1新时期农业技术的推广方法 1.1加强对农业技术相关推广人员的培训 农民作为我国从事农业生产和经营的主体,在我国农业技术的推广方面有直接影响,并且农业技术的推进离不开农民作用,因此,在选择适合的农业技术推广人员时,需要选择具有较强农业技术的人员。在进行农业技术推广的过程中,需要重视我国农民综合素质的提高,可以对从事农机技术推广的相关人员进行定期知识素养和实践技能的培养,聘请具有极强专业技能的人才进行技术推广培训。还可以利用宣传的形式,提高农民对相关知识的了解,增强农民对农业技术的认可。 1.2建立多元化的农业技术推广组织 随着近些年来我国市场经济的完善,各个行业在市场竞争中呈现日益激烈趋势,并且在市场竞争中,传统的以家庭为单位的小型农业生产经营模式,已经难以在现代化激烈的农业竞争中生存下来,这就使农民在生产经营中,使用一些新型的技术手段,来增加市场竞争力。随着我国农业经济的快速发展,新型农业技术推广的组织已经建立起来,比如涉农企业、教育科研单位和农民专业技术协会等。这些不同类型的农业技术推广组织具有不同的功能和定位,可以针对不同的农业生产需求进行服务,在使用服务中展示出了强大的生命力,因此,在农业技术推广中要重视建立多元化性质的农业技术推广组织,使农业技术更加适用于现代化的农业生产,还有助于提升农业生产经营的市场竞争力。 1.3提高对农业技术推广模式的程度重视 在进行农业技术推广的过程中,为了确保农业技术在推广的过程中对农业经济可以起到良好的促进作用,需要联系我国农村经济进步和农业技术的实际发展情况,不断在原有的农业管理模式基础上实现优化,逐渐将农业经济管理的重心向农业技术推广方面发展,这样不仅可以提高农业技术推广的重视程度,而且还可以进一步促进我国农村经济的发展。 2实现农业技术创新的方式 2.1加强农业科技的投入力度 在进行农业科学技术创新的过程中,不仅需要具有高素质创新型人才加入,还需要大量资金和设备投入,这样才能保证农业技术真正实现快速、合理有效创新,对此就需要相关部门加大对农业科学技术创新方面的人力、物理和财力的投入力度。在建立长效稳定的投入机制时,需要建立以政府为主导的农业科技成果创新投入机制。还需要提高农业技术创新中非竞争性的经费比例,设立相应的“地方农业科研院所业务费专项”以及“农业科研院所自主创新基金”等,对不同级别的农业科研机构进行稳定投资和支持,以此来提升农业技术创新的自主性,这对农业科技创新的长远发展有着积极作用。 2.2构建农业科技需求主体 在进行农业技术创新的过程中,为了确定创新的方向和技术创新的实用性、有效性,就需要构建新型的农业科技需求主体,以此来推进科技的进步,而在进行内在动力构建的过程中,新型科技需求主要有2个方面:在构建农业经营主体时,需要不断增强农业对科技的吸收融合能力;还需要重视农民科学技术文化素质的提高,不断增强农民吸收、消化和使用科技的能力。对此,需要对农民进行科技文化知识和生产技能的培训,提升农民综合文化素质,培养懂技术、有文化、善经营以及会管理的农民队伍。 2.3优化农业科学成果的转化平台 在进行农业技术创新的过程中,为了保证创新的技术成果符合农业发展需要,就必须要加强农业科学技术成果转化平台的优化建设,推进农业科学技术成果转化体系的完善,并提高农业科技成果转化的速度,这样有助于促进科技和经济有效结合。在进行优化农业科技转化平台过程中,可以通过资金投入和技术支撑等方式,推动农业技术成果向现代化生产力转变。 3结语 农业技术在农村基层中推广与创新,是一项复杂的工作,不仅涉及到农业本身的生产效率,还关系到现代化农业的发展进程,在实际进行农业技术推广的过程中不仅需要对整个过程进行优化,还需要结合农村的实际情况进行技术推广,使林业技术符合了农业生产的要求,进而提升农业生产力。
一、发展的必要性 (一)为了满足地方经济发展的需要 在现在这一个网络技术发达的时代,信息基础资源长期以来一直是区域经济和社会发展的重要组成部分。区域实体经济的繁荣与发展离不开经济信息资源。就本土实体经济来讲,在现在这个激烈竞争的市场大环境之下,当地企业想要站稳脚跟,首先需要做的就是去了解市场需要什么。企业必须要在不断实践的过程当中,去研发一些新的产品出来,参考我们国家内部,或者是其他一些国家的产品信息数据。还需要注意的就是,伴随着我们国家地方经济突飞猛进的发展,不管是找工作还是投资等等,这些都是要用到大量的信息管理知识作为依托的,而高中职业学院里面的图书馆,其涵盖的信息知识就非常广泛,多种类型的学校文献管理信息知识资源比一般的公共图书馆更加系统和完整。高职院校和图书馆企业作为发达地区知识产权信息重要资源配置中心之一,应充分利用知识信息服务资源的开发,为社会市场经济的发展服务,积极投身于当地经济社会建设的整个过程当中去。 (二)收集资源的利用率——增强 根据不完全统计出来的结果显示,我们国家有1000余所大学图书馆,拥有的图数数量以及网络文献资料有6亿多本。长期以来,由于高中职业院校的一些公共图书馆流于形式,没有真正意义上的开放,最终导致学校图书馆里面的学习资源,一直没有办法得到有效利用。我们国家普通高中职业院校公共图书馆馆藏闲置率仅为40%-50%左右。有很多的学校的图书馆,其藏书都处于一种闲置的状态,使得社会文化资源和信息资源浪费极为严重。伴随着我们国家社会的经济的发展,高中职业院校跟地方社会之间的联系,也比以前密切了许多。高职院校是地方图书馆信息资源共享中心的集合,为地方社会经济,乃至政治建设给予有力的服务是肯定的。应当对地方社会公众进行适当的开放,这样做,能够使得大学馆藏信息共享资源的利用率得到有效的提升,其实用性也会体现出来。 二、高职院校图书馆为地方经济建设服务的两大优势 (一)地理上的优势 高中职业院校一般都位于中部地区,相对较为重要的政治、经济、文化一体的活动中心,这无疑就是给高中职业学院图书馆事业,与政府经济社会建设的结合,提供了非常好的条件。高中职业院校公共图书馆,在一定程度上有助于学校跟相关科技研究人员,在第一时间找到当地高中职业院校公共图书馆需要的资料,又有利于为图书馆的工作人员,提供信息类的咨询服务,使得高中职业院校的图书馆能够在第一时间,跟地方经济建设各领域人员展开交流,对当地经济建设需要用到的信息进行全面的了解,及时对服务做出相应的调整,提高服务质量。 (二)人才资源上的优势 最近这一些年,高中职业学院现代化图书馆教师的知识结构体系、岗位结构以及职业教育结构方面,都得到了很大的改善。他们不仅仅掌握了现代图书馆学,网络信息技术管理等基本的知识,还对其理论基础与实际操作方法进行了全面的掌握。在企业经过了长时间的实践锻炼,对数据收集这一方面有了很好的掌握,在识别,查找以及处理和分析历史文献这些方面的技术能力也得了很大的提升。信息的来源能够及时帮助人们获取信息。除此之外,高中职业院校的公共图书馆,也期望可以通过运用好大学图书专家以及学者等专业的人力资源,为经济建设提供自己的一份力量。企业或者是其他地方有关的企业深化合作关系,会把高中职业学院学术研究出来的成果,直接转变成为一种社会生产力。针对这样的情况,高中职业院校公共图书馆的专业人力资源配置优势已经变得专业化。 三、为地方高职院校服务地方经济发展的一些举措 (一)信息服务管理理念——转变,信息服务应用领域——拓展 随着社会经济的不断发展,现在这个阶段,社会对专业人才的需要不断扩大,我们国家很多的高中职业院校的图书馆逐步建立起来。因此,高职院校公共图书馆建设应以学校为基础。在办学的基础上,全面面向社会,充分满足学校开展教育教学的需要,同时也给当地社会经济的健康可持续发展提供便利的服务。但是事与愿违,在实际的生活当中,高职院校的图书馆只是一个给内部提供信息的服务提供者,只为学校学生收集一些学术信息或文献。在现在这个阶段,随着知识经济信息社会的不断发展,高职院校信息图书馆必须要改变信息服务提供者的理念,在给学校的内部提供服务的时候,还要为当地的每一位信息需求者提供一定的服务。在现在这个阶段,高中职业院校地方图书馆企业应继续扩大和拓宽信息服务覆盖面,不断加强图书馆与其他地方文献资源采集服务提供者之间的学术交流与合作,利用学校独具一格的人力资源管理优势,可以去创办一些关于学术方面的讲座,学术报告或者是学术培训这一方面的活动,帮助当地人不断提高在文献信息检索和处理这些方面的能力,让人们的参与度得到有效的提升,这样做,有助于促进地方工业经济以及社会建设的共同进步与发展。 (二)根据当地产业的特点,构建专业的,有特色的数据库 想要当地的实体经济社会建设得到健康发展,那就必须要对现有的地方特色产业资源进行有效的整合,只有大力发展地方的特色产业,才能够使得地方特色产业经济得到健康持续的发展。在促进地方实体经济和社会发展的过程中,高职院校和图书馆企业应密切关注行业的地方经济特征,收集和整理跟地方经济特征发展有关联的历史资料。形成地方具有特色行业的文献信息数据库,这也是为了方便工业人员,在第一时间去对一些有关的文件进行发现,并提供专业的信息技术服务和专业技术支持,促进当地经济特色产业的发展。同时,作为记录当地政治、经济、文化发展的重要地方历史文献,与行政区域内的经济社会建设发展密切相关。高职院校图书馆也认为有必要在这些地方,展开较高质量文献资源的研发和利用工作,对此需要采用先进的信息设备技术,以实现对高质量文献的数字化管理模式,使当地人能够在第一时间了解这一些文献,使用这一些文献。 (三)为当地企业提供全方位的服务 在现在这个网络信息技术发达的时代。信息是一个公司成长与发展的重要基础,在整个过程当中始终都起着重要的战略参考和决策作用。企业的战略决策以及项目的设计、示范、投资、运营等关键阶段,基本上都是和企业信息管理咨询服务活动分不开的。对市场信息获取及时准确,并进行的有效利用。已成为影响国内企业在国际市场竞争中取得绝对优势的关键性因素之一。高中职业院校企业图书馆中心作为中国企业文献管理信息技术资源最集中,最丰富的文献信息服务中心,为广大企业成员提供文献信息技术咨询文化服务,将极大地帮助社会推动企业健康发展,有效促进了企业区域市场经济社会建设。因此,高职院校常驻图书馆企业应根据当地企业的实际应用需求,深化跟当地图书企业经济社会发展的交流与合作,给当地的企业人员带来更加全面的图书服务。一方面,高职院校技术图书馆网站可以为高级企业人员带来技术方面,以及产品技术动态方面的最新信息,使高级企业人员可以在第一时间,快速且准确地对有关的行业信息技术资源进行充分掌握。了解我们国家和其他国家在技术开发这一方面的最新动态,及相关行业产品信息。另一方面,高职院校图书馆也可以通过各种学术信息网络积极推进高职院校的学术研究成果,重点关注最新产品的研发和技术更新过程,为企业开发生产新产品提供依据。 四、围绕当地经济发展建立图书馆 高中职业学院里面的图书馆,其价值就是给地方经济的发展带来更好的服务,怎么样才可以让一个地方的文学健康持续发展下去,演变成图书馆收藏的重点内容。这同时也是为了能够更好的服务地方社会经济以及当地读者的一种切实需要。地方文献的内容相对比较广泛一些,我们有必要根据实际情况去适应当地情况,注重并具备特点。 (一)地方主导产业馆藏建设——加强 为了文献资料收集起来的实际使用性得到有效提升,图书馆需要在收集图书前全面考察当地经济发展需要的主要特征,以有意义、有决心、有序的方式开展图书收集活动,促进图书馆的进一步发展。 (二)加强地方历史文化特色建筑的收藏 每一个地区都有每一个地区的历史文化,图书馆是对一些历史文化进行典藏和传播的地方,一定要善于收集和补充更多的相关文献,根据这些故事和文化来满足当地居民的文化需求。 五、加强高校图书馆建设更好地为市场经济发展服务 (一)加强图书馆建设的基础理论,促进高校图书馆的发展 当前学校图书馆的发展也需要理论与实践的支持,并且学校图书馆的还需要不断完善理论理论课程的建立,并根据近几年学校招生的人数,制定相关的计划,组织公共图书馆的学术研究和交流,积极组织各级不同学术和科研课题的使用,审查和总结一套科学、系统的公共图书馆机构。其理论是为公共图书馆行业制定一套科学的标准和规范,制定发展规划战略和服务标准,完善和发展高校公共图书馆的各个规章制度,从而加快高校图书馆的建设与发展。 (二)加快高校数字图书馆服务数字化和管理自动化平台建设 从目前高校图书馆综合服务建设的发展来看,高校图书馆服务数字化综合图书馆的建设已初具规模,但并不完善。安全问题主要体现在以下几个方面:第一,业务管理信息模型仍存在安全问题,信息中的数据共享源仍存在安全问题,资源组织和实施仍存在一些问题。因此,目前的学校应该改善图书馆的数字化建设。(1)建立更有说服力的科学理论研究体系,对现有的高校数字图书馆学研究理论框架进行综合研究和评价,目前高校图书馆应迅速完善图书馆的数字化建设。(2)继续加强大学社会图书馆之间的信息交流和业务合作,建立整个图书馆信息资源数据库系统。(3)不断完善高校的教学设施和其他软件设施基础设施。自动化发展是实现我国高校公共图书馆数字化,网络化和现代化的基本战略愿景和重要理论基础。因此,我们仍然需要密切关注大学公共图书馆的信息联网和自动化的速度。 (三)进一步加强高校图书馆专业队伍建设 目前,高校图书馆已成为学生思想文明和精神文明建设的摇篮。因此,要不断加强高校图书馆管理队伍的文化建设。首先,我们必须改变思维方式,提高政治意识。要在学校教学技术中有效引入相应的技术人才基础,应充分利用不同的有效方法,采取不同的有效方法,促进其他技术人员的引进。现有的学校图书馆工作人员的专业技术水平需要进一步发展和加强。提高学校相关书籍工作基础知识和技术人员的专业知识和技术素质。 六、结束语 综合上述,高职图书馆必须树立开放的思想,提供高质量的教学和科研服务,积极开展多种形式的地方经济建设和社会文化建设。它不仅可以大大提高文献信息的利用水平,而且可以提高当前图书馆员的社会服务意识。为学校科研、教育、地方经济社会文化发展提供更大的保障。 参考文献 [1]陈劲.高职高专院校图书馆角色定位与服务状况调查分析[J].农村经济与科技,2019,303(14):233-235. [2]韩雪冬,闫富刚.高职高专院校图书馆文献资源建设现状之对策探析[J].河北旅游职业学院学报,2019,24(1):96-98. [3]丁姿.高职高专图书馆知识共享体系的构建与策略研究[D].哈尔滨:黑龙江大学,2012. [4]宋剑祥,杜湘,李永宁,许琼,赵德美,顾红缨.高职高专院校图书馆服务质量调查分析——以云南省为例[J].昆明冶金高等专科学校学报,2011,27(2):37-41. [5]李翠华.高职高专院校图书馆如何为地方经济发展服务[J].科技情报开发与经济,2007(33):21-23. 作者:周璞 单位:武汉交通职业学院
美术教育是建设社会主义精神文明,贯彻落实素质教育,陶冶情操、愉悦身心的需要。小学美术教育的实施,主要是促使学生通过线条、色彩、光影的描绘,建构对美的感知,对于帮助学生树立审美观念,提升学生的审美能力和审美情趣具有积极的促进作用。在小学美术的教育中,教师要改变应试教育的思想,深刻认识到美术的教育不是为了应付考试,而是陶冶情操,培养学生的艺术思维,提升学生的综合素质。本文中,笔者立足小学美术教育,探索美术教育的特点及其方法。 一、小学美术教育的特点 (一)教学内容具有开放性和生活性 和其他学科不同,美术教育内容涵盖较广,不仅包括绘画,还包括手工、书法等富有趣味性的课程。同时,建筑设计、雕塑设计等也属于美育教育的范畴。《美术课程标准》明确了美术教育的内容,并将其归纳为“造型与表现”“设计与应用”“欣赏与评述”“综合与探索”等几大模块,明确了美术教育的内容和方向。由此可见,美术教育的内容是丰富多彩的,对于丰富学生的视野,陶冶学生情操,提升学生综合素质具有积极的意义。同时,在美术教育中,教师一般会指导学生观察生活中的物品进行设计创作,这对于培养学生的观察能力,促使美术教育的内容生活化具有重要的意义。由此,笔者认为:小学美术教育的内容具有开放性和生活性。 (二)强化审美教育 美术是实现美育的重要途径。因此,小学美术教育,应当以审美教育为核心,通过指导学生基础的美术知识、绘画的技巧等,让学生能够自主通过线条的勾勒、色彩的搭配等,提升学生的审美能力。对于小学阶段的学生而言,由于年龄小,对美的认知还处于启蒙阶段。这就要求小学美术教师强化美术的审美教育功能,让学生在美术创作的过程中感受到艺术之美、感受到生活之美,拥有一双发现美和创造美的眼睛,促进学生综合素质提升。 (三)侧重于学生个性和素质培养 当今时代,素质教育尤为重要。而应试教育,则与时代的发展格格不入。美术教育在小学阶段的实施,目的是通过培养学生的审美能力,提升学生的综合素质。因此,美术教育,以强调学生的个性和素质培养为目的,力求促进学生的全面发展和可持续发展。首先,美术教育是培养学生观察能力的有效途径。学生进行艺术创作、绘画等,需要进行细致入微的观察,有利于提升学生的观察能力;其次,有利于拓展学生思维能力,提升学生动手实践能力。在美术创作中,无论是绘画还是构图,都需要学生结合自己的观察,进行有效地拓展和创作,方能取得好的效果。因此,美术教育的一个显著特点,就是能够拓展学生的空间思维能力,促进学生动手实践能力的提升,侧重于对学生个性和素质的培养。 二、小学美术教育的方法 (一)注重学生观察能力培养 小学阶段是学生美术学习的启蒙阶段,是打基础阶段。在这个阶段的美术学习中,教师应当注重培养学生的观察能力,让学生通过细致入微的观察,提升学生的思考能力和空间想象能力。在传统的美术教学模式下,学生一般是在教师的讲解下开始作画,这种缺乏观察的美术创作,一方面容易导致千篇一律的作品出现;另一方面,不利于学生观察能力的培养。因此,作为小学美术教师,应当给予学生更多的观察时间和空间,培养学生独立自主观察的能力。例如,在学习《漫画的人物表情》时,为了让学生对漫画的人物表情有更加直观的了解,教师首先通过漫画人物表情图片的展示,然后挑选学生上台模仿图中的表情,这样的展示方式,有利于让学生对图中的人物表情印象更加深刻,便于学生绘画。这种先观察再绘画的方式,可以促使学生的作品更加逼真,有利于提升学生的观察能力和绘画能力。 (二)多媒体辅助教学,创设美术创作情境 多媒体辅助教学是伴随着信息技术发展而发展的一种教学模式。和传统的教学手段相比,多媒体辅助教学为教师课堂教学的改革创新提供了技术性的支持。因此,教师在小学美术的教学中,可以通过多媒体辅助教学的形式,为学生创设美术创作的情境,激发学生的创作灵感,为全面提升学生的美术创作效果奠定基础。例如,在指导学生学习《童话中的城堡》时,部分学生对城堡的概念把握不足,教师首先将各种梦幻美好的城堡图片展示给学生,让学生对城堡有更加直观的认知,之后,教师再指导学生学习城堡绘画的方式和技巧,鼓励学生自主创作自己梦幻中的城堡,有利于激发学生的艺术创作兴趣;此外,在美术创作的过程中,教师还可以为学生创设生活化的教学情境,如在指导学生画水果的过程中,教师首先通过多媒体创设了一个“水果超市”的情境,让学生挑选自己喜欢的水果进行绘画,这样的教学方式,一方面强化了学生的主观能动性,另一方面有利于提升学生的观察能力和绘画水平。艺术源于生活,多媒体辅助创设生活情境的方式,是创新小学美术课堂教学的有效途径。 (三)科学点评,调动学生积极性 对于小学阶段的学生,教师的教学评价,直接关系着学生的学习兴趣和积极性。一般而言,小学生都喜欢教师的赞美和肯定,教师的肯定对于小学生而言,是一种莫大的动力。因此,在小学美术教学点评的过程中,教师要善于给孩子积极的鼓励和评价,保护孩子有效的自尊心和童趣,以达到激发学生学习动力和积极性的目的。不过,在此过程中,一味的肯定,也不利于学生的自我认知,因此,教师在鼓励肯定学生的过程中,要适当的对学生的不足予以指正,并鼓励学生积极改正自己的不足,促使学生的不断进步和发展。综上所述,美术教育是实现美育功能,促进学生审美能力和审美情趣提升的有效途径。教师在小学美术的教育中,应当贯彻落实素质教育的思想,积极改革创新小学美术教学,全面提升学生的综合素质。
0引言 大学英语等级考试一直以来都是高校学生参与度最高的全国性考试,其考试成绩不仅反映了学生的英语学习能力,其证书也是高校毕业生求职应聘中所必备的。评估高校各专业整体英语应试水平,对于高校管理层在专业层面上提出相关英语教学改革措施极为重要。Bootstrap与Jackknife是抽样调查中常用的重采样方法,Jackknife是由Quenouille[1,2](1949/1956)作为减少系列相关系数估计量偏倚的一种方法提出的,后来逐渐成为复杂样本方差估计的一种重要方法。Bootstrap是由B.Efron[3](1979)在Jackknife的基础上提出的一种利用重抽样方法对总体参数进行估计的统计方法。吕萍[4](2017)指出在数据分析中,若忽视层、群等抽样设计的复杂性,直接利用调查数据按照传统数据分析方法,容易得出错误的结论,尤其是涉及标准误的估计。Bootstrap方法的优势在于对小样本进行评估时,可极大地降低评估样本不足对评估结果的影响[5]。该方法也在估计中存在些许不足,主要体现在重抽样都是在已知的样本观测数据中进行的,这使得自主样本与原样本的相似度较高,并且样本量越小,其相似度就越高,估计结果与真实分布的差异性也会越大[6]。Jackknife方法在方差分量估计和标准误估计上都较为准确,且其估计的准确性不随数据类型、研究设计和方差分量的不同而产生波动,具有较强的稳健性[7]。Jackknife方法不足之处主要体现在:估计总体统计量时只利用了很少的信息,各采样样本之间的差异很小,每两个Jackknife样本中只有两个单一的观测值不同。本文在估计总体样本均值的过程中,考虑到Jackknife算法与Bootstrap算法存在的不足,提出Bootstrap-Jackknife算法,得到了更接近于总体样本均值的估计值。 1数据与估计方法 1.1数据来源与处理 本文采集广州华商学院各专业学生在2017学年的四级成绩数据,共计9860条有效数据,并对收集的数据进行对数化处理,数据对数化可以使得样本数据更加光滑,消除异方差,同时减小数据波动范围。 1.2Normal 将采集得到的观测样本x1,⋯,xn当做总体样本的近似,通过观测样本得到各样本统计量值以估计总体统计量,其中总体标准差的无偏估计如式,Bootstrap是一种著名的方差估计方法,其思想是通过重复抽样来估计总体分布。具体来说就是将得到的样本Fn(x)当做总体F(x)的近似,θ是θ的一个估计,通过从得到的样本中重复有放回抽样生成经验累积分布函数F*n(x),对生成的F*n(x)样本进行相应计算得到θ*,利用一系列θ*实现θ的置信区间评定。本文为了使全部的数据尽可能被采集,使得总体统计量的估计结果更为稳健,规定抽样次数B=2000;⑶对一个估计量θ的标准差进行Bootstrap估计就是将Bootstrap重复实验θ(1),⋯,θ(B)的样本标准差作为估计值,Jackknife可用于总体估计量的不确定估计,旨在减少估计的偏差。其思想为“去一”抽样,假设获取样本样本量为n,在第i次抽样中去除第i个样本数据i=(1,2,...,n),用剩下的(n-1)个数据作为抽样样本计算θ(i),分别对生成的n个样本计算相应的样本统计量,从而实现总体统计量的置信区间估计。具体步骤如下:⑴从观测样本x1,⋯,xn中做i次Jackknife抽样,生成第i个Jackknife样本⑵对n个Jackknife样本计算估计值θ(1),θ(2),⋯,θ(n);⑶当利用Jackknife对θ进行标准差估计时,21.5Bootstrap-Jackknife在实际应用中,Bootstrap对估计量的相关估计值具有随机性,即每一次运用Bootstrap算法抽样得到的估计值并不相同,而使用Jackknife对统计量进行估计时,各采样的样本之间的差异太小。本文考虑到Bootstrap与Jackknife的不足之处,结合两种算法,创新性地进行相关方差估计。采用Bootstrap选取多组样本,随后采用Jackknife对每组样本分别进行均值与标准差的估计,结合实际训练数据发现该方法得到的估计值稳健度更高。本文实现Bootstrap-Jackknife的具体步骤如下: 2实例分析 分别采用Normal、Bootstrap、Jackknife、Bootstrap-Jackknife方法,对实际样本数据进行均值估计,实际训练样本为该校各专业学生在2017学年的四级成绩对数。估计结果对比情况如图1所示。由图1数据可以看出:①对于Normal、Jackknife与Bootstrap-Jackknife这三种方法计算出的均值估计量仅有细微差异,而Bootstrap得到的均值估计值与其他三种方法得到的均值估计值相差较大;②对于标准差估计,Bootstrap-Jackknife估计得到的标准差要远远小于其他三种方法估计的标准差,这说明在对总体均值的估计中,Bootstrap-Jackknife的估计误差最小,即利用该方法得到的均值用来估计总体均值,其精度最高。另外Bootstrap与Jackknife的标准差估计值几乎重合为一条折线且远小于普通法的标准差估计值,这说明利用Bootstrap与Jackknife对估计量进行估计,其可信度要高于普通法得到的估计量值。为了更明显的显示四种方法估计样本均值的差异,本文将四种方法得到的样本数据均值估计值进行排序,具体排序结果如表1所示(仅列举部分)。表1四种方法估计的均值排序对比英语国际商务会计学(ACCA班)...环境设计视觉传达设计产品设计B为比较Bootstrap-Jackknife方法与其他三种方法排序结果之间的差异,本文将各专业Bootstrap-Jackknife排序结果与其他三种方法得到的排序结果做差值处理,并进行绝对值运算,依据各差值结果绘制箱线图,如图2所示。图2各结合表1排序数据与图2箱线图可以看出:第一,Normal与Bootstrap-Jackknife在专业排序上的差异甚微,Bootstrap-Jackknife与Jackknife在专业排序上的差异最为显著,这说明就均值估计而言,Jackknife估计的稳定性并不高;第二,就排序数据上来看,该校英语四级应试能力前三的专业为英语、国际商务和会计学(ACCA班),而英语四级应试能力较差的专业为环境设计、视觉传达设计、产品设计这三个艺术专业。 3结论 本文基于广州华商学院2017学年各专业学生四级成绩数据,运用Normal、Bootstrap、Jackknife和Bootstrap-Jackknife四种方差估计方法分别评估该校均衡,是一种均匀的密集采样,导致训练困难。 4结束语 本文选用的YOLOv3和SSD框架可实现四种阔叶材高效、准确辨识,YOLOv3框架辨识准确率更高,而SSD框架用时更短。总体而言,SSD对四种阔叶材做到了更高效自动辨识,可以在保证辨识的正确率前提下能够更快的处理样本,提高了阔叶材的识辨识效率。本文识别准确率没有达到100%,综合分析与图像特点有关。本文只对四种木材样本进行研究,阔叶材种类相对单一,但是每种阔叶材采集的样本量较大,结果更具有适应性,下一步将从提高样本的多样性入手,增加不同阔叶材材种的训练集,从而提高模型的抗干扰和泛化能力,使其更适应于更多阔叶材材种的辨识。 作者:夏艳 张丽娟 单位:广州华商学院
模糊数学论文:基于模糊数学的城区生活垃圾污染防治研究 摘 要:城市生活垃圾污染题日趋严重,已成为全球环境污染主要问题之一,已经引起了全世界多方面的关注。文章利用模糊综合评价方法对城区生活垃圾污染防治指标进行综合评价。首先,一种基于模糊数学模型建立的城区生活垃垃圾防治指标被建立。其次,我们对所建立的数学模型进行算例仿真,从而计算出城区生活垃圾污染源中各指标,对选择性防止城区生活垃圾有着一定的借鉴性与可操作性。 关键词:模糊数学;城区生活垃圾;污染防治 1 概述 随着城镇发展规模的不断扩大,城市的生活垃圾也随之大幅度增加,城市生活垃圾对居民生活环境的破坏越来越严重,治理城市生活垃圾污染对提高居民生活质量,改善居民生活环境有着举足轻重的作用,这项工作也一直受到各地政府环保部门的高多重视。因此,构建符合巢湖市城区自身特点的生活垃圾转运系统,寻求防治巢湖市城区生活垃圾污染的方法具有重要的理论和现实意义。 2 模型建立 2.1 传统综合评价模型 从众多的综合评价的方法来看,所能建立的数学模型的基本形式是多种多样的,而其中通过建立指数数学模型的方法对进行综合评价应用较为广泛,该评价方法主要如下,首先是对每个指标确定最大值和最小值,形成有效评估区间;其次,找到当前样本集合数据在第一步中所建立的区间中所处的位置;最后,将所有指数进行平均,得到一个总的综合评价指数,这种方法主要是运用了综合评分的数学思想[1],根据这种数学思想所建立的数学评价模型如下式表达[2]: 这其中i为第i个指标,j为第j个原因分组,pj为污染因素结构权重,Ki为各指标权重,xi为基期单指标测试平均值,xij为报告期单指标测试平均值,fi为调节因子。这种评价方法的优点在于指标结构简单,只涉及到单一的指标,并且所涉及到的指标一般而言都有一定的实际意义,可以让非数学专业人士也能理解;然而不足之处在于,我们所了解的污染体系绝不仅仅是只涉及到单一的指标,而往往是一个多维度的复杂体系,另外,这样一个多维度的复杂体系中的各个指标也会随着污染种类的变化发生相应的变化,这更是一个复杂的问题,因而,仅仅用单个指标来代表复杂的污染因素将会有很大的困难,并且直接会影响到评估的有效性。本文基于模糊数学理论所建立的污染综合评价模型就能很好地避开传统模型的难点,具有较好的可行性。 2.2 基于模糊数学理论的数学模型的建立 构建评价系数矩阵, 首先要调查所在城市的所有污染源(实际评估中可以选取几种重要的污染源),并且根据所选取的污染源所造成的严重程度予以打分,根据所打的分就可以确定一个矩阵R,这个矩阵称为指标评价系数矩阵,具体如下矩阵所示[3]。 接着,通过(3)式来计算评价权重的一个向量W,如下所示 最后,参考文献[4,5]的方法将所计算出来的权重向量予以归一化处理,并且将代表较好和较好以上级别的权重(较好及以上的权重才有评价的意义,忽略权重级别较低的指标)相加,将所得的和值乘以100,将这个值作为所研究的污染源之一的得分。 3 算例仿真 现在巢湖市城区生活垃圾进行综合评价,经过调查研究巢湖市城区生活垃圾的几个重要影响因素为:人口数量、城区面积、城市经济承载力、居民收入、消费结构、回收再利用率,以上因素通过调查统计所得数据如表1。 通过层次分析法计算出他们的权重向量: 4 结束语 根据上面的算例仿真结果,可以看出本文所介绍的评价模型较好地克服用单个指标来代表复杂的污染因素从而对评估结果的有效性不确定性的影响,并且在评价城市城区污染因素方面能够做到有效的定量分析,一定程度地保证了评价结果的有效性,除此之外,也使得评价结果更加清晰直观。正如前文所述,对于城区垃圾污染的评价来说,城区垃圾污染问题本身就是一个多维度的复杂体系所构成的,它是一个复杂且模糊性的数学问题,用模糊数学综合评价方法来进行评价具有较高的可操作性与可靠性,是一种实用且科学的方法。 模糊数学论文:基于模糊数学方法的无缝内衣压力舒适性的研究现状分析 【摘要】文章综述了国内外关于服装压力舒适性以及无缝内衣的研究现状,以及运用模糊数学的方法研究无缝内衣的压力舒适性。 【关键词】压力舒适性;无缝内衣;模糊数学 随着生活水平的提高,人们对服装质量的要求已不再停留在保暖、耐穿等方面,而更加注重于对穿着的舒适感觉。近几年发展起来的无缝服装以其从纱线到成衣一次成型的优势,减少了服b由于多次缝合引起的不舒适感,能够最大地满足消费者对服装压舒适性的要求。但是,纱线种类、组织结构等因素都会对无缝服装的舒适性产生重要影响,因此服装舒适性问题将是无缝服装研究的重点,而压力舒适性的研究特别是压力舒适性的评价已是服装舒适性问题的重要内容之一。 一、服装压力舒适性及其影响因素 服装的压力舒适性是指服装允许人体自由活动,减少对人体的约束,保持穿着者运动的压力作用,这种压力形成的原因主要有二种:一是服装重量形成的垂直负荷:二是服装形态形成的水平负荷:二是由十身体的动作引起服装变形,由面料产生的应力作用于人体。 各种服装的舒适压力范围如表1-1示。不舒适的临界压力大约为6.86kPa,这与皮肤表面毛细血管的血压平均值(7.84kPa相接近。 服装的尺寸过小,容易对人体表面的局部产生压力而导致不适,长期穿着紧身服也易损伤身体的某些功能,如使呼吸、脉搏、血液循环等发生障碍,对身体健康造成危害。人体在穿着服装过程中,面料的性能是影响压力舒适性的重要因素,压力的产生是服装面料多维变形综合作用的结果,影响服装压力舒适性的因素还包括环境因素,当环境温度低时,人体皮肤血流量低,皮肤温度下降较多,人体受服装压力的影响显著。 二、国内外有关压力舒适性及无缝内衣的研究现状 国内外有关服装压力舒适性的研究,主要集中在以下四个方面: (一)服装压定义以及产生压力的生理机制的基础研究 (二)服装压舒适性与物理、生理、以及心理方面的相关性研究 (三)服装压力舒适阈值的研究 (四)基于动态接触力学的二维动态服装压力分布的模拟 无缝服装的研究主要集中在经编无缝服装的编织技术、花型设计和工艺设计等基础性研究方面。唐敏研究了无缝织物的自动连边和与二维仿真。通过研究经编无缝成形产品的款式、原料选择和组织结构的变化,阐述了经编无缝成形产品的生产工艺特点。由国内外经编无缝服装的研究现状可知,经编无缝服装的研究正处于初期阶段,研究范围在无缝服装的设计和工艺等基础性研究上,因此可扩大经编无缝服装的研究领域,如在服装舒适性、成衣尺寸规格的控制以及尺寸稳定性等方面深入研究。从而加快经编无缝服装的发展。 三、总结 采用模糊数学的模糊综合评价决策方法求解静止状态和动作状态下各部位的客观压力值:采用线性拟合方法对弹性回复率、塑性变形率、断裂强力与服装压关系进行线性拟合,从而得到服装压力与其各项因素的函数关系等模糊数学的方法在无缝内衣压力舒适性的评价方法研究中的应用提高了压力舒适性评价的科学性。总之,在服装压力舒适性的评价中,只有全面考虑服装与人体这两个因素,将客观压力测试和主观评价两者结合,运用模糊数学的方法加以处理得到服装舒适压力的范围和指标,才是研究服装压力舒适性更为有效的方法。 模糊数学论文:基于模糊数学方法的员工知识共享能力的评估 摘要: 在当今知识社会中,知识管理受到越来越多企业的关注,是企业能否保持和创造竞争优势的关键,而作为知识管理最核心的内容――知识共享更是重中之重。现今关于知识共享的研究大都局限在从组织和个人两方面来促进知识共享顺利进行,但没有一个较好的评价体系。如何对员工知识共享能力进行正确的评估关系到企业知识共享乃至知识管理的成败。 关键词: 知识管理;知识共享;绩效评估 0引言 当今社会,知识及拥有知识的人已经成为企业竞争的关键因素,也是企业能否保持持续竞争优势的基础。而知识只有被有效且最大化的共享才能发挥它的最大效用。根据知识能够被编码化和被清晰的表达,我们把知识分为隐性知识和显性知识两类。显性知识可以通过信息技术等技术手段以及人际交流方便的实现共享,隐性知识则由于其不易被表述和传播的特性而不能轻易地实现共享。 从图1中间的公式可以看出,知识共享(S)对知识管理(KM)起到指数的作用,可以将知识管理效果放大;知识管理绩效在很大程度上取决于知识共享的绩效。在知识管理中,知识共享越来越受到重视。现有关于知识共享文献很多,但关于如何对员工知识共享绩效评价的文献不多。本文应用模糊数学方法对员工知识共享能力进行评价,以利于组织对员工的管理和培训,保证企业知识管理的成功实施。 1关于知识共享评价的以往研究 关于知识管理的评价,一些专家学者进行了研究。Fairchild A・M等采用平衡积分卡方法对知识管理进行评估。李顺才等用灰关联分析方法对企业知识存量进行分析,对企业知识管理水平评价;朱启红等采用BP神经网络模型进行企业知识管理评价研究。颜光华等采用AHP和模糊数学方法对知识管理绩效进行评价。王军霞运用复合DEA方法对企业知识管理绩效水平进行评价。李兴国等用基于数据包络分析的供应链知识共享来评价。樊治平等用基于二元语义信息处理的组织知识共享能力来测评等。 2应用模糊综合评判的方法对员工知识共享的绩效进行评价 在实际工作中,对事物评价往往涉及多个因素或指标,要根据多个因素作出综合评判。模糊综合评判决策是对多种因素影响的事物作出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法。[1]员工知识共享绩效受许多因素影响,因此本文采用模糊综合评判的方法。 从大量的文献中,笔者发现影响个人知识共享能力最主要的自身影响因素是:自我效能[2]、员工对知识共享的态度、员工提供和接受知识的能力、员工的人际网络状况。由于外部环境如组织文化、组织结构和技术平台对每个人是相同的,因此,在此不考虑外部环境影响,只针对员工个人因素进行探讨。 例如,设某管理人员对员工A的知识共享状况进行定性或定量评估,由此可得到表1的结果。 (1)以定性评估为例,我们首先建立单因素评估矩阵,所得到的评估结果如表2所列。 若有10位管理人员或同事对某员工知识共享能力状况进行评估,其中:自我效能,认为其优秀有7人、认为其良好2人、认为其达标1人、认为其不合格0人;同理,对知识共享的态度,分别为6人、3人、1人、0人;提供和接受知识的能力,分别为4人、2人、3人,1人;人际网络状况分别为4人,4人,1人,1人。 模糊数学论文:熵与模糊数学方法在生产方案选优决策中的应用 [摘 要]本文通过介绍熵的概念与模糊数学方法,提出在生产方案选优决策中,运用熵与模糊数学方法,制订出比较合适的投产方案。 [关键词]熵;模糊数学;波达计数法;选优决策 在生产选优决策中,常常遇到这样的问题:企业需要根据各种因素(如市场情况、生产条件、利润好坏等)决定从n种可供选择的产品生产方案中选择1种(或多种)进行投产,使得企业花费最小的代价达到最大的经济效益。在企业生产中,这实际上是排序选优决策问题。本文采用熵与模糊综合决策的方法处理这一问题。 1 熵的方法与模糊综合决策 1.1 熵的方法 熵是对不确定性的一种度量。信息量越大,不确定性就越小,熵也就越小;信息量越小,不确定性越大,熵也越大。根据熵的特性,可以通过计算熵值来判断一个事件的随机性及无序程度,也可以用熵值来判断某个指标的离散程度,指标的离散程度越大,该指标对综合评价的影响就越大。 把不确定性程度用熵来度量,更容易理解。一般也用式(1)或式(2)来度量。 3 结 语 本文通过应用熵、排序、模糊综合决策的方法,由实例提出的生产方案,进行科学合理地计算。整体处理框架的思路是:将诸影响因素进行分组,用一种排序意见对应着其中的一个影响因素,然后运用加权波达计数法对这些排序意见进行集中,可以得到这一组的最优排序。此外,对于不能直接确定排序意见影响因素的,运用评判函数,对其中的每个影响因素给出相应的排序意见。然后采用加权波达数法进行最终的排序,得到最终排序,即为最优生产方案。 这种熵与模糊数学方法同样适用于其他方面,如对企业多种生产计划的最终选择、投资决策问题、选址决策、在校学生的排序评价决策问题等,其应用面非常广泛,实用价值也很高。 模糊数学论文:翻译质量评估(TQA)中以模糊数学为基础的量化方法探讨 摘 要:对于翻译质量评估(TQA)的方法,存在传统定性评估与数学定量评估两个相对对立的方法。在定量评估方面,范守义、穆雷等国内翻译界学者对此类模糊数学下的定量评估方法进行了研究。本文从模糊数学方法的角度探讨了翻译质量评估现有的量化方法,试图从数学模型构建的角度探讨翻译质量评估过程中所涉及的诸多评估因素和参照条件,以及利用数学方法对翻译质量进行量化评估的存在的问题。 关键词:翻译质量评估;定量评估;模糊数学;参数参照 翻译质量评估(TQA)的方法存在传统定性评估与数学定量评估两个相对对立的方法。20世纪60年代美国加利福尼亚大学控制论专家、系统工程教授L.A.札德发表《模糊集合》论文,创立了模糊数学理论,该理论之后被大量应用于模糊控制、信息检索、医学、气象学、结构力学、心理学等多个领域。后来,语言学学者也开始尝试将其应用于语言学研究领域。在中国,将模糊数学基础理论与方法引入翻译质量评估(TQA)的过程中作为一种参数参照,正处于可行性验证与起步阶段,这是中国翻译界的一次大胆尝试。合理的模糊量化分析能够逐渐实现翻译质量评估评的综合化与合理化,具有较为重要的科学意义。 一、国内利用模糊数学方法进行翻译质量评估现状 国内学者将模糊数学与翻译评价相结合的第一人是范守义,他在《中国翻译》1987年第4期的发表的《模糊数学与译文评价》一文中,利用模糊集合中隶属度的概念从定量的角度对译文质量进行评价,大体分三步步骤:(1)选择模糊集合的必要元素,即译文评价单位;(2)确定译文评价特征依据,如修辞、风格、句法、语义等;(3)明确信度控制点,从译文内容各单位部分各自的隶属度相加求出的平均值结果来评价译文的质量。在此之前,范守义(1986)在国内首次将“信、达、雅”标准用数学公式“I=(R/F)・(S’/S)”进行表示,其中“I”为译文与原文的接近程度指数,“F”代表“信”,“R”代表“达”,“S”代表原文中的“雅”,而“S’”则代表译文所达到的“雅”,“F”与“S”为常量,公式中的“R”对应“F”,“S”对应“S’”,对应量的数值彼此越接近,则“I”越接近最大值“1”。之后,范守义(1990)又对应用与译文评价中的数学模型进行了修改,将主标准与次标准的并集纳入语言变量下,用公式表示为:Q=X∪Y∪Z,或扩展为:Q=[X1,X2,(X3)]∪[Y1,Y2,(Y3)]∪[Z1,Z2,(Z3)]。其中:“X”代表中心信息,即:X1:信息量;X2:形象转换;X3:虚设标准。“Y”代表附加信息,即:Y1:风格层次;Y2:情感元素;Y3:虚设标准。“Z”代表结构信息,即:Z1:元语言方面;Z2:修辞与逻辑;Z3:音韵。 同时,范守义提出了以计算机编程为取向的公式运作方式,包括“数据输入”、“加权”、“计算”与“数据输出”。从其研究所处的时期看来,范守义的研究具有远见性,也具有使用价值,为利用模糊数学的理论与方法对翻译质量进行评估展奠定了基础。 在此期间,徐盛恒也进行了相关研究,他(1987)曾针对范守义公式中存在的不足提出了改进:(W1,W2...Wn)・|X1,X2,…Xn|,其中“W”与“X”分别代表“权值”与“标准”,并规定样本抽样方法必须为等距离抽样,标准的确定依据必须为多数人所认可的翻译理论,以句子和长分句为评价单位且具有权值,译文质量分“好、一般、较差、差”四个等级。另一位学者穆雷对此也从理论与实践两个方面进行了论证,提出了优化的模糊综合评估方法及其数学公式,提出将“信、达、雅”三个方面组成一个论域:U=[信(U1),达(U2),雅(U3)],就每一因素U1,U2,U3,将评语的论域分为四个档次,为V= [很好(V1),比较好(V2),一般(V3),不好(V4)]。同时,穆雷提出针对不同译文设定的不同的权值,并就评价对象信度的隶属频率、隶属度和评价对象的确定进行了分析。2004年,穆雷又在之前的研究基础上探究了通过模糊统计与专家评定方法来确定隶属度的问题与该方法的可行性。 范守义、穆雷等学者尝试建立数学模型对翻译质量进行评估的做法,虽然在现阶段还未能得以完善和真正系统化实施,但这却是一个积极的尝试。 二、量化评估的特点分类与适用范围 目前对于翻译质量的量化评估方法存在几种不同的分类,如Colina(2009)提出的“基于经验的评估”和“基于理论的评估”两个分类。如美国翻译者协会(ATA)以及全球本地化组织(LISA)等采用的是“错误扣分”方法,属于“基于经验的评估”模式。Williams(2004)则提出了“标准参照”和“准则参照”两个模式:“标准参照”模式以错误扣分为主要方法;而“准则参照”模式则以设定好的参数为参照,将原文与译文进行对比,通过观察分析两者在此类参数上的差异来评估翻译质量。相对于翻译质量的定性评估而言,定量评估更适用于大范围的翻译水平考试。如中国翻译专业资格(水平)考试(China Accreditation Test for Translators and Interpreters― CATTI )、澳大利亚翻译资格认证局(The National Accreditation Authority for Translators and Interpreters― NAATI)翻译资格证考试和高校翻译专业教学测试等,都具有规模大、数量多等特点,需要在相对较短的时间内完成评价。传统的定性评估模式并不适用于此类质量评估,而定量评估又是建立在“标准对照”或者“参数准则”的基础上的,因此,定量评估更符合大规模评价的要求。 然而,上述各种量化分类在设定参照标准或者对比参数的时往往涉及到原文的文本类型、语言风格、情感元素、修辞手法、逻辑关系、文化背景、语体特征等,在设定翻译质量评估条件时若将所有因素都囊括进来,则可能由于指标过多而造成译文质量评估被泛化。因此,在设定参照标准或者对比参数时,需要有选择性的地设定。Colina(2008)曾经提出一个简化后的评估模式,包括了四个方面,即目标语言表达占30、文本功能占25%、原文内容通用性占25%、原文内容专业性及术语表达占20%。然后将各模块等级分为a、b、c、d四个等级,每个等级对应不同的分数,各模块打分的总和即为译文的最终质量得分。 同样,范守义的模糊数学模型方法是以定义多个参数为条件的,然后加以设定各参数权重,同时设定主标准参照和次标准参照,将信息量、形象转换、风格层次、情感元素、结构信息、元语言、修辞与逻辑、音韵等参数都纳入了同一个基于模糊数学所建立起来的模型中。而穆雷的改进模型则类似于Colina的简化模式,其以“信、达、雅”为核心指标参数置于同一论域中,每一个参数都设定了四个等级,即“很好”、“比较好”、“一般”和“不好”,根据不用的原文文本类型,设定不同的权重比例,最终得出质量评估结果。 量化评估的特点决定了这一方法更多的适用于大规模翻译质量评估活动。但是需要注意的是,不论哪一种量化评估模式,出于大范围实际操作过程便利性的考虑,标准和参数的设定都不宜过多,以免引起实际操作过程的混乱。 三、参数设定中的诸多因素 国内外在翻译质量评估参数方面存在许多设定体系,南京信息工程大学和三宁教授在其论文中总结归纳为国内和国外两个部分。 在国外,存在着House“功能与语用”原则、Reiss的 “语言类型”原则以及Williams的“文本辩论”原则。House的参数体系以语域、语旨、语式为核心参数;Reiss将信息型、表情型、操作型、视听媒体文本四种文本类型设定为其评估参数;而Williams则以“结构关系”、“连接词及其他推理指示词”、“推理指示词及其他命题功能”、“论辩类型”、“辞格”、“叙事策略”六个方面为其参数设定。而在国内,等值论强调“深层”、“表层”、“修辞层”三个层面上的等值,包括“词、词组、句、句群(段落)、篇章”五个具体参数;冯志杰、冯改萍在此基础之上提出的二元基本标准,即信息等价性和传递性,包括“措辞准确性、逻辑一致性、修辞一致性、文体一致性、语音转化得体、语法规范性、文理通达性、克服文化差异障碍”8个具体参数;唐韧的“语用层面对等”评估模式则以“语篇类型和语旨及语篇功能、形式对应、主位结构的连贯、语篇─语用(动态)对等、词汇特性/语域”等为其参数;关联理论模式认为译文质量与语境效果关联度有关,该模式以“语际关联、语篇关联、整体关联”几个方面为其微观层面评价的参数。这些参数体系并不是直接针对翻译质量量化评估进行设定的,更多的是出现在定性评估和综合评价中。然而,定量评估方法在引入模糊数学方式的过程中,公式与模型的建立却离不开参数的设定,而这一系列的参数需要从对译文综合评价的参数体系中有目的地选择必要项带入到数学公式中,以便建立一个合理有效且快速的量化评估数学模型。需要注意的是,翻译活动过程中存在诸多的质量影响因素,如语言表达方式、语义逻辑、语法结构、文本类型、文化语境、意识形态、社会习俗、翻译动机、译者自身因素等,在选择具体参数的时候,需要首先明确翻译质量量化评估的侧重点和目标方向,一旦参数设定产生偏差甚至是错误,量化评估结果的准确性就极有可能受到较大影响。 从范守义、穆雷和徐盛恒等国内翻译界学者提出数学方法后,对于翻译质量评估的量化评价方法“一直没有取得突破性的进展,仅仅停留在十多年前的可行性研究上”。由于翻译学与模糊数学之间的学科跨度较大,将模糊数学广泛应用于翻译质量量化评估并未取得真正意义上的进展,很多研究仍然局限于模式研究和方法尝试的层面。具体来看,在研究中遇到的问题还有模糊定量公式的不完善问题:由于模糊数学在翻译质量评估中的现有应用分析公式还不完善,分析过程中可能出现参数设定不合理导致结果的偏差,在可行性验证过程中需要尝试引入新的必要因素及分析方法。同时,各因素权重的设置原则也需要根据不同情况进行调整:由于文本类型、翻译目的、译者风格、文本功能等因素的影响,不同译者所翻译的译文会存在差异,在对各因素的权重设置方面就会较为困难,需要针对主因素的变化设定不同的权重原则与标准。但是,模糊数学理论与方法在翻译质量评估过程中的模糊量化式参数参照评价作用可以弥补传统的原则性参照的定性式评价存在的不足,如主观性倾向、绝对权威评价与评价者原则不统一等问题。将定量评价与定性评价相结合,可以实现翻译质量评估的综合化与合理化,其评估结果更具有说服力与客观性。 模糊数学论文:田径跳远教学中模糊数学评分法的应用探究 摘 要: 田径教学中跳远教学是一项极为复杂的运动项目。我国体育专业教学长期以来都是沿用传统的教学方式,教学的重点和评定通常是凭借教师的教学经验确定,这种教学方法往往会带有一定的盲目性,缺乏针对性和科学性。为了提高体育教学的整体水平,可以采用科学、合理的量化模式,本文运用模糊数学评分法对现有的教学进行分析,这种评分法符合体育教学的评分规律,对体育成绩的客观评价有一定的实用性效果,能够帮助教师清楚了解学生的体育技能。 关键词: 田径 跳远教学 模糊数学评分法 教学应用 随着科学技术的发展,现代科技在体育领域中的应用越来越广泛,不仅促进了体育教学的科学化发展,而且使得体育教学的方式发生了较大的变化。运用现代科技进行体育评价的很多方法已经被人们所接受,并且在教学中得到了普遍的应用,尤其在体育成绩的评价方面更突出。但是对于运动技术的评价采用科学技术方法的比较少。目前体育教学中仍然采用传统的技术评价方法进行体育技术动作的评价,主要通过观察外部动作的方式给出相关定性评价。但是不能对体育动作技术方面的好坏进行准确地说明,并且这种方法受到人为因素的影响较大,评价结果往往缺乏客观性。数学模糊评分法能够弥补传统评分方法的不足,有利于增强评分结果的客观性。 一、模糊数学评分法的概述 模糊数学于60年代出现,这种计算方法的形成和发展并不是想放弃数学的准确性和严格性,而是采用数学方法研究和处理一些模糊性的事物和现象。其中的模糊性具体是指客观事物当中的不分明性和不定性,主要来源于客观事物之间存在的中间过渡阶段。 模式数学评分法就是借助结合论的方式对于没有边界的事物确定一定的边界,利用数字的精确性提高评分的准确性和真实性,改变传统教学评分中的随意性和主观性。模糊评分法在现代教学评分中应用越来越被广泛地应用。尤其是在体育教学中的应用比较多。首先确定评分对象,然后确定技术指标评价体系,紧接着构建数学评价模型,通过细化模型的方式将相关数据进行归类总结,最终通过矩阵计算的方式得到评分结果。在田径跳远教学中采用模糊评分法可以增强评分的客观性,通过评分指标体系的建立和评价让教师清楚地认识到学生在跳远技能方面的缺陷,从而有针对性地实施教学,对整个田径教学质量的提高有很大的帮助。 二、模糊评分法在田径跳远教学中的应用 (一)研究对象和方法 1.研究对象 某高校体育专业的两个班级的40名学生。 2.研究方法 采用文献研究法了解模糊数学评分法在田径跳远教学中的应用情况。采用问卷调查法求得跳远环节的权重分配。最后采用模糊数学评分法优化组合跳远技术教学。 (二)技术评价指标体系的确定 跳远的技术一般分为四个环节,分别是助跑环节、起跳环节、腾空环节和落地环节,针对这四个环节能够列出相对应的技术细节,作为跳远技术评价表。下表是在40组数据中任意选择的一组数据。具体技术评价因素见表一。 (三)跳远技术评价的数学模型构建 数学模型的构建首先应该确定评定因素模型,其中“因素模型”具体指的是确定评定的指标和内容。首先确定评定因素模型,再确定分类权重模型,紧接着确定评语模型,最后确定单因素评定矩阵和决断集,单因素模型中的因素分析包括对跳远技术指标因素的分析,通过对各个指标的准确性分析可以确定学生跳远技术的规范性与否,从而给出适当的分数,将各个技术指标的得分进行总结合并,就可以得到最后分数。按照该分数排列可以让教师清楚了解学生的具体运动能力,然后有针对性地实施教学,对整个田径跳远教学质量的提高有很大的帮助。具体的评定因素模型如下图所示: 分类权重模型的确立是根据调查统计的数据和教学经验,将不同因素模型中的层次因素在总成绩中的地位用百分比定量。之后再建立与因素模型对应的评语模型,评语模型的建立是根据经验和推理测量的等级结果进行确定的。最后由单因素推断和矩阵计算可以确定优势比较突出的跳远运动员。 (四)模糊教学评分法的有效性分析 模糊评分法所采用的指标主要是多因素模型指标,能够准确体现跳远动作结构的相关特征,对学生的跳远成绩可以做出客观的评价,可以将其作为体育教学效果评价的主要依据。此外,模糊数学评分法主要运用了模糊数学理论和定量处理方法,实现了跳远技能评分的优化组合,不仅解决了田径教学中各个项目技术评分过程中计算总分时的权重问题,还提高了技术评价的科学性和合理性,一定程度上为田径跳远教学技术评分方法提供了一个新的途径。模糊数学评分法在田径跳远教学中的应用能够客观反映体育专业的教学现状及不同等级运动员的训练状况。从技术评价方面来看,助跑、起跳、腾空、落地等各个环节技术都是跳远技术的重点部分,这与实际教学也是相符合的。从教学手段计算来看,计算的相关系数通常都比较大,这些手段能够体现跳远技术中不同环节之间的内在联系,并且与重点技术环节存在较大的相关性。教学过程中应该紧抓重点教学环节,以定量的教学方式促进学生对跳远运动的练习,让学生能够快速掌握相关技能,从而提高他们体育运动的综合能力。 在田径跳远教学中采用模糊教学的方法有其不足之处,主要在于模糊教学法需要的教师较多,对学校的师资力量有较高的要求。此外,模拟教学评分法主要是从教学中的最小因素评起,从单因素评价到层层评价,最后得到总成绩。但是这种教学评价方法的运算量化较大,仅依靠教师个人的力量很难实现全部的计算,因此,需要借助计算机迅速评定,所以说这种方法的应用最终还要建立在计算机操作程序的基础上。 三、结语 在田径跳远技术教学中应用模糊数学评分法,为体育教师确定教学技术环节和教学重点手段提供了有效的方法,为切实可行的教学模式的建立提供了理论依据。教学中教师应该紧抓技术特点和教学手段之间的内在联系,可以加速学生综合成绩的提高。高校体育专业教学与专业体育运动员教学中应用模糊数据评分法,可以针对不同对象、不同训练水平的运动员进行运动技术的评估,避免了传统教学评估中的主观性,增强了评估成绩的真实性和客观性,方便教师在以后教学中有针对性地制定教学策略,专门对学生某一个领域的学习进行训练,从而提高学生的综合能力。 模糊数学论文:模糊数学方法在产教融合评价中的应用 摘 要:模糊数学方法是一种综合评价法。在生活中模糊评价无处不在,应用普遍。该文将其具体应用到产教融合效果评价中,建立校企产教融合情况的评估指标体系。首先建立评价集合,构建模糊评价矩阵,结合评估指标体系中的各项权重得到评价结果。利用模糊数学方法来处理校企产教融合效果评价中的不确定性是实用有效的,对当前的教育评价改革具有指导意义和实践价值。 关键词:模糊数学 产教融合 评价 应用 为探究辽西北职教联盟产教融合的效果,笔者选取了18个问题作为评价指标,进行了广泛的问卷调查,利用模糊数学的综合评价法得出产教融合的程度, 1 确定评估指标及构建评价体系 建立评价指标体系,采用科学的方法对产教融合的效果进行评价。 1.1 建立科学合理的指标体系 正确选择评价指标是决定评价体系优良的关键,建立科学合理的评估评价指标是做好产教融合效果评估的基础。选出最有代表性的指标,细分对象,确定影响产教融合发展的指标集。 1.2 确定各项考核指标集 根据考核对象和考核内容的不同,分解各项指标的分值,通过考核分项汇总计算得分。共划分两级指标集:一级指标如下。 S={产教合作组织领导S1,产教合作参与单位S2,产教合作形式S3,产教合作固化成果S4}。 二级指标如下: S1={产教合作负责人S11,专兼工作人员S12,管理制度S13,计划总结S14}。 S2={政府职能机构S21,行业协会S22,企业单位S23,院校S24,科研机构S25}。 S3={专业建设指导委员会S31,课程建设S32,教师互派S33,实训基地S34,挂职锻炼S35}。 S4={订单培养S41,社会服务S42,捐赠及准捐赠S43,企业奖助学金S44}。 1.3 确定各因素的评价权重 专家对不同指标进行两两对比,判断矩阵中各元素按1~9标度法,解矩阵特征方程确定各指标的权重。在确定指标权重时采用专家问卷的形式,发放问卷30份,收回28份。专家打分情况汇总计算(如表1)。 由公式,一致性指标为C.I=(Lmax-N)/(N-1),判别矩阵的最大特征值为Lmax=4.012 4,N=4,经计算C.I=0.004 1,随机一致性指标为R.I=0.883 9,一致性比率为C.R=C.I/R.I=0.004 6。C.R小于0.10,一级指标一致性较好,由此得到的各项权重是有意义的,同理得到二级指标中的各项权重,如表2所示。 2 建立评价集和模糊评价矩阵 不同的评价指标,对应不同的评判等级。根据产教融合效果评价标准,将校企产教融合程度划分为四个等级,V={深度融合,较深,一般,差}。进一步建立模糊评价矩阵。得到模糊评价矩阵如表3所示。 根据评价结果统计表,得到二级单指标模糊综合评价矩阵: 采用层次分析方法对不同矩阵进行综合,考察各等级子集的隶属程序,就可得到综合评价结果。 3 模糊评价结果分析 由表2中二级评价指标的权重向量组成矩阵的转置阵,W={W1,W2,W3,W4,……,Wi},最终可得到一级指标的评价结果 B1=W1・R1=(0.283 1,0.437 5,0.279 4,0),B2=W2・R2=(0.335 9,0.506 2,0.158 0,0),B3=W3・R3=(0.210 8,0.439 6,0.223 3,0),B4=W4・R4=(0.360 2,0.377 7,0.261 2,0)。 组织领导隶属度为43.75%,参与单位指标隶属度为50.62%,产教合作形式隶属度为43.96%,成果指标隶属度为37.77%。 最终综合的质量评价由公式B=W・R得出,W为评价指标权重系数组成的转置矩阵,R为糊模评价矩阵。 B=W・R=(0.311 6,0.428 1,0.231 1,0)。 按最大隶属度原则,综合分析表明联盟内产教融合的总体情况较好,其隶属度为42.81%。 4 结语 该文将模糊数学方法应用于产教融合程度的评判,针对质量评价的特点,建立评价集,体现了评价过程和评判指标的模糊性及客观性,同时基于评价结果所进行的监控必不可少,需要进行及时分析和跟进研究,并制定出改进策略和行动计划,评价结果才能实现其应有的价值。 模糊数学论文:基于模糊数学法的基建项目成本管理研究 摘要:近年来,伴随着我国基建工程突飞猛进的发展,使得人们逐渐认识到项目成本管理的重要性。目前,我国基建项目成本管理过程中仍存在着一系列的不足,其主要表现在轻质量成本控制、采购成本控制以及工艺成本控制等方面,因此,基建项目单位为缓解这一不良现状,建立起基建项目质量成本控制指标体系,并引进模糊数学法开展基建项目成本管理工作,并对基建项目质量成本做出进一步考核评估,并充分挖掘出基建项目成本管理存在的问题,有针对于性的制定相应措施,进而,不断提高基建项目成本管理,切实保证基建项目各项工作顺利开展。 关键词:基建项目;成本管理;模糊数学法;质量成本 一、模糊数学法理论研究 模糊概念最早由L.A.Zadeh提出,其将外延不分明的概念定义为模糊概念,之后,为了能够准确的表达出模糊概念,将其用数学方法刻画这些概念,以便更为全面的评价影响成本管理的各种因素。同时,基建项目单位运用模糊数学法能够将不精确的、非定量的模糊现象进行定性化分析,确保基建项目单位能够获取到准确的成本信息,有助于基建项目单位更好的进行决策。总而言之,模糊数学法自运用以来,在世界范围内引起了极大的轰动,广泛的被各大基建项目单位所采用,为推进基建项目单位的进一步发展与壮大发挥了至关重要的作用。 模糊综合评价法是在模糊数学的基础之上,实行的一种综合评价方法,模糊数学是指运用数学方法对工程项目中模糊性现象做出有效的研究。伴随着我国社会经济水平的突飞猛进发展,模糊性现象在工程项目沟通过程中越来越突出,究其原因在于客观事物的差异之间存在着中介过渡,从表面意义上讲,模糊现象是指针对于某一事件,人类尚未寻找出一种精确的分类标准对其做出明确的判断。纵观事件万物,模糊性现象比比皆是,对于工程项目而言,工程项目决策的不确定性即为模糊现象,对于工程项目中的模糊性现象,采取传统的数学方式并不能够得到妥善的解决,因此,这就需要工程项目部门结合现代日益发达的科学技术,运用科学技术的综合化以及整体化,有效的应对工程项目中的模糊决策。 模糊数学产生是新型社会下的一次伟大创举,它将数学的应用范围从精确现象扩展到模糊现象,利用人的大脑将数学和模糊特征有效的结合起来,同时,利用电子计算机技术和网络信息技术,将有效的自然语言作为算法语言直接投入到计算机程序中,进一步完善电子计算机的功能,进而,不断提高现代机器的灵活性。 现阶段,模糊数学已经作为一门新兴的数学领域,自产生起,在短短的时间内,迅速遍及到世界的各个地区,并在各国得到了广泛应用。模糊数学具体崭新的理论和独特的方法,它打破了长期以来精确数学的种种局限,实现了数学领域的一次伟大创新,目前,模糊数学在我国的需要科学领域均得到了有效的应用,即管理科学、自动控制、天气预报以及商品质量评价等,并在运用过程中取得了良好的成果。 该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。 二、质量成本控制指标体系 基建项目成本管理过程中的模糊数字法的应用离不开健全的质量成本控制指标体系,因此,基建项目应构建起健全的质量成本控制指标体系,通常情况下,基建项目单位应着手于外部故障成本、质量检查验收成本、质量预防成本以及内部故障成本四个方面构建质量成本控制指标体系。第一,外部故障成本。外部故障成本主要源于基建项目实施过程中所运用的各类生产设备,项目单位为保障这些设备的正常运行所耗费费用,即赔偿费用、维修费用、保险费以及诉讼费用等;第二,质量检查验收成本。质量检查验收成本是指基建项目完成所需原材料的验收、质量鉴定等一切相关活动所耗费的费用,即原材料检验费用、购进设备的检验费用以及工程移交费用;第三,质量预防成本。质量预防成本是指基建项目单位为防止事故的发生所采取诸多预防措施等活动所耗费的费用,即质量教育培训、质量奖励、质量控制管理费用以及质量计划工作费用等;第四,内部故障成本。内部故障成本是指基建项目单位为满足建筑的需求,对原材料进行加工所耗费的费用,即施工质量成本、建后服务成本等。 三、基建项目成本管理规划 基建项目成本管理规划是一个重要且复杂的过程,该过程直接关系到基建项目是否得以顺利运行。因此,基建项目单位在制定成本管理规划时,应以质量成本控制的内容为指导,通过建立基建项目质量成本管理责任制,为基建项目确定质量成本计划指标,以保障制定出科学合理的成本管理规划。 四、基建项目质量成本评价 建筑施工企业进行基项目建质量成本分析,目的就是找出影响质量的主要缺陷和质量管理中的薄弱环节,为降低生产成本、调整质量成本构成、寻求最佳质量水平提供依据。 1.基建项目质量成本总额分析求出本期(年度)的质量成本总额: 质量成本=预防成本十鉴定成本+内部损失成本+外部损失成本分析比较本期质量成本与上期质量成本的变化情况并可找出发展的趋势。 2.基建项目质量成本结构分析(1)预防成本占质量总成本比率=预防成本/质量总成本*100%;(2)鉴定成本占质量总成本比率=鉴定成本/质量总成本*100%;(3)内部损失成本占质量总成本比率=内部损失成本/质量总成本*100%;(4)外部损失成本占质量总成本比率二外部损失成本/质量总成本*100%. 3.基建项目质量成本和比较基数的比较分析 (1)损失成本总额与生产额比较,计算出百万元生产额损失成本百万元生产额损失成本=(内部损失成本十外部损失成本)/生产额*100%;该指标是考核企业质量经济性的重要指标,同时也是同行业可比性指标。 (2)基建项目外部损失成本与生产额比较,计算出生产收入外部损失百万元生产额外部损失=外部损失成本/生产额*100%;该指标反映了由于质量不佳而造成的外部损失占生产收入的比重,既是考核企业提供社会经济效益的一部分,又是考核企业为客户服务,以及给客户带来的损失:是同行业可比性指标。 (3)基建项目质量总成本额与生产额进行比较,计算出生产质量成本率生产质量成本率=质量总成本/生产额*100%该指标反映了生产收入支付质量成本的多少,是同行业可比性指标。 (4)基建项目损失成本与利润进行比较分析,计算百万元利润损失成本百万元利润损失成本=(内部损失成本+外部损失成本)/利润*100% 五、基建项目质量成本控制 基建项目单位开展质量成本控制应分以下几个方面进行:一是全面落实质量成本责任制。项目单位应不断强化职员的质量成本意识,确保每一位职工均能够承担起质量成本管理责任。同时,基建项目单位应健全施工项目质量成本控制制度,切实将该制度落实到位,保证充分发挥其应有的职能;二是加强图纸考核工作。基建项目施工前期,应多次考核、审计图纸,在确保图纸万无一失的情况下,开展各项工作;三是做好质量管理工作。及时发现成本管理过程中存在的问题,并及时采取相应措施,防止给予基建项目带来重大影响;四是避免过剩质量成本的额外支出。基建项目预计支出往往与实际支出有一定的差距,因此,项目单位应切实严格按照技术标准、成本管理规划等实施,将其支出控制在最低限度。 模糊数学论文:漫谈“模糊数学” 数学常以严谨、准确著称,可你听过“模糊数学”的概念吗?下面就来看一看吧。 我们学习数学的时候,精确是很重要的。 可是,生活中碰到的实际问题却又常常不会那么精确。比如两个同学站在一起。有人问:“他俩谁胖?”你可能会回答:“这个同学胖一些,那个同学瘦一些。”但是如果再问:“胖一些,胖多少?”或者问:“瘦一些,瘦多少?”这时,你就会觉得没法准确回答了。 类似这种情况还有很多。比如说,这件衣服比那件衣服颜色深些,这个人比那个人反应慢些等。平时这样说,听的人都能明白,但是如果要求说得十分精确,就很难做到了。 然而,人们又希望能够比较准确地把这类模糊的概念用数学语言描述出来。于是。美国加利福尼亚大学的洛特菲・扎德教授专门创立了一门新的学科来研究这类现象。这门学科就叫“模糊数学”。 数学家们很快就对这门新兴学科产生了兴趣。一方面,它提供了一种既有效又实用的数学方法;另一方面,数学家们在研究中逐步认识到,在“模糊数学”的理论基础上。可以制造出具有人工智能的电子计算机。它能像人一样感知和处理这类模糊的概念。 现在的电子计算机普遍采用的数学语言都是由“0”和“1”这两个数字构成的。也就是我们常说的二进制。人们在对电子计算机发出指令时,必须把指令转化成用“0”和“1”表示的形式,这样计算机才能识别,进而按照指令进行运算。 如果要求电子计算机去处理前面说到的模糊信息,这些信息又没法用简单的“无”和“有”组合、“关”和“开”组合、“非”和“是”组合来描述,电子计算机自然也就没办法了。 针对这种情况,科学家们设想,最好能设计出一种模糊计算机。用小数来表示“0”和“1”之间的数。但是,这种表示方法用一般的电子计算机是办不到的。科学家们想到了使用光计算机,因为光计算机可以根据投射进去的光的强弱而工作。这种计算机说起来简单,做出来可不容易。不过,美国电话电报公司贝尔实验室的科学家们已经在光计算机研究方面取得了进展。 你可能会认为,计算机的功能越复杂。按钮就越多,操作也就越复杂,其实不见得。比如,日本推出了一种模糊洗衣机,它有上百种组合,却只有一个按钮,所有的事情都由传感器和模糊控制器来控制。它能根据衣服的纤维质地、质量、脏污程度,自动决定使用洗涤剂的种类、用水量、洗涤时间和漂洗次数,真是方便极了。 这难道不是十分奇妙而又美好的事情吗? 模糊数学论文:基于模糊数学法评价甲基溴及其替代技术 摘要:为履行《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定,运用模糊数学综合评判法,探讨了甲基溴及其替代技术在土壤熏蒸过程中的各项因素,构建了作物产量、作物品质、病虫害防治效果、技术安全、操作过程、环境影响、应用时长和投入成本8个指标集,并划分了模糊评判集,综合评估了生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术。生姜作物综合评估结果为甲基溴(83.61) 氯化苦(79.06) 棉隆(78.03) 威百亩(69.07),草莓作物综合评估结果为甲基溴(69.13) 氯化苦(64.60) 棉隆(56.80)。各单项指标评价结果表明,甲基溴在作物产量、作物品质、防治效果以及应用时长等4个指标上均高于各项替代技术,但由于自身毒性、对臭氧层物质消耗以及受生产管控等因素的影响,在其余指标上低于替代技术;氯化苦在作物产量、作物品质和病虫害防治效果等6项指标上均高于其他替代技术,但由于为剧毒农药,而在技术安全和操作过程2项指标上低于其余替代技术。以上结果表明,生姜作物和草莓作物主流替代技术的消毒效果并不具备甲基溴的广谱性,当前最佳替代技术为氯化苦。 关键词:甲基溴;替代技术;模糊数学综合评判法;技术评估 甲基溴是一种用途广、作用大、操作简便的高效、广谱土壤熏蒸剂,土壤穿透力强并能迅速作用于靶标生物,在农业中用于土壤消毒可防治真菌、细菌、土壤线虫、昆虫和杂草等,尚未发现对甲基溴有抗药性的有害生物[1]。甲基溴自20世纪40年代开始应用以来,一直是世界上应用最广泛的熏蒸剂。但是,甲基溴是一种显著的臭氧层消耗物[2],用于土壤消毒的甲基溴约30%~85%到达大气,成为危害人类和环境安全的污染物,终究将被其他技术所替代[3]。为履行《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定,2015年1月1日起将全面禁止甲基溴在农业行业的应用。因此,各国都在为逐步淘汰甲基溴而不断努力[4],而筛选有效甲基溴替代技术则需要对各项技术进行合理的评估[5]。 中国农业生产进入20世纪90年代以后,集约化、专业化程度迅速提高。农户为了提高收入,在高附加值经济作物种植过程中,同一种农作物常年连作,形成连作障碍,造成产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象。甲基溴防治土传病虫害效果明显而得到广泛的应用和推广[6]。自2008年以来,中国以草莓、生姜和蔬菜为目标作物,在河北和山东等项目区采用化学替代品和非化学替代等多种新技术和新产品,开展了甲基溴替代技术的研究、应用。 模糊综合评判法是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将技术评估中不易定量的因素结合层次分析法定量化,从多个因素对被评估对象隶属等级状况进行综合性评估的方法。该方法充分体现了评价因素和评价过程的模糊性,又尽量减少个人主观臆断的弊端,比一般的评比打分方法更符合客观实际[7],在环境评价、资源调查以及农业耕地质量评价中已被广泛应用[8-11],然而在农业生产技术评估中未见报道。本研究采用模糊数学综合评判法,探讨甲基溴及其替代技术在土壤熏蒸过程中的各项因素,构建模糊数学综合评估模型,综合评估甲基溴及其替代技术,以生姜、草莓作物为评估对象,深入分析各项替代技术特征,为中国顺利淘汰甲基溴提供技术支撑。 1 材料与方法 1.1 技术评估对象 通过现场调研、专家座谈等方式,明确了中国目前主要应用在生姜、草莓两种作物上的甲基溴替代技术,即技术评估对象。其中生姜作物甲基溴替代技术主要是氯化苦、棉隆和威百亩,草莓作物甲基溴替代技术主要是氯化苦和棉隆。 1.2 选择技术评估专家 针对生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术应用状况,综合考虑技术研究与技术应用,分别筛选技术评估专家。其中技术应用评估专家分别考虑生姜、草莓作物的甲基溴及其替代技术主要应用地区的农业部门。 1.2.1 生姜作物评估专家 生姜作物技术评估专家共选择18位。技术研究专家5位,主要来自中国农业科学院植物保护研究所、全国农业技术推广服务中心、北京市植物保护站和农业部农药检定所;技术应用专家13位,主要来自山东省烟台市、莱芜市和潍坊市。 1.2.2 草莓作物评估专家 草莓作物技术评估专家共选择15位。技术研究专家5位,主要来自中国农业科学院植物保护研究所、全国农业技术推广服务中心、北京市植物保护站和农业部农药检定所;技术应用专家10位,主要来自北京市昌平区、河北省保定市清苑县、满城县、顺平县和徐水县。 1.3 构建模糊评估指标集 对生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术进行系统分析,形成符合技术目标评估指标集。初步拟出评估指标集之后,进一步征询甲基溴及其替代技术有关专家的意见,对指标进行筛选、修改和完善。 X={X1,X2,…X8} X为甲基溴及其替代技术指标,共有8个指标。甲基溴及其替代技术综合评估指标集及其说明如下:①作物产量指应用甲基溴或替代技术后,作物的产量情况。②作物品质指应用甲基溴或替代技术后,作物的品质情况。③病虫害防治效果指应用甲基溴或替代技术后,作物的病虫害防治效果。④技术自身安全指甲基溴或替代技术自身的危害,如氯化苦熏蒸剂具有毒性。⑤技术操作过程指应用甲基溴或替代技术操作过程的难易程度,主要包括是否需要辅助专业机械、机械复杂程度及安全性等。⑥技术环境影响指应用甲基溴或替代技术对地下水污染、空气污染以及土壤残留污染等。⑦技术应用时长指甲基溴或替代技术的应用时间长短。⑧技术投入成本指应用甲基溴或替代技术的投入成本大小。 1.4 确定评判集 每个技术评估指标对应一个模糊评判集。 V={V1,V2,…V5} V为甲基溴及其替代技术评估数值。评判等级设为优、良、中、低、差5个等级,评估数值分别对应为0.9、0.7、0.5、0.3、0.1。 1.5 建立模糊关系矩阵 评判等级模糊集确定后,请生姜、草莓作物的技术评估专家分别就甲基溴及替代技术每个指标进行评判,获得各项技术指标集(X8)的模糊评判集(V5)。其次,从生姜、草莓作物每个技术的每个评估指标,确定待评对象各等级模糊集的隶属度,进而构造模糊关系矩阵。 R=r11 r12 … r1mr21 r22 … r2m… … … …rn1 rn2 … rnm r表示待评估对象从第i个指标考虑对第j个评判等级模糊集的隶属度。 1.6 确定评估指标模糊权向量 通常状况下,每种作物每种技术的评价指标对评估目标的重要程度是不一样的,因此还需要模糊权向量。 W={W1,W2,…W8}T W为各个指标的权重。综合评估指标集确定后,采用层次分析法,确定每个指标的相对重要度,即明确各个指标的权重(表1)。 1.7 计算技术模糊综合评价结果向量 利用模糊合成算法将权向量W与模糊关系矩阵R合成计算甲基溴及其替代技术的模糊综合评价结果向量S。 由于评估专家数量以及对各项技术熟悉程度的不同,因此对各项评估结果进行概率化转换,以便对各项结果进行纵向和横向比较。综合评价结果通常是甲基溴及替代技术的综合值,即通过对多个甲基溴及替代技术的综合分值进行排序。模糊综合评价的结果为模糊向量。 2 结果与分析 2.1 模糊数学综合评判法结果 通过模糊数学综合评判法,计算得出生姜作物、草莓作物甲基溴及其替代技术的评估结果(图1)。评价结果显示,在生姜和草莓两种作物上,甲基溴的评估分值最高,分别为83.61和69.13,说明两种作物最优的土壤熏蒸剂均为甲基溴。但由于在两种作物上替代技术应用效果的不同,甲基溴技术评估分值有所差异。 在生姜作物上,甲基溴替代技术评价结果为氯化苦(79.06) 棉隆(78.03) 威百亩(69.07)。评估结果表明,氯化苦和棉隆替代技术在整体水平上要明显优于威百亩。在草莓作物上,甲基溴替代技术氯化苦(64.60)优于棉隆(56.80)。 2.2 模糊数学综合评判法指标集评估结果 从生姜和草莓作物各单项指标评估结果来看(图2),甲基溴在作物产量、病虫害防治效果以及技术应用时长等4个方面均明显优于各项替代技术,在作物品质指标上略高于替代技术。以上结果说明甲基溴能够保证作物产量、有效防治病虫害,并且土壤熏蒸时间最短,仅为2~3 d,而替代技术均在15~25 d以上,从而增加了作物的生长时间。 从技术自身安全指标来看,各项技术排序为棉隆 威百亩 甲基溴 氯化苦。主要由于氯化苦和甲基溴同属于剧毒农药,收录于《危险化学品名录(2012版)》,并且氯化苦毒性高于甲基溴,必须由专业熏蒸人员操作,而棉隆、威百亩均属于低毒土壤熏蒸剂。从技术操作过程来看,棉隆 甲基溴 威百亩 氯化苦,其中棉隆操作以撒施为主,最为简单;甲基溴为液化产品可直接熏蒸;威百亩需稀释后喷洒施用;而氯化苦操作最为复杂,但由于在不同地区间施用技术培训与推广不同而有所差异。从对环境影响来看,各项技术中甲基溴分值最低,因为甲基溴是一种臭氧层消耗物(臭氧消耗潜能为0.65),而其他土壤熏蒸剂扩散后均对环境无影响。在各项技术中,甲基溴技术投入成本指标评价低于替代技术,主要由于中国作为《蒙特利尔议定书》缔约国,按照甲基溴的限控和淘汰进程,逐年降低用于农业的甲基溴生产量,造成价格上涨,同时随着国家对替代技术的不断支持,替代技术价格保持稳定。 3 小结与讨论 本研究结果表明,目前中国生姜作物和草莓作物主流替代技术的消毒效果并不具备甲基溴的广谱性。而不同作物有不同的病虫害特点,因此,针对不同作物可能有不同的替代技术。近年来的研究发现,部分常见作物上的土壤消毒替代技术已经可以逐步替代甲基溴,并且效果良好,如异硫氰酸酯可以替代甲基溴防治番茄杂草[12]、威百亩和棉隆可以替代甲基溴防治烟草根结线虫[13]等。然而,也有一些作物甲基溴替代技术效果并不理想,本研究结果显示,无论草莓还是生姜,甲基溴都仍然是目前最有效的消毒技术。 中国是世界上生姜和草莓种植、生产最多的国家之一,长期的单一作物种植带来了一系列病虫害问题,对作物产量和品质的影响极其严重,甲基溴是防治这些作物病虫害的主要药物,但随着甲基溴的逐步淘汰,替代技术的研究也活跃起来,并形成了一些潜在有效的替代技术[14-17],但受中国相关法规和环境条件的限制,目前中国生姜可用的替代技术主要有氯化苦、棉隆和威百亩等,而草莓主要的替代技术是氯化苦和棉隆,其中氯化苦的效果仅次于甲基溴。这些替代技术还不能达到甲基溴的施用效果,主要是因为生姜和草莓种植中病虫害和杂草较多,根结线虫病、真菌病、细菌病以及莎草等混杂,而甲基溴替代品如氯化苦等虽然对真菌和细菌等引起的病害有较好效果[14],但对根结线虫所造成病害的防治效果不佳[18,19]。此外,氯化苦的施用需要专业性极强的工具,对施药人员和周围环境需要设置专门的防护措施[20];棉隆受温度限制很大,低温时消毒效果极差,在土壤中残留时间长且易导致药害[21];威百亩需要结合滴灌系统施用才能更加有效,但中国草莓和生姜种植区普遍缺少滴灌系统[22]。尽管用于生姜和草莓上的替代技术仍达不到甲基溴的施用效果,但鉴于甲基溴的环境危害,根据蒙特利尔议定书协议,中国必须在2015年1月1日淘汰甲基溴在粮食、烟草和农业行业的使用[23]。本研究表明,为达到协议要求,用氯化苦替代甲基溴是目前较为有效的手段,已有的一些研究也为这一结论提供了技术支撑[5,14]。但是,当前还应该借鉴国内蔬菜作物上效果良好的甲基溴替代技术[24-26],加强生姜和草莓作物上甲基溴替代技术的研发,为中国尽快淘汰甲基溴创造条件。 本研究针对甲基溴及其替代技术缺乏综合评估的问题,基于模糊数学综合评价方法,构建了甲基溴及其替代技术指标集,提出了甲基溴及其替代技术评估模型。应用评估模型,综合评估了生姜、草莓作物甲基溴及其替代技术,研究结果表明,目前中国生姜作物和草莓作物主流替代技术的消毒效果并不具备甲基溴的广谱性,两种作物最佳替代技术均为氯化苦,其次为棉隆和威百亩。 模糊数学论文:模糊数学理论在路基边坡稳定性的应用 【摘 要】路基边坡稳定性分析具有不确定性和模糊性,运用模糊数学理论对其进行综合分析与评价,建立模糊综合评价模型,得出模糊综合评判。最后,利用实例验证了该评价模型的实用性和正确性,符合客观实际情况。 【关键词】路基边坡;模糊数学;综合评判;评价模型 路基边坡的稳定是公路工程建设、人民生命财产的重要保证。边坡岩土体经过漫长的地质年代,在地质作用下,具有高度复杂性,使得对路基边坡稳定性的研究具有模糊性。但路基稳定性研究是公路必须的课题之一,判断边坡是否失稳,如何对其进行加固,都是以此为先决条件的因此,边坡稳定性研究是岩土工程的一个重要部分。 由于影响边坡稳定性因素具有模糊性和不确定性,且各个因素的量纲又不同并带有一定随机性,因此可分为两种分析方法:定性分析方法和定量分析方法。在此,我们采用模糊理论综合分析方法,建立模糊评判模型,考虑了各个影响边坡的随机因素,对路基边坡稳定性研究是很好的发展。 一、边坡稳定性模糊评价模型 (一)确定因素集 建立评判对象的因素集。因素集中的各元素均是评判对象的各种属性或指标,它们能综合地反映评价对象的质量,因此可以通过这些因素来评价。 (二)确定评价集 建立评判对象的评判集。评价集中的各元素均是用来评价对象的等级,能够反映对象的各种评价结果。 (三)进行单因素评判 单独以某一个影响因素来进行评判,确定评判对象对评价集元素的隶属程度,称为单因素模糊评判。设评判对象按因素集中第个因素进行评判,对评价集第个元素的隶属程度为,则单元素的评判集可表示为。 (四)构造综合评判矩阵 将因素集各因素对评价集的隶属度综合排列,构成综合评判矩阵: (五)综合评判 权重集与模糊评判矩阵的乘积可以有效地反映所有因素的综合评判,即: 权重集为n维向量,可认为是1行n列的模糊矩阵,,且满足。此权重集可由统计实验法、专家法以及层次分析法等获得,具有一定的参考价值。称为模糊综合评判集,称为模糊综合评判指标,代表了在综合考虑所有因素影响的条件下对评价的隶属度。 (六)最后评判与处理 得到模糊综合评判指标集后,需要对其进行合理的最终评判。处理评判指标的方法分别有最大隶属度法、加权平均法等。通常对于数量型的评判对象,采用加权平均法来处理评判指标。作为的模糊子集,若,先对其进行归一化处理,即,得到。 二、应用实例 本文对重庆国道某二级公路路基边坡一试验段进行实验分析,将边坡稳定等级分为五类,即非常稳定、较稳定、基本稳定、不稳定和极不稳定,影响路基边坡稳定性的因素分别有边坡土质,水的活动、边坡的几何形状和活荷载的增加,路基边坡失稳往往不是由于单因素导致的,而是由多种因素的综合作用引起的。所以,在分析边坡失稳的具体原因,不能单纯的从一个因素方面着手,应该多多考虑各个因素之间的相互影响。 (一)建立因素集 边坡土质主要是两个应影响参数,分别是内摩擦角、粘结力和土的容重,边坡的几何形状分别有坡度与高度,水的活动影响属于定性因素,我们可按一定的准则对定性变量进行数量化处理,例如将水的活动影响程度分为五个等级:无(100分)、较小(80分)、一般(50分)、较强(30分)、很强(10)。 (二)建立权重集 根据实际边坡情况和专家的意见,得到各个因素的权重,从而建立权重集 (三)建立评价集 (四)模糊综合评判矩阵 单独从某一个因素对边坡稳定性进行评判,得到每个因素对评价集中各个离散值的隶属度,各因素评判集为: (五) 综合评判 由可得, 再通过最大隶属度原则,可知边坡处于较稳定状态。 三、结束语 边坡稳定的影响因素较多,且具有不确定性和模糊性,而且有的影响因素具有多层次性,在模糊综合评判中,通常采用多级多层次模糊结构模型。权重是反映了各个因素在决策中对评判对象的影响程度,直接影响决策的结果。目前权重是凭经验得到的,往往带有较重的主观性,甚至会导致失真。因此,层次分析法的引入,为解决权重引起的问题提供了一个有效路径。边坡岩土特性的复杂性决定人们对其认识的模糊性,从确定到不确定,从随机到模糊,这是边坡稳定性研究发展的必经之路。
通信技术是通信技术,电子技术和计算机应用技术的结合。掌握通信系统领域的通信技术,电子技术,计算机应用技术等必要的理论知识,具有较强的专业技能。适应面广,基本素质好,能够实际操作检测、维护管理通信设备及系统正常运行的应用型高等技术人才。当前的大学教育要求培养创新精神和实践能力作为教学的重要任务。探讨高校通信工程课程教学内容,教学方法和手段的改进与创新,改革教学内容,教学方法和教学方法,全面提高学生动手能力和设计创新能力的建议已付诸实践,在实践教学中取得了显着成效。 一、对陈旧的教学方法进行改革 1、有必要多练习,集中精力让学生学会独立学习。注重细致的组织和患者对基础理论知识和关键内容的解释,引导学生逐步建立系统的知识网络结构。不仅要精讲,还要勤加练习,注重能力的培养,把讲、练结合在一起,一定要保证练习所占的比重,加强综合培训,培养学生自主学习能力,增强分析问题,解决问题。 2、将理论与实践相结合,融入教学实施第一次实践,后期理论和实践的教学方法。例如,在通信系统原理课程的教学说明过程中,让学生首先弄清楚什么是通信,什么是信息,什么是误码率。然后提出本课中要讲的内容,让学生参加有问题的讲座,并协调通信系统理论与多媒体的解释。最后,通过在课堂上的实际操作,访问实习进一步加深印象,这将得到两倍的成果,一半的努力。 3、注重学习方法的指导,培养学生的自学能力。“授人以鱼不如授人以渔”。在教授学生知识的同时,教师也应该教会学生如何积极地学习知识我们不仅要重视教学方法,还要引导学生找到合适的学习方法。在教学过程中,教会学生如何尽可能地理解,分析,解决和总结问题,并尽量避免死记硬背和机械理解的现象。引导学生相互学习,掌握学习方法,培养学生独立学习的能力。使传统的教学方法发展成为一种鼓舞人心,思维全面的教学方法。为学生提供思考和自学的空间,让学生在学习沟通技术的同时学会思考问题。解决问题,激发好奇心,激发学术氛围,培养创新能力。 4、采用多种教学方法,提高教学质量。1.对探索学生的兴趣和学习潜力的教学方法感兴趣。2.问题教学方法,老师提出几个综合问题,然后让学生逐一分析。根据设定的条件解决问题,让学生了解思维方式,学习如何解决问题。3.讨论方法,老师在课堂上提出讨论问题,并允许学生在课后进行小组讨论。之后,代表们将被派去发言。4.案例法,案例教学结合实例介绍主题并解释问题,使理论教学与实际实践紧密结合。使解释更加生动和具体,促进学生的理解,保证讲座的质量。5.互动法,在课程教学过程中提出更多问题,调动学生学习的积极性;课后,继续思考问题,促使学生回顾和整合他们所学的知识。通过对学生感兴趣的课题,激发学生的学习积极性,真正体现教师的主导作用和学生的主体作用。6.扩展法,根据学生的不同层次,在课程内容中讲解通信技术的基础知识。结合课程内容的基础知识,考虑到不同层次学生的教学。 5、在课程讲解中拓展教学方法,充分利用现代教学方法。教学通常使用模型,视频和多媒体课件进行。它使学生…能够更直观地理解教学内容以及如何在实际设备中使用它。实践证明,上述几种教学方法可以充分调动学生学习的积极性,体现以学生为主体的思想。它体现了理论与实践紧密结合的原则,受到学生的广泛欢迎,并取得了良好的效果。网络教学已成为通信工程课程不可或缺的一部分,充分利用现代媒体,建立在线教学网络。提高单位时间理论教学中的信息量,有效解决信息量大,时间短的矛盾。随着教学轮班和学生人数的增加,问答教学难以开展,很少有讨论课不能满足所有学生的需求。通信工程网络教学的发展将补充课堂教学。因此,在通信工程课程的在线课堂上,可以设置“课程介绍”,“电子课程计划”,“教学资源”等多个栏目。它不仅方便学习,更重要的是让教师和学生自由交流。通过这种方式,学习课堂广泛,学习情绪轻松,彼此自己的意见,相互的启发和教学。 6、突破传统考试考核办法。从多方面考核:问题讨论,课外生产,实践创新,奇思妙想,课堂问题,期末考试等,真正实现学生的能力教育,培养不同类型的优秀人才。通信技术不仅在现代社会中占有不可或缺的地位和作用,而且在经济,政治和教育方面也有很强的推动力。作为信息产业核心技术,更要得到提升与发展,所以,对于学习通信技术的学生来说,如何学好这门课程也变得至关重要了,通过对通信技术教学的改革,让学生更容易去理解这一门课程,更好地学习,更快,更有效地改善教学。
现代建筑结构检测探析:浅析现代建筑结构缺陷检测及加固技术 摘要:浅析了建筑结构检测的类型、常用的检测技术方法及建筑结构加固技术方法。就各种建筑结构检测、加固技术方法的主要特点、用途和适用范围及施工重点进行了介绍。 关键词:建筑结构;缺陷;检测;加固技术 1 引言 通常对建筑物的施工质量进行评定时,或者认为建筑物因某种原因不能满足相应的功能要求,或者对满足某项功能的要求产生质疑时,这是就有必要对建筑物的整体结构、结构的某部分或某些构件进行检测。通过检测后,判定其被检结构是否存在安全隐患。然后再对其进行采取必要的加固技术处理,或者是否予以拆除重建。在此,就建筑结构检测技术类型、方法及加固技术进行研究和探讨。 2 建筑结构检测的类型 过去建筑结构的检测和加固,重点针对旧建筑。随着科技的发展,近年来不论是旧建筑或新建筑都存在着检测和加固的问题,且该类事宜越来越多。 1)建筑物检测、鉴定和加固的标准。一般在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固:①设计不当或有误。一是对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全,地基承载力估计过高,漏算或少算了作用于结构上的荷载;二是设计人员受力分析概念不清,致使结构内力计算错误等。②施工质量低劣的。一是象混凝土强度等级低于设计标准要求,钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷,且钢筋力学性能不符合设计要求;二是砌体砌筑方法不当,造成了通缝,空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱;三是钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求。③使用或改造不当的。一是未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造,以致造成原有结构承载力不足,使用过程中又任意改变用途加大荷载;或随意拆除承重墙或墙上开洞;④建筑物使用环境的恶化。建筑物结构由于长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素的作用,从而引起结构构件的腐蚀性和损伤等。⑤灾害影响。由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏。⑥建筑物年久失修、损坏的。建筑结构有损伤或破坏,不能满足了使用要求或安全度不足。⑦古建筑的维护与保护。需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。 2)建筑物检测、鉴定和加固的依据。建筑结构试验检测技术是以相应的现行规范为根据,以实验为技术手段的。测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数,从而为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用,对于危旧建筑的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等也能提供直接的技术参数。 3 常用的检测技术方法 建筑结构检测工作内容较多,包括结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。结构种类检测方法分为:混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测等。一些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能,可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。一些重要建筑和大型公共建筑还可进行结构的动力测试。静力实荷检验分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤,结构或构件经过检测后又必须满足正常使用要求;承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力;破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。混凝土结构的混凝土材料强度广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验,结果准确可靠,但会造成对结构物局部的损坏,尤其重要的结构部位,无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声-回弹综合法所测定的参数(回弹值、声速值)对混凝土强度并不很敏感,测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法,操作简便易行,对结构物损伤也极小,且有足够检测精度。后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件,是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中,适应性很强,检测结果可靠性高,特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时,是非常有效的检验评定手段。砌体结构的检测,主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。该检测方法大致分两类:直接法和间接法。直接法为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法;间接法为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数,反映被测试工程的材料质量和施工质量,缺点为试验工作量较大,对砌体有一定的损伤;间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数,进而推定强度,但难免增大测试误差,也不能综合反应工程的材料质量和施工质量,使用具有一定的局限性。优点是测试工作较为简便,对砌体工程损伤较少或无损伤。总之,检测方法的选用应综合考虑,宜选用直接或间接或两者综合。因钢结构的材质均匀,其具有强度、塑性与韧性均能较方便地测试,所以有很大优势。 4 建筑结构加固技术方法 建筑物加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(象火灾、腐蚀、冻害等)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响,从而导致结构承载能力的不足。采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(增加支撑法等),最终降低结构构件的受力,达到加固的目的。加固方法分类:一是混凝土结构加固方法;二是砌体结构加固方法;三是钢结构加固方法。不论哪种结构加固,都需要根据实际条件及使用要求选择适宜的加固技术方法。 在一般常用的混凝土结构中,选择加固方法的同时还要选配一定的技术。施工技术主要有:①托换技术。该技术系托梁(或析架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的总称。它属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位及废弃构件拆除等技术组成,比较适用于已有建筑物的加固改造。该技术与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、生活和生产影响小等优点,但对技术要求比较高,需要熟练人员操作方可确保安全。②植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋、螺栓式锚筋,被广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。③裂缝修补技术。其根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。④混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣及其它附着物的专门技术。⑤碳化混凝土修复技术。系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术,如今该技术还不成熟,有待于进一步研究。 5 结束语 建筑物结构通过科学的检测、加固,它是一项保障建筑工程质量安全体系稳定的重要内容,严格按照规范要求对建筑工程进行检测,发现缺陷及时进行加固、修补,能确保建设的建筑物安全、永续使用。 现代建筑结构检测探析:现代建筑结构检测与加固施工技术 摘要: 系统分析和介绍了目前建筑结构常用的检测方法与加固方法,重点介绍了各种建筑结构检测方法的主要特点、用途和适用范围以及各种建筑结构加固方法的主要特点、适用范围和施工要点。结合实际工程体会,指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。 关键词:筑结构检测方法 主要特点 用途 在现代建筑结构设计和施工中,建筑结构的安全、可靠是建筑工程的头等大事。建筑物在规定的时间内,在规定的条件下( 正常设计、正常施工、正常使用和维护) ,应满足安全性,适用性和耐久性的要求。在需要对建筑物的施工质量进行评定时,或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时,就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时,就应该对 其进行加固处理,或者拆除。建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段,测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数,为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用,而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。 1、常用检测方法 结构检测工作包括的内容比较多,一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为:混凝土结构检测( 如:结构性能实荷检测、混凝土强度回弹法、超声波法、超声回弹综合法、取芯法、拉拨法) 、砌体结构检测( 如:轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法,回弹法、点荷法、射钉法) 、钢结构检测( 如:结构性能实荷检测与动测、超声波无损检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、涂层厚度检测、钢材锈蚀检测) 和钢- 混凝土组合结构检测( 如:钢管混凝土的强度与缺陷检测) 等。对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能,可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤,结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求;承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力;破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验, 结果准确可靠, 但会造成对结构物局部的损坏, 尤其是对重要的结构部位, 无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声―回弹综合法所测定的参数( 回弹值、声速值) 对混凝土强度来说并不很敏感, 测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法, 操作简便易行, 对结构物损伤极小, 又有足够检测精度,尤其是近2 0 年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件, 而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌入的方法将锚固件置入并固定其中, 因此,在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用, 适应性很强, 检测结果的可靠性也较高, 特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时, 是非常有价值的一种检验评定手段。但在我国, 研究起步较晚,且受各种因素限制, 其应用却不及回弹法和超声法那么广泛和普遍, 仍有待于加强对拔出法的深入研究以及在工程实践中的推广与应用。对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。这些检测方法大致可分为两类: 直接法和间接法,前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法, 后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数,反映被测试工程的材料质量和施工质量,其缺点是试验工作量较大,对砌体有一定的损伤;间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数,进而推定其强度,“推定”时难免增大测试误差,也不能综合反应工程的材料质量和施工质量,使用时具有一定的局限性,其优点是测试工作较为简便,对砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况,选用直接或间接或两者综合。 2、常用加固方法 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害( 如火灾、腐蚀、冻害) 或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发( 如加大载面法等) 减小截面的应力,或者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径( 如增加支撑法等) 从而降低结构构件的受力,最终达到加固的目的。1 、混凝土结构加固方法( 如:加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢/ 碳纤维加固法、全焊接补筋法、套箍加固法、喷射混凝土补强加固法、植筋法、局部修补加固法等);2 、砌体结构加固方法( 如:扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等);3 、钢结构加固方法 结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。对于混凝土结构,在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术一般有: ( 1) 托换技术该技术系托梁( 或桁架,以下同) 拆柱( 或墙,以下同) 、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点。但对技术要求比较高,需要由熟练工人来完成,才能确保安全。 ( 2) 植筋技术 该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术, 可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。 ( 3) 裂缝修补技术 该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施:1 、碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性( 钝化作用) 或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术,目前这一技术还不够成熟。2 、混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。 3、结语 建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展,同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而检测、加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法,可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。 现代建筑结构检测探析:对现代建筑结构加固技术发展的探讨 【摘要】:结构在长期的自然环境和使用环境的作用下,其功能必然逐渐减弱,本文通过对建筑结构加固的深入研究,并对各种建筑结构的加固技术及其发展趋势进行了阐述。 【关键词】:建筑结构;加固技术;发展趋势 引言 在城市化建设进程中,一栋栋高楼大厦拔地而起,不仅很大程度上满足了人们对建筑的要求,而且为城市增添了一道道亮丽的风景线。然而随着时间的推移,建筑结构也会因为劣化、损伤造成使用功能下降,或因施工技术条件的限制,以及使用功能的改变等原因使的建筑结构无法为人们所正常使用。因此,对建筑结构的加固技术进行研究迫在眉睫且意义重大。 一、加固结构的受力特征 结构在加固之前所受荷载称之为第一次受力,加固之后的所受荷载称之为第二次受力。在结构加固后,新增的部分并备有立刻发生作用进行荷载的承受,而是在第二次加荷载时才开始进行受力,与原结构共同分担荷载。已知从整体的受力情况看,新增部分在应力、应变累计应力、应变等方面都会出现滞后的现象。因此,往往出现当原有结构以及出现破坏时,新增部分还没有达到极限状态,无法充分发挥出其潜在的作用。因此,新旧两部分如何更好的共同工作是加固过程中必须关注的重点问题之一。 二、建筑加固处理的基本原则 1、绝对保证结构的安全可靠; 2、维护结构体系的整体稳定性; 3、尽可能减少对于使用功能(观感、防水、渗漏、保温、隔音)的影响; 4、有足够的使用年限; 5、加固具有可执行性,便于施工操作; 6、经济节约,减少开支; 7、应注意分析、比较,进行优化选择。 三、建筑结构加固技术 1、加大截面加固法 顾名思义,加大截面法就是在混凝土构件的四周再包筑一层混凝土,增大结构的受力截面积,从而提高结构的承载力。该法,应用十分的广泛,施工工艺简单成熟,适应范围广,可应用于柱、梁、墙、板等混凝土构件。但是,增大截面法现场是作业量大,混凝土养护期长,而且构件的截面尺寸加大后会影响房屋的空间及美观。 增大截面法又可以分为以增大截面尺寸为主和以增大截面配筋为主两种形式。前者,为了确保后补浇筑的混凝土正常的工作性能,必须配置适当的构造钢筋;后者,为保证后增加钢筋的工作性能,必须浇筑一定厚度的保护层。增大截面法加固通常是采用普通混凝土,若外包层比较薄,钢筋较密集,应该采用细石混凝土,确保混凝土的密实度;增大配筋法可采用钢筋,也可以采用型钢等。 2、粘贴钢板加固法 采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴固定于混凝土结构的拉面或其他弱势地位,钢板与钢筋混凝土结构的形成,提高结构承载能力的目的。该方法是广泛采用。该方法基本上不改变原结构的截面尺寸,施工工艺比较简单,施工周期短,可靠性高,成熟的技术和工艺的强化效果好,特别是这一技术的应用,每单位面积的加固费用下降,一般和增大截面法等在体外预应力预应力价格的方法相比,加固成本是最低的,是目前一个非常乐观的前景的加固方法。它的主要缺点是:使用环境温度的限制,耐腐蚀性差。节点位置不易加工。然而,容易腐蚀加固方法所面临的问题,与粘钢加固表面是必要的保护,如水泥砂浆保护层或环氧砂浆层,但在长期使用钢筋锈蚀程度是难以估计的,一定程度上降低加固构件的可靠性,增加维护成本。 3、增设构件加固法 (1)增设墙体加固法 当抗震横墙间距超过规定值时或者墙体的承载能力不足时,宜采用增设墙体的方法加固。增设的墙体可为钢筋混凝土墙和砌体墙。 (2)增设柱子加固法 设置外加柱可以增加其抗倾覆能力,当抗震承载力差别较小时,可采用钢筋混凝土柱与圈梁、拉杆等构件连接进行加固, (3)增设拉杆加固法 此法多用于受弯构件的加固和纵横墙连接部位的加固,也可用来代替内墙圈梁。 (4)增设圈梁加固法 当抗震圈梁设置不符合现行规范规定时,可采用钢筋混凝土外加圈梁或者板底钢筋混凝土夹内墙圈梁进行加固,外墙圈梁沿房屋四周应形成封闭,并与内墙圈梁共同约束房屋墙体及楼屋盖构件 (5)增设刚架加固法 当因为使用要求需要不能采用增设墙体加固时可采用增设刚度较大的刚架来提高抗震能力。 4、碳纤维的加固技术 其主要是指通过对碳纤维以及结构胶进行运用对房屋建筑结构进行加固,在众多房屋建筑结构的加固技术中,这是其中一种相对比较合算经济的加固技术。其所使用的材料是一种具有特殊结构以及新型的材料。碳纤维加固技术的主要特点就是:具有非常高的强度、具有非常强的耐侵蚀性、使用寿命比较长、相对于其他几种房屋建筑结构的加固技术而言非常的轻巧,这也是一种具有非常高的实用性以及具有特殊性质的技术。这种加固技术具有显著的优点,例如、功能性比较强、方便快捷、占用的土地面积少以及不需要特别的管理监控。这种加固技术相对其他加固技术而言,被运用的比例相对比较高、比较广泛,主要是因为这种加固技术的造价非常低、使用寿命也比较长以及工艺制作简单,因此,也深受众多设计者的喜欢。目前我国能够生产碳纤维的企业非常多,并且资源比较丰富,这就能够为各个客户提供需要的资源。 5、预应力加固法 预应力加固是采用高强钢筋等材料,该加固方法具有能够减少构件上的应力值,减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点,为达到对砌体结构进行加固,通过施加预压应力迫使高强材料与原构件共同受力,通常采用钢绞线或型钢等材料。该加固方法具有能够减少构件上的应力值,减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点。特别适用于提高抗震要求的楼盖、屋盖等水平受力构件,即为:提高构件承载力、整体刚度和构件抗裂能力,而且加固后占用空间小。 6、高效预应力加固法 高效预应力加固法是指采用经过防腐处理的带有套管的钢绞线或镀锌钢绞线布置于被加固构件体外,通过千斤顶张拉钢绞线达到加固目的的一种加固方法。预应力拉杆横向收紧加固法采用的是Ⅰ级钢筋或Ⅱ级钢筋作为补强拉杆布置于被加固构件上,通过人工横向收紧螺栓的方法使钢筋横向收紧产生预应力,达到加固的目的。高效预应力加固法是在体外布索,与被加固构件截面内的配筋大小没有直接联系,体外预应力作用是荷载平衡的概念。所以对超筋构件加固同样有效,这一点是前述的许多方法所不具备的。试验研究表明,高效预应力加固法采用的高强低松弛钢绞线的数量可根据需要量配置,其加固量比其它方法要大。根据荷载平衡原理,高效预应力加固法可满足现有使用要求下的所有补强加固的需要。 四、加固技术的发展趋势 传统的加固方法如增大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法等的技术和研究都较为成熟,并广泛运用于工程实际,取得了较好的效果。我国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,它们以优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐.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。纤维复合材料嵌入式加固技术,克服了碳纤维材料粘贴加固技术存在的防火性能差、粘贴在楼面上(负弯矩区域)易被人为或环境破坏、易产生剥离破坏等缺陷,加快完善和推广纤维复合材料嵌入式加固技术;建立此项技术的标准和规范;进行这方面的理论研究。 结语 目前我国六七十年代建造的建筑和现在广大村镇多数的居民住宅,大多数都是低层或多层砌体结构房屋,但其中有相当部分的砌体结构并不满足现行抗震规范要求,一旦发生类似唐山、汶川那样的地震,损失将不可估量,而近期内这些房屋又不可能全部淘汰或拆除;因此房屋的抗震加固也是急需考虑的内容。
“智能化时代”以物联网、大数据、云计算、机器学习、人工智能、3D技术等新技术手段为主要特征,许多行业开始尝试使用新技术,以提高行业工作效率和智能化水平。随着“智能化时代”的到来,房地产估价领域的相关理念、技术和方法也将随着发生实质性变化。本文将从房地产估价数据获取、房地产估价技术手段、房地产估价理论方法三个方面,总结新技术在房地产估价领域中的应用现状,从而为提升我国房地产估价质量和效率提供参考和借鉴。 一、房地产估价数据获取 房地产估价涉及的数据形式多样、内容丰富、量大而杂,包括宏观、一般、区域、个别因素等一系列数据。从数据形式来看,不仅包括空间数据(与位置相关的数据),也包括属性数据(属性特征);从数据内容来看,不仅包括结构化数据,还包括半结构化和非结构化数据;从数据量来看,房地产估价涉及到规划、国土、建设、环境、交通、发改等政府部门数据,也涉及到房地产企业、中介机构、评估咨询公司数据。因此,对于房地产估价来说,海量数据获取是首先要解决的问题。大数据是指对于无法用普通工具获得、分析、处理和管理的数据,需要采用一种新模式来进行处理,这种模式具有种类多、速度快、容量大、价值高的特点(郑晓俐,2016)。云计算的出现,实现了短时间内大量数据的存储和处理,而网络爬虫技术的发展,则为自动获取网络上房地产估价相关数据提供了方法,使获取公开房地产估价数据更加高效快捷。以大数据为基础,聂竹青等(2016)提出了基于HBase的房地产评估大数据整合策略,为房地产评估大数据的整合提供了基本思路。 二、房地产估价技术手段 (一)GIS在房地产估价中的应用 GIS是地理信息系统的简称,随着计算机图形学的发展,传统二维GIS已经逐步向三维GIS转变,利用三维GIS进行房地产估价将显得更加直观和便利。GIS在房地产估价中的应用主要有三个方面:一是基于GIS构建房地产估价信息系统。目前多数房地产估价软件是基于GIS进行开发,随着WEBGIS的出现,杨朝晖等(2008)构建了基于开源WEBGIS的网络房地产估价系统,为房地产估价的信息化、可视化和自动化提供了良好平台;二是GIS在市场比较法中的应用。市场比较法涉及到估价对象与估价案例各种因素的比较,传统应用时往往以估价师的主观经验判断为依据,王秀丽等(2011)基于GIS技术进行市场比较法各因素的比较,发现该技术可以明显增加评价结果的客观性和稳定性;三是使用GIS主题爬虫技术对WEB端的房地产估价数据进行自动采集,董浩然等(2016)基于GIS主题爬虫,实现了房地产估价的智能化评估,有效提高房地产估价机构的工作效率。 (二)BIM在房地产估价中的应用 随着三维技术的应用与发展,在房地产估价中采用BIM技术也成为可能。目前,BIM技术在房地产估价中主要应用于房地产成本法估价的改进,传统方式在使用成本法估价时,主要通过外业实地踏勘,再结合估价师的经验进行分析,因此受估价师人为主观影响较大。同时,传统成本法估价的效率不高。如果引入BIM技术,则可以利用计算机技术实现建筑物工程量的精确测算,并能够对房屋的折旧信息进行智能化管理,从而克服传统方法过多依赖估价师主观判断和效率低下的问题。熊伟(2016)提出了基于BIM和GIS的房地产成本法估价方法,该方法结合了GIS技术强大的数据管理和空间分析功能及BIM技术的特点,首先评估得到区域内网格化的市场地价,再利用BIM技术实现对建筑物成本的智能计算,从而得到房地产价格,该方法使得成本法估价效率和精度大大改善。 三、房地产估价理论方法 关于房地产估价理论与方法,学术界主要致力于两方面研究:一是采用新方法对传统房地产估价方法进行改进,二是尝试将新的数学或者统计学方法应用于房地产估价。 (一)对传统房地产估价方法的改进 传统的房地产估价方法主要有三种:市场比较法、收益法和成本法,这三种方法有明确的理论基础作为支撑,且经过长时间的实践,方法体系和应用都已十分成熟。但是传统评估方法亦有缺点,其应用主要针对具体个案评估,效率比较低下,智能化程度不高,且易受估价师主观经验判断影响。现阶段对传统方法的改进主要体现在:(1)采用模糊数学理论。模糊数学是一种用于处理模糊性现象的数学理论,一是可解决部分房地产价格影响因素无法准确量化的问题;二是在采用GIS空间分析技术实现对市场案例筛选与管理的同时,可以运用模糊贴进度方法和模糊综合评判方法实现房地产价格的计算(黄海,2009);三是在引入OWA算子对主要特征因素权重进行赋值时,结合模糊数学对传统市场比较法进行改进,将有效改善评估精度(李宝强等,2016)。(2)采用灰色关联分析方法。灰色关联分析是一种多因素统计分析方法,蔡璐等(2012)利用该方法确定比较案例与待估案例的几何形状相似程度,通过关联系数及关联度的计算,对影响因素指标值进行排序,从而确定最佳的比较案例;纪蕾等(2017)采用灰色关联分析结合三标度层次分析法对传统市场比较法进行了改进,提高了市场比较法评估的准确性,同时,还基于灰色关联和Shapley值赋权对房地产市场比较法进行改进,对比准价格进行处理,解决了房地产可比案例选择的随意性以及权重确定受人为主观影响的问题。(3)引入熵权系数法。熵原本是热力学概念,后来香农通过引入信息论,熵开始在经济社会学领域广泛应用。马靖忠(2011)采用熵权系数法对房地产比较法进行改进,通过熵值确定待估案例与交易实例之间的贴进度,从而进行估价。(4)其他数学与统计学方法。自适应过滤法是一种时序分析预测方法,吴开微(1998)首次将该方法引入到房地产估价中,建立以市场比较法为基础的房地产估价模型;VIKOR方法是一种模糊多准则的决策方法,为了使房地产市场比较法应用更加科学、方便,刘鸿雁等(2012)提出了基于VIKOR算法的多属性决策方法;贝叶斯判别也是多元统计分析的一种方法,它根据最小风险代价或最大似然比判决,即贝叶斯准则进行判别分析,应用贝叶斯判别法,可以实现房地产交易案例的自动筛选(程越,2017)。 (二)房地产估价新方法的应用 近年来,随着计算机科学技术和数学统计学的发展,新评估方法也在不断出现,新方法运用最广泛的便是特征价格模型,特征价格模型有一定的理论基础,但该模型未考虑不同区域影响因素的差异性,忽略了区域房地产价格存在的空间相关性和空间异质性等空间特性,评估结果的准确性尚需进一步改善。在房地产估价学术研究领域,目前出现的房地产估价新方法还有人工神经网络、支持向量机、适应估价技术及除多元线性回归以外的一些更加灵活的方法,如非参数回归、地理加权回归等。针对房地产估价新方法的不足,也有许多学者对其进行了改进。主要体现在:(1)针对传统特征价格模型未考虑房地产价格空间相关性和空间异质性,容易出现模型遗漏变量或者模型变量出现误设的现象,纪益成等(2015)在传统特征价格模型的基础上,提出了基于空间误差模型的房地产评估模型,克服传统特征价格模型未能考虑空间特性的弊端。(2)针对传统适应估价技术未考虑空间位置对房地产价格的影响,张然等(2013)提出了一种基于空间位置分析的商业房地产适应性估价技术,使适应估价技术应用更加准确。(3)针对支持向量机参数不易确定、收敛速度慢等问题,于秀雪等(2013)提出了基于蚁群算法优化的最小二乘支持向量机的房地产估价模型,用以改进支持向量机方法,使其更适用于房地产估价。(4)针对神经网络需要大量样本及容易出现局部最优的问题,王晞(2013)用遗传算法改进了传统的神经网络估价方法,使模型具有更好的去噪能力,弱化了计算过程中的个别偏差对评估结果的影响。(5)针对人工神经网络存在的不足及房地产估价模型的非线性特征,莫连光等(2013)综合神经网络、粗糙集和遗传算法的优点,提出了基于三者的房地产估价模型,使优化后的人工神经网络方法具备更好的非线性处理能力及更好的仿真能力;丁鸽等(2014)在传统BP神经网络的基础上,采用优化后的广义回归神经网络对其进行了改进,使得新方法具有更好的非线性处理能力和稳定性,预测效果相比之前有很大提升;吕霁(2014)则基于遗传算法,提出了基于BP神经网络和遗传算法的房地产评估预测模型。(6)针对一般平差模型对现有数据利用效率不高,且当存在不同的观测值时,不同观测值随机模型是否合理将会影响模型的效果等问题,耿继进等(2014)提出了基于方差分量估计建立房地产整体估价价格体系的新方法,该方法的可靠性和精确度都有很大提升。(7)GMDH是一种基于生物学进化论的演化方法,能够根据设定规则从候选集中筛选出最优模型,焦誉(2008)将GMDH模型应用于房地产估价,证明了该模型的实用性,弥补了传统方法的不足。 四、结论与建议 计算机辅助批量评估技术的发展,不仅提高了评估的准确性和效率,还有效降低了评估成本,促进评估机构不断转型升级(郭庆瑶,2015)。在国民经济转型发展时期,还需要从以下方面加强新技术在房地产估价中的应用。 (一)加强各种新技术应用集成,整体提升房地产估价智能化水平 随着人工智能的进一步发展及应用的普及,运用各种新的科学技术手段提升房地产估价智能化水平,从接受委托智能化到完成现场踏勘智能化、从房地产估价数据获取的智能化到房地产估价模型的智能化、从评估报告生成的智能化到审核的智能化,最终实现房地产估价整体服务的智能化,是智能化时代房地产估价的发展趋势,也是我国经济和产业结构转型升级的必然要求。 (二)加强房地产估价新理论方法研究,提高房地产估价的准确性 各种技术手段只是辅助工具,房地产估价不能仅仅依赖于技术手段和工具,更重要的是在采用新技术手段的同时,加强房地产估价基础理论和方法模型的研究,使房地产估价更具科学性和合理性,更能够反映房地产价格形成的内在规律,更能够体现因各种自然和社会经济特征不同而形成的价格差异,而不能单从数据出发,忽略了房地产估价的实际意义。 (三)政府部门应进一步强化信息化水平,提升房地产整体评估效率 2018年3月,《政府工作报告》提出要健全地方税体系,稳妥推进房地产税立法;2018年6月,自然资源部宣布不动产登记已实现全国联网,可见我国房地产税相关工作正在推进中。目前,其他国家基本上都是按评估价作为房产税计税依据,如何实现房地产整体评估是现阶段亟待解决的问题。当前我国已实现房地产整体批量评估的城市依然凤毛麟角,因此,地方政府应继续强化信息化水平,加强新技术在房地产估价中的应用,从而提升房地产整体估价的效率,为将来实行房地产税征收奠定基础。
一、研究背景 随着互联网时代的到来,传统的审计模式经历了前所未有的变化,互联网技术与审计的结合使得审计工作急需优化和完善。在互联网时代背景下,审计方式主要表现为借助互联网技术将审计方和被审计方紧密连接起来,审计方与以往相比能更便捷地获取被审计方的财务信息和数据,从而评估被审计方提供的财务信息和数据的合法性、真实性。会计师事务所的审计工作更具有专业性,受到互联网技术的影响更为彻底和全面。在互联网时代,会计师事务所应该充分认识到审计工作可能受到的影响,找到自身存在的不足,通过完善审计工作机制,做好应对挑战的准备。 二、互联网时代对会计师事务所审计影响的具体表现 (一)有关审计安全方面的影响 互联网时代所体现出来的大数据的特征对传统审计工作的安全性产生了较大程度的干扰,工作效率和效果都相继受到了一些影响。第一,互联网时代对财务信息、数据采集与传输过程中安全的影响。大数据时代,信息、数据的采集与传输过程很容易出现偏差和错误,甚至有可能会丢失;有时候信息和数据在传输过程中可能会被肆意篡改,极大地影响了信息和数据的真实性。第二,互联网时代更容易出现黑客肆意入侵的现象。网络技术的发展使得黑客技术也在不断发展,会计师事务所有时候也会遇到黑客恶意入侵和窃取信息数据的问题,影响审计工作的正常开展。另外,黑客也可以通过互联网将客户资料和信息进行伪造,通过病毒攻击的形式,使得审计工作涉及到的硬件和软件出现突发故障,不能正常使用,从而导致审计工作出现意想不到的差错。第三,会计师事务所内部网络安全制度建设方面也存在一定的漏洞。有些事务所在设置用户身份认证管理方面存在安全隐患,用户名和密码轻易就被别人窃取。同时,事务所内部安全管理机制方面的责任分工和协作也不够明确,不能落实到个人,从而引发不必要的审计工作风险。 (二)有关审计技术方面的影响 会计师事务所处在互联网快速发展的新时代,其审计技术既有传统技术的应用,也少不了新技术的引入。首先,新旧技术更替过程中容易导致冲突的出现。传统的审计方法主要包括访谈法、观察法、盘点法等,这些方法在一定程度上已经不适用于互联网时代的要求。如果会计师事务所仍然采用传统的审计技术,那么审计的效果就不理想。而完全抛弃传统审计技术,全方位引入新技术,也存在一些挑战。互联网时代要求审计工作整个流程都在线上完成,尤其是取证工作,需要依靠远程取证来完成。远程取证确实比以往更便捷、更迅速,但是会计师事务所审计工作人员在实施过程中可能会出现操作上的生疏,从而导致一些工作失误和差错。这些都是互联网时代审计新技术使用对会计师事务所审计工作所带来的挑战。其次,互联网时代审计技术本身的复杂性也制约着会计师事务所审计工作的开展。复杂和多元是互联网时代大数据的典型特征,应用互联网技术开展审计工作,本身就要求审计人员具备更为全面的专业素质。合格的审计人员应该既掌握审计工作相关的专业知识,又要了解和掌握互联网技术的有关知识。这些知识体系可能与原先的审计技术没有太大关联,也不同于普通的计算机和网络技术,它可能是全新的领域。例如互联网运作原理、计算机相关的软件和硬件常识、有关数据库存储和处理的相关技术等。互联网时代更为复杂和多元的知识和技能要求对于审计工作人员来讲是一个极大的挑战。 (三)有关审计成本方面的影响 会计师事务所在互联网时代开展审计工作,涉及的内容比传统审计工作更多、更繁琐,审计工作要正常开展,很显然需要在硬件和软件方面加大投入。首先,会计师事务所需要购买价格相对高昂的硬件和软件设施设备,以满足互联网时代审计工作的要求。这些设施设备的购置无形中就大幅度增加了会计师事务所审计工作的成本;其次,新的设施设备的有效运转、新的技术和方法的应用都需要配备相应的高端专业人才。因此,会计师事务所要从多角度人才培养和开发工作,如果遇到短缺的人才,还需要及时到外部市场高薪聘请,这些也会增加审计工作的成本;最后,会计师事务所审计工作原有的工作流程和管理方法也需要随之进行调整,审计业务体系也要进行创新,这些运营管理方面的调整和完善也需要增加成本。 三、会计师事务所审计应对影响的举措 (一)优化审计安全问题的举措 优化会计师事务所审计安全问题的举措,应当从技术和机制两个方面着手。首先,安全技术方面。会计师事务所要对接触数据库的人员进行有效管制,限制人员的直接操作,要做好数据库的加密设置工作。对于可能出现的恶意入侵、篡改数据以及窃取数据的问题,会计师事务所应加强网络安全管理,通过设置用户访问权限,提升安全等级,并构建高级别网络防火墙。同时,为了应对黑客实施病毒侵入,应当及时安装相应的防护软件,包括杀毒软件、防黑客软件等,如遇紧急情况应及时寻求高级网络反黑客人才的帮助,妥善化解危机。其次,安全机制方面。会计师事务所内部应该设置全套安全管理机制,除了上述的具体操作要求之外,还应该在日常管理上加强。事务所应该针对机房进行严格维护和管理,尤其是终端机的管理和维护。对于终端机的使用权限要严格报批,终端机上涉及的数据备份、监控、日志管理等工作要落实到具体制度层面上,责任到人。 (二)完善审计技术方面的举措 完善会计师事务所审计技术方面的举措,应该从以下两个方面着手:第一,筛选审计方法。传统的审计技术和方法虽然已经不适用互联网时代的新要求,但是在引入新的技术和方法的时候也应该做好筛选。传统审计技术和方法中的精华部分应该借鉴和汲取,与新技术和方法进行融合,通过不断研究和分析,找到适合事务所实际情况的新技术和方法;第二,培训审计工作人员。互联网时代审计工作涉及到的技术和方法,其复杂性和多元性不容忽视。要妥善应对新技术的复杂性和多元性,需要对相关工作人员进行全方位的综合素质培训。一方面要强化和巩固审计工作涉及到的专业知识和技能,另一方面,也要逐步普及有关互联网和计算机应用方面的知识和技能。另外,培训的方式也可以多样化,利用线上和线下相结合的方式,多角度、多渠道提高审计工作的专业知识和技能。 (三)解决审计成本方面的举措 会计师事务所审计成本的考量应遵循成本效益原则,在此基础之上再有效结合事务所自身情况和被审计单位的实际情况,通过综合衡量和评估,满足事务所经济效益和管理效益方面的要求。针对新型审计技术实施所需要购置的设施设备,应首先进行内部评估,不片面追求采用全部的新设施设备;针对人才开发和培养所涉及的成本问题,事务所可以着重于内部培养,通过各类学习计划、培训讲座、对外交流等多种方式进行强化;对于内部流程创新和管理创新所涉及的成本问题,事务所应把握成本效益最大化原则,抓住关键流程和管理工作进行创新,分清主次,找到审计工作的短板和瓶颈,节约管理成本。 四、结论与展望 互联网时代打破了传统审计工作的人员和技术界限,大数据所展现出来的新技术和方法对于审计工作有着极大的启发性。会计师事务所审计工作应秉承与时俱进的思想,结合自身实际情况,综合考虑成本效益原则,选择适合的新型审计技术和方法。互联网时代对会计师事务所审计工作所带来的影响是必然的,事务所只有调整战略定位,明确主要业务领域和方向,在方法和形式上紧跟时代的步伐,逐步提升审计工作的效率和质量。 参考文献: [1]谢雅璐.事务所转型、审计师关注度与审计质量[J].中央财经大学学报,2018(12). [2]曾凡伟.会计师事务所审计信息化现状及分析[J].中国注册会计师,2018(11). [3]林兢,王蔚,许宇宸.会计师事务所审计程序执行力存在问题及对策研究[J].中国注册会计师,2018(10). 作者:王晓丹 单位:天衡会计师事务所(特殊普通合伙)徐州分所
本文即围绕数据挖掘技术,就其在软件工程中的具体应用,进行了分析和探讨,具体内容如下: 1数据挖掘技术概述 数据挖掘(Datamining),也称为数据采矿,是数据库知识发现的一个基础环节,是在海量数据中自动完成隐藏特殊关系数据搜索的过程,数据挖掘技术就是这一过程应用的相关技术。一般来说,数据挖掘过程可以分为四个环节进行,分别是选择软件库保存的数据、完成选择数据的预处理、对预处理得到的格式化数据进行挖掘、以及最终获得目标数据。软件工程是数据挖掘技术的重要应用领域,具体的数据挖掘工作普遍分为三个层次进行,分别是交互式可视数据探查、自动模式提取和建构模型。三个层次之间存在着直接的关联联系,其中可视数据探查是后两者的基础,而建构模型又是前两者的指导。软件工程领域应用数据挖掘技术的目的,主要是借助聚类、分析、预测、统计等技术手段,在海量数据资源中快速分辨、寻找符合人们应用需求的数据信息,并自动将检索到的信息反馈至软件系统。此外,为保障数据挖掘的科学性和有效性,数据源还应尽可能达到庞大、真实的要求。 2数据挖掘技术的应用分析 2.1开源软件开发中的应用分析 所谓开源软件,就是源代码处于开放状态的软件,一般来说,开源软件普遍对客户免费开放,也正由于开源软件的这一特性,导致对开源软件的管理和控制变得相对困难。在这种环境背景下,在开源软件开发阶段引入数据挖掘技术,可有效提高开源软件的开发质量。以大阪大学设计的分布式数据挖掘系统为例,该系统就可以在实现大规模系统挖掘的同时,完成对不同开源软件的挖掘;再以牛津大学设计的数据挖掘系统为例,该系统实现了系统开发者和使用者的持续跟踪管理,从而大幅度地提高了开源软甲的使用率。 2.2软件项目管理中的应用分析 数据挖掘技术在软件项目管理中的应用,主要表现在以下两个方面:(1)版本控制信息挖掘包含的对组织关系的挖掘;(2)对版本控制信息的挖掘。就软件项目管理而言,其本身具有鲜明的系统性和复杂性特征,对组织关系的挖掘,是实现各类资源科学分配和协调的重要前提。以整个软件项目管理过程中产生的电子邮件、共享文档为例,对此进行数据挖掘就可以有效区分不同工种人员的组织关系,避免秩序混乱问题的发生,从而保障软件项目管理工作的顺利进行。另一方面,版本控制可以实现对文件内容变化的详细记录,并作为用户了解版本修订情况的依据和基础。针对版本控制信息应用数据挖掘技术可进一步降低系统维护成本,同时可起到一定的警示作用,及时反映系统修复记录中存在的纰漏,最终达到提高软件项目管理水平的目的。 2.3程序代码中的应用分析 本文涉及的程序代码,主要是指克隆代码,即通过简单的“复制、粘贴”操作获得并再次进行使用的代码。数据挖掘在克隆代码检测中的应用,是数据挖掘技术应用的早期形式之一,目前应用较为普遍的方法包括基于标识符对比方法、基于文本对比方法等几类。总的来说,数据挖掘在克隆代码检测中的应用还有待进一步的发展和完善,尤其是关于语法信息和语义挖掘的考虑,以提高检测的科学性和准确性。对横切关注点进行挖掘,也是数据挖掘技术的重要应用,主要是由于部分关注点在程序中的代码具有极高的相似度,甚至是使用相同代码导致的。目前,应用于Aspect的挖掘方法众多,根据不同方法的具体特点,可以分为形式概念分析方法、本文和类型分析方法、聚类分析方法、以及自然语言分析方法等等。在对执行模式进行数据挖掘时,应优先选择方法执行关系挖掘和形式概念分析法两种方法。此外,数据挖掘技术还可用于对数据库目标构件或代码的挖掘应用,在数据挖掘技术的支持下,可大幅度提高检索速度、效率和准确度。 2.4故障检测中的应用分析 从故障检测的角度分析,对程序执行记录进行数据挖掘,可提供程序的交互模式和说明,而以上信息均可以作为软件故障定位和检测的依据。对程序说明的数据挖掘过程,就是对信息的跟踪和逆向建模的过程,该过程对于加深对程序的理解,以及优化程序后续的维护管理,具有重要的作用和意义。目前,基于规则的挖掘方法是应用较为普遍的方法,其主要通过对程序行为的挖掘发现对应的规则,进而借助时态逻辑完成表达。 3数据挖掘技术的主要应用方法 3.1分类 数据挖掘技术涉及的相关分类方法,大致等同于某种预测分类标号的执行动作。在实际应用过程中,通常需要建构相应的分析模型,并提前根据相应规则输入概念集或数据类集,以作为分析模型的应用基础。目前,数据挖掘技术应用于软件工程领域的分类方法中,主要的分类方法包括神经网络分类法、判断树法、贝叶斯分类法、以及支持向量机等几类。其中,判断树法在分类计算过程中主要借助贪心算法作为逻辑基础,根据从上而下递归的模式完成判定树的构造,而判定树包含的各个子节点,就分别表示不同的软件类别标号。 3.2聚类 聚类具体是指将研究涉及的大量数据,按照一定标准细分为不同簇或类的过程,从而在保障相同簇的对象之间拥有较好相似度的同时,不同的簇的对象之间有着较明显的差异度。聚类和分类有着本质上的差异,聚类过程划分的类对象具有不可预知性,即无指导的学习方法。聚类分析方法在其他算法的预处理范畴中有着大范围的应用,尤其在数据分布信息独立性分析方面有重要应用,不仅可更好地挖掘孤立点,同时可提高欺诈行为检测的效率和准确性。 4结语 综上所述,信息时代背景下,数据挖掘技术是快速处理海量信息、准确寻找目标信息的关键。就软件工程而言,数据挖掘技术在开源软件开发、软件项目管理、程序代码、以及故障检测等方面,均有着重要的应用,相关人员必须提高对数据挖掘技术的重视和关注,切实加强数据挖掘技术的实际应用,以促进我国软件工程行业的进一步发展。
数据挖掘技术可以从庞杂的数据信息中提取、采集需要的信息,是企业运营中重要的应用技术。尤其随着各类电子产品的日益增多,为了让海量的信息为人们提供更加优质的服务,离不开对相关的数据展开深层次的挖掘与处理,为企业朝着继定的目标发展提供了必要的信息参考。 1数据挖掘的技术 1.1基本含义 数据挖掘就是指充分应用科学、高效率的计算方法,在海量的数据信息中捕获可用的信息的深入筛选过程。现如今,随着人类进入了信息时代,数据挖掘的技术在诸多行业里获得了人们的广泛认可,应用范围非常广阔。 1.2操作方法 总体而言,数据挖掘的技术大体可以分为以下五种操作的方法。第一,神经网络法。这种方法的鲁棒性较好,具有高度容错、并行处理的功能,对数据挖掘十分适用。具体是按照选择的模型,确定适用范围。现阶段,神经网络领域里普遍应用连续、离散、art与koholon等几种模型,主要在联想记忆、聚类的自组织映射、计算优化中进行应用。第二,决策树的方法。这种方法指的是对海量的信息进行分类、整理,并寻找带有一定运用价值的信息。具有迅速分类、获取可用信息的特点。因此,比较适合处理大量的数据。缺陷主要包括抵制噪声能力弱、表达复杂的概念不够具体。第三,统计分析法。通过这种方法可以有效地分析函数关系、相关关系。现阶段,可以具体划分三种方法,即相关、回归、差异等分析方法。第四,遗传算法。指的是依托于遗传激励与生物的自然选择规律的随机性搜索的计算方法,这也是十分常见的数据挖掘法。可以与其他的模型建立一定的联系,具有应用范围广、隐含并行性的优点。第五,挖掘对象。结合信息储存的格式,可以挖掘面向对象的文本数据源、数据库、空间数据库、多媒体数据库、异质数据库、时态数据库、Internet等。 2软件工程中数据挖掘技术的应用 2.1挖掘结构、程序代码 数据挖掘的技术在结构、程序代码方面的应用具体如下:其一,检测克隆代码的方法。所谓的克隆代码是指按照相关的软件工程正常运行的标准,复制或粘贴某个代码段。如果存在特别的需要,还能够酌情更改一些代码,并且对以上的代码加以严格地检测,目的在于以免相关故障的传播,达到简单维护系统的目标。有利于相关的软件系统正常运行。现阶段,克隆代码的检测可分为四种方法。即标识符比较、文本对比、程序结构、度量等。各种方法皆拥有各自的判断标准与检测程序,应用的时候,还需要结合具体的状况合理选择。其二,Aspect挖掘法。这种技术就是人们经常提及的横切关注点的挖掘法,在软件工程里,Asped挖掘法在改造系统中发挥关键性的作用。尤其在处理相关问题时,可以提供很多的方法,其中,形式概念、度量分析法最具有针对性。以上的方法能够通过重建候选集的形式,更好地解决横切点的挖掘问题。而且,这种数据挖掘的技术在其他许多方面也可以发挥良好的性能。 2.2软件项目管理方面 关于软件项目的管理,应用数据挖掘的技术可以表现以下两点。其一,挖掘组织关系与控制版本的信息。因为软件管理属于一项系统化的工程,关于组织关系的挖掘就分为许多层面的内容,其中,以合理地协调、分配人力资源最为重要。例如:在某一活动举办期间,由于涉及诸多的参与人员,这样,在统计有关信息时,极易因信息的交互而影响活动的正常秩序。而数据挖掘技术的有效应用,能够有效地区分各方面的组织关系,极大地提升了项目管理的效率。其二,控制版本的控制信息。版本信息的控制可以为相关的工作者查询版本带来便利。有效地应用数据挖掘的技术,不但可以对系统实际的修复状况展开自动化地检测,同时发出相关的报警信号;而且还能够轻松地规避大量的错误,有利于维护系统的运行秩序,进而提升软件项目的管理质量。 2.3故障检测方面 数据挖掘的技术在软件工程中的另一个重要应用就是检测故障方面。长期以来,软件工程系统中,展开故障检测的时候,通常选择程序切片的方法,程序切片的检测法尽管也可以在某种意义上达到系统正常运行的标准,然而,也会产生一些亟待处理的问题。例如:技术较为复杂、定位比较模糊等。现如今,随着软件工程系统日益升级与优化,一定要相应地优化故障检测的技术。而应用数据挖掘的技术恰好可以符合新的检测标准。这项技术具体应用于故障检测方面可以从交互模式、程序说明进行分析。挖掘程序的说明可以对软件工程系统相关的运行信息展开跟踪式的检测。以便迅速查找系统运行中存在的问题,并及时进行系统的检测与维护。从现阶段常见的挖掘法分析,一般应用规则与自动化的方法。这两种方法,皆充分地按照相关的程序与API的规则进行信息的挖掘。 3结束语 总之,在软件工程系统中有效地应用数据挖掘技术,既能够极大地提升软件研发的工作效率,又能够增强软件的稳定性能。伴随信息技术的不断发展,在未来,数据挖掘的技术在软件工程领域中的应用还会更加广泛。这项技术改变了以往人们获取数据的形式。而且从某种意义上优化了软件工程系统,有利于软件工程获得更好的发展。
制药废水处理技术探究:制药废水处理技术研究进展 摘要:本文介绍了国内外近几年来废水处理的一些新技术分析了制药生产废水的水质特征,针对制药废水的处理难题。并综述了这些高级氧化技术处理制药废水的特点及研究进展。 关键词:制药废水 废水处理 高级氧化 随着人们对水污染处理技术的深入研究,出现了一系列新技术。在这些技术中,对于那些难以生物降解或对生物有毒有害的物质处理,高级氧化技术显示出了它们独特的优势,它们能将有害的有机物转化成无害的且易于降解的物质。因此,高级氧化技术在处理难降解有机污染物的应用领域中具有巨大的发展前景。 1、高级氧化处理技术及研究进展 长期以来,有毒有害且难以生物降解的有机物污染着人类的生存环境,人们一直在研究经济有效且环保的新方法、新技术。目前处理有机污染物的方法各不同,常用的方法包括吸附法、气浮法、混凝沉淀法、蒸馏法、反渗法、活性污泥法、膜分离法等。 高级氧化技术又称深度氧化技术,是运用氧化剂、光照、电、催化剂生成的活性极强的自由基(如·OH等)来降解有机污染物的技术。·OH的氧化电位是2.8V,仅次于氟的2.87V,它可使难降解有机物发生开环、断键、加成、取代、电子转移等反应,使难降解的大分子有机物转变为易降解的小分子物质,反应最终产物基本上为CO2和H2O,并且无剩余污泥和浓缩物生成。高级氧化技术主要有Fenton 法、湿式氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、微波催化氧化法、超临界水氧化法、电化学法等。 1.1 Fenton 试剂法 Fenton 法是以铁盐(Fe3+或Fe2+)为催化剂,在H2O2存在的情况下会产生强氧化性的·OH,它能氧化许多有机分子物质,且反应过程不需要高温高压。 Fenton 法反应条件温和,设备也较为简单,适用范围比较广泛。该法的缺点是氧化能力相对较弱,出水含有大量的铁离子。 1.2 湿式氧化法 湿式氧化法(WAO)是在高温(125~320℃)、高压(0.5~10MPa)下用氧气或空气作为氧化剂,氧化水状态的有机物或还原态的无机物使之生成CO2和H2O的一种处理方法。如使用高效、稳定催化剂的催化湿式氧化技术(CWAO)以及使用过氧化氢作氧化剂的催化湿式过氧化物氧化技术(CW-PO)等。目前催化湿式氧化法的研究热点主要集中在高效、稳定的催化剂的制备上。 1.3光催化氧化法 光催化氧化法是一种简单、高效很有前途的技术。它在一定的时间里可以讲几乎所有的的还原性物质氧化,具有能量利用率高、脱色效果好,不产生剩余污泥,无二次污染等优点。光催化氧化法是以n型半导体(如TiO2,SrO2,WO3,SnO2等)作为催化剂的催化氧化过程。当这些催化剂受到近紫外光辐射时,会形成电子空穴对(h+__e-)。由于空穴有很强的氧化能力,当这些电子和空穴迁移到粒子表面后,使水在半导体表面形成氧化能力极强的羟基自由基,利用·OH便可氧化各种有机物并使之完全矿化。 1.4 臭氧氧化法 臭氧被认为是一种有效的氧化剂和消毒剂,具有很强的氧化能力,采用臭氧氧化技术处理有机废水,具有反应速度快、无二次污染等优点。在臭氧的氧化反应过程中,臭氧的氧化分解反应是一种自由基反应,其中O3与OH 经过一连串反应生成O2和自由基·OH,而·OH比O3的氧化能力更强,能氧化分解更多的有机物。 1.5 超声声化法 超声声化的原理是液体在超声波(15kHz~1MHz)辐射下产生空化气泡,这些空化气泡吸收声场能量,并在极短的时间内崩溃释能。在空化气泡崩溃的瞬间,会在其周围极小空间范围内产生高温高压(温度高达1900~2500k,压力超过50Mpa),并伴随有强冲击波和高速射流。进入空化泡中的水蒸气,在高温高压极端环境下发生离解,产生了强自由基如·OH,HOO·,·H等。水中的有机污染物就在超声产生的高温高压“空化泡”中分解,或者被自由基氧化。 1.6微波诱导催化氧化法 微波是指波长为1mm~1m、频率为300~300000MHz的一种电磁波。在液体中微波能使液体中的极性分子高速旋转碰撞而产生热效应。许多磁性物质,如过渡金属及其化合物、活性炭等对微波有很强的吸收能力,常作为诱导化学反应的催化剂,当受到微波辐射时不均匀的表面会产生许多“热点”,其能量比其它部位高得多,诱导产生高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡态等离子体等多种反应,可以产生高温并形成活性氧化物质,从而使有机物直接分解或将大分子有机物转变成小分子有机物。 1.7超临界水氧化法 超临界水氧化法(SCWO) 是目前研究比较活跃的废水处理技术之一。它是以水为介质,利用水在超临界状态下所具有的特殊溶解度、易改变的密度和介电常数、较低的黏度、较大的离子积、氢键几乎消失等特殊的性质,使它可与非极性物质以任意比例互溶,提高了反应速率,并可实现有机物的完全氧化。利用这种性质,将有机污染物与水混合,升温,加压到临界状态,通过改变反应的压力和温度等条件,汽液相界面消失,形成均相的氧化体系,有机污染物将被迅速氧化分解。但是由于该技术对反应条件要求较为苛刻(高温、高压)对设备要求较高,因此,还有一些实际的技术问题亟待解决。 1.8 电化学氧化法 电化学氧化法主要是通过电极材料的作用,产生超氧自由基(·O2)、羟基自由基(·OH)等来氧化水体中的有机物,但是传统电化学方法一直存在着能耗大、成本高、析氧和析氢等副反应的特点,于是在此基础上,便发展了三维电极和高压脉冲电凝技术。三维电极与原先的二维电极相比,面体比增大、离子间距离小、传质效果好;而高压脉冲电凝技术可以大大降低总电流强度和减少电解时间,从而提高电流效率,降低电耗、铁耗。 2、制药废水处理的新方法、新技术 2.1 新型三段序贯式水解------好氧为主体的工艺流程 高浓度制药工艺废水含有大量有机溶剂,目前仍按厂方现有装置回收,回收后的生产废水流入均质池,与其它生产废水混合,然后一起送入初沉池分离水中的SS杂质。经沉淀后生产废水与生活污水和稀释水(冷却水)在调节池中混合,使原水CODcr浓度控制在4000mg/L左右,由此废水提升至气浮池、然后进入三段序贯式H/O池及接触氧化池,并流入中间水池,再由此提升至二沉池后流入次氯酸钠氧化池,然后经监测并达标排放。 2.2 MBR处理制药废水 研究国内MBR应用于高浓度有机废水,特别是制药废水的处理研究尚处于实验室探索阶段。同济大学孙振龙等以上海市某制药厂抗生素发酵废水为现象,进一步做了一体式平面膜生物反应器处理抗生素废水研究,研究结果表明,膜的截留作用使反应器活性污泥的质量浓度达15g/L,在进水COD浓度为2500~4000mg/L的情况下,COD去除率达到86%。 3、结 语 目前,开发经济、有效的复合水处理单元是亟待解决的问题。同时,应加强清洁生产的研究,并在处理前期考虑废水是否有回收利用的价值和适当的途径, 以达到经济效益和环境效益的统一。 制药废水处理技术探究:浅谈制药废水处理技术及研究 [摘 要] 随着医药工业的迅速发展,生产过程中所排放的废水对环境的污染也日益加剧,给人类健康带来了严重的威胁。根据制药废水的特点,介绍了目前国内外处理制药废水所应用的各种物化、化学、生化以及组合工艺技术,并对各种处理方法的特点进行了论述,同时介绍了一些新的处理方法。 [关键词]制药废水;物化处理;化学处理;生化处理;组合工艺 制药废水是国内外较难处理的高浓度有机污水之一,也是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一。制药废水的特点组成复杂,有机污染物种类多,BOD5和CODcr比值低且波动大,SS浓度高,同时水量波动大。目前,处理制药废水常用的方法有物化法、化学法、生化法以及多种工艺联合的方法。 1.制药废水处理技术 1.1 物化法 物化法在制药工业废水处理中有很多种,其因处理不同的制药废水而不同,它不仅可作为单独的处理工序,也可作为生物处理工序的预处理或后处理。 1.1.1混凝沉淀法 这是最常用的预处理方法,通过投加化学药剂,使其产生吸附、中和微粒间电荷、压缩扩散双电层而产生的凝聚作用,破坏了废水中胶体的稳定性,使胶体微粒相互聚合、集结,在重力作用下沉淀。制药废水处理工程中常用的混凝剂有聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酰胺 PAM 等。混凝沉淀法的优点是不仅可以有效降低污染物的浓度,还可以改善废水的生物降解性能。缺点是会产生大量的化学污泥,造成二次污染;出水的 pH 较低,含盐量高;对氨氮的去除率较低。 1.1.2 气浮法 通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。 1.1.3 吸附法 指利用多孔性固体吸附废水中一种或几种污染物,以回收或去除污染物,从而使废水得到净化的方法。 1.1.4 电解法 具有高效、易操作等优点,同时又有很好的脱色和提高可生化性的效果。 1.1.5 膜分离法 该技术包括反渗透、纳滤膜、纤维膜。优点是在产生环境效益的同时又可回收有用物质,设备简单、操作方便、处理效率高、节约能源。 1.2 化学法 采用化学方法时,某些试剂过量会导致水体二次污染,因此在设计前应做好相应实验研究工作且化学药品昂贵。 1.2.1 铁碳法 工业运行表明,以Fe-C作为预处理步骤,出水可生化性大大提高。 1.2.2 臭氧氧化法 能提高抗生素废水的BOD5/COD,同时对COD有较好的去除率。I.A.Balcioglu等对抗生素制药废水进行了臭氧氧化处理,并研究了pH、进水COD以及H2O2的使用量等因素对臭氧氧化处理过程的影响。结果表明,抗生素废水在臭氧用量为2.96g/L时,BOD5/COD的比值由0.077增至0.38。而在废水pH 值不变的条件下,臭氧氧化过程均可达到75%以上的COD去除率。 1.2.3 Fenton试剂法 亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂。它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。该方法设备简单,易于实现工业放大,是一种有较好开发前景的处理青霉素废水工艺。Neyens和Baeyens指出,Fenton氧化是在去除废水中许多有害有机物质的一个非常有效的方法。它同样是一个非常有效的预处理,可以改变成分有助于后续更好的生物降解;并且可以在下面的生物处理过程中减少微生物的毒性。 1.2.4 光催化氧化法 该技术具有新颖高效,对废水无选择性且无二次污染,尤其适用于不饱和烃的降解。 1.3 生化法 生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术。由于制药废水中有机物浓度很高,所以一般需要用厌氧和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。 1.3.1 厌氧生物处理 国内处理高浓度有机制药废水以厌氧法为主,但单独使用出水COD仍高,一般要再进行后处理,即好氧生物处理。优点是可直接处理高浓度有机制药废水,不用稀释,节能,产甲烷可回收利用,剩余污泥量少。 (1)上流式厌氧污泥床法(UASB法)。优点是厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需另设污泥回流装置等。缺点是UASB运行时,对管理技术要求较高,且启动驯化困难。 (2)上流式厌氧污泥床过滤器(UASB+AF)。是近年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器,它结合了UASB和厌氧滤池(AF)的优点,使反应器的性能有了改善。 (3)水解酸化法。水解池全称水解升流式污泥床(HUSB),它是改进的UASB。优点是可将难降解大分子有机污染物初步分解为小分子有机污染物,提高可生化性;反应速度,池小、投资少,并能减少污泥量;不需密闭,搅拌,不设三相分离器,降低造价。 (4)厌氧符合床(UBF)。与UASB相比,具有分离效果好,生物量大, 生物种类繁多,处理效率高,运行稳定性强,是实用高效的厌氧生物反应器。 (5)厌氧折流板反应器(ABR)。该反应器因具有结构简单、污泥截留能力强、稳定性高、对高浓度有机废水,特别是对有毒、难降解废水处理中有特殊的作用,因而引起了人们的关注。 1.3.2 好氧生物处理 进行好氧处理时一般需要对原水进行稀释,因此动力消耗大,并且废水可生化性差,所以一般之前要进行预处理。 (1)普通活性污泥法。缺点是废水需大量稀释,运行中泡沫多,易发生污泥膨胀,剩余污泥量大,去除率不高,常必须采用二级或多级处理。因此,改进曝气方法和微生物固定技术以提高废水的处理效果已成为近年来活性污泥法研究和发展的重要内容。 (3)生物接触氧化。该方法集活性污泥法和生物膜法的优势于一体,具有较高的处理负荷,能处理易引起污泥膨胀的制药废水。 (5)吸附生物降解法(AB法)。属超高负荷活性污泥法。对BOD5、COD、SS、P和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。 (6)生物活性碳。优点是不仅能利用物理吸附作用,还能充分利用附着微生物对污染物的降解作用,大大提高COD去除率,氨氮、色度的去除率也较高。缺点是费用较高。 (7)生物流化床。将普通的活性污泥法和生物滤池法两者的优点融为一体,因而具有容积负荷高、反应速度快、占地面积小等优点。 (8)循环式活性污泥法(CASS法)。与SBR相比,优点是对难降解有机物的去除效果更好;进水过程是连续的,单个池子可独立运行;比SBR法的抗冲击能力更好。 2.制药废水处理组合工艺 由于制药废水成分复杂、COD高并且很难降解,单独的好氧或厌氧处理往往不能满足要求达标排放,而厌氧+好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。 根据废水间歇式排放,水质、水量波动大的特点,设计采用以CASS为主体的处理工艺。实践表明,在制药废水处理工程上,该工艺具有设计合理、运行稳定可靠、抗冲击负荷能力强、运行维护简便、投资少等优点。 3.结语 根据制药废水的特点,仅靠单一的处理工艺很难使出水达标排放,必须采用多种工艺联合处理的方法,一般的流程都要设计成几种方法的综合才能有效地达到处理的最终要求. 采取适当的处理工艺,可以从制药废水中回收部分有用成分,实现资源回收与再利用。因制药废水水量间歇且波动大,一般应设调节池。 目前制药废水的处理仍存在处理效果不稳定,成本高等问题,所以急需开发新的更有效的处理技术。 制药废水处理技术探究:关于制药废水处理技术分析 【摘 要】近几年,我国环境污染不断加剧,而在导致环境污染的污染源中,其中制药厂所排放的废水就是非常重要的污染源之一,因为制药废水里成分较为复杂,含有大量的有机物,颜色较深,而且具有较大的毒性。所以在处理起来存在较大的难度。本文对制药废水处理技术进行了具体的阐述,以期在实际处理中尽可能减少废水的排放对环境所带来的污染。 【关键词】制药废水;物化处理;生化处理;化学处理;新技术 0 引言 目前制药行业是排污的重点企业,而且污水排放量大,废水组成较为复杂,污水中存在有大量的细菌和病毒、难溶解的有机物,所以对制药企业的废水进行治理难度也较大,而制药企业的废水如果不进行治理,任由其排放到环境当中,对环境所带来的破坏将是十分严重的,不仅可能导致疾病的传播,而且会使水源受到污染,直接危害人们的身体健康。 1 药厂传统意义上的废水处理技术 1.1 混凝沉淀法 混凝沉淀法为物化法中的最主要方法之一,利用该种方法可以有效的对废水中的生物进行降解,减少废水中污染物的含量,但利用此种方法会有大量的化学污泥产生,而且废水中含量盐量、氨、氮的去除率也较高。 1.2 浮选法 浮选法也可称为气浮法,其在实际应用中分为电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法三种方式,通过一定方法使水中产生大量的微气泡,而使废水中浓度相似的污染物粘附在一起而浮至水面上,这样可以使废水中的固液和液液实现有效的分离,从而达到去除污染物的效果。 1.3 膜分离法 此方法是利用膜来对溶剂进行分离,同时利用此种方法对多酚类制约废水进行乙醇回收时效果较为明显,同时也可以有效的截留多酚类混合物。 1.4 厌氧生物处理方法 此种方法较为适宜对高浓度的有机制药废水进行处理,但如果单独使用此种方法时,则还需要后续对好氧生物再进行处理,才能达到良好的效果。此种方法分为上流式厌氧污泥床法、水解升流式污泥床法和厌氧折流板反应器法。 上流式厌氧污泥床法对废水进行处理时,由于其结构较为简单,而且水力停留的时间较短,所以不需要再另外进行污泥回流装置的设置,但由于些种方法对管理技术水平要求较高,而且驯化时间较长,一旦相关要求达不到,则会影响到出水水质的稳定性。而通过对此种方法进行改进,又产生了水解升流式污泥床法,这种方法可以对无法降解的大分子有机污染物降解为小分子有机污染物,可生化性能较高,而且反应速度较快,不需要较大的反应池就可进行,反应过程中污泥量较小,减少了密闭、搅拌和分离器等环节,造价较低。而厌氧折流板反应器法对于制药废水处理具有非常好的适用性,其不仅结构简单,而且对污泥具有非常好的截留能力,无论对于高浓度废水还是有毒、难降解的废水等都具有非常好的效果。 1.5 好氧生物处理技术 好氧生物处理技术大致可分为普通活性污泥法、序批式间歇活性污泥法和深井曝气法等三种方式。普通活性污泥法在目前制药厂污水处理中应用的较为普通遍,而且此种方法也较为成熟,但在应用此种方法时,由于需要对废水进行大量的稀释,这就导致废水中有大量的泡沫产生,污泥膨胀率也高,直接影响了去除效果。而对于间歇性排放、水量水质波动较大的制药废水进行处理时,通常都会选择序批式间歇活性污泥法,此种方法不仅结构简单,具有非常好的经济性,而且可以对水质进行均化,不存在污泥回流的情况,在许多制药废水的处理中都得以应用,但此种方法由于污泥产生沉降,这样就需要利用较长的时间来对泥水进行分离处理。深井曝气法是高速活性污泥系统,和普通活性污泥法相比,深井曝气法具有以下优点,包括氧利用率高,深井中溶解氧效果好,充氧能力相当于普通曝气的10倍;污泥负荷速率高;占地面积小、投资少、运转费用低、效率高、COD的平均去除率可达到70%以上;不存在污泥膨胀问题;保温效果好,可保证北方地区冬天处理废水获得较好的效果。缺点是部分深井出现渗漏现象,深井施工难度较大,基建费用较高。 1.6 电解法 电解质溶液在电流作用下发生电化学反应的过程称为电解。与其他方法相比,电解法具有效率高、操作简便等优点,并且具有良好的脱色效果。 1.7 Fenton试剂法 Fenton试剂也即亚铁盐与H2O2的组合试剂,能够有效的去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。 1.8 Fe―C处理法 Fe―C法也即铁碳(炭)微电解技术,是以铁屑、碳构成原电池,集氧化还原、絮凝吸附、络合以及电沉积等作用为一体的水处理技术。该方法在去除部分难降解物质的同时,还可以改变部分有机物的结构,从而提高废水的可生化性。对制药废水中的磷具有良好的去除效果。 2 制药厂废水新型处理方法 近年来,科研人员进行了一些新型制药废水处理方法的研究,主要有微波处理法,超声波处理法等。 2.1 微波处理法 微波通常是指波长在lnm~lm的特殊电磁波,单独利用微波处理废水效果并不十分理想,但是微波处理法与其他常规的处理工艺相结合就会达到强化处理的效果。比如,活性炭吸附法是废水处理的常用方法,但是吸附后的活性炭表面的有机物却很难处理,但是微波处理可以有效地解吸活性炭表面的附着物,使活性炭吸附再生,以达到重复利用的目的。 2.2 超声波处理法 用频率大于20000Hz以上的超声波辐射溶液会引发诸多化学反应,也就是“超声空化效应”。超声波水处理技术的核心就在于超声波通过・OH自由基氧化、气泡内燃烧分解以及超临界水体氧化三种方式进行的。近年来,随着微波化学理论的成熟,将微波、超声波技术应用于水处理领域的关注度已经越来越高,特别是超声波与生物接触氧化法的组合工艺,对高浓度有机废水的净化具有显著的效果。 3 结束语 目前我国对于工业和制药企业的废水排放标准有了较为严格的限制,这就对废水处理的技术水平有了更高的要求。由于制药废水不仅浓度较高,而且废水中含有大量的不易降解的污染物,所以制药企业在进行废水治理上存在着较大的难度,而且为使排放的废水能够达到国家的要求,则制药企业较大的压力,加强废水的治理已成为十分紧迫的任务。制药废水由于其水质特点及组成成分的复杂性,所以在治理过程中如果仅仅依靠单一的治理技术很难达到排放的标准,所以在实际治理工作中,需要根据废水水质的要求来选择适宜的工艺联合进行治理,同时在治理的过程中尽可能确保资源能够实现循环利用。尽管这几年我国制药企业都加大了对废水处理的研究力度,但在该方法还没有十分成熟的治理技术,而且出水效果稳定性差、成本高及资源利用率低等问题还十分突出,因此,我国制药企业在废水处理领域还任重道远,需要加快研制和开发出新的高效的制药废水处理技术。 制药废水处理技术探究:制药企业废水处理技术初探 摘 要:当前,随着我国经济的快速发展,制药业等有关国民经济发展的事业都得到了十足的发展与建设。企业的快速发展,不可避免地带来一系列相关的负面问题。制药企业所面临的难题就是废水的处理。本文就制药生产废水的水质特征进行了简要分析,介绍了国内外通常采用的处理方法,总结了各种处理方法的特点及其存在的问题。 关键词:药企 废水 处理 随着我国医药工业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一。如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题,也成为广大人民在生活过程中普遍关注的话题之一。制药工业废水主要包括四大类,既:抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水这四类。这些废水具有成分复杂、毒性大、色度深和含盐量高、有机物含量高、生化性差,处理难度高的特点。因此,本文从以下几个方面来探讨了药企废水处理技术。 一、制药废水的处理方法 制药废水的处理方法可归纳为以下几种:物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。 1.物理处理法。这种方法是最基本也是最常用的处理方法之一,一般使用较为频繁的物理处理法是:蒸馏处理法、气浮处理法、过滤处理法、重力沉淀处理法等。用纯物理作用来处理污染物的是重力沉淀处理法,用来分开废水中所含的悬浮污染的物质,一般使用过滤处理法以及气浮处理法,主要作用是将水中悬浮的物质去除掉。物理处理法所用到的工艺流程一般有离心分离流程、重力分离流程以及筛滤截留流程,其使用最频繁的处理设备主要有气浮装置、沉淀池、过滤池、格栅。 2.化学处理法。这种方法是处理废水中所含污染物的最主要的处理方法,主要是朝废水里添加一定的化学物质,利用物质和水所产生的化学反应进行除污,从而完成水质净化这一最终目标,这也是当前医药化工企业除污的有效方法和技术。随着经验的积累和技术的进步,化学处理法也在不断地改进中,现在的主要化学处理法分为电化学氧化处理法、铁屑内电解处理法、化学氧化处理法、焚烧处理法、中和处理法以及混凝处理法。 ①中和处理法。这种方法主要以中和为手段,利用化学反应将污水里超过指标的酸碱清除掉,通常以pH值到达中性附近才算合格。在处理废水的过程中,如果废水呈酸性,中和剂一般为碱或者碱性氧化物,如果废水呈碱性,则刚好相反,其中和剂一般为酸或者酸性氧化物。 ②化学氧化处理法。这种方法是充分利用臭氧、双氧水、含氧化合物与氯等有效的氧化剂对废水中含有的有机污染物进行直接氧化处理。目前使用得较多的是臭氧氧化处理,对于一些比较难以降解的废水,这种方法能够使废水得到有效的处理。 ③铁屑内电解处理法。这种方法的运作原理是利用几种有效的机理协同,包括铁屑与新生态氢电解后的还原性作用、二氧化铁所起到的混凝性作用、活性炭发挥出来的导电作用以及强力的吸附作用。 3.物理化学处理法。这种方法是结合物理处理法与化学处理法的优点,在废水处理上进行强强联合,用物质相互转移中产生的变化,在更高效率的条件下,利用先进的处理技术,将废水里面的污染物进行去除,其技术操作单元的环保性能较高。该处理法有四种比较常用,分别是:膜技术处理法、吸附处理法、萃取处理法以及离子交换处理法。 4.生物处理法。这种方法是所有废水处理法中使用范围最广泛的,深受医药化工企业的喜爱。在制药企业有机废水的处理过程中,生物处理法以高科技、高效率得到了进一步的应用,并且还在不断地改进与完善中,成为技术专家研发的热点。但它的缺点也比较突出,比如占用面积较大,用来处理废水的基建投资也比较高,在流程管理中较为复杂等。如果这些缺点得到改善,将是所有医药化工企业废水处理的福音。 5.废水处理中的其它技术。在医药化工的废水处理中,除了较为常用的几种处理方法之外,其它一些新式处理技术也在不断的研究和开发中,使废水处理的方法更加丰富,进一步扩大了选择的余地。这里简单地介绍两种:一是声波技术处理法,利用超声波频率的控制以及饱和的气体,有效地降解和分离有机污染物质。二是磁分离处理法。这种方法的原理是利用磁种的剩磁来进行废水处理,在处理过程中,将磁种与混凝剂投入废水里面,此时磁种里面的剩磁经过混凝剂的结合作用,促使废水里面的颗粒物质互相吸引,加快聚结的速度,从而达到悬浮物分离的目的。 二、制药废水的处理工艺及选择 制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标,所以在生化处理前必须进行必要的预处理。一般应设调节池,调节水质水量和pH,且根据实际情况采用某种物化或化学法作为预处理工序,以降低水中的ss、盐度及部分COD,减少废水中的生物抑制性物质,并提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。预处理后的废水,可根据其水质特征选取某种厌氧和好氧工艺进行处理,若出水要求较高,好氧处理工艺后还需继续进行后处理。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基建投资及运行维护等因素,做到技术可行,经济合理。总的工艺路线为预处理一厌氧一好氧一(后处理)组合工艺。如个别采用水解吸附一接触氧化一过滤组合工艺处理含人工胰岛素等的综合制药废水。气浮一水解一接触氧化工艺处理化学制药废水、复合微氧水解一复合好氧一砂滤工艺处理抗生素废水、气浮一UBF―CASS工艺处理高浓度中药提取废水等都取得了较好的处理效果。 三、制药废水中有用物质的回收利用 推进制药业清洁生产,提高原料的利用率以及中间产物和副产品的综合回收率,通过改革工艺使污染在生产过程中得到减少或消除。由于某些制药生产工艺的特殊性.其废水中含有大量可回收利用的物质,对这类制药废水的治理,应首先加强物料回收和综合利用。如浙江义乌华义制药有限公司针对其医药中间体废水中含量高达5%~10%的铵盐.采用固定刮板薄膜蒸发、浓缩、结晶、回收质量分数为30%左右,作肥料或回用,具有明显经济效益。但一般来说,制药废水成分复杂,不易回收,且回收流程复杂,成本较高。因此,先进高效的制药废水综合治理技术是彻底解决污水问题的关键。 四、结语 关于处理制药废水的研究已有不少报道,但由于制药行业原料及工艺的多样性,排放的废水水质千差万别,所以制药废水并没有成熟统一的治理方法,具体选择哪种工艺路线取决于废水的性质。根据该废水的特点.一般应通过预处理以提高废水的可生化性并初步去除污染物,再结合生化处理。目前,开发经济、有效的复合水处理单元是亟待解决的问题。同时,应加强清洁生产的研究,并在处理前期考虑废水是否有回收利用的价值和适当的途径。以达到经济效益和环境效益的统一。 制药废水处理技术探究:工业制药废水处理技术浅析 摘 要:本文首先介绍了制药废水的水质特点,其次分析了制药废水处理过程中常采的各种物化法、化学法、生化法及其他组合处理方法,指出各种处理方法的特点,最后提出制药废水处理的工艺选择原则。 关键词:制药废水;处理技术;特点 1 制药废水水质特点 制药废水的来源主要有四部分:一是生产合成药物产生的废水;二是生产抗生素产生的废水;三是中成药生产产生的废水;四是其他药剂生产时产生的废水。制药废水的特点是成分复杂、有机物含量多,可生化性较差和间歇排放。随着我国医药行业的快速发展,会产生大量难处理的制药废水,因此如何能有效的对制药废水进行处理成为一个大难题。 2 制药废水常用处理技术 目前应用较普遍的制药废水处理技术可以分为几大类:包括物化处理、生化处理、化学处理及其他组合处理,各类处理方式都有其自身的特点。 2.1 物化处理 物化处理通常是作为生化处理的预处理或后处理使用,主要工艺包括:混凝、气浮、离子交换和膜处理法等。 (1)混凝法。混凝法是我国目前应用最普遍的一种处理工艺,在制药废水处理中大多将其作为预处理使用。混凝法处理效果好坏的关键是投加的混凝剂,应通过试验选择合适的混凝剂种类及投加量。 (2)气浮法。气浮法是通过使水中产生大量的微小气泡,使其可以吸附废水中和其密度相似的固体颗粒,吸附后的气泡上浮到水面,经分离设备处理后,将气泡中的颗粒物与废水进行分离。 (3)膜分离法。膜分离法按照膜孔隙的大小不同可分为反渗透、超滤和纳滤法,通过对废水的过滤作用,去除水中的悬浮物和污染物。膜分离法的主要特点是设备操作简单、占地面积小和处理效果好等。 2.2 化学处理 化学处理制药废水主要有铁炭法、Fenton试剂法和深度氧化法。因为采取化学方法处理废水可能会对水质造成二次污染,因此选用化学方法处理时,应经试验后选用。 (1)Fe-C法。铁炭法是用金属铁处理高浓度、高COD废水的一种方式,通常在预处理阶段使用。其原理是在酸性条件下,Fe与C中间形成了多个微电流反应池,并对有机物进行氧化还原作用。Fe-C法出水后与石灰进行中和反应,生成Fe(OH)2絮状物对废水中的有机物能起到一定吸附作用,使出水的生化性显著提高。 (2)Fenton试剂法。Fenton试剂是过氧化氢与亚铁离子的结合,其中H2O2 起氧化作用,Fe2+离子主要是作为同质催化剂。Fenton试剂由于具有较强的氧化能力,通常在某些难生物降解或高浓度废水中使用,制药废水处理领域也经常应用。 (3)深度氧化技术。湿式氧化法(WAO)是在高温高压条件下,将氧气或空气中的氧气作为氧化剂,使废水中的无机物和有机物生成CO2和H2O的一种水处理方法。 超临界水氧化技术(SCWO)是以双氧水或分子氧作为氧化剂,以超临界水作为溶剂,氧化分解废水中有机物的一种技术。在制药废水等高浓度有机废水处理中,超临界水氧化技术的应用情况良好,且工艺流程相对简单,节省投资,具有很广阔的市场前景。 2.3 生化处理 生化处理技术是制药废水处理过程中的关键,目前广泛应用于各大型制药厂。生化处理技术主要包括三类:好氧生物法、厌氧生物法和好氧-厌氧组合生物法。 (1)好氧生物处理。由于制药废水中的有机污染物浓度较高,处理较复杂,在进行好氧处理前需对高浓度有机废水加入一定量的生活污水进行稀释,但由于制药废水的可生化性较差,通常单独使用好氧生物处理的废水不能达到排放的标准,需对废水进行预处理后在进行生化处理。目前应用较多的好氧生物处理方法有:循环式活性污泥法(CASS 法)、吸附生物降解法(AB 法)、接触氧化法和生物脱氮除磷工艺(A2/O法)等。 (2)厌氧生物处理。厌氧生物处理高浓度有机废水的效果较好,但单独使用厌氧生物处理工艺处理制药废水,其出水的COD仍较高,不能满足排放要求,因此厌氧生物处理后,还需进行好氧生物处理,才能保证水质达到排放标准。目前我国制药废水中应用较多的厌氧生物处理工艺有:厌氧折流板反应器(ABR)、上流式厌氧污泥床(UASB)和水解酸化法等。 (3)好氧―厌氧及其他组合处理工艺。单独使用好氧生物处理工艺或厌氧生物处理工艺对制药废水都不能很好的进行处理,需将好氧工艺与厌氧工艺组合使用,利用各自工艺的特点对废水进行处理,处理效果较单一工艺明显提高,目前组合生物处理工艺已广泛的应用于各类工业水处理领域,且达到了较好的处理效果。 3 制药废水处理的工艺选择 制药废水中的污染物浓度较高,成本较复杂,采取单独的生化处理往往达不到排放标准的要求,因此需要对废水进行预处理后,在进入生化处理阶段,提高生化处理的去除率。由于制药废水的水质变化较大,废水处理工艺的最开始应设立调节池,对废水的水质和水量进行调节,并保持合适的pH值。预处理工艺可以采用上文介绍到的物化处理工艺和化学处理法,降低水中悬浮物、盐度和COD,降低废水中含有的对生化处理不利的污染物,提高废水的可生化性,利于后续的生化处理发挥最大的处理效果。预处理过后,选择的生化处理工艺的关键是在于出水要求的标准,可根据水质特征选取好氧处理和厌氧处理的组合工艺,如出水的要求较高,还可以在生化处理后考虑添加后处理工艺,保证出水的水质满足要求。工艺选择的原则是保证出水满足要求的情况下,尽可能的使整个工艺系统的投资费用、运行成本和系统维护,满足技术要求且经济合理。总的工艺技术路线为:预处理―厌氧处理―好氧处理―后处理。 4 结束语 由于制药行业原料、产品及生产工艺的多样性,使制药废水的水质较为复杂,因此,没有一套工艺能够将所有种类的废水都处理,不同的水质特点决定着工艺路线的选择,应通过试验并结合相关水质的工程实例来选择合适的处理方式。目前,制药废水处理技术还不够成熟,出水效果稳定性差、水质较差、成本高、资源利用率低等问题仍然很突出。因此,开发新的高效的制药废水处理技术将成为水处理领域未来研究的重点。
数据处理方法论文:化工原理实验数据处理方法探究 摘要:化工原理实验中的数据处理是化工原理实验及有关类似实验的一个重要环节,在实际数据处理时,往往存在有较大的误差,如何更有效的进行数据处理,是值得我们探究的重要问题,本文就化工原理实验当中的数据处理进行简单的分析。 关键词: 化工原理;实验;数据处理 0引言 化工原理实验是理论与实践结合紧密的一门课程,在化工原理系统理论的指导下,通过进行过滤、吸收、传热、吸收、精馏、干燥等单元操作训练,一方面强化单元操作基本能力,另一方面,提高学生数据处理能力,为从事化工生产工作奠定良好基础。化工原理实验的特点是测量数据多、计算量大、计算步骤复杂、试算难度相对大、查表次数较多,仅仅依靠手工计算进行数据处理,不仅浪费时间,而且准确度较低。因此需要寻找既有效而且准确度相对较高的处理方法。 1EXCEL数据处理法 EXCEL是常见的Office应用软件,一般常用于表格的制作及数据的快速处理,将其应于化工原理实验数据处理,可提高数据处理效果,同时还可以对实验数据进行有效性监管。运用EXCEL软件系统,可替代以前用单片机制作的软件,提高数据录入速度。另外,表格中还有足够的文字提示,而且可以把相应的量纲也输入到表格当中,不仅提高了化工原理实验速度,也增加了实验数据的准确性,而且有利于培养学生的计算机应用能力,提高了实验教学效果。 在使用软件过程当中,教师可使用教师机进行文件下传,把数据、模版文件等资料发送给学生,学生以此文件资料为模版,用学生机进行录入和实验数据处理。方便、快捷、使用速度快,准确率高。 2Origin软件数据处理法 Origin软件是应用于科研领域的数据分析和制图软件,不仅具有强大的数据绘图功能,并且还提供了多种曲线的拟合方法,是一种非常好的数据处理工具,将其应用于化工原理实验数据处理,可进行线性拟合和非线性拟合处理。 2.1 非线性拟合Origin软件在指数增长函数、指数衰减函数、对数函数、S函数、Gaussiaan函数中描述了众多拟合函数及图形,同时还可以使用自定义函数进行数据拟合。 2.2 线性拟合法Origin软件可进行简单线性拟合和多项式拟合,还可用变量替换的方法进行转换函数拟合。可指定使用数据点数、多项式阶数计算法和X取值范围,进行多项式拟合。 3作图法 作图法是化工原理实验重要的数据处理方法,现以化工原理实验中比较重要的测定传热实验为例。传热测定实验是化工原理实验中的一个典型实验,当空气在圆形的直管中流动时,对流传热准数关联式的一般表现形式为 Nu=ARemPrnGrp,式中,N为努塞尔特准数,Pr为普兰特准数, Re为雷诺准数,Gr为格拉斯霍夫准数。A、m、n、p 对应的是不同的系数和指数。对于强制湍流气体来说,Gr准数我们可以忽略不计,Pr准数是一个常数,并且不随温度和压力的变化而变化。因此,Nu=ARem。 我们使用作图法计算Nu=ARem中的系数A和指数m。得到直线方程式lnNu=lnA+mlnRe。在双对数坐标上作图,以Re为横坐标,以Nu为纵坐标,直线斜率即为方程的指数m。在直线上任选一点,将函数值代入方程Nu=ARem,得到系数A。(图1) 4最小二乘法 作图法具有简便、直观的特点,但由于在坐标上进行标点时会有些许误差,有一定的人为因素存在,因此,作图法确定实验结果往往误差较大,最小二乘法可以较好的克服这些问题。 我们可将Nu=ARem进行对数转换,即lnNu=lnA+mlnRe,得到y=a+bx的关系,从而得到A、m值。通过测得的一组数据Xi,以yi=(l,2,…n),可以确定系数a及b。其中,y表示lnNu,x表示lnRe,a表示InA,b表示m。根据最小二乘法 由此求得截距为m、斜率为b的直线方程,从而得到关联各实验点的最佳直线。 5结束语 EXCEL数据处理法具有简便易行、软件易得的特点,Origin软件具有功能强大、适应于大量数据处理的特点,这些方法在化工原理实验数据处理过程中,都发挥着越来越多地作用。作图法具有简单直观的特点,在取平均值的时候,还可以发现测量中的错误。但作图法人为因素较多,有效数字容易受图纸限制,不易估算测量结果的误差。最小二乘法有统计方法严密,数据处理严谨,误差相对较小的特点,但缺点是计算起来相对比较复杂,手工处理数据往往会花费时间比较长,可借助计算机软件进行数据与图形处理,可大大提高工作效率,并且还能够培养学生计算机的使用能力。这些方法的应用,既可以提高了数据处理的准确性,同时也增强了数据处原理的时效性,增强了实验教学效果,提高了教学质量。 数据处理方法论文:地理信息公共平台数据处理方法的研究 摘 要:科技不断发展的当今社会,信息资源的共享已然是主流。尤其是在地理信息的公共平台构建上,利用信息网络化技术将地理信息通过平台的方式呈现出来,这样人们就可以很方便地出行。地理信息公共平台建设中的重点内容就是平台数据的处理,不仅需要拥有一定的技术支持,同时还需要具有适当的操作方法。文章通过研究分析地理信息公共平台数据处理的方法,从而提高地理信息公共平台数据处理的流程,为人们的生活出行提供更大的方便。 关键词:地理信息公共平台;平台数据处理;方法研究 1 概述 信息化科技的发展促使地理信息公共平台的建设工作不断地加快。地理信息公共平台的构建是地理空间框架建设的重要体现,与现代的网络化技术相结合能够更加方便人们的出行。地理信息公共平台的建设能够使得巨大的地理信息变得可视化。但是地理信息平台的构建不论是流程还是技术都需要一定的方法。通过实践和研究,找到合适地理信息公共平台数据处理的方法,加快地理信息公共平台的建设。 2 地理信息公共平台数据处理方法的研究背景分析 2.1 定义分析 如今社会的发展,影响经济和社会进步和发展的重要因素是信息化,地理信息是人们认知世界的重要途径和手段,是社会经济发展的重要基础。如今传播的百分之八十以上的信息是和地理位置紧密相连的,通过信息的,成功的揭露了事物发展的规律,帮助指导了战略决策的制定。 目前我国信息化发展不断地深入化,地理信息资源的基础地位逐渐显现,给人们的生产生活带来了极大的影响。党和政府也认识到地理信息资源的重要意义,加大了对其相关建设和应用开发。地理信息资源的利用对于城市的发展有着极为重要的意义,尤其在数字城市的构建上其具有极为重要的意义,相关部门必须加强对其的重视。 2.2 研究的价值 根据相关的技术要求,我们可以看到,地理信息数据库是基础,地理信息公共平台直接面对的对象是客户,所以作为数字城市建设核心的地理信息公共平台,逐渐以数字城市的主体体现,它所包含的内容是除了详细的数据建库之外的其他所有的内容。 地理信息公共平台建设的核心内容是平台的数据库,它给大众展现出来的信息更利于进行传播,而且充分的体现;集成、可扩充和可视性。 目前我国在数字城市的建设已经取得了一定的成就,但是在数据采集和处理没有一个统一的标准,尤其是针对一些大比例尺的数据的生产处理,笔者希望通过研究之后,针对数据信息的制作方法和流程能够正确地梳理出来,这样可以给更多地方的数据平台构建工作提供指导和帮助。 2.3 数据处理 平台数据集是地理信息公共平台建设的核心内容,它所提供的信息内容更适宜网络化分布式应用,体现集成性、可视化、可扩充性的特征。包括在基础地理信息数据上通过数据提取、扩充和重组等加工过程形成的地理实体数据、影像数据、地图数据、地名地址数据和三维景观数据等面向服务的产品数据。 3 地理信息公共平台数据处理的实施 3.1 建立地理实体数据库 3.1.1 数据的处理 地理信息公共平台建设需要有个存放所有信息的数据库,这些信息都混淆在其中,需要对这些信息进行数据处理,就如同分门别类一样,将有共性的数据都提取出来,作为最核心的要素数据,将所有的数据都按照这样的分类继续分下去。 3.1.2 水系数据处理 地理信息中不免会遇到江河湖海等水系数据,面对这些数据,要将湖泊、池塘,以及水库的线和面作为提取的要素数据。当遇见完整的河流时,就直接提取河流的边和面,当河流中间被桥梁所中断时,对于数据的提取应该是边线、面以及桥梁。遇到拦水坝的粉笔水库,提取的数据信息除了提取水库的边缘线之外还需要提取堤坝等信息,这样才能保证提取信息的完整性。 3.1.3 交通数据处理 地理信息除了有水之外还会遇见铁路和公路以及城市道路等数据信息,对这些道路的要素数据提取,主要是面、边线以及中心线等。同时还需要按照一定的比例将这些信息规划好,与实际的数据信息相对应。 3.1.4 数据脱密处理 在对数据解密处理的过程中,操作人员需要依照《中华人民共和国测绘成果管理条例》的要求,绘制开发出的生产产品涉及利用国家秘密,没有经过高无缘绘制行政管理部门或者省、直辖市、自治区的人民政府绘制行政管理部门的保密技术进行处理的,那么绘制出来产品秘密等级要等于甚至高于所使用的秘密等级。所以,必须对平台数据进行解密处理,高精度进行位置定位,确保在不影响国家安全的情况,满足用户的精度要求。在解密处理数据过程中,还需要注意以下8个方面。①地图位置的公开精度不可超过50米。等高距大于50米,数字高程模型网需要大于100米。②大众使用的遥感影像空间位置颈部要控制在50米以上,影像地面分辨率要高于0.5米,对于涉密的信息、建筑物以及构筑物等固定设施不可进行标注。③只有满足《基础地理信息公开表示内容的规定(试行)》、《公开地图内容表示若干规定》、《公开地图内容表示补充规定(试行)》三项标注要求,才可在大众使用的遥感影像中注明地名、地质以及其他相关信息。④在编制公开地图时,涉及使用到秘密地理信息,需要按照国家绘制地理信息局规定的统一方法进行加密,并依法送到测绘行政管理部门进行审核。⑤如果公众使用的遥感影像需要使用到国家秘密,那么在公开致歉需要移交省级以上的测绘地理信心行政管理部门进行审核并进行加密保护处理。对于分辨率在0.5米以下的遥感影像,也需要经过国家测绘地理信息局进行审核后才能够公开使用。⑥需要得到省级以上测绘地理信息管理部门审核后,并获取地图审核号,才能够公开出版、传递、刊登遥感影像内容。⑦不论是标注的兴趣点还是新增的兴趣的都需要经过审查,满足国家审核之后,才能够进行公开展示。⑧使用到专业内容地图时,需要获取该专业保密部门的核查的证明文件。 3.2 降低空间精度 地理信息公共平台建设之后,人们就可以通过网络进行查看,对于有些需要隐蔽的信息则需要降低空间的精度来实行保密。中国测绘科学研究院开发了专业的软件,可以对数据信息进行变形处理,使得地理信息的空间坐标无规律地发生偏移。这样,将有利于达到保密的效果。 3.3 过滤敏感信息 地理信息公共平台的建设主要目的是能够给人们的生活带来方便,一些人们日常出行会运用到的地理信息出现在地理信息公共平台上就可以了,对于一些敏感的地理信息应该删除掉。例如部队、监狱和劳改所等就不应该标识出来了。同时对于一些专用公路和专用铁路的信息也应该不予以标识。 3.4 晕渲地图制作 地理信息平台建设呈现出来的地理信息需要一定的视觉效果,给人直观的道路感受。对地理信息中的地势进行晕渲地图的分级切片。在全市范围内,数据采用一比一的方式进行,而其他范围则采用一比五的数据来代替。通过叠加的方式使得数据呈现出直观感受的地势晕渲图。 3.5 三维数据制作 为了使得地理信息平台的建设的地理信息更加逼真,人们在使用的过程中能够更快速地理解,三维数据制作也是一种手段。首先需要建立三维模型数据,再根据这个模型,将地理信息有效的定位在其中,最后通过三维模型渲染的方法使得地图更加满足视觉的效果。渲染之后的模型在经过专业的软件到处成平台所接受的文件格式。 4 结束语 通过上述的研究分析我们了解到,地理信息公共平台的建设工作需要一定的数据处理方法的支持,这样才能够给大家提供一个科学、准确并且及时的地理信息服务共享平台,才能实现给人们生活出行带来便捷的想法。地理信息公共平台数据处理包括的内容很多,需要逐个去研究透彻。地理信息公共平台数据处理方法经过一定的研究之后在更大范围内推广使用,使得更多的地区能够建设地理信息公共平台,真正迎接信息化的时代。 数据处理方法论文:煤矿井下随钻测量技术及钻孔轨迹数据处理方法研究 摘 要:在煤矿生产作业中,为确保生产效率及安全,多会采取定向钻进技术,确保煤矿生产钻进工作的有效控制。研制我国煤矿井下随钻测量技术,探究钻孔孔迹数据处理方法,其具备着极为显著的实践应用价值。从一般水平定向钻进入手,分析水平定向钻孔轨迹的基本要素,探究煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法,提出一定的钻孔孔迹数据处理方法。 关键词:煤矿井下随钻测量技术;钻孔轨迹;数据处理 1 一般水平定向钻进钻孔轨迹 一般意义上的水平定位钻进,多选择以地面作为参照,并进行相应空间坐标系建立。在煤矿生产作业中,其水平定向钻孔则需要依据井下钻场为参照,建立相关的空间坐标系。为确保钻孔钻井精度及效率,需要综合考虑矿井实际状况,确保空间坐标系建立准确性,并研究表征钻孔贵轨迹空间位置的实际点、线、面与角之间所存在的具体关系,确定描述钻孔轨迹的方法及相关计算方法,将其作为钻孔轨迹设计与钻孔轨迹数据信息处理的理论基础。定向钻孔轨迹,以空间曲线参数作为划分标准,则可以分为设计钻孔轨迹、实际钻孔轨迹与实测钻钻孔轨迹。其中实际钻孔轨迹,指的是钻头钻进过程中由钻头中心点沿着钻孔轴移动所形成的实际的几何路径,其钻孔轨迹,是由众多点组合而成。然而在实际操作过程中,受条件限制无法对钻孔轨迹中的所有点实施测量,因此其实际钻孔跪进仅仅具备抽象意义,无法将其完整绘制展示。钻孔实测轨迹,指的是在钻进过程中,对实际轨迹中存在的某些特定点执行测量操作获得的轨迹,这些店称之为测点,以测点为基础,绘制出的钻孔轨迹表现为折线,折线与实际轨迹之间所具备的近似程度,是由测点的密集程度来决定的。 媒矿井下水平定向钻孔轨迹空间坐标作为基础,逐步实现钻孔轨迹描述与绘制作业。其操作步骤主要为:第一,依据区域特征及实际,建立钻孔轨迹空间坐标系,对钻孔轨迹所处于的实际空间位置进行确定。传统方式的地面钻孔,多会选择以地面作为参照,依据钻孔表现的方向,多将向下方向作为垂直轴,设置为Z,表示正方向,然而井下钻孔作业,不仅仅存在着垂直孔与下斜孔,还存在着近水平孔,钻有上仰孔,且其钻孔地点均位于地面以下,为方便研究与描述其钻孔钻进状态,其基本参照物多选择井下钻场,依据其参照体系,构建出垂直于轴向上为正方向的煤矿井下钻孔坐标系。第二,地面钻井作业中,其关于井斜的描述,多是选择钻孔垂直轴及轴线之间所存在的夹角作为重要参数来表示。然而煤矿井下钻孔,多选择水平面与钻孔轴线之间的仰角作为重要参数值,且考虑到地面情况与井下条件下,其X,Y轴在正反向取向上保持着一致性,然而在坐标系中,Z轴方向却存在着相反性。地面坐标系中,多将Z轴向下作为坐标系正方向,其坐标系统满足右手螺旋法则。在井下坐标系统中,则多将Z轴向上作为坐标系正方向,此时坐标系则满足左手螺旋法则。具体如图1所示。 2 水平定向钻孔轨迹的基本要素 在实际开展水平定位钻孔轨迹设计操作、测量操作及数据信息处理的过程中,一般多选择钻孔轨迹L中的某一个测点作为研究的基础对象,其选择测点所相应的孔深、倾角与方位角,则被称之为水平定向钻孔轨迹的基本要素。依据相关理论,则测点数据信息仅表现了该点位置的空间位置,测点位置的切线则表示为钻进过程中的前进方向线,亦被称之为钻孔当前轴线,可以通过钻孔当前轴线、来表述测点附近一段钻孔轨迹。测量数据的处理操作与钻孔孔迹绘制,其对钻孔轴线的绘制,均是依据钻孔轴线进行操作的。为确保钻孔轨迹绘制及描述的准确性,要求对钻孔孔迹中存在的测点相应的孔深、倾角与方位角基本要素进行精确处理。在其基本要素中,理论孔深定义为:测点位置所具备的实际钻孔深度值,在近水平钻孔中,多指的是孔口位置到测点钻孔曲线之间的实际长度值,多采取钻杆进行测量,一般用L进行孔深记录;倾角:是指钻孔当前点的切线与水平面之间的最小夹角;方位角:是指钻扎当前点的切线在水平面的投影与北向(N轴)之间的夹角;设计方位钱:开孔方位线在水平面上的投影,代表钻孔深度廷伸主方向。 3 煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法 在煤矿生产过程中,尤其是高瓦斯矿井,从瓦斯治理和利用的角度出发,经常需要在煤层及其顶板或底板中布置一系列的钻孔用于抽采或释放瓦斯,以确保生产安全。根据钻孔的目的和用途不同主要分为预抽钻孔、防突钻孔两种。根据抽采瓦斯的位且或来源不同,水平定向钻孔主要分为本煤层预抽孔、顶板高位孔、底板穿层孔等形式。 本煤层预抽钻孔的布且形式预抽钻孔一般情况都布宜在煤层厚度大、透气性好、瓦斯含且高、煤层硬度较大的称定煤层中,这样不但有利于成孔和后期钻孔橡定,同时能够保证钻孔的高渗透性。有利于瓦斯的逸出。报据钻有利于瓦斯的逸出。报据钻孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布龙形式主分为走向和倾向布置两种形式。为了保证良好的抽放效果,不能使钻孔穿透工作面或从巷道穿出帆,在实施定向拐商钻孔前,孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布置戳主钻孔布t形式一般以走向或倾向平行布皿为主。在实施向拐夸钻孔后,可采用“一孔多分支”的钻孔布1形式。这样可在顺槽直接开孔,减少钻机椒运次数,提高钻进效率,同时起到“一孔多用”的效果。 4 煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理方法 在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中,提出应用平均角法进行轨迹计算。为确保钻进轨迹描述的准确性,可以进行多点测量,降低两侧点间距,提高计算精度,这种方法计算简单,在实践应用中应用较为广泛。此外,在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中还可以采取平衡正切法。然而其方法应用精度偏低,为满足现场实际需求,本文提出应用Excel进行钻孔孔迹测量参数计算,并绘制钻孔轨迹图。Excel工具具备着强大的数据处理功能,通过测量仪器,收集测点深度、倾角与方位角等信息,通过Excel形式进行保存,采取相应的计算方式进行孔迹坐标计算,选择图表导出方式,直观获得钻孔轨迹水平及垂直投影。 5 结束语 随着煤矿开采深度增加,为确保煤矿生产安全性,实现生产效率,在煤矿开采中多采取定向钻进技术,以实现对煤矿钻进工作的有效控制。在分析钻孔孔迹一般水平定向钻进、水平定向钻孔轨迹的基本要素、煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法等基础上,探究钻孔孔迹数据处理方法,典型的钻孔孔迹数据处理方法包括平均三角法、平衡正切法等,本文提出Excel法进行钻孔孔迹测量参数计算,实践证明其可行性,且效果良好。 数据处理方法论文:无人机数据处理技术教学方法研究 摘要:无人机数据处理技术为测绘产品生产提供了新手段,广泛应用于各种测绘工程。作为摄影测量学新技术,须在摄影测量学基础课程中适当增加无人机数据处理方面的教学内容。本文结合DPGrid无人机航测数据处理的整体解决方案,以实际软件操作演示案例进行关键方法的讲解,能达到激发学生学习热情,促进学生学习新技术的目的。 关键词:无人机;摄影测量;数据处理;教学案例 一、引言 无人机低空航拍摄影技术作为一项空间数据获取的重要手段,具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、高分辨率、机动灵活等优点[1],其获得的航拍数据被越来越多的应用于各种测绘项目[2],以获取测绘4D产品。然而由于无人机体积小,容易受天气风力影响,飞行姿态差,航片重叠度不规则,航片倾斜角和旋偏角容易偏大,且航拍携带非量测相机相幅小、相片基线短、图面质量较差、经常会出现影像模糊,常规的数据处理方法较难实现无人机数据的快速处理。为满足工程应用的需要,一些新的无人机数据处理技术被提出,相关技术人员的社会需求也逐渐增多[3]。可见,在摄影测量学本科教学中增加相关内容以加深学生对该技术的了解非常必要。本文拟以武汉大学研发的DPGrid软件中无人机航测整体解决方案为基础设计相应的教学内容及案例,达到让学生了解无人机航片处理关键技术的目标。 (一)无人机航测数据处理教学内容 无人机航测数据处理的教学内容应包括低空航测的定义、低空无人机平台、低空无人机数据的特点及低空数据处理的关键方法及步骤[4、5]。低空航测就是在较低相对航高采用小型飞行器搭载小像幅数码相机进行航空摄影测量工作。该技术在我国最早发展于20世纪90年代,从2008年开始无人机航测数据第一次在应急救灾领域得到了应用。常见的低空无人机平台有三角翼、飞艇、轻型飞机等,能搭载各种2000万像素以上小像幅相机作为传感器进行航空摄影。由于成本较低,且能灵活机动地应用于小范围航测和应急测绘,2010年4月无人机被集中装配到全国各省局以推广其应用。2011年,武汉大学研发的数字摄影测量网格DPGrid软件被正式推出,作为一个高性能海量航空航天遥感数据处理系统,它打破了传统的摄影测量流程,集生产、质量检测、管理为一体,能合理的安排人、机的工作,充分应用当前先进的数字影像匹配、高性能并行计算、海量存储与网络通讯等技术,大幅度地提高了数据处理的效率,缩短地图更新周期,提高空间信息获取的实时性,特别是对大型的自然灾害的快速评估、应急反映的方面,对我国社会经济发展以及军事安全等都具有重要的意义。其中完整的无人机航测整体解决方案针对低空航测数据的航片重叠度不规则、倾斜角和旋偏角容易偏大、像幅小、基线短、图面质量较差、影像模糊等数据处理难点,提出了许多先进的数据处理方法,包括小像幅影像畸变修正、影像增强、特征点提取、多级金字塔处理、大倾角立体像对的影像匹配、自动转点、GPS/IMU光束法平差、影像匀光匀色、正射影像制作及自动镶嵌等,为利用无人机航测数据高效生产大比例尺DOM、DEM、DLG等测绘产品奠定了基础。在教学中,以上新方法的主要功能及实现步骤可通过对DPGrid软件的演示操作案例进行讲解,以加深学生的理解。 (二)DPGrid无人机数据处理流程及教学案例 在DPGrid软件中,无人机数据处理模块运用了网格计算的先进算法,能提高数据处理的效率[7],在灾害应急响应中发挥了巨大作用。无人机数据处理的基本流程如图1所示。第一步是创建工程,设置工程目录等参数;第二步,设置相机参数,排列航带,进行影像预处理,包括内定向、畸变改正、影像匀色等,影像处理完后可以得到测区影像图。在测区影像图上先手工选择航带内和航带间的同名点,然后通过全自动影像匹配获得加密点(图2);第三步,量测一些地面控制点为平差计算加密点的地面三维坐标做准备;第四步,利用光束法区域网平差进行粗差剔除,并调整同名点的位置,使得平差结果满足工程精度,获得加密点坐标和影像的外方位元素;最后,建立数字高程模型(DEM),编辑DEM,进行正射影像生产、编辑,得到最终的测绘产品(图3)。 为加强学生对无人机数据处理中各步骤的理解,在教学中还会以无人机数据处理的DPGrid操作演示案例进行讲解。该案例采用4条航带,总计20个无人机航片(图4)进行数据处理的操作。首先创建工程,然后进行相机参数设置、控制点设置、航带设置,进行影像预处理,接着在影像匹配前先加入一些种子点,进行影像全自动匹配,自动找到同名像点。接着进行光束法平差剔除粗差点,然后加入控制点进行光束法平差以获得相片外方位元素和加密点的三维坐标,最后生产测绘产品,并进行产品编辑。如图5为案例数据生产的数字正射影像(DOM)。 二、总结 无人机数据处理技术是测绘专业学生需要掌握和了解的新技术之一,本文利用DPGrid软件中的无人机航测解决方案设计相应的教学内容及案例,能激发学生对摄影测量学这一课程的学习热情,让学生在学习中更积极主动的探求新知识,通过案例教学能让学生把理论知识运用到实践中去,为他们将来的工作奠定了良好基础。 数据处理方法论文:基于小波分析气门落座数据处理方法的研究 摘 要:本文主要提供了一种快速傅里叶变换(FFT)分析同小波包分析相联合的数据处理方法。通过对处理后的加速度积分后所获得的气门速度数据信号,分析计算可得其干扰信号在数字滤波的基础上减少了11.84%,气门落座速度的精度也相对提升了15%,绝对误差为6.59%。跟传统的数字滤波器滤波的方式对比,此种方法有效提升了气门落座动态数据的精度。 关键词:数字滤波器;快速傅里叶变换;小波包分析;气门落座 0 引言 本文主要针对使用常见的数字滤波器滤波方法在处理气门落座动态数据时的缺陷,提出将快速傅里叶变换(FFT)分析与小波包分析相结合的数据处理方法,实现信号和误差的滤波,有效地提高了数据的精度。 1 数字滤波器滤波分析气门落座动态数据 气门的动态数据在时域和频域内的区分不是很明显,在时域内,干扰信号总是存在;在频域中,其信号不仅包含有与凸轮转速同步的周期信号以外,还隐藏了气门开启和落座时的冲击信号。而冲击信号不是严格的周期信号,其在频域和干扰噪声有部分的重叠[1]。 本文采用高通滤波器,设置其低频、高频阻带值为8Hz、10KHz,对气门加速度信号做滤波处理。由结果分析可知,经过数字滤波处理后其最大值由原始信号的10049变为了9782,产生了2.65%的滤波误差,其落座端的动态数据态势也与原始信号在时间上有一定程度上的偏差。由此可见,滤波器在去除干扰信号的同时,真实信号也被削弱了,尤其是气门落座段部分的高频信号被削弱了。 2 小波分析气门动态数据处理的拓展研究 小波变换具备多频率分析信号的特征,是一种信号的时间-频率分析方法,并且在时域、频域内均具有表征信号局部特征的功能。根据这个特点,将气门落座的单个周期的动态数据分为工作段(A’-B)、落座段(B-C)、非工作段(A-A’和C-C’),如图1所示。 2.1 FFT分析与小波包分析相结合去除干扰 小波包分析是由小波分析拓展而来,能够对信号做更细致的分析和重构,可以同时对低频信号和高频信号做出分解,并在全局频段内对信号做细化,所以,用该方法可以去除夹杂在气门加速度动态数据中的干扰[2]。对预处理后的气门加速度数据各工作段进行FFT分析。整个频域段均包含着落座段部分的真实信号,而干扰信号则主要存在于加速度曲线各段FFT变换后图形的突变处和曲线的粗糙部分。结合上述分析可获得干扰信号频率范围分别是:0-3阶、145-148阶、380-394阶和438-442阶。为了进一步去除干扰,必须对原始加速度数据信号进行442阶以上的细分,即需要对其做9层小波包分解,其512阶频率信号则被分成了512个频率段。再通过小波包对上述干扰频率范围进行重构从而消除干扰。 2.2 对比分析 经过上述分解与重构,将常用数字滤波器去除干扰与小波包去除干扰所得的结果进行对比,效果如图2所示。 对图2中数字滤波去除干扰和小波包去除干扰的的气门加速度曲线进行积分获得气门速度曲线,其对比图如图3所示。 根据图3的显示分析可知,小波包处理和数字滤波处理后的速度信号,其最大值前者为2.936m/s,后者为2.555m/s,原始数据所得为3.142m/s。采用FFT分析与小波包分析相结合的方式处理气门落座数据,通过对其积分后获得的气门速度信号,计算可得其干扰信号在数字滤波的基础上减少了11.84%,气门落座速度的精度也相对提升了15%,绝对误差为6.59%。 3 结论 采用FFT分析与小波包分析相结合的方法去除干扰后,气门的加速度曲线和积分后得到的气门速度曲线的最大值不变,其真实性未受到影响,改善了数字滤波容易丢失真实信号的缺陷,有效的提高了配气机构动态数据的精度。 数据处理方法论文:土地勘测定界测量中数据处理的方法探究 摘要:土地勘测界定工作,是做好地区开发发展的重要基础性工作。其工作质量的提高,对于确保投资者与土地拥有者利益,以及地方开发质量都起到了良好的支持作用。?本文以数据库技术发展为基础,开展了土地勘测定界测量数据处理技术研究。 关键词:土地勘测定界测量数据处理数据库 随着我国经济高速发展以及国家基础建设水平的提高,各项土地开发工作成为了当前工程建设的主要工作。在这一工作中,土地勘测工作质量高低,决定了土地开发工作能否顺利完成。为此土地测量技术工作者利用各项技术革新模式,提高土地勘测定界测量技术质量。在测量研究中技术人员发现,数据处理技术的应用可以很好地提高土地勘测定界测量工作质量,对土地开发工作起到了较大的支持作用。 一、数据处理技术方法发展分析 在定界测量过程中,数据处理技术的应用极大的提高了勘测工作质量与效率。为此勘测技术人员首先开展了数据处理技术发展过程研究,为其技术研究提供支持。 (一) 在传统勘测技术上发展出的数据处理方法 早期的界定测量数据处理技术,是在传统测量方式上创新而来的。其主要的技术模式即是将测量所得到的结果进行数据化处理。在实际的应用中,其处理过程技术一般是采用Auto CAD、Mastion等软件,对勘测内容进行处理,获取勘测界定测量数据。但是在实际的技术应用过程中,技术人员发现以上两种数据处理软件虽然具有图形操作简单、图形美观等明星的优势。但是在实际应用中也存在着软件为进行二次开发工作、土地属性信息(如权属、类型等)无法在图形中进行标注等缺点。为此勘测技术人员,这一这类技术问题进行了专项技术研究。 (二) 数据库信息化数据处理技术方法 针对传统勘测数据处理技术存在的问题,技术研究者新型数据处理技术以及网络数据技术为基础,提出了应用数据库开展勘测定界测量数据处理工作的新型处理方法。在这一技术应用中,其主要技术内容包括了以下几点。首先构建勘测数据库。技术人员利用信息数据技术,在计算机内建设多元化的勘测数据库。其数据库内容包括了勘测区域及周边地物属性信息和空间信息,再利用数据处理技术将信息数据进行融合。这一技术所建设的数据库具有数据无缝、无限性特点。其次建立大容量数据库。在数据处理过程中,处理速度与质量与数据库容量有着重要关系。在当前技术条件下,计算机硬盘设备容量依然可以满足勘测定界测量中数据库容量要求。同时,伴随着云数据库技术发展,其为数据库容量提升提供了无限发展空间。利用新型大容量计算机硬件系统与云数据库技术结合,是提高数据处理质量效率的技术手段。最后发挥出数据库处理优势。在数据库技术支持下,勘测技术人员可以提高勘测数据处理质量,对勘测数据进行有效处理与监控。通过技术手段提高,充分发挥出数据库数据处理作业,是当前勘测数据处理研究的重要内容。 二、土地勘测定界测量中数据库技术处理研究 将数据库处理技术应用到勘测定界测量中,需要技术人员进行实践研究,提高其技术的实用性。在实践过程中,其主要的技术处理内容包括以下几点。 (一) 勘测测量数据处理流程? 在数据处理过程中,有效的数据处理流程有助于提高数据处理的质量与效率。多元化勘测测量数据库工作中,其主要流程包括了以下内容。(1)通过数据采集工作,对需要勘测测量的数据开展整理与收集工作;(2)在勘测地段开展专业化外业测量作业,获取界定测量数据;(3)通过数据库处理,将专业测量所得数据转化为内业数据;(4)由数据库程序完成对勘测数据信息开展自动提取、录入处理;(5)技术人员根据土地勘测范围,构建出测量图形与属性专业数据库;(6)技术人员对图形与属性数据进行核查,避免数据错误造成的勘测问题出现;(7)数据无误后,数据库自动完成定界土地数据自动量算过程,如统计土地总面积等相关数据;(8)技术人员做好数据库应用与维护工作。 (二) 数据处理过程主要技术内容 在界定测量数据处理流程中,其技术管理要点包括以下内容。(1)内业图形数据转换。在勘定测量数据处理中,将勘测所得的外业数据转化为内业数据,存入数据库进行处理。其主要过程即是将勘测到的测量数据,输入专业数据库,再按照勘测要求设置出勘测基本单位。之后在数据库中根据位置点号、x坐标、y坐标数据格式,将数据存放入数据库,完成坐标读入与绘图过程。(2)勘测数据信息转换。在内业图形数据转换完成后,数据需要根据面积、土地类型地块号等数据内容,搭建属性数据库结构。再根据数据库要求完成勘测数据信息转换工作。如将自动形成的单块勘测图,形成整体的勘测图就是这一环节的内容。(3)完成勘测面积的自动求和。在勘测数据信息转换完成后,数据库在以转换数据基础上,利用数据库汇总计算功能,完成勘测地段整体面积的自动统计工作。统计完成后在利用数据源代码对面积开展自动计算工作,求得勘测地段整体面积。 三、定界测量数据处理数据库技术使用实例简介 在某地区征地勘测过程中,测量技术人员采用了数据库处理技术,对勘测地段进行了数据处理工作,并对数据进行了分析。其实际工作内容如下: 第一步实地测量过程。在勘测测量开始前勘测管理者首先根据地区面积、形状等特点,将勘测工作分为三个勘测测量小组,开展外业数据实地测量,取得勘测测量的外业数据。 第二步数据转换工作。外业数据测量完成后,技术人员将数据输入专业数据库。数据库再依据外业数据,通过数据库软件将外业数据转换为内业图形。其转换完成的内业图形如图一所示。 第三步数据结合转换工作。数据库在形成内业图形后,将三组内业图形根据坐标、地域形状等数据内容,将三组图形信息进行拼接,组成完整的勘测测量数据库,继而拼接成勘测地区完整的图形。其组合完成的勘测图如图二所示。 第四步地域自动统计求和。在完成勘测图后,技术人员通过数据库自动统计与计算功能,完成地段面积统计与计算工作,求得地段数据58.2公顷。 四、结束语 土地勘测界定测量的开展,是土地开发工作的首要工作内容,也是提高土地勘测质量的重要技术内容。将数据库技术引入勘测测量工作,利用数据处理技术提高勘测质量是当前勘测技术的主要发展方向。研究者结合实际勘测案例,开展了数据技术应用实践研究,为勘测技术发展提供了有力支持。 数据处理方法论文:关于水轮发电机组盘车数据处理方法的研究 摘要:在水轮发电机组安装检修的过程中有一项极其重要的工作,那就是对于盘车树立的处理,要想水轮发电机组保证健康的运行就必须要保证良好的盘车质量。在之前较为传统的盘车数据处理方法是要求等转角盘车,这种方法不仅劳动强度十分大、工作效率还十分的低下,虽然在后来也有自动盘车的方法出现,但是,这种方法也只是改变了自动化的问题,并不能从根本上提高盘车的速度和工艺。为此,本文提出了用最小二乘拟和法对水轮发电机组盘车数据进行处理计算。 关键词:水轮发电机组;盘车数据;处理方法 0 引言 在水轮发电机组中盘车的主要目的就是为了测量水轮发电机组的轴线情况,然后再对其进行处理,进而降低水轮发电机组运行时的摆度,保证水轮发电机组运行时上下之间的间隙保持均匀。传统的等角盘车这种人工读数的方法存在着很多的弊端,例如,测数的不准,不能一步调整到位,智能反复的对其进行调整,加大了不必要的劳动力,降低了工作效率等。因此,在近几年以来,自动化的盘车系统就开始被大量的应用于水轮发电机组的检修当中,但是这些盘车系统只能解决自动转动的问题,并不能提高盘车的速度和工艺。为此,笔者也就最小二乘拟和法对水轮发电机组盘车数据进行处理和计算,该算法对盘车测点圆周并没有什么要求,还能够有效克服测量断面表面的质量以及测量误差对计算结果的影响,通过实际的应用和研究发现,这种方法应用起来较为方便,而且还在一定程度上加快了盘车的速度,提高了盘车的质量。具体实验探究报告如下: 1 水轮发电机组摆度的特性和计算 1.1 摆度的特性 旋转部件的形心(中心)和旋转中心的不重和就造成了摆度。下图1是摆度的集合特性分析图,就图1能看出,e是旋转部件中心与旋转中心的摆度圆半径;R是千分表所测出来的摆度值;而Q0则是旋转部件在最初始位置时的最大摆度的方位角。根据几何关系我们可以推导得出,千分表的摆度值理论上应该是一条正弦的摆度曲线,但是可能是由于测量表面质量以及读数的误差使其不能成为一条标准的摆度曲线。 2 水轮发电机组轴线调整量的测量和计算 2.1 空气间隙和上、下止漏环之间的间隙特性分析 空气间隙指的是发电机转子和定子之间的间隙,这种间隙的空间和时间的分布都会影响到水轮发电机组的电磁力特性,如果出现上下止漏环空间、时间分布不均匀的情况,就会产生不均匀的水压脉动,从而使得水轮发电机组产生水力的振动,并且还有可能会加大水轮发电机组的间隙空蚀、增大止漏环的磨损,所以,在水轮发电机组运行的过程中应该尽量保证空气间隙和上、下止漏环之间的间隙保持均匀[1]。但是,要如何保证空气间隙和上、下止漏环之间的间隙保持均匀呢?间隙的均匀性和水轮发电机组的机组中心、机组旋转中心以及轴线这三者之间的相对关系有着一定的联系,在这三者之中,如果机组的轴线和机组的中心重合了,就能够保证间隙在机组静止的状态下保持均匀,但是,如果机组在运行的过程中出现了机组轴线和旋转中心不重合的问题,就会出现动态的摆度,进而使得间隙在运行的过程中成为了不均匀的[2]。因此,为了保证间隙在动态的时候也保持均匀,就必须要保证机组的轴线和旋转中心重合,这样就能在一定程度上降低摆度,同时还需要保证的就是水轮发电机组的旋转中心和水轮发电机组的中心重合,这样就能完成轴线调整的任务。总而言之,要想保证空气间隙和上、下止漏环之间的间隙保持均匀,就需要使得机组中心、旋转中心、机组轴线这三者处于同心[3]。通过这些分析,我们就能得到调整轴线的原则:在机组轴线的摆度达到了适当的要求后,调整固定的部件和旋转部件的相对位置,使得机组中心和旋转中心重合。 2.2 调整轴线的方法和计算 调整轴线的具体方法为:(1)将旋转部件放入初始的位置,然后再沿着圆周去测量固定部件和旋转部件之间的间隙,这时,由于两者都处于静止的状态不处于同心的状态,所以其间隙的空间分布的应该是正弦曲线,然后再利用最小二乘拟和的计算方法计算出旋转部件0。时其静态中心相对于固定部件中心的相对位置,具体如下图3当中的A点;(2)将旋转部件旋转180。然后再对其进行测量和计算,然后再利用最小二乘拟和的计算方法计算出旋转部件180。时其静态中心相对于固定部件中心的相对位置,具体如下图3当中的B点[4]。而AB的重点0,就是旋转部件的旋转中心,矢量00,就是轴线的调整量,详情见图3。 3 结语 综上所述,通过使用最小二乘正弦曲线拟和法处理盘车数据,能够在一定程度上克服传统盘车数据处理方法的不足。最小二乘正弦曲线拟和法处理盘车数据,是通过较为完善的理论进行相关的推导,然后再给出摆度计算的公式以及调整轴线的计算方法,这种计算的方法具有一定的科学性和可行性。 数据处理方法论文:基于抗差估计的控制网数据处理方法探究 【摘 要】细致讨论最小二乘准则平差的局限性。结合三种常见的抗差估计权因子函数,对控制网平差的间接平差模型的性质进行了详细研究,分析了抗差估计理论与方法的数学性质和特点,通过数据处理实验,深入研究了测量数据处理过程中抗差估计方法的有关性质。针对估计效果,分析了在使用不同权因子函数进行抗差估计时对平差结果精度的影响,解决了抗差估计方案设计及选择中的几个难题。 【关键词】抗差估计;最小二乘准则;等价权因子 0 引言 在进行外业测量中,观测误差是不可避免的。由于观测误差的存在,当观测值的个数与必要观测数相等时,此时没有检核条件,尽管此时仍可求出未知量的值,但这种结果必然包含无法估量的误差,其精准度更是无法保证。另一方面,当观测值的个数大于必要观测数时,又会出现某些观测值不符合理论关系的情况,如出现三角形内角和不等于180°。测量平差可以基于一定的数学方法,减弱甚至消除其影响,以求取未知量的最优估值,同时起到对观测值进行精度评定的作用。经典平差方法以间接平差,条件平差为代表,皆遵循最小二乘准则。近代平差则引入了新的平差模型,如抗差估计,秩亏网自由平差方差分量估计等理论。本文将以间接平差函数模型为例,细致讨论最小二乘准则平差的局限性,结合三种常见的抗差估计权因子函数,并就一个算例进行抗差估计效果的讨论,得出许多重要价值的结论。 1 控制网平差的间接平差模型 测量中水准网、导线、三角网、GPS控制网等,在数据处理的时候广泛采用间接平差的方式,使精度得到提升[1]。我们在此先探究间接平差模型和抗差估计的平差方法。 1.1 间接平差模型 平差时选取t个独立量作为参数,可以将观测的n个量表达为所选t个独立参数的函数,这种平差函数模型称为间接平差[2]。 设某平差问题中有n个观测值,t个必要观测个数,组成误差方程如下: 式中:V是n维观测残差向量,B为n×t阶系数矩阵,x为参数的改正数,l是n维观测值与近似值之差的向量。 在数据处理时,设权矩阵为P,则按最小二乘原理,得参数解为: 从式(2)可以看出,利用最小二乘法可以简便地求得参数的估值,并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。偶然误差符合正态分布,在正常分布模式下,此法具有优越的数学和统计性能。但是当观测数据中含有粗差时,误差分布模型将偏离正态分布,最直接的影响将l使值系统性的增大或减小,从而使x偏离,进而使的VPV偏大。 1.2 抗差估计的平差方法 经典平差总是假设观测值中只含偶然误差,不含粗差,平差模型正确。但测量实践表明,由种种原因可能产生误差或错误。一个有效的估计方法,必须保留最小二乘法的优越性,同时增强其抗差性。i抗差估计是从随机模型入手,寻找既能自动抗拒粗差的影响,又基本上具备经典最优估计统计特性的估计方法[3]。 2 实例分析 为了验证抗差估计在测绘数据处理中的作用,本文以三角网数据处理为例对该方法的有效性及优越性进行验证。 2.1 数据来源 实验中以文献[5]中测角网实例为数据源,三角网型如图1所示,起算数据如表1、2所示。一测角三角网如图,网中A,B,C,D为已知点,P,P为待定点,同精度观测了18个角度值,验前单位权中误差为1.4″。 2.2 处理过程 在数据处理以原始无粗差的观测数据计算的结果为参考(表3),采用人为加入粗差的方式对最小二乘和抗差估计进行对比[6]。 表4给出本文测试方案,通过在不同观测值加入不同的粗差形成了各方案,分别采用最小二乘平差以及抗差估计方法从定位精度方面进行比较,同时对不同权函数从迭代次数角度进行分析。 观察坐标偏移量表5发现,几种方案的坐标偏移量并不是呈现单纯的递增或递减,这是由于我们以原始观测值最小二乘平差结果作为真值进行比较造成的,而原始观测值并不是毫无误差的。 由表6我们可以看出,最小二乘平差对粗差无抑制作用,验后单位权中误差迅速增大,而抗差估计方案对粗差不良影响的抑制性是显著的且各有千秋的。三种抗差方案与最小二乘处理效果对比,IGG3方案效果最好。 由表7可知,与其他方案相比较,IGG3方案迭代次数明显增加。这种缺陷在小数据中几乎不能体现,但如果控制网非常复杂,将影响计算机计算的速度。 3 结论 通过各种情况下的详细探究,并以三角网测量数据处理中的优越性进行了分析对比,得到以下结论: 1)不存在粗差时,最小二乘平差与IGG1方案和Huber方案差别不大,但三者效果皆弱于IGG3方案;存在粗差时,三种抗差方案与最小二乘处理效果呈现鲜明的对比,IGG3方案效果依旧最好,其次为IGG1方案,再次为Huber方案,最小二乘平差并不起抗差作用。 2)从等价权上看,IGG1、IGG3、Huber方案都有降权的作用。不同的是,IGG1、IGG3抗差方案将权降为零值,直接使观测值粗差剔除。而Huber方案虽然不会使含粗差的观测值权降为零,剔除粗差,但已通过降权使其污染性减小,就抗差效果而言,已与IGG1方案接近。且由于其上述特性,保证了多余观测值的存在。 3)从迭代次数上看,加或者不加粗差,又或者与其他方案相比较,IGG3方案虽然抗差效果尤其突出,但是其迭代次数明显增加,这种缺陷在小数据中几乎不能体现,但如果控制网非常复杂,将影响计算的效率。 数据处理方法论文:靶场遥测数据处理方法的分析研究 摘 要在科技信息发展的带动下,我国的新型导弹试验任务也有所增加,在靶场导弹武器试验中,为了尽可能多地记录遥测参数,需要利用大量的有限信道,这就造成了遥测数据的记录编排工作更加复杂而具有挑战性。为了有效地处理这些数据,本文将就靶场遥测数据的处理方法进行分析。 【关键词】靶场遥测 数据处理 处理方法 数据处理的周期直接受到遥测数据参数提取和处理素的影响,这也是在靶场遥测数据领域一项重要的研究内容。本文将就此论题进行探讨,以求得到高效的处理方法。 1 遥测复杂数据帧的描述 遥测数据是二进制数据流,主要通过帧结构形式将多路数据进行记录,固定字节长度的文件信息是文件头。子帧中有专门的一路用于副帧和数字量,子帧参数字节和副帧有着相同的数据类型,但是有着不同的数字量参数字节,有着繁多的参数种类。如果数字量结构中相对导弹每个特征飞行时段都需要有一个分帧记录数据,一般分帧有四个,每个分帧可以分为A、B区,在A区不同分帧有着相同的记录参数,在B区记录参数各不相同,这种数字量则为遥测复杂数据帧。 2 大数据量处理 2.1 基于网络数据库的数据处理模式 遥测数据综合处理系统有多个设备组成,包括专用数据导入计算机、数据存储阵列、高性能客户机、交换机、高性能服务器。其中服务器需要配备两台,一台用于中心处理服务器,一台用于做数据存储服务器。中心服务器同时为多个用户提供计算服务,可以充分利用服务器硬件资源提高数据的处理速度。 遥测数据综合处理系统通过将C/S与B/S结合的方式方实现。C/S主要用于处理日常试验任务的数据、数据档案的归档和记录、数据的查询等工作;B/S架构主要用于管理任务、查询统计历史数据、上传下载打包的数据。 按照变化频率,可以将遥测参数分为速变参数和缓变参数。缓变参数有着复杂的记录格式,包括子帧、副帧、数字量等帧结构中都有所分布,如果导弹的型号不同,那么其参数信息表单也存在差异,所以更改频繁、使用单一是其主要的特点。所以,可以采用客户端软件对数据的质量进行检查和分录,由中心处理服务器实现分录数据的对接、平滑滤波和剔除野值。缓变参数处理操作步骤一般如下: (1)用户通过客户端提供的数据下载功能将项目试验任务遥测数据下载到本地。 (2)对项目任务参数信息进行审核,如果该参数信息表单已经存在那么需要重新配置参数信息表单。 (3)在缓变参数处理软件中输入遥测数据及参数信息表单路径,然后上传到中心处理服务器,完成数据的对接,剔除野值,生成参数数据文件。 (4)上传生成的参数数据文件和参数信息表单,由数据存储中心进行保存。 (5)生成处理结果 用户通过客户端软件对测量数据质量检验报告进行预览,合格后可以打印。 在测量数据的子帧结构中,速变参数记录数据有着相对固定的格式,型号不同的导弹任务参数信息表单基本没有太大的差别,所以可以采用客户端软件实现数据的验证和截取。速变参数记录数据的处理步骤如下: (1)上传参数信息表单,将数据分路指令发送给速变参数处理软件服务器。 (2)下载遥测数据文件,根据要求执行遥测数据文件质量检查等操作,并且保存到存储中心,将执行完毕的指令发送给客户端软件。 (3)用户通过客户端软件查看测量数据质量检查情况,如果不符合质量评定要求,发送数据对接信令,将不同测量数据的分路数据进行对接,生成参数数据文件并上传存储中心。 (4)用户通过客户端软件从存储中心下载相应的参数数据文件,进行选段采样、谱分析,生成谱图。 (5)用户通过客户端软件将最终参数数据文件保存到存储中心,发送报告生成指令,报告生成服务软件自动生成数据处理结果报告和测量数据质量检查报告,用户审阅通过后即可打印。 2.2 数据选取 随着遥测测量数据量的不断增加,数据的冗余性也逐渐加大。因此,将数据压缩技术应用于遥测数据处理中,在保持参数波形不失真的情况下降低数据处理量,从而达到提高数据处理效率的目的。目前,数据压缩方法很多,常用的主要有相对插值法、二次采样法、抛物线法和一阶扇形内插法,但从压缩比和参数波形保持两方面综合来看,一阶扇形内插法更具优势,具体内容在此不详细叙述,可参考《靶场遥测数据选取方法的比较分析》。 3 结束语 通过改变数据处理模式以及降低数据冗余性,掌握遥测数据记录特点和变化规律,将遥测大数据量处理问题予以解决,这对于靶场遥测数据处理上有着重要的意义。未来应当构建遥测综合处理系统,尽量满足大数据量处理的要求。希望本文提出的观点具有一定的参考价值。 数据处理方法论文:浅析机加工误差数据处理及误差分析方法 摘要:对转向架构架机加工的关键尺寸的检测数据运用梳理统计的方法进行处理和分析,发现误差出现的规律、判明误差的性质及类别,提出改进建议。 关键词:加工误差;构架;数据处理;误差分析 0 引言 转向架是列车系统的重要组成部分,起着支承车体、增加车辆载重、传递牵引力和制动力、减小振动和冲击、保证车辆安全运行的作用。而转向架构架又是固定转向架上各种设备的基础,起着传递牵引力及制动力、承受垂向力等作用[1],转向架构架作为一个钢板和铸件组焊的构件,其生产流程历经多次焊接、调修、探伤、机加工,工艺比较复杂。在生产实际中,影响其最终加工精度的因素往往是错综复杂的,这里面既可能有机械加工方面的原因,也可能有工装定位、焊接及检测工艺方面的原因,因此很难用传统的单因素分析法来分析计算某一工序的加工误差。 为此我们根据批量的实际加工的检测结果,运用数理统计的方法对测量数据加以处理和分析,其目的是发现误差出现的规律、判明误差的性质及类别,为避免误差问题和解决误差提供理论依据。 1 加工误差的性质分类 各种单因素的加工误差,按其性质的不同,可分为系统性误差和随机性误差两大类,一般分为:常值系统性误差、变值系统性误差、随机误差几种,对应的影响因素见图1所示。 2 加工误差的统计分析法 构架加工过程中,影响其误差大小的因素种类繁多,加工工序较为复杂,为了更加贴合构架加工实际情况,这里我们采用统计分析法来研究其加工精度。统计分析法是以现场观察所得资料为基础的,主要采用分布图分析法(直方法)和点图分析法(单值点图、样组点图)。 我们以构架特性分级中的侧梁关键尺寸(1940±0.5)为例进行分析,根据68个构架实际加工的3D检测测量结果进行加工误差的数据分析。 3 统计分析计算 3.1 直方图 以工件尺寸(或误差)为横坐标,以频率密度为纵坐标,就可作出该批工件加工尺寸(或误差)的实际分布图,即直方图,我们将四个部位的尺寸分别做出直方图如图2所示。 图中参数含义如下: Xmin――样本尺寸的最小值;Xmax――样本尺寸的最大值;X均――样本均值x;Xm――样本尺寸的公差带中间值。 由直方图可以直观地看到工件尺寸或误差的分布情况,但要进一步研究特定工序的加工精度问题,还要研究理论分布图。 3.2 单值点图 按加工顺序逐个测量一批工件的尺寸,以件序号为横坐标,工件尺寸(或误差)为纵坐标,作出的图形即为单值点图(如图3所示)。单值点图反映了每个工件尺寸(或误差)与加工时间的关系。 点图的上下限曲线间的宽度表示每一瞬时的尺寸分散范围,也就是反映了随机误差的影响。图中上下两条控制界限线(图中用实线表示)和两极限尺寸线(用虚线表示)可作为控制不合格品的参考界限。 3.3 样组点图 为了能直接反映出加工过程中系统误差和随机误差随加工时间的变化趋势,实际生产中常用样组点图来代替单值点图。目前广泛使用的样组点图是图。其中代表均值,它控制工艺过程质量指标的分布中心,代表极差,它控制工艺过程质量指标的分散程度。如图4所示。 在点图上作出中线和上下控制线后,就可根据图中点的分布情况来判别工艺过程是否稳定(波动状态是否正常),判别的标志见表1。 4 误差统计分析结果 4.1 分析结果 运用上述介绍的方法,我们对分析所得出的结论进行了统计分析,其分析结果如表2。 4.2 误差原因初判 从直方图中可见因Xm和X均基本重合,所以可排除常值系统误差的影响。因前三项呈现偏态分布,且X点图中均有点子超出控制线,前3个测量基点的曲线走势呈上升趋势,这说明分布中心不稳定,存在变值系统误差,误差产生的具体原因需借助因果分析图进一步确定。 4.3 误差原因详细判定 现应用排除法和因果分析图对误差原因详细判定如下(本尺寸的因果分析图如图5所示)。 ①因该测量尺寸为加工所得,所以“毛坯误差”可排除。根据3D检测工艺要求,构架是在恒温存放后进行测量的,且在加工前进行了退火工艺处理,那么“残余应力引起的变形”也可排除。②该尺寸是侧梁上的一系定位座孔距,在数控机床上加工时,“刀具磨损”不仅对孔径大小有影响,对孔的形状也有影响,从而导致3D测量结果发生变化,所以此项因素不能排除。③虽然从直方图和点图的分布上看,表面上存在热变形误差,但应注意到,68副构架是在不同的天数内加工完成的,且多数构架加工的间隔时间较大(通常为1天或几天),时间跨度也较大,所以变值系统误差中的“机床夹具刀具热变形误差”可以排除。 因构架是在加工中心上一次装夹完成加工,故“多次调整的误差”也可排除。 4.4 结论 ①综上,可能的误差类型为随机误差中的以下几项(按出现的可能性大小由大到小排序):定位误差:分析如果工装左右两个调节力先后施加,可能造成夹紧前构架基准与夹具定位面不能密贴,由此产生定位误差,从而使构架加工发生偏转,也容易产生外侧尺寸出现下限超差。②夹紧误差:通过进一步对构架夹紧状态进行有限元分析发现当Y向调节力较大时,调节力引起的反弹变形是造成尺寸下限超差的主要因素。③回弹变形:切削力作用下导致的回弹变形,如图6,回弹后尺寸将会减小。④刀具磨损。 4.5 改进建议 ①工人在操作时必须确保定位螺钉与夹具定位面的密贴。②进一步明确规定X、Y向调节力的大小,此力不能太大,否则会造成加工前因调节力过大引起构架的弹性变形,加工后出现回弹,引起尺寸超差。③将定位调节力的作用位置进行适当调整,可有效降低尺寸超差情况的发生。④重新考虑调整夹紧力的大小和作用点,特别是调节装置与构架接触部位可适当增大接触面积。⑤操作员在进行3D检测打点时,需严格执行工艺要求,打点位置应准确且有规律。
管理系统工程论文:思维方式管理系统工程项目成本论文 编者按:本文主要从引言;工程项目成本控制的方法及其不足;定额控制法存在的问题;企业定额的编制;建立动态成本控制信息系统;结语进行论述。其中,主要包括:成本管理是企业获取经济效益的源泉、成本目标是成本控制的基本,成本目标来源于工程项目成本的测算、一般的工程项目成本控制方法主要有制度控制、定额控制、合同控制、周期过长,无法及时反映工程实施过程中成本的计划值与控制值之间的偏差、企业定额是工程项目成本测算的核心、企业定额章节的划分、确定企业定额编制的方法、人工、材料、机械消耗量指标的确定、建立项目部与企业局域网络办公一体化网络系统、实现预算软件与企业定额库的共享等,具体请详见。 摘要:通过对项目成本控制方法的分析,阐述了目前工程项目动态成本控制存在的缺陷,指出企业定额编制的失真是导致动态成本控制不能实现的关键,介绍了企业定额编制的具体方法,同时提出建立动态成本控制信息系统是工程项目动态成本控制的有效途径。 关键词:项目管理;动态成本控制;企业定额 1引言 工程项目管理中的核心为成本管理,成本管理是企业获取经济效益的源泉。工程项目成本管理一般包括五大环节,即成木的预测、控制、核算、分析和考核,而成本的控制是五大环节中的重中之重,只有对工程项目成本在施工过程中进行有效的控制,才能最终使工程项目成本获得好的效果。工程项目成本控制是指:为实现工程项目的成本目标在工程项目成本形成的过程中对所消耗的人力资源、物质资源和费用开支进行指导、监督、调节和限制,及时控制与纠正即将发生和已经发生的偏差,把各项费用控制在规定的范围内,即实施成本的动态控制。成本目标是成本控制的基本,成本目标来源于工程项目成本的测算。 2工程项目成本控制的方法及其不足 一般的工程项目成本控制方法主要有制度控制、定额控制、合同控制。 (1)制度控制。主要是建立健全项目各种责任制度的实施办法、项目成本管理实施细则、材料进出管理实施细则、项目结算审计细则、机械及周转性材料租赁管理细则等等,是企业实施成本动态控制的前提和保障。虽然各种成本控制的规章制度齐全了,但项目实施过程中不按章办事,在很多项目中还普遍存在,特别是中小型及私有企业,以包代管、不重视管理的现象是建设领域中依然存在的弊端。 (2)合同控制。主要是签订好项目经理部与公司管理部门、公司智能部门、项目部管理班组成员之间的承包合同和岗位责任合同。明确双方的责任与权限、考核与奖罚等细则,解决双方之间监督与被监督、指导与被指导、协调与被协调、服务与被服务的关系问题,实现效益共享、风险共担。 (3)定额控制。是企业根据自己的企业定额进行人、材、机消耗指标的计划、核算、和控制。企业应当编制的定额与费用指标主要有:施工定额(含人工费、材料费、机械使用费)、其它直接费定额、现场经费定额、周转材料维修保养定额及其它定额等。 在这三种控制方法中,制度与合同控制法,主要是管理手法上的控制,定额控制法与项目成本测算大小密切相关,定额控制法是项目成本控制的基础核心,直接关系到项目成本控制的实际效益。 3定额控制法存在的问题 据调查,现在大多数建筑业企业对成本控制采用的基本做法是:工程开工前,按照施工图预算制定成本计划;工程实施过程中,根据经验概算值对成本进行控制;工程完工后,汇总完成的数据。具体表现为:采用计划报表、统计报表的形式作为未发生及以完成工程成本的计划控制数据和核算控制数据。这些数据的采集周期一般为一个月,由于周期过长,无法及时反映工程实施过程中成本的计划值与控制值之间的偏差,成本动态控制的意义丧失;其次成本计划值的编制大多数企业没有按照自己的企业定额来编制,而是在预算定额的基础上下浮若干百分点,这样编制的成本控制指标从一开始就已失真,那么对实施过程中的成本进行动态控制就成为空话;再者,计划成本与统计成本报表的编制均为项目的预算员、成本核算员、会计员等完成的,而实际的施工管理人员参与的过少,对于每天完成的工程量和工程资源的消耗几乎没有详细的日志记录,造成报表中工程成本信息严重失真。 成本动态控制中之所以出现这些缺陷,其根源在于项目管理者对企业定额的认识不够,对成本控制只看表面,控制的深度不够,控制的周期过长,缺乏将企业定额运作在项目管理的意识,不能将本企业的生产力水平用定额的形式准确地表现出来。在工程量清单计价模式下,推行“市场形成价格,企业自主报价”是市场经济发展的内在的、必然的要求。企业自主报价的基本要求就是进行成本测算,没有成本测算就没有自主报价,所以企业定额也是企业进行成本测算的先决条件。建设部关于《建设工程施工发包与承包计价管理办法》(建设部107号令)第三条规定“建筑工程施工发包和承包价在政府宏观调控下,由市场竞争形成”。这种指导思想与美国计价模式基本接近:即以大型承包商的实际资料为依据,《建筑工程费用文件》(定额、指标、费用标准等),并提供给各承包商作为投标报价的依据。承包商根据自己的经营情况和市场情况进行报价,然后再竞标。美国的工程价格是自由市场价格。而英国则是承包商根据政府颁发的标准工程量计算办法及其定期的各种价格指数,结合企业内部的估价标准和对风险的预测进行报价,英国没有统一的定额。 总之,企业定额是工程项目成本测算的核心,成本测算的精确与否对项目成本控制起到至关重要的地位,没有初期的成本真实的测算,项目成本控制就无从谈起。因此工程项目成本动态控制的关键问题是:编制属于本企业自己的企业定额。 4企业定额的编制 4.1企业定额章节的划分 可参考地方预算定额章节,结合本企业常用的施工工艺、施工机械、施工手段等进行适当增减。划分的原则:一定要适合本企业的实际情况,充分体现企业施工技术的特色、管理的特色,这步的关键是:除了划分出一般大众章节外,还要能列出和企业自己管理水平相符合的特殊章节,要能真正为项目成本动态控制服务。 4.2确定企业定额编制的方法 统计分析法、经验估计法、比较类推法和计算法是定额编制的常用方法。在编制定额时注意以下几点:一是对相关的国家、行业和地方定额进行研究,摸清企业定额编制原则、方法,包含的内容和定额水平;二是对相关国家、行业和地方劳动定额、预算定额进行比较,确定之间的水平相差幅度,然后根据企业历年已完工程的成本数据资料进行统计分析处理,确定各个分项子目企业定额消耗水平;三是以初步确定的企业定额框架和内容,通过反复征求意见和试点运行,验证定额水平的合理性和科学性,及时收集整理,逐步形成定额系统和完善定额子目内容。 4.3人工、材料、机械消耗量指标的确定 4.3.1人工消耗量的标准确定 (1)计时测定法。从研究时间消耗的基本工作开始,以研究工时消耗为对象,以观察测试为手段,通过密集抽样和粗放抽样等技术进行直接的时间研究,确定人工消耗量。首先确定企业实际和正常施工条件,确定施工过程每一工序的工时消耗,然后再综合工作过程的工时消耗。对所得数据与现场工时消耗情况和施工组织设计条件联合起来进行整理、分析研究,以获得可靠的、有技术根据的基础资料。这是一种准确程度较高、比较科学的方法。 (2)经验统计法。运用统计分析的原理,把过去一段时期内企业同类工程实际消耗的统计资料(如施工任务书、考勤表等与之相关的资料)和原始记录,经过整理,结合当前生产技术组织条件的变化,进行分析研究,得出所需的数据。此方法包括常规标准和新技术、新工法、新工艺两个面层,主要对项目工程现场进行实际测定,对已完工程可以参考结算资料,将收集到的各种类型工程相关的消耗指标数据,进行必要的数理统计处理,条件允许时可以建立一些主要消耗指标的数学模型以便为成本动态控制所用。这种方法比较简便易行,根据这种方法编制的定额消耗量接近实际的消耗水平,但是需要搜集大量的工程结算资料,所选项目要有代表性,并且要其资料齐全。对于还不存在企业定额的企业来说,这是一条编制企业定额的捷径。转贴4.3.2材料消耗量的标准确定常规材料消耗量按实际消耗测定,并测定其损耗系数;对采用新工艺、新材料因素的材料,可以调查其他专业施工队伍的含量作为标准,待完工核算盈亏,调整含量标准。 (1)观察法。通过对施工现场的实地考察,在施工技术、组织及产品质量均符合技术规范的要求,材料的品种型号、质量也符合设计要求,操作工人能合理使用材料和保证产品质量时,测定完成某一合格单位产品的施工过程所需的材料消耗量。在该方法中,所选定的观察对象须符合下列要求:建筑结构典型、施工符合技术规范的要求、材料品种和质量应符合设计要求、被测定工人应节约使用材料并保证产品质量。 观测成果中包括必要的材料消耗量和不可避免的材料消耗量,但是只有必要的材料消耗量才可以用于定额的编制中,并且要对其进行分析整理,以确定较为准确的材料消耗量。 (2)试验法。在实验室通过专门的仪器设备确定材料消耗量比施工现场测定的数据要精确,这是因为实验室的条件比施工现场的工作设备条件好。但是对于从实验室取得的数据并不能直接用于定额的编制,因为实际的施工现场的条件与实验室还是有一定的差别的,因此所取得的数据要与施工现场的条件相结合,考虑在施工现场的影响因素。 (3)统计法。指根据分部分项工程材料的发、退料数量和完成产品数量以及本企业已完工程的历史材料进行统计和计算来编制材料消耗量的方法。这种方法比较简单,不需要组织专人测定或试验。但是这种方法依赖于公司的历史数据和在建工程,因此,对于常见的项目准确性可能会较高,对于不常见的项目或是变化较多的项目,因为样本数据有限,其准确性程度可能会较低。 4.3.3机械台班消耗量的标准确定 首先应该区分开是自有机械还是租赁机械。在施工中确定采用哪些机械方式,需要企业根据自身的历史资料测定临界值,在实际操作中可根据具体情况进行调整。定机械台班的小时生产率是测定机械台班消耗量的基础.首先根据企业机械装备实际和正常施工条件,在施工现场测定机械的小时生产率,再根据小时生产率和利用系数确定出机械台班消耗量。个别项目由于机械和操作方法不同水平出入较大时,可以经过测定进行调整,缺项部分进行补充。这种现场测定的方法是我国多年来专业测定定额的方法,技术简便,应用面比较广。 4.3.4其他费用的确定 施工组织及施工技术措施费的确定可参考已完工程历史资料确定其临界值,再定出不同规模工程的取定系数,采用宏观计划指标控制和完工后核算相结合模式。项目部管理费的确定,按配备人员工资、保险、办公及招待费等子目消耗内容进行测定。其他相关税费按当地收取标准计算。 4.3.5企业定额编制应注意的问题 企业定额作为企业的内部资料,在其编制过程中会受到许多来自企业自身条件和招标人要求以及工程现场自然环境的限制和影响。 (1)工程项目质量要求的影响,不同的工程项目质量对消耗量的要求是不一样的,项目部应根据招标人的要求调整企业定额水平进行报价,实现真正意义上的动态控制。 (2)施工方案的影响。 不同的施工方案和措施对人工、机械的配置、进场先后顺序、工作时间、使用数量等方面都有不同的要求,从而导致完成相同的工作量可能会有不同的资源配置要求,不同的资源配置可能引起企业定额相应部分的消耗量的变化。项目部因根据本项目的施工方案的特点及时将企业定额的相关消耗做一调整,然后再进行报价和成本测算。 (3)施工企业自身条件的影响。 企业等级的差距、员工素质的差距、企业机械装备的差距直接影响企业的管理水平,也影响到企业定额编制水平,影响到企业定额消耗量的多少,这些来自企业自身条件的影响会直接关联到企业定额的编制水平和准确度上。 (4)施工季节、环境和条件的影响。 施工季节不同对施工过程的要求不同。比如在北方进行冬季施工时,就要考虑防冻保温的问题,混凝土中要加防冻剂,现浇混凝土构件外要加草袋等。雨季施工时要考虑从施工现场抽排水的问题。不同的施工环境和条件对人工、机械、现场的安全防护措施、资源调配等有不同的要求。因此不同的施工环境与条件也会引起企业定额相应部分消耗量的变化,每个项目应充分考虑季节、环境、施工条件对项目成本的影响。 (5)工程项目特征的影响。 建筑物的高低、外形形状的复杂性、项目的大小都会对产生不同的消耗水平,项目报价时应考虑这些差异在项目成本中的影响,对企业定额做及时的调整,完善本项目成本测算工作。 编制企业定额时要考虑来自各方面的影响因素,每一个因素都有可能引起企业定额中的变化,消耗量是为编制企业定额服务的,所以消耗量的变化会引起投标报价时综合单价的变化。但每个企业不可能将所有的影响因素都反映到定额中,所以在编制企业定额时应留出一定的空间,允许项目管理者随时根据实际的影响调整企业定额的消耗,使项目上能及时进行成本测算和投标报价。 5建立动态成本控制信息系统 动态成本管理是指企业在变化多端的竞争环境下,通过快速的成本信息传输和成本决策机制,实现既定的经营目标并管理未来的经营目标,促使企业保持经营成本与风险成本的相对优势、战略地位相对提高的一种创新成本管理系统。这个系统的建立需要计算机网络系统的支持。 (1)建立项目部与企业局域网络办公一体化网络系统。网络时代给当今社会的进步带来了极大的促进作用,网络已成为经济发展的一种工具。对建设工程而言,应抛弃其粗放式的管理模式,向精细管理迈进,办公自动化网络系统的建立是提高项目管理水平,获取效益的必要途径和手段。目前建筑企业公司一级网络管理基本都能部署,但到项目一级,企业的管理基本局限于一般文件的下载和传递,与项目成本控制的衔接还停留在数据的查看,功能的延伸性缺乏,应该开发适合本企业的项目管理软件,使之与企业管理软件能有机衔接,达到企业管理与项目管理的融合,实现全部管理信息的动态化。 (2)实现预算软件与企业定额库的共享。目前各种概预算、投标报价均实现了计算机化,企业可以利用这些概预算软件,将本企业定额库与概预算软件实现共享,同时建立企业自己的人工、材料、机械的即时价格系统,各项目部可随时对当天完成的工程进行成本计算,与计划成本进行对比核算,及时进行纠偏,及时发现问题,及时解决问题,将成本的控制实现真正的动态化。 (3)实现项目管理资料网络化。项目施工管理人员每天记录的施工日志,除了记录工程进度完成情况、质量安全隐患与事故、检查验收等内容外,应将每日实际完成的工程量和与之对应的资源消耗量准确记录,并将其日志发于企业局域网上,供成本核算人员使用,解决施工管理人员不参与成本控制的弊端,使收集到的实际工程数据不再失真。 (4)配备专职网络数据维护人员,配备专职企业定额修订人员。动态成本控制就在于其及时性,只有成本控制所需的各种数据信息能做到及时采集、及时更新、及时修订、及时增减,才能保证动态成本控制的实现。因此专职的网络数据维护人员和企业定额修订人员的配备是必要的,这些工作人员必须要懂相关的技术知识。 6结语 工程项目动态成本控制在企业的内部管理中是一个综合的系统工程,要想取得好的效果,就必须按系统工程的思维方式去抓落实,特别是企业定额的编制,需要有大量的人力和物力为依托,而编制过程的严肃性和科学性,是整个编制过程的不能忽视的问题,要做好这项工作,必须企业一把手挂帅,层层落实、层层核查,踏踏实实地做好每一个环节的工作,万事开头难,只有付出艰辛的劳动,就会有收获,只有这样企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 管理系统工程论文:大学生就业管理系统工程的结构模型与优化控制 摘 要:全球经济形势的转变,促使我国社会经济环境发生了翻天覆地的变化,随着改革开放的不断深入和社会主义市场经济体制的不断完善,社会对人才的要求变得更高,从原来理论型人才的需求模式转变为综合应用型人才的需求模式,高校为应对这一变化,构建出了大学生就业管理系统工程结构模型,本文介绍了该系统的主要功能设计,同时对其优化控制措施进行了一定分析。 关键词:就业管理;大学生;结构模型;优化 随着社会的发展和进步,用人单位对人才的需求发生了较大变化,高校要敏锐洞察该变化,然后对大学生就业做出正确的规划。为了帮助毕业生更好的就业,及时了解毕业生的就业状况,高校引入了大学生就业信息管理系统工程的结构模型,如图1,通过设计该系统模型,给大学生就业提供一定的指导和帮助,学校可以通过该模型可以对学校的就业工作进行适当的改进和调整,为提高大学生的就业率做准备。 一、本系统的功能设计 (一)系统管理员管理。该功能设计主要是对学生以及企事业单位用户基本信息的管理,比如审添加、查询、修改、查看等;对毕业生信息的管理,比如毕业生成绩排名、奖惩情况等;就业协议管理,比如备案、单位名称、工作岗位等;毕业生推荐管理,如通过对系统中统计到的符合用人单位要求的学生进行推荐等,还有文件管理、就业指导管理、统计与分析管理、系统平台管理等功能。 (二)学生用户管理。学生基本信息管理,如姓名、专业、籍贯、等;就业信息管理,其包含浏览和查询相关工作职位信息和在线简历状态浏览与管理;就业指导信息管理、留言信息管理等。 (三)企业用户管理。企业信息管理包括企业名称、联系电话、详细地址、企业性质、所在行业、企业简介、企业logo、联系人、联系传真、邮政编码、URL等;招聘信息管理包括添加、删除、修改招聘信息;在线简历管理是对学生提交的简历进行筛选、回复是否面试、简历保存或者删除等相关管理,留言信息管理是对相关用户留言或者回复相关用户的留言等。 二、大学生就业管理系统工程的优化控制策略 (一)完善顶层设计,拓宽就业。要提高对国内外未来经济社会发展趋势预测、就业市场需求分析、各项就业政策和措施方案的梳理剖析的准确性,系统开展整体可行性研究。在当前供求失衡的就业现状下,要努力拓宽就业供给,一方面要积极稳妥发展经济,增大市场体量,扩大市场需求;另一方面要脚踏实地挖掘潜力,如鼓励培育“互联网+”等新经济增长点、支持发展咨询、服务等新型服务业等措施,扩宽就业渠道,增辟和释放就业岗位。 (二)改善服务管理,分流就业需求。高校、用人单位、社会等各方要意识到大学生就业问题在不同地区、生源、水平等层次性差别,进而采取针对性的对策。拓宽思路,设法分流就业需求,如扩大研究生招生规模、开辟境外就业市场、支持出国留学等,减缓国内就业压力。同时区分并把握住不同大学生就业的“同”与“不同”,找到关键,在不同的情况下能够采取因类而异、因人而异的个性化服务管理措施。因此,各方既要从经济、政策、社会、文化等多方面改善横向的条件,也要根据各地的实际情况加强纵向的服务与管理。同时,要规范、完善好就业市场秩序,营造公平、友善的就业环境。 (三)重视评价反馈,发挥优化功能。首先,促使高校和学生提高专业技能和就业能力的自觉性,而在评价过程中则需要各方参与和积极配合。针对考核评价的问题,应进一步完善、邀请和培育客观公正的第三方评估专业机构,对大学生就业管理工作的评价机制进行设计,并根据各个要素及子系统的不同功能制定合理的考核评价指标体系;其次,利用诸绩效评估法、调查问卷和座谈会等等方式进行考核评价,切实形成一套客观、公正、合理、及时、高效的评价机制,获取客观准确的评价信息;最后,建立就业管理系统内各组分的反馈机制,将反馈意见及对反映到政府的规划设计、政策方案、服务管理、协调控制等决策过程中,保证大学生就业管理系统运行的有序与稳定。 (四)从结构性和稳定性出发,鼓励柔性就业。解决当前大学生就业问题的重点在于缓和及优化大学生的就业供求关系,政府要把握好大学生就业工作在不同地区、不同专业、不同岗位、不同能力、不同层次和不同时期的结构性特征,根据不同学历层次、不同学科结构和不同就业阶段的学生分类制定切实可行的政策方案。集思广益,建议积极探索弹性就业、带薪休假、四天半工作制等柔性就业政策,确保大学生就业管理系统各项工作能够平稳、高效、有序地运行并维护社会的稳定。 三、结语 C上所述,大学生就业管理信息系统工程结构模型的设计,是高校了解就业信息和管理就业信息的主要渠道,学生可以通过该系统查询用人单位的情况,用人单位可以通过该系统全面了解学生的基本信息,以便确定是否录用该生,虽然该系统还存在待完善的地方,但科技的发展和管理的完善会使该系统的功能更全面、操作更简便。 管理系统工程论文:基于翻转课堂的管理系统工程案例式教学方法研究 摘 要 针对管理系统工程课程的特点以及传统教学模式的局限,提出基于翻转课堂的管理系统工程案例教学方法,结合教学实践探讨该方法的内涵,并通过实例提出该方法在管理科学与工程专业管理系统工程课程教学实施的具体步骤。实践证明,这种教学方法激发了学员的学习兴趣,调动了学习积极性,提高了分析问题、解决问题的能力。 关键词 管理系统工程;翻转课堂;案例教学 1 前言 管理系统工程是陆军军官学院管理科学与工程专业开设的主干课程,包括系统工程方法论、系统建模、系统分析、系统预测、系统评价及系统决策等内容,其主要目的是引导学员用系统的观点分析问题,掌握管理系统工程的基本概念、基本原理和基本方法,培养运用系统工程的思想和方法解决部队管理中实际问题的能力。 在实际教学过程中发现该课程具有理论性较强的特点,课程讲授中容易产生内容枯燥、互动匮乏和学员学习主动性不强等问题。针对这些问题,结合管理科学与工程专业授课情况,依托学院的泛雅无线教学网络平台,选取课程中的系统建模、系统评价等重难点章节,探索案例式翻转课堂教学方法,并在教学过程中进行实践。 2 基于翻转课堂的案例教学方法 翻转课堂 翻转课堂源自英文“Flipped Classroom”,是相对于传统的课堂教学模式而言的[1]。传统教学模式通常包括知识传授和知识内化两个过程。知识传授是通过教员在课堂上讲授知识来完成的,而知识内化则是学员在课后通过作业、操作或者实践来完成[2-3]。翻转课堂改变了这种传统的教学模式,知识传授主要通过信息技术的辅助在课前完成,是指学员在课前观看教员事先录制好的教学视频、从网上下载的教学视频或者其他的相关学习材料;而知识内化则是在课堂中通过教员的帮助和学员的协助共同释疑解惑,帮助学员进一步掌握和运用所学的知识。 案例教学 案例教学法是一种开放式、互动式的新型教学模式。教员课前通过周密的策划和准备,根据教学目标和教学内容的需要,通过对一个特定案例的描述和分析,引导、组织学员结合相关的理论知识,开展讨论、争论或者是辩论,形成反复的互动和交流,通过各种信息、知识、经验、观点以及思想的碰撞来达到启示理论、启迪思维和提高能力的目的[2]。 基于翻转课堂的课程案例教学模式研究 针对管理系统工程课程的系统建模、系统预测、系统评价等部分章节,在学员已经掌握基本理论知识和相关知识点的基础上,布置案例作业,让学员以翻转课堂学习小组的形式课前查阅相关资料,准备相关汇报交流材料,课堂上实施“翻转”,各小组和教员互相讨论交流。通过这种方式可以提高学员学习的积极性和主动性,培养学员的自学能力、团队协作精神,以及从系统角度思考问题和解决问题的能力。 翻转课堂学习小组具体安排如下。 人数:5人左右。 划分原则:根据学员的学习成绩、课堂表现、认知能力、性格特征、知识结构以及相关案例问题等进行划分。 实施原则:小组成员推选一名组长,组长组织组内成员进行翻转课堂的学习和研究活动,小组成员则主要通过查找资料、讨论等学习模式,积极参与课堂活动。 这种相互交流模式不仅有利于学员对基础知识的理解与掌握,共同按照案例的要求完成任务,还有助于促进学员批判思维和创新思维的形成。同时,这种模式加强了学员和学员之间的交流以及学员和教员之间的交流,有助于提高他们的沟通能力。 翻转课堂分为课前、课中和课后三大学习阶段,具体流程如图1所示。 1)课前学习环节。 ①确定案例。教员综合以下两方面,确定相关案例,设计课堂; 一是课程的具体要求和学员对基础知识的掌握情况; 二是课前观看教学视频和学员在课下学习时遇到的困难情况,以及在互动交流中未解Q的难题,提出具有代表性的、学员比较熟悉的案例。 ②查找资料。根据教员布置的相关案例任务,学员自主地选择课程资源,可以是教员录制的微课、精品课程等,也可以是从互联网上下载的其他资源。 ③讨论交流。学员在查阅大量相关资源后,翻转课堂学习小组组内成员通过相互讨论,或者是通过网络教学平台和教员开展交流等方式,收集知识信息,并对这些知识信息进行处理。 ④制作交流内容。学员通过查找资料、相互交流讨论后,形成自己的知识信息,按照翻转课堂学习小组组内分工情况,确定学员制作PPT,将获取的信息以PPT的形式展示出来,便于课堂上和教员以及其他学员展开讨论。也可以自选其他的展示方式。 2)课堂学习环节。翻转课堂学习小组在完成规定的案例任务后,可以通过成果演示、报告、演讲等方式进行汇报交流,完成成果“展示与交流”。 教员则根据学员的案例汇报、自我评价、小组互评以及回答问题等情况,对学员课前学习情况进行评价,并根据课程教学重点和难点,针对学员掌握知识的薄弱点,总结一些有代表性的知识点,提高学员分析问题、解决问题的能力。 3)课后环节。依据课堂情况以及泛雅网络教学平台管理系统工程中的学习记录情况以及学习报告和案例作业报告等内容,教员对学员的学习进行评价。 3 翻转课堂组织举例 对象 陆军军官学院2013级管理科学与工程专业学员40名。 章节 系统评价。 已掌握的理论知识 层次分析法和模糊综合评价法相关理论知识。 课下 案例作业,以陆军军官学院“行管工作量化考核评估系统”指标体系中的生活秩序指标为例,用模糊综合评价法对学员1连和2连的生活秩序进行评价。分为8组,每组5名学员,课后完成案例作业,并制作PPT,课堂上进行汇报交流讨论。 课上 1)汇报交流。由于时间关系,选取两组学员汇报。 2)交流讨论。教员事先要准备好可能出现的问题及问题解决方法,进而有目的地引导学员互相质疑,层层深入,找到问题的本质原因。 3)教员讲解。通过学员互相质疑,教员层层深入,找到问题的本质原因就是模糊合成因子的选择问题,这个问题恰恰是模糊综合评价方法的重点和难点,需要教员重点讲解。结合课堂案例,分别讲解四个因子的特点以及适合情况。 4)课堂总结。从课堂的氛围、学员的参与度、知识难点等角度进行总结。 4 实施效果 通过具体的案例说明案例式翻转课堂在实际教学中的实施过程。课后,为了检测这种课内基于案例式的翻转课堂的应用效果,对该班级学员进行知识点测试和问卷调查。测试结果表明,学员已经熟练掌握相关知识点;问卷调查结果表明,学员的积极性和兴趣得到广泛提高。 基于翻转课堂的案例式教学模式改变了以往传统的教学模式,实现从注重教员的“教”向注重学员的“学”的转变,从填鸭式的“教”向教员引导式的“教”的转变,从被动式的“学”向自主探究式的“学”的转变。这种模式体现了以学员为“主体”、个性化学习、开放式教学,突出教员和学员、学员和学员之间互动。 当然,基于翻转课堂的案例式教学模式也存在一些不足之处,如对于一些自主学习能力差的学员来说,课前功课难度较大,课堂活动过程中教员对整个过程的掌控难度较大,对教员的要求比较高。对这些问题今后需要进一步探讨研究。 管理系统工程论文:管理系统工程教学模式的探索与思考 摘要:管理系统工程课程建设过程中,经济管理学院理清了教学改革的思路,突出石油特色,并以此为突破口,加强本课程中的定量和定性方法的教学和研究工作,把最新研究成果应用于教学工作中去,形成基础扎实,目标清晰的教学内容和课程体系,并对本课程教学内容体系改革和教学模式改革提出新的思考。 关键词:管理系统工程;教学模式;改革 0引言 管理系统工程属于应用科学层次,理论性和实践性都非常强,管理系统工程课程重点培养学生系统分析问题的思想体系,特别针对行业性发展的院校,重点造就学生基于行业问题导向的管理类的创新能力。该课程所提供的思维方法是管理专业后续课程的提高,所提供的技术方法在实际运用过程中直接发挥作用,有助于培养学生的创新精神和实践能力.因此,在整体的课程体系中起到非常重要的基础作用,能较为长远的发挥作用。 1管理系统工程课程特点 中国石油大学管理系统工程是基于系统思想指导下研究现代优化理论与方法在石油工业生产实践中应用的一门现代管理决策技术,是研究实际运作过程中系统思想如何实现定量表示的技术方法,为培养学生在针对石油行业特色管理创新能力提供支撑的方法论课程。主要以建立系统的思想为基础,以模型方法及其预测功能、评价功能和仿真功能为主要内容,以定量模型建立、分析、评价的逻辑过程为思维路线,结合生产实际案例,较系统地阐明了系统工程方法在石油行业中应用,是一种对行业系统发展具有普遍意义的科学方法。 我院开设的管理系统工程相关课程群,本着”能经营、善管理、懂石油、外向型”的人才培养目标以及“一个中心、六个依靠、两个坚持”的工作基本准则,逐步构建起完整的系统科学学科体系和较为合理的师资结构,课程设置的目的是:培养学生树立并养成系统思考问题的习惯,掌握系统科学的基本理论,学会在定性分析指导下进行石油发展过程中的定量分析的基本技术与方法,学会各种计算工具的使用,为正确地解决石油企业发展中的问题奠定基础,为实现管理现代化提供技术支撑。 该课程理论教学包括两大部分,第一部分主要介绍系统思维方法和系统工程处理问题的思路,包括系统科学方法论与系统、系统科学与系统工程、系统工程的基本理论、系统工程的基本方法――模型化等系统工程的基本思想、基本理论与方法,主要为学生提供正确的思维方法服务。第二部分为解决工程实践问题提供定量分析的技术措施。通过管理系统工程的教学培养,对于提升学生的分析问题、解决问题的能力至关重要,还可以训练培养学生严谨求实的科学态度、缜密清晰的逻辑思维,甚至于对学生正确世界观、人生观的形成也是大有裨益。考虑到我院课程教学改革的实际情况,笔者从坚持发挥优势,突出石油特色的原则出发,制定本实施方案。 2教学改革的形成 在教学研究中,我们提出了按社会对学生能力的基本需求,确定学生素质要求,再按学生素质要求提出学生学习的一体化知识体系,按照知识体系分层分类构建课程体系。为培养石油管理类学生管理创新能力,满足石油生产管理现代化的需求,在教学过程中就需要对教学方法论,尤其是正确思路和数学方法与现代计算工具的支撑。 依据培养目标,我们重新确定安排课程教学内容,以系统思想为指导,依托运筹学的方法方式,将系统工程与石油生产实践有机结合的原则,学生在管理系统工程之前学习过运筹学课程,已经为学生提供了比较多的优化理论与方法,但运筹学会产生方法导向误导和理论太深,学生掌握比较困难,不利于行业应用类院校学生管理创新能力的形成,就重新制定教学大纲,按新大纲组织教学;充实师资力量,组建教学梯队,成立了以管理系统工程课程组为核心的,由相关教师参加的管理系统工程课程建设小组,教学中使用Lingo、Matlab、Project等软件;开展实践性课程教学;探讨考试方式的改革,为向理论考试加上机操作相结合方式转变做准备。 课程建设小组经过多年的建设,该课程已基本成熟,突出了行业特色,教学内容不断充实、教学方法和教学手段不断完善,提高了学生的学习兴趣,激发了学生的学习热情,为学生树立系统思考奠定了基础。 3课程教学改革总体思路 考虑到学院的实际情况和课程教学改革应坚持发挥优势,突出特色,把优势做大、做强的原则。本课程教学改革的总体思路是: 3.1以管理系统工程教学内容和课程体系设计为改革主线,理顺教学改革思路抓好经典管理定量方法教学内容的整合工作,强化基础理论部分的教学内容。在整合经典管理定量方法教学内容的基础之上,突出石油管理的特色,将石油企业管理中的一些对现实具有较好的解释力、分析力、综合力、预测力和决策力的案例、模型方法吸纳到教学内容体系中,更新与完善教学内容体系:在突出管理系统工程模型方法特色的同时,注意吸收相关学科的定量模型方法的最新研究成果,充实和完善本课程的内容体系;注重开发和设计与本课程教学、科研相关的辅助教学,完善教学内容和课程体系。 3.2以课程教学改革为突破口,全面开展教学改革工作强化课程组的团队学习能力,将系统工程课程的所有参与人员组成一个以负责人为核心的学习教学、研究教学、改革教学、优化教学的学习与创新团队,经常性的参与石油企业的科研任务,把生产实际和课堂教学相结合,在学中教、在教中学,形成良好学习互动环境。在课程教学设计过程中,注重保证良好的教学效果,对于教学内容、手段和方法的设计主要以主讲教师自行把关,系课程小组集体备课把关、课程负责人总体把关的管理方法,确保教学效果。 针对考试考核问题,考试内容和考试方法是学生学习和教师教学的主要方向,科学合理的考试方法对于管理系统工程的教学影响举足轻重。在教学方法的改革过程中,课程小组非常重视考试方法的创新,针对不同的教学对象,采取科学的、多种形式的考试方法,例如针对函授、远程教育学生以思维方法为主,本科生以应用为主,研究生以方法论为主。实现考试成绩与学生的创新能力、实际操作能力、分析问题和解决问题的能力、平时的努力程度、本门课程基础知识的掌握程度等多项内容结合,并且强调突出学生的创新能力。 3.3理论联系实际,重点抓好实践教学环节的改革工作以石油企业、地方政府、社会和生活各方面的典型模型、预测与决策等方面定量方法案例为背景,运用论坛、讨论、讲座、测试等多种教学方法进行相关案例教学,一方面能够强化不同教学对象对课程方法的理解,另一方面能够将实践知识上升到理论。用案例进行形象、生动的教学,理论联系实际、教学内容丰富,这些能够改善单纯的课堂教学方式,从而取得的良好效果,在这个基础上重视和加强相关案例教学讨论室、实验室的建设。 根据课程教学需要,编写相应的实习教学指导书。主要用于培养不同的受教体运用所学习的理论知识、思想方法解决现实问题的能力,实现学生完成理论一实践一再理论一再实践的循环学习过程。 3.4将创新落到实处,重点抓好网络教学环境建设针对行业发展的特色,建成一种更加符合实际、人性化的,能够满足教学与科研需要的管理系统工程课程网络教学环境,运用网络教学,方便教学对象的学习;网络信息的丰富、网络教学设计的强大、实验与仿真功能,这些能够方便教师的教学准备和科学研究,为科研工作和教学管理提供强有力的支持。 4教学改革的保障措施 4.1加强课程教学团队的学习通过强化课程教师的团队学习能力,课程组就会组成一个以学科带头人为核心的学习教学、研究教学、改革教学、优化教学的优秀团队,有利于形成良好教学环境。 4.2设计课程教学工作为保证良好教学效果,必须进行课程教学的设计。目前采用的方法是教学内容、手段和方法的设计实行主讲教师自行决定、系课程组集体讨论的管理方法,确保教学效果。 4.3采用现代化的教学手段,拓宽教学渠道在管理系统工程教学中,要适当运用现代科技手段,采用多媒体与计算机辅助教学等现代化教学手段进行教学,激发学生的学习热情,把数量化、概念化的知识生动地传授给学生,加深学生的理解与记忆。 4.4强化教学内容理论联系实际。培养学生在定性分析指导下,应用数学方法,通过建立模型和对求解结果分析,提高学生解决实际问题的能力,为提高学生管理决策能力服务。 5结束语 管理系统工程课程建设是一项系统工程,需要整合学校、学院、教师和社会等各方力量按照学科建设目标和规划来进行建设。经济管理学院和参与管理系统工程课程专业建设的各位老师付出了巨大的努力,但目前该专业更新比较快、发展迅速、师资队伍比较年轻等现实情况,难以使该专业得以快速发展。这需要我们在学校和学院的正确领导和大力支持下,定能使管理系统工程课程建设走上又好又快的发展之路。 管理系统工程论文:《管理系统工程》课程教学探讨 [摘要]管理系统工程是系统工程的思想和方法在管理领域中的实际应用。该课程中的理论部分比较抽象,且难于理解,而实践部分学生接触也相对较少,因此教师要教好、学生要学好这门课程都有较大难度。文章认为,当前《管理系统工程》课程教学存在的主要问题与师生“教”与“学”中形成的路径依赖性有密切的关系,本着系统工程培育T型人才的主要指导思想,文章提出了《管理系统工程》课程教学体系重构的思路。 [关键词]管理系统工程;路径依赖;课程体系;重构 管理系统工程是以各层次的管理活动为对象,遵循系统科学的思想,运用系统工程的原则和方法,为管理活动提供最优规划和计划,进行有效协调和控制并使之获得最佳经济效益和社会效益的组织管理方法。[1]管理系统工程是系统工程的一个分支,是系统工程在管理领域的实际应用。系统工程来源于系统科学,作为一项组织管理技术,系统工程可应用于一切具有大规模复杂系统的领域,包括自然、社会和人本身。由于系统工程与管理活动之间不可分割的同源共生性[2],《管理系统工程》也已成为很多高校管理类专业的一门基础必修课程,而且一些学校还在管理科学与工程、企业管理等专业的研究生课程中也安排了《管理系统工程》课程中的部分内容。因此为适宜当前形势的发展,更好地满足学生学习的需要,对《管理系统工程》的教学模式进行研究是非常有必要的。 1《管理系统工程》的课程性质 系统工程是为处理各种日益错综复杂的系统问题而应运而生。作为建立在现代科学技术基础上融合了自然科学和社会科学的学科,系统工程是具有高度综合性的交叉学科。源自哲学思想体系的系统论为研究复杂系统问题提供了指导思想;运筹学为研究复杂系统问题提供了建模的方法;计算机等新技术的发明和应用为求解复杂系统问题提供了运算的工具。在我国系统工程及系统工程学科兴起于20世纪70年代末至80年代初,系统工程的方法和技术已经应用在各个领域。管理系统工程就是系统工程的理论与方法在管理领域中的运用。中国人民大学商学院于1979年率先将《管理系统工程》列入教学课目,并出版了相应教材。 《管理系统工程》课程涵盖内容丰富,多数教材都是按理论概述、系统思想的发展、管理系统结构、管理系统分析建模、管理系统控制、管理系统评价的逻辑思路进行内容组织。该课程知识面宽泛,重点在于指导学生学习运用定性或定量数学方法对实际管理系统问题进行分析与建模、优化与决策、评价与控制。学生通过学习本课程,应理解系统工程的基本概念和原理,树立系统观点和全局优化的思想;掌握管理系统分析的基本步骤,了解对管理系统进行定量和定性分析的方法,熟悉对管理系统进行定量分析的常用基本模型,能够针对现实管理问题建立系统模型,并在此基础上,实现最优化,为管理系统的预测与决策提供依据;同时还应了解系统综合评价的基本方法及管理系统优化控制的方法。 2当前《管理系统工程》课程教学存在的主要问题及其路径依赖性 路径依赖性是指人类社会中的技术演进或制度变迁均有类似于物理学中的惯性原理,即社会经济生活的事件与物理世界中的一样,一旦进入某一路径,无论是“好”还是“坏”,都可能对这种路径产生依赖。这种机制使人们一旦选择走上某一路径,就会在以后的发展中得到不断地自我强化,并且轻易走不出去。当前《管理系统工程》课程教学中存在的主要问题与师生“教”与“学”中形成的路径依赖性有着密切的关系。 21教师沿袭传统的理论教学方法 《管理系统工程》是以组织管理技术为主线,课程中的理论部分比较抽象、难于理解,而实践部分学生接触也相对较少,要教好这门课程相对来说难度较大,对授课教师来说是很大的挑战。当前教学中,多数任课教师沿袭使用传统的教学方法,对于课程核心内容的教学主要侧重经典理论和算法讲授,教学内容更新少,也缺乏必要的课程实践环节。在整个教学过程中学生更多的是被动地接受知识,由于对自主学习能力的训练不足,学生碰到管理实践中的问题时仍感觉束手无策。 究其原因,虽然近些年各高校都在积极的探索教学改革,但多数教师在长期的教学过程中已形成自己的教学风格与特色,短时间内要改变很难。而且现在高校教师,特别是专业课的老师,科研压力也比较大,更新教学内容或探索新的教学方式都会占用很多时间精力,却不见得能取得显著性的成果,因此依赖原有路径,沿袭传统的教学内容和方法成为成本最低的理性选择。 22学生沿袭人文社科类课程的学习方法 《管理系统工程》是面向管理类专业学生开设的专业课程,但该课程属于自然科学与社会科学的交叉综合性学科,更多地偏向于工程技术和自然科学类型。虽然现在《管理系统工程》的教学在侧重优化方法时,重点不是烦琐的计算过程,然而数学模型和定量方法仍是解决管理系统工程问题的关键钥匙。因此《管理系统工程》的学习方法体系与一般的人文社会科学的课程有一定的差异。要学好《管理系统工程》不仅需要学生有相应的数学基础和较强的逻辑思维能力,同时还需要学生不断地参与建模和定量分析的练习。现在一些高校,尤其是财经类院校的管理类专业在招生时多数是文理科兼收,以文科考生为主。这些数学基础本来就不好的同学,进入大学后,多数专业课程都属于人文社科类,较少接触工程技术类课程,同学们也就逐步养成和习惯了人文社科类课程的学习方法。因而在进入《管理系统工程》课程学习时,多数学生不自觉地沿袭了人文社科类课程的学习方法。由于数学基础的薄弱,任课教师短时间内也无法有效提升同学们的定量分析能力,有的学生甚至因此而产生畏难情绪,影响对《管理系统工程》内容的掌握。 3《管理系统工程》课程教学体系重构的思路 本着进行素质教育,按照系统工程培育T型人才的主要指导思想,为提高教学质量,适应新环境下培养目标的需要,培养学生的系统思维和创新精神,使学生逐步掌握利用管理系统工程的理论和方法发现问题、分析问题和解决问题的基本技能,本文提出如下的《管理系统工程》课程体系重构的思路。 31吸收学科领域内新成果,注重更新教学内容 教材是教学的主要参考书,也是师生“教”和“学”的重要依据,但由于教材编写出版周期相对较长,部分内容会有滞后,新的分析方法并不能够及时被教材收录。因此,教师应在仔细研读课程教学大纲,熟悉教材体系与结构,明确教学重点和教学难点的基础上,注重基础性与前沿性的结合。在组织教学内容时,教师可根据管理领域发展的最新进展,在顾及学生接受能力和实用性的基础上适当更新教学内容,让课堂教学始终与管理系统工程领域的前沿保持一致,从而使学生的知识储备和能力培养与时俱进,能够运用新思想、新方法解决实践中的新问题。 32以大案例为引导,提升学生主动研究学习的能力 《管理系统工程》是一门实践性、方法性很强的综合性交叉学科,要求学生能用所学的理论与方法去分析、解决实践中的问题。虽然《管理系统工程》的课程性质更多地偏向于工程技术和自然科学类型,然而为了能把所学的理论与方法灵活地运用于实践,本课程仍然强调通过“案例教学”,强化学生的课堂参与和实践能力的训练。学生在研究解决管理系统工程案例时,首先要对决策对象进行建模,而在思考建模的过程中,必须理清决策变量之间的逻辑关系,这对于培养学生们结合实际的逻辑思维能力有很大的益处。使用模型解决问题时需要学生在模型形式和分析方法等方面具有一定的创新性,这也有利于训练和提升学生的创新能力。因此,以案例为引导,特别是一些大型的综合性案例,尤其能体现系统工程解决大型复杂系统问题的优势。基于大案例,学生们以小组的形式探索解决问题的方法,并用PPT展示自己的分析见解,接受同学和老师的提问、点评。让学生在完成案例的过程中进行主动探索的学习,不仅有助于学生对课本内容的理解,对所学知识内涵和运用进行充分挖掘;而且理论联系实际,更有利于学生掌握解决实际问题的思路,促进学生的创新精神和实践能力的发展与提升。实践中案例教学活动常常会得到同学们的积极参与和配合,取得较好的教学效果。 33强化对学生定量分析能力的训练 培养学生定量化解决实际问题的能力是《管理系统工程》课程教学的重点之一。虽然现在很多管理系统工程的定量分析模型都可以利用计算机来进行求解,但在课堂教学过程中学生并没有相应的求解软件。如果只列出模型,却不能通过计算即时求得问题的答案,验证自己的思路和方案,必然会导致学生学习兴趣的下降,因此教会学生必要的定量求解方法是十分重要的。针对课程中的定量模型,上课时在教师讲过例题之后,都应结合一些随堂性的计算练习,让学生们能及时消化吸收知识,提升定量分析能力。课后也应布置相应的练习给学生完成,巩固学生对课堂知识的掌握。 34进一步丰富电子课件 《管理系统工程》涉及较多的定量化演算过程,为了保证学生能够看到像板书一样的逐步演算过程,电子课件的制作十分重要。虽然多媒体教学早已成为当前课堂教学中常见的教学手段,但要将管理系统工程中包含各类符号、公式的烦琐建模及定量模型求解过程逐步展示在PPT中的确是一件十分费时费力的事情。现在有些学校的教师直接采用图片的格式将整个定量化演算过程直接放到PPT中,由于缺乏逐步的演算,对学生定量分析能力训练的效果并不好。因此在课堂教学中使用的课件还是应该充分利用电子媒介的优势,将管理系统工程中的问题,特别是涉及定量的部分,一步一步地向学生展示演算过程,这样不仅提高了教学效率,而且也有利于促进学生的理解。 35探索实验和实践教学环节 《管理系统工程》是一门以系统科学、运筹学、计算机应用技术为主体的综合交叉性课程。计算机应用技术的产生和发展是《管理系统工程》学科发展的重要支撑,许多管理系统工程的分析和决策的方法都可以通过计算机来求解模型或验证其方案。因此本课程在实践教学中可以充分利用这一点,主要通过上机实验,让学生能有运用计算机进行综合训练和开发,提升本学科知识的机会。目前该课程教学过程中所涉及的主要定量化分析模型有:相关数分析、总体结构等级分析、层次分析、一元线性回归、多元线性回归、库存管理、简单线性规划、产品搭配、合理下料、计划安排、物资调运、系统调整与开发分析、风险型决策和多指标排序法,已形成了相对成熟的基于Excel制作教学配套软件。通过教师的讲解和演示方法,让学生在电脑上独立操作,完成课程安排的实验内容,有利于加强学生对理论知识的理解。 另外,与课程教学配套的实践性教学形式还有外出参观和课外实践环节。外出参观能引领学生直接深入实践,直观地了解生产、管理的现实情况,很受学生欢迎。 36丰富课程的考试考核方法 采取多样化教学方法与手段传授知识和培养能力的同时,还应丰富课程考核方法,才能有效检验教学效果。 为了改变传统依靠死记硬背,以书本上记忆性知识为考核重点的考试方法,《管理系统工程》课程的考试考核应鼓励创造性思维。加大对学生课外和课堂参与对课程成绩的贡献比重,把课堂发言、小组讨论、课堂练习、课外作业的分数都记入最终成绩。通过对考试内容和题型设计,确保学生无法直接在书本上找到现成答案,而是必须要经过自己的独立思考和计算才能完成。增加情境案例题和计算题比重。在对案例分析题的阅卷中重点依据学生分析过程和思路的清晰程度及运用系统思想方法的能力评定成绩,不单纯拘泥于结论的一致性。考试考核方法的改革不仅有利于引导学生积极参与教学活动,增加课堂上师生的互动交流;而且对于提高学生自主学习,培养学生实际能力和创造性思维都有明显的贡献。 37不断提升教师队伍素质 教师是人才培养和教学改革的中坚,师资队伍建设是影响课程建设质量好坏的关键。只有优秀的教师队伍,才能保证课程建设的质量和可持续发展。《管理系统工程》课程中涉及较多逻辑推导和复杂定量数学计算,对教师要求较高。授课教师不仅需要有丰富的相关管理基础知识,而且要能熟练掌握管理中的各类定量、定性模型的构建和求解。因此除选择具有坚实专业基础和教学能力的教师从事该课程的教学外,还需要加强教师培训,确保任课教师的知识和技能紧跟学科的发展前沿。 4结论 解决当前《管理系统工程》课程教学中存在的主要问题,需要师生双方共同努力,克服原有的路径依赖性。本文从七个方面提出了《管理系统工程》课程教学体系的创新重构思路,相信这样的课程教学体系重构不仅有利于促进该门课程建设的不断完善,而且也可供其他类似课程参考借鉴。 管理系统工程论文:农网管控系统工程安全管理系统分析与设计 摘要:近年来,随着我国农网建设的大规模发展以及农电相关体制的不断改革,形成了相关供电企业产权分界点和农村用电户的变更,随着国有电力资产的快速增加,使得供电企业的相关安全责任不断的加重,那么在这个过程这如何有效的抓好农村配电网有效的运行管理,切实提高农村配电网的健康水平,保证人们的人生财产安全是每个人都非常关注的问题,本文牛就将对农网管控系统工程安全管理系统相关问题进行分析探讨。 关键词:农网;管控系统;安全;设计 1、系统主要业务分析 1.1、安全管理文档管理业务分析 在农村配电网工作中,安全管理文档管理业务包括年度安全策划方案管理、项目安全标准管理以及安全策划文档管理。安全管理文档的增加是每年年初,县公司安全责任遵循省、市公司下发的年度安全策划方案,根据县公司项目的实际情况,编制本公司年度安全策划方案,并在县公司范围内,最后归档存储。 1.2、月度检查管理业务分析 在农村配电网工作中的对于月度检查管理业务,其主要包括对工作月度安全检查计划的编制、月度安全检查工作的开展、相关检查报告的形成、对相关整改意见的提出、针对整改意见进行的具体整改、对相关整改情况的复查的管理。 1.3、专项检查管理业务分析 为了保证农村配电网工作农网管控系统工程的整体安全,就需要在实际的工作中对相关的工程进行多方式的检查工作。在这其中,对于相关的专项检查管理主要是实现省级公司、市级公司或者是县级公司相关安全专责对各个项目进行的相关专项抽查、形成相关的检查报告、对相关整改意见的提出、针对整改意见进行的具体整改、对相关整改情况的复查等工作实现有效的管理。 1.4、一般检查管理业务分析 一般安全管理业务主要是在实际的农村配电网工作中对省公司、市公司或县公司相关安全专责对各个项目进行随机的抽查、形成相关的检查报告、提出相关的整改意见、针对整改意见进行整改、整改情况复查的全过程进行管理。 1.5、安全违章管理业务分析 在实际工作中的安全违章业务是农村配电网工作中农网管控系统工程安全不可缺少的一个业务。在农村配电网工作中传统业务中的安全违章管理,其主要包括有在实际工作中对相关安全违章记录的管理以及相关安全违章工作处理情况的管理。在这其中对于安全违章记录的管理主要是在工作中对项目施工工程中发生的相关安全违章事件实现统一的管理工作,对相关的安全记录进行最后的归档进档案保管工作,以此为以后需要查看时可以及时的去档案保管部门查看做保证。 1.6、安全专业评价业务分析 在具体的农村配电网工作中,对于相关农网管控系统工程安全管理来说,其安全专业评价是在项目工程验收后,对相关项目进行安全专业评价管理的功能,其主要包括安全专业评价标准文档管理、评价结果文档查看、安全管理专业评价文档等。 2、系统主要功能模块设计 2.1、安全管理文档管理 在具体的农村配电网工作中,作为系统的核心模块,安全管理文档管理模块的设计工作中是非常关键的。在这其中的年度安全策划方案管理,主要是指在每年的年初,县级公司的安全部门在遵循省、市公司关于年度安全策划的方案,按照县级公司相关项目的具体情况,编制出本县公司的年度安全策划方案,并实施;对于安全策划,需要遵循一个标准,这个标准就是农村配电网工作中的项目安全标准。对于相关项目安全标准的制定在整个农村配电网系统中是非常重要的,主要是由于其关系到农村配电网安全策划的制定。再说实际工作中在制定年度安全策划方案前,要注意先制定相关的项目安全标准并交给上级领导审核,在通过审核后方可使用;安全策划文件管理主要是是对所有的安全策划文件进行一个统一的管理,这样能提高管理工作效率。安全管理文档管理是系统的核心功能,而安全策划文件管理则是安全管理文档管理的主要功能。当需要制定一个安全策划文件时,先选择策划文件类别,然后录入策划文件相关信息,进行添加。当然还可以对策划文档进行多条件查找功能和删除功能。 2.2、月度检查管理 在具体的农村配电网工作中,对于相关月度检查管理功能的处理流程主要包括实际工作中的月度安全检查计划编制、月度安全检查工作的实际开展、工作中形成相关的检查报告、对相关整改意见的提出以及各环节工作的复查等等几个重要步骤,在这其中,工作中阅读计划编制首先是在相关的系统中生成,然后对其验证是否存在一定的和正确性,然后再将相关的数据库进行保存。 2.3、专项检查管理 在具体的农村配电网工作中,对于相关专项检查管理功能的处理工作,其主要的流程包括有:工作中对相关专项检查计划的编制、相关专项检查的实际开展、在工作中形成合理的检查报告、对相关工作整改意见的提出、针对相关工作的整改意见进行具体工作的整改以及相关工作整改后情况的复查等等这几个步骤。在实际的农村配电网工作中提供相关的安全专项检查计划的新增、修改以及删除、审核的功能设计,与此同时根据此而提供相关的EXCEL导出功能设计。 2.4、一般检查管理功能模块的设计 安全随机检是在安全计划之外的随机性开展安全检查工作,县公司进行随机检查后,编制检查记录;是对安全随机检查的记录实现按检查时间、检查人、检查结论等查询条件对工会检查记录、外部检查记录等进行查询的功能,并实现按项目批次、项目名称、检查年月等统计条件进行分组统计的功能;安全违章管理功能主要实现对农村配电网工作中项目施工过程中发生的安全违章事件进行统一管理的功能;对于相关安全事故的管理,其主要是在实际工作中用于上报各项目安全方面的相关事故数据,与此同时实现对相关安全事故的快报、对相关报告的处理以及相关事故通报等文档的上载工作。主要是对安全事故事件的修改功能、删除功能、归档功能、查询功能、相关文档附件上传功能和记录EXCEL导出功能的处理流程设计;系统维护对药品销售管理系统是非常重要的。系统维护涉及到数据库的备份、修改、删除和日常操作日志的备份和删除等。这些功能都是维持系统稳定高效运行的保障,需要特别重视。由于论文的篇幅关系,这里只给出数据库备份的算法流程图。 3、数据结构设计 根据系统中的相关数据库中的表格来设计有关的数据图。E-R图也称实体-联系图,提供了表示实体类型、属性以及联系的方法,以此用来在工作中描述现实世界的概念模型。它所提供的面向用户的主要表达方法是受DBMS约束的,在数据库设计中被广泛用作数据建模的工具。然后可以在实际的工作中按照上面所述的相关工作业务流程,以此得出相关系统的数据流图。按照相关的业务流程以及相应的数据流图,又可以在实际工作中可以得到相关用户的安全事故、检查的记录以及农网工程项目的安全专业评价等等数据字典。以此可以在农村配电网工作中根据相关的数据字典,最终得到各个实体的属性图。以此完成工作。 总言之,近年来,我国农村配电网工作发展迅速。我们知道,具体的农村配电网工作的开展可以有效的优化相关电源以及电网的关系,努力提升用电供需管理水平,带来新一轮的技术升级,最终有效的推动我国电力设备制造业的发展,与此同时,将对钢铁以及相关施工行业起到很好的拉动作用。其更是完善中西部地区农村电网以及无电地区电力建设工程,解决无电人口用电问题的关键措施,将针对我国实现科学发展、促进城乡统筹产生重大政治、经济和综合效益。 管理系统工程论文:从管理系统工程看城市排水建设问题 摘 要:由于极端天气的增加,几年来我国许多城市出现积水和洪涝现象。围绕目前的情况,文章从造成的原因,以及应对措施的方面阐述了一定的观点,有一定的现实指导意义。 关键词:城市排水系统 积水 对策 1 城市排水系统现状 近几年,不断有网民发帖讲述各自城市因暴雨发生严重内涝的情况。以往鲜亮的城市在瞬间变成“水城”,暴露了一些看似“现代化”的城市在城市排水系统的规划设计、建设管理等方面的严重落后。 2 造成积水的原因 2.1 排水系统规划设计不系统 首先是目前我国大多数新兴城市的排水设施建设就是单一排水管网系统建设,而不是系统的从蓄水、养水、导水和排水的综合功能来设计。比如地面硬化等人类活动使原本可以依靠土壤、沟渠、湖泊、地下河等吸纳的水现在只能依靠管网收集,而大面积的城市建设又使城市水域面积在不断减少。许多城市原有的河流和湖泊被填平,大面积的树木、草地被铲平,一座座高楼拔地而起,这样城市蓄水、养水的功能大大降低。 其次,城市排水管网支网不完善,很多支路没有雨水收集系统,妨碍系统排水能力的发挥。大多城市只重视主管网的建设,对支管网往往重视不够,因而往往是主街道没事,但居民区水淹成河。 2.2 设施更新改造投入的不足 城市排水系统是一项长期的建设工程,往往会随着人口的增加导致排水管网的不足,这样,定期的管网更新就成为城市建设的必做工作。目前我国城市管网改造不力的原因之一,主要是资金投入不够。而投入资金的不足主要有以下原因。 一是最近几年,由于极端天气越来越多,很多老城市以前设计排水管网依靠的数据难以跟上灾害天气的变化,没能及时改造。 二是我国城市建设者往往注重地上标准,而轻视地下建设。导致把大量的资金使用在城市发展的短期项目上,高楼林立、光鲜亮丽的城市地上建设成为一种“繁荣”和“政绩”的直接表现。而对城市长期发展的低下建设投入资金严重不足。 2.3 标准设计要求偏低 按照我国现行城镇排水设施建设标准《室外排水设计规范》的要求,城市一般地区排水设施的设计暴雨重现期为0.5~3年(即抵御0.5~3年一遇的暴雨),重要地区也只有3~5年,而在实施过程中,大部分城市普遍采取标准规范的下限。调查显示我国70%以上的城市排水系统建设的设计暴雨重现期小于1年,90%老城区的重点区域甚至比规范规定的下限还要低。北京一般按“一至两年一遇”标准,武汉还是按照“一年一遇”的标准建的;杭州和南昌的城市排水系统,同样是“小马拉大车”,排水标准严重滞后。与此相反国外城市的排水系统,纽约是按“十至十五年一遇”标准;东京是按“五至十年一遇”标准。 2.4 工程质量低 很多城市施工方和管理者为了赶工期,往往会造成偷工省料和降低标准。导致大多数排水工程设计时标准较高,实施时标准降低很多,给城市的防涝留下了极大的隐患。 3 解决积水的对策 管理系统工程是指运用系统的观点,综合性的把系统内的各要素进行有机的整合,使其发挥最大的效率。对于城市排水系统的设计,引入管理系统工程的理念,显得十分必要。从管理系统工程的角度来看,可以采取以下措施。 3.1 处理好长远目标与短期目标的关系 城市建设是衡量从政者的政绩重要指标之一,为了减少从政者的短视行为,就必须从考核领导的体系标准上作适当的调整。尽量减少硬性指标,适当增加软性指标,使从政者有更多的精力和兴趣来建设城市的“心脏”,提高城市的安全性和生活指数,让老百姓生活顺畅安全。 3.2 注重全局性与局部性的结合 城市排水系统的设计应考虑全局和局部的关系,也就是主管网和支管网的协调。不要一味的突出主管网,重视主管网的投资和建设,其实更要关注支管网的建设和投资。目前大多数城市主干道和主要街道通常不会积水,但支道和居民区往往积水成河。因此,只有做好二者的协调,才能使城市真正地成为人民生活的保证。 3.3 保持地上与地下的平衡 目前大多数城市由于人口的增加和城市的扩展,导致城市土地的紧张。于是城市的湖泊、河流,大片的草地、树木被破坏。缺少了蓄水功能的湖泊、草地,城市旱涝就不可避免了。 因此,地下水网的设计很重要,但地面上的蓄水和养水功能的草地和湖泊就显得更为重要。城市建设者在进行城市扩建和改建过程中,应该重视城市绿化,协调好生态环境。尽量的调节人口密度,使城市人口控制在一个合理的位置,以便让出应用的土地,来蓄水和养水。 3.4 防洪与排泄二者并重 从系统的角度看,城市排水系统不仅仅是排泄,更重要的还要以防洪为主。只有有机的做到防与泄的结合,才能发挥排水系统的作用。因而,在城市规划排水系统时,站在更高的位置设计出最有效的防洪方案,就可避免积水成河的尴尬境界。 3.5 分别处理生活废水与工业废水和雨水 在我国许多城市的排水系统中,生活废水、工业废水和雨水混合使用,或由于长时间维修不够,导致废水和雨水混合在同一的网管内排泄,造成排水不畅。因此,要加大生活废水和工业废水的排放管理,避免造成混合堵网的现象发生。同时要花时间进行经常网管维修。 3.6 加大法律建设和惩处 造成当前的许多城市洪涝问题的原因,比如标准低、工程质量低、维修费用投入不够,都是因为法律不够健全造成的。只有通过健全的法律,才能保证设计标准、维修费用的投入、工程质量的保证。 4 结语 城市排水系统关系到城市居民的生活和生命安全,更是千秋后代的好事。作为城市管理者和建设者,必须把排水系统作为头等大事来抓,以系统的理念来建设规划,花大力气来投入。这样,我们的城市就会更美好。 管理系统工程论文:社会管理系统工程的基础:电子政务 基于云计算的新型信息系统,代表了这样一种系统组织机制:能够让信息系统的结构根据业务应用的需求和服务场景,快速做出调整,自组织,自适应,从而最大可能发挥信息系统资源和能力的价值 电子政务是伴随着信息技术蓬勃发展的产物。发展电子政务对创新政府管理,提高行政效能,增强公共服务能力,建设现代化政府,具有重要作用。近二、三十年来,全球电子政务深入发展,世界各国政府都越来越重视电子政务建设。 系统科学与系统工程是定量的科学技术,基本的工具和手段是计算机的应用。系统科学与系统工程和社会管理系统交叉、融合,从技术层面来说,必然以电子政务为基础,并从系统科学与系统工程方面,发展电子政务。 相关技术 云计算 随着互联网尤其是宽带网络的发展,以及虚拟化技术的完善,人们意识到“网络即计算机”的理念,即可以把计算能力、存储能力集中起来放在网络中,按需使用。云计算服务的出现,就带来了这种可以随时获取、按需使用、随时扩展、按使用收费的资源使用方式。 从目前来看,要完整地认知云计算,应该从“服务”和“平台”两个方面去理解。 云计算服务代表一种新的商业模式,它要面向海量用户提供永远在线、随时访问的可用服务、支持多用户按需获取服务资源并保证服务的可靠性。 云计算平台在本质上类似一个操作系统,它管理着一个“可扩展的网络超级计算机”。它通过一些特定技术将大量分布于各地的计算机通过网络连接起来,使之在逻辑上以整体的形式呈现。在不同的应用需求出现时,系统可以快速调动各种软、硬件资源协同工作,完成计算、存储和沟通任务,而用户无需关注实现的细节。网络超级计算机具有“可扩展性”,就是指根据需要可以对计算资源进行添加或者删减,同时此虚拟计算机所展现的性能会相应呈现近似线形的变化。 云计算的基本思想,简而言之是“集中力量办大事”。这个大事,就是“大用户”、“大数据”和“大系统”。反映在技术层面,对于成百上千台设备要维护,数据存储量达到PB级,或者网页的同时访问并发量达到超过万次每秒的企业来说,选择云计算不失为一个明智的决定。 对于上层多变的应用需求而言,云计算平台提供了一个行之有效的支撑环境,并实现了IT自动管理,即“以机器管理机器”。 云计算在技术上的革命性,一是给出了一种资源组织的方法,使整个IT系统的结构发生了变化;二是创新性地将各种信息技术组合起来,完成了一件系统工程的工作。 基于云计算的新型信息系统,代表了这样一种系统组织机制,能够让信息系统的结构根据业务应用的需求和服务场景,快速做出调整,自组织,自适应,从而最大可能发挥信息系统资源和能力的价值。 云计算推动了企业变革,提供了IT资源使用的新方式,成为了业务整合的新平台,提供了向“服务”转型的新思路和创新增长的新动力。 云计算的出现,以“分布式集中”的方式将分散的计算机资源变成资源池,提高了整体计算能力,并以极为廉价、易取的方式向社会提供,这在很大程度上再现了工业革命对于人类社会造成的贡献,生产力的极大提高,以及产品的获取成本极大降低,获取方式极为方便。不同在于,云计算带来的工业革命,将降低知识获取的成本,也使知识的产生变得更加容易、分享变得更加方便。 对企业,尤其是中小企业来说,选择云计算服务,可以在几乎没有预付资本投资的情况下即时使用计算资源,无需提前规划就可以按需获取看似无限大的计算资源并大幅降低企业的运营成本。对用户来说,云计算服务将对资源的占有方式从唯我所有变成为我所用;将对资源的使用方式从特定环境变成随时随地;将对资源的消费模式从固定支出变成按需付费。 物联网 物联网是一个由感知层、网络层和应用层共同构成的庞大的社会信息系统,是一个涉及国民经济各行各业,社会生活各个领域无所不包的庞大产业链。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。 物联网连接范围远大于互联网,扩大连接到物品,实现物与物、物与人相连,形成一个连接万亿个物品和数亿人的庞大无比的数据库,采集和存储着物理与虚拟的海量信息,通过分析与决策,完成从信息到知识、再到控制指挥的智能演化,实现处理和解决问题的能力。物联网已经不是一个单纯的网络概念,它更像是一个融合着各种应用与服务的庞大社会信息化系统。 物联网的重点与切入点是加快制定各相关标准,重视核心技术产品的研发与产业化、引导和开拓各类应用,重视公共服务平台建设和信息服务业发展,使其服务于改善民生、促进经济发展和推动社会信息化进程。 大数据 继云计算、物联网之后,大数据已经成为IT产业的又一次颠覆性技术变革,对国家治理方式、决策、组织和业务流程、提供公共服务的方式等都将产生巨大的影响。而伴随着互联网、云计算、物联网等信息技术的迅猛发展,大量数据的收集、储存、分析、处理及其应用变得更加方便,政府或公众的决策行为将逐渐基于数据和分析而做出。大数据时代的到来,让电子政务变得更加高效、快捷。 目前,中国基于大数据的信息共享建设已经初步取得一定的成效,但就总体而言,跨部门的信息资源利用系统仍局限在小部分的政府业务范围,而且应用的深度和广度还远远不够,不能满足当今社会发展的要求。 大数据技术在电子政务系统中的应用大致分为大数据的管理和大数据的应用两大方面。大数据的管理相对有比较成熟的技术与方法,目前正发挥着良好的作用。而大数据的分析和其价值的充分利用,尽管已经有了令人鼓舞的成果和前景,其深入发展尚有待于进一步的研究探讨。 移动技术 移动电子政务是政部门利用无线信息通讯技术,通过移动通讯网和互联网的联合应用,实现政府管理及其政府服务的电子化和移动化。移动技术在政府各领域的应用开辟了广阔的移动交互空间,并逐步成为现在生活、工作的流行方式。实施移动政务项目,进一步提高了城市管理水平,整合了资源,提高了社会监督力量,缩短了政府与社会的距离。移动电子政务是电子政务的一种新的表现形式。除了移动电话以外,还可以通过PDA、平板电脑、笔记本电脑已经其他手持设备获得各种政府支持与服务。国际上和国内移动政务服务正在兴起并不断发展。 移动电子政务较传统电子政务的优势有:1)改善政府办公环境,简化机构之间的沟通,实现移动办公;2)加快现有办公流程,节省政府运营成本;3)提高政府和领导的决策能力;4)方便企业、居民与政府之间的互动,让政府办公真正面向社会;5)无线网络更加灵活并可扩充,具备强大的备灾能力和安全性能;6)塑造更富有弹性的服务型政府形象。 电子政务平台 在云时代,平台即服务,架构即服务,软件即服务。服务可以购买,不需要重新建设和部署。云计算能让用户敏捷、低廉、科学和动态地全面共享资源能。 中国正在规划建设电子政务统一平台,鉴于云计算无可比拟的优越性,建设基于云计算模式的电子政务统一平台,是比较理想的服务模式。有关资料表明,云计算使数据中心计算成本便宜30倍。此外,采用诸如虚拟化、自然冷却等若干新技术,云计算还能降低运维成本。世界多国已经逐步将云计算作为电子政务建设重要策略之一。 2011年2月,美国颁布了联邦政府云战略,旨在解决联邦政府电子政务基础设施使用率低、资源需求分散、系统重复建设严重、工程建设难于管理以及建设周期过长等问题,以提高政府公信力。联邦政府认为,云计算可以优化政府服务提供方式,改善以上问题。在资源有限的情况下,通过云计算模型能够极大地帮助联邦政府快速提供高度可靠的创新服务。联邦政府2011年花费200亿美元用于向云计算方案迁移,占到了联邦政府IT总花销(800亿美元)的四分之一。为了利用云计算技术提高政府效能,联邦政府已经开始实施一项“云优先”政策。要求政府机构在进行任何新投资之前先对安全可靠的云计算方案进行评估,从而了解云计算的价值,加快向云服务迁移的步伐。联邦政府云战略要实现以下目标,明确度量云计算产生的效益、注意事项和选择条件;提供决策框架和应用案例,指导各部门向云平台迁移;进一步加强云计算设施的部署力度;制定联邦政府的行动计划,确定相关部门的职责,以推动云计算的部署。利用云计算,联邦政府提高IT项目的收益具体体现在:1)提高资源使用效率;2)提升资产利用率;3)整合需求;4)加速数据中心重组;5)简化IT项目;6)提高服务灵活性;7)改善服务可扩展性;8)增加创新提升服务效率;9)降低风险。随着公共服务向云计算迁移,联邦政府领导机构采取了许多措施来推进云计划,并尽量避免随之带来的风险。总体上看,电子政务云计算平台将极大降低国家财政支出。 中国的行政单位除上百个中央一级单位外,还包括省级34个、地级333个、县级2858个、大约几百万家公共机构。几乎所有的政府单位都需要使用电子政务业务,有的已经建成,有的正在建设,有的还在计划建设。从中央到各部门、各地区基本上都各自规划、各自实施。如果仅按硬件、软件投资(不包括运维费用人力成本等其他因素),建成一个基本全面、完备、成熟、高性能、安全的电子政务系统,全国总投入非常惊人。而使用云计算技术,将计算资源统一配置,合理规划,提供集中服务,将极大提高系统效率,极大地降低开发和运行成本。 2012年10月,工信部和国家发改委联合了《关于做好云计算服务创新发展试点示范工程工作的通知》,确定了北京、上海、深圳、杭州、无锡等五个城市先行开展云计算服务的试点工作。 北京、上海、深圳推出“祥云计划”、“云海计划”和“鲲云计划”,明确表示将通过建设云计算中心服务于电子政务。上海市将云计算作为重大专项列入《上海市推进智慧城市建设2011-2013行动计划》,并设立云计算产业发展专项资金。此外,南京、成都等地的“政务云”相关工作也取得了初步进展。 展望未来 作为社会管理系统工程基础的电子政务,在规划、分析、设计和开发的过程中,要充分发挥人的作用,体现以人为主、人机结合。进一步的研究,将在开发电子政务的基础上,融合进钱学森提出的“从定性到定量综合集成方法”,把电子政务系统发展成“人-机结合的智能系统”,建成有系统科学与工程特色的“计算机集成社会管理系统”。 多年以来,计算机网络技术、无线通信、传感技术、计算网格、云计算、物联网、移动业务、物联社会网等技术的发展,即将扩展成为复合空间(Cyberspace)。其应用将使许多以前无法解决的复杂问题得到新的解决方案,进而为设计、构建、分析、控制、管理各类复杂系统指明崭新的途径。根据其引申得来的基于信息空间的社会智能工程与信息空间的综合研讨体系,对于计算机集成社会管理系统的分析与构建,将有极为重要的指导意义。
浅谈中医学理论计算机仿真:中医学理论计算机仿真初探 摘 要:虽然中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,但现代计算机仿真技术为中医学提供了复杂系统的实验室。而面向对象程序设计与中医学相似的思维方式使之成为可能。运用这一技术可以作出诸如中医学意义上的生理、病证、实验模型,不仅可以对中医学概念、理论、方法的客观性、有效性、实用性进行证实,而且有前瞻性和预测性。 关键词:计算机仿真;复杂系统;中医学;面向对象程序设计 1 计算机仿真技术提供了适合中医学理论的实验室 科学技术的不断进步,推动着整个人类社会的发展,计算机的出现,使人类社会由工业社会向后工业社会——信息社会过渡。我国著名的科学家钱学森说:“我们所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年来创造的、而且还在不断创造的精神财富。而这全部精神财富可以由我们每个人随手调用和享受。这不但是从旧的脑力劳动中解放出来,而且是获得一个伟大的世界,从来未有的高度文化的世界。……人将变得更为聪明,人类的前进步伐更将加快。”这位大科学家以前所未有的高度论述了由计算机引起的这场技术革命。随着计算机技术的发展,一种崭新的学科——仿真学诞生了,从新药品的仿真测试到行星和星系的创生模型,以及计算机化培养皿中生长的数字生命形式,这是一种新的方法,不是基于直接的观察和实验,而是基于从真实空间向虚拟空间的映射。虽然这项工作仍处于起?i阶段,但已足以让每一颗好奇的心欣喜若狂。在这样一个伟大的时代,古老的中医学面临着前所未有的机遇和挑战。怎样将计算机科学与技术融入中医学领域,是一个值得深思和大胆尝试的问题。值得庆幸的是,计算机仿真是建立在复杂系统理论基础上的,而中医学理论所描述的正是这样一个复杂系统。 当伽俐略第一次拿起望远镜仰望太空时,他为人类创造了科学方法,即用实验来检验关于世界如何成其为世界的种种假说。于是有了拥有试管、曲颈瓶和本生灯的化学实验室,用来探测物质内核的价值连城的粒子加速器,以及在任何生物实验室都能看到的解剖青蛙和用显微镜观察植物细胞。然而,这些都是仅适用于简单系统中物质结构研究的实验室。现论物理学家薛定谔(erwin schrodinger)在《生命是什么?》一书中写道:“只要我们涉及活物质的结构,我们就必须面对这样一个事实:它是以不能还原成通常的物理学定律的方式起作用的。原因不在于某种‘新的力’或某种类似的东西支配着活的机体中的一个个原子,而是其结构不同于任何我们已从试验室研究中认识的东西。”[1]也正因如此,尤其是对于与西医学思维方式大相径庭的中医学理论,实验室研究一直是一筹莫展,经络实质的研究无功而返,各种“证”的实验模型设计令人啼笑皆非,中药的研究几乎与中医理论毫不相干……中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,这是不难理解的。计算机仿真学的出现真值得每一位中医界的同仁为此干上一杯,因为这一方法的出现能使中医学多年的“科学梦”成为现实!虽然计算机仿真学正在起步,而这对中医学来说却是难得的机遇,不仅可以揭开其古老而神秘的面纱,而且有望为中医学打开一扇新的大门,开拓更为广阔的发展空间。 而将计算机仿真技术运用于中医学,面向对象程序设计是一个关键环节,下面将面向对象程序设计作一简要介绍。 2 面向对象程序设计(oop)概述 面向对象程序设计简称oop,是object-oriented programming的缩写。面向对象是与面向过程相对而言的,传统的程序设计语言,如c语言,是面向过程的结构化程序设计语言,这种语言在20世纪80年代非常流行。随着软件业的发展,软件的规模越来越大,导致软件的生产、调试、维护越来越困难,因而发生了软件危机。人们期待着一种效率更高,更加容易理解,更加符合人类思维习惯的程序设计语言,oop就是在这种情况下应运而生的。在20世纪90年代,oop异军突起,成为最有希望,最有活力的程序设计方法。 ①面向对象与面向过程的区别 计算机没有思想,人必须明确地告诉它如何运算,每一步做什么。站在这种计算机的角度进行程序设计,就是面向过程的方法。如:用计算机模拟一只猫捉老鼠的过程,程序员必须告诉计算机每一步猫的具体的动作。如果用面向对象的程序设计方法来做,就可以把猫作为一个独立的对象,猫会奔跑,猫会捉老鼠,这些是它的固有属性,被封装在猫这个对象之中,所以,只需给出老鼠出现的信息,猫就会自动去捉。与面向过程相比,面向对象的方法更符合人的思维习惯。 ②对象与类的概念 对象与类是面向对象方法中的两个基本概念。客观世界中实体的抽象构成对象,任何事物都可以作为一个对象,如一个人、一辆汽车、一个窗口、一个按钮、一座建筑、一项贷款等等。对象的划分和定义是灵活的,视需要而定。具有相同属性和行为的一个或多个对象的集合成为一类。类有层次之别,类下可以有子类,类上可以有父类。如:人可分为男人和女人,男人又可以分为儿童、青年、成年、老年等等。类是对象的抽象,对象是类的实例。类的划分 也是灵活的,依需要而定。子类可以作为父类的对象看待。 ③对象的特性 对象有以下基本特性: 封装性:对象是相对独立的单元,与之相关的数据和操作被封装在内部,对外是不可见的。对象和对象之间通过信息交换进行联系。如一只花猫,它是一个相对独立的个体,它的机体内包含复杂的结构,而这些结构是不可见的。 继承性:每个对象都从它所属的类中继承共性。如一只花猫,它从猫这一类中继承了猫的共性。 多态性:每个对象都有其特有的属性,使之区别于其它对象。如一只具体的猫,它与其它猫是不同的,有不同色泽、脾气、体重等。 ④面向对象方法可以用下列方程式来概括: oo=objects+classes+inheritance+communication with messages 即:面向对象=对象+类+继承+信息交换 在这里值得注意的是,上面的方程式也可以用作系统的描述,而且容易从中看出简单系统与复杂系统的区别:简单系统通常是少量的个体对象,它们之间的相互作用较弱,甚至可以忽略不计,故而可以作为独立的个体进行研究;而复杂系统中涉及中等数目的对象,不仅如此,对象通常具有智能性与自适应性,它们可以按照各种规则作出决策,随时准备根据接收到的新信息修改自身的行为规则,故而每一个对象不能独立的看待,这正符合了中医学的整体观。 3 运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真 ①面向对象方法与中医学具有相似的思维方式 假使我们想用传统的面向过程的方法来完成中医学理论的计算机仿真,不仅是一件难以想象的事,而且是不可能的事,对计算机发出人体生理、病理等过程的每一步指令,既使是在分析还原思维方式指导下对人体结构分解得极细,对人体生化过程了解得极为透彻的西医学也无能为力,更何况中医学本身就只重整体,不重结构。而面向对象方法,因其与中医学在思维方式上有惊人的相似之处,使之运用于中医学成为可能,成为对中医学进行计算机仿真的基础。其相似性体现在中医学的整体观与黑箱方法和oop中的对象的特性及其信息交换上。可以将上文中面向对象方法学的方程式用下图表示: 而这正是黑箱方法的图形表达。黑箱方法典型地表现在中医学的藏象学说中。藏象学说是关于人体脏腑功能的学说。古人虽然知道“八尺之士,可以剖而视之。”(《灵枢·胀论》)但又认为“藏府之在胸胁腹里之内,若匣匮之藏禁器也。”(同上)更重要的是,基于不同于西方的思维方式, 型库、方剂模型库、病因模型库、生理模型库、病证模型库,如下图所示,中药模型库和方剂模型库作用于病证模型库,就可以模拟出对于某种病证的最佳治疗方案,选择最佳药物及最佳方剂。病因模型库作用于生理模型库,生理就可以模拟出在某些致病因素下,人体生理的变化,疾病的发生、发展、及转归。这些都可以为中医学研究工作提供有力的参考。 4 小结 运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真,不仅可以提高教学、科研、临床的生产力,节省大量的人力、物力、财力,而且可以屏弃简单系统实验室的不足,为中医学提供实验的空间。十六世纪,伽利略通过引入可重复的受控实验室的思想,开创了近代科学的实践,目前这一思想成为判定延续几千年的中医学是否科学的依据,而这一思想的中心在于能够实施一些实验,以检验关于待研究现象的假说。运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真不仅可以对中医学概念、理论、方法的客观性、有效性、实用性进行证实,而且有前瞻性和预测性。 引入计算机仿真技术是中医学科研的大势所趋,也是目前将当代最前沿的信息技术与最古老的中医学相结合的最佳契机,这里有大量的工作尚待有志者去完成。 浅谈中医学理论计算机仿真:中医学理论计算机仿真 1计算机仿真技术提供了适合中医学理论的实验室 科学技术的不断进步,推动着整个人类社会的发展,计算机的出现,使人类社会由工业社会向后工业社会——信息社会过渡。我国著名的科学家钱学森说:“我们所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年来创造的、而且还在不断创造的精神财富。而这全部精神财富可以由我们每个人随手调用和享受。这不但是从旧的脑力劳动中解放出来,而且是获得一个伟大的世界,从来未有的高度文化的世界。……人将变得更为聪明,人类的前进步伐更将加快。”这位大科学家以前所未有的高度论述了由计算机引起的这场技术革命。随着计算机技术的发展,一种崭新的学科——仿真学诞生了,从新药品的仿真测试到行星和星系的创生模型,以及计算机化培养皿中生长的数字生命形式,这是一种新的方法,不是基于直接的观察和实验,而是基于从真实空间向虚拟空间的映射。虽然这项工作仍处于起歩阶段,但已足以让每一颗好奇的心欣喜若狂。在这样一个伟大的时代,古老的中医学面临着前所未有的机遇和挑战。怎样将计算机科学与技术融入中医学领域,是一个值得深思和大胆尝试的问题。值得庆幸的是,计算机仿真是建立在复杂系统理论基础上的,而中医学理论所描述的正是这样一个复杂系统。 当伽俐略第一次拿起望远镜仰望太空时,他为人类创造了科学方法,即用实验来检验关于世界如何成其为世界的种种假说。于是有了拥有试管、曲颈瓶和本生灯的化学实验室,用来探测物质内核的价值连城的粒子加速器,以及在任何生物实验室都能看到的解剖青蛙和用显微镜观察植物细胞。然而,这些都是仅适用于简单系统中物质结构研究的实验室。现论物理学家薛定谔(ErwinSchrodinger)在《生命是什么?》一书中写道:“只要我们涉及活物质的结构,我们就必须面对这样一个事实:它是以不能还原成通常的物理学定律的方式起作用的。原因不在于某种‘新的力’或某种类似的东西支配着活的机体中的一个个原子,而是其结构不同于任何我们已从试验室研究中认识的东西。”[1]也正因如此,尤其是对于与西医学思维方式大相径庭的中医学理论,实验室研究一直是一筹莫展,经络实质的研究无功而返,各种“证”的实验模型设计令人啼笑皆非,中药的研究几乎与中医理论毫不相干……中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,这是不难理解的。计算机仿真学的出现真值得每一位中医界的同仁为此干上一杯,因为这一方法的出现能使中医学多年的“科学梦”成为现实!虽然计算机仿真学正在起步,而这对中医学来说却是难得的机遇,不仅可以揭开其古老而神秘的面纱,而且有望为中医学打开一扇新的大门,开拓更为广阔的发展空间。 而将计算机仿真技术运用于中医学,面向对象程序设计是一个关键环节,下面将面向对象程序设计作一简要介绍。 2面向对象程序设计(OOP)概述 面向对象程序设计简称OOP,是Object-OrientedProgramming的缩写。面向对象是与面向过程相对而言的,传统的程序设计语言,如C语言,是面向过程的结构化程序设计语言,这种语言在20世纪80年代非常流行。随着软件业的发展,软件的规模越来越大,导致软件的生产、调试、维护越来越困难,因而发生了软件危机。人们期待着一种效率更高,更加容易理解,更加符合人类思维习惯的程序设计语言,OOP就是在这种情况下应运而生的。在20世纪90年代,OOP异军突起,成为最有希望,最有活力的程序设计方法。 ①面向对象与面向过程的区别 计算机没有思想,人必须明确地告诉它如何运算,每一步做什么。站在这种计算机的角度进行程序设计,就是面向过程的方法。如:用计算机模拟一只猫捉老鼠的过程,程序员必须告诉计算机每一步猫的具体的动作。如果用面向对象的程序设计方法来做,就可以把猫作为一个独立的对象,猫会奔跑,猫会捉老鼠,这些是它的固有属性,被封装在猫这个对象之中,所以,只需给出老鼠出现的信息,猫就会自动去捉。与面向过程相比,面向对象的方法更符合人的思维习惯。 ②对象与类的概念 对象与类是面向对象方法中的两个基本概念。客观世界中实体的抽象构成对象,任何事物都可以作为一个对象,如一个人、一辆汽车、一个窗口、一个按钮、一座建筑、一项贷款等等。对象的划分和定义是灵活的,视需要而定。具有相同属性和行为的一个或多个对象的集合成为一类。类有层次之别,类下可以有子类,类上可以有父类。如:人可分为男人和女人,男人又可以分为儿童、青年、成年、老年等等。类是对象的抽象,对象是类的实例。类的划分也是灵活的,依需要而定。子类可以作为父类的对象看待。 浅谈中医学理论计算机仿真:中医学理论计算机 1计算机仿真技术提供了适合中医学理论的实验室 科学技术的不断进步,推动着整个人类社会的发展,计算机的出现,使人类社会由工业社会向后工业社会——信息社会过渡。我国著名的科学家钱学森说:“我们所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年来创造的、而且还在不断创造的精神财富。而这全部精神财富可以由我们每个人随手调用和享受。这不但是从旧的脑力劳动中解放出来,而且是获得一个伟大的世界,从来未有的高度文化的世界。……人将变得更为聪明,人类的前进步伐更将加快。”这位大科学家以前所未有的高度论述了由计算机引起的这场技术革命。随着计算机技术的发展,一种崭新的学科——仿真学诞生了,从新药品的仿真测试到行星和星系的创生模型,以及计算机化培养皿中生长的数字生命形式,这是一种新的方法,不是基于直接的观察和实验,而是基于从真实空间向虚拟空间的映射。虽然这项工作仍处于起歩阶段,但已足以让每一颗好奇的心欣喜若狂。在这样一个伟大的时代,古老的中医学面临着前所未有的机遇和挑战。怎样将计算机科学与技术融入中医学领域,是一个值得深思和大胆尝试的问题。值得庆幸的是,计算机仿真是建立在复杂系统理论基础上的,而中医学理论所描述的正是这样一个复杂系统。 当伽俐略第一次拿起望远镜仰望太空时,他为人类创造了科学方法,即用实验来检验关于世界如何成其为世界的种种假说。于是有了拥有试管、曲颈瓶和本生灯的化学实验室,用来探测物质内核的价值连城的粒子加速器,以及在任何生物实验室都能看到的解剖青蛙和用显微镜观察植物细胞。然而,这些都是仅适用于简单系统中物质结构研究的实验室。现论物理学家薛定谔(ErwinSchrodinger)在《生命是什么?》一书中写道:“只要我们涉及活物质的结构,我们就必须面对这样一个事实:它是以不能还原成通常的物理学定律的方式起作用的。原因不在于某种‘新的力’或某种类似的东西支配着活的机体中的一个个原子,而是其结构不同于任何我们已从试验室研究中认识的东西。”[1]也正因如此,尤其是对于与西医学思维方式大相径庭的中医学理论,实验室研究一直是一筹莫展,经络实质的研究无功而返,各种“证”的实验模型设计令人啼笑皆非,中药的研究几乎与中医理论毫不相干……中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,这是不难理解的。计算机仿真学的出现真值得每一位中医界的同仁为此干上一杯,因为这一方法的出现能使中医学多年的“科学梦”成为现实!虽然计算机仿真学正在起步,而这对中医学来说却是难得的机遇,不仅可以揭开其古老而神秘的面纱,而且有望为中医学打开一扇新的大门,开拓更为广阔的发展空间。 而将计算机仿真技术运用于中医学,面向对象程序设计是一个关键环节,下面将面向对象程序设计作一简要介绍。 2面向对象程序设计(OOP)概述 面向对象程序设计简称OOP,是Object-OrientedProgramming的缩写。面向对象是与面向过程相对而言的,传统的程序设计语言,如C语言,是面向过程的结构化程序设计语言,这种语言在20世纪80年代非常流行。随着软件业的发展,软件的规模越来越大,导致软件的生产、调试、维护越来越困难,因而发生了软件危机。人们期待着一种效率更高,更加容易理解,更加符合人类思维习惯的程序设计语言,OOP就是在这种情况下应运而生的。在20世纪90年代,OOP异军突起,成为最有希望,最有活力的程序设计方法。 ①面向对象与面向过程的区别 计算机没有思想,人必须明确地告诉它如何运算,每一步做什么。站在这种计算机的角度进行程序设计,就是面向过程的方法。如:用计算机模拟一只猫捉老鼠的过程,程序员必须告诉计算机每一步猫的具体的动作。如果用面向对象的程序设计方法来做,就可以把猫作为一个独立的对象,猫会奔跑,猫会捉老鼠,这些是它的固有属性,被封装在猫这个对象之中,所以,只需给出老鼠出现的信息,猫就会自动去捉。与面向过程相比,面向对象的方法更符合人的思维习惯。 ②对象与类的概念 对象与类是面向对象方法中的两个基本概念。客观世界中实体的抽象构成对象,任何事物都可以作为一个对象,如一个人、一辆汽车、一个窗口、一个按钮、一座建筑、一项贷款等等。对象的划分和定义是灵活的,视需要而定。具有相同属性和行为的一个或多个对象的集合成为一类。类有层次之别,类下可以有子类,类上可以有父类。如:人可分为男人和女人,男人又可以分为儿童、青年、成年、老年等等。类是对象的抽象,对象是类的实例。类的划分也是灵活的,依需要而定。子类可以作为父类的对象看待。 ③对象的特性 对象有以下基本特性: 封装性:对象是相对独立的单元,与之相关的数据和操作被封装在内部,对外是不可见的。对象和对象之间通过信息交换进行联系。如一只花猫,它是一个相对独立的个体,它的机体内包含复杂的结构,而这些结构是不可见的。 继承性:每个对象都从它所属的类中继承共性。如一只花猫,它从猫这一类中继承了猫的共性。 多态性:每个对象都有其特有的属性,使之区别于其它对象。如一只具体的猫,它与其它猫是不同的,有不同色泽、脾气、体重等。 ④面向对象方法可以用下列方程式来概括: OO=Objects+Classes+Inheritance+CommunicationWithMessages 即:面向对象=对象+类+继承+信息交换 在这里值得注意的是,上面的方程式也可以用作系统的描述,而且容易从中看出简单系统与复杂系统的区别:简单系统通常是少量的个体对象,它们之间的相互作用较弱,甚至可以忽略不计,故而可以作为独立的个体进行研究;而复杂系统中涉及中等数目的对象,不仅如此,对象通常具有智能性与自适应性,它们可以按照各种规则作出决策,随时准备根据接收到的新信息修改自身的行为规则,故而每一个对象不能独立的看待,这正符合了中医学的整体观。 3运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真 ①面向对象方法与中医学具有相似的思维方式 假使我们想用传统的面向过程的方法来完成中医学理论的计算机仿真,不仅是一件难以想象的事,而且是不可能的事,对计算机发出人体生理、病理等过程的每一步指令,既使是在分析还原思维方式指导下对人体结构分解得极细,对人体生化过程了解得极为透彻的西医学也无能为力,更何况中医学本身就只重整体,不重结构。而面向对象方法,因其与中医学在思维方式上有惊人的相似之处,使之运用于中医学成为可能,成为对中医学进行计算机仿真的基础。其相似性体现在中医学的整体观与黑箱方法和OOP中的对象的特性及其信息交换上。可以将上文中面向对象方法学的方程式用下图表示:而这正是黑箱方法的图形表达。黑箱方法典型地表现在中医学的藏象学说中。藏象学说是关于人体脏腑功能的学说。古人虽然知道“八尺之士,可以剖而视之。”(《灵枢·胀论》)但又认为“藏府之在胸胁腹里之内,若匣匮之藏禁器也。”(同上)更重要的是,基于不同于西方的思维方式,中国古代对于整体性和运动性的强调,使得中医学未从解剖入手,分析人体的结构、成分,而是以极简单的解剖为基础,构造出了以象为内容的有机的学术体系。由“藏象”之名可知,中医是以现之于外的象来把握藏之于内的脏的,即“执其见功处见其形”,即黑箱方法。对此《灵枢·顺气一是分为四时》中论述道:“内外相袭,若鼓之应桴,响之应声,影之似形。”例如《素问·六节藏象论》对心的描述是这样的:“心者,生之本,神之变也;其华在面,其充在血脉,为阳中之太阳,通于夏气。”其它四脏与此相仿。由此可以看出,这里的心己不是解剖学中的有一定形态结构之心,而是一系列相关的生命活动的表现在人脑中形成的综合的象。它不具有实体性,却正好可以作为面向对象方法学中的一个对象来看待。推而广之,中医学中的其它概念,如气、血、津液、精、神、经络等,都可以作为一个个对象,对象之间通过信息的交换,相互密切联系,从而形成一个复杂系统,中医学的计算机仿真便可由此开始。 ②中医学的计算机仿真应用前景 用计算机仿真学对中医学中的概念、现象、原理、机制等进行模拟,可以建立各种模型,服务于教学、科研、临床。主要可以用于建设生理模型、病证模型、实验模型。 生理模型:在中医学中五脏、六腑、气、血、津、液、经络、筋、脉、骨、髓等,都可以构成相对独立的对象,赋予每个对象适当的属性,对象具有智能性与自适应性,它们可以按照各自的属性作出决策,并随时准备根据接收到的新信息修改自身的行为规则,它们之间通过信息交换互相联系,构成一个复杂系统,这一复杂系统即人体。在此基础上很容易就可以建立人体的病理模型。下图是生理模型的简单图示,实际中的生理模型还要复杂的多。 病证模型:中医学中的证是非常复杂的,也是独具特色的。辨证论治非常灵活,以哮喘为例,说明中医病证模型的组建。哮喘发病,总因本虚标实,其病位虽在肺,但与脾、肾密切相关,先天不足后天失养造成肺、脾、肾不足是哮喘发病的内在原因。正气不足就易感外邪,感邪而产生风、寒、热、痰、湿、瘀、气等诸多病理因素,一些病理因素作用于肺,是发生哮喘的外在原因。如下图所示,运用OOP将各种因素的特性封装起来,作为对象,它们之间相互联系,就可以建造哮喘的病证模型,输入相应的信息,就可以得出诸如肺脾两虚,寒痰蕴肺;肺肾不足,肾不纳气;风寒外束,痰热内阻等证型,有力地指导临床实践。 实验模型:正如在汽车研制中需要的碰撞实验可以用计算机模拟代替,中医学中的实验也可以用计算机模拟来代替。这样就可以提高效率,降低消耗。比如可以建立中药模型库、方剂模型库、病因模型库、生理模型库、病证模型库,如下图所示,中药模型库和方剂模型库作用于病证模型库,就可以模拟出对于某种病证的最佳治疗方案,选择最佳药物及最佳方剂。病因模型库作用于生理模型库,生理就可以模拟出在某些致病因素下,人体生理的变化,疾病的发生、发展、及转归。这些都可以为中医学研究工作提供有力的参考。 4小结 运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真,不仅可以提高教学、科研、临床的生产力,节省大量的人力、物力、财力,而且可以屏弃简单系统实验室的不足,为中医学提供实验的空间。十六世纪,伽利略通过引入可重复的受控实验室的思想,开创了近代科学的实践,目前这一思想成为判定延续几千年的中医学是否科学的依据,而这一思想的中心在于能够实施一些实验,以检验关于待研究现象的假说。运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真不仅可以对中医学概念、理论、方法的客观性、有效性、实用性进行证实,而且有前瞻性和预测性。 引入计算机仿真技术是中医学科研的大势所趋,也是目前将当代最前沿的信息技术与最古老的中医学相结合的最佳契机,这里有大量的工作尚待有志者去完成。
随着现代化互联网信息技术不断深入研究,计算机不再是一种高端技术机器,其被广泛应用在各个行业领域、家庭生活中。为了城市运行和居民生活带来众多便利同时,长时间、高负荷的运作会造成各种计算机故障问题,浪费了大量社会人力、物力资料,甚至危及计算机使用者的人身安全,则计算机维修技术逐渐成为社会广泛关注的内容,也成为计算机行业发展的重要内容之一。 1计算机维修技术及故障种类 1.1计算机维修技术 1)无息维修技术。计算机突然发生故障后,在系统显示空白或无任何提示信息的情况下,一般采用无息维修技术,先对支持计算机供电系统进行检查,然后检查计算机的核心系统和结构,检查的顺序依照不同计算机运作而不同,由于花费时间过长,则在维修过程可根据计算机警报对故障位置大体判定[1]。2)信息维修技术。这种维修技术是针对虽然出现故障位置,但是故障问题并不严重,计算机依旧可以使用,并通过自身系统能将相关运行信息展现出现的情况。维修人员能够通过这些信息判定计算机在故障原因,进而对计算机进行资源修改、重新安装驱动等操作。3)检查运行环境。有的计算机故障并不是来自计算机运行内部,而是来计算机的外部结构、连接电线等等。因此,在对计算机内部进行维修之前,可以先对计算机运行环境进行检查,确保没有问题,再进行下一步维修。 1.2计算机故障种类 计算机故障种类可以分为四种:器件故障、介质故障、机械故障和人为故障。器件故障的主要表现为计算机无法开机,原因主要来自于计算机内部电压、功率不足或系统主线、处理器破损,进而造成电源和总线位置出现故障;介质故障主要是指计算机的硬盘、软盘在各种因素影响下,出现残缺和破损,造成所存储信息数据丢失;机械故障主要是指计算机外部个别结构在长时间使用情况下所出现故障问题;最后人为故障,一则是计算机运行参数调整错误,系统无法正常运行而造成故障,二则是人为操作不当造成的计算机故障问题。 2计算机故障诊断方法 通过以上的分析,了解到计算机故障以及几种维修技术,从大量实践研究中发现,目前计算机故障诊断的方法,主要都是以计算机运行过程中存在的一些特点为原理,辅助相关检测机器所得到的判定结果。在计算机具体的故障诊断中,应根据计算机故障的实际情况实施有效的诊断方法,才能将故障诊断方法的作用充分发挥出来,及时发现计算机故障及隐患,具体方法为以下几种[2]。 2.1电压测量法 电力能源是计算机运作的基础能源,计算机内部运作复杂,不同功能区线路不同、芯片不同,进而造成电力能源在经过这些功能区时,线路中电压会出现不同程度的变化,一旦电压变化过大会造成计算机芯片运作不稳定。因此,一般计算机运行时功能区的电压会有固定的变化范围,电压测量法就是利用电压检测工具,对计算机内容不同功能区域之间电压变化进行测量,再对比计算机在正常运行情况下的电压变化,一旦发现数据变化差异大,就可以一区域一区域缩小检测范围,最终精准找到故障位置。 2.2观察法 观察法判断计算机故障,主要是依赖计算机维修人员长时间维修所累积的经验,由于不论是那种故障问题造成的计算机运行问题,维修人员都需要从主机电源开始检查,其是计算机运行的主机和重要位置,一旦运行过程中出现故障问题,主机电源位置的金属膜电阻就会因为短时间内接触过大电流,而造成电阻变为黑色,甚至出现损坏[3]。这种故障判定方法能够大致判定计算机故障可能出现的位置和造成问题的原因,故障判定过程简单、快速,但是存在一定判断错误的可能性。 2.3分割法 若是计算机维修人员在初步判定计算机故障大体位置后,想要进一步确认和证实计算机故障位置,就可以利用分割法进行,将计算机几大局部拆开,注意不要影响计算机其它部分的运作,局部细分功能区、元件,然后将所初步判定故障区域位置更进一步细化,利用插件运行的诊断来判定故障的具体位置,准确性高。但是该方法对于维修人员的操作水平要求严格,且这种故障判定方法时间花费过长,不适合在短时间急需计算机维护的情况。 2.4冷热稳定性检测法 这既是一种计算机故障判定方法,也是一种检测计算机内部元件性能的方法,因为其检测的原理是在计算机元件散热的基础上实行的,计算机在运作过程中,各个元件是会散发出大量热量的,然而并不是所有元件都能够正常散热,就会造成计算机内部出现温度不同情况,从而引发故障问题,则可设置冷热两种温度环境,检测和记录计算机不同功能区在温度中的变化情况,进而判定计算机故障的范围,也能判定不同元件的耐高温性能。 2.5替换原件法 计算机的外设数据,是计算机自身运行系统所带有的一种能够监控计算机各个元件运行情况的数据显示,计算机使用者能够通过数据的变化,了解和掌握计算机各个重要构件和元件的运行情况。而替换元件法就是利用了这一运作原理,先是大致判定出现故障元件,并同时记录此时计算机运行情况下外设数据的信息,再将怀疑造成故障的元件和其他元件之间进行位置交换,使得计算机正常运行,对比前后两种情况下,计算机外设数据的变化,来判定计算机出现故障的位置。 2.6元件敲打法 元件敲打法主要是针对于计算机的硬件问题,一般计算机组成层较多、元件零件也较多,则计算机建设时为了保障计算机使用和运行的安全性和稳定性,会牢牢进行组合和连接。但是长时间、高负荷的使用情况下,其会受到来自人为因素、运行温度和自然因素原因,造成计算机结构之间出现松散、脱落,且在短时间内不会对计算机正常使用造成一定影响,而通过敲打初步判定的怀疑元件位置,既能查询计算机硬件问题,同时也能发现计算机内部的隐藏问题。 3结语 随着计算机种类和数量的增加,相应的计算机故障种类也在不断的增加,这些故障不仅仅影响居民正常通讯往来、城市基础设施运行,还影响着电子商务、智能化系统等一系列依赖计算机的技术发展和研究。因此,计算机企业应当重视计算机维修所在的必要性,针对不同故障情况拓展更多、更好的维修技术,并优化各种维修技术和措施,不断总结计算机种类、技术和系统开发中存在的不足,提升自身计算机结构和使用的质量水平,为推进我国计算机行业发展提供坚实的支撑力量和发展动力。 参考文献 [1]侯杰,董宁,顾天一.计算机检测维修与数据恢复技术及应用[J].信息与电脑(理论版),2019(10):145-146;151. [2]张运浩.浅谈电子应用技术在计算机硬件维修中的作用[J].计算机产品与流通,2019(6):73-74. [3]金鑫.针对计算机故障诊断及维修技术的分析[J].电子制作,2014(12):71-72. 作者:申桐 单位:贵州省电子信息技师学院
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断技术研究 摘 要:本文从采煤机与提升机的故障诊断,阐述了煤矿机电设备故障诊断技术,并分析了振动检测、温度检测和铁谱检测等煤矿机电设备故障的诊断方法,从丰富故障检测的手段和注重设备运行的监督管理两方面,探讨了提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施,以期为保障煤矿机电设备的安全平稳运行提供参考价值。 关键词:煤矿机电设备 故障诊断技术;诊断方法 0 引言 随着越来越多的机械设备应用到煤矿生产中,其故障问题也愈发突出,而煤矿机电设备故障诊断技术可以利用信号分析、传感器与计算机等现代科技手段,准确检测与诊断煤矿机电设备可能存在的故障问题,确定机电设备故障发生的部位,从而为机电设备维修提供可靠保障。因此,分析煤矿机电设备故障诊断技术,对保证煤矿正常生产,推动煤矿发展建设有着积极的意义。 1 煤矿机电设备故障诊断技术 1.1 采煤机的故障诊断 采煤机是煤矿生产中使用的重要机电设备,直接影响着煤矿的生产效率。如果采煤机出现故障,有可能会导致煤矿停产,所以采煤机的故障诊断非常重要。从煤矿生产和机电设备维修经验分析,采煤机的故障多发生在液压系统方面,因此选择性能可靠、运行良好的液压系统至关重要。采煤机的液压系统分为低压和高压两部分,在采煤机的荷载量增加时,低压部分保持恒定状态,若荷载量持续增加,高压部分存在不升反降的情况,此说明液压系统发生了故障,如漏损故障等,此时需要停机进行故障处理。同时,如果降低系统高压后会出现低压上升的情况,则说明液压系统发生了高压低窜故障,工作人员需要检查机电设备的通阀和安全阀等是否出现窜液问题。在进行液压系统的故障诊断时,工作人员需要做到主动检查和维护,从而保障采煤机的正常运行,延长机电设备的使用年限。 1.2 提升机的故障诊断 提升机是煤矿提升系统中的重要机电设备,主要有控制系统、润滑系统和制动系统等组成,在材料下放、设备运输和人员提升等方面发挥着关键作用。提升机的故障诊断主要利用传感器对其控制系统进行全面检测,然后对控制系统的频谱进行分析,从而判断控制系统是否发生故障。同时,为了保证故障诊断的有效性,工作人员可以选用传感器信息融合技术,提取和分析传感器中的有效信息,为故障诊断提供依据。 2 煤矿机电设备故障的诊断方法 2.1 振动检测方法 该方法时检测煤矿机电设备故障的常用方法。检测设备为简易诊断仪和精密诊断系统。简易诊断仪主要是利用测量放大器对测振传感器接受的振动信号进行放大,然后再用检波器显示出振动峰值和有效值,从而完成机电设备故障检测,判断设备是否有运行故障。精密诊断系统是将检测数据记录到磁带或者检波器中,然后用检波器将其显示出来,其振动信号比简易诊断仪更准确,并且在经过计算机或者中央处理器的处理后,可以准确判断机电设备是否有故障。 2.2 温度检测方法 煤矿生产的环境较为特殊,容易使机电设备在运行过程中出现故障,所以机电设备维护管理的要求更高。从煤矿生产的经验分析,机电设备在出现故障前会发生温度明显上升的情况,利用这一特点,可以将设备温度检测数据变化绘制出来,然后将每个温度点以曲线连接,从而直观观察出设备故障出现故障前后的温度变化情况,推测其温度最高点,在机电设备发生故障前采取有效措施,保障机电设备的正常运行。 2.3 铁谱检测方法 该方法在机电设备故障监测中的应用时间较短,但是应用效果却非常显著。铁谱检测的仪器主要为旋转式铁谱仪和颗粒定量仪等。铁谱检测方法的原理是带有铁磁屑的润滑油在经过高强度和高温度的磁场过程中,高磁场的功能可以将铁磁屑和润滑油相互分离,然后分析沉淀于基片上颗粒大小的情况,判断机电设备是否发生故障。铁谱检测的内容主要为磨损颗粒的密度和大小等,通过分析检测结果,从而准确判断机电设备的磨损程度。同时,监测人员可以通过分析磨屑的大小和外形等检测信息,判断机电设备发生故障的原因和故障的类型。此外,在对磨屑成分进行分析的过程中,检测人员可以按照相应的指标,确定发生故障构件的位置,从而在最短的时间内完成机电设备的维修工作,保证煤矿生产不受到影响,降低因机电设备故障带来的经济损失。 3 提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施 3.1 丰富故障检测的手段 煤矿机电设备的检修人员不但需要掌握专业的故障检修知识和多种故障检测手段,以及熟练的操作技能,而且需要积累丰富的故障检修经验,在工作中做到灵活应用。在故障检测过程中,检修人员可以依据机电设备故障的表现形式,短时间内即可准确判断出故障发生的类型和原因,从而保障故障维修的可靠性。例如机电设备出现叶片卡涩问题,其原因主要为风机的调节系统出现故障或者轮毂内部的调节结构出现损坏等。维修方法为在及时清扫叶轮,调节叶片的角度,防止叶片因长时间同一角度运行而出现结垢现象。 3.2 注重设备运行的监督管理 在机电设备的监督和管理中,煤矿企业需要采取绩效考核制度,将机电设备故障诊断工作中的每一项指标量化,并与绩效相挂钩,提高机电设备检修人员工作的积极性和主动性。同时,机电设备的管理措施需要和煤矿生产相互结合,加强对设备操作人员和管理人员的培训,提高其专业技能,强化其责任意识和管理意识,从根本上降低因人为因素导致机电设备发生故障的几率。 4 结束语 总之,煤矿机电设备故障检测关系到机电设备的正常运行和煤矿的安全生产,在延长机电设备使用寿命和推动煤矿经济发展中起着重要的作用。只有检修人员掌握和正确使用机电设备故障诊断的技术和方法,贯彻落实各项管理措施,才能真正降低机电设备故障发生率,保障机电设备的安全运行。
骨科护理教学探析:多媒体技术在骨科临床护理教学中的应用 【摘要】目的:总结应用多媒体技术培训骨科实习护士的经验,改革传统的带教方法,将多媒体技术用于骨科实习护士的全程理论及主要操作课程的教学培训。方法:选择2009年~2014年在骨科实习的护理本、专科学生120名,临床带教中,使用多媒体技术进行理论授课,课后采用自行设计的教学反馈调查表进行当场不记名调查,了解学生对教学的满意度及对教学方法的意见。结果:采用新的教学方法后,实习护士理论与操作综合考核成绩明显提高;完成课堂教学任务所需教学时数减少;经教学效果反馈调查,学生对教学老师和教学方法的满意度明显提高;问卷抽查教学老师、医生和患者对实习护士的满意度提高;教学老师的自身水平及计算机应用能力普遍提高,实现了教学相长。结论:应用多媒体技术培训实习护士适应骨科工作的特点,是一种实用、高效的教学手段。 【关键词】骨科;多媒体技术;实习;护士 随着教学条件的改善和电子技术的发展多媒体计算机辅助教学(MCAI)作为一种现代化的教学技术,正被广泛的应用于各学科的教学过程中。骨科护理工作量大、骨折类型复杂,多发骨折、复合伤多;其专业特殊性是集多专科护理、实践于一体,强调医护、护患配合、功能锻炼方法的指导,其形象直观性及操作具体、真实性是骨科教学的特点。为提高教学质量,探讨多媒体技术应用于骨科教学的可行性及存在的问题,我院骨科自2009年开始对传统的教学方法进行改革,应用多媒体技术对实习护士进行全程理论及主要操作课程的教学培训取得了良好的效果。现将结果报告如下。 1 对象与方法 1.1 对象 选择2009―2014年在骨科的护理本专科学生120名,其中男10人,女110人,本45人,专科75人,年龄20~25(22.54±2.87)岁,均为全国高考统招生。 1.2 课程设计及课件的制作 依据实习护士实习计划进行课程设计,并确定授课时数;根据以往学生普遍反映的难点与疑点,以及老师普遍认同的具有骨科特点的护理重点,结合专科的新进展,补充教学内容,设计课程。课程设计主要包括:法制观念;护士的素质要求,礼仪规范;各种护理用具的应用,功能锻炼方法的指导;各项规章制度;抢救仪器的应用;各种急危重症的抢救程序及方法;无菌技术操作;职业安全及防护知识,特殊感染及发生针刺伤后处理措施;突发公共卫生事件的紧急处理;急、危、重症的接诊程序等。 将上述课程内容采用不同方法制作课件。①应用数码相机拍摄照片,在Powerpiont软件中进行设计,制作成图片,以幻灯形式演示。②使用录像机把各项护理造作、常规工作过程拍摄录制下来,配以解说、音乐,制作成教学VCD。将需要强化的内容包括各种急、危、重症的抢救程序、方法、过程制作全程录像,配以背景音乐及解说。制作成多媒体课件,强化进行全程的示范操作训练。③对一些不易用文字描述的仪器、器械的结构、原理、方法,及功能锻炼的方法:如肌肉收缩、关节伸展的角度、肢体放置的位置及高度等等采用Flash动画技术制作成课件。④通过检索Internet的医学、护理学相关网站,获得骨科专业及相关专科的新进展信息。将其融入相应课程,制成Powerpiont课件。 1.3 教学方式 采用课堂教学和跟随专科教学老师临床学习两种方式。课堂教学改变以往填鸭式授课方式,以计算机Windows2003为操作平台,将课件通过投影仪投射到屏幕上进行演示授课。授课过程中根据重点、难点及注意事项等内容,进行分节停顿讲解,反复多次演示播放,强化记忆。老师对播放中的情节随时提出问题,通过现场反馈或讨论直至理解。教学课件根据自己的需要可拷贝,完成课堂教学后,跟随专科教学老师临床学习,帮助学生理论联系实际。 1.4 教学老师的选拔 由护士长和主管教学的老师研究确定,选拔具有本科文凭、工作5年以上、业务能力强、临床经验丰富的护师以上人员担任。确定人选后进行讲课和计算机技术应用的集体培训,经考核合格者方可担任专科教学老师。 1.5 教学培训步骤 入科教育由总教学老师组织实施。以多媒体Powerpiont形式全面系统地进行规章制度教育和安全教育;法制教育;思想教育。利用录像或VCD课件进行连续、真实的全程示范性操作演示,如应急处理、工作程序等;以配有音乐的解说的多媒体课件演示各项常规工作,提出对实习护士的要求及希望。 结束后,分配实习护士跟随相应固定的专科教学老师开始临床学习。临床实习期,将多媒体课件教学与临床学习相结合,采取集体讲课、专科教学老师小讲课和实际操作的方式,使其熟悉掌握骨科常见病的护理常规。通过多媒体课件示范各种抢救仪器的使用方法。在播放课件或放映录像过程中,结合临床实践中遇到的问题,根据需要分解演示动作,难点部分加以讲解反复播放。在临床工作中,专科教学老师对重点内容示范强调每个动作的注意事项及可能出现的问题,并通过在专科教学老师带领下进行实际操作而加深对仪器设备用途的了解。 2 结果 2.1 采用客观与主观评价相结合的方法评价教学效果 按统一标准对实习护士进行培训后的理论与操作综合考试,成绩分为优( 90分)、良(80~90分)、合格(60~80分)、不合格( 2.2 教学效果反馈调查 采用自行设计的教学反馈调查表进行课后当场不记名调查,了解学生对教学的满意度及对教学方法的意见。内容包括:对教师及教学的满意度,授课是否易理解、易接受,上课注意力集中情况,知识现时记忆、课堂吸收效果,能否调动学习主动性,授课是否具有启发思考性等。调查结果显示,实施多媒体教学后学生的满意度由以往的79.9%提高到96.8%;应用多媒体教学后,在知识易理解易接受、上课注意力集中、知识现时记忆、调动学习兴趣方面学生反映效果明显,见表2。 2.3 教学老师和医生、满意度 问卷抽查以问卷形式随机抽查教学老师和医生及患者对实习护士的满意度。问卷内容主要:服务态度、基本技术操作的水平、对本科一般护理常规的掌握等。实施多媒体教学后,教学老师和医生、患者对实习护士的满意度 90%。 2.4 缩短了课堂理论教学时数 应用多媒体教学后,应用课件完成相关教学任务所需时间,比以往传统教学方法明显缩短,例如入科教育由原来的15分钟缩短到5 分钟 。 2.5 教学老师的教学水平及计算机应用能力得到提高 应用多媒体教学后,锻炼了教学老师获取信息、应用计算机制作课件的能力,提高了护 师的教学水平。担任教学的护师全部通过了全国职称计算机考试,达标率为100%。 3 讨论 我们的实践显示了多媒体教学的优势,在骨科进一步实施应用多媒体教学具有可行性。 3.1 适合骨科工作的特点 骨科所涉及的知识几乎涵盖了医学、护理学领域中的所有学科,而且骨科工作量大,工作期间高度紧张,功能锻炼的方法多且复杂,易描述、难理解。这些特点使实习护士的教学计划难以按部就班的落实。以往的跟班临床带教也多是根据带教老师的自身经验指导学生,使教学有很大的盲目性与随机性,传统的授课方式由于授课时数所限,不可能做到面面俱到:尤其对急救技术、突发性事件的急救场面、大批伤病员如何尽快评估伤情及伤员分类、功能锻炼的图解等知识;而多媒体教学可将相关图像、声音、情景与授课内容进行链接,并加以声音解说,动态地呈现操作的全过程也避免了多位老师多次带教、重复示范、标准不一的情况,使内容丰富而详实,这是传统授课方法无法比拟的。 3.2 多媒体教学能提高学习积极性 传统教学过程是老师结合临床实际进行讲解或操作示范,表现为一种较枯燥、被动的讲、看、听、做的过程,学习者常感到单调、不生动、无趣味、理解不到位、注意力不集中,费时费力。多媒体教学较好地弥补了这一缺陷。它集声、光、色和动画于一体,形象直观,静动结合,生动清晰,显著提高了学生的学习兴趣,学生在轻松和趣味中掌握知识。 多媒体技术也非常易于在教学中不断补充新知识,医学知识飞速发展,单纯的教科书内容很难与时代同步,而网络教学课件,可随时更新,穿插本学科新技术、新知识,教师可在有限的时间内展示更多的专科进展,激发职业热情和求知兴趣,开阔了学生的视野,调动起对专科护理的兴趣,激发他们不断学习、进取的精神。 应用多媒体技术教学缩短了课堂教学时间,同时由于课件和带教标准不统一,减少了大量带教示范重复的时间,提高了教学和工作时效。实习能够有更多的时间深入工作实际,接触临床可以根据自己学习、工作的需要,选择课件内容拷贝下来,反复、重点观看,根据自己不同的班次合理安排学习时间。多媒体技术不仅为老师提供了教学手段,同时也为学生提供了一种新的学习手段,使学生的学习更主动、更有个体计划性和针对性,充分满足了个人学习的需要,满足了“教与学”的需要,有利于实现个体化教学。 3.3 促进带教老师自身水平的提高 应用多媒体技术进行新护士教学培训,给骨科护师提出了更高的要求。不仅需要学习计算机知识,而且在教学过程中更需要不断扩展相关知识的深度和广度,否则,自己将不能适应教学老师的角色及教学手段的改变。激发了教学老师不断学习和深造的热情,使她们产生了更深层次学习和掌握计算机知识的紧迫感和危机感,促使他们在“教”中学习,在教学中成长,教学相长。教学老师在提高教学水平的同时也不断提升着自身素质。 3.4 骨科多媒体教学中需要改进的方面 多媒体技术不断取代教师的主导作用。多媒体是教学的辅助工具,教师才是教学的组织者和实施者。在应用多媒体教学过程中,易出现教师面对屏幕讲课,学生面对屏幕听课的现象,教师面对屏幕多,注视学生少,课堂上缺乏师生互动,影响教学效果,这说明教学老师未能充分发挥主导作用。多媒体技术是一种适应骨科教学的有效教学手段,但只是辅助手段,认为多媒体技术教学是万能的观点是错误的。教师不是单纯的电脑操作员,而是课堂的组织者,注意在制作课件及课前准备时多留出一些提问的时间,将重点的内容融会贯通,从理论与实践的结合上吃透知识点,提炼出关键性问题融入课件,在课堂上适时提出,加强深化诱导,要用自己的思想、情感、言语、行为举止传授知识和技能,通过面对面的直视沟通产生良好的互动性教学效果,要随时关注学科进展,把握教学反馈信息,及时充实修改课件,始终保证应用高质量的多媒体教学课件传播知识,让护士生顺利、圆满完成实习任务,走向工作岗位。 骨科护理教学探析:阶段式带教入科在骨科护理教学中的运用 摘要:目的研究节段式带教入科管理方法在骨科护理教学中的应用效果。方法选取2014年6月至2015年6月我院的64位实习护士,随机分为观察组和对照组各32名。对照组使用传统的带教方法,观察组则按照节段式带教方法进行实习管理。经过为期1个月的仪器识别及操作技能考核后,对比两组实习护士的知识技巧掌握情况,并由护士长和教学组长对64名实习护士进行全面考核,对比带教效果。结果观察组的专业理论知识掌握经过1个月的实习明显高于对照组,且护士长最终评价评分分数也显著高于对照组,其各项资料数据对比后,具有统计学意义(P<0.05)。结论阶段式带教方法,在骨科护理带教的过程中效果明显,可在现代临床实习中进行推广使用。 关键词:阶段式带教入科;骨科护理;护理教学 在传统护理教学中,以临床带教老师为主导中心的传统教学模式,更多地是重视知识的基础操作,从而忽略了对实习护士基础生活护理方面的讲解,同时对专业的操作和护理伦理方面的教导,造成实习护士被动学习,效果不佳。我科在进行摸索研究的过程中,选取2014年6月至2015年6月我院的64位实习护士作为研究对象,研究阶段带教入科教学模式,效果显著,现报道如下。 1资料与方法 1.1一般资料 选取2014年6月至2015年6月我院的64位实习护士,随机分为观察组和对照组各32名。实习护士均为女生,年龄19~23岁,属于同年期毕业生,学历从中职中专至本科,分布无显著差异,经随机分组后,两组实习护士的年龄、文化程度比较,差异均无统计学意义(P<0.05),具有可比性。 1.2方法 对照组采取传统的带教方式,实施一对一跟班带教,带教课程内容主要根据带教老师的想法及实际工作中临时遇到的问题进行实践拟定,在实践中对问题进行即时讲解。在接受带教的过程中,入科及实习过程中由科室带教老师进行基础理论和基础操作课程讲解。在月末结束考核中,也由带教老师对护士的综合成绩进行评定。观察组护士,采取节段式带教法进行一对一带教。带教的每周周一采取晨会的形式进行本周的带教课程计划。在计划中,第1周安排实习护士进行基础护理理论知识的巩固,同时强化对基础操作的熟练,让实习护士了解骨科疾病的相关临床护理知识;第2周对实习护士进行进一步的骨科专科疾病护理;第3周指导实习护士在临床护理阶段对护理知识的实践应用,结合患者的配合完成一整套的护理工作,在完成护理过程中,解决患者各方面的需求;第4周,带教老师和实习护士进行沟通,对实习护士专业理论上的操作不当处进行指导,加强实习护士在教学中的临床实践能力。 1.3评价方法 在实习结束后,通过带教老师的统一调查问卷,对实习生的专科知识进行考核,并对其专业操作技能及专科疾病PPT的制作进行考核评定,且通过患者的服务态度评分来决定最终的综合成绩。其中专科理论、专科技术操作及综合成绩3个项目各100分作为基准,均分在75分以上为合格。1.4统计学方法采用SPSS15.0统计学软件进行数据处理,计量资料用x軃±s表示,用t检验,P<0.05表示差异具有统计学意义。 2结果 经过一个月的实习,各项资料数据对比后,观察组的专业理论知识掌握程度明显高于对照组,且护士长最终评分也显著高于对照组。 3讨论 在传统护理教学中,以临床带教老师为主导中心的传统教学模式,更多重视知识的基础操作,从而忽略了对实习护士基础生活护理方面的讲解,同时对专业的操作和护理伦理方面的教导,实习护士的被动学习,效果不佳[1-2]。实习护士生在掌握护理知识过程中,根据实际操作步骤,掌握操作技能,提升自身能力,进而提升整个队伍的护理能力[3-4]。骨科是专业性要求较高的科室,在对骨科患者进行护理过程中,实行一对一带教,带教老师不仅要教会实习护士在护理过程中的基本知识,更要注重实习生在伦理方面能力的培养[5]。在传统教学中,实习护士很难学习到一些具有应急性的操作技巧,而节段式带教入科,在临床应用中,效果显著。综上所述,阶段式的带教方法,在应用骨科护理带教过程中效果明显,可在现代临床实习中进行推广使用。 作者:李克群 蒲静 单位:贵州省人民医院骨科 骨科护理教学探析:阶段式带教方法在骨科护理教学中的运用 随着我国骨科手术学高、尖、精的技术要求的提高,对骨科护士的工作要求也在不断增加[1]。一个合格的骨科护士应从各方面提高自己,不但要具有专业能力、协调能力、合作能力等,还需注重责任心,只有全方位的发展才能成为合格的护士。阶段式带教在各层级护士业务学习培训中的应用可以使培训人员的专业知识更新与实际相结合,从而提高综合能力及整体素质[2-3]。本文具体探讨了阶段式带教方法在骨科护理教学中的应用效果,现报道如下。 1资料与方法 1.1资料 选择2014年8月~2016年3月于我院骨科实习的104名护生为研究对象,年龄19~22岁,平均(20.34±1.25)岁,其中95名大专生,9名本科生。根据带教方法的不同分为各52例的观察组与对照组,两组护生的年龄,学历等一般资料对比,差异不具有统计学意义(P>0.05),具有可比性。 1.2教学方法 对照组采用传统带教方法:即由带教老师负责讲解相关护理方法,护理注意事项等,包括骨科护理理论知识与实际操作技能,并对实际工作中发现的问题进行即时讲解,实习结束后对护生的理论知识与实际操作技能进行评价,带教实习时间为4周。观察组采用阶段式带教培训方法:根据4周的实习时间制定带教计划,第1周安排护生对骨科疾病的相关知识及基础护理理论进行学习,并对护理实际操作进行初步了解;第2周需进一步安排学习骨科的护理知识,并对实际操作技能做到熟练的掌握;第3周运用护理程序,教师指导护生从心理,生理,社会等各方面对患者进行护理,满足患者的需要,培养护生发现问题,独立解决问题的能力;第4周教师与护生通过不断的沟通与交流,对于护生提出的疑难问题或者相关操作难点进行详细的解答与指导,加深护生对理论知识的掌握及相关护理技能的操作与应用[4]。带教实习时间为4周。 1.3观察指标 4周实习结束后,采用我院自行设计的骨科护理理论与操作技能考核表进行评价,每项评分100分,分数越高,表示护生理论知识与操作技能掌握更好。 1.4统计学方法 选择SPSS14.0软件进行分析,计量数据采用(均数±标准差)表示,采用t检验,P<0.05,差异有统计学意义。 2结果 4周实习结束后,经过考核,观察组与对照组护生的骨科护理理论知识评分分别为(96.32±2.14)分与(89.19±3.94)分,而护生操作技能评分分别为(93.59±4.20)分与(84.20±4.11)分,观察组护生考核成绩高于对照组护生,差异有统计学意义(P<0.05)。 3讨论 护生在踏入真正工作岗位前所进行的临床护理的实习作为重要的阶段,能为护生将来的工作打下良好的基础,而在实习阶段所采用的带教方法就显得尤为重要,对护生的理论知识的运用,尤其是实际操作技能的掌握均产生影响,从而对整个护理队伍的建设和质量产生影响[5-6]。在以往骨科护理教学中,对护生多采用经验式教学,没有系统的对护生的理论知识与实际操作技能进行培养,不注重二者相结合的重要性,并且不注重与护生的沟通与交流,忽略了对护生独自发现问题与解决问题的能力的培养。阶段式带教方法能够循序渐进,有条不紊的推进教学计划,加强了理论知识与实际操作能力的相结合,通过不断的沟通与交流,使护生将理论知识学以致用,激发了护生的参与意识和学习兴趣,方便了护生的学习,使其变被动灌输为主动学习,同时调动了护生间的互动性;带教老师也可以结合自身临床工作经验及临床病例对护生进行操作培训,根据护生的技能掌握以及护士理论知识掌握情况,做到个性化培训[7-8]。在本文研究中,观察组护生采用阶段式带教培训方法,在4周实习时间结束后,其骨科护理理论知识评分与操作技能评分均高于采用传统带教方法的对照组,差异有统计学意义(P<0.05),表明了阶段式带教方法的优越性。总之,阶段式带教方法在骨科护理教学中的应用提高了护生的护理理论与实践能力,也有利于护生更好的适应骨科护理工作。 作者:韩书环 马巧灵 李三华 单位:河南省漯河医学高等专科学校第二附属医院
公路工程地质论文:公路工程地质勘察管理模式探讨与思考 摘要:本文主要针对我国公路工程地质勘察管理模式相关问题进行探讨,在分析当前勘察管理模式存在的主要问题的基础上,分析相关解决思路,最后从工程地质勘察管理模式实践,可以看出这一管理模式可以推广借鉴。 关键词:公路 工程地质勘察 实践探索 管理模式 对于复杂的人类工程活动的公路工程建设来说,为了确保公路造价经济、设计合理、环保美观核运营安全,需要对于处于复杂的岩-土-水-应力等地质环境之中隧道、桥梁、路基路面等构造物进行勘察地质的客观认识,这样才能为设计人员提供相关的可靠的地质资料。公路建设随着我国经济的快速增长而增长很快,大量的相关经验也在勘察设计方面有所积累[1]。但是相关的问题暴露也比较多,比如,施工及运营期产生的路基沉降、隧道塌方、边坡滑塌以及桥梁下沉等现象出现比较多,还有就是因施工揭露与勘察资料不符而引起的设计变更也是层出不穷,上述问题对于建设造成巨大经济损失,或者重大的安全事故往往会引起较为恶劣的社会影响。分析相关原因,肯定存在建筑施工本身原因,另外,勘察深度不足也是主要原因之一,包括公路选线、构造物设计不合理是由于地质资料可靠度低等方面[2]。另外,设计人员采用过于保守的设计思想,也容易使得工程浪费比较严重,尽管工程安全可靠,但是,这种地质资料不准确、勘察与设计脱节等现象也是坚决不可取的。 1 当前勘察管理模式存在的主要问题及解决思路 1.1 勘察管理模式存在的问题 (1)勘察与设计脱节 目前,勘察与设计脱节现象在工程地质勘察管理模式中较为严重,主要有知识结构脱节、组织脱节、和设计文件脱节等方面。 对于长期从事勘察工作的地质工程师和专注于专业设计、勘察的公路主体设计人员来说,他们之间就是由于勘察与设计组织脱节、专业分工过细的原因,使得专业技术方面越来越单一,现场解决问题能力和综合素质不能有效得以提升。勘察人员表现在对于公路特点知之不多,在设计要点把握不准的情况下,自然相关的勘察工作的针对性不强,则很难满足设计要求,这样就往往容易给设计人员造成误解,或者带来浪费的现象。设计人员则往往对于察成果多采用拿来主义,表现出过多的依赖地质人员,在公路选线过程中也很难将工程地质选线的理念至始至终贯穿其中,缺少足够的地质专业知识和辨伪存真的能力。 (2)勘察资金投入不足 工程造价的经济性、运营的安全性、方案设计的合理性这三点则是公路勘察设计单位的要求条件,一方面需要实力的专业设计队伍和项目管理人员,另外,为了保证优质设计,还应该重视工程地质相关工作,通过足够的勘察工作量来查明项目的工程地质条件。缩减勘察工作量或者低价转(发)包等途经进行勘察,这些方式对于公路设计单位来说只有一个目的就是获得更高的利润,这样在工程地质勘察资金投入明显偏低的情况下,往往在高利润的驱动下,存在相关的低价转包、降低要求或者是弄虚作假等方式进行,勘察成果质量自然得不到有效保证。 (3)勘察周期缩短 公路勘察设计周期随着我国公路建设的快速发展而大大缩短,这样的情况下,迫使勘察设计同步进行,甚至出现公路设计超前于工程地质勘察的情况。不够完善的中间性勘察资料对于设计院来说也是常常存在的,考虑到工程地质勘察滞后的情况,在没有勘察资料的情况下进行设计工作也可能是这样。当设计假定的工程地质条件与勘察资料没有较大的出入,就按照在提交后勘察资料进行采用原方案的设计;但是,当即便发现工程地质信息不同的时候,有时候为了往往追求工期,有可能出现不理会地质资料的情况,使得地质资料未有发挥应有的作用。 1.2 解决问题的基本思路 改变公路勘察设计的管理体制则是改变我国公路勘察设计目前存在的问题的主要途径,应该从转变工程地质勘察管理体制入手进行思考,比如,尽量延长勘察设计周期,而业主不再片面追求工期;工程地质人员对公路工程的学习应该在勘察单位进行加强,为了提高工程地质勘察质量,应该真正领会公路设计的需求和勘察的重点;同时,设计院转变工程地质勘察管理模式。 对于公路勘察没计企业,在进行公路勘察设计过程中,应该秉着“质量第一,创造精品”的理念去施工,而不能只是注重片面的利润。为了提高勘察设计的质量,应该致力于改变目前公路工程地质勘察管理模式的弊端,比如,通过全面实行严格的监理制度,不断加强勘察设计复合型人才培养,打击勘察压价竞争、层层转包、暗箱操作,强化勘察设计过程控制和成果审查等等。 2 工程地质勘察管理模式实践探索 2.1 落实内部地质监理制度 勘察质量的提高受到国内公路建设项目逐渐实行勘察地质监理制度的影响,这是因为,一方面能够通过对于勘察工作量进行审查,要求满足《公路工程地质勘察规范》之要求,要求公路设计单位尽可能多布置勘察工作量;另外,勘察质量的提高有影响的还包括对勘探进行监督,要求地勘单位按规范作业。 2.2 加强勘察设计复合型人才的培养 第一,设立地质室(组),分院重视工程地质人才队伍的建设,在承担公路主体设计的分院设立工程地质室,在勘察设计项目部设立地质组,并列于主体设计室(组),受分院领导(项目负责人)直接管理。第二,明确相关地质人员的职责,同时,通过培训不断增强勘察设计复合型人才的综合能力;第三,对于工程地质人员的知识结构来说,工程地质专业背景和实践经验应该有所要求,通过与设计人员的紧密联系,以及相关的路基路面、路线、桥梁、隧道等专业的了解,使得自己身的公路专业设计知识不断扩大。 2.3 加大勘察资金的投入 工程地质条件错综复杂,再加上岩土体千变万化的特点,考虑到勘察工作量与勘察精度成正相关,勘察精度必然受到勘察工作量的缩减的影响而有所下降。在市场经济体制结构下,利润最大化也是地勘单位的追求所在,低价中标的影响就是表现在勘察不够精细,同时,导致技术人员的数量和技术水平有所下降。所以,要想使得勘察质量得到提高,应该保证足够的勘察工作量,应该对于资金进行有限度的加大,这样不会为了片面追求低价而转包给实力不佳的勘察单位。 3 结语 公路工程建设在取得成就的同时,也存在诸多问题,其中工程地质勘察管理体制存在的弊端和由此引起的勘察质量下滑是一个主要问题。尽快转变工程地质管理模式,提高公路工程地质勘察质量是公路行业的当务之急。本文主要探讨了公路工程地质勘察管理模式问题,希望能够共同把公路勘察设计行业存在的问题逐渐解决,促进我国公路工程更好地建设。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 摘要:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 关键词:山区公路地质勘察 公路建设 地质资料 我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。 2.2高路堤 高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面:(1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑;(2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移。 2.4支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 5.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察方法 摘 要:公路作为一种线性构造物,是连接城市、乡村主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路,是带状的空间立体交通结构物。由于这些特点在公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,而由此产生的投资数额亦是巨大的。 关键词:公路;地质勘察;方法 引言: 公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,如软土地基、岩溶地形等;而由此产生的投资数额亦是巨大的。一般来说公路工程中岩土工程往往占到总造价和总工期的30%一70%甚至更高。同时公路工程地质勘测直接关系到路基、桥隧的安全,应引起高度重视。 1.研究既有资料 收集和研究路线通过地区既有资料,不仅是外业测量准备工作的重要内容也是工程地质勘测的重要方法。特别在既有资料日益丰富、遥感技术日益详尽的今天这种方法尤为重要。 2.调查与测绘 公路工程地质调查与测绘的目的在于查明公路走廊范围内的地形、地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对路基、桥梁、隧道及其他结构物的稳定性、适宜性做出评价,为工程地质勘探、测试工作及工点布置提供依据。工程地质调查与测绘宜采用下列方法: 2.1 根据任务要求对已有的地质资料进行分析研究,编写纲要。必要时选择有代表性的地段进行实地踏勘。 2.2 对线路所处第四系覆盖地段,宜先使用物探方法进行探测,对解释成果应选择性地进行验证,并应提供实测地质剖面和必要的岩土测试资料。 2.3 基岩裸露、半裸露区,宜采用路线地质追索法与横空法相结合进行调查与测绘,必要时可进行适量的勘探与测试。 2.4 地质复杂,宜采用填图的方法进行。当地质条件简单或既有地质资料比较充分时,可采用编图方法进行。编图地段应有剖面总数1/3的实测地质剖面。 2.5 对线路设计与施工有重要影响的地质问题。公路工程地质调查与测绘工作的主要内容有调查研究地形、地貌特征,划分地貌单元,分析各地貌单元的形成过程以及与地层、构造、场地稳定性的因果关系;查明岩土成因、性质、厚度、时代和分布范围;调查岩层产状,确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质;调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系。工程地质调查采用的方法主要有观察和访问群众,必要时可配合勘探和试验。特别是在对历史地震情况的调查,对沿线洪水位的调查,对滑坡、崩塌、风沙、雪害、泥石流等不良地质的发生情况、活动过程和分布规律的调查方面,都离不开调查访问。 3.勘探 勘探是工程地质勘察的重要方法,是获取深部地质资料必不可少的手段。能提供设计所需的技术参数,在桥隧、涵洞、不良地质处理中应用广泛。在进行地质勘探时,应充分利用地面调查测绘资料,合理布置勘探点,认真分析勘探成果,避免不必要的工作;公路工程地质勘探方法主要有挖探、钻探、地球物理勘探(简称物探)几种。 3.1挖探 挖探是工程地质勘探中最常用的一种方法,可分为坑探和槽探。它就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽,以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样,该方法的特点是地质人员可以直接观察地质结构细节,准确可靠,且可不受限制地取得原状结构试样,因此对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用,常用于了解覆盖层的厚度和特征。 3.2简易钻探 简易钻探是公路工程地质勘探中经常采用的方法。具有工具轻,体积小,操作方便,进尺较快,劳动强度小等优点。但缺点是:不能采取原状土样或不能取样,在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。“麻花钻”是在公路工程中常见的简易钻探方法。 3.3钻探 在工程地质勘测工作中,钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段,它可获得深部地层的可靠地质资料。钻探按钻进方法分有回转、冲击、振动和冲洗四种。在公路工程地质勘测中,钻探主要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探,一般是在挖探、简易钻探不能达到目的时采用。钻探作为最重要的勘探手段其提供的成果亦是相当详尽的。 3.4物理勘探 物理勘探简称“物探”。不同成分、不同结构、不同产状的地质体在地下半无限空间呈现不同的物理场分布,物探采用专门的仪器,通过观测这些物理场的变化,来判断地下地质情况。物探的优点是效率高、成本低、仪器和工具比较轻便。但是由于不同土、石可能具有某些相同的物理性质,或同一种土、石可能具有某些不同的物理性质,因此有时较难得出肯定的结论,必须使用钻孔加以校核、验证,所以物探有其一定的适用条件。 4.试验 实验是工程地质勘测的重要环节,分为原位测试、室内试验。是对土石工程性质进行定量评价的必不可少的方法,是解决某些复杂的工程地质问题的主要途径。 工程地质调查测绘与勘探工作,只能解决土石的空间分布、发展历史、形成条件等问题,对土石的工程性质只能进行定性的评价,要进行准确的定量的评价必须通过实验工作。 在工程实践中,可能会遇到某些复杂的自然现象和作用,一时上不能从理论上认识清楚,而又急于解决,在这种情况下往往可以通过试验的方法加以解决。 原位测试主要有静力触探、十字板剪切、横(旁)压试验、动力触探和标贯。是在岩土所处之原位,保持着原位状态和原位应力条件下现场就地进行的测试工作。通过原位测试可取得岩土多种物理及力学参数。由于它所提供的数据较准确、设备较轻便、操作也简单易行,且便于多点使用,在工程实践中得到广泛应用。 室内试验是直接采用仪具试验并通过计算取得有关数据的方法。应注意试验结果只代表取样地点的性质特征,实际应用中应与其他方法综合使用以保证结果的可靠性。 5.定位观测 物理地质现象与作用是在自然环境不断变化的情况下发生与发展的,其中某些具有周年的变化过程,某些具有多年的变化过程,如滑坡、泥石流等,而另一些可能兼有这两种变化。通过直接观察和勘探,只能了解某一个短时期的情况,要了解其变化规律,就需要作长期的定位观测工作,而掌握其变化规律,有时则是工程设计所必需的。因此,定位观测是工程地质勘察的重要方法,在某些情况下是必需的。定位观测不仅可以为设计直接提供依据,而且可以为科学研究积累资料。 6.结语 岩土作为自然产物易受自然条件影响,具有显著的时空变异性,在实际工作中岩土工程往往是影响投资和制约工期的主要因素,如果处理不当可能会带来灾难性的后果。正确利用公路工程地质勘测方法对提高设计质量,有效控制工程造价和工期有着无法替代的作用。公路工程地质勘测作为岩土工程在公路建设中的重要手段,应引起我们足够的重视。 公路工程地质论文:浅谈公路工程地质勘察现场施工全过程及技术要求 摘要:工程地质的勘察是公路项目建设成败的关键,本文根据以往技术要求及施工经验,首先探究陕西地区外业工程地质勘察的目的、任务及勘察方法,并重点分析不同地质勘察的技术要求,最后对公路工程勘察的新技术进行探讨。 关键词:公路;地质勘察;技术要求;注意事项 引言:公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 1.工程地质勘察的目的、任务及勘察方法 1.1初步勘察阶段 1.1.1目的 根据合同或协议书要求,在工可研究基础上,对公路工程建筑场地进一步作好地质比选工作,为初步选定工程场地、设计方案和编制初步设计文件提供必要的工程地质依据。 1.1.2任务 (1)进行综合地质勘察,查明路基和构造物工程场地岩土层结构及工程质,为路基设计、选择构造物结构和基础类型提供的工程地质资料; (2)初步查性明对工程场地起控制作用的不良地质条件、特殊性岩土类别、范围、性质,评价对工程的危害程度,为路线避绕或治理对策提供地质依据; (3)查明场地地震烈度,对抗震设防烈度7°及其以上的高烈度区进行烈度复核和地震安全性评价。 1.1.3勘察方法 主要为工程地质调查与测绘及综合勘探。一般情况下,可采用人工浅探(洛阳铲或麻花钻)、工程物探(电法、地震、声波、测井等)、机械钻探、原位测试、室内实验与定位观测等。原位测试包括静立触探、动力触探、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲试验、现场荷载试验(地表及钻孔内载荷试验)、现场剪切试验、水文地质测试等,室内试验主要为岩、土、水的物理力学、水理、化学等实验内容,定位观测主要是针对特殊不良地质如滑坡、泥石流、软土、地下水特性等内容的变形位移观测。 1.2详细勘察阶段 1.2.1目的 根据已批准的初步设计文件所确定的修建原则、设计方案、技术要求等资料,有针对性地进行工程地质勘察,为确定公路路线、构造物位置和编制施工图设计文件,提供完整、准确的工程地质资料。 1.2.2任务 (1)在初勘基础上,进一步查明项目区工程地质条件,最终确定公路路线和构造物的布设位置; (2)进一步查明路基和构造物工程场地岩土层结构及其工程性质,准确提供路基和构造物工程基础设计、施工必需的岩土工程设计参数; (3)根据初勘拟定的对不良地质、特殊性岩土防治方案,具体查明其分布范围、性质,提供防治设计必需的地质资料和地质参数。 1.2.3勘察方法 主要以钻探、原位测试和室内实验为主,必要时可进行物探和工程地质测绘工作。 2.不同地质下勘察技术要求 2.1冲积平原、河谷平原及山间谷地 对路基和涵洞、通道工程,应采用静力触探方法,静探孔应布在涵洞、通道构造物上,并酌情控制路基,必要时布少量钻孔相结合,以前采用麻花钻或洛阳铲孔因孔浅不能满足设计要求而不被采用。但岗地及山区,表层为老粘性土及坡积层,其工程性质好,下伏无软弱夹层,应以挖探或浅井方法,并配合地质调查。 2.2液化土地区 应执行《公路工程抗震设计规范》要求,即对抗震设防烈度7°及以上高烈度区(相当地震基本烈度Ⅶ度及以上),在地表以下20米深度内有饱和砂土、亚砂土可能液化土时,应在钻孔中作标贯试验,判定其是否为液化层,对判定的液化层应确定液化指数和液化等级。标贯试验可与取土间隔进行,一般每米一次,每个工点每层标贯点不少于6个。 2.3软土及软弱土 以静力触探为主,结合少量地质钻孔勘探,勘探重点是构造物台后高填路段,可结合构造物地质钻孔勘探。对软土厚度大于10米路段,原则上以桥代路。 2.4岩溶路段 2.4.1路基勘探 路基勘探应在物探工作基础上采用钻探方法查明路基范围内溶洞分布特点、形态、规模、顶板厚度及完整性等,在填方路段钻孔应在完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇溶洞时,应钻穿溶洞并在底板完整基岩内钻进3~5米;在挖方路段,钻孔应在路基设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,或穿过溶洞后在底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.2桥基勘探 在物探基础上布设钻孔,主要查明每个基础范围内的岩溶情况。一般情况下,浅基础不少于2个钻孔,桩基础应逐桩钻探,钻孔应在完整基岩内钻进5~10米,在该深度内遇到溶洞时,钻孔应穿过溶洞在其底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.3隧道勘探 在物探工作基础重点查明断层带、褶皱轴部、可溶岩与非可溶岩接触带岩溶发育情况。除洞口布设钻孔外(钻孔应在洞口以上30~50米范围内),在洞身易发育岩洞地段布设钻孔。钻孔应在隧道底板设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇有溶洞时,钻孔应穿过溶洞,在其底板完整基岩内钻进3~5米。钻孔应布在中线外7米交叉布置。 2.5滑坡 滑坡具有一定规模的整体位移,有顺层或沿软弱夹层滑动,有残坡积层沿下伏外倾基岩面滑动,有均质岩土体因坡度陡导致坡体失稳而滑动,也有高陡边坡因倾倒破坏而失稳。滑坡应在工程地质测绘和地质调查的基础,沿主滑坡方向布置钻孔,对大中型滑坡不少于2~3个勘探线。通过勘探查明滑床位置及滑床产状、特征及主要物理力学参数。 2.6崩塌与岩堆 主要采用地质调查方法,对岩堆可酌情配合挖探和必要的物探方法。一般情况下应尽可能避开或尽可能减少崩塌岩堆路段长度和避开特别发育段对公路危害最大的崩塌和岩堆体。 3.公路工程勘察新技术 3.1遥感技术在公路工程勘察中的应用 在采用遥感技术进行公路工程地质调查,易于发现常规地质调查难以发现的地质现象。从遥感图像上提供的构造信息,可识别规模较大的软土分布区。公路工程遥感应用于工可阶段,易于进行最佳路线方案的选择,能提高勘探效益,缩短可行性研究周期,节省工程勘探投资。通过对各种工程地质要素的解译,结合地形高程数据分析、区域地质和工程地质条件,选择最佳路线方案。在工程地质调查和测绘中不能仅仅依靠遥感技术。对于遥感的成果,要进行实地检验;对于遥感地区选择一定有代表性的点或地段进行实地考察,检验遥感的结果是否符合实际;将遥感成果用实地的勘察、钻探等获取的微观的资料来验证;在遥感中采用不同的解释系统和方法,将结果进行横向对比;参考工程地质物理勘探成果,将遥感成果进行横向对比。 3.2探地雷达在地基勘探中的应用 在公路工程地质勘测中,考虑到勘测的目的主要需要了解软土沿路线的纵向分布,在雷达剖面布设过程中,主剖面应沿公路的走向布设。同时考虑到公路工程横向软土分布范围的不均匀性,以及探地雷达资料的相互印证、校核、修正,在每一典型区域应布设若干横剖面。一般横剖面的起始、终结端点应布设到公路两侧天然场地中,横切、垂直公路走向布设。对部分疑难地段可进行加密勘测,或在天然场地添加辅助剖面。公路工程地质勘测中,探地雷达天线类型一般选择100MHz接地耦合天线和低频组合天线,能够满足勘测深度和精度要求。在资料处理中,通过对雷达波形、雷达波形图、雷达影像图的综合分析,并结合钻探资料与多年的工作经验积累,即可对软土地基分布范围、分布规律及均匀性等进行识别和划分。 3.3综合工程物探的应用 (1)在解决软土总体分布情况的工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (2)在解决软土厚度变化的工程问题时,可考虑两种物探方法组合:在软土分布深度一般区,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充;在深厚软土分布区,主要选用电法、地震勘测方法。 (3)在解决软土与公路工程相互作用工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (4)在解决软土沿深度方向的变化特征时的工程问题时,主要选用井中物探方法。 4.结束语 公路工程地质勘察是为公路工程设计、施工、养护方案的制定及地质灾害的整治提供地质依据,是公路设施建设的基础资料,服务于公路工程建设的全过程。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确地描述岩土体实际的力学本构关系,地质灾害的发生除了其本身的因素外,还受到许多外界的因素如施工、气候等的影响,十分复杂。因此做好公路工程地质勘察特别是不良地质路段的勘察尤为重要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘探中挖探技术的应用 摘要:挖掘机挖探的勘探方法是行之有效的方法,它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题,解决一些采用钻探方法很难查明的工程地质条件,保证公路工程地质勘探工作量和勘察深度,从而大大提高公路勘察设计的质量。因此,本文对公路工程地质勘探中挖掘机挖探技术的应用进行了研究。 关键词:公路工程;地质勘探;挖探技术;应用 1 概 述 挖探属于探坑(井)、探槽的范畴,是查明地下工程地质情况最直观有效的勘探方法。挖探与一般的钻探相比,它的优点是揭露范围较广,地质人员能够直接观察到地质结构细节,准确确定地层分层界线和岩性,而且可以不受限制地从中采取接近实际的原状结构岩土试样,并可以用来做现场大型试验,尤其对研究软弱夹层和破碎带的空间分布特点、岩土工程性质等意义更大,另外它还有施工操作简单、需要施工人员数量较少、受地形地貌影响较小等特点。 近年来,随着挖掘机性能的不断提高,完全可以采用挖掘机来进行探坑(井)、探槽的施工,解决传统挖探存在的速度慢、劳动强度大、成本高和不太安全等缺点,使其和钻探一样,充分发挥其作用,成为公路工程地质勘探中最常用的方法之一。 2 工程概况 江西省某公路全线采用二级公路技术标准,全长 12.1km。桥梁 1090.2m/16 座,其中大桥 6 座,中桥 4座;涵洞312.6m/24 道;隧道 961m/4 座。在某公路的工程地质勘察中大量采用了挖掘机挖探的方法,取得了很好的经济技术效果。 3 挖掘机挖探技术 某公路 K0+400~K2+500 段布置有 10 座中小桥,沿路线1kM 河床落差达 50m,河床中普遍分布有 2m~5m 厚的卵石、砾石,砾石、卵石含量超过 50%,含漂石、块石,河床深槽中常年有水,但水深在非雨季一般为0.5m~1.0m。河谷地形上高差较大,离公路较远,交通不便。勘探如采用钻机钻探,钻机搬迁非常困难,搬迁的时间甚至超过钻进的时间。由于卵石、砾石的大量存在,钻机钻进时需要采用厚壁套管跟进、泥浆冲洗、复合钻头钻进,钻进效率差,每班次进尺只有2m~4m。这样每座桥勘探需要至少 3d天时间。因山区工程地质条件往往变化很大,在公路建(构)造物基础范围内,钻孔移动 1m 的位置,工程地质条件往往变化,如岩石的埋深相差有时就达 2m~3m,甚至出现相差达10m 的情况。另外,卵石、砾石的分布往往不均匀,经常有透镜体出现,采用钻探往往难以查清公路建(构)造物基础范围内的工程地质条件。为了加快勘探进度、减小费用、提高勘探有效性,我们决定采用挖掘机挖探方法。 勘探用的挖掘机,不需要对工程施工用的挖掘机进行特殊改造,可以直接调用。我们调用了当地的一辆小型履带式挖掘机,沿河道一直开上去,沿河对桥位逐个进行挖探。采用小型履带式挖掘机,主要是适应河道狭窄时挖掘机的通行。履带式挖掘机适应复杂地形的通行,河道中有不太深的水也能通过。挖掘机到达桥位处,首先平整一个平台作为挖掘机操作平台,然后对桥墩台处土、石进行挖掘。探坑的范围以大于桥墩台范围为佳,这样可以全面查清墩台范围内基岩岩面起伏情况,但由于受到地形的影响,探坑的具体范围可以根据现场条件确定。根据预测的挖深及岩土性质,采取放坡或不放坡措施。实际上采取挖掘机施工技术即可,不同的是地质技术人员要事先大致预测探坑范围内工程地质条件,对挖掘机操作人员具体交代注意事项。挖掘时要采取慢挖、一次性挖土(岩)量要少的原则,以查明工程地质条件为主要目的。 对挖上的岩、土,在挖斗里时,在确保挖掘过程中扰动很小的情况下,可以采取原状岩、土试样,可以进行原位测试。在探坑里没有地下水或地下水很少、坑坡比较稳定,在确保人身安全的情况下,可以下到探坑里进行观察、取岩土试样、进行原位测试。 挖掘过程中,对挖上的岩土及挖坑里的情况进行观察和记录。观察和描述的内容主要有:岩性、成分、结构构造、厚度、第四系和基岩的分界线、岩石的风化特点及风化壳分布以及地下水渗水点位置、特点、涌水量大小等等。对地层分界线等特征点、线、面,用测量仪器进行量测。 一般情况下岩石面在1.5m~4m 左右,一个探坑 0.5h~3h就能挖好。对于一些岩石面埋藏较深的地方,如大于 5m,如果挖上来的土质均为卵石,结构比较均匀,密实度较高,亦满足桥梁扩大基础的承载力要求,不再深挖或采用钻探方法。如果土质较差,不满足桥梁扩大基础的承载力要求,则还需要采用其它办法勘探,挖探为初步确定基础型式也起到了一定的作用。 某公路10座中小桥,采用挖掘机挖探方法,平均每座桥仅用1d时间就将工程地质条件查清楚。有3座岩石埋藏深度只有1.5m~2m的桥位,半天时间就将每个桥位2个桥台位置工程地质条件查清楚。挖掘机挖探查清工程地质条件情况后,还可以很方便地及时回填探坑,从而避免对环境的破坏和水土流失。在K5+500~K6+800段6座大桥勘探中,也较多采用了挖掘机挖探的方法。每座桥位布置 2 个钻孔,在钻孔里进行原位测试、采取岩土试样,作为控制性勘探孔,控制勘探深度,其余用挖掘机挖探,加快了勘探进度,减小了费用,并提高了勘探的有效性。 采用挖掘机在山区进行公路工程地质勘探具有广泛的应用前景。它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题。如宁国市港口镇开发区道路工程处于微丘地带,地势起伏大,地层为粘性土,局部混卵石、砾石。为了查明工程地质条件,为管道及道路设计提供资料,如采用钻机钻探,钻机搬迁难度很大。采用履带式挖掘机挖探,容易就位;挖探深度超过道路埋置的管道与涵洞的深度,即2m~3m 深度,效率很高。 大功率的挖掘机不仅可以挖动卵石、碎石土,而且可以挖动极软岩、软岩(风化岩石)甚至较坚硬岩,可以采取岩样,加上特殊装置后,可以采取岩芯和进行原位测试。至于挖掘深度,市场上有一款22m 长臂挖机,最大外伸挖掘范围为 21.6m,最大挖掘深度 16.5m。如用来进行工程地质勘探,可以满足山区公路路线、路基及中小桥梁的勘察,对于基岩埋藏不深的大桥及隧道亦可采用其配合工程物探、钻探进行勘探。 挖掘机挖探不仅在山区公路工程地质勘探中,在平原地区也有广泛的用途。在公路路基、路堤、路堑、小型建(构)筑物勘探中,勘探深度一般不是很深,采用挖掘机挖探,工程地质勘探的效率高。如宿州至扬州高速公路天长段公路工程地质勘探中广泛应用挖掘机挖探。例如在沿线筑路材料料场勘探中,为了取得不同深度的土料进行室内击实试验,由于需要的土料量较大,以往采用钻探方法,需要在同一地方钻几个甚至 10 几个钻孔,钻取不同位置的土料,很费时间,所取土料质量还不高。采用挖掘机挖探,很容易取得不同深度的土料,数量和质量都能得到保证,对地下水情况也查的很清楚。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察有关问题探讨 摘要:公路桥梁工程在建设施工中占有越来越重要的比例,在地质勘查中必须查明场地的工程地质条件、分析存在的工程地质问题、对工程场地做出工程地质评价。本文将针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 关键词:公路桥梁;地质勘察;勘察方法;勘察操作 1. 引言 建筑场地勘查应广泛研究整个工程在建设施工和使用期间,场地内可能发生的各种岩、土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。其通过各种勘察手段和方法,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,为工程设计和施工提供所需的工程地质资料,以保证工程的技术可能、经济合理和安全可靠,从而提高设计和施工的质量。在中外建筑史中,由于没有进行地质勘察而盲目设计和施工,已经造成很多的工程事故。而本文将针对公路桥梁工程,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点。 2. 工程地质勘察内容 查明并分析工程场地的工程地质条件;分析存在的工程地质问题,进行定性和定量分析;选择能满足要求的较优越的工程场地和环境;对选择的场地进一步勘察后,对照建筑物的适宜性对场地进行分区,提出各区段所适宜的建筑物类型、结构、规模、基础及地基处理的合理意见;预测工程建成后对地质环境的影响;提出工程地质条件的分析评价及改善不良地质条件的措施和建议。对于公路路基勘察来说,主要是勘察路基边坡稳定性问题;路基基底稳定性问题;公路冻害问题以及天然建筑材料问题等、 2.1新建公路工程地质勘察内容 对于新建公路来说,应对路线工程地质勘察、路基、路面工程地质勘察、桥涵工程地质勘察、隧道工程地质勘察、天然筑路材料工程地质勘察。 2.2改建公路工程地质勘察内容 改建公路工程来说,应采取以下勘察内容。(1)收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等资料。(2)收集有关桥梁、隧道和防护、排水等构造物的新建、改建或加固工程所需的地质资料。(3)收集原有公路路况资料。(4)调查原有公路的路基、路面、小桥涵等人工构造物的状况及病害,研究病因及防治的效果。对原有公路的工程地质、不良地质地段的道路病害应力求根治。(5)当路线因提高等级或绕避病害而另选新线的路段,应按新建公路的要求进行工程地质勘察工作 3. 公路工程地质勘察方法 3.1工程地质测绘 一般采用沿程测绘的方法,其测绘宽度一般包括中线两侧各200 m、300m。对于专门目的或地质条件的重点工程地段,应进行大面积工程地质测绘,这时的测绘线布置常采用路线穿越法和顺层追索法。而观测点的布置必须选在具有代表性的地质现象的天然露头工人工露头处。目前在公路桥梁测绘中应用最多的测绘技术是应用航片和卫片测绘。航片的应用主要是运用室内光学仪器编制地形图,或者通过地质专业判译编绘工程地质图。而测绘技术中效果比较好应是卫片测绘技术,其优点主要是卫片拍摄地面范围大;反映宏观形态特征较清楚、解释效果比较好;卫片中包含的信息量大,可根据色调和形态特征,能够解决工程地质测绘中的很多问题。 目前公路勘察中可利用卫星遥感影像信息资料对项目区的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质与特殊性岩土等进行圈定、判释,为路方案选择、线位展布提供宏观资料。在此基础上利用1:5 万和1:1 万线位地形图为底图,进行实地工程地质调绘、验证,对路线通过地带及重点构造物场地进行全面的工程地质分析研究,编绘 1:5 万和 1:1 万综合工程地质图。 3.2工程地质勘探 根据工程实践经验,工程地质勘探主要采用以下几种形式:山地勘探、钻探、物探、工程地质坑探。 (1)山地勘探主要是应用于公路建于山地中,其勘探方式主要为剥土、探坑、探槽、探井(分竖井、斜井)、平洞。 (2)钻探。采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法,它分为轻便钻探和钻探两种。轻便钻探利用洛阳铲、锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法;钻探一般是利用大型钻机进行钻探的方法,常用的钻机是机械回转钻机。 根据实践经验,钻探过程主要包括三个基本程序:1)破碎岩土采用人力和机械方法,使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯,破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。2)采取岩土用冲洗液(或压缩空气)将孔底破碎的碎屑冲到孔外,或者用钻具(抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等)靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。3)保全孔壁一般采用套管或泥浆来护壁。 目前主要采用的钻进方法有以下三种:1)冲击钻进采用底部圆环状的钻头,将钻具提升到一定高度,利用钻具自重,迅猛放落,钻具在下落时产生冲击动能,冲击孔底岩土层,使岩土达到破碎。2)回转钻进采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进,钻进中施加钻压,使钻头在回转中切入岩土层,达到加深钻孔的目的。3)振动钻进采用机械动力所产生的振动力,通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。4)综合式钻进综合冲击回转两种钻进方法;在钻进过程中,钻头克取岩石时,施加一定的动力,对岩石产生冲击作用,使岩石的破碎速度加快,同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加,在回转中将岩石剪切掉。 图1钻探施工图图2电法勘探 (3)物探。公路物探主要是在遥感判释与工程地质调绘的基础上,对控制路线方案的特长、长大隧道隧址采用浅层地震(反射、折射)、特大桥与地质条件复杂的大桥桥址采用地震面波进行控制性勘探,以了解隧址、桥址区的地层岩性、岩土界线、岩层完整性及风化破碎程度、构造及发育性与水文地质条件,了解隧道洞身围岩级别与洞口稳定性及其对环境的影响等,对隧址、桥址区进行工程地质评价,提出其比选意见。 3.3公路工程地质试验及长期观测 (1)为了进一步验证工程地质情况,有时候需要在现场取有代表性的试样,送到试验室进行相关项目的试验。或者直接进行原位测试,就是直接在野外现场进行测试。两种试验方法相比来说,原位测试由于不用花费人力、物力搬迁土样,因此原位测试在工程地质试验中采用最多。目前原位测试中采用最多的有静力载荷试验(CPT) 、静力触探试验、圆锥动力触探 、标准贯入试验 、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验 、旁压试验 、波速测试 、现场大型直剪试验 、块体基础振动试验等。 静力载荷试验指在拟建场地上,在挖至设计的基础置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级加荷载,测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量,分析研究地基土的强度与变形特性,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。静力载何试验分为平板载何试验、螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验等。用以确定地基土的临塑荷载、极限荷载,为评定地基土的承载力提供依据;估算地基土的变形模量、不排水抗剪强度和基床反力系数。其试验装置为承压板、加荷与传压装置及沉降观测装置等。根据实测结果绘制沉降与时间(s~t)关系曲线及荷载与沉降(p~s)关系曲线,由此确定地基承载力、地基土的变形模量、估算地基土的不排水抗剪强度、估算地地基土基床反力系数。 静力触探试验指通过一定的机械装置,将某种规格的金属肩探头用静力压人土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯人阻力,以此来判断、分析、确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土、粉土和砂土,主要用于划分土层、估算地基土的物理力学指标参数、评定地基土的承载力、估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。 图3静力载荷试验示意图 (2)进行公路地质勘察时应对工程地质进行长期观测,其观测内容主要是观测与工程有关的地下水的动态观测;不良地质现象的观测;建筑物修建与周围环境相互作用的动态观测。 4. 结语 本文针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察探讨 1 工程概况 拟建的道路工程全长约2500米,路基宽度为18米,道路等级Ⅲ级城市次干道,设计行车速度20 km/h。 2 勘察目的及任务要求 2.1 勘察目的 为道路工程一阶段施工图设计提供详尽的地质勘察资料,对道路修建的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供道路区域内的岩土的设计参数。 为道路中的桥梁工程的施工图设计提供详尽的地质勘察资料。对建桥的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供桥型方案的基础类型、基底设置高程、地基岩土的设计参数。 2.2 勘察任务 查明场地土层成层条件和分布规律、地层的物理力学性质、空间分布特点及地基土层岩土工程特性,为本工程设计、地基整体稳定性分析等工作提供地层分布资料和岩土物理力学参数指标。 查明场区的水文地质条件、地下水类型、埋藏条件、地下水动态变化基本规律,以及场区历年最高、最低地下水位标高,并分析其对本工程设计与施工可能产生的影响,判定地下水和土对混凝土的腐蚀性。对场地的岩土工程地质特性作出评价,结合本工程性质,对基础型式及相应的持力层进行分析论证。 3 勘察技术要求 3.1 勘察范围和钻孔布置 勘察范围为道路部分,孔位一般布设在道路中线,遇特殊地段,如水塘、小河等路段适当加布孔位。 3.2 取土样 原则上各土层均需取土样,一般要求每1~2m取一组试样。 3.3 室内土工试验内容 天然含水量、比重、容重、孔隙比、液限、塑限、非粘性土颗分;压缩系数、垂直方向和水平方向的渗透系数和固结系数、c、φ值、土的承载比试验(CBR值)、土的击实试验、有机质含量及易溶盐含量试验等。 3.4 现场原位测试 标准贯入试验:根据本工程需要布置标准贯入试验孔,各土层均须进行标准贯入试验。 竖向间距按地层特点和土的均匀程度确定。 静力触探试验:确定各土层的强度及桩周摩阻力、桩端承载力标准值;若为岩层,需提供岩石饱和含水率的单轴极限抗压 强度。 3.5 地下水测试 地下水埋藏条件及对路基的影响的试验。 3.6 钻探现场记录 钻探记录需派有经验技术人员担任,负责记录土名、变层深度、颜色、包含物、状态和结构构造特点,砂类土的密实度和标贯击数,岩层的名称、颜色、矿物成分、结构构造特征。 4 勘察方法及完成工作量评述 4.1 勘察方法 本次勘察采用回转岩芯钻探及锤击钻探,结合标准贯入试验、重型动力触探试验、室内土、水实验等多种方法进行。野外钻探严格执行有关规范及勘察纲要要求,室内资料整理及编制采用理正勘察软件进行。岩土分类定名按《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)第3.3.3~3.3.6条执行,同时结合野外钻探结果及室内土工试验结果综合确定。 4.2 测量放样 本次钻孔放样是根据建设单位提供的道路设计平面图及测量控制点,用经标定合格的全站仪按图上尺寸测放而成,高程为黄海高程系统。各孔孔口坐标及高程详见勘探点平面布置图、勘探点一览表。 4.3 岩芯钻探 采用三台XY—1型液压岩芯钻机,地下水位以上采用干钻方式,地下水位以下采用泥浆护壁,土层及全风化、强风化岩层使用口径Φ110 mm合金钻头回转钻进,中风化岩层采用口径 Φ75 mm金刚石钻头回转钻进。野外钻探严格按《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87—92)要求进行。 4.4 原位测试 本次勘察原位测试采用标准贯入试验及重型动力触探试验方法,测试器具均经计量检定合格,测试数据准确,测试数量均不少于6次。 4.5 土、水样采取及土工试验 1)试样采取及试样数量。粘性土原状样按Ⅱ级土样质量等级要求采用厚壁取土器采取。砂类土主要采用标贯器采取,对卵石主要由岩芯管取样。在拟建线路内取1组土样及1件地下水水样做室内土、水的简化学分析。 2)土样试验项目。物理力学指标:含水量、重度、比重、液限、塑限、压缩模量、剪切强度、砂类土及碎石土的室内颗分,取样点力求在空间分布上具有代表性。 3)水、土样的试验项目。测定地下水、地表水及土规范要求所有腐蚀性介质含量。地下水位观测:沿线各孔均用测水钟量测地下水的的稳定水位。 5 线路工程地质条件的分析与评价 5.1 场地稳定性、适宜性评价 拟建道路沿线地层相对简单,未发现岩溶、崩塌等不良地质现象及存在大的活动断裂,因此拟建道路场地场地为稳定场地,适宜本工程建设。 5.2 不良地质、特殊性岩土评价与整治 软土为沿线的主要不良地质条件及特殊性土。软土以淤泥质土夹粉砂为主,主要分布在路线穿越的鱼塘内,呈流塑状,具有天然含水量高、高压缩性,土的力学强度低等特点,工程性质差,尤其在地震作用及振动荷载作用下,易产生侧向滑移,不均匀沉降及蠕变等工程地质灾害,对路基及构造物的稳定性影响较大。 对于该部分土,考虑到其厚度不大,本次勘察中未将其独立划分为一层,施工时,建议将该层土清楚。 6 道路工程 拟建道路工程为城市一般道路,对该道路的岩土工程特征分别简析: 1)层人工填土以杂填土为主,厚度约为3.4 m,为不均的欠压实土,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 2)层耕土:可塑状,分布厚度较薄,工程性能较差,层位稳定性差,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 3)层粉质粘土,该层物理力学性质较好,且厚度较大,为1.20 m~6.60 m,平均为3.69 m标准贯入试验修正后击数N平均值为9击,容许承载力为180 kPa,全线均有分布,可作路基持力层。 4)细砂:松散状,层薄且分布均匀性差,属均匀性较差土层,天基地基承载力容许值fa0=100 KPa,工程性能一般,不宜作路基持力层。 5)中粗砂:稍密,工程性能一般,可作路基持力层。 6)砾砂:中密,仅局部地方有分布,可作为路基持力层。 7)卵石:中密状,重型动力触探修正击数票平均值12击,天然地基承载力容许值fak=400 KPa,层位相对稳定,土质均匀性一般,分布均匀性较差,工程性能较好,可作路基持力层。 8)砂质粘性土:可塑状,属低压缩性土层,层位稳定性差,局部分布,土质均匀性一般,标贯修正击数标准值11.68击,天基地基承载力容许值fa0=220 KPa,工程性能一般,可作路基持 力层。 综上所述,场地内地基土均匀性一般。 7 结论 经本次勘察查明,拟建工程场地稳定,适宜本工程的建设。拟建道路沿线地貌主要以山麓斜坡冲、堆积成因的山前平原地貌为主,小部分为残积坡麓地貌。拟建道路沿线地下水及地表水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性;沿线土层对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。 公路工程地质论文:通过高等级公路工程边坡勘察了解其工程地质分类 【摘 要】在总结高速公路工程边坡勘察成果的基础上,结合工程实践,提出了适合高速公路工程的边坡工程地质分类,并将未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡,对岩质边坡按边坡体岩性和结构进行了细致分类。 【关键词】边坡;工程地质分类;岩质边坡;土质边坡 1.边坡分类的一般情况 目前国内外对于边坡已有很多分类方法,但由于所依据的分类原则、分类标准和分类目的的不同,迄今还没有一个公认的统一分类。常见的边坡分类所依据的标准有:边坡的成因、边坡的结构、边坡的岩性、边坡变形破坏形式等。总之,关于边坡的分类,国内外提出的方法很多,分类的目的各不相同。但其共同特点是:或只着眼于变形形式的分类,或仅对某一种(或几种)边坡变形(如滑坡)按不同的准则进行细部分类,尚未见到对边坡进行综合工程地质分类者,因此,不便于我国高速公路工程地质勘察的应用。 2.分类的目的和基本原则 2.1 分类目的 高速公路工程边坡的工程地质分类,是在总结我国高速公路工程边坡勘察成果的基础上,将各种不同工程地质特性的边坡加以区分,某种边坡代表某种工程地质特征,其稳定特点和对工程的影响自然也各不相同。因此,边坡工程地质分类的主要目的是: 1)根据野外调查,能根据分类特征对边坡的类属迅速予以辨认,从而能较快掌握此类边坡的主要工程地质特征。 2)能根据分类,对边坡的稳定性作出初步评价,就边坡对工程的影响作出判断。 3)根据分类预测边坡可能出现的工程地质问题,并对边坡的工程处理提出原则性建议。 4)当边坡问题较为复杂时,也可根据分类对下步勘察试验工作指明方向。 2.2 分类原则 为高速公路工程实用的方便,分类时注意贯彻了以下原则: 1)在实践的基础上进行分类。 2)为便于在野外对边坡进行辨认,并对其稳定性作出评价,在分类中将各类边坡的特征,可能的主要破坏形式和可能出现的问题,以及与工程的关系加以说明。 3)在对边坡工程地质特征进行分类描述时,注意结合与工程的关系进行说明。 4)分类的主要依据是:岩性、结构和变形特征。 5)在分类的基础上对边坡进行稳定性评价时,进一步考虑与工程的关系。 6)为了使高速公路工程边坡勘察中地质描述规范化和论述使用方便,我们还按边坡的高度、坡度、人工改造情况等的不同,对边坡试作一般性分类。 3.高速公路工程边坡的工程地质分类 按照上述分类原则,根据工程实际对高速公路工程边坡进行如下分类。按边坡与工程关系把边坡统分为自然边坡和人工边坡;按人工边坡的形成方式把边坡分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡;按边坡变形情况把边坡分为变形边坡和未变形边坡;按边坡岩性把未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡。根据岩(土)体性质及其结构,对岩质边坡和土质边坡进行细部分类。 3.1 岩质边坡分类 3.1.1 按岩质边坡的岩性不同分类 1)侵入岩边坡:如花岗岩。岩性较单一,强度较高,一般呈块状结构,常形成陡坡并发育卸荷裂隙。 2)喷出岩边坡:如玄武岩凝灰岩、流纹岩、凝灰角砾岩等,强度差别大,裂隙发育。有时具有层状或似层状结构,孔隙性大,边坡形态受形状控制。 3)碎屑沉积岩边坡:如砂岩、砾岩、页岩等,强度差别较大,具有层状结构,边坡形态受岩层产状控制,页岩透水性微弱。 4)碳酸岩类边坡:如石灰岩、白云岩等,强度一般较高,多呈层状结构。边坡形态受岩层产状控制,常形成悬崖,有时岩溶发育。 5)夹有软弱夹层的沉积岩边坡:如夹有泥化夹层或破碎夹泥层的砂岩、页岩、石灰岩等,具有层状结构。 3.1.2 按岩质边坡的岩体结构分类 1)块状结构岩石边坡:块状结构岩石边坡是指一般由块状岩浆岩或巨厚层沉积岩组成的边坡。此类边坡的特征是,就局部地段而言,没有层状节理分布,不具备各类层状岩石边坡的特征,就其物质组成而言,岩石可视为相对均匀质体。 2)碎裂结构岩石边坡:碎裂结构岩石边坡是指具有强烈发育的不规则节理裂隙的各种岩石边坡,在岩浆岩、沉积岩或变质岩地区都可能出现,特别在断层交汇部位和严重的构造挤压部位较为常见。由于边坡上节理裂隙密集、方向零乱,难以划分出岩体的层状结构,边坡岩体多呈相互镶嵌的碎块,从宏观上看,可视此类边坡为散体,边坡形态主要决定于节理裂隙的切割程度和组合形态。 3)层状同向缓倾岩石边坡:层状同向缓倾岩石边坡是指由坚硬层状岩石组成的边坡,岩层的倾向与边坡的倾向一致,但倾角小于边坡坡角,坡面切断了岩层层面。由于坡面切断了岩层层面,坡脚以上岩层有路面方向活动的空间,因此当层面间抗剪强度较低时,可以沿层面产生滑动。影响边坡稳定的主要因素是岩层的倾角大小、层面的抗剪强度及边坡岩体被节理裂隙切割状况。层状同向缓倾边坡较为常见,由于施工开挖人为改变边坡坡角使边坡由缓变陡,使层面被切断,当边坡岩层被坡面切断后,最常见的变形是顺层滑动,特别是沿软弱夹层产生滑动。当节理裂隙的切割有利于割离坡体,下伏有软弱夹层时,雨后更易滑动。 4)层状同向陡倾岩石边坡:层状同向陡倾岩石边坡是指岩层走向与边坡走向基本一致,但岩层倾角大于边坡坡角的岩石边坡,由于坡面未将岩层层面切断,因此,没有沿岩层层面向下滑动的余地,一般情况下边坡是稳定的。 3.2 土质边坡分类 1)黄土边坡。 黄土一般呈棕黄色或淡黄色,具多孔性,孔隙比一般40%~50%,成分以粉粒为主,质地均一,无层理、柱状节理和垂直节理发育,天然状态下含水甚少,干燥时甚坚固。直立边坡,但遇水容易剥落或遭受侵蚀。 2)砂性土边坡。 砂性土边坡是指主要由砂或砂性土组成的边坡,以结构较疏、粘聚力低为特点,作为工程边坡,一般透水性较大,饱和含水的均质砂土边坡,在振动力作用下,易于液化产生液化边坡。 3)粘性土边坡。 粘土以颗粒细密为其主要特征,但由于生成环境的不同,各类粘土的组织结构、物理力学特性等差别较大,对边坡稳定性的影响也不一样。但一般都具有干时坚硬开裂,遇水膨胀分解呈软塑性状的特点。 4)软土边坡。 软土边坡是指由淤化、泥变、淤泥实土以及其它抗剪强度极低的土组成的边坡。粘土由于其抗剪强度极低,流变性征显著,对于边坡稳定性不利。 5)胀缩土边坡。 胀缩土具有特殊的物理力学特性,因土中富含蒙脱石等易膨胀矿物,干湿效应特别明显。 3.3 土石边坡 由土和坚硬岩石混合组成的边坡统称为土石边坡,可分为碎石土边坡和岩土混合边坡二类。碎石土边坡是指由坚硬岩石碎块和砂土碎屑细颗粒物质混合组成的边坡。按其形成条件,可分为堆积型(包括沉积、堆积)和残积型。前者土石碎屑经搬运位移土石混杂,如坡积体及变形边坡残留体等,后者则为基岩原位风化而成,岩土未经搬运位移,如残积层。按结构形态又可分为土石混合结构和土石叠置结构,前者整个坡体皆由土石混合物组成,边坡的特性决定于土石混合体自身的特性,后者土石混合体的下部有基岩分布,边坡的特性决定于土石体本身外,尚与土石体与基岩接触面的特性有关。此种结构边坡,亦称岩土混合边坡,呈叠置结构的岩土混合边坡还有上部为全风化玄武岩,下部为砂砾岩,或上部为玄武岩,中部为全风化页岩,下部为坚硬岩石的边坡。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:论高速公路工程地质勘察监理的重要性 摘要:该文通过实践山西某山区高速公路项目勘察监理工作,对三个不同阶段的勘察监理工作实施内容和取得的效果进行分析,指出了勘察监理在高速公路工程地质勘察中的重要性和必要性。 关键词:高速公路;工程地质;勘察监理;重要性 由于过去我国高速公路岩土工程勘察一直保持行业垄断,没有进行单独招标。岩土工程地质勘察主要体现在三方面:第一,勘察设计总承包;第二,业主直接委托勘察单位;第三,即使勘察单独招标也是低价中标。以上三种勘察模式往往在工程质量、技术成果等方面表现很差。目前在我国高速公路工程地质勘察工作中实施监理,正处于一个初级阶段。高速公路岩土工程勘察监理就是监理组织或监理执行者(岩土工程监理工程师)执行业主的委托,对高速公路全过程依据勘察合同文件、国家的法律、法规、勘察技术规程、规范、标准等,对勘察质量、进度、勘察工作量的计量、费用的审核结算等进行监督、监控、评价、约束、组织、协调和疏导。使勘察行为符合准则的要求,使有关人员的行为更准确、更合理、更完善,使高速公路工程地质勘察技术成果资料能够指导公路施工。 现代高速公路的发展趋势逐渐由东向西,由平原向山区拓进。山区高速公路沿线的构造物、不良地质段、特殊性岩土段、高填深挖工点等工程地质勘察的特点及技术要求和深度多样性、复杂性,导致地质勘察监理工作任务重、技术含量高、复杂,给监理工作带来了一定的难度。本文实践了山西某山区高速公路118千米的勘察监理工作。 一、勘察监理工作实施 岩土工程地质勘察质量监督与管理是保证高速公路工程地质勘察质量、岩土工程合理性、完善和优化设计的前提。一条高速公路要穿越不同的地质单元,各单元地形、地貌、地质构造、水文地质各不相同,特别是山区高速公路,工程地质条件的好坏直接决定着其工程造价、工期、施工期、营运期的安全。地质勘察资料的不准确,势必导致设计的保守,造成工程资金浪费,后期运营出现沉降、边坡坍塌等不良现象,给公路安全运营埋下了隐患。高速公路具有阶段性勘察设计特点,一般采用两阶段勘察设计即初步设计阶段勘察设计、施工图设计阶段勘察设计,个别项目还有施工勘察阶段。各个不同阶段的勘察监理工作基本都分为三个阶段:进场初期勘察监理、工作进行中勘察监理、工作结束勘察监理。 (一)进场初期勘察监理 地质勘察单位在进场初期应向监理工程师提交项目工程地质勘察大纲和地质勘察实施细则。本勘察大纲应包含根据各个工点的水文地质条件、构造物(工点)设置情况、设计要求等编写的工程地质勘察纲要。明确该工点为达到勘察目的所采用的勘察手段和方法(如钻探、挖探、物探、钎探)、勘察工作量(如钻孔个数、总延米数等)、工期的预估。监理单位根据相关技术规范、 业主要求,认真分析勘察单位提交的工程地质勘察大纲,结合项目概况情况,提出相关意见和建议。经业主、勘察单位、监理单位三家共同商榷后统一后,完善该勘察大纲,使其具有计划性和指导性。同时,监理单位应对勘察单位的钻探施工设备、试验设备的质量合格情况、投入数量进行检查,满足工程实施要求方可允许进入施工现场。最后并签署开工报告。 (二)工作进行中勘察监理 在工程地质勘察工作实施过程是在野外进行的,监理工程师应深入勘察现场,结合勘察大纲及现场地质情况,对勘探孔的布设、取样、原位测试进行监督。监理现场采用现场巡视、抽检、重点旁站、定期中间检查和室内资料审核相结合的方法进行。重要工点(如大桥、特大桥、隧道、高边坡、采空区、软土等)采用旁站监理方式,控制整个勘察过程,保证勘察实施过程的正确性和真实性,并对现场遇到的重点、难点、疑点地质问题进行现场指导,对工程地质复杂区、多变区应及时指导勘察单位更换勘察方法、手段和随机调整勘察工作量。检查钻探深度、取样、原位测试是否能够满足设计要求,对现场的编录质量和规范性进行监督和指正。认真填写检查记录和编写监理报告(日志),每天统计勘察工作量进度并定期向业主单位汇报勘察质量和进度情况。 组织中间检查对勘察单位的阶段性勘察现场实施全过程监理检查和管理。从工程地质角度出发,综合考虑各构筑物布置的经济性及合理性,向业主单位和设计单位提出建议。通过现场过程质量控制,对工程地质情况的了解,结合设计情况、勘察单位的工程进展情况,并及时与业主单位、勘察设计单位进行充分沟通,保证工程安全性、经济性、合理性前提下,及时调整勘探手段和方法,确保勘察成果质量。 (三)工作结束勘察监理 勘察工作结束监理单位应依据相关勘察合同,对勘察单位的工作量由监理工程师签认。监理单位对勘察单位的各种勘察手段、方法,工作量,技术成果资料进行审查、综合分析,之后资料才能提供设计单位的地质参数。最后并编制监理报告。 二、勘察监理取得的效果 本项目中勘察监理采用现场监督和室内文件审查形式进行,即现场监督、控制、管理、指导,室内技术成果的分析与评价。取得效果举例说明: 1.由于本项目K35+800~K85+230段奥陶纪石灰岩发育较好,岩体较完整,表层覆盖层较薄。经过监理监督和现场指导,后将13个高边坡的钻探方案调整为物探+挖探。施工工期比原来方案缩短了10天,勘察费用节省近140万元,探查的效果远超过钻探。 2.在K124+080~K124+285段,路线以路基方式穿越南山北部山脚与大洋河河岸交界平缓地带。根据K124+120涵洞钻探软基情况,结合地形推断该段可能存在软土地基。经监理工程师现场踏勘并同意在该段增加3个路基钻孔以查明软基可能性,结果表明软基最大厚度达8米。虽然在勘察投资上增加约5000元投资,但避免了今后路基沉降带来的巨大经济损失和安全隐患。 3.室内技术报告的审查工作对地貌及微地貌单元要求进行了数理统计,以地质单元形式给出了该项目路线走廊的工程地质特性,为指导设计和施工提供了依据。 三、结束语 岩土工程地质勘察监理制度监理顺应现代勘察市场化的需求,勘察质量的监督与控制,直接决定了设计质量、施工成本、施工周期、运营安全、后期公路养护投资。公路勘察监理由于市场不规范,在实际的实施操作过程中还存在一定问题,主要表现在:监理单位人员必须具有较高的职业道德素质和专业技术水平,发现问题情况下能够及时提出并指导勘察单位的实施方案调整;勘察技术成果审查过程中不能综合地提出具有指导施工的可行性和合理性方案和结论;建设单位对勘察监理费用投入比例很小,导致一些勘察监理单位人员素质、技术水平上不去,没有在项目过程中起到真正意义的作用。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 【摘要】我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区高速公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议 【关键词】山区公路;地质条件;勘察方法;高填深切路段勘察;边坡勘察 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。 2.2高路堤 高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面:(1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑;(2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移。 2.4深路堑 对于深路堑边坡、需要特殊设计加固的边坡以及稳定性差的边坡,均应作为单独工点进行工程地质勘察,以便对边坡的整体稳定性进行评价。首先应查明场地岩土体组成,岩层的倾向与坡向的关系,岩层分布以及风化层、区域地质、水文地质条件,地震资料,气象资料。利用赤平投影或者理论计算边坡整体的稳定性,提出支护(挡)建议。 部分地段拟建道路修筑后,路堑边坡形成临空面,边坡上覆松散堆积物失去支撑,易沿基岩面下滑。山区地形起伏大,植被茂密,进行工程钻探很困难,利用人工探槽(坑)是一种比较好的手段,要查明覆盖层厚度。提出适宜的防护、加固等措施,消除路堑边坡形成临空面的不利影响,防止边坡上覆松散堆积物沿基岩面下滑。 2.5支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.隧道勘察 由于山区的地形特点及隧道出入口对地形有较高的要求,进行工程钻探往往比较困难。近年来,随着物探技术逐渐成熟和山区高速公路的发展,已被作为主要勘察手段,广泛应用在山区公路隧道勘察中,目前,常用的方法主要有:地震法、瞬变电磁法、高密度电法及可控源音频大地电磁法。工程物探作为公路隧道工程地质勘探的主要手段,测得岩质隧道围岩岩体、岩石纵波速、横波速,从而求得围岩动弹性模量、泊松比等物理力学指标,为隧道洞身的围岩分类、隧道洞室的开挖和衬砌设计提供依据。 5.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 6.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。 6.1解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、推断不准确等问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。传统的钻探方法受地形的限制,而利用人工挖探、工程物探技术等多种辅助手段和钻探联合使用的方法,起到相互补充、相互验证的作用。将工程物探技术与传统勘探手段相结合,是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。 6.2加强室内、外测试新技术(标准贯入试验、波速测试、静载荷试验、现场剪切试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。 地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘察过程中应注意的问题 摘要:为了正确处理公路工程建筑与自然条件的关系,充分利用有利条件,避免或改造不利条件,需要进行公路工程地质勘察,查明建设地区的工程地质条件。文章阐述了对公路工程地质勘察过程中的一些常见问题,并提出了勘察编制纲要,选择勘探测试方法、工程勘察质量控制等相应的改进措施。 关键词:公路建设 工程地质勘察 勘察纲要 质量管理 公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 一、公路勘察设计工作中存在的主要问题 工程设计是分阶段进行的,与设计阶段相适应,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察必须根据不同的勘察阶段,完成各项勘察任务。各勘察阶段的工作内容和工作深度应与公路各设计阶段的要求相适应。 (一)客观因素 设计理念和设计水平还难以适应新时期交通建设的要求;总体设计水平应进一步提高,技术标准、技术指标的掌握和运用不够灵活;地勘工作深度不足,水文地质资料的收集、分析和正确运用不足;部分项目技术方案比选未能完全作到科学、客观、真实、择优,未能完全起到优化设计、方便施工、控制投资的作用,甚至还存在着为比较而比选的情况;投资控制中,概算超估算,预算超概算等现象时有发生。 (二)主观原因 1.勘察设计周期偏短,设计人员深入研究和优化方案的时间不足。 2.设计人员对工程造价理解有偏差,不能正确处理“好和省”的关系。降低造价是勘察设计追求的重要目标之一,是在保证安全、保护环境、提高质量前提下的降低。好的设计,应该是安全性、耐久性、舒适性、方便性、经济性的完美结合,绝不是多花钱搞一些贪大求洋的东西,也不是钱花得越多事情就做得越好,有时多花钱也会做不好事情。 3.设计人员受理论知识、技术水平、实践经验、工作习惯等影响,对沿线地形、地质和水文地质条件的分析认识不足,科学掌握标准、灵活运用指标的能力欠缺。标准、规范是做好技术工作的行为准则。灵活运用是在全面系统理解标准基础上与地形、地质相结合的灵活运用,而不是生搬硬套。对于强制性指标要严格执行,一般性指标要灵活运用,超限指标要论证采用。要特别防止认为标准越高越好越安全的错误观念,不顾环境承受力,不计造价盲目追求高标准、高指标和随意突破标准,防止从一个极端走向另一个极端。 4.部分勘察人员工作责任心、上进意识不强。 二、公路工程地质勘察需注意的问题 公路工程地质勘察如何打破传统条框束缚,将勘察工作贯穿公路项目的全寿命过程,使工程地质勘察工作更有效地维护公路的安全正常运营业虽然业主委托工程勘察大多局限在勘察规范提到的三个阶段,但是,作为岩土工程师应当树立项目全寿命过程勘察的概念。下面就勘察纲要的编制、外业质量控制等五个方面进行探讨: (一)勘察编制纲要 编制纲要是每个勘察项目必须进行的工作,应综合考虑场地工程地质、水文地质条件和项目情况,不仅要详细阐述对场地地质条件的认知程度、项目概况、本次工程地质勘察的目的、方法、工作范围、技术要求,还要对勘察工作参与的人员、投入的设备及质量保证措施有明确的说明。 (二)选择勘探测试方法 勘探测试方法具有很强的针对性,选择合理可以起到事半功倍的效果,否则会造成很大的工作量浪费, 还起不到应有的作用。由于勘察测试方法种类繁多,那么如何选择既经济又合理可行的方法是公路工程勘察的关键。首先应当详细了解场地已有地质资料、公路和沿线构造物情况、与设计人员充分交流、明确要解决的工程地质问题,然后开展这项工作。 (三)工程勘察质量控制 加强全员质量教育,树立全员质量观念。全力推进ISO9001:2000质量保证体系的运行,落实质量目标考核责任制、质量责任追究制,全面提高勘察设计质量。严格按照质量认证体系的要求,规范流程,明确责任,用过程质量保证总体质量。加强公路勘察设计工作基础资料的调查和收集。特别是工程地质和水文地质的勘探和调查,加强公路影响带内环境地质调查和地质勘察成果的综合验证工作。对公路工程施工、构造物结构安全有影响的地震、滑坡、泥石流等重大不良地质和特殊岩土,要进行专项地质勘察与评价。 审查工作要结合勘察设计过程动态进行,使勘察设计工作和审查工作有机结合,形成合力,更有效地确保勘察设计质量和投资控制。要严格执行“方案审定”、“二校三审”程序,确保勘察资料、试验资料、设计说明、设计图纸、设计概算、设计数量的“六个一致”。 (四)内业资料整理质量控制 内业资料质量取决于外业资料质量。项目负责人在外业工作期间,应随时对完成的每个勘探点、测试点、物探点/线等资料进行检查验收,在完全确认各个工点、各段比较方案所有的勘探工作量保质保量的完成,以及确保勘察过程补充的工作量完成后,即可转入室内资料整理阶段。 (五)工程地质勘察周期控制 勘察周期作为工程地质勘察项目的重要因素必须满足计划要求。在制定勘察纲要时,应根据工程项目情况、勘察工作量和勘察方法、场地地形地质条件等情况,对外业工作、岩土试验和室内资料整理时间进行统筹安排人员和设备。 树立项目全寿命周期成本观念,有效控制工程造价。公路工程是一项系统工程。勘察设计要统筹考虑规划、建设、养护、运营的全过程,运用项目全寿命周期成本观念,进行技术方案比选,合理确定项目的功能水平,实现技术与经济的有机结合,确保勘察设计工作质量。 设计阶段是项目寿命周期成本控制最关键的阶段,要从项目生命周期的全过程去看待成本,不仅要重视建设成本、维修成本、养护成本的控制,还要重视环境成本和社会成本的控制,通过运用科学的方法合理评价设计方案,在确保安全和功能的前提下,通过提高技术含量,合理、灵活运用设计指标,达到最佳技术与经济效益。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察中的问题探讨 摘要:地质勘察作为公路工程的总体设计、预算、施工所依据的重要基础材料,它的定位和实施还存在着一些问题,这些问题可能出现在前后之间不协调,或者重视程度,专业人员,等其他一些原因,我们就这些可能出现的问题,以实际案例作为根据进行探讨。 关键词: 勘察;技术;人员;方法 在公路施工或进行作业之前,对地质的勘察必不可少,地质存在着许多难以预测的情况,勘探工作是为了降低风险和保证对公路作业可行性,在勘探过程中可以排除很多可能出现的问题,让公路工程整体得到良好的保障。 一、可能存在的问题 公路工程的地质勘察项目一般呈线状分布,通常情况下会长达几十公里。如果位于地质条件比较复杂的地区,同一个项目中往往会横跨多种地形地貌以及地质构造单元,途经数种不良的地质和特殊岩土。想要管理好一项错综复杂的公路工程地质勘察项目,这需要项目负责人具备良好的职业道德,此外还要具备较高的综合技术水平和丰富的实践经验。工程的总体设计是分阶段进行的,与设计阶段相比较,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察,必须依据不同的勘察阶段,完成其中各项勘察任务。各个勘察阶段的工作内容,工作深度应和公路设计阶段的要求相适应。客观因素的设计理念以及设计水平目前还难以适应全新的交通建设要求,整体设计水平应进一步得到提高,技术指标和技术标准的运用和掌握不够灵活,地勘工作深度不充足,水文地质资料的收集整理、分析以及正确运用能力不足,部分项目技术方案未能够完全达到客观、科学和真实,不能全面起到优化设计、控制投资、便利施工的关键作用。投资控制过程中,概算超过估算,预算超过概算等不良现象时有发生。 勘察设计中存在的主要问题,其中有客观原因,也有主观原因。勘察设计的周期偏短,严密度不够,设计人员深入研究问题,以及优化方案的时间不足。设计人员对工程造价的具体理解有偏差,不能够正确处理质量与价格两者之间的关系。把造价降低是勘察设计追求的重要目标之一,这是在安全有保证,环境无破坏,质量有提高的前提之下降低。卓越的设计,应该是耐久性、安全性、舒适性、便利性和经济性的完美组合,不是钱花得越多事情就会做得越好,很多时候预算再多也会搞不好项目。设计人员受自身的理论知识,技术水准,实践经验和工作习惯等一些原因影响,对沿线地形地质、水文地质条件的分析认识不达标,科学掌握标准,灵活运用指标的能力有所欠缺。标准和规范设计的前提,具体还应该结合实际情况进行新的考虑。 二、技术和人员上的加强 加强以测试为主的勘察手段,比如标准贯入试验、波速测试、现场剪切试验等,以及施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位实行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,达到提高勘察技术人员的学术深度的目的。强调计算机技术的应用(如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、地震反应分析、渗流分析、地质灾害设计等),采取这些措施可以大大提高技术人员的综合素质。地质勘察工作是公路工程前期的关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应公路工程建设新的发展需要。 三、深入勘探中的具体问题 地层分布、地质构造、岩土物理力学性质等一些地质资料是公路工程总体,及各专业设计的基础根据。地质条件的优劣不仅仅影响着方案设计、施工工艺的选择确定,也影响着工程造价和施工期限。可是由于建设的管理体制,专业及学科设置和勘察设计组织等多方面原因,工程地质勘察和设计经常处于脱节,勘察和地质研究工作处在从属和被动的地位,相关地质资料的深度,可靠性等时常难以满足设计需求。施工过程中因地质条件和现场实际情况不符而导致的变更设计层出不穷,施工及运营期因为地质因素产生的边坡滑塌甚至更严重的安全事故屡见不鲜,这是必须得到重视的问题,近年来从政府主管部门到项目业主再到各勘察设计企业,大家均已经认识到问题有多么严重性,也相继出台或者采取了一系列补救方案和措施,可是因为诸多深层次矛盾没有得到解决,效果并不是很乐观。 公路工程地质勘察所要达到的目的和任务会随着设计阶段,专业需求的不同而相应变化,各阶段、各专业的勘察手段和方法,以及勘察试验内容和深度的差异有很大。尤其是前期准备工作,路线方案等尚未确定的情况下,勘探工作量应该把握好尺度,工作量如果较少,方案比选则会缺少依据,工程造价和规模难以控制;工作量如果过多,则很可能造成没有必要的资金浪费。可行性研究和分段的工程地质勘察,着重从宏观的地质环境进行考虑,为路线走廊和重大路线方案的比选提供可靠依据。对区域性分布不良的地质,必要时进行控制性勘探的设置。初步设计阶段的初勘作业,应该按照从“面”到“线”最后再到“点”的原则确定勘察方法以及。“面”上的工作,以调绘和测绘为主,“线”上的工作要以物探以及原位测试为主。“点”上的工作则必须布置钻探进行作业。初勘工作的主要任务是查明沿线各个地质单元、各类桥梁和隧构造物,细致调查地质情况,取得代表性的设计参数,为今后路线方案确定,专业技术方案的比选,工程规模大小以及造价控制提供相关基础资料的支持。 具体来讲,以挖方勘探为例,挖方勘探的主要任务包括挖方土、石等级的判别及挖方材料的适用性分析以及为挖方边坡设计提供地质参数等。对于挖方的土、石等级及适用性,初勘阶段一般通过调绘进行初步判断,以便做出相应的费用概算;详勘阶段则应对每一个地质单元采用控制性钻探进一步分析,提供相对准确的设计成果供承包人施工组织参考;施工过程中则需要根据开挖及试验成果及时予以修正,并作为业主计量支付的依据。对挖方边坡的勘察尤其是岩质高边坡勘察应以地质调绘和测绘为主。土质高边坡可通过钻探、取样、试验获得相关稳定性计算参数;岩质高边坡的稳定性受结构面控制,因此应充分利用天然露头,采用调绘、测绘等方法查明各类结构层的走向、倾向和倾角;对于夹有软弱岩层或水文地质条件较差的岩质边坡,应布置钻探以查明软弱夹层的工程性质及水文地质情况。施工开挖对边坡坡体地层揭示最为直观,因此挖方边坡的设计应动态延续至施工开挖过程中。基础勘察应根据构造物设计要求确定勘察手段和方法,布置相应的勘察工作量。一般情况下,小型构造物(如涵洞、挡土墙等)大多采用浅基础(特殊地基除外),地质条件很好的桥梁墩台也多采用浅基础。对这类浅基础,可采用挖探方法查明地层实际情况,为基础沉降、稳定性计算及基础设计提供相关的地质参数。 公路工程地质勘察工作和管理体制存在的问题与弊端,直接影响了勘察的质量以及作用,公路主管部门、施工方、勘察及监理等站在各自的立场肯定都有各自的体会和认识。由于体制方面的惯性作用,多年来形成的设计与施工脱节、勘察与设计脱节的局面,难以在短期内扭转,建议相关部门选择部分项目作为试点,及早探索一套科学合理、切实可行的建设管理、勘察设计管理体制,逐步和国际接轨,进而将地质勘察的作用真正地全部发挥出来。 籍贯:辽宁大连,职称:副高,研究方向:岩土工程、工程地质勘察、地基与基础、水文地质方面。
教育技术应用论文:简述非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用 论文关键词:教育技术;非正式学习;显性知识;隐性知识 论文摘要:主要探讨非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用,以网络环境下基于问题的学习这种方式来实现,并提出非正式学习的实施模式以及非正式学习实施与促进的几点意见。 信息化的教育现状对教师的专业能力提出新的、更高的要求,除了要掌握坚实的专业知识,还有更多专业技能。教师的教育技术能力就是其中最具有代表性的一种,包含大量显性知识和隐性知识,比如广博的教育学知识、娴熟的教学技能、教师的自我反思和自我学习能力等。提高教师教育技术能力,已成为时代对教师提出的基本要求。 中小学教师教育技术培训的最终目的就是为了提高教师的教育技术能力。教师教育技术能力的提高是一个持续不断、逐渐深化的过程,是一个发展的概念。所以,培训只是为教师提供一个引子,要想真正达到最终目标,培训之后的后续工作才是中小学教师教育技术培训的重点内容。在这种情况下,与正规的学校教育或持续教育相对应的一种非正式学习(Informal Learning)在其中扮演了非常重要的角色。本文主要讨论的就是网络环境下基于问题的学习(WPBL)在这种非正式学习中的应用。 1非正式学习 著名的教育学家杜威曾提出“教育即生活”“学校即社会”“从做中学”的教育理念,也就是说,个人接受教育的过程就是他在社会生活逐渐习得的。这与非正式学习的思想如出一辙。所谓非正式学习是相对于正规学校教育或继续教育而言的,是指在非正式学习时间和场所发生的、通过非教学性质的社会交往来传递和渗透知识,如打球、读书、聚会等。研究表明,非正式学习广泛地存在着,笔者认为这种获取知识的途径是一种非教学性质的社会交往,它满足了大部分学习需要,达到个体在工作中学习需要的70%左右。 2非正式学习的实现模式——WPBL 非正式学习的实现形式是多样化的,不同的实现形式具有不同的优势和特点,这里的WPBL应属于一种网络学习形式。下面在传统的PBL实现模式的基础之上,探讨一下如何将这种网络环境下的基于问题的学习方式应用于一种非正式学习当中去。 2.1创设问题情境 在基于问题的学习中,问题情境是学习得以顺利进行的关键性因素,所以,在问题情境创设的过程中有2个重要的指标:1)问题应当难度适中,不能太难,也不能太容易;2)问题应当基于真实的情境,即都是复杂的、结构不良的。 2.2组织学习小组 在基于问题的学习中,要解决好一个创设好的问题通常需要学习者之间的相互合作,小组学习是PBL主要的学习形式。分组有2种途径,一种是依据学习者的学习风格、认知水平进行分组,一种依据学习者的兴趣、爱好进行分组。本文涉及的分组应该属于后者。在小组学习中小组成员的个数影响小组学习的学习效果,通常情况下小组成员最好在5~7名之间。在确定分组之后,要选取1名小组长,以便后面的学习能够顺利进行。 2.3小组学习 小组学习过程中,首先小组成员要在小组长的领导下对问题情境进行讨论,找到问题中隐含的信息、概念以及解决问题的初步计划和假设,确定小组的学习目标和每个成员自己的学习目标。其次,小组成员按照自己的计划进行自主学习。在这一阶段的学习中,小组成员可以随时将自己的学习进度、遇到的问题到平台上,供其他小组成员借鉴和学习。 2.4组内汇报及讨论 在小组学习过程中,小组内部需要及时总结,定期讨论。总结讨论的目的有2个:1)为了相互之问进行信息的分析和评价,获取有价值的信息,剔除虚假无用的信息,提高学习效率;2)通过讨论,重新审视自己的学习思路,以便及时作出调整。这一过程中,小组成员可以调整、修改、细化学习目标,安排下一步学习计划,直到最终完成学习目标。 2.5总结评价 这是PBL模式的最后一个阶段,整个学习过程进行到此处,问题已经基本得到解决,每个学习者不仅仅得到问题的答案,更重要的是提高了自己发现问题、解决问题的能力。通过最后的总结与评价,对自己的学习行为进行反思,激发和支持学习者的高水平思维。 3非正式学习的实施与促进 传统意义上,WPBL是以学习者为中心、教师为主导的学习。当WPBL作为非正式学习的一种实现模式,它就具备了更多非正式学习的特点:1)自发自愿的个性化学习,没有学习场所、学习内容、学习时间的限制;2)有时可以有明确的学习目标,有时则纯属偶然事件;3)探究的氛围,自我发展的需求,对话交流,知识共享,反馈,问题解决,这些都是非正式学习得以实现的重要条件。 根据上述特点,为了确保WPBL的实施和提高学习效率,对教育技术培训的组织者提出2点建议。 1)加强组织引导力度。虽然非正式学习是自发性的、灵活的学习方式,但必要的组织引导是不可或缺的。 2)为WPBL的实施提供支持服务系统。在远程教育中,学习支持服务系统可以为远程学习提供有力的支撑,在教育技术能力培养过程中完全可以借鉴。为教师教育技术能力培养提供有效的支持服务系统,是学习能够顺利进行的重要保障。 教育技术应用论文:浅析现代信息技术和教育技术应用与实践研究 论文关键词:现代信息 技术教育 实践 研究 应用 论文摘要:中国电化教育莫基人之一、西北师范大学教授南国农甘在“祈时期教育技术发展前沿问趁高层论坛”做了“关注学科前沿,寻求发展新路”的主题报告,报告提出,构建主义学习理论主张“以学习为中心”,强调发现法毕习,改除旧教育的异端,破除三中..;教师中.召、课本中心、课堂中心)带来了的积极的形响。然而,它也带来了另一下‘三中心”,即学习中心、生活中心,能力中心。在这样一个科学发证的霄景下,得建立一套县有我院特色的、适合的、料学的现代信息技术与教育技术理论体系尤为重要。 伴随我国教育技术发展及国家教育改革的深入,人们在步入信息时代的同时,“现代教育技术”这一概念应运而生,伴随信息技术的发展,“现代教育技术”这一概念被广泛的应用于教育教学中。现代教育技术的产生和发展,在教育史上引发的不仅是教育手段和教育方法的变革,而且是教育思想、教育观念等一系列内容的历史性变革,但现今对“现代教育技术”内涵的表述及理解仍不尽完善。在知识经济条件下,教育作为知识活动的主要领域,需要专业化的师资队伍来保证教育质量;教育技术的发展使得教育技术能力成为当前专业化教师必备的技能之一。教师对技术的应用,曼迪纳契和可兰认为分为四个阶段:挣扎阶段,在技术面前挣扎,被各种问题所困扰;掌握阶段,教师学会了应付的策略,提高了技术能力,对新的课堂结构和新的交互形式也有了经验和信心。冲击阶段,不再对技术心存畏俱了,出现了新的教学关系和结构。创新阶段,将技术整合到教学活动中,由此,课程和学习活动被重新组织,学习环境也被改变了。 现代教育技术以现代信息技米(计算机技术、多媒体技术、网络技术、数字音像技术、卫星广播技术、虚拟现实技术、人工智能技术等)的开发、应用为核心,但不是只把现代信息技术作为应用研究的对象,而忽视或抛弃了对传统媒体(黑板、挂图、标本、模型)的应用与开发的研究。现代教育技术是以一切教与学资源(包括传统煤体和现代信息技术)为研究对象的。“技术”的涵义是指有形的物化技术和无形的智能技术的总和。教育技术不仅包括视听媒体、计算机、网络等硬件及其软件,还包括设计、开发、应用、管理和评价学习资源和过程的一切方法和理论。所以说“运用现代教育技术”是指运用现代媒体进行教学,也指运用系统方法设计课堂教学过程、开发教学策略、构建教学模式等等。现代教育技术必须紧紧围绕素质教育这个中心。我国当前的教育改革绝不仅仅是教育内容和手段的改革,它是教育观念和教育模式的根本变革。现代教育技术若要实现优化教与学的最终目标,就必须以培养学生的创新精神和实践能力为重心,探索构建“创造教育”的新模式。我们对“教”的改革是改变教师在课堂中的主宰地位,变教师对学生的直接灌输为“学生进行意义建构,教师进行指导和促进”的学习过程,而不是抛弃它。除了加强现代信息技术和教育技术的理论研究,构建科学的理论体系以外,加强研究方法的研究与应用至关重要。我们还应该关注有效教学的现代信息技术和教育技术应用创新,数字校园与学习环境建设,未来课堂辅助教学之工具,教与学的最终效果不是取决于技术的高低,关键是合理的教学设计、适当的教学方法、有效的组织、内容与资源的合理安排、师生的互动以及现代信J急技术和教育技术运用的巧妙结合。促进学生主动学习,创造合理、生动的情景。现代教育技术是一个具有特定意义的概念,既然现代教育技术被提出,并被应用于教育教学,就应该被予以深刻的含义、准确的定位和充分的理解,而且在信息技术环境下,现代教育技术不仅吸纳了全新的现代教育思想和现代教育教学理念,在对现代教育技术的学习理论描述中添加了“建构主义学习理论”。广大的教育工作者正在利用信息技术构造一个更网络化、数字化和智能化的现代教学环境,现代教学平台将在信息技术环境中架起,届时,所有的教育教学资源将得到沟通,并会酝酿出新兴的教育教学规律。因而,在信息技术环境下,广大教育工作者不仅要掌握现代的信息技米手段,丰富自身的信息素养,还要用全新的教育教学观念和理论来重新审视自身的现代教育技术观念,在此基础上,我提出了对“现代教育技术”内涵的重新理解。 教育模式的改革是我国教育改革的核心,培养创新型人才是我国教育改革的目标之一,运用新的教育教学理论指导教育教学,发展新型的教育教学模式,从而使教育技术的研究领域不断扩大,教育技术的研究对象不断升级。教育技术已经摆脱了传统的单纯的以“学”为中心或以“教”为中心的片面的教学设计观念,“教学一体”即双主模式已经在教育教学中发挥重要作用,而这一重大变革正是现代教育技术这个教育改革制高点引领的结果。不同于教育技术,“现代之教育技术”综合了多种教学理论和学习理论(建构主义学习理论、客观主义等等),强调了学习的意义建构过程,强调了学习的意义活动过程,强调了学习必须处于真实的情境中,加上传播学理论作为现代教育技术的信息论基础,为了促进和改善人类学习的质量,“现代之教育技术”紧密与教育传播学结合,发展多媒体交互式视听传播技术,运用系统方法为指导全面分析教育教学过程的各个要素及其环境之间的联系,进行课程开发与教学设计,建立相关的策略方案来解决教育教学过程中的问题,试行解决的方案并对试行结果进行修改,从而使教学过程顺利进行,达到最优化的教学效果。教学过程实质上是信息的产生、选择、存储、传输、转换、分配的过程,而信息技术正是指用上述一系列过程的各种先进技术,包括电子技术、多媒体技术、计算机网络技术等等,现代教育媒体被引人教育领域,大大提高了信息处理即教学效率。 在信息技术环境下,教育媒体要由仅仅作为教师演示和讲解用的辅助工具转变为指导学生学习和交流的认知工具和情感激励工具。煤体不应是传递教学刺激的载体,更重要的是教师创设情景、激发和维持学生动机、引导学生、帮助学生探索知识、延伸自己潜能的工具,即体现了现代教育技术在教育教学中的四类用途:指导、探索、应用和交流。 教育技术应用论文:应用现代教育技术 全面提高教师素质 [内容摘要] 本文介绍了我校在开展应用现代教育技术活动中,对做好教师培训工作的探索和实践;既充分地肯定了成绩,又找出了不足,最后提出了下一阶段工作努力的方向。 [关键词] 现代教育技术 教师培训 我校于98年12月进行全国电化实验研究课题《应用现代教育技术 全面提高学生素质》的课题研究,研究项目的主要内容和目标是: 1、探讨利用现代化教育技术促进实施素质教育主渠道-课堂教学的结构模式的优化,方法的改革,提高课堂教学效益; 2、优化学生学习资源,研究现代教育技术与促进学生思想品德、文化科学、生理心理、审美等多种素质形式提高之间的联系,提高学校育人水平; 3、研究制作符合素质教育要求的CAI课件,满足教学需要; 4、建立一支具有现代教育思想,掌握现代教学技术的师资队伍,提高新一代教师的教学水平; 5、建立网络系统,加强与全国名校的联系与合作、交流、实现资源共享。 以下对课题4,就本校工作进行回顾和探讨。 教师是实施上述内容的主体,转变教师的观念,提高教师应用多媒体现代化教学手段,改善教师的知识结构,提高他们进行教育加工的能力,是我校师资队伍建设中的一项重要工作。我们以全体教师为目标,骨干中青年教师为重点,掌握现代教育手段为内容的岗位培训,取得了一定的成效。 一、课题的实施 1、学习与准备阶段 我校重视现代教学理论的学习,下发了《现代教育技术》(全国中小学继续教育公共必修课教材)和多篇的有关现代教育技术理论的学习材料,提高了教师们的思想认识和理论水平。学校领导重视现代教育技术的应用,亲自参加全国和省的电教培训及会议,多次带领电教教师赴广东、上海、及本省的厦门、晋江、南安等地的兄弟学校参观学习,并派出电教、数学、物理、化学、英语、语文等多个学科的教师参加省内外组织的多媒体教学软件学习班,形成了小规模的骨干青年教师队伍。98年10月,学校新建了多媒体综合教室,配有多媒体计算机、液晶投影仪、实物展示台、VCD红外同步听力系统等电教器材;电子备课室配有5台实达电脑、扫描仪、打印机、数码相机、光盘刻录机等器材,基本能满足教师制作课件的要求。又于99年配置 了62台联想双子恒星电脑的网络教室,学校还制定了奖励政策,资助教师购买电脑,为培训教师和提高教师的现代化教育水平创造了良好的条件。 2、实践阶段 教师的培训采用分期培训、个别辅导和用教学光盘软件自学的三种形式。96~98年,我校先后组织了四期的青年教师计算机培训班,培训的内容有"计算机基础知识"、"DOS操作系统"、"WPS文字处理系统"、"Foxbase 数据库"、"Windows 95 操作系统"等。并组织教师参加全国计算机一级B等级考试,有90人通过考试,其中获优秀的教师有45%。随着多媒体综合教室的建成,我们编写了多媒体综合教室使用指南和开设了多媒体综合教室如何使用的讲座,培养了一大批使用多媒体教学的青年骨干教师。 2000年的5~6月份,我们利用双休日和晚上的时间,在培训青年教师的基础上,对全校教职工进行三期的初级班和高级班的计算机培训,高级班培训的内容为"Authorware5.0多媒体工具软件"和"Photoshop5.0图象处理软件";初级班培训的内容为"Windows 98操作系统"、"Wps2000文字处理系统"、"Powerpoint 幻灯片制作";通过此次培训,我校教师80%会操作计算机,中青年教师都会用"Powerpoint "制作小课件,有30多个中青年教师会用"Authorware5.0"制作课件。2001年3~4月份,我们又举办了教师课件制作培训班,除电教组的教师讲课外,我们还邀请各学科的教师将制作小课件的经验介绍给老师,另外除分期分批进行教师培训外,我们电教组老师在完成各自的教学任务的同时,对电子备课室进行排班值日,保证电子备课室星期一至星期五对全体老师开放,教师们可随时在电子备课室 制作课件,遇有技术性的问题,值班老师都能热心地指导,极大地提高了教师制作课件的水平。某些课件,由学科教师提供脚本,与电教老师合作制作,在合作的过程中亦提高了学科教师的制作课件水平。 1999年和2000年学校先后举行了以"创新教育与现代教育技术应用"、"创新教育与启发式、讨论式教学"、"课堂教学模式优化探索"为主题的每次为期2周的公开课交流活动,共开设50多节优质课供校内外老师观摩、讨论(其中多媒体教学课有40多节)。为广大教师开辟了施展才华的广阔舞台,通过公开课交流活动,有的老师深有感触地说:通过应用多媒体技术辅助教学,使我认识到只有不断地加强自身的再学习、不断吸引新知识、新信息、才能使课堂教学具有生命力。另外,在制作课件过程中,正如有些老师所说的:课件制作过程中,要老师思考再思考,拿出好的创意,无形中对教师自身素质的提高,起着良好的促进作用。这种跨校、跨学科的大型教学观摩活动,得到了市教委领导和各县市(区)学校听课老师充分的肯定和好评,有力地促进了我校教师综合素质的提高,亦检验了我们培训教师的成效。 3、取得的成果 通过培训,各学科都有2~3名能熟练掌握多媒体技术操作,能利用素材资源库与制作平台相结合,独立开发小课件教学软件的骨干教师队伍。有60多位中青年教师能较好地应用多媒体技术进行教学,并在各级比赛中获奖,如我校的林峰老师,在2000年湖北宜昌举行的全国第二届政治思想优质课评比中,参赛的课题是高一经济常识中的《国家的宏观调控》这部分,理论性较强,学生感性认识不足,为解决这一问题,他充分运用多媒体技术,创建一个或多个的教学情境,在此情境中,师生交流、相互讨论、相互启发、较好地实现了以学生为主体,教师为主导的课堂氛围,教学效果好,取得了全国一等奖的第一名;所授的课题《国家的宏观调控》被评委会确认为模式课向全国推荐交流。数学张建梅老师和电教组邱旭华老师合作用"Authorware 软件"制作的说课课件《二面角》,在2000年南京举行的数学说课比赛中获全国一等奖;1999年徐辉老师获省物理说课一等奖。二年来,有几十位教师所制作的课件获市课件评比一、二、三等奖。其中张俊老师制作的《晶体结构》化学课件获省三等奖、市一等奖。邱旭华老师和张俊老师制用的《常用有机反应类型》化学课件获市一等奖。通过实践获得收益,并不断地总结出经验,积极地探索,我校教师共撰写了20多篇有关多媒体现代教育技术应用的论文,取得了一定的成果。 二、认识和今后的设想 我校虽然在培训教师方面取得了一定的成绩,但由于现代教育中心大楼刚刚启用,校园网也于2001年的9月10号才开通,跟其它兄弟学校还存在着一定的差距。在培训教师中也存在着一定的缺点,如对教师全员培训中,我们是以教研组为单位来分期培训,由于新老教师年龄的差距,出现了老教师听不懂,新教师又觉得教学进度太慢的情况,影响了教师学习的效果。现在,随着我校现代教学中心大楼的启用,大楼内的龙岩一中校园网、课件制作中心及教师备课室、视听阅览室、计算机网络教室、各学科多媒体综合教室等都将建成,信息点已进入每个校内教工家庭,教师在家中可共享校园网内和因特网上的资源。我们将充分利用此先进的教学设施,坚持校本培训,抓骨干带全体,分层推进的方法,继续做好教师的培训工作,不断地提高教师的综合素质,充分利用校园网做到如下几点: 1、提高教师获取使用信息的能力 继续培养全体教师使用计算机的能力,如:网上查询资料,下载文件等网上操作。做到每个教师会上网查询各种教学信息,使教师的教学活动更加丰富、新颖和富有活力。利用网络,拓宽教师的知识面,全面提高教师的科学素养,培养驾驭知识能力和创造性教学能力。 2、探索网络教学模式 随着现代科学技术特别是网络技术的日益发展,传统的课堂教学模式将面临重大改革。利用教育网络环境,让师生共同使用计算机,实现个别化教学或协作型教学,还可将"个别化"与"协作型"二者结合进来。我们将利用计算机网络,探索一种全新的教学模式,并通过网络使更为理想的交互式学习成为可能。根据网络教学模式的实验研究,对中青年教师在教育观念、教学能力、教育科研能力、知识水平等素质方面提出相应的要求。 3、培养学生创新能力 调动学生的学习积极性、主动性、创造性,充分利用校园网,鼓励学生在网上举行各种展览,办报、制作班级和个人主页等。让学生参与校园网络的建设,利用计算机制作一些的课件等等,以全面提高学生整体素质,把我校学生培养成高素质、强潜能、跨世纪的栋梁之材。 4、加强与名校的交流 我们要充分地利用互联网,加强与各地名校间,甚至是国际间的信息交流学习与合作,加快教育改革实施素质教育的步伐,共同迈进新的世纪。 教育技术应用论文:现代教育技术在学科教学中的应用 随着信息技术的飞速发展,基础教育信息化浪潮的汹涌澎湃,信息技术与课程整合的思想、理念和现代教育技术在学科教学应用中的重要意义不断的冲击着广大教育工作者。客观的说,在信息技术与课程整合的这次大讨论、实践中,广大教师尤其是一线教师不论是在思想上还是在实践中,他们的素质和技能都有了一个质的飞越。但是在现代教育技术在学科的具体教学实践过程中,笔者也发现了一些教师在认识上和实践中存在的问题。 首先是现代教育技术在学科教学应用过程中认识上的误区。 因为工作关系,我接触了许多教师,其中有许多教师的观念仍停留在表面的认识上,而不是深层次的思考。他们仍然认为不管什么课,只要在课堂上或多或少的用了信息技术的教学设备,更有甚者认为只要使用网络引用了一些网上的资料,那么这节课就与信息技术进行了整合,而不是从实际课程的具体需要出发,考虑应该应用什么样的现代教育技术手段?如何最好的发挥现代教育技术的优势?实际上这只不过是把过去的“教死书,死教书”变换了一种新的教学方式,在教学准备过程中或者在课堂上运用了一些现代的教学手段而已。 专家强调,1信息技术与课程的整合,不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教学的演示工具,而是要实现信息技术与学科教学之间的“融合”。它的本质是在先进的教育思想、教育理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具及丰富的教学环境的创设工具,并将这些工具全面地应用到各学科的教学过程中,使各种教学资源、各个教学要素和教学环节经过整理、组合,相互融合,从而过达到培养学生创新精神与实践能力的目标。 其次过分的强调和夸大了现代教育技术,而忽视了课程本身。 还有一些教师,在上课的过程中,不管是什么课,也不考虑课程本身的具体知识点和内容,都要牵强附会的运用现代教育技术这种教学手段进行教学。听完他的课以后,给学生和我们这些听课教师的感觉,好像这是一堂信息课。还有的课更好像是学生在自学,教师在课堂上扮演的角色只是一个各种现代教育设备的操作者。因为他把这节课所有的内容、知识点都做成了多媒体课件,整堂课中学生和我们只看到了他如何操作那些教学设备,对教学内容基本上没有进行什么讲解。这样的课从何而谈教学艺术,从何而谈激发学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性?更有的教师把自己的教学课件做的过于富有艺术性和欣赏性了,而他要讲的是一堂化学、物理或其它课程的实验课,一方面,这些课件脱离了科学知识的严谨性和真实性,另一方面,这些课件做的太过于华丽,分散了学生对学科本身知识点的注意力。 专家强调,信息技术与学科教学之间的整合应突出“人”的地位,实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实之间的融合,通过以计算机为核心的信息技术与学科课程之间有机的整合,确实达到优化教育、教学过程的目的,并且在教学过程中真正激发学生的主动性与创造性,从而为学生创新能力和信息能力的培养营造最理想的教育教学环境。 最后,在现代教育技术在学科教学的具体应用过程中,教师在教育技术设备操作技能上的欠缺。 有一次我在中小学听课,教师讲的非常精彩,现代教育技术设备运用的也是恰到好处,相得益彰,学生的学习热情被完全的激发了出来,不管是学生还是老师都不知不觉的被深深的打动,陶醉在这种学习气氛中,可是突然,那位教师不小心的碰了一下鼠标,他的课件马上进入了下一个内容。然后那位教师赶紧又切换到前一个章节,手忙脚乱的忙了半天最后总算是找到了前面的内容,学生们也一个个的跟着看了好几分钟,当老师再讲解的时候,刚才的学习气氛已荡然无存,无论是老师还是学生都再也找不到刚才的那种全身心投入感觉。 现代教育技术的发展将学科教学引入了整合的时代,现代教育技术的发展同样也促进了教师专业的发展。所以要想使用现代教育技术手段上好每一节课,首先我们教师本身必须掌握基本的现代教育技术与课程整合的方法与技能,具有信息化环境中教与学的新观念,才能适应现代教育技术与课程整合的实际需要,把现代教育技术与学科课程很好地组合起来以达到教学效果的最优化。在现代教育技术与课程整合的过程中,教师必须终身加强专业训练,习得专业技能,提高从教素质,关注自身的信息素养和学习能力,不断提高自身的信息技术技能水平,从而使我们始终具有较高的运用现代教育技术的能力,这样才能在教学中灵活运用现代教育技术,提高教育教学质量,促进学生的全面发展,最终达到培养创新型人才的目的。 总之,现代教育技术与学科整合的过程强调的是“以人为本”、“一切为了每一位学生的发展”。其根本目标是培养学生的自我生存能力、实践能力、解决问题能力和创新能力,最终实现面向时展的创新人才的培养。在学科教学与现代教育技术进行整合的过程中,我们必须对教材和学生事先进行深入的研究和思考,在有限的物质基础上,充分利用现有的信息资源,发挥设备的最大潜力,结合本学科的特点,结合学生的特点,利用以现代教育技术与学科课程加以有机整合,从而优化教育、教学过程,对学生实施高质量和高效率的教育。 现代教育技术与学科之间的整合,我们必须从有机的教学系统来考虑,不能任意夸大或者忽视其中任一因素的作用,否则就可能阻碍教育信息化的发展进度,偏离现代教育技术与课程整合实施过程中的正确方向。 教育技术应用论文:现代教育技术在地方医学院校药学教育中应用的研究与实践 随着科学技术的迅速发展,人类积累的知识量越来越多,知识更新的速度也越来越快,促使教学手段的不断更新。多媒体教学以其课堂信息量大、题材丰富形象、形式活泼多样等特点,在地方医学院校得到了广泛的普及。药学学科中大部分主干课程内容繁多,仪器结构复杂,原理抽象,涉及应用面广,如有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学、药物化学、生药学、药物分析、药理学等课程,使得课程的学习变得困难,也为教学工作提出了更高要求。多媒体和网络技术的运用有着其它教学手段所无法比拟的优势,突破了传统的教学手段和教学思想,使教学更加灵活、有效和充满吸引力。因此,如何使多媒体技术在网络环境下更好地为现代药学教育服务,是当今药学教育改革的方向之一,本文试图通过理论和实践来探索基于现代教育技术的药学教育教学的模式。 1 现代多媒体技术在药学教学中运用的特点 教育手段现代化的有效性,是教师探索课堂教育方法、手段的方向。要在40min的课堂教学中提高教学的效益,进行高密度、高容量的教学,多媒体的应用势在必行。 1.1 多媒体教学的优点 1.1.1 提高学生思维能力,增强教学效果 药学教学需要立体形象思维,而多媒体在信息处理方面是极为丰富的,能把多种信息的不同表现形式通过声音、图形、动画、视频、文本同时展示于学生面前,使学生能从中体验形象与抽象的关系,这非常符合药学教学的需要。多媒体课件的应用,代替了一幅幅粗糙的挂图和一具具笨重的模具,其多变的画面、生动的形式、丰富的内容、图文并茂的表达方式,有利于学生思维的发展,大大提高了教学效果。 例如,在《药理学》中讲解治疗高血压药物的作用机制时,通过图片动画展示有的药物作用于血管,通过扩张血管降压,有的药物作用于肾脏,通过利尿降压,还有的作用于血管紧张素等等,这样的图片动画,使药物作用的部位形象化,作用机制也更具条理性,同学观看时,再结合教师课题讲解,使学生的认识从抽象一具体一抽象的过程中达到对知识的深刻理解。 1.1.2 提高学生学习的主动性和兴趣,提高课堂教学效率 多媒体教学提供比课本更丰富的形式多样的多媒体素材,使原先抽象的不容易理解的内容通过多媒体形式生动、形象具体的表现出来,使学生一看就懂,一看就通,如《仪器分析》课程中,在讲解高效液相色谱仪时,通过网上找到的流程图动画或制作虚拟实验室软件,不仅清楚地展现了样品进入色谱柱是如何被吸附、洗脱、分离的,而且展现了仪器使用的操作过程及注意事项,课件直观又易懂,还能挖掘出学生的思维能力,教师授课轻松,培养学生学习兴趣,激发学习主动性,提高课堂教学效率。 1.1.3 交互性强,提高学生的学习能力 多媒体教学具有交互性,学生主动地介人到教学活动中来,学生在学习中可以根据自己的能力和兴趣去自由选择学习内容,自行调整学习进度,自我选择适合自己的不同难度的教程,变过去单向被动的接受学习为双向主动的学习。多媒体课件可应用于学生的复习和自学,其良好的界面、良好的交互性,可实现教育的个体化。学生可选择学习内容,对于没有掌握的内容,可反复演示;对于新的内容,便于学生自学。如在课件中增加测试内容,在一个章节学习结束后,还可通过测试了解学生对所学知识的掌握程度。可使教学从灌输变为主动学习,从而有效地发挥主观能动性,提高学生的学习能力。 1.1.4 对药学实践课程示教的补充 药学是一门实践性很强的学科,我校药学专业的学生必须掌握药学的基本操作技能。然而往往由于实验经费不足、仪器配备不够等客观条件制约,无法让每一位同学亲自动手操作,特别是分析仪器的操作,对操作人员的掌握能力要求较高,造成理论与实践脱节。多媒体技术的应用,可以在一定程度上作有益补充。通过建立各种药用植物形态、药用植物微观结构图像库,建立虚拟实验室,学生随时可以学习,在学生实习前的培训时,可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。 2 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效 药学学科教学设置包括药学基础学科和药学专业学科,这些学科课程特点是:理论知识涉及的化学专业、药学专业知识面较多,课程内容繁多,实践性强,课时有限,诸如有机化学、分析化学、药物化学、生药学、药物分析等。传统的教学方法使得学生们在学习过程中,感觉难以理解和掌握,特别是学习植物形态、分类知识、植物解剖部分的知识,药物的化学结构及构效关系理论,仪器结构及原理时感觉非常抽象,很难接受。因此学习的积极性受到了一定的挫伤,大部分学生仅仅是为了应付期末的考试,主动学习、自觉学习的很少。为了适应药学学科的不断发展和药学教育改革的需要,我们从2002年开始,将多媒体及网络技术引入到药学学科教学改革中,如药学相关课程的授课课件、实践教学及实习基地建设等,有目的、有计划地进行了一些尝试,经历5年多教学实践,摸索了一定的教学经验,取得了一定的成效,主要表现在以下几个方面。 2.1 多媒体课件的设计 2.1.1 基础化学课件的设计 在基础化学的教学中,常有原子结构和分子结构的教学,如有机化学的教学,传统的教学模式介绍s、p、d原子轨道和杂化分子轨道的模型时,通常采用挂图、模型在课堂上作演示,由于挂图不能长久使用,若不能及时更换也将影响教学效果;而现在理论课大多在大教室授课,模型相对较小,演示时大部分学生看得不清楚,影响教学效果,给学生的学习带来了较大的困难。将多媒体技术运用于基础化学教学,极大地改变了传统的教学模式,我们运用cs chemoffice制作了s、p、d原子轨道的三维模型、部分杂化分子轨道的三维模型等,学生不仅可以清楚地看到原子、分子轨道的三维模型,还能从各个角度观看原子、分子轨道的动态三维模型,从而使原子及分子结构的教学变得直观、生动、有趣。药学院有机化学课件制作获广西多媒体课件大赛三等奖。 2.1.2 开发设计虚拟实验室 利用多媒体开发设计语言vb及动画制作工具flash mx开发设计分析天平、气相色谱、高效液相色谱的虚拟实验系统应用软件,可用于教学、演示、练习及实验考核。这些软件与传统的实验方式最显著的区别在于它具有极强的交互性、自适应性及集成性。它的交互性创造了一个人性化的实验环境,使学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习和操作,从而极大地提高了学习兴趣。自适应性打破了时间、空间上的限制,只要在一台计算机上通过校园网就可以自如地去学习与操作,无须担心因操作失误而损坏仪器。它的集成性是使教、学、自测和考核等功能融为一体,获得事半功倍的功效。学生通过“错误查询”按钮,可及时发现操作错误,以便纠正。我们自2004级药学本科起用于实验教学中,深受师生的欢迎,大大提高了实验的教学效果和教学质量。 2.1.3 建立多媒体实验教学平台 在此基础上,开展药剂学、生药学等实验人机互动实验教学平台,编制了cai课件,建立了多媒体实验教学系统,保证在实验教学过程中实验教师的示范手法、实验手段、实验过程及结果观察等通过屏幕实时展示,并可根据学生的实验需要反复播放,使复杂的实验仪器原理、操作步骤简单化、图像化、形象化;结合动画制作生产工艺流程、设备流程和设备结构原理,较好地再现了药品生产的过程。 2.2 模拟实习前的岗前培训,提高药学专业学生专题实习的质量 到目前为止,我们与广西、广东、北京、湖南、湖北等地的近60家科研机构、制药企业、医疗机构、医药公司建立了学生实习联系,并在33所区内外的实习点挂牌,建立了稳固的实习联系。针对实习单位的需求,为了让学生更好地了解实习单位的工作流程、操作技术及技能、管理规定等内容,我们在制订2011届药学本科学生的培养方案中加大了见习时间,增大学生对实习单位的直观认识,提高学生的实习效果。如学生到制药企业实习前,结合企业机器检修和上新设备时,让学生进厂参观实习,同时,制作实习前的仿真软件,基本与生产的环境一致,使人一目了然,学生可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。而且,我们利用网络技术建立与加强与实习基地的联系,及时了解学生在实习过程中的表现,学生专题实习的质量及存在的问题,并及时与实习基地沟通、协调与解决,不断地调整教学计划和教学内容,适应地方经济发展对药学专业人才的需求。 2.3 设计课程教学案例,改革教学方法 我们已初步形成药学网络实践教学的平台,在教学的过程中可以根据课程实践内容的特点,选择相应的教学方法。以我校药学院药物化学课程为例,该课程按照能力划分为基础能力、应用能力和综合拓展能力三个模块,针对不同的能力模块,设计相应的学习情境,选择合适的教学法。如在基础能力模块中,重在培养学生掌握药物化学的基本操作技能,多采用实验教学法,教师与学生共同参与;在应用能力模块中,以学生为主体,教师引导学生完成专题项目任务,采用行动导向的项目教学法,提高学生的实践能力;在综合拓展能力模块中,对学生的综合能力提出更高要求,采用行动导向的协作,反思教学法。在各类能力模块中,将多媒体和网络技术充分应用于教学中,培养学生能够独立设计实验,分析问题和解决实际问题的能力。 3 建立药学专业网络教学体系 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效凸显,但多媒体教学的实践中仍存在不足之处,需要不断建设和完善。如学校多媒体设施投入不足,硬件环境需要改善;课件的设计流于形式,缺乏灵活性和多样性,教师利用多媒体进行教学的整体水平有待提高。针对以上存在的问题,我们从以下三个方面逐步完善药学专业网络教学体系。 3.1 提高多媒体课件制作的针对性、实效性和系统性 提高多媒体课件制作的针对性是指针对学生基础知识的实际水平和可接受的程度,根据教材相关章节的具体内容以及课时限定的时间确定,捕捉与识别有效资源并加以利用。例如,在《药剂学》中讲解片剂的制做过程时,我们应充分利用网络资源,查找压片机的使用功能宣传片,结合gmp车间生产片剂的全过程的模拟软件,给学生直观的感性认识,有助于学生理解药物从原料到制成成品的全过程,使书本抽象的讲解转变为实际操作,降低了学习的难度。 提高多媒体课件制作的实效性是指在多媒体教学课件制作与运用的实践中要适度、适量、适时,从科学性原则出发,对教学内容的选材、例证追求典型性和代表性。不为追求美观而违背客观事物的真实反映。在表达方法上,采用比较、分类、归纳、分解、演示和模拟仿真等科学手段来表达丰富的教学内容,提高课堂教学效率。将课件制作中常用的photoshop、adobe audition、imageready、3d studio max、softimage 3d等创作方法、技术与教师讲授有机结合,以讲授为主,多媒体教学为辅,注重师生互动,做到人机之间既要有合作,也要有分工,最大限度地调动学生的学习热情,完成教学目标。 提高多媒体课件的制作系统性是指组建学科课件资源要做好长期规划,一方面要遵循教学大纲相对稳定的基本要求,以学科知识体系为纲,搭建框架,将课程内容以模块的形式分门别类;另一方面结合学科发展前沿,从现实需求入手,由点到面,逐步完善。 3.2 加强药学类精品课程的建设 精品课程建设是“质量工程”的重要组成部分。根据《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》的要求,注重使用先进的教学方法和手段和重视教材建设是精品课程建设要重点抓好的两个方面工作。加强药学类精品课程建设时,重点在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革;安排教学内容时,要将授课、讨论、作业、实验、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体统筹考虑,充分利用现代化教育技术手段和教学方式,形成立体化的教学内容体系;重视立体化教材的建设,鼓励和推荐教师参加立体化教材的编写,加强基础课程教材、教学参考书、学习指导书、实验课教材、实践课教材、专业课程教材配套建设,加强计算机辅助教学软件、多媒体软件、电子教案、教学资源库的配套建设。目前,我们已建立了《药物化学》、《药物分析》、《药理学》、《生药学》、《分析化学》、《药剂学》、《物理化学》、《有机化学》精品课程网页,其中《生药学》和《分析化学》为广西省精品课程。我们编写出版的《大学化学实验》教材,是一本立体化教材,以应用型医药专业学生为主要对象,含化学基本技能实验、化学基本方法实验、设计实验、研究实验四个层次,其特点为“一体化、多层次”,密切结合医药专业的应用需要,精选、重整、相益而彰。该教材为形成《大学实验化学》书面教材与电子教案、电子图书、cai、试题库、网络课程、资料库等网络出版物有机配套,构建教学平台,因此获得“十一五”第一批广西高等学校优秀教材称号。 目前,我们正着手开展“药学一体化实验教学”项目,将药物合成、药物制剂、药物分析、药理学、药物动力学的实验融为一体,以扑热息痛实验为例,从扑热息痛的药物合成,扑热息痛颗粒剂的制作,到扑热息痛颗粒剂的质量检测,用药动学方法测定扑热息痛血药浓度计算口服给药的参数,最后研究扑热息痛镇痛的药理活性,使学生经历药物研发全过程。综合性、设计性实验训练提高了学生综合运用各学科知识的能力,巩固了药学基本技能,培养学生的创新思维,让学生成为学习的主角。 3.3 师资队伍的建设 师资队伍培训是实施教育信息化工程的重中之重,是否拥有大批掌握并能应用现代信息技术的教师是推动教育信息化的关键。基于现代技术的药学教育是以计算机技术为核心的信息技术,这就要求教师不仅能够将其作为辅助教学的演示工具,还要能实现信息技术与学科教学的融合。要实现这种融合,就需要对教师进行现代信息和互联网应用等多方面的培训。学校采取送出去和请进来的方式对教师分阶段、分层次进行培训,注重提高教师使用计算机的实际操作水平,培养教师自己设计制作课件的能力及网上操作能力。学校一方面对教师进行观念转变,组织教师外出参观示范课、欣赏优质课件;另一方面对全体教师进行计算机操作能力的全员培训,使每位教师都能熟练地进行单机教学。同时激励教师利用多媒体、网络技术进行备课和教学,提高教学课件的质量。在信息化教学模式下,传统的教学思维逐步转变,现代教育技术已渐渐融入教师的教学活动当中,逐步建立“以学生为中心”的教学观念。 4 结语 现代教育技术在未来的教育中必将普及,发展和完善则是我们面临的主要任务,无论在人力、技术,还是物力上都必须进一步增加投入,但现代教育技术毕竟只是教学的辅助手段,只能充分利用而不能完全依赖,只有当良好的教学基本功和丰富的现代教育技术完美结合时,教学水平才能不断提高,教学质量才能得到有效保证。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在 中医基础理论 教学中的应用 作者:王朝阳 曹继刚 张茂林 论文关键词:中医基础理论 现代教育技术 教学方法 论文摘要:《中医基础理论》是高等中医药院校中医学专业的基础课程,笔者在多年教学实践中,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式,充分调动了学生的学习兴趣,经过几年的尝试实践,有效提高了课程教学质量,教学效果良好。 《中医基础理论》是阐释和介绍中医学基本理论和基本思维方法的课程,是高等中医药院校中医学专业的基础课程,是学好中医其他各门课程的基础。由于中医理论形成于2000多年前,不仅文辞古奥,内容精深,而且使得其在认识论、方法论、思维模式与方法、概念体系等方面均具有较强的思辨性和抽象性,这就使得初学中医者常常产生畏难情绪,传统的课堂讲授教学方式较为单一,对教与学均带来一定的难度,因此应注重教学方法的优化。现代教育技术蕴涵着先进的教育理念,同时,为实现新教育观念提供了技术、方法和认知工具,支撑着新型教学模式的构建。2003年以来,笔者利用现代教育技术进行教学设计,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式: 1多媒体辅助课堂教学模式 是指通过对多媒体计算机、投影仪、大屏幕等教学媒体的综合运用,进行课堂教学的组织和运作方式的变革。其模式如图1。 多媒体技术集文字、声音、图形、影像、动画等各种信息表现形态于一体,为《中医基础理论》教学提供了一个理想的操作平台。通过教学设计,对教学内容进行集成性处理,创设由师生共享的教学情境,教学内容形象、直观、新颖,易于师生感情交流,及时反馈、引导,从而有效地提高教学效率和效果。这种教学模式既使传统教学方式的优势得以发扬,又弥补了传统教学的不足,使传统的课堂教学与现代教学媒体相辅相成、取长补短、相得益彰。2003年起,全体教师利用业余时间自制《中医基础理论》多媒体课件并应用于教学,在教学实践中及时总结经验,不断完善课件内容和使用方法,并开展了“多媒体演示与传统板书有机结合的课堂授课模式”的教学方法改革,收到很好的效果。 在《中医基础理论》教学中遇到抽象、难以理解的问题,可用多媒体课件或教学片通过多媒体投影用生动形象的动画或影像演示出来,便于同学们对所学内容的理解,并加深其印象。《中医基础理论》的各个章节都可以运用多媒体进行教学,尤其是阴阳五行、经络、六淫等章节,若充分运用多媒体,则可以通过大量图片、动画和录像将抽象难懂的教学内容具体化、形象化,这样可吸引学生的注意力,提高学生上课的兴趣,激发学生的想象力,便于引导学生多动脑、勤思考,活跃课堂气氛,不仅能加深知识的理解和记忆,还能将前后的教学内容有机地连贯起来,使学生对整个《中医基础理论》这门课程的逻辑框架有一个非常清晰的认识。 2网络远程教学模式 是指基于英特网(internet)通过网络教学平台、电子邮件、bbs等进行教学的形式,利用网络可以拓宽教学的时间和空间,开展网络教学是21世纪教学的主题。其模式如图2。 网络远程教学模式是在具备丰富网络教学资源的课堂环境中,学生在教师指导下,按照一定的学习目标,由网络获取信息,根据自己的认知水平和思维特点选择学习路径和学习方法,通过与教师、学生的交流,完成学习任务。利用学校引进的网络教学平台,2005年我们构建了《中医基础理论》网络教学平台,利用互联网开展教学:①《中医基础理论》全部教学课件及部分教学录像已应用于网络,为学生提供了多种学习途径。②《中医基础理论》教学大纲、教学方案、习题库、模拟试卷等均已上网,方便了学生学习。③建立了在线网络论坛、公开了教师电子信箱,开展了内容丰富的学术讨论,及时解答学生提出的疑难问题。这种教学模式使《中医基础理论》教学超越了传统课堂教学的局限,为学生自主学习创造了良好环境,有利于发挥学生学习的自主性,培养学生的创新能力,深受学生欢迎。 3计算机虚拟情境教学模式 是指教师根据教学的需要,建立虚拟情境,仿真现实情境的一种教学方法,使学生在一种身临其境的环境下进行学习、训练的形式。其模式如图3。 虚拟情境教学可用于真实实验无法实现或者表现不清楚的教学中,从而达到一种传统教学模式不能达到的效果,可大量应用于《中医基础理论》教学。现代计算机虚拟技术可以把舌诊、脉诊、阴虚、阳虚等中医学临床中的抽象症状和体征以形象生动的形式直观地呈现出来。对动态的过程、瞬间的症状和体征进行定格分析,使得教学摆脱了以往文字平面化叙述方式和挂图方式,学生既可以进入中医学微观世界,也可以进人中医学宏观领域,使教学内容变得具体生动。例如,对于血液循行的讲授,可制作血液循行的多媒体课件,仿真人体血液循行。过去这些内容在讲课中是非常抽象的,现在用多媒体课件或教学片、中的三维图像或视频影像来表现,这样教师讲解时会省时省力,学生学习时易于理解和掌握。虚拟情境教学最大的优势是让学生如临其境,融入其中去感受、体验现实生活。 现代教育技术为中医学教学提供了新的有效的教育手段,我们在《中医基础理论》教学过程中将多媒体辅助课堂教学、网络远程教学和计算机情境虚拟教学等多种现代教育技术和手段综合运用,构建了多元化的学习环境。利用多媒体技术,可以从图像、声音、文字、动画、视频各个方面冲击学生的视觉,强化学生的接受程度;利用网络技术,可以更好地发挥学习的随意性和主动性,有效地形成个别化教育,最终形成教育的系统化;另外,虚拟现实技术已逐渐从实验室的研究项目走向医学教学的实际应用,有着不可替代的和令人鼓舞的应用前景。教学实践显示:新型的《中医基础理论》多元化教学模式明显优于传统的课堂讲授模式,课堂气氛活跃,充分调动了学生学习的积极性,激发了学生的潜能,有效提高了《中医基础理论》课程教学质量,对于加强学生素质的培养有明显的促进作用,教学效果良好。 教育技术应用论文:浅议现代教育技术在小学数学教学中的应用 随着现代教育技术日新月异的发展,各种现代教育技术手段正逐渐被广大教师所接受和认可,并被广泛运用于各科教学中。特别是在数学教学中恰当利用现代教育技术手段不仅能弥补传统教学在情境营造、时空转换、情感渗透、思维创新等方面的不足,而且能通过提供各种声像结合、图文并茂、形象直观、动态逼真的感性材料,充分展示数学知识的形成过程和思维过程,化静为动,化抽象为具体,使学生在“知其然”的基础上“知其所以然”,显示出它得天独厚的优势。 下面就现代教育技术在小学数学教学中的应用,浅谈个人的几点认识: 一、突出现代教育技术特点,提高学生学习兴趣。 “兴趣是最好的老师。”在小学数学教学中,我们经常听到教师们抱怨:“学生情绪低落,参与课堂热情不高,课堂收效不大……”殊不知,这正是学生对于数学学习兴趣不高造成的。随着时代的不断进步,现代教育技术在课堂教学中得到了广泛的应用。现代教育技术的特点就是图、文、声、像并茂,能向学生提供形式多样、功能各异的感性材料。形象生动的动感画面,悦耳动听的音乐背景,能把学生带进宽松愉悦的学习环境,从而为课堂教学营造一种浓厚的学习氛围,以此拨动学生的心弦,荡起思维的火花,使学生以最佳状态投入学习。依靠现代教育技术,将课程体系、教学内容和教学手段,在有限的课时内形象生动地介绍给学生,有效地提高了课堂的教和学的效率,对传统的教育观念和教学方法形成了较大冲击。 二、依托现代教育技术优势,优化课堂教学设计。 优化课堂设计是提高课堂教学效率的前提。近年来,多数学校通过鼓励教师上传优秀案例、课件、教学经验谈,外出培训拷贝专家、学者的培训资料,购买教学软件、媒体资源、网络选择等方式建设了校园多媒体资源库,为通过现代教育技术优化课堂教学设计水平奠定了一定的基础。我们也利用空余时间用dreamweaver、frontpage、powerpoint等工具制作了许多教学课件,然后选择利用搜集来的图像、影音文件等资料来丰富课件内容。然而,现在的网络资源虽然非常发达,搜索引擎上随便一搜,就可以出现这样、那样许许多多的资源,但是这样多的资源不一定都是我们所需要的,而且即使是我们所需要的,也不一定适合我们的学生。因此,作为一名合格的数学老师,决不能是“拿来主义”,必须对资源进行整理和加工。 三、写好日常教学电子日记,不断提高备课效率。 多年来,我一直坚持指导、鼓励学生写数学日记,记录孩子每天的点滴积累、学习心得、一日反思,以此来再现每个孩子的成长轨迹。我鼓励学生将这些日记在校园网上,既可以锻炼学生的语言组织能力,激发学生的表现欲望、提高孩子学习的兴趣,同时也为学生成长和老师教学提供了第一手材料。同时,我自己的备课笔记也采用计算机排版,其优点是有利于在教学中随时根据实际需要增、减和更新授课内容,同时保证设计的完整性。并可以更好地满足多媒体等现代化教学手段的需要,方便制作多媒体授课课件。在打印稿排版上,可以如传统的备课本一样预留足够空间,用于对授课内容进行适当补充,并可采用不同颜色进行标记,方便课堂讲授。我的教学设计还向学生开放,使学生在上课时能将主要精力放在听课而不是记录上,提高教学效果。不仅如此,这样安排还可以适当减轻次年的备课工作量,原则上只需要根据上年的各种记录及学科的发展在计算机上适当增加或减少内容即可,提高了备课效率。 四、发挥教育技术辅助作用,提高课堂教学实效。 华东师范大学叶澜教授在“新基础教育”实验研究中将一堂好课的标准提炼成“扎实、充实、丰实、平实、真实”五个“实”,其中“充实”和“平实”所指即为有效率的课、常态下的课堂教学。在实际教学中,我们“说常态、讲效率”,但是有些重点往往不易突破,归其主要原因是学生的生活经验不丰富,观察事物不容易全面具体。因此我们要采用比较容易使学生接受的教学过程,达到知识迁移的目的。现代教育技术中,多媒体正是具备了形声、动画兼备的优点,在创设情境、营造氛围方面比其他媒体来得更直接、更有效。 例如:教学“立体图形体积”这一部分内容时,我首先让学生自己动手利用几何画板做出小学阶段接触过的几种立体图形,动画演示它们体积公式的推导过程,让学生参与制作,使其明白这些立体图形体积计算的依据,而后用电脑出 示一些形象的dreamweaver游戏练习题,例如长方体、正方体、圆柱体体积归类,即为柱体的体积,圆锥体,则为椎体,同底等高的圆柱与圆锥的关系等。学生做对了会得到电脑的夸奖:“你真棒!”同时观察到柱体的表面都变成了统一的颜色。而没有成功的学生会听到电脑的提示:“不要紧,再试一次。”多媒体的这种设置不仅使做对的学生得到了成功的喜悦,也会使做错的学生不气馁从而产生积极寻求正确答案的意识。 这些游戏型练习的设置有效激发了学生学习的兴趣,在练习结束之后,我给出提纲,一步一步引导学生梳理本课主要内容,学生兴趣盎然地讨论、总结,然后归纳,从而使枯燥的概念化为具体的形象。学生不但很容易接受,而且很快就掌握了多种形体的体积计算方法,既调动了学生的学习兴趣,又激发了学生强烈的参与意识,提高了教学实效。 教育技术应用论文:现代教育技术在高职计算机基础课堂教学的应用 [论文关键词]现代教育技术 计算机基拙 教学 [论文摘要]探讨了现代教育技术在高职计算机基拙课堂教学的应用,论述现代教育技术对计算机基拙课堂教学的 1前言 非计算机专业计算机基础教育是大学教育的重要组成部分。高职高专院校培养的是生产、建设、管理、服务第一线的高级技能型人才,更强调应用能力和实际动手能力。因此,培养学生具备较强的计算机应用能力就尤为重要。如何将现代教育技术融人计算机基础课堂教学,以提高该课程的教学质量,解决非计算机专业计算机基础教学中存在的问题,改进教学方法,提高教学效果是值得我们探讨的。 2现代教育技术的优势 计算机的发展对现代教育技术起到了巨大的推动作用,但如何将现代教育技术应用到计算机基础教育呢?现代教育技术有什么优势?现代教育技术是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法的体系。它主要包括现代媒体技术、现代媒传技术、教学系统设计技术,三方面的内容。同时,现代教育技术的优势体现如下: (1)现代教育技术改变教师的角色,教师必须提高应用现代教育技术能力。应用现代教育技术,教师可以摆脱重复性劳动,而把精力用于更有创造性的教育活动中去; (2)现代教育技术对教学媒体的改造是教育教学方式的一次重大变革。以计算机多媒体和网络为核心的电子信息通信技术的飞速发展加快了教育信息化、网络化、现代化的进程; (3)现代教育技术为教育信息化的实现提供信息传播的技术手段,使教育思想观念的转变落到实处; (4)现代教育技术的超文本功能,能实现教学信息组织表达的最优化,使过去难以实现的教学设计变为现实; (5)现代教育技术成为现代化教学重要手段,将知识型教育转变为智能型教育,使教学方法改善,学习效率和教育质量提高; (6)现代教育技术支撑下的远程教育是一种随现代通讯技术发展起来的新型教育模式。 3计算机基础课堂的现代技术运用 3.1教学内容的丰富 从教学内容看现代教育技术可以集声、文、图、像于一体,使知识信息来源丰富,且容量大,内容充实,形象生动而更具吸引力。同时积极研制cai课件,将教学内容中的文字、图表、声音、静态图象和动态图象集成在一起,采用多媒体技术在大屏幕上产生极佳的逼真效果,使教学内容更充实、更形象、更具有吸引力,可以将抽象问题形象化,教学内容动态化,大大提高了学生的学习兴趣和学习效果。 3.2教学手段的变化 从教学手段看现代教育技术的教学系统主要是指多媒体教学系统。多媒体教学系统强调以计算机为中心的多媒体群的作用。从根本上改变了传统教学中的教师、教材、学生三点一线的格局,学生面对的不再是单一枯燥无味的文字教材和一成不变的粉笔加黑板的课堂,呈现在学生面前的是图文并茂的音像教材、视听组合的多媒体教学环境和通过网络、远距离双向传输的教学系统,所有这一切使得传统教法中抽象的书本知识转化为学生易于接受的立体多元组合形式,使得教学过程与教学效果达到最优化状态。学生在整个学习过程中,充分利用学生的视觉与听觉功能,对大脑产生多重刺激作用,从而使得学习效果显著提高。 3.3教学方式的多样化 把多媒体技术与网络技术相结合,进行开放教学和协作学习学校应逐步建立新型的教学结构,将多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(internet)融入到新的教学环境中。教师可以通过进人校园网构建网络教学平台,将教学课件、电子教案、模拟习题库、学习指导、参考书目等内容上传。学生可以利用课外时间上网浏览课程相关内容,并与教师及时交流。教师可以通过网络辅导学生完成教学任务,解答疑难问题。网络教学可以改变传统教学的单一化模式,有助于学生学习积极性的调动,有效提高学习效率。 网络教学由于覆盖面广,可以实现更大范围的信息资源共享,名牌大学与一般大学的距离在缩短,学生接受优等教育和公平教育的机会增多,接受教育的方式也不再局限于课堂教育和在校教育。学习不再是接受某一学校的,某一种单一的教学方式,而是可以接受多种形式的教学方式,即学习的多元性,学生根据个人的情况,可以选择适合自己的学习方式。在符合总体教学目标的前提下,学生可以有针对性地开展学习。 4结束语 现代教育技术是教育科学与信息技术有机的融合,必须以先进的教育思想和教育理论为指导,充分发挥信息技术的优势。课件的内容要通过教育工作者的有效加工,使其融合到教育过程中,才能产生作用。因此现代教育技术的应用就显得尤为重要。 随着现代教育技术的发展,教学内容、教学方法、教学过程会不断地推陈出新,我们应该更好及更多的应用其有利的一面,克服其有弊病的地方,并加强教育工作者自身的应用先进教学手段教学的能力,只有这样才能提升教学水平,跟上时代的步伐 教育技术应用论文:系统科学方法在教育技术中的应用研究 【摘要】复杂性理论展示了新世纪科学研究的广阔全景,并为教育研究提供了新的视角和突破理论自身局限的可能性。教育技术具有系统科学方法的重要特征——最优化,这是教育技术所追求的目标。同时,教育技术具有系统科学理论中耗散结构理论的重要特征——开放,使得教育系统处于从无序向有序的动态平衡运动状态。最后,论述了阐释学、模糊逻辑、混沌理论对教学设计研究具有一定的启示和应用价值。 【关键词】复杂科学;系统科学方法;阐释学;模糊逻辑 被称为“制高点”、“突破口”的教育技术涵盖社会、政治、文化、教育、心理和艺术等众多学科的研究领域,我们必须充分利用科学规律和各种技术,把教育和技术紧密地结合起来,解决教学过程中的实际问题。但只是从应用层面和技术层面发展教育技术是不够的,必须从系统方法的角度来认识教育技术。只有这样我们对教育技术的认识才具有高度和深度,才能实实在在地对教育技术的发展进行指导。 一、复杂科学的提出 教育是一种非常复杂的社会现象,它的复杂性不仅体现在教育的主体复杂多样,系统内 部纷繁变化,还体现在与教育系统息息相关的外部环境的复杂多变上。因此,研究教育有必要从复杂性的视角来审视。复杂科学是国外20世纪80年代提出的研究复杂性和复杂系统的科学。复杂科学包括控制论、信息论、系统论(简称“老三论”)和耗散结构论、突变论、协(简称“新三论”),以及相变论、混沌论、超循环论等其它新的科学理论。这些理论主要是研究和揭示复杂系统的有关特性,如非线性、混沌、突现、自组织、非还原性等。[1] 正是基于对教育系统复杂性的认识,人们提出将复杂科学的原理和方法引入到教育系统的研究中,从复杂性角度来理解教育系统及其复杂性,转变学习概念,重新设计与复杂性相适应的学习系统,为学生提供从复杂系统中涌现出的新的思维方法,帮助他们提高学习效果,最终达到增强教育系统效能的目的。 物理学中耗散结构理论、协同学提出了解决复杂自然系统的理论、方法,为统一自然系统和社会系统建立系统科学准备了材料。物理学以前讨论的系统是可逆的、退化的,牛顿第二定律、热力学第二定律判定了系统的演化方向和特点。这类自然系统的演化方向与生物界、社会科学中普遍存在的发展、进化等演变现象相矛盾,人们无法用统一的方法来研究自然系统与社会系统。i.prigogine提出耗散结构理论:开放系统在远离平衡状态时,由于同外界进行物质、能量、信息的交换,可以形成某种有序结构。在自然界的物理、化学系统中可以发现存在着与生物学一样的进化现象,并可以利用耗散结构来统一讨论。h.haken提出协同学,认为复杂系统的相变是子系统之间的关联、协调作用的结果。我国著名学者钱学森教授在80年代提出了系统科学体系的框架,分析了在不同层次上的学科内容,提出了它们之间的联系,使系统科学走上了全面发展的新阶段。我们从系统科学的角度来讨论问题,这就可以站得更高,对问题分析得更深入。对这些复杂系统的分析不仅是对系统理论的应用,同时在研究中所采用的新的方法,所得到的新的结论也会丰富系统理论本身的内容,使系统理论真正成为解决复杂系统演化的理论。[2] 二、系统科学方法指导教育技术,以实现最优化 系统科学理论“老三论”(控制论、信息论、系统论)和“新三论”(耗散结构论、突变 论、协同论)为许多学科包括教育技术学科的研究提供了新的研究思路和研究方法。系统科学的思想观点和方法对教育技术学学科的形成和发展有着广泛和深远的影响,成为教育技术学最重要的理论基础。系统科学方法具有以下特征:整体性、综合性、有效性、定量化和最优化。其中最优化体现了系统科学方法解决问题时所要达到的目标,它可以根据需要和可能为系统确定出优化目标,运用新技术手段和处理方法,把整个系统逐级分成不同等级和层次,在动态中协调整体和部分的关系,使部分的功能和目标服从系统总体的最佳目标,以达到总体最优。 教育技术(aect)94定义:教育技术是为了促进学习,对有关的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。现代教育技术是以系统方法为核心展开全部教育实践的,即对学习过程与学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价。现代教育技术的目的是追求教育的最优化。教育最优化是指一定的条件下,在同样的时间内,使学生学得多些快些好些。最优化标准有两个:一是最大效果;二是最少时间。用最少时间得到最大效果是教育技术所追求的目标。 如前所述,耗散结构理论认为:任何远离平衡状态的开放系统,都能通过与环境进行物质和能量的交换,这时系统可从原有的熵增的状态,转变为一种在时空和功能方面的远离平衡的有序状态,即形成一种组织化和有序化的耗散结构。孤立的系统只能出现负熵,最终导致有序结构的破坏。[3]目前,中国的应试教育还根深蒂固,必须以和谐的方式从教育系统的外部引入负熵,营造开放的教育环境,促进系统内部长期积累的熵增的逐渐减少,通过系统内部的各要素之间的相互作用,使教育系统从无序向有序进行。教育技术可以实现以上转变。教育技术具有开放性和旺盛的科学活力,它与全新的认知理念同步发展,并及时把相关科学和高新技术引入到教育系统中,促进人们更新教育观念,改革教学方法,使教育领域成为培养适应社会的创新人才的基地。 开放是系统减少熵增和内耗的调节剂,开放使系统不断更新,也使系统获得良性循环的保证。系统要达到开放必须具备两个条件:系统内部各要素的相互开放和交流,系统内部和外部的各种影响因素的相互开放和互动。开放的本质是系统吐故纳新,教育技术的灵魂是整合,它意味着教育对各个学科的开放,接纳和综合。[3] 教育技术具有开放的显著特征:(1)开放的教育观念 学会学习是当今教育的主旋律,培养每个公民的信息素养增强了教育技术的开放性,教育技术实现了教育理念的全面开放。(2)开放的教育对象 从教育走出校园,面对社会每个公民,面对不同职业,不同年龄的人,可以按学习者的需求,构建教育环境。(3)开放的学习 重视学习的过程,从学习方式的单一化向多样化开放,如集体学习,个别学习,研究性学习,协作学习等。传统的认知方式是人们长期形成的习惯,而电子学习创造了全新的学习空间和学习模式,激发了认知潜能。(4)开放的学习能力 从重知识的获取能力到处理信息的能力。培养人的信息素养是学习的主要目的,强调个人对信息的获取、分析、加工、评价、创新的能力。(5)开放的信息资源 电子阅览室、数字图书馆、多媒体教室、视频会议系统和信息高速公路把全世界的信息资源通过文本、视频、音频、动画、数据等传播形式呈现在学习者面前,让学习者能够随时随地获取信息。 三、阐释学、模糊逻辑、混沌理论与教学设计 教学系统由学生、教师、教学内容、教学方法和教学媒体构成,教学设计是对教学系统 的优化设计。教育技术的核心问题是教学设计。因此,教学设计应摆在教育技术学研究与实践的核心位置,这是因为教学设计不仅构成教学开发与应用的前提,更直接影响到开发与应用的质量。人们获取学习信息或学习资源的手段、环境及学习目的都发生着变化,因此,教学设计处于变化之中。传统的系统理论研究教学设计具有一些局限性,如教学设计的线性、确定性、封闭性和负反馈性等与当前以人为本的教学实际有一定的距离。[4]20世纪90年代以来阐释学、模糊逻辑、混沌理论等多种学科领域的研究为教学设计提供了多样化的视角。 (一)阐释学与教学设计 阐释学(hermeneutics)是一种关于意义、理解和解释的哲学理论。从广义来说,它是对于意义的理解和解释的理论或哲学。阐释包括两个基本的意思:一是使隐藏的意义显现出来,二是使不清楚的意义变得清楚。“阐释学是一种理解世界的方法。通过阐释学原理的应用,在解释者对世界所熟知的意义和世界拥有的某种未知的意义之间架起一道理解的桥梁,缩短二者之间隔阂的距离。” [4]在阐释学发展过程中,有关学家研究总结出以下法则和原理:正确理解文本意义的法则。对文本的理解和解释不仅仅是一个语言的过程,而且是一个创造性的心里过程。(1)历史性原则——结合作者所处的具体条件理解文本的意义。(2)整体性原则——在一定的语境中理解每个词语的意义。(3)代入性原则——进入作者创造时的情景,重新体会其原意教学的主要目的就是对所学内容获得正确的理解,或者帮助学习者对所学内容阐发个性化的意义。根据学习者的理解过程来促进学习者的个性化理解,教学便有“建构”的意义。阐释学为教学设计思维提供了一种有意义的视角,对教学设计的启示主要表现在以下方面:(1)没有学习者的理解活动,理解不可能产生。学习的产生在于学习者能参与到理解的活动之中。阐释学认为,当理解者与文本以共同的观点融合在一起时,理解便产生了。(2)背诵不等于理解。以促进理解为目标的教学,应当关注文本创作者和解释者所处的不同文化或社会情境。文本的理解不是通过文本的背诵而获得,而是通过解释者的阐释。(3)教学不要奢望某种统一的意义理解或学习结果预定。理解并不是一种僵硬的过程,它涉及所处时代的社会和历史的影响。要从一个群体中期待一种可信的、客观的学习结果预定,是不可能的。(4)学习是一种个别化的社会性的活动。每个对话/交流都是不同的,忽视这一现象将导致在教学实践中错误地判断学习者理解了什么,学到了什么。 运用阐释学原理为教学设计寻求一种解决方案,意味着我们在为学习者深化某一问题的理解寻求方法。教学设计的思维和操作可以沿着以下原则展开:(1)利用理解的空白,促进学习者对学习内容表现他们个人化意义的理解。这种处理理解“空白”的活动,是基于阐释学的教学设计的主要任务之一。学习者在对待理解“空白”的问题上,要求表现个人化的解释/意义生成。教学设计就是要为学习者对文本形成个人化的意义创造/组合大量的机会。例如,为学习者提供开放性问题的课堂讨论练习,就有利于学习者展现个人化的反应和发展学习者的个人化意义。(2)多数学习者在学习过程中,在理解主题内容时,都会带着自身的偏见和切身的利益。这就意味着在学习课程内容开始,教师可以通过引发讨论的问题,来发展学习者的主观性意义。(3)为了促进学习者对学习内容的理解,教学应当在“文本创作时代”与“理解者所处时代”之间架起一座沟通之桥。在任何一种学习活动之中,学习者都会把其自身的时代和文化代入其中,对意义的解释产生影响。 (二)模糊逻辑与教学设计 模糊逻辑(fuzzy logic)是美国工程师lotfizadeh(1965)提出的一个概念。模糊逻辑对传统逻辑提出了严峻的挑战。传统的逻辑假设是:人的思想是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精确的。它以命题的二值性为基础,以排中律为基本原则之一。因此,传统的逻辑所遵循的是二值性原则和排中原则。一个命题或者是真的,或者世界假的,并且一个及其否定必有一真。而模糊逻辑却与概念、命题意义的不精确性相一致,它推理的结论并不严格依据前提。模糊逻辑的出现,为解决复杂性、交叉性的问题开拓了道路。 模糊逻辑对教学设计的启示表现在以下三个方面:(1)模糊逻辑理论对教学设计中的需求分析和评价具有启示意义。这些分析在教学系统设计模式中居核心地位。从模糊逻辑理论的角度来看,在理念与行为只常常存在一种或然的、非线性的关系。因此,运用模糊逻辑作为一种分析工具,更能有效地解释行为。(2)模糊逻辑理论对认识/处理学习者的感知问题更为有效。学习者对自身能力的感知及自信心,与学习者获得好成绩同样重要。(3)运用模糊逻辑超越决定论的思维和设计方法,在评价“现实生活”的问题方面显得更为有效。[4]世界并非是黑白两极的,而是绚丽多彩的。 (三)混沌理论与教学设计 20世纪60年代,诞生于数学与物理学的混沌理论,与相对论、量子理论并誉为20世纪的三大科学革命理论。混沌理论的产生始于量子物理学不满牛顿机械决定论对物理现象的解释。牛顿物理学认为宇宙中的每种实践都是有序的、规则的并可以预测的。量子物理学认为宇宙并非是一个巨大的、事先决定的存在,所有的物理现象都是不可决定的,也是不可预测的。这种非决定论为解释世界的混沌现象提供了认识/研究途径。所谓“混沌”,是指非决定论的不可预测性与无序性、复杂性、不平衡性、多样性、非线性及不稳定性的存在。理解混沌,应当注意两点:第一,混沌系统中隐藏无序;第二,混沌是存在于无序中的有序模式。理解混沌理论要把握以下三个关键概念: 1.对初始条件的敏感依赖性(sensitive dependence on initial conditions):一个系统中的混沌是指系统内初始条件的小变化会引发后续的大变化。这也常被称为“蝴蝶效应(butterfly effect)”。混沌系统对其初始条件的异常敏感性说明,最初状态的轻微变化导致不成比例的巨大后果。当一个系统的初始条件不清楚或不确定时,我们是不可能预测到会发生什么结果的。 2.分形(fractals):分形理论创始人是美籍法国数学家b.mandebrot.fractal,本意是不规则的、破碎的、分数的。用此来描述自然界中传统几何学所不能描述的一大类复杂无规则的几何对象。例如,弯弯曲曲的海岸线、起伏不平的山脉、令人眼花缭乱的满天繁星等。它们的特点是极不规则或极不平滑。直观而粗略地说,这些对象都是分形。分形,意指系统在不同标度下具有自相似性质。由于系统特征具有跨尺度的重复性,所以可产生出具有两个普通特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同的尺度上不规则程度却是一个常量。 3.奇异吸引子(strange attractors):吸引子是系统被吸引并最终固定于某一状态的性态。而奇异吸引子则通过诱发系统的活力,使其变为非预设模式,从而创造了不可预测性。 混沌理论对分析学习系统提供了另一种科学视角,对我们在分析教学系统中常用的决定论科学方法提出了质疑。(1)如生物学系统一样,教学系统也是充满了混沌。传统的教学设计原则和假设在两个方面与混沌理论相抵触:一是教学系统的决定主义假设;二是学习者和学习过程是可预测的。(2)混沌理论挑战传统教学设计中的线性教学程序——设计者或教学者认为只要按照预定的教学程序,对学习者施加干预/影响,就可得到预期的学习结果。但事实上,预成的线性教学设计很容易被教学中的混沌实践所颠覆,导致教学过程难以预测,难以单靠线性的操作程序来控制教学过程,并得到预期的教学效果。(3)混沌理论认为教学设计必须认真考虑学习过程。学习的信息处理模式通常在本质上把学习描述为一种线性过程(短时记忆——长时记忆——工作记忆——绩效)。但是,学习的发生过程是学习者个体差异以一种混沌的形式相互交织在一起,共同发挥作用。(4)走向重视学习者元认知能力的发展。处理教学系统设计/实施混沌理论的最有效方法是:帮助学习者学会反思其学习活动,发展其元认知意识,提高其元认知/反思水平。发展学习者的元认知意识是一种帮助它们处理复杂现实世界问题的方法/途径。元认知是指关于我们如何人感知、记忆、思考和行动的知识。掌握这些过程并在学习中及时应用,直接影响学习者的学习成效。(5)情感与混沌。在学习中处理混沌现象最有力的促进因素要靠人类的情感。已有的情商研究表明,经常性的情感挫折或情绪波动会影响个体的智力水平,损害/削弱学习者的学习能力。自我意识是情商的关键性能力。了解和控制个人的自我意识,对于成功做出决策来说,是至关重要的。 就目前我国教育技术发展情形来看,以上这些研究还未完全体现在教学实践过程中。但是,积极地吸纳各种相关理论的研究成果,适应时展和健全自身发展,却是新时期教育技术发展的必然趋势。 教育技术应用论文:现代教育技术在机械制图课程建设中的应用 【摘要】文章通过对机械制图传统教学方法的剖析,引出现代教育技术在机械制图教学中的应用,在建构主义教育原理的指导下,运用多媒体技术和网络技术进行课程建设。 【关键词】机械制图;现代教育技术;建构主义;多媒体技术 《机械制图》是工科类专业的主干课程,其研究对象是机械图样,其目的是培养学生的绘图、识图和空间想象能力。制图课中的空间分析和想象能力是指在接受物体的二维和三维信息后,经过联想和判断、想象和推理等思维活动,确定物体在空间的位置和几何形状的能力。该课程教学难度大,难就难在学生难以建立空间概念以及机件表达方法的正确选择上。传统的教学模式主要是通过教师板书,借助模型、挂图进行课堂教学,效率低、信息量小。在计算机技术的迅速普及和推动下,从上个世纪80年代初的电化教学、计算机辅助教学到今天的多媒体教学,已经由单一的纸介质教材转化为多种介质共存,如由高新技术支持的磁介质、网络传输等现代化教学手段具有更丰富、更先进的表达能力,并且能把音像和多种媒体所表述的内容与教材有机结合,形象生动。 一、传统机械制图教学的弊病 (一)以教师为中心的行为主义教学模式 在传统?填鸭式的课堂教学中,由于教师始终唱主角,满堂灌,使得学生处于被动地位,课堂气氛呆板、沉闷,影响了教学效果,阻碍了学生的学习兴趣,抑制学生的发展。 (二)黑板作图,效率低下,耗费大量时间,教学信息量较少 传统的机械制图教学模式是:粉笔+黑板式的教学,教师在课堂上往往要书写大量的板书,画大量的图,重复劳动多,劳动强度大,工作效率低下,往往无法与学生进行充分交流。 (三)实物模型数量较少,讲解例题时,不能找到足够多的模型 机械制图是一门抽象性很强的课程,在学习过程中需要一定的空间想象能力,而青少年学生的抽象思维能力往往较差,这就使得在制图教学中存在着较多的难点,在讲授这部分内容时,教师往往无法讲得很清楚,学生也往往听不明白。以往都是使用实物模型来帮助学生建立空间想像能力,但仍然不能很形象的表达,模型的种类和数量也不能随着形体的不同,无限制的增多。 (四)分析几何形体的结构以及讲解机件的表达方法时,缺乏形象生动的教学手段 例如在讲解组合体的读图时,各种类型的组合体视图的分析过程,以往教师都是利用徒手绘制轴测图的方法,来展示视图所表达的形体的形状,这对教师的徒手绘制轴测图的能力要求较高,尤其是新教师很难掌握,影响教学效果。另外,在讲解剖视图的时候,对两个相交的剖切平面的剖视图的画法,利用挂图也较难讲清楚。 二、运用现代教育技术的方法如何实现机械制图课程的教学设计 [1]教育技术是以现代教育理论为基础,运用现代科技成果和系统科学提高教学效益,优化教育教学过程的理论和实践的技术。它通过研究学习过程和学习资源来解决教育教学问题,即解决“如何教”和“怎样教好”的问题。以现代学与教的理论为依据,并用系统方法去调动、协调、处理好教学系统中各要素,使教育技术更有时代特色,更加科学化和系统化。随着现代教育技术的不断的发展,越来越多的教师在教学过程中应用多媒体课件,重视网络课程的开发和建设,在教学设计中运用建构主义原理,以期追求更好的教学效果。 我们在建构主义理论的指导下,对机械制图课程的教学进行了设计: (一)将认知学习理论应用于教育技术实践 [2]以学生为主体,遵循学生的认知和学习规律,在教学中正确设计多媒体课件教学方案,积极调动学生的参与意识。关于教学媒体的设计,包括教学媒体选择与媒体内容呈现方式的设计。为了使媒体的利用能在教学中发挥最佳效果,教学媒体设计除了要考虑教学目标、教学内容、教学对象外,还须以认知心理学为依据。仔细分析注意、知觉、记忆、概念形成等四种心理活动所具有的特性以及与媒体呈现之间的关系,可以得出一批有价值的结论,这些结论对教学媒体的设计有直接指导作用,使教学媒体设计建立在坚定的理论基础之上。机械制图课程建设正是基于这种建构主义理论基础上,运用多媒体、网络技术来实现教学设计的。 (二)设计学习环境和教学模式 [3]随着学生认知学习理论的普及,人们认识到学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,教师不向学生直接灌输知识,而是创建良好的学习环境和理想的交互方式,发挥学生的积极性、主动性。因此,多媒体课件在设计中形成的交互性的教和学情景,能把教师和学生有机的联系起来。 (三)利用多媒体课件将机械制图中的难点和重点突出表达出来,使学生把握重点,理解难点 [3]建构主义认为,学是与一定 “情景”相联系的。思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的,因此,课程教学设计注重使学习者能利用自己原有知识结构中的一些经验,去分析和理解当前学到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,为学生构造良好的学习情景。因此,[4]通过多种媒体的设计,展现几何形体的结构特征,以此来使学生在这种特殊的“情景”中,将大脑中的各种简单形体的认知联系起来,形成对复杂几何形体的认知,从而正确理解利用二维图形对三维几何形体的表达。 (四)引导学生开展协作学习 [3]为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。所以,多媒体课件注重教学方法的设计,对知识点的介绍是循序渐进的,提供交互方式的设计,将知识逐渐深化。 (五)组织学生利用网络进行学习。 [2]在网络环境下进行学习,学习者、教师和学习伙伴的思维与智慧就可以被沟通共享,共同完成学习任务。制作网络课程,可以通过网络使学生能够对课堂教学内容进行复习巩固,并组织学生对典型的题目进行讨论,发表各自的不同看法。 (六)强调多范围、多层次的学习 课程教学设计最好将学生认知和学习理解为个体层次和社会层次之间的动态互动过程。如果只关注某一个层次,并假设其他因素都是常态或者是可以预期的,就不能充分提供有效的学习情景。因此,制作包含各种层次要求的习题库和试题库,可以适合不同层次学生练习的需要,满足教学考核的需要。 三、现代教育技术在机械制图课程建设中的具体应用 基于以上机械制图的教学设计,我们在该课程的建设中做了如下尝试: (一)利用多种集成软件制作多媒体课件 以powerpoint软件为平台,将图片、影片、flash动画、文档等多种媒体集成为课件,实现多媒体教学。 (二)利用网络教学平台制作网络课程 利用天空教室等网络课程制作平台制作机械制图精品课程,将各种教学文件,如教学计划、教学大纲、授课计划、电子教案、电子教材、实践性环节指导书等公布于网络,使教师和学生能够上网查阅。 (三)制作习题库和试题库 利用word软件搜集整理各类习题及试题,还利用auto cad软件绘制习题和试题,以便能够根据需要修改试题。 (四)利用虚拟现实技术实现电子模型的模拟仿真 利用三维实体造型软件pro/e、solidworks、ug等制作三维电子模型,并通过使用特殊插件,能够在网络上实现电子模型的仿真模拟,能够随意旋转、移动、翻转模型,使学生通过对电子模型的研究,达到对真实形体的理解,从而较快建立空间概念,培养空间想像能力。 四、机械制图多媒体课件及网络课程在实际教学中的应用效果 1.利用多媒体课件教学受到广大学生及教师的欢迎,教学过程生动形象,教学手法新颖独特,给学生营造了一种轻松学习,娱乐学习的氛围。真正实现了“愉快地教”、“轻松地学”。 2.单位教学时间的信息量增大,解决了当前课时压缩,而教学内容较多的矛盾。同时,在课件中结合实际的内容多了,增加了学生的感性认识,将理论知识与实践操作有机地结合起来。 3.运用多媒体课件及电子模型可以满足学生对较多模型的需要。让学生在屏幕上看到形态各异,结构不同的零件,而且对它们的内外结构特征理解深刻,帮助他们较快建立空间想像能力,达到学习制图的目的。 4.利用习题库可以让教师根据需要多举实例,也可以使学生在课堂上完成较多练习。在课堂上利用多媒体进行交互,教师提出问题,学生进行讨论分析,解决问题,同时,结合黑板作图,以达到较好的教学效果。 5.利用试题库进行考核,真正实现教考分离,改变传统考试制度中由任课教师授课、复习、出卷、评分的模式,减少考试本身的随意性和主观性,以公正地评价学生的学习效果。 五、结语 在具体的教学实践中,我们不断尝试运用最新的现代教育技术,以建构主义教育理论为指导,对传统的机械制图课程教学进行改革,课程建设是一项系统工程,工作量很大,需要多方协作、领导支持,开发研制人员还要有奉献精神。这项工作对推进教育教学改革,提高教学水平将有深远意义。 教育技术应用论文:关于将现代教育技术应用于计算机辅助药物设计教学 论文摘要:为培养学生的创新和实践能力,运用计算机多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术手段对计算机辅助药物设计课程的教学方法进行改革,并对教学效果展开问卷调查。调查结果显示,改革可使教学内容更加直观、形象,极大地激发了学生的兴趣,收到了良好的教学效果。 论文关键词:计算机辅助药物设计;现代教育技术;教学改革 计算机辅助药物设计(computeraideddrugdesign,cadd)是药物化学学科的一个分支,该项技术的高速发展和广泛应用使其成为药学科研工作者必须掌握的技术之一。计算机辅助药物设计课程是药物化学的系列课程之一,其特点是专业性强,所涉及的内容、方法及应用软件更新很快;课程内容多涉及生物大分子和有机小分子的三维结构,如何将内容生动、形象地呈现给学生是教学过程中需要解决的问题。为充分调动学生主观能动性,提高学生兴趣,培养学生分析问题和解决问题的能力,笔者在cadd课程教学过程中引人多种现代教育技术和教学方法,不断推进cadd课程教学的革新。 本文主要对作者在计算机辅助药物设计课程教学中综合应用多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术的经验进行介绍,并对在cadd教学过程中推行改革的几点体会进行总结。 一、计算机辅助药物设计课程教学改革探索 1.多种现代化教育技术手段的应用 笔者所在的药学院自2001年在本科生及本硕连读长学制学生中开设cadd课程,其教学模式的发展如其他课程一样,经历了从传统到现代的过程。课程早期采用“粉笔加挂图”教学模式,以传统的黑板板书为主,复杂的内容用挂图表达。后来有了幻灯机,部分分子图形可以用幻灯机放映,使学生对分子图形有了相对形象的了解。到上世纪9o年代后期,随着计算机microsoftofifcepowerpoint软件在教学过程中被普遍使用,cadd课程教学模式进入了计算机多媒体时代。授课时,教师可以方便地将课件内容显示在教室的大屏幕上予以讲解。其优势是一些分子图形的内容可以比较形象的表达,但缺点在于图片依然是“死”的形式,不能显示生物大分子和药物小分子相互作用的动态过程,不足以形象地体现出计算机辅助药物设计的特点。为了解决这个问题,并充分挖掘现代教育技术的潜能,笔者在cadd课程教学中对教学方法进行了改革。 现代教育技术除常用的计算机、多媒体和网络技术等,还包括摄像机、dvd/vcd机以及其他av(音频和视频的总称)设备等。笔者在课堂教学过程中,不断摸索将现代教育技术恰到好处地应用于计算机辅助药物设计课程的方法,促使新技术的引入起到激发学生兴趣、提高教学效果的作用。笔者挖掘现代教育技术潜能具体的做法包括以下几个方面: (1)应用pymol软件图形化地表达分子动态过程 pymol是一个用于显示和分析分子三维结构的程序,由warrenlyforddelano编写,并被delanoscientificllc软件公司商业化。应用这个软件,可以向学生演示构建小分子的三维结构以及用球棍、飘带等多种方式显示分子三维结构的方法。另外pymol还可以对蛋白质三维结构进行编辑和修改,研究蛋白质和小分子相互作用的过程,并以三维图形的形式显示分子相互作用的动态过程,使原本抽象的教学内容能够很直观地呈现在学生面前。笔者在课程的各个章节中均穿插使用pymol软件对分子三维结构进行模拟,图像色彩鲜艳,结构形象生动。由于大部分学生是第一次接触分子模拟软件,对此种丰富生动的图形有很强的新奇感,激发了学生对课程的强大兴趣。因此pymol软件的引入,在整个教学过程中起到了变化教学刺激、维持学生注意力的良好效果。 (2)充分利用网络资源 在网络尚不发达的年代,cadd课程内容有一定的局限性——只能以介绍理论为主,相对抽象和枯燥,不利于培养学生的实践能力和解决问题的能力。随着网络技术飞速发展和网络资源的不断丰富,cadd课程的教学在时间和空间上都得到了很大的扩展。在课程的内容上,笔者给学生介绍大量与计算机辅助药物设计相关的网站资源,包括各种网页、数据库和计算模拟软件;让学生通过完成课后作业的形式利用这些资源,并自己不断扩充课堂知识,从而把课堂教学效果延续到指导学生今后的工作,使学生的学习能力和素质较之以前明显提高。后来的调查结果显示,学生对这部分的内容是非常感兴趣的。 (3)绘声绘影12.0软件的应用 计算机辅助药物设计课是对药学专业本硕连读六年制学生开设的一门选修课,根据每届学生人数不同,选修人数多则上百,少则六、七十人。由于场地和教师人员的限制,不可能让每个学生都进人工作站进行实地操作。为了使学生对工作站的基本情况有所了解,笔者用摄像机录制了介绍本院工作站的视频文件,并用绘声绘影12.0软件加以编辑,配上片头和音乐,自制成比较有趣的dvd视频教学片,在课上给学生播放。学生观看后,对工作站的方位和硬件一目了然。还有一些学生观看后,饶有兴趣地要求参加工作站的研究工作。 (4)discoverystudio2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件相结合的尝试 计算机辅助药物设计是一门实践性很强的学科,最佳的授课模式应该是在理论课进行的同时开设实验课,使学生有机会到计算机辅助药物设计工作站的实验室里亲自动手操作。但计算实验室与普通实验室不同,需要特殊的空间,需要大量的计算机,更需要昂贵的药物设计软件。受空间和经费的限制,往往短期内难以建成符合要求的实验室。另外对教师而言,只有在经过系统的培训和长期的实践基础上才有能力来带这种特殊的实验。如何使大量的学生能够在教师的指导下到工作站进行实际操作,多年来一直是困扰大家教学的难题。为了在经费有限的条件下解决这个问题,使整班学生都能较快了解软件的功能及操作,笔者在多种现代教学方法中做了许多摸索,最终采取将discoverystudio 2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件的相结合使用的方法。 discoveyrstudio2.5(简称ds)软件是基于win—dows/linux系统的分子模拟和计算软件平台,功能很多,可以完成大多数课堂教学的计算内容,但是操作起来相对复杂。由于学生人数多,空间和时间都受限制,即使教师将学生分成多组,一遍遍地做演示和讲解也是不现实的。受网络教育的启示,笔者采取用录屏软件将教师在pc机上操作录制下来制成教学片的方法来进行实验教学。笔者先后尝试了多种录屏软件,最后选用功能较好、录制效果理想的camtasiasudio6.0软件。在专门的录音室里,教师在自己的pc机上应用discoveyrstudio2.5软件演示教学内容的操作过程,同步使用camtasiasudio6.0软件的录屏功能,将所有的操作步骤和讲解内容都很清晰地录制下来。之后,再对这些录制好视频文件进行加工,制成一个个不同主题的实验教学片,拿到课堂上给学生播放。这种直观的演示,不仅大大节省了实验室空间和时问,减少了教师不必要的重复性工作,学生容易接受和理解,学得轻松愉快。学生在后来的问卷调查中表示对这部分的内容很感兴趣,印象深刻。其效果可谓“教得轻松,学得愉快”。 在上述实践过程中笔者深刻体会到,灵活运用现代化的教学手段,充分挖掘其潜能,可以为教学工作提供很大便利。不但可以激发学生的学习兴趣,还能帮助解决师资缺乏和实验设备不足的问题,使教学效果明显提高。教师通过将网络、音频、视频等技术手段引人教学过程,把授课内容制成包括动画在内的各种视听资料,使教学内容能够以更加形象、更加逼真的方式传授给学生。这种方式较之传统的“板书+教科书”的授课方法更受学生的欢迎,同时,学生对授课内容的记忆也更加深刻。 孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。有教育学者认为:“在教学中创设良好的学习环境,是激发和引起学生学习动机、学习兴趣的有利手段,一旦激发起来,学生就会产生学习的强大内趋力,主动去探索和学习”。教育最终目的是“授之以渔”,故对教师而言,在课堂上启迪学生积极思维和主动学习是很重要的工作。现代教育技术的应用,可以直接指导学生在获得知识的过程中主动观察、思维和想象,引导学生在学习过程中分析现象,挖掘本质,最终解决问题,这些过程都可以加深学生对知识的记忆。现代教育技术通过对学生产生多种感官刺激,有效地激发学生的学习兴趣,使课堂的气氛轻松愉快,有利于教学质量的提高,有利于学生思维的发展,提高学生的素质。 二、传统教育与现代教育技术的有机结合 “教学的进步是要不断地掌握众多的教学模式和不断地提高有效使用这些模式的能力”。笔者在进行cadd教学改革的过程中,深感必须把现代教育技术与传统教学手段有机地结合起来,才能获取课堂教学的最佳效果。为此,笔者进行了三项改革。 1.及时更新教材 计算机辅助药物设计学科具有技术发展快、内容和软件更新快的特点,这使得其课程存在一个突出问题,即教材的更新赶不上学科的发展。为了应对这项挑战,笔者采取年年更新教材的做法,在每年开课之前都对教材内容进行必要的补充,为学生复印教材的补充材料。相应地,每年也都对教学内容进行调整,尽可能地将学科的新进展融人到教学内容中,保证学生能在课上接触到最新的知识。 2.改革授课方法 教学过程中,如何使学生在学习中发挥主体作用是一个重要的问题。教师在教学中应该充分发挥学生学习的主动性,激发学生对教学活动的参与,实现师生之间的互动。problem—basedlearning(pbl)教学法是目前世界流行的以问题为导向的教学方法,是一种以学生为中心的教育方式。实践证明,pbl教学可以很好地调动学生积极性,但必须有多个教师才能完成对学生的引导和带着问题学习的过程,同时需要学生投入很大的精力去查文献和准备讨论的内容。为此,笔者在cadd教学中借鉴pbl教学法,并对其进行改良,在每堂课都设计一些有关实际操作和药物设计的问题,引导学生积极展开讨论,启发学生的思维,使学生由灌输式的学习转变为积极、主动的学习。同时教师在教学实践中灵活、理性地利用现代教育技术,最大限度地调动学生的积极性,一起投人教学改革中,使教学效果获得很大提高。 3.革新考试方法 为培养学生的综合素质和创新能力,在考核方式上笔者没有采取传统的闭卷考试的方法,而是采用了多样灵活的形式。学生成绩(百分制)由以下几部分组成:以期末开卷考试(50%)和平时随堂练习成绩为基础分数(20%),加上记录出席实验课情况的基本考勤分(20%)和平时上课积极参加课堂讨论的课堂表现分(10%),即为学生最终的课程得分。这样不仅减轻了学生的负担,而且促进学生分析问题和解决问题能力的提高,把促使学生主动学习的思想贯穿在整个教学过程中,而不是仅在学期末的死记硬背,更有助于学生养成主动学习的习惯,有利于学生整体素质的提高。 三、应用现代教育技术要求教师再学习 目前国内各学校普遍配备了较为现代化的教学设备,但拥有现代化的教学设备,并不代表就能够发挥现代教育技术手段的优势。还需要广大教师学习和研究现代教育理论,充分使用现代教育技术。“教师需要跟上当前理论和研究的发展,并理解这些发展对课堂教学实践的意义”。 随着社会的发展和科学的进步,人人都面临终生教育的问题。教师作为教育的先行者,首先要更新知识更新观念,做现代教育技术的学习者、使用者和传播者;要提高教学质量、激发学生的学习兴趣,教师首先要提高学习兴趣;要培养自身创新意识,在教学过程中不断地尝试和创新,充分学习和利用现代教育技术。为此,笔者通过多种渠道来学习和掌握现代教育技术。首先,积极参加学校、社会组织的各种教学技术培训班,紧跟同行步伐,不落伍;此外,还充分利用寒暑假等业余时间,研究开发各种软件的使用方法,学以致用,及时地在课堂上进行应用和演示。在学习和应用这些技术方法的过程中,笔者体会到了无限的乐趣。 与此同时,教师又是现代教育技术的受益者。现代教育技术为教师提供了理想的教学平台,实现了教学资源的多样化,集p文字、动画、分子图形、分子模拟和dvd录像等各种表现形式于一体,使教学内容更丰富和更直观,有利于学生对知识的获取和记忆,使教学内容变得具体生动,使过去难以表达到的内容轻而易举的展现。现代教育技术的出现,为教师施展才华提供了新的契机。教师把新技术应用于教学和课堂组织时,会感到非常自信和方便。如果不把握住这一机遇,就会成为时代的落伍者引。 四、现代教育技术应用效果的评价 为了听取学生的建议,更好地推进cadd课程教学改革,笔者在2009年选修cadd课程的学生中展开了问卷调查。当年选课学生为60名,有56人参加答卷。其中与本文内容相关的统计和分析结果如下: 1.学生的学习兴趣 对于选修cadd课程的目的,有13人(23.2%)是因为学科内容与学生的研究课题有关,或希望毕业后往这个方向发展;而多达36人(64.3%)则只是感兴趣,为了多学一些与药学有关的知识。说明学习兴趣是促使学生主动学习的重要因素。 2.现代教学技术帮助学生达到预期的学习效果 对于是否达到预期学习效果,共45人(80.3%)认为完全达到和基本达到,认为说不清的10人(17.9%)。学习效果受到学生的肯定。 3.对计算机辅助药物设计实验教学环节的建议 有44人(78.6%)希望开设真正的实验课,学生自己上机实际操作;5人(8.9%)不希望开实验课,但希望到工作站现场去看教师演示;18人(32.1%)建议再录制一些其他实验方法内容,增加模拟实验课的学时,减少理论课的学时;没有一个学生赞成只讲理论课,取消实验课环节。上述数据说明大多数的学生还是希望培养自己的动手实践能力,以适应今后的社会发展的要求。 4.对整个教学过程感兴趣的环节 选择理论课中基于受体的药物设计方法的28人(50.0%);选择理论课中基于配体的药物设计方法的22人(39.3%);选择理论课中生物信息学内容的19人(33.9%)。有28人(50.0%)表示对所介绍的各种软件和各种网站比较感兴趣,说明学生希望用网络资源不断去扩充自己的知识。关于对视频教学的内容,有12人(21.4%)对笔者自制的dvd教学片感兴趣,同时25人(44.6%)建议在各相关章节中增加更多内容的dvd片子。有25人(44.6%)对实验教学片感兴趣,有学生还提出,看了实际操作印象深,希望多多益善,并建议教师提供下载软件方法。还有8人(14.3%)提出实验教学片的内容还不丰富,应该再增加其他实验内容。有42人(75.0%)感觉用camtasiasudio6.0录屏软件的录制效果不错。 上述数据说明学生欢迎现代教育技术的使用,肯定其带来的教学效果和学习乐趣,说明笔者的教学改革取得了成功。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在高校思想政治课中的应用 论文关键词:教育技术;高校;思想政治理论课;现代化 论文摘要:提高高校思想政治理论课教学的现代教育技术水平,纠正教育思想意识偏差,乃是当前加强高校政治理论课现代教育技术建设的首要问题,对此,必须从教育主体的现代化抓起,通过建构主义学习思想的实践教学应用,以及采取相应的发展信息化的有效措施,最终推动高校思想政治理论课教学水平的现代化。 一、问题的提出与应用误区的分析 目前,现代教育技术在高校思想政治理论课教学的运用有了迅速发展,但是也存在有问题和误区,其主要表现为:第一,教育理念存在偏颇。传统的教育观念强调以教师为中心。而20世纪90年代以后,随之以合作学习为中心的多种虚拟学习环境和教学模式的出现,新的集成化教育系统为人们提供了更为直接和高效的现代化教育技术手段,而人们的理念尚没有及时实现更新和转换。第二,应用网络教室和校园网的目的不明确。许多高校把网络教室这种现代化教育技术仅仅看作是一个教学手段的现代化,而没有看到有此所带来的高校思想政治理论课教学内容的改革和教学方法的更新,以及在很大程度上改变传统的教学模式,实现学习的多元化、主体化和社会化。第三,在课程信息化建设方面,技术性思维被忽视。各高校远程联机系统中,有关高校思想政治理论课教学的数据库资源比较贫乏。 二、建构主义学习思想的借鉴和应用 建构主义的学习观认为,知识是学习者在一定的情景即文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用有意义的学习资料,通过意义建构的方法获得。这里建构主义所强调的是学生对知识的主动探索、主动发现和对所学习知识的建构。诸如把多媒体网络等现代化教育技术手段运用到思想政治教育理论教学,就比较利于实现建构主义的学习环境。因为现代化信息资源和技术的应用,不仅能够极大地丰富高校思想政治理论课的教学情景,有效地促进学生该课程认知结构的形成和发展,而且也会促进现代信息技术和学科课程的整合,逐步实现教师和学生的教与学互动方式的改革。 从高校的现代教育技术发展来看,近几年来,多媒体教学已成为各个高校教学改革的热点和发展大势,它以图文并茂、声像结合、动静相宜的表现形式和非凡的视觉冲击力、表现力,能把人们对事物及其发展过程的认识引人了一个新境界。作为思想政治理论课,抽象的理论概念较多,如果采取传统的方式教学不仅枯燥乏味,且有时也很难阐释清楚,而一旦采用多媒体技术辅之以图片、动画和视频传导,就会起到很好的效果。因此,借鉴并应用现代教育技术对思想政治理论课进行信息化教育改革,势在必行。而作为信息化教育改革,必然会给传统教育模式下师生的思想行为带来巨大变革。一方面,作为思想政治理论课教师,要热爱网络和谙熟相关技术,能在正确把握教学信息真意的条件下,有效地对各种信息进行主体意义的加工,并通过网络技术进行有效和传递。这一过程既包括了对传统教学方式和手段的改善和改造,又包括了从学生的可接受性和学习需要出发,进行教学特色的创意设计和提高教学的效能。另一方面,作为学生,要确立在现代网络化环境中自主、自觉学习的新理念,根据自己的实际水平和学习方式自主地选择性学习,锻炼利用人工智能技术构建智能导师系统寻求教学帮助,或通过网络对学习进行反馈,培养现代信息技术条件下正确获取和运用知识、解决问题的能力。 三、推进高校政治理论课信息化的有效措施 (一)统一规划,逐步形成工作系统 要建立由主管部门统一规划组织的高校思想政治理论课教育软件设计开发系统。首先,设计开发软件必须走规模化大兵团作战之路,集中资金、人力和物力,克服和纠正各自为战、效益低下的局面;其次,要根据教育教学改革的需要,制订有针对性的、目的明确的科学开发规划,克服随意性;再次,要采用以系统为中心的开发模式,组建一支由政治理论课的学科专家、教师、教学媒体专家、教育心理学家、教育软件制作者等多方面专家组成的研发团队;另外,要注意引进和培育市场,有机地吸收大公司或企业的资金和技术,给教育软件发展注人活力。 (二)建设数字化教育信息资源库 作为高校思想政治理论课信息工程建设的重要内容之一,要建设数字化教育信息资源库和建立思想政治理论课教育信息网络中心。一方面开发数字化网上思想政治理论课教育信息资源,开展多媒体教学和网络教育服务,以解决可能制约高校网络化教育发展的“瓶颈”问题。另一方面建设现代化的思想政治理论课教学实验中心,为信息化课程的开发和教学实验提供技术支撑,同时也为高校思想政治教育研究提供快捷的信息化服务。 (三)聚合各种资源,创建学习资源中心 在信息社会里,随着多种教学媒体的发展与应用.学习资源已由单一的图书馆扩展到多种多样的媒体形式,而对于这种多种媒体存储的资源中心,我们通常称之为学习资源中心。这样的中心不是单纯的某种设备或资料,而是各种媒体、资料的集合存放和使用,需要进行一种全新的系统设计。因此,要大力挖掘和汇聚各种信息资源,如建立与校外相连接的校园网络系统、开展高校之间的合作交流、打造现代技术信息的教育联盟等等。 (四)培养网络教育环境下教师的信息素养 建设一支优良、精干、高效的高校思想政治理论课教师队伍,是推进现代化教育技术在高校思想政治理论课教学应用的根本保证。众所周知,教师是教育生存发展的关键。现代教育技术的应用,不单纯体现在教育技术设施、教学资源和教学管理手段的现代化,更主要的是体现为教育者的现代化。只有实现了教师的现代化,才能实现教育技术现代化应用序列的双向连结,即教师队伍的现代化——培养人才的现代化——教育现代化,而其中教师队伍的现代化是推进教育现代化的生命线。在信息化时代,作为高校思想政治理论课教师,应该及时把握科学技术的时代走向与内在精髓,通过学习提高,努力实现自身的教育现代化即素养现代化。
造林整地与植树造林技术探析:关于植树造林整地与播种的技术探讨 【摘 要】造林地的整理是在造林前改善环境条件的一道主要工序。通过整地可以改善造林的立地条件、清除灌木、杂草和采伐剩余物。在造林前后的一段时间里,增加直接投射到地面的透光度;还可以改变小地形,使透光度增加或减少。整地清除了地表植被,增加透光度,因而在白天地表层的温度要比有植被覆盖时上升得快,整地后改变了土壤物理性,使土壤温度状况发生变化。因而,能提高造林成活率及使幼林的生长情况显著改善。整地还能保持水土、减免土壤侵蚀,同时也有利于造林施工,提高造林质量。 【关键词】植树造林;整地;播种;技术 0.引言 我国森林资源总的变化趋势是:森林面积逐年增加,每年以200万hm2速度递增,林木生长量开始大于消耗量,森林资源的发展在数量上开始走出“低谷”,扭转了长期以来森林资源下降的局面,实现了森林面积和森林蓄积的“双增长”。森林资源是决定林业生存和发展的基础。加入WTO后冲击的重点虽然是林产工业,但竞争的焦点却在于林业产品,而林产品的关键原料在于森林资源。 1.造林方法 1.1播种造林法 又称直播造林,是将林木种子直接播种在造林地进行造林的方法。这种方法省去了育苗工序,而且.施工容易,便于在大面积造林地上进行造林。但是这种方法造林对造林立地条件要求较严格,造林后的幼林抚育管理措施要求也较高。播种造林的适用条件:适合于种粒大、发芽容易、种源充足的树种,如橡栎类、核桃、油茶、油桐和山杏等大粒种子。其要求造林地土壤水分充足,各种灾害性因素较轻,对于边远且人烟稀少地区的造林更为适宜。 播种造林的方法有:块状播种、穴播、条播和撒播等。播种前的种子处理包括消毒、浸种和催芽等措施,对保证春播,早出芽,增强幼苗抗旱能力,减少鸟兽等危害极为重要。 1.2植苗造林法 又称栽植造林、植树造林,是用根系完整的苗木作为造林材料进行造林的方法。其特点是对不良环境条件的抵抗力较强,生长稳定,因此,对造林地立地条件的要求相对地说不那么严格。但是,在造林时苗木根系有可能受损伤或挤压变形和失水,栽植技术要求高,必须先育苗,却也节省种子。总之,植苗造林法受树种和造林地立地条件的限制较少,是应用最广泛的造林方法。 植苗造林应用的苗木,主要是播种苗(又称原生苗)、营养繁殖苗和移植苗。有时在采伐迹地上进行人工更新时,可以利用野生苗。近年来,有些地区发展营养器苗造林,收到了较好的效果。 植苗造林后,苗木能否成活,关键是苗木本身能否维持水分平衡,所以在造林过程中,从苗圃起苗、选苗、分级、包装到运输、假植、造林前修剪,直至定植全过程都要保护苗木不致失水过多。最好是随起苗随栽植,尽量缩短时间,各环节要保持苗根湿润。 1.3分殖造林法 是利用树木的营养器官(干、枝、根等)及地下茎作为造林材料直接进行造林的方法。其特点是能够节省育苗时间和费用,造林技术简单,操作容易,成活率较高,幼树初期生长较快,而且在遗传性能上保持母本的优良性状。但要求有立地条件较高的造林地,同时分殖造林材料来源,受母树的数量与分布状况的限制,这种方法主要用于适用营养繁殖的树种,如松树、杨树、柳树、泡桐和竹类等。 1.4其他方法 插条造林:插条造林在春季和秋季都可以进行,春季应在发芽前,土壤解冻后这一段时间内。而秋季则应在落叶后到土壤冻结前。选择1.5-2.0cm粗,1-2年生的枝条,剪去侧枝,剪成长30-40cm的插穗,按照一定的株行距,在事先整好的地里扦插,然后踏实。插深为使插条的上部露2-3cm。如果土壤较旱,应该用细土覆盖;此外也可以使用塑料薄膜,采用垄作,可在较为干旱的地区应用此法。具体工序为,先整好地,作垄,提前灌透水,然后用塑料薄膜将整个垄面覆盖然后按一定的株距将插条插入垄中,用细土将薄膜上的插孔盖住,当长出叶子后,即可撤掉薄膜。 1.5插根造林 这种造林方法和插条造林方法差不多,在春秋季均可进行,所不同的是插穗用的是粗1cm以上的根,剪成15-20cm长的段。按照一定的株行距,在提前整好的地上挖直径20cm,深30cm的坑,将根按45度角倾斜埋入,上部不但不外露,反而要埋入土下2-3cm。 2.植树造林的程序 2.1造林地的清理 造林地的清理,是造林整地翻垦土壤前的一道工序,把造林地上的灌木、杂草、竹类以及采伐迹地上的枝丫、梢头、站秆、倒木、伐根等清除掉。分为全面清理、带状清理和块状清理3种方式。 清理的方法可分为割除清理、火烧清理和用化学药剂清理。割除清理可以用人工,也可以用机具,如推土机、割灌机、切碎机等机具。清理后归堆和平铺,并用火烧方法清除。也可以采用喷洒化学除草剂,杀死灌木和草类植物。 2.2整地方式和方法 整地方式分为全面整地和局部整地。局部整地又分为带状整地和块状整地。全面整地是翻垦造林地全部土壤,主要用于平坦地区。局部整地是翻垦造林地部分土壤的整地方式。包括带状整地和块状整地。 带状整地是呈长条状翻垦造林地的土壤。在山地带状整地方法有:水平带状、水平阶、水平沟、反坡梯田、撩壕等;平坦地的整地方法有:犁沟、带状、高垄等。 块状整地是呈块状的翻垦造林地的整地方法。山地应用的块状整地方法有:穴状、块状、鱼鳞坑;平原应用的方法有:坑状、块状、高台等。 2.3人工播种方法 2.3.1播前的种子处理 目的:完成种子发芽准备,加速种子发芽,缩短留土时间,保证出苗整齐,预防动物及病虫害的危害。措施:消毒、拌种、浸种、催芽。春播时深休眠种子要催芽。春播时逼迫休眠种子应浸种,但是如果造林地比较干旱、晚霜与低温危害严重不宜浸种。雨季一般播种干种子,如果能准确掌握雨情时也可浸种。秋季播种时一般都不浸种、催芽。病虫害危害严重的地方应进行消毒液浸种、闷种或拌种。 2.3.2播种方法 撒播:均匀地撒播种子到造林地的方法。一般不整地、播种后不覆土,种子在裸露条件下发芽。工效高,成本低。作业粗放,种子易被植物截留、风吹或水流冲走、鸟兽吃掉,发芽的幼苗根系很难穿透地被层。适用条件:劳力缺乏、交通不便的地区,皆伐迹地、火烧迹地,急需绿化的地方,中小粒树种。条播:按一定的行距播种,可播种成单行或双行,连续或间断。播后要覆土镇压。可进行机械化作业。种子消耗量比较大。适用条件:迹地更新,次生林改造;主要为灌木树种和个别乔木树种。穴播:按一定的行、穴距播种的方法。根据树种的种粒大小,每穴均匀地播入数粒到数十粒种子。播后覆土镇压。操作简单、灵活、用工量少。适用条件:适用各种立地条件。大、中、小粒径的种子都适用。块播:在大块状整地上,密集或分散地播种大量种子的方法。块状面积一般在1m2以上。可形成植生组。施工比较复杂。适用条件:已有阔叶树种的天然更新迹地引入针叶树种,沙地造林。 造林地的整理是在造林前改善环境条件的一道主要工序。通过整地可以改善造林的立地条件、清除灌木、杂草和采伐剩余物。在造林前后的一段时间里,增加直接投射到地面的透光度;还可以改变小地形,使透光度增加或减少。整地清除了地表植被,增加透光度,因而在白天地表层的温度要比有植被覆盖时上升得快,整地后改变了土壤物理性,使土壤温度状况发生变化。因而,能提高造林成活率及使幼林的生长情况显着改善。整地还能保持水土、减免土壤侵蚀,同时也有利于造林施工,提高造林质量。 造林整地与植树造林技术探析:浅谈山区造林地清理与整地及植树造林技术 摘要:森林资源是我国重要的资源,更是人类赖以生存的重要保障。森林资源可以为我们净化空气,保护生态平衡。在山区,森林的重要性就更为突出了,由于山区的生态维持起来较为困难,在山区对造林地进行有效的清理和开展整地活动对山区的生态以及周围居住的人有着重要的影响。文章通过对福建省清流县山区的造林现状进行分析,意在探索山区造林地清理与整地及植树造林技术。 关键词:山区;造林地清理;整地;植树造林 人们的生活和发展离不开大自然,如果人类无法与大自然和平共处,共同发展,人类就无法生存下去。森林资源是大自然的一部分,更是人类发展的基础,因此,我们应该大力发展植树造林。 1 植树造林保护林地资源的重要性 森林资源是人类赖以生存的资源,如果没有了森林,对地球的生态将会是致命的打击。对于我国来说,我国是个地大物博的国家,并且拥有世界上最多的人口,加上经济的发展,使得生态环境有很大的恶化,这对我国经济的发展和人们身体健康以及生活水平都带来了很大的威胁。也正因为如此,国家高度重视植树造林和保护森林。 近年来,我国的林业事业取得了非常喜人的成绩,在人工造林面积方面,我国已经跃居世界第一,森林覆盖率稳步提高,生态环境有所改善。 但是,我们绝对不能被眼前的一点胜利冲昏头脑。我们应该清醒地看到,我国的林业事业还存在着很多的问题。比如存在植树造林过程中造林成活率不高,重复造林不见林等情况时有出现,这些问题严重阻碍着我国经济的发展,对人民生活水平的提高更是一个很大的阻碍。 对于位于福建闽西山区的清流县来说,林业资源十分丰富,全县拥有林业用地234万亩,森林覆盖率达84%,是全国重点林业县,也是福建省最大的桂花、紫薇生产基地和全国最大的罗汉松生产基地。可以说,清流县的林业资源是经济发展和保证人民生活质量的重要保障,如今林业产业更是成为了清流县的支柱产业。 清流县高度重视林业的发展,立足生态资源,积极发展经济林产业,把苗木花卉、油茶种植及深加工作为主导产业,取得了非常好的成效。目前,全县绿化苗木和经济林种植面积达35.2万亩,其中桂花2.2万亩、罗汉松1.8万亩、油茶11.96万亩。2007年,全县已培育出林业经济龙头企业23家,带动种植农户4000多户,从业人员近2万人,种植户户均收入达1.6万元,人均增收3200元。由此可见,探讨和普及推广有关造林技术是很有必要的。 2 造林地清理探索 2.1 林地清理的重要性 林地清理对造林地有着非常重要的作用,对林地进行清理可以改善林地上的卫生状况,能够为造林工作提供更好的土壤支持,为植树造林工作创造更加便利的条件,从而为开展植树造林工作打下坚实的基础。 对于林地上存留的剩余物应该进行及时清理。剩余物可视为碳水化合物能源和无机营养的储存库,可以将其作为养料腐烂。但是,这要分情况对待。从另一方面讲,很多残留物会带来很大的安全隐患,采伐剩余物,实际上就是大量的可燃物,所以,它本身就有发生火灾的潜在危险。福建省清流县气候较为湿润,且温度较高,这使得山区植被生长非常茂盛,随之而来的就是林地剩余物的增多,这就增加了发生火灾的几率。像树枝和树叶都是非常易燃的,能够在短时期内进行燃烧,使林区火灾发生的几率大增。因此,要加大对林地清理的力度。不仅如此,在林地剩余物上还会附着很多的有害病菌,如果无法及时清理会对林地的发展带来很大的阻碍。此外,剩余物过多还会阻碍新苗的生长。因此,林地清理工作是非常重要的。 2.2 林地清理 林地清理方法有很多,具体说来,主要有以下几点: 2.2.1 割除清理 把林地上的杂草、灌木等割除砍倒,是一种最常用的清理方法,这种方法主要适用于幼龄杂木林、灌木、杂草繁茂的荒山荒地及植被已经恢复的老采伐迹地等。由于清流县是闽西北典型的山区县,属中亚热带季风气候。县域地貌以低山、丘陵山地为特点,使得林内的植物生长非常密实,割除清理方法只适用于小块林地的清理。 2.2.2 堆积清理 当地上的残留物为砍树剩下的树枝时,会对造林工作带来很大的不便。因此,应该对其进行及时的清理。清理的方式以堆积清理为主,不但可以将其除掉,还可以任其腐烂,化为养料。这种方法适合范围较大的林区,可以很好地处理林区剩余物。 2.2.3 火烧清理 很多的造林地中会存在大量的灌木、杂草或采伐剩余物,这些剩余物量较大,无法采用以上两种方法清理,而可以用火烧方法进行清理。清理时,一定要对火势进行严格的控制,以免出现灾害。清流县的林地资源丰富,采用这种方式时,一定要开好防火路并作好各项防火措施准备,以防止跑火而引起的森林火灾。 2.2.4 化学药剂清理 化学药剂清理方法是一种更快速、更有效的清理方法。采用化学药剂清理法,对造林地清理的效果相对较好,但对生态环境的破坏却相对较大,所以一般情况不采取本方法。 3 造林地整地探索 3.1 造林地整地的作用 造林整地的目的是为了改善土壤结构,改善林地的环境,进而为造林工作打下基础。一般而言,造林地整地有以下作用: 3.1.1 改善立地的条件 造林地整地可以改善林地土壤环境,清除地面的杂草等植被,使太阳光可以直接照射到地面,进而提高林内温度。不仅如此,造林地整地还可以使土壤变得疏松,空隙增大,进而提高土壤的湿度,为树木提供良好的生存条件。 3.1.2 能够提高造林的质量 对造林地进行整地,可以提高林地的质量,使树木更容易成活,进而使整个造林工作能够保质保量甚至提前完成。清流县多山地和丘陵,土壤质量并不是很好,因此整地工作是非常有必要的。 3.1.3 可以使幼苗更易成活 造林工作最重要的是提高幼苗的成活率,只有幼苗的成活率高,林区的更新速度才会加快。而经过整地后,造林地的立体条件得到了一定程度的改善。山区地区的植被非常茂盛,很多幼苗无法获得充足的水分和阳光。而经过整地后,幼苗可以获得更多的营养,可以将树根扎入更深的土壤中,使幼苗可以更好地生长。 3.2 造林地整地的内容 总的说来,造林地整地工作主要分为全面整地和局部整地。全面整地是将所有造林地的土壤进行整理,使林地提高立地条件。对山区来说,全面整地可以提高整个林区的土壤质量,但是却需要花费很多的资金,而且对地形造成破坏,易产生水土流失。因此应该慎重考虑这种方式。 另一种整地的方式是局部整地方式,这种方式是对造林地的土壤进行块状挖穴。通过这种方法对造林地进行整地,可以使土壤减少受侵蚀的几率,进而保证土壤质量,提高林区植被的成活率。 4 造林地植树造林技术探索 植树造林是造林工作的最重要环节,对山区造林地的整地和清理工作都是为植树造林工作打基础的。想要把植树造林工作做好,就一定要全面把握,因地制宜,一定要结合山区的气候特点来开展工作。具体说来,应做到以下两点: 4.1 要选择正确的造林植苗的方法 在植树造林过程中,造林人员应该充分结合山区的气候以及地形特点,因地制宜,选择正确科学的造林方法。一般而言,植树造林的方法主要有插种造林法、播种造林法、植苗造林法以及分植造林法等。对于山区来说,不能提供给播种法以充足的林区条件;而插种造林法只能适用于小片范围内的植树造林工作;植苗造林法对造林地的立地要求不高,是非常适合的造林方法;而分植造林法是利用树木的营养器官干、枝、根等竹子的地下茎作为造林材料直接进行造林的方法,适合用在种植营养繁殖的树种上,也是一种很好的选择。 4.2 要适地适树 清流县气候适宜,季节性分明。因此,植树造林时一定要选择适合清流县气候的树种。比如,第三代的优质杉木树种、优质的马尾松等、适合福建气候的油茶树以及较为常见的毛竹等。 5 结论 森林资源是人类赖以生存的资源,如果没有了森林,对地球的生态将会是致命的打击。因此,我们应该对植树造林以及保护生态引起高度的重视。而想要提高植被覆盖率特别是山区地区的植物覆盖率,就需要全面地对植物保护和发展进行控制。一方面要及时对山区造林地进行清理与整地,另一方面也要为山区的植树造林工作寻找更好的方式,从而使山区的林地资源更为丰富。 作者简介:林钟洪(1965-),男,就职于清流林业有限责任公司,从事林业生产经营工作。 造林整地与植树造林技术探析:浅谈山区造林地清理与整地及植树造林技术 摘要 我国是一个林业大国,林业资源对我国环境保护和经济的发展有着积极的作用和意义。加强对林业资源的开发和保护,是我国社会走可持续发展道路的重要方式,同时也是保护我国生态环境多样性的重要措施和途径。然而在山区造林过程中,由于地理环境和气候因素的影响,使得我国的山区森林保护工作存在很大的难度。本文主要对山区造林过程中林区的清理和整地工作进行了详细的分析和论述,并对相应的造林技术进行一定的探讨,希望本次研究对更好开展人工造林有一定的帮助。 关键词 山区造林;林地清理;整地技术;植树造林 森林资源作为我国重要自然资源,对于人类生存和发展有着密切的关系,同时森林资源也是组成全球生态系统的最为重要的一个环节。我国地大物博,人口众多。随着经济的不断发展和进步,我国的森林资源开发合理,对环境造成了严重的影响。国家要想真正的实现可持续发展,就必须对我国的森林资源进行全面重视和保护。而开展人工造林活动是目前解决我国生态环境问题的必由之路。随着我国对人工造林的重视程度不断增加,人工造林取得了显著的成绩,森林资源的覆盖率逐年增加,森林的生态环境得到了极大的改善。但是,在林业发展过程中,林业保护依然还存在着比较多的问题,需要我们及时的采取措施将其解决掉。 一、造林清地 在开展人工造林过程中造林清地工作是森林保护的一项重要工作,对造林地进行清理的根本目的在于改善林地的地面情况,建立一个良好的土壤环境,促进造林工作的全面开展,为下一步的造林工作奠定坚实的基础。在对林地进行管理过程中,要对林地内的杂草和剩余物进行全面的清理。通常情况下,剩余物自身也是一定的营养储存物,并且这种物质有利于植物的生长,是养料的一种,但是剩余物自身也具有一定的安全隐患,是森林中可燃物的一种,在一定的气候环境下很容易引发自然现象。此外,林地地区大多数情况下都处于湿度较高的环境温度之下,并且常年保持这样的高温环境,整体的植被生长的比较旺盛,这时林地所产生的剩余物就比较多,在这种情况之下林地火灾很容易产生。此外,树枝、树叶以及其他的杂草也具有一定的可燃性,是引发火灾的主要来源之一。因此,在进行管理过程则汇总,需要对林地及时的进行清理,避免火灾的发生。此外,本分剩余物还会阻碍林地中植物的生长和发育,不利于合理的林分结构形成。 林地清理的主要方式有割除清理、堆积清理以及火烧清理和化学药剂清理等几种方式。首先,割除清理主要适合于对林地的灌木杂草进行割除清理,这种清理方式比较适合灌木幼龄杂木林、杂草以及荒地等林地的清理工作,是最为常见的一种清理方式;其次,堆积清理,这种林地的清理方式主要适合于对残留物进行全面的清理,主要针对的是对林地的落叶以及杂等堆积物。这种清理方式主要适合于那些林地面积比较大,进行大面积清理的林地。这种方法是清理多余物的一种有效的措施;再次,火烧清理。这种清理方式主要适合于那种林地杂草过多以及剩余物量比较大的方式。在进行林地 清理过程中,如果上述两种清理方式达不到很好的清除效果,就可以采用这种清理方式。在采用火烧清理的过程中,必须严格控制火势的大小,避免引起森林大火。最后,化学药剂清理。这种清理方式主要是利用化学药剂对林地中的剩余物进行全面的清理。采用这种清理方式能够收到良好的清理效果,但是在一定程度上会对森林的生态结构造成严重的影响,因此,在使用化学药剂过程应该注意使用量的大小。 二、造林整地 造林整地主要可以从以下几个方面开展,首先,在整地过程中应该始终注意提高阳光的投射,提高林区内部的温度;其次,对林地的土壤进行全面的疏松,提高土壤的湿度,从而更好的促进林木的生长。最后,对林区树木的质量进行全面的提高,提高树木的成活率,确保造林工作的效果和质量。 在进行整地过程中主要分为两种方式一种是全面整地,另一种是局部整地。全面罩整地是对整个林区的土壤进行全面的翻耕,但是这种整地方式成本比较高,并且在整地过程中对林地的地形容易造成破坏。局部整地对林地的局部部位进行全面的整理,进而提高对土壤的针对性,保证了林地的土壤不被破坏。 三、造林地植树造林技术分析 在进行造林地管理过程中,最后在林地上种植上树苗是最后的工作。开展对林地的清理和整地工作内容主要是为了营造一个良好的环境。因此,要想走好植树造林的管理工作就必须对植树造林的技术进行全面的提升。在造林过程中要根据不同的林地特征开展植树造林工作,然后选择科学、合理的造林方式开展植树造林。一般说来,人工造林主要有播种造林发、植苗造林法和分殖造林法等几种方法。对于山区来说,林地地区的条件不合适采用播种造林法,同时在进行造林过程中还需要根据不同的种植 区域选择不同的造林方法。此外对于林区的气候条件,造林的工作人员也需要对其进行详细的分析和研究,并结合实际的气候环境,选择比较适合的植物种类。 四、结语 森林是地球生态系统中的重要组成部分,其在现代社会的经济发展中发挥着十分重要的作用。因此,我们需要大力的植树造林,保证人与环境和谐相处,这是现代社会发展的必然趋势。在进行林地管理过程中,管理人员必须高度重视森林资源的保护,并通过积极的植树造林提高我们森林的覆盖率。而我国林地管理同国外的管理相比较还存在较大的不足,因此,在开展林业建设过程中,必须要对造林整地的方式和方法进行深入的分析和研究,不断提高林业管理的水平,为植树造林营造一个良好的基础环境。 造林整地与植树造林技术探析:造林整地与植树造林技术 1 造林整地的意义作用 随着近年来我国的社会主义经济建设的不断开展,越来越多的地方政府为了片面地追求GDP而大量砍伐森林树木,不仅消耗了大量的木材与土地资源,还造成了严重的生态灾难。因此,随着近年来相关的机构与公益组织对造林整地与植树造林技术的不断重视,退耕还林等活动被大面积地开展,森林生态系统得到了有效的恢复。同时,从另一个角度讲,开展造林整地与植树造林运动是间接支持建设社会主义经济建设的。 从林业的角度来讲,造林整地运动可以在小范围内改变地形结构、土壤温度、湿度,以便其更好地保持水分,涵养水源,可以从根本上提高在此土地上木材的质量,提高生态环境的稳定程度。 2 造林整地的具体技术 首先,造林整地的第一个步骤是对目标土地进行清理,清理的目的是对土地表层以及地表下不算深的泥土进行一次全方位大规模的清理。由于土壤成分的复杂性,具体的清理方法也不尽相同,对一般肉眼可见的杂物等可以使用机器清除或者人工清除的方法,但是这种方法的缺点是在清除完毕后需要对整块土地进行铺平等工作,如果土地里的杂物实在太多难以清理或者在机器或者人工清除后,可以用原始的火烧法进行彻底的清理,有条件的地区可以使用化学试剂清理的办法来消除土壤中的害虫,确保苗木在土地上健康成长。 其次,对于整地的具体办法一般要根据具体的情况具体分析,如果林地是在平地上,一般使用犁沟等方法,如果林地是在山地上,一般使用水平阶等方法。还有,目前所广泛使用的整地方法是块状整地法,是将一块土地进行集中翻整来造林整地的方法。这种方法能够大量节省时间与劳力。 3 植树造林的具体技术 3.1 直播造林法 这是一种原始、简单而又被广泛运用的造林方法,这种方法的优势在易于操作,没有技术难度,如果播种的面积越大,直播造林法的优势越能够显现出来。但是,直播造林法也有其一定的缺陷,缺陷之一就是对土地的质量的要求略高,而且播种后对幼苗的管理、灌溉等管理措施的要求也是相当之高的。因此,为了应对这几点难题,使用播种造林法的种子一般都是颗粒饱满、生命力顽强、对环境是盈利极高、经过多代杂交之后品种优良的树种。 3.2 栽植造林法 栽植造林法所利用的原料就是一株根系发达、完整的树木,以其来作为材料进行造林,这种方法有着其他方法无可比拟的优点:即使生长环境差,也能够对环境有着较强的适应能力,并且生长情况相当的稳定。而且与直播造林法不用,栽植造林法对土地的要求不是很高,但是这种方法对树苗的根系提出了更高的要求,还要在栽植的过程中避免因为操作失误而产生对根系损伤情况,因此,为了克服以上弱点,现代的栽植造林法首先要培育好苗木。 3.3 分殖造林法 从技术层面来说,分殖造林法一般使用树木的枝干部分以及相关的营养器官来作为造林的原料,这种方法目前正在大面积的推广,其主要优点有:节省了大量的树种以及幼苗,不仅如此,利用分殖造林法所长出树木的生长速度都远远快于正常生长好的树苗,而且分殖造林法的技术已经相当成熟,成活率极高,能够很好地保持母树的优良性状。 4 人工播种 4.1 撒播 撒播是一种工作效率比较高的播种方式,就像其名字一样,工作人员只要将其种子撒到地表即可,而且在撒播之后基本不需要做任何处理,也不需要用土将种子覆盖起来,在撒播之前如果实际条件不允许也可以不进行整地工作。撒播这种播种方法大大地提高了工作效率,也节省了相应的生产成本。但是由于其粗犷的播种方法,常常会有野生动物等破坏撒在地表的树种。因此,不是所有地方都适用于撒播,一般来说,撒播应该利用在急需绿化、大型机械难以到达的地方。 4.2 条播 条播,即在树种之间保持一定的行距,这种播种方法比较随意,一般来说可以根据实际情况的需要来排成单双行,但是在条播之后要用一定质量的泥土对种子或者树苗进行覆盖。一般来说,条播不适用于大型机械化造林,因为这样会造成巨大的树种消耗,因此,在林地改造等运动中运用条播的方法较多,对于使用条播方法的树种也有要求,根据我国的现实情况,一般来说是灌木类的树种使用较多。 4.3 块播 块播,顾名思义,在一块土地上大面积地种植树苗,利用这种方法可以大面积地培育树林,但是这种方法的缺陷是步骤多、繁杂。如果不是有经验的研究人员很容易出错,因此块播的方法在实际应用中使用地较少。 4.4 穴播 首先,要在土地上挖上定植穴,同时注意每个定植穴与相邻的定植穴之间的行距、间距。在定植穴挖好后,在每个定植穴内投入一定数量的树种,播种完成之后对定植穴进行覆土处理。这种方法有其一定的优点:实施起来简单,难度较小,而且对土地质量要求不高,对树种的要求也不苛刻。 5 总结 随着经济建设如火如荼的开展,越来越多的森林遭到砍伐甚至绝迹,从一定程度上影响了我国的生态资源建设。因此,对造林整地与植树造林运动的推广也是十分重要的,从技术层面上来说,相关的林业工作者要努力研发造林整地与植树造林技术;从宣传推广的层面上来说,相关部门要切实宣传造林整地与植树造林对经济建设、生态文明建设的意义。因此,对生态植被较差的地区要切实开展土地的造林整地活动,这样可以最大程度地利用其土地资源。实施大规模的造林整地活动,还要结合本地的实际情况,结合树种的成活率、土地的酸碱度、土壤肥力等多种情况进行综合选择,在保证生态效益以及经济效益的基础上努力提高整地的面积以及造林的数量,才能不断地提高造林整地与植树造林工程的质量。 造林整地与植树造林技术探析:造林整地与植树造林技术的相关分析 摘要:为了能够更好地解决人们的需求和生态平衡之间的关系,控制森林资源恢复、土地开发力度,造林整地、植树造林技术的研究受到了较大的重视。本文分析和探讨了2种技术的实际运用,为森林资源的开发、利用和保护提供更多的理论和现实指导。 关键词:造林整地;植树造林技术;运用分析 近年来,随着我国经济发展速度的提升,在工业化进程逐渐深入的影响下,环境破坏越来越严重,酸雨、沙尘天气、雾霾等极端气候开始出现,越来越多的人开始反思各种不正确的行为,环境问题也成为社会进步、国家发展过程中需要研究的主要问题。在进行森林建设过程中,林地资源是营林建设的基础所在,但是,林地资源的保护管理工作却存在较多的问题,选择的技术方法错误等因素都让林业工作难以顺利进行。所以,有关部门要能够选择正确积极的造林整地和植树造林技术,从而促进林业资源保护和开发工作的顺利进行。 1造林整地技术 植树造林作业中的主要工作就是造林整地,整地时,所用的标准、时间、方法都会对造林的质量产生较为直接的影响。造林过程中所开展的整地工作目的就是为了提升土壤的质量,保证实现保墒、蓄水的作用。这样能够促进林木实现健康发育和生长。在进行造林生产时,需要结合造林现状选择树种,并结合气候环境、造林状况、劳动力资源等不同的因素制定整地方案,保证整地工作达到适宜、适度以及实事求是的要求。 1.1选择正确的整地时间 一般选择秋季开展整地工作,这一季节开展整地工作能够从根本上消除其田间存在的杂草,并且提升区域土壤的实际蓄水能力以及墒情。对于山地、荒地造林,整地时间大都为造林工作之前的秋季;对于农田防护林等造林,整地时间的选择需要结合农作物茬口时期,并保证整地工作的顺利实施不会影响农作物生长、发育。沙化现象较为严重的林地,则选择当年开展整地工作,这样就能够在保护当地植被的同时,降低造林地出现沙化的趋势。 1.2选择正确的整地方法 造林整地过程中,整地方法分为局部整地、全面整地2种,其中全面整地表示全面翻耕造林区域的土壤,这一整地方法能够从根本上改善当地土壤的具体营养结构,满足地势平坦、造林面积较大的区域要求,但是,这种造林方式提出了较高的人力资源要求,投资相对较大,在半干旱、干旱区域可能诱发土壤侵蚀的现象。局部整地则是对造林地区加以翻耕,这种整地方法和前者相比较,其投资相对较小、用工相对较少,满足各种立地条件的整地要求。 2植树造林技术分析 2.1直播造林 直播造林也称之为播种造林,也属于最为原始的造林方法,其运用较为广泛、简单,其较为显著的优势就是操作简单、技术难度相对较低。造林面积越大,这种造林技术的优势就越明显,但是,该项技术在实际使用过程中也存在较为显著的缺陷,即对于林地要求相对较高,要求含水量高、土壤肥沃,在播种出苗之后对幼苗的灌溉和抚育管理提出较高要求。直播造林法要求的种植颗粒较大,并且要求种子的生命力、萌芽能力以及环境适应能力较强。 2.2植苗造林技术 植苗造林技术是通过对根系较为完整的苗木实施造林的方法,这种造林技术的适应性较为广泛,能够满足各种生长环境、不良生长条件。所以,使用这种造林技术进行种植的树木有着良好的稳定性,对于造林地的立地条件要求并不严格,该种技术的应用范围较广。但是,这种技术有着一定的缺陷,由于植苗造林技术需要的苗木要能够直接从苗圃移栽过来,在移栽或者运输时,苗木的根系会受到损伤、暴晒或者积压,导致根系变形、失水等。所以,苗木移栽时,要选择较高的苗木资源,这也是成功移栽的保证。使用该项造林技术要提前育苗,从而节省较多的种子,但是,育苗所用的时间较长,投入的人力、物力以及财力较大。植苗造林所用的苗木包括无性繁殖树苗、播种苗以及移栽苗等。在进行移栽种植时,为了能够保证苗木的成活率,造林过程中要能够选择相应的措施来保护苗木的根系,减少其水分出现的损失。在起苗、选苗、分级、包装、运输的所有环节都要谨慎小心,减少运输所用的时间,从而保证苗木根系的湿润程度达到标准要求。 3结语 在营林工作中,要能够做好造林整地建设工作,针对为开垦的林地实施相应的保护措施,从而保证将荒地变成宝地,提升我国总体森林覆盖面积。有关部门要重视造林整地的性质和功能,给予相关工作更大的支持,选择正确、科学的方法来提升造林整地工作效率,从而为区域经济发展提供更多的木材资源,并为保护环境作出卓越的贡献。
地质钻探论文:超前水平钻探技术在隧道地质勘探中的应用 摘要:文章以某隧道工程地质勘探为例,介绍了改善超前钻探预报的必要性以超前水平钻探方法,对实际隧道工程的超前水平钻探勘探进行了分析,总结了隧道的地质情况,提出了施工建议及钻探质量控制措施,以确保施工安全以及施工质量。 关键词:超前水平钻探;隧道工程;地质勘探;钻孔质量保证措施 一、概述 随着我国国民经济发展迅速,高速铁路、高速公路、城市轨道交通等工程大规模地建设,长大隧道数量也越来越多。作为隐蔽工程的公路隧道、铁路隧道、矿山隧道、输水隧道等在施工过程中,由于前方地质情况不明,经常会因遇到断层、破碎带、暗河、高地应力等不良地质体而导致塌方、泥石流、涌水、岩爆冒顶等地质灾害发生。这些灾害的出现往往会影响施工进度,造成人员伤亡,给施工单位、国家和人民带来严重的经济损失。有些隧道不仅延伸很长,而且深埋于山体中。对于这些埋藏很深的长隧道,由于其前期的地勘工作受到技术水平和经费的限制,因而在施工前不可能查清隧道围岩的地质情况。随着隧道工程施工的逐步深入,其安全隐患会一一暴露出来。这时需要在施工过程中采取有效方法,对前方不良地质灾害进行准确的超前预报,以便及时地修正开挖和支护设计方案,避免施工事故发生。 二、超前水平钻探方法 超前水平钻探方法是在隧洞内安放水平钻机进行水平钻进,根据钻孔资料来推断隧洞前方的地质情况。钻孔数量、角度及钻孔深度可人为设计和控制。根据钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定、钻孔冲洗液颜色、气味、岩粉及遇到的其他情况来预报。由于超前钻孔能够最直接地揭示掌子面前方的地质特征,所以准确率较高,也是地质超前预报一种必不可少的手段。 超前水平钻探方法的优点:(1)预报准确度较高,可以反映掌子面前方一定距离的地层岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞大小、有没有水以及可测水压高低等;(2)煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定,以便采取适宜防范措施,防止煤与瓦斯突出;(3)与物探方法相比,它具有直观性、客观性,不存在物探手段经常发生的多解性、不确定性,且得到的资料可信度高。 超前水平钻探方法的缺点:(1)在复杂地质条件下预报效果较差,很难预测到正洞掌子面前方的小断层和贯穿性大节理,特别是与隧道轴线平行的结构面,其预报无效;(2)在破碎岩体中会卡钻,钻进困难,速度不高;(3)需占用较长的施工作业时间,费用较高;(4)一孔之见,较难形成面的概念。 三、工程实例 某分离式隧道,左幅全长1568m,右幅全长165m。设计路面标高1165.61147m,隧道左线最大埋深约227m右线最大埋深约232m。为确保隧道施工安全和施工质量,并为隧道开挖、支护提供依据,对该隧道进行了地质超前预报。超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。D1K711+030―D1K710+960段位于冲沟段,为查明地质、确保安全,采用φ75超前探孔进行验证。本段超前地质钻探采用回转取芯钻。钻探孔位置:隧道里程124m;钻孔深度:20.10m。 各孔段主要水文工程地质特征:0.0~2.90m岩芯完整呈长柱状,采芯率100%;2.90~6.30m岩层间较破碎呈碎块状、短柱状,2.90~3.10m,5.60~5.80m见裂隙,有溶蚀现象,溶孔发育,采芯率80%;6.30~15.60m,岩芯完整呈长柱状、线柱状,采芯率95%;15.60~16.20m,见溶蚀裂隙,裂面上见黄色泥质侵染,具构造岩溶溶蚀裂隙的特征,采芯率70%,岩芯呈块状。16.20~19.50m岩芯完整呈长柱状,其中,17.80~18.20m有溶蚀现象,采芯率90%。19.5~20.10m,岩芯较破碎,采芯率100%;该隧道从124m掌子面钻探揭露的20.10m长度内,地层岩性为灰色中厚层状隐晶质结构灰岩,岩质较坚硬,无大的断裂构造通过,未见地下暗河或突水、涌水现象。但在隧道里程126.50~130m段,143~144.10m段,岩芯比较破碎,应注意冒顶做好维护工作,131~132m段,140~143m段,见溶蚀现象,应对溶蚀突水、涌水做好预防工作。 根据现场钻孔资料分析,预测段岩溶、裂隙较为发育,建议采取超前小导管注浆进行预先处理,同时在此段隧道施工过程中,应密切注意沿泥化夹层、溶洞和节理的失稳破坏,同时在可能发育溶槽或溶洞区域,可能突泥和水,故开挖后应及早支护并采取相应的措施,防止麻痹大意思想,并加强监测。 四、超前地质钻探要求 (一)超前地质钻探技术要求 1.孔数:超前水平钻孔每个断面为5个孔,拱部3个孔,边墙脚各1个孔。 2.孔深:连续钻探每循环孔深为30米,并且前后两循环钻孔重叠5米,即25米一循环。 3.孔径:钻孔直径为φ75,其满足钻探取芯、取样和孔内测试的要求。 (二)超前地质钻探工作要求 1.超前钻探过程中应在现场做好钻探记录,包括钻孔位置、开孔时间、终孔时间、孔深、钻进压力、钻进速度随钻孔深度变化情况、冲洗液颜色和流量变化等。 2.超前钻探过程中应及时鉴定岩芯、岩粉,判定岩石名称,并选择代表性岩芯整理保存。 3.加强钻进设备的维修与保养,使钻机处于良好状态;强化协调和管理,各方面应积极配合,减少和缩短施钻时间。 五、钻孔质量保证措施 为提高工作效率,减少地质超前钻探占用开挖工作面的时间,可采用冲击钻与回钻取芯钻相结合的方式。根据地质调绘与物探法结合判断出的围岩危险区域决定是采用冲击钻还是采用回转取芯钻。冲击钻速度快,但是无法取出岩芯,只能通过一些可接指标判断隧道工作面前方的围岩变化情况,加大了对围岩分析的难度;回转取芯钻速度慢,占用施工时间太多,但是能准确直接地对前方围岩进行分析研究。如何选择钻探方法还需根据实际情况专门研究决定。长距离地质超前钻探应按照标准操作要求进行,对钻探质量控制宜采取下列措施: (一)采用系统的钻探程序 1.测量布孔:施钻前按孔位设计图设计的位置用全站仪或经纬仪准确测量放线,将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面上。 2.设备就位:孔位布好后,设备就位,接通各动力电源和供风、供水管路。安装电路要由专业电工操作,确保安全,供风管路要连接紧密,无漏气现象。 3.对正孔位,固定钻机:将钻具前端对准开挖工作面上的孔位,调整钻机方位,将钻机固定牢固。 4.开孔、安装孔口管:孔口管必须安设牢固。 5.成孔验收:施钻满足设计要求,经现场技术人员确认签收后方可停钻终孔。 (二)控制钻进方向 1.钻机定位完毕后,对钻机进行机座加固,使钻机在钻进过程中位置不偏移,做到钻孔完毕钻机位置不变。在钻进过程中应定期检查机器的松动情况,及时调整固定。 2.对钻具的导向装置尽可能加长,并且选用刚度较强的钻杆,从而提高钻具的刚度,减少钻具的下沉量,达到技术的要求。不得使用弯曲钻具。 3.当岩层由软变硬时应采用慢速、轻压钻进一定深度后,改用硬岩层的钻进参数。钻进中应减少换径次数。 4.本循环钻孔完毕后,根据测量结果总结出钻具的下沉量,下一循环钻探时通过调整孔深、仰俯角等措施控制下沉量在设计要求的范围内,达到技术要求的精度。 5.对于100m以上的超长钻孔,应综合工作面岩性、隧道坡度、前进方向、钻杆自重等因素进行钻孔定向综合设计,计算出合理钻进角度。 六、结语 随着隧道工程施工的逐步深入,需要在施工过程中采取有效方法,对前方不良地质灾害进行准确的超前预报,以便及时地修正开挖和支护设计方案,避免施工事故发生。超前钻孔作为直接地揭示掌子面前方的地质特征且较高准确率,是地质超前预报一种必不可少的手段,通过结合工程实例,提出超前地质钻探工作要求以及相应的技术措施,为同类工程提供参考借鉴。 地质钻探论文:煤田地质钻探中孔内情况及事故处理措施 摘 要:必须仔细分析事故,才能采用正确的处理措施并谨慎操作,争取尽快把事故处理好,将事故带来的损失减小到最低限度。孔内事故处理要求情况明晰、措施得、处理快速、操作稳妥。孔内情况及事故分析要认识孔内情况及事故的复杂性,对孔内情况进行正确的分析与判断。 关键词:孔内;复杂;事故;处理 1 孔内情况及事故的复杂性 在充分掌握孔内情况,主观上又能正确加以调控的条件下,事故是可以避免的。从整体上看,事故是可能发生的,钻孔施工目的及施工要求可以不同,施工对象复杂多变,而设备、工艺、操作熟练程度及管理水平又不尽相同等。孔内情况及事故的复杂性表现在如下方面: (1)同一钻孔内可能存在多种复杂因素,如同一钻孔内可能既有易于崩落,又有易于塌陷或涌、漏、缩径的地层,可能引起多种孔内事故,必须注意预防。(2)某种复杂现象可能是导致另一种复杂现象产生的原因。如钻遇漏失层后上部孔段塌陷,考虑防塌可加大冲洗液比重,而比重加大会使漏失更趋严重,降比重防漏似又有碍防塌,在这种情况下必须注意两者间的内在联系。漏失使孔内水位下降,孔壁失去平衡而垮塌,因此漏失是诱发垮塌的原因,应设法堵漏而不应脱离两者的联系,单纯地、孤立地防塌。(3)同一复杂现象可能引发不同事故,如孔壁塌陷可能造成埋钻、烧钻及钻具断、脱等事故。某些事故会随时间而发展,埋钻最典型,卡钻也有可能。不同事故可能同时产生,埋钻的同时由于冲洗不畅而烧钻,卡、埋、烧的同时钻具断、脱等。不同事故可能叠加,如钻具断、脱后处理不及时又被卡、埋。(4)处理过程中孔内情况可发生变化,如处理过程中把断头挤偏、破坏;钻杆甩脱,单头变多头,其中活头位置还可变化;操作不慎落入工具、物件;孔壁扩大或打出新孔等。要按孔内情况的变化修订处理方案。 没有孔内条件完全相同的钻孔,也没有一成不变的钻孔,各类事故之间存在联系,可以叠加并发,互为因果。从这个意义上而言,孔内事故的预防和处理之间也没有截然界限。对套管故障的处理,也是对套管阻留钻具的预防;对孔壁失稳的治理,是对钻具故障的预防。静止地、孤立地研究孔内事故,不可能很好预防和处理事故。正确的方法是深入实际,积累经验,学会正确分析判断孔内情况的方法。 2 孔内情况的分析与判断 (1)深入实际,积累经验。孔内情况复杂多变而又不能直接观测,分析、判断一般凭个人的经验,而经验具有一定科学性,是长期分析判断孔内情况的总结。例如在断头孔深找不到事故头,怀疑甩脱,缓下钻具找头,在某位置碰“头”,但一扭就掉,再往下走又碰“头”,对扣情况,可以肯定事故仍在上面,所遇“头”实际上是接箍,无法对扣。其他如打捞、反管是否有效的判断,由地表现象判断孔内情况等的经验,都来自长期实践的运用仍需自己去经验。(2)根据具体条件。经验有其局限性,受各种条件制约,而孔内条件是变化的,必须具体分析。如利用钻具触碰感觉来判断孔内情况,钢铁碰撞声脆、弹跳明显,但使用稠泥浆或泥砂在事故头上沉淀,就有可能淡化这种感觉,使与触碰岩石及密实的岩粉类似;又如钻具与金属的磨痕常深而显,在接触压力较小,转速较高,接触面大而稳定的条件下,就会呈现表面打磨抛光的特点,脱离具体条件去判断,就会产生误断。(3)强调综合分析。同种事故可能有不同表现,不同的情况又可能有类似之处,需要综合表现才能准确判断。如钻具断、脱与掉块憋车都会发出声响,仅从声响难以判别。可称重,钻具断脱后重量会发生变化,拉力段断脱立轴还会上升,压力段断脱,孔径允许时活动钻具有可能错开断头,使立轴下降。深部断脱,重量变化不明显,立轴亦无升降表现时,可按扭矩或动力机声音判别,因钻具断脱时,回转阻力下降,动力机运转轻快。如仍难区分。可顶起钻具晃车,钻具断脱情况下阻力小,无声响,钻杆不回劲。尽管不同情况具有类似表现,但总有差别存在,抓住这一点,多比较分析,总是可以区分的。但实际工作中,钻具断脱、尤其是掉岩心管及钻头未能及时发觉,错误地判断为岩心堵塞或岩石变硬的情况时有发生,除了责任心外,也有经验不足、不善于判断的因素。(4)了解钻孔的相关情况。对岩性及地层组合,钻进情况,以往发生过的事故,有无脱落岩心及其他物件残留孔内等的了解,有助于分析判断孔内情况。如某机台起拔套管过程中,在预计位置找不到套管头,后有人反映曾在下部某孔深碰到一点什么,按着这一线索下大钻具往下试探,找到了甩脱的管头。(5)侦察手段的运用。由于孔内情况的复杂性及工作缺乏经验或疏忽,对孔内事故不甚了解的情况是存在的。如打捞不到,不知是事故头偏斜还是甩脱;已知卡阻,但不知卡阻性质、程度和部位等。情况不明就难于正确决策,无从决策。摸清孔内情况的措施是多种多样的,打印器,物探测井、孔内电视及摄影等都可以作为专门的侦察手段。每下一次处理工具,都应当看作是一种侦察手段,能处理就处理,处理无效则有意识地利用它来了解孔内的情况,该触碰的触碰,该晃车的晃车,但应防止恶化事故。 地质钻探论文:探讨煤田地质钻探施工钻机的安全生产管理 【摘 要】钻机在施工过程中带来了便利和高效的施工效率,同时也带来了安全问题。因此,在这样的情况下,应该重视实际维护施工过程的安全,针对钻机的缺陷制定安全施工准则,同时针对我国现在广泛使用的钻机进行相应的技术改进,两者相结合营造安全高效的施工环境,管理好钻探施工的现场,进一步提高我国在煤田地质钻探施工中的安全生产管理。 【关键词】煤田施工;钻机;隐患;安全管理 1 引言 对于煤田发现的地质环境来说,在我国不同的地区都可能会发现煤田资源,例如我国福建省煤资源的分布地大多是偏远山区,对施工的安全保障就会有所影响,钻探环境的不同对于钻机来说所面对的难度系数不同,在地形的冲击下钻探施工要面临的问题就不只是技术方面的限制,还要考虑来自施工过程中安全的问题。因此安全问题在整个施工过程中是不容忽视的,“注意施工安全”和“安全第一”不能只流于形式,而应落到实处。除此之外,还有很多方面影响着钻探钻机的施工,比如钻机的技术和安全管理制度等,因此,就钻机在钻探施工中存在的安全缺陷应该进行探讨同时加以改善。 2 煤田地质钻探施工钻机安全的分析 2.1 钻探施工中钻机存在的安全隐患 我国对于钻机的使用广泛度是比较高的,要想提高钻探过程中的生产安全度,就要分析钻机目前存在的问题。首先从钻机的施工使用人员来解读其存在的安全问题,野外钻探工作人员的意识一定程度上影响着整个生产施工的安全,如果施工人员的专业能力不足和对钻机认识不足,就会影响施工中钻机的作业,并导致其在钻机安全使用方面意识不足,从而影响施工安全。同时如果对于所有工作人员的管理不完善,也会影响总体生产工作环境的安全。其次从钻机的技术方面来探讨其存在的安全问题,现如今我国的钻机使用还存在很多问题,前面说到的地形和地质结构的不同,就会直接影响到钻机工作中施工的选择,从钻机运行的数据设置到钻机设备内部零件的选择,都影响着施工的整体安全[1]。只有认识到各个方面的安全隐患,才能防患于未然保证钻探施工的生产安全。 2.2 煤田地质施工钻机安全意识的重要性 明白了钻机存在的安全隐患之后,就更应该清楚钻机施工安全的重要性。对于煤田地质钻探工作,最主要的结构关系就是人和钻机的关系,钻机工作人员是钻机的控制者,而控制者起着决定性的作用,虽然也存在机器故障导致的安全事故,但是事故发生的百分之九十的概率都是控制者造成的,这是由相关专家经过事实比对分析得出的结论,而大多数这样的事故都是因为控制者粗心大意或者对钻机的安全施工掌握不足造成的。就@机的工作人员对钻机安全使用的认知来说,控制者的钻机安全使用意识对于生产施工影响颇大,同时在我国经济飞跃和技术不断发展的新时期,钻机也会不断的改革和优化,新钻机使用的变化都需要施工人员不断地学习,以免对改革的钻机使用不熟练导致一系列的安全问题,同时影响煤田的钻探工作。 3 针对施工钻机安全问题的改善 3.1 加强安全隐患防范意识 对钻机存在的生产安全问题有了一定的了解之后,那么就应该在问题的基础上想问题,不断探讨找到解决问题的方式,既然说到安全意识在安全施工中有举足轻重的作用,因此改善钻机使用者的安全意识是势在必行的。为了施工生产安全,需要提高整支施工队伍的综合素质,从前线的钻机直接控制者到钻机组工作技术管理人员,再到整支施工队伍的管理者,都需要深刻地认识钻机工作中安全的重要性,同时从基层到管理者应该连成一条线,不断点的工作和思想线,一起学习钻机的安全使用,同时应该由专业能力比较强的人员带动整个施工队伍的安全施工意识,对钻机使用不熟的相关人员应组织培训,从而提高队伍整体的工作质量和综合素质。一支有专业技术能力做后盾且具备高素质的队伍,对于工作的质量和煤田地质钻探生产安全方面,都具有极其重要的意义。 3.2 从施工现场和制度加强生产安全管理 安全问题的改善除工作人员增强安全意识,防患于未然之外,还应在钻探施工过程中改善环境并加强制度管理,这也是影响施工安全的两个重要因素。 地质钻探论文:地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析 【摘 要】地质工程勘查中的钻探技术是一项繁琐复杂的工艺,在地质工程勘查过程中要针对不同的地质条件来选择适合的钻探技术。为了满足我国经济发展的需要,要积极的发展、研究地质钻探技术。本文首先概述了地质工程勘察钻探,对地质工程勘查中钻探技术常用的方法以及地质工程勘查中钻探技术的应用进行了探讨分析。 【关键词】地质工程勘查;钻探技术;方法;应用 随着经济科技的进步,促进了地质工程勘查技术的发展。为了满足经济建设对能源的需求,必须对地质工程进行认真勘查,了解地质工程的特点。但是地质工程勘察钻探技术比较复杂,所涉及到的领域也极为广泛,需要根据不同的地质条件与特点来选择适合的钻探技术。同时还应当对地质工程勘察钻探技术进行更为积极地研究,重视钻探技术人员综合素质的提高。 一、地质工程勘察钻探的概述 1.1地质工程勘察的涵义 地质工程勘察指的是经过测绘、试验、勘探、调查等一些方法,从而获取到和工程建设相关的水体、土体及岩体的力学参数、变化规律、空间分布等一些信息,然后以此来对建筑适宜性、场地稳定性、环境演化性进行论证、评价、检验,同时再提出一些关于施工原则、资料的建议。地质工程钻探是很重要的勘探方法,同时也是测试孔内原位和岩土样品采取的一个重要辅助手段,也是保证勘察资料准确的一个基础,尤其是对一些复杂地层,比如岩溶、砂土、碎石土等,如果钻探的技术不合格,那么也就不能对地层结构进行准确的揭露,更不能获取到力学参数,甚至会出现勘察报告虚假这样的问题,那这也就直接影响了工程建设的质量,也会出现一些安全隐患。 1.2地质工程勘察钻探的特点和使用条件 (1)布置勘探工程的钻孔时,不仅要考虑到自然地质的情况,也要结合好工程的特点和类型,比如说民用建筑和工业建筑要按照建筑的轮廓线来进行布孔,而水坝则是要顺着坝的轴线来布孔等。(2)通常来说,除了大型的水利工程、控测深岩浆、深埋隧道以外,其他钻进的深度都不大,也就在十余米左右,因此我们就会经常用轻便钻机和简易的钻探法。(3)钻孔的用途通常有很多种,比如说一个钻孔要查明水文地质条件、地质结构、地层岩性的同时,还要做各样的长期观测及取样、试验等,而有一些的试验很多时候都是和钻进来同时进行的,因此进尺也就较慢。(4)在钻进方法和钻孔结构中的编录、观测等方面都有着特殊要求。 二、地质工程勘查中钻探技术常用的方法 通常施工地点的地质条件都具有一定的复杂性与多变性,针对地质情况的不同特点,应当采用不同的钻探技术的方法以及设备,从而适应不同地质条件的钻探技术的地质勘查工作的顺利开展。地质勘查钻探技术的方法主要包括了以下几种: 2.1击入法 该方法适用于土层比较硬的情况,包括了轻锤多击法与重锤少击法,根据实践证明,重锤少击法具有更为理想的取样效果,效率比较高,对土样所产生的干扰少。 2.2压入法 压入法适用于土质比较松软的图层取样,包括两种方法:一种是连续压入法,利用活塞油压筒或者钢绳滑轮的组合装置,一次性迅速的把取土器压入土层中,对图样产生的干扰比较少,另一种方式是断续压入法,当使用连续压入法进行取样时,取土器压入土层后难以取出来,此时可以通过使用断续压入法来进行取样。 2.3振动法 通过振动法进行取样,会对土样产生比较大的波动,该种方法是利用振动器的振动作用,把取土器压入土层内,不适用于因受到振动而发生液化的土层。 三、地质工程勘查中钻探技术的应用分析 地质工程勘查中钻探技术就是对地下进行钻孔来打碎岩石的一种工艺方法,钻探技术也是一种验证、取得地下岩层材料信息、地下实物资料,评估矿石的品味和计算储量的一个技术手段。对于不同钻探的目的,那钻探工艺和装备也就不同,我国现在对钻探技术投进了大量的人力物力财力,这也使我国的钻探技术形成了一种技术体系,如反循环钻探技术,绳索取心技术,定向对接井钻探技术,液动潜孔锤钻技术,还有新型的节水钻探技术等。 3.1反循环钻探的技术 反循环钻探技术包括两种,一种是空气反循环,另一种是水力反循环,两种方法的最大不同点在于其介质的区别。在空气反循环的过程中,通过空气这个介质,利用双臂钻杆外管,输送空气到达孔底,然后空气发生膨胀,产生极大的冲击力,从而促使空气在孔底对孔底的岩石进行撞击,钻杆在这个过程中会把空气输送给地面,并且带出细小的岩石,对所带出的岩石进行研究。该方法的优点在于具有的工作强度比较低,有效地节省勘查成本,使用在干旱区使用,但是该方法所取出来的岩石样品欠缺代表性,难以根据该岩石样品来对底层的结构做出完整的判断。而在水力反循环的过程中,其通过水或者泥浆作为介质,把水或者泥浆输送到孔底,在取心钻头之后,可以获得岩心,岩心随着钻头返回地面。该方法的优点体现在其所取出来的岩石样品具有比较高的完整性,所需要的劳动强度也比较低,可以根据该方法所取出来的样品作出具有完整性的判断,但是该方法需要消耗大量的水资源,缺乏一定的勘查效率。 3.2绳索取心的技术 绳索取心技术所使用的主要工具是打捞工具和岩心管,通过打捞工具来解决堵塞的问题。该种技术的优点体现在其使用方便,不仅具有比较强的实用性,适用范围比较广泛,还可以保证取心符合所规定的质量,提高了钻进的工作效率。在钻进的过程中,容易出现堵塞的问题,此时可以使用打捞工具来解决,有效的避免了钻杆工具和岩心之间发生不必要的摩擦,保证了取心的效率。此外,该种钻探技术还可以减少提升钻杆的升降频次,延长钻头的使用寿命。 3.3液动潜孔锤技术 这一钻探技术我国在应用和研究方面做的很好,再世界上也是名列前茅的。此技术是在回转钻探基础上建立的,是用冲洗液来驱动液动潜孔锤的,那当液动潜孔锤受到冲击时,就能将能量传给钻头,然后钻头来破岩。而当中的冲洗液是用现场的泥浆泵来进行配送的,随着钻头的不断深入潜出,也就会产生有节奏性的冲击负荷。此技术是常规回转钻探的一个改进成果,在回转力和冲击力的作用下,可以对高硬岩钻进的效率提高很多,从而也就减少了打孔的成本。此技术还能利用坚硬岩石抗剪度低和脆性大这样的特点,对于一些钻孔质量差和钻探复杂地形都能用此技术解决。此方法适合用在脆性大、岩层坚硬的地质来进行钻探,因为此技术在使用过程中是高频振动的,那就要注意好设备紧固的问题,而液动锤磨损的大小与液压泥浆质量的好坏有直接关系,因此液压泥浆就要粘稠度低、含砂量少、润滑性能好。小口径岩心的钻探现在正向水下爆破,锚固施工及水文水井等一些领域发展。而此技术有待发展的地方就是处于高强的工作环境下,要增强潜孔锤的工作性能及使用寿命。现在此技术通常都应有在金属矿山,化工,石油,水电建材,地质等一些领域。 四、结束语 钻探技术是地质工程勘察中重要的技术,是地质工程勘察十分有效且重要的手段之一,不同的地质对钻探技术的要求不同,在地质工程勘察中对钻探技术的选用也是重要环节之一,因此必须加强对地质工程勘查的钻探技术进行研究分析。 地质钻探论文:浅谈煤田地质钻探中处理孔内事故的基本方法 [摘 要]由于在煤田地质钻探中孔内事故多种多样,危害极大,因此分析事故发生原因和影响都会有很大的作用,在事故处理的原则上坚持“预防为主,处理为辅”的方针。本文主要就一些事故分析,操作方法,预防手段和策略,处理方式等基本方法进行了描述,为杜绝孔内事故的发生积攒知识和技术储备,防止孔内事故带来的巨大危害,为将来的施工作业带来便利。 [关键词]煤田地质灾害;孔内事故;基本方法 1. 引言 孔内事故的多种多样为施工的进行增加了难度,事故的产生不仅可能造成钻探孔报废,从而产生人力、物力、财力的过分浪费,造成工期的耽误,更甚至会造成机械设备和工作人员的安全财产问题,孔内事故具有隐秘性的特点,由于孔内事故处理过程中,孔内各项状态都在随时发生变化,应以最快的速度掌握孔内的具体特征,使用最精准的应对策略,并在施工开始前,严格遵循操作规范,尽量避免事故的发生,若在操作中使用不恰当的方式或者不规范的处理办法,将带来不可估计的错误危害,如使孔内情况恶化、拖慢进度、影响施工质量下降,所以应特别重视这类问题,减少事故的发生。 2. 煤田地质钻探中孔内事故产生的原因 (1)人为因素:由于人们的不重视,在操作中难以掌握和忽略具体问题未作出正确的处理方案,导致孔内事故,如钻具折断、烧钻、掉钻头、夹钻、跑钻具、岩芯挤夹、孔内掉异物等等人为造成的事故; (2)自然因素:主要是施工地区的地质和气候特点,在施工中由于对本地区地质复杂性缺乏深刻的理解,未及时作出应对方案或错误的操作导致孔的塌陷埋孔事故,或是严重破碎地层造成掉块挤夹事故等自然因素的影响应尽量做好充分的调查,尽量规避。 3.煤田地质钻探中处理孔内事故的基本方法 3.1机械设备的使用 考虑清楚全孔井壁岩,在施工前必须做好机械设备的检测和保养规格,以防设备的不完善为施工加大难度; 3.2工艺性方法 简而言之主要包括以下几个方面: (1)捞:解释为用各类丝锥和捞管器打捞各种事故器械,丝锥打捞的益处在于利用自身硬度较大的丝扣特点在套住钻具端头,实现接合并打捞,由于具体问题具体分析,丝锥的用途不仅防范,而且分类也是多样的,当出现卡钻,夹钻,烧钻,埋钻等事故引起的阻力加大的情况时应使用反丝钻杆和反丝丝锥;而对于套管,岩心管类时应使用公丝锥;所以丝锥的正确使用规范也应带来极大的重视。严格遵守规范,如在丝锥使用中一定要注意丝锥与打捞器件的吻合,当面对丝扣损坏时候就给丝锥带来的技术限制,这时应使用岩芯管卡取器来打捞掉落的器件。也会采用捞矛、磁铁打捞器和抓筒来进行脱落的钢丝绳器具的打捞; (2)提:解释为当发生具有一定距离余量时的掉落的器件时,可采用起重设备将器件拉出孔外,在面对不同的情况时应采取适当的起重装置,根据起重量的不同可以考虑加大起重量的方式,并且在起重过程中视情况不同采用来回拉的方式将掉落件拉出孔外不至造成孔的损失; (3)冲:解释为当埋钻,夹钻现象不太严重时,起重设备无法正常打捞器件时,可通过加大冲洗力度,清理掉钻具周围的障碍物,方便提取,并加大循环,为处理带来方便; (4)顶:解释为利用千斤顶的静力作用,由于千斤顶的起拔能力较高,对阻力较大的情况具有较好的使用效果,所以在起拔过程中应重视起拔速度不应过快,用力不能过猛。根据工作原理的不同将千斤顶又分为油压千斤顶和螺旋千斤顶,根据不同的而是用范围选择合适的工作种类; (5)打:解释为通过吊锤和震动器,冲击和震动卡钻事故钻具,进而减少甚至避免钻具周围的挤压力带来的危害,这种方法针对于浅孔,中深度孔的掉落件为掉块或钢粒时;由于钻具的挤压部位的不同又分为向下打和向上打,当底部受到挤压时像上打等类推方式,根据实际情况多方位处理以及分段处理; (6)反:解释为主要使用反丝锥,反丝钻杆,反事故接头等反装置对掉件实行分阶段分层次的提拉,通过前几部的帮助,为粗径钻具带来极大的方便。反取孔内事故钻具,增加了阻力,增加了体力强度的要求,避免操作过程给施工人员带来伤害,一定要严格遵守使用规范; (7)劈:解释为对留下的粗径钻具时,采用环状切铁钻头劈开减小直径方便用以上办法处理。 3.3预防办法 孔内事故角复杂,所以采用预防为主,处理为辅的方针,预防手段的实施为事故的减少发生具有非常重要的作用。 (1) 对于操作规范的严格使用,在勘测时应全面详细掌握所处的地质特点,对将可能发生的孔内事故种类进行预测,和原因的追溯,使用技术手段规避事故的而发生,起到防护的作用; (2) 对于施工人员的技术规格应提高,在日常的使用中应提高标准,并定期实行培训,定期考核,帮助施工人员技术和基础知识的提升,养成规范意识,对于一些实例和新遇到的情况进行讲解,随时掌握最新方法和动态,进而做出最优的防护方案; (3) 对于机械设备的维护和规范使用也很重要,及时的掌握,设备如其中机械,钻机等设备的使用情况和破损处理情况以备不时之需; (4) 对于施工现场的材料要有严格的质量标准,尤其是泥浆的利用一定要符合标准; (5) 在施工^程中制定安全,合理的钻洞计划和方案,减少事故的产生和带来的危害; 4.结论 煤田地质钻探中处理孔内事故多样性,使保护难度加大,由于危害极大,所以采用预防为主,处理为辅的方针为施工的顺利完成,和孔内事故的减少有很大的作用。因为在前期的充分的预防后,减少了孔内事故的数量,而且由于前期的充分准备,使工作人员对于地质,气候有了充分的了解,且工作人员的技术和知识储备的提升为后期出现的事故特点分析,处理方案的制定,以及设备的合理化使用都带来的方便。通过以上的预防手段和处理方法的结合,规避和减少孔内事故的发生和带来的危害,提高效率,降低成本,提高施工质量。 地质钻探论文:基于煤田地质钻探孔内事故的预防及处理研究 [摘 要]如果发生孔内事故,会对钻探工程的施工进度产生较大的影响,情况相对严重的孔内事故会导致钻孔失败,形成较大财力、物力浪费,甚至还会出现人员伤亡的情况。因此,必须予以钻探工作高度的重视,注意可能引发孔内事故的各种因素,对可能引发事故的相关原因进行全面的分析和研究,制定相应的措施来预防和避免事故的发生。在施工的过程中,需要遵循客规律,理论与实践相结合,加强对施工人员检查培训的力度,将孔内事故的发生概率降低,提升施工的效率,减少勘探的成本。可知,预防钻探施工中出现孔内事故具有较大的重要性。本文主要对煤田地质钻探孔内事故的预防、处理措施进行分析。 [关键词]煤田地质钻探;孔内事故;预防措施 1.引言 在对煤田进行地质钻探施工期间,一旦发生孔内事故会对施工的效率以及工程的效益产生较大的不良影响。因此,提前对孔内事故进行判断、分析、预防以及采用正确的措施来进行处理,在一定程度上能提升钻探的效益。一般情况下,大部分的孔内事故均能够提前进行预防,出现孔内事故并不需要过于担心,只需要在出现事故时立即对其进行处理,以免延误事故处理的时机,从而导致事故变复杂。可知,对孔内事故进行正确的判断、采用正确措施来解决问题是钻探过程中的重点。 2.孔内事故的起因 2.1 地质条件复杂,管材以及施工设备与施工地的地理环境不相符。例如,岩石出现裂隙、涌水、流沙以及活石等。土岩、泥岩遇水会发生膨胀,导致钻孔的直径缩小,当出现严重漏水时,钻孔内部的液面会出现骤然下降的情况,导致井壁坍塌。此外,施工使用的管材质量也会引发孔内事故。 2.2 钻进方法不合理。例如,卵砾石地层的稳定性相对较差,该种地层具有无胶结以及结构松散等特点。卵砾石地层一旦被钻开,极易打破该地层相对稳定的状态,从而导致孔壁的稳定性不足。在钻进过程中,极易出现塌孔的情况,进而导致冲洗液严重漏失,极有可能出现埋孔、卡孔等事故。因此,在对卵砾石地层进行地质钻探时,应该选取合适的钻进方式,可利用先进的技术来提升岩石的采取率。 2.3 施工人员技术能力差、作业不合理以及使用的技术措施不得当。例如,在进行时间较长的冲孔维修过程中,施工人员并没有定时活动钻探工具,并且将工具提离孔底,极易导致夹钻、卡钻以及埋钻等孔内事故。在将钻探工具钻入地质情况复杂且破碎的地层时,如果不使用泥浆来对井壁进行相应的保护,极易导致钻孔掉块或者坍塌,从而引发卡钻或者埋钻等孔内事故。在对岩石的性质、钻头规格以及钻具情况并不清楚的情况下,随意采用某种钻进参数,极易导致烧钻或者脱钻的孔内事故。 2.4 不以施工的实际情况为基础来选取钻进技术。例如,绳索打捞全面钻进技术、潜孔锤同心跟管钻进技术、反循环钻进技术、深孔以及复杂地层绳索取芯钻探技术、螺旋跟管无循环钻进成孔技术。 3.孔内事故的预防工作 预防孔内事故应该对事故发生的机理来进行分析,一般情况下会分为人为因素以及自然因素两种。自然因素主要是指特殊的地层性质,此种因素无法改变。因此,主要对人为因素来进行控制。相关人员需要对以往的孔内事故进行相应的分析,并且做好总结工作,制定有针对性的事故解决方案。近年来,大部分企业开始使用危险辨析技术来避免以及预防事故的发生。该种技术的使用效果相对明显,做法如下。 3.1 将孔内事故作为安全生产的核心内容,对孔内事故对整个工程的重要性进行分级解说。主要是对后果相对严重、各方面损失较大的孔内事故进行有效的控制,防止事故的发生。将施工的责任分配至个人,让每一位领导以及施工人员明白自己肩负的责任。 3.2 严格按照施工流程来进行操作。施工人员需要严格按照相关部门颁发的规程来施工,主要是因为大部分规程是针对孔内事故的施工经验。与此同时,施工人员需要根据自身的工作经验来总结在施工过程中可能会出现的问题,对施工的危险源进行辨析,在施工期间利用有针对性的措施来解决问题,并且需要严格执行企业制定的内部规程。 3.3 落实安全检查制度。相关部门需要每月、每星期以及每日对工程进行相应的检查,将安全规程、制度以及相应的措施等做成检查表格,认真进行检查,如果发现安全隐患,应该立即要求整改,防止出现不必要的损失。 3.4 积极引进先进技术。对于安全方面出现的难题,需要采用先进的技术来进行相应的缺陷弥补,时刻准备更新施工技术,以提升施工的安全性。 3.5 加强安全培训力度。积极推行职业安全健康体系以及ISO质量管理体系,合理将孔内安全融进两个体系中,全面进行安全管理。与此同时,企业需要定期对员工进行安全培训,以提升员工的安全意识。 4.煤田地质钻探事故解决措施 4.1 在出现孔内安全事故时,施工人员需要立即对地层加入适量的泥沙,让钻孔壁形成一层水泥皮,以控制粘土吸水膨胀现象。如此一来,就能够有效降低泥浆的失水量,降低孔坍塌事故的发生概率。 4.2 在出现孔内事故时,相关人员需要立即对该情况进行分析和研究,全面掌握事故的具体情况。例如,了解断头深度、外径、内径以及地层性质等,在了解情况之后,再选择适合的打捞工具,选取适当的解决方案,以降低经济的损失,避免出现不必要的伤亡。 4.3 孔内事故的具体处理方法,主要根据事故的具体情况来确定,事故的性质、类型及地理条件的差异决定处理方法也各有特点,一般的处理方法有以下几种:①在处理钻具折断的事故中,我们应该用各种类型的丝锥打捞孔内的钻具。②在处理埋钻、挤夹、卡钻、烧钻的事故时,我们应该加大提升力进行强制提拔,方便后续处理工作的开展。除此之外,还可以通过冲洗液的循环排除障碍物③在处理孔内掉块挤夹事故时,我们应该利用钻具进行上下反复提动,防止钻具被卡在孔内。如果不能顺利把钻具提上来,我们应该用液压千斤顶进行钻具的顶拔。④在处理浅层挤夹事故时,最常用的方法是用吊锤冲击钻具,善生震动力,使钻具松动,减小钻具周围的挤夹力,通过上下垂直移动的方式顺利拨出钻具。⑤对处理粗径钻头的事故时,应分批拨出事故钻杆,在适当情况可以进行分割,保证后续工作的开展。⑥当孔内钻具取出仍留有钻杆和钻头时,应用比事故钻具大一级的岩心管,连接专用钻头,进行扩孔套取,清理剩余钻杆。 5.结束语 由此可知,在对孔内事故进行处理的过程中,施工人员一定需要将安全放于首位,严格按照规程来作业,对孔内事故的引发原因进行全面的分析,x取适合的解决方案,及时处理事故,以提升施工效率,避免不必要的损失和伤亡。 地质钻探论文:我国地质找矿钻探技术装备现状及发展趋势分析 摘 要: 近些年我国各行各业都在飞速的发展和进步,地质勘探近些年也迎来了前所未有的发展趋势,随着社会的发展和科学技术的进步,越来越多的找矿钻探技术及其装备也实现了快速的发展,本文将会针对我国地质找矿钻探技术进行简单的分析,并对地质找矿钻探技术装备的发展提出一些具体的建议。 关键词: 地质找矿; 钻探技术; 发展策略; 建议分析 从目前的情况来看,我国地质行业发展受到了一些局限,首先我国地质行业的发展与一些发达国家相比,技术较为落后,虽然近几年我国在钻探、找矿技术方面也有了新的发展前景和突破,但是与发达国家相比仍然存在一定的差距。 我国地域辽阔,资源也非常丰富,但是能蚩采的矿产资源还是有限的,如何能够将这些矿产资源更好地进行开采,让找矿和钻探技术发挥出最大的价值是现代人们所研究的主要内容之一。要想实现找矿和钻探的高效发展,首先就要确保资源开采的数量,不仅如此,还应该履行一定的环保理念。要让找矿和钻探发展实现高效能的建设,其中找矿装备和钻探装备的研究也是人们所关注的主要内容。 1. 我国地质找矿钻探技术 1.1 X荧光技术 X荧光技术是二十一世纪较为常用的找矿技术,该种技术主要就是运用了现代技术和化学、物理等原理,因为不同的光线和射线都能够进行反射,运用X荧光技术还可以实现灵活和轻便的工作。其本质的原理就是通过运用矿物质本身能够反射光线,根据不同波长的射线反射情况不同而设定的。当波长达到一定程度的时候,就必将会出现具有X波段的射线,运用这种射线对荧光进行识别。 与传统的找矿技术相比,该种找矿技术具有较强的实用性,因为X荧光找矿技术可以更加清晰地标出隐藏的矿体,并且能够将矿体的大致位置和形态勾勒出来。可见X荧光技术的应用前景和发展前景是非常巨大的,在找矿过程中,如果可以将这种技术充分的应用到实际当中,必将会为找矿节约很多时间,也会为钻探提供更加精确的定位信息[1]。荧光技术的出现为我国找矿工作的顺利开展起到了推动的作用,在未来的发展中,人们将会充分的利用荧光技术,让该技术应用更加广泛。 1.2 甚低频电磁法 甚低频电磁法是现代一种新式找矿方法,该种方法主要就是通过电磁波的形式对一些深层次的矿物质进行勘探,这与传统的技术相比具有很大的优越性,在传统的找矿技术中,一般是针对表层矿物质进行勘察,目前我国地表层的矿已经所剩无几。即使对其进行开采,最终的效果和利益也并不高。所以只有采用创新式的开采模式,进行深层次的找矿才会更好地提升找矿的效率。而甚低频电磁法具有很多传统采矿所不具有的优势,其中最大的优势就是灵活性强、效率高,这些都是传统找矿方法所不具备的优势。现如今新型的Fraser技术对所测数据进行处理效率较高。在找矿过程中,能够对矿的位置进行更加精确的定位,运用该项技术可以更加直接的找出有价值的参考数据,为后期钻探和定位给予更多的帮助[2]。 1.3 钻探技术的实际应用 钻探技术在实际的找矿过程中具有十分广泛的应用前景和发展空间,首先站在宏观的角度上来看,常用的钻探技术有受控定向及岩心定向钻探技术,这两种技术非常实用,该种技术与传统的钻探技术相比具有很多优势,其中最大的优势就是在对深部位置进行找矿的时候,其效率非常高。而受控钻探技术则可以根据方向的需求对其进行钻探,并且其效率和精确性较高,是现如今找矿钻探中较为常用的一种手段。除此之外,在钻探的时候,也应该对钻探技术的质量进行必要的控制,钻探的深度、方位、钻孔倾斜率等问题都会关系到采矿的效率和安全性。例如当钻探深度达到60m的时候,就应该定期地对钻孔方位角以及定角加以测量。只有满足相关参数标准才可以进行下一步的钻探工作,通常情况下完整岩层采取率应该在84%以上,而质量较差的破碎岩石采取率应该高于68%,而不同的采取率在实际的开采过程中所运用的开采形式也是不同的,所以定期地对岩层的岩芯采取率进行测量是非常关键的[3]。 2 地质找矿钻探技术装备的发展建议 2.1 钻探设备要实现国产化与现代化 从目前的情况来看,我国钻探设备与一些先进国家有着很大的差异,我国一些传统的钻探技术已经不能够发挥出自身的优势,只能够开采出表层的一些矿物质,无法对深层次的矿物质进行开采。要想进一步的实现找矿和钻探,就应该引进先进的设备,但是如果一味地靠引进国外的设备来进行钻探工作,那么必将会导致我国钻探技术整体呈现下降的水平。所以我国有关研究人员就应该从根本上认识到这一问题,通过不断的研究和创新,设计出符合我国自身发展的国产设备,这对于提升我国整体钻探技术的发展将会具有促进意义。我国有关部门已经做好预测,希望在2018年的时候让我国的钻探技术达到国际先进水平,这样将会让我国钻探设备、技术有着更加广阔的发展空间。 2.2 要重点发展深部资源勘探的相关技术和装备 从目前的情况来看,我国有些研究部门已经充分地认识到了钻探设备和技术的重要性,一味地引进先进设备并不能够改变我国目前的状态,只有不断地创新和自主研究,才会更好的实现钻探技术的全面发展。钻探技术首先就应该在精确度上达到国家要求的相关标准,然后在安全性方面具有一定的突破,如果精确度高、安全性高、价格低廉的成套设备能够普及,那么必将会让我国钻探技术有一个全新的发展空间和发展平台。在未来的研究中,人们应该关注5000m以内深度地质钻探技术研究;8000m以内地质钻探研究,这些研究对于传统钻探技术将会有着质的飞跃[4]。 2.3 钻探技术设备朝着自动化、智能化的方向发展 随着我国社会和科学技术的发展,钻探技术也会有很大的突破,找矿钻探技术对设备的要求也非常高。人们应该将自动化与智能化的设备有效的结合到一起,这样才会更好地提升设备的效率,在节省时间的时候也能够节省更多人力。智能化钻探设备的出现会更好地提升钻探工作效率,站在宏观角度上来看,目前我国很多找矿人员都已经采用了较为先进的钻探设备,其中较为常见的有金刚石绳索取心钻进技术、螺杆马达液压孔底动力钻进技术、复杂底层钻进技术、液动潜孔钻进技术,这些技术在实际的钻探技术中都具有非常重要的地位和作用。如果能够将这些技术应用到实际的钻探工作中,必将会更好地促进钻探工作的高效发展。 结束语: 综上所述,本文主要论述了我国地质找矿钻探设备的现状及发展趋势,通过分析可以发现,我国现代找矿钻探设备与传统的设备相比具有很大的进步,不仅仅实现了智能化的发展,在很多方面也有了新的进步。我国已经逐步自主研究新式的钻探技术和装备,这在一定程度上将会节约很多经费,不再依靠从其他国家引进先进的设备,这对于我国而言也是一个突破性的进展。只有走自主研究和创新的道路,研制开发出高效设备作用于钻探,才会从根本上提高找矿工作的效率,让我国的矿产资源能够得到更高效的利用。 地质钻探论文:工程地质勘探中的钻探技术应用 [摘 要]地质钻探技术是工程地质勘探中的一种重要技术,不受地质条件和建筑种类的约束,应用范围广,精确度高,能显著提高找矿和探矿的效率和质量。本文主要探讨了钻探技术及其在工程地质勘探中的应用,以供参考。 [关键词]工程地质勘探;钻探技术;技术应用 工程地质勘察是指利用机械工具对地下的物质结构进行采样分析,从而充分了解区域内的地质状况,为工程施工和矿产资源勘探开发提供依据和参考。钻探技术是在预定的地点利用钻探设备向地下钻深,采取地下的岩石样本和水样,来进行分析研究。钻探技术不受地质条件和建筑种类的约束,精确度高,能够直接观察到岩心并采集样本,且探测深度较深且钻进速度快,与成本高、工期长的坑探技术相比,钻探技术在实践中的应用更加广泛。 一、地质工程中的常用钻探技术及应用 (一)绳索取芯钻探技术 绳索取芯钻探技术的原理是用特制的绳索将钻杆柱中的取样管取出来,不需要移动钻杆柱。只在需要对钻头进行定期检查的时候,才会提上整个钻杆柱。其能有效提高钻孔效率,节约提升钻杆柱时间,降低人工劳动强度。同时,绳索取芯技术的钻孔深度较低,因此,其能较好地保证获取岩芯的质量。绳索取芯技术在钻孔过程中最为重要的工具是打捞工具和岩芯管,在钻探过程中其钻孔时间短,钻孔方便快捷。此外,由于升降钻杆的次数减少,钻头的摩擦力度也大大降低,有利于延长钻头的使用寿命。目前,绳索取芯钻探技术在我国石油、天然气、地热、冰层钻探等领域的应用十分广泛,经济效益也非常显著。 (二)反循环钻探技术 反循环钻探技术是针对较深区域水面高且压力大的问题,在绳索取心钻探技术的基础上发展出来的一种新的钻探技术,也是钻探技术取得的又一次重大进步。根据循环介质的不同,反循环钻探技术又被分为空气反循环钻探技术和水力反循环钻探技术。空气反循环钻探技术在钻探过程中以空气作为介质来进行钻探,在钻探过程中通过双臂钻杆外管来实现对于压缩空气的传输,将其输送到孔底,压缩空气在膨胀后产生较大的冲击力,驱动孔底的孔锤对岩石进行冲击,而后钻杆又将空气和岩屑带回地面,实现对岩屑的检测化验,具体原理如图2所示。水力反循环钻探技术是以泥浆或水作为介质进行转孔的,在转孔时将水送至孔底驱动钻头,在钻头的作用下获得岩层,而后在钻杆的作用下转头内的岩芯带回地面,实现样品的钻探采集。同样是由钻杆将其传输至钻孔底部,不过这种循环带回来的样本不是碎岩,而是柱状的岩心。 (三)液动潜孔锤钻探技术 动潜孔锤钻探技术是在回转钻探基础上开发的,也是目前应用比较广泛的技术之一,主要用于勘探较深、较为坚硬的岩层,在金属矿山、化工、石油、水电建材、地质勘探等行业应用比较多。其基本原理是将液动潜孔锤插在钻杆和钻头之间,钻孔时,在冲洗液的驱动下,液动潜孔锤就会将能量传递给钻头,造成冲击负荷,使钻孔的效率提高。对于抗剪强度低、不耐冲击的坚硬岩石来说,这种技术比较有效。作为回转钻探技术的改进技术,在冲击力及回转力的驱使下,其大大提升了设备的钻进效率,并且最大限度地降低了钻孔成本,孔斜率也大大降低,非常适用于脆性大、岩层坚硬的地区。此外,该技术还能充分利用坚硬岩石抗剪强度低的特点,能有效解决钻孔质量差和复杂地形等钻探问题。但是,这种技术对液动潜孔锤的要求条件也较高,因此,要注意对泥浆的选择,使用含砂量且粘稠度低的高|量泥浆,才能保证液动潜孔锤的正常工作。这两种钻探方式各有优点。空气反循环钻探技术在一些较为干旱、缺水的地区应用较为广泛,其在钻探过程中消耗的劳动力较小,钻探成本较低,但其获得的岩屑样本的代表性不强,不能够准确反映地层的实际情况。水力反循环钻探技术能够较好地反映地层的结构情况,但其在钻探过程中存在消耗大量的水资源、钻孔速度较慢、所需时间长的缺点。 (四)组合钻探技术 组合钻探技术就是综合应用上述三种钻探技术。但钻孔比较浅,就采用空气或液体为循环介质,在钻孔底部驱动液动潜孔锤,然后携带样本回到地面,当钻孔太深,反循环技术无法满足要求时,就可以用专用绳索等打捞工具来提取。这种技术能够极大地提高钻探的效率,节约成本和人力资源,尤其在一些干旱地区具有良好的发展前景。 二、工程地质勘探中应用钻探技术的注意事项 在工程地质勘探中应用钻探技术时,有一些需要注意的事项,具体如下:第一,钻探时,对岩心的采取率通常很难达到工程地质勘探中规定的80%的要求,要根据岩层具体情况,选择合适的钻孔方法,低速干钻,不能盲目冒进;第二,钻孔的位置要选取得当,具体的工程和当地具体的自然地理条件都要综合考虑,像一般的居民住宅或者工业建筑,要按照建筑的轮廓线来选择钻孔的位置,但像水坝这种大型水利工程,就要按照坝轴线来选择;第三,钻孔的深度也要分情况分析,一般情况,比较小的建筑工程,钻孔深度在十米左右,可用简单轻便的设备操作,而大型的水利工程和隧道等,钻孔比较深;第四,除了明确施工地区具体的地质情况、水文条件、岩石等,钻孔还有重要目的就是对目标地点进行采样并做试验,因此,要注意进孔的速率,严格遵守取样的操作流程,对钻孔的过程进行观察和纪录,保护岩层和水层不被破坏。回次进尺的时间和长度对岩芯的磨损有影响,其影响的程度,要视地层情况而定。按规程,回次进尺最多以2-3米为宜,就是为了尽量减少过长的回次时间和进尺对岩芯的影响。另外,不同的工程有不同的勘探要求,在钻探时也应当尽量选择相对较为简单的钻探方法与设备。 三、结语 综上所述,工程地质勘探是一项较为复杂的工程,在勘察过程中应用钻探技术,能较好地确保勘探的质量与效率。由于工程项目不同、地质条件不同及钻探目的不同,在实践中,应根据具体情况,科学、合理地选择合适的钻探技术,以提高钻探质量,降低工程勘察成本。随着钻探技术的不断发展进步,钻孔技术也在不断提高,可以预见,未来将会有很多先进的钻探施工设备被应用到地质钻孔施工环节中去,并向着低成本、高效率和高质量的方向不断发展。 地质钻探论文:论地质勘查与深部地质钻探找矿技术 摘 要:国家经济的快速发展带动了能源的大量消耗,因此我国将会不断的增加矿产能源的开采量,继而满足日常使用的需要。但是,就目前的现状而言,地表以及露天矿产资源的开采与使用已经达到一定的极限,所以,寻找新的资源开采方式即进行深部地质钻探,已成为目前人类发展与生存的必经之路。我国在进行深部地质钻探时,因前期在地质钻探找矿技术已取得较为可人的成绩,为此运用已有的技术如遥感技术、钻探取样技术等和理论如完善的地质理论等,使得工程进展较为顺利。对地质进行勘察技术以及深部地质找矿技术的使用,不仅造福了人民,还促进了国家经济的发展。 关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术 中国是一个能源大国,国土占地面积非常大,地势面貌十分复杂,且地质条件多种多样,相对的国家矿产也较为的丰富,分布地区广泛,同样的,中国也是一个人口大国,人口总量占世界首位,目前已经探明的矿产资源又不足总量的三分之一,故使得资源平均占有量较低,随着资源的日益的开采与使用,资源紧缺已成为目前的急需解决的问题。就目前的资源使用情况可以了解到,国家在以往这些年里使用的大多是地表与露天的矿产资源,深部资源还未进行一定的开采,因此解决资源紧缺问题,就需要进行深部资源的开采,所以有效采取深部地质钻探技术是目前最为重要的,但是我国的深部地质钻探技术与其他西方国家相比较还是存在了一定的差距,为此我们将对深部地质钻探技术进行一系列的研究与探讨。 1 地质勘查技术的原则 1.1 以资源分布为基准,合理布局 我国是能源大国,各地区都分布着矿产资源,但是不同的地区其分布的矿产资源的种类也不一样。河南、云南、内蒙古等三十多座城市是我国能源储备最为丰富、种类最为齐全的地区,最为有名的是河南的煤矿和钼矿以及内蒙古的铁矿与稀土资源。开采深部地质中的矿产资源,我们需要对矿产资源与地质的分布进行一系列的勘查,同时再结合社会与经济的发展,有效的开展地质勘查工作,从而有效的解决资源紧缺问题,带动地区的发展。 1.2 统筹规划,适度超前 开展地质勘查工作前,需要做好准备计划,即进行严密的统筹规划。在规划的过程中,第一步就是需要明确此次勘查工作的性质,因为不同的地区,其地质勘查工作性质是不一样的,如公益性质、商业性质等;第二步就是规划地方与中央的地质勘查工作,对未来的发展做出部署与规划,只有这样才能为将来的矿产资源开发打下良好的基础。 1.3 创新技术,提高勘查能力 想要加快我国矿业发展的步伐,就必须得加强地质勘查技术,认真落实“科技兴地”的发展计划。为创新勘查技术,就需要对已出现的重要地质问题进行深入的探讨与研究,了解问题并解决问题,促进技术的发展,努力建设勘查技术创新体系,加快地质信息技术的发展。创新勘查技术,应当结合科研技术,一边发展,一边创新,以此提高勘查能力。 1.4 完善体制,扩大合作 为有效的开展地质勘查工作,应注重建立地方与政府的勘查管理体系,并积极调动各地区的积极性,使得地质勘查项目能够进入多渠道发展模式,以此更好的完善地质勘查体制。地质勘查体系逐渐得到完善的同时,政府应当积极响应其建设,鼓励国内矿产企业与国外企业的有效合作,引导有能力、有发展前景的企业“走出去”,以此来提高我国矿产资源的开发与勘查能力。 2 地质勘查工作的主要内容 2.1 对矿山生产的勘查 对矿山进行开采之前,需要做好一系列的准备工作。第一步就是明确矿山的服务年限与相关的规划,为有效的开展勘查做好准备;第二步就是明确矿山的生产区域,明确矿山的资源数目,使用有效的勘查技术,提高地质勘查效率;第三步就是做好每天的工作记录,详细记录每天的工作,并整理与备案。 2.2 对危机矿山接替资源的勘查 矿山是不可再生资源,所以在_采矿山资源的时候应当尽可能的降低对矿山的损害,并综合考虑矿山的开发年限,在一定程度上延长矿山的使用年限,进而达到矿山的可持续发展。因此,在开采一些珍惜且关键的矿山资源时,不能盲目开采,适当的时候应当勘查一定的接替能源,尤其是铜矿、锡矿等,这些矿山资源需要寻找接替能源。 2.3 综合评价与勘查共伴生矿与尾矿 使用重点技术能够有效的提高矿山开发技术,目前,对开发技术进行一定的评价与研究能够有效的运用紧缺资源共伴生矿与尾矿。国家应当拟定相关规范与标准,来规划矿山资源的利用,并对共伴生矿与尾矿进行一系列的调查,提高矿山资源的使用效率。 3 找矿工作中地质勘查技术 随着国家经济的发展,对深部地质钻探技术的方法与技能提出了新的要求,为此,我们不仅需要提高地质探查精度,还需要发展井中观测技术,从而提高我国的勘查技术。 3.1 甚低频电磁勘查法的应用 甚低频电磁勘查法是目前最为基础的一类地质勘查方法,其成本低,仪器轻便,很是方便携带,对于野外找矿无疑是最为有利的。甚低频电磁法究其根本就是一种最为简单的电磁法,但是又与普通的电磁法的低频概念不一样,甚低频的发射频率在15-25kHz之间,属于高频电磁法范围。随着国家开采矿产资源的力度的不断加大,地质表层储存的资源在不断减少,使得矿产勘查工作变得越来越难。甚低频电磁法通过利用电磁法来勘查矿山资源,其主要适用于浅层物的探测,仪器对通过勘查到的数据进行处理与分析,并结合相关规律,能够准确的分析出矿藏的位置。这项技术的运用为以后的找矿技术的发展奠定了一定的基础。 3.2 遥感技术的应用 遥感技术的运用,能够准确的对各种地质层面的组织成分进行分析,以此来确定各种地质,为寻找到有利的矿藏资源提高了极大的帮助。运用该技术的时候需要进行大面积的测绘与分析,获取相关的矿种信息,并得到相关物种的特有波谱,进而达到找矿目的。 3.3 X射线荧光分析技术的应用 X射线荧光分析技术,其工作原理是根据每个矿物元素的X射线谱的波长不同,且每种矿物元素的荧光强度与其浓度之间都具有特定的关系,因此,对待测元素进行谱线强度与波长的测定,能够对元素进行定量与定性分析。所以,X射线荧光分析技术就是运用X射线光子激发待测矿种的原子,使其产生X荧光,近而进行一系列的研究与分析。这种技术具备了分析速度快、可测元素多等优点,所以它的有效运用,使得深部地质勘查得到了有效的提升,加快了找矿的速率。 3.4 GPS感应系统的应用 GPS感应系统的应用能够获取比较精确的三维数据坐标,对于采集地质矿产信息有着很大的辅助作用。在地质勘探中运用该技术,需要GPS监控平台以及GPS感应系统,这是因为岩石中矿物元素的离子晶体内部基团发出的特定光谱不同,各矿物元素金属辐射能力也不同。GPS感应系统可以对这些特定光谱进行详细的分析,并且对照资源库中原有的矿物质元素进行光谱对照,通过这些就能确定矿区特定位置所含矿产资源的种类。 综上所述,目前,全球化发展日新月异,资源已经成为竞争的核心问题。老的资源分配不可改变,因此寻找新的可用资源就成为了当下最为紧要的任务。综上而言,深部地质找矿技术的迅速发展恰恰满足了当下社会的需求,使得技术到生产力的转化得到了实现。我国目前仍处在工业发展阶段,工业化程度较高,人口基数较大。因此对于矿产资源的消耗需求也比较大,对于这一问题的应对除了进行技术上的革新,加快深部地质钻探找矿技术的推进,还需要对勘探的效率进行提升,从而保证我国的矿产资源开发利用能够实现稳定的增长。 地质钻探论文:对煤下铝地质钻探中施工技术的浅谈 摘 要:随着国家科技的进步和发展,地质钻探技术也有了长足的进步,本文介绍了在煤下铝地质特征情况下钻探施工中的,施工工艺,施工技术等及在煤下铝地质钻探施工中遇到的一些实际钻探技术分析与浅谈。 关键词:煤下铝 钻探施工技术 采空区 一、技术标准和要求 1.1技术标准 1、《固体矿产地质勘查规范总则》 GB/T13908-2002;2、《地质矿产勘查测量规范》GB/T18341-2001;3、《钻探、井、槽探操作规程》YS 5208-2000;4、《岩芯钻探规程》(DZ/0227-2010);5、《地质勘查钻探岩矿心管理通则》DZ/T0032-1992 6、《固体矿产勘查原始地质编录规程》(DZ/T0078-2015);7、《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB/T12719―1991);8、《铝土矿、冶镁菱镁矿地质勘查规范》(DZ/T 0202―2002);9、《固体矿产/储量分类》(GB/T17766―1999);10、《固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范》(DZ/T0033―2002)。 2、施工技术工艺 主要施工方法 (1)钻进方法: 根据矿区地层、断层、裂隙发育情况、岩矿物理力学性质及岩石可钻性等综合考虑,本矿区将采用绳索取心金刚石钻进工艺和方法,开孔可铺以金刚石复合片或合金钻进。 (2)金刚石绳索取心钻进技术是目前比较成熟的一种先进的施工工艺方法,实践证明采用金刚石绳索取心钻进方法及钻具能够保证铝土矿类岩矿心采取率达到95%以上,岩矿心的代表性和真实性较好,完全能满足铝土矿施工地质要求,且有利于增加纯钻时间、减轻劳动强度,提高钻进效率、缩短工期。 3.钻遇采空区的施工工艺 因有些煤层已采完形成了采空区,存有大量老窑水,若处理不得当,会与下部作业面贯通,造成淹井事故。在该矿区有多个含水层,有些为承R水,钻孔与透水层打通时也会造成淹井事故。 采空区钻孔结构:一般采用前述中图1三级钻孔结构成孔或更多级钻孔结构成孔,如采用Ф133-Ф114-Ф96成孔。 开孔Ф133mm,下Ф127mm井口管,换Ф114口径钻进,穿过采空区后下入Ф108mm套管(或下飞管)封闭,换Ф96mm口径钻进至终孔,从而满足招标文件对口径的要求,封孔时套管或飞管不得拔出。 施工中如果以Ф114mm开孔,Ф96mm钻进时偶遇采空区,则需首先钻穿采空区,然后用Ф114钻头扩孔至采空区底部2m左右,下入Ф108mm飞管隔离采空区,再换Ф96口径钻进至终孔。飞管长度要大于采空区高度4-6m,飞管安装要求是保证采空区下部有2m,上部不少于2-3m。 4、应对涌水时的技术措施 在钻进过程中,发现漏水或涌水,要及时采取堵漏措施;每一层段钻穿后,要及时注浆或下入套管。 4.1对于严重漏水或涌水的破碎坍塌孔段,煤系地层,要下入套管;下入套管后要及时固井,按规定操作,保证固井质量。 4.2套管下入的深度和长度要科学合理 为预防煤矿开采后,地层应力释放,扰动范围较大,引起塌陷,套管除隔离煤系外,还应隔离上下扰动地层。 5、钻孔护壁堵漏 非固结硬化的堵漏浆液 这类浆液大都是各种类型的泥浆,加有惰性充填材料的泥浆,主要用于轻微漏失。 ①稠泥浆。稠泥浆静止时,岩粉和粘土沉淀,堵塞漏失通道,减小或消除漏失,一般需静止沉淀一天以上时间才能有效。 ②高粘高切低密度泥浆。用优质膨润土造浆,加增粘及降失水用高聚物,以致密坚韧的泥皮封闭微裂隙。 ③冻胶泥浆及其他结构,泥浆。泥浆中加入水泥、氯化钙、水玻璃等结构形成剂,配成的高粘度冻胶状膏浆,静止后能形成强度不高的凝结物,以减小或消除漏失。 ④聚丙烯酰胺泥浆。利用未水解聚丙烯酰胺起完全絮凝的原理,以絮凝物堵塞漏失通道,从而减小或消除漏失。 ⑤加有惰性充填材料的泥浆。泥浆中加入各种形状的惰性充填材料,以充填材料堵塞漏失通道,从而消除漏失。 典型堵漏泥浆配方 浆液配方为:聚丙烯酰胺1%~1.5%,水泥0.75%~1.5%,贝壳渣3%~5%(其中0.075~0.5mm占20%,0.5~5mm占20%,5~15mm占60%)。200万的聚丙烯酰胺、三氯化铁、乙二醛作交联剂与水泥浆混合进行交联堵漏也获得明显效果。 6、破碎带复杂地层护壁堵漏措施 (1)钻进护壁、冲洗液量: 地表第四系地层必须用优质泥浆钻进护壁,进入基岩地层后采用植物胶低固相泥浆或无固相化学冲洗液钻进, 植物胶低固相泥浆或无固相冲洗液的性能在一定的范围内可调节,与清水相比有较好的携带岩削和悬浮岩削的能力,它可在孔壁上形成薄膜而起护壁作用。该冲洗液主要用于裂隙^发育和易坍塌的破碎带复杂地层,特别适用于绳索取心钻进。冲洗液量可由下式估算: Q=3.14m(D2h-h2)v/4 m3/s(m―由于孔径不规则,上返速度不均匀的系数,一般取m=1.03-1.1;Dh―最大钻孔直径或孔口管内径,m;d―钻杆外径,m;V―上返速度,一般取0.5-0.8m/s;Q―冲洗液量,m3/s)。 施工区内由于构造影响,遇破碎带地层坍塌严重时,需用速凝早强地勘水泥进行封堵后(水灰比0.5~0.6),或配合套管护壁钻进。 遇破碎坍塌地层,需使用护壁防塌泥浆钻进,护壁防塌泥浆配方为:10-15%钠土 + 2%高粘防塌剂+ 2%广谱护臂剂+ 2%硫化褐煤树脂。性能:比重1.1-1.15,粘度24-28s,失水量小于12ml/min。 (2)保证岩矿心采取率的措施 采取正确的钻进取心方法和取心工具,使用合格的金刚石绳索取心钻具,控制和限制回次进尺、转速、钻压,以提高并保证岩矿心采取率。 本项目要求,一般岩心采取率不低于70%,在矿层上下3m-5m的顶底板岩心采取率及矿层采取率不得低于80%,对厚度较大的矿体,要求连续5m-10m段平均矿体采取率不低于80%。施工工程中,若遇上回次矿心采取率达不到80%,下回次进尺必须减少,一般控制在0.5m左右,并相应检查取心钻具,调整钻进参数。若矿心采取率在两个回次内均未达到80%,必须补采,并准确丈量孔深,报表登记。 (3)保证钻孔轨迹的措施: 钻机地梁摆放水平周正,钻机安装稳定、牢固,保证钻机立轴方向与设计一致。 在岩石换层或软硬不均时,及时调整钻进参数,如采取轻压慢钻方式,在进入下层1.0m之后,再采用常规钻进参数。 使用XP-2测斜仪器按要求及时测斜,斜孔深度大于100m的钻孔,每50m测斜一次,在开钻后25m时需加测一次弯曲度,以测斜数据验证钻进参数,指导钻进。依规范规定,斜孔钻孔顶角的最大允许弯曲度在100m间距内不得超过30。 钻孔顶角的最大弯曲度随孔深可累加计算。 (4)原始班报记录必须专人填写,做到及时准确、详细、整洁,每天核对签字,发现错误及时修正。岩矿心采取之后,在岩心箱内要严格按顺序整齐摆放,及时编号,不得重复编号,按每回次填写岩心票做好岩心隔离,以便编录查对,岩心箱应用红漆标识,并将岩心箱存放在防雨帐篷内,钻孔结束后及时移交入库; 所有测量工具如测斜仪、钢尺等在进入现场前应校准并标识;每100m丈量钻杆一次,孔深误差率控制在1‰以内,若超差应进行处理,见矿前必须进行孔深测量;井深验证时,钢卷尺经检定合格,其刻度准确、清楚、丈量机上余尺时应停止立轴回转,基准点必须一致。 7、确保封孔质量的措施 封孔质量与采空区的施工质量同等重要,若封孔质量差,采掘作业到施工孔位时会与采空区或含水层构成水力联系,造成淹井事故。 钻孔结束后应按地质封孔设计书要求及时用P0 32.5R及以上标号合格水泥封孔,泥浆施工钻孔应清洗干净井壁后在封孔,封孔水泥要搅拌均匀,水灰比小于0.6;封孔时应根据实际情况选择泵送注入水泥浆的方法,注浆过程不能中断;用套管护壁的钻孔,应先封好套管下部各封闭段后再起拨导管,封孔过程中,严禁弄虚作假。封孔完成后应填写封孔记录,并在孔口留下水泥桩标识。 钻孔结束后三天内,根据档案管理要求,填好钻孔技术档案。 严格按照钻探工程六项质量指标检查验收,对质量问题采取有效的补救措施,但孔斜及其它质量问题不允许钻孔终孔后补救,否则,造成废孔时须重新施工。 8、资料成果保护措施 本工程资料成果保o为钻孔资料、岩心保护等。 8.1加强相关人员对地质钻孔资料、岩心等资料成果保护的教育,增强规范性认知。 8.2钻孔施工严格按《岩心钻探规程》进行,确保各工序质量合格。 8.3钻孔施工工序参照《地质勘查钻孔质量管理要求及质量检查、验收标准》进行。 8.4做好岩心保护工作,及时入箱按顺序编录,保证岩心及时入库保管。 地质钻探论文:复杂地质条件下钻探卡心与取样技术 摘 要:在钻探工作中,遇到相对比较复杂的地质条件是比较常见的情况。而且获取相应的岩石样本是钻探工作人员的主要工作内容。因为这些岩石样本,包括岩石的碎屑或者是岩心都具有较高的研究价值。久而久之,获得矿物样品成为钻探工作不可缺少的内容之一。众所周知,由于我国国土面积广阔,南北方地质差异相对较大,无论是从地形还是地貌上都有本质的却别。因此,钻探工作所面临的问题和挑战层出不穷。对此,应用钻探卡心和取样技术是保证钻探工作得以顺利进行的关键。 关键词:地质条件;钻探卡心;取样技术;研究分析 现如今,生态环境建设和社会经济发展逐渐融为一体,所以,在进行钻探工作中,更多地是对地质条件进行保护。为了充分地满足科学研究的需要,钻探卡心与取样技术逐渐广为应用。在现有的取样技术的基础上,技术人员经过努力研究,不断地完善和改进技术条件。在多种地区进行钻探工作时,都采用钻探卡心和取样技术。其中比较典型的就是新疆地区和北京地区。只有高质量的钻探工作才能够保证对岩石矿石样本研究的准确度越高。因此,促进钻探卡心和取样技术的高效发展成为现如今钻探领域研究的重点和关键。 1 地质工作对钻探岩石样本的基本要求 由于钻探工作的重要性不言而喻,因此在实际的工作中,无论是技术人员的专业水平还是所用钻探机械设备的质量都应该达到规定的标准。高质量的设备是提升钻探效率和安全性的前提和基础。与此同时,地质工作对岩石样本也提出了较高的要求。因此,在进行岩石取样的过程中,采取率就是工作人员必须重视的内容之一。因为岩石样品的采取率直接影响到以后物理实验或者是化学实验的精准度。不仅如此,岩石样本本身还应该具有一定的完整性。因为,岩层结构本身是固定的,只有相对比较完整的岩石样本才能够给研究人员提供相对比较明确的信息,进而使得地质工作达到事半功倍的效果。另外,样品还需要具有一定的代表性。所谓的代表性就是指岩石是些能够充分体现一个地区或者是一定范围内岩石的特点。通过对样品的成分进行测量,可以直接断定这一地区岩石的特点。最后,钻探样品所处的坐标应该具有一定的精准性,这也是比较重要的特点。 2 比较常见的卡心工具 由于钻探岩石样本仅仅依靠人力不可能实现,因此需要依靠技术水平相对较高的机械设备来对岩屑进行充分采集。一般来说,选择适当的卡心可以降低钻探的难度,提升工作效率。更重要的是,工作人员要保证卡心工具和岩石的性质达到一致。工作人员要注重岩石拉断工作的操作方式和时间。常见的卡心类型有三点:第一是内槽式。第二是外槽式。第三是切槽式。在对这三种卡心形式进行选择的过程中,工作人员主要应该以钻探地区的地质条件为依据。 3 卡心工作失败的原因分析 在具体的钻探工作中,卡心失败现象也比较常见(图1为几种不同类型的卡心),主要原因如下所示:第一,a种类型的卡心主要是以小块岩石的钻探为主,卡心卡簧的直径和岩心相比相对较大。所以在遇到破损程度相对较大的岩石时,卡心工具就会出现严重地破损现象。第二,b种类型的卡心出现失败现象的原因主要应该归结于岩石的坚硬程度。如果钻孔径超过的规定范围,卡簧会出现缠绕岩心的状态,无法实现拉断操作的正常进行。第三,c种类型的卡心失败主要是岩石表面存在厚度较大的包裹层,而且岩心的凸凹程度不均匀,所以直接影响到卡心的操作。第四,d种类型的卡心出现失败现象的原因出现在卡簧上。其刚度和孔底之间的差异相对较大,卡簧和岩心的契合程度就相对较低。技术人员和研究人员只有充分认识到各种不同类型卡心工作出现失败现象的主要原因之后,才能够根据不同的岩石特点选择相对比较合适的卡心类型,保证钻探工作能够高效进行。 4 获取孔底岩屑的技术分析 4.1 钻进过程中获取岩屑的重要性和基本方法 钻井股从横中获取岩屑在地质工作中具有至关重要的作用。钻头破碎岩石的岩屑能直接表现出孔底岩石矿物的基本性质和特征;如果是无岩心钻进操作,所收集的岩屑将成为获取孔底地质信息的重要依据;钻进过程中收集的岩屑还能直接减少孔内岩石粉末堆积事故的产生,是净化泥浆、降低投入资金的重要手段。收集岩屑的方法主要有地表法和孔底法两种。通常情况下石油钻井以地表岩屑录井方法为主,而孔底法主要运用于地质岩心钻探过程中。 4.2 获取孔底岩屑的方法 第一,全孔反循环法。在收集空地岩屑的过程后中,通常要将钻进过程中产生的岩屑引入到岩心管中,在满足以上条件后,空地岩屑的可靠性与孔内流体的循环方式存在紧密的联系。如下图2所示,a、b、c代表的是全孔反循环法,d代表的是孔底局部反循环法,I代表的是风管,II代表的是气水混合物;III代表的是岩粉收集器;IV代表的是岩心管;1代表的是喷嘴;2是负压区;3是分流管道;4是岩心管;5是滤网;6是管;7是岩屑收集桶。图2中a、b表现的是全孔反循环采集孔底岩屑方式,a中主要使用沉淀法,利用沉淀法将孔底岩屑统一置放在取样管中,起钻开始后将其带到地表位置。b方法在要求工作人员在取样管以上位置添加螺旋叶片,利用携带岩屑的流体在离心力作用下将岩屑分离出来,并利用沉淀法将其聚集在样品管中。全孔反循环的方法在使用过程中必须紧闭孔口,由于该方法具有结构复杂等特点,导致施工过程复杂,难以顺利开展。 第二,孔底局部反循环法。该方法以喷射式孔底为主,其主要作用是保护岩心的完整性,能同时满足破碎'脆弱性'坚硬性演示的取心钻进需求。该方法示意图如图2中d所示。孔底局部反循环法的缺点在于反循环的效率越低岩屑运移的总量越少,冲洗液中岩屑的浓度越低,反循环的效率越高。因此该方法通常不用在钻软和中硬岩石和岩粉的钻探采集过程中。 结束语 总而言之,在地质钻探工作中,尤其是在地质相对比较复杂的情况下,选择科学合理的钻探卡心以及先进的取样技术是尤为重要的。不仅可以促进钻探行业的高效发展,还可以将各种不同类型的取样技术进行全面地推广应用。进而提升岩石样品的研究力度,促进社会的全面发展。 地质钻探论文:刍议如何加强煤田地质钻探过程的质量控制 摘 要:煤炭行业的发展建设在很大程度上对经济的建设发展有着不可忽视的重要影响和作用。尤其是近年来,随着人们生活水平的逐渐提高,对于煤田地质钻探技术也提出了新的要求及标准,下面文章针对如何加强煤田地质钻探过程的质量控制进行详细的分析与总结,并提出合理化的解决措施,仅供参考。 关键词:煤田;地质;钻探;质量;控制 引言 煤田地质钻探作为煤田地质工作的重要组成部分,其质量的好坏将对整个煤田地质工程建设有着极其重要的影响。根据煤田地质钻探规定,在进行钻探施工前必须针对质量手册及程序文件要求进行有效的运行,在保证质量的前提下改善钻探施工方法,这样不仅仅可以提高煤田地质的施工质量及服务质量,更能为其整个煤田地质工程质量打好坚实的基础。 1 钻探质量的保证在于夯实质量管理基础 1.1 把握钻探施工的基本特点 在煤田地质钻探过程中比较常用的一种施工技术则是金刚石绳索取芯技术。它能在钻取的过程中将其取芯管放置到煤层最深处进行钻探,进而确保取芯工艺的完整性。煤田地质钻探施工的特点有:一是钻机主要是单机作业,质量管理要扎根机组;二是钻探机械动力包括液压钻机、变量泵,柴油发电机组,旋流除砂器,金刚石绳索取芯钻具等,施工技术比较复杂;三是施工中必须依靠钻塔,其架设在钻场或井场上方,配合钻机绞车进行升降钻具。质量管理是钻探工程项目成功的保障。一个钻探机组要保证钻进的质量,必须针对钻探的特点,开展质量管理。 1.2 以人为保证本质量培训 质量管理是煤田地质钻探的基础,也是确保整个施工作业流程能够顺利完成的可靠保障。所以在煤田地质钻探过程中,必须将质量管理贯彻于始终,通过加强对质量管理的认识,来有效的完成煤田地质钻探的每一道施工工序,以人为本加强质量传宣教育活动,对于煤田地质钻探而言,人在其中所发挥的主观能动作用将对整个煤田地质的质量有着极其重要的影响。所以在人员管理上可以通过培训、内容、形式、效果等方面进行有针对性的人员管理意识培训。增强他们的责任意识,同时提高他们的专业技术,在实际煤田地质钻探中可以有针对性的进行人员分析判断能力的提升,这样不仅仅可以有效的提高作业能力,还能从根本上保障期质量。 1.3 重在基础设施建设 在煤田地质钻探施工中,使用大型钻探机械和设备较多。钻探设备管理可分为两个方面:一是为钻探需要购置或安装的设备。实现绳索取心钻探的主要技术装备包括:要有性能良好的钻杆、取心用的双层(或三层)岩心管、绳索打捞器及附属工具、对岩层适应性强的金刚石钻头和性能良好的钻机和泥浆泵;二是为保证设备的完好和机械的正常运转所必要的维修。研究表明,质量保障措施的预防性投入效果与事后整改效果的经济关系事半功倍。所以要实现勘探资源的合理配置,实现投入方案的优化以及质量投入方向的合理的选择。设备也是有寿命的,且会产生故障,容易产生机械伤害。我们一方面强调操作人员必须按规程操作;按正确方法和工艺要求,保证质量;另一方面要及时发现、处理异常或危险状态;及时巡视检查,保证钻探质量;加强设备的维修和管理,保证钻探设备的完好率,使施工设备能发挥其质量的保证作用。 2 钻探质量的保障 2.1 进行施工中需要把握基本 对于煤田地质钻探队伍来说,其具有的特点如下:其一,钻探的机械主要是进行单机作业,因此,在进行质量的过程中需要扎根于机组;其二,在钻探机械的动力方面主要包含了变量泵;液压钻机等等,其施工的技术相对复杂;其三,在进行钻探施工过程中,必须依靠钻塔。作为钻探工程的保障――质量管理就需要针对钻探的实际特点,从而进行针对性的质量管理。 2.2 质量控制需要注重基础设施建设 机械设备的使用对于煤田地质钻探来讲也有着不可忽视的重要影响,主要体现在以下两个方面:一是钻探施工中对于机械设备的使用及购买等情况。在煤田地质钻探过程中必须使用到大型的机械设备,这就需要依据实际施工作业情况合理选择恰当的机械施工设备,这样不但可以保障其质量,还能充分发挥机械设备的用途,减少其磨损程度。二是在正常使用过程中要确保机械设备的正常运转,实践表明,定期对其大型机械设备进行检修,可以有效保障机械在运转过程中的正常使用,还能从根本避免因机械设备问题而出现的各种质量问题,大大提高了工作效率,节约了成本。 2.3 做好钻探前期的基础工作 在进行一系列煤田地质钻探工作前,必须要进行实地考察,针对钻探环境及周边的施工作业情况进行合理分析,这样才能对钻探管道、电缆等比较详细的情况有所掌握,能够有效预测出煤田地质在钻探过程中所面临的风险及问题。通过专家小组成立专项责任人来完成钻探前的基础工作。掌握钻探信息及相关数据资料,使得钻探工作可以正常有序的开展。 3 煤田地质勘探技术发展趋势 在煤田地质钻探过程中,必须采取专业的发展眼光去看待问题,并加以解决。随着各种新技术的层出不穷,在煤田地质钻探中应用的也越来越广泛,煤田地质技术若想在激烈的市场竞争中获得长久的发展,就必须在技术上不断创新,下面针对目前煤田地质勘探技术所具有的几种优势进行简要的分析与总结,如下: 3.1 开发井下勘探技术 根据国内外资料,落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲,很难用地面勘探方法查明。因此,国内外普遍认为,应在采区开采前,在井下开展采区勘探或工作面勘探,其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。显然,煤矿井下物探技术将大有作为,是一重要发展方向。 3.2 发展水平钻进技术 随着各种新技术的层出不穷,煤田地质钻探技术为了有效保障其质量,早在20世纪80年代开始就已经采取了新的水平钻进技术,将国外先进的技术理念引入其中,从而实现了水平钻进的大跨越。不仅仅可以在深层地下进行煤层钻进,还能够沿着某种垂直角度进行水平轨迹的煤层钻进。 3.3 研究动态地质勘探技术 从某种意义上来讲,煤田地质是一个动态的发展过程,所以在进行钻探过程中必须时刻监测其发展趋势,依据实际变化分析数据的变化情况。尤其是针对高产量的煤田地质钻探而言,信息数据的准确性将影响到整个钻探工程的质量。所以在实施过程中必须对煤田地质勘探技术有一个动态的了解。 3.4 加快发展信息技术 信息技术的不断创新与发展,在很大程度上推动了相关行业的发展建设。尤其是对于工业而言,将其信息技术引入其中在分布式处理、工作站、人工智能等方面都取得了较好的成绩。在煤田地质钻探中利用现代化信息技术更是提高了信息数据的稳定性及准确性,在很大程度上提高了质量。 4 结束语 综上所述,在煤田地质钻探过程中,必须加强质量控制,才能真正意义上促进我国经济建设的发展,才能使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。相关人员在保证质量的前提下,将安全意识贯彻于整个煤田地质钻探过程中,从而有效减少安全事故的不断发生,促进我国工业的可持续发展建设,造福于人。 地质钻探论文:地质钻探技术与应用研究 摘 要:随着我国经济发展的速度不断加快,当前的钻探技术难以适应社会发展的需求,而其暴露的问题也越来越多。针对这种情况,建议重点工作应当提升钻探的效率。为此,结合相关工作经验,探究了地质钻探技术与应用的相关课题。一方面可以与同行进行有关的交流,另一方面也希望得到相关读者对研究不足的批评和指导。 关键词:地质钻探技术;地质工程;反循环式钻探技术;绳索取心钻探技术 地质钻探技术属于学科技术,具有较强的复杂性。在中国,地质钻探技术发展历史很久远,很早以前就开始大范围的应用。我国土地辽阔,矿产资源种类很多,储量也是巨大的。我国的领土面积位居世界第三,拥有大量的资源,实行改革开放之后,更加注重地质勘探工作,积极开发矿产,更好的促进了国内经济发展,从而也推动了社会的进步。最近几年,中国的现代化建设步伐越来越快,这也带动了工程地质钻探技术的深入发展。就如今来说,社会经济的发展是离不开矿产资源的支撑的,现阶段,大部分处于浅层而且易开采的矿产都被开发了,余下的都是处于深层、地质复杂、很难开采的矿产资源,或者是开采难度非常大的矿产,在探测开采这类矿产资源时,不但要根据有关的理论知识,还要实地研究和实验钻探技术。这就对地质钻探技术工艺和设施提出了更高的要求,需要提高地质钻探技术的应用效率,确保钻探技术的安全使用,合理控制实施钻探技术时的成本,只有这样,才能最大程度的保证地质钻探的质量。 1 简单概述地质钻探技术 在人们的生产活动当中,很多方面都会应用到地质钻探技术,例如勘察矿产资源以及收集地质状况信息等等。对于岩土工程勘探来说,地质钻探工作是很关键的一部分。钻探工作的施工过程,会受到钻探技术、钻探设施以及钻探工艺的重要影响,从某种程度上来说,上述因素决定了工程的工期以及质量。在钻探作业的事前准备阶段,必须要结合当地的地质条件,合理的选择施工设备,同时还要应用最新的钻探技术以及工艺流程,这样有利于高质量的完成钻探技术。在具体实施地质钻探技术时,经常会遇到复杂的地质条件。举个例子,某些地层取芯很困难,取芯钻探之中孔壁不是很稳固,钻孔漏水或者是渗水,这体现出钻探技术在施工时常见的问题。如果钻进中孔壁时,稳定性达不到要求,就会导致成孔十分困难,钻进不能很好的运转,取芯成为一个难题,岩芯的采用率不能满足地质的需要。所以,为了提高岩土工程勘探的质量,必须要重视地质勘探取芯率和钻孔成孔这两个方面。 2 钻探技术在地质工程当中的重要作用 我国是世界上的领土大国,拥有众多的人口数量,从某种意义上来说,会导致矿产资源的紧缺,这种情况会给国内的经济建设和国民经济收入带来严重的影响,因此也引起了国家领导人以及政府的更多关注。中国通过有关的文件,进一步规定了地质工程工作,同时也明确了此项工作的主要任务,其中最为关键的任务是“突出能源矿产勘查”和“加强非能源重要矿产勘查”。在地质工程领域,政府提供大量的资金支持,不但有正在实行的国土资源大调查专项基金,还有刚刚开启的地质勘查基金和危机矿山接替资源找矿专项基金。在部分地区,还存在地方和个人寻找矿产资源的现象,并且这种势头一直不减,愿意在这个方面投入大量的资金。最近几年,地质工程工作得到了快速的发展,地质钻探作业的工作量也持续上升,在个别省份地区,钻探作业工作量年均超过了几十万米。通常来说,钻探项目的资金主要来自于几个方面,分别是中央财政补贴、地方财政补贴、省资源补偿费、国土资源大调查、市场项目以及矿产资源补偿费等。随着钻探工作量的不断上升,对于钻探技术和钻探设备有了更多的需求。对于我国目前来说,最需要解决的问题就是使地质钻探技术符合国内现阶段的实际环境。就现如今来说,人们所面临的新情况,就是探索地质钻探技术如何才可以适应新形势的需要,跟上社会发展的脚步。 3 目前工程地质钻探技术的运用情况 世界上有很多发达国家拥有最新的钻探技术,和他们比较起来,我国的工程地质钻探技术具有一定的滞后性。在利用钻探技术进行施工时,经常会用到的岩心钻机是立轴式的,这款机型设计完成于二十世纪八十年代左右。而就目前来说,主要是应用从国外进口的全液压动力头钻机,现阶段,中国也开始进一步研究开发此类产品,并且投向了市场,不过却还没有实现大范围的推广使用,目前的市场上仅有很少的钻机具有钻深的功能,相关的市场还有待成熟。从钻探工艺的角度来说,有不少先进的钻进工艺方案仅仅在小范围内适用,还需要进一步的推广。 3.1 反循环式钻探技术 对于地质钻探技术来说,反循环的钻探技术属于目前比较新的钻探技术。地质钻探界将反循环的钻探技术看成是钻探技术的重大变革。反循环钻探技术包括水利反循环以及空气反循环,这种技术可以通过上述两种方法在一个钻孔中应用一套钻具,进行钻进的转换。其中空气反循环具有较高的效率且不需要较大的成本,主要适用于干旱的地区。而水利反循环在取芯方面比较好,及时的判层有利于节省时间。在实际操作当中,可以结合地层的现实条件,将两种钻探方法结合起来使用,也可以单独的使用空气反循环钻进或者是水利反循环钻进,其对于国土资源调查来说,发挥着巨大的作用。利用空气反循环取样钻进这个办法效率是很高的,且不需要太多的成本,不过就目前来说,这种方法并没有被有关的地质工作人员所认可,因此也不可能大范围的推广开来。现阶段,在运用地质施工钻探技术时,所采用的某些技术还处于二十世纪八十年代的水平。由于我国目前地质工程当中,钻探技术水平还是比较落后的,因此地质工程钻探工作的效率以及效果都没有达到一定的要求,具体来说,主要表现为台月效率不高,在某些复杂地层进行钻进时,存在很多的问题,严重缺乏对深孔进行钻进的能力,钻进的成本很高等。由于存在上述这些问题,就导致钻探技术应用在地质工作当中时不能发挥出应有的作用。 3.2 绳索取心钻探技术 绳索取心这种钻探技术不提钻取心,它的工作原理是:用岩心管填满岩矿心,或者是在岩矿心发生堵塞时,不必把孔内的钻杆柱提到地表,而只需要通过专用绳索和打捞工具将岩矿心的容纳管从钻杆柱里取上来。在具体的操作当中,钻头仅仅是在需要更换或者是检查磨损度的时候,才有必要将钻杆柱全部提升。绳索取心钻探技术可以缩短升降钻具的时间,从而为纯钻进争取了更多的时间,从而使钻进更有效率。同时,还可以降低钻探机械的升降系统磨损以及动力损耗,也可以减弱升降钻杆柱冲洗液给孔壁带来的冲击,从而保证孔内的安全性。金刚石绳索取心钻进这个办法应用在很多方面,但是并没有真正的普及开来。虽然液动锤钻进这种手段有很多优势,也得到了大多数人的认可,不过这种手段如果在环境恶劣的情况下使用,钻具的寿命和可靠性存在问题,从而会影响到钻探现场勘测和施工管理水平,因此,在地质工程钻探当中,很少应用这种手段。在钻探时,更换钻头有很好的效果,不过在实际当中,运用的也不多。 4 结束语 我国的经济一直保持着飞速发展的状态,中国现阶段所拥有的钻探技术,越来越不能满足新形势下的需要,某些不完善的地方也逐渐的显现出来。就目前的形势来看,中国想要在地质钻探技术方面获得突破,最关键的就是提高钻探的效率。目前世界上多个国家在地质钻探施工当中,通常都会使用金刚石绳索钻探取心法,因此我国也需要加大推广以及普及的力度,同时,针对那些不同的使用条件和不同的地层勘探技术,也要不断的进行完善,对于中国来说,需要积极吸收西方发达国家地质工程钻探技术的先进理念,只有这样,我国的地质工程钻探技术才能跟得上世界的发展潮流,进一步的发展下去。 地质钻探论文:地质钻探工艺技术中的安全与生产管理 【摘 要】我们国家自加入世贸以来,经济社会进入到高速发展的新时代。地质钻探行业也随之取得了飞跃式的发展,为促进国民经济发展,提升我国的国际地位做出了重要的贡献。但是在快速发展的同时也暴露出不少问题,尤其是安全和生产管理两个方面,安全隐患重重、安全事故频发,造成了巨大的经济损失和人身伤亡。现在当务之急就是必须加强地质钻探工作中的安全管理和生产管理,本文就目前我们国家在地质钻探工作中存在的一些重要问题进行了分析总结,并提出了相对应的解决措施。 【关键词】地质钻探存在问题;改革措施;施工管理;生产管理 ‘安全生产,生产必须安全’这是任何生产管理都必须放在首位的工作。在地质钻探工作中,就更加需要做好安全工作,这样才能把地质钻探工作顺利展开。但是近几年来随着我国基础设施建设力度的不断加大,地质钻探工作任务越来越繁重,很多时候为了提高地质钻探工作的效率,逐渐放松了施工中的安全与生产管理力度,使地质钻探施工暴露出越来越多的严重问题。进而影响了地质钻探行业的健康有序向前发展。 一、目前国家地质钻探工作中存在的主要问题 1、钻探工艺问题 钻探工艺问题在地质钻探施工中,需要根据岩石性质和地质设计的不同来采用不同的钻探工艺,比如金刚石钻进、钢粒钻进、以及合金钻进工艺等。同时还要结合岩石可钻性的等级来选择钻头结构类型、钻进方法、钻进技术参数、以及钻进时间等。只有这样才能保证地质钻探施工的质量和安全。但是目前在我国的地质钻探工作中,在钻探工艺方面存在不少的问题,严重影响了地质钻探的正常施工。 2、人力资源问题 人力资源问题是地质钻探工作中客观存在的薄弱环节。在地质钻探施工队伍里,施工人员大多都是从农村临时招来的农民工,本身的素质就很低,更谈不上有什么好的技术水平和职业素质,也没有进行有效专业知识培训,招来就直接上岗工作。在这样的施工工作下,给施工埋下了巨大的安全隐患,直接影响到地质钻探工作的好坏。同时再由于管理制度、体系的不完善、不到位,致使施工人员没有责任感,在施工过程中以次充好、偷工减料、弄虚作假、谎报进度的现象比比皆是。 3、机械设备问题 地质钻探工作是必须用机械设备才能进行的,机械设备的好坏直接影响钻探工作的进度和质量。我们现在使用的设备与发达国家比还很落后,还缺少计算机控制设备,这样就无法实现地质钻探施工的自动化及智能化,阻碍了地质钻探工作的发展,也与发达国家的地质钻探施工技术的差距越来越大。 二、地质钻探工作改革措施 1、加强地质钻探工作施工现场管理 1)、现场安全管理 施工现场安全要真正的做到安全施工不是一件容易的事,首先我们要建立、健全我们的各项现场安全施工的制度,明确各级管理人员的安全责任制。其次我们在施工现场要设专职现场安全员,这个安全员很重要,他要时时掌控整个施工现场的安全情况,对人员的安全施工、设备的安全使用、现场用电的安全管理、等,而且还要经常监督、检查各级负责人的安全管理工作是否真的落实。 2)、施工质量管理 在地质钻探施工现场要设立专职的、有高素质的质量检验员,制定严谨的质量检验制度,要求检验员在施工现场在质量的管理上要有认真仔细、严格审查、按标检测、坚持原则的质量管理意识。对现场施工中各项要求标准,严格把关逐一检验;同时还要对施工各项质量,按照设计的要求及相关技术标准,对工程进行质量检测,一定要严把质量关,确保工程施工的整体质量。 3)、施工监督管理 我们施工除了我们本身施工企业自己在施工中的各项管理外,为了确保工程质量万无一失,还要加强施工过程的监督管理。我们要找一个管理信誉好、水平高、专业强的监理公司,好在整个地质钻探工程的实施过程中,通过高具有良好专业素质的监理人员,对工程的现场管理、沟通合作、施工技术、安全管理、质量监督、工程验收、全局控制的多个方面进行系统、科学的监督管理,而确保整体工程的工期可以按期完工,质量达到优秀。 2、建立地质钻探施工的安全生产体系 要想建立地质钻探施安工安全生产体系,关键是要保证钻探施工的各个环节有全面完善的制度可依,具体有从以下几个方面来: 1)要健全和完善安全管理制度规范。在地质钻探施工中。需要结合国家制定的相应法律法规,并结合本行业的特点和特征,不断优化和补充安全管理制度,为安全生产提供更多的制度保障; 2)要树立安全管理理念。地质钻探工作是一项相对比较危险的工作,各职能 部门以及管理人员要加强思想上的认识、树立安全管理理念,在设计规划、施工作监、以及后续维护阶段贯彻安全第一的管理理念.把安全规范落到实处; 3)建立安全生产责任制度。在地质钻探施工中要把安全责任落实剜个人,培养相关人员的安全意识,在施工的各个环节加强安全管理,从源头上消除安全隐患。 3、施工队伍人员管理 由于地质钻探施工中的工序比较复杂,工程规模较太,任务相对比较繁重,因此需要具备足够数量的人员来保证工程的顺利开展和如期完工。一般在地质钻探中需要有管理人员、技术人员、施工人员、监督人员、以及设备维修人员等,人员数量和种类比较多,因此在生产管理中需要首先进行人力资源管理。要确保相关人员有较高的技术水平和专业素质,对于一些新员工要先进行岗位培训再上岗。首先要对施工人员从个人素质到施工技术,从个人管理到团队配合等方面由浅到深、有易到难,逐步的把我们的施工队伍建设成一个具有现代化的、高技术的、高素质的一流施工队伍。对于目前我们普遍存在拖欠农民工工资这一现象,一定要坚决禁止,因为施工人员安不安心工作,是直接影响工程整体进度和质量的重要因素。 4、机械设备管理 地质钻探施工中,机械设备的质量与钻孔的数量和质量、花费的成本、以及施工的效率等有着较为密切的关系,因此必须要对机械设备加强管理。在机械设备的选购上,要在预算可能的条件下尽量选择一些高质量、高性能的钻探设备,既能保证工程质量,也能提高施工效率。在机械设备的使用过程中,要对操作人员进行专业培训,严格按照操作要求进行操作,避免造成机械设备的损坏。同时,还要注重对机械设备的维修和养护,保证时刻处于完好状态,避免影响工期。 5、钻探工艺管理 在地质钻探施工生产管理中,要加强对钻探工艺的管理,保证钻探工艺符合施工的要求,能够确保施工的质量。具体说就是要严格施工操作规程,选择合适的钻进技术参数,提高钻探的工艺方法,保证钻探施工的安全。 结束语: 地质钻探是一项比较复杂繁重的工作,对质量和安全的要求比较高,因此在实际工作中必须要加强安全生产和管理。针对当前我国地质钻探行业存在的问题.相关单位和部门必须要加强认识,及时采取措施加以应对和解决,促进我国地质钻探行业的健康发展。
浅谈建筑结构的加固方法与施工:建筑结构的加固方法与施工研究 【摘要】在现代建筑结构设计和施工中,建筑结构的安全、可靠是建筑工程的头等大事。文章分析和介绍了目前建筑结构常用的加固方法,重点介绍了各种加固方法的主要特点、用途和适用范围。同时结合建筑常用的检测方法和加固方法以及各种建筑结构检测方法的主要特点、用途和适用范围以及各种建筑加固方法的主要特点、适用范围和施工重点。结合实际工程体会,指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。 【关键词】建筑结构;加固;加固的技术;检测 1 建筑结构 1.1 建筑工程 建筑工程为新建、改建或扩建房屋建筑物和附属构筑物设施所进行的规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体。是指各种房屋、建筑物的建造工程,又称建筑工作量。这部分投资额必须兴工动料,通过施工活动才能实现。建筑物的施工质量进行评定时,或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时,就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时,就应该对其进行加固处理,或者拆除。 1.2 工程质量问题 一般来说,在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固:(1)设计不周或有误;如对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全,地基承载力估计过高,漏算或少算作用于结构上的荷载;设计人员受力分析概念不清,结构内力计算错误等;(2)施工质量低劣;如混凝土强度等级低于设计要求,钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷,钢筋力学性能不符合设计要求, (3)使用或改造不当;如未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造,造成原有结构承载力不足,使用过程中任意改变用途加大荷载。 2 基础结构加固 2.1 常用加固方法 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力,最终达到加固的目的。1)混凝土结构加固方法,2)砌体结构加固方法,4)抬墙梁法,5)墩式加固法等。 2.2 加固法的使用 2.2.1 抬墙梁法:采用预制的钢筋混凝土梁或钢梁穿过原建筑的基础梁下。置于原基础两侧的桩或墩基础上,支承新增结构荷载。抬墙梁的平面位置应避开一层门窗洞口,不能避开时,应对抬墙粱上的门窗洞口采取加强措施,并应验算梁支承处砖墙的局部承压强度。 2.2.2 墩式加固法: 是直接在基础下分段挖空至持力层浇筑墩式混凝土基础,最后使分段基础联成一整体,承受增层结构荷载。 2.2.3 砌体结构加固方法 :该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。 2.3 混凝土加固 2.3.1 加大截面加固法 该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时问长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。 2.3.2 置换混凝土加固法 该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 2.3.3 植筋技术法 这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。 2.4 钢结构加固 改变钢结构计算图形的加固法。是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法;改变结构计算图形的一般方法为:增加支撑形成空间结构并按空间结构验算:加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等,以提高结构承载力和改善结构动力特性;增设支撑或辅助杆件,使结构的长细比减小以提高其稳定性;在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷。 3 加固技术 3.1常用技术 3.1.1 托换技术:该技术系托梁(或析架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。 3.1.2 植筋技术: 该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植人螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。 3.1.3 裂缝修补技术: 该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的。 3.1.4 碳化混凝土修复技术:该技术系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术,目前这一技术还不够成熟。 3.2 温湿度技术 当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大,当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结,湿度发生变化时,体积会有所收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。 4 工程的检测 4.1 检验测试技术的发展前景 更加准确、减少损伤、快捷方便无疑是已有检验测试技术改善和提高的发展目标。开发新的检验项目,使检验测试技术更加完善则是这项技术发展的方向。检验是使用仪器和设备在结构的检验与测试技术中扮演着重要的角色。没有仪器设备就无法进行检测,而质量好、操作方便的仪器设备是高质量检测工作的保障。与经济发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上存在着明显的差距,主要体现在性能不稳定、功能少、寿命短、体积大等方面。 4.2 工程鉴定与评估技术 鉴定与评估技术尚存在一些问题,如在对已有结构的承载能力计算鉴定时一般都沿用结构设计时的计算理论和计算方法。结构的设计阶段采用失效概率的理论,考虑了作用的变异、材料强度变异、构件尺寸的变异等;而已有结构的承载能力鉴定时,除了可变作用存在变异外,永久作用、材料强度和构件尺寸已确定,此外存在着轴线的实际偏差、基础实际不均匀沉降、环境温度的影响、结构的实际损伤等;问题不同了,计算理论和计算方法也应该有所区别。因此,关于已有结构的承载能力的计算理论和计算方法有待发展。 5 结束语 建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展,因而检测、加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法,可以取得事半功倍的效果。就目前来看,上述结构加固技术还有待在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:谈建筑结构的检测方法与加固施工技术 摘要:文章结合实际工程体会,指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。 关键词:结构;检测;加固 在我国近十年来,无论旧房或新房都存在着检测、加固的问题建筑结构检测检测、加固的工作越来越多。一般来说在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固: (1)设计不周或有误;如对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全,地基承载力估计过高,漏算或少算作用于结构上的荷载设计人员受力分析概念不清结构内力计算错误等; (2)施工质量低劣;如混凝土强度等级低于设计要求阚筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷钢筋力学性能不符合设计要求藏砌体砌筑方法不当,造成通缝,空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱威钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求; (3)使用或改造不当 口未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造造成原有结构承载力不足,使用过程中任意改变用途加大荷载或随意拆除承重墙或墙上开洞: (4)使用环境恶化;如结构长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素作用,引起结构构件的腐蚀性和损伤等。 (5)建筑物年久失修.结构有损伤或破坏,不能满足目前的使用要求或安全度不足. (6)由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏。 (7)需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。 建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段.钡I量能反映结构或构件实际工作性能的有关参觌为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用,而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。 1 常用检测方法 结构检测工作包括的内容比较多,一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢筋混凝土组合结构检测等。 对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能,可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求;载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力,破性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。 对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验结果准确可靠,但会造成对结构物局部的损坏,尤其是对重要的结构部位。无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声一回弹综合法所测定的参数(回弹值、声速值)对混凝土强度来说并不很敏感测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法,操作简便易行对结构物损伤极小,又有足够检测精度。 尤其是近20年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件,而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中,因此,在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用适应性很强,检测结果的可靠性也较高,特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时,是非常有价值的一种检验评定手段。对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。 这些检测方法大致可分为两类:直接法和间接法,前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数反映被测试工程的材料质量和施工质量,其缺点是试验工作量较大,对砌体有一定的损伤;间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数进而推定其强度,“推定”时难免增大测试误差,也不能综合反应工程的材料质量和施工质量,使用时具有一定的局限性,其优点是测试工作较为简便列砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况选用直接或间接或两者综合。 由于钢结构的材质均匀,因此具有强度、塑性与韧性均能较方便地进行测试的优势。 2 常用加固方法 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力威者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力最终达到加固的目的。1)混凝土结构加固方法 砌体结构加固方法 钢结构加固方法。2)结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。 对于混凝土结构,在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术―般有: (1)托换技术。该技术系托梁(或析架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比,具有施工时间短?费用低、对生活和生产影响小等优点?但对技术要求比较高需要由熟练工人来完成才能确保安全。 (2)植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植人螺栓式锚筋,以广泛应用于已有建筑物的加固改造工程 (3)裂缝修补技术。该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小采用不同封护方法进行修补艘结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理胆对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。 (4)碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术,目前这―技术还不够成熟。 (5)混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。 3 结语 所以,建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的―个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而检测、加固方法也必须不断发展和仓0新。灵活的运用检测、加固方法,可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:试述各种建筑结构的加固方法 摘要: 随着社会的进步,城市建设发生了突飞猛进的变化,其中以多(高)层建筑的增多最为引人注目,为了确保城市建设的有序发展,也为了保障人民的生命财产安全,各种建筑结构的加固技术就显得尤为重要。在此,笔者仅就各种建筑结构的加固技术阐述一下自己的看法,不妥之处,请同行批评指正。 关键词: 建筑;加固;技术 建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是做好建筑工程加固工作的前提。建筑结构加固的设备在日益发展,同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而加固方法也必须不断发展和创新。 1 混凝土结构加固方法与技术: 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力,最终达到加固的目的。 混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。 1.1直接加固的一般方法有: a.置换混凝土加固法:该法的优点是加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 b.粘贴钢板加固法:该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。 c.粘贴纤维增强塑料加固法:除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。 d.锚栓锚固法:该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。 1.2 间接加固的一般方法有: a.预应力加固法:该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固,但在无防护的情况下,不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。 b.增加支承加固法:该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。 1.3与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有: a.植筋技术:该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。 b.托换技术:系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称;属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成;适用于已有建筑物的加固改造;与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高,需由熟练工人来完成,才能确保安全。 c.裂缝修补技术:根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术;适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。 d.混凝土表面处理技术:系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。 2 砌体结构加固方法: 砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。 2.1适用于砌体结构的直接加固方法一般为: a.钢筋混凝土外加层加固法:其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。 b.钢筋水泥砂浆外加层加固法:该法优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。 c.增设扶壁柱加固法:该法优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。 2.2适用于砌体结构的间接加固方法一般为: a.预应力撑杆加固法:该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在60℃以上的环境中。 2.3砌体结构构造性加固 a.增设梁垫加固:当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。 b.增设圈梁加固:当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固。 3 钢结构加固方法 钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。 3.1改变结构计算图形 改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法; 改变结构计算图形的一般加固方法: (1)对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:改变荷载的分布;改变端部支承情况;增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;调整连续结构的支座位置;将结构变为撑杆式结构;施加预应力。 (2)对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固:增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性;在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷;加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性;增加支撑形成空间结构并按空间结构验算;在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。 3.2加大构件截面的加固 采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。 3.3连接的加固与加固件的连接 钢结构连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。 钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。 4 结论 目前,我国建筑已开始从大规模新建时期迈向了新建与维修并重时期。很多重要的建筑物由于建造地段和文化因素,不能够轻易拆除,致使国内加固和改造行业的需求迅速增长。加固改造工程由于结构受力的特点,其设计和分析具有较大的技术难度,这就需要建筑工作者根据工程实际情况,采取切实有效的措施,以达到加固建筑,延长使用寿命的目的。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:对建筑结构的检测以及加固方法的综合论述 摘要:本文通过对一例由于现浇楼板质量原因引起的房屋检测,真实反映了房屋的状况,为业主的维权提供法律依据,同时也为类似的房屋检测提供借鉴。 关键词: 商品房 楼板问题质量检测 1、 房屋建筑、结构概况 该房屋为四层框架结构房屋(顶层有阁楼),底层为架空层作车库。房屋主体结构长39.040米,宽10.440米。开间一般为3.2米、3.7米、4.1米、4.2米,进深一般为3.3米、4.8米。层高2.9米,架空层层高2.4米。框架填充外墙墙体采用240厚多孔砖,M5混合砂浆砌筑。楼面面层为30厚细石混凝土。板底粉饰层厚为5mm。 该楼抗震设防烈度为6度,结构抗震等级三级,采用框架结构体系,本工程环境类别为一类。现浇楼、屋面板,楼板板厚100 mm、120mm。梁、板混凝土强度设计等级为C20,板设计受力钢筋为I级钢筋(圆钢),分布钢筋一般为φ8@200,现浇板设计钢筋保护层厚度为20mm。基础为沉管灌注桩基础。 2、 现浇楼板质量检测 2.1 现浇楼板厚度检测 采用北京智博联生产的楼板测厚仪及局部钻孔检测现浇楼板的厚度,一般在房间的四角部位(离两侧墙边约30cm~50cm)及中部选5个点进行检测,业主发现问题的卧室中部加测5个点,餐厅、卫生间、走道由于楼下住户已装修无法测量。 根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第8.3.2条的规定,现浇混凝土结构的截面尺寸允许偏差为(-5,+8)mm,实测结果表明,部分测点楼板厚度偏差超过规范要求。 2.2 现浇楼板混凝土强度检测 由于楼下住户已装修无法直接从楼板上钻芯取样测定混凝土的强度,为了对楼板结构混凝土质量现状进行评定,利用回弹法和后装拔出法测定混凝土的强度,其方法按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)和《后装拔出法检测混凝土抗压强度技术规程》(CECS069:94)进行。 在⑥轴-⑩轴-A轴-C轴范围的现浇楼板上布置3个测点进行后装拔出法拉拔试验检测混凝土的强度,测得拔出力为17.5 kN、13.92 kN、16.24 kN,取最小值13.92 kN作为该测区拔出力计算值,相应的混凝土强度换算值为21.9 MPa,则该区域现浇板混凝土强度推定值为21.9 MPa。 在⑥轴-⑩轴-A轴-C轴范围二卧室的现浇楼板板面上分别布置回弹测区检测混凝土的强度, ⑥轴-⑧轴-A轴-C轴范围卧室经修正后的混凝土强度平均值29.4 MPa,标准差2.29 MPa,混凝土强度推定值25.7 MPa。⑧轴-⑩轴-A轴-C轴范围卧室经修正后的混凝土强度平均值26.8 MPa,标准差2.82 MPa,混凝土强度推定值22.2 MPa。 综合上述混凝土强度回弹法和后装拔出法的检测结果,现浇板混凝土强度可以满足设计C20的要求。 2.3 现浇楼板配筋检测 采用喜利得(HILTI)钢筋探测仪(FS10 System)及开凿混凝土楼板对楼板的配筋及钢筋保护层厚度进行检测。 根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.2.1条的规定及设计要求,板主筋钢筋保护层厚度为20mm,分布钢筋保护层厚度不小于10mm。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第5.5.2条的规定,受力钢筋的间距允许偏差为±10mm,根据附录E第E.0.4条的规定楼板实体受力钢筋的保护层厚度允许偏差为+8mm,-5mm,且每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于规定允许偏差的1.5倍。 实测结果表明,结构实体受力钢筋的间距、保护层厚度偏差存在超过规范允许偏差的测点,特别是板面负钢筋的保护层厚度偏大,这是施工控制不严引起的。 2.4 现浇楼板裂缝检测 现浇楼板结构裂缝检测结果见附图、附照,通过现场裂缝观测、测量发现楼面裂缝有以下特征: (1)大部分裂缝为面层找平层裂缝,并非现浇板裂缝; (2)房间现浇板在角部、中部板面存在结构裂缝,深度在10mm~30mm,最大宽度0.4mm,还未形成贯穿裂缝; (3)板底已装修,未发现裂缝。 3 、现浇楼板裂缝成因分析 有限元分析表明主卧现浇楼板板面裂缝部位已位于正弯矩区域的截面受压区,为板面结构温缩、干缩裂缝,支座钢筋在该处已截断,电线管对截面造成削弱,过大的施工偏差使得该处楼板平均厚度只有约85mm,在该处形成薄弱区域,削弱了板面抵抗能力。 裂缝宽度计算表明次卧西南角现浇楼板板面在恒载作用下的裂缝宽度只有0.062mm,目前裂缝宽度为0.4mm,该裂缝为荷载、板面结构温缩、干缩共同作用下产生的,而过大的钢筋保护层厚度削弱了板面抵抗能力。验算数据表明次卧室 ⑥轴支座板面按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响所计算得的截面裂缝宽度将大于规范对该环境类别下最大裂缝宽度限值(wlim=0.3mm)。 上述裂缝目前尚不影响楼板结构的安全,但发展下去会影响房间的正常使用,应进行封闭处理。 4 、检测结论 根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)及其他相关规范、规程对该房屋楼板质量进行检测,并依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)对楼板承载力、裂缝宽度、变形进行验算,得出如下结论: 4.1综合混凝土强度回弹法和后装拔出法的检测结果,现浇板混凝土强度可以满足设计C20的要求。 4.2采用楼板测厚仪及局部钻孔检测现浇楼板的厚度,测得主卧室中部控制截面平均厚度85mm,次卧室中部控制截面厚度94mm,客厅中部控制截面厚度115mm,书房中部控制截面厚度103mm,部分测点楼板厚度偏差超过规范要求。 4.3采用钢筋探测仪及开凿混凝土楼板对楼板的配筋及钢筋保护层厚度进行检测,结果表明:楼板实体受力钢筋的间距、保护层厚度偏差存在超过规范允许偏差的测点,特别是板面负钢筋的保护层厚度偏大,这是施工控制不严引起的。 4.4根据实测的混凝土强度、板厚、配筋及钢筋保护层厚度验算主卧室、次卧室、书房楼板截面承载力,结果表明:上述区格楼板跨中及支座截面的实际承载力与荷载效应的比值最小值为1.08,承载力满足规范要求。 4.5采用实测数据对主卧室、次卧室、书房楼面现浇板块进行荷载作用下的截面裂缝宽度验算,结果表明: 次卧室 ⑥轴支座板面按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响所计算得的截面裂缝宽度0.343mm大于规范对该环境类别下最大裂缝宽度限值(wlim=0.3mm)。其余截面计算裂缝宽度小于规范限值,满足要求。 4.6采用实测数据对主卧室、次卧室、书房楼面现浇板块进行荷载作用下的挠度验算,结果表明:上述各房间按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响所计算得的挠度小于规范的限值,满足要求。 4.7分析表明主卧室现浇楼板板面南北走向缝宽为0.4mm的非贯穿裂缝为楼板结构温缩、干缩裂缝,电线管及过大的板厚施工偏差削弱了楼板的抵抗能力。分析表明次卧室西南角现浇楼板板面缝宽为0.4mm的非贯穿切角裂缝为荷载、楼板结构温缩、干缩共同作用下产生的,而过大的钢筋保护层厚度削弱了板面抵抗能力。上述裂缝目前尚不影响楼板结构的安全,但发展下去会影响房间的正常使用,应进行封闭处理。 5 、加固措施 根据检测结果,受检居室主卧室、次卧室等房间控制截面楼板厚度偏差超出允许偏差下限较多,板面钢筋保护层厚度偏差超出允许偏差上限较多,已影响楼板的抗裂性能及使用性能,考虑到该户型内部为大空间,现浇板上面层多开裂、空鼓,建议结合面层的返修,在现浇板上浇筑40mm厚C30细石混凝土,内配Φ6@ 200钢筋网,纵横向拉通,施工时应注意新旧混凝土的结合,采取措施保证旧混凝土的共同作用。 浅谈建筑结构的加固方法与施工:有关混凝土建筑结构的加固方法探析 摘要:文章主要结合当前建筑结构加固的几种常见方法展开阐述,笔者在文中指出,为了在日常工作中更为合理的对建筑结构进行加固,必须要对工程的实际情况进行调研和了解,只有这样才能做出一个最为合理、最经济的加固方案。 关键词:加固工程 混凝土结构 施工方法 混凝土建筑结构的加固设计属于一个相对比较繁琐的过程,其过程又是一个技术含量相对较高的工作,所以在建筑结构的加固之前,必须要有一个比较明确的操作思路,施工者必须要对原有的建筑物进行仔细的剖析,熟悉其状况和性能,从建筑结构的整体上进行分析,对原有建筑物的新增体系和结构体系有一个科学合理的安排,在节点和结构构件的处理上确保符合概念设计,同时还要满足两种极限状态的设计。具体的改造方案一定要兼顾经济性和合理性,依据工程的实际条件进行选择最为可行的加固方法。 1 混凝土建筑结构加固技术 1.1 外包钢加固 我们经常说的外包钢的加固方法就是使用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆以及一些焊接的方法,通过对整个梁柱所进行的周围包型钢的一种加固,常见的加固方式有两种,一种是湿式外包钢,另一种是干式外包钢,实践表明这种外包钢的加固方法能够增加构件具体的承载力,能够大大提高了整个建筑的加固构件的具体的刚度和延性。对常见的混凝土框架柱实行加固的过程中,大都会使用这种外包钢对建筑进行具体的加固,外包钢加固的方法对整个所要加固的构件截面尺寸与外观的影响相对比较小,但能大大提升其承载能力,一般对于进行静力加固的具体建筑通常都需要具体考虑结构的整个2次受力情况。外包钢的加固方法一般都会用一些低强的钢材,从而消弱了加固构件之间的应力和应变滞后状况,它的优势在于能够较好地发挥出所有后加具体位置的相应支撑的潜力;为了保证2次的组合结构面上的具体的粘结性能,保证新旧2个不同部位之间能够形成一个整体进行共同的受力,加固中,要求水泥的收缩性要小,同时还要保证良好的微膨胀。对所加固结构所选用的粘结剂,一定要保证有良好的粘结性与可灌性,耐老化而且收缩性也比较小。外包钢加固柱通常都有良好的可塑性,加固柱的两端施工质量对整个加固的效果影响很大,所以必须要处理好钢材在原构件间和端部的锚圃。 1.2其他加固 粘钢加固,适用于承受静力为主的梁板柱构件受弯、剪、拉、压加固。当用于受压以及承受动力较大构件的加固,应增设附加的锚固措施;例如每100mm设置2个植筋螺栓或穿梁、穿板对拉螺栓锚固。被加固构件混凝土强度等级不宜低于C15。粘碳纤维加固:适用于梁板柱受弯、剪、拉、压加固,适用于承受动力构件和曲面构件的加固。当用于受压构件的加固构件,应采用环绕闭和粘贴,被加固构件混凝土强度等级不宜低于C15。化学植筋:适用于钢筋混凝土结构与其它构件的连接、接长,或增加受力钢筋。当基材为素混凝土或岩石时,应经专门试验确定植筋锚固长度。基材混凝土强度等级不宜低于C20。化学螺栓:适用于非结构构件、非重要构件、器具与混凝土的锚固(如空调管道、设备基座的固定)。基材混凝土强度等级不宜低于C20。裂缝化学灌浆加固:适用于恢复开裂构件的整体性和使用功能,阻断其他介质对混凝土、钢筋的浸蚀。结构胶修补加固:适用于混凝土、砌体构件孔洞、凹坑、截面不足的修补。预应力加固:适用于梁板柱受弯、拉、压加固,应力滞后少,协同工作好。增大截面加固:适用于对自重增加、外观变化不敏感的结构。增设支撑加固:适用于对使用空间、观瞻要求不高的结构。防护加固:将结构胶涂刷于混凝土表面,起到防炭化、防锈蚀,提高构件耐久性的作用。绕丝加固:对受压构件缠绕退火钢丝,使混凝土受到附加环形约束,从而提高其极限承载力和延性。效果类似与缠绕纤维材料加固。粘玻璃纤维、玄武岩纤维加固。 2 加固方法的工程施工要求 工程加固要通过加固施工达到补强、修复、增强使用功能、提高承载力、满足实际使用具体要求,所以,选择加固方案一定要以提高加固工程的质量作为基本目的。不同的加固方案有着不同的质量评定标准和施工方法。依照施工的实际经验,对《CECS25:90混凝土结构加固技术规范》中的常见的加固法施工要求如下。 2.1 外包钢加固法要求 要把表面处理包括一些加固结合面与钢板贴合面处理作为整个加固施工过程中的技术关键。对于干式加固施工,为了使角钢能紧贴构件表面,混凝土表面必须打磨平整,无尘土和杂物;采用湿式加固施工,首先要对混凝土除尘、钢板除锈,并选用二甲苯清或丙酮进行洗钢板或混凝土表面。在处理好的角钢与混凝土表面上抹上配制环氧树脂化学灌浆料或乳胶水泥浆,进行灌、粘施工。 2.2 预应力加固法要求 采用预应力拉杆加固的过程中,在安装之前一定要对拉杆事先调直校正,安装位置与拉杆尺寸务必准确,张拉之前要对焊接的接头、螺帽、螺杆质量进行进一步的检验,确保拉杆传力的正确可行,避免整个张拉过程中出现滑动或断裂,从而引发质量和安全事故。采用预应力撑杆加固的时候,一定要注意撑杆的末端处角钢和混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验,检验合格之后,将撑杆两端用螺拴临时固定,然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌,加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。 3 结束语 综上所述,为了保障人民生产生活安全,对老化钢筋混凝土建筑物进行加固是十分必要的。混凝土建筑物因出现质量问题,如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行混凝土结构加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的掏筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同加固方案。工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求,因此。选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,确保混凝土建筑加固工程收到良好的社会效益和经济效益。随着我国工业民用建筑科学技术的不断创新和进步。新型建筑材料逐步出现,混凝土建筑结构加固施工技术将会有一个全新的拓展。
教育方法论文:高校思想政治教育常用方法的科学借鉴 论文摘要 当前高校学生思想政治教育工作形势不容乐观,常用实施方法上存在教育方式单一,实效性不强等问题,加强当代高校学生的思想道德建设是一项艰巨而迫切的任务。时代要求我们在开展马克思主义中国化的思想政治教育工作过程中,借鉴古代丰富理论资源,并学习国外思想教育的成功经验,为新时期高校思想政治教育常用实施方法的科学化迈出重大的一步。 论文关键词 高校 思想政治教育 借鉴方法 高校作为发展学生思想政治教育的主要阵地,肩负着研究思想政治教育实施方法科学化的重要使命。所谓思想政治教育实施方法的科学化,突出表现在将古今思想政治教育方法相互结合,以及东西方思想政治教育相互渗透,即在批判地吸收传统文化之精华的同时,借鉴西方一些国家成功的德育经验,结合我国实际情况加以科学运用。 一、坚持自我教育 随着近年高校思想政治教育的改革不断深化,“以人为本”的教育理念日益彰显,它作为科学发展观的核心内容,指导着新时期高校思想政治教育实施方法的科学化发展。然而,目前高校的思想政治教育工作还未能有效地体现“以学生为本”,大多思想政治教育课仍以灌输为主,其内容仅仅停留在知识化层面,教育过程偏简单形式化,学生只能被动地接受老师讲授的思想道德观点,难以将思想政治教育内化。无论是通过对古代还是国外的道德教育了解,实现思想政治教育都离不开引导学生坚持自我教育。 (一)学思结合与克己自律 学思结合是自己解决认知问题的一种修养方法。孔子曰:“学而不思则罔,思而不学则怠。”通过学习与思考的辩证关系,强调自己解决认知,提升理论修养。克己自律就是要通过行为修养方法达到自制的要求,“克己复礼为仁”,“非礼勿视,非礼勿听,非礼勿言,非礼勿动”,这些都表明孔子提出自我约束的要求,让自己的言行符合良好道德的思想。 (二)自省内求与慎独 儒家思想中,自省内求,即自我反省,是在思想深处进行的自律修养。孔子曰:“内省不疚,夫何忧何惧?”并提出“见贤思齐焉,见不贤而内自省。”他认为,自省是完善人格,追求道德至高境界的一种途径。慎独,是一种习惯的自律养成,指在独处无人监督的情况下,也能小心谨慎地坚持自己的道德信念,自觉地按照一定的思想和道德准则来思考并付出行动。它们二者不仅是重要的道德修养方法,也是道德修养应当追求的崇高境界,均为我国古代修养传统中的精华。 当代西方国家的德育体系无疑是为维护资本主义制度服务的,但是我们不能仅仅因为与他们意识形态上的差异而单纯地肯定或者否定其德育发展,要看到他们的德育发展长处,实现一定条件下的“洋为我用”。在加强“自我教育”这一问题上,英国和荷兰的做法值得我们思考,如,英国在实施德育过程中树立以“学生为本”的大德育观念给于我们很好的启示,他们国家德育的首要目标就是培养学生健全的人格,并引导学生树立正确的人生观和价值观,淡化学生“受教育者”的角色意识,让他们自觉地接受思想政治教育。这一点具体说来,英国学校的德育既通过一些与德育紧密相关的课程开展,也用过其他课程的渗透方式进行,让学生主动参与其中自觉学习;还广泛开设道德课,使用讨论的学习方式,让学生从中提高道德判断能力,为学生的自我教育打下基础。荷兰高校则主张让学生在开放中去思考,去选择,重视挖掘他们自身的潜能,教师对学生的错误积极引导,给于学生自由的空间去释放创造力。 高校思想政治教育的育人功能必须引起我们高校工作者的高度重视,这就要求我们高校思想政治教育工作需要发挥学生的主体性教育潜力,教育工作不能离开对学生精神世界的真切关怀,如,将丰富政治理论学习置于生动的载体之中,与分组思考讨论相结合等方法。由于每一个学生秉赋各不相同,思想道德教育要从实际出发,根据教育对象性格和能力等不同,对他们施以不同的方法,做到“因材施教”。高校思想政治教育还要充分注重从学生的个人实际情况出发解决不同的思想问题,把“学生”作为思想政治教育工作的出发点和归宿,顺情引导增强学生对道德的判断能力,提高思想政治教育工作的针对性。 二、坚持理论与实践相统一 一个人应该通过自己内心不断反省,产生对一种思想的认同感,通过道德认识上升到道德实践,即要求我们高校思想政治教育要做到坚持理论与实践相统一。这是我国古代思想政治教育方法的重要特色之一,古人在道德教育上不断强调身体力行,重视道德践履,如孔子和孟子为代表的儒家先贤都高度赞扬那些虽不善于辞令却躬行实践道德规范的人士而耻于那些言过其实,知行不一的小人。 联系今天开展高校思想政治教育实践工作,“重理论,轻实践”的德育现象在各高校仍普遍存在,教育工作者在传授思想政治道德观点的同时,更应该注意培养学生运用理论知识去分析解决问题的能力。重实践离不开富有创新的理论指导,反观美国近百年的道德教育发展史,只有尊重按照规律办事,在不断反思传统德育模式的基础上才能创新符合现实实践要求的德育新模式。如此看来,只有形成符合我国高校实情的创新德育理论,将研究成果运用到德育教学的过程中,才能满足高校现代科学化的德育发展要求。然而,在达到“知行合一”的道德规范培养过程中,亦需要一定的“硬性”辅助方式帮助学生内化思想道德教育,我国古代教化民众的方法就拥有一套完整的操作程序,主要以强制训化和民间自发养成为主;类似于这一性质的还有英国学校思想政治教育中通过制定校规,硬性强化思想政治教育,严格规范学生的道德行为。 三、坚持渗透式教育 (一)隐性教育 西方国家在表面上虽不太强调对学生进行思想政治教育,但是他们重在将政治观点和价值取向渗透在教育规范之中。我国在高校思想政治 教育的实际工作中,不仅要抓好显形教育,还要学会运用隐形教育的方法增强思想政治教育的实效性。 古代人们除了利用制度载体,教育载体外,还特别重视利用各种大众传播媒体开展教化活动,如编写和普及启蒙教学的手段进行道德教化等。随着现代大众传媒的迅速发展,尤其是互联网的有效普及,高校的思想政治教育方法不仅限于课堂灌输与开会宣讲等传统方法,更应当充分利用传媒资源使得高校思想政治教育载体丰富化。西方大多数国家在对学生进行德育教育方面亦充分发挥大众传媒的导向作用,利用报纸、广播、电视、网络等媒介营造道德教育的良好氛围:美国在德育教育方法上开展多样化教学,重视隐形教育与显形教育相结合的方式,挖掘一切可能资源来丰富思想道德教育的载体,在坚持课堂教学在思想道德教育中的主导作用的同时,努力把它融合渗透到各学科教学之中,搞好校园文化建设,如,通过学术活动、社会实践活动等提升学生的思想道德水平,或通过校园建筑中增加名人塑像,纪念碑石等物质形态来激发学生成长,且开展生动的网络思想政治教育活动等,这种以渗透为特色的德育方式,最终达到“润物细无声”的德育效果。 (二)环境陶冶与教育者 当代高校思想政治教育不仅是学校和教师的事,也是社会和家庭的责任。无论是古代还是现在,甚至是国外一些国家,运用将学校,家庭,社会三者相结合以形成思想政治教育的合力都是不可缺少的一种德育方式。儒家思想中,认为良好的环境熏陶会为人的思想品德形成产生潜移默化的影响,认为家庭环境是教育的基础,学校是道德教育最好的环境,良好的环境构建需要从家庭,学校和社会这三方入手,共同形成思想政治教育的合力,建立社会化思想政治教育的大系统,让学生树立起正确的人生观、世界观和道德观。 除了环境陶冶对道德教育有着重要的影响,我国古代思想道德教育还特别重视教育者的身教示范作用,对今天的思想政治教育也有很好的启迪作用。孔子认为,如果教育者自己不端正自己的行为,却要求教育对象遵守道德准则,是不能令人心服的。在教育的过程中,教师要以身作则,率先垂范,让学生行有方向,用负责的精神和谦恭的态度去感化学生,最终令他们形成良好的道德品质和行为习惯。教师不仅需要有深厚的道德修养,还要学会用丰富的道德实践去锻炼学生,这点上韩国在培养德育教师的工作上有值得我们借鉴的地方。韩国的德育教师一般要求具有专门进行道德教育学科的教学执照,在具体进行道德教育的时候,韩国在高校德育教育中对教师提出了四点重要的要求,即教师应该重视传统道德在现代生活中的应用,能够使用不同的图片、表格以及音频视频媒体等来反映传统道德的精髓,努力增强学生的批判思维能力,培养学生实践传统道德的意愿和意志力,让学生能对传统道德的基本精神进行理解并将其运用于生活之中。 我国高校在培育优秀的德育师德和师资方面也需要进一步提高,教育者不但要给教育对象起到很好的示范作用,还更多地要提升自身素质,用自身的人格魅力去感染学生。儒家思想认为,道德教育的重要力量源于道德理想人格的感召力,主张通过塑造理想人格来激励人们追求崇高的精神境界,把道德理想的实现看做是各种需要中最高层次的需要。古有孔子塑造了圣人君子,仁人等理想人格来作为引导人们进行思想道德修养的榜样和标准;孟子塑造了“富贵不能淫,贫贱不能移,威武不能屈”的“大丈夫”。当今我国正处于中国特色社会主义建设的重要时期,在改革开放的今天,人们的思想解放和观念更新,但同时也带来了个人主义,拜金主义,贪污腐化等负面问题,这些负面影响着高校的新一代思想健康发展,教师的行为对学生有着示范效应和感召力,因此进行思想政治教育工作更加要求教育工作者拥有优秀品格。 教育方法论文:国外思想政治教育方法及其启示 思想政治 教育方法是指在思想政治教育过程中,为实现教育目标、传授教育内容,教育者对受教育者所采取的思想方法和工作方法。当今世界,随着科技迅猛发展和现代化程度的扩大和深化,人们的思维方式、价值观念和道德行为发生了深刻的变化。许多国家为了使国民适应现代社会尤其是未来社会发展的要求,都非常重视思想政治教育。不同国家从本国的社会历史条件和国情出发,采取了不同的思想政治教育方法,呈现出丰富多采的面貌。 一、当代国外思想政治教育方法的特点 (一)内容丰富,地位提高。 思想政治教育的社会功能和经济效益越来越明显,因而在国外日益受到重视和钟爱。新加坡政府把它作为国家教育政策的三大基础之一(另外两个基础是能力教育和双语教育),使之具有战略地位。美国许多州的大学都硬性规定,必须拿到政治科目的学分才能拿到学位。有的国家还专门建立了“社会道德委员会”等机构,实行专人专做道德教育的有关工作。日本、美国、新加坡等国政府,拨出相当数量的专款,资助道德教育的调查和研究工作。思想政治教育的内容也逐渐丰富起来。美国的政治教育和价值观教育有两个主旋律:一是把美国的宪法和《独立宣言》作为最高经典进行传播和灌输;二是宣扬美国的三权分立政治制度和民主、自由、平等、博爱的价值观念。在新加坡,政府提出道德教育要“三兼顾、五强调”,即个人、社会、国家兼顾;法育与人情味兼施;理想与现实兼行;强调国情,强调国家利益,强调新加坡特色,强调内容形式应符合时代要求,强调寓教育于故事之中。德国的中小学要求培养学生“具有必要的思想品质和行为标准,使他们具有为发展社会生活、发展科学技术的献身精神”。日本的思想政治教育表现出高度的政治性和组织化,这与韩国、德国十分相似。 (二)途径广阔,方法灵活。 第一,学校德育。 1.课堂教学是主渠道。英国、法国、新加坡、日本等国都专门设置了德育课。英国中学的德育教材是《生命线》,很有特点。如教材上有这样一些问题:有人纵火会发生什么?一个男孩请他喜欢的女孩看电影,该由谁付款?为什么?让学生讨论,学会做判断。目标是让学生学会关心和发展深思熟虑的生活方式。日本的道德课教学方法也是多样化的,如讲解、讨论、看录像、演剧、唱歌、辨论等。不拘一格、活泼有趣。道德课的评估不打分,而是对学生的有关认识特点和行为倾向进行分析。在美国,虽没有专设道德课,但包含了许多德育课程的科目。而且,美国很注意在专业教学中渗透德育。学习任何一门专业课都要回答三个问题:这个领域的历史和传统是什么?它所涉及的社会和经济的问题是什么?要面对哪些伦理和道德问题?这种方式可以激发学生去思考与专业有关的社会伦理问题,有利于德育目标的实现。以上这些做法都值得我国学习。 2.组织课外校外活动。新加坡教育部规定中小学生必须选择参加课外活动,并把分数计入成绩册。他们推行真实教育,课堂讲授结合社会生活,不但带学生去参观社会发展的成就展览,也带领学生参观监狱、禁毒展览、反艾滋病展览等。这样学校德育就是开放的,延伸到学生的校外生活中。 3.隐蔽课程对学生产生潜移默化的影响。师生关系、教师对教学所持的态度、学校提倡的东西、校内的舆论导向、校园的面貌对学生思想品德形成的作用不亚于正式的课程,所以西方国家称之为“隐蔽课程” 。日本极其重视隐蔽课程的作用,对教师的学历、仪表、言谈举止甚至容貌都有规定;对学生的要求就更加严格,有详细具体的学生守则、操行评定标准、多种多样的奖惩制度。美国教育界历来重视隐蔽课程对于学生思想品德成长的作用。一是力求课堂学习与环境教育活动目标一致。二是校园环境应与社会环境相一致;校内生活的伦理准则、价值观念应该与社会一致,这样在校内生活中获得的经验才能帮助他们更好地适应社会。 4.务实的管理。许多国外学校十分重视对学生的严格要求和道德行为导向的管理。世界导师制发祥地的英国牛津大学对学生的衣食住行几乎都有规定,导师对学生要求也非常严格。美国的公立学校也有类似我国学校的“班主任”制度。中小学班主任除了要完成自己的教学任务外,还有管理学生的“硬任务”,如学生的注册、考勤、身体及心理状况,组织参观、旅游,与学校和学生家长联系等。香港地区的学校对学生管理的过程中,重视充分发挥学生会的作用,增加自治能力。 第二,社会性思想政治教育。 1.宗教教育。西方国家除直接进行思想政治教育之外,更多的是继承了把宗教渗透到人们日常生活中去的传统。通过遍布全国的宗教团体和广泛的宗教活动,把民众的宗教信仰巧妙地转化为对政府的顺从。美国政府极其重视利用公民宗教作为实行统治的思想舆论工具,美国公民自幼年起就时时处处感受到“上帝”的存在,“美国精神”也随之一点一滴沁入心脾,铸成他们的灵魂。在今天,俄罗斯总人口中有一半以上处于东正教精神思想控制之下,教会日益成为思想政治教育的重要机构。 2.政党与政治活动。政党是美国思想政治教育的主要角色之一。两党竞选往往被看成是一场政治闹剧,但从普及和宣传资产阶级的政治、经济、社会主张和价值观念等方面来看,又是很有时效的。新总统的就职演说的主旋律就是爱国主义 。约翰·肯尼迪在就职典礼时讲的“不要问你们的国家能为你们做些什么,而要问你能为自己的国家做些什么。”成为美国人崇尚的名言。1993年46岁的比尔·克林顿在就职典礼上喊出了 “振兴美国”的口号,他号召年轻一代为美国的发展做出贡献。这种政治活动给美国公民上了一堂关于美国价值观念的政治课。 3.家庭教育。新加坡视家庭价值为东方社会生存发展的核心观念,所以对于家庭教育格外关注。政治通过立法、政策导向来维护家长的完整,取得的效果非常明显,是对学校教育很好的补充和深化。日本的家庭教育占有很重要的地位。日本通过建立家长教师协会等组织来促进学校和家长的沟通和配合。 4.大众传播媒介。大众传媒在美国、英国、日本等发达国家都是思想政治教育的有利工具和重要途径。政府通过电视、报纸、电影、书籍等媒介宣传官方的政治道德信息,去影响公民的政治倾向、价值取向和生活方式等方面。目前,电影、广播、电脑网络、高保真唱片等技术已被国外学校广泛运用于各类教学,包括德育教学。教学手段的现代化提高了教学效果,也有益于提高学生的道德知识水平。 二、对我国开展思想政治教育工作的启示 第一,借鉴别国经验,重视思想政治教育效益。 重视思想政治教育的国际化趋势提醒我们,务必要把思想政治教育提高到战略地位上来。西方发达国家曾因片面追求高科技而忽视青年人的人格教育,造成公民道德败坏、家庭崩溃等社会问题,现在各国已采用不同的方式和途径来提高思想政治教育的效益。我国现代化比发达国家晚了近一百年,我们已没有时间重演别人的悲剧。必须借鉴别国成功的经验,汲取其教训,加强对社会成员特别是对年轻一代的思想政治教育,并注重对教育效益的研究。这方面我们可以学习发达国家的做法,由政治拨专款资助研究工作的进行。 第二,坚持“意识形态化”,把握思想政治教育的正确导向。 各个国家都在旗帜鲜明地宣扬本国占统治地位的意识形态。美、英、法、德、日都在宣传资本主义如何优越,新加坡、韩国则一方面毫不含糊地宣传自己的资产阶级民主建国理念,一方面又抵制“西方”思想的侵蚀。所以政治性是思想政治教育题中应有之义,我们绝不能忽视。中国一定要坚定不移地坚持并且宣传四项基本原则及建设有中国特色的社会主义的含义,抵御西方敌对势力对我国的“西化”和“分化”。 第三,将学校德育重点转移到发展道德思维和培养道德能力上来。 学校德育的任务是向学生灌输社会的主导思想意识和规范学生的道德行为。以往,我国的学校德育特别注重观念的灌输,在方法手段上缺乏灵活性,学生的道德思维得不到培养和发展。我们应该借鉴国外学校德育的方法,把教育对象置于一定的认识情境,帮助他们掌握认识问题的方法,提高处理问题和矛盾的能力,要引导他们形成正确的立场、观点、方法,固定其思想的基本思维模式,达到使他们独立自主地判断问题和解决问题的目的。道德观念的建立到道德行为的形成是一个长期、反复的过程,只有重视发展受教育者的道德思维,培养道德实践能力,才能保证受教育者真正具备较高的道德素质。 第四,加强社会大环境和其它方式的配合。 国外非常重视社会性的思想政治教育,因为思想教育对象生活在现实之中,无时无刻不受周围环境的影响。我们也必须搞“大政工”的观念,调动一切因素,一切手段,包括家庭、学校、社会团体和大众传媒,注重营造思想政治工作的氛围,保持思想政治教育强烈的渗透性和持久性,使人们在良好的大小氛围中经受精神的洗礼,提高思想境界。而良好的社会大环境的形成又要靠公民的自觉性、社会良好的控制手段、专业人员的良好素质以及全社会成员的共同努力来实现。 教育方法论文:大学生思想政治教育的科学方法 在最近召开的思想政治工作会议上,有关领导全面分析了思想政治工作面临的新形势、新情况,强调了思想政治工作的重要地位,明确了面向新世纪思想政治工作肩负的历史任务,要紧密联系实际,在工作内容、方法、手段和机制等方面进行创新和改进,切实把思想政治工作提高到一个新水平。 思想政治教育是一门综合性的应用科学。由于其内容的丰富性、特殊性以及教育对象的复杂性,尤其需要讲究教育方法。 思想教育方法是指在人们进行思想教育中,在马克思主义世界观的指导下,在塑造人们灵魂、丰富人们精神生活和调动起人们积极性,完成培养目标的过程中所应用的各种手段、办法和程序的总和。它是架设于教育内容和教育目的之间的桥梁,是实现教育主体与客体之间双向交流的渠道,是思想政治教育必不可少的组成部分。同志曾形象地把工作方法比喻为过河的船或桥,强调没有桥或船就不可能顺畅到达彼岸。 思想政治教育是一个较为复杂的过程,而教育方法的选择又具有很大的灵活性。不同的内容有不同的教育方法,同一种内容可以有多种不同的方法;一种教育方法往往又可以适用于多种不同的教育内容。对于某一特定的教育内容来源,其教育方法的选择应该考虑到不同的地域、不同的时间、不同的文化背景和教育对象的情况,以及变化的形势和环境,即因时因地为转移,因条件因人而异。同一类教育对象的不同层次,以及同一层次的不同群众和个体在不同时空的思想状况和行为表现也是确定教育方法的重要因素。 高校的思想政治教育是在特定的环境下和特定的群体中进行的,不同学校的培养目标、专业方向是有较大差异的。同样,同一专业中不同年级又各有不同的特点,同一年级的不同对象的思想品德状况又有上、中、下之分。在进行思想政治教育包括方法的选择上都要充分考虑到这些特殊的情况。当然,从一般意义上来说,不管教育方法如何千变万化,思想教育的目标无非都是通过群体教育和个体教育、直接教育和间接教育的形式去实现的。因此,最后采取什么方法都应该从实际出发,强调效果,有针对性地进行取舍。只有这样,才能使思想政治教育事半功倍。 社会主义市场经济体制是一个全新的概念,社会面貌的深刻变化,迅速改变了整整一代人的思想观念。高校这个青年人最集中、思想最活跃的地方,对社会的变革不可能无动于衷,在其现实表现上,反应更快捷、更强烈,更富有现代意识的青年学生向思想政治教育者提出了更新、更高的要求。这对高校思想教育本身来说,所面临的则是更为严峻的挑战。 高校在长期的思想政治教育中,虽然积累很多经验、很多好的办法,原有的传统的有效方法固然可以继承,但毕竟不能停留在原地踏步,勉强应付的水平上,这需要不断创新,需要科学地选择。而是这种创新和抉择的需要,比过去已往任何时候都显得更为迫切、更为重要。只有抓住机遇,重视方法的研究和改进,加快改革的步伐,改进教育的手段和方法,才能温故而知新,在教育过程中,使思想政治工作处于主动的地位。市场经济的开放性、自主性、竞争性,以及等价交换特征,要求思想教育的方法,必须跟上新的形式,迅速摆脱过去那样单调的说教、单项的灌输、简单的“你说我教”的方法,而向具有平等对话、开发式的、自我感受与现实生活的自我审视和比较的方式方法过渡,引导人们自觉去评判什么是真、善、美,什么是假、恶、丑,从而确立人生的正确位置。思想政治教育方法的选择作为教育过程中重要的一环,其主要的根据,首先是人们在现实生活中的思想状况和行为表现总是千差万别、千变万化的,是一个动态的不稳定过程,重大的历史事件和客观环境的变迁,深刻地影响着人们思想意识的形成、发展和变化。从思想的规定性看,它具有鲜明的层次性;从量的规定性看,思想状况则具有一定的范围性; 从思想状况的发展变化趋势看,它又具有不同的阶段性;从思想存在的内容和形式看,它还具有社会生活的广泛性;而从其产生和发展的原因看,思想在不同阶段的状况,则受到主观和客观的双重影响。总之,人的思想是以纷繁复杂而多彩的形式存在的。其次是思想政治教育方法,本身具有多样性和适用性的特点,这决定了每一种方法并不是万能的,也不具有完全等效的可能,这说明,思想教育方法上有抉择的需要。这种抉择的原则: 第一要坚持教育方法与教育内容、对象的协调性。方法的选择要从实际出发,从深入研究教育对象、教育内容入手,有针对性地确定教育方法的最佳方案。做到即有的放矢,又使得教育方法、内容、对象三间处于一个和谐的统一体之中。 第二是要坚持教育方法与教育内容、对象层次的适应性,教育内容与教育对象是具有一定层次的。教育方法的选择,应照顾到不同层次,方有可能为多数的教育对象所适应和接受。就高校而言,不同年级的学生有不同的特点,思想政治教育的内容就要求有所不同和侧重。因此,在教育方法上也就不能整齐化一,铁板一块了。 第三要坚持教育方法对教育内容、对象影响的实效性。教育方法的选择,要着重考虑它在实施过程中的实际效用。当代青年学生比较容易接受同龄人的感染,对现实中发生在身边的先进事物容易产生共鸣,有一种亲切感和仿效倾向。而对上辈的先进典型,多数觉得有较大的距离感,认为是属于“那个年代”的不可比、也不可学,他们的崇高的境界和非凡的事迹,只能令人赞叹而无法企及。因而,无法从内心去产生趋近。据此,在对青年学生进行榜样教育时,就应注意挑选同龄人的先进事迹,这会更具感召力和说服力,同时要反对形式主义,不搞花架子,不搞繁琐哲学,要提倡方法上的简易而具时效、自然而富有技巧。那些兜圈子、拐弯摸角的方法,只能使人不得要领,无所收获。最后,坚持教育方法对教育对象的正导性。思想教育强调以正面教育为主,主张多做宣传鼓动工作。正面激励的方式,有助于创造宽松愉快的气氛,使教育对象能够自 觉地把枯燥的说教变为有趣味的精神食粮,又不自觉地达到最佳的领悟程度。其次,在大学生思想政治教育中,还要注意运用以下几种方法: 一、说服教育,以理服人 要解决大学生的思想问题和认识问题,只能采取民主的方法,讲理的方法,说服教育的方法,摆事实、讲道理、以理服人。为此,必须坚持实事求是的科学态度。比如,在对学生进行正面“灌输”时即要有系统的理论教育,又要运用正确的时事,加以分析,;即要讲明成绩,又要讲透其不足,同时还要指明前进的方向。在解决同学的思想问题时,首先要弄清事实,摸准摸透,剖析得当,分析合理,不夸大,不缩小,不怀偏见和成见。只有通过摆事实、讲道理,循循善诱,才能提高学生恶毒缩小认识,解决他们的实际问题。 二、对比教育 对比教育是运用两种或两种以上不同的典型材料进行比较,教育学生看问题不要只看到矛盾的一个方面,而要看到矛盾的诸方面,正确的分析是非,全面认识事物的本质。 我们的思想政治教育的目的之一,就在于使学生会在真、善、美与假、恶、丑,真理与谬误的比较中提高自己的鉴别能力。因而,需要对学生进行某些必要的比较教育,对不同的事物,不同的理论进行具体的分析和比较。如:运用新、旧中国的对比,两种制度的对比,好坏典型的对比,改革前后的对比等方法,都有助于学生思想觉悟和认识水平的提高。 三、以情感人 思想政治工作不仅要以理服人,而且要以情感人。要做到以情感人,教育者必须关心和体贴受教育者,真心实意地去爱学生。大学生总是希望得到老师和组织的关怀和帮助,并把这种关怀和帮助看成是对自己的信任,鼓励与安慰。教育者应把自己的心血倾注在大学生身上,不仅传播知识,而且在思想、政治、学习、生活上关心他们,真心实意地为他们排忧解难,从而建立起相互信任和尊重的深厚感情。当他们有了进步,应及时给予肯定和鼓励;有了困难,满腔热情地帮助解决。尤其是对少数后进生,要情真意切地给予教育,决不能讽刺、挖苦,刺伤他们的自尊心,以使其感到温暖看到希望,鼓起勇气,尽快进步。 四、个别教育 个别教育是针对学生各自矛盾的特殊性,用谈心的方式解决各种不同的一种教育方法,也是大学生思想政治工作中经常采取的基本方法之一。 大学生的气质不同、性格各异,若忽视了他们实际存在的个性差异,而企图用一个标准去要求,一种模式去塑造,一种方法去对待,实际上是行不通的。在进行普遍教育的同时,还要善于运用个别的工作方法,去打开学生的心房。 个别教育有时需要比共性的教育花费更大的气力,讲求更高的艺术。在个别教育中要注意与大学生互相交心,以心换心,真诚坦率。循循善诱、不急不躁、耐心工作、耐心等待。这种个别教育会起到特殊的作用。 思想政治教育的方法还有很多,诸如树立榜样、典型示范、自我教育等等,都要注意在大学生思想政治教育中灵活运用。 上述各种方法,常常由教育者交叉和综合使用,仅仅依靠某一种方法有时并不能解决问题,而且,随着思想政治教育的不断改进,还会创造出更好、更好的方法。这就要求我们要善于总结、善于学习、善于创新、不断提高工作水平,争取获得更优的效果。 教育方法论文:浅谈初中生的批评教育方法 人,总是在批评和自我批评中成长起来的。谁能无过?接受了批评,自觉地反省,努力去改正,才会更好地成长起来。 批评是思想教育的一种重要手段。正确地运用这一手段,可以帮助学生认识并改正错误。班主任所面对的是天真活泼但心理承受能力脆弱的学生,要使批评达到一定的效果,就要同他们心理相融、感情相通。这就必须分析和研究被批评学生的心理状态和特点,掌握批评的艺术。 在近三年的初中班主任工作中,我几乎批评过每一位学生,又启发他们自觉地反省,我始终注意做好下面几方面工作,促使学生在批评中成长起来,达到真正的教育目的。 一、批评要掌握事实 “没有调查研究就没有发言权。”一切的批评必须建立在充分掌握事实的基础之上,使批评不会让学生觉得是空穴来风。有的学生精了,为了避免老师对他的“惩罚”,往往会不承认自己的错。如果老师没有事实根据,空讲几句批评的话就达不到矫正的效果。 例如:班上有个学生叫李晓龙,常在班上捣乱,老师找他谈时,又往往不说真话。针对他的“个性”,我每次要批评他之前,一定从各方面掌握好他与犯错误有关的全部材料,有时为了一个小小细节,花上大半天时间去弄清楚,之后找他来谈,批评他时,他就主动承认错误了,经过反复几次,渐渐地他的侥幸心理弱了,他觉得经常受老师批评没什么意思,在期末考试将近的班会上,他还主动上台发言,表示一定以实际行动,自觉守纪,努力学习,力争受到表扬,在期末考试中要进行进步5名。家长十分高兴.说班主任能掌握好批评这武器使批评收到良好的效果。 二、批评要有的放矢 批评有针对性,收效才会大。老师在台上大讲特讲,但讲得大,讲得空,一般学生既摸不着头脑,犯错误的学生也不怕,还是我行我素。批评要有的放天,就是指批评要针对具体的人和事上,批评要带有明确的目的,点明改正的方向。 初二下学期的中段刚过,电脑统计表明,调整之后的我班在成绩上没有优势了。我立即召开班干部会议,在充分了解情况之后,在班会上我作了有的放矢的批评。列举一些同学在学习上做得不足的具体事例成绩下降是因为上课不专心,自修课不抓紧时间而造成的。然后给他们提出目标,先在中段考的第一次测验将成绩提上来,有了良好的基础,在期末考试将名次提到XX名,最后还各指派一名干部对他们督促和指导,及时向老师反映情况,促使他们进步。结果在期末考试中,我们班又各科领先了。 三、批评要留有余地 在批评教育时,力求点到即止,留有余地,给学生一个自我批评、自我教育的机会。这样学生既易于接受,又对老师的宽容产生一种负疚感,从而有利于不断鞭策自己,尽量少犯或不犯错误。如果班主任对学生的错误唠唠叨叨,否定或者贬低学生的自我认识、自我批评的积极性,那么学生就会产生一种逆反心理,结果事与愿违,大大削弱了教育的效果。 我班有位学生叫卢斌,常常不交作业,以往老师批评他都听不入耳,老师将他“判了死刑”。有一次他又不交作业、我就批评了他,不过我不是历数他的过错也,不讲他屡教不改,而是叫他将以往不交作业的原因总结出来,叫他想想,有什么原因是不可以克服的,老师可以帮助他。第二天,他对我说,没有什么站的住脚的原因,以后他将按时完成作业。于是我就说:“古人有句话:‘岂能尽如人意,但求无愧我心。’你已懂事.自己想想吧”后来他果真想通了,作业能按时完成了。 从学生的心理承受出发,恰当地运用“留有余地”的批评方法,让学生收到意想不到的效果。 四、批评要刚柔相济 刚柔相济是班主任批评时,根据学生的生理和心理特征去作教育,“一把钥匙开一把锁”,常常用刚制柔,以柔克刚。对女同学用刚,则有震撼力,对男同学用柔,则化解顽石。刚与柔的使用均以不伤害学生自尊心为重点。特别是些犯有错误的学生,他们的自尊心表现得就更为复杂一些,因为做了错事,受到别的同学的责任,产生了自卑感,有时甚至产生“破罐子破摔”的想法。而实际上,在他们的内心深处,仍有上进要求,渴望得到老师和同学的理解和帮助。着名的教育家马卡莲柯曾说过:“得不到别人尊重的人往往有最强烈的自尊心。”因此,对这些学生,在批评的既要讲原则,不迁就其错误的思想行为,又要讲感情,尊重他们的自尊心。美国着名的管理家亚科卡说过:“表扬可以印成文件,而批评打个电话就行了。这就说,含蓄而不张扬的批评有时比那种“电闪雷鸣”式的批评效果更好。 张剑同学,性格较暴燥,批评他时他常常会以歪理反驳老师,是个批评不得的人,但他又三天两日自修课违反纪律。后来,我任命地为管理自修纪律的干部,要他自己先约束自己,带头搞好班的自修纪律,他做得不对的就轻描淡写地和他谈谈心。慢慢地,他的纪律好转了,成绩进步了。我想,在教育中,刚与柔的方法若能运用得当,总会有一定收效的。但使用之前必须摸清学生的个性,了解学生的思想状况。 五、批评要迂回启发 我们不仅要有一针见血,开门见山的直接批评教育,也要有“明修栈道,暗渡陈仓”的迂回批评教育。这样可以避免教育者与被教育者的直接交锋,引导、帮助犯错误的学生消化。理解、醒悟,从而改正错误,使批评达到目的。如此批评没有剑拔晋张之势,往往却有事半功倍之效。这种方式由于能融思想性和形象性于一体,深人浅出,大大增强了批评教育的感召力和说服力。 批评有法,但无定法。有一点是我们教育者必须格守的。 ——尊重学生,爱护学生。尽管我们的批评未必会有切肤之痛的深刻,但能从尊重学生,爱护学生出发,学生最终会领悟老师的用意。善用批评这一教育方式会与表扬有异曲同工之效。 教育方法论文:论初中化学教育方法的选择 本文主要从以下几个方面进行分析,介绍如何正确选择初中化学教学方法。 一、结合学科实际选择教学方法 化学课程在初中义务教育中,是一门基础性学科。是必须要学好的学科。所以,首先要做的就是培养学生对化学的学习兴趣,使学生掌握基础的化学知识与技能。身为中学化学教师,需要在教学活动中,将学科知识与学生的生活实际紧密联系起来,并让学生直接参与到各项教学活动中,让其主动去发现、分析并努力去解决问题。如可以从学生们最熟悉的电、酒、醋等生活用品入手,并在研究这些物品的过程中引入物质概念,让学生能够掌握物质的性质、变化规律和成分等知识。学生们也会因为这些内容是他们所熟悉的,进而对其产生学习兴趣。 二、结合教学实际选择教学方法 通常来说,完备的教学设备及优良的硬件设施系统,不但反映了一个学校的实力,同时对开展教学活动也更有利,这一点在化学教学上是格外突出的。所以,在进行化学教学时,应按照学校教学设备方面的实际情况制定教学方法。由于化学是一门需要不断进行实验的科学,所以在化学教学过程中应该积极组织学生进行化学实验,对学生的动手能力进行培养,让学生通过实验对物质的变化有一个清晰的认识,能够从实验中发现、分析并科学地解决问题。这不但让学生的实验能力得到了提高,同时也能使学生对学习化学更感兴趣。 三、结合学生实际选择教学方法 在教学过程中,学生占据的是主体地位,教师则是引导者,而真正成功的教学,就是教师的“教”和学生的“学”能够完美地结合在一起。所以,教师在选择化学教学方法时,学生的实际情况是必须要考虑的,最起码要对每一个学生都有一个基本的了解,这其中包括学生的年龄特点和个体特点。年龄、生活环境、所处地域、家庭条件等因素都使学生在综合素质方面有所差异。针对这些差异,教师应该让教学方法更具有时效性与灵活性,要保证学生的参与,引导学生积极同他人进行交流与合作,让其在相互帮助、共同努力的氛围中获得知识、锻炼能力。 综上所述,初中化学教学是一个十分复杂而重要的过程,教师应认真对待,积极努力去探索合适的教学方法,并在实践中加以应用,让初中化学的教学效果得到有效提高。 教育方法论文:分析职业高中美术教育存在的问题和解决的方法 一、美术在高中的地位分析 虽同为高中美术课程,在普通高中和职业高中的地位和功能有着很大的不同。对普通高中的普通学生来说,美术课程就是可有可无、形同虚设的“休息课”,学生把学校的教学任务和美术课应有的教育功能抛之脑后,将主要文化课的作业放到美术课上做,而与之对应的美术老师也全面响应学生的这种号召,自己轻松,学生乐意,何乐而不为。对普通高中和职业高中参加高考的艺考生而言,美术科目无疑占据了半边江山。高考对美术生文化课成绩的要求远低于一般考生,所以,只要美术考生的专业课的成绩能够达到所报考学校的要求,就等于向大学门槛跨进了一大步。上述两种截然相反的学习动机,完全忽略了美术对学生人格的完善和品德的培养有着非常重要的作用。 高中美术课程建设应充分体现美术课程“陶冶审美情操,丰富生活情趣;传承文化艺术,弘扬人文精神;激发创新精神,增强实践能力;调节心理状况,促进身心健康;助益人生规划,拓宽发展空间”的教育目的。纵观两种高中美术课程的学习现状,不难看出,美术对高中生的作用并非是怡情养性、助益身心的德育之美。在高考的重压下,美术课已经沦为为高考复习的利器,这种现象在职业高中更为严重。 二、职业高中美术教学中存在的主要问题 (一)美术教育缺乏正确的指导思想 在义务教务阶段,美术课程是作为鉴赏课,或者“副科”而存在的,大多数学校和学生对美术课程的认识都停留在这一层面。到了高中,美术课的定位发生了改变,对参加高考的艺考生而言,美术科目无疑占据了半边江山;而对普通考生来说,学术科目可有可无。美术教育的两极化比较明显,这与《普通高中美术课程标准》指出的美术教育具有“陶冶审美情操,丰富生活情趣;传承文化艺术,弘扬人文精神;激发创新精神,增强实践能力;调节心理状况,促进身心健康;助益人生规划,拓宽发展空间”的教育宗旨是相违背的,同时也是美术教育教学过程中问题凸显的一个体现。 (二)美术教师教学的动力不足 如上文所阐述的,高中美术教育缺乏正确的指导思想,造成了普通考生和美术科目艺术生在对待美术课程上的两极分化状态。对参加普通类高考的学生而言,高中阶段的课业任务重,学习压力大,大部分精力都分配给了语、数、外等主科,学生的学习效果可想而知,另外,美术课在大多数学校受到的重视程度不高,远远居于语、数、外这三门课程的后面,这也在很大程度上打击了美术课的任课教师的积极性。对参加美术高考的艺考生而言,美术科目就是他们步入“象牙塔”的“杀手锏”,该门课程成绩的优劣直接关乎他们能否成功晋级到大学生的行列,以及所考大学的好坏。由于这些年来美术高考的范围相对固化,主要是素描、水粉、速写和设计等。相应的,高中为美术生特别开设的美术课程,本质上成了专门针对上述几项美术高考科目配套进行的技能培训,结果导致美术高考不涉及的能力或综合素养等被排除在美术课程教学的范围之外。如此一来,美术教育的灵魂和精髓丧失殆尽,美术教学完全沦落为职业高中一种低层次的技能教学。 (三)美术教学评价机制全面性欠佳 除了上述两点,职业高中美术教育还存在着评价机制不够完善的问题,具体表现在教师评价机制和学生评价机制两个方面。教师方面,很多学校没有制定统一、全面、可行性强的考核方式和评价标准,只要美术老师能够完成一学期或一学年的教学任务就万事大吉。学校长期奉行这样的行为准则导致的直接结果是逐渐降低的老师教学的兴趣,损害了整体学生的利益。学生方面,在倡导素质教育之前,学校单纯以考试成绩的高低来衡量学生的学习效果和学习能力,在素质教育时代到来之后,这种思想观念依然留有残余,根据一张作品是否符合高考的评分标准来给分,再凭一个分数判定学生的美术能力,这种单一的评价模式导致了设定标准的极端片面化。在高分取得的背后,是对学生创新性思维和求异思维的损坏,和学生个人个性的泯灭。 三、针对高中美术教育存在问题的对策分析 (一)正确认识美术教育的功能,克服美术教育的功利化 美术是整个课程体系中不可分割的组成部分,对学生人格的完善和品德的培养有着非常重要的作用。放眼当前我国职业高中的美术教育工作,更多的体现的是一种以 高分和高升学率决定的教育观,在这一点上,学校的做法和学生的态度保持在同一水平线上,大家都在为怎么获得考试的完美结果而焦头烂额,统统将学生考取大学美术系视为高中美术教育的唯一目标。作为素质教育的重要环节,美术教育在其中发挥的作用非同小可,办学者和任课教师不能窄化对高中美术课程的定位,而是要以长远的眼光重新审视美术对个人的终身影响,只有认识这一点,美术教育在职业高中才可能真正被重视,也只有这样,才能走出“重眼前、重显性价值,轻未来、轻隐性价值”的功利主义误区。 (二) 激发学习兴趣,培养学生创造美的能力 由一味追求高升学率导致出现的偏科现象,以及对美术、音乐、体育等科目的疏忽。在今后的教学中,首先急需要改变这一长期影响美术教育的思想,只要有关行政管理部门和学校重视了,美术教师的地位提升了,家长和学生才可能从思想深处真正重视美术教育。再者,职业高中美术教学的内容不应该只局限在“考什么,就学什么”的狭隘范围内,教师要运用多种方式培养学生的兴趣,充分体会到美术教育的多姿多彩,激发他们发现美、创造美的愿景和动机。第三,国家教育部门应改革和完善美术高考的招录模式。只有同时具备较高的专业技能和过硬的文化知识素养,才能在未来的学习中变现出更多的潜力,为社会创造更大的价值。 (三)完善教学评价机制,促进学生个性发展 普通高中在教师的评价机制上存在不少需要改进的地方,教师的学期评定和年终评定直接与学生的分数挂钩,这是最显眼的变现。针对这一绩效评定现状,众多高中需要在征求各方意见的基础上建立一个相对统一和完善的考核制度。在对美术教师进行评价的时候,要把课前准备、授课过程、课后辅导等多方面的工作整体纳入评审范围;对表现突出、工作积极认真、为人正直的优秀教师给予表彰奖励,以此激发美术教师参与教育教学改革的热情和智慧。同时,在衡量学生的表现和优劣上,教师同样要综合考虑学生的学习态度以及作品制作过程中的多方面因素,始终坚持以正面肯定和积极鼓励为主的方针,不要打压学生学习美术的兴趣,让学生体会到学习美术的快乐和价值。 教育方法论文:改善西方经济学课程教育方法 1西方经济学课程师资不足 以笔者所在高校为例,西方经济学师资不足而且不被重视,讲授西方经济学的教师只有2名,在日常的集体备课中无法进行充分的讨论和完善的相互学习。尽管在“西方经济学”教学中进行了案例式教学和实践教学的改革,但效果并不理想。首先是国内的西方经济学优秀的案例材料较少,能帮助教师更好的使用案例的材料就更少了。其次,案例资源脱离国情,缺乏针对性或过于陈旧,与现实经济活动脱节,难以激发学生的学习兴趣和热情[8]。 2改进授课效果的建议 2.1加强师资培养,提高教师综合水平 通过比较国内和国外的西方经济学教材会发现这两类的教材内容组织是不一样的。国内教材内容较为系统的体现了西方经济学的理论框架,而国外教材大部分都是以现象、问题为导向的。笔者对于中国的大部分初学者更适合国内教材的组织框架,但是缺乏与中国国情结合良好的案例,教师不仅要能讲解国外的案例,还要能结合中国经济实际运行的情况进行讲解,这对教师的专业知识和不断学习的能力要求都比较高。要实现专业理论和教学能力的改进,教师必须进行相互讨论和学习,一方面能够在教学中与本课程的教师共同探讨教学中的实际问题,同时又能向其他西方经济学课程开展得较好的学校学习,只有这样才能不断提高教师的综合水平。 2.2调整教学内容 西方经济学的课程内容过于强调理论的教学和数理模型的推导,教学内容求全求深,使学生普遍感到西方经济学内容庞杂、理论深奥,造成学生学习的畏难情绪。信息管理专业和卫生事业管理专业教学内容肯定不能和一般的经济管理类专业的内容相同,应该侧重不同,例如信息不对称、市场失灵等内容就比较重要。 2.3利用数学工具要适中 西方经济学教改中如何对待数学工具,要依据学生的情况以及专业特点来确定。对于经济学原理的课程,可以只使用图表等最简单的数学工具,避免繁琐的数学推导,集中精力在经济学思想的阐释上。 2.4改革教学方法和教学手段 近十年在医学类院校教改的热点之一就是PBL教学的研究,PBL(ProblemBasedLearningPBL)是1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大麦克马斯特大学首创的。这种教学方法的核心内容是:基于问题式学习或以问题为导向学习,其目的是培养学生的自学能力,临床思维能力和创新能力等[9,10]。这种教学方法出现后在欧美国家被很快广泛应用[11]。目前在我国的大部分医学类院校也开设了改良后的PBL教学,原因在于我国和国外的医学生的情况不一样。国外的医学生一般都是在综合大学学习了4a,取得学士学位后才进入医科院校学习,他们有较强的自学能力和扎实的理论知识,这些是开展PBL教学的基础。我国医学院校的学生直接由中学升入高等院校,相对于国外的医学生年龄普遍偏小,而且接受中国传统的讲授式教育方式多年,独立学习能力较弱,基础知识积累较少,十几年的传统教育模式已经形成了较为习惯的思维方式[12]。PBL教学最大的优点在于自学能力和团队协作,在当今社会新知识不断涌现,分工不断细化,学习能力和团队协作能力显得尤为重要[11,12]。根据国内外关于PBL教学开展的院校和专业的情况,似乎说明了,医学专业甚至是临床专业更适合这类教学方法。笔者以为西方经济学课程使用的经典的案例教学是可以向PBL教学吸取优点的。因此,在西方经济学的教学中应该尝试适合该课程的PBL教学,同时应该联合使用其他的教学方法,教学中应注重启发式教学中问题的设置。随着信息化的不断深入,教学手段也越来越丰富,在课堂教学中可以使用图片、视频等多种资料,改善课堂教学内容的表现力,提高知识传授的效率,激发学生的学习兴趣。课下的学习也可开发以课程为对象的学习网站,不仅可以为学生提供分类明确,组织互联的一系列课程资料,而且还可以进行互动教学,教师在线答疑,运用网络建立教师与学生在课堂之外的沟通[13,14]。 2.5激发学习兴趣,充分调动学生学习的主动性 可通过延伸课外阅读、增加与教师的交流来增强学习兴趣。比如推荐阅读一些诸如《生活中的经济学》、《经济学家茶座》等散文小品式经济类文章以开阔视野,丰富相关知识,提高学习效果。 教育方法论文:化学与环境教育内容及方法论述 1日常生活中的化学污染是学生最为关心的问题 如室内环境污染、食品污染等。让学生了解身边的环境问题,学会保护自己和他人。让学生了解化学发展的动向。用新的化学方法解决传统化学工业给人类带来的灾难,是当今化学工作者的重要使命。绿色化学又称“环境友好化学”,其核心就是要利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,生产出对环境无害的化学品,开发出不产生废物的工艺。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。化学的问题还必须要化学来解决。作为一门课程,在选取教学内容时还要充分考虑到知识的逻辑性、系统性和实用性等方面。为此,本课程在中学化学的基础上,对化学的基本概念和原理只作简单、形象的介绍和描述,重点介绍常见的化学污染与环境问题之间的关系。经过多年的实践与调整,本课程形成了以下教学内容体系:一、绪论:介绍化学的发展、化学的贡献以及化学污染与环境问题。二、化学与能源:能源的分类和能量的转化,煤炭、石油和天然气、核能等的使用与相关环境问题,化学能源,绿色新能源。许多全球性的环境问题都与能源的使用直接相关,三、化学基本原理:原子结构与元素周期律,化学键与分子结构,有机化合物结构。四、化学污染物:概述常见的化学污染物,无机金属、非金属污染物,有机污染物,微生物有毒污染物。五、大气环境与化学:大气的组成及大气层,大气中污染物的迁移和转化,大气环境问题(煤烟型污染、光化学烟雾、酸沉降、臭氧层耗损、温室气体和温室效应),大气污染的防治。六、水环境与化学:水溶液中的化学平衡,天然水的组成、性质,水中污染物及其迁移转化,水环境污染与治理,包括水体富营养化、水体需氧物质污染、水体中有毒元素污染、有机有毒物污染,水质标准。七、土壤环境与化学、固体废弃物:土壤的组成和性质,土壤污染过程,重金属、农药、化肥、固体废弃物污染,土壤防治。八、室内空气污染:室内空气质量,常见室内空气污染,室内空气监测。九、生命现象与化学:生命的元素,生命有机化合物,环境激素,核辐射与基因突变。十、食品化学与食品安全:食品主体成份,食品霉变污染,食品添加剂污染,食品加工污染,防止食品腐败变质的措施。十一、绿色化学:绿色化学的概念、研究内容、发展趋势。 2灵活多样的教学方法,激发学生的学习兴趣 由于文理科学生同班上课,除了教学内容上要兼顾外,还要采用合适的教学方法,激发学生的学习兴趣。实践中,我们采用灵活多样、理论与实践相结合的方法进行讲授。(1)采用研究型教学方法,向学生推荐阅读书目,如环保类系列丛书;或让学生联系家乡或自己亲历亲见的环境污染问题,与所学的理论知识结合,再查阅相关资料,写调研报告。(2)借助多媒体、影像资料等,图文并茂,介绍历史和当前的重大污染事件。如在学习化学与能源专题时,给学生介绍《石油与战争》及相关视频资料,以更加突出能源的战略地位,同时在能源的争夺中,又造成了能源的浪费和环境污染;学习水环境与化学时引用央视的新闻调查《河流与村庄》,以事实讲述水污染对人类身体健康的影响。科学的数据、直观的画面和视觉效果使学生能够深刻体会环境给人类健康带来的危害,激发学生的学习兴趣,增强学生的环保意识。(3)采用案例教学,鼓励课堂讨论。如引入新闻事件,关注新闻热点。新闻媒体几乎每天都在报道与环境相关的新闻事件,如近年的紫金矿业含铜废水污染汀江、墨西哥湾原油泄漏、浏阳的镉污染事件、日本大地震引起的核泄漏、2012年中国大范围的雾霾天气等,都可以是课堂上的讨论话题。(4)充分利用网络资源。网络上有许多关于环境保护的资料,如中国环境教育网(//)、环境教育网(//.cn/)以及各大网站的环保专题等,学生可以从上面获得很多相关知识和环境方面的信息。在教学中可以给学生作业的形式让学生针对相应的专题进行调查、分析、总结,扩大学生的视野。 3教学效果 《化学与环境》课程在我校已经开设四年,每期有学100多名学生选修。这些学生的构成包括理科、文科、体育、艺术等各专业学生。通过几年的实践,在实践中不断改革教学内容和教学方式,目前学生已能适应本课程的学习,许多学生愿意选该课程。对于化学基本概念和基本原理部分,理科学生一般很容易理解,而对文科学生来说,往往很基本的理论和概念,也需要多遍讲解。学生普遍欣赏与现实结合的研讨式的教学模式,少理论,多直观画面。采用多种考核方式对学生的学习进行综合评价,平时每一章都给学生布置作业,作业形式可以是围绕本章主要概念和术语来命题,也可以是学生自己选题,撰写专题论文,教师根据学生的课堂表现、问题讨论、作业、期末考查等给出综合成绩。经过几年的实践,该课程已经形成相对合理实用的教学内容体系,但在教学中还是存在一些问题,如不同专业的学生在一起上课,基础相差太大,影响教学进度;一些学生对待课程的态度不认真,上课就是为了挣学分;由于课程都是安排在晚上,无法给学生开设实践课。 4结语 实践表明,在高校开设《化学与环境》公共选修课很有必要。精心选取适合多专业学生 基础的教学内容,采用灵活多样的教学方法,通过大家关心的环境问题,学生可以获得化学方面的一些基本知识,了解化学与环境的密切关系,对提高学生的科学素养和社会责任感具有重要意义。 教育方法论文:创新干部教育培训的理念、方法和机制浅谈 近几年,干部教育培训工作取得了一定的成绩,但与新形势、新任务和新要求相比,还存在着一些不相适应的地方。针对干部教育培训体制存在的问题,我认为,必须以“三个代表”重要思想为指导,认真贯彻落实党的十六大精神和全国组织会议精神,大胆改革,勇于探索,以改革的精神不断推进干部教育培训机制创新。一、存在的问题及原因分析 (一)认识有差距。多年来,由于司法行政工作环境氛围相对薄弱,对司法工作队伍的培训总是处于一种“临时抱佛”的状态,需要了就培训一次,没有树立帮助干部不断演进更新的培训宗旨,没有真正摆上党委的重要议事日程。 (二)机制不健全。首先是激励机制不健全,主要表现在司法行政工作干部队伍的推荐、选用、考核、考察,没有把是否接受培训的层次、次数纳入考察内容。大部分地方只在任用后才例行培训,导致司法行政工作干部队伍本身对培训不够重视。其次,培训保障机制不健全。培训费用没有保障,有些单位对司法干部参加非本单位的业务培训支持力度不够,导致部分培训任务无法落实。 (三)方式不完善。一是培训总量不够。培训的比例太小,许多司法干部常年没有接受一次政治培训;二是阵地建文秘站网-//设不完善。当前,市、区二级没有专门为司法行政干部培训的阵地,只能依靠党校,而党校这方面无论从教材、教师及积极性上相对薄弱。教训方式较为单调,无评估、无交流,无法增强培训实效。 二、对策与思考 (一)实现思维创新,为干部教育培训机制创新提供思想基础。任何创新都是以思维创新为前提。干部教育培训体制创新首先是干部教育培训理念创新。实现干部教育培训理念创新,必须完成两个转变,即由拓宽知识面转到开发人的潜能和激发人的创造力上,由计划教训转到按需教训上。实现干部教育培训理念创新,要树立人才是第一资源的理念,树立终身学习、终身受教育的理念,树立素质教育的理念,树立干部教育培训的市场化理念,树立干部教育培训的法制化理念,树立教育培训国际化的理念。通过干部教育培训理念创新,推动干部教育培训体制创新。 (二)加强宏观管理,为推进干部教育培训机制创新提供制度保证。一是积极探索建立科学的干部教育培训质量评估机制。建立科科学学高效的质量评估体系,是干部教育培训发展的客观要求,也是加强教育培训宏观管理的重要方面。根据新形势新任务的要求,结合当前干部培训工作的实际,组织力量制定科学合理、切实可行的干部教育培训质量评估标准和体系,为干部教育教育培训质量的评估制定科学的依据。按照分步实施、稳步推进的思路,在具体的培训工作上,将质量评估要求引入具体操作。二是规范对干部教育培训活动的管理。为杜绝干部教育培训工作中存在的多头培训、重复培训等现象,要严格按照干部管理权限,实施办班申报制度,规范干部教育培训秩序。凡各部门举办党政干部为参训对象的培训班、研究班,必须于年初向上级申报计划,经审核后统一下达招生计划,避免多头培训和重复培训。三是加强制度建设,对干部教育培训实行依法管理。制度建设作为依法管理的重要环节,带有根本性、全局性、稳定性、长期性,在干部教育培训中起着重要作用。 (三)适度市场调节,引入市场竞争机制和淘汰机制。市场机制在教育培训运行中的作用,是市场经济条件下干部教育培训体制创新的一个基础性问题。以适度市场调节方式推进干部教育培训体制创新,重点应放在解决市场调节的领域与方式。体制创新中市场调节的重点应是:建立培训机构的优胜劣汰机制,引导培训机构在竞争中以效益求生存,以质量求发展;建立培训项目的市场选择机制,对出国出境培训、专业技术培训等项目实行公开招标,择优选择培训机构;改变干部教育培训经费的划拨方式,由把培训经费给培训机构,培训机构承担培训任务,高速为根据培训任务,选择培训机构,再划拨培训经费的方式,发挥资金对教育培训的调节作用;尝试对部分培训项目特别是干部的中长期培训进行市场化动作,有的培训项目如出国培训,教育主管部门可给予一定的启动资金拉动市场化动作,有的培训项目如干部的高学历教育则可以完全进行市场化动作。 (四)倡导组织推进,加强对体制创新的领导。在培训体制创新过程中,各级党组织和政府部门起着重要的组织指导作用。要重视干部教育培训工作,真正形成有利于推进体制创新的合力。建立健全干部教育培训工作的领导责任制,真正把干部教育培训作为建设高素质干部队伍的重要举措,作为党委政府的一件大事来抓;进一步建立健全各级干部教育培训工作领导机构和协调组织,切实加强对干部教育培训工作的领导和指导,党委组织部门要认真履行主管干部教育培训的职能,在发挥干部教育培训工作牵头抓作用的同时,积极主动地与其他干部教育培训的综合管理部门协调沟通,探索新的管理方式,共同抓好干部教育培训体制创新工作;加大对干部教育培训创新必要的经费和物质投入,改进教育培训的手段和方法提高教育培训工作的效益。要加强干部教育培训体制创新的宏观指导。干部教育培训体制创新涉及到经济体制、教育文化体制、干部管理体制等各个方面,各单位的具体情况又千差万别,干部教育培训管理部门应该切实加强对干部教育培训体制改革的研究和指导,不断提升干部教育培训体制创新的水平。 三、培训创新探索 (一)注重做好培训需求调查。从组织分析、任务分析、人员分析等多角度深入研究司法行政部门和司法干部的培训需求;将培训与个人职业生涯的长远规划联系起来,增强教育培训的针对性、实效性和吸引力;将培训内容与司法工作业务需要紧密结合起来,使学员在接受培训后真正在司法业务水平和工作技 能上有明显提高。 (二)不断丰富培训方式、方法。把脱产培训与在职自学、理论学习与实践锻炼、课堂讲授与实地考察结合起来,积极探索个性化、差别化培训,做到因人施教,因材施教,提高培训的综合效果。探索参与式、案例式和体验式教学方法,加强教学互动;强化实践环节,根据司法工作的实际需要安排一定的实践课程组织干部深入基层调查研究;创新培训形式,通过完善中心组学习制度、举办法律知识专题讲座或辅导报告、工作论坛、知识和技能竞赛、组建业余学习小组、在线学习和工作调研等形式,形成促进司法干部不断学习的外在氛围和内在动力,努力开创司法干部教育培训工作新局面。 (三)充分利用现代化培训手段。积极推进司法行政系统现代远程教育培训工作,继续完善司法行政系统干部教育培训网,强化网上课堂、视频点播、信息与交流功能。司法部门要努力探索教学手段的改革与创新,提高培训资源的利用效率,增强培训的吸引力。。 (四)积极拓宽国际合作培训领域。要坚持“走出去,请进来”的原则,进一步加大出国培训力度。国(境)外培训要力避一般性、重复性,增强针对性。要加强中高级人才的培训,努力建设一支既能把握国际交往规则,又能利用国际资源,为我国司法改革与发展服务的司法干部队伍。积极与先进国家的有关部门加强信息沟通,拓宽培训合作领域,充分利用其师资、资金优势和远程教学手段,举办各种形式的国际研讨班。 (五)进一步完善培训质量评估标准。要将培训质量评估作为参训学员信息反馈的一条重要途径,科学全面地设计评估标准,从教学管理、培训师资、后勤服务等方面综合评估施教机构的培训质量。 教育方法论文:利用现代教育技术提升小学习作教学的方法分析 在小学语文教学之中习作教学具有极其重要的地位,它是学生立足于社会,进行人际交流的基石。然而,当前农村的孩子由于受到家庭和社会等条件的制约,他们对社会上的信息掌握不够,阅读量欠缺,知识面不广,学校和家庭两方的生活单调无味、枯燥重复。所有这些都导致我们的孩子“习作无趣,习作无话”,处于一种“家长逼学,老师要我写”的消极状态。面对这些问题,现代教育技术给我们的习作教学带来了一片光明的春天。本文就个人的工作实践,谈谈粗浅的做法。 一、利用现代教育技术的特点,激发并使学生保持兴趣 我们通过对农村小学生的习作调研发现:90%的学生由于受阅历、见识、年龄的限制,在习作时常常无话可说或无法表达,久而久之,他们会对习作产生畏惧心理,进而失去兴趣和信心。刘茂森教授在全国教育技术学校“十五”课题开题研讨会上说:“信息技术与课程整合,不是把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具,而是强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具……”因此,我们可以利用现代教育技术的特点和情感激励功能来改变学生的这种状态,激发他们的习作兴趣。在习作教学中,我们可以利用多媒体课件将文本、图形、声音、动画、视频等多种信息进行聚合,利用其声色并茂、视听结合、动静相宜、感染力强的特点,突破时空,实施“穿越”,将习作的内容或范例等呈现在学生眼前,激发学生的兴趣。在习作训练时,通过课件突破习作教学的重难点,使习作要求可视化、直观化、可操作化,从而激发学生的习作兴趣,使他们有话可说,有事可写,变怕写为乐写,以习作为乐事。如指导《介绍家乡的一种产品》习作时,让学生带相机去家乡特产区,拍摄家乡特产制作成演示文稿。上课时再让学生通过图像把自己的家乡特产介绍给同学们听听。学生各个十分兴奋,纷纷上台发言。 二、发挥现代教育技术的优势,收录并再现生活,丰富“话源” 常言道:“生活如泉源,文章则如溪水。泉源丰盈而不枯竭,溪水自然活泼地畅流不停。”农村的孩子们虽然能充分地亲近大自然,认识大自然,充分地接触生活,习作材料随处可见。但他们“不识金镶玉”,习作时就无话可说,究其原因,这些孩子80%以上从小就随祖辈生活,父母长期在外务工,祖辈只能照顾其起居,无暇顾及他们的学习等。不像城市里的孩子,父母长期照顾并陪伴他们学习和生活,带他们外出游玩,在玩的过程中,培养他们观察、说话,不知不觉的就使孩子们丰富并积累了“话源”。这些都是农村的孩子们所不及的。与此同时也造成了他们不留心生活,不注意观察,事过境迁,对人、事、景的习作只凭模模糊糊的记忆,结果只能是无病呻吟。针对此症,我们可利用现代教育技术解决这个问题,即利用数码相机、摄像机、手机视频等高科技技术把学校生活、社会生活、家庭生活,学习与休闲,劳动与收获等等素材进行收录,在学生习作时再现此情此景。如:庆“六一”联欢会开完了,要求学生写一篇习作,可没想到大多数同学的习作是流水账,所有的节目都写了,但没有一个精彩镜头。好在我事先录制了学生联欢会的精彩过程,再经过剪辑配上字幕,上课时再现给学生,让他们不知不觉地再次回到联欢会现场,联欢会的开始、经过、结果无一遗漏,场内场外的热闹气氛,精彩的表演,激发学生的习作愿望。当学生要重点叙述某个节目时,将镜头定格,便于学生仔细观察,继而描绘出逼真的场面。 三、发挥现代教育技术的优势,丰富生活情感 新课标中指出:“语文课程还应通过优秀文化的熏陶感染,提高学生的思想道德修养和审美情趣,使他们逐步形成良好的个性和健全的人格,促进德、智、体、美诸方面的和谐发展。”然而,当前农村孩子对外面世界信息的了解与掌握非常闭塞,除了从电视上了解外,别无渠道;再加之:一是跟随祖辈生活,他们的思想守旧,即使星期假日也只允许孩子们看看动画片而已;二是现在学生学习的科目繁多、学业负担重,疲于应付各种辅导,几乎没有时空去感知社会、品味生活、体味大自然和人生的多姿多彩,谈何关注外面的世界啊!最终导致他们“两耳不闻窗外事,一心只读眼前书”,根本激发不了他们珍爱自然、热爱生活的感情。我们应充分利用现代教育技术的时代性强、更新快的特点,给学生们提供丰富精彩的信息,拓宽他们的视野,丰厚他们的“话源”,让他们有话可讲,有情可发,写出发自心底的真实情感。 四、发挥现代教育技术的优势,启发联想想象 小学阶段,孩子们处于身心和大脑发育的最佳时期,在学习中好奇好问,敢想敢说,敢做敢当,他们不会“墨守成规”,联想和想象非常丰富但仍有无限的提升空间。所以,我们可以把孩子们的这个特点作为契机,借助现代教育技术让学生感知生动活泼的画面或视频,刺激学生的各种感觉器官,使他们如临其境,产生优美、激动、振奋、愉快的感受,引发联想和想象。如习作教学《智牵骆驼》剪纸类想象作文时,我用课件出示《智牵骆驼》的剪纸,让学生仔细观察,并要求学生发挥联想和想象,文中的小主人翁为什么会牵着骆驼?骆驼为什么会到外面去?骆驼肯跟着小主人翁回家吗?结果怎样?……学生的精彩联想和想象层出不穷,思想的火花爆发出光芒,充满童趣的想象作文异彩纷呈。 总之,在习作教学中,只要我们恰到好处的利用现代教育技术,发挥其独有优势,就一定能优化农村小学习作教学并提升其质量。 教育方法论文:网络教育信息库建设方法与步骤 随着现代信息技术的飞速发展,网络教育资源库作为信息资源的一种,它的开发和建设是网络教学中重要的一部分。网络教育资源库的建立对提高我校的教育质量,实现其教育信息的价值具有举足轻重的作用。 一、我校教育资源库建设概述 计算机网络技术的飞速发展与普及,使信息资源实现了高度共享,远程教育和多媒体网络教学这种先进教育方式将成为人类学习的重要方式之一。网络教学不仅仅只是信息的传输,要充分发挥网络教学的潜力,就必须有丰富的教学信息资源支持。随着教育信息化的不断发展,我国很多教育行政部门都在进行教育信息资源库的建设。我校网络资源库建设是校教学改革的重点,是我校信息化建设的重要方面。但现今我校教育资源结构杂乱,资源类型繁多,数量庞杂,教育资源开发和建设错乱无序,形式不规范等问题。为了更有效地进行资源数据共享,提高教育资源检索的效率与准确度,让教育资源库得以更好的利用与实施,为此我们有必要提出创建以教育需求为前题,以理论为指导,以合理的观念与方法对我校教育资源库进行管理和利用,让教育资源库更好地为教师和学生提供服务。 二、我校网络教育资源库建设的方法 网络教育资源库的建设应该从宏观上对方案的设计实施进行调控,规范每个步骤,以保证教育资源库的质量和通用性。1、规范数据格式实现资源统筹由于教学资源的复杂和多样性特点,会出现大量不同形式的教学资源,不易管理和利用,因此我校有必要制订一个锦州师专教育资源建设规范,让教学资源按照统一的标准,以保证教育资源统筹、资源交流和共享。根据《国家远程教育工程资源建设技术规范》将教育资源分成六类,即媒体素材库、试题/试卷库、案例库、网络课件库、网络课程库及文献资料库。我校教育资源库可根据具体需要而有所扩展。让教育资源的建设与资源库系统的设计按照规范化要求操作,实现二者的整合。当然,教学资源的建设必须有一套完善的管理体系,需要长期建设和维护。2、我校教育资源管理系统的体系结构网络教育资源管理系统的功能是对存储于资源库中的教育资源进行管理、维护和更新,为发挥我校学科优势和专业特点,建立具有专业特色的数据库和资源库,同时与其它高职院校联合,形成资源共享体系,我校的网上教育资源库系统的采用B/S模式实现,通过信息技术在浏览器中实现信息的存储与输出。网络教育资源管理系统将用户分为三类:普通用户、前台管理人员、后台管理人员。将系统分为以下四个功能模块(1)数据资源管理模块该模块具有资源浏览、上传、检索、下载、删除、收藏功能。在对资源库中的各类资源操作过程中,要保证资源的安全性和可靠性。用户在进行资源检索时,可以采用几种方式进行检索,如数据库字段检索、数据库全文检索等。由系统管理员根据服务器的性能和用户访问量等因素综合考虑,决定是否为用户提供相关检索服务,以使资源库服务器达到最佳运行效率。另外,资源删除时,只能由系统管理员删除不符合标准的和过期的资源。(2)系统管理模块该模块主要是保证系统的稳定性和可扩充性,对教育资源管理系统进行维护。主要功能是资源库系统的访问控制、安全控制、配置管理等。由系统管理员来完成。(3)用户管理模块网络教育资源库有三种不同的用户,为确保系统的安全和资源的质量,为每个用户赋予不同的权限。普通用户:以使用资源为主,不参与资源库的建设和管理的教师或学生。该用户可以对资源进行浏览、检索、上传。前台管理人员:参与资源库建设的学科教师或学科负责人。该用户可以浏览资源、对资源进行分类管理,对资源进行审核。后台管理人员:网络资源库的系统管理人员。该用户可以进行公告管理、用户管理、计费管理、资源格式及类型管理、资源分类管理、学习者管理等。(4)计费管理模块该模块主要对网上的课件、录像、录音资料等实现网上销售。通过信用卡、银行卡、邮寄等结算方式进行信息管理。 三、我校教育信息资源库需进一步研究的问题 1、关于资源粒度问题资源要能入库应该怎样分解?这个问题还值得去研究。比如一道/!/既有文字描述,又有图片和解题方法的数学题,如果为方便日后共享将其分解成文字和图片分别入库存储。但这样信息资源管理难度大,而且分解入库存储无意义可言。因此资源粒度问题对资源库的结构、规模、效率有一定影响,还有待进一步研究。2、智能化资源库资源库的无限扩大,必将构成庞大资源空间,用户在进行资源检索和重组时带来问题。因此资源库应使用人工智能的技术辅助用户进行资源的发现、检索等。3、建立激励机制,体现教育资源价值发挥教育资源的作用,让教育资源不断发展扩大,如果仅仅依靠教师的免费贡献是不够的,还需要采取有效的机制,让提供资源的教师获取一定的效益,使其更积极地投入资源库的建设中来。因此真正的实施还需要更加完善的 规划。 四、小结 我校教育资源库的建设是专为学习和教学而设计的结构化的资源库,它不仅能为教师和学生提供资源,还能针对不同层次的学生提供网络教育资源服务,实现真正的个性化教学。 教育方法论文:初中化学教育方法的选择 本文主要从以下几个方面进行分析,介绍如何正确选择初中化学教学方法。 一、结合学科实际选择教学方法 化学课程在初中义务教育中,是一门基础性学科。是必须要学好的学科。所以,首先要做的就是培养学生对化学的学习兴趣,使学生掌握基础的化学知识与技能。身为中学化学教师,需要在教学活动中,将学科知识与学生的生活实际紧密联系起来,并让学生直接参与到各项教学活动中,让其主动去发现、分析并努力去解决问题。如可以从学生们最熟悉的电、酒、醋等生活用品入手,并在研究这些物品的过程中引入物质概念,让学生能够掌握物质的性质、变化规律和成分等知识。学生们也会因为这些内容是他们所熟悉的,进而对其产生学习兴趣。 二、结合教学实际选择教学方法 通常来说,完备的教学设备及优良的硬件设施系统,不但反映了一个学校的实力,同时对开展教学活动也更有利,这一点在化学教学上是格外突出的。所以,在进行化学教学时,应按照学校教学设备方面的实际情况制定教学方法。由于化学是一门需要不断进行实验的科学,所以在化学教学过程中应该积极组织学生进行化学实验,对学生的动手能力进行培养,让学生通过实验对物质的变化有一个清晰的认识,能够从实验中发现、分析并科学地解决问题。这不但让学生的实验能力得到了提高,同时也能使学生对学习化学更感兴趣。 三、结合学生实际选择教学方法 在教学过程中,学生占据的是主体地位,教师则是引导者,而真正成功的教学,就是教师的“教”和学生的“学”能够完美地结合在一起。所以,教师在选择化学教学方法时,学生的实际情况是必须要考虑的,最起码要对每一个学生都有一个基本的了解,这其中包括学生的年龄特点和个体特点。年龄、生活环境、所处地域、家庭条件等因素都使学生在综合素质方面有所差异。针对这些差异,教师应该让教学方法更具有时效性与灵活性,要保证学生的参与,引导学生积极同他人进行交流与合作,让其在相互帮助、共同努力的氛围中获得知识、锻炼能力。 综上所述,初中化学教学是一个十分复杂而重要的过程,教师应认真对待,积极努力去探索合适的教学方法,并在实践中加以应用,让初中化学的教学效果得到有效提高。 教育方法论文:教育技术学研究方法的历史沿革 参照Thomas C. Reeves的教育技术学研究方法分类体系,对美国教育技术学专业博士学位论文进行分析,从中不难发现:定性研究和定量研究是23年来美国教育技术学博士学位论文研究方法的主体,在2975篇博士学位论文中,定性研究占68.1%,定量研究占25.2%,合计占论文总数量的93.3%;运用其余三种研究方法,即批评理论、文献分析和综合方法的分别占论文总数的2.9%、2.1%和1.7%,三种合计占论文总数的6.7%.而在定性研究和定量研究中,定性研究占绝大多数. 定性研究在23年间呈下降趋势,定量研究呈上升趋势;与定量研究和定性研究相比,在教育技术学研究中,运用批评理论、文献分析和综合方法的论文数量总体上变化不大,只是在近一些年略显上升.其中以文献分析和综合方法的运用较为明显.从20世纪90年代中期开始,教育技术学研究中方法并用和多范式并存的局面开始形成. 美国教育技术学专业博士论文四种研究方法分布Hannafin在分析1985年以前的教育技术学研究时指出,"三种主要力量影响了1985年以前的教育技术学研究,即行为科学研究尤其是心理学研究传统、创新推广研究特性以及学术界对研究的态度".包括心理学在内的行为科学研究传统,尤其是心理学研究为新兴的教育技术学研究奠定了坚实的研究基础. 在心理学研究方法体系中,最主要和最常用的方法是定性研究和定量研究的方法,从我们的分析中也可以很明显地看出心理学研究方法对教育技术学研究的影响,即定性研究和定量研究方法是教育技术学研究方法的主体.只是在近一些年,其他研究方法开始逐步增多,这说明心理学研究传统对教育技术学研究的影响稍有减弱,教育技术学研究中完全移植和照搬心理学等学科研究方法的局面开始有所改善,其他研究方法逐渐被教育技术学研究主体所接受."最近,发现和证明知识的不同范式的概念,成为许多学科的主要讨论焦点."在我们的分析中,教育技术学研究中定性研究占主流,这一点似乎与美国实证主义研究传统相背.这也许是由于教育技术学学科形式具有特殊性,它是教育科学领域中技术学层次的方法论性质的学科.同时,这一结论也印证了Barbara B. Seels和Rita C.Richey的关于教育技术学研究范式变化的观点,"从学术的角度看,这些变化的范式包括了向接受定性研究方法的转移,现象学研究方法的引入,以及建构主义心理学观点的转移.教学技术也感受到了许多相同的影响". 从博士学位论文研究题目看教育技术学研究的未来走向从对美国23年来2975篇教育技术学博士学位论文题目的元分析中,我们可以得出这样一个结论:从教育技术学研究目标角度来看,解释性研究占绝大多数,而且在近几年,其数量在总体上略微有所下降;而理论性研究、经验性研究在数量上呈上升趋势;开发性研究与评价性研究基本上变化不大,在近几年有所下降;到了20世纪90年代,教育技术学的研究目标出现了明显的分化现象.从教育技术学研究方法角度来看,定性研究和定量研究是23年来美国教育技术学博士论文中研究方法的主体;定性研究在23年间呈下降趋势,定量研究呈上升趋势;与定量研究和定性研究相比,在教育技术学研究中,运用批评理论、文献分析和综合方法的论文数量总体上变化不大,只是在近一些年略显上升;教育技术学研究多范式并存的局面开始形成. 展望未来,我们不妨斗胆做出预言:在未来相当长的一个历史时期,教育技术学研究仍将以应用研究和开发研究为主流,但是基础研究和理论研究将越来越受到学术界的重视;随着教育观念的日益丰富和教育技术的迅速发展,研究议题分化与多样的局面仍将持续较长一段时间. 由实验性与量化为主流的实证主义研究传统,转向诠释性与质化的建构主义研究导向已是社会科学的一项整体趋势.我国教育技术学的研究中,实验性与量化为主流的研究导向将逐步增加,诠释性与质化的研究导向将逐步受到人们的重视,教育技术学研究方法的多元化日益明显,为学术界认同的统领整个领域的研究方向与研究范式,将随着教育技术学学科理论体系的完善而渐渐形成. 教育方法论文:物理课堂教学中的科学方法教育的创新方法 所谓科学方法,是研究自然科学和社会科学的一般规律性理论.在中学物理教学中,科学方法教育的内容有:一是物理学的研究方法的教育;二是物理学习方法的教育.在物理教学中,教师在完成传授知识的同时,有意识、有目的地进行科学方法教育和指导,有利于促进学生智能的发展,培养科学的态度,使学生在学习中不仅掌握了物理知识本身,而且掌握了研究和学习物理的方法,以及探索物理的精神. 1 指导阅读课本,培养自学方法 在教学中充分利用教科书,指导学生读书的方法,是培养学生自学能力的有效途径.一方面通过读书掌握物理的科学语言;二是通过反复读书,使掌握的知识更加全面、系统、准确;三是通过读书提高自学能力,在学习上变被动为主动,充分发挥学习的主动性和积极性.那么,怎样正确指导读书呢? (1)基本概念、基本定律要着重读,对其中的重点字母要深入体会、准确理解.因为这些字句或揭露了事物的本质;或指出了事物变化的范围和条件;或反映两个事物的区别与联系.教学时,必须指导学生把这些重点字句“抠”出来搞清楚、弄明白.如功率的概念中把“时间”限制为“完成这些功所用的时间”,而不能简单说成“功率等于功跟时间的比值”.又如楞次定律:“感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”,“阻碍”的含义不是“阻止”,它是指:原来磁场增强时,感应电流磁场与原磁场反向;原来磁场减弱时,感应电流磁场与原磁场同向.在教材中“这段”、“该点”、“某时”、“某刻”、“任意”、“总是”等字眼很多,切不可轻视.要养成“抠”字眼的习惯,正确理解概念和规律的物理意义、适用条件. (2)指导学生识图、读图、画图.物理学上的图形很多,如速度图线、振动图线、波动图线、交流电的图线、气体状态变化图线、电场线、磁感应线、电路图、受力图等,是用来描述量与量之间关系或变化规律的,是最简单的物理语言.学会识图、读图、画图是一种基本功,决不能忽视.通过对图形的理解,以提高空间想象力,增强物理综合能力. 2 在物理知识的教学中渗透方法教育 科学方法教育既需要潜移默化的熏陶,也需要有目的的训练.脱离物理知识对中学生大讲科学方法,则犹如建设空中楼阁;埋头讲物理知识而不注意方法教育,则犹如给学生一堆砖瓦.因此,科学方法教育应渗透在物理知识教学之中,只有根植于物理知识沃土之中的科学方法教育,才会结出丰硕的智慧之果.在物理知识的教学中,处处蕴涵着科学方法.物理概念、物理规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等科学方法.如在概念教学中,将电势能和重力势能类比,学生很容易接受;在洛仑兹力教学中,由安培力演绎出洛仑兹力.在牛顿第二定律、玻-马定律、楞次定律等规律的教学中,常采用观察和实验、数学推理的方法来研究.如“电磁感应”的教学就是对学生进行科学方法训练的好例子,可将教学过程组织为较完整地体现科学研究一般方法的过程,使学生受到科学方法的训练. 具体做法如表1所示: 这样,在传授知识的同时,使学生感受科学方法在建立概念、发现规律中的作用,激发学生自觉地学习和运用科学方法解决实际问题的积极性. 3 重视物理学史,体会科学方法 物理教学改革的目的之一,是把科研人员应具有的素质和能力早一点对学生进行培养和训练,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路.这就要求我们将物理教学和物理学史结合,当然教学过程不同于科学研究过程,但在必要时,结合重要的物理史料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是实现上述教学目的,培养创造型人才的有效途径.模拟科学认识过程的方法,就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习,学会科学研究的方法.这就要求我们将物理学史融于物理教学之中,将科学方法教育融于物理学史教学之中.具体地讲就是善于把学生推到若干年前,让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下、用什么方法和思路作出了科学发明和发现,从而把这些关键的步骤联系起来.在“自由落体”教学中,首先应阐明:历史上,伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验,否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论;然后运用数学工具得出初速为零的匀加速直线运动s/t2=常量;进而用斜槽实验验证物体从光滑斜面下滑的运动是符合s/t2=常量的规律;最后将斜面实验推广,得出结论:落体运动是初速为零的匀加速运动.伽利略之所以敢于首先用一个理想实验批判亚里斯多德的学说,是因为他此前已进行过长期的实验研究.他曾多次观察过从同一高度同时下落的轻重不同的物体(如两个球体或两块石头等)的下落情况.伽利略认为自然界“总是习惯于运用某种最简单最容易的手段”这一哲学思考,使他大胆猜想自由落体运动是匀加速运动,他的关于落体的全部研究都是为了验证这一猜想而进行的.他的研究方法是观察—假设猜想—数学推理—实验验证—合理外推.他对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是“抽象思维,数学推导,科学实验”相结合的方法,对科学研究起到了重大的启蒙作用,极大地推动了物理学发展,是人类物理思想上最伟大的成就之一.然后引导学生重做伽利略的斜面实验,加深对方法的理解. 4 加强物理实验,体验科学方法 观察与实验是物理学研究的基本方法,物理学的所有规律都是通过实验建立起来的,也是学生学好物理知识的基本方法.在教学中,应培养学生六个方面的实验技能:一是掌握基本仪器的构造、原理和使用,能正确使用仪器进行观察、测量和读数;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确的结论;四是了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析;五是会写一般的实验报告;六是养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等.例如“用温度计测温度”的教学中,可以对学生进行下述方法论的教育: (1)平衡原理:温度计与被测物体达到热平衡,温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体的温度;(2)转化原理:把被测液体的温度转化为温度计内液柱的高低,是看不见向看得见的转化;(3)放大原理:温度计内径做得应当小些,以便观察的现象明显,能表现出温度变化的微小差别;(4)使用所有有刻度的仪器仪表都需首先观察刻度盘刻度 和每小格的读数.实践表明:只要我们能从众多的实验中总结出共同的规律,引导学生观察时注意目标明确,层次分明,就可让学生掌握某种仪器的使用方法,而且使学生学会如何观察,提高观察能力. 5 巧妙设计习题,训练科学方法 科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力.实践表明:教师生动精辟的讲述,学生对于知识只能达到理解的水平,要达到运用的水平,就非要经过学生本人参与分析解决新问题的实践不可.因此,教师要创设情景,强化习题教学和训练,引导学生运用科学方法解决具体的物理问题,使学生实现知识向能力的转化. 在习题教学中进行科学方法教育,主要是进行思维方法的训练,提高思维能力和分析解决问题的能力.因此,教师要站在科学方法论的高度,认真研究题型、分析归类、精选典型例题和习题,对学生进行逻辑思维与非逻辑思维、集中思维与发散思维、正向思维与逆向思维、局部思维与整体思维、类比思维与联想思维等专项训练.在教学中有些习题明显要运用科学方法来求解,教师要点明这种科学方法,让学生学会这种方法的应用.如习题:一半径为R的光滑竖直圆轨道固定在水平地面上,并与水平地面相切,小球从轨道上距离桌面h(hR)高处由静止释放,求小球经过多长时间到达轨道的底端.这个题要和单摆相类比,用单摆知识来求解时间.在教学中要点明此题用类比方法,让学生在解题中体会到方法的重要性.又如习题:斜面A放在水平地面上,物块B放在斜面上,有一水平力F作用在B上时,A、B保持静止.A受到水平地面的静摩擦力为f1,B受到A的静摩擦力为f2,现使F逐渐增大,但仍使A、B处于静止状态,问f1、f2大小怎样变化?此题讨论f1的大小变化时要用到整体思维的方法,讨论f2的大小变化时要用到局部思维的方法. 总之,在物理教学中有意识地加强科学方法教育,是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的有效途径. 教育方法论文:信息技术教育教学方法 一、培养学生正确的兴趣学习方式 兴趣是最好的老师,对于学习,如果一个学生能够产生极大的兴趣,那么学生对该门课程就会很用心地掌握。信息技术教育课程对于中学生而言是一个新鲜的事物,很多学生同样感到计算机是何等的神秘。然而在教学的过程中,部分学生会在信息技术教育课堂上运用计算机打游戏、网上聊天及看电影等,完全忽视了学习信息技术的重要性。面对这种现状,在信息技术教育教学的过程中,老师就应该注重培养学生正确的兴趣学习方法,让他们明白学习的重要性,懂得如何正确的看待信息技术,让其摆正认识;通过正确的兴趣方式来调动学生的学习积极性。这样学生在极高的兴趣中迅速掌握信息技术知识。这样老师教学的目的达到了,学生也学到了教学规定的一些基本技能,实现了两全其美。 二、采取因材施教的教学方式 在教学过程中,不同的学生表现出学习能力的不同,有的掌握很快,有的领悟有些迟钝;同时,由于学生家庭条件的不同,有的学生很早之前就学会了上网,懂得运用一下信息技术。面对这种普遍存在的现象,老师在教学的过程中就应该有针对性地进行教学,采取因材施教的方式。对于那些接触计算机较早的、基础较好的、领悟能力较强的同学,可以培养他们在理论知识学习中的运用能力,注重其理论与实践相结合的教学;而对于那些基础差的同学,老师应该有耐心地引导他们加强对理论知识的学习,鼓励他们先把基础打牢,循序渐进地开展学习。 三、理论与实践互动的教学方法 信息技术教育的学习在培养学生信息素养的同时,运用技术来处理和分析实际问题更为重要。在教学过程中,教师注重课本理论知识的学习的同时,加强对学生运用能力培养,采取理论与实践互动的教学方法。在多媒体教室中,通过网络的连接,老师在讲授一个知识点的同时,通过操作让学生知道如何运用应该比先讲授完理论知识后紧接着学生自己操作更加有效。理论知识的学习与运用的过程能够让学生更加生动地体会知识的运用,这对教学效果的提高非常有帮助。 四、任务驱动教学方法 任务驱动教学法是建立在建构主义教学理论基础上的一种教学方法,是建构主主义理论在教育教学中的一种具体应用。通过任务驱动的教学方法可以训练学生独立地完成老师分配给的任务,并在老师的指导下独立地思考,最后进行交流和总结,这样对于提高学生的实践能力是非常有帮助的。根据任务驱动教学方法的实施过程,我们可以很明确这一教学方法的优越性。 五、游戏教学法 游戏教学法区别于网上游戏,它是一种愉快的教学方式,老师借用健康益智性的游戏软件来辅助教学,激发学生对信息技术教育知识的求知欲望,提高学生的操作技能,让学生在快乐的学习中学习知识提高能力与素养。学生对游戏都有一种天生的喜爱,而在教学中有针对性地将游戏的特点及教学的目的结合起来,通过上课中的一些有利于智力开发的游戏来辅助教学,这样对于调动学生的兴趣具有极大的帮助。通过健康的游戏帮助学生高效率地学习不仅仅实现了教学质量的提高,同时对于学生学习能力的培养也有很大的帮助,这样的教学方法在教学中运用是一种有效的方式,是一种快乐的学习方法。这种方法的过程大体上是首先预定学习任务,紧接着指导学生理解学习规划并给出技术指点,最后进行交流和反馈。 总之,在当今这个科技不断进步的社会中,信息技术教育的培养更应该得到重视,同时如何在教学过程中让学生更好地得到学习和提高能力就需要考虑一下教学方法的改革。要学会在创新中有针对性地采取教学方法,本文笔者经过不断的学习和总结得出在信息技术教育教学的过程中,培养学生正确的兴趣学习方式、采取因材施教的教学方式、理论与实践互动的教学方法、任务驱动教学方法及游戏教学法在很大程度上对于学生的学习及教学水平的提高,产生了巨大的意义,因而有必要对其进行有试点性的开展。 教育方法论文:中小学开设舞蹈素质教育课程的有效方法和策略 1 中小学素质教育现状 素质教育的实施,在我国已有多年,在中小学素质教学中,各地根据实际情况制定相应的措施,中小学生的课程设置,也趋于相对合理,适当拓宽了学生对各方面学习的兴趣爱好,学习压力上也有一定幅度的减轻,许多学校在教学方式和教师的素质上也有很大提高,使素质教育的口号深入人心。但是当我们真正走进我们的中小学生日常学习生活,却发现素质教育的现状不容乐观,应试教育的枷锁,严重影响了中小学生的身心发育,同时也造成了素质教育的缺失。 新华社曾有一篇报道指出,目前我国的中小学教育现状:(1)重智育,轻德育、体育、美育;(2)重考试科目,轻非考试科目;(3)重文化知识传授和应试技巧培养,轻综合能力和创新精神培养;(4)面向少数升学有望的学生而忽视大多数学生的发展;(5)学生课业负担依然过重,影响了学生身心健康;(6)学生体质和健康状况不容乐观。 2 中小学舞蹈素质教育 中小学舞蹈素质教育作为艺术教育的一种新模式,可以全面增强中小学生的智力发展、道德养成、意志培养、品质提升、身体素质提高、审美能力上升等,具有课堂教育所无法代替的积极作用,也成为推进素质教育进程的一个新途径。其实,如果我们留心观察就不难发现,几乎每个孩子在开心时都会手舞足蹈来表达自己的情感。为什么我们绝大部分人越大越不会“舞”了?这就与我们的教育有着一定的关系。在某种程度上,可以说,重知识、轻艺术;重理性、轻感性;重智商、轻情商的教育,抹杀了许多人的艺术天性、埋没了很多人的舞蹈才能。 (1)舞蹈素质教育。舞蹈素质教育,是从素质教育中衍生而来,在素质教育包括审美教育,即美育,在美育中包括艺术教育,而艺术教育中则包括舞蹈教育,于是舞蹈教育即成为素质教育的一个有机组成部分,并衍生为舞蹈素质教育。舞蹈素质教育,不但从外在塑造了形体美,并且内在的塑造了心灵美。通过舞蹈素质教育的实施,可以全面提高自身的素质和素养。可以使每一位学生都能感受到舞蹈教育的独特魅力。 如右所示:舞蹈素质教育艺术教育审美教育素质教育 通过对舞蹈素质教育的实施,不仅可以使人在外形上得到良好的训练,而且对心灵更是一种美的陶冶,学习舞蹈的学生经过长期地、专业地、系统地训练后,身体外形会向理想的方向发展,与其他人相比,身材更挺拔,反映能力、协调能力以及想象力都有着明显提升,举手投足间表现出优雅的感觉。 (2)舞蹈素质教育现状。我国当前的舞蹈素质教育面临着严重的脱节问题,尤其是中小学舞蹈素质教育。在我国大部分幼儿园教育中,没有文化学习的压力,舞蹈素质教育开展应有很大的空间,孩子们在幼儿园又唱又跳;中小学对于文化和知识的学习同样并不是十分的繁重,舞蹈素质教育课程可以作为一个缓解学习压力,陶冶身心,培养自身素质的重要课程;目前不少中小学校忽视舞蹈素质教育,片面地认为舞蹈教学是为了排几个精彩的节目获奖出名,或完成某种宣传或应酬任务,或为了供成人欣赏,有的则是为了培养少数舞蹈尖子,用于考试升学加分,而放弃全面地发展教育。他们没有认识到中小学舞蹈教育是素质基础教育,青少年的素质决定着我们民族的整体素质,中小学舞蹈素质教育是舞蹈金字塔的底座。大学生的舞蹈素质教育也随着国家对高等教育的重视而飞速发展。多数高校设立了艺术教研室或艺术教育中心等,拥有一定数量的师资队伍,如北京舞蹈学院、中央民族大学、首都师范学校、上海音乐学院、南京艺术学院等;组建了学生舞蹈团,配有专门的舞蹈排练室等。近年来,高校开展的舞蹈节、舞蹈活动有声有色。但是,中小学生由于处于应试教育中,一直受到升学的压力的影响,舞蹈素质教育处于相对贫乏的状况,出现了严重脱节的现象。 3 中小学开设舞蹈素质教育课程的必要性 我国素质教育的宗旨是“面向全体学生”,舞蹈教育作为一种重要的素质教育和学校美育,应该走进每一所中小学校园及课堂。舞蹈艺术是一种集体能、艺能、智能于一体的综合性艺术;是一种融音乐韵律、人体美感、肢体技能于一体的有机整体。教育的基础,应从小抓起。在中小学开展舞蹈教育课程,一方面可以全面推进我国的素质教育与应试教育接轨,另一方面也丰富了中小学生课余 生活,培养了青少年对于美的追求和审视。通过对舞蹈的学习,不仅使人在外形上得到良好的训练,而且对心灵更是一种美的陶冶。多年来的实践验证明,学习舞蹈的学生经过长期地、专业地、系统地训练后,她们的身体外形会向理想的方向发展。与其他人相比,身材更挺拔,反映能力、协调能力以及想象力都有着明显提升,举手投足间表现出优雅的感觉,无疑学习舞蹈可以给人带来很多的益处。 3.1 中小学生与舞蹈素质教育 中小学生有良好的可塑性,是以审美现象为媒介的施教者与受教者双方共同参与和运作的教育活动。美育及艺术教育的落实,在于自身素质的陶冶和塑造,从而体现了素质走向全面和谐而自由地发展;落实在群体素质的陶冶和塑造方面,使社会和谐有序而自由地发展,从而促进社会文明的建设和提高。艺术教育是实施美育的基本形式。学校是培养人的地方,美育是学校教育的重要组成部分,美育对于培养学生健康的审美观念和审美能力,陶冶道德情操、培养全面发展的人,具有其他学科所不能替代的作用。艺术教育是学校实施美育的主要内容和途径,是全面提高学生文化素质的重中之重,不可或缺的一门艺术必修课程,是促进高校校园精神文明建设不可缺少的内容。 艺术是塑造完美人生的基石,没有艺术的教育是不完全的教育。舞蹈教育作为一种艺术教育,对中小学生成长、品行素质、自身修养及智力开发等方面有很大的促进作用,具体表现在以下方面:1)舞蹈作为一种运动方式,有利于青少年强身健体。2)舞蹈源于生活形态,是一种情感的表达,有利于美化青少年心灵。3)舞蹈有利于提高中小学生的审美修养、陶冶情操提高对艺术美的欣赏能力。4)舞蹈有利于提高中小学生的观察力、记忆力、想象力和反应能力。5)舞蹈有利于增强中小学生的自信心,使青少年具备一种积极、乐观的心态。6)舞蹈有利于培养中小学生的集体主义观念和竞争意识。 3.2 中小学推广舞蹈素质教育需要解决的问题 (1)思想观念。舞蹈是一门独立的艺术,它不依附于其他艺术的思想。在教育系统内,一些学校在传统美育教育观念影响下,习惯于把舞蹈教育依附于音乐教育,淹没了舞蹈作为独立艺术形式的自身特点,还有一些学校视舞蹈为广播体操等一类的简单肢体动作组合,抽去了舞蹈内在美的艺术本质。所以在思想上转变对舞蹈素质教育的认知,才能从根本上推进舞蹈素质教育在中小学的实施。 (2)教材同步。教材即课本,所谓课本乃一课之本。中小学舞蹈教务的开设,课本必须在体现培养合格的德、智、体、美全面发展的社会主义事业接班人的教育思想,在提高素质教育水平为目的同时,必须做到舞蹈的美育教育与思想道德教育相结合,舞蹈的意识教育与心理素质教育相结合,舞蹈的情趣教育与思维方式教育相结合,舞蹈的动律教育与身体体能教育相结合,必须要有适应中小学各年龄段的学生的舞蹈教育使用的教材,同时配置较完善的舞蹈设施,这样才能推动舞蹈素质教育教学水平的不断提高。 (3)师资跟进。教育的根本,在于教师,俗话说“名师出高徒”。要让舞蹈教育真正进入中小学课堂,普及舞蹈教育,师资问题是根本问题。在解决师资问题的同时,也解决了我们舞蹈专业大学生的就业问题,为大学生就业选择了一条新的出路。 3.3 推广中小学舞蹈素质教育的具体措施 为了更充分的显示出舞蹈教育的优越性和独特性,在中小学的舞蹈教育教学活动中我们根据学生的身心特点,制定了一系列适合非舞蹈专业学生的教学计划、要求、目的、目标,希望能从多方面充分展示其审美功用的一面。目前世界各国普通学校都开设了舞蹈教育课程,其大致有两类:一类是将舞蹈课列在正式课表内,成为必修课;一类是作为课外活动,对全体或部分学生施行舞蹈教育,具有选修课性质。当然对于学生的学习而言,前者的优势性更强,像美国就舞蹈作为了一种对学生身心、思想都有益的运动,把其列在必修课中。但在我国至今还普遍的采用后者。其实从美育的角度来看,在中小学中开设舞蹈课程有着特别重要的意义。 (1)加大投入力度,适当改革教育体制。中小学的舞蹈素质教育的薄弱是普遍现象。社会和部分学生家长乃至学校都认识到舞蹈对全面素质培养有着一定的作用,而中小学出现的这种舞蹈素质教育的薄弱现象,其问题根源主要是来自于学生升学的压力。因此,改变这种现状首先是舞蹈界要重视它、在师资、教材、教学上给予支持;而更重要的是需要教育界改变现行的应试制度,在教育制度改革上做文章。 (2)科学引导,为中小学开展舞蹈素质教育做好基础。舞蹈培训学校的存在说明在中小学阶段开展舞蹈素质教育实际上有着广泛的社会基础;舞蹈培训学校的快速发展表明舞蹈素质教育是“民心所向”,有着极大的需求空间。尽管不排除有的学生和家长为将来学生择校、升学、择业进行考虑,但无可否认的是,随着我国社会的发展和进步,更多的学生和家长已逐渐认同舞蹈在素质教育中的功能作用。由此可见,在中小学开展和推广舞蹈素质教育有着一定的必要性。 《中国教育改革和发展纲要》指出:“世界范围的经济竞争,综合国力的竞争,实质上是科学技术的竞争和民族素质的竞争。”今天的中小学生是未来社会的主人,普通中小学承担着为民族素质打基础的任务,普通中小学教育为提高民族素质起着奠基的作用。由此可见,在竞争日趋激烈的今天,在我们全国上下大力提倡素质教育的今天,努力提高我们未来栋梁的综合素质的大环境下,艺术教育的地位大大提高了。那么,作为实施素质教育理想形式的舞蹈素质教育,它的重要性是不容质疑的,对学校舞蹈素质教育的研究势在必行,对基础教育中的舞蹈素质教育研究更是迫在眉睫。 教育方法论文:谈中小学教育研究的两种方法 中小学教育研究目的的实用性决定了其研究方式的实证性。对教育问题所做的实证研究,是指通过搜集资料,作记述、调查和统计,进行典型事例的研究,以此把握教育问题的实质。从延安中学教育研究的发展状况看,无论采取何种研究方法,必须通过学校教育实践来实现,下面重点介绍和分析延安中学教师在研究中常用的两种主要的研究方法: 1.问题研究 问题研究是一切科学研究的起点,与理论工作者的问题研究相比,中小学教育研究中的问题研究是为了改革学校的教育和教学工作。中小学教师在每天的工作中都能碰到大量疑难问题,这些问题可能成为研究的资源,关键是对问题的性质和范围加以分析和界定,形成特定的问题域。而要分析问题,就必须对教育事实进行调查,了解问题的成因。其次,要检验问题解决方案的有效性,也要回到教育实践中。研究者要在教育实践中搜集证据以说明教育措施的效度。总之,关于中小学教育研究的一切假设都要到教育实践中得到检验,这其中的发现问题、研究问题、解决问题都离不开教育实际。下面简要介绍一个问题研究的实例: (1)问题的发现:高一某班学生M在期中考试前后的表现极为不同。 根据学籍档案的记载,M以较高的分数考进高中。在班主任老师的印象中,M性格开朗,学习认真。但是,期中考试后不久,M变得寡言少语。为什么? (2)问题的症结:问题的成因。 在家长会上,班主任教师与M的母亲交换了意见。据M的母亲说,在初中的时候,M的学习成绩在班级里是名列前茅的,这次期中考试是进入高中后的第一次较大规模的考试,M没有想到自己仅是处在班级的中等水平。看来,M从一所普通的初级中学来到市重点高中后,没有适应“高手”如云的学习生活。又据家长介绍,M的数学是弱项,为了考取重点高中,家长专门请了家教来辅导数学。进寄宿制高中后,家长认为孩子的学习跟得上,就没有再请家教。 根据家长提供的信息,班主任认为M来自一所普通初中,优势意识过强。尽管以较好的成绩考入重点高中,也有家教的原因。进入高中后,学习方法与初中有很大的不同,M还未适应,加之这所中学是以数学特色闻名,数学尖子很多,而数学正是M的学习弱项,这也正是M期中考试成绩不太理想的原因。另外,M还未适应学习强手如林的班级生活。 (3)问题的解决:帮助M正确认识自己,愉快地生活。 班主任与M的家长交流信息以后,对M情绪出现反常的原因有了一定程度的把握,在此基础上,班主任形成了如下教育方案:一是找M进行个别谈话,帮助M客观地分析自己,对自己在班级的状况有一个正确的定位。二是请家长多关心M,帮助M尽快实现初中到高中的转变。三是请各科教师帮助分析M的学习情况,尤其请数学教师分析M在数学方面的处于弱势的原因。经过老师们和家长的一致努力,M走出了心情的低谷,灿烂的微笑又洋溢在青春的脸庞。 (4)反思:教育入是一个情感与理智相互交融的过程,同时也需要家长和教师集体的共同参与。对于学生行为中出现的异常行为,教师要及时地把握,并进行准确地诊断,采取及时有效的教育措施。 2.教育个案研究 若从问题入手进行研究,教师就要把工作中发现问题和处理问题的全过程记录下来,成为教育个案。这种个案研究类似于医生的“病例研究”、律师的“案例研究”。于是,有学者也把教师进行的个案研究称之为“教例研究”。 总结延安中学教师的教育案例研究体会,主要是把教育工作中发现的问题及处理问题的全过程如实记录下来,写成“教育案例”,然后围绕案例中所反映出的问题进行分析或集体研讨,提出解决问题的策略,最终形成教育案例研究报告。 通过案例研究,中小学教师把实际工作与教育研究相结合。教师围绕教育个案进行分析,并形成研究报告。教师从中可以发现新问题,也可以通过对同类个案的比较研究,概括出一般性的结论。大量案例研究的积累可以总结出诸多的教育策略。这就为教育行为提供了科学的指导,使教育逐步摆脱对经验的依附。 以上文中提及的解决学生M的问题为例,简要介绍一下案例写作的一殷要求。一是背景描述,对学生M所在学校、班级的概况以及学生M表现出的问题作简要介绍;二是特定问题的分析,对学生M所表现出来的问题进行具体分析;三是提出可供选择的解决方法;四是结语,对于教育方法实施的效果进行评价性分析。 对于学校问题而言,最有发言权的莫过于学校的教师。因为在学校教育活动中,有许多复杂的、多变的、 综合的因素参与其间,而且常常直接以人的思想、行为、态度为对象,尤其是情感信息这类整合的、流动的因素,构成教育情境的复杂性,也使得旁观者迷,当局者清。所以,“局外人”是很难真切地把握学校的问题,更谈不上提出切实可行的解决方案。
系统科学论文:经济法基础理论研究中系统科学应用初探 一、经济法理论中的系统科学思想 经济法思潮的出现和发展乃至走向初步的理论成熟,与系统科学几乎完全同步,这决非偶然巧合。应该说,经济法理论是系统思想被自觉、不自觉地运用到法律调整领域的结果,或者说是在法学领域对系统规律独立认识的成果。经济法学的一些概念和原则,实质上是系统科学的概念和原则在法学领域的不同语言表述。 (一)从对经济法产生的根源和本质的揭示看经济法理论中的系统科学思想 本世纪初,资本主义各国在经济政策上,都开始将国家调节与市场调节相结合并逐步协调起来,在实践中根据经济形势的变化不断地调整二者作用的范围、力度及彼此的配合。第二次世界大战后,尤其是自70年代末始,包括社会主义国家在内的各国政府,一直都在探索把两种手段结合起来的最佳方案。这种经济政策的大调整使社会经济关系的特点发生了巨大的变化:此前,纵向经济关系与横向经济关系只是板块式结合,彼此孤立且有我无你,因而都是纯而又纯的纵向或横向关系,即行政管理关系和完全意思自治的契约关系;此后,二者彼此制约、彼此配合、相互转化和融合,你中有我,我中有你。此前,行政法与民法能对板块式构成的整个经济关系进行有效的分割调整,在上述变化过程中,这两个传统的法律部门虽然已进行了相应的调整,即公认的“私法公法化”和“公法私法化”,但行政法终不能放弃其命令与服从的方法及“国家权力本位”的精神,民法也终不能抛弃其意思自治、契约自由的理念及追求个体效益最大化的价值取向,因而二者对相互联系、相互制约的整个经济关系的调整便渐感吃力而终至不能,必须要有一个新的法律部门或公法、私法性质兼具的法域来补充原经济关系法律调整体系之不足,经济法便应运而生了。尽管在经济法产生的根源问题上学者们的观点不尽一致,但主张国家干预论的学者丝毫不否认:导致经济法产生的国家干预是以市场机制为前提条件的。 法制史上,经济关系法律调整模式的演变经历了三个不同的阶段:即古代诸法一体并统一于刑法阶段,近代民法、行政法分割调整辅之以刑法阶段和当代民法、经济法、行政法协作调整辅之以刑法阶段。这三个阶段分别反映了统治阶级在法律调整问题上所采用的不同思维方式:即古代朴素的整体观、近代机械的还原论和当代系统科学的思想。经济法现象的出现,标志着第三个阶段的开始。经济法思想扬弃了过去把经济关系简单地分为纵向与横向两种并分别交由行政法和民法独立调整的做法,把它们看作一个整体,主张对其予以综合、系统的调整,整个调整经济关系及相关社会关系的法律部门应相互协调和促进,形成整体的合力。前者把纵、横经济关系看作完全孤立、封闭的两个系统,简单地认为纵向+横向=经济关系整体;后者则把它们既分别视为一个系统,又看作整个经济关系这个更大系统的子系统,更强调二者的相互联系:“它们相互联系、相互制约、相互转化、相辅相成”,(注:潘静成、刘文华主编:《中国经济法教程》,中国人民大学出版社1995年版,第28页。)主张既要“以纵制横”,又要“以横制纵”,认为经济关系的整体大于其各组成部分(纵向与横向)之和,即经济关系整体=纵向+横向+纵、横间的相互联系。如果不能正确认识和处理纵向与横向的矛盾问题,对经济关系整体进行调整的法律整体的功能就会小于各相关部门法功能的简单相加。这也是经济法学强调要对纵、横经济关系的联系进行深入研究的原因。 有学者说得好:“经济法既是国家全面调控经济、实行综合治理经济的法律部门,也是体现法制系统工程的法律部门,综合调整与系统调整是经济法特有的调整机能。”(注:潘静成、刘文华主编:《中国经济法教程》,中国人民大学出版社1995年版,第39页。)并指出,经济法的本质可从以下不同的侧面来揭示,即经济法是“综合、系统调整法”、“平衡协调法”、“经济集中与经济民主对立统一法”、“社会责任本位法”、“以公为主、公私兼顾法”。(注:潘静成、刘文华主编:《中国经济法教程》,中国人民大学出版社1995年版,第38~43页。)这些本质特点是经济法完成其根本任务所必需的,同时也都体现了系统科学的整体性、有机关联性等重要原则和规律。 (二)从对经济法宗旨的揭示看经济法理论中的系统科学思想 经济法的宗旨是“社会本位”,这是经济法各种理论观点的共识。“社会本位”可理解为社会整体利益至上,体现为有利于每个社会个体维护和实现其合法权益的良好的社会秩序以及对国家、地方、集体和个人等各种主体的权利(力)和物质利益、当代利益和未来利益的兼顾与协调。 笔者认为,经济法宗旨中的“社会”不是国家,也不是国家、地方、集体和个人等的简单相加,除这些内容之外,它还包括上述各利益主体间相互促进、相互制约的联系,而且随着经济全球化的发展,它还会越出国界,成为多个国家(地区)、多种因素构成的更大的整体。另外,它也不仅仅指当代的、我们生活于其中的静态的社会,而且还包括发展中的、将来我们的后代还要生活于其中的动态的社会。因此,在这个“社会”中,既有“人际关系”,又有“代际关系”。这种理论不是对经济法宗旨的简单“过奖”,因为“可持续发展作为一种新的发展观、发展战略和发展模式,已被世界各国所肯定和接受。为实施联合国环境与发展大会的《21世纪议程》(1992年),我国制定了世界上首部国家级可持续发展战略-《中国21世纪议程》(1994年)。其第一批优先项目计划中的首位项目,就是《中国可持续发展的法律制定和实施》。”(注:王全兴、 樊启荣:《可持续发展立法初探》, 《法商研究》1998年第3期。 )经济法在市场经济体系中的地位和根本任务决定了它应该,并且其本 质和特有的价值取向也使它能够在法律调整领域解决好可持续发展问题。 经济法的宗旨要求:在建设现代市场经济的实践中,要兼顾效率和效益、近期利益与远期利益、个人与集体、局部与整体的利益,既要保障每个市场主体参与竞争的权利,又要维护整个经济领域自由竞争的公共秩序;国家的各种宏观经济政策,如对计划手段和市场机制的使用、区域经济政策、产业政策、自然资源的开发利用与保护政策以及国民经济和社会发展规划等,均应符合经济持续、稳定、协调发展的要求。一切经济行为都应符合社会整体利益的要求,行为人应承担对整个社会的责任。任何主体,包括国家、企业和个人,都应对发展社会生产力、提高整个社会长期的经济效益负责。在这个前提下去实现个体和局部的经济利益,并处理好各方面的关系。 部门法的宗旨是其本质、根本任务、价值取向以及基本原则的高度概括和总结,是该部门法基本精神最凝炼的表述。因此,它同时又是该部门法建设的根本指导思想和该部门法理论思想的最集中体现。经济法宗旨的上述内容,集中体现了系统思想的基本原则和规律,如“整体性”、“有机关联性”、“动态性”、“有序性”及结构与功能关系规律等的要求。实际上,“社会”本身就是一个系统科学的概念。经济法的宗旨也要求,在经济法理论研究和经济法制实践中,要自觉地运用系统科学的思想和方法。 二、在系统科学指导下对经济法若干理论问题的反思 (一)经济法的地位问题 部门法的地位,即部门法在一国法律体系中的地位,包括它能否成为独立的法律部门及其重要程度。研究这一问题,首先应有全局和整体的观念,把部门法作为法律体系这个大系统的子系统,从系统整体的功能和要求出发,结合它与相关部门法即其他子系统的联系,找准它在法律体系中的位置,最终目的是要使整个法学研究能为建设法制大系统的实践提供科学的理论指导,因此不能带有狭隘的部门法偏见。如果必要的法律部门被人为地取消了,或一个部门法不能取得应有的地位以及取得了不应有的地位,那么这种理论就不能指导建成功能最优的法制系统,应该说这不仅是该部门法学研究的失败,而且是所有相关的法学学科的研究缺乏科学性的表现。经济法与其他部门法之间是系统内部元素间的协作关系,而决不能被看成是互斥关系。 经济法的地位,首先是它在由调整经济关系及其他相关社会关系的各部门法构成的市场经济法律体系中的地位。本文主要从经济法与民法、行政法的相互关系中来探讨这个问题。 民法的主体平等、契约自由精神与市场经济有着天然的内在和谐。此外,市场的繁荣必须要有个体的活跃,而“权”是其活跃的前提,“利”是其活跃的动力。因此以保护个体权益为目的的民法至关重要,没有民法就不可能建立真正的市场经济。行政法主要调整国家在权力分配和行使过程中产生的社会关系。“控权”与“限权”已成为当代行政法的根本任务之一。在行政权极度扩张的当今社会,没有行政法对其作出限制,市场经济就不会有健康运行的环境。特别是我国目前正处于计划经济向市场经济过渡时期,将计划经济时期政府权力中本应属于企业的权利归还给企业是这一过渡时期的根本任务,依法行政显得更为必要。 然而,现代民法虽强调公序良俗、社会公共利益,但它在公法化的道路上不能走得太远,否则它就不是民法,就不能很好地完成其根本任务。所以,民法对个体权利的限制只能停留在上述原则规定的水平上,并因无具体的制度及规范作支撑而无法靠自身去实现。它无力解决公共竞争环境遭到破坏而最终导致整体及个体的低效率或无效率问题;行政法则因其根本任务及调整方法的限制,对市场经济的调整只能以一种外在的力量发挥作用,对这一问题也爱莫能助。另外,行政法也不能根本解决政府对经济干预过多、管理方法不当的问题。行政行为的“合理性”也只能是一种缺乏具体制度或规范保障的原则,因为行政事务的复杂性和多样性使法律不得不赋予行政机关很大的自由裁量权。 正是这两个重大问题的出现使经济法的产生成为必然。经济法的“社会本位”宗旨使它能够平衡和协调各种主体包括民事主体的权利与义务,其具体的法律或制度如反垄断法、反不正当竞争法、消费者权益保护法等为民法的遵守“公序良俗”、“不得违反社会公共利益”的原则提供了具体的、可操作的制度和规范;经济法调整纵向经济关系,它的“责、权、利、效相统一”原则使政府机关在经济管理过程中有权必有责,其管理行为必须从经济效益和社会效益出发,并以此作为正确、合理与否的评判标准。经济法还用各种经济责任制和法律责任来保证经济管理行为的正确性和合理性,从而为行政法的合理性原则提供具体的保障。 经济法调整对象的重要性,它的宗旨和本质以及它对对经济关系应该综合、系统调整的主张,都使经济法思想对经济关系的整体法律调整应该并能够起指导作用。也正因此,80年代初,就有学者指出,应在适当的时候,由经济法理论指导,制定一部能够统一调整纵、横经济关系的,效力仅低于宪法的“经济小宪法”,在其之下,各个调整经济关系的法,都可以是独立的法律部门,分别调整各类经济关系。(注:参见潘静成、刘文华主编:《经济法教程》,文化艺术出版社1987年版,第42~43页。)目前,“建立市场经济法律体系”的提法受到了学界及立法机关广泛的重视。(注:参见张守文:《经济法学发展中的若干问题》,《中外法学》1998年第3期。)在这一理论研究和立法实践中, 经济法理论无疑应承担起指导或领导责任。经济法在市场经济法律体系中应有类似于“足球队长”的地位。 经济法通过以下途径实现其在市场经济法律体系中的指导或领导作用:第一,对经济关系进行现实的调整,并因此影响相关部门法的调整对象和调整过程本身;第二,通过规定基本原则来指导相关部门法的立法和调整;第三,通过与相关部门法学理研究的合作,指导建立协调统一的市场经济法律体系。 有人认为“经济法属于‘二次调整’的法律,是对已经由传统的民商法调整而形成的经济关系再次调整的法律”,类似于英美法系中的衡平法。(注:参见王志勇:《关于经济法概念和调整对象的再思考》,《厦门大学学报》1997年第2期。)这种观点值得商榷。 从系统的功能与结构的关系来看,最优的系统应该有且仅有其必要的元素,各元素之间只能相互合作而不能相互抵触,“二次调整”现象是法制建设中的败笔。正是由于这个原因,1875年生效的英国《最高法院审判法》已废除了普通法院与衡平法院之分,并明确在普通法与衡平法规则发生抵触或不一致时,以衡平法规则为准。(注:参见《中国大 百科全书》(法学),中国大百科全书出版社1984年版,第283页。) (二)经济法的价值问题 价值一般可理解为客体满足主体需要的作用或积极意义。(注:参见孙国华主编:《法理学》,中国人民大学出版社1994年版,第94页。)在法学研究中,“法的价值”这一概念主要在三种含义上使用,可分别称为法的“目的性价值”、“评价标准”和“形式价值”。其中“目的性价值”居于主导地位,反映立法所追求的社会目的。(注:参见张文显主编:《法理学》,法律出版社1997年版,第281~282页。)笔者认为,法的目的性价值也可称为法的价值取向,而其他两种价值分别指法是人们行为的评价标准和法本身所具有的简洁、准确、严谨等特点,属于法的“工具性价值”,是法为实现其目的性价值(法的理想)应具备的基本属性或共性价值。所以,研究经济法的价值,主要是要揭示其价值取向,这是它区别于其他部门法的特有的价值。 速度(效率)和质量(效益及更多物质保障的公平)是我国现代化进程中的主要矛盾。作为国家经济政策贯彻实施主要保障手段的经济法,无疑应把它们作为确立自己价值取向的最高层次的决定因素。“效率”是个客观的概念,可分为个体效率与整体效率:“效益”有两方面的含义,即效果(体现为效率)及其给主体带来的利益,也可分为个体效益和整体效益:“公平”也可称为“公平观”,与效益一样,是个主、客观统一的概念。社会主义市场经济条件下的公平观具有多层次的含义,即基本需要公平、经济公平(包括机会均等和结果的对称性)和社会公平-在前两个层次公平的基础上,国家通过再分配,把不同个体收入和差距调节或控制在一个社会多数成员能够承受和接受的范围内。社会公平是最高层次的公平。(注:参见李龙主编:《法理学》,武汉大学出版社1996年版,第150~151页。)经济法由其根本任务和宗旨决定,其价值取得中的公平因素应是社会公平(体现为整体的利益)。 经济法在对经济关系进行综合调整时,应以促进整体的高效率和整体的共同获益即共同富裕为理想目标。也就是说,它把整体的效益作为自己的价值取向。这种对经济法价值的认识符合系统科学的整体性原则。同时,系统还具有开发性和动态性,即系统总是不断地与其环境进行着物质、信息和能量的交换并不断地变化和发展的。系统的生存和发展是通过不断从其环境系统中吸取负熵来维持的。经济关系也是这样。例如,通过国家经济政策的调整,资本主义经济关系能够在一个较长的历史时期内存续,并且会不时出现繁荣景象;社会主义经济关系也在改革中不断地焕发出新的活力。因此,经济法还必须考虑经济的可持续发展,即经济关系存续和发展的环境问题。目前人们一般认为这个环境包括自然环境条件和自然资源条件,这是不够的,还应包括国家经济政策及其结果-经济结构条件等。如在产业结构、地区经济布局等方面要为未来提供可持续协调发展的条件。这也是系统思想对经济法应考虑的“可持续发展”的不同理解。 考虑到这个制约因素,经济法的价值就可表述为“整体的、长期的、对人类有益而无害的高效率”,或“整体的、长期的效益”。这里的“整体”也应作发展的理解。目前一般仅限于国家,将来还要发展成为全球。欧盟等区域经济的一体化已体现了这一趋势。 但不能将“可持续发展”作为经济法的最高价值取向。因为可持续发展只是决定经济法价值的多个因素中的一个,它强调的中心是经济发展的“可持续”而不是“效率”,以此为价值,经济法则沦为片面的“公平法”,而实质上,经济法是效益法,更强调效率。 还应指出的是,经济法价值是一个由多层次价值构成的系统,上述结论只是经济法的最高价值,即经济法系统的价值。经济法系统要使其整体的最高价值得以实现,必须靠其元素-各个部门法及具体的法律、法规乃至规范对经济关系的实务调整。它们又具有各自不同的最高价值。如企业、公司法重效率;金融、保险法重安全;社会保障法重公平;国资法重效益;等等。下一层次的价值是上一层次价值(目的性价值)的手段性价值。只有同时对经济法各亚部门法、具体的法律、法规甚至具体的制度或规范的价值进行研究,才能得出对经济法整体价值的既完整又充实的认识。但是,经济法的最高目的性价值只有一个,不能将其亚部门法甚至具体法律、法规的价值或法所共有的一些工具性价值视为经济法的价值,如“安全”、“秩序”、“公平”、“正义”、“效率”、“效率优先,兼顾公平”等。 (三)经济法的调整对象问题 经济法的调整对象问题一直是经济法理论研究中争议的焦点,目前主要又集中在经济法是否应该并能够调整部分横向经济关系上。因此,研究这个问题,应首先解决一个部门法能否调整两种以上的社会关系问题。笔者同意这种观点:部门法与各类具体的社会关系并非一一对应的关系,即一种社会关系可以由不同的法律部门来调整,一个法律部门可以调整不同性质的社会关系。(注:参见潘静成、刘文华主编:《中国经济法教程》,中国人民大学出版社1995年版,第26~27页。) 从系统科学的观点来看,系统各元素总是相互关联的,即不以人的意志为转移地彼此相互配合、相互制约,并共同或分别作用于系统的对象之上。其中,分别作用也是以各元素间的联系为前提的。对于法制系统来说,各部门法(子系统)间应相互配合,包括它们在总的原则指导下对各部分社会关系进行分别调整。但仅此还不够,还必然包括有时又共同对某种社会关系进行综合调整。当然,由于各部门法宗旨不同,其调整的目标、层次、角度、程度及方式等均有所不同。一种社会关系由几个部门法调整,不仅是可能的,而且往往是必需的;一个部门法调整多种社会关系也是如此,刑法就是既调整财产关系,又调整人身关系,既调整横向关系又调整纵向关系的法律部门。把相互联系的几个对象和相互联系的解决问题的几种手段看作一个整体(系统),正是系统方法的精髓。 本文无意否定部门法及其调整对象划分的必要性和重大意义,笔者只是想说明,有必要允许一定程度上模糊性的存在。部门法及其调整对象之间往往有部分程度不同的交叉,只能“界定”而无“界线”。 经济法因纵、横经济关系之间的联系日益密切,传统部门法无法继续对其有效地分割调整而产生,其历史使命就是要解决好经济关系的法律调整中这一新出现的重大矛盾问题。因此,它必须有整体性的思维和综合调整的方法,它在实际调整过程中也必然涉足传统部门法的调整对象,即已构成大系统之子系统的纵、横两种经济关系。 1.纵向经济关系应完全由经济法来调整 当代国家的管理应分为行政管理和经济管理两个相对独立的部分,由此产生的行政管理关系和经济管理关系应分别由行政法和经济法调整。 首先,经济关系日趋复杂化:经济关系运行的范围由地区至国家至全球,显著扩大;经济运行的形式由实物形态(有形)至价值形态(形)发展,目前以无形形态为主,知识经济将逐渐成为经济的主流;生产力及经济的发展由低速度至几何级加速度飞跃;经济运行节奏由慢至快现已远非过去可比……这些变化使经济管理的决策要考虑更多且瞬息万变的信息,决策越宏观需要处理的信息就越多。决策必须以最快的速度形成和实现;否则会因不合已变化的形势而失效。这样,“生产队长分工”式的、以命令与服从为手段的行政管理是不能胜任的,即经济的“行政管理失灵”。 其次,计划体制向市场体制的转轨及公有制观念的突破,使经济生活中主体及其经济利益日趋多元化和平等化,国家日益成为社会利益主体中平等之一元;各种利益的增减主要通过市场规律的作用来实现,对经济生活的管理必须由“国家管理”向“社会管理”转变。管理者虽仍是国家,但它应是整个社 会各种利益主体的代表而不能仅反映自己的利益,管理的方式也应由“管制”、“控制”转变为“调控”或“协调”,行政管理是不能满足这种转变要求的。 不能放弃对经济的国家管理而将其完全交由市场自由调节。社会化大生产一方面要求有生产力诸要素配置的更大自由,另一方面又要要求加强超然于市场主体之上的公共权力的管理。这种权力只能由国家行使。经济管理从行政管理中独立出来后,必须尽快形成一套有效的程序和方法,经济管理必须考虑它与市场机制的关系问题。因此,管理中的决策本身就含有市场机制的制约因素,由此形成的纵向经济关系本身就含有横向的因素,纵向关系在运行时又要受到横向关系的再次制约(其运行内容就是制约后者并受后者的制约)。所以说,纵向经济关系受到的横向经济关系的制约是从内在到外在、内外兼有的。因此,行政管理失灵导致了对纵向经济关系的“行政法调整失灵”。 2.部分横向经济关系也应由经济法调整 横向关系如果不制约纵向关系,就会导致纵向关系的专断(如社会主义国家经济体制改革前),从而最终失去其自身存在的条件;纵向关系如不制约横向关系,则无存在的必要(如自由资本主义时期),横向关系会破坏其自身运行的环境并最终灭亡。实际经济生活中,不管是否承认,纵对横的制约已遍及每个领域,市场行为在某种意义上讲,是个体意志与社会整体的意志(体现为国家意志)协调的结果,只是在不同的行为中后者在量和力度上有所不同。但是,将国家经济管理只视为对市场个体权利和自由的限制,是自由资本主义时期的认识。当代国家的经济管理,更多的是为市场主体服务,为其追求个体效益的最大化创造更好的环境。所以,国家在经济生活中的作用,用“调控”、“管理”来表示更好,而“干预”一词,不论作何解释,都免不了让人产生“外力管制”、“干涉”的联想,它体现了自由资本主义时期对政府在经济生活中作用的否定评价。 上述情况说明,纵对横的制约也是内在、外在都有的。经济关系的这种变化是现代市场经济条件下市场单独调节“失灵”和民法不能单独调整全部横向经济关系的根本原因。 横向经济关系又可依其与纵向关系联系的密切程度分为两部分:与纵向关系相互作用较直接的由经济法调整或由经济法与民法共同调整,与纵向关系相互作用间接的由民法调整。从形式上看,前者一般是宏观的或有关影响整体利益的主要产品和服务的横向关系。当然,这一标准也是相对的,因而民法与经济法在这一领域既有分别调整,又有共同调整。 应指出的是,经济法的调整对象也是一个动态的、开放的系统,其内部元素及元素间相互联系的方式在不同时期会有所变化。特别是我国正处于计划经济向市场经济过渡时期,新的经济关系会不断产生,许多存量经济关系也会发生性质的变化,因此经济法调整的具体经济关系在量上必然会发生较大的变化。但是,两种手段协调运用是现代市场经济的基本内涵和要求,经济法不会因无调整对象而先于法的整体消亡。 系统科学和经济法都是内涵丰富、博大精深的新学科。系统科学对经济法学研究的方法论意义也体现在经济法学大小不同的各种理论问题之中,除上述基本问题外,它对于正确地认识经济法的调整方法、经济法律责任、经济法基本原则、经济法的主体体系等其他经济法的重大理论问题,也有着科学的和现实的意义。例如,目前法理学已认为法的调整方法也应作为划分部门法的标准。(注:参见孙国华主编:《法理学》,中国人民大学出版社1994年版,第380~381页。)笔者认为,经济法之所以能够成为独立的法律部门,主要就是因为它提出了对经济关系法律调整的不同主张,并综合运用了多种调整方法,其中包括民事制裁、行政制裁和刑事制裁的方法。但是,经济法方法是否具有独特性?这一重大理论问题还未得到根本的解决,持不同观点者知无不言,言已殆尽,却莫衷一是,至今仍无突破。依笔者愚见,根本原因在于方法论的局限性,经济法学研究中一直存在的最大的问题也许就是未能自觉地使用科学的方法论。生产力的发展和生产的社会化程度都要求我们用整体的和联系的观点来认识和处理当代经济关系,只有抛弃那种认为在现代市场经济条件下,仍应对纵、横经济关系分而治之的机械的还原论思想,代之以辩证的系统观,经济法学才会有新的发展和重大突破。 系统科学论文:系统科学在校内教导中的实用性 作者:王浩 单位:太原科技大学哲学研究所 学生在实践过程中,会适时通过个人情绪等形式进行反馈,这就要求教师要及时获取教学反馈信息,随时调整教学计划。在整个教授过程中,教师引导学生完成情感转移,使师生间的感情渐渐趋于一致,进而完成知识的反馈。特别值得注意的是,教育要重视前馈,教师应该预见到偏差提前加以干预,而不是等到学生出了偏差来纠正,以保证其不要出现大的偏差。教师在教学过程中进行有针对性的给予前馈信息,对提高教学质量大有益处。有序原理在高校体育教学中的运用在高校体育教学中,只有处理好系统内部各要素之间,以及内外部环境间的关系,让整个系统处于有序开放状态下,以保证教学的有序。为了使课堂教学成为开放的系统,就要求高校体育教师在教学过程中,按照有序原理组织教学。在这个过程中,就需要教师保证每个个体之间畅通的信息交换。教师应给学生充足的时间去思考、分析各要素关系,使其找出规律,调动学生学习积极性,培养学生的独立自主能力。在教学过程中,教师应尽量保证教学信息在内外部之间的交换,使学生的思维积极活跃,保证其处在非平衡状态。在有序原理的指导下,教师应在传授知识的过程中,把结构化的知识信息传递给学生,让学生将记忆中相关的信息都联系起来,使之组成一个更复杂、更有序的结构。整体原理在高校体育教学中的运用整体原理对高校体育教育有着重大的理论指导意义。在教学理论中,强调系统性、完整性、连贯性。高校体育教师对知识体系的整体结构把握,形成一个内在联系,进而形成一种对抽象形态的构架的准确把握。在体育教学过程中,教师要注意知识间的内在联系,把每一个独立的知识联系起来,让学生可以对在体育教学过程中所学知识有一个整体性的认识。还需要教师有较宽的知识面,在教授本学科知识的同时,穿插讲授其他学科和体育学科的外在联系,让学生分析思考,最终使学生具备复合知识。高校体育教学各要素如教学设计、教学目的、教学方法之间一定要协调配合,这就要求在教学环节中,教师要对整个教学过程进行系统分析,以发挥系统的整体功能。教师在教学过程中使学生大脑中各子系统所储备的信息联系起来,不断促进学生的成长。 系统科学可以使高校体育教师发现,大学生也是一个动态和开放的系统,在这个系统中每一个学生的具体情况都不一样。随着生活和学习环境的不断改变,大学生在思想上也都发生了巨大的变化。所以,高校体育教学应从实际教学情况出发,按照系统科学的结构性和层次性的原理,根据不同对象,采取相应的教育方法,对大学生进行有针对性的教育,把学生为主体的思想真正体现到教学中。有助于学生对高校体育教学的重新认识高校体育教学的主要任务是增强体质、陶冶情操、提高学习效率,使大学生身心健康,实现德、智、体全面发展的人才。如果只是单纯片面发展智力而忽视体力发展的教育是有缺失的,就不是全面的教育。体育运动可以有效调节大脑的兴奋和抑制,能使大脑供氧更加充足,获得更高的营养物质,提高脑细胞的反应速度,从而促进智力的发展。高校体育教学不是独立于社会大系统外的系统,它也是其中的一个子系统。为了保证高校体育教学的顺利开展,就需要不断与社会进行有效的信息交换,不断把能量充实到高校体育教学系统中来。高校体育教学必须树立未来教育的观点,未来教育就是从空间和时间上来探索研究。研究未来高校体育教学,要以大量统计数据为基础,运用系统科学的方法,把高校体育教学放在社会大系统中去考虑,最终让学生可以系统的、科学的对高校体育教学有一个新的认识。有助于完善高校体育教学模式解决某一类问题的方法论就是模式,一般指可以作为模板、模本。美国学者乔伊斯和韦尔最先将模式一词引入到教学领域加以系统研究,是研究教学模式的先驱。他俩在《教学模式》一书中认为“:教学模式是构成课程和作业、选择教材、提示教师活动的一种范式或计划。”通过教学设计,将教学系统各要素在一定教学理论思想指导下,进行科学的安排,建立起来的较为良好、稳定的教学活动结构和活动程序就是教学模式。 引导示范和自主学习要穿插进行,循序渐进,查缺补漏,及时获取学生反馈信息,提高教学质量,使不同的学生在体育教学过程中素质得到全面的发展。在高校体育教学过程中,教师应该积极创新。由于学生存在个体差异,其学习能力、运动技能、身体素质等都存在着一定的差距,其生理、心理是在不断变化的。这就需要教师针对不同的情况要选择与其相适应的教学模式,做出相应调整,促进学生向更高层次发展。这样体育教师的综合教学能力就显得十分重要,就要求教师在不断加强自身能力的同时,灵活运用教学手段,应用体育教学模式的不同特点,最终达到教学优化的效果。 系统科学论文:系统科学理论在煤矿中的体现 作者:李林 姜德义 单位:西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室 系统科学是一门新兴的边缘科学,也是一门极为庞大的学科,系统一词的定义或解释是多种多样的,共同点是把系统看作一个整体,由许多部分或许多因素组成,这引起因素或部分彼此之间有密切的关联。系统具有整体性、相关性、目的性和环境性等特点。以此科学为指导,并应用于我们的各项管理工作中,必将使我们的资源规划管理水平走向规范化、科学化。 1系统及其结构 系统是存在于一定环境中,由若干相互联系、相互作用的要素构成的,具有特定功能的整体。系统在整个自然界中普遍存在。无论是自然界,还是人类社会或思想领域,大到整个银河系,小到微观世界的原子,系统无处不在,无时不有。万事万物都自成系统,而又互成系统。 1.1系统应具备的条件(1)系统都是由两个以上的要素组成,按照一定的方式组合成,而这些要素本身也自成系统。如在整个人类资源中,由矿产资源、人力资源、水资源、生物资源等组成;而每种资源又是一个独立的系统,分别有各自的组织结构。(2)系统中的各个要素之间,都是相互联系、相互制约的,其中任何一个要素的性质和行为发生变化,都会影响其他要素,甚至系统整体的性质和行为发生变化。例如,对于矿产资源来说,如果不对其进行科学的规划开采,将直接对水资源、生物资源构成极大的威胁;同样的,水资源的泛滥,也影响着矿产资源的开发利用。(3)系统总是存在于一定的环境中,并且与环境不断的交换物质、能量和信息。世界上没有绝对意义上的封闭系统。正如我们进行的矿产资源开发利用一样,资源的开发处在生物环境、水资源环境、大气环境和人类本身的环境之中。 1.2不同结构的系统具有的特征系统的组成是通过其自身的特定的结构而组成的,而结构是系统内各要素联系的全体和集合。同样的要素可以有多种不同的组合,而这些不同的组合,可以直接影响到整个系统的总体功能,可能会产生1+1 2或1+1=2甚至于1+1 1的结果,这取决于系统的结构。(1)稳定性。任何系统都具有自稳、自组的功能。这就是说,系统内各个要素之间,只要保持稳定的相互联系和有序的相互作用,就能构成相应的自我稳定、自我组织的状态。(2)层次性。任何一个复杂的系统,都可以在纵向上把它分为若干等级。如:教育管理系统可以分为国家教委、地区教委、院校、年级、班主任。同样的矿产资源规划也可以划分为国家级规划、市省级规划、区县级规划。这样将系统在纵向上的线性划分,可以使复杂的问题简单、清晰化,便于问题的梳理和研究解决,而避免“胡子、眉毛一把抓”。(3)开放性和动态性。在系统的世界里,任何类型的系统结构,都不会是绝对封闭和绝对静止的,它总是存在于一定的环境之中,与外界保持着不断的能量、物质和信息的交换,总是处于由量变到质变的动态之中。 2矿产资源规划中的系统体现 2.1矿产资源规划与环境保护当今,环境与发展是全世界人民共同关注的问题。环境的好坏直接或间接地影响到地球上的生态环境的平衡程度,最终会影响到人类自身的生存与发展。可持续发展战略要求人类在发展的过程中,要受到环境的制约,良好的环境会又促进可持续发展的进程。地球系统科学是一门崭新的科学,它是可持续发展的理论基础,同时也为可持续发展提供了方法论。在矿山的露天开采中,需要大面积剥离岩土岩。所以,露天开采会大面积的破坏矿区周围的生态环境。所以,如何在开发矿产资源的同时,保护好我们子孙后代赖以生存的土地和环境,是矿产资源规划过程中要注意的重要一环。利用地球系统科学的方法与手段,对各种影响环境变化的因素进行分析,可以对环境变化进行预测、评估和治理或控制。在矿产资源规划中,应该坚持“矿产资源开发利用与生态环境保护并重,预防为主,防治结合”的方针。 2.2矿产资源规划与水资源随着矿产资源的不断开采,整个矿区范围内的生态环境进一步恶化,煤矿的开采使地下水急剧下降,季节性河流断流。露天开采更加会在一定范围内破坏仅有的一点植被,加剧了水土流失。矿产资源开发对水资源的破坏,主要表现在对地表水的污染和造成地下水资源减少甚至枯竭三个方面。有的矿业开发企业在生产过程中,不重视环境保护,将生产过程中的矿渣、尾矿、废石、弃土直接倒入江河中,造成地表水严重污染。有的将矿渣、尾矿等堆放在江河岸边,长期受到阳光、雨水和空气的作用,会产生有毒有害的液体,排入江河水中,引起水资源严重污染。为了控制环境进一步恶性变化,在矿产资源规划过程中,要注意水土资源的流失而造成的环境污染。污染的种类繁多,涉及面广。要治理与预防环境污染,必须针对不同的污染采用不同的治理与预防措施。在矿产资源规划中,新建矿山的准入条件中有一条:应该具有矿山开采过程中的地下水源的保护措施。 2.3矿产资源规划与生态资源大规模的矿产开发活动,引起地形地貌发生改变,破坏了风景名胜,地质遗迹受到破坏。如在四川龙门山一带的石灰石矿开采,对龙门山推覆构造、冰川遗迹的破坏;又如在云南澄江帽天山动物化石群自然保护区附近大规模露天开采磷矿的行为,造成对地貌景观与地质遗迹的破坏。所以,在矿产资源开采规划中,将自然保护区、森林公园、风景名胜区、重要地质遗迹、重要文物古迹、机场、军事设施、桥梁等列为禁止开采区,这就是对重要地形地貌的一种保护。 2.4矿产资源规划与大气污染矿业开发引起的环境污染是比较普遍的现象。主要是矿产资源开发中形成的废气、废水和废渣中的有毒有害物质。如烟尘、灰尘、二氧化硫、硫化氢、氰化物、重金属等,对大气、地下水、地表水、土壤和农作物等的污染,使矿区生态环境遭到破坏,造成对人、畜生存的危害。所以,在矿产资源规划中,新建矿山准入条件中有一条:具有矿山地质灾害危险性评价报告和环境影响评价报告。 2.5矿产资源规划与可持续发展现在存在相当数量的集体、个体矿山,正在进行掠夺式采冶矿产资源。这些小型生产企业往往设备简陋,对矿产资源采用“采富弃贫”的开采方式。矿产资源浪费严重,使宝贵的矿产资源受到破坏,甚至严重影响到国有矿山的正常生产。可持续发展包含两层含义:首先它应列属于发展的范畴,发展应同时涉及经济效益的增长与社会进步等方面。目前,许多国家与地区以污染环境和破坏生态系统为代价所带来的暂时性的经济效益之活动,不应作为发展的范例。其次,它具有可持续性,说明了人类在满足自身目前的物质生活条件与精神享受的情况下,应该为自身的未来以及子孙后代,创造一些便利条件或机会,至少应不以损害后人的利益为前提。在发展的可持续性过程中,必须保持环境、社会、经济发展的协调性,才能使发展达到优化。发展的可持续性,要求当代人之间,以及当代人与后代之间在自然资源的利用与获得效益上,应该体现出机会均等性。在矿产资源总体规划中,矿山资源的开发要在统一规划中进行,要坚持大中小矿体、高低品级矿体统一规划,不能滥采乱挖,长远与短期规划相结合,不能“急功近利”。 3结语 我国矿产资源总量丰富,但人均占有量少,人均占有矿产资源为世界人均占有矿产资源的58%,居世界第53位,从人均占有矿产资源量的角度来看,我国是一个矿产资源相对不足的国家。在矿产资源开发利用的过程中,我们要眼观全局,利用系统科学的观点,来进行矿产资源开发利用规划。可持续发展要以大自然的承受能力为限度,不能以牺牲环境为代价去换取经济的发展,所以要努力实现矿产资源的有效保护和合理开发利用。在进行规划的过程中,要兼顾环境问题和生态问题等。这样,我们的规划才能为社会经济发展服务,才能满足可持续发展的要求。 系统科学论文:中医系统科学理论论文 1系统科学概况 系统的概念最早来源于古代人类的社会实践经验,自人类有生产活动以来,就无时无刻不在同自然系统打交道;在人类知道系统科学之前,就已经在进行辨证的系统思维了;我国古代的农事、医药、天文、工程等方面的成就,都不同程度地反映了朴素系统科学思想的自发应用。作为现代科学技术结构体系中的系统科学,是我国著名科学家钱学森在总结概括已有科学技术分支并根据现代科学技术发展的特点提出和创立的。他从三个层次概括了建立系统科学的重要意义,一是直接改造客观世界的科学指导;二是为工程技术直接提供理论基础;三是在技术科学的基础上进一步抽象概括为认识、揭示客观事物规律的基本理论。系统科学的学科结构包括一门基础科学,即系统学;三门技术科学,即控制论、运筹学和信息论;以及一门工程技术,即系统工程。总体而言,系统科学是以系统为研究对象,研究系统内部诸要素之间规律的科学,其研究对象十分广泛,从研究物质运动规律的自然科学,到研究人类社会活动规律的社会科学,只要具有系统的特点,均可作为研究对象。 2中医理论与系统科学理论的契合点 系统是指由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的总体,其共性特点可以概括为整体性、关联性、动态性、有序性和预决性。而中医学理论具有强调整体观念、遵循阴阳五行规律、重视脏腑经络联系等特点;因此,体现我国古代医疗实践经验和规律的中医学完全具备系统的特点,可以成为系统科学的研究对象,就理论实质而言,两者亦十分相似。 首先,就系统的整体性而言,是指系统具有其组成部分所没有的功能,即“整体大于各孤立部分之和”。中医强调人体是一个有机整体,由五脏六腑、四肢百骸所构成,各部分有机配合,共同实现人的形体完整和功能正常。并且,人体还与所处的自然环境、社会环境构成一个系统,从而影响人体的健康。 其次,系统的关联性,是指系统各组成部分之间以及系统和其环境之间具有相互关联、相互制约、相互作用的关系,并且这种系统的关联性决定了系统整体性的存在。不难理解,人体五脏六腑的功能都不是独立的,比如脾与肝虽功能各异,但相互影响,情志不遂,肝气郁滞乘脾,形成肝郁脾虚证,就是很好的例证。人体中的气、血、津液等物质可以将各组织器官有机地联系起来,相互联系、促进和滋生,共同决定人体的整体功能水平。 再次,系统具有动态性和有序性的特征。动态性是从时间的维度来观察系统,其每时每刻都在运动变化,不存在绝对的静态;而有序性则是系统关联性在空间上所表现出来的结构层次,以及动态性在时间上所表现出来的演化方向,使得系统具有在空间、时间和功能上的有序性质。总结起来,即是系统的整体和各个部分都是在不断发展变化的,而且这种运动越是有序,其组织化程度也就越高。人体的生理功能变化和病理演变过程都充分体现了这种动态性和有序性的特征。比如,中医理论中有“女子二七而天癸至,任脉通,太冲脉盛,月事以时下,故有子;……;七七任脉虚,太冲脉衰少,天癸竭,地道不通,故形坏而无子也”的描述,充分体现了人体的动态特性。而根据中医的阴阳五行学说,人体五行之间的生、克、制、化都按照一定的规律进行,则是人体有序性的真实反映。 最后,系统的预决性表现为系统的有序性能够使其自动导向它的终极状态,这一特性在生命和生物系统中表现得尤为明显。生理学中的正反馈概念,就是对人体系统这一特点的真实反映。不仅如此,人体的预决性在中医学理论中也有充分的体现,比如"久病入络"的理论,就描述了人体久病必然导致病邪逐步由外向里,由浅入深,最终导致络脉损坏、脏腑衰竭的病理变化规律。从以上阐述,可以看到中医理论中的阴阳学说和五行学说,藏象学说和经络学说,六淫、七情致病理论,以及中医的辨证论治思维过程,这些都无不强调了人体的整体观和人体与环境、社会的整体观,也就是系统的观点。因此,运用系统科学的理论开展中医学的结构化和规律性研究是可能的。前面提到,医案是中医名家临床经验的结晶,是传承中医学术思想和经验理论的重要载体;因此,医案的系统研究就是应用系统科学开展中医研究的重要内容。系统科学理论的引入,使我们能够从宏观的角度,透过极其复杂的医案信息表达,把握中医辨证论治的总体发展变化趋势,以及医案中各要素间的内在有机联系;从而能够确定宏观的医案结构,并且细致地描述医案中各信息的发生规律;因此,系统科学思想为中医医案的研究提供了可靠的科学依据和理论基础。 3展望 迄今为止,中医医案的系统研究方法还处于起步阶段,如何更好地改良以适应中医医案研究的需要还应不断探索。通过分析,我们认为运用系统科学建立医案结构化模型并进行规律性研究,具有重大的理论和实践意义。开展这一研究,能够使我们从宏观上把握医家的学术思想和理论风格,充分展示其临床辨证论治的丰富内容和思维特质;亦能够变革中医医案的现有形态,使医案的研究和学习真正成为与中医学性质相一致的系统工程。总之,这种研究方法能够集中医专家、系统科学家和工程技术专家的共同智慧,为医案研究的发展提供广阔的前景和余地,也为医案研究同临床医学、基础医学的有机结合创造了更加有利的条件。综上所述,系统科学对思维科学的深入认识,将有助于将医案研究引向更深的层次,运用系统科学理论的原理和方法研究中医医案具有科学性和可行性。 作者:熊丽辉 单位:长春中医药大学基础医学院 系统科学论文:系统科学理论在医疗管控中的应用 作者:张秋民 单位:永煤总医院 一、系统科学的基本思想及基本方法 1.系统论、控制论和信息论。系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。系统论要求把事物当作一个整体或系统来研究,并用数学模型去描述和确定系统的结构和行为。所谓系统,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体;而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点。指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和,认为一切生命都处于积极运动状态,有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放,获得物质、信息、能量交换的结果。系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约的关系,具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。控制论是著名美国数学家维纳(WienerN)同他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。它摆脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚,使用新的统计理论研究系统运动状态、行为方式和变化趋势的各种可能性。控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势,控制系统的稳定,揭示不同系统的共同的控制规律,使系统按预定目标运行的技术科学。信息论是由美国数学家香农创立的,它是用概率论和数理统计方法,从量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门科学。信息就是指消息中所包含的新内容与新知识,是用来减少和消除人们对于事物认识的不确定性。信息是一切系统保持一定结构、实现其功能的基础。狭义信息论是研究在通讯系统中普遍存在着的信息传递的共同规律、以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。广义信息论被理解为使运用狭义信息论的观点来研究一切问题的理论。信息论认为,系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现其有目的的运动的。信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃的实质,有助于探索与研究人们的思维规律和推动与进化人们的思维活动。 2.耗散结构论、协同论和突变论。耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。一般说来,开放系统有三种可能的存在方式:(l)热力学平衡态;(2)衡态;(3)远离平衡态。耗散结构论者认为,系统只有在远离平衡的条件下。才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化,这就是普利高津提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。在长期的研究工作中普利高津发现,当一个远离平衡态的开放系统,由于许多复杂因素的影响而出现非对称的涨落现象,当达到非线性区时,在不断与外界进行物质和能量交换的条件下,系统将可能发生突变,由原来的无序混沌状态自发地转变为一种在时空或功能上的有序结构。事物的这种在非平衡状态下新的稳定有序结构就称为耗散结构。而耗散结构论则是探索耗散结构微观机制的关于非平衡系统行为的理论。系统论所要寻求的也就是这种具有有序性的稳定结构,从这个意义上说,耗散结构论与系统有异曲同工之妙。协同论是20世纪70年代联邦德国著名理论物理学家赫尔曼•哈肯在1973年创立的。他科学地认为自然界是由许多系统组织起来的统一体,这许多系统就称为小系统,这个统一体就是大系统。在某个大系统中的许多小系统既相互作用,又相互制约,它们的平衡结构,而且由旧的结构转变为新的结构,则有一定的规律,研究本规律的科学就是协同论。协同学理论是处理复杂系统的一种策略。协同学的目的是建立一种用统一的观点去处理复杂系统的概念和方法。协同论的重要贡献在于通过大量的类比和严谨的分析,论证了各种自然系统和社会系统从无序到有序的演化,都是组成系统的各元素之间相互影响又协调一致的结果。它的重要价值在于既为一个学科的成果推广到另一个学科提供了理论依据,也为人们从已知领域进入未知领域提供了有效手段。突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立的。其研究重点是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论基础之上,通过描述系统在临界点的状态,来研究自然多种形态、结构和社会经济活动的非连续性突然变化现象,并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来,并对系统论的发展产生推动作用.。突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在着的突变式质变过程,揭示出系统突变式质变的一般方式,说明了突变在系统自组织演化过程中的普遍意义;它突破了牛顿单质点的简单性思维,揭示出物质世界客观的复杂性。突变理论中所蕴含着的科学哲学思想,主要包含以下几方面的内容:内部因素与外部相关因素的辩证统一;渐变与突变的辩证关系;确定性与随机性的内在联系;质量互变规律的深化发展。 二、医疗质量管理的特殊性 1.影响医疗质量的因素众多且关系复杂,如环境、设备、员工心理与专业素质、服务对象、管理与关系协调、勤务保障等构成复杂的网络系统,各因素之间不是简单线性关系。 2.医疗质量全面、动态优化控制难度较大,一时一点一人的质量状态达标易,全面、动态的实现“时、点、人”最优难,而病人对质量要求确是全面、动态最优且不断进步提升。 3.高度的个体生理、病理与服务需求差异性大、随机性强,质控团队与技术团队之间信息不对称,不能简单套用宏观统计规律。 三、系统科学思想与方法在医疗质量管理中的具体应用 1.建立完善的医疗质量管控的组织体系。实行院、科(病区)个人三级质控组织体系,明确职责分工和活动方式。组织层级与幅度要结合医院业务规模、经济规模等实际情况而定,追求组织体系简洁灵活、响应有力、经济实用、可控可变,反对形式复杂、体制僵硬、反应迟钝的官僚组织形式。 2.建立科学的医疗质量评价标准的指标体系(见表1)。从员工素质、行为规范及执行力、环境条件、设施设备状态、制度标准、服务对象认知度、终末事件等方面入手设计质控指标体系,特别注意预警指标即红线指标为安全保底指标,蓝线指标为质量优秀指标。衡量质控指标体系设计科学与否的标准是层次分明、重点突出、表达有效、可客观测度、过程与结果相统一,防止指标繁杂、相关性差、观测成本过高情况。 3.建立明确的、可追溯、能追究的医疗质量)管控的责任体系。建立质量管控的责任体系就是回答“谁?干什么事?什么时间干?干好吗?”的问题,做到人人有事干、事事有人干、做事要负责、失职可追溯、应追究。影响医疗质量诸多因素中,人是最关键的因素。影响人的因素中责任心占据重要地位,个人能力的发挥好坏与个人责任心密切相关,因此建立明确的、可追溯、能追究的医疗质量管控的责任体系是质量管理的基础,一定要高度重视。在建立责任体系时要注意岗责、人岗、责权利的科学匹配,才能最大限度发挥责任体系协同效应。 4.建立持续有效的医疗质量管控的内生动力机制。严把员工入口,加大全员培训,增强质量意识,树立“质量就是效益,质量就是品牌、质量就是荣誉”的价值观念和质量导向,形成全员质控自觉意识和内心自我激励,这是质量管控的可持续内生动力源泉;加大质量管理奖罚力度,建立质量淘汰机制,强力约束质量管理失职失范行为;实行质量考评累计积分制,积分数量与劳动合同续签、转正,职称职务晋升、岗位调整、荣誉称号、薪资提升等长期切身利益适度挂钩,责、权、利保持一致。加大医疗服务过程质量监控力度及透明度,防止质量死角和细节盲区,消除侥幸心理和偷懒、敷衍了事行为。 5.建立完善的医疗质量信息化测控考评分析系统。面向服务需求,面向实际问题,以病人为中心优化医疗流程,引入现代信息化技术手段上线入网全面整合信息流、物流、人流,实现关键数据存储、测量、分析、控制、预警的自动化、连续化、信息化,建立电子质量监控中心对病历、医嘱、处方、医技报告单、手术麻醉记录、护理记录、医疗管理等集中中央监控,设定标准和逻辑流程、逻辑关系,自动检测、分析判定,结合现场人工监督检查结果对分级(院、科、个人)、分质控单元实时动态质量评价,评价结果与动力机制联动推进质量状态稳步上升,通过现代技术手段提升质量管理水平。 6.重视系统分析与整合及分类管理与动态化管控,增强质控实效性。人、财、物,制度规范、信息监控、激励机制等相互作用使得质量管控系统行为复杂多变,甚至微小变化导致质控系统紊乱失控。通过系统分析和系统整合,针对不同环境、不同状态抓系统主要矛盾或矛盾主要方面采取动态化管控手段和纠偏机制,力争使系统目标保持在最优区间;不断优化管控路径保持最小资源消耗(投入)最佳输出的状态,增强质控实效性和经济性。 系统科学论文:系统科学下工业产品构造观 人们对事物的认识是与当时的科技和哲学思想相关的。工业产品是随着工业革命的发展而发展起来的,并且受到此阶段科技和哲学认识的制约。从工业革命时代一直到20世纪末,机械唯物主义是占据一定地位的,人们对事物的认识具有孤立、静止、片面的一面。而系统科学的出现给现代人的认识带上了一个新台阶。从系统科学的角度研究工业产品,将给产品的设计带来新的视野。 1工业产品系统、元素与环境 工业产品是个复杂的系统,它由许多元素组成,同时又处于一定的环境中,受到各种因素的制约。同时工业产品系统与环境之间不断进行物质、能量、信息的交流,离开了环境,工业产品系统就成了孤立的、封闭的系统。因此,元素和环境对研究工业产品系统具有重要的意义。 1.1工业产品系统概述工业产品是否是系统,是否具有系统的特性?让我们先来看看系统的定义。一般系统论的创始人贝塔郎菲定义为:“处于相互关系中并与环境相互联系(从而形成组织整体)的元素的集合。”这说明,系统与环境的相互联系和作用,具有整体性的行为和功能。每个工业产品都是由一定的元素组成的,各元素之间的相互联系和作用组成了一个新的整体,具有新的产品功能。如工业产品冰箱的各个组成部分由压缩机、冷凝器、温度控制器、箱体等,组成一个有机系统,就成了一个具有冷冻、保鲜功能的新产品。而如果把这些零件单独的扔在一起,就成不了特定的产品为人们所使用。这表明,工业产品是一个系统,它符合系统的一般定义,具有系统的普遍特性。因此,我们因从系统科学的角度对工业产品进行系统的考虑与研究,以便工业产品更好的为人类服务。 1.2工业产品的元素系统科学认为:“构成系统的最小组成部分或基本单元,即不可再细分或无须再细分的组成部分,称为系统的元素。”并且,“系统内部诸元素不是毫无关系的偶然地堆积在一起的,而是有着紧密的相互联系和相互作用,否则它就不是一个系统。”如冰箱中各元素(压缩机、冷凝器、温度控制器、箱体等)相互作用,通过物质、能量、信息的交流才使这个整体产生保鲜、冷冻新的功能,否则只是一堆普通的工业零件。 1.3工业产品的环境任何工业产品都存在于一定的环境中,并和环境保持着密切联系。长期以来,人们对产品环境的理解只是从产品使用的自然环境着手,把产品使用的地点当成了产品的唯一环境,而忽略了其他因素。这是简单的、线形的环境观。为了更加全面理解工业产品的环境,先来看看系统科学中环境的含义。“所谓系统的环境,指的是与系统组成元素发生相互影响、相互作用而又不属于这个系统的所有事物的总和。”这说明环境是系统之外所有与之相关联的事物。可见,产品的环境并非仅仅指产品使用的地方,而是产品系统之外的所有与它有关联的因素,包括自然、社会、经济等等因素。当我们分析产品与其环境的关系时,应当将产品作为其环境所构成的大系统的元素,从而使环境的功能最优化。因此,工业产品系统、元素以及环境,这三者之间关系十分紧密。工业产品系统决定着产品元素,同时元素的组成制约着产品系统。环境对工业产品系统也起着极为重要的作用,产品通过与环境之间的物质、能量和信息交换,可以使产品自身更加稳定,从而给产品用户带来方便,给人类带来舒适的生存环境。 2工业产品系统的功能 “凡系统都有自己的功能,这是功能的普遍性。”前文已说明工业产品是系统,那它就有功能。如手机的功能是通信,并且系统的功能不是单一的,而是有多种功能。手机不仅满足通信功能,还有娱乐功能等。另外“,系统的功能还与环境有关。同一系统对不同功能对象可能提供不同的功能服务。对象选择不当,系统无法发挥应有的功能,即所谓‘大材小用’。”冰箱具有保鲜冷冻的作用,但我们不能在夏天的时候把冰箱门打开来降低房间的温度。这会对产品系统功能的发挥产生不利的影响,从而影响产品的使用寿命。总之,系统的功能由元素、环境共同决定。 3工业产品系统的特性 工业产品是一个复杂的整体,它由许多部分组成。由于人们长期受线性思维的影响,把工业产品看成是线性系统。在这种思想下,人们往往只注重产品的各个部分,而忽略了对各个部分之间关系的重视。工业产品作为一个有机整体,它主要有整体性和自组织性等特性。 3.1工业产品的整体性在工业产品设计中,往往有这种现象,设计师在遇到一个自己喜欢的结构或外观时,总喜欢把这种样式附加到其他产品中去,即便这种样式与该产品的功能不符合。为什么一个工业产品的组成部分均来自于其他经典产品样式,而整体效果却并不理想呢?那是因为工业产品系统的整体性强调的是综合性,目的是总的效果,而不是简单的组分叠加。设计师陷入了对产品局部功能的追求,而忽略了对整体的考虑,从而破坏整体功能。只有处理好各部分的关系,才能使产品的整体功能得以发挥。仅仅认识部分不可能真正地认识整体,单单从整体来把握对象而不深入到部分也不可能全面地认识整体,必须将两者统一起来。 3.2工业产品的自组织性在产品设计中,设计师经常抱怨,自己满意的设计作品却得不到市场的认可,只是主观的认为是消费者对产品的欣赏能力有问题。造成这种现象的原因是设计师没有认清产品自身的规律,把自己的意志当作产品本身的规律。工业产品作为系统,有它自己特定的规律。如果设计师能按照产品自身的规律去设计,那么上面的现象将会得到根本好转。按工业产品自己的规律进行设计,在系统科学中称作自组织性。“自组织是开放系统在内外因素的非线性相互作用下,自发地组织起来,使系统从无序到有序,从低级有序到高级有序的活动。”并且“自组织表示系统的运动是自发地、不受特定外来干预地进行的,其自发运动是以系统内部的矛盾为根据、以系统的环境为条件的系统内部以及系统与环境相互作用的结果。”系统的自组织常常与系统的自发运动相联系,是系统本身存在的客观规律。工业产品系统的自组织作为一种客观现象体现在产品处在自发运动、自发地组织起来、自发地形成结构的过程之中。 4系统科学的工业产品设计方法 4.1工业产品的整体性设计工业产品的整体性特性要求产品的整体性设计,整体性设计原则就是各组成元素相互协调,相互合作,平衡各个方面,而不是只求一点。我们在设计时应该从产品的各个组成部分构成的一个整体来研究产品的功能以及它的运转规律。那种只追求经济不注重质量,或者只追求外观而不注重实用的产品都不是一个好的产品。只有各种元素相互和谐的产品才是好的产品,并且我们追求的是产品的整体优化。系统科学认为“优化是在一定条件下对系统的组织、结构和功能的改进,从而实现消耗最小而效率最高、效益最大的过程。”优化的最终目的是生成后的产品消耗最少、功能最大,使它在竞争中取得有利地位,否则就会被淘汰。这就要求设计师在设计时把握每个细节,做到产品整体最优化。 4.2工业产品的自组织规律设计工业产品系统的自组织规律是客观存在的,我们应该利用它。目前,产品的设计与开发大致分为6个阶段:(1)方案的提出:寻求产品构思,是产品创新过程的一个必经阶段。(2)可行性分析:包括市场需求分析,经济分析以及技术分析。(3)样品开发:试制少量产品,看看在产品和工艺规格方面是否存在问题。(4)设计审查:进行必要的修改,或者放弃。(5)市场检验:通过市场检验确定顾客的接受程度。(6)后续评估:确定是否需要对产品做一些改进。以上是产品的设计开发流程,设计师应该按照产品的自组织规律来设计开发产品。协调好每一个步骤,而不是人为的干预其自组织规律,最后使其功能最大化。 4.3对工业产品功能设计的要求系统都具有功能,并且功能不是单一的。最主要的是以下几个功能:目的功能:这是最简单也是最重要的功能,如前文提到的汽车的功能是代步,冰箱的功能是保鲜冷冻。这是产品的主要矛盾,在设计时尤其考虑这一点。社会功能:这是针对产品的社会环境决定的。例如现在都讲究环保,在设计时就需要考虑这点,以满足人们的消费心理和国家政策。混合动力汽车和太阳能汽车就是最好的例子。另外,在社会功能中还具有文化功能。人类的设计活动所创造的产品已经不仅仅是一种物质性的存在,而且已经成为了一种重要的文化形式,产品可以传播文化。审美功能:为避免视觉疲劳,产品在获得使用功能外,还应具有美观性。这样产品外观就非常重要:古典的、现代的、后现代的,以及产品的色彩都应在设计时考虑清楚,以满足不同用户需求。人机工程:人对于产品来说是一个特殊的群体,因为人不仅是产品的设计者,更是产品的使用者。这就需要在设计时考虑人的因素,使人的生理尺度与产品尺寸协调起来,从而设计出更宜人、更有效的产品。因此在设计产品时应注意以上这些功能的协调性,不是简单的功能叠加,而是对产品的整体考虑,以便获得产品功能优势最大化。 5结束语 总之,系统科学极大地改变了人类的思维方式,并在自然科学、社会科学等各方面取得了一定的成果。系统科学作为一个有效的研究工具,从不同的角度对工业产品系统进行剖析,对工业产品具有积极意义,并具有十分广阔的前景。 系统科学论文:系统科学与系统工程学科发展战略模式探索 【摘要】在系统科学同系统工程学科于我国不断发展的几十年里,系统科学同系统工程学推广及其应用已逐渐渗透到社会各领域中,并对我国生产和社会活动产生较为深远影响,与此同时,也出现更多亟待我们解决的问题。 【关键词】复杂系统结构;系统科学;系统工程;复杂网络 在社会不断发展与进步过程中,环境、生态等自然问题以及社会工程技术等经济问题逐渐引起国人关注。社会研究人员与环境管理等工作人员曾多次对问题进行分析并解决,同时遇到很多本质问题,进而模糊了人们对问题客观认识。 一、学科发展趋势分析 对于系统科学而言,主要对系统一般属性及系统运动规律、系统与系统之间结构和功能关系等进行细致研究并进行有效分析。不论何种系统,系统内部结构及系统外部环境共同决定着系统性能;系统内部结构和系统外部环境所发生的改变都将对系统功能产生或多或少变化。系统工程,主要在于对人工系统抑或是对人工系统同人类相关系统进行的研究。 系统工程较系统科学涉及领域广,具体包括军事方面、工业方面、农业方面、交通运输方面、经济方面、能源方面等。我国所拥有系统科学及系统工程学科在科学技术飞速发展的今天正面临重要挑战,如何准确确定我国系统科学同系统工程学科发展策略与方向,对我国系统科学同工程学科在未来社会发展具有深远影响和重要意义。 二、学科重要问题及学科优先发展方向 1.复杂系统结构及其功能涌动机制以及进化历程 涌现作为复杂性科学较为核心议题,其研究充分体现我国系统科学最为基本思想,部分之和略小于整体,并由此产生新层次系统功能及结构。层次问题也是复杂性科学较为核心议题之一,涌现问题与层次问题息息相关。层次问题主要研究对象即为层次形成条件、层次区分方法及层次稳定条件。系统涌现与系统演化过程在管理方面、引导方面以及控制方面共同组成系统涌现与系统实际应用完美结合的桥梁。涌现现象具有普遍性且其实践意义较为清晰。针对环境和文化等不同类型系统所产生涌现现象,并通过理论与实际有效结合方式,揭示了涌现现象存在的普遍规律。这一规律在许多学科中均可得以充分有效利用。 2.复杂群体系统行为机制、模拟及调控 群体系统作为较典型的复杂系统,指的是通过系统科学有效方法对自然群体、工程群体及社会群体等进行定量建立有效的群体行为模型,进而对此类群体实施调控,令群体内涌现我们期望的行为。涌现是由于个体和其周边个体以及环境之间相互作用而产生,而群体行为产生需要通过建立有效模型并进行分析。群体协作机制及其调控作用在工程运用过程中同样具有重要意义。 3.复杂网络在其结构、功能、性质及其应用等方面分析 复杂网络指的是拥有复杂拓扑结构及复杂节点等行为网络系统,复杂网络对于现实世界是一个涵盖各种较大规模网络的抽象概念。复杂网络在理论上需要研究的内容为各种各样看似毫无关系可言的复杂网络相互之间存在的共性问题及其相应解决办法。当前复杂网络在研究方面存在的较为重要问题即为对于网络结构和性质以及网络演化机理等方面依然欠缺可靠系统性理论支持,而网络结构和网络功能相互之间存在的关系研究依然存在其片面性,针对有效调整网络结构及网络性能缺乏及时可靠办法。各工作人员从不同角度出发对相同问题进行探讨研究,使得在对复杂网络进行研究过程中出现越来越多矛盾、互不相容、甚至完全对立结果。 4.面向复杂任务进行有效调度、规划和决策理论及方法 诸多领域均或多或少包含复杂任务。复杂任务在进行有效调度、规划和决策等问题过程中应以实践为基础,且以实际运用为宗旨,此类问题大多具有较强随机性、动态性及其不确定因素。就目前而言,解决具备复杂任务进行有效调度、规划和决策问题过程中涉及相关问题具体包括以下几方面: 面向具备不确定因素、定性和定量信息共享、多决策目标等特性复杂任务进行合理规划及决策问题多个领域内知识获取与表达方法;面向具备结构化或非结构化、信息不确定性、目标相互冲突等相关特性复杂性任务决策问题方法与理论;面向具备递阶、分层、多人决策等特性复杂任务决策方法及理论;在进行复杂任务有效调度、规划和决策过程中,具备任务连续性以及任务时变性等重大问题。当前多数人凭借经验解决问题,显然无法适应现代化问题,然后动态算法则是解决此类问题的有效手段。 三、系统科学同系统工程学科发展战略建议要点分析 1.重视复杂系统和复杂性科学有效研究 自动化学科发展特点大致分为数字化、信息化、智能化及网络化,自动化学科研究系统在其复杂程度方面也越来越高,急需在理论及研究方法等方面进行相应改善,复杂性科学地位及其作用越来越重要。 2.重视真实且复杂的系统研究 复杂性科学在研究方面重点在于以下几点:(1)首先研究具备复杂性这一特征真实系统;(2)其次对具备复杂性这一特征机理进行揭示;(3)寻找描述复杂性系统演变过程中进化方法;(4)最后将理论与实践进行有机结合。 3.注重学科之间相互融合与交叉 复杂性科学在研究对象方面涉及许多领域,这一特点使其成为宏观意义上具备一定基础性的复杂学科,该学科在发展过程中应不断汲取相关学科成果,并与相关学科进行有机融合和交叉,促进自身不断发展与进步。 4.明确系统科学与系统工程学科的定位 在系统科学同系统工程学科研究过程中,更多强调较为常见的理论及方法步骤,符合自动化学科以应用基础学科定位这一理念,而且其研究基础方法及其理论同自动化学科具有极大共性。 四、结束语 在科学技术不断发展的今天,信息技术发展愈加重要,系统科学同系统工程学科地位日益提升,系统科学同系统工程学科所产生的新理论及实践运用等问题层出不穷,急需较为有效解决方案,希望更多有识之士投入到系统科学同系统工程学科发展研究课程中来。 作者简介:黄志伟(1977―),男,江西南昌人,硕士,工程师,现供职于江西省机构编制委员会办公室,从事计算机与系统工程、决策支持等问题研究。 系统科学论文:“系统科学”视角下做好高校信访工作的思考 摘要:高校信访工作是高校工作的一个重要组成部分,由于所处环境相对独立,与社会信访工作相对比,有其特殊之处。而高校信访问题的产生,也有其历史、现实和未来三个维度的原因。系统科学的整体优化、合理组合、动态平衡、环境适应、开放与闭合统一五项原则,对于高校构建大信访格局,实行网上受理制度,做好信访工作具有非常有益的借鉴意义。 关键词:系统科学;高校;信访工作;网上受理 信访是指公民、法人或者其他组织,以来信、走访等形式向国家机关反映情况,表达自身意见,吁请解决某些问题的活动[1]。信访工作是各级党政机关、企事业单位工作的重要组成部分,也是各级领导机关了解基层情况、获取有关政策和规定实施情况的重要渠道。高校信访工作作为高校管理服务工作的一个重要组成部分,既是高校党政领导联系广大师生员工的桥梁,也是广大师生员工参与学校各项管理、向学校反映心声和沟通信息的重要渠道。同时,高校信访工作对于妥善化解学校发展过程中出现的各类纠纷矛盾,维护高校稳定发展,创建和谐校园发挥着十分重要的作用。然而,随着我国经济、社会的飞速发展和高等教育改革的逐步深入,复杂的形势给高校信访工作带来了新的压力和挑战。如何在“系统科学”视角下,维护好和谐稳定的校园环境,积极促进解决改革过程中遗留的老问题,及时化解发展过程中遇到的新问题,成为高校信访工作人员必须思考的课题。 一、高校信访工作特殊性分析 高校是进行人才培养和开展科学研究的地方,所处环境相对独立,因此高校信访工作有其特殊之处。与政府部门的信访工作相对比,高校信访工作的特殊之处有以下四点:一是信访问题的来源和产生地域相对单一,主要以校园内或与校园生活相关为主。二是信访人员的构成相对简单,主要以学生、教职员工以及部分与学校工作关联的社会相关人员,缠访、闹访者相对较少。三是信访人员的受教育层次普遍较高,民主意识和维权意识普遍比较强,并且善于利用各种途径维权。四是高校人员集聚度高,加上青年学子辨别能力不强和网络传播的便捷性,校园中的事件可以迅速成为网络上的热点话题,短时间内就能造成大范围的社会影响。 二、高校信访问题产生的主要原因 高校信访问题的产生,可以从历史、当前和未来三个维度来寻找原因。 一是历史维度,主要指高校管理体制改革深化和利益格局调整所遗留的问题。近年来,随着国家政策调整以及高校各项改革的进行和深化,高校合并、整合、划转、兼并等带来的工作安置、住房待遇、事故纠纷等历史遗留问题,以及劳动人事制度改革、后勤社会化、校办企业改制等,实质上都是涉及对原有格局的改变和人们实际利益的调整,在收益分配、人员安置等问题上如果论证不充分、考虑不全面,或思想工作不到位,都有可能引发信访问题。 二是当前维度,主要指高校在运行过程中,因涉及到师生员工的利益或职能部门工作不到位、政策和规定不完善等原因产生的信访问题。有学者做过调查,信访事项反映最多的问题主要是学生的管理,所占比例为69.1%,其次为住房和职称等问题,所占比例分别为27.6%和24.1%[2]。此外,在教学管理、后勤服务、校园治安、学生评奖评优、推荐免试研究生、党员发展等方面,也产生了许多信访问题。 三是未来维度,主要指师生员工以及关心高校的社会人士,为高校未来事业的发展建言献策,从提高学校的声望与管理水平出发,通过信访渠道检举揭发个别违法乱纪行为,对高校事业的发展提出意见和建议,参与高校建设和发展等[3]。 三、系统科学理论概述 系统科学[4]是20世纪40至50年展起来的一组新兴的科学技术群,包括贝塔朗菲提出的系统论、维纳提出的控制论、香农提出的信息论、普利高津提出的耗散结构理论、哈肯提出的协同理论以及托姆提出的突变论等。系统科学属于一般科学方法论层次,它的概念、原理和方法对若干个领域、若干门学科具有普遍适用性。它对教育管理理论和实践的发展起了重要作用,推动了教育管理理念的更新,为解决教育管理中的复杂问题提供了分析工具,促成了教育管理新模式的出现。 系统科学理论包括五项原则,即整体优化原则、合理组合原则、动态平衡原则、环境适应原则和开放闭合统一原则。整体优化原则认为,任何系统的整体功能(E整),等于各部分功能(E部)之和,加上各部分相互联系形成结构产生的功能(E联)。合理组合原则要求对管理中的各个要素(人、财、物、时空、信息)之间进行合理的搭配和组合。如果各要素之间的结合方式不当,就会制约各要素能量的发挥,甚至会产生内耗,降低工作质量和工作效益。并且,由于环境的变化影响着系统的有序、稳定与平衡的状态。因此,要使系统在外界相对微小的干扰之下,系统的状态和系统内部秩序(即结构)保持不变或经过调节控制而保持不变,从而达到一种动态的平衡。而环境适应原则要求系统应具有根据环境变化不断调整自身、保持稳定的能力。因为环境在吸收系统的产出,为系统提供资源和机会的同时,又给予了系统许多约束条件。最后,开放与闭合是系统运动的两种方式。开放是指系统与系统之间或系统与环境之间相互进行物质、能量、信息的交流的方式。系统都具有开放性,系统与其外部环境的有机关联保证了系统的开放性,是系统与环境之间有物质、能量与信息的交换。闭合也是系统的一种属性,系统内部各个要素的有机关联保证了系统的闭合性,使系统实现自我调节、自我控制。 四、系统科学理论在做好高校信访工作中的借鉴与思考 (一)构建大信访格局,实现高校作为一个系统的整体优化和合理组合 按照系统理论的观点,从“功能”的意义上讲,系统作为一个整体具有其各组成部分所不具备的功能,整体不等于各部分简单相加。由于高校这个系统整体不是各个单位、部门杂乱无章的堆积,而是各个单位、部门之间合乎规律的有机集合体。这样的整体具有调节和控制功能,它不仅使各个单位充分发挥自己的功能,而且通过部门间的相互作用,发挥其结构的功能,减少相互之间的摩擦与损耗。 高校作为一个系统,按照整体优化原则,在这里,我们可以将信访部门的作用视作E联,如果信访部门作用发挥比较好,则E联的取值就大于0,所以整体大于各部分功能之和,就实现了整体优化。否则,就很可能产生非整体优化的局面。 构建高校大信访格局,即建立高校内部各个部门共同参与校内校外互相联动、网上网下相互结合的信访工作格局[5]。一方面,要充分发挥高校办公室等部门的综合协调、整合资源、督查督办的职能,对信访所涉及的问题“横向联系到边” (相关职能部门及负责人)、 “纵向负责到底”(信访人员的诉求处理情况);另一方面,需要各单位共同参与、各负其责,从合理组合的原则出发,将信访工作列入部门工作职责范畴,建立责任追究制度,使信访工作中所涉及问题的解决得到体制上的保障,促进各部门职能和关系的理顺。同时,各单位和部门要规范和明晰工作流程、工作的注意事项,对于办理所需材料、办理流程、所需时间等提前在网上或者公告告知。对于涉及多部门的事项,信访部门要从整体优化的角度出发,加强职能部门间的横向联动,协调相关部门形成合力,更妥善地处理好师生诉求,避免信访问题拖而不议、议而不决、决而不办、办而不结,要“案结事了”,不留后遗症。 (二)以开放的观点主动适应校内外环境变化,在动态平衡中推进信访工作 系统科学认为,管理就是求得系统与环境的平衡。对于开放的高校来说,校内外环境的变化影响着学校各项工作的有序、稳定与平衡的状态。无论是历史遗留问题,还是现实发生的和未来可能要发生的问题,都需要高校管理者具有动态管理观念,从历史中得到经验教训,从现状中剖析本质联系,从未来中看到变化趋势,不断地对高校内部进行整顿、调整、改造,以便建立新的秩序、新的稳定、新的平衡。相对稳定的状态是高校各项功能发挥的前提条件。要达到动态的平衡,就需要有相应的调节控制机制。从信访部门承担的职责出发,我们认为,调节控制作用的发挥就要依靠信访部门的横纵向联系与协调沟通。 在具体工作方法上,要抓好信访工作机制建设,预防和化解信访问题。一是建立健全领导机制。充分发挥领导干部密切联系群众的政治优势,抓好组织领导,确保信访责任落实到位。坚持分级负责制,各级领导要按照工作分工统筹部署和调度协调分管系统、部门的信访问题,特别是突出信访问题的化解工作。二是完善保障机制。从人、财、物三方面入手,做好信访工作基础保障。加强信访干部队伍建设,通过开展信访业务培训等方式,提高信访干部队伍整体素质和业务水平;提供资金经费保障,专门用于信访突出问题的解决和救助;建设完善信访工作平台,包括实体信访平台(信访接待室等)、虚拟信访平台(信访网络服务平台)及相关设施、设备,为信访工作开展提供物质保障。三是创新工作机制。要大力推进信访工作创新,以“畅通、规范、公开、有效”为指导,从畅通拓宽信访渠道、规范信访工作、推行“阳光信访”、推动合理诉求有效解决着手,创新工作方法,千方百计推进信访事项解决,严谨细致地做好矛盾化解工作,增强信访公信力。党的十八届三中全会明确提出,要“改革信访工作制度,实行网上受理信访制度,健全及时就地解决群众合理诉求机制。把涉法涉诉信访纳入法治轨道解决,建立涉法涉诉信访依法终结制度。”[6]就我校工作实践来说,当前重点是要做好信访网络服务平台“师生e线”的运行推广工作。首先,要积极推进信访网络服务平台“师生e线”的功能整合和运行机制建设,以全方位的服务功能和健全的规章制度提升工作效果,从源头上减少信访问题的发生。其次,做好“师生e线”的推广宣传工作,引导信访人员多上网、少走访,让“数据多跑腿,群众少跑路”,逐步把网上信访作为解决信访问题的主渠道。再次,还要注意网上信访和网下督办相结合,既要做好师生诉求网上受理、在线流转办理工作,更要做好跟踪服务,督促各业务部门和单位及时回复信访人员所反映的问题,限期予以解决,责任到人,力求“事事有着落、件件有回音”。 系统科学论文:系统科学视角下职业教育城乡统筹发展 [摘要]破解城乡二元教育结构,赋予城乡居民以平等身份来获取接受职业教育的机会,促进城乡职业教育资源要素的双向流动和优化配置,是当前职业教育系统关注的热点和难题。文章从城乡二元经济结构定格城乡职业教育二元格局困境、城乡职业教育内涵式发展方向背离城乡统筹发展趋势、城乡职业教育与区域经济结合度失调导致职业教育供需失衡三个方面揭示了城乡职业教育统筹发展过程中面临的问题,并基于公共服务均等理论、资源集约理论及产业关联理论提出了支持城乡职业教育统筹发展的可行策略。 [关键词]职业教育 城乡统筹 产业转移 二元格局 城乡职业教育事业的快速发展有助于深度挖掘我国丰富人力资源的内蕴价值,提高我国职业教育体系服务区域经济的能力。从城乡经济统筹发展角度分析,当前制约我国国民经济的健康与可持续发展的主要问题是就业人口问题和区域产业升级问题。就业人口问题主要集中体现为农村富余劳动力向城镇地区的非农产业转移问题。大力建构适应现代区域产业发展特点的现代国民教育体系,着力促进农村职业教育事业的规模扩张和质量提升,有助于将众多的农村低素质劳动力人口转变为适应现代生产力发展所需的高素质产业技术人才,从根本上解决农村富余劳动力对农村经济稳健发展的制约问题。我国国民经济正迈向稳步增长的新常态发展阶段,制约产业结构升级的关键障碍是高级技术工人的匮乏。城市职业教育系统的办学资金和教学设施设备实力相对雄厚,技术娴熟型教师资源丰富,但城市生源受传统教育价值观的影响,多数不愿入读职业院校。农村职业教育系统的教学设施设备数量充沛但质量相对低下,教师总量庞大但对先进专业技术的掌握水平有限。城乡职业教育系统应当基于合作共赢理念来优化职业教育资源配置,结合地方政治与经济发展现状来制定城乡职业教育统筹发展策略,以有效促进城乡职业教育事业与城乡区域经济的协调发展。 一、城乡职业教育统筹发展过程中面临的问题 (一)城乡二元经济结构定格城乡职业教育二元格局困境 1.城乡二元经济体制环境奠定城乡二元化职业教育发展格局。城乡职业教育发展水平失衡问题是我国城乡经济快速发展过程中难以避免的阵痛,其背后的核心逻辑在于城乡居民身份的差异性,以及由此引致的与城乡居民身份相挂钩的城乡居民所享有的福利差异性。国家在一定时代背景下实行的城乡户籍制度、集中发展城市工业战略和农产品统购统销政策,是导致城市与乡村地区经济差距加大的制度根源。由此造成的城乡二元分裂问题扩散到职业教育领域,最终表现为传统的相对落后的农村职业教育与少数较发达的城市职业教育并存的二元化职业教育发展格局。受城乡分割的二元经济社会结构的制约,在职业教育资源的投放上也呈现重城市、轻农村现象和东多西少的阶梯状。虽然职业教育主管部门认识到该发展模式的问题的严重性并力图消弭二元化格局的恶果,但在相对稳定的宏观政策格局约束下,其政策缺乏实效性。 2.城乡二元化职业教育格局下的农村职业院校在职业教育领域的话语权缺失,进而冲击农村社会与经济发展的人才基础。职业教育界对农村职业教育发展水平的相对落后性有着一定水平的认识,并采取积极措施来缩小城乡职业教育发展水平间的差距。凭借城市的政治与经济优势,城市职业教育管理者享有对农村职业教育发展方向和发展内涵的决策权。但是,当前职业教育宏观发展规划决策者多具有城市背景,缺乏农村职业教育经历,这使得其所制定的城乡统筹发展规划更多的是基于城市职业教育知识,其政策实质是将农村职业教育视为对居于相对发达地位的城市职业教育的补充。城市和农村的社会与经济发展资源基础不同,社会与经济发展逻辑也有较大差别,依据城乡统一的职业教育发展模式而非城乡统筹的职业教育发展模式来发展两地的职业教育事业,对于我国富有农村文化传统的职业教育而言是一种缺憾。农村职业院校对其自身发展战略话语权的丧失,使得掌握职业教育发展政策话语权者将农村职业教育的发展战略定格为培养城市工业化进程所需技术类人才的方向上,这种定位将农村职业院校排除在农村职业教育事业发展战略决策权外,缺少自主参与、自我决策的农村职业教育的改革历程势必艰辛,由此导致的农村职业教育发展严重滞后的现实势必影响城市职业教育发展的后劲,破坏城乡职业教育的和谐发展。 (二)城乡职业教育内涵式发展方向背离城乡统筹发展趋势 1.农村职业教育内涵式建设滞后于城市职业院校内涵式发展。城市产业化进程的加速吸收了大量农村富余劳动力,而城市产业升级则对农村富余劳动力提出了技术升级的要求。大力发展职业教育事业符合我国当前宏观经济发展的现实需求,国家教育管理部门为促进职业教育的发展而将职业教育机构设置权限下移到省职业教育主管部门,由此催生了职业院校办学规模的大幅扩张。但是,职业教育质量并未随着职业教育规模的扩张而同步提升,新建及扩建职业院校的教务管理水平和教学软硬件设施都处于相对短缺的状态,生均教学资源的严重匮乏影响了职业院校毕业生的素质与能力,进而降低了职业教育服务区域经济的能力。城市工业化所引致的技术类人才供不应求的职业教育现状提升了城市职业院校吸纳包括农村职业教育资源在内的各类职业教育资源的能力。由于农业产业的生产效率相对较低,在与城市职业院校展开职业教育资源竞争的过程中,传统的服务农村社会和农业产业的农村职业院校缺乏竞争资本,由此导致农村职业院校的专业职业教育教师的大量流失。因支持农村职业教育发展的宏观经济格局未改观,农村职业院校缺乏吸引新职业教育人才的经济实力,造成农村职业院校将其更多的办学精力放在了维系生存而非内涵式发展上,从而导致城乡职业教育内涵发展差距的进一步扩大。 2.城乡职业教育的内涵式发展方向与职业教育的城乡统筹发展方向相背离。职业教育系统的人才培养结构类型与城乡统筹发展战略所要求的人才需求结构不一致,其根源在于职业院校的专业设置理念短视化问题严重,缺乏对城乡统筹发展格局下的长期人才需求结构的有效预期,从而导致城乡职业教育的人才培养结构脱离社会与经济长期发展趋势所提出的人才需求结构。具体而言,部分职业院校片面地迎合当前区域经济发展热点来设置专业或者改造旧专业,其专业建设的基本出发点是谋求职业院校自身利益的最大化,但在经历短期的火热招生洗礼后,却又陷入了毕业生就业难的尴尬境地。 (三)城乡职业教育与区域经济结合度失调导致职业教育供需失衡 1.城乡职业教育的总量供需失衡和结构化供需失衡问题并存。自我国正式加入世界贸易组织以来,国民经济的快速增长拉动了职业教育需求,我国职业院校技术人才呈现供不应求的状态。但是,区域经济对技术人才的需求与职业院校的技术人才供给之间并非简单的线性关系,现实社会中的技能型人才供需关系的影响要素呈非线性关系。部分职业院校缺乏对人才市场的深入调研,对区域经济发展所需的特定专业技术人才的规模和质量缺乏必要认知,这导致职业院校的专业技术人才供给结构与区域经济发展所需专业技术人才结构之间产生错位。解决技术型人才供求均衡问题的要点并非在于作为供给方的职业院校,而在于技术型人才需求方。技术型人才需求方需求信息的不透明性导致人才供给方难以清晰直观地了解到需求方信息,从而延长技术型人才供给方和需求方的信息匹配时间。另外,从技术型人才需求信号发出到人才需求得以满足之间的时间间隔较长也导致职业教育人才供需失衡问题。区域经济的人才市场对技术型人才的需求信息呈现动态变化态势。技术型人才需求与供给匹配结果虽可迅速反映为技术型人才的市场价格,但职业院校从获悉特定专业的人才短缺或人才过剩信号到学院做出调整该专业人才培养规模决策,再到该专业职业技术人才的成功培养所需的周期较长。考虑到职业院校人才培养的长周期属性,由供需双方信号传递时滞问题所引致的技术人才市场的供需失衡问题难以被消除。 2.城乡职业教育系统缺乏与区域经济互动的有效平台。城乡职业教育系统服务区域经济企业的过程是职业教育系统人才服务功能的发展与完善过程,横亘在二者之间的主要问题是沟通平台缺位制约了技术人才供需信息的顺畅交互。从政府层面而言,职业教育主管部门惯于采取过分强调政府行政干预的传统方法来治理区域产业经济与城乡职业教育统筹发展问题。由于企业参与职业院校技术型人才培养的过程实质上是企业对其所需人力资源类型的投资行为,这决定了利益基础在促进企业与职业院校间建立合作关系中的核心地位。而在单纯行政干预下的职业院校与企事业单位的互动关系缺乏利益交集基础,难以建立深入和持久的合作机制。 二、系统科学审视城乡职业教育统筹发展策略 (一)基于公共服务均等理论的城乡职业教育统筹发展策略 1.推动政府主导型职业教育发展模式。城乡统筹职业教育发展战略目标是统筹职业教育规模及职业教育质量,确保城乡职业教育办学结构与城乡经济发展水平相适应,城乡职业教育办学效益与职业教育的社会投入成比例。职业教育在促进经济和社会的发展、构建和谐社会、实现社会公平等方面发挥着重要作用,从这个意义上讲,农村职业教育具有半公共产品属性,需要政府公共力量的支持。职业教育主管机关应坚持以政府为主导的市场调节式职业教育发展模式,结合各地的区域经济发展现状来定位本地职业教育统筹发展方向,并根据各地的职业教育发展基础来稳步提升职业教育发展质量。地方政府应当从财政拨付办学经费层面有效调控城乡职业院校的发展水平。各地职业教育主管部门对上级政府拨付的用于职业教育的财政转移支付资金和本级政府的财政拨付款实施统收统支式统筹管理。职业教育主管部门通过深入调研生均所需实际办学经费来确定财政拨付办学经费的实际额度,并按资金用途足额拨付给各职业院校。针对农村职业院校贫困生较多的问题,地方职业教育主管部门应当在落实国家对职业教育的财政支持政策基础上,对职业院校中的农村生源贫困学生给予学费减免和生活费补助支持。地方政府对农村贫困生的财政支持并非单向的财政资源耗费,而是对促进区域经济长期发展的人力资源投资。这是由于农村职业教育可以有效提升农村居民的职业技能,消除农村劳动力转移的技术障碍,促进农村劳动力向非农产业和高效农业产业领域转移。 2.以城乡职业教育机会均等化为切入口来促进城乡基本公共服务均等化进程。城乡职业教育事业发展有助于提升城乡居民掌握社会化大生产所需技能的能力,增进区域经济社会各界成员间的融合,以有效应对新技术进步对弱势群体所提出的生存挑战。城乡职业教育公共服务均等化本质是指在政府职业教育主管部门主导下,以城乡职业教育资源统筹规划方案为指导,通过城市与农村地区的职业教育资源的优化配置方式,实现城乡居民享有大致公平的职业教育机会的权利。城乡职业教育基本公共服务的有效供给应当注意如下要点:一是城乡职业教育基本公共服务的有效供给要求政府转变以经济为中心的单调式政绩评估方式,转而建立起以政府提供公共服务水平为标准的政绩衡量新体系。二是城乡职业教育基本公共服务供给均等化并非简单的人人享有同样的职业教育服务,而是城乡各阶层民众享有均等的接受职业教育的机会,其均等化落脚点在于城乡居民享有职业教育的机会权的相对均等性,其公平性则内蕴着相对性的含义。三是城乡职业教育基本公共服务供给均等化要求突出对包括农村生源在内的弱势群体的人文关怀性。地方政府要保障包括城乡居民在内的全体公民接受职业教育的均等机会,使得出身境遇不同的城乡居民都能有尊严地从事各类社会工作。将职业教育纳入政府供给的城乡基本公共服务领域的发展战略的首要内容是拓宽接受城乡职业教育人口的基本覆盖面,将城市与农村地区的失业和半失业者、失学者、妇女群体和残障群体纳入城乡职业教育基本公共服务供给对象。 (二)基于资源集约理论的城乡职业教育统筹发展策略 1.实施区域范围内城乡职业教育资源的集约化统筹发展战略。在城乡区域职业教育资源总量有限的约束下,城乡职业教育资源的粗放式配置模式将增加职业教育存量资源配置的无序性和职业教育增量资源的无效性。各地职业教育主管部门应当积极推进区域职业教育资源集约化战略,通过优化区域职业教育资源配置方案的方式来积极推进集约型职业院校建设,使本地区职业教育事业步入良性发展循环系统中。职业院校的常设专业在长期办学实践中积累了丰富的办学经验,城市与农村职业院校应当结合自身办学特色,集中其职业教育优势资源,形成支持区域范围内城乡统筹发展的精品职业教育专业。由于职业教育资源的生均办学经费开支高于基础教育阶段的生均办学经费支出水平,办学经费短缺势必对职业教育质量造成持久性冲击,削弱职业院校毕业生对用人单位的吸引力,降低学生报考职业院校的积极性。职业教育资源集约化战略有助于城乡职业院校消除专业重复性建设所造成的办学经费开支浪费问题。职业院校可将削减的重复性专业建设占用的办学经费开支用于打造特色化精品专业,增强职业教育资源的利用效率,提升职业院校特色专业的人才培养质量。 2.推进跨区域职业院校师资力量统筹配置战略。职业教育管理部门应畅通城乡职业教育互动渠道,建立有序的职业教育资源流动机制。城市与农村职业院校应当统筹职业教育师资队伍建设,通过城乡职业院校间的职业教师交换工程来促进农村地区职业教师队伍从业素质的提升和师资队伍结构的优化。由于城市与农村地区职业院校的薪酬待遇和工作环境存在显著的差异性,在推进城乡职业教师交换工程时,职业教育主管部门应充分考虑教师的切身经济利益,在保障参与城乡职业教师交换工程的职业院校教师的薪酬福利水平不降低的前提下,优化农村职业院校的既有师资队伍。农村职业院校可在专任教师整体队伍相对稳定的基础上,适当加大兼职教师占比,以形成专兼教师合理搭配的师资力量格局。通过引入城市职业院校优质教师资源,可以对农村地区原有职业院校教师施加良性的竞争压力,为农村职业院校培育掌握新知识和新技术的师资力量。农村职业院校还可大量吸收社会各界优秀的管理人才和工程技术人才,以有效弥补农村职业院校实践类教学实力相对不足的缺陷。 (三)基于产业关联理论的城乡职业教育统筹发展策略 1.与区域经济支柱产业之间建立起关联发展机制是统筹城乡职业教育发展战略的重点。当前我国改革事业步入深水区,宏观经济发展基本面从过去的高速增长向新常态的稳定增长方向转型,调整产业结构成为促进区域经济健康可持续发展的新主题。这要求城乡职业院校采取可行的因应策略以配合当前经济增长方式的转型和区域产业结构的升级需要。当前区域经济产业结构正朝着高技术化、高经济附加值的方向发展,各种基于新兴技术的新兴产业层出不穷。城乡职业院校应与区域产业建立起有效的信息沟通机制和工作关联机制,通过创新职业教育人才培养模式的方式来适应区域经济产业结构的调整。同时,随着区域产业结构升级,产业链内部分工合作关系日益复杂,产业内部各企业资源的整合度和产业外部的跨产业关联度日臻强化,区域经济以实现产业链整体竞争力的方式来参与全球化的产业竞争。新的产业链竞争格局决定了单所职业院校的有限办学资源难以独立担负全产业链竞争所需人才的培养工作。城乡职业院校需强化区域范围内的校际合作,增强其服务区域产业链系统的能力。地方职业教育主管部门可以按产权市场规律来将地方各职业院校整合为职业教育集团,以产权为纽带来强化城乡职业教育系统内部成员间的有机联系。城乡职业院校可通过行业协会等形式来建立起松散型城乡职业教育联盟,以增强城乡职业教育系统的自组织能力。同时,城乡职业院校也可基于职业教育集团或职业教育联盟平台来与区域产业链企业签订人才培养订单,强化职业教育系统与区域产业系统之间在人力资源培养领域的协调力度。 2.促进就业结构与产业结构互动是城乡职业教育统筹发展的要点。职业院校毕业生的就业结构揭示了区域产业结构的内在特征,职业院校毕业生的岗位收入水平则直接揭示了区域产业发展水平。基于职业教育的人才培养目标来讨论,职业院校的办学终极目标指向解决学生就业问题,以有效满足区域经济发展对技能型人才的需求。这决定了城乡职业教育事业统筹发展策略的制定应当以深入调研区域经济的人才市场需求为前提。当前制约城乡职业院校统筹发展的首要障碍在于城乡职业院校之间存在围绕生源争夺和就业市场竞争问题的冲突。诱发城乡职业院校冲突的根源在于各职业院校的办学方向重叠,以及因办学实力相对薄弱使得各职业院校停留于低层次的招生就业竞争。城乡职业院校的低技能型人才培养模式限制了区域产业升级的空间,区域产业升级受困则反向作用于城乡职业院校,迫使其通过持续培养低技能型人才来满足区域经济的低级产业的发展需求。为此,城乡职业院校需增强在高技能型人才培养领域的合作,以大规模的高技能型人才供给来推动区域经济形成新兴高技术产业链条,以新兴高技术产业来促使区域经济体内的人力资源需求结构变迁,进而以大规模的高技术型人力资源需求来拉动区域职业院校的人才培养层次升级。上述区域经济的产业演进与就业结构之间良性互动关系促成了地方职业院校的高技能型人才培养和区域产业企业的高技能型人才需求之间在新技术水平上形成新供需平衡关系。 系统科学论文:系统科学哲学研究论纲 [摘要] 从本体论、认识论和方法论三个方面构建系统科学哲学论纲:系统科学哲学之本体论研究包括系统科学的“语词系统”、系统的存在状态及其特征和系统科学的元研究;系统科学哲学之认识论研究包括系统如何可能、系统科学知识如何可能和系统科学的认识如何可能;系统科学哲学之方法论研究包括系统科学方法的具体内容及其相互关系、系统科学方法的性质及其原则、系统科学方法论的元研究和系统科学知识是如何获取的。三个方面具有内在一致性,共同构成系统科学哲学研究论纲的有机整体。 [关键词] 系统科学;系统科学哲学;论纲;本体论;认识论;方法论 系统科学哲学的研究是系统科学相关研究的思想基础。系统科学哲学不同于贝塔朗菲、拉兹洛等人提出的系统哲学,从学科定位看,前者属于具体科学哲学问题的探讨,后者属于自然哲学的探讨,也有学者把二者等同对待。[1]论纲可以成为系统科学哲学展开研究的重要框架,苗东升曾经做过相关研究[2]1820,从国际视阈看尚显不足。随着近些年来系统科学的高速发展,系统科学哲学研究的重要性日益凸显。本文将在国内外系统科学研究差异比较[3]的基础上,从一般哲学的本体论、认识论和方法论三个方面系统阐述系统科学哲学研究的主要内容,尝试为系统科学哲学的研究提供研究纲领。 一、系统科学哲学之本体论 系统科学哲学本体论的研究是以一般哲学的本体论研究为基础的。“本体论”这一范畴最早是由德国经院学者郭克兰纽首先提出来的,他将其解释为“形而上学的同义语”[4]35。简单来讲,本体论是“研究存在的理论”[5]6667,“是对是、存在和实在的最一般的学科或研究。 这个术语的一个非正式含义是指,……即哲学家思考世界由什么构成。……但是,更正式的含义,本体论是通过确定所有本质范畴和阐明它们之间的相互关系来表征实在的形而上学方面。”[6]2122 “本体论的首要任务是提供范畴的详细目录,即实在的最一般分支。”[6]23 系统科学哲学之本体论研究比一般哲学本体论研究要具体一个层次,或低一个层次。系统科学哲学本体论研究从系统科学基本范畴开始,涉及系统及其系统的关系性存在本身的问题、系统演化与生成问题,以及对系统科学的元研究等问题。以哲学上的本体论范畴为基础,本文把系统科学哲学之本体论的研究内容总结为以下三方面: 第一,系统科学基本范畴或“语词系统”。吴彤在复杂性科学研究中,提出学术研究应该从基本概念开始的思路,他认为对于复杂性科学或非线性科学的研究应该从复杂性、非线性的概念或含义开始。[7]系统科学涉及范畴很多,尤其是在不同学科中又存在不同含义。库恩后期试图在某种程度上用“语词系统”代替其有重要创建但富有争议的“范式”范畴,对系统科学语词系统的研究,是作为范式的系统科学研究的重要内容。库恩意义上的科学革命就是用一套新的语词系统代替原来旧的语词系统。[8]金吾伦对库恩语词系统的主要性质进行过总结,总体上说就是“由一套具有结构和内容的术语构成;诸术语构成一个互相联系的网络。一本辞典就是具有一套特定结构的词汇”[9]。系统科学范式已经逐渐形成[10],一种新的语词系统将逐渐代替经典科学的语词系统,最明显的体现就是诸多系统科学范式下的术语或范畴开始出现并逐渐代替经典科学的诸多范畴。Flood和Carson在系统科学研究中,简要介绍了61个系统科学范式内的术语和概念,如组织整体、关系、反馈、输入、输出、环境、开放系统、内稳态、熵、适应性、控制论、黑箱、正反馈、负反馈、整体论、系统方法论等。[11]521Ackoff早在20世纪70年代就认识到了“系统”这一概念在当今科学中的重要地位,他试图建立起一个系统概念的系统,在他的体系中,主要介绍了11种系统类型、4种系统变化、11种系统行为类别,另外,他还对系统及其元素之间的关系、适应性和学习、组织等涉及的共32个范畴或术语进行了系统探讨。[12]吴彤也对系统科学涉及的一些基本概念进行了深入研究。[1314]语词系统的研究是伴随着系统科学发展而发展的,主要体现在两个方面:一是术语或范畴的扩展;二是术语或范畴之间组成的网络关系的发展。 第二,系统的存在状态及其特征。这里的系统包括贝塔朗菲提到的“实在系统和概念系统两类”。[15]460国外诸多学者都在这方面进行了深入研究,贝塔朗菲对系统的界定以及对系统特征的研究[16]、拉兹洛《系统哲学引论》中第一部分“一般系统论”的探讨[17]、邦格的科学唯物主义以及系统本体论的探讨[1819]等都属于这方面的研究。国内也有诸多学者对系统进行了研究,如陈忠等人的《现代系统科学学》的第一部分“基础系统论”基本上都属于这方面的研究[20]3165;苗东升在《系统科学大学讲稿》中对系统的概念、系统的结构、系统的环境、系统的功能、系统的属性、系统的形态与状态等问题进行了系统说明,比较全面地介绍了存在的系统的状态及其特征。[21]系统的演化也是系统的重要存在状态,所谓系统的演化,“包括系统的孕育、发生、成长、完善、转化、消亡等”[22]42。演化特征是系统科学区别于经典科学的重要特征,因此,对系统演化特征的研究也是系统科学本体论研究的重要内容。对系统的存在状态及其特征的研究为系统科学哲学的探讨提供了现实材料,同时它也是系统科学基础理论研究的逻辑前提。 第三,系统科学的元研究。这一方面的研究主要包括:系统科学的学科定位、系统科学的存在状态、系统科学的发展演化、系统科学的理论体系等。诸多国内外系统科学研究的学者几乎都涉及了这方面研究,只是研究视角、问题不同。几乎每本系统科学著作在开篇或第一章都会直接涉及这方面的内容。自钱学森以来,诸多国内外学者都构建了自己的系统科学理论体系,这些研究都属于该方面内容。Gigch在20世纪80年代初做的系统科学分类学研究也是这方面研究的重要代表,他以系统科学主要关注的问题为出发点,依据两个不同的标准对系统科学进行了分类学研究,把系统科学分为理论本体型、应用本体型、理论概念型和应用概念型四种不同类别,并对应着不同的系统理论类型。[23]179191当然,在这个方面,对系统科学各论,如一般系统论、控制论、耗散结构理论、混沌学等相关学科存在状况的研究,也属于系统科学哲学本体论研究的范围。 二、系统科学哲学之认识论 认识论是由“苏格兰哲学家J.F.费利尔在《形而上学原理》(1854年)一书中首先使用的”。[4]719在《剑桥哲学辞典》中对认识论进行了明确阐述:“认识论:知识和辩护的本质的研究;具体说,是对知识和辩护的(1)定义特征、(2)存在的条件和来源、和(3)限制的研究。这三个范畴代表了传统哲学三个方面的争论:知识和辩护的分析、知识和辩护的来源(如唯理论和经验论)和关于知识和辩护的怀疑论的生存能力。”[24]273“认识论试图解释知识和理性信仰的本质和范围。它的范围也包括阐述和评价各种怀疑论结论的论据。”[6]270徐向东把传统认识论的研究归结为五个问题:分析问题、划界问题、方法问题、怀疑论和认知辩护问题以及价值问题。[25]简单总结为一句话:认识论回答认识或知识如何可能,主要探讨作为存在的认识的本质及发生、发展的规律,以及对认识的辩护等。 系统科学哲学之认识论研究的主要内容可以简单概括为系统科学知识如何可能的问题。这里的知识主要指系统科学科学学科(钱学森等人称之为系统学)的知识,也包括技术学科和工程学科。系统科学哲学认识论的建构论转向使其在研究内容方面明显区别于经典科学。系统科学的认识论研究在学科内部具有重要地位,甚至Gigch直接把系统科学称之为认识论领域的学科。[26]对于该问题的探讨主要包含以下三方面内容: 第一,系统如何可能。系统的存在是系统科学知识可能的基础,因此对于该问题的探讨是系统科学之认识论研究的首要内容。和经典科学的研究类似,国内外对于该问题的研究也主要存在两个对立的观点:实在论与建构论,部分观点处于二者之间。实在论观点认为,系统客观存在于现实世界,系统科学是对现存的系统进行研究的科学。部分国内外学者坚持实在论观点,国外较有代表性的是加拿大系统哲学家邦格,他认为:“每个事物都是系统或系统的成分。这一原理对具体事物和观念都同样适用。原子、人、社会以及他们的成分和由它们所组成的事物都是这样。”在他看来没有孤立的事物,“世界是系统的世界”[18]1120。马克思的辩证唯物主义系统观也是典型的实在论观点。国内学者中,大多数都持实在论观点。如苗东升认为:“现实世界中系统是绝对的、普遍的,非系统是相对的、非普遍的……一切事物都以系统方式存在”[22]22;许国志等人编辑的《系统科学》也持这样的观点,认为“系统是一切事物的存在方式之一”[27];另外,李曙华[28]、陈忠[20]、邹珊刚[29]等人的著作也都是建立在实在论基础之上。持建构论观点的代表人物是Klir,他认为:“所有系统都是人工抽象物。它们不是自然呈现给我们被我们发现的,而是我们通过我们的感知和精神能力在经验领域内的建构。要求与真实世界对应的系统概念是虚幻的,因为没有办法核实如此的对应。除了通过经验以外,我们没有机会接近真实世界。”[30]88,[31]Bhola同样认为系统“边界”不是先验存在,而是被系统思考者在主观内容上为了专门的需要建构起来的。[32]Boulding认为:“系统没有必要与我们周围的真实世界相联系。它研究所有从任何具体情景和经验知识中抽象出来的可以想象到的关系。”[33]当然,除了坚持这两种观点的学者以外,还存在大量学者像哲学认识论研究一样行走在实在论与建构论之间,本文不再多述。总之可以说,对该问题的回答,两种观点并行,国内实在论观点占优,国外建构论观点占优。 第二,系统科学知识如何可能。知识如何可能的问题是哲学认识论的核心问题,当然在系统科学哲学这里也必然是一个重要的需要探讨的问题。哲学认识论对于知识如何可能的探讨是不区分经典科学与系统科学的,但是以前哲学探讨所针对的或主要使用的基础性资料都属于经典科学知识。无论是从知识本身的特征还是从知识的获得途径看,系统科学知识相对于经典科学知识都发生了重要变革,这必然为系统科学知识如何可能的问题提供新的材料。系统科学知识的出现和发展必将改变传统认识论中的某些观点,同时,也使新的认识论观点成为可能。国内外对该问题的具体研究现在还比较少,日后有待研究的进一步展开和深入。对于该问题的回答,同样主要存在两种观点:实在论或建构论,以及行走在二者之间。在经典科学界,实在论观点明显占据主体,但是,在系统科学界则明显不同,建构论已经逐渐成为了系统科学界的主流观点。[30]对系统持实在论或建构论观点的人基本上对系统科学知识持相同的观点。在系统如何可能问题的探讨中已经对主要代表人物进行了说明,不再重复。国内系统科学界大多数学者都坚持实在论观点。对于系统科学知识如何可能持建构论观点的人除了上文提到的Klir以外,Vmos也是系统科学建构论的重要代表。[34]总之,对于该问题的回答构成了系统科学哲学之认识论的重要研究内容。 第三,系统科学的认识如何可能。认识如何可能是对系统科学认识本身的探讨。马克思主义哲学的认识论主要研究认识自身,认识的本质、结构、过程等。系统科学哲学认识论的这部分研究内容即是建立在马克思主义哲学认识论基础上对系统科学认识进行哲学探讨。苗东升系统科学哲学论纲中的认识论即是在这个方面的研究。[2]1820系统科学的认识过程相对于经典科学的认识过程而言已经发生了显著变化,它不再依托传统的获取知识的模式――“观察―归纳”或“假说―演绎”。系统科学认识模式逐渐转化为哲学思辨、系统仿真建模等方式,如一般系统论就是通过哲学思辨获取系统的相似性或同型性,从而建立系统的一般理论;控制论也是通过思考动物与机器的结构同型性或相似性而创立的理论。正是由于系统科学认识方式已经发生了明显变化,因此必然要求对系统科学的认识进行专门探讨,通过对认识的结构、认识的过程、认识的方法等的深入研究洞悉系统科学认识的本质。这种研究不仅可以推进系统科学认识方法的发展,进而推进系统科学理论和方法的进步,还可以反过来影响哲学认识论的发展。系统科学认识论相对于一般哲学认识论而言,更加接近具体科学,必然为更一般层次的哲学认识论的发展提供重要例证,推进哲学认识论的发展。国内外系统科学界对这个方面的研究都不是太多,且有待深入。国外系统哲学界基本上不在这个视角上进行探讨,但是他们在系统科学方法论的研究中渗透着诸多这方面的内容。国内这方面的研究也不是太多,李建中对系统认识论的研究属于这个方面,他在比较了黑格尔、马克思的认识论基础上对系统认识论进行了一定探讨。[35]苗东升对这个问题也进行了初步探讨。[2]1820,[36]在这一角度上,系统科学认识论与方法论的研究存在诸多交叉之处,某种程度上具有一致性,对认识过程的研究事实上就是对认识方法的研究。因此,这方面的研究可以成为沟通系统科学哲学认识论与方法论的桥梁。 从系统科学哲学认识论的发展和研究内容、问题来看,它并没有带来认识论领域的根本变化,只是为认识论的研究增加了新材料、提出了新问题。或者说它并没有带来认识论模式的变革,只是改变了不同观点在认识论中的地位。系统科学认识论的研究会伴随着哲学认识论的研究永远进行下去,也许人类理性永远无法得出确定性的结论,正像哲学也许正在做一件注定失败的事情一样。[37] 三、系统科学哲学之方法论 一般来讲,方法论是“关于认识世界和改造世界的方法的学说和理论”[5]8。20世纪中叶以来,西方科学哲学界关于方法论的研究出现了一股新趋势,主要表现在冲破对科学理论静态的逻辑分析,从而把对方法论的研究同科学发展史联系起来,如波普尔、库恩、拉卡托斯和费耶阿本德都试图从方法论角度说明科学理论的革命和发展。[4]205在《剑桥哲学辞典》中给出了一个兼容以上但更偏重于后者的论述:“方法论是科学哲学的一个分支,它与知识论密切相关,探究科学达到关于世界的预置真理的方法和批判性地探究这些方法的基本原理。在科学中理论被承认的问题,证据和假说之间确证关系的本质,科学断言能被观察数据证伪的程度等这些问题都是方法论所关注的问题。”[24]700总之,在当今科学哲学界,方法论在两种含义上被使用:一是论“科学研究的方法”,即对科学研究方法的研究;二是科学的规范性研究。从亚里士多德的《工具论》到培根的《新工具》,以及国内李志才等的《方法论全书》、吴彤的《自组织方法论研究》、黄欣荣的《复杂性科学的方法论研究》等都是在第一种含义上使用方法论的。第二种含义是知识如何获取或为获取的知识进行逻辑辩护。从波普尔、库恩,到拉卡托斯、费耶阿本德等都是在这一意义上使用的。 系统科学哲学之方法论即是以系统科学方法为研究对象,探讨获取系统科学知识的路径及其特征。“系统科学首先具有科学方法论的意义”[2]1820,进一步讲,系统科学就是一门方法论性质的学科。[20]13,[23],[29]1,[3840]Klir把系统科学方法论看作通常意义上一门学科三个必不可少的组成部分之一[41],Flood等人也提到“系统科学的一个重要研究领域是通过方法论把它的概念应用到当今的解决问题、计划和决策当中”[11]5。国外系统科学界探讨的系统科学方法论主要涉及硬系统方法论、软系统方法论、批判系统方法论等,但主要是介绍解决问题的方法,而非对方法进行系统的哲学研究;国内相关研究刚刚展开。本文把系统科学方法论的研究内容总结为以下四方面: 第一,系统科学方法的具体内容及其相互关系。方法论的核心内容是论方法,因此,对系统科学方法具体内容的探讨就成为了系统科学方法论的首要也是基础性内容。从时间顺序来看,系统科学方法的内容可分为三个阶段,传统系统科学方法(一般称老三论时期的系统方法)[42]、自组织系统科学方法[43]和各种系统思考方法。系统科学方法之间的关系、方法体系即分类学探讨是该部分的第二个研究内容,即以具体方法的研究为基础系统梳理系统科学各种方法之间的关系,并尽可能建立起系统科学方法体系。国内外对系统论、信息论、控制论方法相互关系的研究相对比较深入,但是对于所有的系统科学方法而言,这方面的研究还刚刚起步,国内外少有系统研究。陈忠把系统科学方法论内部方法的相互关系进行过初步分析,划分了三个层次:“系统科学方法论原则”;“以各种理论为出发点的各种认识系统规律性的方法,处理系统一般问题的方法”;“针对某类具体的系统问题的方法”。[20]613614对系统科学具体方法的分类学研究为方法论的后续研究提供了体系化的研究对象。 第二,系统科学方法的性质、特征及其原则。系统科学各方法之间存在着内在联系,构成一个有机体系。对这些方法的性质、特征以及原则的探讨有利于更全面地认识系统科学方法的整体特征,有利于系统科学方法的普遍运用,也使得系统科学方法自身更加系统。魏宏森在20世纪80年代初的时候就对“系统科学方法论的基本特征”进行了探讨,提出了系统科学方法论具有的八大特征[42]6470,但是笔者认为,作者所谓的特征应该是系统科学方法的特征而非方法论的特征。当前学界诸多对系统科学方法论性质、特征和原则等的研究事实上都是对系统科学方法的相关研究,对方法的研究恰恰是方法论研究的重要内容。吴彤在具体阐述自组织方法的基本内容基础上研究了自组织方法论的几个重要特性[43],朴昌根对系统方法的基本原则进行了简要总结[44],Laszlo对系统哲学方法论的原则以列表的形式进行了说明[45]。对系统科学诸多性质、特征等的研究对于方法的实践应用以及方法论研究都能起到巨大推动作用。 第三,系统科学方法论的元研究,即系统科学的学科地位、特征及其哲学意义。这部分内容属于系统科学方法论的元研究,即对系统科学方法论自身进行的研究。系统科学方法论是以哲学上的方法论为基础,区别于经典科学方法论发展起来的理论体系。系统科学方法论学科地位的研究涉及其与系统科学哲学、系统科学的具体科学之间的关系,认清它们之间的相互作用对于系统科学的整体发展大有益处。所谓系统科学方法论的特征是指与经典科学方法论的差异,深入理解两者的差异才能从根本上弄清系统科学方法论相对于经典科学方法论所引起的革命性变革所在。对这种变革的探讨是系统科学哲学研究的重要内容。对系统科学方法论学科性质的认识反过来会促进系统科学方法的发展和完善。总之,对方法论的元研究至关重要,Warfield认为,科学由两部分组成,“主体”和“方法论”,他认为:“没有方法论的主体就像没有身体的脑袋;没有主体的方法论就像没有脑袋的小鸡,在血腥的牲畜棚里戴着枷锁扑腾。”[46] 第四,系统科学知识是如何获取的。以系统科学知识为对象的方法论研究在学术界尚未引起重视。传统科学哲学主要就是探讨方法论问题,从孔德等人的实证主义到波普的证伪主义,再到库恩的范式理论、费耶阿本德的反对方法等都是为知识如何获取提供理论辩护,但是他们的理论主要针对的是以实在论为认识论基础的经典科学知识。对于部分坚信实在论的系统科学家而言,传统科学哲学的方法论虽然存有诸多争议但依然适用。系统科学认识论方面的建构论转向必将引起方法论的重要变革。以建构论为基础的系统科学知识如何获取,或者说是否存在获取这种类型知识的原则或方法就成为了系统科学方法论的重要研究内容之一。笔者认为,由于系统科学知识及领域的特殊性,相关的方法论研究前景广阔,甚至有可能在某种程度上复苏传统科学哲学,笔者将另文专门探讨该问题。 四、结语:研究纲领的一致性 正像哲学上的本体论、认识论和方法论具有内在统一性一样,系统科学哲学之本体论、认识论和方法论研究也具有明显的内在统一性。本体论的研究提供“是什么”的问题,即系统、系统科学以及系统科学知识是什么的问题;认识论回答系统科学知识“如何可能”的问题,为获取系统、系统科学知识的合理性进行辩护;方法论的研究提供知识“如何获取”的问题,即获取知识方法的研究。这种内在统一性,相互影响、相互促进,共同推动系统科学哲学乃至具有跨学科统一性的系统科学的发展。系统科学哲学除了以上三方面主要内容之外,还包括其他一些哲学问题的探讨,如系统科学价值论、系统科学引起的观念变革、系统科学及其技术与社会的关系等问题。对所有相关哲学问题的探讨必将加深对系统科学理论、方法及其技术成果的认识,同时推进系统科学哲学的研究进程,为哲学知识论的探讨提供重要的基础原料。诸多因素之间的相互作用可以形成一个正反馈回路,最终推动系统科学的发展。 系统科学论文:面向MPA学员开设系统科学课程的探索与实践 摘 要 探讨了面向MPA学员开设系统科学课程的必要性及意义,从教学目标、教学内容、教学方法等方面介绍了国防科技大学面向MPA学员开设系统科学课程的教学实践,为完善MPA教育课程体系提供有益的参考。 关键词 公共管理硕士 系统科学 复杂系统 公共管理硕士(Master of Public Administration,缩写为MPA)是为适应社会公共管理现代化、科学化和专业化的要求而设立的,其培养目标是为政府部门及公共机构培养德才兼备、适应社会主义现代化建设需要的高层次、应用型、复合型的管理人才。课程设置在MPA教育中起着十分关键的作用,合理的课程设置有利于学员知识结构的构建以及指导学员的工作实践。我国MPA课程设置尚处于初步完善阶段,课程结构一般分为核心课、选修课、社会实践与研讨。本文讨论了面向MPA开设系统科学选修课程的必要性及意义,并介绍了国防科技大学在开设相关课程方面的探索与实践。 1 面向MPA学员开设系统科学课程的必要性与意义 MPA专业学位教育的学科基础是作为公共部门管理及政府管理研究领域的公共管理学。公共管理学研究的是公共组织尤其是政府组织的公共管理活动,是研究公共管理机构的组织机构设置、管理过程、管理手段、管理效能及其规律性的科学。随着信息化、全球化和科学技术发展,公共管理问题日益复杂,其理论和实践都已经发生了深刻的变化。① 公共管理研究对象复杂是公认的,而且其研究重点、范围还在不断发展变化,有学者形象地将其比喻为“变形虫”。②单一学科、简单还原论的方法是难以满足公共管理科学这种“变形虫”式发展的需要。事实上,围绕社会公共事务的解决,研究者已经自觉或不自觉地整合来自各学科的知识和方法,包括政治学、经济学、社会学、管理学、数学、统计学、运筹学、未来学和系统分析等。多学科交叉与方法融合始终伴随着公共管理的发展,非还原论研究策略也为公共管理研究提供了新的思路。但是,由于公共管理研究是以问题为导向的,目前对方法的关注主要来自统计学、数学、管理学等其他领域的研究者。当以复杂系统为研究对象、方法论研究为特点的系统科学发展并日益受到其它研究领域关注的时候,公共管理学相关的研究还不多见,也不十分系统,这样的情况在国内尤为突出。③④ 系统科学是一门研究事物整体的学科,是一门从事物整体性的角度观察世界、研究事物、认识问题的学问,是人类对于系统规律认识的总结。⑤系统科学作为横断学科,比一般的交叉学科如生物物理等涵盖的范围更宽。系统科学把事物看做系统(物理系统、化学系统、生物系统、经济系统、社会系统),在自然科学与社会科学各领域的大量实际经验的基础之上,总结出人类认识、描述、设计、管理、控制系统的一般性的理念、方法与具体步骤,是各门学科的方法论和基础。系统科学以系统论为哲学基础,一般系统学作为基础理论,运筹学、控制学、信息学等为基本方法,以系统工程为工程技术,为人类从整体的观点认识世界和改造世界提供了一整套的思想理论和技术方法。 面对当今世界,科学技术迅猛发展,经济全球化,各国的高等学校都在进行教育改革,探索如何培养适应时代要求的人才。加强通才教育,提高学生的思维素养,重视文理相通,扩展学生的视野,已成为高等教育界的共识。MPA学员作为政府部门以及非政府公共机构的高级管理人才,除了学习公共政策分析、公共管理学等专业选修课程,还非常有必要学习系统科学这类通识性选修课程,其意义主要表现在以下三个层面:(1)系统科学的思维。通过系统科学课程的学习可以培养MPA学员从整体出发、从全局出发考虑问题的系统思维以及解决复杂问题的能力。(2)系统科学的方法。通过系统科学课程的学习使得MPA学员掌握构建、管理、运行公共组织以及合理高效处理公共事物的方法。(3)系统科学的工具。通过系统科学课程的学习使得MPA学员掌握相关系统建模、分析、仿真的工具。 2 面向MPA学员开设系统科学课程的教学实践 国防科技大学是在钱学森倡导下在国内最早开设系统工程专业的高校之一,遵照钱老的专业建设思想和规划,经过20多年建设和发展,取得了丰硕的教学科研成果。⑥依托相关学科优势,作为全国首批试办MPA的院校之一,国防科技大学自2001年招生以来,开始面向MPA学员开设系统科学课程,不断探索、积极改革,取得了良好的教学效果。 2.1 教学目标 通过本课程的学习,使学员熟悉系统科学的基本概念和发展历程,重点掌握动态系统理论、自组织理论、复杂适应系统理论、复杂网络理论以及系统工程方法论,使学员具备初步运用系统思想、理论、方法分析和解决公共管理中的复杂系统问题的能力。 2.2 教学内容 按照钱学森提出的系统科学体系结构,系统科学可分为“三个层次一座桥梁”,其中系统学为基础科学层次,信息学、运筹学、控制学等为技术科学层次,系统工程为工程技术层次,系统科学哲学为连接系统科学与哲学的桥梁。具体教学内容包括如下。 第一讲:系统科学的基本概念。 重点介绍系统的定义及其相关概念,包括系统的分类、结构、行为、功能、状态、演化;系统科学的概念及内涵;系统科学的体系结构。 第二讲:系统科学的发展历程。 主要介绍古代系统思想的萌芽;近代科学中的系统思想;现代系统科学的兴起与发展;系统科学在中国的发展。 第三讲:系统学基础理论。 主要包括确定动态系统理论,包括轨道、暂态和定态解、轨道稳定性与结构稳定性;随机动态系统理论,包括随机过程与随机涨落、主方程与福克普朗克方程;自组织与他组织、序的概念与内涵;静态有序、动态有序;耗散结构与协同学;自组织理论的应用等。 第四讲:复杂适应系统理论。 主要介绍复杂适应系统理论的基本概念,包括Agent及其相关概念,包括聚集、非线性、流、多样性、标识、内部模型、构筑快;复杂适应系统的基本观点,即适应性造就复杂性;复杂适应系统的主要特点。复杂适应系统整体建模方法,包括刺激响应模型,包括规则的表示、适应度的修改与确认、新规则的产生;回声模型,包括资源、位置;复杂适应系统软件平台等。复杂适应系统理论在经济领域的应用;复杂适应系统理论在军事领域的应用;人工生命等。 第五讲:复杂网络理论。 该部分内容主要有复杂网络的结构属性,包括度分布、小世界性、积聚性、度关联性;复杂网络的结构模型,包括规则网络模型、随机网络模型、小世界网络模型、无标度网络模型。复杂网络同步动力学、复杂网络传播动力学、复杂网络交通动力学、复杂网络抗毁性等。 第六讲:控制论、信息论、运筹学。 控制、控制论、控制系统;控制的任务,包括定值控制、程序控制、随动控制、最优控制;控制的方式,包括简单控制、补偿控制、反馈控制。信息的概念、信息的度量、信息的传递;信息论的概念、信息论的历史、信息论与其他学科的关系。运筹学的概念、运筹学的发展、运筹学的分支。 第七讲:系统工程概述。 系统工程的基本概念及发展历史,系统工程的基本方法等。 第八讲:系统工程案例。 系统工程发展史上的典型案例,以及当前国内外的热点大工程项目等。 2.3 教学方法 理论、技术、方法与实践的有机结合,是MPA教育质量与效果的重要保证,其中理论、技术与方法是核心,实践是理解消化理论、技术、方法的重要途径。系统科学是一门理论性、技术性都很强的课程,甚至被学员戏称为“MPA的哲学课”和“MPA的数学课”,很容易陷入“听不懂、没有用”的尴尬境地。 考虑到MPA学员哲学、数学基础普遍较差的实际情况,我们在教学过程中采取了案例驱动的教学方式,除了第一讲、第二讲以理论讲述为主外,本课程教学内容均以实际案例作为入手点,通过案例引出理论、技术、方法,通过理论、技术、方法归纳总结实际问题,引导学生举一反三。例如,第三讲动态系统理论我们从计划生育政策讲起,第三讲自组织理论我们从市场经济和计划经济的区别讲起,第四讲复杂适应系统理论我们就从股市震荡、大规模群体性事件讲起,第七讲系统工程我们就从三峡工程讲起。 此外,我们还引导学员结合现实世界中的热点问题利用系统科学的相关知识进行思考和讨论。例如,我们在课程中讨论了“从系统科学角度看中医”、“从系统科学角度看风水”、“从系统科学角度看科学发展观”、“从系统科学角度看全球金融危机”等等。同时,我们还鼓励学员结合自己工作中的实际问题去理解和认识系统科学,并把它作为开卷考试的论述题。 3 结束语 MPA教育作为一种全新的学位教育,为培养我国公共管理领域的高层次、复合型人才开辟了一条新路。但同时也应看到,MPA教育在我国尚处于方兴未艾的发展时期,特别是课程体系建设方面尤其薄弱。为此,必须不断进行教育创新,以促进MPA教育的持续健康发展。本文探讨了面向MPA学员开设系统科学课程的必要性及意义,从教学目标、教学内容、教学方法等方面介绍了国防科技大学开设相关课程的教学实践。希望与广大从事MPA教育的工作者们一同探讨。 系统科学论文:在实践中完善形成系统科学的工作方法 一、亲近学生,研究学生;展现自我,树立威望 班主任要善于接近孩子,体贴和关心学生,和他们进行亲密的思想交流,让他们真正感受到老师对他的亲近和爱,这是班主任顺利开展一切工作的基础。研究学生是教育取得成功的必要条件,最好的途径是首先通过活动观察了解班风、学风,了解全班主要的优缺点并分析其原因所在,了解家长普遍的文化层次,找到亟待纠正的弱点;其次要研究学生的个性特征,了解个人的生活环境,掌握哪些是积极分子,哪些是特别需要注意的学生等等。 在亲近与研究学生的过程中,我们班主任要努力展现自身广博的文化与高尚的道德情操,使学生对你既亲近又崇拜,既认定你是值得信赖的老师,又把你当作好朋友,树立起班主任崇高的威望。那么,你的教育可能取得事半功倍的效果。 二、班干部队伍的组建和培养 一个班的集体面貌如何,很大一部分是由班干部带头作用和管理能力决定的。小干部对班集体有着“以点带面”和“以面带面”的作用,他们是“班主任的左右手。”所以唯有慎重地选拔和培养干部队伍,班主任工作才能逐渐从繁重走向简单与轻松。 当选的干部应具有较强的号召力和自我约束和管理能力。干部队伍的组建不能仅仅作为一种形式存在,班主任必须精心培养:其一,要大力表扬学生干部优点,宣传他们的先进事迹,帮助小干部树立威信;其二,在鼓励班干部大胆工作,指点他们工作方法的同时,要更严格要求班干部个人在知识、能力上取得更大进步,在纪律上以身作则,力求从各方面给全班起到模范带头作用;其三,培养干部团结协作的精神,要能够通过干部这个小集体建立正确、健全的舆论,带动整个班集体开展批评与自我批评,形成集体的组织性、纪律性和进取心。 三、以强化常规训练带动教育教学工作 良好的常规是进行正常的学习和生活的保障,一个学生调皮捣蛋、不合常规的举动往往会使一堂好课留下遗憾,使整个集体活动宣告失败,甚至使全班努力争取的荣誉付诸东流,直接影响到班集体的利益。因此,要扎实有效地加强一个学生的常规训练。训练的内容包括《小学生守则》和《小学生日常行为规范》要求的常规、课堂常规、集会和出操常规、卫生常规、劳动常规、参观常规以及路队常规等等诸多方面。并且还要根据学生的特点,结合我国多种优秀的启蒙学书籍的学习,强化学生内在素质。日常行为的训练要通过集体或个人、单项强化或全面优化相结合的方式进行,务必使每个学生具有“服从集体,服从命令”的思想,具有自我约束力,形成习惯,保证整个班集体随时表现出“活而不乱,严而不死”的良好班风班貌。 四、拟定集体与个人的远、近期目标 有目标才有动力。班主任要根据学校工作安排和本班实际情况,拟定全班与小组在知识、能力、情感等方面的远、近期目标,让每一个学生明确我们全班和小组正在努力奋斗的目标是什么,避免盲目、低效地学习和生活,从而增强班集体的凝聚力和动力。然后,要引导每一个学生拟定切实的个人远、近期目标,将班集体的动力落实到每个学生身上,帮助和鼓励每一个人进步,使每个人都在明显而又易于承受的压力下自觉要求自己。 目标的制定不是目的,如何通过努力去实现目标,提高学生的素质才是目的。因此,鉴于小学生年龄与心理特征,有两点需注意:一是近期目标较之远期目标更有激励作用;二是目标的制定必须切实,要让孩子能“跳一跳摘到苹果”,不能好高骛远,以免丧失孩子信心。 五、激发学生竞争意识 竞争是一股巨大的、潜在的、其它任何外力都不可能达到或替代的动力。班主任应在班内掀起激烈的、持久的竞争活动。必须强调,这是“互助”、“友好”的竞争而不是“敌视”和“保守”的竞争,其目的是为了取得共同的、更大的进步。 一是激发与其他班级学生的竞争意识:从集体活动的表现、班级荣誉的争取、留给老师的印象以及个人获将情况等等多个方面激发全班由整体到个人的与外班的竞争意识。这也是一种集体主义精神的培养。二是设立定期评价制度:以班报“小红花”等相对固定的评价模式,对学生个人和小组的各种表现定期评价,使每个学生和小组明确近期优缺点何在,在班上居何位置,从而增强警惕性和进取心,培养学生的自觉性。三是建立互助组:以互助小组、1+1小组、小组帮助组员等等多种互助方式促使差生取得更大进步,共同实现个人、小组与集体奋斗的目标。四是奖励和批评:奖励与批评的方式各种各样,目的都是鼓励先进、指出缺点、激励所有学生争取更大的成绩。奖励比批评的教育效果更明显。 六、重视主题班会与主题队会的开展 要注重每次活动的实效性,使每次活动都让学生得到一次思想和灵魂的洗礼,留下深刻印象并指导自己以后的言行。其主题可以根据社会影响、学生思想动向以及偶发事件拟定。比如激励学生好好学习的班会《古代勤奋学习的故事》,教育学生正确对待金钱的班会《一分钱》以及教育学生讲究卫生、预防非典的队会《非典可防也可治》等等,主题都非常优秀。 七、学生个性特长和创造能力的培养 素质教育应时代需要所培养的人才应是高素质的,是有创造性的人才。班主任在使素质不同的全体学生在各自原有基础上都得到尽可能大的提高和发展的同时,更要努力发掘学生的潜能,充分发展学生的个性特长、培养创造能力,培养他们成为班上各方面的顶梁柱和带头人,也为培养21世纪的专业人才奠定基础。 诚然,在我国的班级授课制度下,在教育学生“学会生存,学会学习,学会关心,学会做事,学会生活”的过程中,小学班主任工作的内容是复杂的,任务是繁重的。但是,只要我们真诚地捧着一颗“爱心”,加深理论修养,在实践中不断完善自己,形成系统科学的工作方法,是完全能够出色的完成班主任管理工作的。 【作者单位:漾濞县上街完小 云南】 系统科学论文:系统科学方法探赜 [摘 要] 系统科学方法是以系统科学相关学科理论为基础,处理各种类型系统问题的方法的集合。在内涵的规范下,外延涉及国内外代表性的系统科学方法,包括“综合集成方法论”、“物理―事理―人理方法论”、“硬系统方法论”、“软系统方法论”和“批判系统思考”等。 [关键词] 系统科学方法;内涵;外延;综合集成方法论;软系统方法论 方法论研究一直是科学哲学研究的核心问题,在科学世界中也占据着非常重要的地位,被认为是科学的两个重要组成部分之一[1],或“必不可少的要素”[2]80。系统科学是一个具有较强方法论性质的学科,系统科学方法在诸多学科领域(如管理学、教育学、生物学等)都产生了重要影响,发挥着举足轻重的作用。但是,对系统科学方法的认识却存在着一定混乱,本文在结合学界观点的基础上,将通过对内涵与外延的探讨全面分析系统科学方法,为它的广泛运用奠定理论基础。 一、方法与方法论 方法与方法论在国内外学术界经常被混用。吴彤把方法定义为:“探索事物的一种途径,其字面的含义也是‘论述行动的途径’。方法也是一种运用手段的认识活动过程。”所谓方法论,“就是讨论、研究方法的理论,也是关于方法的合理性的理论,即关于方法的哲学。”[3]李志才用“五个有机联系着的层次或要素”表征方法的内涵,并进一步指出“方法论,是关于认识世界和改造世界的方法的理论系统。它的原理应包括方法的内在结构、方法的本质特征、方法的来源和发展、方法的分类、方法的功能评价、方法的选择和运用等等一系列问题”[4]。这两个概念看起来非常简单,但在国内外学术界经常被混用。 Klir在探讨系统方法论时,“把系统方法论定义为研究各种类型的一般系统类别及其处理与这些类型系统相关问题的具有内在一致性的方法的集合”。简单讲,他把方法论看作是方法的集合,另外,他进而提出了“系统元方法论”概念,“即对系统方法和方法论(整合的诸方法之集合)的研究”,“它的研究目的是确定一种方法(或方法论)的一些专门的特点”,“系统元方法论的主要功能是评价和比较处理系统问题的各种类型的方法,同时去除那些不适宜的方法”[5]。从物理学的量纲来讲,方法的集合一定只能是方法,因此可以看出,在Klir这里的方法论更接近于通常意义上的方法,元方法论接近于方法论。国内的几本科学方法论史的著作也存在着这样的问题,几乎每本方法论史准确的说都是方法的历史。在系统科学领域,这种方法与方法论的混乱更加明显,诸多冠之以方法论的内容基本上都属于方法范围之内。比如,硬系统方法论、软系统方法论等,以及国内学者钱学森、顾基发、吴学谋等人的方法论,某种程度上更像某种研究方法,后文会具体说明这些方法。但事实上,对于方法和方法论这两个范畴的说明在国内还是比较清晰的,如上文吴彤的观点,再比如陈忠的观点:“方法就是人们看事物、想问题、办事情的思路、原则、程序、步骤和技巧。……方法论则与方法不同,它表现为一系列方法论原则,是比方法高一个层次的东西,方法论要回答的问题是方法的客观基础,以及各种方法的相互关系等等。……方法论研究的一个直接目的就是要获得好的方法。……方法论研究的另一个重要方面是各种方法的相互关系,即体系结构。”[6]612-613另外,朴昌根论述系统方法和系统方法论所提出的观点,也是笔者所赞同的,只不过他称方法论为方法学。[7]79-81 笔者同意吴彤、陈忠等对一般意义上方法以及方法论的界定。诸多学者探讨过的实验方法、观察方法、归纳方法等,或者各种方法的组合,观察实验―归纳方法和假说―演绎方法等都是科学方法,并非方法论。这种界定的直接结果就是当前许多书名为方法论的著作可能都要改称为方法的研究,这种研究本身即是方法论,或论方法。如果方法论是关于方法的理论[6]613,那么方法论研究就应该是对“关于方法的理论”的研究,笔者认为这种研究尚不存在,因为研究方法的理论还不存在,谈何对之进行研究。Klir的元方法论在这种意义上很明显更应该称之为方法论。因此,很多文献中提到的方法论研究、方法论变革等也就失去了指代的意义。换个角度说,当前学界提到的方法论变革指的主要是方法的变革,是在做方法论,研究方法,理解其意即可。也正是在这种意义上,本文是以方法为研究对象,做方法论研究。 进一步讲,与科学发现相对应的是方法,与科学辩护相对应的一般是方法论。以波普为例,他提出的解决问题获取知识的四段图示[8],是向人们展示他提出的获取知识的方法,告诉人们如何做,即方法;他进而把这种思想上升为与实证主义相对立的证伪主义观点,即进入了科学辩护的层面,即方法论。因此,包括库恩的范式理论、拉卡托斯的科学研究纲领方法论、费耶阿本德的无政府主义等都属于方法论,或者说是通过对获取知识的科学方法的思考总结出的一些思想理论。 二、系统科学方法的内涵 (一)系统方法与系统科学方法辨析 当前学术界提到最多的是“系统方法”,所指的含义却有所不同,事实上是在两种含义上使用该术语。一是以贝塔朗菲的一般系统论为理论基础形成的系统方法,魏宏森的观点是其典型代表:“系统方法,就是按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察的一种方法。即从系统的观点出发,始终着重从整体与部分(要素)之间,整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中综合地、精确地考察对象,以达到最佳地处理问题的一种方法。它的显著特点是整体性、综合性、最佳化。”[9]另一种含义是在系统科学方法意义上使用的系统方法,如朴昌根即是如此。[7]80丁把它总结为:“以一般系统论、信息论、控制论以及耗散结构、协同学、超循环理论等众多现代科学理论为科学基础而形成和发展的一种科学研究方法。”[10]19-22或者说,是以系统科学的相关理论为基础发展起来的方法的集合。为了避免混乱,后文把以贝塔朗菲一般系统论为基础的系统方法称之为系统论方法;把以系统科学理论为基础的系统方法称之为系统科学方法,前者是后者的真子集。 国内第二个具有代表性的方法体系是由顾基发、朱志昌等人提出的“物理―事理―人理系统方法论(WSR)”,它是把物理、事理、人理有机融合解决复杂的社会问题的方法体系。 [22]8在该方法体系中,“‘物理’指涉及物质运动的机理,它既包括狭义的物理,还包括化学、生物、地理、天文等等。……‘事理’指做事的道理,主要解决如何去安排。通常运用运筹学与管理科学方面的知识来回答‘怎样去做’的问题。……‘人理’指做人的道理,通常要用人文与社会科学的知识去回答‘应当怎样做’和‘最好怎么做’的问题”[22]15。物理―事理―人理系统方法论的实践准则是“懂物理、明事理、通人理”[22]16,它的基本原则主要包括:综合原则、参与原则、可操作性原则和迭代原则。[22]20苗东升通过对这种方法或方法论进行分析,把它归于软系统方法论名下。[23] 邓聚龙创立的“灰色系统理论”在国内外已经产生了重要影响。该理论中的灰或灰色指“信息不完全或不确定或者二者皆有的现象。灰或灰色亦可称为贫信息现象”[16]231。“灰色系统是指信息不完全,信息不确定,或二者兼有的系统。”[16]239以此为基础,灰色系统理论就是“处置少数据不确定性问题的理论”[24],“灰色系统理论属系统论范畴。灰色系统理论以信息不完全,不确定系统的行为表现、行为内涵、行为关系、行为环境的层次性、动态性、信息性、量化性……为主要研究目的。”[16]239它的主要内容包括:灰观念、灰生成、灰建模、灰预测、灰决策、灰控制、灰数学、灰哲学等。[16]240相对应的,应用灰色系统理论处理灰色系统各种问题的方法就构成了灰色系统方法。 吴学谋创立的泛系理论与方法也已经在国内外诸多领域得到了广泛的认可和应用。泛系方法论是“泛系哲学的主要组成之一”,它是将“泛系理论(泛系哲学、泛系数学、泛系工学等)运用于科学认识和科学研究过程,运用于认识与实践”形成的各种泛系方法的总和。[16]112或者可以把泛系理论与方法简单总结为“研究广义系统、关系的理论和方法,……它的特点是宏观、微观兼顾并具有多层次网络体系”[25]。 (二)国外提出的系统科学方法 国外提出的较有代表性的方法或方法论体系,主要包括系统工程、系统分析、系统动力学等方法在内的硬系统方法或硬系统思考,切克兰德提出的软系统方法论,Ulrich的“批判系统启发法”(CSH),还有“全面系统干预”(TSI)和“批判系统实践”(CSP)等在内的批判系统思考(CST)方法,以及Klir创立的被称之为“一般系统问题解决者”的方法体系等。 系统工程自从20世纪中叶由贝尔公司提出以来,在国内外都得到了广泛运用和发展,已经成为管理学及其相关领域的重要方法。系统工程可以简单总结为:“系统工程是一门纵览全局,着眼整体,综合利用各学科的思想与方法,从不同方法和视角来处理系统各部分的配合与协调,借助于数学方法与计算机工具,来规划和设计、组建、运行整个系统,使系统的技术、经济、社会效果达到最优的方法性学科。”[26]7当前系统工程已经形成了一套比较严格的、可操作的程序处理复杂的系统问题。系统分析方法、系统动力学方法等经常被认为是包含在系统工程大的方法体系内部处理问题的具体方法。关于系统工程的具体操作与实践问题,在任何一本系统工程的教材和著作中几乎都有详细说明。在国内外各个高校的相关院系也都开设了相关课程,表明了这一学科在自然科学、社会科学,尤其是管理学中已经得到普遍认可。这些切克兰德笔下的硬系统方法论主要是解决问题比较确定的问题,随着系统分析方法在诸多领域的广泛运用,问题本身就成为了问题。[26]27-28用切克兰德的话讲,软系统方法论是专门处理不良结构的问题[27]161,或者说为这种问题本身不确定性的问题的解答提供一种方法论的指导。切克兰德提出的七个步骤的方法循环图是其方法思想的集中代表。[27]163切克兰德虽然也给出了他的方法的具体操作步骤,但是也正如他所说,他的方法更多的具有方法论的意义,提供解决问题的基本原则。[27]161-162 近些年的学术界,在切克兰德软系统方法论以及诸多系统思考相关思想与方法的基础上发展起来了多种应用于管理学的系统科学方法。其中Ulrich提出的“批判系统启发法”、Flood和Jackson创立的“全面系统干预”以及在这些思想基础上发展起来的“批判系统实践”是最有代表性的思想和方法。后两种方法是“批判系统思考”(CST)的典型代表,Jackson用“创造性整体论”一词表示这些方法或方法论思想。[28]在Jackson的《系统思考》中对这些方法的形成与发展、方法及方法论的理论与实践、哲学根源与影响,以及对实践管理人员的具体价值都进行了深入分析与阐述,此处不再重复。Klir为了处理各种具有关系性的系统问题,提出了他称之为“一般系统问题处理器”(GSPS)的方法论体系结构。包括三个部分:概念框架的执行部分、操作部分和两个交界面。[29]该方法论可以被应用于诸多一般系统问题的处理与解决。Klir和Elias专门撰写《系统问题解决的体系构建》,详细阐述了该问题。 除了以上具有代表性的系统科学方法之外,应用各种系统科学理论处理问题形成的方法都属于系统科学方法的范围之内。比如应用一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、混沌学、CAS理论等分析问题形成的方法。魏宏森的《系统科学方法论导论》和周昌忠《西方科学方法论史》对所谓老三论基础上形成的方法进行了研究,吴彤的《自组织方法论研究》则对之后的自组织理论、非线性科学形成的方法进行了深入研究。CAS理论与方法在国外的诸多领域都已经得到了广泛发展和运用。另外,像黑箱方法、模型方法、复杂网络方法等也在诸多领域得到了广泛运用。由于本文的重点不在于介绍这些方法,而在于通过对这些方法的分析进行方法论探讨,因此不再对具体方法做一一阐述。 系统科学论文:系统科学引领英语系统教学 摘要:系统科学是信息时代人们认识世界和改造世界的方法论。研究事物系统性的科学是系统论。课堂教学是一个整体,也可构成不同的系统。我们试图运用系统科学理论,打开课堂教学改革之窗,为一线教师深入教学改革的深水区探路提供便利,获得有益的启示。 关键词:系统科学;改革;启示 英语系统教学就是运用系统科学理论的观点和方法指导教学设计和实施教学改革。事物系统性特征表现在多方面,如非线性特征、涌现性特征、不确定性特征、整体性特征、有序层次性特征等,但与英语系统教学密切相关的,又能给教改有一定启示的特征,主要有整体性特征、有序层次性特征、反馈控制性特征,我们依据自己的实践具体阐述如下: 一、英语系统教学的特征 1.教学整体性特征 教学整体性原理是系统教学的核心理念。教学整体性原理要求教师把系统教学看成是个整体,以系统科学理论为指导进行教学设计和施教。 整体是由部分(要素)组成的。需要指出的是系统整体并不等于部分的总和。系统教学的整体是一个有机体,会产生新质的活力和生命的美感,即整体大于部分功能之和。英语教学整体由教学目的、教学主体(师生)、教材体系等要素组成,教学方法和手段是为教学目的服务的,他们之间的联系和相互作用,构成了一个具有新质的整体。 英语课文是一个整体。课文内容由词汇、词句、语段构成语篇整体。作为一个整体,它不仅是词、句、段的总和,这是编者把学科知识系统化的结果。当一篇文章进入课堂教学,反映了主体与客体相互作用的教学要求,代表着学生认知水平的变化,也体现了一定的教学行为要求的新意涵。所以课文教学也是个整体,整体是由要素组成的。进入课文教学就会形成一定的结构,结构是功能的基础,所谓结构就是指系统要素的组合方式。不同的结合方式就会有不同的组合结构,不同的组合产生不同的功能,于是教同一篇课文因结构差异就会形成低效教学、有效教学、高效教学、优质教学的不同功能。爱迪生最早研制的灯炮只能连续照明40小时,而现在的节能灯可以照明6000小时,这是因系统结构中的要素改变了,功能也就显著提高。同样,生物系统之有以有生命,就在它与环境之间的新陈代谢,以完成自身的不断更新。因此任何开放系统都是相对稳定而又在不断进化的。我们的教学改革和教学设计也应遵循这一规律,要求教师要不断地优化教学结构,把主体、主题、主线等教学要素融为一体,以获得最佳的教学功能。 2.教学有序层次性特征 整体是由要素或系统组成,系统是一个多层次概念。教学过程需要有序的层次发展,如果把客观世界视为一个大系统,它包括许多小系统,每个小系统又包含许多更小的系统,层层分化,乃至无穷。系统论创始人贝特兰菲指出层次结构是系统的部分秩序。这就是通常所说的一个系统总是把它当作一个层次系统来对待,因此系统的发展总是有序的,系统从无序走向有序就是系统的进化发展,反之则为系统的退化消亡。系统的发展进化是一个不断从简单到复杂,从低级到高级的有序化的组织过程。人的学习也是一个从易到难,从低级到高级的运用实践过程。教学就是一个人工的有序开放系统,其概念可以从以下几方面认识: a.层次系统的分类:系统可以分为自然系统和人工系统。自然系统是自然形成的,是一种自在的运转。外语教学不是自然存在,而是人们依据认识建构起来的,是由自为目的控制运转的。它还是一个开放系统,与外界有物质、能量和信息交换,是人工可控系统。 b.教育系统是个大系统,又是社会系统中的一个子系统,也可分为各个层次系统,如:1.国家教育层面,培养德智体美全面发展人才。2.学校教育层面,由教育、科研、管理层次系统,完成培育人才的任务。3.跨学科层面,主要组合学科知识,促进有机融合。4.学科教育层面,协调知识系统层面的联系与组合。5.课时教学层面,优化课时结构,获得最佳功能,实现教学目标。 c.课时系统教学层面:课时系统教学是最基本的工作时段。一篇课文结构复杂,内容丰富,不可能在一课时内完成。在新知识处理中,我们可以分为三个层面,课内学科教学层面主要解决知识的理解与掌握。校内学科层面把所学的知识通过变式练习,转化成技能。校外社会实践层面把知识和技能转化成为解决问题的能力和社会交往能力。教学设计必须以系统论的观点和方法为指导,依据教学目标和计划,系统教学的过程设计就成为整体认知(W)、层次切分(L),课时设计(C)、反馈调控(F)、教学目标(O),详见系统教学的设计图:整体认知(W)层次切分(L)课时设计(D)反馈控制(F)教学目标(O) 在系统教学的设计过程中,一篇课文仅是学科系统的小整体,一课时仅是课文中的小整体。教师在施教过程中必须关注系统之间的内在联系,从教材编写、课程标准、课程设置、教学设计等内容上去盘算思考,有时还会受到国际教育发展的影响,如果语言学、认知学科有了新发展,那么课时系统教学也会受到影响,教学过程中教师还必须注意到,有时教学要素不变,但是组合方式变了,功能也会产生变化。 3.教学反馈性控制特征 反馈控制原理普遍存在于自然、社会、思维之中。反馈在系统中起十分重要的作用,所谓反馈则是通过系统信息反馈,调控要素之间相互作用,使系统按照预定的最佳目标发展的必要条件。任何系统只有通过信息反馈,才能实现对系统的有效控制。2013年中国的神州十号飞船与天宫一号成功实现交会对接,是由于地接受反馈信息,不断地对他们的飞行轨道进行调控的结果。女航天员王亚萍在飞行中向6000万中小学生授课,展示在失重条件下一些奇特的物理现象,也是依靠信息的反馈和调控,让学生去感知神奇而奥妙的太空,品味蓝天深空的美妙。 反馈控制原理也存在于教学系统之中,而且处于相当重要的地位,只有用好反馈反思控制原理,才能使教学系统不断进化和稳定运行。教学系统还是一个开放系统,系统的开放性是系统从无序走向有序的必要条件,但它不是系统发展的根本原因,其根本原因是系统内各要素按照一定的目标协同运动的结果。只有协同运动,才能取得最佳效果。正是有些老师所说,如果学生不想学,老师再绞尽脑汁也与事无补。因为要素间缺乏协同运动,教学系统很难稳定有序发展,有序稳定地发展需要师生不断地反馈、反思,适当进行调控。 系统科学论文:基于高速铁路牵引供电系统科学管理及安全预警体系的探讨 摘要:牵引供电系统在高速铁路安全稳定运行过程中发挥着至关重要的作用,一旦牵引供电系统发生故障将引起高速列车的全面停运。文章对高速铁路牵引供电系统基本组成进行介绍的基础上,对当前高速铁路牵引供电系统故障诊断以及管理存在的重要问题进行了详细的分析,对确保高速铁路牵引供电系统实现更加科学化管理的措施进行了深入探讨。 关键词:高速铁路,牵引供电,科学管理,安全预警 前言 进入新的历史阶段,伴随着我国铁路事业的高度发展,高速铁路呈现出蓬勃发展之势;据统计,“截至 2010 年底,我国高铁投入运营里程达8358千米,高速铁路运营里程已居世界第一,2012 年底我国高速铁路总规模达到13000千米,我国已成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。” 伴随着高速铁路事业的飞速发展,其安全性、稳定性也日益引起整个社会的广泛关注。在高速铁路整个系统中发挥核心作用的供电牵引系统的重要性也就不言而喻。 一、高速铁路牵引供电系统基本组成介绍 第一,高速铁路牵引供电系统外部电源。牵引供电系统外部电源在整个高速铁路系统中发挥着“源头”作用,为整个高速列车提供能量持续性供给;供给的方式和途径是通过牵引变压器从电力系统到牵引供电能量的转换来实现的。不同于普通铁路,高速铁路牵引供电系统所接入的电压一般为220千伏。高速铁路牵引供电系统外部电源的主要功能是为高速铁路持续性供电提供更加完备供电保障。 第二,高速铁路牵引供变电所。如果外部电源发挥的作用主要是提供持续性的保障,那么牵引变电所将外部供电根据电力牵引对电流以及电压的不同需求,转化为适用铁路牵引需求的电能,之后将转化后的电能输送到接触网。高速铁路牵引变电所所在整个牵引供电系统发挥着“心脏”般的功能。在整个高速铁路运行线路中,一般每间隔40-50千米就会设立一个变电所,每个变电所所中安装两套设备,确保铁路稳定、持续运行。牵引变电所包含牵引变压器,除此之外也包括给牵引变压器配套的其它相关设备,如开关设备、电压电流、测量设备等。 二、高速铁路传统牵引供电系统故障诊断及管理存在的主要问题 第一,传统牵引供电系统故障诊断及管理的主要特征。传统模式下,对牵引供电系统故障进行的管理主要是对已经出现的故障,是对已经发生故障的诊断、维修,而当故障出现之前,证明系统已经在非常不健康的运行条件下运行过一段时间;传统条件下的对牵引供电故障发生位置以及原因进行排查后也能够使系统恢复到以前状态,但是从很大程度上对铁路运行秩序产生不利影响,对铁路运输带来一定损失,其经济性、时效性不强。 第二,传统牵引供电系统故障诊断及管理存在的主要问题:一是对出现的故障难以查找到真正原因。二是只是针对故障发生后进行的处理。传统条件下的故障诊断只能是对已经出现的故障进行诊断管理,难以实现事先性、预警性预见。三是排除出现故障的时间较长,影响铁路运行秩序。由于只能是针对故障发生之后进行的处理,故障排除需要一定的时间,在此过程中会对铁路运行秩序产生诸多不利影响。 三、高速铁路牵引供电系统科学管理及安全预警的主要措施 第一,采取多元化的牵引供电数据采集与处理技术。该种技术包含对牵引变电所各自动化系统、数据采集与监视控制系统、故障录波装置、接触网检测车等监测数据的精度、正确率以及各系统监测数据相互之间的关联性进行管理,获取高铁牵引供电变压器的局放以及互感器介质损耗信息,并对不同数据的来源以及特征进行综合分析,例如,数据发生的时间与空间等,在相关数据分析处理的基础上建立起多元化的故障预警与诊断数据模型。多元化的牵引供电数据采集处理技术所涉及到的主要层面包含四个板块,分别为数据的采集与处理、牵引设备状态的信息采集与处理、牵引设备基础性的信息采集与处理以及牵引维修信息的采集与处理,在相关数据与信息采集处理的基础上,作出对故障性相关分析、监测特征量的选取以及故障特征的提取等方面的分析结果。 第二,高铁牵引供电正常状态下的综合评价技术。对高铁牵引供电正常状态下的综合评价,主要涉及通过建立相关标准对供电系统正常运行的结构、特征、运行等进行诊断定义,建立包括各项数据指标的重要度和时效性的动态评估指标、设备的重要度评估指标、元件及网络的健康程度指标等一系列指标体系,在此基础上对高速铁路牵引供电系统的正常运行状况是否健康、良性作出全面的评估。 第三,高铁牵引供电故障预警技术。对于高铁牵引供电系统出现的故障,具有一定的必然性,是诸多因素予以累计的结果。当故障发生时,其前期必然经过一段时间的不健康运行状态,当不健康运行状态难以承受正常工作负荷的时候,故障必然发生。究竟故障在哪个环节发生、在哪个设备中发生,则难以作出预先性的判断。如果建立起高铁牵引供电故障预警技术体系,则能够在故障发生之前就能够识别出设备的异常,对潜在发生的故障予以避免,建设事故发生的概率。高铁牵引供电故障预警技术,重点包含两种:一种是对潜在的隐形故障予以预警;第二种是对早期出现的、或已经初露的故障端倪进行的额预警。潜在的隐形故障主要是已经发生却未直接表现出来(或未被发现)的故障,由于其具有随机性和隐蔽性,对于该类故障可以借助于牵引供电故障预警技术中的各设备相互之间关联所形成的制约关系技术予以解决。对于对早期出现的、或已经初露的故障端倪的这种情况,早期故障的特征比较微弱,提取往往比较困难,主要采取保证数据间几何关系和距离测度不变的前提下,展开观测空间卷曲的流形来发现内在主要变量的技术措施。 第四,高铁牵引供电故系统维护技术。对于高铁牵引供电系统而言,采用科学、规范的系统维护技术能够有效延长系统寿命,提高设备性能,提高牵引供电系统的稳定定与安全性。高铁牵引供电系统维护技术包含以下两种:一是主要涉及运行状态检修技术,在科学降低维修成本、提高系统稳定性基础上实现二者的协调;二是主要采用定量方法,对不同线路等级的牵引供电系统维护费用和故障后果损失费用之间实现最优化。高铁牵引供电故系统维护技术,能够有效降低维修保障费用,提高牵引供电系统运行的经济性与可靠性。 四、结语 伴随着经济社会的飞速发展,高速铁路在整个国民经济秩序中所发挥的作用越加突出。而高速铁路牵引供电系统是确保整个高速铁路系统稳定、健康运行的关键环节,尤其是作为高速铁路上电力机车能量的来源,高铁牵引供电系统的安全可靠对整个高速铁路的可靠运行具有非常重要的意义;牵引供电系统一旦发生故障,不仅会影响到铁路运行秩序,为铁路系统带来一定的经济损失,而且在很大程度上也影响到铁路的安全稳定运行。确保高速铁路牵引供电系统管理的科学化,必须要综合采用采取多元化的牵引供电数据采集与处理技术、供电正常状态下的综合评价技术、故障预警技术、供电故障排除与处理技术,以更好的确保高速铁路稳健、安全运行。
中医治病自古以来都是集“医、药、护”为一体,其中蕴含了中医学的精髓,是中医精华的集中体现。《黄帝内经》《伤寒论》《金匮要略》等都是中医学领域的重要经典著作,其对于中医学的发展以及中医临床具有广泛的指导意义。在中医学快速发展的今天,对中医经典著作的学习不仅是完整把握中医学理论体系的需求,而且是中医护理专业继承和弘扬中医护理事业的基础和前提。尽管当前我国对中医护理教学的开展已经较为成熟,但对于中医经典学习和传授的开展还有待强化。《伤寒论》不仅是我国重要的中医经典著作,还是构成中医护理学的主体[1]。因此,本文重点对《伤寒论》中医护理经典教学的思路作一综述。 1张仲景及其《伤寒论》 张仲景(公元150年—219年),名机,南阳郡涅阳人(今河南省南阳市)。张仲景在几十年的临床实践经验中收集了大量的资料,著成共16卷的《伤寒杂病论》,是我国最早的理论与实际诊疗相结合的专著[2]。该著作流传至今,并经后人整理编纂,将其中外感内热病的内容结集为《伤寒论》。 2《伤寒论》中医护理经典教学理论技术 中医护理理论和技术在中医经典著作中零星散见。由医圣张仲景著作的《伤寒论》蕴含了大量的中医护理理论和护理技术,并开创了辨证施护的先河。从中医护理技术这一角度来说,在《伤寒论》中也有较为详细的记载。如对熏洗法、点烙法、坐浴法、烟熏法以及渍脚法等护理技术的记载。从急救护理这一角度来说,《伤寒论》中对自缢者抢救的方法予以详细记载,类似于现代人工呼吸法。从药物护理的角度来说,《伤寒论》中对中药煎法、服药方法以及用药后护理方法等也提出了独特的见解。例如,张仲景认为在相同中药煎法下,其药效会受到水质的影响,如有泉水、沸水、浆水、潦水、甘澜水等[3]。对于用药后的护理,《伤寒论》中明确指出在用药后应喝热粥等予以辅助,从而起到养胃和发挥药效的作用。还十分注重用药后的饮食护理[3]。例如,在桂枝汤服用后应禁肉面、黏滑、生冷及五辛等物的食用。对于饮食护理,还以专篇论述的方式进行了介绍。如,冷热食忌、四时食忌、妊娠食忌、五脏病食忌等。不仅如此,在饮食护理的过程中,还强调了辨证施护。除此之外,在饮食卫生方面,也明确指出不应食臭鱼、馁肉、秽饭等。《伤寒论》中对于中医护理理论和技术的记载,对现代临床有效展开中医护理起到了重要的指导作用,不仅如此,对于中医院校展开中医经典护理教学也提供了丰富的理论依据。对于《伤寒论》中护理方法的研究,最早始于1983年,并提出了“医护合一”。而提出对《伤寒论》护理内容展开系统的梳理则是在1985年。1986年,又有学者提出应建立仲景学说护理研究机构,并编写仲景学说护理医学教材[4]。目前,既有文献对《伤寒论》中制剂、服药、药后护理及预防调护等不同视角的研究、整理和分析,不仅是对中医护理内容的有益补充,而且对编写中医经典护理读本,以及中医护理教学的有效展开也均具有重要的指导意义。 3《伤寒论》中医护理经典教学的思路 3.1案例教学 中医经典实质是对临床实践的观察与总结。案例教学核心是案例,指的是在教师的组织下,通过案例调查、阅读、分析以及讨论等活动,提高学生分析、解决问题能力的一种教学方法。案例教学的有效开展对于学生的理论学习有重要的促进作用,可深化学生对理论知识的理解。而对于中医经典教学而言,案例教学则有助于学生在临证思维中强化中医理论知识。临床中医学不仅具有流派区别,而且具有地域区别,以中医经典中的病案为依据展开案例教学,不仅能够突破流派和地域因素的制约,而且能够从中医经典中汲取更多的临床心得。林敏等[5]学者在研究中指出中医经典是临床的活水源头,是临床疗效的重要保障,同时认为案例学习是中医经典传习的重要方式。中医经典病案是案例教学的标本和学习内容的载体。在实施案例教学的过程中,可通过小组学习方法对中医经典中的病案进行阅读和分析,并对诊疗方案各抒己见,而后通过教师的合理评价,激发学习兴趣和热情。王新等[6]在研究中以病案案例观对《伤寒论》这一中医经典著作中的第28条进行了解读。这为中医经典案例教学奠定了理论基础。当前,以《伤寒论》护理理论和内容等资源为依托展开案例教学的研究还鲜有报道。 3.2第二课堂教学 在传统教学方法下,不仅忽视了对学生护理技能的培养,而且难以保证学生在实际护理过程中胜任临床护理工作。近年来,伴随教学的大力改革,第二课堂教学逐渐获得了广泛的应用。对此,彭波等[7]在研究中指出应积极推动具有中医特色的第二课堂实践平台的搭建,并指出要形成以“中医经典强化平台、专业学科竞赛平台、文化宣传推广平台、社会实践应用平台、科创学术培训平台”为主干的多层次、宽领域、全方位“五维一体”的第二课堂平台体系。其中,中医经典强化平台的搭建不仅能够营造浓厚的中医经典学习氛围,而且能够强化学生中医经典的学习能力。借鉴上述教学思路,在展开中医经典《伤寒论》护理教学时,可将《伤寒论》诵读大赛、知识竞赛等融入第二课堂。这不仅能够促使中医经典走出教室,而且能够扩展学生的视野。 3.3对分课堂教学 对分课堂是于2014年由复旦大学张学新教授将传统讲授式与讨论式课堂优势相结合而提出的新型课堂教学模式,主要指的是将课堂时间一半分给教师,一半分给学生,即分为讲授、内化吸收及讨论3个过程,因此又称为PAD课堂。岳滢滢等[8]在研究中对PAD教学法在《伤寒论》的具体应用展开了分析,并指出这一教学法有助于促进学生中医经典理论的学习和内化吸收,有助于提升学生的中医临床实践能力和教师的教学能力。 3.4现代信息化教学 “互联网+”时代推动了中医经典教学的改革进程。在中医护理经典教学的过程中,也应将慕课、雨课堂等现代信息化技术应用其中,以展开现代信息化教学。马丽杰等[9,10]在研究中对慕课盛行形势下《伤寒论》教学方式和慕课建设进行了思考。王保华等[11]将翻转课堂与BOPPPS模型相结合,对《伤寒论》教学进行了设计,并指出其为《伤寒论》提供了更具吸引力和灵活的教学方法。韦姗姗等[12]学者则将雨课堂引入《伤寒论》这一专业必修课中,并将其贯穿于课前、课中及课后。余洁英等[13]则在研究中对借助《伤寒论》条文辅助记诵APP的课后自主学习及网络化考评量化系统的建立和应用效果进行了探究。陈明等[14]则分析了Flash动画技术在《伤寒论》教学中的应用价值。由此可见,在《伤寒论》中医经典护理教学中也可将慕课、雨课堂等信息教学法应用其中,以提高中医护理专业的教学效果。 3.5融合式教学 融合式教学是线上、线下混合式教学大背景下,将诸多优秀元素融入教学中的方法,是一种注重应用和锻炼能力的高效的学习方法。近年来,融合式教学方法逐渐被应用于中医经典中,并取得了较好的成效。李梦华等[15]在研究中对《伤寒论》融合式教学实践进行了探索,并从环境融合、方式融合、资源融合以及评价融合4个方面进行了构建。张楠等[16]则在《伤寒论》传统教学方法的基础上,将归纳比较、形象类比、病案讨论等多种教学方法融合形成了多元融合教学模式。 4结语 中医护理学的理论和技术散见于中医经典著作中。对于中医护理专业而言,在展开教学的过程中,应充分挖掘中医经典中的中医护理资源,并通过中医护理经典案例教学、第二课堂教学、现代信息化教学以及融合式教学等,为学习中医经典的护理专业学生提供支持,从而进一步推动我国中医护理的传承和弘扬。 参考文献 [1]余洁英,刘雅倩,韩新,等.思维导图构建《伤寒论》方证脉络的教学初探[J].环球中医药,2019,12(4):612-615. [2]温雅,丁元庆,张思超.《伤寒论》火热证治对后世的影响[J].中华中医药杂志,2019,34(9):3946-3948. [3]张紫妞,司明威,郑越文,等.《伤寒论》中针灸理论及其与经方结合运用浅析[J].四川中医,2020,38(2):21-24. [4]张萌,李孝波,门九章,等.翻转课堂在中医临床基础研究生专业实践课中的应用[J].中国中医药现代远程教育,2018,16(19):9-11. [5]林敏,柴可夫,朴春燕.学经典做临床:从中医经典教学改革谈起[J].中医药管理杂志,2018,26(20):32-34. [6]王新,冯诗瑶,吴昊,等.以病案案例观解读《伤寒论》第28条的思考[J].浙江中医药大学学报,2019,43(7):649-652. [7]彭波,王飞,田理,等.基于“五维一体”第二课堂平台提升中医学类本科生专业核心能力的探索与实践:以成都中医药大学为例[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2019,21(3):1-4. [8]岳滢滢,李家庚,刘松林,等.“对分课堂”教学法在《伤寒论名医医案精华选讲》课堂中的探索与应用[J].时珍国医国药,2019,30(10):2499-2500. [9]马丽杰.MOOC形势下《伤寒论》教学方式的思考[J].知识文库,2020(7):94. [10]方剑锋,王保华,李赛美,等.伤寒论慕课建设的实践与思考[J].中国中医药现代远程教育,2020,18(5):86-87. [11]王保华,方剑锋,李赛美.BOPPS模型结合翻转课堂的伤寒论课程教学模式探究[J].中国中医药现代远程教育,2019,17(22):22-25. [12]韦姗姗,王慧峰,张晓琳,等.雨课堂在《伤寒论》教学中的实践与思考[J].中国继续医学教育,2019,11(8):37-39. [13]余洁英,廖华君,王静,等.伤寒论信息化教学探索[J].中国中医药现代远程教育,2019,17(11):1-4. [14]陈明,尹笑玉.伤寒论教学中Flash演示教学法应用的探讨[J].中医教育,2019,38(3):36-39. [15]李梦华,张瓅方.基于《伤寒论》教学资源库的融合式教学实践[J].卫生职业教育,2019,37(4):39-40. [16]张楠,王振亮,张金玺.多元融合教学模式在《伤寒论》课程教学中的应用[J].中国中医药现代远程教育,2020,18(5):163-165. 作者:刘希 单位:中国医科大学附属盛京医院普通外科
电力电子技术教学中项目教学法的应用:项目驱动式教学法在《电力电子技术》课程中的应用 摘要:《电力电子技术》课程是高职电气自动化技术专业的主干专业课,其特点是基础性强、有很强的实践应用性。学生普遍感到这门课学习起来较困难,采用传统教学模式教学费时费力,教学效果也差。结合目前企业的实际需要,采用项目驱动式教学可以提高高职院校课程教学效果。 关键词:项目驱动;有效知识量;综合能力 随着科学技术的高速发展和自动化技术的广泛应用,电力电子技术在电源变换、电气传动、机电一体化、电力系统以及众多现代高新技术中已成为关键的支撑技术。而《电力电子技术》课程不但具有较强的基础性,还具有很强的实践应用性的特点。长期以来,该课程在教学内容上主要侧重以各种电力电子器件和应用电路的分析处理为主,教学内容重复较多,深奥难懂,学生难于接受,即使讲些具体应用,也是“空中楼阁”,完全靠学生的空间想象力来理解;在教学方法上主要以课堂讲授为主,根据教学内容开设的少量验证性实验远远不能满足工业生产的实际需求,加之近年来电力电子技术的飞速发展,各种新型应用电路不断涌现,教材内容和形式显得有些陈旧和呆板。 为了改变这种教学状况,应对课程教学内容、方法和手段进行全面改革,根据学生的实际需求引入教学项目,使学生既能了解基本原理,又能动手操作相关实训项目,将理论与实际紧密结合起来,做到真正的“理论与实践一体化”。 一、实施项目驱动式教学的可行性 传统的课堂教学不能或很难培养职业素养,职业素养要通过长期的职业生涯或职业训练才能获得。要满足高职教育的要求必须进行教学改革,显示出高职教育注重职业素养,强调职业技能的特色。目前,“模拟职业生涯”等各种“以学生为中心”、“行为导向”的学习方法正被逐步引入高职教育领域,项目驱动式教学也是这样的教学方法之一,其教学思想是符合现代学习理论的。 项目驱动式教学过程是一种以“学生为主体”的教师指导下的协作学习,是“行为导向”由学生自身建构知识的学习过程。项目驱动式教学能够遵循学生职业技术能力培养的基本规律,以职业能力培养为重点,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需的知识能力素质要求,实现学生职业能力的自我构建和职业培养的提高,将“项目驱动”式教学方法引入课程教学,从而打造“认知、吸收、实践、提炼、提高”五位一体的教学模式,强调工学结合,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生职业能力提高。 二、“项目驱动”教学的实施过程 在电力电子技术的课程教学中,为使学生由被动听课转为主动探求、自主学习,达到掌握知识的目的,我们采取以实践、应用为出发点的“理论与实践一体化”的项目教学,项目是针对某个教学内容而设计的能由学生独立完成的小任务。在工程项目的驱动引导下激发学生的主动探究兴趣,从而达到高职院校的课程教学目标。 电力电子技术的教学内容可分为五个项目进行教学,即调光灯、直流调速装置、电风扇无级调速、开关电源、中频感应加热电源。每个项目下面根据实际需要可分为几个小的模块。在安排实验项目时由易到难,符合学生获取知识的规律。下面以“调光灯”项目为例,此项目包含三个模块:晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路。其具体的教学实施过程如下: 1.确定项目任务。在学习本项目前,学生通过其它课程的学习,已经具备了一定的电工电子知识,能够熟练地识别常用元器件,如电阻、电位器、二极管、三极管、稳压管、电容、变压器等,并能借助仪器仪表对这些元器件进行好坏判别、性能参数检测等。确定本次项目任务:普通台灯的灯光无法根据个人的需求进行调节,根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关变流电路,设想制作一个灯光可调的电路。任务明确后,就有学生提出:是否可用加一可调电位器的方法?此时应适时地引导他们,可调电位器可以应用,但并不是简单的通过给灯的电阻串联不同电阻的方法来调节灯光,而是通过输出电压调节范围和输出电流的大小来调节灯光。同时师生共同讨论出整个调光电路的基本框架,以免学生盲目地去查找资料。在此过程中提高了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣。 2.制定计划。全班40名学生分成8组。在教师引导下,让学生运用课本中所学到的晶闸管特性、单结晶体管触发电路、整流电路等基本知识,通过图书馆查阅资料或上网搜索相关信息,画出电路图。制定项目工作计划,确定工作步骤和程序。对学生设计的电路,教师不急于给出评价,而是让他们分别介绍自己设计的电路、应用到的知识及工作原理,在这样轻松愉快的气氛下,学生开始讨论,而教师则作适时引导。 3.实施计划。由学校统一提供器材,学生实施项目。按照电路的功能,要求学生在教师提供的材料中选择自己所需的元器件,按照自己的设计连接电路,验证设计是否正确。教师在提供元器件时,有意识地把多种元器件混在一起,让学生自己选择,这样可以让他们熟识各种元件。然后开始安装及调试,在此过程中学生会出现或发现很多问题,如哪些元件装错位置、哪些元件极性装反、哪里短接、哪里断路等,在此过程中,教师要及时对学生进行指导,解决他们遇到的难题,增强他们的信心。在教师的耐心启发指导下,学生自己探索着进行线路连接,经检查无误后,打开电源进行下一步操作。学生可以利用示波器观察整流电路的输出、触发电路的波形以及主电路的电压输出波形的变化情况,并分析电路的工作原理,进而掌握分析电路的方法。 4.检查评估。电路制作完成后,先由学生讲解电路的实际应用,分享自己学会的知识,总结项目教学活动的意义。通过总结,使学生找到自己在理论及操作技巧上的不足。然后由教师检查评分,并指出项目活动存在的问题及解决方法,因为一部分学生在展示作品时可以很好地按要求实现功能,还有一部分学生在项目实践中会出现这样或那样的问题,教师应和学生一起检查电路,一起分析问题和研究解决的方法。教师要善于总结和比较学生的优点,引导学生学习他人的长处,使学生的综合能力在总结评估中得到提高。 三、“项目驱动式教学法”实施中应注意的问题 1.项目的难易度应和学生的学习水平相当。项目的难易程度要根据学生的实际水平来确定,要让学生跳起来能摘到桃子,让每个学生在教师的指导下,都能完成规定的项目活动任务。过难的项目会打击学生学习的信心,增加学生的畏难情绪;过于简单的项目缺少挑战性,会让学生觉得没有新鲜感,从而缺少成就感,无法引起学生的兴趣。 2.注意教师角色的转换。在项目教学法中,应以学生为中心,突出学生的主体地位和教师的主导作用。教师要从讲授、灌输转变为组织、引导;要从讲台上讲解转变为走到学生中间与学生交流、讨论。在整个教学过程中,教师要充分地了解学生,在学生学习遇到困难时,能为学生搭起支架;在学生学习不够主动时,应及时提出问题,引导学生去探究;在学生完成基本项目后,调动学生的创作欲望,进一步完善项目创作;在项目完成后及时做好评价工作。 3.教师的指导要恰到好处。学生在完成项目的过程中遇到困难,教师应及时给予指导。针对不同层次的学生,教师指导的深度要有所不同。项目教学法的根本宗旨是让学生自己发现知识、提高技能,因此,教师一定要把握好指导的尺度。即使学生有问题,教师给予的指导也应该是启发性的,恰当的提示性指导不但使学生记忆深刻,还能锻炼学生的思维,培养学生的创新能力。 总之,在《电力电子技术》课中实施项目教学法,是教育理念的更新,是教学方法的创新,它改变了传统的教学模式,为学生提供了更加有效的学习环境,在整个教学过程中充分体现了“项目驱动式”教学,发挥了学生的主体作用,激发了学生的求知欲,大大巩固和提高了教学效果。并且有效地提高了学生的专业能力、方法能力、社会能力,发展和培养了学生的创新能力,提高了学生的综合素质,为学生终身学习及创业奠定了良好基础。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:浅谈项目教学法在电力电子技术课程中的应用 摘?要:笔者根据多年对电力电子技术课程的教学和研究,阐述了项目教学法实施过程中应具备的条件和要注意的问题,同时论述了构建电力电子技术教学项目的方法、内容以及实施条件。 关键词:项目教学法;模块构建;电力电子技术 项目教学法来源于德国的职业教育。通过示范项目让学生掌握项目中所涉及的知识点和整个项目的工作流程,然后让学生在模拟实习环境中,通过对已学知识的运用、讨论合作来共同完成对新知识的学习和技能的掌握。这种教学方法将课堂和社会生产有效地联系起来,能提升学生的多种能力。因此,在实践性很强的职业教育“电力电子技术”课程中进行项目教学法的探索和研究,有着非常重要的意义。 一、实施项目教学法应具备的条件 项目教学法是师生共同努力实现一项完整的工作而进行的教学活动。项目必须是针对每个教学内容而设计的能由学生自主完成,可以收到良好教学效果的任务,它应该具备下列条件:①项目过程与教学内容相一致;②能将教学内容的理论知识和实践技术紧密结合起来;③能激发学生的学习积极性;④项目完成过程应比教师讲解实例难度有一定提升;⑤学生在完成的项目过程中遇到问题时,教师需进行有限的指导;⑥有科学、明确的评价标准。 二、实施项目教学法应注意的问题 (1)确定有效可行的项目。例如在讲“晶闸管的触发电路”时,可以让学生分组根据要求对电路进行设计、焊接、调试。然后每一组对自己的设计进行阐述与解答,在此过程中,要做到以学生为主体,教师为主导,在教、学、做合一中进行项目教学。 (2)项目的选取是学习的关键。教师和学生要共同参与项目的选取,以学生独立完成为合适。而对于知识面较广的项目,则应分组合作完成为宜。 (3)项目应面向学生进行分层合理的搭配。教师可根据学生的成绩、态度、能力等因素进行合理的分组。这样能让每个项目组都能分工明确,达到因材施教的教学目的。 (4)必须与传统的教学方法相结合。项目教学法不能完全替代传统的教学方法,它只是对部分的教学内容进行项目教学,是传统教学的重要补充。 三、项目教学模块的构建 1.课程的特点及教学分析 “电力电子技术”是中等职业学校电工类专业的核心专业课程。本课程涉及的知识面较广,如果按原教材的章节顺序以传统的教学方法来开展教学,学生普遍反应对知识点不易掌握,很有可能使学生丧失学习的兴趣。基于此,教师在教学的过程中,可尝试使用项目教学法,以实际生产应用和课程标准为基础,把项目内容作为教学单元,将教与学、讲与练相结合,做到做中学,做中教。 2.项目模块的构建 为使学生系统地掌握教学内容,可将教材根据知识点划分为若干个项目模块。一是应将课程的整体教学目标划分为若干个能力模块,再根据能力模块进行项目模块的划分;二是划分出来的每个模块应含有相应的知识要求和能力要求,并能符合相关工种的训练目标和要求,充分与实践相结合。 四、项目教学的实施 在实施项目教学法的时候,要体现“三个中心”的改变:由以教师为中心转变为以学生为中心;由以教材为中心转变为以“项目”为中心;由以课堂为中心转变为以现场教学为中心。为此在实施项目教学的过程中,还应注意以下两点: (1)区分项目课程与一般课程的不同。对于项目课程来说,目标设计的重点要体现学生的职业能力标准,它应包括整个课程的能力目标和本项目的能力目标,同时教学目标的设计还应注意包含专业能力、方法能力和社会能力。 (2)注重项目的不同环节的实施和每个环节的安排设计。项目教学一般来说分为三个环节,即开始环节、展开环节和结束环节。每个环节中,教学的重、难点是有区别的,需要教师紧紧围绕关键知识点和目标来组织教学。 通过精心规划、设计、组织项目教学法能将理论教学和实践教学有机地结合起来,这样既利于学生加深理解和掌握书本的理论知识,教会他们怎样灵活应用这些知识来提高自己的操作技能和工作能力,又能使学校培养出的人才更能适应社会的需要。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:“项目驱动教学法”在电力电子技术课程改革中的应用与探索 [摘 要] 传统的“填鸭式”教学模式无法满足“以就业为导向,以能力为本位”的高职教育的现状,根据当前高职高专教育的先进理念,在电气自动化技术的核心课程电力电子技术中引入“项目驱动教学法”,构建“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式,强调工学结合,锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力。从实施的效果看,项目引领教学法使学生的创新能力、动手能力、理实结合能力均有了明显程度提高,从而为学生在职业岗位上作出贡献,夯实了基础。 [关键词]项目引领 教学模式 职业能力 创新能力 一、引言 传统的以教师为主体、以课堂教学为核心的“填鸭式”教学模式在教学方法上主要以课堂讲授为主,教学内容主要以电力电子器件及其应用电路的分析处理为主,内容深奥难懂,学生接受性较差;开设的少量验证实验与工业生产的实际需求相差较远,与“以就业为导向,以能力为本位”的高职教育宗旨相距甚远。 根据高职教育的宗旨,以学生的认知规律和岗位需求出发,在电力电子技术课程中引入具体实践项目,使学生在动手操作相关实训项目的过程中,了解基本原理等理论知识,做到真正的“教学做一体化”。 二、项目引领教学法的内涵 项目引领教学法,是指师生通过共同实施一个完整的、具体的、具有实际应用价值的产品为任务的教学活动,是一种以学生为主体、教师辅助指导的学习过程。项目引领教学法以学生职业技能培养的基本规律为依据,以职业能力培养为重点,根据职业岗位所需的知识、技能、素质要求,实现学生职业能力的提升和职业素养的养成。将“项目引领”式教学方法引入课程教学,打造“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式,注重理论实践相融合,锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力,从而提高学生的职业能力。 三、项目引领教学法实施的原则 (一)项目的真实性 选择的项目的来源必须是企业实际生产过程或在实际生活中应用的具体项目,应用性要强,这样才能够锻炼学生的感官能力。 (二)项目的融合性 选择的项目要能够将理论知识和实践技能有效地融合在一起,能把即将要学的知识和已学的知识融合起来,使学生在学习了新知识的同时又复习了旧知识,锻炼学生的综合运用知识的能力。 (三)项目的趣味性 “学习的最大动力,是对学习材料的兴趣”,选择的项目要能够激发学生的好奇心,诱导学生学习的情绪,营造一个良好的学习氛围。若设计的项目不能激发学生的求知欲,不能有效调动学生学习的积极性,教学实施的效果将很难得到保证。 (四)项目目标的确定性 教师布置任务时首先要确定总体目标,然后把总体目标细分成多个具体的小目标,并把每一部分内容转化为容易掌握的“小任务”,通过这些“小任务”的完成来达到总的学习目标。 四、项目引领教学法在电力电子技术课程中的应用 电力电子技术是高职电气自动化技术专业的一门核心专业课,在课程体系中起着承上启下的作用。根据调研结果,以及毕业生的反馈信息,立足于满足企业岗位需求,融入职业资格标准,以职业能力为主线,系统设计课程结构和教学内容。课程以功率器件的选择、使用,主电路的安装、调试,基本信号电路的分析与检测等方面能力培养为目标,将电力电子技术的教学内容划分为五个项目模块:调光灯、三相可控整流电源、开关电源、中频感应加热电源、变频器等。根据实际需要将每个项目模块细分为几个小模块。按照由易到难,学生的认知规律来安排实践项目。以“调光灯制作”为例,在项目实施过程中融合晶闸管和单结晶体管、单相整流电路、单结晶体管触发电路的学习. (一)确定项目任务 学生通过对电路分析基础、电子产品设计与制作、专业基本技能训练等先导课程的学习,能够对电阻、电容、二极管、三极管等常用器件进行有效识别,并能够熟练操作万用表进行元器件参数、性能检测。明确本项目任务:普通台灯无法根据需求进行灯光调节,根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关整流电路知识,制作一个灯光可调的电路,不能使用可调电阻完成任务。 (二)制定项目计划 按照5人/组的方式对全班同学进行分组,并选出组长作为项目经理。根据项目任务,小组内部分工进行项目相关信息的收集、分析和整理,并且每名成员制定一份项目设计方案和计划,包括:工作步骤、检验计划和实施计划等。然后小组内讨论每名小组成员的见解和工作计划,最终确定最优解决方案和计划。各小组陈述各自的设计方案和计划及运用到的相关知识点,教师对各小组方案的优缺点作适时引导。在轻松愉快的气氛下,在兴趣的驱动下让学生慢慢理解所用到的知识。在这个过程中增强了学生参与的主动性,激发了学生的学习兴趣,学生通过主动探识、自主学习,在强化实践锻炼的过程中掌握所学的知识点,从而达到高职院校的课程教学目标。 (三)实施项目计划 学生根据方案中的主要元器件,运用所掌握的知识选择晶闸管的型号及其他所用器件的型号。教师有意识地将各种类型的电力电子器件混合在一起,让学生根据需要挑选,从而检验学生对电力电子器件的熟识程度。然后按照设计方案和电路图将各个元器件焊接在一起,并进行调试,在此过程中学生会遇到各种各样的问题,如元件管脚位置焊错、元件极性焊反、引脚虚焊、线路短接等,在学生无法有效解决的时候,教师要及时地对学生遇到的各种难题进行引导,增强他们的信心。调光灯制作好后,让学生利用示波器观察触发电路的波形、整流电路的电压输出波形,分析电路的工作原理,掌握此类电路分析的方法。在项目计划实施过程中,教师要能够针对不同层次的学生,给予不同深度的启发性指导,使学生在发现问题、汲取知识、运用知识技能的同时,还能锻炼学生的思维,培养学生的创新能力。 (四)项目检查 在项目实施过程中,小组内要进行自查,同时教师要进行协查,防止实施过程偏离任务。电路制作完成后,对项目结果要按照任务目标进行小组内检查和小组间互查,并判断达到的效果如何,此过程锻炼学生的责任心、质量意识及评估方法。同时,教师除对工作计划以内的内容进行检查外,还应对项目质量保证情况进行检查。 (五)项目评价 包括小组自我评价、小组间互相评价、教师最终评价等三部分。首先每个小组组长按照项目自评表对本小组的工作进行自我评价,包括项目的准备、项目实施过程中出现的问题、问题的解决、项目的效果、小组的收获等各方面进行总结;然后小组间的互评,包括项目的方案、达到的结果、元器件的布局等方面;最后由教师对每个小组的情况进行点评,指出优点和需要提升的地方,根据成绩评定方案(满分100分,小组自评占30%,小组互评占30%,教师评价占40%)给出最终成绩。 五、结束语 在电力电子技术课程教学中实施项目引领教学法,将需要掌握的知识和技能要求转换成与实践相对应的项目,培养和锻炼了学生的协作能力、分析能力、动手能力,充分展示了职业教育“以能力为本”的价值取向,突出了应用性、行业性、职业性的特点,遵循了行业发展方向和企业岗位需要,为培养面向生产、建设、服务和管理一线的高素质技能型人才奠定了基础,符合目前国家倡导的高等职业教育的发展模式。 电力电子技术教学中项目教学法的应用:项目教学法在电力电子技术与应用教学创新 通观国内高职院校进行的电力电子技术教学改革,各校正逐步摒弃过去以电路为核心的教学理念,代之以系统作为教学核心,面向实际应用,培养学生解决实际问题的能力。任务引领、项目驱动的教学手段为《电力电子技术与应用》课程的改革实践提供了条件。 一、课程设计思路 根据职业技能鉴定的标准设计课程教学内容和技能培养方案,把《电力电子技术及其应用》融入模块化的单元教学设计,采用与职业岗位对应的工程项目构建主线,选取典型的生产设备和工作任务,根据高职学生的认知特点,针对工作过程来构建学习情境、设计学习单元,将多门课程的相关知识融合到每一个学习单元,是一门技术性、实践性非常强的工学结合双证课程。本课程以培养学生的职业能力为目标,以工程实例为主线,以工作过程为中心,开展任务驱动的理论实践一体化教学。课程共有五个项目模块,除了理论传授外,每一个实训环节都能帮助学生获取经验性知识,在完成数个任务的基础上,再拓展相关技术理论知识,最后以技术理论知识指导各项目的完成。 二、课程内容设计 根据行业企业发展的需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求,本课程设置了以下五大情景(模块):直流调光台灯电路的设计与应用、晶闸管-直流电动机开环调速系统的维护与检修、电阻炉过零调功系统的设计与应用、中频感应加热电源维护与检修、直流斩波电动机调速系统的设计与应用。通过任务引领、计划制定与实施、综合项目设计与制作等环节,来满足行业企业发展的需要和学生完成职业岗位实际工作任务的需要。三、教学方法本课程采用理论讲授、校内实训与校外实习结合的教学方式:校内实训培养学生电力电子技术的初步应用能力,校外实习培养学生电力电子技术的综合应用能力,真正实现理论实践相结合的一体化教学模式。 1.教学方法应用实例——直流调光台灯电路的设计与应用 (1)可依据以下程序进行安排:第一,下发项目任务书,明确项目学习目标,学生在教师的指导下分析直流调光台灯电路的基本原理。第二,学生学习项目任务要求,以小组为单位讨论直流调光台灯电路的控制方案。教师对方案进行指导,制作工作流程表,选择元件及工具,列出元件、工具清单。小组讨论确定测试方案。第三,按元件清单清点配件,检测数量和质量。学生独立对电路板进行调试,列写调试方法及步骤,进行系统装接和电路故障的分析与排除。第四,工作评价。自评:学生对本项目的整个实施过程进行评价;互评:以小组为单位,对其他组的工作结果进行评价和建议;教师评价:教师对互评结果进行评价,指出每个小组成员的优缺点,并提出改进建议。通过这种一体化的教学过程能够激发学生的自学热情,小组协作的工作过程还能培养学生的团队协作精神。 (2)考核成绩的计算:采用过程考核和结业考核结合的方式,过程考核占30%,结业考核占70%。过程考核结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价,包括实践操作、知识掌握、职业素质和学习态度等;结业考核包括理论知识和实践操作两方面,以此作为培养企业人才的良好开端。 2.多种教学方法相结合 在整个教学过程中,为激发学生学习兴趣、获得更好的教学效果,可采用多种教学方法相结合的模式:项目教学法、讲练结合、多层次实训、现场体验式教学、学生科技创新、案例教学法等。总之,要融创新思维培养、团队学习方式、实践案例教学于课程教学中,多种教学方法灵活运用,在充分利用现代多媒体电子教学、网上学习的基础上,采用第一课堂与第二课堂结合,将现代科学技术充分应用于教学改革之中。 四、实施项目教学法的成效 自本课程实施项目教学法以来,取得了喜人的成果:项目教学法培养了学生的实践能力、分析能力、综合能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决问题的能力;提高了学生的学习兴趣,有利于学生自主学习能力的养成;能更加全面地评价学生,其成绩评价系统更加注重过程性。实践证明,项目教学法对培养高等职业技术高素质技能型人才是一种非常有效的教学方法,在高职高专应用性较强的课程中值得推广应用。
医学图像处理论文:远程高精度医学图像处理技术浅论 摘要:远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求,包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 关键词:远程医疗;高精度;医学图像;处理技术 一、远程高精度医学图像处理技术的概念以及特点 (一)远程高精度医学图像处理技术的概念 远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求,包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 (二)远程高精度医学图像处理技术的特点 通过国家构建的交互式计算机系统实现医学图像的静动态解析及其多点交互,完成了病理图像的无缝拼接,完善了医疗卫生事业的信息化、数字化的进程,无疑是中国科学技术的一大进步! 远程高精度医学图像处理技术运用计算机、通讯、 医学设备和现代技术,通过图像、数字数据信号、符号等将病人的病历资料远距离输送和传输,实现了医学专家和医生、病人之间在不同地方直接的交流和诊治。 二、国内外远程高精度医学图像处理技术的内容及方法 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术(传统高清视频会议系统)的区别和联系视频会议系统技术和高清视频会议系统(NETMEETING),一般的卫星传输,音视频压缩技术。 远程高精度医学图像处理技术的几个重要发展历程,远程高精度医学图像处理技术的技术实现及其高端设备全自动数字病理切片扫描仪的运用。 三、全自动数字病理切片扫描仪的应用 (一)全自动数字病理切片扫描仪的技术特点 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术的区别和联系:视频会议系统技术和高清视频会议系统一般的卫星传输。远程高精度多路医学动态解析转移及多点交互系统、远程静态医学图像交互式讨论系统、远程病理无缝缝合拼接及诊断数字技术系统病理工作站、远程手术指导系统、远程查房系统及其电子医院数码技术系统、远程高精度皮肤检查系统、体征检查内镜系统、远程医学影像阅片及讨论系统、及其远程培训及其教育系统。 实际上远程高精度医学图像的获得虚拟病理切片是利用电脑控制显微设备或者CCD镜头的上下运动,一张一张的通过面扫描自动采集放大后的图像,这种信号是计算机能够识别处理的数字信号,较以前的线扫描有了很大的提高,然后通过储存自动缝合拼结成一张信息完整的数字病理图片通过光纤发到服务器上或者其他计算机中,通过图象处理软件可以对图象进行编辑处理,这种能够虚拟观察的计算机可以被认为是虚拟显微镜,一个很大的图像通过软件的处理,可以压缩以后传到世界任何一个地方。 总体来说,数字病理切片技术应用显微图像数字化目前世界上和国内的应用上还停滞在局部图象扫描的数字化的水平上,就是通过显微镜或者摄象机或者数码相机中的CCD采集很多张或者上百张用来诊断病情或者做出分析并且复原出病理图象的照片,远程诊断和进行专家讨论,为专家提供了非常有用而真切的医学图像信息,使专家能够很快地浏览图片上的医学信息,非常方便而准确,节省了大量时间和资源,方便了医生和患者,它的推广给现代医学带来了观念性的技术变革。 (二)全自动数字病理切片扫描仪的应用实例分析 数字病理切片可以进行远程会诊和远程诊断病情,医院可以制作数字病理虚拟切片和一些病理资料通过软件进行查看和浏览,分析和判断并且得出病情的判断,医院可以收集病人会诊的病历资料进行局部的切片扫描,随意进行放大和压缩的进行观察也可以上传到服务器上,提供给大家查阅,对大病技术特别是肿瘤的病变有了很好的效果,也可以实现资源共享,完全达到病理资料的电子化、数字化、技术化。 四、高精度医学图像数字处理技术的发展展望 南非项目,西部为民工程,云南县县通工程,南方医院工程,协和医院,中山医院,瑞京医院的运用情况,印度运用情况,ATA年会及其科技部国际培训班情况,人类的安康,天下的福址,解决了人民的看病难看病贵,医疗资源分布的严重不均。天正在使用的绝大多数远程医疗系统采用了两种不同技术类型。一种叫做存储和传输,用于将数字图像从一个地方传到另一个地方。数字图像在原始拍摄处传输到另一个地方,这是一种非实时的典型应用。美国未来学家阿尔文托夫功多年以前曾经预言:“未来医疗活动中,医生将面对计算机,根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗,”这种局面己经到来。 医学图像处理论文:“专题式”教学在医学图像处理课程中的应用 [摘要]目的: 探讨“专题式”教学在医学图像处理课程中的应用。方法∶ 对本教研室承担的《医学图像处理》课程进行授课方法改革,形成科学的培养方案,并对教师授课情况进行综合评价,对学生学习效果根据“形成式”考核方案,进行科学评价。结果∶ 通过对教师授课及学生考核评价改革后,极大的激发了学生学习的积极性,同时形成了科学的培养计划,学生反映良好,教师的授课满意度达到98%以上,学生学习效果较往届有明显提高,成绩优秀率在89%以上,同时学生真正接触到临床医学图像后处理环节。结论∶ “专题式”教学模式下不仅提高了授课的灵活程度,更有利于培养学生的学习能力,较好地体现了医学图像处理课程的教学目标和教学要求。 关键词 : 医学图像处理; 专题式教学; 评价 “专题式”教学模式目前已经广泛的应用于大学课堂教学中,这种教学模式主要指的是教师选取并紧紧围绕教学目标,以学科体系和课程教学大纲指导内容,把各知识点按教学任务分解为多个教学专题, 以专题的模式取代传统教材授课顺序,并辅以相应的教学方法和手段,通过对各专题的讲解,使学生掌握每个专题内容,从而完成教学任务[1]。本文主要探讨专题式教学模式在我院医学图像处理课程中的应用。 1数字图像处理专题教学模式的目标 “专题式”教学模式以学科体系和课程的教学大纲为指导,不受时间、地点和教材章节的限制。[2-3]医学图像处理专题教学模式,既要体现专题式教学的优点,即教学重点突出、信息量大、针对性强,讲述内容深刻,在授课过程中教师可以根据教学大纲的基本要求, 结合本学科研究的热点和重要成果,科学合理设置课堂授课内容,通过对各个相对独立内容进行深入探讨和学习,增强医学图像处理课的针对性和实效性,同时要求紧密结合计算机软件设计基础,充分调动学生学习的积极性,培养学生利用该技术进行大胆创新应用的能力,同时结合医院大影像科工作实际,了解最新图像后处理工作技术,并对各技术以专题的形式向同学们介绍。 2 “专题式”教学模式的前提要求 在“专题式”教学实施之前,首先要求教师转变教育思想、更新教育观念,并且要求渗透于教学工作的各个方面,贯穿于教学改革的全过程。随着临床医学影像技术的飞速发展,在容积扫描数据基础上,可以实现多种成像方式,所以要求教师能够认识到临床医学图像后处理工作的重要性,改革教育思路及观念,同时还要学习医学知识, 学习由计算机学和医学交叉所形成新学科,同时密切联系医学影像专业的教学目标和要求,掌握医学图像处理技术的新思路、新技术和新方法在临床工作中的应用, 拓宽知识面,了解前沿动态[4]。 3专题式教学模式的实施内容 3.1 教学实施专题化 充分利用我院网络实验室的教学资源,完成教学分组,3-5人一小组。将医学图像处理课程内容分为若干教学研讨单元,在每个教学专题授课前,教师讲解本专题的基础知识和原理并简单介绍各种图像处理算法实现的关键环节,同时要求每个有各自的学习及研讨任务,再次上课时,各组分别将负责的专题范围及应用领域进行汇集和整理,并对其内容进行阐述, 其他组员进行补充说明,外组同学可以提问题[5],由小组负责人进行解答,教师给予完善。 3.2 充分利用网络教学资源,加强网络实训 教师在某些专题提供专题分组讨论后,需要在计算机上强化处理,通过选用 MATLAB软件作为实验教学软件,针对专题特点设置相应的实验,例如,教师事先准备好在临床中采集的X线(包括CR、DR)、CT、MRI等图像,让学生直接对这些图像进行处理和改善,从而达到预期的视觉效果。再有,采集256CT容积重建扫描数据,让各小组在各角度,各断层对影像进行三维及各断层重建实训,培养学生实践动手能力。 3.3 增强“专题式”教学的评价效果 医学图像处理课教学效果要在教师和学生之间双向进行效果评价,要看学生是否能够真正掌握理论学习效果。充分根据医学图像处理的课程特点,采用多向性、多角度评价手段,增加师生之间的双向评价,教师评价学生,学生也评价教师,教研室之间还进行互评,同时邀请院内教学督导团队进行督导打分,最后根据学生评价、教研室教师评价、院内督导评价情况,最终确定教师的教学方法的可行性,并对各专题设置进行讨论,形成围绕教学大纲的专题设置,同时激励教师不断进行教学研究,用更新、更好的方法提高教学效果[6]。 传统的学生考核评价模式,效果单一,不能体现多元化的评价效果,针对专题式教学模式,我们主要运用自主式命题,并根据“形成式”考核方案,科学设置考核方案,其中笔试成绩占50%,实验报告成绩占20%,增设实验操作考核,根据各组间的操作情况进行综合评分,同时注重平时考核,根据学生搜集资料、课堂发言和作业的完成情况综合进行评价给分。 通过对教师授课及学生考核评价改革后,极大的激发了学生学习的积极性,同时形成了科学的培养计划,学生反映良好,教师的授课满意度达到98%以上,学生学习效果较往届有明显提高,成绩优秀率在89%以上,同时学生真正接触到临床医学图像后处理环节,有利于提高学生的专业学习效果。“专题式”教学模式下不仅提高了授课的灵活程度,更有利于培养学生的学习能力,较好地体现了医学图像处理课程的教学目标和教学要求。 医学图像处理论文:图像处理技术在医学领域中的应用及发展 摘要:介绍了图像处理技术在医学领域的发展,阐释了图像分割、图像融合和图像重建技术在医学领域的发展。提出了图像处理技术发展所面临的相关问题及其发展方向。 关键词:图像处理技术 图像分割 图像融合 图像重建 图像处理技术是20世纪60年展起来的一门新兴学科。近几十年来,由于大规模集成电路和计算机科学技术的迅猛发展,离散数学理论的创立和完善,以及军事、医学和工业等方面需求的不断增长,图像处理的理论和方法的更加完善,已经在宇宙探测、遥感、生物医学、工农业生产、军事、公安、办公自动化、视频和多媒体系统等领域得到了广泛的应用,成为计算机科学、信息科学、生物学、医学等学科研究的热点。 图像处理在医学界的应用非常广泛,无论是病理研究还是临床诊断都大量采用图像处理技术。它因直观、无创伤、方便安全等优点而受到人们青睐。图像处理首先应用于细胞分类、染色体分类和放射图像分析等,20世纪70年代图像处理在医学上的应用有了重大突破,1972年X射线断层扫描CT得到实用:1977年白血球自动分类仪问世:1980实现了CT的立体重建。随着科学技术的不断发展,现代医学已越来越离不开医学图像的信息处理,医学图像在临床诊断、教学科研等方面有重要的作用。目前的医学图像主要包括CT(计算机断层扫描)图像、MRI(核磁共振)图像、B超扫描图像、数字X光机图像、X射线透视图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病理切片图像等。但由于医学成像设备的成像机理、获取条件和显示设备等因素的限制,使得人眼对某些图像很难直接做出准确的判断。计算机技术的应用可以改变这种状况,通过图像变换和增强技术来改善图像的清晰度,突出重点内容,抑制次要内容,来适应人眼的观察和机器的自动分析,这无疑大大提高了医生临床诊断的准确性和正确性。 一、图像处理技术及其在医学领域的应用 (一)图像分割 图像分割就是把图像中具有特殊涵义的不同区域分开来,这些区域使互不相交的每一个区域都满足特定区域的一致性。它是图像处理与图像分析中的一个经典问题。比如基于三维可视化系统结合fast marching算法和watershed变换的医学图像分割方法,能得到快速、准确的分割结果。图像分割同时又是进行三维重建的基础,分割的效果直接影响到三维重建后模型的精确性,分割可以帮助医生将感兴趣的物体(病变组织等)提取出来,帮助医生能够对病变组织进行定性及定量的分析,进而提高医生诊断的准确性和科学性。由于解决和分割有关的基本问题是特定领域中图像分析实用化的关键一步,因此,将各种方法融合在一起并使用知识来提高处理的可靠性和有效性是图像分割的研究热点。 (二)图像融合 图像融合的主要目的是通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可读性。对多幅图像问的互补信息的处理来提高图像的清晰度。利用可视化软件对多种模态的图像进行图像融合,可以准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状和它与周围生物组织之间的空间关系,从而及时高效地诊断疾病。目前的图像融合技术可以分为两类:一类是以图像像素为基础的融合方法:另一类是以图像特征为基础的融合方法。以图像特征为基础的融合方法原理上不够直观且算法复杂,但是实现效果较好。在图像融合技术研究中,不断有新的方法出现,其中小波变换、基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向。随着三维重建显示技术的发展,三维图像融合技术的研究也越来越受到重视。 (三)图像重建 图像重建是从数据到图像的处理,即输入的是某种数据,而经过处理后得到的结果也是图像。CT是图像重建处理的典型应用实例。目前,图像重建与计算机图形学相结合,把多个二维图像合成为三维图像,并加以光照模型和各种渲染技术,能生成各种具有强烈真实感的图像。 二、图像处理技术在医学领域未来发展方向 当前,医学图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法,构造新的处理系统。未来发展方向大致可归纳为以下几点: (一)图像处理技术的发展将围绕研制高清晰度医学显示设备、更先进的医学成像设备,向着高速、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和标准化方向发展。 (二)图像、图形相结合,朝着三维成像或多维成像的方向发展。 (三)新理论与新算法研究。在图像处理领域近年来引入了一些新的理论并提出了一些新的算法,如小波分析(Wavelet)、分形几何(Fraclall、形态学(Morphology)、遗传算法(Genetic A190rithms,GA)、人工神经网络(Artificial Neural Net- works)等。这些理论及建立在其上的算法,将会成为今后图像处理理论与技术的研究热点。 图像处理技术经过初创期、发展期、普及期及广泛应用几个阶段,如今已是医学人士竞相研究并在医学领域广泛应用的一门科学。随着科学技术的进步以及医学界需求的不断增长,图像处理科学无论是在理论上还是实践上,将会取得更大的发展。 医学图像处理论文:医学X射线图像处理算法初探 【摘 要】针对DR图像的特点,主要论述了应用灰色系统理论进行图像分割的算法。通过计算各像素点与初始聚类中心的灰色关联度,将像素点进行归类。然后,进行迭代运算,更新聚类中心,使得灰色关联度总和最小,获得最佳分割效果。 【关键词】DR图像;图像分割;灰色聚类;灰色关联度 0 引言 DR(digital radiography)图像相对其他X成像技术获得的图像具有较高的分辨率,图像细节显示清楚,便于后期处理等优点。但与传统光学成像相比,图像的分辨率处于较低水平。由于采用DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)图像格式,因此,处理方法也与传统数字图像处理存在不同[1]。 1 DR文件的读取 DR图像采用的DICOM格式与传统PC机上常见BMP格式不同,因此,要在PC机上处理DR图像就必须进行转换。目前,由DR图像转换成BMP格式图像大多数为32位增强彩色图像,即除了颜色的三个分量(RGB)外还有第四个分量:透明度(alpha)。所以,DR图像转换后的一个像素就由四个分量组成。由于X成像技术本身的特点,一个像素的alpha分量一般为0,而RGB三个分量的值是相等的。也就是说,转换后的DR图像实质上是一幅灰度图像。因此,读取图像数据时应按照32位真彩色格式处理,在后续处理时按256级灰度图像处理。 2 DR图像的平滑处理 如上原因,DR图像的平滑处理应使用灰度图像处理方法,因此,图像处理的复杂程度较低。常用平滑处理算法包括均值滤波、中值滤波等。 均值滤波是典型的线性滤波算法,处理时以目标像素为中心,取其周围全体像素的灰度平均值来代替原来的灰度值。均值滤波运算速度快,但不能很好地保护图像细节,使图像变得模糊。 与之对应,中值滤波法是一种非线性平滑技术,以目标像素点邻域窗口内的所有像素点灰度值的排序中间值为该像素点的灰度值某。由于需进行排序运算,因此计算效率较低,但对图像细节有很好的保护效果,滤波效果也较好。 3 DR图像的分割 传统的图像分割定义:把图像分成若干个具有特殊意义的区域,是由图像处理到图像分析的关键步骤。常用的算法主要包括:基于阈值的分割方法和基于边缘的分割方法等。由于DR图像的特殊性,上述两种算法均不能很好的完成图像分割工作。图2(a)为使用经典最大方差阈值法处理后的结果,图2(b)为使用经典Sobel算子处理后的结果。最大方差阈值法处理后,图像细节丢失严重;使用经典Sobel算子处理后,图像的细节保留较好,但无法分清主次。 笔者应用灰色系统理论中的灰色关联度方法对DR图像进行处理[2-4],进行了灰色聚类处理,取得了较好的分割效果。本算法属于聚类算法,具体算法为:首先,根据实际需要确定聚类数目和初始聚类中心;然后,计算DR图像中每个像素与各聚类中心中心的灰色关联度,并按照关联程度将像素点归类;最后,进行迭代运算,更新聚类中心,目的是使得灰色关联度总和最小。 医学图像处理论文:基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统研究 摘要:目前,图像拼贴技术在医学图像处理领域的发展趋势是实现图像的实时自动拼接。本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和实现方案。 关键词:医学图像;图像采集;拼接技术;实时;自动 1引言 近年来,医学影像技术已成为医疗技术中发展最快的领域之一,图像拼接(Image Mosaic)是指将多幅具有重叠区域的序列图像通过图像预处理、图像变换、图像配准、图像融合等处理后,形成一幅包含各个图像序列内容的宽视角全景图像的技术。图像拼接技术是图像处理的重要研究领域,被广泛应用于卫星遥感、图像识别、医学图像分析及无人机监视和搜索、虚拟现实等方面。Shmuel Peleg等人在图像拼接理论和图像拼接方法上做了大量工作,为图像拼接在工程技术上的应用奠定了理论基础。Masanobu Shimada等人将图像拼接技术应用于雷达图像处理领域,用于监控森林植被的变化情况。国外Mustafa Suphi Erden课题组研制了针式共聚焦显微腹腔镜,在微创手术中截取部分视频图像,拼接成全景图像指导医生诊断治疗。国内的严壮志课题组提出基于特征检测、特征匹配、空间坐标转换和图像融合等方法的图像拼接技术,实现了连续X光片拼接的医学全景成像。 现有的传统医学成像设备,特别是显微成像设备,基本都是对组织的某一较小视野进行成像,设备最后采集到的是不同组织部位的多帧医学图像,需要医生对这些图像进行观察分析,根据自身医学知识与医疗经验来做出诊断。图像拼接技术的应用,能将多幅具有重叠区域的医学图像,通过图像变换、图像配准、图像融合等方法,自动拼接为大视野的清晰图像。该图像包含完整的医学病理信息,有助于医生全面了解病人病情。同时,系统能够自动追踪图像中的感兴趣区域,做出标记和注释,为医生提供诊断辅助。 2主要研究内容及关键技术 2.1主要研究内容 本系统的研究是通过研发基于实时自动图像拼接技术的医学图像分析系统,为医学实践中,实现显微镜、眼科设备、内窥镜等设备的数字化图像采集、图像自动分析处理,从而对医生的诊断、治疗起到辅助作用。 本系统的主要研究内容有基于CMOS的图像采集、实时自动图像拼接技术。 (1) 基于CMOS的图像采集 基于CMOS的高清图像采集系统的研发,包括图像和视频采集、图像的编码技术。兼顾红外光和可见光,实现图像的多波段自适应采集。具体功能还包括自动对焦、自动识别拍照功能,以及图像采集模块在各种医疗设备使用的适应性研究。 (2) 实时自动图像拼接技术 研究图像灰度处理、图像变换、图像配准、图像融合等算法,实现多帧医学图像或视频序列的实时自动图像拼接,输出具有计算机诊断辅助功能的大视野全景医学图像。能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 2.2关键技术 图像的拼接技术是本设计的关键,本设计提出对采集的多帧医学图像进行实时自动拼接,提供宽角度全景图像。同时,能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 3 系统设计思路 3.1 图像处理模块 图像传感器模块计划采用CMOS传感器为核心做成独立硬件模块,通过高速数据线与图像处理模块连接。这样设计的优点在于模块可以根据不同的应用场合,进行合理布置。 图像编解码和图像处理模块的方案计划采用TI的soc方案。该方案可以完成图像编解码、图像处理功能。 3.2实时自动图像拼接技术研究 图像拼接的核心技术是图像配准,关键在于准确找到相邻图像间重叠区域的位置及范围,进而通过图像融合的方法实现全景图像构建。图像配准通常有三类方法:基于灰度值的图像配准、基于变换域的图像配准和基于特征的图像配准。基于灰度值的图像配准方法实现方便,计算量小,但该方法对图像间的细微差别较敏感,抗干扰能力不强。基于变换域的图像配准可以缓解这个问题,且算法简洁,利于硬件的实现。不过该方法要求两幅图像的重叠区域不能少于50%,如果重叠区域过小,容易造成误配准。为了提高图像配准的精确度和速度,达到实时自动图像拼接的功能,本设计提出将基于灰度的网格配准和基于特征值配准相结合的方法。首先,对输入图像进行粗网格的分块处理,利用基于灰度的配准方法确定相似重叠区域。然后在重叠区域内进行基于SIFT(Scale-invariant feature transform)特征点提取和配准,这样就可以大大提高图像配准的速度。图像拼接算法的流程如图1所示。 4 结论 本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和设计思路,有了自动的图像拼接技术,就能将多幅具有重叠区域的医学图像,通过图像处理的方法,自动拼接为大视野的清晰图像,为医生的诊断提供参考。 医学图像处理论文:面向创新能力培养的“医学图像处理”实验教学改革研究 摘 要:以“医学图像处理”实验课程中培养学生创新实践能力为目的,以“医学图像处理”实验课程教学改革为例展开研究,通过实验教学改革,激发了医学院学生的学习积极性,培养了学生自主学习的能力,加强了学生学习的主动性,提高了学生的动手能力,提升了学生的创新能力和独立从事科研工作的能力。实践证明,教学改革方案对于提高学生解决实际问题能力和提高学生学习效率和学习效果有显著作用。 关键词:医学图像处理;实验改革;创新能力 医学科学的不断发展,有赖于医学自身认识能力的提高,更有赖富于独立思考能力和创新能力的医学人才的成长,在大学阶段培养和造就富于创新能力的医学人才,是时代赋予我们的神圣使命。 医学图像处理是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的较新的课程,实验教学在“医学图像处理”课程中起着越来越重要的作用,数字医学图像处理实验教学的目的在于让学生掌握医学成像和图像处理方面的基本原理、方法和发展趋势,培养学生解决该方面实际问题的能力。本文通过对医学图像处理实验课程进行改革研究,通过实践动手环节,有效培养医学生的独立思考和创新能力,并为医疗学科培养学生创新能力的实验教学模式提供借鉴。 一、培养学生的学习兴趣和独立思考的积极性 通过实验教学改革,设计新的实验方案,以培养学生的学习兴趣,增强主动参与意识。学生对实验内容产生了好奇,就会积极主动地查找相关资料,与老师和同学讨论。实验过程尝试多种教学方法,增强学生的学习动力,培养学生对实验内容的浓厚兴趣。同时,采用医院实际应用案例,培养学生独立思考的习惯和解决实际应用问题的能力。医学图像处理课程相关的数学理论抽象,算法难度偏大,给教师教学和学生学习造成了很大的困难。利用影像物理课程的“医学图像处理”实验教学中的Matlab软件使用Matlab图像处理工具箱函数将大大减轻图像数据的繁杂操作,使学生更加快捷地完成图像处理任务,可以把更多的精力倾注于各种图像处理算法的效果上。Matlab为医学影像专业的学生提供了一个很好的编程平台,使学生能够编程实现简单的图像处理算法,提高学生的独立思考能力和实际动手能力,使学生能更快、更好掌握图像处理和图像分析的基本理论和分析方法。对于医学图像处理这门课程的特点,布置大量上机操作训练,让学生体验图像处理的乐趣。例如,图像增强处理实验,图像增强技术是图像处理的重要内容,用来改善图像的质量,一幅视觉效果很差的图像,其灰度直方图都集中在很窄的一段区间内,为了增强该图像的对比度,提高图像的视觉效果,就需要采用一种图像增强方法。Matlab工具箱中有求直方图函数imhist和均衡化函数histeq函数,读取原始图像后,直接调用工具箱的相应函数就可以处理图像,可以让学生自己编写函数,尝试用不同的方法改善图像,将增强后的图像与原图像进行相比,观察处理结果,不断改进,这样就可以使学生对直方图均衡化图像增强方法产生兴趣。 二、通过开展研究性教学培养学生的自主学习和独立思考能力 开展研究性教学,培养学生在教学中的主动性和创造性,它是以培养学生的独立思考和创新实践能力为核心的一种教学活动方式,可以提高学生的观察、操作、研究的能力且开发其创新思维。具体实施步骤为:首先,教师根据课程内容,提出问题,解释实验题目的内容和研究目标。其次,学生查阅文献资料,找到感兴趣的课题题目。再次,在教师的指导下,学生提出解决问题的方案,激发学生自主学习和探究的动机,鼓励学生自己编程调试实现,学生开动脑筋,亲自动手,开发了学生的创造力并使其对该学科产生兴趣。最后,实验总结和评价。实验结束,有针对性地找出典型实验,对于最优解决方案和尚有不足的解决方案,分别对各方案的研究方法、技术路线、研究结论进行总结和评价。以医学图像处理的直方图知识点为例,首先教师解释该实验题目的内容和研究目标,认识直方图在图像处理中的基本概念,接下来需要学生对教材的知识进行系统的掌握,并且要查阅相关资料,根据课本上直方图的数学公式,利用Matlab软件仿真出一幅图像的直方图分布,进而得出的仿真图与利用Matlab图像处理工具箱的imhist函数得到的直方图分布图片进行比较,根据两者图像曲线的相似度来判断自己编写的程序是否合理。学生完成上述步骤后,教师需进行实验总结和评价并对本实验进行统一演示,对共性问题统一解决,对个别问题应进行单独辅导。 三、充分利用实验室条件,通过实验室教学,解决一些图像处理问题 配合20学时的理论课程,安排了12学时的实验课。设计了5个多达20学时的实验内容供学生选择,其中验证性实验2个8学时,目的是巩固和掌握在医学图像处理理论内容中的基本的原理、算法及思想;综合性实验2个8学时,使理论课程中的重要知识点的综合运用能力得到提高;设计创新性实验1个4学时,运用理论知识解决实际问题、与本学科前沿研究相结合、注重培养学生创新能力的有效手段。选择图像处理中最重要的算法作为实验课教学的主要内容,覆盖了医学图像处理中图像增强、图像压缩、图像分割、图像特征描述、彩色图像处理等各个重要部分,并利用实验室开放管理的模式为学生课下做实验提供了条件,以满足因材施教,体现以学生为主体的思想,以及满足不同层次学生的需要。 四、通过实训基地教学,开展拓展性探究学习 通过医学院附属医院实训基地教学,了解社会对该课程应用方向的实际需求情况以及创新技术进行项目开发,积累实践经验和工作技能,培养地科研、生产实践一体化的创新型人才。增加课外设计实验,鼓励学生对算法改进或提出新的解决算法,加强学生的动手能力。加强科研训练,培养创新实践意识,重视实际研究性问题实验,有针对性地提出研究性问题,让学生利用所学知识进行解决。例如,我们提出了附属医院实际MRI图像分割问题,让学生利用图像分割的方法去解决,提高学生开展科学研究的能力。这些科研训练能提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,培养其创新实践意识,从而提高学生开展科学研究的能力,为今后工作打下良好基础。 总之,针对医学图像处理课程的特点,结合学科组多年的教学经验,在实验教学实践等环节中对如何培养学生的创新思维这个课题进行了一些具有改革性的尝试,结合实验教学案例,简要阐述了如何利用实际的案例来激发学生的学习兴趣和培养创新动机。通过教学效果能够看出该实践可以有效地激发学生的兴趣,在培养学生的动手能力同时可以加深学生对实际问题的理解,加强了学生对知识综合运用和创新研究的能力。 医学图像处理论文:计算机技术在核医学图像处理系统中的应用研究 【摘要】:本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨,以供参考。 【关键词】:计算机技术;核医学;图像处理系统;应用 1、前言 核医学影像系统是通过探测标记有发射性示踪同位素的药物在人体内的分布和代谢来获得人体信息的医学图像处理系统,其中,γ相机是两维的显像设备,主要由探头和计算机系统两部分组成,探头部分检测到γ光子并输出它的位置、能量及其它相关信息,与探头相连接的控制台获取这些信息,数字化后将数据读入到内存中进行处理并最终计算得到可用于临床诊断和研究的核医学图像,可见对其研究具有非常重要的意义。本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨,以供参考。 2、核医学影像系统软件的总体结构 其软件系统主要由四个子系统组成,即影像信息管理子系统、图像采集子系统、图像处理与临床规程子系统和影像信息交换子系统。各子系统在形式上时互相独立的应用程序,可以分别运行在控制台、辅诊台和服务器上。其中影像信息管理子系统是整个系统的核心,负责维护和管理整个系统的图像数据及病人,报告等其它相关信息。其它三个子系统的运行要依赖于该子系统的运行,它们不具备直接修改系统数据的权限,而只能通过影像信息管理子系统来获取、查询或更新系统的图像数据及其它信息。实际上影像信息管理子系统在其内部建立了一个数据库,它封装了对这个数据库的所有操作,这种集中式的数据管理保证了系统数据的安全性和一致性,也使得整个系统各模块的划分更加清晰和明确,同时也便于系统的扩展。 图像采集子系统完成数据的采集、成像和实时显示等工作,图像处理与临床规程子系统对采集得到的核医学图像进行显示、处理及进行定量的临床规程分析,影像信息交换子系统通过监听网络上的DICOM服务请求,核实后接受该请求,并响应其检索、存储以及获取图像的请求。 3、核医学图像处理系统总体框架设计及程序实现 数据库服务器总的来说有两种状态:监听状态和数据维护状态,在监听状态下,它能够接受来自采集端和处理端得请求,并分别调用相应的模块进行处理,在数据维护状态下,它能够完成通常的数据维护工作,同时,它也能够处理来自客户端的请求。因此,系统的总体框架是启动服务器后就立即进入监听状态,只有在维护人员登录以后,才启动相应的数据维护模块。 核医学影像系统的主要功能有两个,一个是实现数据库服务器功能,它在后台充当数据库服务器,可以提供数据查询、数据添加等功能;另一个是数据库维护功能,可以对数据库中的数据进行管理维护,分别介绍如下:第一,数据库服务器,其启动后,图像采集系统、图像处理系统和信息交换系统就可以连接到数据库上,完成数据查询、数据添加等工作。当数据库服务器启动后,系统就进入监听状态,可以处理客户端的请求。服务器在监听状态下,可以接受到网络上的连接请求,只有在检验用户名和密码后才接受查询和添加请求,这样大大提高了系统的安全性。客户端和服务器的链接是基于TCP/IP协议,按照我们自己定义的一套通讯协议来工作的。所有的这些操作都是在后台进行的,不需要任何人为操作,而且系统管理员可以通过查看日志来了解历史操作。第二,数据库维护功能。作为一个完善的数据库模块,必须提供一个安全可靠的数据库维护方案,ANMIS系统充分考虑到了这一点,其提供了许多方便安全的数据维护功能,系统可以为每个用户指定操作权限,不同权限的用户可以访问的数据和操作都是不同的,这样有利于系统安全。①数据显示模块,在该模块中,可以进行记录的逻辑删除和部分信息维护,可以选择多个病人,然后选择编辑即可编辑选中的病人记录。数据维护模块。在病人数据维护模块中,可以完成对病人数据信息的所有维护功能:编辑、添加、查找、逻辑删除、物理删除等。③数据备份和恢复模块。在图像文件的备份和恢复模块中,主要完成的功能是数据备份和数据恢复,其主要界面是两个树状控件组成,其中一个数控件显示未备份的图像文件,另一个显示即要备份的图像文件,选中文件可以通过中间的命令按钮,也可以通过菜单,甚至可以直接将图像文件从左边拖到右边。对于文件夹,则将其内的所有的图像文件全部选中,在选完文件后,按“备份”按钮即可备份。如果设置的是备份到默认目录,则系统自动向默认目录备份,如果设置的是指定备份目录,则系统提示选择备份目录,用户甚至可以为每一个文件制定备份目录。④用户管理模块。对于超级用户,他可以授权他人访问数据,设置其访问权限,也可以删除用户,同样,他也有权更改任何用户的密码,对于一些重要的系统参数,也只有超级用户才能更改。 4、结尾 利用计算机技术进行核医学图像处理显示出了科学技术的优越性,其可以为医生提供一个功能完备且强大,操作界面友好,自动化程度高,能够大大降低医生的劳动强度,相信,随着计算机技术的发展,其必将越来越广泛的被应用到医学的各个领域。 医学图像处理论文:医学图像处理与分析课程教学改革的探索 摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。在简要介绍CDIO教学模式基础上,提出几点该课程教学改革的措施,包括融合多媒体教学和传统教学手段;引导学生整体把握知识点;调动学生的学习积极性;培养学生的实践动手能力;形成理工医结合的思维方式。教学实践证明,所提教改经验能全面培养学生的学习技能,激发学生的学习兴趣,很好地增强教学效果。 关键词 图像处理;图像分析;教学改革;教学模式;CDIO 医学图像处理与分析是研究图像处理的基本理论及其在生物医学工程中的应用的一门学科,是生物医学工程专业的专业必修课。该课程的任务是:系统介绍图像处理与分析的基本理论和基本方法,侧重使学生掌握其在生物科学领域的实际应用,目的是使学生系统掌握数字图像处理的基础概念、基本原理和实现方法,学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术,为在生物医学工程领域从事研究与开发打下扎实基础。 医学图像处理与分析课程理论抽象,涉及医学、计算机、数学、物理、信号处理等多个领域的知识,学科之间高度交叉、渗透,学生很难理解其中的相关知识和技术,因此课程起点高,教学难度大[1-2]。笔者在教学方法上也与时俱进,摒弃传统教学方法的弊端,引入新的教学模式和教学方法,实现培养高质量人才的目标。 本文提出笔者基于CDIO教学模式的医学图像处理与分析课程教学改革方面的一些经验。总体说来,该课程教学改革的主要思路是:以全新的教学理念为指导,以先进的教学手段和方法为桥梁,以学科交叉的眼光有机结合课程教学与课外教学、理论教学与实践教学、系统讲授与学生自学等多种方式,实现教学内容的完整性、前沿性、理论性与实践性,使学生掌握本门课程的理论框架与思维方法,掌握生物图像处理与分析的相关技能,能够采取合适的处理方法实现特定的医学图像处理目的。 1 CDIO教学模式 CDIO教学模式是近年来国外工程教育改革的最新成果,其中C代表构思(Conceive),D代表设计(Design),I代表实现(Implement),O代表运作(Operate)。CDIO模式是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程,并以综合培养的方式使学生在多方面达到工程师的预定目标。实践证明,CDIO教学模式比传统教学模式适应面更宽,更有助于提高教学质量,尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准,为工程教育的系统化发展奠定了基础[3]。 2 医学图像处理与分析教改措施 2.1 融合多媒体教学和传统教学手段 目前高校授课中普遍存在两种极端: 一种是只板书授课,形式单调,内容枯燥,课堂时间无法有效利用,知识容量小; 另一种则完全采用多媒体授课,课堂教学变成单纯地播放幻灯片,缺乏学生参与互动的空间和可能。 笔者强调打造“多媒体+板书”的高质量精品课堂: 一方面,优秀的教学课件能提升和精炼教材内容,通过利用图像、声音和动画等多媒体技术将教材中相关概念、算法、原理及应用转化成形象逼真的影像展示给学生,介绍和比较不同的图像处理方法应用于医学图像的不同效果,为学生提供生动的感性认识; 另一方面,将板书穿插于多媒体教学中,对图像处理算法的关键步骤进行推导和演算,同时展示教学进度、层次和重点,有利于学生对重要知识点的系统把握,有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。 2.2 引导学生整体把握知识点 在教学过程中,引导学生从整体上把握学习的总体要求,理清教学知识点、学习难点以及学习技巧,对于落实课程的知识点非常关键。每一章教学伊始,首先提出本章主线,即要解决什么问题,以什么样的方法和步骤来解决问题,所介绍方法对于解决问题的优点何在。当教学内容章节较多,分成多次讲授时,这个主线将会反复强调,从而不断加强学生对有关内容学习目的性的认识,开展针对性的学习。 2.3 调动学生的学习积极性 德国教育学家第斯多惠认为:“教育的艺术不在于教授的本领,而在于激励、唤醒和鼓舞。”[4]心理学研究也表明,学习动机与学习效果之间的关系十分密切,不同性质的学习动机对于学习效果有不同的影响。学生的学习动机直接制约他们的学习积极性,影响学习效果。笔者在课堂教学中经常采用问题学习法(problem based learning,PBL),以提高学生的学习积极性,促进学生参与教学。学生通过图书馆以及网络等资源,查阅资料,系统分析,形成读书报告,再到课堂上讨论和交流,教师则主要起到布置任务和经典总结的作用[2,5]。这种启发式、互动式、讨论式、研究性等教学方法,能够充分调动学生的积极性和学习兴趣,培养学生的创新思维和研究能力。另外,还可以通过课程网站、在线聊天等现代交流手段,将课堂教学和课后辅导有机结合,建立多渠道的教学互动模式,使学生得到及时的指导,增强学生学习兴趣。 2.4 培养学生的实践动手能力 本课程是一门以实践为基础的课程,必须十分注重学生实践能力的培养和开发,使学生熟悉医学图像处理课程基本理论的同时,掌握如何通过计算机实现这些算法,能够将所学知识和设计的算法应用于医学图像处理和分析,能够根据具体临床需要对算法进行设计、改进和优化,使处理后的图像符合临床要求。为此,本课程设置了相关的课程设计环节,两周时间内要求学生完成5~6个实验,检验算法效果,最终形成实验报告。 2.5 形成理工医结合的思维方式 现代生物科学已经呈现高度综合和高度分化的发展趋势,作为生物医学工程领域的本科生,需要具备丰富扎实的理工科知识和一定基础的医学专业知识,才能在今后的工作中有所发展和创新。南通大学的生物医学工程本科专业设置于电子信息学院,隶属工科范畴,而学生的医学知识背景相对较弱。因此,本课程讲授时要注重与医学成像技术、医学电子学等课程的衔接和交叉,不仅在讲授某一种图像处理方法时突出重点、分化难点,更要将医学实例的处理融合于各章节,体现出理、工、医三者结合,对从方法论和认识论的较高层次上形成新的研究思维起到指导作用[2]。 3 结论 本文结合笔者多年来的教学经验,在简要介绍CDIO教学模式的基础上,针对医学图像处理与分析理论教学方面提出一些改革措施。实践表明,医学图像处理与分析课程教学应紧密结合医学实践,注重图像处理方法与具体医学应用的有机结合和交叉,激发学生的学习热情和创新思维能力。笔者今后还将围绕实践教学环节的改革开展一些有益的探索。 医学图像处理论文:双语教学在医学图像处理课程中的应用 摘 要 双语教学是一种新的培养人才的教育模式,通过在医学图像处理课程教学中应用双语教学,在各个教学环节进行研究与探索,发现在教师与学生英语水平、课堂教学方法、教材的选用及考核机制等方面存在一定问题,并提出相应的改进措施。 关键词 医学图像处理;双语教学;教材 双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行学科的教学。作为一门国际化的语言,英语的重要性越来越被人了解。在高校中开展专业课的双语教学可以增强学生了解世界科技最新成果的能力,加快高等院校高层次教育与国际接轨的步伐。同时双语教学课堂可以为教师提供一个提高自身英语综合运用能力的训练机会,提高教师进行科学研究和国际学术交流的能力[1]。 医学图像处理是高校生物医学工程专业普遍开设的专业课程之一。近年来,河南科技大学医学技术与工程学院在开展多媒体教学的基础上,大胆尝试双语教学在本课程中的应用,根据教师的实际教学经验,结合大多数学生的反馈,总结在双语教学过程中发现的问题,并提出几项改进措施。 1 双语教学中存在的问题 1.1 从教师角度 学院生物医学工程专业的医学图像处理课程使用教材的是罗述谦等著的《医学图像处理与分析》,在应用双语教学之后,教材更换为Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing,该教材内容阐述清晰易懂,几乎覆盖了学生所必须掌握的全部基础知识。本书已被全世界500多所大学和研究所使用,是国际知名高校的经典教材。 对于担任本门课程的教师来说,需要反复理解中文和英文原版教材,在吃透教材内容的基础上,结合图像处理的最新技术制作多媒体课件,将原来准备好的中文课件转换为英文课件,并把原来已经讲熟练的课堂内容用英语讲授给学生。其中存在的问题有:1)教师之间对双语教学的认识有偏差,一部分教师认为双语教学应该完全用英语授课,而其他大多数教师认为既然是双语,那么可以用两种语言交叉授课,以学生理解为最终目的;2)教师的英语口语水平不够高,毕竟不是英语专业出身,平时用到口语的机会也不是很多,所以教师都对自己的口语不是百分百自信。 1.2 从学生角度 双语教学对学生的基础英语应用能力,尤其是听说能力要求较高。学生在课堂上本来就需要经过思考才能完全理解教师讲的内容,现在还要在听懂英语的基础上进行思考和继续听课,这对学生尤其是英语基础不是太好的学生来说是比较困难的。虽然大部分学生已经通过大学英语四级考试,甚至有部分学生已经通过大学英语六级考试,但他们的英语实际听说能力相对于应试能力却较为薄弱,仍然有可能听不懂教师的讲解,因此听说能力成为他们用英语进行学习和交流的主要问题。 医学图像处理课程中涉及许多医学图像,因此有关医学的英文词汇也出现不少。医学词汇较为难记,长单词较多,这也给学生的课堂听讲带来一定的困扰,影响了课堂内容的吸收,效果较差。 1.3 从考核角度 既然是双语授课,那么在考核时同样需要考虑到两种语言的问题。如果用全英文出试卷,恐怕会出现学生连题都看不懂的情况;如果用中文试卷,又无法体现双语教学的优势,难以考核教学的效果。 2 相应的改进措施 针对在双语教学中遇到的问题,思考后认为:在医学图像处理课程的双语教学中,应明确课程双语教学的目的仍是传授专业知识,这一点在教学过程中必须始终坚持,英语只是一种工具,否则专业课的双语教学就变成专业英语课。为实现这样的目标,结合师生的实际情况,提出相应的改进措施。 2.1 加强教师培训,提高讲课水平 双语教学成功与否取决于从事双语教学教师的水平,因此,加强授课教师的英语能力是十分必要的。学院与外语学院联系,请专业的英语口语教师为承担双语教学任务的教师开展英语培训,培训的内容包括教学过程中经常使用的教学专用术语以及学科中常用的英语阐述和评论能力。除此之外,学院还派青年教师到国内著名高校或国外学习进修,参加学术研讨会议和培训班等,提高教师的专业水平和英语能力。 除加强教师水平之外,还要更好地发挥多媒体教学手段在教学中的作用。对于较难理解的专业术语、句子等,在课件中用中英文对照帮助理解,这样可以保证即使英语水平较低的学生也能够领会教学中的基本内容。由于本课程是医学图像处理,因此在课件中可以多引入一些新型图像处理技术在医学图片中的应用。这些知识与本专业的其他专业课也有相关联之处,学生对这方面的内容较为感兴趣,课堂气氛活跃,教学效果良好。 2.2 发挥学生主体作用,增强学习兴趣 上课时教师应鼓励学生用英文发言、提问,加强师生之间及学生之间的英文沟通和交流能力,激发学生的学习热情和主动性,引导学生自主思维。授课结束,可由学生用英文做重点总结,然后教师补充。精选教学内容,对于一些常用的专业术语和句子,课堂上需要经常复习。引导学生逐步学会用英语结合专业知识进行思考分析,提高学生分析解决问题的能力,加深对授课内容的理解。双语教学难度大,只有充分调动学生的学习积极性,发挥他们的主体意识,才能取得良好效果[2]。 2.3 改进考核方法,提高教学质量 双语教学仍然是以学生为主体的,因此采取一个合理有效的考核方法能够激发学生的学习兴趣,取得良好的学习成绩。可以考虑作业、课后练习、实验报告采用全英文模式,在这种情况下,学生有时间在组织好英语答案的情况下进行回答。课堂上的讨论及问题回答以英文为主,必要时辅以中文解释,这样也可以锻炼学生的口语能力,并提高他们参与讨论的热情。最后的期末考试可以采取中英文结合的方式,对于一些相对简单的题目如填空题等可以用英文出题,要求英文回答;而一些较为复杂的问答或计算题,可允许学生用中英文作答。这些考核内容在最终成绩中所占的权重不同,如可定为平时成绩占总评成绩的30%,考试成绩占总评成绩的70%。这样的考核方式也可促进学生在平时的学习兴趣,加强日常的学习积累。 3总结 通过这些改进措施,能够提高学生对双语教学的学习兴趣,调动学习的积极性,使学生通过学习不仅能够学到专业知识,也提高了英语听说读写能力。双语教学作为一种较新的教学手段,仍然在实践中摸索,在教学过程中不断完善,只有不断地发现问题、解决问题、积累经验,才能更好地发挥双语教学的效果。 医学图像处理论文:医学图形图像处理在大专类医学院校医学信息学教育体系中的研究 【摘要】在信息高速发展的今天,医学信息学的涵盖已经悄悄的发生了变化,医学图形图像处理已经作为一个非常重要的内容而被纳入了医学信息学的范畴。国内的一些本科院校纷纷设置了相关专业,开设了相关教学内容。然而与此相比,大专类的医学院校,在这一块仍然处于空白状态。本文针对这一问题展开研究,拟提出医学图形图像处理在大专层次的教育当中的必要性与可行性。 【关键词】医学图形图像处理;信息学;大专;医学院校 一、引言 1999年6月9日,经纽约中华医学基金会(China Medical Board of New York,CMB)理事会批准资助,成立了国际医学教育专门委员会(1nstitute for Interna- tional Medical Education,IIME)。该委员会的任务是为制定医学教育“基本要求”提供指导。在该机构制定的培养要求当中,生物医学工程相关知识,特别是“医学图形图像处理”被作为基础知识要求被提出。[5][8] 当前我国数字化医院建设的重点是医院内部的数字化建设。为实现无胶片化,需要建立覆盖全院医疗和办公区域的网络和pacs系统,实现ct、核磁、x线、病理、彩超、电子胃镜等图像的网上数字化采集、传输、存储、调阅等功能。而这些方面,都需要从业者具备相关的专业知识。但是医学图形图像处理教学在专科层次教学当中处于盲区。经过调查国内各省的40多所相关大专院校,其中开展了医学信息教育的学校目前的有12所。[1]授课内容基本是信息检索,少数涉及到了一些医疗管理软件的应用,至于医学图形图像方面的课程,高专的医学信息学教育中没有涉及,因此在目前大专层次的医学信息学教育体系的现状是:医学信息教育停留在信息素养的培养的阶段,没有进一步的考虑医学信息的处理,也就是说没有提升到技能的层面上。 二、国内外关于医学信息学教育的现状分析 医学信息学是交叉学科,起源于美国。现今美国的医学信息涵盖面,已经不仅仅局限于医学情报,信息资源建设、检索,其内涵已经扩展到了转化研究信息学、医学图像信息学。[3][4] 德国是国际医学信息学会(IMIA)的官方国家成员,其医学信息学、生物测量和流行病学协会(GMDS)提出医学信息学(Medizinische Informatik,MI)内涵:应该包括医疗信息的收集、加工与提炼过程。具体研究内容包括:生物信息学,医学图像处理,信息检索、决策支持等。[9]国外一些发达国家,医学信息学已经从信息素养教育上升到了信息技术教育的程度,并形成了专科-研究生-博士研究生的完整培养体系。 20多年来,医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一,其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰,确诊率也更高。20世纪70年代初,X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命,与此同时,核磁共振成像象(MRI:Magnetic Resonance Imaging)、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础,带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用,使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展,同时将各种成像技术得到的信息进行互补,也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。而医学图形图像作为一门交叉学科,成为了一般医学本科院校临床专业与生物医学工程专业的主要的学科。 三、国内政策对于医学信息教育的扶持与指导方向 卫医研教发[2007]01号文件指出:卫生部医院管理研究所在相关部委的支持下,决定在全国开展“医疗卫生信息技术普及教育”工作,旨在建立和完善我国“医疗卫生行业信息技术教育体系”,并使之成为指导我国医疗卫生行业信息化建设对各类IT人才需求的重要依据;成为我国医疗卫生信息技术人员和医学院校学生走出国门与国际接轨的桥梁和纽带;成为我国全体医务人员和医学院校在校生必须掌握的一门现代化工具,从而提高医疗卫生行业的整体服务水平,为更多的患者提供更加优质的服务。 卫医研教发[2007]02号文件指出:加速推进信息技术在医疗服务、预防保健、卫生监督、科研教育等领域的广泛应用,普及医疗信息化知识,充分利用现代远程教育手段为广大医务人员提供继续教育机会,快速培养符合我国医疗卫生行业信息化建设急需的专业人才,满足人民群众日益增长医疗卫生服务需求。 卫医研教发[2007]03号文件指出:随着信息技术在医疗卫生领域的广泛应用,对“医信”复合型人才的需求已成为各级医疗机构在医疗信息化建设、应用和管理中急需解决的首要问题。 作为国内的大专院校,其教学的宗旨与目的是为基层输送大量的实用型医学人才,同时兼顾了向更高层次医学教育输送可持续培养的医学生。无论是从实用出发还是从可持续的培养出发,医学生在医学信息学上的教育都不容缺失。 四、目前医学信息教育环节当中的拓展方向 医学信息学是医学和计算机学科的结合,是医学发展的必经阶段。[2]该学科的发展需要大批掌握相关计算机技术和医学只是的高素质符合人才。 当前社会对于医学信息处理方面的人才需求量大,通过课程建设能够培养出符合社会要求的懂得医学信息处理应用类人才。使学生掌握医学图像的相关概念与图像处理中的图像变换,增强,恢复,压缩,图像的分割及特征提取等基本理论;掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展;了解医学信息三维可视化的技术和基本实现方法;并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架,逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力,并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。这样的才能使学生在数字化医院建设的大背景下适应需求,提高竞争力。[7] 五、专科层次开展医学图形图像教学的必要性和可行性 医学图像处理是当今各医学领域应用和需求广泛的一门学科,是生物医学工程专业的必修课程,也是计算机科学与技术(医学应用和医学智能信息处理方法)的专业主要课程。设置本课程的目的是:(1)使学生掌握数字图像的相关概念与图像处理中的图像变换,增强,恢复,压缩,图像的分割及特征提取等基本理论;(2)掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展,并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架;(3)掌握数字图像与医学图像处理的基本方法,逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力,并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。[7][8] 目前国内的专科院校鲜有开展这门学科的基础教育,主要原因是相关的教学条件要求较高(师资,设备)。但是做为专科院校,无论是从向基层输送基层的医疗服务人才这个方向来看,还是从为本科医疗院校输送继续教育人才方面来看,我们都有必要把这门重要的学科,在医学类专科层次进行普及性的基础教学。最为恰当的方式就是在医学信息学的教学内容中补充丰富医学图形图像内容。 专科层次的学生有他们的特点:基础和自学能力有待强化,而且在校学习时间比较短,他们需要和能够掌握的是跟专业相关的简易并实用的医学信息概念和技术,而不是高深的理论。根据专科学校的特点和学生基础情况,以及各用人单位(基层医院)对医学信息技术的需求情况,查阅国内外各医学院校医学信息专业教学资料,在现有计算机课程内容基础上,引入一定课时的医学数字图形图像处理,通过实践教学进行论证之后,完善出一套适合专科层次的教学大纲和实验大纲。 通过对大专医药各专业学生进行实用的医学信息技术与医学图形图像学教育,其目的是使学生更能适应各专业岗位的需求,从而提高专科层次毕业生就业竞争力;提高基层医疗卫生行业的整体服务水平,为更多的患者提供更加优质的服务。 医学图像处理论文:医学图像处理课程的教学经验探讨 摘要:本文分析探讨了医学图像处理课程的特点,结合医药院校学生的实际情况,从课堂教学所用教案及实验教学所选软件和内容两个方面对医学图像处理课程教学方法进行了探讨。 关键词:医学图像;多媒体;Photoshop;MatLab 《医学图像处理》是以《数字图像处理》为基础,结合医学院校的特点和教学要求,以医学图像为处理方向,开展的一门课程。作为一门医科院校的工科课程,《医学图像处理》课程的对象是医学院校的工科学生,是生物医学工程、计算机科学等专业的必修课程。该门课程教授的是指将医学图像信号转换成的数字信号用计算机技术对其进行处理的算法和过程,要求学生既掌握基础的医学常识又有教深的计算机编程的经验。由于专业与课程的特殊性,导致该课程在教学过程中存在些许问题和困难:如学生没有较强的基础理论知识,听课过程中遇到困难,容易失去学习兴趣,不能掌握专业知识,或者只懂理论而不知道如何在计算机上编程实现应用。经过多轮的教学和不断的探索,将已有的一些经验做一个小结,以期对提升教学效果有所帮助。 1 多媒体动画教案的优势和应用 《医学数字图像处理》课程需要重点讲解的内容包括:图像运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强、图像分割、图像配准、图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多,且具有较强的工程性,在教学上存在一定难度。多媒体动画教案的应用能将学生难以理解的抽象内容及复杂的变化过程,通过动态模拟和局部放大的手段,动态直观地展现在学生面前,将抽象的算法转换为浅显生动的形象[1]。 例如进行图像增强时常采用均值滤波和中值滤波算法,仅用数学公式教导的办法,因其较抽象导致效率低且效果不好,将算法步骤先用动画直观展现出来,再结合数学公式解释阐明,大大降低了学习难度,保证了学生的学习兴趣。又例如频域滤波法中的高通滤波算法可增强图像的高频分量而滤除图像的低频分量从而达到突出图像边缘的目的。这一算法是基于傅里叶变换及信号处理等抽象理论发展出来的,理解起来有一定的难度,在课堂上,首先给学生展示一张脑部CT图片及其对应的频域图,对应高通滤波算法逐渐改变滤波范围使原来的图像相应发生改变,让学生对脑部CT图片在计算机上进行逐步动态锐化,锐化后脑膜轮廓清晰可辨,达到了增强图像边缘的目的。利用多媒体教学,可以直观地看到图像在处理前后的明显变化,便于学生接受,增强了学生对重要概念的理解,提高了教学质量和课教学效率。多媒体的动态教学需要贯穿这个课程始终,例如讲解图像灰度变换时可以开窗算法为例,辅以显影效果不甚理想的医学图片如细胞显微图等讲解利用代数运算对图像进行处理的方法,并将处理后得到的增强图片与原图像加以比对,让学生真切地看到图像处理的作用,了解其价值和意义。此类例子还有很多,通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示,可以提高学生的学习兴趣让他们积极参与到教学过程中来,成为教学中的主体。 多媒体动画教案在教学中的作用不言而喻,因此制作合适的教案是能否成功完成教学任务的关键。经过多轮的摸索总结,我们发现教学案例的选择要结合实际,除了让学生掌握理论外,还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。 2 实验教学工具与内容的选择 目前,医学图像处理教学选用比较多的软件有PhotoShop、Matlab和VC等。在实际教学中需根据学生的特点选择不同的医学图像处理教学软件,比如我们学院生物工程专业学生编程基础较弱,在学习医学图像处理时选择的是PhotoShop和Matlab,通过PhotoShop软件向学生展示各种医学图像处理算法的实现效果[2],而使用Matlab编程工具实现各种图像处理算法,另外调用Matlab图像处理工具箱中的系统函数可以实现医学图像的增强、分割等基本图像处理功能,可以让学生掌握一些基本的医学图像处理编程方法。而对于计算机专业的学生,由于他们系统地学过计算机课程,因此在医学图像处理实验教学时就采用VC编程实现各种图像算法。首先提供给学生一个用VC编写好的图像处理平台代码,然后交给学生如何在该平台上增删改他们所需要的图像处理算法。尽管直接使用VC++编写医学图像程序通常代码都比较长,学生比较难掌握,但是采用VC编程相对MatLab编程而言更容易实现可视化界面,编写出的程序可以模仿PhotoShop软件的部分功能,极大地提升了学生的学习兴趣。除此之外还可以使学生了解医学图像处理的每一个细节,彻底领悟医学图像处理各种实现算法的精髓,从而加深对抽象的医学图像处理理论的理解。 在实验内容的选择上多选用验证性算法,以期让学生通过实验巩固和加深对医学图像分析的各种常用算法的理解与掌握在我们的教学中;为了提高学生对实验的重视程度和实验积极性,将实验考核成绩引入总成绩,占到总成绩的10%-20%。 3 小结 本文对医学图像处理课程的特点,课堂教学方法及实验教学工具和内容的选择进行了探讨。由于医学图像处理课程难度大,理论性和实践性均很强,教师在教学时需根据医学院校学生理工基础弱,编程能力差的特点选择合适教学方法帮助学生克服困难,提升教学效果。 医学图像处理论文:计算机图像处理技术在医学中的应用 摘要:现代医学越来越离不开医学图像信息、医疗设备或系统的支持,在医学图像处理和医学设备中,超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。 关键词:计算机技术;医学图像;图像处理技术 1医学图像的种类 随着计算机技术和医学的发展,医学图像信息在临床诊断中起着越来越重要的作用。目前,供医学研究和临床诊断所需要的医学图像多种多样,如:B超图像、MRI图像、CT图像、PET图像、SPECT图像、数字X光机(DR)图像、X射线图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病例切片和显微镜下细胞图像等。利用计算机技术处理这些图像,不仅可以提高医学临床诊断水平,还能为医学培训、医学研究与教学、计算机辅助临床外科手术等提供必要支持[1]。 2医学图像处理技术的内容 在医学图像处理中,计算机起着至关重要的作用。广义的图像处理技术包括:图像的获取、图像的存储、图像的传递、图像的处理和图像的输出,这些处理工作都需要用到计算机技术。狭义的图像处理主要研究计算机可以实现的算法,包括:1)几何处理:包括改变图像的大小,旋转、移动图像等。2)算数与逻辑预算:包括图像的加减乘除、与或非运算等。3)图像数字化:将模拟形式的图像转化成数字图像。4)图像变换:为了方便后续操作,改变图像的表示域和表示数据,如傅里叶变换、余弦变换、小波变换等等。5)图像增强:改善视觉效果和图像质量,如对比度增强、平滑、校正等等。6)图像复原:修复失真图像以尽量接近原始的未失真的图像,如频域中的恢复方法、最大熵恢复、运动模糊恢复等。7)图像压缩:为了有利于图像的传输和存储,将一个大的数据文件转换成较小的同性质的文件,如自适应编码压缩、基于人工神经网络和小波技术的压缩等。8)图像分割:将图像中感兴趣的部分分割出来,为后续图像分析和理解打基础,如边界检测、区域检测等等,具体可以参考文献[2]。9)图像的表示和描述:对已分割的图像进一步表示和描述,以更适合计算机进一步处理,如颜色提取、纹理提取、区域集合特性等等。10)图像分类识别:根据提取的特征来分类识别图像,如人工神经网络、支持向量机、模糊识别等。11)图像重建:将一组关于目标的某一剖面的一维(或二维)投影曲线,重构该剖面的二维(或三维)图像的技术,如投影重建、3D重建技术等。一般所说的图像处理指的是狭义的图像处理。 3计算机图像处理技术在医学中的应用 3.1图像处理技术在超声医学成像中的应用 超声成像过程中图像处理的方法有很多,其中主要的有图像平滑处理、图像伪色彩处理、图像纹理分析、图像分割、图像锐化处理,以及图像增强处理等图像处理方法[3]。在B超图像中,不可避免会出现噪声,噪声的存在对某一象素或某幅图像是有影响的,因此要平滑图像,去除噪声,为图像的后续处理做准备。为了使B超医生更好的识别B超图像信息,可以用不同的颜色来表示图像中的不同灰度级,达到图像增强的效果,可识别灰度差较小的像素,这种用彩色差别代替灰度差别而组成的图像,即为伪色彩图像。B超图像中存在颗粒状纹理,其主要有以下两种情况引起的,一种是B超图像本身的斑纹,是无用的信息,另一种是由被检查者的组织结构引起的,是有用的信息。正常和有病变的器官图像组织颗粒分布不同,即纹理也不同,因此,对B超图像进行纹理分析,从而判别病情。图像分割是将病变区域分割出来,以便测量其大小,体积等,为诊断提供必要数据。除此之外,还要用到图像锐化处理和图像增强等计算机技术处理B超图像。 3.2图像处理技术在CT和MRI中的应用 CT的本质是一种借助于计算机进行成像和数据处理的断层图像技术。虽然X线透视可使人们了解人体的内部结构,但只有CT通过计算机在排除散射线和重叠影像的干扰并对X线人体组织吸收系统矩阵作定量分析后,才从根本上解决了分辨率问题。计算机在CT系统中要完成图像去噪、图像的增强、图像重建等任务。没有计算机技术,CT设备的发展是不可想象的[4]。在磁共振中,图像处理技术包括图像去噪、图像增强、图像复原、图像三维重建等操作,磁共振成像也离不开计算机图像处理技术的支持。 3.3图像处理技术在图像引导外科手术中的应用 手术导航(Surgical Navigation)是近二十几年迅速发展的微创外科(Minimally Invasive Surgery,MIS)技术之一。图像引导外科系统利用医学影像和计算机图像处理技术,可在术前对患者多模态图像数据进行三维重建和可视化,获得三维模型,制定合理、定量的手术计划,开展术前模拟;在术中利用三维空间定位系统进行图像和病人物理空间的注册或配准,把患者的实际体位、手术器械的实时空间位置映射到患者的三维图像空间,对手术器械在空间中的位置实时采集并显示,医生通过观察三维图像中手术器械与病变部位的相对位置关系,对病人进行精确的手术治疗[5]。它把图像图形处理、空间立体定位、精密机械和外科手术等结合在一起。医学图像自动处理算法诸如图像分割、滤波、特征提取算法在图像引导外科中发挥着重要作用。 3.4图像处理技术在中医舌像诊断系统中的应用 计算机图像处理技术在舌象综合定量化研究中起着重要作用,也是舌诊现代化的发展方向之一。中医舌象诊断系统运用色度学、近代光学技术、图像处理技术和计算机硬件技术等学科技术,其中图像处理技术是关键技术之一。在该系统中,要对舌象进行预处理,包括去噪、图像分割等操作。建立颜色模型,根据模糊数学理论,确定有关舌象的定义域,进行特征提取和纹理分析等,这些都是计算机图像处理技术。 4结束语 现代医学越来越离不开医学图像信息的支持,在医学图像处理中,计算机技术起着至关重要的作用。在医学领域中,超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。随着计算机技术和医学的发展,计算机图像处理技术会在医学领域中得到更广泛的应用,医学领域也更离开不计算机图像处理技术。 医学图像处理论文:医学图像处理教学经验分析 1结合学科专业特点精选教学内容 我们开设的《医学图像处理》课程是以《数字图像处理》为基础,结合医学院校的特点和教学要求进行课程设计J。《医学图像处理》作为一门医科院校的工科课程,有其自身的优势和劣势。优势在于医科院校有大量的医学图像资源及相关科研项目,便于根据临床和科研实际要求,进行动手操作,通过理论联系实际的方式增加学员学习热情。劣势在于医科院校相关工科课程开设不足,学员基础理论知识存在脱节的现象,不够扎实牢固,在听课过程中遇到困难后容易失去学习兴趣,从而导致不能很好地掌握相关知识。另外,由于医学图像处理技术涉及面很广、学习内容繁多,要求学员在短时间内完全掌握医学图像处理具有一定难度。对于实验技术专业的学员,我们要求学员通过对本课程的学习能够掌握医学数字图像处理的基本概念、方法及原理,重点讲解图像的运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强等内容;对于生物医学工程专业的学员则适当增加课程难度,重点讲授医学图像增强、医学图像分割、医学图像配准等知识,并适当增加图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。 2教学案例充分利用多媒体教学优势 通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示,可以提高学员的学习兴趣,让学员积极参与到教学过程中来,成为教学中的主体。比如讲解图像灰度变换时以CT开窗技术为实例,讲解图像代数运算时以数字减影、精子细胞活动度检测等为实例。教学案例的选择要结合实际,除了让学员掌握理论外,还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多,且具有较强的工程性,因此在教与学上都存在一定难度。由于图像处理课程的实例较多,可演示性好,因此可充分利用多媒体技术来进行教学。多媒体教学具有图文并茂、知识密集、动态显示等优点,能向学员传输大量的信息J。在医学图像处理课程中讲述的算法较多,但这些算法最终都要在计算机上实现,并且图像处理算法中的参数选择不同,处理的效果也不同,因此图像处理课程教学不能脱离计算机。通过引入Matlab、Photoshop等软件讲述算法流程、算法的具体实现及处理结果。 3注重实践教学培养学员的动手能力 医学图像处理课程要特别注重实践环节,要科学合理地安排实验内容、实验时间与实验工具。实验内容的选择要与课堂上讲授的理论知识紧密相连,以加深学员对理论的理解。为了使学员在学习医学图像处理基本原理的同时尽快掌握典型算法,我们要求学员采用Matlab语言进行编程。因为Matlab只有一种数据类型,一种标准的输入输出语句,不用指针、不需编译,还具有强大而简易的绘图功能。利用Matlab图像处理工具箱在数学运算和算法验证上的优势,结合教学实际,使学员在学习和实践中充分体验医学图像处理的内涵和魅力。我们根据教学大纲的要求,从实验学时数(20个学时)出发,设计了一系列的实验,这些实验由易到难,同时兼顾了学员理解医学图像处理基本概念和自己动手设计算法的要求。实验包括图像的直方图均衡、图像的基本灰度变换、采用求和取平均的办法对噪声图像进行增强、空域平滑滤波器、空间锐化滤波器、图像的频率域滤波(低通、高通、同态滤波)等,基本覆盖了教学大纲的内容。总之,医学图像处理技术在课程体系的设计上,紧紧抓住理论与实践并重的原则,在课程教学中注重教学内容的可实践性及学员的参与性,尽量体现教与学的趣味性。实践证明,这种教学方法可以有效提高学员各方面的素质,有助于生物医学工程等专业学员更好地掌握医学图像处理的基础理论和基本技能,从而培养出高素质的复合型人才。 医学图像处理论文:医学图像处理技术分析 1医学图像处理技术 医学图像处理技术包括很多方面,本文主要介绍分析图像分割、图像配准和融合以及伪彩色处理技术和纹理分析在医学领域的应用和发展。图像分割就是把图像中具有特殊涵义的不同区域分开来,这些区域使互不相交的每一个区域都满足特定区域的一致性。它是图像处理与图像分析中的一个经典问题。目前针对各种具体问题已经提出了许多不同的图像分割算法,对图像分割的效果也有很好的分析结论。但是由于图像分割问题所面向领域的特殊性,至尽尚未得到圆满的、具有普适性的解决方法[2]。 图像分割技术发展至今,已在灰度阈值分割法、边缘检测分割法、区域跟踪分割法的基础上结合特定的理论工具有了更进一步的发展。比如基于三维可视化系统结合FastMarching算法和Watershed变换的医学图像分割方法,能得到快速、准确的分割结果[3]。图像分割同时又是进行三维重建的基础,分割的效果直接影响到三维重建后模型的精确性,分割可以帮助医生将感兴趣的物体(病变组织等)提取出来,帮助医生能够对病变组织进行定性及定量的分析,从而提高医生诊断的准确性和科学性[4]。 如何使多次成像或多种成像设备的信息得到综合利用,弥补信息不完整、部分信息不准确或不确定引起的缺陷,使临床的诊断治疗、放疗定位、计划设计、外科手术和疗效评估更准确,已成为医学图像处理急需解决的重要课题。医学图像配准是通过寻找某种空间变换,使两幅图像的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致。要求配准的结构能使两幅图像上所有的解剖点,或至少是所有具有诊断意义以及手术区域的点都达到匹配[5]。目前医学图像配准方法有基于外部特征的图像配准(有框架)和基于图像内部特征的图像配准(无框架)两种方法。后者由于其无创性和可回溯性,已成为配准算法的研究中心。基于互信息的弹性形变模型也逐渐成为研究热点。 互信息是统计两个随机变量相关性的测度,以互信息作为两幅图像相似性测度进行配准基于如下原理:当两幅基于共同的解剖结构的图像达到最佳配准时,它们对应的图像特征的互信息应为最大[6]。图像配准是图像融合的前提,是公认难度较大的图像处理技术,也是决定医学图像融合技术发展的关键技术。近年来国外在图像配准方面研究很多,如几何矩的配准、利用图像的相关系数、样条插值等多项式变换对图像进行配准。国内研究人员也提出了一些相应的算法:对于两幅图像共同来估计其正反变换的一种新的图像配准方法,称为一致图像配准方法;采用金字塔式分割,进行多栅格和多分辨率的图像配准,称为金字塔式多层次图像配准方法;为了提高CT、MRI、PET多模态医学图像的三维配准、融合的精度,还可以采用基于互信息的方法[7]。 在图像配准方面,在努力提高配准精度的同时,目前提出的多种方法都尽量避免人工介入,力求整个过程自动化,其结果导致实现算法的过程复杂而耗费时间,文献[5]已进行研究,试图实现基于人机交互的快速图像配准策略,同时根据图像的不同成像模式选择合适的配准测度也十分重要。不同的医学图像提供了相关脏器的不同信息,图像融合的潜力在于综合处理应用这些成像设备所得信息以获得新的有助于临床诊断的信息。利用可视化软件,对多种模态的图像进行图像融合,可以准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状及它与周围生物组织之间的空间关系,从而及时高效地诊断疾病,也可以用在手术计划的制定、病理变化的跟踪、治疗效果的评价等方面。在放疗中,利用MR图像勾勒画出肿瘤的轮廓线,也就是描述肿瘤的大小;利用CT图像计算出放射剂量的大小以及剂量的分布,以便修正治疗方案。 在制定手术方案时,对病变与周围组织关系的了解是手术成功与否的关键,所以CT与MR图像的融合为外科手术提供有利的佐证,甚至为进一步研究肿瘤的生长发育过程及早期诊断提供新的契机。在CT成像中,由于骨组织对X线有较大的吸收系数,因此对骨组织很敏感;而在MR成像中,骨组织含有较低的质子密度,所以MR对骨组织和钙化点信号较弱,融合后的图像对病变的定性、定位有很大的帮助[8]。由于不同医学成像设备的成像机理不同,其图像质量、空间与时间特性有很大差别。因此,实现医学图像的融合、图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和数据理解都是亟待解决的关键技术[9]。对一幅黑白图像,人眼一般只能辨别出4到5比特的灰度级别,而人眼能辨别出上千种不同的颜色。针对这一特点,人们往往将黑白图像经过处理变为彩色图像,充分发挥人眼对彩色的视觉能力,从而使观察者能从图像中取得更多的信息,这就是伪彩色图像处理技术。 医学图像大多是黑白图像,如X、CT、MRI、B超图像等。经过伪彩色处理技术,即密度分割技术,提高了对图像特征的识别。通过临床研究对X线图片、CT图片、MRI图片、B超图片、电镜图片均进行了伪彩色技术的尝试,取得了良好的效果,部分图片经过处理后可以显现隐性病灶。例如对X线图片,在乳腺照影中伪彩色处理能鉴别囊性病、良性和恶性肿瘤,同样,钡餐照影图片和各种X线图片也得到良好的诊断效果[10]。纹理是人类视觉的一个重要组成部分,迄今为止还难以适当地为纹理建模。为此有关专家进行了大量的探索研究,但未能获得有关纹理的分析、分类、分割及其综合的有效解释[11]。 有研究针对肝脏疾病难以根除、危害面广的问题,采用灰度梯度共生矩阵的方法,分别提取纤维化肝组织和正常肝组织的CT图像的纹理特征,提出了基于灰度梯度共生矩阵的小梯度优势、灰度均方差、灰度熵等参数作为图像的纹理特征量。通过选取的纹理参数,可以看到正常组和异常组之间存在显著性差异,为纤维化CT图像临床诊断提供了依据[12]。 2三维医学图像的可视化 三维医学图像的可视化通常是利用人类的视觉特性,通过计算机对二维数字断层图像序列形成的三维体数据进行处理,使其变换为具有直观立体效果的图像来展示人体组织的三维形态。三维医学图像可视化技术通常分为面绘制和体绘制两种方法。体绘制技术的中心思想是为每一个体素指定一个不透明度,并考虑每一个体素对光线的透度、发射和反射作用。医学数据的可视化,已成为数据可视化领域中最为活跃的研究领域之一。实现三维数据可视化的方法很多,空间域方法的典型算法包括:射线投射法、足迹法、剪切-曲变法(目前被认为是一种速度最快的体绘制算法)等;变换域方法的典型算法有频域体绘制法和基于小波的体绘制法,其中小波的体绘制技术显现出较好的前景[13]。 以上可以利用的三维可视化软件有AVS、Analyze、amira、3Dslicer等,其中Analyze是专为生物医学图像的研究而开发的图像可视化软件。利用二维断层数据进行三维重建,可以更为直观地显示人体器官的各个解剖结构的形态及它们之间的毗邻关系,为基础研究和手术规划及手术过程模拟提供参考。鼻部是人体内解剖结构比较复杂的部位之一,可以利用3DSlicer来尝试实现鼻部部分解剖结构的三维可视化,以此为可视化虚拟人体模型的建立探索一种精确的重建方法和显示手段,同时也可为医疗工作者提供更为细致、完全和快捷的观察方案[14]。 随着互联网技术不断发展,跨越空间限制的远程虚拟现实技术已经逐步成为可能。基于虚拟现实技术利用美国国家医学图书馆VHP(VisibleHumanProject)完整数据重建可视人体,综合VTK、VRML、OperGL等可视化平台的优势,采用三维互动、空间电磁定位、立体视觉等虚拟现实技术,实现了全数字可拆装人体骨骼的本地和远程互动学习。三维虚拟现实让“遨游”人体世界成为可能,可以呈现一个物理上并不存在但又实实在在“看得见”、“摸得着”的“真实”人体,使用者可以无数次地“解剖”这个虚拟人以了解人体的结构[15]。在临床方面,提出了一种用AVS/Express开发的基于PC的LeFortI手术模型系统原型。 利用AVS/Express大量预制的可视化编程对象模块,快速构建系统的结构框架和功能模块,生成的原型能对以DICOM(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine)格式存储的颅颌面CT序列断层图像进行预处理,并进行三维重建,在交互式操作环境中,显示颅颌面各种组织的解剖结构,进行相应的三维测量,模拟LeFortI手术的截骨头,对截骨段实行任意的平移颌旋转[16]。 在体视化方面一直致力于提高重建速度(实时显示利于交互操作),使重建效果理想,减少冗余信息及存储空间。具体需要考虑:1)不完全数据提出一个足够精确的数据提取方案2)什么算法能够快速准确地实现图像重建。人体器官是一个高精度庞大的结构,所建模型还应考虑临床实用方面的因素以及某些特殊部位的个体差异,针对不同的生理组织应采用不同的分割方法[17]。3针对PACS的图像压缩PACS(PictureArchivingandCommunicationSystem,图像存档及通信系统)是近年来国内外新兴的医学影像信息技术,是专门为医学图像管理而设计的,包括图像获取、处理、存储、显示或打印的软硬件系统,是医学影像、数字化图像技术、计算机技术和网络通信技术相结合的产物。显然,计算机网络是PACS的重要组成部分,它负责提供底层图像传输服务,是PACS的软硬件基础,正是通过各个层次的网络才将PACS中的图像获取、存储显示以及医疗数据的管理等单元连为一体,使之形成一个统一、高性能的系统。 PACS需要解决数据传输和图像存储的问题,如何利用有限的存储空间存储更多的图像,医学图像压缩是关键的技术之一。医学图像数据量是非常惊人的,建立PACS的许多技术困难都与之有关,如图像的存储、传输、显示等。从图像压缩还原的角度出发,图像压缩方法可分为无损压缩和有损压缩两大类,常用的无损压缩方法有差分脉冲预测编码、多级内插方法等。常用的有损压缩方法有离散余弦变换(DCT)、全帧离散余弦变换、重叠正交变换(LOT)、自适应预测编码和神经网络法等,近年来又出现了分形和小波变换编码[18]。如何对医学图像进行压缩,是近年来图像处理技术中的一个重点研究的问题[19]。 医学图像的压缩无疑是减低应用系统成本,提高网络传输效率,减少存储空间的一个重要途径。DICOM作为医学图像与通信的重要标准,加入了对图像压缩算法的支持。目前DICOM正在研究对最新的压缩标准JPEG2000支持的可能性。随着新一代静态图像压缩标准JPEG2000的发展,小波理论在这个领域成为研究的热点,在这方面文献[20]提出了面向任务的医学图像压缩的概念。医学图像是医学诊断和疾病治疗的重要根据,在临床上具有非常重要的应用价值。确保医学图像压缩后的高保真度是医学图像压缩首要考虑的因素,现在医学图像上常常采用无损压缩,因为它能够精确地还原原图像。但是无损图像压缩的压缩比很低,一般为2~4;而有损图像压缩的压缩比可以高达50,甚至更高。 所以将这两种压缩方法在保证使用要求的基础上结合起来,在获取高的压缩质量的前提下提高压缩比。因此,医学图像被人为地划分为两个区域:1)包含重要诊断信息的区域,其错误描述的代价非常高,所以此感兴趣区域(ROIRegionofInterest)需要高重构质量的压缩方案;2)非感兴趣区域则要求达到尽可能高的压缩比,即需要在某一框架下将无损压缩与有损压缩统一起来,这也是目前医学图像研究领域的一个热点。我们的工作就集中在小波理论框架下实现面向任务的医学图像压缩,由于并非所有的小波基都适合于分解图像,所以前期工作的重点在MATLAB的仿真上,考虑到部分所选医学图像的ROI区域和非ROI区域的对比度不很理想的情况,图像分割的最优算法是考虑的一个方面。 压缩比方面在满足一般性的图像条件下针对某些特殊图像也会有相应的考虑,目前的工作是在VC平台下实现面向任务的医学图像压缩。在医学图像压缩方面,许多学者结合模式识别、计算机视觉、神经网络理论、小波变换和分形理论等探索图像编码的新途径,同时人的视觉生理心理特性的研究成果也开拓了人们的视野,给从事图像编码技术研究的学者带来了新的启迪。但随着网络技术在医学领域的广泛应用,更加细致的要求也逐渐被提出来了。 4结束语 随着远程医疗技术的蓬勃发展,对医学图像处理提出的要求也越来越高。以“千禧年的技术挑战和全球机遇”为主题的IEEE生物医学信息学和生物医学工程学(BIBE)国际会议的一个重要议题就是“多媒体、虚拟现实、可视化、高级图像处理和机器人在医学中的应用”。医学图像处理技术发展至今,各个学科的交叉渗透已是发展的必然趋势,其中还有很多亟待解决的问题。有效地提高医学图像处理技术的水平,与多学科理论的交叉融合、医务人员和理论技术人员之间的交流就显得越来越重要。总之,医学图像作为提升现代医疗诊断水平的有力依据,使实施风险低、创伤性小的化疗、手术方案成为可能,必将在医药信息研究领域受到更多的关注[21]。 医学图像处理论文:VBAI图像处理生物医学论文 1应用于微球内外径等尺度指标的自动测定 将微球投入溶液中,使其分布较均匀,并置于显微镜下观察,得到清晰的微球显微图像。根据我们先前的工作,通过测定微球的外径D以及其在溶液中所成像的黑环内径的d,可以根据有关理论方程来确定微球或其周边介质的折射率。因此,需要精确测定D与d。下面介绍我们用VBAI编写的程序如何实现对微球像D与d的智能自动测定。进入VBAI的InspectionState编辑窗口,可以编辑整个程序的主要过程。我们的设计是:先在“Inspect”过程中对图像进行预处理并找到物体,得到物体个数;然后在“GOON?”过程中判断检测到几个物体,是否已经检测完全部物体;随后在“Measure”过程中对当前序号的物体进行检测。进入每个过程进行具体步骤的编辑,只需双击右侧工具中的相应操作,就可以将该操作加入程序中,在属性窗口中对操作的各项参数进行设定。在“Inspection”过程中,我们首先打开图片,选中循环取图将依次获取目标文件夹中的每个图像文件。如要测量真实尺寸,则要对图像进行标定,VBAI中Calibrateimage有多种方式。通常实验室显微镜采用显微标尺进行标定,选择第一种模式,导入显微标尺的图像,标定完成后生成标定文件,检测时自动读取。 接着我们对图像进行预处理,这将打开visionassistant窗口,可对图像进行LUT变换、滤波、分割、形态学变换等多项操作,在本实例中将图像处理为适合寻找物体的二值化图像。然后对处理过的二值化图片进行DetectObjects操作,得到物体数列。SelectImage操作将原图像读入,代替处理过的二值化图像,为下一步检测做准备。SetVariable的操作是将DetectObjects操作中检测到的物体个数存入代表剩余物体数的X。“GOON?”过程中没有图像处理的具体操作,只在InspectionState编辑中有一个判断,在指向end的箭头定出编辑走向end的条件,为剩余物体数X<1,当X≥1时将执行默认箭头,走向“Measure”过程。“Measure”过程中,首先IndexMeasurements读取之前DetectObjects中检测得到的物体数列的的第X个物体。接着,要设置程序可以根据物体的位置、大小等自动建立相应的ROI,即检测区域,由于要进行微球图像直径的检测,因此区域类型选择圆环形。然后就可以在检测区域内进行圆的直径检测了,利用FindCircularEdge操作可以很方便地做到这一点。在直径检测中,程序在检测区域内沿径向生成一系列的检测线,曲线为沿检测线方向上灰度值变化曲线的一次导数曲线,反映了灰度值的变化速率,负数部分对应图像由亮变暗,正数部分对应图像由暗变亮,极值处即变化速率最快处,也就是边缘所在位置。曲线上方的参数设定包括判断边缘的阈值,平滑算子的大小,取样宽度,每条检测线之间的间隔等。由于是根据拟合出的曲线确定边缘位置,因此可以超越像素的限制,实现亚像素等级的超分辨率精确度。 检测程序首先得到每条检测线上的边缘点位置,再根据所有边缘点拟合出圆形边界,计算出直径数值,程序中给出精确到0.01个像素的结果。结果的稳定性还要取决于拍摄环境、光照、相机稳定性等。图像中微球边缘的黑环是由于光线折射造成的,根据我们先前工作,证明其粗细与微球与溶液的折射率比值成一定比例关系。因此,程序中通过分别测量各微球的D与d,调整FindCircularEdge操作中搜寻方向、边缘种类等参数可以搜寻到内径圆和外径圆。在精确测定D与d值后,可自动根据我们先前工作导出的方程式,给出微球的折射率或是其周边介质的折射率。Calculator是界面类似LabVIEW图像化编程工具的一项功能,可以由用户自己选择输入输出量、制定复杂的运算程序等,本实例中为利用文献的方程式计算出微球的折射率。DataLogging可以选择需要记录的数据写入指定的txt或csv文件,以便后续的数据分析统计。最后SetVariable将变量X减1。VBAI应用编写完成后可作为专用的检测软件使用,处理图片时将需要分析的图像放在同一目录下,进入VBAI文件,指定该路径,点击RunInspectioninLoop,就可以自动完成所以图片的分析,并得到记录有数据的txt或csv文件。这样生成的检测程序智能、客观、准确、快速,实现了图像中微球的识别寻位、移动ROI建立、两个直径的测量、折射率计算、数据保存等操作的完全自动化运行。而且整个操作与运算排除了人为操作中的主观性因素,精度亦达到亚像素水平,平均单个微球的测量时间仅需0.20s。为了检验其测定的准确性,在对拍摄系统和环境进行标定和控制之后,选择合适的微球作为检测对象进行多次检测。同时,用以往常用的油浸法对微球折射率作对照测定,测得的折射率与本VBAI生成系统测定结果高度吻合,说明VBAI检测程序的测量准确性可重复性较高。 2应用于细胞检测 2.1背景 细胞是生物医学研究的重要对象之一,通过分析细胞的显微图像我们可以得到很多有用的信息。红细胞是人类血液中存在的主要细胞,一直是研究的热点。正常的红细胞呈双凹圆盘状,而衰老和不健康的红细胞会呈棘形、双凹消失等不规则的形态。通过观察与分析显微图像中红细胞的形态可以评价其健康程度。所以这里以红细胞为例说明如何采用VBAI编写适合于进行细胞图像分析的技术过程。 2.2方法 将红细胞悬浮于缓冲液中,置于显微镜下观察,利用数码CCD摄像头拍摄下细胞的图像。检测程序上需要先寻找到各个细胞,再对每个细胞进行检测,与微球检测的过程类似,程序总体设计上依然可以利用上节中微球的检测程序的设计,但需要根据有关图像处理分析的内容更改具体的图像处理分析操作。在图像预处理操作中需要将原始图像处理为适合物体识别的二值化图像,利用VisionAssistant,先对图像转灰度图像、适当的LUT处理,在分割处理上,由于细胞边缘处明暗对比较大,边缘锐利,因此选用基于移动窗口分割的算法可以较容易地找到边缘。通过实验比较证明,选用Backgroundcorrection分割,可综合局部和全局的灰度变化信息。分割移动窗口大小设置为边长接近细胞边缘宽度2倍的正方形最为合适。分割完成后再对二值图像进行一定的形态学变换操作,将边缘尽量变得闭合并填充孔洞。最后进行DetectObjects操。接着将对细胞形态进行分析。首先根据DetectObjects操作中所检测到的物体列表,对每个细胞进行检测区域的建立,即设置ROI。然后依然使用FindCircularEdge操作,在该操作中调整参数,使得检测线能较准确的发现边缘。该操作完成后,将输出一项名为Deviation的参数,该参数代表了细胞边缘与标准圆的标准偏差。同时该操作还可以得到细胞直径等相关的信息。将Deviation除以直径后可以得到细胞边缘与标准圆的相对标准偏差,由于健康红细胞的图像是近似圆形的,因此Deviation参数可以一定程度上反映红细胞的健康程度。将实验中拍摄到的采用不同保存格式、保存不同天数的红细胞图片归类,用VBAI程序进行分析,结果保存在csv文件中。为较健康的细胞,图像中细胞外轮廓近似圆形,Deviation/R=1.2‰;为发生了一定形变的细胞,Deviation/R=3.2‰为严重变形的棘形细胞,Deviation/R=7.3‰。随着细胞变形程度加重,细胞的相对标准偏差值也随之增加。通过软件分析的优势在于:可以客观而定量地给出每个细胞的变形程度;可以快速自动地分析大量的图片,得到大量的数据,并对数据进行后续的统计处理,具有统计学意义。除此之外,还可以获得细胞的大小信息,通过视野内细胞个数,得到细胞分布密度信息等。 3应用于图像的改善 3.1背景 某些生物医学样品的显微图像,由于各种原因,其清晰度与对比度都不能满意,对此,也可以运用VBAI的图像处理的方式对图像进行改善。下面介绍花粉孢子断层扫描图像中噪音及对比度不理想的断层图作改善的技术过程。 3.2方法 首先对整幅图像中的噪杂进行去除,通常改善的方法有空域滤波和频域滤波,两种方法都可通过VisionAssistant中的算法实现。其中空域滤波的算子较多,功能更加丰富。不仅提供了低通、高通等10多种算子、每种算子3×3,5×5,7×7三种尺寸,还可以由用户自定义算子以满足特殊需要。整幅图像改善完成后对左右对比度及清晰度不理想的花粉孢子断层图像进行增强,首先建立一覆盖中央花粉孢子像的区域,使用一可旋转的长方形区域,长方形的方向与左右像平移的方向垂直,宽度等于左右像平移的距离。接着利用Calculator操作计算图11(a)左右像的位置。输入中央像的中心点(X0,Y0)、角度α和平移距离L,则左像、右像中心点(X1,Y1),(X2,Y2)分别为:X1=X0+L•cosαY1=Y0-L•sinαX2=X0-L•cosαY2=Y0+L•sinα以此为中心点坐标参数,长宽与角度参数使用中央区域的长宽与角度,分别建立覆盖左右像的区域,使用VisionAssistant对左右区域内的图像进行对比度、明暗度的调整增强。得到处理后的图像,三个层面的图像的对比度基本相同。利用VBAI对图像进行处理与改善,不仅功能丰富,适用性强,且操作简单,易于掌握,程序建立完成后还可以快速的对其他同类图片进行处理,大大节省了时间。 4结语 使用VBAI创建图像分析处理程序,可对各种生物医学对象进行分析和检测,可对图像进行处理与改善,其优势在于: (1)相比起人眼观测和手动测量,本方法能够提供客观和量化的数据,可快速对大量图像进行自动分析并保存检测结果。 (2)相比起通用化的测量分析软件,本方法针对性强,针对各种特定情况和需要制定适应的程序,准确性、有效性和实用性高。 (3)相比起使用VC等编程软件编写特定测量分析软件,本方法简单,有大量强大的模块化功能自由选用,程序开发周期短,工作量小,不需要专业编程技能,一般人易于掌握,且程序易于调整改进。综上所述,使用VBAI可简单快捷的针对不同生物医学图像建立相应检测处理程序,可快速自动地对大量图像进行分析,得到客观量化的数据。VBAI是实验室快速建立生物医学图像处理与分析检测程序的有力工具。 作者:查悦明 陀韦为 王卓 张刚平 黄耀熊 单位:暨南大学生物医学工程系
工程测量论文:水利水电工程测量运用研究 摘要: 本文应用实例分析了水利水电工程中应用GPS与RTK技术的重要性,同时指出在水利水电工程的测量中对于GPSRTK的应用,以期提高水利水电工程测量准确性与可靠性。 关键词: GPS;RTK技术;水利水电工程;测量 GPSRTK技术也叫作实时动态的相对定位的技术,这种技术主要把载波相位当做基本的观测量,进行差分定位的技术。通常情况下,GPSRTK的测量思路为:在相关基准台之上设置GPS的接收机,以便观察全部可见的卫星,同时将观测的数据经无线电输送到相关设备中,便于及时发送到用户的观测站。而在用户站中GPS的接收机在进行卫星信号接收时,主要是经无线接收的设备面对基准台观测数据进行接收,再按照相对定位的原理,对精度与三维坐标进行计算。 1我国水利水电工程GPSRTK技术应用的重要性 本文主要从某地区水利水电站渠道堤坝安全性技术检测的相关内容展开论述,文中结合了水利工程山洪沟洪水的具体特点,对引水式电站引水渠线长、交叉洪沟多,防洪复杂等情况对某地区水电站进行论述研究。因此,为了提高水利水电工程的测量精确度与可靠性,检测技术人员有必要加强对实时动态的相对定位技术的理论知识学习与研究,特别是对大型的水利水电站质量检测以及一些基础岩体检测技术,需要重点研究,从而熟练掌握实时动态的相对定位技术原理。通常来讲,水利水电GPSRTK测量技术具有诸多优点,例如施工简单、数据测量科学准确、在检测过程中相对安全,因此,水利水电工程GPSRTK测量技术值得广泛应用推广。此外,在具体的测量时,要按照技术施工要求,结合当地的实际情况展开分析,从而根据水利水电主要特点找到适合的测量方法,以便保证施工技术测量精确性与可靠性[1]。 2工程实例分析 2.1工程简介 某水电站主要在澜沧江的干流上,该水电站属于一等的工程,也是一级的建筑物,这个工程主要任务就是发电,同时还有旅游、防洪、养殖与灌溉等作用,水库有调解性的功能。实际水库库容是237.03×108立方米,其调解的库容是,113×108立方米,水库正常的蓄水位是812米,死水位是765米,而校核的洪水位是817.9米。而电站装机的容量是5850MW,实际保证出力为2406MW,每年平均的发电量是239.1×108kW•h。现阶段在该水电站测量中,常用的技术是GPSRTK技术,应用这种技术优势比较明显。 2.2在水利水电中应用 GPS-RTK技术的优势应用实时动态的相对定位/GPSRTK的定位系统实施测量时,主要优势就是每一个测量站间不需要通视,并且定位的精度比较高、可以全天候进行作业、观测的时间比较短、操作过程比较方便,通视能够提供多功能多用途与三维坐标等,特别是对于水利水电工程的测量有着显著优势。第一,GPSRTK的定位系统能够在短时间内结束10到20米定位的精度。例如:在GPSRTK的定位系统之中,一小时以上观测测量与结算,能够把平面误差严格控制在1h以上观测的解算和测量,可以将平面位置的误差控制于1毫米以内,可以提高工程测量效率与质量。第二,GPSRTK的定位系统自动化的程度比较高,且控制面积比较大,能够全天候进行作业,不会因为气候、时间与人员等因素而受到影响,操作比较方便[2]。 3在水利水电工程的测量中对于GPSRTK的技术应用 3.1断面的测量 在进行一些水利渠道的工程运算工作时,需要应用纵横断面的图来计算土石方量。在应用PTK的技术时,仅需要把设计线形传输至RTK的手簿中,这样RTK能够及时提供相应渠道桩号,同时能够提供渠道横向方向、纵向方向与中线距离,从而方便了断面的高程点施工测量。 3.2施工放样 普通全站仪放样一般需要3个左右的工作人员一起操作,而且在常规情况下主要是距离放样与方向放样,对于全站仪的通视情况有着较高的要求。但是应用RTK进行放样,可以直接进行坐标接对,手簿上也会自动低显示出目标点之间的实际距离。此外,RTK能够对比较复杂的直线与曲线实施放样,且放样对象在同一直线上,不存在坐标位置,这种功能在一些拆迁放样之中有着重要作用。而在进行房屋拆迁时,经常有同时困难与障碍等问题,并且需要在工程建筑拆迁线与交叉点添加适当的放样点,但是RTK的直线放羊可以有效结节以上问题,提高施工放样效率[3]。 3.3控制测量 因为现阶段国内很多水利水电工程都处在偏远地区,在某种程度上致使高等级的控制点数量受到限制,从而影响到相关测量工作。因此,建议使用RTK技术或者是网络的RTK技术,这种技术可以处理渠道与河道等特殊的地形,同时能够测量横断面与纵断面。而且应用RTK的技术、网络的RTK技术,不仅能够提高工作的效率与缩短施工期限,而且能够大幅度节省成本。 3.4地形的测量 就目前而言,很多水利水电的工程经常需到现场进行选址,在测量小片地形过程中,工程现场选址工作要按照高程坐标数据进行分析,经过参考探讨以后,才可以对位置进行确定。但是RTK技术有着快速定位以及及时获得坐标的优势,在现场选址与定线工作中的效果比较好,可以保证提供数据资料的精确性。另外,在应用RTK技术测量时,可以有效解决连续站积累误差的问题,并且使用这种技术无需较多人力,这样不仅可以确保碎部点定位的精度,而且可以节省资源[4]。 3.5对水利水电的岩体进行测量 当大坝的坝体开始挖方施工后,坝基的岩体会随着坝基的推移,松弛度也会发生一定的变化,特别是在坝基的地应力部分,由于坝基的岩体卸荷度较强,因此会严重影响坝体的基础岩层利用。在研究坝基变形深度以及建基面岩体卸荷四弹变形时,通过不断掌握和了解坝基岩体的声波速率与坝体推移时间的递减变化规律,需要对大坝的坝基岩体预应力引发的重力荷载分布变化以及岩体卸载的松弛度影响作用进行分析,因此,测量人员可以在大坝的基面设置安装相关监测站,这样便于对水利大坝的基面实际情况进行分析与研究。通过测量分析能够发现,大坝岩体基层的测量结果随着测试实践的发展也在发生一定的变化,导致岩层受到影响[5]。 4结语 综上所述,为了不断提高我国水利水电工程测量技术标准,确保水利水电工程项目的稳定性以及可靠性运行,要求施工技术人员以积极的态度和过硬的实操技能,不断地对施工放样与地面测量等技术不断进行研究与完善,从当前我国的水利水电施工建设的总体情况来看,相关测量技术水平已经在某种程度上得到相应的提升,但是与国外的发达国家一些大型的水利水电施工建设项目实时动态的相对定位技术测量水平相比较,还存在一定的不足之处,虽然实时动态相对定位的测量技术应用已经非常广泛,但是其测量的严谨性不能忽视,由于这种测量技术具有操作简单、检测数据准确、检测过程相对安全等特点,因此每一位水利水电检测的技术人员都应该以身作则,提高自己的安全防范意识。因为水利水电工程功在当代,利在千秋,所以是一项造福人类的伟大工程与事业,实时动态的相对定位测量技术是每个人都应该熟练掌握的基本施工技术,总之,做好水利水电工程测量工作有助于我国大型水利水电工程项目的稳定运行,也可以促进人们生活质量的有效提升。 作者:潘建恩 单位:广东水利电力职业技术学院 工程测量论文:3S技术水利工程测量应用 摘要: 随着人类的进步,科技的发展,信息化已经成为了世界发展的重要趋势,给我们的工作和生活带来了很多的便利。其中3S技术包括遥感技术(Remotesensing,RS)、地理信息系统(Geographyinformationsystems,GIS)和全球定位系统(Globalpositioningsystems,GPS),因为其多方面的优点,被广泛地应用在各个领域,。古往今来,水利工程测量在工程测量中占有很重要的地位,由于水的流动性,使得水利工程测量工作有层层阻挠,而3S技术很好的解决了这些困难。本文介绍了3S技术的具体内容和在水利工程测量中的简单应用。 关键词: 3S技术;水利工程测量;信息化 在古代,地图都是人们亲眼看到,亲自测量才能绘出,而且误差极大,造船时,船体的规模、大小,只能根据河道宽窄、水流急缓、水深高低来判断,并且大多数都是靠经验而来,这样难免会有很多差错和意外的发生。这种因为不能获得精确信息而出现误差的例子屡见不鲜,但是现在随着各种基础学科的发展,科学技术越来越发达,我们生活在信息化的时代,各项高科技的发明被应用在方方面面,其中3S技术就在水利工程测量中发挥了巨大的作用,解决了很多难题。 13S技术包含的具体内容 1.13S技术中的遥感技术 遥感的英文是RemoteSensing,remote就是遥远的意思,sensing是感觉、感受、触感的意思,所以遥感就是在很远的距离下也能感受到,并且是在不接触的情况下,简称RS。遥感技术是一门综合性技术,为现代前沿科学技术之一,具有很多优势。遥感的物理基础是电磁波,每一种物体对电磁波的反射情况不同,正是由于每个物体这样的特性使得能够通过测量反射率来得知物体的具体信息。遥感的数据来源有4种,分别是航空遥感、Landsat系列卫星、SPOT系列卫星、和雷达遥感。信息源、信息获取、信息处理、信息应用四部分组成遥感技术装备。信息源就是要进行测量的目标物体。信息获取就是用一种装备来接受并记录目标物体电磁波特性的一个探测过程。信息获取所采用的装备主要包括遥感平台和传感器,其中遥感平台是一个运载工具,用来搭载传感器,而传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备。信息处理是指用计算机对所获取的信息进行校正、分析和解释处理的技术过程。信息应用就是将这种技术运用到各个领域。最大优点是不管情况多难,需要勘测的时候都可以进行遥感勘测。 1.23S技术中的地理信息系统 地理信息系统,英文全称是GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,简称GIS。地理信息,就是地球表面和空间中的各种信息,比如山川河流的分布,城镇人口的特点,大气层流的变化等。地理信息系统就是将这些信息进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。这样的一个系统肯定离不开计算机的支持,还需要地图学提供基本的地理信息,所以又是一门综合性的学科,被应用在多个领域。通过对地理信息采集、储存、管理,形成了一个巨大的数据库,可以提供查询服务,比如,你将经度、纬度输入,计算机就会显示这一点及附近的地理特征信息。而通过计算机的运算、分析,可以实现预测功能,例如,将某条河流近几年的流量状况和天气情况输入,可以预测未来几年流量变化,威尼斯将在几十年后消失的结论就运用到了这项技术。如果将遥感技术和地理信息系统结合,通过显示和描述功能,可以在计算机上展现出更真实、更具体的图像。 1.33S技术中的全球定位系统 全球定位系统,英文全称GlobalPositioningSystem,通常简称GPS。顾名思义,全球定位就是可以定位到海陆空的任何一个地方,实现全方位的三维导航,是美国从上世纪70年代开始研制,历时20余年,耗资200亿美元,于1994年全面建成。全球定位系统由三部分组成,空间部分、地面控制部分、用户设备部分。空间部分由24颗卫星组成,这24颗卫星以一种特殊的方式分布,使得地球上任何一点的任何时间都可以有四颗卫星同时提供信息,为时间上连续的全球导航提供了技术支持。地面控制部分由一个主控站,5个全球监测站和3个地面控制站组成,监测站负责接收卫星发回来的各种数据,简单处理后发送到主控站,主控站根据这些数据生成指令,然后发送到地面控制站,控制站再将指令发给卫星,形成了一个完整的信息传送圈。用户设备部分即GPS信号接收机,能捕获到对应上空卫星所发出的数据,经过接收机内置微型计算机的处理,准确显示出用户所在位置的各种信息。全球定位系统有军用和民用两种服务方向,其中军方信息为各国高级机密,设置密码,不能被外界获取。民间服务范围广泛,从飞机航线导航到个人旅游行车路线导航,从城市规划到工程施工中的工程测量,从野外勘测到电子地图,从车辆防盗系统到丢失手机的追回等等。全球定位系统有很多优点,它不受任何天气的影响,可以进行移动性的追踪定位,全球范围内覆盖,省时精确又效率高,是以被应用在多方面,给生活提供了很多便利,同时发展前景也很可观。 23S技术在水利工程测量的具体应用 2.1准确得到所测河道的水文信息 河道的水文信息包括流程长短、水量大小、水量季节变化、泥沙含量、流速、汛期、结冰期、有无凌汛。传统的测量方法是人工用各种专业测量仪器到实地进行勘测,流程长短就得将河流流过的地方全走一遍,水量大小要乘船固定在河流某一点测量河床高低,再结合其他数据运用公式进行计算,水量季节变化要一年重复进行多次这样的工作。传统的水利测量工作耗时、耗力、耗材、准确性不高,所以很有必要利用现在发达的科技技术进行改进,3S技术就是一个完美的方式。可以利用遥感技术测出各种河道水面下的地形情况,再用计算机计算各种数据,输入河道的基本信息,利用地理信息系统中存储的数据预测汛期、结冰期等。 2.2水流变化的动态监测 由于天气因素的影响,使得河流流量、水位高低等时刻在发生变化,在以前,这种变化不可能时时都记录下来,失去一定的准确性。现在,利用3S技术中的全球定位系统可以时刻监测河流的动态变化,从河流源头到最终汇入大海,每一次每一点的变化都可以记录在地理信息系统中,通过计算机的各项运算,又可以在其他方面提供数据以供使用,同时结合地理信息系统中已有的数据,可以提前预知,为防洪、抗洪、水资源合理调度提供科学依据。另外,也可以对海洋水位高低,冰川融化速度等进行动态监测,为全球水资源分布、水流变化研究提供数据基础。 2.3洪灾过后的灾情评估 大自然时刻在发生变化,数据库里也不可能有所有情况的记录,一切的事物都有超出人类和计算机预算的可能,灾难时有发生。洪灾过后造成的灾区情况复杂难辨,常常由于不知道继发的洪水而造成二次灾难,浸泡在水里的财产也因为无法知道准确位置而无法挽回。灾难已经发生,灾情还可控制,利用3S技术可以及时检测到灾区水位变化,检测到其他地区河流水文信息,为是否有继发洪水、洪水的引流工作提供理论基础。沉积在水下的财物被毁坏的建筑物层层掩埋,利用遥感技术,可以分析出水下房屋损坏的程度,堆积的方式,为制定抢救重要财物方案提供物理基础。 3结语 总而言之,随着科学技术的高速发展,信息化已经渗入到人类生活的方方面面,虽然说有利有弊,但是不可否认,我们的生活已经越来越离不开它。由遥感技术、地理信息系统和全球定位系统组成的3S技术被广泛应用在各个领域,其在水利工程测量中的应用已经越来越成熟,已经慢慢取代传统方式,但是很多的工作还需要大量的人力来完成,还需要进一步的改进和发展。将来3S技术的发展会越来越快,越来越全面,应用范围越来越广,使更多的工作变得简单。 作者:罗建平 单位:江西双德建筑工程有限公司 工程测量论文:建筑工程测量解决方案研究 摘要: 随着社会经济快速发展,建筑工程也随之不断发展,建筑工程测量的精确度影响着建筑工程的质量。在施工过程中,建筑工程测量是专业性较强的工作类型。但在建筑工程的测量过程中常出现一些问题,这就需要在施工中充分重视测量工作。文章就常见的建筑工程测量中的问题,给出了相应的解决方案。 关键词: 工程测量;建筑工程测量;常见问题;解决方案 1概述 当今社会,经济飞速发展,建筑行业的规模处于不断拓展的进步状态。而工程项目测量质量和项目之间有着直接关系,在建筑工程施工过程中工程测量是工程的技术保证,工程测量也逐渐被相关企业单位认识到其重要性。在建筑工程的不断发展中,对建筑工程的质量提出了更高的要求,而建筑工程施工测量是整个工程施工的主线之一。然而,在施工中,由于各种因素,导致测量中的测量结果问题较大,必须要改善测量工作中的影响因素,从而提高测量工作的精确度。文章探究了建筑工程测量中的常见问题,找出其影响因素,并对其提出了相应的解决方案。 2建筑工程中测量工作的重要性 在随着现代施工建筑对质量的要求越来越高,决定质量好坏的测量工作也越来越重要。在工程项目施工中,要工程测量项目对其进行正确的定位,以确保施工设计图纸的要求能被严格遵循实施。特别是建筑施工前,精确的测量决定着工程实地定位和项目施工的基准,直接关系工程质量。再者工程的质量问题严重关系到人们的生命财产安全。若在施工过程中发生施工质量导致的重大安全事故,给施工人员造成极大的损害;若在施工完成后,工程发生质量问题,将给更多的社会大众带来严重的生命财产问题。故而,施工企业必须要保障施工质量,重视施工测量工作。另外,工程的质量出现问题,对企业的利益有极大的损害。工程质量出现问题,影响施工企业的声誉和诚信;对于因工程质量发生的重大事故,企业必须承担起责任,赔偿受害人的损失,使其利益受损。只有最大程度的降低质量隐患,才能保障企业效益,为施工企业赢来更大的市场。对其我们必须保障施工中的测量工作。建筑工程中测量工作在施工中是极其重要的。必须保障测量工作中的常见问题得到解决,才能保障工程的质量。 3建筑工程测量中的常见问题 3.1测量工程测量质量的监管问题 建筑工程的测量工作本应由建筑工程的质量管理部门,政府,社会公众等共同参与其监管工作,从而能够对测量的结果保证其精确性。然而在实际的工程项目质量监督控制管理及工程项目竣工的验收,却只重视工程施工质量的审查,轻视工程测量工作质量的检查。因为监管工作的缺乏,使得对于各类仪器设备的使用,仪器随着建筑建设环境而产生的更新换代需求等都得不到足够的重视,使得测量的水平在整体上较低。 3.2测量仪器管理无秩序 在建筑施工中,施工条件苦,调动教大,在测量仪器的保管,使用,保养中有较大的疏忽。从而导致建筑仪器标定损坏,丢失严重,使得测量工作常不能按照规定规程来进行,大多都只是在测量中出现明显错误的测量数据时才会对测量仪器采取一些简单的措施。建筑工程测量仪器是施工中保障测量精确度的根本,对于测量仪器管理无秩序的问题,必须加以改进。 3.3人员流动较大 建筑工程施工中,生活条件艰苦,野外作业时间长,风险责任大,而施工测量人员主要是建筑工程施工中的一线生产工人。在这种情况下,大多测量员因工作艰苦,干一段时间就请求调离或辞工,导致测量工程人员流动较大,很多新人员最开始搞不清状况,或找不到前测量员的测量数据,或者测量数据保管记录不清,使得整个工程中在测量数据上存在较大问题。 3.4测量人员能力问题 在施工中,目前有一些的施工企业还没有配置专业的工程测量人员,在施工中采用缺乏测量经验的其他人员来兼任测量工作。再来由于人员流动较大,新请的测量人员的能力不足,来不及经过培训就直接工作,对于测量仪器的使用不熟悉,测量工作也常常是一知半解,使得测量中取得的相关数据精确度不高,从而导致项目的质量出现问题。 4施工中测量问题的解决方案 建筑工程中的测量工作不到位,极易产生重大的质量事故,造成极大的安全问题和经济损失等。因此,在建筑项目中,必须从根本上解决建筑施工中测量工作的问题。 4.1完善监管制度 政府和相关监管部门,必须对施工中的测量加大监管力度,提高重视。同时,也只有监管部门的检查力度加大,施工企业才会重视施工中的测量。要由专职人员对测量工作的质量管理制度进行监督管理,完善和执行相关管理制度。 4.2仪器上的改进 仪器最重要的就是要确保其精确度,这就要求对于测量仪器要进行保养,不定时的检测,正确的使用方法,从而减少仪器的损伤,保证测量数据的质量。而要做到这些,就要求施工企业对施工测量重视起来,设置专门人员来管理仪器和测量数据。再来,随着对建筑质量的不断高要求,测量水平也随之要求加高,而要提高其精确度需要更精密的仪器。这就要求施工企业加大对施工测量仪器的资金投入,购进更先进的仪器。再来要求在仪器的改良中,技术要不断进步和创新,争取创造出更优良的测量仪器。 4.3严控测量过程 在工程测量中,根据经验可知,测量的过程注意与否,影响着测量的精度。在测量中,必须要重视测量过程。对于测量工作,在工作开始前,要对测量仪器如水准尺,经纬仪等进行校验,防止测量数据出现大的偏差和错误,导致施工中使用的数据错误或者重新测量。在使用经纬仪时,要对准,且对准误差在3cm内。对于水准仪为确保其测量数据的准确度,要进行定期的保养与检修。要将固定仪器的三脚架安在坚实的地面,架设测量仪器时,要注意其架设的高度要适中。对于重要的监测数据要进行复检。 4.4测量人员的管理 首先,要让测量人员转变其测量数据大致或差不多就可行的观念,重视起施工测量工作。再来要提高测量人员的整体素质,只有使用仪器的测量员能够高效率的完成测量工作,测量的质量才能提高。这要求测量人员工作中认真,细致,测量仪器精准先进,测量人员的技术熟练高效。首先,在测量人员上要选取高水平人员,其次,对每一个测量人员进行工前培训,使其了解测量工作中的注意事项,学会使用测量仪器的正确方法,正确记录测量数据。每次优秀的先进测量技术的出现,以及先进的测量仪器的引进,都安排测量工作人员进行培训,以保证测量的质量。对于测量人员的流失问题,要加强对施工过程中人员的管理,事先签好劳动合同,保证其施工中的人员流动。 5结束语 在建筑工程中,为确保其工程质量,确保工人的人身安全,确保企业的经济效益,必须加强对测量工作的重视。只有对测量工作提高其监管力度,对检测设备进行管理和随时代更新,严控检测过程,提高检测人员的素质,才能做好测量工作,提高测量数据的精确度,从而使得整个工程的施工质量得到提高。 作者:上官斌 单位:广东南方数码科技股份有限公司 工程测量论文:水利水电工程测量技术探微 摘要: 水利水电工程建设项目在我国的经济发展中发挥了重要的作用,而由于其建设环境的特殊性,所以对于工程的选址、设计、施工有较高的要求。在水利水电工程建设中,测量是重要的工作内容,通过控制测量、地形测量、施工测量、水下测量等多种形式的测量,为水利水电工程的选址、设计和施工提供了重要的参考依据,为工程建设的顺利实施创造了有利条件。在工程测量的过程中,会受到主观和客观等各种因素的影响,所以需要制定完善的工程测量运行体系,确保工程测量质量。 关键词: 水利水电;测量技术;质量控制 水利水电工程的建设环境比较复杂,因为需要有一定的流域供水,所以选址一般都会在山区,而山区的地质环境比较复杂,所以增加了水利水电工程施工的难度。为了确保工程施工质量,需要在选址和设计阶段做好充足的可行性论证,详细了解施工现场的地质水文状况,这就需要进行工程测量,为地质分析提供科学可靠的数据。工程测量贯穿于水利水电工程的始末,为工程的设计、施工提供优质的服务。测量工作的开展需要根据工程建设的需求,编制合理的测量方案,优化布置各个环节的测量程序,加强对测量人员以及仪器的管理,确保测量数据的准确性,为水利水电工程的高效开展创造有利的条件。 1工程测量在水利水电工程建设中的作用 1.1测量在水利水电工程开工建设前期的作用 在水利水电工程开工建设前期,测量工作都必须按照建设单位的建设规模和要求,以及按照自然条件和预期目的,进行规模设计。在这个阶段中的测量工作,主要是为水利水电工程施工提供各种比例尺的地形图与地形数字资料,另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于水利工程主坝或在地质条件不良的地区进行建设,则还要对地层的稳定性进行观测。 1.2测量在水利水电工程施工建设过程中的作用 每项水利水电工程建设的设计,都必须经过讨论,审批和批准之后,才能进入施工阶段。这时,首先要将所设计的水工建筑物,按照施工的要求在现场标定出来(即所谓定线放样测量),作为实地修建的依据。为此,要根据水利水电工程建设地形、性质以及施工的组织与计划等。建立不同形式的施工控制网。作为定线放样测量的基础,然后再按照水工建筑物位置与施工的需要,采用各种不同的放样方法,将图纸上所设计的内容移到实地,这就是我们常听到的“先整体后局部”、“先控制后碎部”。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个水利水电工程建设的成败。在水利水电工程主体施工阶段,测量的主作任务是施工放样,放样内容包括地面点位放样和高程放样。地面点位放样的精确度直接影响施工质量,所以每次混凝土施工完毕后,第一道工序就是测量放样,通过测量放样不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得现场施工人员及时处理已经发生的问题,避免了问题的累积,最终导致工程事故。 1.3测量在水利水电工程运行管理阶段的作用 水利水电工程竣工后,进入运行管理阶段,为了监测大坝安全和稳定的情况,了解其设计是否合理,验证设计理论是否正确,需要定期地对其位移,沉陷倾斜以及摆动等进行测量。通过观测取得的第一手资料,可以监测建筑物的状态变化和工作情况,在发生不正常现象时,及时分析原因,采取措施,防止重大事故的发生,保证水利水电工程安全运行。 2提高水利水电工程测量水平的措施 2.1提高工程测量人员的综合素质 测量人员是工程测量工作的直接操作者,所以测量人员的综合素质水平直接影响到测量工作的质量。随着测量技术的发展,很多先进的测量仪器广泛的应用到工程测量工作中,有效的提高了工程测量的效率。所以这就要求测量人员要不断的提升自己的专业技能水平,熟练掌握各种先进仪器的原理和操作方法,能够正确使用测量仪器,掌握操作要领,从而提高工程测量水平。同时,还应该加强对测量人员的职业道德培训,一定要深刻的认识到测量工作的重要性,一个测量数据的失误将会影响到后续的整个工作流程。所以在测量工作中,一定要认真对待,严格按照测量规范标准执行,切实保证测量数据的精准性和真实性。 2.2引进先进的测量技术,增加设备的投入 测量设备是影响工程测量质量的重要因素,尤其是在工程建设环境比较恶劣的情况下,更加需要先进的测量设备,能够快速准确的进行测量工作。现阶段,GPS、GIS、RS测量技术已经广泛的应用于工程测量中,先进的测量技术不会受到时空的限制,并且不会受到通视条件的影响,测量过程简单,获取数据便捷,可有效的提高水利水电工程测量效率。而这些先进的测量技术中所使用的测量设备比较精密,所以为了保证测量仪器运行的稳定性和可靠性,需要做好测量设备的维护和保养工作,确保其在使用时能够正常运行。 2.3编制合理的测量流程 为保证测量工作的高效开展,在开始测量之前应该做好充分的准备工作,编制合理的测量流程。根据水利水电工程的总体规划要求,编制测量工作进度,明确每个测量工期内应该执行的测量任务,合理安排测量人员。对于测量工作开展期间应该注意的事项要有明确的标注,严格控制测量数据的采集质量,确保测量数据的精准性、真实性和全面性,做好测量数据的采集、传输和储存。对测量过程中的资料进行规范化管理,形成档案资料,为后期各项工作的开展提供有利的依据。 2.4做好工程测量基准点控制 工程的首级控制基准点一般由业主单位向承建单位提供,承建单位要复核基准点,并将复核结果以书面开工向监理机构报告,如有异议,由监理机构转报项目法人进行核实,经检查确认无误后,以书面形式通知承建单位才能启用该成果。承建单位应根据施工需要加密控制点,并应在施测前7天将作业方案报监理机构审批,施测结束后,将外业记录、控制点成果及精度分析资料报监理审核。 结束语 水利水电工程测量是一项比较复杂而系统的工程,其涵盖的学科范围比较广,所以为了提高工程测量水平,需要做好全面的准备工作。随着各种先进测量技术的应用,测量工作逐渐向自动化、数字化和实时化的方向发展,同时也改变了测量管理工作的方式。先进测量技术的应用,有效的提高了工程测量的水平,为了保证测量质量,还需要加强对测量人员综合素质水平的提升,对测量工作进行规范化管理,为水利水电工程的高效开展提供优质的服务。 作者:谷向福 单位:黑龙江省水利水电勘测设计研究院 工程测量论文:公路工程测量探析 摘要: 公路工程测量是所有工程建设的基础,需要贯穿于整个工程项目的始终。公路工程施工存在工程结构形式复杂、构筑物种类多等特点,将测量控制工作做好,在整个公路工程中显得非常关键。基于此,文章从不同角度针对公路工程测量展开了分析和研究,供大家参考。 关键词: 公路工程;测量;应用 工程建设必须以一定的经济效益、社会效益为依据,按照当地的自然条件展开规划和设计,工程测量是工程建设中一项基础性工作,在工程建设中起到了非常重要的作用,要想选择一条合理的、经济的路线,首先应进行路线勘测,绘制出带状的地形图,并展开横断面与纵断面的测量,进行纸上定线与路线设计,在地面上标定路线平面位置、纵坡及路基边坡,为施工提供指导。 1公路工程测量的工作内容及方法 1.1控制网复测与施工控制点增设 控制网可以分成高程和平面两种控制网,需要测量人员按照图纸和施工需要进行布设,控制网不仅在勘测设计与施工阶段会用到,同时在工程运营过程中也会使用。在开始施工前应进行复测,对控制点的点位精度进行检验,并恢复以损坏的控制点。由于控制点的数量比较少,通常施工需要都得不到满足,所以有必要结合实际情况进行控制点的增设,控制网复测与控制点增设往往需要同步进行,这样不仅可以达到复测的目的,还能为施测节省时间。 1.2公路特征点放样 特征点主要包括直线的起点与终点、桥涵定位点及曲线主点等,公路直线段施工放样通常比较简单。 1.3施工控制测量 公路控制网复测是工程施工控制测量的首要程序,公路从开始初测一直到施工,地物、地貌的变化非常大,由于受到人为因素或者自然因素的影响,导线点标志可能会受到不同程度的破坏,甚至一些导线点由于视线受阻不能正常使用,此外,还有一些导线点由于地质条件不良出现了下沉、位移等现象。怎样对现存导线点进行合理因公,快速的复测导线控制网,并建立控制网成为工程测量的首要工作。 1.4路基测设 路基测设主要包括两方面内容:中桩与边桩放样。为了保证公路施工精度,放样需要用到全站仪,利用极坐标法进行放样。全站仪极坐标法是当前公路工程测量中一种常用的施工放样法,具有精度高、速度快的特点。该放样方法的要点在于设站点、放样点、站点零方向之间极值与极角,在放样过程中待坐标放样点坐标值计算是关键所在。 2公路工程测量不同阶段的工作 2.1施工前的准备工作 2.1.1编制测量规划 在整个工程测量的过程中,测量规划起到了行动纲领的作用,测量规划可以为后续现场施工做好准备。在编制测量规划时应注意与施工特点、施工内容相结合,熟悉图纸及相关规范要求,工程建设设计应经过批准以后才能进入施工阶段,这时首先应按照施工要求将公路路线在现场标定出来,为实地建设提供依据。为此,应结合工程性质、工程现场的地形等情况建立施工控制网,为顶线放样提供基础,然后利用不同放样方法完成设计图纸与实物的转化。测量规划主要内容包括以下几个方面。(1)测量依据,主要包括相关规范、设计图纸、招投标文件及本单位的有关文件等。(2)测量内容,按照具体标段工程需要测量和检查的内容。(3)测量相关程序和工作制度。(4)测量仪器选择,包括全站仪、水准仪以及GPS等相关测量仪器。 2.1.2其他准备工作 (1)交桩。通常公路建设中水准点与导线点都是勘察设计单位提供的,勘察设计与进场施工之间存在时间上的间隔,原来埋设的水准点和导线点可能会由于多种因素的影响出现沉降、偏移,所以在施工放样之前,承包人应该进一步熟悉设计文件,从设计单位或监理工程师手中接过水准点和导线桩及相关资料。交桩可以由监理工程师向承包人进行,也可以由监理工程师陪同,由设计单位向承包人交桩,注意交桩应该将记录工作做好,并注明桩的完好性,存在与资料不相符或者损坏时应该注明,并由各方签字认可。(2)导线点坐标和水准点复测。公路结构是带状的,不同项目都可以分成很多标段展开施工,复测主要以标段作为单位,在交桩过程中,应在标段的接头位置上指出一个水准点和两个导线点作为两个不同标段的共同点。(3)施工控制点的加密。由于设计单位提供的控制点密度不够,或者由于地势起伏、障碍物等情况,实际结构物施工放样需求很难得到满足,所以在复测时应该结合实际施工需求增设控制点,通常情况下控制点加密应该与原设计控制点精度保持一致,利用附合导线进行导线点加密,附合到原设计单位提供的导线点上,与此同时,还要注意加密点和公路中线之间的距离既不能过大也不能过小,通常应该将该距离控制在80~100m的范围内。 2.2工程测量实施阶段 2.2.1检测任务 对于隧道、桥梁及小型构筑物等,应先审核图纸,认真核算放样坐标,并通过复测获得签认的导线及水准点成果,按照图纸在实地位置上进行放样,确定其合理性与正确性。在路线中桩、坡脚桩等检测工作中,检测重点在于高填深挖地段,施工达到了一定标高,应该对中边桩和路基宽度进行检测,看是否与设计要求相符合。 2.2.2测量放样 (1)隧道施工放样。在隧道施工开始之前应针对导线点进行复测,还要在洞口位置设置2个及以上的控制点,控制点之间保证可以通视,进洞施工过程中应该将以上控制点引入到隧道中,引入时隧道两侧应设置长边导线,或者也可以设置狭长多环导线,直线段不能在200m以下,曲线段不能在70m以下。施工过程中应该按照工程的进展情况,定期针对高程、中心点及中心线等进行测量,保证点位的稳定性和牢固性。(2)桥梁施工放样。首先应熟悉设计图纸,按照图纸中提供的平面位置关系,对各桩坐标进行计算,然后利用坐标反算得到各桩之间的距离。放样过程中为了保证准确无误,可以将全站仪安置在已知控制点上,然后再用另外已知控制点进行校核,经过确认无误以后进行放样。(3)路基施工的放样。首先按照曲线转角表与横断面图对各横断面控制桩坐标、各中桩坐标进行计算,其次进行放样。完成放样以后测得控制桩的实际高程,按照实测高程和设计横坡、路面设计高程等计算得到控制桩和中桩之间的距离,然后利用全站仪放出控制桩,对实际高程进行测定,对该点与中桩之间的距离进行计算,保证该点与高程和设计的一致性。(4)路面的施工放样。首先利用设计路面结构形式,利用全站仪将路线中桩、边桩放出来,因为路面工程需要分层施工,为了第一层铺筑时不会破坏边桩控制桩,到了第二层还可以继续使用,所以边桩控制桩每边都要比路面设计宽50cm,并利用钢尺沿着横断面做出记号,分别按照钢钎位置路线纵断高程和横坡计算设计高程,最后与松铺系数相加即可得到每一个钢钎处的高程。 2.3工程测量交工验收 因为工程施工周期较长,交工时原有水准点、加密导线已经被破坏,所以,在验收之前应组织人员对导线及水准点进行全面复测、补设,并提交正式的报告。监理工程师签认以后可以为以后公路工程测量提供依据。 3结束语 综上所述,在公路工程中测量是重要前提,直接影响了路线的高程与线型,贯穿于公路施工全过程。为了保证测量结果的准确性,一定要做好计算、记录及校核等工作,不符合相关规范的地方一定要重测,保证测量的精度。 作者:王嘉 单位:四川川交路桥有限责任公司 工程测量论文:测绘工程测量新技术应用 摘要: 在社会经济的不断发展下,新建工程数量越来越多,其中测量工作作为项目实施与建设的基础性工作,受到了人们的关注与重视。尤其在科学技术不断发展的步伐下,各种新型技术在测绘工作中得到广泛应用,对提高工作效率,提升测量准确性将起到至关重要的作用。文章着重分析测绘新技术在测绘工程测量之中的应用,为同行人士提供参考。 关键词: 测绘新技术;测绘工程;应用 0引言 伴随着我国社会经济的不断发展,测绘工程受到人们的关注与重视,与此同时测绘工作面临新的要求与挑战。作为一项基础性工作,只有保证测绘结果的准确性,才能真正提高工程的质量。现如今,在测绘工程测量中应用比较广泛的技术包括3S“技术、数字化技术、信息化测绘技术等,下文笔者便针对这几项技术展开讨论与分析。 1测绘工程测量中“3S”技术的应用 从整体角度分析,“3S”技术是当前测绘新技术中最为关键的技术之一,具有代表性的为GPS全球定位技术、遥感技术、地理信息系统技术,应用这三种技术能够让测绘人员获取地理空间数据信息,为工程项目的实施创造有力的条件。第一全球定位系统作为一种可以实现定位与跟踪的导航系统,能够实现对地理空间距离的测量,并且能够利用计算机系统对所获取的信息加以分析与了解,从根本上保证测量的准确性,对日后项目有效施工奠定理论基础与保障[1]。另外,全球定位系统的应用还在一定程度上提高了工作效率,很多测绘人员只需简单了解计算机操作方法便可以将获取的数据信息进行分析,如此一来则在一定程度上降低了测绘人员的工作强度。第二是遥感技术,在测绘工程测量中应用遥感技术能够实现对工程建设面积的观测,因该项技术具有经济性与时效性,还可以满足人们对地形地貌条件的测量。第三是地理信息系统。在工程测量中应用地理信息系统,能够实现对数据信息的采集与处理,可以构建三维模型,对工程进行全面分析,保证工程质量。另外在工程测量之中,为实现管理的自动化、信息化以及实时化,应用地理信息系统技术可以对工程进行预测以及决策,保证数字化信息的准确性。 2测绘工程测量中测绘新技术的应用 在当前时代的发展中,测绘新技术不仅包括“3S”技术,还包括数字化技术、摄影测量技术、信息化测绘技术,这几类测绘新技术在测绘工程测量中同样占据重要的地位,值得关注与重视。 2.1数字化技术 现如今,数字化技术在测绘工程测量中应用比较广泛,主要包括两种类型,分别是地图技术与成像数字化技术,一般而言,在工程测量过程中应用GIS系统能够实现地图的数字化处理,不仅任务量较大,同样也会受到诸多因素的影响,而将数字化技术应用其中,则可以实现对纸质地图比例、精度的编辑与修复。另外,手扶跟踪与扫描工具的应用能够实现对比例尺度较大地图信息资源的或缺,能够准确、有效、高效的的进行操作[2]。众所周知,在测绘工程测量中大比例尺地形图是极其重要的组成部分,如果采取常规的成图方法不仅工作艰苦,还需要对复杂的数据进行有效处理,成图的时间比较长,不合符时展的需求。 2.2摄影测量技术 摄影测量技术主要是应用摄影的方式,对获得的信息资源进行处理。现阶段我国采取的摄影技术包括以摄影的技巧与数字摄影为主,在整个工程测量中摄影测量技术的应用比较广泛,尤其是现阶段各种优质、精密度交稿的摄影器材的出现,为摄影测量技术提供全面性、完整性以及实时性的立体三维信息。应用摄影测量技术能够将室外测量转变为室内测量,由于摄影测量技术具有精度高、高速度的优点,在进行测量的时候不需要与实物进行接触,如此一来则可以降低整体工作了,能够提高测量工作的效率以及精密度。 2.3信息化测绘技术 在当前信息化测绘技术的有效发展中,我国测绘技术发生本质改变,传统测绘技术转变演变为数字化测绘技术,这代表着我国测绘技术迈向了新的高度,在技术以及效率方面得到有效提高[3]。信息化测绘技术的出现代表着我国测绘技术的良好发展,能够满足随时随地进行地理信息服务以及工程测量的重要作用。其中在信息化测绘技术中包括了现代坐标基准构建技术、新型网络RTK技术,在对工程进行测量的时候,可以提高工程测量的准确度。当然,在工程测量中信息化测绘技术还在节能减排、生态建设、新农村建设等方面得到应用,对提高我国综合国力具有十分重要的推动作用。 3结语 综上所述,在社会经济的不断发展下,各种测绘新技术出现在人们身边,虽然在一定程度上提高了我国测绘水平,但是与发达国家相比较仍旧存在缺陷,在未来工程测量中需加强应用新的测绘技术,积极推动我国工程测绘的发展与进步。 作者:刘西刚 徐宪明 单位:中国人民解放军61206部队 工程测量论文:无线通信工程测量谷歌地球运用 【文章摘要】 谷歌地球的主要功能就是模拟地球的地理位置,在进行无线通信工程的测量中运用谷歌地球,能够精准的测量所要的距离或者面积,不仅如此,谷歌地球还能够完美的还原出测量地区的地理特征、地貌特征等。谷歌地球是依存于无线信号的检索输出以及编辑等内容运行的一个软件,在无线通信工程中,谷歌地球能够为其提供高容量、大范围的集成信息,在经过多种多样的测量方式后,将信息进行更新和转化。本文通过阐述谷歌地球的主要内容,结合实际情况分析谷歌地球在无线通信工程测量中的主要运用。 【关键词】 无线通信;工程侧脸;谷歌地球;运用;意义 我国的无线通信测量技术在不断的发展,测量方式也在不断的更新和进步,现在有很多的无线技术,已经被群众所吸收,引用到了日常的生活和工作中,比如说WLAN、GPS、GSM等,人们已经很熟练的通过这些无线技术来辅助日常出行或者满足娱乐活动。在众多的无线通信测量中,谷歌地球是一项比较特殊的内容,它必须依存于软件和操作来进行测量活动,在有限的时间内就可以获取最为真实有效的数据内容,十分便利高效。由于谷歌地球的高效率和高准确率,它普遍用于无线通信的工程测量中来,操作简单快捷、控制力强,给无线通信工程的生产和管理带来了帮助。 1谷歌地球的主要内容 Keyhole公司所研发和创造出来的一款用于地图测绘和数字信号集成的软件,其实就是我们现在看到的谷歌地球的前身,它在诞生之初,就有着十分完整和强大的无线通信测量功能。到了二零零四年,谷歌收购了keyhole公司,并连续多年对谷歌地球这一款软件进行更新和升级,在原有的基础上,添加了更多的功能。到目前为止,谷歌地球广泛应用于世界各地,包括中国、韩国、日本、美国、加拿大等多个国家。原先谷歌地球并不是专门负责无线通信工程测量的,后来由于其功能被广泛了解和宣传,才进入了无线通信工程测量。在进行谷歌地球软件操作时,人们只需要在检索栏上输入自己想要的目的地,目的地周围的交通状况、街道状况就会多角度的显示出来,甚至目的地超市、行人、车辆都可以清晰的展现。谷歌地球主要有三个类别的定位功能,分别是定位地标、计算两点之间的距离以及测量海拔高度。 2无线通信工程测量中谷歌地球的运用 2.1运用谷歌地球进行坐标定位 在知道经纬度的前提下,运用谷歌地图检索,就可以得到准确的定位。比如说,将两个观察地区的经纬度进行分别的检索,如果出来的图像满足所观察地区的地理地貌,那么就可以选择这两个地区所对应的经纬度的坐标作为测量节点,如果出来的图像和两地区的地貌不符合,那么就需要相关的工作人员结合图像的具体情况,来调整上面的经纬度,重新进行测量节点的定位。这样的测量定位的方法的前提是,谷歌地球软件正常运行,功能稳定,没有异常。通过使用谷歌地球进行定位,更加全面的展示出了谷歌地球在测量操作方面的便利性和高效性,在不需要进行复杂的地质勘查工作的背景下,只需要输入观察地区的经度与纬度坐标,就可以从谷歌地球中找出相应地点的虚拟图像。此外,谷歌地球在运行过程中,还不会受到现实的地球环境中各类因素的影响和干扰,完全是在以真实的路径测量前提下,进行虚拟的测量操作,控制能力很强。 2.2运用GPS和谷歌地球能够迅速的进行通信天线的调整 在准确的定位两个测量节点之后,可以从测量节点之间构建一条直线路径,这样能够更加准确的进行现实路径的测量,只有将现实路径进行明确,才能够让这次的测量活动变得更加有意义。在结束了测量工作之后,工作人员要将测量结果进行数据分类,建立对应的Excel表格,进行记录。比如说,每当海拔的高度上升一千米时,两个测量节点之间对应的现实路径之间的距离的变化。通过这样的计算形式,能够大大的避免海拔高度对测量节点之间的距离所产生的负面影响和干扰,在实际的操作过程中,能够得到更加准确详细的数据信息,最终保障无线通信工程测量结果的准确度。通过运用谷歌地球所得出的测量结果更加的具有真实性,比如说在测量两个节点之间的现实路径时,随着海拔的不同,谷歌地球会自动屏蔽连个测量节点之间所存在的建筑物、花草树木等干扰信息,从而保障了测量结果的最终质量。不过,在进行实际的无线通信工程测量时,总会有各种各样的不确定因素的出现,从而干扰了测量的结果。因此,工作人员要结合测量节点的实际情况,制定相应的测量方案,确保测量结果的准确性。 2.3统计分析 从上述步骤中,通过运用谷歌地球得到无线通道的具体情况,接下来就需要以谷歌地球的三维图像为基础,来对无线通道具体情况进行更深层次的了解和评估,最后结合相关的表格和测量数据,来完成最终的设计工作。无线通信工程测量中,谷歌地球的统计分析主要是用来测量距离比较远的两个测量节点。首先,工作人员要在进行经纬度的检索之前,将测量节点的数据内容和相关图像进行整合和归纳,并进行详细的记录,为之后的现实路径的测量工作打下一个坚实的基础;其次,在进行测量工作中,需要认真详细的按照原定计划对新的检索数据和原始数据进行对比、分析、纠错、校对、统计,核对这些内容的实用性和真实性,再结合GPS寻找出相应的标志性地点,放置信号源,将天线的接受信号调整到最高强度,以便于及时的获取信息,经过对不同的类型、不同容量的数据信息进行整合归纳,得出测量结果;最后,在得出测量结果之后,将其记录在测量日志里,以便于日后进行数据分析。 3结束语 谷歌地球在地理定位、检索、还原地貌特征等方面有着十分卓越的成就,它的出现对我国的无线通信工程测量工作有着十分重要的意义,在未来的发展中,谷歌地球的领域肯定会更加的宽阔。在无线通信工程测量中,运用谷歌地球是十分重要的,也是必然的一项举措,其影响和实践价值远远高于人们想象。 作者:李萌 张裔 单位:重庆信科设计有限公司 工程测量论文:建筑工程测量教学方法研讨 摘要:建筑工程测量教学主要就是为了促使学生能够较好的掌握相应的工程测量知识和实践操作能力,保障其能够在后续的具体建筑工程测量工作中较好的执行相关任务,而要想提升建筑工程测量教学的水平,必须要重点从教学方法入手进行优化,本文就重点针对建筑工程测量教学方法进行了简要的分析和研究。 关键词:建筑工程测量;教学方法;注意要点 引言 在建筑工程项目的施工建设过程中,工程测量是极为重要的一个方面,基于这种建筑工程测量工作来说,要想提升其最终的测量准确性和可靠性,必须要重点从建筑工程测量人员方面入手进行有效地控制,提升这些建筑工程测量人员的操作能力和技术水平。对于具体建筑工程测量人员能力的提升来说,追根溯源,还应该重点从教学入手进行控制,尤其是对于具体的建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,更是值得引起高度的重视。 1.建筑工程测量教学方法 结合当前建筑工程测量教学的发展来说,其中比较有效的教学方法和手段主要有以下几种: 1.1直观教学法。直观教学法,顾名思义主要就是指采取直观呈现的方式来为建筑工程测量学生展示相关的教学任务和目标,进而促使其能够较好的了解相关教学内容,达到教学的目的。具体到这种直观教学法的应用中来说,其具体的手段和呈现方式也是多种多样的,比如当前常见的就有以下三种模式:首先,采用多媒体方式来直接呈现给建筑工程测量学生以相关的教学目标任务,比如对于具体的建筑工程测量程序以及建筑测量结果等,都可以采用多媒体方式进行具体的展示,进而也就能够较为直观的给学生留下深刻地印象,提升学生的学习效果;其次,直观的呈现给学生相应的建筑工程测量仪器设备也是比较核心的一点,这种建筑工程测量仪器设备的直观呈现,并且还可以教给学生进行实际的操作,进而也就能够促使学生更好地了解这些建筑工程测量仪器设备的构成和实际操作要点,比直接采用教说的方式进行指导更为有效;最后,对于一些有条件的学校来说,还可以由老师带领学生到实际的工地现场进行观摩,针对具体建筑工程测量人员的实际操作过程进行全面的学习,这种实地的学习和观摩能够给学生留下更深的印象,加强其直观教学的效果。 1.2设计问题情景。对于建筑工程测量教学工作来说,其最终目的就是为了促使学生能够较好的掌握实际的建筑工程测量知识和技术操作能力,因此,这一目的也就决定的需要提升学生解决实际问题的能力,不能够仅仅停留在课本相关知识和理论的了解和掌握上,基于这一点来说,在建筑工程测量教学过程中,恰当的设计问题情境也就显得极为必要,这种问题情景的恰当设计能够较好的促使学生掌握有效地建筑工程测量知识,具体来说,这种设计问题情境教学方法的应用具备着两个方面的基本应用价值:首先,通过设计问题情景能够较好的调动学生学习的积极性,进而也就能够充分的提升学生学习的主动性,激发学生学习的兴趣,促使其能够较好的带着好奇心去解决各方面的问题,如此也就能够提升其学习的效果,比以往填鸭式的教学模式更为有效;另外,这种问题情境的恰当设计还能够有效地提升学生对于知识的活学活用,把掌握到的各种理论知识运用到建筑工程测量的实际工作任务中去,进而也就能够最为高效的处理好建筑工程测量中遇到的各类问题,对于实际操作能力的提升同样具备着一定的积极作用。 1.3开展小组教学模式。对于建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,开展小组教学模式也是当前比较有效地一种教学手段,这种小组教学模式的应用主要就是指在班级内部根据学生的具体学习效果来划分为不同的学习小组,然后在具体的建筑工程测量教学过程中也就能够较好的运用这种小组模式来进行知识的讲授或者是实践操作的演练。基于这种小组教学模式的应用来说,其能够发挥的积极作用和价值还是比较理想的,当前很多开展小组教学模式的建筑工程测量教学班级都发现,相对于传统的班级授课模式,这种小组教学模式的应用不仅仅能够有效地调动学生学习的积极性,促使其能够更好地参与到建筑工程测量教学过程中来;还能够有效地利用小组成员之间的关系来加强相互之间的学习效果,尤其是对于建筑工程测量教学中遇到的一些难点问题来说,就能够促使各个小组经过讨论和相互探索来进行解决,这种问题的解决方式比直接讲授更能够被学生接受;具体到学生实践演练操作中来说,其同样具备着较为理想的应用价值,因为在小组内学生的演练过程中,相互之间就能够进行较为细致全面的审查,针对遇到的各种问题也就能够较好的进行评析,如此也就能够有效提升其最终的应用价值效果,保障建筑工程测量教学的顺利开展。 2.建筑工程测量教学注意事项 对于上述各种建筑工程测量教学方法的应用来说,虽然这些方法都具备着较为理想的教学优势和价值,但是要想充分提升其应用的效果,还应该重点把握好教学应用过程中的一些注意要点内容,比如: 2.1注重实训教学。对于建筑工程测量教学工作来说,各类方法的应用都应该有倾向性进行实训教学,只有落实到实训教学过程中的教学方法和手段才能够切实提升建筑工程测量教学的实效性,也才能够有效地提升学生解决实际问题的能力,为建筑工程测量工作提供人才。具体到实训教学操作中来说,上述的很多方法都能够得到较好的应用,比如对于直观教学法的应用来说,就能够在实训教学中得到较好的应用,对于建筑工程实地的考察和相关操作都能够体现出实训教学的特点,而对于分组教学模式的应用来说,更是能够在实训教学中发挥出较强的积极作用,这也是当前建筑工程实训教学的一个重要形式。 2.2优化考察体系。在建筑工程测量教学过程中,为了更好地提升最终的教学效果,还应该重点从考察体系的优化入手进行控制,这种教学考察体系的优化主要就是指应该丰富考察形式,除了以往的纸笔考试之外,还应该重点针对实际操作能力进行考察,确保每一个建筑工程测量学生都能够具备理想的实践操作水平。 3.结束语 综上所述,对于建筑工程测量教学工作来说,选择恰当的教学方法和手段是比较关键的一环,当前教学应用过程中表现比较突出的教学方法主要就是直观教学法、设计问题情境以及小组教学模式的应用,这些方法都能够有效提升最终的教学水平。 工程测量论文:建筑工程测量教学方法研究 摘要: 建筑工程测量教学主要就是为了促使学生能够较好的掌握相应的工程测量知识和实践操作能力,保障其能够在后续的具体建筑工程测量工作中较好的执行相关任务,而要想提升建筑工程测量教学的水平,必须要重点从教学方法入手进行优化,本文就重点针对建筑工程测量教学方法进行了简要的分析和研究。 关键词: 建筑工程测量;教学方法;注意要点 引言 在建筑工程项目的施工建设过程中,工程测量是极为重要的一个方面,基于这种建筑工程测量工作来说,要想提升其最终的测量准确性和可靠性,必须要重点从建筑工程测量人员方面入手进行有效地控制,提升这些建筑工程测量人员的操作能力和技术水平。对于具体建筑工程测量人员能力的提升来说,追根溯源,还应该重点从教学入手进行控制,尤其是对于具体的建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,更是值得引起高度的重视。 1.建筑工程测量教学方法 结合当前建筑工程测量教学的发展来说,其中比较有效的教学方法和手段主要有以下几种: 1.1直观教学法。 直观教学法,顾名思义主要就是指采取直观呈现的方式来为建筑工程测量学生展示相关的教学任务和目标,进而促使其能够较好的了解相关教学内容,达到教学的目的。具体到这种直观教学法的应用中来说,其具体的手段和呈现方式也是多种多样的,比如当前常见的就有以下三种模式:首先,采用多媒体方式来直接呈现给建筑工程测量学生以相关的教学目标任务,比如对于具体的建筑工程测量程序以及建筑测量结果等,都可以采用多媒体方式进行具体的展示,进而也就能够较为直观的给学生留下深刻地印象,提升学生的学习效果;其次,直观的呈现给学生相应的建筑工程测量仪器设备也是比较核心的一点,这种建筑工程测量仪器设备的直观呈现,并且还可以教给学生进行实际的操作,进而也就能够促使学生更好地了解这些建筑工程测量仪器设备的构成和实际操作要点,比直接采用教说的方式进行指导更为有效;最后,对于一些有条件的学校来说,还可以由老师带领学生到实际的工地现场进行观摩,针对具体建筑工程测量人员的实际操作过程进行全面的学习,这种实地的学习和观摩能够给学生留下更深的印象,加强其直观教学的效果。 1.2设计问题情景。 对于建筑工程测量教学工作来说,其最终目的就是为了促使学生能够较好的掌握实际的建筑工程测量知识和技术操作能力,因此,这一目的也就决定的需要提升学生解决实际问题的能力,不能够仅仅停留在课本相关知识和理论的了解和掌握上,基于这一点来说,在建筑工程测量教学过程中,恰当的设计问题情境也就显得极为必要,这种问题情景的恰当设计能够较好的促使学生掌握有效地建筑工程测量知识,具体来说,这种设计问题情境教学方法的应用具备着两个方面的基本应用价值:首先,通过设计问题情景能够较好的调动学生学习的积极性,进而也就能够充分的提升学生学习的主动性,激发学生学习的兴趣,促使其能够较好的带着好奇心去解决各方面的问题,如此也就能够提升其学习的效果,比以往填鸭式的教学模式更为有效;另外,这种问题情境的恰当设计还能够有效地提升学生对于知识的活学活用,把掌握到的各种理论知识运用到建筑工程测量的实际工作任务中去,进而也就能够最为高效的处理好建筑工程测量中遇到的各类问题,对于实际操作能力的提升同样具备着一定的积极作用。 1.3开展小组教学模式。 对于建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,开展小组教学模式也是当前比较有效地一种教学手段,这种小组教学模式的应用主要就是指在班级内部根据学生的具体学习效果来划分为不同的学习小组,然后在具体的建筑工程测量教学过程中也就能够较好的运用这种小组模式来进行知识的讲授或者是实践操作的演练。基于这种小组教学模式的应用来说,其能够发挥的积极作用和价值还是比较理想的,当前很多开展小组教学模式的建筑工程测量教学班级都发现,相对于传统的班级授课模式,这种小组教学模式的应用不仅仅能够有效地调动学生学习的积极性,促使其能够更好地参与到建筑工程测量教学过程中来;还能够有效地利用小组成员之间的关系来加强相互之间的学习效果,尤其是对于建筑工程测量教学中遇到的一些难点问题来说,就能够促使各个小组经过讨论和相互探索来进行解决,这种问题的解决方式比直接讲授更能够被学生接受;具体到学生实践演练操作中来说,其同样具备着较为理想的应用价值,因为在小组内学生的演练过程中,相互之间就能够进行较为细致全面的审查,针对遇到的各种问题也就能够较好的进行评析,如此也就能够有效提升其最终的应用价值效果,保障建筑工程测量教学的顺利开展。 2.建筑工程测量教学注意事项 对于上述各种建筑工程测量教学方法的应用来说,虽然这些方法都具备着较为理想的教学优势和价值,但是要想充分提升其应用的效果,还应该重点把握好教学应用过程中的一些注意要点内容,比如: 2.1注重实训教学。 对于建筑工程测量教学工作来说,各类方法的应用都应该有倾向性进行实训教学,只有落实到实训教学过程中的教学方法和手段才能够切实提升建筑工程测量教学的实效性,也才能够有效地提升学生解决实际问题的能力,为建筑工程测量工作提供人才。具体到实训教学操作中来说,上述的很多方法都能够得到较好的应用,比如对于直观教学法的应用来说,就能够在实训教学中得到较好的应用,对于建筑工程实地的考察和相关操作都能够体现出实训教学的特点,而对于分组教学模式的应用来说,更是能够在实训教学中发挥出较强的积极作用,这也是当前建筑工程实训教学的一个重要形式。 2.2优化考察体系。 在建筑工程测量教学过程中,为了更好地提升最终的教学效果,还应该重点从考察体系的优化入手进行控制,这种教学考察体系的优化主要就是指应该丰富考察形式,除了以往的纸笔考试之外,还应该重点针对实际操作能力进行考察,确保每一个建筑工程测量学生都能够具备理想的实践操作水平。 3.结束语 综上所述,对于建筑工程测量教学工作来说,选择恰当的教学方法和手段是比较关键的一环,当前教学应用过程中表现比较突出的教学方法主要就是直观教学法、设计问题情境以及小组教学模式的应用,这些方法都能够有效提升最终的教学水平。 作者:尹陈艳 单位:成都铁路工程学校 工程测量论文:工程测量实验室管理方法探讨 【摘要】 现在,科技信息技术日益发展,测绘技术也不断的相应发展,工程测量实验室的管理服务对象更加多元化,因此,就要求对工程测量实验室管理方法不断更新与完善,本文就对工程测量实验室的教学及管理手段上进行分析与研究,希望读者从中获益。 【关键词】 工程测量;管理办法;注意事项 1前言 随着我国基础建设项目不断加大,相应的也推动了测绘学科的发展,传统的测量仪器也相继更新换代,当前测绘相关仪器种类繁多,诸如全站仪,RTK,无人机摄影测量系统,地下管线探测仪,高精度的电子水准仪,测量机器人,测深仪,三维激光扫描设备等。面对如此多样的测量设备,那么就要求我们测量设备管理人,有较高的管理能力,才能更好的管理相应的测量实验室,发挥其功能价值。 2工程测量实验室建设方面 一个实验室的建设,首先要进行需求分析,所谓需求分析就是要针对自己学院专业所侧重的情况而定,如本专业学生大都是工程测量专业,那么就需要投入更多的地方来摆放基础测量仪器,本专业学生大都是摄影测量专业,那么就要预留更多的地方来摆放摄影测量的设备,做好需求分析后,就要进行相应的投招标事宜,完成仪器的采购,参考本专业的课程体系安排来制定采购方案,调研社会企事业单位目前流行的测量方法和设备,以免盲目采购导致学生与社会脱节,造成不必要的麻烦,影响学生实习与就业。 3工程测量实验室的管理方面 3.1仪器的摆放 面对繁多的测量仪器设备,仪器摆放就显得尤为重要,合理的摆放不仅可以使实验室美观,更能方便实验室管理人员管理仪器设备,提高工作效率。仪器设备要分类摆放,比如:设备分为教学型仪器设备,科研型仪器设备,贵重仪器设备,教学型仪器设备有分为低年级仪器使用和高年级仪器使用等,这样就一目了然,方面维护管理。 3.2仪器的标记 由于实验室仪器设备比较贵重,进入实验室的人员又比较繁多,那么就要求实验室管理人员做好登记标注,如在相依的摆放设备的地方设置摆放牌,标记非允许的情况下不准触碰仪器设备,规范设备的使用情况。 3.3仪器的说明 仪器放于相应的位置后,要做好仪器情况说明,如仪器名称,仪器型号,仪器的主要技术参数,以及仪器所从事的具体项目范围等,这样不仅可以方便日常的维护,还可以具备仪器的可学习性,方便观摩。 3.4仪器的维护 仪器设备都应该存放在干燥环境中,防止阳光直接照射,在特殊的潮湿环境中,要打开如空调等设备进行抽湿,防止仪器受潮,对于不经常用到的仪器电池需要补定期的充电放电,以免电池进入休眠状态,对于日常使用的仪器归还后,如遇到特殊的阴雨天气,需及时用风筒等工具进行吹干。 3.5仪器的登记 建立设备管理档案资料,主要包含以下方面:仪器设备管理的各项规章制度,技术资料,维修使用记录,借用登记记录,仪器设备的购置报告,仪器设备报废调拨单,订货合同,验收报告,使用、检修、标定故障记录等,用以备查审阅。 4工程测量实验室仪器的借用方面 (1)本系学生实训实习课要借用仪器设备的,须由实训课指导教师至少提前一天向实验员提出预约,实验员要提前准备好相关仪器设备,在上课前向实训实习课指导教师或者学生办理借出登记手续。实训实习课结束后,要及时归还借出的仪器设备。(2)本系学生为加强课余学习,需要借用仪器设备的,须经班主任或者辅导员书面同意后,至少提前一天向实验员提出预约申请。在不影响正常教学活动前提下,实验员应给予办理相关借出手续。。(3)测绘比赛等大型活动需要借用批量仪器设备的,经系分管领导批准后,由实验员办理出借手续。比赛结束后应及时归还仪器设备。(4)教师非上课时间借用仪器的,要填写教师专用表格,并由中心主任核实,最后经系分管领导批准后方可借出,借用期一般不超过1个学期(具体视本校情况定),到期后要及时归还,如要继续使用的,需办理续借手续。(5)外单位要借用仪器设备,采取有偿使用的原则,经系领导批准后,按学校仪器设备租赁有关规定上报学校审批。 5工程测量实验室仪器的维修方面 (1)实验员要不断提高使用和保养水平,随时监测设备使用状况,定期保养,及时排除隐患,发现问题尽快解决,对于解决不了的问题需及时送到专业的仪器部门进行检测。(2)在保修期内的仪器设备,如发生故障需要维修,实验员要根据仪器设备验收时供货方提供的保修单,及时联系供货方。(3)在保修期外的仪器设备,如发生故障需要维修的实验员填写《维修表格》报实验室主任、系主任等领导,按照有关规定申请维修。 6工程测量实验室仪器的赔偿方面 (1)学生损坏损坏仪器设备,经实验室和指导老师核实鉴定为自然损坏的,学生不用赔偿;鉴定为学生失误造成的,学生要赔偿损失。损坏的仪器经维修仍能使用的,以维修费计算赔偿金;无法修复或丢失者,以仪器设备原价全额计算赔偿金。实验室不得擅自使用赔偿金,要按规定逐级上交学校有关部门。(2)系教师损坏、丢失仪器设备的,实验室要将相关情况报请系部研究决定处理方法。(3)外单位损坏、丢失仪器设备的,一律按原价赔偿。(4)学生由下列情况损坏仪器,除了赔偿损失外,还要报请系、学校,根据情节按有关规定给予警告、留校察看、开除学籍等处理。 7结语 综上所述,工程测量实验室的管理涉及到方方面面,要求管理者要有较高的素质素养,因不断提升管理者的视野,研究方便可行的管理办法,创造更为先进的管理模式,不仅仅是一种挑战,也是一种机会,本文详尽的阐述了管理可能遇到的问题,希望读者从中受益。 作者:柴新宇 单位:广东工贸职业技术学院 工程测量论文:工程测量实验室管理方法分析 【摘要】 现在,科技信息技术日益发展,测绘技术也不断的相应发展,工程测量实验室的管理服务对象更加多元化,因此,就要求对工程测量实验室管理方法不断更新与完善,本文就对工程测量实验室的教学及管理手段上进行分析与研究,希望读者从中获益。 【关键词】 工程测量;管理办法;注意事项 1前言 随着我国基础建设项目不断加大,相应的也推动了测绘学科的发展,传统的测量仪器也相继更新换代,当前测绘相关仪器种类繁多,诸如全站仪,RTK,无人机摄影测量系统,地下管线探测仪,高精度的电子水准仪,测量机器人,测深仪,三维激光扫描设备等。面对如此多样的测量设备,那么就要求我们测量设备管理人,有较高的管理能力,才能更好的管理相应的测量实验室,发挥其功能价值。 2工程测量实验室建设方面 一个实验室的建设,首先要进行需求分析,所谓需求分析就是要针对自己学院专业所侧重的情况而定,如本专业学生大都是工程测量专业,那么就需要投入更多的地方来摆放基础测量仪器,本专业学生大都是摄影测量专业,那么就要预留更多的地方来摆放摄影测量的设备,做好需求分析后,就要进行相应的投招标事宜,完成仪器的采购,参考本专业的课程体系安排来制定采购方案,调研社会企事业单位目前流行的测量方法和设备,以免盲目采购导致学生与社会脱节,造成不必要的麻烦,影响学生实习与就业。 3工程测量实验室的管理方面 3.1仪器的摆放 面对繁多的测量仪器设备,仪器摆放就显得尤为重要,合理的摆放不仅可以使实验室美观,更能方便实验室管理人员管理仪器设备,提高工作效率。仪器设备要分类摆放,比如:设备分为教学型仪器设备,科研型仪器设备,贵重仪器设备,教学型仪器设备有分为低年级仪器使用和高年级仪器使用等,这样就一目了然,方面维护管理。 3.2仪器的标记 由于实验室仪器设备比较贵重,进入实验室的人员又比较繁多,那么就要求实验室管理人员做好登记标注,如在相依的摆放设备的地方设置摆放牌,标记非允许的情况下不准触碰仪器设备,规范设备的使用情况。 3.3仪器的说明 仪器放于相应的位置后,要做好仪器情况说明,如仪器名称,仪器型号,仪器的主要技术参数,以及仪器所从事的具体项目范围等,这样不仅可以方便日常的维护,还可以具备仪器的可学习性,方便观摩。 3.4仪器的维护 仪器设备都应该存放在干燥环境中,防止阳光直接照射,在特殊的潮湿环境中,要打开如空调等设备进行抽湿,防止仪器受潮,对于不经常用到的仪器电池需要补定期的充电放电,以免电池进入休眠状态,对于日常使用的仪器归还后,如遇到特殊的阴雨天气,需及时用风筒等工具进行吹干。 3.5仪器的登记 建立设备管理档案资料,主要包含以下方面:仪器设备管理的各项规章制度,技术资料,维修使用记录,借用登记记录,仪器设备的购置报告,仪器设备报废调拨单,订货合同,验收报告,使用、检修、标定故障记录等,用以备查审阅。 4工程测量实验室仪器的借用方面 (1)本系学生实训实习课要借用仪器设备的,须由实训课指导教师至少提前一天向实验员提出预约,实验员要提前准备好相关仪器设备,在上课前向实训实习课指导教师或者学生办理借出登记手续。实训实习课结束后,要及时归还借出的仪器设备。(2)本系学生为加强课余学习,需要借用仪器设备的,须经班主任或者辅导员书面同意后,至少提前一天向实验员提出预约申请。在不影响正常教学活动前提下,实验员应给予办理相关借出手续。。(3)测绘比赛等大型活动需要借用批量仪器设备的,经系分管领导批准后,由实验员办理出借手续。比赛结束后应及时归还仪器设备。(4)教师非上课时间借用仪器的,要填写教师专用表格,并由中心主任核实,最后经系分管领导批准后方可借出,借用期一般不超过1个学期(具体视本校情况定),到期后要及时归还,如要继续使用的,需办理续借手续。(5)外单位要借用仪器设备,采取有偿使用的原则,经系领导批准后,按学校仪器设备租赁有关规定上报学校审批。 5工程测量实验室仪器的维修方面 (1)实验员要不断提高使用和保养水平,随时监测设备使用状况,定期保养,及时排除隐患,发现问题尽快解决,对于解决不了的问题需及时送到专业的仪器部门进行检测。(2)在保修期内的仪器设备,如发生故障需要维修,实验员要根据仪器设备验收时供货方提供的保修单,及时联系供货方。(3)在保修期外的仪器设备,如发生故障需要维修的实验员填写《维修表格》报实验室主任、系主任等领导,按照有关规定申请维修。 6工程测量实验室仪器的赔偿方面 (1)学生损坏损坏仪器设备,经实验室和指导老师核实鉴定为自然损坏的,学生不用赔偿;鉴定为学生失误造成的,学生要赔偿损失。损坏的仪器经维修仍能使用的,以维修费计算赔偿金;无法修复或丢失者,以仪器设备原价全额计算赔偿金。实验室不得擅自使用赔偿金,要按规定逐级上交学校有关部门。(2)系教师损坏、丢失仪器设备的,实验室要将相关情况报请系部研究决定处理方法。(3)外单位损坏、丢失仪器设备的,一律按原价赔偿。(4)学生由下列情况损坏仪器,除了赔偿损失外,还要报请系、学校,根据情节按有关规定给予警告、留校察看、开除学籍等处理。 7结语 综上所述,工程测量实验室的管理涉及到方方面面,要求管理者要有较高的素质素养,因不断提升管理者的视野,研究方便可行的管理办法,创造更为先进的管理模式,不仅仅是一种挑战,也是一种机会,本文详尽的阐述了管理可能遇到的问题,希望读者从中受益。 作者:柴新宇 单位:广东工贸职业技术学院 工程测量论文:工程测量课程设置与教学方法探究 【摘要】 根据高等职业院校工程测量专业的特点及教学目标,在课程设置上和教学方法上紧紧围绕提高学生学习效果、实践能力和应变能力,为把学生培养成高素质的技术技能型测量人才进行探索。 【关键词】 工程测量;课程设置;教学方法 我国高等职业教育经过十多年的快速发展,已经成培养高技能人才的主力军,培养了数以万计的高素质技能型专门人才,为我国走新型工业化道路,促进国民经济和社会发展做出了重要贡献;满足了人民群众接受高等教育的强烈需求,为我国实现高等教育大众化发挥了重要作用;高等职业教育紧密联系经济社会,积极推进校企合作、工学结合人才培养模式改革,办学水平不断提高。但是,在飞速的发展中,部分职业院校在专业的课程设置及教学方法方面也存在一些问题,无法适应社会对应用型人才的质量需求。 一、高等职业院校特点 社会对职业院校大学生的要求是:爱岗敬业,动手能力强,具有创新意识的技术技能型人才。目前高等职业院校普遍是3年制,课堂教学往往只有5个学期,甚至部分“2+1”专业只有4个学期,因此,课堂教学学时相对教少。总体而言,职业院校大学生特点:理论知识接受能力弱,但动手能力强。 二、工程测量专业特点及教学目标 工程测量专业的主要工作是为政府各部门的管理工作提供测量成果资料,为工程建设的规划、设计、施工、运营提供测量服务。主要的工作有地形图测绘、放样、变形监测、测量成果资料的管理和开发应用(如地理信息系统)。目前工程测量专业的很多工作往往是内外一体化,测量人员既要进行外业数据采集,也要进行后续的数据处理,外业工作的劳动强度较高,有些甚至很恶劣,对测量人员的身体素质要求较高。对测量人员的仪器操作能力、软件应用能力要求较高,强调测量人员的实践能力。测量工作往往要求两个人以上组成一个测量小组,要求他们有良好的团体协作意识。各种测量环境差异较大,要求测量人员具有较强的应变能力,能够运用不同的仪器、方法进行测量。因此,高职院校工程测量专业的教学目标应该是:培养能吃苦耐劳、熟练操作各种仪器,能进行各项外业数据采集及内业数据处理的具有团体协作意识、应变能力的高素质的技术技能型测量人才。 三、工程测量专业课程设置 1.课程广度方面应少而精 本科院校是拓宽专业,加强通识教育,职业院校则不可行。首先,职业院校的课堂学时较少;其次,对毕业生的定位上要求学生一毕业就能适应生产需求,这就需要学生在学校进行较多时间的实训练习,才能掌握各种仪器操作、软件应用。因此,在课程设置的广度方面,做到少而精,基础测量课程、核心课程必须保证足够课时;同时,专业课程涉及的面要足够广,涵盖测量各领域,并且要随着测量领域的发展而不断拓展,为学生以后的工作打下良好的基础。 2.开设与测量工作相关的思想教育课程 大部分测量工作是外业工作,劳动强度大,如夏天的外业测量,有些测量工作还是长期在野外,生活单调,如交通、水利等测量工作,这需要测量人员有很好的身体素质和心理素质;测量工作又是协作性很强的工作,需要测量人员有良好的团体协作意识。这些特点大部分学生之前并不了解,工作时才发现自己不适应,以致消极悲观。因此,必须开设与测量相关的思想教育课程,让学生树立正确的价值观、人生观,以积极的心态面对未来的学习和工作。 3.提前上核心测量专业课 现在很多学校第一学期基本不上核心专业课,大第二学期才上少量的核心专业课,把大量的核心专业课集中到第三学期以后上,这是不合理的,特别是对“2+1”的院校,这不仅导致学生得不到足够的时间进行实训练习,而且可能会导致各课程相互冲突。如“测量技术基础”,其课程目标是让学生对有一定测量基础知识,熟悉掌握仪器的使用,为后续的课程做铺垫,不需要“高等数学”“CAD制图”等知识做铺垫,因此完全可以在第一学期学习。相应的,可以把“数字化测图”的学习放到第二学期,这样不仅可以使学生有更多的时间学习课程知识,还可以有更多的时间实习。当有一定测量知识和测图能力后,就通过鼓励学生参加暑期实习,不仅为后续课程的学习打下良好的基础,还可以使学生更快地接触测量实际生产工作,了解社会的需求,为他们今后的发展打下良好的基础。 4.合理安排课程排序 测量专业的核心专业课有“计算机制图基础”“测量技术基础”“数字化测图”“控制测量与平差”“摄影测量与遥感”“GNSS技术及应用”“地籍与房地产测量”“GIS技术及应用”“工程测量”“变形监测”等。这些专业课是相互关联的,没有上一门课程做基础,后续的课程是无法开展的,如“地籍与房地产测量”课程很大部分是学习测绘地籍图、房产图,但如果没有先学习“数字化测图”,开展起来就很难。 5.充分利用第五学期开展深度教学 根据测量专业工作的环境,可分为外业为主的工作和室内为主的工作,如传统数字化测图、放样等属于外业为主的工作;而地理信息系统建设等是属于室内为主的工作。对学生而言,经过两年的学习与实习,他们对自己以后的工作方向往往已经有清晰的定位,部分学生喜欢从事外业工作,部分学生喜欢从事室内工作。外业工作对控制测量、测图、放样、变形监测等提出的要求更高;而室内工作对测量数据的管理运用、开发方面的要求更高,学生可以根据自己的特点进一步深化学习。因此,如果说前四个学期是“专业通识”教学,那么最后一个学期应该进行“专业专识”教学,也就是要达到精的效果。将来从事外业工作的同学可以选修与外业相关的课程,将来从事室内工作的同学可以选修与内业相关的课程。从内容上,这些课程可以是在之前已学习课程的进一步联系和深化,也可以是当前测量工作的新方向,如“土地二调”和“地理国情普查”等。 四、工程测量专业课教学方法 根据测量工作的特点,学生要从学习知识为主的“知识目标观”向以学习方法为主的“能力目标观”转变,教师要将“传授知识型”的传统继承性教育思想转变为“激励拓展型”的创造性观念。除了传授必要的理论知识外,更要突出实践练习,把学生培养成既有理论知识,又有实践能力的技术技能型测量人才。理论学习和实践练习尽量同步进行,有时可以先实践后理论,如GNSS静态测量,可以先进行选点和采集数据实训,把采集的数据作为后续教学的资料,在后续教学中可以一边进行理论教学,一边对已采集的数据进行处理练习,通过练习来对理论进一步理解深化,从而提高学生的学习效果。综合运用情景式教学、启发式教学、讨论式教学等教学方法。教学内容形象化、信息化、可视化,教学例子尽量采用学生看得见的校内地形、地物。把各类仪器的使用制作成模拟软件,在计算机上模拟仪器的操作,熟悉仪器的各项功能和注意事项,然后再用仪器实际操作,这样既可以熟悉掌握仪器的使用,又可以避免因操作不当造成仪器损坏,提高仪器使用寿命。教学中多运用反向思维,尽量少讲“我们应该怎么做”,而是多讲“不这样做会怎么样”。如静态测量的控制点选点,应该一部分点是理想的观测点,一部分是不理想的观测点,让学生通过后续数据处理实验的效果来检验选点不理想时的后果,这样学生对控制点选点就有深刻的认识了。当今社会各项技术飞速发展,特别是计算机软硬件、通讯技术、测量仪器的飞速发展,测量方法也在发生深刻改变,因此,教师要不断学习,走在技术发展的前沿,使课程设置和教学方法与时俱进,这样才能培养出适合社会发展的优秀学生。 作者:王战 刘丽 单位:广东工贸职业技术学院 工程测量论文:工程测量专业教学项目教学法实践 一、项目教学法在工程测量专业教学中的应用特点 (一)课程内容项目模块化 根据地形测绘课程的内容,结合生产的需要,我校将课程的内容设置成十大项目模块。每个模块提出一个具体的项目要求,教师提供项目指导书,在指导书中,要介绍项目的实施方法、大致过程以及安全注意事项。还可以根据项目的大小及难易程度,把完成整个项目必须掌握的概念和知识分解到项目设计的不同阶段,即初次接触、加深印象、深入了解和总结提高四个阶段。最后按照生产当中的需要,从设计选点、路线设计、高差测量、高程计算到提交成果报告,使学生把课堂上所学的知识在实际项目中应用和巩固。 (二)面向实际制定计划 测绘的应用领域很广,学生的就业分布在不同的单位,每个单位的仪器和设备不尽相同,承担的项目任务也有很大的区别。所以在项目设计时给出不同的设计方案,由学生根据不同的方案制定项目工作计划,确定工作方法和程序,并对各种可能的方法进行讨论。在共同讨论中,要灵活发挥教师的重要作用,让学生用不同的方式把他们已有的经验和知识表达出来,包括论证实施项目的条件和方法,进一步明确完成项目的可能性等。学生在讨论中,提高了对项目的兴趣,做好项目的信心不断增加。 (三)项目的实施培养学生的职业能力 1.树立责任心。 在测量课程的教学过程中,一般以小组为单位完成项目的实施。学生在教师的指导下分成若干个项目小组,每组的人数根据项目的不同而定。项目小组模仿实际生产选出一名项目组长,实行项目组长责任制。教师根据项目的各个环节明确具体的工作任务,每个项目小组的学生有明确的分工,承担不同的工作任务。 2.培养分析和解决问题的能力。 在项目实施的过程中会遇到各种各样的问题,这样就需要学生能够理论联系实际,应用已有的知识分析问题出在哪个环节,制定解决问题的方案。有的问题学生能够自主解决,对于学生解决不了的问题教师要及时给予指导。这样,学生在生产实践中分析和解决问题的能力就会不断提高。 3.展现个人能力体现相互协作能力。 课程教学中以小组为单位完成项目任务,树立学生的团队合作精神,并使学生的个性化得到充分发展。在实施同一项目时,不同小组完成项目的时间差距很大。让学生充分认识到一个人做好不代表就能很好地完成项目,需要大家共同努力才能又快又好地完成项目。为了让学生进一步体会到团队协作的重要性,小组的学生按规定的时间进行岗位轮换,使每个学生学会完成项目各个环节的不同工作任务,认识到项目的每个环节都很重要。 二、项目教学法在工程测量专业教学中实施的优点 (一)学生学习由“要我学”到“我要学” 每个学生都有自己的项目实施内容,成为一个人人参与的自主实践活动。注重项目实施的过程,不仅能提高学生的动手实践能力,而且能够将理论知识和实践经验进行互换,建构出个人的知识体系。以实际项目为目标,整个教学围绕任务的解决展开,突出知识的应用性,引导学生自主思考,使学生有很高的学习积极性,体验求知的艰辛和乐趣,变“要我学”为“我要学”。这样就能将学生的学习目的建立在“我要学”的基础上,使学生养成主动思考的学习习惯。 (二)教学的灵活性 在教学过程中,教师可以从学生的实际情况入手,查漏补缺,实施分层教学。教学内容的重点和难点根据项目运作的效果进行调整,运用各种教学方法,灵活培养学生的思维能力和实践能力,强调以学生为主体、教师为主导的教学思想,符合目前的教学理念。 (三)考核指标全面 在项目教学过程中,可以在不同的项目小组之间形成竞争机制,项目小组的学习态度、工作效率、知识的应用、解决问题的能力、技能的提高、团队的协作和创新能力等都应该成为项目小组的考核指标。 (四)提高教学质量 在项目的实施过程中,由于采取分组协作学习的方式,其分组的原则、组员搭配、内容分工等方面直接影响到项目实施的效果。为了消除学生存在的依赖思想,必须分工明确,推行“一帮一”策略。我校通过对近两年工程测量专业的学生实施项目教学法,采取“一帮一”的措施,不仅使骨干学生的才能得到充分的展示,在他们的带动和帮助下,部分差学生也有了明显的进步和提高;不仅提高了学生学习的主动性和自觉性,而且有效地提高了教学质量。 (五)实现教学与生产岗位的对接 由于在设置项目模块时,有针对性地选择了与专业或岗位相关的学习模块,以实际项目为目标,整个教学围绕任务的解决展开,突出知识的应用性,引导学生自主思考,使得学生通过实际的工作锻炼了专业技能,提高了环境适应能力和工作能力,增加了被企业优先选择的机会。学生可以在毕业后以一个熟练操作员的身份立即进入社会和企业生产领域,直接参与生产过程,实现了教学与生产岗位的良性对接。当然,在教学工作中也存在一些困难,比如师资、教材配套、学生自我学习能力等问题,今后在实施项目教学工作中要逐步研究解决。 作者:田东晓 郗文德 单位:内蒙古工程学校 工程测量论文:水利工程测量技术发展 1.水利工程测量的主要工作 一般对于水利工程来说,在中标之后应该首先组织测量人员在施工之前依照监理单位提供的平面和高程控制网点建立完善实用的平面和高程控制网。另外在施工之前还应该再一次对监理单位提供的控制点进行测量,以保证后续工作的顺利进行。在布设平面控制网和高程控制网时要严格按照相关条文规定进行,保证测量等级和精度符合规定,在布设之后还要注意定期检查,保证控制网的安全性和合格性。在工程施工过程中要做到跟踪测量,在工程竣工之前应该对施工建筑物的位置和标高进行测量,得出精确的数据并且备案处理。 2.水利工程的测量阶段 2.1勘测阶段 在勘测阶段通过测量得出精确的地形资料和其他测量数据为水工设计做好准备,但是实际上枢纽位置的特点和建筑规模因枢纽工程的不同阶段而存在较大的差异,所以在提供水利工程设计地形资料时应该综合考虑实际情况,进行比例尺的选择。由于水利工程设计提供的地形图具有专业性的要求,所以在很多方面都有特殊的要求,通常平面位置精度较国家基本图相比应该要求更宽一些,在精度方面有着严格的要求。然而实际中在一些比例尺较大的图中,精度的要求可以适当低于图面比例。 2.2施工阶段 在施工阶段主要按照设计意图,将图纸上的建筑物在保证精度的前提下测设与实地。为了保证精度和工作的顺利有序进行,一般在施工之前应该建立施工控制网,为施工放样提供依据。至于放样方法的选择应该结合控制网点和现场实际条件进行,方便施工人员顺利进行安装。此外,在施工阶段变形测量是必不可少的,即对地基和水工建筑物本身进行测量,为建筑物施工质量做好保障,同时也为施工期间的科研工作提供资料。 2.3运营管理阶段 基于水利枢纽是由多个建筑物综合组成的,其中大坝发挥了重要的作用,在投入运营中会受到水压力等外界因素的影响而变形,所以为了保证工程的安全性与正常的运行应该进行定期的监测,观测的内容与项目应该全面综合,既要做到外部的变形观测,又要重视内部变形观测。 3.水利工程测量技术的应用 3.1控制测量技术的应用 控制测量技术在所以勘测技术中是最为基础的测量,在测量过程中要使用科学的测量方法,分为测量控制网和专业控制网两个阶段进行,即高程控制和平面控制,根据实际勘测地形选择合适的方法,一般在水库淹没测量中要注意主要测量土地征用线、水库清理线和移民线,因为这三条线对河道的测量有重要的参考作用,所以准确测量这三条线可以准确把握河道的测量程度。在河道测量时要注意水位的采集和记录,保证数据的准确性,另外可以通过对河道地形的测量采集绘制水位资料,除了以上两种水库测量与河道测量,地质勘探在水利工程建设中具有关键的作用,地质勘测的结果为其他工作的进展提供准确的资料,具有基础性的作用。总之,控制测量技术在所有勘测技术中发挥了基础作用,为后续工作的顺利开展提供了保障。 3.2数字地形测量技术的应用 数字地形测量技术就是通过计算机的使用以数字方式成像,并且利用GPS系统对最前端的数据及时更新,因其模式的多样性,所以面对不同的工作条件选择适合的模式,一般常见的模式有数字摄影、电子平板和数字设计这三种。其中掌上数字测图的应用较为广泛,这种技术非常灵活,主要依靠掌上电脑地形图内业绘图系统和全占仪完成。数字侧记系统的使用需要与绘图和其他仪器的结合使用才能保证工作的正常运行,但是该系统却存在较大的问题及时不能做到直观反映图像,除此之外,还有其他方面的小问题,急需相关人员解决。 3.3摄影测量技术应用 摄影测量技术又被称为航空摄影,通常被应用于大型工程图纸的绘制中,采用高空摄影的形式,。一般在无图的西部地区应用较为广泛,因为无图地区没有清晰的图像,如果在这些地区采用GPS定位测量技术可行度不高,然而选择实地测量又具有较大的过程量,所以航空摄影技术以其不接触实际物体,在高空对实物成像且效率高的特点,被广泛应用,另外,摄影技术的野外工作量少,节约了劳动成本,而且成果的实际应用价值价值较高。 3.4变形测量技术的应用 变形测量技术主要对变形体做测量,通过一定的技术测量手段对变形体内部的形态和具体位置做出确定,这种测量方法与其他方法的不同之处在于主要依据变形体内部和外部变形情况进行测量。因其测量依据的不同所以在测量方式上也有很大的差异,大地测量是变形测量的主要方式,即根据实际的地形情况进行基点和距离的测量,将得出的实际位移与测量机器人、电子水准仪等设备配合。常规的设备是保证测量数据真实可信的前提,但是由于测量时间较长和智能化程度较低的缺点,使该项技术的发展受到了阻碍。 3.5无棱镜测量技术的应用 无棱镜测量技术根据严格的测量条件,按照测量长度划分为长程、中程和短程三种,其中中长程长度无棱镜测量较为常用。测量技术的选择应该根据实际测量情况而定,一般在介质反射条件好、可视性较高的地区优先选择无棱镜测量技术。 4.结语 水利工程测量贯穿于整个水工建设的各个阶段,所以具有重要的作用。水利工程可分为三个测量阶段,即勘测阶段、施工阶段、运营管理阶段,无论哪个阶段都不能够忽视,要严格依照标准进行测量。水利工程测量技术有多种,在选择时应该根据实际情况结合测量技术的特点综合选择。另外,我们应该在现有技术的基础上有所创新,使其向着电子化、智能化的方向发展。 作者:吕金铎 单位:哈尔滨市水文水资源勘测总站 工程测量论文:数字化建筑工程测量应用 1数字化测绘技术在建筑工程测量中的重要性 数字化测图技术其实就是一种全解析机助成图方式。和之前的测图技术比较不难发现,这一技术的优势是极为突出的,且发展前景也非常好。数学地形图能够很好的提高外业测量的精度,这能够更好的表现仪器发展进步、精度提升所带来的积极作用。数字化测绘技术除了能够促进科技的飞速进步,还能够促进现代社会科学管理水平的提高,在进行工程测量、地质测量、房产测量等各项测量工作时,不仅能够很好的提高测量的精度,而且实现了信息的数字化,能够有效的健全完善专业管理信息系统。 2数字化测绘工作的主要特征 2.1自动化水平高 数字测图工作都是计算机软件自动完成的,包括计算、识别、连接、图式符号的调用等,然后自动绘出精确、美观的数字地形图。此外,数字测图出现各种错误如读数错误、记录错误的可能性是很小的,并且最后可以自动记录坐标、距离、方位以及面积等有效信息。 2.2测图精确性好 使用数字测图技术测量300m范围内的地物点时,误差不会超过2mm,测定得到地形点高度差一般介于4~18mm的范围内。测量所得数据能够将数据以电子形式进行传输、记录、储存等,并且在此过程中其精度不会受到任何影响,也不会出现视距差、方向误差以及展点误差,能够保证外业测量工作的高精度。 2.3图形属性信息多样化 开展数字测图工作时,除了要准确确定测定点的方位,还必须了解测试点的具体属性,并且要随时记录测得的各种信息(主要有编码、连接信息),在显示成图时,就要使用测图系统内的图式符号库。在后续的工作中,便可以根据编号信息获取相对应的图式符号成图。所以,通过数字测图工作所获得定位、连接、属性信息等,能够给检索工作提高很多的方便。 数字化测图所获得的信息应分层存放,且这种方式不会受到负载量的制约,能够更好的利用加工成果。使用地面数字测图技术能够给房屋的改建、扩建、变更地籍等工作提供很多的方便,能够使图面整体一直有很高的可靠性和科学性。 3数字化测绘技术在建筑施工中的具体应用 3.1测图的具体内容 3.1.1原图数字化。 若某地区施工中要使用数字地形图但是却经费不足、时间紧缺等的限制,则使用这一方式最合适。原图数字化技术可以最大化的利用已有的地形图,只需要加配计算机、数字化仪、扫描仪、绘图仪及数字化技术即可进行工作,且能够在极短的时间内取得数字化成果。其工作方式一般有两类:一个是手扶跟踪数字化,另一个则是扫描矢量化,扫描矢量化的精度和效率都由于手扶跟踪数字化技术。可是,使用这一技术开展工作时却会受到原图精度的很大制约,且数字化工作期间经常会出现很多误差,所以会使精度因此而降低,且这一技术体现的仅仅是白纸成,地面上建筑物的现时性得不到很好的体现,因此不能长期使用这一技术。要想保证数字地图的精度,最好使用修测和补测等工作方式,在获得一些地物点的实际坐标后,使用其取代原有坐标,这能够有效的提升原图的精度。而地图的持续更新,也会使地图整体的精度大大提升。 3.1.2地面数字测图。 如果未找到符合规定的大比例尺地图,就可以使用地面数字测图的方式,这种方式也叫做内外业一体化数字测图,现今我国的各大测绘企业都在积极的应用这一技术。通过这一技术所获取的数字地图有较高的精度,若使用的方式科学,则能够将附近控制点的精度保持在5cm内。 3.2数字化技术在原图处理中的作用 3.2.1原图数字化处理。 设立各类型的GIS系统时,要对原有的地图开展数字化处理,还要确保其势性、精度以及比例尺都符合规定,还要使用数字化仪开展数字化处理工作。现今,使用频率较高的有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是很传统的数字化输入方式,但其工作效率较低且工作量非常大。扫描矢量化就是借助扫描仪来输入扫描图像,并借助矢量跟踪来得到实体的空间位置。现今,扫描仪的应用范围越来越广,矢量化软件的更新速度也越来越快,各项工作的自动化水平也不断的提高,因此,这一技术有着效率高、精度高的显著优势。GPS输入就是借助GPS设施来获得地球表面图形的具体位置,测后的数据就是三维空间数字,所以不用做转换,输入数据库即可。现今应用较广的是RTK技术,其前提是GPS的发展进步,它可以获得流动站在规定坐标系中的三维定位结果,在某些区域,其精度可以达到厘米级的新型GPS定位测量方法,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS接收机再利用0TF技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。使用这一测量方式不需要设置各级控制点,只要根据基准控制点提供的信息就能得到精度较高的图根控制点、界址点、地形点以及地物点,并且可以依据测图软件获得一次生成的电子地图。此外,也要依据旧有的数据成果来开展施工放样工作。但实际工作期间,使用较为频繁的则是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。 3.2.2数字化原图工作步骤。 MAPCAD软件扫描输入方式有着图像清楚、编辑简单、转换方便等一系列的优点,所以能够符合大多数外设精度的要求。但地形图的精度则与人工跟踪精度及输出设施得到精度有着很大的联系,且人工跟踪精度和工作者的专业水平及工作经验紧密联系,因此,必须认真开展工作者基本技能的培训工作,并要求工作者完全依照矢量化方案开展工作。实际开展工程测量工作时,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作,保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。 4结束语 数字测绘技术的飞速发展进步,要求各个测绘工作人员必须树立终身学习的观念,不断的提高自己的专业化水平。数字测绘水平的不断发展进步,也使得GIS技术有了进一步的发展,这也意味着现代测量数字会向工程化方向进步。不断的提高数字化测绘水平并大力推广,将成为测绘企业增强自身竞争能力、提高企业经济效益的有效方式。 作者:程冠磊 单位:山东方明建设集团有限公司
摘要: “生物分离工程”是一门理论性、应用性和逻辑性都很强的专业基础课。根据大健康背景下营养与保健品制造业的人才需求及工科院校的学生工学基础较强的特点,对“生化分离工程”的课程教学与实验教学进行了设计与探索,以期在有限的教学学时内使学生掌握“生化分离工程”的理论知识与实验技能,培养学生的创新思维,提高学生的创新能力。 关键词: 生化分离工程;大健康;教学改革;思维能力;创新能力 随着人口老龄化的加剧,治未病方法的普及,以及国人健康意识的提升,运用营养保健食品促进健康、改善疾病状况、减少药物副作用已经成为很多人的共识。未来,具有预防疾病和促进康复调节功能的保健品行业将具有巨大的发展空间[1]。但是,随着监管和市场准入的更加严格,未来的保健食品发展机遇和挑战并存。在大健康背景下,如何获取功效成分并有效保持其活性,是保健品行业战胜挑战、确保企业持续健康发展的基础。“生化分离工程”是分析从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、提取、纯化与精制生化产品的过程[2],是保健品生产的重要环节。它是食品科学与工程、生物工程、生物技术等专业的必修课程,亦是一门综合性、实践性、应用性、工程性极强的学科。该课程涉及数学、化学、物理学、生物学、工程学等相关背景知识,基础知识多、基本理论广,与生产联系非常紧密。但是,该课程教学学时少,而且未被列为考研专业课程,因此学生的学习兴趣不浓、积极性不高。如何在有限的教学学时内提高学生的学习兴趣与积极性,让学生理解、掌握“生化分离工程”的理论知识与实验技能,培养学生的创新思维和创新能力,培养适于大健康背景下保健品行业的专业人才,为大健康产业的发展提供智力支持,我们根据工科学校学生工科基础较强的特点,对“生化分离工程”的课程教学与实验教学进行了设计与探索。 1设计与探索课程教学模式,培养学生创新思维 “生化分离工程”课程主要讲授各种生物活性物质(保健品中的功效成分)中杂质的去除、分离、纯化和精制技术,通过对该课程的学习,要求学生能针对不同功效成分的特性,较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制工艺路线,并能从理论上解释各种分离现象,提高分析问题和解决问题的能力,培养创新思维。理论学习是“生化分离工程”课程教学的基础,是学生动手能力培养和训练的基石[3]。可以说,“生化分离工程”课程实践教学质量的好坏直接关系到该课程教学的成败。课程教学的好坏,不仅取决于教师的教学水平,更取决于学生学习的积极性与主动性。因此,为提高课程教学质量,我们以大健康背景下培养学生的创新思维为主线,对课程教学模式进行了探索与精心设计。 (1)精选与丰富教材,结合实例,实现教学内容的创新 现代生物技术发展迅猛,生化分离方法层出不穷,但由于教材出版相对滞后,难以选定一本能及时反映现代生物分离技术的满意教材。我们根据曹学君的《现代生物分离工程》、严希康的《生化分离技术》等国内现有的教材,以及我们工科学校的办学思想和学生较强的工学基础等特点,选择了严希康的《生化分离技术》作为主要授课教材,以我国卫生部规定的保健食品原料(卫法监发[2002]51号)为实例原料,将授课内容分为以下5个模块:①难溶物的分离与去除,主要包括过滤、细胞破碎、离心、沉淀4个单元操作,以黄精多糖为例;②产品的粗提分离,主要包括萃取、吸附、离子交换3个单元操作,以葛根黄酮为例;③产品的纯化,主要包括层析、色谱、膜分离3个单元操作,以大蒜SOD为例;④产品的精制,主要包括结晶、干燥2个单元操作,以蛋白和多肽为例;⑤新型分离技术,主要包括分子蒸馏、顶空微萃取等分离技术,以薄荷精油为例。授课时详细讲述各单元分离过程的原理与分离系质量、热量、动量传递过程的基本规律,探求分离过程对原料的选择与设计、技术经济效果的评价与优化等基本方法。课后要求学生对分离技术在1~2种功效成分中的应用进行资料查阅、分析和总结,并在课堂时间对其作点评,实现教学内容创新的同时,培养了学生的科研意识和创新意识。 (2)采用交互式教学,调动学生创新动力 “生化分离工程”课程在大三下学期开设,学生已经掌握了物理、化学、微生物、数学、计算机等基础知识,具备了成人的思考能力和学习能力,这为交互式教学提供了便利条件。因此,在教学过程中,我们通过雨课堂,把一些较为简单的、定性的内容让学生自学、自讲。在该章节的讲授过程中,教师将自学内容的重点及难点有机结合到教学内容中,对自讲内容通过提问方式让学生回答有关思考题,同时师生共同讨论遇到的疑难问题。生化工程学科的发展日新月异,新型分离技术及新产品层出不穷,在课时有限的情况下,教师不可能在课堂上把所有的内容统统灌输给学生。我们在每个章节的课堂授课结束时,都安排一些结合本章重点和难点内容的小课题,如学完“萃取”一章,安排给学生“萃取技术在生物分离中的应用进展”课题,要求并指导学生查阅文献、分析资料及撰写小论文,最后分组讲解与讨论。学生在进行文献查阅的过程中,能了解萃取领域当前世界的最新发展动态,分析哪些功能成分适合用萃取技术制备,再结合教学内容,不仅加深了课堂内容的印象,而且对于实际使用过程中出现的萃取率低、分离过程缓慢等情况和解决方法也有所认识;同时赋予学生上台表现和被检验的机会,大大地调动了他们的创新动力。 (3)融汇科研实践经验,激发学生创新兴趣 为了激发学生创新兴趣,我们在教学过程中加强科研与教学的结合。在讲授理论课的过程中,首先,我们用自己的科研成果作为例子进行讲解,多媒体教学所用的图片中有我们科研过程中的一些典型的照片,并将自己在相关科研过程中积累的一些经验和注意事项在授课的过程中逐一加以传授。这样既增加了学生对科研的神秘感,拉近了学生与科研的距离,又激发了学生学习的兴趣,其次,我们还把自己的科研工作内容也带入课堂,结合教材内容加以分析,这对很多学生都有吸引力,对有意进一步深造的学生也具有引导作用。如在讲到色谱分离过程的时候,结合我们经常使用的离子交换色谱、纸色谱等操作方式的改进,以黄精多糖的纯化为例,引导学生深入思考,指出每一种分离方法的优劣,使学生深刻理解不同体系必须选择不同的分离方式,激发了学生的创新兴趣。(4)调动主观能动性思维,培养学生创新意识主观能动性思维包括发散性思维和收敛性思维。发散性思维通过教师提出问题,鼓励学生以解决问题为中心,不局限于一种传统方法,积极寻求多种解决方法的思维方式,是形成创造意识的基础。例如,在讲授“膜分离”一章时,我们鼓励学生尽可能多列举出增加膜通量的方法。学生纷纷提出自己的想法,如提高热侧溶液的温度,提高膜两侧的温差,增加水蒸气压差,增加进料流量,有同学还提出改进膜材料与结构等设想,思维极其活跃。但为了从众多可能的方案中优选出最佳的方法,则需要收敛性思维的指导。收敛性思维,是将发散性思维求同的思维。如前述的增加膜通量的几种方法,如何确定一种最优的方法呢?就要进行思维收敛,运用已有的知识,根据对膜蒸馏产物的要求,结合增加膜通量各种方法的能耗、设备投资、操作成本等的比较分析,选择最合适的方法。此外,“生化分离工程”是一门逻辑性很强的学科,它的许多结论往往需要经过一系列严谨的数学推导处理才能得到。因此,如果教师在授课过程有意识地调动、培养学生的创新思维,定能培养出思维敏捷的适于大健康产业需求的大学生人才。 2设计与改革实验教学模式,提高学生创新能力 “生化分离工程实验”是使学生理解和巩固“生化分离工程”理论知识的关键环节,是物质成分被分离实现工程放大的实践环节,也是培养高质量分离工程与技术人才的重要环节。根据物质分离的工艺方法具有模块化、选择性强、可替换性等特点,如何在“生化分离工程实验”课程中培养学生分析和解决问题的能力、实践创新能力以及科学研究能力,我们对实验教学模式进行了精心设计。 (1)重视基础实验,培养学生的基本实验技能 为了培养学生的基本实验技能,我们开设了以验证型、演示型和虚拟型实验为主的基础实验。“以教师为中心,以课本为中心”的验证型基础实验的目标是使学生学会教材中给定的一种方法,验证一个已知的事实,以加深对理论课堂的理解与巩固。如“PEG/(NH4)2SO4双水相系统中蛋白质分配系数的测定”验证型实验,通过试验测定实验数据,绘制双水相相图,分析牛血清白蛋白在PEG/(NH4)2SO4双水相系统中的分配行为,不仅使学生掌握了双水相相图的制作方法及蛋白质的测定方法,培养了基本实验操作技能,而且有助于学生对物质的双水相分离实验的理论背景和设计方法的理解。根据学校大型硬件设施紧缺的现状,我们将超临界萃取异黄酮、超声波提取香菇多糖、离子交换法制备软水、高效液相色谱仪结构及操作等设计为5~6人一组的演示型基础实验,在有限的学时里实现了每位学生都能进行实践操作的目的。为有效缓解高校在实验经费、场地、器材等方面面临的困难和压力,我们开设了四个虚拟型基础实验,包括薄层色谱法分离糖类物质、反胶束萃取技术提取胰蛋白酶、离子交换法制备软水、高效液相色谱仪结构及操作。借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上进行的虚拟仿真实验提高了学生的学习兴趣,加深了对理论知识的理解,实现了课程教学目标。 (2)开设综合实验,培养学生综合实验技能 实践出真知,不与实践结合的理论只能是空洞的理论[4]。为了巩固学生的课程理论知识,培养学生综合实验技能,在完成基础实验的基础上,我们设计了8课时的综合实验。综合实验是由学生根据教师给定的实验模块、实验目的、实验要求和实验条件,自行设计方案并加以实现的实验。为充分发挥学生对实验的参与度、创造力和团队精神,以具有调节机体功能的功效成分为目标分离物,我们设计了10个备选实验模块:①植物黄酮的提取与纯化;②胞内SOD的提取与纯化;③发酵液中青霉素的分离与纯化;④发酵液中低聚糖的分离与纯化;⑤茶叶中茶多酚的分离与纯化;⑥发酵液中谷氨酸的分离与纯化;⑦生物多糖的分离与纯化;⑧花青素的提取与纯化;⑨绿原酸的分离与纯化;⑩成纤维细胞生长因子的分离和纯化。实践表明,学生根据自己的兴趣自行选择模块实验,积极性很高。例如,选择“花青素的提取与纯化”实验模块的同学,兴奋地看着大孔树脂魔术般地由白色变成红色,酒精洗脱则又由红色变成白色。我们发现,综合实验不但能够考核学生领悟和融合知识、掌握基本技能、科学思维和创新意识,而且能够提高学生运用所学的知识和技能,创造性地发现问题、分析问题和解决问题的能力。 (3)实施探索实验,提高学生创新实践能力 为了培养学生的逆向思维能力,鼓励他们大胆设想、创新,我们将传统的验证性实验设计为探索实验。探索实验是通过挖掘书本已有的实验内容,对某项或某个方面与某个领域有关的未知或未全知的问题,在学生不知道结论的情况下,通过教师创设问题情境,学生进行大胆设想、自主设计实验、独立实验操作、经过思考分析才能得出结论的实验,如在“超滤浓缩和分离谷光甘酞过氧化酶”的实验中,书中给出了一个标准的分离条件,为了提高学生的参与性和主动性,我们将实验题目改成“浓缩分离谷光甘酞过氧化酶的超滤条件的探索”,这样把验证性实验上升为探索实验,大大发挥了学生的能动性。探索实验把学生引入科学探索的新起点、新境界、新高度,让他们亲历“探索”过程,发现新问题,解决新矛盾,获取新成果,从中体会成功的喜悦与失败的考验,激发并维持旺盛的创新激情,形成创新思维,培养创新能力。“生化分离工程实验”教学中实践创新能力的培养,不在于一定要学生发现新的生物分离技术,而是根据学生现有的知识、能力基础,教师有意识地利用生化分离工程实验的特性,提出基础性、综合性及探索性问题,学生才有可能用已知的各种分离技术设计待分离物质的分离提纯方案,独立完成实验操作,培养创新意识,提高创新能力[5]。例如,盐析法沉淀蛋白质实验,教师可以提出蛋白质在保健品中的应用原则及盐析的原理等基础性问题,蛋白质的功效发挥机理及其分离方法的种类等综合性问题,以及蛋白质盐析条件等探索性问题。学生根据老师的提示,将能够更深刻地理解蛋白质初级分离纯化的方法,蛋白质高级分离纯化的方法,盐析沉淀在蛋白质高级分离纯化过程中的重要性等知识,进而设计多条脱盐处理工艺路线,并进行工艺优化筛选,从而掌握蛋白质分离技术的精髓。 3结论 “生化分离工程”是一门理论性、实用性都很强的专业基础课。在本门课的教学过程中,我们根据当前大健康背景下营养与保健品制造业对人才的要求,结合工科院校学生的特点,以培养学生的创新思维、提高学生创新能力为中心,不断改进课程教学和实验教学的内容与方法,激发学生的求知欲望和探索精神,使学生自觉、自愿地去学习更多的新知识,提出更多的新观点,这也要求教师进行更多创造性的科研活动,以便更好地传道授业解惑。 作者:罗水忠 潘利华 杨雪飞 郑志 王军辉 单位:合肥工业大学 食品与生物工程学院
软件检测论文:计算机软件安全检测技术诌议 【摘要】随着科学技术的日益发展,计算机技术深刻的改变了我们的生活。各种社会活动都已经离不开计算机,计算机成了我们生活的一部分。然而伴随着计算机的普及,各种计算机安全和网络安全问题凸显了出来。越来越多的针对计算机的攻击行为对计算机的使用安全和信息安全产生了巨大的威胁。计算机的软件安全检测是保护计算机安全和信息安全的一个有效手段。本文通过对计算机软件安全检测技术进行研究和分析,总结出了几种主要的计算机软件安全检测技术。 【关键词】软件安全;安全监测;计算机安全技术 1前言 计算机的软件安全检测技术是保护计算机数据的盾牌。要改善计算机软件安全检测技术,先要了解计算机软件安全监测的概念和基本情况,分析现存的计算机安全检测技术,为未来行业的发展提出指导性意见。 2计算机软件安全检测综述 计算机软件安全技术是否可靠决定了广大用户的信息安全和财产安全是否让人放心。如果计算机的安全软件存在着重大缺陷,就有可能造成重大的财产损失。开发安全软件,最重要的步骤就是软件安全检测,根据检测数据来对不同的安全缺陷进行针对性的调整,更好的解决软件安全问题。安全软件对于自身的检测是安全软件能够不断进步的试金石,检测行为能够在最小的检测样本中找出最多的安全问题,尽量避免安全问题直接进入用户的软件版本中[1]。而且,安全软件和普通软件之间还有着重要的差别。差别主要表现在三个方面。首先,安全软件和普通软件的缺陷发现方式不同。大多数的安全软件缺陷普通用户是不可能发现的,只有专门从事于网络攻击的黑客或者是专门从事于网络安全的人员才有可能发现漏洞,而对于普通软件,许多漏洞都是用户或者其他来源发现的,并非来自于测试人员。第二,安全软件与一般软件的修复速度也是不一样的,如果安全软件出现了漏洞,那么就会在第一时间进行修复,因为每晚修复一秒,都有可能有用户因为这个漏洞而导致财产损失。普通软件由于不涉及到安全问题,发现缺陷之后可以在下一个更新版本中修复。 3计算机软件安全检测的步骤 计算机软件安全检测一般需要遵循一定的步骤。软件安全检测是通过检测软件,实现计算机各部分的联系和互动,来测试整个结构的稳定性。软件安全检测有如下几个具体步骤:首先记性单元测试,对这个程序中的各种基本单位进行逐个的检查,排除基本单元可能存在的缺陷。第二步是把已经检验完毕的各单元组合在一起,来测试各单元之间的联系和沟通存不存在障碍,保证系统各部分之间沟通高效。第三步是测试整个系统的稳定性,保证每一条指令执行起来都能畅通无误[2]。 4主要的计算机软件安全检测技术 4.1词法检测技术 词法检测技术是出现时间最长、使用最广泛的静态检测技术。这种技术的原理是检测程序源代码中有危险的C语言系统调用。这个测试技术实际上是在被测软件的接口处生成一个模拟输入,来检测被测软件的运行情况。一般按照以下几个步骤来执行。首先是识别软件语言,然后再定语语言语法,最后生成用例,开始进行软件检测。 4.2形式化安全测试技术 形式化的安全测试技术要利用到软件的数学模型,利用数学模型的形式和规格来对软件的运行状态进行说明,来提供软件的运营状态信息。形式化安全检测技术要求更高的技术水平,其中包括了两种办法来进行安全监测。有模型检测,也有定理证明。 4.3基于故障注入的安全性测试技术 基于故障注入的安全测试技术采用的是通过某种极端情况来检测软件的稳定性,比如把时间调整到最不可能的时间点,让所有的事件通过表面合理的方式来进行连接,生成故障,然后再观察软件如何处理这个问题。故障注入的安全测试技术,是自动化程度比较高的技术,可以显著降低人工的工作量,让安全监测更加的充分。 4.4模型的安全功能测试技术 模型安全检测技术是通过建立一个模型的办法来测试计算机软件的应对和处理。在日程生活中,想要检验一个东西的可靠程度可以建立一个相似的环境来观察它的表现。计算机安全检测也是如此,建立一个安全模型,让软件在其中运行,驱使安全软件工作,观察它的工作状态。 4.5基于属性的测试技术 基于属性的测试技术有着两大优点。那就是互动性和延伸性。一般也要遵循固定的程序。首先要确定被测软件的安全规则,把它的安全属性带入到系统中,验证系统程序是否能够遵守设计的规则[3]。 4.6其他测试技术 除了以上这些测试技术,还有一些测试技术因为应用范围有限等因素,没有单独来说。这些技术有白盒模糊测试技术,也有分布式安全检测技术。近些年来,相关技术越来越多,越来越成熟,我们期待着能够从这些新技术中找到未来的发展方向。 5软件安全检测的注意事项 5.1具体问题具体分析 计算机软件安全检测是一个动态的过程,需要我们随时观察,随时修正。不同的计算机软件有着不一样的特点和特性,我们要针对每一种计算机软件的每一个过程来针对性的设计试验流程。让最终的实验结果能够更加准确。 5.2检测人员的多元化 计算机安全检测技术涉及到多个环节和多个行业,每个环节的专业倾向都不一样,想要做好计算机检测的工作,首先要保证检测人员的多样化。在进行软件检测的时候,不能只让软件检测员来负责,还要被测软件的相关专家来辅助。来自不同领域的检测人员互相之间协同配合才有可能把检测工作做好[4]。 5.3对安全软件详细分析在软件的安全检测过程中,要对软件进行详细的分析。区分出需求级、系统级和代码级。对于许多大型软件来说,除了以上三个级别,还有对软件的机构进行分析。安全软件检测是一项复杂的工程。需要我们时刻打起精神应对不断出现的新情况,对不同的安全软件使用不同的分析技术,必要时还可以使用各种辅助工具配合工作。 6结语 计算机软件安全检测技术是维护计算机安全的重要手段,需要我们尽可能的重视起来。本文首先对计算机软件安全的现状进行了介绍,然后对主要的计算机软件安全检测技术进行了总结。 作者:陈传顺 单位:中国移动通信集团广东有限公司 软件检测论文:纺织品检测业务管理软件开发及应用 摘要为提高检验业务的全面质量管理水平,实现任务、人员、数据的传输和共享,设计开发了纤维检验业务流转的管理软件系统。本文介绍了纺织品检验管理软件的必要环节控制,为当前需要业务管理改进的单位提供参考。 关键词:纺织品;业务管理;软件开发 纺织品检测业务管理是纺织品检验日常工作中的一个重要组成部分,过去的业务管理不管是手工还是计算机处理既繁琐、效率低,又不方便数据传输、统计和整合。为了提高业务管理效率和准确性,相关单位都在着手开发相应的业务管理软件,以便实现办公自动化。但因各个单位业务性质、规模大小、业务繁简程度各不相同,采用的业务处理程序也就有所区别,难以得到推广。本文介绍了纺织品检验业务管理软件的开发思路与模块结构,各个单位可以在此基础上扩展和完善。 1纺织品检测业务管理系统概要介绍 本文研究设计的纺织品检测业务管理系统,是对整个业务系统流程进行简单化处理的系统规划,此规划是完整性业务系统中必要性步骤的设计,此系统具有很强的扩展性,是完整业务系统开发的基础开发部分,各单位可根据自身业务特点扩展功能。业务管理系统主要涵盖检测全流程中的必要环节,包括对网上任务的评审、任务单的打印、自动分样、检测结果录入、报告审核、报告自动打印、检测收费核算、检测报告寄送、工作人员考核、检测报告状态对外查询和相关查询统计功能。考虑到各检测机构内部管理不同,业务管理系统主要针对必要性公用性模块的设计,并具有很强的通用性和可扩展性,是各检测机构进行完整业务系统开发的基础开发模块,各检测机构根据各自业务需求也可以提供定制化服务。通过对业务管理系统的严密设计,使整个业务流程的数据标准规范化、过程跟踪追溯化、管理数据严谨化。将样品受理部门、分样部门、检测部门、出证审核部门、证书寄送部门、管理部门通过业务系统科学有效的管理模式和应用技术连接起来,通过建立可视化工作流程模型记录每一步工作流状态,以便于各部门更好地协作工作[1]。 1.1纺织品业务管理系统功能需求 (1)缩短业务流转时间,建立高效流畅的业务处理流程主要体现在:加快样品登记、委托任务单评审时间,快速将委托任务分发给实验室,准确快速地出具报告,快速地将电子版报告上传给客户,将纸质版报告寄给客户。(2)增加信息数据可靠性通过调用标准模板,提高报告的准确度,通过对大量数据的分析,为企业提供可靠的分析报告。(3)提高业务处理智能化降低对流水线作业人员专业知识掌握能力的要求,通过权限的设置,各个部门之间权限分明、信息共享,扩大信息查询的范围,可以按照任意关键字进行查询。 1.2系统设计思路 业务管理软件用于检验机构处理检验订单、评审委托任务单、分样、检验结果填写、出具报告、报告样品物流管理以及各类统计功能的业务管理系统。通过运用业务管理系统,可视化管理业务流程,将接样、分样、检测、出证、人员考核、报告寄送、费用核算等环节智能化管理,提高工作质量和工作效率。业务管理系统功能见图1。 1.3软件设计系统结构 系统采用B/S模式,数据库采用SQLSERVER数据库,开发环境为JAVA,中间件使用Tomcat6.0。详见图2。 1.4系统功能模块结构 检验业务管理系统主要功能由七大模块组成:A.接样管理子系统;B.任务管理子系统;C.检测指标管理子系统;D.检测报告管理子系统;E.检测费用管理子系统;F.人员考核管理子系统;G.报告寄送管理子系统。其中A、B、C、D为检测流程控制主模块,E、F、G为系统辅助模块。详见图3。 2系统主要功能 2.1接样管理 接样管理是检测过程的起始点,用于确认一个检测任务的开始,即针对一个最终形成的检验报告对应一个接样管理记录,功能包括接样添加、修改和作废,相关内容涉及:流水号、样品名称、样品货号、采样时间、委托单位、付款单位(选择)、生产单位、来样时间、检测样品数量、预付金额、要求完成时间、录入人等信息。 2.2任务管理 任务管理是用于明确检测任务的具体信息而设置的,用于分离接样时因任务过多无法一次性填写,所以分离了接样基本信息和项目的输入,也是校核任务后流转下一环节的中转站。 2.3检测指标管理 检测指标管理是用于录入检测指标项的管理,根据任务书管理中的检测项目和检测标准,确定每个检测项目的分类指标项,并输入该项目的检测结果值,最底层指标项来源于系统管理中的收费、考核管理,输入指标需选择记录检测人员,已完成系统整理的人员考核统计。检测指标管理支持选择检测模板,选择模板后相关的检测项目将与检测模板完全一致,可进行项目的添加和移除操作,从而提高录入检测指标的速度。 2.4检测报告管理 检测报告管理包括检测报告的生成和打印,检测报告的指标项在检测指标管理中已经形成,按检测报告格式进行套打,可在检测报告中选择模板,在检测模板定义中可与检测指标管理直接关联,生成打印报告时可不再选择模板,将直接套用检测报告模板生成。 2.5检测费用管理 检测费用管理是检测报告完成后的后续收费管理和已完成任务的费用查询统计,可查看检测报告中的所有项目和子项目的收费情况及总计,可查看预收费用和实收费用,根据客户或时间段进行统计整体收费情况。如检测中客户为签约客户,将从客户余额中直接扣除,并生成客户的费用日志,内容包括报告编号、客户名称、检测费用、余额和扣款日期,在客户查询报告状态中客户也可自行查看费用情况。收费处理中需输入项目为实收费用和收费完成日期。 2.6人员考核管理 人员考核管理模块是放置在系统管理的人员管理中,为了明确数据来源,此功能单独作为一个功能模块列出。人员考核的数据来源于检测指标输入,根据检测指标的考核费用指标进行计算。可按部门、人员、时间和检测项目进行统计查询,获得人员产值和检测情况。 2.7报告寄送 报告寄送是对检测报告寄送方式的企业进行管理,按已完成报告时间段批量打印快递寄送单,寄送单打印后自动将处理状态设置为已发送并记录发送时间,如需重新打印可选择任务或进入客户管理中打印单个寄送单。 2.8系统管理 系统管理是针对系统基础信息进行设置的功能,包括客户管理、标准管理、指标项管理、收费、考核管理、检测模板管理、报告模板管理、人员管理和权限管理。系统正式运行前必须对基本系统信息设置完整,客户、标准、指标等信息发生变化时,必须及时修改。 2.9客户在线查询 在外网开放报告查询和扣费日志查询,检测状态已接样和报告已完成寄出。扣费日志查询可查看检测费用的扣款情况。 3应用效果 本所开发的业务管理软件是集接样、分样、检验、出证以及会员一体化的专业纤检业务管理软件,采用多层架构分模块开发。该软件性能稳定,运行安全,操作简单,管理方便。运行一年多以来,业务工作效率明显提高。改变了以往依靠人工流转,无法记录中间拖延环节与错误而造成工作效率低下的工作模式。应用管理软件后业务流转中样品的接样、分样、检验、出证以及做账等每一道程序都记载人员、时间、工作量及工作质量;流转中前后衔接、准确、快速地处理好每道任务。业务管理软件的应用,减少了检验业务中的等待、重复、不必要的协调等活动,简化不必要的表格填写,整合原职能分工不明确的岗位。同时方便采集、传递和共享数据,向客户提供便捷的业务查询途径。 4结束语 业务管理信息化是时展的需求,随着电子技术的发展、检验规模的壮大以及业务需求量不断扩大,业务管理软件需要不断改进、不断完善、与时俱进,更高效地发展检测服务管理。 作者:陆素梅 软件检测论文:计算机软件安全检测技术简析 [摘要]随着科学技术的不断发展与创新,计算机已经成为人们日常生活工作中的必要工具,但同时随着计算机的应用不断深入,人们对计算机使用性能和安全程度有了更高的要求。计算机的功能由硬件和软件共同支撑,其中计算机软件是计算机赖以工作的基础,针对计算机软件的安全检测技术又是确保计算机安全工作的重要内容。计算机软件安全检测技术是针对计算机软件不同的安全指标进行安全检测,该技术的科学应用可以准确高效地识别出计算机软件中存在的安全漏洞。在本文中对计算机软件安全检测技术中存在的问题和解决方案进行简单分析,以帮助相关技术人员在实际应用中进行参考。 [关键词]计算机软件;安全漏洞;检测技术 0引言 对计算机软件安全性能进行考评是在计算机的软件开发和使用过程中极为重要的步骤,该步骤的顺利实施可以帮助相关技术人员找到软件运行中存在的故障和安全隐患,并可以根据检测结果及时进行修补,以保证软件的正确使用和推广。现行的计算机检测技术在应用过程中仍无法完全避免漏洞和错误的发生,因此在实际的应用中需要相关技术人员采取科学高效的安全检测手法对计算机软件进行评定。 1计算机软件安全检查流程及注意问题 1.1计算机软件安全检查流程 在对计算机软件进行安全检查时,软件多为大型的应用软件,该软件内部往往包含着由多人开发的冗杂子系统,因此对大型软件进行安全检查是一项庞大复杂的工程。在实际的安全检测过程中通常将大型软件的子系统分割成互不影响的模块,对这些模块进行安全检测。大型软件的检测工作通常情况下先对模块进行测试,之后将各个模块组装成系统,然后对该系统的结构进行安全检测,最后在对软件整体的功能和性能进行有效测试,以判断软件的性能指标是否与预期相符,采用这样的检测流程就可以实现对软件安全指标进行科学的考评。 1.2制定高效合理的软件安全检测方案 在对计算机软件进行安全检测之前,需要对计算机软件的功能和特性进行充分的考察,并根据具体的情况制定出科学合理的软件检测方案,以确保安全检测方案实施的高效性。在进行软件安全检测具体工作时,应邀请具有专业知识经验的人员参与,并再配备熟悉和掌握该软件特点的技术人员参与,另外还可以聘请多领域相关的专家参与工作,从多个方面对软件进行考评测试与修正,以保证计算机软件可以达到理想的应用效果。 1.3系统化全面性的分析 计算机软件安全检测是一个冗杂繁复的过程,如何选择有效且可行的检测方案是执行人员需要着重考虑的问题,在实际工作中应该对计算机软件做到系统化和全面性的分析。大型计算机软件的程序通常具有较大规模,在进行软件安全检测时就要求技术人员对软件进行代码级、系统级和需要级的细致检测,另外进行计算机软件安全检测时对同级别检测也需要进行合理的技术分析。 2计算机软件安全漏洞检测方式 2.1形式化安全检测方式 通常情况下若是可以搭建准确的计算机软件数学模型就可以采取形式化的安全检测方法,在实际的应用过程中往往采取形式规格语言进行使用,在检测的过程中常常使用行为语言、模型语言或是有效状态语言等规格语言。 2.2静态模型检测方式 静态模型检测方式是在使用的过程中需要对软件的具体行为和结构框架进行模型建立,在进行检测时实际就是对该测试模型进行检测,通常情况下使用的设备对该模型具有可读性,并可以具体运行,其中应用最为广泛的包括有限状态机和马尔可夫链两种方法。静态模型的检测方法通常情况下采用系统化的建模检测方法,因此与形式化安全检测方法相比更加合理,不需要软件所有的工况都保持不变,而是通过对模型建模得出一系列的测试模型,当该模型经测试后与软件的期望值相同时证明该软件不存在漏洞。 2.3语法检测方式 语法检测方式是又一种较为常用的计算机软件检测方法,该种检测方法通常情况下是基于语法特点在软件的生成功能接口处进行检测,对该接口处的语言和语法进行检测,并在一定的条件下生成检测用的范例,通过改变计算机软件的上级输入条件,并在下级处检测不同输入条件下的输出结果,并根据不同的检测结果对软件的安全性能进行检测。2.4导入故障检测方式导入故障的检测方法是一种融合了传统故障检测技术和动态检测技术的科学软件安全检测方法,该种方法建立在白盒模糊检测基础上并在操作中不需要冗杂的操作规范,但是在查找软件漏洞方面却有很大成效。通常情况下需要考评常见的故障和漏洞类型,并建立系统的故障漏洞树,之后通过对软件的人为测试以对软件的漏洞和故障进行检测,该种检测方法可以极大地提高安全检测技术的自动化程度,因此在未来的计算机安全检测中会得到更广泛的应用。 2.5安全属性检测方法 在进行计算机软件开发过程中编程人员采取不规范的编程规则就容易导致软件产生安全漏洞和故障,因此在软件开发之前由相关部门制定科学的安全编程规则是保证软件安全性的重要手段。在软件开发过程中严格按照安全编程规范,之后按照确定的规则对软件程序代码进行检查,这种方法可以对软件漏洞的交互性和延展性得到及时分析。 3结语 在信息化高速发展的今天,各行各业对于计算机的应用已经达到无可替代的地步,而对于大多数的公司来说数据安全是管理者需要着重考量的问题,在信息安全体系中计算机软件安全检测是必不可少的部分,因此日常工作中对计算机软件进行科学高效的安全检测,是促进计算机软件良性发展的重要内容,相关的技术开发人员需要在今后的工作学习中不断探索出更为有效的计算机软件安全检测方法,真正保障软件使用者的安全应用,维护软件使用者的自身利益,促进市场的平稳健康发展。 作者:鲁艳丽 单位:长春市企业退休人员档案管理中心 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术研究 摘要:对软件程序进行重新设计和编写,是预防安全漏洞、确保软件安全的主要手段。所以,计算机技术人员要不断努力,强化安全漏洞检测技术,保障计算机软件运行安全稳定。在计算机的软件系统中,安全漏洞是对信息系统造成威胁的主要原因,所以,计算机软件中安全漏洞的检测技术成了现今人们探索的重点问题。文章研究了计算机软件中安全漏洞检测技术。 关键词:计算机软件;安全漏洞;检测技术;应用 近年来,计算机技术的应用越来越普遍,计算机软件的发展非常迅速。同时,源代码的数量也随之急剧增加。一些黑客通过代码中的某些漏洞对计算机的软件及系统入侵并破坏。所以,计算机软件的安全问题已经变成了如今系统安全的关键问题之一。 1计算机软件中的漏洞 漏洞是软件、硬件、协议实施中的纰漏,也是系统安全层面的缺失处,让未获取授权认可的攻击方对系统探访、攻击、损害。漏洞的自我特质面可从几个层面表征:第一,是在编订程序的环节内有某些逻辑类失误的生成,该种失误是由编订者粗心引发,较为常见。第二,是在软件的各个数据演算、处理的环节中,也会有某些逻辑类失误的生成,在程序模块中用中等大小同较小、较大的模块比对看出,非中等程序模块失误比率较高。第三,漏洞和软件系统的环境关联度较高。同一台计算机中各异的软、硬件版本、在配置不等的前提下,每各设备共组的软件体系同系统一致但设置不等时,都会有安全层面的缺陷处。第四,软件的整体系统漏洞和时间也有关联性,也就是说在时间长度的延伸下,曾出现的漏洞会被补修、更正,但新的漏洞也同时会更加显现。所以,计算机软件内的漏洞是长久存留的难题。 1.1计算机软件安全漏洞的原发性 通常情况下所谓的计算机漏洞是指由于计算机软件自身含有某些潜在的缺陷和劣势,这些潜在的缺陷和劣势由于自身包含的特点可能引发一些风险或者说造成相对容易的攻击范围。计算机软件漏洞出现的主要原因就是由于计算机软件设计人员的操作存在失误。从上面的分析中可知,计算机软件最主要的就是由于自身存在着缺陷才导致了后天的攻击性行为。计算机软件设计人员在设计的过程中很难考虑全部的设计因素,而且现在的软件设计人员的设计水平良莠不齐,这就决定了计算机软件在投入市场的开始就存在着一定的风险,这种风险是由于计算机软件本身所存在的某些原发性错误引起的。 1.2计算机软件安全漏洞的差异性 计算机软件的应用范围很广,目前市场上存在着各式各样的软件,这些软件适用的工作区域也不一样。一般来说,计算机软件漏洞和其工作的环境之间存在着较为密切的联系,在不同的工作环境内即使相同的计算机软件也可能表现出不一样的漏洞特征。计算机软件的工作环境对于计算机软件的运行起着至关重要的作用,计算机软件主要根据写好的程序代码运行,在不同的设备上,计算机软件的代码执行过程也会存在一些差异,这些差异都决定了计算机软件漏洞的多样性和差异性的特点。 1.3计算机软件安全漏洞的延续性 计算机软件都会不断更新,计算机软件的漏洞也会不断被修复,然后随着而来又会出现一些新的计算机软件漏洞。在使用的过程中计算机软件会随着时间的推移,原先的漏洞会不断被修复,然而程序总会存在新的程序逻辑错误,这些新的逻辑性错误又会导致新的漏洞,计算机软件漏洞就不停地处于这样一个无限的循环中,除非一个计算机软件彻底被市场所淘汰。 2计算机软件中安全漏洞的检测技术 现阶段,信息技术已经成为人们生活中一个必不可少的生活要素。随着科学技术的不断进步,各种计算机软件的不断被开发出来,开发计算机软件的人也变得多起来了。目前,国外有关的专家研究发现,随着计算机软件的大量使用,计算机软件的漏洞的数量和频率都变得越来越高。目前网络黑客的数量也变得越来越庞大,黑客的性质也发现了质的变化,越来越多黑客在利益的驱动下对个人和集体用户展开了大规模的攻击。在这种大环境下,只有计算机技术人员不断提高计算机软件安全漏洞的检测技术才能应对这种挑战。计算机软件内的安全漏洞可检出的策略有2类:一类是静态模式的检测技术,另一类是动态模式的检测技术。 2.1计算机软件安全漏洞的静态模式检测技术 最开始的计算机软件安全漏洞静态检测就是静态分析,但是由于其检验的方式多停留在表面,因此,近些年开始逐渐对其进行研究与创新,静态检测也就逐渐扩充成为2种内容:静态分析及程序检验。其中,静态分析指的是对需要检测的系统程序进行源代码的扫描工作,从语义、语法等角度进行全面解析,同时直接分析待测系统程序的自身特性,利用这种方法寻找漏洞。而程序检验是指抽象系统内的程序源代码。主要借用检验方法,检测软件系统的程序是否符合计算机的需求,特别是对安全的需求,然后对程序中的安全漏洞存在与否进行判定及检验。对于计算机软件安全漏洞的静态检测来讲,其更多注重的是计算机软件系统程序的内部特性,静态检测的方法特点同检测漏洞的特点之间包含着密切的关联。计算机软件中的安全漏洞所执行的静态模式检测,最初是静态模式辨析,但监测的技术手段多侧重于表层。所以,在更深入的探究和研创后,静态模式的检测内涵得以拓展,既有静态模式辨析,也包括程序的验查。静态模式辨析就是对检查测试的系统程序扫描其源代码后,从语法层面、语义层面进行多方位的阐释,并把检测系统程序的特性予以直接化的辨析,借此探寻出漏洞所在。程序验查则是对系统程序中的源代码抽象化。凭借验查手段,检查软件内组的系统程序同计算机所需的相符度,以及能否同安全所需匹配。接着辨识和验查程序安全层面存在的漏洞。该种静态化的软件安全漏洞检测法,更倾向于软件自身系统程序的内存特质,同时和检测漏洞特质有着较高的关联性。 2.2计算机软件安全漏洞检测技术中的安全动态检测 2.2.1内存映射 在攻击群体中,往往多用字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖,进而实施损害攻击。在代码页中实施的映射技能,可让攻击方作出字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖举动时,跳转至简易内存区域中的操控难以进行。从另一侧面来说,在内存的多个地址中,随机性地映射代码页,可缩减揣度地址而发动页面损害攻击的发生比率。 2.2.2非执行栈 近年来,攻击软件的举措多发生在对栈的破坏上,这是因多数操控系统内的栈所属的能写性和执行性所引发。在内部的变量存储中,栈的载体中有核心数组的变量,攻击方借此可将恶意的代码发送至栈内,并探寻出代码执行手段。而要规避栈的侵袭、损害可执行的有效策略为,更改栈内执行代码使其不可执行。这样更改后即便攻击方将恶意的代码送至栈内,但代码不可执行很好地缩减攻击的成功率,让程序不被损坏。 2.2.3安全共享库 某些计算机运行了安全性极差的共享库就会引发软件安全漏洞。共享库的安全度高可用对攻击方的损害行为很好的防预,而安全度低的共享库则易被损害。安全化的共享库是动态化的链接模式运作,在程序运作环节将多类安全度低、没安全性的函数运用予以拦截,并进行另外的测验,进而保证计算机软件整体的安全。 2.2.4沙箱 沙箱法是对某些损害性攻击的防预,即借助某一程序的资源访问限定来实现。如某些调动函数会被编入C语言中,而某个软件自身是不会有此种调动函数的。若出现了软件运行时有类似调动函数的运行,软件已经被恶意侵入。但在恶意侵害之前,运行沙箱对其做出限定,则在入侵后不会有不良损害。 3计算机软件中安全漏洞检测技术的应用 3.1预防竞争条件的漏洞 漏洞的成因中也有因竞争条件而引发的缺陷,对其防预的策略就是将竞争成因的编码执行原子化运作。编码是最小的执行单元,在运作程序环节内不会有任意状况对其实施干扰。原子化运作就是用锁定的操作,对某一特定的状况更改而衍生的问题予以防预,这样可对应用文件名体系实施间接化的调用,可表述出应用文件或使用的句柄。 3.2预防缓冲区的漏洞 对于缓冲区内的漏洞可借助软件程序内危险值高的函数验查来实施防预,将安全度较低的软件用高安全度的新版本替换。 3.3预防随机出现的漏洞 在对随机性的漏洞实施防预时,可借助随机性高的发生设备来进行。随机发生设备有着自属密码演算,可确保随机数流的高安全度。在软件被恶性侵害,对算法每一细微处都掌控,但数据流不会形成,进而起到防预能效。 3.4预防格式化字符串的漏洞 执行严密、谨慎的防预方案,直接性地在数码中运用格式常量,让供给方找不到可创设格式串的缺陷处。个数函数在不定参数时往往会有格式化字符串的缺陷潜藏,对此类函数运行时就要让每一参数的数目有保障,均衡稳定。 3.5计算机软件安全漏洞的防范措施 计算机软件安全漏洞检测技术应用的过程中,一方面要避免缓冲区漏洞,认真检查程序中的危险函数,使用安全的计算机软件,不用盗版软件和非法软件,时刻做好缓冲区漏洞的处理和防范。一方面要避免竞争条件漏洞,在竞争代码原子化操作的过程中,借助于文件句柄和其他文字描述字,保证计算机软件的安全。另一方面要避免格式化字符串漏洞,尽可能地使用源代码中格式常量,进而避免留下格式串机会,并防止随即数漏洞,提供安全的随机数据量,并对全部算法细节进行加密。 4结语 21世纪是一个计算机技术高速发展的社会,随着经济社会的发展和经济全球化的影响,计算机技术在我国得到了大范围的发展,在我国的各个领域中目前都离不开计算机,计算机的产生为我国的现代化建设提供了不竭的动力。但是,随着信息技术的不断发展也逐渐暴露出一些潜在的问题。目前,计算机的安全性已经成为人们关注的焦点。随着开发的人越来越多,使用的人越来越多,恶意利用计算机软件获取个人信息、破坏计算机安全的人也就变得多起来了。目前,计算机安全已经成为世界各国高度关注的一个问题。有关的技术人员必须引起高度的关注才能有效解决计算机软件漏洞,给计算机系统一片绿色的天空,给人们的网络环境和信息安全提供一个新的平台。总括来说,当下的周边环境内,计算机软件安全漏洞的检测技术演化为基础通信验查、基础计算机安全检测的手段。运行的每一软件安全性更多侧重在程度的编订、漏洞的遏制层面。所以,探究计算机软件的安全类漏洞检测技术,并对该技术的运用辨析,是当下工作者需更深层考量的事务。 作者:陈国栋 单位:山东电力高等专科学校 软件检测论文:计算机软件安全检测技术研讨 摘要:随着科学技术的不断发展,计算机软件的种类也越来越多,满足了人们日常生活和生产过程中的不同需求,从而在一定程度上使软件的安全性能呈现出多样化发展趋势。软件在运行过程中也开始出现各种安全漏洞,对计算机和互联网的安全使用造成了很大威胁,因此,研究计算机软件安全检测技术的应用显得十分必要。 关键词:计算机软件;软件安全;安全检测 0引言 随着我国社会经济的飞速发展,在电子计算机科学技术不断完善和成熟的今天,计算机已融入到人们生产和生活的各个方面[1]。计算机的使用建立在相关计算机软件基础之上,不同的计算机软件满足人们不同的生产和生活需要,尽管为人们提供了诸多便利,但其安全性一直是困扰计算机使用的障碍,也给互联网安全造成了威胁。所以在当前的计算机软件开发过程中,对其进行安全性检测已经成为了一项核心内容,这种措施能够有效帮助相关的软件开发人员找出潜在的安全隐患,并在此基础上采取一定的应对措施,保障计算机软件在使用过程中的安全性。 1计算机软件安全检测的基本形式 计算机发展使得用户在软件使用过程中,对其安全性有着更高的要求,主要表现为:①用户安装计算机软件后,并不会对计算机本身的正常使用产生较大影响,如计算机运行速度明显变慢等;②在用户使用计算机软件的过程中许多个人信息被留下,计算机软件安全性得不到保证,与用户相关的使用信息就可能被泄露,从而影响用户的隐私保护,计算机软件声明周期中出现安全问题的原因[2]如图1所示。因此计算机软件开发人员在软件开发过程中,要利用一定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,并对其修复以提高计算机软件的安全性,降低使用过程中存在的风险。计算机软件安全检测是在计算机软件开发过程中,对软件的安全性能进行检测的一个过程,以找出程序中容易发生的错误。当前软件安全检测技术主要有动态和静态两种检测形式。计算机软件安全检测是指利用相关检测技术,在软件开发过程中对软件的漏洞和缺陷进行系统性的检测,从而保证软件的功能达到预期效果,计算机软件的安全检测内容主要集中在简单的计算机软件安全功能和安全漏洞检测方面:安全漏洞检测是检测计算机软件的安全缺陷及在计算机使用时产生的安全隐患,其停留在对普通计算机软件缺陷的检测方面,这类问题的解决主要是通过软件升级或版本修复;而计算机使用的安全管理、授权、访问控制和机密性等是计算机软件安全功能检测的主要内容,其主要对计算机软件安全功能起到了检测判断的作用。 2计算机软件安全检测的基本要求 首先,在计算机软件安全检测的过程中要使用科学有效的安全检测方法。鉴于计算机软件程序的复杂性,简单的检测方法会导致软件中很多潜藏的安全问题不能被排除,所以开发人员一定要在了解软件的相关特性以及检测软件的使用条件后,根据实际情况选择适合的检测方法,制定出科学合理的检测方案,同时在细节方面也要根据相关要求进行深化和细化。其次,对计算机软件的检测需要多类人员共同参与,才能尽可能多地排除软件中潜存的安全威胁,主要是因为软件漏洞存在于软件开发程序的各个环节,所以多元化的人员参与有利于实现检测方法的多样性,使排除安全隐患的几率更大。在软件安全检测过程中,除了需要具有专业软件安全检测技术的人员参与外,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,以排除更过的安全风险,满足软件使用的安全要求[3]。最后,在对软件进行安全检测的过程中,还要选择合适的安全检测方法,选择前首先要对计算机软件检测的各种方案和案例进行分析研究、归纳总结,得出一般的检测规律,并结合具体要求,选择适合的检测方法,制定合适的检测方案,将检测过程具象化。通过电脑模拟对制定的检测方案建立数据模型,而语言支持在这个过程中帮助模型实现形式化的表现。以上环节结束之后,再开始检测模拟系统,这也相当于对软件进行了运行和结构的安全测试。 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 这类检测技术的主要检测对象是计算机软件中的语法,最终检测结果也会因为最初输入条件的不同而产生差异,其监测流程如图2所示。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,并及时恰当地作出处理,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 计算机软件运行环境的变量是动态安全检测的主要检测对象,它包括内存、栈等在内的诸多信息,主要是对漏洞等风险因素进行检测,其检测流程如图3所示。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。这种检测技术的使用,由于不需要修改计算机软件源码,所以很好地保证了计算机用户的隐私安全[4]。随着计算机在商务应用中发挥的作用越来越大,其普及率也越来越高,为了保证商业机密的安全,这种软件的检测技术更加适用于商务性,从而也保证了在商务领域的推广和应用。 3.3静态安全检测 基于程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术的重要特征,这类检测技术的应用,需要事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,在此基础上,静态安全检测技术才可以被使用,静态检测技术中一种类型推断技术的检测流程如图4所示。在利用这种安全检测技术进行检测之后,再将测试模型和待检测的数据进行对比,如果计算机软件具有良好的安全性能,它们的期望就会一致。在当前计算机安全检测技术不断发展和成熟的背景下,静态安全检测技术的种类也越来越多样化,并且越来越多的安全技术人员投入到此研究中,静态安全检测技术必将得到更为充分的发展,并且在相关计算机软件安全领域发挥重要作用。 3.4混合安全检测 混合安全检测技术实现了计算机软件动态安全检测与静态安全检测的结合,它吸收了两种检测技术的优势,同时也克服了两种单一技术中的劣势,所以在计算机软件安全检测技术中有着较为优越的检测能力,从而使这种混合安全检测技术获得了更高的检测精度,扩大了检测的应用范围,也推动了漏洞检测技术在相关的计算机软件安全检测技术中的发展。如图5所示就是混合检测技术中的Fuzzing检测技术流程。 3.5基于web技术的安全检测 这类检测技术是基于web技术的逐渐推广和广泛应用,随着Web技术的不断发展,在计算机软件安全检测中发挥着越来越重要的作用。相较于之前的计算机软件安全检查技术,基于Web技术的安全检测技术在检测性能等各方面都表现出优异的成绩,它具有更优的灵活性、高效性和先进性。在检测过程中能够对计算机软件中存在的安全风险和漏洞进行及时有效的修复,同时也保证了计算机的安全、可靠、高效运行。在我国计算机软件安全检测技术不断发展和提高的今天,这种检测技术的成熟和推广是一种必然趋势。 4结语 计算机安全检测技术的应用在计算机日益普及的今天是非常必要的,它为计算机的安全使用和良好运行提供了重要保障,并且在科技日新月异的今天,相信相关安全检测技术的发展和完善必将取得更多成果。 作者:关若飞 单位:南京中医药大学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术分析 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键,计算机软件是否能够运用于计算机中,也是需要对软件安全性进行评估,只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞,并排除软件使用中的风险性问题,保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件,一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验,而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击,则将影响计算机的运行,甚至系统崩溃。由此可见,计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术,并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测,排除可能存在的软件问题,以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术 静态检测技术,顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击,因此利用静态检测技术,排除软件编写中语法和程序的错误,可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况,利用“与”或“非”等逻辑输入形式,根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术 形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性,根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析,来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测,分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明,发现软件设计上的数学错误和逻辑问题,以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术 基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术,也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术,是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性,即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障,通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式,来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态,能够进一步评估软件在故障时的不足之处,以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中,还能够结合硬件的故障注入技术,实现软件与硬件的同时检测,以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术 基于属性的安全检测技术,首先需要确定软件的安全属性,并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性,但根据系统与软件的安全属性,则表现为软件在编码上存在不足,难以维护软件的安全属性,可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术 其他的软件安全检测技术,比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发,如基于“白盒测试”的安全检测技术,则主要从软件代码出发,发现编码中出现的语法问题。此外,还有基于软件功能进行测试,分析软件模型的功能性,具有较强的实用性,能够有效检测出软件设计中的问题,以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析 计算机软件安全检测的进行,需要根据计算机软件的大小而决定,对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成,首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测,如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测,软件结构是否完整,是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试,检测软件在使用中是否可以实现特定功能,通过故障注入等方式,还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试,分析计算机软件与系统的兼容性等等,以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容 在对计算机软件进行安全检测时,需要把握好相关注意事项,同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多,需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择,同时需要按步骤进行检测,规范化检测程序,以保障安全检测的良好效果,发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中,需要进行系统的全面分析,以综合考虑软件与计算机的兼容状况,才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多,在实际运用中,需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法,将能够维护计算机网络的安全与稳定,提升计算机软件的可靠性。 作者:廖肇军 单位:江西现代职业技术学院 同济大学软件学院 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术分析 1漏洞产生的原因、形式及主要特点 1.1漏洞产生的主要原因及形式 漏洞在本质上可以理解为系统中存在的缺陷和弱点,其会对计算机系统造成一定的威胁,漏洞产生的主要原因是由于开发设计人员的失误造成的。通常情况下其有两种主要的表现形式,分别是功能性漏洞和安全性漏洞。功能性漏洞主要是系统软件使用过程中产生的运行错误及流程错误等,而安全性漏洞主要会对计算机软件及整个系统的运行造成较为严重的影响。 1.2漏洞的主要特点 首先,漏洞的产生主要是在程序编制过程中疏忽造成的,而数据处理与计算相比会更有可能出现逻辑性错误。其次,漏洞与具体的系统环境之间是存在着相互联系的。第三,系统漏洞与时间之间存在着紧密的关联,随着时间的推移在旧的漏洞基础上可能会产生新的漏洞问题,其具有长期性。 2静态检测技术 最初期的计算机安全静态检测在本上指的就是静态分析,但是由于其验证方法的不同所以又可以分为静态分析和程序验证两个主要形式。首先对于静态分析而言,其主要是通过系统中各程序代码的扫描,并在语法和语义等层面对其进行全面理解,随后对程序自身的特性进行直接分析,从而找出存在的漏洞问题。而程序验证主要是采用验证技术对系统程度能否存在安全漏洞进行检验,重点关注的是安全方面的要求。 2.1漏洞分类检测 在静态检测中,其关注点主要集中在系统程序内部的具体特征上,其进行检测的漏洞特征是与其技术特点有着较为紧密的联系,并且对安全漏洞的分类方法较多。对于大多数的检测技术而言,其能够有效覆盖的漏洞都具有一定的零散性,所以较难找出其在漏洞类型上的共同点。为了方便对其比较,我们可以将其分为安全漏洞和内存漏洞。安全漏洞主要是指数据流的错误和偏差状况,而内存漏洞主要是指数据的储存与类型是否正确等。 2.2静态检测技术 2.2.1静态分析 静态分析中最为常用的技术方法是词法分析,其也是应用最早的静态分析技术,其将系统程序分解为若干个小片段,随后将其与嫌疑数据库进行对比,从而发现漏洞问题并进行评估和判断。但其只停留在语法检查上,还应在安全规则基础上通过特定语法形式对其加以描述,并利于规则处理进行相应的接收处理,随后将其装换成分析器可以进行接收的相关表达内容,并对系统程序的行为进行检测和对比分析。 2.2.2程序验证 程序验证的主要方法通常有符号化法和模型检测两种,其中符号化法主要是采用将抽象模型状态转化为语法树描述公式,并对其公式的有效性进行判定。模型检测一般情况下需要将实践中可能出现的状态一一列举出来,但是由于系统软件自身的复杂性,其程序模型的规模较为庞大,因此主要是对其部分程序及属性进行抽象模型的构造,并通过内存建模来实现对时序漏洞的有效检测。 3动态检测技术分析 3.1内存映射技术 在攻击者常用的攻击当中,有一种以NULL界位字符串来进行内存覆盖,通过对于映射代码页的应用,我们可以将NULL界位的字符串跳转到低内存中的难度增大,换言之就是说将代码页随机映射到不同的内存地址上,从而在一定程度上防止对页面的攻击。 3.2安全共享库技术 安全共享库技术主要是通过采用动态链接技术,从而使程序运行过程中拦截就有不安全性因子的函数的使用,并随时对函数的参数进行检测,该种当时在Windows以及UNIX上得到了较为广的应用。 3.3非执行栈技术 当前基于栈而进行的软件攻击事故相对较多,其主要是采用想栈中写入恶性代码的方式来进行软件攻击,因此最为直接的防范方式就是拒绝栈执行代码,由此才能使得攻击者在栈中写入的恶性代码不被执行。 3.4非执行堆和数据技术 一般情况下,堆是在程序运行过程中动态分配内存的区域,而数据段是在程序编译时已经初始化,因此如果数据段与堆都不执行代码操作,那么攻击者在其中写入的代码就不会执行,如果将其与非执行占技术相结合,会使写入的恶性代码彻底丧失执行的机会。 4结语 在信息时代环境下,计算机软件安全已经成为了计算机通信安全的重要基础保障,通过静态检测技术以及动态检测技术的综合应用,必定能有效的消除计算机软件方面存在的漏洞,大大降低计算机运行风险,提升其软件安全性。 作者:章立 单位:江西旅游商贸职业学院 软件检测论文:鼠标角位移检测的软件设计方法 1鼠标电路简化及光电码盘精度提高 将机械鼠标改造成为角度传感器,只需要用到其光电码盘及光电检测模块,因此可以将鼠标的电路图简化成如图1所示的形式,包括发光二极管、光敏三级管、鼠标芯片。光电码盘每转过1周能够产生36个脉冲,再由鼠标芯片进行4倍频细分,使得光电编码器每转能够产生36×4=144个脉冲。即最小能够分辨的角度是360°÷144=2.5°,显然精度不够高,因此我们可以在光电码盘前端加上两级齿轮传动,来将分辨率放大16倍,其最小能够分辨的角度是360°÷(144×16)=0.15°≈0.2°,如图2所示。鼠标光电码盘的大小一般为20mm,考虑到尺寸的搭配,齿轮可以选用玩具车上的塑料齿轮,这种齿轮价格十分便宜。其模数一般为0.5mm,如:1、3号齿轮可以选用40齿(直径20mm),2、4号齿轮选用10齿(直径5mm)。 2软件设计 软件设计采用VisualBasic语言编程。程序包含两个部分,第一部分是将芯片初始化设置,去除自动加速功能。其具体方法是,程序向芯片发送十六进制代码E7,命令芯片关闭自动加速功能,当收到应答FA后,表明设置完成。加速功能去除后,程序执行第二部分,检测并计算码盘转角位移及速度。该部分程序中包含1个时钟控件Timer和1个计数器Counter。当光电码盘顺时针转过1个栅格时,计数器Counter加1,逆时针减1,由此可以求得角位移。将位移对时间进行微分,即可求得角速度,其具体方法是,时钟控件每秒触发1次,并记录下计数器当前值与前一秒的差值Ti。一般机械鼠标采用PS/2串口输出,对于一些不支持PS/2接口的电脑,采用一根PS/2转USB串口数据线就能将设备插入电脑。当设备插入电脑后,电脑实际上会将该设备识别为鼠标设备,因此当光电码盘旋转的过程中,鼠标指针也会做出相应运动。从而鼠标指针移动的步数可以准确地反映码盘转过的栅格数目。通过捕捉鼠标指针,可以使得计数器Counter的数值随着指针同步变化。然而当码盘总是朝着一个方向转动,鼠标指针可能超出边界而停止。对此可以在程序中加入一个判断函数,当指针超过边界时,立刻通过SetCursorPos(X0,Y0)函数将指针调回原点重新运动。程序流程图如图3所示。 3结语 本文提供了一种可快速将机械鼠标改造成为角度传感器的方法,能够实现一定精度的任意范围的角度测量.经过测试,其性能稳定。该方法最大的优点是无需开发单片机或者考虑外设与电脑的通讯协议,只需通过简单的编程或者直接运行本文所给出的程序代码,就能快速实现角位移及角速度的测量。 作者:唐灵俊 杨旸 周思柱 李宁 单位:长江大学机械工程学院 软件检测论文:安全漏洞检测计算机软件论文 随着科技的发展,计算机在社会中的地位越来越高,于此同时源代码数量也不断增多,由于这些漏洞的存在,很多黑客就利用这些代码中的漏洞进入到计算机软件中实施破坏。因此,计算机在给人们带来方便的同时也为信息系统的安全埋下了一个定时炸弹,安全问题已经成为系统安全最主要的问题。随着计算机更新速度加快,出现的漏洞越来越高,由于利益的驱使,黑客对其的攻击形式多样化。因此,在不断提高漏洞检测技术的基础上,需要寻找弥补漏洞的有效方法,只有这样才能保证计算机安全运行。 1计算机软件存在的安全漏洞 随着我国经济的不断发展,科技技术有了很大进步,互联网中的信息系统使用范围不断扩大,在各个领域发挥着不可取代的作用。由于计算机软件中有很多的安全漏洞,因此很大程度上信息系统就产生了一定的安全隐患。软件中的漏洞会对信息系统造成非常大的威胁,这就需要对计算机软件中的安全漏洞进行必要检测,安全漏洞检测是现代信息系统安全运行中非常重要的课题。计算机软件漏洞是指计算机系统在编程时出现的错误导致的缺点,这些缺点非常容易使计算机软件产生一些安全隐患和计算机自身的危险,计算机系统对有恶意的网络信息有非常高的敏感性,极容易出现对系统攻击行为。之所以出现这种情况,主要原因是在软件开发和研制过程出现的一些问题。漏洞主要有两种:安全性漏洞和功能性漏洞。安全性漏洞指的是在大多情况下漏洞不会影响计算机的正常运行,如果漏洞被黑客发现,软件运行时就会出现错误,严重者计算机会执行错误的命令,有很大的危害性。功能性的漏洞是指漏洞能够影响计算机正常运行,比如运行结果错误等等。漏洞特性主要表现在四个方面:1系统编程时由于编制人员的疏忽很容易出现逻辑性的错误,这种由于疏忽出现的错误很多是疏忽大意所致。2计算机在运行任务时很容易产生逻辑性错误,不同大小之间的程序模块相比可以看出逻辑性错误的发生率很高。3漏洞和软件环境有很大关系。4系统漏洞和时间也存在一定的联系,随着时间的延长,旧漏洞被修复但是也会产生新的安全漏洞。 2计算机软件安全漏洞的各项检测技术及应用 2.1安全静态检测 计算机软件安全静态检测,注重的是系统内部特性,静态检测和漏洞两者之间有共同的特点,这些特点之间也有很大的关联。目前漏洞的划分方法主要有安全性漏洞和内存性的漏洞。安全性漏洞对数据流的误差比较注重,很大程度上由于错误的内存形态而形成的;内存性漏洞对数据的准确性和类别有很大的注重性。因此,这种漏洞主要的检测技术方法就是在内部存储空间进行建模。因为静态检测方法之间有很大的不同之处,漏洞的处理也有很大的不同之处。所以,一些监测技术只能对漏洞进行必要的检测,但是一些方法在此基础上还能够对漏洞进行很好的处理。安全静态检测方法主要是对程序的代码进行扫描,对其中的关键句进行详细分析,然后根据设置的漏洞特性和标准对系统进行全面检测。分析关键语法是最早的静态分析法,它在分析时只对语法进行检查,把系统中的程序分为不同段落语句和数据库相互对比,如果发现有疑问,对其进行仔细的判断,从而进行检测;另一种检测方法就是按照标准进行检测。由于系统自身就是编程的标准,根据标准对计算机程序进行描述,可以通过语法对其进行描述,最后对系统进行整体检测。 2.2安全动态检测 2.2.1内存映射很多攻击者在对软件进行破坏时为了达到目的,会经常用到“NULL”结尾的字符串进行内存覆盖。采用代码页映射技术,攻击者能够利用“NULL”结尾字符串进行内存覆盖。 2.2.2非执行栈目前,出现了一些栈攻击软件的问题,主要原因是系统中栈的执行能力,由于栈内包含了所有数组变量,所以,攻击者通过向栈中书写一些恶意代码,再进行代码执行。预防这种攻击方法最为有效的方法是打破栈的执行力,使代码不能够进行执行任务。2.2.3安全共享库有些计算机中的安全漏洞主要是使用了不安全的共享库所致。安全共享库很大程度上可以预防恶意攻击行为。安全共享库有拦截和检测功能,主要是指使用动态链接方式进行程序运行,把不安全函数进行拦截和检测,最大程度上保护软件的安全。 2.3计算机软件安全漏洞检测技术的应用 安全漏洞检测技术直接关系到计算机的安全应用,其中在计算机软件安全漏洞检测中,其各项技术的应用主要集中在:第一,防止竞争条件安全漏洞应用。这种漏洞的应用一般是采用原子化处理竞争编码,这种编码有锁定功能,原子化操作进入锁定状态,详细的描述使用文件,很大程度上预防由于使用文件的变动使系统产生漏洞。第二,缓冲区安全漏洞检测技术应用。缓冲区安全漏洞检测主要是对软件程序中的一些疑问函数进行详细检测来预防缓冲区安全漏洞。第三,随机漏洞预防应用。对于随机漏洞的检测和预防需要用到性能良好随机发生设备,这种设备能够准确的对随机漏洞进行预防,其中最主要的原因就是该设备有密码算法。第四,格式化字符串漏洞检测技术应用。这种检测技术的应用一般是在代码中使用格式常量。 3结语 有上文可以看出,随着计算机的发展,计算机软件漏洞检测技术能够很好的对计算机中的漏洞和病毒进行安全检测,已经成为了现在计算机检测最实用的方法。软件的安全主要体现在编程和清楚漏洞方面,所以,需要对计算机软件安全漏洞检测技术不断提高,使网络信息系统更加安全的运行。 作者:汪刚 单位:南京工业职业技术学院 软件检测论文:计算机软件安全检测法综述 1计算机软件安全检测的流程 由于计算机软件的系统规模比较大,系统中又包括了很多子系统,在各个子系统中又包括了很多模块。一般来说,计算机软件安全检测工作要严格按照以下流程进行检测:对各个子系统中的模块进行测试;对软件系统进行组装工作;对计算机软件的系统结构进行准确检测;测试计算机软件的性能与功能;测试计算机软件系统。 2计算机软件安全检测的方法 2.1形式化安全检测 形式化安全检测,是以计算机软件数学模型为基础,运用形式化、规格化的语言,所构成的一种形式化说明形式。该种方法主要模型语言、有效状态语言和行为语言三种形式化、规格化的语言。形式化的安全检测所使用的检测方法,以模型检查和数学定理模型证明为主。 2.2语法检测方法 语法检测方法,是一种运用语法形式,对生成功能接口的计算机软件进行检测的一种方法。通常情况下,这种检测方法主要以对计算机软件进行研究和反映为目的。也就是说,在不同的输入环境下,对计算机软件的不同类型进行的反映。 2.3以模型为主的计算机软件功能检测方法 以模型为主的计算机软件功能检测方法,在实现计算机软件行为与结构建模相结合的前提下,所组成的一种测试模型。这个测试模型具有满足检测机器要求的可读性功能。以模型为主的计算机软件功能检测方法与形式化安全检测方法,在进行对比后,前者将系统模型中的一组测试用例,运用该组测试用例对等待检测的计算机软件系统进行测试工作,在获得充分的信息证据后,证明待检测软件系统行为与模型期望之间的一致性。其不对待检测计算机软件的系统、规格说明之间的一致性进行检测。以模型为基础的安全静态检测方法主要运用有限状态机与马尔科夫链两种检测方法。 2.4模糊式检测模糊式检测,在运用白盒模糊检测方法的基础上,将传统检测方法和动态检测相融合,实现了传统检测方法的升华。虽然模糊式检测方法比较简单,但是其能够将程序中的bug揭示出来,并对现实中存在的错误模式进行验证,在软件发货之前,能够提示可能阻塞的攻击渠道。 2.5以故障注入为基础的安全检测 经过具体的实践证明,以故障注入为基础的软件检测方法,对于提升计算机软件安全检测方法的自动化水平具有十分重要的作用。 2.6基于属性的检测方法 通过将基于属性的检测方法和其他种类的检测方法进行对比后,了解到该种检测方法能够全面的对计算机软件系统安全漏洞的扩展性、交互性进行分析。在运用该检测方法时,要对计算机软件的相关规范章程进行了解,将规范章程作为安全检测工作的重要属性依据。然后运用安全属性检测计算机软件系统程序的代码,对计算机系统代码和规则的符合性进行严格的验证。 3结语 总之,计算机越来越广泛的应用在人们的生活、工作和学习中,其自身的安全性能对人们使用计算机具有十分重要的影响。因此,需要运用科学、合理的软件安全检测方法,最终有效的提高计算机的安全、稳定运行,提高计算机信息的可靠性,增强计算机软件的性能。 作者:段立峰 软件检测论文:软件工程的安全检测及维护 摘要:随着计算机技术的普及,以及通信技术的不断发展,软件的开发效率也越来越高,各类软件的更新换代速率也直线上扬,软件工程也更受到人们的关注。随着计算机技术的普及,以及通信技术的不断发展,信息软件的应用也越来越广泛,在这一大背景下,软件工程的安全检测以及后期的运维的重要性也逐渐凸显出来。尤其是安全监测,其作为软件工程正常运行的核心板块,软件工程的安全对于整个系统来说有着极大的意义。为了能够设计出更加先进的软件,进一步的提高计算机技术,就必须要对软件工程进行系统统筹,以此来构建新的通信系统,让系统更加稳定。为了加强软件工程建设,就必须要对其进行深入的分析,并在此基础上进行针对性的对策提出。笔者根据相关资料,对软件工程的安全检测与维护进行分析。 关键词:软件工程;安全监测;维护分析 0引言 大数据时代下的发展都带有时代特有的印记,当前,我国的网民已经突破了七亿大关,就是这些庞大的受众,推动了计算机软件的开发,也推动了计算机技术的突破。在这种信息化的大潮流中,软件工程日益重要,但却在发展中也因为软件自身的缺陷而带来了一些网络安全问题。我们不得不意识到,由于信息网络安全问题的屡次出现,而造成了一些严重问题。软件工程时刻遭受着安全风险,这些风险不管是由于软件本身的缺陷,还是运维当中的系统原因,亦或者是人为的因素,都会给整个通信系统带来严重的威胁,造成数据的泄露,系统的崩溃和瘫痪,为生产生活带来消极的影响。正是因为软件工程自身具有的特殊性和重要性,以及其所面临的严峻环境,就必须要让我们时刻的提高警惕,进行安全检测技术的提高,进行维护措施的制定,以此来保障网络系统的安全。 1软件工程的安全检测与维护内涵 1.1安全监测 计算机软件安全检测与维护对计算机技术的应用有着至关重要的作用,要想更好的应用于人们的生活与工作当中,就必须重视软件工程安全检测与维护技术的研究[1]。因为在应用计算机技术的过程中,软件工程经常会出现一些非人为因素的故障和安全问题,安全检测与维护技术就可以及时发现其中存在的问题,及时采取措施进行修补,保证计算机软件正常运行。在现实生活中,计算机软件工程的安全检测技术主要有静态和动态两种检测方式,安全性方面的测试主要分为性能测试、渗透测试和验证过程三个方面[2]。 1.2软件工程维护 任何产品都有属于自己的生命周期,软件同样有着属于自己的生命周期,它的生命周期过程为定义、开发、运行维护。软件的开发和应用最主要的目的就是为了满足用户的需求,这也是软件工程最根本的目标。这也就告诉我们,软件在应用的过程中,如果出现了非人为因素的错误或者问题,安全检测与维护技术就会及时的采取有效的措施,进行修补、改进,只有这样才可以将软件工程逐渐趋于完美,才能够更好的适应各种环境[3]。 2软件工程的安全检测 2.1流程 第一,进行全面检测,由于整个软件工程是一个由多个个体集合而成的整体,因此,在进行检测时,就必须要全面,对每一个涉及的元素都进行检测,以此来发现其中所存在的问题,并且找到这些问题后能够及时的解决,以此来提高软件的稳定性,提高软件工程的整体性能。第二,通过了全面的检测后,就需要进行针对性的检测,对软件的功能质量进行检测,并测试软件的功能运行是否正常。第三,需要对不同环境下的软件工程进行检测,以此来确保在不同的环境下也能够正常运行[4]。 2.2检测方法 一般情况下,软件工程的检测主要是基于数字模型而进行的,属于形式化检测,通过这种检测来提高软件本身的安全性能。静态检测包括词法分析;通过各信息片段与程序细节的比对来确定不同,以此来找到新的概念点,确定软件的性能[5]。程序解释;通过在原有的程序中嵌入新代码来进行软件保护,该技术不需要对原软件程序进行修改。而静态检测技术则包括一下几个步骤;规则检测;在进行软件工程构架时,都会有许多的软件系统支持,一旦出现不稳性,可以对这些软件和信息进行检测,通过对个体的分析来确定整体的安全性,避免由于人为失误而造成软件泄露。动态监测,包括了属性测试,这主要是对软件的各个部分进行检测,对相关的内容进行对比,找出不稳定因素。故障分析;这一方法是将可能的故障作为检测对象,并进行检测排除,以此来确定软件本身是否稳定。 3软件工程的维护 3.1软件工程的维护类型 软件工程的维护类型主要包含了适应性维护和改正性维护两种。适应性维护;主要是针对其所处环境而进行的维护,通过对软件工程环境的改变,来检测不同环境下其功能的正常性,并且对存在的问题进行及时的修复和调整,以此来让其具有更好的适应性。改正性维护;主要是通过对软件的实际使用来发现其中存在的运维问题,通过软件执行过程中存在的漏洞进行针对性的维护修复。 3.2维护方法 对整个维护体系进行系统统筹,制定周期性的维护计划,对相关的软件进行维护、修复和后期的运维管理,以此来保障其拥有合适的运行环境。其次,要不断的提高维护的手段,要与时俱进,将新技术融合到软件维护上去,通过这些新的高超的维护技术来提高维护的水平,以此来确保软件的运行质量,以此来建立良好的运行新环境[6]。 4软件工程的安全检测与维护 4.1定期进行维护检测,对系统进行实时监测 为了加强对软件工程的管理,就需要时刻的保持警惕,并且需要实时的对软件工程进行监控,按照计划对其进行系统检侧,以此来查处系统中所存在的病毒和风险。在这种系统检测中一旦发现问题就要及时处理,避免这些病毒的扩散,变被动为主动,以此来保障网络通信的安全。在软件工程中流传的相关数据以及各节点之间的数据传送都需要定时的清理和检查,如果节点之间和所传输的数据之中存在病毒和风险,就需要及时的做出处理,以此来提高系统的耐受性,提高其稳定性,保障数据的安全。 4.2提高核心技术的自主性 软件工程内部所关联的核心技术决定了其自身的安全程度,为了提高其进行自我保护的力度,对于核心技术就必须要有自主性。由于这些核心技术一般都是多方参与,或者是直接进口,因此,本身就具备一定的风险性。因此,我们必须要在核心技术上加大投入,努力的进行新技术的开发,不断地进行突破,以此来保障核心技术的竞争性和保密性,避免一些由于核心技术的缺失而造成的恶意攻击和网络的不稳定。也只有不断地进行技术突破,不断地对软件工程进行完善,提高防火墙功效,提高传送的安全性,才可以让软件工程在真正意义上获得稳定。最终保证软件工程的质量,确保其安全。 5结语 计算机在不断地发展中为人们的生活带来了极大的便利,不管是生产经营上,还是在日常的信息交往上,可以说从根本上改变了我们的交往方式。而软件工程的发展则是让计算计技术进步的核心,也正是如此,软件工程的安全监测和维护也越来越得到人们的关注。但是随着社会的进步,不断有新的技术被研发出来,因此要想符合时展的脚步,就必须不断研发新的软件工程检测技术与维护技术,从而符合软件工程行业的发展。为了让软件工程能够得到更好的发展,我们必须不断为其创造良好的条件,提高检测和维护的技术,为其发展提供助力。 作者:邵嘉伟 单位:江西服装学院 软件检测论文:电力软件缺陷代码检测技术研究 摘要:为了确保电力信息系统能够得以正常操作,进而强化系统功能,提高工作质量,减少成本费用的支出,应及时改善电力软件代码缺陷检测效率低下、自动化效果差以及定位不精准等情况。本文主要分析了电力软件缺陷模式的代码检测技术,并对此展开了深入的探讨,期望可以为今后的研究提供相应的参考。 关键词:缺陷模式;技术研究;代码检测 0引言 在二十一世纪之后,美国首先提出了基于缺陷模式的软件测试,通过将此种方式与传统方式进行对比后可发现,其主要可以分成三个流程,即:首先,界定软件缺陷模式的含义;其次,找寻准确的IP,并运算出与模式兼容的元素;最后,采用自动化模式进行确定,同时也可派遣专业人员进行确认。基于缺陷模式的软件测试相对来说优势较多,能够测试出很多细微的问题缺陷,并且具有一定的针对性。所以,本文通过研究后能够有效提升系统测试效率,进而提高工作质量,为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 1电力软件缺陷模式与模式库构建 (1)电力软件缺陷模式。通常情况下来看,普通的电力软件缺陷表示的是不符合电网的相关规定,导致用户在应用的过程中造成了很多弊端。当程序在运行时发生软件缺陷的话,则会致使系统紊乱,无法正常运行。由于电力软件的研发时期不同,所以产生的软件缺陷也会存在一定的差异性。当处于初始时期时,系统架构人员将会对系统软件进行合理的宏观调控,如果控制失误则会造成缺陷,由于其在开发时期的隐蔽性较强,仅能够在后期可以体现出来,所以必须要在修改时期时进行大范围的修改,严重浪费了资源,增加了成本费用的支出,所以此种缺陷是极其不利的[1]。当处于需求定义时期时,假设无法适应用户的各项要求,那么也会导致缺陷出现。在设计系统的过程中,必须要保障方案规划合理、科学,反之则会影响整个系统的正常运行。在进行编码时,应采用正确的运算方法,编码失误也会引起缺陷。在系统维护时期,必须要正视各个环节,采用科学的手段进行维护,不然则会造成不可预估的后果。所以,在操作的过程中必须要充分应用各项资源,有效改善电力软件缺陷,进而提升工作效率与质量。除此之外,软件在运行时,不同时期进行修复所需要的费用也存在差异性,时间越长则成本也会随之升高,因此必须要及时发现缺陷。 (2)建立电力软件缺陷模式库。在建立电力软件缺陷模式库时,必须要立足于实际,以研究成果为基准而分析场景特点,进而创建出完善的电力软件缺陷模式库体制,找寻缺陷的问题所在,并对其进行叙述保存,创建出相对完善的缺陷模式库,进而具备一定的定制性与配置性。 2基于电力软件缺陷模式的代码检测技术 (1)区间运算技术。1)区间代数。所谓区间,表示的是在程序中变量的取值范围,而区间代数表示的则是代表以及运算变量位置的方式。在对软件进行测试的过程中,主要操作步骤则是将录入的变量均看做为区间,致使中间变量以及输出变量最后均变为区间的一种方式[2]。2)变量的相关性分析。通过进行分析后可发现,在程序中应在以下几种情况下应用变量关联,即:相同路径引进的隐含约束关系、赋值语句关系、条件限定关系以及别名关联关系。 (2)基于数据流的缺陷检测。在操作的过程中,我们可将缺陷检测流程进行深入分析,并将其作为一个前向可能数据流的情况,数据流的元素主要包括以下几个方面:1)在进行缺陷检测时,呈现为正向数据流,D=FORWARD;2)在进行缺陷检测时,L是可能状态集合的幂集,Ventry={ Start}表示的是L的常量值,即为边界条件;3)在进行缺陷检测时,∧表示的即为可能状态集合的U操作;4)G=( V, E, entry, exit),在此过程中V所表示的为节点集合,E所表示的是边,entry所表示的为入口,exit所表示的为出口;5)在进行缺陷检测时,F所表示的为由程序语句而导致的缺陷变迁现象。 (3)函数间分析技术。1)约束信息。针对约束模式状态机而言,由于故障类型不同,所以产生的约束模式也存在一定的差异性,在此过程中N代表的即为状态机均能够发生的状态,T代表的即为状态之间通过转化后所形成的集合,C代表的即为状态转化要求,Nfault代表的即为故障的具体状态,Ncons代表的即为约束形式状态。 2)后置信息。在进行静态分析时,针对函数来说,变量的取值区间对其所产生的作用比较大,所以在操作的过程中必须要提高对函数副作用的关注。为了改善这种情况,在运算区间以及检测缺陷的过程中必须要合理运用计算方式,选择应用函数后置信息方式。 3代码缺陷自动化检测方式 在进行操作的过程中,我们可创建相对完善的代码缺陷自动化检测方式,检测流程可分为五个步骤,即:输入、基本分析、提高精度、自动测试及结果分析,在此过程中提高精度与自动测试最为重要。应用此种检测方式进行操作时,必须要结合多个方面进行考虑,具体可包含以下几种问题,即:误报情况、漏报情况以及模式机理等。 4总体研究架构 首先,应对电力软件缺陷模式展开深入的探讨,并创建出完善的电力软件缺陷模式库,与此同时,也应研究提升精准的技术手段,并以此作为基础条件,而创建出代码缺陷自动化检测方式。 5结束语 综上所述,基于缺陷模式的软件测试得到了广泛应用,能够测试出很多细微的问题缺陷,并且具有一定的针对性。除此之外,也能够有效提升系统测试效率,进而提高工作质量,为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 作者:李北星;常鑫 单位:乌兰察布电业局 软件检测论文:计算机软件安全检测技术探究 摘要:随着计算机的大量普及,其安全监测技术的发展逐渐受到人们的重视。计算机安全监测技术水平的好坏,将会直接关系到人们日常生活的安全。通过计算机安全监测技术,人们能够对计算机软件进行系统化的测试,有效识别并且排查计算机软件中存在的安全隐患。本文通过对计算机软件安全检测技术的概述,提出了几点软件检测的指导建议,为保证计算机软件安全提供了一些参考。 关键词:软件检测;计算机安全;检测方式 1计算机软件安全检测应该注意的事项 从本质上来说,计算机安全监测就是检测软件的安全性,其检测过程也是在一个动态过程中测试计算机软件的可靠性。计算机软件的检测要求按照严格的操作进行,首先,在进行计算机软件检测之前,需要制定完整的检测方案。进行软件检测之前应该对需要进行检测的软件有一个较为细致的了解,在整体把握软件功用的前提下对软件进行检测。在进行测试方案的制定时,应该规定软件检测采用的测试手段、测试工具在进行软件测试时,能够保证测试过程的高效进行。另外,进行测试的工作人员应该是具有较强软件编写能力的专业人士,在进行软件测试的同时,原软件的编写人员也应该参与在测试试验中,这样可以方便发现问题及时解决。在进行软件测试的时候,只有制定专业的测试方案,配备专业的测试人员,软件的测试结果可靠性才能得到充分的保障。其次,软件测试完成后,对测试信号的分析也是很重要的一步。分析测试结果时,应该保证对测试得到的信号进行全面细致的检查。一般来说,一个计算机软件的代码程序十分复杂,包括大量的指令以及逻辑运算关系,这就要求在分析测试信号时,相关的工作人员工作要细致认真,除了保证软件能够正常应用以外,还应该尽可能考虑到软件后期的升级维护接口功能。与软件测试方案的制定相似,软件测试结果的分析也需要制定流程化的处理方案,在分析软件过程中要求采用合理的检测技术,专业化的检测人员,以负责的态度完成软件测试的后期工作。所以说,软件测试是一个系统化的庞大工程,技术检测和测试处理均需要专业的处理,也只有这样才能保证计算机软件的安全性。 2计算机软件的安全检测方法 2.1计算机软件安全检测流程 一般来说,在进行计算机软件测试的时候,检测流程常常根据软件的系统结构进行。由于计算机软件由很多模块构成,所以常常遵循着从模块测试、组装测试然后再到系统结构的安全监测,检查发现模块没有问题以后在进行软件功能的测试,以上结构均未发现问题,则进行系统整体检查。这种,由浅入深的测试方法可以保证测试不会丢失对某些软件功能的检查。其中,模块测试主要指对软件系统中最小的组成单位进行检查,只有从小的模块进行检查,才保证整体不出现大的差错。检查模块时务必做到检查细节化和全面化。在进行完模块检查之后,还需要对其进行组装。但是值得注意的是,尽管模块检查没有问题,但是组装的系统却仍然可能出现问题,诸如组装兼容性、软件漏洞等问题还是存在的。系统组装检查完成后需要对软件进行效果测试。效果测试的目的在于保证组装后的软件能够满足用户的使用需求,保证用户在使用过程中不会出现问题。只有经过上述全部检测过程,软件测试才算完成。 2.2计算机软件安全检测的方式、方法 2.2.1形式化的安全检测 该检测方法需要较强的计算机知识,由于它建立在计算机软件的数学模型智商上,要求在检测过程中严格依据现有的语言进行检测。目前人们经常采用的形式语言规格有三种,主要包括行为语言、模型语言的有效状态语言。形式化的安全监测是现在计算机软件常用的检测方法之一,检测准确度较高,检测结果较为可靠。 2.2.2基于模型的安全静态检测方式 模型的安全检测方式在检测时应该先建立一个软件模型。在建立软件模型是应该保证该模型对于计算机是可读写的,但是模型的功能与被检测计算机软件的功能并不是完全相同的。模型化的检测并不能保证待测软件与建立的软件模型完全相符。在测试时候常常对测试模型进行检测,然后经过检测让模型测试的功能与原测试元件功能基本相符即可。模型化的测试方法需要建立软件的模型,常用的模型检测方法包括有限状态机或者马尔克夫链,相对来说,检测建模具有一定的难度。 2.2.3语法检测 计算机软件的语法检测主要利用指令测试软件的功能,主要的检测指标为计算机软件对输入指令的响应。即在测试过程中通过给计算机输入不同的指令,来观察软件对所输入指令的反应来判断软件是否存在使用问题。采用该检测方法是,需要定义大量的识别语言,而且也并不能完全保证语言指令类型的全面性。但是他既可以检测软件编写问题,也可以检测软件的安全问题。 2.2.4基于故障注入的安全检测该方法 经过实践检验,相对于其他检测方式具有很高的检测效率。主要体现在本检测方法主要利用故障模型,构建故障树,通过对模型输入检测信号,分析软件对于所输入指令的响应来判断软件中可能存在的故障信息。该方法可以检测出软件的安全性以及对使用过程中出现错误的兼容性,具有较强的实用检测价值。 2.2.5模糊式检测方法 模糊式检测既结合了传统测试的优点,也具有自己独特的优点。简单来说,他是传统检测技术的再升级。它通过在白盒模糊的基础上,能够检测出程序中存在各种Bug,并且对潜在错误具有一定的检测效果。 3小结 随着人们对计算机软件安全监测的重视,越来越多的检测方法逐渐出现,相应的检测技术也越来越高端。总之,计算机软件测试需要我们在实践生活中不断创新方法,除了掌握一定的计算机软件测试方法以外,实际的经验积累也是计算机软件安全测试必不可少的。 作者:顾建丰 单位:江苏省常州市武进区淹城初级中学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术的作用 随着计算机网络技术的发展,计算机与社会生产生活有着密不可分的关系,而由于计算机网络存在一定的风险性,需要做好相应的安全检测才能够有效避免风险的发生。计算机软件作为计算机网络的重要部分,利用多种安全检测技术,来检测并保障计算机软件的安全性,以提升计算机网络整体的安全能力。 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键,计算机软件是否能够运用于计算机中,也是需要对软件安全性进行评估,只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞,并排除软件使用中的风险性问题,保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件,一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验,而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击,则将影响计算机的运行,甚至系统崩溃。由此可见,计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术,并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测,排除可能存在的软件问题,以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术静态检测技术,顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击,因此利用静态检测技术,排除软件编写中语法和程序的错误,可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况,利用“与”或“非”等逻辑输入形式,根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性,根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析,来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测,分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明,发现软件设计上的数学错误和逻辑问题,以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术,也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术,是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性,即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障,通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式,来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态,能够进一步评估软件在故障时的不足之处,以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中,还能够结合硬件的故障注入技术,实现软件与硬件的同时检测,以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术,基于属性的安全检测技术,首先需要确定软件的安全属性,并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性,但根据系统与软件的安全属性,则表现为软件在编码上存在不足,难以维护软件的安全属性,可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术其他的软件安全检测技术,比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发,如基于“白盒测试”的安全检测技术,则主要从软件代码出发,发现编码中出现的语法问题。此外,还有基于软件功能进行测试,分析软件模型的功能性,具有较强的实用性,能够有效检测出软件设计中的问题,以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析计算机软件安全检测的进行,需要根据计算机软件的大小而决定,对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成,首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测,如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测,软件结构是否完整,是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试,检测软件在使用中是否可以实现特定功能,通过故障注入等方式,还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试,分析计算机软件与系统的兼容性等等,以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容在对计算机软件进行安全检测时,需要把握好相关注意事项,同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多,需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择,同时需要按步骤进行检测,规范化检测程序,以保障安全检测的良好效果,发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中,需要进行系统的全面分析,以综合考虑软件与计算机的兼容状况,才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多,在实际运用中,需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法,将能够维护计算机网络的安全与稳定,提升计算机软件的可靠性。 作者:廖肇军 单位:同济大学软件学院 江西现代职业技术学院 软件检测论文:软件故障优化检测方法仿真 《计算机仿真杂志》2014年第六期 1大型差异结构下的软件故障检测原理 软件故障检测技术是通过软件不同部分提取的异常信号特征,在根据软件故障的特征类别,进行定位的方法。其原理如下:将全部软件运行数据分为N个组别,针对其中的任意一组数据进行聚类中心的计算,从而获取一组规则,根据该规则能够实现软件故障检测。设置软件故障检测的聚类中心能够用Dl进行描述,对应的故障类型能够用d1进行描述,则能够得到下述模糊聚类规则:在上述公式中,yjk能够用来描述软件运行过程中第k个状态特征,Blk能够用来描述第L个模糊规则的第k个运行状态特征的隶属度。利用下述公式能够描述上述软件运行状态特征隶属度函数:在上述公式中,dlk能够用来描述聚类中心Dl的第l个元素,!lk能够用来描述上述聚类中心对应的扩展度。针对聚类中心进行差值运算,能够得到其余的聚类中心,从而获取模糊聚类的规则。根据模糊聚类规则库,能够得到该聚类模型的输出结果如下所述:根据上面阐述的方法,能够得到一系列软件运行状态特征的模糊聚类规则,对聚类模型进行优化处理,能够得到软件故障分类模型。在模糊聚类故障检测模型中,设置输入的数据是Yj,软件故障的类别能够用d1进行描述,则模糊聚类模型的输出结果是1,否则,该模型的输出结果是0。软件故障类型的检测误差分为两个不同的部分,其中,第一部分能够用下述公式进行描述。在上述公式中,全部软件运行状态特征的数目能够用pd进行描述。根据上面阐述的方法,能够建立软件故障检测的模糊聚类模型如下所述:根据上面阐述的方法,能够建立软件故障检测的模糊聚类模型。但是,如果软件结构呈现差异化趋势越发明显,软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化。结构接口之间无明显衔接特征,将造成缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示,导致软件故障定位不准。 2基于差异结构融合算法的软件故障检测方法 利用模糊聚类算法进行软件故障检测,如果软件结构呈现差异化趋势越发明显,软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化,由于缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示,造成软件故障定位不准。为此,提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。 2.1软件故障检测信号融合处理利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。其详细内容如下所述:利用窗口函数,能够对软件故障检测信号进行提取,提取公式如下所述:设置软件故障检测信号的初始值可以用C和D表示,利用下述公式能够对上述软件故障信号进行初步的融合处理:在上述公式中,JB(j,k)能够用来描述第一个软件故障信号的能量参数,JC(j,k)能够用来描述第二个软件故障信号的能量参数,对应的比率分别是ξB和ξC,而且需要符合条件ξB+ξC=1。KC(k,l)表示软件故障信号的低频系数,KD(k,l)是对应的高频系数。根据软件故障信号和对应的比率之间的关系,能够得到下述结果:根据上述方法,可以将软件故障信号按照对应的比率进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供可靠的数据基础。 2.2实现软件故障检测根据分布式协同检测方法,可以对软件故障进行有效的检测。其详细内容如下所述:在软件故障检测过程中,设置软件故障信号可以用Bk(m)(k=1,2,3)表示,则需要对上述特征进行有效的特征提取,特征提取规则能够用下述公式进行描述:根据上面阐述的方法,能够利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法,对软件故障特征进行有效的检测,从而完成软件故障检测。 3实验结果分析 为了验证本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法的有效性,需要进行一次实验。在实验的过程中,需要利用VB++语言进行实验编程。在实验的过程中,需要将三种不同功能的软件构成一个新的软件,则该软件具有较强的差异化结构。在软件故障检测实验过程中,实验数据如下所述:1)软件故障检测信号的数量:1000个;2)软件故障检测过程中的白色噪声信号数目:1000个;3)系统噪声:<5微伏;在实验过程中采集的故障信号图谱能够用图2进行描述。利用传统算法进行差异化结构下的软件故障检测,检测结果能够用表1进行描述。利用本文算法进行差异化结构下的软件故障检测,检测结果能够用表2进行描述。对上述两个表中的数据进行对比分析可以得知,利用本文算法进行软件故障检测,在软件差异化结构相似的情况下,利用本文算法进行故障检测的准确性远远高于传统算法,能够为软件的正常运行提供保障。利用不同方法进行软件故障检测,获取的检测准确率能够用图3表示。根据上图可以得知,利用本文算法进行软件故障检测,在软件的差异化结构相似的情况下,利用本文算法检测的准确性高于传统算法。通过上述实验能够得知,在软件差异化结构比较明显的情况下,利用本文算法进行软件故障检测,能够极大的提高检测的准确性,从而保证软件的安全运行。因此,能够将本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法广泛应用在软件故障检测领域中。 4结束语 本文提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法,对软件故障特征进行有效的检测,从而完成软件故障检测。实验结果表明,利用本文算法进行软件故障检测,能够在软件结构差异性较强的情况下,有效提高软件故障检测的准确性,从而保证能够对软件故障进行实时检测。 作者:汪伟熊婷詹雪单位:南昌大学科学技术学院
水利工程施工技术篇1 1引言 水利工程在我国具有较长的发展历史,各项工艺技术均已取得长足发展,做好施工管理是提升水利工程施工效率、保证水利工程质量的重要环节,是水利工程发挥其应用经济效益及社会效益的重要保证。尽管我国的水利工程施工技术已相对成熟,但现阶段由于管理方法、管理意识,还有技术人员的管理能力等方面的原因,在一些水利工程项目建设中还存在着较多的问题。因此,本文对水利工程施工技术及现场施工管理进行研究,并提出一些解决对策,为相关工程项目提供参考[1]。 2水利工程施工特点及技术要点 2.1施工特点 通过对既有水利工程进行分析可知,水利工程的施工特点主要包括以下方面[2]:1)水利工程主要用于挡水泄洪,在水流较为湍急、水量较大的情况下,水利工程需要有较强的承压、防渗、抗冲、抗冻、抗裂、耐磨等性能,因此,在其施工中需切实保证建筑物的稳定性和牢固性。2)水利工程施工现场所处环境、地形较为复杂,存在较大的施工难度,为避免工程后期出现安全隐患,施工单位必须严格按照相关规范的要求实施作业。3)水利工程是依托河道、湖泊、沿海及水域施工,因此,在其施工过程还需根据施工现场的水文信息进行相应的导流、截流及水下作业。4)水利工程施工与施工现场所处的自然环境存在密切联系,会受到施工现场气候条件的影响,因此,要求水利工程尽量在枯水期内施工,必要时需增强施工强度、加大作业量,以此可降低自然环境对施工过程的影响。 2.2施工技术要点 随着现代科技的不断发展,国内新型建筑材料及施工设施不断更新,从20世纪50年代以来,我国水利工程施工已逐步由传统的人工施工走向了机械化施工[3]。在其独有的施工特点下,水利工程的施工技术要点主要体现在以下几方面:1)水利工程一般是指水坝、大堤的挡水、蓄水及泄水工程,其工程施工是依托各种水域环境完成的,要求在施工过程中根据实际情况对水流进行导流和截流。目前,针对较为宽阔的河床常采用分期导流的方法;针对峡谷河床时,采用一次性围堰断流较多,也有部分施工单位会采用隧洞或明渠导流,目前,我国较为常见的围堰断流形式主要为土石围堰。而在对河道进行截流时,大多数施工队伍采用的方法主要有平堵、立堵、平立堵3种。其中,平堵常使用船舶、浮桥、缆机等施工;立堵使用单戗、双戗或多戗等施工方法。对于一些大型水利工程,例如,苏联伏尔加格勒水电站、中国三门峡水利枢纽进行截流时,采用了先立堵再对后栈桥进行平堵的施工方法。2)由于水利工程项目对抗压、防渗、抗裂、耐磨等性能要求较高,在修建水利工程项目时,需重点关注地基的处理方式。目前,地基处理方式主要是通过将覆盖层及风化破碎的岩石挖除。但该处理方法对工程的造价、工期等均会造成一定影响,因此,现阶段也有大量施工单位逐步将灌浆、混凝土防渗墙及软弱地基加固等方式用于水利工程的地基处理中。3)此前,我国在修建堤坝时,多采用土、砂、石等材料,相关施工经验较为丰富,且随着筑坝方法的不断改进,机械化程度日渐提升,在机械化联合作业的基础上修建的堤坝的性能及质量均得到了一定的提升。但由于我国水利资源大多位于西部地区,该区域的地形较为复杂,且交通不够便利,在修建土石坝时需注意深覆盖层处理办法及度汛、泄洪、防渗等工程设施。4)常规用于修建混凝土坝的施工方法主要是柱状浇筑法,这也是目前我国修建混凝土坝时采用的施工技术。但与20世纪30年代使用的柱状浇筑法不同的是,部分工艺进行了相应的更新和完善,为进一步减少水化热,在混凝土材料中加入了适量的煤灰,以降低水泥用量。为减少木材用量及模板安装所耗工时,会更多地采用组合钢模板,除此之外,应用人工生产的砂石骨料并引入混凝土泵车及其他专用设施,在一定程度上提高了土坝的施工效率。 3现阶段水利工程施工管理存在的问题 现阶段水利工程施工管理存在的问题主要表现为管理制度不完善、技术人员专业技能有待提升、不够重视小型水利工程,下面对这3个方面的问题进行分析。 3.1管理制度不够完善 目前,在施工过程中,由于管理制度不够完善,与当下的实际情况不相符,因此,无法为水利工程施工的有效开展提供保障。首先,质量管理体系不健全。在水利工程施工过程中,常由于人为因素、施工工艺、隐蔽工程等导致施工质量出现问题,但由于质量管理体系不健全,现场管理混乱,监督管控不到位,无法通过科学的管理制度及时发现与处理,导致工程中出现质量隐患。其次,安全管理体系不健全。在施工管理过程中由于安全管理体系不健全,很容易在施工过程中发生安全事故,造成不可挽回的损失。 3.2技术人员的专业技能有待提高 地质及水文环境是影响水利工程施工效率及质量的主要因素,在复杂的地理环境下,无疑为水利工程带来了较大的困难,这就要求相关单位除了具备相对完善的管理体系外,对员工的专业技能也有较高的要求。以著名的三峡大坝工程来说,该工程的施工队伍在湍急的长江水域施工时遇到了很多困难,但相关团队通过将江水急流切断,在无水环境下最终完成工程施工,因此,充分结合地理形势的情况对施工技术进行优化、完善是保证项目如期竣工并顺利投入使用的重要保证。但就目前而言,一些施工队伍在进行水利工程设计、实施之前,未提前对工程涉及区域的地理条件进行系统的考察,在未对施工方案进行科学、合理设计的基础上开展作业,无疑会对接下来的施工造成一些安全隐患。 3.3对小型的水利工程不够重视 除较为著名的大型水利工程外,我国境内许多农村地区也修建了较多的小型水利工程,这些工程规模较小,所处地区较为偏远,未引起施工队伍的足够重视,在实际施工过程中也存在较大的随意性。正是由于小型水利工程得不到足够的重视,在设计、施工、验收等各个环节都存在诸多质量与安全隐患,不仅影响小型水利工程的质量与安全,而且对人民群众的人身财产安全造成了极大的威胁。 4施工现场管理对策分析 4.1优化现有施工技术管理体系 水利工程的施工管理内容涵盖施工计划、施工技术、施工物资及设备、施工人力及工资、财务等内容,制定一套完善的管理体系是保证施工顺利进行的重要基础。在制定相关管理体系时,应综合考虑施工过程中可能存在的安全隐患及对突发事故应急处理预案的细节,制定统一的施工流程,包括最初的实地考察、施工规划、图纸设计、施工流程,施工中用水、用电问题,最终竣工验收标准等,均需要建立完善的规定及制度,同时,为保证施工的效率及质量,应鼓励单位各部门间进行协作。 4.2明确技术人员的管理职责 施工队伍的主要工作任务是施工,因此,大部分施工单位更多地侧重于如何提高施工效率,期望提前竣工以快速投入生产后获得相应的经济效益。但是,施工管理才是保证施工效率及质量的有效方法。水利工程涉及的区域范围较广,对大范围人员及施工现场进行管理难免存在一定困难,且无疑会增加相关负责人的工作量,为进一步优化现阶段施工现场的技术管理办法,可通过责任分摊的形式,将施工技术管理工作细化到个人,采取问责制度,以明确相应人员的管理职责。 4.3建立统一的施工质量考核标准 现阶段,一些施工队伍管理人员的管理意识薄弱,将更多的目光集中于中大型工程,对于偏远地区的小规模项目没有足够的重视。为有效实现工程管理目标、提高施工质量,需为所有施工单位制定统一的施工考核标准,开工前准备工作、施工过程及竣工验收等各环节均需制定量化、客观的考核指标,以此有效提高各施工单位的施工效率及质量[4]。 5结语 水利工程是我国重要的工程项目,现阶段随着工程数量不断增加,对我国的经济发展起到了重要的促进作用。尽管国内的施工技术较为成熟,但在其施工现场及技术管理方面仍存在管理制度不完善、人员技能欠缺、安全质量意识薄弱等问题,为进一步提高水利工程的施工效率及质量,应以完善现有制度、提高人员专业技能、建立统一施工管理及质量考核标准为重要的应对手段。经对施工管理工作的系统性整改后,才可进一步提升我国水利工程施工现场的管理水平,促进水利工程发挥其应有的经济、社会效益。 作者:李泉青 贺章明 单位:平昌县牛角坑水库运行保护中心 水利工程施工技术篇2 水利工程施工过程中,有效的技术应用是提高水利工程建设质量的关键,作为施工技术人员,要运用高效的技术方法,不断提高管理水平,才能促进水利工程建设工作稳定开展。 1水利工程施工技术管理的内容和特点 1.1水利工程的施工管理内容 水利工程管理包括,施工过程的监管以及竣工以后的验收,在管理过程中,监管者要完成对于业主、承包方和三方联合管理监理单位的组织和协调,具体管理内容要根据工程的实施办法进行拟定。水利工程项目制定以后,相关管理方以加快水利工程项目的完善程度,保证工程质量为前提,确保经济效益达到最大化的同时,完成资源的分配和使用。工程技术人员在管理的同时采取严格的质量管控体系。按照目前施工流程标准,特定的区间采取专业化的技术管理,以确保整体施工的流程、安全。监管部门应根据建筑单位和监管单位给出的报告数据,对实际的施工流程进行监督和管控,按组织计划要求,有序使用建筑材料和施工机械设备。工程承包单位要对施工现场做周密的管理和计划,对于不同的施工进度采取稳中求快的方式,既要保证施工流程的安全,又要确保不发生质量问题。监管部门也要一致协调相关管理工作,按照水利工程的施工进度和质量要求,完成施工流程以达到业主满意的结果。 1.2水利工程施工管理特点 水利工程项目庞大,按照工程的进展特点,水利工程整体工期较长,并且施工范围较广,所以,在完成这种相对复杂的大型工程时,一定要采取周密且严格的管理办法,不断加强管理者的自身责任,让管理人员按照标准化流程对整个工程进度进行监督和管控,确保工程顺利开展。水利工程监管部门要考虑出现的自然因素和人为因素造成的影响,比如:地震、洪水等问题,以及施工人员未按标准化操作进行施工的过程,这些都会对整体的工程质量造成严重的影响,因此,采取科学有效的管理制度和监管办法,是保证水利工程顺利开展的前提,这也进一步要求水利工程监管部门要不断完善相关管理策略,以保证整体工程的质量。 2水利工程常见的施工技术 2.1预应力锚固技术的应用 预应力锚固技术是水利工程比较常用的一种技术,这种施工技术具有多种优势。其整体经济效益较高,在工程建筑过程中能够起到良好的预应力补偿效果。按照国内的水利工程施工单位要求,预应力锚固技术对特定的建筑物或基岩能妥善地加固,配合混凝土达到更好的稳固效果。按卫星定位系统的新型技术特点,锚固技术可以根据施工要求合理控制深度并设计位置,并在不同位置产生靶向应力,有效改善建筑或基岩整体的受力状况。 2.2围堰技术与施工导流技术的应用 围堰技术可以有效解决常见的导流问题,该项技术在水利工程比较常用。在水利工程开展阶段,要对河流上游进行有效的调控,既避免对施工过程造成影响,又要保证河流通畅,因此,采取专业且有效的围堰技术,能进一步改善施工环境,让整个施工过程更加顺利。遵循水利工程的施工办法,进行围堰的同时要考虑实际的水体状况以及周边的地质环境,按照水体的存储量进行有效的调控,确保制定的方案能够有效执行,控制成本并加快施工进度。工作人员在导流的同时,可以先了解不同区间的河流周期性变化,然后按照施工位置的导流需求现场拟定适合的施工办法,保持施工进度。采取特定的临时处理措施,以便应对突发状况。水利工程施工单位采用的围堰导流技术,要提前根据不同区间的施工需求,给予相应的结构性施工支持,按水体模型试验结果对特定区间的导流能力和稳固性进行二次确认,使整体的数据达到标准值后,最终确定围堰的具体结构,以消除排水的压力。 2.3土方施工 作为影响工期比较严重的环节,土方施工是水利工程的重点,所以,在此施工环节,要提前选择高效的施工技术,并及时完成土方的开挖和回填,具体的施工步骤。第一,土体开挖。按照不同区间的闸体要求,选择合适的开挖方向,采取挖掘机开发方式,同时利用人工配合的方法,让整个开发过程的效率得到提。通过分层、分段开挖方式,让整个开挖达到最高效的结果。开挖同时做好排水,当挖掘位置达到设计标高后,监管部门要采取专业的办法完成槽体的检验,整体开挖深度和位置合格后,利用混凝土填充,此时要注意,填充前保证开挖区间的土方达到标准,并且在回填的同时要确保水体含水量充足。第二,土方回填。回填之前要提前确定站闸和挡墙后的回填位置和回填密度,回填时要有效控制其中的含水量,干容重达到1.50吨/立方米以上。为消除产生的绕渗问题,在回填的同时不断进行夯实处理。回填的过程中要有现场人员进行配合,同时在确保回填厚度达到20厘米左右后才能继续施工。回填位置要留有一定的坡度,并且确保缝隙位置采取错缝的方式搭接。挡墙后回填要提前预留沉降量,提前对回填土的干容重和密度值进行测量和计算,避免出现沉降问题。 2.4钢筋混凝土施工 在钢筋混凝土施工之前,采购部门要按图纸提前购置合适的钢筋,之后按区间的使用比例完成配置。钢筋骨架的制作以及连接过程中,确保具有更高的承载力,同时达到标准的厚度要求。按照钢筋骨架的承载标准,工程团队要提前对不同区间的应力进行测量,混凝土浇筑的过程中,在施工现场用料导管输送浇筑以降级裂缝概率。施工过程采取一次浇筑成型的办法,既可以消除横纵中心出现的裂缝,又可以使钢筋的承载效果提高。特定位置的钢筋绑扎结果达到标准后,应立刻进行混凝土浇筑任务,并采取振捣加固的方式,使混凝土与钢筋紧密结合。在振捣时也要注意出现的过振和漏振问题,混凝土结构是否会出现裂缝,与后期的养护以及施工期间的振捣都有关联。 3水利工程施工技术管理措施 3.1审查施工组织设计 工程招标要提前拟定施工合同,按照法律法规要求,已经完成拟定的纸质合同要严格落实相关条款,其中要包含具体的施工方案以及作业条件。监管部门对提交的设计方案进行查阅,根据系统要求进行考核,当满足严谨的工程施工要求后,才能进行对应资源的配置。在合同实施期间,为了避免因外界地质条件或相关因素的变化对合同产生影响,施工方会根据特定的进度情况适当进行调整,调整时企业也要尊重实际的情况进行配合,当一切施工流程经过协商达到统一结果后形成纸质文件,然后交由专业的审计部门进行审核。 3.2建立监管制度 之所以按照科学化标准建立并完善监管制度,是确保施工人员在自身责任意识清晰的同时,使整体的施工过程不会出现质量风险。按照不同部门的职责要求,每一份责任都要有具体的责任人承接。根据严以律己、相互监督的标准,不可以在工程中出现任何的质量问题和隐患,一旦出现问题,要确保可以第一时间找到责任人,以免出现相互推诿的情况。按照施工方案要求,责任人要了解事故的应急处理办法,能够在出现紧急状况时应用,将已经出现的问题风险降到最低。风险防控办法要提前通过培训的方式进行宣讲,确保在水利工程施工期间的风险率降低,消除隐患的同时使整体工程的经济损失得到控制,减少因工程质量问题对企业造成的影响。 3.3建立技术管理体系 水利工程施工期间要维护各方的利益,并且保证整体施工结果达到合同要求的标准。按照已经签订的合同规则,工作人员要对特定区域的质量作出监督和管控,根据施工要求,紧密监管可以有效消除潜在的质量隐患和安全风险问题。与此同时,施工单位还可以在施工期间利用专业的技术手段和工程手段,对已经完成或可能出现的人员施工错误进行纠正,并将其纳入技术管理体系中,以建立更稳定的技术管理模型。施工中也可以采取随机抽查的方式,将获得的结果与标准值比对,以消除在施工过程中潜在的技术管理和施工质量问题,当出现问题时,也要迅速拟定解决方案并及时实施。 作者:黄爱博 单位:吉林省公主岭市二十家子水库灌区管理所 水利工程施工技术篇3 随着水利工程项目的不断增多,在水利工程中,施工技术人员应全面地开展技术创新研究,进一步优化施工技术方法,全面地加强施工技术以及管理水平,从而为水利工程建设工作开展提供有效的技术保证。 1水利工程施工的特点 水利工程与一般性的建筑工程在施工方法方面具有一定的相似性。这些相同之处虽然可作为项目建设的一般参考,但在具体施工期间,水利项目的施工技术仍然具有一定的独特性。首先,水利项目施工期间,在建设要求和应注意的问题方面均比一般项目要多。其次,工程实施期间应依据行业的规范制度要求严格执行。由于水利项目自身的特征较为特殊,施工区域均为水库、海等区域,其施工范围的流动性更强,因此,如果工程对环境产生较大的污染,便会影响到较大的范围,甚至还会对居民的正常生活产生不利影响。在开展水利项目施工期间,应侧重注意环境保护工作,以可持续的发展理念作为工作指导。水利工程实施的安全性较为重要,由于多数水利项目均属于民生工程,其建设的难度也较高,多种因素均会对项目的正常施工产生影响。因此,施工方应侧重为施工人员创建相对安全的环境,降低安全事故的发生率。在后续应用水利项目时,这也会对人们的生活环境产生重要的影响,可见施工安全性的重要。最后,注意温差对水利项目施工的影响。施工方科学控制环境温差,避免温差对施工形成的负面阻碍,这样才能保证工程能够顺利实施。 2水利施工技术科技化分析 2.1高科技产品的应用 在建设项目期间,技术人员普遍应用GPS技术手段。该种技术能够精准定位,可明显提高项目测绘工作的实施效率。通过发挥行业先进技术的功能,提高项目测绘工作的专业性,为项目建设提供可靠的信息,以此来优化工程实施的质量和效率。 2.2AutoCAD辅助设计技术 CAD技术作为近年来信息化发展的产物,且在我国的各领域均实现了普遍应用。在水利项目建设期间,该技术还可明显辅助技术人员快速完成工作任务,配合Auto Lisp语言形成较为实用的程序,获得准确的计算结果。此外,在水利项目建设期间,需经过大量的计算,使用Auto CAD可形成数字化的模型,不断优化数据统计的效果,转变以往的计算方式。此外,Auto CAD技术还可绘制与工程相关的图纸信息,这样便可辅助工程质量不断提高。 2.3数据库技术与GIS技术 在水利工程施工的应用在水利项目中使用GIS技术,可形成综合且完备的数据库,不断提高服务的质量。通过使用数据库来提高资源的存储和使用效率。在利用数据信息的过程中,还可同步实现对信息的检索、分发和使用等,形成较为理想的使用效果,全面提高工程的实施效率。在水利项目中全面推进GIS技术的使用,还可形成更为全面的施工体系,从信息的数字化和可视化等特征着手,更为清楚地描述相对复杂的工程建设过程,提高工程建设的信息化水平。 3水利施工应强化的传统施工技术 3.1高边坡支护技术 支护前的准备:第一,在开展支护工作前,需全面衡量地质条件因素,依据具体的工艺来确定适合的方案。部分位置的结构具有一定的特殊性,或者存在一定的岩体。因此,设计人员便需尽量提高设计方案的细致程度,可形成施工的指导文件,经过充分的讨论后确定具体的实施程序。第二,操作人员应依据指导文件来开展具体的支护工作,禁止私自改变支护的方法和位置。第三,在实施支护工作前,还应针对边坡的稳定性进行必要的检查,并采取有效措施进行安全方面的处理工作。锚喷支护施工:在实施锚喷支护作业时,施工方需留意下述问题。第一,在开展施工前,进行必要的测试,或使用工程类比的方法来获取支护的相关参数。第二,该技术的使用需要一定的设备配合,并妥善放置,提高其安全性。第三,针对注浆器等设备进行养护,保证设备能够正常发挥功能,并在其使用前进行全面的检查。第四,喷射区域先做好防尘工作,避免粉尘对喷射面造成不利的影响。第五,针对渗水性较为明显的区域,可定点排水。完成混凝土的喷射工序后,便可确定具体位置进行钻孔,将多余的水分排出。第六,还应科学选择锚杆,保证锚杆的直径参数与规定相符。 3.2钢筋的铺设技术 实施铺设钢筋工序时,需侧重留意细节,这样可以有助于提高工程的质量。在具体铺设钢筋时,需科学设置施工程序,严格按照施工的要求来进行连接。完成铺设工序后,便可形成相对完整的工程体系,以此来优化工程的稳定性。此外,施工区域还应实施钢筋的翻样,注意所有参与施工的人员要掌握图纸的意图,并依据具体的细节来分配任务内容。钢筋翻样涉及的钢筋穿插要科学,此外,在刚度和密度等方面保证一定的合理性。提前确定好钢筋绑扎的顺序,并对特殊位置的钢筋进行计算确定。部分位置的钢筋密度和施工要求较为特殊,其施工难度也较大,施工人员应重点注意上述问题。一般来讲,可用闪光技术来焊接主筋接头,在安装套筒时,可使用冷挤压的方法实施连接。部分钢筋接头的位置需弯曲设置,应科学控制好弯度指标,选择适合的接头无缝连接。 3.3预应力锚索施工 在实施预应力锚索部分工程时,需注意下述问题。第一,需配置专人完成工程的安全工作,及时针对潜在的风险进行排查和处理,为后续的工序提供必要的保障。第二,部分钻孔施工可能会形成一定规定粉尘,因此便需做好防尘工作。此外在实施开孔工序时,还需全面清除稳定性较差的岩石,避免其脱落造成安全风险。第三,钢绞线需使用特定的支架,这样便可为施工人员提供相对安全的施工环境。施工方需配置专业人员完成锚索的安装工序,并在他人的指挥下完成。第四,实施锚索的张拉期间需设置警戒线,避免使用千斤顶形成施工风险。第五,还需主要高压风管等的安装效果,保证其稳定性,可使用防护罩等措施来降低出现安全问题的概率。 4水利工程施工中技术管理优化措施 4.1做好施工准备阶段的技术管理 水利项目中的技术应用相对多元。因此,在准备施工环节,便需侧重加强技术管理,持续提高技术的整体效益。首先,应妥善完成图纸技术的会审工作,形成技术管理的具体指导文件。水利项目相对复杂,在开展项目期间,图纸的作用也较为明显。准备施工时,应科学进行图纸的会审,明确图纸的具体技术要求,并保证设计、施工和技术人员进行充分的沟通。其次,依据具体项目的建设特征,做好施工技术的设计方案,明确技术标识,为后续的施工提供前提。最后,项目施工的程序复杂性较强,所有工序均需配套使用相应的技术手段。在设计技术方案期间,需依据具体的情况来制定配套技术方案。 4.2做好施工现场的技术协调工作 在项目实施期间,需提高工程组织规划的实施效果,不但需依据现场的具体情况,也需妥善做好技术的准备和统筹工作,持续提高施工技术的应用效果。在编制施工方案期间,需针对技术进行必要的审核,保证施工技术与实际需求相符,不断提高工程的实施质量和效率。此外,还需在施工现场做好技术的协调工作。在具体施工期间,可能会应用到不同类型和性质的技术手段。上述技术手段具有一定实用性,尽量提高工程的实施质量。此外,还应保证工程的进度达到要求。最后,应对现场的施工技术进行调节,不但为技术的应用提供必要的客观环境,同时还应细致检查技术及相关的材料、设备等,尽量发挥出施工技术的最大功能,保证工程各程序均有序实施。总之,新时期水利工程技术不断发展,作为水利工程技术人员,在施工过程中要合理选择更加高效的施工技术,科学应用到实践中,从而全面推进施工技术发展,进一步保证水利工程建设质量。 作者:李冬倬 单位:吉林省公主岭市水土保持工作站
随着互联网技术的迅速发展,大数据的各项技术应用模式也变得更加复杂,同时也便捷了人们的生活和工作。因而,需要我们合理地利用大数据并对其进行精确管理,使其更好地为社会服务。互联网大数据已融入到政治、经济、文化、外交以及军事等不同领域之中,也与我们每个人的日常生活息息相关,对数据进行甄别,从而有效利用,是数据信息处理过程的重要一环,影响深远。 1互联网大数据的采集方法 1.1传感器 传感器方法主要是通过测试一些物品的物理特性,通常情况下包括物体的音量,湿温度,电压等等物理符号信息,采集完毕后将这些数学值转变为一些电脑能够准确识别的信号,然后上传到数字终端进行归纳,完成数据的工作。 1.2系统日志采集方法 一般来说,数据源系统能够产生系统的日志文件数据,用来对数据源发生的各项操作过程进行实时记录,比如一些web服务器记录的用户访问行为和网络流量的实时监管和金融软件的股票记账等。许多的互联网企业都有自己的海量数据采集工具,多用于系统日志采集,如Hadoop的Chukwa,Cloudera的Flume,Facebook的Scribe等,这些工具均采用分布式架构,能满足每秒数百MB的日志数据采集和传输需求。 1.3Web爬虫 网络爬虫是指为搜索引擎下载并存储网页的程序,它是搜索引擎和web缓存的主要的数据采集方式。通过网络爬虫或网站公开API等方式从网站上获取数据信息。该方法可以将非结构化数据从网页中抽取出来,将其存储为统一的本地数据文件,并以结构化的方式存储。它支持图片、音频、视频等文件或附件的采集,附件与正文可以自动关联。数据类型十分的复杂,同时产生数据的方法和路径也在不断增多,数据的表现形式自然更为多变,由原先简单的文字、图片和视频转变为一些更为复杂的保留信息和具有时空信息价值的抽象信息。 2互联网大数据的处理技术 如果要把数据处理应用到一些处理其他领域的辅助资源,就需要极高的数据处理和价值提取价值,相对于当下的数据处理技术来说是一个巨大的挑战。现在比较流行的数据处理方法主要是批处理和流处理模式,这两种处理模式相对应的是静态数据和动态数据这两种不同的数据形式。 2.1批处理 对待静态数据主要是先对原始用户的数据进行分块释义,然后通过不同的任务处理区来进行工作,得出最终结论。这一技术在文本处理等领域运用的尤为广泛。这种批处理的技术对于那些先进行存储,然后进行计算的大数据来说十分适合。另一方面,交互式的数据分析系统则是去处理一些实时数据的另一个有效方法。 2.2流处理 对那些实时数据进行处理,交互式的数据处理方法相对与流式而言更加灵活多变,易于控制,处理的结果也更加方便进行读取,常见的应用实例是一些服务器的实时日志信息采集,网络上PB级数据的处理时间缩短到秒级,所以要求对这些实时数据的处理能够更加迅速和准确,这些是流数据处理的核心处理方法和目标。由于当下电子设备的技术革新和普遍应用,更多的图像和音视频信息出现在信息源当中,由于其自身就能够表现出数据特点和事物联系。图数据耦合的特性对图的规模日益增大达到上百万甚至上亿节点的大图数据计算提出了巨大的挑战,于此同时,一些图片数据源的关键字查询技术和图片的存储挖掘技术之间都有着共通之处,图数据的处理系统要对不同的图数据进行正确的分割和计算,运用写好的互联网模型来批量处理现在的大数据,这种技术已经在网络安全和公共安全领域已经运用的十分广泛了,比如通过大数据处理对一些用户感兴趣的内容进行微博的推荐阅读、微信的公众号推荐和如今一些视频流量软件和平台的用户视频选取推送等技术都是此类技术,在社会安全和公共安全方面,对一些可能存在的用户异常操作进行错误报告,医院内对病人的身体情况进行语义进行分析和协助,一些物联网系统则是通过用户的使用习惯对连接的物理装置进行实时操控,还有一些交通管理,环境管理和生物传感,物流快递和物流车辆形式的路线规划等领域有着广泛的应用。 3大数据发展展望 各种处理大数据的方法和技术在进行不断地革新,国内外的各类互联网企业也在对大数据处理的专业化架构技术进行研发。对开源系统进行优化,增大开发的规模,降低开发成本,强化开发的专业化程度,数据处理的模式多样化程度增加,有利于大数据在物联网环境下的良性发展。大数据的处理可以通过机器深度学习挖掘的进行实现,所以机器的深度学习是现在大数据信息分析的基础,将一些碎片化的信息结构整合成一个完整的数据源,来反应信息表达事物的全貌,增加大数据挖掘的深度。可视化技术不仅仅是数据分析的关键技术也是展现通过数据挖掘产生的数据结果的重要手段,通过强可视化辅助决策可以对大数据分析的准确性、有效性和对于人们能否及时获得决策信息非常重要。可以预见,将来大数据平台会以一种前所未有的方式改变着各行各业。 4结束语 综上所述,互联网的大数据采集与处理和信息计算方式息息相关,如何提高信息计算方法和机器建模的数据挖掘手段,对于提高数据采集的质量和速度都有着重要的意义,面对越来越复杂的数据,仅仅依靠一种数据处理方式也是远远不够,只有针对不同的数据类型,数据产生途径和数据特点进行分类处理,合理地综合运用各种不同地信息处理方式,才能够有效地处理数据。在实际地应用意义方面,大数据的采集和处理技术也有着广阔的应用价值,国内外对于该领域的研究尚且不完善,在该领域占得先机,对于我国的数据应用和处理有着重要的意义,产生对社会各层有益的影响。 参考文献: [1]王映丽.大数据时代的计算机信息处理技术分析[J].电脑知识与技术,2018,v.14(10):52-53. [2]何文韬,邵诚.工业大数据分析技术的发展及其面临的挑战[J].信息与控制,2018,47(04):398-410. [3]王建昆.大数据分析技术在采集运维业务中的应用[J].中国新通信,2018,v.20(12):107. [4]王健,杨清银.大数据分析技术在用电信息异常分析中的应用[J].自动化与仪器仪表,2018(03). 作者:苏文伟 耿贞伟 单位:云南电网有限责任公司信息中心
浅谈电机与电气控制技术:电机电气控制与维护课程建设方法 摘要:针对高职院校《电机电气控制的实现与维护》课程教学中存在的问题,以青岛港湾职业技术学院为例,以任务驱动、以项目为载体、以工作过程为导向,对课程进行了线上线下结合的混合式教学模式的改革。 关键词:课程建设;项目化教学;线上线下 引言 《电机电气控制的实现与维护》是电气自动化技术专业的核心专业课程,对学生职业能力的养成起主要的支撑作用,是中级维修电工技能鉴定的主要内容之一。由于该课程电磁关系复杂、理论抽象、学生不易理解,传统的讲授式教学方法教学效果不是很理想,尤其不能发挥学生的积极性和主动性。为了提高教学质量,加强学生职业能力的培养,将中级电工培训内容融入课程,我们对《电机电气控制的实现与维护》课程进行了课程改革。 1课程定位 《电机电气控制的实现与维护》是电气自动化技术专业一门非常重要的专业基础课程,主要培养学生交直流电动机、变压器及其常规电气控制线路的安装调试、故障诊断与维修保养的能力,使学生树立良好的安全意识,养成严谨认真的工作作风和沟通协作的团队精神,为将来从事电气维修、安装调试等岗位工作奠定良好的基础。本课程的先修课程为《电工基础》、《电子技术》等课程,后续课程是《变频器的应用与维护》、《PLC控制系统的应用与维护》等课程。 2内容选取 电气自动化技术专业的核心岗位为电气设备的维修保养以及安装调试,经过大量的企业调研,以学生职业岗位职业能力为依据,以“掌握概念、强化应用、培养技能、提高素质”为原则,力图做到“精选内容、加强基础、突出应用”。在课程内容的选取上,以变压器的应用与维护、电机的拆装与检测、电机基本电气控制线路的安装调试与故障排除、典型机床电气控制线路的安装调试与故障排除等典型工作任务为载体,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。 3内容组织 把课程内容按系统分解成变压器的运行与维护、三相交流电动机及其控制、直流电动机的运行与维护、典型机床电气控制系统的实现与故障排除和控制电机的控制与实现等5个项目,每个项目有几个理论与实践有机结合的任务组成,并把实践落实到具体的操作任务中。通过讲练结合、学做相辅,让学生有效地掌握电机电气控制的相关知识和技能。既让学生在教师带领下经历知识探究过程,也使学生拥有自主学习的研究空间。根据电机电气设备安装调试以及故障检修等具体的岗位工作过程组织安排教学内容,以“项目2三相交流电动机及其控制”为例,图1包括了8个任务,每个任务都对应一个实际的岗位工作过程。同时考虑到学生职业能力培养的基本规律,项目和任务的序化都是从简单到复杂、从单一到综合,循序渐进的培养学生的职业岗位能力及素质。项目中每一个任务都是一个完整的工作过程,通过“工作任务书”的形式来引导学习过程(图2)。以“笼型电机的拆装与检测”为例:在“资讯”阶段,学生主要了解笼型电机原理构造,搜集相关信息;在“计划”阶段,学生主要是确定工作流程,编制拆装检测流程表;在“决策”阶段,学生主要是准备工具,并在教师的指导下确定拆装和检测方案;在“实施”阶段,学生主要是按照工作流程拆装并检测笼型电机;在“检查”阶段,学生主要是通电测试,检查装配好的笼型电机的各项性能指标;在最后的“评估”阶段,分别由小组和老师先后分析判断任务完成的合理性,将相关资料整理归档等。 4教材的编写 教材的编写依据是课程标准,应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。 4.1理论教学内容本着够用为度的原则 教材以电机控制为主,电动机、变压器的结构、原理、特性等内容选择上,以电机控制为依托,降低了变压器、电机原理的难度,主要以应用最为广泛的三相异步电动机的控制为主,适当增加了控制电机的内容。 4.2以项目化的形式组织教材 根据本专业岗位能力要求,分离出与本课程相关的技能点,并分解成若干典型的工作任务,按完成工作任务的需要和岗位操作规程,结合中级维修电工技能鉴定的理论和技能点,组织教材内容。4.3教材内容 应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业的新技术、新方法、新成果及时地纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要。 5教学改革 在实际教学过程中采用灵活多样的混合式教学模式开展教学,包括分组教学、项目导向教学、任务驱动教学、引导文教学、计算机仿真教学、翻转课堂、智能手机在线互动、课外在线答疑等。 5.1任务驱动,教学做一体教学方式 采取行动导向教学法,分资讯、计划、决策、实施、检查和评价六步进行,教学应充分发挥学生的主观能动性,以学生为主体,教师为辅的教学原则,彻底改变教学以教师为主体的教学模式,教师的作用为教学的组织者、辅导者。重视培养学生的综合素质和职业能力,以适应职业岗位的需要。坚持“做中学、做中教”,理实一体化的教学模式,使基本理论的学习、基本技能的训练与生产生活中的实际应用相结合。引导学生通过学习过程的体验,提高学习兴趣,激发学习动力,掌握相应的知识和技能。 5.2采用线上线下结合的混合式教学方法,倡导自主、合作、探究学习方法 基于爱课程平台的精品资源共享课程和数字化课程等丰富的课程资源,结合学生的实际,采用线下为主,线上为辅的混合式教学模式改革,变学生被动地听讲为动手、动脑的主动参与的活动。学生以小组为单位,根据学习引导书的指导,先通过爱课程平台上的网络课程或者学院的数字化网络课程,进行新知识点和技能点的预习,通过仿真软件进行电路的模拟连接与检测,并完成老师布置的学习任务,课上学生展示、老师提问、总结。培养学生自主、合作、探究的学生方式,提高学生分析解决问题的能力,交流与合作的能力,特别是培养了创新精神和实践能力。 5.3加强和改进实践教学 《电机电气控制的实现与维护》课程工程型和实践性强,因此,我们建设了电机与电气控制的理实一体化教室,实验室有常用低压电器,变压器、交直流电机等设备,可以完成电机拆装、电机电气控制的基本控制电路的装接、排故等实验实训内容,实现理实一体教学。 6考核方式 “考核综合化”,在传统课程考核方式的基础上有机结合在线测试、虚拟仿真测试等现代化的课程考核手段,提高课程考核的全面性:针对《电机电气控制实现与维护》这门课的特点和所教学生的专业与基础,构建一个将理论知识考核与实践技能考核相结合、过程考核与结果性考核相结合、课程评价标准与职业标准相结合的考核模式。由课堂考核、线下学习情况考核、项目考核、个人实操考核、试卷考核等五部分构成。在省级精品课和国家级精品资源共享课建设的基础上,对《电机电气控制的实现与维护》课程从课程内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革,并基于爱课程平台和数字化网络教学平台进行了课程线上线下混合式教学模式的探索和尝试,取得了较好效果。 作者:王丽霞 单位:青岛港湾职业技术学院 浅谈电机与电气控制技术:电机与电气控制技术改革研究 摘要:项目化模式的课程改革是职业教育发展的一个趋势。由于传统教学存在的教学目标不明确、学生主体地位被忽视、教学手段方法单一等问题,该文以职业教育的培养目标和课程的特点作为出发点,把学生学习兴趣的激发和求知欲作为关注的重点,将学生的综合职业能力与创新能力的培养作为核心,提出项目式教学改革模式。 关键词:项目化;培养目标;课程改革 《电机与电气控制技术》课程是电气自动化技术以及机电一体化等专业的核心课程。《电机与电气控制技术》的应用性和实践性均很强。该课程主要介绍常用低压电器、直流电机、三相异步电动机、典型设备的电气控制等,使学生具备电气设备的安装、调试与维护等综合性的能力。 1传统教学法的缺陷 《电机与电气控制技术》课程教学的传统方法,一般采用课堂讲理论和实验室讲实践相结合的教学模式,这种教学模式主要是由教师在课堂上进行理论知识的讲授,实验部分由学生在实验室指导老师的指导下进行理论知识的验证。这样的结果会是:学生在课堂上没有学习明白的,等到实验室要进行论证的时候,由于时间的间隔,知识体系已经被分散。很多内容在进行理论知识学习时,没有实物进行讲解,学生理解比较困难,造成教师费大力气,学生一知半解,技能的提高更是微乎甚微。在进行考试时,学生在不能够熟练掌握知识的情况下,很难自己设计出正确的电路图。只能死记硬背来应付考试,到了就业岗位,看到和所学知识相关的,依然是雾里看花,不能适应工作岗位的要求。总体来说,传统的课程教学存在教学目标模糊不清、学生主体作用被忽视、教学方法过于单一、考核方式和评价体系不合理等问题[1-3]。 2项目化模式的课程改革 课程改革的涉及面非常之广泛,包含教学方法、教学目的、教学内容、课时设置等。我们对现有的《电机与电气控制技术》课程,按照“精简学时、加强实践、知识归类、便于教学、优化内容”的原则进行有机整合[4]。2.1对培养目标进行调整《电机与电气控制技术》这门课程,要求学生不仅仅要掌握电路图的原理分析以及常用低压电器的结构工作原理等知识点,还应该会连接控制电路并能进行故障排查,对于典型的机床电路,要能够迅速排除故障。还能设计具有一定功能的电路图。只有这样,培养出的学生才能适应社会的竞争,才能在以后的工作岗位中发展进步。2.2教学内容加以整合改革后的教材内容,与传统教材相比主要做了如下调整。常用低压电器部分的内容,穿插到任务中,在进行任务学习时,针对用到的低压电器进行知识的讲解,不再将低压电器作为一个完整的章节进行讲授。对于三相异步电动机中既能点动又能连续转动控制线路部分,可以进行3个控制线路的设计,分别是手动开关SA控制的控制线路、两个点动按钮控制的控制线路和中间继电器控制的控制线路。对于特种电机部分,只做简单介绍,不再进行整个章节的讲述。2.3加强学生自学能力和实践能力的培养要对学生的自学能力和实践能力进行培养,就要对课堂教学中理论讲授学时进行缩减,增加学生的课外学习时间,让学生在自学过程中,获得书本之外的知识,这对他们思维和创新能力的提高都有很大帮助。学校可以安排实习、参观学习、课程设计等环节,让学生更好地掌握课堂以外的知识,开阔他们的视野。2.4教学手段多样化《电机与电气控制技术》作为一门实践性很强的课程,它的课程特点决定了必须与企业和社会融合,走产学合作的道路。采用多种多样的教学手段,例如:实物演示、多媒体辅助、边学边做等。2.5课程设计目前,工矿企业的生产机械仍然广泛采用继电器接触器控制系统,在学习了继电器接触器控制电路和常用机床电气控制电路之后,学生还应该具备分析和设计一般生产机械电气控制电路的能力。因此,该课程改革在学期最后时段安排课程设计环节。2.6改革考核方式及内容教学环节中很重要的一个就是考试[5]。要建立与职业教育相适应的多样考试方法。对于《电机与电气控制技术》这门课程,可以采取考查的形式,平时课堂中所做实验的完成情况可以作为最终考试的一个重要参考。新的考试形式要注重实践能力的考查,这能够提高学生各方面的能力。 3结语 《电机与电气控制技术》课程进行项目化的改革,把现实的职业领域生产、经营、管理和服务等作为课程的核心部分,同时要以职业岗位需求为立足点。把典型的工作项目或者职业工作任务作为课程的主体内容。便于学生对知识进行归整学习。也能很好地锻炼学生的自学能力、合作能力、实践动手能力以及分析问题的能力。作为教师,只是从旁协助,帮助学生解决课程过程中遇到的难题,让学生充分发挥他们的主观能动性。只有这样,才能使教学质量得到很大的提高。作为学生,实践操作能力的增强和提高,为他们走向社会就业提供了可靠的保证。 作者:周晓娟 李艳丽 王志博 单位:河南机电职业学院 郑州市新郑电子工业学校 浅谈电机与电气控制技术:电机与电气控制教学研究 摘要:文章主要探讨如何合理安排教学内容,激发学生的学习兴趣,将各种教学方法有机结合起来,提高教学质量,从而达到理想的教学效果。 关键词:电机与电气控制;教学方法;教学效果 在“机电一体化技术”专业课程体系中,《电机与电气控制》是机电一体化技术的专业基础核心课程,提高学生学习能力,加强理论联系实际,注重实践教学对高职学生的能力培养有着积极的意义。笔者结合多年自己的教学经验,探讨如何激发学生的学习兴趣,将各种教学方法有机结合起来,提高教学质量,从而达到理想的教学效果。 1结合专业特色合理安排教学内容 电机与电气控制课程概念抽象、内容繁多。在传统的本科教学中,一般分两个学期对其内容进行系统的理论学习,缺乏针对性和应用性。而在高职层次的教学中大部分沿用了本科教学模式,只是压缩了教学时间为一个学期,这样一来,可能造成高职学生理论跟实践都学不好。在有限的教学时间里,为了让学生理实相结合,学到需要的知识,结合江西工业职业技术学院机电一体化技术的专业特点,在教学内容、教学计划上进行相应的调整,采用理实一体化教学模式,教学内容全部项目化、任务化、职业化,让学生在做中学,学中做。 2理实一体化激发学生的学习兴趣 电机与电气控制课程以往教学采取的方式是以在教室讲授理论知识为主再辅助实验室做验证试验。这种传统的理实分开教学模式弊端在于学生在学习理论知识时缺乏对所学内容的感性认识,学习兴趣和热情会打折扣;在实验时缺乏理论的补充、指导,只是机械地完成实验内容,无法很好将理论和实践结合起来,所学过于肤浅且没有知识和技能的提升。同时也让教师教得费劲,学生学得吃力。而电机与电气控制课程采用教学做一体化教学模式,学生可以通过学中做、做中学,实现理论与实践教学有机结合,从而有效地培养学生的动手创新能力,调动学生的学习积极性,使其掌握电机、变压器等设备的基本原理、功能、应用技巧等内容,为今后从事机电、自动控制等领域的工作打下基础,并使学生毕业后能在较短的时间内即可胜任电机领域工作。 3采用多种教学方法谋求良好教学效果 在电机与电气控制课程中由于理论性概念较多、实践操作性强,因此教学方法对教学效果影响较大。依据机电一体化技术专业特点,教学目标、电机与电气控制课程特点、学生的知识基础和心理特征以及教师自身的特点,可以结合教学内容采用类比式教学法、对比教学法、工程式分析法、推理式教学法、多媒体教学法、实践教学法、问题式教学法等各种教学方法,教学手段相结合来降低在电机与电气控制课程的教学难度,做到深入浅出来提高教学效果和效率。 4综合应用各种现代教学辅助手段 电机与电气控制课程中涉及到多种设备的内部结构、工作原理等,复杂又抽象。如果仅依靠老师在黑板上进行讲解,在实验室拆零件、讲插图,学生学起来是非常困难的。为了让学生理解掌握这些复杂抽象的知识,可以通过丰富的网络资源收集相关的信息应用相关软件制作带有图片、图表、动画及其它多媒体效果的富有吸引力的演示教案,通过演示教案使教学变得生动有趣来提高课堂效率。 5素质教育融入课堂 电机与电气控制课程的课堂开发与设计中就要充分体现职业性、实践性和开放性的要求,要将素质教育引入课堂。老师可以采用项目化、任务化、职业化教学完成理论知识教学和基本应用技能训练,又培养学生的职业能力、职业素养,并提高学生的独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力以及与人交往、沟通及合作等方面的能力。 6结语 针对电机与电气控制课程的特点,文章提出了5个方面的教学探索,希望通过老师合理地利用教学手段以及层次性循序渐进的教学过程,使学生克服对本课程知识的枯燥、相关概念难理解和畏惧感,激发学生的求知欲,培养学生敢于克服困难、终生探索的兴趣。 作者:邹言云 单位:江西工业职业技术学院 浅谈电机与电气控制技术:电机与电气控制技术课程教学方法 摘要:本文对机电设备维修与管理专业《电机与电气控制技术》课程的教学方法进行了相关设计与探索。结合授课的实际情况,从教学目标、教学手段、教学内容、实训环节、考核形式等方面提出了一些建议及改革思路。 关键词:电机;电气;教学方法;改革 《电机与电气控制技术》是高职教育机电设备维修与管理专业一门非常重要的专业基础课。一方面,它在专业课程体系中起到承上启下的作用,为后续传感器应用、微机控制技术与应用、可编程控制器应用技术等课程的学习提供必要的理论及实践知识支撑;另一方面,作为维修电工上岗证和维修电工操作工证书的关联课程,它要求学生学习并掌握相关就业岗位的操作技能。《电机与电气控制技术》课程的理论性和实践性都比较强,而现阶段的课程教学过程还存在着诸多有待解决的问题。因此,如何提高教学质量是每个任课教师都重点关注的事情。下面笔者将对电机与电气控制技术课程的教学改革进行一些初步的探讨。 1明确学习目标 对电机与电气控制技术的应用可分成3个层次。(1)初级应达到的目标:了解磁路的基本知识;熟悉各种操作及基本测量工具(三表)的使用方法;掌握变压器及常用低压电器的选择及使用方法;掌握日常照明电路及插座的安装方法;掌握电动机继电-接触器基本控制环节及基本保护环节的动作原理和实施方法;能完成电动机基本控制线路的接线及调试、常见故障的分析及排除,具备初级电工上岗及操作资格。(2)中级应达到的目标:在初级目标基础上,熟悉电信号常用测量仪器——示波器的使用方法,掌握测量数据的读取及处理方法;能完成OTL功放电路的安装、焊接、调试及性能分析;能根据要求完成电动机减压启动、顺序控制、多地控制等控制线路的设计、选材、安装、调试及故障排除;掌握常见设备控制线路的工作原理,具有一定的线路设计与绘制能力,能协助工程师进行现场安装与调试。(3)高级应达到的目标:能熟练选择和使用各种常用低压电器;具有快速掌握新型号低压电器的能力;具备较强的控制线路设计能力;能根据需要对工控现场改造或完成一个中等复杂项目的设计。高职学生能够达到第一层次,就可以认为是合格,且大部份同学也只可达到第一层次;有一些同学或许本身就对电工电子技术感兴趣,并具备相当强的动手能力,则可以在学习期间达到第二层次,可参加维修电工中级工考核,为以后从事相关工作岗位打下基础;至于第三个层次,则需要从事相关职业一段时间,经过不断的学习和实践达到。 2合理设计教学内容 《电机与电气控制技术》课程是一门实用性课程,操作对象看得见、摸得着,很容易激发学生的学习兴趣。根据教学目标及学时要求,将教学内容按从简单到复杂、从单一到综合的顺序提炼出7个项目,包括变压器认识、交流电动机认识与测试、三相异步电动机控制线路原理分析与接线、其他电动机认识、三表认识、三相异步电动机常用控制线路的安装与调试、OTL功率放大电路的搭接及调试等。一个项目又分为若干个任务。每一个任务都按照以下步骤来进行,如图1所示。(1)任务引入:明确任务要求,细化目标,分析重点难点。(2)相关知识:为了完成任务,学习相关的知识,以达到相应的能力。因此,要打破原有的知识结构编排,抽取若干知识点,构成完成此项任务所需的知识。(3)任务实施:根据任务要求完成相关操作,并对操作结果进行调试与检测。(4)思考与拓展:基本任务完成后,布置与任务相关的思考与拓展题,要求略高。完成情况则作为平时操作成绩的评定依据。以项目三中的任务3为例。该任务是完成三相异步电动机正反转控制线路的分析与安装。首先分析控制要求,引入相关知识:改变三相异步电动机转向的方法,控制线路涉及到的低压电器,如按钮、熔断器、交流接触器、热继电器等;然后,开始任务实施,即分析三相异步电动机正-停-反控制参考线路工作原理,介绍各组成元器件在线路中的作用、接线方法、常见故障现象及排除方法;最后,安排学生分小组进行线路搭接,并完成调试过程。完成基本要求后,可引导学生思考以下问题:(1)控制线路中使用了哪些保护环节?起什么作用?在日常生活中,你还见过哪些保护类电器或保护环节?(2)电路中的互锁环节指的是哪部分电路?起什么作用?(3)如何由正-停-反控制过渡到正-反控制?在原控制线路上改造实现。整个课程内容根据学生的认知规律来安排,有以下优点:(1)分散难点,将教学难点分散到学习的各个阶段。(2)理实一体,调动学生学习的积极性。(3)以学生为主体,每个基本任务完成后都给学生留出较大的思考和拓展空间。这样既有利于学生加深对所学知识的理解,又能激发学生尝试探索式的学习方法,提高分析问题解决问题的能力。 3改革教学手段,强化动手能力 本课程将教学场所设置在实训室。教学过程中将理实一体的理念贯彻始终,每一个项目每一个任务针对的对象都能在实训室里找到,且大部分任务都需要同学动手操作。与传统教学在多媒体教室里进行相比,它更直观、更容易激发学生的学习兴趣。课程在后期安排了三周实训环节,要求学生按照电工上岗证和电工操作证要求,学习相关电工安全知识,熟练掌握各种电工操作及测试工具的使用方法,能在限定时间内完成电动机常见控制电路的线路安装、调试及故障排除,自行完成OTL功放电路元件选择、焊接组装、测试分析等,从而将所学知识、技能和证书、岗位联系。实践中,学生对此非常重视,学习积极性很高。 4改变评价方法,注重实效 高职院校对于本课程的传统评价方法无非是考试,而考题无论如何变化,总脱不开死记硬背。其实,现实中拿着参考书、对着电脑边查资料边设计控制电路的人并不少见,而很多工程师也是在参与过若干个项目之后,才逐渐熟悉各种低压电器、基本控制环节及其他相关知识的。为此,本课程的成绩评定采用过程考评和期末考评相结合的方式,强调过程的重要性。教学评价的主要内容和权重如下:过程考评:倾向专业能力考核,依据每项工作任务的完成情况进行专业能力综合考核。每项任务的考核具体到细化的工作过程,如操作和测量工具的使用、低压电器的选择及使用、控制线路的搭接、团队合作、出勤纪律等。(70%)期末考评:以专业能力、知识掌握、技能训练目标为依据,实施知识与技能相结合的考核。(30%)实践表明:实施新的教学方法,增强了学生的动手能力,激发了学生的学习兴趣,收到了良好的教学效果。 作者:郭琳 单位:沙洲职业工学院 浅谈电机与电气控制技术:项目教学法在电机与电气控制的应用 [摘要]随着机电技术在生活中的应用越来越广泛,电机与电气控制这门课对于职业学校的相关专业来说已不再是一门基础课程,而应该是一门理论性和实践性相结合的综合课程,理论教学的同时培养学生扎实的操作技能。基于课程性质的转变,课程的教学方法也应对重理论、轻实操及单纯的“实践教学”的模式做出改变。项目教学法是该门课程教学方式转变中可采取的一种理想的教学方法,论述了项目教学法在电机与电气控制课程中的应用策略。 [关键词]项目教学法;电机与电气控制;教学应用 作者简介:刘广和,双辽市职业高级中学总务处主任,专业课教师,任电工基础电机与控制课教学,参加过国家级骨干教师培训班学习,获得过四平市骨干教师教学先进个人及双辽市先进教师奖 电机与电气控制是职业学校的电子技术应用、电气运行与自动控制等专业的学生所学习的一门学科,在专业的课程体系中起着重要作用。就目前的情况来看,这门课程的教学存在两种不合理的倾向,一种是注重理论教学,淡化操作技能的培养,一种是单纯地进行实践教学,淡化理论知识的培养。项目教学法有助于改变电机与电气控制课程的这种现状。项目教学法是指将课程教学内容划分为若干个项目,围绕每一个项目组织和开展教学,使学生直接参与到项目过程中的一种教学方法。在项目教学的过程中,教师起“导学”作用,学生根据课程要求进行知识、技能的理解和掌握。此外,教学过程能让学生体验到创新的艰辛,在创新成果后体验到快乐,培养学生的团队合作意识,提高学生的职业素养。项目教学法在电机与电气控制课程教学中的应用如下: 一、设置教学项目 实施项目教学法的第一个步骤是设置教学项目。电机与电气控制这门课主要包括变压器、电机原理与特性、电气的控制环节与低压电器、机床电气控制四大方面的内容,在进行教学项目的设置时,可将这四个方面的教学内容设置成四个项目,每一个项目都充分体现教学内容的针对性和应用价值。在每一个项目的教学中,以教材上的知识为基础,在此基础上增加一定的难度,为学生留出思考空间。在每一个项目的教学中,教师可以提出一个或几个任务设想,也可由学生自己提出任务设想,学生通过自己的讨论确定出该项目的最终目标和任务。比如在“电机原理与特性”这一个项目中,教师提出“PLC编程实现三相异步电动机的点动、连续运行控制”的目标和任务,学生讨论之后,觉得这个目标可行,就将此任务确定下来,准备付诸实施。 二、实践教学项目 教学项目和任务确定之后即准备进行教学项目的实践。在实践之前,教师先提出设计方法,告诉学生这个项目要解决什么问题,解决的关键是什么,引导学生根据项目任务进行资料查阅。在项目实施过程中,可将学生进行分组,组与组之间进行合作,小组内成员之间也进行明确的分工。每一个小组讨论制定自己的项目实施计划,由教师审阅和修改之后再付诸实施。通过小组之间的协力合作,最终全班一起完成教学目标。比如在“PLC编程实现三相异步电动机的点动、连续运行控制”这一教学目标和任务之下,先由教师介绍这一教学项目的应用环境,讲解预备知识,分析编程思路,之后由学生自己编程,进行上机调试。 三、评估教学项目 教学评估是项目教学法中的一个重要环节,包括学生自评、生生互评、师生互评等多元化的评价方式。教学评估不仅能让学生掌握相关的知识,而且有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。比如在“PLC编程实现三相异步电动机的点动、连续运行控制”这一课题中,先由学生对自己的习作进行自评,然后由学生对彼此的习作进行修改,最后再由教师进行系统的评价,比如评价学生的梯形图设计是否合理、可编程控制器的硬件连接是否正确、语句表的制作是否有误,等等。师生共同总结学生的学习行为特征下容易出现的问题以及问题的解决办法,以在今后的学习中进行改进和提高。 四、将教学成果加以应用 学以致用是每一个学科的教学目的,电机与电气控制这一课程的教学项目也应广泛运用到工厂、企业和学校的实践教学中。比如上文中所述的三相异步电动机的点动、连续运行控制可运用到工矿企业中,像三相异步电动机中的鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机目前在工矿企业中的运用都比较广泛。另外,在学生设计项目的过程中,让学生了解系统的工作原理,为学生以后在电动机控制等方面的就业打下良好的实践基础。项目教学法在职业学校的电机与电气控制课程教学中的运用有利于将理论教学与实践教学相结合,培养学生的实践能力、合作能力、分析问题和解决问题的能力。项目教学法在该课程中的运用,首先根据教学内容设置教学项目,其次实践教学项目,实践之后对实践的成果进行评估,最后将教学的成果运用到生产和生活中。 作者:刘广和 单位:吉林省双辽市职业高级中学