噪声和白噪声背景中传输,降低了对其它系统的干扰,增强了与其它系统的共存度。由于此系统的无线铁路信号传输过程中电磁干扰大幅度降低,不仅有利于将扩频通信系统应用于电气化铁路区段和弱场强区电磁环境,而且适于将其大规模应用到干线铁路中。 (5)精确测距和定时。将应用周期长及伪随机码作为传输信号,比较从目的地反射回来的伪随机序列与原序列的相位,就可以得出时间差,由此也可实现定时操作,进一步利用传输速率和时间差的相乘即得出距离。相对于传统的轨道电路定位,扩频通信系统传输容量较大并且适合长距离传输,这有助于减少铁路测距定时设备,降低设备投资,便于维护。也可以作为原有测距定时设备的冗余,与原测距设备值进行比较,提高测距定时的安全可靠度。 3结束语 扩频通信属于数字通信,是适合大容量高速率通信的系统,其加密功能和保密性,从一定程度上提高了铁路信息传输的安全可靠性。扩频通信系统容易实现码分多址,结合计算机及网路技术有助于铁路系统更快速的应用高新技术,从而使铁路系统向更加安全高效发展。另外,现有的扩频通信系统绝大部分使用的是数字电路,设备集成度高,安装简便,易于维护,更小巧可靠,扩展容易,平均无故障率时间也很长。目前,广州地铁和北京地铁等多个轨道交通项目中均采用了基于直接序列扩频技术的无线移动闭塞信号系统,为今后大规模成功应用于干线铁路提供了参考。 铁路信号毕业论文:铁路信号产品电磁兼容试验分析 摘要: 电磁兼容试验是铁路信号产品设计和验收中必不可少的一部分,而试验标准作为试验的指导文件就显得尤为重要。由于铁路信号产品电磁兼容试验通用标准发生变化,而很多标准使用者对标准变化内容的理解存在误区,导致试验在进行中产生分歧。文章介绍了电磁兼容以及铁路信号产品电磁兼容试验标准的基本内容,并且从引用试验方法标准版本、试验项目、抗扰度性能判据三个方面分析铁路信号产品电磁兼容试验通用标准的具体变化,一方面总结出铁路信号产品电磁兼容试验标准的发展趋势,对铁路信号产品标准中的电磁兼容部分提出建议;另一方面对标准变化产生的理解误区进行诠释,最终使铁路信号产品电磁兼容试验标准在实际中被顺利应用。 关键词: 铁路信号;电磁兼容试验;标准 随着计算机技术、微电子技术、网络技术及通信技术等先进技术不断在铁路信号系统中的应用,铁路信号系统更容易受到电磁干扰[1],并且自身也更易产生电磁辐射。因此铁路信号产品的电磁兼容试验显得尤为重要,作为试验依据的电磁兼容标准更应该得到关注,紧跟标准的发展趋势才能使试验更好地为产品服务。作为铁路信号产品电磁兼容试验的通用标准的TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》于2010年12月21日正式被GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》替代,但是由于很多产品标准中直接引用TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》,而且并未改版或作说明,所以很多企业仍以TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》作为试验的指导标准,这就导致试验中会对基础标准版本的选择、试验项目、以及试验结果的判定产生误解。因此对比分析TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》与GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》之间的差异性就显得尤为重要。 1电磁兼容的基本概念 国家标准GB/T4365-2003《电工术语电磁兼容》(等同采用IEC60050(161):1990《国际电工词汇(IEV)161章:电磁兼容》及其第一修正案Amend-ment1:1997和第二修正案Amendment2:1998)对电磁兼容性定义为:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。由定义可以看出电磁兼容(EMC)主要研究的是如何使在同一电磁环境下工作的电器电子系统、设备和元器件都能正常工作,互不干扰,达到兼容状态。骚扰源、传输途径和敏感设备构成了EMC研究的内容,称为干扰三要素。 2铁路信号产品电磁兼容标准概况 2.1电磁兼容标准的组织 铁路信号产品的电磁兼容标准基本上是基于国际无线电干扰特别委员会(CISPR)的CISPR系列标准和国际电工委员会(IEC)第77技术委员会(TC77)的IEC系列标准。CISPR与TC77同为国际电工委员会IEC在电磁兼容方面的委员会。CISPR负责大于9kHz所有类型电器的电磁干扰(EMI)无线电信号保护测试标准规范的编写,TC77负责EMC基础标准(发射和抗扰度标准)规范的编写。电磁兼容标准的中国组织与国际组织的接口关系如图1所示。全国无线电干扰标准化技术委员会主要任务是发展我国无线电干扰标准化体系,开展我国在无线电干扰方面的标准化工作,组织制定、修订和审查国家标准,开展与IEC/CISPR相对应的工作。全国电磁兼容标准化技术委员会是在电磁兼容领域内,从事全国性标准化技术工作与协调工作的组织。主要负责协调IEC/TC77的国内归口工作,推进对应IEC61000系列有关EMC标准的国家标准制定、修订工作,并对EMC需制定的政策、法规、标准化工作及组织建设提出建议。 2.2铁路信号产品电磁兼容试验标准 铁路信号产品电磁兼容性主要包括两个方面:发射和抗扰度。发射是指设备或系统对同环境下的其他产品产生的电磁干扰;抗扰度是指设备或系统抵抗环境中的电磁干扰的能力。2003年9月1日至2010年12月21日铁路信号产品的电磁兼容试验以TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》为通用标准,TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》主要规定了不同端口所需进行的试验、需达到的试验等级要求以及性能判据。目前铁路信号产品的电磁兼容试验以GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》及GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》(此标准规定的试验项目以及依据的基础标准如图2所示)作为通用标准。GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》中对性能判据进行了定义,GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》中规定了不同端口所需进行的试验,需达到的试验等级要求以及性能判据。对于具体产品的电磁兼容要求则由相对应的产品标准来规定。通用标准为试验项目指导标准,试验方法、试验等级的分类主要采用国家基础标准(见图2),抗扰度等同采用IEC61000-4系列标准,发射限值等同采用IEC61000-6-4和CISPR22标准。抗扰度试验基础标准还包括GB/T17626.11-2008《电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验》及GB/T17626.13-2006《电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的低频抗扰度试验发射试验》两项标准。发射限值常用的基础标准还包括GB9254-2008《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》。 3TB/T3073-2003与GB/T24338.1-2009、GB/T24338.5-2009的比较 3.1引用试验方法标准版本 TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》中引用的试验方法标准明确指出了日期,凡是注日期的引用标准,其随后所有的修改单(不包括勘误)或修订版均不适用于此标准如图2所示。GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》中引用的试验方法标准没有指出日期,不注明日期的引用文件,最新版本依然适用于此标准。例如TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》中引用GB/T17626.4-1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》,而目前使用的GB/T17626.4为2008年的版本,GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》就可以使用此版本的标准。GB/T17626.4-2008《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》相较于GB/T17626.4-1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》对试验等级中增加了100kHz的重复频率,并注释“100kHz更接近实际情况。专业标准化技术委员会应决定与特定的产品或者产品类型相关的那些频率”,还增加了对试验时间的要求,其中有说明“专业标准技术委员会可选择其他试验持续时间”。由此可以看出电磁兼容标准的发展趋势是使试验更贴近产品的实际情况,根据产品实际使用情况来选择试验方法中的一些参数。GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》紧跟引用标准的发展趋势。 3.2试验项目 TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》与GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》相比对电源端口抗扰度试验增加了交流电源谐波试验及电压暂降、短时中断和电压变化试验。交流电源谐波抗扰度试验及电压暂降、短时中断和电压变化试验的对象主要为与低压电网有直接联系的设备,目前铁路信号产品大多通过专供电源取电。对这两项试验有要求的特殊设备可在其产品标准中单独提出。 3.3抗扰度性能判据 如表1所示TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》中所有试验项目均采用相同的判据。由于瞬时脉冲性质(静电放电、浪涌、脉冲磁场)的抗扰度试验干扰施加时间为微秒级甚至纳秒级,所以只能观察到设备试验后的状态,由此可见TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》的性能判据过于笼统。GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》中性能判据A主要针对持续性试验(射频电磁场辐射、工频磁场、射频场感应的传导骚扰、电快速瞬变脉冲群),性能判据B主要针对瞬时脉冲性试验。GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》性能判据A与B主要针对不同类型的试验,并不是两个级别的判据,试验结果判为“A”或者“B”的依据是试验项目而不是性能下降。这是GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》与TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》在性能判据中最大的差异,也是目前GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》在使用中存在的最大误区。TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》的性能判定方法已经深入人心,由此导致GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》在使用中,很多使用者对于其性能判据的理解存在误区,认为被判为“B”就是指设备性能下降,是不可接受的。目前TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》已经被GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》替代,希望通过这两类标准性能判据的对比,使以后标准的使用者可以更好理解标准,消除误区。 3.4电磁兼容标准发展趋势 通过对TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》与GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》、GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》的比较,可以看出电磁兼容标准发展的趋势是更加结合实际情况,综合考虑产品的本质与应用环境,使试验环境更加贴近现场使用环境。GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》中“当设备按预期使用时,设备的性能没有下降或能力丧失不允许低于制造商规定的相应性能等级”表明对于性能下降是否在技术范围内主要由制造商和用户来决定。在GB/T17626系列标准的最新版本中也可以发现“试验结果的评定”中提到“相关的性能水平由设备的制造商或试验的需求方确定,或由产品的制造商和购买商双方协商同意”。从以上性能判据和试验结果的评定说明中均能看出电磁兼容标准的发展趋势是向着更加灵活、更加实用的方向发展,紧密的与产品本质及实际使用相结合。结合电磁兼容标准的发展趋势,在试验中应该把握以下基本原则:受试设备(EUT)与实际使用的条件、状态相同,采用“相当”实际使用的条件时,试验报告中必须详细记录当时的试验配置。 4铁路信号产品标准中的电磁兼容 对于已经成熟的铁路信号产品有专门的铁路产品标准。目前的产品标准中对电磁兼容试验的描述有些不够详细,试验方法直接指向基础标准,对于试验结果中性能判据需要的功能要求没有明确提出,建议在产品标准中增加说明。对于试验结果及功能要求建议遵循以下的原则:①用最坏结果作为试验结果;②试验中不仅要测试技术功能,更要测试安全保障功能。 5结束语 电磁兼容试验是铁路信号产品试验中很重要的一个环节,GB/T24338.1-2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》、GB/T24338.5-2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》已经替代了TB/T3073-2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》。在这两个标准的应用过程中,要注意试验方法所依据的基础标准的版本号,选择试验项目要根据产品的性质、使用环境等来决定,最重要的是对于性能判据的选择要区别于老标准,走出老标准带来的惯性思维,避免在试验过程中产生误解,使电磁兼容试验顺利进行。同时在试验中应该紧抓标准向着产品本质及实际使用相结合的发展趋势,使试验更加灵活、更加实用。 作者:焦媛 单位:西安通号铁路信号产品检验站有限公司 铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断与分析 摘要: 铁路信号设备是铁路运输所必须的设备之一,由于其自身有时候会存在信号故障,使铁路行车信息不能够及时传达,进而导致铁路运营存在一定的安全隐患。因此要时常对于铁路信号设备进行排查与维护,使其能够正常工作。本文对铁路信号设备常见故障进行分析,查找问题原因,从而避免铁路运营中因信号设备造成的安全隐患。 关键词: 铁路信号;设备故障;分析诊断 1引言 铁路行业所使用的信号设备是保障铁路行车的关键设备,在铁路的运输过程中有着非常重要的意义。近些年,铁路行车已经开始了高速度、高密度以及自动化的方向前进,铁路信号设备在铁路行车过程中的作用日益突显,为此更多的专业人士越来越关注铁路信号设备的故障的诊断与维修。铁路信号设备的构成非常复杂,也会经常发生各种故障,如何对故障作出准确而高效的诊断分析,是对一个铁路信号设备维护保养工作者的考验。 2铁路信号设备常见故障分析 2.1轨道电路故障 轨道电路故障种类比较多,可以按照性质分,包括轨道电路开路故障、轨道电路短路故障两种。按照信号设备故障所发生的具体位置进行划分,包括室内故障和室外故障。 (1)室内设备故障。室内设备故障可以分为信号设备断路故障、信号设备短路故障和信号设备局部电源断相故障三种。设备断路故障一般是轨道继电器不吸合导致,查找这类故障使用万用表来测量继电器线圈电压,如果线圈电压比正常电压值低几伏,则很大原因是轨道电路的继电器线圈发生了断线;在检测过程中如果发现继电器线圈电压与正常值相比差距一半左右,那么很可能就是继电器线圈防护罩发生了断路故障的原因;如果继电器线圈电压与正常电压值比较,基本为正常值的三分之一,一般为硒堆被击穿所产生。检测过程中如果在电压处于正常状态,那么需要对继电器局部线圈分别进行测量,如果部分线圈存在110V电压,那么可以判断为轨道电路继电器局部位置的线圈发生了开路现象,也有可能是线圈的二元位自身存在机械卡滞。针对短路故障,我们可以断开分线盘两端线路,测量电缆电压,电压值大概为直流40伏,这中情况会导致接线端子两端软线的电压非常低,这种情况会出现继电器不能吸合现象,通过这种方式可以排除这种故障不是断路故障,在这种情况下可以定性为室内设备线路短路故障。可以采用断线法对其进行处理。对于局部电源的断相故障,第一需要测量轨道电路的线圈局部线圈的电压,测量电压值是否处于正常范围,如果局部线圈上电压值为110伏,则可以判断为室外故障,如果没有110V那么可以判断为室内故障。 (2)室外设备故障。信号设备的室外设备故障分为两种:电路短路故障和电路断路故障。在对这两种故障进行诊断分析的时候,需要按照两种方法进行区分,判断是送受端的短路还是断路,一般情况是通过对电路故障区域中轨道电路的电流值和轨面的电压值来判断,通过分析判断出故障点;如轨面电压值与正常电压值相比较高,那么证明送电端电气设备功能正常,那么故障的原因应该是某个区域存在断路现象,故障点大致在钢轨和受电端两处之间。如轨面电压与正常值相比,要比正常电压低,那么则需要测量钢轨电流值,如果发现电流值较大,那么可以说明轨道受电端存在短路区域。 2.2信号机故障诊断分析 信号机故障通常是比较重要的故障,也是很常见的铁路信号设备故障问题之一。主要包括两种故障现象:①出现站内信号机灭灯控制台,站内信号机灭灯控制台一般是调车信号机,也可能是列车信号机,通常在禁止灯灭的情况下,控制台的信号机复示器一般都会有闪光现象,在允许信号灯光灭灯的时候,如果不及时开放信号,发生这种故障的时候是很难发现的。在排列该列车的信号机进路的时候,开始端按钮指示灯熄灭之后,信号器会将绿灯或者白灯点亮,调车复示器指示灯闪烁一下,然后便会自动熄灭,列车复示器闪烁一下就将恢复到禁止灯光点亮的状态,那么可以说明允许灯灭灯现象发生。②区间信号机出现断丝以及灭灯现象:如果区间信号机发生灭灯现象,那么可以进行灯光转移。信号机中主要故障包括:信号灯双断丝,灯泡与灯座接触不良,这时候在点灯回路中的熔断器容易发生熔断,这样会导致断路器跳闸故障。如果在信号机点灯回路中存在断线,或者继电器的一级变压器发生了点灯单元断丝故障,这些都是导致信号机故障的直接原因。 2.3道岔故障 如果铁路信号设备中发生道岔故障,故障维修人员第一步需要针对故障现象对实质原因进行分析,找出故障的真正所在,排查故障过程需要在室外的分线盘处检查电源送出与否,通过测试电流发方法可以查看,若果在这时候想要启动电路那么必须与操动道岔进行进行同步测量,原因是只有在对道岔进行操动的时候才能够向外输送220V直流电源。如果在分线盘处测量存在电压值,这样可以说明电源已经送出,通过这种话方式可以说明故障为室内故障。具体的故障点的判断分析方法如下: (1)在操动单动道岔时,如果控制台有电流显示,则说明动作道岔电源已经送出。如果操动单动道岔时,道岔不能操动到指定位置,则可以说明是室外原因。如果在操动道岔时,控制台没有电流显示,则可以查看室外的分线盘,测量该道岔电压状态,如果有电压存在则可以判断为动作道岔电源已经送出,那么就可以说明是室外存在故障。 (2)如果该道岔为双动道岔,操作控制台的时候电流表只动作一次,那么说明动作道岔的电源已经送至到一动道岔,断定故障位置为一动道岔处,这种故障为室外故障。 (3)如果道岔的定、反位都能正常操动,但是没有电流,此时测试七电压值,如果电压在250V以内,则测量分线盘电压,看是否有110V交流电压,如果存在电压则为室外故障,如果不存在电压则为室内故障。 3结束语 本文阐述了铁路信号设备常见故障以及其诊断方法,通过分析介绍能够提高轨道信号故障的检修效率,提高铁路运输的安全性,同时我们也需要继续研究探讨,探索更加便捷高效的铁路信号设备故障排查方法,使得故障诊断技术不断提高和创新,提高铁路信号设备维护工人的故障分析诊断能力,拓宽铁路运输行业的迅速发展之路。 作者:赵海超 单位:乌鲁木齐铁路局库尔勒电务段 铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断 1铁路信号设备故障处理方法 1.1铁路信号设备故障信号处理技术其次,是铁路信号设备的信号处理法。信号处理法是当前针对设备故障进行研究和排查的一项重要技术。通过相关函数和数学模型,可以直接的分析得出信号,并且得出相应的结果,最终提取得出信号的特征值,运用科学的方式和途径解决故障基本问题。当前信号处理的方式具有较大的优势,对于故障的模型无显著的要求,所以运用信号检测技术具有相当强的适应性。信号检测法不仅操作简便,同时容易实现,但是其缺点则是容易受到外界信号和声波的干扰,而导致难以正常的、准确的检测出故障部位,所以对于信号有着较强的依赖性,不能够准确的检测各种类型和各种环境之下的铁路信号设备故障。所以,信号处理技术有其独特的适用范围,这一点应当予以明确。由于信号检测处理技术只能够局限于某一种特定的故障诊断之中,所以难以运用在其他的检测对象之上。在最近的几年之中,通过技术的研究和探索,开发出了许多新兴的高科技故障检测系统,所以在当前的信号处理技术发展过程之中还需要不断的挖掘新技术,将高新的手段和存在的矛盾问题相互结合,做到统筹兼顾,运用更加精准的检测技巧来确保铁路信号设备的正常运转。 1.2铁路信号设备故障解析模型技术所谓解析模型法是指运用数理统计、解析函数等数学方法进行信息处理的方法。这种方法是被建立在诊断对象精确数学模型的基础之上的。运用解析模型的方法高智商地建立数学模型的方法是非常实用和有效的。因为在系统出现了故障的时候,跟着改变的是系统的输入输出关系。这种方法对于高科技的运用非常到位,有很多研发能力非常强高科技的操作人员参与进来,对于故障的解决以及及时处理突发事变的能力的塑造非常有效。我们在故障检测和处理的时候应该多考虑这种方法,及时地处理故障。铁路信号故障进行检测,从而为这些故障的解决提供行之有效的办法。数学的运算方法在这一方法中得到了淋漓尽致的运用,人类的智慧表达了人类对于解决现实问题的超然物外的优越性。 1.3人工智能铁路信号设备故障检测技术专家控制系统的故障诊断技术适合用于模拟人的逻辑思维,解决需要进行逻辑推理的复杂诊断问题,这是这一方法的很大的优点。通过这一方法知识可以通过符号表示出来,对知识细节的处理,对于问题处理的模块化非常有效这一方法可以通过专业知识解释自己的具体解答推理步骤。基于我国车站微机监测的实际,运用这一方法将知识和实践结合起来,采用人工智能的方法对问题进行处理非常有助于故障的排除和解决。同时也需要与传统的故障处理办法相结合,因此方法新颖独特,很利于故障的准确定位和及时解决。模糊性是由于我们对事物的定义没有根本的把握,在数量上没有规定,在质上没有明确的涵义。模糊逻辑具有很多在故障排查当中的所具有的独特优势,因此被越来越广泛地采用。模糊逻辑方法进入故障诊断领域是一种必然的发展趋势,它比较适合表达模糊的知识,在普及的时候比较接近人的逻辑思维。结合上述的分析,当前的人工智能技术是今后针对铁路信号设备故障进行检测和维修的主要技术手段之一,同时也是技术的重要发展方向,应当明确工作的重点和难点,并且以促进技术的全面发展为基础原则,最终为铁路信号设备的稳定运行奠定基础。 2结论 综上所述,随着社会的进步,铁路信号设备的故障解决对于保证交通道路的顺畅运行有着重大的意义,所以在今后的工作当中还应当明确重点,明确工作的难点,并且以增强核心技术为关键,加强故障的维修和处理技术。 作者:闫明辉单位:开滦股份吕家坨矿营运科 铁路信号毕业论文:铁路信号在计算机中的应用探讨 【摘要】铁路运输的主题是安全问题,通常我们把铁路信号比作人的“眼睛”说明铁路信号的重要意义,并针对计算机网络在铁路信号中的重要作用,对规划建设,构筑网络的基本要点进行详细论述。 【关键词】计算机网络铁路信号 随着铁路信号技术的发展,计算机及计算机网络己得到广泛应用。很多信号设备脱离了传统的机电技术和早期独立的一站一点的概念,以具有计算机特性的电子产品和设备取而代之,而且具备网络连接的基本功能。如DIMS,微机监测,计算机联锁,智能电源屏等设备。但是要使这些新技术设备在运输生产中充分发挥作用,就必须将其有机地连接在一起。在数字信息时代,随着铁路运输对计算机、计算机网络的依赖,充分认识计算机网络的重要性,尽快加强这方面的工作就显得尤为重要。 1、概述 1.1我国铁路通信网的特点 沿铁路线分布;用户比较单一;通信资源较为丰富。 1.2铁路信号通信网络建设的基本要求 建设铁路信号通信网络客观上己具备条件,但在网络建设时,应有一个系统全面的规划安排。既要畅通高效、安全可靠,还不能造成通信资源的浪费及维修成本过大。实际上,这是一项涉及计算机、通信及信号安全于一体的综合性技术。目前,我国铁路各类专业设备组网较多,如TIMS系统、DIMS系统、票务系统、车辆红外系统、电力远动系统、医疗保险系统、电务微机监测系统及办公自动化系统等,从建设情况看,一般是建设一个项目便组建一个网络,组网一般也是以“通”为基本要求。 2、铁路信号通信网络结构时,应着重考虑的因素 针对不同的传送信息及线路连接方式,在选择铁路信号通信网络结构时,应着重考虑以下几个因素。 2.1综合考虑网络功能、运用成本及建设投入。 首先网络结构应满足系统对传输带宽、传输速率、误码率及网络安全等功能的要求,同时留有发展空间。有条件时尽可能选用光通信传输,通信传输应遵从国际通用的通信协议规则(如TCP/工P)。其次在设计阶段必须考虑网络建成后的运营成本。一般来说串型连接方式较星型连接方式运维成本低,主要原因是串型连接方式所占有的通信端口、时隙数量及长途话路相对较少。按目前通信收费标准计算,1个专用2Mb/s端口,月使用费一般为4000元至1万元,网络中连接的节点越多,其端口越多,费用也就越高。但串型连接方式所需要的接口转换设备相对较多,即初期建设投入相对高些。综合考虑,若无特殊要求时应尽可能选用串型连接方式。在铁路信号系统中,目前使用的DIMS和微机监测2大网络系统,其基层网点的连接均选用了串型连接方式。另外在计算机接口和通信传输设各间的转换设各,应尽可能选用具有可扩展功能的、满足通信协议的转换器、路由器等设各。 2.2网络建设应是一个独立的系统工程,井不依附于任何一个系统 构筑一个网络不仅需要硬件,还需要软件,应根据各系统信息传输要求,对网络进行统一的规划设计,留出发展空间,确定网络的容量、速率、误码率等技术条件及相应的网络设备。各系统信息传输必须满足网络通道的要求,实现一网多用途、一网多平台,充分发挥网络功能。建设一个网络通道是非常不容易的,其工程投资较尤建设时间较长,参加施工单位较多,协调工作难度较大。而且网络一旦建成,要想改动是比较困难的。故此网络建设应谨小慎微,切忌各自为政。当然一个完整的网络必然有其网管系统,便于实现自身的管理维护。 2.3实现特定范围内信息共享,应成为组网时的基本思路 即在同一个网络通道中传输多个不同系统的数据,并在一个或多个计算机设备上接收处理,其最大优点是可节省工程投资及运维成本。就目前信号设备技术发展而言,微机监测、DMIS、计算机联锁、智能电源屏、以及正在开发的智能型控制台、半自动光传输设备及机车信号黑匣子等具有计算机特性的设备和器材,都可以共用同一网络,使我们可直接了解掌握设备的运用情况,开展维修管理工作。 2.4加强网络管理,建设具有较强网络安全性能的防护休系 在网络建设时必须考虑网络安全,这关系到传输数据的安全性。在网络安全上可考虑采用以下几种方式:①建成封闭型的信号通信网络。铁路信号通信网络有别于互联网、办公网等公共网,其专用性较强,涉及行车安全,故对网络传输的安全、准确、稳定及实时性等方面要求较高,不应同外界有任何联系,防止网络病毒侵袭。②对安全级要求较高的设备采取增设隔离设备的方式,即专用通信方式。网络中传输的信号信息大致可分为3类,即管理信息、监测信息和诊断信息,其中第3类信息由于直接来自行车控制设备,因此对安全级要求较高,组网时可考虑采用增设隔离设备等措施,即利用通信前置机与网络连接,遵从公网通信协议;采取专业通信方式和专用通信协议与行车控制设备连接以确保安全。对于其他类信息,组网时可采取分级、分层设置防火墙,确保网络安全。 3、铁路信号通信网络结构的选择及运用 目前已经组成的铁路信号设备网,其网络结构主要分为3类:①以微机监测为代表的电缆网络。它是以电务段为中心、各车站节点形成的串联环网,采用电缆实回线连接,链状长度不定,多者可达到20多个车站。采取逐站接力方式传送信息,易形成瓶颈,且越往后通道越窄。其特点是网络结构简单,维修费用较低,传输速率低,实时性较差,误码率较高,尤其在电化区段,电缆传输时受千扰较大,其误码率会相对更高。这种网络一般适应于要求不高的系统。②以DMIS为代表的电缆网络。它是以分局为中心,各车站为节点,以个调度区段为链长,形成串联环网,每个链长间包括7~10个车站。网络采用电缆连接,其特点类似微机监测网络,但是在接口设备上采用了专用通信机,链长较短,传送的信息量相对较少,故传输性能优于微机监测网络。③以DMIS为代表的光传输网络。它仍是以分局为中心,各车站为节点,以一个调度区段为链长,形成串联环网,每个链长间包括7~10个车站。其网络特点是使用灵活,扩展性好,传输速率高,实时性强,误码率低,有网管功能,维修费用较高。由上述分析可知,微机监测系统相对传输的信息量较多,但是其网络结构较差,严重制约了系统功能的发挥。 综上分析,信号通信网络结构的选择,可采取以路局、分局、电务段、车站为节点的分层连接方式。网络采用光设备连接,其接口容量大小可根据信息量确定,网络按路由方式寻址,遵从TCP/IP协议。每级的中心不仅承担本级的信息处理,同时又是上一级的节点。部中心是最高一级,路局中心是部级网络层面中的一个节点,自然也是路局一级网络层面的中心,依次类推。车站可暂定为最底层节点,可选用2Mb/s光接口接入,并以分局为中心,形成若千个串联环网。各层按其功能需求,进行信息处理。若一个层面内节点较少,可选用星型连接方式。网络建设应在统一的规划下遵照通用的通信协议,分步实施。先干线,后支线,逐年建设完成。建设完成时应对网络进行严格验收,通过施工和验收培养出铁路系统自己的维护及管理人员。在部、局、分局设立专门的机构和人员负责网络的运用管理,同时增设相关费用,出台相关管理办法。 铁路信号毕业论文:铁路信号工程动工中技巧交流 铁路信号工程施工中的技术交底,是指在某一单位工程开工前,或一个分项工程施工前,有两次重要的技术交底,一是在建设单位主持下,由设计单位向施工单位进行交底。二是由施工单位主管领导会同项目主管工程师向参与施工的人员进行的技术交底,其目的是使参加施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施方面有一个较详细的了解,以便于科学的组织施工,避免技术质量等事故的发生。各项技术交底记录也是工程技术档案资料电中不可缺少的一部分。 1技术交底一般包括以下几个方面 1.1设计交底 即设计图纸交底。主要交待本次信号工程的设计范围、设计原则及主要技术条件和有关问题说明。施工单位拿到设计文件后,首先要熟悉图纸,到现场实际勘测调查,发现问题认真记录,在设计交底时,向设计人员及时反映设计图纸中的疑难问题,现场实际勘测调查发现的问题,如实际的设备坐标与图纸是否一致,设备的建筑限界是否符合技规要求,信号机显示距离是否符合要求等等,这方面在以往的信号工程施工中经常遇到。如去年在襄渝线上施工的麻虎车站原XIIX3信号机侵限,设计部门在设计调查时未发现问题,仍按原位置设置,由于在设计技术交底前,施工单位也未作现场调查,没有在技术交底时,及时反映出来,设计部门的失误,施工单位的疏忽,留下了行车安全隐患,在施工过程中,安装信号机时发现了该隐患,我们即刻联系工务部门,调整轨缝,将信号机设置在规定的限界内,消除了行车安全隐患,保证了行车安全。但是,这次设计问题给我们施工造成一些麻烦,使我们施工工期被迫延长,同时,还增加了我们施工成本。所以说,在技术交底前,施工技术人员必须认真熟悉施工图纸,注重每一个环节,做好现场调查,有疑问及时向设计单位提,给予明确答复,并做好记录,由设计单位、建设单位及施工单位三方签认归档。 1.2施工组织设计交底 由施工组织设计编制单位(或编制人)向施工队进行交底。将施工组织设计的全部内容进行交底。使施工人员对工程概况、施工部署、施工中的技术要求与措施、施工进度与质量、安全措施等方面,有一个较全面的了解,以便在施工过程中充分发挥各方面的积极性。 1.3分部、分项工程施工技术交底 这是一项工程施工前由技术负责人向施工班组进行交底,通过交底,使直接施工人员能够抓住施工关键,减少无谓的停工、返工,确保施工顺利。分部、分项工程施工技术交底,是基层施工单位一项重要的技术活动,这项工作做得好坏直接关系到工程质量,切不可敷衍了事,不能把技术交底作为技术资料的需要的一部分,为“归档”而写(或补写),只是简单的抄写施工规范或技术标准上的条文与要求,只是流于形式而已。为了使技术交底能真正成为指导施工、预防事故、保证质量、提高技术素质的技术文件,现对技术交底的具体内容和方法,提供以下参考性意见 2技术交底应包括的具体内容 2.1工程概况与特点 主要是站场状况、电路类型等; 2.2施工设计的依据 有关的文件和资料以及一些参考文件; 2.3施工设计的范围 一般指全站的信号设备,区间闭塞设备及站内电码化设备。 2.4设计的原则及主要技术条件指设备类型、电路制式等。 2.5施工中的技术要求和工艺标准 施工中必须严格执行以下标准: (1)铁路信号施工规范(TB1026-99); (2)铁路信号工程质量评定验收标准(TB10419-2000); (3)电气集中信号设备安装图册(电号:9050); (4)电动转辙机安装图册(电号:91379138913991409084); (5)坚持技术原则,审读设计文件,熟知掌握主要技术数据及技术重点。 2.6质且标准、要求与保证质且措施 严格作业标准化、施工程序化;施工中要贯彻执行“直、确、圆、限、齐、美、全”的七字工程创优方针,使施工中每一步、每一个工作环节都做到规范化、标准化。坚持分项、分部、单位工程的三级质量验收制度和工程质量的三检制(自检、互检、专检)及挂牌施工负责制。把施工质量纳人经济责任制的考核范畴,将工程质量与经济效益挂钩,更好地发挥人的主观能动性,使质量管理工作具有科学性和自觉性。 2.7有关问题说明和可能发生的技术问题及处理方法 主要指一些重要的问题的说明,对可能发生的技术问题要有预见性及处理办法; 2.8厉行节约的要求与措施 在敷设电缆之前,合理配盘,优选电缆径路,做到厉行节约; 2.9安全、消防等要求与措施 认真执行“关于确保安全生产”的实施细则。以施工安全为重点,加强现场作业控制,在安全管理、人员素质、施工质量“三项内容”上取得新进展,进一步深化“规范管理、强基达标”,努力实现安全生产“有序可控、基本稳定”。牢固树立“安全第一、预防为主”的思想,严格执行电务部门的基本安全工作制度,即“三不动、三不离”“三预想”及“人身安全十不准”,确保工程安全顺利的完成。 技术交流方法 应以书面形式下发给施工队,并在施工前开会向全体施工人员交待,对重要问题或施工中关键部位,应结合图纸,必要时结合现场实际情况进行交待。 4注意事项 (1)因为施工中的各项技术活动,均足以执行和实现施工组织设计各项要求为目的,因此,技术交底也应以施工组织设计为主导内容。 (2)对技术交底的各项内容,要做到有标准、有要求、有预见性、有预防措施。 (3)交底要有针对性,既要根据各方面特点有针对性地提出施工要点与措施,这里所说的特点包括工程状况、施工难度(如电缆需经过桥梁、隧道等)、气候条件(冬雨季或早季对施工的影响)、施工环境(行车密度、电气化等)、以及施工队伍素质特点(在哪方面技术薄弱)等方面。 (4)要明确指出那些是施工中关键部位或关键项目、关键设备等,对质量上易出现问题的地方、施工难度较大的地方,对安全生产和施工进度影响较大的地方,以及新材料、新工艺、新技术项目等。 (5)此外,凡是设计图纸上有变动的地方,一定要将设计变更内容及时向施工队、班组和施工队技术员进行交底以免造成返工。 铁路信号毕业论文:高速铁路信号结合部工程质量问题探讨 摘要:从高速铁路信号结合部工程角度,分析了高铁信号结合部工程对信号设备运用质量的影响和形成原因,并提出相应的措施建议。 关键词:高速铁路;信号工程;结合部管理;质量 随着中国高速铁路的迅猛发展,新技术、新工艺在信号基础设备上的运用逐步加强。分析近年来出现的信号设备故障,原因多为工程建设时期,工务、房建(含电力、暖通)、供电等结合部施工过程中遗留下的隐患。为此,分析信号结合部工程对信号设备运用质量的影响,并以电缆敷设工程为例,提出相应的改进建议。 一、存在问题 1.1工务工程 1.电缆敷设工程实施时,因槽道未形成,电缆外露被压或被砸导致的混线、断线故障。 2.T梁桥外挂电缆槽安装支架质量问题,导致电缆槽道脱落,危及桥下人们的生命财产安全及铁路、公路的运输安全。 3.贯通地线未实施防盗隔离措施,导致贯通地线缺失,设备防雷接地不良;贯通地线虚接,接触电阻大,未与电缆进行有效隔离,导致烧损。 1.2房建工程 1.信号设备用房设于综合站房内,无信号倒替用房或信号倒替用房,未遗留环监、防雷、电缆槽道走线等设施的安装条件,后续改扩建、设备更新改造工作极其困难;为适应综合站房的造型,设备布置不同层且摆放凌乱,各类电缆走线交织穿插,存在安全隐患,且造成应急处置困难。 2.信号室内设备防雷地网、屏蔽网未按规范实施到位引起的设备被雷击损坏,甚至雷电引入导致的设备烧损。 3.设备用房装修未按时按质完成,导致系统电子设备受粉尘污染严重,影响电子设备寿命,且易导致信号系统电子类设备突发软故障。 4.暖通等配套设施未及时配置到位,导致室内设备潮湿,设备配接线端子发霉,或因高温导致电子设备损坏。 5.各类管线穿越、空调排水、通风排风等设备设施安装时未及时封堵,导致鼠害。 6.设计阶段未考虑空调、照明、电力电源、防火等设施的实际所需面积及空间位置,导致信号室内设备拥挤不堪,日常测试、应急抢修出入困难。 1.3其他结合部问题 1.供电工程。吸上线设置或安装不当,引起的牵引回流干扰;分相区设置过于靠近车站站场引起的回流集中干扰;吸上线及地线连接闯入信号电缆槽引起的干扰或电缆烧损。 2.电力工程。电力电缆与信号同槽、电缆井内交叉、接地线侵入信号槽、电力配电箱设置在信号设备用房内等问题,影响信号设备的电气特性,设备维护管理存在交叉。 二、原因分析 2.1规范标准不统一 在新版《技规》颁布前,高速铁路定义概念较为模糊,存在客货共线、既有线提速、近期兼顾货运,以及仅运行动车组等多种组合,因而在设计、施工规范执行过程中存在差异。如:高铁信号工程中,信号系统设备按CTCS-2级建设,而站前工程执行客货共线标准,进而造成信号设备的建安工程执行客货共线的标准。 2.2执行规范受到制约 设计规范中较多用“应”字来描述,建设管理部门、设计单位通常考虑费用问题,对标准采取“取下限值”的方式。如:信号设计规范中明确信号设备用房建设时,应考虑同步建设寿命周期后的倒替面积和预留条件问题,但前期建设的高铁几乎未考虑倒替面积,导致后续信号扩能及更新改造工作开展将极其困难;设计规范中明确了信号设备布置间距“应”符合列表下限值要求,现场实际则是综合站房设计的设备用房顾虑政策问题,相当部分设备布置间距已达不到下限值。 2.3工序混乱 因抢工期,或因节约管理、机械、人员成本等,新建铁路的站后工程施工多是在站前条件不成熟的情况下开始并在短期内完成的,建设程序混乱。如:槽道未形成即敷设缆线、设备用房未达到进场条件即进场施工、钢轨未精调锁定就进行轨道设备定位安装等。 2.4不执行施工工艺标准 此类问题对于贯通地线敷设工程尤其突出。贯通地线的施工工艺要求较高,从现场验收情况来看,站前施工单位几乎不执行施工工艺标准,如:贯通地线接续需采用专用压接钳,部分施工单位根本没配置;环接间距过长,且裸露未进行防腐处理;路基地段贯通地线距电缆槽底部400mm,现场验收发现相当部分就直接丢在了电缆槽板下;槽道内的贯通地线未进行隔离、防盗处理,等等。 三、有关建议 加强建设管理,优化施工组织,强力推进专业间接口工作面进场条件的检查和确认,严格执行标准及工艺要求是提高结合部工程质量的关键。同时,修订相应的建设标准,研究优化相应的设计、调整相应的施工分工,对提高建设施工质量,减少结合部问题有一定的意义。下面主要从优化设计、调整施工作业面角度,提出相应的建议。 3.1优化设计 1.优化设备用房设计。设计独立的运转调度楼,不与综合站房共建。运转调度楼为信号、通信、电力、信息等运输设备综合楼,按设计规范设置设备大修更改倒替层和配套相应的办公设施,可有效解决综合站房建设工期、电缆引入走线、设备倒替层、值班应急处置、消防及空调等辅助设施建设不同步等问题,以及专业验收、专业分工的维护管理和使用问题。 2.优化信号及附属设备布置图。此项工作迫在眉睫,信号专业设计与暖通、消防、建筑、通信、电力等专业沟通,在设计设备定位图时,应充分考虑和预留足够的空间来布置空调、消防、环境监控、电力配电箱等设施,避免设备间距、空间间距不足。 3.优化贯通地线施工图设计。建议研究隧道、桥梁地段的贯通地线设计方案。贯通地线在隧道内敷设时,是否可在挡墙壁、隧道壁或通过桥梁等合适的位置,直接独立敷设一段裸露且连续的不锈钢钢筋(条、带等)代替贯通地线,这样避免了贯通地线侵入电缆槽所需的防护隔离,也无需单独进行隔离防盗处置,分支引接线由各专业根据需求引接,解决了贯通地线诸多的引接、隔离、防盗、预留端子不到位的问题。 4.优化综合视频监控系统的设计。建议按原版标准,并结合现场维护管理的实际,将综合施工监控系统中信号设备用房的门禁、水浸、温感烟感、干湿度、空调远控等项目,研究重新回到信号集中监测系统中进行设计,并由信号施工单位组织信号集中监测系统设备供应商实施,避免了维护管理与建设、设计、施工间结合部问题。 3.2调整作业面分工 1.调整电缆敷设工程的施工作业面。建议建设管理部门可否将电缆槽敷设工程分成2部分:一部分为电缆槽道的建设,由站前单位实施,一部分为电缆槽盖板敷设和填砂袋,由站后单位负责与电缆敷设工程同步实施。作业面分工调整后,电缆敷设工程及其结合部统一由站后施工单位负责,敷设、防护同步到位,避免了外露、砸损等问题。 2.调整信号设备用房的综合防雷系统施工作业面。建议可否将除结构钢筋引入点以外的屏蔽网、环形网、接地引入等施工项目,调整由信号施工单位负责实施,避免屏蔽网与地网不连接、接地引入点不足、成端位置地线连接点过长、信号设备接地标记不明确等问题。 3.调整信号电源配电箱的施工作业面。建议将信号电源引入分为2部分:一部分为电力电缆引入,一部分为信号电源箱设置。根据设计规范和信号用电及维护分工的需求,房建或电力施工单位的施工作业面,为将2路可靠电源的电力电缆敷设至信号电源箱接线的位置即可,信号电源箱的设置和连线由信号施工单位负责,综合考虑防雷箱、外电网采集箱、消控箱等室内壁挂箱盒的施工,避免各类箱盒凌乱附挂和接线间距超过标准的问题。 作者:陈庆华 单位:中国铁道科学研究院研修学院
设计论文范文:浅论电子政务公告系统的设计 电子政务的概念发源于美国,由英文E-government翻译而来,现为世界各国所采取。通俗地说,就是应用信息技术,尤其是网络技术进行政务管理。它能够使政务工作更有效、更精简、更公然、更透明,为使用者提供更好的服务,更利便的操作。 本次我做的电子政务公告系统是电子政务中的1个分支模块,针对于政务管理而开发的网上利用软件,该系统战胜了C/S结构的不足,采取了基于B/S结构的散布式Web利用程序结构。从实际利用问题的需要动身,该系统的设计环境采取了国内流行的MVC软件架构模式,网络开发平台J二EE的SSH框架、DB二数据库系统以及Java语言实现该系统。 通过该系统任何人均可以在网页上能了解到某个公司已经公然的不同栏目(如新闻, 通知等)的内容,和公司内部员工了解自己公司的1个新闻动态,和通知等。各部门可以发表栏目内容(如新闻,通知等),有关负责人对于需要的内容进行审批。需要注意的是,有的栏目(如新闻)必需经由审批才能,有的栏目(如通知)则不需要审批就能。该系统共设有4种权限:普通用户、管理员、内容管理、内容审核,系统管理人员要对于用户及其权限进行管理。内容管理可以新闻、通知,内容审核则负责评审提交的新闻,普通用户可以阅读新闻、通知。 电子政务系统也是将来的1种发展方向,公司可以将自己的东西及时到网上,可让公司员工更利便的了解1个政策,和看到公司的通知等、固然这些都仅仅是电子政务的1个小的方面,要想真正做到政务管理,还有良多技术、需求要斟酌。 设计论文范文:浅谈住宅楼室内燃气管道暗埋的设计与施工 摘 要:住宅室内燃气管暗埋是现代住房发展的必然趋势。由于国家颁布的《城镇燃气设计规范》对住宅室内燃气管道暗埋没有明确规定。故至今在室内燃气管道设计仍以明敷为主。笔者从事燃气设计工作多年,对燃气管道暗埋的设计和施工方面总结出几点心得,供大家参考。 随着生活水平的不断提高,人们对住宅室内装修的要求越来越高,而室内燃气管道的敷设方式直接影响到住宅室内的装饰效果。对住户来说,墙面光洁、平整是装修最起码的要求。现住宅室内强、弱电管线以及给排水管等已从原来的明敷逐步藏入隔墙及梁柱内进行暗设。但一直以来,室内燃气管道仍采用明敷方式,大大影响了装饰效果,给装修带来困难,被住户视为眼中钉。燃气管道暗埋成为燃气工程设计、施工发展的必然趋势;而1993年国家颁布的《城镇燃气设计规范》(GB50028-93)对住宅室内燃气管道睛埋敷设没有明确规定。鉴于这种情况,我们在设计室内燃气管道时,根据用户的要求,将多栋住宅楼的室内燃气管设计为暗埋式;从投入使用情况看,效果良好,现对设计和施工服务方面谈点滴体会供参考。燃气管道暗埋虽有不影响建筑美观的优点,但其造价较高,泄漏后不易发现,易发生事故,且故障处理较困难,如何克服这些缺点,正是本文要探讨的问题。 1 如何处理防泄漏问题 (1)由于镀锌管一般采用螺纹连接,接头处容易发生泄漏;因此,我们在管材上选择了10号或20号无缝钢管;接头采有焊接连接。 (2)管道设计走向尽量选择梁底或墙角;并在墙面、楼板埋管位置尽量标明管线走向;以方便维修及防止住户钻孔凿穿管道发生危险。 (3)管道隐蔽前应做强度及气密性试验,检验合格后方可封管,其试验压力应为0.4MPa。 2 如何处理好防腐问题 燃气管道暗埋后,由于受墙面(或混凝土体)内碱性液和水气的作用,管道易被腐蚀;所以必须做好防腐措施,以延长管道的使用寿命。具体措施是: (1)采用聚乙烯防腐胶带或热收缩胶带作外防腐层,使燃气管道与外界隔绝。 (2)燃气管道周围不得存在有尖利锋日物体、碎片、垃圾或存积水气;防止防腐层被戏伤或破坏及水气的侵入。 (3)应确保燃气管道被混凝土或墙面批当完全包围,覆盖燃气管道的混凝土或墙面批当的厚度不得小于2cm。 (4)混凝土楼板内的燃气管道引出处应设套管。套管伸出地面5—10cm。套管两端应采用柔性防水材料密封。 3 如何解决好施工问题 燃气管道暗埋应在住宅楼主体施工时配合土建工程施工;在早期预埋好管线,防止后期凿楼板、梁、柱及墙面破坏主体结构,增加造价。此外,还应注意以下问题: (1)管端螺纹应在预埋前加工,并用堵头封日,以免杂物进入管内。 (2)燃气管道不得与其它金属结构(如钢筋)或中性导电体接触。避免燃气管带电的可能性。 4 体会 燃气管道的设计与施工是造福千家万户的事业,在有可能的条件下,应使设计更合理、周到,尽量使各家各户都满意。燃气管道晴埋能使家居环境更整洁、更实用,符合社会发展的趋势,就得到广泛的尝试、推广。同时,热切希望国家有关部门加快室内燃气管道暗埋的规范编写工作,使设计者做到有法可依。 设计论文范文:砖混住宅结构裂缝处理以及加固设计 1.国内建筑结构加固技术的研究现状及发展趋势 近年来出现的一些新加固技术,如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等,这些技术从一开始引进和出现在国内,就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐。广大科研技术人员在新加固技术方面开展了大量的试验研究和理论分析,国家也颁布了一些新加固技术规范,在工程实践中正逐步推广。预计不久的将来,随着新加固技术的逐步成熟,一定会在工程中得到广泛应用。 1.1 碳纤维加固技术的研究现状及发展趋势 我国在利用碳纤维加固技术的研究和应用起步较晚,发展却很迅猛。1997年国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心率先开始了“碳纤维材料加固修补混凝土结构”的试验研究开发与应用,并被定为国家“九五”重点科技攻关项目.随后通过采用进口的碳纤维材料在北京、上海、辽宁、江苏等省市进行了一些实际工程结构的补强加固,并取得了较好的效果。 1.2纤维复合材料嵌入式加固技术 纤维复合材料嵌人式加固技术是将加固材料放人结构表面预先开好的槽中,并向槽中注人粘结材料使之形成整体。目前国外已经有了一定规模的研究和应用,国内在国家工业建筑诊断与改造技术研究中心开展了这项技术的试验研究,但尚未应用于工程实践。 2.砖混结构裂缝种类及其产生的原因 2.1干缩裂缝:多发生在墙面抹灰层内,一般沿墙面长度方向每隔一段距离形成一条裂缝,这种裂缝开始随时问而发展,以后逐渐稳定。另一种干缩裂缝则呈不规则的龟裂或呈放射状裂缝,此类裂缝宽度较小。产生的原因有:①抹灰用砂过细或含泥量较大;②水泥安定性不好;③砂浆过稀,抹灰不实;④抹灰层失水过快,养护不好等造成抹灰层收缩较大而形成裂缝。 2.2砖墙温度裂缝:一般有如下规律:① 顶层重,下层轻;两端重,中间轻;向阳重,背阳轻;且这类裂缝与温度变化有关。②砖墙温度裂缝随部位不同而呈不同的形状。产生的原因有:① 屋面保温层,隔热保温性能差;② 砖墙砂浆标号较低,砌筑质量较差;③结构构造上处理不当,如采用半圈梁 。 2.3地基下沉裂缝:一般共同规律是:下层多,上层少;纵墙多,横墙少;外墙多,内墙少;斜向多,竖向少。产生的原因有:①地基不均匀下沉;②房屋过长未留缝,沉降不一;③平面复杂,转角较多;④ 高低层相差较大,未留沉降缝;⑤荷载与分布不均匀;⑥ 使用不当,地基浸水或地下水位上升(多发生于湿陷性黄土地区);⑦ 地基施工质量。 3.砌体裂缝的类型和防治方法 砌体结构裂缝的类型有斜裂缝、水平裂缝和竖向裂缝三种。斜裂缝有的发生在有现浇混凝土挑檐的平屋顶房屋和无保温屋盖的房屋顶层纵墙面的两端,一般长度在1开间~2开间范围内,外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。有的发生在底层至二层外纵墙的两端,斜裂缝通过窗口的两个对角向沉降量较大的方向倾斜,裂缝下大上小。水平裂缝有的发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁下2皮~3皮砖的灰缝位置,一般沿外墙顶部连续分布,两端较中间严重。有的发生在底层至二层窗间墙的上下对角处,成对出现,沉降量大的一边裂缝在下,沉降量小的一边裂缝在上。竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄。 根据裂缝产生的原因,要消除砌体裂缝。必须从根源上进行防治,尽可能在夏季或温暖季节,浇灌屋顶挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保温层,并达到规定的厚度:这样就能减小钢筋与混凝士和砌体之间的温差,避免顶部出现裂缝。根据建筑物的实际情况设置沉降缝、伸缩缝,提高结构刚度和施工质量,都能减少裂缝的发生。当然,处理好地基是防止墙体底部出现裂缝最有效的方法。 4.常用建筑补强加固方法 4.1 加大截面加固法 加大截面加固法是采用与原有构件同类的材料,通过增大截面的面积,提高构件的承载能力和刚度,达到对原构件进行加固的目的。 4.2 外包钢加固法 外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固(钢筋混凝土)构件的外侧,通过外包钢与原有构件的共同作用,提高构件的承载能力和刚度,达到加固的目的。 4.3 外加预应力加固法 外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。 4.4 改变受力体系加固法 粘钢加固法方法是以减小结构的计算跨度和变形,间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度,常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术,从而改变结构的受力体系,使承载能力得以提高。 4.5 粘钢加固法 粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部,以提高结构承载能力的一种方法。论文参考。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。 4.6粘贴纤维复合材料法 粘贴纤维复合材料加固方法与贴钢加固法相似,只是加固用的材料是纤维复合材料,如玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)等。 5.结论 裂缝对结构有较大的危害。论文参考。主要表现在如下几方面:1)冰冻的影响。混凝土有了裂缝,水可渗入,当气温降到2℃以下时,水分就会结成冰,结成冰的水分膨胀,会导致沿裂缝边缘散裂。冻融循环每重复一次,这种散裂现象就会发生一次,这样裂缝符逐渐加宽:2)钢筋锈蚀 由于空气中二氧化碳长期作用使混凝土中性作用物质的碱度降低,丧失保护作用。当碳化到达钢筋表面时,若钢筋上有水溶液、氧和电位差,就会发生电化学腐蚀,使受力钢筋截面积不断削弱。另外,锈蚀的产物大约是钢筋被侵蚀体积的2倍~3倍,这种膨胀效应足以使外围混凝土产生相当大的拉应力,致使混凝土裂缝继续扩张。论文参考。影响钢筋和混凝土的粘结力 3)破坏结构整体性,降低结构刚度、结构承载力、耐久性,发生渗漏 4)加快混凝土碳化脱落,降低抗疲劳能力:5)影响美观效果。所以一旦建筑物出现裂缝就必须对其进行处理。建筑结构加固方法的不断进步都有利于建筑工程质量的提高,延长建筑物的使用寿命,对国民经济的发展有着积极的作用。 设计论文范文:农田水利工程中水闸设计的探索 【论文关键字】农田水利工程 水闸设计 特点 【论文摘要】农业发展是一个国家的重要基础,而水利工程的建设对农业发展会产生直接影响,所以我们必须掌握水利工程建设过程中的相关技术,比如说水闸的设计和施工技术。接下来,我们就来探索一下水闸设计的具体内容,以及水闸工作的特点,希望能为我国水利工程的建设提供一些具有可行性的建议。 我国是农业大国,农业在我国有悠久的发展史,在很早以前我国就开始修建水闸。新中国成立以后,我国更是在农业发展区大力的兴修水闸,特别是在黄河、长江、海河以及辽河流域。水闸在进行防洪、航运、灌溉和排涝工作上都起到了极大的作用,为社会和经济的发展做出了巨大的贡献。 我国平原面积广阔,这些地区地势比较平缓,农业发达,很容易出现洪涝灾害,为了克服洪涝灾害,满足灌溉和航运需要,我国大部分水利枢纽都需要修建水闸。另外在各种各样的渠道中,要想有效的控制河流的流量、水位,防止泥沙沉积在渠道中也要建设水闸。我们可以用水闸挡水,也可以利用水闸泄洪。通过控制闸门还可以调节水位。 一般来说我们都将水闸建立在软土地基上,但是它也可以修建在岩基或者是土基上。一般来说水闸既可以泄水又可以挡水,而造成水闸工作条件复杂的主要有两个原因,一是水头低而且变化大!,二是水闸的地基条件差。所以,水闸和其它用于挡水的建筑不同,它有许多自己的工作特点。 1、水闸的具体工作特点 1.1稳定问题 在正常使用水闸时,拦截上游的水位一般比较高,这样就导致水闸上游和下游之间产生很大的水位差,会出现水平压力过大的现象,从而使水闸向下游方向移动。要想稳定自身,水闸必须拥有一定的重量。另外,水闸在建成以后,如果还没有挡水或者是在正常使用的情况下遇到无水期,就会产生很大的垂直荷载,这样基底的实际压力就会大大超过地基能够承受的承载力,从而出现地基变形或者是出现闸基土被挤出的现象,这很容易造成水闸与地基出现滑动的危险。所以,在修建水闸时必须保证基础的面积,这样才能有效的降低基底的压应力。 1.2渗流问题 水闸在进行挡水时,就会造成上下游水位出现差值,在这种作用下,就会在水闸、闸基与两岸的连接处出现渗流的现象。如果出现渗流,就会在水闸的底部产生向上的扬压力,这就会缩小水闸的重力作用,从而使水闸的抗滑稳定性大大降低。如果两岸和闸基都是采用土基,再出现渗流时也会带走一些细颗粒,这就会在闸后出现翻砂鼓水的现象。如果严重的话还会掏空两岸和闸基。另外,如果出现侧向渗透,会产生水平的压力,对两岸的连接建筑物都会有很大影响,使其稳定性大大下降。还有可能导致岸坡上出现渗透现象,从而加大闸底的渗透压力。如果渗流水量过大,还会对水闸的挡水功能产生影响,妨碍蓄水。 1.3冲刷问题 在开闸泄水时,如果水闸下游水位很浅或者是没有水,在水位差的作用下,就会加大水流的流速,这种巨大的能量会对下游有严重的冲刷。一旦冲刷的范围过大,就会掏空闸基,造成水闸失事。另外,一般在水闸的两岸都是软弱的岩层或者是土层,如果修建水闸时开设过多的闸孔,一旦开启某一个闸孔就会形成折冲水流,这就会严重冲刷下游河岸,对水闸的安全和稳定性都会产生影响。 1.4沉陷问题 软土具有很大的压缩性,如果将水闸建设在软土地基上,就会在水闸自身以及外部的荷载作用下出现沉陷现象。特别是在底板传到地基上的荷载分布不均匀时,或者是分布在地基土层的荷载不均匀时,更容易出现沉陷现象。这种地基沉陷还会导致水闸出现下沉,或者是闸室倾斜。如果严重有可能造成水闸断裂,这对水闸的正常运行会产生很大影响。 2、水闸的具体分类 2.1进水闸 通过在河道、水库、渠道或者是湖泊上修建水闸,就可以进行农业灌溉、水利发电或者是其他水利事业,而控制入渠流量的水闸就是进水闸。一般进水闸都修建在渠道的渠首位置,所以这种水闸又被叫做渠首闸。 2.2节制闸 一般来说用于调节流量和水位的水闸被称为节制闸。它主要是用于在枯水期截断河流,从而使水位升高,这样就可以在上游进行航运或者是满足进水闸取水的需要。而在洪水期,节制闸可以有效的控制下游的泄流量。由于这种水闸主要是为了拦截河流建造的,所以又叫做拦河闸。 2.3排水闸 一般在江河的沿岸都会修建排水闸。当出现外河水位上涨的现象时,就关闭闸门,这样就不会出现江河洪水倒灌的现象。如果河水水位推落时就打开闸门,这样就可以将渍水排出。这种闸门的闸身较高,但是底板高程比较低,而且要受到双向水头的作用,这是因为排水闸既要负责排除洼地的积水,又要负责挡住外河水位。 2.4挡潮闸 沿海地区遭受潮水的影响,为了防止海水倒灌入河,需修建挡潮闸。挡潮闸还可用来抬高内河水位,达到蓄淡灌溉的目的;内河两岸受涝时,可利用挡潮闸在退潮时排涝;建有通航孔的挡潮闸,可在平潮时期开闸通航。因此,挡潮闸的作用是挡潮、蓄淡、泄洪、排涝,其特点亦是受有双向水头作用。 2.5分洪闸 在江河适当地段的一侧修建分洪闸,当较大洪水来临时开闸分泄一部分下游河道容纳不下的洪水,进入闸后的洼地、湖泊等蓄洪区、滞洪区或下游不同的支流,以减小洪水对下游的威胁。这类水闸的特点是,泄水能力大,以利及时分洪。 3、水闸设计要点 3.1拦河闸基本型式和尺寸的确定 拦河闸承担的任务主要是拦断河流和壅高河中水位以保证引水的需要。需要壅高的水位,称为正常壅水位,亦称正常挡水位。对于灌溉取水工程,该水位是根据灌区规划对引水高程的要求确定的。洪水时期,拦河闸则开闸泄水。为了满足泄洪要求,拦河闸应具有足够的闸孔尺寸。泄洪时,闸前的洪水位往往要高于闸前的正常壅水位,故拦河闸的闸前最高水位取决于闸前洪水位的高低。为了满足引水要求而确定的闸前正常壅水位是拦河闸的正常挡水高程,而泄洪量的大小和闸前洪水位的高低,则直接影响拦河闸的高度、闸孔的型式和尺寸、闸的上游淹没损失以及对闸下游消能防冲的要求和工程量的大小等。 3.2进水闸基本型式和尺寸的确定 从天然河道取水,按取水方式一般可分为无坝取水和有坝(闸)取水两种方式。当天然河道水量丰富,水位也能满足引水要求时,可采取无坝取水方式,即直接在渠首修建进水闸引水;当天然河道水位不能满足引水要求或引水流最较大时,由于引水有困难,常需采取有坝取水方式,即除了在渠首修建进水闸引水外,还需在河道中修建拦河坝(闸 ),拦断河流,壅高水位,迫水入渠,以满足进水闸引水要求。 进水闸是修建在渠首按需要引水的建筑物,当不需要引水时,则关闸挡水,以免河水进入渠道。显然,进水闸不但要有足够的闸孔尺寸,以满足引水要求;还要有一定的高度,以阻挡河中水流和洪水漫顶,否则就不能完成按需要引水的任务。 4、结语 设计水闸必须有正确的和足够的资料,以便作出符合实际的设计。在以往的水利建设中,有不少工程,由于资料搜集不完善或者不正确,致使有的工程重新设计,有的工程不得不临时停工,或给施工带来很大的困难,甚至于造成失事等等;这样的教训不少,应予以重视。 设计论文范文:对人大许可的制度设计与实践思考 【关键词】人大许可;制度设计;实践思考 在我国的人民代表大会制度法律体系下,各级人大代表的言论和人身自由受到法定前提的保护,非经法定程序的许可,相关国家机关不能随便限制人大代表的人身自由,这就是我们通常所说的对保障各级人大代表执行职务而设定的“人大许可制度”。这一制度设计溯源于宪法第七十四条的规定:“全国人民代表大会代表,非经全国人民代表大会会议主席团许可,在全国人民代表大会闭会期间非经全国人民代表大会常务委员会许可,不受逮捕或者刑事审判”。之后制定的地方组织法、代表法也相应赋予了地方各级人大及其常委会的人大许可权,尤其是2012年10月新修正的代表法对这一制度的设计更具目的性、更加具体化。下面,笔者从理论与实践的角度,就人大许可的制度设计与实践运用谈一管之见。 人大许可的制度设定和不断完善。 我国的人大许可制度与人民代表大会政体制度的确立是一致的。1954年9月20日经一届全国人大一次会议通过的“五四宪法”第三十七条就明确规定:“全国人民代表大会代表,非经全国人民代表大会许可,在全国人民代表大会闭会期间非经全国人民代表大会常务委员会许可,不受逮捕或者审判”。由于受“”影响,国家政体制度受到冲击和破坏,“七五宪法”删除了人大许可的这一制度规定,“七八宪法”也没能及时恢复。经历拨乱反正、正本清源,人民代表大会制度得到恢复和不断完善。1982年制定的现行“八二宪法”恢复了人大许可这一制度,之后的1979年7月1日经五届全国人大二次会议通过的地方组织法将这一许可制度扩大到县级以上,当时法律规定要报请本级人大常委会“批准”,到1986年地方组织法第二次修正时,才参照全国人大的做法,改为“许可”。1992年4月3日经七届全国人大五次会议通过的代表法,在宪法、地方组织法等相关法律规定的基础上,进一步扩大了人大许可的范围:一是除规定逮捕和刑事审判需要许可外,采取法律规定的其他限制人身自由的措施,也应当得到许可;二是对采取法律规定的限制乡镇一级人大代表人身自由的措施,执行机关应当立即报告人大。 2012年10月新修正的代表法关于人大许可的制度设计更具目的性、更加具体化。新增了“人民代表大会主席团或者常务委员会受理有关机关依照本条规定提请许可的申请,应当审查是否存在对代表在人民代表大会各种会议上的发言和表决进行法律追究,或者对代表提出建议、批评和意见等其他执行职务行为打击报复的情形,并据此作出决定。”(代表法第三十二条第三款之规定)的规定,限定了人大许可的审查范围和重点,进一步完善了人大许可制度设计的目的:“对代表执行的保障”。 透视代表法第三十二条之规定,人大许可制度设定的法定前提有: 一是许可层级的法定。县级以上各级人大代表,不包括乡镇一级人大代表。乡镇一级人大代表只要事后“立即报告”即可,代表法第三十二条第四款规定:“乡、民族乡、镇的人民代表大会代表,如果被逮捕、受刑事审判、或者被采取法律规定的其他限制人身自由的措施,执行机关应当立即报告乡、民族乡、镇的人民代表大会”。 二是许可主体的法定。在人代会期间由主席团许可,闭会期间由人大常委会许可。 三是许可情形的法定。代表法第三十二条第一款规定:“县级以上的各级人民代表大会代表,非经本级人民代表大会主席团许可,在本级人民代表大会闭会期间,非经本级人民代表大会常务委员会许可,不受逮捕或者刑事审判”;第二款同时规定:“对县级以上的各级人民代表大会代表,如果采取法律规定的其他限制人身自由的措施,应当经该级人民代表大会主席团或者人民代表大会常务委员会许可”。依法可见,许可的法定情形是“逮捕或者刑事审判”以及“法律规定的其他限制人身自由的措施”。 四是许可程序的法定。透过代表法第三十二条的一些关键用词(如:“非经……许可”,“不受……”;“采取……措施”,“应当经……许可”)不难看出:如果有关机关要限制人大代表的人身自由,必须要先行得到人大许可,否则就程序违法;除非是现行犯罪,才能事后报告,因为代表法第三十二条第一款只特别规定:“如果因为是现行犯被拘留,执行拘留的机关应当立即向该级人民代表大会主席团或者人民代表大会常务委员会报告”。 五是许可决定的法定,亦称审查范围的法定。代表法新增的第三十二条第四款规定了许可审查的两种情形,即:“应当审查是否存在对代表在人民代表大会各种会议上的发言和表决进行法律追究,或者对代表提出建议、批评和意见等其他执行职务行为打击报复的情形”;根据是否存在的法定情形,“并据此作出决定”,存在的应依法不予许可,不存在的应依法予以许可。 人大许可的程序操作与实践思考。 透视代表法第三十二条之规定,人大许可的程序应遵循先申请后许可的法定原则。具体来说,可通过以下步骤实现: 第一步,提出申请。由有关机关向人大提出书面许可申请,这里的“有关机关”是指能够依法限制公民人身自由的公检法机关,不包括党的纪检监察机关;因此,实践中出现的对党员干部的“双规”、“双指”,应该不属于人大许可的法定情形。这里的“人大”,如果在人代会期间向大会主席团提出申请,如果是闭会期间向人大常委会提出申请。许可申请的标题可以概括为“关于许可对×××采取强制措施的申请报告”,也可以具体到采取某种限制人身自由的措施,如《关于许可对县人大代表×××依法刑拘的申请报告》。许可申请的主要内容应包括:对拟采取限制人身自由措施的人大代表涉嫌违法违规的事实根据,拟依法采取何种限制人身自由的措施及后续可能,拟批准采取强制措施机关的审核意见,同时还应附相关事实根据的复印件。许可申请人一般应是拟采取强制措施的同级有关机关,如同级政府的公安机关和法院、检察院;如果是隶属的上下级机关,可以安排或报告同级相应机关提出许可申请;如果是不隶属的异地申请,应商情隶属的相应有关机关协同提出申请报告。 第二步,受理审核。如果在人代会期间,许可申请报告应交人代会秘书处,秘书处接到许可申请报告后应及时向大会秘书长进行报告,并根据秘书长的意见将许可申请材料交由人大及其常委会的相关机构(如:内务 司法机构、代表资格审查机构)进行初步审核;相关机构初步审核后,应向秘书处提出初步审核意见(许可还是不许可)。如果是闭会期间,许可申请报告应交人大常委会办公室,办公室接到许可申请报告后应及时向人大常委会主要负责人进行报告,并根据领导意见将许可申请材料交由常委会相关机构进行初步审核,再由常委会主任会议进行初步审查。 第三步,审查决定。人代会主席团(或人大常委会)对秘书处(或主任会议)提出的许可审核审查初步意见进行审议审查,决定是否许可;并向提请许可申请的机关作出书面决定。 纵观人大许可的实践案例,走人大许可程序仍有不可忽视的一些问题: (一)未经许可限制人身自由的问题。媒体曾报道,2012年,河南省横川县人大代表李万均未经许可被商丘市警方网上通缉并于4月30日至5月3日被非法羁押在商城县看守所;后经横川县人大方面交涉,才被释放。虽然说,早在2000年最高人民检察院就下发了《关于严肃查处非法拘禁人大代表犯罪案件的紧急通知》,但仍有少数地方司法机关人员置人大许可制度于不顾,非法拘禁人大代表。为有效避免类似于李万均事件的发生,一方面司法机关在限制公民人身自由的实践中,要落实好公民身份询问查询程序,以确认相关当事人是否具有人大代表身份;另一方面有人大代表身份的当事人一旦被限制人身自由,要主动表明自己的人大代表身份,以避免“误会”。笔者认为,限制县级以上人大代表人身自由必须坚持事前许可的原则,未经人大许可有关机关绝对不允许限制县级以上人大代表的人身自由,否则就要依法从严按涉嫌非法拘禁罪查处相关责任人。 (二)许可申请被否决的问题。关于人大否决司法机关限制人大代表人身自由的许可申请,实践中也时有出现。就媒体报道的李万均事件,横川县人大常委会就票决否定了商丘市警方的关于中止或取消李万均人大代表资格的请求。媒体还报道,2012年8月29日,浙江省温州市十二届人大常委会第四次会议,因投票表决赞成票不足半数,否决了广西玉林市公安机关对该市人大代表叶际宣采取刑事拘留强制措施的许可请求;不过在9月28日,温州市再次召开十二届人大常委会第五次会议,决定许可对叶际宣依法采取刑事拘留强制措施。以上两起许可被否定的案例有两个共同点:一是异地申请,二是投票表决。关于异地申请许可被否决,难免不让人联想到有“地方保护主义”在作祟;关于采取投票表决的方式否决许可对人大代表限制人身自由的申请,有所不妥。异地申请许可限制人大代表人身自由,应商请人大代表所在地的相应司法机关提出,最大限度地争取当地相关机关认同和协助。人大许可决定不宜采取投票表决的方式,应依据法定情形予以审查许可,有“对代表在人民代表大会各种会议上的发言和表决进行法律追究,或者对代表提出建议、批评和意见等其他执行职务行为打击报复的情形”,要依法予以否决,否则就应该许可司法机关的申请。笔者认为,法律设定人大许可制度,赋予人大代表的人身特别保护权,其目的在于保障人大代表执行职务言论免责和人身自由;人大机关不能滥用许可否决权,更不能让“人大代表”这一头衔成为违法乱纪的“挡箭牌”。 (三)主任会议代为许可的问题。关于人大常委会主任会议是否能够直接许可限制人大代表的人身自由,过去有过争议,实践中也的确有些地方就是主任会议许可,报人大常委会备案。2010年代表法修正时,草案征求意见稿就有“在本级人民代表大会常务委员会闭会期间,在紧急情况下,可以由主任会议决定许可,报下一次人民代表大会常务委员会会议确认。”的条款;但是代表法正式修正还是没有赋予主任会议许可权。笔者认为,新代表法第二次修正后,应该杜绝主任会议代行许可的现象出现,只要有司法机关的许可申请,必须经人代会主席团或人大常委会依法决定许可,主任会议不能越俎代庖。 (四)许可后代表职务的处置问题。实践中,一些地方人大在许可限制人大代表人身自由的同时,就决定其暂停执行代表职务。实际上,这一做法是有悖法律的。在许可限制人大代表人身自由的会议上,该代表的人身自由实际上还没有被限制,即使是要“被羁押”或“被判刑”符合代表法第四十八条规定情形的,也不宜在同一次会议上决定暂停其代表资格。笔者认为,在人大许可限制代表人身自由后,其代表职务的处置应顺其自然。代表涉嫌违法被许可限制人身自由后,如果“因刑事案件被羁押正在受侦查、起诉、审判的;”或“被依法判处管制、拘役或者有期徒刑而没有附加剥夺政治权利,正在服刑的。”符合暂停执行代表职务的情形,在下一次人大常委会上就应该依法暂停其执行代表职务;如果被判刑并“依照法律被剥夺政治权利的”,符合代表法第四十九条规定的代表资格终止,在下一次人大常委会上就应该依法终止其代表资格;代表因违法犯罪可以自行引咎辞职,也可以依法罢免,终止其代表资格。 (五)身兼多级人大代表如何许可的问题。2010年选举法第五次修正增加了“公民不得同时担任两个以上无隶属关系的行政区域的人民代表大会代表”(选举法第四十五条之规定),有效地防止了“梁广镇现象”的发生;但是,担任有隶属关系的多级人大代表的现象还是有的,也是合法的;那么,如何许可限制担任多级人大代表的人身自由呢?实践中,一些地方只报请最高一级的人大许可,如《锦州市人民代表大会常务委员会关于对市人大代表采取限制人身自由措施和实施刑事审判的许可办法》第二条第二款就规定“对担任两级以上人民代表大会的代表采取限制人身自由措施或者实施刑事审判,司法机关应当同时向相应的大会主席团或者人大常委会提请许可,由其中最高一级大会主席团或者人大常委会决定,并由其通报下级大会主席团或者人大常委会”。但是,这一规定没有法律依据,也不合法理。从法理上讲,上下级人大之间没有领导关系,有的只是一定的法律监督关系、业务指导关系和工作上的联系关系。只经最上一级的人大主席团或者人大常委会许可,实际上是剥夺了下级人大主席团或者人大常委会的许可权,不符合人民代表大会制度的设计。笔者认为,如果出现多级人大代表的许可,应依法多级分别进行许可;若出现许可不一致的,应以最高一级为准,因为上一级人大常委会依法有权“撤销下一级人民代表大会及其常务委员会的不适当的决议”(地方组织法第四十四条之规定)。 (六)对许可决定不服的问题。对人大许可决定不服,涉及两个方面:一是提请机关对人大的不许可决定不服,二是当事人大代表对人大的许可决定不服。如果是属于提请机关的申请报告不规范或材料不齐全等原因被否决的,应按要求补充材料再次提请许可;如果认为是被“莫须有”理由否决的,可以申请复议。申请复议的途径依法有三:申请人代会主席团或人大常委会再次复议许可;也可以申请该级人民代表大会审查复议,因为本级人大依法有权“改变或者撤销本级人民代表大会常务委员会的不适当的决议”(地方组织法第八条之规定);还可以通过上级相应机关申请上一级人大常委会审查复议,因为上一级人大常委会同样依法有权“撤销下一级人民代表大会及其常务委员会的不适当的决议”。如果当事人大代表对司法机关限制其人身自由不服的,可以依法行使公民的申诉权,向检察机关进行申诉,也可以向人大进行申诉;但是,这是涉嫌“罪 ”与“非罪”的实体申诉,而不是对人大许可程序的申诉。笔者认为,限制人大代表人身自由,司法机关不能对代表执行职务的言行进行追究,更不能打击报复代表执行职务的行为;人大行使许可权,应依据法定情形作出许可还是不许可的决定,不能“莫须有”地滥用否决权 设计论文范文:五觉设计原理的城市规划初探 1城市特色构成及评价 1.1东城新区城市特色概况 东城新区位于拉萨市东部,而拉萨本身就是一个特色资源富足区。自然生态方面,西藏有“世界屋脊”之称,野生动植物资源、水资源丰富,拉萨是世界上海拔最高的城市之一,光照充足,有“日光城”之称;历史人文方面,拉萨至今有1300多年历史,其建城制度和形制有着极高的学术价值和地方特色,拉萨拥有藏传佛教三大寺庙,是藏族朝敬的重要圣地,拉萨是国家级历史文化名城,有各级文物保护单位30处,其中有3处世界文化遗产。其次,拉萨在世界范围内具有极高的知名度和形象共识,“雪域高原、蓝天阳光、藏传佛教、低压缺氧、宁静虔诚”等是外来游客对西藏的典型评价,这为城市特色挖掘与总结奠定了良好的群众认知基础。 1.2城市特色采集及评价方法 城市特色采集按照“视、听、闻、味、触”五觉感知为线索,对拉萨市东城新区特色资源进行初级搜索整理。本次规划设置了评价项目和评价因子两个档次对旅游资源进行评估,评价项目包括资源要素价值(85分)、资源影响力(15分)两项,其中资源要素价值包含观赏游憩使用价值(25分)、历史文化科学艺术价值(25分)、珍稀奇特程度(25分)、规模丰度与几率(10分)4个评价因子;资源影响力包含知名度与影响力(10分)、适游期或适用范围(5分)2个评价因子。根据各类资源的价值、利用及影响力情况赋予不同分值,最终按照总分予以分档,形成一级(60~100分)、二级(30~59分)、三级(0~29分)三个档次,如表1所示。对城市特色资源的评价分类结果反映出了以下问题:(1)一级特色资源集中在自然资源和无形人文资源,即非物质文化资源,这说明东城新区的资源基底优良,有较多题材可以用来塑造城区特色。(2)三级特色资源集中在有形人文资源,即城市建成环境。通过实地踏勘发现,东城新区空间布局沿用了现代城市逻辑,因此其城市结构、城市肌理、道路系统、新建居住区模式以及各类建筑布局都与其他现代城市差异不大,仅仅在建筑立面装饰部分传达了藏式信息。在全国宏观层面比较,其特色较弱;在拉萨中观层面比较,与主城区传统风格有所差异,但其所表达的现代风格质量不高,与东城新区形象目标定位还有较大差距。(3)从五觉感知的角度来看,无论是外来游客还是本地居民对一处环境产生好感往往来自于多感官满足,比如每年4月日本富士山的樱花游,同时感受了雪山美景、樱花香味、乍暖还寒和拂面春风,所有感觉叠加形成的最佳体验吸引了大量人群。而目前东城新区特色资源的感觉类型过于单一,复合性较差,比如拉萨河、拉萨河湿地以及其他河网体系只能观赏,公共建筑包括二类特色资源中的西藏大学也只能停留在观赏层面,可以引发的感官刺激太少,则其发挥的作用就很有限,不具备长期吸引力。 2城市特色规划策略 2.1策略一:“五觉”设计策略——打造复合型感知体验 多感官复合体验,即打破单一的感知方式,根据体验对象特点进行策划,充分调动观赏者的感知器官,从而加深体验印象。在文化产业策划中,这是常用手段和发展趋势,比如音乐剧、演唱会、四维电影的流行,其舞台画面、完美音效以及观众的现场参与全面模拟了一个逼真的故事场景,使人印象深刻。在城市特色塑造中同样可以运用这种感知特点,根据特色资源特点,将视觉、触觉、味觉、听觉、嗅觉进行2~5种的叠合,产生多样的城市活动和场景效果,同时从需求角度推动了更多类型的城市空间产生(图2)。策划1:博物之城“博物之城”与“博物馆之城”一字之别,相差颇大,“博物”意指一种城市定位和功能系统,而“博物馆”仅仅是前者的一种表达方式。东城新区有许多可以展示的物质、非物质文化资源,每一种资源都蕴藏着一段历史、一个系统、一种流派,对这些资源的挖掘具有很好的传承、教育、科研、观赏作用,对其的展示根据资源特点的不同和所寄予的意义不同,可以呈现出丰富多样的形式,而这样一个“博物”系统的建成,不仅是对本土特色资源的梳理保护,对当地居民意识觉醒和自豪感的培养,也是一笔丰厚的旅游财富(图3)。结合东城新区城市特色资源,对其进行策划,如表2所示。 2.2策略二:图底关系设计策略——主题式城市场景设计 控制画面要素比例是摄影构图原则中的重要一条,因为它与要传达的信息和主题息息相关,摄影家瓦尔特?德?格鲁伊特曾说过“在大多数情况下,每幅照片中都有一个或一组形状或形式起主导作用,而照片中的色彩、体积、位置和其他形状等,都是为主导因素服务的”。如果把人对城市的移动体验裁剪为一帧一帧的画面,即可发现这条摄影构图原则对城市设计同样具有借鉴意义(图4,图5)。让人迷茫的画面多是主题不明确的画面,让人印象模糊的画面多是技巧滥用的画面。同样在城市设计领域,现代城市无特色往往来源于两个技术原因:一是元素过多,不知所云;二是技巧单一,四海皆同。因此,在东城新区的城市设计中通过主题确定、类型分区、方法设计三个步骤来实现特色塑造。策划2:天空之城高原城市的天空纯净、变幻多端,且在视觉上给人触手可及的感觉,所以有“天堂”之称,这是拉萨的无形魅力资源之一,因此在城市设计中以“天空”为主题背景。对于主题“天空”的表达,根据东城新区不同功能区和空间形式的要求,分为四种类型,具体分类和要求如表3所示。规划结合“天空之城”的设计主题,在东城新区形成“三双一区、五彩东城”的总体空间结构(图6)。具体空间策划则通过重点地段(包括商务中心、行政中心)的详细设计进行落实(图7,图8)。 2.3策略三:空间自组织设计策略——“上”“下”互动的特色塑造 城市系统运行包括自下而上的“自组织机制”和自上而下的“控制机制”两种动力。控制机制实现了对整体配合效率最优化的目标,然而对于社会系统这样一个复杂体系来说,其所表现出的稳定有序性是不可能依赖于一种高于一切的力量予以控制,其所表现出的丰富多样性更是基于正反馈的自发机制,即在某种约束条件和相互作用的影响下,大量随机过程最终形成了宏观结果的有序性和规律性。希利尔的空间句法理论及亚历山大的“模式语言为自组织规则”观点中均指出自组织结果背后经济、社会、宗教信仰等支撑因素发挥的重大作用。在传统城市中,自组织体现为无数建设个体的利益博弈、规则遵守及行为模仿。但在现代城市建设中,建设个 体被开发商取代,社会规则被经济利益主导,随之也就导致了形式和空间的疯狂复制,致使城市特色最终消失。因此,在充分发挥自组织多样性优势的同时,仍需要对建设规则进行全面的、有针对性的设计,实现“上”“下”互动的特色塑造。策划3:自在之城西藏传统的建筑与造城原则充分体现了自然与信仰发挥的重大作用,主要表现在以下几点:(1)自然崇拜——随山就势的造城规则。(2)信仰至上——同心圆式的空间模式。“转经”、“转山”、“转湖”,从藏族习俗中即可看出,其将崇拜之物置于圆心,所有膜拜行为和建造都呈同心圆式环绕进行,这与西方及汉族的轴线式空间模式有很大差别。(3)独特生境——围合式低层建筑院落。为抵御风雪、争取最大光照,藏式建筑多采用四面围合式院落或独栋建筑,同时因为高原地区低气压缺氧,建筑通常采用1~3层低层建筑(图9)。在《拉萨市城市总体规划》(2009-2020)的问卷调查中,针对问题“您期望的住房类型”一题,1201人选择低层独院住宅,占调查总数的60.1%。(4)生产特点——群体性室外休闲活动。藏族传统生产方式至今对其生活有较大影响,如游牧,藏族人钟爱郊外野餐与此有很大关系,在许多节庆活动中也都包含此项内容,因此在藏族生活方式中对城市绿地、郊野绿地的要求较高,这一点在《拉萨市城市总体规划(2009-2020)》所作的问卷调查结果中有所体现,40%(800份)的人认为绿地不够,占到了“影响居住环境主要原因”之首。针对以上自组织原则,规划设计从以下方面做出技术回应:(1)控制城区规模与范围,采用环城绿化带形式约束城市的生长,防止对山体、水系、农田空间的侵蚀,同时作为生态保育用地和安全防护用地。(2)通过全区及片区慢行环路设计、公共空间设计等方式体现这一传统特色,满足人行为模式要求。(3)在街区与建筑设计中,引入对传统空间和建筑形式的研究,并将其纳入现代城市的设计过程中,这种吸纳不仅包括表皮装饰,更重要的是其生态手法、空间模式以及在这种空间中形成的特色社会关系。(4)根据藏族人群日常与节庆习俗,适当增大绿地、广场比例,在绿地的类型、规模、形式、分布等方面与当地社会习俗相衔接。 3结语 在以人为本的视野下,我们必须强调,人才是城市的主角,城市应该是其安居乐业的家园,生活便利、就业及创业机会充分、生存安全、环境优美、生态良好应该是城市家园的理想品质。城市规划应该遵循人的物质、精神需求,为城市居民提供一种文化认同和空间归属。 设计论文范文:一个商业决策支持系统的设计与实现 内容摘要:本文介绍一个商流计划决策支持系统的设计思想和实现方法,并讨论开发基于知识的决策支持系统的策略。本文对决策支持系统中的问题处理系统和模型库的组织提出了新观点,给出PPS的功能结构和模型的三层表示法。把组件技术引入到系统设计与实现中来,用三层client/server结构来实现DSS。 关键词:决策支持系统 商流计划 问题处理系统 模型库 组件技术 决策支持系统(DSS)是一个日趋被人瞩目的计算机应用领域。目前DSS的研究正向群体决策支持系统(GDSS),智能决策支持系统(IDSS)方向发展。公认的DSS系统结构为四库一体,即模型库、算法库、知识库和数据库。在这一结构中模型及其管理是基础,也是系统成败的关键。本文介绍一个基于知识的四库一体的商流计划决策支持系统SLDSS的设计思想与实现方法。 系统设计思想和系统结构 商流计划是大型商业企业对本企业商品购进、销售、调配和存储各环节中各种经指标制定的目标规划,时间跨度一般为一年。商流计划应明确指出下一年度中各个季度,各个月份商品进、销、调、存中各个经营指标。商流计划的范围和内容不同的企业可能有不同的要求,但一般应包括进、销、调、存货物的数量和金额,毛利和利润额,各种费用额等。商流计划决策是典型的半结构决策问题,既需要对影响商流计划的诸因素进行定性分析又要对各因素的影响程度进行定量计算。为此,商流计划决策支持系统的主要目标是:如何对影响商流计划的各因素进行定性分析和定量计算,尽可能的帮助决策者把握市场变化的幅度,从而预测未来一年的销售总水平;根据预测结果对商品的购进、调配和存储以及企业各种经营指标提出多种商流计划的可行方案。 从实际使用的角度出发,系统应尽可能地准确模拟决策过程,所建立的模型也应尽可能是实际决策过程的描述,以期对决策者的支持更有效。另外,系统的设计应向DSS生成器的方向发展,应充分体现基于知识的特征。为此,系统的设计思想为:系统能获取、存储商业领域的经营决策经验(知识),并能准确地应用这些经验;系统使用方便,适应性强,便于修改、扩充;系统能帮助用户建立、集成、修改、查询以及正确使用各种模型;提供“友好”的用户界面;采用较先进的三层Client/Server系统结构,把组件技术引入到系统设计和实现中来。 为此,SLDSS的系统结构见图1: 在该系统结构中用户(客户端)发送请求,通过问题处理系统(中间层)对问题进行分解后,选择相应的决策模型(服务器端)对问题进行求解并返回结果,当然用户也可以直接访问各子系统。在这一结构中问题处理系统是关键,它协调各部件的运行。下面分别介绍系统结构中各部件的功能。 问题处理系统PPS PPS是用户与系统的接口,它起着衔接用户与系统环境的桥梁作用,系统通过PPS对决策问题进行分类并确定问题求解的策略。为此,PPS是反映系统功能的主要部件之一,也是整个系统的窗口。 PPS根据商流计划的一般要求把商品分成了12大类。SLDSS中的PPS根据商品的种类不同分别为用户提出制定商流计划指标决策的解决方案。SLDSS中PPS结构如图2: 识别器的任务是对用户提出的问题进行识别和判断,并引导其进入相应的处理入口。 推理机是PPS的关键部件,它根据模式知识,通过协调器调用系统环境来对用户提出的问题加以处理。其中模式知识是对具体决策模式的抽象化、规则化。模型知识的加工过程也是SLDSS的系统分析过程。协调器根据推理机的“智能”分析,完成系统调用,实现具体问题的构模任务。 系统状态参数是对决策过程的跟踪,从决策过程的非连续性出发,对系统的这种跟踪是必要的。 基于四库的系统环境 模型库管理子系统 模型及其管理是DSS的重要工作,本课题把组件技术引入到DSS模型的设计与实现中来,把DSS基模型定义为一个结构级组件,把DSS复合模型定义为由基模型经复合运算复合而成。定义如下: 定义1:我们把称为一个DSS模型模式。这里的S表示模型的属性集合,它包括模型的标示ID、模型的类型Type,以及反映模型功能和行为的变量;P可以包括对上述信息的操作和该模型向外界所提供的服务,P对S封闭;E表示模型所产生各类消息的事件集合;I为模型的多重接口,多重接口为模型的连接和了解一个模型的功能提供了一个窗口;O为模型中操作次序,它是反映模型中操作或子模型标示的一个构造数据类型,对基模型一般为空,对复合模型它反映了求解问题的步骤。 定义2:对任何DSS模型M(D(D为论域),DSS模型M为DSS模型模式的一个实例,DSS模型记为:M=;M=称为空模型,记为Mφ。 这里定义的DSS模型是一种结构级的组件。根据上述定义,我们可以定义模型的连接运算。 定义3:设M和N为两个DSS模型,如果修改模型M将影响模型N的运行或功能,则称模型N依赖模型M,记作:MN。如果模型N不依赖模型M,则记作:MN。如果模型N依赖模型M,而模型M又依赖模型N,则称模型M与模型N相互依赖,记为MN。 定理1:设A、B、C为三个DSS模型,如果AB,BC,则有AC。 定义4:设M1、M2、...、Mn和N为DSS模型,如果有M1N、M2N、...、MnN,则称N为由M1、M2、...、Mn组成的DSS复合模型。 DSS的基模型和复合模型是相对的,一个复合模型在构造更复杂的DSS决策过程模型时,又成为基模型。所以,在不造成混乱的情况下,可对两个概念不加区分。根据上述定义,我们可以使用组件开发工具实现DSS基模型,对DSS复合模型的设计与实现本课题采用下面策略。 构成DSS复合模型中所用的基模型M1、M2、...、Mn之间的关系有两种情形。其一是它们由纯粹基模型构造,并且它们之间不存在着依赖关系,即不存在基模型Mi、Mj使MiMj;其二是由基模型之间存在依赖关系,即存在基模型Mi、Mj使MiMj成立。对第一种情形我们可以通过组件容器把基模型组合成复合模型或通过编写程序的方法把基模型复合成复合模型,这里不再讨论。下面着重讨论第二种情形。两个基模型存在依赖关系意味着两个模型之间有消息的传递和方法的调用。我们可以采用在两个模型之间建立连接器的方法解决消息的传递和方法的调用,连接器与基模型的关系如图3。 这种DSS模型的调用关系与组件对象模型的调用关系有所不同。在组件对象模型的调用中,模型Mi 通常作为事件源,Mj做为事件的接受者,并在接到事件后执行相应的操作。而在DSS复合模型中Mj做为事件源,Mi作为事件的接受者,Mi在接到事件后执行相应的操 作或模型Mj回调Mi中的方法。 SLDSS的模型库管理子系统提供的功能包括自动建立模型、模型维护和模型的运算。 知识库管理子系统 SLDSS的知识库中存放了两类知识,事实类和规则类。对事实类的知识,如“今年银行利率增加”,表示为“ZJ(利率)”;再如,对于批处理的模型知识表示为GOTO(START,DLMXL);GOTO(DLMXL,JGSC),对规则型的知识以下列形式存放于规则库中,RULE(规则号,[条件1,条件2,条件N],结论)。例如,“如果工农业生产情况正常且银行利率不便且物价变化幅度不大,则用一元回归分析销售量,可表示为:RULE(22,[ZJ(“工农业”),BB(“利率”), BB(“物价”)] ,ZX(“一元回归”))。 SLDSS中的知识库由若干子库构成,不同的知识按其类别存放在不同的子库中,这样有利于知识的管理,同时也大大的提高了推理机的搜索速度。知识的推理采用正向推理和反向推理两种推理策略,对于专业领域知识的推理都采用正向推理,对系统知识的推理采用了反向推理策略,既方便又迅速。而对专业领域知识采用正向推理策略与实际情况较接近。 算法库、数据库的组织与管理 算法库的组织及管理SLDSS中算法库存放了一些与模型有关的算法,算法是模型的实现。这些算法以它们的计算机程序和有关算法使用的“智能”信息存放在算法库中,通过算法字典统一管理,算法库字典的结构为: 算法库字典是算法管理的主要依据,算法库的维护也就是其字典的维护,另外,算法库字典又是使用算法的事实性知识,系统推理机通过算法库字典的读取来完成算法的选择工作,算法库管理提供的功能有:算法建立;算法查询;算法修改;算法删除。 数据库的组织与管理SLDSS的数据有两种类型。其一是企业内部运行数据,这类数据可以采用关系模型加以描述并存储,这里不做讨论。其二是模型描述数据,这类数据描述了模型的属性、调用的条件、返回结果的要求和模型的功能(操作),它实际上是组件的接口。SLDSS中的模型采用三级结构表示法,这种表示法与人工智能中知识的框架——槽值表示法相对应。如线性规划模型,它的三级表示如下: 第一级结构:模型ID,模型名,模型用途,模型类型,算法名,同名序号,结果地址,二级结构ID;第二级结构:二级结构ID,变量数,方程数,同名序号,三级结构ID;第三级结构:三级结构ID,变量上限,变量下限,方程系数,方程系数2,方程系数3,方程系数n。 在上述三级表示中,第二级、第三级结构可以不同,这要根据具体模型而确定,但第一级结构对任何模型都是相同的,它是模型库的字典,是模型库管理的主要依据。 设计论文范文:利用磁场传感器KMZ52设计的电子指南针 摘要:介绍了目前用于定位系统中的电子指南针的工作原理,详细论述了磁场传感器芯片kmz52的工作原理,给出了用kmz52磁场传感器设计电子指南针的总体设计方案和电路,同时给出了设计中的一些特殊处理方法。 关键词:电子指南针;磁场传感器;kmz52 1 概述 指南针是一种重要的导航工具,可应用在多种场合中。电子指南针内部结构固定,没有移动部分,可以简单地和其它电子系统接口,因此可代替旧的磁指南针。并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用。 Philips公司生产的半导体器件KMZ52是一种专门用于电子指南针的二维磁场传感器。它采用磁场传感器的磁阻(MR)技术,并用翻转技术消除信号偏移,而用电磁反馈技术来消除温度的敏感漂移。由于外界存在干扰,该系统集成了几种特殊的抗干扰技术来提高系统精度。 本文介绍了电子指南针的工作原理及电路设计,同时给出了其抗干扰设计以及信号和数据的处理方法。 2 工作原理与总体方案 图1是KMZ52的内部结构框图和引脚排列。图中,Z1和Z4为翻转线圈,Z2和Z3为补偿线圈。由于环境温度可能会影响系统精度,因此,在高精度系统中,可以通过补偿线圈对其进行补偿。KMZ52内部有两个正交的磁场传感器 分别对应二维平面的X轴和Y轴。磁场传感器的原理是利用磁阻(MR)组成磁式结构,这样可改变电磁物质在外部磁场中的电阻系数。以便在磁场传感器的翻转线圈Z1和Z2上加载翻转电信号后使之能够产生变化的磁场。由于该变化磁场会造成磁阻变化(ΔR)0并将其转化成变化的差动电压输出,这样,就能根据磁场大小正比于输出差动电压的原理,分别读取对应的两轴信号,然后再进行处理计算即可得到偏转角度。 整个电子指南针系统主要由传感器单元、信号调整单元(SCU)、方向确定单元(DDU)和显示单元四部分组成。电子指南针的总体设计框图如图2所示。图中,磁场传感器KMZ52用于将地磁场信号转化成电信号输出,信号调整单元用于将磁场传感器单元中的输出信号成比例放大,并将其转换成合适的信号hex和hey,同时消除信号的偏移。对于保证系统的精度来说,SCU是最重要的部件。通过DDU可将信号调整单元输出的两路信号hex和 hey进行放大,然后再按下式计算出偏转角度α: α=arctan煟瑁澹/hex 这样根据抗干扰技术算法对α进行处理就可得出该磁场的偏转角度,最后通过显示单元进行输出。 3 硬件设计 该电子指南针系统的电路设计如图3所示。由于KMZ52内部桥式结构的磁阻输出是差动电压,通过运算放大器可以成比例放大,因此,在测量地磁场信号时,为了将两个磁场传感器信号放大同样的倍数,可以将二者的翻转线圈串联,并对差动电压选用同样的运放结构。翻转信号从①口输入,X、Y轴差动电压信号则分别从②、③口输出。然后通过处理系统对传来的信号进行A/D采样、数值处理和校正后,即可得到所求的角度。 4 数值处理 由于KMZ52的输出信号很微弱,故信号干扰较大。在输出幅值很小的位置上,通常有300mV左右且变化很大的干扰;而在输出幅值时则近似保持恒值。两路信号幅值与角度的关系如图4所示。 为使二者的比值接近tanα煟埃鸡粒迹梗啊悖牭谋浠,可以在幅值较大且数值变化较小的角度范围内,使幅值保持基本不变;而在幅值较小且数值变化较大的角度范围内,用一个函数改变其幅值变化曲线。具体实现时,可按照一定角度对曲线进行分段,并对各段用一次函数y=ax+b去拟合。这样,就可以使幅值变化曲线接近tanα。角度划分越细,精度越高。磁场传感器KMZ52的精度为3°,若按15°划分,可将精度提高到1°。若按5°对其划分,精度可高达0.3°。如划分更细,精度还可进一步提高。若采用高阶函数去拟合,也可以提高精度。实际上,在精度要求不高的情况下,通常以15°划分就可以达到要求。 5 干扰校正 有时候,某些外来磁场叠加会产生一个恒定磁场,这个磁场对系统指示将造成影响。故可采用如下方法对其进行校正: 让整个系统在水平面上旋转一周,干涉磁场与地球磁场叠加会有一个最大值Vmax和一个最小值Vmin,记录下这两个值和达到最大值(或最小值)的角度φ,再经过校正,即可消除磁场的影响。现以图5所示的干扰校正方案为例来加以说明。 设地球磁场的大小为Vear,干扰磁场的大小为Vdis熢蛴校海郑澹幔颍剑ǎ郑恚幔+Vmin)/2 Vdis=(Vmax-Vmin)/2 这样,由正弦定理Vear/sinφ=Vdis/sinγ可求出γ。然后在α上加上γ角即可消除干扰磁场的影响。 6 结束语 本电子指南针采用特殊的数据处理方法提高了系统的精度。由于系统采用了抗干扰技术,因而减小了其它因素所造成的影响,使系统精度进一步得到提高。此外,该系统本身可测量2维磁场,故可以很方便地与另一个1维磁场传感器(KMZ51)组成3维测量系统,以消除倾斜现象。由于本系统可以采用各种处理平台来实现,因此具有良好的可移植性,可广泛用于定位系统,而且可靠性好,精度很高。 设计论文范文:有关企业信息发表与阅览系统的设计 1设计思想 本系统总体设计是客户端实现用户的注册和登陆界面设计与美化工作,利用Socket编程实现和服务器通信,服务器能处理客户端发出的请求,并能实现消息反馈。服务器实现与数据库连接,实现添加、删除和修改用户信息,实现多线程支持多个客户端用户同时在线。具体流程如下图: 2系统功能与实现 2.1功能设计 系统要求用户在登陆界面可以随时浏览企业的通知等动态信息,提供用户在日常生活中用到的日历、计算机等小工具,用户可以收藏自己感兴趣的网站并查看网页排名。用户在登陆前进行注册,为维护用户信息安全,需邮箱确认。为保证数据的安全性,采用C/S模式,通过服务器获取数据信息,减少客户端PC的运行负荷,充分发挥客户端PC的处理能力,提高响应速度 。 2.2模块分析 系统主要实现的功能模块有四个,分别是:用户桌面模块、系统管理模块、数据库模块、后台服务器模块。下面对这几个模块进行分析。用户桌面模块:用户桌面模块即客户端,用来显示主界面、注册界面、登录界面。主界面提供输入用户名、密码的登录操作;注册界面提供用户注册时需注册的姓名、性别、手机等基本信息;登录界面提供用户成功登录后显示企业的动态信息、用户日常使用的小工具及用户可以自己收藏的网站等。 系统管理模块:系统管理模块实现对系统进行维护和管理。数据库模块:数据库模块实现对整个系统的数据信息的存放和更新。后台服务器模块:后台服务器模块实现各模块之间数据的转发,实现多线程,完成数据更新,实现客户端、数据库及服务器三者的交互。 3系统实现的主要技术 3.1数据库设计 系统数据库配置是采用ODBC数据源加载SQL2008数据库,使用SQL数据库查询语言。数据库设计按照确定建立数据库目的和收集数据、建立概念模型、建立数据模型、实施与维护数据库四个步骤。 数据库模型采用关系(E-R)模型,关系模型是以二维表形式展现,对数据进行划分分析后,优化的关系数据模型的数据结构可分为3张表:表1(用户表)存放用户姓名、密码、邮箱等基本信息、表2(企业表)存放企业的通知等相关信息、表3(产品表)存放企业产品的编号、价格、库存等基本信息。 3.2客户端与服务器连接 客户端与服务器的连接是实现的难点。客户端是C#编写,客户端用C++编写。可以采用Socket编程。服务器端采用C++的Socket编程,完成对数据库SQL2008的登陆连接,保证数据库只存在于服务器端,通过对于不同权限的用户,设定不同的SQL执行权限,从而保证数据的安全性。客户端采用C#的Socket编程,利用TCP协议、与服务器端统一端口号与IP地址进行连接。具体步骤如下:服务器端: (1)加载套接字库,创建Socket; (2)绑定Socket到一个IP地址和端口; (3)将Socket设置为监听模式等待连接请求; (4)请求到来接受连接请求,返回一个新的对应于此次连接的Socket; (5)用返回的Socket和客户端进行通信; (6)关闭Socket,关闭加载的套接字库。 客户端: (1)用指定的端口号和服务器IP创建一个EndPoint对象 (2)创建一个基于TCP协议的套接字; (3)利用Socket对象的Connect()方法向服务器发送连接请求; (4)如果连接成功,利用Socket对象的Send()方法向服务器发送消息; (5)利用Socket对象的Receive()方法接收服务器发来的消息; (6)通信结束,关闭Socket。控制流程: 4结束语 本文通过C++、C#语言的研究,实现了一个基于C/S模式的企业信息与阅读系统。本系统在用户登陆模块实现界面友好,添加日常使用的小工具方便用户日常生活和工作安排。后台服务器端实现多线程编程,支持多个客户端同时在线。该系统可以便利企业对信息的以及用户对有关企业动态信息的阅读。加大信息传播的效率,增强用户企业之间的互动,从而提高企业的综合效益。 设计论文范文:人工景观湖生态水处理设计 一、生态水处理的社会需求 1、人的精神需求 随着社会的不断发展,人们的生活水平也在不断提高,尤其是住房条件有了明显的改善,住得宽敞,住得舒适,已经是人们对居住条件的最基本的要求。而更多的是期望生活在一个清晨推开窗,能呼吸清新的空气,能听到婉转的鸟鸣,在夕阳夕下,沐浴在如梦如诗的风景中,抛开尘世的烦恼,与自然亲密接触的环境里。 仅有翠绿,缺少了鲜活的气息,而精致的水景,使之成为水榭楼台,有了自然的灵气,使自然对人类更加亲近。平静的水常给人以安静、轻松、安逸的感觉;流动的水则令人兴奋和激动;瀑布气势磅礴,令人遐想;涓涓的细水,让人欢快活泼;喷泉的变化多端,给人以动感美……。水景不仅能增加周围空气的湿度,减少尘埃,提高负氧离子的含量,还能在小范围内起到调节气候的作用。 2、绿色环保需求 水是生命之源,不要让人类的眼泪成为地球上最后一滴水。所以人人都应该从身边的事做起,无论大小,都应考虑到我们的地球村。尤其是设计人员,在整体规划上就应该站在环保的高度,周密考虑。应该在水景水质要求和低耗能绿色环保之间寻找一个最佳的平衡点。循环过滤要投入大量人力物力财力,高耗能、高费水的设计首先就不应予以考虑。而投加药剂的方法虽然耗能不高,投资也不大,但是环境造成二次污染,威胁到人类的生存,影响到我们下一代的设计,也力求不让它成为现实。 下面我们来看一个房地产界的公式: A+B=C A——建设房屋的处理废水、能耗、维修的投入 B——房子建成后,在使用年限期间的所投入 C——全生命周期的投入 传统模式:A=336、B=340,总成本676 新型模式:提高A到390,将大大降低B的投入,B降至23. 即新技术、新材料、新的管理方式的使用,可使后期的投入成几何倍的减少,整个生命周期的成本降到413.真正的开发高手,增加建筑成本的5~10%,就能带来后期生命周期成本50~90%的降低,节约60~90%的后期管理成本。 采用何种设计能让人类与自然成为朋友,息息相关,和平相处达到环保社会效益双丰收呢? ——生态方式,最原始最自然也是最绿色的方法。 二、人工水景目前的状况 目前大多数的小区在规划设计中都考虑到了水景水质日常的维护,但大都是通过单一的手段来处理或物理或化学或生物,因而造成了前期投资大,后期运行费用多,成效却不显着的结果,水体的水质不稳定,或时而藻类泛滥,或时而水发黑发臭,蚊蝇滋生,并且整个水景常有人造的痕迹。 下面把人工湖、景观水的水处理方法进行一下简单的介绍: 1、物理方式: i.引水换水方式 当水体中的悬浮物(如泥、沙)增多,水体的透明度下降,水质发浑。可以通过引水、换水的方式,稀释水中的杂质浓度,以此来降低杂质的浓度但是需要更换大量的水,而水资源在我国是相当的匮乏,势必要浪费宝贵的水资源。 ii.循环过滤的方式。 在水景设计的初期,根据水体的大小,设计配套的过滤沙缸和循环用的水泵,并且埋设循环用的管路,用于以后日常的水质保养。如果水体面积较大,必定延长循环过滤的周期,使水质不能达到预期的效果。和引水、换水相比较,虽然减少了用水量,但日常的电能耗费增加了,同时也增加了设备的日常维护保养的费用。 2、化学方法:投加杀菌灭藻剂 敞开式的水体,在阳光的照射下,会使水中的藻类大量繁殖,布满整个水面,不仅影响了水体的美观,而且挡住了阳光,致使许多水下的植物无法进行光合作用,释放氧气,使水中的污染物质发生化学变化,导致水质恶化,发出难闻的恶臭,水也变成了黑色。 所以投加化学灭藻剂,杀死藻类。久而久之,水中会出现耐药的藻类,灭藻剂的效能会逐渐下降,投药的间隔会越来越短,而投加的量会越来越多,灭藻剂的品种也要频繁的更换,对环境的污染也在不断地增加,而这种污染会影响我们的下一代。 所以说用化学的方式处理水质,虽然是立竿见影的,但它的危害也是显而易见的。 3、微生物方法:投加微生物 微生物在自然界大量而广泛的存在,是生态系统的重要组成之一。它们能将自然界中的动、植物的尸体及残骸分解,将一些有害的污染物质加以吸收和转化,成为无毒害或毒害较小的物质。 可以在景观水水质恶化的时候,投加适当的适量的微生物(各类菌种),加速水中污染物的分解,起到水质净化的作用。微生物的繁殖速度惊人,呈几何级增长,每一次繁殖都或多或少的会产生一些变异品种,导致微生物处理水质能力下降,而且很难控制其数量,其生长又受环境的影响很大,例如温度、气压等等。同时微生物的分解物,会造成藻类的大量繁殖,再次导致水质变坏。 因此用微生物处理水质,必须定期进行微生物的筛选培育、保存、复壮等等一系列专业处理过程,而且不能保证水质状况长期处于良好的状态之中。 三、EWT模式(EcologicalWaterTreatment) 生态学是一门边缘学科,它所涉及的领域相当广泛,有气象学、水文学、环境土壤学、环境地质学、环境毒理学、环境化学、环境经济学、环境社会学、环境微生物学、环境最优化、植物学、动物学、生物生理学、环境概率统计学、环境艺术设计学等等。 简单地说,生态水处理就是在水域中人为地建立起一个生态系统,无需人类的外在干预,整个生态系统能适应外界环境对它的影响,处在原始的生态平衡状态,和人类共生共存。 这个看似简单的过程却需要在施实之前,进行缜密地规划设计。 (一)了解当地的气候和水生物种情况 不同的地域气候不同,降水量不一,会显着影响生物的分布情况和生物的种类。根据当地的物种,选择适合培养的生物,能适应当地的生存环境,或耐旱、或耐涝、亦或耐低温、耐高温、耐碱、耐酸。在选择物种的同时,还必须兼顾这些生物在水生生态系统中生态功能,不仅能使整个生态系统稳定运行,还必须对整个水体有着净化功能。虽然水生植物都能吸收水中的无机盐,将其在阳光的作用下,通过光合作用为生态系 统中的其他生物直接或间接的提供食物,但是不同的水生植物对不同的无机盐在吸收能力上不尽相同,必须依据当地的水源水的水质,科学合理地选择水生植物。水生动物是生态系统中的消费者,离开它,整个生物链不能很好地循环。如果数量过多将导致生态系统中的生产者(水生植物)大大减少,生物链出现断裂;如果数量过少,生产者(水生植物)大量繁殖泛滥,生态系统也不会稳定;这些都会影响生物链进行到底。水生动物的数量一定要经过科学地计算,并结合实践经验确定。水生动物包括鱼类、贝类、各种原生动物等等。将它们引种到水体中,必须考虑到它们能否适应当地的环境,和水生植物的种类和数量进行配比;鱼类的食性不同,例如草鱼是植食性的,青鱼是动物食性的,鲫鱼是杂食性的。同一种鱼在不同的生长期,它的食性也会有所改变,例如青鱼的幼鱼以浮游动物为食,当体长达到15cm左右,开始摄食螺蛳、蚬,而成鱼主要以软体动物、底栖性的虾、水生昆虫的幼虫为食。同一种鱼,在不同季节的摄食量也不同。例如团头舫,一年中摄食量4月~11月最大。相同食性的鱼,摄食强度也不尽相同,例如草鱼的食量较大,日食量可达体重的40~70%,而团头舫的摄食强度则低于草鱼。不仅如此,鱼类的滤食特性,也会影响水质状况,所有这些都要综合考虑。 (二)微生物菌种 生物界菌种的种类繁多,都有着相当复杂的生理特性,例如有固氮菌、嗜铁细菌、硫化细菌、发光菌等等,这些生物在生态系统中起着举足轻重的作用,离开了它们自然界将堆积满动、植物的尸体,到处都是垃圾。 微生物的繁殖速度很快,数量呈几何级增长,在不断繁殖的过程中,极易受外界环境的影响产生许多变异的种类,这也是为什么微生物的种类不全部为人类了解的原因。这种变异或者会有利于人类对微生物的利用,或者会出现退化的现象。 在水生生态中,作为分解者的微生物,能将水中的污染物(包括有机物,某些重金属等等)加以分解、吸收,变成能够为其他生物所利用的物质,同时还要让它能够降低或消除某些有毒物质的毒性,成为真正意义上的地球环境的美容师。 首先根据人工湖的水源水质情况,利用现有的微生物,进行驯化,培养出适应当地情况的微生物,接着进一步对培养出来的微生物进行筛选,筛选出生理活性强的菌种,然后大量繁殖,投放水体。为了保证筛选出的微生物能保持良好的活性,一直处在高效的工作状态,在日常的工作中,必须定期对微生物进行筛选、保存、复壮,将变异带来的对微生物的影响降至最低,保持微生物物种的稳定性,这也是生态水处理中水质稳定的关键因素之一。微生物菌种在水体中,不仅要完成它基本的分解有机物,降低或消除有害物质毒性的作用,还要能将水生植物的残枝败叶转换成有机肥,增加土壤的有机质,并且对土壤进行改良,改善土壤的团粒结构和物理性状,提高水体的环境容量,增强水体的自净能力,同时也减少了水土流失,抑制了植物病原菌的生长。 (三)人工湖的防渗漏过程 对于不同水域面积的人工湖,可以根据当地地质勘测部门提供的地质资料,设计不同的防漏设计。 人工湖的日常补水量的多少是降低日常维护开支的瓶颈,湖底防止湖水渗漏是人主观上能控制的,所以在人工湖开挖时,防渗漏工作就应该做到位。而降雨量、蒸发量虽然不能为人所控制,但可以从当地气象部门的资料上了解到相关信息,对日后的补水量的多少和何时会出现补水高峰、低峰做到心中有数,避免出现人工湖水位出现大起大落,影响生态系统的维护和人工湖的景观效果。 (四)人工湖的环境设计 人工湖投放了最佳的菌种,做成了最好的防渗层,配置了各种水生植物,放养了各类水生动物等等,才水质清澈,仅仅如此就能达到梦里水乡的效果吗? 环境设计是人工湖设计中画龙点睛之笔。 诗词有韵律美,音乐要有节奏感,水生植物的造景必须和周围的环境相协调,配合周围的陆地植物、建筑物、人工湖的土岸曲线,以及整个人工湖想体现的主题和气候特点,恰如其分地设计。 在配植构图上,要考虑色彩的调和。清澈泛绿的水色是整个水景的底色,根据水生植物的生长特性和观赏期,以及观赏部位不同(如观叶、观花等),错落有致,深深浅浅,绿色叠荡,或红或黄的花丛点缀,四季呈现色彩变化,充满韵律感。 (五)人工湖生态处理的优越性 1)无需循环设备的投资,无需额外的设备运行费用和维修保养费。 2)无需专人管理,也能达到水质要求。 3)整个水体自身调节能力增加,对水质的波动可以通过自身的生态来进行调整。 4)营造出一个更自然更优美的天然水景 设计论文范文:嵌入式设备鼠标接口的设计与实现 摘要:分析了PS/2鼠标的接口和通信协议,介绍了PS/2鼠标与单片机的接口设计方法,配合点阵LCD显示器,实现了嵌入式设备的图形化人机接口(GUI)。 关键词:PS/2接口 双向同步串行协议 GUI 当前嵌入式系统技术已得到了广泛应用,但传统嵌入式系统的人机接口多采用小键盘操作的文本菜单方式,用户操作较为不便。本文介绍了一种利用PS/2接口鼠标,在点阵LCD的单片机系统上实现图形化用户界面的方案。用窗口菜单和图形按钮取代了传统的键盘操作,具有成本低、效果好等特点,具有很强的实用性。 1 PS/2接口和协议 1.1 接口的物理特性 PS/2接口用于许多现代的鼠标和键盘,由IBM最初开发和使用。物理上的PS/2接口有两种类型的连接器:5脚的DIN和6脚的mini-DIN。图1就是两种连接器的引脚定义。使用中,主机提供+5V电源给鼠标,鼠标的地连接到主机电源地上。 1.2 接口协议原理 PS/2鼠标接口采用一种双向同步串行协议。即每在时钟线上发一个脉冲,就在数据线上发送一位数据。在相互传输中,主机拥有总线控制权,即它可以在任何时候抑制鼠标的发送。方法是把时钟线一直拉低,鼠标就不能产生时钟信号和发送数据。在两个方向的传输中,时钟信号都是由鼠标产生,即主机不产生通信时钟信号。 如果主机要发送数据,它必须控制鼠标产生时钟信号。方法如下:主机首先下拉时钟线至少100μs抑制通信,然后再下拉数据线,最后释放时钟线。通过这一时序控制鼠标产生时钟信号。当鼠标检测到这个时序状态,会在10ms内产生时钟信号。如图3中A时序段。主机和鼠标之间,传输数据帧的时序如图2、图3所示。 2 PS/2鼠标的工作模式和协议数据包格式 2.1 PS/2鼠标的四种工作模式 PS/2鼠标的四种工作模式是:Reset模式,当鼠标上电或主机发复位命令0xFF给它时进入这种模式;Stream模式鼠标的默认模式,当鼠标上电或复位完成后,自动进入此模式,鼠标基本上以此模式工作;Remote模式,只有在主机发送了模式设置命令0xF0后,鼠标才进入这种模式;Wrap模式,这种模式只用于测试鼠标与主机连接是否正确。 2.2 数据包结构 PS/2鼠标在工作过程中,会及时把它的状态数据发送给主机。发送的数据包格式如表1所示。 表1 鼠标发送的数据包格式 Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0Byte1Y overflowX oberflowX sipn bitX sign bitAlways 1Middle BtnRight BtnLeft BtnByte2X MovementByte3Y MovementByte4Z MovementByte1中的Bit0、Bit1、Bit2分别表示左、右、中键的状态,状态值0表示释放,1表示按下。Byte2和Byte3分别表示X轴和Y轴方向的移动计量值,是二进制补码值。Byte4的低四位表示滚轮的移动计量值,也是二进制补码值,高四位作为扩展符号位。这种数据包由带滚轮的三键三维鼠标产生。若是不带滚轮的三键鼠标,产生的数据包没有Byte4其余的相同。 3 设计与实现 3.1 接口设计 因为PS/2鼠标接口采用双向同步串行协议,时钟脉冲信号以下皆称CLOCK总是由鼠标产生。因此,可以考虑这种方案:鼠标的CLOCK接主机的一外中断线,数据线以下皆称DATA接主机的某一I/O口线,如图4所示。 在主机程序中,利用每个数据位的时钟脉冲触发中断,在中断例程中实现数据位的判断和接收。在实验过程中,通过合适的编程,能够正确控制并接收鼠标数据。但该方案有一点不足,由于每个CLOCK都要产生一次中断,中断频繁,需要耗用大量的主机资源。 由于鼠标与主机之间以双向同步串行协议传送数据,若不考虑CLOCK,仅考虑DATA,则其数据帧的时序与单片机的UART异步串行时序类似。所以,采用了另一种方案:鼠标的CLOCK仍旧接主机的外中断,但鼠标的DATA接UART的接收脚RxD。参照图4 DATA改接RxD。在初始化过程中,主机利用CLOCK的外中断和RxD脚的I/O口线功能实现数据的传输。初始化完成后,切换到RxD功能即UART的接收引脚功能。因为鼠标已处于Stream模式的工作状态,这时鼠标能主动发送数据。这样,主机可以在每收到一帧数据时才中断一次。中断次数大大降低,减少了主机资源的耗用。 不过,在此方案中,必须实现另一个功能:主机波特率的自适应。因为PS/2接口的鼠标一般工作在10kHz~20kHz时钟频率。不同厂家制造的鼠标工作的时钟频率不同。嵌入设备主机要做到与不同鼠标的波特率同步和自适应,才能够正确接收鼠标传送来的数据。波特率的自适应是这样实现:鼠标上电自检时会产生一串时钟脉冲,利用鼠标时钟脉冲产生的中断,结合主机的定时器测量时钟脉冲周期,可以得出所用鼠标的时钟频率,进而求出波特率。通过设置相应的波特率寄存器,实现了波特率的自适应。 3.2 软件实现 软件实现原理框图如图5所示。 (1)鼠标初始化 最简单的初始化就是当鼠标上电自检完成后,主机给鼠标发送一个使能鼠标数据传送命令字节(0xf4),鼠标就会在默认设置状态下工作。主机也可实现自定义初始化,如:复位三次(Snd_CMD(0xff),Snd_CMD(0xff),Snd_CMD(0xff);设置采样率:Snd_CMD(0xf3),Snd_CMD(0x0a);设置解析度(2点/毫米):Snd_CMD(0xe8),Snd_CMD(0x01);设置缩放比例(1:1):Snd_CMD(0xe6);使能鼠标数据传送:Snd_CMD(0xf4)。鼠标每收到一个命令字节都会给出一个应答字节(0xfa)。 (2)两种方案的实现过程 两种方案的软件实现过程基本相同。只是后一种方案中,初始化时还要实现主机波特率的自适应,关闭时钟脉冲中断和打开串口中断。此后主机利用UART的接收功能接收鼠标数据。 (3)图形化人机接口(GUI)的实现 在点阵式LCD显示屏上实现图形化的人机接口界面,主要有两个方面:一个是菜单图标的实现;另一个是鼠标光标的实现。实现菜单图标,显示屏一般工作在图形显示模式。菜单图标有正常显示状态和反显状态,它们都用函数实现:void Draw_ICON(signed int xICON, signed int yICON,unsigned char *pDatICON)。xICONyICON是图标所在位置的左上角坐标值,pDatICON是各个图标及其不同显示状态的点阵码值。反显状态是当图标被光标滑到或点取时才显现的。实现鼠标光标,又分两种情况。一种是单层显示的LCD,只能由程序画出鼠标光标。但是,当光标移动较快时,画出光 标的点阵图形需要耗用较多的主机资源。另一种是有双层显示和光标功能的LCD,只需程序控制它的光标移动位置,无需程序画出光标的点阵图形,因而耗用主机资源较少,实现起来效果较好。两种方案简单、明了,容易实现,都已在实验中得到验证。并且,后一种方案已在某一仪表系统中得到成功应用。总体来说,随着嵌入式处理器性能的不断提高,在嵌入设备中接入鼠标,既可灵活使用,也可减少因接入许多按键而占用的口线数,还能使LCD的图形化显示界面更美观、更人性化。 设计论文范文:TATbed无线自组织网络测试平台设计与实现 摘要: 设计了并建立了一个无线自组织网络测试平台系统——TATbed(Tsinghua Ad hoc network Test bed)。通过开发底层网卡驱动、路由算法协议模块,使得普通PC机成为独立的自组织网络终端;同时通过监测、统计多个终端之间的数据传输状况获得网络的实测性能指标。目前平台中已经实现对多种路由算法协议的测试支持。 关键词:自组织网络 测试平台 路由算法 多跳自组织网络(Ad hoc network)由多个独立的具有路由(交换)功能的用户通信终湍组成。网络中的相邻终端可直接建立端到端的通信链路;非相邻终端可动态地搜索路由,数据包借助其他终端转发,以多跳方式传递至索路由,数据包借助其他终端转发,以多跳方式传递至最终的目的终端。在自组织网络中,无线信道环境的快速变化及终端的移动性造成了网络拓扑结构不断变化。因此,如何搜索、维护有效的路由成为自组织网络研究中的难点问题。近年来,研究者提出了多种路由协议草案,如DSR、AODV、SAR等,其性能的评估数据基本上利用网络模块软件如OPNet、NS-2/GloMoSim等仿真得到。由于仿真软件中采用的无线信道、终端分布、终端运动等模型与真实的网络环境相比均有一定的简化,所以在自组织网络技术进入实现商业应用之前,构建实际的Ad hoc网络硬件测试平台对其各层次的网络协议算法设计进行性能测评是十分必要的。但现有的各种无线终端均不支持任何自组织路由协议。 本文设计并实际建立了一个无线自组织网络测试平台系统TATbed。通过加载相应的底层驱动及测试系统软件,使得配有无线网卡的普通PC机成为独立的自组织网络的实际终端;测试平台对各种路由算法协议提供了统一的模块接口,设定相应的路由算法和测试参数蝗,即可通过检测各个终端间的数据传输状况,得到此路由算法的实际性能的统计结果。同时,测试平台可兼容各种无线网卡标准,如IEEE802.11系列、HiperLan系列等。目前TATbed测试平台已经集成了多种Ad Hoc网络的专有路由算法协议,AODV、DSR、SAR、FSR、ZRP等,并可真实地再现Ad hoc网络应用所处的实际环境(包括终端的移动性与客观信道的实际情况),为研究Ad hoc网络在多种环境下的性能与特点提供可操作平台,对进一步研究Ad hoc网络的结构设计和其各层网络协议算法设计的测试、评估、优化更具有参考价值。 本文结构如下,第一节介绍测试平台系统的总体结构,第二节介绍系统的关键模块设计,第三节介绍其实际应用和总结。 1 平台结构 TATbed无线自组织网络测试平台的设计目标是开发支持多种Ad hoc网络路由算法协议的测试终端以构建实际的Ad hoc测试网络,并通过检测各个终端间的数据传输过程对自组织网络的各种实测性能指标进行统计、评估。 TATbed测试平台由一定数量的独立的自组织网络终端构成。在实际平台设计中,在配有无线网瞳的PC机(笔记本电脑)基础上开发了支持多种路由算法协议的自组织网络终端,每个终端依据设定的路由算法协议自行组建Ad hoc网络并进行数据传输。图1为TATbed平台的实际测试示意图。 TATbed测试平台的软件系统包括传输任何生成器、终端处理器和数据统计器三部分。 在测试开始前,传输任务生成器将根据设置的测试参数,生成每个终端的起始传输任务列表,以精确地控制测试过程网络的传输负荷。在传输任务列表中定义了整个测试过程中每组数据包的源发出节点、最终目的节点、数据包数量、发出时间。 测试开始后,每个终端上的终端处理器将读取其对应的传输任务列表,在规定的时间进入发数据包流程,处理需要发出的数据包,同时监听无线网卡接收到的数据包并进行相应的处理。在测试过程中,终端软件模块记录下本节点收到和发出的每个包的信息,包括收(发)时间、包头信息、包长度等。 测试结束后,根据本次测试的整个网络的起始传输任务列表和每个终端在测试过程 保存的收发包记录,数据统计器统计分析、计算出相应的测试指标,包括网络容限、节点平均吞吐量、数据包成功传输率、数据包平均传输延时、延时抖动、数据包传输路径平均跳数、系统路由开销等。 2 自组织网络测试终端设计 由于现有的各种通信终端设备均不支持任何自组织网络中由算法协议,因此开发自组织网络测试终端成为整个测试平台构建的关键。在TATbed测试平台中,通过在装备了无线网卡的PC机上安装终端处理器,使其支持多种自组织网络的路由算法协议,成为实际 自组织网络中的终端。 在现有的标准PC机系统下,网络层采用IP协议,终端之间的连接地址的标识来判别,应用层的传输任务经过数据打包处理后直接交无线网卡发送,并且只有当数据包的源节点和目的邛树熊处于相互无线网卡信号覆盖范围内时,才能成功发送IP数据包,终端本身并不支持任何路由功能。在TATbed测试平台系统中,终端的MAC层和网络层之间加载了自行开发的驱动模块,以支持无线自组织网络中的多跳传输,形成个虚拟的传输链路,为普通数据包的发送提供传输路由,如图2所示。 终端处理器在Windows操作系统提供的NDIS(Network Driver Interface Specification,网络驱动程序接口规范)层基础上开发,包括底层接口驱动、路由算法模块和数据包的监听记录三部分。其结构如图3所示。 为测评各种不同路由算法协议的性能,终端处理器中的接口驱动设计为一个自定义的标准路由算法接口。该接口将各种路由算法协议完成的寻找路由、确定路由民系统网络层完成的其他功能,包括与上下层之间的传递、包头内容的填写等工作分离,使得路由算法协议成为需要嵌入的单独子模块。不同的路由算法协议只需要遵循接口定义编写相应的子模块即可。目前,TATbed测试平台系统可支持AODV、DSR、SAR、WRP、Fisheye、CBRP、ZRP等多种自组织网络路由算法的测试、评估。同时,由于终端处理器接口驱动中载在NDIS层上,使得测试平台对MAC层协议透明,因此测试平台可根据测试需要选用各种基于不同传输标准的无线网卡。目前系统中选用了基于IEEE802.11b标准的网卡进行测试。 包头的第0~13字节为标准的Ethernet-MAC包头格式,第14~27字节为扩展的“路由信息”域,之后是实际的用户数据。对于来自高层(网络层)的数据包,终端从其IPv4标准包头中读出此数据包最终发送的目的地址并将这一“最终目的地址”保存在“路由信息”域的“最终目的节点IP地址”项内;同时调用路由算法模块,根 据其最终目的地址获取其对应的多跳路由信息,并将实际的下一跳的接收节点的地址写入第7”12字节处的“下一跳接收节点MAC地址”项内,然后将此数据包交下一层(MAC 物理层)无线网卡处理发出。对于来自底层无线网卡接收到的数据包,终端读取“路由信息”域的“最终目的节点地址”,如果此地址与其自身地址相符,则交上层网络继续牏如果不相符,则调用路由算法模块,得到对应的多跳路由中下一跳的接收节点地址,然后交无线网卡处理发出。对于路由算法协议中规定的其他非数据包,如路由搜索包、路由应答包、路由失败包、周期性握手信息包等,则在“包类型”域中标示区别,由无线网卡收发后直接调用相应的路由算法模块处理。3 系统应用 TATbed无线自组织网络测试平台在普通PC机上开发了支持多种自组织网络路由算法协议的实际无线终端,以构建一个实际的无线自组织网络测试系统。笔者利用此平台已经成功地对AODV、SAR路由算法在多种实际网络环境参数下进行了性能的实测比较分析。测试结果可应用于实际的自组织网络由算法的性能评估、设计优化等方面。同时,TATbed终端软件模块的设计使其可应用于任何基于Windows内核的硬件设备上,具有高度的通用性、灵活性和可扩展性,在无线自组织网络的实际网络系统性能测量、网络规划优化设计、网络各层次算法协议性能评估等诸多方面均有其独特的应用优势。 设计论文范文:红外线感应自动门的理论设计 以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。单片机与门结合的产物即自动门系统。主要应用于通过单片机对步进电机的正转、反转进行控制,从而对门进行开、关的控制。在门的两侧各有一个感应器,分别感应从里面出去和从外面进来的人。当有人或物品进入到感应器的扫描范围内,感应器就会做出感应,向中央处理器提出申请,中央处理器转而 控制电机进行正转,实现了开门的过程。 一、红外线探测器的选择与设计 (1)红外线探测器的电路设计。由电压响应度表达式可知,传感器的电压响应度与入射光辐射变化的频率成反比,因此物体移动速度越快,同样的入射功率下输出电压就会越小,只有达到报警阈值电平时,探测器电路才会有电压信号输出。利用热释电探测器Pspice 等效电路模型设计实用探测器电路原理:当人体进入警戒区,人体温度会引起环境温度辐射场的变化,通过菲涅尔透镜,热释电红外探头感应到的是人体温度与背景温度的差异信号,则在负载电阻上产生一个电信号,采集的电信号触发外围电路,最终实现报警。热释电红外探测器外电路采用的器件:红外探测器专用芯片红外传感信号处理器BISS0001,热释电红外探头RE200B (传感器),及一些外围元件(电阻电容)。检测元件BISS0001 是CMOS 数模混合专用集成电路,具有独立的高输入阻抗运算放大器,可与多种传感器匹配,进行信号预处理,另外,它还具有双向鉴幅器,可有效抑制干扰,其内部设有延迟时间定时器和封锁时间定时器。 (2)红外专用芯片BISS0001。热释电红外线传感器是一种新型高灵敏度探测元件。主要用于电源开关控制、防盗防火报警、自动门等。本次设计采用红外专用芯片BISS0001,BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 二、红外感应自动门控制电路的设计 2.1主控芯片的选取与设计 外感应控制芯片种类繁多,如HT-7610系列,WT8075控制芯片,KC778B红外传感专用集成芯片,AT89C51红外专用芯片等。通过综合它们的性能及本设计的设计要求,本次设计选用AT89C51红外专用集成芯片。 (1)功能特性。AT89C51提供以下标准功能:4k字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个可编程I/O口线,2个16位定时/记数器,一个5向量两极中断结构,一个双工串行通信口,片内振荡器及其时钟电路。AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/记数器,串行通信口及中断系统继续工作,掉电方式保存RAM的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 (2)接口功能:Vcc:电源电压,GND:接地;P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O,即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校检时,输出指令字节,校检时,要求外接上拉电阻。P1口:P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“ 1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。Flash编程和程序校检时,P1接收低8位地址。P2口:P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“ 1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX@RI指令)时,P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器区中的R2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。Flash编程和程序校检时,P2亦接收高位地址和其它控制信号。P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写如“1”时,它们被上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能。端口引脚第二功能:P3.0 RXD (串行输入口) P3.1TXD (串行输出口);P3.2NT0 ( 外中断0);P3.3INT1(外中断1);P3.4T0(定时/记数器0)P3.5T1 (定时/记数器1);P3.6 WR(外部数据存储器写选通);P3.7 RD(外部数据存储器读选通);P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号;RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG:当访问外部程序存储 器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于地址的低8位直接。即使不访问外部存储器,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条MOVX和MOVC指令ALE 才会被激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE无效。PSEN:程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C51由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器,这两次有效的PSEN信号不出现。 2.2红外感应自动门的控制电路的设计 整个过程由红外探头探测人体红外信号,然后由S源极输出给BISS0001的14脚,1IN+脚为芯片内第一级运放的同相输入端,具有极高的输入阻抗,极易与外接PIR的源极S相匹配,能将PIR探测到的人体微弱红外信号无损耗的传过来,经第一级运放高增益放大后,由C4耦合至第二级运放再次放大,经比较器,双向鉴幅器后,检出有效触发信号,去启动延迟时间定时器,由2脚输出高电平的控制信号加至AT89 C51的P3.2脚。人体的移动频率一般在0.1~10Hz的范围内,因此在设计放大器时既要考虑需要放大的信号的频率,使人体辐射的微弱信号得以通过,又要考虑抑制其他物体辐射来的红外信号和干扰信号的混入,故选择0.2~8Hz的低频带通滤波器,计算:f = 1/2 C3R3=1/6.28×103×2M = 8 Hz;f =1/2 C1R1=1/6.28×3.3K×103=0.2 Hz 当f=1Hz时,其单级增益G1为:G1=20㏒2 fC2R3/(1+2 fC2R2)(1+2 FC3R3) 由分析可知:C2=47u;R2=47K;C3=103u;R3=2M;带入公式计算得G1≈35dB,故单级增益为35dB。 同理可计算二级增益。C4=10u;R4=10K;C5=103u;R5=1M;带入公式得G2 ≈ 40dB,故总增益为75dB。以满足后级所须的驱动信号。COP1、COP2为电压比较器,组成一个双相鉴幅器。由于V =3.15V,V =1.35V,所以当V 为+5 V电压时,可有效地抑制±0.9 V 的噪声干扰,提高系统的可靠性。COP3为一条件比较器,当输入电压VC 在开门和关门的过程中,系统通过光电编码器,一直监视电机的速度和位移。如果电机的速度远小于期望的速度,我们就认为撞到了障碍物或人,就会立即使门停下,然后执行倒转运动P1口的P1.0~P1.3口与行程开关相连,与行程开关相连电阻提供电流,当对引脚写“1”时,芯片通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,进而可驱动TTL逻辑门电路。其中四个行程开关为两个控制电机减速,两个控制电机停止。P1口的P1.4、P1.5口连接手动开关按纽,与上述同样的原理,作为I口用时,当对引脚写“1”时,芯片通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,进而可驱动TTL逻辑门电路。P2口的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3分别连接嗡鸣报警,电机过热报警,电压过高报警,速度异常报警,此时作O口用,由相应的检测模块检测状态,出现异常便输送信号给相应引脚,输出电流,导通二极管,驱动报警器。C1~C12采用RTX-1/8W型碳膜电容器;R1~R16采用RT-1/8W型碳膜电阻器。
软件管理论文:谈软件项目中的人力资源管理 软件项目团队建设是实现软件项目目标的保证,团队文化和团队精神是团队成功的重要基础,建立一种“相互帮助,共克难关”的工作氛围十分重要。本文初步揭示了项目人力资源管理的含义与内容、软件项目中的人力资源管理流程和获取方法,以及一些常见问题的解决方法与途径。 软件项目的人力资源管理与项目的进度、成本、整体质量和存在风险等方面管理一样,也是一个项目组织必不可少的管理职能。 一、软件项目人力资源管理的含义和内容 软件项目人力资资源管理就是根据软件项目的目标、项目的进展情况和外部开发环境的变化,采用科学的方法,对项目团队成员的思想、心理和行为进行有效地管理,充分发挥他们的主观能动性,实现项目的目标。项目人力资源管理的重点集中在两个方面:一时针对个人的;另一方面是针对团队的。 软件项目人力资源管理包括计划制定、获取人员和建设团队三个阶段。按照业务管理的流程,还可以具体划分为资源规划、解雇、招聘、筛选、培训等基本活动。 软件项目人力资源管理的主要内容包括: (1)对软件项目进行组织和规划。项目组织规划是项目整体人力资源的计划和安排,是按照项目目标通过分析和预测所给出的项目人力资源的数量和质量上的明确要求、具体安排和计划。 (2)获取和分配软件项目人员。软件项目组织通过招聘获得所需要的人力资源,并根据各自的技能进行工作安排,由于项目的一次性和项目的临时性,项目组织的人员获得与配备和其他组织的人员获得与配备是不同的。 (3)软件项目组织成员的开发。包括:项目人员的培训、考核,激励等等。 (4)团队建设。 由于在项目工作中人员的需求可能是不连续的,容易造成人员的浪费和成本的提高。比如:某软件项目现有20人,设计阶段需要10人;审核阶段需要1周,但不需要项目组成员从参与;编码阶段是高峰期,需要15人,但在测试阶段只需要8人。往往这些阶段进行过程中,会出现没有工作安排的人员。根据大多数大中型软件开发项目的统计,对开发人员的要求是随机变化的,一开始资源需求量较小,然后逐渐上升,达到某个时间常数时需求量达到高峰,之后再逐步下降,减少到较低的数值。 二、软件项目团队的特点 软件项目团队建设,就是吧与软件项目相关的人员组织起来实现项目目标,这是一个持续不断的过程,也是项目经理和项目团队的共同职责。通过团队成员的共同努力能产生群体的协作效应,从而获得比个体成员绩效总和大得多的团队绩效。项目团队不仅可以通过团队成员之间相互的沟通、信任、合作和承担责任,高效地利用有限的人力资源,而且有助于加强员工间的交流与协作。一个好的软件项目管理团队应该具有以下几个特点: (1)有好的团队带头人,他对项目管理有很丰富的经验,是团队凝聚力的核心,有很好项目组织及人员协调能力。 (2)好的团体,应该有好的知识及能力体系。每个人毕竟不能什么都会,但对于一个团对应该能做很多事情。就软件项目团队而言,就应该在需求、分析设计、编码、测试等重要阶段有具有此能力的人去参与。对于不同的行业,不同的项目,对项目团队的要求也是不同的。如一个游戏项目团队和一个电信软件团队的差别就是很大的。比如:一个WEB开发项目团队,就要有美工、动画设计人员,WEB端、Server端优秀的开发人员。这样去组织一个团队才可能把WEB项目的开发阶段做好,做的很专业。 (3)好的团队,要保证团队目的与个人目的的统一。这也是管理组织学中团队效力及团队效率的问题。也只有这样才能保证团队有凝聚力,稳定、健康的发展。 (4)好的团队,目标明确,目标统一。 (5)要有良好的沟通,乐与交流习惯。融洽的团队环境。 (6)良好的团队组织及团队合作习惯,不能有什么小的派别等。 (7)好的团队,人员职责分明。 (8)好的团队,有一个好的团队学习习惯。这是团队能力提高的阶梯。 三、软件项目团队的冲突管理 冲突就是个人、团队、组织限制或阻止另一部分个人、团队、组织达到预期目标的行为。软件项目团队内部成员之间相互了解越深入,彼此合作越默契,团队建设也就越出色,效率也会因此提高,但是人与人之间相互了解需要一定的磨合时间,在这一时期必然会存在很多方面的冲突,需要及时对这些冲突做出有效处理。在项目运作过程中,存在冲突是很经常也很正常的,但如果仅仅是试图避免冲突或者是压制冲突,只能是进一步恶化冲突,导致效率的严重下降。冲突既有积极的一面,也有消极的一面,如果能有效地解决这些冲突,可以有助于改善团队的建设和项目的状况,给团队一个学习与提高的机会;如果解决不当,有可能会给项目埋下隐患或者使得整个团队处于一种混乱状态,最终导致解散、失败。因此项目团队管理者要引导冲突解决结果向着团队成员积极协作有利的方向发展,而不是向着消极的方向发展,造成不可挽救的恶果。解决冲突的方式主要有:建立完善的解决冲突的方针与管理程序;冲突双方直接沟通协调,解决矛盾;利用会议解决冲突;在所有的解决方式中都离不开沟通,解决冲突过程中,沟通的方式有很多,如:口头沟通、书面沟通、正式沟通、非正式沟通、面对面或者是通过其他方式沟通等,这需要根据项目以及冲突的不同性质选择不同的沟通方式,以达到效率最高。一般解决软件项目开发过程中的冲突可以从以下几方面出发: (1)沟通协调一定要及时。团队内必须做到及时沟通,积极引导,求同存异,把握时机,适时协调。唯有做到及时,才能最快求得共识,保持信息的畅通,而不至于导致信息不畅、矛盾积累。 (2)善于询问与倾听,努力地理解别人。倾听是沟通行为的核心过程。因为倾听能激发对方的谈话欲,促发更深层次的沟通。另外,只有善于倾听,深入探测到对方的心理以及他的语言逻辑思维,才能更好地与之交流,从而达到协调和沟通的目的。同时,在沟通中,当对方行为退缩、默不作声或欲言又止的时候,可用询问引出对方真正的想法,去了解对方的立场以及对方的需求、愿望、意见与感受。所以,一名善于协调沟通的人必定是一位善于询问与倾听的行动者。这样不但有助于了解和把握对方的需求,理解和体谅对方,而且有益于与他人达成畅通、有效的协调沟通之目的。 (3)对上级沟通要有“胆”、有理、有节、有据。能够倾听上级的指挥和策略,并作出适当的反馈,以测试自己是否理解上级的语言和理解的深刻度;当出现出入,或者有自己的想法时,要有胆量 和上级进行沟通。 (4)良好的回馈机制。协调沟通一定是双向,必须保证信息被接收者接到和理解了。因此,所有的协调沟通方式必须有回馈机制,保证接收者接收到。比如,电子邮件进行协调沟通,无论是接收者简单回复“已收到”、“OK”等,还是电话回答收到,但必须保证接收者收到信息。建立良好的回馈机制,不仅让团队养成良好的回馈工作习惯,还可以增进团队每个人的执行力,也就保证了整个团队拥有良好的执行力。 (5)控制非正式沟通。对于非正式沟通,要实施有效的控制。因为虽然在有些情况下,非正式沟通往往能实现正式沟通难以达到的效果,但是,它也可能成为散布小道消息和谣言的渠道,产生不好的作用,所以,为使团队高效,要控制非正式沟通。 要清楚的认识到软件项目人力资源管理的重要性,并掌握软件项目人力资源的筹集,项目团队信息交流的方式,成员激励的要素及处理冲突的方法。总之,人力资源管理是软件项目开发中的重要智力资源,必须做好软件项目人力资源的管理。 软件管理论文:企业管理软件和营销策略分析 随着我国信息化的建设,以软件为基础对企业进行管理更有效率。其具有很高的应用价值,也有较好的市场。但是在营销策略上如果不加以分析,那么其在市场上的销量必然无法达到理想的状态。因此,加强企业管理软件的市场分析以及营销策略的分析十分关键。 1企业管理软件在市场营销中的概况 1.1企业管理软件环境分析 目前,大多数企业的软件市场政策较为合理。很多企业已经将信息化作为推动工业化的基础。进行全面的信息化建设。软件已经逐渐渗透到企业的管理中,软件管理能够提高服务自动化,节省很多人力物力,而且其管理的精准度也相对较高。现今,很多企业在软件运用的过程中,使得其管理机制更加科学,更加合理。因此,企业管理软件在市场中占据着较好的市场,但是其市场竞争度相当激烈。因此,目前企业管理软件虽然市场环境良好,但是在销售上如果没有较好的创新,那么将很容易被其他软件公司所淘汰。所以,做好市场环境与营销策略的一体化分析十分关键。 1.2企业管理软件特点分析 其一,企业管理软件具有较强的抽象性,具体来说其没有物理实物形态,所以企业管理软件的可见性非常低。这就使得其在营销方式上,要做出一定的改变。如果使用传统的方式去营销那么必然会与这个市场极不协调。而且很多软件产品,大多数以软盘以及光盘为实物形式,这就使得很多抽象性进一步地表现出来。因此,很多时候消费者未能通过其实体表现,将软件的基础性能进一步表现出来,从而影响其在市场上的销量。其二,企业管理软件具有大量生产的潜能,其有较好的广泛适用性。简而言之,就是可以用较低的生产成本来满足顾客的需求。图1为某软件公司企业管理软件生产成本图。从图1中,我们可以很清楚地看到,其固定成本较为稳定,但是其总收入却呈正比例上升。这就说明企业管理软件实际的应用性很强,其大规模的生产,必然会在市场中发挥出其应有的价值。其三,企业管理软件具有很好的持久性以及继承性。这也是大多数软件所具备的通用性质。企业管理软件可以采用升级的方式对软件进行更新,从而获取新的管理功能。这种版本升级不同于一般产品的实体更换方式,新版本在根本程度上必须继承旧版本,并在旧版的基础上对新版本进行改进和扩充。这样就能保证管理软件的与时俱进,避免与时代的发展出现脱节。而且企业管理软件在质量上不会出现磨损现象,其使用周期与时间也没有关联。这样就能有效地保证软件使用的持久性。同时还可以通过升级来不断提高软件使用的适用性以及适时性。 2企业管理软件在市场中的分析 (1)目前,企业管理软件在市场竞争中相当激烈。其一,与国际管理软件相比较,我国的企业管理软件较为适用于一些小型企业和部分中型企业。因此企业管理软件在中小型企业中拥有的客户相对较多。这也为企业管理软件拓宽了营销渠道,促进了我国经济的快速发展。其二,我国的企业管理软件与国外相比虽然还有一定的差距,但是其也避免了成本的大量输出,与市场局势不相顺和。就国内软件的竞争趋势而言,我国在企业管理软件上的竞争已经越来越激烈。一些企业还表现出极不成熟的特点。采取不规范的市场竞争手段。很多软件公司利用打折或者安装盗版软件来获取利润,这就使得很多正版的管理软件在价位上无法竞争,从而严重影响了企业管理软件在市场竞争中的可靠性。我国当前的软件企业仍然停留在小作坊的发展水平上,软件市场的不规范从而引起市场竞争的不规范。在目前,虽然企业管理软件生产开发商较多,但是其在品牌认知度上还不高,使得各企业之间出现一种同质化的竞争。这不仅使得竞争更加混乱,也不利于企业竞争的培养和提升。(2)要对软件市场发展格局进行分析。其一,软件市场的规模比较庞大,而且其政治经济环境较好。而且企业管理软件市场前景广阔。因此,目前软件企业数量较多,其为管理软件的发展提供了良好的市场基础。而且现代化企业的全面发展需要与信息相结合,才能够实现现代化管理。这就使得软件市场初具规模。其二,从迎合国际经济的趋势来看,从我国加入WTO以后,市场经济明显有所提升。经济发展模式以及理念也有了较大的改变。从而使得企业管理模式和理念也需要更新。引进先进的现代化管理软件对于市场而言,能够起到拓宽市场的作用。其三,目前我国硬件基础较好,这就为软件的实施奠定了基础。近年来,计算机技术和信息产业发展迅速。也为我国软件的发展提供了一定的基础。我国的企业管理软件具有成本低、效率高的特点,在市场中占据着很好的优势。其不断地改进与更新为营销提供了本土优势。所以目前我国软件市场发展的综合格局呈现出竞争的激烈性和实效性。(3)要对软件市场需求特点分析。在激烈的市场竞争中,谁赢得了市场,谁就赢得了竞争的主动权。在今天的买方市场环境下,想赢得市场,就必须赢得顾客。通过了解顾客的需求和潜在需求,开发出顾客需要的产品,是赢得顾客的保证。研究市场中软件产品的需求特点对于软件企业制定软件产品的营销策略具有重要的作用。要根据软件的需求特点,软件的功能、服务、品牌、价格进行良好的定位。这也是软件需求者购买软件的首选因素。在对企业管理软件进行消费时,软件的功能、品牌、服务、价格是软件需求者的首选因素,追求品牌软件,有求廉心理。图2为我国近几年以来企业管理软件市场数据。从图2我们可以很清晰地看到,人们对企业管理软件的消费水平呈现逐年上升的趋势。但是软件的综合走势却在2009年期间逐渐趋于饱和。因此对软件进行改革以及进行及时的更新是软件市场营销的资本和基础。所以企业管理软件公司在开发软件的过程中,一定要结合市场的营销环境进行全面地分析,开发出合适的管理功能,让管理软件拥有自己的特性,这样在竞争中才能占据一席之地。并且,在生产模式上,要对管理软件进行系统的分析,建立起较为科学合理的软件体系。图3为管理软件的产业分析图。从图3中,我们可以很清楚地看到软件的产业管理是十分严格的。生产者应当按照流程进行规范生产,要根据顾客的需求制作出适合其企业的管理软件,而不是进行大批量的复制,只有在不断的创新中自制生产,企业管理软件公司才能不断进步,营销得利。 3企业管理软件营销策略探讨分析 3.1强化营销渠道建设 为了加强企业管理服务单位内部体系的营销渠道建设,就需要在企业的服务单位内部成立相应的专门化软件管理组织,并设置对应的专业的销售、实施和售前等岗位,并及时地吸纳专业人才来充实营销队伍,同时对招纳的营销人员进行工作培训,不断地扩充其专业知识,从而不断地提升其服务水平和经营意识,从而为企业的营销出谋划策。另外,还需要加强对营销体系外的渠道进行开发,通过并购的策略来不断地削弱对手营销渠道,从而将对手的营销渠道进行整合,做到内外渠道两手准备,全面地推进企业营销渠道的建设,并完善企业的营销体系,提升企业的整体软件管理营销水平。 3.2培养和提升企业的核心竞争力度 企业的核心能力是企业提升竞争力的主要来源,在企业间的竞争中,只有拥有过硬的核心竞争力,才能在企业的经营管理 战略中不断地胜出,从而不断地占据市场主导地位。在企业战略的竞争中,要不断地将遇到的问题逐渐加以转化,并在实践中通过自身的处理,来逐步地培养企业在竞争中的力度。时刻注意对企业中出现的关键问题的把握,这些问题的持续性也为企业提高竞争能力提供了动力,同时也为获得竞争对手更有价值的资源提供了便利,从而逐渐地培养和提升企业的核心竞争力度。 3.3强化营销的分解和整合能力 在企业的营销管理中,重视价值链体系的建设极为重要,既不能盲目地扩建企业生产,也不能随意地抑制企业的发展,保证企业的发展处在一个合适的发展方向上,只有这样才能不断地促进企业的良好发展。在企业的关键管理营销战略中,还需要重点强调其分解能力,也就是保证营销战略中的每一个战略都能做到最为精致,避免出现一味地追求做大做全的战略目标。在管理软件的推广方面,要结合产业价值链的发展角度对营销项目运作中的每一方面都要进行明确的分工,将工作落实到位。对于厂商而言要专注于集中资源的发展力度,从而不断地提升其核心竞争能力。同时对于负责具体项目的工作人员来说,要专注于工作的细节和工作质量。企业的整合能力主要体现在能够发现社会上的有利资源,并加以有效地利用,通过价值链的不断设计,逐渐地将有效的社会资源向有增值优势的社会环节上进行转化。在对社会有利资源不断探索的过程中,要求产商具有较强的信息获取能力和经营能力,同时还要求企业在营销管理中具有敏锐的视角和独立的创新精神,从而不断地将获得的信息资源进行整合,提高企业的营销能力。由此可知,确保企业管理软件营销的分解和整合相得益彰,可以有效地提高企业管理软件的营销能力。 4结语 企业管理软件具有较好的营销市场,其对于企业的管理有着不可忽略的作用。因此,在对企业管理软件进行营销时,要结合市场的特点进行全面的分析,让软件迎合市场的需求并进行有针对性的开发和营销。这样才能更好地让管理软件发挥出其特效。同时,在营销过程中,要强化营销手段,提升企业的核心竞争能力,用科学的营销方法,让管理软件拥有更多的市场。 软件管理论文:网络广告认识网络管理和网管软件 在计算机网络的质量体系中,网络管理是其中1个症结环节,正如1个管家对于于大家庭糊口的首要,网络管理的质量也会直接影响网络的运行质量。那末,怎么给自己的网络选择适合的网络管理系统以及网络管理软件呢? 网络是新经济时期的基础设施,信息传递、办公、营销、服务、交换、文娱等各种流动均可以通过网络完成,网络的质量直接抉择了社会糊口以及经济糊口的质量。在计算机网络的质量体系中,网络管理是其中1个症结环节,正如1个管家对于于大家庭糊口的首要,网络管理的质量也会直接影响网络的运行质量。那末,怎么给自己的网络选择适合的网络管理系统以及网络管理软件呢? 网络管理 当前计算机网络的发展特色是范围不断扩展,繁杂性不断增添,异构性愈来愈高。1个网络常常由若干个大大小小的子网组成,集成为了多种网络系统(NOS)平台,并且包含了不同厂家、公司的网络装备以及通讯装备等。同时,网络中还有许多网络软件提供各种服务。跟着用户对于网络机能请求的提高,如果没有1个高效的管理系统对于网络系统进行管理,那末就很难保证向用户提供使人满意的服务。 作为1种很首要的技术,网络管理对于网络的发展有着很大的影响,并已经成为现代信息网络中最首要的问题之1。 实际上,网络管理其实不是1个甚么新概念。从广义上讲,任何1个系统都需要管理,只是依据系统的大小、繁杂性的高下,管理在整个系统中的首要性也就有重有轻。网络也是1个系统。追溯到一九世纪末的电信网络,就已经经有了自己相应的管理“系统”,这就是整个电话网络系统的管理员,虽然他能管理的内容无比有限。而计算机网络的管理可以说伴同着一九六九年世界上第1个计算机网络——ARPANET的发生便发生了,当时,ARPANET就有1个相应的管理系统。随后的1些网络结构,如IBM的SNA、DEC的DNA、SUN的AppleTalk等,也都有相应的管理系统。无非,尽管网络管理很早就有,却1直没有患上到应有的注重。这是由于当时的网络1是范围较小,2来繁杂性不高,1个简单的网络管理系统就能够知足网络正常管理的需要,因此对于其钻研较少。但跟着网络的发展,范围逐步增大,繁杂性增添,之前的网络管理技术已经不能适应网络的迅速发展。 网络系统范围的日趋扩展以及网络利用水平的不断提高,1方面使患上网络的保护成为网络管理的首要问题之1,例如排除了网络故障更为难题、保护本钱上升等;另外一方面,如何提高网络机能同样成为网络系统利用的主要问题。尽管可以通过增强或者改善网络的静态措施来提高网络的机能,比如增强网络服务器的处理能力、采取网络交流等新技术来拓宽网络的带宽等,然而网络运行进程中负载平衡等动态措施也是提高网络机能的首要方面。通过静态或者动态措施提高的网络机能分别称为网络的静态机能以及动态机能。而网络的动态机能的提高是通过网络管理系统即“网管系统”来加以解决的。 1般说来,网络管理就是通过某种方式对于网络状况进行调剂,使网络能正常、高效地运行。其目的很明确,就是使网络中的各种资源患上到更为高效的应用,当网络呈现故障时能及时作出讲演以及处理,并调和、维持网络的高效运行等。1般而言,网络管理有5大功能,它们是:网络的失效管理、网络的配置管理、网络的机能管理、网络的安全管理、网络的计费管理。这5大功能包含了保证1个网络系统正常运行的基本功能。 现代计算机网络管理系统主要由4个要素组成:若干被管的(Managed Agents);至少1个网络管理器(Network Manager);1种公共网络管理协定(Network Management Protocol);1种或者多种管理信息库(MIB,Management Information Base)。其中网络管理协定是最首要的部份,它定义了网络管理器与被管间的通讯法子,规定了管理信息库的存储结构、信息库中症结字的含意和各种事件的处理法子。目前有影响的网络管理协定是SNMP(Simple Network Management Protocol)以及CMIS/CMIP(the Co妹妹on Management Information Service/Protocol)。它们代表了目前两大网络管理解决方案。其中,SNMP流传最广,利用至多,取得支撑也最广泛,已经经成为事实上的工业标准(详见技术部份)。 网管软件 网络管理的需求抉择网管系统的组成以及范围,任何网管系统不管其范围大小,基本上都是由支撑网管协定的网管软件平台、网管支持软件、网管工作平台以及支持网管协定的网络装备组成。其中网管软件平台提供网络系统的配置、故障、机能及网络用户散布方面的基本管理,也就是说,网络管理的各种功能终究会体现在网管软件的各种功能的实现上,软件是网管系统的“灵魂”,是网管系统的核心。 网管软件的功能可以归纳为3个部份:体系结构、核心服务以及利用程序。 首先,从基本的框架体系方面,网管软件需要提供1种通用的、开放的、可扩大的框架体系。为了向用户提供最大的选择规模,网管软件应当支撑通用平台,如既支撑Unix操作系统,又支撑Windows NT操作系统。网管软件既可以是散布式的体系结构,也能够是集中式的体系结构,实际利用中1般采取集中管理子网以及散布式管理主网相结合的方式。同时,网管软件是在基于开放标准的框架的基础上设计的,它应当支撑现有的协定以及技术的进级。开放的网络管理软件可以支撑基于标准的网络管理协定,如SNMP以及CMIP,也必需能支撑TCP/IP协定族及其它的1些专用网络协定。 网管软件应当能够提供1些核心的服务来知足网络管理的部份请求。核心服务是1个网络管理软件应具备的基本功能,大多数的企业网络管理系统都用到这些服务。各厂商常常通过提供首要的核心服务来增添自己的竞争力。他们通过改良底层系统来补充核心服务,也能够通过增添可选组件对于网管软件的功能进行扩充。核心服务的内容良多,包含网络搜寻、查错以及纠错、支撑大量装备、友好操作界面、讲演工具、警报通知以及处理、配置管理等等。 另外,为了实现特定的事务处理以及结构支撑,网管软件中有必要加入1些有价值的利用程序,以扩大网管软件的基本功能。这些利用程序可由第3方供应商提供,网管软件集成水平的高下取决于网络管理系统的核心服务以及厂商产品的功能。常见网管软件中的利用程序主要有:高档警报处理、网络仿真、策略管理以及故障标记等。 由上面的介绍可以看出:体系结构、核心服务以及利用程序3者之间是互相联络、密不可分的。体系结构提供1个系统平台,1个多种资源有机联络的场所;核心服务提供最基本、最首要的服务,就象糊口中保持人正常生存的部份;利用程序知足具体的、个性化的需求,有如糊口中不同人的不同习气以及喜爱。 软件管理论文:软件公司的商帐管理 软件公司的商帐管理 北京中关村的一家软件企业,同时兼营一些网站制作及推广业务。公司在经营中累积了大量的债权,严重影响公司的运营。这些债权有这样的特点:1、债权极为分散,债权总数只有一百多万元,但是却有一千多笔,最少的一百块,最多的也只有几万块;2、时间长,这是公司经营中历年积累下来的,大约有三分之一已经过了两年的诉讼时效;3、材料混乱,这些债权的形成以及相关材料很多无处查询,没有人很清楚的知道;4、这样一些小的债权还在不断产生;5、公司并没有任何人具体负责这些债权的催收。 无疑那家软件公司的债权催收将面临巨大的困难。1、债务人公司是否存在?一些小的公司,经营不好就不去年检,让公司自然消亡,公司都没有了,自然债权也要不到了;2、公司的经营地址和联系方式是否发生变化?一般的公司都是租赁写字楼办公,一年一搬家很常见,一搬家联系方式等全部发生变化,必须重新找到新地址所在;3、原来的经办人是否还在?这看起来与债权的催收并没有关系,其实关系很密切,一般小公司没有完善的文件保管制度,经办人走了,这么小的一件事情,也许移交工作时并没有做交代,没有人知道这件事情,那么当然不会轻易付给你钱;4、如果债权数额较大还要考虑,债务人是否有偿还的经济能力。 如果债务人不想还钱,那么只有起诉,但是起诉的成本巨大。无论案件的大小,基本工作量是一样的,必须捋清法律关系,整理好证据材料,去工商局查询债务人的工商注册材料,找到公司注册地址和法定代表人,然后才能制作诉讼文书。起诉要去法院五次,立案一次、开庭一次、领判决书一次,申请执行一次,领执行款一次,如果幸运的话,可以少去几次,当然也可能比五次要多。很多小公司被郊区的税收优惠政策吸引注册在郊区,但是却在市里办公,这样必须要去郊区起诉,往返郊区的时间和交通成本是很高昂的。到法院起诉要交诉讼费,工商局查询要交纳查询费,如果加上律师费,每个案件的成本可能高达一万元,那么对于标的额在一万以下的诉讼案件根本就没有诉讼的意义。 根据美国商法联盟调查数据显示,当逾期时间为一个月时间,追帐成功率为93.7%,当逾期半年时,成功率降为57.8%,当逾期两年左右,成功率为13.5%。美国企业的应收帐款回收期平均只有37天,而中国企业平均为100多天。美国公司追帐的成功率为60%以上,而中国企业的成功率不到20%。根据中国的国情,以及我们工作中的实务经验,对于这些小额的债务必须建立一套完整的催收制度才能有所保障,下面将探讨这个催收制度的建立。 一、健全内部合同管理 合同管理不仅仅是保管合同原件,更需要保留好合同相关的往来传真、备忘录、相关人员签署的收货凭证等等,都要妥善保管好。很多公司是没有合同管理的,对于一些小的合同,原件虽然在公司的专人手中,但是在执行过程中有关材料随意分散在业务人员手中,业务人员走了,该资料也就没有了,合同的执行情况也就没有人知道了。一旦发生纠纷没有人能完全知道事情的来龙去脉,没有人手头有完整的材料。 合同保管要强调责任制,在合同执行阶段,合同可以由业务人员或业务部门经理保管,凡是和合同执行有关的材料统一在第一时间交给该人保管。业务办理完毕应当完整移交到公司专职保管人员。我们建议在移交的材料中加上一个合同执行说明,由具体经办人对合同的执行情况进行说明,将材料列个清单,可以做成格式直接填写。 二、强化催收 中国讲人情,在我们的实务工作中发现,越是关系好,可能款项越晚兑现。大部分款项并不是对方没有能力支付,而是不想支付,想想现金在自己公司握着多主动,而且可以生息,总比还给别人好。所以很多公司是看哪个催得急,谁急就先付给谁。而如果碍于面子,就只能等到最后了,万一对方资金一紧张,这帐就成了陈年老帐了,所以要加强货款催收。 催收也要讲策略,按过程分别进行排布。 第一步,直接由业务人员负责催收。业务员的待遇是与业务量挂钩的,业务人员应当对帐款承担催收责任。业务人员是公司最底层的工作人员,可以可怜兮兮去找对方,“大哥,你要是不给我钱,我就要失业了。”,这样博得同情心,小的帐款一般都能这样催收回来。这一步的时间不要太长,给予两周的时间就行了,没有效果进入下一步。 第二步,财务部核帐。财务部核帐有两个目的,第一告诉对方这笔帐款开始移交到公司统一来处理了,二是和对方核帐,确认欠款的事实与数额。这个很重要,一旦发生诉讼有这张核帐单,双方的法律关系就非常的简单了,不需要对合同执行中的质量、数量等双方可能发生争议的事项进行纠缠了。这个时候双方还没有闹僵,拿到这样的核帐单一般比较容易。当然财务部目的不是要核帐,还要催收款项,财务部人少,自然没有人专职来打要帐电话,可以让单位前台或其他人以财务部的名义打这个电话。 第三步,以上措施都没有效果,那么说明对方有想赖帐的可能。如果对方说,你再等几天,我们马上有一笔到帐,一到就给你,这样的话,最多只能信一次,不要有太多的指望。以上两个步骤已经进行了三个月,仍然没有效果就应当考虑移交公司法律部门,由法律部门进行处理。 三、果断采取法律措施 很多公司顾虑采取法律措施会伤了彼此友好的业务关系,失去了一个客户。这是中国国情,确实是要考虑的,但是只要想想,做任何的业务都是以赢利为目的的,如果对方不支付帐款,那么要这个友好的业务关系做什么?与其拖到以后翻脸,再对簿公堂,不如现在采取法律措施早点将款项收回来更 为塌实。 采取法律措施,也能考虑到中国国情,不是一开始就直接将对方告上法庭。可以先给对方打招呼,说要采取法律措施了,再不理睬,发个律师函,最后才起诉,这样的话对方就自己陷入了不人情了,再有什么埋怨也不好讲了。 软件管理论文:ISO9000在软件工程管理的应用 杨挚 ISO9000系列标准及软件质量认证 近年来,国际上影响最为深远的质量管理标准当属国际标准化组织于1987年公布的ISO9000系列标准,这一国际标准发源于欧洲经济共同体,但很快就波及美国、日本及世界各国。到目前为止,已有70多个国家在它们的企业中采用和实施这一系列标准。中国对此也十分重视,也采取了积极态度。一方面确定对其等同采用,与其相应的质量管理国家标准系列GB/T19000;同时积极组织实施和开展质量认证工作。计算机软件行业自然也和其它领域一样被席卷进去。 ISO9000系列标准如此迅速地在国际上广为流行,其原因主要在于: 1)市场经济,特别是国际贸易的驱动。无论任何产业,其产品的质量如何都是生产者、消费者、以及中间商十分关注的问题。市场的竞争很大程度上反映了在质量方面的竞争。ISO9000系列标准客观地对生产者(也称供方)提出了全面的质量管理要求、质量管理办法,并且还规定了消费者(也称需方)的管理职责,使其得到双方的普遍认同,从而将符合ISO9000标准的要求作为国家贸易活动中建立互相信任关系的基石,并且在国际贸易中,把生产者是否达到ISO9000质量标准作为购买产品的前提条件,取得ISO9000质量标准认证被人们当作进入国际市场的通行证。 2)ISO9000系列标准适用领域广阔。它的出现最初针对制造行业,但现已面向更为广阔的领域,这包括: (1)硬件:指不连续的具有特定形状的产品,如机械、电子产品,不只是计算机硬件。 (2)软件:通过支持媒体表达的信息所构成的智力产品。计算机软件当然属于其中。 (3)流程性材料:将原料转化为某一特定状态的产品。如,流体、粒状、线状等,通过瓶装、袋装等或通过管道传输交付。 (4)服务:为满足客户需求的更为广泛的活动。 ISO9000系列标准的内容 2000版ISO9000系列标准的内容 ISO9000:2000质量管理体系基本原则和术语 ISO9001:2000质量管理体系——要求 ISO9004:2000质量管理体系——业绩改进指南 ISO19011:2000质量和环境审核指南 2000版ISO9000族标准的特点 新版ISO9000族标准对比现行的1994版而言,具有以下的特点。 1.面向所有组织,通用性强。新版ISO9000族标准适用于所有的产品类别、所有的行业和各种规模的组织,总之,新版标准面向所有组织,通用性很强,将成为适用范围最广的国际标准之一,表现在: (1)新版标准消除了1994版对硬件产品制造业的偏向性。 2000版标准巧妙地采用了“产品实现”、“动作控制”、“过程的测量和监控”和“产品的测量和监控”等词汇和要求,消除了行业的偏向性,对非制造业贯彻ISO9000族标准所带来的方便是不容置疑的。 (2).为特种行业制定行业附加要求奠定了共同的基础。有些行业确有其特殊性,2000版本标准允许在ISO9001基础上增加行业特殊要求的条款。这样既能使所有组织的质量体系基本要求具有一致性,又确保行业特殊要求的适用小性。已有软件.通讯.汽车.等行业都已用此方式制定各自的行业特殊要求。 (3)。‘‘允许裁剪“的规定使2000版ISO9001标准的适用范围扩大到1994版ISO9001/9002/9003/三个保证摸式的标准户群。三个保证没摸式的差异都在第7章产品实现过程中,2000版ISO9001,1.2允许对第7章要求中不影响满足顾客和法规要求,不及组织责任的标准条款进行裁剪,从扩大了ISO9001标准的适用范围,又获得”以一顶是三(三个质量保证摸式),减少标准数量的功效。 (4)。考虑了小型企业的适用性。2000版标准保留了大小企业都是必要的条款,有的还进行强化,对小型企业可能不太上适合的具体要求则进行弱化。使2000版ISO9001标准的通用性更强了。 2.确立八项原则,统一留念理念。 3.鼓励过程方法,操作性强。2000版标准的修订采用了过程摸式,提倡用过程方法来识别和建立体系。 4.强化关键:领导作用。 5.自我评价测量,突出改进。 6.关心各相关方,利益共享。 ISO9000系列标准原本是为制造硬件产品而制定的标准,不能直接用于软件制作。后来曾试图将ISO9001改写用于软件开发方面,但效果不佳。于是,以ISO9000系列标准的追加形式,另行制定出ISO90003标准。这样,ISO90003就成了用于“使ISO9001适用于软件开发、供应及维护”的“指南”。不过,在ISO90003的审议过程中,日本等国曾先后提出过不少意见。所以,在内容上与ISO9001已有相当不同。ISO90003(即GB/T19000.394),全称《质量管理和质量保证标准第三部分:在软件开发、供应和维护中的使用指南》。 制定与实施ISO9000系列标准 1)强调质量并非在产品检验中得到,而是形成于生产的全过程。ISO90003叙述了需方和供方应如何进行有组织的质量保证活动,才能得到较为满意的软件;规定了从双方签订开发合同到设计、实现以至维护整个软件生存期中应当实施的质量保证活动,但并没有规定具体的质量管理和质量检验方法和步骤。 ISO90003的核心思想是“将质量制作入产品之中”。其实道理是很明显的,软件在完成编码以后,不论花多大的力气用于测试,提高质量都是有限度的,更不必说需求规格说明存在的问题常常是测试无法发现的。事实上,软件产品的质量取决于软件生存周期。 2)为把握产品的质量,ISO9000要求“必须使影响产品质量的全部因素在生产全过程中始终处于受控状态”。为使软件产品达到质量要求,ISO90003要求软件开发机构建立质量保证体系。首先要求明确供需双方的职责,针对所有可能影响软件质量的各个因素都要采取有力措施,作出如何加强管理和控制的决定。对与质量有关的人员规定其职责和职权,使之责任落实到人,产品质量真正得到控制。 3)ISO9000标准要求证实:“企业具有持续提供符合要求产品的能力”。质量认证是取得这一证实的有效方法。产品质量若能达到标准提出的要求,由不依赖于供方和需方的第三方权威机构对生产厂家审查证实后出具合格证明。显然,如果这一认证工作是公正的、可靠的,其公证的结果应当是可以信赖的。正确实施产品质量认证制度自然会在促进产品质量提高,指导消费者选购产品,提高质量合格产品企业的声誉,以及节省社会检验大量费用等方面发挥积极作用。 生产企业为了达到质量标准,取得质量认证,必须多方面开展质量管理活动。其中,企业负责人的重视以及企业全体人员的积极参与是取得成功的关键。 4)ISO9000标准还强调“质量管理必须坚持进行质量改进”。贯彻ISO9000标准是企业加强质量管理、提高产品质量的过程,这个过程包含许多工作绝非轻而易举、一蹴而就所能奏效的。即使已经取得了质量认证也不能认为一劳永逸而放松质量管理。实际上认证通常以半年为有效期。取得认证之后尚需接受每年1~2次的定期检查,其目的在于促使企业坚持进 行质量改进。 软件管理论文:论软件生命周期的信息安全管理 1软件生命周期中信息安全管理控制 在各主流IT或信息安全评价体系中,都或多或少对软件生命周期中的信息安全控制进行了要求和规定,本文综合了流行的ISO27000,Cobit5,PCI-DSS等评价体系,结合国家信息安全标准,及审计咨询公司常用的SOX,SAS70等第三方评价标准,就如何设计与实施软件生命周期中信息安全的相关控制点归纳总结如下 1.1软件生命周期中信息安全的整体要求 (1)制定并正式的软件生命周期控制文件:明确说明开发过程的控制方法和人员的行为准则,并应充分考虑对信息安全方面的要求,确保开发出来的系统可以满足公司整体信息安全的需要、相关法律法规的信息安全要求,以及特殊部门或流程的信息安全需要。(2)软件生命周期中对信息安全的总体要求:虽然由于系统所对应企业、部门、业务或流程的差异,每个系统的安全要求有所不同,例如通常来讲,金融行业对安全的要求较高,金融行业里,涉及客户信息、财务信息的系统安全要求较高等等。每个企业、部门必须根据自己的流程评估风险,确定对数据完整性、安全性、可用性的要求,从而进一步确定信息安全要求。 1.2对环境的要求 (1)确保开发环境与实际运行环境物理相分离,开发环境应该由一系列足以支持开发工作且尽量与生产环境接近的设备搭建而成,所有的开发和测试工作均应该在此开发环境中进行。在实际工作中,也可以实行开发环境、测试环境及生产环境的分离控制,或开发环境、测试环境、用户验收测试环境及生产环境的分离控制。在上述环境中,开发环境可以相对较弱,以可以支持代码开发、进行模块测试及基本的集成测试为标准;测试环境,特别是用户验收测试的测试环境,则要求较高,应与实际环境保持一致或尽可能接近。(2)对开发环境(及测试环境)实施安全控制:例如未经授权的人员不得访问开发环境(测试环境),对开发(测试)中的软件实施严格的版本控制,开发(测试)环境的机器必须安装杀毒软件并及时更新病毒库,并及时对操作系统及相关应用软件进行补丁修正和升级。 1.3对人员的要求 (1)软件生命周期中的工作人员必须具有足够的专业胜任能力及职业道德素养,足以从事相关工作。(2)对开发人员和测试人员实施职责分离,开发人员未经授权不得访问或修改生产环境的程序或数据。1.4业务需求阶段在业务需求制定阶段,应注重对信息安全方面的需求制定。在业务需求书中,应明确对系统安全的详细要求,并在系统设计阶段开始之前,由各利益相关方(含信息安全的负责人)书面确认。业务需求阶段完成后,任何对系统安全需求的修改,也应视为对业务需求书的修改,需经过正式的系统变更流程。 1.5系统设计阶段 (1)对系统进行整体设计和详细设计,通过分析系统的数据流,包括数据录入、系统内部模块间的数据传输、信息存储、数据库访问及管理、系统间数据传输,、数据输出等,确保实现所有过程中对数据的全面保护,特别是对特定业务的特定数据进行保护,例如密码,客户信息,财务数据等,对重要数据的存储和传输设置权限和校验,并进行加密。(2)在软件的应用层面应至少包含如下的控制设计:i)输入检查:对系统的输入数据进行验证,比如设置强制输入完成才可进一步处理的字段;对输入数据的类型或范围进行检查,例如日期;对输入数据的长度进行检查,例如手机号码位数;对数据进行正确性校验,例如利用身份证校验码策略检查身份证号码,对比身份证号码与出生日期。ii)数据处理过程中的检查:对系统处理过程中的数据进行检查,比如在自动化转换或传输过程中,比对数据记录的总条数和数据总和;设置流程,提醒将系统数据与纸质数据进行比对验证。iii)输出检查:对输出结果的合理性进行系统检测,以及设置流程提示将系统输出数据与手工证据进行核对等。 1.6系统实施阶段 制定代码编写安全规范,要求开发人员参照规范编写代码;严格禁止不安全的实施方法,例如将用户名或密码编写在程序中,使用未经审核过的代码包,使用未授权的网络工具等。对源代码的访问和修改必须严格控制,例如通过配置管理工具进行代码访问及代码版本控制。 1.7系统测试阶段 (1)系统测试整体要求:对系统测试验收的控制方法和人员行为准则应进行书面规定,确保系统在开发期间直至验收需对软件、硬件、服务等元素进行一系列的测试,确保系统及数据的完整性和可用性。对源于生产环境的测试数据去敏感化,如客户身份证信息等,在传输过程中进行加密,并确保在测试后被完全清除。(2)测试通常应覆盖业务需求书中的所有要求,包括系统功能、软硬件性能、平台兼容性、系统容量、系统恢复等,也应特别保护对信息安全的测试,如防攻击测试、穿透性测试等。(3)用户接受测试:接收测试的测试人员应由非开发人员担当,且必须包含业务人员。测试范围应涉及系统所有的功能,包括数据库及操作系统。接收测试也应特别注意对系统安全方面的测试,例如审查关键代码,查找后门程序及穿透性测试等。(4)测试结果:测试结果需书面记载,与用户期望结果进行比对和确认。此记录及确认中需包含对信息安全方面的测试结果,确认测试结果符合系统设计及公司整体的信息安全需要,或已经授权采取了充分、恰当的补偿性措施。 1.8系统上线 (1)系统上线前需进行如下确认,信息安全评估已充分进行,安全方面的缺陷已被充分确认及记录,系统的性能和容量可以满足要求,所有与系统相关的补丁或更新已经实施,所有开发中遇到的问题已得到妥善解决,建立了充分恢复措施,测试数据已被擦除,服务水平协议已经建立,以及各利益相关者已经对系统上线做了批准等。(2)系统上线时需进行的操作:对初始数据迁移或输入的确认,对技术人员及用户进行培训,设置恰当的上线窗口期并对可能产生的业务中断进行准备,明确新旧系统交接程序,制定详细的系统交付清单,提供软件的使用指南,确保上线后对系统提供持续性支持(例如IT服务台)。另外,对旧系统信息,包括系统配置、操作手册、支持软件、系统数据等进行归档。(3)上线后审核:系统运行一段时间后对系统进行评估,评价系统对业务的满足情况,其中包含信息安全的符合情况、信息安全控制措施的运行效果和效率,发生的信息安全事故以及潜在的需要改进的信息安全措施。 1.9质量控制 在整个软件生命周期中实施质量控制以确保信息安全策略的有效实施,包括评价系统风险(例如与业务需求、技术、效果、成本、时间相关的风险),评估及定义系统的安全需求,且在整个软件生命周期的节点上进行检查,以确 保安全需求在开发的系统中进行了充分实施。 2结论 本文通过九个方面,就如何在软件开发生命周期中进行信息安全管理,提出了较为全面和系统的设计与实施办法,可以满足当前流行的绝大多数信息安全评价体系的要求,对企事业单位的信息安全和软件质量管理有一定的参考意义。 软件管理论文:对RBAC的权限管理软件的开发及应用 现在几乎每台个人电脑上都安装了浏览器,这导致了只要在一个局域网的范围内,如果不做权限限制,每台计算机都能轻易的访问Web项目,所以权限管理是Web应用项目中关键环节之一。如果不建立权限管理系统,任何“非法用户”都可以轻而易举通过浏览器访问到Web应用项目中的所有功能,这将对信息系统的安全造成威胁。因此,应用系统均需要相关的权限管理软件进行权限检测与管理,确保只有经过授权的用户才能正常合法的使用已授权的功能,同时禁止那些未经过授权的非法用户进入系统。 因此,开发一套具有通用性并能克服上述不足的权限管理软件来确保信息系统的信息安全是十分必要作。本文基于B/S架构,设计开发了一套权限管理软件。该软件用户体验性强,客户端无需下载控件,能同时支持多种数据库;实现了按一定的组织结构访问网页,确保信息系统安全。 1 软件设计 1.1软件整体设计 权限管理软件设计是基于角色的访问控制(Role-Based Access Control,简称RBAC)设计模型。RBAC是美国NIST于20世纪90年代初提出了一种基于角色的访问控制模型。其核心思想是:不是直接将用户和权限进行关联,而是引入“角色”概念,将代表行为的权限和角色相互关联,角色与用户相互关联,用户和权限通过角色而间接关联。 在软件具体设计中,首先通过系统的域验证来保证用户合法性;域验证通过后,从数据库中读取该用户具备哪种角色,然后根据用户的角色,来确定该用户可以访问的页面;最后将这些页面生成菜单,从而实现权限管理的功能。 1.2软件体系架构的设计 在软件体系架构设计中,采用分层式结构,添加了Model层,并将数据访问层做了一定程度上的扩展,具体软件体系架构图1所示。 表示层:是系统的展示部分,负责用户与整个系统的交互。表示层仅仅包含页面上控件的逻辑代码,只与界面上的元素有关,而与系统的业务逻辑无关。 业务逻辑层:是整个系统的核心。它与这个系统的业务逻辑相关。在权限管理软件中,业务逻辑层的相关设计主要涉及到页面、角色和菜单处理的业务逻辑。如果涉及到数据库的访问,则调用数据访问层。 数据访问层:其功能主要是负责数据库操作。该层包括DAL接口、DAL工厂、Oracle Dal、SqlServer Dal以及最后产生的Model层。该数据访问层中完全采用了“面向接口编程”的思想。抽象出来的IDAL模块,脱离了与具体数据库的依赖,从而使得整个数据访问层更加有利于数据库迁移。只需添加一个相应数据库版本的DAL并且实现IDAL接口即可连接到各种数据库。业务逻辑层和表现层不需要任何的改动,从而提高了代码的复用率。 实体层:该层主要将数据库中定义的表映射成程序可以访问的业务实体,并且只定义实体的属性,并无实体的行为。该层由数据访问层产生,贯串了业务管理层和表示层。权限管理系统主要涉及的实体有:用户类、页面类和角色类等。 1.3系统功能设计 权限管理软件主要包括四个模块:用户管理、页面管理、角色管理和菜单管理。具体功能架构图如图2所示。 图2 权限管理软件功能架构图 1.4系统数据库设计 数据库设计是软件开发过程中的基础环节。良好的数据库设计不但有利于提高系统的整体性能,而且也方便将来使用过程中的数据维护。权限管理软件数据库设计达到了第三范式(3NF),这种设计能够有效保证数据的完整性和参照完整性,同时降低数据的冗余度。 2 软件实现 该软件实现了与域无缝集成。用户登录后首先通过域验证来确保登录用户的合法性。这样既方便了用户,避免用户记住多个用户名和密码也保证了系统的安全性。 在权限管理系统中,利用了C#中DLLImport直接调用Windows已经存在的域验证功能。DllImport所在的名字空间是 using System.Runtime.InteropServices。 MSDN中对DllImportAttribute的解释是这样的:可将该属性应用于方法。DllImportAttribute 属性提供对从非托管 DLL 导出的函数进行调用所必需的信息。作为最低要求,必须提供包含入口点的 DLL 的名称。 3 软件应用 权限管理软件已应用在多个系统中,系统运行稳定,响应速度快,操作简单,功能健全,满足了用户的需求。权限管理软件的直接使用,在很大程度上节省了开发人员的时间和精力,提高了软件开发效率。随着信息化建设的步伐越来越大,B/S架构的系统的投用越来越多的投用,该软件的应用范围将越来越广阔。 软件管理论文:做管理项目就象用杀毒软件 一天到一家公司拜访一位老总,席间偶然谈起这家公司电脑中病毒泛滥,弄得许多电脑不敢使用。由于我一直对电脑技术颇有业余兴趣,就自告奋勇地提出要教他们杀毒。主人同意之后,我就开始在一台电脑上操作示范。我先用公司现有的杀毒软件进行查杀,杀掉了部分病毒。然后我又从互联网站上下载了若干软件,轮番查杀。有的软件只能防不能杀,有的软件一个病毒也查不出来,有的软件查出病毒却杀不了,有的软件杀不了几个病毒,却造成电脑出现种种异象,比如死机。尽管如此,这些杀毒软件还是功劳不小,杀掉了不少病毒,电脑可以正常使用了。然后我又对各个杀毒软件进行分别处理,留下了个别经证明能查杀病毒的软件,面对那些干不了活的甚至造成电脑死机的软件,试过就删了。还有几个病毒无论用哪个软件都杀不掉,最后我只好删掉有毒文件。 查杀病毒示范做完之后,我就和老总坐下来谈公司管理,老总就谈起以前也请过管理顾问来做诊断和治疗,可是那些项目做完之后,许多问题依然存在,弄得大家很失望,老总问我这是怎么回事。我顺手就把杀毒软件和管理项目做了比较,说明各个管理项目就象一个个杀毒软件,每一个项目至少只能解决管理中的一部分问题,不能指望引入一了一套管理项目,就可以一劳永逸地解决所有问题。不少人一开始对某些管理项目(比如ISO9000)抱有不切实际的幻想,指望它们能包医百病;一旦事实证明并不是那么回事,他们又对所有管理项目一概怀疑和排斥,觉得还是自己凭经验治理的好。 我就接触过一个老板,开始是不顾公司一片混乱,哭着喊着非要搞ISO9000不可,劝都劝不住。因为他觉得一搞ISO9000,一切都会好起来。后来刚开始搞ISO9000,他一听说ISO9000基本上不涉及财务,不能帮助他解决财务管理中的问题,大大出乎他的意料,立马就对ISO9000失去了兴趣。后来人们花了九牛二虎之力总算把这家管理混乱的公司的ISO9000做完了,而且通过了认证,这位老板却一点感谢没有;反而觉得公司里还有很多问题,ISO9000没做好,连费用都不想付,证书也不想拿,而在管理上却基本上回到了老路上去。 不少类似企业好不容易走上了"法治"轨道,略受挫折,就又一头扎回到"人治"的轨道,而且再也不肯回头,让人觉得真是可悲又可笑。文秘站版权所有 其实各个管理项目又岂止是不能解决所有问题?有的项目还根本不适合你和企业,至少是不适合现阶段下的你的企业,如果硬要导入,说不定会使你的企业"死机"呢! 有的管理项目,恐怕也只能"查",不能"杀";可以帮您诊断企业一些毛病,至于解决问题,对不起,恐怕您得另请高明。再者,现在人们推出的各种管理项目五花八门,即使您的企业把这些所有的项目都"做"了,也不可能解决您企业所有的问题,就象将现有的全部杀毒软件都用上,也有可能无法解决全部病毒一样。 您在企业实施的各种管理项目,还存在一个互相衔接、配套的问题,否则就会互相抵销或冲突。这也象各种杀毒软件一样,不能随便混用。有一次我在一台已经安装了某种杀毒软件的电脑上运行另一个杀毒软件,结果一运行就死机,三番五次,不知原因。后来我把电脑原先的杀毒软件卸载掉,新的杀毒软件才得以顺利运行。 最后,您的企业要做什么管理项目,需要一番认真调查,深入了解和系统思考,这一点可不象运行杀毒软件那样,可以不管三七二十一,拿过来试一下再说。 胡乱做一个管理项目,有时不仅无助于企业,还会有害于企业,使企业付出代价。至少,做一个无效的管理项目,即使无害,你也是要花一笔顾问费的。 总之,企业要导入某一个管理项目,一定要事先进行认真调查,深入了解和系统思考。要考虑以下因素: 1)这套管理项目是否确实适合于本企业? 2)这套管理项目用来解决哪些问题? 3)这套管理项目不能解决哪些问题? 4)这套管理项目与其他管理是否兼容、如何兼容? 5)对于通过管理项目实在解决不了的问题,您是否有决心和信心整个端掉染病的个人或群体? 如果您充分考虑了以上问题,我们认为您已经在实施管理项目之前有了充分的思想准备,实施项目的主观因素已经成熟了。 软件管理论文:软件技术在信息管理上的应用 1、计算机软件技术有利于培训信息管理的保存 很多企业在对员工进行多次的培训之后,大量的培训信息管理工作有所流失。而利用计算机软件技术进行培训信息的保存,有助于企业建立相关的人才培训信息,及时保存数据对相应的信息进行存底和保留。这样既方便日后培训档案的查找,节省时间节省人力资源,以及查找到的相关数据准确较高。以上皆是当今人力资源开发的关键,能否掌握住大量的人才信息和人才资料成为企业培训的重要内容。企业在对员工进行培训后,应该及时保存其培训资料,并及时建立相关的培训基础资料,方便以后考核的参考。企业更应该完善管理,充分利用计算机软件技术,做好人员资料的管理工作。 2、利用计算机软件技术进行培训信息管理的相关内容 2.1信息系统的采集输入。信息的输入工作重点是培训信息的联网输入。其信息的输入包括对基本的信息和培训信息的输入。培训信息地的输入是该人员的工号、培训的单位,以及何时参加该培训,以及培训结束的时间,另外培训的内容是什么,培训的考核成绩,证书的编号是什么等相关的内容。这些相应的内容是通过网络传给相关的服务器,或者拷贝到相应的信息系统中去,由具体经办人员根据个人的相关培训信息的整合之后,并利用相关的计算机软件技术进行输入操作工作。基本信息输入工作包括各自的姓名、性别、工号、籍贯、身份证号码,出生年月等一系列的基本信息。工作的基本信息,比如说工号、职务、编制、岗位名称、岗位性质、在聘情况。其中还包括本人的学历情况及获奖的情况,即毕业学校、毕业专业、学历情况以及荣誉名称、获取日期等。 2.2培训信息管理系统的主要功能。方便查询。培训信息系统的建立和完善,是企业方便查询员工基本情况的便利途径。通过该系统的检索查询,能快速为需要的人员提供相应的查询资料。能否及时准确地查询到相关的培训信息,是大大降低信息成本提供工作效益的关键所在。信息库的保护。信息海量化的同时,各种电脑病毒以各种形式存在于信息中,是信息库安全维护的一大隐患。如果病毒乘虚而入,将会对信息库造成信息泄露,数据丢失系统崩溃等严重后果。对相关重要信息的保护需要采用最新的防毒软件,并对相关信息进行独立备份和保存。采取行之有效的保护手段,建立安全、完善的员工培训信息库管理体系。管理设置的权限。通过利用加密的技术,根据相关人员的职务设置不同的访问权限。专门的系统管理人员对培训信息管理和更新,允许对某一模块的修改和设置权限。对于信息录入人员、查询管理工作的人员、信息修改人员分别进行规范的管理,以便保证系统信息的安全性和完整性。打印功能的丰富。对于已经录入的培训信息,根据需要可以打印一个人的全部资料,也可以根据需要任性一部分人的信息打印,再或者需要的情况打印一段时间的资料信息等。丰富的打印功能,能快速满足企业对人员信息资料的需要。 3、重视计算机软件技术在信息管理中的应用 计算机技术的快速发展,信息化时代已成为不可阻挡的趋势,计算机软件的应用更是与人们的工作息息相关。尤其是企业的信息管理更是需要用到计算机软件技术,由于管理人员的更替,容易造成档案流失,自从计算机技术融入到信息管理中,从最大程度解决了人力、物力的管理缺失问题。,在企业及各个领域发挥着越来越重要的作用,也是信息管理工作效率显着提升。 3.1计算机软件技术的应用方便保存和浏览。企业通过利用计算机软件技术进行培训信息管理,方便了繁琐信息的管理,也便于长久的保存员工的培训情况。同时,计算机软件技术的准确性、统一输入和规则,使企业的管理者在浏览信息时更快捷更全面。这样可以避开繁杂的查询,可以杜绝信息不全的缺点,能够有效及时地找出企业所需要的人才,企业领导的思路也理顺。 3.2培训企业相关的人才。如何有效推进计算机软件技术在信息管理中的应用,需要企业重视培训和引进相关计算机软件系统工作,营造积极向上的人才机制。对于员工培训信息及取得的成绩需要有所了解才能充分使用人才,员工的相关培训资料信息企业要及时储备完善。亦可让人才引入人才带动的方式,加强员工的计算机软件技术培训,从而能够使企业的计算机软件技术迅速发展。 3.3计算机软件技术进行培训信息管理的实现与设计。为使培训管理工作更加系统化、自动化和科学化,应系统的开发和使用计算机软件技术。企业现代化管理需要采用计算机技术来规范人才管理,加强对企业人才的培训是行之有效的方法之一。企业也可自行的研发适合自身发展的计算机软件系统,这一举措既能体现企业自身的魅力,又能为企业的大力培养软件开发的人才。同时,也为企业的开发经费节约了一笔钱,还能做到企业人员培训学以致用的好出。 4、小结 伴随计算机软件技术的不断升级和更新,企业借助计算机软件技术的运用范围也越来越宽广。而企业顺应时代的发展要求是利用计算机软件技术进行培训信息管理,重视人员的相关技术培训,充分利用计算机软件技术体系,建立相关的技术体系,完善计算机软件技术在企业的操作运用。计算机软件技术的利用将会为企业的远久发展创造强大的动力,提高企业运行的效率,改善企业发展中不足的方方面面。企业充分运用计算机软件技术系统,对培训人员的资料进行保存和建立数据库管理,有利于企业的进一步系统化操作。而员工基本信息库以及培训信息库将会作为系统开发的核心所在。 软件管理论文:项目管理理论中关于软件项目外包采购管理的探讨 摘要:本文分析了目前软件外包采购管理的重要意义和目前的形势,提出基于“双赢”策略的软件外包采购思想。在项目管理理论、CMM和ISO9000的基础上,提出和细化了软件项目外包采购管理的总体框架和具体操作内容。旨在通过对软件外包项目采购的选择购买、跟踪与控制、评估验收和项目后处理等过程的研究,来提高软件外包采购的项目管理水平,满足承包方对分承制方产品在质量、进度和成本等方面的要求和对外包过程的有效控制,为软件项目外包采购管理人员提供具体的操作过程。 一、基本概念和背景 项目管理理论是一门综合多门学科的新兴研究领域,共有九大知识领域,包括项目集成管理、项目范围管理、项目时间管理、项目费用管理、项目质量管理、项目人力资源管理、项目沟通管理、项目风险管理和项目采购管理。项目采购管理是指需要从执行组织以外获得货物和服务的过程。通常把货物和服务称为产品,把买方称为业主或对应分承制方的总承包商,而卖方称为承包商、厂商或供应商。项目采购管理一般包括以下主要过程:采购计划编制,询价计划编制,询价,承包商选择,合同管理,合同收尾[ 1 ].对于软件产品,一般采购可以分为两大类,一类是对已经在市场流通的软件产品进行采购。例如,某企业想做信息化建设项目,涉及到数据库,那么它就可以在目前市面流行通用的几种厂家和种类的数据库中选择。例如Oracle公司的Oracle数据库,Microsoft公司的SQL Sever,IBM公司的DB2数据库等等。然后根据自己的需求,通过询价、签合同、安装培训等过程来购买此类产品。这种采购过程基本已经形成几套通用的解决方案,比较简单,中国企业在处理这类产品的采购时,大部分都处理的较好。个别的企业由于需求分析不清晰,培训工作不到位等原因,也会产生购买的产品不适用,或不会用的情况。另外一类软件产品采购的形式是外包采购。它是指在市场上没有出现现成的产品或者没有适合自己企业需求的产品的情况下,需要以定制的方式把项目(功能模块)承包给其他企业。例如某企业需要实施企业资源计划项目(ERP),虽然可以购买BAAN软件,但是基于本企业业务流程的管理软件必须定制,对于各个原有孤立岛的集成软件,无法购买现成的产品,必须自己开发或外包给别的公司。 二、软件项目外包采购管理的意义 许多大型复杂工程项目的实施需要业主、总承包商、分承制商、供应商和开发制造商等共同合作来完成。因此在任何甲方和乙方之间必不可少的涉及到部分子项目(功能模块)的采购活动。目前社会中,企业的信息化、网络化建设正在世界范围内展开。谁先进行信息化改造,谁就早日适应社会发展的要求,获得巨额利润。大规模的企业信息化建设形成了庞大的软件产品市场,促进了软件业的发展。许多项目庞大复杂、高风险并且涉及高科技信息领域,在客观上使企业需要采购和外包许多产品,包括软件产品。主观上,在经济全球一体化形式下,这种外包采购作为采购活动的一种特殊的、更为复杂的形式,在企业中更为普遍存在。企业为了在日益竞争的社会环境中增强自身的核心竞争力,需要根据企业的特点,专门从事某一个领域或几个领域的业务,在某个业务领域内形成自己的核心业务,把企业内部的智能和资源集中在那些有核心竞争优势的活动上;把一些非自己擅长的业务领域的子项目和功能模块外包给有实力和优势的公司,才有利于加快项目的完工进度,降低风险,优化资源配制,保证项目质量,降低成本,创造更高的价值。 以电信行业为例,爱立信公司2000年底宣布把手机生产的绝大部分业务外包给新加坡的Flextronics公司,专注于移动通信网络设备业务。原因是爱立信的移动通信网络设备的销售占爱立信公司销售额的54%,利润达90%以上,占有全球的移动通信市场分额高达30%,而手机生产的投资回报率很底,甚至出现亏损情况。对于爱立信而言,手机生产“外包”是在信息化时代的战略调整,希望通过外包生产,调整投资结构,使手机降低成本并且尽快盈利,集中精力稳定和拓展电信业的新市场。出于同样目的,美国的摩托罗拉公司也表示将外包部分地区的手机生产业务。作为手机市场份额最大的诺基亚,在专注于手机生产业务的同时,大力开发周边产业。希望以手机业务带动相关产业的发展。从三大公司的投资趋势,可以看出,“外包”作为一种先进的国际专业化的生产方式正被一些大公司越来越多的采用。我国正处在信息化建设的高速发展阶段,必然会有越来越多的企业由于自身的能力限制或业务发展的战略选择,将采取业务“外包”的生产方式。 就软件项目外包采购的市场来说,2000年是企业信息化实施的第一年,国内企业,特别是大型企业的信息化项目开始运作。行业信息化改造重点将由原来的电信、金融、海关等行业转向交通、制造、医疗等传统行业。这些行业由于自身计算机技术水平和业务发展重点的原因,将会把大量的软件项目外包给软件公司。根据CCID的统计(软件可以分成平台软件、中间软件和应用软件),2000年中国软件市场中应用软件的销售额为147亿元,占软件总市场份额的63.9%.预计到2005年,计算机信息服务和软件市场销售额增长到1750亿元。届时我国软件项目“外包”市场潜力可想而知。 三、软件外包采购管理存在的问题 虽然在传统行业,许多工程项目的采购活动,例如机械工程项目或建筑工程项目等等已经形成比较成熟的管理体制和标准。但是软件项目的外包管理工作并不象其他行业那样顺利。 软件工程项目管理引起广泛注意源于20世纪70年代中期,当时发现70%的项目是因为管理不善而引起。20世纪90年代中期,美国的软件开发仍然很难预测,大约只有10%的项目能够在预定的费用和进度下交付。商用软件通常只有9%(中小型软件公司有16%)的软件项目能够及时交付且费用并不超支。 这里有多方面的原因:软件产品作为一种特殊商品形式,具有高度不可测量性和高度柔性;软件企业开发能力还不太成熟,软件开发大多数还处于手工作坊方式,软件研发企业有其自身的运做方式,人为因素比重大,不好量化管理。由于不确定因素太多,许多软件开发企业对于自己的项目都难以精确控制进度、质量、资源和成本,那么对于业主来说,想对外部企业(例如分承制商)保持良好控制力的难度就更大了。再加上具有技术优势的软件开发商一般集中在几个科技发达的大城市,与业主的距离远,相互的交流不方便,因此许多软件采购项目的实际应用效果都差强人意:不适用,进度超期,性能达不到标准,成本太高等等情况时有发生。 软件项目外包采购的成功与失败不仅仅影响到当前软件项目的质量、成本和工作进度,而且关系到企业信息化建设整个项目的整体结构、性能以及进度,意义重大。特别是当软件项目作为整体项目计划关键路径的一个环节,软件项目采购的进度直接影响整体项目的进度,并且总成本将成指数级增加。由于软件采购的情况特别复杂,涉及的学科领域不仅是科学技术上的,还有商业上的和观念上的,软件项目外包采购管理水平的高低,将直接关系到企业整个信息化建设进程。因此软件项目采购管理作为项目管理理论中一个新的研究课题,有必要给予足够的重视。 四、目前软件外包采购管理情况 美国项目管理协会的“项目管理知识体系指南”(PMBOK)[1]、美国卡内基-梅隆大学软件工程研究所的“软件能力成熟度模型”(CMM)[2,3]和国际标准ISO9000-3[4]中虽然对外包采购管理的流程有过论述,但是他们指出的只是外包采购管理的一般原则;虽然人们可以结合自身企业特点实施标准,具有一定灵活性,但是事物的另一对立面就是操作过程不具体。这给软件产品的外包采购管理者带来具体操作上的困惑。另外PMBOK体系原则上是应用在各个行业的,缺乏针对软件领域的特点做专门的论述。ISO 9000-3系列和CMM虽然是针对软件领域的标准,但是ISO 9000-3的最大的特点是只告诉你要按规定做,不强调效果和后续改善,不强调经验积累和后评估。从这个意义上讲ISO9000注重水平的评估,不太强调提高企业成长的过程,因此对于提高企业的管理水平意义不大;CMM虽然旨在强调企业的过程能力的持续改进,但是它重点强调软件的开发过程管理和产品管理,缺乏软件的分发、转交和服务等方面的管理标准,所以也有一定的局限性。 五、基于“双赢”策略的软件外包采购思想 本文作者在集成美国项目管理协会的“项目管理知识体系指南”(PMBOK)和美国卡内基-梅隆大学软件工程研究所的“软件能力成熟度模型”(SW- CMM,SA-CMM)和ISO9000-3中关于外包采购的宗旨的基础上提出“双赢”策略的软件外包采购思想。 “双赢”策略的软件外包采购思想旨在利用双方业务能力互补,通过共同合作完成软件外包项目,达到“双赢”的目的,促进双方业务总体能力的提高。这种“双赢”策略要求双方在以下方面达成共识:双方共同关注过程控制,才能保证有效结果;只能成功,不能指望依靠惩罚手段来收回采购成本,软件外包采购项目的失败对整个项目带来的损失是巨大的;在合作过程中,建立对分承制商关系的管理体系,作为以后合作的基础;重视开发过程的风险评估和采购项目后评估,使得双方业务能力得到持续提高。 传统的外包采购中,采购方只关心分承制商产品的进度和质量,以为只要分承制商按期、按质交货,就可以圆满结束此次采购活动。有些项目尽管前期进度和质量满足合同要求,但是许多是以高投入、高负荷、高消耗等手段来保证的,这给后期带来极高的风险。在阶段评审中,如果采购方对分承制商开发过程中的费用投入、人员负荷、资源消耗、组织结构变化等漠不关心,因此就不能及早预见风险、控制风险。很难想象,后期在费用透支、人员疲惫或流失严重的情况下,分承制商仍能保证产品质量和进度。这种情况下,采购方只能要么加大投入,要么终止合同,并要求赔偿,要么延期验收等等。其副作用可想而知。而分承制商为了减少损失,根据博弈论中子博弈精练纳什均衡原理,必然采取降低质量要求,减少投入的策略,来加快进度。结果最终还是采购方遭受损失。 六、软件项目外包采购管理过程 为了保证软件外包采购项目的顺利进行,本文作者在上诉理论体系和“双赢”采购策略的基础上,提出和细化了软件项目外包采购的总体框架和具体操作内容,旨在为软件项目外包采购管理人员提供具体的可操作过程。 对于本采购过程,如果业主方由于行业、人员等原因,没有健全的监控部门,可以聘请具有软件监理职责的公司,或者总承包给具有一定软件工程监控能力的公司。这时的总承包公司角色相当于本文提到的采购部。 软件项目的整个外包采购过程可以分为十个工作阶段,包括总体项目需求分析和设计、子项目的需求分析、厂商选择、分承制商开发、业主阶段评估、交验测试、安装、培训、维护,后评价。 在开始外包采购之前,首先业主要完成项目的总体需求规格说明书和承包项目的需求说明书。一般承包项目的需求分用户需求和分配需求。对于分承包商来说,业主对软件项目所提出的需求通称“用户需求”。对于业主来说,系统总体分配给软件的系统需求通称“分配需求”。如何作好子项目的需求分析和管理,请参阅《软件需求》,详见参考文献5.然后业主把需求说明书交给采购组组织采购。采购部门收到需求说明书后,再补充质询调查表、报价指南、综合条款及条件等文件,组成采购质询技术文件发往厂商进行质询。采购部门在厂商质询的基础上,准备了厂商选择和投标估价等技术文件后,向业主送审,提请业主批准和确认所选厂商。在厂商选择和投标估价这两个文件中,采购部根据拟采购的软件对被质询的至少三家以上的供应厂商,就技术开发成熟能力、资源(包括以有的产品、硬件、软件、信息和已经过的培训)、资格和信誉、过去的合作关系、价格、提供的售后服务(包括培训和维护)、分承制方组织配置结构、与质询要求的差异等方面,经过经济技术和商业战略角度出发进行全面评估,经过其他各部门(例如系统工程组、软件工程组、质保组、财务组)审核后,列出供应厂商的优劣次序,择其优者为该项目的供应厂商。采购部一般以月为单位向业主通报软件采购情况。一般以招投标方式或内部评审的方式来确定分承制商。 分承制商在接到采购部的定货以后,就可以进行工作说明书、用户需求说明书、软件需求规格说明书、软件开发详细计划和成本概预算、测试计划、质量控制方法、风险控制、拟采用的软件工程标准和软件生命周期等文档的制作。然后分承制商把有关的技术资料文件通过业主的采购部送给业主进行校核和批准,然后才能开始开发。 业主在接到分承制商的上述材料后,组织系统工程部、软件工程部、质保部、财务部、采购部、法律部就上述材料中的开发项目视图和需求范围、使用或需要购买的软硬件、进度计划和成本、测试计划与案例、使用的技术和工程标准、人员配置等进行评审,并出具评审文件和风险评估、控制建议书。并由采购部制定采购项目监督评估计划书。合格后,由采购部、质保部及法律人员与分承制商签署详细的软件采购子合同。如需要对软件项目投保,以此来降低风险,需要和分承制商协商后,纳入合同文件。 分承制商在签署合同后可以进行设计和开发。业主应该委派采购部监督分承制商的工作。采购部应该有计划的组织质保部、软件工程部的项目计划管理人员和配置管理人员,定期对分承制商的开发活动进度、质量、成本等进行评估,并形成评估建议书。送审业主方的系统工程部、项目管理人员、分承制商的此项目的负责人。分承制方的项目负责人要对评估建议书的建议进行书面回复,并确保实施。 分承制方对所有需要采购的资源(软件、硬件、人力资源等)负责进行检验;采购部有权在任何时候对分承制商所采购的资源进行验证,使之符合所采用的规格说明书、规范、标准和其他技术文件所规定的要求,确保分承制商专款专用,建立开发环境。在这个阶段之前,采购部门和分承制商首先要确定由分承制商提供的验证建议书,并作好准备工作,提交检验用的技术文件,包括厂商说明书、设备性能数据表、配制清单、试验程序、检验技术要求。在检验的物质条件和技术条件均已准备妥善后,分承包商就可以向采购部并通过采购部向业主提出书面检验申请。一般分承包商可以提前三周通知采购部,由采购部提前两周以书面形式向业主提出检验申请,由业主召集系统工程部、软件工程部、质保部组成验证组,在规定的时间、地点检验。通过检验后,分承包商进入项目开发阶段;业主进入监控和评估阶段。对于重大关键项目,业主可以派遣项目监督员短期或长期进驻分承包商单位。 由于作为外部单位,业主不便时刻监督项目的开发过程。虽然理论上需要把分承制商看作是自己的一个项目部门来对待,纳入自己的进度控制和质量控制体系,但是客观上由于分承制商与业主距离较远,人员不熟悉,各自有自己的企业文化和管理体制,双方之间的信息沟通不畅,业主难以实时监督分承制商的开发进程和质量。最好的办法就是在分承制商的软件项目的各个里程碑处和分承制商一起进行检查和评估。软件项目一般可以划分成若干个里程碑(3-5个为益),分承制商需要提前一周通知采购部组织相关人员来评估。软件项目的里程碑一般指产品设计趋于稳定,中间产品定义趋于明晰,项目开发组真正了解项目实际的关键技术难度和可行的进度计划,开发活动停止,产品进入除错和稳定、随时可以的阶段,或当产品设计被删减、资源增加、进度延误的时候。在评估软件质量、进度和功能的同时,还要评估分承制商的人员工作负荷程度、风险、费用和资源消耗情况,并形成文档。由采购部送审系统工程部、软件工程部、项目管理部和分承制商的此项目负责人。 当产品进入交验测试的时候,分承制商需要提前三周通知采购部,采购部于前两周通知业主作好交验的组织评估准备工作。这时业主组织系统工程部、软件工程部、测试部、质保部和采购部,根据分承制商和业主在分承制商开发阶段预先共同定义、评审并批准的测试计划和验收方案进行验收测试,对需求规格说明书中的各项逐个详细的测试。最后以书面的形式给出对整个软件项目的测试评估报告。并对未通过验收测试的软件产品指定相应的补救措施和计划。分承制商交付给业主方的软件产品应当包括:源代码、软件开发计划、仿真环境、软件需求规格说明书、设计文档、软件测试计划、软件测试说明、验收测试计划、软件使用手册、软件安装手册、软件维护手册。必要的话,还包括相关培训计划。 软件采购的一个重要阶段是交货,也是目前经常忽略的阶段。当所采购的软件产品以及硬件运行环境在规定的时间到达采购部时候,采购部要以书面的形式通知业主交货。业主对所交的整个软件产品清单进行验收,并事先通知采购部拆箱日期,要采购部和分承包商的代表按时到场。业主要在接到采购部交货通知后一个月内,对所检查验收的整个软件产品(包括相关的软件、硬件及其附属产品、文档、技术资料等子合同中规定的产品)出具一份交货证明,如果这些提交的软件产品没有受到损坏并与装箱清单相一致,并在业主方环境运行良好;否则出具一份书面通知,说明在某个方面此产品损坏或与装箱单不符,或在业主方提供的环境运行不良。此通知或证明应由采购部和分承制商代表签署。如果在签合同的时候,就规定分承制商负责安装和调试,则相应的过程省略。 最后业主方由采购部把所有的文档归类封存,以备后续类似项目采购的参考查询。同时采购部在两个月之内以书面形式,对分承制商的技术开发成熟能力、资源(包括以有的产品、硬件、软件、人力资源和已经过的培训)、信誉、分承制方组织配置结构,管理能力和企业文化提交后评价报告,作为建立客户关系管理(CRM)的依据。对于此次采购的经验和教训,包括进度控制、质量控制、成本控制、客户关系控制、流程控制、风险控制等方面,采购部以文档的形式在组内讨论并保存。 七、结束语: 作为大型工程项目中的软件子项目或者部分功能模块的采购(外包),由于软件开发的固有特性(风险大,柔性强,人为因素突出,结果不宜测量等),使软件项目的外包采购管理变得十分复杂。如何控制分承制商的开发进度和质量等关键因素,需要在实践中不断探索,并针对具体公司和项目对采购过程有所裁剪。 软件管理论文:关于软件项目管理的控制研究 论文摘要:本文针对软件开发中的进度延期、费用超标、质量低下等问题,探讨了如何利用项目管理中的相关控制方法进行软件开发过程控制。、论文在阐述软件项目管理内容的基础上,针对软件项目的三要素分别进行了探讨:进度控制、费用控制和质量控制,提出了几种有效的软件项目管理控制方法。这些研究对于加强我国软件项目管理控制过程,降低开发成本,减少开发风险具有重要的意义。 论文关键词:项目管理 进度控制 费用控制 质量控制 软件开发 人类社会经历了三次经济革命从农业革命、工业革命到目前正在经历的信息革命。信息化正在日益改变人们的思维方式和生活习惯。在推动信息化过程中,计算机及其软件产品发挥着至关重要的作用。对于软件项目的管理成为项目管理领域一个令人兴奋的课题。本文将结合项目管理中的控制方法分析软件项目管理控制的相关问题.以期提高软件项目的开发效率。 1、关于软件项目管理 1.1项目与项目管理 项目是一个旨在完成一个或一些独特产品或服务的过程.它有着一系列被详细描述的属性。由于项目的独特性和一次性特征,引伸出它的其他特点.如目标的确定性.成果的不可挽回性组织的临时性和开发性等。基于项flI的这些特点.项目运作更加注重项目决策前的计划以及对实施过程的控制,以减少项目运作的风险。项目管理是2O世纪50年代后期发展起来的一种计划管理方法,它运用先进科学的管理方式.有效解决大型组织的效率低下和小型企业面临的风险增加问题以组织的机动灵活.面向客户和资源利用率高而被广泛应用。在工程设计.施工软件项目的开发、实麓中经常会遇到进度拖延.费用超支、质量不达要求等问题除去极少数是因为技术原因造成,绝大部分是源于僵化的管理和不当的管理方式。 1.2软件项目管理 各软件企业都在积极将软件项目管理引入开发活动中.对开发实行有效的管理。从概念上讲.软件项目管理是为了使软件项目能够按照预定的成本.进度、质量顺利完成.而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的活动。同时,随着软件开发规模及开发队伍的逐渐增大,软件开发不再是向过去那样一二个开发人员即可解决的事情。迫切需要一种开发规范来规范每个开发人员、测试人员与支持人员的工作每个项目组成员按约定的规则准时完成自己的工作。同时采用规范化管理.专业分工也可以降低对开发人员的要求,从而降低产品研发成本。 2、软件项目控制 2.1软件项目控制 软件项目跟踪和监控包括对照已文档化的估计、约定和计划评审和跟踪软件完成情况和结果。基于实际的完成情况和结果调整这些计划。软件项目的已文档化的计划(即软件开发计划,正如在软件项目计划关键过程区域中所描述的)用作跟踪软件活动传送状态和修订计划的基础管理者监控软件活动.主要通过在所选出的软件工作产品完成时和在所选择的里程碑处,将实际的软件规模工作量成本和时间表与计划相比较,来确定进展情况。当确定未实现软件项目计划时,采取纠正措施。这些措施可以包括修订软件开发计划以反映实际的完成情况和重新计划遗留的工作或者采取改进性能的措施。 2.2软件项目控制的内容 软件项目控制的目的是为软件项目的过程提供足够的能见度,从而可以在执行过程中发生对计划的严重偏离时能够采取适当的更正行为。软件项目控制包括:a。追踪软件项目的进展于表现从而与所作的估计、承诺和计划做出对比:b。追踪软件项目的风险;C。在发生对计划的严重偏离时采取适当的更正行为。 2.3软件项目控制步骤 由于软件开发是处在一个开放的动态系统中,开发环境的不断变化要求不断修改项目计划,以适应新的变化。此外项目经理及其组织在完成任务的过程中不可避免的要碰到这样或那样的问题.解决这些新的矛盾和问题均属项目控制的范畴项目的预算和进度计划只能为项目经理提供决策的依据.如果在项目实施过程中控制不住.很难在限定的时间和预算要求下实现项目管理工作的目标。因此软件项目控制的过程包括以下四个步骤:a、预测什么会发生——要做出开发计划并建立工作标准b、查明什么正在发生——用建立的工作标准检查当前的工作;c、正在(或已经)发生的实事同预测的结果进行比较——分析误差产生的原因:d及时采取补救措施.以满足项目目标,预算和进度的要求。 3、软件项目控制具体操作 3.1软件项目进度控制 为了确保软件开发中的各项工作能按照计划预定的日程顺利完成.对项目的进度要进行控制。进度控制的过程是.在项目实施过程中,不断地进行实际进度值与计划值的比较、发现偏差、检查分析其产生的原因,并采取相应的措施加以解决。 3.1.1进度控制流程 (1)进度控制的输入 进度计划。项目进度基准是项目测量和报告的基础和标准。 实施报告。实施报告提供了有关项目进度发展实情。报告未来可能发生的进度问题。 变更要求。项目变更要有严格的申请和审批手续。 进度管理的技术和工具。 (2)进度管理的技术和工具 进度控制变更系统。为有效实现进度管理与控制.进度控制系统应设立实现重新计划的全部功能。包括:文件设立.跟踪即实施报告.变更评估等。 实施情况测量。项目进度控制系统中的一个重要组成部分是决定对迟发生的进度偏差是否采取纠偏措施。而实施情况报告提供了决策的主要信息。如变更分析.趋势分析.已实现价值分析等。 纠偏计划。很少有项目能完全按计划进度进行为实现项目进度或总进度要求,在项目实施过程中.需要不断对原计划进行调整或增加新的工作内容。为此.需要不断对实施的项目进行活动时间预测。修改活动过程.替代进度方案分析。 项目管理软件。它的作用是跟踪项目按计划日期展开实际工作的情况.对照进度计划分析进度现状,找出进度的偏差.分析进度偏差对项目的影响.预测未来走势 (3)项目进度控制的输出 进度更新。包括对项目管理中任何进度信息的修改。进度调整是其中的一种.师队员进度计划中活动开始和结束时间的改变。纠偏行动。通过改变资源投入将实际进度拉回到计划的行动过程。 从中获得的教训。有关进度偏差产生的原因。纠偏方案的评估与选择以及其他方面的感受和教训都应纪录在案成为日后有用的历史资料。 3.1.2进度控制方法 一般项目进度控制采用因果分析.分析用四步完成: (1)明确问题。实际完成情况与项目里程碑相对照.确定是否超期.超期的部分是在哪里。 (2)查找产生该问题的原因。位从系统角度充分认识各方原因.应组织具有代表性任务人员并采用头脑风暴法进行。项目主管要通过他领导的办公室或小组,以及在各职能部门的人共同分析问题产生原因。 (3)确定个原因对问题产生的影响程度。对影响程度的评估可以采用专家小组打分的方法,事先确定权数.而后打分得出分析结果。 (4)画出带箭头的鱼刺图。分析出原因后各部门各就其职针对问题提出解决方案.并实施。 3.1.3软件项目进度控制具体措施 在实施进度计划过程中,会有种种故障:客户的需求进行了补充或修改;工作量估算不准,造成进度不平衡或是有人不遵从开发规范.导致产品出现缺陷;或是技术环节出现故障,这些问题往往是在进度计划外出现的.一旦出现这些问题,项目进度不得不进行调整。开发过程中为了有效控制类似问题,可以采用以下辅助措施,控制进度按计划执行: (1)政策性措施。对于不遵从开发规范,人员不按时履行职责的.给予经济或是职务上的处罚.这种措施应是建立在分配任务之前; (2)人员安排。在各子项目接口处适当安排机动人员与机动时间。这一措施有赖于项目组织的机构设置能动性好。此处比较难解决的是人员业绩评估.奖励问题。 (3)技术措施,要想很好地执行进度计划,需要事先有统一的规范例如开发语言的统一,文档的归类。这样便于下一阶段人员理解上一阶段人员意图,交流更加容易。 (4)信息流措施。该措施要求建立一个信息流系统.准时汇报项目进度.便于主控人员调整进度,并且保证信息流通顺畅。避免开发期压到最后造成严重拖工。 (5)资金措施。财务部门可以定期检查各部门财务情况.控制资金流出时间.进而控制项目进度。这与后面要讲到的三者权衡有密切关系。 3.2软件项目费用控制 费用控制就是要保证各项工作要在他们各自的预算范围内进行。其基础是实现就对项目进行费用预算。整个项目费用应包括项目范围规划阶段。软件需求分析阶段.原型设计阶段开发阶段.测试阶段和项目投入使用后的使用阶段所消耗费用的总和。软件开发项目承担公司为了完成项目目标和获得更多的利润.在实施项目过程中就要控制成本.在控制过程中,首先要拟定一个标准.即计划值.然后进行实际至于计划值的比较,确定实际值与计划标准的偏差大小.以便在此基础上采取各种措施纠正偏差.常用的分析工具是偏差分析。 偏差是指实际成本对相应计划的偏离,成本偏差的数学公式为: CV=BCWP-ACWP(负数CV表明出现超支;反之,则节资)(3—1) 其中:CV为成本偏差,BCWP为计划工作预算,ACWP为完成工作实际成本。 在进行成本偏离计划程度分析时,常用计划偏差率反应时给予计划的偏离程度。 CVP=CV/BCWP(3-2) 其中CVP为成本偏差率。 偏差值是控制分析中的一个关键参数,因而应向各级组织汇报。对于不同的项目或同一项目不同阶段或不同管理层次,对偏差的控制程度不一样,制定偏差允许值的方法也不同。由于随着时间的推移风险减少了,因而偏差允许也可降低。 3.3软件项目质量控制 对于软件产品的项目质量控制应是事前有预控,过程有监控的主动控制闭环系统。(1)事前预控:根据影响质量因素多等特点.软件项目质量必须事前预控,及根据软件的类型和特点,以及以往类似项目的常发病和预防措施,对软件项目质量提出事前预控措施,包括制定控制的计划和程序,这是项目质量控制的前提。(2)过程监控:根据易产生质量波动和易产生系统因素变异等特点,软件项目质量必须过程监控.即按照预控的计划和程序,对工序、分项、单元的全过程进行过程监控.包括监测、检查、控制和评定.这是项目质量控制的基础。 4、结语 软件开发项目在进度、费用和质量三方面均需要进行控制,因此还存在三因素的权衡问题。实践中.需要在三方面均进行行之有效的控制措施才能确保项目完成情况与计划最大限度的接近。本文提供了一些方法借鉴.对软件开发项目控制有一定的实际意义。 软件管理论文:浅谈软件项目实训中的人员选择与管理 论文关键词 软件高职 项目实训 人员选择 人员管理 论文摘要 项目实训是软件高职教育课程体系中的重要环节。结合软件高职项目实训中人员管理的实际情况进行分析和论证,同时给出实训人员选择与管理工作的基本原则和方法,并总结其中的一些基本经验。 随着国家大力发展职业教育的政策的出台,职业教育在全国范围逐渐兴起,软件高职教育作为职业教育的一个重要组成部分,为国家和地方培养了大量的具有较强动手能力的一线人才,创造出巨大的生产力,带动整个IT行业的发展,推动经济和社会的进步。项目实训作为软件高职教育课程体系中的一个重要环节,无论是对学生理论知识的拓展还是动手能力的培养都起到至关重要的作用。目前,福建省的软件高职项目实训还处于初级发展阶段,无论在项目设置上还是在管理方式上都存在不足。笔者结合实际教学和管理经验,对软件高职实训中的人员管理方式和方法做初步的分析和探讨。 1 人员的选择 教育的宗旨是以学生为本,平等地对待每一位学生,让他们在最大程度上发挥潜力。但是实训工作毕竟带有一种企业模拟性质,学校注重教育公平,而企业更关注开发效率和项目成本,这两者在一定程度上是此消彼长的对立面。因此,如何通过合理的人员选择和配置,找到既能平等地对待每个学生,又能够最大限度地提高项目团队开发效率的平衡点,是实训项目管理人员所急需解决的现实而又棘手的问题。以下是笔者在实践中探索并采用的2种较为合理的人员选择与配置方案。 1.1 T R式自由组合法这里的T指的是Test,即测试,包括技术笔试和专业面试。在两项测试之后应形成一个比较合理的量化指标,该指标应着重突出候选人员的技术能力和团队意识,公布所有候选人员的各项量化指标。为保护学生的隐私,在公布时可以用编号取代学生的真实姓名。这里的R指的是rate,即比例。项目管理人员可以预先设定好小组成员结构的技术等级比例,参照学生的综合得分情况,按照1:2:1的高中低3个层次分布比例较合理。这种做法既可以避免单纯比例式自由组合给学生带来的盲目性,也能够比较真实地反映学生的能力水平,可以科学地、客观地组建起较为高效的团队,从而能够在后续阶段提高团队整体工作效率,也为管理工作带来方便。 1.2 T R交互式人员确定法首先寻找若干名班委组成评审组,项目管理人员或教师负责领导该评审组;接着参照T R方法得出候选人员的各项评估指标和综合指标,以及小组结构比例;然后由评审小组成员进行数据分析并结合每个成员实际情况确定各小组的组成人员。将初步形成的分组名单公布告知各候选人员,征求每位成员意见,由评审小组跟持反对意见的候选成员进行当面的会议式的沟通,进行合理的调整,经此步骤之后形成最终分组名单并公布。这样做实现候选成员与管理人员之间的交互,能够把纯粹的硬性考核成绩指标转化为“考核成绩指标+交互式分析”。这样较为客观且人性化的评判方式,既能够得到较为真实的数据,又能够吸纳学生合理的意见或看法,从而利于更科学的人员选择。 2 人员的管理 美国心理学家亚伯拉罕·马斯洛把人的需求分成生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现需求5类,依次由较低层次到较高层次排列,在管理中他建议通过满足人的需求来激发他们。 在学校实训的项目组中,成员的生理需求和安全需求都基本能够得以满足,因此,保证成员的社会需求、受尊重需求和自我实现需求的满足,对管理者来说有十分重要的意义。1)满足组员的社会需求就是为组员提供相互交往的时间和场所。实训项目的交流不应仅局限在小组的范畴,应鼓励小组与小组间的相互交流,条件具备的话可以组织学校跟学校间类似项目组间的交流。形式可以多样化,如电子邮件、组建QQ群、网络会议、座谈会和技术讲座等互动方式。2)为了满足组员受尊重的需求,应该让他们感到在项目小组中受到人格上的尊重,技术长处被认可。对于参加实训的学生来说,对他们做出的成绩给予充分的肯定就是一种简便高效的方式,如针对某个技术环节开展一次技能比赛,或者开展评审会定期对项目阶段成果进行评估,对优秀团队及其成员进行表彰等。3)为满足组员自我实现的需求,应该在项目取得一定成果的基础上,分配给组员具有一定挑战性和难度的任务,这些任务不能超过学生能力的范围,同时给他们提供课外的辅导以提高他们解决这些问题的技能。任务的完成情况可以作为附加评审内容纳入学生最终的实训综合成绩中去,给学生超越自我的动力。 3 团队的管理 3.1 增强小组凝聚力一个有强大凝聚力的小组是最高效的小组,小组中的成员在思想上能够形成共同的准则,在工作中能够紧密配合和协调,组员跟组员之间能够互相学习、相互关照,从而消除隔阂,用集体的力量解决许多工作中的问题。增强小组凝聚力的方式有许多,如给小组起个性化的名字、开展游戏或者室内或户外运动等方式增进组员间的沟通。另外,提高小组组员的责任感、诚信度以及保障他们的知情权、提供发展的空间等,都是增强小组凝聚力的有效方法。 3.2 增强小组沟通沟通作为软件开发过程中的重要环节,对于开发效率的提高和团队的整体发展具有决定性的意义。1)适当的小组规模。在编制小组成员时应考虑到人数对沟通的影响,成员太少,沟通容易但不利于开发效率;反之,成员过多会使得沟通变得十分困难,从而使效率严重下降,因此,合理的人员安排才是关键。根据经验,一个实训小组以4~8个为宜,其中6人组最为合适。2)合理的性别比例。如果小组中的组员性别均相同,可能会导致冲突,使得沟通无法正常进行,所以在确定小组结构时应注意男女比例的控制。对于软件开发类实训项目而言,小组中的男女比例应控制在3:1左右,其中女性组员可以作为小组的协调员。3)适当的小组负责人。小组负责人除了领导小组工作外,还负责协调小组成员之间的沟通。受尊重的小组负责人可以提高小组凝聚力和工作效率,无论对自身的进步还是对整个团队的发展来说都是大有裨益的。 软件管理论文:浅析软件项目管理是决定软件产品质量的主要因素 论文关键词:软件项目 管理软件 产品质量因素 论文摘要:软件项目管理的核心是全面客户满意。其管理体系包括:战略管理、范围管理、成本管理、时间管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理和质量管理。 在软件和信息科技行业,项目管理经常决定了一个产品或者企业能否成功。项目管理得到越来越多的企业和政府部门的重视,例如中国于2002年4月召开了有关项目管理的首次国际研讨会。具体操作与项目最根本的不同在于具体操作是具有连续性和重复性的,而项目则是有时限性和唯一性的。项目是一项为了创造某一唯一的产品或服务的时限性工作。所谓时限性是指每一个项目都具有明确的开端和明确的结束;所谓唯一是指该项产品或服务与同类产品或服务相比在某些方面具有显著的不同。各种层次的组织都可以承担项目工作。项目有时只涉及一个组织的某一部分,有时则可能需要跨越好几个组织。项目是执行组织商业战略的关键。 一、软件产品项目管理的重要性 20世纪80--90年代,许多大型企业管理信息系统M IS的开发都以失败而告终。这是为什么?一个重要原因是软件项目管理水平上不去,尤其是需求分析管理水平上不去,使得项目快要验收或交付时,却出了大问题:要么发现用户需求获取不准确,要么发现用户需求变了,致使做好的系统不能用或不好用。20世纪90年代初,上海一家公司在青岛做一个港口M IS项目,北京有一个单位在天津做一个港口M IS项目,都是因为甲乙双方软件工程基本知识不具备,使得项目管理不到位,导致2个大型项目不成功。现在软件应用领域空前广阔,深人到社会和科学研究等领域的各个方面。软件的需求也比以往更加多,软件系统设计也空前复杂。软件的项目管理问题也就因此而产生了。90年代中期,软件项目管理不善的问题仍然严重。据美国软件工程状况调查,只有10%的项目能够在预定的费用和进度下交付。于是软件项目管理成为软件项目发展中最重要的核心问题。为了使软件项目开发获得成功,必须对软件开发项目的工作范围、可能遇到的风险、需要的资源(人、硬件、软件)、要实现的任务、经历的里程碑、花费的工作量(成本),以及进度安排等做到心中有数。软件项目管理的目的就是提供这些信息,分析信息,并根据分析结果对项目做出调整。软件项目管理开始于技术工作之前,在软件开发的整个过程中持续进行,最后中止于软件过程结束。 二、软件项目管理体系 随着软、硬件技术以及通信技术的日益成熟,软件技术可以与所有的传统产业相结合,促进产品的更新换代,大幅度提高产品的附加值,提高劳动生产率,推动产业结构与产品结构的调整。因此,软件的开发以及应用不仅仅是软件开发机构的任务,更深地涉及软件使用者的切身利益,尤其像管理信息系统MIS(Managcment Information System)、计算机集成制造系统CIMS ( Computer Integration Manufacturing System )、企业资源计划ERP(Enterprise Resource Planning)及商业智能BI(Business Intelligence)等大型的复杂软件更是综合了管理科学、计算机科学、通信技术以及数学等各方面的知识,需要各类人员的协调工作才能完成。因此也就有必要从项目管理的角度去管理软件的开发和运行。从用户的角度来看,软件项目的生命周期应该包括项目前期的论证工作、项目计划、软件开发、运行、维护以及项目后评价。由此可见软件项目管理的范围不仅包括传统的软件开发过程,还应该包括开发之前的准备工作以及运行中的维护工作和对项目的总结工作。同时,在软件项目生命周期中存在着许多活动。根据活动之间的相关性,可以将软件项目的各种活动分为九大类。 (1)战略管理。根据用户的经营目标制定软件项目的策略,以便为其他各方面的活动提供指导。在制定项目策略的时候应该充分考虑用户和其他利益相关者的实际需求和市场因素。另外创造和谐的项目环境和连续改进也是战略管理的重要任务 (2)范围管理。其目的是控制软件项目的全部活动过程都在需求范围内,以确保项目各种资源的高效利用。成功的项目管理离不开用户、软件开发队伍和项目经理的一致理解和协调配合 (3)成本管理。软件项目的成本不仅包括开发成本,也包括开发之前立项阶段以及软件在运行中的费用。操作者的培训费用和项所使用的各种硬件设施费用也都是整个项目成本的一部分。这些成本都需要很好地计划和控制。 (4)时间管理。其内容有确定各项活动之间的时间相关性;估计各项活动的持续时间,跟踪各项活动的进展情况,动态调筷各项活动之间在时间上的协调。 (5)人力资源管理。在软件项目中应该为软件开发人员和管理人员等各类项目人员创造一个和谐良好的工作氛围。使他们能感到项目成功的把握和积极的工作心态,确保项目队伍的稳定性和连续性。 (6)沟通管理。沟通管理是一个收集、存储、配置和项目生命周期内所形成的各种信息的过程为了让每个项目相关人员及时得到所需的信息,需要很好地解决“什么时候、向什么人礼报什么的”的问题,此外软件开发队伍和用户之间的沟通也是沟通管理中的一项重要工作。 (7)风险管理。由于软件项目中存在着很多的不确定因索,也就必然存在着各种风险而且风险有可能造成不良的结果,对风险进行分析和监控贯穿于整个软件项目生命周期。 (8)质量管理。目前软件的质量还是一个模糊的概念并且难以衡量由于软件质量主要是在开发阶段形成的,因此软件项目质量管理的重点应放在系统分析、系统设计和编码阶段,走查、评审、调试和测试是保证软件质量的重要手段软件工程能力成熟度模型CMM(Capability Maturity Model)较好地解决了软件开发过程中的质量管理问题。 综合管理。综合管理的任务是对前面讨论的各类管理活动进行协调和控制,使这些活动相互配合。其核心任务是对各种方案进行评价,协调各方面的利益冲突确保项目总体标的最终实现。 三、软件项目管理的核心是全面客户满意 当前,不少软件业管理人上认为,软件开发的问题主要在软件开发的工程化、规范化和软件开发管理体制。他们按照CMM(Capability Maturity Model),IS09002的标准来建立他们的管理体系。这里有商业竞争的因素在起作用。但是,他们忽略了商业竞争中取胜最重要的因素—客户满意。他们没有考虑到他们的管理方法能否满足客户不断变化的需求。从长远来看,软件项目真正的成功是客户的全面满意。以客户满意为中心的质量是必需的。漠视质量或只关心产品/服务是否符合需要的方法再也不足以留住和获得客户。因此,软件开发项目组织必须先确定什么产品/服务可以让顾客满意,然后再努力满足客户的需求和期望。要实现此目标,组织必须识别对软件产品的各种特性中哪些是对客户的满意起决定作用的要素。例如,服务器操作系统软件,需要长时间稳定连续工作。稳定性则是该软件产品的关键要素。因此系统的开发管理围绕着这一关键要素来展开。尽管不少的组织明白没有客户一个组织就不能生存和发展,或者说没有客户就没有组织,但在项目实施过程中,仍然存在着客户满意的障碍: (1)项目管理组织没有发展和完善对客户不断变化的需求和期望作出快速响应的能力。 (2)项目管理组织没有听取客户意见和建议的能力。 (3)项目管理组织努力倾听客户对项目的要求,却没有确认客户的需要和期望。 (4)项目管理组织不与客户保持密切关系,也不正视客户变更需求的可能性。这样通常会导致脱离客户,其后果则是失败,甚至最后客户不接受交付的成果。 软件质量是软件开发项目管理的核心问题。而质量的评价与度量应该由客户的满意度决定。因此,软件开发的项目管理应该围绕着客户全面满意这一中心来展开。客户驱动的项目管理方法体系提供了实现这一要求的基本理论和方法体系。提高软件质量势在必行,只有认识到软件质量的重要性,了解影响软件质量的因素,才能有的放矢,采用科学的管理技术和先进的技术方法,才可以确保软件的质量。 软件管理论文:浅析软件项目管理有效实施的研究 论文关键词:软件产业 软件项目 软件工程 项目管理 论文摘要:信息系统以及相关软件项目的设计开发已经不是企业运作管理中的一部分了,各软件企业都在积极地将软件项目管理引人开发活动中,对软件项目开发实行有效的管理。 目前,中国的软件企业正处于高速发展、急需规范管理并以项目为主导的环境中。企业每天所面对的不仅仅是几个越来越大的大型项目,而将是成百上千不断发生和进行的项目。产生这种变化的因素是多方面的,这包括客户需求的不断提高导致产品生命周期缩短;产品开发项目数量大增;新技术导致了对研究和开发项目需求的增加;为了提高业务赢利能力,改进业务模式的项目需求大增等。在这种多项目并发、技术含量高、变化速度快、资源有限的环境下,如何对企业、项目、资源实施科学的管理,加强团队能力,实现软件企业的生产规模化、规范化、国际化,是当前我国软件业面临的最大挑战。 中国目前软件业的落后状况,实际已经不是技术本身的问题,而是科学管理的问题,软件工程理论与软件项目管理的实际应用与经验,是我国软件企业急待学习与渴求的。中国软件业各个层次上的管理问题,目前可以说已经制约了中国软件业走向国际化的进程。 一、软件项目管理的概念 从概念上讲,软件项目管理是根据管理科学的理论,结合软件产品开发的实际,保证工程化系统开发方法顺利实施的管理实践,为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成,从而对成本、人员、进度、质量、风险、文档等进行分析、管理和控制的一系列活动。实际上,软件项目管理的意义不仅仅如此,进行软件项目管理有利于将开发人员的个人开发能力转化成企业的开发能力,企业的软件开发能力越高,表明这个企业的软件生产越趋向于成熟,企业越能够稳定发展(即减小开发风险)。 软件项目的开发不同于其他产品的制造,软件开发的整个过程都是以设计过程为主(几乎没有制造过程);另外,软件开发不需要使用大量的物质资源,而主要使用的是人力资源;并且,软件项目开发的产品大多数是程序代码和技术文档,并没有其他的物质结果。基于上述特点,软件项目管理与其他项目管理相比,具有很大的独特性。 二、软件项目管理的目的 随着信息技术的飞速发展,计算机软件产品的规模和复杂度也随之增加。个人单打独斗的作坊式开发方式已经越来越不适应发展的需要。与此同时,软件项目中“项目黑洞”也应运而生:项目无法按期完成、项目合作方的工作难以协调、用户需求经常变动、工作质量难以保证,给企业带来为了愈来愈多的损失。这种情况说明了软件项目开发及管理过程中,存在着许多的问题,需要更多的重视和研究。 没有运用软件项目管理是面临如此众多问题主要原因之一。软件项目管理作为一种科学的管理手段,是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成,而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的一系列活动。因此,对于以“项目”为基本运作单位的各软件开发企业,都在积极地将软件项目管理引人开发活动中,对软件开发实行有效的管理。因此,决定一个软件项目实施成功与否,软件项目管理无疑起着举足轻重的作用,软件项目管理已经是公认的软件开发企业的核心竞争力之一。 三、软件项目管理的原则 1.平衡原则 在我们讨论软件项目为什么会失败时可以列出很多的原因,如管理问题、技术问题、人员问题等等,但是有一个根本的思想问题是最容易忽视的,也是软件系统的用户、软件开发商、销售商最不想正视的,那就是:需求、资源、工期、质量这四个要素之间的平衡关系问题。 需求定义了“做什么”,定义了系统的范围与规模,资源决定了项目的投人(人、财、物),工期定义了项目的交付日期,质量定义了做出的系统好到什么程度,这四个要素之间是有制约平衡关系的。如果需求范围很大,要在较少的资源投人下,很短的工期内,很高的质量要求来完成某个项目,那是不现实的,要么需要增加投资,要么工程延期;如果需求界定清楚了,资源固定了,对系统的质量要求很高,则可能需求延长工期。对于上述四个要素之间的平衡关系最容易犯的一个错误,就是鼓吹“多快好省”四个字。正视这四个要素之间的平衡关系是软件用户、开发商、商成熟理智的表现,否则系统的成功就失去了一块最坚实的理念基础。 2.高效原则 在需求、资源、工期、质量四个要素中,很多的项目决策者是将进度放在首位的,现在市场的竞争越来越激烈,“产品早上市一天,就早挣一天钱,挣的就比花的多,所以一定要多挣”,基于这样一个理念,软件开发越来越追求开发效率,大家从技术、工具、管理上寻求更多更好的解决之道。基于高效的原则,对项目的管理需要从几个方面来考虑:要选择精英成员;目标要明确,范围要清楚;沟通要及时、充分;要在激励成员上下工夫。 3.分解原则 “化繁为简,各个击破”是自古以来解决复杂问题的不二法门,对于软件项目来讲,可以将大的项目划分成几个小项目来做,将周期长的项目化分成几个明确的阶段。 项目越大对项目组的管理人员、开发人员的要求越高,参与的人员越多,需要协调沟通的渠道越多,周期越长,开发人员也容易疲劳,将大项目拆分成几个小项目,可以降低对项目管理人员的要求,减少项目的管理风险,而且能够充分地将项目管理的权力下放,充分调动人员的积极性,目标会比较具体明确,易于取得阶段性的成果,使开发人员有成就感。 4.实时控制原则 实时控制项目进度的机制,依靠一套规范的过程来保证实时监控项目的进度,以实现实时控制项目的进展,将项目的进展情况完全的实时的置于你的控制之下。实时控制确保项目经理能够及时发现问题、解决问题,保证项目具有很高的可见度,保证项目的正常进展。 5.分类管理原则 对于不同的软件项目其项目目标差别很大,项目规模也是不同的,应用领域是不同的,采用的技术路线差别也很大,因而,针对每个项目的不同特点,其管理的方法、管理的侧重点应该是不同的。就像古人讲的,“因材施教”,“对症下药”。项目经理需要根据项目的特点,制订不同的项目管理的方针政策。 6.简单有效原则 项目经理在进行项目管理的过程中,往往会得到开发人员这样的抱怨“太麻烦了,浪费时间,没有用处”,这是很普遍的一种现象。当然这样的抱怨要从两个方面来分析,一方面从开发人员本身可能存在不理解,或者逆反心理的情况,另一方面,项目经理也要反思:我所采取的管理措施是否简单有效?搞管理不是搞学术研究,没有完美的管理,只有有效的管理,而项目经理往往试图堵住所有的漏洞,解决所有的问题,恰恰是这种理想,会使项目的管理陷人一个误区,作茧自缚,最后无法实施有效的管理,导致项目的失败。 7.规模控制原则 该原则是和上面提到的其他原则相配合使用的,即要控制项目组的规模,不要人数太多,人数多了,进行沟通的渠道就多了,管理的复杂度就高了,对项目经理的要求也就高了。在微软的MSF中,有一个很明确的原则就是要控制项目组的人数不要超过10人,当然这不是绝对的,也和项目经理的水平有很大关系。但是人员“贵精而不贵多”,这是一个基本的原则,这和我们上面提到的高效原则、分解原则是相辅相成的。 8.组织的知识积累原则 有效的积累知识的方法是:人员专业化培养,知识与载体分离。具体的做法是,把需要度量的知识实体分为固定知识(项目成果)和流动知识(参与人员),再把知识实体的价值体现划分成不同的度量平面。根据所有知识实体在不同度量平面上的知识度量值,可以形成不同的知识平面指数和公司知识指数,并可根据此知识指数体系来全面分析公司的知识积累状况,并迅速做出恰当的反应。知识与载体分离体现的是,在组织中人力资本与组织资本是有区别的,简单地说,人力资本属于员工个人,企业只可租借使用;而组织资本就是8小时以外员工带不回家的企业资产,它为公司所有。对企业来说,相比于人力资本,组织资本更为重要。一个管理者(领导者)必须知道如何容纳和积累知识,使之为公司所有。 软件管理论文:浅析软件项目管理中人员流动风险的管理 论文关键词:软件项目 风险管理 策略 监控 论文摘要:在软件项目管理中,频繁的人员流动是软件项目的一个风险,为了缓解这种风险,项目管理者必须建立一套策略来降低人员流动,同时,还需要监控某些因素,这些因素可以提供风险是否正在变高或变低的指示,通过这种监控管理,妥善地处理风险事故造成的不利后果,最终实现项目的总体目标。 一、引言 在软件公司中,技术人员的流动性一直处于比较高的水平,因此给公司带来了很大的损失,要想改变这种现状在短期内恐怕难以做到。但这个问题又一直困扰着公司的项目管理者,特别是与软件项目组人员组织相关的频繁的人员流动给软件项目带来了极大的风险。那么,认识到这种风险后,怎样来对这种风险进行有效的控制,采取主动行动,创造条件,尽量扩大风险事件的有利后果,妥善地处理风险事故造成的不利后果,最终实现项目的总体目标,这是本文笔者要讨论的问题。 软件风险是指软件开发过程中及软件产品本身可能造成的伤害或损失。风险关注项目未来的发展,这意味着风险涉及选择及选择本身包含的不确定性,在软件开发过程及软件产品都要面临各种决策的选择。风险是介于确定性和不确定性之间的状态,是处于无知和完整知识之间的状态。同时,风险将涉及思想、观念、行为、地点等因素的改变。 一般来说,在软件项目中,存在以下一般性风险:(1)产品规模风险—与要建造或要修改的软件的总体规模相关的风险;(2)商业影响风险—与管理或市场所加诸的约束相关的风险;(3)客户相关风险—与客户的素质以及开发者和客户定期通信的能力相关的风险;(4)过程风险—与软件过程被定义的程度以及它们被开发组织所遵守的程度相关的风险;(5)技术风险—突破技术的极限极具挑战性和令人兴奋,但这也是有风险的;(6)开发环境风险—与用以建造产品的工具的可用性及质量相关的风险;(7)与人员及经验相关的风险—与参与工作的软件工程师的人数、稳定性、总体技术水平及项目经验相关的风险。 二、降低风险可采取的策略 如果软件项目组对于风险采取主动的策略,则“避免”永远是最好的目标。这可以通过建立一个风险缓解计划来达到。在软件项目中,频繁的人员流动被标注为一个项目风险,基于以往的历史和管理经验,人员流动的概率为70 %,被预测为对于项目成本及进度有严重的影响。而软件项目中,人员的频繁流动又是一个无法改变的现实,为了缓解这个风险,项目管理者必须建立一个策略来降低人员流动。可采取的策略如下: 1.找出人员流动的原因。可以与项目现有人员一起探讨人员流动的原因,比如是否公司提供的工作条件不如人意、报酬偏低、竞争激烈等。找出原因后,提出解决问题的策略,在可能的范围内改善工作条件,至于报酬,不可能无限地增加,可以把工作业绩和报酬挂钩,提高员工的工作积极性,适当控制竞争的程度,最重要的一点是要培养员工对公司的归属感。 2.在项目开始之前,分清哪些是可控的,哪些是不可控的原因,采取行动以缓解那些在管理控制之下的原因,“预防”总比“救治”更主动。 3.一旦项目启动,假设会发生人员流动并采取一些技术措施以保证当人员离开时的工作连续性。 4.对项目进行良好组织,使得每一个开发活动的信息能被广泛传播和交流,定期召开项目组工作协调会议,随时掌握项目的进展情况。 5.定义文档的标准,并建立相应的机制,以确保文档能被及时建立。 6.对所有工作进行详细复审,使得不止一个人熟悉该项工作。 7.对于每一个关键的技术人员都指定一个后备人员。 三、降低风险的监控因素 1.随着项目的进展,风险监控活动开始进行。项目管理者监控某些因素,这些因素可以提供风险是否正在变高或变低的指示。在项目组的人员管理中,应该监控下列因素:(1)项目组成员对项目压力的一般态度;(2)项目组的凝聚力;(3)项目组成员彼此之间的关系;(4)与报酬和利益相关的潜在问题;(5)在公司内及公司外工作的可能性。 2.除了监控上述因素之外,项目管理者还应该监控风险缓解步骤的效力。例如:上述风险缓解步骤要求定义“文档的标准,并建立相应的机制,以确保文档能被及时建立”。如果有关键的人物离开了项目组,项目管理者应该仔细地监控这些文档,以保证文档内容正确,当新员工加人该项目时,能为他们提供必要的信息,这是保证工作连续性的条件。 3.风险管理及意外事件计划假设缓解工作已经失败,风险变成了现实。继续前面的例子,假定项目正在进行中,有一些人宣布将要离开。如果按照缓解策略行事,则有后备人员可用,因为信息已经文档化,有关知识已经在项目组中广泛进行了交流。此外,项目管理者还可以暂时重新将资源调整到那些需要人的地方去,并调整项目进度,从而使新加人的成员能够赶上进度。同时,要求那些要离开的人员停止工作,进人“知识交接模式”。 总之.当对软件项目期望值很高时,一般都会进行风险分析。不过,即使进行这项工作,大多数软件管理者都是非正式地和表面地完成它。用在标识、分析、管理风险上的时间可以从多个方面得到回报:更加平稳的项目进展过程;较高的跟踪和控制项目的能力;因为周密计划而产生的信心。 四、总结 风险管理意味着危机还没有发生之前就对它进行处理,这就提高了项目成功的机会和减少了不可避免风险所产生的后果。实践经验证明,最成功的项目就是采取积极的步骤对要发生或即将发生的风险进行管理。对任何一个软件项目,可以有最佳的期望值,但更应该要有最坏的准备,“最坏的准备”在项目管理中就是进行项目的风险管理。 软件管理论文:浅析软件项目的质量管理 论文关健词:软件项目 软件质量 软件质量管理 软件项目管理 论文摘要:软件产品是软件项目的最终结果,其功能度和复杂性要比制造业的产品高得多,而且在投入使用后,软件发挥的功效也是其它任何形式的硬件产品所无法比拟的。为了保证软件产品在交付后能够按照用户的需求发挥正常的功效,因此在项目实施过程中进行有效的质量管理是很有必要的。本文结合作者的经历就软件项目中的质量管理做了一些探讨。 一、引言 软件产品是软件项目的最终结果与其相关的质量问题主要来自项目开发过程。但软件是一个纯智力的特殊产品描述软件质量的定义则比描述实际物品质量定义面临着更多的潜在因素。所以保证软件质量比保证设备质量更具挑战性和不确定性。 国际化标准组织Iso在ISOPIEC9126中将软件质量定义为:“反映软件产品满足规定需求和潜在需求能力的特征和特征的总和”。而M .J .Fisher将软件质量定义为:“所有描述计算机软件优秀程度的特性的组合“。目前对软件质量的研究主要从两方面展开:一是软件开发过程的质量保证以过程文档化和管理科学化为内容:二是软件过程和产品的质量评估包括中间产品和最终产品采用软件度量技术作为软件质量特性量化的主要技术。本文将就第一个方面展开讨论通过给出或设计一些符合文档化开发标准的管理规范和文档模板以达到使软件质量满足之前用户对各项功能或性能的精确定义的目的。 二、项目概况及背景 某船厂在信息集成系统CIMS第一期结束后初步建立起企业的基础信息资源的共享平台,并将物资管理与财务管理进行了整合。但在第一期CIMS平台中没有对其涂装生产管理建立相应的系统。为尽快解决涂装生产管理的问题项目组在进行一个月的需求调研后就进入了开发。但是由于前期需求阶段没有细化需求涉众范围太小在开发阶段代码管理松散导致项目在开始不久后就处于一边开发一边继续需求分析细化的状态并伴随不断的需求变更最后在拖期半年后才交付了一个带有隐患的产品而且原定两周的试运行期因为修改不断发现的缺陷也延长为两个月。 在完成涂装项目后,项目组又接到船厂关于开发生产安全监管系统的任务为了避免同样的问题发生和提高软件质量,项目组认为要在软件开发项目过程中引入完善的质量管理,并针对船厂项目特点,结合实际情况重点覆盖需求、编码、测试三个阶段。 三、分析及应对措施 1.定义合适的项目过程 软件过程是指开发和维护软件产品的活动技术和实践的集合。在以计算机网络为基础的现代社会信息化背景下过程管理作为现代企业管理的先进思想和有效工具,随着外部环境与组织模式的变化而变化。因此作为一个好的软件项目过程,必须针对企业和项目的实际情况,确定软件项目运作流程,定义软件功能及相关性能明确各阶段的进入条件和退出条件进行有效的过程控制与管理,在提高软件开发的效率和项目的成功率的基础上进一步保证所开发软件的质量。 在现阶段主流的软件工程过程主要是RUP (Rational Unified Process)和XP (Extreme Programming)。由于新项目的需求明确,并且项目组成员的构成方式是新老搭配,在经过综合考虑后,我们决定采用RUP方法。最后,项目组根据项目实际情况对传统的RUP模式进行按需裁剪,具体方案是将”需求与分析”和‘’设计”两个活动合并为‘’需求分析”,将”配置”和”变更管理”统一纳入’‘项目管理‘’,移除”环境活动‘’环节。 2.明确项目需求 对于任何软件项目过程而言,需求不仅是一个不可避免的环节,也是软件开发的基础。往往用户需求明确变更少的项目的成功率就高而那些用户需求混乱变更频繁的项目几乎从一开始就注定了失败的命运。但是,在现实生活中,用户需求总是在开发进入中后期时,因为各种不同的原因而发生变化。这就给软件项目过程实施带来不确定因素。在涂装项目中,由于前期需求不明确以及随意变更需求,导致项目组在开发阶段不停的返工,进而造成代码质量低下,测试拖期等一系列问题。因此在项目实施过程中,为了保证软件开发的顺利进行和最后交付的产品质量,应该对项目需求变更进行管理。 (1)需求说明书要描述明确详尽。由于与用户沟通的需求人员并不是最后的开发人员,所以有可能导致开发人员对需求说明书的理解与用户真正的意图会产生一定的偏差。另外,当项目在进行到开发(编码)阶段时,由于记忆的缺失,对当初所作的需求说明书的理解也会产生偏差。 (2)要对需求变更进行管理。通常需求分析完成后项目就进入开发阶段,用户可能会因为市场或策略的变化而提出需求变更的要求。此时,若是合理变更则有利于项目实施,但有时所作的变更可能会影响项目整体的设计和开发,造成项目进度的延期。对于这一情况,项目组应该积极与用户沟通,制订需求变更说明书,在双方都认可的情况下方可实施。 (3)在项目开发过程中要尽早明确用户需求,有些内容一时无法确定则应该暂缓该部分的开发,尽量降低因需求变更而带来的风险。 3.代码走查 软件质量在很大程度上依赖于代码质量。在实际环境中对于同一项目而言,由于项目组成员的编程能力、习惯、风格、对需求的理解和个性的不同所开发的代码质量也不尽相同。再加上一些难以预测的人为因素由此带来的隐患将严重影响代码质量最终造成软件质量低下,使得用户无法正常使用并为以后的维护带来更大的工作量和难度。 考虑到项目进度以及实际情况,要进行完整的代码评审不太现实,因此在软件开发过程中可以根据需要引进代码走查。每周在规定的时间内,轮流让程序员讲解其所开发代码的主要部分。这项措施一方面可以从侧面促使程序员本人注意所开发代码的质量,另一方面在走查过程中可以获得他人的意见进一步改善代码效率,使开发成员共享项目实施过程中问题解决的思路和方法同时还可以促进项目组成员之间的交流并加深对需求的理解关注软件开发过程中的各个环节并进行过程改善的讨论,使得软件质量更有保障。 4.进行正式的测试,并形成制度 测试就是对软件产品的检验。软件测试的目的是根据用户需求检查系统是否符合项目合同与任务书规定的要求。项目测试分集成测试和系统测试,主要进行功能测试、健壮性测试性能一效率测试用户界面测试、安全性测试、压力测试可靠性测试安装/反安装测试等活动。测试过程通常在模拟环境中进行。只有通过了上述全部测试的软件,才可以称之为符合用户质量要求的合格的软件。 测试活动要尽可能覆盖整改项目过程,从最初的需求到部署阶段,都应该制订详细的计划并编制相应的文档,如测试计划测试用例文档测试报告等。通过测试活动尽可能早得发现每个阶段中软件存在的缺陷,以方便后续阶段的实施。在这测试活动过程中,我们应该遵守一条基本原则—按照用户需求进行测试。我们即不能为求速度而缩短测试规模,也不能忽视用户需求而提高测试要求。总之一切测试应该符合用户需求。 四、结论 除了上述几个方面外,对于软件产品的质量管理还有其他要考虑的因素,如风险控制、变更管理和配置管理等等。其实,美国软件工程研究所(SEI )开发的软件过程能力成熟度模型(CMMI )和}S09001标准,都着眼与质量和过程管理。而且在组织结构方面,国外成熟的软件企业一般都设有单独的QA (Quality Assure)部门,它与开发部门独立,负责监督流程的执行。但是,对于任何一个具体项目的实施都应制订合适的质量管理方案,不能生搬硬套而这些需要项目经验的积累以及不断的学习新知识。 软件管理论文:浅谈软件开发管理策略 论文关键词:软件项目管理 项目经理 项目计划 论文摘要:在软件项目开发的过程中,软件项目管理的成功与否是决定一个项目是否能够顺利高效率完成的重要保证。但是我国大部分的软件企业在进行项目管理对都存在着各种问题,从而使项目不能顺利有效地完成。文章探讨了在嚼目管理过程里出现的常见问题,并给出了相应的解决策略。 我国软件产业的现状是数量已上规模,但质量亟待提高。在软件项目开发中,发现了一些普遍存在的问题,如项目严重误期、代码质量达不到标准、程序员疯狂工作仍然毫无进展等。本文针对软件开发过程中存在的一些问题,分析这些问题产生的原因,并且提出一些解决方法和管理策略。希望有助于程序员以较少的无用工作开发出高质量的软件,有助于项目以较快的速度圆满地完成。 1软件开发中实行项目管理的意义 项目管理就是在项目活动中运用一系列的知识、技能、工具和技术,以满足或超过相关利益者对项目的要求,实际上就是通过项目各方干系人的合作,把各种资源应用于项目,以实现项目的目标,满足项目千系人的需求,其本质就是对时间、质量和成本的管理。随着软件开发的深入、各种技术的不断创新以及 软件产业的形成,人们越来越意识到软件过程管理的重要性,管理学的思想逐渐融入软件开发过程中,项目开发的管理日益受到重视。 2目前在软件项目管理中存在的误区 现在大多数企业都认识到了在项目中进行管理的重要性,但是仍然有许多企业在实施项目管理的过程中存在着这样那样的误区,主要表现在以下几点。 项目经理不够专业。在软件企业中,缺乏专业的项目管理人员来实施项目管理及担任项目经理,通常被任命的项目经理主要是因为他们能够在技术上独当~·面,但是他们在管理方面特别是项目管理方面的知识比较缺乏。 项目计划缺乏纲领性。项目经理对总体计划、阶段计划的作用认识不足,因此制定总体计划时比较随意,不少事情没有仔细考虑;阶段计划因工作忙等理由经常拖延,造成计划与控制管理脱节,无法进行有效的进度控制管理。 缺乏有效的管理意识。部分项目经理不能从总体上把握整个项日,而是埋头于具体的技术工作,造成项目组成人员之间忙的忙、闲的闲,计划不周、任务不均、资源浪费。有些项目经理没有很好的管理方法,不好安排的工作只好自己做,使项目任务无法有效、合理地分配给相关成员,以达到“负载均衡”。 缺乏有效的沟通制度和机制。在项目中一些重要信息没有进行充分和有放的沟通。在制定计划、意见反馈、情况通报、技术问题或成果等方面与相关人员的沟通不足,造成各做各事、重复劳动,甚至造成不必要的损失;有些人没有每天定时收邮件的习惯,以至于无法及时接收最新的信息。 风险管理意识淡泊。有些项目经理没有充分意识到风险管理的重要性,对计划书中风险管理的章节简单应付了事,随便列出几个风险,随便地写一些简单的对策,对于后面的风险防范起不到什么指导作用。 项目干系人的不确定性。在范围识别阶段,项目组对客户的整体组织结构、有关人员及其关系、工作职责等没有足够了解以至于无法得到完整需求或最终经权威用户代表确认的需求;或者是多个用户代表各说各话、昨是今非,但同时又要求项目尽早交付;项目后期需求变化随意,造成项目范围的蔓延,进度的拖延,成本的扩大。 缺乏项目团队的合理分工。项目团队内部有时由于各阶段不同角色或同阶段不同角色之间的责任分工不够清晰而造成工作互相推诿、责任互相推卸的现象;有时各阶段不同角色或同阶段不同角色之间的责任分工比较清晰,但是各项目成员只顾完成自己那部分任务,不愿意与他人协作。这些现象都将造成项目组内部资源的损耗,从而影响项目进展。 3解决软件项目管理中存在的误区的有效策略 要想解决上面描述的误区,归根到底还是要从管理学的角度入手,即在软件项目的开发过程中加入过程管理的内容,这样我们可以在软件开发中对各个过程的质量加以控制,从而达到保证软件产品质量的目的。为了有效提高管理水平,我们应该努力做到以下几点。 项目经理接受系统的项目管理知识培训是非常必要的,有了专业领域的知识与实践,再加上项目管理知识与实践和一般管理的知识和经验的有机结合,必能大大提高项目经理的项目管理水平。 计划的制定需要在一定条件的限制和假设之下采用渐近明细的方式进行不断完善。提高项目经理的计划意识,采用项目计划制定相关知识、技术、工具,加强对开发计划、阶段计划的有效性进行事前事后的评估。 加强项目管理方面的培训,并通过对考核指标的合理设定和宣传引导项目经理更好地做好项目管理工作。技术骨干在担任项E1经理之前,最好能经过系统的项目管理知识,特别是其中的人力资源管理、沟通管理的学习,并且在实际工作中不断提高自己的管理素质,丰富项目管理经验,提高项目管理意识。 制定有效的沟通制度和沟通机制,提高沟通意识;采取多种沟通方式,提高沟通的有效性。通过制度规定对由于未及时收取邮件而造成损失的责任归属;对于特别重要的内容要采用多种方式进行有效沟通以确保传达到位,例如:除发送邮件外还要电话提醒、回执等,重要的内容还要通过举行各种会议进行传达。 通过学习项目管理知识掌握风险识别、量化、对策研究,反应控制的工具和方法,掌握项目风险管理所必备的知识。通过加强对项目规划中风险管理计划的审核提高项目组的风险管理意识。总结本行业项目中常见的风险及其对策作为风险管理计划中必要的风险内容,并切实评估相应对策的有效性和可行性。 项目的目的就是实现项目干系人的需求和愿望。项目干系人管理应当从项目的启动开始,项目经理及其项目成员就要分清项目干系人包含哪些人和组织,通过沟通协调对他们施加影响,驱动他们对项目的支持,调查并明确他们的需求和愿望,减小其对项目的阻力,以确保项目获得成功。 项目经理应当对项目成员的责任进行合理的分配并清楚地说明,同时应强调不同分工、不同环节的成员应当相互协作,共同完善。 实施有效的项目管理绝非易事,对于软件企业而言,这不是一个小的改变,而是一种变革,企业需要为此付出艰苦的努力,同时,成熟有效的项目管理无疑将对企业起着至关重要的作用,项14管理的水平将是企业核心竞争力之一。 软件管理论文:试谈软件开发项目管理 论文关键词:软件项目管理 项目经理 项目 论文摘要:在软件项目开发的过程中,软件项目管理的成功与否是决定一个项目是否能够顺利高效率完成的重要保证。但是我国大部分的软件企业在进行项目管理时都存在着各种问题,从而使项目不能顺利有效地完成。文章探讨了在项目管理过程里出现的常见问题,并给出了相应的解决策略。 计划软件行业在现在的众多行业里是一个极具挑战性和创造性的行、体现了软件开发者的智慧和汗水,同时软件开发是‘项复杂的系统]:程,牵涉到许多方面的因索,在实际工作中,经常会出现各种各样的问题,甚至会面临失败。如何总结、分析失败的原因,得出有益的教训,对于项目开发人员来说,是在今后的项目中取得成功的关l键。 一、软件开发中实行项目管理的意义 项目管理就是在项目活动中运用系列的知识、技能、工具和技术,以满足或超过相关利益者对项目的要求,实际上就是通过项目各方干系人的合作,把各种资源应用于项目,以实现项日的目标,满足项日于系人的需求,其本质就是对时问、质量和成本的管理。 随着软件开发的深入、各种技术的不断创新以及软件产业的形成,人们越来越意识到软件过程管理的重要性,管理学的思想逐渐融入软件开发过程l}f,项目开发的管理日益受到重视。 二、目前在软件项目管理中存在的误区 现在大多数企业都认识到了在项目中进行管理的重要性,是仍然冉许多企、在实施项目管理的过程中存在着这样那样的误区,主要表现在: 1.项目经理不够专业。在软件企业中,缺乏专业的项目管人员来实施项目管理及担任项H经理,通常被任命的项日经主要是因为他们能够在技术上独当一面,但是他们在管理方面特别是项目管理方面的知识比较缺乏。 2.项目规划缺乏纲领性。项目经理对总体计划、阶段计划的作用认识不足,凶此制定总体计划时比较随意,不少事情没有仔细考虑;阶段计划因工作等理由经常拖延,造成计划与控制管理脱节,无法进行有效的进度控制管理。 3.缺乏有效的符理意识。部分项目绎理不能从总体上把握整个项目,而是埋头具体的技术工作,造成项目组成人员之间忙的忙、闲的闲,计划不周、任务小均、资源浪费。有些项目经押没有很好的管理方法,不好安排的工作J好自己做,使项目任务无法有效、合理地分配给相关成员,以达到“负载均衡”。 4.缺乏有效的沟通制度和机制。在项目中一些重要信息没有进行充分和有效的沟通。在制定计划、意见反馈、情况通报、技术问题或成果等方面与相关人员的沟通不足,造成各做各事、重复劳动,甚至造成不必要的损失;有些人没有每天定时收邮件的习惯,以至=无法及时接收最新的信息。 5.风险管理意识淡泊。有些项目经理没有充分意识到风险管理的重要性,对计划中风险管理的章节简单应付了事,随便列出几个风险,随便地写一些简单的对策,对于后面的风险防范起不到什么指导作用。 6.项目干系人的不确定性。在范围识别阶段,项目组对客户的整体组织结构、有关人员及其关系、工作职责等没有足够了解以至于无法得到完整需求或最终经权威用户代表确认的需求;或者是多个用户代表各说各话、昨是今非,但同时又要求项目尽早交付:项目后期需求变化随意,造成项目范围的蔓延,进度的拖延,成本的扩火。 7.缺乏项目团队的合理分工。项目团队内有时由于各阶段不同角色或同阶段不同角色之间的责仟分工不够清晰而造成工作互相推诿、责任互相推卸的现象;有时各阶段不同角色或同阶段不同角色之间的责任分工比较清晰,但是各项目成员只顾完成自己邢部分任务,不愿意与他人协作。这些现象都将造成项目组内部资源的损耗,从而影响项目进展。 三、解决软件项目管理中存在的误区的有效策略 要想解决上面描述的误Ⅸ,归根到底还足要从管理学的角度入手,即在软件项目的开发过程中加入过程管理的内容,这样我们可以在软件开发中对各个过程的质量加以控制,从而达到保证软件产品质量的目的。为了有效提高管理水平,我们应该努力做到: 1.项目经理接受系统的项目管理知识培训是非常必要的,有了专、I领域的知识与实践,再加上项目管理知识与实践和一般管理的知识和经验的有机结合,必能大大提高项目经理的项目管理水平 2.计划的制定需要在一定条件的限制和假设之下采用渐近明细的方式进行不断完善。提高项臼经理的计划意识,采用项目计划制定相关知识、技术、工具,加强对开发计划、阶段计划的有效性进行事前事后的评估。 3.加强项H管理方面的培训,并通过对考核指标的合理设定和宣传f导项目经理更好地做好项目管理工作。技术骨干在担任项目经理之前,最好能经过系统的项目管理知识,特别是其中的人力资源管理、沟通管理的学习,并Ⅱ在实际工作中不断提高自己的管理素质,丰富项目管理经验,提高项目管理意识。 4.制定有效的沟通制度和沟通机制,提高沟通意识:采取多种沟通方式,提高沟通的有效性。通过制度规定对由于未及时收取邮件而造成损失的责任归属;对于特别重要的内容要采用多种方式进行有效沟通以确保传达到位,例如:除发送邮件外还要电话提醒、回执等,重要的内容还要通过举行各种会议进行传达。 5.通过学习项目管理知识掌握风险识别、量化、对策研究、反应控制的工具和方法,掌揖项目风险管理所必备的知识。通过加强对项目规划中风险管理计划的审核提高项目组的风险管理意识。总结本行业项目中常见的风险及其对策作为风险管理计划中必要的风险内容,并切实评估相应对策的有效性和可行性。 6.项目的目的就是实现项目干系人的需求和愿望。项目干系人管理应当从项目的启动开始,项目经理及其项目成员就要分清项目干系人包含哪些人和组织,通过沟通协调对他们施加影响,驱动他们对项目的支持,调查并明确他们的需求和愿望,减小其对项目的阻力,以确保项目获得成功。 7.项目经理应当对项目成员的责任进行合理的分配并清楚地说明,同时应强调不同分工、不同环节的成员应当相互协作,共同完善。实施有效的项目管理绝非易事,对于软件企业而言,这是一个小的改变,而是一种变革,企、世需要为此付出艰苦的努力,同时,成熟有效的项目管理无疑将对企业起着至关重要的作用,项日管理的水平将是企业核心竞争力之一。 软件管理论文:浅谈软件项目管理的决策支持系统 论文关键词:软件项目管理 软件可靠性 决策支持系统 论文摘要:本文在解释软件项目管理和决策支持系统的基础上,分析出软件项目管理的局限性,进而说明应用软件项目管理的决策支持系统的必要性。最后从软件项目管理的角度来分析决策支持系统的目标,以及软件项目管理的决策具有多级性。 随着现代科技的发展,计算机应用于各个领域的管理,各个领域需要用软件系统扩展和提高自己的业务。针对不同的行业和产业,研制出了不同的项目管理软件。项目管理软件主要完成的项目管理活动分为管理活动和工程活动两类。例如:项目立项评审:评估项目立项条件是否具备,如相关部门移交资料是否齐全,客户信息是否完整,团队成员是否恰当等等;项目计划评审:评估项目计划合理性,是否与公司其他项目资源和运营目标冲突(回款):SCM(项目配置管理、Software Configuration Management):系统管理和项目有关的各类文档和软件版本,确保项目的惟一性资料信息被留存,可随时追溯项目各阶段关键文档记录(例如备忘录)。工程活动包括项目要获得实质性进展必须要做的工作,例如写计划,做需求调研,写解决方案,变更项目范围,项目启动大会,项目例会,项目里程碑会议,项目紧急事件处理会议,项目备忘录,项目验证,项目培训,项目小范围试运行,项目验收报告等等都是工程活动。 软件项目管理能完成若干事情,但是,由于软件开发过程以及应用过程中,诸多因素会造成软件的不可靠性,例如:1.需求分析定义错误。如用户提出的需求不完整,用户需求的变更未及时消化,软件开发者和用户对需求的理解不同等等。2.设计错误。如处理的结构和算法错误,缺乏对特殊情况和错误处理的考虑等。3.编码错误。如语法错误,变量初始化错误等。4.测试错误。如数据准备错误,测试用例错误等。5、文档错误。如文档不齐全,文档相关内容不一致,文档版本不一致,缺乏完整性等。另外程序代码错误,也可以造成软件的不可靠性。程序代码一个最直观的特性是长度,另外还有算法和语句结构等,程序代码越长,结构越复杂,其可靠性越难保证。所以提高可靠性从原理上看就是要减少错误。而决策支持系统(Decision Support System,简称 DSS)正好可以解决这些问题,它能很好的将那些微结构或无结构、不确定和零散的关联因素有机的综合起来,进行分析、比较和定量化,给决策者以支持,减少了决策的主观性。可见,研究并开发一个软件工程项目质量决策支持系统(Decision SupportSystem For Software Engineering Project Quality,简称SEPQDSS)对于软件企业的管理者,对于企业开发出高质量的软件产品,对于企业的长期发展来说都是至关重要和必要的。 这里所说的决策支持系统(decision support system,简称dss)是指辅助决策者通过数据、模型和知识,以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。决策支持系统作为一种新兴的信息技术,能够为企业提供各种决策信息以及许多商业问题的解决方案,从而减轻了管理者从事低层次信息处理和分析的负担,使得他们专注于最需要决策智慧和经验的工作,因此提高了决策的质量和效率。 决策的进程一般分为4个步骤:发现问题并形成决策目标、用概率定量地描述每个方案所产生的各种结局的可能性、决策人员对各种结局进行定量评价,一般用效用值来定量表示、综合分析各方面信息。决策支持系统的基本特征:对准上层管理人员经常面临的结构化程度不高、说明不够充分的问题:把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术结合起来;易于为非计算机专业人员以交互会话的方式使用;强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性;支持但不是代替高层决策者制定决策。 决策支持系统的灵魂是先进的管理思想。一个成功的DSS应用,应该融合了优秀的管理思想,能给应用者提供分析和解决问题的有效的方法论。DSS中所包含的计算机软硬件技术,则是将这种管理思想和方法论具体表现出来,从而让DSS用户在使用过程中能够贯彻这种管理思想、实践这种方法论。组织整体的管理绩效因此而得到提高。这从另一角度说明,应用者必须首先整合自己的管理思路,提升管理意识,明确通过DSS将实现的管理目标,才能开始DSS的实施。 从软件项目管理的角度来讲,决策支持系统的目标是使软件的功能更好地满足客户的要求,并且能在规定的时间内,在预计的资金下,开发出一个高效率,质量和可靠性能够满足要求的软件。具体包括以下五方面:软件功能完备(软件的需求完备),资金控制在计划之内,时间控制在计划之内,软件的效率和可靠性符合要求,人员之间能够合理协调达到最好的效率。 软件项目管理的决策具有多级性。因此,决策制定程序是比较复杂的。一般来说可分为三个层次:第一层,决策路线层,反映了由决策任务的提出、多级决策、批准实施的全过程;第二层,决策工作层,由决策对象进入某一个部门开始,到送出这个部门截止的部门内部处理;第三层,决策分析层,指一个部门内单个决策者或决策小组分析问题所处的环境、确定目标,并提出方案(设计)、评价分析及解决方案抉择和实施反馈的具体步骤。 由此可见,决策支持系统在软件项目管理中的应用是非常必要而且有其重要价值的。 软件管理论文:浅谈软件项目管理中的阶段收尾管理 论文关健词:软件项目管理 收尾管理阶段管理 论文摘要:在实际软件项目管理中,阶段性的收尾管理工作往往不被大家重视,其实阶段管理收尾工作也是非常重要的。本文从阶段评审,文档记录等方面来阐述软件项目管理中阶段收尾管理的重要性 随着计算机和信息产业的发展软件产品的规模也是越来越庞大,随着软件规模的扩大软件人员的增加软件项目管理的复杂性增大,各个软件企业都意识到将项目管理的理念引入到软件开发活动中开始对开发过程进行有效的管理又所谓“IT项目管理”或“软件项目管理’软件项目管理就是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量的顺利完成而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的活动。随着软件开发规模及开发队伍的逐渐增大软件开发活动不再是像过去的几个开发人员就可解决的事情,它需要使用开发规范或开发流程控制来约束每个开发人员、测试人员和维护人员的工作.以保证每个项目组成员按开发计划及进度准时、保质完成自己的任务。软件项目管理的各个过程主要包括二需求管理范围管理任务分解规模估算成本管理进度计划质量计划配置管理计划,风险计划文档管理团队建设,跟踪控制收尾管理项目结束。项目收尾管理作为项目结束前的最后管理工作也显得及其重要一般包括合同收尾和管理收尾两部分。合同收尾就是项目管理人员与客户对照合同一项项的核对审核是否完成了合同所要求的内容是否达到合同所提出的指标或条件也就是我们通常所讲的客户验收管理收尾就是对于项目组内部把做好的项目文档、代码、与客户交流的文件等归档保存对项目中遇到的问题及解决方法、有效的创新技术进行及时地总结,对外宣称项目结束转入维护期把相关的产品说明及技术文档转到维护组。 一、阶段收尾管理 软件项目结束的状态: 1.正常结束。2提前结束3延期结束4暂停。5取消(因变更或不可完成)。软件开发是一项复杂的系统工程牵涉到各方面的因素在实际工作中经常会出现各种各样的问题甚至面临失败。而如何总结、分析失败的原因得出有益的教训.这对一个公司来说则是今后项目中取得成功的关键。 以前会听说过这样的项目:客户验收后项目活动就随之收场,项目资料没有认真归纳总结不是束之高阁就是缺失不全但是当新项目启动时.面对新的项目问题项目组成员才发现:其实这类问题以前也遇到过,但是却无法找到相应的解决方案资料只好再投入人力、时间甚至金钱来重新经历一遍为什么相同的问题会重复出现,究其根源是因为缺少项目总结也就是说没有做好项目收尾工作。那么是不是我们只能等到项目结束或收尾时才能开始进行项目总结文档保存的工作呢:当然不是在软件项目管理的各个阶段我们都可以做收尾管理工作,也就是阶段收尾管理工作。 二、阶段收尾管理的重要性 在实际软件项目管理中.阶段性的收尾管理过程和工作往往不被大家重视其实阶段性的收尾管理工作也是非常重要的。阶段收尾管理工作的重要性主要体现在如下几个方面: 1进度管理中的里程碑每个项目都是由若干个相对独立的任务链组成的软件项目也是如此。只有在任何一条任务链都已经优化的基础上才可能进行系统的全面的优化因此保证每条任务链的效率是整个项目进度完成的前提和基础.只要能保证里程碑事件的按时完成,整个项目的进度也就有了保障。那么我们在里程碑点都来做些什么呢: 在计划好的阶段管理工作中.收集项目的最新信息和数据.并将这些数据与项目计划进行比较,来判定项目的阶段效率,进度是提前了还是落后了,成本是在控制中还是超支了?质量是否符合要求。客户对阶段工作结果满意么,及时总结经验与教训.同时及时发现项目存在的或潜在的问题以便近早采取纠正措施这就是阶段管理工作中的收尾管理,所以说阶段收尾管理是进度中的里程碑是整个项目进度优化的前提和基础。 2沟通管理中的契机沟通是保持项目顺利进行的润滑剂。与传统项目相比软件项目具有较高的技术含量和较大的风险。参与软件项目建设的用户并不都是软件开发专家.他们具有丰富的业务经验但是很少能了解软件开发的技术.随着项目工作进程的深入就会有许多新的问题出现与客户的及时有效沟通更显得尤为重要。软件项目是客户和用户共同面对的项目只有双方的积极参与才能促进项目的成功,而只有进行有效的项目沟通管理才能确保用户的积极参与。一个阶段的项目工作完成后与客户一起就前一段时间的工作进行总结和检查是十分必要的。一方面可以及时了解客户对项目工作的满意程度及时统计、分析客户对项目的意见.为下一阶段工作的顺利进行提供了保障另一方面有些因工作繁忙未能及时签署的文件,也尽快找客户给予签字确认。当双方出现纠纷时,只有双方签字的文字记录才是最有用、最有说服力的证据。 3收尾管理的基础。一个项目阶段的工作刚完成时项目组成员都保留着最新的阶段记录如阶段文档或最新的代码版本这个时候收集起米是非常容易的时间随着人员的变动或者项目的需求变更有些项目成员可能离开了项目组那时再去收集他们保存的文档资料就非常困难了,甚至有些记录永远也找不到了。好多大的软件开发项目跨几年的时间项目经理可能已经换了几任客户的项目主管也换了几位最后项目收尾管理时的文档收集、总结的工作,就是在阶段收尾管理的基础上来确保每个阶段的文档、资料都能按时完整地保存、归档。只有阶段管理收尾提供的数据信息越真实、越准确.才能保证在项目最终收尾时客观评定项目的绩效总结的经验教训和文档资料才有真正借鉴的价值总而言之.作为一个好的项目经理,一定要重视进度中的里程碑事件抓住与客户沟通的契机做好项目阶段工作的总结收尾工作如何做好这些工作呢。也就是要做好项目阶段管理收尾工作。阶段收尾管理工作是保证项目成功的重要管理手段它和项目的其他工作一样应该纳入项目计划并按计划落实。
电力光纤通信设备的运行和维护:光纤通信设备在电力通信网中的应用分析 摘 要:随着我国社会的进步,经济水平的不断提高,电力工业得到了飞速的发展,通信和计算机等方面的技术越来越多的应用于电力行业,所以对电力通信网的内存储量和网络的稳定性提出了更高的要求。光纤通信设备以其容量大、扩大容量简便、可高兴强、通信质量优及方便转型等诸多特点在电力通信行业得到了越来越多的重视,可以说是通信行业的重要手段,本文首先就电力通信网的结构及特点进行了细致的阐述,然后分析了电力通信网络传输的具体要求进行了分析。就光纤通信设备字电力通信网中的实际应用进行了分析,然后对今后光纤通信设备在电力通信网中应用的主要事项及在日常生活中维护的注意事项进行了一一阐述,目的是促进光纤通信在电力通信网中的良好应用。 关键词:光纤通信设备;电力通信网;应用分析;网络传输 1 前言 光纤通信的主要特点就是容量大、抗干扰能力强、功能性持久,并且还能进行大批量信息的远距离传输,这些特点使得光纤通信得到了电力通信行业的广泛应用,是电力通信行业发展的主要方向。光纤通信的主要原理就是利用光导纤维进行信号的传输,然后实现信息传递的功能,故光纤通信也成为光导纤维通信,在光纤进行通信传播的时候使用的纤维,不是一个单独的纤维,而是使用多根纤维聚集在一起的纤维束,这个纤维束也就是我们平时所讲的光缆。作为传输介质的光纤主要分为两种通用介质和传输介质,作为功能器件的光纤主要应用于光波的分频整合放大调频等工作并且经常作为某种功能性原件出现。 2 电力通信网的结构以及特点分析 光纤、微波及卫星电路组成了电力通信网的主干路,电力通信网的各个附属支线充分利用电力线载波、特殊光缆及光纤束等各种各样的通信设施,再加上远程控制交换器、总调度器等一系列的设备及元构件组成了用户广泛、功能齐全的综合的通信网络。电力通信网存在的主要形式有以下几种:光纤通信、载波通信、声频电缆及扩频通信设施等 3 电力通信网络传输的具体要求以及解决方案 电力通信网是一种专用网,它的作用不仅仅是为电力行业的生产、电力调度进行服务,还要进行信号的传送,这些信号包括远动信号、自动化办公信号和用电保护信号等,基于电力通信网络如此复杂的工作,它的可靠性。扩展性等特性都有着非常高的要求,我们来对具体的要求进行细致的分析。 首先,电力通信系统必须具备高可靠性,由于电力通信的特点决定了其在任何情况下,无论刮风下雨,春夏秋冬都不能中断服务,这就要求电力通信系统必须具备稳定性好的特点。光纤传输的质量较高,由于传输信号是通过光纤内部进行传播的,所以也几乎不受外界环境的干扰,在自身的性能方面是比较稳定的;其次,应该具备的特点是便于进行业务扩展,电力通信行业是不断发展的,所以企业对于其运营成本的变化也越来越快,所以这就需要能对成本进行灵活的调节,这就需要电力通信系统在配置方面应该充分考虑到网络系统的扩展性,这样能够大大减少在升级过程中对设备的报废率,采用先进的技术保证电力通信系统的良好操作性,最大限度的减少维护费用;还有一些特点就是要求通信的速度必须迅速,音频和视频效果必须是高清晰的,还有一点就是要注意能源的可持续发展,做到保护环境,光纤魇涞闹饕介质――光纤,其主要材料是SiO2,在自然界中储量丰富,因此,光纤通信的发展不会遭遇资源短缺的现象,因此现阶段的光纤传输技术从环保方面讲也是符合要求的。 4 光纤通信设备在电力通信网中的具体应用 4.1 地线复合光缆的应用 OPGW是地线复合光缆的的简称,又称为架空地线内含光缆,电力传输线束中底线中含有供电通信用的光纤结构,该种光缆主要有两个方面的作用,首先就是保护地线的电性能和机械性能不会由于光纤的变化而受到损坏,同时对光纤单元也有一定的保护作用,主要的类型有前骨架型、不锈钢管型及海底光缆型。 4.2 地城缠绕光缆的应用 地城缠绕光缆是利用专用设备将光缆以缠绕的方式架空在底线上,此种光缆的缺点是光纤芯数少所以极易断裂,但是优点是经济实惠,使用方便,稳定性也比较好。 4.3 介质自承式光缆 介质自承式光缆又称全介质自承式光缆,这种光缆的优点是在传输过程中损失较少、不易发生色散,并且介质自承式光缆的机械性能和环境性能都是比较好的,即使在恶劣的环境下光纤也不会自身受力发生不必要的损坏,由于光缆的质地都是非金属,所以质量较轻,有很强的抗电磁干扰,自称是架设的光缆韧性也是非常强的,受到外界环境的干扰小,同时抗弯曲能力也比较好。 5 工程实现过程以及注意事项 5.1 实现应用的具体过程 全面的通信网络包括三方面信息的传输、信息的接受和信息的交换,在整个通信网络系统中,传输平台是最重要的,传输层在通信网络系统中充当着传输平台的角色,所以传输层必须稳定、灵活、安全才能保证通信网络系统的正常运行。在光纤通信的网络系统中,工程拓扑结构设计有链形的也有环形的,根据线路之间的间距对对应的光纤进行合理的选择。在光缆的设置上,应该将电力系统输电线路的各个因素充分考虑在内,选用的光缆应该便宜且易于安装,在使用的过程中易于调整。 5.2 日常维护需要注意的事项 为了保证光纤通信设备的正常连续运行,相关的操作人员需要做到以下几点:首先,不要对光纤的接头进行直视,以免射伤眼睛,还要注意设备室的卫生,减少灰尘入侵;其次,对设备室内的温度以及湿度都要随时注意,最大限度的保证设备在规定的温度下进行工作;在对光纤的接头进行插拔时,应该特别小心,以免对光纤产生损害造成折断,在不使用时,应该用护套将光纤的连接器包好,防止灰尘入侵,影响设备的精密性和使用寿命。 6 结语 综上所述,光纤通信设备在电力通信网中得到了广泛的应用,并且满足了电力数据、音频、视频等多种传输需要,同时也提高了网络通信的实时性、速度性和稳定性,保障了电力通信网络的安全经济运行,促进了行业的健康快速发展。 电力光纤通信设备的运行和维护:浅谈电力光纤通信设备及其运行维护措施 【摘 要】本文介绍了光纤通信分类,分析了SDH 设备常见故障与原因、提出了在故障定位及排除的常用方法。 【关键词】电力光钎;通信分类;SDH 1 光纤通信 1.1 光纤通信分类 光纤通信是指利用激光作为载波信号,通过光纤来传播信息的通信系统。是当今社会应用最为广泛的通信系统。单模光纤是指仅允许一个模式传播的光纤通信,传播路径单一,适用于长距离传输。单模光纤芯径小,宽带大,无模间色散,同时需要使用半导体激励器 LD 激励。多模光纤是同时允许多个模式进行传播,传播路径较多。光纤芯径大,可使用发光二极管 LED作为光源。但是由于存在模间色散现象,只适用于短距离传输。 1.2 光纤的传输特性 1.2.1 损耗特征 光纤损耗的原因有吸收损耗、散射损耗和附加损耗等。吸收损耗是指光波通过光纤材料时,有一部分光能会变成热能,造成光功率的损耗。由于光纤的材料、折射率等的缺陷或不均匀,造成光纤中传导的光与微小粒子相碰撞发生散射,引起的损耗称为散射损耗。附加损耗主要有微弯损耗、连续损耗和弯曲损耗等。 1.2.2 色散特征 光纤通信中的信号是通过不同的模式成分携带的,其传输速率也不同,到达光纤端时有时间差异,从而引起的一种波形畸变的现象成为色散。光色散因不同颜色的光折射率不一样、折射角不同而分开。色散又可分为:模间色散、波导色散和材料色散。 1.3 光纤通信的优缺点 1.3.1 容量大 光纤通信路如同宽阔的马路,准许通过的车辆多,运输能力强。通信线路的频带宽,容许传输的信息多,通信量大。 1.3.2 损耗低 石英光纤在 1.55 mm 波长区内的损耗极小,可以低到 0.18Db/km。同轴电缆通信的中继距离只有短短的几公里,而光纤通信系统的最长中继距离已达到数千公里,甚至数万公里,远远优于同轴电缆通信。 1.3.3 保密性强 普通电子通信较容易被人偷听,光纤通信具有很强的保密性能。因为光在光纤的传输过程中不会离开光纤和向外辐射电磁波,即使在拐弯弯度大的地方,漏出包层的光也微乎其微。 1.3.4 抗干扰能力强 光纤属于绝缘体。不怕雷电和高压,电磁源干扰影响小,抗核辐射能力强等原因都使光纤具有强抗干扰能力的特性。 1.3.5 体积小,重量轻 光纤体积小、重量轻、柔软易弯曲,运输、铺设非常方便。1 kg 的高纯度石英玻璃相当于成千上万公里的光钎重量。 1.3.6 光纤材料丰富 普通电线主材主要是铜、铅等有色金属,属于有限资源,受储藏量、开采量的影响。而光主材是普通的石英砂,地壳化学成分有一半是石英砂,储存量大,价格也较低。 1.3.7 其他优点 光纤材料耐腐蚀力强,架在空中、埋于地下都可以。再者,具有较强的耐高温能力。适用范围广,可实现多功能传输、传输多种信息的功能。 1.3.8 光纤通信的缺点 光纤通信也有其缺点,如易折断、连接困难、耐低温性较差、防潮性差。我们在使用光纤的过程中,要努力克服这些困难,将光纤的优点发挥至最大化。 2 光纤通信发展趋势 2.1 收发模块 光纤通信是现代社会信息通信的主要手段。光收发模块作为光纤接入网的核心器件,在推动了光纤网络的配置更加完备合理优化、光纤传输向低成本方向发展等方面起到重要作用。通信设备在不断发展,体积越来越小,要求的接口板包含的接口密度越来越高。为获得利润最大化,要求光纤向低成本、低能耗方向发展。光收发模块未来发展方向是超高频、超高速、超大容量、远距离等。 2.2 真正实现光纤接入(FTTX) 在 FTTX 领域中,我国仍处于起步阶段。发展前景优良。三网融合、光电子器件的进步发展,光收发模块和光纤的价格正在逐步降低等情况都加速了 FTTH 的实用性发展。FTTX 将是光通信市场的主要需求之一。 2.3 新型光纤光缆 为求得更大运输量,更大传输率,发展新型光纤光缆成为光纤传输发展方向之一。现代信息社会已出现两种不同的新型光纤。即非零色散光和无水吸收峰光纤,可适应不同的干线网和城域网的不同发展需求。从长远的发展方向看,XPON 技术是未来宽带接入技术的发展方向。但是当前的技术发展、高成本等情况远远不能满足大面积使用新型光纤。发展新型、低成本、高频率的光纤是光纤通信的发展需求。 2.4 光互联产品 网络链路层为了直接连到高性能路由器的光纤波分复用(WDM)“专用”的互联网被称作光互联网。光互联网可满足用户日益增长的宽带需求和预计网络发展而产生的大容量需求。光互联产品主要有:光发放大器、转换器、光交叉连接器、光交换路由器等。使用光联网具有更大的灵活性。随着光交换和全光路由技术的发展成熟,光互联网会发展越来越广泛。 2.5 全光网络 传统意义的光网络实现了节点间的全光化,但网络结点处仍采用电器件,限制了通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网是光纤通信术发展的最高目标,理想阶段。全光网络是以光节点代替电节点,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。减少节点间损耗,提高传输速度。 目前,全光网络的发展仍处于初期发展阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM 技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。 3 SDH 设备常见故障与原因 3.1 故障定位原则 故障定位一般应遵循“先外部,后传输;先单站,后单板;先线路,后支路;先高级,后低级”的原则。 3.1.1 先外部,后传输 在确定故障时,应先排除外因造成的故障,例如检查光缆连接是否完好、网管系统是否正常、是否是交换故障等。 3.1.2 先单站,后单板 排查故障时,首先要准确判断故障是出自哪个站,然后再具体定位故障是出在该站的哪一块板。 3.1.3 先线路,后支路 在 SDH 设备中,线路板的故障经常会引起支路板的异常告警。在故障定位时,需要遵循“先线路,后支路”的原则。 3.1.4 先高级,后低级 定位故障时,先分析告警级别,首先处理高级别的告警(如危急告警、主要告警),因为这些告警已经严重影响通信,所以应马上处理;然后再分析较低级别的告警(如次要告警和一般告警)。 3.2 在运行维护工作中故障定位及排除的常用方法 一般情况下,当故障发生时,首先可通过登录 SDH 设备的网管系统进行查看,对告警事件、性能数据和信号流向分析,初步判断设备故障范围。笔者将常见的设备故障检查方法归纳为 6 种:告警性能分析法、环回法、替换法等。 3.2.1 告警性能分析法 告警性能分析法是通过 SDH 设备的网络管理系统获取告警和性能信息,分析信息数据,进行故障定位。此方法可以全面了解全网设备的当前或历史告警信息;一般告警灯常有红、黄、绿三色,红色表示紧急告警及重要告警;黄色表示次要告警及一般告警;绿色表示系统正常运行。也可通过机柜顶部指示灯和单板告警信息,定位故障。将故障分级,及时处理高级告警。 3.2.2 环回法 环回法是 SDH 设备故障定位最常用的方法之一。环回法有多种方式,例如:内环回与外环回、线路环回与之支路回环、远端环回与本地环回等。维护人员进行回环操作时,应先进行环回业务通道采样工作。从多个有故障的站点中选择一个站点,再从所选站点的多个有故障的业务通道中选择其中一个。画出所采业务的路径图。图中需表明业务源、通道所经站点等,最后逐段环回,定位故障站点或单板。 3.2.3 替换法 当维护人员不确定某一器件是否有故障时,可用一个正常工作的器件替换它。得以定位故障,排除故障。本文所说的器件可以是模块、芯片,甚至是一段光纤。该方法较适用于排除外部因素。如光纤中断、交换故障等问题。故障定位到站时,可用替换法排除单板的问题。 3.2.4 配置数据分析法 分析设备当前的配置数据,例如:时隙配置、板位配置、复用段的节点参数、线路板和支路板通道的环路设置、支路通道保护属性等,分析以上的配置数据是否正常,来定位故障。若配置的数据有误,需进行重新配置。 3.2.5 仪表测试法 仪表测试法顾名思义,是指采用各种仪表、光功率计、光反射造仪、SDH 分析仪等来定位故障。例如:用 2 M 误码仪测试业务通断、误码;用万用表测试供电电压,检查电压过高或过低问题。 3.2.6 经验处理法 在一些特殊的情况下,通过复位单板、单站的掉电重启、重新下发配置等手段可有效及时地排除故障,恢复业务。但建议此方法应尽量少用,因为该方法不利于故障原因的彻底清查。遇到这种情况,除非情况紧急,一般还应尽量使用前面介绍的几种方法或请求支援,尽可能地将故障定位出来,以消除设备内外隐患。 4 光纤通信设备维护内容 SDH 光传输系统的维护内容,包括光缆设备、电源、配线架等附属设备的维护。具体要求如下: 4.1 保证设备工作条件 保证通信设备的正常工作环境。例如供电条件、传输设备工作的直流电压――48V±20%,允许的电压范围――38.4~-57.6V。SDH 网管监控系统和本地维护终端用的计算机是专属设备,禁止挪用,以免病毒侵害。 4.2 故障排除 判断处理系统故障。根据告警指示和故障现象,进行排除,故障地位,找出故障原因。在最短时间内解决故障,确保通信设备正常运行。 4.3 集中维护 通信设备维护常采用集中维护方式,可成立维护中心,将维护人员和必要的维护仪表集中在一个主要站,设备较少的站可不设值日维护人员。 5 运行维护人员工作要求 光纤系统的运行维护是一项细心缜密的工作,要求维护人员严格按照规定操作。 5.1 做好安全、清洁工作 处理光接口信号时,不得将光发送器的尾纤端面或其上面的活动连接器的端面对着眼睛,并注意尾纤端面和连接器的清洁。 5.2 做好防静电工作 在操作机盘前,必须戴上防静电手腕,同时保证其有良好的接地。更换机盘时,也需要戴上防静电手腕。将换下的机盘及时装入防静电塑料袋,并置于防静电环境。 5.3 加强操作技能 熟练掌握工作人员所维护传输设备的基本操作。熟练掌握组网拓扑情况、保护属性、业务分配情况、时隙配置情况等。做好设备日常巡视工作,最大化地保证设备安全运行。 电力光纤通信设备的运行和维护:探讨电力光纤通信设备的运行和维护 摘要:光纤通信是现代信息化社会的常用信息传播系统,具有众多优点。 关键词:电力;光纤通信;运行;维护 我国光通讯在电力通讯方面占有重要地位,光通讯的不断完善将促进通讯事业的发展。我国SDH光传输设备的工作过程还不完善,经常会出现问题。因此,做好SDH光传输设备的日常维护以及故障分析处理工作显得十分重要。本文主要从SDH光传输设备的环境要求和网管的巡视查看等方面探讨如何做好其日常维护工作,同时对SDH传输设备常见的故障和处理手段进行了研究和探讨。 一 SDH传输设备常见故障的分析处理 1分析故障的原则 在分析设备的故障时,一定要遵循一定的原则,这对于快捷有效地发现故障并排除故障十分重要。要遵循“先外部,而后传输;先单站,然后单板;先线路,然后支路;先高级,然后低级”的原则。 1.1优先外部原则 在查找故障时,首先去分析、排除外部的诸多可能因素,如断纤或者交换侧故等。如果外部因素没有问题,再检查传输。 1.2优先单站原则 进行下一步的故障分析和研究时,要尽可能地通过分析和研究来确定出是哪个站出了问题,而后再进行分析,进一步确定是该站的哪个板出了问题,要一步一步把问题分析出来,使问题得到解决。 1.3优先线路原则 线路板如果出现故障,常会引发支路板的异常告警,为此在进行故障的定位时,一般要遵循“先分析线路,后查看支路”的原则。 1.4优先高级原则 进行警告级别的分析时,首先对高级别的警告进行分析,比如主要告警、危急告警等,因为这些警告已对通信造成了严重影响,所以必须马上对其进行处理。 2故障分析法 2.1全方位故障检测法 全方位故障检测法的方法是SDH传输设备查找和定位故障的最有效方法。全方位故障检测法,就是通过对整个线路运行通道进行的一种全方位检测,然后根据定位来具体查处存在的问题。全方位故障检测法较实用,可多次运用此方法击破多处存在的问题。在进行全方位故障检测时,一般采用以下步骤,首先应对整个通道进行采样,也就是从多个有故障或存在问题的站点中选出其中一个站点,尔后在这个站点的多个可能有问题的通道中选出一个,经过分析后画出这个业务一个方向上的路径图,标出业务源及所经过的一些站点等信息,最后采用逐段检测的方法就可以定位出故障的站点及单板。 2.2信号指示信息分析方法 信号指示信息分析法就是在网络管理的总站取得有关设备的相关信息,包括性能参数、运行工况以及设备的网络运行状况等,根据相关信息对设备进行维护和故障排除工作。具体的实施方案:首先,通过网管来获取一些重要的指示信息以及性能的信息,综合有效汇总后,进行故障定位工作,进而迅速、有效地解决存在的故障。与此同时,可以全面的了解全网设备历史的或当前的与设备有关的重要信息,这对以后有效预防此类故障有重要意义。 二、设备维护 1.熟悉掌握情况 光缆的维护人员主要包括线务和机务,以站内外分开,运行维护人员必须熟练掌握站内外的各种情况: 1.1光缆线路 光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分,维护人员要熟练掌握光缆线路的长度、跳纤、芯数及接头情况;开通设备具体光纤的型号、长度、光纤段衰耗值及备用纤的情况等。 1.2站内设备 主要包括设备制式、型号、配置、接口情况、各种告警灯及其他指示灯的现实情况,比如光端机发送|接受指标及开通时的具体测试值;设备供电、ODF架跳纤、本地维护终端等情况。 1.3仪表、工具、器材、资料 常用仪表的操作性能及使用。常用工具、器材的使用,如卡线钳、压接钳、法兰盘、尾纤等。资料登记情况,如光缆竣工资料、光缆线路路由图、配线资料、设备技术说明书、障碍登记、施工熔接记录等。 2.机务故障处理原则 故障处理原则是,先处理干线系统,再处理支线系统;先排除站内故障,再排除站外故障。对于某个线形网络或支线系统的站内故障,先处理高速部分,再处理低速部分;先处理主要故障,再处理次要故障。先排除WDM设备故障,再排除SDH设备故障;先排除SDH、PDH群路故障,再排除支路故障;先分析判断主要高级别的告警,再分析判断次要低级别的告警;先排除主要业务通道故障,再排除附属通道故障。先抢先通,后修复。 常见故障类型及分析排除办法: 2.1故障类型 2.1.1光缆线路中断,整个线路总衰耗过大,某一点有衰耗突跳(接头衰耗或弯曲过度)等。 2.1.2尾纤断、弯曲半径过小、接错位置,法兰盘(衰耗器)接头有灰尘等。 2.1.3机盘损坏,网管控制错误等。 2.1.42M(155M)电缆损坏、接头不良,供电系统故障,ODF架线松动及接头错误等。 2.2分析排除常见办法 这里主要介绍一下网管监测系统之外和未配置网管监测系统的支线系统进行故障处理的方法: 观察法。设备机架、机盘提供了丰富的告警指示灯,通过观察告警灯的指示情况来分析判断故障;对于光缆、尾纤断裂,或连接器接入不好等引起的故障,也可以通过直接观察来判断。 测试法。利用各种仪表和本机系统,可对各种接口(电接口和光接口)参数及其他项目进行测试来分析和压缩故障。 环回法。近端环回和远端环回;群路和支路环回;电路和光路环回;软件和硬件环回。。实际中,可利用不同的现象,对设备和线路进行环回来压缩判断故障。 复位法。故障的出现有时候是因为某些机盘的临时死机造成的,通常对它进行复位(按复位键或插拔盘)后,即可恢复正常。 换盘法。对某些有故障的机盘或怀疑有问题的机盘,用相同型号的盘进行替换来压缩判断故障。 3.线务处理故障应注意 经机务判定是属线路障碍时,线务查修人员应立即出站巡查。此时,线务查修人员,应注意以下几点: 3.1接到障碍通知后,首先应了解故障的性质,发生故障的中继段别,携带好发生故障中继段别的线路明细资料,掌握好应携带抢修光缆程式、规格,做到心中有数,并及时报告上级主管领导,必要时,应报告当地公安机关。 3.2应立即组织线务人员携带开挖工具(直埋),上杆、摘除挂钩工具(架空)及应急抢修光缆,及时赶往发生故障中继段,对易发障碍部位进行巡查,并和维护中心光缆支援中心保持联系,发现障碍点组织人员开沟或落地,安排好保障工作。在熔接人员不能及时赶到时,可用应急光缆,临时抢通电路。经巡查确定不了障碍点时,通知维护中心光缆支援中心携带好测试仪表(OTDR)及光通信工具帮助查询障碍点。支援人员到达障碍中继段后,应准确无误地测试障碍的距离长度,判断出发生障碍的性质。并和机务人员搞好电路倒通、调通电路的配合工作,以便快速查找障碍点。 3.3查修人员查到障碍点后,应及时通知熔接人员,做好接续抢通电路监测准备工作,在光缆接续前,应对接续场地进行净化处理,应尽量保持场地干燥,光缆开剥接续是光缆线路施工中工程量大、技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程。接续时,应先抢通主要纤芯,后接续其它纤芯,纤芯接续衰耗较大,并不影响电路开通时应以抢通电路为原则,并做好记录,接续一对纤芯,开通一个系统,待全部电路开通后,可利用热备系统和备纤导通电路,改善较大衰耗纤芯。 3.4障碍抢修时,应服从统一指挥,查修指挥人员在抢修过程中,应及时向上级主管领导汇报抢修进度及情况,始终保持联络系统顺畅,做好上传下达工作。对于20芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工团队组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。 3.5障碍抢修接续完毕后,查修人员应主动和机务人员配合,问清电路开通后情况是否良好,通达地点是否正确,如有问题及时查找处理,及时恢复电路,并交付机务验证,记录号电路恢复时间。然后,查修人员应对修复现场进行清理,废料应收集装袋统一处理。 3.6抢修结束后,查修人员应记录好各种技术测试资料,将测试结果、接续资料录入微机记录,为修改线路明细资料提供可靠依据。 结束语 随着电力通信的不断发展,SDH设备将会被广泛应用,如何做好SDH光传输设备的日常维护工作十分必要。由于目前的SDH光传输系统具有运用广泛、工作量大、组网方式复杂等特点,要不断加强工作人员的日常维护工作。同时,维护设备的工作人员要不断提高自己的专业能力以及分析和处理问题能力,在工作中灵活运用以上定位原则和解决问题的方法。只有不断地研究总结和探讨,才能提升能力,更好地做好SDH光传输设备的维护.
航空发动机论文:一种新型清洗剂NS851在航空发动机上的应用 摘要 本文介绍了一种用于清洗航空发动机进气道的水剂清洗剂NS851,将其与国内外成熟同类产品进行对比,并实测该清洗剂运用在发动机长试后,功率恢复效果。文中还综合比较了NS851清洗剂与国内、外同类产品的经济成本。从而论证NS851清洗剂的经济效益和社会意义。 关键词 水剂清洗剂;对比试验;功率恢复;表面活性剂 0 引言 国产航空发动机在外场使用没有整机清洗规范,对于在内陆飞行的航机,由于飞行高度高,腐蚀气氛少,发动机气道腐蚀污染情况不太严重,所以,对正服役发动机的防腐蚀维护技术要求并不突出。但由于近年来,从用于海上低空飞行的航机返厂修理的情况来看:气道腐蚀严重,发动机功率下降,从而导致飞行寿命减短。这是由于航机工作环境盐雾浓度大,发动机在工作时吸入盐雾、尘埃和自身产生的油污,在高温和氧化作用下形成油垢、积炭沉积于气道内的各零部件表面,从而导致气道内零部件腐蚀情况严重。为减少腐蚀,延长发动机的寿命,必须增强发动机的日常维护。因此,发动机需要频繁清洗,通过气道的冲洗减少气道内盐份和污物的附着并恢复发动机功率。 国内、外对发动机整机清洗剂的研究情况: 1)法国TM公司在WZ8发动机大修手册中明确规定了进气道清洗剂牌号:ARDROX6345; 2)北京航材院研制的发动机清洗剂:GT1。 根据海上飞行航机的工作环境及航机气道内零件材料的特点,我试验室自行配制了NS851清洗剂。工作后功率下降的发动机通过用NS851清洗后将恢复功率,而清洗剂本身不能对发动机气道内的材料产生影响。 1 理化测试及测试结果 研制过程中将NS851与GT1、ARDROX6345这3种清洗剂进行了理化对比测试,根据3种清洗剂的使用体积比来配制试验溶液(溶剂:去离子水): NS851:5%;GT1:20%;ARDROX6345:20%。 1)PH值:用PH计进行测量,见表1; 2)清洗剂对金属材料的腐蚀试验: (1)全浸腐蚀、缝隙腐蚀、高温腐蚀均按GJB20356进行,结果见表1; (2)洗剂对钛合金(TC1)的应力腐蚀试验:该项目由北京航空材料研究院完成。 试验结果:3种清洗剂对钛合金均无应力腐蚀,金相形态见图1~图3。 应力腐蚀500倍金相检查应力腐蚀500倍金相检查 3)清洗剂对非金属材料的影响 (1)清洗剂对石墨涂层的影响。试验材料:高温石棉石墨、低温石棉石墨、镍石墨; 试验方法:将3种带石墨层的零件浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束对石墨层进行车削0.2mm,以检查石墨层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种石墨层均无影响(石墨层无脱落现象)。 (2)清洗剂对涂层的影响:试验材料:H61-32涂料、H61-1涂料、氟橡胶。 试验方法:将3种涂层试片浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束用划格、胶布法检验涂层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种涂层均无影响(涂层无起皮、起泡、脱落现象)。 2 使用后功率恢复 XX航空发动机试车300h后,功率降低到94%,用NS851清洗剂对其进行进气道冲洗后功率恢复到97%。发动机试车前后,清洗前后功率情况见表2。 3 讨论 NS851是一种水剂清洗剂,它是由多种表面活性剂组成,不含无机盐成份,其中包括三乙醇胺油酸皂、脂肪醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚等表面活性剂。表面活性剂是由亲水基和憎水剂构成,亲水基吸附水分子,憎水基吸附油分子。通过表面活性剂使油和水结合起来,形成了乳化液,表面活性剂在此起乳化作用。只有保证乳化液的稳定才能使油污溶解在水中。吸附于油与水界面上的表面活性剂形成具有一定强度的界面膜,对油微粒起保护作用,油微粒在布朗运动下发生碰撞时不易聚结,所以界面膜的强度对乳化液的稳定性起着很大作用。NS851中含有脂肪醇和脂肪胺、脂肪酸类表面活性剂,界面吸附层中乳化剂分子与醇、胺、酸这些极性分子发生作用形成复合物,使界面膜强度增高。由于多种表面活性剂的使用,使混合的表面活性成分吸附在水―油界面上,分子间发生作用形成络合物,由于分子间强烈作用,界面张力显著降低,表面活性剂在界面上吸附量增多,形成的界面膜密度增大,强度增高。乳化液稳定性增强,从而清洗液溶解油污的能力加强。所以NS851能有效的去除了油污,恢复发动机功率。 4 社会效益及经济效益 NS851清洗剂由我厂自行研制,其组分完全国产化,通过多年在整机上的使用,清洗效果良好,能达到清洗发动机、恢复发动机功率、减少气道内金属零件的腐蚀,从而达到延长发动机工作寿命的目的。NS851的成功使用,使我们再不需要进口整机清洗剂,从而摆脱了发动机整机清洗技术受制于人状态。 由于NS851使用比例低,国内原料采购成本低,其使用成本是本是进口产品的1/10,是国内同类产品的1/7。 5结论 1)NS851是我厂自主研发的一种发动机整机清洗剂,其与国内外成熟同类清洗剂的理化性能相当,对发动机气道内的主要材料均无影响。长试后发动机使用NS851清洗后,能明显提高功率。所以说NS851清洗剂已达到了发动机整机清洗目的; 2)NS851原料采购方便,成本低廉; 3)NS851可以广泛运用到直升机、运输机、工业地面燃机的清洗维护。 航空发动机论文:基于虚拟仿真技术的航空发动机油封模拟系统 摘 要:我军航空发动机油封工作中存在的问题阻碍了航空发动机油封技术的训练。为解决该问题,开发了一套航空发动机油封模拟系统。它利用虚拟仿真技术模拟航空发动机油封操作过程,是一种集油封虚拟训练和考核评价于一体、经济实用的现代化教学手段。根据航空发动机油封操作规程,系统功能设计包括引导提示、油封仿真、考核评价三个模块,油封仿真是核心,它包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能,能够提供等同于实操,甚至更好的训练效果,具有重大的经济效益和军事效益。 关键词:油封仿真; 航空发动机; 虚拟仿真技术; 军事效率 0 引 言 目前虚拟仿真技术广泛应用于自动控制、医疗康复、教育娱乐、维修训练、军事训练等各个领域[1-4]。虚拟本质是客观事物在计算机上的一种仿真实现,是一种由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,通过特殊的头盔、数据手套等传感设备进入虚拟空间,感知和实时操作虚拟世界中的各种对象,使参与者有身临其境的感觉,能体验、接受和认识客观世界中的客观事物。 虚拟仿真技术应用于航空发动机油封训练是当前我军航空发动机油封工作的迫切需要。我军航空发动机的油封设备多为20世纪80年代生产,可满足老旧机种的油封工作。由于一些进口和国产的新机种逐渐成为我军主战机种,目前的油封设备已无法满足其发动机油封的需要。另外,航空发动机油封技术含量高,操作规程复杂,油封设备操作较为严格,要求操作人员本身应具有较强的责任心和专业的油封工作技术和经验。目前,我军院校基本没有开设相应的油封专业学科,油封人才基本靠“师傅带徒弟”的模式来培养,很难满足目前航空发动机油封工作的实际需要。 这些问题严重影响了航空发动机油封技术的训练,而利用虚拟仿真技术能够创建出真实感和沉浸感较强的航空发动机油封环境,为航空发动机油封工作提供油封虚拟训练,有助于提高油封人员的操作水平和操作技能。虚拟仿真技术已经成熟并广泛应用,因此开发一套航空发动机油封模拟系统已成为一种既经济又实用的解决方法。 1 开发工具 航空发动机油封模拟系统采用目前世界上广泛使用的工业仿真软件Creator,GL Studio,Vega Prime和Visual C++ 6.0进行开发[5-6]。 Creator是世界上领先的实时三维数据库生成系统,可以用来对发动机、油封设备、仓库等实物场景进行三维建模。油封设备的各种仪表是由GL Studio来建模的,并以可视化模型数据库的形式生成OpenFlight(.flt)文件格式标准的层次视景数据库。然后,OpenFlight文件再调入Vega Prime,成为实时仿真的一部分。 Vega Prime具有良好的图形环境界面和完全面向对象的C++语言应用程序接口API,丰富的实用库函数及大量的功能模块可满足拆卸油管,控制油封设备进行油封等多种仿真要求[7-8]。 但是,Vega Prime本身不能实现人机交互,还需要用Visual C++ 6.0进行系统集成。该系统以Visual C++ 6.0为开发平台,使用Vega Prime的函数库,并通过复杂的编程,实现对虚拟场景、环境、运动的模拟仿真。 2 系统分析及设计 航空发动机油封模拟系统包括训练和考核两种模式。训练模式的特点是系统需要具备操作引导和错误提示功能;考核模式的特点是系统需要具备评价功能。 为了满足油封训练和考核的需要,航空发动机油封模拟系统设置了引导提示、油封仿真、考核评价三个功能模块,如图1所示。 图1 航空发动机油封模拟系统功能模块 其中,油封仿真又包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能模块。视景仿真、音响仿真是实现航空发动机模拟训练系统沉浸感的重要因素;运动仿真、操作仿真是实现学员与虚拟油封设备和环境之间交互的主要手段;引导提示、考核评价是整个系统的必要组成部分[9]。 2.1 引导提示 引导提示功能用于在初次练习时进行操作引导,操作错误时进行判断并提示。当操作熟练以后可取消引导或者提示再进行练习。 2.2 油封仿真 2.2.1 视景仿真 视景仿真是将航空发动机油封过程中实体建立数字化的模型,如道路、仓库、油封车、电源车、发动机、油管和电缆、扳手等工具、各种油料、履历本、包装材料、油封专用车等。其中,发动机的内部结构模型对于油封模拟训练系统来说不需要建模,所以重点是建立发动机的外部结构模型。发动机的外部结构模型比较复杂,主要是建立各种开关和油封时需要连接油管、电缆的器材及其接头帽盖、铅封的模型,其次是建立发动机及其外部附件的外形建模,细节部分要充分利用贴图来进行建模。 航空发动机论文:航空发动机电气附件线路绝缘性故障分析 摘 要:航空发动机经常工作在高温、高速、高负荷、强振动的恶劣环境下,其内部的电气附件线路在这些恶劣环境中容易发生故障。电气线路的绝缘性故障是一种常见的故障,分析电气附件线路中可能出现的绝缘性故障种类,并针对每种故障画出等效电路,然后进行仿真,从而得出结论。总结并分析常见的绝缘性故障种类,可以提高发动机的维修效率,并保证飞机的飞行安全。 关键词:航空发动机;电气线路;绝缘性故障 电气附件是航空发动机的基本单元,其种类繁多,连接电气附件的线路称之为电气附件线路,发动机体积庞大,电气附件数量极多,其内部的电气附件线路错综复杂,导线粗细不一,长度最长可达几十公里,发生故障时排查起来非常困难。在此对常见的电气附件线路的绝缘性故障进行了分类,并对每类故障进行了仿真,从而得出故障产生的机理,在故障排查过程中更具有针对性,从而提高发动机的维修效率,并保证飞机的飞行安全。 1 航空发动机电气线路绝缘性故障原因 航空发动机工作环境恶劣,系统之间互相影响,高温、高速、高负荷、强振动等因素都有可能引起电气附件线路产生故障,线路的绝缘层损坏是多种因素共同作用的结果。电气线路的绝缘故障有以下两种特点:(1)线路集中,线路间挤压、摩擦等造成线路绝缘层损坏;(2)大面积的化学腐蚀、高温、高压等条件下引起线路老化,提前对线路进行测量可有效减少该类故障所引起的事故。 造成电气附件线路绝缘层腐蚀老化的原因主要有以下四种:(1)机械老化;(2)化学腐蚀;(3)热老化;(4)电老化。 2 航空发动机电气附件线路绝缘故障种类 波音公司的标准线路施工手册和空客公司的电器标准线路施工手册都对所有相关的电气附件的绝缘电阻最小值和电压值做了相应的数值要求。通过查询PW4000系列某一型号航空发动机相应的标准线路施工手册,30多种电气附件涉及127处测量点,统计了这些绝缘测量点的测量方式,结果如表1。 表1 电气附件数量及绝缘测量方法 通过分析该表,得到了两种发动机电气附件绝缘测量点的测量方式:第一种是同一个电气附件的不同测量点之间的测量方式,即Pin/Pin方式;第二种是同一个电气附件的测量点与地面之间的测量方式,即Pin/Gnd方式。 (1)Pin/Pin(层间)绝缘故障。航空发动机电气附件数量极多,电气附件线路分布紧密,两束距离很近的导线如果出现线路绝缘层老化,并且没有及时发现并排除故障,则线路之间容易产生电弧,容易引发火灾,若该线路出现在油箱附近,则会引起爆炸事故,危害极大。 (2)Pin/Gnd(Φ兀┚缘故障。电气附件线路的绝缘层老化时,导线对地的绝缘电阻就会减小,有可能引起电压击穿,回流过大,使得线路绝缘层被烧焦,对飞行安全造成极大危害。 3 航空发动机电气附件线路绝缘故障仿真 为了更有效地保证飞机的飞行安全,我们要对发动机电气附件线路绝缘故障进行预防,在此对上述电气附件中的线圈两种绝缘故障进行仿真,分析电气附件的绝缘性能的好坏对系统的影响。 3.1 电气附件对地绝缘故障仿真 在电气附件的绝缘介质发生老化的过程中,产生绝缘故障的地方对地电容是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐增大,对地的绝缘电阻是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐减小的。 定义在航空发动机电气附件绝缘介质中某一处出现绝缘老化现象,当此处的等效绝缘电阻Ro、等效绝缘电容Co的值不断变化时,测出等效绝缘电阻Ro与接地线之间的电压,可以得到等效绝缘电阻Ro与绝缘处电压Uo之间的关系。通过固定等效绝缘电容Co的值,不断改变线圈对地的等效绝缘电阻模拟传感器线圈绝缘性故障,可以得到绝缘处电压与等效绝缘阻值变化的关系,测试电路的原理图如图1所示[1]。 当绝缘故障处的等效电容Co取一系列固定值时,通过不断的改变线圈对地的阻值模拟绝缘性能变化过程,可以得到绝缘故障处电压Uo随绝缘介质对地绝缘阻值Ro变化的关系如图2所示。 从图2中可以看出,当绝缘故障处的电容Co分别取不同值时,随着绝缘电阻Ro的不断减小,绝缘故障处的电压Uo存在着明显的过度变化,在图中的拐点之前,绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小几乎没有任何变化,而在等效绝缘电阻Ro的值继续变小出现在拐点之后,绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小直线上升。从图中可以看出,拐点对应的等效绝缘电阻最小值R'可以看作判断绝缘电阻性能好坏的标志,当等效绝缘电阻值大于R'时,航空发动机电气附件的绝缘性能良好,当等效绝缘电阻值小于R'时,航空发动机电气附件的绝缘性能出现故障。在等效绝缘电阻小于R'并持续减小时,可以看到对地电压值直线上升,发生了电压击穿现象。在飞机附件维修手册中对每一个电气附件的等效绝缘最小值R'都给出了详细的值。 3.2 电气附件层间绝缘故障仿真 航空发动机电气附件长时间运行在高温、潮湿、震动等十分恶劣的环境中,在电磁、电场、机械、化学等外因的作用下,电气附件中线圈的绝缘层十分容易发生损坏,绝缘层损坏导致两个线圈之间会出现金属导体裸漏,造成两者之间的气体间隙被击穿,发生电弧现象。 航空发动机内部一般使用的是幅值为115V、频率为400Hz的交流电,在线圈发生绝缘磨损后,将两线圈之间的绝缘值等效为Z,由此电弧故障的简化等效电路图如图3所示[2]。 当发动机电气附件中线圈的绝缘层磨损十分严重时,层间绝缘故障基本上相当于短路,取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值,即等效绝缘电阻R趋向于零,得到电流的变化如图4所示。 在发动机电气附件中的线圈绝缘正常没有层间绝缘故障时,等效绝缘电阻R在兆欧的级别,取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值,即等效绝缘电阻R趋向于无穷大,电流的变化如图5所示。 通过不断减小等效绝缘电阻R的阻值,即R从无穷大不断减小到0,仿真两个线圈之间绝缘老化现象发生时,两个线圈之间的电流与等效绝缘电阻R之间的关系如图6所示。 4 结束语 本文对航空发动机电气附件线路的绝缘性性进行了介绍,分析了各类故障产生的原理,为日后故障检测方法的研究与技术层面上的改善打下了基础。通过研究关于民用航空发动机电气线路绝缘性问题的大量资料,并将其按原理进行了分类,建立了故障模型,通过对模型的仿真,研究了有关电气附件线路绝缘故障问题,希望对提高发动机的维修效率和保障民航客机的安全有所帮助。 航空发动机论文:基于某航空发动机振动事件的高压涡轮转子叶片超温问题研究 摘 要:某航空发动机试验过程中发生振动大故障。分解后,发现高压涡轮转子叶片等多处零组件有磨损、变形甚至断裂的情况。将全台共计72片高压涡轮转子叶片委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析,确认原因为高压涡轮转子叶片超温。分析高压涡轮转子叶片超温的多种可能原因,采用排除法,推断此次高压涡轮转子叶片超稳为局部超温,原因为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片导致高压涡轮转子叶片冷却失效。根据推断寻找事实依据,推导故障模式。提出解决高压涡轮导向器堵块存在脱落可能性的方案,为后续高压涡轮转子叶片超温问题的判断提供分析思维导向。 关键词:航空发动机;整机振动;高压涡轮转子叶片超温;冷却失效 当代航空发动机的高压涡轮部件承接在主燃烧室后,是将高温高压气体内能转化为机械能最重要的部件之一。虽然目前绝大多数的高压涡轮转子叶片均采用高性能的单晶合金材料制造,但高温高压高转速的恶劣工作条件下,仍存在多种影响因素导致高压涡轮转子叶片局部超温,进而发生叶片基体脱落等恶性状况。 以最终确定为高压涡轮转子叶片局部超温原因导致的某航空发动机振动事件进行典型分析,探究造成局部超温的影响因素,充实完善振动问题数据库,为后续航空发动机振动问题的判断提供分析思维导向。 1.振动发动机分解检查情况概述 1.1 故障现象 某航空发动机试验过程中,出现振动值急剧上升,大幅超出规定值的现象。立即停止试验,用孔探仪检查发现,该航空发动机的高压涡轮转子叶片多处烧蚀。 1.2 发动机分解检查情况 故障发生后,对发动机按大组件进行了分解检查。外部管路、附件及尾喷口分解未见异常;分解加力扩散器时,发现少量金属颗粒;分解涡轮后机匣时,发现少量金属粉末状颗粒,且多为粉末状碎屑;分解低压涡轮转子组合件时,发现低压一级导向器密封片变形,低压一级涡轮叶片表面存在不同程度打伤;分解高压涡轮转子组合件时,发现16片叶片存在严重损伤掉块情况,其余叶片存在不同程度的变形,叶片叶尖磨损严重;分解主燃烧室联合单元体时,发现高压涡轮导向器叶片组上1件堵块缺失,高压涡轮导向器叶片表面存在多处不同程度的打伤,高压涡轮外环块磨损严重,外环块封严片严重变形;分解二支点支承组件时,发现二支点密封装置石墨断裂一处;分解低压单元体、高压机匣、高压压气机转子及中介机匣组件时,未见明显异常。 1.3 检定结果 因主要受损零件集中在涡轮部分,高压涡轮转子叶片受损严重,故将全台高压涡轮转子叶片(72片)委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析工作。对高压涡轮转子叶片断口分析结果表明,为高压涡轮转子叶片超温导致的超温疲劳断裂。 2.高压涡轮转子叶片超温影响因素分析 叶片出现超温一般有以下几个来源:油体雾化不良、燃油品质不良、起动喷嘴油压过低等造成的燃烧不均匀,富油燃烧,火焰后移等导致的环境超温;冷却通道(气膜孔、型芯堵塞、叶片结构损坏)破坏造成温度场分布不均匀导致的局部超温等。从该航空发动机叶片试车情况以及其他部件的损伤情况,对此台高压涡轮转子叶片出现局部区域性超温的原因展开分析。 2.1 环境超温 从高压涡轮转子叶片损伤周向分布情况看,损伤掉块且超温的叶片集中在1/4的区域内。距离较远的叶片有过热,但无超温现象,可以说明高压涡轮转子叶片环境温度无明显异常,即部分叶片的超温疲劳断裂是由局部超温导致的。 2.2 局部超温 梳理经验树,导致高压涡轮转子叶片局部超温的原因有:高压涡轮转子冷却流路不畅;高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲;叶片内冷却通道堵塞;高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效。针对某航空发动机进行逐条分析。 2.2.1 高压涡轮转子冷却流路不畅 该冷却流路的空气从高压压气机出口引入转子盘腔内部,经高压压气机封严盘上的一道篦齿流入高压鼓筒轴外腔,然后又经一道篦齿与经预旋喷嘴后的主燃烧室内环腔的气流汇合后分为两股。一股经篦齿盘上的外篦齿后,从导向叶片和转子叶片根部的间隙流入主流道;另一股经篦齿盘上的孔后流入高压涡轮工作叶片,对高压涡轮工作叶片冷却后,分别从叶片前缘、盖板上和其他部位的气膜孔及尾缘的劈缝流入主流道。根据主燃烧室故检结果,预旋喷嘴处未发现异常,冷却流路未发现堵塞,故某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因不为高压涡轮转子冷却流路不畅。 2.2.2 高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲 高压涡轮转子叶片盖板缺失可造成叶片内冷却空气从顶端流出,叶片气模孔无冷却气流出,叶片气膜冷却失效,会造成叶片烧蚀掉块。检查叶片盖板,掉块较大的高压涡轮转子叶片的叶片盖板在前缘位置完全损伤,其他宏观未裂叶片的叶片盖板无明显掉块,仅存在^为严重的刮磨,及叶背叶尖棱边变形缺失。该航空发动机曾发生过高压涡轮转子叶片盖板脱落、翘曲故障,与此次事故的现象不符,且高压涡轮转子叶片已经采取多种措施,避免盖板翘曲故障发生。因此认为某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲的概率较低。 2.2.3 叶片内冷却通道堵塞 外来物堵塞高压涡轮转子叶片冷却通道,有可能导致叶片冷却的逆流裕度不足而发生超温。因此做如下工作,分解检查故障叶片榫头底部进气窗口,未发现堵塞物;解剖叶片未发现堵塞现象;复查叶片水流量均合格。据此排除某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为叶片内冷却通道堵塞。 2.2.4 高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效 检查结果表明,一个高压涡轮导向器堵块缺失。该堵块尺寸为14.8mm×4.3mm×2.2mm,材料为K40M。装配于高压涡轮导向叶片上缘板后端,用真空钎焊方法固定,主要作用是封堵叶片缘板铸造时的工艺退渣口。 将全台共计72片高压涡轮转子叶片做能谱分析,结果表明第14块高压涡轮转子叶片表面存在K40M,且所有高压涡轮转子叶片表面未见其他异常外来成分。这表明缺失的高压涡轮导向器堵块脱落,并且撞击了高压涡轮转子叶片。分析认为如果高压涡轮转子叶片受到外物打伤产生裂纹或裂口,裂纹或裂口损伤随着高压涡轮转子工作出现扩展,使高压涡轮转子叶片内部冷却空气从损伤处流出,叶片气模冷却失效造成叶片超温烧蚀,在中国航空工业集团公司失效分析中心分析报告中,有3片叶片疲劳起源特征为外物打伤。 因此,高压涡轮转子叶片受到外物打伤引起叶片冷却失效有很大可能是某航空发动机高压涡轮转子叶片局部超温的主要原因。 3.某航空发动机故障检查结论并改进工艺 在初步判定为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片引起叶片冷却失效后,有大量的故障检查事实满足以上推论,如:高压涡轮导向器工艺堵块掉落;高压涡轮转子叶片损伤严重;高压涡轮导向器及其他高压涡轮后的流道件均有不同程度损伤;高压涡轮之前的流道件故检未发现异常;掉块叶片主要集中在周向约1/4区域内;故障起始发生在高压涡轮导向器和高压涡轮之间;从断口分析结果来看,高压涡轮转子叶片出现疲劳断裂是由于叶片超温造成材质疲劳性能下降,在源区应力集中(气膜孔和烧蚀缺陷)和振动应力作用下出现疲劳开裂和扩展,最终导致掉块;从试车情况分析,应是高压涡轮转子叶片发生故障后引起的振动;从以往高导叶片堵块脱落故障分析,由于高导堵块焊接工艺存在问题,堵块存在脱落的可能性,且堵块脱落对高压涡轮转子叶片等零件会造成伤害;从故障原因分析,高导叶片堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片可以造成高压涡轮转子叶片冷却失效导致局部超温,进而发生撕裂掉块等。 依据分析推得故障模式:发动机工作时,一个高压涡轮导向器堵块发生脱落,掉落在高压涡轮导向器与高压涡轮转子叶片之间的流道内。堵块随着气流撞击到高速旋转的高压涡轮转子某些叶片前缘,对这些叶片产生伤害,形成裂纹或裂口。裂纹或裂口损伤在热应力、离心应力及振动应力等的共同作用下,逐步扩展,导致高压涡轮转子叶片冷却失效,致使叶片超温造成材质疲劳性能下降,进而发生撕裂掉块的情况。撕裂掉块的叶片残骸四散,对相邻高压涡轮转子叶片继续产生伤害。叶片的撕裂掉块影响了附近其他叶片的冷却效果,致使其他叶片也发生了超温的情况。多个叶片的损伤使得高压涡轮转子平衡被破坏,高压涡轮转子发生振动,发动机振动值激增,振动引起高压涡轮转子异位,高压涡轮转子叶片与高压涡轮机匣外环以及空气导管与低涡轴等发生异常碰磨。 至此,某航空发动机试验过程中振动故障的原因判定为高压涡轮导向器堵块脱落。针对此问题,将高压涡轮导向器堵块的工艺方法由真空钎焊改为氩弧焊,某航空发动机后续试验过程中杜绝了此类问题的发生。 结语 航空发动机的发展很大程度上是由于一次又一次解决了振动问题。振动影响因素众多,如何准确抓住发动机振动的罪魁祸首,本次试验过程振动的排除方法可供相关技术人员借鉴: (1)全面系统检查故障航空发动机,得到翔实的故障检查结论; (2)抓住故障检查结论重要部分进行最高能力分析; (3)查阅振动问题数据库寻找故障发生可能原因,利用排除法分析; (4)大胆假设最可能原因,寻找事实证明,推理故障模式; (5)判定故障原因,进行技术改进,充航空发动机振动问题数据库。 在航空发动机振动问题的解决上,充实完善航空发动机振动问题数据库、建立符合航空发动机体系的分析问题方法,才是解决振动问题,提升航空发动机试验技术的正确途径。 航空发动机论文:论战略成本管理在我国航空发动机制造企业的应用 摘要:随着我国市场经济的不断发展,各行各业对于战略成本管理的关注越来越多,为了获得更好的收益和回报,各行各业也都在不断地改进成本管理模式和方法,其中也包括我国的航空发动机制造企业。从目前我国的实际情况来看,战略成本管理还没有充分地在这类企业中得到具体的应用,主要是由于其发展尚未成熟。本文通^对战略成本管理的内涵、战略成本管理与传统成本管理的对比以及具体实施战略成本管理应注意的问题进行细致的梳理和分析,协助我国航空发动机制造企业更好地管控成本,提高经济效益,同时也供学界讨论。 关键词:战略成本管理 航空发动机 制造企业 应用 一、关于战略成本管理的概述 (一)战略成本管理的内涵 对于企业来讲,制定长远的战略目标,是企业实现整体发展目标的重要工作。而企业长远战略目标的制定,需要进行很多工作,并将其作为决策的依据,收集有价值的信息就是主要工作之一。如果此项工作无法有效完成,则会造成企业无法了解自身与市场竞争企业的优劣,无法实现可持续发展的基本目标,这样就更不必说长远战略目标了。那么,战略成本管理到底指的是什么呢?实际上是指企业运用成本管理技术,提高企业战略地位,同时降低企业成本的管理过程。具体而言,战略成本管理其实就是一个通过对投资立项、研发与设计、生产环节和销售环节等整个链条进行全方位监控管理的过程,其重点是从战略的视角对影响成本的因素进行系统的分析,从而进一步发现能够有效降低成本的途径,最终目标是以此来营造企业的持久竞争优势。从另一个角度来讲,企业的实际需求是企业能否实现最终战略目标的决定性因素。21世纪是信息时代,战略成本管理工作无法脱离成本管理信息,而信息并不是固定不变的,所以,制造企业战略成本管理也会随之不断变化。 (二)战略成本管理的作用 从企业的角度出发,战略成本管理的作用很大。 首先,战略成本管理工作涉及的内容比较全面,可以说对企业实际运营中的方方面面均有所涉及,而且企业内部组织管理无法限制,能够从全局的角度掌控整个公司的运行。 其次,战略成本管理工作可以动态地掌控企业的实际运行。在进行战略目标制定的过程中,内外部环境因素都会被考虑,但是这部分因素并不可控,所以为了更好地保证战略目标制定的准确性,应当实时且充分地掌握企业内外部环境的变化,而战略成本管理工作可以很好地解决这方面的问题,从这个角度看,作用很大。 二、战略成本管理与传统成本管理的比较分析 (一)传统成本管理存在局限性 首先,对于传统成本管理来讲,其主要关注的内容是如何降低企业内部成本,而并没有考虑保证企业运转的供应商和顾客。传统成本管理主要通过压低材料采购价格降低成本,这样只会造成与供应商之间关系的僵化,很容易失去供应商,同时也会失去向前整合的机会,进而失去获得进一步降低成本的机会。另外,传统成本管理一般将产品销售至消费者作为成本管理的最后环节,无法获取精准的产品信息,在一定程度上可能增加分销和售后成本。 其次,传统成本管理仅仅是单纯的为了降低成本而降低成本,并没有过多地考虑企业降低成本的根本目的。制造企业在实际运行过程中,绝大多数环节都会产生成本支出,但是,并不是所有的环节成本都可以降低。比如,通过盲目缩减企业的研发开支,在很大程度上都会造成企业产品和技术缺乏先进性,无法进行同行业竞争,从而失去市场。还有,通过降低企业质量管控成本,极有可能发生产品质量不过关,造成企业整体形象受损,这将直接影响企业的可持续发展。因此,企业的工作重点必须向制定和贯彻竞争战略方面转移。传统成本管理片面追求成本节约,重视短期效益,这将大大削弱企业的长远发展能力。 最后,企业创造价值的表现是能够为顾客提供必要的便利需求,而企业的全部业务并不都可以创造价值,如生产出来的废品,只会减少价值。企业成本管理需要对内部价值链进行分析。市场经济时代,企业面临的是开放的、有竞争的市场环境,通过了解行业价值链等因素可以更好地实施成本管理,做到“知己知彼”,这样才能够更加有效地实现企业的长远战略目标。同时,了解并分析竞争对手的成本管理也是很重要的。企业内部的生产过程是传统成本管理的主要对象,供应和销售很少考虑,而战略成本管理对象则不同,涉及产品生产的整个生命周期。 (二)战略成本管理较传统成本管理优势明显 相较于传统成本管理,战略成本管理优势明显,主要体现在成本优势上,这也是其和传统成本管理的主要区别。市场竞争的法则就是优胜劣汰,制造企业要想更好的生存和发展,就必须通过加强成本管理,有效地降低成本。 首先,对于我国航空发动机制造企业来讲,通过实施战略成本管理,可以更加有效地促进企业进行统筹兼顾管理工作,在保证整体利益的基础上调整局部利益,保证长远利益的基础上调整短期利益,同时可以通过改善实际运营状况,提高企业的实际竞争优势。 其次,通过进一步实施战略成本管理,可以提升企业适应外部环境变化的能力。通过不断适应外部环境,可以更多地获取竞争对手的信息,做到知己知彼,另外,通过运用价值链分析法对目标企业与上、下游企业之间关系进行研究,可以达到共赢的目的。 最后,战略成本管理的实施,能够有效地更新传统成本管理理念,在保证成本最小化的基础上,提高企业资源的利用率,获得更多的使用价值,使得企业在资源一定的情况下,充分开发和利用这部分资源。当然,对于企业的管理者也是有一定要求的,那就是需要企业管理者从整体角度进行成本管理工作,为实现企业整体战略发展提供必要的支持。 三、实施战略成本管理过程中需要特别注意的问题 从我国航空发动机制造企业的实际情况来看,实施战略成本管理的基础是保证产品的质量需要符合要求,同时企业需要不断地适应外部环境的变化,与时俱进,并且需要重点关注以下问题。 (一)需要重点关注企业与上、下游之间的价值链关系 从管理对象来看,管理范围不同,战略成本管理对象涉及范围较广,涉及成本全方位的管理,而传统成本管理对象的范围相对较为狭窄,主要涉及企业内部的生产过程,所以,企业在实施战略成本管理过程中需要重点关注价值链的开发和运用。那么,如何做到呢?第一,需要企业必须了解自身内部的价值链,将非增值作业和增值作业加以区分,尽最大可能消除非增值作业;第二,需要了解企业自身的位置,然后通过强化上、下游价值链之间的关联和沟通,以保证供应过程与销售过程的成本管理;第三,需要了解竞争对手的价值链,通过运用SWOT分析法,分析自身的劣势和优势,不断地强化自身。 (二)需要更新成本管理观念,完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡 从目前我国航空发动机制造企业的实际发展情况来看,传统成本管理模式仍然是主要的成本管理方式,而这存在着严重的局限性,仅是为了达到降低成本的目的而降低成本,并不能达到成本管理的目的。而这种情况的主要原因就是成本管理观念不到位造成的,因此,需要我国航空发动机制造企业更新成本管理观念,完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡。 (三)进一步加强和推进企业文化建设工作 从企业发展的角度来讲,企业文化的建设和延续是企业发展之源,是企业价值理念的重要组成部分,能够影响各项职能的实现和发挥,同时可以制s企业的管理措施和政策。因此,加强企业文化建设工作是我国航空发动机制造企业实施战略成本管理工作的重点。这样可以提升员工的工作环境和积极性,促进其自觉节约成本,为企业实施战略成本管理工作打下基础。 (四)加强部门间的沟通与交流 对于企业的运营来讲,信息的有效传递是企业稳定运行的关键,因此,企业各部门之间应当加强沟通交流,对于主要业务环节建立必要的信息资源共享机制或平台,保证企业内部信息能够及时且有效地传递到各个部门及各个环节,为企业实施战略成本管理工作提供必要的信息数据,保证决策的准确性。 四、结语 在我国的传统成本管理过程中,降低成本被认为是企业成本管理的目标,而且手段就是节约。当然,节约可以降低成本,但这只是手段之一。随着相关市场经济的发展,仅仅依靠节约来降低成本,已经不能够满足现代企业的发展需求了,新的管理理念也逐渐诞生并快速发展,那就是战略成本管理理念。“支出最少的成本,获取最多的使用价值,得到最多的利润”,这才是现代成本管理的目的。随着战略成本管理的发展,其发挥的积极作用已经越来越明显,能够进一步突破传统成本管理的局限,从企业内部扩展到外部,同时能够把握成本管理的真谛,通过战略定位、价值链分析等手段降低成本,提升企业竞争力。 (作者单位:中国航发南方工业有限公司) 航空发动机论文:航空发动机涡轮盘腔空气系统瞬态仿真研究 【摘 要】空饫淙聪低彻岽谡个航空发动机,在热端部件的隔热与冷却、叶尖间隙控制、腔室封严、等方面起着极为重要的作用,直接决定着航空发动机能否安全可靠地工作。涡轮盘腔是空气系统的重要组件,对涡轮盘的冷却性能有显著的影响。本文应用Flowmaster对某型燃气轮机涡轮盘腔进行了仿真,对该涡轮盘腔设计进行分析。 【关键词】航空发动机;空气系统;仿真 0 引言 发动机的二次空气系统主要用去冷却封严发动机部件[1],其主要结构包括孔口、篦齿封严、以及特定的腔室结构等。本文的计算方法基于Miller[2]博士的理论,应用商业软件Flowmaster对瞬态条件下的发动机空气系统部件涡轮盘前腔进行了仿真计算。 1 计算模型 如图1所示,选取某型燃气轮机涡轮盘前腔建立计算模型,对盘腔的瞬态特性进行分析。在Flowmaster中搭建盘腔的"准二维"计算网络。 计算模型如图2(左)所示。流路系统中包含一个进口(涡轮盘前腔气流进口)和一个出口(涡轮前腔出口),流动方向为沿径向向外。将盘腔出口简化为阻力损失元件。出口间隙的系数由Flowmaster数据库以及经验公式提供。 以涡轮盘旋转轴为Y轴零坐标。为充分考虑盘腔几何外形对于气体流动的影响,将盘腔划分为8个小的腔室,每个腔室尽可能调整为矩形。盘腔内的节点及元件分布如2(右)所示。 计算过程中应用到的元件的尺寸参数及计算参数如下。 封严篦齿:直齿,流通面积0.0006m2,篦齿封严间隙0.6mm,封严齿距5mm,齿数7,封严齿宽0.5mm。 出口间隙:流通面积0.0001m2。 2 边界条件及发动机转速 发动机转速如图3所示,模拟发动机运行启动至运行稳定的过程。其中,0时刻为计算开始时间,并非发动机的实际启动时刻。进出口条件如图4所示。盘腔边界为绝热。 3 计算结果 计算的时间步长取为0.1s,计算总时间为120s。其他控制收敛的参数根据计算经验进行相应调整。 图5给出发动机稳定工作时(110s)盘腔内的总温分布。由图中数据可知,盘腔内节点的温度沿径向向外升高,并且越是靠近盘腔外侧,节点温度升高的越明显。引起温度升高的主要原因是右侧高速旋转的涡轮盘对气流的加速作用。 盘腔出口体积流量如图6所示,随发动机进口压力的提升,流经盘腔的空气流量逐渐增加。盘腔内其典型节点的总压分布如图7所示。从计算结果中可以看出,冷却气流流过篦齿封严,压力降低。节点11到节点7之间流动,压力降低,总温升高。由于右侧旋转盘对气流的加速作用,节点7到4之间,冷却气流的总温和总压同时升高。同时,由于盘腔的加速作用有限,各点的压力相差不是很大。 Flowmaster将盘腔简化为“准二维”模型,通过将盘腔离散为多个小的部件来完成盘腔的仿真计算。经由一维计算,可以求得盘腔内不同径向位置的压力、温度、涡流强度等数据。该方案能够较好将盘腔融入一维网络系统,并且能够考虑盘腔几何外形以及盘腔内离心效应的影响。相对于三维数值仿真,该方案极大的减少了计算量。对于搭建完整的空气系统仿真方案,具有一定的指导意义。 航空发动机论文:航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 摘 要:随着科技的进步, 航空发动机的加工制造也日趋复杂。本文在分析某航空发动机锥形钣金件的拉伸特点的基础上对航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺进行了分析。 关键词:锥形钣金件拉伸成形;变形控制;工艺分析 航空发动机锥形钣金件的拉伸是拉伸成形的重点也是难点。在某型航空发动机制造的过程中所遇到的某一航空发动机锥形钣金件,其主材采用的是高温合金,材料的厚度为1±0.1mm,对拉伸成形的精度要求很高。根据设计要求,航空发动机锥形钣金件拉伸成形后最薄处板材的厚度减小量不得超过原材料厚度的10%。在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸后会导致锥形钣金件的型面变形较大,从而严重影响拉伸完成后的航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。为提高航空发动机锥形钣金件的拉伸效果,需要根据航空发动机锥形钣金件的拉伸特点使用新型的航空发动机锥形钣金件的拉伸加工工艺。 1.传统航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中所存在的问题 在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺中,航空发动机锥形钣金件的拉伸效果差的主要原因有以下几点: (1)由于航空发动机锥形钣金件的拉伸时所采用的板材在各批次之间的性能上有所差异,致使在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工时需要对每一批次的板材进行性能测试,测试出拉伸板材的压边力,而这一方式将会造成极大的材料浪费,也不利于提升航空发动机锥形钣金件的拉伸效率和拉伸精度。 (2)在航空发动机锥形钣金件的拉伸加工中,由于缺乏板材拉伸效果的研究从而无法对材料的塑性变形趋势进行模拟预测,从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸在拉伸加工中,容易导致航空发动机锥形钣金件的拉伸出现凸包、转接处出现滑移等缺陷,从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸后的型面精度出现超差影响航空发动机锥形钣金件的拉伸的使用。因此,在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工的过程中需要改进航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺,做好对于锥形钣金毛坯件拉伸工艺的优化,从拉伸操作、航空发动机锥形钣金件的拉伸模具结构的科学设计等方面入手,提高航空发动机锥形钣金件的拉伸质量。 2.某型号航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 某型号航空发动机锥形钣金件在进行拉伸工艺和拉伸模具设计时需要以航空发动机锥形钣金件的锥形相对高度、航空发动机锥形钣金件的相对锥顶直径和板材的厚度等稻葑魑基础。在航空发动机锥形钣金件的拉伸中,对于不同的锥形件需要采用不同的拉伸参数。根据锥度的不同可以将航空发动机锥形钣金件分为浅锥形件、中等深度锥形件和深度锥形件等多种形式,根据航空发动机锥形钣金件深度的不同需要设计出不同的拉伸工艺。某型号航空发动机锥形钣金件采用的锥度是26°,这一锥度的航空发动机锥形钣金件在拉伸的过程中存在着拉伸变形量较差、复弹度较大等的特点,针对这一特点在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用更大的压边力。此外,其在拉伸的过程中容易因航空发动机锥形钣金件的毛坯处于悬空的状态而导致拉伸失稳起皱等的缺陷,针对这一特性,在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用较大的压边力。 在对航空发动机锥形钣金件的毛坯进行设计时,需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯件设计成同心圆毛坯件。这是根据拉伸面料等面积变形的原理,加之对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时需要采用由内向外两方向进行双向进料拉伸,因此需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯料选择成同心圆毛坯件形式。 对于航空发动机锥形钣金件拉伸模具的设计时,航空发动机锥形钣金件的拉伸模具采用的是普通拉伸结构,在这普通的拉伸结构中加设了一些限制毛坯料活动的厚垫块以及一些限制毛坯料拉伸高度的限位块。航空发动机锥形钣金件的拉伸模具包含上模板、凹/凸模、压边圈等。在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时,第一阶段需要高度限制块用以对航空发动机锥形钣金件毛坯料拉伸高度的精确控制。完成了第一阶段的拉伸后,需要采用活动限制料厚垫块来保证航空发动机锥形钣金件的拉伸中毛坯料从外缘处顺利进料,从而完成对于航空发动机锥形钣金件直壁部分的拉伸,同时采用这一拉伸方式能够有效地避免航空发动机锥形钣金件转接处的滑移缺陷。 在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸工艺设计时,为了最大限度地做好对于航空发动机锥形钣金件毛坯料从内外径走料量的控制,避免在航空发动机锥形钣金件的转接R处拉伸过程中出现滑移而导致“双转接”痕迹问题,在航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的设计中需要加强对于毛坯料塑性变形量的精确控制。拉伸方案设计时采用一套模具两阶段的拉伸方案。在第一阶段首先采用较大的压边力用对毛坯料进行压死,避免毛坯料从外缘处走料,将航空发动机锥形钣金件在第一阶段的拉伸变形控制为翻边。航空发动机锥形钣金件的塑性变形依靠内孔变大来进料。在对航空发动机锥形钣金件毛坯料进行拉伸时第一阶段的塑性变形区都应当处于拉应力变形状态,处于拉应力变形状态有利于降低材料的复弹量,从而实现航空发动机锥形钣金件的拉伸精度的提升。对于航空发动机锥形钣金件第一次的拉伸高度确定为与转接R拉伸出时的量为宜。如超出这一拉伸量容易造成航空发动机锥形钣金件内孔拉伸塑性变形从而产生内孔拉裂的缺陷。航空发动机锥形钣金件毛坯料第二阶段的拉伸需要对航空发动机锥形钣金件的直壁部分进行拉伸,这一阶段的拉伸主要依靠的是毛坯料外部走料塑性变形,变形方式为拉伸。在这一阶段为了做好对于拉伸变形精度的控制,确保毛坯件的边缘为变形区,需要在毛坯料拉伸时增加限制料厚的活动限位板,将4块限位板均匀地放置于凹模的压边圈内。限位块宜采用与毛坯料相同的材质。通过上述两个阶段的拉伸将能够确保在航空发动机锥形钣金件的拉伸区并未失稳起皱的情况下使得材料能够从外缘区域顺利地进入到凹模区域,并最终完成对于航空发动机锥形钣金件的拉伸。新航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺核心是通过适当地添加活动限制控制块的方式来对航空发动机锥形钣金件的拉伸变形区的变形量与变形应力进行控制。通过此种航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的改进能够有效地对航空发动机锥形钣金件毛坯料的塑性变形进行精确地控制,提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。 结语 本文在分析航空发动机锥形钣金件的拉伸难点的基础上对如何通过工艺改进的方式提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度,确保航空发动机生产的顺利进行。 航空发动机论文:航空发动机试验中Pxi测试系统的应用 摘 要:文章对航空发动机试验中Pxi测试系统的实际应用情况进行详细分析和研究,根当前的实际情况,提升发动机各性能参数测试的准确性及有效性。 关键词:航空发动机;Pxi测试系统;应用;分析 在我国社会经济迅速发展的环境形势下,航空行业的整体发展势头也非常迅猛。在航空事业的发展过程中,其自身的质量以及安全稳定性能非常重要,不仅对行业事业整体发展有非常重要的影响,而且对人们的出行安全也提供了良好的保障。航空发动机作为飞行器的心脏,亦是其最主要的部分,其性能能够直接对飞行器的品质起到决定性作用。地面试车台进行的航空发动机性能、功能试验的准确性、可靠性,是保障发动机安全稳定性的有力基础。 1 Pxi测试系统 1987年,VXI诞生,其IEEE1014-1987在当时可以说是非常先进的PC总线,在某种程度上,加速了全球PC工业的整体发展。在当前社会经济不断快速发展的形势下,各个领域都取得了良好的成效,PC工业的发展也同样取得了进步。在实际操作过程中,可以看出,在PC插卡的基础上,这种数据采集板形势在经过不断的发展和改革创新形势下,已经发展为PCI总线的模块化自动测试设备系统,成为一种全新的测试平台标准。这种仪器系统在实际操作过程中,可以说是PCI扩展的一种通用性测试系统总线,不仅能够保证自动化系统在日常操作过程中的稳定性和坚固性,而且能够减少成本。 经过一段时期的发展,Pxi技术逐渐成为自动化测试以及控制的主流平台之一,Pxi测试技术不仅拥有高通道数据采集,而且能够将测试信号进行切实有效的混合,这样不仅能够从根本上保证试验效果的准确性和有效性,而且能够将其自身的应用效果充分发挥出来[1]。Pxi技术可以说是国防以及航空航天测控应用当中非常重要的主导技术之一。对各类测控设备的数字化、智能化以及综合化等科技水平的高要求,无形当中加速了高性能Pxi测控产品以及系统级的整体方案的创新。将计算机PCI总线扩展到仪器作为Pxi技术的整体发展思路,将PC以及与其相关的各个硬件自身的优势特点充分发挥出来。这样不仅能够满足航空航天在实际操作过程中的任何测试或者是系统的测量,而且能够实现未来自动化工业测试的发展趋势[2]。 2 Pxi技术在实际应用过程中的优势特点 2.1 机械性能良好 Pxi技术在实际应用过程中,为了将其自身的作用尽可能发挥出来,在实际操作过程中,将PC技术、仪器技术以及欧卡机械规范进行有效的结合,这样不仅能够具备软件的整体运行标准,而且能够保证数据在传输过程中的速度和效率,尽可能保证系统开发的时间被有效缩短。Pxi测试系统在实际应用过程中,能够从根本上有利于系统升级的模块化设计和处理,在无形当中增加了特殊冷却以及相对应的环境要求,提供了两种与标准PCI系统相互操作的方法。这样不仅能够保证其自身在实际操作过程中的稳定性和有效性,而且能够尽可能集中冷却和电磁兼容性能[3]。另外,Pxi测试系统在自身的操作过程中,其自身所需要投入的成本比较低,有利于集成,其自身的灵活性也比较良好,所以优势特点比较多,有利于维护系统工作寿命期限内的成本。 2.2 电气性能良好 Pxi测试系统实际应用过程中,可以说是保持了基本上PCI总线的所有优点,同时增加了一个100MHz差分系统时钟、差分信号和差分星形触发,来满足高级定时和同步的需要。在实际操作过程中,其自身具有一定的公共触发线、星形触发总线、以及本地总线等等,这些总线不仅能够在实际操作过程中,对其起到良好的辅助性作用,而且能够促使其自身的电气性能达到良好的标准。另外,高性能的I/O曹位很多,具有即插即用仪器的驱动程序在实际应用过程中,能够尽可能满足定时的准确性和有效性,并且能够实现同步旁带通讯的整体需求。不仅能够从根本上符合工业环境应用的整体坚固设计要求,而且能够将其自身的影响和作用充分发挥出来[4]。 3 Pxi测试系统在航空发动机试验中的应用 3.1 航空发动机试验测试参数 在航空发动机试验的过程中,将Pxi测试系统应用其中,不仅能够从根本上提高测试结果的有效性,而且能够保证对其进行科学合理的测试。航空发动机试验测试参数主要包括稳态数据采集系统和动态数据采集系统两个方面。首先,对直流电压与交流电压之间的有效值信号进行测试,比如直流为正负极10V,变流为36V,交流就是115V。其次,对电阻值参数进行测试,比如利用电缆来对电阻进行识别,对电阻的绝缘性、导通性等等,就要详细分析和研究。另外,对于频率信号也要进行相对应的试验测试,比如交流电源自身的频率、基准信号等等,这些都是在试验测试过程中非常重要的参数,能够直接对航空发动机试验起到一定的影响和作用。时序信号也是试验测试参数当中必不可少的一项重要部分,比如一些起动信号、停车时间等等,这些都能够提供非常重要的参数作为依据。 3.2 Pxi模块 温度采集:温度参数采集一般选用采用SCXI1503(16通道采集输出,用于普通热电阻温度采集)以及SCXI1112(8通道采集输出,用于热电偶温度采集)采集。 转速采集:一般采用SCXI1126(8通道采集输出)进行采集。 压力采集:压力参数一般采用SCXI-1102B(32通道模拟量采集变换)配合压力变送器使用。 电压、电流采集: SCXI-1102B(32通道模拟量拟量采集输出)配合电量、电压变送器使用。 配置windows操作系统的嵌入式Pxi控制器专为满足测试、测量和控制系统的苛刻要求而设计。它们配备的最新处理器选件被安放在专门设计的坚固结构中,适合在宽广温度范围以及高冲击和振动环境中运作。最佳CPU性能、坚固结构、高可靠性和长期可用性的结合让Pxi嵌入式控制器成为适合Pxi系统的理想控制选件。通过SCXI信号调理对结合Pxi采集器对频率信号进行测量。 4 结束语 综上所述,在对航空发动机进行试验分析和研究的时候,将Pxi测试系统科学合理的应用其中,不仅能够从根本上对其进行科学合理的测试分析,而且能够保证测试结果的有效性和准确性,并能够保证测试系统的高可靠性及长期可用性。 作者简介:徐杰明,男,汉族,本科。 航空发动机论文:航空发动机机匣类零件的变形控制研究 摘 要:航空发动机和燃气轮机已被我国列入十三五重大专项,航空制造业的发展对我国建设强大的国防具有重大意义。机匣类零件作为航空发动机的重要组成部分,起到了包容、承力、连接的重要作用,其加工技术也是航空零部件制造中的一个难点。本文主要研究了航空发动机机匣类零件的加工制造,阐述了机匣类零件的加工难点和易产生的问题,结合了生产科研实践,着重研究并探讨了几种机匣类零件变形控制的方法。 关键词:航空发动机;机械加工;机匣类零件;变形控制 一、航空发动机机匣简介 航空发动机被誉为现代工业制造业皇冠上的明珠,其生产制造覆盖材料、冶金、机械加工、热处理、特种工艺等多项技术领域,是一个国家工业水平的体现,被誉为“国之重器”。航空发动机由进气道,低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷口等几大单元体组成。其中压气机、燃烧室、涡轮等核心部件又由机匣壳体、内环零件和叶片组成。机匣零件作为航空发动机上的重要零件,为整个发动机提供了一个封闭的空间,保证气流顺利进入,被压缩升压、充分燃烧、膨胀做功、排出后形成推力。机匣将航空发动机各个单元进行连接,形成整机;为控制系统、燃油系统、传动系统等搭建了一个互相连接的整体。航空发动机机匣按照结构可以分为整体机匣、对开机匣、异形机匣、附件机匣、带有整流直板的机匣几大类。机匣根据其使用部位不同,所用材料也不同,压气机部分工作温度较低,一般采用钛合金,涡轮部分由于气体经过燃烧室后温度大幅升高,一般采用高温合金进行制造。 二、航空发动机机匣制造难点 随着航空发动机设计的不断优化和使用指标的不断提高,新一代的航空发动机越来越追求高推重比和低油耗。这就要求各级零部件的重量尽可能的轻。故机匣类零件的壁厚一般都在1.5mm~3mm之间,而机匣类零件的直径大都在600mm~1000mm,属于大型薄壁类零件,因此在加工过程中极易产生变形,而且由于其使用功能的要求,往往具有复杂的构型和严格的尺寸及形位公差,在加工过程中不容易合格。同时航空发动机零件很多采用镍基高温合金制造,这种合金硬度高,不易加工,加之有时毛料余量大且不均匀,会在机加过程中产生大量的内应力,在后续的加工和存放过程中应力释放,导致零件变形,经常出现工序中检验合格但在精加工或最终检验时出现尺寸不合格的现象。 三、机匣类零件变形控制研究 1.增加去应力热处理工序 机匣类零件毛料多为圆环锻件,加工余量较大,原材料去除率往往高达80%以上,尤其是粗加工阶段,零件去除的余量是最多的,而粗加工要求尺寸精度较低,且采用的切削参数较大,刀具在切削时产生了大量的切削力,这就造成了零件内部产生了大量的内应力,而此时零件距离最终状态还有很多余量,零件刚性较好,这些内应力不能使零件产生变形,随着零件加工过程的深入,零件壁厚变得越来越薄,这时粗加工时产生的切削力逐渐释放出来而导致零件变形。因此,在粗加工之后,及时释放零件应力非常有必要。零件可以通过自然时效进行去应力,但是自然时效所需的周期很长,往往无法满足零件的生产进度。这时可以采取热处理的方式去消除零件的残余内应力。去应力热处理的温度较低,因此在整个热处理的过程中不会使金属组织发生相变,在零件的保温和逐渐冷却过程中,零件的内应力得到释放。去应力热处理之后,零件端面一般会产生1mm~1.5mm的变形,需要安排一道修基准工序将零件端面修平。值得注意的是,增加去应力热处理要充分考虑零件的变形量,否则零件变形过大,零件所剩加工余量小于零件的变形量会导致零件无法加工合格。 2.改进工装夹具 机匣类零件大多数为环形件,因此需要大量的车加工,在车床上典型的装夹方式有压紧,夹紧和涨紧。在进行粗车加工时零件往往采用四爪卡盘进行夹紧或涨紧,在精车加工中大多采用压紧的方式,相比较而言,压紧的方式不容易产生内力,因此从消除内应力的角度考虑,在半精加工中还是尽可能多地采用压紧的方式。对于高度100mm以上,直径800mm以上,最小壁厚2mm以下的大型薄壁机匣往往需要采用在夹具上增加辅助支撑的方式来减少零件的加工变形。辅助支撑块多需要采用橡胶材料,有一定的硬度但又不会挤伤零件表面。辅助支撑大多需要至少8点以上进行支撑,8个支撑块均匀地分布在零件的圆周方向上。在使用时需要注意的是支撑力不能过大,否则会使零件产生变形,效果适得其反,为保证辅助支撑力恰到好处,可以先用百分表找正零件圆周,然后使用限力扳手移动一个辅助支撑块至零件表面,当百分表指针刚要变化时记录限力扳手所用的力,这样在移动其他辅助支撑块时使用同样的力就能达到支撑零件且零件不变形的状态,增加辅助支撑可以机匣最“薄弱”的结构上增加强度,减少零件在加工过程中的震动,让刀等现象,有效减少了机匣的变形。 3.优化走刀路线和加工余量分配 优化车加工的走刀路线对提升零件变形控制有较大作用。对于加工余量较大和易变形的零件可以采取多层走刀,不要将所有余量一次去除。车加工零件轮廓时不要采取单独加工完成零件一侧表面后再进行另一侧加工的方式,而是应采用内外表面交替去除余量的方式进行加工。在加工两个相邻表面时可以采取相对,相背的方式进行加工。工程师在编制数控程序时不能单纯地考虑工人加工和测量的方便,还要从全局考虑零件所承受的切削力的状态来安排走刀路线,将机匣的变形控制在最小程度。 加工余量的分配在机匣加工中非常重要,好的余量分配可以使机匣的各个部分在整个加工过程中受力均匀,避免局部切削力过大而产生变形。零件的大部分余量去除都发生在粗车阶段,而粗车加工多采用普通机床设备进行加工,又要兼顾效率,所以粗车加工的型面设计地相对简单,但也要尽可能地接近零件最终轮廓表面以避免精加工余量过大,产生过多的切削力。还可以在粗车加工之后,精车加工之前加入半精车加工,将零件的轮廓形状加工出来。一般而言粗车留给半精车加工单边1mm~1.5mm余量,半精车留给精车单边0.5mm~1mm余量。 4.采用电化学加工去余量 电化学加工利用金属在电解液中的电化学阳极溶解去除金属表面材料。通过电化学加工去除余量的优点是没有切削力产生,因此零件不易产生变形和内应力。整个加工过程电极作为阴极,被加工零件作为阳极,工件和电极之间保持0.1mm~1mm的加工间隙,电解液不断以高速从间隙中流过,带走零件(阳极)溶解的产物,同时带走电流产生的热量。电化学加工加工范围较广,而且生产效率高,一般为传统机械加工的5~10倍。加工后的表面质量较好。电化学加工的精度低,多用于粗加工去余量,因其没有切削力,可以利用在薄壁机匣去余量加工,可有效消除由于切削力过大导致的机匣变形。该方法的缺点是设备资金投入较大,而且会产生污染,需要做好污染处理。 结语 机匣类零件变形控制是一个涉及到多种因素的复杂工程,需要从毛料材质、工艺路线、加工参数、零件装夹、热处理工艺等方面多重考虑。机匣变形的控制方法随着先进制造技术的不断发展也在不断增加和提升,无人干预加工,高速切削,新型刀具和更优化的数控编程方式的应用都能使得机匣的变形得到更好的控制。 航空发动机论文:某型号航空发动机轴承故障问题研究 摘 要:某航空发动机在生产过程中重复出现了轴承故障。为降低轴承的故障率,我们开展了对轴承故障问题的研究。将生产过程中常见轴承故障分为3类:轴承表面划伤、磕伤故障;轴承锈蚀故障;轴承试车后压坑、麻点故障。本文介绍这3类故障的形貌特点,为轴承故障的分析提供一定的思路;分析3类轴承故障产生的原因,针对性制定防护措施,达到降低轴承故障率的目标,减少经济损失,提高外场发动机使用可靠性。 关键词:航空发动机;轴承故障;防护措施 某航空发动机在生产过程中重复性地出现轴承故障问题。轴承故障问题的发生,既增加发动机的质量成本、带来因轴承报废造成的额外工作费用,又耽误了发动机的交付进度,降低发动机及轴承外场使用的可靠性。因此,有效降低轴承故障发生率非常重要。 1.常见轴承故障种类 将近些年生产过程中的轴承故障问题汇总梳理,根据轴承常见故障形貌特点将某航空发动机的轴承故障种类分为以下3类:轴承表面划伤、磕伤故障;轴承锈蚀故障;轴承试车后压坑、麻点故障。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障 轴承跑道出现异物拖动造成的规则性轴向长条划伤,一般伴有滚动体出现轴向旋转划伤出现,严重时具有一定深度。 (2)轴承锈蚀故障 轴承跑道、滚动体表面形成坑状锈蚀或面积较大的浅表性腐蚀,锈蚀故障形貌一般呈点状或片状。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障 轴承压坑故障形貌一般为圆形凹坑,有集中发生特性,会出现大压坑边缘有小压坑的现象;麻点故障形貌为黑色细小点状凹坑,直径一般在0.2mm以下,有扩散发生特性,表面抛修后成纵深形分支状扩散。 2.轴承故障原因分析 经过资料的查阅比对,结合发动机结构特点,分析3类轴承故障的原因。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障原因分析 某航空发动机的轴承一般采用分体轴承,在装配过程中合套,而由于轴承的游隙非常小,在轴承装配过程中滚棒没有收到位,会造成轴承划伤;在大组件装配过程中的同轴度未对正,会造成轴承划伤;在轴承测量过程中,一些表面尖锐的测具与轴承工作面接触时,会造成轴承工作面划伤;另外,在轴承装配、保管过程中,也有可能与外物接触、磕碰,会造成轴承表面磕伤。 (2)锈蚀故障原因分析 轴承材料属高碳钢,材料与水汽接触极易产生锈蚀现象,主要产生原因有如下两种。 ①日常轴承防锈管理存在问题。存放过程中轴承被空气氧化,产生锈蚀。 ②人手上汗液中含有水分与盐,在搬运或装配的过程中,若人手出汗或沾有非中性辅助材料时,接触轴承会发生电离反应,加速氧化作用,产生锈蚀。 轴承的锈蚀故障一般在夏天湿度大时较严重。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障原因分析 结合发动机结构特点,产生轴承压坑、麻点故障的原因主要有锈蚀和异物压伤。 ①锈蚀 当轴承发生锈蚀时,若未及时处理保持锈蚀状态,会导致锈蚀加深,形成麻点故障;若轻微锈蚀的轴承继续工作也会导致锈蚀处扩散形成麻点故障,一般此类麻点向轴承基体方向有较深的纵向延展。 ②异物压伤 某型号航空发动机由于滑油系统的特点,可能在滑油系统中存在黑色异物,导致轴承工作时被压伤。黑色异物来源分为以下6类。 (a)封严面磨损掉落 某型号航空发动机封严结构大部分采用的是空气封严,密封面为蜂窝或涂层,在工作中存在磨损脱落现象。蜂窝表面由电火花加工形成,存在金属材料融化后形成的颗粒与金属氧化物;涂层为金属或金属化合物粉末构成,磨损掉落后的脱落物硬度较高。 (b)空气系统的异物 某型号航空发动机的部分空气系统机件,如导向叶片,在加工过程中使用吹沙工艺,砂粒容易形成残留。 (c)涂层加工过程切屑残留 为保证封严环的同轴度,三支点、五支点轴承封严环为组合后加工,加工时虽然采取了一定的保护措施,但由于结构限制,涂层切屑易残留在滑油腔中。 (d)导管中存在砂粒 导管加工过程折弯时采取填充物方式保持导管材料延展不产生局部凹下。12mm以下直径的导管采用灌入松香的方式,12mm以上直径的导管采用灌入砂子的方式。灌入砂子的导管在管路折弯后形成了部分区域有静电吸附作用,吸附少量沙子。导管加工完成后被静电吸附的沙子不易清除,进入滑油系统会造成轴承压伤。在管路与接头焊接后表面焊道处理时,采用砂纸打磨的方式也很容易造成砂纸中的金刚砂残留,而这部分金刚砂表面含有粘接剂,很难清除,容易造成管路内含有砂粒。 (e)机件内壁表面氧化物脱落也会造成滑油系统出现异物。 (f)轴承等机件存放、运输或装配过程中,有微小多余物掉落或空气中的大颗粒物吸附在机件表面,未及时清除。 3.轴承防护措施的制定 根据故障产生的原因,针对轴承表面划伤、磕伤故障,轴承锈蚀故障和轴承试车后压坑、麻点故障进行了相关控制工作。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障防护 为避免轴承表面划伤、磕伤故障的发生,在装配流程及轴承检测上尽量减少拆、合套的过程。对员工进行实际操作培训,提高员工轴承装配经验。在装配合套的过程中遇到卡滞情况不强行装配,将轴承轻轻旋转,使轴承内外套趋于平行,减少轴承的损伤程度;在轴承装配时,采用润滑脂将滚棒收起到位,避免装配过程中滚棒卡伤轴承;上部装配的部件与下部发动机均要用水平尺确定水平状态,在轴承将要接触时,下落速度要慢,采用手动吊装滑轮,便于明显感知装配状态。 将与轴承配合的工装材料更换为环氧树脂,避免与轴承接触时划伤轴承。派制专用工装,专人管理轴承及与轴承相关的工装。 (2)轴承锈蚀故障防护 日常轴承采取真空包装存放,避免原始包装不能完全实现与空气隔离。真空包装困难的已装配在组件上的轴承油封后尽量采取塑料袋包装,并放置防潮砂,确保小环境的空气干燥。在组件上放置时间较长的组件规定半年为期限,超过半年则将轴承分解进行油封管理。 轴承操作过程中,工人必须带防汗的一次性绢布手套,有效地防护手上汗液对轴承的影响,同时一次性手套的使用还可以有效的避免二次污染。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障防护 加强对轴承锈蚀的防护,发现轴承出现锈蚀后及时处理,避免锈蚀扩大形成麻点故障。 控制滑油系统清洁度,加强对油品清洁度等级的控制;对涉及轴承腔及滑油系统流路的机件进行充分冲洗,将残留在成附件壳体死腔内的机加残留金属屑冲洗干净;在装配或装配后运输发动机过程中,用堵头、堵盖或防尘罩隔离发动机与外界环境,避免在发动机试车过程中,有残留金属屑、沙粒等异物进入轴承腔内。 结语 对近些年生产过程中某航空发动机轴承故障问题的汇总梳理,明确了其常见的轴承故障种类。通过轴承故障原因分析,从轴承的入厂、存放、装配、运输和与轴承故障问题相关机件的清洗环节入手,针对性提出对策,进行某航空发动机轴承故障发生的防控。一方面,这些对策可为其他型号航空发动机的轴承故障防控做参考;另一方面,我们也要认知到,@些措施并不能全面杜绝某型号航空发动机轴承故障的发生,针对某型号航空发动机轴承故障防控措施仍然需要认真研究,任重而道远。 航空发动机论文:浅析民用航空发动机维护机制优化策略 摘 要:随着我国经济的快速发展,航空领域也得到很大的提升,但是随着科学技术的不断提高,我国民用航空发动机也存在很多问题,并且相关的工作人员也一直致力于其研究中。本文正是对当下民用航空发动机的维护机制问题进行了深入的分析,并对其存在的问题提出了相应的优化策略,期望可以维护我国民用航空发动机制的安全、提升民用航空发动机的水平、完善民用航空发动机的功能、以及降低民用航空发动机的安全隐患。 关键词:民用航空;发动机;维护机制 对于航空飞机而言,发动机一直以来都是飞行安全中最主要的影响因素之一,尤其是民用航空飞机,发动机起到至关重要的作用,对我国民用航空发动机的维护机制进行优化对航空事业的发展有着重要意义。不但可以提高工作人员的技术水平,还可以健全我国保养制度体系。因此,以下就是对我国民用航空发动机维护机制的优化进行的深入分析。 1 民用航空发动机需解决的维护机制问题 1.1 民用航空发动机维护保养机制不完善 我国民用航空发动机需解决的维护机制问题之一,就是民用航空发动机维护保养机制不健全[1]。主要体现在以下两个方面:一是沟通机制运行未得到完善,我国民用航空的沟通机制涉及到地勤人员、飞行人员、以及维修部门等岗位之间形成的沟通机制,并且就我国目前民用航空发动机的发展现状而言,保养机制的正常运行就会被影响,飞行员之间无法将发动机发生的问题及时地上报到维修人员处,更无法对其具体情况进行仔细的描述;二是维护保养制度过于片面,但维护保养制度对我国民用航空发动机的维护机制又具有很大的影响,尽管在民用航空发动机的维护机制中经常进行定期性的检查,但是由于片面的维护制度,维修人员的具体责任也无法进行明确,除此之外,由于维护保养制度不具有弹性,维修人员也无法进行有效的约束自制力,进而降低自身的工作积极性。 1.2 民用航空发动机的技术管理不到位 民用航空发动机维护机制最突出的问题是缺少相应的技术管理,在维护机制中,缺少相应的技术管理标准,没有明确规定应采用的维护技术。很多民用航空发动机的技术人员,技术水平相对较低,而且也没有实战经验,这就使得发动机的维修保养难度加大。在民用航空发动机的维护中,技术的支撑是其解决问题的重要保障[2]。虽然在民用航空发动机的维护管理中引进了一些技术,但从实际的运用效果来看,并没有起到有效的作用,这归结于民用航空发动机对相应的技术管理不到位造成的。 2 优化民用航空发动机维护机制的策略 2.1 构建有效的发动机维护保养机制 对于民用航空发动机的优化,一方面需要注重的是对维护机制的构建进行完善,在这一过程中,维修部门要加强与地勤、飞行等人员的沟通与联系,能够及时的发现发动机的问题。另一方面是发动机的保养,也是维护机制需重点关注的内容,不进行定期的保养,也会使得民用航空飞机出现运行的危险。所以,要对发动机进行定期的保养,定期的检查,完善民用航空发动机的维护保养机制。使得维修人员根据这一机制,开展有效的工作,提高自身的责任意识[3]。还能够根据这一机制进行合理的监管,更加强了民用航空发动的安全性能。 2.2 加强航空发动机的技术管理 在民用航空发动机维护机制的优化当中,技术的管理是其重要的内容,在发动机的维护中应创新发展一些新技术,为发动机的维护提供技术支持。这就需要相关的技术研发人员进行相应的技术研究,比如说新推出的发动机监控技术,这种技术实现了对发动机的的监控,以及发动机在运行过程中的监控[4]。对于发动机的维修人员,也应该进行相关的技术培训,提高其对于民用航空发动机维护机制的技术水平。更要加强对于技术的管理,通过技术的管理,制定相应的维护制度,相关的设备维护机制等等,在保障发动机应用维护机制的基础上,进行相关机制的保障。 3 结语 综上所述我们可以知道,优化我国民用航空发动机的维护机制可促进经济的快速发展,尽管我国的民用航空发动机的维护机制存在很多问题,如民用航空发动机维护保养机制不健全、民用航空发动机的技术管理不到位等,但只要可以完善有效的发动机维护保养机制、加强航空发动机的技术管理等,还是可以完善民用航空发动机的维护机制。既可以维护民用航空发动机的安全,又可以完善相关的共同机制,还可以提高飞机的飞行安全。 航空发动机论文:航空发动机轮盘参数化结构优化 摘要: 为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,对发动机转子轮盘进行参数化结构优化设计.研究辐板不同高度处厚度与轮盘径向破裂裕度的关系,以简化轮盘辐板优化方法.以周向破裂转速裕度为约束条件,体积最小为优化目标函数,利用Isight软件和有限元数值模拟方法研究轮盘盘心优化方法,并通过算例计算验证其正确性.结果表明:在满足s束条件的基础上,轮盘体积减小8.66%,最大等效应力减少10.4%.该方法可为航空发动机轮盘轻量化开发提供参考. 关键词: 航空发动机; 轮盘; 辐板厚度; 破裂裕度; 破裂转速; 等效应力; 约束; 体积 0引言 轮盘是航空发动机重要的安全关键件之一,在高转速、高温度、高压力的恶劣条件下工作.轮盘的转速一般都达到每分钟数千转到数万转,负责固定叶片的轮盘除要承受自身的离心力外还要承受叶片的巨大离心载荷.由于叶片和轮盘的离心载荷很大,需要较大的盘心承受,所以轮盘设计得比较重.以高压涡轮为例,其单盘的质量能占到整个高压涡轮部件总质量的50%.由于涡轮盘质量巨大,其一旦破坏,产生的高能碎块是任何机匣都无法包容的,因此为保证涡轮盘的可靠性,其设计也不得不保守.随着优化技术的发展以及市场对产品效率的要求越来越高,对轮盘的轻质化设计需求也越强烈.早期国内有开展整体叶盘的设计研究[13],随着焊接技术和材料研究的发展[45],轻质化轮盘的优化方法又有双辐板轮盘设计的研究方向[69],但国内实际工程应用,依然是单辐板为主要设计形式.榫槽形状的优化也是轮盘优化的一种有效途径[10].考虑到多辐板涡轮盘的加工制造存在较高的技术要求,基于国内现有的成熟加工能力,本文从工程应用的角度考虑,对分体盘盘体寻求一种简洁、高效的优化设计方法. 1轮盘结构优化设计思路 轮盘破裂对发动机的破坏程度极其严重,而且是非包容性的.为防止轮盘破裂,轮盘的优化设计以轮盘的破裂转速储备裕度为限制条件.对于高速旋转的轮盘而言,径向破裂裕度和周向破裂裕度是轮盘安全性的2个重要指标. 径向破裂裕度最薄弱的区域为辐板,因此当轮盘的径向破裂转速有一定的裕度时,可以适当减薄辐板位置的厚度,通过降低径向破裂转速的裕度达到减重的目的.根据周向破裂裕度的计算方法[1112]可知盘心和辐板为周向破裂裕度的计算区域,而盘心是承载周向载荷的重要区域,因此,对轮盘的优化考虑采取2步:第一步对辐板优化,第二步对盘心优化. 以轮盘的破裂裕度为约束条件,优化轮盘设计.破裂转速的计算方法采用常用的平均应力法和有限元方法.破裂转速储备裕度的计算公式[1112]为Mburst=mσUTSσAVGTan式中:m为材料利用系数;σUTS为平均工作温度下的材料强度极限;σAVGTan为平均周向应力或平均径向应力. 2轮盘辐板优化 2.1幅板各高度处厚度变化交互影响研究 辐板的径向载荷主要由喉部以上结构的离心力产生,辐板自重对辐板的径向载荷影响较小,假定辐板某个高度处的厚度只对此高度处的径向破裂储备有影响,由于厚度变化而导致的离心载荷变化可以忽略,辐板各高度处的厚度对其他高度处的平均径向应力的影响可以忽略不计,幅板各高度处厚度变化无交互影响.轮盘辐板的A~D位置见图1,通过HyperMesh的Morph功能,逐渐减少辐板高度A处的厚度,计算轮盘辐板B,C和D处的径向破裂裕度,见图2.从图2可以看出,轮盘高度A处的厚度变化对B,C,D处的径向破裂储备影响非常小,因此可以认为对于径向破裂裕度,幅板A高度处厚度变化对B,C,D高度处无交互影响. 2.2辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系 在轮盘的辐板上选取不同高度为handle 1,handle 2,handle 3,handle 4,handle,5和handle6 等多处截面,见图3.以每个截面高度处的辐板厚度为参变量,计算每个截面高度不同厚度的径向破裂转速储备.以辐板厚度的减少量为横坐标,较蚱屏言6任纵坐标绘制曲线,可以得到各处辐板厚度减少值与对应高度的径向破裂裕度关系.进而拟合辐板优化的曲线见图4. 由图4可知,在辐板区域范围,对应高度处的厚度变化与径向破裂裕度近似成线性关系为f(x)=ax+b (1)在辐板喉部,厚度参数变化与径向破裂裕度的线性关系匹配度较高;在接近盘心的部位,厚度参数变化与径向破裂裕度的拟合曲线为多段折线线性关系,例如handle 7处的辐板优化拟合曲线不再是一条直线.然而,轮盘的最小径向破裂裕度发生的位置是辐板的喉部位置,这个位置的辐板厚度最小,因此轮盘辐板的优化可以采用线性公式. 2.3辐板优化算例 以某轮盘为算例,辐板优化步骤如下. (1)基于HyperMesh网格模型,开展参数化建模.该方法在网格变化的同时,温度场随之变化,可减少温度场的反复迭代和反复分网过程. (2)研究辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系,获取优化拟合曲线. (3)基于ANSYS环境进行有限元计算和后处理分析. 优化设计流程见图5.对轮盘原设计结构进行有限元建模,采用带中节点的四边形单元SOLID183.模型中的几何形状和载荷条件满足轴对称条件的位置采用轴对称单元,榫接位置采用带厚度的平面应力单元.边界条件约束辐板右侧,见图6.轮盘温度分布范围为450~500 ℃,呈径向梯度分布,见图7.转子叶片位置采用质量单元MASS21模拟叶片离心力. 轮盘的材料为FGH96合金[13],密度ρ=8.32×103 kg/m3,泊松比为0.311. 在轮盘辐板不同高度位置,通过改变各位置的参数值,计算轮盘的各点平均径向应力与径向破裂裕度.根据辐板优化的拟合方程,获取各高度处a和b的值,见表1. 径向破裂储备目标设为1.4,通过辐板优化的拟合方程,可以获得辐板各高度处的可减少厚度值.优化后的辐板模型见图8. 优化后辐板的最大等效应力水平相当,应力分布趋势相似,见图9和10.轮盘辐板优化前后的计算结果见表2. 优化后的轮盘体积减少6.77%,径向破裂裕度由1.540减少到1.400,满足优化设计约束条件.优化后,轮盘的周向破裂裕度未明显变化,与原始模型的周向破裂裕度相当. 3轮盘盘心优化 轮盘盘心是轮盘周向破裂裕度影响的重要因素.盘心优化流程见图11. 以盘心不同高度位置的厚度为参数,建立有限元模型.通过试验设计方法确定参数取值和样本点,变化盘心的几何形状进行仿真计算.以盘心的体积为优化目标,以盘心的周向破裂裕度为约束条件;通过Isight软件中的优化算法分析计算结果,获取优化的参数值;最后以优化参数值建立模型,完成有限元求解,验证优化参数的正确性. 4盘心优化算例 在优化后辐板模型的基础上开展盘心优化,以盘心厚度为参变量,见图12.参数P1~P6变化范围为-5~+5 mm,以周向破裂裕度大于1.297为限制条件,以体积最小值为优化目标. 通过试验设计确定样本点的值,采用HyperMesh的Morph功能生成有限元模型,完成各样本的有限元计算.根据各样本点有限元计算结果,在Isight软件中获取输入变量与输出变量的相关性.各变量对破裂裕度和体积的影响分别见图13和14.由此可以看出:P3对优化目标体积和约束条件破裂裕度影响比重都较大.在要保证约束条件的情况下减小体积,需要选择对约束条件不敏感、对优化目标影响大的参数,进行较大调整. 为较精确地找到全局最优点,采用多岛遗传算法[1415].多岛遗传算法是在传统遗传算法的基础上,基于群体分组的并行性遗传算法.多岛遗传算法将整体种群划分为若干子群,并将子群隔绝于不同的“岛屿”上,各个子群独立地进化,而非全部种群采用相同的进化机制,并且各个“岛屿”间以一定的时间间隔进行“迁移”,使各个“岛屿”间进行信息交换.多岛遗传算法能够有效地提高运算速度,并且若干独立进化的子群可提高整个种群的遗传多样性,回避传统遗传算法的早熟现象,有利于找到全局最优解. 通过多岛遗传优化算法,获取各变量的取值,建立盘心优化后的有限元模型.原始模型与优化完成后的模型对比见图15.模型优化前、后的应力云图对比见图16~19,计算结见表3.与原始模型相比,优化后模型的最大等效应力减少.由图18和19可知,优化前后方案轮盘周向破裂最大应力均发生在盘心位置.由图19和表3可知,优化后的轮盘最大周向应力为1 040 MPa,增加0.7%,周向破裂裕度满足大于1.297的约束条件.优化后的轮盘质量减少8.66%,径向破裂裕度由1.540减少到1.400,周向破裂裕度由1.299减少到1.297,满足约束条件. 由表3可知,盘心优化后模型的径向破裂裕度与辐板优化后模型的结果相同,均为1.400,盘心的形状改变未影响轮盘的径向破裂裕度,因此轮盘分步骤开展优化工作可行并高效. 5结论 本文以轮盘为研究对象,以轮盘厚度为参变量、破裂裕度为优化限制条件、体积为优化目标,研究轮盘的优化设计方法,得到以下结论. (1)对轮盘的优化可以采用辐板和盘心优化分步开展的方法,以减少优化参变量的个数和类型.本文仅选择厚度作为变量,优化方法高效、简单. (2)幅板各高度处厚度变化对其他高度处的径向破裂裕度无明显交互影响. (3)辐板的减重优化可按照线性拟合曲线,有利于简单、高效完成辐板优化设计,具有一定通用性. (4)辐板厚度的变化对轮盘的周向破裂裕度无明显影响. (5)盘心的优化设计并未影响轮盘承担径向破裂载荷的能力. (6)在满足设计目标的基础上,经过参数化优化,轮盘体积减小8.66%,最大等效应力减少10.4%. 该优化方法对轮盘的结构设计具有借鉴意义.后续工作可以在优化后模型的基础上,使轮盘的轮廓过度点更加平滑,减少局部的应力集中,消除几何角点的高应力区域. 航空发动机论文:航空发动机叶片工时定额测算方法分析 摘 要:航空发动机是一个国家工业发展水平的重要体现。对比于一般的机械加工制造,航空零部件对机械加工的精度要求更高,避免因加工质量缺陷而影响航空发动机的使用质量和使用寿命。在航空发动机机械零部件的加工中尤其是在对叶片进行加工时为避免加工工序出现偏差,需要对发动机叶片的加工工序进行严格的测算。文章在分析工时定额特性的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新方法,从而实现对于航空发动机叶片工时定额的快速估算. 关键词:工时定额;SLFM;特征参数;航空发动机叶片 前言 航空发动机叶片加工是航空发动机制造中的重点也是难点。为做好对于航空发动机叶片的加工制造,在航空企业生产制造中需要依照航空发动机叶片工时定额的精确计算来规划布控企业管理规划、生产调度、成本控制等多个环节。通过合理的调度规划实现航空发动机叶片加工环节、加工结构的优化,从而确保航空发动机叶片生产高效、稳定的进行。在现今的航空发动机叶片的加工制造过程中,大量的使用现今的五轴数控加工设备,做好航空发动机叶片工时定额的计算从而实现对于数控加工设备的合理调配是航空发动机叶片正常生产的重要保证。 1 航空发动机叶片工时定额现状分析 在国内传统的航空发动机叶片工时定额中主要采用的是人工查表法,此种方法既不科学也不效率,随着计算机技术和先进制造技术的不断引入,新的航空发动机叶片工时定额方法(如计算机查表法、数模分析法、神经网络法以及混合法)被逐渐的引入到航空发动机叶片工时定额中,在为航空发动机叶片工时定额带来方便、高效的同时也存在着一些不足,以计算机查表法为例,其需要将航空发动机叶片工时定额的相关数据存储在数据库中,数据存储的量大且维护较为繁复,影响计算机查表法的应用效果。数学模型法在应用的过程中对于数学模型的建立和应用要求较高,不利于航空发动机叶片工时定额工作的顺利进行。而在现今广为使用的BP网络模型,在航空发动机叶片工时定额的计算、规划过程中存在着网络性差、容易陷入局部最小的局限性。为规避上述航空发动机叶片工时定额方法中所存在的缺陷,通过对航空发动机叶片工时定额计算过程中各主要影响因素进行分析的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新思路,通过将各影响航空发动机叶片工时定额计算的特征参数作为模型的网络输入,通过与航空发动机叶片工件相似、相匹配零件进行对比规划构建航空发动机叶片工时定额计算网络模型,通过对网络模型的输入数据进行归一化处理,从而实现了对于航空发动机叶片工时定额的准确计算和划定,保障了航空发动机叶片生产的顺利进行。 2 航空发动机叶片工时定额计算方法与网络模型的建立 2.1 航空发动机叶片工时计算方法 航空发动机叶片在生产的过程中具有种类繁多、加工精度要求高等的特点。在航空发动机叶片加工过程中需要在分析航空发动机叶片毛坯料材料、毛坯料尺寸大小以及航空发动机叶片的结构、所采用的加工方式等的特征参数。在采用数控加工方式来对航空发动机叶片工进行加工的过程中,对于航空发动机叶片工的加工特性可以对其按照相似原则不同种类的航空发动机叶片进行规划分类,并对航空发动机叶片加工时的各种代表因素作为特征参数,并航空发动机叶片数控加工时叶片的特征信息与工时信息等进行规划分类,并对这些特征信息进行建模计算以对航空发动机叶片的数控加工工时进行计算。 在对航空发动机叶片工时进行计算时,在对同类航空发动机叶片各影响数控加工工时的各类特征参数进行提取筛选归纳分析,将这些归纳后的参数作为航空发动机叶片工时定额模型的输入,将同类航空发动机叶片的工时定额作为输出完成对于航空发动机叶片工时定额计算网络模型的建立。对于一种全新的航空发动机叶片进行工时定额计算时,首先对航空发动机叶片中的各类特征参数进行识别,而后从数据加工的数据库中选用相似零件集来作为航空发动机叶片工时定额模型的训练样本来对网络模型进行训练,最后根据匹配最相似的航空发动机叶片网络模型来计算航空发动机叶片的工时。 2.2 建立航空发动机叶片工时影响因素体系 在对航空发动机叶片进行工时计算的过程中,要选取影响零件工时的主要因素来作为相应的特征参数完成航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在对相应特征参数数据库的建立时应当根据现有典型航空发动机叶片的外形结构参数、加工工艺参数等,对影响航空发动机叶片工时的各种参数进行提取并综合归纳,从而对航空发动机叶片工时定额过程中的各类参数如航空发动机叶片的种类、航空发动机叶片的截面形状、航空发动机叶片的减震结构形状、尖部形状、航空发动机叶片根部形状、叶片尺寸、航空发动机叶片的材料种类、航空发动机叶片毛坯料形式以及所采用的数控加工设备等的各种特征信息进行提取归纳。在上述几种航空发动机叶片特征参数的基础上完成对于航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在上述的航空发动机叶片的特征参数中,航空发动机叶片的种类表示的是航空发动机叶片的分类特征,根据航空发动机叶片用途的不同,不同种类的航空发动机叶片在结构和功用上具有较大的差异。对于航空发动机叶片的截面形式的不同可以分为等截面、变截面以及根据坐标点所建立起来的航空发动机叶片空间曲面等,这一参数与航空发动机叶片加工的工艺性具有极大的差异性。航空发动机叶片的结构形状表示的是航空发动机叶片加工面的形状和复杂程度的特征。此外,航空发动机叶片的材料对航空发动机叶片的加工具有极强的影响。 2.3 做好航空发动机叶片相似零件的检索匹配 完成了对于航空发动机叶片各种特征因素的提取和归纳后通过对现有航空发动机叶片进行相似度匹配以确定航空发动机叶片的相似性,并在此基础上完成航空发动机叶片工时定额的计算制定。通常来说,对于同种类的航空发动机叶片具有相似的航空发动机叶片加工特性。因此,在对航空发动机叶片进行相似度检测时首先需要选取航空发动机叶片种类相同的典型叶片,而后通过对其他几种航空发动机叶片的特征因素进行匹配,并完成两航空发动机叶片之间的相似度计算,得出两航空发动机叶片之间的相似度值,将相似度值按照降序进行排列。在相似度值的选取中需要设定一个阀值,小于这一阀值的航空发动机叶片相似度值将予以剔除,同时需要对航空发动机叶片的相似数据库进行充分的建立。 2.4 航空发动机叶片工时定额网络结构与精度分析 完成对于航空发动机叶片特征库建立的基础上,通过将航空发动机叶片中的各种特征参数变量输入到网络模型中得出所计算的航空发动机叶片工时定额,而后将这一航空发动机叶片工时定额值与BP网络模型进行相应的对比以验证航空发动机叶片工时定额的网络精度,从而对航空发动机叶片工时定额的结果进行优化。 3 结束语 航空发动机叶片工时定额是航空发动机叶片加工过程中的重点也是难点。本文在分析航空发动机叶片工时定额特点的基础上提出了基于SLFM模型的航空发动机叶片工时定额新方法,并与BP网络进行了对比验证以确定了此种航空发动机叶片工时定额方法的准确性。 航空发动机论文:航空发动机叶片碎片对增压舱安全防护的适航要求分析 摘 要:该文将根据运输类飞机适航标准介绍有关增压舱安全防护的适航条款,分别对增压舱结构防护、增压舱系统安全和增压舱释压的适航要求进行分析;然后再对美国联邦航空管理局颁布的有关非包容转子和增压舱咨询通告进行分析。 关键词:航空发动机 飞机增压舱 安全防护 1 增压舱结构防护的适航要求分析 非包容转子爆破飞出的部分碎片会击中飞机增压舱,良好的增压舱结构能后抵挡一些能量小的碎片。适航审定中对转子非包容性的关注要素应包括:飞机关键部件和系统的布局,处于转子碎片影响区域内的关键部件和系统的防护、隔离和备份,以及对转子碎片影响安全分析。因此,对增压舱结构防护的适航条款进行分析。 1.1 条款内容 (1)CCAR25.365(e):增压舱内部和外部的任何结构、组件或零件,如因其破坏而可能妨碍继续安全飞行和着陆时,则必须设计成能够承受在任何使用高度由于以下每一情况使任何舱室出现孔洞而引起的压力突降:发动机碎裂后发动机的一部分穿透了增压舱[1]。 (2)CCAR571(e)损伤容限(离散源)评定,在下列任一原因很可能造成结构损伤的情况下,飞机必须能够成功地完成该次飞行。①受到1.80 kg(4 磅)重的鸟的撞击,飞机与鸟沿着飞机飞行航迹的相对速度取海平面VC 或2 450 m(8 000英尺)0.85VC,两者中的较严重者;②风扇叶片的非包容性撞击;③发动机的非包容性破坏;④高能旋转机械的非包容性破坏[1]。 (3)CCAR25.903(d)(1):涡轮发动机的安装对于涡轮发动机的安装有下列规定:必须采取设计预防措施,能在一旦发动机转子损坏或发动机内起火烧穿发动机机匣时,对飞机的危害减至最小[1]。 1.2 条款的技术解释 (1)CCAR25.365(e)条款:该条款规定了在飞机增压舱发生突然释压时,增压舱的隔框、隔板或者地板等结构必须能够经受住由于压力突然下降而产生的载荷。民用飞机的增压过程比较缓慢,并且地板、隔板之间是相同的,各个隔舱之间没有压差,增压舱内部的结构不受压差载荷,只有外壁承受压差载荷。如果增压舱发生破损,则各个隔舱将会由于突然释压而产生压力差,这种压力差可能会破坏机身结构,进而影响飞行安全。 (2)CCAR571(e)条款:该条款通过(a)4lb鸟的撞击,(b)风扇叶片的非包容性破坏,(c)发动机的非包容性破坏,(d)高速旋转机械的非包容性破坏,对以上4种外来物的撞击进行评定,能够使飞机受上述4种损伤的状态下完成此次飞行。 (3)CCAR25.903(d)条款:该条款是要求飞C结构设计必须采用必要的预防措施,来防止因为非包容的转子失效等引起的危害,并对所有的区域进行保护。其目的是要求采用必要的预防措施,以确保动力装置安装的各部件功能安全正常。 2 增压舱设备系统的适航要求分析 非包容转子碎片飞出后有可能还会击中一些安装在增压舱内部的一些关键系统部件,如液压系统、飞机操控系统,这些系统的安全也直接影响着飞机的安全飞行。因此,对增压舱系统安全的适航条款进行分析。 2.1 条款内容 (1)CCAR25.1309(a)凡航空器适航标准对其功能有要求的设备、系统及安装,其设计必须保证在各种可预期的运行条件下能完成预定功能[1]。 (2)CCAR25.1309(b)飞机系统与有关部件的设计,在单独考虑以及与其他系统一同考虑的情况下,必须符合下列规定: ①发生任何妨碍飞机继续安全飞行与着陆的失效状态的概率为极不可能; ②发生任何降低飞机能力或机组处理不利运行条件能力的其他失效状态的概率为不可能[1]。 (3)CCAR25.1309 (d)必须通过分析,必要时通过适当的地面、飞行或模拟器试验,来表明符合本条(b)的规定。这种分析必须考虑下列情况: ①可能的失效模式,包括外界原因造成的故障和损坏; ②多重失效和失效未被检测出的概率; ③在各个飞行阶段和各种运行条件下,对飞机和乘员造成的后果; ④对机组的警告信号,所需的纠正动作,以及对故障的检测能力。 2.2 条款的技术解释 (1)25.1309(a)中的“各种可预期的运行条件”是指飞机可预期的所有运行条件,例如:高度条件、环境温度条件、飞行包线以及各种气象条件等。 (2)CCAR25.1309(b)是根据各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系提出的总的要求。FAA提出飞机系统及相关部件的设计,在考虑单独设计及与其他系统相关联设计时,必须满足以下规定: ①每种灾难性失效状态不可且不能由单个失效导致; ②每种危险性失效状态是极其微小的; ③重大性的失效状态是绝对不可能发生的。 (3)25.1309(d)规定在使用分析方法时,应采用适当的飞行、模拟器或地面试验验证各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系。若是灾难性失效状态无需试验来验证。该条款是为了保障有序且充分地对可见失效或其他事件对安全性的影响而提出的。 3 增压舱释压的适航要求分析 非包容转子碎片击破飞机蒙皮结构后,增压舱则会发生快速释压现象。飞机释压导致客舱内空气不足而威胁飞行人员的生理健康,因此,对有关增压舱释压方面的适航条款进行分析。 3.1 条款内容 CCAR25.841(a) 载人增压舱和隔舱必须有装备为飞机在最大使用高度的正常运行条件下保持不超过8 000英尺的座舱压力高度。 如申请25 000英尺以上的运行合格审定,飞机的设计必须使得在增压系统发生任何可能的失效情况后,乘员不会暴露于超过15 000英尺的座舱压力高度。 CCAR25.841(2):飞机必须设计成在发生任何未经表明是极不可能的失效情况而导致释压后不会使乘员经受超出下列座舱压力高度: (1) 7 620 m(25 000 英尺),超过2min;或 (2) 12 192 m(40 000 英尺),任何时段。 CCAR25.841(a)(3):在评估座舱释压情况时应考虑机身结构、发动机和系统的失效[1]。 3.2 条款的技术解释 CCAR25.841(a)(2):人可以承受的最大大气压力极限为海拔高度4 500 m,若在一定时间内,人所承受的压力超过该海拔高度,这会对人生理上造成伤害,甚至会出现生命危险。因此,本条(a)款要求飞机在正常运行时,增压座舱压力高度不应高于7 620 m超过2 min,或者任何时段座舱压力高度都不能超过12 192 m。(a)(2)中要求在所有能够引起增压客舱释压的故障中,对故障发生概率在1×10-9以上的情况进行释压分析,故障包括发动机非包容转子爆破、轮胎爆裂等。在应急下降分析时,不仅要考虑动力损失,还要考虑发动机损坏造成的其他影响,如供气量减少和发动机液压动力的丢失。 4 有关非包容转子和增压舱的咨询通告的分析 由于非包容转子爆破的事故原因很多,所以对所有失效的可能的预防很难,同时也很难对所有的区域进行防护。适航规章33部中33.75b中要求不能出现转子爆破碎片击穿机匣的事故,但由于当前制造和材料本身等原因,以及发动机转子叶片长期在恶劣环境下工作,使得发动机叶片断裂和老化问题不可避免。法规中规定,必须采取设计预防措施,使得非包容爆破事故对飞机的危害降至最低[2]。但飞机的结构非常复杂且部件较多,因此适航规章中要求对飞机的重要部件要进行隔离、防护或者备份处理。 咨询通告AC20-128A对于小碎片的要求:小碎片的尺寸大小为转子叶片末端的一半[2]。根据维修经验,只有少数的非包容小碎片能够击穿增压舱蒙皮,大多数小碎片都不能穿透增压舱。对要防护的部件和系统,首先要对小碎片能够影响的区域进行安全性分析,根据分析的结果进行相应的防护。 AC20-128A中对增压舱的要求:对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机,发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明,由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速泄压率和相关舱的压力泄漏率能够满足紧急降落,其间不能让机组人员和乘客失去工作能力,机组人员启动紧急降落系统的反应时间为17 s。 咨询通告AC25-20中要求[3]:发动机转子爆破、发动机风扇失效爆裂、非包容发动机叶片失效等离散源对压力容器(增压座舱)的损伤,应通过分析证明对增压的影响。基于使用经验,应考虑发动机在巡航高度推力完全丧失下,飞机的释压相关情况。 咨询通告AC25-20在释压后应急下降中指出[3]:飞机增压客舱开始释压和飞机开始应急下降之间有一段机组人员的反应时间,该反应时间主要分为机组人员意识到释压时间和氧气面罩插管的时间。根据飞机机组人员在应急状态下的模拟时间的平均值为17 s,这17 s时间代表了75%的机组人员反应时间;而飞机在安装面罩的5 s内开始应急下降。也就是说,飞机从释压起到飞机开始应急下降的时间需要22 s。 5 结语 通过分析适航条款和相关咨询通告,结果如下: (1)对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机,发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明,由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速释压率和相关舱的压力释压率能够满足紧急降落,其间不能让机组人员和乘客失去工作能力。 (2)CCAR25.841中要求w机释压后,座舱压力高度大于7 620 m时不能超过2 min。 (3)飞行驾驶人员的反应时间分为:17 s的机组人员意识到释压时间和5 s的氧气面罩插管的时间,即飞机从释压开始到飞机正式应急下降的时间需要22 s的反应时间。
电子测量技术论文:电子测量技术的发展及应用 【摘要】本文通过介绍电子测量技术的相关内容,包括电子测量技术产品的发展及应用、电子测量技术的发展及应用优势,以及电子测量技术在未来社会的发展及应用方向等几个方面内容,重点介绍未来电子测量技术在软件平台、总线接口、虚拟测试和专家系统等方面上的应用情况,分析和探究电子测量技术的发展及应用,以期能够给予广大的电子测量技术人员和相关部门一些参考和帮助。 【关键词】测量;电子测量技术;发展及应用;分析和探究 一、引言 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。对于新时期下如何进一步促进电子测量技术的发展及应用,需要从事电子技术行业的技术人员加以重视考虑,可以从电子测量技术的软件平台、总线接口、虚拟测试、专家系统等几个方面加强分析和探究。现具体分析如下。 二、电子测量技术的产品发展及应用 电子测量仪器,是基于电子测量技术,并结合计算机技术、通信技术、数字技术、软件技术和接口技术等发展起来的一种机械测试系统。从国家安全角度、经济产业角度以及科技发展角度来看,融合了大量的高新科学技术的电子测量技术与电子测量仪器工业有着密不可分的关系,同时也被广泛运用于各个领域,为国家的科技进步和原创核心技术的发展带来了重要的推动作用。而未来电子测量仪器的发展,则主要集中在测量仪器的通用化、模块化、网络智能化等各个方面上。 三、电子测量技术的发展及应用优势 从目前的电子测量技术发展程度来看,电子测量技术主要具有以下几个方面的优势。 (一)电子测量技术的测量频率范围宽、量程广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程广等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。通过电子欧姆表,可以测量几欧姆到几十兆欧姆的电阻,整个量程跨度的数量级高达7个。 (二)电子测量技术测量准确、高速 由于电子测量技术测量准确度更高,测量速度更快的应用优势,促使电子测量技术在社会各行各业的应用越趋于广泛,尤其是在时间和频率等问题的测量上,更具备发展优势。从电子测量技术的测量速度能力来看,电子测量技术主要是采用电磁波或是电子运动来实现的,相对于传统的测量技术而言,其测量效率相对要高出很多,且测量结果的误差也要更小。 (三)电子测量技术能够实现遥测以及不间断测量 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性。同时,电子测量技术的显示方式又较为直观、清晰,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。 (四)电子测量技术与计算机技术的相结合 除了上述三种优势之外,电子测量技术还实现了与计算机技术等多种高新技术的相结合。通过利用D/A、A/D的变换功能,能够将电子测量技术测量得出的电信号传输到计算机上,达到方便保存测量数据和及时做好记录的目的。尤其是当今微型计算机的不断发展,更是使得电子测量技术的测量结果能够便于随身携带,及时对需要更改的数据参数进行记录和更新保存,进一步体现了电子测量技术的多功能、高性能。 四、未来电子测量技术的发展及应用方向 通过综合考虑当前的电子测量技术,了解到未来电子测量技术的发展及应用方向主要集中在软件平台、总线接口、虚拟测试以及专家系统等层面上的革新和进步。 (一)基于软件平台的电子测量技术 软件平台技术,是电子测量技术的重要组成部分。在未来的电子测量技术发展中,应该重视软件平台技术的研发,包括软件的可兼容性和可移植性等方面。同时,重点对软件技术的DCOM、CORBA、COM等语言的研究,也能够进一步提高电子测量技术软件的综合应用。针对这种情况,一方面,电子测量技术人员应该致力于提高电子测量软件的集成性,解决测量软件在移植、兼容和重用等方面上的问题,以便实现测量软件在异构环境下的普及应用。另一方面,电子测量技术人员应该让被测量对象和客户之间保持相对的独立性。在不了解被测量对象的具体位置以及测量过程的前提条件下,客户可以通过利用软件平台技术,实现整个测量语言在整个电子测量软件平台系统的集成。 (二)基于总线接口的电子测量技术 总线接口,在电子测量技术的发展中,充当着组合电子测量系统,促使电子测量系统模块化、标准化的重要角色,能够为整个电子测量系统的软件、硬件提供兼容和互换环境。通过在电子测量系统中推广使用总线接口,还能够减小电子测量仪器的重量和体积,保证测量进程的便捷性。与此同时,由于总线接口高度的可靠性和简洁的系统设计,也方便技术人员对电子测量系统的日常维护工作,便于系统的简便升级和换代。 (三)基于虚拟测试的电子测量技术 近年来,随着电子测量技术与其他多种高新科技的相融合,虚拟技术在电子测量技术中的应用也日趋普及。采用虚拟测试技术,能够优化测量结果数据,改进电子测量技术过程的具体参数,增强电子测量技术的工程实用化。就目前来看,将虚拟测试应用到解决电子测量技术的实际问题当中,不但能够起到有效指导被测对象进行实际测量工作的作用,同时对于整个测量的数据进度以及测量效率的提高,也有着不容忽视的意义。 (四)基于专家系统的电子测量技术 专家系统,是在模拟人类专家的基础上,通过利用互联网上海量的数据信息和经验,对电子测量技术中出现的问题加以判断和推理,并提供相应的解决措施的一种计算机系统。同时,专家系统技术的采用,还可以让整个电子测量系统更加具备扩充性、灵活性,起到改进和完善整个电子测量系统的重要作用。在未来电子测量技术的发展应用中,加强专家系统的研发,对于提升整个电子测量系统实现高效、精准化管理和运行,有着不可取代的推动作用。 五、结束语 通过电子测量技术的分析和探究,促进广大电子测量技术人员及相关部门对电子测量技术的认识和了解,掌握未来电子测量技术的发展方向,普及电子测量技术的应用,对于推动整个电子测量技术行业的发展进步,有着极为重要的研究意义。 电子测量技术论文:基于创新人才培养的“电子测量技术”课程教学改革探讨 摘要:“电子测量技术”是电子信息类本科生的主要专业课之一,为了适应培养创新型、复合型人才目标的需要,针对目前教学中存在的问题,对本课程的教学内容、教学方法及考核方式进行了有益的改革探索。实践表明课程改革调动了学生的积极性,达到了良好的教学效果。 关键词:电子测量;教学改革;创新型人才 培养具有实践创新能力的应用型人才是当今高等教育的培养目标之一,课程教学改革是培养创新人才的根本措施。“电子测量技术”是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,该课程也是电子信息、电气自动化和机械电子等专业的骨干专业必修课程,旨在提高学生所学专业课程中的专业基础理论和单元技术知识及独立设计、构建、调试仪器与检测系统的能力,强化学生对仪器与检测系统工程的感性认识。本课程是实践性非常强的一门专业课程,近年来,随着科技迅速发展,特别是随着自动化技术和信息技术的发展及其在工业控制中的广泛应用,电子测量技术在测量技术的研究、生产测试方法、信号处理方法和技术等方面发生了一系列的变革。为了配合高等学校培养实践创新性人才的需要,同时也为了培养的人才能适应现代科学技术的发展,教研室人员对“电子测量技术”课程的授课内容、教学方法和考核方法等进行了一系列的改革探索,教学中的实践证明该课程的一系列改革取得了良好的教学效果。 一、课程内容的改革 由于目前科学技术的迅速发展,电子测量技术正从传统的电子测量仪器向智能化、复杂化自动测试仪器和虚拟仪器等方向发展,使得当前的“电子测量技术”课程内容结构已经不能满足当前人才培养的新要求。其主要缺陷包括电子测量技术教材建设的滞后,该课程内容未及时全面反映技术新发展而导致体系陈旧等。因此,电子测量技术教材应与时俱进,在讲述传统测量内容的前提下应补充智能化仪器、虚拟仪器和复杂自动测试系统等一些新的技术理论,以及先进的仪器设计方法和操作方法,而且授课内容应全面反映现代测量技术的新方向和新技术。 在该课程教学内容的改革中,主要以电子测量技术的教学大纲为主要依据,以该课程的原理、结构和测量系统为主要体系,从电子信息科学的角度来理解和观察该课程,突破以往教学中就器件论器件的传统教学方式,努力做到思路开阔,层次清晰,阐述准确,结构科学合理。按照“理论教学模块”和“实践教学模块”相结合的体系结构进行授课,课堂教学主要采取理论教学模块,重点讲授该课程教学大纲基本要求的内容。内容主要分为:检测系统的误差理论部分,非电量检测方法及智能仪器设计应用部分,信号调理与数据采集技术部分和检测仪器系统设计部分。辅以实践教学模块,主要以实验教学、调研论文、智能仪器及虚拟仪器测试技术综合设计为主。 根据学生的专业方向选取不同的授课教材,并且根据不同的专业实际情况自编讲义加以补充,主要对教材中没有涉及的内容和讲解不充分的内容进行补充。还可以联系社会热点问题,如社会上地沟油问题出现之后,教师随时给学生补充探讨地沟油的测量方法,这样课堂和现实生活紧密联系在一起,使学生感觉到课堂授课内容的重要性和实用性,提高了学生课堂听课的积极性。 为了在授课中缩短理论与技术实践的差距,在课堂授课中,通过运用案例教学,大大提高了学生解决客观实际问题的能力,教学过程中进行校际合作,提高教学效果。让学生从教学内容融入到实际科研项目中去,比如讲到电磁检测时,给学生列举一些在研的省部级科研项目,使学生了解管道泄露的不同检测方法,使学生认识到某一种物理量不同测量方法,让学生体会到检测一些物理量的新方法、新思路,引发学生思维,激发他们的创新意识,取得了很好的教学效果。 为适应创新型本科人才培养目标和教学实际,在实验课程的教学中,把理论教学和实验教学结合起来,适当增加设计型实验和综合型实验对学生能力的锻炼,共设计了4个验证性实验和3个设计性实验。实践教学中一方面为了使学生理解电子测量技术的基本原理保留了基础性的实验,另一方面,开发了新的工程应用性综合性实验,可以对高年级各专业学科之间的学生因材施教。 二、教学方法的改革 1.重视第一堂课的教学 课程的第一堂课是最基本的,对培养学生对该课程的兴趣也至关重要,所以如何激发学生对该课程的学习兴趣,吸引学生的注意力是第一堂课要解决的主要问题。一般在第一堂课中,主要结合课程教学内容,列举大量学生熟悉的实例,如电阻、电容的测量方法,电饭煲、空调等家用电器中温度如何控制和检测,主要讲解一些生活常用电器的检测技术。采用问题式教学方法,使学生提高学习兴趣,如空气中的微尘颗粒对人体健康具有很大的危害,如何测量微尘的浓度和颗粒大小;啤酒厂对发酵温度等参数的自动测量,然而如何获得这些参数以及机器人如何识别周围环境等等。结合实际应用,使学生充分了解上述物理量测量的一些智能仪器,通过课堂讲授的这些实例深深激发了学生的学习兴趣,使学生逐渐认识到学习该课程的重要性,为学习该课程的后续内容作了充分的准备。 同时教师根据所讲授的内容安排一些自学任务给学生,让学生在课外学习中查找资料或参加各种实践活动来完成任务,教师只是在必要时对学生进行专业知识的指导和帮助,发挥一种引导作用。这样使学生的课外实践学习和本课程始终相关,使学生在完成学习任务的过程中,充分发挥自身的主动积极性,体验到了成功的喜悦,满足了他们表现自我的愿望,同时也学到了原本以为非常神秘高深的知识,促进了学生学习和掌握知识的能力。 电子测量技术论文:“电子测量技术”一体化教学教改内容探讨 摘要:“电子测量技术”是一门技能性极强的课程,其教学目标是让学生熟练地掌握一些常用电子仪器的使用。为了更有效地实现教学目标,从教学场所、教师素质等七个方面来探讨其一体化教学的教改内容,力争使一体化的教学合理、可操作和有效,使学生的综合素质得以切实提高。 关键词:电子测量技术;一体化教学;教学效果 所谓一体化教学,就是以学生为主体,把“教、学、做”融为一体,即把理论教学与实践教学有机地合二为一的教学过程,它体现了以培养学生的动手能力和发现问题并解决问题的能力为本位的教学特点,教师的教学过程围绕着以学生会“做”为主要目的而进行设计,从而提高学生的学习兴趣并同时激发学生的创造性思维,使学生实现动脑与动手过程的有机结合,真正做到理论与实践相结合的新型教学手段,为实现高职人才的培养目标开创一种行之有效的教学手段。 “电子测量技术”是一门具有一定理论性,但技能性又特别强的课程,因此,其教学目标就是使学生能够熟练地掌握运用常用电子仪器来测量各种电路的参数,并由此判断电路性能的优劣。所以,它最主要的教学目的就是教会学生如何熟练地操作电子测量仪器,即体现在让学生会“做”上。其教学目标正好与一体化教学的精神相吻合,故此,对“电子测量技术”进行一体化教学改革有其现实性、必要性和可操作性,它将更有利于实现“电子测量技术”课程的教学目标,并在一体化的教学过程中同时锻炼学生的动手能力和发现问题、解决问题的能力,从而更好地实现高职院校的人才培养目标。 对于“电子测量技术”的一体化教学改革,我们从以下七个方面着手进行。 一、教学场所的一体化 所谓教学场所的一体化,即把通常的理论教学场所(普通教室或多媒体教室)和技能训练场所(实验室、实训室或实习车间)有机地组合在一起,它既能满足理论教学的需要,又能满足实践教学的需要,从而使理论教学和实践教学能够紧密地组合在一起进行,其目的是给师生提供一个边教、边学、边做的合理空间,给一体化的教学实施提供场所保证。 在进行“电子测量技术”一体化教学改革时,首先要把教学场所转移到实验实训室,把该课程所涉及到的理论和实践技能训练内容全部在该场所进行,让师生真正做到了边教、边学并边做的一体化教学过程。 二、教师素质的一体化 通常的教学是理论教师进行理论教学,实验员、实训指导教师进行技能性教学,这容易造成理论教师不积极提高自身的实践技能能力,而实践教师也会同样不积极提高自己的理论水平,导致出现理论教学与实践教学各自独立,互相脱节的情况,对高职院校人才培养目标的实现造成一定的困扰,因此,对教师素质的一体化培养在高职院校中显得更为重要,特别是在进行一体化教学的执行过程中。既能胜任理论教学又能指导实验、实训操作的高素质一体化教师队伍,是实施一体化教学并实现其人才培养目标的关键因素。 教师素质的一体化,也就是通常所说的“双师型”素质的教师,它是一体化教学能够顺利实施的基础,也是一体化教学质量的保证,因此,在进行一体化教学改革时,“双师型”教师素质培养是至关重要的一环。 在实际培养的过程中,可通过组织理论教师利用节假日到工厂顶岗实习,进行技能培训;或让实验、实训教师传、帮、带理论教师,以弥补其操作技能的不足;或组织实践指导教师参加成人教育、自学考试以提高其理论水平;或让实践指导教师在理论教师的指导下从事相应专业的理论教学;或从企业技术人员中引进相关师资等形式,来培养一批一体化“双师型”师资队伍。 在进行“电子测量技术”一体化教改之前,就有目的地让理论教师参与到该课程的实验、实训教学过程中,当他们也熟练地掌握了实践教学技能后,就开展该课程的一体化教学改革,让这些教师充当该课程的一体化教学教师,从而也实现了教师素质的一体化,即理论教师与实践教师的一体化,同时指导学生的学与做,为实现一体化的教学目标提供技术保障。 三、教学过程的一体化 进行一体化教学时,其教学过程有别于理论教学与实践教学分开时的情况,一体化教学主要体现在师生的“边教、边学、边做”上,因此,“教、学、做”需有机地融合在一起进行。在一堂课当中,它们互相交叉地进行,主要让学生在“学中做”和“做中学”,充分发挥学生学习的主动性、能动性,充分启发学生进行思考,培养学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。在整个一体化教学过程中,教师的“教”则主要体现在对学生的“做”进行指导,对学生不理解的地方进行解释并启发学生对出现的问题进行思考,帮助学生充分发挥自己的能动性来解决问题。在这一过程中,学生是主体,教师只是起到辅导性、启发性的作用,充分体现了让学生在“做中学”的精神,有效地培养了学生的自主性、创造性学习能力和综合实践能力。 在“电子测量技术”进行一体化教学的教学过程设计时,我们充分地考虑了“教、学、做”的混合进行以及学生的主体性。如:设计“示波器使用”的一体化教学过程:教师辅导学生认识实验室示波器教师辅导学生连接相关仪器使示波器显示波形教师辅导学生使用并掌握面板上各开关、按钮的作用教师辅导学生读取示波形的参数教师辅导学生分析波形、参数的特性和正确性教师布置实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起总结教师和学生讨论示波器的组成及各部分电路的作用、工作原理教师介绍各种示波器及其特点、适用范围教师布置课后任务让学生查找有关示波器的使用范围及发展方向教师再布置开放性的实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起进行课堂总结结束。 四、教学方式的改革 实施一体化教学时,采用项目式的教学方式,即把电子测量技术的内容分为几个实训项目来实施,每个项目中则包含该项目所必须掌握的理论知识和实践技能能力,这有利于理论与实践的紧密结合,有助于更好地培养学生的综合素质和能力,也更加符合一体化的教学精神。 五、教学方法的改革 教改之前,理论教学主要以讲授法为主,实践教学主要以实验实习法为主。一体化教改后,则主要以教师指导学生独立获取知识和技能的教学方法为主,如练习法等,以启发式的教学方法培养学生独立思考问题、发现问题并解决问题的能力。 六、教学手段的改革 一体化教改后,教学手段主要以多媒体为主,特别是具有动画效果的实验、实训演示课件,以便增加现场感和学生的感性认识,同时活跃课堂气氛,使学生在轻松的环境下获取各种知识和锻炼各种能力。 七、人才培养模式的一体化改革 一体化教改之前,理论教学和实验教学采用分散式培养模式,实训教学则采用集中式教学培养模式。教改之后,则不再分理论教学和实验、实训教学,而是把“电子测量技术”课程采用集中教学方式,分为几个实训项目进行综合教学,把理论教学和实践教学揉合在一起,集中在一段时间内完成该课程的教学任务。这样,经过一段时间的连续性学习和训练,有助于学生熟练地掌握理论知识和实践技能,并有效地将理论与实践相结合,最终高效地完成课程的教学目标。 技术和知识正在日新月异地发展变化,因此,以培养生产、经营、管理、服务第一线技能型人才为己任的职业教育必须深化改革、加快发展,才能适应科技进步、知识更新和社会发展的需要。而作为职业教育的一种新型教学模式,一体化教学也必须与时俱进、不断充实、不断完善,才能发挥其积极、有效的作用,才能培养出适应社会需要的高素质技能型人才。 电子测量技术论文:浅谈学习迁移理论在“电子测量技术”教学中的运用 摘要:通过分析学习迁移理论的丰富内涵及形成条件,结合高校专业基础课“电子测量技术”的教学实践,提出了促进学习迁移的策略与方法。经过授课实践,这些策略与方法既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握,收到了很好的教学效果。 关键词:学习迁移;心向;电子测量技术 学习迁移是指在一种情境中获得的技能、知识或形成的态度对另一种情境中技能、知识的获得或态度的形成的影响。学习迁移的本质就是一种学习对另一种学习的影响,它是一种普遍的现象,贯穿于整合教学系统。它不仅存在于知识和技能的学习中,而且存在于认知策略和态度品德的学习之中。因此,“为迁移而教”已经成为当今教育工作者的共识。[1]按照学习迁移的规律展开教学活动,可以有效促使学生将知识、技能顺利转化为能力,这对大学生以后的工作、学习和生活都将产生深远的影响。“电子测量技术”是一门应用性很强的高校专业基础课程,通过该门课程的学习,能够使学生掌握近代电子测量的基本原理和方法,熟悉新型电子测量仪器的应用技术,使学生在以后的学习、工作实践中有能力制订合理的测量、测试方案,选用正确的测量仪器,以获得最佳的测量结果。因此,将学习迁移理论运用于“电子测量技术”这门理论与实践紧密结合的课程中,通过改进教师的教学策略与方法,更好地促进学生对该门课程的学习,这对于提高“电子测量技术”课程的教学质量有着重要的指导意义。 一、学习迁移的内涵和形成条件 1.学习迁移的内涵 现代认知心理学的相关研究,把对学习迁移的研究视角深入到了人的大脑,研究结果表明:迁移与人的信息加工过程有密切联系。迁移涉及到信息加工(信息的编码、存储和提取)的整个过程,同时,个人的主观因素――心向,也对迁移的产生起着关键作用。[2] (1)编码。学生能否将在一种情境中学习的知识有效地运用到另外一种学习情境之中去,在很大程度上与他们在学习知识时怎样对信息进行编码有密切关系。也就是说,学生对所获取的信息用什么方式进行编码、编码的水平如何、效果怎样等,将直接影响到后来在新情境中的学习。 (2)组织。迁移的产生与人对接受的信息所进行的组织与重组呈正相关。进行合理的组织,迁移的效果就好。没有进行组织或组织得不合理,就不能形成迁移或出现负迁移。 (3)辨别。有效的迁移是以有效的辨别为前提和基础的。心理学中有关前摄抑制的实验充分说明:学习者在两种学习情境中学习,如果对先前所学习的知识辨别不清,在后来学习中,先前知识会干扰新知识的掌握,这样就会产生负迁移。 (4)心向。迁移的产生不仅与人的认识过程相关,与人的动机态度也有关系。迁移与心向密切相关。心向也称定势,是指先于一定活动而指向这种活动的心理准备状态。它对于学习迁移既有可能产生积极影响,也可能起阻碍作用。当后面的任务是前面任务的同类课题或它的特例时,心向能对后来课题的学习起积极的促进作用。但是,当新的学习任务与先前任务不同类或者是需要灵活变通的相似任务时,心向就可能干扰新的学习,对学习迁移起阻碍作用。 2.学习迁移的形成条件 有学习就有迁移,但是,积极的、高水平的学习迁移通常不是自动发生的,而是需要一定条件、受到一些因素影响的。为了促使大学生积极、高效学习迁移的有效开展,大学教师必须了解影响学习迁移的条件,掌握促进大学生学习迁移的有效方法,根据学习迁移的规律有的放矢地指导大学生进行学习。相关研究已经表明,有效学习迁移的发生需要具备许多条件,这些条件既有外在环境因素,也有内在心理因素。其中最主要的条件因素有:学习对象的共同因素、已有知识的概括水平、认知技能与策略以及心理定势的作用等。[3] (1)存在相同成分的学习内容。有关学习迁移理论表明,两种学习内容在客观上存在一定的相同点是实现迁移的必要条件。通过运用、学习内容中存在的相同成分,促进学习迁移一般都能收到良好的效果。 (2)较高概括程度的已有知识。已有知识具有一定的概括性或结构性是学习迁移产生的最重要条件。布鲁纳在阐明原理和态度的迁移时指出,学生所掌握的知识越基本、越概括,对新学习、新问题的适应性就越广泛,也就越能产生广泛的迁移。 (3)一定的技能和策略。现代认知心理学研究结果表明,学习迁移是通过复杂的认知活动实现的。在迁移过程中,长时记忆中储存的已有知识发挥着重要的作用。这种已有知识既指陈述性知识,也包括通常称之为技能的程序性知识,还包括作为特殊程序性知识的认知策略。 二、促进学习迁移的策略与方法 在教育、教学实践中,学习迁移(正迁移)并不都是自然而然发生的,真正有效的学习迁移策略,是在教师真正理解了影响学习迁移的要素后,有效地运用正迁移的强大力量所采取的一系列措施。这些策略能在学生的学习过程中,促进学生的日常学习、问题解决和各类作品的创作。[4]在“电子测量技术”课程教学中,采用合适的策略与方法能够有效促进正迁移的产生,获得事半功倍的教学效果。 在实际教学中,要有效地促进学生形成积极的迁移,教师必须按照迁移产生的规律来确定教学内容、安排教学过程、选用教学的方式方法,也就是要依据迁移产生的心理机制来组织教学活动。[5]教师在教学过程中可以通过以下几个方法促进正迁移。 1.指导学生进行合理的信息编码 教师在进行教学设计和课堂教学活动中,必须充分考虑如何让学生进行合理的信息编码,要运用有利于学生以后能够更加灵活地提取信息的方法来传授知识、组织教学。 在“电子测量技术”课程的信号发生器一章中,需要讲解函数发生器的基本原理。其中,构成函数发生器的大部分基本电路,例如双稳态触发电路、比较器、积分器等,都是学生在之前的课程中学习过的。因此,可以采用启发式的教学方法,即,首先给出所需要的信号波形(矩形波、三角波、正弦波等),然后由学生利用已有知识,自行搭建函数发生器的电路模块。教师在此过程中仅给予必要的提示。当学生在利用三角波实现正弦波遇到障碍(新知识点)时,教师再将二极管整形网络引出,并详细讲解。利用这种启发式的教学方法,可以引导学生将已经掌握的知识和新知识有机地联系起来,使新知识能够纳入到学生的认知结构中。这种编码的结果使获取的信息不仅具有稳定性,而且具有清晰性和可辨别性,学生日后提取也就准确而方便了。 2.引导学生对知识进行科学的组织 无组织的知识不但阻碍学生学习活动的顺利展开,更能影响学生的迁移,因此,课堂教学在遵循教学方案的前提下,要按照知识本身的内在逻辑顺序依次展开,既要有教学的灵活性,又要体现知识的系统性。哪些该教,哪些不必教;何处需要多教,何处需要少教甚至不需要教等等,都应该做到心中有数,切忌把零零散散、支离破碎的知识教给学生。 仍旧以“电子测量技术”的信号发生器一章来说,噪声信号发生器是信号发生器的一种,常常用来帮助测量接收机的极限灵敏度,放大器的噪声系数等。在这一节中,噪声发生器的结构原理及其用途是重点,需要详细讲解。相对而言,各种噪声源,例如气体放电管噪声源、固态噪声源等内容,不仅涉及到了各种噪声源器件,而且与各种噪声有关。对于本科三年级的学生,所掌握的噪声相关知识非常有限,因此,噪声源的相关内容只需要简要介绍,以免干扰学生对噪声发生器原理等知识的理解和记忆。 3.帮助学生对所学的知识进行辨别 教师在讲授新知识时,既要引导学生认识新旧知识之间的联系,更要帮助学生弄清新旧知识之间的区别;既要引导学生掌握一般的原理,也要指导学生明确每个知识点的特点和应用范围,使学生能够把知识的概括和知识的分类有机结合起来。 混频器曾在“电子测量技术”的多个章节中出现(信号发生器、频率时间测量和相位差测量等),都是利用了混频器能够将两个输入函数进行相乘的特点,但应用目的、混频器个数却不尽相同。教师在讲解这些既相关又有所区别的内容时,可以采用前后对比的方法,这样不仅可以加深学生对相关知识点的理解,而且可以把它们的应用进行合理分类。 4.帮助学生建构迁移的心向 心向使人们倾向于以一种特定的方式进行反应,这种倾向性本身就是一种活动经验。这种经验对学习和解决新问题既有积极作用,又有消极作用。在教学中,既要注意利用心向的积极作用,帮助学生掌握解决同类问题的方法,又要培养学生积极动脑,养成对问题认真分析的态度,根据问题的特点采取灵活的解决方法,防止心向对学习的干扰。 电子示波器的相关知识点是“电子测量技术”课程的重要内容,其中,在讲解示波管偏转系统的原理时,教师可以结合学生已有的关于电子在磁场中受力偏转的知识进行分析。在学生掌握了相关知识点后,教师可以继续引入激光扫描测振仪的相关知识,使学生们学会触类旁通地分析同类型的不同问题,逐渐养成创新的思维方式。 三、结束语 “教是为了不教。”在当今信息社会,终身学习已是一种生存方式,这就要求大学教学不只是要让学生掌握几门学科的具体知识,更重要的是让学生“学会如何学习”。通过在中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院的教学实践,充分说明了采用促进学习迁移的教学策略与方法,既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握。 电子测量技术论文:“电子测量技术”课程教学改革与实践 摘要:文章分析了“电子测量技术”课程的特点和当前发展趋势,介绍了该课程作为中国计量学院精品课程在教材建设、教学内容、教学方法和手段、实践教学、师资队伍建设等方面进行的一系列改革措施和创新性实践教学。 关键词:电子测量技术;教学改革;教材 “电子测量技术”是中国计量学院的一门特色课程。电子测量技术在科学技术、国防建设、工农业生产、通信、医疗、环保等各领域都有广泛的应用,在现代生活中电子测量技术也成为不可缺少的手段,例如电子称、电子表、电子体温计等等。“电子测量技术”课程的开设目的是使学生熟悉和掌握常用电参量的测量原理与测试方法,掌握典型电子仪器的原理、性能及使用方法;使学生能够正确选取适当的测量仪器组成测试系统,准确测量电测量及正确处理测量数据,以获得准确可靠的测量结果;同时要使学生了解电子测量技术在数字化、智能化、虚拟化、网络化方面的最新发展进程。笔者结合科研背景,尝试对本课程教学内容和教学方法进行改革与实践。 一、教材建设 教材的编写应具有科学性、先进性和适用性,立足理论与实践相结合,基本概念与现代技术相结合,注重作为教材的可读性和知识点的内在逻辑关系,深入浅出,系统而全面。我们根据“电子测量技术”课程教材变化和课程教学改革的需要,编写并公开出版了《电子测量技术》的新教材。[1]新教材主要有如下特点。 1.科学性 电子测量技术教材应该阐述测量科学的丰富内涵。本教材对测量和计量的基本概念给予准确科学的描述,介绍了经典误差理论和测量不确定的概念和评定方法,并将误差分析和测量数据处理贯穿于全书。 2.先进性 相比同类教材,内容较新、实用性强。例如示波器部分,许多教材介绍数字存储示波器原理时是在模拟示波器的基础上额外加一个数字化存储电路,经过数字存储之后的信号仍然需要转换为模拟信号送给静电偏转CRT进行显示。事实上在新型的数字示波器中,被测信号通过数字化存储以后不再转换为模拟信号,而是经过计算机处理,直接以像素的方式显示出被测波形。 3.适用性 “电子测量技术”是一门理论与实践结合紧密的课程,本教材的编写充分注重测试技术、实验方案在培养学生动手能力和创新能力中的重要作用。在教材内容的选择上突出应用型人才培养的特点,在介绍基本测量原理的同时充实应用实例。例如示波器的应用部分,介绍了示波器的基本测量方法、选择示波器应考虑的主要技术指标及使用示波器检测电子电路、AM/FM无线电测试和用数字示波器检测故障信号等。通过实例将学生的应用能力培养融汇于教材并贯穿始终。 二、理论教学 我们对“电子测量技术”课程的理论部分与实践教学进行了统一规划,重点加强学生实际测试测量能力和应用能力的培养。根据电子测量技术应用广泛的特点,在教学中突出实用性、前瞻性和趣味性。 1.课程网站 利用学校的Blackboard教学平台建立了“电子测量技术”课程网站。在此平台上设有网络课程,展示整个教学板块,学生可以自主选择要学习的部分进行学习。学生之间以及师生之间可以通过Blackboard 教学平台进行讨论、交流。 “电子测量技术”课程教学网站建有丰富的资源,设有网络课堂、教学课件、在线测试、视频资料、实践教学、知识拓展、讨论与答疑等板块。通过“讨论区”、“交流”等工具,可以实现教师生之间的交流与互动,很好地解决了师生课外交流少的问题;答疑板块及时为学生在学习中的疑问提供解答和帮助。通过讨论区教师可以及时了解学生在学习过程中碰到的学习难点和共性问题,以便在课堂讲授中进行更清晰的讲解。 如今高等院校都具备良好的网络设施,这为多媒体资源的共享提供了必要的硬件支持。在我们的网络教学平台上,有各种多媒体资源,如美国安捷伦公司、泰克公司、国家仪器(NI)有限公司的视频资料。多媒体资源能使枯燥且缺乏吸引力的内容变得生动有趣、图文并茂、动静分明,对教学有着很好的补充作用,尤其适用于“电子测量技术”这类综合性、实用性很强的课程。专业视频资源可以让学生了解电子测量行业的最新进展、电子测量仪器的正确操作和广泛用途。通常学生知道示波器可以测量电压、频率、相位,实际上在汽车修理中示波器也是很常用的仪器。 2.教学内容及方法 教学方法和手段的改革,就是要改变过去那种灌输式的教学方法,使学生能够以主动方式获取知识。现代教学模式中教师是教学活动的主导者,学生是教学活动的主体。教师一方面需要传授课本上的知识,另一方面更应传授分析问题和解决问题的方法,使学生由被动学习转变为主动探索。我们应大力提倡启发式教学方法,在教学过程中突出学生的学习主体地位,提高学生的综合能力。 在“电子测量技术”的教学中,课堂上主要是介绍电参量的测量原理及电子测量仪器的工作原理。我们使用动画、视频、LabVIEW软件进行辅助教学,给教学带来了新的活力。例如,电子示波器的扫描过程是一个动态过程,在书本上则只能给出静态的过程,在多媒体课件中利用动画,可使抽象的知识内容形象化、趣味化,加深学生对所学知识的理解和记忆,适合个性化学习,调动了学生学习的主动性、积极性。通过介绍一些当前新技术,比如教师有针对性地介绍自己的科研心得和成果,使学生了解电子测量技术的前沿动态。 3.考核评价 考核评价应当针对学生的基本素质培养效果和质量来展开。遵循知识向能力转化、理论向应用转化的原则,建立与教学内容相适应的考试模式,形成考知识与考理解相结合,考理论与考应用相结合,考能力与考创新相结合的评价体系,适应人才培养模式和教学模式的改革。在考核方式上,采取理论考试、实践考核和写读书报告三合一的考核方式。理论考试重点考核学生对理论知识的掌握程度;实践环节考核学生的动手能力及创新能力:设计一个电子仪器(如数字示波器、任意波形发生器),通过教学平台提交;写读书报告,针对电子测量领域的新测试技术、新测量仪器发表见解。 三、实践教学 实践教学的重要性是毋庸置疑的,它与理论教学相辅相成,在“电子测量技术”课程教学中起着举足轻重的作用。加强实验教学是为了能够培养学生的动手操作能力和创新思维能力,是培养创新型人才的前提。 “电子测量技术”课程教学改革强调理论和实践教学并重,在制订课程体系中,课程组就培养创新人才达成了共识:在学生创新能力的培养中,学习乃基础,思考是关键,实践为根本。通过调研和论证,结合现有的实验设备,选取一些具有创新设计价值的实验项目,让学生进行开发设计。为培养学生的操作技能、知识综合应用能力和创新能力,在实验内容的安排上建立由浅入深的多层次体系,以验证型实验为基础、设计型实验为主体、综合型实验为提升的实验体系,以培养学生的工程实践能力。由于“电子测量技术”课程需要培养学生利用常用的电子仪器(如各种电压表、示波器、信号发生器等)进行信号分析和处理的能力,因此开设一些仪器操作的验证性实验,同时,结合当前技术特点,利用现有的实验设备(如Labview软件)增加综合性、设计性、创新性实验。 随着计算机技术的发展,将计算机技术和仪器技术相结合,产生了一类新型测试仪器――虚拟仪器(VI)。虚拟仪器是一种由用户在计算机等通用设备组件的基础上自行定义设计的仪器。实际上,它是以通用计算机为核心的系统,配合一定的标准电子测量功能组件,利用专门编制的计算机应用软件实现信号的采集和后期数据处理等工作,并以一个如普通仪器面板一样的操作界面呈现出来。由于虚拟仪器技术具有实践性强的特点,对于学生的应用能力、创新能力的培养具有重要意义。利用计算机强大的软件技术,配上数据采集卡,学生可以自行设计出符合需要的各种电子仪器,如数字存储示波器、逻辑分析仪、任意波形发生器等。 四、结语 “电子测量技术”课程的教学改革是一项综合性的教改工程。近年来课程建设已经取得了一些成果,教学质量和教学水平正在逐年稳步提高。学生是课程建设的最大受益者,丰富的教学资源为学生学习提供了方便,综合性、创新性实验有利于学生深入理解和掌握课程原理,提高实际应用能力。通过课程建设也有力促进了青年教师的培养,他们参与教材建设、实验建设、网络资源建设等各方面的工作,并积极投身教学实践中,在课程建设中得到发展和提高。 电子测量技术论文:《电子测量技术》理论教学改革之实践 摘要: 本文对电子测量技术课程的理论教学改革的思路进行了阐述,并对怎样搞好电子测量技术课程的理论教学提供了教学改革方案。 关键词: 电子测量技术 理论教学 探索和实践 电子测量技术是一门综合课程,它的内容涉及很广。在以往的高职教学中,由于实习实训硬件条件较差,教学过于偏重于书本理论学习,加上高职学生与普通高校学生学习基础相比要差些,学生大多因学习吃力而渐渐失去兴趣,导致教学效果不甚理想。随着我国经济条件的改善,政府加大了对高职教育的基础设施和实验实训设备的投资,实验实训的硬件条件得到了巨大改变,加上校企联盟逐渐成熟化,形象化教学在高职作为重要的教学手段逐步得到推广。我院在创办全国高职示范以来,更是加大了实验实训的课时量,学生的职业能力得到了发展。电子技能是一项基于复杂脑力活动的高级技能,电子测量技术的课程教学亦有两个方面要求――原理学习和职业技能训练,二者并不矛盾,相互促进,故教学中不应厚此薄彼,这也是符合高等职业技术教育要求的。对于高职教学来说,怎样才能达到技能训练和理论学习的统一?如何使两者完美结合,使教学效果最大化,达到“润物细无声”的境界,是每一个高职教学工作者必须面对的课题。 在电子测量技术教改课程建设中,我院在加大实验实训课时比重的基础上,对于如何开展电子测量技术理论教学,进行了一些探索和实践。 一、重整课程模块 电子测量技术课程涵盖模拟、数字、电路和微机方面的知识内容,甚至涉及高数和统计数学方面的知识点,可谓内容“庞杂”,教师首先要对教材进行分析,明确理论要讲哪些内容、讲到什么程度,都要进行细致的分析。要寻找与实验实训内容的切入点,很好地将理论教学融合到实验实训教学中。为此,我们制订了新的课程标准和基于项目的教学设计,在对教材分析的基础上,把理论教学分为基础理论和新技术新仪器的介绍两个部分。基础理论部分是相对固定的,而新技术新仪器则是动态的,可以随时进行更新。电子测量技术课程理论教学可以分为五个模块,每个模块由若干要点组成。一是测量误差与数据处理模块,要求学生掌握电子测量误差分类以及运用测量误差理论进行测量数据处理及测量结果的表示。二是电子测量仪器的原理与使用模块,主要内容包括信号发生器、示波器、电压表、电子计数器原理与使用,学生通过实验任务完成,能熟练使用仪器。三是基本电参数的测量,主要根据测量任务,组建电子测量系统。四是电信号特性的测量,主要是使用频率特性测试仪和频谱仪原理和使用。五是小型电子测量系统的设计,内容包括信号发生器、时基发生器、频率计和数字电压表等设计项目,根据教学课时量的多少进行选用。其次是理论讲到什么深度,这要根据学生的就业方向决定。例如,就业方向是检测方向的,就要具有一定的理论支撑。电子测量技术理论要讲得深些,但是也要适度,要本着够用的原则。 二、加强理论内容载体实验实训项目的设计 我院进行了教学改革,把课程按职业能力递进思路分为两个层次。 一层主要是基本电子测量仪器的使用模块。该层主要体现在教学手段为“教学做合一”、强化“双基”能力的培养。在这个模块教学中,由于学生已经修完模电、数电等课程,如果把学生完成实验实训任务看成是“做”的过程,教师就要把理论知识嵌入到具体的实验实训项目中,理论教学实施可以在“做”前讲,可以“做”的过程中讲,也可以“做”后讲,即在实验实训任务完成后进行理论知识的归纳和总结。“复习”起到温故而知新的作用,是电子测量技术理论知识的“反刍”阶段,是知识系统化的过程,能够更好地体现“知识够用”的教学目的。在这个教学模块中,我们根据现有的实验室仪器,适时嵌入理论知识点,让学生看着具体的实物讲解电路原理和各旋钮的功能,从而避免了课程教学的抽象问题,有利于学生对理论知识的消化和吸收。例如在信号发生器应用实验中,嵌入模电的正弦信号产生以及波形变换等知识点。二层是整机测试模块。该层主要体现学生根据电子测量任务,组建电子测量系统,完成实际的电子测量实际操作,采集数据并且处理数据,提取被测对象最具特征信息的能力。它是“就业”前的适应期,能够起到加快学生职业能力养成的催化作用。我们在该层加入收音机装调和电视机调修两个实训模块。当然也可以根据不同的生产任务和岗位需求,适当调整模块的相应实训内容。 三、课赛结合,培养学生电子仪器的设计能力 创造能力是一个民族强盛标志之一,是一个国家快速发展的推进剂。电子仪器的精度和智能水平反映了一个国家的科技水平。为此,每两年国家都会举行全国大学生电子设计竞赛,在每年的设计题目中,都有关于电子测量仪器方面的、旨在提高大学生电子仪器的设计能力的题目。从2007年后,该项竞赛分为高职高专组和本科组两个组别。高职高专组更强调对动手能力、电路调试能力以及设计报告的撰写能力的考查,因而在电子测量技术教学中,我们有意识地加入小型电子仪器设计,通过设计了解电路设计步骤、设计方案选择、电路参数的计算、电路组装和调试。每个设计都是相对复杂的、综合的项目工程。例如在学完信号发生器子模块内容时,就可以进行函数信号发生器设计与制作;在学完电子计数器后,进行数字频率计的设计和制作。经过几个电子设计项目之后,学生通过电子仪器的设计,理论水平和动手能力都得到了显著的提高,同时也激发了学生的创造热情。我院积极组织学生参加全国以及江苏省电子设计竞赛,都取得了较好的成绩。 四、通过网站建设,加大习题库和试题库建设,编写了大量试题和习题 这有利于学生课后知识的消化和自主学习能力的养成,也有利于学生“工学交替”,方便学生去工厂实习,学生遇到学习困难或者发现问题后,可以通过网络BBS论坛和电子邮箱,及时得到教师指导,有利于电子测量技术理论与实践的结合,从而进一步促进职业能力的形成。 五、跟踪电子测量新技术和新设备 电子技术的特点是发展更新较快。为了更好地应对变化,更好地与市场接轨,在电子测量技术教学中,教师要不断跟踪电子测量技术的最新发展,增加对新仪器介绍。例如在示波器内容学习时,教师有意识地讲解数字示波器方面的知识,每年全国电子设计竞赛都有关于数字示波器方面的设计内容,在岗位工作中,也有相当多的企业使用的是数字示波器;在信号发生器内容学习时,给学生介绍DDS技术――每年电子设计竞赛的热点,另外还要介绍虚拟仪器等方面的最新检测知识点。由于课时有限,教师讲授内容不可能过于细化,深度也要合适。对有兴趣深入的学生,教师要积极引导他们利用网络资源,查找相关的内容。关注电子测量技术的前沿知识,有利于学生毕业后更好地适应岗位的需求。 随着我院示范建设的不断推进,我院各方面的实验实训条件不断改善,教改项目的不断深化和细化,教学质量达到极大的提升,学生的职业能力得到很大的提高,但是还有一些问题依然存在,我们还要不断完善和改进,最终达到“止于至善”的目标。 电子测量技术论文:浅谈项目式教学在高职电子测量技术课程中的应用 摘 要:项目式教学是当前职业教育中一种比较有效的教学方法,也是当前职业教育教学改革的基本取向。电子测量技术亟待进行教学改革,文中阐述了项目式教学改革的具体实施方法,打破了知识的学科逻辑,精选引导项目和引深项目,教、学、做融为一体,引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,激发学习能动性,提升学生的职业技能。 关键词:高职院校;电子测量技术;引导项目;引深项目 电子测量技术是高职院校电子信息类专业的职业技能性课程,它旨在培养学生电子测量综合应用能力以及对电子产品的检验技能,以使学生毕业后能胜任电子信息技术领域的设计制造、开发应用、安装调试、运行维护、管理及产品的销售与技术服务等方面的工作。近年来,我国电子信息产业得以迅速发展,对一线高素质技能型人才需求的数量和要求也越来越高。电子测量技术课程建设的好坏将直接影响到培养学生质量的高低。在新的教育形式下,认真探究电子测量技术课程的教学改革以改进教学方法和模式、提高学校总体质量就显得尤为重要了。 一、电子测量技术教学改革的紧迫性 1.高职院校电子测量课程授课对象的现状客观要求进行教学改革 高职院校的扩招使学生生源中文科生的比例大增,这些学生的工科基础理论相对薄弱;电子测量技术课程的授课对象多为大三学生,他们刚刚经历了专转本的筛选,这些学生的综合素质总体较差,搞错周期和频率单位、不知两者互为倒数关系的学生大有人在;部分学生有学习的欲望,但又苦于前面课程底子没打好。这些学生又有阳光、活泼,动手能力较强的优点,具有一定的可塑性。学生学习主动性是发挥智慧的基础,面对当前高职院校电子测量技术课程授课对象的现状,改进课程设置,加强该课程的内涵建设,将质量提升起来,是电子测量技术课程亟待进行教学改革的客观要求。 2.教育部有关高等职业教育的文件及当前“用工荒”现象主观要求进行教学改革 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确指出“培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力”“提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力”“积极推行订单培养,探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的教学模式”等要求;《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中也提出“把促进学生成长成才作为学校一切工作的出发点和落脚点”的要求。新一轮高职院校人才培养工作评估要求也需要我们系统地谋划教学工作,深化教育教学改革和管理模式改革,创新人才培养模式。准生产型的人才培养目标主观上也迫切要求电子测量技术课程进行教学改革。 二、电子测量技术教学改革的措施 高职教育教学方法的研究在逐渐深入,教学方法必须以培养高等技术应用型人才为切入点也得到了职教界的共识,广大教学工作者亦在积极探寻教学方法改革,改进教学模式。目前,我国高职院校电子测量技术课程教学主要存在如下两方面的问题。 其一,大部分高职院校电子测量技术课程沿用了传统教学体系,其教学方法和模式依旧桎梏于传统教学理念的影响上,教学内容没有从实质上突破传统单一式,理论色彩过于浓重,同时所授内容滞后于高职教育的需要,以至于并没有将学生的学习能动性完全地激发起来。其二,某些高职院校电子测量技术课程教学过程中,从其课程结构以及结果上来看,诸多方面有待实践中来完善。电子测量技术进行教学改革,其教学方法和教学模式具体怎样个改法,确实是门学问。现就我校电子测量技术实施教学改革的具体措施阐述如下。 1.彻底改变过去与任务相脱离的、单纯学习知识的课程模式,倡导以学生为中心的“教、学、做”合一的教学方法 项目式教学=理论教学+实验教学+实训,项目式教学不能说是高职教育发展的方向,但大家都在这样做了。可以说,项目式教学是当前职业教育课程改革的基本取向。电子测量技术课程必须彻底打破按照知识本身的相关性组织课程的传统模式,应该按照工作任务的相关性来组织课程。在基于工作过程的教学过程中,精心组织项目,教师在做上教,学生在做上学,通过营造愉悦的氛围,使学生学习不再成为一种痛苦的经历,不再避而远之。项目式教学模式易于激发学生在与工作任务的联系过程中主动学习知识的积极性,从而能更有效地培养学生的职业能力。 2.按照项目工作体系从宏观和微观两方面重构课程结构,适当删减理论知识,强调知识体系的纵向衔接 项目式教学突出强调课程结构,要让学生获得哪些知识,而且要让学生以什么结构来获得这些知识,将直接影响学生职业能力的形成。以工作结构为基本依据开发课程结构,不但要使课程的宏观结构以工作结构为基本依据,而且其微观结构也应以工作结构为基本依据。电子测量技术是一门综合性很强的课程,其内容涵盖了高等数学、电路、模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理等多方面的知识,我们将其偏深、偏难的理论知识予以删减,把握理论内容“必须、够用”的真正内涵,兼顾一定程度的可持续发展性要求,将教学内容重组,相关知识打包,在教学过程中围绕工作任务,先把学生带入工作场景,并初步授以技术实践知识,然后深化到技术理论知识,借助“引导项目”和“引深项目”,由浅入深,梯式推进。电子测量技术实施项目式教学的具体过程举例如下。 遵循认知规律,从学生比较熟悉的放大电路出发,以“电压串联负反馈放大电路的设计与装调”作为电子测量技术学习的第一个项目,在学生开始做该项目之前,教之电子测量基本概念、测量误差分析及数据处理、电子元器件的基本常识等技术实践知识。然后学生动手搭接电路的过程中授之晶体管特性图示仪的使用方法、万用表检测元器件及测量放大电路静态工作点的方法,结合交流毫伏表、信号发生器和示波器测量电路放大倍数后,给学生初步阐述信号发生器、示波器等时域测量仪器的基本原理,同时讲授频域测量的相关知识。随后在学生做的过程中掌握用失真度仪测量波形失真度的方法和用扫频仪测量放大电路的中心频率值、频带宽度等幅频特性的方法。以上述第一个项目作为引导,以“音响放大器的设计与装调”作为引深项目,在学生做的过程中,在理论上从高频和低频两部分深化对信号发生器的认识,深化模拟示波器和数字示波器在结构组成、多波形显示及示波器应用上的认识。以“数字万用表的设计与装调”作为第二个引导项目,知识链接到万用表的测量原理、电压测量基本知识、数字域测量基本知识,学生在做的过程中用到的仪器有万用表、信号发生器、示波器、逻辑笔等。以“基于单片机数字频率计的设计与装调”作为第二个引导项目的引深项目,深化对时间和频率测量的认识,该项目中还涉及到电子计数器、智能仪器及虚拟仪器的使用。总的来说,通过精选典型项目,在“教学做”相结合的过程中用到什么内容就教什么内容,既把握了理论内容的深度,又达到了学科内容的完整性。同时精选的项目能较好地引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,使学生在做的过程中激发了学习动机,提升了职业技能。 3.采取与项目式教学相匹配的考核方式 项目式教学强调学生在项目活动中能力的发展过程,传统的考核方式已不适应项目式教学。项目式教学评价涉及项目任务进行过程中各阶段的学习评价、项目任务的完成质量和平时表现等多方面的综合评价。 三、结束语 面对当前我国职业教育的发展形势,项目式教学已是当前职业教育课程改革的基本取向,但从长期来看,项目式课程改革是不可能一蹴而就的,而是一个相对较长的过程。对于高职教育工作者来说,我们当前工作的重点是遵循教育规律,抓住战略机遇,坚持实践落实科学发展观,打破知识的学科逻辑,同时又能一定程度的兼顾学科的系统性来制定项目式的课程体系表,通过典型项目的教、学、做,来提升高职教育的整体品质,为社会输送多层次、多样化的应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程实践教学探讨 摘 要: 《电子测量技术》是电子类专业的专业基础课程,课程的实践性较强。本文结合学院实际情况,介绍了该课程实践教学的特点及教学思路,并对该课程实践教学提出了一些有效的措施和经验。 关键词: 《电子测量技术》 实践教学 项目教学 《电子测量技术》课程是电子信息工程专业必修的专业基础课,同时也是理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。《电子测量技术》课程实践性较强,课程的学了掌握必要的理论知识外,更重要的是掌握各种电子测量仪器的选择原则和使用方法。在国外,该课程一般都是直接在工厂进行课程的学习。在我国,高教16号文指出高职教育要改革教学方法和手段,强化学生能力的培养。结合高职高专学生的特点和实际教学经验,我就《电子测量技术》实践教学谈几点体会。 1.课程实践教学的思路 实践教学是培养学生能力的重要教学模式和手段,对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有举足轻重的作用。通过实践教学,学生能更好地掌握各种常用测量仪器的正确使用方法,培养应用知识和解决实际问题的能力。在教学中我们贯彻“行动导向”的教学思想,强调学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调者。根据学生接受新知识的规律,分层次、有步骤地逐步强化学生的实际动手操作能力。实践教学具体的设计思路为:教学讲解理论知识以后,首先设计出相应的实验题目来巩固理论知识,掌握仪器的基本工作原理及基本操作;其次设计出综合项目,对仪器的综合使用进行训练,使学生能够非常熟练使用仪器,并解决遇到的问题;最后运用仿真软件进行仪器的虚拟仿真使用,从侧面强化电子测量仪器的知识及使用方法。 2.实践教学的实施 在运用多媒体课件讲解理论知识以后,就要逐步进行相应知识点的实践教学。下面以信号示波测量技术为例,阐述实践教学的具体实施步骤。在信号示波测量技术的理论教学中,要讲解示波的原理、示波器的组成及示波器的使用方法。在讲解示波器的使用方法时,采用实物演示教学法,即教师边讲边操作仪器,使学生对讲解的知识有更直观的认识。然后分别进行试验教学、项目实践教学和仿真软件的实践教学。 (1)实验教学 在实验教学中针对示波测量技术,因实际工作中常用到模拟、数字两种示波器,所以我们设计两个实验内容,即模拟示波器的使用和数字示波器的使用。进行实验教学时,教师首先要按照规范要求操作演示一遍,然后学生两个人一组分别进行实验。学生在实验过程中遇到问题可以随时请教老师,教师给予讲解指导。教学过程如图1所示。实验内容为示波器的校准和直流、交流信号的测量等基本使用。通过实验教学,学生能了解仪器的功能,掌握仪器的基本操作。 (2)项目实践教学 理论和实验教学之后,学生对仪器的基本使用有了初步的掌握。但是在工作中,对仪器的使用往往是综合的,涉及各个方面的知识和细节。为此我们设计了综合项目实践教学,采用项目式教学,每个知识点以落实项目为出发点。由任课教师讲解项目的基本原理及测量要求,学生4―5人一组分析讨论仪器的使用及测量步骤,教师对于学生项目整体实践情况给予点评。教学过程如图2所示。实践内容我们选择典型的稳压电源电路,电路中涉及交流、直流、半波信号、全波信号、滤波信号及稳压信号的测量。综合项目的实践能够培养学生的独立思考及创新能力,强化仪器的熟练使用。 (3)仿真软件的实践教学 在教学中采用软件辅助教学,能够加深学生对实际仪器的功能和使用的理解,并且能激发学生的兴趣,调动学生学习的积极性。常用的软件为Multisim,该软件是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,提供了具有多种测试仪器、元器件品种齐全的虚拟电子工作平台,具有丰富的仿真分析能力。教师在进行仿真实践教学时,首先要给学生典型的电路(我们通常采用综合项目测量的电路)及虚拟测量仪器使用的要求,学生每人一台电脑进行虚拟仪器的仿真测量。教师检查学生的测量波形及数据。教学过程如图3所示。通过仿真软件的实践教学,学生能够巩固掌握的知识及仪器使用的技能。 3.结语 《电子测量技术》实践教学有效地把理论和实践教学结合起来,力求落实“突出应用性、强调工具性、体现先进性”的原则,突出了高职教学重在应用的特色。针对高职教育培养技术应用型人才的目标,课程的实践教学模式更有利于激发学生学习的兴趣和培养学生自主学习的能力。仿真软件实践教学使得教学手段更加现代化。当然,我们深知,实践课程改革是一项长期而又系统的工程,只有不断探索、改革、创新与实践,才能进一步提高教学质量,培养出高素质的技术应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程教学方法的探索与实践 摘要:《电子测量技术》是电子信息科学与技术、自动化等高等教育专业的一门专业必修课。通过教学工作的探索与实践,对该课程的理论教学和实验教学做了尝试性的改革,将理论教学与实验教学融合为一体进行授课,在理论教学内容上突出原理及新技术,在实验教学上充分运用实验室开发学生的动手能力和创新能力。、实践教学结果证明教学效果获得较大提高。、 关键词:电子测量 教学方法 理论教学 实验教学 1 引言 现代科学技术的发展,如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具,推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器,甚至在一些原先与“电”无关的专业,如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备,因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功,认真学好。不论哪行哪业,在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要,如何更有效的展开本课程的教学工作,是一个值得我们深思的问题,本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。 2 理论教学 电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析,并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样,该课程的理论内容非常枯燥,如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节,只是一味的介绍理论知识,将使得学生无法全面掌握电子测量的核心技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。 2.1 教材的选择 一本好的教材不仅可以使教师易教,大大提高教学效果和教学质量,而且还可引导教学改革和教学思想的转变,而且可使学生易学,启发学生思维、引导学生创新。 笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》,该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写,教材中的内容与时俱进,技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理,容易入门,叙述深入浅出,图文并茂,宜学宜懂,同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用;该书的具体内容做到了理论联系实际,既讲电子测量原理,又讲具体仪器应用,通过实例与仪器型号参数介绍,加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题,便于学生预习、复习和总结。 2.2 教师的自我提高 在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用,教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的,电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律,即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍,在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师,一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态,要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态,定期查阅他们产品的资料,用来深化和扩展教学内容,将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生,丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情,拓宽学生视野做到与时俱进;另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究,促使教师对该方面的知识有更深入的理解,多参加学术交流会议,到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习,通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。 2.3 逆向思维教学法 任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程,如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的,在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分,教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室,直接面对仪器教学,使用逆向思维的方法进行理论教学,先从教学生如何使用测量仪器开始,让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识,懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能,以及各旋扭或按键间如何协调工作,以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。 以信号源和示波器的教学为例,这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来,先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解,让学生使用示波器测量信号源输出的信号,学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来,教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中,信号的形状会发生变化,由此引出怎样才能使信号的波形发生改变,这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容,这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法;再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段,在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化,信号源是如何实现这些频率变化的呢?带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题,引导学生去学习示波器的理论内容,如打开示波器观察到光点,通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造,这一显示原理也用于其他的显示设备上,如频谱仪、扫频仪等,做到触类旁通;通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化,反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化,带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识;再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时,通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化,为何会出现这种变化?带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。 3 实验教学 本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。 3.1 验证性实验 验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目,使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解,培养学生独立思考的习惯,提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中,学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法,学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如:通用计数器的应用,该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理,掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度,熟悉计数器的其他扩展功能;再如通用示波器的应用,要求学生理解示波器的工作原理、技术指标,熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。 3.2 设计性实验 《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识,教师结合本专业的基础课程,设计了本课程的设计训练题目,目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力,通过设计训练,要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上,能根据所学知识综合设计简单的测量电路,运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计,从而提高学生的创新设计实践能力。 设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等,让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》,包括以下内容:第一,仪器名称、用途、特点及简要设计思想;第二,主要技术指标;第三,仪器应具备的功能;第四,仪器的设备规模;第五,系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标,同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法;在设计过程中除写好《设计任务书》外,还要做到理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡,要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通,尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图,过程中要绘制详细的电路图,仿真无误后方可制作电路板;硬件完成后要规划软件控制流程图,根据流程图逐步、逐点编写程序;最后进入软、硬件联调、实验,最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。 通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识,使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备,也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。 4 结论 作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”,学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等,较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用,让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践,本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣,巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解,提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量,符合创新人才培养和社会发展的要求。 电子测量技术论文:大学电子测量技术课程改革探讨 摘 要:“电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的一门学科,开设这门课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。教师从理论教学、实践教学和考核方式三个方面进行探讨,目的是通过改革激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力。 关键词:电子测量仪器;教学方法;教学效果 “电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的学科。“电子测量技术”这门课程的内容包括测量误差的性质、特点、分类和测量结果的处理,常见元件(电阻、电容、电感)标注方法和测量方法,电参量(电流、电压、功率)的测量,常用的测量仪器的原理、使用方法,时域测量频域测量和数据域测量的基本特点。学习本课程的目的是使大学生初步学会选择合适的测量仪器、制定合理的测试方法,学会设计一个最佳的测试方案,并且学会对测量结果进行误差分析和处理。开设“电子测量技术”课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。该课程涉及知识点多,数学公式推导复杂,学习难度大,容易造成大学生学习疲劳,致使学习效率下降。因此,我们不仅要加强大学生理论知识的学习,还要注重大学生创新和动手能力的实践培养。我们可将实验分为基础验证实验和综合设计实验。在基础验证实验中要求大学生能够识别常用元件,并能对简单的电路进行测量。在综合设计实验中,要根据大学生电子协会和电子设计大赛比赛要求事先拟定题目,使课堂教学和实践教学相融合,加强大学生的设计和创新能力。通过改革,我校大学生近几年的参赛均取得了可喜的成绩。本文从理论教学、实践教学和考核方式几个方面进行了改革,目的是为了激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力,通过一系列的改革取得良好的效果。 一、课程内容的改革 当前的“电子测量技术”课程体系陈旧,过多的介绍一些繁杂的公式,对于专科大学生来说难度过大,因此我们联合黄河水利职业技术学院的教师编写了适合大学生使用的“电子测量技术”“电子测量技术教学大纲”和“电子测量技术实验实训指导书”。该套教材介绍常见电参量的测量方法、常用元器件的特点以及测量方法和测量常用仪器的工作原理、使用方法和测试技能,并且介绍了误差理论和误差分析,时域测量、频域测量和数据域测量的基本方法。该套教材的特点是突出应用性和实践性,在课程内容上能够将知识点与能力点有机结合起来,注重培养大学生解决现场实际问题的能力。在内容安排上,力求广度和深度的统一,对电子测量的主要方面做了全面、系统的介绍,对于具体测量问题,选择典型的具有代表性的例题,使大学生既能够建立基本测量理论和基本概念的学习,又能加强基本操作技能的培养和提高。在课程内容上增加了现代测量新技术如无线通信测试、蓝牙测试、光通信测试等,每一部分均附有例题和习题,供大学生练习,以加深理解。在每章的开始部分增加实训项目,在选择实训内容时,应结合现场工作需要和我校实验室的设备条件,所选择的仪器都是全国各大高校普遍使用的测量仪器。 二、课堂讲授 在课堂讲授中,不再采取满堂灌的“填鸭式”的方式,而是将大学生进行分组,选择具有代表性的例子引导大学生自己去讨论、自己制订测量方案,使每个大学生都能够全身心地投入到课堂的学习中来。授课过程中,对于基本公式、基本定理的推导采用传统的板书形式,既能使大学生加深理解,又方便大学生记录。对于电路的测试技术和方案,利用多媒体技术、动画演示等手段,通过形象直观的演示,增加了传授的信息量。在教学过程中以大学生为主体,使大学生参与到课堂中来,改变了以往在课堂上教师乏味的讲解方式,教师在课堂上起引导作用,大学生才是主体。对于难点、抽象的知识点,教师要给大学生讲解清楚。同时,教师要在课堂上设置训练项目,让大学生先对项目进行分析,然后到网上和图书馆查阅资料,通过自己搜集信息,了解每种测量仪器的优缺点、适用范围和测量精度,从而学会建立一个优化的切实可行的测量方案。 三、加强实践技能训练 在实验环节的安排上,增加实验台、实验课时和实验数目。我们把整个实验内容分为基础验证型实验和综合设计型实验,在基础验证型实验中使大学生学会常用元器件的识别方法,学会常用测量仪器的使用方法,会对简单的电路进行测量;在综合设计性实验中,强化大学生创新能力的培养和综合设计能力的提高。同时,布置一些难度适中的题目和一些高难度的题目,难度适中的题目能使大部分的大学生经过自己的努力就可以完成,高难度的题目可以使少部分有探索精神和创新能力的大学生脱颖而出,从而带动其他的大学生,营造一个优良的学习氛围。 四、考试方式的改革 为了杜绝考前突击几天就能过关的现象,对大学生的考核方式也进行了改革。以前的测试就是笔试,以至出现了大学生眼高手低、只会纸上谈兵的现象。为了彻底杜绝这种情况的发生,我们更注重大学生平时的课堂表现、出勤率、作业情况以及在实验操作中的具体表现,这样给出的成绩更加客观公正,能大大提高了大学生的学习积极性,使大学生在平时的课堂上能更好地参与到课堂讨论中来。 五、结束语 通过这几方面的改革,激发了高校大学生的学习的兴趣,充分调动了大学生的主观能动性。近年来,我校的大学生参加河南省电子技能大赛、全国电子大赛还有电工证的等级考试,取得了良好的成绩,促进了他们的成长成才。 电子测量技术论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量技术论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量技术论文:浅谈电子测量技术和仪器的重要性 摘 要:本文对电子测量技术与电子测量仪器在经济发展和技术进步中的重要性进行了分析和讨论。本文首先对电子测量的对象及其应用特点进行了介绍,然后重点对其应用场景和重要性进行了讨论,最后对其发展前景做了分析。 关键词:电子测量技术;电子测量仪器 信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景,提升了对参数测量的应用需求,为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果,电子测量技术及电子测量一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法配合先进的电子测量设备逐渐成为电子专业测量的主要实现方式。 一、电子测量的特点 (一)电子测量的对象 早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量,之后随着信息技术的发展,电子测量技术及其相关设备也被逐渐应用到其他内容的测量当中,如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子测量技术和仪器主要被应用的场景为:电能量信号的测量,如电功率、电压与电流等;干扰量及干扰后的信号特性测量,如信噪比、频谱、相位、失真度等;电路元器件测量,如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。 (二)电子测量的优势 现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围,现代测量技术的应用拓展了可被测量参数的种类,传统测量方式下所无法获得的测量,都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说,应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几个方面。 1.能够在更宽范围内对参数进行测量。电子测量仪器的量程更广,精度更高,量程数量级更大,可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到六至七个数量级,这是普通的欧姆表所无法达到的。 2.测量精度和测量准确度更高,测量速度更快。电子测量仪器对参量的测量主要是通过电磁波或电子运动来实现的,因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高,特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时,相较于其他信号而言,电磁信号的速度更快,能够在更短时间内获得测量结果。 3.可进行在线测量和远程测量。电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器,这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集,若能够集成到相关位置,还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量,并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。 4.便于计算机处理。电子测量所获得的数据大多都是数字信息,这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析,配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。 二、电子测量技术与仪器的应用重要性分析 电子测量技术和仪器以测量技术为基础,吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式,可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子测量技术和仪器已经在各行业各领域得到了广泛的应用,是推动科技进步和科技创新的重要条件。 电子测量技术和仪器配合使用基本能够实现对任何参数的测量,因而其应用场景非常广泛,几乎涉及到了人们生活与社会发展的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义。如对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新;光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展,使得越来越高精度的器件生产成为可能。 特别地,电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术进行发展的。统计资料显示,二十世纪九十年代的发达国家中,电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有百分之四左右,但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超百分之六十的份额,与国民经济的关联度达百分之九十。电子测量技术和仪器是国家综合技术的客观体现,是国民经济发展的重要保障。 三、电子测量技术和仪器的发展前景 总体来看,电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。 通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变,各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中,且测量对象与测量设备相互独立,只需要根据测量需求适当的更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。 模块化是指整个测量系统提供总线接口,各功能采用模块化思想进行设计,在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量,还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级,使得整个测量仪器的兼容性更强。 虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化,对具体参数测量过程进行改进,增强电子测量技术的工程实用性,进而提升测量效率和数据测量进度。 四、总结 随着被测试系统和器件的发展速度越来越快、体积越来越小、应用场景越来越广泛,人们对测量技术和测量仪器提出了更高层次的要求,促进了新技术和新方法在电子测量技术和仪器中的应用。电子测量技术和仪器的应用对整个社会的发展具有先导作用,代表着一个国家的科技实力,影响着社会经济的发展速度。可见,正确认识电子测量技术和仪器的作用和功能具有重要的指导意义。 电子测量技术论文:电子测量技术实践课程教学改革浅析 摘 要:本文分析了电子测量技术课程在实践教学环节存的问题,并结合实际情况提出了实验课程改革措施。 关键词:电子测量;实验;教学;改革 电子测量是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学生的一门重要专业课。是具有较强的理论性和实践性的课程。包括电子测量的基本理论和方法、主要电子仪器的工作原理、误差分析、电参数的测试方法、实际应用以及该领域的最新发展等。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。通过本课程的学习,使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力,以后在科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案,合理地选用测量仪器,能正确处理测量数据,以获得最佳的测量结果。课程较强的实践性要求在教学过程中要加强实验教学环节,提高学生的动手能力。 1 电子测量技术实验课程教学存在的问题 ⑴测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。 ⑵本课程具有很强的实践性,必须结合实验等实践环节才能理论联系实际提高综合应用能力。但随着科学技术的发展,各学校为了培养宽口径的人才,增开各种课程,使得电子测量的学时数日渐减少,与其在专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术大概就是40多学时,有的学校实验学时还包含在里面,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。 ⑶实验教学内容不尽合理。现有的测试技术的实验不外乎是一些基本测试仪器的使用,非常片面。使得学生容易产生误觉,一是好象在重复其它课程的实验,二是学生好象有点知道,但又感觉知道的不是很透彻,觉得无太大新意,而变得 索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。其实测试技术应该贯穿于整个电子信息专业的实践当中。 2 电子测量技术实验课程改革措施 ⑴研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。 ⑵合理设置实验内容。实验教学作为电子测量课程的重要组成部分在内容安排上也不能一成不变照本宣科,实验内容的选取要做到适应不同层次学生的需要,将单纯的验证性实验逐步向综合应用实验和创新实验类型发展,增强学生的参与意识,提高学生的动手能力。就是以验证性实验为主,对于设计性实验我们都是要求学生利用传感器等来间接测量一些与实际应用有关的参数,如温度、液位、重量、位移等。这样一方面提高了实验的难度,另一方面提高了实验的趣味性。在整个实验过程中,学生独立设计方案,确定实施方法与手段;对实验过程中遇到的问题进行多方位思考并借助于测试仪器认真地分析,教师仅在适当的时候加以启发引导。在参与实验的过程中,一切都由学生独立思考和动手,自己寻求正确答案,真正成为实验的主体,从而提高了学生的实验兴趣,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。可以让学生较系统地掌握电子测量系统设计过程的选项立项、方案论证、工程设计和实现、系统调试、文档整理等全过程的各个环节,充分发挥学生的主观能动性和创造力,培养学生的协作能力和团队精神。 ⑶建立虚拟实验平台,电子测量课程面临两个难以回避的瓶颈,其一是传统实验手段落后的瓶颈,其二是实验设备资源的瓶颈,构建基于软硬件结合的仿真实验平台,既可充分利用学校计算机房的现有设备减少实验设备的硬件投入及维护工作量,又可以帮助学生更好、更快地掌握理论教学内容,加深对概念原理的理解,有利于促成课程和教学改革更有利于具备工程实践能力的应用性人才的培养。 电子测量技术论文:我国电子测量技术的发展 【摘 要】21世纪以来,我国已经进入了科技化信息化时代。各种先进的科学技术都在涌现,其中也包括电子测量技术。它是新时代不断发展创新的产物,具有很大的发展潜力。 【关键词】电子测量;技术发展;广阔前景 0 前言 随着我国经济不断发展,我国居民的生活水平都在提高,使用先进的科学技术是必然趋势。电子测量技术应用于我们生活的方方面面,能够精准高效率的测量许多数据,方便人民的生产生活,下面我们就来阐述一下电子测量技术的发展历程。 1 电子测量技术的简单介绍 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。电子测量主要应用于电学专业的测量,例如,电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电学专业的测量,例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量(如热力学、光学、机械学的物理量)转换为电量(如电流、电压、频率等)进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。(2)信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。(3)元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。然而目前国际上著名仪器公司电子仪器销售额所占比例不断下降,国内电子仪器厂所处的状况大致类同。因而研究我国当前电子测量仪器行业发展战略决策,已成为仪器行业专家们共同关注的问题。 2 电子测量技术的优点 2.1 电子测量技术的测量频率范围广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。由于所测量的大小相差极大,要求测量仪器的量程也极宽,同一台电子仪器,经常能做到量程涉及很多数量级。例如一台普通的欧姆表,可以测出几欧姆至几十欧姆电阻,量程宽达六、七个数量级。 2.2 电子测量技术能够实现遥测 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性,同时它拥有直观、清晰的显示方式,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。电子测量技术能够将传感器设置在人类无法到达或者无法长期停留的地方,在对象运行的状态下能够持续进行测量,并直观地记录下相关的数据,这样就方便人们对被测对象进行了解和分析。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波的方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。同时,电子测量技术在实现遥测和不间断测量时能够利用荧光示波法和发光二极管来直接显示出测量的结果,具有直观、清晰的效果,便于测量人员直接对被测对象的行为特征进行认识和掌握。荧光屏示波法,便于形象直观地给出被测量的特征。测量结果还便于打印、绘图或启动指示灯显示。 2.3 与计算机技术相结合 电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。随着现代计算机技术的高速发展、计算机硬件价格的不断下降,通用硬件平台和虚拟仪器也正在成为趋势。通用硬件平台主要包括用于数据采集、信号分析处理和信号输出显示等带有共性的硬件,例如微型计算机、A/D和D/A变换器、显示器等,有了这些通用硬件平台,根据不同仪器的具体技术要求,开发出相应的软件,就可以产生不同的测试功能,输出多种测试信号。虚拟仪器充分利用了微型计算机强大的软硬件技术,可以设计出风格不同的人机操作界面,并且易于随着计算机软、硬件的升级而升级。虚拟仪器允许用户在通用硬件平台上根据自己的需要构造仪器,充分发挥计算机或数字信号处理器的作用,对仪器功能进行变换组合,因而比实物仪器更具有灵活性。在当今科技的高速发展中,测量技术和实验手段的现代化已成为科技现代化的重要条件和标志。随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。 3 电子测量技术的发展前景 随着信息技术的高速发展,信息和信息化已成为推动经济、技术和社会发展的要素,它反映了当代经济发展、科学技术进步的趋势,被认为是国家现代化水平和综合国力的主要标志之一,从而成为各国竞争的热点。对此各发达国家均把实现社会信息化作为重要的国策竞相投入了大量的人力、物力和财力。电子测量仪器与测试技术正是这些系统与技术的支撑。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。电子测量仪器经历了从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。随着电子测量仪器的应用领域不断扩大,现代科学技术的发展和现代化工业大生产,必定会对电子测量仪器提出更高的要求,相应地,电子测量仪器的发展会呈现出新的特点,主要会包括:测量仪器的通用化;测量仪器的模块化;融合大量的高新技术;测量仪器的网络化。 4 结束语 通过本研究的介绍,我们对于电子测量技术的发展有了一定的了解。根据它的诸多优点,相信在未来一定会有更好的发展前景,应用到我们的生产和实践中去,为我们提高优质的生活。 电子测量技术论文:电子测量仪器抗干扰技术措施分析 [摘要]随着电子技术的飞速发展,人们对电子产品提出了越来越高的要求。许多企业都在使生产实现自动化,在实现自动化的过程中需要用到较多的电子测量仪器来检测生产过程中的参数,通过检测到的参数来指导生产操作。所以,电子测量仪器必须要保证其测量数据的准确性,防止出现误差。在实际的操作过程中,利用电子测量仪器检测参数容易出现干扰问题,干扰问题的出现会降低信号的质量,影响设备的正常使用。因此,提高电子测量仪器的抗干扰性能非常重要本文对干扰现象进行了介绍,研究了几种常用的电子测量仪器抗干扰技术和措施,并得到了相关的结论。 [关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施 一、干扰现象 (一)、干扰的定义 干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。 (二)、干扰的来源 产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。 二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施 电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述: (一)、屏蔽技术 屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。 (二)、隔离技术 隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。 (三)、滤波技术 滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。 (四)、接地技术 为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。 三、结束语 综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。 电子测量技术论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于核心地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的核心技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。
石油化工工业论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要:本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究,首先阐述了石油与化工的现状,提出了智能工业为目标的变革措施,从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述,最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词:智能工业;石油化工;技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势,主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质,石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展,石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取,然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的核心[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程,其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料:天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战,石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变,因此石化可能会被新能源全面代替,新能源将会成为能源新的提供者者,而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品,如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的核心区迁移到非适合人口生活的边缘区域,这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程,这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响,这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂,当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升,但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标,因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取,但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统,如果转化物质的过程在产油区本地进行,则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说,输油管线也是一种重要的潜在污染源,所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化,无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响,这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的,其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识,对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂,但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足,主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中,需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立,传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中,其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的,其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述,随着我国经济和技术的发展,对新能源的利用越来越重视,而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击,因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步,如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等,另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化,而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力,这些都加快了石油石化工技术框架的转型,因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者:赵云 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工工业论文:石油化工企业工业用火安全技术措施初探 摘要 : 在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业用火作业施工。笔者结合工作实践,阐述了切断与隔离、拆卸与遮盖、置换与清洗、清理与清除、监测监控等 工业动火“五项安全技术措施”。 关键词:工业用火安全生产技术措施 石油石化企业工业用火(又称工业动火)是指使用气焊、电焊、铝焊、塑料焊、喷灯、电钻、砂轮等工具,在易燃易爆危险区域内作业和维修油气容器、管线、设备及盛装过易燃易爆物品的容器设备,能直接和间接产生明火及火花的施工。在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业动火施工,而且经常是一边生产,一边用火,稍有不慎很容易发生火灾爆炸事故。因此,保证动火安全就成了石油化工企业的首要监控目标。 根据工作实践,笔者就陆上石油化工企业而论,认为确保安全用火作业施工,在制定动火方案时,应从以下五个方面采取安全技术措施。 1 切断与隔离 在对设备实施动火检修之前,必须使其与运行系统可靠隔离。在法兰上装设盲板或隔离是使检修设备和运行系统隔离的最保险的方法,应注意以下安全事项: 1.1 首先必须将需要用火的部位与整体断开。如将动火的设备、管道及其附件和相关联的运行系统整体断开,关闭闸门,拆掉相联的管线,并加好盲板或堵头。[1]应特别注意,不能用简单的关闭阀门代替隔绝。盲板除必须保持不渗不漏外,还应保证能承受管路的工作压力,避免受压破裂。盲板的强度应按平封头的强度标准计算。有条件的工艺设备在盲板前应加放空管或压力表,并派专人监管和挂牌警示。 1.2 如果用火部位与相临危险装置很近,应在动火作业区四面加筑防火墙或防屏障。[2]这样做的目的,一方面,隔绝了易燃易爆的物料和介质气体进入用火作业施工点;一方面在用电焊作业时防止电流进入主体危险装置。 1.3在管道与容器连接的部位进行用火作业时,通常采用绝缘螺栓将管道法兰与容器法兰之间加绝缘盲板临时固定,以隔离管道与容器法兰之间的电焊杂散电流的通道。 1.4在采用电焊用火作业中,实行防护接地措施是非常必要的。防护接地是为防止被用火的设备、设施及管道、容器因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线,其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。通过接地线将杂散电流引入大地。 2 拆卸与遮盖 2.1在易燃易爆危险区域内,应严格限制用火。但在确需用火作业的情况下,凡能拆下来的设备、设施、管线及其附件应从主体上拆下来,拆卸(安装)时应采用防爆工具作业。与主体危险装置隔离后,移到非用火区域安全地方预制用火,用火后及时熄火清理场地,再将预制好的设备、设施、管线及其附件安装回原处。[3] 2.2 对于用火作业点(处)相邻的非密闭的设备槽、取样口、罐口、放空排放口等处,凡是用火作业施工中所产生的电火花能溅及的地方,包括容易被人忽视的排污沟、地下井口、集油池等,都要进行密闭封堵遮盖。同时还要注意来自周边处于上风向30米产生易燃易爆的气体生产场所的影响。 3 置换与清洗 为保证检修动火和罐区作业的安全,检修动火前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行置换、吹扫;对积附在器壁上的易燃易爆、有毒介质的残渣、油垢或沉积物要进行认真的清理,必须时要人工刮铲、热水煮洗等,对酸碱等腐蚀性液体及经过酸洗、碱洗过的设备应进行中和处理。 3.1 对于盛装过易燃易爆介质的管线、容器、储罐等,在用火作业前必须进行严格的隋性介质置换,将原有的易燃易爆介质排出,消除管线、容器、储罐内形成爆炸性混合物的条件,置换出的易燃、有毒气体应排至安全场所。 3.2 在拆离的设备、管道及其附件内积有易燃易爆物料、污垢或残渣时,应严格按规定和要求进行蒸汽蒸煮、吹扫等方法清除,同时还应对现场积有的易燃易爆物料、污垢或残渣及时清除并强制通风降低可燃气体的浓度,待可燃气体浓度检测合格后方可用火作业。 3.3清洗置换后在进入容器设备前30min必须采样分析,严格控制可燃气体、有毒有害气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入容器设备内作业。如在容器设备内作业时间长,至少每个2 h分析一次或中断作业超过1小时分析一次,如发现超标,应立即停止作业,并迅速撤出人员。 3.4动火前应对动火现场周围环境或动火设备内的易燃气体进行分析。动火分析不宜过草,一般应在动火前半小时内进行。如果动火作业间断半小时以上,应重新分析。动火分析合格的标准是:爆炸下限≥10%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤1%为合格;爆炸下限<10%且≥4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.5%为合格;爆炸下限>1%且<4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.2%为合格;爆炸下限≤1%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量应控制在爆炸下限的20%以下;富氧设备的管道、容器及附近的氧含量≤22%为合格;其它设备、管道、容器内部动火作业氧含量19~22%为合格。 4. 申请程序与审批 4.1 石油工业用火实行工业用火申请报告书制度是安全用火的重要保障。按照《石油工业动火安全规程》SYT 5858―2004的要求,用火单位(生产管理单位)与施工单位首先就用火部位、施工作业内容共同进行危害识别、现场技术交底。[4]根据交底,施工单位的技术、安全人员编制用火作业技术(安全)措施组织方案(此方案也可分为技术、安全两个不同的方案)。方案应详细说明动火作业范围、确定危害和风险、作业(或交叉)施工技术安全防范措施及应急预案。编制的方案应先报请施工单位有关部门负责人审核后,再呈报生产管理单位审批。 4.2石油工业用火申请报告书(许可证)的填写必须按照统一的格式要求规范填写,其内容应根据编制方案中用火部位,用火级别、安全措施、用火人、监护人及用火负责人等相关要求后,逐级申请与审批。 4.3 用火作业申请报告书(许可证)只在签发的一个场所、一个作业班次有效。 5监督与管理 5.1 实施用火作业前,监督人员严格按照申请报告书(许可证)填写的内容逐项确认(在确认中增加补充措施),各项措施满足安全用火条件,用火人、监督人全部到位后方可用火作业。 5.2 动火作业申请报告书(许可证)只限一处用火(用火地点),实行一处、一证(动火作业申请报告书)、一人(用火监护人),禁止用一张动火作业申请报告书(许可证)多处用火。 5.3 工业动火申请报告书(许可证)有效时间为一个作业周期。如果中国石化《用火作业安全管理规定》要求,油田、销售企业的有效时间不超过5天,炼化企业一级、特级有效时间不超过8小时,二级有效时间不超过3天,三有效时间不超过5天。如在用火作业规定的有效时间(或交接班)不能完成,作业前应重新按程序填写申办动火作业申请报告书(许可证),或在交接班时重新确认,进行技术交底,并由接班相应人员签字后方可持续有效。 5.4在油气集中的场所进行多处用火时,相连通的各个用火部位不应同时进行。上一处用火部位的施工作业完成后,方可进行下一个部位的施工作业。 5.5生产单位和施工单位应指定用火作业监督人和监护人,负责用火现场的协调和管理,并检查和确认用火措施的落实,用火作业人员应遵守生产单位的用火作业安全制度。执行“申请报告书(许可证)没有批准不动火,防火监护人不在现场不用火,防火措施不落实不用火”的原则。 5.6 施工过程中,要定时对危险部位有关数据进行检测,并填写记录。对前后检测数据进行对比监控,出现异常波动时,应立即停止用火作业,并及时找出原因,在问题排除后,再进行检测,在检测数据达到安全要求时,再开始用火作业。实践证明,用火现场监护人高度的责任心和配合先进检测设备的应用,是保证工业用火施工安全的有效措施。 6结论 在用火项目确定以后,在制定和采取必要的安全技术措施之后,并不能完全保证用火施工万无一失。特别是(特)大型用火施工,涉及生产、设计、工程、安全、消防等多个部门,技术复杂,组织难度大,危险程度高。因此,各职能部门必须提前组织召开用火施工协调会议,对用火施工的措施、方案进行研究,综合制定出用火施工的安全措施和事故应急预案。在用火施工时,做到组织、措施、教育、监控、预案“五落实”,实现全员、全方位、全过程的控制,才能确保用火施工优质、安全、高效的完成。 石油化工工业论文:石油化工工业自动化仪表及系统 [摘 要]石油化工工业在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富.本文主要阐述了石油化工工业自动化仪表及系统。 [关键词]石油化工业自动化仪表及系统 1 石油化工工业 石油化工工业是由化学工业发展而来,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。 2 石油化工自动化 石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起,我国在引进、消化、吸收基础上,已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程,新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中,压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源,加上天然气原料增加因素,对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求,石化技术正出现新的突破,即出现第二代石化技术。 3 自动化仪表及系统 3.1 自动化仪表 自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。 ①压力仪表压力范围为负压到 300MPa(高压聚乙烯反应器)压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达 0.1 级。 ②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。 ③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。 ④流量仪表如今所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量,另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。 3.2 其他仪表 3.2.1 分析仪和在线过程分析仪 从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油,石化行业开始进入生产阶段,它以DCS为基础,可以是独立的,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。 目前在炼油厂中,对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛,分析仪器的高科技含量,特别是对多学科配合要求高等,使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大,主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。 3.2.2 执行器 由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构(阀)由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成,其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。 3.3 控制和安全系统 ①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制,或称反馈控制、回路控制,仍然以 PID 调节为基础,功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接,自动补偿、自动跟踪、无扰切换,多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控,从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化,实现生产指标、节能指标,保证环保运行,完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。 ②智能控制和优化在现代控制论的推动下,各种智能化算法应运而生,其中除智能 PID 控制器外,多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。 ③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室,而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,以鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。 ④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法,在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统(ITCC,因其防喘振而特殊)等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统(SIS),正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下,不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案,它连续在线运行,当侦测任何不安全过程事件时,能够立即采取行动,以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级(SIL)等,正确选用 SIS(或直接称 ESD)系统。 结语 近几年来,我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 摘要:石油化工产业是促进我国国民经济发展的重要行业,需对其工业废水的特点进行分析,并研究其废水处理工艺。 关键词:石油化工工业;废水;特点;处理工艺 前言 石油是人类得以进步和发展的动力,是人类目前普遍使用的一种资源,与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是,在化工厂的石油加工过程中,会产生大量的废水,而且,在油田的开采的时候,原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计,我国目前的油田的综合含水率达到80%左右,有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差,受各种污染的影响越来越严重,特别是水污染问题越来越突出,成为人类额待解决的生存问题。 一、石油化工工业废水的特点 1、废水中污染物组分复杂 石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。 2、废水处理难度大 石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。 随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 二、石油化工工业废水处理工艺分析 1、物理处理方法 (1)隔油 在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。 (2)吸附 由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。 (3)高压电场法 此种方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用,让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合,让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面,从而使油水分层的目的能够达到。 (4)膜分离 此种技术的方式包括:纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式,但不管哪一种有方式,都可以把废水中的色度和臭味去除,同时把微生物、多种离子和有机物去除,使出水的水质能够可靠稳定。 2、化学处理方法 (1)絮凝 石化废水处理过程的重要的絮凝,即通过对水加药絮凝剂胶体粒子在水损害的稳态,胶粒相互碰撞和聚集,形成絮状物质的分离。絮凝可以用来处理炼油废水浊度、颜色、有机污染物、浮游生物和藻类污染物成分等。在特定的操作,通常和空气浮动或絮凝沉淀技术结合,作为生化处理的预处理。目前,微生物絮凝剂,利用生物技术的污水处理,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如,易于生物降解,适用范围、热稳定、效率高、无二次污染,因此广泛的应用前景。 (2)光催化氧化 光催化氧化过程,能有效地将光辐射和O2、过氧化氢和抗氧化剂组合,以实现污水的目的,所以称为光催化氧化。一些以太阳光为光源,二氧化钛,二氧化钛/Pt,氧化锌作为催化剂,用这种方法处理含有21种有机污染物的水,得到最终的产品是二氧化碳,不产生二次污染。有些人拿铁+和过氧化氢作为氧化剂,铁离子和紫外线光之间的协同效应,使过氧化氢分解产生羟基速度大大加快,因此氧化效率提高,该方法在许多国家仍处于研究阶段。 (3)臭氧氧化法 臭氧氧化法有其独特的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。然而,它的运作和投资成本高,以及处理废水流量不宜太大。臭氧氧化,一些废水有机物完全氧化为水和二氧化碳,和大多数成氧化中间产物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技术用于深度处理,在氧化有机物质分解为氧气和臭氧快速活性炭床在富氧条件下,得到再生,提高使用周期;同时活性炭表面需氧微生物活性增强,降解的有机吸附能力。能有效去除有机物,有机发色团的结构,改变加强能力的脱色活性炭。强大的LiSong与臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油平均去除率为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指标,地表水Ⅳ类水质标准。 (4)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 3、生化法 (1)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (2)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅谈石油化工业的现状及发展趋势 摘要:本文介绍了国际和国内石油化行业的运行情况,分析了我国石油化工业发展过程存在问题,并预测了我国石油化工业的发展趋势。 关键词:石油化工业;运行情况;问题;趋势 一、国际石油化工产业运行情况 2009年.在全球性经济衰退的环境下。西欧、北美及日本等发达国家的化工产业在2008年的基础上进一步衰退。不计医药化学品在内。2009年欧洲的化学品产量同比下降约12%.美国下降9.4%。预计2010年欧洲和美国化工品产量将分别增长5%和3%.但仍难达到经济衰退前的水平。要完全从衰退中走出来还需要更长的时间。 二、我国石油化工产业运行情况 “十二五”期间。我国经济发展正处在工业化中期向工业化后期转变的过渡时期。随着我国工业化的阶段性变化,主要是传统产业比重下降,而高端和新型产业将得到较快发展。在这个转型时期,石油化工业全行业结构调整需进一步加快.以适应国内相关工业产业升级对化工产品提出的更高需求。 2010年我国石油和化学工业经济运行取得了显著成效,实现了“十一五”丰硕而圆满的结局。与2009年同期相比,2010年石油化工业的全年总产值达到8.88万亿元,同比增长34.1%;实现利润6900亿元,同比增长36%;累计对外投资总额为11525亿元,同比增长13.8%;累计实现进出口额4588亿美元,同比增长40.3%,其中进口额为3245亿美元,同比增长42.3%,出口额1343亿美元,同比增长35.7%。总体来看,我国石油化工业在2010年保持了高速的增长态势。 三、石油化工业发展存在的主要问题 (一)产能结构性过剩矛盾更加突出 “十一五”期间,石油化工业大多数产品产能大幅增长,产品供给由“整体短缺”转变为:结构性过剩“。 传统大宗石化产品的总产能明显超过国内市场需求,装置开工负荷较低,资源浪费严重。2010年,我国甲醇平均开工率不足45%,尿素平均开工率不足75%,烧碱平均开工率约为72%,聚氯乙烯平均开工率仅为54%。 高端石油化工产品严重短缺,进口依赖程度很高,部分高科技产品尚处于空白。2010年,我国进口合成树脂3069万吨,进口合成纤维单体1439万吨,均创历史新高;化工产品贸易逆差达433.82亿美元,其中合成树脂占89.9%。 (二)资源短缺仍是制约石化行业发展的主要因素 我国原油资源短缺.人均占有储量只有世界平均水平的11%.并且产量难以在短期内大幅提升。随着国内经济的快速发展。我国原油缺口逐年扩大,2009年我国石油缺口高达2.1亿t,预计2015年将进一步达到2.62亿t,原油进口依存度达到55%,同时还将面临着国际原油价格巨幅波动的影响。原油资源的短缺。不仅对我国石化产业的发展产生重大制约,而且是关乎国家能源安全以及社会稳定的重大问题。 (三)节能减排任务更加艰巨 石油和化学工业是能源消耗和污染物排放大户,能耗和污染物排放均居工业部门前列。2009年全国石油和化学工业综合能源消费量为3.84亿吨标准煤,占工业能源总消费量的17.4%,位居所有工业部门的第二位。2009年全国化学原料及化学品制造业的化学需氧量排放量为60.21万吨、氨氮13.16万吨、二氧化硫130.15万吨、氮氧化物41.98万吨、烟尘78.81万吨。 我国政府向国际社会做出承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放降低40%~45%。国家“十二五”规划纲要也对节能减排提出了更加严格的约束性指标,石油和化工行业节能减排工作任重道远。 四、石油化工业发展趋势预测 (一)《十二五规划》中的行业相关政策 2010年10月18日,中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议集体通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。《建议》的第四部分为“发展现代产业体系,提高产业核心竞争力”。其中对加强现代能源产业和综合运输体系建设提出要求:“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系,……完善油气管网,扩大油气战略储备……”。 2011年3月,全国两会上具体公布《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》,《纲要》在第九章、第十一章对如何促进石油化工业发展提出了更具体的措施。 (二)相关子行业的发展预测 预计“十二五” 期间我国原油进口量仍保持增长,原油资源不足仍然是制约国内炼油行业发展的主要原因,从获得资源的条件和布局优化的需要角度分析,临港和石油化工产业薄弱地区会有更多发展机会。炼油能力的增加将以原有企业的改造为主,尤其是与乙烯的发展结合建设世界级炼化一体化的基地,新建炼油装置将受到严格控制。将来会更侧重特色油品的生产,具有特色的各类催化裂解技术的广泛应用将使部分地炼企业生产出更多的化工原料,新建以重油加工生产油品的装置将受到限制。预计到“十二五” 末期我国原油加工能力将达到4.8亿~5亿吨。 (三)下游产业快速发展 “十二五” 期间,我国有机原料的规模将加大,新技术应用增加;目前缺口较大的苯乙烯单体、ABS树脂、PTA和乙二醇等装置能力均有增加;特种合成橡胶的发展有较大突破;塑料改性和塑料合金将上一个新台阶。目前供求矛盾较为突出的品种主要有合纤单体(精对苯二甲酸、乙二醇、己内酰胺和丙烯腈)等,上述大部分产品每年仍有较大数量进口,国内市场满足率在50%~ 70% 。值得注意的是,石油化工产业目前处在快速发展阶段,原料优化、工艺技术进步趋势加快,很多有机原料产品都处于优胜劣汰的竞争状态中。有缺口的产品发展将面临更多的机会,供求平衡的产品仍需通过结构调整和技术进步保持竞争优势。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 【摘要】介绍化学法、物理法和生物法在石油化工高浓度有机污水处理中的应用状况和最新进展,评述各种处理方法的适用条件和处理效果。在加快发展石油化工工业的过程中,必须高度重视污染防治工作,这对石油化工工业可持续发展具有十分重要的意义。 【关键词】石油化工工业废水处理工艺 中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号: 石油化工是以石油为原料,以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程,生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为生物难降解有毒有害的有机物,对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点,新的处理技术和工艺不断涌现,主要分为物化法、化学法和生化法。 一、物化法 1、隔油 石油化工废水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除,隔油池同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比,认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造,将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,经改造后的隔油池处理,废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。 2、气浮 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。 陈卫玮将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。 3、吸附 吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。 4、膜分离 膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,被称为“21世纪的水处理技术”,但是需要投资大,污水处理量小。 二、化学法 1、絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程,炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂,同其它絮凝剂相比,具有许多优点,包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。 2、氧化法 (1)臭氧氧化法 臭氧氧化时不产生污泥和二次污染,但其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。 (2)光催化氧化法 该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。 (3)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 三、生化法 1、厌氧处理 (1)升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO4-2应低于1000mg/L,进水pH在5.5-6.5,反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。 (2)厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。 (3)厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。 2、好氧处理 (1)序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。 (2)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 (4)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (5)悬浮填料生物反应器 悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器,其核心部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料,反应器操作简便,有良好的通气性、过水性,存在碰撞和切割气泡等作用,可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质,提高氧的利用效率,且对曝气、布水没有特殊要求。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅析石油化工业发展及其新技术 摘 要:石油化工是化学工业中的基干工业,在国民经济中占有极重要的地位。当代石油化工技术的发展趋势是:用高新技术提升传统工艺,开发更高效的新型催化剂,发展清洁生产工艺,使石化技术提高到一个新水平,为石油化工业的可持续发展提供有力支撑。本文通过描述现代石化新技术。 关键词:石油化工发展状况、石油化工新技术 一、国内外石油化工业发展状况 由于新工艺的开发、新材料的应用及其高额的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展,美国、西欧和日本等工业发达国家构成了世界石化工业的主体。这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要,石化工业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。 我国在融入经济全球化的过程中,石油化学工业是最活跃的工业体系之一。经历了40 多年尤其是改革开放以来的迅速发展,石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸现;已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系。随着市场经济的发展,石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。 二、石油化工新技术 1、新型催化剂技术 催化技术的发展可归纳为4类,即渐进式、台阶式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化剂和新工艺的源泉,因此新催化材料是当今催化科学的前沿,已开展的研究:加氢催化剂、异构化催化剂、聚烯烃催化剂等新品种不断推出。IFP开发的乙苯异构化生产对二甲苯新催化剂,可使对二甲苯产率由一般的88%提高到93%,称为Oparis的新催化剂可转化高达40%的乙苯,并使C8芳烃损失减少到小于2%。 2、轻质烷烃活化技术 21世纪石油化工原料将可能转向以更廉价的天然气类烷烃为主,因而,原料路线由烯烃向烷烃的转移将是新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。21世纪可能工业化的烷烃活化技术包括乙烷制醋酸,异丁烷制甲基丙烯酸酯,乙烷催化脱氢制乙烯,以及丙烷制丙烯酸等。 乙烷生产乙烯的醋酸;乙烷直接生产氯乙烯;由丙烷直接生产丙烯腈和由正丁烷直接生产1,4-丁二醇等烷烃活化技术已接近工业化。 3、芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中ripp研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏工艺,能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 4、生物技术 生物技术在石油化工行业的应用表现在新有机原料的提供、“三废”的治理及多种精细化学品的生产,主要包括生物催化剂、生物塑料、生物农药、生物化肥、生物石油技术、生物环保和传统生物化工产品等方面。生物化工与传统化工相比,具有反应条件温和、能源节省、选择性好、转化率高、设备费低和环境友好等诸多优点。另外,利用细胞技术和基因工程技术将“可再生能源”纤维素酶解、发酵、脱水制取乙烯的研究一直是科技界热切关注的课题,一旦取得突破,将彻底改变传统的石油化工工艺,引起石化产业一场新的革命。生物技术蕴藏着巨大的生命力,在石油化学工业中的应用更加广泛,也将极大地推动石油化学工业的快速发展。 5、纳米技术 由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多,所以在催化剂中加入纳米粒子可以大大提高反应效果、控制反应速度,甚至原来不能进行的反应也能进行。在石油化工工业采用纳米催化材料,可提高反应器的效率,改善产品结构,提高产品附加值、产率和质量。目前已经将铂、银、氧化铝和氧化铁等纳米粉材直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。如:将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒,可大大改善催化效果;粒径为30 nm的镍催化剂可把加氢和脱氢反应速度提高15 倍;纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600℃降至常温。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性及选择性,这些研究将推动石油化学工业的快速发展。 6、清洁生产技术 对环境友好的清洁生产工艺是21世纪石化技术发展的必然趋势,它包括不用有毒有害原材料,废气、废水、废渣生成少,最终实现“零排放”的环保技术,以及排放废弃物料的有效回收利用,更可以涵括生产产品废弃后(如废弃塑料)的回收利用。 可实现工业应用的环保技术主要是不用光气、硫酸、磷酸、氢氰酸、盐酸、三氯化铝等有毒有害原材料生产石化产品的新技术。用离子交换树脂催化剂替代盐酸生产双酚—A,或用离子交换树脂催化剂替代硫酸生产仲丁醇;用氟化氧化硅/氧化铝催化剂替代氢氰酸生产直链烷基苯;改变原料路线,用异丁烯替代丙酮和氢氟酸为原料,生产甲基丙烯酸甲酯;生产可降解(包括生物降解、光降解)塑料等。 7、高效设备技术 研制开发高效设备是提升石化技术的重要内容。如:可大幅度节能的内部换热型蒸馏塔,连续进行100h以上苯-甲苯体系蒸馏分馏,得到高纯度苯和甲苯,同时节能30%以上。 三、总结 石油化工技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。随着国家石油化工业的发展,必须努力增强科技原创力,吸收当代真正最先进的高新科学技术;应用绿色化工技术和可持续发展战略,进一步推动石油化学工业迈上新的台阶。 石油化工工业论文:浅析石油化工业的危险性及其安全措施 摘 要:本文分析了石油化工业的危险性和生产中可能发生的事故及其后果,并提出安全措施。 关键词:石油化工业;危险性;事故;措施 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位,石化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域。石油化工生产的特点是易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多,易形成爆炸性混合物,高温高压设备多,建筑物的孔洞和沟道较多,生产高度密封化、自动化、连续化,工艺复杂,操作要求极其严格,发生事故容易形成连锁性反应等。这些特点决定了石油化工生产所固有的爆炸危险性。 1石油化工业的危险性分析 1.1从原材料和产品的性质看 石油化工生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石油化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 1.2从工艺条件看 石油化工生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 1.3从生产方式上讲 石油化工生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。生产装置的大型化使得单套装置的处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力达到800万t/a,乙烯装置能力达到100万t/a以上。 1.4从设备装置看 石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 1.5从动力能源上看 石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 2 石油化工业的事故特点分析 2.1事故规模化 制取石油化工产品,生产工序多,过程复杂,随着社会对产品品种和数量需求日益增大,迫使石油化工企业向着大型的现代化联合体方向发展,以提高加工深度,综合利用资源,进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性,不分昼夜,不分节假日,长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部,厂际之间,车间之间,工序之间,管道互通,原料产品互相利用,是一个组织严密,相互依存,高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间,乃至一道工序发生事故,都会影响到全局。石化生产装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要有某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。石化生产装置正朝大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力最大为800万t/a,乙烯装置能力将达90万t/a。装置的大型化 将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的 产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.2事故严重化 石化装置由于技术复杂、设备制造、安装成本高,装置资本密集,发生事故时损失巨大。由于石化装置资金密集,事故造成的财产损失巨大。据有关资料对1969~2008年世界石化行业重大事故进行统计分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。如1989年10月美国菲利浦斯石油公司得克萨斯工厂发生爆炸,财产损失高达8.12亿美元;1998年英国西方石油公司北海采油平台事故直接经济损失达3亿美元;2001年巴西海上半潜式采油平台事故损失5亿多美元。 3 石油化工业安全措施 3.1建立健全安全制度体系 企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。 3.2安全工作管理人员的培养 施工企业各项目基层员工的安全文化和技术素质是施工企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着施工企业安全管理的效果,也决定着施工企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。 3.3用电安全技术措施 (1)为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 (2)对具有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。 (3)当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 石油化工工业论文:石油化工业自动化仪表的运用探究 【摘要】社会在进步,科学技术在不断发展壮大,为各行各业带来了巨大的便利。石油化工业也不例外,近年来自动化仪表在其石油化工业的应用得到了这个行业的普遍信赖。本文对石油化工业常用的几种自动化仪表进行较为详细的介绍并对其自动化仪表的控制方式与策略进行了探究,希望能对本行业的同行起到借鉴参考的作用。 【关键词】石油化工业;自动化仪表;控制方式 随着科学技术的不断发展,我国工业对科学技术的运用越来越广泛,由此使得我国工业产业向着多元化的道路前进。为了确保石油化工业在其生产过程中更为方便快捷准确,近些年来,自动化仪表在石油化工业逐步的兴起。自动化仪表的运用带给石油化工这个行业无疑是生产过程变得更加精密准确,生产出来的产品质量更为合格,大大降低了以往人工操作过程中所产生的各种误差,同时也极大地降低了生产过程的难度。在以后这个行业的发展中,对所生产的产品将会要求越来越严格,因此自动化仪表在石油化工行业的应用将会越来越广泛。对此笔者将对其自动化仪表的构成以及发展趋势、常用仪表、仪表的控制方式进行较为详尽的介绍,希望能对广大同行起到借鉴参考的作用。 1.自动化仪表的分类、组成以及发展趋势 自动化仪表是由一定数量的不同的具有自动化功能的元件所组合起来自动化功能较为完善能够满足人们需要的一种工具器材。自动化仪表一般不单单具有一种功能而是多种功能集一体的仪表器材。一个自动化仪表已经是由多个元件组成的一个完整的系统,而又是多个自动化仪表组合构成的系统中的一个子系统。自动化仪表是一种把输入信号自动的转化成为人类能对其进行识别读取的输出信号的信息化的仪表。 1.1自动化仪表的类别 为了满足石油化工行业不同生产过程的需要,自动化仪表的种类较为繁多,种类多种多样。根据不同的角度,自动化仪表可以分为如下几大类别:根据自动化仪表所需的动力分为气动、液动、电动等三种;根据自动化仪表的组装的方式分为单元组合式、基地式等两种;根据自动化仪表是否与计算器连接由可以分为智能化、非智能化仪表等两种。 1.2 自动化仪表的组成 自动化仪表根据仪表的功能的不同由可以分为记录、指示、模拟、数字显示等四种仪表。记录式的仪表主要是由单点与多点两大类所组成。调解式的仪表主要由单元组合式与基地式两种仪表所组成。由于仪表种类繁多,各种仪表的组成情况大致相同,这里不再一一列举。 1.3 自动化仪表的发展动向 随着科学技术的不断发展,自动化仪表在石油化工业也将不断完善与改进,其中主要的发展动向为;第一,对目标的控制将由以往的靠工艺参数发展为现在的以最优质量为目标的控制;第二,自动化仪表的控制所需要的方法由原来的反馈控制转变为现在的开环控制,由以前的手动控制转变为现在的计算机控制。自动化仪表未来的发展动向必将朝着智能化、人性化、系统化等方向发展。 2.常用自动化仪表的介绍 2.1 温度显示控制仪表 石油化工行业的现场所布置的一些设备或者管道常常需要对其温度进行检测与控制,因此温度显示控制仪表是必不可少的一种自动化控制仪表。普遍的测温仪表主要是靠与其设备或者管道的接触来进行温度的测试的。最常用也是最为常见的现场测温仪表主要为热电偶与热电阻测温仪表。 2.2 压力测试仪表 本行业对现场所布置的设备或者管道内的压力进行测试是必不可少的一环。因为设备或者管道内的压力涉及到安全方面的问题,不容忽视,因此压力测试仪表往往在石油化工行业应用非常的广泛。本行业的压力大部分为高压大概为33MPa左右,因此压力测试仪表的传感器,传输材料,显示表盘均需要特殊材料来进行制作。在压力测试方面最为常用的为液柱式压力测试仪表,弹簧式压力测试仪表两大类。 2.3 流量测试仪表 现场设备或者管道内液体的流量的检测与控制同样是重要的不容忽视的一个环节。因此流量测试仪表在其中所起到的作用是不容忽视的。流量测试仪表的种类与其他测试仪表相比较而言,种类更为丰富多样,可满足不同需要的选择。控制系统的稳定与运行优良的性质主要参照流量这个参数来对其进行必要的考核。流量这个参数在测试的时候与流体的种类以及管道的介质有着本质的联系。因此在进行流量的测试时要选择适合流体介质与管道材质的流量测试仪表。 2.4 执行器 执行器主要是由执行与调节两大机构所组成的。在石油化工行业较为常见的是气动式的执行器,在少数情况下也能见到液动执行器的使用但是这种执行器应用的非常少。最为常用的调节阀为薄膜式的气动调节阀,较为少见的还有气动活塞式的调节阀。其中调节阀的关键技术主要是设计计算,测试的校验等。 3.自动化仪表的控制方法介绍 3.1 系统的普遍的控制方法 石油化工行业自动化仪表系统的控制主要是连续、顺序、批量等三种控制方式。这三种控制方式一直沿用至今,基本没有太大的变化。 3.2 系统的先进控制方法以及系统优化方法 随着控制理论的不断向前发展,传统的控制方法显得已经不能适应行业的发展,因此出现了较为先进的控制方式。比如具有智能化功能的多变量控制器已经投入石油化工行业的生产阶段。这个控制器是一个独立的系统是以DCS为基础进行控制的。随着时间的向前推移,多变量智能化控制器会在石油化工行业应用的越来越普遍。 3.3 安全仪表系统的控制 石油化工行业现场所布置的设备以及管道所组成的系统是非常庞大的,其中系统具有大型化、工艺生产过程较为复杂、在生产过程中对周围的生产环境具有较高质量的要求。因此,面对这样一个庞大的生产系统,安全方面的问题是务必要引起足够的关注的。所以安全仪表系统逐渐在石油化工行业得到了广泛的应用。以往基于DCS的安全控制系统已不能满足行业的需要,因此在DCS的装置之外又增加了ESD等单独控制的设备。 4.结语 石油化工行业要想得到迅速的发展,自动化仪表在系统中的运用是必不可少的。虽然近几年自动化仪表在其石油化工行业的应用得到了发展与改进,为本行业的发展做出了突出贡献。但是仍然需要我们继续不断探索,勇于借鉴国外先进的经验来使我国的石油化工行业得到更为巨大的发展。 石油化工工业论文:数据采集系统在石油化工业的应用 摘要:随着科学的进步,现代的通讯和自动化技术也在迅速的发展。先进的CAN,总线数据采集远程抄表系统在石油化工行业也得到了广泛的应用。本文具体的论述了CAN,总线数据采集远程抄表系统设计的组成原理和应用。 关键词:CAN;数据采集;构成; 1 前言 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展,智能化企业在许多国家应运而生。自动抄表系统是发展中各个行业自动化控制系统的重要组成部分,是解放生产力的必然途径。因而日益受到关注。 2 远程自动抄表系统的优点 与传统抄表方式相比,智能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。 3 远程自动抄表系统构成 自动抄表系统主要由监视控制仪表(本系统需要采集数据的仪表)、数据采集器、集中器、数据传输通道和后台管理服务器等组成;其中监视控制仪表主要是在传统机械式仪表基础上将转盘适当改造,以便能将其转动圈数被数据采集器采集转化为脉冲数,以达到数据采样的目的;采集器主要完成将电表用电量转换成电脉冲信号以完成数据的采集,同时还具备将采集的数据保存、通过CAN,总线传输给集中器转发给后台管理系统。数据集中器则是通过CAN,总线收集各监视控制仪表上的传输数据,并通过无线GSM网络传送给后台管理服务器系统。 4 数据采集器硬件组成 数据采集器主要包括数据采集回路、数据保存回路以及数据传输CAN,总线节点回路,同时根据其他功能扩展。 采集器采用单片机89C51,其内部有4KB的ROM,128字节的RAM以及32个I/O口。P1口与串行器件24C02和显示、继电器电路连接。其中的显示模块采用串行方式进行通信,分别采用P1.0、P1.1、P1.2模拟时钟信号线和数据信号线。P0口主要用来与CAN总线控制器sJAl000相连,用作数据线。监控电路采用Dsl232芯片,它是看门狗定时器,功能是上电和掉电时给89C51、CAN控制器sJA1000产生复位信号;看门狗对系统进行监控,防止死机不能恢复。因此系统中必须建立不间断供电(电池供电),以便提供实时钟。 5 数据采集系统原理 5.1数据采集回路采用开关型霍尔传感器A44L对加装过小磁铁的监视控制仪表转盘进行将所转的圈数转化为数字信号,传感器A44L集成霍尔开关是由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 5.2 CAN总线采用一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,数据长度为8个字节,不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。C AN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法可使网络内的节点个数在理论上不受限制,因此非常适合远程抄表控制系统。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,总线驱动收发器82C250组成,单片机89C51对C A控制器接收到的数据进行读取和数据发送等程序处理,为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,SJAl000的TX0和RX0并不直接与82C250的TxD和RXD相连,而是通过高速光耦6N137后与82C250相连,很好地实现了总线上各节点间的电器隔离。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5欧姆的电阻与CAN,总线相连,起到一定的限流作用,保护82C250免受过流冲击。CANH、CANL与地之间并联了两个30pF的电容,可以滤除总线上的高频干扰并起到一定的防电磁辐射的能力。另外,两根CAN,总线输入端与地之间分别按防雷击管,起到一定的保护作用。 6 数据采集器软件设计 6.1主程序流程 数据采集器在整个系统中有喂狗、计表、时钟校时、CAN,总线数据发送和接收、数据存储与读取以及显示等功能,其中喂狗、计表和数据存储及CAN,总线数据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现,CAN,总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实现。 6.2数据采集程序说明 数据采集是将监视仪表转盘每转一圈转化为一个周期脉冲,单片机将此脉冲累加,从而测得数需要采集的数据。 6.3 CAN,总线数据收发程序说明 6.3.1数据采集器数据传输内容较为简单,发送出去的数据主要包括监视仪表示数(占5个字节),接收到的数据多为命令(1 4个字节),而C AN总线每次数据可传输8个字节,因此每数据传输采用1帧即可完成。本设计采用PeliCAN工作模式(29位表示码),利用查询方式发送数据,利用外部中断0接收数据。 6.3.2数据的发送由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成。首先CPU必须将要发送的数据报文传送到CAN控制器发送缓冲器中,并置位命令寄存器中的发送请求标志,程序流程如图5所示。 6.3.3数据接收采用外部中断0接收,CAN控制器接收到一帧数据后,产生中断触发信号,CPU立即响应,将收到的报文接收到字节的接收缓冲器,并置位命令寄存器的释放缓冲区标志RRB。单片机根据接收数据进行命令解析,并做出相应执行。 6.3.4数据集中器设计方案 数据收集器主要起到转发后台管理服务器和各节点间的数据传输功能,CAN,总线控制器模块主要用来向各节点发送或接收相关数据,各节点地址通过程序设置均已被包括在对应报文29位表示码中,数据集中器可以通过广播或点对点向各用户节点发送命令数据。由于用户节点比较多,数据集中上传比较多,因此需要较多的数据接收缓冲区保存,然后通过GsM转发给后台管理服务器完成远程数据交流,因此采用有512字节内存的单片机sTC89C51对C AN控制器和GSM模块进行控制。单片机控制GSM模块在Text模式下接收手机短信,短信的收发是通过向串口以文本模式发送AT指令来实现的,其编码转换格式简单,并有较高的转换速率。 7 数据采集系统的主要维护工作 7.1模件卫生清洁 7.2模件断电退出:因为所有信号的接线直接连接至模件,未采用继电器等隔离,因此有必要拔出。 7.3检查电源使用情况 7.4软件备份,以备不时之需。 8保证数据采集系统稳定运行的措施 8.1完善各项组织和技术措施,为保证数据采集系统稳定运行的措施打基础。 8.2加强运行管理的完善,保证在新思路、新形式下安全生产。 8.3加强业务培训,以适应当前高科技技术的发展。 8.4加强思想教育,认识到安全、经济、准确的重要性。 8.5加强数据采集系统的巡视检查和维护,发现问题及时处理。 9 本行业自动化控制展望 9.1自动化控制系统的普遍应用是行业发展的主流; 9.2现场总线技术是集散控制系统发展方向; 9.3各项管理实现自动控制,实现网络现代化; 结束语 本文主要以监视控制仪表为例介绍了远程抄表数字采集系统数据采集和转发的设计方案。此设计方案在石油化工也的广泛应用也为石油化工业的发展做出了贡献。相信随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展,石油化工行业的自动控制系统也将得到长足快速的发展。
循证医学在骨科临床教学中的应用:PBL教学模式在骨科临床教学中的实践与体会 摘要:通过PBL教学模式与传统教学模式(LBL)在骨科临床教学中的对比研究, PBL教学法有利于提高学生学习的主动性,加强培养临床思维能力,增强课程知识点创新性,促进多学科协作性,对临床病例认识全面性及深入性等优点,PBL教学法应用于骨科临床教学具有可行性,值得医学教学推广及探讨。 关键词:PBL教学模式;骨科;临床教学 PBL(Problem-based learning)教学模式是基于现实世界的以学生为中心的教育方式,以学生的主动学习为主, 教师起引导作用的新型教学模式。PBL教学模式起源于20世纪20年代,美国医学院校由于医学和医学相关知识的不断丰富增多,学生负荷不断加重,要求掌握的理论知识多,然而医学教学过程中却忽视实践能力、临床思维能力、医德医风等方面的培养,针对当时医学教学中存在的偏差和危机,提出对医学教学模式改革[1]。1969年,美国神经病学Barrows教授以信息加工心理学和认知心理学为基础,根据建构主义学习理论的"情境"、"协作"、"会话"和"意义建构"学习环境中的4大要素,创立了PBL教学模式[2]。是近年来国际上很受欢迎的一种教学模式,也是目前国外医学院校的主流教学模式之一[3]。 如今,PBL教学模式也将成为我国医学教育改革发展的方向之一,当前面临着诸多困难,需结合目前医学教育实际及各院校教学环境而探索出行之而有效的教学法。 骨科学是一门综合性很强的学科,专门研究骨骼肌肉系统的解剖、病理与生理、生物力学、影像学及治疗方式, 牵涉知识面庞大且广,要求掌握的内容多,伴随医学高速发展 目前骨科领域新理论、新技术以及新内固定材料亦得到迅速发展,对骨科医师的综合能力要求更高,因此, 如何在目前新形势下提高骨科临床教学质量, 为培养未来的综合能力更强的骨科医生奠定基础,是我们医学院校当今面临的迫切需要解决的新课题。所以,我们通过改革现行的骨科临床教学模式,采用PBL教学模式,现将所得的心得体会与大家分享学习。 1资料与方法 1.1一般资料 随机从2010级5年制临床医学系学生中抽取64例学生,随机分为两组,每组32例,分成常规组和实验组,常规组教学采用: 采用传统教学,即以教师讲解为主。实验组:采用PBL教学法。教师团队由2位副教授或高年资讲师组成(均从事骨科专业),授课内容为:根据第八版陈孝平主编《外科学》骨科章节教学大纲要求掌握的内容,在进入临床见习之前学生先要完成骨科这章的理论学习。 1.2方法 常规组采取传统教学模式,即"传授知识-接受知识"单向"灌输式"教学法[4],以老师讲解为主,教学过程:首先带教老师梳理提纲,并指出骨科这章节重点、疑难点及要求掌握的内容,待理论课授完后,学生到医院在带习老师的指导下进行骨科临床见习,每组8例学生。第一步:学生先病史采集、查体、阅片、辅助检查;第二步:在临床带教老师带领下,汇报病史、诊断、治疗方案(其他学生可以补充及提出自己的观点)。带教老师对学生的问题指出不足及对该疾病更深层次讲解,归纳总结。实验组采用PBL教学法。教学步骤:第一步:带教老师纵观整章节选取典型的具有代表性的骨科临床病例, 每个病例均由发病机制(或受伤机制)、临床表现、影像学表现、临床化验检查、诊断及鉴别诊断、治疗方案等组成,并对这类疾病做解剖学、组织学、病理生理学等相关方面的知识拓展。第二步:带教老师一般在课前至少5~7d给出PBL教学案例,让学生有充足的时间去准备本章节的内容及查阅相关资料及国内外文献。第三步:每小组到骨科病房采集病史(病例由带教老师事先已安排选定的)、查体、阅影像学资料。第四步:实施PBL教学法,专门的PBL教师,首先由小组一名学生汇报病史、查体、辅助检查。组织讨论:从疾病的发病机制(或受伤机制)、临床表现、体征、影像学表现,诊断和鉴别诊断及治疗方案,评价手术风险及预后可能情况。小组成员围绕疾病的发生、发展进行思考、分析、推理;带教老师这时起导向作用,引导学生向预定的教学目标进行及向这方面疾病的知识更深层次拓展。第五步:由学生自己总结该疾病的重点及难点,老师可以给以适当的补充及纠正。 1.3评价指标 骨科这章教学全部完后,根据教学大纲内容,对两组学生同时进行综合能力考核,考核内容包括:骨科基础理论知识和骨科临床病案分析两个方面,从疾病相关理论知识掌握、临床病史采集、体格检查、影像学资料简单分析、疾病诊断及鉴别诊断、治疗方法选择等方面对学生进行测试, 并与以往传统教学模式下及学员的考试成绩作比较并进行统计学分析。 1.4统计学方法 采用SPSS 13.0进行数据统计分析, 计量资料采用(x±s)标准差表示, 组间比较采用t检验, 检验水准为以P 两组教学模式考试成绩比较,在专业实践能力测试成绩这两方面比较差异无统计学意义(P 0.05),但在骨科基础理论知识成绩方面,常规组明显好于实验组(P 2讨论 当今医学骨科知识量的成倍增加及知识更新周期越来越短暂,传统的医学教学模式已无法很好满足临床教学的需求,对医学院校现有的教学模式提出挑战[5],如何提高临床骨科教学质量,为此我院将PBL教学模式应用到骨科这章的临床教学中,我们在运用PBL临床教学法中所得经验及心得体会与大家讨论,PBL教学模式在骨科临床教学中优势主要体现在如下几方面。①PBL教学法同传统教学法相比,教师的角色改变,由先前的知识传授者转变成为学生们的引导者,但此教学模式要求带教老师不断学习扩大知识面,及时更新知识结构来提高教学;同时学生也尽早适应向医生这个角色的转换[6-8]。②增强学生在学习方面的主观能动性[9],提高学生临床分析及解决问题的能力。当带教老师给出临床病例资料,学生根据自己现有掌握知识,查阅相关文献资料, 实践,去寻找解决问题的方法, 经历这些过程来形成自己的一套正确的科学的知识体系, 增进学生的求知欲望。③PBL教学法有促于知识的系统性、连贯性[10],同传统临床教学模式相比,PBL教学模式是将该类知识科学的、系统的融合在一起, 使骨科这章节的知识更加系统性和完整性, 知识掌握更加全面而深入 。④促进多学科之间的知识相互渗透[11],例如1例女性患者由于车祸外伤导致骨盆骨折,采用PBL教学法该病例所涉及科室有:受伤机制由生物力学原理解释,其它并发症有:泌尿外科的膀胱尿道损伤、妇产科的子宫损伤、普外科的直肠等损伤、重症监护科、血管外科、急症科等相联系,以及学生为解决这问题运用信息检索工具及电脑知识,强度多学科的知识整合,提高学生的创新能力及思维能力。⑤加强学生之间的团结及协助能力,增强团队意识, PBL教学法在临床教学中以小组的形成, 要求学生之间相互沟通、合作、分工等去解决问题,但在这过程中学生可以根据所学知识表达自我,增进学习能力和竞争意识, 有效的反应自己及他人在该学科的优点及不足,相互借鉴、学习。 PBL教学模式在我国目前医学院校正处于探索阶段, 国外研究报道[12],PBL教学模式针对已选定的教学内容可以很好地拓展且深入,但缺乏传统教学模式的系统性、全面性。相比传统医学教学模式,PBL教学法是对教学模式的根本改变,是对教学方法、教学形式、教学条件、教学目标、教学理念、教材编排、考核指标等多方面的改革。虽然我们在实验中取得一些经验成果,但是我们在教学中并未完全放弃传统医学教学,而是进行有效的整合, 相互取长补短、互相融合及补充的教学模式。以近几年我国高校扩招迅猛,师资力量不足,教学硬件无法跟上,很难满足PBL教学模式在高等院校全面推广,还有很多困难面临去解决。 循证医学在骨科临床教学中的应用:骨科废旧内置物结合等比例人体骨骼模型在临床教学中的应用研究 摘要:目的 探讨骨科废旧内置物结合等比例人体骨骼模型在临床教学中的应用研究的价值。方法 收集整理近年来我科骨折术后患者取出的废旧内置物耗材,参照第7版外科学教材骨科部分的内容及顺序分门别类,再将2012~2013年度来我科参加生产实习的临床学生随机选出100例,后将其随机分成A、B两组,A组采用改良的操作式方法教学,B组采用传统讲授式方法教学,待临床生产实习结束后,进行技能操作测试考核,做分数统计及数据统筹分析,对比出两种教学方法的优劣。再将改良的教学方法在经济上与实效上的可操作性加以分析,总结出此方法的合理性及是否具有推广可能。结果 通过对比研究应用骨科废旧内置物结合等比例人体骨骼模型在临床教学的A组学生无论在安装骨科内置物所需时间以及安装位置、螺钉长短均优于接受传统讲授式教学的B组学生。结论 在骨外科临床教学中应用骨科废旧内置物结合等比例人体骨骼模型的教学方法与传统的教学方法比较大大提高了实习学生的学习兴趣及实际操作能力。 关键词:骨科废旧内置物;等比例人体骨骼模型;传统讲授式教学方法 临床实习是医学院校学生由基础理论学习向实际参加临床工作过度的重要阶段。实习效果的优劣将直接影响医学人才的培养。因受到传统讲解、灌输式教学模式的影响及骨科临床实习学生多,适合患者少且操作资质要求高等诸多因素的制约,致使现阶段骨科临床教学绝大部分内容停留在内容讲解、幻灯图片及视频演示层面,造成学生实际动手、亲身操作环节缺失教学效果不理想。现拟用骨科二次手术取出之废旧内置物耗材,结合等比例仿真骨骼模型,既不违反医疗操作法规,也不会因学生临床操作真实患者失误而引发医疗纠纷及事故,将能在最大程度上真实模拟、再现骨科内置物安装及取出的全过程,培养学生的实际动手能力,为将来毕业顺利从事骨科临床工作奠定坚实的基础。本科研的研究重点在于通过对临床实习学生采用传统讲授式教学模式与改良的操作式教学模式的临床教学效果优劣比较[1],试图探索出一种更能适应现代医学模式转变、同步工业技术革新、满足人才培养需求的新型教学方法。通过对临床学生分组采用两种不同教学方法的比较研究,采集数据,分析比较出两组学生的实际动手操作能力差异,此外还要对本科研立项预采用的改良教学方法在实际临床教学中的可行性、规范性、经济性、推广性以及是否具有不良效应等方面进行进一步的研讨。 1资料与方法 1.1一般资料 收集整理近年来我科骨折术后患者取出的废旧内置物耗材参照第七版外科学教材骨科部分的内容及顺序分门别类:上肢钢板20套,下肢钢板20套,脊柱内置物20套,等比例人体仿真骨骼模型4具。随机选取2012~2013年度来我科参加生产实习的临床学生100例参加教学研究测试。由5位骨科教师完成实验测试及评估。 1.2方法 将2012~2013年度来我科参加生产实习的临床学生随机选出100例,后将其随机分成A、B两组,每组50人,A组采用改良的操作式方法教学,B组采用传统讲授式方法教学,待生产实习结束后进行技能操作测试考核。 1.3评估方法 ①分别记录两组学生安装同一套上肢钢板、下肢钢板及脊柱内置物的时间;②采用X线透视的方法对两组学生安装内置物的准确程度进行评估打分,评估内容为?訩安装位置,?訪螺钉长短。分成3个等级:优等:两者均准确;中等:其中一项准确;差等:两项均不准确。 1.4 统计学方法 应用SPPS13.0统计软件进行分析,技术资料的比较采用χ2检验,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两组比较采用t检验,P 2结果 通过对比研究应用骨科废旧内置物结合等比例人体骨骼模型在临床教学的A组学生无论在安装骨科内置物所需时间以及安装位置、螺钉长短均优于接受传统讲授式教学的B组学生。 2.1 A组安装上肢内固定物平均时间为28.3 min,下肢内置物平均时间为25.5 min,脊柱内固定物平均时间为35.9 min。B组安装上肢内固定物平均时间为41.2 min,下肢内置物平均时间为46.5 min,脊柱内固定物平均时间为52.5 min。两组比较差异有统计学意义(P=0.012,P 2.2 A组与B组优良差分别为 A组为37、15、3,B组为5、18、27。两组比较差异有统计意义(x=88.74,P=0.017,P 3讨论 虽然当代的教学模式已逐步由传统的灌输式讲解模式向PBL教学模式(即病案研讨式)发展,很大程度上提高了临床学生对一些常见病[2]、多发病的诊疗能力,但因现代工业的迅猛发展及患者对骨折后生活质量的要求不断提高,导致骨科临床使用的内置物,无论从材质上、品种上及安装方法上都有了前所未有的革新,然而现行的临床教学方法无法适应这种革新,导致临床教学与实际工作严重脱节。通过改良的教学方法与传统的教学方法对比骨科内置物的安装无论在时间上及准确程度上均有较大程度的提高,且实验经费较少,易于实施,但本实验选取样本较少,缺乏大量的样本进行对比分析[3],其临床教学效果有待于进一步考证,且本实验使用仿真人体骨骼模型,一定程度上会影响临床学生对真实患者的人文关怀等医学伦理学问题,其可推广性也有待于进一步研究。 循证医学在骨科临床教学中的应用:护生主导式教学查房在骨科临床教学的应用与思考 【摘要】 目的 通过护生主导式教学查房,加强护生对专科知识的了解,理论结合实践。方法 护生针对腰椎间盘突出症患者进行查房。结论 护生较快地对病腰椎间盘突出症有了较全面的了解,能够迅速转变在临床工作中的角色,参与者变为主导者,并融入每日的临床护理工作中,从而提高自身的学习能动性。 【关键词】 护生;教学查房;护理教学 护理临床教学是理论结合实践的最佳途径。临床教学水平的高低和带教老师的行为习惯直接影响到护生的操作能力的提高,以至于护生的操作能力参差不齐。传统的教学方法是以带教老师讲解为主的护理查房方法,主要是由教学组长讲解骨科的常规护理和专科一般护理。护生主导式查房改变了多年以来教学模式,提高护生的主观能动性,更有效的掌握骨科的护理知识[1]。 1 查房内容 腰椎间盘突出症是骨科的常见病、多发病,很多患者活动不便,严重影响生活质量,住院时间长(腰椎手术患者平均住院天数为18 d),护理工作显得尤为重要。由带教组长选择病情难易适中的患者查房。 1.1 方法 由带教老师通知护生准备相关内容,两周时间准备,第三周开始讲解查房,包括询问病史,收集资料,对患者进行评估目前存在的护理问题,提出护理措施,并进行指导。针对我科患者的住院时间长,健康教育及功能锻炼的落实指导,都由护生完成,带教老师床旁指导[2]。 查房时,护生自己主持教学查房,由低年资护士、教学副组长、教学组长、护士长参加。 1.2 查房步骤 护生小组长安排每名护生分别上报病史、主诉、既往史、过敏史、手术史等,术前检查,了解医生的专科检查的目的,手术指针,向医生了解患者的手术方式。从以下几个方面讲解:①心理护理。②术前准备。③术后指导。④术后的功能锻炼指导。⑤术后的常见的并发症防治的指导及出院指导。人人参与发言。针对此患者按照护理程序,对患者的出现的护理问题相关因素,护理措施共同探讨,由低年资护士进行补充,带教组长进行总结及点评,并进行考核。 2 结论 2.1 实习护生方面 实习护生能过复习专科知识和查阅相关文献,加深了对本病的了解。人人参与护理,提高了护生的实习工作的信心,不是简单的打针输液测体温等一些基础的治疗工作,并真正的深入到护理工作中去,明显提高了护生的积极主动性,提高了教学质量和团队协作能力,锻炼理论联系实践的能力,培养运用知识、发展知识的能力及沟通能力[3]。 2.2 老师方面 护理教学查房提高了老师的归纳总结,解决问题的能力,加强了师生的沟通,融洽了师生关系。 临床教学是培养学生进行综合训练的重要教学阶段,是学生角色向护士角色转变的过程,改变了传统的传统的灌输式的教学模式,增强了护生的工作主动性,提高了护生分析问题和解决问题的能力[4]。教师在教学过程中应成为指导者,合作者。护生主导式护理教学查房就很好的体现了这一点。 循证医学在骨科临床教学中的应用:循证骨科学在骨科临床教学中的应用分析 摘要:目的:探讨循证骨科学在骨科临床教学中的应用效果,分析其应用的注意事项。方法:将我校2010年~2011年两届学生分为两组,2010年届临床学生采用常规教学手段学习骨科,2011届临床学生在骨科临床教学中使用循证骨科学。对两组学生进行测试,比较两组学生的理论考试结果、病例分析测试结果及学生自主学习兴趣。结果:2011年届学生理论考试结果平均为(87.84±5.95)分,病例分析平均为(89.74±4.32)分,学生学习兴趣更高,各方面测试结果均高于2010届学生,p<0.05,SPSS软件统计结果显著差异。结论:在骨科临床教学中使用循证骨科学,能够提高学生学习兴趣,知识渗透更深,有助于提高学生的学习成绩和临床知识储备。 关键词:循证骨科学;骨科临床教学;骨科教学;循证医学 随着临床医学观念的不断更新,骨科的治疗理念和治疗的方法也在不断更新,因此,骨科的教学内容和教学方式也面临着极大的挑战。只有不断地更新教学方法,才能符合当代临床医生的工作实际,培养出具有创新精神、慎独精神、科研精神等高素质骨科医生[1]。循证医学是骨科学中的新观念,其要求医生将最佳的研究证据与医师的临床经验相结合,进而做出最佳的治疗方案[2]。我校在进行骨科教学中,将循证骨科学应用到其中,效果显著,现报告如下: 1资料与方法 1.1一般资料:选择我校2010年、2011年两届临床医学专业学生作为本次实验的研究对象。所有学生均需要进行骨科教学。2010届学生180名,其中男74名,女106名,学生年龄在19~25岁之间,平均(21.03±1.85)岁。2011届学生190名,其中男80名,女110名,学生年龄在19~26岁之间,平均(21.41±1.77)岁。两届学生的性别、年龄和入学成绩等无明显差异,使用SPSS18.0软件分析,两组之间差异无统计学意义,p>0.05,具有可比性。 1.2方法:2010届学生采用常规教学方法,采用大课堂授课形式,结合多媒体教学、案例分析与板书教学,并加入课间实习。 2011届学生在2010届学生教学方法中融入循证骨科学理念。 在两组学生课程结束后,实施理论考试和病理分析考试,满分均为100分。并调查学生对骨科的学习兴趣,10分为非常感兴趣,0分为非常没兴趣,学生在0~10分之间选择一个数字表达自己的学习兴趣得分。 1.3循证骨科学的教学方法:在教学中,培养学生提出问题、寻找证据和评价分析、归纳总结,创新性地解决患者问题的能力。 首先,在教学中,提供学生完整的病例,让学生自己通过询问病史、查体、实验室检查结果等,收集患者的主要问题,取得可靠的资料,并寻找出临床需要解决的疑难问题。病例可包括标准化病人、教师、书面材料等。 第二,组织学生检索相关的医学文献,鼓励学生在知网等资料库中,寻找出大量相关文献,找出与提出的临床问题有关的资料。 第三,组织学生分析收集的资料,剔除不可靠资料。同一位患者可能同时存在有多种问题,需要将资料按照问题的主次要进行分析。 第四,指导学生进行临床决策,从严格评价过的文献中,获取临床可靠的,最具有应用价值的证据,使之服务临床,辅助学生制定临床决策。同一位病例的临床决策可多样,如决策制定较为困难,可再进行进一步的研究。 最后,对学生制定的决策,选出一部分由学生讨论分析,并提供医院目前针对此类疾病的治疗方案,寻找不足,以提高学生的认识。 1.4数据处理:将本次实验所得数据准确录入SPSS18.0软件包进行统计学分析,计量资料采用(均数±标准差)表示,即(X±S),数据组间对比采用t检验。取95%可信区间,当p<0.05时,为差异有统计学意义。 2结果 2011年届学生理论考试结果平均为(87.84±5.95)分,病例分析平均为(89.74±4.32)分,学生学习兴趣更高,各方面测试结果均高于2010届学生,p<0.05,SPSS软件统计结果显著差异。详见表1。 1992年加拿大David Sackett正式提出了循证医学,即遵循科学证据的医学[3]。要求医生在临床工作中,慎重、准确和明智地应用其所能收集到的最好的证据,并结合自己的临床经验和知识储备,考虑患者的实际情况和医院,制定出最佳的治疗方案。 这种理念,要求医生在进行医疗决策时,要以客观的结果为依据。而随着这种理念的不断研究和应用,其已经形成了相对固定的步骤。这种步骤的有效实施,对医生的职业素质也有了更高的要求。 我校将循证骨科医学应用到临床骨科教学中,从学生抓起,将此思维模式深入到学生的学习过程中,使其在对病例进行分析时,自然而然地按照循证医学的步骤进行,即寻找患者存在的问题-提出要解决的问题-收集资料-评价资料-实施资料-追踪和再评价。学生能够通过这种思维,逐渐形成自主学习、探究性学习的良好学习习惯,积累知识。 通过研究结果可看出,实施循证骨科医学能够提高学生的学习成绩、病例分析的能力,学生学习兴趣更高,与2010年届学生比较,差异明显,p<0.05。但是,此教学方法由于处于实施初期,仍有一定的问题,如学校的硬件设施不足,学生的自主学习能力转变较慢,病例采用标准化病人,缺乏全面性等,其需要学校、教师、学生等,共同努力,以更好地运用此教学理念。
浅谈建筑节能能源审计:关于大型公共建筑的能源审计之浅见 摘要:针对大型公共建筑能源审计进行剖析,探讨建筑能源审计的相关内容,简要介绍了建筑能源审计的评价标准以及方法。最终对国内的大型公共建筑能源审计现状给出了一系列的对策。文章将有助于推动大型公共建筑能源审计的相关事宜,为合理且有效地开展大型公共建筑的能源审计给出了可行性依据。 关键词:大型公共建筑;能源审计;研究分析 伴随国内经济的高速发展,大型公共建筑的数量逐渐增加,随之而来的是能源管理与建筑节能中暴露出的大量问题。大型公共建筑能源审计本身作为建筑节能管理以及服务的新举措,已逐渐变成政府相关系统管理大型公共建筑能耗以及节能的核心措施。利用建筑能源审计,将能够通过分析建筑能源利用模式与能源利用率,对被审计建筑的能源分项计量以及节能改造进行辅助以及指导。 1.建筑能源审计的概念 1.1.能源审计的核心概念 建筑能源审计能够从宏观和微观两个角度上实施审计管理。一般来说,宏观角度的建筑能源审计是以政府相关系统为核心的,主要指的是政策法规的制定,在建筑设计里以节能为标准,对项目的节能实施审核、测定以及监管;微观角度的能源审计,则指的是建筑节能的核心措施及模式,其通过对建筑物的正常运行以及用户耗能因素进行能效审计,并通过能效提升以及完善节能,最终达到节约能源的目的。目前建筑能源审计以微观角度为主进行能源管理,从环境测定、能源管理等相关方面实施审计。 1.2.能源审计的核心框架 为提升建筑能源管理效率,更为深入地节约能源、减少水资源浪费、合理利用各种自然资源,按照《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国审计法》、《中华人民共和国统计法》、《民用建筑能源管理规定》、《公共建筑节能设计标准》、《关于加强国家机关和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》、《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》等一系列法律法规的要求,借助于建设系统的统筹计划,由当地政府组建建筑能源审计小组进行领导,安排专家与管理部门实施建筑能源审计。 3.建筑能源审计评价体系的建立 3.1.评定标准的选择 按照建筑能源审计的核心理念,建筑能源审计的评定主要涵盖了能源管理、环境检测、现场检测、用能测评等多个方面,这几个方面关系到许多的评价因子具体标准。 3.2.能源审计评定措施 建筑能源审计涵盖了大量指标。各指标的评定措施中又涵盖了定量测量、定性评定以及统计计算等相关环节。目前主要利用的评定措施主要有李克特量表、虚拟变量还有定量测量等。在评价统计过程中,如果只用其中的一种方法,很有可能造成评定结果的过度主观。因此评定标准体系里应尽量使用多种种方法实施统一测量计算,防止偏颇,从而提升评定结果的正确性。 4.对建筑能源审计的相关建议 4.1.深化政府职能介入 建筑能源审计作为一项社会事业,具有较大的社会责任,对加强节能减排、提升能源管理起到基础作用,也是落实国家政策及社会能源管理目标的重要途径。因而,大型公共建筑能源审计必须被提升到政府管理和社会职能的层面,必须获取政府管理机构的政策法规、执行力等方面的有力支持。通过政府职能的介入和管理,可以在全社会更有效地推行大型公共建筑能源审计工作,提升能源节约,实现节能减排,促进和谐社会建设。 4.2.完善能源审计过程 大型公共建筑的能源审计要深化全过程管理。譬如制定大型公共建筑单位能源管理方面的相关制度,构建明确及容易操作的能源管理架构,让能源管理有章法,规范建筑能源审计的评定硬性指标,保证被评定的大型公共建筑的审计结果有其依据,提升能源审计结果的公开性、透明性。还有在能源审计过程中以政府管理系统为核心,引入第三方能源审计服务机构实施评定,从而促进能源审计工作的合理运转。 4.3.吸纳专业精、素质高的能源管理人才 大型公共建筑能源审计的有效性主要依附于个体。所以,为提高大型公共建筑的能源利用效率,相关部门及能源审计系统都要吸纳专业精、素质高的能源管理人才,这样的好处是能够提升建筑管理部门实施能源管理的效果,还能够提高能源审计执行的合理性及客观性。 结论. 总而言之,能源审计就是一种监督的机制,同样也是大型公共建筑能源管理及节能管理的重要手段。目前,在国内市场机制运行的环境中,能源审计工作还处在高速发展时期,工作前景是十分开阔的。在将来,国内能够将能源审计评定归入到法律之中,并完善能源管理评定机制及体系,从更高的层面对大型公共建筑的节能管理实施评定,以大型公共建筑为切入点,推动既有建筑改造,促进社会整体节能减排的进程,从而提升国内建筑用能效率。 浅谈建筑节能能源审计:建筑能源审计在公共建筑节能改造中的作用 摘要:本文通过将建筑能源审计的方法同公共建筑节能改造相结合,解决了公共建筑节能改造项目单一,整体观不强的现状。同时,具体分析了建筑能源审计在整体改造和局部改造中的应用。结果表明,两者的有机结合能够进一步推进公共建筑节能改造市场的良性发展。 关键词:建筑能源审计;公共建筑;节能改造;作用 引言 能源审计为建筑能效管理提供了必要的信息。建筑能源审计的目的是计量建筑物的能耗和能源费状况,检查建筑物的能源利用在技术上和在经济上是否合理,诊断主要耗能系统的性能状态,找出建筑的节能潜力,确定节能解决方案。 一、建筑能源审计释义 建筑能源审计是建筑能效管理的重要内容,是一种建筑节能的科学管理和服务的方法,其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察,对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析,对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、监测、诊断和评价,从而发现建筑节能的潜力。通过建筑能源审计,有利于政府了解用能单位贯彻国家能源方针、政策、法令、标准情况与实施的效果;便于准确合理地分析评价本地区和用能单位的能源利用状况和水平,用以指导日常的节能管理,以实现对用能单位能源消耗情况的监督管理,保证国家能源的合理配置使用,提高能源利用率,节约能源,保护环境,持续地发展经济。 近年来,我国在全国各省市相继开展建筑能源审计工作,各省份相继出台了建筑能源审计的管理办法,对建筑能源审计进行规范化科学化操作。如浙江省从2008 年下半年起,决定对各类型建筑的能耗实施能源审计,每年对能效高的典型建筑按类型各选取不少于3 幢作为标杆建筑进行审计;每年对各类型建筑单位面积能耗排名前20%的建筑以及所有能源审计建筑进行公示。同时,每年在各类型建筑单位面积能耗排名前50%的建筑中选取高能耗建筑进行能耗诊断,开展节能改造示范。北京市政府规定,从2010年起,北京市公共机构和大型公共建筑应当安装能源消耗计量装置,实行能源审计制度。出台的新办法要求,将在年综合能源消费总量5000 吨以上不满1万吨标准煤的用能单位中指定重点用能单位,这些单位每年3月底上报能源利用状况。经市有关部门审查后,对节能管理制度不健全、节能措施不落实、未完成年度节能考核目标、能源利用效率低的重点用能单位,责令实施能源审计,并限期整改。与此同时,其他省市也都在不断加大建筑能源审计工作。 二、建筑能源审计所解决的问题 建筑能源审计是对建筑的能源利用状况进行调查、监测、评价的过程。建筑能耗审计主要包括以下内容:建筑基本信息、建筑能源结构及能源账单、建筑能源管理文件、能源技术文件(竣工图和计算书、能源设备信息、数量以及运行状况)、用能设备现场调查、建筑能耗指标分析和建筑节能建议评价。 通过建筑能源审计,可以得到建筑中暖通空调、照明、办公、电梯、热水等用能设备的能耗指标和用能比例。并通过对建筑各用能系统使用情况的调查,了解建筑用能水平,查找建筑用能不合理的地方,提出建筑能源审计报告,也可称为“能耗体检单”。 建筑能源审计的目的是指导节能改造和运行,建筑业主更希望得到的是《能耗体检单》。从《能耗体检单》上业主可以知道建筑哪些部分是能耗大户,哪些部分改造的效果最好,并配有对应的节能改造潜力经济分析。只有有了“能耗体检单”,才能让公共建筑业主根据自己的经济实力有选择地对建筑进行改造。 三、能源审计的计算方法简述 1、分项能耗的拆分方法 (1)分项能耗的计算 当建筑有分项计量,可采用分项计量的结果。当建筑内没有分项计量措施时,分项能耗的数据可采用变配电系统原理图及运行记录,设备运行记录,主要设备、主要支路的现场实测能耗,设备铭牌信息,建筑物典型年工作日、非工作日天数等信息统计得到。 (2)分项能耗计算的检验 分项能耗平衡检验,以能源账单的总能耗信息为依据,分项能耗和总能耗的偏离率不应超过15%。 2、其他方法 (1)在得到分项能耗的基础上,可采用软件模拟的方法对建筑物进行能耗模拟,并通过修改建筑围护结构性能参数优化其改造策略,深化能源审计工作。 (2)对部分分项能耗较高的分项进行专项审计。可采用现场检查、现场测试等方法,为建筑的节能改造提供依据。 通过以上的工作,可以得到建筑的能耗水平和重点分项能耗部位,并对其进行有的放矢的改造。下文通过两个案例说明建筑能源审计在建筑改造中的应用。 四、案例分析 1、南京某科研楼的建筑能源审计案例 该建筑为南京某研究院科研楼,建于1976年,建筑共六层,建筑面积5400m2, 占地面积约900m2,框架结构,建筑体形系数为0.29。2008年对其改造。表1为该科研楼改造前围护结构的热工性能。 表1 科研楼改造前围护结构热工性能 通过对现场的能源审计结果如表2。 表2 科研楼改造前围护结构热工性能 通过分析,改造内容如表3。 表3 项目节能改造增量成本计算 改造后年单位面积节约用电量约22 kWh,按照综合电费0.85元/m2计算,建筑每年度节约电量约12万度,年节约费用为10万元。按照项目节能增量成本69.5万计算,改造项目增量成本在7年内基本可以完成回收,经济效益明显。 2、某宾馆建筑能源审计案例 该五星级宾馆楼层数为22层,建筑面积29948.48m2。建筑主要用能类型是电、柴油、天然气(厨房)和水。 (1)审计结果 通过对饭店的审计发现,厨房和热水使用的能耗之和占总能耗近50%。因此审计后就将此信息反映与饭店方,并为其提供了改造建议。 (2)改造内容 ①锅炉房蒸汽冷凝水回收改造:目前冷凝水无法回收,建议改造冷凝水回收系统。②改造厨房灶具:采用节能型燃气具。 (3)改造结果 改造工程简单,周期短,不影响饭店的正常营业。通过以上两个重点区域的改造,直接降低厨房和热水能耗40%~50%,可降低饭店总能耗的20%~25%。 结束语 通过建筑能源审计工作,对建筑进行整体改造,并将模拟、经济分析整合进能源审计报告中。通过前期的科学合理分析,为最终达到既定的节能目标提供了科学的依据。结果显示改造效果良好,达到了整体改造目的。建筑能源审计工作作为既有建筑节能监管体系中的一环,为既有建筑节能的推进提供了方法。进一步可加大二者的紧密联系,促进既有建筑节能改造科学、高效、快速发展。 浅谈建筑节能能源审计:北京某商厦建筑能源审计与分析 摘要:通过对北京某商厦能源审计入手,对的能源消费状况、管理水平、利用效率、消耗指标、财务过程、综合利用进行检查、测试、诊断、咨询和评价,排查节能障碍和浪费原因,查找节能潜力,提出EED整改措施,最终目的是促进企业节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。 关键词:能源审计;消耗指标;测试;诊断 一、项目背景 为贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)、《建设部、财政部关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》(建科[2007]245号)等文件精神,为提高建筑能源管理水平,进一步节约能源、降低水资源消耗、合理利用资源,以国家机关办公建筑和大型公共建筑的运行节能管理为突破口,建立既有国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行监管体系,提高国家机关办公建筑和大型公共建筑整体运行节能管理水平,对既有国家机关办公建筑和大型公共建筑实行建筑能源审计。 建筑能源审计是对建筑节能的科学管理和服务的方法,其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察,对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析,对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、测试、诊断和评价,从而发现建筑节能的潜力。建筑能源审计是研究制定能耗公示、用能标准、能耗定额和超定额加价等制度,并进一步在建筑领域推广能源服务和合同能源管理等节能改造机制的基础。 二、能源审计与分析 本次审计总建筑面26959m2。空调面积约为2.2万m2左右。 总体信息表见表1,以下章节将具体从围护结构、供暖空调通风系统、给排水系统以及配电系统进行详细描述。 表1 商厦总体信息表 能源计量方面,电力和水的一级计量都相对比较完善;生活热水及供暖制冷系统由于由自身设备提供,所以无分别计量,建议各自增加计量装置,以便以后做能源消耗核定时有准确数据可供参考。按照公共建筑用电分类计量技术要求,对已建项目按照空调采暖、照明及室内设备类、综合服务类、特殊区域类、外供电类进行分项计量。就目前的情况,计量情况已经很完整,但仍不能满足分项计量的要求,建议增加计量表,来达到上述要求。 能源统计方面,各个区域的数据进行了分别的核算,对近几年的能源使用量都分别进行了对比分析。 此外,管理者较重视节能工作,前期实施过一些节能措施,的节能做过空调机组更换、节能灯具的节能技改项目,均达到了比较好的节能效果。 (一)商厦能耗指标 图1能耗指标体系结构图 (二)商厦分项能耗比例 消耗的能源种类主要包括电力和水。通过计算,2011年常规能耗折标煤量为525.31tce,其中空调系统能耗为297.76 tce,占总能耗的58.8%,照明系统能耗折标煤量为120.91tce,占总能耗的24.42%;综合服务能耗折标准煤为91.48tce,占总能耗的14.73%;系统能耗比例见下图: 图2 分项能耗比例图 (三)商厦设备测试 本次能源审计对商厦的变配电系统及通风系统进行了测试。测试工具采用FLUKE435。具体测试内容如下: 1.商厦1#、2#变压器二次侧电能质量,包括谐波含量,功率因数及其他的运行参数。 2.商厦空调主机、循环水泵和通风风机。 通过测试发现目前的的供配电系统运行稳定,一层新风机组电机运行状态接近于空载状态,功率因数过低,无功输送量大,线路损耗大,电机效率运行效率低,属于非经济运行状态。 三、重点节能技改与措施 (一)商厦制冷系统的改造。 商厦采用风冷源热泵,由于单体机组小,开启灵活,可以根据负荷特点随时开启机,可以节约制冷采暖费用。目前商厦的制冷采暖系统采用风冷热泵机组,这种机组COP值相对低于常规冷水机组。且风冷热泵机组受外界条件影响较大,在室外温度低于-15℃和高于40℃时机组出力衰减严重,严重时会出现停机状态。风冷热泵机组在冬季制热运行时,其肋片盘管换热器起蒸发器的作用,由于蒸发温度较低,盘管表面的温度也随之下降,甚至低于0℃。当室外空气在风机驱动下流经盘管时,其所含的水分就会析出并附着于盘管表面形成霜层。随着霜层的形成,机组的性能下降,工况恶化,制热量也将下降。一个除霜过程通常需要3分钟左右,在前一分钟风扇不转,以便使冷凝温度尽快升高去融霜,第二和第三分钟风扇才开始转动,主要是为了带走被融化的水分。如果没有这个程序而直接停止化霜循环,则盘管上没干的水会重新结成霜,降低了除霜的效果。在机组化霜过程中,热泵不仅不能给系统提供热量,反而会吸收热量。当机组盘管结霜时,机组效率迅速下降,直到一定限度时机组开始化霜。此时,大约3分钟的时间,机组从水系统中吸收热量提供到盘管去除霜。实际上,在这3分钟的时间里,机组产生的能量是负数。从而导致机组产生更多的无用功。现场调查发现,主机除霜工况频繁,造成无用功增加,同时影响供冷、供热负荷出力。根据以上对风冷热泵存在的问题,建议可以采取一下措施尽量减少或避免上述问题出现。建议在楼顶增加蓄水箱,在冬季时,白天室外温度相对较高且湿度小于75%以下时,开启风冷热泵机组效率相对较高,这时再保证热泵正常供暖的条件下(现场调查冬季采暖热泵机组全开的时间很少),多余的机组可以开启用于蓄热,用于商厦夜间采暖需求。 现场了解,商厦的热泵机组在冬季室外温度低于-2℃时需要开启循环水泵,低于-5℃时需要开启热泵机组供热,以保证供水管在夜间不冻。这种情况下,由于冬季夜间温度很低(北京平均温度在-9℃),热泵机组效率低,如果采用白天蓄热,夜间直接利用蓄热热水采暖,可以降低一定的运行费用。在夏季时,处于用电高峰,白天室外温度很高,风热冷泵机组出力降低,COP值下降明显,在这种状况下可以考虑利用商厦夜间没有空调需求的情况下,开启风冷热泵机组续存冷水,用于白天时供冷。这样不仅可以解决夏季白天机组运行低的问题,还可以充分利用夜间低谷电制冷,减少商厦的年运行成本。 (二)风机变频改造。 商厦一层新风风机额定风压为590Pa,额定风量为45000m3/h,配电机功率为22kW,电机安装软启动,工频运行,实际运行电机功率为5.9kW,电机负载率为26.82%,功率因数为0.428,电机运行具体数据如下: 表2一层新风风机运行参数 此风机风量调节方式为阀门调节,利用调节风门、挡板开度的大小来调整风量,不论新风的需求量大小,风机都要全速运转,而新风量的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。 根据此种运行参数,考虑采用变频器驱动的方式取代风门、挡板、阀门的控制方式。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。 (三)扶梯相控调压改造方案 商厦的现状是不管有无乘客搭乘,自动扶梯始终保持高速运转,然而出于安全考虑,扶梯要求电机恒速运行,而扶梯的负载多变,且50%以上的工况常有处于轻载或空载状态的时段或周期,所以电能损耗很大。 扶梯相控调压改造方案是根据商场内,一般在周末或下班后客流量大,其它时间客流量小,同一时间段,低层扶梯人多,高层扶梯人少,甚至会有一段时间内自动扶梯上没有人的这种客流量的变化规律,在这些客流量小得时间内,通过对电梯进行相控调压改造,通过在控制电机运行时,检测电机的电压、电流及其相位角,通过计算后,驱动输出单元(可控硅)强制实现电压、电流同步,减少电压、电流不同步时的电能浪费从而达到节电的目的。 相控调压技术基于晶闸管应用技术三相异步电动机降压节能,于1990年代引入中国;在油田、钢铁、化工、等领域中电机负载率变化频繁,空载及轻载时间较长的设备上,特别是扶梯、传送带、冲床、车床、搅拌机、压铸机、球磨机等设备上取得一定的节能效果,是一项非常成熟的节能技术。 异步电动机空载、轻载时输出功率减少,同时转子铜耗随之降低,但铁耗、风摩损耗和杂散损耗基本不变。由于励磁电流未变,定子铜耗降低较少,因此,电动机效率和功率因数大为降低。 一般电动机的经济负载率应在额定功率的75%-100%之间,每当电机长时间处于轻载或者空载状态时,令线圈出现漏磁效应,导致电机效能下降。该磁通量(又称为磁场电流)是固定不变的,是电机最浪费电能的因素之一。 由电动机的经济运行率特性可知,在电动机运行过程中铁心损耗等于负载损耗时,电动机运行最为经济(及损耗最小、效率最高),负载损耗的大小取决于负载电流大小和绕组的电阻值。当电动机运行于空载或者轻载状态下,电动机的铁心损耗远大于负载损耗,如果当电动机空载、轻载时,在不改变电动机的转速条件下,适当降低电动机的端电压(输入电压),电动机的铁损将随电压平方而减小,励磁电流也因磁通的减小而下降,使定子铜耗也减小,从而降低了电动机的总损耗,提高了电动机效率和功率因数。 相控调压节电技术使用普通晶闸管作为输出单元,利用计算机通过一定的算法控制输出单元的输出电压,使电动机输出功率与负载相匹配,达到低耗、节能的目的;计算机全程随时监测电动机的运行状态,一旦有断相、超载等故障发生时,立即采取适当的安全保护措施。 浅谈建筑节能能源审计:民用建筑能源审计最优化工作方法研究 摘要:本文首先对能源设计的分类与要求进行了介绍,然后对能源审计工作的实施步骤进行了解说,最后分析了民用建筑能源审计工作中的几个重要问题。 关键词:民用建筑;能源审计;能效测试;最优化方法 引言 民用建筑能源审计是指由专业能源审计人员受政府主管部门或业主的委托,对建筑的部分或全部能源活动进行检查、诊断、审核,对建筑中能源利用的合理性做出评价,并提出改进措施的建议,以提高建筑能源利用效率和增强对建筑用能的监控能力。 建筑能源审计的目的是为了推进和规范建筑节能工作,加快提升建筑的能源管理水平和能源利用效率,进一步完善节能监管体系和节能考核体系,推进建筑的节能改造工作。因此,如何科学、准确、公正、高效地开展建筑能源审计工作值得业内人士进行深入探讨。本文以笔者在民用建筑能源审计相关工作中所获得的经验为基础,系统地总结了民用建筑能源审计的完整工作流程和测评方法,并提出了在民用建筑能源审计工作中需要注意的诸多关键问题。 一、能源审计的分类及要求 对于民用建筑能源审计的分类依据《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》的规定,可主要分为非深度能源审计和深度能源审计两大类。 1、非深度能源审计 非深度能源审计要求完成其基础项和规定项的相关工作。 (1)基础项 基础项一般是由被审计建筑的所有权人、使用权人或其委派的责任人完成。主要内容包括: 提供被审计建筑的基本信息,填写基本信息表;提供能源审计所需要的各种资料数据;配合能源审计工作的开展。 (2)规定项 规定项一般是由各地建设主管部门委托的审计单位完成,由被审计建筑的所有权人、使用权人或其委派的责任人配合完成。主要包括6方面的内容:(1)与建筑物所有权人或业主指定的责任人和联络人,以及主要运行管理人员举行工作会议,掌握建筑运营情况及建筑能耗中存在的问题,逐项核实基本信息表。(2)审阅并记录1~3年( 以自然年为单位) 的能源费用账单,包括用电量及电费、燃气消耗量及燃气费、水耗及水费、排污费、燃油耗量及费用、燃煤耗量及费用、热网蒸汽( 热水) 耗量及费用、其它为建筑所用的能源消耗量及费用。(3)分析能源费用账单,计算出能源实耗值,将能耗划分为3类:第1类能耗即常规能耗和水耗,主要包括照明能耗、建筑供暖通风和空调能耗、插座( 室内办公设备和家电) 能耗、动力设备( 电梯等) 能耗和热水供应能耗等;第2类能耗即特殊能耗,如全年连续运行空调系统的计算中心、网络中心、大型通信机房、有大型实验装置( 如大型风洞、极端气候室、P3实验室) 的实验室、工艺过程对室内环境有特殊要求的房间等的能耗,并将其从总能耗中扣除;第3类能耗为按建筑面积定额收费的城市热网供热消耗量,这类建筑能耗应单独记录。(4)审阅建筑物的能源管理文件,应包括建筑物能源管理机构或建筑能源管理责任人的任命或聘用文件;过去1~3年内所采取的节能措施及其节能效果的说明文件;大型用能设备( 制冷机、锅炉) 或设备机房的节能管理规定、运行管理规程、运行记录;BA系统中保存的过去( 至少1年的)能耗数据;能耗计量装置( 仪表) 的校验证明;主要管理人员参加节能培训的证明文件等。(5)巡视大楼,填写现场调查表。(6) 对建筑内不同用途的各房间进行随机抽检,从每种用途房间中抽取占此种用途房间总建筑面积10%的房间,检测室内基本环境状况并记录。 2、深度能源审计 深度能源审计除完成基础项和规定项的内容以外,还需完成选择项的内容。选择项主要包括: 室内环境品质检测、空调制冷机房能效检测、供热锅炉房能效检测和通风系统能效检测等。此外还可以根据需要商定其它相关的检测项目。 二、能源审计工作实施步骤 1、基本信息收集 通过召开能源审计会议和发送电子邮件的方式向建筑所有权人或物业人员收集被审计建筑的基本信息表,包括建筑概况、建筑能耗账单、用能系统和用能设备情况等,并通知建筑能源管理人员准备以下资料,供现场文件审查时进行查阅:(1)被审计建筑的文字介绍,包括建筑基本信息;建筑功能划分及布局;建筑的照明系统、空调系统、给排水系统、插座用电系统、动力系统等的基本情况;有无进行过节能改造,若实施过节能改造工作,需要说明改造内容;有无分项计量,若有,需要说明分项计量情况。(2)被审计建筑的相关图纸,包括建筑图纸、结构图纸,以及水、暖、电、动力图纸。(3)能源管理文件。(4)能源账目文件。(5)用能设备清单、维修管理记录、暖通空调系统运行记录。 获得建筑的基本信息后,审计方判断建筑是否具备开展能源审计的条件,确定审计目标。若不满足最低审计条件,应及时提出( 这一点对于政府委托的项目尤为重要)。 2、现场调查和测试 (1)建筑巡视 对大楼进行整体巡视,结合文件审查结果及建筑基本信息表,确定建筑能耗和管理的总体情况。对大楼内的制冷机房、锅炉房等设备机房进行巡视,以便确定空调系统、通风系统、供暖系统、生活热水系统和电梯等用能系统是否存在管理不善、运行不当、能源浪费、无法调节等问题。根据建筑内各房间的不同用途进行随机抽检,对各用途房间至少选取1个房间。对所抽检的房间,巡视室内基本状况,对室内环境参数( 温度、相对湿度等) 的设定情况及控制和调节方式进行现场调查,以确定是否存在设定不合理、能源浪费、无法控制或调节等现象。 (2)建筑室内环境测试 根据建筑内不同类型使用功能的房间进行抽样检测,每种类型至少选取1个房间样本。对所抽检的房间样本,采取以下调研和检测措施: 巡视室内环境状况,调查遮阳情况以及办公电器等用能设备的运行和配置情况;对房间室内环境参数 ( 温湿度、二氧化碳浓度、照度等) 进行检测;对室内环境参数的设定情况及控制和调节方式进行调查。通过以上检测,可以基本确定是否存在空气温度设定不合理、电器配置浪费以及控制方式不合理等现象。 (3)机房设备检查 结合建筑基本信息表和建筑巡视情况对制冷机房、锅炉房及设备间内各种设备的运行情况、调节和控制方式等进行评价,需要时可进行必要的设备能效测试。(4)围护结构保温性能测试 根据实际需要,对建筑围护结构进行保温性能测试,主要是采用红外热成像法检测围护结构保温缺陷、采用热流计法检测传热系数、采用压差法检测建筑物气密性等,从而确定围护结构保温性能是否符合要求,是否需要进行节能改造。 三、民用建筑能源审计工作中的重要问题 1、基础资料的完整性 问题能源审计项目确定后要及早向业主提出所需的基本资料清单,并向业主详细阐述每种资料包括的内容,给其充分的时间进行准备、整理,审计机构要逐一核查其准确性,以确保能源审计工作顺利、完整地开展。 2、能源审计现场测试前的准备工作 确定测试位置、合适的检测日期以及需要的检测设备。要及时与业主沟通,保证在其配合下、在适合的检测日前准备就绪。 3、核实工作 报告初步完成后需与甲方核实项目基本情况的准确性,核对实测情况及数据。 4、沟通协调的及时性和有效性 应及时沟通、协调、解决出现的各种困难和问题。若遇到确实不易解决的困难,如果是政府采购项目(能源审计),审计机构需要及时向政府相关的管理部门反馈,在其帮助下确保能源审计工作能够顺利、高效地完成。 结束语 民用建筑能源审计工作是一项系统工程,各个环节相互关联,总体是由基础数据收集、现场实测和最终评价3大部分组成,需要统一协调安排,因此需要同时考虑数据的准确性和效率。合理的能源审计工作流程可以确保民用建筑能源审计工作高效、顺利地进行,因此需要重视工作流程的完整性和有效性。对于具备条件的建筑,建议安装相应的能源监测系统,实现对其能源系统的运行情况和能效指标的在线连续监测,有助于建筑的能源系统管理,以确保节能效果。能源审计机构要理顺与政府相应节能主管部门和业主之间的关系,遇到问题及时沟通,寻找合适的解决途径。
加强对软件工程项目执行情况的监管,保证项目的开发进度以及达到设计的目标要求,促进软件工程项目管理水平的全面提升。近年来,随着我国互联网技术的稳定发展,给软件行业发展提供了良好的前景,在当前时代快速发展的情况下,国内的软件企业有能力开发各种大型项目,有的项目甚至需要几年完成。鉴于软件开发项目这种特殊化的项目管理主体,特别是对大中型项目采用传统的管理方式是远远不够的。在实际工作中,如果能把内部控制理念运用到软件开发项目管理工作中,通过内部控制的方式,及时发现项目开发过程中出现的问题,发现问题后通过对问题的分析找出应对措施,从而规避软件开发项目开发失败的风险。 一、软件开发的项目管理概述 从项目管理角度来说,其主要指项目管理工作人员在有限资源的环境下,通过采用现代化管理方式和理念,对项目中包含的各项内容进行跟踪管理。也就是从项目设计环节入手,到项目结束整个过程进行统一规划、协调、引导和管理,以此保证项目目标的顺利落实。从软件行业来说,在落实项目管理工作时,涉及的内容主要以项目开发过程控制管理为主。软件工程项目是开发人员根据客户委托或企业为了获得新产品进行的开发活动。软件工程管理主要指对软件工程开发需求论证环节、软件开发环节以及软件支持环节等各项活动进行管理,保证给用户按时提供接受的委托工作,使用户构建高质量、高效率的软件工程项目。软件开发内部控制是对软件开发过程的各个环节做出风险评估,针对有可能出现的风险进行的防范;并在项目开发过程中通过测试分析等措施及时发现风险,并有效的将风险解决在萌芽状态,是企业的内部风险控制。也是在现代市场经济环境中,通过接受专业的控制建议,建立自我纠错的系统,通过系统的改善工作,将软件开发过程中的风险变成可管理的、可操纵的机会。 二、软件开发环节的风险识别 (一)项目设计阶段未经科学论证或论证不充分 在当前的市场经济环境下,随着全球贸易以及电子信息技术的发展,以及产业升级、软件国产化的政策引导,大数据时代已经来临,这些因素都给软件行业提供了更多发展机遇。软件企业在接受客户委托时,一般情况下是业务人员寻找客户、客户提出需求、双方多次商榷、达成委托事项签订委托协议,然后开发人员根据委托内容进行开发。但在这一过程中开发人员未参与到委托事项的论证过程中,因客户对提出的需求不明确,加上业务人员或售前工程师对软件开发知识的欠缺,导致没有从科学角度设计委托项目,造成开发人员边开发、客户边提需求、开发多次修改。最终导致软件的创新不足或加大产品成本、或造成无法按期交付产品的情况发生,情节严重导致项目停止。 (二)软件开发人员配备不合理 软件开发行业是劳动密集型企业、技术密集型企业。对工程师的技术要求较高,又是靠工程师手工完成的工作,没有办法通过智能化设备代替。项目组主要由实施工程师、需求分析师、概要设计师、详细设计师、前端开发工程师、后端开发工程师、测试工程师、部署工程师等人员组成,要根据开发项目的难易程度,配备能力匹配工程师参与开发。如果配备的工程师技能过高,可能造成资源浪费,成本提高;如果专业技能不能胜任项目开发,无法保证项目的质量和按期交付,导致成本提高或项目失败。 (三)开发过程管理不完善 项目经理是项目开发管理的责任人,软件开发中人力资源的投入成本是软件行业成本的主要组成部分。一方面反映了开发工程师经济利益,另一方面是企业经营成果和核心竞争能力的表现。所以,开发过程中人力资源管理是项目管理的重要内容。项目经理需要根据项目实施计划提前与各类别工程师协调好参与项目时间。如有项目变更,需及时调整实施计划,并通知项目组成员,方便工程师做好工作时间的调整。同时项目经理需要根据实施计划,保证各工程师在规定时间内按照设计的目标保质保量的完成工作。避免因项目进度等原因造成工程师进场后不能正常开展工作,造成成本上升的风险。 三、内部控制在软件开发项目管理中的应用 (一)项目设计阶段的内部控制 通常情况下,软件开发项目设计环节主要有两部分组成,一个是概要设计,另一个是详细设计。其中,概要设计也就是把软件需求转变成软件系统框架以及数据框架,通常涉及了系统框架设计以及数据框架设计亮点。系统框架设计往往包含软件系统中各项成分之间的关系,而数据框架设计更注重数据结构含义,该项环节主要强调宏观设计以及框架设计。项目设计阶段内部控制方面涉及的内容主要有四个方面,第一,加强对软件开发部门提供的软件框架设计方案进行核查,并监管设计执行情况。第二,结合实际情况,由软件开发部门提供的软件框架设计执行方案。第三,由监管软件开发部门对规划方案执行情况进行核查,并根据核查结果落实对应的设计工作。第四,检查软件开发部门提供的软件框架设计档案。同时,安排专业人员采用考核、评估和分析等方式对软件框架设计情况进行明确,同时保证软件框架审计和需求内外统一。确保采用的软件设计方案和标准具备合理性,提升设计方案的执行性和可行性[4]。软件开发企业在进行项目设计时由于缺乏可行性研究或者可行性研究流于形式、决策不当、盲目上马。并且因为设计环节缺乏科学的内部控制,无法合理保证项目开发成功,引发难以实现预期效益或项目失败的风险。因此,在进行项目设计时,应该注重设计内容,从实现软件设计目标和考虑软件的应用硬件环境两个方面入手进行设计工作的开展。为了避免上述问题产生,首先结合软件开发设计需求,做好相关人员岗位培训工作,使设计人员具备与岗位匹配的专业知识和胜任能力。并且,企业可以设置组织独立于项目之外的专业人员或机构进行评估论证并出具评估意见。其次,加强需求分析,需求分析作为软件工程的核心主要划分为两项内容,一个是非技术要求,另一个是技术要求。需求分析应该确保软件产品可以更好的迎合项目实际需求。在需求分析环节中,需要对客户的自身要求加以明确和核查。客户在提供软件需求分析执行规划方案时,需要客户的软件使用部门给予对应的配合。并且,客户应该根据规划要求落实对应的软件需求分析工作,客户在提供软件需求方案的过程中,要求对需求档案功能、型号、安全等级、相关数据等内容进行核查和明确。其次,编码阶段,在进行软件开发应用时可以采用流程管理的方式,实现对软件开发环节中各项资源投放情况进行监管和把控,以此让应用软件开发可以更好的满足实际需求。 (二)项目开发阶段的内部控制 项目开发阶段是项目进行投入的主要阶段,需投入大量的人力资源完成系统的整体开发与功能、性能、安全测试,并进行系统部署汇报演示。本阶段的成本在整个项目成本中占比较高,是内部控制的重点和难点,企业可以成立项目管理办公室,负责在项目整个开发过程中对项目进行定期检查和不定期对项目开发过程进行检查,及时发现风险,并做出应对措施,内部控制可以贯穿在下列的开发过程中。1.项目经理需提前将确认后的《需求规格说明书》发送给开发经理,开发经理研读《需求规格说明书》后形成问题清单,并由项目经理召开需求分析会,安排时间对《需求规格说明书》详细导读和问题答疑。开发经理及小组成员必须参与,会后形成《需求分析会会议纪要》。并对项目信息中的版本、难度、亮点三项内容进行补充修订。2.开发经理对已经明确的需求进行开发设计,向“技术评审委员会”提出进行设计评审,会后形成《设计评审会会议纪要》。3.需求导读后由项目经理和开发经理共同制定详细的《项目开发计划》以及确定的预估开发工作量,为以后需求变更时作为基准参考。4.开发经理根据《项目开发计划》安排开发人员和集中配置组对系统进行配置和开发工作。根据模块的难易程度分配开发工作。5.项目经理组织对开发组交付的系统进行功能、性能、安全、集成测试,并形成相应的测试报告。所有的bug(指电脑系统或程序的缺陷问题)项目经理负责登记,如需进行变更,填写《需求变更单》需客户确认。对在这个环节提交的bug需进行统计并计入项目绩效评价中,具体解决方案由开发经理及相关开发配置人员负责。6.项目经理对已经开发完成的系统为客户提供阶段性成果汇报,汇报期间客户提出的相关问题进行记录和汇总,如超出合同部分交由业务部门进行商务洽谈。7.系统功能整体满足客户需求后,由项目经理组织进行系统交付初验。项目经理提交初验报告及其他初验材料,包括但不限于概要设计、详细设计、数据库设计、测试用例、测试报告等,其中部分技术文档由产品中心协助准备。《初验报告》需客户确认盖章或签字。8.需归档的交付物:需求分析会议纪要、项目开发计划、概要设计、详细设计、数据库设计、测试用例、测试报告、初验报告、需求变更单、合同变更补充协议、产品/货物签收、初验材料。 (三)项目验收阶段的内部控制 首先,运行阶段。在系统试运行环节中,内部控制涉及的内容包含对试运行规划方案进行核查,设定试运行环节中业务周期、执行范畴、组织框架以及应急处理对策等;核查软件开发部门对用户培训内容、规模、对系统管理人员以及操作人员进行专业培训;考察试运行规划执行状况;监管软件开发部门试运行记录数据,在此环节中一旦发生问题,应该第一时间进行核查和分析,并做好对应的记录工作,及时进行处理。其次,系统验收移交阶段。系统验收移交作为项目是否可以顺利落实建设目标的检测标准,同时也是最终的检测结果。在此环节中,内部控制涉及的内容主要有:第一,考核竣工环节中各项数据的真实性和完善性,确保和项目实际状况吻合。第二,结合核查结果,对项目数量、质量等内容进行核实,同时给后续工程款项支付提供凭证。第三,核查软件开放项目各项资料,引导建设部门和开发部门交接对应的项目数据。第四,辅助用户对项目数据档案、源代码、产权说明文件、变更数据等内容进行核查,同时考核移交内容的合理性。具体过程如下:1.运行阶段:主要任务是完成项目试运行前期准备和培训工作,以及试运行期间的系统日常保障工作。此项工作主要由项目经理、实施工程师、运维工程师完成。(1)由项目经理编制《培训计划》,并组织项目组成员编写《培训文档》(用户权限设置、《用户操作手册》和操作视频必须准备好),并组织试运行前的用户集中培训(进行培训签到)。培训包括针对普通人员、部门领导和单位领导。(2)项目经理在试运行前和客户确认试运行时间周期和《试运行计划》方案,《试运行计划》方案中必须包括试运行的试用人员清单、业务用例、操作指标、每日的操作安排。(3)试运行分为两个阶段:第一阶段邀请有代表性的最终客户或业务骨干小范围试运行,第二阶段全员培训试运行。(4)试运行期间项目经理和运维人员督促参与试运行人员使用系统,完成试运行方案中规定的操作内容,并每周提交《试运行周报》给客户。(5)试运行期间系统出现的bug及需求变更录入进行记录,其中《需求变更单》需客户确认,所有问题由项目经理带领现场实施/运维人员跟进解决,同时开发团队保证bug不过夜。(6)试运行期间由项目经理负责记录收集系统使用情况,并提交公司需求评审和工作量评估。若产生非合同内需求变更或合同内需求变更累计超过评估总项目工作量需提交业务部门,收到经公司签批的《需求变更单》且经客户签字确认后方可继续实施。(7)完成试运行后,根据试运行期间提出的问题和需求整理成《试运行报告》提交客户确认。针对需求部分核对合同后,提请业务部门确认是否需要由商务进行洽谈,并由客户在需求变更单上签字。(8)本阶段需形成需求变更单、培训计划、培训文档(操作手册)、试运行计划、试运行周报、试运行报告、系统应急方案书面资料并归档。2.交付验收阶段的主要任务是组织召开项目终验验收会,提前准备验收材料,并邀请相关领导参加。此项工作主要由项目经理、实施工程师、业务人员完成。(1)如合同涉及第三方测评,项目验收前1个月必须启动第三方测评,项目经理根据测评要求准备相关文档,其中概要设计、详细设计、数据库设计等开发文档由产品中心协助准备。项目经理安排与第三方测评机构进行现场测评,并由第三方测评公司出具对应的《测评报告》。(2)项目上线试运行完成后,项目组根据情况申请验收,由项目经理提交《项目验收单》给客户签字盖章确认(非自然人客户确认验收必须以盖章为准),验收中必须注明“XXX项目完成验收”,或能够表达确认验收字样的文字;如客户方组织由专家进行验收,以最终《专家验收意见》单为准(需有专家签字的原件)。(3)项目经理准备验收会需要的《项目验收材料》、《项目建设情况汇报材料》以及其他相关文档。本着节能减排原则,如无特殊要求,可以提交电子版验收材料给客户存档。(4)如项目在验收前阶段接到客户书面投诉,项目在验收前阶段出现重大事故的项目整体进度延期50%以上的公司需派出专业团队进行专项处理。(5)本阶段的工作需形成测评报告、验收单、专家验收意见,验收会签到表,项目验收材料、项目建设情况汇报PPT书面资料并整理归档。 (四)质保阶段的内部控制 根据试运行方案推进系统的试运行工作,完成试运行并进入正式运行。本项工作主要由项目经理、运维工程师负责。主要控制措施应从以下几方面做起:1.正式运行期间发生的所有需求变更(非合同范围内),必须告知业务部门,由业务人员出面进行商务洽谈后方可进行,需求必须走《需求变更单》,由客户签字或盖章,如牵涉大范围变更(一般超出原合同工作量的15%),必须重新立项。2.项目经理需明确项目合同的维护服务期限和服务范围,以及是否提供人员驻场服务,并根据合同要求安排人员驻场或远程维护。3.项目运行满免费运维期后,项目经理(现场运维)应主动提醒业务部门,并由业务部门发起续签有偿维护合同事宜。如客户不签订合同实施部门有权利停止为其提供维护服务。4.进入运维期后,运维人员应定期对系统及服务器进行巡检。5.本阶段需形成的文字资料有系统巡检表、系统运维记录表、需求变更确认单。 四、结束语 总而言之,从当前软件行业发展前景来看,国内的软件开发技术越来越成熟,有能力独立承担大型软件项目的开发及研发。如果将内部控制管理有效的应用到软件开发项目中,明确各个环节中内部控制内容,结合实际情况,采取对应的内部控制对策,从源头上防止发生不必要问题,保证软件项目建设和开发安全,给软件项目的稳定发展奠定良好的基础。 参考文献: [1]王欣.房地产项目管理中内部控制的运用分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(05):9-10. [2]贾自芳.内部控制在项目管理公司中的应用[J].财会学习,2018(11):243-244. [3]曾战锋.浅谈施工企业工程项目管理中的内部控制[J].中国国际财经(中英文),2017(24):96-97. [4]呼斯乐.试论工程项目管理中内部控制理论的应用[J].管理观察,2017(33):80-81. [5]邬维国.浅谈行政事业单位内部控制在建设项目管理中的应用[J].行政事业资产与财务,2017(09):43-44. [6]徐福艳,金颂时.核电项目管理中的内部控制审计程序及方法研究——基于三门核电内部控制制度审计案例分析[J].中国内部审计,2016(07):28-33. [7]赵景惠.内部控制理论在工程项目管理中的应用[J].合作经济与科技,2016(13):138-139. [8]卫建泽.内部控制在工程项目管理中的运用[J].山西财经大学学报,2013,35(S2):54. 作者:孔德威 单位:上海梦创双杨数据科技股份有限公司
会计审计论文:高职高专会计和审计专业实训建设研究 高职教育的人才培养目标是培养适应生产、建设、管理、服务第一线的高等技术应用型专门人才。高职院校的实训教学环节就成为实现高职教育人才培养目标的重要环节。从高职高专会计与审计专业(以下简称会审专业)实训建设的角度来看,实训教学目标和培养模式已不能适应目前就业市场激烈的人才竞争,因此必须从根本上切实转变办学理念,完善专业实训体系的构建,不断提高学生的专业动手能力。 一、高职院校会计与审计专业实训建设存在的问题 (一)实训教学目标缺乏指导性 目前,大多数高职高专会审专业的实训教学目标主要是结合市场对会计、审计岗位的需求,加大实训教学力度,培养具有较强动手能力的会计、审计技术应用型人才。但在实际中,由于审计实训教学素材少、难度大,效果差等原因,明显存在突出会计,弱化审计实训教学安排,实训计划不合理等现象,致使会审专业与会计专业的实训教学在实质上没有太大区别。会审专业的实训教学目标没有细化,没有特色,使实训教学目标的指导性作用被弱化。 (二)实训建设体系构建不均衡 会审专业实训建设包含硬件建设和软件建设两大部分,但在实践过程中,存在这两部分建设不均衡现象。硬件建设中高职高专更为关注可直接购买或引进的实训工具建设和挂图及模型建设,而忽视教材建设,特别是参考较少需要自主编制的实践教材,如内部控制和内部审计实训教材。软件建设中高职高专更为关注易于实施的教师实践能力建设,而忽视了实训教学方法建设,特别是对案例教学、教学软件运用教学没有深入研究,对“合作制”“仿真制”实训模式盲目引入。没有收到预期的教学效果。 (三)实训课程设置不合理 大多数高 文秘站:设计的,只是简单对等安排,缺乏专业特色分析。其次,会计、审计各专业主干实训课程之间联系密切,存在一定的先后顺序,但绝大多数高职高专只关注课程知识结构上的先后关系,忽略了课程知识体系上的互补性,没有充分整合课内实训和单列实训课程,将会计和审计的实训融合寄托在综合实训上,浪费了有限的实训资源和时间,降低了课内实践和单列实践课程的效果。 (四)实训教学素材单一 目前会审专业实训教学素材存在会计实训素材一边倒。审计实训素材匮乏、单一的现象。大多数高职高专审计实训多以审计过程的单项实训项目设计为主,缺乏系统性。从仿真实训上看,审计实训软件匮乏,主要针对注册会计师审计,如《审计实训教材软件》、《审易465审计模拟教学软件》,没有涉及内部审计的实训软件,无法满足内部控制时代的岗位需求。且审计教学软件提供的案例跨越时间短,经济业务变化少,训练类型单一,多为差错舞弊的账项审计类型,无法提供对被审单位重大错报风险评估等重要审计环节训练,与实际审计存在很多差异。 (五)实训教学资源分配不科学 会审专业会计、审计实训虽然在实训课时安排上相当,但从实训资源应用及效果上看,审计实训差很多。从教学师资分配上看,没有合理分配和运用实践型教师资源。课内实训大多由理论课教师教授,主要是针对理论要点的理解和训练,缺乏实训指导性。而“双师型”教师培养模式要求实践经验丰富的老师也要教授理论课程。造成单设实训课在实训课程比例逐渐增大的教改趋势下,没有足够的实践教师担任,实训课程效果参差不齐。 (六)教师队伍实训能力不足 目前各高职高专都很关注“双师队伍”建设,加大教师到企业锻炼的力度。取得了一定成效。但由于实践锻炼时间短或不连续,财务、审计部门涉密等问题,老师很难真正深入系统的参与企业的账务核算、财务管理,甚至对会计流程基本的十大岗位都没有全部体验。审计实践也顶多完整参与一两项审计业务,对审计职业判断培养、审计方法的运用、重大错报风险评估,审计沟通技巧等的理解不够透彻。其三,大多数专职教师对会计、审计领域改革热点和政策走向不了解,不熟悉,知识陈旧,不能适应实践岗位发展需要,直接影响培养学生的效果。 二、高职高专会审专业实训建设措施 (一)合理定位培养目标 高职高专会审专业是“技能型”、“应用型”的人才教育,专业具有开阔的就业范围。即可从事会计工作、又可从事审计工作。基于设立初衷,专业培养定位应以就业为导向,定位于培养地区中小企业的骨干会计人员、基层会计管理人员、内部审计人员和理财公司、会计师事务所审计人员。学生的专业素养培养方向,应针对会计、审计两种岗位要求,重点提升学生会计、审计岗位的职业判断、专业基本实践技术、管理理念、软件应用能力、内部控制、资产评估等方面的能力,以适应社会的需求。 (二)建立完整的专业实训建设体系 注重专业实训建设体系的均衡发展。以专业为分界,课程为核心,实训为基础进行系统构建。硬件建设中除继续加强实训工具建设和挂图及模型建设外,应加大实训教材建设。在理论教学和实践训练两者并重,后者优先的指导下,加强实训素材组织实例化和模拟课程的制作。根据专业标准化管理的需要,规定每门课程素材的基本标准,建立课程实训教材开发制度,纳入各高职高专的教学质量工程建设。实现既符合课程的内涵要求,又利于课程间的协调。软件建设方面,重视教师实践能力培养的同时,关注实训教学方法研究,建立研究团队,推行案例教学和教学软件运用教学,科学引入“合作制”和“仿真制”实训模式。 (三)科学安排实训课程 课程安排是实训教学建设的基础,应依据专业知识体系特点,结合行业需求,科学组合。单列实训课程以专业必备实训课程为主。适当考虑会计和审计中运用广泛的实践技能。必备课程包括会计基础实训、中级财务会计实训、纳税实务实训、审计学原理实训、社会审计实训,增设课程是内部会计控制实训和会计报表实训,它们不仅是会计、审计岗位中广泛运用的技能需求,也是内控时代的必备技能需求。课内实训主要以补充单列实训的课程为主。如设立成本会计课内实训让学生掌握成本核算的基本方法和技能。为综合实训打下基础:设立会计电算化课内实训培养学生常见会计软件的实际操作和应用能力,为完善会计基本技能作补充:设立内部审计课内实训、资产评估课内实训培养学生内部审计和资产评估的基本操作技能,为审计实训技能作补充。综合性实训课程则包括理财之道软件实训、ERP沙盘模拟演练、会计实务模拟实训、审计软件综合实训。旨在培养学生的会计管理、审计分析等专业技能综合运用能力。 (四)优化实训教学资源 首先,应该充分挖掘课内实训和单列实训课程的内在联系,合理安排实训顺序,节约实训资源和时间成本。大一下学期为基本技能学习期,开设会计基础、会计基本技能实训(出纳实训)等,主要针对会计基本技能的掌握,重点是学生对手工做帐各环节实际操作的掌握和理解。大二上学期是会计基本技能巩固期。开设中级财务会计(以下简称中财)一阶段实训、成本会计实训、纳税实训等,主要锻炼会计岗位实操技能,重点是在中财实训中增加会计流程实训内容。大二下学期是会计与审计基本技能互补关键期,开始引入审计基本技能。大三上学期是会计与审计专业技能融合期,主要侧重会计综合实训、各类审计实训。会计实训结果可作为审计实训素材。大三下学期是专业综合技能巩固期,该阶段主要是专业实习,同时以导师制方式安排审计综合实训,作为毕业考核,进而实现学生多角度,多渠道的实践锻炼。 其次,分阶段、合理进行不同教师角色的分工和配合,注重教学过程的标准化。在教师队伍实践能力较弱阶段,实践课程尽量安排实践能力强的教师为主导教师。理论课老师为助教。既能保证实践课授课效果。又为理论课老师积累实践经验提供了一种途径。在教师队伍实践能力均衡阶段,则可将理论课和课内实训交由同一老师教授,实践经验丰富的老师上单列实训或综合实训课。 (五)丰富实训教学内容 实训教学内容应根据专业培养目标和学生专业素养培养方向的要求进行补充。学生综合实践技能包括基本素养、专业基本技能、专业技能和创新技能。基本素养除英语、计算机应用能力、应用文写作能力等外,应补充专业沟通能力:专业基本技能除会计和审计软件应用、会计基础规范要求的基本技能(如凭证编制、发票识别、账簿登记等)、会计和审计的基本职业判断等外,应补充基本职业道德素养培养、考取从业资格证。专业技能除了对会计、审计循环各岗位职责和岗位专业技能的把握,会计报表分析、内部控制和财务管理综合分析外、还应增加不同类别审计步骤中的专业应用文写作、专业分析方法与沟通能力的综合运用。 (六)优化实训教学方法 实训教学方法的使用应结合学校实际和学生特点,关注学生知识体系、接受能力、学习兴趣,认真分析各实训教学方法的优劣,阶段化地推进和优化教学方法。首先,高职高专应充分挖掘案例教学、教学软件运用教学的优势,在理论和实践教学上广泛推行。将高职高专及下属实体的财务、内部审计实例编入案例或实训教材。提升教材的实践性和趣味性。其次。有效组合“合作制”和“仿真制”。由于会计和审计涉密性。“合作制”不适合进行大批量学生的实训,故应本着双赢的原则,实行订单式培养,为合作企业提供优秀的毕业生,提供企业的后续教育或高层次的专业培训:合作单位为高职高专提供老师实习岗位,提供实践素材,提供高级专业人员的专题讲座等。“仿真制”能为学生提供和实际工作一致的实践锻炼,但受会计种类单一性、业务特殊性和制作成本高的局限。故应该扬长避短,根据培养目标面对的就业主体。选择对应会计种类的仿真模拟案例,并将其放在会计、审计综合实训中,而将仿真案例中的特殊业务作为相关专业教学的案例素材。 (七)强化校内外实训基地建设 这是会审专业硬件建设中不可缺少的部分,校外实训基地建设受经济条件和环境条件限制,可根据高职院校的实际而定,最好选择校企合作方向,可跨区域引进。此外,还可以利用学校教师资源,建立理财公司,会计师事务所等前厂后校模式的校外实训基地。校内实训以模拟实训室为主,除常见的会计、审计模拟实训室外,还应建立模拟银行、模拟纳税实训室,以完善岗位及环境模拟实践。 (八)提高教师的专业实践能力 在教师的专业实践能力提升上,应建立专职教师专业实践制度,要求专职教师每学期完成一个月的专业实践工作,并纳入年度考核。实践培训的形式,应以资源共享,提高效率为原则。首先是高职高专会计、内审部门接受会审专业的教师做兼职会计、兼职内审员等,不仅提升了专职教师实践能力,为专职教师提供了关注和熟悉会计、审计领域改革热点、政策走向的平台;同时也为高职高专会计、内审部门提供了会计、内审人才后备军和政策研究、决策分析的智囊团。其次是外部实践培训形式,可建立教师实践培训基地。到校企合作单位顶岗实习,或专职教师自己联系。 会计审计论文:对网络会计审计分析 1.网络会计审计的特点 1.1审计的空间拓展。在网络会计环境下,由于会计信息系统的开放性和网络化,使得会计信息资源在极大的范围内得以交流和共享;会计信息涉及交易关联方的各个方面,同时能访问会计信息的用户可能涉及整个网上用户。因此,为了防止信息的使用者恶意破坏和更改会计数据以及会计数据在传输过程中被截取和篡改,审计空间范围必须扩大到交易关联方以及网上有关信息用户。 1.2审计的时间及时。在时间上,网络会计审计可以使审计从事后审计达到实时审计,并从静态走向动态。审计部门通过上网,能随时、动态地对企业进行审查,可以加强对经营过程中的各个环节的审查和监督,及时掌握被审计单位的最新情况。在网络环境下,由于企业经营的网络化、虚拟化,使得企业的经营风险加剧,广大投资者、客户及有关部门对会计信息的需求不再满足于年度报表和季度报表,他们渴望及时获取相关会计信息和经济业务信息以作出决策。为适应这种需求,提供网上及时的鉴证服务将成为一种趋势。通过网络会计,审计部门可以及时收集会计信息和经济业务信息,并及时向有关各方审计服务信息,促使信息时效性大大提高。 1.3审计的业务扩大。在网络会计系统中,实现了各业务之间的数据传递和共享。由于会计系统和其他信息系统存在着密切的信息传递关系,这样便促使审计人员熟悉更多的企业经济业务,以理清各种数据的来龙去脉。 1.4审计的频率增加。在网络会计系统下,由于各个部门可以随时将本部门的数据输入并进行处理,因此数据更新速度快,如果审计人员不能跟上系统更新的频率,不能及时调查和获取一些中间结果,就很难作出审计判断。也就是说,网络会计的实时性促使审计工作也具有了“实时”的特点。 1.5审计的技术更先进。网络会计处于庞大的网络系统中,面临着许多安全问题。因此,与单机环境相比较所采取的内部控制更为复杂。审计人员要想了解更多的控制信息和有关的控制制度,就必须掌握更多更先进的知识和审计技术手段。 1.6审计的效率提高。对网络会计的审计,主要是通过上网操作,利用审计接口软件在获得必要的授权后,获取企业会计和经济业务数据进行计算、分析、检查和核对;还可以通过网络进行网上查询和网上交流等。所有这些将大大减少审计人员的审计工作量和审计成本,从而提高审计效率。 2.网络会计审计的内容 2.1网络安全审计。网络安全审计是指,对被审计单位计算机网络系统的管理和防护、监控、恢复三种技术能力以及可能带来的经营风险等进行评估。在网络会计环境下,一方面提供了会计信息的共享性,提高了会计工作的效率;另一方面,电子形式的会计信息容易受到诸如网络故障、计算机病毒、黑客袭击和非法者的入侵等潜在威胁的影响。这些都会严重威胁会计信息和数据的安全。虽然一般的软件都采用了保障信息安全的措施,但是这些措施是否有效、合理,需要网络会计审计来检验鉴证,并作出监控反馈。 2.2网络内部控制审计。在网络会计信息系统中,内部控制的重点、方式、内容和范围均发生了变化,使得网络审计不同于传统审计和计算机桌面审计,呈现出新的特点。网络内部控制审计可分为一般控制审计和应用控制审计。针对网络会计信息系统的特征,通过网络内部控制审计,以评价网络会计信息系统的内部控制是否健全、有效,提示内部控制的弱点。 2.3应用程序审计。在对一个网络化会计信息系统进行符合性和实质性测试时,由于受到计算机网络程序复杂化和自动化的影响,往往不能仅仅检验数据本身,还须对网络程序的处理和控制进行审计。网络审计中对网络信息系统应用程序的审计目标体现在两个方面:第一,程序处理过程是否与有关的标准及法规相符;第二,考查网络系统程序对错误的检验和控制情况,如对输入网络信息系统中的数据正误的检验,会计证、账、表的试算平衡措施等。不进行相关应用程序审计将会给系统的运行留下隐患。 3.网络会计审计应注意的几个问题 3.1审计的范围问题。由于会计系统处于网络系统中,各业务部门执行的只是子系统中的一部分功能,任何一个工作站所提供的信息都是日常经济活动中不可缺少的组成部分,同时网络会计的支持还需要一些软硬件的配备。因此,要对计算机网络会计整个系统作出正确的评价,审计的范围将要扩大到服务器、工作站、传输介质、计算机网络会计软件等。 3.2审计的方法问题。非网络环境下的审计方法随着审计对象的改变而改变。在对网络会计系统审计时,所有测试都必须在不改变数据库或记录的条件下设计具体测试方法。但由于网络系统的持续运行,审计人员很难让其在某一特定的时间停下以接受大规模测试,如果测试的数据会改变系统原来的数据记录,就意味着审计人员可能给系统带来差错。因而就审计方法而言,采用受控处理法和虚拟单位法等系统测试的方法,在系统运行的同时进行审计,对审计人员审查和评价整个企业网络和会计系统显得尤为重要。 3.3审计的方式问题。随着网络会计系统的发展,系统中的审计线索将会转瞬即逝。为了对网络系统进行审计,审计工作应采用在线实时审计的方式。采用这种方式,既可以及时收集审计证据,又能得出可靠的审计结论,还可以极大地提高对网络会计系统审计的效率。 会计审计论文:对于会计电算化的审计问题与对策 会计电算化是中等职业学校财会专业的一门核心课程。由于电算化审计系统与手工审计系统相比,在审计线索、审计内容、审计风险等方面都发生了变化,这就要求审计人员学习新的理论知识,掌握新的审计方法技巧,以适应以后的审计工作。目前我国的电算化审计状况不容乐观,与电算化会计信息系统的发展形势相比,不仅审计技术尚不成熟,而且审计软件在功能和性能上也满足不了审计工作的需求。 一、会计电算化审计所面临的问题 1、审计可视线索呈消失趋势 在会计电算化进程中,随着计算机软硬件水平及现代通讯技术和网络技术的不断提高,客观上,存在着审计可视线索自然消失的趋势。在应用计算机处理会计资料以后,纸面信息变成了磁性介质上的代码。对于会计界、审计界的许多人来说,过去熟悉的、习惯的、得心应手的东西,变成了陌生的、不习惯的、难以捉摸的东西。而设计会计电算化程序的软件设计人员,并不知道审计人员的需求,即使有关文件规定必须留有审计线索,实际上也是很难做到的。何况,审计工作与主要是处理结构化问题的会计核算工作不同,它主要是处理半结构化和非结构化的一些问题,从某些方面来说,更多的是依靠人的经验和主观判断能力,如:寻找漏洞、揭尽矛盾、查错防弊、获取证据等。 2、软件特性导致数据难以审计 会计核算软件具有多样性和保密性特点,再加上各行业会计电算化系统应用环境大不相同,应用程序也各具特点,导致审计数据的难以取证。从使用的系统来看大致有以下两种情况:一是购置商用会计软件。目前,商业化会计电算化软件有几百家之多,不同的电算化系统虽然有着不同的特点,但也有着基本的相同点:输入、处理、统计、查询、输出及维护功能较完整、全面,界面设置较好,然而由于各种会计软件的数据库千差万别,其防范保密措施更是八仙过海,各显神通,这就给审计人员开发通用的审计软件带来困难。二是自行开发会计软件。自行开发会计软件,一般是根据企事业单位自身的需要结合实际情况研制而成的,一般具有较强的检测排错功能和统计处理功能,实用性强。但在系统安全方面及内部控制方面需要人工予以辅助来加强系统的管理,这就要求管理者制定规章制度来约束会计人员的行为。 3、观念误区造成电会审计的忽视 目前有种看法认为,在会计核算实现电算化后,特别是应用了经财政部门评审通过的商品化会计核算软件以后,会计信息的正确性、可靠性已经解决,可有效地防止做假账和会计信息失真的问题,因此也无须对软件产生的信息进行审计。事实不是这样。因为绝大多数的会计核算软件并没有解决对会计事项,即记账凭证所根据的原始数据是否真实这一至关重要的问题。它们的许多功夫不是花在保证数据源的正确上,而是对已输人数据的计算上,充其量只不过是一把高级的算盘而已。加上上述的实现会计电算化后内部控制本质上的变化,对会计信息系统事实上存在着人为干预和利润调节,以及所提供原始数据的虚假性,人们不得不承认这样一个事实:当前的会计电算化并不能有效地防止做假账和会计信息失真的问题。基于上述认识,会计电算化使审计工作面临着严峻的挑战,也给审计工作带来了深远的影响和更高的要求。 二、会计电算化下审计工作的对策 1.提高审计人员的素质。为了在会计电算化条件下更好地进行审计工作,审计人员不仅要像在传统经营条件下,具备会计、审计、经济、管理、法律等方面的知识,还要掌握计算机、网络、信息系统、电子商务等多方面的知识和技能。要掌握电子信息系统会计的特征,掌握应有的控制和审计方法,能够熟练应用审计软件,能够利用计算机进行审计。 2.要重视会计电算化理论的研究 从一定意义上讲,电算化会计产生和发展的过程,也是突破传统会计观念,对现行会计理论和方法提出新问题、新课题,以及研究和确立新的理论和方法的过程。如电算化会计在系统设计、工作组织、信息处理及账务处理程序等方式和方法上的改变,本身就是对现行会计理论和方法的突破和完善。电算化会计理论的基本问题研究透彻了,会计软件的研制就有了明确的方向和目标,才能更符合会计、审计工作的实际要求。 3.要提高会计计算机操作水平 会计电算化,给会计工作增添了新内容,从各方面要求会计人员提高自身素质,更新知识结构。一方面为了参与企事业管理,要更多地学习经营管理知识;另一方面还必须掌握电子计算机的有关知识,好的会计基础工作和规范的业务处理程序,是实现会计电算化的前提条件,所以会计电算化也要求促进会计工作的规范化。同时还应该积极培养具有复合性知识结构的计算机审计系统开发人员,让计算机技术人员学习会计和审计的基础知识,使他们也加入到审计队伍当中,成为电算化审计的专业人员。 4.完善电算化审计标准与准则 计算机审计准则是对电算化审计的标准化,是衡量审计工作的标准。在制定标准和准则时要在考虑我国国情的前提下大力吸收借鉴国外先进经验,主管财政部门在评审某会计软件时,应同时规范、指定与之相适应匹配的审计软件,在制定具体准则时应侧重于对计算机系统内部控制的评价。对审计人员应具备的资格,电算化审计过程和相关的审计技术以及证据收集等方面做出规范。 会计电算化的发展,要求电算化审计工作跟上它的发展,要求我们做好会计电算化审计的各种准备。加强我国电算化审计发展,重视并及时解决会计电算化条件下存在的审计问题,将促进我国会计电算化向更深层次发展。 会计审计论文:计算机会计的内部控制及其审计 计算机信息处理环境影响会计内部控制及其审计已是不争的事实,但目前对计算机信息处理环境下内部控制的内容、分类以及如何审计内部控制问题,概念仍然不十分清晰,不少控制措施以及审计方法严重脱离实际,许多问题还有待研究。 一、对计算机会计内部控制的再认识 西方对计算机会计内部控制的研究大概始于70年代,美国执业会计师协会(AICPA)和EDP审计人员协会从1974年开始先后发表了一系列研究报告或相关的审计准则,国际会计师联合会(IFAC)也在80年代制订了几个有关计算机审计的准则。这些文告或准则一方面肯定了计算机处理对内部控制的影响,强调加强内部控制及其审计的必要性;另一方面则比较一致地将内部控制分为一般控制和应用控制两大类,并据此制定了一套EDP控制标准。 我国财政部1994年的《会计核算软件基本功能规范》,集中在输入、处理、输出和安全四个方面对会计软件提出规范性要求,实质上涉及的都是内部控制的问题,即会计软件系统所应该实现的控制。而首次涉及计算机会计系统内部控制的审计法规则是1999年7月1日生效的《独立审计具体准则第20号-计算机信息系统环境下的审计》。 显然世界各国审计机关对计算机处理环境的内部控制问题都有相当的重视,进行了非常深入的研究。既肯定了计算机处理环境对内部控制的影响,又研究了加强控制的措施,还探讨了审计内部控制的方法。但是,事物总是发展的,随着计算机技术的日新月异,尤其是电子商务和网络财务的出现,前述的这些研究已经显得苍白。我们认为,当前对内部控制的研究存在三个问题:一是对广域网络环境下会计系统的内部控制缺乏研究,二是对内部控制的分类欠科学,三是不少控制措施以及对内部控制的符合性测试方法脱离实际。下面将就这些问题展开讨论。 二、网络会计给内部控制提出了新课题 网络财务战略一经提出就获得社会的普遍认同,成为业界关注的焦点,引发人们对网络环境下财务与企业管理的思考。网络财务的最闪光之处是通过Internet实现多种远程处理和支持电子商务,而这恰恰给会计内部控制出了难题。 我们知道,电子商务和远程处理必然要求会计系统的进一步开放与数据共享,而开放与共享将增加安全控制的难度,信息安全、资金安全都将成为内部控制的焦点。安全威胁既来自企业内部工作漫不经心的员工,也来自心怀不满的职员、外部黑客以及竞争对手。因为网上交易公开化程度较高,操作人员和信息使用者干预系统的机会增大,再加上使用的是公用通讯线路,系统面临的安全隐患也必然增多,从而增大企业经营的风险。例如,不法之徒可能利用网络及安全管理的漏洞窥探用户口令或电子账号,冒充合法用户作案,篡改数据库内容以窃取资产;利用网络远距离窃取企业的商业秘密以换取钱财,或利用网络传播计算机病毒以破坏会计信息系统,甚至摧毁网络节点;此外,由于电子商务处理经济业务的原始记录以电子凭证的方式存在和传递,不法之徒通过改变电子货币账单、银行结算单等,就有可能转移财产的所有权。 有鉴于此,网络财务必须实现以下控制目标: 1、对远程操作的控制,即实现对远程记账、报账、查账、制表、审计以及网上报税等操作的安全控制。 2、对网上支付的控制,即保证支付信息的机密、支付过程的完整、交易双方的合法身份以及互操作性,实现安全支付。 3、对电子凭证的控制,即控制电子凭证的正确收发、真伪确认、安全传递和格式转换等问题。 以上控制既涉及技术层面,也涉及政府立法和企业内部的制度建设。在技术上要采用公开密匙加密、电子数字签名、电子信封、电子证书等技术,加强对网上输入、输出和传输信息的合法性、正确性控制,在企业内部网与外部公共网之间建立防火墙,对外部访问实行多层认证。在法律上建立电子商务法律法规,规范网上交易、支付、核算行为,并制定网络财务准则和相应的内部控制制度。没有网络安全,就没有网络财务。 三、关于内部控制的分类 美国执业会计师协会第3号《审计准则公告》、《国际审计准则》第20号以及我国《独立审计具体准则第20号》,都把计算机会计内部控制分为一般控制(General controls)和应用控制(Application controls)两大类,并将前者定义为:(1)电子数据处理的组织和操作的计划;(2)对系统或程序的设计、开发和变动的记录、审核、测试和批准;(3)由制造商在设备内部所设置的控制;(4)对接触设备和数据文件的控制;(5)对系统的运行有影响的其他数据和指令程序的控制。公告把应用控制定义为输入控制、数据处理控制和输出控制。 但是,我们认为这种分类方法从其名称和内涵来看,都有值得商榷的地方。 1、定义缺乏逻辑性 分类是一种手段,目的是便于人们对事物的理解或认识,但这种分类方法并未达到这个目的。首先从其名称来看,分类标准不明确,甚至可以说用的不是同一个标准。因为人们往往习惯于将“一般”来区别“特殊”,而将“应用”与“基础”、“理论”或“系统”等概念相对应。所以将问题分为“一般”和“应用”在逻辑上是不清晰的,实际上不少问题既是“一般”问题,又属“应用”范畴。 2、两类控制的内涵不明 分类标准的模糊性带来控制内涵不明,到底哪些方面的控制属于一般控制,哪些属于应用控制,人们只能根据强加于人的“定义”来理解。两类控制常常交叉,例如数据输入既因涉及输入而属于应用控制,又因涉及 组织和操作而属于一般控制的范畴。又如,对输出资料的保管、操作权限的识别这样一些控制措施,到底属于一般控制还是属于应用控制,人们从字面上就很难区别。此外有些文献还把对经济业务的完整性、有效性、合理性的审查和控制,作为数据处理控制的内容,使控制措施的归属变得更为含混不清。 3、企业控制的任务不明确 这种分类方法混淆了执行控制的主体,即两类控制中人们难以明确哪些是企业应该做的,哪些是软件开发商的责任。我们知道在手工会计中内部控制都是通过人来执行的,但在计算机会计中除了人这个执行控制的主体之外,许多内部控制方法却要通过计算机系统尤其是会计软件才能实现。例如,应用控制中的输入控制,既包括了用规章制度约束操作人员以保证输入数据的正确,又要靠系统自身的容错功能来识别和纠正输入数据的错误,前者是制度问题而后者则是计算机程序问题。在输出控制中也存在类似的问题,对输出的权限和完整控制应该是软件系统的责任,而输出资料的确认和保管则是会计人员的责任。 我们认为内部控制的分类既要概念清晰,又要区分控制的主体,以便明确责任,为此,建议将内部控制分为管理制度控制和程序系统控制两大类。其中程序系统指计算机软硬件系统,主要是网络系统和会计软件。程序系统控制主要是靠软件本身功能来实现的内部控制机制,以实现系统的自我保护,主要包括数据输入、内部处理、信息输出、数据传输和系统安全保护控制。程序系统控制的责任者是软件开发部门,用户不应负有责任。而管理制度控制一般是以管理制度的形式实行的,主要包括组织、操作、维护和资料保管等方面。我们也可以进一步将管理制度控制分为环境控制(或基础控制)和操作控制(或应用控制)两类,组织、维护和资料保管都属于环境控制的范畴。显然制度的制订和执行与计算机程序系统无关,而是会计软件使用单位的责任。这种分类法的优点是分类标准明确,容易理解,而且实现控制的措施和控制的主体是一致的,责任分明,企业方面容易清楚自己应该怎么办。 四、关于内部控制措施及审计 我们接触到的几乎所有教科书或文献,不仅将内部控制分为一般控制和应用控制,而且演绎和解释具体控制措施以及内部控制的审计方法时往往脱离实际,形式繁琐,又不突出控制重点,主要存在以下问题: 1、无法实现或不合理的控制措施 在对内部控制措施的罗列中,有许多是无法实现或者是不合理的要求。例如,要求在会计软件中“安装一个联机审机控制器,用来收集审计人员感兴趣的资料”,要求在程序中设置断点以控制“主文件金额数、记录计数、前一程序指令序号”,“每一个操作运行结束后应有一份打印输出”,通过使用“双重运算、逆运算法”检查错误等等,都是不合理的甚至根本就无法实现的措施。又如对会计软件系统的开发控制和审计是否合理,也是值得商榷的。 2、无需过问的控制措施 有许多控制措施是计算机系统的最基本的功能,并非为会计所设置,审计人员是无需过问的。例如,硬件的冗余检验、奇偶校验、回声检验,操作系统的错误处置、程序保护、文件保护,这些控制都是计算机系统所必备的功能,不应该将它们纳入会计内部控制的范畴,也不应该成为审计的内容。其实对许多系统保护措施审计人员也无从了解,更谈不上审计。 3、对内部控制的审计内容繁琐 许多文献对内部控制审计方法的介绍不仅内容空洞繁琐,而且空谈许多无法实现的审计方法,严重脱离实际,使审计人员不得要领,抓不住审计的重点。例如,对系统软件的测试是完全没有必要的,因为系统软件一般都比较可靠,而且不会对会计软件系统的安全造成威胁。此外,对会计软件的测试方法中许多方法从技术上看是不可行的,从成本效益原则上看也是不合算的。例如,程序流程图检验法、程序代码检查法都要求审计人员去阅读程序代码以确定会计软件的控制措施是否满足,这确实是一种天方夜谭的设想。又如所谓图示法要求“利用监督程序来测定被测试程序中哪些指令执行过,哪些指令未曾动用”,也是很不现实的方法。 鉴于以上原因,我们认为当前应该全面检讨内部控制的措施一方面通过制订《会计软件基本功能规范》进一步明确会计软件公司的责任,规范会计软件产品的程序系统在数据输入、处理、输出、传输和安全保护的控制功能;另一方面则应通过制订会计基础工作规范,明确推行会计电算化的单位的控制责任,规范必要和切实可行的控制措施。 五、应该重视对内部控制的审计 在相当长的时间里由于人们对计算机会计系统比较陌生,内部控制措施不明确,审计方法不得要领,所以审计人员只得沿用对手工会计的审计方法,很少能够对内部控制进行有效的审计,漏洞较多,不足以确保会计系统的安全。因此,提高对内部控制的认识,加强对其内涵和技术的研究,重视对内部控制的审计,仍是当前会计电算化和审计领域的一个关键课题。一般情况下审计人员的责任主要不是审计计算机和会计软件系统的内部控制措施,而是审计应用单位制订的内部控制制度是否健全和真正有效执行。计算机硬件和系统软件无需审计人员去审计,而会计软件系统的输入、处理、输出和安全控制功能则应由专家去评审。我国过去对会计核算软件的两级评审制度,其实质就是对会计软件内部控制功能的审计。 会计审计论文:基于注册会计师审计责任的影响因素分析 在本世纪中叶,西方各国发生了大量注册会计师被控告违约、过失或欺诈的民事和刑事案件,出现了前所未有的“诉讼爆炸”。这不仅直接损害了注册会计师个人的经济利益,而且严重影响了整个注册会计师职业的社会信誉。在我国,注册会计师职业经过二十多年的发展,注册会计师业务的迅猛发展,行业队伍急剧壮大,特别是相关的法律颁布以来,社会公众对注册会计师的期望越来越高,法律意识不断提高。注册会计师的法律责任风险也日益增大,需要对注册会计师法律责任进行深刻分析,进一步规范和降低其法律风险。 一、注册会计师法律责任因素分析 注册会计师的公信力在很大程度上取决于其出具审计意见时所展示的独立性,具体包括实质上的独立和形式上的独立。近年来,涉及注册会计师的法律诉讼案件逐渐增多,而且愈演愈烈。按照《中华人民共和国注册会计师法》、《中华人民共和国审计法》及《独立审计准则》等法律法规规定,注册会计师是否承担法律责任,关键在于注册会计师是否有过失或欺诈行为,而判别注册会计师是否有过失或欺诈行为的关键在于注册会计师是否遵循了专业标准的要求执业。注册会计师在承办业务过程中未能履行合同条款,或者未能保持应有的职业谨慎,或出于故意不作充分披露,出具不实报告,致使审计报告使用者遭受损失,依照有关法律法规,会计师事务所或注册会计师应承担的法律责任。导致注册会计师法律责任的因素较多,需要进行分类分析。 (一)公司治理失衡 现代公司实行两权分离,产生委托关系,由于所有者与经营者之间的目标不一致,经营者出于自身利益最大化而使其会计报表出现虚假信息或重大错报,但注册会计师在实施审计的过程中未能查出被审计单位的这些错误、舞弊和违法行为,而给第三者或其他有关各方造成经济损失,就有可能遭受他人的控诉,而承担相关的法律责任。 注册会计师在实施审计的过程中,必须严格遵守独立审计准则的要求,应该可以将财务报表中存在的重大错误、舞弊和违法行为查出来。但由于现代审计是以内部控制制度为基础的抽样审计,注册会计师不可能对被审计单位的每一项经济业务进行详尽审查,只能采用抽样审计的方式,这样就必定存在一定的风险。在此,必须分清其结果是由经营失败还是由审计失败引起,关键在于看未能查出错误的漏报的原因是否源于注册会计师自身。 (二)注册会计师专业素质与道德风险 注册会计师的专业能力、职业判断能力以及职业道德水平直接影响到审计结果的客观公正性。在执业过程中没有遵循独立审计准则,或者由于违约、过失和欺诈等原因,致使客户或第三者遭受经济损失,注册会计师就必须承担相应的法律责任。 注册会计师职业的专业性要求较高,必须对财务会计等专业知识有一个准确的把握。从经济学的角度来看,注册会计师同样是一个理性经济人,在其工作过程中由于追求自身收益最大化而出现道德风险。许多观点认为注册会计师的风险意识薄弱,事实上并非如此,注册会计师在实施相关业务时都考虑过了其收益和风险的因素。而《中国注册会计师职业道德基本准则》中并未规定注册会计师必需强制执行的执业最低标准,在执业的过程中是否遵守职业道德全凭注册会计师个人的自觉行为,很难遵守职业道德标准来要求自己。 (三)市场经济体制不健全 首先,市场经济条件下会计目标向多元化发展,既为经营管理责任服务,又为经营决策服务,从而增加了对会计信息解释的可争议性。市场经济中经管责任的关系人带有很大的不确定性,受托人和委托人之间的经济责任关系也成为具有双向约束力的约定权责关系。这种平等权利,既给了受托方自主处理会计信息的机遇,也增强了委托方要求获得合理保证的会计信息的需求。这就给会计信息的理解冲突埋下了伏笔。解决这些审计风险的最有效方法,就是依靠法律手段来调节双方的理解冲突。其次,证券市场的发展使得委托方与受托方的关系变得极不稳定,双方关系的建立与解除,在很大程度上要依赖于会计信息的反映内容。再次,市场经济即为法制经济,法律地位的平等表明了受托方与委托方具有相同的经济权利。当对会计信息的理解发生冲突时,双方不再依据行政权力与级别,而更多的是依据法律条文来处理有关的争议。由于权利的保障及法制的完善,使得各方都有了依法自卫的勇气与能力。因此,运用法律手段来词节会计信息处理与理解的冲突。由于外部环境的改变,使得现行各种法律中涉及注册会计师法律责任的条文存在不少矛盾,标准不一,导致了注册会计师法律责任的复杂化。 (四)相关制度不完善 注册会计师审计准则是一种行业规范,不能将其作为注册会计师规避法律责任的依据,判断审计报告的真实性、合法性,不能依据审计准则。我国财政部只是对审计准则做了些和修订,并未明确将其作为一种法律加以实施。 从法律角度上讲,审计报告作为注册会计师行为的一种结果,评价其真实性、探究其偏颇的原因,是一个专业性极强的问题,决不能简单草率地以出具“虚假的审计报告”这样的标准来判别注册会计师的法律责任。正确区分注册会计师应承担的法律责任对法院判决尤为重要,这些法律责任,从理论上似乎很容易分清,也十分明确。然而,在具体案件中错综复杂,相互交叉,不易划清。在诉讼主张和判决中,对注册会计师承担何种责任,是一个棘手的问题。 随着市场经济的发展,会计环境的不断改变,在对会计信息的不同认识而产生的法律冲突中,有关民事纠纷的问题最多。可是有关民事责任方面的规定恰恰最不完善。实际当中,注册会计师承担的法律责任类型大多都是行政责任和刑事责任,很少有民事责任。同时我国相关的法律也只是规定了事务所应进行民事赔偿,而对注册会计师个人的处罚没有做出规定,这对注册会计师的约束力就大打折扣。西方等发达国家的会计师事务所都是合伙制的,承担的是无限责任,一旦发生重大违规行为,可能由于承担民事赔偿责任而倾家荡产。 二、完善注册会计师审计责任的措施 (一)调整补充有关法律、法规,明确界定注册会计师的法律责任 完善相关的法律、法规及其实施细则,使相关法律协调一致,明确界定范围,避免在法律诉讼中对法律依据的分歧与争执,使注册会计师的诉讼案件真正做到有法可依,减少由法律依据而引起的注册会计师法律责任风险。独立审计准则是规范注册会计师审计服务手段和技术方法的质量标准,它应该成为法庭判定注册会计师法律责任的重要依据。但司法人员在审理注册会计师法律责任的案件时,主要依据一般法律,对审计准则考虑甚少,因此要确立独立审计准则在司法实践中的地位。增加保护条款,免受无谓诉讼。可以 ! (二)加强对注册会计师管理 注册会计师是否具有过失的关键在于注册会计师是否遵循了专业标准的要求执业,必须建立、健全会计师事务所质量控制制度。明确委托范围是明确工作范围和责任,会计事务所不论承办何种业务,都要按照业务约定书准则的要求与委托人签订约定书,减少与客户之间的期望差距。在与客户签订业务约定书或委托合同时应当列明委托条款,阐明委托目的、提供的服务、所提供的数据的性质及来源、报告向谁提出等。美国同业复核制度在改善会计事务所质量控制系统方面取得了积极的效果。我国也可以考虑引入同业复核制度,对于提高注册会计师行业的执业质量和社会可信度具有很大的意义,进而促进整个行业的良性发展。 可以通过提取风险基金或购买责任保险,防止或减少诉讼失败时会计事务所发生的财务损失。 (三)提高审计质量 增强执业独立性、紧守独立原则、保持风险及操守意志是保证审计活动客观、公正的基本条件,是保障公众利益减少审计风险的必然要求。注册会计师要高度重视自身业务质量的提升,努力做到以质量求信誉,以信誉求发展,按照“诚信为本、操守为重、坚持准则、不做假账”的思想开展单位审计业务。审计人员素质是关系到审计质量高低的关键因素,具体而言包括审计人员的职业道德素质与业务能力素质两方面。职业道德素质是指具备良好的思想道德品质。业务胜任能力要求审计人员不断加强自身学习,通过理论学习与实践探索提升执业能力,积极参加后续教育,加强专业知志和技能培训以适应日益复杂的审计工作的要求,提高审计人员的专业胜任能力。 会计审计论文:论会计电算化对审计工作的影响 一、会计电算化对审计的影响 (一)会计电算化对审计准则和审计依据的影响。 各国的审计界在以往的审计工作中已经建立了一系列的审计标准和准则,如审计人员标准、现场作业标准、审计报告标准、职业道德规范等等。由于会计电算化的新特点,需要针对新的特点制定相应新的工作标准,这些新的工作标准,也构成了会计电算化信息系统条件下新的审计依据。面对日茸发展的会计电算化系统,应加快制定有关针对性的审计标准和准则,建立一系列与新情况相适应的审计标准和准则,包括系统设计、开发、运行等标准以及相适应的内部控制制度,以规范会计电算化审计,维护审计的独立性、客观性和公正性。 (二)会计电算化对审计风险的影响。 会计电算化环境下,传统的会计岗位职责被打破,内部控制制度发生了变化,安全已不是企业内部所能完全控制的。以数据库为基础的实时审计发展使审计风险中包含的固有风险、控制风险、检查风险日益复杂化。由于会计数据处理的电算化,在计算机辅助系统的控制下,固有风险基本得到控制,但是由于网络会计模式的开放性和会计信息资源的共享性,会计资料被非法修改和窃取的可能性增加了,会计信息被他人非法拷贝和篡改、会计数据在传输过程中被竞争对手截取和恶意修改等使得会计数据的安全、完整性控制难以保证;同时,计算机病毒和网络黑客也在危害着会计信息的安全。因此,控制风险更难确定。在电算化会计条件下。会计资料是存储在磁性介质上的,修改起来不留痕迹,因此舞弊行为较难发现,从而增加了审计人员的检查风险。 (三)会计电算化对内部控制的影响。 现代审计是以评价内部控制度为基础的抽样审计, 即审计人员把对被审单位内部控制的审查和评价作为制定审计方案和决定抽查范围的依据。在电算化会计系统中, 会计信息的处理和存贮高度集中于计算机, 使手工会计系统中的某些职责分离, 牵制力下降。如在手工方式下, 内部控制中帐证相符、帐帐相符、帐表相符等一系列核对控制措施, 基本上都是由手工处理完成的。但实施电算化后, 凭证即是帐,帐即是凭证, 二者的区别不过是数据排列方式的改变而已, 也就是说不存在帐证不符的问题。会计系统内部的这些控制, 尤其是程序化控制,是企业实行会计电算化后审计工作面临的新课题。美国注册会计师协会( A ICPA )认为: 如果客户在其会计系统中使用了电子数据处理, 无论是简单的还是复杂的, 审计人员都要充分了解整个系统, 并能识别和评价系统的基本会计控制的特点。因此, 作为审计人员必须全面了解电算化系统的特点和风险, 掌握会计电算化系统的控制目标、应有的内部控制及审查方法。程序化控制是指在编写应用程序中由计算机执行的控制, 其审查实际上是对系统应用程序控制功能的审查, 一般要利用计算机进行审查。对电算化会计信息系统内部(文秘站:)控制的弱点, 审计人员要心中有数,发现问题应及时向被审单位提出。 (四)会计电算化对审计线索的影响。 在传统的手工会计系统中,审计线索非常清楚,从原始凭证到记账凭证,由过账到财务报表的编制,整个财务处理过程由不同职责分工的人员来共同完成,每一步都有文字记录和经手人签字,这些书面资料为审计提供了清晰的线索,审计人员在对会计报表进行审计时就可以根据需要对这些审计线索进行顺查或逆查、详查或抽查。而在会计电算化系统中,传统的账簿没有了,取而代之的是磁介质,这些磁介质上所存储的会计资料不能为肉眼所直接识别,修改不留痕迹。同时,由于数据处理过程的自动化,业务数据进入计算机系统之后,全部会计处理均由计算机按程序指令自动生成,传统的审计线索在这里中断了、消失了。传统的查账方法。对电算化的会计个体已不完全适用。为此,在电算化会计系统的设计和开发时必须注意要留下充分的审计线索,使审计人员能顺利完成审计任务。例如,要留下每笔经济业务的详细记录,而不能只留下更新后的当前余额。暂存文件,则应拷贝,以便查寻。 (五)会计电算化对审计技术的影响。 在手工会计处理的条件下,审计可根据具体情况进行顺查、逆查或抽查。审查一般采用审阅、核对、分析、比较、调查和证实等方法。所有审查工作都是由人工完成的。在会计电算化条件下,会计的特点决定了审计技术的改变。对电算化会计信息系统的审计,如果仍然采用常规的手工系统的那一套审计技术,就不可能达到审计的目的。由于审计的内容扩大到电算化系统程序、系统的设计与开发、数据文件等方面,迫使审计人员在采用传统各种审计技术的同时,采用计算机辅助审计技术,用日益先进的计算机审计软件去对付单机、网络、多用户等各种工作平台下的会计软件。 (六)会计电算化对审计内容的影响。 在手工条件下,审计内容主要是对人的审查,采用的方法主要是对纸面信息进行核对和检查。责任容易确定,结果也较直观。在计算机审计的条件下,审计人员应该从查核财务会计报表及账簿记录的真实性和正确性的基础上,把重点放到被审计单位所用信息系统是否合法、合规和第一次输出的信息是否真实、正确,以及当运行环境发生变化,或经过系统维护后,输出信息的真实性、正确性上。 二、会计电算化对审计工作影响的对策 (一)加强对会计电算化系统可靠性的审计,主要表现在以下几个方面: 1.审查数据流程图对经济业务流程的描述是否正确; 2.审查系统设计是否科学、模块的划分是否合理; 3.检查系统对输人数据是否进行了必要的检测,系统的输出是否满足目标的要求; 4.审查处理过程及程序对处理过程的描述是否准确无误。 (二)积极培养复合型知识结构的审计人员。 1.加强广大审计人员计算机知识及应用能力的培训,逐步扩展和更新现有的计算机知识,提高操作水平,以达到能够对数据库等电算化会计处理系统进行操作来获取审计证据的目的。 2.合理配置审计小组人员,充分考虑审计专家和计算机专家的紧密配合,合理分工,相互沟通。 3.在高校财经类专业的教学中重视计算机正规知识的教育,除开设计算机基础、程序设计、会计电算化等课程之外,还要开设计算机辅助没计等相关课程,使高校成为培养计算机审计后备人才的摇篮。 (三)加快审计软件的开发。 审计软件是会计电算化环境下审计不可缺少的 技术工具,没有良好的计算机审计软件是很难开展实际的自动化审计工作的。审计软件的功能应具有针对会计程序本身合法性,正确性的审查功能;具有对机内会计数据文件的一致性、正确性的检查功能;具有验证会计报告的可信程度及会计软件内部控制措施的可靠性功能;具有审查审计报告、审计文书自动编制整理功能等。通过这些功能,进而解决审计电算化滞后的实际问题,做到审计技术与会计电算化同步。 (四)加强对内部控制制度的审计,对被审计单位应用会计软件的资格进行审查目前,国际上审计是以系统为基础的审计,即把对会计系统内部控制制度进行的审查和评价,作为制定审计方案和决定抽查范围的依据。进行内部控制制度审计是降低审计风险,从源头上防止违法、舞弊的手段,也是帮助被审计单位建立健全科学的内控制度的有效途径。 (五)采用新的审计方法,掌握审计线索。 为了保证会计信息的真实性和正确性,防止假账真作,非法篡改程序等舞弊行为产生,还要采用新的审计方法,利用计算机对会计账务处理进行测试和检验。根据各单位开展会计电算化工作的不同阶段选用不同方法,具体有以下方法: 1.计算机联网审计。联网审计方法是利用计算机网络传输进行审计,为审计部门利用计算机通过审计线路来检测财务部门计算机财务处理的全过程,随时检查处理账簿的正确性、合法性。其特点是具有不受时间限制,效率高的特点,并保证了审计的质量。 2.重新处理法。为审查计算机数据处理结果是否正确,使用原来的程序和数据在审计人员的参与和监督下,重新处理一遍,看其是否与原来的结果一致。 三、针对不同会计标准出具审计报告 (一)对执行新准则的企业出具的审计报告中,“管理层对财务报表的责任”和“审计意见”段。应分别有“按照企业会计准则的规定编制财务报表,是__(单位名称)管理层的责任”和“XX(单位名称)财务报表已按照企业会计准则的规定编制? ”的文字表述。 (二)对执行《企业会计制度》的单位出具的审计报告中,上述“按照? ”、“已按照? ”应分别改为“按照2003年以前的企业会计准则和《企业会计制度》的规定编制会计报表”和“已按照2003年以前的企业会计准则和《企业会计制度》的规定编制? ”。 (三)对执行其他会计制度的企业出具的审计报告巾,上述“按照? ”、“已按照? ”应分别改为:“按照适用的企业会计准则和《小企业会计制度》(或XX行业会计制度,下同)的规定编制会计报表”和“已按照适用的企业会计准则和《小企业会计制度》的规定编制 ? ”。对于出具的无法表示意见或否定意见的审计报告,审计意见段相关表述则应作相应变更。 四、使用会计电算化后审计工作应采取的对策 (一)积极培养具有复合型知识结构的审计人才。 由于会计电算化系统比手工系统复杂得多,使得审计的内容和范围更为深入和广泛。审计人员除了要具有丰富的财务会计、审计等方面的知识和技能外,还要掌握一定的计算机知识与应用技术。因此,必须建立一支计算机审计专业队伍,具体做法可从以下二方面入手: 1.有计划、有步骤地对现有审计人员进行计算机知识、会计电算化系统及计算机审计技等知识的培训,使他们掌握计算机信息系统的特点、审计软件的应用和维护,从而能够胜任新的审计工作。 2.应积极培养具有复合型知识结构的审计系统开发人员,让计算机技术人员学习会计和审计知识,使他们也加入到审计队伍中来,成为电算化审计的专业人员。同时要学习会计和审计的基本知识,掌握审计的基本原理。 (二)给审计人员以工具软件的强有力的支持,积极开展计算机辅助审计在计算机审计的手段方面有两种做法:一是由专业人员或软件公司开发计算机审计软件,审计人员的任务是经过培训会操作这些软件;二是由审计人员根据审计工作的要求,借助软件工具来完成审计工作。与此同时,审计人员应积极开展计算机辅助审计,因电算化会计系统的规模会日益庞大,审计工作的任务、内容变得更为复杂、手工难以实现有效审计,使用计算机则是解决这一难题的必由之路。 结语 总之,会计电算化对审计工作带来很大的影响,只有采取相应的对策,才能更好的利用会计电算化带来的便利,提高审计的效率和质量。在电算化方式下,只要审计人员掌握好电算化过程中所需的财务软件、审计软件、辅助审计软件及通用审计数据接口等知识,并且在审计时加强对企业财务软件数据资料的全程审计和内部控制审计,就能提高电算化审计工作的质量和效果 会计审计论文:浅议会计电算化下审计工作的风险 一、会计电算化的审计风险 1.系统控制风险会计电算化主要是以机械控制为主,人的控制为辅,这种审计系统内部控制存在一定的缺陷。由于审计对象和审计内容发生了改变,会计软件系统的安全性与稳定性在审计中起着举足轻重的作用,但是系统的测试对于审计人员来讲确实是一个艰巨的任务,大多数的审计人员缺乏计算机知识,一旦在测试中没有发现系统的漏洞,等到软件系统正式进行审计工作后就会造成很大的风险,降低审计效果,使审计结果失真。 2.财务数据风险审计的控制风险包括财务数据风险等,是指电磁性财务数据被篡改所造成的风险。电算化会计中,审计线索发生了改变,一些不法分子可不留痕迹的篡改数据。电算化系统的数据来源、编制结果等都采用文件形式,一旦有人篡改了审计的公式、报表等,审计人员很难发现问题,导致数据的失真。 3.人员操作风险计算机审计系统的操作人员在审计工作中会由于主观或客观原因造成一定的风险。审计操作人员对计算机硬件、软件和处理系统没有充分的认识,不够了解电子数据对内部控制的研究与评价和对审计程序的施行产生着什么样的影响,这样就会造成因为知识不全面而遗漏了审计证据,造成审计风险。软件系统的技术人员需要全方位的了解审计软件的开发背景、功能等,通过与审计定制人员的沟通了解他们的需求,设计出满足他们审计需求的软件系统,不然审计软件功能就会有局限性,带来审计风险。 4.网络安全风险目前,随着计算机技术的飞速发展,计算机舞弊的犯罪案例越来越多,对受害企业造成了巨大的损失。利用计算机窃取资产,这种犯罪对于会计师和审计师来说较难察觉,一般都会造成巨额损失,是最为严重的犯罪。 5.职业道德风险注册会计师具有“独立性”,是指他能够站在公平、公正的立场上对企业的财务报表进行审计,并提出与事实相符的审计意见。会计发展的主流已经是电算化,增加了审计内容,对审计人员的素质要求更高。由于审计人员在审计过程中会受到各种环境和关系的影响,其独立性遭到破坏,审计结果就具有一定的失真。审计行业比较特殊,是一个经验积累的行业,审计的越多,就越有经验,审计效果就越好。因此,会计电算化专业人才比较缺乏,为了顺利进行会计电算化审计,会计师事务所往往需要聘请计算机专家协助他们开展审计工作,一旦聘请的计算机专家不能遵守或不能完全遵守职业道德规范,就会导致审计风险。 二、产生会计电算化风险的原因 1.传统审计线索逐步消失在手工会计系统中的记账凭证、账簿以及财务报表都有纸质资料,都通过了每一位经手人签字,审计线索显而易见。但在会计电算化系统中,由于会计系统采用了计算工具、存储介质和网络技术,绝大部分的纸质资料消失了,所有的会计信息都存储在磁盘上,导致审计限速逐渐减少。与此同时,存储的数据很容易被认为不留痕迹的加以修改、删除、隐匿、转移,审计人员无法用肉眼进行辨别,也无法用传统的方法考察会计档案数据。这些都削弱了审计线索的安全性、可靠性和有效性,使得审计工作中发现问题就更加艰难,增加了审计的风险。 2.被审计单位内控不完善在会计电算化信息系统中,内部控制是依靠人和计算机的双重控制,而且主要是计算机为主。这样就导致交易缺乏轨迹,职责分工不明确,在特定的方面发生错误和舞弊的可能性比较大。大部分的计算机控制措施都是以程序的形式,是计算机系统中肉眼无法觉察的。而计算机会计信息系统的内控功能是否恰当有效,审计人员是无法通过肉眼看出来的,这就会导致计算机输出的信息不准确,从而增加了审计风险。 3.审计人员计算机知识缺乏会计电算化对审计人员的计算机知识要求较高,我国目前的审计人员在这方面的总体水平还不够,其主要就是因为会计人员队伍偏老龄化,大部分人员具有良好的审计经验,但其中大部分人没有对计算机的基础知识进行过系统的学习。因此,他们缺乏计算机系统设计和编程的检测能力,不能够分析软件系统的结构,在审计过程中无法独立完成,需要专业的计算机人员的协助,这就导致了审计人员的“独立性”减弱,带来审计风险。 4.现行会计软件存在缺陷发展至目前,会计电算化得到了一定的发展,我国审计署也指导开发了包括审计作业类软件、审计支持类软件以及审计管理类软件等三种软件。然而,国内的这些软件主要侧重于软件功能的构成要素和会计处理的合理性,忽视了对线索的保全性,忽略了对软件开发过程中内部控制系统的构建,导致审计结果与事实存在偏离。 三、预防措施 1.加强审计软件技术的开发在电算化会计的发展历程中,各种各样的会计软件开发并投入使用,为了适应会计软件的快速更新,审计软件的研发、更新必须加快脚步。此外,可以通过对国外审计软件的引进,对适合我国审计工作的软件进行组织推广,促进审计软件的商品化。 2.完善内部控制评价想要维护企业资产的安全,必须拥有健全的内部控制制度。在电算化会计方式下,需要通过对软硬件的管理制度、会计电算化岗位责任制度等来保证会计信息的真实性。在企业的审计过程中,要实现企业职能的分离控制,根据职责分明、相互制约的原则建设相应职责分工。 3.提升审计人员素质会计电算化审计范围不断扩大,审计人员面临着巨大的挑战。在计算机处理环境下,审计人员应对计算机系统、审计系统有深刻、全面的认识。因此,审计单位应多举行员工培训,促进审计人员的知识积累,以适应电算化审计的需求。审计人员培训中应强化他们对数据库程序的学习,让他们能够采集和转换数据库原始数据,并直接分析和整理财务数据。 会计审计论文:电算化会计条件下的审计 【摘要】针对当前会计电算化条件下审计的特点,对传统审计程序和审计内容进行了改变、补充和完善,提出了新的观点和方法。 关键词:审计程序 审计内容 电算化 电算化会计是会计发展的必然方向,由于电算化会计与手工会计无论在会计基础,还是在会计工作方法等方面都存在着很大差别。因此,传统的财务审计在新的条件下就显得很不适应,必须进行改变、补充和完善,本文拟就电算化会计下的审计程序和审计内容谈点粗浅的看法。 一、电算化会计条件下的审计程序 按照《审计法》的规定,一般审计程序可分为四个阶段,即准备阶段、实施阶段、审计结论和执行阶段、异议和复审阶段。电算化会计审计也可分为这四个阶段,同时结合自身的特殊要求,运用本身特有的方法,对电算化会计系统进行评价。 (一)准备阶段。在此阶段主要是初步调查被审计单位会计电算化系统的基本状况,并拟定科学合理的计划。一般包括以下主要工作。 1.调查了解被审计单位电算化系统的基本情况,如电算化系统的硬件配置,系统软件的选用,应用软件的范围,网络结构,系统的管理结构和职能分工、文档资料等。2.与被审计单位签订审计业务约定书,明确彼此的责任、权利和义务。3.初步评价被审计单位的内部控制制度,以便确定符合性测试的范围和重点。4.确定审计重要性、确定审计范围。5.分析审计风险。6.制定审计计划。在审计计划中除了对时间、人员、工作步骤及任务分配等方面作出安排以外,还要合理确定符合性测试、实质性测试的时间和范围,以及测试时的审计方法和测试数据。 如果要安排利用计算机辅助审计,则还需列出所选用的通用软件或专用软件。对于复杂的电算化系统,也可聘请专家,但必须明确审计人员的责任。 (二)实施阶段。实施阶段是审计工作的核心,也是电算化审计的核心。主要工作是根据准备阶段确定的范围、要点、步骤、方法,进行取证、评价,综合审计证据,借以形成审计结论,发表审计意见。实施阶段的主要工作应包括以下两个方面的内容。 1.符合性测试。进行符合性测试应以系统安全可靠性的检查结果为前提。如果系统安全可靠性非常差,不值得审计人员信赖,则应当根据实际情况决定是否取消内控制度的符合性测试,而直接进行实质性测试并加大实质性测试的样本量。在会计电算化系统的符合性测试项目中,主要内容应该是确认输入资料是否正确完整,计算机处理过程是否符合要求。如果系统安全可靠性比较高,则应对该系统给予较高的信赖,在实质性测试时,就可以相应地减少实质性测试的样本量。由于我国的电算化审计刚起步,还没有相应的法律法规,相应的具体审计准则也没有出台,所以目前情况下,可暂时以财政部颁发的有关会计电算化的工作规范、条例、办法等作为参照,并以此作为符合性测试的主要内容。 2.实质性测试。实质性测试应该是对被审计单位会计电算化系统的程序、数据、文件进行测试,并根据测试结果进行评价和鉴定。进行实质性测试须依赖于符合性测试的结果,如果符合性测试结果得出的审计风险偏高,而且委托人有利用会计电算化系统进行舞弊的动机与可能,并且委托人又不能提供完整的会计文字资料,此时注册会计师应考虑对会计报表发表保留意见或拒绝表示意见的审计报告。进行实质性测试时,可考虑采用通过计算机和利用计算机进行审计的方法,具体包括:a.“测试数据法”,就是将测试数据或模拟数据分别由注册会计师进行手工核算和被审计单位电算化系统进行处理,比较处理结果,作出评价;b.“受控处理法”,就是选择被审计单位一定时期(最好是12月份)实际业务的数据分别由注册会计师和会计电算化系统同时处理,比较结果,作出评价。 3.利用辅助审计软件直接审查会计电算化系统的数据文件。注册会计师可利用通用或专用审计软件直接在会计电算化系统下进行数据转换,数据查询,抽样审计,查账,账务分析等测试,得出结论,作出评价。 (三)审计结论和执行阶段 注册会计师对会计电算化系统,进行符合性测试和实质性测试后,整理审计工作底稿,编制审计报告时,除对被审单位会计报表的合理性、公允性、一贯性发表意见,作出审计结论外,还要对被审单位的会计电算化系统的处理功能和内部控制进行评价,并提出改进意见。 审计报告完成后,先要征求被审单位的意见,并报送审计机关和有关部门。审计报告一经审定,所作的审计结论和决定需通知并监督被审单位执行。 (四)异议和复审阶段 被审单位对审计结论和决定若有异议,可提出复审要求,审计部门可组织复审并作出复审结论和决定。特别是被审单位会计电算化系统有了新的改进时,还需组织后续审计。 二、电算化会计条件下的审计内容 电算化会计系统与手工会计系统不同,它是由会计数据体系,计算机硬件和软件以及系统工作和维护人员组成,所以电算化会计的审计内容与手工会计系统也存在着较大的差别。电算化会计审计的内容主要包括以下内容: (一)对会计电算化系统的内部控制的审计。一方面是企业的内部控制能在多大程度上确保会计电算化系统中会计记录的正确性和可靠性,如输入、输出的授权控制,业务处理的审核等。另一方面是内部控制的有效执行能在多大程度上保护资产的完整性,通过以上两方面的评价,可以判断企业内部控制系统能在何种程度上防止或发现会计报表中的错误及经营过程的舞弊。 (二)对会计电算化系统的处理和控制功能的审计,也可称为对会计电算化系统程序的审计。会计电算化系统的核心就是会计软件,会计软件程序质量的高低,直接决定了会计电算化 系统整体水平的高低,在这部分里主要审计会计软件程序对数据进行处理和控制的及时性、正确性和可靠性,以及程序的纠错能力和容错能力。会计软件程序的审计可采用通过计算机审计的方法及利用计算机辅助审计中的数据转换功能的方法来完成。(三)对会计电算化系统的处理对象即会计数据的审计。会计数据处理的真实性、正确性、可靠性,直接影响到会计信息的真实性、正确性和可靠性,所以这一部分的审计是至关重要的,注册会计师可采用抽查原始凭证与机内凭证相对比,抽查打印日记帐和机内日记帐相核对等方法,同时也可采用利用计算机辅助审计软件的功能来完成审计,从而降低审计风险。 (四)对会计电算化系统开发质量的审计会计电算化系统是一项系统工程,主要包括系统分析、系统设计、系统实施及系统维护等。电算化系统的质量,运行水平,一方面依赖于日常的管理和维护,但另一方面则取决于会计电算化系统开发过程的质量。一旦在开发过程中产生错误,则在系统运行后,将影响到会计数据的加工处理以及会计信息的真实可靠性。并且在运行后,对该错误进行修改也极其困难,所以,应该也必须在系统开发过程中进行严格的审计保证其质量,防止计算机舞弊,保证系统运行后的可靠性、效率性。 会计审计论文:我国会计师事务所审计风险管理的探讨 1 我国会计师事务所审计风险管理概述 1.3 我国会计师事务所审计风险管理的涵义 审计风险管理是指针对来自政治、经济、社会、自然和审计业务本身有关的种种风险,通过对各种风险进行分析、估价和衡量,并选择科学、系统、规范的方法和手段,为减少和避免这些风险而形成的一系列管理活动的总称。 1.4 我国会计师事务所审计风险管理的特征 1.4.1 审计风险管理的二重性 审计风险管理的二重性是审计风险的不可避免性和可以避免性,审计风险的发生从总体上来说具有必然性,审计风险具有客观实在、不可避免的性质,旧的审计风险源消失,新的审计风险源又会发生。 1.4.2 审计风险管理的模糊性 审计风险管理的模糊性是指风险与机会并存、损失与收益并存,成功的机会可能发生风险,而风险的可能发生又给我国会计师事务所带来更多的收入。 1.4.3 审计风险管理的潜在性 审计风险在一定时期里具有潜在性,审计责任的存在是形成审计风险的一个基本因素,如果审计人员在执业上不受任何约束,对自己的工作结果不承担任何责任,就不会形成审计风险。 2 我国会计师事务所审计风险管理存在缺陷 2.1 我国会计师事务所对审计风险的控制力度不足 我国审计事业起步较晚,审计风险尚未被人们系统、全面地认识。而对审计风险的正确认识是有效防范和化解审计风险的前提,我国尚未建立起健全的审计风险理论体系,导致会计师事务所对审计风险的控制力度不足,注册会计师不能系统地认识和了解审计风险,在其具体的审计工作之中不能自如应用,使审计风险不断扩大。 2.2 我国会计师事务所对审计风险缺乏综合而有效的监督 长期以来,我国会计师事务所的监管主要是靠行业自律,在行业自律的监管模式下,注册会计师应自觉地遵守职业道德,审慎地实施审计,以保证审计质量。然而,并不是所有会计师事务所都能严格遵循规范,这样使会计师事务所在违规成本远小于其因违规而获得的收益的情况下,追求自身利益最大化。 2.3 我国会计师事务所对审计风险的意识淡薄 在我国,保险公司还未开展对会计师事务所的责任保险业务,使其未能参加职业责任保险。会计师事务所审计是一个高社会责任和高执业风险的行业,即使足够重视对审计风险的管理,也要承受一部分风险。而且随着与审计相关法律制度的建立健全,会计师事务所的民事赔偿责任会不断增大,风险事故带来的损失也会非常巨大。 3 我国会计师事务所审计风险管理缺陷的成因 (一) 我国会计师事务所缺乏系统的审计质量控制体系 部分会计师事务所质量控制机制不健全,存在业务经营上的短期化行为,没有建立严格的业务质量控制机制,缺乏长远经济利益的驱动及品牌意识,不能正确处理经济利益与业务质量的辩证关系,难以主动保持其审计服务的独立性,影响了执业行为的规范和业务报表的质量。 (二) 我国会计师事务法律及道德制度不规范 我国现有的审计风险规章制度仍然存在着一些漏洞,使得具体的审计工作不能够合理的、科学的展开,不仅如此,缺乏完善的法律及职业法规建设。还会直接的造成审计行业混乱无章的现象发生。从而弱化了追究会计师事务所审计责任的制度约束,这是会计师事务所出现不规范执业行为的重要原因。 (三)我国会计师事务所审计工作监管不到位 在我国监管部门,对出具不实审计意见的注册会计师的处罚力度不够,多头监督的现象较严重,这样既容易出现监督空白,又人为地加大了监督的成本。对会计师事务所行业监管不力,权威性不够,缺乏有效的监督检查方式。 (四) 我国会计师事务所的规模和组织形式各不相同 由于合伙制会计师事务所在我国起步较晚,虽然会计师事务所数量多,但规模较小,承担大型企业的审计能力及风险承受能力均不足,加上一些配套制度没有跟上,因此合伙制的发展受到一定的限制,不利于抗拒风险。 4 完善我国会计师事务所审计风险管理对策 (一) 建立有效的审计质量控制体系 建立健全的会计师事务所质量控制制度是审计风险管理的重要内容之一。会计师事务所质量控制的提高会减少审计风险,有利于审计风险管理。会计师事务所必须建立一套严密、科学的质量控制制度,并把这套制度推行到每一位审计人员、每一个部门和每一个项目中,迫使注册会计师按照专业标准执业,保证整个会计师事务所的质量。 (二) 完善我国会计师事务所法规及职业规范体系 审计业务要由审计人员来操作,审计风险控制的方法也需要人去实施,如果审计人员的素质不提高,降低审计风险就无从谈起。会计师事务所应从招收员工和职业培训等方面入手,不断提高审计人员的职业道德水准和强化审计人员的风险意识,使审计人员勤勉尽责,以应有的职业谨慎态度和超然的独立性执行审计业务,从而降低审计风险。注册会计师严格遵守审计准则和职业道德的要求,保持应有的职业谨慎,从而避免审计风险。 (三)建立风险管理制度,成立专门风险管理部门 三级复核制度存在一定的弊端,我国会计师事务所应该结合三级复核制度建立一套全面有效的风险管理制度,同时建立风险管理档案,成立风险管理部门,对审计风险实施监督和控制,并按审计事项对审计风险进行分类整理和综合分析,以对未来审计事项提供参考和预警。 (五)建立审计风险基金制度 会计师事务所应按年收入的20%提取职业风险基金或办理职业保险,以转嫁审计风险。提取职业风险基金是把审计风险引起的损失平均分摊到各个时期,使在会计师事务所内部所遭受损失得以缓减。参加职业责任保险是国际上会计师事务所抵御审计风险的一种通行做法,它可以使会计师事务所的资金积累起来,由全行业共同承担职业风险事故造成的损失,发生事故后的赔付能力可以满足社会公众的需要,这样不仅可以提高自身的风险承受能力,而且也是对社会公众负责的表现。 结语 本文通过对我国会计师事务所审计风险管理的探讨。由于目前注册会计师行业对审计风险的意识还比较淡薄,注册会计师在审计执业过程中普遍存在侥幸心理,并且对审计风险也没有一个正确的认识,这些都不利于审计风险的管理。因此,对审计风险的管理不仅需要注册会计师予以重视,监管部门也需要给注册会计师提供一个良好的执业环境。 会计审计论文:会计师事务所“轮作”审计制探讨 [关键词]会计师事务所;“轮作”审计制度;审计独立 [摘要]由于绝大多数会计师事务所与被审计企业有长期合作关系,这是造成企业和会计师事务所造假的主要动因,因此,提出“轮作”审计制及其具体的实施方案以解决审计舞弊所造成的种种危害,并阐明实施这一制度需要考虑的因素。 一、问题的提出 会计师事务所对企业的公正审计是经济能够持续、健康、稳定发展的有力保障,而最近从国内外发生的一系列会计造假事件所披露的问题,使我们不得不考虑如何使会计师事务所能够保持公正客观的审计。近期发生的中外财务丑闻无一例外均重创了资本市场。去年中国股市的下跌,这一因素起了推波助澜的作用。近一段时间,美国股市因为这个原因下滑到1997年以来的最低点并导致了全球股市的动荡,其严重程度甚至会引发全球的经济衰退。中国由于是发展中国家,市场机制尚不健全,国际金融风险更容易传导到国内,所受外部冲击更大。我们必须通过制度建设来消减这种来自国内外的、影响经济稳定发展的人为风险。由于长期审计带给合作双方的巨大利益使企业和会计师事务所造假问题异常严峻,而这种亲密的长期合作也可能使审计的独立性遭受重大减损并已经成为导致作假的一个重要原因,随之也带来了一系列严重的经济问题。由于导致企业和会计师事务所作假的因素很多,本文将重点就“长期合作关系”导致的作假问题作为切入点,提出会计师事务所“轮作”审计制的初步框架,即通过间隔轮换审计的方法限制会计师事务所与其企业的合作年限,从而在制度上防止这种可能导致事务所与客户之间产生不当利益关系的现象,进而防止由于会计师事务所长期为一家企业审计而产生的作假事件。 二、“轮作”审计制及其利弊 企业和会计师事务所的“长期合作”其实是一种变相的会计审计服务的终身制。它满足了双方的利益却对第三方的利益构成了巨大侵害。而从会计师事务所作假的根源来说,就是利益驱动。雇佣与被雇佣的关系决定了雇佣方的决定性的地位,而受雇佣方由于同业竞争的压力,为了生存只能满足顾主的要求。尤其是一家企业长期聘用一家事务所进行审计时,双方出于利益的需要,使发生作假的概率明显增大,会计信息失真也由此产生。那么是否可以用制度来抑制这种现象的发生呢?目前提出的办法是强制交替任用审计师,安排恰当的审计小组以确保审计的独立性。但这种方法并不能阻止这种现象的发生,因为企业和事务所这种默契的合作实际上是出于双方切身利益的考虑,不是个人行为,而是一个企业的整体行为。在一个整体内,个人必须服从整体的利益和要求。换句话说,如果只由同一家事务所进行审计,不论如何更换审计师,审计师要么服从安排,要么离开。因此它并不能真正起到防止作假的作用。笔者提出用“轮作”审计的方法来制约这种事实上的终身审计制的发生。这里的“轮作”是指一家事务所对一家企业的审计只能在规定的年限内,在此年限内企业和事务所可以自由选择合作时间,而一旦达到制度规定的双方最高合作年限,企业必须另选一家事务所对其进行审计,而任期已满的事务所不得在制度规定的下一个或连续几个年度对同一家企业再次进行审计。例如,假设一家事务所由于制度规定只能在连续三年内对同一企业进行审计,而在下一相邻的三年或几年中不得对同一家企业再次进行审计。反之,对企业也是如此。一家事务所最多只能对一个企业连续审计三年,实际上连续审计的最高时限是不确定的,关键要考虑的是既要增加企业和会计师事务所的作假成本保持审计的独立性,又要适当考虑企业和会计师事务所的审计成本和审计质量及其他相关因素后,由此合理确定双方连续合作的最高年限。 (一)实施这一制度的好处是:第一,有利于从投资者和管理者的审计角度定期对公司进行重新审视。由于定期轮换会计师事务所,能使相关报表阅读者获得由不同会计师事务所出具的公司的审计报告。并且不同事务所的内部风险控制不同,抽样审计的范围也不同,因而前后对比的审计报告也提高了会计报表的可信性,减少了由一家事务所长期出具审计报告带来的审计惰性风险。第二,有利于促使会计师事务所自觉提高审计质量。能使事务所在可见的为企业服务的年限内,不愿为获得可预期的收入而敢于冒出虚假报告所带来的风险,同时可使企业在寻找配合其作假的会计师事务所方面出现困难。另外“轮作”审计也是前后任事务所之间互相监督的过程,相当于同业互查机制,这也有利于提高审计质量。第三,有利于在事实上促进市场竞争更加公平。因为这种长期特殊的互利合作实际上排除了其他会计师事务所的进入,具有排他性。除非特别因素,这种合作是异常牢固的,不是其他事务所降低审计费用就能介入的,这种情况带来了事实上的市场垄断行为,而实行轮换审计就可以很好地解决这个问题,它打破了事实上的会计审计服务的终身制。第四,这个制度也有利于增加企业对异地会计师事务所的需求,减少本地化审计的人为干扰因素。目前在上市公司的审计中,有很大部分公司的审计都是由本地事务所完成的,在被证监会处罚的涉嫌舞弊的公司中,只有4家聘用了异地事务所,折射出挂靠体制和地方保护主义对我国会计师事务所审计独立性和审计质量的巨大负面影响。而轮换审计则可以增加企业雇佣外地事务所的机会,减少上述现象的发生。最后,实施这个制度利用现有的机构和人员就能够完成。监督管理的目的就是要整合资源、降低成本,进而获得消耗最小、效益最高的运行体制监督模式。不论企业还是政府都要遵循这个原则提高自身运做效率。由于这个制度是补充完善性质的,不用另外增加监管人员及另设机构而又能提高监管效率,因而对监管方来说具有很强的操作性。 (二)这一制度的缺点是:企业可能钻制度的空子,如企业找固定的几家事务所轮流为其审计,这是一种改头换面式的默契配合,还可能出现假账,但对事务所来说收入变少,风险却相对提高,增加了其作假的成本。对这种轮流由固定几家事务所审计的企业,可以由监管部门根据情况对其进一步补充审计。这一制度还可能使信誉好、服务质量佳的事务所失去和客户一道发展的机会,似乎不利于会计师事务所的做大、做强,不利于注册会计师审计市场的整合和兼并。但我们认为,长期的、类似终身审计的弊端即使是在非常讲究诚信的美国其后果也是十分严重的,所以我们认为应该进行轮换。关键是合理确定轮换的年限,这个年限最好是统计出的企业和会计师事务所合作的平均年限或略长的时间,同时考虑审计成本和审计质量等因素来加以确定。 三、实施“轮作”审计制度需要考虑的因素 实施“轮作”审计制度需要考虑多种因素。 (一 )政策方面。必须有政策的保障。政府如果实施这项制度,需制订出具体措施和条例并与现行的政策措施协调一致,以便制度实施后能正常运作并达到预期效果。例如,政策在规定了企业和事务所合作年限后,必须建立相关督察及惩罚机制。明确责任划分职责,即由谁来检查及执行政策、检查者违规的处理机制、企业和事务所违规的责任及有关例外情况的处理等。在实行轮作审计后,也要建立对于期满离任的事务所的审计质量评价机制,可以建立类似星级服务的评级体系。对经检查达到标准的事务所,由政府主管部门或行业协会予以公布,以起到奖优罚劣促进审计行业的规范整合的作用。而政府还应采取措施防止审计行业处于完全竞争状态,最好采取有限制的竞争策略。即根据经济发展的规范,控制会计师事务所的总量,防止会计师事务所数量过多,因为过于激烈的市场竞争也是促使会计师事务所配合企业作假的一个主要因素,这也是对实施这项制度及其他相关防范制度的有力保障。 (二)要对现行的法律进行补充完善。现行的《注册会计师法》是规范注册会计师执业行为、保障社会主义市场有序运转的重要法律。新的制度实施后必须对相关条款做出补充或删改。在和财政部门的关系、注册会计师的业务范围、注册会计师的执业规则、注册会计师协会、法律责任等方面都要有所增减。并且法规不仅要有原则要求,还要制定体现各种原则的具体措施和手段,具有可操作性,为法规的贯彻执行奠定良好的基础。这样才能真正形成有效的法律约束体系,使社会主义市场经济条件下的整个社会监督体系在法制化的轨道上有效地、规范化地运转。 (三)在市场环境方面,我国正处在转型的经济环境下,有导致虚假泛滥的客观原因,这也是会计师事务所出具虚假审计报告的外部环境因素。那么在外部环境治理方面,必须大力提倡职业道德教育及在法制框架下的诚信。市场没有自发的诚信,只有在法制化下的不得不有的诚信。若无诚信,则威慑性的执法可使违法者倾家荡产。建立“轮作”审计制就要考虑现有的市场现状,有针对性地建立相关制约规定,以达到推动诚信服务的效果,在外部环境上创造提倡诚信的氛围来保障制度的实施。 (四)要考虑会计师事务所和企业对这个制度的接受程度。目前国内有4000多家中小会计师事务所,有70余家较大的事务所负责上市公司审计,两市上市公司合计有近1500家,审计市场的集中程度还不高,“轮作”审计制度能否被广大事务所及企业接受需要有试验推广阶段,即实施这一制度最好采取从局部到整体的策略。逐步推进、分步到位、先易后难、然后再进行整体协调。相对来说,这种从局部到整体的渐进式变迁比整体均衡推进的社会阻力要小,摩擦成本得到降低,有利于发现问题,总结经验教训;有利于正式推广工作的开展。 (五)要考虑审计行业参与国际国内竞争的因素,审计制度也要考虑与国际接轨的问题。在制度的制定上应借鉴发达国家的成熟经验并在考虑我国国情后加以实施。加入WTO后,各成员国都要受其规则约束,而且WTO又是制度的制定者,制度能够降低交易成本、为合作创造条件、提供激励机制、抑制人的机会主义行为,一个拥有制度的经济社会比没有制度会更有效率。在国际经济业务往来中,如果一个以组织身份出现的国家不融入当前的国际相关制度,无疑是难以享受到制度所带来的各种好处的。因此这一制度是否会给国内的审计行业带来新的机遇和挑战,是否会有利于他们参与国际竞争,是否会被国际承认和接受也需要作相关深入研究。 (六)实施这一制度的人才准备。任何一项制度的实施都需要大量的准备工作,人才准备是重中之重,必须有人来研究创新性的理论为实施奠定基础。遵循理论先行的原则,需要有更多的专业人士和实务精英参加进来发表意见,通过不断的反复论证及完善,才能产生一些理论权威和相关著作,才能更好地论证实施这项制度的可行性并在指导实务中发挥导航作用。 总之,“轮作”审计制是对现有制度的补充和完善,需要其它制度的配合并受相关市场环境的制约。只要各方加大力度配合,这个方案应该是可行的。 会计审计论文:分析企业内部审计在会计管理中的作用 内部审计是企业内部建立的一种独立评价制度,是对企业各项活动进行审查和评价的一种方法。企业内部审计工作在会计管理中有着不可忽视的重要作用,它不仅能够保证会计信息的准确性,还能有效防范和控制会计风险问题的产生,进而提高企业内部会计控制的有效性,保证企业战略目标的快速实现。 1内部审计在会计管理中的作用 1.1内部审计在企业中的地位 内部审计具有一定的权威性和独立性,这也是内部审计在企业中能够有效发挥作用的先决条件。目前我国大多数企业都成立了内部审计机构,为了保证内部审计工作的有效进行,内部审计不仅要直接对企业相关负责人负责,而且还要建立相关的制度体系。内部审计人员必须是审计相关的专业人员,不能由其他部门人员兼职,而且为了保证内部审计工作的独立性,除了审计工作之外,不能参与其它任何工作。通过这种方式,能够有效保证内部审计工作人员在工作过程中,能够做到公正、深入、真实地开展工作。 1.2内部审计在企业会计管理中的作用 企业在开展各项经济活动的过程中,自然离不开会计活动的参与,会计核算的是否符合标准、会计制度是否违反了国家的相关法规和政策、会计信息是否存在失真问题,这些都是内部审计部门需要进行监督与控制的内容。通过内部审计工作,我们能够及时发现会计管理工作中存在的问题,并及时反映到企业领导或者相关负责部门,以保证企业会计管理工作维持正常的秩序。因此,我们必须从企业生存和发展的高度上,来看待内部审计对会计管理的监督和检查,认识到内部审计对会计管理的重要作用,促进企业会计进行科学的管理和正确的决策。内部审计的全面实施,对于企业降低财务风险,提高企业经济效益有着重要的作用,内部审计能够充分发挥其评价职能作用,促进企业会计信息质量的提高,增强企业防范会计风险的能力。 2进一步发挥内部审计在企业会计管理中的作用 2.1合理设置内部审计机构,提高对会计管理审计的有效性 要确保企业内部审计在会计管理方面发挥其监督和检查工作的有效性,必须完善内部审计机构的体制,合理设置内部审计机构。对内部审计机构的合理配置,表现在对各项职责的分配上和制度的规范化上。内部审计机构在设置方面,可以借鉴国外的先进经验,并综合考虑我国的基本国情和企业体系结构和性质。企业可以设立监事会、审计委员会及内部审计部门,使内部审计工作在会计管理中的作用全面发挥。这样内部审计部门可以将会计管理中存在的问题直接报告给审计委员会,而监事会对内部审计工作也可以进行直接的干预,进而大大提高内部审计在会计管理中的有效性。 2.2增强内部审计能力,提高会计信息的有效性 会计信息的有效性在我国企业会计管理中非常重要,它是会计工作能否在合理、规范的状态下,顺利开展的基础。我国内部审计作用在会计管理方面,主要应该针对会计信息的真实性、合法性进行监督和审查。审计的对象主要是会计报表、账簿、凭证等信息和资料。现代企业大多采用了会计电算化方式来实现会计管理的高效性,审计工作就会显得不容易入手。因此,内部审计就必须在工作能力上有所提高,保证自身工作能力能够符合现代化的技术需求。内部审计也应该适应企业发展趋势,将对会计工作监督和检查的重点,转移到对会计信息化管理的监督上来。在实现会计信息化管理以后,内部审计的工作可能会存在很多挑战,可能会面对更多技术上和新会计制度上的挑战,因此内部审计必须审时度势,增强审计工作能力,进而提高会计信息的有效性。 2.3改进内部审计方式,预防会计管理风险 企业内部审计方式大多采用的是事后审计的方式,对于一些企业经营的重点投资项目会产生相应的隐患,进而给企业会计活动带来一定的风险。因此企业必须突破这种审计方式,采用有效措施进行事前、事中与事后相结合的审计方式。企业内部审计可以对会计的项目预算做好监督和评价,对各种会计信息进行及时有效的反馈,以防止后期出现不必要的纰漏。审计部门负责人应该对审计方案所确定目标的恰当性,以及审计范围和重点的适当性进行严格的复核和审批,审核同意后还应该按照规定的流程来签发审计通知书。这样对整个会计活动进行全面的监督管理,严格控制企业内部审计监督工作的方式和流程,进而减少企业会计风险的产生。 2.4增强内部人员素质,防范会计舞弊 内部审计人员要想成为企业风险的规避专家和会计舞弊的防洪专家,不仅要懂得相关的会计业务,更要了解相关的法律法规,使自己具有扎实的专业知识和技术能力。内部审计人员还应该精通现代化的信息管理技术,以及先进的管理理念和手段,同时还应该具备相应的风险意识和风险预见能力。内部审计人员应该熟练运用内部审计标准程序和技术,能够灵活的开展审计管理工作,对企业会计中存在的各种舞弊现象进行深入了解和分析,进而寻找出正确的解决方案来。企业应该花大力气来培养一批高素质的审计人才,同时也要重视对会计人员的素质培养。企业可以采取定期培训的方式,对现有的审计人员和会计人员进行相关的业务培训和法律教育,以提高他们的职业素养。企业还应该适时的选拔出优秀的审计人员和会计人员,将其树立为典型,进而提高所有人员的工作积极性和规范性。 3结论 由于我国的内部审计起步较晚,而且受传统观念影响,很难在企业经营和管理过程中发挥其积极作用,特别是在企业的会计管理中,内部审计工作并不容乐观。因此,我们必须认识到内部审计对于企业会计管理的重要性,综合考虑各种影响因素,采用积极有效的措施,使内部审计在会计管理中的重要作用得到有效发挥。 会计审计论文:浅谈会计电算化对审计的挑战 摘要:随着越来越多的机关、企业等组织机构采取电算化核算,不可避免地对传统审计产生重大影响,信息系统电算化后发生的变化向审计人员提出了挑战。如何对未来审计适应电算化环境进行研究,提出相应的对策值得我们深思与探讨。 关键词:会计电算化 审计 挑战。 随着知识经济时代的到来,对很多学科产生了深刻的影响,审计也不例外。知识经济对审计的挑战主要表现为实行会计电算化后对审计带来的挑战。现就我国会计电算化现状、发展趋势及审计所面临的挑战作以下简要探讨。 一、我国会计电算化现状及发展趋势。 随着信息技术的发展,电算化会计系统已实现了从记账凭证到会计报表编制过程的自动化。目前市场上商品化会计软件大部分属于核算型会计软件,这类软件是以账务处理为核心,其主要功能包括凭证输入、形成总账及各种分类账、账表查询、输出财务报表及账本等。 但现行的电算化会计系统是基于手工会计业务流程的会计系统,并存在诸多不足。因此,我们认为企业资源计划系统(Enterprise ResourcePlanning 简称ERP系统)将成为我国会计电算化的发展趋势。 ERP系统将各不同模块之间的数据传递形成了一个供应链,供应链上各个环节的信息高度集成,实时反映企业的运营状况,为管理决策提供及时准确的信息。它不仅反映货币计量信息,而且反映非货币信息;不仅强调信息的可靠性,而且强调信息的相关性和及时性;体现了先进的财务会计、管理会计、成本会计思想,能够满足信息使用者的多样化信息需求。因此,我们认为ERP系统将是我国会计电算化的发展趋势。 目前北京用友软件股份有限公司就已开发、运用了用友ERP-U8/标准套件,它改进了先前版本中的不足,并总结、归纳了用友产品成功用户的使用经验,调整增强了部分产品的功能,增加了生产管理产品,并突出了几个行业和领域的应用,形成了按行业及管理会计、决策决策支持等领域设计的与之配套的多种标准套件。 二、我国审计目前所面临的挑战。 随着我国会计电算化的普及,会计电算化取代手工会计已是不可逆转的时代潮流。越来越多的机关、企业等组织机构采取电算化会计信息系统。会计电算化实行后不可避免地对传统审计产生重要影响,信息系统电算化后发生的变化向审计人员提出了挑战,对传统的审计产生了重大影响,主要表现在以下几个方面: 1. 改变了审计线索。实行电算化后,会计数据的存储介质和形式、会计数据的生成和传递方式都发生了变化,审计人员很难甚至根本无法通过肉眼跟踪会计业务的处理,也无法用传统的方法考查会计档案数据的安全性、有效性、完整性和准确性。因此,这种变化必将影响审计工作。 计算机会计信息系统中的审计线索主要以两种方式存在:一种是肉眼看得见的审计线索,如输入的原始凭证、记账凭证等原始文件,打印出的会计账簿、会计报表等;另一种是肉眼看不见的审计线索,如存储在软盘或硬盘上的会计数据库资料等,这两种审计线索相互交叉、相互补充,共同构成会计系统的数据库,为了更有效地审计计算机会计系统,在系统设计和开发过程中必须提出审计要求,系统的各种数据文件都应留下审计线索,除应保证会计数据文件的打印输出外,还应将会计数据文件以可审计的形式进行存储保留。审计人员可利用计算机方便地获取被审计单位计算机会计信息系统中的数据文件,通过必要的数据转换,使其成为审计人员可识别的数据文件形式,再进行各种数据的重新组合和处理,以达到审计目的。 2. 扩大了审计的内容和范围。会计实现电算化以后,由于电算化会计信息系统的特点,审计人员除了对原有的审计范围和内容进行审计外,还应审计以下事项:①审查和检测系统程序;②审查系统本身是否合规、合法;③对系统的内部控制制度进行评审,如人员控制、职责控制、输入控制、修改控制等;④审查是否建全了机房管理制度,如机房安全管理制度等。 [论文网] 3. 改变审计的技术方法。审计人员应该把电子计算机当作一种有力的审计工具来使用。另外采用计算机辅助审计方法可以更迅速、有效地完成审阅、核对、分析、比较等各项审查内容,提高审计的效率和质量。 4. 影响了审计标准和准则。计算机会计信息系统中,由于审计的对象有了重大的变化,审计线索、审计技术方法也受到影响而发生了变化,应建立与新情况相适应的宴请准则。美、日、英等国都制定了有关计算机审计的审计准则,国际审计准则中,对此也有专门的条款,详细说明了计算机审计的范围、目标、程序、技术及方法。我国的《中国注册会计师独立审计准则》中也有涉及到计算机辅助审计的内容,但针对日益发展的电算化会计信息系统及随之而出现的一系列新问题、新情况,审计准则中尚存在许多空白。所以应建立相应的新的审计标准和准则,如电算化审计人员培训考核标准、电算化管理信息系统开发审计准则及其内部审计准则、审计应用软件标准等。 5. 提高了对审计人员素质的要求。由于电算化信息系统的环境比手工处理的信息系统更为复杂,因此要求审计人员必须具有计算机、电算化信息系统和会计、审计等知识和技能。同时要求建立起新的岗位责任制和严格的内部控制制度。如岗位可分为系统管理员、操作员、凭证审核员、系统维护员等。虽然会计软件增加了安全可靠性措施,但这并不意味着审计人员可以降低工作难度、降低对自身素质的要求。面对会计电算化的高速发展,我国大部分审计人员对其并不太熟悉,加之计算机犯罪也呈上升趋势,许多存在的问题不易发现。因此,要求审计人员不仅要具备传统审计技能,还要具备丰富的计算机软、硬件知识,如系统分析、系统设计、程序设计、系统测试等相关知识,甚至要求有制定相应的审计程序能力,同时提高对各种信息的分析和处理能力,从而提供真实、正确、完整、高效的审计信息。 三、我国审计界面对挑战采取的措施。 面对会计电算化时代的挑战,我国审计界正高瞻远瞩,组织力量对未来审计适应电算化环境进行相关的研究,提出相应对策。 1. 积极培养具有复合性知识结构的审计人员。由于电算化系统比手工系统更为复杂,使得审计内容和范围也更为广泛和复杂。审计人员除了要具有丰富的会计、审计等方面的知识和技能外,还应掌握一定的计算机知识和应用技术。在审计组织中,应培养一批计算机审计的系统开发人员。从事设计和开发审计应用软件的工作,建立计算机审计系统。为此应采取妯下措施:①有步骤地对现有专职审计人员在计算机、会计电算化系统的控制及计算机审计的技术方法等方面加以培训,使他们能胜任计算机审计工作。②开展计算机审计正规教育,借助高等学校的师资力量,开设会计电算化信息系统审计、控制用户计算机辅助审计技术等相关的课程,使高等学校成为培养计算机审计后备人才的摇篮。 2. 加快制定有关计算机审计标准的步伐。虽然计算机审计并不改变审计的目标和准则,但是实现会计电算化以后,审计内容、审计线索发生了重大变化,审计的技术方法和手段也相应需要改变。我国审计界正在原有的审计标准和准则的基础上,进行一系列与新情况相适应的新的审计标准和准则方面的研究,以规范计算机审计业务。具体包括以下几方面的内容:①对电算化系统的要求。包括系统设计、开发、运行、维护等标准,以及相应的内部控制制度。②对审计业务的要求。确定具体的计算机审计标准、审计过程、审计效果评价指标及审计人员技术水平标准。③对计算机辅助审计技术的要求。明确利用计算机辅助审计技术的步骤、审计应用软件标准及计算机辅助审计技术的可用性和适合的计算机设备。 3. 加强审计方法与计算机辅助审计技术研究。目前,虽然我国也研制了一些审计软件,包括审计法规管理系统、审计抽样软件、以表格为模型的审计软件、基建工程预决算软件、工具箱式通用审计软件和各种专用审计软件。但运用的为数不多,大部分还停留在检查输入前的原始凭证和直接检查处理打印结果的手工审计方法上。随着计算机硬件的不断更新换代和计算机应用技术的发展,电算化系统也有了很大发展。显然,这时手工审计方法已达不到审计的目的,审计人员承担的审计风险也不断增加。因此,迫切需要采用新的审计方法。可从以下几个方面加强研究:①有组织、有步骤地组织会计专家、审计专家、计算机专家组成研究小组,尽快研制通过审计软件,以适应不断增长的电算化系统审计的需求。②开发计算机辅助审计工具。一方面可以引入西方最新审计技术和软件,将其汉化,为我所用;另一方面,开发自己的计算机辅助审计工具。 因此,我国审计部门对会计电算化环境下的审计应有充分的认识和考虑,从科学的、发展的要求出发,进行研究和探讨,做出全面安排以适应挑战。 会计审计论文:分析注册会计师审计责任的影响因素 在本世纪中叶,西方各国发生了大量注册会计师被控告违约、过失或欺诈的民事和刑事案件,出现了前所未有的“诉讼爆炸”。这不仅直接损害了注册会计师个人的经济利益,而且严重影响了整个注册会计师职业的社会信誉。在我国,注册会计师职业经过二十多年的发展,注册会计师业务的迅猛发展,行业队伍急剧壮大,特别是相关的法律颁布以来,社会公众对注册会计师的期望越来越高,法律意识不断提高。注册会计师的法律责任风险也日益增大,需要对注册会计师法律责任进行深刻分析,进一步规范和降低其法律风险。 一、注册会计师法律责任因素分析 注册会计师的公信力在很大程度上取决于其出具审计意见时所展示的独立性,具体包括实质上的独立和形式上的独立。近年来,涉及注册会计师的法律诉讼案件逐渐增多,而且愈演愈烈。按照《中华人民共和国注册会计师法》、《中华人民共和国审计法》及《独立审计准则》等法律法规规定,注册会计师是否承担法律责任,关键在于注册会计师是否有过失或欺诈行为,而判别注册会计师是否有过失或欺诈行为的关键在于注册会计师是否遵循了专业标准的要求执业。注册会计师在承办业务过程中未能履行合同条款,或者未能保持应有的职业谨慎,或出于故意不作充分披露,出具不实报告,致使审计报告使用者遭受损失,依照有关法律法规,会计师事务所或注册会计师应承担的法律责任。导致注册会计师法律责任的因素较多,需要进行分类分析。 (一)公司治理失衡 现代公司实行两权分离,产生委托关系,由于所有者与经营者之间的目标不一致,经营者出于自身利益最大化而使其会计报表出现虚假信息或重大错报,但注册会计师在实施审计的过程中未能查出被审计单位的这些错误、舞弊和违法行为,而给第三者或其他有关各方造成经济损失,就有可能遭受他人的控诉,而承担相关的法律责任。 注册会计师在实施审计的过程中,必须严格遵守独立审计准则的要求,应该可以将财务报表中存在的重大错误、舞弊和违法行为查出来。但由于现代审计是以内部控制制度为基础的抽样审计,注册会计师不可能对被审计单位的每一项经济业务进行详尽审查,只能采用抽样审计的方式,这样就必定存在一定的风险。在此,必须分清其结果是由经营失败还是由审计失败引起,关键在于看未能查出错误的漏报的原因是否源于注册会计师自身。 (二)注册会计师专业素质与道德风险 注册会计师的专业能力、职业判断能力以及职业道德水平直接影响到审计结果的客观公正性。在执业过程中没有遵循独立审计准则,或者由于违约、过失和欺诈等原因,致使客户或第三者遭受经济损失,注册会计师就必须承担相应的法律责任。 注册会计师职业的专业性要求较高,必须对财务会计等专业知识有一个准确的把握。从经济学的角度来看,注册会计师同样是一个理性经济人,在其工作过程中由于追求自身收益最大化而出现道德风险。许多观点认为注册会计师的风险意识薄弱,事实上并非如此,注册会计师在实施相关业务时都考虑过了其收益和风险的因素。而《中国注册会计师职业道德基本准则》中并未规定注册会计师必需强制执行的执业最低标准,在执业的过程中是否遵守职业道德全凭注册会计师个人的自觉行为,很难遵守职业道德标准来要求自己。 (三)市场经济体制不健全 首先,市场经济条件下会计目标向多元化发展,既为经营管理责任服务,又为经营决策服务,从而增加了对会计信息解释的可争议性。市场经济中经管责任的关系人带有很大的不确定性,受托人和委托人之间的经济责任关系也成为具有双向约束力的约定权责关系。这种平等权利,既给了受托方自主处理会计信息的机遇,也增强了委托方要求获得合理保证的会计信息的需求。这就给会计信息的理解冲突埋下了伏笔。解决这些审计风险的最有效方法,就是依靠法律手段来调节双方的理解冲突。其次,证券市场的发展使得委托方与受托方的关系变得极不稳定,双方关系的建立与解除,在很大程度上要依赖于会计信息的反映内容。再次,市场经济即为法制经济,法律地位的平等表明了受托方与委托方具有相同的经济权利。当对会计信息的理解发生冲突时,双方不再依据行政权力与级别,而更多的是依据法律条文来处理有关的争议。由于权利的保障及法制的完善,使得各方都有了依法自卫的勇气与能力。因此,运用法律手段来词节会计信息处理与理解的冲突。由于外部环境的改变,使得现行各种法律中涉及注册会计师法律责任的条文存在不少矛盾,标准不一,导致了注册会计师法律责任的复杂化。 (四)相关制度不完善 注册会计师审计准则是一种行业规范,不能将其作为注册会计师规避法律责任的依据,判断审计报告的真实性、合法性,不能依据审计准则。我国财政部只是对审计准则做了些和修订,并未明确将其作为一种法律加以实施。 从法律角度上讲,审计报告作为注册会计师行为的一种结果,评价其真实性、探究其偏颇的原因,是一个专业性极强的问题,决不能简单草率地以出具“虚假的审计报告”这样的标准来判别注册会计师的法律责任。正确区分注册会计师应承担的法律责任对法院判决尤为重要,这些法律责任,从理论上似乎很容易分清,也十分明确。然而,在具体案件中错综复杂,相互交叉,不易划清。在诉讼主张和判决中,对注册会计师承担何种责任,是一个棘手的问题。 随着市场经济的发展,会计环境的不断改变,在对会计信息的不同认识而产生的法律冲突中,有关民事纠纷的问题最多。可是有关民事责任方面的规定恰恰最不完善。实际当中,注册会计师承担的法律责任类型大多都是行政责任和刑事责任,很少有民事责任。同时我国相关的法律也只是规定了事务所应进行民事赔偿,而对注册会计师个人的处罚没有做出规定,这对注册会计师的约束力就大打折扣。西方等发达国家的会计师事务所都是合伙制的,承担的是无限责任,一旦发生重大违规行为,可能由于承担民事赔偿责任而倾家荡产。 二、完善注册会计师审计责任的措施 (一)调整补充有关法律、法规,明确界定注册会计师的法律责任 完善相关的法律、法规及其实施细则,使相关法律协调一致,明确界定范围,避免在法律诉讼中对法律依据的分歧与争执,使注册会计师的诉讼案件真正做到有法可依,减少由法律依据而引起的注册会计师法律责任风险。独立审计准则是规范注册会计师审计服务手段和技术方法的质量标准,它应该成为法庭判 定注册会计师法律责任的重要依据。但司法人员在审理注册会计师法律责任的案件时,主要依据一般法律,对审计准则考虑甚少,因此要确立独立审计准则在司法实践中的地位。增加保护条款,免受无谓诉讼。可以借鉴西方国家的经验,成立专家鉴定委员会,作为注册会计师法律责任的界定机构,其出具的鉴定报告应成为庭审的有力证据。 (二)加强对注册会计师管理 注册会计师是否具有过失的关键在于注册会计师是否遵循了专业标准的要求执业,必须建立、健全会计师事务所质量控制制度。明确委托范围是明确工作范围和责任,会计事务所不论承办何种业务,都要按照业务约定书准则的要求与委托人签订约定书,减少与客户之间的期望差距。在与客户签订业务约定书或委托合同时应当列明委托条款,阐明委托目的、提供的服务、所提供的数据的性质及来源、报告向谁提出等。美国同业复核制度在改善会计事务所质量控制系统方面取得了积极的效果。我国也可以考虑引入同业复核制度,对于提高注册会计师行业的执业质量和社会可信度具有很大的意义,进而促进整个行业的良性发展。 可以通过提取风险基金或购买责任保险,防止或减少诉讼失败时会计事务所发生的财务损失。 (三)提高审计质量 增强执业独立性、紧守独立原则、保持风险及操守意志是保证审计活动客观、公正的基本条件,是保障公众利益减少审计风险的必然要求。注册会计师要高度重视自身业务质量的提升,努力做到以质量求信誉,以信誉求发展,按照“诚信为本、操守为重、坚持准则、不做假账”的思想开展单位审计业务。审计人员素质是关系到审计质量高低的关键因素,具体而言包括审计人员的职业道德素质与业务能力素质两方面。职业道德素质是指具备良好的思想道德品质。业务胜任能力要求审计人员不断加强自身学习,通过理论学习与实践探索提升执业能力,积极参加后续教育,加强专业知志和技能培训以适应日益复杂的审计工作的要求,提高审计人员的专业胜任能力。 会计审计论文:试述企业会计审计中的问题和对策 一、前言 随着经济的不断发展,企业已经成为经济发展的一个重要环节。企业要想快速的发展,加强对会计审计的重视是必不可少的举措。无疑,会计审计工作是企业长期稳固发展的关键因素。企业可以通过有效的会计审计工作降低企业的成本,为企业指引正确的道路,最终为企业带来一定的效益。除此之外,会计审计还能不断完善会计内部的控制,从而更快的察觉会计方面的问题,最终能及时反映问题给相关部门,不断完善企业的经营方式。 二、企业审计的现状 就目前情况而言,大部分企业的管理者和所有者依旧没有合二为一,二者甚至处于利益矛盾中。通过建立会计审计制度,才能让各方的利益更加均衡,最终加快企业的发展。对企业而言,建立会计审计制度能更好的监督企业的发展,能对企业的经济活动进行监督,能对企业的财务收支进行监督,最终更好的提高企业在市场中的竞争力。跟着企业的经营范围不断扩大,企业对会计审计工作越来越看重。然而,就当下而言,企业的会计审计制度依旧不够成熟,与预计的目标有一定的差距,而且企业管理者对会计审计工作并不十分清楚,为此,企业会计审计工作依旧存在着一定问题。 三、会计审计存在的问题 1.会计审计的独立性不足够 当前,大部分企业的会计审计工作都是直接由企业高层管理者来管理。一方面,能够提高会计审计部门的地位,从而有利于企业管理者做出合理的决策。另一方面,企业管理者不单单直接管理了会计审计部门,管理者甚至决定会计审计部门的人员组成,从而会计审计人员在开展日常工作时会时刻被高层管理者牵制,最终使会计审计部门得不到足够的独立性,降低了人员的积极性。除此之外,企业对会计审计的工作定义不清,会计审计工作除了被高层管理者监督外,还要监督管理者,这不清不楚的局面导致会计审计工作正常进行的难度加大。因此,会计审计的独立性依旧得不到足够的重视。 2.会计审计的方法和手段不完善 随着时代的不断进步,企业自身也发生一定的变化,然而,企业对会计审计的方法和手段并没有作出即时的调整。目前,我国的会计审计已经从传统的财务审计向企业责任审计、企业效益等方面发展,然而,会计审计工作依旧处于“差错不漏”的层面,使企业的经济效益还达不到预计的效果,在责任审计环节的作用体现不出来。同时,审计水平局限了会计审计的发展,审计方法由于缺少把管理和技术相结合的方法,为此,企业依旧使用过去的查账方法。 3.会计审计机制不健全 会计审计机制,能更好的促进企业的成长,提高企业的自我约束能力,确保管理者能尽心尽责为企业服务。为此,企业应该合理的建立健全的会计审计机制。然而很多企业并没有重视会计审计机制,没有建立健全的会计审计机制,甚至让审计人员直接听命于企业管理者,为此,不能公平公正的对企业的经济活动进行审计。会计审计工作的一个重要环节就是对企业管理者进行监督,从而减少管理者造成的损失。但是,由于会计审计机制不够健全,审计人员直接听命于企业管理者致使审计人员的审计工作不够客观,导致会计审计工作的独立性不足够,会计审计人员难以适应,最终严重影响会计审计工作的顺利进行。 4.会计审计人员素质有待提高 随着企业的不断发展,企业的经营管理领域越来越广泛,业务越来越繁琐复杂,会计审计通过对经济业务发展中的财务金额进行接触,对经济业务进行监督和签证评价。为此,会计审计人员除了要掌握好会计和审计的知识外,还要对企业的经营过程、相关的法律知识有一定的认识。除此之外,会计审计人员要有良好的职业道德,有自己处事的原则以及要坚持客观对待事物的态度。但是,就目前情况而言,大多数会计审计人员只是掌握了财务方面的知识,对企业管理知识、信息技术知识等缺乏认识。同时,由于会计审计人员的业务能力不足,相关工作的知识知之不多,为此,大大降低了会计审计工作的效率,严重影响了审计的质量。 四、解决问题的对策 会计审计工作除了对企业管理有一定作用,还能为促进企业效益提供保障,为此,企业一定要重视会计审计的重要性,并通过改善会计审计工作的不足,增强企业的综合实力以及竞争力。 1.重视会计审计的独立性 对于企业的经济活动来说,会计审计是不可或缺的约束手段,在企业管理体制中的地位是不可替代的,。企业只有重视会计审计的独立性,才能确保会计审计工作顺利合理的进行,才能加强对企业经济活动的监督。确保审计部门得到充分的独立性,会计审计的相关只能才能充分发挥。为此,企业要建立一种有效的管理模式,令会计审计部门设置在董事会下,从而使会计审计部门不直接听命于管理层,借以摆脱管理层的控制。同时,使其在企业的经济活动中独立运行,降低了其他管理活动的影响程度,从而确保会计审计的正确率。 2.采用合理有效的会计审计方法以及手段 企业除了解决会计审计外部带来的问题外,还要提高企业会计审计的方法和手段,并把审计风险管理体系和方法合理的与企业会计审计工作机制结合,从而大大降低了企业财务的风险,同时,会计审计人员的积极性才能得到提高。过往,企业所采取的审计样本都是通过随机抽样得来的,通过样本所得出的数据在某个程度上有一定的风险。为此,企业要采用科学合理的审计方法,使用不同的软件和资料处理系统,并清楚了解审计人员的职责以及权限,严格监督审计人员的操作过程,从而更好的降低审计工作带来的风险,还能更好的使企业的审计水平和质量得到提高。 3.健全会计审计机制 不断健全会计审计机制才能充分发挥审计工作的作用。健全会计审计机制的方法主要有以下几点:第一,了解会计审计部门在企业中所处的地位,促使管理者更加重视会计审计。加大对企业经营活动的监督力度,促使企业更加健康的发展。第二,在企业内部建立会计结算信息共享平台,使各项资金信息更加透明,有利于管理者对各项资金的监督。第三,可以通过加大政府对企业的监管程度,有助于促进政府与企业的交流,从而建立合理的监督机制。 4.提高会计审计人员的素质 人是任何企业的核心,拥有高素质的会计审计人员是确保审计质量和效率的基石。提高会计审计人员素质的方法主要有以下几点:第一,对相关的审计人员进行专业知识培训,考核会计审计人员的专业技能,选出优秀的人员,并给与一定的奖励以提高人员的积极性,从而提高每一个培训人员的素质。第二,重视会计审计部门中的管理人员、法律人员、技术人员,着重培训他们的业务素质,以此来加大其在会 计审计部门的比例,最终建立出一支结构规范科学的会计审计队伍,从而提高部门的工作效率。 五、结语 无疑,加大对会计审计工作的认识能为企业的财务管理以及经营能力带来一定的效果。不断发现企业会计审计工作过程中的问题,不断完善企业会计审计机制,提高企业的经营能力以及竞争水平,加强企业内部的管理,从而不断推动企业的进步,并有助于企业可持续的发展。同时,加大会计审计工作的管理,有利于国家更清晰明了地对企业的内部情况进行监督以及对管理者的职责进行监督。总而言之,企业要紧跟时代的步伐,制定与时代相符合的制度或措施,从而为企业的经济带来一定的效益。 会计审计论文:基于会计电算化的审计问题与对策 会计电算化是中等职业学校财会专业的一门核心课程。由于电算化审计系统与手工审计系统相比,在审计线索、审计内容、审计风险等方面都发生了变化,这就要求审计人员学习新的理论知识,掌握新的审计方法技巧,以适应以后的审计工作。目前我国的电算化审计状况不容乐观,与电算化会计信息系统的发展形势相比,不仅审计技术尚不成熟,而且审计软件在功能和性能上也满足不了审计工作的需求。 一、会计电算化审计所面临的问题 1、审计可视线索呈消失趋势 在会计电算化进程中,随着计算机软硬件水平及现代通讯技术和网络技术的不断提高,客观上,存在着审计可视线索自然消失的趋势。在应用计算机处理会计资料以后,纸面信息变成了磁性介质上的代码。对于会计界、审计界的许多人来说,过去熟悉的、习惯的、得心应手的东西,变成了陌生的、不习惯的、难以捉摸的东西。而设计会计电算化程序的软件设计人员,并不知道审计人员的需求,即使有关文件规定必须留有审计线索,实际上也是很难做到的。何况,审计工作与主要是处理结构化问题的会计核算工作不同,它主要是处理半结构化和非结构化的一些问题,从某些方面来说,更多的是依靠人的经验和主观判断能力,如:寻找漏洞、揭尽矛盾、查错防弊、获取证据等。 2、软件特性导致数据难以审计 会计核算软件具有多样性和保密性特点,再加上各行业会计电算化系统应用环境大不相同,应用程序也各具特点,导致审计数据的难以取证。从使用的系统来看大致有以下两种情况:一是购置商用会计软件。目前,商业化会计电算化软件有几百家之多,不同的电算化系统虽然有着不同的特点,但也有着基本的相同点:输入、处理、统计、查询、输出及维护功能较完整、全面,界面设置较好,然而由于各种会计软件的数据库千差万别,其防范保密措施更是八仙过海,各显神通,这就给审计人员开发通用的审计软件带来困难。二是自行开发会计软件。自行开发会计软件,一般是根据企事业单位自身的需要结合实际情况研制而成的,一般具有较强的检测排错功能和统计处理功能,实用性强。但在系统安全方面及内部控制方面需要人工予以辅助来加强系统的管理,这就要求管理者制定规章制度来约束会计人员的行为。 3、观念误区造成电会审计的忽视 目前有种看法认为,在会计核算实现电算化后,特别是应用了经财政部门评审通过的商品化会计核算软件以后,会计信息的正确性、可靠性已经解决,可有效地防止做假账和会计信息失真的问题,因此也无须对软件产生的信息进行审计。事实不是这样。因为绝大多数的会计核算软件并没有解决对会计事项,即记账凭证所根据的原始数据是否真实这一至关重要的问题。它们的许多功夫不是花在保证数据源的正确上,而是对已输人数据的计算上,充其量只不过是一把高级的算盘而已。加上上述的实现会计电算化后内部控制本质上的变化,对会计信息系统事实上存在着人为干预和利润调节,以及所提供原始数据的虚假性,人们不得不承认这样一个事实:当前的会计电算化并不能有效地防止做假账和会计信息失真的问题。基于上述认识,会计电算化使审计工作面临着严峻的挑战,也给审计工作带来了深远的影响和更高的要求。 二、会计电算化下审计工作的对策 1.提高审计人员的素质。为了在会计电算化条件下更好地进行审计工作,审计人员不仅要像在传统经营条件下,具备会计、审计、经济、管理、法律等方面的知识,还要掌握计算机、网络、信息系统、电子商务等多方面的知识和技能。要掌握电子信息系统会计的特征,掌握应有的控制和审计方法,能够熟练应用审计软件,能够利用计算机进行审计。 2.要重视会计电算化理论的研究 从一定意义上讲,电算化会计产生和发展的过程,也是突破传统会计观念,对现行会计理论和方法提出新问题、新课题,以及研究和确立新的理论和方法的过程。如电算化会计在系统设计、工作组织、信息处理及账务处理程序等方式和方法上的改变,本身就是对现行会计理论和方法的突破和完善。电算化会计理论的基本问题研究透彻了,会计软件的研制就有了明确的方向和目标,才能更符合会计、审计工作的实际要求。 3.要提高会计计算机操作水平 会计电算化,给会计工作增添了新内容,从各方面要求会计人员提高自身素质,更新知识结构。一方面为了参与企事业管理,要更多地学习经营管理知识;另一方面还必须掌握电子计算机的有关知识,好的会计基础工作和规范的业务处理程序,是实现会计电算化的前提条件,所以会计电算化也要求促进会计工作的规范化。同时还应该积极培养具有复合性知识结构的计算机审计系统开发人员,让计算机技术人员学习会计和审计的基础知识,使他们也加入到审计队伍当中,成为电算化审计的专业人员。 4.完善电算化审计标准与准则 计算机审计准则是对电算化审计的标准化,是衡量审计工作的标准。在制定标准和准则时要在考虑我国国情的前提下大力吸收借鉴国外先进经验,主管财政部门在评审某会计软件时,应同时规范、指定与之相适应匹配的审计软件,在制定具体准则时应侧重于对计算机系统内部控制的评价。对审计人员应具备的资格,电算化审计过程和相关的审计技术以及证据收集等方面做出规范。 会计电算化的发展,要求电算化审计工作跟上它的发展,要求我们做好会计电算化审计的各种准备。加强我国电算化审计发展,重视并及时解决会计电算化条件下存在的审计问题,将促进我国会计电算化向更深层次发展。 会计审计论文:会计收益和经济收益的计量和审计 一、会计收益与经济收益的概念 (一)会计收益的概念 从操作的角度讲,会计收益被定义为本期交易申已经实现的收入和与此相对应的历史成本之间的差额。从该定义中可以看出会计收益的五个特点:一是会计收益是基于企业实际发生的交易(主要是销售商品或提供劳务的收入减去实现这些收入的必要的成本)。从传统意义上讲,会计界是用交易观来计量收益的。二是会计收益是建立在会计分期假设之上的,是指某一期间的财务成果。三是会计收益是建立在收入原则之上的,需要对收入进行定义、计量和确认。四是会计收益需要依据历史成本计量费用,要严格遵守历史成本原则。一项资产按照获得时的成本核算直到被销售,才能确认所有的价值变化。因此,费用是耗费的资产或耗费的获得成本。五是会计收益要求当期实现的收入与适当的或相应的相关成本联系。因此,会计收益是建立在配比原则之上。从本质上讲,某些成本或期间成本被分配或与收入相配比,而其他的成本则结转为资产。 (二)经济收益的概念 亚当·斯密(Adam Smith)在其《国民财富的性质和原因的研究》中最早将经济学上的收益定义为“财富的增加”。大多数古典经济学家,尤其是艾尔弗雷德·马歇尔(AlfreMarshall)遵从斯密的收益概念并将其引入企业。当代经济学家J·R·希克斯(Hicks)在《价值与资本》一书中将经济收益定义为:“一个人在期末与期初保持同等富裕的情况下所可能消费的最高数额”。该定义虽然指的是个人收益,但企业收益也可以用这个最基本的收益定义来加以解释,即在期末与期初资本没有变化的情况下,企业本期可用以消费或分配的最大金额(汤云为,1997)。由此可见,经济收益是与资本保全或资本维护密切联系的,它实际上要求在确认企业收益时必须严格区分资本收益和资本保全。 二、会计收益与经济收益的计量 (一)会计收益的计量会计期间损益的确认和计量,应分析该期间实际发生的交易,确认和计量各种收入和费用,根据会计等式“收入-费用=利润”来计算。收入、费用的确认和计量必须遵循收入实现、应计制、历史成本、配比、划分收益性支出和资本性支出等原则。对于资产或负债价值的波动,如无客观事实认定,不予确认。会计收益只确认已实现收益,不确认未实现收益。 (二)经济收益的计量根据经济收益观,期间损益的确认和计量应比较该会计期间期末和期初的净资产,_在扣除投资人追加投资、加回已对投资人所分配利润后,即为该期间的损益。若期末和期初净资产相等,资本得到保全;若期末净资产小于期初,资本就没有得到保全,差额为资本亏绌;若期末净资产大于期初,资本不仅得到保全,而且产生盈余,差额即为利润。人们按资本计量属性的不同,又将资本保全分为财务资本保全和实物资本保全。前者强调名义货币资本的保全,后者强调企业实际生产经营能力的保全。在资本保全观下,企业在生产经营过程为取得收益而发生的费用必须以现行成本(资产的现行购买市价)而不是以历史成本来计量,在企业已经耗费的资产未得到重置之前,不得确认企业收益。在这类资本维护概念下所确定的企业收益也就是我们通常所说的经济收益。此时会计收益与经济收益概念所确认和计量的收益在量上存在如下的关系:会计收益+未实现的有形资产变化一前期发生的已实现的有形资产变化+无形资产价值的变化=经济收益(公式1)。上式中的无形资产不是出现在资产负债表中的传统的无形资产,而是另一个概念即主观商誉。以资本化方法举例加以说明: [例1]某经营实体总资产剩余有用寿命4年,每年期望的净现金流转额如表1:(假设贴现率为5%,每年折旧7000,单位为$) 第一年期望的净现金流转额(R1)=7000,第一年初总资产的资本化价值:7000 x(1+5%)-1=6667,8500×(1+5%)-2=7710。100(0)×(1+5%)-3=8638,12000×(1+5%)-4=9872,合计为32887。第一年末总资产的资本化价值:8500×(1+5%)-1=8095,10000×(1+5%)-2=9070,12000×(1+5%)-3=10336,合计为27531。第一年的主观商誉=(折旧)7000-(32887-27531)=1644,每一年的会计收益=每一年的净现金流转额一每一年的折旧,第一年的会计收益=第一年的净现金流转额一第一年的折旧,0=7000-7000。同理可得第二年、第三年和第四年的主观商誉和会计收益,将各年的数据带入公式1可得到各年的经济收益(本题中有形资产未发生变化,故其数值为0),汇总见表2: 三、会计收益与经济收益的计量差异对审计的启示 (一)以会计收益为基础的审计 应综合考虑企业的持有利得、现有资产实际价值及实物资本保全。一是已实现收益与全部收益的差别。会计收益只包括已实现收益,而将未实现损益排除在外,经济收益则将企业的经营收益与持有利得同样对待,而不考虑收益是否已经实现:因此,在通常情况下,两者之间不一致,其差额主要是持有利得。二是历史成本与现时价值的差别。会计收益遵循历史成本原则和配比原则,有利于客观反映企业管理当局的经营管理责任。但是,由于历史成本原则内在的缺陷,特别是收入按现--时价值计量而费用按历史成本列支,使得会计收益的计算缺乏内在的逻辑统一性,而且使配比原则难以贯彻执行,以至资产账面价值不能反映其实际价值,成本也不能得到足额补偿。而经济收益按现时价值计量,其反映的是资产的实际价值,有利于成本的足额补偿。三是财务资本保全与实物资本保全的差别。会计收益维护财务资本保全,即只要求业主投入的货币价值不受到损害,企业收入超过投入价值部分即作为会计收益,注重报告经营财务成果。经济收益则坚持实物资本保全,只有当业主投入资源的实际生产能力得到保全时,才能确认收益,只有保持企业实际生产能力,企业再生产才能顺利进行。 (二)内部治理方面的经济收益审计 应完善的内部控制带来的经济收益、良好的内部治理战略带来的经济收益、妥善的风险管理策略带来的经济收益。一是企业有健全的管理系统、财务信息系统、内部控制系统和责任机制,以及健全有效的内部管理制度,这样的企业管理是科学的,无管理漏洞能使企业减少由于内控混乱而造成的损失。即从管理角度来考察被审计项目的收益状况。如建设单位通过改善管理,使+建设项目的工期得到提前;一个仓储企业通过管理或重新 设计使一个仓储设施的布局更加合理,使有限的空间得到更有效的利用等都属于这一范峙。这些方面管理的改善虽不能马上反映在用货币价值来衡量的评价结果上,但最终会对用货币价值反映的经济收益产生影响。二是内部治理战略的好坏也会影响到企业最终的经济收益,对其进行审计,实质是站在一个较高角度审视企业内部治理状况,随着以人为本的理念的深入,人力资源的开发和利用方面的审计内容也将更加丰富,对人力资源审计的内容不仅是当前所能带来的经济收益问题,而更关注的是其治理战略的最终效果问题。三是风险管理旨在确保组织有效运转,即确保组织的技术先进、道德规范、环境优良、避免意外风险的侵扰,减少不必要的损失。面对风险,高级管理层应有一个明确的认识,建立风险管理部门,并将风险管理置于公司的整体管理过程中,将风险管理与风险控制的职责放在最了解企业经营过程的人身上,发挥公司治理在风险管理中的作用。风险管理审计的关键是确认、评估固有风险和控制风险,审计经营管理人员为降低经营风险所进行的各项管理活动。管理者是否有助本企业降低风险,以实现企业经济收益增加的目标。收益与风险对称是经济生活中的普遍规律,企业在高风险状态下运行而获取中等甚至低水平的收益显然不是投资者所愿意看到的。收益的稳定性是企业所面临风险大小的表象特征,收益稳定性越差说明企业所面临的风险越大,反之,说明企业所面临的风险越小。 会计收益与经济收益有着不同的概念和含义,两者在计量上也存在量差,而经济收益力图计量企业的实际收益而非名义收益,因而更真实地反映了企业的收益。因此,在对企业的收益进行审计时,应在对其会计收益进行审计的基础上考虑其经济收益的审计,因为它不仅能帮助企业查错纠弊,而且也有利于管理政绩、管理责任等方面的审计,以提高企业管理的效益水平。 会计审计论文:析我国会计电算化审计的现状与对策 会计电算化的应用极大地方便了会计业务的处理流程,提高了会计人员的工作效率,也提高了企业经营效率。伴随着全球经济一体化和信息技术的飞速发展,网络技术和电子商务的广泛应用,由于电算化会计与传统会计在具体工作方面的诸多差异,随着会计电算化的发展,与传统会计相适应的传统审计工作模式也面临着巨大的挑战。 我国电 算化审计的现状 由于历史原因和经济技术水平的落后,我国电算化审计起步晚,发展水平低,信息系统审计工作仍处于探索阶段,甚至可以说,信息系统审计正成为国内注册会计师行业发展的瓶颈。 电算化系统的审计处于初级阶段 一般说来,电算化系统审计经历三个阶段:绕过计算机审计阶段、透过计算机审计阶段、利用计算机审计阶段。在计算机应用较为普及、应用水平较高的国家和地区,审计人员多采用后两种技术,而我国大多数审计还停留在“绕过计算机审计”的阶段,即审计人员不审查计算机内的程序和文件,只审查输入的数据和打印输出的文档。由于不对信息系统的处理过程进行审计而只对有限的部分数据进行审计,可能造成片面性审计。计算机的操作人员可能会限制审计的对象,存在前者只提供愿意被审查的信息而舞弊信息被掩藏的情况。 商品化审计软件市场发展滞后 审计软件的开发周期长、使用周期短、狭窄的市场容量和不确定性的需求使得其开发远远比财务软件的开发难度大,这令许多软件开发公司对审计软件的开发望而却步。软件市场缺乏能应付一般会计软件的高质量通用审计软件。在财务软件的数据库格式上,就当前情况来看,我国财务软件供应商所提供的软件数据库格式皆不相同。虽然每个审计软件公司提供了分别引入不同的财务软件的数据接口,但这只占到所有财务软件的一小部分,审计软件发展的制约瓶颈在很长一段时间内都将是财务软件数据接口。 缺乏专业的电算化审计人员 电算化审计由传统审计与信息技术理论知识相结合而形成,对审计人员的专业水平要求极高,尤其是在信息技术方面上的专业知识。而我国目前的审计人员,大部分是在传统财务审计教育环境中成长起来的,知识结构上在电算化部分出现断层,无法适应高级电算化审计的要求,要真正运用计算机软件完成难度较大的实质性审计程序尚有难度,需要依赖信息技术人员,这又将造成审计人员独立性减弱。 电算化审计制度的缺失 我国虽已颁布了一些电算化审计相关方面的法规,但只是对其中某一方面的规定,缺乏一套体系完整,结构合理,内容全面的电算化审计制度。现行的审计准则已经落后于会计电算化发展的状况,这种现状既不能适应信息化事业的快速发展,也不能适应计算机审计事业的发展。加强和完善我国信息系统审计制度的建设,为信息化环境下的审计工作提供必须的规范和指南已经破在眉睫。 改善我国电算化审计的对策建议 审计环境的变革是电算化审计产生和发展的推动力,电算化审计必然要求新的审计标准和技术方法,从而采取切实可行的对策,更好的进行审计工作,提高审计工作质量。 完善电算化审计标准和准则 建议财政部门制定电算化审计标准和准则时,在审定评价一种财务软件时可以同时规范或指定与之相适应匹配的审计软件。具体准则应着重评价计算机系统的内部控制、提出审计人员的资格要求、完善电算化审计的审计过程和相关的审计技术以及证据收集规范。 大力发展审计软件专业公司,实行审计软件商品化 随着会计电算化的不断发展,在电算化环境下开展审计工作是未来审计发展的必然趋势,在这种环境下,必须加快审计软件的开发速度,包括现场作业软件、法规软件、专用审计软件和审计管理软件。首先,解决现场作业软件在数据采集及时遇到的数据接口问题,统一财务软件的数据接口,设计一个统一数据结构、统一输入要求和有一定强制性的数据文件。其次,要加强对审计软件开发市场的培养,大力扶植既精通计算机应用技术,又熟悉财务审计业务的高质量软件开发公司,以便为电算化审计提供强有力的技术支持。再者,对于审计软件使用成本较高的问题,一方面建议软件开发公司减免一定的升级费用,另一方面建议软件使用单位聘请专业计算机人员进行日常软件维护,降低使用成本。 提高从业人员素质,培养电算化审计专业人才 审计机构应积极引进会计知识扎实、审计经验丰富且具备高层次计算机知识技能的跨学科人才,同时大力进行计算机知识的后续教育,将计算机信息系统环境下内控的特点、审计软件的使用、维护等技能传授给现有审计人员,从而使其能有效地利用计算机技术完成审计任务。同时加 强对现有专业人才的培训,尤其注重计算机应用的基础性、技巧性和实用性培训,并积极培养具有复合性知识结构的计算机审计系统开发人员,让计算机技术人员学习会计和审计的基础知识,使他们也加入到审计队伍当中,成为电算化审计的专业人员。 建立信息库积累审计成果资源 每个审计项目结束前,组织计算机专业人员和审计业务 人员对审计成果及时进行归纳总结,形成计算机审计成果信息库。在信息库中存储被审计单位信息系统情况、数据结构特点、实际应用的计算机审计方法和对应的审计成果。认真分析审计过程中的不足之处,查找是否存在应通过计算机审计发现而未通过计算机审计发现的违法违规问题,及时制订审后整改方案,将整改后形成的计算机审计方法和对应的审计成果存储在信息库中。通过完善计算机审计成果信息库,积累计算机审计成果资源。 需要说明的是,在实际的电算化审计中,虽然审计软件在实际应用中功能很强,依然不能逾越其固有的局限性。⑴不能替代审计人员审计经验和职业判断。虽然审计软件有一套完整的内控测评体系,但被审计单位内控制度是否健全、执行是否到位,仍需要审计人员的专业判断;⑵不能取代重要的审计程序。例如在现场审计过程中,固定资产抽盘、库存商品抽盘和现金的监盘,必须由审计人员亲自完成,记账凭证与原始凭证的核对也依然是审计人员的工作。 会计电算化的发展 ,要求电算化审计工作的同步发展,要求我们做好电算化审计的各种准备。审计人员必须对电算化会计系统和典型财务软件有充分的了解,清楚地认识到审计软件诸多的优势,同时也要意识到审计软件的局限性。审计人员要加强学习,储备能够应用计算机系统进行数据处理的丰富知识,学会、用好审计软件,并结合自身的审计经验和专业技能,更好的完成审计任务。