冶金工程论文:冶金工程专业青年教师实践能力培养机制构建研究 摘 要 分析冶金工程专业青年教师实践能力缺乏的原因,提出构建“模块化、关联化、考核化”培养机制的有效方法。 关键词 青年教师;实践能力;冶金工程 1 前言 随着我国经济的快速发展,高等教育事业也在不断进步和创新。从高等教育视野来看,高等教育的主要发展方向开始侧重于素质教育和能力培养,如何有效地培育训练学生的实践创新能力已然成为我国高校发展改革的重要课题。缺乏实践能力的教师必然无法培养出具有实践能力的学生。以内蒙古工业大学为例,该校冶金工程专业的培养目标是“教育培养具有较强的实践能力与创新精神的高级应用型人才”[1],这与该校基于“完全学分制”的人才培养目标相符。 随着近年来高校教师队伍的不断壮大,更多的青年教师加入到该队伍中来并逐步成为中坚力量。据2008年中国教育统计年鉴资料显示,全国高校40岁以下青年教师人数超过普通高校教师总数的66.7%[2]。因此,必须构建一个适宜冶金工程青年教师实践能力培养的机制,以保障人才培养的顺利开展与实施。 2 青年教师实践能力现状及分析 青年教师无法将实践能力与专业发展相结合 部分冶金工程专业青年教师在刚踏入工作岗位时,因其无法看清该专业的发展机遇与潜力,再加之身负教学、科研等多项职责,并无过多精力投身于工程实践,常导致实践能力与专业发展的割裂。青年教师具备思想活跃、积极肯干等优势,应该利用优势,引导其将实践能力与专业发展相结合,在工作与实践中实现专业发展的目标。 青年教师工程实践能力匮乏 目前,我国多数工科高校教师队伍的实践能力已经和培养工程技术人才的需要相脱节。高校专业工程技术人才的培养标准普遍较高,实施培养目标的主体即为专业教师,而青年教师恰占据了专业教师队伍的半壁江山。没有长期实践生产经验的青年教师, 即使具备较高的学术理论水平,也难以做到联系工程实践问题有效地开展实践教学环节[3]。同时,部分工科高校的人才甄选机制也存在“科研倾斜”的问题,这在一定程度上阻碍了具备工程实践背景教师的选拔工作,进一步加剧了青年教师工程实践能力匮乏的程度。 实践教学环节参与度较低 冶金工程专业的实践教学环节较多,主要包括社会实践、专业课程实验、课程设计及毕业设计、生产和毕业实习这四个部分: 1)社会实践部分,青年教师基本不参与其中; 2)专业课程实验部分,青年教师易忽略实验理论与现代化冶炼工艺的结合; 3)课程设计及毕业设计部分,青年教师设计题目数量略显不足,无法保证设计题目的工程实践性; 4)生产和毕业实习部分,青年教师仅起到管理与组织的作用,亲自参与实践的机会并不多。 因此,青年教师在实践教学环节的参与程度远远不够。 3 构建青年教师实践能力培养机制的方法 实现“模块化”培养模式 基于我国大多数工科高校冶金工程专业采用的人才培养方案,结合不同地方高校冶金工程专业的具体情况,构建青年教师实践能力培养的“模块化”培养模式,构成一个动态体系。图1为青年教师实践能力模块化培养模式。 如图1所示,依据冶金工程专业实际培养方案,将青年教师实践能力培养模式分为三大模块:专业课程实验模块、课程设计及毕业设计模块、生产实习及毕业实习模块。其中,每一模块又分为钢铁冶金和有色金属冶金两个子模块;钢铁冶金子模块包含火法冶金工艺和钢铁材料的冶炼及轧制两个分子模块,有色金属冶金子模块也包含湿法冶金工艺和有色金属的提取及回收两个分子模块。两个子模块间相互联系,并对其相关联的分子模块做相应的完善和补充。 青年教师先接受工程应用型[4]课程实验模块的培训,并辅以理论教学基础;再进行课程设计和毕业设计工作,以设计的形式完成实践教育;最后进行实习实践[5],最终形成一个分层次、模块化的培养模式。该模式能够顺利开展培育方案的制订与实施,既可以有效保障青年教师的发展,也能够促进学生和教师共同成长。 实施“关联式”培育方法 为针对性地解决工科院校青年教师实践能力缺失的问题,高校可采取“社会― 企业―高校”的关联式培训模式,社会相关部门做好教师工程实践能力培育的宣传、组织工作,具体执行由相关冶金企业及各高校协作完成,搭建理论与实践紧密联系的平台,使青年教师能够合理利用校企平台,以补充缺失的工程实践背景。最终使这三个关联项构成一个完善的体系,该体系能够体现青年教师培养的长效性和实效性,达到提高青年教师实践能力的迫切要求。 建立“考核化”培养制度 针对青年教师日益缺失的实践能力,可以将日常科研、教学能力的考核方法加以改进,并引入实践能力的考核制度,以完善青年教师的培训体系。首先,在岗前培训中实行实践时间的考核,要求满足一定量的企业实践时间,以拓宽工程研究视野;其次,在日常教学工作中引入“网络炼钢”“模拟炼钢”等实践经验的考核,强调考核的常态化;最后,科学评定考核结果,辅以一定的奖励政策,激发青年教师的积极性与创造性,建立起长效的培养制度。 4 结语 在工科高校发展规划目标中,青年教师实践能力的培养处在很重要的位置。构建符合专业规律的实践能力培养机制,可以切实提高青年教师实践能力,是教育教学改革的重要成果,也是实现工科院校快速发展的必由之路。 冶金工程论文:冶金工程专业大学生学习能力的培养研究 摘要:冶金工程专业学生能力的培养是专业教学质量衡量的重要指标,本文通过分析冶金工程类大学生学习能力的现状以及其培养的重要意义,提出了一系列提高冶金类大学生学习能力的措施,来达到提高高校冶金类专业人才素质以及创新能力的目标。 关键词:冶金工程专业;大学生;学习能力;培养研究 新时代不仅学校是学习的场地,社会也是学习的大课堂,因此,大学生的学习能力应作为高校教育质量的衡量指标。冶金类专业大学生的培养,不仅需要有对现有知识的接收能力,还需要具有对知识的收集归纳总结能力,并能运用现有的知识来解决实际的生产或工程问题。此外,冶金工程类专业的大学生还应有对新知识和新技术有较强的吸收、融合和创新能力,同时必须具有高效地利用所学来解决实际问题的能力和素质,以满足社会发展的需求。 一、冶金工程专业大学生学习能力的培养的重要性及意义 本文以湖南工业大学冶金学院为研究对象,来探讨冶金类专业学生的学习能力的培养。大学生进入社会进入工作岗位要快速适应环境必须具有较强的学习能力。冶金专业类人才除了要有对冶金相关的基础理论扎实的基础之外,还需要具有专业知识和技能,具有分析问题解决问题的能力,在不同的岗位上都具有较强的适应能力,才能满足社会对冶金工程专业人才的需求。以湖南工业大学冶金学院为例,冶金工程分钢铁冶金和有色金属冶金两个方向,学生通过对冶金工程专业的基础及专业理论、设备工艺以及实践动手能力、环境保护及资源综合利用等相关学习,并强化教学实践环节以及对学习能力的培养。通过学习,本专业学生应具备以下能力。 1.知识的学习与应用能力。冶金专业的毕业生除具备数理和计算机方面工科专业的基础和社会人文的学习和应用能力外,应重点地掌握冶金专业的学习和应用能力。同时很多的冶金方面新技术和新工艺都属于交叉学科的领域,学生应及时了解与冶金方面相关的学科知识并能增强应用。除此之外还须具有终身学习的习惯,从而应对科学技术的迅速发展以及社会环境的不断变化。 2.思维分析的能力。冶金专业的学生应具备比较强的思维判断和分析能力。针对冶金生产和工程等实际方面的问题,首先能用独立观察和判断能力、系统分析和综合能力以及文献检索和利用能力剖析这些问题,再利用工程思维能力并遵照工程问题的规律来解决这些问题。 3.设计和实践的能力。实践是区分工程与科学的一个非常重要的手段,理论和实际相结合是评判一个大学生应用能力非常重要的标准。因此冶金专业的学生应具备冶金工程测验的能力、设计规划的能力、研究方案实施的能力和设备的操作维护能力以及计算机运用的能力。 4.创造创新能力。冶金工程所解决的是实际问题,其根本任务是将科学技术转化为生产力,转化的核心就是一种创新。创造和创新是现代冶金行业发展源动力。尤其是现在冶金行业处在市场、成本和环境多种压力下,创新能力对冶金行业的发展显得非常重要。冶金作为工程性非常强的专业,学生应该在一般创新方法的应用基础上,树立创新的新意识,磨炼创造性思维的能力,掌握创新方法和技巧,并应用在生产和设计实践过程中,提升实践创新的能力。 二、大学生学习能力培养的途径 培养学生良好的学习能力是21世纪国家对教育的基本要求,也是高等院校对教学的核心要求。因此,学校、教师、学生应该完美配合,各尽其职,努力让培养的每位学生都成为现代冶金行业的工程师。 1.学校通过完善管理来提升学生的学习能力。提升学生的学习能力需要高校教师和学生团结合作,其一,高校应尽可能为学生创造自学、思考、提出问题及解决问题的大环境;其次,学校应让学生根据自己的学习兴趣,在全校内选择自己感兴趣与爱好的选修课程,让学生在积极、主动中完成学习;其三,应为学生创造良好的学习氛围和科学研究氛围,激发学生对科学和自学的热情;其四,学校应该创造条件满足学生进行科技活动的需要和必要的设备及科研项目,对科研有兴趣的大学三年级学生可以加入教师科研课题组,协助教师做一些科研工作。 2.开展有关科目的学习竞赛活动。学校应充分重视全国高校大学生的各类竞赛,通过全国高校大学生的各类竞赛,让学生在主动竞争中找到自信,激发学生的学习兴趣,提升学生的自主学习能力。学校应有计划、有组织地安排英语口语竞赛、数学竞赛、工业设计、工业创新等竞赛,同时更应鼓励学生参加各类全国高校大学生科学竞赛。 3.组织多种形式的实践活动。学校应该积极从经费和精神上支持学生开展的社会性实践活动。目前看在社会实践中得到提高的学生仅占极少数。因此为了满足大多数学生社会实践的需求,学校可以采用各种方式:第一,学校有计划地组织学生进行一些社会实践活动;第二,在学校周围进行社会实践调查;第三,是学生回家选择企业或农村进行社会实践。这些社会实践方式,都要充分尊重学生的实际需要,也要求学生写一些有一定质量的调查研究报告,用来培养和提升学生的综合素质。 三、理论课程中学习能力的培养 1.完善教学计划,修订人才培养方案结构。为加强基础教学,大类的专业课程中物理化学、冶金原理课时都有所增加;为扩大学生的知识面与思维视野,增设了一些与实践紧密结合的选修课。在专业理论教学过程中,着重讲解冶金工艺的基础性知识和生产控制中的规律。用工程案例教学法,引导学生应用所学知识解决生产和工程设计问题。在实践教学过程中,引入相关多媒体课件、虚拟炼钢等教学手段,训练学生的工程设计能力和实践能力。在撰写毕业论文和创新学分的教学过程中,通过让学生参与实际科研课题的研究,培养学生的思维判断和分析能力以及表达交流能力。 2.重视专业课教学,实施工程案例教学法。湖南工业大学冶金工程特色专业建设以培养应用型人才为目标,遵守“一专和多能”的办学理念,全面提升本科人才培养的质量,办出本专业的特色。特别注重结合冶金专业的特点对核心专业的教学活动。在教学中引进工程案例的教学法,并将很多工程实践研究成果编入到教案,用于相关专业课的教学,指导学生运用理论知识分析和解决实际生产问题的能力。在专业课讲授中,需将专业基础知识与生产实践紧密结合,激发学生的学习兴趣,培养冶金专业学生的工程实践能力。 3.运用先进手段构建系统培训平台。面对目前实习教学中的困难,在企业生产中能获得的生产实践经验越来越少,为加强学生工程实践能力的提高,开发出先进的教学方法,组建冶金系统训练的平台,包括了:(1)开发模拟冶金的生产工序烧结―连铸―轧钢全流程方面的多媒体软件,使学生获得钢铁生产工艺中各工序的运转原理和工艺参数及操作制度,引导学生带着问题进入企业实习,增强实习的目的性和效果性,明显提升了冶金工程专业学生的社会实践效果。(2)用网络虚拟炼钢的系统,加强了学生冶金工程操作能力的培训。国际钢铁大学网站提供了连铸、热轧、抗拉测试等10余个模拟的平台,用户可在模拟的平台上进行相关生产方面的操作,系统会根据用户们的操作过程计算出产品的成分、性能和成本。 4.实践教学中学习能力的培养。实践教学对于培养学生的分析问题、动手的能力和创新的能力有着积极的效果。通过教师的讲解和学生的自主参与,积极引导和主动研究两者的结合,用来培育具备学习能力和创新能力的新时代大学生。实践课通过实践教学拓宽了学生的知识面,深层次理解理论与实践相结合。在实践课程中,本专业的教师和生产一线的人员对设备和工艺进行详尽介绍,对学生提出的疑问进行当场讲解,在学生的头脑中留下深刻的印象,也有利于学生的理解。 5.课余自学能力的培养。相对于被动的学习,自主性学习要求学生具备计划性、主动性和预见性。大学生不仅要掌握学校教学的基本知识,更重要的是要具备自学能力。教师教学过程中,需以启发式教学为导向,教导学生学习和思考,掌握科学高效的学习方法、思维方法,通过这些方法能够让学生在课余时间不断地思考,带着疑问去学习。同时学生应该在课余培养自己的兴趣与爱好,激发自己的创造力,不断地提高自己的能力。 四、总结 大学生对新事物具有极强的好奇心,具有极强的探索思想,对新事物的吸收能力也很强。因此,师生共同努力,继续优化冶金专业人才培养的方案并积极实施,在具体实施过程中,继续总结经验和成果,让理论和实践积极结合,努力探索建设冶金工程特色专业的新思路、新模式和新机制,形成实施―优化―再实施―再优化的模式。相信我们培养的学生的学习能力一定会不断提高。 冶金工程论文:论装饰施工收口技术在冶金工程建筑装饰中的应用 摘 要:本文主要从建筑装饰工程的特点诠释了装饰施工收口技术,并介绍了在冶金工程建筑物装饰施工中,处于不同的条件下收口技术都应用在哪些方面。 关键词:装饰施工;收口技术;工程 伴随着我国经济水平的提高,我国的各行各业都在不断的发展,建筑行业也有了很大幅度的提升,装饰工程作为建筑行业的一项核心工作,也随着建筑行业的发展在装饰水平有了很大的提升。装饰工程在建筑行业中占据着很重要的位置,而工程的收口工作在装饰工程中一样占据重要地位。装饰施工的收口技术对装饰工程来说是很关键的,其对整个工程的外观起着决定作用。不同情况下的装饰施工收口技术是不一样的,下面笔者将对这个问题进行分析。 1 装饰施工收口技术的应用条件 装饰施工收口技术的好坏对整个装饰工程来说是很重要的,它对整个装饰工程的质量有着至关重要的影响。由于施工的要求,装饰的时间一般来说很紧张,所以这就对收口技术提出了更高的要求。装饰并不是一件简单的任务,在施工过程中,它是一项很复杂的任务,正是基于此,装饰现场往往是一片混乱,错综复杂。装饰过程的收口技术在时间紧,任务量多的情况下,往往会出现很多质量方面的问题。施工的过程中,建筑的总体框架已经完成,那么装饰工程就必须是在有限的空间下实施,这对装饰工程来说也是极为不利的,因为一些条件受到了限制。 2 装饰收口技术的应用注意事项 2.1 由于装饰工程的施工具有空间施工的特点,所以给施工收口技术的概念上加上了不同空间。具体的主要有一维的对接施工、二维的衔接施工以及三维立方体的交叉施工。可以看出,这些工艺主要是利用技术去解决基础建筑和装饰工程之间的转移和过渡问题。对于那些不需要转换和过渡的可以称其为完美的收口。对于普通的建筑装饰而言。以上所介绍的三种情况都有涉及一些。它们构成了整个装饰工程的收口技术。 2.2 不同的工程所使用的装饰材料品种多样 装饰过程中会涉及到很多不同品种的材料,这就给实际的施工过程也增加了困难。装饰材料并不是建筑物表面就可以观察到的,不同的装饰材料上所呈现的效果也是不一样的。装饰材料的运用若是出现问题那么影响的是整个装饰工程的质量。所以,装饰材料是使用材料和基础材料的统称。 3 装饰施工收口技术在冶金工程建筑装饰中的应用 我国的装饰领域,收口技术被应用到了整个建筑装饰工程。在冶金高层建筑装饰施工中,其施工技术的应用范围主要分为以下几个方面:对阴角的收口、遮盖式的收口、留缝收口法、自然式收口法以及榫接收口法。 3.1 对阴角的收口简介 这种方法主要是结合建筑物的实际特点,所以它的应用并不广泛,据统计,只占了收口技术的0.85%左右。因此,只有对这种收口技术足够熟练才能确保建筑装饰工程的质量。按照阴角的角度不同又可以将阴角划分为:钝角阴角、阴坑、直角阴角以及锐角阴角。在建筑装饰工程中运用阴角收口技术比较简单。由于阴角属于比较隐蔽的部位,肉眼也很难观察到,所以其对整体的影响不是特别大,所以装饰人员一般选择在阴角部位进行材料的衔接工作。若是阴角不适合进行材料的衔接,而其他的方法又很难实施,那么施工人员应该结合现场的实际情况进行适当的处理,尽力使外表看起来美观,达到收口的要求。 3.2 遮盖式收口的简介 如果建筑工程无法收口,建筑施工的人员通常会采用让其凹进去或是凸出来的方法,然后使用特制的装饰用口遮盖住需要收口的饰面,这样就可以完成收口的工作。这种方式在日常的实际生活中经常会被用到,是建筑行业的常用方法之一。仔细的说就是,不同的装修材料,选其中一种作为主体,对瑕疵实施遮盖。运用这种方法,应该遵循以下两个原则: 3.2.1 尽量选择不会移动的材料遮盖住容易移动的材料。移动的材料可能会对空间及整体的美感造成一定的影响。所以,选不会移动的放在主体表面可以减少空间缩小的范围,避免产生变形带来的不便。 3.2.2 遮盖收口法与加工处理饰相比会有更大的困难。所以,在选择整遮盖物时最好选用相对来说较容易的材料遮盖饰面。这样不仅可以方便处理,也可以节约成本,方便收口的处理。提高工作的效率,缩短工期。 3.3 留缝收口法的简介 使用这种方法会有很大的局限性,它的范围主要是石材、玻璃以及瓷砖的收口。具体的施工流程为:在构件或是相邻的材料之间要预留相应的缝隙,再进行收口的作业留缝收口法因为设计风格以及材料的性质不同应该分为两种表现的形式: 3.3.1 若是材料的属性之间差距较大,可以合理的留出空间,进而避免在最后的累计工作中出此现较大的差距,但是这种方法往往会加大施工量。目前,我国的装饰公司大部分都是结合建筑物的实际情况来确定是否要留出空间避免误差。有些装饰工程师为了施工方便特意将不同部位和构件分割开来,从而留出空隙、,便于装饰施工。空具有装饰施工以及设计风格收口技术两砂衔。 3.3.2 通常当材料的质地比较硬并且材料加工处理比较困难时,一般采用留缝收17法。尤其是材料的质地比较硬并且体积比较大时,留缝收17法是唯一一个能选择收口的技术方法。 留缝收17法能够以高质量的方式去保证接缝处严密性,对装饰的工程质量到很好的保障作用。 3.4 自然式收口法的简介 自然式收口法又称为交错收口法。这是一种逆向思维的收口方式,这种装饰技术在装饰工程中是很普遍的。对于施工方式复杂、材质种类繁多、装饰空间大小等方面上的差异,所以就诞生了这种施工技术,就是常说的以乱治乱的施工方式。也就是在比较难于处理的收口工程上,使收口技术更加复杂。虽然这种技术会给人带来视觉上的模糊不清感,但是若是运用得当,反而能够有一种浑然天成的感觉。 3.5 榫接收口法的简介 这是收口方式,历史比较悠久,是我最古老的收口技术。主要是因为我国古代的建筑材料以木材为主,所以这种收口技术主要应用在厚度比较大的木板中,这可以用于实木材料的收口。 结束语 为了装饰收口达到理想的效果,需要施工单位对整个施工的过程和完成的质量进行监督指导,确装饰施工收口工作的顺利进行及完成。材料的运用、施工人员的技术水平、施工的进度等等都是影响工作进度的因素,所以必须以严谨的工作态度对待工作,按照施工要求开展收口工作。提高装饰施工的收口技术对于建筑行业的发展来说,是有着很关键的推动作用的,所以相关工作者要积极提高装饰施工收口技术的水平,推动行业进程。 冶金工程论文:冶金工程中设备安装施工方法的探讨 【摘 要】: 随着我国冶金产业的不断发展,一些融入了高新技术的冶金设备被大量的投入到了生产建设当中,并发挥出了重要作用。而关于冶金工程中设备安装施工,就成了各个工程施工的重要组成部分。本文主要对冶金设备安装施工的各个阶段以及在施工中应注意的重点做了简单的说明,并简短的介绍了一下影响冶金设备安装质量的因素。 【关键词】:冶金工程;设备安装;施工方法 引言 随着科技的进步发展,在工业化社会背景下,机械设备的使用越来越频繁,几乎所有的工程项目都要依赖相关的机械设备支持,才能完成施工任务。而关于冶金工程中设备安装施工,就成了各个工程施工的重要组成部分,只有科学地完成冶金设备的安装,才能发挥冶金设备的功能。因此,冶金工程中设备安装施工是冶金工程的重点内容之一,施工人员的技术水平决定了整个安装工程的质量。 一、冶金工程中设备安装施工的各个阶段 1.施工准备阶段 在施工准备阶段中,最具有代表性及通用性的主要工作为3个方面:施工条件、开箱检查和保管、设备基础。在施工条件方面,要注意的是机械设备安装工程必须具备设计和设备技术文件方允许施工,即禁止无设计和设备技术文件就盲目施工。对大中型、特殊、复杂的冶金设备安装还应编制施工组织设计或施工方案,以求做好施工准备,使安装工程能顺利的进行。 在开箱检查及清点方面,往往会因为这是常规工作,而没有认真清点和办理交接手续,从而发生设备技术文件、零部件、备件等丢失现象。故开箱检查应由安装单位和建设单位有关人员在场的情况下,当场按规定做好开箱检查记录。设备基础方面最常见的问题就是,在设备安装前基础表面有碎石、油污、积水等杂质从而影响施工质量,故设备安装前必须将基础清除干净。 2.冶金设备安装阶段 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 将设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 3.设备的调试阶段 一般大型的冶金机械设备各在出厂时无法进行总装和负荷试验,即使是使用过的设备,由于拆卸、搬运及再次安装,难免要改变原始安装状态,因此,每次设备投入使用前都要对其进行调试,调试时,主要检测其工作质量、操作性能、可靠性能、经济指标等调试过程中,参加调试的机械技术人员和随机操作人员须时时到位,应积极主动了解设备的现实技术状况、调试程序、操作控制方法等。 在这个机电一体化的现代化社会中,电动机已经成为大多数机械设备的动力源,电动机的运行是否正常直接影响了整个机械设备的运行。所以,调试电动机已经成为调试过程中最基本的一部分。调试电动机通常会出现电动机启动立即跳闸现象,即瞬时跳闸。断路器瞬间跳闸,会使人怀疑是否发生了电器设备内部短路故障一般而言,发生短路故障都会有迹象可查,如有火花或有焦烟气味,同时还会有异常的声音,但是如果除了跳闸,其他一切都完好,这就排除了因电器设备内部短路造成的短路故障。这是由于断路器的额定电流小于电动机瞬间启动的电流,而断路器,特别是带限电流特性的高分断能力的断路器其动作都是相当的灵敏,因此而跳闸。针对这种情况是提高断路器脱扣电流值。选择一些整定值可调的断路器,改动很方便,或者选择脱扣电流值较大的断路器即可。 4.冶金设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 5.设备的验收阶段 验收是冶金设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等);隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来较好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 二、冶金设备安装项目的施工重点 1.冶金设备安装前基准线的设定 在设备安装之前,首先应该根据设计、安装和未来对设备进行检修时的需要结合设备布置图绘制出一个永久的中心标板和基准点。留下一个永久性的中心标板和一个永久的基准线,以便安装设备时用来做调整工作,同时为了观测设备的沉降情况,还要在主要设备附近设定一个沉降基准点。如果安装情况特殊,还可以根据具体情况增加设备的基准线和基准点。值得注意的是,永久性的基准点和中心标板必须要使用牢固的材料。 2.冶金设备安装时要使用垫板 主要设备安装时要使用坐浆法施工,坐浆要使用高强度无收缩水泥。施工前要根据设备布置图、设备基础螺栓布置图、及设备的符合、基础螺栓的紧固力等确定垫板的大小尺寸和数量。 3.冶金安装设备的验收 冶金设备的基础施工完毕时,要对基础设施表面及预留空面内斗清扫一遍,当具备设备安装条件时,方可提供基础的中间交接资料。在设备安装前,要对土建施工完毕的基础设施进行检查,一定要按照图纸及施工验收规范对基础中心线标高、几何尺寸进行验收。设备基础的尺寸和水平度、铅垂度公差都应该符合施工验收规范的规定。预埋的螺栓高度、规格、螺纹、长度和表面的清洁度也必须要保证,如果是预埋地脚螺栓还需要检查根本中心位置、不垂直度和顶部标高,而且必须保证完好性。 三、影响冶金设备安装质量的因素 根据相关调查,影响冶金设备安装项目的首要因素是环境因素,而且有时候还是很难解决的困难。另外,还有一些其他的人为因素也会影响冶金设备的安装工作: 施工人员责任心差、施工人员技术水平低、施工的工艺不合理、关键工序控制不严格、安装设计的有缺陷、灌浆的质量不高、测量仪器精确度不高、设备本身的制造存在问题、现场情况异常和环境恶劣等。 结束语 冶金工程是研究从矿石等资源中提取金属及其化合物、并制成具有良好加工和使用性能材料的工程技术领域。现代的工业、农业、国防及科技的发展对冶金工业不断提出新的要求并推动着冶金学科和工程技术的发展,反过来,冶金工程的发展又不断为人类文明进步提供新的物质基础。随着冶金工程技术的不断发展和现代化冶金设备的不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高,所以冶金设备安装项目是非常重要的。 冶金工程论文:冶金工程自动化的发展现状及趋势 摘 要:冶金自动化技术作为自动化在冶金行业的应用技术,其发展轨迹既遵从自动化学科自身的发展规律,也与钢铁工业的发展,包括工艺路线演化、制造装备的更迭、生产流程和组织方式、企业运营模式的改革和进步等密切关联。本文首先分析了冶金工程自动化技术的技术概况,然后归纳了冶金工程自动化的发展现状及技术难点,最后阐述了冶金工程自动化的发展趋势及发展战略。 关键词:冶金工程;自动化;过程控制 1 冶金工程自动化技术分析 冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。 1.1 过程控制 冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成,能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。 (1) 物料跟踪 对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中,板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成,它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中,红外线检测仪表将测到的信号送往计算机,由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪,以便加以控制。 (2) 设备状态的监测和控制 包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控,例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。 (3) 工艺参数的监测和控制 主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等,例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。 (4) 操作指导 向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号,以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备,控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。 (5) 记录和报表 自动记录生产过程的各种数据,包括工艺参数、生产数据、质量数据等,并自动打印生产报告书。 (6) 其他功能 采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。 1.2 生产管理 冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成,大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。 同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机,然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统,可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。 因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是:管理产品合同;安排生产计划和作业计划;掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况;对生产进行最优化管理。 2 冶金工程自动化的发展现状及存在的难点 2.1 发展现状 近年来,我国的钢铁工业进入了快速发展期,同时冶金工业自动化已经有了较快的发展,出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业,其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统,各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统,而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。 在基础控制和过程控制方面,国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC,有的还配置了过程控制计算机。 在信息化方面,随着钢铁企业管理水平的不断提高,“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网,成为企业生产经营的重要设施,为企业的信息化奠定了坚实的基础。 2.2 存在的难点 (1) 基于数字模拟和仿真技术,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。 (2) 综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。 (3) 产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。 (4) 数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。 (5) 先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。 (6) 综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。 3 冶金工程自动化的发展趋势及发展战略 3.1 发展趋势 我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下,必将取得飞跃式发展。 (1) 在过程控制方面,将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。 (2) 在生产管理控制方面,一方面实现纵向信息集成,即管理一计划一生产一控制;另一方面整合实时数据和关系数据库,运用数据挖掘,为生产管理控制的决策提供依据。 (3) 在企业信息化方面,将逐步实现管控一体化,做到实时性能管理。 同时,我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势,吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。 3.2 发展战略 进入二十一世纪,钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源,以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此,钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式,而转向根据市场需求迅速组织生产,满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入,加速技术改造,促进科技进步,缩短产品改型换代周期,尽快满足市场需求,向科技要效益,向时间要效益。要做到以下几点: (1) 加强产、学、研联合 充分协调企业、高校、研究所的关系,建立长期的伙伴关系,提高科研成果的转化率。积极自主创新,改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。 (2) 实现工业化和信息化的有机结合 鉴于国外经验,先进工艺与自动化结合时,自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合,对操作工艺进行优化,提高技术性能指标。 (3) 把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来,实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。 (4) 企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求,准确把握自动化技术的发展方向。 (5) 充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用,用于开发新品种,提高产品质量。 (6) 面向市场,服务市场,在市场竞争中获胜。 另外,企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况,消除非技术因素造成的影响。 冶金工程论文:冶金工程总承包项目的质量管理 摘 要:大型冶金工程具有投资大、建设周期长、参加单位多、合同执行控制难度大等特点,文章就冶金工程总承包项目的质量管理进行了探讨。 关键词:冶金;总承包;质量;管理 工程总承包(简称EPC,是英文Engineer procureconstruct 头字母缩写)是包括设计、设备采购、施工、安装和调试,直至竣工验收并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责的工程建设模式。在冶金工程总承包模式下,业主往往将工程项目实施过程中可能会发生的成本、工期、安全等风险因素转移给承包商承担。因此,承包商应该充分了解工程总承包模式下的风险因素,在项目实施过程中重点加以防范。 1 冶金工程建设项目特点 复杂性程度高冶金企业大规模工程建设造价高,融资方式多,工艺、设备先进,参与人数多,利益相关者多,对环境的依赖和影响都比较大,时间长,所以相对于其它的项目而言,其复杂程度更高;项目进行中不确定性程度大冶金企业大规模工程建设项目受外部环境影响大,如天气、原材料价格、政府法规变化、周边社会关系等较容易影响项目进程;项目内部各利益相关者,如业主、监理、总包商、分包商、供应商、政府监管机构等各种变数较大;加之项目自身建设进度也在不断变更,其不确定性程度高,管理过程应牢牢把握渐进明细的特点;冶金企业大规模工程建设项目目标较易明确实行多目标管理,目标较稳定,建筑工程项目化管理己实行多年,积累了丰富的资料和经验,项目管理也多数采用目标式的责任承包管理;管理方式转变冶金企业大规模工程建设项目管理方式正由粗放型向现代项目管理转变。 2 冶金工程总承包项目质量管理的基本要求 2.1 提高项目管理及参与人员的质量意识。加强项目建设所有参与人员的质量意识培训,项目人员质量意识的提高对项目质量的影响是决定性的,特别是项目领导班子成员的质量意识尤其要加强。质量意识培训可采取自培、委培、聘请专家讲课等多种方式进行,要在公司、项目部、专业室各层面进行,并定期或不定期地检查考核培训的效果。 2.2 建立和完善项目经理负责制。项目经理负责制,是现代项目管理的核心之一。在该制度下,强调并突出项目经理的地位和作用,授予项目经理对项目的全面计划、组织、协调、控制的权利,并对项目目标的实现负总责。以设计为龙头的工程公司在总承包项目管理沿用了其基本思路。在项目部组建阶段就应明确参与项目的人员职责,形成相对独立的、以项目经理为团队的管理型队伍,这种管理是技术和行政上的统一与协调,这样便于项目经理主动及时地协调相关项目资源、部门资源甚至其它外部资源共同处理项目问题,从根本上保证了工程总承包项目经理负责制的落实。 3 目前冶金工程总承包项目质量管理存在的问题 3.1 项目人力资源投入不足。作为总承包企业来说,总是希望多拿订单,提高企业的经济效益,但是,面对多个项目同时进行的局面,为了降低人力成本,许多项目没有专职的质量管理人员,质量管理是由某个专业的技术人员兼任的,而专业人员在各项目间频繁流动,造成了质量管理不到位。 3.2 项目的质量策划流于形式。很多项目经理往往关注项目的进度、费用,对质量控制的重视程度要低于进度和费用,所以造成了质量策划只停留在纸上,没有针对每个项目进行认真的策划,编制的质量计划也只是些空洞的计划,没有可操作性和指导性。 3.3 项目管理没有从源头把关。从项目的源头设计中没有对质量进行有效的控制。设计输出没有满足设计输入的要求。造成在后面的施工中问题暴露出来。设计变更过多,影响了项目质量。 3.4 施工过程中的质量控制不严。没有按照质量管理体系的要求进行有效的过程控制,没有合理地设置质量控制点,部分过程失控,造成项目质量不稳定。 3.5 项目管理及参与人员责任心不强。质量问题的主要原因有技术上的原因,但更多的是管理和责任心的问题,做任何事没有高度的责任心是不可能做好的,质量管理上更是如此。如果我们的每一位员工都有一颗责任心,在我们的心中就会树立“质量第一”、“质量至上”的观点和意识,就会在工作中自觉地遵守规范和制度,那么我们的工程质量就会得到保证。 4 做好质量管理的策划工作 每个项目均应有质量策划活动。项目质量策划主要是确定项目质量目标及为达到这些目标所应开展的活动,并编制项目质量计划。在项目开展之初,项目经理应组织总包项目部主要人员对项目实施的全过程进行策划,配置专职质量管理人员,同时要明确总包项目部所有人员的质量职责和权限,项目质量是全体人员共同参与、尽职和有效协作的结果,不单是质量管理人员的事。项目质量策划主要应考虑: 涉及质量管理及控制的人力资源、经费和质量职责的分配;必要的设备、资源、技能的确定和获取;规定所选择的过程及所采用的程序和作业指导书;确定质量管理及控制所需的输入(如:业主要求、社会要求和公司要求等)和接口(如:与业主及其他受益者之间,与公司职能部门之间,总包项目部内部的组织接口和技术接口等)管理;判定项目管理目标和指标,确认采用的标准和验收准则,确定适当的验证活动;确定项目质量记录控制要求;编制质量计划。 5 质量管理的优化 质量、进度、成本管理是整个项目管理的三大约束目标,只有将三者进行最佳的组合,才能实现社会效益与企业效益的统一,才能达到质量高、进度快、成本低的目标。项目进度控制与质量控制、成本控制一样,也是项目的主要内容之一,是实现项目管理目标的主要有效途径。项目进度的合理安排和有效控制,对保证项目的质量和成本有直接的影响,科学而符合要求的进度,有利于控制成本和质量。 比如:我们在某大高炉的招标中,在耐火材料损耗率一项,某施工单位报价喷涂料损耗率仅为6%,而正常情况下喷涂工程的喷涂料损耗量较多,在原冶金筑炉工程概算定额中,喷涂料损耗率一般定为40%~45%,近年来随着喷涂工艺技术水平的不断提高,高水平的喷涂机械的引进及应用,损耗率大幅下降,大约可以控制在30%以内,但6%就太低了,目前即使采用最先进的喷涂施工技术、施工机械、也难以达到这个水平,如果按此损耗率执行,势必造成施工单位耐火喷涂施工亏损,经指正,施工单位二次报价中进行了修改。我们在招标过程中对个别指标并不是一味追求低价,而是坚持了实事求是、不低于最低成本价的原则。通过加强招标质量管理,保证施工企业获取正当利润,取得双赢,才是我们追求的目标。 6 结语 质量是企业生存的基础,同时也是企业发展的动力,冶金行业的总承包项目往往规模较大,系统复杂,其质量管理必须是全方位、全过程的管理才能满足需要,这就要求项目的质量管理必须正规化、制度化、标准化,这样才能使项目的质量管理工作有条不紊地进行,从而获得最佳的效果。 冶金工程论文:冶金工程中机械设备安装施工及维护分析 摘 要:机械设备一直是国民经济发展的重要基础,冶金工程是我国工业发展中重要的组成部分,一直以来,我国都十分重视冶金工程的发展。冶金机械的安装及使用对冶金工程具有十分重要的作用,伴随着经济社会的不断发展,我国冶金工程不断前进,但是,我国的冶金环境十分特殊,具有复杂的工作环境,导致许多冶金设备经常处于高强度的工作状态下,生产的高效率及连续性经常不能得到有效保障。由此可见,冶金设备的安装施工及后期的维护工作十分重要,对其近的分析研究也势在必行。 关键词:冶金机械;安装工程;要点分析 1 冶金工程中机械设备安装施工特点 冶金工程是国民经济中的重要基础工程,冶金设备的安装和使用是保障冶金工程顺利、高效率运行的有效保障,只有正确对冶金设备进行安装施工、在使用过程中积极维护,才能保障冶金工程的高效率运行。 冶金工程中机械设备的安装具有如下特点:(1)根据产品的设计进行安装,保障产品安装顺序正确,符合产品的设计使用标准。(2)确保机械产品在安装过程中精度准确,按照机械安装的最高标准执行。(3)在进行冶金机械设备的安装过程中,要保障机械的各零部件之间牢固可靠。(4)因我国冶金工程多处在自然环境十分恶劣的地区,因此,我国冶金机械设备的安装还要考虑自然因素的影响,具体问题具体分析,使其适合特殊的自然环境要求。 2 冶金工程中机械设备安装施工的要点 2.1 优化设计施工组织方案 完整的施工方案可以为冶金工程的施工安装提供有效地保障,只有确立了完整的、符合要求的施工组织方案,才可以保障冶金工程的顺利开展与实施,为以后的冶金工作打下坚实基础。施工组织方案的设计不仅是基础,也是关键。一个优良的施工组织方案,能够为冶金工程带来更高的效率。因此,施工人员在进行方案设计时,不仅要考虑机械施工自身的细节,还要对产品质量、人力、自然环境等诸多因素进行合理考量,尽可能的优化设计施工方案。 2.2 做好冶金机械设备施工的准备工作 准备工作是冶金设备施工的基础工作,在进行冶金设备安装施工前应将全部准备工作处理妥当。首先要对冶金设备安装施工中需要的基础零部件进行准备,检查是否与机械安装本身所需的零部件一致,进行查缺补漏。其次要对零部件本身进行清洗,保障其没有脏污和污损处,保障其能正常使用。第三,要对关键连接部位的零部件进行润滑,保障其在安装施工过程中有效使用。第四,要对施工现场进行勘察,清理现场的不安全因素,搭建冶金设备安装时所需的支架等基础设备。 2.3 重视施工中的验收工作 对冶金机械施工的验收工作同样是冶金机械施工中的重要工作,对设备进行验收,可保障机械设备在安装过程中不出现质量问题,可以确保冶金机械施工的质量和效率。在进行验收时,一定要依据国家相关的机械设备验收标准,要保障机械的质量和工期。尤其是在进行混凝土浇筑施工的时候,在进行浇筑前,要预埋一定数量的地脚螺丝,这样可以保障后期的画线、打孔工作有效进行。验收人员在进行施工验收工作时,一定要严密关注地脚螺丝,确保其没有错位,且安装的尺寸符合国家标准。而且要验收下在混凝土上打的孔内壁是否清洁,不能有混凝土粉末,只有对这些工作都进行严格的验收才可以确保冶金机械安装施工工程的有序进行。 2.4 设置高精度的基准点与中心标板 在冶金机械的安装过程中,施工人员必须依据具体的施工要求和设计图纸进行安装,由于冶金机械安装施工具有特殊性,必须保障机械的准确性和可靠性。 因此,在冶金机械设备的安装过程中一定要重视中心标版和基准点位置的设置,在设置时还要考虑施工的具体需要和周边的自然环境,保障其设置合理准确,并在施工图纸上具体标明。在进行中心标版和基准点的埋设时,最基本的是保障其牢固稳定,并在施工期间经常检查,保障其高度等符合施工要求,如发现问题、及时解决,避免导致严重的后果,影响冶金机械设备的施工进度。 2.5 进行垫板施工 在进行冶金机械设备的安装过程中,需要进行垫板设置。垫板处在施工的基础操作层面和机械的底座之间,起到传输和调整的作用,可以在施工中调整机械的高度以及将施工中产生的能量传给地面。在现阶段的冶金机械施工过程中,最主要的垫板施工方法包括研磨法和座浆法等。目前,我国主要采用座浆法,因为它具有实用性强、精度高、安装方便等特点。在材质选择上,垫板主要选择钢板类材料。 2.6 设备的调整定位 在工程即将完工时,要进行设备的调整定位。由于冶金工程具有特殊性,对机械的水平度、标高等都具有十分严格的要求,因此在进行施工过程中一定要设立一个表混的中心线,并将此中心线与设计图纸中的基准线保持一致,确保其偏差在最小范围内,此最小范围不可超过精度范围。一般情况下,中心线的材质应选择钢丝线,且钢丝线的粗细应在0.3mm-0.75mm之间。如若中心线与基准线之间的偏差超过精度范围,要及时的进性调整,找出偏差原因,并进行修正,将其偏差修正到基准范围内,才可以完工。 3 冶金机械设备维护方法与标准设置 3.1 冶金机械的维护方法 在冶金机械设备的使用过程中,机械设备的维护工作十分重要,只有做好冶金家机械设备的维护工作才能够确保冶金机械在使用过程中有效避免机械故障,保障机械的运行效率。第一,要对机械设定一个例行性的维护周期,每周一小检、每月一大检,保证能够及时发现机械在运行过程中的问题,发现问题要及时解决,不可忽视小问题。第二,要进行适当的预防维修,即在机械使用一定周期后,要对机械进行故障排除和零部件清洗工作,排除可能导致机械故障的因素,维护机械的稳定运行。第三,要进行改善维护,机械的技术是在不断创新的,而且根据冶金工程的具体需求,对机械的使用要求也是不同的,在新的需求出现时,技术维护人员应该对机械进行改善维护,以提高机械的运行效率和运转能力。当然,在进行冶金机械的维护过程中不能仅仅关注以上三点,还应该多进行机械维护的的创新性活动,多多研究如何提高机械性能,提高冶金机械的无故障期,提高冶金机械的使用效率。 3.2 冶金机械的维护标准设置 在冶金机械的维护过程中,一定要设置一个具体的维护标准,让机械的维护工作有据可循。在维护标准的设置过程中,一定要考虑机械的具体需求和单位的具体环境,不可盲目设置。主要应参考以下几个方面:(1)设定具体的维护周期,维护周期的设定要考虑本单位的具体情况,符合本单位的施工周期。(2)制定具体的维护检测指标,统计故障发生的次数、周期、具体现象等。(3)制定具体的维护机制和维护方法,在操作过程中维护人员应该能够根据具体问题找出影响和潜在的问题,不能只进行表面的维护工作。当然,在具体的维护工作中,还应当具体问题集体分析,但是维护标准的设定是势在必行的。 4 结束语 伴随着国民经济的不断发展和社会的不断进步,我国的冶金工程也在不断发展,我国相关行业不断推陈出新,许多新的冶金机械设备不断涌现、新的创新技术不断研发。再此基础上,我国冶金行业对冶金机械的要求也越来越高,不仅是在安装精度和安装要点上,更多的行业人员要求机械更加自动化和智能化、规范化。由此可见,冶金机械设备的安装与施工是重中之重,相关施工人员在进行冶金机械安装施工时,一定要严格按照图纸需求进行,做好先关准备工作和验收工作,保障机械设备在冶金过程中安全有效的运行,降低机械事故的发生率,提高机械设备使用人员的安全性,提高冶金工程的生产效率。 冶金工程论文:仿真软件在冶金工程教学中的应用 【摘要】仿真实践教学在冶金类专业教学中具有很高的实用价值,能弥补传统实践教学的诸多不足。在冶金工程专业教学中适当应用仿真技术,可以大大提高教学效率,提升学生的综合能力。 【关键词】仿真技术;实践教学;应用 目前钢铁行业受到行业背景的冲击,出现了“寒冬”现象,企业效益和发展生存受到挑战,对接收学生实习的积极性不断下降,即使接收学生实习,时间也被大大缩短,冶金工程专业的学生在实习中企业很少给动手操作的机会,教学效果难以达到教学目标的要求。若将先进计算机仿真技术应用于实习教学环节中,能弥补传统教学的不足之处。 一、仿真技术在实践教学中的必要性 随着计算机技术与网络的发展,仿真技术运用在各个学科领域和工程技术项目当中,为推进科技进步和经济发展起到了重要作用。同时,在高校实践教学中的作用也十分的突出。以计算机和专用设备为工具,人在虚拟的环境中可以获得和现实环境中相同的感受。并根据真实环境中的理论和实际操作情况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行等教学方式。在教育教学中应用仿真软件,对提高教学成效,促进教学相长有十分重要的意义。 目前,仿真技术主要应用于电子信息、机械加工、工程管理等相关专业的实践教学,在冶金工程技术专业的应用还不是太广泛。冶金工艺技术类课程是冶金技术专业的必修课程,该类课程主要特点是将原理整合到工艺中,在理解原理的基础上制定合理的冶金工艺制度,解决实际生产问题。传统的教学模式中,原理和工艺不能有效的融合在一起,原理苦涩难懂,工艺不能联系实际生产情况。现代钢铁企业设备多,人员多、规模大,到冶金企业当中开展实践教学会受到很多因素的影响与制约。学生无法接触到大量实际操作,只能走马观花似的对冶金工艺流程及设备有表面的了解。在相关的课程教学中,仅仅依靠图片、动画、视频资料是远远不够的,所以教学效果并不理想。因此,改善教学方法和教学模式,加强仿真技术教学在冶金工程技术专业实践教学中的应用是十分重要的。 二、仿真技术在实践教学中的应用 传统的实践教学多为教师带队赴钢铁企业参观认知实习,传统的实践教学很难保证实习的系统性。授课过程受到现场噪音、现场生产调度、设备和人身安全等因素的影响。在此就造成了不能保证每位学生都有足够的时间详细的了解每个生产环节的生产工艺及操作制度。学生在带队教师或现场人员的讲解下被动接受知识,缺乏自主学习意识。同时,现场时间产生交通、住宿、厂方协商等多项费用,增加学生培养成本。因此在传统实践教学中操作和培训的效率低,教师工作量大,教学成本高。 利用计算机仿真技术,进一步辅助教学,可实现同步教学,通用性强,经济性良好。模拟仿真系统以计算机为平台,配以丰富和真实的界面显示,再现钢铁企业生产现场,搭建虚拟的烧结、炼铁、炼钢、精炼、连铸、轧钢等生产实践平台。学生进入平台进行实践学习,实现人机交互。可以使抽象的内容具体化,形象化,教学生动性得以加强。 在实习实训教学中运用计算机仿真教学是解决上述问题的有效途径。它可以有效的在计算机后台集成各类生产工艺模型,进行数据模拟运算,建立合理的评价管理体系。采用三维技术、动画技术等将现场工艺、设备逼真的呈现在计算机界面,极大的激发了学生学习兴趣。增强了教学的生动性、直观性和趣味性。可以建立完整的体系,教学时可以按照生产工艺先后顺序、设备工作原理进行系统性讲授。可以说,这是冶金专业教学方面的一条捷径,可以投入较少的人力、物力出色的完成教学任务。 三、仿真实践教学平台功能 (一)丰富理论教学环节 仿真实践教学平台以冶金热力学、动力学为基础,将冶金原理与工业生产实际相结合,实现课本理论知识和实际操作的紧密结合。通过展示生动形象的动画视频资料刺激学生的感官,提高学生对生产操作的感性认识。在仿真实践教学平台中,知识的呈现多种多样,有很多模块和游戏,内容丰富;知识点难易程度适当,学生能够轻易的理解很多钢铁方面的知识。在教学过程中完整地再现钢铁生产工艺流程,使学生愉快的完成学习任务。 (二)完善实践教学环节 由于学生毫无生产实践经验,实习单位出于安全及经济效益等诸多因素的考虑,不能让学生进行现场体验操作,实习效果大打折扣,实践能力难以得到提升。针对以上问题,学院引入仿真实践教学平台,打破时间和空间的限制,为学生建立多维的专业实习平台。在仿真实践教学平台中,学生自行设计生产工艺路径和参数,学生能够因变量错误或操作错误导致异常工况,便于学生提高分析问题、解决问题的能力。通过仿真实践教学平台,学生能掌握钢铁企业中各个岗位的操作技能,增加实践能力和创新能力。 总之,冶金仿真实践教学的这一新的教学模式的应用还在起步和研究阶段,利用现有资源,只要积极思考在应用中产生的问题并加以分析解决,加之与理论知识有效结合和互补,一定会达到良好的教学效果。 冶金工程论文:浅谈在新环境下提升冶金工程企业经营能力的方法 摘要:在“新常态”的背景下,本文通过冶金工程企业管理模式、制度建设、盈利水平等方面的调查和分析,寻找冶金工程企业薄弱环节,针对薄弱环节提出合理的改进方案以提升企业的经营能力。 关键词:经营能力;新环境;冶金工程 在经济的全球化趋势不断加强以及市场环境的深刻变化的新常态下,冶金工程企业的发展进入了停滞甚至衰退的周期,如何通过自身的调整以应对经济形势的低迷成为了当前冶金工程企业面对的新课题。在文中作者提出了从管理层面、制度层面、企业文化层面和核心竞争力层面四个层面对企业进行改造的思路。 一、我们当前面对的新环境的主要特点 第一,经济全球化趋势不断加强。经济全球化主要表现是:一是国际贸易规模不断扩大;二是国际直接投资遍及全球;三是金融国际化趋势更为明显。全球化使得每一个企业都面临着国际性的竞争。当代企业及其管理者正应付着经济全球化带来的相互依存及产品、服务、资本、人力资源的跨国界流动。面对这种不断增强的相互依存性,很多企业正在调整他们的组织管理方式,使其能够适应全球化的要求。 第二,市场环境发生深刻变化。这一变化主要体现为:一是市场变化莫测。信息传递及技术更新的加快及产品生命周期的缩短,使得市场变化加快,市场需求更加难以预测;二是市场竞争加剧。信息获取的便捷,技术创新过程的加快,垄断变得越来越困难。为求得生存与发展,企业间的竞争更加激烈,这就要求企业必须根据竞争的变化,及时做出变革与调整;三是顾客需求的多样化和个性化。这就要求企业的经营中心必须从传统的低成本高效益转向顾客需求的满足,从产品观念转向顾客观念,必须针对顾客的需求及时做出反应。 二、基于新的市场环境作者认为应从以下四个方面提升企业的经营能力 第一,加强领导班子的决策能力。一个企业的成败关键在于领导班子对瞬息万变的市场情况表现出的判断力和决策力。而决策力很大程度上取决于是否能对信息进行全面把控,好的决策必须与企业的短期利益和长期战略相结合。决策的制定要从一下四个方面考虑。(1)考虑企业目标的方面。企业的发展需要可行的短期目标更需要长远的战略目标,短期目标一般是以满足客户要求为目标,战略目标则是挖掘潜在客户甚至培养客户;(2)考虑可行性方面。管理层在做决策时必须要考虑到决策的可执行性,通过标准化、规范化的管理提高员工执行决策的效率;(3)考虑到创新性的方面。做出这样决策要求决策制定者要饱有激情而又不畏风险的;(4)考虑到企业固有文化方面。这一方面有助于企业团结一致,形成强有力的团队合作精神。在企业发展的不同阶段,决策者要从不同的方面考虑问题,每个方面对决策的影响是不同的。水平高的领导班子可以协调考虑四个方面,针对不同时期的不同问题做出系统性的决策,避免无谓的错误。 第二,建立企业内部法人制度。通过对企业组织结构调整可以对企业内部人员关系进行调整,利于解决内部矛盾和协调与组织外部利益关系。企业内部的组织结构是企业战略规划实现的媒介,而组织结构的调整往往落后于战略规划的改变,所以要根据企业战略与市场情况的变化来适度的调整组织结构。组织变革的过程也可以说是一次权利在分配的过程,现代企业制度的特点是平衡,在其中董事会、经理、监事形成一个互相制衡的权利体系。但是很多企业变革失败的根本原因在于既得利益集团不愿放弃权利并动用一切手段破坏变革。其结果要么是企业分崩离析要么是企业内部责任权利不对等,导致大部分成员工作积极性下降创新精神受挫,企业最终进入衰退期。 过度集权的体制会导致组织失去活力,所有人都一门心思向权利中央晋升,这样的组织难以学习新的技术。作为企业高层应该以更为高远的格局来看待权利的下放,将权利下放赋予组织活力和未来。一个有活力的组织首先应该是由一个个小而精的组织;其次应该是一个不仅仅由上至下传达命令的组织而是一个信息可以横向传递并向上传递的组织;再次应该是一个适应互联网时代的组织。 第三,建立以人为本的企业文化。建立以人为本的企业文化是要充分激发员工发展自我的优势打造“个性化企业”,在这样的结构中员工不再是玩去服从与领导层的个体,鼓励每个个体对其感兴趣的方面深入学习,是组织管理具有灵活性的特点。最重要的是通过制度创新激发基层员工的积极性和创造性。在建设以人为本的企业文化时要重视以下几点。第一,以股权激励的方式提升员工的归属感,重点鼓励业绩突出员工。第二,加强员工自我监督的意识,避免创新性小组织带来的局面混乱。第三,鼓励创新性思维,对失败和风险要有容忍度。第四,要成立专门的部门体恤职工的困难给予职工必要的关怀。 第四,关注核心竞争力的培育。企业的竞争优势来源于核心竞争力,核心竞争力来源于对现有资源和技能的创新与整合,甚至优秀的管理方法也是一种竞争力。核心竞争力帮助企业不断获得利润,同时又难以被其他企业模仿。核心竞争力是企业发展的动力源,因此企业一要利用有限的资源整合出具有差异化的竞争优势;二要重视技术人才,为他们提供力所能及的支持与鼓励并建设技术创新机制,通过研发出的新技术新手段,既要对传统产业模式进行改造,也要涉足新兴技术产业;三要建设学习型组织,学习型组织是促进企业不断发展不断进化的动力,一个拒绝学习的组织或个人终将被时代所淘汰;四要灵活化管理团队,一个僵化的组织必定失去活力与竞争优势,但灵活管理也要把握程度严防企业管理陷入混乱。 冶金工程论文:钢铁冶金工程中项目管理的挑战及应对策略探究 【摘要】随着社会的发展,经济的进步,钢铁冶金工程的发展十分迅速,钢铁冶金工程在面临挑战的同时也面临着机遇。本文对钢铁冶金工程中项目管理的内涵进行了解释,对其项目中面临的挑战和应对政策进行了分析,通过对钢铁冶金工程中每个阶段所面临的挑战和应对政策进行了探究。 【关键词】钢铁冶金工程;项目管理;挑战;对策 一、 对钢铁冶金工程中项目管理的理解 对于项目管理可以归属于组织管理资源,项目是在限定众多要求(范围、质量、时间和成本等)中实现的,项目并非是永久的单次使用,其成品或或者相关服务具有增值的作用,是在变化的,其有着不同的特色,对于钢铁冶金工程中的项目管理,其作用是巨大的,与此同时会得到进一步的发展。对于现如今的钢铁冶金工程中的项目管理,其分化是详细的,将其分成众多细小的任务,通过对实际问题的分析以此来完成每一个细小的任务。项目管理会由不同的活动一起组成。对于项目的质量,则是取决于范围、时间和成本,只有三者共同的完善,钢铁冶金工程中项目的管理才会具有高质量。 二、 钢铁冶金工程中项目管理的挑战 对于较多的钢铁企业,对于钢铁冶金工程的设计主要是取决于设计公司和相关工作人员,对于项目的实施则是归属于项目管理队伍,当整个工程完成时,项目管理的属性就会转变,其主要任务是对钢铁冶金厂的维护和管理,对于这种模式,就会存在其缺点,比如说项目工作人员缺乏经验,,无法处理一些紧急状况,由此会导致项目的整体管理效率降低,针对不同的部门、个体其要求是不同的,对于项目管理中每个要素的技能为得到提高,对于众多挑战的存在,就会导致项目管理中缺失一些独特的特征。 (一) 项目沟通中出现的问题 对于项目的沟通,相关负责人和管理人员之间没有提供充足的数据,无法保证项目参加人员的正常工作,彼此间的沟通没有正常的规划,如若传达相关信息或者回馈相关信息,其效率的低下的,由此会导致项目管理的实施进度缓慢。 (二) 不符合实际情况的项目截止时间 对于大多数钢铁冶金工程,存在较为普遍的一个问题就是整个工程的延期,显而易见的问题,对于导致工期的原因主要是由于不符合实际情况的项目截止时间,也就是说规划的截止时间是不切实际的,对于规划的截止时间不切实际,主要是无法对具体问题进行分析,以及没有及时的与相关人员进行交流,保证工期的合理性。 (三) 对于项目风险未做全面评估 对于项目中存在的危险,项目管理人员只是进行简单的考虑,将一些风险呈现在纸面上,然而对于风险的评估是不到位的,并没有结合实际问题进行全面考虑,也就没有指定相应的应急措施来进行保护,由此导致的风险是巨大的。 (四) 缺乏必须的经验,问责缺失 对于项目中的每一个细小的任务必须有相关的人员进行负责,然而被分配的人员对于相关的经验确实缺少的,存在着个人能力不足的问题,无法保证项目的顺利实施,由此导致项目的质量和效率问题。当项目中出现问题时,相关负责人却未进行问责,项目整体运行受到影响。 (五) 把握程度不足促使项目范围发生变化 在一些钢铁冶金工程项目管理中,由于把握程度不足,会造成该项目的范围发生改变,对于出现的这种问题,一些相关负责人员会进行改善,将影响项目质量的程度控制到最低。与此同时,对于项目管理中,同样会存在一些模糊不清的标准,管理人员和负责人员没有进行相互沟通,就会导致一些不必要的问题出现。 三、 钢铁冶金工程中项目管理的应对策略 (一)开始阶段 良好的选择现如今技术更新的速度不断加快,需要随时随地进行良好的更新,因此就需要筛选合适的咨询公司以及选取良好的技艺,以此对合适技术进行确定,保证项目工程管理中技术都是最新的最有利的。良好的选择是开始,才会保证良好的结局。 对原有的操作模式进行良好的修改传统的项目追求最低的成本,对与成本的控制往往是借助于自身资源,然而现阶段项目,往往利用工程的设计、采购以及施工总承包,这种模式的实施对于成本而言虽然是较高的,但出于日渐激烈的竞争市场,只有表现出自己本身具有的优势,才会促进自己的发展,只有采取良好的改革与创新,抛弃传统模式的缺点,将工期缩到最短,将资源利用率达到最高,才会保证钢铁冶金企业的竞争能力。 (二)规划阶段 在规划阶段,需要对项目的资金使用进行风险控制,对于钢铁冶金行业而言,其固定成本是较高的,因此就需要把企业的盈利水平,企业前期的融资和后期的投入资金都考虑在内,只有保证资金的顺利投入和使用,才能保证企业的顺利发展。与此同时在规划阶段要充分的考虑到各方面的条件,比如说基础设施条件、地理换件、资源的运输状况,这些都需要考虑在内,以此为基准做出评价。 在项目规划阶段,要增强其成本的竞争能力,这也是企业所追求的,在保证工作周期和限定的成本范围内,还应考虑到供应商的自身能力。注重于产业周围的商业条件,充分的去利用,以此来优化自我财务,保证项目的竞争能力。 (三)执行阶段以及竣工后 对于项目的接触最重要的是保证能够良好的管理项目,项目的管理仍然是以人为中心,所以说在项目的执行过程中,就需要对人力资源进行良好的分配,保证每一个细节都能良好的运行,确保把任务分配到每一个人,将责任确定到每一个人,只有每个人的努力才会换来整个项目的良好的运行。项目的执行必须严格的,只有其严格进行,质量才会得到保证。 在执行阶段必须要做好记录,包括项目的控制、资金的使用,与此同时需要进行必要的监督。把项目的每一个关键点都进行详细的规划,及时的寻找问题,保证项目在执行阶段的质量,每一个关键点都是重要的,都有其重要的作用。将执行阶段的每一步都进行良好的完善,完善的目标是将误差降到最下,而不是仅仅为了资源的节约。 在项目竣工以后,最先需要考虑的是对人员的聘请,与此同时需要对项目周围的设施进行完善,采取必要的措施保证员工的正常生活,在项目竣工以后,需要对项目进行必要的审核考察以及对工作的回顾,在工作的回顾过程也是对项目完善的过程,与此同时也是丰富项目管理的经验。 三、结束语 钢铁冶金工程的发展是十分迅速的,在其迅速发展的同时也面临着众多的挑战,在不断吸收以前经验的同时,进一步利用现如今的技术,在项目的开始、规划、执行和竣工各个阶段,都需要进行全面的考虑,保证整个项目的质量。钢铁冶金工程中项目的管理会遇到众多的挑战,需要勇于去挑战,抓住机遇,采取相应的对策,保证钢铁冶金工程的不断进步发展。 冶金工程论文:试析微波技术在冶金工程中的运用 摘 要:随着我国工业技术发展,和社会对于金属资源的需要。冶金行业在经济中的地位得到不断提升,社会对冶金行业生产技术的要求也在提高。另外,微波技术在工业和人们生活中得到了普及,微波是一种清洁干净的能源,将微波技术应用到冶金工程中可以提升金属的浸出、萃取效率,并节约更多资源,必定能够使冶金技术得到提升。该文将对微波技术的工作原理进行简要叙述,并分析当下微波技术在冶金工程中的应用,最后将会对微波技术在冶金工程中未来的发展进行展望。 关键词:微波技术 冶金工程 技术发展 浸出 萃取 在科技的支持下,冶金行业得到发展,同时冶金企业也在不断提升技术用以增加产量降低生产成本。微波技术出现后,得到广泛应用。现今微波技术在冶金领域得到广泛应用,尤其在萃取、浸出等工序中有着良好的效果。 1 微波技术的工作原理 微波是一个十分特殊的电磁波段,微波波长在1mm至1m之间,微波相应频率在300GHz至300MHz之间,其中民用的微波频率只有915MHz和2450MHz两个频率,微波虽然存在于无线电波和红外辐射之间,但是在产生方式、传播途径以及应用上都与二者有所不同。微波加热的工作原理如下,在磁场环境中,一些物质的分子会发生极化,分子将会随着微波场方向发生改变,在运动过程中极性分子会试图对自身速率进行调整,进而引起极性分子旋转。原子弹性散射会阻碍极性分子旋转,并导致能量耗散,将电磁能直接转化为热能,实现对物质加热升温的目的[1]。 微波加热有其明显的特点,与传统加热方式有很大不同。传统加热方式是传导式的加热,是一种通过外部热源由表面到内部的加热方式。微波加热是从对象材料内部进行,通过对象内部耗散来对目标进行加热,微波加热方式与传统方式相比也有其明显的优势。微波加热的方法是使受热目标本身成为发热体,这样能够使受热目标在加热的过程中做到受热均匀,避免了传统加热方式中存在的冷中心问题,无论受热物体的形状如何,都可以做到均匀受热。由于受热目标直接成为发热体,所有在微波加热的过程中,不需要经历热传导的过程,而且可以减少能耗提升受热速度。在微波的作用下,物质的原子和分子会发生高速振动,从而为化学反应建立更为有利的环境,进而降低能耗。微波加热可以在较低温度下完成杀菌保鲜的任务,微波加热快,对食物内维生素等物质活性能够做到最大程度的保留,而且微波本身不会产生废渣、废气等有害物质,更利于环境保护。 2 微波技术在冶金中的应用 微波技术在当今的冶金中应用广泛,主要包含微波辅助萃取、微波强化浸出、微波干燥、微波碳热还原和微波烧结等应用。 2.1 微波作为萃取辅助 微波技术在实际工作中应用有很多,微波能够穿过萃取介质,对加热物直接进行加热。因此在萃取的过程中,运用微波技术可以对萃取工作中的传质加热,继而减少萃取工作的时间,可以有效的提高萃取效率[2]。微波技术在对萃取进行辅助时,极性溶剂吸收微波的能力要更强,而且在微波条件下更容易提升溶剂活性,所以在萃取中,使用极性溶剂要优于非极性溶剂,使用极性溶剂能够和被萃取物产生更好的效果。在铂(Ⅱ)和钯(Ⅱ)络阴离子的萃取及分配行为中,可以发现在微波辐射下,分配比和饱和吸附容量得到了增大,萃取率有效提升,使用微波技术辅助萃取能够使萃取速率增大。 2.2 浸出应用微波技术 随着资源的不断开采,一些低质量的冶金原料也被当作冶金原料使用,对于低质量原料的处理工作难度越来越大,使用传统的湿法冶金工艺手段能够有效对这些低质量矿石进行处理,但是浸出率低,处理时间长,影响工作效率[3]。一些学者尝试将微波技术应用于这一工作中,并取得了良好的进展。纳库马尔等人在对低质量且难浸的金矿进行了微波预处理,在对试验结果分析后发现,矿石中的总碳量降低的值接近70%,而矿物中的致密硫化物被氧化成为了结构更为稀松的氧化物。将接受微波处理后的金矿放入氰化物中浸出,金回收率在95%以上,可发现利用微波处理后的浸出效果明显。另外,丁伟安在硫化铜精矿三氯化铁浸出反应的研究中,对微波的运用也进行了探讨。在硫化铜精矿三氯化铁浸出反应实验中,在使用微波加热后,浸出的速率有明显的提高,而且物质间出现反应的时间也在缩短,表面微波技术应用于浸出中的有效性。 2.3 微波应用于干燥处理 干燥处理是微波技术的最基本应用,水在微波的作用下会产生强烈的反应,水是有效吸收微波的物质。与传统通过辐射达到干燥的手段相比,微波干燥具有更多的优势,使用微波技术速度更快,更加有效的对物品起到更好的保护[4]。 库萨卡等学者在硼酸干燥实验中运用了微波技术,微波功率设定在100~700W间。在实验中,实验对象的温度在微波加热下迅速接近100℃,随后温度迅速下降,这说明水分已经快速脱离了实验对象。实验后对实验样品进行观察,发现样品在物理形态上并没有发生变化,而且硼酸中的结晶水没有在微波加热下发生分解,微波干燥用时短应用微波技术进行干燥不但速度快,而且安全性高,能够很好的保护加热对象。 2.4 微波碳热还原 碳在冶金中有着重要的作用,充当着冶金中的还原剂,可以有效的吸收微波,在微波条件下,碳可以快速升温,当碳迅速升温后其还原力得到增强。微波碳热还原技术的目的就是利用碳吸收微波的能力来还原氧化物,还原后将得到用于冶金的金属和化合物。 斯坦迪斯等人在对铁矿石微波碳热还原进行研究的过程中发现,通过微波加热的方法,能够有效解决在传统加热方法中一直存在的“冷中心”技术瓶颈。在微波加热的条件下,碳热还原率迅速提升。加拿大学者也曾经进行过此类实验,通过微波技术来处理含铁废渣,在微波加热废渣的同时,加入磁铁矿和碳,加热速度得到提升的同时,还回收了废渣中的铁矿,实现了资源的再回收[5]。 2.5 微波烧结 微波烧结是利用微波技术对材料进行加热,并提升至烧结温度实现材料的致密化。在进行微波烧结的过程中,升温速度快,但是在材料内部温度始终保持均匀,材料晶粒会受到抑制,材料质量会提升。 罗春峰等人对微波烧结进行研究,以粉末冶金铁基材料的烧结工艺与性能为研究主体,并和传统的真空烧结工艺进行对比。对实验结果进行分析后得出的结果表明,通过微波烧结,使粉末冶金铁基材料在1280℃的温度下保温10min,能够使材料达到95.8%的相对密度,进而增强了材料的硬度和抗拉强度。 3 微波技术在冶金工程中未来的发展 微波技术在冶金工程中的应用领域已经越来越多,使用微波技术能够提升金属的回收率、降低冶金技术的能耗、减少工作时间等,微波技术在冶金行业中有着广阔的发展前景。微波技术在冶金中的应用愈加成熟,但是随着生产需要,微波协调其他外场技术在冶金中的应用必须得到发展。如超声波技术能够通过空化反应将悬浮在溶液上的团聚颗粒进行粉碎,使水溶液吸收微波性能提升。但是类似于这种外场技术的联合工作技术尚不成熟,仍然需要进行完善和增加。外场技术的联用符合冶金行业发展需要,是冶金行业发展的必然趋势,因此,广大冶金行业研究者和工作者,应在实践中刻苦攻关,实现技术的发展。 4 结语 微波技术在冶金工程中得到良好的发展,对冶金技术有着巨大的帮助。但是相关研究者和从业人员也应该认识到,为了适应为了发展需要,必须要加强微波技术与其他外场技术的结合,提升技术联合能力,共同为冶金工程发展做出贡献。 冶金工程论文:浅谈冶金工程自动化的发展现状及趋势 摘要:冶金自动化技术作为自动化在冶金行业的应用技术,其发展轨迹既遵从自动化学科自身的发展规律,也与钢铁工业的发展,包括工艺路线演化、制造装备的更迭、生产流程和组织方式、企业运营模式的改革和进步等密切关联。本文首先分析了冶金工程自动化技术的技术概况,然后归纳了冶金工程自动化的发展现状及技术难点,最后阐述了冶金工程自动化的发展趋势及发展战略。 关键词:冶金工程;自动化;过程控制 ;设备状态;信息 一、冶金工程自动化技术分析 冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。 (一)过程控制 冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成,能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。 1、物料跟踪 对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中,板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成,它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中,红外线检测仪表将测到的信号送往计算机,由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪,以便加以控制。 2、设备状态的监测和控制 包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控,例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。 3、工艺参数的监测和控制 主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等,例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。 4、操作指导 向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号,以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备,控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。 5、记录和报表 自动记录生产过程的各种数据,包括工艺参数、生产数据、质量数据等,并自动打印生产报告书。 6、其他功能 采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。 (二)生产管理 冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成,大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。 同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机,然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统,可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。 因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是:管理产品合同;安排生产计划和作业计划;掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况;对生产进行最优化管理。 二、冶金工程自动化的发展现状及存在的难点 (一)发展现状 近年来,我国的钢铁工业进入了快速发展期,同时冶金工业自动化已经有了较快的发展,出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业,其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统,各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统,而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。 在基础控制和过程控制方面,国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC,有的还配置了过程控制计算机。 在信息化方面,随着钢铁企业管理水平的不断提高,“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网,成为企业生产经营的重要设施,为企业的信息化奠定了坚实的基础。 (二)存在的难点 1、基于数字模拟和仿真技术,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。 2、综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。 3、产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。 4、数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。 5、先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。 6、综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。 三、冶金工程自动化的发展趋势及发展战略 (一)发展趋势 我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下,必将取得飞跃式发展。 1、在过程控制方面,将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。 2、在生产管理控制方面,一方面实现纵向信息集成,即管理一计划一生产一控制;另一方面整合实时数据和关系数据库,运用数据挖掘,为生产管理控制的决策提供依据。 3、在企业信息化方面,将逐步实现管控一体化,做到实时性能管理。 同时,我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势,吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。 (二)发展战略 进入二十一世纪,钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源,以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此,钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式,而转向根据市场需求迅速组织生产,满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入,加速技术改造,促进科技进步,缩短产品改型换代周期,尽快满足市场需求,向科技要效益,向时间要效益。要做到以下几点: 1、加强产、学、研联合 充分协调企业、高校、研究所的关系,建立长期的伙伴关系,提高科研成果的转化率。积极自主创新,改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。 2、实现工业化和信息化的有机结合 鉴于国外经验,先进工艺与自动化结合时,自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合,对操作工艺进行优化,提高技术性能指标。 3、把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来,实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。 4、企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求,准确把握自动化技术的发展方向。 5、充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用,用于开发新品种,提高产品质量。 6、面向市场,服务市场,在市场竞争中获胜。 另外,企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况,消除非技术因素造成的影响。 冶金工程论文:刍议职业技校冶金工程专业教学 摘要:本文分析了职业技校冶金工程专业的教学现状,并提出了从教材建设、课程设置、教学手段等方面进行努力,推进职业技校冶金工程专业的教学改革。 关键词:职业技校;冶金工程专业 1.教学中存在的问题 1.1专业划分过细,专业培养方向与口径过窄。专业划分依然未能摆脱有色、黑色分家束缚而教学过程又把有色金属按轻冶、重冶、贵金属冶炼等方向来进行培养。这些问题虽经改进,但至今仍对现阶段冶金工程专业的课程设置有所影响。 1.2在文化基础课――专业课――专业基础课的课程体系中,有重专业课轻专业基础课的倾向。这种倾向最终造成了专业基础课学时数偏少,学生专业基础知识不牢,对专业课中过细过精的教学内容难以理解的被动局面。经常形成在专业课教学中给学生补专业基础课的情形。近年来,随着教育体制改革的深化和社会对冶金高技能人才需求的转变,大部分高等专科学校为了适应这一变化,先后转型成为高等职业技术学校。这一变革过程中又凸显了原有课程体系中的另一个问题:实践性的课程所占比例很小,尤其是专业基本技能课程较少,严重影响到了学生对基本职业技能的训练和培养。 1.3缺少教材 。职业技校冶金工程专业的教学中遇到的另一个带有普遍性的问题是缺少适用的教材。由于缺少经过统编的教材,很多院校只有仍沿用过去冶金部统编的专科教材。使用专科教材,给教学带来了一些不利影响: (1)这些教材过于侧重理论知识的教学,对实践性的冶金职业技能的培养问题探讨不够充分; (2)教材编写时间较早,更新速度慢,不能满足教学需求。另外,为了满足教学需求有时采用的是本科教材或中专的教材,从而造成了教材内容深浅不一,影响了教学效果。 1.4教学内容陈旧单一,教学手段单调。职业技校冶金工程专业的教学内容过于陈旧单一,内容陈旧突出反映在专业技能训练课程中讨论的仍然是而是甚至三十年前的工艺、流程,未能紧跟上现代冶金工业发展的步伐。内容单一集中体现在仍然只注重分专业的冶金知识的传授,没有与采、选、加工等相关学科进行串联教学,教学手段和教学方法过于单调。仍然以讲授为主,没有从根本上改变传统教学方式。很少把现代化的多媒体教学工具应用到教学中,也很少进行实践性教学,从而没能有效激发学生学习的兴趣,也不能培养学生的专业技能和创造性。 2.教学方法的改革 专业英语应强调专业方面语言的应用,力求达到以英语为工具获取和交流信息的教学目的。因此教学宜采用教师课堂讲授和学生课下训练相结合的方法,做到教师指导和学生研读相结合,语言学习和专业应用相结合、阅读文献和学术交流相结合。在教学过程中使用下述的教学方法: 2.1将课堂变成学生畅所欲言的讨论场所。在每次讲授新课程之前,让学生自己收集与本课程内容相关的英文资料。英文资料的获取途径可以是利用图书馆纸质版英文期刊和从网上下载相关资料。学生收集资料后,用英文配备简单的解说词。鼓励学生利用现有设备将准备好的材料作成ppt,或利用投影仪在课堂上讲解,其他学生可根据其讲述的内容进行提问。教师根据每个学生的课堂表现给出平时成绩,这将极大地促进学生的学习兴趣和提高学习效果。虽然准备资料要占用学生很多课余时间,但这种方法将培养和锻炼学生的口语、语言表达和反应能力。 2.2在每一节课之前,在多媒体课件中专门设计学生对前一次课所讲内容掌握程度的知识问答。包括单词、短语、英译汉等内容,并限制学生的回答时间。这种教学方法,可以使学生温故知新,牢固掌握所学知识。 在目前设置的课时内讲授专业英语写作是不可能的。然而,专业英语写作的基础之一是熟悉科技英语,熟读专业英文期刊上的文章是一种很好的训练专业英语写作的方法。可以向学生推荐相关专业重要的英文期刊,如冶金工程专业的JOURNAL OF IRON AND STEEL RESEARCH, Powder Technology,Iron and Steel making等。通过阅读,学生可以熟悉科技英语的写作格式,对于将来的学习和工作大有益处。 3.重视教学方法与手段的丰富和创新 教学内容要根据市场对人才的需求和冶金技术发展趋势来进行灵活的安排与调整,做到"一进一退"来适应学生就业的需要。"一进"是指把教学延伸到采矿、选矿的部分,使冶金专业的学生能了解采矿、选矿的基础知识,掌握从采矿、选矿到冶金的整个过程必须的一些知识与技能。"一退"则是指还冶金工程材料科学分支的本来面目,把物理冶金学及新材料研究与应用的相关内容纳入到教学中来,推动学科的发展。在具体的教学过程中可把教学内容分为几个平行的模块,根据实际需要来加以选用。例如,在专业技能训练课程中可按照专业知识结合技能训练的模式,也可按照专业知识或专业技能三个模块中的任意一个来组织教学内容。 教学方法与手段的丰富和创新,应该遵循的原则是: 3.1加强实习实训基地建设,高职院校的职教特点,决定了它必须重视职业技能训练,这是高职院校的根本特点和优势。只有建立先进和完善的实习实训基地才能落实职业技能的训练。使学生在校内外的实习实训基地迅速提高职业技能,增强其在就业市场上的竞争能力。 3.2利用新技术,尤其是计算机技术来丰富和创新教学方法与手段。在课堂教学中多采用多媒体的教学手段能激发学生学习的积极性,提高教学的效率。在实践性教学环节中,可采用建立在计算机基础上的现代虚拟、仿真技术这一新的教学手段,可引进一批仿真软件,加以消化、创新、再开发,进行课程的实践教学,特别是演示性的实验教学,以部分取代传统的实物实验手段。 3.3与职业技能鉴定相结合。由于国家就业制度的改革和职业资格准入制度的推行,给高职院校冶金工程专业的发展带来了前所未有的机遇。为了适应职业技能鉴定的考核要求,针对考核工种目录采取分方向、小篆体的专题讲座或采用多个选修课模块的教学方法开满足学生同时取得"双证"的需要,并在该过程中引入专题讲座、选修课模块、模拟实作等教学方法与手段来促进冶金工程专业的发展。 总之,只有充分认识当前职业技校冶金工程专业教学存在的问题和困难,从根据职业教育特点,合理进行课程设置;开发适合职业教育特点的特色教材,尤其是实训教材;灵活安排教学内容,重视教学方法与手段的丰富和创新等几个方面加以努力,才有可能培养出符合冶金工业发展和职业教育特点的"下得去,上手快,留得住,用得上"的创新型冶金高技能人才。 冶金工程论文:冶金工程教学实践环节的建设与研究 摘 要:实习是冶金工程专业本科教学中的重要实践环节,该文结合江苏科技大学冶金工程专业实践教学环节存在诸多问题,提出丰富冶金教学实践环节内容的若干实施措施,为现代冶金行业对创新型冶金工程人才的需求提供一些的理论依据与技术支持。 关键词:冶金工程 实习实践 订单式 双元制 随着我国冶金行业持续、快速、高效的发展,新技术、新装备、新工艺的不断涌现加速冶金行业的转型升级。新型的现代冶金行业对应用型人才的数量和质量也提出愈来愈高的要求。近年来,随着当前冶金工程毕业生就业市场化、需求专业化的要求不断提高以及冶金实践教学环节改革的呼声日渐高涨的大趋势下,探索适应时代特点的新型冶金人才培养方案业已成为目前冶金教学改革迫切需要解决的一项关键工作[1-3]。而本文拟以江苏科技大学张家港校区冶金工程专业办学的实践出发,分析了新办冶金工程专业教学过程中存在的问题,提出若干冶金实践教学新方法、新创意,以期为加强冶金工程专业的实践教学、提高教学效果、完善人才培养体制提供必要的技术支持与理论参考。 1 冶金实践教学存在问题 1.1 实践环节与课程教学脱节 现代化钢铁厂生产与过去相比较已经发生了的巨大变化,过去绝大多数的手工操作,经验操作,已逐渐被专家系统、神经网络、模糊推理等自动化操作、计算机控制的现代炼钢所取代。而目前江苏科技大学冶金工程本科生的教学与传统的冶金本科院校一样,大多还停留在专注冶金理论的讲授,教学内容与生产实际脱节,学生在课堂上的学习积极性不高,由于与现场接触少,造成对课程内容的理解深度与广度远远不能达到企业的要求。此外,从周边五大钢铁集团(沙钢、永钢、新澄、中天以及龙腾)的反馈信息来看,真正毕业以后能马上从事生产的学生微乎其微,一般都要经过至少半年实训,给企业正常的生产造成一定负担。 1.2 实践教学的老师人数少 江苏科技大学冶金工程的实习方式:指导老师1~2名带领两个班学生到事先联系完的钢铁企业(烧结厂、炼铁厂、钢铁厂以及轧钢车间)等参观学习。首先,企业指派一位工程师傅对其所在分厂的工艺流程进行讲解;然后以班为单位,由师傅带领实地参观,师傅顺着工艺流程对每个工序重要的设备逐一介绍,在轰隆的机器声中只有3-5名同学能听清楚师傅的讲解。这种循规蹈矩实习模式,学生往往只看到了表观现象,根本不了解钢铁厂布局、功能区域划分、各区域主体设备、基本原燃料的种类,达不到实践教学预期目的。 1.3 企业不再承担实践教学任务 现代型的企业不再以前那样承担实践教学任务,尽管我们在教学实践环节中还能提供一定数量的资金支持。近年来,尤其是随着行业竞争日益激烈,各企业对生产现场管理越来越严格。冶金专业学生数量的不断增加,给企业带来了巨大压力。接收学生实习并不会为企业带来经济效益,反而存在一定的安全隐患,甚至可能影响现场生产的调度,上述问题导致冶金企业不愿承担实践教学任务。 综上所述,新时期冶金工程专业实践教学面临的主要问题是:教学内容、手段方式如何应对教学对象、外部环境的变化,为了保障教学的效果,必须对传统实践教学方式进行改革与创新。 2 丰富冶金教学实践内容 鉴于以上冶金教学实践过程中存在的问题与不足,以及充分调研相关兄弟院校(东北大学、重庆大学、重庆科技学院以及苏州大学)的基础上,我们针对冶金工程专业实践教学环节提出如下的解决措施与建议。 2.1 聘请企业技术人员走进课堂,加强“双师型”教师培养 聘请企业专业技术人员走进课堂,传授现场经验培养学生动手能力和积累实战经验,通过企业工程技术人员为学生作专业讲座,指导学生实习实训等方式,强化学生的实际动手能力。同时,通过丰富教师的实际现场经验,如要求新进教师下厂实习半年培养“双师型”人才,为学生实习实训以及相关教师的科研实践打下了良好基础。 2.2 丰富实践教学内容,实施小班选修实习 冶金实习实践采用学分制,必修8学分。冶金实践课程实行多样化选课,按学分分类:认识实习两周1学分、生产实习三周3学分、生产实训四周4学分、虚拟实习(世界炼钢大赛)4学分、创新计划(冶金相关且学校认证)4学分,以及学生自主或者学院指派下企业实习(利用假期且企业盖章),实习半月为1学分,该实践环节最多4学分。 2.3 依托大型钢铁集团,建设“订单式”培养计划 利用江苏科技大学张家港校区毗邻周边五大钢铁集团交通便利的条件,强化校内实习基地与各钢铁集团的实习示范中心衔接的紧密程度,充分发挥各自特长,建立校内实习基地自己的特色,扩大学校的双师人才库,制定“订单式”人才培养协议,强化校企合作广度与深度。 2.4 建立和完善冶金数值模拟与仿真实验室 引入东北大学、重庆科技学院等学校的冶金教学辅助软件CAI,建立包括烧结机、高炉、铁水预处理、转炉、LF炉、RH炉等典型冶金工艺的计算机辅助教学实践基地。同时,利用冶金模拟仿真平台,直观表现冶金教学内容,激发学生的学习兴趣,以此为基础创建实践模拟教学平台,充分发挥学生的主动性,使实践教学收到事半功倍的效果。 3 构建持续的“双元制”冶金实践教学平台 目前冶金教学实践教学平台构建好坏的关键在于“双元制”的建立与应用,20多年前,德国纽伦堡技术大学所提出的“双元制”(实践―理论―再实践―再理论)的循环教学模式,强调企业与学校、实践技能与理论知识的紧密结合。目前,江苏科技大学张家港校区冶金与材料工程学院从自身的办学实际出发,利用张家港产业研究院技术力量以及毗邻周边五大钢铁集团的交通便利条件,已于企业建立产学研合作基地10余处以及相关的研究生工作站20多家。学院充分理解“双元制”冶金实践平台的真谛“双元互动,校企双赢”,即钢铁企业为学院提供资金、设备模型、技术师资、管理经验、培训实习教师等,学院为钢铁企业提供员工学历培训、输送冶金毕业生等服务。在此基础上强化实践教学环节,提升学生实践能力,从学院的办学实际出发,提出了培养实践能力与理论功底并重的应用型人才的学生培养战略,达到一种对企业、学院、学生都有利的“三赢模式”,争取创造出更大的经济效益和社会效益。 4 结语 通过重视和加强冶金工程专业学生的实习实践性环节种类与措施,努力提高学生的工程实践能力,突出江苏科技大学冶金工程专业培养特色,才能培养出 “实惠、好用、全能”的现代冶金行业急需的创新实用型高级人才。 冶金工程论文:冶金工程建设的项目管理分析 【摘 要】在社会主义市场经济繁荣发展的当下,我国的金属重工业也在不断作出调整,产业产品结构更趋合理,产品质量得到提高,产品越来越适应市场需求,但是在重工业领域仍然存在着很多问题,在冶金工程建设行业中依然问题重重,因此本文主要阐述了在钢铁冶金类工程中在管理上所遇到的问题和挑战;并结合项目的开始阶段、规划阶段以及执行和竣工阶段,提出了应对此类问题和挑战的具体对策。 【关键词】冶金工程;项目管理;钢铁挑战对策 近年来,由于我国经济的快速发展,国内外涌现出了多家钢铁企业,它们的增长计划与全球钢铁行业的兴旺及终端用户的高增长率保持一致。除了对老厂现有设施进行技术改造和产能扩建,各地区还出现了许多新建钢铁项目。然而从目前的执行角度来看,在项目管理上仍存在着一定的问题。如果能够对此类工程中的项目管理进一步发展和完善,从容应对新的挑战,将会驱动钢铁企业运作效率的持续提高,降低新项目成本,最终确保项目目标按时保质地达成。 1. 项目管理在钢铁冶金类工程中面临的问题及挑战 绝大多数钢铁企业的早期想法是让工程设计公司和项目执行人员对拟建钢铁厂进行工程设计和建造。而业主的项目管理团队则全面负责本项目的实施。一旦项目竣工,项目团队即转变为运行团队对钢铁厂进行运营和维护。这种方式产生的主要问题是,由于项目人员的经验有限,要对项目进行不断的学习,这就需要有较长的培养期;并且在项目逐步开展的过程中,往往会碰到一些始料未及的问题,如:项目范围会发生变化,需要实时对成本、时间、质量、风险或项目其他可交付项进行调整;因经济和组织结构不断变化,且组织优先权具有不确定性,在这种环境下,项目经理实施项目管理的效率会较为低下,组织结构的不断变化可能会改变项目目标、可交付子项、预算或时间线;整个项目管理培训课程忽略了职能管理部门、项目发起者、项目经理和团队成员的个人发展诉求,也没有按照项目管理的各种特征,提高项目管理各要素的技能和技术,这就往往会造成项目的一些重要特征缺失(持续监督的执行,管理团队的动态表现、沟通管理、风险管理、对相关知识的保留策略);组织机构将项目本身与公司战略计划相联系,导致项目进度被延误。 1.冶金建设工程一般由多个子项目组成,每个子项目既具有独立性又与其他子项目相互依傍,如果其中的一个环节出现问题,不但不能按时完成计划、工程质量不过关,还会引发一连串的问题,犹如多米诺骨牌效应,进而影响其它工程的如期进程。而且效益是冶金工程最主要的目标,如果不能按时获得效益,那么对企业来说会是一个致命的打击。因此,建设工程的各个项目如不能相互配合,保质保量完成任务势必会造成整个企业的垮台。因此,加强对项目的管理是一件势在必行的事情。 2.冶金工程建设中项目管理的难题 项目管理主要是人的管理,属于组织管理范畴[1],但是在我国现有的条件下,它的体系还是不健全的,还需要在实践中进一步去完善。冶金工程建设中,一个项目主要由五个部分组成:项目的启动、规划或设计、执行、监督控制和竣工。其中每一个环节都非常重要,必须对其作出周密的计划,否则就有可能造成不可估量的损失。在目前我国的现实条件下,冶金工程建设中的项目管理还存在着重重困难。 2.1 因事先把握不准而导致项目范围发生变化很多钢铁项目在实施过程中都会发生“超出项目范围”的问题,一般项目经理会尝试对其加强控制,从而减少对项目质量的影响。还有一些项目目标以及执行原因在合同中并不是定义得那么明确。项目管理人员也从未与项目参加方明确沟通过这些模糊的目标。 2.2 同质资源的相互竞争 项目本身通常要与其他项目和方案争夺各种资源(人力、金钱、时间等),这就往往将项目经理置于竞争地位。实际上是设置项目优先权时,对其优化组合的一种缺失。 2.3 没有对项目风险做全面考虑 项目管理团队在制定项目计划时考虑到了一些风险,然而大部分只是仅仅简单将其列出,而没有对实际发生的情况进行进一步的审查,也没有制定发生风险时的应急预案。 3. 如何应对钢铁项目在管理和执行过程中出现的问题和挑战 除了上面所述的问题和挑战之外,预计钢铁行业新项目面临的实际困难更多。按照项目的整个生命周期,这些问题和挑战可综合归纳为以下三大类,项目开始期间的挑战、项目规划期间的挑战、项目执行期间及竣工后的挑战。 3.1 如何应对项目开始期间的挑战 (1)首先要选择合适的咨询公司和工艺技术。就钢铁行业而言,每天都不断有新的技术出现,这就需要编写切实的项目可行性报告,研究并确定适合本项目的工艺技术,选择合适的冶金咨询类公司在初期对工程项目进行及时的咨询和策划。 (2)对传统的项目操作模式要加以改善。以往许多钢铁企业一直致力于借助自身资源去实施项目,以达到节约成本的目的。而现阶段对于新建项目,一般提倡采用工程设计、采购和施工(EPC)总承包的模式来执行,即使这种方式比过去采用传统方法产生的成本要高。这是因为考虑到市场竞争的日益加剧,需要改变传统的项目操作方法,以缩短工程建设周期以及人力资源的培养周期来换取项目竞争力的增强。 (3)钢铁企业在扩充产能时,如果产品结构的设置不合理,将会导致供应过剩的状况发生,从而引起恶性竞争。因此,在制定产品大纲时,要重点关注市场范围适应较广的产品,并强调增值产品和提高产品质量。企业资源规划(ERP)之类的IT接口也应该考虑如何与现有的业务和管理体系对接。 (4)在考虑启动新的钢铁项目前,要能够确保原材料的不间断供应。由于原材料来源有限,中央政府和地方政府的政策应该相对透明化,以便优化铁矿石和煤之类的主要原材料分配,并在国外对铁矿石类原材料进行战略性投资,确保原材料的持续供应。 3.2 如何应对项目规划期间的挑战 (1)应对项目投入资金进行风险控制。钢铁行业是资本密集型行业,固定成本高。考虑到钢厂的平均盈利能力,银行和金融机构应该及时跟进项目,对钢铁项目的前期融资至后期资金投入做全方位风险分析,确保企业资金链的流畅,促进其健康有序地发展。 (2)在项目规划中,要充分考虑项目周边的基础设施建设、运输条件、各种能源介质的供应情况;并以此作为基本依据对项目整体做出正确判断。 (3)根据项目规划条件,确定合适的项目参与方以及合理的技术装备水平。由于钢铁项目的快速发展,一些掌握关键技术的设备制造商的订单量很大,并且有可能会和著名钢铁企业巨头达成排它性的战略合作协议。因此在一般性项目规划中,需提前考虑因对项目参与方选择不妥而带来的风险性。 (4)对于综合性的冶金项目,应适当简化与之相关的采购和合同签订步骤,赋予项目经理更多的权限,从而促进此类工作的及时完成,不延误项目进度。 3.3 如何应对项目执行期间和竣工后的挑战 (1)人接触项目的关键是能够成功管理项目,项目管理以人为本的特点也比过去任何时候都要明显,因此,在项目执行期间应该合理分配人力资源。例如应该为大型项目配备专门的资源调配工程师和进度控制工程师,否则在一次执行多个子项目的情况下,是否有人可用将成为一个对项目的实际约束。 (2)在项目执行期间,必须做好项目控制以及账目资金进出记录。这需要由相关责任人编写具体报告,并让专人按照项目进度跟踪监督。除此之外,在项目实施阶段,还要完善现场例会的组织工作和现场例行检查工作;明确项目的关键节点,及时指出潜在问题,并制定应急预防措施,这些做法在关键时刻都能发挥重要作用。值得一提的是,完善项目控制的本意是要找出与制定的项目计划之间的固有偏差,而不是利用项目控制来对原始计划做重大改进和节约成本。 (3)项目竣工后,要计划好对新员工的招聘工作。完善项目周边城镇、学校和其他配套生活福利设施,制定相应的政策让员工得以正常生活并解决其他相关问题。 (4)做好项目竣工后的审查和回顾工作也是完善项目管理过程、丰富项目管理经验的一个重要内容。要根据各种里程碑和目标的完成情况对项目进行评价和竞争力分析。 3 结语 综上所述,在市场经济健康发展得大环境下,相信我国的冶金工程建设项目会朝着越来越健康的方向发展,冶金工程建设中项目管理方面的难题也会迎刃而解,我国的冶金行业无论是在产业结构还是在产品结构方面都会获得顺利发展,项目管理在实施过程中也会发挥着越来越重要的作用。
岩石力学论文:岩石力学课程实践性教学改革探讨年 摘要:为适应我国土木工程专业人才培养和教学改革的需要,针对土木工程专业基础课――岩石力学课程的教学特点,拟拓展实验与实践教学环节,增加岩石力学特性实验与数值试验及现场教学两个部分,构建集理论教学、物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学综合教学模式,以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 关键词:岩石力学;实验教学;物理实验;数值试验 随着我国西部大开发战略的实施和西南地区高坝建设的兴起,传统的岩石力学课程理论教学及授课内容已经无法满足工程界对岩石力学知识的热切需求,亟待开展《岩石力学》课程的教学改革。笔者基于近几年讲授土木工程专业本科生岩石力学课程的教学经验与体会,并结合国内其他高校岩石力学教学研究所取得的一些成果[1-5],提出我校大学生《岩石力学》课程实践性教学改革的总体构想,即集成物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学课程实践教学,以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 一、岩石力学课程实践性教学改革的必要性 岩石力学是运用力学方法与地质学原理来研究岩石与岩体的力学行为的一门新兴科学,也包括研究岩体在各种力场作用下的变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[1]。它涉及到岩石的物理性质、拉压剪等强度特性、与时间有关的流变特性、岩石的单轴和三轴变形特性、岩石的动力学特性、岩石的各向异性本构关系、岩体结构面的力学性质、由结构面与岩石块体包围的岩体的力学特性、岩体不连续面的渗流性质、地应力环境、岩体力学中的各类数值方法、岩石力学涉及的各类工程问题,包括地下空间与地下工程开发、地基(含坝基)、岩质高边坡(含挡墙及加固体系)等的整体稳定性与变形破坏问题等[1-3]。显然,岩石力学的研究对象不同于一般的材料,它是非均质各向异性、含有多组结构面组合的非连续介质,其力学行为复杂多变,导致依托在这一地质体上的各类岩石工程(如岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、地下隧道与采矿工程)更加复杂。正是由于岩石或岩体的复杂性及特殊性,岩石力学服务的各类工程目前还是以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅,这给岩石力学课程的实践性教学改革创造了条件、提供了难得的机遇。在理论教学基础上强化实验与实践教学,通过参与室内实验和野外实践,采用工程实用化或经工程检验后的理论方法开展大规模计算分析和工程实例研究,构建集理论、实验与实践于一体的综合教学改革,使学生既储备较好的理论基础,又具有较强的实验与工程实践能力,从而培养出具备解决复杂岩石力学问题的高端技术人才。从这个意义上说,开展岩石力学课程的实践性教学改革是十分必要的。 二、岩石力学课程实践性教学改革的主要内容 增加室内实验教学与计算机数值仿真实验环节,并结合现场工程实例教学,探索适合现代岩石力学发展的新型实践性教学方法。 1.增加实验教学模块环节。目前我校大学生岩石力学课程教学主要是理论教学为主(32学时),强化书本理论知识的学习,尚未安排实验与实践教学环节。通过本课程的多年课堂理论教学,结合本课程经验性、应用性较强的突出特点,拟改革现有教学方式,增设岩石力学实验教学环节(模块I),包括4个室内实验模块,即岩石吸水性实验、饱和单轴抗压实验、点载荷抗拉实验3个验证性实验项目和1个岩石剪切实验演示项目。这4个室内实验项目(模块I)为岩石力学特性参数实验,拟规划6学时教学内容,其中验证性实验占4个学时,综合实验和演示项目占2个学时,由学生先熟悉实验方法、实验步骤,再由教师指导,完成实验;同时实验室对学生也实行开放,鼓励学有余力的学生课后自己设计并开展相关实验。 2.增加数值试验教学环节。实践教学把培养学生实验技能放在首位,虚拟与现实相结合,动手与动脑相结合。考虑学生人数的增加,实验场地、仪器设备、岩块样品不足等矛盾,将实验教学与计算机数值仿真相结合,开展模块Ⅱ教学,即增加数值模拟演示实验2学时。应用大型数值分析软件ABAQUS进行岩石力学数值模拟实验教学。由于岩石破裂过程现象的复杂性和岩石介质的复杂性,在模块Ⅰ的岩石力学教学实验过程中,学生很难通过大量重复性实验看到岩石破坏的各种类型的复杂现象。利用引进并二次开发的ABAQUS程序,增加模块Ⅱ的实验教学环节,对岩石力学实验进行辅助教学,使学生参与教学活动的主动性、创造性大为增强。随着现代计算机技术的发展,利用计算机对岩石的变形与破裂过程进行数值试验,不仅具有通用性强、方便灵活、具有可重复性等特点,而且可以通过数值试验得到许多在常规实验室试验中难以观测的重要信息,作为岩石力学实验教学的重要补充,达到岩石力学实验辅助教学的目的。但模块Ⅱ数值试验的应用并不能完全取代模块Ⅰ的实验室实验。这是因为数值试验时仍然需要提供岩石的细观力学参数等信息,而且只有在证明数值试验方法正确的基础上才能使用它进行岩石力学的数值试验。此外,岩石力学数值试验也可完成复杂岩石块体的变形破坏过程的数值仿真。 3.预设工程问题教学模式。考虑到岩石力学数值试验方法在解决岩石力学问题时具有通用性强、可重复性等特点,感兴趣的学生可以在任课教师的指导下,在课程开设初期(如5周内)就拟定一个自己感兴趣、与岩石力学与工程紧密相关的数值计算课题,带着问题进行课程学习。课程的每个环节都使学生对问题的认识更深入一步,当专业知识和数值计算知识储备到达一定程度后,即可开展数值试验方面的研究。在此过程中遇到的突出问题,可以由任课教师利用课间时间给学生答疑解惑,或一些共性问题可在课堂适当讲解,从而辅助学生完成预设的各类工程问题,达到事半功倍的教学效果。 4.结合工程案例的现场实践性教学。实践性教学的核心应是开展现场教学,将课堂教学与实际工程紧密结合,从而升华理论知识、室内实验和数值仿真成果。针对本课程的实用化特点及课堂教学进展状况,选择有代表性的岩石工程作为典型教学案例进行现场教学,适时邀请现场的项目负责人就工程案例进行详细讲解,包括可能遇到的各类岩质边坡工程、岩石地基工程、地下空间与地铁工程等,从而增强课程学习的针对性、提高学生分析和解决实际工程问题的能力。 三、结束语 通过上述建设,将丰富我校大学生岩石力学课程的实践性教学内容,使其充分兼顾理论、实验与数值仿真、现场实践三个方面。在此基础上,凝练岩石力学课程实践性教学改革的创新手段与特色教学方法,推动本科岩石力学课程实践性教学改革的深入发展。 岩石力学论文:海洋工程《岩石力学》的研讨式教学 摘要:《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点。这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统的学习,更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学方法可以达到这一目的。本文从海洋工程《岩石力学》课程的实际需要出发,对研讨式教学法的应用进行了探讨。 关键词:《岩石力学》;研讨式教学;教师;提高能力 研讨式教学发起源于早期的德国,现在已经成为西方高校的一种普遍的教学方法。后来郭汉明教授进行教改实践[1,2],创造了全新的研讨式教学模式,开启了国内研讨式教学的先河。研讨式教学以学生为主体,教师提出问题,鼓励学生查阅资料,研究讨论后解决问题[3-5]。海洋工程《岩石力学》是一门新兴的课程,这门课程与以往的《岩石力学》不同之处在于,它将岩石力学与海洋环境结合起来,重点关注实际钻井和采油等过程中的岩石力学问题。这就需要培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学模式,可以充分发挥学生的主体作用,调动学生的主体性、积极性和创造性。本文将从海洋工程《岩石力学》这门课程的背景和实际需求出发,探讨研讨式教学法的优越性和必要性。 一、海洋工程《岩石力学》的特点 海洋油气开发与陆上油气开发存在明显不同,体现在海洋钻井、采油的各个环节,其中《岩石力学》也表现出明显的特点。首先是海底环境非常复杂,不但土质松软,力学性质十分弱,而且地貌多变,给海洋钻采设备及工艺提出了巨大挑战。近期国外内出现的海洋油气开发中的多个灾难性事故与海底复杂的岩土环境密切相关。其次,海洋油气藏多为松软砂岩,这种岩石的孔隙度和渗透率高,储量大,单口油井产量高,但在钻井开发过程中往往伴随井壁失稳、油层不稳定、油层出砂、油层压实及随之而来的海底沉降变形等问题。目前为船舶与海洋工程专业开设《岩石力学》课程经过两年的教学实践,表明这门课程的开设十分必要,学生对于《岩石力学》的学习积极性也较高,基本达到了课程开设的教学目标。但是随着学科的不断发展,在《岩石力学》的教学中需要重点突出海洋石油开发过程中的岩石力学问题,而目前这一点做的不是很充分。另外,《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点,这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统地学习,更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。 二、研讨式教学模式的优势 传统的教育理念是以教师为主体,学生为客体,主客关系非常明确。学生被动的吸取知识,这就容易造成:学生很难在学习中产生主动学习的兴趣,知识的获取仅限于课堂,失去了学习的动力,压抑个性,限制了学生的全面发展。同时,也不利于师生之间的交流。研讨式教学模式提倡以人为本的理念[6]。从学生的发展角度出发,教师从单一的知识传授者转变成学生学习的引导者。与传统的课堂模式相比,研讨式教学具有明显的互动性,提高学生的参与性,更加强了师生之间的平等交流的关系,活跃了课堂气氛,有利于提高学生的综合素质。这些特点体现在以下几个方面:(1)以学生为主体的讨论式教学可以调动学生的兴趣,激发他们学习和探讨问题的动力。在这一点上,教师的引导作用至关重要。它需要我们从学生的角度出发,构建一套完整的引导学生进入研讨境界的课程教学程序。(2)培养了学生的自学能力。研讨式教学改变了长久以来教师讲课为主的教学模式,代之以个人自学为主,小组讨论评比,然后由教师总结讨论结果。这种教学方式符合学生的心理特征,肯定了他们的学习成果。(3)改善了学生与教师之间的关系,实现了学生和教师在课堂上的良性互动。 三、基于研讨式教学方法的教学实施 海洋工程《岩石力学》是一门根据海洋油气开发过程中的岩石力学问题衍生出来的相关课程,我们不能依照一般的岩石力学来授课。根据海洋工程《岩石力学》的课程性质,我们从以下几个方面来设计研讨式授课内容。 1.海洋环境及岩石力学的相关文献阅读指导方案。文献阅读与分析是从事科学研究的重要环节和基本功,让学生在本科阶段适当结合学习内容开展文献阅读的训练不但对本课程的学习十分有益,而且为以后进一步的发展打下了坚实的基础。这是研讨式教学的第一步。这个环节可以让学生开阔视野,了解相关课题的最新研究动态。 2.结合海洋油气开发的工程实际和岩石力学理论,研究研讨课题。相对于课题的解决而言,课题的提出不但难度大而且颇具挑战性。好的课题可以发现工程实际的本质,解决实际问题,而且可行性较好;而不好的课题无法抓住问题的本质,且解决不了实际问题。要做到选题合理,必须抓住研究中的关键点,这可以是学术前沿,也可以是学术研究中的热点问题。教师在这一环节起到至关重要的作用。因为这不仅需要教师具有专业的知识水平,还需要了解学生的实际情况,制定的课题要有代表性,还要注意难易程度,务必使学生有所得。 3.基于MatLab平台的计算机辅助研究提出的课题。现实问题的复杂性和规模往往不是传统的纸和笔的模式容易解决的,大多需要借助计算机程序辅助解决。大学生对Matlab的学习和掌握较为容易。加入这一内容是为了使学生能够掌握实际解决问题的技能。通过认真筛选,我们最终选择了四个课题,用于研讨式教学,即水力压裂模型、海底沉降模型、地层出砂模型、井壁稳定模型。在给出讨论题目之后,我们将学生分组,根据学生的人数和课时的安排,将学生分为4个小组,分别选择一个课题。教师对研究课题给出要求,小组自己安排分工,教师可以在旁指导。首先是学生查阅文献,因为相关资料非常繁杂,所以教师可以针对研究课题,介绍一些文献资料,使学生少走弯路,在此基础上,也鼓励学生自己查找资料补充,消化、归纳和总结文献资料。这是研讨课中最重要、也最花费时间的一个环节。它要求学生投入很大的精力和时间,对所有资料进行阅读理解,如课题的研究背景、研究思路和方法,最近的研究成果以及实际的应用情况。对于每个课题,我们要求学生选择一个实际案例,进行编程,且选择一种软件进行数值模拟,一方面是验证自己的理论知识,另一方面是学习一门软件技能。如图1所示,是1组同学用Matlab设计的一个计算而为水力压裂模型的界面,图2是3组同学采用Abaqus计算的直井井壁围岩的应力分布情况。经过这些练习,同学们对知识的理解更加深刻,教师也了解了学生知识的掌握情况。 报告的总结和归纳,是对所有工作的总结,包括组内成员之间的交流和统一意见,最后编写成研讨课上的演讲稿和课件。这个过程对于培养学生的文字表达和口头表达的能力十分重要。教师在这个环节可以引导学生,如演讲稿的版面要美观大方,内容必须简洁明了。我们鼓励学生在小组中先进行组内答辩,然后其他成员打分,提意见,推选出一位代表,进行课上的答辩。最后,学生代表根据自己选择的课题在全班进行答辩,其他学生讨论交流,提出自己的看法和问题,然后大家针对这些问题进行讨论解答。教师在这个环节中可以进行引导和启发学生,注意调节课堂气氛,还要对演讲同学以及小组进行点评和打分,在所有小组演讲完毕,要进行最后的总结和归纳。 实践表明,研讨式教学对学生掌握知识、提高能力、培养研究素养具有重要的作用。这种教学方法为师生提供了一个自由、开放、积极地交流环境,激发了学生的学习热情,研讨的过程更是一个跨专业的交流和沟通,学生相互之间取长补短,开阔了大家的视野,使学生全方位的考虑问题,完善课程的认识层面。它也促进了师生之间的平等交流,客观上强化了一种学术交流模式,从而实现了学术水平的共同进步。 岩石力学论文:岩石力学双语课程建设的必要性探究 摘要:岩石力学不仅是一门重视理论的学科,也是一门实践性很强的工程学科,是岩土工程等专业的重要基础课程。针对目前中国高校岩石力学的内容落后以及教学方式枯燥等问题,本文着重探究了建设岩石力学双语课程的必要性及可行性,以促进双语教学在高校的落实,发挥双语教学在高校素质教育中的作用,为高校培养岩石力学高层人才提供有效思路。 关键词:岩石力学;双语教学;必要性 目前,我国绝大多数高校都采用普通话作为教学语言。而香港和新加坡的大学主要使用英语教学。台湾也正在加强英语教学的力度。还有很多非英语国家的高校正在使用英语教学或开始设置英语课程了[1]。世界各地都广泛地使用英语授课或者从事各种学术活动,如今英语已经成为了一种科技语言。因此,采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式。双语教学,即在课堂上增加使用第二中语言来进行学科的教授,它已经是实施双语教育的重要手段之一[2]。为了推动双语教学的发展,教育部自2001年明确提出要在高校积极推动使用英语等外语进行教学,其中“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”,近年来我国内陆许多高校增开了一系列双语课,也就是在教学过程中既有英语授课部分,又有汉语授课部分。不少人认为,双语教学可以促进高等教育的国际化[3]。岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及力学相关现象的一门新兴科学,也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[4]。为了达到良好的教学效果,在调查分析国内外高校尤其是石油类高校教学过程中存在的问题,我们对岩石力学建设双语课程的必要性进行了探索。 一、目前岩石力学课程存在的问题 1.教材陈旧,内容落后。随着我国在基础设施建设方面的投资和发展,岩石力学的理论研究取得了长足进展,建造出了三峡工程、青藏铁路、南水北调等许多高难度、划时代的标志性工程,使得我国在岩石力学的理论研究、室内外试验、现场监测和经验积累方面获得了举世瞩目的成果[5]。然而,作为培养岩石力学高级人才的大学,普遍存在着所采教材陈旧,内容严重落后于目前岩石力学的实际发展水平的现象,在一定程度上出现理论与现实脱节的现象。 2.教学手段单调,教学模式枯燥。岩石力学的理论比较枯燥,容易导致学生的学习兴趣不高、主动性不强。仅仅以传统的传授书本知识为主的板书和PPT课堂教学模式已不能满足应用型本科人才培养的需求[6~9]。另外,该课设置的课时量相对于要讲授的内容来说偏少,按照传统的教学方式进行,容易出现让学生对知识只能宽泛了解而掌握不牢的现象,同时也容易让老师被迫放弃部分教学内容的现象。岩石力学包含的力学知识点较多,存在很多公式的推导过程,仅仅靠板书和PPT的形式,不能让学生高效地接受知识。 二、采用双语进行岩石力学的教学的必要性 21世纪是知识、信息和经济一体化的时代。随着我国对外开放的深入,特别是成功加入WTO以后,各个行业积极引入国外的先进技术和实验设备,对外交流与合作日益密切,与岩石力学相关的行业也不例外,我国高校教育正面临着更加严酷的国际竞争环境,在一定程度上需求具有一定的专业外语知识的人才。 1.采用多种教学手段,增强教学效果。虽然也有单独开设了土木工程专业英语等专业外语课,但是仍存在一些内容交叉重复的问题,给教学带来了困难[4]。所以在岩石力学课程教学改革方案中,不应局限于教授专业外语知识,也可以在汉语授课过程中普及相应的专业外语词汇。所以,可以在师资条件具备的情况下,岩石力学采取专业教学与外语教学相结合的双语教学办法,教材可以采用外文教材或者添加外文辅助教材以跟进国内外进展,从而保证内容的先进性。教学过程中,可以在每一章增加相应的专业词汇的英文注解及相关解释。另外,还应提供外文资料供学生参考。这样多途径的教学方式,让学生在学习专业课程的同时,又学习了专业外语。既避免了专业课程专业词汇零散的缺点,也增加了学生们学习专业外语的兴趣。 2.增强英语的阅读和表达能力。(1)实施双语教学可以为学生打好坚实的专业词汇基础,补充公共外语教学的不足,促进国际学习交流的效果。随着国际化交流的日益频繁,除了查阅国际期刊,学生们有越来越多的机会出席各类国际会议,直接聆听外国专家的演讲报告,并且参与到国际学术交流中去;而更有相当一部分的同学将可能去国外留学或者工作。因此课堂上采取双语教学可以使学生们提前熟悉掌握该专业的名词术语,达到与国际同行顺利进行学术交流的目的;而一般的公共外语考试并无法涉及这些专业内容,经验表明只接受公共外语教育不能满足专业交流的需要,这就更加体现出双语教学的必要性。 (2)实施双语教学可以通过中英文对照,采取优势互补,以加深对内容的理解和辨析。专业词汇或者定义、表述等由于英语语言习惯与汉语的不同,有时在翻译成汉语的过程中会出现生硬、不准确,甚至有歧义的地方,而直接在英语的环境下学习反而更加有利于内容的理解和知识点的掌握。另一方面,有些专业词汇是由学生并不熟悉的词根组合而成的,这时通过与汉语书本内容进行比较可以在学习专业知识的同时加深对于英语的构词方式的理解,对类似的生词触类旁通,从而达到举一反三的效果。(3)实施双语教学学生不但可以掌握岩石力学的专业词汇,也可以对其他一些基本的科技用语有所了解。比如基本的数学物理符号的读法、缩写的含义,石油生产过程中的常见设备的英文说法等,同样这些也是公共外语所没有包含的内容。 三、采用双语进行岩石力学的教学的可行性 1.高校教师的英文水平可以胜任双语教学的要求。目前高校中有许多在国外学习访问并且用英文发表文章和进行讲座经历的老师,他们的外语能力可以充分保证双语教学的实施效果。 2.岩石力学的教学资源有许多国内外经典的原版教材。这些教材既包括侧重原理、概念讲授的基础教材,也有充分反映最新研究成果的专著。在授课过程中可以选择其中的一部分作为指定的教材及参考书,以满足不同的教学需要。 总之,以强调理论联系实际、重点培养学生的英语能力为该课程的主要建设目标,进一步提高教师教学水平,加强教材等教学资源的建设,不断优化教学内容及教学方法,最终让学生掌握本门课程教学内容,实现英语水平的提高。实现让学生掌握绝大部分专业词汇,胜任该专业领域的国际交流,学习跟踪近期国内外反应重要学术和生产动态的文献,了解学科前沿发展情况及最新成果的最终目标。 岩石力学论文:岩石力学教学改革的探索与实践 摘要:岩石力学是一门理论性和实践性均较强的课程,如何开展教学活动,以确保教学质量,是值得深思的问题。从教材内容、课堂教学方法、课程教学手段、实践教学、行业现状等方面对岩石力学课程的教学进行了全面的探讨。通过教学改革实践结果表明:在全面掌握该课程的基础上,学生课上更加积极主动,兴趣更加浓厚,取得了良好的效果,为岩石力学教学改革提供了借鉴。 关键词:岩石力学;教学方法;教学实践;教学目标 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》[1]指出,我国高等教育的发展,将定位于以全面提高高等教育质量为重点,更加注重提高人才质量、提升教学研究水平和增强社会服务能力、特别强调了高等教育要“优化结构办出特色”,发挥政策指导和资源配置的作用,引导高校合理定位,克服同质化倾向,[2]形成各自办学理念和风格,在不同层次、不同领域办出特色,争创一流。 岩石力学是研究岩石力学形态的理论和应用的科学,是探讨岩石对周围物理环境中力场反应的学科,是一门应用型基础学科,其理论基础广泛,涉及工程地质学、固体力学、弹塑性力学、计算数学、构造地质学、地球物理学、建筑结构学等多门学科。通过对岩石力学形态的理论和实验研究,解决岩土工程领域的破坏和稳定问题,主要围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开,衍生出各种应用手段和试验方法,较好地解决了岩土工程中所遇到的问题。基于本课程的特点和重要性,有必要采取行之有效的措施提高“岩石力学”课程的教学水平,进一步增强内蒙古科技大学(以下简称“我校”)岩土与地下工程方向本科生的核心竞争力,以便能够培出更多基础扎实、知识面广养、素质高、能力强、有创新意识和较强工程实践能力的高级技术人才。 一、“岩石力学”课程教学现状 土木工程是内蒙古科技大学历史较为悠久的专业之一,专业下设建筑工程、道路与桥梁、钢结构、岩土与地下工程四个方向。岩石力学是2006年新增设的一门岩土与地下工程方向必修课,其开设时间短,基础较为薄弱,由于一些主观及客观的原因,课程教学存在着很多问题。 随着经济和社会的发展,岩石力学新理论、新工艺也如雨后春笋般出现,这对于广大教学工作者提出了更高的要求。然而教材内容较为陈旧,现代新理论、新工艺多没有涉及,如课程中关于地应力测量方法[3]章节中压磁应力解除法、HTPT法等则没有描述。部分章节存在着与工程实际脱节的现象,学生重视程度不够,如岩石力学数值分析方法章节。同时岩石力学由于其理论基础广泛,教师课上需要做大量的公式推导及理论的串联工作,但有些教师抛繁就简,关键部分不做详细阐述,忽视了学生能力参差不齐的特点;某些涉及工程应用部分的讲述虽然采用了现代多媒体手段,但是手段单一,多为图文课件,缺少动画素材及现场视频。另外,不同规范之间同样问题的描述不一致使学生感到极为困惑。如对于岩石、岩体(围岩)的分类,《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(附录A)中将岩体基本质量等级分为I~V(好~差)级,而在其他规范中,如《公路工程地质勘查规范》(JTJ 064-98)(附录G)中将隧道围岩分为I~VI(差~好)级,两者之间存在截然不同的差别。规范之间诸如此类问题较多。 二、岩石力学课程教学改革 1.改善教学方法,培养创新思维 岩石力学课程传统的教学方式是教师以讲授为主,学生则被动接受知识,这种教学方式遏制了学生学习和思考问题的积极性,为了改变这种状态,形成教师和学生互动学习的气氛,必须改革原有的教学方法。根据教学内容的难易程度,采用启发式、研究式、讨论式等多种教学方法。对部分偏理论或纯理论章节,教师应对其来源、本质、对工程的意义和重要性以及与其相关理论的关联做深入的解剖,使学生有一个较为清楚的认识。当学生弄清基本概念和原理,再把握大的研究方向,则不难培养出学生思考问题的积极性以及创新意识。利用本校的文献检索平台,可结合课本及工程实际布置课后任务,让学生充分利用其中资源,了解前人的研究成果和在时代大环境下某个研究内容的进展,引导学生大胆说出自己的见解。课上让学生各抒已见,适当引入讨论课的形式,使教师和学生之间、学生和学生之间互动交流。 2.丰富教学手段,紧跟时代步伐 基于岩石力学本身的特点以及传统“黑板+粉笔”书写速度慢、单一、呆板、信息量小的缺点,课程教学适当结合现代多媒体手段,充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂、表现力丰富的优点,提高授课效率,调动学生课堂情绪。当遇到重点公式推导时,采用传统板书的方式,教师一步步推导,使学生易于理解,加深印象,也避免了因学生素质良莠不齐,导致教师错估教学效果,造成恶性循环的局面。教师对于多媒体课件的制作,应尽可能提高课件制作能力,随时准备大量的图片和影像素材,特别是以往代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新技术、新设备等的详细情况,从而使学生充分关注本专业领域最新动态,培养其独立思考问题的能力,扩展学生的知识面。另外,培养学生在课下利用内蒙古科技大学教学综合网络平台的习惯,发挥平台上的资源优势,通过师生讨论区、答疑区、通知等,形成网络教与学的互动。 3.学与用的结合,理论与实践的统一 一方面,鼓励和指导学生参与大学生创新基金项目和教师的一些科研项目或其他工程现场,将岩石力学的知识点融入到项目中,使学生提前接触生产实际,掌握一些在课堂上学不到的东西,增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如,我校东门在建的地下人行通道,学生从工作井的开挖到衬砌的完成,基本全程参与,学生对课堂上较为模糊的知识点多有了比较清晰的认识,现场学生和教师的“问”与“答”的互动,也取得了理想的效果。另一方面,充分利用计算机仿真技术,采用数值分析方法,如ANSYS有限元软件和FLAC有限差分软件,将之运用到实际工程中,通过辅助计算,改变学生“学无所用”的错误想法。[4]如在学生毕业设计的完成过程中,数值分析方法在某个问题中的必要性明显,通过指导老师的指导和学生的努力,学生较好地模拟了一些工程问题,再加上学生较为扎实的理论基础和将其运用到工程实际的能力,答辩通过率几近100%。 4.了解行业现状,明确教学目标 21世纪是地下空间的世纪。随着我国城市化的进程,地下工程蓬勃发展趋势不可阻挡,然而本行业还存在诸多问题制约着国家的发展和祖国的建设。例如,我国岩土工程技术规范标准方面,据初步统计,不包括各省市所编制的地方标准,我国岩土工程方向的国家标准和行业标准就有200余部,各行业规范自成体系,形成了名词术语、岩土分类、参数、公式、设计理论高度不一致的局面,而重大工程的建设常常需要数名甚至数十名各专业技术人才,这就造成了各专业人员交流困难,工期拖延情况屡见不鲜。自国家实施西部大开发起,各类复杂性的工程技术问题常有报道,如青藏高原铁路的建设,曾遇到过各类国际性的技术难题,多年冻土的影响一度困扰着大量学者和工程技术人员。内蒙古自治区作为西部GDP第二的省区,十年西部大开发发生了翻天覆地的变化,而内蒙古科技大学作为自治区高等院校,理应培养出见闻广博、理论扎实、有较强工程实践能力的高级技术人才,使之投身于西部建设,不怕艰难险阻,牢记校训“百炼成钢”,这是我校的教学目标,教师应牢记于心,以提高学生综合素质并为此更加辛勤地努力。 三、结语 岩石力学是岩土与地下结构工程专业一门重要的专业课,本次教改实施一年有余,已取得部分预期效果,在实施的过程中深深体会到教学工作的复杂性和重要性。综合素质对于这个专业的人才培养是最重要的,教改的实施对于学生自身的发展,对社会都是有着重要意义的。 岩石力学论文:基于岩石力学理论的三压力预测技术研究及应用 摘 要:做好地层三压力预测工作,对保护油气层,提高钻井成功率,降低钻井成本具有重要意义。苏仁诺尔油田断层、裂缝十分发育,储层非均质性强,钻井施工中喷、漏、卡等复杂事故时有发生。本文针对这样的地质特点采用声波时差法计算地层孔隙压力;从岩石力学基本原理出发,根据库伦-摩尔准则和拉伸破坏准则建立坍塌压力和破裂压力的计算模型。并开发了适应于苏仁诺尔油田的地层三压力剖面预测软件。该软件能够对井身结构进行优化设计,为钻井液密度设计提供可靠依据;完钻后利用实测压力资料和测井资料对计算结果进行了验证, 应用表明,该法预测精度较高,可满足现场施工要求。 关键词:岩石力学 孔隙压力 坍塌压力 破裂压力 预测模型 在钻井中,准确的预测地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力,能够确保钻井液密度设计和井身结构设计的合理性[1],对油气层保护,提高钻井成功率,降低钻井成本也起到至关重要的作用。苏仁诺尔油田地质情况比较复杂,断层、裂缝十分发育,岩性复杂,储层非均质性强。该地区以往,地层三压力预测主要通过经验和钻后验证,精确性和准确性都较差。钻井施工中喷、漏、塌、卡等复杂事故时有发生,加大了钻井风险,增加了钻井成本,延长了钻井周期,同时也给油气层带来更大的伤害。 结合苏仁诺尔油田实际,在预测地层孔隙压力方面,采用声波时差法计算。本文从岩石力学角度出发,建立了地层破裂压力和地层坍塌压力预测模型;进而利用苏仁诺尔油田的常规测井资料连续地计算了该区的地层坍塌压力和破裂压力,从而有效地指导了钻井施工,收到了良好的效果。 一、三压力预测模型的建立 1.地层孔隙压力预测模型的建立 根据苏仁诺尔油田的地质特点,分析表明采用声波时差测井资料分析法预测地层孔隙压力效果较好。 对于正常压力泥页岩地层,随着埋深的增加,地层的孔隙度逐渐降低,声波时差逐渐减小。出现异常压力后,声波时差不再随埋深增加而减小,出现声波时差异常增大现象。据此可以预测地层的异常压力,预测过程如下: 从岩石力学角度看,井壁稳定与否取决于井眼围岩的应力大小与地层强度。若井眼围岩的应力小于地层强度,井眼是稳定的;若井眼围岩的应力大于地层强度,井壁将产生破坏,导致井下复杂[4]。根据库仑-摩尔准则和拉伸破坏准则推导地层坍塌压力和破裂压力的表达式。 2.1地层坍塌压力表达式 研究中选择了库仑-摩尔准则作为剪切破坏的强度判据。这个准则认为岩石沿某一平面发生剪切破坏,不仅与该面上剪应力大小有关,而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪应力作用面产生破坏,而是沿着其剪应力与正应力达到最不利组合的某一面产生破裂。其表达式如下: 井眼围岩的应力大小与井眼内的钻井液密度有关,随着钻井液密度的降低,井眼围岩的剪应力不断提高,当超过岩石的抗剪强度时,岩石将发生剪切破坏。发生剪切破坏的临界井眼液柱压力称为坍塌压力,一般情况下简称为坍塌压力[2]。 当井眼液柱压力较低(即钻井液密度较低)时,在井壁上会出现较大的剪切应力而使井眼发生坍塌[8]。可得坍塌压力的表达式: 表达式中包含两个变量:井眼液柱压力 和圆周角 。在0~180°之间选择圆周角 ,求解井眼液柱压力最大值 ,即为保持井眼稳定的井眼液柱压力下限―坍塌压力 。 2.2地层破裂压力表达式 当钻井液液柱压力过高时,在井壁处会出现拉应力,当拉应力超过地层的抗拉强度时,就会出现拉伸破坏(拉伸破坏准则)。 2.3 计算模型相关参数的确定 利用地层坍塌压力和地层破裂压力计算模型求取地层的坍塌压力和破裂压力,必须已知地层的原地应力、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角、孔隙压力、有效应力系数等参数[3]。由测井数据间接获取地层的力学参数,可以计算出任意深度地层三压力,进而可获取地层三压力剖面。 2.3.1地层弹性参数 通过岩石力学性能实验可以把标准公式中的力学参数转换成某一施工地区的力学参数,对苏仁诺尔油田20块岩心试样进行了测试,共获得430个数据,通过回归处理得到了该地区的弹性模量、和泊松比计算公式。 二、压力预测软件 基于上述研究,利用所建立的模型编制了地层三压力预测软件,通过输入声波、密度等测井数据以及井眼轨迹参数和地应力参数计算得出地层三压力剖面。进而应用该软件预测地层三压力,为合理设计井身结构、钻井液密度提供可靠依据[6]。 三、现场应用 为了验证地层三压力剖面的预测精度,在苏仁诺尔油田选取苏3-1井、苏301-1井和苏20-2井3口新钻井进行了钻前预测,完钻后利用实测压力资料对预测精度进行了验证。新钻井现场实验的基本过程是:首先利用邻井测井资料通过外推法预测待钻井的地层三压力剖面[9](如图1),然后根据地层压力剖面进行钻井液密度设计和井身结构设计;完井后根据现场测压数据和实测的测井资料检验压力剖面的精度[5]。实测值均在预测值范围内(见表1和表2),吻合程度较好,该方法的预测精度较高。 四、结论与认识 1.本文基于地层三压力计算一般理论,从岩石力学和破环准则等角度出发,建立了适合苏仁诺尔油田地质情况的地层三压力预测模型,提高了地区适应性,实现了利用常规完井测井资料预测地层三压力的目的。 2.利用所编制的三压力预测软件,处理工区测井资料,明显提高了地层压力预测的精度,为合理设计井身结构、钻井液密度提供了可靠依据,对于安全高效钻井具有重要的意义。 岩石力学论文:岩石力学及地层抗钻特性预测研究与应用 【摘要】大港油田深部地层岩性致密,研磨性强,抗压强度大,可钻性差,机械钻速较低,严重影响了油田的钻井周期和钻井成本。本文通过实钻岩心抗钻特性试验研究、岩石力学特性参数纵横向分布规律及地层岩石抗钻特性分析、地层岩石可钻性分析、钻头动态数据库的建立及钻头优选评价等技术研究,优选了适合大港油田不同地层的钻头,并针对深部特殊地层进行了钻头个性化设计,机械钻速显著提高。本文的研究为准确分析和预测大港油田深部地层岩石可钻性提供新的技术手段,对提高大港油田的钻井效率具有重要的促进作用。 【关键词】测井资料 钻头 可钻性 岩石力学 抗钻特性 大港油田钻井过程中主要钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组,各区块机械钻速总体呈下降趋势,特别是深部地层岩性致密,研磨性强,抗压强度大,可钻性差。实钻结果表明进入东营组地层后随着岩石强度的增加机械钻速迅速降低,尤其是沙河街组地层深部机械钻速明显偏低,仅为沙河街上部的一半左右,严重制约了钻井速度和勘探开发经济效益的提升。为加快深部沙河街组地层钻井速度,提高整体经济效益,有必要针对大港油田地层岩石可钻性开展研究,分析研究出其分布规律,进而优选出适合该地区地层的钻头,以指导优快钻井技术方案的制定。 1 地层岩石力学特性参数的测定 为系统开展岩石力学性质参数及可钻性的测试和分析,本文收集了17块岩心,进行了声学试验、抗压强度试验、岩石硬度试验和岩石可钻性试验,为准确掌握大港油田深部地层的岩石可钻性规律提供了基本数据参考依据。岩石力学参数试验结果如表1所示。 2 岩石力学特性参数纵横向分布规律 2.1 弹性模量及泊松比 假设岩石为各向同性无限弹性体,根据纵波速度和横波速度计算动泊松比和动弹性模量的关系式为: 3.3 地层岩石可钻性剖面的确定 根据以上回归得到的声波时差与牙轮钻头和PDC钻头关系方程,结合声波测井资料,计算并绘制出地层岩石可钻剖面,由图可以看出,沙河街组牙轮可钻性级值主要分布在5-7 之间。根据岩石可钻性与地层硬度的分类关系,可以确定该地层属于中一中硬地层。 4 钻头动态数据库的建立与钻头优选及个性化设计 4.1 钻头优选 为了方便查询大港油田使用的钻头,为钻井工作提供借鉴参考,收集了近四年探井使用过的钻头,建立了钻头资料数据库。同时利用机械钻速法对钻头进行了优选。 机械钻速法是将各层位大于该层位平均机械钻速和进尺的钻头挑选出来,显然大于平均机械钻速和大于平均进尺的钻头使用效果较好,其他的钻头使用效果相对较差。选优出的钻头应用后,井深大于4500m的深探井,机械钻速提高了6.5%(由4.75m/h提高到5.06m/h)。4.2 PDC钻头个性化设计 为了提高钻头在硬夹层以及高研磨性地层切削效率,通过对大港油田深层钻头磨损情况,从以下几个方面进行改进以个性化设计实现深层钻井的提速:4.2.1?切削齿技术的改进 QuantecTM 系列PDC钻头自2010年在大港油田试用之后,取得了良好的使用效果。通过对其磨损分析,认为如果该钻头切削齿耐磨性能够提高,该钻头还可以取得更长的单只进尺。故优化设计了Q型齿的加强版Quantec ForceTM。该钻头系列具有以下特点: (1)金刚石层相对更薄,在钻压相同的情况下,对比更厚的金刚石层,其吃入地层所需的能量更小; (2)金刚石层颗粒以及组分进行优化,抗研磨性能提升了15%; (3)金刚石层与碳化钨基座的几何胶结形状进行优化,减少了由于金刚石层被冲击破坏而剥落的概率,提高了切削齿的抗冲击性。 4.2.2?钻头稳定性加强 通过加入贝克休斯专利的“D”技术,提高钻头在井底工作时的稳定性。同时,增加心部布齿密度减少切削齿暴露深度。 4.2.3?钻头攻击性设计 (1)针对钻头芯部切削齿磨损轻微的特点,减少切削深度控制力度,即适当增加芯部切削齿的出露。从磨损情况来看,芯部齿完好,且没有发生崩齿现象。 (2)适当减少鼻部和外肩部的切削齿后倾角度,从磨损情况来看,角度更小,速度更快,但是还是存在外肩部轻微崩齿的风险。4.2.4?钻头布齿技术和独特后倾角设计 选用更加平滑的钻头剖面,针对深层钻头吃入困难,夹层频繁稳定性差的特点进行电脑软件模拟,优化钻头切削齿的安放位置使钻头合力指向中心。钻头心部,鼻部到外肩部和保径部的切削齿倾角优化模拟,从内到外依次提高后倾角角度以达到平滑切削的目的。 岩石力学论文:误差理论在岩石力学试验数据分析中的应用 [摘 要]在一组岩石力学性质试验数据中,有时候会出现个别的异常数值,从直观上看,该数据与其它数据有较大差异。然而如何处理这些异常数据,使实验结果更加准确,仍缺乏理论上的依据。文中简要介绍了应用误差理论的方法,对岩石力学性质试验数据异常值进行分析处理并进行计算,该方法的成功应用使岩石力学性质实验结果更加可靠。 [关键词]误差理论 岩石力学性质 试验 数据处理 异常值 剔除 一 引言 在测岩石力学性质的一组试验数据中,会出现个别的异常数值,从直观上看,该数据与其它数据差异很大。在处理试验数据时,对于这样的个别异常值,是否要别除?如果单纯凭直觉判断,似乎缺乏理论上的依据。首先要从技术上找原因,分析其是由于试验过失误差,还是其他什么原因造成的。当不易找到其他原因时,可以采用误差理论的方法进行检验,通常取显著性水平0.05或置信度为95%,然后判断这个异常数据是否应剔除。用误差理论的方法进行检验是非常必要的,检验方法也很多,这里应用误差理论方法分析岩石力学性质试验数据的异常值[1-7]。 二 异常值的检验 在整理试验数据时,往往会遇到这种情况,即在一组实验数据中,发现少数几个偏差特别大的可疑数据,这类数据又称为离群值或异常值,它们往往是由于过失误差引起的。对于可疑数据的取舍一定要慎重,一般处理原则如下。 (1)试验过程中,若发现异常数据,应停止试验,分析原因,及时纠正错误。 (2)试验结束后,在分析试验结果时,如发现异常数据,则应先找出产生差异的原因,再对其进行取舍。 (3)分析试验结果时,如不清楚产生差异的确切原因,应对数据进行统计处理,在处理岩石力学性质试验数据异常值用的统计方法有拉依达(Pauta)准则、格拉布斯(Grubbs)准则、狄克逊(Dixon)准则[8],若数据较少,则可重做一组数据。 (4)对于舍去的数据,在试验报告中应注明舍去的原因或所选用的统计方法。 三 用误差理论的方法判断并剔除异常试验数据 (一)用拉依达准则检验煤样的抗压强度异常数值 依达准则剔除异常值虽在科研上普遍采用,但对其使用范围和如何简便快捷地剔除异常值很少涉及。为此,首先需要明确,该准则只有在测量次数较大时才适用,至少应使次才行,否则使用该准则无效。因为如果时,即使测量列中存在含有粗大误差的异常值,也不能判断出来予以剔除。下面用拉依达准则检验主焦煤矿煤样的抗压强度异常数值 该检验法适用于试验次数较多或要求不高时,这是因为, 当时,用作界限,即使有异常也无法剔除:若用作界限,则次以内的试验次数无法舍去异常数据。 (二)用格拉布斯准则检验粗煤岩样抗拉强度的异常数值 检验粗煤岩样的抗拉强度的异常数值,四次测得数值为(/Mpa):问是否有数据被剔除? 用格拉布斯准则检验可疑数据XP时,应用的前提条件:首先认为随机样本来自正态总体,并服从正态分布[1-7]按它们的大小,从小到大的顺序排列,设……,即最小,最大,如果怀疑,或者为异常数值,那么可以这样来进行判定。先求出它们的算术平均值和标准偏差;然后计算出统计量与临界值。 四 结论 通过以上检验得到岩样、煤样、粗煤岩样的抗压,抗拉强度试验数据皆为正常值。误差理论分析结果可以为测岩石力学的性质提供科学的依据,随着煤矿科研发展的需要,误差理论必定还将得到广泛的应用,许多新的理论和方法将不断产生,处理各类岩石力学性质实验数据的方法体系日趋完善,随着计算机的普及,处理岩石力学性质实验数据的能力已有很大提高,为许多复杂统计方法的实际应用创造了条件,必将加速数据统计在岩石力学性质实验中的推广应用。 岩石力学论文:深层岩石力学试验技术在石油工程中的应用 [摘要]岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。本文作者从专业角度分析了深层岩石力学试验技术,分析了深层岩石的力学特征,为其在石油工程中的应用有指导意义。 [关键词]深层 岩石力学 石油工程 在深层岩石力学研究中,所涉及的地层深度大多在2 000~8 000 m范围内,研究对象以沉积岩层为主体,岩石处于较高的围压(可达200MPa)、较高的温度(可达200℃)和较高的孔隙压力(可达200MPa)作用下。这与水电站的坝基设计、高边坡稳定、隧道和巷道的开挖及支护、建筑的桩基工程、地下洞室、城市地铁建造等不超过1 000 m深度的地表或浅层岩石力学问题不同,也不同于以火成岩和变质岩为研究主体,深度超过万米的下地壳、上地幔岩石物理力学问题。20世纪60年代以来,随着我国大庆油田等油田的开发,岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。 主要研究范围包括: (1)深层地应力测量理论与技术; (2)深部地层环境下的岩石力学性质; (3)岩石应力、渗透性的声学响应特性及岩石物理力学性质的地球物理解释; (4)构造应力场的数值模拟及其在油气勘探与开发中的应用; (5)深层岩石中天然裂缝的形态、分布和预测理论。 1深层岩石力学参数的室内试验测定 岩石的力学特性参数包括强度参数和弹性参数。涉及的参数主要为抗压强度、内摩擦力、内摩擦角、泊松比和杨氏模量。 目前,岩石力学特性参数的测定主要有2种方法:静态法和动态法。 静态法是通过对岩样进行加载试验测得其变形而得到参数,所得参数为岩石静态力学特性参数。 动态法是通过测定超声波穿过岩样的速度得到参数,所得参数为岩石动态力学特性参数。 根据实际受载情况,岩石的静态力学特性参数更适合工程需要。迄今为止,岩石的静态力学特参数的测定方法已比较成熟,有了一套规范的试验程序和数据处理程序。但静态法需从4地下取出待研究井段的岩芯,在室内做单轴或三轴应力试验,其缺点是成本高、时效性差、资料的代表性较差;而动态法利用声波测井资料,可直接求出原地应力下的动态力学特性参数,获得岩层沿深度的连续的力学特性资料。 静态法一般采用常规三轴压缩试验方法。试验机包括2种:柔性试验机和刚性试验机,柔性试验机适用于金属材料。 由于柔性试验机在试验过程中要储存大量的弹性能量,要得到岩石材料的全应力-应变曲线必须使用刚性试验机。 一般刚性试验机性能精密,造价昂贵,目前,国内引进的美国MTS815,MTS816和Terra Tek岩石力学试验测试系统,具备全面准确的行为控制、测试、数据后处理功能。温度、压力指标均可满足深层岩石力学基础试验的要求。 2静态和动态岩石力学参数的关系 岩石力学特性参数的静态值和动态值存在着一定的差异,静态弹性模量普遍小于动态弹性模量,而静态泊松比有的大于动态泊松比,有的小于动态泊松比。根据实际受载情况,岩石的静态力学特性参数更适合工程需要,利用声波法得到的岩石动态力学特性参数不能直接用于工程分析中。 因此,利用现场提供的纵波测井、密度测井、地层压力、部分岩芯等资料,寻找动、静态力学特性参数之间的关系以及静态参数之间的关系有着积极的意义。通过我国各主要油田砂泥岩的三轴试验研究发现,静态泊松比随围压增大而增大,岩石的泊松比、弹性模量同所处的深度有关,并提出了岩石泊松比、弹性模量和强度随地层深度、声波速度变化的规律。 3分层地应力 地层间或层内不同岩性岩石的物理特性、力学特性和地层孔隙压力异常等方面的差别,造成了层间或层内地应力分布的非均匀性。某些地层特别强烈的地应力各向异性对井壁稳定有着非常显著的影响,层间应力差对水力压裂裂缝的扩展也起着重要的约束作用,同时,对定向钻井和防斜打直也有着重要的影响。 目前,对于分层地应力主要采用以下几类预测模型:单轴应变模式:假设地层在沉积过程中,水平向的变形受到限制,则水平方向的地应力由上覆压力产生,主要包括如下模型:Mattens-Kelly模型,Terzaghi模型,Anderson模型,Newberry模型。单轴应变模式没有包括构造应力项,适用于弱构造运动地层。 石油大学“六五”模式:假设地下岩层的地应力主要由上覆岩层压力与水平方向的构造应力产生,且水平方向的构造应力与上覆压力成正比,该模式考虑了构造应力的影响,但没有考虑弹性地层和岩性对地应力的影响。石油大学“七五”模式:在石油大学“六五”模式的基础上,假设地层为匀质各向同性的线弹性体,并假定在沉积后期地质构造运动过程中,地层与地层之间不发生相对位移,所有地层2个水平方向的应变均为常量。这种模式意味着地应力与地层的弹性模量和泊松比均有关系,此模式可解释砂岩地层比相邻页岩地层有更高地应力的现象。 4深部地层断裂韧性的测量与预测 断裂韧性又称临界应力强度因子,是裂纹体分析中的关键参量,表征了线弹性裂缝尖端场(应力和应变)的奇异性程度,其数值与裂纹体的几何形状和所受载荷一般无关,因而,是物质材料的一个基本属性。根据试件加工的严格要求以及可能存在的问题,专门设计了岩石断裂韧性测试岩芯制作加工装置和断裂韧性试验仪。深入地研究了断裂韧性与其他物理力学参数间的关系。因为由测井资料可以得到地层密度、声波时差或声波速度以及泥质含量,再根据上述的试验资料统计关系,岩石的断裂韧性就可以通过声波测井资料、密度测井资料以及伽马测井资料计算得到。 岩石力学论文:岩石的地质本质性及其岩石力学演绎探讨 [摘要] 岩石力学以岩石为主要的研究对象,但其原材料-岩石,却和其他工程材料有较大区别,具有较明显的特殊性,而其主要目标则是探讨岩石的力学性能。文章首先分析了岩石力学与地质力学之间的关系,并在此基础上,从岩石的物质性与次生演化方面入手对岩石的地质本质性进行了研究,再对岩石的力学本构性等特性作了相关探讨,旨在建立一种岩石地质学与石力学相互认识及深入结合的知识通道。 [关键字]岩石 地质本质性 石力学 0引言 岩石是一种经过了漫长的地质历史和多种地球动力作用而形成的一种自然造物,并因此具有了其特殊的本质性。本文先对岩石力学与地质学的关系、岩石的地质本质性进行了相关分析,再对岩石力学本构性作了阐述,以期为岩石力学的进一步发展提供有利依据。 1 岩石力学和地质学的相关分析 1.1岩石力学和地质学的学科关系分析 岩石力学该门学科发展的研究目标是力学理论,其研究对象则是岩石。岩石属于地质产物,又称地质体[1]。从广义上理解岩石力学,岩石力学实质是力学和地质学结合而成的交叉学科,若从侧重点的角度看,岩石力学更侧重于力学和岩石地质的结合。岩石力学是一门应用基础学科,其研究任务主要是岩石的工程建设及地质资源的开发工程。从岩石力学的发展趋势看,更具深度与广度的力学、地质学势必会和和工程学科相结合。所以,地质学一定会变为岩石力学和岩石工程学科的一门支柱性基础学科。 1.2地质学的相关分析 地质学以地球为研究对象,特别是对地壳的研究,主要研究任务是对其物质组成与结构、形成、演化的地质动力作用及其过程进行研究,而地质学的核心研究思路则是地质历史的时空重建,通过以层序与构造分析为基础,采用一些现代的物理化科学方法、技术方法,使传统的地质学科进入到了现代科学行列[2]。 1.3工程地质学的相关分析 工程地质学该门学科的应用性较强,主要研究任务对工程建设的地质条件、出现的问题及治理措施进行研究,重点是对工程的地质作用进行研究,包括人类工程活动与地质环境之间的相互作用与制约。工程地质学的主要学科领域包括工程地质力学、工程岩土学、工程环境地质学、地质灾害学、资源地质工程学等[3]。 2 岩石的地质本质性分析 物体的本质性指的是物体本身的物理特性及结构而形成的内在本性。许多岩石力学家都认为岩石属于一种较特殊的材料,而其特殊性主要决定于地质本质性,同时,岩石还具有演化性。 2.1岩石的物质性分析 岩石属于矿物的结合体,是由矿物组合而成,而其物质性主要由成岩及其演化过程中所形成的矿物组合情况决定。 2.1.1原岩物质的相关分析 岩浆岩属于原始岩类,而其物质组成部分主要是由岩浆的成分决定;同时,因为变质岩与沉积岩都是次生岩类,所以岩浆岩也是地壳岩石的基本组成物质,常见的造岩矿物包括石英、云母、长石等暗色的矿物,这些造岩矿物的力学硬度与强度差异较大,其中以石英的强度最高、长石次之,那些暗色且呈鳞片状或者针状的矿物,不仅刚度小,强度也较低。矿物力学特性的差异会对岩石力学性能造成直接的影响。 在岩石中,较典型的岩浆岩则为花岗岩,该岩石一般含有较多的长石与石英,所占的比例约分别为40%~50%,但暗色矿物一般只占15%左右。不同岩类的矿物由于比例不相同及所含的矿物成分也不尽相同,因此使岩石具有多样性。沉积岩是次生岩类,其矿物组成是对原岩次生变化以及在沉积前发生于地面和水面的变化的反映。除了较典型的造岩物以外,岩石中还包括大量的岩类、黏土以及次生蚀变矿物等。化学沉积岩则主要是碳酸盐或者其他的岩类组成。同时,变质岩也是次生岩类,而浅变质岩的组成基本还和原岩一样,且原岩经过高温作用会出现熔融与再结晶的现象,最终形成深变质岩,常见的如花岗片麻岩。 在岩石的构成中,矿物晶体或者原岩颗粒之间一般是由基质充填;在结晶中,其物质组成与颗粒相似,但主要是以隐晶或者非晶质的物态呈现出来。在沉积岩中,其充填物主要是泥质、硅质与钙质,尤以硅质最强,泥质最软弱,其中硅质与钙质都是坚硬充填物。 因此,岩石在成岩之后其力学强度便会具有显著差异,软弱组分主要是降低岩石的强度,并增大岩石的环境敏感性,在后期的演化中容易发生变异。 2.1.2关于次生演化的相关分析 在后期的演化过程中,岩石会出现两种转化情况:①由坚硬组分向软弱物质转化;②由软弱组分向坚硬物质转化,两者皆属于原生矿物向次生矿物转化。从岩石工程力学性能的角度看,重点的考察对象则是岩石软化。 由上述可知,岩石的物质性主要包括矿物的组成与变异。尽管造岩矿物居于主导地位,但从岩石力学与工程研究的角度看,重点是研究软弱组分,特别是对粘土化的判定,其中以高岭石化与蒙脱石化的测定最为重要,而在某些时候,当岩石出现粘土化时,不仅会降低力学参数,还会对其均一性造成影响,甚至会改变力学的本构模型。 2.2岩石结构性的相关分析 岩石结构性指的是尺度不同的结构体其形态、排列及相互间的连接特征,是其对岩石力学特性的影响作出的一种反映[4]。岩石的结构是随着成岩而形成的,且会在后期的构造作用及次生演化中得到强化与确立。岩石的结构一般有原生结构与次生结构之分,而两种结构的构造特点有着较大的区别,并在后期的演化过程中发挥着不同的作用。 3关于岩石力学本构性分析 可以通过两个不同类型观点帮助认识岩石本构性:其中一个就是不连续力学观点,另外一个是连续力学观点。如果从使用目的方面而言,通常采用断续性观点,因为这一观点能满足实际地质具有的属性及本质。但是在研究普适性的相关方法及理论知识方面做得不够,需要进行深入了解。本文认为从岩石地质本质性角度进行分析,其结构比较复杂,因此可以选用多元耦合力学模型帮助表示。在实际中,大部分已有岩石力学本构模型也在不断尝试在某一类已有模型前提下将另外一类模型要素添加进来,以便获得满足实际需求。 不同岩石,即便是小型的手标本岩石,也会存在差异。对于含有较软弱的胶结物,或者是脆性较强的岩质颗粒的岩石,在处于风化作用或局部蚀变作用下也可含有软弱性较强的蒙脱石和伊利石等黏土矿物。在应变以及应力不断发展中,该类物质结构要素在这一阶段中体现出应力分布情况不均匀,在出现三个方向的外荷载作用下也会出现拉应力以及偏应力。若外荷载三个方向不等压情况时,在岩石中出现拉应力、局部偏应力强度也会增大。如果外荷载作用达到一定程度时,可以使岩石中一些成分材料出现屈服,导致某部分裂面结构出现滑移、张开情况,此时结束了全部弹性变形情况。 4 分析岩石物质结构情况以及岩石具备的工程力学性能情况 对岩石形成及演变过程进行综合分析,并结合主要形成物质的结构和成分,以及其工程特性,能将工程岩体类型分成3种:层状岩体类型、节理状岩体类型以及碎裂岩体类型[5]。 4.1层状岩体类型 其是主要表现是层状沉积岩,组成成分是岩质颗粒,因为泥质胶结物质含有大量黏土物,所以存在胶结连接。黏土物质分布情况是按照层进行分布,而薄层软岩则共同组成了软弱层岩体。其在构造作用下会出现褶皱现象,并在已有裂缝情况下继续演变,然后出现构造断裂现象,一般为场地的第三和第四级别结构面。很少出现贯穿第一和第二级软弱结构或是断裂结构面情况。 4.2节理状岩体类型 其主要是结晶岩类型,组成成分是造岩矿物,存在结晶连接,具有的软弱片状矿物质相对比较少,黏土物质也比较少。已有裂缝也会在一定基础情况下继续发展,然后承受一定构造作用,并出现小断层、节理裂隙情况等,一般为场地的第三、四级结构面,穿过场地的第一、第二级断裂结构、软弱面情况比较少,出现浅层演化以及次生演化不强。 4.3碎裂岩体类型 给类型岩体是由层状岩体、原生块状岩体遭受严重构造作用,或者是遇到严重浅层、次生演变情况,从而出现严重碎裂情况以及变形现象,使岩石松弛而造成裂隙情况。 5结论 总之,岩石具备的三大属性分别是:①物理本属性;②地质本质性;③力学本构性。三种属性类型共同发挥作用可以帮助更好的深入了解岩石力学知识,提高工程研究水平。理论上认为岩石力学学科属于一门多种学科知识相互交叉分布,不仅有合作,还具有分工工作的学科。因此,地质学者需要重视岩石具有的地质本质性方面内容,另一方面也不能忽视物理本属性以及力学本构性方面内容的研究。如果岩石力学研究者可以了解及掌握更多岩石地质特征知识,并进行综合分析,能帮组更好建立本构模型,以及进行力学参数的选择工作,以便达到符合工程需要的相关要求。在自然资源开发工作中以及基础工程建设施工中都会应用到岩石力学,所以其需要融汇多种不同学科知识才能很好的完成整个工作流程。 岩石力学论文:岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 【摘要】本文详细的讲述了岩石力学的中心内容以及基础特点,并且深入的研究了岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用。其中包括了岩石力学与地质学的结合,国内外工程采矿工程的现状,工程实例等。 【关键词】岩石力学,金属矿山,采矿工程 前言 伴随着人类文明的前进,越来越多的新型学术不断出现。而岩石力学是一门就目前来说比较边缘的学科之一。而且其实践性非常强,适用的范围非常的广泛。例如建筑类、铁道通路类、石油、地下工程、海洋等等。岩石力学领域已经与我们的日常生活愈发的息息相关。 二、岩石力学与地质学的结合 1.岩石力学与地质学的学科关系 岩石力学将力学理论作为学科发展的研究目标,而岩石则是岩石力学研究的对象。岩石是一种地质产物,也可称地质体。广义上讲,岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科,若更有针对性地来看,岩石力学侧重于固体力学与岩石地质学的结合。岩石力学属于应用基础学科,它的研究任务是以岩石工程建设为己任,也包括地质资源的开发工程。更广更深的力学、地质学,与工程学科的结合势在必行。因此,地质学必然成为岩石力学与岩石工程学科的支柱性基础学科之一。 那么,岩石力学与岩石工程学科从地质学中究竟能有何得益,地质学在哪些领域对岩石力学与岩石工程学科的研究和发展可能做出贡献,这就是本文所试图回答的主要问题。地质学是地球科学的一个分支学科。地球科学包括大气、海洋、地理和固体地球科学等固体地球科学则包含地质学、地球物理学和地球化学。 从广义和实用的角度看,地质学同其他地球科学的分支有着密切的交叉,因而也含有与它们相关的研究内容。地质学的研究对象是地球,尤其是地壳,重点在于研究它的物质组成和结构,以及其形成、演化的地质动力作用和过程。地质学的核心研究思路是地质历史的时空重建,在层序和构造分析的基础上,地质学家采用了许多现代数理化科学和技术方法,从而使传统的地质学科步入现代科学行列。 岩石力学与地质学结合的知识通道 岩石力学家大多认识到地质学是岩石力学的重要基础学科,在岩石力学的本构建模及岩石工程分析计算中试图尽可能地考虑岩石特性及地质条件,但是地质科学涵盖着大量分支学科,从何入手仍是很大的问题。 地质学家也很热心于为岩石工程建设做出自己的贡献,然而难于确定适当的切入点和深入的方向。显然,构建一条地质学和岩石力学间相互沟通的知识通道是必要的。事实上,岩石力学及土力学同地质学的结合从一开始就被认为是学科发展的要点之一。 Terzaghi和Muller教授皆为后人做出了楷模。进入2l世纪以来,国际岩石力学学会、土力学与岩土工程学会及工程地质与环境学会合作构建了国际地质岩土工程学会联合会(FederationofInternationalGeo—engineeringSocieties,FIGS)。联合会约定的分工如下:工程地质做出地质建模,岩土力学进行计算分析,岩土工程开展设计和施工。这一方案思路简洁可行,但要融合成为整体尚有很大空间,需做大量工作。 国内外深部工程现状 据不完全统计,国外开采超千米深的金属矿山有80多座,其中最多为南非。南非绝大多数金矿的开采深度大都在l000m以下。其中,Anglogold有限公司的西部深井金矿,采矿深度达3700m,WestDriefovten金矿矿体赋存于地下600m,并一直延伸至6000m以下。印度的Kolar金矿区,己有三座金矿采深超2400m,其中钱皮恩里夫金矿共开拓ll2个阶段,总深3260m。俄罗斯的克里沃罗格铁矿区,已有捷尔任斯基、基洛夫、共产国际等8座矿山采准深度达910m,开拓深度到1570m,预计将来达到2000-2500m。 另外,加拿大、美国、澳大利亚的一些有色金属矿山采深亦超过l000m。国外一些主要产煤国家从20世纪60年代就开始进入深井开采。1960年前,西德平均开采深度已经达650m,1987年己将近达900m;原苏联在20世纪8O年代末就有一半以上产量来自600m以下深部。根据目前资源开采状况,我国金属矿山开采深度以每年8~12m的速度增加,东部矿井正以100t250m/(1Oa)的速度发展。近年己有一批矿山进入深部开采。 其中,在金属开采方面,沈阳采屯矿开采深度为l197m、开滦赵各庄矿开采深度为l159m、徐州张小楼矿开采深度为l100m、北票冠山矿开采深度为l059m、新汶孙村矿开采深度为l055m、北京门头沟开采深度为l008m、长广矿开采深度为l000m。在金属矿开采方面,红透山铜矿目前开采己进入900到l100m深度,冬瓜山铜矿现已建成2条超l000m竖井来进行深部开采,弓长岭铁矿设计开拓水平750m,距地表达l000m,夹皮沟金矿二道沟坑口矿体延深至l050m,湘西金矿开拓38个中段,垂深超过850m。此外,还有寿王坟铜矿、凡口铅钵矿、金川镍矿、乳山金矿等许多矿山都将进行深部开采。可以预计在未来20年我国很多金属矿山将进入到l000~l500m的深度。 四、金属矿山开采工程今后的研究重点 虽然目前对于金属矿山开采工程研究己取得了一部分成果,总的来看,侧重技术、注重个案,深层次的基础研究重视不够,因此,根据我国金属矿山资源开采情况,要保证我国主体后备资源供给,深入开展100一1500m矿山开采基础理论研究迫在眉睫。 金属矿山开采工程中的岩石力学问题由于处于“三高一扰动”的复杂力学环境,使得金属矿山岩石力学行为以及深部灾害特征与浅部明显不同,基于浅部开采建立起来的传统理论己不再适合于深部开采,主要表现在: 1、强度确定在浅部开采条件下,由于所处的地应力水平比较低,其工程岩体强度一般采用岩块的强度即可,即在实验室对岩块进行加载直至破坏所确定的强度。而在金属矿山开采条件下,由于地应力水平比较高,工程开挖后,工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化,并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,而切向产生加载,因此,其工程岩体强度就不能简单的用岩块强度来确定,必须建立符合金属矿山开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2、稳定性控制理论在浅部开采条件下,由于所处的地应力水平比较低,工程开挖后,围岩一般不会产生破坏,因此,采用一次支护即可实现工程的稳定性。而深部开采条件下,工程开挖后,在高于工程围岩强度的围压作用下,工程围岩就会产生破坏,此时采用简单的一次支护就不能满足工程稳定要求,必须采用二次支护或多次支护才能实现工程的稳定性。因此,由浅部建立起来的稳定性控制理论己不再适合,必须建立适合金属矿山开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3、设计理论在浅部开采条件下,由于工程围岩所处的力学环境比较简单,因此,在进行稳定性控制设计时,采用传统的线性设计理论即可奏效。而金属矿山开采环境下,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,使得在进行稳定性控制设计时,就不能简单的采用一次线性设计,而必须考虑采用二次以至更复杂的多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 今后研究重点针对金属矿山开采工程中存在的岩石力学问题,今后主要研究方向集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、金属矿山开采地表环境损伤控制等方面。 深部岩石力学基本特性研究深部“三高一扰动”的复杂环境,使深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应均发生根本性变化,也是导致深部开采中灾变事故出现多发性和突发性的根本原因所在。因此,金属矿山岩体长期处于“三高”环境下,由于采掘扰动所表现出的特殊力学行为是金属矿山资源开采所面临的核心科学问题。其中,金属矿山高应力场成因及多个应力场的藕合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理将是今后研究的重点。 金属矿山开采工程稳定性研究与一般地表工程不允许进入塑性破坏状态不同,金属矿山开采工程稳定性问题是研究开采围岩破坏后与支护系统相互作用达到二次稳定的复杂力学问题,包括金属矿山矿层采动引起顶板破断后,采场局部顶板结构与支架相互作用,达到二次稳定的作用机理以及与采场相配套的巷道围岩产生塑性大变形后与支护体系相互作用达到二次稳定的作用机理。同时,由于金属矿山采动条件下工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互藕合叠加,形成了复杂的三维应力场,其采动应力分布及其与回采空间多维、动态的时空规律以及支承压力区范围及峰值应力等也将产生很大变化,因此,应在深入分析金属矿山采场及巷道围岩采动应力时空分布规律的基础上,结合金属矿山岩体非线性力学特性的研究,探讨金属矿山开采采场及巷道一体化稳定性非线性力学控制对策。 金属矿山开采与地表环境损伤控制对策研究金属矿山条件下,由于岩体的结构、力学特性及破碎断裂规律都将发生较大变化,因此,采动过程中岩体的变形、破断、移动规律也会产生明显的不同。如何建立描述金属矿山采动覆岩变形一破断一移动全过程的结构运动力学模型,分析其结构运动全过程对采场矿压、巷道矿压、岩层内部裂隙分布、岩层移动与地表沉陷的动态影响,是控制深部开采对地表环境影响最小化的关键。 五、结束语 如果岩石力学的研究者能够更加的考虑岩石的本身独特特征,那么必将会更加有益与未来的采矿发展。让岩石力学在采矿事业中更多的广泛利用起来。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的研究 【摘 要】岩体力学不是一门系统的学科,它属于地质学与力学之间的一门边缘学科,现如今在采矿工程中的应用也比较广泛。本文首先介绍了岩体力学的时代背景,其次又从三方面探讨了岩石力学在采矿工程中的应用,分别是:对于深部开采所带来的灾害预测、矿山地应力场测量、大型深凹露天矿边坡设计优化。 【关键词】岩石力学;采矿工程;应用 1.简述采矿工程中岩体力学的特点 ①采矿工程多处于地下较深处,而其它地下工程多在距地表较近(几十米)的范围内;②对矿山工程,只要求在开采期间不破坏,在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可,故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准;③矿山地质条件复杂,又受矿床赋存条件限制,故采矿工程的位置选择性不大,同时采掘工作面不断变化,因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点。 在岩体表面或其内部进行任何工程活动,都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例,坡角选择过陡,会使边坡不稳定,无法正常采矿作业,坡角选择过缓,又会加大其剥采量,增加其采矿成本。然而,要使岩体工程既安全稳定又经济合理,必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。 2.岩石力学在采矿工程中的应用 岩石力学理论服务于采矿活动,其目的有四个方面。 (1)充分利用地壳内部各种应力来进行落矿、运矿以减少崩矿费用。 (2)尽可能地减少工程量,降低采矿成本。 (3)控制崩落矿石块度,减少二次破碎 (4)最大限度地提高生产规模,创造矿山经济效益。 2.1矿山地应力场测量 地应力是存在于底层中的天然应力,它是引起采矿水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天沿途开挖工程变形和破坏的根本作用力,是实现采矿和岩土开挖设计和决策科学化的必要前提。对于矿山设计来讲,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定矿山的总体布置,选取适当的采矿方法,确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、直呼形式、支护结构参数、直呼时间等,从而在保证围岩稳定性的前提下,最大限度地增加矿石产量,提高矿山经济效益,实现采矿工程的优化。 目前普遍采用的地应力测量方法有应力解除法和水压致裂法两大类。其中,套孔应力解除法是发展时间最长,技术比较成熟的映众地应力测量方法。在测定原始应力的适用性和可靠性方面,目前还没有那种方法可以与之相比。据统计,在全世界已经获得的地应力测量资料中,有80%是有应力解除法测得的。对于矿山来讲,采用应力接触法更有得天独厚的条件。因为矿山有系列的航道、硐室可接近地下测点,而不需要向水压致裂法那样必须打专门的钻孔才能到达测点。因而对矿山地应力测量而言,采用应力解除法是最经济和可靠的。 2.2地下矿山采矿设计优化 矿床的形成过程、赋存状态和开采稳定性均受地应力场的控制。为此,必须以地应力为切入点进行采矿设计优化。即:根据实测地应力和扎实的工程地质、水文地质及矿岩物理力学性质等基础资料,以及实际的矿体赋存和开采条件,通过定量计算和分析,选择合理的采矿方法,确定最佳的开采总体布置、采场结构管参数、开采顺序、直呼加固和地压控制措施,实现安全高效的开采目标。 2.3大型深凹露天矿边坡设计优化 我国一大批大中型露天矿山已经或即将由山坡露天开采转为深凹开采。随着边坡的价高架豆,边坡稳定性维护的难度越来越大,边坡滑移和倾倒破坏事故的发生日益频繁,严重威胁矿山的安全生产,制约矿山生产能力的提高。但是另一方面,对于大型露天矿山,提高边坡角有事减少剥离和生产成本的重要手段。 国内外边坡稳定性分析和设计的传统方法是极限平衡法,这是一种静态的确定性分析方法,而实际的边坡状况是岁开采过程不断变化的,是动态的不确定性的;该方法是基于土力学理论提出来的,不能考虑实际的岩体条件,如断层、节理的存在,同时也不考虑地应力。而实际上这些对边坡的稳定性和破坏起控制作用。因而该方法度山坡露天矿设计可能是适用的,但对深凹露天矿设计并不适用。 为了克服传统的极限平衡分析方法的不足,必须采用现代的科学技术,充分考虑地应力的作用和实际的工程岩体条件,通过定量的计算分析,实现边坡设计的优化。具体的试试路线为:采用数值模拟和极限平衡分析相结合的方法,对不同边坡角和边坡设计方案进行定量的计算和分析,在保证安全的前提下,尽可能低提高边坡角,减少剥离量,尽可能地减少生产成本,增加矿石产量和矿山效益。 2.4深部开采动力灾害预测与防治 深部开采动力灾害,包括岩爆、矿震、冲击地压,是深部开采中可能遇到的突出问题。 目前的研究技术路线为:从扎实的现场地应力测量、工程地质调查、岩石力学实验和现场检测资料的采集入手,以能量聚集和演化为主线,揭示岩爆发生的机理及其与采矿过程、地质构造和岩体特性的关系,对岩爆发生的时间、空间和强度进行定量的预测;将预测和防治、地下河地面、生产安全和环境安全融为一体进行评价和研究。 3.岩石力学在采矿工程中的发展趋势 岩石力学已经广泛应用到了采矿工程中的各个领域,而且其研究理论正在不断创新,研究手段也日新月异。随着我国矿产资源的续开发,在采矿工程终将会遇到条件更复杂、拿督更大的岩石力学问题,因此,岩石力学与工程学科的理论水平和工程能力都有待进一步提高。 岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。由于岩体中具有天然应力、地下水等,并发育有各种结构面,所以它不仅具有弹性、脆性、塑性和流变性,而且还具有非线弹性、非连续性,以及非均质和各向异性等特征。对于这样一种复杂的介质,不仅研究内容非常复杂,而且其研究方法和手段也应与连续介质力学有所不同。 今天,由于矿产资源勘探开采、能源开发及地球动力学研究等的需要,工程规模越来越大,所涉及的岩体力学问题也越来越复杂。这对岩体力学提出了更高的要求。 岩石力学论文:随机化方法在岩石力学中应用及研究综述 摘要: 岩石是地球上分布最广,总量最大(地球99%以上的材料构成是岩石)的一种自然地质材料[1],它构成了地球四大圈层之一的岩石圈,因此与岩石有关的各项工程活动将与人类乃至其他生物的生活环境密切相关, 开展岩石力学及工程应用的研究具有重要的理论及现实意义。 关键词:岩石随机模糊 自从1963年意大利Vajont大坝上游左岸的库岸边坡滑坡造成毁灭性的灾难以来,岩石的工程力学性质开始被人们所重视,并由此开始了现代岩石力学的工程应用研究。随着全球工业化的快速发展,世界各地都开展了许多大规模的岩石工程,涉及能源和资源开发的各个方面。在过去的半个世纪,人们更多的是将经典的力学方法及确定性理论应用于岩石力学的研究,在这方面已经取得了相当瞩目的科研成就[3]。由于岩石的组构、矿物成分,赋存的力学和地质环境的不同,所以岩石的物理力学性质相差极大,通常都不能作为均一的材料,除非研究对象的几何尺度远远超过岩石的特征尺度。这个特征尺度可以是岩石的微细观的REV或者是岩体的宏观REV尺度。 随着岩石力学及工程应用研究的深入,人们越来越发现确定性理论在描述岩石力学及某些工程问题时存在的不足,因此亟需引入随机模糊理论的研究方法,来描述岩石的几何、物理、力学以及工程性质[4]。这就需要从数学模型的角度,对岩石工程遇到的不确定因素进行分类,这些因素可分为3种[2]:随机性、模糊性以及未确知性。这些不确定性因素主要是由于岩石材料的非均一性、空间组成矿物材料的不确定性、以及反应岩石性质的信息、数据的不全面、不完整而导致的不确定性。目前接触较多、研究相对也比较成熟的是力学随机性问题。由此而专门发展出一套有关岩石力学性质的随机力学。另外,从工程角度进行分类,不确定因素还可体现在以下几方面[2]:荷载的不确定性、材料物理力学参数的不确定性、几何尺寸的不确定性、初始条件和边界条件的不确定性和计算模型的不确定性。 针对岩石力学与工程的这些不确定性问题,研究人员已经从多个方面开展了模糊岩石力学与随机岩石力学的研究。本文将总结这些方面的研究成果,以期对随机理论和模糊数学在岩石力学与工程中的应用有一个全面而系统的认识,并通过对文献的解读,指出目前研究的热点,存在的不足以及未来研究的展望。 2. 岩石及岩体裂隙结构的随机模拟 岩石及岩体都是赋存于自然地质条件中的初始损伤体。在岩石内部通常都会由于矿物颗粒的沉积作用以及动力变质作用而形成初始微裂隙,这些微裂隙的存在极大地改变和决定了岩石的微细观结构以及力学性质(包括岩石的初始各向异性和诱发各向异性)。在描述岩石微细裂隙结构方面,X光衍射仪和扫描电镜[5]是这方面的强有力研究手段。朱珍德 等人[6]引入随机数学及模糊数学理论,在Matlab开发平台上,采用Monte-Carlo随机理论描述大理石细观结构体积表征单元,通过计算机对其细观SEM扫描电镜照片进行二值化分析,提取出微裂隙的长度、方位角、宽度、面积和周长等细观信息,测定了大理石颗粒及矿物组构的几何尺度,并得到大理石微细观裂隙的几何尺寸的概率密度及分布函数形式,最后采用分形理论,得到岩石微结构的分形盒维数,并与Swoboda损伤理论相结合,描述了大理岩考虑损伤效应的应力应变关系。 岩体中包含大量的节理裂隙,这些节理裂隙形成的网络系统对岩体的力学性质,如:变形、破坏具有控制性的作用,它们是岩体非连续性、非均匀性和各向异性的根源。要明确工程岩体的变形和破坏模式必须对岩体的节理裂隙网络以及岩体的结构有比较清晰的认识,这就需要对节理裂隙进行产状和几何尺寸的现场统计和调查分析。随着电子计算机的发展,人们期望能够将现场统计的节理裂隙地质资料在计算机上再现,然后将建立的几何模型应用于数值模拟和计算分析。数值分析方法确定节理岩体等效参数的主要特点是充分利用现场地质调查、节理裂隙统计、室内及现场岩样和节理结构面试验等岩体已知信息,建立不同尺度的节理岩体裂隙网络模型[7]。这样就可以实现从现场调查的地质资料到计算机的模拟再现和三维地质模型的建立,进而利用连续等效应变和节理损伤张量理论,可以确定宏观岩体的等效力学参数。采用这种数值手段模拟任意尺度下的岩体力学试验,可以在一定程度上弥补不能开展大尺度岩体力学试验的问题。张贵科 等人[8]在前人的研究基础上,对节理岩体裂隙网络的计算机模拟进行了深入的研究,提出采用平面四边形来模拟岩体结构面的方法,这种处理与实际情况更为接近。采用解析代数的方法,[8]中给出了平面四边形的数学描述及其与空间点的关系,并在此基础上,研究了岩体的REV尺度,开发了岩体三维裂隙网络图形的模拟程序。图1是该软件生成的岩体结构图。张贵科 等[9]在此研究的基础长,利用岩体裂隙网络和等效连续应变理论,推导考虑初始应力条件的节理岩体等效应变的计算方法,并根据正交各向异性的弹性本构模型,将节理岩体在REV尺度上等效为正交各向异性连续材料,进而计算其等效变形参数。文献[8, 9]为节理岩体的等效连续模型的建立提供了很好的思路和方法。 图1节理岩体裂隙网络的计算机模拟[8] 3. 岩质边坡模糊稳定性分析方法 岩质边坡的稳定性很大程度上取决于岩体中的节理强度及分布形式。由于节理在空间中的分布形式,形成不同产状,将完整岩石切割分块。不同的节理空间分布形式决定了岩质边坡的破坏形式。在实际的边坡工程中,岩质边坡主要展现出四种破坏形式[10]:平面滑动破坏、楔形体破坏、倾倒破坏和大规模密集节理切割后形成散体结构的圆弧滑动破坏。在工程实践中,采用赤平极射投影法进行统计分析可以获得边坡的节理分布规律,确定优势节理组的产状,结合边坡面的产状可以大致确定边坡的破坏模式。但事实上获得边坡岩体的地质资料通常都只具有统计学上的规律,并不能给出一个唯一确定的稳定性参数,因此,有必要在岩质边坡中引入模糊数学的方法对边坡的稳定性做性的稳定性评价。 众多学者[11, 12, 13, 15]的研究表明,各种力学参数的模糊性、随机性对工程稳定性的评价有着至关重要的影响,并且受到越来越多的重视。在这方面,徐卫亚 等人[14]对节理岩体边坡模糊稳定性评价方法做了系统而深入的研究。在此文中报道了节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式,以及编制的基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。利用模糊数学区间参数的计算原则,对各个参数隶属函数引入水平截集,得到各个模糊数的模糊区间,再根据扩展原理计算出模糊安全系数的隶属度函数,进而利用节理岩体边坡的安全系数的计算方法可以确定安全系数。此研究针对节理岩体边坡中节理和岩块力学参数的模糊性进行研究,并提出考虑力学参数模糊性影响的节理岩体边坡稳定性分析方法,为节理岩体边坡工程设计提供更全面的参考依据,尽可能避免由于计算参数模糊性给工程实践带来的影响[14]。 4. 岩石力学参数的模糊识别 由于岩石的非均一性和材料组分的多样性,似的岩石的物理力学参数存在较大的变异区间。因为受试验防范和条件的限制,岩石的力学的试验结果具有一定的不确定性其不确定性包含随机性和模糊性,这是由于岩石试样性态和类属是确定的;而模糊性则是岩石试样特性内在的不确定性。随机性只涉及信息的量,通过对同一岩体反复抽样,进行大量试验就可以逼近该岩体的力学参数特性;模糊性则关系到信息的意义,它反映的是岩石样本对工程地岩体的隶属程度[16]。最小二乘法和随机—模糊法是确定岩石力学参数的基本方法,唐杰军 等[16]将这两种方法进行了结合和分别应用,得到了一个确定岩石抗剪强度参数的朴实方法,并将其应用于实际的岩石力学参数测定。岩石工程由于参数难以确定,通常可以采用位移反演的方式,根据现场的位移监测资料反演岩石的力学参数。当目前的研究绝大多数属于确定性反分析。但是在众多的岩石工程中,由于量测技术和方法的限制和外界偶然扰动因素,如工程爆破开挖、机械振动的作用,不可避免地,使得测定的位移不可能是真的变形值。因而测量的位移本身就是一个随机变量。工程岩体的变形过程也就是一个随机过程所以只能用一个随机变量来使其再现。基于此,刘世君 等人[18]和徐卫亚 等人[17],指出应该从概率的角度来研究变形,反演出参数。通过实际工程的应用研究,他们建立了一套17方法并将其应用于实际的水电工程中。通常将目标参数作为随机变量来考虑,通过对实际工程中监测到的现场位移数据进行分析,最后给定岩石的力学参数的区间取值。由于实际的岩石工程通常都存在流变变形以及长期稳定性的问题。这就需要在实际应用中使用黏弹塑性模型来描述其力学行为。同样地,与弹塑性性的参数反演类似,岩石流变本构模型也存在参数的模糊反演的问题。为此,刘世君 等人[19]提出了岩石粘弹性模型的辨识及参数反演的方法。利用蠕变柔量的概念,根据位移和蠕变柔量两步反分析法,从流变性模型的一般表达式中辨识出适用的本构模型。由相应的位移实测值用解析法反演岩石的蠕变柔量,再由岩石的蠕变柔量运用非线性技术辨识出岩石本构模型的最终表达式,最后进一步由模型参数反算出岩体的粘弹性参数。应用平面复变影射、保角变换方法可得围岩内任一点在曲线坐标中的位移和满足应力边界条件的复势函数。再利用复变函数分析方法确定曲线坐标下的蠕变柔量和广义蠕变柔量的线性方程组。这种方法可以在一定程度上避免参数不确定的问题,并可以使用辨识得到的模型和反演出来的参数对岩体工程的长期流变稳定性进行数值计算和预测。 5. 岩石材料的随机本构模型 前述的岩石力学问题都涉及到随机模糊理论在岩石力学与工程中的应用,这种应用集中在对岩石的几何以及物理力学参数模糊识别与计算机的再现。另外还有学者将随机模糊理论应用于岩石的本构模型,用于描述和解决岩石应力应变关系的不确定性问题。徐卫亚和韦立德[21, 22]在这方面做了一些卓有成效的研究工作。他们基于概率论和损伤力学,对岩石在荷载作用下的破坏、损伤和弹塑性变形进行了深入的探讨。在其模型的损伤演化方程中全部采用有效应力,这样的处理更能反映岩石的真实剩余强度。将发生破坏的微元占微元总体的比例定义为损伤变量,这样损伤变量就背定义成破坏概率,这与以往的处理方式不同。在进行损伤变量处理时,假设岩石微元破坏服从Weibull分布;处理岩石的屈服时使用了德鲁克-普拉格屈服准则。最后建立了弹塑性损伤耦合的本构模型,并将其应用于岩石的应力应变描述。该模型能够很好的反应岩石经过峰值破坏后的残余强度。 6. 随机有限元法在岩石力学中的应用 随着计算机的快速发展,数值方法已成为研究和解决岩石力学问题的一种必不可少的方法。有限元法是计算岩石力学的常用方法。经过数十年的发展有限元理论已发展成熟,并有很多大型商业软件推出。随着随机模糊理论的应用和随机力学的发展,这些理论被逐步引入并应用到有限元方法中,由此形成了随机有限元理论。随机有限元法作为随机力学的一个主要部分。经过20余年的发展,目前已成为分析随机因素影响下结构随机响应的强有力的工具[20, 23]。目前出现的随机有限元法可分为[2]:直接Monte-Carlo法、改进Monte-Carlo法、摄动法、直接偏微分法、加权积分法和响应面法等。其中直接Monte-Carlo法由于太费时而显得很不实用,改进的Monte-Carlo法虽在上比直接Monte-Carlo法有了较大的提高,但一般仍难应用于大型工程问题;加权积分法对于随机场特性比较显著的情形精度较高,但由于公式比较繁琐,很难在三维地质模型中推广应用。 针对不同的岩石力学研究领域,目前众多的研究人员开展了大量有关随机有限元的应用研究。何翔[24]在研究岩体渗流应力耦合的问题时,将岩体渗流、力学参数视为空间随机场,这样可以较好地反映参数的空间变异性;采用的普通克立格估值法和泛克立格估值法能保证估值的无偏性和有效性。他在等效连续介质模型的基础上,采用随机有限元法对含随机耦合场进行数值模拟,可得到孔压、应力、位移等场变量的随机分布特征。也可以方便的分析耦合场内孔压、位移等变量对参数的灵敏度。王亚军[25]研究了模糊随机损伤有限元在岩土工程中的应用问题。他基于模糊分解定理建立了模糊空间上的模糊变分理论,然后依据扩张原则在广义非确定性空间上提出了模糊随机变分列式;由随机变分列式在经典随机有限元理论基础上,建立了线性一次逼近随机有限元模型,并对实际工程进行了模拟应用。李涛[26]在处理软土路基的工程问题时,提出了考虑大变形的固结随机有限元格式。并在实际工程中取得了较好的应用。 岩石力学论文:试述岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 摘 要:由于我国经济的发展对资源的需求旺盛,对金属矿的需求也越来越多,本文介绍了现代岩石力学的核心内容和本质特征及其在金属矿山采矿工程中的应用,包括矿山地应力场测量,地下矿山采矿设计优化,大型深凹露天矿边坡设计优化和深部开采动力灾害预测与防治,介绍了金属矿山地应力的规律性及地下矿山采矿设计优化方法。 关键词:岩石力学;金属矿山;采矿工程;应用 1 岩石力学的特点 随着人类文明的不断进步,以及科学技术的不断发展,许多新的学科应运而生。岩石力学是近展起来的一门应用性和实践性很强的新兴学科和边缘学科,它的应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地震、石油、地下工程、海洋工程等众多的与岩石工程相关的工程领域。一方面,岩石力学是上述工程领域的理论基础;另一方面,正是上述工程领域的实践促使了岩石力学的诞生和发展。 1966年,美国科学院岩石力学委员会对岩石力学给予以下定义:“岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学,它是力学的一个分支,是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。”这一定义是从“材料”的概念出发的,带有材料力学或固体力学的深深烙印。随着岩石力学理论研究和工程实践的不断深入和发展,人们对“岩石”的认识有了突破。首先,不能把“岩石”看成固体力学中的一种材料,所有岩石工程中的“岩石”是一种天然地质体,或者叫做岩体,它具有复杂的地质结构和赋存条件,是一种典型的“不连续介质”。其次,岩体中存在地应力,它是由于地质构造和重力作用等形成的内应力。由于岩石工程的开挖引起地应力的释放,正是这种“释放荷载”才是引起岩石工程变形和破坏的根本作用力。因此岩石力学的研究思路和研究方法与以研究“外荷载作用”为特征的材料力学、结构力学等有本质的不同。最近的研究表明,无论是岩体结构,还是其赋存状况、赋存条件均存在大量的不确定性。因此,必须改变传统的固体力学的确定性研究方法,而从“系统”的概念出发,采用不确定性方法来进行岩石力学的研究。“岩体”是自然系统,“工程岩体”是人地系统,其行为和功能与施工因素密切相关。 根据上述分析,现在可以重新定义:岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。采矿工程涉及的岩石力学问题主要有如下几个方面。 (1)矿山地应力场测量 (2)露天采矿边坡设计及稳定加固技术 (3)井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题,特别是软岩巷道和深部开采地压控制问题 (4)采矿设计优化,包括采矿方法选择、开采总体布置、采场结构、开采顺序、开挖步骤、地压控制、支护加固的优化等 (5)岩爆、煤与瓦斯突出、矿井突水预测、预报及预处理理论和技术 (6)采空区处理及地面沉降问题。 2 矿山地应力场测量 2. 1 地应力测量的重要性 地应力是存在于地层中的天然应力,它是引起采矿、水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力,是实现采矿和岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提。因为对矿山设计来讲,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定矿山总体布置,选取适当的采矿方法,确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、支护形式、支护结构参数、支护时间等,从而在保证围岩稳定性的前提下,最大限度地增加矿石产量,提高矿山经济效益,实现采矿工程的优化。 根据弹性力学理论,巷道和采场的最佳形状主要由其断面内的2个主应力的比值来决定,为了减少巷道和采场周边的应力集中现象,它们最理想的断面形状应是一个椭圆,而这个椭圆在水平和垂直方向的两个半轴的长度之比应与该断面内水平主应力和垂直主应力之比相等。在此情况下,巷道和采场周边将处于均匀等压应力状态。这是一种最稳定的受力状态。在确定巷道和采场走向时,也应考虑地应力的状态,最理想的走向是与最大主应力方向相平行。 由于采矿工程的复杂性和形状多样性,利用理论解析的方法进行工程稳定性的分析和计算几乎是不可能的。但是,近20年来大型电子计算机的应用和各种数值分析方法的不断发展,使采矿工程成为一门可以进行定量设计计算和分析的工程科学。所有的计算和分析都必须在已知地应力的前提下进行。如果对工程区域的实际原始应力状态一无所知,那么任何计算和分析都将失去其应有的真实性和实用价值。 2. 2 地应力测量的主要方法 测量原始地应力就是确定存在于拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态,这种测量通常是通过一点一点的量测来完成的。岩体中一点的三维应力状态可由选定坐标系中的6个分量(Rx,Ry,Rz,Sxy,Syz,Sxz)来表示,这种坐标系是可以根据需要和方便任意选择的,但一般取地球坐标系作为测量坐标系。由6个应力分量可求得该点的3个主应力(R1,R2,R3)的大小和方向,这是唯一的。在实际测量中,每一测点所涉及的岩石可能从几立方厘米到几千立方米,这取决于采用何种测量方法。但不管是几立方厘米还是几千立方米,对于整个岩体而言,仍可视为一点。由于地应力状态的复杂性和多变性,要比较准确地测定某一矿区的地应力状态,就必须进行充足数量的“点”测量。在此基础上,才能借助数值分析和数理统计、灰色建模、人工智能等方法,建立矿区的地应力场模型。 目前,应力解除法已形成一套标准的测量程序,具体步骤如下: 第一步:从岩体表面,一般是从地下巷道、隧道、峒室表面向岩体内部打大孔,直至位于岩体内的测点部位。大孔直径为130~ 150 mm,深度为巷道、隧道或峒室跨度的2. 5倍以上,从而保证测点是在未受岩体开挖扰动的原岩应力区。 第二步:从大孔底打同心小孔,供安装探头用。小孔直径一般为36~ 38 mm,深度一般为孔径的10倍左右,从而保证小孔中央部位处于平面应变状态。 第三步:用一套专用装置将测量探头安装(固定或胶结)到小孔中央部位;空心包体应变计是目前国内外采用最广泛的应力解除法测量仪器(探头)。 第四步:用第一步打大孔用的薄壁钻头继续延深大孔,从而使小孔周围岩芯实现应力解除。由于应力解除引起的小孔变形或应变由测量探头测定并通过仪器记录下来。根据测得的小孔变形或应变通过有关公式即可求出小孔周围岩体的原岩应力状态。 3 地下矿山采矿设计优化 金属矿床的形成过程、赋存状况和开采稳定性均受地应力场的控制。为此,必须以地应力为切入点进行金属矿采矿设计优化。 (1)采用盘区上向高分层连续回采充填采矿工艺,显著提高了采场生产能力和采矿强度,减少了采准工作量,降低了生产成本;实现了各采场连续回采,大大增加了盘区内同时回采的采场数目,大幅度提高了盘区生产能力,充分发挥了机械化无轨作业的优越性;大大增加了采场安全性,显著降低了采矿损失率和贫化率。 (2)采用数值模拟等多种方法进行了采矿设计的定量计算、分析,实现了采场结构参数和开采顺序的优化;盘区呈“品”字型布置采场进路的免压拱开采技术获得成功,使采场围岩的应力分布趋于合理,采场地压得到有效控制。在应力降低区的下方进行开采,肯定是有利于安全的。 (3)实现了采场凿岩爆破参数的优化,提高了爆破效率和质量,增大了采场生产能力,节省了凿岩爆破成本,同时使采场作业环境大大改善。 (4)实现了无轨采掘设备的优化配置和全盘机械化,提高了无轨采掘设备的作业效率和机械化作业水平。提高了矿山生产能力,降低了生产成本。 (5)采用多种手段进行现场地压实时监测,为地压控制和生产安全提供了保障。通过研究,使盘区生产能力增加了88%,采场劳动生产率提高了61. 6%,采矿总损失率下降了51%,矿石总贫化率下降了25%,黄金产量增加了75. 5%,采矿技术经济指标全面达到世界先进水平。 结束语 随着我国经济的持续发展,以及科学技术的不断进步,岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用会更加广泛。 岩石力学论文:焦家金矿寺庄矿区岩石力学试验研究 摘要:随着焦家金矿寺庄矿区矿床开采深度的增加,矿岩的破碎程度也越来越严重,矿岩的稳固性越来越差,为确保采场安全,对寺庄矿区矿岩力学性质进行岩石的物理性质试验、岩石抗压强度、岩石剪切强度、岩石抗拉强度的测试分析,为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 关键词:寺庄矿区;岩石力学;测试分析;矿床开采;采场结构参数 寺庄矿区是山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿的分矿山,生产能力近1500t/d,为山东黄金的发展做出了重要贡献。目前,随着矿床开采深度的增加,矿体所受的地应力越来越大,矿岩的破碎程度也越来越严重,矿岩的稳固性越来越差,冒顶片帮现象越来越多,甚至出现岩爆现象。因此,为确保采场安全,提高矿山经济效应和安全效应,对寺庄矿区矿岩物理力学性质进行测试分析,为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 1 岩石取样地点及矿岩性质 岩石物理力学实验的目的是为山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿寺庄矿区-220m以上7-2号矿体的回采提供依据,分别对上盘、下盘和矿体进行取样。将取好的岩样进行试件的加工,加工试件的尺寸均严格按照岩石物理力学试验国家标准进行,将加工好的试件,抗压强度试验和劈裂试验均按照GB/T 50266-99规范进行试验,剪切试验按MT48-87规范进行试验。在矿区选取具有代表性的块石样,上盘:黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;矿体:黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;下盘:黄铁绢英岩化花岗岩、绢英岩化花岗质碎裂岩。 2 岩石力学试验 单轴抗压试验和抗剪试验采用SANS微机控制电液伺服万能试验机,最大载荷为2000kN;劈裂试验采用上海华龙测试仪器有限公司生产的微机控制全自动压力试验机,最大载荷为200kN。岩石抗压、剪切、劈裂试验见图1至图3,图4至图6为上盘、矿体、下盘岩样单轴压缩试验应力-应变曲线,测试后的岩石力学参数见表1。 3 结语 (1)岩石试验的物理性质:上盘密度2.726t/m3,矿体密度2.769t/m3,下盘密度2.688t/m3。 (2)抗压强度试验:上盘硬度较小,节理裂隙发育,在抗压试验过程中大多数都完全破碎,且中间含泥质充填物。试件单轴抗压强度为39.73MPa,弹性模量为8.94GPa。矿体硬度较大,节理裂隙不发育。单轴抗压强度为49.1MPa,弹性模量为6.14Gpa。下盘强度大,岩样断面为45°角;单轴抗压强度50.2MPa,弹性模量为4.65GPa。 (3)剪切强度试验:上盘内摩擦角为34.38°,粘结力为18.42。矿体内摩擦角为38.38°,粘结力为21.69。下盘内摩擦角为35.9°,粘结力为37.09。 (4)抗拉强度试验:上盘抗拉强度为3.7MPa,在试验过程中,上盘岩样断裂不是很明显,节理裂隙较发育,一般沿节理面破坏。矿体抗拉强度为8.32MPa,在试验中,发生脆性破坏,且断裂面比较平整。下盘抗拉强度为9.64MPa,在试验过程中,发生脆性破坏,且断裂面比较平整。 岩石力学论文:中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动首次举办 12月15日,中国岩石力学与工程学会举办了“中国科协会员日京区学生会员座谈参观活动”,此次活动是该学会首次参与实施中国科协会员日活动。中国岩石力学与工程学会副理事长何满潮、杨强,中国科协学会学术部颜利民,中国科学院地质与地球物理所所长助理郭敬辉,国际岩石力学学会国家小组秘书长李仲奎,岩体数学模拟专业委员会秘书长林鹏等出席活动。来自中国矿业大学(北京)、北京科技大学、清华大学、中国石油大学、北京交通大学、铁道科学研究院、中科院地质与地球物理所、北京地质所、北京水工资环公司等大专院校、科研单位及团体会员单位的学生会员121人参加了此次会员日活动。 中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动现场 中国岩石力学与工程学会常务副秘书长方祖烈主持会议。何满潮致开幕词,他说,中国科协决定每年12月15日为中国科协会员日,通过集中开展形式多样、内容丰富的会员日活动,增强学会凝聚力,把学会这个科技工作者之“家”建设的更好!他号召青年科技工作者,认真践行科学发展观、树立正确的成才观、人生观,为全国建成小康社会而努力奋斗! 颜利民首先向学会会员表示节日的祝贺,并介绍了中国科协会员日的来历和意义,对中国岩石力学与工程学会举办的会员日活动表示肯定,并希望广大青年科技工作者、会员不断进取,通过学会这个平台,为我国岩石力学事业的发展贡献一份力量,希望学会通过这样的活动增强对会员的凝聚力,为学会事业的发展做出新的更大的 贡献。 学会第一支撑单位中国科学院地质与地球物理所郭敬辉代表支撑单位对会员日的举办表示欢迎,他介绍了研究所有关专业研究的情况,他说,作为学会的第一支撑单位,研究所将一如既往的对学会工作大力支持,并希望大家经常来研究所进行学术交流。 方祖烈介绍了“全国十佳优秀科技工作者”和学会获得“全国优秀科技工作者”称号的杨强、李术才的事迹,并以此鼓励与会的青年科技工作者。受中国科协委托,由何满潮、郭敬辉向杨强教授和李术才教授颁发了奖励证书及奖章。 学会新任秘书长刘大安向会员作了题为《提升学会创新服务能力,打造青年会员温馨之家》的讲座,他向与会的青年学生会员介绍了我学会的基本情况以及在提升创新服务能力方面的举措、指出要为青年学者提供丰富的学术交流平台、通过建设“精品期刊”吸引青年学者、注重青年科技奖评选、提升国际地位,推动青年国际交流等,希望青年会员能够加入到学会中,发展壮大学会人才队伍,享受学会大家庭的快乐。中国科学院地质与地球物理所研究员李晓作了题为《新型深部地质工程中的岩石力学问题》的报告,从学科的最前沿介绍了研究所的最新研究成果和一些新的国际水平的创新方向,并详细介绍了深部岩石力学控制岩体压裂技术发展方向,以及广泛的应用前景。不仅开阔了与会者的视野,同时也为年轻科技工作者指明了研究的方向。他鼓励广大青年科技工作者,不懈努力,为解决岩石力学发展中面临的关键技术,做出自己的贡献。 活动当天,学员们还参观了中国科学院地质与地球物理研究所重点实验室重大仪器装备和自主研发的岩石力学试验设备,参观活动激发了青年会员投身科技工作的信心和决心。此外,中国岩石力学与工程学会为会员准备了内容丰富、具有重要阅读和参考价值的科技图书,包括由该学会出版的8种800多本价值15万元的科技图书及2种245本学会刊物,受到与会学生的热烈欢迎。(责任编辑:董大伟) (来源:中国岩石力学与工程学会供稿)
BIM技术在地铁机电安装篇1 0引言 BIM(BuildingInformationModeling,建筑信息建模)是以数字技术为基础,利用信息模型直接在工程项目设计、施工、运营阶段进行管理的过程,是信息技术在建设工程中的直接应用。根据美国对BIM的标准定义:BIM是用数字表达建设项目(设施)的物理和功能特征;它是一个共享的知识资源,为项目全生命周期中的所有决策提供了可靠依据。在地铁机电安装项目不同阶段,各参与方根据权限设置直接在模型中插入、修改、更新信息,并从模型中获取信息以支持各自职责的协同作业。BIM技术在信息共享、协同设计、参数化设计、虚拟施工等方面具有独特的技术优势,可以有效控制成本、缩短工期和提高质量。基于此,分析BIM技术在地铁机电系统施工中的具体应用。 1BIM技术优势和应用特点 在具体使用BIM技术的过程中,要求模型所体现的信息要点与工程质量内容相符合,如此,才能保证BIM模型应用效果得到最大程度发挥。BIM的使用价值可以从5个方面体现出来。(1)参数化。使用BIM技术的时候,利用参数化要点完成建模内容,保证涉及到的不同信息之间进行良好衔接操作,尽可能满足一次创建,重复使用的要求,如果其中某一个环节出现问题,只需要完成部分修改,实现智能化联动操作要点;(2)可视化。在桥梁工程的这个生命周期运行过程中,利用BIM技术可以实现全过程可视化操作,其要点内容主要涵盖了梁体内部结构的可视化、施工方案以及具体施工技术的可视化;(3)节约成本。科学合理的运用BIM技术,能够满足施工设计方案和具体施工操作之间对于成本的把控,通过完善良好的运算体系,对所需成本进行估算,保证实现各项资源的优化配置;(4)加快进度。运用BIM技术,可以通过施工方案的具体要求合理调整施工进度,保证项目发展的协调性;(5)提高质量。在桥梁项目施工发展过程中,BIM的可用性还包括能够有效完成碰撞检测、安全性分析、绿色建筑分析等,从根本上保证施工操作的有效性和工程质量。换言之,有效利用BIM技术发展平台,可以实现技术和设计方案的优化。 2BIM技术的应用对机电工程质量方面的影响 2.1有利于提高工程观感质量 在设计阶段,利用BIM模型对通风空调、给排水、消防、动力照明、信号、通信、BAS、FAS等各专业管线进行优化排布,消除碰撞,充分考虑管线标高、垂直、水平距离、检修空间,以及天花、风口、灯具、多联机、墙面、地板的排布位置,实现了天地墙布置整齐划一,整体效果美观、整洁、和谐。 2.2实现墙体孔洞的精确预留,确保了孔洞施工质量 利用BIM模型自动创建预留孔洞,保证了孔洞位置、数量、尺寸的精准度,避免因为预留孔洞位置不准确导致质量不合格,从而导致出现返工情况,保证墙体整体美观度和结构安全可靠性。 2.3有利于提高作业人员施工质量水平机电安装技术人员可以有效利用三维模型实现可视化操作模式,保证技术交底更加直观、详尽,保证技术的合理性。 3BIM技术在地铁机电安装施工中的应用要点 3.1可视化展示 利用BIM技术能够全面系统的展示出机电工程安装整体环节,也可以在第一时间发现安装管线设计方面存在的不合理性问题。进行安装操作之前,需要以风、水、电、建筑等各专业技术图纸,建立起系统的仿真模型系统,与NavisworksManage整合已建立的模型,利用先进的计算机信息系统对数字模型进行管线错、漏、碰、缺以及综合结构留洞的检查,然后导出检测出的碰撞检查报告和方案改进优化的建议等。防止施工阶段发生管线碰撞问题,降低施工误差,防止发生工程变更,提升安装质量和安装效率。 3.2优化管线布置 在地铁机电系统中存在许多管线,为了避免这些管线出现交叉碰撞的状况,需对管线的布置进行优化,在优化过程中可使用BIM技术中的碰撞检测技术进行碰撞检测,通过利用BIM三维空间模型可以检测出不同专业管线的三维模型以及施工空间,与此同时,BIM三维空间技术还能够明确管线的安装位置,能够保证安装的安全,从而保障整个地铁机电系统的安全性,另外,BIM信息模型具有可视化特征,正是因为这样,能够极大程度的提升识图准确性,减少了误差,总之,为了实现地铁机电系统管线的科学排布,可使用BIM技术,用来检查各种碰撞问题,从而防止后期施工中相互冲突。 3.3施工进度、施工成本的控制和管理 通常情况下,在进行地铁机电安装操作的时候,建设单位只是在保证工期不被延误的前提下,对相关数据做好统计分析工作,针对项目建设目标,做好有针对性的设计方案,这种施工方案所存在的弊端在于无法制定系统完善的安装计划。利用BIM技术之后,使得虚拟现实技术得以有效应用,完成对整体工程的系统模拟共组,保障了安装工作的合理进行。保证机电安装细节工作,可以合理预算施工成本,实现对工程造价的控制和管理。与此同时,利用BIM技术还能够科学系统的分析出不同安装模型的具体参数和相关信息,有利于保证施工质量和安全性能,完成地铁机电系统的科学化管理,为地铁工程的经济化提供了有效的依据。 3.4建立可查询的安装记录 进行地铁机电安装过程中,对于施工方向的控制一般会选择360°全方位扫描控制技术,完善信息查询服务机制,便于施工阶段对于所需数据的查找工作。当安装工程进入尾声阶段,也可利用相同的工作方法,收集施工现场需要准备的信息资料,把现场全景图储存到信息系统中,进行整理归档处理,保证相关建设单位能够在第一时间查到所需资料信息,做好技术交底工作。 3.5施工安全与4D建模分析 进行地铁机电安装设计环节中,需要对项目本身的安全等级进行准确评估,科学合理的运用碰撞技术对施工现场做好安全检测工作,对检测参数进行科学分析评估,保证数据准确之后才能够进行施工操作。进行施工开挖环节,必须保证所选区域的合理性,以便于保证基坑整体质量,在安装施工操作中,必须对地表沉降数据和管线数据进行实时监测,对检测数据进行记录,保证不会发生安全事故。正式施工之前还要提前做好4D建模分析,以便于了解系统工程,而且有助于及时找到设计方案中的不足之处,找出正确的解决方案,保证工程设计的合理性;除此之外,完成建模之后还能够清晰直观的看出各项结构数据,保证施工顺序的合理性,便于后期养护操作。 3.6自动工程量统计 在进行工程量统计时,桥梁结构工程中会使用大量的建筑材料,而且种类繁多,需要根据截面形式以及构件类别进行区分。在建模初期,用户可以根据模型分类对工程量信息进行定义,运行合格后,对所有需要统计的信息进行统一汇总,之后,使用软件报表输出功能对将要进行核对的信息进行预先设置,才能使得信息得以输出。通过这样的方式可以有效降低错误率,另外还可以使得工程量汇总时间得以缩短。应用BIM技术,将设计阶段的模型直接导入到所需的配套专业软件中,不仅节省了建模的时间,还减少了犯错误的可能。利用先进的计算机信息系统替代人工操作,可以提升工程效率,减少错误率的出现,保证获得数据的真实有效性。 3.7轨行区相关技术指引 轨行区相关技术指引需要注意电缆过轨的处理和综合管线的空间位置。其中前者主要是指施工单位在处理电缆时,尽量不要过轨或沿轨顶敷设,如果不得已必须为之,那么过轨敷设时就要沿轨预埋不锈钢套管,尽量埋低一点。而对电缆进行加固,其中不应有接头等检修点则是贴顶安装时应当采取的配套措施。对于后者,要严格进行控制,安装牢固,尽量不侵限。 4结束语 通过上述情况可以得出这样的结论,地铁机电系统施工工程程序极其繁琐,其涵盖了建筑、水道、暖通以及结构等多种专业,而BIM技术恰好可以实现各个专业的共同协调,并且提供相应的数据,各个系统相互协调能够明确的分工进行合作,除此之外,BIM技术的另一大用处就是为地铁机电系统的各个阶段提供确切的信息,保证施工的正常运行,不仅如此,BIM技术在以后的地铁机电系统中将会得到更加广泛的应用。 作者:王宗理 单位:中铁十九局集团电务工程有限公司 BIM技术在地铁机电安装篇2 机电安装是地铁工程设计中相对复杂及综合性的工程项目,其所涉及到的专业工程相对较多。传统工程项目设计的过程中,不同专业会受到地铁机电安装工程进度的影响,为工程的安装造成了制约。与此同时,地铁机电安装施工中也会由于二维图纸对空间表达的局限性,导致机电系统的安装出现结构、设备以及水暖等项目安装的技术不足。因此,在现阶段地铁机电安装施工工程设计的过程中,应该通过BIM技术的有效运用,提高设备安装的专业性,从而为地铁行业的稳定运行提供科学性的发展依据。 1BIM技术在地铁机电安装施工中技术分析 1.1BIM技术在地铁机电安装中的管线设计 ①构建碰撞检测技术,通过对管线综合运用现状的分析,可以发现管线排布的不合理位置,为管线的合理设计提供调整依据。在管线碰撞检测的过程中应该注意以下几点内容:a.检测土建工程中不同专业之间的不合理碰撞现象,也就是指在工程设计及施工的过程中,减少建筑结构及建筑专业之间存在排布不合理现象,这一内容在二维图纸中很难发现,因此,在工程项目设计的过程中,施工企业应该通过对二维施工图纸的设计,构建三维模型,实现对管线的合理设计。b.管线与土建专业中出现的不合理碰撞检测,在地铁机电安装设计的过程中,存在着风管标过高的现象,因此,应该及时对这一现象进行调整。c.通过BIM技术的运用,可以对管线之间的不合理碰撞进行检测,也就是对电气线路、给排水管道等装置进行自动性的检测。②在BIM技术运用的过程中,可以使地铁机电安装中国的文档通过图像的形式展现。在碰撞检测的过程中,其核心目的是为了及时发现工程设计中存在的问题,并形成指导工程图纸的合理设计,通过图像的生成可以为设计人员提供立体化的施工场景,从而实现地铁机电安装施工中技术的合理运用。[3] 1.2实现对工程进度、成本预算以及工程结算的科学管理 通过BIM工程项目的设计分析可以发现,地铁机电系统安装过程中的进度控制是工程施工中的重要工作,在不同工期设计的过程中都应进行工期项目的有效控制。在以往机电系统安装的过程中,施工企业只是通过对工期的控制完成工程项目的统计及分析,然后在通过对工程目标的调整及分析,构建针对性的设计方案,从而使工程项目的设计缺乏完善性的工作计划。而通过BIM技术的科学运用,可以实现工程设计三维空间的展示,通过对工程施工现场的模拟,完成工程施工的合理性,在每项工程设计的过程中,都会更加图纸以及市场运行现状的分析,进行成本的预算,然后在通过资金的合理筹划,完成对工程成本的合理控制。与此同时,在地铁机电安装的过程中,通过BIM技术的运用,也可以对每个模型的参数及构件进行信息的详细分析,从而合理分析工程造价的施工成本,完成资金的合理统筹及控制,实现机电安装中工程项目结算的科学化管理,并为地铁工程项目设计的经济化运行提供依据。 1.3实现信息资源的共享 随着地铁机电安装技术的优化,通过BIM技术的运用,可以实现各个层级、各个专业之间的协调性发展。在现有的地铁机电工程设计中,专业性的工作分工较为明确,机电项目设计中包含了电梯行业、供电行业以及施工企业等,在工程项目分析的过程中,工程项目中的信息相对分散,这就为资源的合理分析造成了影响。因此,通过BIM技术的运用,可以为机电工程的项目设计提供统一性的模型标准,当信息资源出现碰撞后,可以通过对模型标准的对比确立标准性的施工策略,提高了信息运用的合理性,并为工程项目的优化提供了科学性的依据。与此同时,在地铁机电工程安装的过程中,通过BIM技术的有效应用,可以实现信息资源的共享,实现工程项目设计的合理性,为工程企业与施工企业营造公共性的信息交流平台,为信息的沟通提供了更为有效的途径。[4] 2BIM技术在地铁机电安装施工中的运用 本文在探究的过程中,将成都地铁3号线机电9标军区总医院站机电作为BIM技术探究的对象,对其机电安装工程及技术的运用进行了系统性的研究。 2.1BIM模型构建的规则 通过对成都地铁3号线车站BIM技术运用的现状及特点的分析,构建了三维模型,其具体的内容如表1所示。通过对其内容的分析,发现BIM信息具有多元化的特点,通过对其信息的构建及分析,可以实现信息的优化处理,并对每一构件进行信息性的信息分析。其详细的说明如表2所示。通过对详细表的分析,可以发现机械零件的性能及基本参数,并掌握混凝土的基本强度等相关内容。 2.24D模拟施工 通过对三维综合模型构件的分析,在施工设计的过程中,应该通过施工实际方案的确立,构件科学化的施工项目,通过直观工程项目的设计,对工程项目的进展进行系统性的了解,从而通过信息的有效分析,实现对信息内容的合理解决,并在项目施工之前,发现仿真环境中所出现的设计缺陷,通过对工程项目的合理检测,为工作的稳定构建提供依据。 2.3空间冲突检测 在BIM技术运用的过程中,现有的工程模型主要有建筑模型、结构模型及管线模型,通过软件环境的合理检测,可以分析专业间的冲突及碰撞。并利用4D可视化空间对空间的冲突进行分析,同时也可以在3D环境中确立动态化的空间施工场地,为施工现场的合理规划提供良好依据。 2.4安全区域分析分析 通过对施工组织中设计项目的碰撞检测,可以发现施工期间应该对现场的施工进行持续性的检测,并通过对施工工序及安全等级的分析,在工程设计的过程中应该对开挖区域的安全项目进行分段检测,并给予工程项目管理者最科学性的指导。与此同时,在地铁工程深基坑开挖的过程中,基坑的稳定定对安全因素有着十分严重的影响,因此,在施工活动构建的过程中,应该将区域中的地表沉降、管线沉降等作为重点,从而保证数据监测及记录的合理性。 3结束语 总而言之,在现阶段地铁机电安装设计的过程中,机电安装中对BIM技术的研究相对较弱但是,其技术的运用却相对广泛,通过对其应用效果的分析可以发现,在BIM技术运用的过程中,可以为地铁机电工程的设计提供经济化的发展效益,同时也可以实现BIM技术构建基本价值。因此,在现阶段BIM技术运用的过程中,地铁中的机电安装应该注意其工程设计的技术内容,通过对施工现场的分析,制定专业性的施工计划,从而为地铁行业的创新性发展奠定良好基础。 作者:常秀军 单位:中铁三局集团建筑安装工程有限公司 BIM技术在地铁机电安装篇3 随着社会经济的快速发展,我国的城市化建设也在不断的加快,在快速发展的过程中,交通拥堵等一些难题也随之涌现出来,在这种情况下,地铁有效的缓解了地面上的交通压力。随着各类计算机技术及各类新型软件的开发、应用,数字建模技术也在地铁建设工程中获得了有效的应用。将BIM技术运用在机电安装施工中主要就是利用其进行建模,有效提高安装的效率,进而推动地铁行业的发展,并且为其发展提供较为科学的技术保障。 1BIM技术的特点 BIM是一种信息管理模型,可以将项目设计、施工建设、项目运营等方面的数据信息在数据库中全部都整合起来,然后通过将数字模型地铁工程的施工情况模拟出来,从而完成对地铁各个项目的管理、共享以及创建[1]。BIM技术在地铁机电安装施工中的应用具有以下两个方面的特点:①提供可视化模型。BIM技术利用3D几何信息和其特有的拓扑关系将地铁工程完整的描述出来,主要有地铁工程中材料的持久性、使用安全性等维护信息;施工程序、施工成本、施工质量、施工设备等施工信息;工程性能、建筑材料、结构类型等设计信息。②协同性。地铁机电安装施工涉及建筑、设备、结构等多个施工项目,这其中所涉及到的安装施工信息数量也十分庞大,因此在数据库中可以存储地铁各类设计文件和机电安装信息,进而BIM信息模型提供了一个共同的平台给各个施工团队,可以实现不同专业安装施工信息共享,有效的推动地铁机电安装各个专业施工的协同发展。 2BIM技术在地铁机电安装施工中技术分析 2.1地铁机电安装中的管线设计碰撞检测 通过深入分析管线综合应用的现状,可以及时发现管线排布不合理的地方,从而给管线的合理设计提供调整依据。在进行地铁机电安装中管线设计碰撞检测的时候要注意以下三点内容:第一,要详细检测土建工程中不同专业之间的碰撞是否存在不合理的现象,具体就是指在工程设计和施工的时候,减少建筑结构和不同专业之间所存在的管线排布不合理的情况,这一问题在平面图纸中基本上发现不了,因此在设计的时候施工企业应该利用平面图纸构建出三维模型,进而使得管线排布更加的合理。第二,在管线设计与土建施工中,若存在碰撞检测不合理的情况,就可能增加施工安装风险,所以一旦发现碰撞检测不合理情况应及时予以调整。BIM技术对管线之间的不合理碰撞检测,也就是对电气线路及给排水管道等装置进行自动性的检测[2]。 2.2以图像形式展现机电安装 对地铁机电安装进行碰撞检测的主要目的就是将工程设计中不合理的地方及时检查出来,并提供可以指导工程设计图纸修改的合理建议,BIM技术通过生成图像为工程设计人员提供立体化的模拟施工场景,从而发现地铁机电安装施工中可能存在的问题,从而更加合理的使用施工技术,更好的完成地铁机电安装工程。 2.3实现对工程进度、成本预算以及工程结算的科学管理 通过对BIM工程项目的深入分析发现,地铁机电系统安装过程中最重要的工作之一是对施工进度的控制,在不同工期中,也要做好机电安装施工的进度控制。在传统地铁机电安装工程中,施工企业仅仅只是通过对工期的控制完成工程项目的统计和分析,然后再通过分析和调整工程目标,形成有针对性的设计方案,这样一来,必然造成工程项目的设计欠缺完整性。但是现在通过运用BIM技术,可以将工程设计通过三维模型展示出来,然后通过模拟施工现场进而使工程施工更加具有科学性、合理性。同时在每项工程施工方案编制的过程中,都应添加必要的设计图纸及当前原料市场的运行情况分析,据此有效的对成本进行预算,合理的对资金进行筹划安排,最终完成对工程成本的有效控制。同时,将BIM技术运用在地铁机电安装施工的过程中,可以详细分析每个工程模型的参数和构件信息,进而更好的计算出其成本造价,从而更好的对资金进行安排与控制,最终使得机电安装工程项目的结算更加合理化、科学化。 2.4实现信息资源的共享 随着科学技术的不断发展,地铁机电安装技术也在不断的创新优化,并且加上对BIM技术的使用,让地铁机电安装工程的各个阶层和各个专业之间实现了协调发展[3]。因此,BIM技术的使用可以给机电工程设计提供一套统一的模型标准,如果相关的信息发生冲突,可以通过对比模型标准进而确定准确的施工方法,这样不仅使得对信息的利用更加充分,还给工程的优化完善提供了更加科学合理的依据。同时将BIM技术有效的运用在地铁机电安装施工中,可以共享信息资源,从而更加科学合理的对工程项目进行设计,同时又提供了一个有效的平台供建设企业和施工企业之间进行信息交流,进而使得双方的信息交流更加顺畅。 3BIM技术在地铁机电安装施工中的运用 3.1可视化展示 在地铁机电安装工程中使用BIM技术,可以将施工进展情况以可视化状态展示出来,由此便可以及时发现安装工程中存在的管线设计不合理的问题,并进行有效解决。在安装管线前要将风、水、电等图纸建立相关的模型,并通过NavisworksManage将建好的模型整合起来,再利用信息处理工具对这些模型进行检查分析,看是否存在管线接错、漏接、碰撞等问题,根据检查结果对设计方案进行优化[4]。避免因设计问题导致施工中出现管线碰撞或者重复施工等问题,以此尽量避免在施工中变更图纸。 3.2提高空间利用率 依照工程施工图纸建立支吊架的综合模型,对支吊架的优化排布进行可视化模拟施工。在具体地铁机电安装施工中,支吊架也分为单层支吊架和多层支吊架,利用BIM技术可以根据支吊架的管线设计,可自行调整其大小和规格,提高对施工场地的利用率。 3.3成本管控 在地铁机电安装施工中使用BIM技术,可以将其所有的工程量利用相关的软件统计出来,在最大程度上避免漏算、少算等问题出现,提高施工的准确性以及效率。还可以对具体的施工过程进行模拟,以便制定出更加合理的施工方案,对施工流程起到指导作用,有效的控制进场材料,从而实现对成本的管理和控制。 3.4模拟施工进度 在地铁机电安装施工中使用BIM技术,可以与施工进度计划相连接,进而形成4D动态模型,将施工过程中现场的具体情况与各项数据的变化更好的展示出来。除此以外,还可以对日期和工序进行选择,从而更直观的了解掌握该日的施工情况以及工程量的变化。 4BIM技术运用实例 4.1石家庄地铁1号线省博物馆站BIM技术应用 4.1.1项目概况 省博物馆站位于中山东路与广安街交叉口处,沿中山东路东西向布置,车站所在位置为中心城区,周边现状为高层酒店及写字楼、省博物馆广场。本站为三层岛式车站,其中地下一层为站厅层,地下二层为设备层,地下三层为站台层,车站总长194.12米,总宽22.1米。车站总建筑面积为17715㎡,其中车站主体建筑面积13430㎡。该项目的结构复杂,空间区域分类细,机电管线种类多,机房及设备大多为专用设备,BIM实施难度较高。 4.1.2BIM应用成果 (1)三维可视化交底。利用BIM图纸,技术负责人向现场管理人员进行施工要点的讲解,并编制技术交底资料,向作业人员进行三维交底,能够清晰直观查看构件的做法及施工后的效果,对于复杂区域的施工来说,具有很好的指导意义,可以确保施工质量一次成优。(2)施工过程管理应用。结合现场实际情况及管理人员施工经验,将BIM模型拆分,与施工进度计划关联,进行施工工艺及施工进度模拟,直观地反映施工的各项工序,方便协调好各专业的施工顺序,提前组织专业班组进场施工,准备施工所需设备、场地和周转材料等,以促进施工现场精细化管理。(3)插件开发。对BIM平台中的Revit软件进行二次开发,针对BIM地铁机电工程中存在的特殊性,通过编程设计研发了2个内置到Revit中的插件。一个是导出机电族,另一个是管线避让。导出机电族具有以下三个方面的优势:1导出设置。可以按类别选取,也可以单独选取部分或者全部族,方便快捷;2存储目录。按类别目录进行存储,方便管理与调用;3存放位置、名称、命名等均一目了然。 4.1.3效益分析 (1)石家庄地铁1号线省博物馆站前期施工时,由于现场有丰富经验的人员较少,而各个地铁常规设备安装专业之间的施工比较密集,工艺繁杂,通过人力来检查图纸所存在的问题往往会遗漏一些较为隐蔽的问题,当施工进行到这些部位的时候已经无法修正,必须进行返工,造成了人力,物力,财力的浪费。例如,在空调机房内,一个6m长的风管与2m长的风管之间距离过小,导致安装完一侧风管后另一侧无法安装,与设计单位沟通后重新设计风管路径,拆除已安装风管,按新路径制作安装风管,拆除风管需要4人干1天,重新加工制作风管需要3人干2天,安装风管需要4人干2天,产生人工18个,多消耗0.8万元镀锌铁皮,吊装运输0.2万元。引进BIM技术后,弥补了需高薪聘请大量有丰富经验技术人员和隐蔽问题难以发现的缺陷,通过创建风、水、电模型发现图纸中所存在的类似问题12处,项目技术人员积极与设计院沟通,通过优化设计在施工前解决了问题,为项目节约了大量成本。(2)石家庄地铁1号线省博物馆站运用BIM技术进行施工前的工程量提取,为物料的采购提供依据,通过限额领料的精细化工程量管理,减少了材料的浪费。地铁施工场地有限,通过合理规划材料进场时间大大减小了材料堆场对空间的要求,减小二次搬运造成的工期及人工的浪费。对比1号线同规模车站人民广场站分析得出,运用BIM技术合理规划材料进场计划及限额领料节约场地租赁及二次搬运费约8万元。(3)利用BIM技术,可以实现设计图纸的可视化操作,这样一来,施工人员可以准确理解设计意图,对于复杂构建的把控也更加准确,此外,利用BIM技术还能模拟施工程序、工程进度、统计工程量,有效地提升了项目精细化管理水平。BIM技术的培训以及其在石家庄地铁1号线省博物馆站项目中的应用,提升了项目管理人员的管理水平和管理思路,完成了公司运用BIM技术来指导施工技术的经验积累,提升了公司的核心竞争力和社会知名度,经分析总结估算带来经济和社会效益约30万元。 4.2南宁地铁3号线中BIM技术应用 4.2.1工程简介 南宁市城市轨道交通地铁3号线工程是线网中的南北向骨干线,全长27.96km,线路平均站间距1235m,全线最大站间距1989m,位于青秀山站与市博物馆站之间,最小站间距685m,位于市博物馆站与总部基地站之间。 4.2.2BIM应用具体成果 (1)基于设计图纸,对土建部分进行BIM建模。(2)通过建立BIM信息模型,可以发现土建梁板标高不一致、洞口预留偏位等设计图纸中存在的问题,并据此对机电图纸提前进行修改优化,很大程度上避免了施工中的返工调整的情况。运用BIM技术模型进行核查,不仅有利于提高施工效率,保证工程进度,还有以下几方面功用:①能将专业平面图、系统图进行核对,并与土建结构图进行比对,明确应留孔、洞的尺寸、数量及准确位置;②核查各系统的水平管线与立管间的位置间是否冲突;③预先核查空调风管标高,考虑保温层厚度与该楼层中最厚的梁间是否有冲突;④可以确定空调水管道是否可接至空调设备房。(3)基于BIM模型可视化、参数化特点,可将优化后的模型进行三维技术交底,由此一来,就可以清晰直观查看构件的做法及施工后的效果,特别是针对梁、板、柱等施工复杂节点处进行精细化建模,从而指导施工进行。 结语 在当前地铁机电安装工程设计的过程中,BIM技术已经得到了较为广泛的应用,并且通过对其应用的具体成果可以看出,BIM技术在地铁机电安装工程中,不仅实现了自身构建的价值,更为施工本身赢得更高的经济效益。但是在施工过程中,为了能够充分发挥BIM技术的优势,在施工过程中不仅要注意机电安装工程设计的技术内容,还要根据施工现场的实际情况,制定有针对性的施工计划,从而为地铁机电工程的施工安装带去便利。 参考文献 [1]任雄.BIM技术在地铁机电安装施工中的运用[J].数字化用户,2018,(2):24-25. 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天然石油分析论文:浅谈石油天然气建设工程造价分析相关问题 【摘要】全过程造价管理的思想和观念是我国工程造价管理学界提出的。认为工程造价管理首先是全过程的,工程造价的控制必须从立项就开始,工程造价控制要从前期工作开始抓起,直到工程竣工为止。本文主要探讨石油天然气建设工程造价的相关问题分析。 【关键词】石油天然气 工程造价 管理 全过程造价管理是指建设项目从可行性研究阶段工程造价的预测开始,到工程造价预控、经济性论证、承发包价格确定、建设期间资金运用管理、工程实际造价的确定和经济后评价为止的整个建设过程的工程造价管理。 1 石油天然气建设工程造价分析 按照定额的用途分类,石油天然气建设工程造价定额分为基础定额、预算定额、概算定额或概算指标和投资估算指标等。 1.1 基础定额 基础定额指在一定的生产组织、工艺技术和装备条件下,为完成最小单位工程量所必须消耗的人工、材料、装备数量标准,是工程预算定额编制的基础。基础定额与工程预算定额的区别是,它对于所消耗的人工、材料、装备等,排除了价格的影响,是一种耗量标准。但有些人工、材料、装备的消耗等无法全部按照实物量一一列出时,需要用一定的费用或费率标准表示。基础定额是按施工专业的分工进行制定的,任何一个专业的基础定额项目必须按作业队装备和作业范围设置。专业基础定额项目一般按最小单位工程量和最小施工作业组织为单元进行设置,如作业队队日定额、特车台班定额等,它体现了油气勘探施工中大多数以集体的人、机联合作业为特征,具有严格的时效概念,即按时间组织作业,按时间计算活劳动和物化劳动的消耗,按时间考核效益。这种定额为按作业日计算收费提供了方便,简化了工程预算的程序。根据塔里木油田钻井工程单井项目管理规定,塔里木油田钻井日费包括13项内容:工资及补贴、配件材料及修理费、钻具摊销、工具摊销、水电及油料、差旅费、劳保、材料运费、职工福利及培训费、管理费、设备租金、利润及不可预见费等。这种定额的特点集中反映了作业队工人操作和管理装备的生产率水平,把与作业队工作质量无关,而与工程设计有直接关系的工程原材料消耗因素和地质风险因素排除在外,对提高定额的准确率有着重要的作用。 1.2 预算定额 预算定额是按照工程类型的分类制定的,它包括人工、材料、装备等直接费的内容,也包含费用定额等内容,是在大量收集基础定额资料的基础上,按照社会平均先进、简明、适用的原则综合编制而成。预算定额必须依照标准工程设计文件所规定的工程量计量标准、工程质量计量标准,制订出单项工程、单位工程、分部工程或分项工程的人、机、料、费的消耗标准,用于编制单项工程预算。预算定额中工程量计量指标体系的设置,应与工程设计规范相适应,应能满足按照单项工程分专业编制招标标底的需要。 1.3 概算定额和投资估算指标 概算定额是在工程预算定额的基础上,按照平均水平、简明、适用的原则综合编制而成。一般以扩大的分项工程为单位编制,用于工程概算。概算指标比概算定额更具有综合性,主要用于工程的前期阶段,是工程概算的依据,一般按工程类别划分。投资估算指标主要用于勘探部署规划和项目立项阶段编制投资计划,比概算指标更概括、更综合。在实际操作中,目前还没有真正建立起一套完整的定额体系,绝大部分定额仅是预算定额,个别油田编制了概算定额,还没有估算指标。 2 石油天然气建设工程造价的控制与管理 完善石油工程定额体系,配合井下作业系统整体划转,组织编制中石化统一的井下作业工程定额,通过方案编制与评审、数据采集与处理、定额编制、测算对比等4个阶段工作,新编定额总体水平符合中国石化上游企业实际水平和特点,通过股份公司专家组验收。在石化系统各油田全面试行。启动采油采气成本定额编制方案编制工作,根据股份公司部署,成立定额编制领导小组和定额方案编制组,完成定额编制方案初稿。完成新井投产井下作业工程定额和宣贯工作,试行期间进行跟踪分析。推进原新星、西部石油专业工程定额试行工作,了解石油专业工程定额执行过程中存在的问题,按照定额预算程序,对近年完成的工作量进行测算、对比,现场写实,了解工程施工工艺和井场环境,对照财务成本核实基础资料。项目为保证初期正常生产所必须购置的第一套不够固定资产标准的设备、仪器、工卡模具、器具等所发生的费用,但不包括备品、备件的购置费,该项费用应随同有关设备列入设备费中,工、器具及生产家具费按投资构成划分要求,应列入工、器具费用内。 统一规范地面工程造价管理系统、定型预算,开发石油地面建设工程造价管理系统。系统包括概、预、结算审核管理,统计信息管理与分析等内容,功能上覆盖石油地面工程造价管理从设计到结算各个阶段的主要流程,系统挂接的基础数据库可满足石油地面工程造价管理的大部分需求,实现了从设计预算开始到结算数据标准的统一,实现了设计预算作为造价管理系统中一个环节,为加强工程设计造价全过程管理提供了技术保障。 3 结论 (1)为适应基本建设管理体制改革和招标承包制的进一步深化的需要,结合油气田及长输管道建设工程原“其他费用暂行规定”的使用情况,对原费用规定,重新进行了修订,并为合理确定工程造价提供编制依据。 (2)其它费用系指国家有关规定,应在工程建设投资中支付的费用,而又不宜列入建筑、安装工程费和设备及工器具购置费用项目内的一些费用。 (3)本规定只适用于总公司所属范围的油气田、长距离输送管道建设工程;油气田内部独立性炼油厂相类似工程项目可参照石化总公司的有关规定执行。 天然石油分析论文:中国石油天然气股份有限公司财务分析 世界经济正在温和复苏,能源需求预计保持刚性增长。中石油以提高发展质量和效益为中心,坚持资源、市场、国际化战略,努力保持生产经营平稳较快发展。企业的经营状况往往体现在财务数据上,财务数据的变化、及其相关性能够发映出企业经营发展趋势。本文利用趋势分析、结构分析、比率分析等财务分析方法对2012年中国石油财务报告进行财务解读,进而对了解中国石油经营状况有所帮助。 一、趋势分析 我们以 2008 年为基年,然后将 2009 年、 2010 年、 2011年和 2012年的报表数据与 2008 年相比较,计算出中国石油损益表和资产负债表主要项目的趋势变动见表一、二: 表一国石油利润趋势表 单位:百万元 由上趋势分析表一、二可以发现: 1.中国石油的营业务收入自 2008 年起稳中有升,2012年的营业收入比2011年的增加了,营业外收入也增加了,但是营业利润却比2011年减少,同时导致净利润减少,由此说明,企业的利润水平并不仅仅取决于营业收入,营业成本及其他营业费用的大幅增加同样可以导致企业利润水平的大幅下降。相对于营业务收人的增长速度,营业务成本的增长速度显然更快,这使得中国石油 2010 年、2011年、2013年连续三年的营业务利润有所下降,2012年的营业收人是 2008 年的 204.67 % ,而营业利润仅为 2008年的 110.64 %。 2.中国石油财务费用增长迅速,远远超过了营业务收人的增长速度, 2012年的财务费用是2008年的7.2 倍。 3.中国石油总资产规模和流动资产规模有不同程度的增加。在流动资产中,公司应收账款增长迅速,关联方应收账款占比重很大, 应收账款的增加是由于关联方增加了对中国石油的资金占用。公司存货在2011年和2012年出现增长趋势,进而导致了营业成本的大幅增加。中国石油存货水平的异常变动可能是中国石油集团利用关联方交易进行调控的结果,也有可能就是中国石油在存货管理方面存在问题。 综上分析,就经营状况而言,中国石油的营业收入虽然有所增长,但主营业务成本、财务费用的大幅上涨使得中国石油陷入了“增收不增利”的怪圈中。这其中有行业因素,如原材料价格上涨和国家政策调控的影响,但同时也有中国石油经营管理效率不高的因素,我们将在比率分析中进一步探讨。就财务状况而言,中国石油的流动资产有所增加,而流动性较强的货币资金和应收票据却出现下降,同时流动负债有一定增长, 2012年流动负债合计和负债合计已达到 2008 年的216.35%和283.50%,从而增加了中国石油的财务风险,但另一方面也说明中国石油充分利用了财务杠杆。 二、结构分析 1.资产负债表结构分析表(表三)列示了2012年中国石油的资产负债结构比例以及与竞争对手的比较。 表二 中国石油资产负债趋势表 单位:百万元 由上三表可知: 1.中国石油实际资产规模庞大, 2012 年末总资产分别是中国石化的1.7倍。 2.在资产结构方面,中国石油应收账款所占的比重明显低于中国石化。 3.中国石油的存货所占比重远远低于竞争对手,这说明中国石油对存货管理非常重视,有效控制了存货数量,提高了管理效益。 4.在资金来源方面,中国石油的流动负债中除短期借款和应交税费外各项目比例均远远低于竞争对手。 2012 年末中国石油的流动负债占资金来源的26.5%,而中国石化的比率为 39.54% ,降低了中国石油的财务风险。 5.中国石油的负债比例低于其竞争对手,主要是依靠股权融资来筹集资金。过多地依赖权益融资还使得中国石油的加权平均资本成本较高,从而对其经济增加值造成不利影响。 表三各公司资产负债结构比例比较 单位:百万元 2.利润表结构分析表见表四 由上表四可知: 1.虽然中国石油的资产规模庞大,但其创造的营业收人却很低。这说明中国石油的资产管理能力是比较差的,必须提高资产获利能力。 2.中国石油的营业务成本率低于竞争对手,2012年中国石油的营业务成本率比中国石化低了10.68个百分点,中国石油的毛利率高于竞争对手。 3.中国石油的销售费用率、管理费用率、财务费用率远高于竞争对手,2012年的销售费用率、管理费用率、财务费用率比竞争对手高出1.06、1.47、0.42个百分点。这说明中国石油有可能在与关联方的价格确认方面加大三项费用,从而降低了营业收入。 表四 各公司利润表结构比例比较 单位:百万元 三、比率分析 杜邦分析法的运用 净资产收益率及其构成要素 从图表中可以看出。 1.权益乘数在这五年里不断增长,说明企业存在的风险也在不断增长,长期偿债能力在减弱。 2.总体上看,中石油的销售净利率呈下降趋势,说明公司通过销售赚取利润的能力有所下降。11年最低,大约为0.06,说明每100元的销售收入可为公司提供0.6的净利润从利润表的数据显示,销售获取净利润的下降不在于销售量的减少,中石油业务重心放在采油和炼油所以对其投放的资本很大,由于石化装置具有规模大,资金投入多,相应的就需计提比较多的资产减值损失,建设周期长的特点,所以表现出大量的资金流出,由于国内成品油价格受国家宏观调控,以及企业因销售国产原油所缴纳的石油特别收益金大幅增加,这样一来,就大大减弱了净利润。 3.从2007年到2009年,总资产报酬率在不断下降。2010年出现了上涨,2011年又有轻微的回落。说明企业的资产盈利能力有明显的回温。 天然石油分析论文:石油天然气长输管道的腐蚀与防护措施分析 摘要:腐蚀是管道系统中无法避免的一个难题,对管道的可靠性和使用寿命起到关键作用,随着时间的推移,我国多数油气输送管道现已进入“中老年期”的事故多发阶段,而对于新建管道更要特别重视防腐问题。本文结合作者个人的工作经验主要分析了几种常见大型油气长输管道的腐蚀原因及相应防护措施,为油气管道实际防腐提供了必要参考和理论依据。 关键词:石油;天然气;管道腐蚀;危害;预防措施 引言: 近年来国家的油气长输管道网络迅速铺设,我国油气输送管道业进入了快速发展时期。另一方面,因管道发生泄漏而造成的事故也频频出现,腐蚀因素是管道发生事故的主要原因。尽早准确地发现管道腐蚀出现的区域、时间及破损状况,通过管道腐蚀检测评价技术理论及工程事例来对管道的运行、维修和更换方案,对石油管道的腐蚀治理具有很大意义。 1致使埋地管道被腐蚀的因素分析 钢制管道埋于地下,会受到各种因素的影响,而其中有些因素则会致使其发生腐蚀现象,腐蚀现象的发生主要受到四大因素的影响:a)由于管道采用的是钢制材料,且其制造工艺也会产生相应的影响;b)管道被埋于地下,其所处环境使发生腐蚀成为可能;C)管道的腐蚀防护效果做得不够好;d)管道的应力水平不同,对于外界影响的抵抗能力自然不同。 1.1、由于管道采用的是钢制材料且其制造工艺也会产生相应的影响 采用钢材作为管道的材质,这就为管道腐蚀的发生提供了可能。钢材的组分是各类金属,金属在湿度和温度一定的环境中很容易发生腐蚀的情况。而对于钢管的制作工艺来说采用的是微晶结构,微晶结构本身的特质对钢管在制作过程中的要求很高,如果存在某些表面的缺陷,那么存在缺陷的部分就会发生腐蚀开裂的情况。所以说钢管的制作材料以及制造工艺都会使钢管受到不同程度的腐蚀破坏。 1.2、管道被埋于地下其所处环境使发生腐蚀成为可能 对于埋地管道而言,其所处的环境使其不可避免地会受到腐蚀,而对管道产生腐蚀的除了土壤这一因素以外,还存在有细菌和杂散电流等因素。土壤是胶质体,包含有固相、液相和气相三种形式,它的空隙被水和空气填充满。土壤腐蚀的产生是由于土壤在水的作用下产生了离子导电性——金属材质的电化学特质具有不均匀性,土壤的物理化学性质也具有不均匀性,于是构成了土壤腐蚀的条件。对于交流杂散电流而言,二次感应交流电的相互叠加产生电化学电池,该电池附着在管道上,这类电池对管道的腐蚀性虽然不大,但是集中腐蚀的性能相对比较强,也是需要防患的一种腐蚀方式。 1.3、管道的腐蚀防护效果做得不够好 埋地管道一般采用阴极保护和防腐蚀覆盖层的双重防护措施,以此来对埋地管道可能遭受的腐蚀破坏进行防护。在使用防腐蚀覆盖层的方法时,最主要的是对现场环境腐蚀的抵御,一旦受现场环境的影响而使覆盖层与钢管发生剥离,如果不及时调整相关参数,则会形成腐蚀死区并且使死区范围扩大,要想防止管道腐蚀,必须要做好防护效果,这样才能更好地达到防护的要求。 1.4、管道的应力水平不同对于外界影响的抵抗能力自然不同 在管道的操作运行过程中,输送压力和压力波动会对管道产生影响,应力腐蚀也就由此产生。应力腐蚀产生的机理是过高压力对管壁造成过大使用应力,进而促使管壁裂纹的产生,而裂纹又会在应力的影响下不断扩展,这样的循环使得管壁从开裂继而出现被腐蚀的现象。不同应力水平的管道对于应力的抵抗力自然不同,抵抗力强的,在一般情况下出现裂纹的情况比较少,可在一定程度上抵抗应力腐蚀的作用。 2、埋地管道的防腐 国内存在的腐蚀防护方法有多种,其中,杂散电流排流保护、涂层保护和电化学保护是三种常用的,也是比较有效的防护方法。 2.1、涂层保护 涂层保护是通过在埋地管道上应用相应涂层,进而在一定程度上防止管道发生腐蚀的一种方法,有各种各样的防腐蚀涂层,而国内使用最多的是煤焦油瓷漆涂层,PE二层结构涂层,PE三层结构涂层,熔结环氧粉末(FBE)和双层熔结环氧粉末(双层FBE)涂层等。煤焦油瓷漆:其优点包括了良好的绝缘性、较强的耐细菌腐蚀性、较强的植物根茎穿透能力、吸水率较低、使用寿命较长以及国内材料充足等。同时,由于该材料具有适宜温度范围窄,机械强度较低,低温易变脆等缺点,在使用时需要有严格的烟雾处理措施。PE两层结构:除了价格低的优点以外,其主要优点还包括良好的绝缘性能、机械强度高、吸水率低、坚韧耐磨、耐细菌和盐酸腐蚀以及温度变化、国内材料充足等。而缺点则是对于紫外线的耐受能力差;因为阳光会加速其老化,所以不能长时间地暴露于阳光中;由于PE层某些性质的存在,使其某些时候无法与钢管进行良好结合,也无法抵抗阴极剥离;同时PE层具有静电屏蔽作用,这一作用的存在对外加电流的阴极保护不利。PE三层结构:利用环氧粉末和钢管的表面进行了牢固结合,同时利用高密度聚乙烯来承受机械损伤,整个材料融合了熔结环氧粉末和高密度聚乙烯包覆的优点,将防蚀性能和机械性能进行完美融合熔结环氧粉末:凭借其良好的绝缘性能、较高的机械强度和较强的化学腐蚀耐受性等优点,在各种恶劣的自然环境中得到了较为广泛的运用。 2.2、电化学保护 在电化学保护的防腐措施中,所谓阳极保护就是通过添加氧化剂或者使用外加电源进行极化,使被保护的金属处于一种稳定的钝性状态,以此来达到防护目的;而阴极保护则是通过将金属表面阴极极化,通过这样的方法使金属变成电位均一的阴极,通过该阴极与其它构成电化学腐蚀电池,由此来对管道进行腐蚀防护,通常都是通过外加电流或者牺牲阳极的方法来实现。而系统的检测则主要是通过密间隔来测量长输管道的阴极保护数据,进而对数据进行分析判断,以此来判定管道的阴极保护状态圜。国内通常采用以强制电流为主、以牺牲阳极为辅的阴极保护法来对大口径的长输管道进行防腐保护。该保护方法的防腐蚀性能优良,保护距离得到了适当加长,这样一来两个阴极保护站之间的距离可以达到110km。对工艺站场管道的进出口设置电绝缘装置,以实现防止阴极保护电流流失的目的。如果管道的防腐蚀层和绝缘接头遭受电力故障等,会引起破坏,所以需要事先在适当的位置安装接地锌电池,通过锌电池的作用,避免这类破坏的发生,实现防护的功能。 2.3、杂散电流排放保护 对于和近距离的高压输电线路平行的管道来说,无论是交流电还是直流电都会对其产生影响,而这一类影响会加剧管道的腐蚀。这个时候就需要采用排流的方式对管道进行保护,采用不同排流方式要以被干扰管道阳极区是否有正负极性交变为依据,若是不变,则采用的是直流排流的方式,如果产生交变则采用极性排流的方式,强制排流的方式在较为复杂的情况中使用。 3、防腐蚀技术的方向 虽然很多材料的开发都已经实现了国产货,但是中国目前的水平在一定程度上还是低于国外的发展水平,外防腐蚀涂料的开发研制依然是中国急需解决的问题。管道防腐蚀的一个重要环节就是要对腐蚀管道展开准确、快速的定位。这些年来,中国所使用的地面清长输管道腐蚀检测监控技术和国外的相比还是存在很大的差距。这些差距尤其体现在远程在线通讯自动监测技术上,就目前的情况来看已经有相关的研究报导,可是要实现实际应用还需要很长一段时间,只要加快研究的步伐,才能够更快地满足国内需求并推动国内技术的发展。 4、结束语 本文作者总结自己的一点经验,客观分析了管道内、外壁腐蚀原因与机理,实践中管道腐蚀受到诸多内、外环境因素的影响,是一个错综复杂的过程,其中,内腐蚀失效是造成管道失效的主要形式。本文也提出了具体的管道内、外壁防腐保护措施,希望能为实际中的管道规划设计和防腐工作提供了一定的理论依据与参考。 天然石油分析论文:石油天然气工程建设中的安全性原则分析 摘要:石油天然气,不仅在企业中发挥着重要的作用,而且与人们的日常生活密切相关。它的作用主要体现在两个方面。一方面,为工业的动能和热能提供了不竭的动力资源,做出了重要的贡献。另一方面,为人们的日常生活食物的制作和取暖提供了方便。让人们的生活得到了保障。事物都是具有两面性的,有有利的一面,也有不利的一面。就像石油天然气为人类提供便利的同时也存在着一定的安全隐患,该文主要分析了石油天然气工程建设中的安全性隐患有哪些,同时提出了怎么提高安全系数,降低危险概率等问题。 关键词:石油;天然气;工程建设;安全性。 石油和天然气为人类做出了重要的贡献,但它们的运输传送却存在着很大的隐患,极易泄露的特性,很难让人控制。随着石油天然气的不断的开发,城市石油天然气改造的不断进行。石油天然气燃气管道工程建设是燃料企业的一项重要的工作。做好这项工作就等于保住了千家万户的人民的生命财产。下面就让我们做出细致的安全分析和做出详细的安全措施讲解。希望不管是在日常的生活中,还是专业的工程建设中,能够为大家提供更多强有力的帮助。 石油天然气工程建设中安全事故类型以及原因的分析 细节决定成败。一个小小的失误就会酿成巨大的错误。同时凡事不会孤立的存在,受到其他的事物的罚站是必然的,导致安全事故发生的问题有很多,主要分为以下几种: (一)管理中细节的失误,导致小问题引起了巨大的损失。这种事故是比较典型的表现,一种通常表现为有用电设备的管理不善,而导致触电事故的频繁发生。比如,在石油天然气的工程建设过程中几乎每一个环节都需要电力的供应,而这些电力设备,一般情况下都是临时的接电设备,没有很顽固的安全保障。在石油天然气工程建设的工地上,没有良好的条件去安装漏电检测的保护器。电线连接的胶布不用专门的绝缘胶布,工人不小心把钢铁制的工具碰到破损的电线上,就会导致触电的发生,另一种是防护措施弱,石油天然气工程建设的现场,由于区域面积较大,所以就没有条件来建设隔离带和防护栏等防护设施,警示灯也只是在很小的范围内。所以这就给过路的行人带来了不便,经常会发生行人跌落的事故。 (二)施工单位投资小,不能够达到技术的要求,得不到质量的保证。这是一条非常重要的原因,正所谓“便宜没好货,好货不便宜”。同样的道理,投资小,没有好的设备,自然质量就得不到可靠的保证。有些小单位承担着很大的工程量,但却投资少,难以在工程设施上保证质量。而在建造的过程中企业只是供应材料,施工队负责清工,这就造成了他们利润空间小的现象。这样那些技术力量雄厚的企业便不会包这种利润低的工程。相应的这种低利润的工程只能靠小企业来完成,他们没有足够的施工人数,这将会导致工作质量的降低,他们的工作素质达不到大企业的标准,机械设备落后,缺乏实力,严重影响了工程建设的质量。比如很多的工程建设,要求比较高。需要高空作业,小的施工单位工作人员缺乏专业的技术培训,施工设备落后,并且遇到危险没有足够的应急知识和防护技能,从高空作业这单方面分析就很容易导致事故的发生。而且石油天然气都是危险品,在工程建设中自身要求和安全要求都相对较高。 (三)石油天然气工程建设中位置分散,管道建造过程困难。这是一项庞大的工程,由于地形的不同,会给施工单位造成巨大的困难。特别是在一些大型城市中,这里不仅人口众多,施工困难,而且施工点经常是分布在几十公里范围内。分布分散不集中,而且企业的操作人员是有限的,难以监管到位,管道工程缺乏防护、隔离和警示的时候,就会导致塌方和行人的不慎跌落。沟槽开挖是石油天然气工程建设过程中一道十分重要的工序,容易受到其他因素的影响,工程量大,通常会耗费几十天的时间都得不到回填。如果土方施工队伍安全意识不强,没有专业的工作经验。他们在工作过程中不又不接受燃料企业的管理。所以在进行超强度的强度挖掘时,一旦发生塌方就会导致非常严重的后果。 (四)石油天然气的管道建设中受内在因素约束,外界因素的影响较大。事物不是孤立存在的。都会受到其他的因素的影响。城市石油天然气的管道建设会受到很多因素的影响,而施工队员都要克服这些困难才行。比如像房屋拆迁、占地补偿、占道路和园林、材料运输中的损失等,都会影响到管道施工的进行。石油天然气的工程建设分散,工程量大,受材料的供应和存放的影响。每次的材料运输量不大,有些不正规的小单位会图省钱,而造成了超载运输,或者发生严重的交通事故。这些因素会阻碍石油天然气的工程建设的进程,严重的,还会导致停工。 石油天然气工程建设的措施和影响 这是一项高危行业,但是与民生利益有着密切相关的联系。我们不能完全的避免工作的失误,但会把危险系数降低,避免危险的发生,减小损失。针对石油天然气工程建设的安全原则,我们提供一下几条措施: (一)工程建设透明化,企业以身作则,明确自身的责任。态度决定一切,一个好的态度会有一个好的开始。抓安全还要从最基本的开始。企业要严格的把好每一道关,从最基本的工程招标开始,要选择有经验、有实力、有技术、有专业知识的大企业合作。并与其进行长期的合作,可以从中降低工程的成本。形成一条企业链模式。抓好工程建设的安全是非常重要的。这样的大企业可以保证足够的团队力量,完善的建设设备,有完备的工作体系和周密的建设计划,重视专业人才的培养,公司不断注入新的活力和创新意识,提高工作人员的工作素质,这样安全就得到了强有力的保障。在签订合同的时候,同时签订安全管理的协定,安全事故的发生必须有负责方来负责。有压力才有动力,这样也会降低危险系数。 (二)做好充分的准备,是降低安全的重要手段。防患于未然,在任何时候都是非常重要的手段。在工程建设的过程中,可以加大投资,为了人身的安全,和工作质量的保证,建立起隔离墙,防护栏。树立起有效的警示牌,让人们得到充分的认识。在其过程中,也可以向人们宣传有关于石油天然气的安全常识,让人们认识的事情的严重性,并作出适当的措施。 (三)人人负责,从点滴小事做起。安全措施的提高离不开每个人的责任。在日常的生活中石油天然气充当着不可或缺的责任。所以我们每个人都推卸不了保护它的责任。在工程建设的过程中,我们应该为工程的有利进行提供强有力的帮助,尽量避免那些不利的因素。比如在占地的同时,达到合理的利益便可以了。在证件的办理中,应在合理的程度上,给予帮助。同时在日常的燃料使用中,我们应该提高自己的安全意识,加强应对危险的技能。不要因为自己的失误而给更多的人造成困难,我们要提高自身的意识。 结语: 经过以上的论述,我们对石油天然气的工程建设拥有了更为深刻的理解。对石油天然气的安全性原则和措施都有了详细的了解。在探究中,我们总会遇到这样那样的问题和困难,但是只要我们善于思考,善于学习,有坚持不懈的精神,定能克服困难。我们找到了安全的隐患,提出了具体的措施,那么在以后的生活中,我们可以采取上述的措施来降低危险系数,提高安全的质量。使我们的生活得到保障。 天然石油分析论文:石油天然气运输中的安全问题及对策分析 摘要:本文从油、气管道运输和液化天然气道路运输两个方面展开,首先分析了运输安全保障的必要性,再分点以此论述了这两种运输方式的运输现状,并在运输的安全问题上提出了相应的解决对策。 关键词:管道运输;道路运输;安全性;现状;对策 一、石油天然气运输安全保障的必要性概述 随着工业现代化发展进程的加快,石油、天然气及其产品的需求日益增多,石油、天然气与人们日常生活的关系日益密切。由于其产地与消费中心位置的不一致性,则需要采用相应的运输方式。 管道运输是石油、天然气经济合理的运输方式,是国家重要的公共基础设施,运输的安全性关系到整个国家的能源安全和社会稳定。管道运输从偏远的矿区到繁华的都市,环境变化复杂,管道易受到各种腐蚀介质的侵袭,并且石油、天然气具有易燃、易爆性和有毒性等特点,如果一旦发生危险,那么后果不堪设想。 道路运输的载体是气罐车和罐式集装箱。其中罐式集装箱主要用于多式联运.方便罐体装卸。罐体的绝热性能则直接决定罐内的压力,如果绝热性能不好.会导致罐内压力不稳定,甚至威胁到运输的安全性。同时,液化天然气易发生火灾、爆炸事故或造成低温冻伤等危害,尤其是具有易燃易爆的特性。如发生液化天然气泄漏,则可能造成十分严重的后果。气罐车的安全隐患主要在于其后部操作箱内存在着大量的阀门和接头,如安全阀、液相阀、放空阀等。这些阀门直接与罐内相连通。如果哪个阀门出现问题,就可能会造成液化天然气的泄漏。 因此,石油天然气运输的安全性极为重要,本文即从长距离管道运输和道路运输进行探讨。 二、长距离管道运输中存在的安全问题及相关对策 2.1管道运输的现状及存在的问题 长输天然气管道具有管径大、运距长、压力高和输量大的特点,管道包括管线、站场、通信、防腐设施等附属设施,是个复杂的系统工程。管道输送的介质为易燃、易爆、易挥发的气体,管道一旦发生泄漏或破坏,很可能引发火灾、爆炸事故,造成人民生命财产的巨大损失,给公共卫生和环境保护带来较长时间的负面影响。长输天然气管道途经的地区地下情况复杂、环境恶劣,长时间运行造成管道内外发生腐蚀,严重的发生腐蚀穿孔、焊缝开裂、爆管等问题,由此造成了管道本质的不安全。同时,随着我国经济的快速发展,长输天然气管道沿线的环境变化较快,又使部分管道存在着安全隐患。污染。 我国不少管线已运行多年,特别是集输管线时间更长一些,在用管道中有约60%服役时间超过20年,东部管网服役运行已30多年。约有4096左右的管网建于上个世纪六七十年代,当时设计标准较低、管道本质缺陷较多,加之投入不足,老化严重,这批管道本身就已进入事故率每年千公里5次以上的第二事故高发期。如再增加野蛮施工和违章占压等现象,无疑是雪上加霜。如何保障中国大地的长输油气管道的安全,已成为越来越突出的问题。 2.2 确保管道运输安全运行的对策 加强长输油气管道防腐技术。送油、气的钢质管道大都处于复杂的土壤环境中。所输送的介质也都有腐蚀性,因此,管道内壁和外壁均可能遭到腐蚀,一旦管道被腐蚀穿孔,就会造成油、气漏失,不仅使运输中断,而且会污染环境,并可能引起火灾,造成危害。 强化管道完整性管理,借鉴国外的先进经验。我国在油气管道检测、适用性评价、风险评价等领域已进行了初步的研究,但与国际先进水平相比还有明显的差距。在地理信息系统(GIS)、地震和地质灾害评价及预警技术、管道风险判据的建立等诸多领域,还刚刚起步。因此,建议国家借鉴发达国家的管道完整性管理经验,结合我国油气管道的特点,建立完善我国管道的完整性管理标准体系。 要有风险识别意识,加强隐患排查。油气公司通过对所管理的油气管道进行主要的风险识别与评价,开展相关的管道完整性管理工作。在实施管道完整性管理过程中,要根据收集整理的数据对所辖管道进行识别分析,对所辖管道进行风险评价,全面细致的了解管道风险状况,确定各风险因素对管道总体风险的影响,并且明确需要开展的风险控制措施和应该优先分配维护维修资源的部位和项目,根据风险评价及外检测的结果,对管道采取管理维护措施,并对管道进行部分维修和防腐。 加强管道保护的力度。要继续深化管道违法占压和打孔盗油专项整治,重点整治违法占压管道安全监控措施的落实,以及向地方政府的报告和备案的落实,全面掌握违法占压管道和存在事故隐患管道的治理情况,切实保护好油气管道的安全。 三、液化天然气道路运输中的安全对策 液化天然气是另一种重要的运输形式,其运输的安全性与油气的管道运输同等重要。 3.1承运企业要严把安全关 作为液化天然气道路运输的承运企业,要始终要运输的安全性摆在首位。企业首先应该建立健全并严格落实相应安全管理制度。此外,要分车建立技术档案,对阀门、仪表的维修状况要进行跟踪检查,确保罐体的关键部件在不会在运输中途出现故障。同时,要进行安全评估,辨识各种危险因素,制定相应的安全对策以及突发事件的应急预案。对液化天然气道路运输全过程进行安全控制,并实时掌握承运车辆的运输动态,约束驾驶员的行为,加大时驾驶员超速驾驶等不安争行为的处罚力度.加强风险控制,增加安全性。 3.2 运输从业人员要具备专业知识和专业素养 运输从业人员要了解液化天然气的性质、气体的危害特性以及罐体具体参数,当出现安全事故时能采取正确有效的处理措施。事故发生时,要有专业的处理知识。首先,要及时使用干粉灭火器灭火,不能用水直接喷洒液体泄露处,事故初步遏制后,要及时向当地公安机关报告,以避免事故进一步扩大。同时,要积极配合当地事故救援单位,必要时进行泄压、倒罐处理。 当重型货车遇到突发情况时,通常难以控制,容易造成安全事故。故驾驶员要做到小公安全驾驶,不留事故隐患。而承运企业也要通过相关培训使运输从业人员了解具体的有效补救措施。 3.3 罐车生产厂家要确保产品的质量 高质量的罐体是保证道路运输安全的基础。罐车生产厂家在提高产品质量时,尤其要加强对阀门、管路这些关键部分的质量管理和检验,确保罐体合格。此外,厂家还需要定期对其产品的使用情况进行追踪调查,发现问题及时改进,从根源上减少了事故发生的可能性。 3.4 运输管理部门要加大整治力度 运输管理部门需要加强相关职能管理部门的日常管理职责,制定出切实可行的安全应急预案。交警部门要加强对石油天然气运输车辆的监管,避免出现故障。对危险品、易燃易爆品运输车辆的超速行为要进行严肃处罚,以规范运输从业者的驾驶行为。消防部门要积极培训消防人员,以了解石油天然气的特性,在险情发生时能及时、正确、有效地处理,并不定期地进行演练,确保消防工作的安全进行。目前,我国对危险货物运输的整治力度正在加强,取得的效果显著。 四、结束语 石油天然气管道运输和道路运输的安全性不能丝毫大意和疏忽。对于事故隐患要做到及时发现及时整改,要坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,完善规章制度,促进相关单位依法、科学、超前进行安全管理。只有全社会共同努力,才能够实现石油天然气管道运输和道路运输平稳安全运行,才能促进石油天然气管道运输和道路运输企业的安全发展和可持续发展。 天然石油分析论文:石油天然气工业中仪表的防腐和常见对策分析 摘 要 文章首先针对当前石油天然气工业生产过程中的仪表防腐相关概念作出分析,而后就常见的防腐手法展开了说明,对于深入了解石油天然气工业中的仪表防腐问题有所帮助。 关键词 石油;天然气;工业;仪表;防腐 在石油化工工业的生产和流通的过程中,仪表占据着重要的地位。温度压力等仪表,对于石油以及天然气的安全生产和运输起着至关重要的保驾作用,而流量仪表更是直接关系到社会经济的发展和与石油天然气相关的各个层面贸易活动的公正以及正常运行。然而在石油天然气的领域中,尤其是生产领域中,来自于自然界的多种流体混合,经常会存在有腐蚀性物质夹杂其中,这些物质都会对石油天然气的输送管道产生一定的腐蚀作用,而仪表作为输送通道上的精密仪器,其防腐任务更是重大。 1 石油工业中的仪表防腐相关概念以及需求 所谓腐蚀,即指金属物体和配件由于受到外力物质的侵蚀,而遭到破坏的现象。通常而言,不同性质的金属和合金,在面对不同的腐蚀外力的时候,呈现出有所不同的抗腐蚀特征。 对于石油天然气领域中的各类仪表而言,首先应当明确仪表在该领域中是十分精细的计量设备,其弹性膜片、张丝以及轴承用合金丝等,其直径与常见的化工机械以及容量结构材料相比通常有数十倍之差。同时,仪表元件的作用不同,决定了其必须保证相应材料的工作属性。比如弹性元件需要在工作中保持良好的弹性,而磁性元件的磁力也需要确保,这些具有特殊功能的仪表元器件,首先需要实现自身的完好,才能在计量过程中发挥正常作用。这些元器件本身精细轻薄,有需要保持其特殊性能,想要进一步实现其良好耐腐蚀性就成了一大问题。综合仪表的这些特征,考虑到在石油天然气的生产和贸易以及输送过程中其所要承担的至关重要责任,不难明白仪表防腐是相对于整个石油天然气输送系统而言更需要关注的重要方面。仪表防腐工作还不仅仅源于其自身正常发挥作用的需求,还在于其所处的环境十分严苛。很多仪表都需要面对高温高压等严酷的工作环境,同时还需要考虑到其计量对象的相关特征。与此同时,众多仪表都处于一个完整的工作系统之中,多个元件相互关联,互相影响和制约,这些都成为仪表防腐工作必须要考虑的重要特征。 通常而言,腐蚀性介质对于仪表的作用有多个方面。它可以通过二者之间的直接接触,导致仪表的关键零部件腐蚀和损坏,难以执行相应功能,诸如差压变送器膜片以及电磁流量计电极腐蚀等都属于此类腐蚀范畴,严重的可以造成硅油外漏以及励磁线圈烧毁等问题发生。腐蚀还能够造成仪表中的零部件几何形状改变,诸如转子流量计中的转子尺寸腐蚀直接影响到流量示值降低等问题发生。对于在天然气计量领域中常见的涡轮流量计,一级超声波流量计,同样也会受到腐蚀的影响,具体表现在改变涡轮流量计内壁的光滑程度,最终引发流量系数的改变;以及将金属管道内部平滑水平降低,造成超声波信号衰减严重,影响最终示值。 2 石油工业环境中仪表的防腐对策分析 对于仪表的防腐研究,从化工工业产生至今从未停止。一方面是为了延长仪表的使用寿命,降低频繁仪表维护和更换给连续性的工业生产带来不利影响,另一方面也为了生产和运输工作更为安全有效的展开,必须对仪表防腐工作予以重视。 通常而言,在存在腐蚀问题的工业环境中,会展开膜片隔离、液体隔离以及气体隔离等几种主要方法展开对于仪表的保护。通常是将聚四氟乙烯等相关防腐材料喷涂在压力变送器的波纹管等相关元件之上,达到仪表敏感元件与腐蚀流质之间的隔离。对于液体隔离以及气体隔离,大体也都采取同样的隔离原理,只不过针对不同的被测介质选用不同的隔离材料,一方面能够做到对仪表相应部分的有效包裹黏着,另一方面与被测流质之间保持相对稳定,以不改变流质性状作为重要目标。 在石油天然气工业环境中,防腐工作同样也将隔离工作放在第一位。但是与此同时,必须注意到石油天然气工业中特殊的高温高压工作环境所带来的影响。常见的防腐手法,首先有罩壳密封,即将整个仪表封闭在保护罩壳之内,这种做法主要是考虑到仪表可能会受到来源于外部环境的腐蚀,由于严苛的工作环境,石油天然气工业中的腐蚀不仅仅来源于管道内部的被测流体,同样可能来源于外部环境,此种方法对于改善来源于外部环境的腐蚀尤为有效。其次可以采取仪表密封的方法进行防腐,具体是在设计仪表的时候,就用垫圈或凹槽垫等手段将仪表的重要部分密封在相对独立的仪表空间中,并且依据实际情况在仪表空间中冲注纯净空气或其他纯净气体,保证仪表壳正压。此种方法对于环境腐蚀和流体腐蚀的防范都有一定作用,常见的仪表调节阀中的阀门定位器,就是密封式仪表的典范。最后,还可以依据仪表的工作特征和面向的计量环境和对象展开结构改进设计。应当本着将仪表构件尽量与侵蚀性物质相隔离的态度进行设计,尽量提高零部件表面的光洁度,并且在设计的过程中避免介质结垢和停滞情况的发生,同时注重仪表的清洁需求和方便展开,对于可能易于发生腐蚀问题的零部件,应当能够方便更换,并且避免不同电极电位的零件相接触,尽量不使用焊接结构,应力均匀分布,避免局部生热等都成为改善仪表结构的重点关注。 表现良好的防腐流量仪表,应当具备多方面防腐特征,从零件的构铸角度看,关键部位应当采用耐酸钢打造,齿轮和相应的涡轮传感器等都应当符合防腐要求。对于导电液体的仪表选用,首先应当考虑测量管内衬材料的防腐特性,而对于不导电液体的仪表,则应当倾向于选择无需与被测流体相接处的超声波流量仪表,同时应当注重输送管道内壁光洁度的保持。最后当面对腐蚀气体进行计量的仪表选用时,则通常采用节流式差压流量计,在管道内衬橡胶等防腐材料的基础之上,对变送器膜片进行必要的保护,在必要的情况下,还可以开发新的适宜特殊工况的计量方案以满足防腐需求。 3 结论 防腐是石油天然气工业中的一大问题,由来已久。然而防腐问题所涉及到的因素很多,从仪表工作原理和自身工艺,一直到被测流体的组成部分和相关特性等多项因素都有涉及。因此在实际的防腐操作过程中,必须均衡多种利弊进行选择,综合多年防腐经验,注重日常工作状态的影响,有针对性地提出相应的防腐工作改进建议,才能切实实现改进。 天然石油分析论文:基于概率分析的量化评级机制优化石油天然气项目决策的研究 摘要:经济评价指标是项目决策的重要依据。当企业资金有限、投资总规模受限时,如何通过对众多经济评价指标的恰当运用,实现科学合理的项目决策,目前仍然是中国石油企业进行石油天然气项目决策时需要面临的难题。本文的主要目的正在于通过引入概率分析的方法,初步建立一套可对项目资质情况进行精确量化的量化评级机制。 关键词:石油天然气项目;经济评价;量化评级;概率分析;蒙特卡洛方法 随着经营环境所面临的不确定因素不断增加,中国石油企业石油天然气投资项目决策的复杂程度也在不断加大。通常情况下,企业在进行项目决策时以经济评价指标作为重要依据,但随着经济评价指标体系的不断扩充完善,以及管理层发展战略所要求的定性指标在项目决策过程中的逐渐引入,如何在各评审项目间进行取舍、通过众多的定量和定性指标发现出符合企业发展战略的优质项目,目前尚缺乏精确的可量化的评价标准。此问题在企业资金较为紧张、项目投资总规模受限的情况下显得尤为突出。 在此背景下,学习和借鉴国际上常用的项目经济评价量化分析方法,通过掌握量化分析工具以提高项目决策的科学性已显得十分必要。本文的主要目的即在于通过引入一套综合考虑定量与定性评价指标的项目经济评价量化分析方法,探讨通过概率分析提高石油天然气项目决策的科学性,有效进行项目甄选、确保经营发展预期目标的实现。 一、基于概率分析的量化评级机制概述 (一)基本定义 所谓基于概率分析的量化评级机制,是指在量化分析的基础上将油气项目经济评价的各项结果转化为明确的分值,在分值总分的基础上确定项目评级结果,以评级结果作为项目是否通过和在多个项目间进行比较取舍的依据。为加强对不确定性因素的评价分析,量化分析中最核心的定量因素分析采用概率分析的方法(蒙特卡洛模拟法)进行。 (二)采用概率分析进行量化分析的必要性 油气项目的风险巨大而又复杂,在油气项目经济评价的实践操作中,由于缺少对不确定性因素进行评价的有效方法,传统经济评价方法已逐渐不能适应油气项目经济评价的最新要求。 首先,传统经济评价分析方法不能综合考虑不确定性因素的影响,例如敏感性分析仅能对单一的不确定性因素变化进行量化分析,决策树(层次分析)把不确定性因素的影响结果看作有多个固定的结果,并为每个结果分配可能性,最终得到评价指标的期望值。 其次,传统经济评价参数往往是通过以往项目经验的经济指标估算得来一个具体数值,没有针对具体项目内容具体分析,在不确定性因素方面往往依靠乐观或悲观的策略,采用系数法对评价参数进行处理,如在投资成本的处理上通常以主观增加一定比例的不可预见费作为对不确定性因素的处理。 因此,为弥补传统经济评价分析方法的这种缺陷,有必要引入概率分析方法作为量化评级机制的核心内容。概率分析是国际上项目经济评价量化分析方法中常用的一种,概率分析有概率树、情景分析法、蒙特卡罗模拟等方法。由于计算机技术的普及以及分析工具的成熟,蒙特卡罗模拟在投资决策分析中得到了普遍的应用。本文着重研究以蒙特卡洛摸拟法作为计算工具,探索符合中国石油企业实际的项目经济评价量化分析思路。 二、采用蒙特卡洛方法进行项目经济评价量化分析 (一)蒙特卡洛方法概述 1.基本定义 蒙特卡洛模拟法又称统计试验法或随机模拟法,该法由法国数学家John.ron.neuman创立,由于其依赖的概率统计理论与赌博原理类同,因此以欧洲著名赌城摩纳哥首都Monte Carlo命名。它是以计算机模拟为基础,用于研究和处理有限多个随机变量综合结果的一种数学方法。其原理是将项目目标变量(风险评价指标)和各个风险变量综合在一个数学模拟模型内,每个风险变量用一个概率分布来描述,然后利用计算机产生随机数(或伪随机数),并根据随机数在各个风险变量的概率分布中取值,算出目标变量值,经过多次运算即可得出目标变量的期望值、方差、概率分布等指标,供决策者参考。 2.蒙特卡洛模拟法的数学解读 蒙特卡洛模拟法的基本原理是:假定函数Y= f(X1,X2,… Xn),其中变量X1,X2,… Xn的概率分布已知,蒙特卡洛模拟法通过直接或间接抽样取出每一组随机变量(X1,X2,… Xn)的值(X1i,X2i,… Xni),然后按Y 对于X1,X2,… Xn的关系式确定函数值:yi=(X1i,X2i,… Xni)。反复独立抽样(模拟)若干次(i=1,2,… ,m),便可得到函数Y 的一批抽样数据y1,y2,… ym,当模拟次数足够多时,便可得出与实际情况相近的函数Y 的概率分布与其数字特征。这需要利用计算机针对某种概率模型进行数以千计、甚至数以万计的模拟随机抽样。 3.蒙特卡洛模拟法的主要优点 蒙特卡洛模拟法是油气项目经济评价的理想方法,其实质是在确定风险因素概率密度函数的前提下,依靠对大量历史数据进行统计分析的一种基于风险决策情景模拟的仿真实验。该方法的优点是使用计算机模拟项目的自然过程,比历史模拟方法成本低、效率高,结果相对精确;同时可以处理多个因素非线性、大幅波动的不确定性,能更准确地反映不确定性因素的影响,并把这种不确定性的影响以概率分布形式表示出来,从而获得评价指标更为详细、全面的统计信息,克服了敏感性分析等常规方法只能求得经济评价指标单一估值的局限性,更符合项目的实际情况、更具有科学性。需要注意的是蒙特卡洛模拟法依赖于特定的随机过程和选择的历史数据,不能反映风险因素之间的相互关系,需要有可靠的模型,否则可能导致偏差和错误。 (二)采用蒙特卡洛模拟的方法进行经济评价的分析过程 1.确定经济评价指标 在油气项目经济评价中存在众多的不确定因素,加强风险因素识别与分析,是合理进行经济评价的前提。经济评价指标体系的建立应遵循4条原则: (1)系统性原则 油气项目经济评价是一个由多个子系统构成的综合系统,各个系统之间以及子系统内部各因素之间相互联系、相互影响。 (2)定性与定量相结合的原则 油气项目经济评价既有定量的因素,也有需要以性质来定性表征的因素。 (3)针对性和启示性的原则 油气项目经济评价的涉及因素很多,各类项目特点和共性不尽相同,因素和指标间侧重关系和影响不同,应有针对性地分类和刻画并建立关联关系。 (4)可比性原则 对不同地区、不同国家油气项目的评价应在同一标准的前提下进行,这样的评价结果才具有可比性,在项目综合优选中应减少人为主观臆断。 根据以上原则,可选取的影响油气开发项目经济效益的主要因素有商品量、销售价格、经营成本和建设投资等。 (1)商品量 一般而言,油气商品量是指通过销售可以获取收入的产品数量,亦可以称之为产品销量,它是根据油气产量和油气商品率计算得出的;油气商品率一般是根据油气生产过程中发生的损耗和自用情况综合确定,外供其他油气田或区块而非本油气田或区块自用的油气量均为商品量。 油气商品量的风险主要来自于油气的产出量。以气田为例,现已开发气田多为储量丰度低、物性较差、非均质性强、气水关系复杂,以致气田产能递减快,产量不确定性大。产量预测的主要方法有:递减曲线分析法、水驱曲线法、数学模型法和数值模拟法等,不同方法结果均是在理论上最佳逼近于真实产量。不同区块地质和开发条件存在差异,以及生产中如修井、不可控制力等不确定性的存在,会造成实际产量与设计方案存在一定的偏差,因此,经济评价中选择某种产量预测结果作为测算的同时,应考虑其不确定性,以及对气田开发经济效益的影响。 (2)销售价格 油气的销售价格往往是影响项目效益最敏感的因素之一,因此需要对未来油气价格做合理预估。在没有长期价格合同下,可以在历史价格数据分析的基础上,结合多家咨询机构(油气咨询公司、投行)的远期价格预测,考虑价格的变动趋势,最终确定未来不同阶段石油和天然气的价格分布区间,用于蒙特卡洛随机模拟。 (3)经营成本 降低或控制成本已成为各油田单位的重要任务。经营成本的增加,可分为内在因素和外在因素:内在因素多数是为减缓油气田产量自然递减而产生的各种措施费用,如排水采气、增压输送及修井等工艺技术措施等,带来了材料、动力等费用的增加;外在因素则是由于宏观经济因素,如通货膨胀而引起的原材料价格上涨。因此,经济评价应考虑经营成本的浮动效应,可根据各油气田经营成本历史数据和通货膨胀率估算出经营成本的变化幅度及可能性。 (4)建设投资 建设投资包括:固定资产投资、无形投资、递延资产和预备费。建设投资估算的范围包括勘探工程投资、开发工程投资,根据油气藏工程、采集工程和地面工程提供的工程量投资。近年来,气田开发以渗透率低、品位差的储量为主,开发成本普遍偏高,不但增加了投资,同时也增加了投资估算的不确定性。 2.确定风险变量及其分布规律 风险变量的确定,可采用专家调查法进行风险识别,并在此基础上,请专家对风险因素的发生概率和影响程度进行评估。如果风险因素较多,可以先进行敏感性分析,选择敏感的风险因素作为风险变量。 风险变量的概率分布描述是进行模拟分析的基础,常用的有正态分布、三角分布、均匀分布、梯形分布、β分布、阶梯分布等。当风险变量只能获得一个范围值时,可采用均匀分布公式来描述;当风险变量除取得范围值外,还知道最可能值,则用三角分布公式来描述;当风险变量获得少量的随机值,则根据多数风险变量具有正太分布或对数正太分布的特征,可模拟为正太或对数正太分布公式来描述。对有历史数据的风险变量可根据数据做统计分析,估计其概率分布,对没有历史数据的风险变量,可以采用专家调查法确定变量的概率分布。 3.计算机模拟运算 根据基础数据和产生的随机变量输入变量值计算评价指标值,整理模拟结果所得评价指标的期望值、方差、标准差及其概率分布和累计概率,绘制累计概率图,计算评价指标达到目标值的概率。蒙特卡洛模拟法的具体计算可以通过Matlab软件编程语言来实现求解,或借助加载在Excel中的Crystal Ball软件。 三、以定性指标分析作为量化分析的有益补充 对于油气项目经济评价中遇到的对项目评价结果有重大影响,但又不宜量化的影响因素,可采用专家调查法进行定性分析。常见的定性指标有: (1)油气项目所在地的区域政治、经济、商业环境和财税政策; (2)油气项目与企业发展定位和区域发展战略的契合程度; (3)油气项目在技术验证、产能和就业带动方面的附加效益。 四、评级打分卡的建立和评级结果的确定 将通过蒙特卡洛模拟法得出的量化分析结果和定性指标分析结果通过统一的项目评级打分卡转换为直观的评级分值,将分项评级分值加权汇总后得出项目评级结果(如AAA,AA等),作为项目经济评价结果的最终参考依据。评级打分卡的取值范围可由评价专家根据历史项目经验进行确定,各分项评级分值的加权权重则在可历史经验的基础上,参考企业当前经营重点和发展战略确定,做到项目经济评价标准与企业实际经营间的紧密结合。 五、结语 油气开发项目存在很大的风险和不确定性,做好经济评价、加强针对不确定性因素的分析是规避风险的有效手段。 我国现阶段油气项目经济评价中很大的不足是风险评价指标关注力不够,主要风险因素包括油气价格、经营成本、投资估算等,识别并深入分析风险因素,合理预测风险因素的可能分布范围,是正确测算经济效益和规避风险的关键。 蒙特卡洛模拟法能够综合考虑多种风险因素,可提供更可靠、更贴近实际的风险分析结果,目前已在许多国家的管理决策、公共事业管理以及大型跨国公司的项目风险管理和经济评价中被广泛使用。建议在油气开发项目经济评价中加强蒙特卡洛模拟分析研究,采用多种方法综合评价,提高项目决策的科学性。 天然石油分析论文:分析西部石油天然气产业的发展与现状 摘 要:本文旨在研究我国西部石油天然气产业的发展现状,分别阐述了西部地区石油和天然气的储存情况以及分布情况,为我国能源产业的集群问题提供一些可行性的思路。 关键词:西部石油天 然气产业 发展现状 产量 石油天然气作为我国重要的能源资源,对国家经济建设以及社会发展具有至关重要的作用。特别是西部石油天然气的开采与发展占我国总能源开发的1/3,具有举足轻重的地位。深入了解和分析西部石油天然气产业的发展现状对于提升国家资源产业,优化能源分布,完善产业结构,促进西部地区的可持续发展具有十分积极的意义。 一、我国西部石油产业的发展现状 我国石油产业的发展起源于西部地区,其中以陕西的延长油矿为我国最早的石油开采油矿,奠定了我国石油产业在西部发展的先驱和重要地位。我国的石油产业发展主要经历了四个阶段,即建国初期到1959年为止,我国的石油产业刚刚起步,具有开采设备落后,开采工艺低下的特点。所开采的石油浓度低,质量差,且石油资源分布严重不均匀。这阶段的石油几乎全都来自于西部地区,这也决定了西部地区石油能源的重要领头地位;1960~1977年,我国实施了石油战略转移政策,由最初的西部石油开采转移到东部开采,国家也将资金和设备大量投入到东部地区,自此西部石油产业的发展开始下降,导致西部石油发展从刚刚起步转向了发展低谷,没有形成深厚的发展基础和发展基石,为以后的石油开采以及利用带来了隐患;1978~1989年,国家再次对石油产业下达了“稳定东部,发展西部”的战略,使西部石油产业的发展真正达到了高潮,受到了国家全方面的重视,无论是资金,还是技术都提升了一个新的台阶,大大转变了前两阶段对西部石油发展的影响,深化了西部石油的发展基础,稳定了西部石油发展的地位。同时,随着东部地区石油开发以及技术的研究,为西部石油产业的发展提供了巨大的借鉴和促进作用,优化了整个石油产业的结构,满足了中国对石油资源的不断需求。1990年~至今,是我国石油产业不断完善和优化的新阶段,石油产业逐渐由传统的计划生产,转向适应市场发展以及符合经济规律的新型市场化生产,这样极大地提高了我国的石油产量,促进了国家对石油产业的需求,真正发挥石油能源的优势。单2011年,我国石油产量就达到2亿吨,居于世界第四的位置,其中西部石油产量就占整体产量的2/3。西部的主要石油产业地区为四川、陕西、新疆、青海等,石油的开采和应用也大大促进了当地的经济建设的发展,实现了我国均衡发展的最终目的。 二、我国西部天然气产业的发展现状 天然气作为一种多成分的混合性气体燃料,具有热量高、性能强、使用安全、无污染等特点,广泛应用到各行各业。我国也是近些年逐渐重视天然气的开采和应用。当前,我国西部地区的天然气产业正处于逐渐上升的趋势,但也面临着需求大、开发浅、探明量低等缺陷。这在一方面暴漏着我国在天然气产业方面的发展弊端,但从另一方面也预示着我国西部天然气产业的无限潜能。据有关数据显示,在2011年,我国西部地区的天然气可探明资源总量为120.3亿吨,但可开采的资源量为30.62亿吨,只占总资源量的1/4。其中四川和陕西两省的总天然气产量是全国天然气产量的1/5,两省的平均值明显高于国家的平均值水平。这两省的地形优势正占据着我国十大天然气探明储量中心—鄂尔多斯盆地,具有丰富的天然气存储量。 三、西部石油天然气产业的发展特点 1.西部石油天然气产业发展速度快,发展潜力大 根据上文分析,我们发现,我国西部地区处于我国石油天然气储量的集中带上,具有得天独厚的丰富资源,是我国主要的能源、资源的供应带。但是由于地形崎岖,地质构造复杂,对石油天然气的开发难度也就相应增大,在一定程度上制约了我国能源产业的发展。随着我国科技水平的不断提高,国家逐渐重视能源产业的发展,给予相应的技术支持和资金支持,促进了我国开采技术以及提炼技术的发展。一些新型的开发设备也逐渐应用到实际的石油天然气开采中,例如:三抽设备、方钻杆旋扣器、多头钻等等。在天然气的开采中,西部地区占有明显优势,四川、陕西、新疆是我国主要的天然气产地,每年的天然气开采比例可提升到63.2%。在石油的开采中,东部地区仍占有一定优势,但石油发展的速度远没有西部的增长速度快,近些年来,陕西和新疆的石油产量一直处于全国石油产量排名的前5位,并以每年24.8%的速度正飞快增长。 2.西部石油天然气产业加工能力弱,规模小 表1 2011年我国典型省份的石油天然气产量比较 我国西部地区因其独特的地理位置以及先天的发展条件,在一定程度上限制了石油产业的发展,特别是石油的后期加工。2011年,我国西部地区的石油加工总量占全国的22.5%。其中,乙烯产量仅占10.4%。如表1。甚至像四川、陕西这样的产油大省几乎没有乙烯的加工能力,这极大影响了我国总体石油加工的步伐,降低了石油的使用价值,没有充分发挥石油产业的优势。同时,我国原油加工的产业结构比重极度失衡,造成了“只顾生产油,不会加工油”的趋势,影响了石油产业的出口和应用。 四、总结 西部石油天然气产业作为我国重要的能源支柱性产业,具有发展潜力大,增长速度快,发展基础厚的优势,但也面临着加工能力弱,规模小,产业结构不协调的缺陷,这急需国家加强产业结构调整步伐,重视资源开采后的开发加工工作,真正将能源开采与能源加工结合起来,实现能源的再次利用价值。同时,重视西部石油天然气的发展也对提高当地经济发展与社会建设起着不可磨没的作用。 天然石油分析论文:石油天然气开采准则与原制度比较分析 [摘要]我国于2006年2月的《企业会计准则第27号――石油天然气开采》(下称新准则),突出了油气开采会计与其生产工艺相适应的特点。与原制度相比,在相关设施折耗的计算及是否公允提取前置支出存在差异;与国际惯例则基本实现了趋同,为我国的石油企业能够融入国际竞争环境创造了坚实的会计基础。 [关键词]矿区权益:油气勘探;会计处理;披露;差异 一、新准则的主要内容 新准则由总则、矿区权益的会计处理、油气勘探的会计处理、油气开发的会计处理、油气生产的会计处理和披露共六章内容组成。 (一)“总则”部分 主要是对石油天然气开采准则的适用范围作出规定。 油气开采活动包括矿区权益的取得以及油气的勘探、开发和生产等阶段。油气开采活动以外的油气储存、集输、加工和销售等业务的会计处理,适用其他相关会计准则。 (二)“矿区权益的会计处理”部分 包括矿区权益的定义、确认和计量,折耗与减值,矿区权益的转让及对未探明矿区的两种处理方法。 (三)“油气勘探的会计处理”部分 包括油气勘探的定义、确认和计量及对未能确定探井是否发现探明经济可采储量的处理方法等三部分内容。 1定义。油气勘探是指为了识别勘探区域或探明油气储量而进行的地质调查、地球物理勘探、钻探活动以及其他相关活动。 2确认和计量。油气勘探支出包括钻井勘探支出和非钻井勘探支出。钻井勘探支出主要包括钻探区域探井、勘探型详探井、评价井和资料井等活动发生的支出;非钻井勘探支出主要包括进行地质调查、地球物理勘探等活动发生的支出。非钻井勘探支出于发生时计入当期损益。钻井勘探支出在完井后。确定该井发现了探明经济可采储量的。应当将钻探该井的支出结转为井及相关设施成本。确定该井未发现探明经济可采储量的,应当将钻探该井的支出扣除净残值后计入当期损益。确定部分井段发现了探明经济可采储量的,应当将发现探明经济可采储量的有效井段的钻井勘探支出结转为井及相关设施成本,无效井段钻井勘探累计支出转入当期损益。 3未能确定该探并是否发现探明经济可采储量的处理方法。未能确定该探井是否发现探明经济可采储量的。应当在完井后一年内将钻探该井的支出予以暂时资本化。在完井一年时仍未能确定该探井是否发现探明经济可采储量,同时满足下列条件的,应当将钻探该井的资本化支出继续暂时资本化,否则应当计入当期损益。(1)该井已发现足够数量的储量,但要确定其是否属于探明经济可采储量-还需要实施进一步的勘探活动;(2)进一步的勘探活动已在实施中或已有明确计划并即将实施。钻井勘探支出已费用化的探井又发现了探明经济可采储量的,已费用化的钻井勘探支出不作调整。 (四)“油气开发的会计处理”部分,主要包括油气开发的定义及其确认和计量 1定义。油气开发是指为了取得探明矿区中的油气而建造或更新井及相关设施的活动。 2确认和计量。油气开发活动所发生的支出,应当根据其用途分别予以资本化,作为油气开发形成的井及相关设施的成本。油气开发形成的井及相关设施的成本主要包括:钻前准备支出;井的设备购置和建造支出;购建提高采收率系统发生的支出;购建矿区内集输设施、分离处理设施、计量设备、储存设施、各种海上平台、海底及陆上电缆等发生的支出。在探明矿区内,钻井至现有已探明层位的支出,作为油气开发支出;为获取新增探明经济可采储量而继续钻至未探明层位的支出,作为钻井勘探支出。 (五)“油气生产的会计处理”部分,主要包括油气生产的定义、确认和计量,折耗减值等相关规定 1定义。油气生产是指将油气从油气藏提取到地表以及在矿区内收集、拉运、处理、现场储存和矿区管理等活动。 2确认和计量。油气的生产成本包括相关矿区权益折耗、井及相关设施折耗、辅助设备及设施折旧以及操作费用等。企业应当采用产量法或年限平均法对井及相关设施计提折耗。采用产量法计提折耗的。折耗额可按照单个矿区计算,也可按照若干具有相同或类似地质构造特征或储层条件的相邻矿区所组成的矿区组计算。 3其他规定。地震设备、建造设备、车辆、修理车间、仓库、供应站、通讯设备、办公设施等辅助设备及设施,应当按照《企业会计准则第4号一固定资产》处理。企业承担的矿区废弃处置义务满足《企业会计准则第13号――或有事项》中预计负债确认条件的,应当将该义务确认为预计负债,并相应增加井及相关设施的账面价值。不符合预计负债确认条件的,在废弃时发生的拆卸、搬移、场地清理等支出,应当计八当期损益。井及相关设施、辅助设备及设施的减值。应当按照《企业会计准则第8号――资产减值》处理。 (六)“披露”部分 该部分指出企业应当在附注中披露拥有国内和国外的油气储量年初、年来数据;当期在国内和国外发生的矿区权益的取得、油气勘探和油气开发各项支出的总额;探明矿区权益、井及相关设施的账面原值,累计折耗和减值准备累计金额及其计提方法;与油气开采活动相关的辅助设备及设施的账面原价,累计折旧和减值准备累计金额及其计提方法。 二、新准则与原会计制度差异比较 新准则与原会计制度的差异主要体现在: (一)井及相关设施折耗的计算方法 井及相关设施折耗的计算方法主要有年限平均法和产量法两种。原规定采用年限平均法;新准则允许在年限平均法和产量法中选用一种方法。 (二)新准则允许提取弃置支出准备 考虑到以下因素。新准则允许提取弃置支出准备。 1石油企业在生产过程结束放弃生产时,不可避免对环境造成影响。随着公众环保意识的不断提高,国家相关部门有关环保法规、制度日益健全,在会计核算中对弃置支出准备加以考虑,成为一个非常重要也急需关注的课题。 2与其他行业相比,石油企业为油气生产建造的各类设施的规模较大。生产结束时拆除设施和恢复场地的费用也大,为了客观真实地反映每期的损益情况,提取弃置支出准备成为必要。 3国际上,IAS37号、美国FASI43号以及英国石油行业会计委员会实务公报(sORP)都对弃置支出准备的会计处理进行了规定,本着与国际惯例接轨的原则,应该提取弃置支出准备。 原规定:对于矿区废弃处置准备的会计处理没有规定。 新准则规定:法律规定或合同约定企业需要承担矿区废弃处置义务的,且该义务的金额能够可靠计量的,应当将该义务确认为负债,并相应增加井及相关设施的账面价值。没有将废弃处置义务确认为负债的,在废弃时发生的拆卸、搬移、场地清理等支出,应当计人当期损益。 三、新准则与国际会计准则差异比较 (一)油气勘探支出的会计处理 对油气勘探支出的会计处理,国际上有成果法和完全成本法两种。在成果法下,只有发现探明经济可采储量的勘探支出才能予以资本化,其他勘探支出要作为当期费用处理。在完全成本法下。全部勘探支出都应当予以资本化。必须指出,正如不能将员工培训等支出作为企业人力资源价值一样,无论是成果法还是完全成本法,并不能简单以资本化的成本来代表储量本身的价值,而仅仅是与储量相关的资本化成本。 目前国际上大石油公司主要采用成果法。中小石油公司一般采用完全成本法。造成这种状况的主要原因是不同规模企业的经济实力大小不一,对盈利水平的要求也不同。考虑到国外主要石油公司和我国三大石油公司大都采用成果法,新准则规定,发现油气探明经济可采储量的矿区权益取得支出和探井支出予以资本化。其他的取得成本和勘探支出予以费用化。 (二)井及相关设施折耗的计算方法 探明矿区权益和井及相关设施的成本,要通过计提折耗加以回收。折耗方法主要有产量法和平均年限法。国际上通行的做法是以产量法计提折耗,我国石油企业国内报表现行做法是既有产量法,也有平均年限法。本准则允许石油公司在产量法和平均年限法中选定一种方法。 天然石油分析论文:上半年石油天然气行业经济运行分析 一、石油行业运行平稳 重点需求得到有效保障 上半年,石油行业生产经营总体平稳。原油产量较快增长,炼油加工保持较高负荷。受经济增长拉动,成品油消费保持较高水平。“两节”、“两会”、抗旱春耕、农业“三夏”、抗震救灾等重点用油需求得到有效保障。进入3月份,国际油价大幅上涨,炼油行业出现亏损,地炼加工负荷下降,市场供应趋紧,库存快速下降。4月中旬后,成品油消费增速放缓,库存有所回升。当前资源供应基本稳定,库存处于正常水平。 原油产量稳定增长。据行业快报统计(下同),1~6月,原油产量10176万吨,同比增长3.8%。其中,一季度生产5076万吨,增长5.9%;二季度生产5101万吨,增长1.9%。 原油进口较快增长。受国内需求持续增加等因素影响,原油进口较快增长,4月份后,国际油价高位震荡,进口增速有所回落,呈前高后低态势。1~6月,进口原油12575万吨,增长9.6%,其中,一季度进口6439万吨,增长12.4%;二季度进口6136万吨,增长6.8%。 原油加工负荷较高。1~6月,原油加工量20365万吨,同比增长6.3%;成品油产量12298万吨,同比增长6.5%。 成品油消费保持高位。1~6月,成品油表观消费11839万吨,同比增长7.2%,其中:柴油7447万吨,同比增长6.0%;汽油3525万吨,同比增长8.7%。受经济增长较快,农业抗旱与春耕叠加,国际油价快速上涨引发国内调价预期强烈从而导致消费进一步放大等多重因素影响,一季度成品油消费5793万吨,同比增长9.3%,其中3月份日均消费量达到70.1万吨的历史高点。4月中旬以后,消费略有回落,二季度日均消费量66.5万吨。 库存水平正常。6月末库存同比增加近百万吨,处于正常水平。 二、天然气产销运行平稳新建管线陆续投产 上半年,国内天然气产量稳定增长,中亚天然气、LNG(液化天然气,下同)进口持续扩大,新建管线陆续投产,资源供应保障能力进一步增强。表观消费量保持较高增速,居民生活、发电、化肥生产等用气得到较好保障,供需总体平稳。 国内产量保持增长。据行业快报统计(下同),1~6月天然气产量505亿立方米,同比增长7.0%。主要生产企业中,中石油、中石化、中海油产量比重分别为75.2%、14.2%和10.6%,同比分别增长2.4%、26.6%和19.9%。 进口量持续增加。1~6月进口天然气约合141亿立方米(其中中亚天然气69亿立方米,LNG72亿立方米),同比增长1倍。进口资源占国内消费总量的比重达到22.4%,同比增加9个百分点。 表观消费大幅增长。1~6月天然气表观消费量631亿立方米,同比增长21.0%。前4个月,随着天气逐步变暖,日均用气量由高峰逐月回落,但同比仍然保持较高增速;5月份后,发电用气较快增长。今年上半年,中石油西气东输系统向河南、江苏等地6个燃气电厂供气18.3亿立方米,同比增长64.9%,目前日供气1400万立方米左右,可保障燃气机组满发运行;向燃气发电较多的浙江管网供气10.6亿立方米,同比增长15.4%,目前日供气维持在700万立方米左右,较2月份增长30%以上。中海油福建LNG项目供发电用气也有较大幅度增加。 管网建设快速发展。一是横跨15个省区市的西气东输二线干线工程6月底建成投产,来自中亚的天然气可直达珠三角地区;二是秦沈线(秦皇岛至沈阳)一干三支全面建成,东北和华北管网实现联通,来自中亚和长庆油田的天然气直供东北地区;三是中石油江苏如东LNG项目投产运营,输配保障能力进一步增强。 天然石油分析论文:中国西部石油天然气化工产业集群的SWOT分析 一、宏观经济环境分析 (一)西部经济发展处于工业化初级阶段 根据库兹湿茨和钱纳里的统计分析模型、统计数据(判断标准),以人均收入水平、城市化水平、三次产业结构等指标对西部的经济发展阶段进行评价。 1 人均GDP 2004年。西部人均GDP为7430元,按当年人民币兑美元汇率计算为916美元。根据库兹涅茨的统计分析,工业化实现和经济高速增长阶段第三阶段的人均收入的统计数据为575-999美元,西部至少已经进入工业化的中期阶段。但根据线纳里的统计数据,西部经济发展处于初级产品阶段。因此,综合分析,西部经济发展已经进入工业化的初级阶段。 2 产业结构 2004年,西部三次产业结构为19:44:36,第二产业的比重为44%,根据库兹涅茨的经验数据,西部经济发展进入库兹涅茨统计模型中工业化的实现和经济高速增长阶段的第二阶段。 3 城市化水平 2004年,西部第一产业劳动力比重为56.5%,高于46.1%(库兹涅茨统计模型中工业化的实现和经济高速增长阶段第一产业劳动力比重),城镇人口比重为31.3%,低于32%(库兹涅茨统计模型中工业化前的准备阶段第一阶段城市人口占总人口的比重)。 根据上述人均GDP、三次产业结构及城市化水平等指标的测算,综合起来看,西部经济发展已经进入库兹涅茨统计意义上的“工业化的实现和经济高速增长”的初级阶段,这是对西部经济发展阶段的基本判断。 (二)国家投资重点转移西部大开发继续推进 20世纪90年代中期以来,特别是随着西部大开发战略的实施,国家投资布局重点向西部转移,这对西部要素禀赋结构的提升起到了促进作用。“九五”时期,为加快中西部能源、原材料工业基地建设,国家进一步加大了对中西部重点建设投资的力度。为扩大国内市场需求,1998年国家新增发行量1000亿元财政债券,配套1000亿元中长期银行贷款,也主要用于基础设施建。1997年东、中、西部投资比重分别为37.8%、24.4%和17.1%,2006年东、中、西部投资比重分别为26.9%、26.1%和33.1%,9年间东部比重下降10.9个百分点,中、西部比重则分别上升1.7个和16个百分点。虽然9年间东、中、西部投资比重都有升有降,有波动,但总的趋势是西部上升明显,中部有所上升,而东部下降明显。沿海与内地投资之比由1997年的0.93下降到2006年的0.45。如果以人口分布作为参照系,到2004年,中、西部地区人均占有国家预算内资金(投资)已经超过沿海地区。国家投资具有重要的引导作用,国家投资布局重点的转移加速了西部要素禀赋结构的提升进程。 二、战略机遇分析 (一)西部大开发造就新的发展机遇 西部大开发“十一五”规划确定要建设的重要能源及化工基地有: 煤炭生产及煤电一体化基地――陕西、宁夏、内蒙古、贵州、云南、新疆、甘肃。 大型水电基地――金沙江、雅砻江、澜沧江、黄河上游、红水河、乌江等。 大型石油、天然气开采及加工基地――新疆、川渝、陕甘宁、青海、内蒙古、广西沿海。 煤化工基地――陕西、内蒙古、宁夏、贵州。 可再生能源基地――新疆、内蒙古、宁夏、甘肃、新疆生产建设兵团、西藏的风能、太阳能,广西、云南、四川、重庆、贵州的生物质能,西藏的地热发电等。 国家石油储备基地――甘肃。 规划确定的发展方针是:优化发展能源及化学工业。这就是说,西部石油天然气化工产业(集群)的发展,不只是追求“量”的扩张。更重要的是追求“质”的提高,必须实现产业素质结构的优化提升;同时,大型石油、天然气开采及加工基地的建设,涵盖了西部12个省、区、市中除西藏、云南、贵州三省、区外的其余所有9个省、区、市的广大地区。这就给西部石油天然气化工产业(集群)的建设发展提供了非常广阔的空间。可见,国家继续着力推进西部大开发,给西部石油天然气化工产业集群的建设发展,造就了前所未有的大好机遇。 (二)产业转移带来新的发展机遇 从当今世界经济发展、布局演变的现实情况看,一部分产业(制造加工业)已经开始,并已成规模地从发达地区(或国家)向欠发达地区(或发展中国家)转移;就我国目前的情况看,东部(东南沿海)地区率先改革开放,经过改革开放近30年来的发展已经成为发达地区,中、西部内陆地区,尤其是广大西部地区,改革开放以来虽然发展较快,但与东部地区相比发展水平相对严重滞后。但是,经过大三线建设及改革开放后的调整和发展,交通等基础设施也已取得重大进展,办工业的基本条件已初步具备,并且拥有资源优势,地方还给予政策优惠扶持。一些产业的投资成本、产品生产成本较东部地区低,投资回报率、利润率较东部地区高。时至今日,东部地区的一些产业(制造加工业)已开始向西部地区转移,并已渐成规模。其中,包括以石油、天然气为原料的加工业也已开始由东部转移到西部。而产业转移包括有关企业、大量资本的转移,先进科技和管理经验的植入,必将给西部石油天然气化工产业集群的建设发展添加新的强大动力,带来加快发展的新机遇。 (三)产业政策调整带来的发展机遇 国家实施西部大开发战略决策以来,调整和出台了有利于加快我国西部开发和发展的若干产业政策,包括促进加快西部石油天然气化工产业集群发展的内容;《中西部地区外商投资优势产业目录(2004年修订)》的出台,已于2004年9月1日起实施。该目录主要包括四个领域,其中之一就是加快地方优势产业发展,如天然气下游化工产品生产和开发等;还有国务院作出了《关于新疆发展与稳定的总体部署》,文件明确提出“要加快实施优势资源转换战略,发挥油、气、煤等资源优势,加快下游产品的开发利用”。国家产业政策的调整。加快实施优势资源转换战略,鼓励开发油、气下游化工产品,将为西部石油天然气化工产业集群的建设发展带来更好的发展机遇。 (四)实施油气接替战略带来的发展机遇 目前,我国是仅次于美国和日本的第三大石油进口国和仅次于美国的第二大石油消费国。我国随着经济社会的快速发展,石油的消费量将不断增加。但我国的石油供给水平并未出现快速提高,导致国内供需之间存在着越来越大的缺口,因此,就有必要增加进口,以缓解国内的供需压力。2006年,我国石油对外依存度增至47%,比2005年提高4.1个百分点,其中原油对外依存度为45%,比2005年提高2.7个百分点;上个世纪90年代以后,我国石油工业步入稳定发展时期,东部地区勘探程度较 高,储量增长趋向缓慢,部分油田进入中、后开发;陆上油气开发实施“稳定东部,发展西部”和“油气并重”的方针。此后,西部地区油气勘探和开采也取得新的突破性进展。努力增加石油进口,但存在风险。国家决定加快西部油气勘探和生产,增加产量,以接替东部石油产量(增长)相对萎缩的供给重任。国家大力实施油气接替战略,加大对西部地区油气勘探和开采的投入力度,必将使西部地区油气产量增长更快。做大了油气总量,西部地区有关各省、区、市就有可能分享到更多的油、气资源,可为加快当地石油天然气化工产业集群的建设发展提供更多的基本原料,将为其发展带来更多的发展机遇。 三、面临挑战分析 (一)面临各方利益冲突博弈的挑战 1 油气资源开发中一元矿权与二元地权的冲突。 在我国,油气资源矿权与土地产权是分离的,国家拥有油气矿权,国家与集体共同拥有地权,这就不可避免地产生一元矿权与二元地权两种财产权之间的冲突,从而引发在油气资源的开发中中央政府、中央企业与地方政府、土地所有者之间不可忽视的利益矛盾。 我国相关法律规定,油气资源所有权与土地所有权是彼此独立的,油气资源矿业权的取得无须以取得土地所有权为条件,并且理论界对于油气资源矿业权与土地使用权的关系问题也已基本形成了“油气资源具有矿地使用优先权”的一致看法。但在实践中,由于矿业权与矿业用地使用权设置上的不一致,常常使油气资源的矿地使用优先权不能实现。我国《土地管理法》设置了土地用途管理制度,将土地利用规划、占用农地、征地的审批权赋予了国务院和省级人民政府,实行两级管理,这就与实行一级管理的矿业权产生了审批主体的不一致,从而导致取得矿业权,但不一定取得土地使用权的情况。 在矿权从属地权的英美法系国家,或在德国、法国等大陆法系国家,都不存在矿权与地权冲突协调问题。相比较而言,我国法律关于矿权与地权关系的法律规定是不完善的:其一,矿业权的取得应以取得土地使用权为前提,但我国《矿产资源法》并没有明确规定矿业权或重要矿产的矿业权是否优先于土地使用权;其二,在国有土地上行使矿业权时,“两权”的行政授权程序完成后,探矿权人、采矿权人可依《国有土地使用权出让和转让暂行条例》获得国有土地使用权。在集体所有的土地上行使矿业权时,土地的集体所有权人和探矿权人、采矿权人的关系如何协调,尚无具体法律规范;其三,矿业用地涉及集体土地时,一般要由国家征用后再由矿业权人申请使用国有土地。但征用集体土地在法律上被严格限制在“公共利益”范围内,而矿业权人的利益并非“公共利益”,这就导致矿业用地的取得在法律规定上出现矛盾。可见,油气资源矿权与地权的冲突主要发生在集体土地上,而产生这种冲突的根源则在于我国复杂的土地权利层次和权利结构以及法律上对集体土地权利的忽视。显然,有关法律制度的进一步完善或细化规范,尚须待以时日。 2 油气资源开发中多元主体利益的博弈 市场化油气资源开发利用制度的初步确立以及石油财税体制的改革,明确了油气资源开发中国家、地方、企业的利益主体地位。但由于利益分配机制没有完全理顺,中央政府、资源地区居民和地方政府、石油企业等之间的利益分配不均衡,利益冲突日益激化,各利益主体采取各种制度博弈手段,试图增进自身利益。首先是二元经济格局下地方利益驱动的制度博弈。我国油气资源一直实行国家一级所有的一级管理体制,石油勘探开发也完全是国有石油企业(中央企业)垄断。在传统的中央与地方和城市与乡村的多重二元格局下。资源地区不能从本地区石油资源开发中取得应有利益,油田矿区农村居民没有进入石油矿业并进入工业化社会进程的机会,由此导致与石油开发相关的利益矛盾与冲突。 综上所述,在西部地区要大力发展油气加工、深加工工业,建设发展石油天然气化工产业集群,势必也要面对油气开发一元矿权和二元地权的冲突与多元主体的利益博弈的挑战。要在其建设开发过程中,搞好统筹兼顾,实现各方利益平衡,化解矛盾,形成合力,绝非易事。这就需要有很高的政策水平、技巧智慧和协调能力。 (二)面临当地自然社会条件差的挑战 西部的油气资源量从区域构成排名上来看,石油低于东部加%的比例,但是天然气的资源量占到全国的一半以上,可采资源量占到65.55%。从埋藏深度看,西部尤其是新疆地区,原油埋藏都较深,我国深层油占全国地质资源量的11.5%,其中95%分布在西北。从资源所在地的外部环境看,西部的油气资源大多分布于山区、高原、沙漠等勘探开发成本较高的地区,交通不便,生态系统脆弱。间接影响西部的资源价值,这也是西部油气资源开发的现实不利之处。可见,要在西部油气产地就近建设发展石油天然气化工产业集群,将会面临自然社会条件差的挑战,要重造适宜其产业(企业群落)生存发展的良好环境,绝非易事,需要大量投入,尚须待以时日。 (三)面临高级人才缺乏的挑战 就一般情况而言,西部油气产地目前的经济社会发展水平相对仍然低下,总体投资环境(包括硬件和软件)差,对外(包括国内、外)引资的条件差。尤其是目前当地人文环境差,对油气化工专业方面的高级科技人才、经营管理人才缺乏吸引力和诱惑力。加快发展油气加工、深加工精加工产品,迫切需要大量的高级科技、经营管理人才,当地(或企业)自己培养,显然不能满足当前加快建设发展的迫切需要。因此,西部石油天然气化工产业集群的建设发展,近期势必面临各种高级人才严重缺乏的挑战,亦须着力加以解决。 天然石油分析论文:石油天然气管道运输安全问题的分析及探讨 摘 要:社会的进步,经济的发展以及能源市场需求的增长,石油天然气在国内广泛应用,石油天然气在人民生活和国家经济发展中起着越来越重要的作用。而油气管道肩负着输送这一能源的重任,目前中国油气管道已初步形成了跨区域的油气管网供应格局,其跨越总长度达6万千米,由于油气管道输运的都是易燃、易爆、易挥发和易与静电聚集的流体,如果发生事故,造成油气泄漏,极易引起火灾、爆炸情况,酿成恶性灾害,由此不难看出,管道的安全运行非常重要。 关键词:石油 天然气 管道安全 对策 由于石油、天然气具有易燃、易爆性和有毒性等特点,管道的安全运行非常重要。管道运输是石油、天然气最经济合理的运输方式,它作为国家重要的基础设施和公用设施,关系到国家能源安全和社会稳定。 一、油气管道运输存在的安全隐患 1、时间久长,老化严重 数据统计,目前70%的石油和99%的天燃气都是彩用管道运输的,我国现有在役石油天然气管道遍布全国二十多个省市和渤海、黄海、南海等广大海域,形成了国民经济的“血脉”。但由于不少管道服役年限较长,其中约60%服役时间超过20年,东部管网服役运行已30多年。一些管网建于上个世纪六七十年代,当时设计标准较低、管道本质缺陷较多,加之投入不足,老化严重,出现腐蚀现象。 2、违章占压,野蛮施工 管道建设初期,管道通过地方的大多是远离城镇的荒芜地方,但随着城镇建设加快,一些地方在城镇建设规划中忽略了对管道安全运行的影响。一些地方政府部门缺少油气管道运行风险方面的知识,没有认识到管道被破坏和占压后果的严重性,对违章占压管线的违法行为没有给予批评和惩处,造成违章占压现象严重。另一方面,施工单位在施工前没有取得油气经营单位审查同意,动用机械铲、机械锤,野蛮施工,对运输管道造成了破坏。 3、打孔盗油、盗气 第三方破坏造成我国油气管道事故的发生率达40%,这严重危害油气管道的运营安全。近几年,由于利益的趋使,一些不法份子采用移动、切割、打孔、砸撬、拆卸等手段,损坏管道或者盗窃哄抢管道输送、泄漏、排放的石油与天然气,这给管理运输带来了很大的安全隐患。 二、加强油气管道风险预控及安全管理措施 如果对管道风险评价管理不到位,一旦造成油气泄露,危害巨大,由于运输的是易燃、易爆、易挥发的流体,所以很容易导致火灾、爆炸、中毒事件的发生,造成重大经济损失、人员伤亡和环境污染,后果是相当惨重的。我们必须防范于未然,急早采取措施: 1、要有风险识别意识,加强隐患排查 油气公司通过对所管理的油气管道进行主要的风险识别与评价,开展相关的管道完整性管理工作。在实施管道完整性管理过程中,首先要根据收集整理的数据对所辖管道进行识别分析,对所辖管道进行风险评价,全面细致的了解管道风险状况,确定各风险因素对管道总体风险的影响,并且明确需要开展的风险控制措施和应该优先分配维护维修资源的部位和项目,根据风险评价及外检测的结果,对管道采取管理维护措施,并对管道进行部分维修和防腐。由于我国检验法规不全、检测手段落后等一系列原因,使得管道定检率较低,埋下了较多事故隐患。定期检测是及时发现和消除事故隐患、保证压力管道安全运行的主要措施,对大量高后果区、施工开挖活动频繁这些管段加强巡线管理,并开展管道标识整治工作,有效避免了施工开挖破坏管道的情况发生。 2、加强油气管道法制建设,依法监督管理 从立法上下功夫,建议国家尽快出台《石油天然气管道保护法》,对涉及的各级政府和各相关部门的责任、权力和义务以及相互之间的关系界定清楚,加强从事石油天然气管道安全生产服务的社会中介组织的规范管理,依法打击油气管道占压、打孔盗油、破坏管道及附属设施的犯罪行为。同时,加强从事石油天然气管道安全生产服务的社会中介组织的规范管理,严格评价、检验,增加透明度,避免暗箱操作。 3、明确安全责任主体,强化管道完整性管理 油气管道运营企业是法律、法规明确的油气管道安全生产责任主体,是管道安全运行的第一责任人,而各级政府则承担着安全监督管理责任,各级政府与管道运营企业应明确安全责任,统一协调解决油气安全管理上的重大问题,建立长输管道安全联防制度,进一步加强涉及管道企业纵横向间的联系与沟通。要认清我国在油气管道检测、适用性评价、风险评价等领域已有了初步的发展,但与国际先进水平相比还有明显的差距,因此要还要长期借鉴发达国家的管道完整性管理经验,结合我国油气管道的特点,建立完善我国管道的完整性管理标准体系。 4、完善应急预案,加大管道保护宣传力度。 管道企业要围绕完善组织、制度、责任、监督、体系以及资金等各方面的保障,健全岗位责任制,并完善应急预案,加强各级管理人员和岗位职工的安全技能培训,提高管理者的管理水平和从业人员操作技能,提高应急抢险业务能力,加强应急演练。加大科技投入,提高技术装备水平,重视新技术、新工艺和新材料的应用,提高管道及铺设质量。管道企业的工作人员应配合当地政府开展群众性的宣传教育活动,提高保护管道设施安全的法制意识和自觉性。编制油气管道安全宣传读本,通过发放宣传品,加大管道保卫工作。 结束语: 油气管道运输不能出现丝毫大意和疏忽,是及时发现和整改事故隐患,要最大限度地挖掘自身潜力提升管道的检查检测能力,必须要坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,完善规章制度,以执法监督、专项整治、事故查处、警示教育为手段,综合运用法律法规、经济政策、科学技术、舆论导向等多种方式,促进相关单位依法、科学、超前进行安全管理,只有全社会共同努力,才能够实现石油天然气管道平稳安全运行,才能促进石油天然气管道工业的安全发展和可持续发展。 天然石油分析论文:HAZOP分析技术及其在石油天然气管道工程中的应用 摘要:油气管道一般输送高压、易燃、易爆的介质(如天然气、原油、成品油等),是一种具有高度危险性的构筑物。HAZOP分析技术就是一种危险评估方法,文章对HAZOP分析方法进行了介绍,进而对HAZOP分析技术在油气管道设计中的应用进行了探讨,最后对影响分析准确性的几个方面进行了说明。 关键词:HAZOP分析技术;石油天然气;管道工程;油气管道设计 油气管道一般输送高压、易燃、易爆的介质(如天然气、原油、成品油等),是一种具有高度危险性的构筑物。HAZOP分析技术就是一种危险评估方法,它可以对工程设计进行较为全面的风险评估,找出系统中设备、装置、管道工艺参数的偏离以及故障或者误操作引起的潜在危险,分析偏离、故障产生的原因,根据后果、原因和己设计的保护措施,以此修改和完善安全设计和操作管理。 一、HAZOP分析方法简介 HAZOP的中文意思是“危险性与可操作性研究”,它由有经验的跨专业的专家小组对装置的设计提出有关安全、可操作性方面的问题,共同讨论解决问题的方法。HAZOP分析的目的是识别工艺或操作过程中存在的危害,对危害产生的风险进行分析。首先,HAZOP分析能识别项目中存在的危险,尽早采取措施降低项目的危险性。就输油气管道而言,在项目的初步设计阶段采用HAZOP分析方法,意味着能够识别初步设计中存在的危险,并能够在详细设计(即施工图设计)阶段纠正这些问题。 二、HAZOP分析在管道工程中的应用 (一)HAZOP分析技术国内外应用现状及在管道工程中的应用情况 HAZOP分析技术是由英国帝国化学工业公司石油化学部于20世纪70年代开发出来的一种危险辨识技术,它首先在化学和过程工业中使用。目前,英国己将HAZOP列为工程建设必须进行的HSE专项评价,并对评价机构和从业人员实行资质认证,以保证HSE专项评价的可信度。经过不断改进与完善,欧洲和美国现已将HAZOP分析技术广泛应用于各类工艺过程和项目的风险评估工作中。我国化学工业部门于上世纪70年代末率先引进了HAZOP分析技术,并首先将其应用于风险性较高的化工工程设计中,之后逐步推广应用到油田地面工程、油气集输工程等高危设计领域。西气东输二线天然气管道工程在初步设计阶段也聘请国外知名Dyadem公司对典型压气站进行了HAZOP分析,形成了科学的评价报告。目前,HAZOP分析在技术在油气管道设计中迅速推广,在部分项目中,HAZOP分析甚至被要求作为初步设计的一部分进行落实。 (二)输油气管道系统HAZOP分析的方法 HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危险及操作性问题的结构化分析方法,它把油气管道输送系统看成一个连续的生产过程,通过分析每个工艺单元或操作步骤,识别出具有潜在危险的偏差。就油气管道工艺站场设计而言,HAZOP分析按照工艺仪表流程图(PID)将管道系统划分为多个合理的分析节点,每一个节点表现为完成某个特定的功能。引导词有“无”、“过量”、“减量”、“伴随”、“部分”、“相逆”、“异常”等。油气管道HAZOP分析的工艺参数主要有流量、温度、压力、液位、腐蚀、开停车、总图布置、维修维护等。HAZOP分析中的偏差为引导词和工艺参数的组合。在选定分析节点和偏差后,HAZOP分析的任务是根据节点控制的工艺参数指标,对这些偏差产生的原因、后果、安全保护、应采取的行动进行综合分析。在了解确定的设计意图基础上,分析工艺流程图中某一节点的参数变化给整个系统带来的后果,同时假定设置的安全设施失效,分析带来的危险性并评价其风险。对于识别出的所有可能导致隐患和操作性问题的原因,应提出改进措施和建议,以彻底解决存在的安全问题。 HAZOP工作流程图如图1所示: (三)HAZOP分析在输油气管道设计中的应用 在油气管道系统设计领域,HAZOP分析可以应用到从设计到投产的各个过程中。HAZOP分析是一项动态工作,它与设计阶段同步进行,直至施工安装完毕,每个阶段的HAZOPT作的深度和广度不同。在项目的概念设计阶段进行HAZOP分析,可以找出项目中存在的危害,并对危害程度做出评估。在此阶段发现的潜在危害,往往对于整个项目而言影响很大。因此,此阶段的HAZOP分析的结果往往造成大的方案调整或者废弃。在项目的详细设计阶段,设计人员对工艺流程有较为深入的了解,能够详细答复HAZOP研究小组所提出的问题,因此,本阶段最适宜开展HAZOP研究工作,在分析深度和广度上可达到最大化。如果项目之前没有做过HAZOP分析,或者在HAZOP分析后进行了设计修改,在项目开车前应进行HAZOP分析。然而,由于项目的现场建设已近完成,要实施HAZOP专家小组所建议的整改往往很困难或者费用很高。 三、HAZOP分析方法注意事项 (一)HAZOP分析小组成员组成 HAZOP的分析工作是由专家小组来完成,HAZOP分析审查的质量取决于审查小组的人员组成和素质、组长的能力和工艺安全文件的精确性。HAZOP分析组的组长应是具有丰富的HAZOP分析经验,具有独立工作能力,且接受过HAZOP分析专业训练的工程师。分析小组成员人数适中,从专业设置上来说,应包括各主要专业工程技术人员;从人员组织关系来说,应包括设计方代表、运营方代表,必要时可邀请施工方、设备厂家等参与。 (二)应准备分析资料收集 HAZOP分析就是对系统工艺过程本身进行非常精确的描述,资料准备的准确与充分程度与HAZOP分析结果的可靠性密切相关。 (三)应注意分析节点的划分 如果分析节点划分过小,会加大工作负荷,导致大量的重复工作量;如果分析节点分得太大,会使HAZOP分析的结果产生重大偏差,甚至会遗漏部分结果。 (四)不要将HAZOP分析审查会和设计讨论会概念混淆 HAZOP分析审查工作不单纯是对设计评估,而是要安全挖掘设计和操作中的安全隐患,分析事故发生的原因和事故发生的后果,并进一步提出应采取的安全措施。注意不要把分析审查变成设计讨论会,这是两种不同性质、不同内容、不同阶段的审查。 (五)不能夸大HAZOP分析的作用 对于输油气管道设计来说,HAZOP只是识别技术,不是解决问题的方法。HAZOP不能看作纯粹的设计功能检查,正常的设计应确保质量而不应考虑是否采用HAZOP。对于管道设计,即使采用了HAZOP分析方法,然而对于过程工业安全,做好基础设计和应用适当的设计规范依然是非常重要的。 四、结语 HAZOP分析不仅在工程安全保证方面发挥着重要作用,而且在安全设计理念的提升和设计水平的进步方面起到了促进作用。然而,应注意分析过程中易对结果造成影响的各方面,全面、系统、细致地进行分析,确保结果的精确性和可靠性。建议在管道工程设计中推广此方法,将其应用到管道设计的各个方面,提升系统安全设计水平。 天然石油分析论文:石油与天然气工程一流学科硕士研究生培养模式对比分析 摘要:石油与天然气硕士研究生是我国培养的石油工程高层次专业人才之一,建设石油与天然气国际一流学科必须重视硕士研究生的人才培养。本文从培养目标、选拔制度及培养模式几个方面分析了与国际一流学科的差异,指出了我国在石油与天然气工程一流学科硕士研究生培养模式上的不足,给出了改进建议。 关键词:石油与天然气工程;一流学科;硕士研究生;培养模式 一、引言 2014年5月4日,在北京大学师生座谈会上发表重要讲话,明确指出:“党中央做出了建设世界一流大学的战略决策,我们要朝着这个目标坚定不移前进”。2015年10月24日,国务院关于印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》的通知。自从2013年上半年以来,我国在不断推进建设一流大学、一流学科的进程。 什么是一流学科,什么是一流大学,这一直是学术界及各位学者之间争论的焦点。周光礼教授对一流学科给出了这样的解释:“一流学科有两个标志,一是拥有一流科研,产出一流学术成果;二是有一流的教学,培养出一流的人才”[1]。这就指出了一流学科的任务和目标之一是一流的人才。研究生作为大学培养的“高层次”人才,是培养高素质优秀人才的“人才高地”,其培养质量是评价是否为一流学科的重要指标之一[2],一流的学科必须能够造就在学科内的一流顶尖人才。而如何使国内石油与天然气学科建设成为国际一流学科,并形成一流研究生培养模型成为我们必须要思考的问题。 二、石油与天然气工程一流学科硕士研究生培养目标差异性分析 我国的研究生培养与世界大部分高校一致,分为两个层次,硕士研究生和博士研究生。2010年教育部了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》,纲要指出提升科学研究水平,优化结构办出特色,重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模,加快发展专业学位研究生教育。我国研究生教育进一步明细了专业型硕士研究生和学术型硕士研究生的培养内涵。专业型硕士研究生的培养目标为:“在某一专业(或职业)领域坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业技术或管理工作、具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才”。而学术型硕士研究生以培养学术型拔尖人才为目标,培养研究生的学术创新能力[3]。 2010年西南石油大学“石油与天然气工程”被教育部批准为全国64所全日制专业学位研究生教育综合改革试点单位之一。同时,几所石油类高校(中国石油大学、东北石油大学等)也开始招生全日制专业学位硕士,就培养目标而言,几所大学的全日制石油与天然气工程专业硕士的定位和目标基本保持了一致,要求在具有扎实的理论基础和专业知识的同时,掌握先进技术,并同时具备能够解决工程实际问题的应用型人才。因此在硕士研究生的培养类型形成了两种类型的培养:专业学位硕士和学术型硕士。 美国是建设石油工程高等教育专业最早的国家之一,2016年3月16日,USnews给出了石油工程专业的研究生院排名为:1、Texas大学奥斯汀分校,2、斯坦福大学,3、得克萨斯州A M大学,4、塔尔萨大学5、科罗拉多矿业学院,6、宾夕法尼亚州立大学,7、俄克拉荷马大学,8、南加州大学,9、德州理工大学,10、怀俄明大学。在美国高校的石油工程硕士研究生在硕士研究生的培养类型上分为工程硕士和科学硕士两种。工程硕士以“实用教育”理念为指导,培养学生职业能力和专业素养。科学硕士则是以培养学生的科学研究能力为目标,具备胜任长期参加学术研究的能力,多数未来将继续攻读博士学位做准备。 就培养目标而言,在硕士研究生培养层次上,美国工程硕士培养与我国全日制专业硕士研究生培养目标上存在一致性,都是以实践能力为目标,都要求在具有解决实际问题的能力。同样对学术型硕士的培养目的都是具有一定的学术创新能力,并为进入博士阶段的学习做准备。 三、国内外石油与天然气一流学科研究生生源选拔制度的差异性分析 在国外关于石油与天然气硕士研究生的选拔制度非常严格,Texas―大学奥斯汀分校则制定了非常详细的硕士研究生选拔标准,1、3.68/4的GPA(2015年),2、GRE成绩要求:(Average GRE-verbal:155,Average GRE-quantitative:166)(2015年),3、三个专家推荐信,4、本科或者研究生阶段的学术成果。关于斯坦福大学硕士研究生的选拔同样考虑这个方面的问题:(1)个人申请书,(2)本科阶段的学分绩点(GPA),(3)专家推荐信,(4)入学考试成绩(GRE),(5)工作经历。其他的学校也大都借鉴这样的选拔方式。由此可以看出,国外研究生选拔更加重视本科成绩(GPA),该成绩是其在本科阶段一个学生综合能力的体现,研究显示该成绩可能会影响到研究生阶段的业绩,另外,国内外石油与天然气硕士研究生生源选拔更注重学生的综合能力和潜质。 与国外研究生选拔制度相比,我国石油与天然气工程硕士研究生选拔有两种方式:(1)推免生制度。选拔更注重本科阶段的学习成绩,同时本科阶段在学术上取得的成果也会占相当比重,更注重研究生的综合能力,推免生制度已经成为我国目前研究生招生的重要组成部分;(2)全国研究生入学统一考试。划分统一的分数线,然后进行面试,考察综合能力。可以看出,美国硕士研究生的选拔制度相比中国而言,具有更多的自主权和灵活性,但不失权威性、公平性。 四、国内外石油与天然气一流学科硕士研究生培养模式的差异性分析 与国外一流学科相比,最主要的差别在于培养模式。以Texas大学奥斯汀分校为例,石油工程硕士研究生的培养课程要求主要包含这样的几个模块:Basic Skills(基本技能),Discipline Areas(专业课),PGE Electives(石油工程选修课),Outside Electives(除了与石油工程之外的选修课),要求学生完成30―33个学分的课程学习。斯坦福大学则要求学习修至少45个学分课程,平均学分绩点为3.0,而且必修课、选修课等课程划分了相应比例。由此看来,在国外完成高质量的课程学习是研究生培养的基础,通过交叉学科的学习能够培养开阔研究生的视野,培养研究生的综合能力。 西南石油大学专业硕士培养方案要求,全日制工程硕士专业学位研究生必须修满最低30学分,其中公共基础课程修读最低15―16学分。专业核心课程3门,必选1门,最低修读2学分。专业选修课必选3―5门,最低修读6―10学分。另外,对于专业硕士制定了实践环节,占6个学分,主要目的提高研究生的实践能力和解决实际问题的能力。而对于学术型硕士生必须修满最低26学分。基础课程修读最低学分19分。专业核心课程6门,必选2门,最低修读4学分。专业选修课必选2门,最低修读4学分。西南石油大学制定了严格的开题、中期审查、最终答辩及要求以保证研究生的培养质量,另外西南石油大学还提出了中期分流制度,根据研究生中期的思想政治与道德、综合素质与能力、课程学习、科学研究四个方面表现进行分流管理,来保证研究生的培养质量。 中国石油大学要求全日制工程硕士专业学位研究生总学分最低28学分,必修课不得低于15学分,但在选修课程中增加了校内实训和专业实践环节是保证专业硕士的应用能力培养,并将开题和中期作为研究生的必修环节。对于学术型硕士的要求则是必修课共6门不少于为18分,选修课不少于12分。 对比国内外研究生的培养模式可以看出其不同,第一,在课程修读环节,研究生的修读要求少于国外大学的课程,国外对研究生修读课程有学分绩点要求,并形成了对学位论文研究计划与最终答辩审核的多级考核制度,以保证研究生的培养质量。 五、结语 对比分析了国内外石油与天然气工程一级学科的研究生培养目标、选拔制度及培养模式的差异性,通过对比发现,近年来我国推进了全日制专业硕士研究生的培养模式,是我国研究生培养类型与国外保持了一致,同时能够满足我国技术领域对人才的需求,我国拥有石油与天然气学科的高校创新了全日制专业硕士研究生培养模式。 与国外相关我国石油与天然气学科的硕士研究生培养仍然存在一些不足。生源选拔模式单一,培养课程的科学性不足,大多数高校缺少了对研究生学分绩点的要求,缺乏对研究生综合能力的培养和重视。因此,我国石油与天然气工程一级学科在研究生培养上仍然存在一定差距,若想达到国际一流学科的研究水平仍然需要细致研究国际一流学科的研究生培养目标、选拔制度和培养模式,应重视对毕业研究生的培养质量进行定量评估模式研究,准确寻找与国外一流学科差距。 天然石油分析论文:石油天然气管道安全管理问题及对策分析 [摘要]由于石油天然气管道大多数的工作时间一般都比较长,在运行过程中一定要注意它们的安全管理问题,从而确保石油天然气管道运行安全,以减少对环境的污染和破坏。因此,我们需要对石油天然气管道的安全管理有一个全面的了解,并结合实际情况有相应的对策。文中笔者着重从五个方面论述了安全管理问题及其相应的对策。 [关键词]石油天然气管道;安全问题;对策 1.引言 石油天然气作为国家重要的能源之一,它和我们的日常工作和生活息息相关。给工业生产各方面提供重要的燃料和动力,发展前景非常好。但是在发展过程中,对于它的运行安全性也是一个不可忽视的问题,这不但关系到生产和生活的顺利高效运行,也关系到我们的财产安全和环境的不被污染。在我国经济快速发展的条件下,石油天然气已经是是我国经济发展繁荣的大动脉。它不但在城市中发展迅速,而且已经在广大的农村有了可喜的发展,这就更要求我们加强对管道运行安全的管理,不断的研发新技术克服现有的问题,并且及时的做好各项预防工作,使风险降到最低,保证安全、保护环境。 2.石油天然气管道安全管理中存在的问题 2.1管道泄漏现象 目前,我们国家正在使用的管道有百分之七十一已经达到了20年的运行时间,在这么长的使用过程中,这些管道已经有了严重的泄漏现象。这些也对我国的财产和人身安全造成了很大的损失,这一问题是否解决关系到我们的国计民生。 2.2管道的腐蚀性问题 石油天然气输送管道的发展十分迅速,这些管道中有很大一部分是钢质管道,这种类型的管道容易被腐蚀,这就会缩短管道的运行寿命,也会对管道的运行能力造成负面的影响。对石油输送管道的腐蚀最强的是土壤,电化学过程是土壤环境中最主要的腐蚀。为此,必须解决管道的易腐蚀性问题,这样才会保护管道的安全运行,减少不必要的经济损失。 2.3石油天然气管道违章占压现象较为严重 大量管道违章建筑的存在,严重影响了公司企业给管道做日常的检查、维护工作,管道违章建筑的大量存在,还有可能造成油气的泄漏,最终可能发生爆炸和群体伤亡事件。 最近几年,在政府的强力支持下,我国的管道公司实施管道该线的方法,来清除管道违章建筑,避开在人群居住集中的地区进行过度的施工建设。但是,这些措施,还没有从根本上解决管道违章问题,并且,管道建设一直在继续,新的管道违章建筑更是层出不穷。 通过以上的现象分析,我们知道管道违章建筑一定会对的财产造成损失,也会给我国社会的安全造成很严重的威胁。所以,我们一定要对管道违章建筑进行高效的监督。同时,政府部门也要和石油天然气企业进行有效的沟通,加大政府的监管力度,使企业和政府共同努力来从根本上解决这一问题。 2.4地下管道的管理缺失 天然气的输气管道特点是:输气管道口径大、输汽的距离比较长、管道的压力较高,这些特点使得管道安全问题十分的突出。而这些特点使得地下的输汽管道管理问题变得更是突出。但是。笔者经过实际的考察了解到,石油天然气的地下运输管道由于疏于管理,存在的问题更多。 2.5对环境造成不利影响 上文中我们已经详细说明了管道漏气和腐蚀性的问题,这些给管道的安全运行带来了巨大的隐患。但是,我们从另一个角度来看,管道漏气一定会对当地的空气造成不利的影响。而腐蚀性问题的存在也势必会对土壤造成污染,影响农作物的生长和自然环境。基于这些现象的存在,石油天然气管道的安全管理问题变得更为重要,任务更加的艰巨。 3.对策分析 3.1实行管道在线安全性检测 能够用在对管道安全性进行测试的方法有很多,像涡流检测法,射线检测法。可是这些方法都是对管道进行的外检测,不能对地下还在使用的管道实施在线检测。 目前,对管道的检测环境有较好适应性的技术是漏磁检测技术,既可以检测天然气管道,也可以检测油品管道,且在检测铁的损失方面也有很好的效果。与其他的检测技术相比,它有如此多的优越性。因此,它被广泛应用于管道的安全性检查上,并且其检查的结果也都是非常的准确。 3.2对管道实行阴极保护 电化学保护方法中的一种重要措施就是阴极保护。这种方法主要是对管道施加电流来,负移管道的电极电位,使金属从“原子态自发转变为离子态”的趋势减弱,这样就能完全控制土壤对管道的腐蚀。因为这一系列方法一定要在电解质中进行,所以土壤中的钢质管道非常适用这种阴极保护的方法。就现在的状况来看,防腐蚀的最好的方法就是管道本身防腐与阴极保护相结合。 3.3加大宣传教育 3.3.1石油天然气企业方面 石油天然气企业要加大宣传的力度,促使员工对严格遵守企业的各项规章制度,严格遵守国家的各项法律法规。不断加强员工的安全意识,责任意识。同时,石油天然气企业也要不断的创新自己的管理理念,既要做到发展企业,又要做到保护环境,只有在二者结合基础上的发展,才能使企业的发展和国家的发展抑制,企业才能健康快速的发展,国家的各项经济建设才会顺利实施。 3.3.2国家政府方面 我国政府应加强对石油天然气企业的宣传教育,是其了解国家关于石油天然气发展的各项法律条文,减少违规事件的发生。使企业建立起管道安全管理理念,严肃执行法律法规。 3.4全面的管理管道 地下管道大多是铺设在交通设施比较多,人口聚集的地方,加强对于地下管道的管理势在必行。石油天然气企业可以借助我国目前实施的旧城区改造工作,适时的改善和管理地下管道。及时的解决地下管道的安全缺失问题。 3.5保护管道周边环境 管道周边环境不仅会影响管道能否顺利运行,也会对周边聚集群众的生活造成或多或少的影响。因此,石油天然气企业除了配合政府做到上述四点以外,还要在铺设管道时,做一个对周边环境的调查和污染评估,以实现在损失和污染最小的情况下,完成管道的铺设。并加强对管道的各项管理。 4.结束语 石油天然气管道的安全管理问题关系到我国的国计民生,做好这项工作,必须解决好管道管理问题上存在的各种问题,只有这样,才能真正的做到管道的顺利运行,国家经济的持续发展。 天然石油分析论文:石油天然气会计的阶段成本核算分析 摘要:石油天然气等采掘业对一国的国民经济和世界经济发展都具有举足轻重的影响。而且由于石油天然气工业生产过程的独特性,决定了其会计核算方法与一般工业有所不同。其中上游生产活动尤为特殊,现行的石油天然气会计准则也只是针对上游活动进行规范。而石油天然气上游生产活动核算最大的不同在于其分阶段成本核算。本文将对石油天然气会计阶段核算的主要特点以及我国和美国的阶段成本划分的对比进行简要分析。 关键词:石油天然气;阶段成本核算;对比分析 石油天然气作为一个国家的战略性资源,对国民经济的健康快速发展是至关重要的。而国际油价“过山车”式的震荡下跌让整个行业都处于极度紧张之中。虽然近期油价有所回升,但是以上游勘探开发为核心的石油天然气企业的处境已然十分窘迫。从财务管理的角度来看,企业会计核算是保证企业平稳运行的有效手段。因此,本文将详细探讨上游阶段会计核算中最为关注的阶段成本核算问题。 一、中美会计核算制度的差异 我国属于矿产资源国有的国家,所以实行产量分成制度;而美国很大一部分的矿产资源是允许公民私有的,所以实行矿费制。由于资源性质与核算制度的不同,中美两国在阶段成本具体核算内容与处理方法方面还是有一些差异的。 二、阶段成本核算概述 石油工业主要由四个部分组成,分别是勘探开发,油气加工,运输储存以及销售。其中上游阶段是指勘探开发阶段,即油气生产活动阶段。阶段成本是指继续将石油天然气生产活动划分为(矿权)取得阶段、勘探阶段、开发阶段、生产阶段,每个阶段发生的成本分别是取得成本、勘探成本、开发成本和生产成本。下面将分别对这四种成本的核算方法进行详细解释说明。 三、取得成本的划分和处理 在四种成本中取得成本的核算是最为复杂的。矿区的取得成本是指为获得矿区权益而付出的代价。矿费制下,包括租赁定金和取得矿区选择权所发生的成本,以及起的过程中发生的手续费律师费等其他费用。产量分成合同下的取得成本主要包括申请取得矿区权益的成本和购买取得矿区权益的成本。但实际上,在我国石油公司的矿区权益是通过行政划拨方式取得的,即向我国国土资源部申请登记勘探区块,所以取得成本是很低的。目前国内能够取得探矿权和采矿权的也只有中石油,中石化,中海油三家公司。关于取得成本的处理也分为成果法和全部成本法两种方法。成果法是将找到探明储量的取得成本资本化,未找到探明储量的费用化。全部成本法的处理是无论是否找到探明储量都将取得成本资本化。我国石油天然气企业均采用成果法来进行成本的核算,这种方式符合“变异成果法”核算的习惯,并且也与国际上大型油气生产公司所使用的制度和方法相同。美国则采用成果发与全部成本法并用的方法。 四、勘探成本的划分和处理 石油天然气的高风险性主要体现在勘探阶段,但是勘探活动的投入和取得成果价值之间关联性较低,高风险下的单个项目其收益并不能确定。勘探成本是指为油气勘探而发生的各项支出,包括相关地质调查,地球物理勘探和钻探井所发生的各类成本。此阶段的主要目的是发现石油天然气储量,勘探成本分为非钻井勘探成本和钻井勘探成本。非钻井勘探成本在发生时直接费用化处理,计入当期损益。出对钻井勘探成本的处理取决于探井钻探完成后是否发现获得探明储量。我国与美国对勘探成本会计处理的差异与取得成本相似。 五、开发成本的划分和处理 如果石油公司在勘探阶段找到探明储量,就要对其进行开发生产。开发阶段的主要任务是建立由井和有关设施组成的生产系统,所以开发成本主要包括钻井及井的装备、相关设备与设施、辅助设施三个部分。相较于取得和勘探成本而言,开发成本的会计核算是比较简单的,所有发生在开发阶段的成本全部资本化。开发阶段钻探的是开发井,即使完井后发现时干井也要将其资本化,这是与勘探阶段的探井有所不同的地方。虽然我国和美国的会计准则中都将开发成本全部资本化,但在具体核算方面还是有所差异的。处于计算所得税的需要,美国会计准则要求要将开发成本细分为有形成本和无形成本。税务会计上,无形成本在发生当期全部费用化,可以减少应纳税所得额,而有形成本只能通过摊销逐渐费用化。我国的会计准则对于开发成本并没有这样的划分。 六、生产成本的划分和处理 开发工作完成后就可以将油气通过开发井提升至地面,也就是进入油气的生产阶段。生产阶段的主要任务第一是对井进行作业和维护,第二是将油气提升到地面,并对其进行聚集,处理加工和存储。生产阶段发生的成本支出一般是将其费用化。在美国的会计准则中,资本化的取得、勘探、开发成本的折旧、折耗和摊销并不计入生产成本,而是在报表中单独列示,但在我国的会计处理中将其作为油气的生产成本。从相关性的角度对比来看,美国的会计处理更加科学,更符合阶段成本的核算要求。 七、总结分析及建议 面对激烈的行业竞争和国际油价低迷的紧张局势,石油天然气行业的成本核算显得尤为重要。但是目前与美国完善的石油天然气会计准则相比,我国的准则还有很多需要改进的地方。但是会计准则是为本国企业使用所制定,为中国的社会主义市场经济所服务的,所以不能照搬西方国家的准则制度,需要根据我国国情,构建出适应市场经济发展的具有中国特色的油气会计体系。
油田注水开发中,油田注水系统占据着非常重要的地位,其主要由注水泵、电机、增注泵、管网、注水井、配水阀组以及配水间等多个部分组成,各部分相互连接,共同构成一个注水整体。为实现节能降耗,油田注水系统以往也采取了诸多措施,但效果却不尽人意,且注水站数量非常多,这就给油田注水系统的节能降耗增加了一定的难度。面对这样的情况,应站在整体性角度考虑,针对油田注水系统,设计有针对性的节能降耗对策。 1加强对油田注水系统相关设备的维护,减少因设备损坏而导致的能源消耗 有研究指出,由于油田注水系统的设备老化、损坏或者是腐蚀等原因而导致的能源损害,约为油田注水系统能源总损耗的15%。这一比例虽然看似不大,但却是可以提前采取措施避免的。通过对油田注水系统中的相关设备进行定期维护,并加强质量检验,避免设备损坏,便可以减少油田注水系统的能源浪费与资源损耗。由此可以看出,加强对油田注水系统相关设备的维护、检修,是最简便、最直接的一种节能降耗措施。首先,应建立专门的设备维护部门,并与专业的设备维修单位合作,定期对油田注水系统开展维护、检修,对老化、使用年限较长以及腐蚀比较严重的设备或管道,应及时维修或者是更换,应重点检测管道分支、管道阀门以及设备的重要零部件,以避免其在运行过程中发生故障而导致的事故。其次,加强对新技术、新材料、新设备的应用,与时俱进地对油田注水系统进行更新与完善,以确保油田注水系统的长期、稳定、安全运行。 2提高油田注水系统的运行效率 采取分压注水技术进行油田开发的过程中,通常情况下是按照水井内注水压力的不同,分梯度进行注水分配,这样的方法,不仅可以确保水井内部压力始终稳定,不会影响油田注水系统的整体运行,也可以直接控制水井内部的注水压力,从而降低了分别管理时的电能损耗问题。就分压注水技术现阶段的实际应用情况来看,较为常用的是双管网注水系统,分压注水方法的各项功能比较齐全,不断进行仿真模拟,并对试验数据进行修改,便可以使双管网注水系统的性能不断优化、完善。例如,我国某油田,在开展采油工作的时候,根据油井吸水能力的差异,对不同层段进行区分,并按照一个统一标准,将其划分为低低吸水层、高吸水层,划分层次之后,采取有针对性的采油工艺技术,不仅提高了设备利用效率,还有效改善了油层注水质量,可谓一举两得。 3加大对节能水泵的应用 在油田注水系统中,注水泵的耗电量占据着非常大的比例,为实现油田注水系统的节能降耗,必须采取有效的措施,降低注水泵的耗电量。首先,以油田注水系统的实际运行情况为根据,对水泵进行更换,应用新型大排量水泵。相比较于小排量离心泵,大排量离心泵不仅有着气密性好、效率高、功率大、能力利用完全等一系列特征,在离心阻力、过流面积等方面上也有显著优势。但是,同样与小排量离心泵相比,大排量离心泵的价格相对较高,且不适宜在小型油田中使用。面对这样的情况,采取在油田注水系统中应用大排量离心泵的方法来节能降耗的时候,必须结合油田实际情况,选择型号符合油田实际需求的离心泵,在确保油田正常生产运营的基础上,尽可能地节能降耗。其次,准确记录、采集油田注水系统运行过程中的各项数据及相关指标,并应用仿真软件,借助计算机,模拟大功率高压变频器的最优化控制,在此基础上,与现代制造技术有机结合,研发新型节能元器件、注水泵。此外,还可以应用新型高分子材料结构、高效率电机,以减少油田注水系统实际运行过程中发生的机械损耗问题,从而实现油田注水系统的节能降耗。 4运用仿真运行优化系统 在油田注水系统中应用仿真运行优化系统,具体来说便是,依托网络技术、大数据技术,建立油田注水系统的仿真运行优化模型,并在中心注水站对仿真运行优化模型进行集中控制,同时,各个注水站也可以采取手动方式或者是微机巡控的方式来对仿真运行优化模型进行调节,以确保油田注水系统的高效运行。在仿真运行优化模型运行过程中,通过一次表采集参数信号,经过微机处理后,再进行数据转换,并传输到中央控制室,对系统软件进行优化分析。 5结语 综上所述,为实现油田注水的节能降耗,可以采取加强对油田注水系统相关设备的维护,减少因设备损坏而导致的能源消耗,提高油田注水系统的运行效率,加大对节能水泵的应用,运用仿真运行优化系统等措施。通过实现油田注水的节能降耗,有利于提高油田注水开发的效益,这对于促进我国石油行业的持续、健康发展,有着十分重要的意义。
断裂力学论文:承压热冲击下压力容器断裂力学探索 摘要:按照有限元分析研究及热工水利系统程度,对承压热冲击下压力容器断裂力学进行分析研究,并且探索在不同瞬态下所具有的危险性能,了解压力容器脆性的改变。研究结果表明,压力容器表面裂纹及内壁裂纹深度较深的情况下,压力容器在实际应用过程中更容易出现裂纹问题。在相同条件之下,压力容器具有轴向裂纹时,出现裂纹的可能性要远远高于环向裂纹,严重情况下轴向裂纹甚至会贯穿整个压力容器内壁。 关键词:反应堆压力容器;承压热冲击;断裂力 学美国核管会所颁布的承压热冲击法规要求,主要内容分为两个方面,分别是10CFR50.61与R.GI.154技术,其中包含了保守因素,这样也就表示压水堆机组经济效益下的运行时间及延长寿命受到了一定限制。美国核管会在1999年之后,就以保守技术作为基础,对于承压热冲击进行了分析,在流程及模型等处理方法上进行了一定的调整。研究之后发现,承压热冲击主要承受的风险来自于回路管道及一回路阀卡上。在材料层面上,轴向裂纹是造成压力容器出现贯穿裂纹的主要原因,并且建议使用无延性转变温度作为鉴别主要方法。美国核管会在2010年颁布了新的承压热冲击法规。 1新承压热冲击法规的要求和压力容器贯穿概率分析方法 1.1新承压热冲击法规的要求 美国核管会在对承压热冲击评估的时候,应用的是美国现阶段还在应用的压水堆,因此美国核管会所推出的承压热冲击法规仅仅能够在2012年之后所生产的压水堆内应用。反应堆压力容器在设计制造过程中,是按照美国核管会在1998年或者是更早之前所制定的压力容器规划。这种设计并且制造的压水堆在评价过程中,也可以应用新承压热冲击法规。压水堆要是在2010年之后开始施工建设,并且是按照美国核管会所颁布的《ASME锅炉与压力容器规范》作为建设标准,对于压水堆进行设计制造,在对于这种压水堆评价过程中,只可以应用新承压热冲击法规进行评价。要是对压力容器评价所得到的时间超过鉴别原则,但是还是希望压力容器能够在电厂生产中应用,首先就应该将带区内所具有的中子注量进行降低,要是压力容器评价所得到的使用时间并没有超过鉴别原则,就需要在对压力容器安全分析过程中,进行全面详细分析,进而保证压力容器能够应用到规定的时间之内。在承压热冲击状态之下,压力容器出现贯穿概率大约为1×10-6。 1.2压力容器贯穿概率分析方法 压力容器贯穿概率计算流程与美国核管会所推荐的R.GI.154基本相同:首先,对压力容器贯穿热工序列进行划分,然后在使用拉丁超立方抽样方法将每一组内的频率进行统计出来,每一个小组内所包含的热工序列可能有几十个,也有可能高达上百个,在众多序列中只需要选择一个典型序列;其次,计算出通道在每一个时间段下的压力与温度等系数;再次,应用概率断裂力学进行分析研究,通过先进科学技术形成虚拟状态下的PVR,PVR之间使用不同参数标准进行随机组合,主要包含的内容为中子注量、裂纹尺寸等参数;最后,将之前所计算出来的热工参数导入到断裂力学内,这样就能够计算出某一组压力容器在瞬时状态下的贯穿概率。在对压力容器贯穿概率统计过程中,应用矩阵乘法将每一个小组瞬态贯穿概率相乘,选择每一个小组内压力容器贯穿概率的最大值,每一个小组贯穿概率最大值相加之后所得到的数值,也就是压水堆机组承压热冲击风险数值。小组对压水堆机组承压热冲击风险数值影响程度较低,并不需要进行详细的分析研究,但是承压热冲击数值还是会受到一组数值的影响,只需要对该组数值进行详细分析即可,从多种小组内选择出具有代表性的数据重新进行评价,最后保证承压热冲击数值不会在受到小组的改变。 2模型与载荷 2.1热工水力系统程度与有限元的模拟分析功能 热工水力系统程序在实际应用过程中,能够将压水堆核电厂内热工水力在某一个时间上面的瞬时状态模拟出来,所以热工水力系统程序能够应用到对于承压热冲击瞬时状态下热工响应研究上面,进而对于下降通道内部的压力及温度等等参数进行收集,了解到这个参数伴随着时间变化的规律。有限元模型在实际应用过程中主要是使用有限元分析软件,能够对于断裂力学进行详细的分析,同时还能够将断裂力学在线性及非线性状态下进行分析研究。有限元模拟在对断裂力学进行分析中,主要是通过弹性材料在裂纹上面所具有的奇异场应力强度因子判断依据,主要是通过三种开裂模式进行计算,分别是张开型、滑移型与撕裂性。 2.2压力容器模型 伴随着电厂运行时间与实际寿命较为接近,核反应堆芯带区材料所具有的断裂韧性会伴随着快中子的辐照逐渐下降,因此在过冷瞬时状态之下,核反应堆芯带区是受到影响最为严重的地区。所以,需要创建压力容器带区筒体的有限元模型。在回路压水堆压力容器内具有代表性的就是不锈钢,压力容器内部直径应该为4000mm,厚度大约在4mm。压力容器模型所具有的缺陷主要有六种,分别是半椭圆轴向表面裂纹、半椭圆环向表面裂纹、堆焊层下半椭圆轴向埋藏裂纹、堆焊层下半椭圆环向埋藏裂纹、椭圆面轴向深埋裂纹与椭圆面环向深埋裂纹,在这六种裂纹中,前四种裂纹深度大约为20mm,长度大约为80mm,后两种裂纹主要都位于压力容器基体低碳钢层内,裂纹的长度大约为40mm,裂纹的深度大约为20mm。在裂纹前缘的结构单元内,应用到的单元为SOLIDI186单元,裂纹前缘第一个单元与奇异单元之间通过节点连接,并且连接在奇异单元1/4的处,剩余的裂纹单元全部应用SOLID95单元。图1压力容器内节点图 2.3载荷 应用美国核管会最新颁布的承压热冲击法规,对某核电厂内的一回路建模,该核电厂在压力容器堆芯带区所使用的下降通道如图1所示,节点上面所应用的规划方法为二维划分法。核电厂在出现事故之前反应堆是在满功率状态之下运行,进入都系统内的信号全部都能够正常打开,压力容器的水纹为29.4℃,用大破口事故的方法,对冷管段及复压进行破口事故处理,然后再使用稳压器处理该事故。 3不同裂纹形式计算结果比较 在对承压热冲击风险重新进行评估时,美国核管会将热预应力效应归纳到了研究模型之中,表示压力容器在以下五种情况容易产生裂纹:开放性应力强度因子、材料静态断裂韧性最小值、断裂前端问题、K值与时间。将下降通道内的温度及压力有关参数全部都应用到有限元模型内,并且输入压力容器在边界上面的条件。有限元断裂力学模型在实际分析过程中,主要计算的是压力容器所具有的应力强度因子。对于压力容器内部应力及线弹性材料等原理进行叠加之后,在一个真实的应力情况下创建辅助性应力场,根据这两个应力场之间的重叠就能够计算机压力容器强度因子。有限元模型要是在尺寸及材料等方面的条件相同,压力容器表面裂纹应力强度因子所形成的裂纹深度越大,压力容器也就越容易出现裂纹。在承压热冲击损失状态之下,压力容器内部要是被注水进行冷却,所具有的裂纹深度也将更深,裂纹前缘在温度上面的梯度也就较大,所受到的热应力数值也就较高。要是模型尺寸及裂纹形式相同,埋藏较深的裂纹所具有的应力强度因子要远远小于埋藏较浅的裂纹所具有的应力强度因子,同时也小于在静态下断裂系数的最小值。主要是由于埋藏较深的裂纹所能够感受到的热应力数值较小,作用在裂纹上面的应力无法促使裂纹出现。 4结语 本文在对于承压热冲击下压力容器断裂力学分析研究中发现,裂纹离表面越近,就非常容易出现开裂的情况,但是埋藏较深的裂纹,在应力的作用之下,出现开裂可能性较低。模型尺寸及载荷数值相同的情况之下,环向裂纹要比轴向裂纹更加难以开裂。与此同时,压力容器出现大破口事故的危险要远远小于小破口事故的危险。 作者:陈思宇 张文华 单位:新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 断裂力学论文:断裂力学理论的压力容器分析 1断裂力学理论及判据 1.1线弹性断裂力学理论及判据线弹性断裂力学是用弹性力学中的线弹性理论对裂纹体进行力学分析,并采用由此求得的应力强度因子、能量释放率等特征参量作为判断裂纹扩展规律的准则。这种理论可以用来解决大型构件和脆性材料的平面应变断裂问题,如果裂纹尖端附近的塑性变形区比较小时,也可以采用断裂力学进行分析。当材料的中心出现穿透裂纹,在远场拉应力作用下裂纹张开,若板状样品很薄时可以将其考虑为平面应力问题,若板状样品很厚时则考虑为平面应变问题。图1表示的是一张“无限大”平板,壁厚可以忽略不计,考虑为平面的应力问题。在材料中心处有一长为2a的裂纹,受与裂纹面相垂直的拉应力σ作用,按线弹性断裂力学进行分析,可以得到裂纹尖端的应力分量。上式表明,裂纹前沿应力场都和KI有关,裂纹前端任意一点的应力分量完全由KI决定。也就是说KI控制了应力场的“强度”,所以通常称KI为“应力强度因子”。应力强度因子控制着裂纹尖端应力场强度,两者之间为正相关,因此应力强度因子可以用来描述裂纹尖端附近应力场强度。Irwin通过一系列实验的结果,统计得到了KI的临界值,在平面应变条件下,这种临界值被记为KIC,它代表材料阻滞裂纹扩展的一种特性,被称作“断裂韧性”。大量实验表明,当KI>KIC时,裂纹开始发生初始的扩展,此为线弹性断裂力学的判据。 1.2弹塑性断裂力学理论基础不同于线弹性断裂力学理论,弹塑性断裂力学适用于裂纹尖端的塑性区尺寸已接近甚至超过裂纹尺寸的情况[3],根据研究对象不同,主要分为J积分理论和COD理论。 1.2.1COD理论COD(CrackOpeningDisplacement)就是裂纹尖端的张开位移量,通常用δ表示,其基本思路是把材料受到载荷时的裂纹尖端的张开位移δI作为一个参量,建立这个参量和外加应力与裂纹长度的关系,计算出弹塑性加载荷时裂纹尖端的张开位移δI。然后把材料起裂时的δIC值作为材料的弹塑性断裂韧度指标,最后利用δI与δIC的关系判定结构是否起裂。裂纹顶端张开位移值(COD)是表征裂纹顶端塑性应变的一种度量[4],COD理论主要是从裂纹周围的应力、应变出发,参考裂纹顶端张开位移,进行大范围屈服问题处理的理论,在中、低强度钢的焊接结构和压力容器的的断裂的安全分析中得到了广泛的应用。狭义上讲,COD基本理论有两种,一种建立在D-B模型的基础上,用于描述部分屈服条件下的COD。D-B模型主要用于中低强度钢制造而成的压力容器或者管道,但是在具体应用当中还需要进行鼓胀效应、等效贯穿裂纹换算以及材料硬化的修正。另一种理论是由Wells提出,主要是用经验公式进行描述完全屈服条件下的COD。 1.2.2J积分理论COD理论是一种经验方法,并不是一个直接且严密的参量,对裂纹尖端张开位移的分析计算的都是很困难的,所以美国一位教授Rice从系统的能量守恒的角度提出了一个既能用于描述裂纹尖端应力应变场的强度,又方便进行理论计算的参量J积分。J积分概念明确、理论严密,对线弹性与弹塑性条件下的断裂分析都适用,所以在压力容器缺陷安全评定中得到广泛的运用。J积分理论裂纹失稳扩展判据是通过含缺陷压力容器由于外载荷作用产生的断裂推动力和压力容器材料的抗断裂阻力比较得到的。式中,c表示裂纹下表面某点到裂纹上表面某点的简单积分,W表示弹性应变能密度;T为积分回路的张力分量;u为回路的位移分量。在弹塑性断裂分析中,我们可以使用J积分作为参量,建立起相应的断裂判据:。此判据适用于弹性、弹塑性和全塑性的情况。 2压力容器失效评定图 对于压力容器的缺陷验证,我国多采用COD方法,即断裂产生的应力和应变值的组合达到临界值。由于含缺陷构件的失效必须满足含缺陷构件的塑性失稳载荷大于外加载荷,断裂韧度大于应力强度因子两种判据,从而导出了基于塑性失稳与线弹性断裂两种判据的不同机理的曲线图。失效评定图技术(FAD)最早是英国CEGB的Harrison提出来的,并编制出了R6评定规范第1版,这种曲线图就是以COD理论为基础的失效评定图,由英国中央电力局提出,被称为旧版本R6评定图技术,如图3-1所示。J积分是力学、工程研究界内公认的科学的判定弹塑性断裂参量,在实践中得到了广泛的应用。它可用于评定裂纹体起裂、分析裂纹体撕裂过程、撕裂失稳的评定。虽然R6评定图是由英国专家提出,但是J积分的失效评定曲线是美国学者提出来的,从而引起R6第3次修订版的出现[5],即目前使用的通用失效评定图,如图3-2所示。 3结语 近年来,我国的工业水平得到了很大的提升,各种先进的技术和方法不断的在工业生产制造中得到应用。但是在工业生产中,加工的材料不可避免地会出现各种裂纹、缺陷,断裂力学理论在常规的设计中的普遍使用具有很好的意义。通过不同理论方式的计算,得到的相应的评价指标,再通过相应的判据或者失效评定图进行比较,就能够在设计初期得到一个有参考价值的数据,避免了后期因为缺陷的产生而使得产品提前失效,造成不必要的人力财力的浪费。 作者:彭博 单位:成都市工业职业技术学校 断裂力学论文:断裂力学在桥梁工程中的应用 【摘要】 叙述了断裂力学形成过程和发展,简要介绍了计算断裂力学理论,并通过与桥梁工程实践相结合,介绍断裂力学在桥梁工程中的应用。 【关键词】 断裂力学;桥梁工程;应用;裂纹 断裂力学是近几十年发展起来的新的力学分支,它主要是利用连续体力学的原理,从这个角度出发,研究含缺陷或裂纹的物体在外界条件(荷载、温度、介质腐蚀、中子辐射等)作用下宏观裂纹的发展、失稳、开裂、传播和止裂规律,断裂力学应用力学成就研究含缺陷材料和结构的破坏问题,由于它与材料或结构的安全问题直接相关,它虽然起步晚,但实验与理论均发展迅速,并在工程上得以广泛应用。 1 断裂力学的形成和发展 断裂力学是一门现在仍在不断发展和完善的科学,因此,它是具有前沿性和挑战性的研究成果。20世纪20年代起到50年代末期,在工业发达国家逐渐形成断裂力学这样一门新兴的强度科学。大量断裂事故分析表明,断裂起源于构件有缺陷。传统的设计思想存在一个严重问题,就是把材料作为无缺陷的均匀连续体。在传统的强度理论中,均假定材料是连续固体,为保证构件安全的工作,要控制构件应力不超过该材料的对应的限定值,即σ≤[σ]。其中为构件的应力;[σ]为构件的限定应力,该限定值是根据材料试验后考虑一点的安全度确定下来的。而实际上构件总存在不同形式的缺陷,因此实际材料的强度要大大低于理论模型的强度。断裂力学就是研究有裂缝的构件在各种环境条件下(荷载、温度变化、化学腐蚀)裂缝的平衡、扩展和失稳的规律,并且研究构件强度条件的一门学科。显然它要研究裂纹尖端区的应力状态、应变状态和位移状态,研究裂缝本身抵抗裂缝扩展的能力,还要研究测定这种抵抗能力的方法和标准。通过对构件的分析,运气断裂力学的观点、判据能把构件内部裂纹的大小和构件工作应力,以及材料抵抗断裂的能力定量联系起来,从而可对含裂纹构件的安全性和寿命给出定量或半定量的估计,这就为工程构件的安全设计、制定合理的验收标准和原材原则提供了新的理论基础。 2 浅谈断裂力学理论 简单说来,断裂力学就是研究裂纹的力学。它研究裂纹扩展的规律,研究材料的强度与韧性的关系,研究带有裂纹的物体在外力作用下应力应变的规律及其判据,其主要分为线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学。 线弹性断裂力学的研究对象是带有裂纹的线弹性体,其断裂类型主要有三种,各种复杂的断裂形式都可以分解为这三种。这三种断裂类型分别为Ⅰ型裂纹、Ⅱ型裂纹和Ⅲ型裂纹(如图1所示)。其中Ⅰ型断纹属于张开型断裂,Ⅱ型裂纹属于滑移型裂纹,Ⅲ型裂纹属于撕裂型断裂,前两种都属于平面问题,第三种属于反平面问题,其中以第一种裂纹形式为最常见、最基本也最危险,通常对其研究得也最多。 目前,对于裂纹的研究,主要是以Trwin的应力强度因子理论。应力强度因子K1是度量裂纹端部应力场强弱程度的一个参量。裂纹尖端是一个奇点,它随着荷载σ增加而增加,当荷载增大到某一临界值时,构件就发生破坏,此时,应力强度因子K1也达到了某一临界值Kcro,这样,对于带裂纹的构件来说,其强度准则就应该是K1 对于那些裂纹端部已有很大塑性区的大范围屈服断裂问题和全面屈服断裂问题,线弹性断裂理论已不再适用,而必须采用弹塑性断裂理论来进行分析。当前,用于弹塑性断裂的方法主要有COD和J积分法。当裂纹受到垂直于裂纹线方向的拉伸时,原先贴和在一起的上、下两个裂纹面就将分离,从而使裂纹张开,裂纹面在裂纹顶端的张开位移量就是所谓的COD,可以用来间接地度量裂纹端部的应力、应变场强度。J积分法是采用一种与积分路径无关的积分来分析缺陷周围的应力和应变场,它可以作为裂纹端部应力、应变场强度的度量。当此J积分值达到某一临界值时,裂纹就开始扩展。此临界值就是材料的断裂韧性。 3 断裂力学在桥梁工程中的应用浅述 断裂力学的应用从60年代起就显示了它巨大的作用,从而推动了断裂力学本身理论和实验技术的发展。近年来,断裂力学的应用得到很大的重视,它的应用范围极其广泛。 在桥梁工程中,混凝土作为一种常见的非均匀的结构材料,其中含有微裂纹,甚至有宏观的缺陷如裂纹、夹碴、孔穴等。混凝土的强度、变形和破坏性能都与裂纹的扩展有关。基于断裂力学理论,混凝土的破坏是由于对象体系中潜在的各种缺陷引起的,其破坏过程实际上就是微裂缝萌生、扩展、贯通,直到产生宏观裂缝,导致混凝土失稳破坏的过程。因此,运用断裂力学理论可以建立带有裂纹的有限元模型,进而对其进行桥梁结构的极限承载力。 目前分析蛄航峁辜限承载力的方法很多,但基本上都是利用有限元方法对结构进行分析,对于钢筋,在混凝土发生断裂破坏时,钢筋还处于线弹性阶段。对于混凝土材料来说,由于混凝土本身性能的复杂性,基本上是通过试验数据回归拟合而得。断裂力学为我们提供了一个很好的衡量混凝土抗裂性的指标――断裂韧性。它揭示了材料的裂纹和强度的内在规律,反映了材料的一项新的力学性能。一项新指标的确立,必然会带来一批具有更优越性能的新型材料。我们可以根据此指标指导材料的配方、工艺、生产,设计具有要求性能的新材料、新品种。国外对纤维混凝土等新品种混凝土的研究,就是用断裂韧性为指标的。 断裂力学理论研究和裂纹测试技术的发展,引入混凝土领域中,必将对混凝土的破坏理论的研究、发展起促进作用,应用断裂力学的理论结合有限元模型可以判断桥梁极限承载力,避免桥梁事故的发生。 4 结束语 断裂力学理论是在现实生活中重多的灾难断裂事故中形成,并在不断发展和完善起来的。断裂力学涉及面很广,有金属物理学、冶金学、材料科学、计算数学等多学科内容,现在乃至将来一段时间内仍将处于发展研究阶段。断裂力学在桥梁工程中的应用一方面促进和丰富了桥梁理论的发展,另一方面,断裂力学在桥梁工程中的应用,反过来也会对断裂力学的内容,给予极大的提升和发展。 断裂力学论文:断裂力学在压力容器分析中的应用 摘 要:伴随社会经济的快速发展及科学技术的不断进步,我国机械设备行业也得到了极大的发展。压力容器是一种需要承载压力的密闭设备,在我国工业经济发展的过程中发挥着重要的作用。随着工业发展规模的不断扩大,压力容器也逐渐向大型化方面发展,但在其快速发展的今天,仍存有大量质量问题,如裂纹现象。为更好地提升压力容器的质量,本文基于断裂力学理论,对压力容器的各项内容进行了探讨。 关键词:断裂力学;压力容器;应用分析 1 断裂力学理论分析 一般情r下,可由超声探测方式检测裂纹,但仪器无法检测到裂纹扩展早期的情况,长此以往,小裂缝呈现出稳步增长的现象,最后达到许用临界值,产生脆性断裂。工作应力在许用应力以下是计算传统结构强度安全的依据,但具体操作中,往往会出现应力破坏问题,这是情况下与传统强度计算依据存有差异,即存有结构内部缺陷问题。为防止出现此类问题,在分析压力容器缺陷时可依据断裂力学理论进行研究。以研究对象进行划分,线弹性断裂力学、弹塑性断裂学为构成断裂力学理论的主要内容。线弹性断裂力学主要是对大型构件、脆性材料平面应变断裂问题进行处理。其通过弹性力学内的线弹性理论分析裂纹体力学性能,且通过分析获取确定断裂纹扩展规律的相关因素,如应力强度因子等。在裂纹尖端周围具有较小塑性变形区的情况下,通常也会选取断裂力学进行探讨。而弹塑性断裂力学理论与前者存有极大的不同,其主要用于裂缝尖端塑性区尺寸与裂纹尺寸相近或在其之上,因研究对象存有差异性,可具体划分为2类:J积分理论、COD理论。在验证压力容器缺陷时,选用最多的断裂力学理论为COD理论,也就是断裂出现的应力、应变值组合与临界值相符。因构件存有缺陷,只有在其外加载荷低于塑性失稳载荷、或应力强度因子在断裂认读以下时,才能断定其为失效状,进而可将基于塑性失稳和线弹性断裂的2种依据的曲线图导出。在断裂力学理论内,COD理论只能被看做是一个经验方式,如作为一个参量,其不具备直接性、严密性,特别是在计算、分析裂纹尖端张开位移时难度较大,因此,由系统能量守恒方面出发,美国Rice教授提出了参量J积分。其不仅能够对裂纹尖端应力变场强度进行全面描述,还能够便于理论分析、计算。J积分具备清晰的理念、严密的理论,并适用于线弹性、弹塑性等环境下的断裂分析,尤其是在弹塑性断裂参量判定中J积分得到了人们的认可,且被广泛应用于实践中。其可对裂纹体起裂现象进行评定,并能够对裂纹体撕裂过程进行分析,是评定撕裂失稳的科学依据。 2 断裂力学在压力容器分析中的应用 在压力容器运行使用过程中,往往会产生大量质量问题,为此,必须按照现行规程开展在役压力容器安全技术检验,将安全隐患彻底扼杀。针对超标等缺陷问题,如采取传统方式予以消除,呈现出效果不佳、成本高等问题。为此,在安全评定时更多人倾向于采取断裂力学理论,其不仅能够确保设备运行安全,还节省时间,增加经济效益。为更好地了解断裂力学在压力容器分析中的应用,可以某压力容器缺陷为例进行探讨。 2.1 设备技术参数 某压力容器属于II类容器,设定1.5Mpa为其设计压力,CH3CI为介质,16MnR为材质,1Mpa为工作压力,要求在60℃以下控制其设计温度。 2.2 计算缺陷 通过X射线进行该压力容器缺陷探测,得出其环焊缝底片存有超标缺陷,共两处分别为102、106。随后选取超声波再次进行检测,结果如图1所示。由此得出,埋藏裂纹为其缺陷。 其中,埋藏裂纹到2自由表面的最小距离可通过P1(8mm)、P2(10mm)表示;板厚方向平面缺陷的尺寸最大值则由H(2mm)表示; 板宽方向平面缺陷长度最大值可由实际L1(20mm)、L2(15mm)表示。因H小于L1、L2;且0.4H小于P1、P2,可将该缺陷转化为椭圆形埋藏裂纹,由此计算其等效裂纹尺寸,分别为0.99mm、0.97mm。 2.3 缺陷的断裂分析 (1)计算应力及应变。通过以上论述,计算应力时可在水压试验最危险的情况下进行。因,可依据弹性情况进行计算分析,则对应于的应变公式为: 其中,弹性模量可由E表示,其选取2x105Mpa。 这种情况下,可得出应变。 (2)确定材料性能数据。按照相关规范规定,应以实测数据为主,但本压力容器试样难以获取,无法进行实测。此时可参考16MnR系国内类似压力容器用钢数据,可获取实测数据。安全技术分析过程中,选取0.06mm作为最低值,为确保压力容器运行安全,应选取0.06mm的50%进行分析,即选取0.03mm作为裂纹张开位移COD临界值。此时,可通过下式表示材料平面应变断裂韧度。 其中泊松比由v表示,且v=0.24,最终获取。 (3)脆断评定。第一,根据相关规范要求,进行应力强度因子计算,公式为=311N/mm3/2 由此可见,Kl/Klc=0.177,0.6 0.177,此时属于安全状态。 第二,根据相关规范要求,进行允许裂纹尺寸计算,公式为 因等效裂纹尺寸最大为0.99mm 3 结束语 综上所述,压力容器在日常运作的过程中需要承载一定的压力,容易出现裂纹等问题。因此要定期对压力容器进行质量检测,及时发现压力容器存在的质量问题,减少安全隐患,保证人民群众的生命财产安全。但是由于压力容器的特殊性能,在检测过程中应严格遵循断裂力学相关理论,要求在不损害压力容器使用性能的情况下,对压力容器的质量进行检测。且根据压力容器的具体情况选取合适的方法进行检测。 断裂力学论文:基于断裂力学的GFRP加固梁有限元分析 [摘 要]传统钢筋混凝土结构抗裂性能差,使用阶段常常带裂缝工作。基于断裂力学理论解释了GFRP加固梁的阻裂机理,同时,运用ABAQUS有限元软件计算并对比了不同加固形式的GFRP梁的加固效果。结果表明:各种形式加固梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载均有不同幅度的提高;各种加固形式中以U型加固效果最好。 [关键词]断裂力学;钢筋混凝土梁;GFRP;有限元分析 目前,钢筋混凝土结构在建筑结构中应用广泛,但由于混凝土的抗裂性能较差,结构常常带裂缝工作,而在混凝土表面粘贴GFRP是一种有效的阻裂加固方法。本文首先利用断裂力学理论解释GFRP加固中的阻裂机理,然后通过大型通用有限元软件ABAQUS对不同加固形式GFRP梁的加固效果进行对比分析。 1 基于断裂力学的GFRP加固梁阻裂机理[1] 断裂力学以裂纹的应力强度因子作为裂纹是否扩展的依据。当裂纹的应力强度因子小于混凝土的断裂韧性时,裂纹将处于稳定状态;等于混凝土的断裂韧性时,裂纹将扩展。 阻裂机理一:变边裂纹为内部裂纹 钢筋混凝土梁抗裂性能差,在很小的荷载作用下裂纹就会在混凝土的受拉侧产生,且是以边裂纹的形式出现。当我们在混凝土梁受拉侧粘贴断裂韧性较大的GFRP后,将边裂纹变为内部偏心裂纹,使裂纹的应力强度因子介于和之间[2],降低了裂纹的应力强度因子。 阻裂机理二:起裂点集中拉拢力阻裂 GFRP通过在裂纹出现但未扩展时于起裂点处施加一集中拉拢力,产生一较大的负应力强度因子抵消一部分裂纹的应力强度因子,从而使裂纹尖端的应力强度因子减小,推迟了裂纹的扩展,提高了结构的承载能力。 2 GFRP加固梁有限元分析 2.1 结构简介及有限元模型的建立 结构采用4000mm×180mm×450mm的简支矩形梁,净跨径3600mm,截面高宽比为2.5;材料采用C40混凝土;加载方式采用三分点的两点加载,荷载间距1200mm。钢筋构造:受拉主筋为6Φ10,设计配筋率为0.58%,箍筋为Φ8@50mm,架立钢筋为2Φ10,斜筋为Φ8@100mm。 本文利用ABAQUS有限元软件对上述钢筋混凝土结构进行建模分析。混凝土、钢筋与GFRP分别采用C3D8R、T3D2与S4R单元,材料属性分别为混凝土塑性损伤、理想弹塑性与线弹性。在相互作用模块中,采用Embeded Region和Tie[3]来分别定义钢筋与混凝土和GFRP与混凝土、GFRP之间的相互作用。 为了对比不同加固形式的GFRP梁的加固效果,建立三种计算模型见表1。 钢筋混凝土梁配图及有限元模型见图1。 2.2 结果与分析 对有限元计算结果进行归纳,得到三种形式的GFRP加固梁荷载与跨中挠度的关系曲线见图2。 2.2.1 荷载-跨中挠度曲线形状 从图2中可以看出,GFRP加固梁与普通钢筋混凝土适筋梁一样,荷载-跨中挠度曲线均具有明显的三个阶段,分别为:混凝土开裂前阶段、混凝土带裂纹工作阶段、钢筋屈服后阶段。在钢筋屈服以后,普通钢筋混凝土梁已不能继续承载,而对于GFRP加固梁,由于GFRP的阻裂增强作用,仍能继续承载,荷载-跨中挠度曲线在这一阶段表现为有一定的倾角。 2.2.2 开裂荷载、屈服荷载与极限荷载对比 根据图2荷载-跨中挠度关系曲线并结合有限元计算结果,将三种形式梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载列于表2。 从表2可以看出,由于GFRP的阻裂增强作用,加固梁相较于普通梁在开裂荷载、屈服荷载和极限荷载方面均有一定幅度的提高,且越到后期,GFRP的作用越大,荷载提高的幅度也越大。对于水平粘贴加固梁,三种荷载分别提高了6.90%、26.95%和30.61%;对于U型粘贴加固梁,三种荷载分别提高了12.07%、39.72%和75.51%。 2.2.3 加固形式选取 从上面的叙述中可以得出,U型加固要好于水平加固。因此,在今后的实验研究和工程实践中推荐优先选用U型加固方式。 3 结论 本文基于断裂力学理论解释了GFRP加固梁的阻裂机理,同时运用ABAQUS有限元软件对比分析了不同加固形式梁的加固效果,得到以下结论: ①加固梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载要高于普通梁,且U型加固高于水平加固; ②在以后的实验研究和工程实践中推荐优先选用U型加固形式。 断裂力学论文:边坡稳定的断裂力学分析 摘要:如今边坡工程越来越多,然而现今对边坡进行分析的方法还不够完善。常规的分析方法假设坡体整体滑落,假设了一个滑动面,但是坡体的受力在微观的角度是复杂的,其中由于土体受外界因素产生的张拉收缩作用会在坡顶产生裂缝,裂缝的发展将会破坏土体的整体性,因此其受力不能简单的用平衡法进行分析,而一般的屈服判断条件又不适用于土坡等边坡,但断裂力学的相关知识适合于解决此类问题,本文正是基于断裂力学进行边坡稳定性分析 关键词:断裂力学;边坡稳定;失稳分析 引言 边坡的稳定性是工程中要考虑的重要问题,然而常规的屈服破坏准则并不适用于坚固土和超固结土这样的脆性材料,此外岩土工程的受力复杂,更加重了边坡稳定性分析的复杂程度。对于边坡稳定性分析通常采用的是极限平衡法,比如:圆弧滑动面稳定性分析、条分法稳定性分析、Bishop条分法稳定性分析、非圆弧滑动面的杨布法等[1]。其基本思路是假定一个滑动面,将边坡分为两个整体,然后进行宏观的受力分析。这类方法的参数容易获得,计算简便,是经典的分析方法,但其中有明显的不足之处:由于土的收缩和张力作用,土的坡顶一般会产生裂缝,边坡的破坏往往是从细小的裂缝开始的,因此对边坡进行整体分析会不精确。本文介绍的是基于断裂力学的边坡稳定性分析。 1基于断裂力学的边坡稳定性研究现状 滑坡是在一定地形、地质条件下,由于岩体或土体内部裂隙的损伤、扩展、断裂以及扩展断裂过程中的相互作用,导致边坡产生滑移、崩塌或失稳破坏的现象。因此研究裂隙扩展断裂及扩展断裂相互作用对岩体或土体强度特性的影响,对于边坡工程的加固、设计和施工具有十分重要的意义。关于裂隙对岩石强度的影响,目前国内外已在这方面有所成果,如赵平劳[2][3]针对层状岩体的抗压和抗剪强度作了大量的实验研究,得出了比较有意义的结果,范景伟[4]对含定向闭合断续节理岩体的强度特征也作了较详细的探讨,并从理论上推导出了含节理岩体的强度公式。王桂尧[5]利用实验观测到的结果、对节理裂隙岩体而言,其软弱结构面的方向和长度对岩体的强度会产生重要的影响。所以对于带裂缝的岩质边坡的稳定性分析已形成了一定的理论基础,有关这方面的文献也较多。 2一般边坡失稳分析 常规的边坡稳定性分析是假设一个滑动面,考虑滑体的自重以及抵抗滑动的摩擦力,通过他们的受力平衡来进行分析,下面以粘性土的土坡进行稳定性分析。 粘性土的颗粒之间存在着粘结力,产生滑坡时,土体整块向下滑动,土体受到自身重力以及摩擦力[6],这里采用土坡圆弧滑动整体分析法。对于简单均质的粘性土坡的稳定性, 在不考虑裂缝的影响时, 采用圆弧滑动面的整体稳定来分析. 设土坡可能沿着圆弧面AC滑动, 滑动面半径为R, 使土体产生滑动的力为滑动土体。 重量为W, 抗滑力是沿圆弧面上分布的土体的抗剪强度。将抗剪力与重力对圆心O 取力矩, 得到抗滑力矩Mr 和滑动力矩Ms分别为: Mr =τfLR , Ms =Wx .` 其中τf为土体抗剪强度; L 为滑动的圆弧长度; R为滑动的圆弧半径; W 为滑动的土体的重量; x 为W 对滑动面圆心O 的力臂, 如图1 所示. 图1 整体圆弧滑动受力分析 取抗滑力矩与滑动力矩的比值作为土坡的稳定性分析的安全系数K, 即 K= Mr / Ms =τfLR / Wx 3边坡失稳的断裂力学分析 本文用断裂力学理论进行边坡稳定性分析,而断裂力学能否用于土体中裂缝的产生和拓展,是本文研究的首要前提。根据相关文献资料可知,断裂力学在土体中尤其是坚硬或脆性土体中的应用已经得到广泛认可[1]。 3.1基于断裂力学的边坡稳定性分析的理论依据 土坡在使用期间, 会遇到土体干缩硬化固结、坡体不均匀沉降、水分蒸发、冻结融化以及气候变化等多种情况, 土粒之间的结构联系在薄弱环节破损, 土体原本存在的微小缺陷相互融合, 逐渐形成可见的宏观裂缝, 在外界因素地持续作用下, 这些宏观裂缝进一步发育生长, 直至坡体发生失稳破坏. 边坡由于结构和荷载的复杂,裂缝受到张拉和剪切共同作用,属于Ⅲ型复合型裂缝。 在边坡中,裂缝稳定性与坡体的稳定性密切相关,应力强度因子是缝端应力强弱的表征,裂纹的生长拓展由端部应力控制,因此应力强度因子K的大小反应了裂缝的稳定性。当缝端应力强度因子K等于材料的临界值时,裂缝会扩展并失稳,进而导致边坡的损坏。此时的裂缝长度为裂缝拓展的临界缝长lc。当裂缝长度小于lc时,坡体是稳定的;当裂缝长度大于lc时,坡体就破坏了。 3.2基于断裂力学的边坡稳定性分析过程 采用断裂力学对边坡进行分析的过程是这样的,首先确定边坡的最易开裂位置,由于边坡坡顶存在张拉区,因而很容易产生张拉型裂缝,而张拉型裂缝又往往是产生滑坡的诱因。首先对研究的边坡进行应力分析,根据应力分布规律,确定滑动面起裂的大致位置,然后在此位置周围开始搜索,找到其确切的最易开裂位置。具体做法为:先在大致开裂位置周围设置长度相等的铅直裂缝,然后进行断裂力学分析,得到其相当应力强度因子,相当应力强度因子最大的地方即为边坡最易开裂的位置。 然后确定边坡的临界缝长,在最易开裂位置设置从小到大的铅直裂缝,得到它们的应力强度因子,代入断裂判据。随着缝长的增加,裂缝会经历一个从不开裂到开裂的过程,最先达到开裂条件的缝长即为边坡的临界缝长。 最后寻找边坡的最危险滑动面,由于己经得到了边坡的开裂位置和临界缝长,在坡顶开裂位置设置一条铅直裂缝,此裂缝的长度应等于或略大于临界缝长,第四章基于断裂力学的粘土边坡稳定性分析再在这条裂缝的基础上进行搜索。 4 结论 (1)常规的采用极限平衡法分析的边坡稳定性问题存在一定的不足,其产生的安全系数不可靠,在采用极限平衡法进行边坡稳定性分析时应适当的调高安全系数以防止事故的发生; (2)临界缝长用来作为裂缝失稳的判据相比较于应力强度因子K更方便,其作用等同于应力强度因子K,可通过缝端应力强度因子K达到临界应力强度因子时对应的缝长间接得到。 断裂力学论文:半刚性基层沥青路面温度应力断裂力学分析 【摘 要】进行路面裂缝开裂扩展评估工作时,需要应用J积分与路面裂缝尖端应力强度因子两个关键指标。本文采用ABAQUS软件,创建有限元模型,结合断裂力学与奇异单元理论,从温度应力与荷载两个方面分析广西几条半刚性基层沥青路面裂缝的情况。 【关键词】半刚性基层;沥青路面;温度应力;断裂力学 横向裂缝是高速路半刚性基层沥青路面早期主要破坏形式。它的形成往往是由于沥青路面半刚性基层反射性开裂、温度疲劳裂缝、低温收缩裂缝等多方面原因综合影响之下的结果。单单依靠试验,是没办法有效评估上述多方面因素与高速路沥青路面温度应力之间存在的联系大小的。所以通过数学模型,结合断裂力学与奇异单元理论评估因素与高速路沥青路面温度应力之间存在的联系,有着十分重要的现实意义。 1 断裂力学理论概述 1.1 判断应力强度因子的基本准则 所谓的断裂力学指的是研究在(湿度、温度、荷载等)环境之下构件上裂缝的失稳、扩展、平衡规律的一种学科门类。在荷载影响之下,根据裂缝不同的扩展方式,可以分成撕开型裂缝、剪切型裂缝、张开型裂缝三种基本类型。一般在高速公路施工项目中会涉及到剪切型裂缝与张开型裂缝两种。 根据线弹性断裂理论,张开型裂缝裂纹尖端区域的位移场可表示为: 式中,G为含裂纹弹性体的剪切模量;r、θ是以裂纹尖端为坐标原点的极坐标;K1为常数。从式(1)、式(2)可以看出,随着r的减小(tg就是越接近裂缝尖端的地方),所有的应力分量都增大,并且当r趋向无穷大时,这些应力分量均趋向无限大,亦即裂缝尖端处的应力场具有奇异性。只用应力大小来判断结构强度的方法不再适用,由于裂缝尖端附近的应力场与K1成正比,K1可以用来反映裂缝尖端附近的应力场强度,称为应力强度因子,其量纲为[FL-3/2]。 1.2 J积分 J积分是为了避开直接计算裂纹尖端附近的弹塑性应力应变场,提出的一个围绕裂纹尖端的围线积分,与积分路径无关,为一常数,即J积分的守恒性。J积分被公认为在其主导区能正确反映HRR奇异性,其守恒性使得可以在分析中避开裂纹尖端这个难以直接严密分析的区域。 如下图所示,围绕裂纹尖端作一回路,并沿此回路积分得: 式中,ω是在弹塑性条件下,在单调加载过程中裂纹体的应变能密度;τ为自裂纹下表面的任意一点起,沿逆时针方向绕过裂纹尖端而止于裂纹上表面任意一点的任意一条曲线;Τi是作用在回路上弧线ds对应的面元素ds、dz上的表面力矢量;ui是该处的位移矢量;n是线元素ds的外法线单位矢量。 2 等参有限元分析 奇异性是裂缝尖端应力应变的重要特点,通过SNGULAR命令在裂缝尖端设置奇异单元,如下图,能将裂缝尖端奇异性特点十分好地模拟出来。 3 高速公路层状路面结构的数值计算模型 为分析在温度变化影响之下,路面不同结构层裂缝的扩展规律,首先假设有一个贯穿基层底部的裂缝。与此同时,为了讨论裂缝的扩展规律,研究沥青面层受到裂缝反射的状况,假设沥青面层底部也有一个完全贯穿的裂缝。 在本文计算过程中均作下面几项假设: ①高速路层与层之间是连续的,地基、沥青混凝土、基层材料都是均匀的、各向同性的线弹性材料;②路面所有裂缝面都是自由面,横向裂缝之间的距离是均匀的,且贯穿整个沥青路面的宽度;③路表层有温度荷载,热传导定律所有条件路面体内温度都满足,与此同时,我们假定路面最下层与水平向无限远处位移与应力为零;④当应用温度应力进行研究时,设定沥青路面表层温度从六十摄氏度降低到二十摄氏度,计算路面温度场时,路面温度场不是出于瞬态传播的状态,而是以稳态传导的形式进行传播。 在计算路面受到温度变化影响而出现的变化时,参考的是2005年北京科学出版社出版的吴赣昌《半刚性路面的温度应力分析》这本书。 4 温度应力断裂力学计算 为了让计算数据对比性更强,在进行多个结构层的温度应力强度因子计算的时候,设置全部计算模型的精度与单元分布都是一样的,仅仅变更沥青路面裂缝自由边的长度大小,本文K1(应力强度因子)计算量纲为[N・m-3/2]。 4.1 厚度不同的基层裂缝所造成的影响 因为受到温度应力的影响,在沥青路面会出现张拉型水平裂缝,所以剪切型应力强度因子KⅡ等于0。从下面两张图我们可以知道,当增加基层裂缝开裂的厚度时,基层裂缝尖端的应力强度因子也随着增加,进而裂缝裂开程度及裂开速度均明显增快。 4.2 当路面基层开裂完全时,厚度不同的路面面层裂缝所造成的影响 从下面两张图我们可以得知,如果沥青路面基层出现开裂的时候,随着路面面层底部裂缝的长度慢慢加大时,裂缝的扩展速度也逐渐加快,直到面层底部完全破坏。比对基层开裂应力强度因子K1变化图我们可以知道,基层应力强度因子明显比面层应力强度因子K1值,表明面层比基层更容易受到温度应力的影响。而我们国家建设的半刚性基层沥青路面往往在当初进行面层铺设之时裂缝就已经出现,在温度应力影响之下,路面裂缝出现的速度及扩展的速度都大大提高了。怎样有效降低沥青面层铺筑施工阶段之前裂缝出现的概率有着十分重要的现实意义。 4.3 基层模量应力强度对裂缝所造成的影响 如果裂缝出现在基层时,当基层模量的加大时,应力强度因子也会随之加大。而一般来说我们国家高速公路沥青路面的基层有着较高的强度,也就是说沥青路面水泥剂量都可以达到百分之五至百分之六,因此在高速公路沥青路面施工的阶段,我们可以结合实际情况,适当降低路面水泥稳定碎石半刚性基层的水泥剂量。 4.4 基层开裂在面层模量作用下所出现的变化 从下面两图中可以知道,当沥青路面基层出现裂缝的时候,基层温度开裂进展不会因为面层模量的增大而变化。 4.5 当路面面层出现裂缝时,面层模量对裂缝进展的影响 从下面两图可以知道,当路面面层模量出现变化时,应力强度因子也随之变化,因为沥青路面的温度收缩一般出现在周边环境温度下降的时期,而道路周边环境温度下降原本就会加大路面面层的劲度,进而加快路面裂缝的进展。 4.6 当沥青路面出现裂缝时,基层模量对裂缝进展的影响 当沥青路面出现裂缝的时候,即便基层模量慢慢加大,面层裂缝尖端的应力强度因子也出现相对应的加大趋势,然而通过对照相关数据发现,面层裂缝尖端应力强度加大幅度十分小,甚至可以忽略这个加大幅度。从另个角度来说也证明了基层强度太大对防止温度型裂缝并没有明显的好处。 4.7 面层开裂时厚度变化对开裂的影响 随着面层厚度的增加,温度变化对沥青层底裂缝尖端的应力强度因子有下降趋势,但是,对比其数值可以发现,影响非常小。具体如下面两图所示。 5 结束语 综上,对半刚性基层沥青路面温度应力开裂进行断裂力学分析,结果能真实反映层状路面结构基层裂缝扩展现象和规律,可以为沥青路面早期开裂破坏机理分析提供依据。 断裂力学论文:浅析岩石的断裂力学 摘要:论述了国内外断裂力学及损伤力学的学科发展历程,总结了岩体断裂力学损伤力学的研究内容、研究特点以及岩石力学专家们一些年来所取得的主要成果,并简单介绍了断裂力学损伤力学在岩土工程中的实际应用。最后,通过对岩石破坏的断裂-损伤理论的阐述,指出了综合考虑损伤与断裂的破坏理论是能更好地反映岩石实际破坏过程的一种新的理论, 可在以后的理论研究和实际工程中得以更为广泛的应用。 关键词:岩石 断裂力学 损伤力学 岩石的破坏过程总是伴随着损伤(分布缺陷)和裂纹(集中缺陷)的交互扩展,这种耦合效应使得裂纹尖端附近区域材料必然具有更严重的分布缺陷。岩石的破坏, 如脆性断裂和塑性失稳, 虽然有突然发生的表面现象, 但是, 从材料损伤的发生、发展和演化直到出现宏观的裂纹型缺陷, 伴随着裂纹的稳定扩展或失稳扩展, 是作为过程而展开的。事实上, 物体中往往同时存在着奇异缺陷和分布缺陷。在裂纹(奇异缺陷)附近区域中的材料必然具有更严重的分布缺陷, 它的力学性质必然不同于距离裂纹尖端远处的材料。因此, 为了更切合实际, 就必须把损伤力学和断裂力学结合起来, 用于研究物体更真实的破坏过程。 一、岩石I型断裂韧度测试方法研究现状 岩石的断裂韧度是用来表征岩石材料抵抗因裂纹扩展引起断裂的能力,是材料的固有属性,应该与测试试件的形状、尺寸和加载方式无关。对岩石进行断裂韧度室内测试是将断裂力学引入岩石力学的基础。然而,由于研究的不足和问题的复杂性,目前只有国际岩石力学学会在1988 年和1995 年给出了两个测定岩石静态断裂韧度的推荐方法,更重要的是,试件构形和尺寸大小对岩石断裂韧度测试值的影响,即尺寸效应(或尺度律),也越来越受到了岩土工程研究者的关注。 1.岩石I型断裂韧度测试方法 由于岩石材料的特殊性和断裂韧度(KIC)测试比一般的强度测试更加复杂和困难,至今国际上还没有岩石断裂韧度测试的统一标准,自从20世纪60,70年代以来,许多学者在借鉴金属断裂韧度测试方法的基础上,针对岩石材料的特殊性,在岩石断裂韧度测试方法研究方面进行了很多有益的探索。通常用于测定岩石断裂韧度的方法有以下几大类:短圆棒试件、扭转试验、梁的弯曲试验和圆盘试验。其中,梁的三点弯曲试验常被采用。具体来讲,曾被用来测试岩石I型断裂韧度的方法及试样类型有:中心直裂纹试样(CSCBD)、单边切槽裂纹试样(SECBD)、不预制裂纹的巴西圆盘测试(BDT)、修正岩石I型断裂韧度测试方法以及圆盘测试 (MRT)、压痕试验(IT)、径向裂纹环状试验(RCRT)、修正环状试验(MRT)、单边切槽半圆盘三点弯试样(HDB)、环形盘紧凑拉伸试样、轴向切槽圆棒压缩开裂试验(ACRBC)、单边切槽圆棒弯曲试验 (SENRBB)、环向切槽圆棒弯曲试验(CNRBB)、环向切槽圆棒离心加载试验(NRBEL)、环向切槽圆棒拉伸试验(CNRBT)、预制裂纹空心筒内压测试或爆破测试、单边直裂纹三点弯曲梁测试(SC3PB)、单边直裂纹4点弯曲梁测试(SC4PB)、双扭测试(DT)、双悬臂梁撕裂试验(DCB)、紧凑拉伸试验(CT)、边切槽圆盘劈裂试验(END)、厚壁圆筒试验(TWC)、点荷载试验等。迄今为止,岩石I 型断裂韧度测试较为常用的试样类型主要有:单边直裂纹三点弯曲梁试样(SC3PB)、“V”形切槽三点弯曲圆梁试样(CB)、“V”形切槽短棒试样(SR)、“V”形切槽巴西圆盘试样(CCNBD)。此外,紧凑拉伸试验(CT)、单边切槽圆棒弯曲试验(SENRBB)及双扭测试(DT)、厚壁圆筒试验(TWC)等方法也被广泛采用。 二、岩石断裂力学的研究特点 岩石断裂力学是岩石力学的新的分支学科,是研究岩石断裂韧性和断裂力学在岩体中应用的科学。它也包括两个内容:分析裂缝端部的应力场和位移场; 确定岩石断裂韧度。由于断裂力学逐渐被许多岩石力学工作者所接受,近年来这方面的研究成果显著增加。当前岩石断裂力学的主要问题也是合理地确定岩石断裂韧度。 近几年来,在金属断裂研究与应用方面,开展了许多工作。对于裂纹岩石断裂的研究和应用,国外也已引起高度重视,但国内尚处于初始阶段。许多采矿工程中的实际问题,如矿山地压,井巷破坏,采场顶板的下沉与管理,岩层移动,露天矿边坡的稳定性,岩石断裂机理等等,都将提到岩石断裂力学研究的日程上来。可以预料,断裂力学将在矿山工程实际应用方面表现出强大的生命力。 三、岩石断裂力学的工程应用 1.岩石断裂力学在地震研究中的应用 由于浅源地震过程,本质上是地壳岩石大规模的断裂过程,所以引用断裂力学来研究地震,便成为人们所注意的向题。在这方面,国内已经做过不少工作。例如把断裂力学中的应变能释放率公式和位移公式与震级一能量公式用来求得震源参数与地壳岩石应力状态之间的关系,以服务于地震预报的目的;又如采用流变一断裂模型,来解释余震序列的时间滞后特性;再如用断裂力学理论分析圆盘裂纹稳态扩展条件,进而讨论断层参数、应力场参数和岩石物理力学特性参数与膨胀现象间的关系,以解释有的地区震前没有膨胀现象而有的地区震前却有强烈的膨胀现象;目前金属断裂力学多注意拉应力的作用,但用到多裂隙介质的岩石中来时,则多是断裂面处在压应力下的断裂力学问题,会具有自己的特点。 2.断裂力学对改进重力坝剖面的设计和稳定分析方法极有前途 现行重力坝设计规范规定,在正常荷载作用下,上游面不应出现拉应力。空腹坝坝踵应力状态更为复杂,又无明确规定。因此国内一些空腹坝不得不把距坝基以上3 米高处上游面拉应力为零作为设计基准。实际坝踵是应力奇点,用连续介质力学分析其应力是困难的。视坝踵为V 型切口,用断裂力学方法分析其开裂条件是可行的,对于较完整岩基上的重力坝,坝与基岩胶结面显然是大坝的薄弱环节。试验已证实,在胶结面上存在一定的凝聚力。同时,由于施工缺陷、应力集中等原因,胶结面上可能存在裂缝。因此坝踵开裂后至大坝失稳前,裂缝沿胶结面有一个发展过程。用断裂力学方法分析坝的稳定性,研究裂缝的止裂条件和剩余韧带区的强度条件,可能比目前采用的剪摩或纯摩公式更为接近实际。 3. 岩石断裂力学中存在的主要问题 目前,岩石断裂力学的研究与应用存在问题不少,难度较大,尚待作出巨大的努力。今后应该着重探讨下列问题:a在受压下,岩体内裂纹闭合,边界条件发生变化,因此,必须发展脆断模拟与弹塑性断裂模拟,进行闭合裂纹尖端应力场与位移场的解析研究以及分支裂纹端应力强度因子的计算研究;b岩石材料的本构关系;c岩石在各向受压条件下的断裂机理;d岩石在单轴或多轴压缩下的复合型断裂判据;e 建立岩石静、动态断裂韧性测定的标准方法,探讨各类岩石断裂韧性与传统力学性能的关系;f现场岩体内裂纹的监测手段与防断措施,;g非均质、各向异性与加载速率等因素对岩石断裂的影响。 四、小结 岩石的断裂韧度是一个用来表示材料抵抗裂纹和扩展能力的参数,其断裂韧度的准确测定是岩石断裂力学中一项非常重要的基础性工作。断裂力学是50 年代开始发展起来的固体力学的新分支. 主要按断裂力学发展的成熟度, 重点是线弹性断裂力学、弹塑性断裂力学、断裂动力学这三种经典断裂力学的基本理论与断裂准则,断裂力学是一门工程学科,目的是给出完整的工程结构构件由于裂纹扩展而破损的定量描述。 断裂力学论文:情系断裂力学教研相长结硕果 断裂力学起源于20世纪中期,发展于20世纪后期,并且仍在不断发展和完善。因此,它是具有前沿性和挑战性的研究领域。 在这项极具挑战性的研究领域里,柳春图见证并亲身参与了我国断裂力学从发展起步到不断成长的整个历程。作为一位重要的参与者,柳春图在断裂力学及其工程应用、海洋工程力学、夹层结构等方面都有着深入的研究和探索,他多次主持重大的科研项目,获得无数赞誉。 缘结断裂力学勤耕耘 我国断裂力学起步于20世纪70年代初,从这个时候开始,柳春图就有幸成为这一学科的首批科研学者。当时,对于这门新的学科,年轻的柳春图甫一接触,就有了继续探索和研究的兴趣,他开始着手去研究并做一些工作,并不断学习相关理论,随时关注国际上断裂力学学科的发展和走向。 1972年,河南平顶山大型国有发电厂安装了一台中国自行生产的30万千瓦的汽轮机转子,经检测发现有裂纹,按国家标准不允许运转。在那特殊的年代,转子能否运转上升到了政治高度。柳春图凭着“初生牛犊不怕虎”气概揽下了这个活,团结课题组全体成员努力工作,获得了可以监控运行的结论。 柳春图还负责承担了航空工业部某部门委托的某型飞机国内首次在主要受力结构部件采用夹层结构的研究任务。地面结构试验表明,夹层结构应用于飞机的主要受力结构部件是优越的、可行的。 再接再厉勇攀登 在这个领域不断积淀成长的柳春图,眼界和思维越来越开阔。他定性定量论证了经典理论应用于板壳断裂分析的重大理论缺陷,获得考虑剪切变形理论板、球壳、圆柱壳Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型裂纹尖端局部解,这就给出了解决各种结构断裂问题的理论基础。这些研究在国际上都是首次得到,并获得实验证明。 在分析和计算方法的研究,柳春图提出了一个具体断裂力学特点的计算方法――局部整体法。他指出,这与已有计算结果比较该方法体现出显著的优越性,如表面裂纹问题;局部整体法的结果与光弹试验结果符合良好;与国际上公认的Newman有限元结果精确度相当,而计算自由度数仅为其1/10;在国际上首次给出有限尺寸板壳Ⅱ、Ⅲ复合型的分析结果。由于上述成绩,柳春图受到第七届国际断裂会议的大会邀请并作了报告。 柳春图还主持了十几项较大海洋工程研究项目,其中突出的是中国海洋石油总公司“八五”攻关,“涠11-4导管架平台结构强度全尺度原位监测”研究项目。这是国内首次进行的大规模原位综合监测,是一个技术难度较大、组织协调复杂的系统工程。这个项目被鉴定为总体研究水平达到了国际先进水平。在监测的范围和规模上优于国际上同类工作,获得1998年中国科学院科技进步二等奖,1999年国家科技进步三等奖。 由于多年奋斗在科研第一线,柳春图获得了许多经过实践检验的科研结论。经过地面结构的试验,柳春图得到了夹层结构应用于飞机的主要受力结构部件是优越的、可行的结论。并发表专著《夹层板壳的变形、振动和稳定性》,这是国际上发表在此领域的第一部专著,获1978年全国科学大会重大成果奖。由于柳春图在断裂力学领域的声望和取得的成绩,他干1974年组织和主持了全国首届断裂力学会议,以后多次主持断裂会议、组织断裂讲座等,为促进了我国断裂力学及工程应用的发展作出了重大贡献。 断裂力学论文:混凝土断裂力学的发展简介 [摘 要]混凝土断裂力学研究含裂缝体的混凝土材料和混凝土结构的破坏过程以及裂缝传播规律,建立断裂准则,探讨如何控制和防止混凝土结构断裂破坏的措施。本文通过分析混凝土断裂的几个模型,简述混凝土断裂力学的发展过程。 [关键词]断裂力学 模型 1 前言 混凝土断裂力学是固体力学的一个分支,主要是研究带裂缝固体的强度及裂缝扩展规律的科学。最早的概念来源于上个世纪二十年代初英国物理学家Griffith对脆性材料,如玻璃的断裂研究。他指出材料内部的微观缺陷或不连续现象如裂缝的存在将影响材料的强度,并使用Inglis的椭圆孔无限平面介质的弹性解提出了脆性断裂力学的基本理论框架。 2 混凝土断裂力学的发展 2.1 混凝土断裂力学的理论基础 1961年Kaplan首先发表了线弹性断裂力学应用于混凝土的试验成果,该研究引起了学术界的注意和重视。此后三十多年,很多学者进行了大量的混凝土断裂试验研究。随着研究工作的不断深入,发现原先适用于金属的一些基本假定、理论和试验方法并不能适用于混凝土,并采用了能反映混凝土本身特点的新假定、新理论及新的试验方法。 早期混凝土断裂力学方面的研究成果大都以线弹性断裂力学为基础。由于不能将线弹性断裂力学直接应用于混凝土材料,人们把研究的重点转向了非线性断裂力学。 2.2 混凝土断裂力学模型的建立 2.2.1 Hillerborg的虚拟裂缝模型 Hillerborg的虚拟裂缝模型认为裂缝的扩展以缝前形成的微裂区为先导,将微裂区视为一条虚拟裂缝,随外荷载的增加,此区域内材料的刚度降低,使缝前端部分传递应力的能力降低,但由于骨料和基体的桥联作用在虚拟裂缝面上作用有使裂缝闭合趋势的粘聚力,使缝前仍有传递应力的能力。此外,粘聚力与虚拟裂缝宽度存在一定的反比关系,即粘聚力随虚拟裂缝宽度的增加而降低。当虚拟裂缝的宽度达到某一极限值时,粘聚力变为零,此时宏观裂缝出现(见图1)。虚拟裂缝上传递应力和虚拟裂缝宽度(张开位移)之间的关系为材料的软化本构关系,它反映材料上一点的应力状态,不论采用何种测试方法,其值均应相同。 虚拟裂缝模型将裂缝分为两部分: (l)不传递应力的物理裂缝。此区域内位移和应力不连续。 (2)虚拟裂缝。即在裂缝端有一断裂过程区,它具有以下特性:①在缝尖的峰值应力等于混凝土的抗拉强度关;②从虚拟裂缝尖端的应力关递减分布到物理裂缝尖端处,沿断裂过程区位移不连续但应力连续。 2.2.2 Bazent裂缝带模型 1985年RLEM根据虚拟裂缝模型推荐了用三点弯曲切口梁法测定混凝土断裂能的规范方法。在此之后,RLEM委员会组织进行了大量系统的试验,结果发现断裂能存在着显著的尺寸效应。 Bazent的裂缝带模型将裂缝的断裂过程看作一密集平行的微裂缝组成的裂缝带,这条带具有一定的宽度,对混凝土材料,裂缝带的宽度磷取为最大骨料粒径的3倍。由于裂缝带有一定的宽度,因此缝端也有一定的宽度,即缝端并非尖状的,而是钝状的。将裂缝带看作是正交各向异性介质,可以很方便地确定裂缝带及结构的应力和变形。在进行有限元分析时,为消除网格敏感性,应调整软化本构关系,以保证网格宽度为h和WC的裂缝带吸收的能量相等,即扩展单位长的裂缝吸收的能量唯一。 2.2.3 双参数断裂模型 Jenq和Shall的双参数断裂模型是修正的线弹性断裂模型,以线弹性断裂力学为基础,并引入一些符合混凝土非线性特性的假设。Jenq和shah提出了两个断裂控制参数即临界失稳韧度和临界裂缝尖端张开口位移CTODC。,并使用它们建立了断裂准则。文献提出了临界等效裂缝长度的概念,即初始裂缝长度a0与裂缝的亚临界扩展aC之和。若直接由线弹性断裂力学公式计算KIC,又不考虑裂缝的亚临界扩展长度aC,从而使断裂韧度具有明显的尺寸效应。而根据临界等效裂缝长度和试验测得的极限荷载,利用线弹性断裂力学方法得到的断裂韧度无尺寸效应,这才是混凝土实际的断裂韧度。该模型以线弹性断裂力学中的应力强度因子的解析表达为目的,没有考虑分布在断裂过程区内的粘聚力作用。 2.2.4 其他模型 除以上模型外,另外两个经典的模型就是Karilialoo和Nallathambi的等效裂缝模型以及Swartz和Refai的等效裂缝模型。对Karilialoo和Nallathambi的等效裂缝模型来讲,它研究的对象是三点弯曲梁,基本的思想与双参数断裂模型相似。 我国学者徐世娘教授于1992年基于线弹性断裂力学并考虑断裂过程区内粘聚力的作用,以应力强度因子为参量提出了描述混凝土断裂的双K断裂模型。在这个模型中,除了使用失稳断裂韧度这一参数来控制裂缝的临界失稳外,还引入了一个新的概念即起裂断裂韧度来作为裂缝起裂的控制参数,并创立了双K断裂判据。 3混凝土断裂力学的未来发展 随着混凝土技术的发展,混凝土的性能也在不断改进和提高,逐渐向着高强、高韧性的方向推进。Navailurkar和Hsu,试验结果表明:混凝土软化曲线形状对混凝土抗折强度、断裂过程区的大小、峰值后的荷载变形曲线影响非常显著。 Raghu Prasad等试验结果发现在混凝土中掺入了粉煤灰、矿渣等矿物质材料后,因而会存在一些未水化的粉煤灰或矿渣大颗粒,而这些大颗粒的存在使混凝土中产生了一些裂隙,导致混凝土断裂过程区尺寸增加。通常情况下,高强混凝土的脆性增加,而在高性能混凝土中掺入粉煤灰、矿渣等矿物质材料会使混凝土的脆性减小。 断裂力学论文:基于断裂力学的钢筋混凝土保护层锈胀开裂探讨 摘要:本文基于钢筋均匀锈蚀时混凝土的开裂实验现象建立了混凝土保护层开裂的计算模型,考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况以及混凝土界面中的原始裂纹与缺陷,裂纹在钢筋锈蚀膨胀作用下的起裂、扩展情况,利用断裂力学和弹性力学得到了混凝土保护层开裂时钢筋膨胀力和均匀锈蚀率的理论预测模型。分析了影响钢筋锈胀开裂的诸多因素,认为混凝土保护层厚度的增加、混凝土材料界面相的加强、混凝土断裂韧度的提高和钢筋直径的变小都有利于钢筋混凝土耐久性的提升。 关键词:混凝土保护层;钢筋锈蚀率;断裂力学;弹性力学;锈胀开裂 1 研究背景 钢筋混凝土结构的耐久性失效最主要的表现形式为钢筋锈蚀引起的结构破坏。在美国,因各种锈蚀造成的损失为700多亿美元,其中混凝土中钢筋锈蚀造成的损失约占40%。钢筋锈蚀后其锈蚀产物的体积是原有体积的2-4倍,对钢筋周围的混凝土产生挤压,随着钢筋锈蚀程度的加剧,混凝土保护层受拉开裂。保护层一旦开裂将会加速钢筋的锈蚀,进一步加剧裂缝的扩展导致结构破坏,严重影响混凝土结构的耐久性,因此研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂具有重要的工程实际意义。 现有的模型多以混凝土抗拉强度作为保护层开裂判断条件,很少考虑混凝土保护层中存在的初始裂纹和初始缺陷。实际上,受干缩、温度等因素的影响,在承受荷载之前混凝土内部,特别是骨料和水泥砂浆界面上就存在着初始裂纹。对于混凝土的开裂,断裂力学是一种有效工具。国内曾尝试利用无限介质中的孔边双裂纹模型来预测钢筋锈蚀的膨胀力,但其裂纹构型和混凝土基体无限介质假设与实际保护层尺寸和锈胀开裂试验现象之间还存有差别。本文以均匀锈胀开裂试验现象为依据根据保护层有限体中的应力分布和最终裂缝状态利用断裂力学和弹性理论建立混凝土保护层锈胀开裂时刻的锈胀力和临界锈蚀率预测模型。 2 模型的建立 2.1 混凝土锈胀开裂的断裂模型 研究海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀的物理模型时指出:当钢筋间距较大时,混凝土保护层沿顺钢筋方向胀裂;当保护层厚度较大时,混凝土保护层沿着平行于钢筋层面方向开裂。根据均匀锈胀开裂的试验现象,假设内部混凝土界面上有钢筋锈胀力作用,保护层中有裂纹出现,初始裂纹与径向的夹角为,具体特征如图1所示。现利用断裂力学来建立混凝土保护层的锈胀开裂分析模型。 图1所示裂纹的起裂准则为 式中:KⅠC为混凝土的Ⅰ型断裂韧度;KⅠC为混凝土的Ⅱ型断裂韧度。 裂纹的Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子为 式中:为作用在裂纹面上的等效正应力,是和函数;为关于倾斜角度和裂纹长度、钢筋中心到锈胀后混凝土与锈胀物之间界面距离、钢筋中心到混凝土保护层外缘距离的函数,;为等效剪切应力,是和函数;为与、、和有关的函数。 由式(1)及式(2)可得:给定值,当时,取得最小值,即此时的方位角为最易开裂的裂纹方位角,即在此方位角下裂纹扩展需要的膨胀力最小。因此对于混凝土开裂时钢筋锈胀力的讨论宜采用如图2所示的裂纹构型。 对于普通混凝土,骨料和水泥砂浆之间的界面为混凝土中的薄弱环节,现有研究认为可假设混凝土开裂先沿界面发展,当界面裂纹发展到一定长度后受水泥砂浆的束缚而停止扩展,随着荷载增加,满足一定的开裂扩展准则后,裂纹失稳扩展、串接而形成宏观裂缝。对于图2所示结构界面裂纹开始发生扩展的条件为 式中:由权函数法可得裂纹的应力强度因子,为混凝土界面相的断裂韧度。 此时所得的膨胀力认为是混凝土开始发生开裂的初始临界力, 当界面裂纹发展到一定长度后,受水泥砂浆的束缚裂纹停止扩展,此时可得到其应力强度因子。 随着荷载的增加,当满足如下的开裂准则时混凝土中的裂纹发生失稳扩展: 式中:为混凝土的断裂韧度。 3 影响因素分析 3.1 混凝土保护层厚度的影响 图5为钢筋临界锈蚀率与混凝土保护层厚度之间的关系图。由图可以看出,随着保护层厚度的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率增大,这与现有的试验结果一致。说明适当增加混凝土保护层厚度有利于钢筋混凝土结构的耐久性。 3.2界面裂纹长度的影响 由图6可以看出,随着界面裂纹长度的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小,说明良好的混凝土界面有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。 3.3界面裂纹长度的影响 由图7可以看出,随着锈蚀产物膨胀率的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小。 3.4 钢筋直径的影响 由图8可以看出,随着钢筋直径的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小,说明在一定的保护层厚度条件下选择小直径的钢筋有利于钢筋混凝土结构的耐久性。 3.5 混凝土断裂韧度的影响 由图9可以看出,随着混凝土材料断裂韧度的增加,混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率增加,说明选择高性能高强混凝土材料有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。 4 结论 混凝土材料的开裂总和裂纹的扩展有关,以均匀锈胀开裂现象为依据,利用断裂力学和弹性理论得到了混凝土保护层开裂时钢筋的膨胀力和均匀锈蚀率预测模型,其不仅考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况,还考虑了混凝土界面中的原始裂纹和缺陷,及其在锈蚀膨胀作用下的起裂、扩展情况更为符合工程实际。对影响因素的计算分析表明,混凝土强度的提高、界面相的合理加强及混凝土保护层厚度的增大都有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。在一定的保护层厚度条件下,钢筋直径的变小对提升钢筋混凝土结构的耐久性有利。
浅谈模具产品设计与制造:论现代模具产品设计与制造的信息化应用 摘要:随着经济全球化及市场竞争的日益激烈,模具产品设计正面临严峻考验。模具企业必须利用最新的技术,在最短的时间内开发出高质量、低成本、高附加值的产品,以最快的速度响应和投放市场。这就需要改变传统模具产品设计方式,从而做出正确的决策与设计方案。 关键词:现代模具;设计;制造;信息化 现代模具产品制造是典型的单件小批量、离散型生产。传统模具产品开发从设计、试制到产品上市周期太长,设计过程中难以与用户进行交流,难以及时听取用户的意见,难以考虑可制造性和可装配性,很难全面考虑安全、维护等方面的要求,不能综合考虑生产、时间以及费用等相互制约条件的限制,更谈不上考虑整个模具产品寿命周期的诸多问题。笔者就现代模具产品设计与制造的高科技信息化及其应用谈点浅见。 1现代模具设计与制造已步入信息化时代 改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。 20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。 模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。 2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用 模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。 当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。 当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块――ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。 3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用 现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。 (1)CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化,CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在CAD/CAE/CAM系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。 (2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外,其形位精度要求也较高,一般的量具是很难达到理想的目的的,这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称CMM,即Coordinate Measuring Maching,是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm,其测量工件的方式如下:将经由CAD/CAM系统或CMM专用软件所产生的零件数据选送至CMM的计算机系统,经过适当的设置后,即按照所给出的数据去测量工件,将所得结果与原始数据比较,得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的,则可直接将设计数据送入CMM专用软件,然后进行测量,将取得的加工误差数据进行质量分析,以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件,则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。 (3)现代模具制造的必然趋势,就是用机械加工尽可能地取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用,尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中的广泛使用。而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用CAD/CAE/CAM系统产生的。机台与计算机联机,加工程序是通过联机电缆输入机台的。操作人员按照规定的程序装夹工件,配备刀具和操作,机台就能自动地完成该机台上应该完成的加工任务,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。操作人员的熟练程度和情绪变化基本不影响加工质量和加工效益,这也是现代模具加工优于传统机械加工的一个方面。 总之,CAD/CAE/CAM集成技术就是在这种情况下应运而生的,它已成为现代模具制造技术发展的必然趋势,并以科学合理的方法给模具制造者提供了一种行之有效的辅助工具。该技术可使模具制造者在模具制造之前能借助于计算机对制件、模具结构、加工、成本等进行反复修改和优化,直至获得最佳结果。 浅谈模具产品设计与制造:浅谈产品设计和模具设计的差异和衔接 摘要:随着我国产品的“中国制造”变为“中国创造”,一项成功的设计,应满足多方面的要求。这些要求,有社会发展方面的,有产品功能、质量、效益方面的,也有使用要求或制造工艺要求的快速发展和管理水平的进一步提高,产品设计和模具设计在相互关联上存在诸多难题,其中两者的有机结合以及理解概念实现起来较为困难。本文作者结合自身工作经验,提出了产品设计和模具设计的差异以及二者的衔接一种设计思路.并在实际中得到应用. 关键词:中国制造;中国创造;产品设计;设计思路;模具设计 1产品设计 产品设计反映着一个时代的经济、技术和文化。产品设计的重要性,由于产品设计阶段要全面确定整个产品策略、外观、结构、功能,从而确定整个生产系统的布局,因而,产品设计的意义重大,具有“牵一发而动全局”的重要意义。如果一个产品的设计缺乏生产观点,那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。相反,好的产品设计,不仅表现在功能上的优越性,而且便于制造,生产成本低,从而使产品的综合竞争力得以增强。许多在市场竞争中占优势的企业都十分注意产品设计的细节,以便设计出造价低而又具有独特功能的产品。许多发达国家的公司都把设计看作热门的战略工具,认为好的设计是赢得顾客的关键。 2模具设计 产品的创新使得产品的形状,表面处理,以及工艺性要求日趋严格,所以在产品的模具设计显得尤其重要,市场对模具的要求精益求精,这就要求模具设计人员具备扎实的功底和细微的洞察力以及本身对产品的认知度也需要一定的提升,模具设计工作者首先对产品需要一定的认识,才能进行下一步工作,产品模型在诞生之后,交付模具设计工作者根据产品的形状以及内部结构制造模具,这一从产品模型图―模具―产品成功诞生经过多环节工作者的参与及完善缺陷。 3产品设计和模具设计差异 3.1 产品设计:主要工作是偏重产品的外观和结构.而外观设计需要各方面的信息汇总,是你平时生活所感受的所看到的通过个人见解反映出来的样子的重新组合;结构设计部分就需要对机械,电子等等方面的技术了解,包括要了解模具设计的知识。 3.2 模具设计:围绕模具制作产品的生产过程而决定的设计。 3.3 产品设计要考虑全局,在整个过程自己牵头,从总规划时设计者就应该具备总体的轮廓并细化整体树,在设计初,就应该将可能存在并可规避性的隐患杜绝,使产品在后续的制成上对达到设计预期的目的。 但是产品设计工作者在原先的基础上并没有过多地考虑模具的制作成本以及产品是否从模具中得出,以及模具的制作成本,是否达到性价比的优势,而模具设计仅从模具的寿命和产品的易出性考虑多一点,而对产品的完整性会有一些欠缺考虑,这就是模具设计和产品设计脱节的弊端。 4产品设计和模具设计的衔接 产品设计是设计产品本身,模具设计是制造产品的工具,成功的产品需要从雏形到成品经过一段思考再实践再到最终的诞生,这中间需要产品设计和模具设计全力合作,需要产品设计的初步理念需要产品设计工作者必须和模具设计工作者及时沟通,产品设计侧重产品,模具设计侧重模具的可塑性,这就的需要一个项目总负责人将这两者的优点结合,优点交集就会更大体现产品的优良性。 4.1 首先产品设计需确定的设计思路的主干线正确,产品的轮廓需要一定的初期实现,自上而下建模,把握大方向的一致性,避免后续过多改动,是总体规划不得偏离预计期望值; 4.2 产品设计在产品轮廓雏形阶段需要求模具设计相关人员介入本次的设计阶段,把握模具的分模型式,综合讨论产品的外观性和顺畅性; 4.3 一旦产品轮廓确定,需要肢解成各个零部件,完成内部结构设计,使内部结构的优良性更大的提升,这就需要一定的模具知识功底,怎么样设计内部结构,避免内部结构影响外表面的瑕疵,这阶段需要产品设计长期积累的经验制作,经过模具设计的联合评审是否可行,加以二次把关,当分解成各个零部件时,产品设计需考虑产品的装配便携性,避免设计的出产品,却做不出产品的尴尬阶段,产品设计在手板阶段,需经过本身和他人的眼观,手动综合判定零部件是否便携性,工艺性的顺利,需要防呆处理必须进行,避免在非必要的防呆结构制作防呆,这会给产品整体装配产生很大的困扰,零部件的合适性原则必须把握,本可以做成联体,避免做成单体,无形中增加产品成本,一个人工昂贵并且装配困难的产品不能算成功的产品。这就需要产品设计采取其他的方式方法解决此类问题; 4.4 在模具设计阶段,避免模具设计无法把握产品设计的理念,使之与产品设计的原始思路相违背,这就得产品设计须将自己的设计意图告知模具设计,使得模具设计不得偏离此方向,产品设计须参与模具设计主干环节,在模具设计阶段针对产品的外观瑕疵以及危险度的要求需要产品设计和模具设计相互沟通,找到更好得解决措施; 4.5 模具在初始设计完成阶段,产品设计首先核对零部件和图纸的差异,是否和自己的设计理念相吻合,有没有过多的差异,然后根据所得差异,是否在产品的许可范围之内,如果不在之内,需要将模具结构和产品结构相调一致,避免差异性扩大使之不能匹配,经过反复的验证确认直到最终将产品模具确认下来。 5结束语 通过以上论述,我们得出通过产品设计和模具设计相互穿插并且面向可制造,可装配的的设计思路可以很有效的解决产品设计和模具设计环节脱落的尴尬,通过有效的两者结合便会缩短我们产品开发的进度,会通过此法我们产品设计出来会更好的面向制造者和消费者。 浅谈模具产品设计与制造:模具产品设计与制造探究论文 1现代模具设计与制造已步入信息化时代 改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。 20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。 模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。 2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用 模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。 当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。 当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。 3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用 现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。 (1)CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化,CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在CAD/CAE/CAM系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。 (2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外,其形位精度要求也较高,一般的量具是很难达到理想的目的的,这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称CMM,即CoordinateMeasuringMaching,是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm,其测量工件的方式如下:将经由CAD/CAM系统或CMM专用软件所产生的零件数据选送至CMM的计算机系统,经过适当的设置后,即按照所给出的数据去测量工件,将所得结果与原始数据比较,得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的,则可直接将设计数据送入CMM专用软件,然后进行测量,将取得的加工误差数据进行质量分析,以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件,则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。 (3)现代模具制造的必然趋势,就是用机械加工尽可能地取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用,尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中的广泛使用。而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用CAD/CAE/CAM系统产生的。机台与计算机联机,加工程序是通过联机电缆输入机台的。操作人员按照规定的程序装夹工件,配备刀具和操作,机台就能自动地完成该机台上应该完成的加工任务,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。操作人员的熟练程度和情绪变化基本不影响加工质量和加工效益,这也是现代模具加工优于传统机械加工的一个方面。 总之,CAD/CAE/CAM集成技术就是在这种情况下应运而生的,它已成为现代模具制造技术发展的必然趋势,并以科学合理的方法给模具制造者提供了一种行之有效的辅助工具。该技术可使模具制造者在模具制造之前能借助于计算机对制件、模具结构、加工、成本等进行反复修改和优化,直至获得最佳结果。
岩体力学论文:采矿工程岩体力学教学改革初探 摘要: 本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词: 采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养学生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 作者:王猛 单位:河南理工大学能源科学与工程学院 岩体力学论文:关于岩体力学参数水利水电工程论文 1一般方法 1.1岩石力学试验法 (1)室内试验。 通过钻孔岩芯取样,利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度-凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点,确定卸载时岩体的参数,如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。 (2)现场试验。 现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法,但由于通常不具备施作原位试验的条件,而且试验周期长、费用高,所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法,可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数,但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制,试件制备难免受到扰动,试验结果分散,不能直接采用。 1.2工程岩体分级法 工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合,采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别,根据岩体级别并结合经验公式,给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量,将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素,实现工程岩体的分级,并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表,主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度,此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值,并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表,用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩,软质岩应根据软化系数进行折减。 1.3工程地质类比法 工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数,是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理,要求主要的工程地质条件基本相同或相似,这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位),其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件,在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时,在施工过程中,根据工程实际进展情况和出现的问题,特别是根据现场观测结果,对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》,以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断,人为因素比较大,有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数,其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷,在中、小型水利水电工程中应用较多。 1.4反演分析法 反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数,包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值,采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性,目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设,设岩体为均值各向同性,而天然岩体地质条件复杂,这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1.00~1.05,初滑阶段宜采用0.95~1.00。滑带土抗剪强度(c,φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下,反算另外一个参数,通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数,通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解,此外,还可以做参数的敏感性分析。 1.5人工神经网络法及模糊数学预测法 人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射,自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素,应用人工神经网络进行训练,随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善,使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性,根据经验确定权重集及隶属度,在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集,依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题,从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素,但在运用上不是很成熟,仍借助于经验。 1.6其他方法 除上述方法外,还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数,如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。 2岩体力学参数综合取值 岩体力学参数取值方法有很多,由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性,使各种取值方法存在局限性,至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法,互相验证,取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法,并结合工程的规模和地质条件的复杂程度,在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。 (1)第一层次。 对于地质条件简单的小型工程,或项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值,通过相似工程类比,调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek-Brown经验强度准则公式计算,参考类似工程修正后得到地质建议值。 (2)第二层次。 对于地质条件复杂的中型以上工程,如重力坝、拱坝,结构面影响坝基、坝肩稳定,初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验,参考类似工程,结合现场地质条件进行调整,必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。 (3)第三层次。 对于重要的大型工程和参数敏感的工程,应做专门研究,除运用上述方法外,还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析,复核岩体稳定性,及时修改设计和施工方法,确保工程安全。总之,地质调查和岩石力学试验是基础,是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提,因此应重视野外第一手资料的收集,并注意取样、试验成果代表性问题,使地质建议值符合现场实际。 3应注意的问题 反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计,在岩石力学参数取值方面应注意以下问题: (1)在前期勘察时对设计意图不甚了解 设计方案不十分明确,加之勘察周期短,对地质条件的调查和分析不够深入,对试验只是要求做常规的内容,以室内试验为主,取样数量不足,成果代表性差,使得方案比选时难以取舍。按照有关规范,“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主,必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意,对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石,软弱结构面发育,且结构面对岩体稳定性不利,岩体稳定性的判别对工程影响很关键,这需要慎重研究,应在地质调查的基础上,布置适当的原位试验,并采取多种方法合理确定岩体力学参数。 (2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范,与现场地质调查结合不紧密。 抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数,对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大,勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作,结合现场地质条件调查,在岩体分级基础上,运用有关理论和经验公式,例如霍克-布朗(Hoek-Brown)经验强度准则公式等,并参考已建工程经验取值,必要时与地质、试验和设计专业共同会商,合理确定参数。 (3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意 如页岩、千枚岩及白垩-第三系泥岩等,由于岩性软弱,构造发育,岩体强度较低,工程安全裕度小,岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大,甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝,万一要建,就应该投入一定的勘探和试验工作量,慎重研究和分析论证,并留有一定安全裕度。 (4)应考虑定值计算与可靠度问题。 实际勘察设计工作中,是由地质专业提供参数,设计人员进行计算。地质部门依据试验成果,结合地质条件和个人经验判断,提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致,地质参数的可靠性或安全阈值是多少,即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础,采用极限状态设计方法,以可靠指标度量结构或工程的可靠性,比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型,对地质参数的离散性进行评价。 (5)试验是基础。 如何看待试验成果,地质专业人员常常抱怨试验参数不准,造成的原因有几个方面,一是取样的代表性问题,或者原位试验选点问题,要考虑岩性、风化程度、构造等影响,对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层,页岩岩芯破碎取样困难,取样只能做砂岩的抗压强度试验,成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏,成果偏小。二是试验中的误差,应采用数理统计法整理试验成果,在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验,要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外,试件制备时难免受到扰动,一般要求安排2组以上试验,以便对比和分析。 (6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。 前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法,其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大,实际操作中应尽量避免人为因素干扰,从地质条件的客观出发,分别按不同因素对参数进行修正,减少取值的随意性。 (7)加强施工监测,利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。 由于工程地质条件的复杂性和不确定性,地质勘探、试验、计算分析方法的局限性,我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测,及时分析和判断,调整、修改设计和施工方法,以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护,要根据发现的新情况及时修改设计,即采取“动态设计、信息化施工”,既要确保工程安全,又不能造成浪费。 (8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。 但是没有一个工程的地质条件是完全相同的,而我们个人掌握的资料有限,每个人的经验千差万别,往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数,人为因素的干扰较大,其结果可靠性较差。应多参考类似工程,并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试,积累了丰富的实践经验。 4结论 (1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作 直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性,准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上,针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法,分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。 (2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点 在详细地质调查和少量室内试验的基础上进行岩体分级,参考已建工程的成功经验类比确定岩体力学参数是一种简单、快捷而有效的方法。结合工程经验指出了水利水电工程岩体力学参数取值时应该注意的问题,可以供相关的工程技术人员参考。 作者:陈汉宝 黄定强 彭义峰 熊友平 江妤 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院 中国地质大学武汉工程学院 岩体力学论文:浅谈如何改进岩体力学教授方法 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。 目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。 结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。 本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象———各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 作者:左昌群 孙金山 罗学东 单位:中国地质大学 岩体力学论文:基于高职高专《岩体力学》课程建设改革的思考 摘要 通过对传统的《岩体力学》课程建设的分析,根据教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的要求,深刻认识到传统教学中课程建设的不足,从人才培养目标的定位、理论与实践的比例及对接关系、“双师型”教师队伍建设、教材学材的合理科学选用四个方面提出了适合高职高专的《岩体力学》课程建设的探索性方案。 关键词 1岩体力学; 2顶岗实习; 3工学结合 1、高职高专人才培养目标对课程教学的要求 根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》〔1〕,本着“工学结合、工学交替”,教学做合一的教学模式,人才培养要以就业为导向,突出实践技能和职业技能的培养。课程安排本着知识由浅入深。循序渐进,先基础后专业,在技能培养方面,将理论学习结合生产实践,实行“做中学、做中教”,力争实现实践教学与岗位工作零距离对接。 《岩体力学》是水文与工程地质专业的理论基础课,是力学的一个分支。主要研究不同受力条件(例如荷载、水流、温度变化)下岩体应力、应变、破坏、稳定及加固规律的一门应用性学科,其研究目的是解决岩土、地质、环境、水工、能源、土木、水利、冶金、交通、矿业工程等建设中遇到的相关问题〔2〕。《岩体力学》已经广泛应用于工程实践中,带来了巨大的社会经济效益和工程实用价值。 2 、《岩体力学》传统教学存在的问题 (1)从高职高专人才培养目标的定位上,很多教育工作者都很盲目,定位不准确甚至错位;这样的认识导致教师备课、讲课、学生听课等等环节都停留在对基础知识的认知层面,即专业、专业课程内容、教学过程、学历证书阶段,没有更加进一步的把职业、职业标准、生产过程、职业证书对接起来。 (2)理论内容偏重轻视了实践环节,本门课程是具有悠久历史的课程,在多年的教学中形成了比较完整科学合理的体系,但是这种教学方法比较适合教学研究型的教学,对于我们高职高专,已经显得理论的比例过于繁重,实践明显不足,教师和学生都注重理论知识的学习,轻视动手能力的培养,大批出现的高分低能学生,课堂和生产严重脱节。所以在传统的研究型的培养目标基础上应做比较彻底的改革。 (3)教材适应性较差,传统的研究型教学使一批又一批的教材偏于理论,轻于实践,学生学习难度大,乏味,因而也没有主动学习的积极性,对于高职高专的学生需要一套理论难度适中、够用,实践比例偏大的教材、学材和与之配套的影像资料等。 (4)教学经费的严重不足,由于在传统的教学领域,一个教师、一根粉笔、一本书就可以完成一门课程,形成了填鸭式教学的模式,导致学生学习积极性极低。 (5)生产实践教师的缺乏,切实加强教师队伍建设。 现有的教师队伍绝大部分从校门又走入校门,从理论中来又到理论中去了,更有甚者教材中的部分验,教师根本就没有接触过,照本宣科,讲起来乏味,听起来不知所以然,严重影响了学生的学习积极性和学习效率。 (6)教学方法比较单一 3、《岩体力学》课程建设的重点、难点和解决方案 岩体力学课程涉及多个相关学科领域,其课程综合性强、知识点多而杂、试验项目与工程实际联系紧密等特点,导致许多学生认为课程较难。所以采取有效的科学的教学方法引导学生尽快适应教学特点,并更好地掌握课程要求的知识技能是十分必要的。 课程建设的重点是对岩体的基本力学性质理清概念、明确试验原理及数理统计方法;难点是利用这些基本理论、原理能够分析不同工程岩体在不同的力学条件下的稳定性。 解决方案如下 (1)培养目标上遵循教高[2000]2号《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神,明确指出:高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分,高职高专教育人才培养模式的基本特征是:以培养高等技术应用性专门人才为根本任务;以适应社会需要为目标、以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。;以"应用"为主旨和特征构建课程和教学内容体系;实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力,并在教学计划中占有较大比重;"双师型"教师队伍建设是提高高职高专教育教学质量的关键;学校与社会用人部门结合、师生与实际劳动者结合、理论与实践结合是人才培养的基本途径。 (2)教学方法:课堂教学采用灵活多样的教学手段和方法:岩体力学的特点是概念多理论上较难理,但与生产实际紧密相连,所以在教学过程中解精讲重点、恰当复习、图文并茂、穿插一些案例结合理论,利用学生求知、求趣、求新的心理引导学生在轻松环境中掌握理论知识。 《岩体力学》本身的特点和传统的粉笔+黑板书写速度慢,单一,呆板,信息量小的缺点,课堂教学适当结合多媒体手段,充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂表现力丰富的优点,提高授课效率,调节学生听课情绪,调动学生积极性。这样就要求教师制作多媒体课件时 要投入大量的工作,准备多样的大量的图片、影像素材,特别是有代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新设备、新技术等资料,从而使学生关注本专业领域的新动态,培养学生独立思考问题的能力,扩展学生的知识面。课堂上大量运用启发式:岩体力学课程中很多都是有大量的统计得出来的,亦多为经验公式,均有使用条件,在教学中强调经验公式地方性、条件限制性致使我们在实践中使用时,不能照抄照搬一定结合生产实际,再结合实例让同学们去修改完善经验公式,学生积极性会大大增强。多媒体教学是现代教学不可缺少的方式,充分利用好多媒体,让多媒体真正多起来,ppt、录像、动画、网络视频等等。 (3)《岩体力学》课程建设改革中教材的使用与建设 学院教学改革以来,大力加强教材的建设,提倡教师根据现有学生的接受能力和基础知识的掌握程度,编写一些实用性强,灵活方便的学材,教学效果比较好。由于教材的编写需要周期比较长,所以大多数落后于新的科技发展。为了让学生能够及时准确地接受新科技新技术,投入大量的人力进行学材的编写,这样使学生学习的内容和形式灵活多样,能够与新的科技成果,新的技术进步同步,效果显著。 (4)切实加强“双师型”教师队伍建设 国务院印发了《关于加强教师队伍建设的意见》,教育部配套制定了《职业学校兼职教师管理办法》,为加强“双师型”教师队伍建设提供了制度保障。我们将进一步加强教师培养培训工作,完善“双师型”教师队伍建设机制。希望学会在标准制定、基地建设、教师培训等方面发挥更大的作用,扭转“双师型”教师缺乏的局面,为技术技能人才培养提供的有力支撑。 教育部副部长鲁晰指出:中长期来看,产业加速转型和高技术的技术型的人才匮乏的矛盾也非常突出。技术技能型有三种人,第一类是工程师,第二类是高级技工,第三类是高素质劳动者。”鲁昕解释说,之前的职业教育只讲技能,随着信息技术的发展和产业升级,技能需以技术为基础。这就需要我们的教师队伍率先技能化。招聘教师要求参加过生产、或让现有的教师到生产单位参加实践,并把这个工作量化,即要求教师必须每年参加一定量的生产才可以授课。 (5)《岩体力学》课程建设改革中的实践教学建设 实践性教学环节 A、加强课堂讨论,提高学生学习兴趣,由一个案例入手,例如三峡水利枢纽是开发和治理L江的一项关键性骨干工程,三峡工程区内共有各类崩塌、滑坡体2490处。其中秭归县千将坪滑坡比较典型〔3〕,以此为契机,布置任务,同学们查阅资料,用岩体力学观点去分析滑坡的地质特征与成因机制。课堂可以展开讨论,最后教师总结边坡稳定分析的要素,内容充实、方法灵活,自然会有显著的效果的。 B、课堂实验环节要严格执行岩土试验的操作规程,《岩体力学》课程课内试验共有5―8个试验,学生在实验教师的指导下要求在规定的时间内完成教学标准中要求的每个试验的操作;并组织一年一度的岩土试验竞赛;组织力量强大教师团队编写配套的实验教材《岩体力学实验指导书》该指导书对于课程标准中规定的几个试验从原理、实验设备和操作步骤都有具体、详细的讲解,规定了规范的实验报告格式,为学生将来工作打下良好的基础。 C、现场参观和理论知识结合,促进学生从感性认识到理性认识的的飞跃。根据教学需要安排几个施工现场:边坡、洞室、岩体地基,让学生认识这几种工程岩体的地质、 地貌、应力等问题。参观后要求学生编写参观体会和简单的报告。 D、顶岗实习和毕业设计〔4〕,顶岗实习是坚持以就业为导向、创新“工学结合”人才培养模式,提高高素质技能型人才培养质量的重要环节。通过顶岗实习使学生能够尽快将所学专业知识、岗位技能与生产实际相结合,实现在学期间与企业与岗位零距离对接,使学生树立起职业理想,养成良好的职业道德,练就过硬的职业技能,从根本上提高人才培养质量,为确保顶岗实习各项任务的顺利完成,提高实习质量我们需进一步加强顶岗实习的组织管理,严格按照顶岗实习的课程标准要求学生。在顶岗实习基础上完成学习期间的毕业设计或毕业论文。使学生工作能力有进一步的提升。 结语:《岩体力学》课程是工程类专业的专业基础课,此次《岩体力学》课程建设的改革符合《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》要求的教学改革的发展趋势,教学手段、教学方法比较先进,实践教学能够与实际生产紧密结合,通过这样的改革能够达到高职教育的五个对接:专业与产业对接,课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接,学历证书与职业资格证书对接,职业教育与终身学习对接。使《岩体力学》课程的教学水平在高职高专教育中得到进一步的提升。 岩体力学论文:青岛地铁上覆岩层岩体力学参数研究 摘要:在岩体工程稳定性分析中,力学参数的选取会对计算结果产生重大影响。所以如何准确的反演青岛地铁上覆岩层岩体力学参数,进一步完善青岛地区岩体分级标准是本论文要解决的问题。 关键词:有限元强度折减法;安全系数;岩体力学参数 0引言 青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。 1剪切安全系数的定义 安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示: ω==(1) 式中,ω――传统的强度折减安全系数;s――滑动面上各点的抗剪强度;τ――滑动面上各点的实际剪应力。将式(1)两边同除以,则式(1)变为: 1==(2) 其中:c′=,φ′=arc() 可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。 2工程概况 青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。 青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。 岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。 在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。 3均质岩质隧道围岩稳定分析 计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。 经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。 4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演 选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。 经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。 所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。 对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。 最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。 最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。 岩体力学论文:浅述岩体力学参数监测在隧道施工中的重要性 摘要:采用新奥法进行隧道工程施工时,设计单位只能根据监控单位和施工单位反馈的监控数据和隧道开挖揭露情况对设计的合理性进行宏观判断,隧道设计时应把力学计算和实际背景岩体力学参数相结合,才能更科学、经济的按照新奥法的理念完成隧道工程的设计、施工。 关键词:新奥法;岩体力学参数;单轴抗压强度 0 引言 在现时的公路建设中,为满足线型、车速、里程、生态环境等要求,隧道工程已被大量采用。建设环境的不可预知性是隧道工程最大的特点,在施工中,开挖的围岩与设计不符的情况屡见不鲜。 鉴于此,新奥法(NATM)被流行地应用于隧道工程工作中。而施工监控量测则是新奥法施工方法中的重要工序之一。 施工监控量测是将施工过程中的围岩稳定性、支护结构承载能力、初期补强及二次衬砌合理的施作时间、开挖揭露岩体的力学参数等情况反馈给设计与施工以达到优化设计参数、优化施工方案及施工工艺目的的工序。 1岩体力学参数的重要性及其在新奥法施工中的现状 监控量测的内容在相关技术规范中已做了相关规定,着重于对揭露围岩情况的观察以及开挖洞室的净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小量测等。由这些监控数据在指导施工中起到了很直观、重要的作用。但是对岩体的力学参数测试包括抗压强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、围岩完整性指数、应力强度比等没有引起足够的重视。只有在少数工程中对力学参数进行了监测。在进行隧道的围岩基本质量分级和力学建模计算分析时,这些参数是必不可少的。 对于工程岩体这样复杂多变的隧道工程,为了选择一条正确的设计途径,一方面要使经验方法科学化;另一方面还要使设计中所进行的力学计算具有实际背景。 为了做到这点,现场的监控测试就应该提供更多的依据,这样才能把力学计算和实际情况更好的结合。 现在的勘察设计单位都存在时间紧、任务重的问题,勘察单位不能对隧道的地质情况做详细细致的勘察工作,而设计单位也只能根据勘察单位提供的有限的勘察资料更多的采用工程类比法进行设计。 然而隧道的围岩揭露情况与勘察情况有很大一部分不相符。在出现不相符时,设计单位只能根据监控单位和施工单位提供的资料进行设计变更。 变更时分两种情况,第一种,设计偏弱,设计只能根据有限的资料进行一定的补强设计;第二种,设计偏强,实际工作中,此种情况一般未变更设计。 第一种情况,在实际工作中影响施工进度,有时还给工程留下隐患,甚至造成质量安全事故;第二种情况,使工程不能体现其经济性,甚至造成不必要的浪费。要想隧道工程设计更加科学合理,设计方就必须要有足够的资料作为设计的背景。在施工过程中,监控量测作为提供设计资料背景方,应该不仅要为设计方提供净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小等作为宏观判断设计合理性的依据,还应提供更细致的岩体的力学参数为隧道的力学计算提供直观依据,这样才能更为科学、经济的完成整个隧道的新奥法设计、施工。 2岩体力学参数测试和计算方法简介 2.1 抗压强度是指岩石单轴饱和抗压强度(RC),按照抗压强度试验的试件的尺寸、精度、含水率制作试件,以0.5~1MPa/s的速度加载直到破坏,记录试件破坏形态,逐级记录荷载及应变值,并绘制应力与纵向应变和横向应变曲线图,按照R=计算其单轴抗压强度,按照Eav=,μav=计算平均弹性模量、平均泊松比(σa,σb分别为曲线上直线段始点、终点应力值,εa-εb分别为σa,σb处纵向应变值,εda-εdb分别为σa,σb处横向应变值)。 2.2 黏聚力、内摩擦角可由原位试验得到。 2.3 围岩完整性指数可以由KV=求得,纵波、横波速度可以用岩石超声波参数测定仪、纵横波换能器测得。 2.4 应力强度比可由Sm=式计算得到,σmax为岩体的最大主应力。 3结论及改善建议 逐步的优化设计、施工参数,使隧道工程建设经济、科学、安全的完成,使新奥法施工广泛应用于隧道工程修建的主要原因,但此种施工方法只是更多的反馈于施工,在设计中其作用还未得到更好体现。 要想新奥法中的监控量测结果更好地反馈于设计,岩体的力学参数的监测在监控量测中的重要性就必须得到体现。 岩体的力学参数的监测在隧道施工监控量测中很少实施,原因是隧道工程实施的相关人员未意识到此项工作的重要性。为了新奥法能更好的应用到隧道设计、施工生产中去,相关人员应对此项工作的作用给予足够的重视,配备相应的人员和设备来完成此项工作。 岩体力学论文:岩体力学本科教学改革探讨 摘要:为适应当前勘察、土木、地质、石油等行业对相关专业本科毕业生的高要求,本文基于岩体力学的特点,详细分析了当前我国岩体力学本科教学的现状以及进行改革的必要性。在此基础上,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些措施,提高岩体力学本科教学质量,培养适应社会发展和时代要求的复合型人才。 关键词:岩体力学;教学内容;试验教学;数值仿真;教学方法 岩体力学是土木工程、石油工程、地下工程、水利水电工程、地质工程、采矿工程、勘查技术与工程等专业本科生的重要专业基础课之一,是研究岩体在外界因素(荷载、水、温度等)作用下的应力、变形、破坏、稳定性与加固的学科,理论基础广泛,涉及地质学、固体力学、流体力学、计算数学、地球物理学等学科知识[1,2]。通过这门课程的学习,学生能够建立起有关岩体力学的基本理论体系以及相应的工程概念(如强度理论、工程岩体分类、稳定性分析),为后面的相关专业课(如基础工程、钻探工艺学、计算岩土力学、矿山压力与岩层控制)提供必要的知识储备,也为毕业后从事建筑、勘探、采矿、采油等相关工作奠定必备的理论基础。随着我国社会经济的快速发展,大量的岩土工程广泛兴起,复杂的岩体力学问题不断涌现,从而对高校培养的相关专业人才的综合能力提出了更高的要求:不仅要具有扎实的专业基础知识,还要有一定的分析和解决现场实际问题的能力[3]。 作为人才培育的主要基地,高校在岩土工程人才培养过程中,在培养模式以及相关的各类软硬件条件等方面已经远远跟不上社会发展的步伐及社会对复合型人才的需求[4]。因此,针对当今社会的实际需求,如何安排好岩体力学教学,培养合格的本科生,成为摆在各大高校相关教师面前的重要问题。 一、岩体力学教学改革的必要性 岩体在形成与存在过程中,长期遭受着复杂的建造与改造地质作用,最终变成一种被大量不同类型与规模的断层、节理、层理、片理、裂隙等结构面切割包围而成的材料,具有非均质、非连续、各向异性的特点。同时,岩体还赋存于复杂的天然应力状态和地下水中。这些使工程岩体的力学行为极其复杂,通常呈高度非线性。岩体力学问题大多是病态的、不确定的、多尺度的,很难找到一种解析或数值算法进行精确地求解[5]。从而,依托于岩体上的各类工程(如地下空间与地下隧道工程、岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、采矿工程以及钻井工程)的设计计算分析极为复杂,目前实际工作中,仍通过以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅来完成。可以说,岩体力学还很年轻,知识体系还不够完善,许多理论尚不成熟,自身发展速度远远落后于工程实践的要求。 随着中国能源、交通、水利、国防、城市建设等事业的发展,岩体工程建设越来越多,规模也越来越大,这些给岩体力学带来了新的机遇与挑战,也对相关从业人员提出了更高的要求。然而,作为培养高级人才的摇篮,高校在岩体力学本科教学方面还存在很多问题,比如教材陈旧、内容落后、试验教学不足、理论与实际脱节严重、课堂教学方法落后、教学手段单一,在很大程度上影响了本科生在实际工作中解决复杂问题的能力和创新能力。因此,开展岩体力学本科教学改革是十分必要的。通过教学改革,旨在既提高相关从业人员的基本素质与实践能力,又为培养高层次复合型人才打下坚实的理论基础。 二、岩体力学本科教学改革的主要内容 笔者认为岩体力学本科教学改革应从多方面着手:与时俱进地优化教学内容,以实际工程为教学案例密切联系实际,增加室内试验与数值仿真等试验教学环节,改革教学方法,从而探索满足当今社会快速发展条件下的岩体工程建设需求的复合型人才培育的教学方法。 (一)优化教学内容 目前国内高校岩体力学本科课程无统一教材,教学内容由任课教师自己掌握。相关教材也比较多,如沈明荣与陈建峰主编的《岩体力学》(2006),刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》(2009),陈海波等主编的《岩体力学》(第2版,2013)以及阳军生与阳生权主编的《岩体力学》(2008)。各教材在基础理论方面的表述基本上是一致的,只是在工程应用方面侧重点有所不同。笔者认为各任课教师应根据其校本专业特点,依据教学大纲与学时安排,以一本教材为主、多本教材为辅的方针授课,在讲授岩体力学基本原理与知识的基础上,以实际工程进行案例教学,并适当向学生介绍当前的新概念、新技术、新方法等发展动态与学科前沿,提升学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面。 本校地质工程专业(岩土钻掘方向)的岩体力学本科课程,根据国家学科组指定的教学大纲,编制授课计划,结合本专业的特色与发展需要,对大纲进行了适当调整与修改。教材以教育部地质工程教学指导分委会推荐的刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》为主,以《Fundamentals of rock mechanics》、《岩石力学与工程》、《岩石力学与石油工程》、《钻井岩石力学》、《矿山岩石力学》等相关教材为辅,删除其他相关课程的重复性内容,同时补充隧道钻掘、地下工程支护、工民建勘察、大陆科学钻探以及石油钻井等方面的工程实例,根据本校本专业本科教学计划40学时左右的内容进行编辑,在满足本专业学生对岩体力学认知与掌握的需求的同时,实现专业基础知识扎实、知识面宽的复合型人才培养要求。 (二)增加试验教学环节 试验是岩体力学教学的重要环节,但是限于学时、设备、经费等原因,在本科教学过程中一般只能有选择地让学生动手做几种相关室内试验,难以很好地培养学生的动手能力,因此,增加试验教学环节势在必行。笔者认为可以从如下三个方面来解决这个问题: 1.通过与相关试验室相关人员协调,在课余时间借用试验,开展相关岩体力学试验,从而尽可能多地锻炼学生的实际动手能力;在不影响试验室正常运行的前提下,将学生划分多批次,参观有关科研项目的岩体力学试验过程,以实现尽可能多地感性认识岩体力学课堂上讲授的理论知识。 2.通过鼓励和指导本科生积极参与所在院系教师的相关科研项目、科技报告会项目、大学生创新基金项目等活动,在项目中实际运用岩体力学知识,进一步锻炼学生认识、分析与处理岩体力学问题的能力。 3.充分利用计算机仿真技术[6],采用数值仿真手段弥补试验场地和设备的不足[7,8],并初步培养学生运用数值模拟与理论相结合的方法,分析边坡稳定性、地下隧道与矿山开采围岩变形、地基岩体稳定性、井壁稳定性等实际工程问题。 通过以上措施实现室内试验与数值仿真试验教学环节的增加,使本科生在实践中体会所学知识,找到自己的不足,增强对岩体力学的理解与掌握,锻炼动手能力,提高分析问题、解决问题的能力与创新能力。 (三)改革教学方法 目前以多媒体电子课件为主、黑板板书为辅的教学方式已被广泛应用于高校教学中。岩体力学是一门理论性与实践性均很强的学科,教师应针对此特点开展教学活动。但是,限于学时、安全等原因,任课教师通常无法带学生到现场进行实地参观讲解。为了加强理论与实践的相接轨,就需要充分利用电子课件能够图文并茂、声像俱佳的优势,形象生动地向学生传递工程现场信息,从而弥补实践的不足。 对于理论方面,采用传统的板书教学方法补充多媒体教学,对重点、难点公式用板书一步步推导,便于学生理解与记忆。增加课上与学生互动环节,如让学生回忆上堂课内容,多多就知识点提问,增加课堂作业环节,添加学生分组演讲报告环节。增加课下与学生互动,如建立QQ群、微信朋友圈,在上面经常行业最新动态的图片、新闻、视频,发表小课题引导学生讨论,以及邀请学生参加自己的科研项目。改革考核方式,总成绩既包括期末闭卷考试成绩,又包括平时表现、试验报告、文献综述报告等。 通过以上种种手段,更好地调动学生的学习积极性,更好地培养学生的学习能力与解决问题的能力,更加公平地评价学生的课业表现。 三、结语 岩体力学内容丰富、知识复杂,给本科教学带来了挑战与机遇。笔者针对目前岩体力学本科教学方面的不足,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些改革,既能促进学生更好地掌握岩体力学的基础知识与技能,又能培养学生的创新能力与实践能力,为国家培养满足行业需求的复合型人才。 岩体力学论文:基于颗粒流方法的节理岩体力学参数量化 摘 要:节理岩体的力学参数是与岩体相关的地下工程设计的主要依据。区别于实验室完整岩块,现场原岩中结构面的存在显著弱化了岩体的强度,为地下工程设计带来了一定的不确定性。为解决此问题,本论文拟采用基于颗粒流的数值模拟方法,为节理岩体的力学参数量化提供一种新思路。 关键词:颗粒流;岩体力学;模型参数 1 概述 颗粒流是近年来兴起的主要应用于硬岩的数值模拟新方法。区别于现有的连续性数值模型,颗粒流以不可破坏圆形颗粒作为基本单元,通过颗粒之间的粘结来显式模拟完整岩块的脆性破坏。当颗粒之间的拉应力超过颗粒粘结的拉强度时,裂纹被标记为拉破坏,反之当颗粒之间的剪应力超过粘结的剪强度时,裂纹被标记为剪破坏。通过这种简单的接触关系,颗粒流方法可以精确再现岩块在压缩或者拉伸状态下的裂纹扩展模式。颗粒流方法通过颗粒之间的微观接触来控制模型的宏观破坏模式,模型的宏观力学参数是通过不断校对这些微观接触参数来实现的。 2 颗粒流模型 本论文采用的实验室完整岩块的力学参数来源于灰岩,包括峰值强度:122MPa,弹性模量:80.0GPa,泊松比:0.25。图1显示了不包含任何节理的颗粒流模型,用于初始的颗粒接触微观参数校对,其中三个测量圆用于监测模型在单轴压缩过程中的应力应变变化。然后建立三个包含结构面的节理岩体颗粒流模型;每个模型包含三组节理,其中主节理组1的倾向为0度,主节理组2的倾向为90度,两组主节理的产状设置为相同;次节理组3设置为与两组主节理同时垂直。为了描述方便,本论文以主节理的倾角作为标识:R-30、R-60、R-90分别表示模型中主节理的倾角为30、60、90度。各组节理的平均直径均设置为0.5m。 3 模型解译 本论文主要考虑节理岩体在单轴压缩状态下的力学参数,包括岩体的峰值单轴抗压强度和弹性模量。由于工程岩体的尺寸在大多数情况下不适合现场原位试验,目前这两个力学参数主要通过经验或者半经验方法估算,这样不可避免地会产生适应性不足的问题。本论文介绍的颗粒流方法从数值模型的角度提供了一种新思路。通过一系列针对图1中完整岩块模型的单轴压缩试验,最终校对的颗粒流模型微观参数如表1所示。完整岩块在单轴压缩过程中的应力应变曲线如图2所示,从中可以确认基于表1的微观参数所得结果符合第2节列出的灰岩力学参数。表1同时提供了结构面的力学参数。 图2 完整岩块单轴压缩应力应变曲线 图3显示了节理岩体数值模型的单轴压缩应力应变曲线,这些节理岩体的峰值强度和弹性模量也标注于该图中。数值模拟的结果显示节理岩体的峰值强度明显受到结构面产状的控制。岩体强度随主节理的倾角变化显示出典型的U型特点,即当节理倾角从15度增加到45度时,岩体强度从47.1MPa减小到24.5MPa,然后逐渐增大到52.0MPa(主节理倾角90度)。强度的U型变化可以从节理岩体的破坏模式来分析(完整岩块控制和结构面控制)。根据简单力学分析,当结构面的摩擦系数大于结构面的倾角时,沿结构面的完整岩块剪切破坏会被阻止。这种条件下节理岩体的破坏主要由节理间的完整岩块控制,考虑到岩块的强度远大于结构面的剪切强度,当节理岩体的破坏是结构面控制时,岩体峰值强度会偏小。 节理岩体的弹性模量呈现出与峰值强度类似的U型变化特征(图3)。当主节理倾角从15度增加到90度时,弹性模量首先从42.2GPa减小到29.9GPa和30.2GPa,然后增加到40.7GPa和52.5GPa。类似的,由于结构面的刚度小于完整岩块的刚度,当岩体的破坏是结构面控制型时,节理岩体的弹性模量偏小,反之,节理岩体的模量偏大。 4 结论 本论文展示了应用颗粒流量化节理岩体的力学参数的新型数值模拟方法。通过作用于完整岩块模型的单轴压缩试验,本论文首先校对了颗粒之间的微观参数,然后通过一系列不同结构面分布的节理岩体模型,本论文确认节理岩体的峰值单轴抗压强度呈现出典型的U型变化,即当岩体所含节理有利于岩块的剪切滑移时,节理岩体的强度显著减小;而当节理不利于岩块的剪切错动时,节理岩体的强度更多地受到岩体中完整岩块控制,强度显著上升。节理岩体的弹性模量呈现出与强度相同的变化规律。本论文为量化节理岩体的力学参数提供了额外的途径,论文结论可以作为地下岩体工程设计的参考。 岩体力学论文:岩体力学发展史与新技术展望的综述 摘要:本文阐述岩土力学发展历史和概貌,岩体力学的基本研究内容和研究方法,以及当今岩土力学发展存在的问题,对岩石力学研究提出的更高一个层次的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需解决和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 关键词:岩土力学,发展,新技术,展望 引言岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地下工程等众多的与岩石工程相关的工程领域,一方面它是上述工程领域的理论基础,另一方面正是上述领域实践促使了岩体力学的诞生与发展,作为地球科学的一个重要组成部分面临一系列新的机遇和挑战。 一、岩体力学的发展历史和概貌 (1)初始阶段(19世纪末~20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。海姆提出了静水压力的理论认为地下岩石处于一种静水压力状态,作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等;朗金和金尼克也提出了相似的理论。 (2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代) 该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题,最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论,该理论认为,围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理论, 只是他认为塌落拱形状是矩形,而不是抛物线型。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的,进一步说围岩和支护之间并不安全是荷载和结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统,维持岩石工程的稳定最根本的还是发挥围岩的作用,尽管如此,上述理论在一定的历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的。 (3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代) 岩石力学学科形成的重要阶段,弹性力学和塑性力学被引入岩石力学,确立了一些经典计算公式,形成围岩和支护共同作用的理论,岩体工程技术问题的解决,这些都说明岩石力学发展到该阶段已完成为一门独立的学科。在经典理论发展过程阶段,形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。早在20世纪30年代,萨文就用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题,20世纪50年代,鲁滨湟特运用连续介质理论写出了求解岩石力学领域问题的系统著作,同时,开始有人用弹塑性理论研究围岩的稳定问题,导出著名的芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式,塞拉塔用流变模型进行了隧峒围岩的粘弹性分析。 20世纪60年代,运用早期的有限差分和有限元等数值分析方法,出现了考虑实际开挖空间和岩体节理、裂隙的围岩和支护共同作用的弹性或弹塑性计算解,使运用围岩和支护共同作用原理进行实际岩石工程的计算分析和设计变得普通,促进了中国早期的地应力测量工作的开展。 地质力学理论注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系,由德国人克罗斯创立起来的,理论反对把岩体当作连续介质简单地利用固体力学的原理进行岩石力学特性的分析,强调重视对岩体节理、裂隙的研究和结岩石工程稳定性的影响和控制作用,1951年在第一届地质力学讨论会,形成“地质力学研究组”并广泛应用于岩石工程。 (4)现展阶段(20世纪60年代~现在) 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入岩石力学,20世纪60年代和70年代,原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭露出来,岩体的地质结构和赋存状况到重视。20世纪70年代开始出现用于岩石工程隐定性计算的数值计算方法,主要是有限元法,20世纪80年代数值计算方法发展很快,有限元、边界元及混合模型得到广泛应用,成为岩石力学材料分析计算的主要手段,20世纪90年代数值分析终于在岩石力学和工程学科中扎根,岩石力学专家和数学家合作创造成一系列计算原理和方法。20世纪80年代和90年代,岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来,并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。 智能岩石力学涉及人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学、非线性科学、系统科学、固体力学和岩石工程等许多领域。 二、岩体力学的基本研究内容和研究方法 岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性,对任何岩石工程领域来讲,下列基本内容是首要进行研究的。 (1)工程岩体的稳定性包括:1)各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力、位移分布特征;2)各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形破坏特征;3)各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 (2)岩石的基本力学性质包括:1)岩块在各种力学作用下的变形和强度特征以及力学指标参数;2)影响岩石力学性质的主要因素,包括加载条件、温度、湿度等;3)岩石的变形破坏机理及其破坏判据。 (3)岩石的物理、水理与热力学性质。 (4)结构面力学性质内容包括:1)结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形参数及其确定;2)结构面剪切强度特征及其测试技术和方法。 (5)岩体力学性质包括:1)岩体变形与强度特征及其原位测试技术与方法,2)岩体力学参数的弱化处理与经验估计;3)影响岩体力学性质的主要因素;4)岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 (6)地应力分布规律及岩体规律及其测量理论与方法 (7)岩石、岩体的地质特征,内容包括:1)岩石的物质组成和结构特征;2)结构面特征及其对岩体力学性质的影响;3)岩体结构及其力学特征;4)岩体工程分类。 (8)岩石工程稳定性维护技术包括岩体性质的改善与加固技术等。 (9)各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。 (10)工程岩体的模型、模拟试验以及原位监测技术,模型试验包括数值模型模拟、物理模拟等。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同,岩石力学的研究方法可大概归纳以下四种: (1)工程地质研究方法;(2)科学实验方法;(3)数学力学分析方法;(4)整体综合分析方法。 三、岩体力学研究的主要问题 主要研究的问题有以下几种: (1)水利水电工程;(2)采矿工程;(3)铁道和公路建设工程;(4)土木建筑工程;(5)海洋勘探与开发工程。以上只是一些主要方面,随着岩石工程建设的发展,还会有新问题的不断提出。 四、岩体力学与工程发展趋势和前景展望 国际上岩石力学与岩石工程研究的最新趋势: (l)岩石工程对环境的影响越来越受到重视,这是同全球的环境保护意识增强离不开的。 (2)对岩石或岩体的力学和水力学特性与温度场、应力场等相关场的耦合问题的研究越来越多,不再是对简单环境下单一岩石力学性质的研究。 (3)对岩石力学特性及岩石工程的数值方法和数据模拟的研究一直是长盛不衰的。 (4)岩石或岩体特有的节理裂隙对其力学性质的影响的研究越来越深入和细致。 (5)原位测试及勘探。水压致裂及三维裂纹勘探受到重视,声发射致裂研究裂缝扩展及强度的破坏。 (6)越来越重视岩石力学的研究成果在实际工程中的应用。 (7)高科技在岩石力学与岩石工程中的应用开始崭露头角。 以下五个方面的问题应成为我们的主攻方向。 (1)岩体力学研究由局限的岩体走向解决山体和地体等大范围、大尺度的工程和资源开发问题。 (2)岩体力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。 (3)岩体力学从单纯的地球内动力驱动或外动力驱动模型向内外动力耦合作用模型的转变。 (4)岩体力学从工程岩体稳定性研究向极端灾害的非线性动力过程的预测及防治进军。 (5)从常规的岩石开挖的失稳防治到新型大规模暴力攻击的防护,以及人地关系的协调。 这些问题都是对岩石力学提出的更高的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 岩体力学论文:深部开采岩体力学研究的现状 摘 要:在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,“三高一扰动”的复杂环境,是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果,但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词:深部开采;岩石力学;三高一扰动 深部开采岩石力学,主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前,对能源的需求逐步增加,开采强度也不断加大,这些都造成了浅部资源的日益减少,因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加,工程灾害也随之增多,这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境,也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后,岩体呈现塑性状态,即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度,并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境,对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性,深部岩体应力场的复杂性,深部岩体的大变形和强流变性,深部岩体的脆性一延性转化,深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。 2 深部开采工程中的岩石力学问题 目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果,但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境,使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同,因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。 2.1 强度确定 深部开采时地应力水平比较高,因而工程开挖后的工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,同时切向产生加载。所以深部开采时工程岩体的强度不能单纯用岩块强度来确定,必须建立符合深部开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2.2 设计理论 深部开采时,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,在稳定性控制设计时不能采用简单的一次线性设计,因而必须建立采用二次以至多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 2.3 稳定性控制理论 在深部开采环境下,工程开挖后工程围岩就会有不同程度的破坏,必须采用二次支护甚至多次支护才能够实现工程稳定性。因此,原有的稳定性控制理论不能适合新的环境,必须建立适合深部开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3 今后研究重点 随着我国国民经济的提高和科学技术的发展,在复杂地质条件下一些长深铁路、公路隧道的修建,有了许多深部开采事故的预防应用,并由此发展了先进的科学技术和理论。我们认为对岩石力学问题,今后主要研究方向应集中在对深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制和深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 3.1 “深部”的概念及其分类体系 目前国内外对深部工程中所引发的岩石力学问题研究十分重视,但是在“深部”、“深部工程”等一系列概念上的差异较大,这些对该领域理论与技术研究的发展及交流有一定影响。因而,对“深部”的概念、分类体系以及评价指标进行科学的定义,是推动深部岩体力学的基础理论研究的当务之急。 3.2 深部岩石力学的基本特性研究 深部工程的“三高一扰动”复杂环境,使得深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应都发生了根本性的变化,同时也导致深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,深部资源开采面临的核心科学问题正是采掘扰动表现出来的特殊力学行为。其中的深部高应力场成因以及多个应力场的耦合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理更是今后研究的重点。 3.3 深部开采工程的稳定性研究 深部开采工程的稳定性问题是研究围岩在开采破坏后与支护系统相互作用所达到的二次稳定问题。在深部条件下的工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互耦合叠加,这些形成了复杂的三维应力场。同时,采动应力的分布与回采空间动态、多维的时空规律以及支承压力区的范围和峰值应力等也将产生很大变化。因此,应该结合深部岩体的非线性力学特性研究,在对深部采场以及巷道围岩采动的应力时空分布规律的深入分析基础上,探讨深部开采采场及巷道一体化的稳定性非线性力学控制对策。 3.4 深部工程灾害的发生机理以及控制对策的研究 在深部条件下,“三高一扰动”环境使深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应发生了根本性的变化,这同时导致了深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,研究岩体在地下水、瓦斯、高地应力、温度等作用下的稳定与非稳定变形,破坏状态以及转化机理、条件和规律,探索深部多相介质、多场耦合的作用下工程灾害频度和强度等特征,这些对揭示深部工程灾害的诱发机理和成灾过程,并对相应的灾害提出预测方法及控制对策具有重要意义。 在“三高一扰动”特殊地质力学的环境下,传统的理论、方法和技术已经部分或全部失效。因此,对深部开采工程岩石力学基础理论研究的大力开展,能够对深部资源开发提供可靠的理论基础,并为我国经济的可持续发展和国家安全战略的实施提供有效的能源和资源保证。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析 摘 要:由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律,对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果,但是会消耗较高成本。实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。 关键词:煤岩体 力学 参数 模拟 分析 由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据只能反映某一些方面或某几方面的规律,难能对顶板活动有一个全面的了解。采用相似模拟的研究方法,虽然在某些方面能取得很好的效果,但是,模拟的成本高,实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。本次采用UDEC数值模拟方法,研究不同初撑力条件下,上覆岩层的稳定性。 1 煤岩体力学参数的选取 1.1 煤岩体力学参数的选取 关于岩体参数的参考值,其材料特性满足库仑—摩尔准则。确定模型材料参数如表1所示。 1.2 节理和角点圆弧化 可以将岩石块体之间的接触面认为是节理。根据不同的粗糙程度,个别的接触点构成接触面系,通常两个端点的接触可以代表,端点会在运动的时候发生相对的法向位移和切向位移。 块体不仅会有面接触还有点接触,不管是点还是面的接触,都会有数学上的奇异性,点接触会引起计算上的应力集中,但是实际情况是,尖角在力的作用下被折断钝化,因此还要将圆弧化处理加入到角点的计算中。 圆弧化处理角点之后,可以将圆弧的中心道边的垂线和边的交点作为边和角的接触点,节点的发现方向也就是垂线方向。两个焦点的接触点可以取两个圆弧中心的联机和圆弧交线的交叉点。经过圆弧化处理的角点增加了计算的时间,但是角点接触的奇异性被消除,这样的计算和实际接触点的物理图像更加符合。本次模拟时round取值0.2。 1.3 刚度系数 在UDEC中节理的法向和切向刚度系数kn和ks的正确选取是至关重要的。如果刚度系数取得太大,刚体块将连接成为一个整体,无相对运动可言;如果取得太小了,则刚体块将成为一盘散沙,相互间没有约束。作为一个经验的规则,刚度系数最大可取为刚度最大的邻接块体之间的等值刚度的十倍,即有: 式中:K为体积模量; G为剪切模量; Zmin为节理两侧块体单元的最小宽度。 如果取用太大的刚度系数,会将大幅增加计算时间,却不会改变物理图像。但是如果取用太小的刚度系数,时步会被增大,加快计算速度,但是节理“过软”,块体间“嵌入”太多,与实际情况不符。 刚度系数对于不同的岩石其变化是很大的。对于软弱粘土夹层可为10~100 MPa/m。而对于花岗岩或玄武岩等的致密节理,则刚度系数甚至可以超过100 GPa/m。 UDEC中的刚度系数不同于一般弹性体的刚度系数,它仅仅作为单元间传递力的因子。刚度系数应取足够大,以使计算结果趋于稳定值。同时考虑到计算费用的经济性,在满足精度和稳定收敛要求的前提下,宜尽量减小块体刚度,刚度系数一般取1010~1011 n/m较为适宜。计算中刚度系数取值1010。 2 UDEC数值模拟 2.1 低初撑力状态模拟 根据实测单体支柱平均支护力为13.8 kN,采用UDEC进行了数值模拟,按单体支柱平均支护力为90 kN,采用UDEC进行了数值模拟。 2.2 UDEC模拟结果分析 从模拟结果可以得出,低支护力状态下,顶板离层,平衡结构形成的层位相对较低,当地质条件发生变化时,遇断层或特殊地质结构岩体时,容易出现顶板事故。高支护力状态下,平衡结构的层位相对较高,对工作面的影响也较小,工作面变形量也较小,工作环境大大改善。 采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程;二是随支护力不同而变化的动态过程。如图1所示为低支护载荷条件下围岩运移状态,支护顶板距平衡结构8~12 m,平衡结构对采场的影响较大,由于支护力过小,顶板易发生离层,支护状态差。如图2为合理支护条件下围岩运移状态,平衡结构下方岩层厚度为15~19 m,距离支柱较远,支柱上方顶板发生离层的可能性较小,采场处于安全状态下。 2.3 FLAC数值模拟结果分析 从FLAC数值模拟可以看出,工作面的支护初撑力大小对工作面围岩应力分布有十分显著的影响。低载荷,应力峰值和高应力范围均显著增大,而导致顶板剪应力区显著扩大。而高载时,顶板剪应力仅在煤壁上方很小的范围出现峰值。 剪应力从煤壁附近向控顶区上方顶板的扩展是导致顶板破碎的主要原因,而顶板破碎范围与支架载荷有关。 随支护载荷的增加,煤壁前方的支撑压力明显减少。煤壁前方顶板应力减少。由于支架载荷较低,煤壁前方垂直应力增加,控顶区上方剪应力集中程度增加,范围增大。 控顶区上方的顶板铅垂应力随支架载荷的增加明显改善。支护载荷的增加,导致和围岩应力降低,从而改善围岩控制,避免顶板破碎。 随着支护载荷的加大,位移矢量也有所改变。位移矢量由低载垂直位移变为高载的水平位移。即控顶区围岩的稳定性有所增强。 在主应力图中低载时,应力矢量比较紊乱,很不规则。而高载时,主应力矢量在煤壁上方的顶板岩层,指向煤壁前方,显示了煤壁前方的应力集中效应和压力拱效应。 岩体力学论文:面向土木工程专业地下建筑方向的《岩体力学》课程教学改革 摘要:岩体力学课程理论性强、课程内容体系面广而复杂,在教学时一定要围绕学生专业方向特点及专业需求,将理论教学与工程实践教学相结合,有针对性地进行授课内容及授课模式的安排,加深学生对课程知识体系的理解。以我校土木工程专业地下建筑方向“岩体力学”课程教学为例,从教材选择与教学安排、教学方法改革等几个方面作了详细的阐述,为国内高校同类专业《岩体力学》教学提供有益的参考。 关键词:土木工程;地下建筑工程;岩体力学;教学改革 《岩体力学》是岩土工程、地质工程专业的专业基础课程之一,也是土木工程、水利工程等学科的主要专业课之一。岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。岩体力学是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。岩体力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。因此,在岩体力学教学中必须加强教学内容改革和加强课程实践环节,体现岩体力学作为基础学科内容的完整性和土木工程专业基础的实践性,引导和推动学生积极地投身到该课程的学习中去。我校土木工程专业从成立时,一直将《岩体力学》课程作为主要专业基础课程,并已形成了良好的教学传统,教材及实验条件都十分充足;且该课程一直作为我岩土工程、地质工程硕士、博士入学考试的科目之一,经过多年的教学实践获得了较好的课程教学经验。但在我校也存在多个专业不同方向都沿用一套教材、一套大纲、一套讲义的教学现状问题,并未结合专业方向特色进行有针对性的改革;故此结合近几年对我校土木工程专业地下建筑专业方向本科生授课经验及感受,介绍面向地建专业方向的岩体力学课程安排和教学方法改革的相关措施及效果。 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象——各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学特性与电镜分析及底板特性测试 摘 要:为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 关键词:煤岩体 力学特性 电镜分析 底板特性 测试 为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 1 12081工作面煤体特性和电镜分析 12081工作面所采煤层为山西组二1 煤,煤种贫煤,煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征,为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。二1煤中无烟煤和贫煤可做为动力用煤和民用燃料。开采煤层煤质特征见表1。12081工作面煤体电镜分析见图1。 二1煤煤类有无烟煤和贫煤,以粉状为主,粒状、鳞片状次之,块状少许,易磨碎。二1煤为黑色-灰黑色,黑-灰黑色条痕,以粒状为主,次为块状,粉状,可见鳞片状。 块煤为金刚—— 玻璃光泽,贝壳状、参差状断口,内生裂隙发育,可见镜煤条带,莫氏硬度2~3度。粉、粒状煤污手、质软,煤芯疏松易碎。二1煤层相对真密度为1.49t/m3,相对视密度为1.45t/m3。 与底板特性测试的结果相吻合。说明煤体软而且酥,极易风化。工作面可见底板煤层浸水后,踩上去似泥窝一样把矿工靴陷进去。 2 12081工作面顶板和底板岩体力学性能与电镜分析 二1煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩,砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层状,裂隙不发育。泥岩多为深灰色块状。也有砂岩为灰白色,一般致密坚硬,裂隙不发育。有伪顶,岩性为泥岩及炭质泥岩,厚度0.43~0.95m。 从电镜图可见,岩体破坏的界面与煤层截然不同,煤层的界面就像小米粒一样处于松散的状态;顶板岩体的界面就像坚硬的实木裂口一样,处于相互嵌合的状态。 综上所述,12081工作面即二1煤层直接顶板,为砂质泥岩和泥岩,岩石抗压强度较高,属易管理顶板。12081工作面即二1煤层底板,为泥岩和砂质泥岩为不易变形中硬度底板,亦易管理。 3 底板比压特性曲线图谱显示 12081工作面底板比压测点分布,如图3所示,在工作面每测区距煤壁1~4m之间建测点,共建16个测点。按照上述计算方法计算每个测点的对应数值,并绘出底板比压特性曲线图谱。 图3中编号:左起第一为数字是指,按照距离槽头的距离排序的序号;第二位数字是指,1代表用采用BPN型内注式静压比压仪测定底板实体煤层的比压,2采用DZD40-A底板比压仪测定底板表层煤层的比压。最后一位数字是与井下记录的联系,没有具体含义。空心曲线代表底板比压。当底板比压仪的底模尺寸大于的油缸内径时,因为折算后的值小,如空心曲线所示。 4 结论 为全面掌握12081工作面支柱与底板的相互作用现状,必须测量和研究12081工作面底板的煤层或岩层抗压入特性,确定容许的底板比压值,以选定单体支柱的底座面积与合理支护密度,增强支护系统的刚度。对指导和加强回采工作面底板管理工作,搞好安全生产有重要意义。
机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展 摘要:随着科技发展的日新月异,机械制造自动化的发展趋于自动化、精密化,本文就我国目前机械制造技术自动化的技术特点作以概述,并对其发展趋势作以浅析,以供参考。 关键词:机械制造;自动化;特点;发展趋势 1机械制造的技术特点 1.1机械制造已成为专业化体系 当今越来越多的科技被应用到了机械制造技术当中,而关于其整体的研制、生产、出售、修护等一系列完整的生产链已经形成,因此当下的机械制造渐渐开始从相对传统的制造业逐渐发展为综合各项技术的全新高新产业,其对于计算机的植入使用大大地加快了其自动化技术的开发,进而使得整个制造业进入了全新的领域[1]。 1.2机械制造技术趋于一体化 任何技术的发展都不会是单一的、与其他科技毫无干系的,机械制造也不例外,为了提高整个行业的潜力,提升市场竞争力,加快生产速度,该门技术将逐渐融合市场调研、产品研发以及生产自动化、营销技术以及专业服务等诸多方面,并且将之联合起来,进行统一研究;而将这些技术聚合在一起对于整体的研发以及减少中间环节提高效率有着极为有效的实际效果。 1.3机械制造技术中的市场性提高个体劳动生产率 古往今来一直都是赢取市场主动权的首选,随着我国的市场经济的稳步发展,全球经济一体化进程的提高,在二十世纪八十年代以后,制造业对于效率与质量的追求就已经成为发展的主流,而机械制造业的特点就是整个市场追求的特点,其自身的竞争性导致了其必将向市场化发展[2]。 2我国机械制造现状 不少发达国家已经开始普及诸如纳米技术、微激光加工技术、复合型加工技术,相比之下我国甚至还存在很多的作坊式生产车间,其生产效率自然不可同日而语。传统的工业大国一般都会历经一个较为完整的、血腥的原始资本积累过程,在具备较多资源以及百年的制造发展,其自身已经形成一套行之有效的合理体系,在相关制度内各行各业都有相应的规则,并且由于制度完整,其整个生产周期都通过电脑进行计算进而使得整个过程效率极高,提升了其整个产业链的循环速度。相比之下,我国由于整个制造行业都处于开发的阶段,因而对于电子技术的应用还相对较少,整个行业的制度稍显稚嫩。 3机械制造自动化技术发展趋势 3.1自动化技术的发展趋势 科技的发展,尤其是电子技术的发展使得整个系统即将达到真正的自动化,这一转变的关键就源自智能化的日益发展。随着智能化的提高,智能系统通过学习可以进行更多的判断,简言之智能系统本身相当于人工大脑,其具备人类大脑的部分性能,可以对于相关自动化系统进行合理判断进而保证其自身的完美运行。精度以及效率的提高是一直以来所有机械产品所追求的,在这一标准中主要起到决定性作用的是核心控制系统的性能。复合加工可以使得整个生产过程的冗余步骤大幅省略,并且对于同种机械的多种生产工艺加以择优使用,大大提高产业效率。 3.2自动化功能的发展趋势 多媒体的使用对于直观的表现整个系统的运行情况是十分有效的,充分利用多媒体对于自动化系统进行检查可以更加方便快捷的找出整个生产工艺中所出现的问题以及影响生产效率的步骤,进而便于决策;而由于将实际数据转化为其他形式借以通过多媒体设施展现需要很多相关人员,因此对于高新技术人才的培养就非常重要了[3]。数控机床实际所提供的数据十分庞大,相应的管理软件更是数不胜数;而为了方便人工管理,其实际的操作平台的优化、简化就显得十分必要了,因此为了使得自动化的管控效率得到提升进而降低相关技术人员的工作量,以使得其拥有更多的时间精力参与到更有意义的活动当中,对于整个软件系统的简化处理是十分必要的。科学计算直观化。信息的实际交流更多运用的是数据信息,但是通过相关技术将数据转化成曲线图、饼状图等可以更为直观地看到潜在的规律所在,进而分析实际情况,使得数据自身能够提供的潜在信息也能清楚地表现出来,并且通过相关技术的开发提高办公效率,加快产业更新升级,进而提高产品品质。 4结束语 综上所述,把握机械制造自动化技术的特点,掌握其在未来的发展趋势,对于我国机械制造企业来说是十分重要的。 作者:柳向阳 单位:河南宝钢制罐有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化设计中的节能设计理念 摘要:本文首先分析在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势,然后分析机械制造与自动化发展的现状与趋势,最后分析节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径,即优化机械结构的设计、利用节能环保的材料和优化制作的工艺。 关键词:机械制造;自动化设计;节能理念 引言 在当前的工业化现代进程中,机械制造业在经济发展中具有重要作用。伴随着计算机技术、通信技术在机械制造业中的不断实践和发展,我国将机械制造和自动化完美结合在一起。当前,我国的机械制造和自动化技术的水平较为初级。一方面,技术成熟度不足,降低了产品的质量;另一方面,机械制造中消耗着大量资源和能源,使得资源过度耗亏。因此,需要在机械制造和自动化技术中积极引入相关的节能设计理念。 1在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势 相较于传统的机械与自动化设计理念,节能理念的渗透具备着相应的专业性。这样的节能理念主要体现在自然环境的设计、生态设计和环境意识的设计中。换言之,节能设计突出在工程制造过程中,并能够实现自然资源的循环再利用。机械制造工程减少对环境的污染,并能够在机械报废中做到重复使用,将有利地促进人类社会和自然环境的协调与可持续发展。机械制造与自动化工程实践中,需要投入大量人力、物力,且利用大量资金实现相关的节能设计应用。利用节能理念,做到绿色管理行业的发展,进而取得一定的经济效益,对我国当前较为严峻的的资源和环境态势具有很强的缓解作用。 2机械制造与自动化发展的现状与趋势 计算机技术加强了机械制造业的自动化水平,并在生产效率和相应的生产安全性能方面具有重要作用。机械制造和自动化技术的结合,对我国工业化的发展具有不可忽视的作用。同时,国内的制造企业与相关的国际接轨是大势所趋,很多产业实现了相应的跨国界、跨区域发展。此外,新技术和新设备的引入和实践,推动着我国制造业的规模不断扩大。在机械制造和整个自动化发展过程中,应该积极引入节能环保技术加强发展。在能源工业生产领域,大量相关的发展需要不断加强相应的能源支持,且需加强机械制造实现自动化发展。对于企业,要缩小相关的工业生产成本,降低工业生产的能源消耗,需要相应的工业生产企业给予支持。伴随着环保理念的实践,相应的节能技术陆续实现,一定程度上促进了机械制造业的发展。为了实现技术的优越性和相应机械制造环节的发展,应该加强机械制造的节能环保,进而实现一定的技术发展,促使我国产业走向可持续发展道路,并促进经济良好发展。 3节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径 3.1优化机械结构的设计 3.1.1发动机的选择 发动机是整个机械制造工程的核心内容。发动机排放的气体对环境影响很大,需要利用环保型、低污染与低功耗的发动机缓解当前的污染情况。要尽量控制油耗与排放量,进而提升机械的动力系统和工作效率。 3.1.2液压系统的设计 液压传动系统的正常运行,加强了机械制造的高效运转和保证。保证传动系统的正常使用,较为重要的任务便是保证整个系统的清洁性。要彻底清除机械零件上的微尘和杂质,增长设备的使用寿命。选择液压管时,需要选择具有较好密闭性的器材,选择抗老化的管材,降低因管道破裂而污染环境的情况。采用节能型液压元件是系统的重要节能手段。常用的节能液压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、电液伺服阀、集成阀、变截面液压缸等。 3.1.3自动加脂装置的设计 当前,大多润滑脂依靠人工操作,且需要耗费时间来避免溢油的现象。因此,建议设置自动加脂装置,实现相应的定量添加,方便操作的同时,实现环保。 3.2利用节能环保材料 机械制造中尽量选择可以进行回收利用的节能环保材料,然后加强相关回收和可以分解的物质使用,尽量降低大量有毒材料的应用。另外,在结构设计中,需要考虑材料的拆卸与回收的无毒性,并且能够提升机械材料的再次回收利用机率,降低机械工程材料的浪费。 3.3优化制作工艺 机械制造节能理念的应用和实践,重要的部分在于将结构简单化,并且降低零件的使用数量,简化零件的外形。因此,在进行机械设计时,需要保证零件性能,尽可能优化设计构造。例如,以四冲程汽油发动机为载体,构想设计出一款节能型汽油发动机。利用燃烧做功后排放废气的能量,通过热交换装置产生饱和水蒸汽,再将饱和蒸汽送入气缸与残余废气混合。饱和蒸汽膨胀推动活塞做功。达到二次做功的目的。利用合适的加工工艺和优良的锻压工艺,使相较于热锻压工艺利用冷锻压工艺更能降低对环境的危害。综合两者情况,实际中更多偏向于温锻压工艺。 3.4合理安排加工工序 工序的安排直接影响加工时间的长短。节能理念的体现就是合理安排工序,缩短工序间的等待时间,提高机械的工作效率,有效降低能源消耗。 3.5加强虚拟化发展 机械制造技术的虚拟化是在信息技术的基础上实现的一种创新设计,是一种高端的制造方法。虚拟化发展具有非常高的创新价值,可以借助互联网平台和计算机操作,在模拟中完成机械制造。虚拟化的实现可以使机械制造更具灵活性,可以根据制造行业要求对虚拟的机械制品随时进行更改,以生产更符合需求方的机械成品,有效避免材料的浪费,同时节省人力、物力和财力。通过虚拟化的机械制造,可以一次性完成机械制造设计,避免再次加工。机械制造技术的虚拟创新也可以解决技术中存在的潜在问题,保证机械制品的质量和性能。 4结语 基于制造业与自动化技术对我国工业发展的重要性,应将节能理念应用于机械制造与自动化,并准确把握我国机械制造与自动化技术发展的脉络与趋势,针对当前机械制造与自动化技术做好相应的结构设计、工艺优化与材料选用,进而达到节能环保的目的。 作者:江凯瀛 单位:上海瓦锡兰齐耀柴油机有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展方向 摘要:机械制造自动化技术被广泛应用到制造业,被制造业称之为最核心的技术内容。随着信息技术的发展,带动了机械制造自动化技术的发展,使制造业产品的安全性和使用性能等多方面都得到很大的提升,本文从机械制造自动化技术的特点出发,分析机械制造自动化技术的未来发展趋势,希望对指导我国机械制造自动化技术的发展有一定的作用。 关键词:机械制造;自动化技术;信息技术 0引言 机械制造自动化技术被很多人所熟知,主要是从事产品的设计加工方面。机械制造属于工程学科的内容,所以需要不断地创新与发展,对保证我国制造业的发展有重要作用。信息技术在很大程度上可以带动机械自动化的发展,可以提升制造企业的发展,所以机械自动化在未来发展中,会以信息技术作为依托,逐步提升制造企业的发展。 1机械制造自动化技术的特征分析 初期的机械制造技术的核心目标是满足人们的需求,机械制造自动化技术与传统机械制造技术项目相比,其应用能力更强,可以在很大程度上满足要求。以自动化为核心的内容,可以从根本上优化以往机械制造技术,对提升企业的生产能力有很大的帮助,机械自动化技术有着更便捷的操作特点,自动化技术可以使以往繁琐的操作形式变得更简单,工作人员可以进行简单的操作就可以完成很难的动作,同样也可以减少人力。在安全性方面,机械制造技术依靠人工,但是随着自动化技术的应用,大大的减少了人工操作,避免了安全问题的出现。另外,机械自动化技术还可以实现高效生产,随着客户对技术要求的提升,人工操作很容易存在误差,机械自动化技术的使用,不但可以优化生产环节,还可以从根本上提升生产效率。 2机械制造自动化技术的发展 随着经济的快速发展。机械制造的自动化技术得到了前所未有的发展,信息技术被应用到机械制造行业中,更加优化了机械制造行业的发展。笔者通过分析,将我国机械制造自动化行业的发展总结为一下几个发展方向。 2.1智能化发展方向 结合机械制造行业的特点,自动化技术的应用提升了行业的发展速度。在未来的发展过程中,智能化的发展模式将成为机械制造行业发展的中心。随着经济的发展,人们对生活要求越来越高,智能化发展将成为未来发展的趋势,为人们提供更加便利的服务。我国已经走进了“互联网+”的时代,提高技术的智能化水平,实行智能化监控,减少人力成本的应用,将成为机械制造自动化行业未来发展的必由之路。 2.2技术核心将向微型化发展 从以往的设备发展模式看,都经历了大型到微型的转变。计算机在最初的时候是庞然大物,发展到今天已经成为笔记本电脑。所以以往的机械设备的体积也很大,但随着时间的推移,操作技术逐步改善,也会逐渐变得很小,从而减少了能源的消耗,对简化操作流程也有很大的作用。所以机械设备的设计人员,在设计的过程中,会将设备逐步设计为小型、耗能小,所以说机械自动化在未来的发展过程中,会向微型发展。 2.3技术将向环保技术发展 环保将成为未来技术发展的一个重要内容,环保意识也将成为机械自动化技术未来发展的重点。我国本来就是一个资源紧缺的国家,所以在众多技术的革新与发展中,都将以环保作为重点,在研发产品的过程中,也注入了更多的环保绿色理念。机械自动化制造行业也会将环保绿色产业发展作为未来发展的核心,在保护环境的基础上,应用信息技术来获取更多的发展空间。 2.4向光机电一体化的技术发展 信息技术优化了机械制造自动化技术,也带动了机械自动化技术的发展。光、计算机、微电子三中技术有效的结合,对提升技术有很重要的作用。所以机械自动化技术的发展,也会向光学、计算机、微电子三方面发展,逐步更新技术,从而优化技术核心。在机械制造自动化发展中,运用光学传感性能、激光轨迹等技术,对提升机械自动化产品的附加值有很大作用,为提高制造业的工作效率奠定基础。机械自动化设备微光电一体化,也将成为机械自动化技术未来发展的必然趋势。 2.5机械自动化技术向虚拟化发展 机械自动化设备制造企业,从产品的设计到销售一直都很复杂,所以在人员、物资等方面的成本消耗非常大,所研发新的产品有一定的影响,也存在资源浪费的现象。当信息技术融入到机械自动化生产中,将会使上述问题优化,避免上述问题对企业未来发展产生不利影响,所以综上所述,将信息技术融入到机械自动化技术中,需要一套完整的虚拟流程,对减少成本的支出避免因为销售造成的不利影响有重要作用,对减少资源的浪费也起到抑制作用,所以可以说,机械自动化技术在未来发展中,也将逐步向虚拟化的方向发展,虚拟化的发展模式将为机械自动化技术也将成为未来发一个重要方向。 3结束语 机械自动化技术涉及的范围和内容都很多,所以其发展方向将是综合性的,系统性的。机械自动化技术未来发展对我国的经济发展有很大的影响,合理的发展将推动我国经济发,所以我国要在未来发展中,不断地总结发展过程的成功经验,结合西方发达国家的成功经验,实现我国机械自动化的多元化发展。 作者:赵政 单位:黑龙江科技大学 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展 摘要: 随着当代社会的进一步发展,其对机械制造领域自动化发展水平提出了更高的要求,因而在此基础上,为了达到一体化、系统性的机械制造生产状态,要求当代机械工程项目在开展过程中应注重引进先进的自动化技术手段,由此营造良好的机械制造生产环境,且就此为当前机械产品生产领域的进一步发展赢得更大的经济效益。本文从机械制造自动化技术特点分析入手,并详细阐述了当前机械制造产品生产过程中呈现出的问题。 关键词: 机械制造;自动化;特点 机械制造技术即为将机械产品设计、生产、使用、维修融于一体的工程科学。同时,机械制造技术的应用旨在提升整体经济效益。为此,我国机械制造产业在可持续发展过程中应着重提高对此问题的重视程度,并不断创新自身自动化生产模式,最终就此稳固自身在市场竞争中的地位,达到最佳的产品生产状态。以下就是对机械制造自动化技术特点与发展的详细阐述,望其能为当前工程项目的有序开展提供有利的文字参考。 一、机械制造自动化技术特点分析 就当前的现状来看,机械制造自动化技术特点主要体现在以下几个方面:第一,生产能力较高。即机械制造自动化设备在设计过程中呈现出精度高且系统性强的特点,继而将其应用于机械产品生产流程中,可透过自动化技术手段操控产品加工过程,最终就此减少相关工作人员工作量,并缓解传统机械产品生产模式下凸显出的人工误差问题,达到最佳的产品加工状态,且通过自动化系统中的程序预设提升整体产品加工效率;第二,操作安全。即机械制造自动化技术在应用过程中融合了计算机技术、信息技术、自动化技术等现代化科学技术手段,因而在一定程度上增强了机械设备使用寿命,且通过对现代化电子元件等的应用,稳固了机械系统运行环境;第三,全新的劳动形式。即在机械制造自动化操控环境下,劳动模式由传统的体力劳动转向智能化劳动,且逐渐呈现出高技术密集型的机械产品加工特点,为此,当代机械工业领域在发展过程中应提高对此问题的重视程度。 二、当前机械制造自动化技术发展中存在的问题 我国在机械制造自动化生产过程中突显出的问题首先体现在,部分机械制造厂在可持续发展过程中仍然存在着制造工艺水平滞后的问题,即忽视了对自动化技术等的引进,继而影响到了自身整体生产效率。同时,与发达国家相比,我国在纳米技术、微激光加工技术等应用领域仍然处在初级阶段,从而由此呈现出机械制造工艺较为粗糙的现象,为此,当代机械制造产业在发展过程中应着重强调对此问题展开行之有效的处理。其次,基于机械制造领域不断发展的背景下,部分制造行业在实践运营管理过程中仍然存在着管理制度较为落后的问题,即未实现计算机管理模式的贯穿,最终就此影响到了整体管理成效。再次,就当前的现状来看,西方国家在制造产业发展过程中开发了柔性制造系统,例如,自动化数控机床等,继而营造了全自动机械产品生产空间。但我国自动化、集成化生产的产业仍然维持在少数的应用状态下。 三、机械制造自动化技术未来发展趋势 1.与网络化融合。基于网络化普及的背景下,要求当代机械制造行业在可持续发展过程中为了增强自身竞争实力,应注重在机电设备一体化操控过程中,实现机械制造自动化技术与网络技术间的相互融合,由此来营造良好的机械设备监视环境,并以远程操控形式对机械制造整个流程进行管理,且及时发现机械产品生产过程中凸显出的相应问题,对其进行实时解决。同时,网络信息化监控系统的引进,有助于传统机械产品生产过程中突显出的人工作业量大且存在人工误差的问题,并实现对机械制造生产线情况的严格把控,达到最佳的生产状态。此外,基于机械制造自动化技术与网络化相互融合的背景下,在机械制造流程操控过程中亦应注重将网络、声像、通讯技术融于一体,继而便于相关工作人员在对机械产品生产流程进行操控过程中可通过网络平台编辑图像信息,并以信息处理形式实时掌控机械产品生产过程中设备运行参数变化状况,最终由此达到高效率产品生产效果。 2.以智能化为依托。以智能化为依托亦是机械制造自动化技术未来发展趋势之一,其要求当代机械制造企业在可持续发展过程中为了稳固自身在市场竞争中的地位,应注重结合自身实际发展情况确定自动化产品生产目标,同时将智能化技术贯穿于机械产品生产流程中,即通过心理学、运筹学打造人工智能模拟环境、自动编程等产品生产空间,提升整体产品生产效率,并改善传统脑力劳动中凸显出的相应问题。同时,在智能手段应用过程中为了提升操作界面的便捷性,相关技术人员在对数控智能化系统进行设计过程中应注重制定统一的用户操作界面,同时确保操作界面以图形为主,并完善窗口中工具栏、菜单等功能,由此满足机械制造智能化操作需求。此外,基于以智能化为依托的基础上,亦应注重将可视化技术贯穿于智能化操作平台中,即将原有的文字信息以直观的图像或动画形式进行传播,由此缩短产品生产周期,达到最佳的生产状态。另外,智能化技术的贯穿亦要求制造行业应注重利用虚拟技术对机械生产过程进行仿真模拟,由此实现预防措施的制定。从以上的分析中即可看出,智能化技术手段的应用关系着机械制造效率,因而应强化对其的有效落实。 3.呈现以人为本。随着当代社会的不断发展,人们逐渐提高了对绿色生产理念的重视,因而在此基础上,为了达到良好的机械产品生产状态,要求当代机械制造产业在发展过程中应注重将绿色经济设定为自身主要发展内容,且注重从产品设计、产品包装、产品销售等层面入手引进绿色生产材料,最终就此将机械产品生产过程中所引发的生态环境破坏问题降至最低。同时,当代机械制造产业在实际生产过程中亦应注重扩大产品回收力度,由此来为人们营造一个良好的生活空间,并实现资源的优化配置。此外,在机械制造产业可持续发展过程中为了彰显以人为本生产理念,要求机械产业亦应注重将以人为本思想贯穿于单元化生产系统设计流程中,由此打造少人管理的生产运营氛围,营造良好的机械产品生产空间。同时,机械制造产业在实践产品生产过程中应注重优化产业结构,且通过自动化技术的引进,扩大节能减排措施的落实,由此达到最佳的生产状态。 四、结语 综上可知,当前部分机械制造行业在可持续发展过程中仍然存在着技术手段滞后等问题,影响到了机械产品整体生产质量。因而在此基础上,为了达到高效机械产品生产状态,要求机械行业在实践生产过程中应注重强调对自动化生产技术的引进,且结合自身机械产品生产过程中凸显出的制造工艺水平滞后、管理制度不完善等问题,对自身机械制造自动化技术进行改进处理,由此提升产品整体生产效率,迎合社会发展需求。 作者:王冠乔 单位:东北育才学校 机械制造与自动化论文:高职机械制造与自动化专业课程建设 摘要: 基于工作过程系统化的课程体系构建的第一个环节是职业分析,采用正确的分析方法可以对专业所对应的岗位任务有清晰的了解。黑龙江职业学院机制专业采用BAG方式进行职业分析,在此基础上完成机械制造与自动化专业课程体系的构建并对核心课程的学做一体化改革进行了探索。 关键词: BAG分析法;工学结合;课程体系 近年来,在国家示范性高职院校建设项目的推动下,高职院校普遍开展了工学结合人才培养模式改革,其中工作过程系统化课程开发是工学结合人才培养模式改革的核心内容之一,构建工作过程系统化课程体系的基本思路是在专业人才培养目标确定的基础上,借助职业分析的方法,将专业对应工作岗位的典型工作任务进行归纳和整理,再将其转化为专业学习领域课程,形成基于工作过程系统化的课程体系。 1高职机械制造与自动化专业课程体系存在的问题 高职机械制造与自动化专业在进行专业课程体系改革的过程中,出现了许多问题,使课程体系的构建偏离了正确的方向。其问题主要表现在如下几个方面:第一,许多高职院校在课程体系构建的过程中往往只关注机制专业毕业生的初次就业岗位,而不是关注毕业生在1~10年职业生涯历程的工作经历,这样就导致职业分析时只归纳了学生初级就业岗位的典型工作任务,而忽略了学生职业生涯发展岗位的典型工作任务。如此构建的课程体系更接近中职或职业培训的课程体系,而不是高职的课程体系。第二,在进行基于工作过程课程体系建设的过程中,许多专业教师试图将原有专业课程体系全部解构,将其完全变成基于工作过程系统化的学习领域课程,这样的课程体系构建既不符合我国高职专业的宽口径定位,也不符合我国高职院校软硬件条件的现状。最终只会导致课程改革不成功或是只停留在纸面上。基于上述原因,黑龙江职业学院机械制造与自动化专业在进行课程改革期间,邀请行业、企业专家座谈,采用实践专家研讨会的方式(BAG分析法)进行专业对应岗位的典型工作任务分析,基于分析所得数据及专业师资、设备情况构建机械制造与自动化专业课程体系。 2机制专业课程体系构建过程 2.1实践专家研讨会在课程体系构建之初,对黑龙江地区的装备制造企业进行了详尽的调研分析。在分析调研情况后,运用典型工作任务分析(BAG)的方法两次召开了由企业技术主管、高级技术工人等实践专家参加的职业分析研讨会。参加职业分析研讨会的实践专家毕业于本科院校或职业技术院校,研讨会重点分析归纳企业高职毕业生的职业生涯历程,在其职业生涯中经历的工作岗位,以及这些工作岗位对应的典型性工作任务。 2.2课程体系构建专业教师实践专家研讨会采集的典型工作任务进行分析整理,总结这些典型工作任务需要哪些知识、技术和能力;根据行业标准、企业标准以及高职学生的认知能力,序化出本专业的专业技术课程方案,课程体系构建流程见图1所示。结合课程性质和学院的软硬件条件将专业技术课程分为理论性较强的讲授型课程和实践性较强的一体化课程。讲授型课程以专业基础课程为主,不改变原有的课程结构,以课堂理论讲授为主,辅以讨论和实验课;一体化课程以专业课程为主,对原有专业课程进行解构与整合,一体化课程突出与职业标准的对接,将职业岗位的国家标准融入教学内容中,采用基于工作过程的学、做一体化教学模式。构建以基于工作过程课程为主导的包容理论课的课程体系模式,改革后的课程体系见表2。机械制造与自动化专业课程中,公共课12门、专业基础课5门、专业课7门、拓展课程4门、实践课3门,共计2752学时。 2.3学做一体化课程改革专业课程中的一体化课程改革将原有的理论课程与实践课程充分整合,参照职业岗位标准制定教学内容,选择典型性的工作任务作为教学载体,采用学、做一体的教学模式。例如,“零件的机械加工与工艺”和“零件的数控加工与工艺”两门课程,采用企业生产的典型零件由浅入深地安排学习情境。在课程运行期间,教师充分利用现代化信息手段,采用微视频、微文本等手段引导学生进行课前学习。在课堂上,70%的时间都是教师辅助学生进行实操训练,而另外30%的时间是教师和学生共同解决教学内容中的重点、难点以及理论知识的运用问题。 3总结 基于BAG分析法的机械制造与自动化专业课程体系的成功构建,使专业课程体系所开设的课程更加贴近企业的需求,培养的学生在基础知识、专业能力和职业素养方面较课程改革之前有了很大的提高。当然,课程体系中偏理论型课程学生的听课效果不理想以及由于硬件条件不足造成的一体化课程实际运行困难等问题依然存在。 作者:李子峰 单位:黑龙江职业学院机械工程学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用分析 摘要: 本文介绍了机械制造与自动化应用的内涵及特点,指出了机械制造与自动化应用的关系必将朝着模块化、数字化、智能化、微型化以及绿色化的方向发展。 关键词: 机械制造;自动化;应用 1.前言 我国机械制造行业的发展历程较晚,在现阶段机械制造逐步引入自动化技术以来,要比以往的机械制造技术出现了前所未有的革新,其因自身具备优良的性能而被广泛的使用与推广。不管是现代精密设备或者是大型生产设备在我们的生产与生活中都占据着非常重要的作用,在社会经济快速进步的今天,机械制造领域迎来了前所未有的发展。机械设备的性能在很大程度上决定了企业自身的生产能力大小,直接影响到企业获取经济效益的多少。因此,机械制造企业不断的创新思维,采用先进技术方法,革新生产工艺,以提升机械设备的性能。机械制造和自动化本身就是存在内在关联的两门学科,而自动化技术应用于机械制造中,开辟了机械制造行业的历史新篇章,使得机械设备拥有连续性、自动化的生产能力,进而实现了劳动力解放、生产效率提升、资源消耗降低以及生产投入减少等目标,对于促进机械制造行业以及自动化技术的发展都具有重要的意义。 2.机械制造与自动化应用的内涵及特点 2.1机械制造与自动化应用的内涵机械制造中自动化技术的应用包含了设计理念、制造技术以及自动化技术等多方面内容,最终的目标是采取先进、创新的技术实现对机械制造体系、模式、工艺等的整体革新。将机械制造和自动化进行充分的融合,通过计算机技术的参与,以达到实现大规模计算机集成制造体系。和以往的机械制造工艺不同,自动化技术的融入让机械制造出现本质的革新。我们平常所用到的数控机床、自动化生产线等均为机械制造和自动化应用相结合的完美案例。 2.2自动化技术应用于机械制造的特点 2.2.1技术多样性。自动化应用于机械制造的方式多样,采用的技术方法也有所不同。比如,机械加工技术、CAD集成技术、数字化设计技术等,这些技术的应用能够有效的处理机械制造中存在的设计不科学、制造速度慢以及功能欠缺等问题。 2.2.2组合科学性。自动化应用于机械制造中的技术手段具有多样性的特点,不过多种技术的应用不仅仅是相互的叠加,在实际的应用过程中全面的考量了不同技术相互的联系与影响,通过科学、合理的组合,使得不同技术之间能够相互协调,实现技术之间的优势充分发挥。 2.2.3系统性。机械制造和自动化应用之间形成了完成的系统,从设计理念、技术应用以及产品生产等所有的过程都互相融合到一起。所以,机械设计自动化的应用归根结底是以达到产品最终的功能性而形成的具备设计、制造功能的巨大、繁杂体系。 3.机械制造与自动化应用关系的发展方向 机械制造行业作为我国国民经济的支柱行业,即使其起步与发展的历程较短,不过,在国家支持以及从业人员的不断努力下,机械制造自动化的发展有了明显的进步。现阶段,自动化应用于机械制造中的发展方向也逐渐的完善,为机械制造工业体系的健全与发展提供了强有力的保障。 3.1向模块化发展。机械制造自动化生产产品数量多、品种杂,生产的产品品质也有所差异,要是没有一致的标准,就极易对机械的使用产生不利的影响。现代化的机械设备所运行的环境条件、设备接口等全要依据一致的标准来制造,才可以确保设备在进行安装、维护的时候能够配到相应的机械元件。所以,自动化产品单元就变化成了机械制造的重要环节。比如,特定功能的机器人就具备很多功能各异的模块,动力模块为机器人提供运动技能、信息处理模块能够完成画面、语音的传输等。不同功能的模块之间能够相互融合,并且当不同的模块出现问题时,可以迅速、及时的将模块进行更新。 3.2向数字化发展。机械制造自动化的关键技术环节就是数值化技术,所谓的数字化技术包含了计算机网络技术、信息通信技术以及互联网技术等相互结合而成。比如,机械设备的视觉功能本质是把信息变换成为数据,然后经由特定的输送线路把数据输送至处理设备完成数据的处理,同时把所处理后的数据从新的组合成为图像、影像等,再经由输出设备在显示器上完成图像、影像的显示。对于机械制造行业来说,很多的过程都需要对信息进行采取、处理以及反馈,这些都需要依靠数字化技术才能得以实现,因此,数字化技术定会在未来机械制造自动化发展中迎来更加广泛的应用。 3.3向智能化发展。随着现代化技术的发展,人工智能技术逐渐成为了现代研究的热点,也是现阶段发展及其迅速的技术之一,其综合了心理学科、运筹学科以及人工智能等多门学科内容。智能化技术的运用促使机械制造的工艺更加的自动化,设备具备更强的逻辑性,以及拥有了人机交互性能。 3.4向微型化发展。机械制造自动化的应用方向最终必将逐渐走向微型化,现阶段,纳米技术、微米技术的不断创新与发展,使得机械制造微型化的可能性越来越大。比如,用于军事侦察的微型探测设备,不仅便于携带与组装,更由于自身拥有小的体积,在侦察过程中更加便于隐蔽。再如,现在人们所设想的纳米机器人,当人们身体某一部位出现疾病时,可以将纳米机器人注入体内,当到达指定部位以后进行疾病的治愈工作。虽然纳米机器人目前仅仅处于设想阶段,但这也为未来机械制造的自动化应用逐渐朝微型化发展指明了方向。 3.5向绿色化发展。随着社会经济的不断发展,我们赖以生存的环境逐渐受到严重的破坏和污染,尤其是现阶段,我国对于环境保护越来越重视,机械制造行业尤其要关注于环境保护工作,减少或避免对环境造成的污染与破坏。通过采用自动化技术手段,尽可能的改善机械制造生产工艺,降低对于原材资源的消耗,提高资源的利用率。对于一些废旧设备,可以通过添加相应的自动化软件、硬件实现循环利用,避免造成资源的浪费。同时,在机械制造生产过程中,尽可能的降低污染物排放,确保生产产品属于绿色环保产品。 4.结语 机械制造和自动化应用之间存在相辅相成的关系,机械制造在未来的发展中离不开自动化技术,两者相互融合,展示出了统一发展的趋势。但是,在机械制造自动化发展进程中依然有着不少问题需要解决,在这个过程中,要时刻清晰的认识到机械制造与自动化之间的关系,才能科学的采取有效手段,促进机械制造更快、更长期的发展。 作者:胡懿夫 单位:邵阳学院机械与能源工程系 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化技术分析 1机械制造自动化技术应用 1.1机械制造的自动化物资供输系统很多人都不清楚机械制造的定义,它指的是加工材料的一个过程。很显然如果我们想要获取产品,就必须持续的供应需要的材料,只有这样才能够保证生产工作是有序进行的。在设备运作的时候,不仅需要迟勋的供应材料,而且还要将生产好的物品传送到所需的位置,确保生产工作顺畅进行。所以,自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项环节。 1.2机械制造的自动化生产系统通过使用自动化加工工艺,我们能够获取很多的好处,比如能够节省劳力,能够保证工作持续开展,能够明显的节省资金。除此之外,该系统还能够提升标准,降低失误现象的发生几率,保证总的品质良好。一句话来讲,通过使用这个系统我们能够获取非常好的效益。 1.3机械制造的自动化设备装配系统该系统在总的生产活动中所占的意义非常重大,通过使用这个系统我们能够将特定状态以及品质的零件处理的符合规定,它涵盖的步骤很多,包括了组装、搬运、试验、调试、验收等。该体系在目前的行业生产中是不能缺少的,通过使用这个系统,我们不需要像过去一样依靠人力来开展繁杂的工作,能够明显的节约劳动量,而且在过去的时候工作者依靠人工长期工作,难以避免的会出现疲乏,此时就会出现失误,但是通过使用这个系统,就不会发生失误,它会依据提前设置的步骤运行,能够明显的提升活动的品质以及效率。 1.4机械制造的自动化检测系统经济的发展带动科技的进步,此时制造行业中涌入了许多优秀的科技产品,而这些高性能的设备要想发挥出效益,就必须依靠优秀的工作者。以前的检测工艺较为落后,其效果很差。而目前使用的自检体系的效益非常好,它将会在很长一段时间内使用。作为工作者,我们必须强化本身的技术能力,积极的学习高科技知识,对于新的设备在使用之前必须组织培训工作,保证工作者能够熟练的使用。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 2机械自动化技术的发展 2.1机械制造的一体化随着微电子工程和计算机技术的普及与高速发展,两者已经能和机电技术熟练的融合在一起,形成所谓的“机电一体化”,改变了以往单一的机械电气的工业发展,给工业生产带来了强有力的动力和崭新的格局。在机械领域的产品构成、技术支持、生产手段和管理体制都相应的发生了新的改变,“机电一体化”俨然已成为当下机械方向最热门的话题,引起了全社会的广泛关注。机电一体化产品一般来说都具有比较优秀的自动判断和预处理的能力,都能在控制范围内把精度和控制灵敏度做到最大化,通过自动控制反馈系统把需要采集的信息和作出的执行精确的进行操作,较之于普通的产品来讲,其精准性更好。普通的机械设备会受到使用人的能力等的干扰,但是一体化的设备有属于自己的一套完美的控制系统和执行指令,能够在非常安全的情况下保证合理化的运行操作者给予的指令。除此之外,机电一体化产品还能够较大程度的实现自动化、智能化,能够明显的提升效率,能够降低劳动者的劳动量。通过调查我们发现智能设备较之于普通设备的效率要高大约五倍,很显然它能产生更多的利润。 2.2机械制造智能化由于技术一直在发展,此时制造领域已然从过去的人力化生产进入到了智能时代。过去的生产体系的主体是人,而人本身并不是完美的,它是生产工作的主要元素,一旦它们出现了问题就会导致整体的效率不是很高。但是使用了人工智能之后,这种问题就不再出现了。通过人和机器的完美结合,我们不但能够减轻广大劳动者的劳动数量,还能够发挥出人的智慧的潜能。通过使用智能化系统,使企业的机械设备实现生产制造过程,使机械设备智能化,这将是机械制造与自动化技术发展的一种必然趋势。 2.3机械制造的网络化在当前的行业之中,网络制造工艺已经开始发挥出它自身的优势了。它已然替代了之前的图纸等,成为了当前设计的主要发展方向,不但能够节省时间,最主要的是还能够节省劳动量,节省资金。所谓的网络制造工艺,具体的说是依靠电脑设置一个非真实的活动氛围,人在此氛围之中能够利用本身的能力操控客体,能够模拟设计活动,而且能够很好的预测活动成本等得了个,最终能够降低产品的成本,提升效益以及品质。网络技术在机械制造与自动化技术中的应用可谓是游刃有余,两种技术的有效结合是企业发展的强大支撑和动力。 3结束语 众所周知,机械制造行业为国家的经济进步贡献了非常显著的力量,尤其是最近几年,这种贡献更是明显。所以我们必须高度关注该行业,关注它的自动化能力。同时还要进行必要的经济投入,还应该在目前的层面上继续进行自动化创新工作,切实的提升自动化的能力。 作者:邵壮 单位:黑龙江中再生废旧家电拆解有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用 一、机械制造与自动化的技术应用 (一)信息系统机械制造与自动化是结合了制造技术与计算机信息技术发展而来的,由计算机辅助设计、工艺设计、产品数据库系统等形成的一个整体的系统。通过计算机数据库的控制,能在每一个工序控制加工的步骤。计算机辅助设计可以将设计工作从传统的图纸设计解放出来,实现无纸化设计,并能就应力分析、建模、配合等进行设计,整个团队在内网中协作,提高了设计的效率和质量。工艺辅助设计则规范化机械产品的质量,方便产品的优化升级。产品数据库系统是结合了设计流程、生产制造,实现数据信息化的管理。 (二)装配系统传统的机械制造的装配流程繁杂、混乱,容易出现各种疏漏或装配不良的问题,影响装配的精度。机械制造与自动化的装配系统则通过计算机系统,将组装、调试、验收等流程整合起来,可以实现流水线式的装配过程,能免去人工装配的许多问题,提高了机械制造的精度。装配系统的控制是在计算机技术的支撑下完成的,国外运用了先进的传感器、机械手、智能化控制系统、测绘系统等,某些产品的制造已经实现了完全的无人化,极大的提高了生产的精度和效率。我国的人工成本逐渐上升,给企业带来了越来越大的压力,因而自动化装配系统的研究与应用迫在眉睫。 (三)检测系统我国的制造与自动化应用中对检测系统的重视程度明显不足,而国外对于这个方面的研究和应用十分重视。检测系统是结合了先进的传感器、控制器、智能化系统等技术,将许多人工不便于进行,或人工检测不稳定的环节进行了自动化检测升级。结合了神经网络技术、智能设备诊断技术等先进的技术,检测系统的精度高、受环境影响小,能很好的完成工作,并为机械制造提供科学的参数。 二、机械制造与自动化的应用前景 机械制造与自动化的发展前景必然是朝着智能化、自动化、精细化的方向,尤其是智能化技术的引入,将给制造化与自动化技术带来革新。智能化技术的开发与初步应用已经展开,如专家系统可以对故障进行智能诊断,并提供先进的解决方案,提高机械制造的水平。如神经网络系统,在传感器控制、检测技术、执行等方面都发挥着重要的影响,应用到柔性制造系统中,能实现多样化制造,占领细分市场。我国计算机自动化制造技术在自动化技术方面已经有了充足的技术支撑,但需要深入的发展。 三、结束语 我国是制造业大国,经济的发展对制造的依赖性非常明显,但是我国整体的制造与自动化水平还不高,因而研究机械制造与自动化技术的现状和应用技术,对于提高机械制造的质量,改善企业经营状况,提升竞争力有重要的意义。论文限于笔者的学术研究水平,存在着一定的不足,相关研究有待深入。 作者:翟继伟 单位:沈阳黎东幕墙装饰有限公司 机械制造与自动化论文:自动化应用与机械制造论文 1机械制造技术应用 1.1机械制造技术的虚拟化应用机械制造技术中,虚拟技术主要是运用了计算机系统的仿真能力来模拟实际的操作系统,运用模拟技术来完成产品生产等相关制造环节。根据机械制造技术的虚拟仿真能力对产品实行检验,对制作水平和方法进行探讨,结合实际情况在加工过程中保证产品的品质和安全,严格规划产品的制造工艺,尽量不让产品在生产时出现纰漏的状况,防治发生安全问题,提高生产总质量。 1.2机械制造技术的绿色化应用机械制造的绿色化其中包含了很多方面,有产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不仅大大增强了能源和原材料的使用程度,还可以有效的降低不良副产品对环境的污染破坏。 2机械自动化技术应用 2.1机械制造的自动化信息系统自动化技术主要包含了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机产品数据管理体系等等。计算机辅助设计通常是指设计人员根据计算机的图形设备实行的机械设计工作。计算机辅助制造通常是指充分的利用计算机技术将其投入到生产制作的环节中去,这之中的核心技术是计算机数值控制技术,又称作数控技术。计算机辅助工艺设计是给计算机辅助设计和辅助制造起到了相互连接的作用,使工艺编程效率和工艺设计效果更加完善,合乎标准。产品数据管理主要针对于设计制造时形成的相关数据信息的管理。以上几点结合到一块就成为了自动化技术。 2.2机械制造的自动化物资供输系统机械制造业主要是对一些材料经过加工的一种生产领域,想要使生产线能够制造出产品,就需要不断提供生产所需的材料,从而给持续生产带来一定的保障。机械生产时不但需要源源不断的生产材料,还要把加工完毕的成品运送到正常放置的地点,保障生产带的通畅。因此自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项重要环节。 2.3机械制造的自动化生产系统自动化的加工系统可以避免生产中的重复劳动,可以自动的、持续的循环作业,有效的减少了工人的工作量。再加之自动化系统可以很好的提升生产标准,不易出现生产错误,使产品的总体品质有了明显的提高,大大的改善了作业情况,总而言之,自动化的整体制造体系在制造过程中具有相当显著的效果。 2.4机械制造的自动化设备装配系统设备装配系统在机械制造中占有相当主要位置,这种自动化设备装配体系可以把一定状态和一定质量标准的机械零配件达到指定的设计要求,分别为组装、搬运、试验、调试、验收等环节,而这些也就很好的构成了一个相当完善的自动生产制造的生产线。这种装配体系在如今现代化机械制造里是一项缺一不可的应用,它有效的降低了人工重复且繁琐的装配作业,节省了工人的体力,并且如果是工人一直处于长期的工作状态时,就很容易产生失误,而自动化的装配系统却不会,它会严格的按照设定程序进行运转,大大改善了作业质量和工作效果。 2.5机械制造的自动化检测系统由于社会的不断进步,促使科学方面的发展日渐提升,机械制造时会出现很多新型科技成果和高端仪器生产设施等,这就需要具备优秀的工作人员来进行作业,过去的检测技术根本达不到现今科技的检测水平,而且,自动化检测技术在未来将会广泛使用,所以,必须要加强工作人员的技术水平,对新型设备设施要多进行培训,确保其能够做到熟练运用的程度。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 3机械自动化技术发展 3.1机械制造的智能化智能化制造系统在机械制造过程中可以实现简单的智能动作,其中包含了分析、判断、构思、推理等。智能化的重点是智能系统,这种系统有着非常高的适应性和友好性。在机械设计和制造时,大都是选择模块化的方式进行,提高自身的柔性,它的优点重点就在于它的良好性能和安全性能,而且还可以降低能源的消耗,不具有污染危害,能够很好的对资源进行回收。 3.2机械制造的敏捷化机械制造的敏捷化主要是以企业的信誉度和竞争力为首要条件,通过构成的虚拟公司,进行分工合作,大大提升了企业的整体竞争能力,对于用户提出的条件能够很快的做出应对措施。敏捷制造主要是为了达成较为迅速的反应能力,需要以虚拟制造的技术为核心部分,以虚拟制造技术为首要技术。敏捷制造属于现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 4结束语 机械制造的自动化技术选用机械制造自动化技术的实际应用水平,机械制造自动化技术是未来主要的发展形势,它不光在整个机械制造行业中有着较为显著的效果,对于国民经济发展也有着重要作用。所以,我们必须要具备完善的机械自动化技术水平,还要做到稳固中求发展的前进指标,有效的做好相关工作,创造出具有我们国家自己特色的一条机械自动化技术的生产道路。通过对实际生产过程的了解,加深对该项技术的重视,让我国机械制造业的发展做到与时代共进。 作者:郭建光单位:神华神东煤炭集团生产服务中心 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化教学改革 1建立与专业培养目标相适应的实践教学体系 实践教学的主要目标是培养学生的技术应用能力,在教学计划中占有相当大的比重。为了培养过硬的岗位技能,必须改变实践教学过分依附于理论教学的状况,建立相对独立的实践性教学体系。在本专业的具体改革措施中,按照理论够用、实践过硬、发展持续、由易到难、少讲多练、边讲边练的原则对实践性教学进行了大幅度的调整。 2教学改革举措 2.1人才培养方案的制定本专业坚持“以职业岗位需求为导向、以职业能力培养为中心”的教育理念,改革原有的人才培养模式,全面实施工学结合、校企合作、顶岗实习的“五共同”人才培养模式。通过企业调研,明确毕业生就业岗位(群)应具备的知识与能力结构和专业人才培养目标,通过专业建设指导委员会、企业专家与专业教师共同研讨,构建专业课程体系,开发与设计工学结合的“六阶段、八学期”人才培养方案。 2.2课程体系与教学内容的改革本专业坚持以社会需求为导向、以人才培养为目标,通过深入企业调研、分析人才需求状况,形成毕业生就业岗位群典型工作任务及应具备的职业能力,并在企业专家的全程参与下,不断深化工学结合课程体系与教学内容的改革。 2.2.1开发以职业能力培养为主线的课程体系坚持以职业能力与综合素质培养为核心,构建专业人才的知识、能力和素质结构;以职业岗位(群)人才需求为目标,融合职业资格标准与行业、企业标准,建立以职业能力培养为主线的工学结合课程体系。利用任务驱动、项目教学等教学方法,把职业能力和岗位能力培养渗透到课程体系中,充分发挥“教、学、做”一体化教学平台的教学功能,做到“做中学,学中做,边学、边做、边修正”。 2.2.2教学内容的改革本专业按照企业对人才的要求,适时修订人才培养方案、重构课程体系,并建设起配套的课程教学标准和实验、实训标准。在教学内容选取和培养要求上,突出理论够用、实践过硬,彻底摆脱学科型教育的影子,重点强调培养学生解决生产实际问题的能力、可持续发展的能力和职业素质的提高。专业重视教学资源建设,按照教、学、做一体化要求,组织编写《机械制造工艺与夹具》、《金属切削加工方法与设备》、《机械CAD/CAM》、《液压与气动技术》、《公差配合与测量技术》等5门核心课程教材,并能组织自编实验、实训指导书;同时,优秀电子教案、课件、视频以及多媒体教室的建设已基本满足教学需要。 2.3教学方法和手段的改革本专业针对以职业能力培养为主线的课程体系的改革情况,积极广泛开展教学方法与手段的改革,按照咨询———决策———计划———实施———检查———评价的工作过程六步法设计课程教学内容,并在其中灵活的运用各种先进的教学方法,如项目教学法、案例教学法、现场教学法、小组合作法、讲练结合法、头脑风暴法等,全面推进课程的开发与实施工作,实现“教学做一体化“的教学模式。 本次教学改革力度大,变化多,操作性强,但是通过本次教改,提高了教学水平,培养了大批专门人次,学生的技术应用能力也得到了提高。 作者:张桂霞单位:包头职业技术学院 机械制造与自动化论文:标准化机械制造与自动化研究 摘要:本文介绍了标准化机械制造与自动化的发展现状,并探讨了机械制造与自动化的应用,提出了机械制造与自动化的未来发展方向。 关键词:机械制造;自动化;技术 近年来,机械制造的应用范围逐渐扩大。而机械制造通过与自动化生产技术相结合,在工业生产中发挥了重要的作用,有效的解决了机械生产过程中遇到的问题。与此同时科学技术的发展,也使得机械制造加强了与自动化技术的结合应用,更好的促进了企业的生产。面对激烈的市场竞争,需要加强对机械制造与自动化应用的研究,才能促进机械制造行业持续高效的发展。 1机械制造与自动化的发展现状 机械制造在我国被应用到各行各业中,机械制造的历史可以追溯到上个世纪20年代[1]。随着时代的发展,机械制造也得到了发展,并通过与先进的技术结合发展,实现了机械制造自动化技术的应用与发展。但从机械制造业的实际发展情况来看,与发达国家相比,还存在着一定的距离。首先是在自动化技术方面存在着差距,从一些发达国家的自动化技术来看,其技术较为先进,使用范围较广,许多的发达国家还实现了自动化、机械制造智能化的发展,而我国的自动化技术还处在发展阶段,只有少数的企业应用了这一技术。而且发达国家在工艺制造上也有突出的发展,包括精密的技术加工、激光技术等,但在我国还没有普及,这些技术还有待去研究。其次是在机械制造的管理方面,发达国家多采用的是应用计算机进行管理,而且随着科技的进步,其机械自动化技术也在不断的更新发展。一些西方国家还推出了先进的管理思想,比如说准时生产、合并加工的思想等。而在我国还没有出现这种思想,机械制造的管理上还处于摸索的状态,很少有企业应用计算机的管理模式,这也使得我国在这一方面的管理水平相对落后。 2机械制造与自动化的应用 2.1机械制造与信息自动化的应用。信息自动化在机械制造中的应用通常是由计算机的辅助设计来构成的,计算机的辅助设计概括起来将就是应用计算机的设计软件进行机械部件的构造,通过计算机的设计使得机械制造的产品更能达到标准;利用计算机的工艺技术来优化产品的工艺[2]。构建相应的数据库,对一些在生产中的数据进行整合管理。2.2检测自动化与机械制造的结合。检测自动化就是指将之前按照相关技术要求设计的机械配件,进行检测、验收,通过这样的检测自动化方式,构建机械制造自动化生产的工作流程,使得机械制造出的产品质量有所保障,也提高了生产效率[3]。相比之前较为复杂的人工检测方式,这种自动化的检测系统更减少了人力资源,避免了人工操作的误差,保障了产品的质量,缩小了生产成本,提高了企业的经济效益。2.3生产自动化与机械制造的结合。生产自动化与机械制造的有机结合,可以实现生产过程中机械配件的装置,这也是生产自动化的突出发展优势。在生产自动化系统中通过自动、可循环的形式,实现企业生产的连续性,减少了人为操作的失误,还节约了劳动力,改善了生产操作人员的工作环境,提高了生产效率。 3机械制造自动化的未来发展前景 3.1机械制造的集成化发展方向。机械制造自动化在未来的发展方向上,主要是构建集成化的发展模式,集成化的系统将促进企业的生产与发展[4]。集成化的系统模式是由各类工程信息、自动化的分系统等构成的,主要表现在计算机的工程分析、设计上形成技术信息的子系统;在财务、人事等方面形成了管理信息的子系统;在计算机的检验、装配、质量检测上又形成了一个分系统,机械制造自动化将对这些分系统进行集中统一的管理,创造机械制造自动化的新发展方向。3.2智能化的机械制造发展方向。在机械制造生产过程中,应多投入智能化的发展项目,这也就使得机械制造自动化朝着智能化的方向发展。智能化的发展方向主要强调的是通过一些判断、推理等形式,构造智能化的发展载体,而智能化的机械制造多注重安全与节约性发展,大大减少了生产中的污染物,节约了资源,实现了资源的可循环利用性。智能化的机械制造对于操作人员来说,操作起了更加方便、快捷,提高了工作效率,也提高了生产企业自身的竞争力。3.3机械制造自动化的虚拟性模式。虚拟性的机械制造自动化主要包括互联网技术、多媒体技术等,其主要是以仿真模拟技术为主,通过多个知识方面构建综合的机械制造系统。虚拟性在未来机械制造与自动化的应用过程中,主要是通过计算机技术对机械制造与自动化进行模拟,并对其得到的数据进行分析,来应对可能会出现的问题,在生产过程中采取相应的措施,提高生产产品的合格率[5]。通过这种虚拟化的机械制造发展模式,能够降低产品成本,从而提高企业综合实力。 4结语 现如今,在科学技术的迅猛发展下,机械制造与自动化技术得到了很大程度的提高,通过机械制造与自动化技术的相结合发展,不仅使生产企业提高了生产效率,保障了产品质量,也促进了企业机械生产的顺利发展。 作者:尚四青 单位:新乡市科学技术情报研究所 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化节能设计理念研究 摘要:能源的大量消耗,意味着不可再生资源的消失。这些资源的损失,不仅会让国家的持续生产力遭到制约。与此同时,不可再生资源物质的使用,也会排放大量碳化物,影响大气环境,而一些硫化物的释放,也会造成环境污染的问题。故而,在当前背景下,应当有效结合环保和资源消耗需求,合理选择节能手段,构建的完善的机械制造与自动化管理体系。因此,文章在节能设计需求下,对相关领域进行调节。 关键词:机械制造;自动化;节能设计 21世纪后,人类对于环境的可持续性有了全新的认识。节能、环保理念被反复提出,也得到了政府的认可和支持。但是,从当前人类的环境来看,重大污染问题不断发生,不断的升级,节能需求的实现迫在眉睫。因此,文章以节能为基础,提出机械制造与自动化的节能设计理念,希望能够在该领域提出切实可行的建议,也为我国的节能、环保之路略尽绵力。 1机械制造及其自动化的发展 1.1当下发展状况 机械制造业及其自动化是我国目前工业发展的重要支柱,该领域在我国的发展,已经达到较高的水平。但从一些调查数据来看,该技术在国内的生产效率,却遇到了瓶颈。换言之,就是技术生产力已经达到极致,新型技术仍旧没有引入,工艺也处于亟待优化阶段。而处于这样的时期,意味着我国已经进入到“不进则退”的境遇。该背景下,若无法短时间内采用先进的技术,便必须进行生产工艺和各环节的逐步优化,只有这样才能够保证持续生产力的提升。否则我国机械制造及自动化领域,将可能被发达国家快速拉开更大的距离。 1.2发展趋势及主流技术 随着全球经济一体化的实现,先进技术得到了有效的沟通和交互。将当前需求结合发展模式来看,机械制造及自动化,主要呈现出四大趋势:①高度信息化管理。以信息技术替代传统人力,实现高效的、灵活的管理模式,从而最大化实现成本的节约;②微电子化发展。不断降低生产元器件体积,对空间成本进行有效的压缩。微电子是机械制造业实现高效率机电一体化的管理的根本,同时也是当前背景下,提升生产效率的关键模式;③实现节能生产模式。节能可以压缩生产成本,深度控制原材料的损耗。同时,实现环保的机械制造,基于以绿色为主题的环保理念的要求,势必能够有效促进生产产品的销售;④智能化。基于信息技术对生产自动管理,替代人力对生产的干预,从而实现高效率的生产。从技术层面来看,机械制造及其自动化,当前主要采取的技术模式如下:①数字化技术。数字化同样是以信息化为基础,不过较比于前文所述,当前采取的技术模式还未实现理想化。数字化可以实现参数控制,从而实现管理的优化;②机电一体化技术。进行集成化管理,较大程度上优化资源,实现单载体多模块的应用;③节能环保技术。该技术已经提出便得到领域的广泛认可,其优势在于通过降低能耗节约成本。而且节能环保技术是一种多环节优化的总称,可以作用在各个生产环节上。 2节能设计的特点 文章所探讨的节能设计,并非当前意识上的节能环保设计。但建立在其基础上。可以理解为构建以节能环保技术为基础,提出新型技术模式和管理理念,最大化实现机械制造及其自动化的管理优化。节能设计的特点分析如下: 2.1环保、低公害、清洁 环保是人类进入21世纪的一大议题。严格意义上来讲,只有环保的机械生产,才是符合现代人类发展需求的模式。因此,节能设计中必须要考虑环保、低公害,并尽可能使用清洁能源,减少空气污染等环境污染问题。事实上,机械制造的环保,主要取决于能源的使用和生产废料的处理。如果能够尽可能的使用清洁能源,如乙醇等,便会大幅度降低环境污染。而对于生产废料的处理,当前较为有效的方式,无疑是实现材料的循环使用性。由此既保证的环境污染程度的降低,同时也能够节约生产成本。 2.2使用环保型材料 环保型材料主要包括以下几种:①材质自身的环保,即使成为生产废料,也不会对环境构成污染影响;②材质的重复性价值较高,可以回收利用。可回收材料无论环保性,还是成本控制,都有着较为明显的优势;③可再生资源。事实上,大部分可再生资源大多都包含上述两项的优势。不过,从其本身的资源保护和消耗、以及人类可持续发展观的角度上来看,可再生资源的利用价值,显然要高于不可再生资源。 2.3合理的制作工艺流程 优化工艺流程可以:①减少生产环节,降低能源消耗,实现不可再生资源的节约;②采取工艺升级,例如锻压改为温压,从而直接实现节能需求;③降低原料的成本损耗,从工艺上优化生产。事实上,工艺优化是自人类生产加工领域出现以来,一直追求的完善生产模式。而随着技术的不断进步,相信工艺流程的管理将得到较大的提升和优化。 3结束语 随着我国机械制造与自动化的不断提升,其自身发展及对环境的影响,也得到了越来越多的重视。而节能作为人类发展的必要途径,在该领域不仅关系到生产成本的管控,也与环境保护息息相关。因此,文章从节能角度出发,探讨其在该领域的具体方式方法,希望能够借此对机械制造与自动化的发展,提供些许可行的建议。 作者:喻待红 单位:邵阳学院 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与趋势 【摘要】经济的发展带动着我国机械行业不断拓展更新,其自动化程度也在不断加强,如何针对机械自动化技术的特点进行更好的应用,如何让其发挥更大的优势,开始被人们所关注。本文对机械制造自动化技术特点进行分析,并对其未来发展趋势进行探究。 【关键词】机械制造;自动化技术;发展趋势 经济的发展带动着社会不断进步,社会的发展也推动者机械化广泛应用于各个领域和行业。科学技术转化为生产力已经成为机械制造业未来发展的必然趋势。对机械制造自动化技术特点进行研究能够有效提升机械制造自动化的推进,实现其对社会的优势,加大对社会的贡献,也是一个企业想要在市场竞争中获得生存与发展空间的最佳途径。机械制造行业必须要对其自动化技术进行深入分析,在此基础上对其未来发展趋势进行预测与评估,从而决定自身企业的走向与发展重点,不断提升产品的质量。 一、机械制造自动化技术特点 机械制造自动化技术是在之前的传统技术基础上发展而来的,但是,其与传统技术也不尽相同,具有比传统技术更具优势的特点,也具有自身的特色。其自动化技术的特点表现如下。 (一)具有综合化特点 机械制造自动化技术相比较传统技术,综合化特点更为显著。其不仅在提高产品的使用率方面得到了提升,同时在运用机械进行产品加工之前的调查、产品加工之后的服务方面得到了提升,其自动化已经贯穿于产品生产的全过程,达到调查、生产、供销、服务一体化的水平,为企业的发展提供了更为广阔的空间。 (二)具有系统化的特点 机械制造自动化建立在计算机信息网络的应用基础上而产生的,其将计算机技术、感应技术、自动化技术相融合,让各项技术均结合在一个系统中,从而通过系统的控制达到所需要完成的目标,其系统化的特点非常明显。机械制造自动化需要高科技信息技术为支撑点,同时结合传统生产制造技术,将两者在系统中进行优化,提高其在实践操作中的性能。 (三)具有一体化的特点 企业在面临市场激烈的竞争的情况下,想要获得更大的生存和发展优势,仅仅提高自身的生产效率只是一个方面,其同样要对自身的业务空间进行拓展,形成产、供、销、售后一体化的经营模式。机械制造自动化则可以对此问题进行有效解决,让企业所涉及的经营范围更加广泛。同时,机械制造自动化还能够对产品质量进行自我监督与控制,在系统应用的范围内进行综合管理,保证了企业时间成本的节约,产品质量的有效控制,资金成本的压缩三方面的有机结合。 二、机械制造自动化技术的发展趋势 企业要进行发展,对于新技术的应用必不可少,同样对于技术的未来发展方向需要进行准确掌控,从而决定自身企业的发展沿着市场的需求前进,保证企业的发展适应人们的需要。因此,对机械制造自动化技术的发展趋势进行有效评估就成为必须。只有对其发展趋势进行正确的分析,才能让企业获得更为有利的发展地位。 (一)智能化与自动化相融合 智能化与自动化已经成为很多行业的未来发展方向,对于机械自动化方面也同样如此,其也是机械自动化的未来发展趋势之一。目前,机械制造行业也在系统中不断融入更加智能的操作,更加方便快捷的运行方式,使其操作更加自动化,能够极大的节约人力成本的投入。比如,建立人机之间的互动模式,增加人机之间的对话操作,在系统可操作的基础上,建立人类思想指令操作模式,让机械能够依照人的意志进行设备运行。并且,机械自动化还建立了自检模式,在出现问题的时候,能够自动停止运行或者自动进入检修系统。随着科技学技术的进步,多核CPU、高频CPU以及RICS芯片也被应用到系统中,将智能化操作上升到一个更高的层次,让其为人类提供更好的服务。 (二)多媒体的综合运用 多媒体与机械制造自动化的结合也将会成为其未来发展的重要趋势。当前情况下,多媒体的应用已经越来越广泛,甚至成为很多企业发展的重要技术手段,将多媒体应用到机械制造自动化中,能够让人们更加形象、直观地看到机械操作的全过程,对于产品质量的控制能够起到很大的帮助作用。多媒体与机械制造的结合是将通信技术、计算机技术以及声像技术有机结合在一起,通过显示屏幕将技术操作的过程进行展示,并配以相应的声音、图像的内容信息,让整个产品制造过程更加具有可控性。多媒体与机械制造自动化的结合能够极大的节省人力成本的支出,给企业的发展创造更加低的成本条件,实现企业的效率最大化,这不仅是各个企业所希望看到的,同样也是各个企业所必然需要的,将会受到企业极大的欢迎。 (三)低碳节能发展趋势 随着国家所提倡的低碳节能概念的提出,各行各业都在寻找积极有效的方法促进低碳节能社会的实现。机械制造行业同样需要对低碳节能社会的发展贡献一份力量,促进我国自然环境的可持续发展,保证我国经济环境与自然环境的和谐共处。机械制造自动化强调运用更加低消耗的材料进行生产,强调在技术应用的基础上追求低损耗高产出,建立绿色的发展环境。同时,机械制造自动化对生产工艺也提出了新的要求,建立从产品生产、包装以及销售、服务等各个环节的绿色发展,建立一系列的绿色发展模式,为构建和谐的生态环境提供基础,进行创新研究。并且,机械制造自动化还对产品的回收利用寻找新出路,增加废旧产品回收力度,从最大程度上实现资源利用的最大化,实现资源的最优配置。 三、结语 经济的快速发展需要机械制造行业的推动,机械制造行业的推动需要自动化的应用,这是经济迅速发展的需求,也是进行机械制造行业改革的关键,更是企业得以生存发展的基础和技术要求。只有加大对机械制造自动化的研究力度,不断推进其精密化与自动化的发展进程,才能让其与世界先进技术接轨,才能让我国的机械制造产业做到高效,让我国的机械产品质量得到提升,保证我国处于世界先进水平的行列。 作者:杨昌博 单位:邵阳学院机械与能源系 机械制造与自动化论文:高职机械制造与自动化专业教学创新探讨 一、职高职院校机械制造与自动化专业教学现状 (一)课程设置不合理 应试教育的影响下,我国高职机械制造相关专业存在明显的重理论、轻实践的问题。在课程设置上,基础课程远大于实训课程。在课程内容选择上,不能与先进的技术相结合,教学内容无法满足社会和企业的需求。同时,内容设置上抄袭现象明显,重点不明确,与高职院校的发展特点与发展目标不符。 (二)教学方法单一 教师在高职机械教学过程中依然占据主导地位,枯燥的讲解方式严重影响了学生的主观能动性发挥。在课堂中教师无法与学生之间建立有效的联系,学生的主动学习意识较差。当前,高职学生存在明显的教学理念缺失、学习热情不高且创新能力差等特点。高职院校肩负着为社会输送实践人才的重任,但单一的教学方法使得其效果远远低于教学计划要求。 (三)实践教学内容不足 基于高职院校教育的教学特点,应增加校内实训基地,并实现校企合作等方式。但具体的运作中,受到观念、资金投入等影响,实践教学效果不佳或者无法实现。一些院校教学设备不足,仅采用教师示范、学生模仿的方式,机械制造教学效率低下,其带来的主要问题在于学生的动手能力差,进入社会后无法获得企业认可,对其生活和工作造成消极影响。 二、高职机械制造与自动化专业教学措施 (一)优化课程设置,做到教学重点突出 高职教育工作者应将培养学生的实践能力为教学目标,基于此应对现有的教学课程进行调整。增加实践教学内容,根据企业的需求制定岗位体制的教学内容,促进教学的高效化。另外,高职科研教师应与企业联系,建立学校与企业之间的平台,对学生的表现进行及时反馈。在对学生的考核中,要重视全面的考核方式,重视实践对学生的影响。另外,还应针对学生的特点和专业的不同进行有针对性的课程设置,满足学生的个性需求,以满足社会对人才的需求。 (二)致力于机械制造教学创新,激发学生的积极性 素质教育要求高职机械制造进行全面调整。在完成教学任务的同时,要致力于激发学生的主观能动性,活跃课堂气氛。创新能力无论是对于教学还是对于学生来说都具有十分重要的影响,通过教学课堂方式的具体化、生动化和形象化,可使学生参与到教学中,使学生掌握更多的知识和技能。另外,针对机械课程的特点,还可开展课题教学,在教学中教师可组织学生通过小组合作等方式完成课题任务,在任务完成过程中,要能合理分配任务,并鼓励学生自由发挥,从而确保学生创新思维的养成。相互合作过程也是对企业的模拟过程,从而使学生能够适应学校的需求。 (三)建设教学实验室,强化专业教学实际效果 针对目前高职院校实验室不足的现状,相关部门应加大对高职机械制造的投资力度。购进足够的试验设施和实训设施,为学生提供必要的保障。高职院校在发展过程中,专业技能提高是学校对学习者的基本要求。从根本上讲,要提高机械制造的教学效率,就要正视实验室建设与设计问题,确保其完善性和充足性才能满足现代社会的需求。高职院校还应与时俱进,不断的研发新工艺,引进新设备。为满足每个学生的需求,还应在校内建立专业的平台,安排学生进入企业进行顶岗实习,使学生能够充分感受到企业的需求。在不同的岗位实习中,学生的能力得以提高,其对自身的了解更加深刻,因此有助于高职院校制定更加合理的教学评价体系,明确教学目标。也帮助学生树立正确的教学目标,从而共同完成高职机械制造教育教学的目标,促进我国工业的可持续发展。目前,企业在顶岗实习过程中,还存在一定的问题,如学生无法满足企业的需求,教师的安排存在偏差等。要解决这一问题,需要高职院校树立正确的教学理念,完成以实践为主的教学目标。 三、总结 总之,我国高职专业机械制造教学应坚持贯彻以就业为导向的教学目标。针对高职教学中存在的大量问题,应建立合理的教学目标,丰富教学方法,同时建立合理的教学考核机制,促进机械专业产业机构的完善。凸显高职院校的独特优势,为社会和企业输送大量的专业人才,促进社会的稳定发展。 作者:吴小柳 单位:海南师范大学 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化对接问题的探讨 一、中高职院校机制专业课程体系衔接现状 中职的专业技能课是针对机床的种类开设的,如开设铣工工艺、车工工艺、数控加工基础等课程,只针对某一机床的操作而展开技能课程,学习起来缺少系统性,而高等职业教育不是针对某个机床进行技能课的开设,而是针对某个岗位需要的能力开展教学的,如车间普通机床操作员,高等职业教育需要开设金属切削加工及设备、液压与气压传动、机电设备安装与调试、车间班组长管理技术、机械加工实习、机械零件工艺实训、拆装实训、机床夹具拆装实训等课程来实现车间普通机床操作员所需要的技能,从而满足教学目标。从中我们不难看出,中职的专业技能课设置是根据某个机床操作,而高职的专业技能课是根据工作岗位,所以二者课程衔接错位。 在中等职业教育中,由于文化基础课程占的学时比例比较多,所以专业课程的学时比例相对高等职业教育较少,导致中职专业课开设的门数也相对较少,同专业的课程,中职没有开设,只有在高职开设,课程的衔接不对称。 二、实现中高职院校机制专业课程对接前提 1.中高职院校机制专业人才培养目标对接 据中、高等职业教育在培养目标和规格上的共性和都具有职业性、实用性、技能性等特点,培养目标主要从行业的职业岗位不同要求及相应规范中去确定,从而实现人才培养目标的对接,最终实现中等职业学校的毕业生继续到高等职业院校学习,实现技术型人才向高端技能型人才的转变。 2.中高职院校机制专业教学模式对接 在传统的中高职教学中,普遍采取理论和实践相分离的教学方式,即学生先去学习理论知识课程,当课程学习结束之后,进行实践技能的训练,这种教学容易导致理论和实践脱节,学生的理论知识和实践技能并没有融合。目前,高职的教学正在进行改革探索,在这改革过程中取得了一定的成果,尤其是理实一体化的教学模式,采用这种教学模式,学生的职业技能可以大幅度的提高,所以要想实现中高职院校教学模式的对接,必须采用一个合理可行的教学模式。 3.中高职院校机制专业职业资格证书对接 分段完成职业技能培训,中职阶段进行初级培训,获得初级车工、铣工等职业资格证书,高职阶段进行中级、高级培训,获得中高级车工、铣工、数控车工等职业资格证书,从而实现职业资格证书的对接。 三、中高职院校机制专业课程对接研究 1.中高职院校和企业共同参与,定制课程体系 中高职院校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接专业的人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位和在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,确定教学内容。 2.中高职院校和企业共同参与,共同制定课程标准 中高职院校和企业合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,避免中、高职课程内容的重复,拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。 3.中高职院校和企业共同参与,共同选择课程内容 中高职院校和企业共同参与根据行业标准、职业标准和企业标准选择课程内容,这样可以避免课程内容选择的重复性,同时在中职阶段讲授专业基本理论内容和一定的机床操作技能,而高职阶段虽然课程名称一样,但是内容完全不一样,高职阶段的课程是以典型工作任务为导向,培养学生专业能力、方法能力和社会能力,这样中高职课程并没有重复,也不会出现空缺,真正的实现了课程的对接,如在中职学校学完《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与测量》等课程基本理论后,在高职以典型工作任务为导向继续强化学习《工程制图与CAD》、《机械设计与应用》、《互换性与测量技术》等课程。还有根据职业资格证书要求,在高职教育中安排专业拓展课,学生可以根据获得的职业证书等级来选修拓展课,通过职业证书带动了课程的衔接。 总之,课程对接是一个系统化的工程,只要实现中高职机械专业无缝的衔接,才能够培养出符合社会需要的高素质、高技能型人才,从而实现我国装备制造业的飞速发展,随着科学技术的突飞猛进,未来的中高职课程对接的路还有很长,亟待解决的问题也有很多,我们还将不断的探索走出一条符合企业、学生和家长满意的人才培养道路。 本文作者:杨海峰徐玉海张玉兰工作单位:哈尔滨职业技术学院
石油化工应用论文:DCS在石油化工中的应用 摘要:DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成,它具有模拟量的数据采集和控制,开关量的顺序控制,开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制功能,除此之外还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。该系统在石油化工等行业中应用广泛。 关键词:控制站;操作站和工程师站;数据通信及网络;应用问题 1DCS在石油化工等行业中的市场情况 基本控制器可以分散的设置,通过数据高速公路的数据总线把多台控制器与操作站连接在一起,形成各节点都有计算机的分布式计算机控制系统,这类产品统称DCS(Distributed Control System)。 DCS能在石油化工系统中广泛应用是因为它能满足以下功能:①模拟量的数据采集和控制;②开关量的顺序控制;③开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制。除此三项控制功能外,还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。 据估计,由于DCS在石化行业大中型自控装置中近五年内没有可替代产品,到2005年,我国石化行业要有一千多套装置需要应用DCS控制,而设备更新改造扩容也需要扩大原来DCS系统,至於日常维护、备品备件,那也是很可观的,所以今后一段时间内,DCS在石化行业中的重要性是不容置疑的。 2DCS的主要构成 DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成。 2.1 控制站DCS系统中,控制站是一个完整的计算机,实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的脱机情况下,完成过程控制策略,保证生产装置运行。从计算机系统结构来说,控制站属于过程控制专用计算机,其微处理器从8位发展到今天的32位甚至64位。控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,即过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认,这是至关重要的。 控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。 2.2 操作站和工程师站DCS系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Vtility)功能。 DCS操作站是典型的计算机,有着丰富的外围设备和人机界面。目前大多数DCS操作站和工程师站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows98以上)操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDC(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连。在采用通过监控图形软件(如iFIX、Intouch)这一点上,各DCS厂家做法不一,有的厂家以此为平台,形成“软DCS”操作站,这多用于中小型DCS系统,或以此类软件为核心,进行二次开发;有的厂家对原来的组态软件进行改造,使之符合上述特点,满足系统开放要求。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。 DCS系统组态、操作站组态、控制站组态(上小节中已讲到)均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。 2.3 数据通信及网络上两节所述控制站、操作站、工程师站,均为通信网络的节点,DCS网络上的节点还可能有上位机(或称高级控制计算站)、与工厂管理网相连的网关等。DCS网络是DCS的生命线,在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。 在当前DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以更具有开放性。 DSC系统的规模与通信能力有关系,而通信的复杂性主要表现在品的互联问题,这样才能够既保证了系统的扩展性,又保护了用户的初期投资。到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式的通信协议和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广,又近年来因为采用以太网的互联网的普及以太网技术的提升,IEEE802.3办公自动化用局域网标准(人们俗称以太网标准)在DCS系统中已有多家采用。 3结语 到目前为止,用户对DCS所存在的问题,有三个方面的意见是一致的,即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题。这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。下面谈谈在石油化工行业中应用DCS两个问题。 ①选型问题。DCS选型应在标书中多列出国际或国外的各项标准同时,也要重视国内DCS相关标准。②服务问题。服务问题成了DCS厂家或系统集成商的新亮点。如何做好前服务、中服务、后服务是非常重要的。 目前DCS系统在炼化公司广泛使用,而且种类较多,主要有HONEYWELL公司的TPS和TDC300系统,横河公司的CS1000和CS3000系统等等,在今后即将投建的新装置中,将把这些系统各自的特点更好的加以总结,选择更好的DCS系统为炼化生产服务。 石油化工应用论文:自动化仪表在石油化工发展中的应用 摘 要:随着自动化水平的不断提高,自动化仪表在石油化工发展的过程中起着越来越重要的作用,关于自动化仪表在石油化工行业中的应用更是一个关键问题。目前自动化仪表在企业中已经得到了很多的应用,对生产产生了很多积极的帮助,本文就自动化仪表在石油化工中的应用进行了探讨。 关键词:自动化仪表;石油化工企业;应用 1自动化仪表 石油对于我们现代社会来说是一种宝贵的资源,也是我们社会发展必不可少的资源,无论是机动车还是其他的一些生活用品,都需要从石油中来获取能源和原材料,石油的需求量也是十分的巨大,因此石油市场得到了很快的发展,并且市场规模十分巨大,在石油的生产中,自动化仪表发挥着很大的作用,可以说自动化仪表是石油化工企业不可缺少的一种设备。 所谓的自动化仪表,就是由很多自动化元件构成的一种具备很多功能的工具,它能够检测一些参数,并且将检测到的内容通过传输系统输出,具备显示功能,并且对于检测到的数据可以进行记录。比如在工业生产中,很多环节都有自动控制的仪表,有电动、气动控制的调节仪表。对于自动化仪表来说,它可以是一个单独的自动控制系统,也可以是对于整个系统而言的一个小的环节,在整个工业生产当中,自动化仪表的作用就是将输入的信息显示出来,让人们随时掌握生产的状态,这样才能保证生产的效率和安全性,在石油化工企业当中,各种自动化仪表在生产中发挥着重要的作用。 2自动化仪表技术在石油化工中的应用 2.1温度检测仪表 在石油化工生产过程中,温度的变化对于生产有着很大的影响,因此要对温度进行实时的监测。温度仪表中有一类是接触式仪表,这种仪表的构造一般比较简单,并且测量温度比较准确,但是温度仪表和被测物体的温度达到一致才能保证这种精度,这靠的是热传递的原理,被测物的温度变化之后,需要有一定的时间才能让接触式仪表达到相同的温度,因此,在检测过程中,存在一定的延时,而且如果温度过高的话,也会对仪器产生一定的影响。非接触式仪表,是通过热辐射的原理来进行测量的,测量过程中,不需要进行接触,可以有一定的距离,测量的温度范围也较广,反应速度比较快,但是由于其与被测物体有一定的距离,容易被其他物质影响,测量精度难以保证。在目前的温度仪表中,非接触式的有红外线式的和辐射式的,接触式的有热电阻式和压力式等几种。 2.2压力仪表 在石油化工生产中,压力也是一种十分常见的测量参数,压力如果不在正常范围之内的话,会对生产产生很大的影响,甚至会阻断生产的顺利进行。在压力的测量中,有很多的类别,有绝对压力、负压力等等。压力测量的原理也很多,比如电容式、电感式、液柱式等。压力检测的范围也比较广泛,因此,针对不同的测量需求,有很多对应的压力仪表可供选择,选择合适的压力表来精确的测量压力值,对于生产来说十分的重要。 2.3流量仪表 石油化工企业中,生产的产品很多都是流体性质的,在生产中,流量仪表也是最为常见的一种仪表之一。它主要测量的就是在一定时间之内,通过管道的流体的体积,这个在石油化工企业中的很多环节都要用到,比如石油的开采过程,运输过程以及最终的交易过程都需要流量仪表来对流量进行精确的测量。在实际的生产过程中,需要对流量进行精确的控制,来保证合理的生产,自动化的流量仪表在生产中可以对流量进行实时的检测,如果流量大于之前设定的值,那么仪表将可以提示控制系统,从而对阀门做出控制,减少阀门的大小,来控制流量,这样可以保证其他环节与生产相配合,保证生产的精度,自动化仪表还可以将这些数据记录下来,可以在一些分析软件中进行分析,从而做出调整,让生产过程更加的合理,生产更加安全,效率更高,对于石油化工企业来说,这无疑是保证其经济效益的重要一环。 2.4物位测量 在石油化工生产过程中,常遇到大量的液体或固体物料,它们占有一定的体积,堆成一定的高度,对此物料高度的测量称为物位测量。物位测量主要有两个目的:一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半成品的数量,以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算;另外通过物位测量,了解物位是否在安全范围内。这两个作用无疑对于生产是很重要的,如果物料不足,难以保证下一步生产的顺利进行,对整体的生产会有阻断,而如果物料过多,超过了一定的值,那么对于生产来说,同样会出现问题,所以,必须靠物位仪表来保证生产的进程和安全。物位仪表按测量方式的不同可分为直读式、浮力式、超声波式、雷达式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等等。他们的测量精度高,反应迅速,测量数据可靠,石化企业中的物位仪表与阀门配合,当物位超出设定值时阀门会相应的开启或者关闭,可以保证安全的物位高度,在石油化工企业中得到了普遍的应用。 3结语 在科技的不断发展过程中,科技的进步给石油化工企业的生产带来了很多的便利,在石油化工企业的生产中,比较重要的一个应用就是自动化仪表,它的应用使得生产的各个环节都能够在科学合理的掌控之下,对于企业生产的安全和效率有着很大的帮助,可以让企业实现更多的经济效益,而自动化仪表以后还有很大的发展空间,还有很多地方可以进行创新,相信在不远的将来,自动化仪表能够给企业带来更多的帮助,实现更多的价值。 石油化工应用论文:石油化工方向应用型人才培育改革试点思考与实践 摘要:学校化工专业2014年被列入“应用型人才培育改革试点”专业,本文结合团队教师及其他参与共建教师的经验,对本专业改革过程中的经验进行思考与总结,如教师工程背景、企业参与力度、课程体系建设和机制建设等,以期提高本专业的改革成效。 关键词:石油化工;应用型人才;人才培育改革 应用型人才培养示范专业重点突出适应广东省产业升级和结构调整需求,且与产业行业对接紧密的应用型本科专业。学校化学工程与工艺专业石油化工方向充分依托中国石化集团茂名石油化工公司,注重“理论联系实际、科研促进教学、强化英语教学、培养国际视野”,培养适应社会需求,主要在石油化工及相关行业工作的应用型人才。本专业是学校石油化工特色鲜明的标志性专业,对在应用型人才培养试点过程中的经验进行思考与总结,以期提高本专业的改革成效,更好地服务于学生。 一、加强专职教师的工程背景 本专业专职教师每年有近一个半月的时间去炼油厂或润滑油厂指导学生进行生产实习和认识实习,为年轻教师及学生提供接触企业装置和工艺的机会。我校联合茂名石化公司,针对缺乏工程背景和经验的年轻教师,为他们进行相关培训。 途径一:针对专业建立的课程群,定期聘请企业一线的有经验工程师为校内教师进行专题讲座。比如,对《乙烯生产》这门课程,定期聘请茂名乙烯厂各个车间的工程师来校为教师做专题讲座,主要针对每个车间(如裂解车间、芳烃车间、苯乙烯车间、丁烯车间、环氧乙烷车间等)的产品、装置、工艺流程、生产原理、实际遇到的技术问题等进行讲解,一方面可提高任课教师对课程的直观深入的认识,理论联系实际,另一方面为教师和企业人员搭建沟通、交流的平台,通过技术交流和探讨,促进教师和企业人员的科研合作,以科研促进教学。 途径二:定期送教师外出培训、交流、实习。学校会选派教师去参加一些高水平、高质量的培训,达到提高教师工程经验的目的。比如,学院曾经与茂名瑞派化工设计院达成培养协议,选派三名新进教师去该公司进行为期3个月的“Aspen plus”软件应用专题培训。这几位教师均表示这类专题培训非常专业,能很快地掌握此软件的应用并将其应用于教学和科研过程中。他们在教学过程中指导学生参加“大学生化工设计大赛”、“大学生创新创业竞赛”、“毕业论文”等环节得心应手,学生给出的反应都比较好!这在某种程度上间接地提高学生的实践和社会服务功能。此外,学校也定期外派教师去国外大学(如英国知山大学)进行交流和培训。本专业教师队伍应积极走出去进修或参加学术交流,扩宽视野,吸收更好的教学方法和构建课程体系的经验。 途径三:实施新进教师的“导师制”和“听课制度”。最近几年,学校引进很多新教师,并安排有经验的教师或专家做新进教师的指导教师,对这些新教师的教学把关,同时将这些教师引入学科团队,使其发挥所长。此外,学校建立了新教师的“听课制度”,成立学校或者学院“教学督导小组”,定时对新教师进行听课,与他们一起分享上课的技巧或方法,使其能够更快地适应角色,承担教学任务,在一定程度上可以提高新进教师的教学质量和教学水平,为更好地完成本专业的改革服务。 二、加强企业参与力度 学校建立了企业参与的应用型人才培养模式,加大投入,加强企业参与力度。 1.近两年来,学校依托广东茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个国家级工程教育实践中心,使学生的化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。同时,充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才,取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业的学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式来检查企业培养方案的落实情况。 2.学校制定形成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等,建立“以师徒定岗培训形式进行实践培训”的机制,完善各种配套管理措施,为落实人才培养方案提供保障。 3.本专业以“专业认证”和“卓越计划”为契机,跟踪开展专业人才社会需求调研,了解市场和人才的双向需求。比如,本专业教师去北海炼化调研时,发现很多毕业生结合实际工作需求,对学校某些课程及内容的设置都有自己独到的见解和体会。用人单位也不例外,北海炼化人事部部长反映:现在对石油化工专业人才需求的趋势和方向将可能侧重于“煤化工”,企业希望毕业生既具有石油化工的专业背景,也具有煤化工的专业背景,建议可在石油化工专业方向增加几门煤化工的相关课程,拓宽学生就业渠道和适应企业需求的能力。而且,炼油厂工程师反复向学校教师反映:“现在既懂工艺又懂设备的人才太少了。”基于此,学校考虑为化工专业开设一些设备方面的课程,或将这些知识渗透到课程中,以适应社会和企业的用人需求。明确工作中所需要的知识、能力和素质等,学校会开展有针对性的研究。 三、加强课程体系建设 人才培养是通过课程教学内容实施的,选择什么样的课程内容,设置哪些教学环节,要根据所从事的职业能力要求来确定,但所有的课程设置都需要为培养必要的职业能力服务。 根据学生能力与课程的对应关系,将课程内容进行归类、整合、安排,形成脉络鲜明、清晰的课程结构,以真正有利于实际能力的培养。 1.学校构建出适应“应用型人才培养示范专业”要求的课程体系。主要改革内容为:①在学校完成3年的主要教学内容,第四学年主要在企业参与实践教学;②化工设计课程结合全国大学生化工设计大赛项目和学校化工设计大赛项目进行课程改革;③认识实习分散进行,为新生进行专业教育并增设《化工导论》课程;④第七学期的主要教学内容为生产实习(含仿真实习),分散到各个企业,以师徒定岗的培训形式进行实践培训;⑤第八学期的主要教学内容为进行毕业设计或撰写毕业论文,部分学生可在企业选题,由企业专家与学校教师共同指导。 2.目前本专业建立“油类”课程群,如《石油炼制工程》、《石油化工工艺学》、《石油储运基础》等,形成课程群网站,加强课程群中各个课程之间的内容划分、整合与衔接,使每个课程单元中的各个内容模块与实际工作所要求的能力要素相对应和适应。 3.将工程案例教学法引入部分课程的理论课堂教学中,广泛搜集、筛选和整理、编写涉及“油类”课程群的典型工程案例。将整理收集的“油类”课程群中的典型工程案例引入课程教学,让学生以工程师的角色去体会解决工程实际问题的过程,感受理论知识运用、设计过程、工艺操作等面对的实际工程问题,为学生搭建理论学习与工程应用的桥梁。同时,促使教师深入生产一线,编写具有知识性、科学性、实践性和启发性的高质量工程案例,并在教学过程中正确地把握案例教学的节奏和方向。 四、加强机制建设 应加强应用型人才培养模式改革保障体系的建设,对保障机制进行研究与改革是应用型人才培养的关键环节之一,学校逐步加强应用型人才培养师资队伍、教学条件、教学管理体制、学生管理与考核、教学质量监控、教学质量评价等系统建设,制定科学的人才培养质量监控机制。只有建立好这些保障措施和监控机制,才能保证应用型人才的培养水平和培养质量。 五、总结 为了进一步加强学校化工专业应用型人才培养改革试点的顺利进行,本文就上述若干层面提出一些个人的见解和思考,或许存在片面性,仅供参考! 石油化工应用论文:石油化工仪表控制系统的应用分析 摘 要:随着科学技术的发展,仪表控制系统逐渐向智能化、信息化、数字化、微型化的方向发展,信息化的发展直接推动着我国工业的发展,石油化工仪表控制系统取得了非凡成就。但是我国的石油化工仪表控制系统的发展也存在一些不足。本文将对石油化工仪表控制系统的应用进行分析。 关键词:石油化工;仪表控制系统;质量控制 近年来,随着社会主义市场经济发展速度的不断加快及科学技术水平的提高,我国化工仪表自动化设备及控制系统也得到了极大的发展。石油化工仪表越来越趋向于多样化、精密化及智能化与数字化的方向发展。在工业生产过程中,石油化工仪表是检测、显示、记录及控制工艺参数的基础。随着自动化工业发展速度的不断提升,要求加大仪表控制系统的力度,实现数字化电动仪表的目标。 1 石油化工仪表控制系统的应用 石化企业经营管理中,仪表控制系统是否完善将直接影响到整个企业的管理水平。基于此,相关部门必须严格按照相关要求,对石油化工仪表控制系统中存在的问题进行充分了解及分析,提高技术水平,规范操作流程,建立与完善石油化工仪表控制系统。只有这样才能做好风险防范与控制工作,才能实现企业发展的利益最大化。 1、新型自动化检测与分析仪的应用 随着科学技术水平的不断提升,化工仪表系统也逐渐发展为数字化、智能化及网络化,这种发展极大地提升了是由化工企业自动检测仪表的使用水平。现场总线型变送器为满足现场总线控制系统的需求,也得到了极大的发展。现场总线型变送器作为新型自动化检测仪表的重要组成部分,其特点主要表现为全数字式、结构简单、高可靠性与操作性,与其他智能型变送器相比,现场总线型变送器具有较高的分辨力、稳定性,基于此,在石油化工事业发展中得到了广泛地应用。 在线分析仪表的广泛使用及推广,在提高石油化工产品质量方面起到了关键性的作用。在对石化企业产品质量及先进控制应用水平提升的同时,石化系统也逐渐完善。其中主要包含以下几个内容:在线油品质量分析仪、在线气相与液相色谱仪等。在石化企业炼油调合系统中在线多路近红外光谱分析仪这种新型分析仪得到了大量的应用,并获得了良好的应用效果。在中石化杭州炼油厂等企业内新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定仪已经开始使用,并得到了广泛好评。 2、先进控制的应用 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。选用先进控制作为石化企业生产装置,不仅可以对装置运作的稳定性、安全性进行有效提升,还可以起到产品质量及收益提升的作用。同时先进控制的应用可以达到运作成本降低及实现企业经济效益最大化的目的。现阶段石化企业化工仪表控制系统内部分先进控制技术已经日渐完善,如多变量预测控制技术等。其特点主要体现在以下几点:首先,基于模型的控制策略。如模型预测控制与推断控制等。现阶段智能控制与模糊控制主要为知识控制的范畴,这也是今后先进控制发展的主要趋势。其次,一般情况下先进控制都是用于复杂多变量过程控制问题处理中。如多变量耦合等。作为在常规单回路控制以上建立的动态协调约束控制,先进控制必须符合具体工业生产过程中的动态特点及操作规定。最后,实现先进控制必须具备较为强硬的支持平台,如计算能力。其主要实现工具为上位机、DCS、FCS。目前我国石化系统和美国Honeywell公司合作,实现了催化裂化装置先进控制的应用。 2 石油化工仪表控制系统的质量控制 为有效提升石化企业自动检测仪表的使用能力,必须逐渐向数字化、智能化等方向发展。在保证关键仪表系统质量时,应进行工序质量控制点和共检点的设置,在石油化工仪表系统安装过程中,应做好以下几点,才能实现质量控制的良好效果,也只有这样才能做好预控工作,才能实现企业的社会效益与经济效益。 1、安装就位变送器后,为确保仪表系统导压管线的质量符合相关规定,应选用2.5到5倍的工作压力用水对一次阀后的仪表导压管线进行试压作业,这样可以防止使用过程中因焊接不牢及安装不正确等原因,导致泄漏等问题的出现。 2、检查仪表接线。在确保端子接线符合相关规定后,必须对线路电阻进行准确测量,并对各线末端标记情况进行详细检查。导线屏蔽接地线必须连接到计算机房一侧,同时确保中间端子箱的防爆接头等不存在损坏情况。 3、检查与确认计算机系统送电前的相关条件。作为整个安装过程的中心环节,计算机系统送电前检查结果是否真实将直接影响到未来的使用状况。基于此,相关部门必须组织设计单位、施工单位等相关工作人员对其实际情况进行检查。其检查内容主要含有:检查中央空调、UPS不间断电源与计算机接地系统等。 4、计算机硬件的性能测试及软件组态。遵循相关设计要求,检查其基本功能测试内容,组态任务主要由设计代表和软件组态单位一起完成。自控仪表设计交底和图纸会审由监理组织设计人员与施工技术人员完成。在对设计图纸与设计文件认真审核的基础上,进行仪表安装作业。在安装前期应进行技术交底工作,要以会议纪要为主要依据。安装过程中如发现问题,应及时改正,尽可能降低失误与危害。同时校验仪表单机,对仪表元件进行测试检查。对其仪表的质量及精准度进行检测与确定。如不符合相关规定,由有关单位以书面形式通知制造厂商进行处理与更换。避免安全问题的产生。 5、在仪表工程设计施工图中未作出具体规定的部分应执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093―2002和《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T352―2007;对引进装置的仪表工程,施工应执行有关国外标准规范和参照安装手册;在执行过程中应做好各类仪表调试安装记录,应填写仪表工程交工资料记录表,要求做到数据真实,字迹端正,各级签署完整,按照规定上报。为了保证电缆敷设顺利进行,应在汇线桥架完工合格的基础上,对全部待敷设的电缆进行现场清查、核对型号、规格、实际长度、绘制电缆作业表,并测其绝缘电阻值,做好各种位号标记,以防混错。特别应注意的是室内外本安电缆和非本安电缆应分开敷设,不得混放以防信号干扰。 3 结束语 综上所述,随着石油化工仪表事业发展速度的不断提升,其控制系统也愈加完善。逐渐向着数字化与微型化的方向发展。新型自动化检测与分析仪作为石油化工仪表控制系统的重要组成部分,其技术水平的高低对整个系统的顺利运行起到关键性的作用。为满足社会经济的发展要求,为确保仪表控制系统的正常运作,石化企业必须重视相关技术的应用,规范操作流程,只有这样才能实现其经济效益。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用探究 摘 要:近年来,我国经济得到了快速发展,在社会的各个行业中石油化工行业的发展尤为突出,并且该行业在最近几年中的总产值在不断的上升,为国家的经济发展做出了巨大的贡献,在此基础上该行业在各类产业技能方面也不断发展改进,以此不断适应行业及社会发展的需要。本文就针对石油化工行业中的催化精馏技术来分析其特征、作用及应用探究。 关键词:催化精馏技术;石油化工;应用探究 催化精馏技术是石油化工行业中普遍应用的一项科技,由于催化精馏技术便于实践、应用性较强且相比其他技术拥有生产效率等的优势,所以该技术得到了石油化工行业的重视,并加大了该技术的利用领域。催化精馏技术之所以能到的广泛引用,是由于该技术具有应用价值高、投入资本较低、温控技术便利、反应速度快等优势特点。所以本文就催化馏技术的特征及其在石油化工中的应用进行探究,进一步了解其在石油化工行业中所起到的作用及贡献,并对应用技术进行总结,以此归纳催化精馏技术的应用经验,为该技术的发展革新提高文献资料。 1 催化精馏技术的认识及特征分析 1.1 对催化精馏技术的概念认识 催化精馏技术是从其形成原理的角度来书是指由化学工程中通过合成或者分离耦合的方式来促进催化精馏塔性能的一种技术。而从根本上来讲,该技术的整个过程是较为复杂且对于技术应用的要求是极为严格的,我们从其采取固体催化物质的方法可以看出,其原理是较为新颖且高效的,而且,该技术在催化的过程中还需要将催化物质用科学的方式在塔内进行布设,以此使得催化作用更加高效安全,与此同时最重要的是化学反应与精馏分离相结合进行协同操作,由此可见,新颖操作理念和高要求的操作是该技术成功的最主要的原因。 1.2 催化精馏技术的特征分析 催化精馏技术之所以得到极为广泛的应用,是由于其在传统的催化反应和精馏分离中得到了不断的发展和革新,使得两种技术合二为一。催化精馏技术作为反应精馏中的一种,将催化反应过程和精馏分离过程两个独立的过程结合到一起,并进行了设备的结合,以此大大提供了催化效率。从其具体特征来看,催化精馏技术具有选择性优良、转化率较高、耗能较低、设备投资成本较低等特点。从选择性优良方面来说,其主要优势是能够极快的将连串反应过程中的中间目标产物清离,使得后续反应得到高效、高质量的反应效果。转化率较高则能提高难分离物质的分离效率。耗能较低则体现在节约能源、促进能源可持续利用并节约生产成本等方面。投资成本较低的则是由于催化精馏技术本身为石油工程节约了大量的时间、资金设备,并且提高了工作效率,以此节约了大量的投资成本。 2 催化精馏技术在石油化工中的应用 2.1 催化精馏技术在石油化工中应用的作用 上文中我们就催化精馏技术的们就催化精馏技术进行了深入的认识,并且得出了催化精馏技术的一些先进性的特点,而且,在石油化工行业中也常常运用依稀装置,并且近年来依稀装置已经成为了石油生产中的一项重要技术。所以,为了适应社会对石油质量的要求的不断提高,我们必须采用先进的催化和分馏技术,并且,需要不断的改进装置,来满足行业发展的需要。而近年来各个行业间的竞争日益激烈,质量、效率、成本成为了一个企业成功与否的关键,而从催化精馏技术的几个特点来看,它不仅仅能够提高生产效率,生产出高质量的产品也能节约能源和降低投入资本,以此使得石油化工的原油分离工作事半功倍,所以,在石油行业中引进依稀装置汽油催化精馏塔催化技术是及其必要的。 2.2 通过催化精馏技术提高石油化工效能 基于石油化工行业中的一些生产问题,我们将针对性的将催化精馏技术应用到其中,以此改进石油化工生产环节的生产装置,从而起到提高生产效能的作用。例如;石油化工行业中常用的依稀装置在高温环境下运作,而催化精馏技术本质上也有热能传导的作用,所以,我们可以引进催化精馏塔装置来改进石油化工生产环节的一些生产装置。此外,催化精馏技术本身集催化反应过程和精馏分离过程为一体,并且将这两个过程放入同一个装置中运作,所以这在无形中便减少了许多环节,从而节约了生产时间,提高了生产效能。 2.3 催化精馏技术在石油化工生产中的总和考虑 从现今情况来看,由于社会对石油化工产品的质量要求不断提高,石油化工行业面临巨大的压力,因此,该行业现今最主要的是技术革新和设备换代,而催化精馏技术虽然在石油化工生产中的实践经验不足,但其生产优势也是显而易见的。所以,若能将该技术应用到石油化工生产中,将能极大的提高生产效能,而节约下来的资源可以用了扩大产业规模,有利于规模经济的发展形成。所以,催化精馏技术在石油化工行业中的应用不仅可以提高产业效能,还能促进石油化工行业的可持续发展,促进生产的安全性和管理的高效性。 综上所述,石油化工生产行业面临挑战,而催化精馏技术也能在一定程度上提高石油化工行业生产效率、降低其生产成本,可以改善行业内部资源利用情况,是石油化工生产行业改革生产结构的一个重要节点。所以石油化工行业引进催化精馏技术,可以为行业内部生产提供新的技术力量,促进行业的发展进步。此外,面对国内外行业间严峻的竞争压力,石油化工行业必须及时的抓住机遇,推进技术革新,不断的改进自身的生产设备,在谨慎决策的同时大胆尝试新科技,在发展、创新科技的同时,走可持续发展的道路。 石油化工应用论文:石油化工污水处理技术的应用与分析 【摘要】油化工废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为有毒有害的有机物,对环境污染严重。对不同种类的石化废水,往往需要不同的处理技术才能达到理想的效果。近年来,石油化工的废水处理技术研究成为热点,以化学法、物化法和生化法为主的大量新的处理技术。 【关键词】石油化工;污水处理技术 一、物理化学处理技术的应用 (一)高效絮凝浮选技术 随着我国煤油加工能力的不断提高,废水处理规模也需要及时扩大。而废水回用目标对废水处理后的水质要求更高。气浮技术是利用微气泡捕捉并除掉水中的细分散油、乳化油、胶质及悬浮物,既为生化处理提供水质保证,也常用于生化后处理,是煤油厂废水处理中必不可少的单元。其中叶轮气浮由于具有设备结构简单、投资省、占地少、能耗低、操作简单等特点,发展得更快。在叶轮气浮除油技术中,自吸式气液混合叶轮是关键之一。针对现有自吸式气液混合叶轮存在的问题进行攻关,开发了一项能有效去除含油废水中的油和COD的技术-FYHG-DO型叶轮气浮除油技术。该技术的叶轮真空度和吸气量均明显高于对比叶轮,很好的解决了吸气量和吸液量的协调问题,肯有良好的气液混合效果。实际结果表明,隔油池出水经叶轮气浮除油技术处理后,今油废水中的油去除率为67%COD去除率为31%。专家建议尽快进行工业应用试验。 (二)光催化技术 目前Tio2,纳米颗粒光催光催化处理废水的先进性已被公认,但如何将TIO2应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程,却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的TIO2晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题。该项目通过烧结法和离子交换法,成功地俣成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级的连续光催化废水处理剂。采用TIO2晶须催化剂的连续光催化废水处理装置的废水处理效率与小试相比难以分离、回收及工业化困难等问题。以TIO2晶须光催化降解印染废水,可将未经任何处理的印染废水的COD降至50mg/l以下,色度小于40倍(稀释倍数),并可将苯环等大分子有机化合物转化为烯烃类的化合物。 二、石油化工污水生物处理技术的应用 (一)菌种选育技术 用用生物自固定化技术分离选育出了株油脂化工废水高效降解菌、1株制药废水高效降解菌和2株焦化废水高效降解菌,工程应用发明高效菌对污染物降解能力强,以自固化后可有效地截留在反应器中并保持其降解活性。他们还分离筛选了降解石化和化纤废水的高效菌8株,开发了适合高效菌种附着的特殊生物填料。此外,他们对高停职硫有机工业废水建立了硫酸盐还原菌的筛选和培养技术,分离了5株可提高废水打中生化性并达到理想脱硫效果的厌氧脱硫菌。工程投运后解决了企业废水的处理问题,并指标均优于废水排水票准,降低了建设与运行成本。 (二)生物强化(QBR)技术 炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫醇生产过程中产生的强碱性、高浓度、验生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、难生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高(COD约为2×105 mg/L,挥发酚和硫化物约为3×104 mg/L,含盐量为150 mg/L以上),采用常规方法验以达到处理要求。QBR技术是一项专门针对高浓度、验降解的有机废水的处理技术,是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理技系统中,通过生物强化技术将专一性、活法10倍以上的容积负荷,将传统生物法验以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理,极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。采用QBR技术的设资、运行费用只有湿式催化、焚烧法的几分之一或几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定,而且不产生废气和废渣等二次污染。 (三)4MBR技术 MBR技术是将生物降解作用与膜的高效他离作用结合而成的一种高效水处理工艺,采用这种工艺几科能将所有的微行物截留在生物反应器中,使出水的有机污染含量降到最低,具有流程简单、效率高、操作简便、易实现自动化控制、投资少、费用低,出水水质稳定等特点,在废水处理与回用中良好的应用前景。采用MBR的废水处理工艺在美国应用以来,在水处理领域受到高度重视,美国、日本、德国、法国、加拿大等国的应用规模也不断增大,处理量从103 mg/L扩大到100003 mg/L,处理对象出不断拓宽,除了对生活污水进行处理并回用外,还在工业废水如食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料成本、石油化工废水及填埋场渗滤液的处理获得成功。 三、生物法与物理化学法组合技术的应用 (一)电-生物耦合技术 硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品,但它们都很难被微生物所降解。以前这类废水的处理一直是企为业面临的一项难题。中国科学院过程工程研究所经过深入研究发明了电-生物耦合技术,利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原(或氧化)成生物易降解的有机分子,微生物则在同一个反应器中同时将它们彻底去除。以含硝基苯质量浓度为100 mg/L的废水为例,经过10h的处理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水达到国家排放标准。 (二)化学模拟生物降解处理技术 该技术采用微生物法与降解废水处理综合技术。该技术采用自行研制的可逆氧化还原“活性物”,在化学模拟生物降解池中的有机物降解,然后现利用电化学技术再次将废水进行有机降解,然后再利用电化学技术再次将废水进行强制处理和脱色,从而取得较好的废水处理效果。 四、结束语 综上所述,在石油化工污水水质分析的基础上,结合近年来石油化工发展的动态,深入探究了石油化工污水处理技术,指出清洁生产、组合工艺、污水回用是石油化工污水处理的发展方向。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用 摘 要:伴随社会经济发展速度的不断提升,我国石油化工行业也得到了极大的进步。与传统反应和分离单独进行的过程相比,催化精馏具有投资少、操作费用低、节能、收率高等特点,日益受到人们的重视,其研究与应用日趋广泛。 关键词:催化精馏;石油化工 1 催化精馏技术的概况 催化精馏是将固体催化剂以适当形式装填于精馏塔内,使催化反应和精馏分离在同一个塔中连续进行,是借助分离与反应的耦合来强化反应与分离的一种新工艺。由于催化剂固定在精馏塔中,所以它起到了催化和促进气液热质传递的作用。其优点如下: 1、催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式,产物能够得到不断地生产,从而有效增加了反应速率,使反应物的浓度增大,而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高,因此该技术的生产及收率能力较高。 2、催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行,这样既使流程得到简化,又节省了能量,减少了资金、资源等的投入与消耗。 3、催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的,这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生,进而使选择性得到提高。 2 催化精馏催化剂装填技术分析 由于催化精馏过程中,催化剂起到催化和促进气液热质传递的作用,所以不仅要求催化剂结构有较高的催化效率,同时又要有较好的分离效果。目前,用于催化精馏的催化剂主要是离子交换树脂和分子筛等,催化剂必须采取特殊的装填方式,满足反应和精馏的基本要求。肖剑等圆将催化剂装填方式分为两类,即固定床式和规整填料式,这两类装填方式中均有成功的应用实例。规整填料型催化剂装填方式更适宜于精馏操作,气液接触好,塔内不需要特殊构件,催化剂利用率高。但这种装填方式中的催化剂更换困难,需要停车后人工进塔更换。Sulzer公司采用新型催化精馏填料是Katpak型填料,有流体力学性能测试和热模实验的研究报道 。反应段采用特殊的催化剂装填方式,一般有3种方式: 第一,将粒状催化剂与惰性填料混装,该法的优点是催化剂装卸方便,但细颗粒催化剂堆放在塔内导致上升蒸汽阻力过大。 第二,将粒状催化剂置于多孔容器中形成催化剂构件,多孔容器可以是尼龙丝等编织物,也可以是铝、不锈钢等材料的丝网。这种催化剂构件又必须和弹性构件相连形成催化精馏元件,并具有较大的开孔空间。这种放置方式应用较广,但因催化剂置于多孔容器中,扩散对反应有一定的影响,且构件复杂。 第三,催化剂颗粒放入金属波纹丝网或平板丝网的夹层以及多孔板框的夹层中。这种放置方式传质效果好,但装卸麻烦。 3 催化精馏技术在石油化工中的应用 1、催化精馏技术在酯化反应中的应用 乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜,操作复杂,催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现,催化精馏技术的引入,不仅减少了设备投资,而且可以进行连续化生产。 2、催化精馏技术在醚化反应中的应用 迄今,催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟,其他的过程也逐渐发展起来,如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体,可用于生产农药和香料。目前,广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。 3、催化精馏技术在加氢反应中的应用 在加氢反应中,应用催化精馏技术可以降低投资费用,提高目的产物的收率,延长催化剂寿命等。目前,催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4,C5原料的预处理,以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质,应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢,并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料,用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。 4、催化精馏技术在水解反应中的应用 在工业中,乙酸甲酯常以副产物的形式出现,将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺,其水解率低,回收系统能耗高、流程复杂,而采用催化精馏技术可提高水解率,实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明,催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上,处理能力比固定床水解塔大得多,且其反应温度低于固定床工艺,催化剂的结垢现象比固定床少,催化剂的寿命较长,回收能耗比固定床节省27.8%。 5、催化精馏技术在酯交换反应中的应用 乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年,文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺,可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段;在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔,其高于催化剂包;在底板上有泪孔;在支撑板上有催化剂包和筛孔;位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔;将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内,反应温度50~90℃,回流比0.5~30,常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率,简化了操作步骤,克服了设备腐蚀等问题。 6、催化精馏技术在烷基化反应中的应用 乙苯是重要的溶剂和中间体,加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前,大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应,与固定床反应工艺相比,采用催化精馏技术时,该反应过程的反应温度不受泡点温度制约,避免反应区热点的形成,提高了催化剂的寿命,消除了大量苯的循环,使反应放热得到了有效利用,而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明,采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足,实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。 4 结束语 综上所述,催化精馏是一种改进工艺的重要手段。但只有当反应与精馏的条件相适合时,二者才能耦合。另外,催化剂的类型及装填方式的选择也是非常重要的,其发展重点在于如何制备高效适用的催化剂及开发合理的催化剂装填方式。催化精馏模拟研究主要集中在对过程的模型研究及模型求解,试图通过数学模拟方法获得工程放大所需的参数。但催化精馏过程较为复杂,建立的模型外延性较差,用于工程放大时与实际生产有一定差距,这方面还有待深入的研究。 石油化工应用论文:石油化工过程及装备课程教学中项目设计的应用 【摘 要】本文分析石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的意义,提出石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的实施措施。 【关键词】项目设计 石油化工过程及装备 卓越工程师 2010年6月23日,教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协(学)会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。东北石油大学的过程装备与控制工程专业是国家级和省级“卓越计划”试点专业,石油化工过程及装备是过程装备与控制工程系根据“卓越工程师”培养要求,对该专业课程进行调整和整合出的一门专业主干课程。本文试以东北石油大学为例,对石油化工过程及装备课程进行项目设计教学研究和探讨,以培养学生解决实际问题能力,并促进构建具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系,为进行专业认证奠定良好基础。 一、项目设计教学环节的意义 石油化工过程及装备是一门综合性、实践性较强、涉及知识面较广的课程。该课程既具有较强的理论性又紧贴工程实际,对学生毕业后从事设备专业及相关工作具有举足轻重的作用。为了提高课程教学质量,有必要引进项目设计教学环节。 项目设计教学环节是在学生掌握了有关基本知识和分析的基础上,在教师精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用实际案例设计,通过学生的独立思考和集体协作,提高学生自主学习的能力,培养其解决实际问题的能力。 石油化工过程及装备是过程装备与控制工程专业的核心课程,该专业培养模式以专业核心课程的学习为专业能力培养的基础。在石油化工过程及装备课程的教学过程中,通过项目设计的训练,可以使学生加深对课程主要知识点的理解和掌握,加深对核心知识点与典型设备设计之间的对应关系的掌握,从而以一个未来工程师的角色定位面对本专业课程知识的学习。 二、项目设计教学环节的实施措施 针对学生设计能力差、对课程中学习到的典型设备设计不会应用、理论联系实际能力差、绘图能力差等问题,为了解决问题,实现卓越工程师的培养目标,从2013年开始,东北石油大学过程装备与控制工程专业在石油化工过程及装备课程中增设了项目设计环节,注重培养学生对典型设备的设计思路与方法,它通过实际案例的设计,使学生深入理解典型设备设计的过程,更重要的是让学生掌握如何利用所学理论知识去解决工程实际问题。 (一)项目设计教学环节培训目标。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节是配合学生在学习了有关设备类课程的基础理论和基本知识后,对基本技能的训练,培养学生设计能力和解决实际问题能力。通过本项目设计教学环节,使过程装备与控制工程卓越工程师教育培养试点专业的学生掌握过程装备中典型设备的工艺计算、结构设计和强度计算,以及工艺流程类图的阅读和绘制等。 (二)培训对象。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节的典型过程设备包括换热器、塔设备和反应器。过程装备与控制工程专业3个班,90人,采用小组合作学习的方式,分成30组,每组3个人。30组对应30个设计题目,其中10个换热器题目,10个塔设备题目,10个反应器题目,每组3个人的部分设计参数不同。学生通过课下以完成大作业的形式进行项目设计,课上配比4个学时供教师与学生研讨,制订了详细的实施计划,规定每一个环节必须达到标准后才能进入下一个环节,更好地保障设计任务的完成。 (三)项目设计教学环节的内容。具体如下: 1.化工工艺图。为了促使学生熟练阅读工艺流程图、掌握工艺流程图的绘制原则,在这部分实训内容,需要每名学生绘制1张带控制点的工艺流程图并撰写工艺流程;绘制1张辅助管道系统图。 2.典型过程设备设计。完成一种典型过程设备的设计计算。以苯-甲苯连续精馏塔设计为例。 设计条件如下:在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯41%的苯、甲苯混合液,要求塔顶馏出液中含甲苯不大于4%,塔底釜液中含甲苯量不低于96%(以上均为质量分数)。苯、甲苯混合液处理量6t/h;泡点进料;操作回流比取为最小回流比的1.8倍;塔顶压强,4kPa(表压);热源,低压饱和水蒸气;单板压降,不大于0.7KPa。 设计步骤如下:(1)工艺计算。运用给定的工艺参数进行工艺计算,采用图解法求得理论塔板数,如图1所示,图解得NT=12-1=11(不含塔釜)。其中精馏段NT1=5块,提馏段NT2=6块块,第6块为加料板位置。并得到部分塔的操作工艺条件及相关数据。根据工艺计算数据,然后进行结构设计。(2)设备的结构设计。根据塔设备的常用结构,参考有关资料和规范确定塔的各零部件的结构类型和尺寸,并进行塔板上的流体力学验算,得到塔板负荷性能图。(3)设备的强度计算。根据规范和相关标准对设备进行强度、刚度、稳定性进行设计和校核计算。(4)撰写设计计算说明书及绘制设备的总装配图。通过前面的工艺计算、结构设计及强度校核,每名学生撰写一份设计计算说明书,并绘制相应设备的装配图。 图1 苯-甲苯气液相平衡曲线及图解理论板层数 3.化工过程模拟软件的应用。利用化工流程模拟系统ChemCAD对塔的工艺参数和结构参数进行辅助设计和操作性能的验证。首先选择精馏单元的Shortcut模块,算出最小理论塔板数及相关数据,然后用SCDS模块依据此塔板数,计算出塔顶、塔底组分是否满足给定的工艺条件,得到相关数据,模拟得到塔顶苯的摩尔分率95.999998%满足要求,模拟得到塔板数为15块,进料板位置为第8块。最后采用了最优化方法中的灵敏度分析,以进料板位置为自变量,以再沸器负荷与回流质量流率为因变量,分别得到再沸器热负荷、回流质量流率随进料板位置变化的曲线,如图2、图3所示。由图2可看出,第10块塔板进料时,再沸器热负荷最小,第8块塔板到底11块塔板进料,热负荷变化较小。由图3可看出,第10块塔板进料时,回流量最小,第8块塔板到底11块塔板进料,回流量变化较小。通过对比,软件模拟和计算稍有差别,软件模拟对过程进行了优化,找到最优的进料板。 图2 再沸器热负荷随进料板位置变化的曲线 图3 回流质量流率随进料板位置变化的曲线 4.成绩组成。项目设计环节占石油化工过程及装备课程成绩的30%,这30%组成包括4个部分,化工制图部分占30%,工艺设计计算部分30%以及设备设计与制图部分占40%。 经过以上项目设计环节的训练,可以培养学生以下方面的能力:设计化工过程设备能力;绘制工艺流程图、设备装配图等化工制图的能力;应用化工流程模拟软件进行设备设计模拟与分析,学习优化设计,从而降低成本的能力。同时,由于采用小组学习的形式,每组学生的设计条件相近,经常在一起研究设计,因而也可以提升团队意识,培养吃苦耐劳的精神。 总之,项目设计教学环节使得学生从实际工程问题出发进行本专业课程知识的学习,激发学生对实际工程问题的兴趣,引导他们探索并掌握解决实际工程问题的途径与方法,也为学生从事石油石化设计工作打下基础,是高等工程教育的有利途径。 石油化工应用论文:浅谈换热器在石油化工中的应用及维护 摘 要:换热器在石油化工中是非常重要的,因为石油化工中涉及到的生产流程是非常多的,这样就需要进行不同程度的换热,换热器的主要作用就是进行流体温度的转换,这样就可以满足石油生产的需要。本文就是对换热器在石油化工中的应用及维护进行具体的分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:换热器;石油化工;应用及维护 石油化工的生产是一个比较复杂的过程,每一个环节都是极为复杂的,如果没有将这些环节中的换热工作做好,就会影响着产品的质量,也容易出现安全事故。换热器主要的作用进行进行温度的转换,将温度比较高的流通传达给温度比较低的流体,这样就可以保证受热的均匀性。换热器必须有一定的安全性和稳定性,否则就会产生泄露,造成的危害是无法预料的,因此在使用换热器的过程中,要做好应用维护工作。 1 换热器的主要类型和原理介绍 在石油化工中使用比较广泛的换热器是单相流换热器,这种换热器一般是用在气体到气体、液体到液体和液体到气体的换热中,流体在换热的过程中,不会出现相变的现象,在石油化工生产中,主要的形式是对流传热,利用对流传热的方式需要使用螺纹管、内波外螺旋管和波纹管,波纹管和内波外螺旋管的主要作用是增加壁面的扰动,而螺纹管的主要作用就是将表面传热的效果增大。厚壁波纹管和内波外螺旋管在加工方式上是比较相近的。在石油化工生产的过程中,换热器的应用是极为重要的,也是不可或缺的一种设备,换热器的主要作用就是换热,加热、预热、蒸发、制冷和过热,换热器就是在温度上进行一系列的变化。 温度在发生变化的时候,有着多种方式进行操作,例如复合型换热、蓄热式换热、表面式换热和流体连接式换热,这些方式在石油化工生产中是经常使用的,但是无论是什么样的方式都是离不开换热器的,换热器的种类也是非常多的,按照换热器的结构进行划分主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、板式换热器和U形管板换热器,但是在使用的过程中,一定要注意一些事项,否则会给具体的使用带来很大的问题,需要注意的问题如下:(1)要保持网管的清洁,不管是在什么时候,工作之前和工作之后都要将网管清洁好,这样就可以最大程度的避免出现网管堵塞的现象,这样换热器就无法正常的使用。(2)在软化水的使用上要严格的把关,在对软化水进行处理的过程中,一定要做好软化罐和水质的检查工作,这两者都会影响着软化水的质量,在确定合格之后,才能够使用。 2 换热器在石油化工中的应用及维护 2.1 螺旋缠绕管式换热器的简单介绍 2.1.1 结构特点 这种换热器主要是对管束、壳体和中芯管构成,在管板与管热管相连接之后,就要使用焊接技术进行固定。在壳体和两端的接头上会有流体进出。除此之外,还有缠绕管束的影响,缠绕管束主要是由螺旋管缠绕形成的,必须要保证层与层之间是保持着一致的,在缠绕方向上也要是相反的,最大程度的保证流体的均匀分布,避免出现短流的现象,在使用的过程中,也容易产生很多的危险性因素,需要引起我们的注意。 2.1.2 性能优势 这种换热器可以最大程度的保证质量,对应力可以实现自动化的消除,如果是大温差的一些工艺,使用缠绕管束结构,可以最大程度的提高设备的使用寿命。对螺旋缠绕管进行表面处理,可以最大程度的保证污垢的降低率,在沉降速度上也会加快。螺旋缠绕管式换热器在结构上是极为简单的,重量也较轻,可以腾出更多的空间,这样就会节省大量的费用,在维护费用上也会大量的减少。 2.2 浮头式换热器的简单介绍 浮头式换热器主要是由浮头部分构成的,这一结构可以按照不同的要求进行设计,在设计的过程中,一定要满足壳内自由的浮动,保证管束和壳体是绝对自由的,这样在温差较大的时候,壳体和管束之间就不会产生较大的温差应力。浮头端也可以自由的进行拆卸,这样管束既可以设计成为可拆卸的,也可以设计成为不可拆卸的,在检修的过程中也是极为便利的,清洗也十分的方便。 浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着浮头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、便于制造和拆装方便。浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。 2.3 泄露问题 焊接质量是换热器制造上的关键。换热器管子与管板焊接时,在焊缝两侧形成热影响区,这是焊接接头的薄弱部位,容易产生残余变形和残余应力,即容易形成应力腐蚀的基本条件。若遇到腐蚀环境的影响,例如在H2S、OH-等环境中,就会发生应力腐蚀开裂,造成换热器管接头处泄漏。管子与管板之间的缝隙处存在不流动液体,与缝隙外液体形成浓差电池,引起缝隙腐蚀,也会造成换热管接头处泄漏。管子与管板焊接结构的特点是具有排列紧密的小圆形单道焊缝,如果焊接工艺不当,就易造成焊缝根部夹渣、熔合不良、裂纹、气孔等焊接缺陷。在运行过程中这些缺陷受到交变应力的影响便会扩展,使泄漏通道扩大,导致泄漏。 2.4 维护 2.4.1 清洗 换热器运行一段时间或一个周期,就要进行清洗,换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。 2.4.2 注意事项 ①施工人员进入现场必须按规定戴好劳保用品,需要穿胶鞋、胶皮手套、口罩及眼罩;②施工现场要有良好的通风,操作现场要有方便、充足的水源。③在搬运有腐蚀性的药品时,应尽量采用叉车等专用搬运工具。严禁溅入眼、口、皮肤上。如误触,立即用大量清水冲洗,严重者,请立即就医。④施工药品应放在阴凉通风处,并做好"危险品勿动"等醒目标记。 3 结论 综上所述,技术人员应当加深对换热器的了解研究,掌握正确的换热器应用方法与维护策略,以保障换热器的工作效率与质量。充分节约能源,提升生产效益。 石油化工应用论文:石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用研究 摘要:近年来,石油化工油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)中PLC技术应用极其广泛,其重点实现数据采集功能,以及监控现场执行机构功能,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。 关键词:油品储运 自动化系统 PLC技术 数据采集 监控 针对所有石油化工企业生产经营活动而言,如何做好油品储运工作都是其必须认真面对的关键工作环节之一。应该说油品储运属于综合性工程科学领域范畴,其涉及范畴广泛,并且针对不同行业、企业及部门其要求也存在较大差异。比如说军用和民用油品储运存在差别,矿场和炼油厂油品储运也存在较大差别,尽管其从理论上差别较小,然而设备以及技术措施却各具特色。并且,其涉及业务较多,包括的内容较广,比如油品的存储、核算和计量以及管理等各方面工作均有所涉及。实践表明:实现油品储运自动化对于石油化工企业生产成本的降低、生产损耗的减少以及经济效益的提高等方面都具有重要意义。 1、油品储运自动化系统简介 该系统主要包括装卸车控制及其销售管理自动化系统,以及罐区监控管理系统(包括油品在线调合功能),部分还有储运污水处理监控管理系统等几个系统组成。由于对储罐甚至全部罐区进行监控与管理工作是油品储运的核心工作所在,所以这里的罐区自动化技术直接决定了油品储运系统的总体自动化技术水平高低。本文主要对PLC技术在油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)的实际应用情况进行了研究。 2、油品储运自动化系统中PLC技术的应用 通过PLC技术重点实现的就是罐区现场数据采集工作,再把采集数据向上位机进行传递,与此同时按照上位机所发指令要求,进一步控制罐区现场执行机构工作,执行相关指令。这里需要的罐区现场数据采集信号包括很多类别,其中有开关量信号(比如电磁阀回讯信号、输出的各种报警信号等等;模拟量信号(比如可燃气体报警器等等);以及脉冲信号(比如刮板和涡轮等流量计);还包括数字信号(比如质量流量计和液位计等)。其中控制输出信号包括开关量信号、模拟量信号以及PID调节模拟量信号等组成。 2.1 关于PLC的重点技术指标要求 (1)输入指标要求。这里的检测精度全部针对系统本身而言,而传感器、变送器等并不包含在内(下同)。 1)字检测要求:不能有附加误差产生。 针对质量流量计和钢带液位计等具有各种通讯协议功能的数字输出变送器可以实现兼容。 2)模拟量检测要求:其精度必须±0.1%以上。 要求输出变送器为:4-20mADC、0-20mADC、1-5vDC、0-10VDC。 3)脉冲量检测要求:不能有附加误差产生。 要求计数频率50KHz以下,输入电压5-24VDC以下,比如涡轮、齿轮以及腰轮和刮板等流量计。 4)开关状态检测要求:必须全部采用开关量读入模式,具体无触点开关容量在24VDC500mA。比如阀位、泵开关、液位开关和气体报警开关等。 (2)输出指标要求。针对输出的控制信号,要求无触点开关的具体容量是24VDC500mA。采用4-20mADC、1-5vDC、0-10VDC进行模拟量输出,以及通过比率PID进行调节输出。 (3)PLC数据采集要求。1)定时采集。即根据确定的采样时间对被控对象进行数据采集操作,同时在数据区进行存储。2)变化采集。就是在采集量变化超出精度范围时进行数据采集操作,对采集时间也要记录下来。当采集量未超出精度范围时不采集实现数据区的节约。针对本系统定时采集主要在现场模拟量信号应用,其采集周期一般以500ms/次。而针对来自现场仪表脉冲量而言,PLC通过高速计数单元完成采集操作,可能通过PLC的定时中断功能获得采集信号频率信息。而针对液位计、质量流量计等数字信号而言,其是以通信形式传递的,因此可经过通讯口与PLC的专用高级语言模ASCII进行连接,能够避免采集数据和现场测量仪表没有误差产生,实现PLC下(数字信号与I/O信号)的统一采集和控制管理功能。为了预防采集数据时可能产生的干扰,针对脉冲量可执行定时中断采集子程序的方法,确保脉冲不会有丢失现象。针对模拟量可运行数字滤波技术(平均值或者加权平均等)预防干扰问题。 针对本罐区监控系统来说,最关键最核心的工作就是实现罐区现场执行机构的控制执行以及过程监控功能,针对各储罐的收付油、循环以及注水等尤为重要。 通过PLC监控现场执行元件的方法一般有两种,其一为“看门狗”监控,其二为动作反应检测的方法,分别是看设定时间内的动作完成情况,以及在不考虑延时时的动作执行情况。他们的逻辑关系大体一致,只是其一不读取回讯信号,PLC不增设I/O点,实现相对简单;另一对回讯信号进行反馈,PLC增调了I/O点,能够实现实时监控功能。 为了实现隔爆功能,针对储罐控制阀门通过以气动阀门为主,并经由电磁阀实现控制操作。因此监控罐区储罐阀门需要“看门狗”检测与动作反应检测有机结合起来进行,如果开关气动阀,就可以检测到两点的回讯反馈信息。再经过PLC编程后,能够让气动阀两点回讯之间有逻辑关系产生,这样控制执行与监控就变得可靠性更强,基本不会有失误现象。上述都为开关量检测,通过PLC也可实现模拟量监控功能。具体需要同时对两个传感器信号进行采集,对比他们的测量值,看偏差范围的大小确定,如超过规定范围时,对时间再行判断,一旦超过误差时间和范围的情况,则表示存在问题。 3、结语 实践表明:通过PLC进行数据采集以及控制执行等操作,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。纵然与上位机脱离也能根据预定程序执行相关操作,尤其是新型PLC拥有更大的数据存储区,能够存储大量数据信息,因此在石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用近年来迅速得以推广应用。 石油化工应用论文:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工应用论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工应用论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工应用论文:高效液相色谱技术在石油化工中的应用分析 [摘 要]高效液相色谱(HPLC)技术的研究在许多工业领域上都得到了应用,同时也成为石油化工生产中广泛使用的技术。HPLC技术优势有很多,尤其体现在在难挥发化合物、复杂混合物以及多环芳烃的分离中,具有巨大的发展前景。 [关键词]高效液相色谱 石油化工 分离 应用 由于高效液相色谱 ( HPLC )的分离能力具备高效、迅速、高灵敏检测的优势,因此受到各领域的青睐,在生物医药、石油化工、食品、环保以及检疫等等不同领域上均得到广泛推广和应用,跃居成为当今其中一个最受欢迎的分析技术。色谱甚至贯穿了石油化工的整个生产流程,从石油开采、炼制、成品、质量检测监控,成为不可替代的技术。本文将简要论述高效液相色谱在石油炼制和石油化工产品分析中的应用。 一、高效液相色谱在石油炼制中的应用 原油是石油化工企业进行化工生产所必需的原料,它的族组成与加工工艺的方式有着紧密的关联。原油的简单族组成是通过将其组分分离进行分析,主要为饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四种,而较重的原油组成也相对复杂。传统方式是通过常规四组分法对原油中沥青和重质油族组成进行分析,但类似这种传统的柱色谱法,除了分析流程长之外,还要耗费许多溶剂和吸附剂。 HPLC初始是借助于硅/矾土柱来对轻质石油组分进行分离,通过不断发展后开始通过键合相 HPLC柱来对重质石油组分进行分离。相比ASTM 方法来说,此法在分析速度上具有明显的优势,并且重复性好,自动控制较为容易、稳定。而我国石油化工行业也早已引入了HPLC技术来进行原油组分分析,并出台了相应的石油天然气行业标准。 随着国家的不断发展,石油资源的开发进程也越发深入,使油品陷入不断重质化、劣质化的趋势,给催化裂化工艺带来了巨大的挑战,重质油组分的分析也成为了控制流化催化裂化和加氢工艺条件的基础,此时,HPLC技术开始得到认可与推广。 一方面,清除沥青质是色谱柱进行分离前的重要步骤,因为沥青质会对饱和烃洗提过程中的吸附和沉淀对定性定量结果产生较大的干扰。另一方面,HPLC解决了上述挑战性难题,其切换反冲阀反冲技术在氰基柱上使原油中的重质组分分析得到了实现,特别是胶质含量的分析,借助比较法对使用极性和非极性不同溶剂反冲洗实验研究来确定极性溶剂测定的结果较为准确。此外,成跃祖等人还对化学键合相高效液相色谱和反冲技术分析原油烃族组成的色谱条件相结合进行研究,对四种国产原油进行了烃族组成分析。 而后,俞鹏程等相关研究人员进行了典型分子的测定校正因子和切片进行分类后,成果的实现了用 HPLC技术来进行含有渣油的催化裂化原料油中的芳烃类别的监测,并得出了最为理想的催化裂化原料油为饱和烃、一环芳烃以及二环芳烃。在这之后,国外研究人员对HPLC法进行了进一步的优化,并对示差折光、紫外检测器进行了结合,借助质谱来进行数据的比较,最后得出了饱和组分的含量会随着馏分的变重而逐渐减少,而芳烃组分的含量则会随着馏分变重而逐渐提升,并得出了在利用紫外检测来进行单环芳烃的测定时,最理想的波长是210 nm。 HPLC技术除了可以使用在原料油的族组成分析上外,还可以运用在沸点和分子量分布的测定上。如果将HPLC的模拟蒸馏与ELSD法进行结合,则可以进行重油中的从中到高沸点馏分的测定,而且这样的方法可以直接进行不可蒸馏组分的测定,省去了内标的需要,并且该方法与GC模拟蒸馏测定的结果是完全相符的。在HPLC的测定方法中,以正构烷烃为标准物来建立的重质馏分油的分子量分布校正曲线,并进行面积归一化,则可以清楚的知道实际油样中每个分子量分布范围的百分比。不仅如此,HPLC技术还是石油炼制过程中分析抽提溶剂质量的一种较为理想的选择。 二、高效液相色谱技术在石油化工产品分析中的应用 (1)高效液相色谱技术在汽油产品分析中的应用 在汽油产品分析中,GC的使用非常广泛,特别是在烃族组成和单环芳烃的检查分析中,使用的频率更高,在这一点上,HPLC同样有着一定的效果。在进行汽油中芳烃的测定是,HPLC技术的使用不仅有着更高的效率,而且操作简单,同时还可以清楚的知道C6到C10芳烃的含量以及部分异构体的含量。如果利用硅胶柱串联氨基柱来作为固定相,正己烷作为流动相,再利用示差折光检测器来进行石脑油中烷烃、芳烃的含量测定,不仅可以有的提高测定的准确性,还可以简化测定过程,同时情况下只需9分钟就可以完成一次测定,这样的HPLC测定方法比GC法有着明显的优势,所以在进行较重油品中的芳香烃类化合物测定时,HPLC技术同样也是一个非常理想的方法。 (2)高效液相色谱技术在润滑油中的应用 高效液相色谱技术在润滑油、柴油中也有着非常不错的效果。目前,HPLC除了应用在石油产品的烃族组成分析外,在石油化工产品添加剂中也同样运用到了HPLC法。在润滑油的使用过程中,经常会出现氧化、缩聚等情况,导致润滑油的质量变差,如果在其中适当的加入抗氧化剂则可以有效的防止润滑油氧化反应的发生,使其抗氧化性得到更换的提高能。而在润滑油抗氧剂的制备过程中,HPLC则是一种必不可少的方法。 (3)高效液相色谱技术在聚合物中的应用 除了上述中高效液相色谱技术的运用外,在许多的塑料、橡胶等聚合物的生产过程中也普遍的使用到了HPLC技术。在聚合物的生产过程中,都需加入相应的添加剂,例如:抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、染色剂等。而HPLC在添加剂的分离、分析中,可以在不破坏分析物的结构的基础上进行,相对于GC有更更明显的优势,灵活性更大。除此之外,运用反相 HPLC进行PVC塑料中光稳定剂的提取与分离检测同样有着效果高、结果准确的效果。 三、结论 综上所述,在石油化工企业生产过程中,高效液相色谱(HPLC)已经成为其不可替代的技术之一,尤其是HPLC在复杂原油、重质油等石油化工产品组分的分离、分析上的突出贡献,能够使样品结构、性质不受破坏的同时,还能将样品进行无损回收,完全将传统的 LC法整体比下去,达到高效迅速分离分析的目的, 体现出其巨大的应用价值。将HPLC技术与其他先进的检测技术、多维分析模式进行适当的结合应用,还能够大大提升HPLC定性、定量的准确率,将实现其在石油化工领域中应用逐渐趋向最大化。 石油化工应用论文:浅谈催化油浆在石油化工方面的应用 摘 要:我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 关键词:催化油浆 应用 软化剂 溶剂 对于石油化工产业来说,能否拥有高产量的油浆就意味着企业的经济形式的好坏和资金运转的好坏。一般催化,裂化过程中能够产生高量的油浆,从而能够在一定程度上提升企业的效益,保证企业资源的合理使用。如今,我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 1催化油浆在石油化工方面的应用 据专家所了解,催化油浆里面含有一些碳氢元素,尽管其所占的比例非常小,但整体的密度却是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氢元素形成各种芳烃,便具备了这类化学物品的特性。就当前情形来看,我国专家对它们进行了猜测和研究,能够有很大的把握认定它们是各种附加化工商品的重要原材料。例如,能够软化橡胶的试剂,填充油制品,纤维材料的生产,增加塑料可塑性的试剂等,我国需要采用高科技进一步对催化油浆的应用做出研究与探讨。 1.1在石油化工方面可以作为软化剂 软化剂一般被用于改变橡胶等产品性能方面,主要包括改变塑料的可塑性,减少塑料的粘性,降低时间等。一般来说它可以分为三类,其中包括芳烃软化剂,而催化油浆中含有的芳烃化学物品就是很好的一种软化剂,对改善橡胶产品性能方面有很好的效果。在橡胶软化剂的制作过程中,由于催化油浆中的原料所含有的密度非常大,且碳氢元素所形成的化学物品含量非常高,粘度也比较高,就能够很好的参与到橡胶的加工过程中去,软化橡胶的功能是非常显著的,而且可以有效地实现油浆资源的使用功能,对石油化工企业产品的制造带来了巨大的便捷。 1.2可以作为改善沥青质量的溶剂 随着我国经济的快速发展,交通运输方面也得到了很大的发展,人们对道路沥青的需求也呈现持续增长趋势,因此,生产沥青的企业具有光明的发展前景。但我国往年沥青的生产等级都比较低,很大一部分原因来源于石油的质量问题,以往生产沥青时都采用的是含蜡程度比较高的油,用此建造的道路质量问题得不到保障,人身安全问题更是遭受危险。而今可以采取催化油浆来对沥青的性能进行改善。过去使用沥青的质量不达标,很难生产出比较高质量的道路,所以目前油浆根据自身密度较大,含蜡比例较低,粘度较小的特点,可以将自身的芳烃化学物品和其他物品保留在沥青中,使沥青的品质能够得到很大程度的改善,进而修建出高质量的公路,且降低了道路修建部门的成本,解决我国的道路沥青含蜡量较高而带来的道路质量问题。 1.3可以生产出优质的石油焦 油浆在化工企业的用途十分广泛,不仅作为普通的日常燃料油,还可以进行优质石油焦的提炼。石油焦的生产工艺非常繁琐,精准,它需要大量的芳烃化合物和较少的杂质,而其他原料油不包含这些高价值的原料,另外,优质石油焦的产生需要许多较复杂的程序,对各方面的要求也很高,如在提炼过程中对温度的控制等,这些工艺过程导致难以形成针状焦。而催化油浆很好的解决了针状焦生成原料不足的问题,达到了油浆的合理利用。另外,优质的石油焦可以用来制作纯度非常高,结晶度也很高的石墨产品,它被广泛的应用于钢铁等行业中。 1.4可以作为废油的蒸馏活化剂 在石油工业企业中,进行废油的提纯和循环利用是节约成本的一个重要举措,因此需要通过蒸馏体制的完善进行废油的提炼。然而提高蒸馏的出馏率是一个相当有难度的工作,但如今随着科学的不断发展,技术的不断进步,可以通过活化剂进行蒸馏体系的强化。工业企业目前采用催化油浆作为基本的活化剂,主要根据是油浆中含有很多数目的芳烃化合物,它是蒸馏活化剂的一种,能够非常有效的将原料中的物质放入到工业原油中去,进而快速的提高蒸馏出率,增强企业资源利用的程度。 2结语 石油化工产业在不断的发展进步,但为了能够长久的在这个市场上生存下去,我们必须开发新能源,进行催化油浆的充分合理利用。目前,我国催化油浆在石油化工方面的应用取得了良好的效果,专家通过将油浆与石油化工企业中不同工艺的正确结合,研究出了一些新型化工产品,在此基础上能够有效改进原有产品的特性,减少企业的综合成本。因此,对我们国家来说,进行催化油浆资源的合理开发及应用具有十分重大的意义,这需要广大石油化工企业和人员的共同努力。
浅析当代会计教育实训的有效途径:浅谈中职会计教育中的实训教学 [摘要]针对会计课程应用的特点,提出以行业需求为导向中职会计教学设计思路,探讨中职会计课程的教学目标,教学内容,教学方法的选择,教学评估,确立以学生为中心,培养适应行业需求能力为本位的教学原则,使教学过程紧扣中职生就业的行业需求,提高学生的就业竞争力。 [关键词]中职 会计 实训 会计课程是一门实践性和应用性很强的学科,与其它课程等相比有其显著的特点。目前在中职教育中,会计课程教学中存在教学内容脱离行业应用、随意性大等问题,有相当部分教学仍局限在理论知识本身操作上,使学生的实际应用操作水平不高,距离会计应用岗位要求甚远,这样的后果就是中职会计专业毕业生在会计应用领域的就业和可持续发展困难。会计专业的教学要从行业对会计人才的要求出发,围绕培养学生适应行业的目标开展教学。专业课内容对多数学生来讲是比较生疏的,学生觉得它复杂深奥、难于理解,无形中就给自己设置了一道屏障,而且这种观念的存在也是教学中一个很大的障碍。所以在讲授专业课之前,应当先给学生介绍专业特点、课程设置及专业技能要求,进一步导入本课程在专业教学中的地位,以及学习要求和学习的方法。教师用通俗的语言给学生讲解一些贴近生活的案例,来激发学生对新鲜事物和未知领域的好奇心,激发他们的学习兴趣,明确学习的目的,这样才能解除他们的心理压力,以轻松的心态面对学习。其次,要明确的告诉学生,对于中职这样一个学历层次的学生来说,掌握专门的职业技能是首要任务,我们要把精力花在搞懂学生怎么干,而无需去钻研这些理论和方法是怎样形成的。方向明确了,教师和学生在教和学的过程中就可以少走弯路,达到事半功倍的效果。在实际教学中我通过加强实训教学来解决这一问题并取得显著效果。 一、改变传统的教学模式,着重模拟实训的技能教学模式 基础会计传统的教学模式就是以理论灌输为主,教师一心只想把有关概念、原理知识传授给学生,根本没考虑到这些概念、原理具有的抽象性、人为习惯性,使学生往往提不起学习兴趣,甚至放弃学习。建立模拟实验室的教学模式,从而领会会计的任务和掌握会计工作的具体操作程序,真正具有会计方面的技能。在教学方法上面,传统的讲授法、讲练法应该在一定程度上给予限制。会计学专业是一门人为学科,也是一门边缘学科,大部分的知识点都是根据人的习惯和社会的需要而固定下来,具有时间性和实用性,因此,在教学上可以采用比方教学法、提问解答法和创设操作模拟岗位法来引导学生融入会计学习中。比如:进行账户教学时,可以根据人的习惯引用“男左女右”来说明账户分为左右两方,并且习惯的定为“左借右贷”而且固定下来;采用问题教学模式,针对教学内容,联系实际事先设置一些问题让学生去尝试操作,让学生带着问题去看书,去探索,去实践,变被动接受为主动尝试,让学生带着疑问进入课堂,提高学生学习自主性,进而提高学习效率。 二、模拟岗位法与岗位替换法相结合 模拟岗位就是让学生充当某一会计职位来完成模拟实训的整个过程。在技能训练课中,针对所要操作的内容分组设置多个会计岗位(如设置会计员、材料员、出纳、录入员等岗位),分别让组内人员担任,各施其职,让学生在不同的岗位中去体会各自的操作。通过模拟岗位法可以使学生掌握各种职位所从事的工作,如出纳员掌管企业的现金收发、银行存款的提取;会计员汇总凭证、登记账簿、核对账目;材料员负责材料的收发;录入员是在电算化的前提下根据会计员汇总的资料录入到会计软件中,可以使学生增加学习的信心与乐趣。特别是在与外单位发生的经济事项时,组与组之间进行角色替换,可以使学生很好地体会“会计主体”的含义,体会会计主体与工作范围的关系,又可以联系其他相关的业务。 三、加大会计实务操作 基础会计是一门应用性很强的学科,它要求会计理论和会计实践相结合,就必须始终开展对学生的会计实务教学,教师应改变以往光说不练、先讲后练的做法,采取“边学边练”的教学方式,让学生“在学中练,在练中学”。《基础会计》课程要采用课堂教学与实验同步的教学方法:将会计原理实训融于平时的课堂教学,“精讲多练”、“边讲边做”、“岗位模拟”、“总结提高”。 例如:在介绍收发原始凭证的填制及凭证传递程序时。若按教材平铺直叙,学生就会感到既抽象又枯燥。但如采用演示教学则事半功倍。其具体做法是:让学生们活泼愉快地参与其中,亲身体验不同角色的工作,在真真切切的“生活”中感悟知识。课堂实践的时间有限,大部分实践活动可安排在课后。 再如:在介绍有关日记账的知识时,可在班级开展这样一个活动,同时布置这样一个作业:每位同学以一个月为单位,记下每天的消费情况。月末的时候,要求大家对本月消费进行小结,分析哪些费用应该消费,哪些不应该消费,同时教育学生要节约用钱。这样,不仅能锻炼学生的操作技能,而且教育培养了学生勤俭节约的习惯。会计实务操作作业的设计多种多样,教师可根据课程的内容,教学的进度,按单元、章节进行设计。设计时,教师应充分考虑学生的心理特点、接受能力、尽量贴近学生的生活,让教学过程生活化,让学生在知识中体验“生活”,在“生活”中感悟知识。 随着我国经济的快速发展,企业的财务关系日益复杂化。为使学生更好地适应社会,培养学生应有的职业素质,教师应鼓励和引导在校学生更多地接触社会,开阔视野,学习书本以外的与本专业有关的知识。但是由于各种原因,组织学生走上社会集体见习的难度较大,机会不多,尤其是会计专业。但如果让学生留心生活,从身边的小事开始学起,却是收获多多。比如:教师经常设置一个主题,让学生围绕主题自行组织见习。如:如何开设个人银行账户;给家里交水电费、电话费等等。这些知识来源于生活,微不足道,但许多在我们生活中经常出现,学生为获取知识,有的可以亲身实践,有的需要向他人请教,有的需要收集资料、计算分析,经历一个发现问题――分析问题――解决问题的过程。走进生活,走进社会,学生获取的信息多了,与社会的接触多了,视野也开阔了。 浅析当代会计教育实训的有效途径:高等职业教育会计实训教学研究 提要高职教育会计实训教学因其自身的特色,从而使其重要性和必要性大增。本文结合我国高职教育会计实训教学现状,探讨会计实训教学所面临的实际问题,并提出相应的解决办法,力求使会计实训教学更加科学完善。 关键词:实训教学;实践经验;会计岗位;教学模式;仿真 一、高等职业教育会计实训教学的重要性 近年来,我国经济快速发展,社会对会计人才的要求也日趋多样化。不仅需要高层次的创新人才,也需要大量具有会计专业实践技能的高级应用型人才。而高等职业教育会计实训教学作为高职会计教育的主要环节和精髓所在,对于培养学生应用会计理论和方法解决实际问题的能力,提高学生的专业实践技能有着十分重要的意义,在高职教育人才培养过程中有着不可替代的作用。 同时,由于会计专业的特殊性,受财务部门实际工作环境和商业机密等因素制约,其他专业普遍采用的校外顶岗实习的方式对于会计专业来说受到了极大限制。很多情况下,实习单位并不愿意实习学生过多的接触财务信息,很多学生往往只能做一些最基础的财务工作,甚至沦为办公室打杂人员,使会计顶岗实习流于形式。因此,对于会计专业来说,会计实训教学就显得尤为重要。 二、高等职业教育会计实训教学现状和存在的问题 由于我国高等职业教育起步较晚,而实践教学环节的探索更是滞后,尤其是会计实训教学又极其特殊,因此,我国高等职业教育会计实训教学还存在着一系列的问题。 1、对会计实训教学不够重视,课程设置不合理。目前,我国高职会计教学还普遍存在“重理论,轻实践”的弊端,从而导致会计实训教学没有得到足够重视,效果不佳。而目前会计专业课程设置中实践教学所占比重过低,课堂理论教学与实习实训的课时结构不合理。很多高职院校对会计专业主干课程《中级财务会计》、《审计实务》等一般只设置理论教学学时,没有实践教学学时,即使有也只是安排两周的实训草草结束,整个实训教学完全流于形式。而这些主干课程恰恰实务性非常强,需要通过大量的实训来熟练掌握。 2、实训教学内容和实训过程不完善。目前很多高校的会计实训教学照搬理论教学中的案例教学,或者按照理论上的一套比葫芦画瓢,导致教学内容和实训过程存在很多问题。(1)实训教学过程中不能充分体现企业内部控制制度,会计实训教学很少有角色分工,整个业务自填制原始凭证至编制报表通常由一个学生完成,没有相互之间的审核和牵制。(2)不能体现单据的传递流程,在目前的实训教学中,所有的出入库单、发票等原始凭证都有学生自己填制,单据在各环节中的传递关系根本不存在。(3)过分强调会计核算,忽视了会计监督和管理,目前的会计实训教学基本都是填制凭证、登记账簿、编制报表的循环,缺少了审核、监督过程。(4)会计的职业判断力体现不够,在模拟实训中提供的具体的会计环境下,各种会计政策和会计处理方法都是给定的,没有给学生锻炼职业判断能力的机会。 3、教师结构不合理,缺乏实践经验丰富的教师。会计实训教学能否取得预期的效果,取决于它是否有一支经验丰富、结构合理的师资队伍。但令人遗憾的是,现有高职师资队伍中学科型教师仍占有很大比重。很多教师尽管学历很高,但未真正从事过会计工作。他们大都是“从学校到学校”、“从书本到书本”,缺乏真正的专业实践,缺少从业经验。教会计的教师没做过会计工作,大多数教师没有专业技能证书,真正意义上的“双师型”教师比例远远不足。 4、实践教学条件和实践教学质量评价标准不完善。很多高职院校缺乏会计实训教学条件,匆忙建立起来的会计实训中心也不能满足实训教学的要求。很多实训室和普通教室没有什么区别,完全不具备真实的实训环境,没有企业财务部门的氛围,也就无法做到完全真实化的工作状态。同时,很多学校对于实践教学缺乏有效的科学、规范的质量评价标准,使得实践教学的水平难以评价,实践教学的质量难以保证。 三、高等职业教育会计实训教学对策 1、加大对会计实训教学的重视,设置科学合理的课程体系。要改变传统的教育观念,改革现有课程体系,确立会计实训教学的主体地位。在课程改革中,要突出应用性,体现职业性,要强调教学以社会实践和技能训练为主,理论知识要为岗位技能培养服务。要以社会需求为核心,综合考虑知识结构。对于核心课程如中级财务会计、审计实务等课程的教学学时必须设置相当分量的实践学时,突出实践性教学的主体地位,从而体现高职教育的特色和亮点,扎扎实实地提高学生的专业实践技能。 2、完善实训教学内容,改革实训教学模式,使之更好地适应社会需要。实行分组教学,按实际会计岗位设置实训岗位,建立完全真实的会计岗位牵制制度和稽核制度。每个小组选出一个财务经理负责人员分工及设置工作岗位,然后进行岗位轮换,直至每人轮换一遍,从而加强对会计内部控制制度的理解。同时,培养学生良好的职业素养,把职业道德和职业习惯教育贯穿实训始终。通过实训,要求学生全面了解和熟悉企业的单据传递流程、内部审计过程和日常财务管理工作等,将所学理论和实践有机地结合起来。在整个实训中,不论从科目体系的设置、会计政策的选择,还是内外部审核工作,都有学生在严格执行企业会计制度和具体会计准则的情况下自己来选择,从而提高学生的职业判断能力。 3、建设专兼结合的、实践经验丰富的高水平师资队伍。高水平的教师队伍,是教育质量得以保证的重要前提。加大对专职教师的培训力度,建立专业教师不定期下企业进行实践锻炼制度,让教师深入企业第一线,及时了解企业在实际工作中存在的热点问题。同时,组建一支由社会同行专家、企业技术骨干等组成的兼职教师队伍。聘请既有理论知识又有丰富实践经验的企事业会计人员到学校来指导实训,把企业里会计业务处理过程中经常遇到的问题及解决方法传授给学生和教师,也可聘请一定数量的校外经验丰富的会计人员来校兼职,承担一些实训课程的讲授任务,培育好这支队伍,让它与学校专职教师队伍形成互补,动态调节、优化整体师资队伍结构。 4、建立完全仿真的会计实训中心和科学有效的实践考核机制。会计实训中心不能像传统的教室那样,必须设置虚拟企业及企业的有关部门,要设置虚拟银行、虚拟税务所、虚拟会计师事务所等机构,还要设置企业的上下游客户单位,从而使会计实训工作都能在真实的环境下展开。同时,会计模拟实训室的环境要尽量做到真实,逐步做到会计的实训教学与学生将来的岗位工作零距离。同时,要建立科学的实践教学考核体系,将会计理论考试与会计实务操作考核相分开。重点考核学生解决实际问题的能力及专业技能和专业素养。另外,进行毕业技能鉴定考核。在学生毕业前,由学校聘请具有丰富实践经验的企事业会计人员,会同学校会计教师共同组成“会计技能鉴定小组”,对会计专业毕业生进行综合鉴定,成绩合格者才准予毕业。 四、结束语 会计实训教学是高职会计专业教学环节的重中之重,是高职教育的特色所在。实训教学质量的优劣直接关系到学生专业实践技能的培养和综合职业能力的形成,从而决定了高职院校能否向社会输送出高素质的、应用型的会计人才。因此,对会计实训教学的探索是一项长期而艰巨的任务,需要我们共同努力,以期培养出受社会欢迎的具有创新能力和综合职业技能的高素质人才。 (作者单位:黄河水利职业技术学院) 浅析当代会计教育实训的有效途径:浅谈职业教育会计专业实训教学 摘要:职业学校学生,生源主要来源于初、高中毕业生,学生直接从学校走向学校,没有实际工作经验,通过实训环节,接触实际,解决了职业学校学生对会计专业知识理解上的难点,有利于职业学校学生走向社会。 关键词:实训教学会计实践专业技能 职业教育应注重学生的动手能力和解决生产实际问题能力的形成,培养具有专业技术的应用型人才。职业学校学生,生源主要来源于初、高中毕业生,学生直接从学校走向学校,没有实际工作经验,毕业后,有相当一部分会计专业的学生,对一个中小型企业的完整帐务不能进行处理,甚至一些简单的、常见业务也感觉无从下手。所以要重视实训教学环节。通过实训环节,接触实际,学生可以耳闻目睹会计的操作与应用,会计在各个领域的执业情况以及在经济管理中的重要性等,解决了学生会计专业知识上的难点,不仅增加了学生的感性认识,而且还可以提高学生学习会计专业知识的兴趣和学习的积极性。可以提高教学质量,有利于职业学校学生走向社会。 一、合理界定实践教学内容 在传统会计教学中,普遍注重会计专业知识的传授,而忽视学生实践能力的培养。职业学校会计专业的学生,毕业后不能胜任企业的会计工作,主要原因就是会计课程实践性教学环节安排不好,针对性不强,实做业务太少,所以要重视实训教学环节。 (一)强化实践性教学 中职会计教学必须突出实际、实用、实践、实效的特色,强化实践教学活动。 1、将课堂教学与课外练习、项目设计、论文撰写、社会调查等实践性教学环节结合起来,以帮助学生消化课堂内容,增强感性认识,提高学生运用相关知识分析问题和解决问题的能力。 2、增加实务部分,教学尽可能与实务相结合。通过一套实验材料,不仅让学生掌握一个单位的会计工作,也熟悉其财务管理工作。这样的实验活动可以培养学生综合应用所学理论知识的能力,效果良好。 3、与一些知名企业建立稳定的校企合作关系和实训、实习基地。让学生熟悉企业的投资、筹资、营运资金管理、收入和利润管理等财务管理活动,对学生进行创造性训练、灵活性训练、自信心培养、职业精神的培养,使学生形成接受知识、形成能力和提高素质的良性循环。 (二)倡导案例教学法 引进案例教学法,可以通过一个个案例将某一个真实的单位和组织的财务活动引进课堂,并向学生呈现出该单位所面临的问题或需要作出的账务处理决策,使学生身临其境地将自己置于决策者的地位,运用所学知识进行分析和应用。案例教学法强调的是运用所学的理论知识来分析问题和解决问题的能力。学生通过案例分析,将所学的理论知识与实践相结合,不仅能够对理论知识有更深刻的理解,而且可以充分发挥主观能动性,有利于增强消化和应用知识的能力和实际操作能力。 二、会计实践教学的实施方法 从课前见习,课中模拟实验,课程结束之后的实习这三个环节上采取措施,加强实践性教学。 (一)课前见习 《财务会计》课程安排在《会计学基础》课程教学完成之后进行,《财务会计》课前见习既是理论付诸实施的过程,又是《会计学基础》与《财务会计》课程联系的桥梁,同时还可验证和延伸《会计学基础》的内容。见习内容的安排应尽量使见习单位核算内容与将学理论内容相吻合;时间约两、三天即可,可根据见习单位的具体情况分组交叉进行;见习单位的老师现场讲解核算程序、内容、方法、特点等,并出示相关帐、证、表。选择的实习单位,既要有独立核算单位,也要有集团公司下属的非独立核算的成本中心,既可以是商贸营销公司,也可以是生产型企业或餐饮宾馆等服务行业,通过这样的见习安排,既可巩固前面所学知识,还为后读课程的学习奠定良好的基础。 (二)模拟实验 《财务会计》应着重搞好两个实验即:单元模拟实验和综合模拟实验。 1、单元模拟实验是在某一单元(或某一章)教学内容完成之后,以单元的板块形式在实验室或计算机房(须事先购买商品化会计实验软件)进行的阶段性实验。该实验在教学中的安排目的是分段掌握各会计要素的核算、报告方法。如货币资金核算,应收及预付款项核算,存货核算,固定资产核算,所有者权益核算,会计报表编制等都可分别进行单元模拟实验,或按企业供产销中资金运动的过程安排单元模拟实验。单元模拟实验中的技能训练比课堂作业更为复杂,而单元模拟实验又使复杂的会计技术分散化、简单化,便于学生掌握;同时将乏味的理论和操作规范变成看得见的实验,既使学生得到感性认识,又可加深对理论知识的理解,并增强学生学习中的兴趣。 2、综合模拟实验是指模仿一个企业某一会计的全部经济业务,经过再设计和加工形成系统完整的会计原始资料,由学生充当企业财会人员,按照会计实务处理的规范所进行的仿真操作演练。同其他社会科学相比,财务会计实验具有易进行环境假设和方便操作的优点,由于实验资料是模拟代表性企业的经济业务,所用凭证、帐表均与实际相同,业务全面、系统。这种综合模拟实验可弥补单元模拟实验条块分割、系统性差的不足,且不致产生校外实验中由于实习单位生产特点不同、环境条件不同学生易受人为因素影响的问题。实验过程易控制、出现的问题也方便解决,不论业务类型、内容,还是其繁简程度都可以在指导教师的控制、引导下,具有代表性和全面性。 综合模拟实验对于学生全面理解财务会计理论、掌握基本操作技能、熟悉会计处理过程都有重要作用。 (三)校外实习会计 专业实习是在《财务会计》课及模拟实验完成之后,到单位的定点实习,时间约一个月。据会计年度的特点,专业实习最好安排在十月下旬到次年元月中旬,由于此时学生对企业核算的程序、内容、方法等基本上有所了解,也能独立处理一般业务,此时安排校外实习对学生和实习单位都有好处,学生可将理论知识应用于实际工作,既能温故知新、融会贯通,同时因企业年终需办凭证汇总、试算平衡、结转、编制报表等业务,实际做账机会多、实用性、针对性强;实习单位的老师主要负责对学生操作指导和检查,可从大量的事务性工作中解脱出来,完成技术含量高的(如调帐、财务分析等)业务。目前企业财务会计采用无纸化操作的并不多,多数单位仍是手工做帐,或机帐手帐一起做,若实习单位实行了电算化,学生的上机操作能力如录入凭证、修改凭证、理解电算化核算程序及其特点等将得到良好的锻炼,并为电算化的学习奠定一定的基础。 以上三大实践教学环节,与理论学习相辅相成、环环相扣、互相促动,可极大地提高学生的理论水平和实际操作能力,增强学生的自信心,一旦就业能很快上手,甚至让用人单位感觉是一个熟手、能手,再也不会出现财会专业的毕业生不敢接账簿的尴尬局面。 实践教学结束后,可以组织学生进行讨论,写出实践教学的书面报告。 三、会计实践教学达到的效果 (一)实践教学借助专业知识,强化专业技能 实践教学充分调动了学生学习的积极性和主动性。通过实践教育,学生对企业、经济部门、单位的具体情况有所了解,并且能从课堂教学中找到对应的内容,从而对学习产生了浓厚的兴趣,调动了中职学生学习的积极性和主动性,弥补了课本知识的不足,提高了学生的感性认识。通过实践教学,学生学到了许多在课本上学不到的知识,提前进入了社会,熟悉了具体工作环境。 (二)加强了职业道德培养 加强了职业道德培养,提高了学生的综合素质,并有助于帮助中职学生树立正确的人生观和择业观。 浅析当代会计教育实训的有效途径:校企联合下会计职业教育实训基地建设 [摘 要]职业教育人才的培养是由很多部分组成的,其中实践教学就是非常重要的组成部分,而进行实践教学最为核心的物质保证与依托即是实训基地。所谓的校企就是学校和企业建立起来的一种合作模式,学校和企业联合起来共同建立会计职业教育的实训基地,这样能够有效地解决人才培养和社会的需求脱节的问题。 1 会计职业的教育实训基地建立意义 长久以来,我国现有的实训基地都是根据学校的需求所建立的,很多情况下是不涉及任何企业的,也不存在企业参与的情况,不管是实训的结果、资料以及方式、环境评价等均有着很明显的学校教育方式,不能很好地适应实社会发展的实际需求。会计,是一门实际应用型学科,一定要与实际结合。为了解决此类问题,学校应该要理论结合实际,一定要和企业积极合作,尤其是高等学校以及技术类学校。共同建设会计专业类实训基地,是财经类学校以及该专业学生发展的客观要求,在校企的高效合作之下,建设完善的会计职业教育基地。企业可以把自己会计岗位的要求,包括知识素质,能力水平等,告诉学校,学校就可以根据要求来培育学生,从而减短了培育时间,也使学校的教育和社会接轨。企业也可以把自己企业内部的一些会计岗位的数据,培训案例等建立档案,提供给学校,校企之间都发挥出了其优势,建立的核心资源的共享,实现双赢互利。 2 会计教育实训基地其建设目标 2.1 学校和企业共同建设会计实训实习基地,建立企业化的实践教学平台 会计实训基地的建设,其最主要的就是要利用企业内部的企业文化和人力资源等优势,依托学校提供的场地与设备,建立企业化模式的教育平台,当然如果在各方面条件都允许的情况下,在校外建设也是可以的。实训基地的内部环境也是要模拟企业内部环境的,要把实训过程中的教育环境转换成为工作环境,学生的学习目标也就成为了工作目标,学习成绩也就改变成了工作业绩的考核,把整个的教学过程都变成了工作模式。对于学习的受训者来说,他们在心理上已经从学生转变成了职员,所有的衡量在指标,都转变成了职业人的衡量指标,以此建立起和企业内部相同的实践教育,培养了学生的职业素质,完美解决了人才培养和社会脱节的问题。 2.2 共同建设会计职业教育的实训基地,分析研究校企合作下新型的会计职业人才的培育模式 众所周知,学校的教育,多为应试教育,脱离了社会市场,难以满足其需求。但是在实训基地中,利用企业内部真实业务数据,根据企业内部的规定与流程,让经验丰富的企业业务精英作为老师来指导学生实习实训,借助校企合作建立实训基地,通过企业在市场中的优势。来提出满足社会市场需求的实训课程来培训学员,在依据企业实际的工作要求及其流程,让学员参与其中,共同探讨当今职业教育的新型模式,从而解决社会现阶段会计职业教育存在的诸多问题。 2.3 共同建立会计职业教育的实训基地,建立起会计培训实习案例 实际上,学校实践教学,最大的难点就是企业内部真实数据资料的教条化。学校和企业合作,企业提供实际的业务数据案例,在学员自身的学习整理,消化提炼中,就逐步形成了有着自身特点的实践案例的资料。学员对于不同规模,不同市场,不同行业领域的企业的业务数据资料的学习整理,就能够形成一系列的实训实践教学案例,构建有着行业会计实训指导意义的教学案例,以此培育不同规模,不同市场,不同行业领域所需要的专业会计职业人才。 3 会计职业的实训基地其建设的原则 3.1 实习环境企业化 校企联合下的会计专业教育的实训实践基地,是有别于学校的会计虚拟实验室的。为了能够凸显职业教育的氛围,还应该依据企业化模式建设,同时还要有着一定的规模。 3.2 实训职位设置企业化 也就是依据企业会计计算体系的通用性原则来安排职位,且在实训中主要描述企业会计计算体系和会计计算组织结构以及会计计算技术系统的联系,让学生熟知何为职业岗位。 3.3 实训组织管理的企业化 实训指导重点是会计人员职业素质的训导和体验,也就是说在对学员实施管理的时候是要依据企业真实的管理制度的,学员在体会会计行业的职业素质和执业素质间的联系时,会体会到在企业中,会计的技术素质和职业素质是有区别的两个概念。 3.4 实训资料的企业化 利用不同行业领域里的实际会计的核算信息,对学生实施分层次的会计实训。 3.5 实训评价的企业化 在如今竞争很激烈的社会经济条件下,职员的任何一项失误均可能导致企业无法挽回的重大损失,所以在学员实训期间,引入企业员工的评价机制就变的尤为重要,就是依据企业对在职人员的评价来评价在校受训的学员。 4 学校和企业联合共同建立会计职业的实训基地 4.1 有关场地建设 基地的建设,首要问题就是场地建设的问题,实训场地的地点选取依据建设都应该依据真实的企业来建设,在这个工程中,要最大能力的还原实际企业中办公场地的布设和职业设置,依据上述条件建立方案,有学校人员建立场地,要尽量做大功能强大和环境逼真。就是在建设时要把实际企业所拥有的办公条件和场地的装修布置还原出来,以最大限度的呈现出真实的职业环境,以此在静态中培育学生的职业素养。 4.2 师资队伍的建设 在实训初期,其指导老师一定要是企业中表达能力好、经验丰富以及在实际企业里会计知识扎实的会计骨干来担任,在对企业中的会计骨干人员进行指导的过程中,应该注意培育学校的指导教师,以此形成实习基地中专职以及兼职完全结合的师资团队。 4.3 实训资料建设 实训基地所用的资料,基本都是出自企业实际的业务资料,但是为了可以避免泄漏企业中商业机密,就要使用一定的方法来进行整理。为了培育不同行业领域里的会计人才,可以在不同领域中获取业务数据。整理过后的数据也是需要凸显其行业领域的业务特点,要强化行业特点的处理,根据上述条件,来建立会计的实训资料库。 4.4 制度建设 实习基地的实习应该依据企业化管理,在条件允许的情况下,在日常卫生及着装等方面都应该依据企业的规定来加以实施。为了保障实训基地的正常允许,还应该加强其规章制度,包括实训的考评,日常管理,以及考勤的制度。从而培育出高素质的会计人才。 4.5 运行模式 当实训基地完全运转起来时,我们可以采用先易后难的方法,详细实施时则可以依照不同的阶段试验顶岗实习、课程置换以及工学结合等方式来实施。 (1)课程置换的方式:就是在实训基地前期,业务案例都是由合作的企业来提供的,就形成了具备行业特征的课程,就可以和实训基地原计划的部分课程实施置换,让有一定会计基础知识的学员选择性的上课,这种选修课的做法在学员选择之后再组织教学。 (2)工学相结合的方式:就是企业可以把一部分的业务放到学校,建立第二办事处,在实习基地中积累了一点经验的实践教学老师的基础之上,由学员来进行实际业务的处理,包括像会计核算,缴税申报,银行贷款等。 (3)定岗实习方式:实习基地也是一个单独的实体机构,依据代替记账企业的形式实施企业化运转。受训学员是可以在实习基地实训的,完全依据企业化的管理。业务由学员在社会中获取,教师以主管的身份加以管理和监督,督促及时,准确的完成。这样就缩短了学校和实际工作所存在的距离感。 5 结 论 本文介绍了会计职业的教育实训基地建立意义、学校和企业合作下新型的会计职业人才的培育模式、会计职业的实训基地其建设的原则等,旨在强化我国会计职业教育实训基地建设。 浅析当代会计教育实训的有效途径:中职教育中会计专业模拟实训教学问题研究 【摘要】文章重点分析了当前社会环境下,财会专业实习困难以及其解决办法。应该看到,由于高等职业技术财会专业学生的现场实习费用较高,联系单位困难等原因的客观存在,所以建立一套模拟实习系统,进行校内实习是具有其深刻的现实意义的。 【关键词】高职教育 财会专业 模拟实习 实施效果 一、建立高职财会专业模拟实习体系的必要性 (一)可增强学生的动手能力,提高实习效果 通常情况下,学生在现场实习过程中都很难获得真正动手操作的机会,而通过模拟实习,能够让每一个学生都有亲身操作的能力,不仅能够对业务中的某一个流程做到心中有数,更能够全面把握业务流程,为其日后在社会上的工作奠定坚实的实践基础。同时,也能够更好地加强学生的动手能力,通过实践的方式来检验从书本上学习到的知识。 (二)可节约大量实习费用 根据本校派遣实习经验,每一个学生在实习过程中都需要耗费高达1 200元以上的实习费用,而在一个30人班级中,所需要的费用则将近五万元。而采用校内实习模式,一个学生从实习开始到实习结束,两百元足矣,这相当于现场实习经费的16%。因此,采用校内实习的模式,不仅能够为学生提供更为优越的实习环境,同样也能够给学生和学校节省大量的实习费用。 (三)可减少联系实习的压力 正如上文中所介绍的,现场实习由于单位财务单位的工作总量有限,因此学生需要分散到多个单位去进行实习,这样就给实习过程中,联系单位的工作带来巨大的难度。而采用校内实习模式,能够通过对相关实习环境的模拟为学生提供实习机会,同时学生集中在一起参与实习工作,更是能够为其提供一个良好的经验交流平台,在减轻其实习压力的同时,也能够为他们彼此学习提供一个良好的环境支持。 二、高职财会专业模拟实习体系的构成 在对模拟实习内容的设计过程中,不仅仅要对专业课所教授的内容和体系加以考虑,同样又要保证学生能够在这一过程中收获动手能力。同时,学生在学习过程中知识技能水平的获取,也必须做到因材施教,因为只有这样才能在真正意义上为学生日后的毕业工作提供客观的支持。通过高职财会专业模拟实习体系,为学生成为一专多能的专业性复合人才打下坚实的基础。基于上述考虑,在高职财会模拟实习内容的设计方面,可以根据各学校实际情况的不同进行具体划分,从整体上来说,基本上可以分为基础模拟实习模块、核算模拟实习模块、财务管理模拟实习模块、审计模拟实习模块这四大模块。 (一)审计模拟实习 审计模拟模块的主要内容是对学生在财务收支审计方面能力的提升提供实践机会,在教学过程中可以提出各种问题,让学生亲自动手去解决,并收集和整理学生的学习心得,为以后教育活动的开展提供相应的数据支持。 (二)会计核算模拟实习 作为本模拟实习体系中的核心部分,核算模拟实习过程中,学生的实践内容主要是只对各种金融业务的原始凭证进行处理,从建立账簿开始,到手工账和计算机账完成,学生全程参与其中,并通过对一些相关实际操作知识的学习和探索,对实习情况做出总结。 (三)财务管理模拟实习 财务管理模拟实习内容实际上是对上述实习内容的进一步补充和扩容,主要是在上一阶段中核算内容上来进行各种计划的制定,提供相应的数据资料,让学生亲自动手参与到这写计划的制定过程中来,并按照我国相关财务人员操作规范来进行财务报告的编写。 三、高职财会专业模拟实习的组织 (一)建立模拟财会室,按现场要求进行会计处理 在进行财会模拟实习的过程中,实习资料对于学生近距离感受会计人员的工作是远远不够的,还必须有相应的环境作为心理引导因素。这就要求学校在进行模拟实践教学的过程中,为学生配比和会计部门相似的工作环境以及部分办公用品,为学生以后融入社会提供客观的支持。 基于这一要求,学校有必要建设专门的模拟财会室,并按照实际的部门设施情况对其进行规划和重组。在实习的过程中,将参与实习的学生分组,每一个小组当做一个独立的财务部门加以对待,并在小组组长的带领下完成本小组的模拟实习任务。 在这一过程中,为了保证模拟教学的实际效果,还应该准备好包括公章、手章在内的多种凭证。在实习的过程中,要求每一个学生都必须亲自参与到原始凭证的填写工作中来,并配合独立的表格、账本,并配备相应的办公用具,按照实习小组划分并分发下去。在实际的模拟实习过程中,前期主要是在实验人员的带领下进行会计规章制度的学习,并为各种原始金融凭证加盖各种戳章,在实习中期,则是学生按照所学习到的内容来加盖戳章,并按照会计行业内的一般规则来对原始账单进行装订,完成基本的模拟流程。 (二)合理安排各学期的模拟实习内容 正常情况下,高等职业技术院校的财会专业为两年学制,为了对学生动手能力做出进一步的培养,模拟在两年的学习过程中从不间断,让学生能够在课堂教学任务学习之余,提升其动手能力。 应该看到,在系统的应用过程中,还存在着这样或者那样的问题,而对于这些问题的解决,笔者认为应从学校本身的情况出发,根据自身的具体优势条件来为学生在日后求职过程中所必备的各种专业化知识的学习提供客观的机会。 四、结语 在进行校内模拟实习之前和之后都需要进行一些现场参观来激发学生参与到模拟实践活动的热情。在全部模拟实习完成后,应尽量安排一些时间进行现场,为其提供模拟实习,加强他们对所学知识的理解和记忆程度。实践证明,为高职院校会计专业提供相应的支持,是模拟实践的重要内涵,值得我们给予更多的关注和肯定。 作者简介:袁界锋(1977-),男,江苏盐城人,江苏省盐南中专从事基础会计教学,并在伍佑中学从事财务工作。
冶金技术论文:冶金自动化技术现状及发展趋势 摘要:目前我国冶金行业发展较快,但在去产能的大环境下,要求冶金企业进行结构合理化调整,大力发展冶金自动化技术,进而确保冶金企业的生产效率及质量。阐述了我国冶金自动化技术的发展现状,分析了当前我国冶金自动化进程中存在的问题,并指出了未来我国冶金自动化的发展趋势。 关键词:冶金自动化;过程控制系统;生产管理控制系统;企业信息化系统 近年来,我国经济及高新技术的迅猛发展,特别是自动化技术在冶金行业的大范围应用,促进了我国冶金行业的快速发展,但自动化技术在冶金行业实际应用的过程中仍存在较多问题,需要及时进行更新和改进。 一、冶金自动化技术发展现状 目前,我国冶金自动化技术发展较快,大多数冶金企业已推广应用,相关工艺流程不仅配备了先进的单机自动化系统,还安装了多功能管控一体化系统,尤其是宝钢股份等企业的自动化技术已达到世界领先水平。自动化技术的大范围应用,促进了冶金行业生产效率、产品性能、环保水平的提升和能源消耗的降低。目前,在基础控制和过程控制等方面,很多冶金企业的高炉、转炉和工业炉已经采用了DCS和PLC处理技术,并结合自身实际构建了企业信息网,且已成为当前冶金企业生产经营的关键性设施之一。 二、目前我国冶金自动化应用过程中存在的问题 虽然我国冶金自动化技术发展迅速,但是部分冶金企业在自动化应用过程中仍存在一些问题,可能会制约冶金自动化技术的深入应用,主要体现为以下3方面:——炼铁系统(铁、焦、烧)生产流程成本高,且存在大量生产残渣,影响周边环境质量;同时,其生产过程可视性差,物料投加及温度难以精确控制,可能影响生产质量。因此,为了确保炼铁生产过程的连续化和高效化,就要求相关计划控制及管理系统针对整体生产流程相关工序之间物流、能源消耗及生产时序进行精确预报,以保证相关信息能够及时反馈,进而在较短时间内即可对生产工艺及产品方案实施有效调整。——目前,仍有很多冶金企业在生产过程中采用人工经验控制炼钢终点的做法,这样不仅生产效率低、稳定性差、生产成本高,而且难以达到高质量冶金生产的需求。而目前,坚持产品万能化的传统冶金厂的生产规模和效益日渐缩减,激烈的市场竞争要求冶金企业产品专业化、生产集成化——产品生产工序少,生产设备可单机匹配,产品生产流程及时间明显降低——这就需要计算机系统对高复杂性的冶金生产过程进行统一管理,以实现生产信息和决策的及时传递。——企业信息化建设存在明显不足。当前部分冶金企业虽然实现管控一体化,但信息集成度低,且没有标准化的企业信息系统编码体系,难以实现对企业运营的实时管理。同时,部分企业供产销流程协调性较差,导致在整体流程的执行过程中经常出现各种问题,严重影响了运营效率。此外,一些冶金企业缺少市场、成本及质量等方面的相关数据信息和战略预测方法,限制了企业的发展。 三、冶金自动化技术发展趋势 针对上述问题,未来冶金自动化技术发展应集中于过程控制、生产管理控制和建立企业信息化系统3个方向。1.过程控制目前,我国冶金行业自动化已普遍实现了对冶金流程的在线连续检测及监控,未来应集成各种传感器、软测量、数据采集及数据处理等诸多技术,提升冶金流程在线检测及质量监控水平,对金属成分、温度尺寸、组织及缺陷等不同指标进行实时监测及判断;基于我国环保要求的日趋严格,未来要重点着手于实现对冶金过程全线废气及烟尘的实时监测;此外,集成机理模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机等各类技术,实现生产过程相关变量高性能闭环控制的目的,例如开发高炉顺行闭环专家系统。2.生产管理控制(1)生产流程信息集成冶金企业应重点开发铁—钢—轧横向数据集成及传递技术,实现生产过程管理、计划及控制等诸多方面信息的集成,构建并丰富企业相关数据库;基于数据挖掘技术,对生产管控过程决策提供信息保障。(2)计算机全流程模拟使用计算机仿真、多媒体、计算力学等技术,参考不同类型的冶金模型,实施流程离线仿真及在线集成模拟,进而提升生产组织、流程的高效性及新产品开发的质量。(3)增强冶金生产智能性冶金企业应从以下3方面着手,提升冶金生产智能性:——生产组织管理。依据事例推理及网络规则等相关技术,对于生产作业计划进行及时调整,进而增强生产组织柔性及敏捷性。同时,实现对不同生产工序参数的自动计算,重点针对相关生产计划实施全线跟踪及控制。——质量管理。重点集成数据挖掘、统计计算及神经网络分析等诸多技术,针对产品生产质量实施有效分析及预测,判断产品在生产过程中是否出现异常情况;基于各种故障诊断技术及相关计算模型,构建高效率设备使用情况预报系统,提升设备维修管理效率。——成本控制。引入数据挖掘及预报技术,构建成本管理、监控、预测模型,全面改进材料配比、能源使用效率,并实现成本动态核算,进而有效降低冶金生产过程的实际成本。3.建立企业信息化系统企业应建立高效的信息化系统,实现信息共享;实现企业信息系统编码体系标准化、企业异构数据/信息集成、协作制造企业的信息集成和管控一体化,实现企业实时性能管控;对供产销流程进行有效协调,实现订货合同、生产计划、制造作业指令、产品入库及出厂发运等诸多信息的统一,使企业从产品生产至销售形成有机整体,确保有效的计划调度及生产控制;确保对企业业务活动的成本及资金实现事前、事中控制;实现知识管理及商业智能等功能——基于企业或行业相关数据信息,依据一定规则构建数据库,采用在线分析及数据挖掘等方法,获得市场、成本及质量等方面的信息并进行战略预测,实现企业管理经验和集体智慧的形式化,以及对企业运营过程的合理化创新。 四、结束语 综上所述,目前冶金自动化技术应用范围大幅扩大,技术研发更新速度不断提升,市场竞争日益激烈。冶金企业必须推进自动化技术纵深发展,强化冶金生产各环节的质量、成本控制,才能从根本上提升企业的核心竞争力。 作者:戴峰 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术的应用 摘要:钢铁冶金行业作为我国的支柱性产业,在国民经济发展过程中扮演着关键性的角色。为了进一步提升产业自身的发展质量与生产效率,控制能耗,增强企业竞争能力,钢铁冶金企业在发展的过程中,以电气自动化为主要调整方向,持续深入对生产模式与经营模式进行调整和升级。从技术领域出发,促进企业的健康快速发展。本文以电气自动化技术为研究重点,在相关科学理论的指导下,全面分析钢铁冶金行业实现电气自动化技术良性应用的途径,为后续生产实践工作的开展提供了参考。 关键词:冶金行业;电气自动化技术;应用方式 引言 我国钢铁冶金行业在过往制度红利以及劳动力红利的促进下,其生产规模、生产能力以及生产技术等方面获得了长足进步,涌现出一大批具有世界影响力的钢铁冶金企业。随着劳动力成本的增加,钢铁冶金企业在的运营成本与人员费用所有提升,为了保证钢铁企业的利润空间,实现钢铁冶金企业的可持续发展,同时现阶段供给侧结构改革工作的持续进行,要求钢铁冶金企业立足于宏观经济发展需求,在现有的政策环境下,持续深入的提升生产效率,提升有效供给,发挥自身的经济作用与社会价值[1]。因此越来越多的企业将电气自动化技术应用与轧材、采矿、浇铸、选矿以及冶炼等不同的工艺流程中,希望借助于电气自动化技术的技术优势,保证钢铁冶炼工程中电力资源、氧气以及水资源的持续稳定供应,通过这种方式有效提升生产效率,减少不必要的资源浪费与损耗,控制企业运行成本,同时增强冶炼产品的质量水平,实现钢铁冶炼产业的有效供给,促进钢铁冶炼行业的可持续发展。文章立足于现阶段钢铁联合式生产模式的发展实际,全面分析冶金电气自动化技术的特点与优势,在此基础上,将星型拓扑结构代替原有的总线结构,实现钢铁冶金行业电气自动化技术应用方案的规划设置,增强钢铁冶金行业的发展质量。 1冶金行业电气自动化技术的特点 1.1电气自动化技术体系复杂 钢铁冶金生产流程繁琐、技术工艺要求较高,因此在实际生产的过程中,为了满足电力资源的使用需求,保证生产加工的有序进行,需要将电气自动化技术覆盖于整个冶金流程作业之中,借助电气自动化技术在电气设备安装、调试、维护以及技术升级等方面的优势,实现钢铁冶金生产硬件与控制运行软件之间的良性互动[2]。但是由于钢铁冶金生产工艺较为繁琐,电气自动化技术在覆盖的过程中,需要大量的技术、资金与人力支持,这就在一定程度上增加了电气自动化技术体系的复杂程度,也在增加了电气自动化技术在冶金企业生产实践过程中应用的困难性,使得冶金企业在短时间难以实现电气自动化技术在冶金生产过程中的有效落实。 1.2电气自动化技术对电气的依赖程度高 随着我国产业结构调整工作的深入开展,国内大中型冶炼企业在发展的过程中,逐步认识到企业发展过程中电气自动化技术的重要性,立足于企业发展的实际情况,不断进行技术优化与升级,吸收国外冶金电气自动化技术应用的有益经验,逐步构建起现代化的自动化生产线,而自动化生产线的运行,需要以电气技术为平台,对生产线运行过程中的各类信息数据进行传输与信号转换,增强了钢铁冶金企业生产线运行的流畅性与稳定性,提升了生产效率。 1.3冶金生产技术较为广泛 钢铁冶炼作为冶炼行业的重要分支,生产环节较多、生产内容多样,冶炼过程中不仅涉及到化学变化,还包含了物理变化等多样化的物质性态转变,这就要求钢铁冶炼企业在进行冶炼作业的过程中,对生产过程中的影响因素以及原料特性进行梳理,严格控制冶炼过程中物理变化以及化学变化过程中的各类参数[3]。电气自动化技术在应用的过程中,为了保证应用的质量与水平,需要从冶金流程出发,针对于不同的生产环节,推动冶金生产技术在冶金流程中的高效应用。 2冶金行业电气自动化技术的现实意义 2.1电气自动化技术在冶金行业中的应用能够有效提升冶金行业自身的自动化水平,推动其健康快速发展。电气自动化技术以信息技术为框架,实现了对钢铁冶炼流程的远程监测与科学调控,对原有钢铁冶金过程中所使用的相关技术与组件进行优化与升级,推动了我国冶金行业生产工艺与技术的现代化。同时电气自动化技术在很大程度上满足了冶金行业对于自身管理能力的提升要求,增强了钢铁冶金企业管理工作的科学性与高效性。电气自动化技术在冶金行业中的应用,在一定程度上促进了电冶金企业运行模式的改变,提升了企业自身的竞争能力,推动了冶金企业的健康快速发展。 2.2电气自动化技术在冶金行业中应用,降低了冶金行业设备维护与保养的成本,保证了电力资源的安全稳定供应。电气自动化技术体系下,计算机与冶金行业中各个终端相互联系,因此借助于相关软件应用程序就可以对系统运行过程中出现的各类故障与问题进行及时诊断与排除,借助于这种方式,在满足冶金行业中设备维护的基本需求的前提下,能够大大减少工作人员的工作难度与压力,提升了人力资源的利用效率,减少了不必要的费用支出[4]。 3冶金行业电气自动化技术应用遵循的原则 3.1电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循科学性的原则。电气自动化技术在钢铁冶金中应用目标的实现,要充分体现科学性的原则,只有从科学的角度出发,对电气自动化技术应用的现实意义以及技术操作流程,进行细致而全面的考量,才能最大限度地保证电气自动化技术满足钢铁冶金生产工作的客观要求,只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下,我们才能够以现有的技术条件为基础,确保钢铁冶金行业电气自动化技术应用工作的科学实现。 3.2电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循实用性的原则。由于电气自动化技术工作大多位于室外,使得电气自动化技术的应用环境较为简陋,难以实现电气自动化技术应用方案与相关施工技术的细致处理与操作。为了适应这一现实状况,电气自动化技术在进行实际应用的过程中,就要尽可能的增加自动化技术应用方案的容错率,减少外部环境对电气自动化技术应用活动的不利影响。电气自动化技术以及相关技术应用流程必须进行简化处理,降低操作的难度,提升应用方案的实用性能,使得在较短时间内,进行批量操作,保证钢铁冶金生产工作的顺利开展,减少不必要的费用支出,节约生产成本。 4电气自动化技术在冶金行业中应用的途径 电气自动化技术在冶金行业生产环节中的应用是一个长期的过程中,在这一过程中,需要相关技术人员明确电气自动化技术的特点与应用的现实意义,在科学性原则与实用性原则的指导下,以现有的技术为框架,促进电气自动化技术在冶金行业中的应用。 4.1继电保护在冶金行业中的应用 冶金企业电力系统在运行的过程中,为了实现对电力故障有效隔离,减少电力故障对于冶金生产活动的不利影响,增强电力资源供应的可靠性,需要进行继电保护机制的设置。电气自动化技术在冶金行业应用的过程中,技术人员可以将继电保护作为电气自动化技术应用的切入点,实现电气自动化技术体系下继电保护工作的有序进行[5]。为了达到这一目的,一方面技术人员要在科学性原则的引导下,需要根据冶炼行业的电力需求,进行输电线路纵连保护体系的建设,实现故障的有效排除,其结构如图1所示。在电气化技术体系下,技术人员可以借助于纵连保护的结构优势,一旦输电线路发生故障,输电线路两侧的开关根据电流与电压的变化情况,及时进行跳闸操作,实现故障部位的有效隔离,并在隔离的过程中,借助于相关设备对线路两侧的判量关系,对线路故障类型进行分析,为故障排除方案的设定准备了必要的数据参考。在进行纵连保护的结构设计的过程中,为了提升继电保护工作的效果,技术人员需要针对于单侧电源网络的电力特性,对短路电压以及电流进行有效保护。冶金生产过程中,对于电力资源有着较为旺盛的使用需求,电力系统内部的电压环境与电流情况与其他生产部门有着一定的差异,因此为了实现对电力系统内部电压与电流的有效调节,减少输电线路故障对于电压电流的影响程度,确保生产流程的有序开展,在实际应用的过程中,技术人员可以进行特定值的设置,当线路故障发生时,电流电压低于或者高于特定数值时,输电线路中的断路器自动断开,实现电力故障的有效排除。另一方面对冶金生产设备进行接地与电网保护,电气自动化技术应用于接地保护与电网距离保护的过程中,为了限制漏电电流,避免漏电电流对于设备的损耗,需要技术人员可实用性原则为指导,增加接地方案的实用性,实现电路保护装置工作质量与效率的提升。对于电网距离的设置则应根据线路故障的发生位置以及反应保护装置的距离,最终确定保护装置安装位置,从而最大程度的提升保护装置的工作性能,增强继电保护的实际应用效果。 4.2PLC技术在冶金行业中的应用 PLC作为编程逻辑控制器,借助于自身内部存储程序,实现了逻辑运算以及顺序的定时控制,有效满足了自动化生产线对于设备运行的客观要求。PLC在冶金行业中的应用可以实现不同生产环节间,信息数据的有效沟通与交流,进行通信环状网络的构建,提升冶金生产流程信息交互的流畅度。其在冶金生产过程中应用,极大地提升了冶金工作的管理水平,实现了工艺流程操控的科学化,例如在对炼钢吹风处理的过程中,可以使用PLC对风机的高低速进行编程,使其能够根据实际情况调节风速,满足生产需求。 5结语 为了推动冶炼行业的健康快速发展,提升我国冶炼行业的整体竞争能力,文章以电气自动化技术为切入点,全面分析冶金行业电气自动化技术的特点与优势,在此基础上以科学性原则与实用性原则为指导,从多个角度出发,采取多种形式,促进电子自动化技术在冶金行业中的科学高效应用。 作者:何英春 单位:本钢板材股份有限公司采购中心 冶金技术论文:计算机技术对冶金自动化控制的应用 摘要:我国地大物博,物产丰富,又有大量的矿产资源,金属矿产种类多样。面对着当前工业化的进行,冶金技术开始出现了新的形式,而随着信息技术的发展,计算机技术开始被应用于冶金技术当中。冶金自动化可以有效提高金属冶炼的效率,而目前计算机技术在冶金自动化控制中具有非常重要的作用,本文探究冶金自动化控制中计算机技术的有效应用。 【关键词】冶金;自动化控制;计算机技术 我国有丰富的矿产资源,我国一直重视冶金业的发展,随着我国经济建设的进行,冶金业已经成为我国当前非常重要的产业。面对着计算机技术的普及以及自动化潮流的来袭,冶金业也在逐渐使用计算机进行工作并且逐步走向自动化。我国的工业在我国整个经济体系中占有重要位置,而冶金业在工业中有占据了相当大的比重,可以说冶金业的发展对我国经济发展具有较大的促进作用。计算机技术对我国冶金业自动化控制是有着较大影响的,因此要注重冶金自动化控制中计算机技术的有效应用,保证我国冶金业与工业的发展,促进我国经济增长。 1我国冶金自动化控制中对计算机的使用 冶金自动化最早出现在上世纪50年代,那时的人会使用一些简陋的机械在冶金的生产过程中进行配合,等到计算机出现与使用,冶金行业在生产方面的管理系统以及全线控制才开始真正意义上的出现并且发挥作用,计算机技术能够对冶金自动化控制产生积极影响,促进其内部系统之间的配合。计算机技术是一种划时代的技术,它可以被应用于各个方面,在每个方面都能发挥出重大的作用,冶金自动化控制也是它的受益者之一。随着当今计算机技术的不断发展,其内容不断丰富,因此在应用于冶金自动化控制中也可以体现中更多的新内容。目前计算机技术能够应用于冶金自动化控制的各个方面,我国的冶金企业也正在以计算机技术作为依托来开发新的软件,让国产冶金软件在世界舞台上占有了一席之地,因此,我们可以得出这样的结论,冶金自动化控制十分依靠计算机技术,计算机技术能够在我国冶金自动化控制中发挥出更大的作用,计算机在未来还会继续发展,或许会为我国冶金自动化控制带来新的内容。 2冶金自动化控制中计算机技术的具体应用 2.1冶金企业信息管理 冶金企业自身的经营需要大量数据作为辅助,每一家冶金企业都拥有自身的制作工艺以及与工艺有所关联的工序,工艺与工序之间的配合促进了企业的正常运行,但是企业自身的活动也会因此而产生大量的信息与数据,只依靠人的力量没有办法对这些信息进行收集与整理,在企业需要这些信息的同时也无法对相关信息进行调动,人力不能做到的只能够依靠计算机技术来完成了,计算机技术自身拥有对信息的处理功能,企业还可以以计算机技术为依靠建立一个虚拟数据库,将企业在生产中出现的信息全部储存到该数据库中。对计算机平台应该聘请专业技术人员进行管理,保证其中信息的安全以及企业对信息的调度,对各种金属都应该有所记录,包括这些金属的来源、制作材料、制作工艺以及制作流程等,让企业在需要对这些资料进行应用时能够找到相应依据,提高企业整体的运行效率。 2.2冶金过程控制 我国的冶金企业已经以计算机技术作为基础建立相应的过程控制系统,控制系统中的每一个步骤都需要使用到计算机技术,我国各个冶金企业已经建成了与之相应的控制系统,其中包含了互联网、工业以太网等方面的内容,冶金企业对区域控制系统的管理因为计算机技术的使用而得到了加强,过程控制系统可以在冶金生产过程中将生产所需要的数据进行整理,以此来形成一个数据库,之后利用区域控制系统对该数据库进行分析,将其中所包含的信息整理出来,之后将各类信息发送到冶金过程中各个需要的流程之中。工业以太网是冶金控制系统中的核心组成部分,它在其中承担了许多功能,例如传感器、控制器以及检测器等,增强了过程控制系统本身的安全性以及控制系统中各方对信息的反馈能力与信息传输能力等,让冶金企业能够对整个工作过程进行实时掌握,了解每一时段的工作情况,一旦出现问题能够迅速反应,做出相应的解决措施,保证整个冶金过程的顺利进行。 2.3局域网络 计算机与互联网在冶金企业中的应用带动了局域网络的发展。在冶金企业整个自动化控制进程中,对相关的硬件的精度以及数量的需求都在逐渐提高,这无疑加大了计算机对设备进行控制的难度,当这些设备对计算机的指令进行接收时与自身进行实际操作时会产生一定的时间差,各个设备之间的交流目前也存在着较大问题,面对这样的情况,局域网络可以发挥出很好的效果,局域网络可以将整个系统划分为若干个部分,之后将各个部分以局域网络的形式进行连接与管理,加强了各个设备之间的交流,提高了冶金企业整体的工作效率。 2.4人工智能 计算机技术正伴随着它的大规模应用而进行发展,很多冶金企业也注意到了这一问题,开始进行对自家企业使用的自动化控制系统的优化与改良,让整个系统向着网络信息化的方向发展,很多冶金企业已经完成了这一部分工作并且取得了良好的效果。部分冶金企业也开始在冶金自动化控制中进行人工智能的研究,这一研究的内容为:运用当前网络自身所具有的优势,总结与冶金相关的各方面知识以及与之相关的处理方法,再利用计算机对自动化控制系统内的相关设备进行控制。可以说就是利用网络、利用计算机来对整个冶金过程进行管理。人工智能系统的技术依据仍旧是计算机系统,它利用计算机系统所拥有的强大计算能力以及对数据、信息的分析总结能力,对整个金属冶炼过程进行模拟,在实际进行中进行监管并且对错误进行指出与调整,让整个冶金过程能够更加顺利地进行下去。 3结语 科学技术与信息技术的发展带给许多行业新的面貌。冶金行业在我国古时就拥有长久的发展历史,到了现代更是我国经济支柱之一,格外受到重视,因此冶金自动化控制自从引入我国以来就开始受到关注,随着计算机技术的普及与使用让冶金自动化控制进入了一个新的发展时代,让它具有了更多的功能,带动了我国冶金行业的发展。 作者:韩骏 冶金技术论文:电气自动化技术对冶金行业的应用 摘要:电气自动化技术是现代社会发展的主要技术形式之一,新技术在社会发展领域的综合性探索,是提升冶金行业技发展速率,并逐步进行行业技术创新应用的发展新趋势,本文对电气自动化技术在冶金行业中应用分析,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在冶金行业的应用进行分析。 关键词:电气自动化技术;冶金行业;应用 网络信息传输结构的逐步完善,为现代社会的发展提供了技术开发的炫新渠道。电气自动化技术在传统工业应用技术的基础上,融合计算机自动化系统,实现技术应用效果的进一步创新,结合现代电气自动化技术的基本设计,对冶金行业的电气自动化技术进行分析。 一、电气自动化技术的特点 电气自动化技术是基于传电气技术的基础上,融合计算机系统中自动化技术,达到传统技术与新技术的综合性对接,提升冶金行业效率的作用,电气自动化技术的特点分析主要包括:其一,电气自动化技术的技术广泛性较强[1],技术兼容性大,电气自动化技术技术的融合发展是中包含计算机技术,生产系统技术等多方面技术,在社会发展的多个领域都可以得到融合应用;其二,自动化技术性高,电气自动化技术的实现主要是基于计算机设计系统的基础上,从系统的单一性操作向集中化转变,大大提升了现代冶金行业整体生产加工效率;其三,电气自动化技术的安全性高[2],冶金行业是工业生产的主要领域,冶金行业的金属冶炼整体技术的应用与分析具有相应的危险性,实施电气自动化技术可以实现冶金行业危险职业由自动化代替人工操作,使冶金行业的安全性得到保障。结合以上对电气自动化技术基本概念及特点的分析,结合现代冶金行业对电气自动化技术的应用进行综合性探索,实现现代电气自动化技术在社会发展中的作用。 二、电气自动化技术在冶金行业中的应用 电气自动化技术在现代冶金行业的应用,实现了现代冶金行业生产效率的提升,生产系统一体化发展,并在电气自动化技术的逐步应用中逐步进行技术额综合性探究,从而实现现代工业生产技术的综合性完善的探究。 (一)冶金电力保护中的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用,实现了电力资源供应系统电力资源应用结构的自动化发展,电力供应是冶金行业的发展动力,电气自动化技术的应用中包含了电力供应,例如:冶金领域的电气自动化趋向能保障电力资源供应中及时为冶金机械的加工生产提供相应的电力供应保障,同时实现电力供应资源的科学循环发展;另一发面,电气自动化技术在冶金领域的应用也可以达到现代冶金体系职工继电器的保护作用。例如:电力供应系统中继电器的检测保护主要包括继电器的运转信号的采集,分析,判断以及诊断几部分,电气自动化技术可以将这一过程综合为一个整体,并及时将冶金领域的供电系统进行电力维护,实现冶金行业的继电装置供电稳定性提高,电压应用的稳定性提升。 (二)冶金生产传感器 冶金行业中电气自动化技术的应用,在冶金行业的生产传感器的应用上具有体现。电气自动化技术中传感器技术可以把外部接收的信号转化为内部信号,自动化系统在计算机系统的控制作用下,能够快速的进行信号传输整理,在较短的时间内将冶金中接收的外部信号转化为电信信号。这一过程是冶金生产得以全面性自动化实施的基础。例如:冶金行业的技术应用主要是通过外部冶金材料的信息判断,到达控制性内部冶金加工的温度,加工的时间等问题,由此可见,冶金生产中传感器的应用是发挥电气自动化技术作用的技术基础。 (三)冶金温度检测器 电气自动化技术在现代冶金行业的应用中,温度检测器也是主要技术之一,温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面,冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用,例如:钢铁冶炼的最佳温度,钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系,冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输,为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容,把握冶金中温度的均衡性发展;另一方面,压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析,并将收集到的压力直接转化为信号,实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。 (四)PLC技术应用 PLC技术是电气自动化技术的核心部分,PLC技术也可以叫做可编程逻辑监控器,冶金领域的的自动化控制技术在计算机系统的基础上,实现冶金生产环节的的生产环节的一体化管理。例如:PLC技术在钢铁冶炼行业中应用,可以实现钢铁冶炼环节脱硫、熔炉、除氧、转化以及水循环等环节的一体化控制,同时及时进行冶金环节的生产电波综合性转换,PLC技术的实施大大提升了我国冶金行业技术转换与循环的结构循环;同时,PLC技术的应用也可以与化学处理技术,冶金材料的运输部分结合在一起,扩展了现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。例如:PLC技术与冶金钢材运输结合应用,现代冶金技术的综合运输交流中采用PLC编程系统设定冶金产品的加工包装,将冶金行业的技术应用与技术应用综合性融合。 (五)冶金生产变频器的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用也逐步达到冶金生产变频器的综合应用,变频器可以实现冶金电力资源供应中实现直流电转化为交流电再转化为交流电的系统性电力应用应用过程,新的电力供应系统在冶金行业的应用大大提升了冶金技术设备的变频速率,同时保障电力资源应用整体规划结构的电力信号在较短的时间内可以与系统接收传输信号进行同步融合,变频器的综合性拓展完善了传统冶金行业单一的电力资源应用作用,从不同的角度对电力资源的供应与传输进行多样化的融合。结合以上对电气自动化技术在冶金行业的技术应用分析,积极探索现代工业生产加工技术的未来发展趋势,推进我国工业生产技术的创新探索。 三、结论 电气自动化技术的综合应用,是现代工业发展的主要技术形式,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。 作者:陈建宏 何寅钦 单位:宁波宝新不锈钢有限公司 宁波东投置业有限公司 冶金技术论文:电气控制技术对冶金产业的运用 摘要随着科学技术的迅速发展,我国冶金产业也随之发展起来,并逐渐向着现代化方向发展。冶金企业工作效率显著提升在积极引进电子技术及信息技术等之后,企业的自动化系统运行也更加稳定,其中的电气控制技术在冶金产业中具有更大作用,一方面促进了钢铁及冶金行业快速发展,另一方面满足了社会对钢铁、金属等的需求。本文将重点探讨下电气控制技术在冶金产业中的运用,为其未来发展指明方向。 关键词电气控制技术;冶金产业;运用 冶金企业受科学技术发展进步影响,企业的技术及设备也越来越先进,工作效率也随之提高。随着我国社会经济的迅速发展,人们物质生活水平也不断提高,对冶金产品也提出了更高质量要求,需求量也逐渐增大,面对这种情况,冶金企业应积极优化改进使用技术,进一步提升冶金产品质量,从而促进冶金产业快速发展。 1冶金电气控制技术的特点 1.1涉及技术内容比较广 冶金企业生产工作过程中会涉及多项环节,而且环节间连续性较强,生产加工冶金产品包括了物理变化及化学变化,其中也存在着多项不确定因素,突变可能性也较大,因为涉及技术较多,发生波动现象的几率也较大。冶金生产要想更稳定地开展,首先要控制好原料成分,提升生产技术,制定出最佳生产流程方案,并及时进行生产过程中动态调整,确保冶金产品的质量及产量。 1.2技术难度大,生产工艺较复杂 冶金产业的电气控制技术较复杂,难度也较高,需要软硬件积极配合使用才能更好地应用自动化系统,此外还应做好细节优化工作,根据企业实际生产情况,调整生产工艺流程。将提高冶金产品质量作为原则,积极提升生产效率,这种工作对技术人员要求较高,工作人员不仅要具备一定专业知识及技巧,还应具备一定工作经验。 1.3较强地依赖电子技术 冶金企业积极向现代化方向发展过程中,积极引进并使用自动化技术,电子自动化技术是冶金企业的自动化控制系统的必备之物,企业只有合理使用电子技术,才能更好地进行自动化生产,冶金电气控制技术对电子技术依赖性较强。 2电气控制技术在冶金产业的运用情况 随着计算机、通信及网络技术的迅速发展,计算机控制技术出现了巨大变革,电气自动化控制技术是计算机控制技术变革的代表,它广泛地应用于电力、能源及环境等行业中,有效地改善了人们的工作环境及生活质量,增强了企业竞争力。电气自动化控制技术中的SCADA系统(监测监控及数据采集系统)和DCS系统(分布式控制系统)是典型代表,也是应用最广泛的,下面具体分析下SCADA系统在冶金产业中的运用情况。 2.1SCADA系统结构 SCADA系统能够对分布距离远、生产单位分散的生产系统进行数据采集、监控及控制,它的物质载体是计算机,系统以此物质载体为基础控制生产过程并进行自动化调度,有效地实现了现场设备的监视与控制,系统结构主要由远程控制单元RTU、通讯网络及中心站构成,不同应用领域对SCADA系统的发展也存在差异。 2.2SCADA系统在冶金产业中的运用 冶金产业属于能源行业,因此SCADA系统在冶金产业中的运用属于能源SCADA系统,这个具体的电气自动化控制技术主要监视、控制能源相关设施设备,系统工作运行中会涉及风、水、电等多种能源介质。SCADA系统在冶金产业的运用主要表现为2种主要功能的实施:1)数据采集功能,在SCADA系统中输入企业所需的能源数据,这些能源数据从企业能源管理中心获取,然后经过远控、监视及数据分析、计算等后,就能实现生产的调度指挥。进行过上述一系列实际操作后,也能连接计量中心、ERP管理系统等通过数据交换获取能源的产供、生产及设备检修计划等一些数据信息,确保企业所有人员能够对能源数据进行共享管理。2)监控功能,能源SCADA系统使用了无人值守管理技术,将涉及到的煤气柜、煤气加压站等燃气区域内进行无人值守,能源中心集中监控这些区域的情况,这有效提升了冶金能源企业劳动生产率,也能及时调整能源平衡,减少煤气排放,在快速处理异常运行情况及提升能源系统整体安全性方面具有良好的效果。此外,还能对能源管理中心下的供配电站、压缩空气站等进行系统进行实时监控与调整。 3电气控制技术在冶金产业运用的发展方向 3.1电气控制技术核心科技更具有原创性 科学技术是产业改革创新的源泉,我国的冶金工业科技研究从建国以来取得了历史性进步,有些冶金企业已经进入了国际领先水平,但是因为基础薄弱、起步较晚及缺乏科技人才相对缺乏等等,还不能很好地与欧美、日本等国家在总体技术实力上进行抗衡。我国的相关科研人才应扬长避短、发挥自己优势,研制出一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。衔接配套好相应的软硬件,促进产学研的结合,进一步改善操作控制系统,提升冶金生产工艺水平,积极走自主研发发展道路。我国的首都钢铁集团在这方面做得就比较好,创造了数字化炼钢模式,改善生产流程在原有冶金流程上,并在控制系统运算比对上使用智能仿真技术,经过仿真模拟计算之后,从而将最佳控制效果调整展示出来。 3.2整套控制系统实时性及可靠性提高 电气控制技术的最大优势是实时性及可靠性,电气控制系统会采集最新数据,并对其进行综合分析及科学处理,具有实时、可靠及高效的特点。钢铁企业如果单纯生产生铁、粗钢等一些低端产品时,实时性要求会较低,但是若生产那些高端的钢铁产品如镀锌板、彩涂板及钒氮合金等时,就需要对提升整个系统运算速度、进行实时诊断、布控及处理,更好地及时发现问题,然后调整参数配比,进一步改善冶金生产工艺。 3.3数据挖掘及运用的实现 未来冶金产业使用电气控制技术时,会重视数据挖掘及运用的实现。钢铁及冶金产业应积极改善整套控制平台系统运行质量及水平,确保能生产出优质的产品,这是提升钢铁及冶金产业竞争力的关键。企业实现自动控制及精细化管理,应重视收集、整理及分析实时数据参数,优化数字模型的全过程。冶金产业的工程技术研发更普遍地使用数据挖掘,数字模型及控制算法也被广泛地引入生产中,冶金及钢铁工业的自动化控制系统未来将有更为广阔的发展空间,也会有更强大的发展动力。 4结论 随着科学技术的不断发展,产生了冶金产业的电气自动化控制技术,这种技术是科学技术的产物,也为冶金产业健康可持续发展提供了支持。电气控制技术优化与改进,能够有效提升冶金产业的生产效率。使用这种技术,也能保证冶金生产流程的规范化,促进我国冶金产业向着良好方向发展,是冶金产业发展的主流趋势,因此冶金企业应积极引进先进的自动化控制技术及设备,分析冶金企业对电气控制技术的运用情况,结合技术特点及冶金企业实际发展状况,明确电气控制技术在冶金产业运用的发展方向。 作者:周志红 单位:中国一冶集团有限公司 冶金技术论文:冶金机械设计关键技术的应用 【摘要】随着社会经济的发展,我国污染问题日渐暴露出来,各行各业的“绿色发展”意识越来越强,并借助先进技术设备和手段进行了一系列的生产工艺改革、优化。在这样的环境背景下,冶金机械设计关键技术也顺应了时代的发展潮流,大有向绿色技术转变的趋势,为推动冶金机械行业的可持续发展创造了有利条件。本文以“绿色”为基点,在对冶金机械设计关键技术发展作出简要分析和论述的基础上,就冶金机械设计的关键技术应用进行了研究。 【关键词】冶金机械设计;关键技术;发展;应用 1前言 在先进科学技术的大力推动下,我国冶金行业展现了勃勃生机,未来的发展前景不可限量。冶金机械是冶金行业发展的基础,是冶金企业生产经营的重要资源,其先进与否直接决定了冶金行业及企业的发展层次。而冶金机械设计又是冶金机械制造、生产与使用的前提和基础工作,其对先进关键技术的引入显得尤为重要。知识经济、创新经济时代背景下,不断有新的冶金机械设计关键技术被开发出来,并被广泛应用于冶金机械设计领域,为冶金行业及冶金企业的发展创造了良好技术环境和条件。有关冶金机械设计关键技术的研究受到了社会各界的广泛关注和重视。 2冶金机械设计关键技术的发展 绿色理念指导下的冶金机械设计关键技术开发加上了更多的条框限制,也被赋予了多样化的技术色彩,它不仅强调了是满足冶金机械设计需求的关键技术,还实现了冶金机械的节能、环保。绿色关键技术支持下的冶金机械设计在某种程度上延长了冶金机械的使用周期,它通过封闭环形设计,帮助冶金企业实现了产品的循环再利用,对环境保护具有重要的作用和意义。同时,绿色冶金机械设计关键技术还把环境影响因素纳入到了考虑行列,对各阶段的物流输入输出进行跟踪,建立了环境损坏风险评估体系,可以对冶金机械运行环境进行更好地监测,有效保证了冶金机械设备运行安全,有利于环境保护。相比传统冶金机械设计关键技术,新型关键技术更加注重冶金机械的节能设计,大大提高了生产材料的利用率,减少了材料处理过程中有害物质的排除,最大限度地保护矿产资源的同时,保护了生态环境。 3冶金机械设计的关键技术应用 作者基于对冶金机械设计关键技术发展的认识,从材料甄选、噪声治理以及废弃处理三个方面谈论了冶金机械设计的关键技术应用,并提出了一些应用建议,以供参考。 3.1应用于材料甄选 材料甄选对冶金机械设计质量的影响无疑是重大的。冶金机械一般都会有固定的使用寿命,但是也会随使用环境的变化而有所变化,报废是其始终无法回避的结果。因此,为了进一步发挥冶金机械的社会效益和环境效益,我们在设计使用冶金机械材料时,应该尽量选择一些易分解、可再生的新型材料,把冶金机械设备报废对环境的影响降至最低。长期以来,铁、铜及其合金材料是冶金机械设计的主材料,它们的特性基本满足冶金机械设计的技术要求。但是,冶金机械单单依靠这些金属材料是不可能完成整体设计的,还会不可避免的使用到橡胶、玻璃以及塑料等,而这些材料又是很难分解和回收使用的。所以,冶金机械设计的过程中,应该时时关注材料市场的动态变化,在达到使用精度要求的基础上,尽量选用绿色材料,减少环境污染性材料的使用。 3.2应用于噪声治理 冶金机械工作的过程中,不可避免的会因振动而产生不同程度的噪声污染,不仅不利于职工的身体健康,还给周边居民的工作和生活带去诸多不便。我们在利用关键技术进行冶金机械设计时,应该充分考虑伴随机械振动产生的噪音污染,深入分析冶金机械振动发生的原因,有针对性地采取一系列减震措施,发挥绿色关键技术的功能和优势,例如,对部分零部件进行减震处理如发动机等,可选装一些减震性能优良的弹性支撑。与此同时,我们还可以在市场上选配一些减震效果好、噪音低的发动机以及装配精良的齿轮减速箱,并注重对各机械零部件的日常维护保养,根据实际情况,定期涂抹润滑油等,减少机械部件摩擦产生的噪音。除了合理选用冶金机械配件,冶金机械设计师还应该提高自身的技术要求,认真合算各设计部件的尺寸,保证部件连接的紧密性,提升部件之间的匹配度。 3.3应用于废弃处理 冶金机械生产的过程中,总会伴随着一些废气、废水、固体废弃物的产生与排放,如若处理不好很容易对自然环境造成严重污染。但是,受现有技术水平和条件的限制,还很难实现冶金机械的废弃物零排放。现阶段,我们能做的就是尽量减少污染物产生和排放,并加强废弃物处理。在冶金机械设计的过程中,我们应该始终秉承绿色设计理念,利用先进技术手段和设备,对冶金机械进行封闭循环设计,具体而言,可以在冶金机械排放废弃物的末端,加装对应的废弃物搜集和处理设备,在废弃物尚未消散在环境的阶段,把废气、废水以及固体颗粒等积聚在容器内,并采用先进技术设备和手段进行分类处理,在确定检测结果达到排放标准之后,方可排入环境当中。对于重复使用的资源,冶金机械还应该设计回流系统,通过先进技术处理后,把回收资源重新投入到新一轮的生产当中,如此降低环境污染的同时,还提高了冶金机械的资源利用率,对提高企业经营效益具有重要作用。 4结语 总之,冶金机械设计关键技术的发展将偏向于绿色化,而且其应用也会更加广泛。由于个人能力有限,加之冶金机械设计关键技术发展日新月异,本文的研究可能存在不足,因此,希望其他学者持续关注冶金机械设计关键技术的发展,并结合其技术特点,提出更多的应用策略,以提高冶金机械设计的质量,推动冶金企业及整个行业的可持续发展。 作者:赵春旺 单位:天津天铁集团第一炼铁厂 冶金技术论文:冶金企业节能减排生产技术分析 在实际的钢铁生产过程中,除了会消耗掉一些能量外,还会排放出一氧化碳、二氧化硫等有毒气体。在此种形势下,为全面降低对环境及大气层造成的污染,实现自然生态及人类身体健康的保护,冶金企业采取科学、有效的节能减排生产技术具有非常重要的现实意义。 1我国冶金企业当前节能减排生产技术情况 随着我国钢铁业技术水平的提高,一系列环境友好型工艺技术,如干熄焦技术、高炉喷煤技术、以及炉外精炼技术等,均得到了较为广泛的应用。然而,相比于国外,我国冶金企业在有效利用能源方面,有着不小的差距。具体展开分析,此种差距主要体现在烧结、焦化、炼铁及转炉等钢铁生产工艺上。由此可知,为实现能源的充分利用,达到节能减排及环保的目的,冶金企业就需要加大对传统工艺的改进及新技术的应用力度[1]。 1.1焦化方面 ①干熄焦技术:通过应用此种技术,可将80%左右的红焦显热进行回收,并降低焦化工序约60kg标煤/t左右的能耗。除了具有显著的节能效果外,干熄焦技术还能大大减少采用湿熄焦技术时排放粉尘、硫化物等有害气体的量,从而实现生态环境的改善。②炼焦配煤优化系统:配煤指的是根据一定的比例,均匀配合两种及以上的单种煤料,从而制造出焦炭;而炼焦配煤优化系统则是将经验配煤的方法有效转变为精确度高的数值化配煤方法,在节约煤炭资源、降低配合煤成本、确保焦炭质量的基础上,促进冶金行业朝着科学化、精细化方面发展。 1.2烧结方面 ①烟气烧结技术:在利用低温烟气余热进行发电时,需要应用到梯次科学利用废气温度以及高效、低耗余热回收系统等核心技术的。在开展低温烟气余热发电建设项目时,通过应用上述核心技术,可大大提高烧结矿的发电量。②催化燃烧烧结助剂:除电能外,烧结还需应用到焦粉或煤等,而将催化燃烧烧结助剂加入其中,则可进一步促进烧结效率及烧结矿强度与厚度的提高,进而达到节能减排的目的。 1.3炼铁方面 1.3.1高炉喷煤助燃剂:在采用高炉开展喷煤操作时,关键技术是将喷吹的煤粉燃烧完全。我们可通过检测除尘灰来得到煤的具体含量,但,除尘灰中会含有50%及以上的碳粉,这就表明在高炉中,将喷吹的煤粉并没有燃烧完全。此时,为实现喷吹煤粉的燃烧效率及利用率的提高,就需要将助燃剂添加在煤粉中[2]。1.3.2TRT与CCPP发电技术:①TRT(即回收透平高炉煤气余压发电装置)指的是将高炉炉顶煤气的余热及余压转化为机械能,从而实现驱动发电的一种发电装置。通过应用此种装置,可起到充分回收高炉内煤气余压能量的作用,同时还发挥出了改善炉顶压力控制品质、净化煤气的作用。②CCPP(即联合燃气与蒸汽的循环发电装置)指的是将低热值高炉煤气作为燃料的一种联合循环发电机组。此种发电装置可借助高炉中富余、放散的煤气进行发电,既可实现大量电能的获得,同时还能达到煤气零排放标准,极大程度上减轻对环境的污染,具有绿色环保的意义。 1.4炼钢方面 回收利用转炉煤气:转炉内部在冶炼过程中,一直处于高温状态,当温度为1600℃左右时,就会发生碳氧反应生成一氧化碳气体,也即转炉煤气。在转炉炼钢时释放的能量,其载体主要是高温媒体,此时,为达到负能炼钢的目的,继续将煤气回收的数量及质量尽可能提高。②干法除尘技术:当前,冶金企业主要采用煤气湿法与煤气干法来净化回收氧气转炉炼钢。其中,相比于湿法除尘,干法除尘具有更为显著的社会经济及环境效益,究其原因,主要是干法除尘技术具有非常高的净化效率,无需进行污水处理;且具有较小的系统阻损与较高的煤气发热值,可直接利用回收的粉尘,充分达到了节能的目的。 2冶金企业节能减排生产技术未来的发展趋势 2.1焦炉朝着大型化方向发展,非回收型炼焦技术应用愈发广泛 现阶段,我国部分冶金企业主要采用最为先进的7.63m超大型焦炉作为焦化系统,热能回收则采用了干熄焦技术,装煤系统则采用了负压抑尘无烟技术,可进一步促进焦化系统朝着节能减排的方向发展。此外,美国的Sesa炼焦公司为降低生产焦炭过程中造成的环境污染,加大了非回收型炼焦技术的开发及应用力度,通过直接燃烧化工副产品而获得热能,在生产时不会排放明显的污染物,大大改善了焦炭产量及质量[3]。 2.2COREX熔融还原炼铁技术的应用 当前,在炼铁系统中,应普遍应用的节能减排技术有煤气回收、富氧喷煤以及双预热高风温热炉等。而作为一种成熟的炉外炼铁技术,COREX熔融还原炼铁的概念便是在熔融状态下,通过借助碳转变成二氧化过程中释放的热量,从而完成铁氧化物的还原反应。在理论上,通过应用此种技术,可实现碳的最低消耗,实现节能减排的目的。 2.3氢冶金技术的应用 在冶金企业中,其炼钢系统采用的技术主要有煤气回收、全连铸以及气化冷却等,同时还加大了冶金固废的综合处理及再生利用工程的建设力度。通过应用这些新型的技术,可将污染物的排放降至最低。考虑到焦炭及炼焦煤等资源的匮乏,对传统冶金工业的发展造成了重要的影响,因此,加大氢冶金工艺的发展力度,是切实可行且具有显著优势的。在开展铁氧化物还原反应过程中,通过应用氢气,可实现二氧化碳的零排放。但需要解决的问题是如何采取有效措施获得廉价且丰富的氢气资源。 3结语 综上所述,当前,我国冶金行业利用资源的方式已逐渐朝着循环再利用的方向转变,并在炼铁、炼钢系统的能源消耗研究、废弃处理利用以及节能减排新技术应用等方面,取得了较为理想的成绩,但与国外先进水平还有着不小的差距。因此,在今后的生产过程中,需加强对生态冶金技术的认识以及对节能减排生产新技术的开发及利用力度,促进冶金企业全面朝着生态化、环保化的方向发展。 作者:李宏亮 单位:重庆钢铁集团设计院有限公司 冶金技术论文:冶金行业电气自动化控制技术分析 一.冶金工业自动化控制技术的创新与发展 随着我国冶金行业的快速发展,科学技术进步日新月异,我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效。我国不断引进大量自动化控制技术,进一步提高冶金生产集成控制水平。企业经过初期的资本积累,从原料准备到生产出最终产品,注重将资金投入到研发新技术、新工艺上。繁杂的生产工艺既促进了自动化控制技术在冶金行业的应用,也给企业带来了旺盛的生机和活力。在冶金企业的生产过程采取引进部分先进技术,不断发展中对自动化控制技术,实现适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。 二.冶金电气自动化技术的基本特点 20世纪80年代以前,冶金电气自动化技术的特点主要表现在适应冶金企业生产需要,主要从国外引进冶金工程自动化系统控制软件,基本属于流程型。到后期,冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升,生产过程工艺环节逐渐变多、连续性增强,逐渐意识到自主研发的重要性和适用性,而且包含有复杂的物理和化学过程,实现了较大的历史性转变。随之而来,生产流程存在着各种突变和不确定因素,更加注重向技术要效益理念的培育。其中,原燃料成分和生产技术条件经常发生波动。为确保新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用冶金生产的顺利进行,生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等,制定最优的生产作业计划,推行自动化管理,使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位。 三、冶金电气自动化技术的重要作用 随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发,在生存中求发展的历史阶段下,冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用。兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件,大幅度降低人工操作故障率。在应用水平、管控质量、运行效率等方面通过采用冶金生产应用电气自动化技术,在很多环节和细节,创造出可观的经济效益。变人工操作为自动化操作,逐渐取代进口软件,使所用相关设备按照程序逻辑,优于国外进口自动化系统控制软件。按部就班的进行,在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践,大幅度减少人力,使得国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升,从而节约生产成本。基于节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计,保证设备正常运转,提高工作效率。 四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势 早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量、生产成本、运行效率等。虽然在创新的路上经历一些磨难挫折,但我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展,基本实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化。但也存在一些问题,例如我国各地的冶金技术水平仍然存在未来亟待解决的不平衡问题,因此对钢铁工业生产的结构、功能以及效率进行进一步优化和改善,自主研发创新已经成为未来发展的趋势。(1)提高并改善自主集成数字化控制系统的水平加强对制造整体流程的研究和投入。在坚持原有钢铁工艺流程的基础上,加大计算机模拟仿真技术研究,对生产过程进行改善,引入绿色环保、节能降耗等理念。改进控制系统的同时,也提高了生产效率。在数据采集方面利用最新的仿真计算,防止不合格产品的产生和资源的浪费。对历史生产过程调整模拟,建立广义模型、优化和完善控制技术过程,在脱离冶炼过程下改变参数与模型,从毕建良而实现全程自动化控制。(2)自动化控制技术数据挖掘与应用通过改善自动化控制系统的水平,对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制生产出优质的钢铁产品,运转高效、误差率较低,工业产品质量得到有效保障。在钢铁自动化控制系统中,基于在线分析检测监控技术,对生产过程的实时数据进行收集整合,实施动态实时监控。并通过数学模型的优化,研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术,达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。(3)冶金自动化控制系统优秀的服务提高冶金自动化控制技术核心科技的服务是技术产业之源,需要由被动服务向主动服务转变。以科学理论的研发为基础,对服务的质量要求与日俱增,可以在冶金工业科技研究领域取得历史性进步。目前,冶金企业追求一种零故障的目标,这就要求自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。除了设备软硬件配套衔接,本身的检修外,还需要产学研相结合,改善操控系统。提供标准化的服务,提高生产工艺技术水平。(4)冶金自动化控制系统要不断开拓创新自动化控制系统产业创新主要以技术创新为基础,要想长期生存并保持旺盛的生命力,必须走自主发展的道路,取人所长补己所短,发挥自身优势,不断开拓创新。未来一些新技术,在其原有冶金流程的基础上,融入到自动化控制系统中,例如将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术,通过仿真模拟计算,将测量精度大大的提高,调整出最佳控制效果。 五、冶金工业自动化控制系统的建议 我国建国以来,冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步,步入国际领先水平。但是由于科技人才相对缺乏,与国外的一些先进技术还有不小的差距,在总体技术实力上还无法抗衡。因此,笔者提出如下建议:(1)提高整套控制系统的实时性和可靠性当前,由于我国企业在某些方面技术的不成熟,对实时性要求偏低,硬件技术的差距仍然很大。想要产出优秀的大型自动化控制系统,需要对各项数据进行综合分析并进行科学处理;相关专业人才应该开拓创新,提高整个系统的运算速度,研发出属于自己的硬件技术与产品,及时调整参数配比,进而迅速缩小与世界领先技术的距离。(2)要实现数据挖掘和运用通过采集最新数据,改善整套控制平台系统的运行质量和水平,加大创新意识,走自主研发道路。加强宣传推广实时性和可靠性的优势,增加企业与科研机构等的合作研究。注重对实时数据参数进行收集,促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展。对数字模型经过全过程优化,实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。 作者:毕建良 冶金技术论文:计算机技术在冶金自动化控制的应用 虽然当前国内冶金行业已经广泛的引入了自动化控制系统,但和西方发达国家比起来,国内的自动化水平依旧还有很大的差距,部分关键技术依旧需要进口,国产化水平较低。所以,冶金行业技术人员应当更加深入的进行研究,开发出符合国内冶金行业实际的软硬件系统,为冶金企业创造更多效益。 1计算机在冶金过程中的应用 在自动化产品方面,以计算机为基础的分布式控制系统逐渐开始替代过去的DCS系统,尤其是最近几年开始应用的现场总线、工业计算机以及网络信息技术。计算机过程控制系统将工艺知识、数学模型、专家经验以及智能技术有机的融合在一起,从而构成了一个全面完整的数据信息资源库,利用分布式控制系统结构,借助于工业以太网和传感器、控制器等进行连接,能够实现冶金企业生产情况的实时监控,有效的增强了系统的稳定性与控制型。比如说轧制作业,如下图1所示,我们在轧线上安装好板型控制、位置控制、厚度宽度控制等仪器,将获取到的信息通过PLC控制器传输到过程控制计算机中,在计算机进行分析之后,再借助于工业以太网传送到管理机,管理机根据这些数据信息发出操作指令。这样一套完整的管控一体化信息系统能够帮助我们对轧制生产的全过程进行有效控制,在很大程度上增强了冶金企业的自动化控制水平。 2人工智能的应用 所谓人工智能系统即是将神经元网络、专家系统以及模糊系统联系组合而成的控制系统,借助于模糊逻辑方式对传感器获取的测量数据实施判断与评价,从而发出相应的控制指令。在冶金自动化控制系统中,借助于计算机网络的优势,对冶金企业各方面的专业知识以及核心处理方案进行评价,通过计算机对相关设备实施智能控制。简要的说,即是将实际生产需要的工艺计算以及实际控制输入到计算机之内,而计算机通过模糊的逻辑方式对产生的情况作出深入的分析,从而再发出具有更高精确性的操作指令。现阶段国内大多数钢铁冶金企业都实现了从基础自动化到网络信息化的转变,也实现了冶金生产全过程的自动化控制。在网络化的技术前提下,我们能够实现对专家系统的开发升级,从而让冶金生产过程中的各项数据信息得以共享,作业人员只需要在操控室便能够进行控制与作出技术决策。 3计算机在企业信息管理中的应用 在冶金企业的生产过程中往往会形成大量的数据信息,若我们通过人工采集的方式不但需要耗费大量的时间,同时也容易出现误差,这就会对企业的基础管理工作产生较大的影响。在这一情况下,我们可以利用计算机构建一个性能强大的管理平台来完成这一任务。现代钢铁冶金企业通常来说包含了铁矿采购、烧结、炼铁、炼钢、连轧等复杂的工序,同时在这一过程中还需要供水供电等辅助工作,各个作业流程之间必须要紧密配合,关系到一系列的质量、调度和通讯管理,因此我们借助于计算机技术开发出一个综合的信息控制管理平台,在企业内部构建管理信息网络,把所有的数据信息以及生产工艺流程虚拟平台包含在内,利用这一系统我们能够使用计算机来进行更加优化的管理,确保各项管理工作的协调性。另外,信息控制管理平台还能够依靠其现代化的管理思路,将钢铁冶金企业内部各种资源充分利用起来,针对生产管理过程进行规划与调度,实现最佳的策略配置。 4计算机生产管理控制系统的主要功能 首先是冶金生产流程的全息集成,能够有效实现铁——钢——轧横向数据集成与相互传递,实现管理——计划——生产——控制的信息集成,另外还能够整合生产实时数据与关系数据库为数据信息仓库,借助数据挖掘技术来为企业的生产管理活动提供更加科学的决策。其次是计算机模拟技术,让企业的设计制造更加科学。利用计算机仿真、多媒体技术以及全流程模拟,基于各类冶金模型,实现流程离线仿真以及在线集成模拟,进而让企业生产组织、生产流程和产品设计开发更加优化。最后能够让企业生产制造更加智能化。对于生产组织管理来说,基于事例推理、专家知识的生产计划和运筹学中网络规则技术,可以为企业带来快速调整作业计划的能力,从而帮助企业增强生产组织的灵敏度。对于生产质量管理来说,借助于数据挖掘技术、统计计算以及神经网络分析技术,能够对冶金企业产品质量实施预报、跟踪和综合分析,按照生产过程中产生的数据信息,对生产中可能存在的品质异常问题进行判断。对成本控制管理来说,通过数据挖掘技术的应用,我们建立了动态成本模拟系统来对生产成本进行预测,依靠跟踪控制技术来实现原材料配比、能源供应以及生产调度的优化,在很大程度上降低了生产成本。 5结语 总之,科学技术的发展给冶金行业自动化控制和工业计算机提出了更多的要求,虽然当前国内冶金行业的自动化水平有了很大的进步,但是从整体上而言依旧存在很多需要完善的地方。所以对于冶金行业技术人员来说,必须要积极借鉴国内外先进技术,就核心技术和重点环节展开深入细致的研究,争取掌握更多核心技术,推动我国冶金行业的稳健发展。 作者:钟鸣 梁鹏 肖斌 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术论文 1、电气自动化元件在冶金行业的应用 电气自动化元件在冶金行业的应用非常广泛,常见的一些自动化元件例如:继电器:一种输入回路和输出回路的电子控制装置,其运作方式是通过控制电流,从而在电路中达到一个转换电路、控制电流等作用,是常见的电路安全装置。高压隔离开关:自动化系统中稳定性较高的一种安全保护装置,保证电路使用过程中操作人员的人身安全,隔离高压电源对人身和设备可能存在的安全隐患。高压熔断器:当电路电流超过负载或者超出规定值的一段时间后,高压熔断器会自动融化从而分离电流,断开电源,有效保证电路及人身安全。传感器:感知外界的信息并将其转化为可用信号的一种检测装置,被广泛应用于各个生产加工环节。传感器由敏感原件和转换组件两部分构成,常见的传感器有压力传感器(将压力变化转变为电流或电压的传感器)、温度传感器(能感受温度变化并将其转换为可输出信号的传感器)、流量传感器(可以感受流体流量并将其转换为输出信号的传感器)。 2、PLC技术在冶金行业的应用 PLC作为电气自动化技术现已在冶金行业中得以广泛运用。其本身是一种数字运算操作的电子装置,在工业生产环境的各个角落都可以得到有效利用。PLC技术的工作原理是通过可编程储存器来执行各种逻辑顺序运算,正确的完成指令,在工业生产中,PLC技术可以通过数字模拟输入输出的进给量与操作量,从而控制各类机械的生产过程。目前,PLC技术也被广泛应用与冶金行业,以此保障高温高电压的工作环境下,设备和操作人员的安全。其常见的实际应用,例如:物料管理系统中,PLC技术可以控制不同仓库的物料管理,并且实现有效控制。对物料进行编码储存管理,高效的运算能力可以保证大型仓库的物流管理实现可调节、高效运作的模式。同时可以连接各仓库系统中的通讯网络,保证良好的通讯网络构建。在冶金生产中,常见的生产原料和生产单位称重、同时将所得数据进行有效整理,这都是现如今PLC技术实际应用中可以轻松完成的,其在很大程度上提高了控制系统的自动化程度,为冶金行业的生产提供了有力保障。冶金生产中最难以解决的废料、废水处理问题,现如今也已经采用PLC技术代替原有的处理系统。首先,原有处理系统是利用离子交换树脂,从而将废水吸收。但这种做法对于使用时效不长的树脂原料耗损巨大,缺点明显。如今所采用的PLC自动化控制系统,可以通过高效的控制,让树脂还原处理系统与离子交换系统同时运行,即保证了废水的有效清除,又能保证工作的可循环性和稳定性,极大的提高了工作效率。 3、电气自动化技术在冶金行业中未来的发展方向 3.1提高自动化控制程度 随着工业发展的不断进步,市场对于生产要求的不断提高,高效稳定的工业化生产才能更好的满足市场的需要。在冶金行业中,自动化控制系统已经越来越符合工业生产的要求,其综合性、有效性实现了冶金过程中的快速判断和快速处理,保障了工作质量,同时提高产量、减少原材料消耗、减少废弃物污染以及保障设备和人员的安全。因此,提高电气自动化的控制程度已经成为在众多企业的竞争中脱颖而出的重要因素。 3.2提高自主集成数字化的控制水平 通过对整套控制系统进行实时监控,从而提高控制的有效性和安全性,并且实现对冶金过程的准确把握,避免出现操作失误。对于自主集成的数字化控制系统,要做到实时监控有效把握,不断提高数据探索技术的应用水平。 3.3提高自动化服务的水平 自动化系统在冶金生产中的发展方向,就是要通过优化与升级,在服务水平上做到精确稳定,减少故障与误差,提高服务标准,在今后的电气自动化发展中向着智能化、信息化以及微型化的发展方向不断前进,实现自动化系统的更高效利用。 4、结语 综上所述,冶金行业生产多在环境恶劣的条件下进行,其制作工艺流程繁多并且要求精确,对生产的产品质量要求很高,因此对先进技术的应用就显得尤为重要。电气自动化技术在冶金生产的过程中具有非常重要的地位和作用,其本身就代表着先进的生产力,只有更好的将电气自动化技术与冶金行业的生产相结合,才能提高行业竞争力,为社会创造出更大的价值。 作者:唐琦 陈汝强 冶金技术论文:仿真软件在冶金技术教学中的应用 一、传统冶金技术实践教学的弊端 实践教学环节在职业教育中占有相当重要的地位,职业教育培养的是适应现代化建设需要的高技能专业人才,要求具有一定的实践技能和创新能力。长期以来,受相关条件的限制,我国高职冶金技术专业一直沿用比较传统的教育教学模式。教学过程沿用传统的“三段式”教学模式,即基础课、专业基础课和专业课,理论教学与实践教学没能有效地结合在一起,同时,专业课程教学内容与企业生产实际相差很大,实践教学少,学生实践操作技能缺乏,没能真正学到相应的专业操作技能,毕业后不能适应企业生产岗位的需求。由于教学过程枯燥,很多学生上课不想学、不愿学,教师教学过程单一,学生就业不理想,企业难招聘到适用人才。另一方面,在专业课教学活动中重理论、轻实践,实践操作教学还只是理论教学的辅助手段,教学过程采取先进行课堂理论知识学习,然后再进行短暂的实践教学。这样的教学模式,使学生很难把学过的理论知识与生产实践结合起来,从而提高他们自身的实践操作能力、巩固他们的专业基础知识。把理论教学与实践教学隔离开来,达不到预期的实习效果。实习方式完全由教师包办,带领实习。为了保证学生安全和企业生产安全,学生在企业岗位上真正实践操作得很少。这种实习过程使学生的动手能力和创新思维受到严重制约,从进入冶金企业生产岗位进行实习到结束,整个实习过程都由教师和企业的相关人员组织安排,学生只能看岗位工人的操作过程,真正动手的机会很少,这使学生的实践操作技能没能得到有效提高。学生在整个实习过程中,仍如课堂教学一样,只是被动地接受知识,没能在实习岗位上去实践操作,把学过的理论知识与实践结合起来,使实践操作能力的培养受到制约,影响了学生实习的兴趣。冶金生产是一个高危行业,生产的连续性强,生产的环境恶劣,生产的条件苛刻,生产的技术含量高。在高职院校中,受各种条件的限制,冶金技术专业在实践教学中存在以下弊端:1.冶金实践教学课程开设少冶金生产过程规模大、投资大,设备种类多,生产工艺流程长,生产技术条件苛刻。在实验室内不可能进行相关生产操作实验,实践教学课程难以开设。只能进行某些简单的、单一的生产工序演示实验,同时,学校由于经费有限,实验室设备配置也无法满足学生单人单机的需要。实验课通常是由教师在课堂上介绍实验原理、实验要求、实验步骤以及安全注意事项,然后再到实验室进行实验操作。由于设备有限,有些实验是几个学生甚至十几个学生围在一起进行一套实验装置操作。另外,由于实验室设备与企业实际生产的设备相差甚远,学生不能学到生产实际操作技能,而且学生动手机会少,动手能力差。专业理论知识不能与生产实践相结合。2.冶金实验的危险性大冶金生产过程的条件苛刻,一般都是在高温、高压或酸、碱等条件下进行的,生产过程中也会加入一些有毒有害的介质进行反应。在实验室进行实验,会使用高温电炉、高压反应釜等危险设备。这些设备时开时停,长时间不使用也会增加设备的危险性。另外,这些设备操作要求高,错误的操作极易引发重大事故。同时,实验过程需用到一些有毒有害的化学药品,实验过程不可避免会产生有毒有害的废气和废渣,这些废气、废渣处理不好,必将直接影响师生的身体健康,同时也会对环境造成污染。在企业实际生产中这些废气、废渣必须经过处理达标,才能排放。但实验室由于条件有限,不可能按实际生产要求进行处理。因此,教师在实践教学活动中,为安全起见,一些有危险性的实验都不敢进行教学操作,只能进行演示实验。学生本应学习的操作技能,由于实验条件的限制无法进行。3.校外冶金实训基地实训效果有待提高冶炼企业的生产过程是—个复杂而庞大的系统过程,学生要学到相应的专业实践操作技能,必须进入企业生产岗位进行生产实训。但是,到企业进行生产实训存在很多无法解决的实际问题:(1)冶金企业大型化、自动化的特点,决定了生产过程整体性强、各生产工序衔接度高,生产设备庞大,工艺流程长。学生在企业实习,受时间的限制不可能各个工序都能进行在岗实习,只能走马观花,简单了解整个企业生产情况,无法了解主要设备的结构及各生产工序的生产要求。(2)冶金生产过程必须连续稳定,不可能让学生在生产岗位上进行实践操作,更不可能让学生亲自动手进行相关生产事故、故障的处理工作,学生到现场只能看和听,根本达不到提升实践操作技能的目的。(3)冶金生产过程不可避免会使用或排放一些有毒、有害物质,同时,冶金生产过程是在高温、高压、高腐蚀等工作环境进行的。安全生产是企业的头等大事,学生年轻好动,很多企业为安全起见,都不愿意让学生进入企业进行生产实习,常常以各种理由拒绝学生到企业进行实训。 二、冶金仿真软件在实践教学上的作用 2011年至2013年我院冶金技术专业得到中央财政专项资金支持建设冶金实训基地,通过参观区外院校冶金技术专业建设情况,并结合区域实际情况,学院与东方仿真、北京金恒博远钢铁生产仿真合作,引进了湿法炼锌仿真软件、铝冶金仿真软件和钢铁生产仿真软件,并建设了一间拥有五十台电脑的多媒体仿真实训室。湿法炼锌工艺仿真软件包括:锌精矿氧化焙烧工序、中性浸出工序、热酸浸出工序、预中和工序、沉铁工序、净化工序、电积工序。铝冶金仿真软件包括:氧化铝生产工艺仿真软件以拜尔法氧化铝生产工艺为原型,以氧化铝生产的开车、停车及事故处理为主体内容,由原矿浆制备、管道溶出、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、苏打苛化和氢氧化铝煅烧七个单元操作组成。铝电解虚拟仿真实训软件具有设备演示、工艺演示、工艺仿真操作以及铝电解生产知识及其考核等功能。钢铁生产仿真软件分为炼铁、炼钢、轧钢三大板块,及烧结生产仿真实训、炼铁生产仿真实训、转炉炼钢生产仿真实训、电炉炼钢生产仿真实训、LF精炼生产仿真实训、板坯连铸生产仿真实训、方坯连铸生产仿真实训、中厚板轧制生产仿真实训、热连轧轧制生产仿真实训、冷轧带钢轧制生产仿真实训、棒轧制生产仿真实训等工序。这些冶金仿真软件通过大量的现场高清视频、图片,采用3D和2D技术,形象展现生产现场、重要设备参数和结构,生动再现企业实际生产的全过程。主要工艺过程的三维虚拟场景,可对工艺过程和设备动作细节进行景进入和自由浏览。辅助大量生动详实的教学资源,把相关知识点串联并形象化讲解,彻底解决了“认知实习”中的教学难点问题。分工种仿真实训模块,直观的操作界面让学生更加便于对工序的设备运行状态进行监控。齐全的设备操控窗口使学生对设备操作技能培训得以强化。学生可以通过操作界面输入相关技术指标,对每一工序的运行状态进行有效操作,真实地再现冶金操作实况;同时,通过完善的报表系统,可随时查阅历史操作数据,总结操作过程的得失,不断提高操作技能。尤其是促进学生理解操作中各个技术参数相互影响的关系,进而提高发现问题与解决问题的能力。真正实现了“在做中学、在学中做”的新型教学模式。让学生能学到相关技能和进行生产实践操作,通过仿真实训,使学生能亲身体验生产过程,通过模拟操作掌握操作技能,真正实现了理论与实践相结合。让学生不仅学到了专业知识,同时又提升了实践操作技能,为其今后上岗提供了良好的锻炼机会。这样的人才也正是企业所急需的。 三、结束语 应用冶金生产仿真实训软件系统进行教学,使学生不用到企业生产一线,在校内就能完成相关冶金实训任务。学生在电脑上亲自动手进行操作,可以全面了解整个生产操作规程和各生产工序的主要技术经济指标,通过视频或3D影像技术可以对主体设备的内部结构有更深刻的了解。同时,教师可以根据需要设定相应的事故故障,让学生进行处理、排除,从而安全、经济、有效地完成各种冶金技术实训任务,仿真实训也必将成为冶金技术专业校内实训的重要发展方向。作为教学部门的专业教师,我们要深刻地认识到,随着科学技术的不断发展,冶金技术也在不断创新和进步,冶炼方法的多样性使得不同冶金企业在生产工艺流程和设备选择上不尽相同。我们在教学中运用的仿真软件也会随着冶金技术的发展而滞后,这就要求学院专业教师在实际教学中要不断提高自身的专业知识水平,及时更新相关知识内容。加强与仿真软件公司及生产企业的联系,与时俱进,使仿真生产实训教学内容始终紧跟先进冶金技术;在教学过程中不断完善和充实冶金技术教学资源,为社会培养更多的具有一定专业理论知识和一定实际操作技能的冶金专业人才,为服务地方经济建设提供人才资源,从而促进地方经济的迅速发展。 作者:林忠 单位:广西现代职业技术学院 冶金技术论文:新工艺及新技术冶金工业论文 一、教师在课堂中的作用 学生完成任务之后,教师要进行纠正说明以及总结评价,从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性,进一步深化教学内容。除了专业问题外,每位学生要发表学习过程中的一些感受,其他学生要进行提问,使学生们都参与到课堂中来,提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上,培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价,评价内容包括学生在此次任务完成中的表现,对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。 二、立体式教学法的应用 立体式教学法旨在保障知识传授的基础上,强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学,选取72名无显著差异的研究生作为研究对象,对立体式教学法进行了探索与研究。 1.对于拓展视野的帮助 研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下,需要放眼世界,从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明,绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野,但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因,主要有以下四点:(1)教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛,具有一定的局限性;(2)学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限,文献查阅能力有待提高;(3)教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生,从而起到引领作用;(4)各个学生在讲述自己所准备的材料过程中,因为个人表达能力等方面因素的差异,导致信息传递不畅。 2.思维创新能力的培养 有23%的学生认为,该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效,44%的学生认为该方法是有效的,完全认同的学生数量相对较少,同时,也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为:(1)受大纲对于课程内容规定的限制,课程内容涉及面仍显较窄。因此,应该进一步加强授课内容的改进,强调交叉融合。(2)交流不足,学生们还没有完全适应该教学法,课堂上稍显怯懦,同时,教师由于长期受到传统教学思维的影响,在这种新型教学的课堂上,并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响,教师往往在点评过程中,进行了某些灌输,对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中,可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动,与学生们开展对话与交流,锻炼学生的胆量,同时,也可以从自身实际出发,启迪学生们的思维,引导学生去发现问题。 3.对于提高科研能力的帮助 良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功,这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现,仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助,这说明,就培养学生科研素养而言,该教学法仍需适当改进,以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因,主要是:(1)学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中,让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式,从而激发学生的学习热情。(2)在教学过程中,科研方法方面的内容应进一步增强,也就是增加方法论方面的内容,教授学生科学思考及科学研究的方法,从而帮助学生提高科研能力。 4.知识收获方面 对研究生而言,重在能力及方法的学习,但是作为课堂教学,知识的传授也必不可少,只是与本科生相比,所获得的知识应更加前沿,更加接近实际。通过调查发现,有20%的学生认为,通过该教学法,其所获取的知识量一般,更有5%的学生认为,并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此,在应用这种方法开展教学时,应着重注意:(1)注重价值引导,强调知识的作用,诱发学生获取新知的欲望;(2)注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题,处理好之间的关系,重视课堂教学,使学生的课堂学习与科学研究有机结合,实现课程学习为科研服务,在科研活动中又获取新知的良性循环。 三、结束语 基于冶金新工艺及新技术课程的立体式教学法,激发了学生主动接受最新前沿知识、科研动态及思维方法的兴趣,新工艺及新技术对于挖掘学生的创新潜能,培养学生的科学精神,调动学生的主动意识以及提高学生的创新素质具有良好的效果。同时,调查结果也可以看出,立体式教学法仍有进一步提升的空间。 作者:李林波 武姣娜 方钊 单位:西安建筑科技大学冶金工程学院 冶金技术论文:技术史价值冶金工业论文 一、冶金工业遗产所承载的技术史价值:以铁桥峡为例 以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大,因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分,形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中,最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德(Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响,其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的,从这一意义上,我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括:一是核心技术的发明或引进;二是新旧技术体系的交替;三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成;四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素,围绕这些要素,相应的工业遗产保护和开发实践得以展开:第一,焦炭炼铁技术的发明和使用,是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因,也是其作为工业遗产的核心价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地,是因为1709年亚伯拉罕.达比(AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁,这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间,也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展,人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义,铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一,1959年,达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象,其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金(theIronbridgeGorgeMuseumTrust)创立,负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究,铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二,焦炭炼铁试验成功后,铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期,这直接体现在高炉动力系统的变革上,这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素,也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的,为解决干旱的夏天上水池枯水的问题,最初是通过修建马车轨道来输送水,1742年,纽可门蒸汽机代替了马车,用于水的提升,高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年,直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制,蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡,达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来,成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆(CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型,完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程,达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三,1779年修建的铁桥,作为世界上第一座用生铁建造的桥,是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观,构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容,这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥,本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥,联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价:1)科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥,同样是体现人类创造天才的杰作。2)科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见,正是因其在技术发展史上的意义,铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的核心价值所在。此外,铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年,瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光,这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后,大卫(DavidDeHaan)等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究,为了验证画中描绘的方法的可行性,2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上,一座按1:2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来,这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四,新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变,是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现,正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称:“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来,形成了一个非常协调的整体,具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史,那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会,则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘,可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中,BlistsHill维多利亚城镇(BlistsHillVictorianTown)是游客参观人次最多的景观,19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端,通过BlistsHill维多利亚城镇的重建,铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况,这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂,以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区,更具观赏性和吸引力。 二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征 中国是世界上发明和使用生铁最早的国家,然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的,并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言,中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点,使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性:第一,中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程,且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达,这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年,先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办(见表1),主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国,其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业,其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3,1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产,中国近代冶金工业化走向了谷底,中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败,但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先,汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点,见证了中国最初的技术近代化的努力,无论其成败以否,意义均非常巨大。其次,客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在,对中国来说,这段充满挫折的记忆或许更值得珍视,这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二,在大规模引进西方技术的同时,近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统,为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼,几千年来,铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期,山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源,逐渐成为铁的最大产地,(图3)这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲,中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时,我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存,还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔宪章所说:“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺,是极为重要的资源,一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三,近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁,是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响,是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵,值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起,以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先,部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次,乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例,地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外,为培养技术人员,士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业,成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说,中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见,但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理,可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富,也更具讲述历史和教育后人的功能。 作者:方一兵 姚大志 单位:中国科学院 冶金技术论文:自动化技术应用于冶金工业论文 1我国有色冶金工业自动化发展现状 从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。 2自动化技术在有色冶金工业中的应用 2.1现场总线技术 现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。 2.2管理信息系统在工业中的应用 企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。 3以太网在有色冶金自动化技术中的应用 3.1以太网的特点 随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备,引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。 3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用 在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。 4结语 随着经济的快速发展,有色金属的需求也越来越大,将自动化技术应用在有色冶金工业中,一方面能够有效的提升生产效率、产品质量,一方面还能够减少工作人员实际操作的危险,是有色冶金工业发展的必然趋势。不过我国引进自动化技术相对较晚,技术水平与国际相比还存在较大的不足,因此,我国有色冶金企业应该大力培养科研人员,投入资金,不断研发自动化技术,从而提高我国有色冶金工业自动化水平,推动有色冶金企业的发展。 作者:李其凡 单位:首钢京唐钢铁联合有限责任公司
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为核心的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的核心技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为核心的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了国家级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 航空新技术论文:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为核心,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最核心技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的核心技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业,以核心制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机核心机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
土木工程施工篇1 目前,土木工程专业教学存在诸多不合理之处,比如,缺少重点课程、教学方法单一、理论与实际脱节等,以至于教学水平难以提升,学生毕业后很难满足社会对人才的需求.因此,很有必要针对土木工程施工课程教学进行改革。 一、突出课程重点,合理制定计划 土木工程施工课程按内容大致可分为施工技术、施工组织两部分,但每一部分都较为复杂,学习时间有限,学生很难做到全部兼顾。比如,结构工程专业,学生在掌握土方挖掘、基础施工、砌体结构、混凝土、防水工程等内容的同时,还要熟悉装修。所以,教师要调整课程设计,既然是土木工程,课堂教学必然要围绕建筑产品展开,当前施工技术不断升级,材料更新换代极快,均是为了提高建筑物的质量[1]。这就要求教师在教学时抓住重点,启发学生自主独立,经常思考,从而打造高效课堂。以结构工程为例,纯粹的理论讲解,学生很难弄懂模板的具体设计,因此,应注重实际观察和理解,比如,增设实践环节,让学生全面认识模板的作用、种类等。教师应制定周密的教学计划,除了本专业,还要适当涉及相关课程。土木工程专业按学习进度大致包括课程设计、理论基础教学、施工组织设计、实习阶段、毕业论文设计、职业生涯规划等模块,内容较多而时间有限,教师需安排好教学进度,确保教学活动能按计划进行,同时,清晰讲解重点内容,让学生学有所获。比如,施工组织设计是重要的课程,教师在教学时需要考虑工程量的计算、成本概预算等因素,以保证设计水准。 二、提升教师素养,丰富教学手段 土木工程施工课程的理论性、实践性较强。当前高校对教师学历要求较高,高校很多教师虽具备硕士、博士文凭,但基本没参与过一线工程,况且土木施工的工艺材料日新月异,隔一段时间不接触,可能就跟不上实际需求。因此教师入职之前应参加实际工程建设实践,熟悉整套流程、所有工种、各项设备器具等。同时,多与其他教师交流,交换心得、相互促进。关注行业动态,把握最新信息,主动学习新技术,可到一线去考察,也可多参加行业交流会,或从优秀专家的讲座中借鉴经验[2]。教师需转变思想观念,在教学中引进现代技术,并灵活运用多种方法,以提高课堂质量。计算机多媒体的应用必不可少,可利用多媒体开展情景教学,通过播放实际施工教学,让学生体会现场施工的情况。或者与施工单位联系,由现场工程师开直播,引领学生熟悉每道程序,借助网络即可完成,无须组织学生去现场。现代工程对各方面要求都很高,必须经过精密的计算,确保精准度,否则可能会影响施工方设计水平。计算机模拟技术则可收集相关资料后,对现场进行三维模拟,确保数据准确。还能降低动画模拟理解的难度,把重、难点清晰地展示出来。此外,教学方法也应多元化,对传统教学中不合理的方法加以改进,掌握新方法,如启发教学、案例分析、任务型教学法等,根据不同的内容做出最佳选择。 三、理论结合实际,增加社会实践 土木工程建设在生活中颇为常见,教学的最终目的也是让学生将所学应用到实际建设中,教师在课堂教学时,需注重生活和课堂的融合。有些设计作品可能水准很高,但具体方案并不可行,或者以当前的技术极难实现。教师应让学生认识设计必须考虑实际生活,包括施工难度、成本投入、环境保护等。案例教学尽量以实际工程或学生比较熟悉的案例为主,先对该工程进行详细介绍,然后突出重点,逐步深入分析。为了进一步体现理论和实际结合的特点,土木工程专业可增设实验室、实训基地等建设,学生可将所学尽快和实际工程联系起来,促进知识吸收。在实习阶段,教师需统一安排课程教学,并经常与学生交流,为其答疑解惑,使其理论学习跟上工程进度[3]。同时,教师鼓励学生参加实践,多关注此方面的微信号、活动,比如,参加工程设计比赛,到一线阵地开展调研,甚至加入施工团队等。 四、结语 随着建筑业的发展,项目数量也不断增多,土木工程专业也越来越受欢迎,而且对学生的要求更高、更严,加上技术工艺、施工材料的快速更新,施工难度也不断增加。而符合市场需求的专业人才非常短缺,为解决这一问题,必须对课程设置、教学手段等方面进行创新,提高学生的综合能力,输出更多实用型、创新型人才。 作者:刘晓军 单位:南京航空航天大学 金城学院 土木工程施工篇2 土木工程施工在我国高校教学中是一门很重要的基础教学科目,可以说关于土木工程施工人才的培养在土木工程专业领域是十分重要的,但随着我国社会建设事业的快速发展,原有的土木工程施工的课程教学已经很难适应当前经济的发展,因此必须立足社会实践,对我国的土木工程施工课程教学进行改革,制订切实可行的教学计划,重视管理和组织,使各部分协调发展,并将案例讲解与实训相结合,对课程结构进行优化,在进行教学活动时要将理论和实践相结合,使学生在实践中对所学到的理论知识进行检验,为我国的土木工程施工培养出更多符合社会要求的专业性人才。 一、目前我国土木工程施工课程教学中存在的问题 1.教学与实践相分离,无法将知识应用于实践。土木工程施工课程有自己独特的特点,即有较强的实践性和综合性,而传统的土木工程施工课程教学往往只进行理论知识的传授,使得一些有着较强实践性的内容学生很难进行掌握,例如施工机械、施工技术及施工工艺,即使应用了一些多媒体技术,采用了幻灯片对这些教学内容进行模拟,或者播放了一些施工的视频,都还是不如实践活动理解的深刻。但是由于受我国高校教育体制的影响,学生很难有机会参加施工实践,不能通过实践活动;对所学的理论知识进行更深层次的掌握,所以在土木工程施工课程教学中,教学与实践相分离,学生无法将理论知识应用于实践中是一个很大的难题。 2.教学内容较多,课时安排较少。由于受土木工程施工课程的特点影响,土木工程施工教学包含的内容很多,就教材而言,包括施工组织及施工技术等,这两个部分又被分为16章节,这些知识都是学生必须掌握的,而且土木工程施工教学中还包括很广泛的知识面,例如材料学、力学、网络技术、施工技术及施工组织等。但是在具体的教学实践中,如此庞大的内容课时安排得却比较少,这就使得教师在教学课时中很难将组织程序和项目施工完整地进行讲解,对于一些相对来说不是很重要的知识只能先选择略过,这就造成学生对知识的掌握不全面,在参加工作之后缺乏完整的知识体系,造成很多困难。因此,我们有必要对土木工程施工的课时进行合理安排,制订切实可行的教学计划。 3.教学多以技术为主,忽视管理和组织。在传统土木工程施工的课程教学中,往往将土木工程技术作为授课的重点,而将土木工程管理放在次要的位置,这是一种极其错误的做法,在土木工程施工课程教学中施工的组织管理是不可或缺的一部分,完善的施工管理不仅可以提高工程建设的施工效率,还可以节约施工成本,保障工程顺利地进行,因此教师在进行土木工程施工课程教学的过程中一定要将土木工程技术和土木工程管理并重,二者不可偏废其一。 4.教学内容之间关联较少,无法形成体系。和其他学科相比,土木工程施工的课程内部更专业化、模块化,这就造成教学内容之间具有很大的跨度,联系比较少。比如说混凝土工程和土方工程教学之间在教学上基本不存在联系,但是由于受土木工程施工学科的自身特点的影响,这两个知识点还是要放在一起进行讲解,在传统的土木工程施工的课程教学中,教学内容之间关联较少,无法建立体系是一个很重要的问题。因此,我们有必要对其进行改革,优化课程结构,使教学中的各个部分协调发展,为社会的土木工程建设培养更多专业性的人才。 二、我国土木工程施工课程教学改革探析 1.跟随发展脚步,制订切实可行的教学计划。随着我国社会经济的迅速发展,建设行业随之迎来自己的发展机遇,这就使得建筑行业对人才需要的方向有了改变,由传统的施工技术型人才逐渐向施工管理型人才转变,在很多企业对员工培养中,多采用土木工程加土木工程管理的培养模式,因此在进行土木工程施工课程的教学改革中必须抛弃原有的教学模式,跟随社会的发展脚步,结合社会发展,制订切实可行的教学计划,使教学课程尽量与社会的需要保持一致,为我国的建设事业的发展作出贡献。 2.重视施工管理和组织,各部分协调发展。在土木工程施工的课程改革中,还要重视土木工程的施工和管理,转变传统的教学观念,在教学中坚持两者并重,使教学的各个部分协调发展,具体来说包括以下几个方面:一是要在课程安排上对施工管理和施工技术进行协调,改变以往的教学安排,坚持两者并重;二是要将施工管理和施工技术相结合,在进行施工技术的课程讲解中适当加入一些施工管理的内容,二者并不是截然分开的,反而施工技术与施工管理之间有着很强的联系;三是要将课程设计和理论教学相结合,使学生可以将理论知识应用到实践中,加深对理论知识的理解和掌握。 3.将案例讲解与实训相结合,优化课程结构。在进行土木工程施工课程的教学改革的过程中,还要考虑土木工程施工的特点,比如模块化、跨度较大及知识点比较分散等,因此要将案例讲解和实训相结合,对教学的课程结构进行优化,并在课程教学中引入案例,将案例讲解作为教学的主线,通过对案例的讲解使学生加深对理论知识的理解,通过对案例的讲解使各个部分比较零散的知识点通过这种方式串到一起,使学生更好地掌握这些知识。 4.在教学时将理论与实践相结合,在实践中检验理论知识。受传统土木工程施工教学的影响,在土木工程施工教学的过程中,往往缺乏实践的环节,只是进行理论知识的讲解,这就使得学生在进行知识学习的时候,往往无法将教师所讲的知识应用到以后的工作中,因此在进行土木工程施工的课程改革的时候,必须在教学中将理论和实践相结合,使学生在实践中检验自己的理论知识,加深对知识的理解和掌握,提高自身的专业素质。 三、结语 土木工程施工是一门很重要的学科,教学直接影响学生的就业问题及未来的职业选择,所以进行土木施工工程的课程教学改革已经刻不容缓,我们必须结合社会发展实际,对土木工程施工课程的结构、重点结合社会需要进行改革,为社会培养出更多的专业性人才,为祖国的建设事业的发展作出贡献。 作者:游雪婷 单位:福建省南靖第一职业技术学校 土木工程施工篇3 0前言 土木工程施工课程作为我国高等教育院校土木工程专业本科生必修专业课程,主要研究对象是土木工程施工技术及组织。通过该课程的教学,旨在使学生掌握土木工程施工技术的基本知识、基本原理和决策方法,了解施工工艺技术、发展动态以及现行施工验收规范和质量标准,掌握拟定施工方案的基本方法,具有解决施工技术和组织设计问题的基本知识和能力。土木工程施工课程具有实践性的特点,给教师的授课和学生的学习带来了一定的困难。随着社会发展和施工工艺以及管理技术的快速发展,给土木工程施工课程的教学带来了新的挑战。与此同时,我国高校专业设置和教学改革也不断深入,在教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》背景下提出“卓越工程师教育培养计划”,也给土木工程施工的课程改革带来了机遇。目前,已有相关教学和研究人员从课程定位、教学方法、教学手段、教学模式等对土木工程施工课程的教学改革进行了相关讨论[1-4]。 1土木工程施工课程的特点 1.1综合性强 土木工程施工课程涉及结构力学、工程测量、建筑材料、建筑结构、地基基础、工程项目管理等专业知识,还涉及力学、建筑工程、道路桥梁工程、地下工程等学科,因此内容广,各章节彼此跨度大。 1.2实践性强 土木工程施工课程主要是研究工程施工工艺、操作过程及施工设备机械的性能和操作规律,这方面知识具有很强的实践性,抓住这一特性,以此为突破口寻找符合该课程的教学方法。 1.3应用性强 学院土木工程专业本科毕业生70%~80%左右就业于建筑施工企业一线,因此,学生学有所用,尤其是土方工程、基础工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、结构安装工程、流水作业原理、网络计划技术等相关知识应用频率很高。 2土木工程施工课程教学现状目前,土木工程施工课程的教学模式主要是教师课堂讲述,学生课后复习。在教学实践中,主要存在如下问题。 2.1课程理论教学与工程实践脱节 土木工程施工课程综合性、实践性极强。对操作性强的施工工艺、施工机械或技术,单纯的课堂理论学习远远不能达到理解和掌握课程内容的目的,以讲述多媒体为教学手段不如在施工现场的教学效果。然而,目前中国本科教育的特点决定了本科院校的学生不能像高职高专学生一样通过顶岗实习等手段获取施工过程的感性认识。因此,此问题亟待解决。 2.2教学内容偏多 土木工程施工课程的教学内容主要包括施工技术和施工组织两大块。施工技术方面的内容包括土方工程、基础工程、砌体结构工程、(预应力)混凝土结构工程、装饰装修工程、结构安装工程、防水工程等。但是,目前该课程总课时只有42学时,相对于有限的课时,土木工程施工的教学内容显得偏多。在有限的课时之内,基础理论的教学和实践训练无法兼顾,同时如果教师在授课时,如果面面俱到,则无法突出重点,讲清难点。 2.3教师的工程素养有待提高 目前,绝大多数高校对于教师岗位要求不断提高,要求博士学位。首先大多数新进教师均为从学校到学校,普遍缺乏工程一线的工作经验。再者,担任教师之后,处于教学、科研等多方面的压力,很难再有机会到工程一线进行长时间的学习锻炼,导致年轻教师的实践经验过于薄弱[5]。另外,对于有经验的教师,如果长时间不接触实际工程,对施工学科的新工艺、新技术的把握也可能存在一定的困难。因此,新进教师应该加强工程实践的学习和锻炼,有经验的教师也应不断更新完善土木工程施工原有的技术、工艺,不断提高自身工程素养。 3土木工程施工课程教学改革措施 3.1改革学时分配,丰富教学内容 在专业课学时一再压缩的不利情况下,改变原来的“粉笔+黑板”满堂灌的教学方式,借鉴浙江大学的做法变为周学时3-1的方式[6],其中3学时是教师课堂讲授,教师在课堂教学中应以建筑产品为中心,所有的技术、材料或者工艺,都是以满足建筑产品的功能和提高质量为主要目标,因此注重原理的讲授,突出重点内容,讲清难点所在。在课堂教学中,启发学生课后学习,并将对课程的思考融入日常生活和后继的课程学习中。1课时安排专题、讲座、观看图片和录像资料等实践活动。这样,一方面紧扣大纲、教材突出重点完成基本教学要求;另一方面使教学内容和实际工程紧密结合,使教学形式更加形象生动,充分调动学生的学习兴趣。 3.2强化授课教师的实践能力 作为专业课程教师除了有系统扎实的专业理论知识外,还应该有一定的施工实践经验,这样才能讲好这门实践性极强的专业课。因此强化教师的实践能力非常重要,应从两方面着手:一方面,要求教师在走上讲台前,必须去工地实习锻炼,了解新的施工技术。另一方面,要求教师定期脱岗学习深造,鼓励和支持教师参加各类学术会议,及时掌握前沿技术,不断更新教学内容。3.3辅助教学的采用随着计算机技术的不断发展,将虚拟仿真教学和施工组织沙盘作为一种辅助教学手段放到了土木工程施工课程的课堂教学中。学生可以通过仿真动画的观看,或者是仿真平台的操作,对施工工艺进行学习,激发学习兴趣。同时,施工教学模型与传统的动画、视频相比更为具体和直观,比去工地现场观摩安全、节约成本、更全面,因此在土木工程施工课程的讲授过程中具有非常大的优势。 4结语 目前,高校土建类毕业生将成为未来建筑业发展的中流砥柱,因此,加大实践类课程的教学改革力度,为国家培养和造就更多的适应社会发展需要的高素质人才,是当前迫切需要做好的工作。提高土木工程施工课程的教学效果,确保学生在有限的时间内掌握更多的施工技术以及施工组织知识是目前教学改革中的一项重要内容。 主要参考文献 [1]吴强.土木工程施工课程教学思考[J].高等建筑教育,2005,14(3):54-56. 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财务成本管理论文:CPA考试 财务成本管理 应试导读 一、全书内容结构概述 全国注册会计师统一考试大纲编写的指定辅导教材《财务成本管理》在借鉴西方财务管理理论同时,充分结合我国实际情况,针对当前市场经济条件下现代财务和成本管理的特点,全面系统地阐述了财务成本管理的基本理论、基本内容和基本方法。全书包括两大块(财务管理与成本管理会计),共二十二章。根据《财务成本管理》的篇章结构及其内容间的相互关系,可以将全书的内容大致分为六部分:第一部分,财务管理的理论基础(第一章、第二章和第三章);第二部分,财务估价(第四章、第五章、第六章和第七章);第三部分,长期投资(第八章、第九章和第十章);第四部分,长期筹资(第十一章、第十二章、第十三章和第十四章);第五部分,营运资本管理(第十五章和第六章);第六部分,成本会计(第十七章、第十八章和第十九章);第七部分,管理会计(第二十章、第二十一章和第二十二章)。各章具体掌握的重难点如下: 第一部分,财务管理的理论基础(第一章、第二章和第三章)的重难点:财务管理的内容;财务管理目标的三种模式及其优缺点;财务目标与主要财务关系人之间的矛盾及其协调方法;财务管理的原则;金融市场;财务分析三种方法(趋势分析、比率分析、因素分析)的含义及应用时应该注意的问题;基本财务指标的计算、分析和影响因素;传统的财务分析体系的核心比率和分析;管理用的财务分析体系的基本理论和应用;外部融资销售百分比;内含增长率;可持续增长率;现金流量的预测。 第二部分,财务估价(第四章、第五章、第六章和第七章)的重难点:有效年利率与名义利率的换算;投资组合的风险和报酬;b系数计算;普通股成本的估计;债务成本的估计;债券价值的估算;股票价值的估算;现金流量折现模型参数的估计;永续增长模型和两阶段增长模型;相对价值模型。 第三部分,长期投资(第八章、第九章和第十章)的重难点:净现值法;内涵报酬率法;所得税和折旧对现金流量的影响;固定资产平均年成本的计算;项目系统风险的估计方法;项目特有风险的衡量与处置的方法;看涨期权和看跌期权到期日价值的确定;影响期权定价模型的三种基本原理和方法;两期二叉树期权定价模型和多期二叉树期权定价模型;布莱克一斯科尔斯期权定价模型参数的估计;扩张期权、时机选择期权和放弃期权等实物期权估价方法。 第四部分,长期筹资(第十一章、第十二章、第十三章和第十四章)的重难点:经营杠杆、财务杠杆和复合杠杆系数的计算;资本结构决策;股利理论;四种股利政策的内容;股票分割和股票股利对每股收益、股票价格的影响;普通股发行定价和股权再融资;债券发行价格的计算(结合债券价值计算);融资租赁承租方和出租方分析的基本方法;认股权证筹资成本的计算;可转换债券成本的计算。 第五部分,营运资本管理(第十五章和第六章)的重难点:现金持有量的随机模型;信用政策(含现金折扣的决策分析);存货陆续供应及使用的应用(如自制或外购的决策);保险储备量决策(如延迟交货);存货储存期控制;营运资本筹资。 第六部分,成本会计(第十七章、第十八章和第十九章)的重难点:辅助生产费用的归集和分配;完工产品与在产品成本的分配方法(约当产量法);逐步结转分步法(结合成本还原);分步法(平行结转分步法)的计算;作业成本法程序;作业成本法应用;产品盈利分析;生产分析;固定制造费用的差异分析;标准成本的账务处理。 第七部分,管理会计(第二十章、第二十一章和第二十二章)的重难点:本量利分析的基本公式;影响利润各因素变动分析;各因素敏感系数的计算;短期经营决策分析;预算编制的六种方法,其中的弹性预算尤为重要;现金预算的编制依据、编制流程和编制方法;预计利润表和预计资产负债表的编制方法;经济增加值的应用;平衡记分卡原理及应用;长期激励模式。 由以上分析可以看出:教材中的第一、二、三、四和五部分是最重要的出题内容;而第六部分与第七部分成本管理部分应作为考试的次重点。 二、2009年考试命题规律分析 近三年考试题型及分数如表1所示,《财务成本管理》考题的数量在逐年上升,客观题和主观题的比例也相应变为50%和50%,其中客观题分数比重上升,主观题分数比重下降,这说明2009年本科目考试的总体难度系数有较大幅度的下降,应更强调以书为本,在吃透教材的前提下,掌握基本知识、能力和技能。 由于2010年《财务成本管理》教材修订、新增内容占教材总量很大,根据以往经验当年新增、变化的内容都成为当年命题的重点,当年一般要测试到。考生有效地掌握教材的重难点以及借鉴以前年度试题,对于更好地把握《财务成本管理》的知识结构和考试命题方向具有非常重要的意义。由于注册会计师考试命题的基本原则是:全面考核,突出重点,理论联系实际,注重考查考生从事注册会计师执业的实务操作能力。因此,考生要严格按照考试大纲规定的范围和指定的辅导教材认真进行全面、系统的学习,要对注册会计师资格考情和相关要求有所熟悉,并进行有针对性的复习准备,这才是广大考生过关的有力保障。 三、2010年教材新增与修改的内容 第一章,2010年教材发生了较大变化,增加了“企业的组织形式”,修订了“财务管理的内容”和金融市场”等内容;第二章,修订了“比率分析法和管理用财务报表分析”的内容;第三章,增加了“长期计划”,“企业价值评估中的股权现金流量和实体现金流量”和“资产负债表比率变动情况下的增长率”等内容;第四章,由原来第三章和第五章的部分内容进行合并重新组建新章节;第五章,由原来的第五章部分内容剥离出,重新修订单独成章;第六章,修订了“普通股成本和债务成本的估计方法”和“加权平均资本成本”的相关内容;第七章,删除了实体和股权现金流量部分内容,删除了经济利润的内容,并修订了原来本章的大部分内容;第八章,修订了原来第四章的部分内容并单独成章;第九章,由原来第四章和资本成本的部分内容合并修订并单独成章;第十章,由原来第五章的部分内容剥离重新修订,单独成章;第十一章,今年教材发生了较大的变化,增加了“资本结构理论”和修订了“目标资本结构”中的大部分内容;第十二章,修订了“股票股利、股票分割和回购”相关内容;第十三章,将原来第八章股票和债券的部分内容剥离单独成章;第十四章,将原来第八章租赁等的部分内容剥离单独成章;第十五章,增加了流动资产的投资政策,修订了“营运资本投资政策”的部分内容;第十六章,将原来第八章营运资本的筹资政策和短期筹资等的部分内容剥离单独成章;第十七章,教材增加了“辅助生产费用的归集和分配”中的交互分配法和计划分配法;第二十章,删除了“短期经营决策”的相关内容;第二十二章,由原第十六章“责任会计”相关内容和原第十七章“绩效评价及激励模式”的相关内容合并而成,增加了“投资报酬率”及“经济利润模型”等内容。 四、学习方法指导 首先,制定具体的学习计划。凡事预则立,不预则废。制定一个详细周密而又切实可行的计划,就有了一个良好的开端。考生们也可以根据课程辅导的进度,合理安排自己的学习计划。建议采用“有所侧重”的原则来分配宝贵的学习时间。“有所侧重”有两层含义:(1)侧重薄弱章节:前期侧重理解性章节,如第3章、第4章、第5章、第10章等后期侧重记忆章节,如第1章、第12章、第22章等;(2)侧重当年新增、变化的内容,因为近年新增、变化的内容当年一般要考到,如第13章、第14章等;考生只有按照考试大纲与辅导教材的要求,采取“全面复习,抓住重点,突破难点,熟练掌握”的策略,才能为应试打下良好基础。 其次,教材至少看三遍。第一遍粗读,不求甚解,只要求了解《财务成本管理》一书的大概知识体系,对主要的内容快速浏览,做适当的标记。第二遍精读,仔细阅读教材各章节,适当选择习题加以练习并巩固主要知识点,对于难度较大的章节,可适当阅读相关参考资料,以加深理解;同时为了提高应试能力,可选取一到两本教材精讲精读或学习指南等考试辅导丛书,通过练习力争实现从“工作经验”到“考试模式”的转变,从“知识点”向“考试分数”的转换。第三遍串读,这一阶段,一定要注意知识点的前后联系和融会贯通,应快速看书,寻找自己还未记牢的知识点,对其进行重点突破,只有深刻理解其要点,反复演练习题,弄懂其原理和熟练掌握计算方法,才是考生制胜的法宝。 再次,选择典型的例题练习并熟悉近三年的考题。做练习既可检验看书的效果,又可巩固看书的成果,对于应试做练习既必要又重要。在看教材第二遍的同时,可就各章的内容做一些典型习题(如与新教材内容相同的历年考题),力求掌握该章的重要知识点;在看教材第三遍的同时,要选择一些跨章节综合题(如历年考题的计算题)演练,力求前后知识点的融会贯通,举一反三,并在此基础将把主要精力放在解题训练上,要总结提升,力争按套路快速答题,争取在最短的时间内起到最佳的答题效果;另外,考前应做六套左右质量较高的模拟试题,两天一套,最好安排和《财务成本管理》的考试时间保持一致,一直持续到考前,做完试题后,可针对做题的情况,再将教材考察要领浏览一遍,做最后一次补缺,这既可以检查综合应试能力,又可以检验自己是否已进入考试状态。值得注意的是,不要放弃书本,一味的搞题海战术。只有系统地熟悉全书的内容,弄懂教材基本原理,掌握了主要知识点,才能真正提高做题的速度和准确性。 最后,运算时注意提高一次性计算准确的能力。《财务成本管理》考试题量大、难度深,考的是知识要领的掌握熟练程度和临场应变能力,考生在平时做题时只给自己一次计算的机会,不要养成检查的习惯,注意克服粗心的毛病,一定要提高计算精确度。为达到这个目的,考生可以在平时注意培养对数字的敏感性,多动手计、算。只要用足工夫,通过考试便不困难。 财务成本管理论文:医院财务风险控制成本管理研究 [摘要] 随着医疗卫生改革的深层次推进,医疗市场更加云谲波诡,竞争激烈。在此背景下,各医院有必要时刻关注自身的财务状况,强化成本管理,及时控制并减少财务风险,以最快的速度去适应风云变幻的竞争市场。诚然,新时期我国医疗卫生事业确实得到了突飞猛进的发展,但医院所面临的内外部环境也更加复杂,加之成本管理粗放,医院财务风险时有发生,故必须强化重视。文章阐述了医院财务管理及成本管理有效策略,以飨读者。 [关键词] 医院;财务风险控制;成本管理;有效策略 在构建医院长远健康发展的体系中,控制医院财务风险,不断强化成本管理,提高成本管理效率发挥着愈加重要的作用。医院财务风险的产生是多方面的,其中有一部分是由于成本管理粗放、松懈、不精而导致的,于是,成本管理与财务风险控制之间存在着某种相关性。强化财务风险控制一定程度上可从成本管理入手,而成本管理的高效性也必然会减少财务风险的产生。 1提高医院财务风险控制效率的可行性策略 1.1通过开展成本分析,实施成本管理来控制财务风险 成本是医院财务管理中的重要内容,从某种意义上讲,医院财务风险的源头在于此,控制好了成本管理,财务风险便能最大限度地得到控制与防范。医院要做到全员参与到成本管理中来,特别是管理人员必须要做到重视成本(各项目的)分析,重视成本管理。重点对主要的成本项目如医疗耗材、药品成本、水电费、职工工资、培训费等做到细致入微地分析、管理与审计等。一旦出现财务风险,医院要能够及时从成本控制的各方面寻找风险产生的根源,出现的环节,并且对该环节的成本管理进行重点研究分析,以便迅速找出解决的方法。例如,在具体的成本控制方法上,医院可以从人力成本、医疗耗材、科室治疗公共的没有具体到病人的一些可以控制的药品的成本入手进行成本分析与控制,降低财务风险。成本管理中较为重要的是预算管理,各部门应与财务做好预算管理。特别是对于医院一些重大项目的建设,更要关注成本预算管理,事前做好预算计划与预算计算标准,事后还要跟进项目,尽可能缩短项目花费与成本预算之间的距离,避免因预算管理不当而造成的财务风险问题。 1.2完善医院制度建设,健全风险预警和防范体制 除了医院成本管理者外,完善风险防范和风险控制制度,建立系统规范的风险预警、防范与控制体制是摆在医院面前的棘手任务。制度是确保医院各部门、各人才发挥作用的基础性保障,通过对制度进行建设,医院财务风险控制的整体效果将得到迅速提升。首先,医院要建立针对全体医疗人员的管理与监督制度,确保各部分人员规范化、秩序化进行。一方面,管理与监督制度的设立要做到透明、公正、公开;另一方面,管理与监督制度条文设置要细化、涉及各个方面,从各个方面来防范财务风险,提高财务风险控制效率。其次,加大监督惩戒力度。任何个人因一己私欲导致了医院重大财务风险的产生,医院监督管理部门一定要依据情节严重性给予其相应的惩戒,以儆效尤,绝不姑息纵容。最后,建立风险预警与防范机制。以监督管理机制对相关人员的工作行为进行规范后,更需要建立完善系统的预警与防范机制,以确保从源头上控制财务风险,不断降低财务风险发生概率。 1.3强化对医院财会人员培养,提高工作人员素质和能力 无论是成本管理抑或是健全完善的制度均需要医院财会人员的遵守,故不断强化医院财会人员培养,提高财会工作人员综合素质与工作能力十分必要和重要。再者,近年来因医院财会人员素质偏低而导致财务风险出现的概率持续增高,因此,有必要通对财会管理人员加强培训,来强化财会人员风险管理意识,提高其知识与技能水平,使其更好地应对财务风险,控制财务风险。首先,通过系列宣传提高财会管理人员的风险意识。一般来说,医院可通过传单发放、专题讲座、院内广播等方式来增强财务风险防范意识。其次,强化财会人员的系统培训。培训的内容除了一般的财务管理、成本管理、职业素质、信息技术技能等各方面内容之外,医院还应该着重强化对员工的风险预警、风险防范、风险控制等系列内容的培训,让财会人员从内心意识到风险防范与控制的重要性。最后,强化对财会人员法律知识的培训,使其明晰自身所承担的财务风险防范法律责任。 2强化成本管理,防范财务风险,提高医院竞争力的措施 2.1医院要有目的地建立系统全面的成本管理体系 科学的成本管理不仅关系到医院财务风险管理与控制效率,同时也对整个医院是市场竞争力的提升具有较大的促进作用。纵观当下我国公立乃至私立医院,大部分的医院已经建立了完善而健全的成本管理体系(成本核算体系、分析体系等),只有少部分医院处于探索之中。但是,虽然完善系统的核算体系已经建立,但是医院在进行成本核算时往往忽视了医院经营管理以及医院多元化服务对成本核算的影响,故在体系的具体运行方面,问题依然存在,这极大地制约着成本管理体系效用的发挥。因此,医院要突破传统成本管理体系建立的范畴局限性,从多角度、多层次、多侧面不断地完善医院成本管理体系,例如,可从医院战略成本、运营成本、人力成本等多个角度构建全新的、规范化的成本管理体系,建立迎合时展和医院运营情况的科学化成本管理体系。 2.2优化医院成本控制方法,以降低成本,提高效率 随着时代的发展和社会的进步,医院成本管理方法也应与时俱进。因此,医院要不断优化成本管理方式方法,尽可能降低管理与经营成本,提高医院整体效益。在以往,医院成本管理的方法主要有成本预算、成本核算等方法,如今,可采用目标成本法、作业成本法、价值链分析法等相对科学,且已经普遍应用的有成本管理法。在具体成本控制策略方面,医院应做到以下两点:第一,坚持全员、全程、全面控制法。全员控制,即医院领导以及全体职工均应该参与到成本控制中,每一个岗位上的职工均应该做到“小消耗,大成效”;全程控制,医院成本控制烦琐复杂,大到整个医院的整体运营开销(职工工资、药品费、办公费、水电费、医疗风险基金费用等),小到每个科室药品的采购、发放、护理治疗等均要进行严格的成本控制;全面成本控制,即只要是医院内所产生的一切费用均应纳入成本控制内容,不放过任何一个细节。第二,分级分层控制成本。医院的层级部门较多,可实施分层化的成本控制,对每一个层级部分指定成本控制标准与任务,提高层级成本控制效率。 2.3拓展成本管理领域,有效实施战略成本管理 对于医院来说,无论是成本管理理念,还是成本管理方法等均应该实现优化更新。而随着理念与方法的更新,医院还需要有目的地拓展成本管理领域,即成本管理的内容。众所周知,医院成本管理的内容有很多,而当下医院成本管理的内容已经不能仅仅以传统意义上的内容为主,而是需要不断拓展新领域,不断细化成本管理领域,突破旧的管理内涵。从更加宽泛的成本管理领域着手,一方面,尽可能控制一切细小的成本管理风险,以便更加有效地切断财会风险产生的根源,减少财务风险的产生。另一方面,拓展成本管理领域,也在一定程度上提高了整个成本管理效率,降低了医院经营管理成本,提高了整个医院在医疗市场的核心竞争力。 综上可知,医院成本管理与财务风险控制相互关联,相互影响。要想提高财务财务风险控制的有效性,从成本管理入手十分必要和重要。当然,要做到全方位、全角度的财务风险控制,医院还必须要从风险预警和控制体制的构建以及财会工作人员素质提升来着手。医院成本管理是一项大工程,其不仅关系到医院财务风险,关系到医院整体经营和管理效果,更关系到医院的长远健康发展。笔者认为,医院成本管理可从健全完善成本管理体系的建立、成本管理方法的创新、成本管理领域的拓展等方面来实施,以防范风险,提高医院整体竞争力。 作者:王亚飞 单位:西安俪人医院有限公司 财务成本管理论文:医院财务会计成本管理论文 一、财务会计制度下加强医院成本管理的必要性 我国近年来陆续出台了一系列规范医药行业的政策法规,旨在通过医疗机构财务制度、会计制度加强对医药行业的整改和指导作用。这两项制度的执行在很大程度上改善了医院成本控制与管理模式,对维护医院的经济效益和促进医院长期发展起着积极的影响作用,然而在目前的实践过程中,新的制度还尚未完全解决传统财务会计制度下医院成本管理方面存在的缺漏,医院成本管理还有待进一步的改善。 (一)成本核算机制尚未完善 成本管理是财务管理工作中积极重要的一个环节,在医院的综合管理工作中占据着非常重要的位置,过去医院的经营成本核算管理还没有具体、统一的规范和章程,缺乏系统、完善的成本核算机制,再加上医院部分财务会计人员对成本核算工作的执行能力和管理能力不到位,因而导致医院成本核算工作的效率和水平并不高,这也是医院迫切需要新的财务会计制度对成本核算工作进行重新认识、指导、规范和探索。 (二)成本管理制度体系有待加强 从目前我国众多医院管理工作落实情况来看,成本管理制度体系不健全的问题还普遍存在,一个主要的原因是长期以来大部分医院都接受着国家财政专项补贴,医院运转经营压力不大,市场压力和竞争压力并不明显,使得众多医院对于成本管理工作这一块缺乏重视,从而导致医院的成本管理制度体系并不健全。随着我国市场经济的不断变化和发展,医院管理模式和运营机制也相应的发生了改变,在形式和内容上更加复杂和困难化,传统的成本管理制度体系很难做到对医院整体财务活动的全面把握和掌控,因而医院成本管理工作难免出现一些不规范、不合理的问题,导致医院成本管理效益的下降。 (三)高素质专业性人才存在缺失 大多数医院都更为注重对医疗技术人员的培训和管理,被纳入后勤管理模块的财务会计工作则很难受到院级领导的高度重视,因而从总体来看医院对财务会计人员的专业素质要求并不高,这也是众多医院财务会计人员专业能力有限的原因之一。由于专业水平的限制和对医院成本管理制度体系的认知和掌握不足,医院财务工作和成本管理工作质量并不高,在市场经济竞争压力日渐增大的情况下,不能进行有效的成本控制和管理,势必导致医院效益低下,运营困难,因此,从财务会计制度下加强医院成本管理是非常有必要的。 二、财务会计制度下加强医院成本管理的举措 做好医院的成本管理工作并不是一朝一夕的事,成本管理是一项长期而艰巨的任务。在财务会计制度下,医院成本管理工作主要包括两大块,即预算管理和绩效管理。医院成本核算应采用“算为管用”、“算管结合”的工作理念,双效结合发挥成本核算对医院经营效益的监管和促进作用。 (一)完善医院成本核算机制 之所以进行成本核算,就是为医院成本管理工作提供原始依据和数据基础,因此,医院的成本核算机制一定要健全完善。为了更好地适应医院成本管理和绩效管理工作,医院需要建立起切合实际的成本核算评价体系。具体来说,医院在进行成本核算时,应当充分考虑医院当前的管理现状,由成本核算人员按照评价指标体系定期对每个科室的成本进行核算和总结整理,根据不同的核算对象选取相应的成本核算评价指标,对每个科室的收支情况进行统一规定和细化管理,最终形成成本核算控制业绩报告,确保成本核算机制的实用性和规范性。 (二)落实医院成本管理体系 落实成本管理体系是财务会计制度下实现医院长期发展的要求和保障,加强医院成本管理有利于医院资源的合理配置和经营管理,医院要以国家颁布的相关政策及法律法规为基础,并结合自身经营管理的实际情况,对医院成本内容进行精细测算,在创新医院成本管理结构的基础上,使用科学的成本管理办法,对医院的财务会计风险进行规避,进一步落实和强化成本管理的法制性和规范性,使医院开展成本管理工作的过程中有法可依,有章可循,从根本上降低医院的经营成本。 (三)提升会计专业人员素质 医院财务会计人员的能力和专业性是影响医院成本管理的重要因素之一,要保障财务会计制度下医院成本管理工作落实到位,就必须加强对会计人员专业技能和道德素质的培养。医院应当加大对财务人员的引进和培养力度,在提升原有财务会计人员工作水平的前提下,吸纳更多优秀的会计管理工作人员,作为医院开展成本管理工作的基础。当然,财务人员自身也应该树立正确的工作态度和财务管理理念,加强对成本管理方面专业知识的学习,更好地为医院成本管理工作服务。 (四)推进医院成本管理信息化建设 随着信息化时代的发展,计算机网络技术应用日渐广泛,为各行业领域的发展提供了巨大的推动力。因此,医院财务会计制度下的成本管理工作也应该推进信息化建设,积极研发更高效、智能、精准的财务核算软件,提高医院财务管理的效益和会计信息的质量,为成本管理工作提供更科学、准确、高效的数据信息,切实完善和优化医院管理系统。 三、结束语 医院财务会计制度的实施为医院成本管理工作提供了良好的保障,尽管如此,医院仍需要结合自身的发展状况,不断的优化成本管理体系,完善成本管理机制,树立成本管理人人参与的理念,让成本管理发挥自己最大的优势,为医院实现科学化管理打下坚实的基石。 作者:金丽琴 单位:浙江大学医学院附属义乌医院 财务成本管理论文:战略成本管理与企业财务管理策略 一、战略成本管理的内容与含义 (一)战略成本管理的内容 企业的战略成本管理主要是通过对企业的财务实施管理,主要包含两个方面的内容:首先是企业战略的制定,利用战略性的成本信息对战略进行挑选,企业战略一般来说是相互之间作用的总体战略、一般性质的竞争战略以及具体的竞争战略结合而成。明确企业的总体战略之后,通过三种方式开发出竞争优势,为:成本领先、产品优质以及目标集聚。根据一般性质的竞争战略的指导,制定进一步的产品开发战略、生产战略、规模扩张以及营销战略等。其次是战略的落实,在不一样的竞争战略下对成本管理进行科学的组织。以管理科学性和系统性的角度出发,要保证战略的有效实施,不同的战略应当与不同的管理控制系统相对应,这也是财务管理控制系统中战略成本与精湛战略相结合的必要性所在。不一样的战略选择需要不一样成本管理方法,最终企业形成特定的竞争战略下的成本管理战略。 (二)战略成本管理的含义 战略成本的管理也就是企业的战略思想在成本管理过程中的具体应用,是在提高企业综合竞争力同时实施的成本管理。将战略应用到企业的成本管理中能够有效的提高企业的核心竞争力。具体来说,是将企业的成本管理和企业制定的具体战略相结合、相匹配,综合分析企业内部与外部的各种因素,从战略的角度对成本实施管理。战略指的是企业对全局发展目标以及发展趋势作出的规划,是指导性的计划与策略、企业的战略确定,那么会在很长的时间之内对未来的整体格局起到指导性的作用,并引导企业获得长久竞争的胜利。 二、企业实施战略成本管理过程中出现的问题 (一)作业成本法的应用问题 当前有很多企业在实行战略成本管理的过程中使用作业成本法对成本进行核算,这种方式能够更为准确的将车间的间接成本合理的分配出来,核算出企业的最终的产品成本,但是同时存在着相应的问题。在实际的运用过程中,由于重新汇总的成本数据大、工作量也非常大,与理论中的数据存在一定的差异。使用作业法很容易专注于该方法的效率,而忽视了价值链整体的缺陷问题。 (二)信息有效性不足的问题 与传统成本管理方式相比较,战略成本管理需要处理的信息数据量大幅度上升,传统的技术方法如手工处理的方式也难以实现。比如作业的成本需要以大量的成本动因作为基础进行间接费用的分配,使用纯手工的方式处理繁琐的分配工作效率会非常低下。这也就导致我国的企业财务成本系统为企业提供的财务信息与战略成本管理中实际需要的信息有着很大的差异。所以,战略成本管理是在增强企业的综合竞争力的同时对企业的成本管理,仅仅依靠财务管理人员的双手是难以实现的,同时还需要企业管理者与决策者的关注和主动参与。 (三)价值链分析过程中的问题 企业运用战略成本管理方式的过程只能够只其中部分价值链进行分析,而没有系统的企业价值链进行分析。在对内部价值链包含的诸多要素进行分析的同时,对于外部的价值链如行业价值链、竞争对手的价值链等多个方面却没有考虑完全。比如我国相当一部分国企在经营过程中重视的是如何降低产品的生产成本,忽视价值链成本的外延。同时,企业经营过程中主要是对战略成本管理理念进行生搬硬套,在面对激烈的市场竞争中不能通过重构的方式提高价值链的竞争力,导致我国企业在实际运用战略成本实施管理期间空有其表,不能熟练地的运用,造成企业成本管理期间对价值链的分析过于片面、不全面,难以发挥出真正的效用,进而导致企业综合竞争力的提高幅度难以上升。 三、战略成本管理与企业财务管理的深化策略 (一)建立现代的成本管理理念 当前企业中还存在管理理念落后的现象,但是整个市场中企业成本管理方式不断发生的转变与更新。要提高成本管理在企业核心竞争力中的地位,应对现代成立管理理念和方式发生的变化,企业应当建立系统的管理观以及企业成本的管理观、成本的系统管理观、企业成本的控制观等新型的理念。通过这几种先进的成本管理理念能够得知,当前的成本管理观念中,企业不仅要注重短期的经济效益,更应当重视长远的发展。成本的降低并不意味着降低产品成本的绝对额,甚至对企业而言不一定是有利的,单纯的成本降低行为可能在一定程度上为企业带来更大的效益,但是其忽视了整个企业的远景规划发展,没有考虑到货币与风险在市场经济中产生的时间价值。所以,企业应当树立先进的成本管理理念,以提高成本的效率为核心,增强综合实力。 (二)利用价值链的分析工具 有效的利用战略成本的管理分析工作才能进一步的提升企业的竞争力,树立新型企业经营价值观,强调企业的上游与下游各个方向的重要性,如供应商、经销商以及顾客等等。将虚拟的企业看作为多个职能组织的价值链,以多智能为核心进行企业的管理,取长补短,使产品的价值与产品的成本实现最佳的组合,这也正是企业在激烈的市场竞争中的内在要求,是提升企业综合竞争力的必要途径。企业应当重视分析自身价值链成本的外延,透彻全面的分析之后积极投入到上游供应商和下游经销商、客户的价值链当中,通过自身的调节控制成本动因来获取在市场中的竞争优势。总而言之,利用价值链的分析工具能够确定企业是否需要实施纵向整合战略,通过与产品材料供应商和下游的经销商建立战略合作关系来降低成本,提高成本效率从而增加竞争优势。 (三)健全信息化管理手段 当前世界正处于经济一体化的驱使下,高新技术不断发展,计算机信息化技术在企业成本财务管理中的应用也越来越广泛。只有顺应时代的发展,应用信息技术充分发挥出企业、市场和政策的各项优势才能在日益激烈的市场竞争中生存和发展。健全企业的各项信息化手段,及时的掌握市场信息、了解企业的不足和弊端,顺应市场发展变化从而提高企业产品价值和服务价值,才能够真正意义上实现价值最大化,提高综合竞争实力。 (四)建立完善的成本激励与评价机制 激励机制在企业中的影响是不可忽视的,有效的激励机制能够充分调动员工的积极性,更好的实现企业生产经营目标,进而完成企业设定的战略目标,提高企业的竞争实力。因此,完整的企业战略成本管理体系中激励和评价机制不可或缺。 四、结束语 战略成本的管理是成本管理与企业战略成本的有机结合,是传统的成本管理方式对市场竞争环境下所作出的适应性变化,是当前成本管理发展的必然趋势。研究企业战略成本与企业财务成本管理之间的问题与深化方式,能够帮助增强企业战略成本管理的有效性,解决当前企业的财务问题,不断拓展企业的发展思路、深化企业财务管理的理论与手段。 作者:张江涛 单位:浙江奇彩环境科技有限公司 财务成本管理论文:国内房地产财务成本管理论文 一、当前房地产财务成本管理中存在的问题 1.财务成本管理重视程度不足。 很多房地产企业虽有财务成本管理的意识,但是对财务成本管理工作却不够重视。财务成本管理直接影响企业成本使用的效率,若成本管理使企业成本使用效率提升至最高水平,那么将会给企业带来巨大的经济效益。但是,很多房地产企业并未认识到财务管理的重要意义,因而放松了财务成本管理。在财务成本管理方面,企业未明确有效的工作规范、目标,且成本管理体系本质也是不完善的。部分企业在实际财务管理中,只对部分成本管理环节给予重视,如重视设计阶段,而忽略了施工阶段,这种现状导致财务成本管理完整性不足,且很难进行系统性管理。 2.财务管理体系与成本管理体系不匹配。 近十年来,中国房地产企业快速发展,企业规模不断扩大,但是其内部管理体系却不能跟上企业扩展的脚步。房地产企业的财务成本管理仍延续传统的管理模式,管理方法较为粗放。从宏观和微观管理两方面来看,成本管理工作已经不适应企业的发展规模,且成本管理与财务管理存在脱节现象,这在一定程度上影响了成本管理在财务管理中的执行力。很多企业的成本管理制度仅针对自身设置,未考虑工作制度与财务管理的衔接性,因而无法在财务管理中落实各项成本执行要求,对企业经济效益造成了一定的影响。 3.建筑工程预结算管理效果不佳。 作为房地产企业,工程预结算是财务成本管理工作的重点,必须确保工程预结算工作准确性和有效性,进而保证财务成本管理不会受到影响。当前,工程预结算管理暴露出较多问题,主要体现在三个方面:第一,组织建设不足,影响了工程预结算管理的执行和工作效率;第二,定额更新速度慢,计算步骤繁琐,且无法保证预结算工作准确性进,影响了工程进度;第三,工程项目管理不足,主要表现为综合管理缺失,导致工程施工与设计的交流沟通不足,难以达到统一的管理模式,因而造成预结算款升高,影响企业的资金运作;第四,工程预结算问题严谨性不足,存在弄虚作假现象,导致预算远超过实际成本。 二、房地产财务成本管理问题的应对策略 1.提高财务成本管理重视程度,树立财务成本管理意识。 作为房地产企业,要认识到财务成本管理对企业效益的重要影响力,从而给予财务成本管理充分的重视。企业领导要制定相应的管理措施,要求财务成本管理人员从思想上重视财务成本管理工作,并树立财务成本管理意识,使该意识贯穿至财务成本管理工作的始末。企业领导要协调各财务管理部门,加快管理制度制定,构建一个完善的财务成本管理体系,提高财务成本管理的效率。房地产企业应明确财务成本管理与内部管理的关系,使财务成本管理部门具有参与企业各项决策的权利,从而通过成本管理优化企业资金利用效率,促进企业实现利益最大化。 2.加快财务成本管理体系建设,提升成本管理与财务管理衔接性。 企业要根据自身的发展速度,及时调整内部管理,尤其要做好财务成本管理体系建设,以保证成本控制效果。成本管理体系建设要从制度建设做起,强化企业财务会计和财务费用审计制度建设,进而提高成本管理的规范性。房地产企业应建设分层管理的财务成本管理体系,严格划分每个层次人员的工作范围,实施岗位责任制度,便于明确每个工作人员的责任。在具体的成本管理中,首先要保证会计主体财务数据真实准确;其次要注意财务数据实时记录与收集;最后要强调会计主体财务数据与财务管理有效衔接。为保证工作流程的有效衔接,应制定会计人员的结账、报表、编制等规范。同时,要注意成本管理的科目设置与财务管理相互一致,使两者实现统一管理,完成企业财务管理系统升级。 3.健全工程预结算体系,全面实施预算管理。 现代管理理念已经在我国企业中广泛推行,房地产企业也应具有现代财务成本管理的理念。现代财务成本管理理念对预算管理提出了新的要求,为此,企业要结合会计管理工作,全面落实预算管理。 3.1加快组织建设。 预算管理应实施统一领导,以强调其内部协调一致,需要企业内部部门互相合作、协调,因而其组织体系也要包括及公司各部门。企业内部各部门要统一思想认识,密切配合,共同完成预算管理,构建一个完善的预算管理组织结构。 3.2加强工程预决算管理。 企业财务管理人员要做好工程项目经济指标预测,尤其要注意指标项目的全面性,避免发生遗漏,影响预算成本。应结合具体项目进行具体分析,从而估算出较为准确的工程成本,保证预估成本与实际成本无较大差异。估算出工程成本后,应与设计方案反复比对。 3.3加强预决算人员管理。 预决算人员是预结算工作的实施者,其行为直接影响预算准确性。企业应定期组织专业知识培训及学习,提高预决算人员业务能力。为避免发生弄虚作假现象,应完善奖惩制度,提升预决算人员职业素养,使预决算人员能保持认真、负责的工作态度。 3.4明确管理流程和工作方法。 很多房地产企业的预结算管理方法较为粗放,导致管理效率不高,因而要加快管理流程和工作方法建设。在工程项目管理中落实综合管理,并提升预决算工作执行力度。此外,应强化预决算过程的监督工作,督促预决算人员建立较强的责任感。 三、结语 总体来看,我国房地产企业对财务成本管理重视不足,缺乏未将财务成本管理意识贯彻至相关部门,这种现状对企业节约财务成本是十分不利的,企业必须适应市场需求,学习现代企业管理理论,进而完善财务成本管理体系。房地产企业要深入了解当前财务成本管理的现状,结合企业自身情况,加快财务成本管理体系建设,优化企业内部管理系统。企业应重视财务成本管理规划,提高成本管理效率,促进房地产企业的成本管理质量提高,为企业规避市场风险,保证财务安全构建一个有效的保障体系。 作者:张彦红 单位:青岛银盛泰亿联置业有限公司 财务成本管理论文:实践教学财务成本管理论文 一、财务成本管理课程实践环节设置的分析 (一)财务成本管理课程实践环节教学目标的分析 教学目标是教学活动的出发点和归宿,科学、合理的教学目标是教学活动顺利进行的首要条件。从制定的教学目标内容看,有些院校目标定位较高,以课程整体建设和长远的发展为宗旨。如山东财经大学《财务管理》课程实践环节的教学目标定位为“以培养‘实践型’、‘应用型’人才为总体目标,以建设‘双师型’的教师队伍为根本,以理论与实践的双向循环为教学模式,以改革教学方法及教学手段为突破口,以校内模拟实验室和校外实训基地为依托,以‘产学研’相结合为有效途径,以建立多功能的网络模拟实验室为努力方向,不断满足社会对财务管理人才的需求。”此类教学目标不仅对学生培养提出了要求,也对教师和教学制定了方向,较为全面。有些院校定位较具体,如上海财经大学的《成本会计》课程,将其实践教学目标定位为“帮助学生更好地掌握成本会计的基本理论和方法,利用计算机,完成有关成本会计的会计信息处理工作”。 (二)财务成本管理课程实践环节教学方式的分析 1.财务成本管理课程实践环节教学方式的总体分析。 财务成本管理课程实践环节的教学方式有多种,通过对三门课程资料的整理归类,可以把实践环节的教学方式分为实验教学、实训教学、实习教学和其他4类。实验教学主要是利用财务软件按照实验要求进行EXCLE训练、财务模型的验证或综合模拟实验。实验一般有电算化实验和手工实验两种方式,各院校基本都具备电算化条件,因此电算化实验是实验教学的主要方式。实训教学是具有自主性、创新性、仿真模拟度较高的校内实践,包括课程设计和沙盘模拟实训。实习则是在学生完成理论学习后,让学生到实际工作部门进行实地考察或参与实际工作,目的是让学生通过实际动手进一步掌握财务工作的具体操作程序和方法。其他包括有关财务内容的课余活动,如社会调查、证券竞赛、创业大赛和专题讲座等学术活动。四种教学方式中,实验教学、实习的使用频率较高,很多院校使用了多种教学方式,如东北农业大学的《成本会计》课程运用了所有4种形式来开展实践环节。 2.财务成本管理课程实践环节实验教学方式的分析。 根据对采用了实验教学形式的课程的分析,我们可以将实验的具体内容细分为基础实验、专项实验、综合性实验和研发设计型实验。基础实验主要针对Excel在财务成本管理应用中的基本操作而设计;单项实验则是对财务成本管理课程中主要知识模块进行训练;综合实验将财务成本管理与会计学各板块的知识融为一体进行分析研究,多以案例的形式体现,着重培养学生综合运用各项专业知识的能力;研究设计型实验旨在培养学生的研究与创新能力。《财务管理》课程中,基础实验、专项实验、综合性实验运用较多,研究设计型实验少。《成本会计》、《管理会计》课程多为基础实验。 3.财务成本管理课程实践环节实训教学方式的分析。 根据调查,财务成本管理课程实践环节实训教学的方式主要是课程设计和沙盘模拟两种。课程设计主要是完成大型案例分析、上市公司的财务状况分析或理财能力分析,案例由教师统一安排或学生自行搜集,按照既定的指导方案和实训要求进行团队分析,该环节具有较强的自主性。沙盘模拟实训包括手工沙盘模拟和基于ERP企业管理软件的电子沙盘模拟,这种仿真实训利用ERP企业管理软件或沙盘实验室模拟企业真实的生产经营活动,让学生运用所学知识完成对仿真企业的全部生产经营活动的控制和管理。 4.财务成本管理课程实践环节实习教学方式的分析。 根据实习中学生对真实工作环境的参与程度,财务成本管理课程的实习可以分为两大类,一类是通过参观了解实际工作过程,加强学生对所学专业认识的认识实习,另一类是学生直接参与到实际工作中去,以培养实际工作能力,加强理论联系实际的工作实习。在被调查的课程中,有19门课程有实习环节。但前一种实习方式居多,只有5门课程安排学生进行工作实习,并且主要针对应届毕业生。 (三)财务成本管理课程实践环节学时安排的分析 一门课程学时的安排可以反映出课程的侧重点。67门课程中有23门课程披露了其实践环节的学时安排,通过对23门课程的研究,我们发现财务成本管理课程实践环节的学时安排存在下列问题:1.有些院校的学时安排过少,只有4学时,这必然导致实验内容不能覆盖全部知识点。2.不同院校同一知识点的学时安排差别较大,有些院校学时安排过少,使学生无法获得深入细致的训练,实践环节浮于表面形式,达不到实践效果。3.有些院校的实践环节学时挤占了理论教学时间,这种情况必然会造成理论课无法讲完,或本该深入的问题变得浅层,本该重点的问题压缩时间等问题。 (四)财务成本管理课程实践环节教学条件的分析 对于财务成本管理课程实践环节教学条件,我们从是否有实验室、是否有实习基地、是否有配套的实践教材以及是否有相应的指导教师这四方面来进行分析。 1.实验室条件分析。 实验室配备相较其他教学条件稍好,超过了一半的课程配备了实验室,并且很多没开设实验课程的院校逐步重视校内实验以及实验室的建设。实验室规模有所不同,规模较大的实验室一般均含手工实验室和电算化实验室,实验室具备相应的金蝶、用友等财务软件。但也有院校的实验室规模较小,实验室规模应根据专业人数课程内容来定,并非规模越大越好。 2.实习基地条件分析。 调查显示,有32门课程有相关的校外实习基地,占所有精品课程的47.76%。实习基地为企业、事业单位、金融机构、证券公司、会计师事务所等单位。不同院校实习基地情况不同,像知名院校或者财务根基较深社会认可度较高的专业则实习基地数量较多,实习企业规模较大,可供选择性也较大。但总体看来校外实习很不理想,缺乏稳定的实习基地。 3.配套教材条件分析。 财务成本管理实践环节配套教材是指能够引导实践环节并提出教学要求和实践步骤的实践大纲、实践指导书或者整套的实践教材。完善的实践教学大纲或指导书应包括授课对象、课程性质和地位、教学目标、学时分配、实践内容与实践要求、考核办法及主要参考书。67门课程中,有35门课程有配套的实践教材,占52.24%。做得较好的学校如湖南商学院课程组编写了《商品流通企业会计实务设计》和《会计综合模拟实验》,分别应用于单项实验教学和综合模拟实验教学,并对教材进行了两次修订。而有较多课程的实践大纲、指导书不够完善,只简单说明了实践内容和要求。没有详细的实践指导,就无法使学生明确实践目的和注重的要点,使得学生的实践很盲目,无法达到教学目的和教学效果。 4.指导教师条件分析。 67门课程中有27门课程说明有实践环节的指导教师,占40.30%,所占比重较小,且多为兼职,学历普遍低于理论教学的教师。 (五)财务成本管理课程实践环节考核制度的分析 考核制度的完善与否将大大影响实践教学的质量和效果。67门课程中有24门课程披露了自己实践环节的考核制度。经分析,财务成本管理课程实践环节的考核制度存在下列问题: 1.考核制度传统单一。 大多数院校通过出勤考核或报告考核,或二者相结合的考核方式。至于学生的操作过程则没有具体的衡量措施。考核办法单一、不全面,学生只在乎实习报告等考核环节,注重结果忽视过程,则实践效果大打折扣,不能实现预期的实践目标。 2.无具体考评标准。 此类有具体考评标准的课程极少,大部分课程在实践教学环节缺少科学合理详细的考核测评指标体系,不利于准确评价学生的实践效果。 3.实践环节分值占课程总分比重少。 由于大多数实践环节穿插在理论课程中,因此有些院校将实践环节作为课程一部分进行考核评价,实践环节占课程总分的比重较少,难以引起学生的重视。考核制度是实践环节高质量完成的保证,没有考核制度的把关,尽管实践环节设计得很完整,但无论从教师还是学生都不会足够重视。健全的考核制度是专业课程实践环节取得效果的保证,无论任何学科课程的开设应制定合理完备的实践考核制度。 二、改进财务成本管理课程实践教学的对策建议 (一)整合实践教学内容,形成独立的实践课程 《财务管理》、《成本会计》与《管理会计》三门课程在理论知识中存在内容的交叉重复,致使实践环节也有此现象。如东北财经大学的《财务管理》课程和《管理会计》课程同时存在全面预算实验和长期投资决策实验。甚至于有些院校的课程中含有会计手工模拟做账、电算化做账等财务会计实验的内容。内容的交叉重复,使得课程特色不突出,实践环节不能体现课程特点,还浪费了资源。已有很多学者提出对《财务管理》、《成本会计》与《管理会计》三门课程的内容进行整合,重新构建《财务管理》、《成本会计》与《管理会计》课程教学内容体系的框架,解决教学内容的交叉重复问题。随着理论课程的整合,实践环节也应保留各自独有的内容,融合三门学科相通的部分,整合成一个实践课程。且实践课程应独立于理论教学,有明确的教学目标、教学大纲、教学教材等完整、系统的教学资料,保证课时,并建立专门的实践教学质量监控和考核制度。科学完善的实践课程配合日常的理论教学,不仅能强化学生的理论知识,还锻炼了综合应用能力。 (二)构建多层次的实践教学形式,提高实践教学质量 根据上述分析,大多数院校财务成本管理课程实践环节的教学形式较单一。根据学生学习的认知规律,实践环节的训练应循序渐进,应包括强化知识的操作性训练、锻炼综合能力的综合训练、实际工作环境下的真实作业。因此,各院校应构建包括实验教学、实训教学、实习教学的全面的教学体系,各实践环节训练目标明确、难度递进、并能很好地相互衔接。实验教学要尽可能地覆盖理论教学中的知识点。实训教学要注重教学设计,注重提高学生的综合能力以及研究创新能力。工作实习必然参与到企业的实际工作中去,就需要院校要有良好的校企合作伙伴,与高校共同设计实习环节的教学内容,建立长久、稳定的实践基地,确保学生的实习质量。 (三)改善实践条件,为实践环节教学质量提供保障 实践教材的编写是完善教学体系的保障,需要符合课程及院校自身实际情况。可以借鉴其他院校课程的实践教材,但不能盲目套用,各院校应尽可能开发符合自身办学定位的原创性实践教材,教材体系要完整,最重要的是要能及时更新。院校应通过多种途径打造稳定的实习基地。例如,现在许多企业都通过招募实习生来选拔人才,学校可以争取与之建立稳定的实习关系,使之能接纳整班学生进行实习,成为稳定的实习基地。学校可通过组织教师到企业进行挂职锻炼、组织有关教师为企业提供管理咨询、培训讲座等服务、校企联合办学等方式与企业建立起长期稳定的联系,使学校成为企业的人才培养基地,使企业成为学校的实习基地。除此之外,各高校也可借助国家政策积极创建校外实践基地。如2012年10月教育部高等教育司下发的《关于做好地方所属高校“本科教学工程”大学生校外实践教育基地建设工作的通知》就为校企合作创造了平台,实行政府搭台校企唱戏的方式,鼓励高校创建校外实习基地。而校外资源较匮乏院校就可以将国家政策作为契机,积极联合企事业单位,为高校学生创造实习机会。 (四)注重教师实践能力的培养 实践教学对教师的素质和水平的要求更高,实践环节的指导教师不仅需要具备相应理论知识,还应该具有较强的实践能力。院校要加强对现有实践环节指导教师的培养,积极为其提供各种参加培训、进修、研讨、考察、交流等活动的机会,促进其教学水平的提高。积极聘请既有实际工作经验又有一定专业理论修养的专家作为实践环节的兼职指导教师。 (五)构建完善健全的考评机制 实践教学环节的考核评价要将过程考评与结果考评相结合。实践过程的考核内容包括:实践态度、出勤率、实践项目选题的依据与价值、实践项目实施方案的合理性、实践中与同学的沟通协调能力等方面。实践结果的考评可以通过答辩的形式进行成绩判定。财务成本管理课程是实践性较强的学科。实践教学在财务成本管理类应用型人才的培养过程中具有重要作用。希望实践教学能得到各院校和教师更多的重视,并结合院校及课程的实际情况建设、完善实践教学体系。 作者:田丽娜 张楠 单位:太原科技大学经济与管理学院 财务成本管理论文:事业单位财务成本管理论文 1新形势下事业单位财务成本管理的必要性 1.1体制改革的必然趋势 长期以来,在我国事业单位都是靠政府财政划拨的经费和财政收入作为运转的资金,无论经营如何均可做到“旱涝保收”,无竞争或低竞争的经营环境使得事业单位没有形成市场化意识,因此对经营成本不够重视,成本消耗一直高居不下,这样的经营方式不利于我国国民经济的发展,随着市场经济不断深化,我国政府逐渐将事业单位投入市场进行市场化运作,在这样的背景下,事业单位基本上告别了靠吃财政的时代,在激烈的市场竞争下,事业单位要想求生存、求发展,就必须注重经营效益,而成本是影响经营绩效的最主要因素之一,因此进行财务成本管理是十分必要的。 1.2事业单位的经营性质的必然选择 虽然事业单位与企业单位经营性质不同,其提供的产品以非物质产品为主,但其经营过程中仍然要消耗大量的物质产品,再加上传统经营思想的影响,使得成本往往过高,为了衡量事业单位的绩效,降低政府的财政压力,就应当对事业单位成本进行科学的预算和管理,为单位经营和政府决策提供依据。除此之外,事业单位作为政府服务社会的重要机构,理应承担起社会责任,尽量减少开支,为社会做出贡献。 2我国事业单位财务成本管理中存在的问题 最近几年,随着改革的步伐不断加快,市场化经营经验的不断增加,事业单位的财务成本管理水平也有所提高,但还是存在一些亟待解决的问题。 2.1成本管理体系不够健全 首先,受传统事业单位财政管理体系的影响,很多事业单位遵循的会计准则仍然受到收付实现制的影响,会计处理方法较为落后,很难对日益市场化的事业单位经营活动形成有效支撑,导致成本管理基础资料准确性不高,对成本控制决策造成不利的影响。其次,事业单位开展的业务种类繁多,因此在成本核算管理制度上很难做到统一,造成了一些成本费用归属不明,在没有标准和制度约束的情况下,实际工作中往往随意性很大,给绩效评价带来难度;再次,事业单位成本管理制度不健全,一些单位直接套用会计管理制度作为成本管理制度,使得实际工作中对成本的管控不到位。 2.2成本核算发挥的作用有限 在事业单位预算管理中注重与经营直接相关的直接成本,如人工费等,而对于办公费用、业务招待费、设备折旧等间接成本不够重视,再加上实际工作中预算编制部门与业务部门之间缺乏经常性的沟通和交流,使得成本预测准确性较差,常常导致预算不足;而且对成本项目的细分不够,导致一些纸面上的预算金额往往为几个项目之和,这种做法使得在后期对成本控制时对于超支的费用只能追溯到合计金额,因此达不到对成本的有效控制,使成本核算的作用无法充分发挥。 2.3成本管理的监督考评机制不健全 科学的监督考评机制是反映财务成本管理情况的手段,是提高成本管理规范化水平、提高成本控制效果的有效途径。导致当前事业单位成本长期居高不下的一个重要原因就是成本监督不够严格,考评不够科学,财务监督和内部审计机构设置不科学,对于会计业务上存在的漏洞不能及时发现,而且缺乏科学的指标评价体系,使得实际工作中对于成本管理的监督考评随意性很大,准确性不够,达不到约束和激励的作用。 3新形势下事业单位财务成本管理策略 3.1健全财务成本管理体系 由于传统的成本管理制度并不利于新形势下事业单位的成本管理,因此作为事业单位需要结合自身业务特点建立健全财务成本管理制度,提高成本管理的科学化水平,可从以下几个方面着手:首先,事业单位在市场化的趋势下,应当改变落后的会计核算准则,以权责发生制代替收付实现制,以准确反映单位年度收支项目的实际情况;其次,财务成本管理制度应当包括成本预算、成本计划、成本控制、成本核算、成本分析、成本考核,实际工作中严格按照制度和程序做好成本管理工作;再次,做好成本管理创新工作,健全人才引进和培养机制,打造一支业务能力突出的成本管理队伍。 3.2提高成本核算规范化水平 首先,做好成本预算工作,这是做好成本核算的基础,在成本预测工作中,财务部门应当加强与其他业务部门之间的联系和沟通,收集成本预测信息,力求全面;同时应当将成本项目细化,提高成本项目的层次化,使在成本核算时每一个项目均可准确追溯到源头,此外,成本项目划分如果过于细化就会增加成本核算工作量,因此实际工作中应当统筹兼顾,根据单位实际情况进行科学划分;其次,为保证预算前后成本项目的一致性,预算项目一经确认就不能随意追加,如因特殊情况确需追加的,必须经由单位财务部门和审计监督部门共同商议、决策并执行。 3.3健全成本管理监督考评机制 首先,单位领导应当意识到成本管理监督与考评制度对于财务成本管理的重要性;其次,完善单位内部监督机构,建立独立的审计监督部门,将成本管理监督工作常态化、制度化;再次,完善考核评价体系,通过借鉴国内外的先进经验,制定以量化为主的考核指标,并将成本考核指标分摊到每一个部门的每一名工作人员,将成本管理考核结果作为个人工作绩效的一个重要组成部分,与个人的评奖评优挂钩,以此激励工作人员参与到成本管理工作的积极性。 4结束语 综上所述,在新的历史时期,我国事业单位进行财务成本管理是十分重要且必要的,虽然当前事业单位的财务成本管理工作还存在很多问题,但相信随着市场化的逐步深入,在生存和发展的驱使下事业单位财务成本管理的科学化水平一定会不断提高。 作者:章军 叶爱英 单位:黑龙江省科学院高技术研究院 黑龙江省科学院自动化研究所 财务成本管理论文:房地产财务成本管理论文 1、当前房地产财务成本管理中存在的问题 1.1没有建立完善的财务成本管理体制 房地产企业由于管理体制不健全,导致设立的企业制度不符合企业的发展目标和需求,让企业在发展的过程中偏离了预定轨道,并阻碍企业可持续发展战略的实现。阻碍企业稳定健康发展的因素有很多,而财务成本管理工作不健全却是共同存在的问题,很多企业实行粗犷式的财务管理,制度流于形式,没有真正起到管理制约的作用。并且对于岗位的责任划分不明确,奖惩机制不分明、不完善,不仅会影响管理者的工作积极性,还会降低工作效率。 1.2预决算管理存在不足 做好工程预决算工作对于施工企业有着重要的责任,而当前的房地产企业来说更是如此,良好的工程预决算可以帮助企业节省资金,创新管理方式和提升管理效率。当前存在的不足主要有两个方面:第一,定额更新换代的频率慢,很多房地产企业还采用这种传统的工程预决算方法,而这种方式对于工程资金运用的真是和可靠性不够准确,并且计算繁琐,增大了工作量,降低了管理效率。第二,缺乏管理的全面性,也就是缺乏综合管理。面对工程项目中存在的不足,有效沟通是解决问题的良好方式,但是当前设计与施工难以沟通的问题,让预结算款额变得不尽合理,更有些工作人员抽逃资金,在资金上弄虚作假,阻碍了房地产企业的健康发展。 2、加强房地产财务成本管理的对策 2.1建立健全财务成本管理体系 要想健全房地产的财务成本管理,就必须加强财务预算的编制和执行,同时加强考核分析。归纳一下可以说有以下两点:第一,要尝试在企业内部建立成本和投资管理中心,加强利润的管理,对于工程财务预算和工程财务决算要以季度为目标,帮助企业实现合理的资金规划,加强未完成工作的审批,对已经完成的工作要加强审查工作,将资金控制的工作做到位,实现财务成本的精细化管理。第二,要充分注重企业内部的上行下效,注重企业部门之间的沟通联系,因为良好的沟通可以帮助企业完善管理,实现上、下级的沟通管理。企业内要注意责任到人,出了问题不出现推诿扯皮的情况,要制定月度、季度、年度的考核目标,并在周期末进行管理总结,这样才能有效健全财务成本管理体系。 2.2完善内部资金管理体系 要完善资金管理体系就要运用到信息化管理,而科学的筹集和管理资金是现代房地产企业管理中的重要任务,也是实现企业可持续发展的重要前提。企业的财务人员要加强对企业日常资金的收支情况予以把握,做好每日现金流的核对。另外,企业要建立电子银行和核算系统,帮助企业实现资金合理的预决算,实现资金控制,让企业运用现代化真正建立完善的资金管理体系。 2.3对企业的财务管理体系进行升级 第一,房地产企业管理者应该对财务成本管理每一个层次的人员进行授权,只有财务成本管理相关具有合理的权利,才能对成本费用的支付以及资金合同的评审进行合理飘转。第二,要对每一个会计主体的财务数据进行有效的记录与科学的收集,使成本管理人员的结账以及报表编制工作具有统一的规范,保证成本会计的科目设置与造价会计的科目设置相一致。第三,要将全面的预算体系与核算体系进行结合,使每一个会计主体得到统一,完善成本管理核算系统。 3、结束语 综上所述,房地产行业的发展是社会和经济发展的重要基础,加强对房地产行业的发展,对提高社会和公共生活满意度的发展具有重要作用,房地产财务成本管理工作是房地产管理工作的重要内容,笔者从房地产财务成本管理存在问题进行分析,提出几点优化对策。希望以此引起房地产企业管理者对于财务成本管理工作的重视,加强成本管理力度,促进房地产企业的成本管理质量提高。 作者:许铸 单位:合肥市长城房地产经营开发公司 财务成本管理论文:财务成本管理的改革 1内涵 煤炭企业财务成本的特殊性:多方面的条件影响和制约着煤炭财务成本。经历了复杂的变化后,埋藏在地下的古代植物逐渐形成煤。由于埋藏深度存在一定差异,所以开采煤炭资源的方式包括:矿井开采(埋藏较深)和露天开采(埋藏较浅),进而在投入成本方面产生一定的差距。通常情况下,煤炭资源埋藏越深,其开采成本就越高。在计算财务成本的时候需要对开采所需的费用进行充分的考虑,进而为企业盈利奠定基础。 2做法 2.1由追求最低成本转变为追求合理成本。在生产过程中,提起成本给人们的感觉就是利润的对立面,往往将成本视为利润的敌人。对于企业来说,利润是收入与成本之差,成本与利润成“反比”,成本增加就意味着利润的减少。收入减去成本等于利润,这是不争的事实,但是如果将利润与成本看作反比就太过于武断。因为收入也是一个重要的变量,在收入保持不变的前提下,可以简单地将利润与成本看成反比。如果收入发生变化,那么就很难界定成本与利润之间的关系。在现实生活中,收入不是一成不变的,而且其变化还直接关系到成本,可以说收入是成本的函数,收入往往因成本的变化而发生变化。从理论上说,当成本趋于合理时,收入与成本之差才能达到最大,也就是实现利润最大化。因此,古汉山矿从管理方案入手,通过制定定额、标准化等工作,进一步对成本消耗进行控制,从根源上杜绝了浪费。制定了目标成本管理细则,通过合理预测成本费用,分区队、分科室对材料和费用归口纳入考核,各个部门需要进行内部的清算输入与产出,单位之间需要进行初步的市场模拟交易,遵遁追求合理成本的理念,而非传统上的最低成本。 2.2由降本转变为增效对于所有的企业来说,企业的目标指引着其经营管理行为。追求利润最大化这是企业最基本的目标,因此,增加效益所有企业经营管理的共同目标,也是衡量工作的标准。与增加效益相比,成本降低的空间比较小。对于成本来说,有一个底线,如果不能增加收入,而是一味地降低成本,通常情况下,取得的成效也有限。然而对于增效理论来说,由于没有上限的限制,如果方法合理,那么空间将会是很大的。针对当前严峻多变的经济形势,古汉山矿通过掘进和开拓计划的实施,克服生产中的种种困难,不断提高生产产量,为了生产适销对路的产品,根据集团公司的要求,及时调整产品结构,使产品结构适应市场需要,提高煤炭质量,从而提高收入来达到增效的目标。 2.3由强调减法转变为加法减法并用。企业在经营过程中,在成本管理方面,需要树立合理成本的理念,以增加效益为目标,在方法上应并用加法减法。研发方面实施加法,人才开发方面强调加法。古汉山矿几年来通过不断引入大学生专业技术新生力量,另外还制定了科技成果回收奖励机制,大大提高了技术人员的生产能动性,从而在技术上增强了企业的整体营运能力。 2.4由企业内部转变为产品全价值链。对整条价值链的成本进行管理,这是实施成本管理的范围所在,一方面注重企业内部成本管理,另一方面侧重企业外部成本管理,进而在一定程度上对产品的使用成本和处理成本进行充分的考虑;为了得出整体成本,需要对各个环节的成本,以及各环节之间的联系进行考虑。古汉山矿通过严格执行焦煤集团下达的有关招投标文件,通过完善招标竞标机制,对于生产中所发生的服务费用和采购费用进行规范,真正实现质优价廉,从而节约了企业的整体成本。通过研究分析煤炭企业的固定资产、大型材料、专项工程材料等,对煤炭前沿科技给予高度关注,通过采用新技术、新工艺,进一步促进技术创新,同时提出相应的政策建议,进而降低生产成本。 2.5由职能管理转变为战略管理。在企业内部,财务部门与其他部门之间是平行的关系,不存在隶属关系,甚至指导关系,财务部门不能要求其他部门执行自己的政策,进而在其他部门开展成本管理工作存在一定难度。古汉山矿在成本管理中,改变财务部门单一的职能成本管理的属性,而是进行战略管理,从企业战略层面对成本管理工作进行统筹安排,同时将所有部门和所有活动视为整体,从长远利益出发,对成本问题进行统筹考虑,通过制定目标成本管理细则,引导各部门、各员工树立成本意识,自觉展开成本管理工作。对于企业来说,管理成本的主体是全体职员,同时大家又是成本管理的推行者;在这种情况下,财务部门需要转变自身的服务职能,为其他部门提供咨询、指导与帮助。 2.6遵循成本效益原则。成本效益是企业开展成本管理活动中需要遵循的原则,通过对比分析“投入”与“产出”之间的关系,注重“投入”的必要性与合理性,也就是通过最少的成本,创造最大的使用价值,进而帮助企业获得更多的经济效益。例如,企业通过推广合理化建议,费用虽然有所增加,但是,企业可以获得更大的经济效益,引进新的设备虽然开支增加,但设备维修费用会节省,同时提高了设备的效率,进而提高了企业的经济效益。 2.7推行成本责任制度。企业的生产、供应、销售、财务等部门,成本控制是各部门的共同责任,它最大限度地压缩非生产支出,层层分解各项成本指标,然后落实到每个部门、各道工序以及人头、岗位上,进一步将压力传递到位,在企业内部建立“没有不承包成本指标的单位和个人,也没有不被分解的成本指标”的责任网络,进而在成本管理中实现科学化、目标化、规范化。 2.8找准成本控制的切入点。首先,成本管理要从源头抓起。从项目立项开始,技术引进、资金筹集、成本构成、利润形成等方面进行综合考虑,技术设计部门应当把设计成本看作同技术设计一样重要,同时由过去单纯的技术设计逐渐转变为适应市场经济条件下的技术成本设计。其次,从成本中比重较大项目抓起。煤炭生产成本包括工资、电费、材料费、折旧费、福利费等,其中工资及材料费占成本的比重较大,从管理效能看,抓住工资和材料成本,应作为管理工作的重点。 3实施效果 通过系统的学习、培训、交流、考核,逐步提高财务以及相关人员成本管理方面的综合素质,把应对降本增效工作提高到一个新的水平。清晰了成本工作思路,久而久之,成本管理将融入企业血液之中,变成所有部门的习惯,所有人员的自觉行为,企业的成本管理也将达到最佳状态。 作者:余四祥 薛秋荣 单位:河南能源化工集团焦煤公司 焦作市中站区审计局 财务成本管理论文:房地产财务成本管理问题及策略 一、房地产企业财务成本管理常见的问题 (一)财务成本管理缺乏健全的体系 因为房地产行业在我国的发展正处于发展期,主要的财务管理经验都是来自国外及自身总结,因此并没有一套切实可行的管理体系。目前,我国房地产的财务成本管理的主要经验都是从失败的教训中一点点积累出来的,并不是凭空想象或者硬套照搬国外。虽然国外房地产行业财务成本管理有很多成功的经验供我们借鉴,但是因为地域性问题,国外经验并不一定适合我们自己,我们只有将其先进、成功、有章可循的经验进行分析,再根据我国的实际情况来制定属于我们自己的财务管理体系。目前大部分的房地产企业财务成本管理都是较为混乱的,需要大量的人力物力对其进行核算与管理,但是这种管理手段也是属于粗放式管理,会浪费极大的人力与物理,更多的规章制度与流程都是能省则省,流于形式,表面功夫做的很足,实际效果却很差。 (二)房地产企业管理层财务成本管理意识还比较薄弱 社会经济体制下的房地产企业都是要求高成交率、大批优质房源、高成交价格、只是注重其中某一环节管理等等,将整个企业的财务管理重心偏移的太厉害。虽然目前部分房地产企业在实行财务成本管理,但是因为前期效果比较小,在实行不到几天就弃之不顾或者放任不管,这样的情况比比皆是。当前很多房地产企业在进行成本预测与决策的时候都没有切实有效的数据来佐证其决策,也没有一个科学有效的指导,无法将谨慎的决策态度运用到其中。传统的财务成本管理办法是将财务决算报告作为成本管理对象,这就会导致整个企业的财务成本管理产生严重的滞后性,好比是亡羊补牢一样。虽然在财务决算报告中发现一定的错误或者不足,但是往往在上一次的成本管理结果还未出台的时候,下一次的预算已经做好,这样一次一次滞后就会导致最后财务决算成为空话,无法发挥其本身为房地产企业开源节流的作用。 (三)财务成本管理方式欠佳 因为缺乏成功经验,当前很多的房地产企业的财务成本管理办法与方式都是照搬其他企业或者在黑暗中摸索,这样的财务成本管理效果肯定是不好的。当前很多的房地产企业都比较重视局部的管理,并不对整个企业的系统管理作出全面规划,不能从根本上将房地产企业与其他企业区分开来。对财务管理的重视也比较倾向于静态的管理与控制,不注重动态观察,对整个财务管理按照其他商品管理办法一样进行预算与核算,并不能将财务成本预算与成本核算做出有机结合,无法将阶段成本跟部分成本之间区分与结合。 二、加强房地产财务成本管理的对策 (一)建立健全的财务成本管理体系 房地产财务成本管理的执行者还是财务人员,在进行财务成本管理的过程中应该激发财务员的积极性,让其主动思考。房地产行业作为市场经济体系中较为重要的一个组成部分,应该让财务成本管理参与到竞争中去,让财务成本管理充分显现其价值与意义。在进行房地产的财务成本管理过程中不但要考虑到物质方面的成本,还需要考虑到其他方面的非物质成本,将两者有机结合起来才能构架出完善的财务成本管理体系。财务成本管理体系是财务人员执行的唯一标准,如果没有具体的、切实可行的、科学的体系,财务人员在进行财务成本管理过程中遇到问题根本不知道如何解决,甚至部分财务人员会自发奇想的解决,应付了事。一个健全的财务成本管理体系应该从资金预算、信息化管理、合理筹资、日常管理几个方面着手进行,只有将这几个方面都纳入到管理体系中,才能保证整个指挥体系的科学化、规范化、正确化。 (二)树立系统的管理意识,加强综合素质培养 房地产行业领导班子的管理意识强弱直接决定了整个房地产企业的发展与最终成就,在进行房地产财务成本管理过程中,应该充分具备系统的成本管理意识,从整个房地产企业角度出发,对企业进行财务成本管理。在管理过冲必须坚持管理对象、管理方法、管理内容全面性,根据企业的不同实际情况来制定不同的管理策略,构建科学化的财务成本管理体系。随着市场的不断发展与变化,房地产财务成本管理相关部门应该考虑到财务成本管理中的物质成本与非物质成本,将成本内容进行扩展,从而实现财务成本管理的目标,才能保证财务成本管理发挥其真实效用,从而提成整个房地产企业的市场竞争力。(本文来自于《财会研究》杂志。《财会研究》杂志简介详见。) (三)从全方位视角出发,做统筹管理 房地产企业的财务成本管理在上文中已经做出深入的剖析,那么在对其进行管理的过程中就必须从各个角度出发,将资金预算、信息化管理、合理筹资、日常管理这几个方面都同时进行管理,才能将房地产企业财务成本管理的最终效果显现出来。这几个方面都是财务成本管理的重要内容,需要管理者对其进行深入研究与思考,无论是其中哪一个环节都有可能对整个管理造成影响。管理者必须具备高素质,能够将系统的管理意识作为己用,才能做好统筹管理。对房地产财务成本管理进行统筹布局,不重视其中任一部分,将所有的环节有机结合起来,做到充分布局,细致思考,有机结合,才能将财务成本管理科学化的应用到房地产企业中。 三、结束语 面对竞争力日益激烈的市场环境,房地产企业应该改变传统的财务成本管理意识、体系与方法,对整个房地产企业进行全方位、多角度的控制与管理。为此,房地产企业领导班子要树立起全面的意识,根据实际情况构架出完善的体系,并采用科学的管理方法,才能将财务成本管理更好地应用到房地产企业中,提升其核心竞争力,促进其长远发展。 作者:邹宇红 单位:武汉铁路局职工住宅建设指挥部 财务成本管理论文:医院财务成本管理策略 一、新时期医院财务成本管理存在的问题 1.缺乏健全的内部控制和内部审计制度 医院财务管理的过程中,由于缺乏完善的、科学的内部控制体系,影响医院财务管理和成本核算工作的有序进行,进行影响医院会计监督作用的发挥。在医院经营管理和财务管理的过程中,医院领导者对医院内部控制制度不重视,医院缺乏有效的内部控制手段,造成医院会计工作和财务管理工作得不到有效的监督和控制,医院财务机构设置、人员配置以及职能分工等不够明确,造成医院会计监督效果难以实现,医院财务信息质量得不到有效的控制,医院的会计基础工作存在混乱现象,制约了医院财务核算工作的科学、有效执行,使得医院财务核算结果不准确,不能够为医院经营管理决策提供准确的数据支持。另外,许多医院由于缺乏健全的内部审计制度和监督机制,造成医院经营管理的活动缺乏有效的监督和控制,审计监督往往流于形式,形同虚设,制约了医院内部控制和风险管理水平的加强,医院对于风险防范和内部控制的审计监督的缺失,影响到医院财务成本管理的有效性的发挥。医院没有建立完善的内部审计机构,医院领导不重视内部审计工作,内部审计制度在医院中的不完善制约了医院的内部控制环境的形成,使得医院财务成本管理工作缺乏良好的环境,造成医院忽视成本控制。 2.缺乏科学的预算管理 医院对预算管理的重要性和作用以及重视程度严重不足,没能够将医院的预算管理与控制作为医院经营管理中的重要环节和关键来抓。医院对预算管理的概念认识不清楚。认为对医院的经营计划做好组织安排,就是做好了医院的预算管理和控制。这种观点没有将预算管理作为医院战略发展的重要工具。医院领导者对医院预算管理与控制缺乏正确的、科学的认识,严重制约了预算管理在医院管理过程中有效作用的发挥。目前许多医院对预算管理认识不清,对如何组织和实施预算缺乏基本的认识,会影响医院的健康稳定发展。医院的预算管理的目标是对医院的管理、资金、成本等进行预算,并为医院的各项经营管理活动的有效进行提供指导。但是,在医院预算管理过程中,预算执行和预算目标考核往往流于形式,没能够真正发挥医院预算管理的作用。在医院的经营管理过程中,缺乏健全的预算控制机制,会造成医院预算管理的不理想,没有健全的预算控制机制,医院在预算执行的过程中随意性较大,影响医院预算管理的严肃性和权威性。最终会导致医院财务成本管理缺乏效率,导致医院成本管理目标难以实现。 3.缺乏高素质的财务会计人才 医院在新形势下为了实现转型跨越发展,需要一大批在财务管理方面具有高素质和知识面广的复合型人才来推动医院的财务成本管理。但是,目前而言,医院的财务管理人员的素质参差不齐,严重制约了医院的财务管理人员的升级,以适应医院在新时期的转型发展。中国医院对财务管理人才的重视程度还不够,医院内部的财务成本管理意识严重不足,传统的医院体制根源制约了医院内财务会计人员对财务成本管理的重视。现代医院缺乏拥有专业技术扎实、经营管理知识丰富、具备创新意识和战略思维的人才,这造成了医院业财务管理和成本核算存在问题和不足,医院的财务部门作为医院战略发展的支撑部门,不能够有效地为医院的经营管理的做出提供科学的、合理的财务成本分析和财务信息支撑。(本文来自于《经济研究导刊》杂志。《经济研究导刊》杂志简介详见。) 二、完善新时期医院财务成本管理的对策 1.建立和完善医院成本管理制度 新时期,医院为了加强自身的财务成本管理,实现有效的成本控制和经营绩效提升,必须建立和完善医院的成本管理制度。只有通过科学的健全的财务成本管理制度的建立,实现医院成本预算、成本决策、成本控制、成本核算、成本计划、成本分析等完整的医院财务成本管理体系,通过科学的、实用的、规范的财务成本管理体系,约束和控制医院日常经常活动中的成本消耗和成本浪费的问题。提高医院内部的资源、设备、材料、药品等的使用效率。加强对医院内部资源的采购、存储、使用等环节的成本竞争。对医院股东资产以及耗材进行财务成本控制,充分的进行成本信息的采集、分析、处理以及形成完善的财务成本报告,为医院的经验决策提供数据支持。从而减少不必要的、不合理的开支,实现医院的财务成本控制目标的实现。 2.强化财务内部控制制度 医院的财务人员应该加强对医院业务流程的熟悉,通过设定控制目标、鉴别控制点,保证医院的财务内部控制制度的强化。完善医院的内部控制制度,实现医院管理水平的提升必须在一个良好的环境中进行,因此,必须建立良好的医院内部控制环境,医院内部控制环境的建设,有利于提升医院的整体经营目标实现。医院良好的控制环境的建立,有利于促进医院内部控制制度的有效运行,有助于形成相互监督、相互制约的医院内部控制环境。有效的内部监督是财务成本管理的重要保证。医院通过加强自身的监督机制,使得医院的内控制度的建立和执行得到有效的内部监督检查,确保医院财务成本管理得到顺利的执行和贯彻实施,从而有效地发现和改进成本管理过程中的缺陷和问题。医院内部监督机制能够规范医院的财务成本管理,推动医院的激励与惩罚制度的实施,促进医院员工的自我管理与自我约束,从而达到医院成本控制的目标。 3.强化医院预算管理 医院不能完全以营利为目的,医院应该兼具公益性,促进社会公共利益是实现。医院必须改善医院的管理模式,树立系统的全局观念,重视医院财务预算管理与控制在医院经营管理活动中的地位与作用,建立医院内部各个层级的预算管理机构,促进医院预算管理实施的组织保障。另外,医院应该加强对领导者、管理者以及员工的预算管理的观念的认识,提高医院内部成员的预算管理与控制意识,推动员工参与医院预算管理的责任感和积极性的提升,使得全面预算管理和科学的预算管理模式在医院内部得到认可和深入推广。医院为了实现有效的预算管理与控制,首先必须进行科学的预算编制,医院预算编制的科学性能够客观上改善和把握医院预算执行效果。医院在进行预算编制的过程中,应该重视对以前预算编制的经验的总结,科学的进行资金使用情况的调研和分析预测,对医院经营活动的产出与投入进行分析,为医院的预算编制提供正确的决策,以促进医院财务成本管理目标的实现,促进医院经营绩效的提升和成本控制目标的实现。 4.加强对医院财务成本管理的审计 医院为了提高财务管理和成本控制的目标,必须加强医院的财务监督和内部审计工作,通过树立成本意识,提高医院全体员工对成本控制的重要性认识。另外,医院开展内部审计能够有效地配合医院开展成本管理,内部审计的开展,能够及时地发现医院经营管理过程中所存在的问题并应对解决。医院内部审计人员应该树立成本意识,积极地参与医院内部审计当中,发现医院所存在的各种问题和利弊,积极地参与医院的财务成本管理,实现医院成本管理水平的提升,促进医院健康发展。 三、结束语 新时期,医院的财务成本管理是医院生存和未来发展的关键因素和重要环节。当前医院在进行财务成本管理的过程中应该建立完善的财务成本控制制度,通过科学的预算管理和对财务成本管理加强审计监督,加强医院的内部会计控制,培养医院全体成员的成本控制意识,通过科学的成本核算,促进医院的医疗水平的提升和经营绩效的加强。随着医疗体制改革的深入,未来医院应该更加重视财务管理工作,减少浪费和消耗,促进医院的经济效益和社会效益的共同提升。 作者:张庆泉 单位:山东省青州市东夏中心卫生院 财务成本管理论文:施工企业财务成本管理的优化 1.确立财务成本管理在施工企业中的地位 制度管理是现代管理最主要的特色,施工企业财务成本管理工作的重点就在于确立财务成本管理在企业中的地位,而地位的确定又是通过建立健全规章制度来实现。一方面,建立健全施工企业财务成本管理的规章制度,既能够使得财务制度满足施工的发展需要,将施工企业财务成本管理工作中的灵活性与原则性做到统一;另一方面,能够让施工企业财务成本管理工作做到有法可依、有章可循,有效地解决施工企业财务成本管理存在制度缺陷问题。 2.注重施工企业财务成本管理人员的业务素质培训 随着社会的不断发展,对于施工企业财务成本管理人员素质要求越来越高,因此,必须要注重技能培训。①注重培训的实效性。培训内容要实在具体,培训人员要按时到场、培训时间要落实到位,通过培训来让施工企业员工的业务素质上一个档次;②培训应该具有广泛性。应该对培训内容进行合理设置安排,要兼顾财务成本管理的各种知识,要让施工企业财务成本管理人员尽量多掌握一些技能和知识,成为“多技型”、“复合型”的人才;③细化人员培训计划。施工企业应该结合财务成本管理人员的实际情况,制定出切实可行的晋升计划、再教育计划、人才引进计划以及培训计划等。按照“走出去、请进来”的原则,既安排员工外出参加各类培训班,也要邀请专家学者到单位、到岗位上对财务成本管理人员进行培训和指导,全面提高施工企业财务成本管理人员的综合素质;④还应该为施工企业财务成本管理人员建立科学的激励和评价考核机制。从目前来看,绝大多数的施工企业现行的绩效考核体系都没有可量化的考核指标。而定量评估却能够大幅度提高考核的有效性和准确性,便于对财务成本管理人员的工作业绩进行正确评价。定量评估应该做好以下几个方面:第一,应该详细说明每个岗位的具体内容,包括工作评价、岗位条件、工作职责等;第二,量化考核绩效考核体系中的“廉、绩、勤、能、德”;第三,详细分解“廉、绩、勤、能、德”,将分解项目制定为相应的评价标准;第四,根据财务成本管理人员不同的行政职务来制定相应的分值标准,即按照普通员工、一般干部、中层干部、主要领导来设定标准分值,总分为100分。对于那些评价考核长期低于60分的财务成本管理人员,应该找其谈话,要求其整改,若还是屡教不改,则应该予以待岗、淘汰,扣发绩效。这种评估方法可以较为客观、公正地评价每个工作人员的绩效,优化配置岗位人员。 3.建立规范有效的财务成本稽核工作规范 施工企业在制定财务成本稽核工作规范时务必要参考企业的内部控制业务流程,以此来达到解决问题、发现问题的效果。例如施工企业的采购流程可以分为12个环节,分别为:对企业物资采购管理人员的职责进行明确;对供应商进行考核、选择;对采购计划进行审批与编制;签订与执行采购合同;控制采购价格;保险与运输;货款支付与核算;检验入库;考核等。在稽核采购流程时,可以重点稽核质量检验单、采购合同的签字是否有效、是否有预算、采购流程是否合规、是否按企业的正常程序来对采购价格进行确定、采购过程是否实现了职责的分离、等,具体可独立妥善保管每笔业务的报告单,以备检查。 4.实现内控与财务稽核有机结合 第一,建立财务稽核工作网络。施工企业应该设置一级总稽核岗,而各二级院系及下属部门应该设立二级稽核岗,直接受到一级总稽核岗的管理,要按照内部控制的要求来对各二级单位的业务流程控制点进行追溯检查,及时发现效益流失环节及问题,确保符合内部控制的需要。二级稽核岗应该定期向一级总稽核岗报告稽核工作,以此来保证上下级单位之间信息的传递,特别是对于性质特殊、金额较大的重大业务要写明风险点、稽核内容、存在问题、是否符合稽核规范、解决方法建议等。一旦稽核人员发现有舍近求远采购、采购价格不合理等问题,应该及时向施工企业管理层进行汇报,而总稽核岗除了定期向施工企业领导班子编制财务稽核内部控制报告外,还应该为他们提供建设性意见以供参考,这样就能够保证日常工作与稽核工作紧密相关,增强事前事中控制、加强信息流通。第二,专项检查与定期检查相结合。要定期安排财务稽核人员来对某个流程进行专项检查,尤其是要对销售、采购、资本支出、货币资金等重点环节加强互查、自查工作,对风险的评估要格外重视,财务稽核结果要与施工企业绩效考核奖惩挂钩。第三,设计适合自己的内部控制业务流程。施工企业应该根据自己的实际情况来对财务风险和经营风险予以确定,找出关键控制点来设计适合自身的内部控制业务流程,必要时还可以由会计师事务所等专业机构来帮助制定。把好项目支出关,将项目支出细化到每一个项目,在保运转、保稳定的原则下取消了以前年度部分成效不明显的项目,并将项目资金分类管理,分级审批,以确保财政资金落到实处。 5.加强合同管理,合理索赔 随着施工企业应用工程量清单报价法越来越多,施工企业要认真做好签证,重新审核、计算工程量,但是目前来看,薄弱之处主要在合理索赔和施工合同管理。目前很多施工建设项目都采用固定价合同,而固定价合同只能增减设计变更,因此,加强合同管理,合理索赔就显得尤为重要。第一,合同管理施工合同。在工程施工中,施工企业和建设单位都必须遵循施工合同的条款,这是最终确定工程概预算的重要保证,也是施工双方所要遵循的经济文件、技术文件、法律文件。由于建设施工的合同内容多、合同执行期长、投资巨大。所以,施工合同中除了有造价、质量、工期、工作范围等一般条款外,还应该要涉及到专利、文物、税收、保险等内容。施工企业在签订合同时,务必要对每一条款内容都进行仔细斟酌、全面考虑,不然的话,就很容易造成施工企业出现巨大损失。同时,一旦签订合同之后,施工企业就必须全面履行合同,按期按质竣工,以此来赢得良好的信誉,实现自身的经济效益。第二,索赔。施工企业经常都会遇到拖欠工程款、故意刁钻的业主,对于这种情况,施工企业要对与施工索赔有关的资料和依据(如双方来往函件、隐蔽记录、施工合同、设计变更、施工图纸、图纸会审、招标文件等)进行整理、收集,要有理有据地向业主提出索赔要求,以书面形式将施工索赔通知给业主,施工索赔的过程中,要找准索赔依据和索赔事实,同时编制出有说服力的索赔报告。索赔报告要做到重点突出、条理清楚、简明扼要,语言要婉转恰当,数据要准确无误,索赔要求要实事求是,只有这样,才能够达到索赔要求。 6.结语 总之,对于施工企业而言,在确保施工质量的前提之上,做好施工企业财务成本管理,提升施工企业的利润空间,无疑是极为重要的事情,值得深入研究。 作者:吴娟 单位:湖南路桥建设集团公司 财务成本管理论文:施工企业财务成本管理研究 一、施工企业财务成本管理现状 (一)财务成本管理意识薄弱 中国的房地产事业经过几十年的发展,已经逐步成为了中国经济发展的支柱型企业,行业的竞争加剧使得企业不得不压缩自己的成本进行利润最大化的选择。在这种严峻的情势下,大部分施工企业通过降低成本的方式以夺取施工的标的权,更有甚者,直接借入高利贷进行企业的夺标项目,对企业的后续发展极为不利。这些现象层出不穷的原因在于企业对财务成本管理的认识不到位,认为企业的施工项目一旦开展之后,企业的成本问题就会迎刃而解。同时,中国的大部分施工企业主要是国有企业进行控股,改革观念不强,自身的实力也比较薄弱,企业的资产负债率在一定程度上也比较高,这种情况导致了大部分的施工企业安于现状,不对内部的体制进行全方面的建设以及改革。 (二)成本管理方法错误 现下,中国的大部分施工项目存在着一个较为严重的问题,每个单位内部的成本管理以及控制方法大不相同,就连项目进度的衡量方法也不一致,这暴露出了大部分施工企业的财务管理混乱的特点,工地作业流动性的特点使得项目的财务核算方法无法采用全面的信息化的形式进行财务信息的记录。同时,旧有的薄弱的财务成本管理制度使得施工单位不能根据自己施工的具体情况进行成本战略的构建,而对财务成本管理的理解仅仅停留在工程项目耗费上,片面地追求企业的成本核算以及成本分析,对成本控制仍然停留在较为原始的阶段,不给以充分的认识。这些情况的出现主要还是因为中国大部分的施工企业内部的财务管理制度不够健全,使得相关的管理控制制度没有完全覆盖,导致了财务管理工作中的缺失。 (三)考核机制不完善 企业对于财务成本管理的考核办法落后是现下大多数企业的现状,权责机制不明确使得现下的企业虽然建立了一定的考核制度,但是经过一段时间的实施之后,会面临着许多的困难,在这种情况下,大部分企业放弃了这种考核制度或者蜻蜓点水般的进行,没有起到任何实质性的效果。由于施工企业的工程流动性特点,使得大部分的工程在进行材料会计处理时,并没有实现信息实时动态化的管理,使得财务信息的处理具有一定的局限性,没有充分地调动企业的信息系统的发展。 (四)施工材料管理不严 施工企业原材料的混乱管理是一个司空见惯的事实,项目工程进行过程中,大部分材料乱堆乱砌,来源不明的情况使得企业的材料成本大大增加。现代企业在施工过程中,涉及到大规模的不同品种的原材料,供应商繁杂以及下游的多个领料点使得材料的领取十分混乱。一个项目往往涉及到大面积土地的施工,供应商的不同使得材料的堆放规则以供应商的名称进行分类堆放,使得整个项目的管理十分混乱。而施工材料的质量往往褒贬不一,对于不合格的材料往往要进行退货处理。同时,在施工材料运送的过程中,要对原材料的包装进行密封检查,对于不合格的材料以及质量不过关的材料进行检查,以最大程度上降低企业的成本。 二、施工企业财务成本管理建议 (一)加强会计人员的财务管理意识 中国的施工单位将企业的发展目标定位在项目的完成进度以及工程质量的保障上,对于内部的管理水平认识不到位,导致了许多财务问题的产生。在现阶段的发展情况下,只有通过提高有关责任人的领导意识,才能全面地进行财务成本管理意识的促成。在企业的发展过程中,企业领导起着领头羊的作用,领导应从自我出发,充分地发挥管理才能,将财务成本管理的理念融入到企业中去,使企业的财务成本管理模式由原来的粗放型管理向着精细型的管理模式转变。将企业项目的施工成本目标均匀地分配到每一名员工的身上,实施员工个人的工资与工作岗位挂勾,最大化地调动员工的工作积极性,使员工将成本管理的观念提高到一个新的高度,减少企业不必要的资源浪费。同时,施工企业应采用新型的科学化的方式进行项目的管理,通过对市场的磨合,建立完善的财务成本管理制度,以技术化的手段降低企业的成本。防止财务成本管理走形式化的过程,将其贯穿在整个施工的过程之中,合理地进行阶段性工作的管理以及决算方面的考核,以月为单位对各个材料的动作过程进行成本核算以及盈亏分析,真正地将成本管理落实到实处。(本文来自于《经济研究导刊》杂志。《经济研究导刊》杂志简介详见。) (二)强化成本管理办法 企业进行成本管理的最初目标是通过科学化的会计手段,对施工企业的成本以及效益进行全面的计算,并提供合理的财务信息,以保证项目按照最初目标完成。企业在进行财务成本管理的第一前提是明确整个会计手段的目标,以建立完善的财务责任任务中心,通过对企业项目进行的全方面的成本信息的计算,以将具体的信息分解到各个施工项目阶段,完善整个财务预算体系。对于项目实施过程中所涉及到的人力报酬进行精确的计量,以防止冒名顶替的情况发生。对于企业内部的差旅费用以及工作人员的办公费用进行全面化地管理,以高效的办事原则为核心,进行日常办公用品的控制。对于整个施工活动进行过程中的商品质量以及工程款项进行一对一跟进,保证在施工的各个环节都有相应的责任人。定期地对企业的管理人员进行全方面的培训,促进其竞争意识的形成,以达到提高整个项目的施工质量以及人员管理水平。 (三)建立完善的考核机制 完善的考核机制是成本管理制度能够持续有效地进行的前提,考核制度的出现使得施工责任可以落实到每个人的人头之上,使得责任清晰,目标明确,全面地实现企业发展的目标。在企业的内部建立一个专门的部门用于财务信息的审计,将企业的发展目标进行全面的梳理,进行不定期的考核,以保证整个财务管理目标的落实。为了保证整个激励的有效性,施工的企业必须将内部的激励机制与员工的薪酬福利进行全面结合,以充分调动企业员工的工作积极性,使企业获得最大的经济效益。 (四)加强施工材料管理 施工企业在进行项目工程的过程中,应注重施工材料的管理,尽最大可能地减小因材料管理漏洞带来的损失,只有从源头上进行施工材料的控制,才能最大化地减小施工企业在项目进行过程中的成本损失。然而,原材料的管理工作并不只是进行材料的手工记录这么简单,而是进行全面的材料预购,材料使用规划以及材料使用监督等多方面管理,以杜绝不怀好意的人士利用企业的漏洞进行原材料的窃取。因此,在发现材料使用不符的情况出现时,应及时地向上级进行报告,全方位地杜绝灾难的发生。例如,河南铁通工程公司通过规范企业的经营行为,强化施工项目效能监察,将施工过程中的原材料使用以及质量验收等进行了文件的制定以及下发。通过制定《质量管理体系运行考核办法(试行)》、《收入推进计划》和《应收帐款回款推进计划》等办法,加强对工程建设、工程成本、物资采购等经营管理重点领域把控,各项目部整体可控成本管理水平不断提高。2013年项目部百元收入可控支出平均为4.36元,比上年同期减少3.53元,降低了44.7%,收到了显著的效果。 三、结论 综上所述,施工企业在进行项目内部的财务成本管理的过程中,应全面地掌握企业内部的工作动态,通过对内部工作人员态度的提升,以提高整个单位的财务施工水平。建立全面的财务成本的目标,以强化企业的成本管理体系以及工作,通过合理化地进行单位内部的权责机制实现单位内部工作人员的权力以及成本的全面匹配工作,以实现施工单位的财务成本全面化的管理机制。 作者:赵向华 单位:长春水务(集团)有限责任公司 财务成本管理论文:施工企业财务成本管理策略 一、现阶段施工企业财务成本管理存在的问题 1.缺乏财务成本管理的意识 近几年来,施工企业为在建筑市场中获得一席之地,应用低价中标的方法,对企业资本结构造成影响,阻碍企业后续的发展。现阶段,施工企业财务成本管理的意识严重缺乏,没有认识到财务成本管理的重要性。施工企业认为施工规模与施工产值是最重要的,当两者达到一定目标后,就可以解决成本的问题。与此同时,很多企业不重视内部的管理改革,改革缺乏积极性,大型的国有企业最为明显,未建立现代化的企业管理体系,财务成本管理的制度较为落后。 2.成本控制的方法不科学 根据施工企业应用的成本管理方法,不同的项目在成本进度和质量管理所采用的管理方法不一样,在竞争激烈的背景下,施工企业缺乏系统性的方法。在项目成本管理中,企业未能及时地收集、处理相关的信息。在考核成本工作的过程中,监督机制不健全,财务成本信息准确度不明确,企业内部审计工作不能起到作用,企业管理层不重视成本管理的工作。 3.未制定施工合同责任成本 在施工现场,容易出现下列问题:施工材料随便摆放,没有及时清点材料的数量,材料出现变质和锈蚀,对材料的使用造成影响;在进行材料领用时,需要根据工程设计定额进行材料发放,施工人员领用材料没有固定的方式,材料用完后就去领用;对施工设备缺乏管理的力度,在使用、维修以及保养设备方面未根据施工的规定进行,操作人员素质差距较大,未根据上岗的要求进行;设备经常出现人为损坏的情况,管理不到位,增加施工成本。 4.不重视资金、时间的价值 施工企业建造的工程量比较多,时间跨度较大,建造持续的时间长,施工时间和建设资金的控制尤为关键。施工企业项目财务成本通常包括材料、人员、设备等费用。施工企业有时会同时进行多个项目,项目工程方支付资金的时间存在差异,施工企业有时借助贷款提前支出部分资金,所以,施工企业需要统一管理和利用资金,对不同项目的建造成本进行统一管理,以免出现资金浪费的问题。 二、强化施工企业财务成本管理的策略 1.科学编制施工组织设计 施工组织设计为施工企业提供施工指导,在进行项目施工时,需要使技术人员发挥能动性,引导技术人员对施工设计技术方案进行技术论证,根据现场的实际情况,依照规范、工期等,优化安排施工进度、方法等,科学地进行资源配置,制定计划以及有效利用资源的措施,确定施工的程序以及施工的顺序,保证施工过程的科学性。在进行施工组织设计编制时,需要考虑到施工的协调性、连续性等问题,为施工作业制定最佳的组合方式,防止出现重复施工的问题。科学分析,合理地确定目标责任成本。在开工前,施工企业需要明确目标责任成本;项目经理部依照目标责任成本,制定工序标准的成本,制定考核指标。 2.强化企业成员成本管理的意识 首先,施工企业应当确定成本管理的主体是项目部全体人员,成本控制涉及到工程人员、技术人员,但是,成本管理的主体应当包括全体人员。强化全体人员的成本管理意识,应当包括:项目经理和上级领导签署责任书,确定在施工过程中各种情况应当承担的责任。在责任明确时,也要明确责任成本。进行科学管理,实现有效的成本管理。设立项目成本管理的机构,强化成本管理的意识。项目成本管理涉及到整个工程项目,管理比较复杂,需要具备组织保证,设定相应的机构,配置专业人员负责成本管理。建立成本核算和成本监督机构,设置项目成本管理的责任制,确定各自的职责,强化成本意识。在项目部内部,每一层都承担相应的责任,签署责任书。明晰项目部成员的职责,对项目部成员起到提醒和监督的作用。在项目部建立考核制度,工序完成后,开展商议考核,实行奖惩制度。 3.进行成本动态控制 在进行项目财务成本控制时,施工企业应当注意应用信息化系统,以此为基础,制定有效的控制手段,管理具体到数据的收集、数据传输、数据处理、数据存储。与此同时,在施工的整个过程展开财务成本管理,从开工到施工的环节,进行控制,并进行动态反馈,便于及时地了解成本控制的情况。 4.控制材料费用 对于施工项目而言,材料费用会占据总成本的70%左右。要想实现财务成本管理,在材料环节具有很大的管理空间。所以,必须强化材料管理,避免损耗浪费,重视成本控制。通常情况下,材料进行成本管控,必须在以下环节引起注意。第一,预算环节。在工程开工之前,需要反复地分析工程设计图纸,获得材料的需求量,制定材料申请的计划。第二是采购环节,在进行材料采购时,需要了解货源的质量,选择价格合理质量优异的材料。明确进货的批量以及批次。合理地控制材料的储备量,降低资金成本以及管理的费用。将商家的联系方式公开,增加透明度,加强监督。第三,入库验收环节。材料到达现场以后,需要验收材料的质量、数量等,进行入库登记。第四是出库发料环节。结合用料的计划,执行限额领料的制度。完善出库的台账以及审批的程序。在领用材料时,需要项目经理或者是其指定的人进行审批。 5.引进ERP系统 应用计算机系统进行信息化管理,在成本管理、人力资源、材料、库存等方面进行信息化管理。施工企业的财务管理由点到面,功能模块实现对接,并且相互牵制。采用这种管理方法,财务成本管理能够实现预测、控制、分析,提高工作效率,增加企业的利润。 作者:江春秋 财务成本管理论文:略析民营企业财务成本管理的完善 一、民营企业财务成本管理的弊端 民营企业本身很少会建立强有力的财务团队去规划企业的运营方向以及决策制定,并且在盈亏平衡点的设立上不明确,导致企业在资金花费上没有节制,使得利润无法合理分配,造成员工福利与扩大再生产之间的纠葛。部门管理人员自身素质也是阻碍民营企业财务成本管理的重要因素之一,认为成本管理只是财务部门的事情,与自己管理的部门无关。殊不知,财务成本的节俭与有效管理是需要企业各部门共同配合来完成的,财务人员在做出成本统计的时候,需要有精确的数据进行支撑,若各部门管理人员在成本上意识淡薄,会造成自身成本控制责任感不强的状况,造成企业财务成本的无端浪费。 二、民营企业财务成本管理的优化措施 (一)建立健全成本管理制度 民营企业在成本管理上存在问题,很大程度上是因为在管理上没有制定一个健全的制度,导致企业在成本管理方面没有行之有效的策略作为参考。制度的建立需要通过多方面的完善来进行,主要体现在以下几个方面: 1.完善存货管理 企业在生产过程中必然会出现产品的积压,这些积压产品一旦过了销售季节就难以再用同等价格销售出去,并且还会造成企业的资金占用以及库房占用。积压产品实际上也是成本的一部分,企业应该正确处理这部分成本,在产品大幅度贬值之前将积压产品通过各种手段销售出去并转化为现金,作为后期的广告宣传费用、扩大再生产费用以及人工福利费用。 2.减少成本浪费 企业在生产中应尽量避免出现浪费现象,保证成本使用的有效性。对于企业而言,要想减少生产过程中的浪费现象,首先需要加强信息搜集能力,生产适应市场需求的产品,避免出现产品因销售困难产生积压造成浪费。另外,企业应做好事前控制工作,将成本浪费在源头上进行有效消除。 3.完善考核体系 考核是对企业各部门阶段性工作的评价,对于各部门节约成本能够起到有力保障。在考核体系上,应将评价指标尽可能量化,对制造成本的核算工作不仅要从产品本身成本方面考虑,还应将产品的制造成本、宣传成本以及责任成本等内容考虑进去。 (二)加强成本控制 民营企业在成本管理上的最大弊端就是将重点放在了对成本的精简方面,而不是想办法对成本进行控制。例如,企业在进行市场开发时,应该清楚认识到,对客户的维护所要花费的费用要远远小于开发一个新的客户。因此企业应该正确认识成本管理的重点,认识到单纯的进行成本精简是不能够为企业长期成本管理带来益处的,要想从成本控制方面加强对企业的运营推动,需要转变成本管理理念,从控制角度完善成本管理。 (三)提高财务人员自身素质 对于民营企业而言,在财务人员的选拔方面,企业需要严格进行人才筛选,避免出现任人唯亲现象。随着经济体制的不断发展,企业财务人员在自身财务素质上也应做到与时俱进,才能够保障用先进的财务成本管理思想促进工作的开展。企业应定期组织对财务人员的培训工作,以此来提高财务管理的有效性。 (四)加强财务成本审计工作 对财务成本进行监督与核算是保障财务管理有效进行的基础。对于民营企业而言,在财务报销制度上存在着很大漏洞,让企业无端产生大量费用支出。这种现象的主要原因在于企业对于原始凭证的不重视。财务部门在进行账务登记的时候,一定要凭借原始凭证,不能以复印件替代,以免一些内部人员钻了制度的空子,造成资金浪费。 三、结论 民营企业在财务成本管理方面存在着较大漏洞,企业要想在竞争中立足,必须改变传统财务成本管理模式,用新思想武装自己,充分认识到成本管理在企业发展中的重要地位,通过有效的财务成本管理让企业健康长远地发展下去。 作者:王宁 单位:江苏食品药品职业技术学院
过程控制系统论文:中厚板二级过程控制系统技术升级 [摘 要]邯钢中板厂中板线轧机二级过程控制系统是技术升级后生产线的重要组成部分。此过程控制系统中主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能。完成后,结合实际生产过程,对该二级系统厚度控制模型、温度模型及轧制力模型等均进行了参数优化调整,进一步提高了系统模型预测数据准确性,保证轧机轧制模式稳定运行。 [关键词]过程控制系统;数据通讯;数据管理;过程跟踪;模型计算 1 前言 中厚板材市场竞争日益激烈,对中厚板材生产控制自动化水平的要求也越来越高。因此邯钢中板厂中板线进行了技术升级,二级过程控制是此的重要组成部分,主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算功能。其中二级模型计算功能在中厚板生产中可以提高尺寸控制精度、成材率、轧制节奏及减轻操作强度,保证设备安全进行,有利于故障分析和质量分析。通过此次技术升级,产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,成效明显。 2 工艺布置 邯钢中板厂中板线轧机区主要设备及检测仪表布置如图1,主要包括两座加热炉、一个四辊轧机、轧机前后推床、高压水箱、7个高温计、1个测厚仪。二级过程控制系统的控制范围是从高压水箱输送辊道到矫直机前输送辊道。 3 过程控制系统 过程控制系统各功能模块的组成如图2所示,包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算四个功能模块。 3.1 数据通讯 数据通讯模块每一个周期从基础自动化系统接收一批数据,譬如高温计等检测仪表的实测数据和各种实际的控制信号。然后二级过程控制系统保存、处理这些数据,对模型计算需要各种实测数据提供依据。并且与人机界面(HMI)系统进行数据通讯,读取WINCC的数据,实现人机界面的各种按钮功能,并在数据变化时随时更新,以至于最新的数据信息可以及时地在人机界面上显示出来。 3.2 数据管理 数据管理主要包括将数据写进数据库操作和从数据库中读取数据的操作。写数据操作是将炉内坯料的数据情况存入数据库中,从坯料的入炉时刻到出炉时刻,直到坯料轧制结束,将整个轧制过程的工艺参数和模型自学习系数均写入数据库中。读取数据库操作是指对出炉的坯料进行确认,将所查询得到的数据赋值到过程跟踪模块中,将轧件数据在内存中存储用于后面的模型计算。 3.3 过程跟踪 轧机二级系统根据三级发送的报文信息进行物料跟踪和数据指标的计算等,然后向一级发送轧钢控制指令。从加热炉装炉开始一直到轧机,对轧线上的每一块钢坯位置、状态等信息都进行准确详细的跟踪,保证数据完整无误,以提高二级数据计算的准确性。并且过程跟踪模块根据轧件实际生产数据判断坯料最佳出炉时刻,在避免前后轧件碰撞的前提下,缩短轧机的间歇时间,提高轧制节奏。 3.4 模型计算 中板线技术升级后主要体现在产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%。而与厚度精度密切相关的模型有两个:轧机弹跳模型和轧制力计算模型。 7 结论 1)邯钢中板厂二级过程控制系统自技术后一直运行稳定,能够很好完成现场的实际需要,轧制节奏也相应提高; 2)本系统能够提高设备的自动控制水平及控制精度,减轻了操作强度,保证了设备安全稳定运行; 3)通过数学模型计算产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,后厚度控制得到明显改善。 过程控制系统论文:过程控制系统PCS7在中间二氧化钛生产中的应用 【摘 要】本文介绍了过程控制系统PCS7在中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制中的应用,讨论了该控制系统中的硬件配置,控制网络和软件编程等内容。通过这几年的使用,该控制系统稳定可靠,实现了模拟仪表无法完成的复杂算法及管理功能,而且其性价比远高于模拟系统,特别适合化工工艺过程控制。 【关键词】中间二氧化钛(TiO2);PCS7 冗余控制Profibus 引言 近几年我国的钛白粉行业发展迅猛,国内对高档钛白粉的需求不断的提高。相应的对钛白粉生产的控制要求也越来越高。中间二氧化钛是氯化法钛白粉生产的过程中间产品,是生产不同用途钛白粉产品的基础原料。 因此本文采用西门子过程控制系统PCS7,使得中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制平稳,提高了产品的产量和质量。 1 工艺简介 四氯化钛预热后,通过三氯化铝发生器进入氧化炉。同时,氧气经过预热后进入到氧化炉。在氧化炉里氧气与四氯化钛反应,生成中间二氧化钛(TiO2)和尾气。中间二氧化钛(TiO2)经过产品冷却器冷却进入袋滤器进行气固分离后,进入打浆脱氯罐,尾气返回氯化工序循环利用。打浆脱氯后的中间二氧化钛(TiO2)浆料进入后处理工序。 2 硬件配置 鉴于氧化系统的重要性,充分考虑系统安全可靠性,采用以S7-400H为主控制器构成的PCS7冗余控制方案,中央处理器采用CPU414-4H,I/O处理单元采用ET200M。为了保证系统可靠性,电源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP总线采用PROFIBUS电缆,保证了系统安全等级需求。采用双控制器,双电源模块。双通信模块,对于系统中的重要监视点,采用了冗余AMT硬件。系统有无扰动切换功能。容错型和安全型可满足供电中断和故障保护等特殊要求。 3 上位机系统 本系统的上位机系统使用WinCC控制,上位机系统和控制系统通过100Mbps的工业以太网络连接。上位机由操作站和工程站等主要设备组成。 工控机采有西门子工业计算机,型号为西门子RACK PC IL 43,配置主流硬件,在稳定性,安全性上有很好的保障。 4 模件配置 每个ET200M分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通信接口模块,分别通过2条独立的Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器进行实时通信。在系统运行过程中,当其中某一个IM153-2通信接口模块发生故障时,系统能自动地切换至另一个IM153-2通信接口模块,并可带电热插拔更换有故障的通信接口模块,不会影响到系统正常运行。 Profibus提供强大的系统级故障诊断能力,从总线系统的任意一点可通过Profibus-DP进行诊断、编程和控制,可以实时精确定位故障发生点和在线监控通讯负荷,并可通过人机界面实时显示。 现场的仪表所采集的信号中模拟量输入信号大多为4~20mADC的二线制和四线制信号,输出为4~20mADC信号,部分模拟量信号通过安全栅引入。数字量为干触点或有源信号。数字量的输出信号由带状态指示灯和外带保护二极管的继电器送至现场仪表。 5 控制系统 S7-400H按照“热备份”模式(无冲击、出现故障自动切换)的活动冗余原理运行。只要没有故障,两个子单元都是活动的。如果发生故障,起作用的控制器全面接管过程控制。为了确保无冲击切换和快速可靠地交换资料,需要使用中央控制器连接。 冗余自动化控制站(AS414-4H)用于实现现场设备的运行状态监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制等系统控制功能。 SIMATIC PCS7系统具有高度扩展能力、强大的综合通信能力、扩展的集成系统功能和易于执行的中央和分散结构。AS414-4H更采用了最新的冗余技术,两个CPU之间通过高速光纤同步专线相连,它可像标准PCS7系统那样进行处理、编程和设计。 6 电源系统 电源系统将由24VDC的直流电源构成冗余的24VDC供电系统,直流电源都将具有足够的容量和适当的电压,能满足设备负载的要求。任一路电源故障,将会自动切换,以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。 直流电源系统由西门子SITOP电源构成冗余的供电系统。 7 网络配置 在本系统中采用交换式工业以太网作为连接操作员站和自动化系统站的系统总线。通过CP-443-1通信处理模块,将S7-400H连接至工业以太网的通讯处理器。由于自身具有处理器,从而解除了CPU的通讯任务并减轻CPU的通信负载,还有助于另加连接 快速交换式工业以太网在工业以太网的通信协议基础上,将通信速率提高到了100Mbps。由于采用了全双工并行通信模式,允许站点同时发送和接收数据,通信速率可提高一倍。 8 软件设计 系统的组态软件为SIMATIC Manager,所有的组态工作均在工程师站上完成。系统采用集中的、从上到下的组态方式,其中包含上位机的操作员站和工程师站配置、下位机的CPU设置、对应的I/O通道建立以及与他们想连接的网络配置,具有集中的、友好的人机界面。过程控制与监视采用图形化组态,方便易用。人机接口部分的组态软件是WinCC。 9 WinCC组态 SIMENS PCS7系统采用了 Microsoft的SQL2000作为WinCC数据库管理系统。 9.1 CFC控制 CFC是一种简洁的图形组态工具,主要用于连续过程的自动化控制的组态,采用IEC-1131的标准。用CFC运行组态是以功能块为基础的,系统配置了很多预编程的功能块。因此,采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。 9.2 顺序控制 SFC也是一种图形组态工具,它也采用了IEC-1131的标准。组态时首先画出顺序图,图中可选择顺序、并行分支、交替分支和回路等局部结构,用大小两种方块分别表示步骤(Step)和转移条件(Transition)。因此,可把CFC中的信号引入SFC中。CFC与SFC的交替使用,可以很方便地实现复杂的顺控任务。 10 应用中应注意的问题 10.1 系统接地 每个PLC柜的屏蔽条和系统地通过电源电线汇总到一起后接地。PCS7系统的每一个主要部件,如输入输出卡件、卡件安装机架、现场接线端子板等均设有接地端子。接地电阻要求小于4欧姆。 10.2 ET200M分布式I/O站 现场控制站的ET200M分布式I/O站通过Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器实现通信,主要功能是采集现场I/O信号,通过ET200M的I/O信号接口将现场数字量或模拟量信号传送至中央控制器(CPU414-4H),同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。 11 结束语 由于采用了自动化程度高且安全可靠的PCS7控制系统,使得中间二氧化钛(TiO2)的生产周期和产品质量都得到了较大程度的提高,包括本控制系统在内的氯化法集成技术获得了省科技进步一等奖,为氯化法钛白粉的生产的自动控制技术积累成熟的工业生产经验。 过程控制系统论文:八钢中厚板过程控制系统 【摘 要】针对八钢4200mm/3500mm中厚板轧机,由宝信开发的二级计算机控制系统。在这套计算机过程控制系统中包括了数据通讯、过程跟踪、模型计算、相关的实时数据采集和统计处理、生产实绩收集、处理等主要功能。 【关键词】中厚板轧机;计算机过程控制;数据通讯;模型计算;过程跟踪 0 引言 将计算机应用到轧制过程,并以其为核心,由它按预定的程序来处理和加工与过程有关的信息,对过程进行有效的监督、控制和管理,所有这些就叫做计算机轧制过程控制。为了使轧制过程稳定,并生产出厚度在公差范围内且有良好的板形和表面质量的产品,必须根据具体的轧制条件正确的调整辊缝和速度,以及对过程进行实时的调节。产品的质量、产量等直接与控制系统的稳定性和计算的准确性有着密切的关系,因此采用计算机进行工艺的过程控制一直是人们关心的重要研究课题。 八钢中厚板生产线采用分布式控制系统,按功能层次可以分一下四个等级,如图1所示。 1 硬件配置 L2过程机系统由一台轧线计算机(惠普服务器)、精整线计算机(惠普服务器),每台计算机都有备用计算机。系统采用冷备方案,备用机兼做开发机。 2 系统软件分层说明 最底层:WINDOWS 2003 Server操作系统,构成系统软件的基础。 第二层:ORACLE数据库,专门用于过程数据的存储;SOCKET通讯:采用了当今比较流行的双紧凑的、面向连接协议的Client/Server方案。 第三层:为宝信中间软件iPlature以及XCOM-PCS,iPlature主要功能有画面、报表、通讯、ALARM管理系统等组成,为应用软件提供强有力的支撑。XCOM-PCS 目前主要完成了采用Tcp/ip通信的电文的处理。 第四层:公用子程序及应用软件。直接进行iPlature调用。 3 L2在整个系统中的位置 L2系统不但接收生产管理系统MES下发的计划(即图中的原始数据PDI)同时也向生产管理系统MES发送各环节的生产实绩。 L2负责与L1通讯,L2调整所有的设定值并发送给L1,L1将必要的测量值,跟踪信息等实时信息直接发送给L2。L2除了和L1通讯外,还包括了L2和标志机等一体品设备的系统的通讯。 所有系统之间都是通过TCP/IP协议通讯。 4 功能描述 4.1 道次计划计算 道次计划计算是整个轧线L2系统的核心任务,该功能是L2存在的根本原因。道次计划计算通过相应的模型公式计算道次压下分配规程,在轧机的作用下实现将板坯变成钢板的任务,并且保证最终产品达到尺寸、性能、板形等要求。 道次计划计算包括预计算和再计算、后计算以及自适应。板坯抽出时,根据板坯原始尺寸、出炉温度以及成品尺寸和终轧温度就可以计算一个完整的道次计划规程,轧机根据此规程基本可以将板坯轧制成为符合要求的钢板。为了得到高质量的产品,道次计划会根据轧制过程的实绩反馈,修正计算后续道次,并再设定给轧机执行,此为再计算。 4.2 温度计算与监控 板坯的温度计算对于轧制过程的力能参数计算极为重要,温度是计算轧制力、待温时间、冷却时间等的基础。 在道次计划计算时,根据给定的初始温度,以及相关参数,温度计算可以预测板坯进入轧机前以及各个道次的温度。 待温轧制是中厚板轧制的特点,因此温度监控的目的就是为了周期性计算处于轧线上待温阶段的板坯的温度,通过周期计算板坯的温度,可以提示操作人员板坯的待温情况。并可以激励板坯道次再计算,对后续道次规程进行修正。 4.3 轧线材料跟踪 材料跟踪是跟踪材料,根据材料的位置来协调调度过程控制的所有程序,材料轧线材料范围是从加热炉炉内开始到矫直机入口,在这段过程中材料跟踪对材料处理进行跟踪。材料跟踪在这个区域中的任务可以划分以下几个部分: 按照辊道分区,记录生产线的材料映象,任何时候都能得到所有材料的物理位置。 当材料到达或离开轧机某个位置时,材料跟踪必须准备好相关的材料数据(包含PDI数据,加热炉数据和其他相关数据),同时激励其他相关软件。当吊销材料时删去相关材料数据。 当跟踪映像和实物映像不一致,或跟踪异常时,操作工可以进行跟踪修正,确保跟踪映像与实物位置的一致性。 4.4 轧制计划管理 轧制计划管理接收部分加热炉系统已经存在的PDI数据,接收的数据按板号存储于数据库中,有画面对完整的轧制计划数据进行生成和调整等管理。人工可以通过该画面进行计划的输入,删除,修改等功能。 每个原始数据都包含板坯,轧制的板,母板和合同板的数据,此外还有板号,板坯号,板坯尺寸,产品尺寸数据,轧制指示(控温轧制,多块轧制,转钢),化学成份,合金补偿系数,最终温度,ACC入口温度,ACC冷却速率,出口温度等。 当该材料生产结束,计划数据将要记录保存。 4.5 设定功能 基于精确的材料跟踪,当材料到达指定的位置时,过程计算机给L1和特殊仪表进行设定,对轧机的设定工艺参数来源于道次计划计算,在设定时要对设定的参数进行最后的校验,防止出现引起设备超过极限能力的情况出现。 在跟踪不正确的情况下,操作人员可以从操作画面上对跟踪进行修正,在修正后把正确的设定数据发送给L1。操作人员可以对设定的数据进行修正。 4.6 实绩值收集处理 过程机接收来自PLC和特殊仪表的数据,由于来自于传感器的裸数据不能直接用于反馈控制,测量值必须要进行过滤和统计处理。测量值处理数据同时能够为工艺和自动化技术人员提供轧制生产信息以及用于产品质量分析。 L2的数据采集轧机的实际数据有水平辊的轧制压力,力矩,辊缝,速度,温度和计算的厚度,轧制信号等。 4.7 数据通信 利用宝信软件产品XCOM-PCS,实现与其他计算机系统的通信,具体电文格式参见基本设计规格书通信接口篇。轧线计算机加热炉计算机,精整线计算机,轧线L1,ACC计算机和仪表通信。其中轧线计算机与精整计算机之间运用了iPlature的相关功能,主机之间无需采用电文方式通信。 4.8 报表 报表程序负责工程记录的报表打印。这些报表反映了材料在生产过程中的相关数据,有如下的报表: 工程报表:包括的数据是轧制设定计算所涉及的数据,这些数据包括了材料相关的数据、来自轧制策略的数据、道次计划计算值、材料和轧机操作相关的重要数据。 班报:记录当班生产的产量,质量和停机情况。关于报表,具体格式可与用户商量讨论后确定。 5 结束语 中厚板计算机过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使厚板质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:过程控制系统的设计与实现 摘要:过程控制系统是指在生产企业的制造自动控制系统中管理生产制造过程数据的计算机系统。过程控制系统通常需要将生产制造过程中各个设备的设定值进行计算,对生产过程中的数据以及产品质量数据、设备运行数据进行收集与整体,并完成生产计划数据、生产原料数据以及生产成品数据的统计,对物料在生产过程中进行全过程监视,并对不同的设备之间的运行状态进行统一的调节。 关键词:过程控制系统;设备数据管理;日志系统 1.过程控制概述 过程控制的主要任务是指通过各种的协调方法与协调措施,对生产制造过程中的各个设备的数据以及产品制造数据等进行统计与分析,从而防止生产过程中可能发生的生产计划脱离与目标偏差,并对已经出现生产计划脱离与生产制造目标偏差等问题进行处理,最终保证生产制造活动的顺利完成,保证生产进行控制、在制品控制、以及生产制造过程中的成本控制与质量控制。 过程控制系统一般是指由被控对象、测量变送、计算机和执行机构组成的闭环控制系统。其中控制器的设计用到经典的控制理论和现代控制理论,并通过计算机来进行相关操作与实现。计算机控制的建立在自动控制理论和计算机技术为基础之上的。其中,自动控制理论是计算机控制的理论基础。而不断发展的计算机技术为自动控制理论的发展与应用提供了丰富的空间。计算机网络以及各种通信技术的发展,使得过程控制的范围与阶段极大的得到了扩张。目前,企业生产管理的全过程的信息化的实现方法逐渐趋于成熟。 过程控制系统所涉及的数学基础可以从以下几个方面进行了解。由于在生产制造过程中的大部分物力参数通常通过模拟信号来进行表示,而计算机采用的信号通常是数字信号,为了保证信号传递的通畅无阻需要进行数模转化,从而实现两种不同信号的转换。过程控制系统通常起到的作用体现在连接生产管理系统与基础自动化系统的连接作用上。除了这些工作,过程控制系统还要对生产过程中不同的数据进行有效的管理。所以控制系统中需要进行信号的采样、信号的保持以及信号的变化。要对生产制造过程中的数学模型分为输入与输出模型和状态空间模型两种类型。输入输出模型主要是为了描述过程在输入函数的作用下的输出特性,它只刻画过程的外部特征。而状态空间模型则对过程的内容进行描述,通常揭示了过程内部的运动状态。 现代过程控制理论为过程控制系统提供来了理论技术。通过利用现代过程控制理论,不但可以有效地解决简单控制的问题,而且可以设计复杂的控制系统。特别是多输入与多输出系统,非线性响应系统,时变系统以及随机系统等等。现代控制技术涉及到过程控制的很多方面,比如系统状态的最优估计、最有控制、过程识别以及自适应控制等等。 2. 过程控制系统的主要功能与技术要求 过程控制系统具有以下功能:与生产管理计算机进行通讯的功能;能够接收并管理生产计划数据的功能;原料数据与生产要求数据的功能;工作人员交接班数据的功能;向生产管理系统发送生产计划申请的能力;原料数据申请的能力等等。 企业的生产作业计划一般采用如图1所示的模式。通常企业根据客户的需求制定整个产品的生产需求计划,并根据产品各个部件的零部件特征分发至各个加工车间,制定不同零部件的加工计划。为了保证生产作业计划的顺利完成,需要根据生产作业计划进行生产进度控制;为了实现产品制造过程中消耗资源与费用的降低,需要进行通过过程控制系统成本控制;为了经常保持科学的原材料、在制品的数量,需要进行高效的库存控制。这一系列工作于过程控制系统密不可分。 3. 现代生产企业的过程控制信息系统组成层次 现代生产企业的信息系统包含了过程控制层、制造试行层以及企业资源规划层。其中由于过程控制直接面向企业生产过程,因此对过程控制系统要求具有极高的实时性、可靠性、数据完整性与可用性。过程控制系统的工作原理如图2所示。 当前先进的网络技术为过程控制的实现提供了强有力的实施基础。现场总线是过程控制系统实现的重要基础。它与Internet等信息网络系统具有明显的区别。一般而言,现场总线是在标准网络协议的基础上实现的,并进行了一定的简化。现场总线一般只包括IOS/OSI七层模型中的三层。也就是现场总线只具有物理层、数据链路层以及应用层。过程控制系统利用现场总线,将企业生产自动化系统中最低层的现场控制器与现场职能仪表设备互联形成实时控制的通信网络,也被称为工程的底层网络。 过程控制因素是生产过程建模的参数,一般而言它是由不同模式下的生产特征与生产过程控制决策所共同决定的。在生产过程中,在制品的控制的最终目标是为了将在制品的库存数量保持在一个合理的级别。即能够维持企业正常的生产,又可以保证企业生产物流的连续性,从而尽量建设企业库存量,从而尽可能的降低企业生产成本。 企业在制品的控制主要取决与车间生产类型与生产组织的形式。在大批量生产模式下,在制品的通过加工路线单与工票凭证,来保证在制品数量的稳定。随着计算机网络在生产中的应用,不同的过程控制系统应运而生。这些过程控制系统利用先进的计算技术,实现了在制品物流信息的追踪与监督,为生产过程中的控制提供了动态的数据。因此,利用过程控制系统提供的在制品生产信息,可以实现对制造过程中产品控制的最终目的。 过程控制系统能够将生产过程中产品的各种质量问题与加工失误率降至最低。过程控制系统通过建设整个制造过程中产品的质量状况,通过对原材料与不同零部件的检验,使产品在各个生产阶段的不合格率尽可能的降低。 过程控制系统论文:八钢第一炼钢厂连铸过程控制系统的概述 摘 要:在钢铁行业微利的时代,如何提高我国钢铁企业的竞争力,很大程度上取决于我国钢铁企业的信息化水平。过程控制系统作为钢铁企业信息系统中重要的一环,在如何提高钢铁企业的竞争力将会发挥举足轻重的作用。介绍八钢第一炼钢厂的连铸过程控制系统,并分析该系统的应用功能。 关键词:连铸 过程控制系统 系统结构 功能描述 1 前言 八钢作为一家快速成长的大型企业,近年来更是发展迅速,从最初的20T转炉炼钢生产线到现代化的150T大型转炉炼钢,使八钢跻身成为一流钢铁生产企业。150T转炉从建设初期,就非常重视信息化建设,炼钢过程控制系统全线覆盖,而连铸过程控制系统作为炼钢系统中后的一道控制工序,在生产过程监控,提高钢坯质量和控制成本等方面起着非常大的作用。 2 连铸的工艺生产流程介绍 连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,节约能源等显著优势。连铸的生产工艺流程:将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。 3 硬件软件组成结构 3.1 硬件系统结构 主要由1台IBM xSeries 3650微机服务器,3台HP客户机,1台HP LaserJet 1505n打印机,1台CISCO2960/ 24换机,1台CISCO208/8换机和若干个网络连接设备组成。连铸过程控制服务器在L2机房服务器室,客户机一台位于连铸主控室,供连铸操作人员监控生产过程状态,另一台客户机位于连铸切割室,主要根据采集的生产数据通过切割优化模型计算出最佳切割定尺提供给生产操作人员做参考。还有一台客户机在L2机房,供维护人员使用。 3.2 软件系统结构 主要由服务器操作系统Windows Server 2008标准版,数据库软件Oracle Standard 11G,开发工具Visual Studio 2010专业版,与基础自动化通讯软件Kepware,客户机操作系统Windows 7,办公软件Office 2010等软件组成。连铸二级过程控制系统是基于微软的.NET 3.5 框架下使用C#编程语言开发。系统架构图如图1。 4 功能描述 连铸二级控制系统主要是跟踪收集连铸的生产实绩以及通过模型计算二冷水的动态配水量进行动态配水、通过跟踪数据和计算模型指导铸坯的切割和优化,以达到最佳钢水利用率。主要流程是接收三级系统的生产计划以及前工序的钢水信息,跟踪采集连铸生产过程中实绩数据,同时对二冷水动态配水计算下发设定、当铸坯到达切割位置时根据跟踪数据和模型设定,下发铸坯的坯号以及切割长度。当生产完成后将连铸生产实绩上传给三级系统。基于以上流程,连铸二级过程控制系统应包括以下功能: 4.1 与上级系统的通讯 连铸二级计算机过程控制系统通过以太网(Ethernet)总线,通过TCP/IP协议与上级系统通讯。 上级生产管理系统(3级)计算机向连铸二级过程控制系统发送数据如下: (1)接收炼钢3级系统下发的生产计划数据。(2)接收炼钢3级系统下发的生产标准数据。 连铸二级过程控制系统向上级计算机发送数据如下:(1)发送连铸炉次生产实绩数据。(2)发送连铸炉次生产状态。(3)发送连铸铸坯报告。 4.2 与基础自动化的通讯 连铸二级过程控制系统和基础自动化系统通讯,网络连接介质用工业以太网,通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议,通过第三方软件Kepware读写基础自动化系统的数据项。 4.3 生产计划管理 生产计划是三级系统下发的与每炉钢水对应的生产计划数据。当三级系统无法运行时,该计划可由操作工录入。系统提供异常情况下对计划数据的修正和状态数据的补发功能。 当钢包到达连铸浇铸平台时,在没有传输钢包数据的时候由操作人员在一级画面上点击钢包到达的信息。当该炉次生产完成(该炉次跟踪完毕)后,系统自动把该炉次计划对应的生产实绩发送给上级计算机系统(三级系统)。 4.4 钢包管理 连铸各前工序在给连铸L2发送工序实绩的时候,会发送该炉次的钢水包信息,包括:钢包号、炉次号、重量、温度等。当连铸L2的接口程序收到这些包含炉次钢包信息的实绩后,会自动插入本系统的数据库表中。当需要查看这些钢水包信息时,通过界面程序提供查询。 4.5 前工序状态 连铸作为炼钢工艺的最后一个工序,需要了解前面各工序的状态和钢水数据信息。通过与其他工序的二级计算机系统数据通讯,并存贮在连铸二级数据库,在需要的时候,通过客户端程序的画面可以查询各前工序的炉次状态以及炉次实绩。 4.6 二冷水动态配水 二冷控制关系到连铸坯中裂纹和其它缺陷的产生。为确保生产出优质的连铸坯,必须根据钢种、浇注温度、拉坯速度、铸坯尺寸和铸机尺寸等参数来制定对应的冷却强度。该系统采用动态凝固控制模型计算各冷却段的设定值,其核心是计算沿铸流方向的表面温度分布和铸流凝固长度,并控制二次冷却系统各回路的水流量,从而达到规定的凝固长度,使板坯获得要求的表面温度。二冷水动态配水模块作为一个独立运行的模块,嵌入到连铸L2的系统里。 4.7 生产过程监控 生产过程监控功能负责为生产操作人员提供连铸工序处理信息。监控对象包括炉次计划信息(制造命令号、炉序、计划号等);钢包信息(钢水重量、温度等);中间罐信息(钢水重量、温度等);各铸流生产信息(浇铸长度、拉速等);各流结晶器信息(水流量、温差、液面高度、振动频率等);各流二冷水信息(控制方式、设定和实际水量等)。通过读取跟踪程序的写入的实际信息,生产操作人员在HMI画面上可以直观的监视连铸浇次内每个炉次的生产过程数据。 4.8 检化验数据管理 系统接收检化验系统发送的检验数据,保存在数据库,可以在客户端界面方便操作人员查看。 4.9 过程数据跟踪收集统计(炉次跟踪和主流铸坯跟踪) 跟踪、数据收集统计是管理相关的生产过程数据,并根据用户的需求整理成炉次和方坯的生产实绩。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传给连铸过程控制系统。该过程收集大包、中间包的重量等信息,以及大包、中包的水口开启/关闭事件、大包到达、大包臂旋转等事件;各铸流的工作状态和实时数据,包括拉速、浇铸长度、设定定尺长度等,以及各流的铸坯切割事件。在跟踪程序里完成炉次的生产过程跟踪以及对应铸流的生产过程跟踪,并依据厂方物流规则和物料条件,给出各切割坯的实绩信息(包括铸坯长度、重量、以及材质等)完成铸坯跟踪。 4.10 报表 在每一个大包炉次连铸生产完成后,自动生成该炉次的生产实绩数据记录。该生产实绩信息保存在数据库中,操作人员可以在HMI上查看,也可以导出Excel报表。最后生成的生产实绩数据会发送给三级系统以及后续工序。 5 结束语 目前,国家信息部已提出了建设信息化企业的战略目标,建立信息化企业已成为钢铁企业发展的必然趋势。连铸过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使铸坯质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:包钢新体系2250mm热轧过程控制系统的应用与研究 【摘 要】作为计算机技术在冶金行业的最成功应用案例,包钢新体系热轧2250产线完整的采用了日本TMEIC公司的过程控制系统,系统控制范围覆盖整条产线的动作,包括除鳞,定宽,粗轧,精轧,层冷和卷取等工序,实现了高效,精确的板带轧制,从而降低生产管理成本,提高产品的竞争力。 【关键词】2250热轧;轧机;过程控制系统;PASolution 通常在冶金生产过程的分层结构中,按照功能大体可以分为4级,即传动级,基础自动化级,过程控制级和生产控制级。过程控制在结构中主要关注生产过程中的控制。利用高速网络实现控制的实时性,数学模型和模型自学习实现控制的准确性。 1 系统简介 包钢新体系2250热轧生产线采用的日本TMEIC公司的过程控制系统,整个系统主要包括非控和模型两个部分。非控部分主要包括了对轧线现场各种传感器数据的采集,提供准确的模型计算时刻,及时地把模型计算结果传送给轧线设备。控制部分主要是根据基础自动化级发送的现场数据和来自加热炉的PDI数据。在规定的时刻进行模型计算,并进行自学习。 2 PASlution平台介绍 PASolution是美国GE公司开发的中间件平台,TMEIC公司为适应现代工业自动化过程控制系统而开发的中间件。开发人员利用它可以完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发,为系统开发提供了便利的组态化开发平台,为系统维护提供了人性化的维护环境。PASolution在包钢新体系2250mm热连轧机过程控制系统开发过程中使用,为TMEIC轧机二级控制系统提供强大的支撑平台。 2.1 IO_service,功能是为系统中的各个进程之间提供信息通讯机制,通讯的内容包括事件和数据,其特点在于可以跨计算机跨系统平台无缝连接各进程,使各进程高效准确的进行协作工作。功能类似西门子的CORBA通讯中间件subsys实现的进程间通信。IO_service还是PASolution各组件之间联系的手段,是PASolution的基础组件,可以说是实现PASolution所有功能的基础。 2.2 Director是PASolution系统中的一个多用途的驱动引擎,也可以认为是一种进程的类,在PASolution中,用户可以用Drector生成不同的进程,通过修改Drector的配置文件来实现各种的功能,如物料跟踪,数据收集和数据接口。例如,TRK_JOB就是典型的Director例子。在Director的配置过程中,还可以配置来调用其他PASolution的组件。例如,在TRK_JOB的ioserv.cfg配置文件中,定义了对IO_SERVICE的接口,通过这种方式来使用组件。PASlution利用这个组件生成各种对象,通过继承和重载实现各种功能,完全的体现了面向对象的思想。 3 非控部分 轧机过程控制系统中的进程,通过PASolution的组件之一SSAM可以看到SCC服务器上的各个job程序,这些进程根据功能基本可以分为控制和非控制两大部分。以下几点讲述了非控制部分的主要几个job和他们之间的工作关系: 1)TRK_JOB,作为系统中最重要的job,它的作用主要是跟踪和调度,由于整个轧机过程控制系统是以事件驱动,所以物料的跟踪尤为重要。系统以钢板的跟踪位置为事件触发的条件之一(CHANGE DETECTOR对信号的监视实现),对其他JOB通过IOSERVICE的方式进行调用和通讯。例如在TRK_JOB会根据钢板的跟踪信息,在不同的位置触发MDL_JOB进行模型计算,通过定时器的使用,对MDL_JOB的工作进行监控。 2)MDL_JOB是模型的JOB,包括是SSP,RM,FM,CTC和DC的数学模型的计算,也包括模型中的前馈后馈算法以及模型自学习。 3)SET_JOB,是轧机过程控制系统向L1发送设定数据的JOB,在TRK_JOB得到MDL_JOB计算成功的信号以后,SET_JOB会从内存中提取L1所需的设定数据通过EGD网络下发给L1。 4)GAT_JOB是轧机过程控制系统用来数据收集的JOB,这些数据主要是为模型自学习和产品质量控制进行支持。数据收集后存放在POND内存中,为其他JOB提供强大的数据支持。 4 控制部分 4.1 RSU,粗轧计算模型,包括以下两个子模块 4.1.1 RSUC:粗轧设定计算 根据上位机下发的PDI数据,由外界机械极限值和操作员对模型的设定参数,计算出钢坯在粗轧机区域的设定数据,下发到定宽机,粗轧1以及粗轧2,设定数据主要包括轧制道次计划,每道次的压下量,扭矩,轧制力,轧制速度以及开轧制温度等等。 4.1.2 RMLC:粗轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,反馈到RSUC的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。RMLC主要有以下3种学习方式:BTB,指在中间坯之间的学习。LTL,指在各个分组之间的学习,决定分组的因素有钢种,宽度和厚度等。PTP,指在各个道次之间的学习。 4.2 FSU:精轧计算模型,包括以下两个子模块 4.2.1 FSUC:精轧设定计算 在接收到RSU的中间坯数据和HTT的温度数据后,FSUC会对连轧机的设定进行计算,设定内容相比RSU增加了对张力的计算。 4.2.2 FMLC:精轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,这些数据包括轧机出口的测宽,测厚,平直度,凸度数据,通过FMLC对FSUC实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.3 HTT:传输辊道设定模型 4.3.1 HTT Setup,传输辊道设定计算 根据RSU提供的板坯温度信息以及FSU所要求的开轧温度,HTT Setup会计算出TVD设定曲线,该曲线内容主要是在空间和时间上对钢板速度的设定。通过不断的计算和下发设定对辊道的速度进行控制,进而实现对钢板温度的控制。 4.3.2 HTT模型自学习,通过对接收辊道上的温度实测数据,反馈到HTT Setup的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.4 CTC:卷取温度控制模型,包括以下子模块 4.4.1 CTSU:层冷设定计算,通过对层冷区的辊道速度和喷水量的控制,实现对钢板温度的控制。 4.4.2 CTLC:层冷模型自学习,通过采集精轧出口,层冷中间和卷取前高温计的温度,然后对比CTC的设定,对CTC模型设定值进行修正。 4.5 FDTC,终轧温度控制,包括以下子模块 4.5.1 FDTC Setup,主要功能是通过对精轧7座机架的速度和喷淋水量进行计算,结合带钢温度模型,对带钢的温降进行计算,最终达到控制终轧温度的目的。 4.5.2 FDTC Learning,利用FDT(精轧出口高温计)的实测数据对FDTC进行修正,对下一块钢板的计算产生影响。 5 结束语 包钢新体系2250mm热轧产线采用过程控制系统,运行稳定,生产效率和精确度达到国内领先水平,为今后的产品开发和稳定生产起到了巨大的作用。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课程教学和实践环节的改革与创新探索 【摘 要】《过程控制系统》课程是高校自动化专业的一门重要专业课程。本文分析了该课程的本科教学现状和存在的主要问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学和实验改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 【关键词】过程控制系统;教学改革;教学实践 0 引言 《过程控制系统》是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科[1]。本课程的涉及内容较为广泛,主要包括控制系统的建模、控制理论算法和控制系统的分析与设计。在本课程的教学中,任课教师的主要任务是让学生在了解、熟悉、掌握流程工业生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制系统中的基本理论、现代控制技术方法,分析、设计与整定过程控制系统。同时,必须让学生清楚地认识工程应用中的相关问题,提高学生分析问题和解决的能力。随着计算机技术、控制理论、传感检测技术等相关技术的高速发展,过程控制技术这一自动化领域内的重要分支也在不断前进与发展,国际上的很多学者在此领域内做出了杰出的成就,并成功运用于电力、冶金、轻工等连续型生产过程系统[2]。然而过程控制理论与应用结合紧密、内容较广、实践性较强,从而造成学生在学习的过程中遇到很多的实际困难,任课教师在讲授的过程中也会感到学生的学习兴趣普遍不高,学习效率较低。因此,必须要求《过程控制系统》课程的教学内容、理念、方法和手段都必须随着新应用和新技术的出现而进行改革,以使学生更好地适应社会发展的需要,真正实现实践型与创新型人才的培养[2]。 本文重点分析了《过程控制系统》课程的本科教学现状和目前教学和学生学习中存在的主要问题,针对提出的问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 1 《过程控制系统》教学现状与任务 目前在《过程控制系统》这门课程的授课过程中,任课教师通常先介绍过程控制系统中的各个环节的组成部分,然后针对具体的问题,介绍多种控制系统的结构和设计方法,最后,为了让学生能够将学习的理论知识加以应用,再介绍过程控制系统的应用实例[3]。这样的教学方法会导致学生只能片面地理解系统局部的设计信息,很难让学生掌握过程控制系统设计的精髓,更不用说能让他们做到灵活运用自己在课堂上所学的知识。另一方面,《过程控制系统》既是控制理论在工业生产过程中应用的技术课程,又是过程控制的理论课程,它强调工程观点、设计能力的训练,强调理论与实际的结合,以及提高分析问题、解决问题的能力。尤其是近些年随着控制理论、计算机技术、检测技术等其他相关技术的发展,过程控制系统技术也不断地发展,应用也越来越广泛,但课程授课学时却在减少。因此,基于上述的考虑,《过程控制系统》教学应该以如何提高学生的学习本课程的效率、培养学生的系统整体把握能力为本课程教学改革与实践的重点任务。主要包括针对教学方法、实验环节方面提出改进的教学方法和措施,加强过程控制系统的理论研究与实践教学环节的结合,合理增加先进性控制理论及设计验证实验,着重对传统实验设备替换和补充,开发出新型的实验教学设备,强调对学生创新思维和能力的培养。 2 教学内容的改革 随着自动化和计算机技术的迅猛发展, 对学生的知识结构和水平提出了新的要求。过程控制课程内容包括检测与控制仪表,过程建模及系统控制方案的设计等等。因此,任课教师在教学内容的选择方面,应该有所取舍,同时应积极跟踪过程控制领域内最新研究成果,提炼实际工程问题,不能仅仅局限于教材中的内容,也可以结合自己的研究课题,为学生做一些普及性的介绍,从而进一步提高学生学习本课程的兴趣。在讲授的过程中,可以将重点内容安排在过程建模和常规控制系统工程设计, 并补充神经网络建模的方法。扩充先进控制理论应用的成果,介绍一些先进的智能控制控制技术。另外,可以详细介绍了一些典型的计算机过程控制技术。另一方面,从应用的层面上展开介绍,而不是一味的重复知识点。最后在教学课时充裕的情况下,可开设一些讲座为学生介绍一些国内外正在应用和开发的最新过程控制技术成果,如复杂系统的多变量解耦控制、工业系统的自适应控制、模型预测控制等这些新的理论知识,使学生对这些理论能够做到有所了解。 3 实验环节的改革 《过程控制系统》实验环节的改革主要体现在两个方面。首先在实验教学方面,应着重训练学生的基本技能,培养他们的动手能力,让学生理解一些基本过程控制中的概念和基本方法。同时,在实验课时允许的情况下,应增加基于Matlab技术的计算机控制、先进控制、控制系统仿真等内容,从而达到为加深学生对实验内容的理解[4]。在后期的实验中,任课教师应提出实验内容和目的,而实验的方案步骤、实验过程所需要的仪器仪表、仪表的连接、控制的策略方法则完全由学生自己设计,在实验教师的监督下让学生独立自主地完成实验,最后写出总结报告,并组织课堂交流、分析讨论,以提高学生独立性和创新能力。在学校有条件的情况下,建设一套过程控制实验平台,该平台是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。整个应系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈-反馈控制,滞后控制、比值控制,解耦控制等多种控制形式。 过程控制系统论文:梅钢精炼炉过程控制系统应用功能实现 摘 要:随着梅钢公司产品结构调整及工艺装备升级技术改造要求,炼钢厂新建二期项目。在二期炼钢厂内建设1座双工位LF钢包精炼炉及相应的公辅设施。本论文介绍了新上线的精炼炉过程控制系统,着重从系统环境、系统功能、体系结构、通讯设计、关键模型技术等方面对系统进行了阐述。 关键词:精炼;过程控制;系统;模型 1 引言 随着公司产能的提升,二期炼钢项目的建成及投产,新精炼炉过程控制系统也随之上线运行,此次系统以炼钢一期两座精炼炉的过程控制系统作为设计依据,同时结合老系统开发过程中出现的问题,及系统上线后进行的功能完善情况,在系统设计时将部分系统功能进行了调整。同时结合Linux操作系统,使用C++语言对精炼炉模型程序进行了重新编写。 2 系统环境 该系统采用了ftServer 6210双路双模块冗余机架式服务器,服务器配备3个双口1000Base-T以太网卡。并使用以高效性和灵活性著称的Linux操作系统,同时使用IBM的DB2数据库,系统的应用结构其构建基础使用的是开放性好,可扩充能力强,应用开发功能完备的iPlature平台。 3 系统功能介绍 3.1 应用功能总体说明 精炼炉过程控制系统控制的范围是从前工序的钢包到达精炼炉的钢包台车开始,经钢包车到达处理位,炉盖下降、通电处理、测温采样、合金投入、喂丝、炉盖上升、钢包引出,到达吊点吊离为结束。 精炼炉过程控制系统从炼钢生产管理系统(L3)获取生产计划、制造标准、钢种变更、炉次确定等信息,接收分析计算机的成份数据,及其他相关计算机系统的运转状况及生产实绩信息。 精炼炉过程控制系统接收基础自动化控制系统(L1)的过程实绩数据,对现场的状态和生产过程进行跟踪控制、收集LF 生产的炉次实绩及生产过程关键事件数据。同时将精炼炉的运转状况及作业实绩数据发送给炼钢生产管理系统及相关区域过程控制系统。 3.2 工程数据管理 精炼炉过程控制系统的工程数据管理主要包括:接收L3系统下发的制造标准,并可以在L2系统中进行查询;接收L3系统下发的制造命令,并根据现场实际生产情况对制造命令进行变更、删除以及炉次确定;根据与L3的出钢计划接收约定,接收、处理和管理L3下发的出钢计划;根据现场实际生产情况,接收L3下发的钢种变更命令;接收炼钢分析系统的分析结果,并存入数据库,并显示在L2画面上;接收L1系统来的运转状况后,发送给炼钢L3及相关L2系统;当一个炉次结束吊离后,将本炉次的生产实绩发送给L3及相关L2系统。 3.3 过程控制 精炼炉过程控制系统主要是跟踪和收集从钢包到达精炼炉到钢包吊离的整个过程中设备管理信息、作业时间信息、通电信息、合金投入信息、测温采样信息、喂丝信息、能介信息以及定周期信息。除此之外,精炼炉过程控制系统在线使用的设备进行登记及统计设备的使用次数,收集生产过程中的各种实绩值,并保存到数据库中。 控制流程如图: 4 系统体系结构 该系统采集基础自动化的现场实际数据等信息,在进行相关处理后,显示在过程控制系统画面上,用以指导现场生产和执行相应的操作,同时将现场的事件信息及实绩数据发送给生产管理系统,结构图如下: 5 系统通讯设计 5.1 L2系统与L1系统和L3系统的通讯方式 精炼炉服务器通过TCP/IP Socket的方式与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统进行数据通讯。服务器与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统建立通讯回线(与基础自动化控制系统通讯使用的是静态回线,与炼钢企业管理系统通讯采用的是动态回线)。数据通过TCP/IP的方式完成发送或接收。TCP/IP Socket通讯的方式,所占用的资源少,参与通讯的L3系统以及各L2区域服务器无须开放本系统的数据库资源给对方,是L2与L3之间通讯的最优方式。 5.2 通讯中间软件 在系统通讯过程中使用了宝信开发的iXComPCS软件,它是一款面向开发人员的外部通信中间件平台,通过它可以实现网络上计算机之间的数据通信。作为通信中间件,对上层的应用程序提供了统一的编程接口。 其主要组成为: 后台进程管理服务通过通信核心服务,为应用提供实时可靠的数据传输服务,以及远程管理服务为分布式操作提供了实现途径;后台控制工具,控制通信核心服务中的各回线的启停;前台控制工具,可以在异地对平台进行控制;这里的应用泛指所有和平台打交道的外部服务,包括应用开发人员编写的应用服务和类似iPlature等中间件平台等。 6 关键模型技术实现 6.1 精炼炉加热模型 精炼炉加热模型从精炼炉加热及冶金学基本原理出发,对需要进行温度升高和成分微调的钢种进行处理,分为预报模块和推定模块。预报模块的目的是根据每一炉次开始获得的钢液状态、成分信息、首次测温、目标温度等信息,在精炼处理初期即给操作人员提供为达到一定钢水温度所必须的处理时间和通电操作等综合信息指导;推定模块的目的是在得到钢水基本信息和操作量信息,如合金投入量等信息以后,推算加热过程中钢水温度的趋势,及加热过程中所需要使用的通电操作信息。两个模块的综合使用能够逐渐优化精炼炉加热工艺,使操作人员更好的控制处理过程,从而达到满足生产节奏需要的同时降低生产成本的目的。 6.2 精炼炉合金模型 精炼炉合金模型的功能是根据钢液初始成分和目标成分的要求,以及各成分最小、最大值等各种限制条件,计算最优的各合金投入量与合金投入组合。计算完成后,把各个合金投入量的结果下发给L1的投料系统,以便使冶炼的钢水达到钢种要求的目标成分。 合金最小成本模型根据钢水初始成分和目标成分的要求,确定使合金投入总成本最小的合金投入组合、投入量。 7 结束语 本论文对梅钢精炼炉过程控制系统的应用功能进行了详细的阐述。随着梅钢产品品种的不断增加,精炼炉将发挥越来越重要的作用,梅钢精炼炉过程控制系统及相关模型上线以来一直稳定运行,系统采集到的实际生产数据为掌握精炼炉实际生产情况提供数据依据,而模型计算数据也给现场提供生产数据参考,为公司的降本增效做出贡献。 过程控制系统论文:过程控制系统实验创新模式探讨 摘 要:学生能力的培养和素质的提高需要在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来。注重学生理论知识的获得,把实验课程教学贯穿在整个教学活动中,强化实验内容的知识结构设计,理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。同时提高了专业课程教学效果和质量,提高了工科毕业生的就业率,对高素质人才培养和创新能力提升奠定了基础。 关键词:过程控制系统 实验 创新模式 过程控制系统是自动化专业的一门重要专业课程,涉及控制系统模型建立、系统控制方案确定、控制策略研究、控制器参数调整、系统元器件和执行装置结构选择、单回路控制系统、串级控制系统、复杂控制系统等内容,并且课程内容和实际系统联系非常密切,如何在有限的理论教学时间内,利用有限的实验条件完成必要的理论和实践教学,同时满足卓越工程师知识、能力、素质协调发展的培养,达到深化和拓宽学生知识体系,挖掘学生的创新潜力,激发学生创新实践热情是课题重点研究内容。 1 强化知识结构,构筑基于问题的探究式理论教学 卓越工程师的培养遵循知识掌握、能力培养、素质提高协调发展的原则。高等人才能力和素质的培养离不开知识的传授,而知识传授中课堂理论教学是必不可少的,随着新技术的不断出现导致专业课学时难以满足理论教学,如何在较短时间内设计适当的知识载体来进行知识传授以达到能力培养和素质提高的目的,为此提出了基于问题的探究式理论教学。过程控制系统的检测变送和执行器知识点(涉及传感器、电动调节器、机械调节阀等),以往限于课时所限课堂上教师仅仅简单说明,学生也只有轮廓概念,对知识的理解和掌握非常不利,就业后无法解决实际问题。本着知识的掌握在于实际应用的原则,课堂上我们针对需要掌握的知识点设置一个循序渐进的问题:锅炉水位控制系统(系统技术指标要求动态指标、静态指标、安全性等)。为了达到要求从控制角度提出构成最基本的控制系统类型,大部分学生提出采用检测水位高度和设定值比较的闭环控制系统,抽象绘出系统框图,引导学生完成任务系统必不可少的一个装置是什么?装置特性和工作原理如何?基于问题教师恰当地引出新知识点—调节阀,调节阀的类型、特点、使用场合等—电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀,直观通过实际模型和实际应用例子使问题的解答构成一个探究式的知识体系,通过理论教学对学生思维的启发使学生的能力和素质在知识体系的传授中逐渐培养出来。带着实际问题的探究式课堂教学强化知识的应用价值,使每个知识模块构成一个实际的训练系统,从问题提出到问题解答再上升到理论,使学生从行业工程师的角度理解基本知识和基本理论,从实际应用中掌握基本技能和研究方法,从卓越工程师高度培养学生适合学科特点的思维方法和思维能力。 2 创新实践环境,构筑理论知识应用于实际的实验教学 加强实践教学是培养学生动手能力和创新精神的一项重要工作。过程控制系统涉及石油、化工、电力等多种行业,为此,2012年以校精品课程过程控制系统建设为契机,从培养高素质、工程实践能力强的卓越人才出发探讨专业课程的实践教学模式。力求创新实践教学环境,提高实践教学效率,激发学生的创新精神,同时将本课程与信号与系统、自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统等课程有机结合,探寻专业课程体系新模式,构建创新型实践课程体系,建立理论与实践相结合的实践环境。 2.1 甄选实验内容,衔接多方位知识点 实验是学生检验知识和应用知识的主要途径。以往过程控制系统实验中,教师指定实验内容,给出实验要求和实验过程,学生盲目地按实验步骤来做。由于实验条件受限(目前仅有5套高级过程控制实验装置),导致大部分学生只是看别人做,抄抄数据,照猫画虎撰写实验报告,对应用理论知识解决实际问题多样性意义不大,特别是自主学习兴趣和创新实践能力无法激发。为此,我们从多方位知识点的连贯和衔接出发选择合适的实验内容。 单回路控制系统是过程控制系统中应用最多的一类,特别是锅炉控制系统,它是石油、化工、发电厂等工业过程中必不可少的动力设备,该控制系统涉及电路、控制理论、传感器、计算机控制等多方面知识。课堂上引导学生从周边锅炉(供热锅炉、水房锅炉)需要控制的量(液位、温度、燃烧等)考虑,指出锅炉控制系统包括锅炉本体水位控制、燃烧系统、给水系统等,而要完成控制任务,需要构成被控变量的单回路控制系统,控制器参数的确定又依赖被控对象的数学模型,控制理论所讲的解析法建模需要明确各个环节机理,这在实际系统中比较困难,如何采用实验方法建立系统数学模型,安排锅炉对象的实验建模内容?在实验中学生带着问题(正向飞升响应曲线和反向飞升响应曲线)设计实验方案,并从理论上回答为什么需在系统平稳后突加输入信号,正向和反向信号对模型建立是否有影响等一系列问题。实验完成后实验报告的撰写要针对问题从理论上加以解释。这样实验又反过来促进了理论知识的掌握,理论知识点和实践内容的有机结合,提升了学生的学习热情,激发了学生的创新能力。 2.2 仿真实验和实物实验有机结合,培养学生多方案解决问题的能力 目前我校过程控制系统实验装置无法做到一人一台,且实验的动态过程时间比较长,锅炉温度下降10 ℃需要十多分钟。锅炉单回路系统控制器PID参数整定过程,特别是研究参数变化(PID3个参数有无穷多组合)对系统动静态特性影响,即使仅研究三四种参数变化,在实验台上大约需要1.5小时,学生只能等待,影响实验进程。为此,我们大胆尝试新的实验模式,将控制系统仿真软件引入过程控制系统,虚拟模型构建实物装置实验,以实测实验对象模型建立仿真原型,按照过程控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型,计算机上重点研究各个参数变化对系统动静态特性的影响,同时引导学生将仿真结果和理论知识点有机结合,以实验提升课堂知识的掌握。如控制器类型的不同仿真解决方案,要掌握控制系统无精差必须采用积分控制,而纯积分控制又易导致系统结构不稳定,积分时间常数对系统动态特性的影响等,快速、多种、图形化仿真实验为优选确定本次实验的最佳控制策略和控制器参数提供了直观、可靠的支持。仿真实验又回到实际系统,将仿真实验得到的最佳控制参数作为现场实验参数的初值,观测实验中所得响应曲线,并将仿真实验结果和理论知识结合针对实际情况向正确方向微调控制器参数,快速的仿真实验过程和高效的实际实验可使每个学生有机会自己动手完成整个实验,既可以解决实验设备不足的问题,又可利用软件提高实验效率与教学效果,大大拓展了学生对实际问题的抽象理论分析、研究、参数确定、优化控制策略确定的能力。仿真实验和实物实验有机结合,扩大学生自主获取知识和技能的能力,加深学生对课堂内容的理解和掌握,激发学生的学习兴趣和主观能动性,提升学生多种方案解决问题的能力和创新意识。 2.3 针对过程控制系统特点,安排系列实验提升学生创新能力 过程控制系统是专业性很强的课程,涉及实际化工、电力等系统,如何通过课程的理论学习和实验环节培养学生创新能力和就业以后应对不同的过程控制系统是本次教改的重要内容之一。电厂和民用锅炉水位控制、化工原料液位高度控制等均涉及液位控制,液位控制系统是过程控制的典型控制系统。在理论教学上我们把实际系统加以抽象建立描述系统的数学模型,根据系统性能指标要求的不同和系统存在的干扰情况有针对性地提出单回路控制方案和串级控制方案,并且对这两种方案的优劣及适应场合进行理论分析,同时为提升学生解决实际问题的能力和以实验加深理论知识的掌握,围绕液位控制开设了系列实验,具体做法如下: (1)使用实验装置现场教学使学生充分了解实验装置中传感器的类型和校验的必要性、系统的平衡状态、实际环境中的干扰信号、电动调节阀等。 (2)实验过程中带着问题(系统数学模型测试为什么要等系统平衡后突加阶跃信号?为什么要用正向和反向信号作用进行参数测试?)完成实验,被控对象建模理论知识确定实验方案和实验步骤,和实验教师讨论后自己动手搭接实验系统。 (3)根据多组测试实验数据结合多学科理论知识建立系统数学模型(包括模型的类型和参数),实验过程中教师抽查上述问题的解答。 (4)为完成系统的基本要求,构成单回路控制方案,在线整定控制器参数,分析系统的动、静态特性和干扰作用下系统的抗干扰能力,为激发学生的学习兴趣和主观能动性,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,在实验过程中我们有目的地设置一些问题(如何降低干扰对系统的影响,如何提升控制系统的精度等)引导学生提出新的合理控制方案。 (5)串级控制系统设计,包括主控制器、副控制器类型和参数整定,系统在一次、二次干扰作用下系统的相应和动静态指标研究,实验过程中出现的各种问题(如串级控制系统为什么对主扰动具有很强的抗扰能力?为保证系统静态无误差主控制器为什么必须采用PI或PID?),教师不急于简单解答,而是激发学生从理论上分析得到结论,这种理论循序渐进到实践再升华回到理论的模式,改变了学生为实验而做实验的机械动作,从实验来加深理论知识,又应用理论知识解决实际问题,系列实验大大提升了学生创新能力。 3 实验教学拓展大学生创新研究,提高学生的科研能力 大学生创新项目是在导师指导下,学生自主选题、独立完成课题、撰写课题结题报告等工作,创新项目意在调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识。可以有效地训练学生在未知领域的探索精神、独立思考、独立创造性地分析和解决问题的能力。而过程控制系统课程安排在第七学期,学生的基本知识、基本技能、创新意识等逐步形成,为了使有潜力的学生尽早接受系统的科研能力的培养和训练,摄取学科前沿知识,在常规实验的基础上,对有坚实理论知识和深厚知识底蕴的学生指导申报国家、校级大学生创新项目,2009年确立国家级“仿生机器鱼”和2012年校级“智能机器鱼氯气监控系统”项目。项目的前期研究涉及过程控制系统控制策略和控制器参数确定实验,在实验中引导有能力的学生多方面考虑问题、多方面解决问题,实验的创新能力不知不觉就应用到科研活动,科研活动中遇到的各种问题又不断培养学生的创新思维,使学生利用扎实的基础及时摄取新知识,实验技能又推动获取知识和应用知识的创新能力。进一步发展了学生学科知识的横向关联,使学生将所学的理论知识与实际相结合,使学生的创新意识和创新能力得到有效培养。 4 多学科知识融合实验过程,培养创造性人才 过程控制系统的知识点和其他课程呈现立体交叉,多学科知识又融合于实验过程,为此,课题组在自动化系列课程实验过程中采用逐步递进的原则安排一些基础实验,为后续课程做必要的铺垫。例如,基本的开环控制和闭环控制的稳定性和动态特性研究在控制理论课程中已做了多方位研究,过程控制系统前馈控制为什么可以有效地消除干扰影响,前馈加反馈的复合控制为什么既可保证系统的稳定性又可提高系统的抗干扰能力,它是如何解决稳定性和稳态精度之间的矛盾等问题。要求学生先思考,教师辅助给出提示,从自动控制系统传递函数概念、稳定性分析和稳态误差与系统结构参数的关 系,融合多学科知识引导学生通过实验分析所得结果,最后合理正确地给出答案,使学生对实验研究得到全面和立体的概念,使实验升华到科学研究的探索实验,学生自身的知识无形中得到增加,巩固了以前其他课程中学习的知识,加强了多学科之间的融合,进而拓展了学生的创新思维能力。 5 结束语 专业课实验教学在高等学校工科教学中占有重要的地位,探讨过程控制系统实践教学新模式具有重要意义,通过连续5年的实践,在注重学生理论知识的夯实的基础上,把课程实验有机、科学地贯穿于整个教学活动,多方位设计实验内容、多学科融合实验过程和带着问题做实验等均以学生为主导,充分考虑学生的知识结构和学习规律。使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,充分调动了学生的积极性,在实践教学中注意激发学生的主动性,注重教与学的互动,注重培养学生的动手操作能力、解决问题能力和综合创新能力,提高了专业课程教学效果和质量,对高素质人才培养和创新科研能力提升奠定了扎实的基础。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课堂教学方法的探讨 【摘 要】过程控制系统是自动化专业的核心课程之一,具有较强的理论性和实践性。根据课程教学的特点,针对课堂教学过程中出现的问题,从教学方法,教案设计等方面出发,探讨具有更好教学效果的授课方法,使学生能够真正理解和掌握这门课程。 【关键词】过程控制;课堂教学;教学方法 一、引言 过程控制是自动化专业学生的专业课必修课之一,是以实际工业生产过程为背景,自动控制理论为基础发展起来的,在自动化专业的整个课程体系中占有重要地位。课程内容涵盖了系统建模方法,工业过程特性控制理论和算法,控制系统的分析与设计等,不仅研究简单的单回路系统,也涉及复杂系统控制,先进控制系统等。由于课程理论与实际联系非常紧密,涉及面广且深,对学生理论基础有较高要求,传统的课堂理论教学难以保证学生对课程内容的理解和掌握,令学生感到抽象枯燥,降低学习机进行,教学效果不佳。针对这种情况,从教学方法,教案设计等方面出发,结合自身的教学体会,对“过程控制系统”的教学做了简单探讨,寻找更加能够激发学生学习热情,改善教学效果的教学方法。 二、教学内容调整和仿真软件的运用 以往的“过程控制系统”教学偏重于理论教学,在课堂上详细讲解公式和推导过程,理论性太强,使学生感觉课程内容枯燥难懂,失去学习兴趣。为了避免这种情况,通过总结经验教训,调整了教学内容,将学习重点从原来对理论知识的大量复杂的推导过程,转移到从工业生产实例引出理论知识上来。同时应用Matlab仿真软件来验证过程控制的理论,使教学过程更加形象化,使学生能够掌握过程控制的核心知识,并加深过程控制系统的理解和认识,大大提高学生的学习积极性。同时,为了体现课程理论紧密联系实际的特点,在教学当中引入与实际相关的控制方法以及信号处理等方面的内容,让学生掌握一定的实际应用背景,具有更大的知识量,调动学生学习的积极性,更加主动地学习这门课程。另外,由于科技的发展,过程控制系统更新快速,因此在上课过程中,除了必须的教学内容外,还应该引导学生了解过程控制领域最新的发展动态,了解该学科的最新信息,让学生更加了解所学知识在本专业领域的地位,从而更加积极主动的投入到课程学习当中。 计算机仿真软件的应用为过程控制教学提供了便利。在课堂教学过程中,仿真软件和多媒体教学的应用,能够为学生直观地展示控制系统的结构,工作过程,以及控制效果等。通过多媒体课件,使得课堂教学变得更加生动多变,有助于调动课堂气氛,而Matlab仿真软件丰富的工具箱,能够加深学生对所学知识的理解,通过基于Matlab的仿真实验,让学生充分理解相似的概念和参数变化对系统性能带来的影响,在理论教学的同时让学生掌握仿真软件的用法,一举两得。通过激发学生的学习兴趣,提高课堂教学的质量,锻炼学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。 三、网络教学平台的应用 网络技术现在飞速发展,通过网络架构教学平台,将课堂教学延伸至互联网,丰富了教学内容,能够加强学生对教学难点的掌握和理解。通过网络平台,将详细的教学课件,仿真软件、程序和使用说明,教学日历,课程通知,教学问卷,以及测试复习题等内容上载,供学生下载使用。采用网络平台,可以丰富教学内容,并实现最大限度的信息共享,同时也可以通过教学平台实现答疑,学生间互相讨论和交流等。可见网络教学平台是课堂教学的有力补充,对于提高学生的学习效果和效率具有重要帮助。 四、注重与学生的交流 教学的目的在于让学生更好地掌握知识,应该注重与学生的交流,多听学生的体会和意见,了解他们所需的知识量,为学生制定更好地教学内容。另外作为老师,除了关心学生对本门课程的意见和建议之外,还应该以学生朋友的身份对他们的生活和学习提出建议和指导,尽量帮助学生的成长,尽量做一个受学生爱戴的好老师。 五、结束语 过程控制是自动化专业的一门非常重要的课程,与生产过程关系密切,在课程的课堂教学中,通过改进教学内容,采用先进的教学方法和教学手段,将传统教学与仿真软件相结合,根据课程实践性强的特点,在教学过程引入从实际问题中提炼出来的有代表性的实例,并充分利用网络平台,为学生重点讲解,从而培养学生的创新思维和独立解决问题的能力,激发学生的学习兴趣,进一步培养了学生综合应用专业知识的能力,从而全面提高了过程控制课程教学质量与效果。 过程控制系统论文:冷卷准备机组过程控制系统 摘要:本文介绍了某冷轧厂冷卷准备机组过程控制系统的软硬件结构,包括硬件平台和软件系统。基础自动化系统包括顺控,主令,跟踪,急停和HMI;着重叙述了过程控制的实现方法。 关键字:硬件,顺控,主令,跟踪,急停,HMI 系统概述 该冷卷准备机组为连续生产机组,用于取向硅钢(含SGO)和高牌号无取向硅钢冷轧后的钢卷处理,最大速度400m/min,是目前国内自动化程度较高的一条机组。整个机组自动化控制系统完成钢卷从入口运输,自动上卷及开卷,入口定位剪切,焊接,圆盘剪切边,定位剪切,卷取机卷取及卸卷,称重打捆整个过程。所有功能均可全自动或半自动完成。被控设备以入开卷机、张力辊、卷取机为核心, 辅之以入口钢卷小车、入口转向夹送辊、入口剪、纠偏辊、分切剪、出口转向夹送辊、卸卷小车、钢卷称等设备。 控制系统硬件及网络组成 控制系统的硬件分布于计算机室、操作室、电气室和现场,如图1所示。基础自动化系统的硬件设备组成: SIMATIC S7-400可编程控制器(CPU416-2DP):2块 高速技术模块(FM450-1):1块 DP通讯模块(CP443-5):1块 以太网通讯模块(CP443-1):1块 全数字交流传动调速装置(6SE70):多台 专用急停控制控制器(CPU315F-2DP):1套 及远程I/O站、PDA、工程师站、服务器、操作员站等组成。 通过快速以太网、PROFIBUS网络实现各自动化单元以及与上位机的通信,构成典型三层通讯网络的三级控制系统。 通讯网络的第一层:人机接口与PLC之间及PLC彼此之间的以太网,实现全线生产参数的设定和各设备的状态、电气参数及故障,生产工艺过程在人机接口HMI的显示; 通讯网络的第二层:PLC与远程I/O站之间及PLC与传动系统之间的PROFIBUS-DP网,实现PLC对系统控制指令的传送和系统状态及参数的收集; 通讯网络的第三层:PLC彼此之间实现控制信息及数据传送的MPI网。 图1. 自动化系统配置图 控制系统软件设计 软件功能主要由以下几部分。 3.1顺续控制和跟踪 钢卷运输,换辊,液压等一类单体设备动作的控制可归为顺序控制。顺序控制一般负责单体设备如液压传动设备、恒速电机等的控制。顺序控制还包括自动步,即将一系列动作为一个运动组来处理,实现系列动作序列的自动完成,如钢卷自动运输,自动上卷等。采用图形化的顺序功能图表“SFC”编辑生成。由于所有联锁是在执行机构控制级上完成的,因此这一级完整地保留下来以组织成适当的顺序控制。在程序中所有转移条件彼此独立,不用考虑彼此的联锁关系,通过简单易懂的与/或逻辑即可进行修改。每个顺序都可单独进行手动或自动选择。 物料跟踪包括带钢跟踪(SEGA)功能和物料(数据)(MAVE)跟踪功能。SEGA是基本的跟踪功能。它将整个生产线按一定原则划分成若干个区,每个区再划分成若干个段,跟踪就是基于这些段进行的。每条带钢焊缝经过线上区间,基于区间的段 利用内部记数器计算出(利用编码器给出的焊缝行程和区段的长度)整条线上的带钢镜像,用标志位标识(每个区间段数之和=整条线段数)。MAVE功能基于SEGA功能,MAVE用线上带钢的镜像(标志位)去跟踪带钢和整条线上的数据,MAVE能触发动作和在适当的时间和其他的自动功能就设定点/参考值进行通讯,尽管MAVE是基于线上的带钢镜像(标志位),但是动作仅仅在焊缝从一段跨越另一段时触发,可在这样的段边界中定义多个动作,动作点也可以使用来自其他系统的数据。 3.2 主令控制 主令程序负责全线带钢传输控制,也是整个基础自动化的中心,可以分为两部分,主速度发生器和线速度协调控制器,两者是主从关系,线速度控制器起主要作用。 线速度协调控制器负责整个生产线运行,协调带钢的处理过程,传输、启动相应的设定、定位、控制、剪切等程序。线速度协调控制器的功能包括操作模式的处理(运行/爬行,停止,保持,穿带/甩尾,快停,快停,紧急停车,联合点动,单独点动等)断带检测, 主速度发生器完成线速度协调控制器的控制值送到传动系统,包括传输带钢运行所需要的各种功能,启动、加减速,带钢定位控制,张力控制,开卷机控制,卷取机控制,速度设定值。 带钢定位控制是闭环,利用装在张力辊或夹送辊上的编码器对带钢定点定位控制,包括带钢头部定位,带钢尾部定位,自动减速功能。 张力控制。张力控制策略为:当机组启动时,张力值平滑上升到正常运行张力值。在机组临时停车时,张力值保持运行张力值不变;超过临时停车时间,张力切换到停机张力。如果机组停车时间过长,机组张力自动切断。 在运行中,某个区域的实际张力突然快速下降,这个信号将反应在张力控制的传动装置的实际转矩上,或某个张力计的实际检测值,断带检测程序发出断带信号,并对相应区域发出快停指令。 3.3 急停系统 急停系统负责全线的紧急停车。全线分为4个区域,线上区域1个,即从开卷机到卷取机的整个区域。线外有3个区,液压站,入口钢卷运输区,出口钢卷运输区。 急停控制的电气设备类型主要包括,MCC恒速电机,变频调速电机,液压驱动设备等。主要控制过程为:操作台上急停按钮触发急停,急停PLC收到信号,计算处理后发急停信号至急停继电器,后者将急停信号分发至MCC柜、变频传动柜,远程I/O站等。实现停车。急停事故回复后,必须在HMI上进行急停确认。 3.4 HMI系统 HMI (Human-Machine Interface) 人机界面系统是通过WINCC软件实现的。WINCC软件包括,组态界面,操作界面,报警系统,归档系统,报表系统,数据管理系统。在本项目中HMI系统,主要包括八个部分。 工艺过程跟踪:包括全线机组总览,重要设备的数据显示,修改; 液压和润滑系统:包括液压站,开卷机和卷取机的润滑站,全线的CPC和EPC的液压站。包含电机的启停控制和状态监视画面。 诊断画面:包括全线传感器的状态画面和DP网络通讯状态画面。 传动分合闸:控制全线传动设备控制装置的分断和合闸。 趋势:全线重要数据的趋势图。 自动步:用于监视所有的自动步及动作条件。 画面中符号解释画面:包括颜色说明,设备符号说明和介质系统符号说明。 HMI系统包括2台HMI服务器,2台HMI客户机。其中HMI的服务器放置在电气室,两台服务器之间为冗余系统配置。 HMI系统服务器之间以及HMI服务器和客户机之间均采用TCP/IP协议进行通信。服务器会保存过程值和配方数据;客户机只访问服务器,显示服务器提供的过程画面和过程值,并可接受操作员的输入 传给服务器,本身并不保存数据。 总结 冷卷准备机组过程控制系统的配置先进,控制精度高,其自动化程度降低了操作者的劳动强度,实现全机组4人生产,大大提高了生产效率;自投运以来,机组设备和整个生产线均运行良好,受到了用户的好评。 过程控制系统论文:基于ProfiBus的过程控制系统的软硬件组态 摘 要: ProfiBus现场总线具备传输快、结构简单、抗干扰等优良性能,已广泛应用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信。首先介绍了ProfiBus现场总线的特点,然后基于ProfiBus?DP和PA、Siemens PLC 300和Wincc组态软件,详细阐述了过程控制系统的结构,硬件、通信协议、监控页面的组态方法和步骤。 关键词: ProfiBus; PLC; WinCC; 组态 引 言 伴随着工业生产过程的大型化、复杂化、连续化和自动化发展,对工业控制系统的控制水平和品质也有了更高的要求。现场总线技术也应运而生,用于实现自动化系统最底层的现场控制器和智能仪表设备的互联和实时通信。它是一种开放的、具互操作性的、彻底分散的分布式控制系统[1]。本文将以ProfiBus现场总线为基础,介绍以Siemens PLC 300和Wincc组态软件为主体的过程控制系统的软硬件组态过程。 1 ProfiBus现场总线 ProfiBus现场总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2?3],可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4]。ProfiBus系列由ProfiBus?DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus?DP和PA的特点如下[1,5]: ProfiBus?DP适用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信;可取代24 V或4~20 mA的串联式信号传输;使用RS 485传输技术或光纤媒体。 ProfiBus?PA专为过程自动化设计;可将变送器和执行器连接到一根公共总线,可用于本质安全领域;数据传输采用扩展的ProfiBus?DP协议,还具有PA行规。 本文将采用ProfiBus?DP和ProfiBus?PA通信协议来构建过程控制系统。 2 系统架构 本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理,PID控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过ProfiBus现场总线进行数据传输和交换,采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制,从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。 系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU采用Siemens的S7300 315?2 DP,既具有多点通信功能的MPI接口,又具有ProfiBus?DP通信功能 [6]。 过程控制系统论文:“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革探索 摘要:“热工过程控制系统”在热工过程自动化专业课程体系中为核心专业课程,该课程在提高热工过程自动化专业学生的专业实践能力方面处于极其重要的地位。针对火力发电机组技术的发展和电力企业对热控技术人员的要求,从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验环节以及课程设计等方面探讨了“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革,在实践中取得了良好的教学效果。 关键词:热工过程控制;课程设计;教学改革 长沙理工大学(以下简称“我校”)热工过程自动化专业主要面对发电行业,学生主要在火力和核电等发电行业就业。根据我校办学特色及热工过程自动化专业培养目标,立足电力行业,突出电力特色。“热工过程控制系统”课程主要讲授过程控制的基础理论知识,包括单回路、串级、前馈、比值、解耦等典型控制系统的分析、设计、参数整定方法,以及火力发电厂汽包锅炉蒸汽温度、汽包锅炉给水、锅炉燃烧过程、单元机组协调等控制系统的构成、原理和系统分析。该课程作为热工过程自动化专业核心主干课程,占有举足轻重的位置,因此该课程的建设一直受到院系的高度重视。通过该课程的教学,使学生能够运用过程控制原理,结合火力发电过程对象,从事热工过程控制系统的分析、设计、运行与开发研究工作,增强学生的工程实践能力,进一步加深对火力发电厂锅炉各子系统的认识和理解。基于此,课程组对该课程从教学内容、教学方法、实验环节及课程设计等方面进行了探索性的教学改革,并在实际教学过程中取得了良好的教学效果。 一、“热工过程控制系统”课程教学改革 1.根据人才培养要求,更新教学大纲 教学大纲是课程教学内容的教学指导文件。经过课程组多次讨论,结合最新专业培养计划,按照拓宽基础、加强素质教育、培养创新能力和工程能力的思路拟定了“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程的教学大纲,进一步明确了该课程及其课程设计在整个专业课程体系中的地位和作用,规定了基本教学任务和要求。 2.课程教材建设 教材是进行课程教学的基本工具,是进行教学工作、有效提高教学质量的重要保证。该课程在教学中使用过两种正式出版教材,总体来看,所用课程教材内容比较全面。但是,由于热工过程控制技术和火力发电机组技术的不断发展,教材中有些内容就显得较陈旧,为此根据最新拟定的教学大纲,并参考国内有关火力发电机组最新技术和过程控制相关教材,结合课程组近几年形成的教学经验,编写并出版了“热工过程控制系统”课程的新教材。[1] 3.更新教学内容 “热工过程控制系统”课程内容几乎涉及到本专业先修的所有专业基础课程与专业课程。在组织课程教学内容上,根据最新出版的教材,每学期课程组依据收集的火力发电机组最新技术和过程控制技术在火力发电机组上的最新应用,在学期末课程组开会集体研究、整理,提炼出必要的内容充实到下个学期的课程教学中,不断更新教学内容,保持教学内容的前沿性和新颖性。同时注重不同专业课程内容之间的衔接,将检测技术、控制仪表、集散控制系统、锅炉原理、汽轮机原理、智能控制技术与控制系统仿真技术等知识融入到具体的控制系统分析和设计中,以有利于培养学生热工过程控制系统的分析、设计能力。[2] 4.改进教学方法和教学手段 在课堂纪律管理方面上,制作签到点名表格,学生上课时自己在签到表格上填写自己的姓名和学号。通过学生签到点名方法,既节省了全班学生姓名点名所花的时间,同时,也方便教师与学生之间的互动,并加强了对课堂的管理。在课堂上,通过学生的签到表,可以很方便对应地找到讲话、睡觉、玩手机、戴耳机等学生姓名,可通过点名或点名回答问题等方式提醒学生;与此同时,在课堂上积极跟教师互动、回答问题的学生都根据情况记录,在平时成绩上加分。 在教学方法上,注意运用启发式和互动式教学,课程中的基础知识点尽量讲解得生动形象易懂;对课程的重点和难点问题,在讲解后,采取提问或课堂讨论等互动手段加强学生对重点和难点的理解。课程教学采用多媒体课件教学,对重要的理论知识及时使用MATLAB/Simulink进行仿真,进一步加强理论知识的理解。[2]比如课程中的重点和难点:PID控制器比例、积分、微分三个参数对控制质量的影响,若是只将三个参数对控制质量影响的结论告诉学生,学生比较难以理解,但是通过Simulink仿真就能生动地将PID控制器的比例带、积分时间、微分时间三个参数变化对控制系统性能的影响通过曲线的形式体现出来,这样就加强了学生对课程内容的深入理解。[3] 5.实验教学改革 本课程的所有实验都放在热工检测与控制技术实验这一门综合性实验课程,并出版了该实验课程的教材,由实验室老师讲授,并指导学生独立完成实验。针对热工过程控制系统课程内容,开设了六个实验,包括单容水箱液位数学模型的测试、双容水箱液位数学模型的测试、单回路定值控制系统、水箱液位与流量串级控制系统、双闭环流量比值控制系统和上下水箱液位前馈-反馈控制系统。通过实验,使学生对对象动态特性的测量方法,单回路控制系统、串级控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统等控制系统原理及其调节器参数整定方法有了进一步的认识。 二、“热工过程控制系统课程设计”教学改革 “热工过程控制系统课程设计”是热工自动化专业继“热工过程控制系统”课程之后一项重要且必不可少的工程实践教学环节,是完成书本知识到实际运用能力转变的关键步骤,其学时为两周。其目的是培养学生运用所学的热工过程控制系统的设计和分析理论知识解决工程实际问题的能力,进一步发掘和培养学生的创新精神和工程实践能力,主要从教学大纲、课程设计指导书、课程设计选题、指导教师的团队化、课程设计与生产实习的关联性等方面进行改革探索。[4] 1.改革目标 按照热工自动化专业的“厚基础、宽口径、强能力”的要求,结合“热工过程控制系统”课程教学改革,使学生在完成课程设计任务的过程中进一步加深对过程控制理论知识的理解和掌握,并在该课程设计过程中努力提高学生的创新精神、实践能力。 2.课程设计选题优化 “热工过程控制系统课程设计”主要围绕火力发电厂锅炉各个子系统进行控制系统设计,给出了过热蒸汽温度控制系统设计、再热蒸汽温度控制系统设计、汽包锅炉给水控制系统设计、磨煤机多变量解耦控制系统设计与燃烧过程控制系统设计等5个子课题,4~6名学生一组,每组对应一个子课题,要求必须完成该组课题的方案设计、系统构建、参数整定、结果分析和答辩等任务,进一步提高培养学生的综合应用能力和创新能力。 3.指导教师的团队化探索 学生工程能力的培养,指导教师是关键。指导教师必须有丰富的生产实践经验,有相当的解决实际问题的积累。加强“热工过程控制系统课程设计”指导教师师资队伍建设,聘请学校附近电厂的热工骨干技术员担任辅助指导教师。整合理论课授课教师、实验课指导教师、课程设计指导老师、运行实习指导教师及电厂技术员五者优势资源,探索课程设计指导教师团队建设模式。 4.强化课程设计与电厂运行实习的关联性 我校热工过程自动化专业的“热工过程控制系统课程设计”和“电厂运行实习”都在大四第一学期开展,进一步分析课程设计与电厂运行实习的内在联系。合理安排课程设计与电厂运行实习时间安排,根据不同的课程设计题目对学生的电厂运行实习的教学内容进行有针对性的强化安排,强化课程设计与电厂运行实习的关联性,使得课程设计和电厂运行实习都能取得良好的效果。 三、结束语 在近几年来的教学中,对“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程教学改革进行探索与实践,逐步完善了教学过程中的各个环节,在教学大纲、教学内容、教学方法和教学手段、实验教学以及基于工程能力培养的课程设计等多个方面,都进行教学改革探索。通过这门课程理论教学及其课程设计的教学,使学生在面对火力发电厂时,加深了对热工过程控制系统的分析、设计、参数整定、仿真研究等理论知识的整体认识,并提高了学生的工程实践能力,使理论知识和工程实践得到了有效的融合。 过程控制系统论文:基于网络监控的供水过程控制系统 摘 要:针对目前水厂管网供水过程控制需求,设计供水过程综合控制系统,用网络将三套水厂控制系统连接监控,每套系统对水位、压力和流量检测,可对三套系统进行多种综合控制;并嵌入视频监控,监视水质和设备安全等;还引入labview信号处理模块,为现场调试和信号分析提供有力条件,最后探讨了Internet引入远程监控的可行性。 关键词:网络控制,视频监控,稳压供水,WinCC,变频器 1 前言 本供水系统从能源的最佳配置及安全角度出发,针对水厂多台中等距离水泵联网供水系统,综合现代网络控制技术,设计一个以工业现场实际生产控制的综合性、多功能网络供水控制系统,这个系统具有远程web监控、复杂的关联控制、生动的组态监控界面、对输入输出信号采集分析等功能。通过对工业供水、流体控制、城市供水、虚拟仪器应用、SCADA软件应用的研究和综合,结合实际资源和条件本文提出了这个网络供水模型控制系统。并探讨了远程web监控的可行性。该系统采用采用WinCC监控组态软件作为上位机,下位机西门子S7-300PLC进行控制,现场采用MPI总线网络,对水面以摄像头进行视频监控,远程以因特网连接,利用虚拟仪器软件优化控制参数,使控制达到最优。从而可实现对复杂的供水网络进行联网调度控制。 2 系统功能 控制系统分别由A、B、C三套独立中距离的设备组成,由一台PC机作为上位机进行监控和数据处理,并与Internet连接。下位机具有多种监测和控制功能,系统具有以下特点: (1)流量、压力、液位等过程量的检测,从而实现精确的流量、压力、液位控制;方便的数据记录和管理;(2)通过视频对危险或紧急事件进行监控报警;(3)利用虚拟仪器软件和相应硬件采集处理系统的输入输出信号,使控制得到最优化;(4)现场总线网络实现远程设备间的关联控制,实现对分散设备的集中操作和管理;能基于因特网或者局域网实现基于Internet的操作和监视。 系统模型如图1,现场中单个系统的各个传感器采集到信号后通过信号处理模块处理(AD转换)后把数字信号传到 PLC(CPU),然后CPU根据此信号进行相应的动作;适配器是连接PLC与PC机的桥梁。水质监控的模拟中采用的总线类型是目前较热门的USB,当然用户也可根据所提供的硬件选择不同的总线类型,只需解决相应的通信协议问题就行了。各个系统之间的PLC通信可通过与CPU配套的外接口进行MPI通信,而各PC机之间则通过Internet进行相互的连接。 3 控制系统硬件设计 硬件结构是系统功能实现的载体,有上下位机组成。上位机采用可靠性较高的西门子工控机,通过MPI网络与现场控制的下位机PLC连接。下位机控制系统需要对输入输出模块、传感器、执行器、控制器及其等关键硬件进行选型。本系统选用模块化的西门子中型300系列的S7-312C的CPU;远程压力传感器的模拟信号通过多通道输入模块,转换成数字信号送到控制处理器;利用控制处理器中的数据处理和控制程序进行数据处理和判断;输出模块332控制信号控制电动阀、变频器等执行器来控制流量、水位和供水压力等;安装有6个压力传感器,可对管道的多个监测点和池子的压力进行,还装有两个流量传感器,这可分别测量管道多点的水流量大小。本系统的执行器是一台有变频器控制调速的电机水泵及一台恒速水泵,可以方便根据需要进行调节。采用性能优良的摄像头和视频采集卡与工控机相连接,可得到水池和需要监测的生产现场的视频信号,然后用OLE技术可以把视频界面嵌入到工控机的人机界面,还可以进一步对该视频信号进行处理,以实现特定的事件处理,如自动的环境安全监视、设备运行状态的自动监测等等。 4系统软件设计 系统的软件设计包括PLC、WinCC等软件的设计,及相互之间的通讯。上位机软件是创建变量、界面数据输入与实时显示、数据采集管理、故障诊断、上下位机通信及视频处理等,其过程大致这样:建立与PLC的连接和创建变量,建立通信连接后便可以设置用于通信对话的变量。利用图形编辑器,进行组态、参数输入界面。如图2所示体现整个控制系统的大概控制流程:启动程序后进行初始化,清除寄存器里残留的数据信息,同时传感器采集到的信号传经AD模块后传到CPU,处理程序再根据这些信号相应的处理;其间可进行手动和自动操作。每个控制函数都独立分配一个数据块,这样方便数据信息的管理和防止数据出错。针对每个系统,单独建立参数输入界面。选择手动/自动、控制压力或流量对象、设定值与PID参数、函数控制、关联控制对象、标量转换参数输入等。在对各个部分的信号进行及时的最优化分析处理上,本系统引入LabVIEW,然后把这个信号及时反馈给控制程序,从而提高控制信号的精度。 对流量或者压力控制时,可以直接采用完全PID算法,能够直观输入和调整各PID参数,实际运算时则采用增量算法更加方便,计算工作量较少,运算速度较快,其增量式算法如下: 其中Δu(k)为k次控制的增量,A、B、C等分别为合并计算的常数。实现PID的控制程序由STEP7自带函数库的SFB 41函数实现,既可设定PID参数,还可设定上下限位及调用时间等多种参数。 5 网络化及视频监控 三套设备间不仅进行联网数据监测,并进行联网控制,对水网供水调度。工业上的供水是一个牵涉到多方面领域的问题,这就需要解决多方面的协调性与能耗等问题。这里主要讨论Web方式实行远程监控的可行性和实现方法,如图3所示。 供水系统的网络大而复杂,这里研究一种新的方法,可以解决目前由于传感器的限制而难以实现的监控系统。由于本系统融入了丰富的控制、监控、虚拟仪器等现代先进的测控技术,可用于控制系统的深入研究和用于综合性的实验教学。而视频嵌入牵扯到多方面的知识,如视频信息的采集、采用什么算法进行处理,视频调用的过程步骤等等都需要考虑。视频调用的步骤如下:(1)用C++编号一个exe的文件,并把此文件放在所建的Wincc项目文件夹里,相应的图像分析处理在这里可以进行功能扩展。(2)在WinCC 面板中调出个button ;(3)右击button 弹出一列菜单,选择“属性”,(4)选择属性里的“事件”,再接着是事件里的“鼠标”,“C动作”;(5)鼠标放在编程框图里需添加动作的位置处;接着点击编辑动作窗口的左树,把他们展开,然后调用windows中的program Execute),并把program_name改为调用的路径名即可。(6)调用的路径里把所有的“\”改为“/”。 6 结论 该网络过程控制系统通过一台主机监控,实现现场总线的网络检测与控制。可以分为三组,每套有自己独立的操作界面,可以单独进行实验,实时采集数据;实验时可以大范围改变参数,并且在屏幕上可以直接观测到输出量与检测量的对应曲线。每套系统嵌入视频监控和图像处理,将水厂的过程控制可以与视频监控完美结合;三台设备的联网性实验可以很好的模拟现实生活中的复杂供水网络,而且本系统具有试验切换容易,操作简便,稳定性好等优点。控制软件和监控界面的运作在实验装置上调试通过,并达到预期的效果。本系统的关联控制是通过建立数据块的映射实现的,所以只要把数据块循环刷新便可实现关联控制,而不依赖于通讯网络的结构。视频监控模块可以方便地嵌入过程控制实验系统中,这也是结合了当前工厂实际技术发展的需求方向。
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力 化学工程论文:分析化学工程与日常生活的联系 世界万物均是由物质组成的,化学就是一门研究物质的组成、结构、性质、和变化规律的科学,它对人类认识和改造物质世界有着极大的帮助[1]。而化学工程正是量产这些物质的工程,因此化学工程与我们的日常生活有着非常紧密的联系,千百年来,从河姆渡人烧制陶器到航天飞机飞向太空,化学工程的产品贯穿了日常生活的每一部分,并推进着社会文明的进步和人们生活质量的提高,不断地改善着我们的生活。 1 什么是化学工程 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业(如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等)生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,并应用这些规律来解决过程及装置的开发、设计、操作及优化问题的工程技术学科。 化学工程通常应用数理化的基础理论,通过各种各样的实验,在最适化与合理生产量的情况下,充分考虑工业生产中的“放大效应”,并与化学工艺相配合,安排出经济而有效的程序,最终解决工业生产中遇到的问题,化学工程对于我们现在的生活已经有了极大的作用,因此研究化学工程迫在眉睫。 2 化学工程所涵盖的领域 由于化学工程是研究工业生产的化学和物理过程原理的学科,而在传统的工业生产,如矿石冶炼、燃料燃烧,石灰烧制中,往往都伴随着物质分解等化学过程和能量流动等物理过程的同时发生,因此化学工程所涵盖的领域是相当广泛的。它不仅包括矿石冶炼,食品加工,纸张制造等传统的化工产业,还包括生物制药,纳米技术等尖端新型化工产业[2]。这些行业中生产、制造、研究出的产品是我们无法缺少的,因此,可以说化学工程已经与我们的生活密不可分了。 3 化学工程与日常生活的联系 随着化学技术的不断发展,相应的化学工程也逐渐全面地渗透到我们的生活中,从平常的衣食住行中就可以看出化学与我们联系的密切性。 20世纪40年代,合成纤维工业开始起步,锦纶、腈纶、涤纶等陆续投入工业生产并快速发展起来。此后纺织工业的原料完全依赖农牧业的情况开始发生了改变[3]。合成纤维不仅可以用于生产服装、渔网、绳索等生活用品,还可以生产工业用织物、隔音、隔热、电气绝缘材料等,医疗用布、外科缝合线、止血棉、人造器官等医疗用品,它作为重要的纺织纤维,其地位已经超过天然纤维,广泛的应用于服装行业为主的各个行业中,保证了人们的对“衣”的需求。而橡胶合成和皮革加工行业则为几十亿人提供了日常所需的鞋子。 说到“食”,现今社会中,在这个“食”里充斥着的化学产品太多了,这些化学产品中有好的,也有很多具有副作用的,我们要选择性的发展。它们的技术产品革新,特别是合成氨技术的出现大大的提高了世界粮食的产量,保证是数以亿计的人的“吃饭”问题。这已足以说明化学工程在我们日常生活中重要的地位和作用。而日日与我们相伴的调味品,甚至食品添加剂、防腐剂在赋予了食物美味的同时,也保证了他们的新鲜,他们都是通过化学方法所制的,这些也是化学工程对生活的贡献。 在“住”方面,我们盖房所需的钢筋水泥、玻璃门窗,装修所需的油漆石膏、地砖马赛克,日常所需的锅碗瓢盆、肥皂化妆品都是以化学物理原理为基础,通过工业生产而成的典型的化学工程产品。正是这些炼制钢铁、烧制玻璃、配制油漆洗发水等化工工艺的不断提高,才保证了我们“住”的质量的巨大飞跃。 “千里之行,始于足下”,日常行走离不开我们的双脚和脚下的鞋,而说到鞋就不得不提我们前面说到的它对橡胶和皮革制造产业的依赖。当然,现代人在“行”方面更多的会选择自行车或汽车这种相对更加便捷的交通工具,制造它们必不可少的便是钢铁、塑料、皮革、橡胶这些化学工程相关产品。而汽车想要行驶起来,离不开铺设柏油路的沥青和各种汽油、柴油、添加剂、润滑油,这些都是石油化工的主要产物。所以说,我们的日常交通离不开化学工程的功劳。 谈到国防航天事业,虽说是国家大事,但也是与我们每个人都息息相关的事情,航母的下海,飞船的上天,这已不仅仅是关乎民族自豪感了,而是关乎我们整个国家全体国民的安全和利益的事情。但是想要把他们造出来却绝非易事,在太空中或极端恶劣的作战条件下,一般的钢铁材料往往承受不了环境带来的巨大伤害同时较大的自重更会影响其关键时刻的机动性。高分子材料、纳米技术等先进的化学工程技术的出现则较好的解决了这一难题[4]。这使其不仅具有抗高温、抗创击能力,又保持了自身的灵活性,极大的推进了我国国防航天事业的发展与进步,保证了国家的国泰民安。 当然,化学工程对我们日常生活的贡献还远远不只这些,生物制药技术帮助人们治疗病患,造纸厂满足人民生活学习中对纸张的需求,印染工业则给人们带来一个多姿多彩的世界…… 但是化学工业在给人们带来无限的“福利”的同时,也对人类造成了一些不小的危害[5]。众所周知,化工产业一直就是工业部门中的污染大户,且较难治理,这给生态环境带来了很大的威胁,并危害着人们的身体健康。同时,化学工程的高物耗、高能耗也在慢慢竭尽着地球上有限的资源,违背着人类的可持续发展战略。 4 结语 在千百年的发展历程中,化学工程在人们的实践与挫折中持续的进步,并一直的为人们的生活服务着,不断地提高着人们的生活质量,推进着社会的进步。虽然其不可避免的对我们的日常生活产生了一些不利的影响,但这不能掩盖它至关重要的作用和所做出的巨大贡献,可以说化学工程和日常生活是紧密相连密不可分的,没有化学工程的发展就没有我们现在的生活。 化学工程论文:浅议化学工程学科未来的发展动态 引言:化学工程是一门用来研究化学工业和其他相关产业在生产过程中所进行的化学过程和物理过程以及所使用设备的设计、操作和优化的工程学科。因为在化学工程方面所涵盖的内容比较广泛,所以,对化学工程技术从总体上进行发展探索研究具有深刻的意义,能够掌握研究的动态信息,吸收国内外最新的研究成果,促进研究工作效率的提高。 一、化学工程学科未来的发展动态 1、化学工程向过程工程的发展 过程工程所研究的对象是一个复杂的系统,具有多种控制因素、非线性和非平衡性、结构多尺度的特点。在过程工程这个复杂系统中结构是其中心问题,发展简化的方法是解决思路,才能够在工程中具有实用性;通过对特定系统的研究,发展其具有普遍适应的方法,才能够实现过程工程发展的机遇和优势;要想很好的解决复杂系统就必须采用整体和还原论相结合的方法;在解决复杂系统时多尺度方法是最有效的方法,过程工程是解决时间或空间上的多尺度问题,主要是为了解决跨尺度敏感性、尺度之间的模型封闭、关联问题。在应用领域内容的扩展所表现出来的是化学工程向过程工程的发展趋势,应用领域包括化学工业、向生物、环境、信息等扩展;研究的内容是 小尺度、大尺度之间的扩展。在过程工程的研究方法上也出现了新的变化,如由原来的实验或理论变为实验、计算、理论三者结合的方向发展,学科之间相互交叉、多尺度、复杂系统都是过程工程中研究的重要内容。 2、化学工程与材料化学工程的发展 随着我国社会的发展,科学技术也在不断的更新发展,新能源、新资源、生物技术等这些新兴的产业在逐渐取代传统产业,化学工程学科面对这一具有时代性的变化必须考虑到为新产业的形成与发展提供良好的服务,并继续完善本学科的理论,化学工程的发展进入到了一个新的发展阶段。在研究方法上以学科交叉的特征进行研究,已经发展了材料化学工程、能源化学工程、生物化学工程、环境化学工程等产业,为以后化学工程的发展创造了新的活力和发展空间。在这些以发展的产业中材料化学工程是发展最快的,并且成为了当代化学工程的热点研究领域。在材料化学工程中另一个研究的核心内容是新的单元技术和集成技术,它主要是以新材料作为基础。而在传统化学工程中主要是以设备作为基础,一些具有关键性新材料的突破对化学工程的发展起着至关重要的决定性作用。在我国也对这方面进行了相关研究,并取得了一定的成绩,在新材料的生产问题上得到了解决,并且也为化学工程学科创造了更好的发展空间。通过对化学工程的理论发展和过程工程的设备研究的深入了解,并结合现阶段材料学科的发展方向,进一步强调化学工程学科和材料学科相互交叉,发展以新材料作为基础的化学工程技术,利用化学工程理论进一步对新材料的生产过程进行研究,并为规模化生产做好准备,对我国的化学工程学科以及材料学科的发展具有十分重要的意义。所以,化学工程和材料科学的相互结合为我国化学工程学科的研究奠定了基础,并且取得了突破性的成果。 3、化学工程与信息工程的发展 根据科学的发展来看,科学数据的大量积累可以发现重大科学的发展规律。根据调查发现,在一篇外国化学文摘中记录了分子、化合物等相关数目近千百万种,但是在世界上相关化学家并没有对这些数目有明确的研究。尤其是在化学工程领域方面,这些数目的研究分析,很可能可以提高生产的效率和效益,所以必须对这些数据进行重新评估和整理。在我国一些知名大学利用先进的科学技术,已经开始对这些数据进行相关研究,并取得了一定的成果。 二、开展必要的化学工程基础应用研究 化学工程研究不仅要消化吸收引进技术,还要进行高科技的发展,开展相关基础研究。虽然基础应用研究具有科研周期长,投资费用高,在短时间内很难取得经济效益,但是为了保证化学工程的持续发展,更好的参与到国际合作与竞争中去,必须放眼于未来,进一步加强科学技术的开发,完善必要的基础应用研究,并加强消化吸收引进技术的化学工程基础研究,避免一些相关问题,如专利技术,形成具有自己特色的流程和设备。 三、建立一个具体有效管理和运行机制的体制 在我国相关研究所、设计院、企业甚至是一个部门的相关管理和运行机制都缺少活力。并且具体的分工不十分明确,组织困难,没有一个有效的运行机制,主要是在化学工程方面。所以要把开发工作切实落实起来。因此,必须建立一个以设计所、研究院和高校相互结合的开发体制,组织化学工程任务的相关课题。对化学工程的发展战略进一步深入研究,把握学科前沿,结合自己的相关情况,提出相应的化学工程发展战略,以化学工程作为主线进行先关研究,解决实际问题,取得相应成果。根据信息、计算机、新材料等这些工业要求以及环境、生物化工的发展情况,并结合国外化学工程的发展动态,抓准重点发展本学科的生长和结合点,形成良好的分支。 四、促进化学工程技术发展的对策 1、着眼全局提高化学工程技术水平 化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。 2、提高化学工程机械设备研究水平 机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。 3、做好化学工程技术的教育工作 任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。 4、积极开拓化学工程技术的应用市场 当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。 结语:综上所述,随着科学技术的发展和化学行业的不断进步,专业人员已经把化学专业的研究重点从单一研究化学过程、设备等单一方面转而 研究化学行业与其他行业的融合方面.最大限度地节约地资源、能源,实现绿色化学的目标,实现可持续发展.探究化学工程技术的热点分析与发展趋势,通过对现有的化学工程技术的分析,研究其技术热点,从而经过理论分析,判断未来的化学工程技术的发展态势.化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题.由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响.未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。
机电技术应用论文:浅析煤矿机电管理技术的应用及管理 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。采用机电一体化产品的煤矿,能够获得可观的技术、经济和社会效益。随着现代化设备的不断投入使用,对机电管理人员的业务素质也提出了新的要求,只有熟识电气设备的功能,才会更好的完成本职工作。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:机电管理人员;煤矿机电一体化产品;煤炭生产 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。 1 机电一体化 机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组,并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展,它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击,采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备,而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革,对传统的机械工业注入新鲜的血液,实现文明生产。 2 煤矿机电一体化产品 煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场,我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等,为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。 3改进煤矿机电管理的办法 3.1重视管理,提高机电管理水平 重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 3.2因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理 矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。 3.3加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作。 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 3.4扎实地做好设备综合管理工作 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。 3.5认真落实规章制度 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。 4 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在 20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 5 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:机电应用中的检测技术分析 作者:刘成良;战丽红;周恩才 摘要:高等职业教育工学结合的中机电一体化专业的前端检测技术学习与分析,实现了学生的高素质技能型人才培养和教师的实践学习。 关键词:机电一体化;传感检测;传感器;机器视觉 高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,《国务院关于大力发展职业教育的决定》的2006年16号精神,要求以科学发展观为指导,促进高等职业教育健康发展,改革教学方法和手段,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养,教学过程实践性、开放性和职业性,突出实验、实训、实习三个关键环节,加强学生的生产实习和社会实践及校内生产性实训基地建设的校企组合新模式等,提高学生的实际动手能力。 我院的机电一体化专业通过和周边区域、企业工学结合、顶岗实习,走产学结合发展道路,使学生、教师的实际能力获得了极大巩固和提高,为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才。 一、机电一体化 机电一体化又称机械电子学,英语称为mechatronics,它是由英文机械学mechanics的前半部分与电子学electronics的后半部分组合而成。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。 机电一体化具体包括以下内容:机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术。 机电一体化主要课程机械方面有机械制图,机械设计,金属工艺学,数控编程技术,autocad;电工方面有可编程控制器plc,单片机,自动控制原理,电工电子。实习课程:电力拖动,plc,单片机,钳工,普通车、铣、刨床,数控车、铣,加工中心。 主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。 二、传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。 检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。 国家标准gb7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 可以用不同的观点对传感器进行分类: 按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。 按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。 电阻应变式传感器。传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。 压阻式传感器。压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。 热电阻传感器。热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。 按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量的开关型传感器;输出为模拟量的模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。 按传感器材料分类:可分为金属、聚合物、陶瓷、混合物传感器。 按传感器制造工艺分类:可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。 集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。? 薄膜传感器是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。? 厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是al2o3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。? 完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。? 每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。 三、机器视觉技术 采用机器代替人眼来做测量和判断的“机器视觉”,第一步靠的就是传感器技术。 机器视觉系统是通过图像摄取装置把图像抓取到,然后将该图像传送到处理单元,再通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉技术日臻成熟,在现代加工制造业中,广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。在现代自动化生产过程中,广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统能提高生产的柔性和自动化程度,提高了生产效率和生产的自动化程度,机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 四、机器视觉工业检测系统类型 机器视觉工业检测系统从检测性质和应用范围而言,分为定量和定性检测两大类,每类又分为不同的子类。机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃,如:印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。此外,在许多其它方法难以检测的场合,利用机器视觉系统可以有效地实现。机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作,这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。 用微波作为信号源,根据微波发生器发出不同波涛率的方波,测量金属表面的裂纹,微波的波的频率越高,可测的裂纹越狭小。 自动光学检测 (aoi) 指的是通过在受控照明条件下使检测目标(如 pcb 的一部分)成像进行的目标检测。 在aoi 系统中,捕获和重建3-d 形状的能力是非常必要的。3-d aoi从检测图像中可以萃取出不同类型的信息。其表面颜色一直被成功用于检查零部件情况,对于焊点检测,精确确定焊点质量,形状信息比颜色信息更有用。 高等职业教育坚持育人为本,德育为先,立德树人的根本任务,培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力,学会交流沟通和团队协作,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。 重视学生的职业道德教育和法制教育,重视培养学生的诚信品质、敬业精神和责任意识、遵纪守法意识,培养出一批高素质的技能性人才。 机电技术应用论文:试探机电一体化技术的应用 摘要:随着 科学 技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微 电子 技术信息技术的迅速 发展 ,机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究。 关键词:机电一体化 应用 发展 0 引言 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着相关技术的不断发展,其内容将不断更新。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、 计算 机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术,合理配置各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术,它使 工业 生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化技术的应用 1.1 在 现代 机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模 经济 的基础上,靠 企业 规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、 网络 化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。 1.2 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。 1.3 在钢铁企业中的应用 1.3.1 计算机集成制造系统(cims) 钢铁企业的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。 1.3.2 现场总线技术(fbt) 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。 1.3.3 交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 1.3.4 开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 1.3.5 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2 机电一体化技术的发展趋势 2.1 智能化 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心 理学 、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.2 数字化 微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。 2.3 模块化 是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。从而避免利益的冲突,并能使之标准化、系列化。 2.4 网络 化 网络技术的兴起和飞速 发展 给社会各个领域带来了巨大变革。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以 计算 机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 自源化 自源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。 2.6 人性化 人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说更 自然 ,更接近生活习惯。 2.7 微型化 微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。 2.8 绿色化 工业 发达给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果,所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 3 结束语 随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。 机电技术应用论文:浅论机电一体化技术的应用及其发展趋势 【论文关键词】:机械工业 机电一体化 数控 模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六 ) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器 研究 现状与 发展 ,探讨传感器在机电一体化系统中的 应用 ,并 分析 我国传感器技术发展的若干 问题 及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定 规律 转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展, 电子 信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进 工业 国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的 现代 科技 领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的 应用 , 现代 化汽车 工业 进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术 发展 的若干 问题 及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上 影响 和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的 研究 主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的 计算 、模拟和设计 方法 ; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微 电子 、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术应用论文:机电一体化技术专业“项目教学法”应用的探索与实现 【摘 要】高等职业 教育 培养目标是为社会提供大量的应用型技术人才,但高等职业教育的现状是满足不了社会的需求,为此,要求职业教育进行课程改革。本文根据高职学生的实际情况,结合本课程特点,从高职 电子 教学实际出发,在高职电子课堂教学中如何将传统的教学方法与 现代 化教学方法有机的结合,根据课程内容将项目教学法应用于课堂教学中。 【关键词】机电一体化技术专业;项目教学;应用 为进一步落实 科学 发展 观,坚持以学生为本,深化职业教育教学改革,办出职业教育特色,提高人才培养质量,增强职业教育对 经济 和社会发展的贡献力,各级各类职业学校都在进行课程改革,构建以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系。新课程实施的原则是要使学生“会学”,而不是“学会”。教学不单是知识的传递,更重要的是知识的处理和转换,以培养学生的创新能力。积极探索与新的课程体系相适应的教学模式,改变目标单一的以知识传授为主的教学方法,构建体现项目课程特性的新型教学关系,逐步形成以项目教学法为主要特点的教学,促进教师教学方式、学习者学习方式的根本改变。探索建立“教学内容模块化、能力培养项目化、实践指导个性化”的教学模式。 1.项目教学法的定义 项目教学法,是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师的指导下,以小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、协作完成整个项目。在项目教学中,学习过程成为每人参与的实践与创造活动,它的价值体现主要在完成项目的过程中,而不是最终的结果。 2.项目教学法在机电一体化技术专业中的设计原则 项目教学法与传统教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以项目为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。具体来讲,要遵守下面的五项原则: 2.1 项目教学的科学性。我们制定的教学目标,必须有利与开发每个学生的学习潜能,而且还注意把教师和学生所花费的时间和精力控制在合适的程度,以防师生负担过重。 2.2 项目教学的系统性。项目教学面向每一个学生的个性发展,尊重每一个学生发展的特殊需要,最重要的是创新能力的培养。对于一个职高学生来说,要很快具有创新能力是不现实的,但是使他们具有创新意识和创新精神是能够做到的,也是必须做到的。除了学科的整合,另外还与教师培养、设施设备条件关联,项目教学是一个系统工程。 2.3 项目教学的实践性。项目教学和现有学科教学最大的不同点是它不对学生进行纯学术性的书本知识的传授,而是让学生自己动手实践,在实践中获得信息时代所需要的能力,这才是设立项目教学这一课程的最根本的目的。如果说,其他课程主要让学生获得基础知识,那么,项目教学则强调让学生得到实践能力的训练。 2.4 项目教学的层次性。项目教学的开展,决不是为了取代学校现有的学科教学。因为职校学生还处在长知识、打基础的阶段,学科教学中的知识、能力训练是他们成长所必需的。不具备一定的从学科教学中获得的知识,开展项目教学只能是无本之木、无源之水,无从谈起。从这个意义上说,“项目教学”的开展非但不取代,相反还有赖于学科教学的质量。 2.5 项目教学的自主性。项目教学是以学生的直接经验或体验为基础而开发和实施的。它是以学生的直接经验为基础而对学科知识的综合运用,是对学科的逻辑体系的超越。在“项目教学”的开发和实施过程中,鼓励学生的自主选择和主动探究,将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,为其个性充分发展创造空间。 3.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用 依据项目教学法在高职机电一体化技术专业课程教学中应用的基本原则,现将机电一体化技术专业课程作为实施研究的对象,开展项目教学法的研究。 机电技术应用专业项目大致可以分为: 3.1 典型的切削加工项目:可以构建以《机械设计基础》、《机械制造技术》、《数控技术基础》等形成的项目课程,作为第一个学习领域; 3.2 典型的 电子 装配项目:构建《电工基础》、《电子技术》、《电工与电子操作技能》等形成的项目课程,作为第二个学习领域; 3.3 典型的机电一体化控制项目:构建以《电力电子技术》、《电气控制》、《机电一体化技术》,《数控机床故障诊断与维护》作为第三个学习领域。 3.4 典型的机电产品装配、维修服务项目:构建《单片机接口技术》、《传感器技术》、《液压与气压传动》、《自控控制系统》、《plc可编程控制器》作为第四个学习领域。 这些从一到四的学习领域,按照学制及认知的 规律 ,从简单到复杂,从低级到高级,从一般到特殊展开项目教学过程。每个项目的实施步骤如下: (1)确定项目任务。组织教师分析项目涵盖的跨学科的知识及涉及到的专业科目,确定项目的目标和任务,详细编写《项目(课题)任务书》。 (2)布置项目。分发《项目任务书》,讲解项目要求,使各小组明确学习任务和要求。 (3)各工作小组拟订活动计划与方案,教师审核计划。项目小组拟订课题实施计划,设计一份详细的《项目活动计划》,每个小组成员都要有成果汇报任务,各小组都要有成果汇报.在计划书中学生可随时记录项目进展情况,以便教师随时检查和指导。 (4)项目小组的活动实施,学生动手实践。根据计划,各小组成员开始分头执行各自的任务。学生通过翻阅、取舍、整理资料,进行项目任务的设计和验证,通过解构单元实体、到实验室做实验验证相关结论、在实习室进行实际装接操作和调试等实际环节,不断提出问题,再通过小组讨论、请教教师等途径解决问题,最终完成课题任务。 (5)项目答辩与师生评价。在此阶段,通过“项目成果汇报、学生自己进行自我评估、组别互评、教师点评、师生共同 总结 ”等程序完成对各小组课题任务完成的评价。并将项目任务完成的评价结果列为项目学习成绩的一个部分。 (6)归档或结果应用。项目教学总结,并把项目工作的结果归档或应用到 企业 和学校的生产教学实践中去,以使项目工作的结果尽可能具有实际应用价值,指导后续工作。 各种教学法没有绝对的对错、优劣之分,都有一定的适用性,因此,“教学有法,教无常法。教学法选用的基本原则就是以“适合”为宜。总之,职业 教育 是一项任重而道远的任务,其教学方法的改革与创新也是无止境的。教师在传授知识的同时,要注重培养能力,在发挥教的主导作用的同时,又要调动学的主体作用,既重视理论学习又要倡导动手实践,只要我们不断地更新思想,推动教学方法的革新,就一定能培养出一大批适应社会 发展 的高素质劳动者,为发展职业教育事业,实现中华民族的伟大复兴和全面建设和谐社会贡献我们的力量。 机电技术应用论文:港口机电设备故障诊断技术的应用研究和推广 [摘要]随着港口吞吐量和机械化程度的增加,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。本文首先介绍了设备故障诊断技术的 发展 及研究现状,分析了传统的设备故障诊断技术方法,然后针对港口机电设备故障诊断技术应用及研究进行了详细分析,并以内燃机为例详细说明了港口机电设备故障诊断的步骤。由于港口设备数量和种类较多,因此港口机电设备故障诊断技术应向自动化和智能化方向进一步发展。 [关键词]港口设备 故障诊断 应用 推广 我国的 交通 运输业是国民 经济 的重要组成部分,自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高,我国港口吞吐量增长较快,促进了水运行业的发展,使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加,港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂,负荷越来越重,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多,这直接影响了港口作业的质量和进度,降低了港口水运的经济效益。因此,对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。 一、设备故障诊断技术发展及现状 机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段:初级阶段-感官、专业知识和经验判断; 现代 化阶段- 计算 机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断;智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪,并在此期间取得了较大的发展和进步。航天 工业 的发展使该技术取得较快地发展,随后计算机、微 电子 和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善,此时还在航天和核电等大型部门应用较多,其他部门发展较为缓慢,到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用,并且发展较快,取得了显著的经济和社会效益。21世纪,机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用,技术发展转向智能化。 二、设备故障诊断技术及手段 ①机械振动监测诊断技术。通过对振动参数进行监测,来判断设备的运转情况,由于其此种方法简单偏于操作,且对设备没有损伤,因此机械振动监测技术成为首选方法;②磨屑监测诊断技术,该技术主要用于液压系统和润滑系统,由于磨损方式和磨损速度不同而产生的磨屑粒尺寸和形态有所差异,从而来判断破损类型和磨损部位;③温度监测诊断技术,由于设备不同部位产生的温度变化不同,利用温度变化程度来判断设备的运行情况,利用红外线来监测可以实现非接触、远距离监测,且能够进行运算、处理和判断精确测定设备各部分的温度变化;④无损探伤监测技术,该技术应用较广,尤其是γ射线扫描。该技术是射线在物质中的衰减 规律 ,扫描得到相关参数变化的谱线,然后通过系统分析确定设备故障的部位。 三、港口机电设备故障诊断技术 1.港口机电设备故障诊断技术研究情况 港口设备分小型装卸机械和大型装卸机械两类,其中小型机械数量大,流动性大,但活动范围小,大型机械种类多,作业分散,操作要求较高。国内鉴于港口机械的工作性质和工作环境,提出了柴油机、结构裂纹、液压传动、钢丝绳和制动器、粮仓、电器系统、皮带纵向撕裂、监测中心和测试车、设备管理和维修体制改革10个方向的相关的研究专题。 国内外设备故障监测技术与手段的发展,在港口机电设备故障诊断技术中也得到了广泛地应用。目前国内在各港口开展了设备监测研究和故障诊断研究,取得的成果有:上海港务局与上海海运、上海交大和同济大学等院校进行相关课题的合作,上述10个研究课题中9个课题开始进行研究,部分课题已列入交通部和上海市的科技攻关项目。 2.港口机电设备故障诊断实例分析 港口设备动力一般由内燃机提供,内燃机可能会出现故障,以内燃机为例简要分析港口设备故障诊断技术的应用。针对内燃机动力不足问题进行简要分析。 (1)故障现象。港口上使用时间较长的内燃机存在动力不足的现象。 (2)故障原因。内燃机油箱油量是否充足;内燃机的供油管是否有漏油或断裂现象;内燃机的喷油泵油量调节杆是否卡住、锁紧螺栓是否有脱落现象等;内燃机的燃油是否含有空气或其他杂质等;内燃机供油管是否堵塞;内燃机的燃油滤清器是否堵塞;内燃机的供油时间是否合适无延迟现象。 (3)故障排除。内燃机的供油管有没有漏油等问题,内燃机的油箱的油量多少,内燃机的喷油泵油量调节杆有无卡住,内燃机的油量控制杆锁紧螺栓是否脱落,内燃机的燃油成分检查是否空气含量较高,内燃机的供油管和滤清器是否堵塞,最后检查内燃机的供油时间。 (4)采取措施。首先应检查内燃机的油箱油量是否充足,如果油量不足应增添燃油;其次检查内燃机的供油管是否漏油或断裂,发现漏油或断裂及时进行维修,如果是由漏油原因引起则维修内燃机后还要排除管路中的空气壁面油的纯度不够;检查内燃机的调节杆卡住和内燃机的油量控制杆的锁紧螺栓是否紧固,如果在内燃机的运行过程中有异样声响,则需要将部件重新锁紧;然后拆下内燃机的燃油管的进油端进行连续压动,如无燃油流出,可能是供油管或燃油滤清器发生了堵塞,采取措施为进行逐段进行排除;内燃机的供油时间不合适,延迟或过早都会引起动力不足。 四、结论 自从改革开放以来,我国的水运行业 发展 迅速,我国港口吞吐量增长较快,对港口设备的要求也越来越高,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。 本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展现状,目前传统的机电设备故障诊断技术主要包括:机械振动监测、磨屑监测、温度监测以及无损探伤等,港口设备故障诊断技术水平已越来越高,然后随着故障现象的增多,港口设备故障诊断技术应向自动化智能化方向进一步发展。 机电技术应用论文:基于 Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用 论文关键词 :web3d技术 机电产品 cult3d技术 汽车 虚拟现实 论文摘要:主要介绍 了 web技术和 3d技 术相结合的产物一web3d技 术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3d技术之一的 cult3d技术 .在机 电产品虚拟设计 中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提 高企业的竞争力。 0 引言 随着数字化设计技术 的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的web3d技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ,从而提高用户的参与性 。增强体验感。 1 web3d技术概述 1.1 web3d技术的基本概念 虚拟现实 vr (virtual reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术,web3d技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。web3d还可以简单地被看成是 web技术和 3d技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3d图形技术 向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3d图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染 :它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 web3d技术 ,用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ,并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。 1.2 web3d技术的实现手段 web3d的实现技 术主要分成三大部分 .即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像,就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 :一是基于几何模型的实时建模与动态显示 :二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 web3d的关键技术 ,交互功能的强弱 由 web3d软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。 在众多的 web3d软件系统中 。基 于 java内核的cult3d技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ,现已广泛应用于众多电子商务网站的 3d机电产品展示中。 2 cuil3d技术及其开发流程 cuh3d是一种全新的 web3d技术 .它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ,主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和 cuh3d viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3d设计领域广泛使用的 3dsmax或 maya来设计 产 品 3d模 型 .使 用 cuh3d exporterplug—in来转换设计模型 ,在 cuh3d designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ,再无缝隙地嵌入到 html页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3d模型 ,还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。 3 cult3d‘技术在产品虚拟设计中的应用实例 3.1 创建汽车 cult3d对象 为方便输 出,必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3dmax或 maya1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 cult 3d exporter for 3dmax或 cult 3d exporter for maya。只 有安 装好 输 出插 件 ,3dmax或maya才可以将 3d模型输出成 cult 3ddesign的 c3d格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫,尽量用最少的面来做模型,以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ,更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 c3d格式的 3d模型 。 3.2 对汽车 cult3d对象进行交互设置 cuh3d对象的交互设计就是在 cuh3d designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系,使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ,并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。 汽车的时间地图如图2所示,它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在cult3d designer中完成设计后,需将culturald对象导出为可的co格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。 3.3 汽车cult3d对象 可cult3d对象的程序有多种,其中基于网络的应用较为广泛,用户可以通过网络或在本地机种用ie或netscape浏览器查看。基于网络的需要编写想应得网页,在编写网页时,有两项主要工作: (1)在网页中编写语句嵌入cult3d对象。ie浏览器是通过activex组件来cult3d对象。ie使用 object 的标签命令来在网页中嵌入activex组件。 netscape浏览器不支持 activex控件 .需要另外设置外挂程序的语法 。netscape浏览器使用 embed 的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ,必须安装 cuh3d viewer插件,才能在浏览器网页时播放 cult3d对象。对于 ie浏览器需要在 object 这个标签内插入 codebase指定其下载网址.netscape浏览器需要在 embed 标签内插入 type=“application/x--cuh3d--object”语法说明外挂程序对象.pluginseape指定其下载网址。 同时支持 ie和 netscape浏览器的超文本语句如下 : object classid= clsid:31b7eb4e一8b4b一 11d1一a789--00aocc665 1a8 width= 宽 height= 高 codebase=http:///dianzijixie/" 电子商务模块使用。 4 结束语 虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ,体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ,为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案.更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ,还是 与传统虚拟现实技术 比较 ,web3d技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3d技术出现,服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。 机电技术应用论文:机电一体化技术的应用与发展前景 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:煤矿机电一体化技术应用探究 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭 工业 的大力 发展 ,在我国的国民 经济 建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿 企业 领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿 机电一体化 应用 1 概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微 电子 、 计算 机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 2 煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为 现代 化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于 计算 机 网络 软硬件技术 发展 很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和 企业 正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 3 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿 现代 化,达到煤矿自动化生产。 4 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭 工业 生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:浅谈机电一体化技术在煤矿的应用 摘要:近年来,我国各行各业竞相 发展 ,依靠机电一体化技术,大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性,提高制造水平,增加产品的应变能力,提高劳动生产率,节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作,取得一定的成效。它已使人们清楚地认识到,机电一体化技术和产品的发展,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。本文对机电一体化技术在煤矿中的应用进行阐述,并对其发展趋势进行分析。 关键词:机电一体化技术 煤矿 应用 发展趋势 1 概述 机电一体化技术就是机械、 计算 机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术,是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今 科学 技术发展的 规律 ,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。 2 机电一体化技术在煤矿中的主要应用 2.1 机电一体化技术在提升机中的应用 矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备,全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一体,机械结构大大简化,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,大大简化了电器安装,此外,硬件配置简单,互相兼容。“九五”期间,国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。此外,我国还应用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前,最大装机容量已达到5000kw,主、副井提升机可做到全自动化,不需要专门的绞车司机。 2.2 机电一体化技术在采煤机中的应用 电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比,它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力,使其克服阻力移动,也可以在采煤机下滑时进行发电制动,向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6~2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。③运行可靠,使用寿命长,电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。④反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。 1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作,研制成功我国第一台采用交流变频调速mg344-pwd型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来,我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机,而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发,我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟,为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。 2.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用 带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点,已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此,成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多,一般为3点驱动,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。 2.4 其他煤矿机电一体化装置 液压支架则向电液控制方向 发展 ,将 计算 机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6~8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。 煤矿供电的特点是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统无功电流,减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备 网络 功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 3 煤矿机电一体化技术应用的发展趋势 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的 经济 效益和社会效益。但是,我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比,还有一定的差距,因此还有很多的工作需要继续研究,其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装置;②增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;③开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。 4 结束语 近年来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,机电一体化技术是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。 机电技术应用论文:机电一体化技术在汽车设计中的应用 摘要:经济的发展和汽车科技水平的提高大大加快了汽车机电一体化技术的发展速度,这对汽车产业的发展具有重要的推动作用。在汽车设计中应用机电一体化技术可以将汽车的性价比大大提升。但是在汽车设计中应用机电一体化技术仍然存在一些问题,对其造成不利影响。所以本文主是对汽车设计中机电一体化应用的进行了具体的研究。 关键词:机电一体化技术;汽车设计;应用 随着我国汽车行业的发展速度不断加快,大大拓展了汽车设计中机电一体化技术的应用范围,同时也大大提高了机电一体化技术的水平。稳定性、经济性和安全性等是机电一体化技术具备的特征,通过对汽车设计中机电一体化的应用进行研究,不但可以将汽车的整体稳定性提升,同时可以为机电一体化技术质量提供保障,从而对我国汽车行业的发展具有重要的推动作用。 1在汽车设计中机电一体化技术存在的问题 1.1陈旧机电一体化技术设备 我国汽车机电一体化设计技术具有较晚的起步时间,这样传统手动汽车控制系统的设计无法使汽车用户的实际需求得以满足[1]。同一汽车厂对不同车型的设计标准和操作流程没有统一的制定,这样无法规范汽车机械零件的设计方法,从而使机电一体化技术出现一些问题,如不够科学和规范以及无法安装等,使人们对现代化汽车设计的基本要求无法满足。这些问题的存在对汽车设计中机电一体化技术的提升和改进产生不利影响。由于汽车设计应用设备的落后性不但对大量的人力、物力和财力造成了浪费,同时使汽车设计中机电一体化技术的成本提升,从而对机电一体化产品的更新和机电一体化设计技术的创新造成阻碍。 1.2汽车设计理念的落后性 由于落后的机电一体化设计理念会大大降低汽车整体运行的性能和工作效率,这对汽车本身的设计方案造成一定的破坏,使汽车发生故障的次数增加,对创新和发展现代化机电一体化汽车设计技术造成影响[2]。另外由于汽车设计理念的落后性,无法有效的推广新型机电一体化技术方法,无法为汽车良好的运转性提供保障。在汽车实际运行中,传统的汽车维修人员对创新汽车设计理念工作并不重视,这样无法进一步推广和使用机电一体化技术,对创新汽车设计方法和提升汽车运行的整体安全性造成影响。 1.3汽车机电一体化技术人员较低的综合素质 由于不断增加汽车需求量,使汽车行业缺乏相应的汽车实际人才,这样在汽车行业中会使用一些非专科毕业的工作人员,从而对机电一体化技术的使用范围无法提供保障。另外汽车设计具有复杂的程序和较高的技术含量,如果汽车汽车人员的专业技术不丰富,会在安全过程中忽视一些小的零部件,这对汽车运行中的稳定性无法保障。而且由于汽车机电一体化技术人员具有较低的综合素质和专业素质,对安装检查汽车机电一体化技术设备造成影响。 2在汽车设计中完善机电一体化技术的措施 2.1将现代化机电一体化技术设备不断更新 在设计汽车过程中,机电一体化技术人员应该对计算机应用软件正确的使用,这样可以对汽车工程领域中机械技术的改善具有重要的作用[3]。技术人员要对机电一体化技术设备不断的改善,从而可以将汽车设计中处理信息的技术提升,而且要将汽车驱动技术和计算机集成技术等合理的应用到汽车的设计系统中。汽车设计中各个方案的执行是通过不断创新机电一体化设计技术设备来完成的,这样可以将汽车运行的整体功能性大大提升,使汽车电子系统与机电运行系统充分融合的目的得以实现。 2.2对传统的汽车设计理论进行创新 在设计汽车过程中关键的技术主要是机电一体化技术,所以在完善汽车性能的过程中机电一体化技术的创新设计的作用是不可代替的,同时创新汽车设计程序和理念可以将汽车的整体性能大大提升。但是在这个过程中要对各个因素阻碍进行克服,造成这种现象的主要原因是人们出行的安全问题,如生命财产安全会受到汽车内部各个零部件运行质量的影响。因此要充分的融合汽车的微电子精算技术和设计机技术,不断提升汽车的整体性能。只有在汽车设计中充分的应用汽车机电一体化技术,才能够将汽车机电一体化的微电子技术水平不断加强,从而可以进一步提升汽车的稳定性和安全性。 2.3将汽车设计人员的综合素质不断提升 智能化和功能化是目前汽车设计中机电一体化技术的主要发展方向,所以引进汽车机电一体化设计的人员不但要掌握较高的专业技术,同时其专业素质要符合要求[4]。同时要对新技术培训和专业考核制度的力度不断加强,这样机电一体化设计人员可以将汽车整体的机构和运行系统的专业规范熟练的掌握,从而可以为汽车的运行质量提供保障。同时汽车设计人员应该将相应的理论和专业技术不断完善,将微电子技术的应用范围不断推广,这样不但可以将技术人员的实践操作能力提升,同时可以将汽车运行的整体水平大大提升。 3结论 由此可见,随着在技术设计中机电一体化技术的应用力度不断加强,消费者逐渐用更高的标准要求汽车的安全性和稳定性等。在汽车设计中应用机电一体化技术,对机械领域各个方面的发展都具有重要的推动作用。但是其也存在一些相应的问题,这需求汽车企业采取针对性的措施,将这些问题合理的解决,从而可以在汽车设计中更好的应用机电一体化技术,进而可以大大提升汽车设计水平。 作者:徐群杰 邢敏 李娜娜 李莎 单位:山东劳动职业技术学院 山东财经大学东方学院 机电技术应用论文:煤矿机电技术管理在安全生产的应用 摘要:阐述了煤矿机电技术管理在安全生产中的作用,分析了煤矿机电技术管理现状,提出其在安全生产中存在的问题与不足,最后结合多年实践经验,针对煤矿机电技术管理在安全生产中的应用提出几点看法,以供参考。 关键词:煤矿;机电技术管理;安全生产;应用 0引言 要想实现煤矿生产安全高效,建成现代化的矿井,必须提高装备水平。矿井的装备水平、对装备的重视程度及使用情况对机电安全管理起到重要作用,具体应做到:要引进技术先进、运行安全可靠的装备;要严管理,建立健全管理机构和制度,统一队伍建设;要加强设备检测与管理;并提前做到对产品进行对比后购买,实现安全高效。 1煤矿机电技术管理在安全生产中的作用 1.1提高机电设备应用的规范性 煤矿机电设备故障大多是由于没有规范使用机电设备。如果操作不规范,就会加大设备损坏的概率,同时还会给煤矿生产安全构成严重威胁。相关统计表明,大部分煤矿安全事故都是由于设备操作不规范引起的,而导致设备操作不规范的主要原因就在于没有合理运用机电技术管理措施。为此,为了使煤矿设备操作更加规范,提高设备运行的可靠性与安全性,使安全事故得到有效控制,就必须对机电技术管理予以强化,确保在生产中对其的应用得到落实。 1.2保障机电设备安全 煤矿生产对机电设备的需求量较大。目前,很多设备没有得到及时更新,存在的安全隐患非常多。然而,有的煤矿企业依然在使用这些设备,使得事故发生率大大增加。而机电技术管理的有效实施,可以使机电设备的维护与检修水平得到提升,通过定期检查,这些设备的正常运行才能得到有效保障,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义。 1.3提高机电技术水平 现阶段,中国很多煤矿企业缺乏专业的机电技术人员,难以满足煤矿生产的需求,导致机电设备操作不当,没有得到准确的检测与维护,进而给煤矿安全生产构成了严重威胁。而采用科学、有效的机电技术管理方法,能有效提高工作人员技术水平,在一系列培训中他们的专业技能得到强化,使煤矿机电设备操作更加规范,对于安全生产有着十分重要的意义[1]。 2煤矿机电设备技术管理存在的问题 2.1对煤矿机电设备标准化不够重视 在煤矿生产实践中,有的企业在机电设备标准化人员配置方面存在严重不足。即使有安排相关管理人员,他们大部分也属于兼职,专业水平并不高,进而导致机电设备管理不合理问题时有发生。且有的机电管理人员受限于专业素质低、标准化意识薄弱,在管理煤矿流动设备与固定设备时,没有严格遵守相关规范规定,难以满足管理要求。相关调查显示,在机电设备管理中,很多煤矿机电管理人员对规范制度的落实情况并不理想,时常出现机电设备的编号、标志不全的问题。这一现象在选型、采购、验收及安装等环节非常突出。有的机电设备的更新也存在问题,在长期运转之下,没有及时进行报废处理,导致设备运行存在诸多安全隐患。 2.2机电设备管理部门的职能没有得到充分发挥 就煤矿生产现状而言,尽管大部分煤矿企业针对机电设备管理设置了机电科,然而这些煤矿机电管理部门却没有充分发挥部门职能作用,更多的是追求设备的生产效益,对煤矿机电设备技术管理的重视程度并不高。受这一问题的影响,除了有可能造成管理机电运行的网络中断之外,机电管理人员匮乏问题也越来越严重,在缺乏完善的机电专业组织的情况下,机电管理部门就难以体现出自身价值。 2.3机电管理人员队伍建设不到位 实践表明,尽管大部分煤矿企业都根据有关制度与规范,针对机电管理人员队伍进行建设与发展,并定期或不定期地采取一系列培训与教育措施。然而实际培训效果却不甚理想,很多培训的工作内容与形式的针对性不强,大多停留在理论方面,显得过于抽象,甚至存在与现实脱节的问题。这种走过场的培训与教育显然难以满足工作人员的需求,缺乏实际意义,员工的积极性与主动性无法得到有效提高[2]。 2.4煤矿机电设备管理人员水平有待提升 作为煤矿企业,其机电设备技术管理人员的特点在于流动性很强。而生产需求的增加迫使煤矿企业引进更多的新员工,这些员工在投入生产之前,往往没有经过培训,专业知识水平较低,管理经验也相对匮乏。受限于技术水平与专业素养,这些工作人员在操作中难以严格遵守规章制度,导致煤矿正常生产受到不利的影响。 2.5煤矿机电设备更新不及时 目前,大部分煤矿企业缺乏完善的机电设备保护机制,难以满足煤矿安全规程的要求。有的煤矿企业出于生产进度要求,不得不提升机电设备的负荷,使其长期处于高强度作业状态,进而加速了机电设备的老化。再加上这些设备本身就没有得到及时更新,并且定期维护与保养工作也不到位,使得煤矿机电设备安全状态受到影响,严重威胁到煤矿安全生产。 3煤矿机电技术管理在生产中的应用对策 3.1强化设备的现场管理 a)在设备安全方面,必须提高安全质量,为机电设备运行的可靠性与安全性提供强有力的保障。在安装前必须对安装流程进行合理设计,如果没有有关部门的审核批准,就不得投入使用,如此才能从根源上消除设备安全问题。机电安全部门必须严格按照有关制度规定对设备安全进行检查与验收,在进行下道工序之前,必须有设备管理人员的签字确认;b)设备运行质量的提升也至关重要。煤矿企业必须加强设备检查制度建设,对设备进行定期点检。为了完善点检标准,应对相关数据进行研究与分析,对机电设备运行进行了解,如此才能使故障得以及时发现并得到解决。技术人员应做好设备的跟踪调查工作,确保其得到及时的维修,应对点检周期进行合理制定,使设备点检工作更加合理、有效;c)煤矿企业要针对设备检修予以重视。应对设备采取停产检修措施,在这之前应对检修计划进行制定与完善,使检修工作得以顺利开展。同时还要强化检修人员的责任意识,对检修工作责任制度进行完善,将设备检修质量责任落实到个人,为设备运行的可靠性与安全性提供保障[3]。 3.2加强机电设备检测 a)应加强检测管理制度建设。在检测之前要对相关制度进行完善,对设备运行进行定期检测与检查。针对设备故障问题,要做好故障诊断与预测,应不断改进技术方法,提高检测水平,以此来保证设备运行正常;b)做好对检测人员的考核工作,将设备检修质量责任落实到个人身上。可采用小组形式对设备进行检修,使相关责任得到明确。此外还要做好现场检查工作,定期检测设备运行参数;c)必须提高技术人员业务水平。煤矿企业要做好人才培养工作,坚持以人为本的原则,为机电设备技术管理人员提供机会接受培训。在培训中,必须结合实际情况,使管理人员的专业水平得到有效提升。企业还可以制定激励机制,使员工的积极性得到提升。为了实现这一目标,企业就必须加大资金投入,引进先进技术手段,提高培训质量,使技术人员的实际应用水平得到提升。且要不断完善责任制度,使煤矿生产中存在的责任问题得到解决,将技术人员的作用充分发挥出来。 3.3加强机电技术管理队伍建设 作为开展煤矿机电设备技术管理工作的主体,建设机电技术管理队伍对于煤矿生产正常运行而言有着重要意义。为此,煤矿企业必须重视管理人员的综合素质的提升,促使其业务素质、文化水平得到全面提升,在操作设备的过程中严格遵守规章制度,为煤矿机电设备管理工作的有效开展提供强有力的支持。 4结语 煤矿机电技术管理对于煤矿安全生产而言有着重要意义。然而现阶段中国煤矿生产中,机电技术管理依然存在诸多不足,因此必须对此展开研究,针对煤矿机电技术管理存在的问题进行分析,并以此提出有效的应对措施,使煤矿机电技术管理在安全生产中的作用得到充分发挥,为煤矿企业的发展提供强有力的保障。 作者:乔斌 单位:山西诚正建设有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用及其自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用和自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司
计算机网络课程论文:试论中职 计算机网络 课程的教学实践与研究 【论文关键词】课程教学 计算机网络 实践研究 【论文摘 要】在网络飞速发展的今天,“计算机网络”课程在中职计算机教育中已属于基础实践课程之一,但由于教材的编写、学生的个体差异、学校的教学模式等因素导致该课程成了一门较为空洞的理论课。本文根据笔者的教学实践和经验总结,从教学目标、教学内容、教学方法和教学评价四个基本方面探讨了在该门课程教学上的一些做法,使学生在学完该课程后,能够真正地感觉到这门课程的价值。 一 引言 “计算机网络”课程目前在各个高校计算机专业中已成为核心课程之一,甚至有部分高校已将“计算机网络”设置为独立的专业,该课程的研究和建设在高校中已日趋成熟。但该课程建设在中等职业教育中仍出现起步较晚、层次不一的局面。不同职业学校的信息技术专业对该课程的教学目标、教学内容、教学方法和重视程度都有不同的理解,教学中遇到了教学目标单一、理论知识枯燥、实验项目难以操作等问题。 学生对该课程的教学效果的普遍反映是只学了一大堆网络名词、概念和结构图,有些学生怀着极大的兴趣学习这门学科,但是几节课下来,兴趣已所剩无几了。一学年总结下来,理论和实践方面好像都没学到什么东西。水平仍然停留在只会使用ie浏览器、“上网”和“聊天”阶段。 以上这些问题均暴露了中职学校计算机网络课程的教学问题。因此,只有凭借在教学中不断地探索,对学科教学改革的不断修正来弥补教学中理念、手段和实施条件等方面的不足。本文结合多年的教学经验从教学目标、教学内容、教学方法和教学评价方面分别阐述对该课程的实践与思考。 二 “计算机网络”课程的实践与思考 1.教学目标方面 中职“计算机网络”课程的总体教学目标是有效地培养学生必须的技能(组建简单网络和管理网络),同时也让学生具有一定的计算机网络原理理论知识,以利于他们以后的知识更新。 根据中职学生的特点,以激发学生学习的兴趣和对该课程的正确认识为主线,在教学内容上进行有针对性的取舍,通过可操作性的实验来培养学生的学习兴趣,通过讨论式教学、任务驱动式等教学手段来调动学生自主学习的积极性。 2.教学内容方面 如今,各个中职学校所使用的《计算机网络应用基础》教材都大同小异,教材中先理论、后实训,教材的开始就是众多的网络名词、概念、定义、原理等一些抽象的东西,学生从一开始接触到这些名词时就有点懵懵懂懂的,兴趣自然提不上来。 因此,从教材内容上,教师在教学初可根据职业学校学生的特点,将教材内容进行重新编排,从行业需要或学生需求的实际出发,增加和删减一部分内容,并且选取一部分主线内容作为学生学习兴趣的切入点和学习重点,选取一部分非主线内容用于增加学生的探究性和自主学习性。专业重心上,理论教学随时穿插于实训内容中。根据多年的教学实践发现,单纯的理论讲解给学生的理解和记忆都带来了较大难度,因此,实训内容不能滞后于理论讲解,条件允许的情况下,更应将理论内容穿插在实训部分中,以实训操作中遇到的现象映射出相关原理。分层教学上,充分引导和辅导学生自主学习,根据学生的能力水平和兴趣爱好,帮助不同的学生建立起自己的学习方向。比如,引导对网络组建方面感兴趣的学生学习组网技术方面的知识,推荐对windows网络管理感兴趣的学生研究活动目录设计和windows域管理。对服务器管理感兴趣的学生从配置使用ftp、serv-u服务器等方面进行指导。 3.教学方法方面 根据课堂教学内容的安排,可把课堂模式分为理论课和实训课,两者是相辅相成、相互穿插的,但是一堂课的重心在理论还是在实践,这需要教师去权衡比较。想让学生学会如何做水晶头,如何组建一个小型的对等网等相关技能,就必须要让学生亲自动手实训(实训包括实地实训和模拟实训);要想让学生具有一定的网络基础理论知识,并能够将这些理论和原理相互结合、相互贯通,知识链一环套一环,那就需要教师进行理论讲授。 第一,理论课模式。(1)通过实物展示和现场操作验证理论,加深对概念的理解和印象。实物展示和现场操作的形式可以多种多样,比如在给学生讲解拓扑结构概念时,可以结合本学校校园网的拓扑图和一些实物照片,来阐述为什么会有各种拓扑结构,不同的机构中的优缺点等。(2)巧妙设计疑问和思考,让学生带着疑问有目的地听讲。带着问题去了解一个知识点,更加激发起学生的内在求知欲。比如,在讲数据链路层的功能与作用时,就带着这样一种疑问开始整节课:“机器a向机器b发送数据,一般程序就是a把数据发到线路上,然后b收到后就把数据取下来,但是,中间环节可能会出错,通信线路可能会导致数据丢失等问题,因此,数据链路层就必须提供一些解决办法,哪些解决办法?”。这样,引发学生的思考,带着这些问题进入整节课程,而检验这节课的最终效果也就是学生是否能够解决这个问题。(3)善于使用课件和模拟软件,特别是带有演示效果的课件或模拟软件。制作课件的目的是为了能够将一些理论的东西更直观的表现出来,是在没有实物的基础下而采用的一种演示方式,但是,课件的展示并不是单纯地将文字内容演示出来,而更多的应该是产生出一种动画性质。比如,在讲交换机的工作原理的时,可以采用cisco packet tracer模拟软件,模拟出交换机的工作原理,直观地演示出交换机中mac地址表的形成过程以及与各个节点之间的信息交换过程。(4)理论内容需循序渐进、由浅入深。理论知识的教授需要循序渐进,前面知识点的内容不掌握,后期知识点就难以与之形成一个串联,但是从结合中职学校学生的基础知识和基本信息素养来看,对一些抽象的知识点,比如数据通信原理、广域网技术等,这些知识点对中职学生掌握计算机网络的基本技能没有什么影响或者影响不大,可以留到后期给学生简单地讲授,或结合一些考证的需要、考证的试题给学生讲授这类型的知识,效果会更好。这样保证了学生掌握基本技能的首要任务的同时,也达到了提高的目的。 第二,实训课模式。(1)合理安排实验内容,密切联系生活实际,突出实用部分。日常生活中涉及的网络应用案例和任务更能激发起学生学习和解决问题的兴趣,根据中职学生的岗位能力和培养目标,把组件网络和管理企业局域网,基本的双绞线制作、网卡、交换机、路由器等器材的安装、设置和使用,windows nt服务器、ftp服务器、邮件服务器等的安装和使用等作为实训课的重点,让学生在一年的课程学习后,能感觉到自己能够独立动手做出点东西来。(2)巧妙安排实训课的实施过程,重视培养小组团队协作精神。实训课对学生来说的主要任务就是自己动手去解决或者完成一个项目,就此教师可将学生分成若干个学习小组,学习小组的成员根据能力混合编排,学生以小组为单位进行讨论和实训,以小组为单位团结协作完成实训任务。(3)注重实验总结和撰写实验报告。在实训课程中,学生会碰到理论上想不到的问题和现象,如何解决这些问题,就是一个过程、一种方法。因此,不管实训是否成功,每次的实训报告是一种及时总结的必要手段,对实训过程中出现的问题进行分析、概括和总结,以便于完善整个过程。实训报告的写作加深了学生对操作方法的印象,同时也联系了一部分理论知识,让学生对该课程的知识做到融会贯通。 4.教学评价方面 针对中职学生的特点,对该课程的教学评价体系不过于单一,但也不需要过于复杂。评价体系大致可分为三种:(1)理论考试部分,用于验证学生对定义、概念的记忆和理解程度。(2)实训考试部分,在规定时间内独立的完成指定的任务,用于验证学生的操作能力和基本技能掌握程度。(3)实训报告部分,从实训报告中能够看出学生的思路是否清晰,是否真正掌握相关的知识点。 三 总结 根据教学实际来看,计算机网络课程相对于一些原理性课程来说还是较受学生欢迎的,如何将受学生欢迎的课程传授好,对于中职教育来说,还有很长的一段路要走,由于课时限制,不能面面俱到。这就要求定位教学目标,优化教学内容,构建新型教学模式,更新教学评价体系。因此使用“基本理论内容+偏重贴近实际需求的实训”是目前最为直接的方法。 计算机网络课程论文:论析计算机网络应用课程中的DHCP实验教学设计 论文关键词:计算机网络应用课程;实验教学设计;dhcp 论文摘要:为了使非计算机专业的学生能在计算机网络应用课程中熟练掌握dhcp服务的配置技术.提出在dhcp实验教学q-强调以“学”为主、以“教”为辅的教学模式,并在验证性和设计性两类实验中分别采用传递式教学法和任务驱动教学法进行教学。实践表明,使用该教学设计能获得较好的教学效果。 0引言 动态主机配置协议(dynamic host configure protocol , dhcp)是计算机网络应用的一种,它能够解决网络中ip地址分配的问题,对网络管理具有重要的意义。特别是如今拥有多台电脑的家庭或单位在共享接人internet时,大多使用dhcp服务进行ip地址的自动分配,以尽量减少手工设置ip地址带来的问题。因此,有必要熟练掌握该技术的运用。针对非计算机专业学生不需要掌握太多理论知识的特点,我们在教授了必备的dhcp基本概念后,主要让学生通过做实验来掌握该技术。实验教学中将dhcp实验分为验证性和设计性两类,并且不同类型的实验采用不同的教学方法。实践表明,使用这样的教学设计能够收到较好的教学效果。 1 dhcp实验教学内容 由于dhcp服务采用客户机/服务器模式来实现ip地址、子网掩码、默认网关等信息的动态分配,所以只有掌握了客户机和服务器两部分的配置技术才能构建一个可用的dhcp服务网络。另外,若要考虑网络结构、容错以及平衡dhcp服务器负担等因素,则还要掌握复杂网络中的dhcp配置技术。因此,dhcp实验教学主要有以下几个内容: 1.1 dhcp客户机的设置 该实验内容主要是让学生学会如何将一台计算机配置成dhcp客户机,使其能够自动的获取ip地址、子网掩码和默认网关。应特别指出让学生注意的是,dhcp客户机的配置方式是固定不变的,适合在任何提供了dhcp服务的网络中使用。 1.2单dhcp服务器设置 单dhcp服务器,是指一个网络中只有一台dhcp服务器在工作,这是最简单的dhcp服务方式。该实验内容主要是让学生学会怎样在一台计算机上安装dhcp软件,并设定可以分配的ip地址、保留ip地址、租约等信息,使其成为dhcp服务器。 1.3多dhcp服务器设置 多dhcp服务器,是指一个网络中有多台dhcp服务器在工作,不仅实现ip地址的自动分配,还实现了容错、平衡负担等功能。在该服务方式中,服务器的大部分配置跟单dhcp服务器方式中的相同,其关键的地方是如何让多个服务器协调工作。该实验内容主要是让学生学会如何配置多台服务器的作用域和排除地址,使它们能够互不干扰的执行各自的分配任务。 1.4多宿主dhcp服务器设置 多宿主dhcp服务器,是指在安装了多个网络适配器、并连接多个网络的计算机上实现dhcp服务。该实验内容主要是让学生学会如何设置一台dhcp服务器的超级作用域,使其能够为多个相连网络中的dhcp客户机服务。 1.5跨网段的dhcp中继设呈 对于有多个子网的复杂网络,往往采用在一个子网中配置一台或两台dhcp服务器为整个网络提供服务的方式来节省经费。使用这样的服务方式时,如果dhcp服务器和dhcp客户机不在同一个子网,则需要dhcp中继来充当,完成ip地址的分配。该实验内容主要是让学生学会如何将路由器或子网中的一台计算机设置为dhcp中继。 2 d日cp实验教学设计 dhcp实验教学的目的是使学生在掌握dhcp必备理论知识的基础上,通过做实验来提高自身的动手能力,最终能够独立配置dhcp服务,解决该服务使用过程中出现的各种问题。为了达到实验教学目的,并杜绝出现以往实验教学中的不良现象,例如学生做实验时不积极思考、对实验内容一知半解、实验报告潦草等,我们设计了新的教学方案。该方案把dhcp实验教学内容分为验证性和设计性两类,强调以“学”为主、以“教”为辅的教学模式,并采用不同的教学方法来完成实验教学。 2.1验证性实验的教学设计 验证性实验包括dhcp客户机的设置、单dhcp服务器设置、多dhcp服务器设置3个教学内容,主要采取文献[3]提出的传递式教学法进行教学。传递式教学法强调了学生的主导作用,不但要求学生进行主动学习,还让其参与“教”的活动,通过“学”和“教”的结合来达到教学目的。 根据传递式教学法的原理以及实验内容的性质,我们让学生分批进行实验,并在实验过程中要求学生独立完成配置操作。设有60人的物理教育专业班级,每次实验时按学号分为3批,并严格按照如下表1的安排进行实验。 根据表1的安排,对于每个新的实验内容教师只需指导参加第一批实验的学生,第二、第三批的学生做实验时分别由前一批已经完成实验的学生负责指导。为了保证验证性实验的顺利进行,并达到实验教学目的,还需要做好以下几方面的工作: (1)要求实验指导老师实验前要确保实验设备齐全,并亲自做一遍所开设的实验,以能够解决学生实验过程中出现的问题; (2)要求学生在实验前进行实验预习。并要求教师在每次实验前通过提问实验基本原理的方式对学生进行随机抽测,发现没预习的学生不准许其参加实验; (3)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度。另外,要求做实验的学生要认真、独立思考并注意总结,进行指导的学生要负责、耐心帮助同学解决问题; (4)进行第一批实验时,指导教师要认真讲解实验内容、完成实验指导工作。进行第二、第三批实验时,指导教师虽然没有主要的指导责任,但其不能离开实验室,以便解决指导的学生无法回答的问题。并且还要求老师不时的进行巡视,认真观察学生进行实验,以及时发现实验中存在的不足; (5)要求学生实验结束后按要求完成并上交实验报告。另外,要求教师课后立即批改实验报告,如发现问题应在进行下一批实验时指出,让在场的前一批已完成实验的同学得到及时纠正,以免他们再犯同样的错误造成对另一批同学的误导。 2.2设计性实验的教学设计 设计性实验包括多宿主dhcp服务器设置和跨网段的dhcp中继设置两个教学内容。这两个内容虽然是较为复杂的dhcp服务配置技术,但跟验证性实验的教学内容有着密切的联系,将它们作为设计性实验的目的是让学生在掌握了dhcp的基础配置技术后,能够综合运用所学的知识和实验技能独立解决新的问题。对于设计性实验可采取了任务驱动教学法进行教学,并使学生以分组的形式参与实验。另外,为了保证设计性实验的顺利进行,达到实验教学的目的,还需要做好以下几方面的工作: (1)教师给学生分配实验任务,并要求其在限定的时间内完成; (2)要求教师在实验指导书中只写明实验目的、要求和所用的设备清单,提供完成实验所需的相关资料。而学生则自行设计实验方案,确定实验方法和步骤; (3)要求相关实验室实行开放式管理,让学生能够根据自身情况灵活的安排时间进行实验; (4)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度,要认真、独立思考并注意总结,可以互相讨论、帮助,但严禁抄袭其它小组的实验方案、方法和步骤; (5)要求学生实验结束后按要求完成、上交实验报告。另外,要求教师认真批改实验报告,并对其做详细的评讲,还要给出最优的实验方案、方法、步骤供学生学习。 3 dhcp实验教学效果 在2006到2007学年的第二学期,我们对物理教育和数学教育专业两个班的学生进行了试验,结果都表明使用该教学设计能收到较好的教学效果。一方面,因为在做验证性实验前存在被抽测的可能性,所以学生都非常认真的进行实验预习,真正做到在对实验原理、内容有了一定的理解之后才做实验。并且,学生除了完成实验之外还有指导同学的任务,就迫使学生必须要弄懂实验的每一个环节,进而提高了实验教学的质量。另外,在“学”与“教”的过程中,学生之间的交流也不断增多,让学生感受到了团队协作的作用。在验证性实验教学中采取的方法以及由此得到的教学效果逐渐形成了良性循环,造就了浓厚的学习氛围,这些效果也为设计性实验教学创造了良好的条件;另一方面,设计性实验采用的任务驱动教学法让学生得到了进一步的锻炼。在通过查阅资料、讨论、测试等方法完成教师安排的任务的过程中,不仅提高了他们综合运用知识、分析和解决问题的能力,而且激发了他们对实验的兴趣,更重要的是培养了他们的自信心。 4结语 学期结束后,对计算机网络应用课程的实验教学进行了总结分析,发现学生对dhcp配置技术的掌握比其他实验内容的要好,这表明dhcp实验的教学设计更有利于学生的学习。因此,准备将该教学设计扩展到计算机网络应用课程的其他实验教学中使用。但同时也发现设计性实验教学还存在问题,特别是实验室开放使用后的管理还达不到要求,不能很好地满足学生的使用需求。我们下一步的工作是要解决当前发现的问题,尽量完善实验教学方法,并积极进行推广,以期收到更好的教学效果。 计算机网络课程论文:项目教学法在计算机网络课程中的应用 摘要:提高学生计算机知识水平和实践动手能力,是中职学校计算机教育的根本任务。由于中职学生学习积极性不高,计算机教学效率低下,在中职计算机网络课程中采用项目教学法十分必要。 关键词:项目教学法;计算机网络;课程教学;布线工程 一般教师在讲授计算机网络课程时更多的是采用传统教育管理和教学模式。首先,对计算机网络的概念、发展、硬件组成等内容进行介绍;其次,介绍tcp/ip 协议、osi 七层模型、各种网络的功能;最后,介绍一下网络的应用与网络安全的防范等知识。这种传统的教学模式看起来教师已经把计算机网络知识全部传授给了学生,但实际上,中职学校的学生只是学会了如何上网,至于如何管理和维护一个网络仍无从下手。 因此,为了让学生接受知识性与技能性于一体的教育,提高学生计算机知识水平和实践动手能力,笔者采用能充分发挥学生的主体性和创新精神的项目教学法,取得了很好的效果。 一、项目教学法。 建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学生在一定的情景下,借助他人(包括教师和同学)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得。基于建构主义的教学法要求,学生在学习过程中,要以自身为中心,教师以帮助者角色,利用情景、协作、会话等学习环境要素,让学生充分发挥主体性和创新精神,使学生有效地达到对当前所学知识的意义建构。 项目教学法就是在建构主义的指导下,以实际的工程项目为对象,先由教师对项目进行分解,并作适当的示范,然后由学生分组围绕各自的工程项目进行讨论、协作学习,最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种新的教学方法。项目教学法针对中职学生素质普遍不高的情况,通过示范项目让学生掌握最基础的知识,并架起学习新知识的支点,然后运用知识迁移、协作讨论来完成对知识的意义建构。 二、项目教学法的教学案例。 项目教学法要求在教学过程中,以完成一个一个具体项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生在实践中自己发现问题,并经过独立思考和教师的指导,自己解决问题,学会自我学习的方法。根据网络课程特点,我们结合实际综合布线系统项目建设流程来确立综合布线技术知识体系结构,包括综合布线系统的设计、预算、施工、测试和验收,使各个知识模块涵盖学生应掌握的工程知识,再通过项目教学法来体现这些知识模块的实际应用。 学生通过参观样板工程和对设计、预算、施工、测试和验收5 个知识模块的学习,切实地掌握从设计到测试验收所必须的技能,满足企业对人才的能力要求。整个教学过程中,需要学生动手操作才能实现教学目标。学生在完成实践操作的过程中,分析问题、解决问题的能力得到提高,独立探索及合作学习的意识得到强化。 1. 项目教学法的实践操作教学环节。 采用四级教学法: (1)准备。在此阶段首先应确定课题和明确教学目的,将学生分成若干小组,然后选择劳动工具与材料,并唤起学生兴趣。 (2)示范。由实践指导教师慢慢地演示操作步骤,同时阐明要做什么和为什么这么做,指出可能会出现的错误,强调重点,提示劳动安全。 (3)仿做。学生按工作步骤操作,指导教师在一旁作解释,巡视并纠正大的错误,同时给予帮助,表扬能正确掌握要领的学生,鼓励后进学生。 (4)应用。由指导教师给出应用练习题,学生独自解决问题,要求不仅要正确,而且要能较快较熟练地解决问题。指导教师边指导边纠正错误,表扬鼓励进步学生,通过与学生谈话、提问、检查工作质量等方式评定出成绩。在实践教学过程中,不仅要培养学生实践操作的基本技能,职业(岗位)专业技能,而且还要重视学生的职业基本素质的培养,包括守时、准时及工作责任心,工作态度,行为规范的训练,与人合作、协调、交往的能力,独立计划、组织、实施的能力,发现、分析并解决问题的能力。 2. 建立模拟工程现场教学环境。 将学生置身于真实环境中有利于培养学生解决工程实际问题的能力。根据“营造现场氛围,提高实践能力”的原则建立真实职业环境,让学生在一个真实的环境下,工作要求、工作规程、标准规章与工程现场相一致,按照专业岗位群对基本技能要求,进行实际操作训练和综合素质培养,使学生掌握解决生产实际问题的能力。 实训仪器应与工程一线使用设备、工具、机具相一致。计算机网络模拟工程现场教学环境引进了非常先进的fluck 测试设备(dts1200)、光纤熔接机、各种机柜配线架、liu、交换机、室外光纤、6 类、5 类utp、大对数电缆、各种常用工具机具及模块、水晶头、管线桥架。训练项目要真正体现与综合布线工程设计、安装、调试、测试验收相统一。实训过程中,首先由教师给出一个典型建筑底图,由学生设计综合布线系统,要求学生采用autocad 或者visio 软件绘制出综合布线各类设计文件,包括设计总说明、主要材料设备清单、总平面图、各楼层弱电平面工程图及管线预埋;根据施工、管线图纸,运用工具对楼层设备间的配线设备安装,某一条水平链路管线敷设,某一个工作区安装,运用fluck 测试设备测试某一条安装好的线路,做好验收文件记录。训练项目运用新技术、新工艺,体现专业领域的先进性,让毕业生能适应目前就业要求。 三、项目教学法在具体实践中应该注意的问题。 在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造性的实践活动,它注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。在项目的具体实践中,教师应该注意以下问题: 1. 确立实用、优秀的项目。 项目的确立不是一件轻松随便的事。首先,项目要包含全部教学内容并尽可能自然、有机地结合多项知识点;其次,项目的难易度要针对学生的实际水平来确定;第三,项目要被大多数学生喜爱,并可以用某一标准公平准确地给予评价。当然,不是每个项目都能面面俱到,教师要根据具体的培养方向来确立最合适的项目。 2. 项目活动团体的确立要根据具体情况妥善安排。 项目是由学生独立完成,还是分组合作来完成,要根据项目的具体特点来确立。笔者通过多次的教学实践得出:单纯针对某一新知识的项目,以学生独立完成较合适;而对于涉及知识面较广、难度较大的项目,则要分组合作完成,因为学生们各有所长,知识的互补性可以帮助他们解决更多的问题。 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,也应该是启发性的,非正面、非全面的提示性指导不但使学生记忆深刻,还能锻炼学生的发散思维,培养其创新能力。 4. 项目总结必不可少,并要进行项目拓展和延伸。 项目完成过程是学生自己探索钻研的过程,为了能学众人之长,项目完成后的总结也相当重要。它应包括思路总结和技巧总结。思路总结可以帮助学生明晰项目完成的最佳思考方法,找到自己理论上的不足。技巧总结中,“一题多解”是应该极力推荐的,每一种方法不管难易都应该展示给学生,再由教师与学生共同评价各种方法的优缺点及适用范围,这样,学生可以学到更多的操作技巧,全面吸收整个项目活动的精髓。 计算机网络课程论文:计算机网络课程教学改革探讨 【摘要】 针对高等院校计算机网络课程教学过程中出现的问题,结合自己的教学实践,提出提高高等院校计算机网络课程教学水平的几点建议和对策。 【关键词】 网络课程教学 教学改革 教学方法 一、 网络课程的重要性 1.网络知识技术更新快 领先的网络技术教学实验涵盖了众多实用的操作技术和网络方案组建知识,包括stp、rstp、mstp、vrrp、acl、nat、napt、staticroute、rip、ospf、vpn、igmp snooping、pstn、isdn、无线、voip、防火墙等实验。与传统教材不同的是,实验完全从实践出发,对每个实验的教学目的、背景描述、实验的设备、实验设备间相连的网络拓扑、实验操作步骤、实验结果及验证等内容都做了详尽描述。网络新技术的推出和广泛应用.新网络教材的推出,都迫使高校网络实验教学的建设必须加大步伐。 2.社会对网络中高级技术人才的需求大 从全国行业职位整体分布来看,计算机、信息服务行业仍以近20%份额占据着招聘热点行业首席,职位需求主要集中在一些互联网公司。国家统计部门显示的数据预测:未来5年,我国对从事网络建设、网络应用和网络服务等新型网络人才的需求将达到60万-100万人,供需缺口十分巨大。今年最新的一项调查显示,企业对网络工程师、网络管理员和系统管理员的需求量不断增加,今后每年平均职业需求增长达百分之七十一点二。在如此的社会形式下,人力资源专家指出导致我国网络人才缺乏的根本原因除了总量供应不足之外,还在于目前供应的网络人才中合格人才的缺乏。在我国,虽然传统高校培养的计算机相关专业学生每年都在增加,但由于课程设计与市场的脱节,以及“重理论轻实践”的传统教学方法,使得高校计算机学生的实际操作技能不足,动手能力不强,毕业后不能快速满足用人企业的需求。由此可见,社会需求同样反馈到学校网络实验教育内容更新、教学优化和教学密度的不足和局限性。 二、 网络课程现状 计算机网络是各大专院校本科乃至研究生的一门必修课,目前本门课程的教学存在四个比较大的问题,首先是相关学科发展迅速,内容更新快,教学内容难以跟上计算机网络科学的发展变化。该课程的特点是在较深厚的树理方法基础之上,综合计算机软硬件技术和通信技术,是一门跨专业的学科,具有很强的实践性,知识更新非常快。几本经典的教材几乎每年都有比较大的变化,内容已经有了非常大的更新和调整。存在的第二个问题就是目前的课程组织方式不能很好的适应学科及专业方向的调整。计算机网络课程是许多高年级专业课程的基础,网络知识是学生毕业后科研与工作所必需的基本知识与技能,因此网络课程的教学必须有足够的前瞻性,这要求从课程设计、内容组织、讲授方式等多个角度来组织教学与考核工作。 存在的第三个问题就是在教学方式上,由于网络课程有相当部分的内容属于基础理论知识方面,难度大,相对枯燥,在课堂教学方面遇到学生积极性调动不充分,课堂互动性不足等问题,例如在通信基本理论、物理层协议分析等的教学中,由于这些内容安排在课程的开始阶段,枯燥晦涩的内容对整个课程兴趣的建立和引导是非常不利的。 针对以上问题,本文在对计算机网络课程的教学进行总结的基础上,提出了一些改革措施,来适应课程本身与授课对象的发展变化,提高教学效率,具体措施有:按需教学,对教学内容进行调整;精讲多练,灵活组织教学方式。 三、按需教学,对教学内容进行调整 学生兴趣的引导和激发是进行教学时关注的一个非常重要的目标,兴趣是最好的老师,可以极大的激发学生的学习热情,活跃课堂气氛,增强教学双方的互动性。通过与学生的沟通,了解到随着计算机的普及,学生们学员队宿舍普遍建立了互联互通的网络,他们对构建网络、路由器配置、建立各种服务器具有非常强烈的兴趣,并且存在大量的在使用网络的过程中遇到的实际问题。针对这个情况,要加强课程中互联网络的组建与配置这方面的内容,指导学生利用子网掩码来建立以宿舍为单位的虚拟子网,指导他们学习使用各种网络管理和分析工具,来优化网络的性能,并介绍了各种网络服务的建设和配置。 四、精讲多练,对不同的内容进行不同形式的教学 1.讲透原理 在课程教学时,应该采用精讲多练的教学方法,对于计算机网络中的要点、难点进行详细的深入讲解,如网络体系结构、媒体存取层协议分析、tcp协议分析、 地址分类等,这些都是计算机网络的经典核心内容,需要进行详细的讲解来帮助学生掌握知识。计算机网络课程讲解要层次分明,突出重点,对于基本概念,特别是网络协议要讲解清楚,课后留有相关的思考题,而对于非重点则不必多讲,以免使学生感到该课程内容过于庞杂。对于一些掌握难度小、学生在日常应用中相对熟悉的内容则采用简要讲述课后自学的方式进行教学,如应用层的一些内容、局域网与广域网等的内容等。对于一些内容,如虚拟子网的概念、路由器配置的有关概念、组播与多播的概念等,采用以试验代替纯粹的课堂讲授的方式来进行,让学生以实践的方式来学习。 2.反复练习 动手是计算机网络课程学习的重要环节,许多内容应该以试验的方式让学生进行学习和理解,必须充分培养学生的主动积极参与意识,通过实践验证来掌握其基本原理、基本概念,通过实践训练来掌握基本的操作技能。在试验内容的设计上,要根据学生的认知规律、心理特点、基本能力素质等开设验证性、设计性和综合性三种试验,并按照先按照章节内容点练习,再进行综合练习的渐进方式。 试验的内容主要有3类:一类是基本的网络应用试验,包括互联网常识,如ip地址设置、网关和域名服务器的配置、互联网应用工具的使用等,这些内容学生使用pc机即可实现。一类内容是网络的配置与管理,带有很强的应用色彩,如局域网的组建、网络操作系统的安装、各种应用服务器的搭建等,学生对此类内容尤其感兴趣,使用自行购置的电脑、路由器等在宿舍搭建了局域网,使用子网掩码来配置专用子网,并搭建了ftp服务器、邮件服务器、web服务器等。第三类就是在学习的高级阶段,进行网络通信协议类的试验,在深入学习网络协议的基础上,通过编程来实现一些基本的协议和服务,如ftp协议、组播技术、点对点通信技术等。这需要学生具备扎实的网络基础知识并且精通编程语言。 加强试验的环节的一个有利的保障条件就是学生自行在宿舍建立比较完善的局域网,并且能够接入互联网,因此能够开展各种类型的网络试验。 五、结论 计算机网络的教学同其他课程的教学一样,不是一成不变的,课程内容和学生个体都是处在不断的发展变化当中,教学手段也必须要能够适应这种趋势,不断的去探讨更加切合实际情况的教学方法,这是推进学科建设,为国家培养高水平人才所不可缺少的途径。 计算机网络课程论文:计算机网络操作系统课程的教学探讨 引言: 随着全球信息化的迅速发展,社会对人才的信息知识提出了更高要求。计算机网络操作系统课程是广播电视大学计算机网络技术专业的一门专业核心课程。当前,以就业为导向是高等教育改革与发展的主旋律。广播电视大学特别是省级广播电视大学、市级广播电视大学要主动适应经济和社会发展需要;明确以实用、应用为导向的办学目标;课程建设也应以此为基点。 一、 计算机网络操作系统课程的实施细则 1、 课程概况 计算机网络操作系统课程是计算机应用专业计算机网络方向必修的一门专业课程。学生在学习本课程之前应当具有计算机网络和计算机操作系统的预备知识。基本要求是:使学生对网络操作系统从整体上有一个较清晰的了解; 对当前网络操作系统的主要种类和网络资源共享与网络安全有较清晰的理解;学会一种网络操作系统的最基本使用方法,并能举一反三,掌握其它网络操作系统的基本操作;初步掌握以tcp/ip协议族为基础的网络资源共享;初步培养网络操作中的安全意识;了解网络操作系统技术的新发展。 2、 教学组织: 本课程实践性较强,教学中应使理论联系实际和重视实验环节。应以重点难点辅导、解惑答疑为主。学习时应在充分自学每章内容的同时,重点观看录像中有关的教学内容,当每章内容学习将结束时,可利用网上辅导的材料来归纳总结。如学习中存在问题可以通过当地电大的辅导教师、中央电大主持教师以及充分利用网上的有关技术论坛,来取得网友们的帮助。课程教学大纲要求实验机时不得少于24学时。 3、 教学管理和质量监控 根据本课程特点,教学和学习上应该注意以下几点:网络操作系统强调基本概念和网络操作系统的总体构架,对于具体操作系统不要过多地讲述操作细节,一些具体操作的掌握可在实验环节解决;计算机网络操作系统发展非常迅速,新的技术不断出现,不断新的版本,因此应尽可能地讲述较新的内容,使所学的内容不致很快地过时;教材的每章后面配有自测题和练习题,同学在学习完每章的知识内容后应认真练习,并总结本章所教授的内容。此外,在学习每章内容后,还应该结合各个实验,来体会和巩固所学过的知识。课程面授时,任课教师应为每一个学生认真指导学生上机实践操作,要求学生保存好每一次的实验报告以备检查;本课程任课教师应布置与教学内容相关的习题和上机实践操作训练题,督促学生按学习进度、独立、保质、保量地完成平时作业和上机实验报告。期末复习一定要围绕中央电大统一出的复习考纲和要求; 各分校应把好任职教师的资格认定关,做好教学实施过程的监督和管理工作。各教学点要聘请本科或本科以上具有三年以上教学经验的教师负责教学工作。 二、 电大教育的对象是应用型人才 电大网络操作系统课程的教学目标应面向应用、培养实用型的人才。使得学生“会安装、会操作、会配置、会管理”常见网络操作系统,具体来说,通过学习本课程,学生能熟悉网络操作系统理论知识,安装常见网络操作系统,能熟练地操作网络操作系统,能配置、管理常见网络服务,也可为参加网络管理员、网络工程师考试打下基础。为学习后续课程和专业知识,以及毕业后从事网络工程工作打下知识基础 。更新课程教学理念根据教育部关于人才模式改革和开放教育试点的要求,以应用为导向,走产学研结合的发展道路。课程教学也必须仅仅围绕人才培养目标不断学习高等教育技术教育理论,更新教育理念,走访调研“网络管理员”岗位所需要的知识、素质和能力结构。及时更新、补充教学内容,才能保持课程的应用性与先进性。必须以工学结合为切入点,与实际网络工程相结合。 三、 注意因材施教 如果按照统一的教学进度照本宣科,一视同仁的进行教学,不区分对象加以引导,势必会导致部分学生渐渐产生厌学情绪,丧失对计算机专业知识的学习兴趣。所以,作为一名计算机网络操作系统课程的授课教师,应重点做好多方面的考虑,要尽力做到使每一位学生都有提高,提高学生对计算机网络的兴趣,获得成功的体验和满足感,树立进一步学好的信心,增强学习兴趣。在具体的教学中,针对学生素质良莠不齐的实际情况,不要急于向学生灌输太多的专业知识,而应多让学生积极动手,让计算机网络理论知识融入到实践操作当中,听取和收集整理学生的教学反馈信息,根据不同学生对课程内容的熟悉程度,科学合理的安排课程的进度 ,因材施教的设置好授课内容和上机实践环节的操作项目。建议教师可在开课之初,安排一次摸底测试,以便充分了解学生知识的掌握情况和实际操作的应用能力;在随后展开的课程教学中,可重点帮助基础相对薄弱的学生加快学习进度,缩小与其他同学之间的计算机水平差异;而对那些有一定基础的学生,应紧跟时代的潮流,多在授课过程中融入一些计算机新知识、新技术的介绍,帮助他们调整好学习心态,克服急躁、盲目自大的厌学情绪,根据其自身的水平制订针对性较强的计算机基础知识能力拓展学习计划,还可以安排一些学有余力的学生帮助指导基础较差的学生,建立学习小组共同探讨共同进步,使学生间形成互帮互学的良好学习氛围 ,进而更加有效的提高计算机网络操作系统课程的教学效果。 四、计算机网络操作系统课程的必要性 随着社会的发展和科技进步,信息变换无穷,知识容量增大,如何在有限的时间内进行专业课程内容的有效学习,成为了一个严峻的课题。计算机网络技术专业是个实践性非常强的专业,是培养具有创新精神和实践能力,具备扎实的计算机基本操作和网络应用能力的,从事网络方面岗位的高等技能型的专门人才。为了实现本专业的培养目标,必需加强课程实践教学。课程实践教学是整个教学工作中必不可少的重要环节,也是一个有效的教学学习手段。通过课程实践教学,对学生信息条理化加工的能力、学生动手能力、团体协作能力、解决问题的能力、创新能力的培养以及知识、能力素质的协调发展起着非常重要的作用。 结语: 计算机网络操作系统课程教学质量的高低,不仅涉及到计算机计算机网络操作系统课程知识的普及和应用能力的掌握,而且对适应学校学习生活产生深远影响。 在推行素质能力培养的教学改革之际,培养出满足当地社会建设发展需要的用得上、留得住的实用性人才,是电大每一位教师不可推卸的责任和义不容辞的历史使命。担任计算机网络操作系统课程教学的老师更是应该担当改革的领头人,充分运用现代化的教育教学手段,积极探索与研究一套新时期适合广播电视大学的计算机网络操作系统课程教学方法,努力开创新形势下计算机网络操作系统课程教育工作的新局面。 计算机网络课程论文:计算机网络技术及应用 课程教学改革的探索与实践 摘 要:《计算机网络技术及应用》是我院的精品课程,近年来,在师资建设、教材建设、实训基地建设、“工学结合”等方面做了大量的建设工作。根据高职高专人才培养目标,文章从课程定位、教学方法、教学手段以及考核方式等方面就《计算机网络技术及应用》课程教学改革构想及实践方案进行了初步探讨。 关键词:计算机网络 职业教育 课程改革 一、引言 近年来,计算机网络技术及应用已经成为计算机专业学生的必修课程。然而,由于计算机网络涉及面广、内容抽象,对学生先修课程有一定要求,且理论性强,涉及到大量的概念、定义和协议,学生总体感觉所学内容抽象、空洞,加之目前高职院校的学生学习基础、学习习惯普遍比较差,因此,如何在进行基础理论教学的同时,体现出对应用型人才的培养要求,就成为摆在教学工作者面前的一个新课题。2009年底,该门课程成功申请了院级精品课程,经过近2年的建设,逐渐形成了一套形之有效的教学方法。 二、课程定位 本课程是“计算机网络技术”专业的基础课程,主要培养学生组建网络的能力、基本的交换机和路由器配置能力、虚拟局域网的划分能力、网络协议配置能力、网络的应用能力、操作系统的运用能力、一般故障检测与排除能力、网络的管理能力等。通过教学实践,要求学生学习本课程后能够: 1、认识网络:了解计算机网络的发展、分类、应用及相关的基本概念。 2、熟悉网络:了解计算机网络的协议、体系结构,各层的基本协议、原理和方法。 3、使用网络:熟练使用互联网的各种应用,了解各种应用协议的原理。 4、配置网络:掌握组建局域网的方法和步骤,了解一般服务器的配置方法。 5、管理网络:能够使用基本命令和常用工具软件管理网络。 三、教学方法 1、多媒体教学法。利用多媒体教学系统进行课堂教学,在理论教学过程中,充分利用学校提供的多媒体教学环境,进行电子课件、动画演示、教学素材资源库及多媒体视频展示等,将抽象问题形象化、复杂问题简单化,教学生动具体,信息量大,使学生能够直观掌握教学内容,学生学习容量大、直观,学习兴趣浓厚,实际操作机会多,提高了教学效率和教学质量,达到了形象直观的效果。 2、项目作业法。即教师给出企业网络系统建设设计方案,或将已有网络系统运行情况告诉学生,让学生分析企业计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,或为企业设计满足实际需求的计算机网络系统,最后由指导老师对学生提出的企业计算机网络方案进行讲评,指出其设计方案的优缺点,并提出改进意见。目的是使学生理论联系实际,加深对计算机网络课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。 3、自学指导法。自学指导法是我院的教学特色,教师根据教学内容安排一定的时间给学生练习和实践,有利于巩固和深化课堂教学内容,提高学生的实践能力。该方法主要指学生在课外自学过程中,教师布置学习要点让学生自学,要求学生组成小组(每组4~6人),利用互联网和图书馆查阅资料,结合自己所学知识,开展某个专题的自主性学习,然后在课堂上进行汇报,学生互评,老师进行适当点评。这种方法极大地调动了学生的学习积极性,提高了学生的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力,使学生感受到了相互协作的团队作用和创造性学习的乐趣。 4、任务驱动法。无论是理论知识教学还是实践操作教学,均渗透示例、任务驱动式教学,使理论和实践结合起来,边讲边练,讲练结合,分组实践,共同讨论,集“教、学、做”为一体,教学效果更为突出,学生更容易理解和掌握。 我们对连续2届100多学生开展了“任务驱动式案例教学法”,按照“必需、够用”为度和突出学生职业能力培养的原则,打破班级整体概念,将学生分为4~6人的学习小组,以4台二三层交换机、4台路由器为硬件基础,以工程项目为依托,实现工程项目,从独立分项的技术实践向综合性的工程实践跃进。在教学中突出体现了培养学生的岗位职业能力和综合素质能力,让学生自己带着任务去思考问题、解决问题,使学生更加明确工作过程中对应的工作能力,锻炼了学生的组织能力、沟通能力、协作能力,从而深化了教学的综合效应,较好地实现了课堂教学与未来工作岗位间的对接。 5、因材施教法。在教学过程中,我们采用了“因材施教”策略,针对不同层次的学生提出不同要求,以满足各层次学生的学习需求,在满足基本教学要求的前提下,提出和达到更高的教学目的。 这一教学模式已显现其教学效果,不少学生脱颖而出,成为老师教学与工作的好帮手,他们对中间层学生的学习也起了巨大的推动和促进作用,对良好班风学风的形成起到了良好的促进作用。 四、教学手段 1、应用多媒体教学,激发学习兴趣。在课堂教学中充分运用现代教育技术,采用多媒体课件进行,我们制作了一整套多媒体教学ppt课件,将文字、图片、声音、视频、动画完美融和,使课堂教学形式发生了巨大变化,内容形象逼真,充分调动了学生的眼、耳、手,使学生更直观地理解了教学内容,使枯燥的教学变得有趣。 2、运用开放式实践教学,增强学习效果。网络技术实训中心为计算机网络技术及应用课程的教学提供了基于网络环境下的开放的实践教学环境。 实训中心拥有48台连成高速局域网的计算机(包括 window 2003、linux操作系统平台)并与校园网相连,学生可以通过网络获取进行网络实验的基本资源。整个实训中心分为8组,每组6台计算机(包括4台二三层交换机和4台路由器等网络设备),学生在以网络设备动手实现或操作为主的同时,依托校园网,利用资源共享、网络技术实训中心完成实训项目,巩固和加深所学的内容。 3、建立网络平台,扩展教学空间,促进自主学习。我们突破了传统课堂讲授的限制,建立了本课程的网络教学平台,利用网络将课堂教学延伸到课外,学生根据需要通过网络学习有关的内容。 通过精品课程的建设,我们在网络教学资源网站上建立了课程标准、教学课件、电子教案、教学录像、视频、演示、习题、实训指导书、参考资料、网上论坛、在线单元测试等内容,向学生免费开放,通过网络化的教学方式,学生可以在课外自主学习提高,实现了教师与学生网上教学交流,及时解决学生学习过程中遇到的问题,确保学生能以各种方式和途径进行学习。 4、鼓励学生参加计算机网络认证考试。计算机网络技术的发展速度相对较快,为了让培养的学生能够适应市场需求,在网络的教学过程中,必须时刻把握和跟踪网络新技术和方向。一方面,对于经典的网络理论和知识点,必须让学生掌握;另一方面,还要让学生不断吸收新知识,鼓励学生参加国家网络工程师考试。从最近两年学生的考试结果看,通过网络工程师考试的学生比例逐渐增加,学生学习网络的兴趣日益浓厚,而且,通过资格考试的学生中,毕业后进入著名it企业的机会很大。 五、考核方式 考核并不是讲授一门课程的最终目的,但我们需要利用考核来检验老师的教学效果和学生的学习效果。考核既能促进学生在平时认真学习,也可引导他们系统地且有重点地复结所学课程内容,巩固已学知识。因此,考核方式的选择就显得非常重要。一种好的考核方式不仅有利于学生更好地学习,更有利于对教学效果进行公正的评价。 在基于工作过程的教学模式下,《计算机网络技术及应用》课程学生的学习成绩考核做出了较大力度的改革,强调学生工作过程的考核,对学生学习和工作过程实行全方位绩效考核,从课程开始到课程结束,从课内到课外;其次,开课时公布课程考核办法,避免学生平时不学,期末突击,为考试而学;再次,要把学生能力、素质考核在内,比如考核学生在学习和工作过程中项目任务的完成进度和数量、项目成果和完成质量、课后习题的解答能力、工作纪律执行情况、工作场所制度遵守情况、工作态度等方面,以防止死记硬背甚至投机取巧等为考试而考试的不良倾向。 《计算机网络技术及应用》课程具体考核成绩构成为:“知识考核占40%,主要是基本理论储备,培养职业人的理论素养;实训过程考核占40%,包括实验态度、实验操作、创新能力、实验报告;平时作业及表现占20%,包括课上回答问题、课后作业、课后思考题、出勤率。” 六、结束语 传统的教学是教高于学,学是无条件地服从教;实行教学改革,教师考虑更多的是怎样“教”才能促进“学”,教为学服务。因此,教师要关注学生的个性发展,主动与学生交流,发现问题,解决问题,引导学生提出问题,帮助他们思考,进一步加深他们对计算机网络技术及应用的理解和兴趣。 实践证明,从职业技术教育的视角出发,把学生的创新性教学规划到职业技术的“掌握——运用——推广——创新”上,形成教、学、做三位一体的教学模式,可以调动学生的学习积极性,增加学生个性发展机遇,使之自由发展、全面发展,不断提高学生的创造性、创新意识、创新精神、创新能力,提高他们的综合能力,为将来进入社会打下良好的基础。 计算机网络课程论文:Boson NetSim在高职高专计算机网络课程教学中的应用 0引言 高职高专计算机网络课程的培养目标,是培养具有基本计算机组网能力和网络运行维护能力的计算机网络应用型人才,应定位在计算机网络osi/rm思想的指导下,使学生理解网络设备和网络协议工作原理并熟练地掌握网络设备和网络协议的配置。配置网络设备和网络协议有两种方法和手段:网络设备实物配置与网络模拟软件配置。网络设备实物配置要求有足够的配套设备,完善的管理,要有很大的资金投入,一般学校很难满足实际要求。而网络模拟软件一般都可以在网上下载,使用方便,不受时间和地点限制,是网络设备和网络协议配置的好工具。网络模拟软件也有很多种,如boson netsim、ciscopacket tracer等。本文对boson netsim在高职高专计算机网络课程教学中的应用进行介绍。 1软件介绍 boson netsim 5.31是著名的boson公司开发的网络模拟软件。boson netsim由两部分组成:boson network designer(网络拓扑图设计软件)和boson netsim(网络实验模拟器)。软件安装成功后在计算机“开始|程序”菜单和桌面上生成“boson net-sim”和“boson network designer”两个快捷键。首先利用boson network designer这个软件设计出一个网络拓扑结构图,在这个拓扑结构图里面可以包含如下设备:cisco路由器、cisco交换机、用户机或终端,它们通过网络传输介质连接起来,设计好之后把这个拓扑结构图保存到一个扩展名为.top的文件中。然后用boson netsim这个模拟器软件打开以前做好的网络拓扑结构图(.top文件),可以对拓扑图里的路由器、交换机、终端等网络设备进行配置,如在路由器上配置网络路由协议,在交换机上划分vlan,在终端上配置ip地址和网关等。所有设备都配置好以后,可以通过网络诊断工具(如pin等)来测试网络的连通性。如果网络畅通,则表示配置正确,实验成功。 2网络模拟配置实例 boson netsim5.31不但可以配置常见的局域网(或虚拟局域网vlan),还可以配置广域网协议,在配置广域网协议方面网络实物设备配置是很难在实验室实现的。这里选择比较有代表性的isdn配置为实例说明。isdn(integrated services digitanetwork)即综合业务数字网,是基于公共电话网的数字化网络它利用普通的电话线实现双向高速数字信号的传输,可在其上开展语音、数据、视频、图像等各项通信业务,因而被形象地称作“一线通”。 2.1配置实例图 图1 isdn配置示意图isdn具体参数,见上图1标注。2.2绘制拓扑结构图利用boson network designer绘制网络拓扑结构图,如图2。图2 isdn拓扑结构第9期其中:router1与routre2选择801作为路由器型号,在给router1与routre2的bri 0接口布线时,选择isdn型连线,这时会弹出如图3的窗口,这里可以采用默认值。值得注意的是device 1的dial 1值是拨对方的号码,不是自己的,device 1自己的号码填在device 2的dial 1值。图3 isdn参数对话框完成拓扑结构图绘制后,保存到扩展名为.top文件中(如is-dn.top)。 2.3配置路由器参数 启动boson netsim,选择“load simulator using savednetmap”选项,装入以上的拓扑结构图.top文件。在boson netsim工具栏按钮“erouters”分别选择“router1”和“router2”,进行相应的路由器基本参数的配置,具体参数配置如图4。“router1”和“router2”参数基本相同,只有ip地址、电话号码和spid1值不一样。 2.4验证实验结果 当最后配置好router2后,可以验证其配置的正确性了。在router2#状态下输入命令“ping 192.168.0.1”,测试router2与router1的连通性,结果表明配置是正确的,见图4倒数第二行。 3 boson netsim的应用 从以上模拟实验可以看出,实验过程直观明了,达到网络实物设备实验效果。那么怎么用好这个网络模拟软件为教学服务呢?这里笔者给出一些参考应用。 3.1课堂运用 根据教学内容,课前准备好模拟软件配置的步骤和具体配置参数。授课过程中,教师可以在多媒体教室直接演示网络协议配置过程,还可以有选择性改变部分参数,让学生思考问题,一起调试,激发学生学习热情。 3.2课后应用 boson netsim模拟器有一个很好的功能,就是可以将所有设备的配置参数存盘保存。方法是配置工作全部完成后,选择“file”菜单,再选择“save multi device configs”选项,把所有设备的配置保存到扩展名为.nwc文件,同时还生成扩展名为.rtr的配置文件。教师可以把网络设备和网络协议的配置任务作为课后作业发给学生,学生提交应用网络模拟软件完成的.top.nwcrtr文件作业就可以了。教师可以直接查看.rtr文件批改作业,或用boson netsim模拟器直接加载.top、.nwc两个文件,在模拟环境下验证学生配置的正确性。用这样方法加强学生课后训练,及时巩固知识,有效提高教学质量。 3.3实验应用 这里的实验应用是指代替实物设备的实验应用或实物设备实验前的准备应用。如果是代替实物设备实验应用,与课后应用的做法和效果相同。如果是实物设备实验前准备应用,对提高实际实验效率有很大帮助。很多学生由于在正式实验前准备不充分,到了实验室才翻课本找命令格式或参数,往往浪费时间。如果有模拟软件,学生可以提前用模拟软件做一下实验到实物设备实验时不至于手忙脚乱,大大提高实验效率。通过这些方法,让学生在网络模拟软件提供的模拟环境下能够熟练地掌握计算机网络中最为实用的技术,同时对网络原理和网络协议有更深层次的理解。 计算机网络课程论文:浅议 计算机网络技术与应用 课程教学法 【论文关键词】网络技术 寓教于乐 内容拓展 教学资源整合 【论文摘要】缺乏学习兴趣、基础差、底子簿,这是当代中职学生普遍特点。培养学生的学习兴趣是中职学校各学科教学都必须要面对的首要问题。《计算机网络技术与应用》课程,知识涉及面广,内容抽象,专业性强,是典型的疑难学科。教师只有抓住该学科自身的特点,以激发学生兴趣为突破口,理论联系实际,从多角度挖掘课堂教学潜力,才有可能从困境中挣脱出来。 现代教育提倡注重人的发展,然而基础差、底子簿、对学习缺乏兴趣,这是当代中职学生普遍的特点。要想强化中职教育,提高教学效果,培养学生的学习兴趣是中职学校各学科教学都必须要面对的首要问题。《计算机网络技术与应用》是中等职业学校计算机专业的一门专业理论课,该课程内容不仅涉及到通信技术和计算机技术的相关知识,还与物理学、数学等学科知识密切相关,内容抽象,专业性强,在教学过程中,由于很多抽象的理论环节教学设备很难发挥作用,而有些地方现有设备严重滞后于理论发展水平,针对这种理论性很强的专业课,教师该怎样进行教学的组织,才能改善教学效果,引导学生走出学习困境呢?以下是本人在教学实践中的一些做法,希望能对《计算机网络技术与应用》专业教师的教学有所帮助。 一、密切联系生活,开展讨论教学法 虽然《计算机网络技术》是一门专业性很强的尖端技术,但它毕竟是一门应用技术,所以许多原理的产生都来源于生活,也正因为如此,我们在教学中应该抓住这一特点,让教学从生活开始,首先鼓励学生思考解决生活中的问题,然后逐步过渡上升到教学理论,从而完成对理论的认识和理解。例如在对网络协议部分,介质的访问控制方式的教学中,先让学生分组而坐,以小组为单位各自进行讨论,讨论题目:当前的讨论过程该由谁发言,请制定一个规则。(要求:规则对每个人都是公平的,要能够避免相互干扰。)制定过程应在中间有一、二次结果展示,教师作进一步引导和修正,最终各组均完成规则制定后,教师对各组结果进行评价总结,以上讨论可在20-25分钟内完成。接下来教师提出教学任务,结合前面的讨论结果,很快完成csma/cd和token ring两种协议的讲解。如此一来,把本来很枯燥的理论,通过学生自己的讨论弄得明明白白,课堂也显得生动有活力,增强了学生的自信心和学习兴趣。另外诸如停止等待协议、信息传输方式等内容都可以采用类似的教法。 二、寓教于乐,在游戏中完成教学 教材中还有一些内容,象iso的osi网络结构模型,内容抽象,历来是教学中的难点,由于各层是按功能划分的,而功能往往又是为解决针对网络通信中遇到的某一问题而设计的。例如在讲数据链路层时,课前我们可以把学生分成2组,然后布置做一个模拟通信的游戏比赛。到时要求每组在每一次对决中派2名队员参赛,并由对方派一名队员协助完成比赛。在互不相见的2名同组队员之间分多次进行传送一篇文字信息,传递任务则由对方所派队员完成,对方队员必须担当起在2人之间传递信息的义务,但允许有3次随机设置故障的机会(丢弃、乱序或增减字数)。针对比赛中对方队员可能设置故障的种类,参赛方必须要解决好信息被对方丢弃、信息传递顺序被打乱及内容被篡改(这些实际上对应于数据链路层差错控制,流量控制等处理机制)识别和应对措施。比赛以在限定时间内传送信息最完整正确的一方获胜。这样布置完后学生可以利用课余时间积极想办法做准备,无形中督促学生去预习,并探讨解决问题的方法,正式上课时,教师将准备好的要传递的信息(可将一段文字分解为每10个字为一段的信息包,在字条上留出少量空间共参赛者标注使用)及传输故障信息(为传递信息者设置传递故障之用,可将原信息包中关键字更换,以歪曲信息含义)分别交给参赛队员和信息传递着,按预定规则进行。完成竞赛后教师应结合教学内容对比赛结果进行评价和总结,通过这样的竞赛活动学生对通信协议的理解一定是深刻和终身难忘的,学生在游戏中也会体会到学习的乐趣。如仅为一节课,这样做或许有些麻烦,会显著增加教师的工作量,但osi模型这块内容如果揉合到一起,都通过这种方式,每节内容只要对竞赛要求稍作改动,便可适用于其它各层的教学,甚至分组交换也不在话下,这样准备工作相对就轻松多了。 以上方法应用于课堂教学,成败的关键在于课前的准备阶段,要注重细节的设计,要求教师要有很强的预见性,充分估计到实施过程中可能遇到的问题,并制定合理的应对措施。这些方法虽然对教学设备依赖性小,却能很好的体现以学生为中心的教学思想,应用的好会产生意想不到的效果。 三、适时运用多媒体手段,增强教学的直观性和趣味性 现代化教学中,多媒体技术应用已经非常普及,合理的应用可把抽象内容直观化、枯燥内容形象化。可以化解知识难点,优化教学效果。例如通过交换机访问其他网段的计算机,通过路由器访问其他网络主机的过程;域名与ip地址解析等过程本是看不见摸不着的抽象过程,利用传统方式教学方式讲解有一定的难度,如果利用多媒体课件,以动画的形式将其展现出来,学生一目了然,一看便知。这样不仅降低了学生的理解难度,而且会增强教学的趣味性,提高教学效果。 四、注重教学内容拓展,使理论与实践紧密结合 在《计算机网络技术与应用》这门课程中,对于某些网络设备的学习,只注重了工作原理,而忽视了应用的细节部分(或许是因为这些内容属于其它课程)。如网卡的学习,主要介绍了网卡的结构及工作原理、分类情况以及性能指标等纯理论的知识,教师在教学中可以结合网卡的性能指标以及分类情况介绍网卡的选型以及网卡的安装等实用知识,将网卡相关的理论与实际结合起来,这样纯理论不枯燥,学生反而会觉得理论能指导实践。课程在网络应用技术中主要介绍了电子邮件、www服务、ftp等的理论内容,如电子邮件系统的工作原理、使用的协议等,既枯燥又难懂,在教学中可以结合电子邮件的收发工具进行教学,有助于学生对基本原理的理解并提高对实际应用的重新认识。结合相应的社会实践活动,纯理论的教学也会变得绘声绘色、张驰有度。适合中等职业学校学生的学习特点。 五、推广新成果, 应用项目教学法 近些年,教育改革不断取得一些新的成果,项目教学的推广无疑取得了很大的成功。在《计算机网络技术》这门学科中,有很多内容很适合采用该方法,例如:在网络操作系统学习的过程当中,可以把各种服务器的架设,当作一个个项目。通过使用项目教学法,不仅传授给学生理论知识和操作技能,更重要的是培养他们的职业能力,学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,学生通过解决在处理项目中遇到的困难,领会分析问题和解决问题的思想和方法。 六、充分整合资源,建立多功能实训课堂 工学结合是近年来我国职业教育在人才培养方面发展的必然趋势。但在理论教学阶段,也必须注意加强学生动手能力的培养,为学生顺利进入实践环节做好准备,在这种状况下,要发展职业教育,还必须要加强校内实训基地建设。对于《计算机网络技术与应用》这门课程而言,可以充分整合现有资源,建立起多功能实训课堂。就目前情况,即便在经济相对落后的地区,职业学校都有若干供教学用的机房,我们可以充分利用这些设备,适当添置网络硬件(若干台交换机、路由器等),根据自身需要把其中一个或若干个改造为多功能实训室。该实训室可以完成诸如组网、网络硬件配置、网络操作系统及服务器配置等大部分与《计算机网络技术与应用》课程相关的实训。这样我们可以把课堂搬进实训室,边学习边实训,在提高学生学习兴趣的同时,培养了学生的动手能力。 教育是一项复杂的工程,职业教育又是其中最具灵活性,也是问题最多的部分。在教育改革呼声最高、最关键时期,作为教育工作者更应该沉着冷静,既要勇于探索新的教育理念,又要善于挖掘传统教育的灵光。相信通过我们的共同努力,职业教育必将会迎来一个又一个春天。 计算机网络课程论文:探析非计算机专业的 计算机网络 课程理论教学探索 论文关键词非计算机专业 计算机网路 教学探索 论文摘要针对非计算机专业的《计算机网络》课程的理论教学问题,根据团队讲授该课程的体会,对教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等多方面进行了探索,以提高教学质量和学生应用所学知识的能力。 随着经济和信息技术的发展,计算机网络成为当今世界发展迅速,且成为普及程度最高的技术之一。而《计算机网络》课程是一门融计算机技术和通信技术为一体的综合性交叉课程,所涉及的概念不仅有计算机技术方面的,而且还包含通信技术方面,其理论复杂。计算机网络又是一门实用技术,网络技术的飞速发展使得新的技术和标准不断问世,这就要求教师在教学时能反映出最新技术的发展动态。在这种形势下,《计算机网络》不再仅是计算机相关专业学生必修的核心课程。目前,在很多高校里,《计算机网络》已成为各专业学生的公共课程。在新的形势下,如何准确定位《计算机网络》课程的教学目标并拟定相应的教学模式,使《计算机网络》课程真正起到普及网络知识、培养学生网络操作能力、提升学生信息化应用水平的作用,成为高校亟待解决的问题。本文以培养应用型人才为目标,对非计算机专业的《计算机网络》理论课程的内容设置、教学方法(手段)及考核体系等进行探索。通过理论课程教学探索, 可以调动学生的学习积极性, 锻炼学生的思维能力和应用所学知识解决实际问题的能力。 一、教学内容设置 《计算机网络》是一门实践性很强的课程, 对理论和实践联系的要求很高,但是该课程学时少、内容多、重点和难点多, 学生普遍反映比较难学。对于非计算机专业的学生,他们没有学习《计算机网络》的先导课程,理论基础知识薄弱,但非计算机专业开设这门课程的目的是为了了解掌握计算机网络的基本知识,在今后的学习和生活中会使用网络,在必要时可以进行简单的网络维护等。同时使学生了解计算机网络的最新发展趋势,激发学生对计算机网络技术的兴趣,为后续课程学习打下基础。根据教学大纲,《计算机网络》课程的教学内容可分为:第一部分,计算机网络基本概念;第二部分,计算机网络物理层基本知识;第三部分,数据链路层次;第四部分,网络层;第五部分,运输层;第六部分,应用层;第七部分,计算机网络安全。各非计算机专业可结合本专业特点进行相关内容的补充和调整。整个课程的学习重点放在基本的概念和方法的掌握与理解上,培养学生的自学能力、分析问题及解决问题的能力。 二、教学方法与教学手段 教学内容体系确定后,采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。采用有效的教学方法并结合先进的教学手段,不仅有利于培养学生获取知识的能动性,而且有利于培养学生独立发现问题、分析问题以及解决问题的能力,实现以教为中心到以学为中心的转变,突出学生在学习过程中的主动性,从而获得好的教学效果。 《计算机网络》课程内容非常丰富, 抽象难懂的理论和概念非常多,而非计算机专业的学生本身掌握计算机相关知识的背景知识较少,从而在理解其抽象概念和原理时常常会遇到很大困难。为了强化学生对知识的理解及掌握,我们采用“实例化教学”方法,主要针对课程的重点和难点内容,通过适当的方式把抽象的内容具体化。因此采用“实例化教学”的教学活动不再是简单的“理论+实践”模式,该模式中的实例起到一个理论联系实践的作用:(1) 实例将理论具体化、形象化,以帮助学生掌握与理解;(2) 实例又能够对实践起一个指导性和解释性的作用。学生课堂实践和课后自主学习的时候,直接参照的是已经具体化的实例,而不是枯燥的知识点;另外,从认知的角度来看,“实例化教学”也有助于激发学生的学习热情,让其在学习中得到乐趣和成就感,加大学习的内驱力。同时,对于新的网络技术和方法,则采用启发式与讨论式教学方法,让学生能够自己发现问题,通过研究性学习找出解决问题的方法。从而激励学生思考问题,进而培养学生研究能力和技术创新应用的能力。 在教学手段方面,由于《计算机网络》课程内容非常丰富, 抽象难懂的理论和概念非常多,如果仅通过传统的黑板板书进行教学,课堂内容有限,且效率较低,同时对于有些概念的解释不形象直观。多媒体课件具有形象直观、信息量大等特点,因此采用多媒体课件能有效地提高授课效率及其效果。但多媒体课件的教学方法进度较快,给学生留下的印象不深,同时由于内容是事先制作好的,不能根据课堂实际情况随时调整,缺少与学生的实时互动交流。传统板书教学由于进度较慢,学生比较容易随着教师的讲解进入状态,教师也可以根据课堂实际情况随时调整教学内容,并且对使用课件无法讲清的问题,可以结合板书进行进一步的讲解。基于《计算机网络》课程的特点,在教学手段上以多媒体教学为主,传统黑板板书为辅,同时对于课程中涉及到的复杂协议的工作原理、数据流等较为抽象的概念,采用flash动画、仿真软件进行演示,使得学生可以更直观地理解教学内容,激发学习兴趣。 三、考核方式的改革 为了客观地评价教学效果和教学质量,改革考核方式十分必要。传统的考核方式仅仅考核了学生对知识的记忆情况,而没有考核学生对知识的掌握情况。为了更好地检查学生学习《计算机网络》理论课程的效果,将课程考试融入到整个教学过程的各个环节中,最终成绩采用平时成绩和期末考试成绩相结合的计分办法。平时成绩主要是根据学生课堂提问题、回答问题、作业以及专题学习报告等情况,由主讲教师实时打分登记。对于期末考试成绩好的而平时成绩差的学生,不应给予好评,因为他们仅仅记住了知识而没有掌握应用知识。通过这种考核方法,可以激发学生的求知欲望,鼓励学生个性发展,为知识和应用创新创造了条件。 四、结束语 教学改革是一个不断探索、总结与创新的过程,要实现《计算机网络》课程理论教学的全面深入的改革,还有待与同仁一道共同努力。 计算机网络课程论文:虚拟实验 高职计算机网络课程的新探索 摘要:激发学生学习计算机网络基本概念和理论的兴趣是一件非常困难的事情,因为很多学生认为这门课程非常技术化、枯燥乏味。然而,这些基本概念和理论是学生学习后续网络课程的必要基础,又必须学好。为解决这一难题,笔者用packet tracer和virtual machine这两款网络虚拟平台设计了一些虚拟实验,应用于高职计算机网络课程的课堂教学实践中,收到了较好的效果。 关键词:高职;虚拟实验;计算机网络;评价;李克特量表 高职计算机网络课程包含很多抽象的概念和理论,学生感到学起来比较困难,教师教学难度很大。往往是教师讲的越多,学生越困惑,长此以往,学生就慢慢失去了学习这门课的兴趣。笔者发现,在讲授这门课程的过程中,如果能让学生自己动手做一些虚拟实验,如组建一个网络、安装和配置一台服务器、分配用户访问文件和目录的权限等等,并同时讲解实验过程,解释实验现象,分析实验数据,而不是空洞地讲解理论,学生的学习效果会明显提高,学习积极性也会增强。这种观点也得到了很多文献的支持。围绕packet tracer和virtual machine两款网络虚拟平台,笔者设计了一些虚拟实验作为课堂讲解的材料,也可作为学生课后练习的资料,学生评价较高。 虚拟实验的硬件、软件和网络环境 我校计算机网络专业的每个实验室都有50台高性能pc机,能同时供49名学生和1名教师使用。这些pc机通过高速交换机相互连接,每台都装有微软windows xp 操作系统以及packet tracer和virtual machine网络虚拟平台,都配置相同网段的ip地址、相同的子网掩码、默认网关和dns,构成了一个小型的局域网络并且和因特网相连,如图1所示。 packet tracer和virtual machine两款虚拟网络平台是完成本文所述虚拟实验不可缺少的工具,它们的功能相互补充。packet tracer主要模拟网络的拓扑图、交换、路由和网络测试,而virtual machine主要用来模拟网络服务、通信和测试。如按照osi七层模型来划分,则packet tracer模拟网络层的工作,virtual machine模拟主机层的工作,如图2所示。需要特别指出的是,packet tracer和virtual machine是两个不同公司开发的软件,二者无论是在同一台物理机中还是在不同的物理机之间都是不能相互通信的。它们只能通过真实的物理机器平台和真实的网络硬件平台来实现相互通信。 一个虚拟实验案例 实验的拓扑图图3是使用packet tracer构建的网络拓扑图,图中有三个不同的网络或子网。pc1和pc2在左边的子网中,通过交换机switch0和路由器router0连接,pc3和pc4位于右边的子网中,通过交换机switch1和路由器router1相连,两个子网通过router0和router1连接。图4是根据图3应用virtual machine构建的网络拓扑图,在virtual machine中没有交换机和路由器这样的网络设备,但是根据硬件和软件逻辑等价性原则,可以使用装有windows server 2003的virtual machine来充当路由器,至于网段的划分可以根据virtual machine的网络接口卡的ip地址来确定。 实验的内容和目的这个实验的主要目的是教会学生如何构造一个小型的局域网络,理解局域网通信的过程和原理。主要教学内容和目标有:(1)对网络进行规划,会选择合适的终端和网络设备以及线缆构建网络。(2)配置终端接口、路由器接口以及服务器接口的ip地址和子网掩码。(3)配置路由表,使整个网络达到连通状态。(4)使用ping命令测试网络。(5)理解局域网通信的过程。(6)理解arp、icmp、csma/cd以及网关在网络通信中的作用。(7)理解交换机和路由器的工作原理以及在网络通信中的作用。 实验的组织和管理在实验开始时,教师介绍实验的要求和目的,以及实验使用的工具、方法和命令,然后由学生自己动手来完成实验。学生可以独自完成实验也可以结对完成实验。为了防止网络上ip地址发生冲突,学生实验所采用的ip地址可规定为192.168.x.0/24的形式,x为每个学生的序号,这样不仅解决了ip地址的冲突问题,而且方便学生查找错误,使实验能顺利进行。 实验的数据分析和原理讲解本次实验不仅要求学生掌握局域网的规划、组建和配置,更重要的是让学生理解局域网的通信原理,相同网段主机之间和不同网段主机之间通信的过程,网关、交换机和路由器的工作原理和作用,局域网通信的相关协议等概念知识。如果仅凭教师讲解,学生是很难理解这些概念知识的。在这个实验中,教师可以在pc1上向pc4发送一个数据包,让学生观察整个网络通信的过程。可在数据包经过每个网络节点时把它截取下来进行分析和讲解。这样让学生不仅能掌握如何连通一个局域网络,而且能知道网络连通背后的“故事”。 实验的评价为了评价本次实验的有效性,以匿名调查的形式,笔者在课堂上对这次实验进行了一次评估。笔者给学生提供一个问卷,问卷中包含了以下几个问题:(1)在进行这次实验之前,你会组建和配置一个小型局域网络吗?(2)你认为这个实验容易吗?(3)你能接受这样的实验教学吗?(4)这个实验是否能有效地帮你理解局域网通信的过程?(5)在这门课中你需要更多这样的实验吗?(6)你愿意在课外时间做这样的实验吗? 针对上述六个问题,李克特量表(likert scale)被使用在问卷调查中,对于问题1~3,第一个刻度代表极差,第五个刻度代表极好;对于问题4~6,第一个刻度代表否,第五个刻度代表是。在一年的教学过程当中,我校网络专业86名大一学生完成了这个问卷调查,他们的回答结果统计图如5所示。 通过问卷调查发现,虚拟实验激发了学生学习计算机网络的热情,他们比以往更加喜爱这门课程了。 对虚拟实验教学的再思考 目前,虚拟技术在教学中得到了广泛运用,虚拟实验和物理实验的比较在很多文献中都有阐述,它们各自有自己的优缺点。除去经济因素,笔者在讲授计算机网络课程的过程中深深感受到虚拟实验最大的好处是方便、灵活、安全、容易实施和扩展,学生只要有一台笔记本电脑并且安装了这些虚拟软件,无论在什么地方都可以进行学习和实验,从而摆脱了真实实验环境的束缚,学习效果得到了很大提高。但是,在教学过程中笔者也发现,采用虚拟实验讲授计算机网络课程,一开始会增加学生的理解负担,最关键的一点是要让学生快速理解“机器中的机器,网络中的网络”这一概念,让学生具备虚拟学习的思维。学生完成虚拟实验一般用两种方式:(1)每个学生在一台物理机上打开多个虚拟软件独立完成网络实验,这种实验方式是通过一台物理机来完成的,这种方式学生比较容易理解。(2)把一个实验划分为多个模块,这些模块分布在不同的物理机上,学生通过协同方式来完成实验。这种实验方式是通过多台物理机和真实的网络平台来实现的,只要物理网络连通,学生就可以在物理网络里随意组建虚拟网络。学生对这种实验方式通常理解得会慢一点。另外,学生最终要工作在一个真实的环境中,因此,还需在一个真实网络环境中来验证学生在虚拟环境中所学到的知识。 综上,笔者开发的这套虚拟实验用在计算机网络课堂教学和学生的课后学习中,学生对这些实验的评价令人鼓舞。这些评价表明该实验方便、好用,能帮助学生更好地理解计算机网络。在今后的教学中,笔者将开发出更多的虚拟实验并完善相应的评价体系,并将这种教学方法应用在其他网络课程的教学之中。 计算机网络课程论文:新教改计算机网络教学课程改革 【摘要】 现阶段,计算机技术已经在人们日常生活及工作内广泛应用,计算机网络也成为高校教育体系内的重要组成部分之一,也成为了教育体系内主要课程。在新课标教育改革背景之下,高校计算机网络教学改革已经成为首要任务。所以,本文对网络课程教学过程中所存在的问题进行分析研究,进而提出针对性意见,希望能够有效提高计算机网络教学质量。 【关键词】 高校计算机;网络教学改革 前言: 科学技术在不断发展建设过程中,计算机网络与通信技术在人们日常生活及工作内广泛应用,对计算机网络与通信技术进行了解,已经成为了高校学生基础素质。因此,高校进行改革,已经成为教育体系发展的必然趋势。 一、计算机网络教学课程所存在的问题 1.1教学方式单一 在传统计算机网络教学内,教师与教材一直都是教学体系内核心,最为重要组成部分为教师,教师在教学过程中基本上都已经应用了多媒体技术,但是教师对电子教案过于依赖,就会造成课堂上教师与学生之间互动沟通有限,学生也就无法自主进行学习沟通,也就达不到预期效果。 1.2学生计算机水平层次不同 由于受到地区及生长背景等因素的限制,高校学生所了解的计算机知识存在显著差异。偏远地区与城市内的学生相比较,能够接触计算机的次数较少,部分学生甚至在计算机网络教学课程之间并没有接触过计算机,对计算机的基础操作及构造并不了解。但是城市内的学生在计算机网络课程之前,都已经接触过计算机,对计算机基础知识及技术已经初步了解。这样就造成学生所具有的计算机操作能力参差不齐,为老师计算机网络课程教学造成较大难度。与此同时,教师在教学过程中,无法满足不同层次学生实际学习需求[1]。 二、计算机网络教学课程改革方案 2.1普及网络教学平台 计算机网络技术在逐渐普及过程中,高校计算机网络教学首要任务就是构建网络教学平台。网络教学平台不仅仅能够有效填补计算机网络课堂教学上所存在的不足,同时还能够有效对计算机网络教学进行眼神。网络教学平台在实际应用过程中具有较多优势,为学生提供多样化的在线服务,方便学生对计算机网络知识的实际需求,同时学生还能够按照自身实际情况,灵活安排学习实践,选择适合自身应用的知识进行学习。与此同时,网络教学平台还需要为学生提供多样化的答题模式,例如网上测试、网上答题等,增加教师与学生之间的沟通交流。学生与教师在沟通交流之后,教师可以按照不同学生实际需求,对教学内容及教学方法进行创新,学生学习积极性也能够得到有效提升,提高高校计算机网络教学质量[2]。 2.2采用分级教学的形式 为了能够有效解决计算机网络教学课程学生所存在的基础水平参差不齐情况,高校可以在学生刚入校的时候,就对学生计算机操作情况进行了解,在保证学生了解的情况下,对学生能够采取分级教学模式,真正做到因材施教。首先,计算机网络教学教师在对学生计算机基础知识了解之后,能够在实际教学过程中,对教学内容进行重点讲解,保证学生能够对计算机基础操作技能进行讲解,有效提高学生对计算机网络教学知识的了解,保证计算机网络教学质量。其次,学生对基础知识与实践操作能力有着初步性了解之后,教师可以按照学生学习情况进行深层次教学,在学生自主学习及教师讲解情况。教师在教学过程中,教师可以提前开展网络视频教学,有效缩短教学时间,保证计算机网络教学质量,教师可以按照学生实际学习情况,开展针对性教学。 2.3教学内容与时俱进,重视实践操作 教师可以按照学生实际情况及计算机网络学科特征,对计算机网络教学内容进行补充。计算机网络教学内容要是没有做到及时更新视情况,学生也就无法有效满足社会发展实际需求。因此,教师在实际教学过程中,教师应该将计算机网络教学最新成果讲解给学生,保证学生能够及时对计算机网络技术进行了解,同时让学生能够有效对网络知识及技术及时了解[3]。 三、结论 简而言之,科学技术在不断发展过程中,计算机网络教学课程改革已经成为必然趋势。本文主要对计算机网络教学内所存在的问题进行分析研究,进而提出计算机网络教学问题解决方案,希望能够帮助计算机网络教室对教学方式进行完善,有效提高学生对计算机网络知识的掌握程度,提高学生计算机实际操作能力。 作者:陈希源 单位:南阳医学高等专科学校 计算机网络课程论文:成人教育计算机网络课程研究 一、成人教育实验教学存在的问题 成人教育一般有专门的学校,如国家开放大学、各级广播电视大学、成人文化技术学校等等。普通高等学校一般也都设有成人教育学院或继续教育学院。但是,成人教育的教学模式往往是高等教育的翻版,在教学内容和教学模式包括实践教学环节方面,通常沿袭了普通高等教育的做法,在实验教学上存在着不少问题。 (一)实验教学不受重视 成人教育面向的是已离开学校的社会从业人员,注重学习内容与实际应用相结合。但传统的成人教育往往照搬全日制普通高校的教学内容,重基础理论,轻实践应用,很难满足学员的愿望。 (二)实验课程的安排存在难度 成人教育有网络教育、开放教育、函授、夜大等不同的形式。学员边工作边学习,难以保证集中授课的到课率,也难以采用传统教学方法安排实验课程。 (三)不具备实验教学支撑环境 计算机网络实验教学设备价格相对较高,设备、设施的数量和实验场地的空间有限。特别是网络教育的终端教学点和成人文化技术学校,很难为成人学员提供专业的实验室。 (四)缺乏实验辅导师资 传统的成人教育往往缺乏专职教师,课程教学和实验指导一般聘请高校或公司企业兼职教师。短期的教学过程结束后或课外学习中,学员难以获得相关的实验操作指导。 二、成人教育远程实验平台的构建 浙江广播电视大学自2000年以来,一直注重远程实验教学的落实。2006年起,在浙江省财政厅的大力支持下,分三期建成了远程开放实验室。实验室建立的目的就是巩固和丰富成人教育远程开放课程的学习,加强电大系统和高校在远程实验教学方面的联系,宣传和推广远程实验教学的新成果。建成投入使用的远程实验平台可以让成人学员在家完成远程实验,增强了成人学员实践技能和动手能力的培养。浙江广播电视大学远程开放实验室由三部分组成:远程实验中心、本地开放性实验室、软件研发中心。远程实验中心由远程实验平台、实验资源库和实验教学管理系统组成;本地开放性实验室主要是为了满足本地学生实验学习的需要;研发中心则以远程实验平台和课程实验软件的开发为主要职责。远程实验平台采用.NET技术和XML/HTTP等国际标准设计开发,依托于SOA的开放式系统架构,各层次逻辑清晰,功能明确。在通信方式上,借助WebService实现平台与教务系统和接入的实验项目之间的通信。平台基础软件采用微软的SQLServer数据库和WindowsServer2008服务器操作系统,具备良好的安全性与可靠性。计算机网络远程实验平台作为实验室的一部分,可以促进学员对通信和网络相关概念的理解,提供协议实现、网络设备配置、局域网组建等实验项目,由北邮网络虚拟实验平台和锐捷计算机网络实验平台两部分构成。在此基础上,根据成人学员的特点以及教学管理的需要,围绕实践教学目标组建教学支持服务和管理团队,将平台中的角色分为实验中心管理员、教学管理员、课程责任教师、实验责任教师、教学点管理员、实验辅导教师、学员等。对支持服务和管理团队的全体人员设置权限,明确职责,规定管理体制及信息交流等一系列管理职能,并确定教学管理组织内部上下级之间隶属关系和横向间的分工协作关系。 三、成人教育远程实验的内容设计 (一)实验内容设计原则 1.实验要求与工程需求相结合 从成人教育的特点和计算机网络课程本身的教学目标看,实验内容需要注重新颖性和实用性。计算机网络实验教学生命力的关键在于教学要求与工程需求相结合。网络技术发展快,设备更新快,实验项目必须跟上现实的工程需求,要注重实验项目的实用性。通过实验,成人学员学会独立完成网络的设计和组建过程。 2.实验目标是培养动手和解决问题能力 在学习了计算机网络理论知识之后,网络实验是为了让学员掌握计算机网络的设计、组建、配置、管理与维护,培养学员的动手、分析、解决问题的能力。实验内容可以分为基础型、网络配置型、综合型等类型。基础型实验主要是为了促进理解,熟悉实验环境等,网络配置型和综合型实验则是为了加深理解,提高动手和综合解决问题能力。实验平台的教学内容应偏重于网络配置型和综合型实验。 3.实验形式符合成人学习特点 实验平台上的实验项目是多种形式、循序渐进的。基础型实验和网络配置型实验最好能借助仿真和虚拟现实、图形图像等技术,拆分成多个短小、界面美观、多平台支持的实验单元,让学员在短时间内掌握单个网络基本操作技能。实验项目是平行或递进的,实验项目之间有先做后做之分,符合教学要求和最近发展区理论。而综合型实验则按任务进行设计,以项目驱动教学的形式供学员汇总融通和应用探索。 4.实验内容包含实验前测和具体操作 计算机网络课程概念多,协议抽象,原理复杂。为了提高成人学员动手操作成功率,加深学员对相关知识点的理解,实验内容可以分为两部分:实验前测和实验操作。只有事先部分或全部掌握了实验过程中需要的前期技能要求,才能开始实验。实验前测就起到了检测的作用,既可检测基础理论知识,也可以检测实验的相关要求。实验前测应当有及时反馈功能,以便学员尽快掌握具体知识点。 (二)远程实验项目具体设计 在三种类型的实验项目中,基础型实验以计算机网络原理演示类实验为主,共计21个,包含网线及其制作过程、邮件传送协议、分层传输、连续ARP协议、交换式虚电路服务等项目。网络配置实验主要为服务器和网络设备配置实验。其中,DNS、WEB、DHCP等服务器的配置实验共计5个,路由器配置实验、静态路由的配置实验、交换机的端口配置实验等共计27个,另有网络安全类实验11个,如密码算法实验、虚拟专用网实验等。基础型实验和网络配置型实验均以虚拟仿真实验为主。综合型实验主要有嗅探、防火墙配置等实验项目,建立于锐捷实验网络平台,既可以远程预约完成,也可以在本地实验室完成。 四、成人教育远程实验的教学方式 浙江广播电视大学远程开放实验室抛弃传统实验教学的模式,探索了一条适合成人教育计算机网络课程远程实验教学的新模式,发挥了远程网上实验对成人学员网络技能培养的重要作用。 (一)实验项目的选择方式 计算机网络远程实验平台实现了时间、地点、实验项目开放。学员可以在平台上由教学单位统一注册。实验责任教师开放所有可选的实验项目,教学单位实验辅导教师选择合适的实验任务。学员完成必做的实验项目,可以选做其它的多个项目。辅导教师还可以根据选课情况,对学员进行合理的分班和分组。 (二)实验教师的远程辅导 实验辅导教师录制有与实验项目匹配的微视频资源,供学员线上学习。微视频资源是教师的实验指导视频,也是实验项目的操作实录。学员在实验平台的实验过程中,教师通过平台的监控功能以及即时通和实验社区模块,随时给予帮助,排除实验障碍,让学员顺利完成实验,掌握技能。实验辅导教师还可以适时地开展网络设备使用和组网实验重点难点的讨论,组织实验后总结点评,帮助学生积累经验。远程开放实验室组织了多次师资培训,以提高实验辅导教师的实验教学和远程辅导水平。 (三)成人学员的实验方式 成人学员学习了网络基础知识之后,首先进行实验前测,前测合格后,可以在网络环境下观看实验项目操作微视频,也可以根据实验任务,在实验操作平台直接开始实验项目的操作。实验平台充分赋予学员自主学习的权力,基础型实验和网络配置型实验不需要预约,可以随时操作,也可以实验多次。综合型实验由于涉及到实验设备的远程配置,往往以小组为单位进行,需要教学单位或学员个人进行实验预约。 (四)远程实验的考核方式 计算机网络实验的主要目的是提高综合素质和创新能力。考核可以面向实验过程,也可以面向实验结果,可以是定性考核,也可以是定量考核。基础型和网络配置型实验中,实验过程事先精心安排,演示型和验证型实验居多,考核成绩可以由平台及时予以反馈。综合型实验中,需要进行实验方案和实验路线的设计,实验内容具有探索性,考核的重点是实验过程环节,考核方式以实验报告为主。实验结束后,可以在实验社区由学员重点陈述遇到的问题和采用的解决方案,教师进行点评。 五、结束语 2013年秋季学期,湖州、嘉兴、丽水等8个教学点共86名学员参加了网络课程远程实验;2014年春季学期,金华、舟山、衢州等10个教学点共106名学员参加了网络课程远程实验。由于学员能在家里远程操作,可借助视频资源学习和模仿,实验通过率达到80%,学员总体反映良好。基于网络的虚拟实验模式,既是网络教育发展的主流和趋势,也是实验教学改革的主导方向。计算机网络远程实验平台自从面向电大系统投入使用以来,还在成人教育、开放教育、中小学教师领雁工程培训、电大系统师资培训中进行了多次运用,取得了很好的教学效果和社会效益,同时也提高了成人教育计算机网络课程的实验教学水平。今后,将进一步探索新的远程实验教学模式,改革实验教学内容,为成人教育、继续教育、非学历教育搭建更完善的计算机网络实验实训支撑环境。 作者:厉毅 单位:浙江广播电视大学
工商管理专业英语教学研究:工商管理专业英语教学模式与方法的探讨 摘 要:工商管理专业英语教学旨在培养学生的语言综合应用能力。本文针对本课程的特殊性对教学模式及教学具体方法的探析,提出课程应当注重教与学地位转化、打破标准答案束缚以及多元化文化意识的培养。同时,在教学具体方法层面,建议课程设计可以结合多媒体材料等辅助工具,以主题辩论、案例讨论、情景模拟等方式调动学生积极性,培养和提高学生的专业英语实践应用能力。 关键词:工商管理专业英语 教学模式 教学方法 工商管理专业英语课程是高职院校工商管理专业的专业基础课程之一,也是一门实践性、理论性、科学性、艺术性兼而有之的应用性学科。为了适应经济全球化浪潮,英语教学不再只停留在“高分低能”的纸上谈兵,更重要的在于培养学生的听说读写综合应用能力以适应新时代多语种的工作需要。如何提高英语实际运用能力成为学生学习的关键,也是教师教学的难题。工商管理专业英语教学实践目的主要是在校内为学生提供商务英语氛围,提高管理工作用语及日常工作用语的交流能力,熟悉中外企业常用专业用语,及能熟练进行商务对话。为了达到以上目的,本文将结合笔者在教学过程中的实践经验,由教学模式创新和教学方法改革两部分来综合分析。 1 教学模式创新 1.1 “教与学”地位的转化 在传统教学中,教师处于绝对权威及主导地位,负责课堂设计、课程教授、课堂疑问解答等一系列活动;而学生处于“唯师命是从”的接受者地位,只负责抄抄笔记听听课,主要输入较少输出。而对于实用性较强的专业英语课程,课程的目的在于多听多读多说多练,为此教师应该打破传统专制型师生观,构建教学双重主体之间相互尊重、相互理解的新型的平等、民主、合作关系。教师应该从自身教授风格创新,运用有声语言及肢体语言等多种手段营造积极民主的课堂气氛,应当多鼓励学生积极参与课堂设计,对教师的教学提出科学的质疑、批评和改进意见。其次,教师和学生身份可以互相转化,由学生参与甚至负责某些课程篇章的教学设计、课堂讲述以及疑问解答,而教师则转化为学生的角色在讲台下参与课程的学习、提问及点评环节。一方面学生在整个课堂中作为“教学”角色负责整个课堂,在讲述过程中充分锻炼了英语的听说读写四块基本技能,同时通过讲解促使其加强对学科的理解巩固以及对相关知识的发散性思维的培养;另一方面教师作为“学习”角色,在聆听过程中更容易发现学生的理解的难点及误区,同时可以通过提问的方式引导课堂,促使学生不断拓展知识面。 1.2 突破“标准答案”的限制 工商管理专业英语不同于大学基础英语。后者主要针对于基本词汇,日常用语等方面做基础性训练,强调对基本语法语序词汇等学习。而专业英语应该更偏重与对专业领域的适用性,培养其专业技能。特别是工商管理专业英语,更要为学生在日后商业管理活动中的沟通奠定基础。在真实的商务世界,没有一成不变或者唯一正确的答案,因此本课程也应该贴合实际,更加注重在具体商业环境中的实际运用而非单一模式化传递答案。在教学过程中教师应当尊重学生的质疑以及创新的观念,不能否决学生的见解,而应当引导学生进行比较分析找出更合适的答案。在讨论中,教师应当给予学生发挥空间,鼓励其积极探索各种可能的答案。只要学生言之有理适合实际情况,即可以为“适用”答案,从而打破“标准答案”的简单衡量尺度。 1.3 注重培养多元文化意识 在现代商业活动中,多文化沟通贯彻了全球化经济的各个方面。工商管理专业英语的课程设计中也应当穿插跨文化交际方面的知识和技能,使学生能更有效地与来自不同国家和文化环境的企业和个人进行沟通和交流。在单纯课文翻译及词汇讲解的情况下学生仅仅掌握了正确的语法用词以应对考试,但无法真正做到在适当的场合使用适当的英语。经济全球化的时代,各大跨国企业均将多元文化发展提上战略地位,企业文化中也倡导跨国文化交流及开放式氛围的构建。为此,在工商管理专业英语教学中,教师应当加入多元文化教学。在每一个教学环节教师应适当进行文化知识背景介绍,通过多媒体等手段培养学生的多元化文化意识,了解到不同文化的差异及共性,以及在现实使用过程当中的注意事项。通过英语课程的教学配合多元文化的解析,让学生能更深入的理解管理专业英语的内涵。 2 教学方法的改革 在工商管理专业英语教学实践中,为了调动学生的积极性,创造开放式的课堂氛围,可以采取以下三种方法鼓励学生参与课堂。 2.1 案例讨论教学方式 在管理学科的教学中,越来越多采用案例教学方式,特别是结合本章节的主题进行案例分析。在英语教学中,可以在国外工商管理众多实例中挑选经典案例,以案例引导学生,组织学生对案例进行调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,在课堂上要求学生用英语对案例的代表性问题进行讨论发言,老师在旁边对语言使用予以纠正指导,同时对管理相关知识进行启发式教育,促使学生自己归纳总结出相关章节的关键知识点。通过这种案例教学方式,促使学生提高分析问题和解决问题的能力,同时加强学生对英文文献的阅读能力,要点提取能力及语言表达能力。 2.2 情景模拟教学方式 在某些管理教学章节,特别是特殊情景的管理知识点解析时可以采取模拟情景的方式培养学生的综合运用能力及克服英语怯场等问题。比如在讲述人力资源管理章节中的招聘面试环节,可以由学生分组,分别扮演面试官及应聘人员,将课堂模拟为公司面试现场。教师作为第三方人员,一般不参与模拟现场的角色,在模拟结束后对各角色进行点评及对人力资源相关英语知识点进行总结。在面试模拟过程中,作为面试官的学生必须按照企业人力资源规划及岗位要求,自己准备面试问题及面试步骤,最后,面试小组选出应聘成功人选,并进行评选理由陈述;作为应聘人员的学生必须按面试官要求结合自身经历进行回答,并且做到用词准确,表达清晰。在整个面试环节要求学生均用英语来进行答与问,如果遇到无法正确表达的情况,可先用中文表达,由教师从旁进行英文辅助。再比如学习管理沟通章节,可以由学生扮演不同的角色,可能是客户、同事、合作伙伴、上司等等,由学生共同参与特定商业活动,教师要安排相关活动内容,设计多方沟通环节,由学生代表的角色间进行信息传递,最后完成整个商业活动。教师通过此类模拟练习来帮助学生培养专业英语的语感,提高英语实际表达能力,以及增强英语表达的自信心。 2.3 主题辩论教学方式 商业实践中有许多现实问题没有唯一的标准答案,实际问题的解决也没有固定的模式。因此在教学过程中,切合真实商贸环境,教师可以组织安排主题辩论,引导学生由不同角度不同方向解决问题。在工商管理专业英语教学的后期阶段,结合前期所学的管理知识,可在实践教学中有针对性地安排学生有兴趣的并且能有较多认识的主题进行辩论。教师首先安排管理类相关主题,由学生利用课余时间收集资料准备论点论据。在课堂辩论时间中,教师应当尽量使用英语引导双方的辩论的方向,并对学生的英语表述给予指导,使学生在整个辩论过程中自觉使用专业英语陈述观点反驳对方,从而锻炼学生的英语辩论能力。更进一步,主题辩论可以延变为商务谈判。商务谈判是商务实践中的重要环节。通过模拟商务谈判,使学生了解熟悉商务谈判的流程、技巧和表达方式,在商务实践中提高专业英语的实际运用能力。在课程设计后期教学中,可以在对学期知识总结的基础上,模拟商务谈判的环境。在商务谈判环节中学生分组,分别代表对立两方公司,进行相关主题的商务谈判。由教师设定基本信息、角色和主题,学生负责资料收集、谈判论据准备等工作。最后由老师点评双方学生在谈判中的专业英语的表达,谈判技巧使用及管理知识的运用。 3 结语 总之,工商管理专业英语教学必须明确教学目标,突出专业特色,对教学模式创新及对教学方法改革,建立开放式的课堂气氛,让学与练紧密结合。教师在课堂上要注意发挥引导角色,鼓励学生多学多练,通过案例分析、情景模拟、主题辩论等多种教学方法相结合,配合多媒体教学材料的辅助,全方面提高学生的专业英语实践应用能力。 工商管理专业英语教学研究:档案袋评价法在工商管理专业英语教学中的应用研究 摘 要:档案袋评价法是一种源自美国的管理评价模式。文章通过在专业英语教学改革实践中的探索,总结出在专业英语教学考核方法中应用档案袋管理办法,以过程考核代替原来的期末考核,重点考量学生的学习过程和学习质量,培养学生以应用能力为导向的自主学习能力。 关键词:档案袋评价法 专业英语 过程考核 随着专业英语教学改革的逐步深入,对学生学习成绩的考核和教师评价也推陈出新,在不断的实践摸索中我们发现源自美国的档案袋管理方法是一种行之有效的教学管理方法。在对学生的学习评价中它改变了以往评价对最终结果的定量追求,把全面而真实地反映学生成长的学习计划与总结、学习成果、课堂学习实践、自我反思记录、学习日记等作为评价的基本组成部分,教学评价由此转入了以注重学习质量和过程为特点的评价方法,并以此为导向,激发学生学习的主观能动性,提高学习效果,避免以往期末考试一锤定音的侥幸心理。 一、档案袋评价方法的基本思路 (一)档案袋(portfolio)评价起源 最初使用档案袋管理形式的是欧美的画家和摄影师,他们有选择地收集自己的作品向委托人展示。档案袋的提供者同时也是档案袋所收集作品的创作者。在学习效果管理中引入这种评价方法就是在一定时期内,学生通过计划和反思学习过程而构建起来的有关学习过程信息的系统收集,旨在促进学生学习质量的提高,故此,这种档案袋可以称为“学习过程档案袋”。 需要指出的是,对于档案袋中应当选择收集哪些信息资料,并无统一的标准。它可以包括各种资料,比如学习管理档案袋中可以包括学期初的学习计划、阶段性学结、课外自学资料、、课堂互动过程记录、期末成果以及就学习问题与教师沟通的信件等。而且,档案袋不仅是学习材料的一个归集,同时也应该是教师检查教学效果、学生与他人分享自己学习方法的一个过程。 (二)档案袋评价的基本思路 档案袋评价法作为一种全新的教学管理方式,在为教师提供了一种创新性的教学评价手段的同时,也为学生提供了一种更加有效的语言学习方法,评价的重点由重“量”转向了重“质”;既重视学生学习成果也重视学习过程。基于应用能力培养的专业英语教学注重的是学生通过这门课程的学习,就业之后能干什么,因此,每个学生档案袋的构建都是围绕这一思路展开,由每位学生自行构建自己的学习管理档案袋,期末交由任课教师评价成绩。档案袋在英语教学中的引入,使教学活动突破了课堂的限制,自主学习有了更新的意义。同时,在档案袋评价法实施的整个过程中,教师的作用是至关重要的。从档案袋的创建,到内容资料的充实,以及最后的成绩评定,教师的指导示、范和建议不可或缺。 二、档案袋评价法的具体实施 (一)档案袋的类型 理论界对档案袋的分类,有很多不同的分类方法。美国课程评价专家比尔・约翰则把档案袋分为最佳成果型、过程型和精选型;美国南卡罗来纳大学教育学院教授格莱德勒以档案袋的不同功能为出发点,将档案袋分为五种相应的类型:文件型、理想型、展示型、评价型和课堂型;比较经典的是由美国课程评价专家安・艾德斯布鲁克和皮・帕玛里・豪柯提出的一种分类方法,他们将档案袋分为过程型档案袋、作品型档案袋和展示型档案袋。过程型档案袋主要突出表现的是创作者在一定时期内的工作或学习成果,从而达到了解该创作者在这段时期内的具体发展情况。作品型档案袋就是要集中表现出创作者为满足外界需求而开发的特定信息资料的汇集,目的在于表明该创作者达到了一定的实际水平,可用以获得资格证书或某种奖项;而展示型档案袋则是创作者个人最佳作品的归集,据此可以给予创作者一定时期内发展情况的一个总结性评价。这三种档案袋的构建原则都是在计划和总结的基础上收集过程中的不同信息资料,不同之处在于档案袋的目的、所收集资料的类型以及收集这些资料的具体方法等。需要强调的是,大部分档案袋的归类并不是非此即彼的,通常是几种类型的相互结合。 从上述关于档案袋类型的阐述中可以发现构建档案袋的过程具有很大的灵活性,不同的使用目的、不同的提交对象以及创作者不同的具体情况都会使档案袋的构建过程有所差异。但万变不离其宗,档案袋的构建都服务于一定的目的,构建之前需要进行精心的设计。在专业英语的教学中,由于我们的目的是促进学生学习质量的提升,强调学习过程的重要性,因此主要可以按过程型档案袋来进行具体的构建。 (二)档案袋评定法的设计与实施 在学期初开始构建档案袋,向学生解释档案袋评价方法,将档案袋的构建与教学过程紧密结合,要求教师与学生同步构建教学档案袋,整个构建过程分为以下三个步骤: 1.在学期初告知学生本学期的教学规划和学习内容。教学规划由教师撰写,并放入教师教学档案袋中。根据以下教学内容要求学生结合自己的学习目标和能力水平撰写出本学期学习计划,将学习计划放入自己的学习评价档案袋中。 工商管理专业英语的学习内容包括:(1)书面教材和课外阅读资料(雷涯邻,John A Parnell.工商管理英语.高等教育出版社,2010年8月第2版;傅伟良.英文经济报刊精读.石油工业出版社,2006年1月第1版)。教材的学习主要通过课堂讲解完成,课外阅读资料的学习由教师每周指定阅读文章学生课后完成。(2)课外听力练习,由学生根据自己的听力水平自行选择听力材料,推荐CCTV-2的经济新闻和CCTV-9英语新闻。(3)课堂演讲(Oral practice),按照学号轮流进行,每次课两位同学进行演讲,演讲内容不做限定,其余同学要求认真聆听,并提出问题。 2.要求学生将每周的学习活动资料放入档案袋。具体包括:对书面教材每周一个教学单元的学结(summary)(此学结教师也要自行撰写并放入教学档案袋);每周所选听力资料或听力练习记录一次;每周轮流做演讲(oral practice)的同学所用的演讲材料。 3.撰写期末总结,放入档案袋。学习期末,引导学生根据自己学期初所制定的学习计划,结合一学期的学习情况进行撰写期末总结,内容应包括本学期学到的主要知识和取得的进步,以及学习过程中的欠缺和不足。此总结要求教师与学生同步撰写,并放入各自档案袋中。 4.根据所构建档案内容的完整性和学习目标实现程度来评定期末成绩(如表1,见第251页)。期末由教师制定档案袋评价标准,并进行成绩评定。由于对学习目标的实现(下转第251页)(上接第248页)程度的评定具有一定主观性,因此最终成绩的评价以档案袋内容的完整性为主。 在档案袋的构建过程中,学生除了放入教师所要求的学习资料和学习成果之外,也可将学习过程与教师和同学互动的学习心得体会加入,以备日后的查阅和学习,同时也可体现出档案袋的个体创新之处。 需要强调的是,每个学生的学习目标和计划不尽相同,有些学生的学习目的是继续深造,有些学生的学习目的是毕业就业;同时,每个学生的学习水平不尽相同;因此,在学期初进行学习计划的撰写时,教师应引导学生根据自身的实际情况结合教学内容制定出其实可行的学习计划。教师也应针对学生不同的学习目的和学习计划为其布置恰当的书面作业(在指定阅读材料时可以有针对性的给予不同学生不同的阅读文章),并在考核时一并考虑学习目标的实现情况给予成绩评定。 三、结束语:构建一种基于应用能力培养的成绩评价模式 从学生学习评价档案袋的构建过程中我们可以看到这样一个创新型的教学改革实践:在促进学生学习能力提高方面,我们已经把重心放在了学生整学期学习的过程中以及和教师的互动中,学生主动安排自己的学习过程成为大学英语学习的主要方式。在将来的教学中我们应逐渐把教学改革的重点放在教学管理的过程中,让学生提出自己在专业英语学习上的需求,并思考以何种方式来满足自己的需求,而由学校和教师尽力协助,配合或提供必要的资源来满足学生的学习需求。从而能够真正切实有效地提高学生的专业英语应用能力。 始于教学内容和教学方式改革的专业英语教学改革过程结束于考核方式的变革,考核方式的改变是整个改革过程中至关重要的一环。如果考核方式不进行变革,前面的改革很可能流于形式,学生的学习方式和状态最后仍然是以期末的一次性考试为导向。只有注重对平时学习过程的考核,才能改变学生临时抱佛脚的学习状态;也只有通过平时的积累,才能水到渠成地提高学生对知识的应用能力。希望档案袋评价模式能够使学生养成系统管理学习的好习惯,并能在过程管理中体会学习的乐趣。 (作者单位:山西大同大学 山西大同 037009)(责编:贾伟) 工商管理专业英语教学研究:工商管理专业英语教学探讨 摘要:要提升学生运用工商管理专业英语开展语言交际活动,最重要的是为学生营造自主交互的语言环境。将交互式教学理念引入工商管理专业英语教学,采用师与生、生与生、人与机的多层次、多角度对话、沟通、情感交流展开的语言交际,有助于培养学生自主探究学习的兴趣和主动性,拓展学习内容和空间,切实提升英语教学实效。 关键词:交互式教学;工商管理专业英语;师-生交互;生-生交互;人-机交互 世界经济一体化、全球化发展使那些能够熟练运用英语的管理人才脱颖而出。《工商管理专业英语》是经管类专业学生使用英语为表述载体学习管理学专业知识的课程。通过本课程的学习,学生一方面要掌握与管理相关的基本理论和知识;另一方面,学生还要自如地运用英语围绕这些理论知识展开语言交际,如何帮助学生克服畏难情绪,激发学生学习热情,进而切实提高管理英语的听说读写技能,成为教授该门课程的教师们所面临的巨大挑战。正如著名语言学家S.P.Corde所言[1],教师实际上不能教会学生一门语言,而只能为学生创设一个适合语言学习的环境。这个环境,能够促进学生的英语知识、英语运用能力及自主英语学习能力充分、自由的发展。鉴于此,本文认为,将“以学习者为中心”(learner-centered)的交互式理念引入工商管理专业英语教学,可以切实达成通过营造教学中的语言交互环境来培养学生语言交际能力的教学目标。 1交互式教学理念 交互式教学理论主张,语言习得必须发挥学生先天具有的学习和使用语言的能力,重视师生及学生与学生之间的双向协调活动是教学成功的关键。因此,在交际理论的影响下,以学习者为中心的教学模式受到越来越多的关注。教师不是主宰课堂语言活动的惟一权威,也不是向学生提供语言知识的唯一源泉。教师的主要作用是引导、示范、推动、激励学生用恰当的方法积极进行语言知识学习积累和语言实践运用活动,扮演着学生学习专业知识的指导员(instructor)、教练员(trainer)、促进者(facilitator)的角色。交互式英语教学是促进师生“教学相长”的一种有效模式。从教师的角度看,交互式英语教学模式是教师采取的一种教学策略,利用自己与学生、学生与学生以及学生与计算机之间的协作与互动学习,共同完成有意义的语言交际活动。从学生的角度看,自己才是语言学习和实践的核心主体,是课堂的真正“主角”,并且,通过各种交互,有意识地回顾、反思、进而改进自己的语言学习过程。 2工商管理专业英语交互式教学模式 工商管理专业英语是一门以工商管理基础理论知识为框架,用英语讲授的一门课程。教学内容涵盖了战略管理、人力资源管理、市场营销学、运营管理等管理知识。将交互式教学引入工商管理专业英语的学习中,就是让英语交际活动的参与者或交互主体—师与生、生与生、人与机进行多层次、多角度的对话、沟通及情感交流而展开的教学活动。结合本课题团队的教学实践,我们认为,采用以学生为中心,以交际为轴心的方式,在传统的“师生互动”基础上,引入“生生交互、人机交互”,来深化课堂内外的语言交互式教学,在增强学生英语交际兴趣、提升学生英语交际能力等方面,有着显著的促进作用。 2.1师生之间的交互活动:问答型互动 师生间的交互,是教师以“任务型”的问题引导学生对文本、话题进行讨论,学生通过思考、讨论以及与教师对话、交流等形式,达到对知识的理解与掌握。在这种情景下,师生双方地位平等,双方是交互的参与者,也是不同观点的分享者,这促进学生在轻松、愉悦、平等自主的情境中自由地、创造性地学习。《工商管理英语》教材中的每一章节都有大量的管理术语与管理理论,在师生交互教学中,教师的职责在于结合教材,向学生提出高质量的问题,促进学生在学习活动中的主动参与,通过问题的调节,激发学生思维,开展有效的语言交际。以教材中《人力资源管理》一章为例,课程开始就可以向学生抛出一个重要问题,“如何通过人力资源管理获得竞争优势”,以这个高质量问题为主线,带领学生学习人力资源管理实践的具体环节,学生不仅更主动的学习相关术语的表达,也形成对人力资源管理知识的深入理解。在教学实践中,提问在英语课堂的交互活动中占20%~40%,对语言习得起至关重要的作用。因此,教师应该将更多的精力放在如何提高提问的质量问题上,为学生创造语言实践的机会,建构起一种亲和的师生关系[2]。 2.2学生之间的交互活动 生生间的交互,是学生个体与个体或个体与群体间为达成共同目标,在学习过程中展开相互协作、相互交流的一种学习活动形式。显然,同伴也是学习的重要促进者,学生之间的交互活动不仅体现了合作学习的精神,也得利于学习共同体的形成。例如,在讲到《管理的基本原理》这一章节中管理者技能的内容时,笔者给全班学生提出了如下语言交际主题:“位于不同管理层次的管理者对于三种管理技能的需求有何不同”,并将学生分成三组,第一组扮演高层管理者,第二组扮演中层管理者,第三组扮演基层管理者,以小组为单位开展语言交际活动。如此一来,“管理技能”这个知识点不再无趣或枯燥,通过营造一种真实而且自由宽松的环境,学生自主运用听、说、讨论并以答问、对话、辩论、表演、竞赛等形式在同桌间、小组间开展交互活动。学生之间,将那些干巴巴的语言知识点置于有血有肉的语言交际活动中,入情入境,学生既能自由地展示自己,又可以向其它同学学习借鉴,达成较好的语言交际效果。 2.3人机交互活动 语言学习的最终目的是为了交际,也只有通过交际才能学好语言。但不可忽视的是,中国学生在现实环境中用英语交流的机会有限,随着计算机与网络的普及,学生利用丰富的网络资源、和强大的网络交互界面,为学习英语找到了一个全新有效的界面。人与机的交互,是指学生利用计算机、网络和移动设备开展的交互学习。网络是一个巨大的英语学习资源库,网络拥有形式多样的互动在线语言学习活动,提供丰富的语言交际练习材料。因此,学生可以根据自己的水平和需要,选择网络上适宜的英文教学资源进行自主学习,主动参与学习过程,从而提高英语理解与表达的能力,体验交互活动带来的乐趣。同时,学生也可在教师指导下,在网上与教师、同学甚至异国朋友用英语进行交流和讨论。作为教师,在英语教学中,要擅长充分利用人机交互的优势,补充课堂教学在时间和空间及资源方面的不足,将学生学习英语交流英语的兴趣充分调动起来。 3结语 在经济全球化的今天,管理人才要学习国外先进的管理技术、经营理念,实现与国际市场的真正接轨,就必须提升其运用英语获取相关专业知识的能力和水平、以及开展商务英语交际的技能。在这种背景下,工商管理专业英语的学习显得非常必要。我们研究认为,将交互式教学引入工商管理专业英语的教学,将学生引导到自主交互学习的主体地位,将极好地提升语言交际学习效果,提升学生应对全球化背景下的管理工作挑战。 作者:王琳;郑月龙 单位:重庆工商大学管理学院
电子技术与通信工程的应用研究:有关电子技术与通信工程的探讨 [摘要]电子技术与通信工程为在科技研发领域的合作与联系,为社会的发展和进步奠定了坚实的基础。并广泛应用于通信系统与通信网及其设备,广播电视系统与设备,电子仪器仪表,集成电路与微电子系统,家用电器,汽车工业,电力,航天、航空,电子材料与纳米材料等方面,在中国信息产业和经济发展中发挥了巨大的不可替代的作用。 [关键词]电子;通信;技术;工程;发展;应 电子技术与通信工程密切联系,相互促建,互相依赖。电子技术与通信工程领域取得的重大成果在现代社会发展中起到了举足轻重的作用,全面的加快了各行业的产业自动化脚步。 电子技术与通信工程为社会在科技领域的进步,奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题;信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。 电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响,电子技术水平的不断提高,既出现了超大规模集成电路和计算机,又促成了现代通信的实现。电子技术正在向光子技术演进,微电子集成正在引伸至光子集成。光子技术和电子技术的结合与发展,正在推动通信向全光化方向通信的快速发展,而通信与计算机越来越紧密的结合与发展,正在构建崭新的网络社会和数字时代。电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。 信息电子技术的应用和发展,在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备问的数据变得越来越重要。为了进一步提高行使的性能,温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。所以信息电子技术在汽车领域的应用是无处不在的。电力电子技术的不断进步和发展,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的,集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在不仅应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)方面,并且对高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)的发展也尤为重要。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。 信息产业,包括信息交流所用的媒介(如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务)、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售,以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础,辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末,多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展,展望这个世纪初期,宽带技术、光通信也已经崭露头角。通信工程所研究的内容涵盖了当今最流行、发展最迅猛的领域。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20世纪80年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电子系统设计与制备,纳米材料与技术等。 综上所述,电子技术与通信工程在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路等方面的广泛应用。使得国家高度的重视,并且已经培养了大量具有扎实的理论基础和开拓创新精神,能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中,从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。面向新的世纪,电子技术与通信工程将会迎来其发展的广阔天地。随着它们应用发展的日趋广泛,上至太空,下至海底,科技的发展无所不在。因此会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。 电子技术与通信工程的应用研究:关于电子技术与通信工程的探讨 【摘要】随着电子技术水平的大幅提升,计算机和超大规模集成电路的出现,开启了现代通信的全新时代,电子技术发展至今,在社会各个行业领域中都得到了十分广泛的应用,特别是在通信工程领域中的应有尤为突出。本文将对电子技术、通信工程的发展现状、前景和二者间的关系进行简要的探析。 【关键词】电子技术通信工程发展前景技术应用 在社会经济、科学技术的不断发展下,社会各行业领域都逐步完成了高新技术改革,特别是电子技术的应用,基本已渗透到了人们生产、生活的各个角落。通信工程是科技应用领域中的主要行业,它在历经多年发展,现已在信息传输、信息交流等领域得到了长足的发展。通信工程的研究内容是在信息交流、信息传递过程中,涉及到的各种技术(即检验、传输、交换技术)。电子技术,是一项综合物理技术研究成果、各种物理学知识而发展起来的工程技术,它也是基于电子学原理,实现电子设备应用的一门技术。 一、电子技术的发展现状 电子信号处理是电子技术的一个重要内容,主要的处理方式有:信号的转换、滤波、转换。信号放大是指强化接收到的电子信号的等级和强度,从而方便信号的再次接收或传输;信号转换是指转换信号表达形式,以满足接收方设备的型号要求。以应用方向为依据,电子技术主要分为电力电子技术、信息电子技术两大类。以应用方式为依据,又可将信息电子技术细分为数字(Digital)电子技术和模拟(Analog)电子技术两种。(1)电力电子技术。随着电力电子技术的发展,实现了传统电力电子技术向现代电力电子技术的完美转变。传统电力电子技术主要为低频技术,低频技术是指其信号传输、波段强度均较低;现代电力电子技术主要为高频技术,高频技术的信号传输频率、强度都相对较高,也更能满足现代信息传输的高要求。就电力电子技术的应用规模、应用范围而言,它已覆盖了传统工业和高新技术产业。高新技术行业中的电力电子技术应用,在与其他科学技术下的协同作用下,为现代化建设做出了巨大的贡献。(2)信息电子技术。信息电子技术在汽车工业中的应用,产生了“电子汽车”概念,并使之变为现实。智能化传感器,主要提供用于处理、模拟的信号,并能对信号进行放大;软件技术,是指在各种新型技术的不断应用下,原有软件需要进一步加以完善,或需要接入互联网;嵌入式微处理机目前已广泛应用于汽车的故障诊断、速度控制、传动系、发动机、环保、安全等方面。目前,通过应用微处理机来对汽车性能加以改善,将是汽车电子设备的一大发展趋势。 二、通信工程发展现状 在信息科技中,通信工程是一个极具活力而发展迅速的领域,特别是互联网络通信、光纤通信、数字移动通信的发展,让人们在信息的传递、获取方面的便捷程度大为提高。随着人们对于信息传递、交流需求的不断提高,各种信息沟通极大地改变了人们的工作和生活,其中以现代网络技术尤为典型,目前,在人们生活的各个方面都能看到网络技术的影子,网络技术的应用极大地满足了人们的信息交流、信息的需求,鉴于此,通信工程的发展前景将蔚为可观。对于信息产业来说,其覆盖面非常广泛,既包括了媒介信息获取与处理所需的器件设备,还包括计算机、卫星、光纤、自动控制、激光等,信息产业以其范围广、产值高、技术新等特点,已逐步成为了我国国民经济建设的重要组成产业。通信工程的硬件基础是现代声、电、光技术,并在相关软件的配合下,实现信息交流。20世纪末以来,互联网、多媒体得到了极大的推广应用,对于通信工程的发展也起到了很好的推动作用,在21世纪初,光通信、宽带技术就逐渐开始发展。 三、电子技术与通信工程的结合 在工程技术方面,电子技术、通信工程二者的结合主要表现在:个人和移动通信、宽带通信、宽带通信网、光通信、卫星通信、多媒体通信、人机交互、语音处理、图像通信与处理、信号处理及应用、EDA技术、集成电路制造、微波技术、微波工程、微波元器件、微波辐射和散射、微波传输、微波电路、光电子学工程、光纤通信工程、真空电子工程、纳米材料、纳米技术、微电子系统制备,等等。电子技术、通信工程在各行业中的广泛应用,也受到了国家教育部门的重视,通过各大高校的专业学习,培养了一批批具有扎实理论基础、创新精神,能从事通信技术、通信系统、电子信息技术等领域的设计、研究、开发、运营工作的高级技术人才。纵观社会经济和科学技术的发展,电子技术、通信工程的发展前景必将十分广阔。 电子技术与通信工程的应用研究:浅谈电子技术及通信工程的协同发展 摘要:分别就电子技术、通信工程作出分析,并从两者间的相互作用着手,就电子技术与通信工程的协同发展进行探讨。 关键词:电子技术 通信工程 协同发展 引言 人类历经农业社会、工业社会,直至今日的信息社会,通信技术取得了巨大的进步与发展,通信工具从古时的狼烟、信鸽发展到如今的网络通信,人类社会的通信革命可谓不可思议。而在谈及通信工程时,就必须提到电子技术,两者关系密切、协同进步、共同发展。因此,对电子技术与通信工程进行分析,对其相关内容加以明确十分必要,对于开拓我国信息产业更大的发展空间具有积极的现实意义。 1 电子技术分析 (1)电子技术概述。电子技术指的是以电子学原理为依据,运用特定功能电路和电子器件设计来解决实际问题的一门科学,包括电力电子技术和信息电子技术两个大类。对于电子信息技术的界定,主要体现在其对电子信号的处理方面,其处理主要包括信息发生、滤波等方式。电子技术的迅速发展对于新技术革命来说具有普遍性、根本性的作用,不断提高的电子技术水平不但促成了超大规模计算机和集成电路的出现,也使得现代通信成为现实。当前,电子技术正朝着光子技术的方向迈进,光子集成已经成为微电子集成的引伸方向。电子技术与光子技术的结合使得通信全光化成为趋势,加之计算机与通信间的密切联系,为崭新的数字时代和网络社会的构建积蓄了力量。 (2)电子技术在汽车行业中的应用 1. 电子技术在发动机电控系统中的应用。电喷系统能对发动机实现空燃比控制,在点火的时候对排气进行相应的控制等,已广泛应用于汽车行业。目前,电子技术的应用已经延伸到直喷技术以及配气相位控制领域,并将在这些方面进一步发挥作用;汽车动力传动控制系统的进一步优化也离不开电子技术的发展,传动控制系统性能的进一步改进,可以提高汽车的相关性能。 2. 电子技术在底盘电控系统中的应用。评价制动系统的两个标准是安全性和稳定性,而ABS 在汽车配置中的应用,能够提高上述两方面的性能。汽车在进行加速行驶时的,其稳定性和安全性依靠驱动防滑控制系统及牵引力控制系统得到保证;对于汽车行驶中的舒适程度,电控悬架可以满足车主的相关需求。 (3)电力电子技术的领域应用与发展。电力电子技术的应用亦十分广泛,但不论是基础产业还是高端技术,节能、高质量的电能供应均是需亟待解决的问题,这也为电力电子技术的进一步发展带来了机遇。电力电子技术以其省材、节能、高效等特点及其强大、全方位的应用态势在高科技产业、传统产业及日常生活相关领域的应用日益显著。电力电子技术的进步与发展是一个由低频技术向以高频技术为主的转变过程。20 世纪50年代末60 年代初,硅整流器件的应用标志了电力电子技术发展的开端,其先后经历了整流器、逆变器、变频器3 个时代,并逐渐融入到许多新的领域当中。功率半导体复合器件于80 年代末90 年代初发展起来,集大电流、高压、高频等特性于一身,这表明电力电子技术已经由传统时代正式步入现代电力电子时代。 2 通信工程分析 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet 网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20 世纪80 年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要,国家也加大了这方面的投资。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括: 移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化( EDA) 技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电系统设计与制备,纳米材料与技术等。 3 电子技术与通信工程的协同发展 (1)电子技术对通信工程的推进作用。纵观通信技术发展历史,电子技术始终扮演着不可替代的关键角色,通信技术的每一次进步与飞跃,都离不开电子技术的有力支撑。交换设备是通信基础设施的重要组成,也是通信工程的技术瓶颈,正是在电子技术的推动下,才使其达到相对完备的水平。通信技术的发展广泛存在于电子技术应用领域之中,因此电子技术的迅速发展无疑成为了通信技术快速进步的强劲推动力。 (2)通信工程对电子技术的推进作用。通信工程对电子技术的发展也起着一定的推进作用。首先,通信技术的发展进一步简化了信息交换的过程,使更大范围内信息的广泛传播成为可能,强化了知识的交流与沟通。这无疑为更大范围内电子技术知识的传播创造了条件,进而推进电子技术的进步与发展。其次,通信技术的不断进步对于电子技术有着更高的要求,这就使得人们不得不创造出新的电子技术来同新的通信技术要求相适应。可以说,正是在通信技术不断发展的影响下,电子技术才得以进一步发展。 4 结语 科研领域中电子技术与通信工程的彼此促进、协同发展,为社会进步与信息产业发展奠定了坚实基础。新世纪的今天,电子技术与通信工程有着新的发展机遇和更广阔的发展空间,随着电子技术与通信工程应用与发展的进一步深入,我们有理由相信,我国的信息产业会有更为美好的明天。 电子技术与通信工程的应用研究:探讨电子技术与通信工程 摘 要:电子技术及微电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响,电子技术水平的不断提高,既出现了超大规模集成电路和计算机,又促成了现代通信的实现。光子技术和电子技术的结合与发展,正在推动通信向全光化方向通信的快速发展,而通信与计算机越来越紧密的结合与发展,正在构建崭新的网络社会和数字时代。 关键词:电子通信;工程;技术应用 随着电子通信工程为社会在科技领域的进步,奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题;信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。 信息电子技术的应用和发展,在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现,概括地来说当前的汽车电子技术主要包括:智能化集成传感器:提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作坊大处理。同时,还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响;嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术:随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也相应增加,并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件,以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络:汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。 电力电子技术的不断进步和发展,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的,集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在不仅应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)方面,并且对高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)的发展也尤为重要。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。 信息产业,包括信息交流所用的媒介(如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务)、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售,以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础,辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末,多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展,展望这个世纪初期,宽带技术、光通信也已经崭露头角。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展,作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”,到了20世纪80年代,从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风,为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程迅速兴起,通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展,它包括:移动通信与个人通信,卫星通信、光通信,宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程,电子束、离子束及显示工程,真空电子工程,电子与光电子器件,微电子系统设计与制备,纳米材料与技术等。 综上所述,电子技术与通信工程在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路等方面的广泛应用。使得国家高度的重视,并且已经培养了大量具有扎实的理论基础和开拓创新精神,能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中,从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。面向新的世纪,电子技术与通信工程将会迎来其发展的广阔天地。 作者单位:淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 电子技术与通信工程的应用研究:电子技术与通信工程的发展探讨 摘 要 随着我国国民经济的持续发展,社会主义市场经济的逐步完善,带动了计算机、互联网、电子等技术的飞速发展。计算机自产生以来给人们的生活带来了很大的改变,尤其是发展至现代社会,各种电子技术和通讯技术更是改变了人们生活的各个方面,给人们的交流通讯带来了很大的便利。文章就电子技术与通讯工程的发展现状和未来前景进行探讨。 关键词 探讨;电子技术;通信;工程 随着世界经济的快速发展,科学技术的突飞猛进,现代社会已经逐步向全方位信息经济时展,在这样发展的大背景下,电子技术已经逐步渗入到广大人民群众的生产、生活中去,如电力工程方面,工业制造方面,通信工程方面,但是,我们相互比较之后,电子技术的快速发展对通信工程的影响最为深远,我们知道,在通信工程领域中对技术的要求含量非常高,所以,电子技术的发展正好满足了通信工程这一对技术的特殊要求,因此电子技术、电子产品、微电子技术等被广泛应用到通信工程建设工作中去,所以,二者发展到现在,相互结合、相互联系,对我们人类的发展与进步作出了重要的贡献。今天,本文就是通过对电子技术以及通信工程的研究,总结了二者之间的关系。下面,我们就来详细探讨下。 1 电子技术的含义 电子技术严格上来讲,是物理学科研究的范畴,简单的来说电子技术就是通过对物理学科中一些电子知识通过先进的科学技术进行转化形成一种系统性、综合性的工程。该技术的研究与发展主要涵盖两大方面的内容,即电力电子技术与信息电子技术。而电力电子技术主要研究的就是信息处理技术方面的问题,即信号的接收、发出、信号的方法、信号的转换等问题。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,顺应了现代社会中人们追求绿色生产和低碳环保理念的生活方式。而信息电子技术和电力电子技术相比,其涵盖的内容要广泛的多,所以,它可以被细化分为两大内容,一是数字电子技术,二是模拟电子技术。随着世界经济的发展,科学技术的进步,新技术以及新材料的发明和使用,如集成电路的推广使用等,为电子技术的快速发展带来了良好的机遇,所以电子技术发明、使用成为20世纪成为人类科学史上的重要里程碑之一。 2 新时展下电子技术的特点 1)电子技术条件极端的复杂化。该特点主要指的就是电子产品在生产、运输、使用的过程中,很容易受到外部环境的影响,其中就包括电子产品使用时的温度、空气湿度、大气压力、太阳辐射、雨水、冰雪、沙尘、昆虫、地质活动等,这些外部环境都或多或少的影响着电子产品的工作效率、使用寿命等,所以,新时展下电子产品的生产、电子技术的发展都必须达到极端条件的要求,这也是微机电系统产生和快速发展的重要原因之一。 2)电子产品的微型化发展。随着经济的发展,电子技术发展下的电子产品已经渗透到生产生活的方方面面,并且逐步适应各生产生活领域对电子产品的要求,如技术精良、功能齐全、造型优美、使用快捷方便等要求,并且逐步向微型化、智能化方向发展。 3)朝着高精度、多功能、智能化方向发展,这也是新时展下对电子产品赋予的最具鲜明的特点之一。现代经济发展下,对电子技术的要求逐步提高,所以电子产品朝着高精度、多功能、智能化方向发展是其发展的必然趋势,尤其是电子计算机系统的融入,使电子技术的控制系统更加复杂。如在电子产品的生产车间,对尘埃颗粒的直径、数量、电子芯片制作材料中的有害杂质等都有了严格、准确的要求,有的元件的生产精度都已经达到了纳米级的要求。 3 通信工程的含义以及与电子技术之间的发展关系 1)通信工程的含义。通信工程作为新时展下信息工程的重要组成部分之一,包含了众多领域的内容,如网络通信技术、光纤传输技术、移动通信技术等,这些领域都与我们人类的生产、生活有着不解的关系,如光纤通信技术已经在逐步取代快带通讯技术,移动通信技术更是人类所离不开的。所以,通信工程的快速发展,实现了世界人类资源共享的需求,促使了世界经济社会的发展进步,提升了世界各国之间的交流速度,改善了世界各国的交流方式,同时也为通信经营商带来了前所未有的发展机遇。 2)通信工程与电子技术发展之间的关系。随着经济的发展,电子技术与通信工程逐步形成了相互促进发展、相辅相成的关系。如果从二者发展的原理上来看,二者之间就存在着非常密切的关系,并且是相互依赖的,如果二者从在人类生产生活的应用领域来看,二者时间成相互促建的关系。其具体体现在以下几个方面,如新时展下,电子技术与通信工程的紧密结合,带动了物理电子、光电子学以及微电子技术等领域的拓展及快速发展,并且逐步构建了现代社会的信息工程。其次,为现代科学技术的突飞猛进奠定了扎实的基础。我们知道,电子技术的发明和应用,解决了电子元器件、集成电路、计算机相关设计等信息工程领域的问题,而信息技术发展过程中所要处理的问题都是与人类信息的传输、接收、交换、信号检测有着直接的关系,所以,在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合,才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。其次,我们如果从信息工程技术的领域来看,其所涉及的范围更是与我们人类的生产、生活息息相关,如移动通信技术、宽带通信技术等,都是我们每一个人所能直接接触到的,而这些工程中所应用的器材、元件都与电子技术的发展密不可分,所以,在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合,才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。 4 结束语 随着经济的发展,社会的进步,科学技术的不断发展,人们对信息的交流和传递的需要将会越来越高,所以,在未来发展过程中,各种形式的信息交流和沟通都会给人们的生活带来很大的改变,因此,我们要牢牢把握住电子技术与通信工程之间的关系,使其更好的发展,这样才能满足未来各种信息的和交流的需求。
计算机技术在农机管理篇1 随着我国农业生产的技术水平不断提升,农业机械的使用量不断增多,为保证农业机械化生产的有序进行,提升农机管理的工作能力十分重要。现阶段,计算机技术已经应用到社会生产的各个领域,将计算机技术与农机管理工作有效融合,有利于农机管理工作方式、流程和实际职能的优化。 1计算机技术在农机管理中的应用 1.1在管理工作中的应用 利用计算机技术能够有效整合农机管理各个部门之间的业务内容、工作量,实现同性质的类似工作采用合并流程的方式进行实施,显著提高农机管理的工作效率。同时可引入规范的农机管理办公软件,将各个部门的工作任务、农机实时信息、农业生产运行情况、生产事故问题等内容通过待办事项的形式直观体现在工作人员面前。管理人员可以通过计算机软件或相应的手机端APP实现便捷的联系,加强了部门之间的协作能力,使农机管理工作向着高效化和集成化发展。 1.2在生产决策中的应用 随着农业生产形式的不断优化,我国现阶段的农业生产已经由传统的落后局面向着大面积连片的高效经营模式转变。利用计算机技术结合信息技术有效获取农业机械数量、机型占比、地区生产条件、作物品种、经营规模的数据信息,利用计算机技术帮助机械化生产进行管理,并指导生产经营单位合理优化生产模式与经营方向,确保我国农业生产的总体格局。 1.3在农机档案管理中的应用 计算机技术的引入,使农机档案管理摆脱了传统的人工记录模式,使档案信息的查阅和相关信息的处理变得更为便捷,计算机技术能够在信息技术的支持下及时获取农机装备的使用年限、保养情况、年检情况、补贴项目工作情况、事故记录情况等信息,便于对农机车辆的管理,也能够更方便的查询与联系农机购买者,规范农机的年检及牌照、驾驶证发放考核等工作,对于老旧农机也能实现及时报废,避免影响生产质量和安全问题的发生。 1.4在农机事故处理中的应用 对于农机事故的处理,普通的事故问题能够通过工作人员上传肇事农机信息及主要事故责任人信息实现快速处理的效果,而对于肇事逃逸等复杂案件,也可利用计算机技术结合目击者描述的车牌号、农机特征等信息快速找到责任方,增加执法工作的效率和破案率。 1.5在农机维修管理中的应用 通过将农机维修站点的信息录入计算机系统,能够方便的对农机维修企业进行规范化管理,在系统中便捷查询执照信息、维修人员组成、维修人员资质,对于维修质量不达标或年检不合格的维修点,及时予以停业整顿。 2计算机技术对农机管理的积极影响 2.1显著提高了农机管理的准确性与便捷性 计算机技术的引入使农机管理相关信息的收集与录入工作变得更加精准,且农机信息经长期工作更为完整,计算机系统及辅助工作软件能够及时、准确地提供和反馈有关信息,有利于农机管理人员和领导者做出准确的决策与科学部署。且在农机管理实施过程中,相关信息的检索与查询变得更为便捷,对于农机事故处理能快速查找类似事故处理方式,对于农机年检能及时调取农机信息,整体的管理流程更为顺利且高效。 2.2使管理工作变得更为细化和科学 利用计算机技术进行管理,农机信息和驾驶员信息能够形成网络化的数据链,管理部门对于各地区的农机保有量、驾驶人员变动情况、检审情况,能够便捷的实现调取与统计,使农机管理工作的覆盖范围更广,不同部门之间能够有条不紊的实施工作,且办公系统使各部门的工作更为直观,在信息高速传递和资源共享的支持下,管理工作人员与农民的联系更为紧密,工作的开展也更为科学。 2.3有利于提高农民科学使用农机的积极性 通过计算机技术的引进,农机管理人员对于每家每户的农机信息和家庭信息都能在第一时间提取并了解,使管理人员在管理工作中与农民的沟通更加容易,且免去了很多事先了解情况的过程,容易提升农机管理人员在农村地区的形象和地位,农民更容易了解科学使用农机的必要性,良好管理工作有利于提升农民对管理工作的重视程度,无形中规范了农机使用的整体环境。总而言之,农机管理部门应在做好本职工作的同时,积极地与新技术和新思维相结合,探索信息化、高技术化的工作新模式,通过计算机、网络技术、信息技术的融入,努力提升整体的工作能力,使农机管理工作更加符合行业需求,也更符合农民的期望,确保农机管理工作有效推动我国农业机械化的快速发展。 作者:沈宇 单位:集贤县农村机械化服务中心 计算机技术在农机管理篇2 如今,国内的农业生产技术发展水平不断提升,农业机械设备的使用数量也不断增加,为了保障农业机械生产的有序开展,对农业机械管理体系的有效性进行提高就显得非常有必要。计算机技术已在不同领域中得到普遍的应用,将计算机与农业机械管理体系融合,可以一定程度上促进农业机械管理效率的提升和流程的简洁化,给其实际应用带来更多的便利。 1农业机械概述 1.1农业机械的制造 在传统形式的农业机械设计与制造的过程中,大多是工作人员结合经验开展相关工作,制造工艺的科学技术含量相对较低,所制作出的机械设备也较粗糙和简陋,在实践生产活动中也存在很多的问题。如今,科学技术水平不断提升,在设计农业机械的过程中,需要充分发挥计算机技术的作用,满足当下不断变更的机械设计要求,同时彰显计算机技术的优势。除此之外,计算机技术的应用可以帮助工作人员将农业机械设计数据控制在一定范围内,提升制造的精度。借助计算机体系软件设计和制造机械零部件,能量化处理设计的依据,修正与模拟机械设备,为农业生产活动的顺利有序进行奠定基础[1]。 1.2农业机械的维修 在设计和制造农业机械的过程中,需要积极应用科学信息技术,进一步提升其科技性和科学性。在运用信息科学技术的过程中,也可能出现一些故障,故障类型与频次的增加也是信息技术体系优势无法充分彰显的阻碍,使得农业机械器具维修难度增加。相关工作人员需要对此予以高度重视,不断优化传统的工艺技术,借助信息科学技术对现有体系进行完善和创新,确定设备的故障原因,在最短的时间内抢修设备,这有助于节约人力、物力,能够在保障工作品质的基础上提升工作的实际效率[2]。此外,GPS定位体系也能够被运用在农田开沟的过程中,实现直线控制设备的效果。 1.3农业机械功能的实现 农业机械逐渐从单一朝着复杂和精细的方向发展,这促使农业生产系统便利程度得以有效提升,从定量的角度上合理控制播种量。此外,借助计算机的精准计算功能可以避免很多因人工操作而导致的问题。相信随着计算机技术的深入运用,我国农业体系将会实现进一步的发展。 1.4农业机械作业品质的监控 传统意义上的机械设备作业品质监控工作指的是在完成农业机械工作之后,借助人工对农业工作进行检测及质量监测。比如,对漏播率、播种的密度与脱粒效果等展开质量监控,这些都是在农业机械作业后再开展的抽样检测工作,可以分析农业机械设备作业品质,但是无法实时监控农业机械的作业状况。计算机技术的应用使不同时刻的农业机械作业状况能够被实时监测,同时能够借助人工干预或者是自动调节的方式,调整与管理农业机械,在发现问题之后及时干预维修。在规模比较大的田块中进行开沟操作时,能够应用计算机技术确定田块两端的A、B两个端点,借助GPS技术对拖拉机的方向和路线进行实时调整,从而解决直线开沟的问题。如今,大部分农场借助物联网技术对部分区域的实际作业状况进行了监控,同时能够及时发现相关问题并解决。 1.5农业机械的信息管理 信息管理工作包括收集与分析农业机械信息,还包括对其内部信息的反馈与存储等,需要借助计算机管理体系对其进行管理。如今,功能更为强大、覆盖率高同时层次深的农业机械计算机管理体系已经受到了农业机械单位以及相关部门的高度重视与关注。在农业机械管理工作体系中,计算机技术的创新既是机遇也是挑战,可以为农业现代化、机械化的发展创造广阔的空间,具有良好的发展前景。 2农业机械管理水平的提升途径 2.1国民经济的信息化 在新的时代背景下,国民经济体系信息化水平的提升是不同行业落实现代化举措的关键所在。同时,需用合理的措施对不同具有服务性质的组织予以政策的扶持和鼓励,使农业机械信息化网络得以被创建出来。虽然如今计算机技术在农业机械管理过程中得到了一定的应用,信息化建设体系的成果逐渐凸显,但是其整体水平依然有待提升。如何深入地在农业机械管理过程中应用计算机技术值得被进一步关注,以提升农业体系的现代化水平,使农业机械管理信息化水平进一步提高[3]。 2.2农业机械信息网络体系的创建 农业机械信息网络体系的创建与不同等级政府以及国家的投入存在直接的联系。首先,需要站在政策的角度上进一步加大在农业机械信息化建设方面的投资,借助多样化形式与渠道筹集农业机械信息化建设的资金。其次,不同等级的领导人员需要进一步强化信息化的农业机械管理意识。在农业机械管理体系中,农业机械信息网络的创建是非常关键的途径。最后,需要统一规划,设立信息网络系统,使信息联网体系得以有效落实,待到条件成熟之后拓广农业机械信息网络的范围[4]。创建中心数据库体系,就能够联合农业机械信息机构,解决如今的信息体系横向联系不足的问题,采集国内外机械信息与关键技术,从而有效满足农业机械体系的要求。 2.3垦区农业机械信息网的创建 如今,在创建垦区农业机械信息网的过程中,需要面对的首要问题便是信息品质不高、共享性相对较差、内容有所重复。农业机械数据库体系并不只是为单机服务,农业机械信息网络体系并未形成。因此,农业机械信息资源体系需要进一步提升信息品质,激发信息的潜在价值,使数据库的内容能够满足不同类型农业机械户的需求。除此之外,还需要解决信息标准化等问题,提升系统的兼容性,共享信息资源。农业机械体系信息化建设需将硬件建设与软件开发两个方面作为切入点,为技术与实力水平比较高的系统提供必要的支持,使系统的规模与技术水平能够得到进一步的提升,提高软件体系的开发水平,合理规划软件工程,稳定软件体系的环境。 2.4计算机技术人才的引进与培养 为了进一步提升农业机械信息化水平,需要使现代化的农业机械管理能力水平得到进一步的提升,人才是整个农业机械信息网络体系的关键环节。在应用该体系的过程中,素质水平比较高的创新性人才与专业能力强的队伍是关键保障。因此,需要加强对信息化人才的培养。对此,可以在大专院校中专门开设农业机械信息化专业,加强农业机械人员信息技术水平的再提升,强化农业机械设备的管理,使工作人员的专业优势能够被充分发挥出来;还需要加强对与现代化农业体系发展需求相适应的新型农业机械户进行培育,使其能够借助信息技术提升经济效益。 3计算机技术在农业机械管理中应用的积极影响 随着计算机技术的深入使用,管理体系也需要积极创新。比如,农业机械管理准确与便利程度的提高、管理工作细化、农民积极运用农业机械设备设施,使得计算机技术能够在农业机械管理体系中发挥出巨大的作用。 3.1提升农业机械管理准确与便捷性 计算机技术的引进能够使农业机械管理体系中的信息收集以及录入等相关工作内容变得更加精准与有效,同时农业机械信息逐渐朝着更加完善的方向发展,计算机技术与辅助性质的软件能够及时收集与反馈相关信息,这有助于相关农业机械管理工作人员与领导人员做出更为准确与科学的决策与部署。在进行农业机械管理工作的过程中,信息检索与查询过程的便捷性得到提升,能够有效处理农业机械事故,快速调取农业机械年检等相关农业机械信息,使管理工作的流程变得更加有序与高效。 3.2细化科学管理工作 在农业机械管理体系中,计算机技术的运用能够使农业机械信息与相关操作人员的信息之间逐渐形成网络化程度更高的数据链条,管理部门能够调取并且统计不同区域内农业机械设备的质量、操作人员变动的情况、检验与审核的情况等,一定程度上能够使农业机械管理工作覆盖范畴得到进一步扩大,部门体系内部工作能够有序地开展,同时办公体系能凸显出部门工作的直观性。随着信息传递速度的优化,资源信息共享水平得到提升,管理人员与农民之间的联系越发紧密,从而不断提升农业机械管理工作的科学水平。 3.3提升农民使用农业机械的积极性 计算机技术的引入使农业机械管理体系得到进一步优化,农业机械体系管理工作人员能够在第一时间对相关农业机械信息及与其对应的家庭信息进行提炼与了解,使管理工作人员与农民进行沟通的过程更为顺利,免去了解农民应用农业机械情况的流程,让农民能够对科学应用农业机械设备体系的必要性进行深入的了解。另外,优质的管理工作也能够使农民对农业机械管理体系予以更高的重视程度,从而提升农民使用农业机械的积极性。 4结束语 农业机械管理部门人员在完成本职工作的基础上,需要在新时代背景下积极地促进新技术与思维的有效融合,探索出信息化与技术水平更高的创新工作模式,借助计算机与信息技术的有效融合,进一步提升自身的工作能力水平,使得农业机械管理工作能够与行业未来的发展需求更加相符,与农民预期相符,促使农业机械管理体系能够进一步提升国内农业体系的机械化水平,为农业体系的全面发展提供保障。 作者:张姝 单位:阜新高等专科学校 计算机技术在农机管理篇3 0引言 随着我国总体科技水平的快速提升,传统的机械相关行业正快速向自动化和智能化转型,大量的智能生产加工设备、汽车、医疗器械与现代化的计算机技术实现融合,使机械装备的工作精度、使用便捷性、工作合理性明显提升。相对而言,农业机械的自动化与智能化的发展缓慢,在我国,受到农业机械使用环境和使用群体的限制,农机企业开发的产品更倾向于人工驾驶的机械类产品,农机产品与计算机、数字控制等先进技术结合仍不充分,与智能加工、汽车等行业相比相差甚远。与发达国家的农机技术相比,我国农机技术的现代化程度已明显不足,尽管近年来农业机械的普及率不断上升,但平均技术水平不足成为制约农机化生产的新短板,如何在“增量的同时提质”是农机行业发展必须要思考的问题。 1农机与计算机技术相融合的必要性 1.1计算机技术是农机自动控制的核心 现代化的农业机械要向更加智能的方向发展,在提高电气化成度的同时离不开计算机技术的控制功能,自动化农机很多功能实现离不开计算机技术的支持,例如各个零部件的转速、位置、功能是否正常,在自动控制过程是需要计算机的系统和运算能力进行保证的,利用计算机处理复杂农机设备参数和故障监测相对于传统的人工监测更加高效精准,有利于农机自动控制功能更好的实现。 1.2计算机技术是替代人工决策的关键 现代的计算机技术具有良好的逻辑判断能力,其能够利用农业机械的功能、作业状态、农田信息等代替人工进行生产决策,例如对不同功能农机进行工序安排、提高农业生产效率,或应用于生产过程中辅助驾驶人员进行决策,给出决策建议,降低农机驾驶员的劳动强度[1]。 1.3计算机技术能突破传统生产模式制约 计算机结合大数据技术能够全面改变农业生产模式,计算机应用于农机化生产的方方面面后,能够实现利用计算机管理全部的农机产品,并将农业生产与农作物长势、病虫害、气候变化等众多数据相结合,提高生产实施的科学性。 1.4计算机技术是功能扩展的基础 从计算机技术的应用来看,其能够与大部分现代化技术良好融合,例如电气技术、通信技术、网络技术、卫星定位技术等,计算机技术在农业机械上的广泛应用为未来农业机械的功能进一步扩展提供了可能。 2计算机技术在农业机械中的应用 2.1卫星定位与导航 卫星定位与导航是现阶段农机合理化作业以及未来农机发展的必要功能之一,其能够实现对农机位置的高精度定位。在定位功能实现的过程中,需要通过计算机系统统计农机上装备的卫星定位终端与所搜索到的卫星之间的位置数据关系,并利用运算初步定位,再通过与农机附近田地的卫星基站进行位置纠偏运算,能够实现对农机位置的精准定位。在精准定位功能的基础上,为进一步提高农机行驶的合理性,导航技术广泛应用到了农机化生产中,计算机技术能够利用卫星定位数据与农田边界信息进行农田作业路线的规划,可指导驾驶员进行精确的行驶,并根据地理信息系统的数据规避障碍物和不良地形,驾驶员通过导航屏幕的指引能够实现高精度的农机驾驶操作(图1),有效避免行驶路线偏离和行驶路线重复问题[2]。 2.2视觉识别及数据获取 在农业机械上安装视觉设备的目的是使农机能够模拟人的双眼,从而提高对环境的认识能力。视觉识别看似是增加了一个或多个摄像头,但摄像头仅为视觉图像的获取装备,要实现视觉识别的功能,必须依靠计算机技术对获取的图像数据进行复杂的处理。在进行视觉识别的过程中,摄像头在获取图像信息后将其传输到计算机系统中进行处理,计算机需要完成以下的工作任务,一是对图片进行色彩处理,根据不同的RGB选项生成多个图形;二是去除图形中的非重要元素;三是识别图片中的关键信息;四是确定识别目标并将其定位和凸显;五是验证目标的有效性,并生成空间坐标数据;六是将识别的信息进行输出或存储,用于指导农机作业。基于计算机技术的视觉识别能显著提高农机田间形式的避障能力,并有利于同步获取田间信息。图2为约翰迪尔研制的番茄采摘机器人,其利用视觉识别技术实现对番茄的定位[3]。 2.3智能农机的开发 农业机械未来发展的大趋势是智能化,而实现智能化的要求是农机的无人监管作业,要求农机不仅能实现农业作业的自动化,还需要实现自主管理、生产决策等功能。随着农机智能化相关研究与产品开发的深入,农机技术与电气、通信、视觉、卫星定位、遥感等众多技术相整合,而连接一切技术的控制与运算核心就是计算机技术。利用计算机技术,农业机械在强大的运算支持下能实现自主驾驶、环境识别、内部感知等全部功能,并能将各个功能的相关信息与数据进行结合,使农业机械配备的智能功能成为一个整体,实现农机的高度智能化作业。图3为日本研发的农用智能行驶平台,其利用计算机技术控制该设备的全部功能,实现了全程的无人化行驶与动作执行。 2.4智慧温室大棚开发 近年来,我国温室大棚实现了技术上的全面升级,温室大棚的智能化程度得到了显著提升。现代化的智慧大棚是先进技术的集合体,其利用计算机进行大部分功能的集中统一管理。在计算机的控制下,一方面,能够对大棚内部的温度、湿度、光照、肥力、病虫害等数据进行统计,另一方面,更够通过对数据的分析处理做出决策,指导自动控制设备执行遮阳、增湿、灌溉、施肥、药物喷施等大棚生产任务(图4)[4]。计算机技术的应用,促进了智慧大棚的无人化生产,帮助生产管理人员降低劳动量,同时,利用人机交互功能,管理人员还能便捷地更改大棚的相关数据,计算机能及时修正相关控制参数,并采用新修改的方案执行控制。 3计算机技术在农机设计制造的应用 3.1CAD图纸设计 CAD是现代机械设计的一次重大变革,其实现了利用计算机开展机械产品的图纸设计,相对于传统的人工绘制图纸,利用计算机绘制的图纸具有易于复制、查询、保存、修改等优势,尤其对于农业机械的设计与开发过程而言,需经过多年周期反复的试验、改造、优化,CAD图纸的高效率优势得到进一步凸显。以现阶段应用最多的AutodeskCAD软件为例,其不仅能够实现计算机的常规绘图,还配套有多种数据库,能够实现中国标准、国际标准等多种零件的直接调取,显著提升工作效率,且AutodeskCAD能够实现自动面积计算、公差智能标注、辅助力学计算等功能,其生成的平面图纸可直接用于部分平面零件的数控加工,有利于提升生产便捷性[5]。 3.2三维模型化设计 对于复杂的中大型农机装备,其结构复杂,零部件众多,常规的二维图纸设计开发,常出现生产制造后错误多,安装、使用过程零部件间配合不合理等问题,且很多平面图纸设计完成后很难实现机具效果的直观展示,需等到样机制造完成后方能进行整机的检查与错误调整,常造成生产制造中的材料浪费和成本提高。计算机三维设计软件的应用有效解决了农机产品设计过程直观性不强的问题。利用现阶段应用广泛的三维机械设计软件,如SolidWorks、PRO/E等,能够实现单独零件建模后的预装配,并在装配过程中解决设计中存在的配合不当、结构不合理、零部件运转干涉等问题,空间展示更加直观合理,便于设计成果的汇报、讨论与优化。同时,三维图形能够快速生成平面图纸,并实现三维图形与图纸的直接关联,零部件修改和技术升级时只需修改三维图结构即可实现平面图纸的联动修改,工作效率得到大幅提升。三维建模软件在农业机械设计中的应用,有效加速了产品的开发过程,有利于先进技术产品快速投入市场。 3.3设计过程的仿真分析 仿真分析是在农业机械三维建模的基础上实现了新功能,利用ANSYS、ADAMS等计算机软件将三维模型导入后,能够对零部件进行材料、受理等多项参数设计,利用计算机强大的运算能力进行机械结构的强度、刚性、受力状态、运动状态、塑性变形等进行数据分析,并生成直观的数据图。设计人员可利用仿真分析的结果进行设计优化。与传统的人工受力计算和试验验证相比,计算机软件仿真分析节省了大量的人力物力,能有效减少设计过程中选材不合理、零部件强度不足或零部件尺寸设计过大等问题,能实现在生产加工前对农机产品关键零件的进一步验证,及时发现和改正设计的不足之处,提高农机产品的可靠性[6]。 3.4虚拟制造与工艺优化 在农业机械生产加工的过程中,传统的农机数控制造过程通过试制零件完成生产工艺的优化,此过程常产生大量废品,造成了材料浪费和生产加工时间的延长。利用计算机软件对数控加工过程进行模拟,能便捷地验证加工过程程序编制的正确性,并在此过程中进行加工工艺的修正,有利于提高试制零件的成功率,缩短生产制造周期,节约生产材料与成本,并提升加工制造的质量。 4结语 综上所述,计算机技术能够对农业机械的功能及产品开发制造的过程产生积极的提升作用,尤其在自动化与智能化的新时代,农机企业应当做到与时俱进,积极转变传统的产品开发、设计、制造理念,将计算机技术应用到设计、制造及农产品的功能升级上,利用现代化的计算机技术全面提升农机企业的产品竞争力,实现国产农机技术智能化升级。 参考文献: [1]刘正波.计算机智能化技术在农业机械中的应用[J].电子技术与软件工程,2021(14):117-118. [2]姜宇.计算机技术与农业机械现代化的关系[J].化纤与纺织技术,2021,50(7):101-102. [3]阳敏辉.计算机视觉技术在农业机械中应用的研究[J].农业技术与装备,2019(8):23+25. [4]知乎.智能温室系统介绍[EB/OL].[2020-10-10.]. [5]梁秀娟,嵇海旭.农业机械设计中数字化设计技术的应用研究[J].中国设备工程,2021(16):242-243. [6]刘馥,于文强.计算机辅助技术在农业机械设计中的应用[J].南方农机,2020,51(24):42+50-51. 作者:姜旭鹏 单位:黑龙江省农业机械工程科学研究院
目前,预制混凝土建筑的推广存在许多困难。首先是安全效率无法实现,其次是建筑安装成本高。为了降低成本,必须实现施工标准化。工业化材料高强预制混凝土框架的结构要点是预制混凝土梁的连接技术。柱钢结构连接的施工方法可以是一柱多层,减少柱连接的接头。结构之间采用干式连接,实现施工设计的标准化。工厂试验表明,连接节点中的纵筋、箍筋和螺柱完好无损,无明显变形。节点可以有效地传递构件之间的应力。 1预制建筑分析 当前,我国多用于传统的施工方式,对于当前形势来说,这种生产模式不是很科学,工程化效率低,操作过程不细致,建筑的结果产品质量也不是很好,操作结果也不是很稳定,而且时间多、效率低,劳动力要求比较大,损耗的材料也很大,且不环保。所以造成资源和能源的浪费,它并不能满足我国当代政治要求,可持续发展以及节能减排这些国家建设的必备要求。为了响应国家政策,做到节能节约和可持续发展,为中国工业尽一份绵薄之力,就要从源头去改变节能的需求,规范行为,改变设计模式理念。改变施工模式,提高建筑质量,让性能和劳动力成正比,才能解决当前市场所面对的问题。传移力路径结构清晰、装配施工效率很高、现浇湿作业量少的结构形式是一种最普遍适合于预制与装配使用的结构形式。主要性能可以广泛用于大型生产厂房、仓库、商场、停车场、办公楼、教学楼、医院医疗楼、商务楼等需要开放空间的建筑。近年来,它同时也正逐渐地应用于多层住宅建筑中和城市其它大型民用商业建筑。预制商品混凝土框架结构按构件连接结构方式大致可再分为两种主要类型:等效现浇结构和不等现浇结构。一维构件制作是先将材料梁、模板柱分别预制加工成各种一维预制构件,通过用一定比例的螺栓方法来进行结构连接。预制时构件端部采用伸出两端的预留孔钢筋进行焊接或再用钢套筒螺栓连接,然后由现场钢筋浇筑焊接在预制混凝土结构上。其技术优点:构件的制作及施工极为方便,结构整体性比较好,可同时等效安装于现浇结构。缺点:接头必须位于构件受力最关键的部位,连接性能要求极高。其次,刚性连接法是直接基于平面二维构件,采用平面T形结构和平面十字形构件或平面I形构件并通过一定强度的焊接方法直接进行的连接。其方法优点:接头性能要良好,接头宜位于构件应力损失较小敏感的受力部位。缺点:生产、运输、堆放、安装很不方便。此外,刚性构件连接是以三维构件连接为设计基础,通过将三维双T形构件和和二维双十字构件之间通过某种一定形式的连接方式的连接,钢筋通过焊接或钢套筒、简易等机械方式连接。预制双T形构件优于预制双十字构件,可减少施工和现场的钢筋的分布情况和钢筋混凝土的浇筑,且钢筋接头的数量比较少;缺点主要是组件大多为三维组件,重量较大,不很便于规模化生产、运输、存储堆放和安装。这种框架体系很少使用。 2工艺原理 预制柱的纵向钢筋均采用半刚性灌浆钢筋套筒进行连接。通过定位模具定位锚筋,控制模孔尺寸应比预制柱筋径大约2~3mm,在柱边缘位置弹出控制线,调整好定位模具,焊接或固定好定位模具,确保预制柱的纵筋位置的准确位置;然后再进行一次吊装和校正。达到钢筋凝结的强度等级后,应重新使用高强度混凝土灌浆封堵材料再进行混凝土封堵。灌浆用材料的实际数量通常应主要通过计算灌浆空腔体积数来确定计算。应尽可能将灌浆实际材料量数值与其理论值之间进行定量比较,确保其实际使用量明显大于灌浆理论量,以有利于控制其灌浆施工质量。利用建筑BIM三维技术模拟脚手架吊装过程,分析层板、预制钢筋柱、框架梁等节点钢筋柱的安装位置、数量、规格尺寸等信息数据,分析层板钢筋与预制框架中梁转角节点钢筋柱是否容易发生横向碰撞,通过三维空间模型来计算预制钢筋柱上的纵向钢筋柱和框架梁中的横向主筋。如果转角层板钢筋与框架梁钢筋之间发生钢筋碰撞,可先在转角层板上安装调整筋后进行穿透处理并再绑扎转角钢筋;但对于预制柱梁与梁钢筋发生的钢筋碰撞,采用避免框架梁钢筋水平方向偏转的施工方法可来快速解决这种钢筋交叉碰撞的问题。在现场预制连接楼梯位置的详细图纸设计方案中,应注意结合现场预制楼梯连接的各种实际几何尺寸形状和实际位置,进行现场验证图计算试验和图纸验证,以进一步确保每个预制连接楼梯节点位置数据的数据准确性度和安全性。预制楼梯段的预制模板也应尽可能严格并按照安装详图设计制作。各层预制的楼梯段在安装并就位使用后,及时用C40和CGM等灌浆加固材料进行封堵并预留孔洞接口,楼梯缝隙要用聚苯乙烯填充。预制ALC内隔板采用管卡安装固定。为防止墙体开裂,保证安装质量,安装后用镀锌扁钢对孔洞进行加固。上部水平板用4个M10对拉螺栓加固,防止后期装修和电气导管敷设引起板水平位移。 3装配式建筑结构节点优化及处理技术 3.1梁柱框架节点连接 框架节点的加工也非常之重要。稳定安全的建筑需要保证“强剪弱弯”、“强柱弱梁”和“强节点弱构件”,具有良好的耗能水平、完整性和抗震性能。“强节点弱构件”强调节点连接的关键意义,使梁端出现塑性铰。这也要求建筑连接部位的承载力大于构件的承载力,以增强建筑结构的变形能力和抗震能力。否则,在一系列的影响下,节点会发生失稳和失效,节点的失稳和失效与框架的整体失效基本相同。从目前的发展来看,预制建筑框架节点的连接方式有很多种。干连接措施主要包括:榫连接、机械套管连接、螺栓连接、支架连接和焊接连接;根据湿连接措施,主要包括:砂浆锚杆连接、灌浆组装、普通现浇连接、预应力整体浇筑连接和后浇整体连接。 3.2墙板连接方式 与在现场预制施工形成的刚性墙体框架相比,预制的混凝土墙板构件具有相对更好一些的抗刚度性能和空间完整性。然而,对于混凝土装配式建筑构件与混凝土墙板的连接关系的进一步研究进展还尚比较薄浅。与传统框架节点式连接设计方式等相比,发展还相对的缓慢,存在了许多技术性问题。讨论研究了结构主体部分与混凝土墙板部分的连接,结构节点与砼墙板之间的连接。主体结构墙与预制外墙常见的传统连接施工方式通常有螺栓机械连接、焊接机械连接方式和预制混凝土机械连接。墙板混凝土与混凝土墙板机械连接工艺的最关键工序是砌体采用钢筋网现浇。预制结构剪力墙可以采用钢套筒混凝土连接、机械螺栓连接、钢筋混凝土和混凝土砂浆互相锚固并在同一剪力墙槽内连接等几种方式来连接。但外墙板间的连接的方式更应尽量满足工业建筑本身的各种工业需要,更安全、更方便、更快。因此,提出了“轨道式键槽墙板”的概念。这种复合墙板安装的一个关键方法是要在柱墙、梁模板上放置预制的轨道,并可以在该轨道两侧的适当空间位置上铺设一个横向键槽,使复合墙板间连接件更加连接牢固。此外,墙板之间应同时配备一些类似于预制轨道的轨道及支撑连接设备。 3.3层合板与现浇梁的接缝 层板支架结构可全部采用顶升+板条式支撑结构体系。层压板支架的上下部支撑结构系统可由板条、支架梁和上部独立支撑钢柱部分组成。通过引入BIM等技术,优化了组合板支架与上部现浇梁支架连接处部位的现场钢筋的布置,减少局部碰撞。现场进行钢筋预制绑扎和施工验收时,预留梁架上部的钢筋将暂搁置不作绑扎,待叠加层板架吊装主体就位、锚杆调直完成后方可绑扎与固定。层板在吊装设备就位运输前,其它部分钢筋都应已经基本完成绑扎与成形。 3.4焊接连接技术 焊接连接新技术原理是通过将两个预埋件平行焊接固定在两端相邻接的预制混凝土构件连接上。该新型技术原理基本地避免掉了在施工制造过程中大量的干湿分离作业,无需特殊维护工具即可直接完成连接。施工操作时间比较短,成本低。然而,焊接接头由于没有留下明显的塑性铰区,因此焊接在施工后续和使用环境中,由于出现重复拉应力,连接处将会容易发生应力脆性而破坏。因此,焊接与连接的技术在改善抗震的性能方面也存在一些很大限度的技术不足。 4应用前景分析与总结 如果把装饰性建筑拿出来和国外发达国家相对比的话,我国建筑业装饰性建筑的比例会偏低一点。但是近两年,都有我国政策的支持,我国内地不断的推出装饰性建筑的改良,并且好多地区都进行装饰性建筑。好多地方都可得以应用,这样增加了全国的建筑面积。预制加工构件采用模块化生产施工新模式使预制的构件材料能够同时在各个生产组装车间上进行连续大批量连续预制及加工,现场操作者只需一次进行一次构件生产组装施工。平时最古老的施工方法,它其实是不科学的,存在好多问题,如操作时间较长,劳动率也会比较大一点,而且它施工建材的工具材料也会造成浪费,并不是能够响应国家节能减排的这个号召,造成材料的资源浪费。改善这些问题,在源头上去能够减少资源的浪费以及做到能源的控制,这样也做到了国家的要求。随着装配式建筑标准的施工改良,为社会带来的进步以及为工业带来的不断提升,技术水平不断标准化,模型化和集成化也做到了国家要求标准,这样,精准而有质量的改观,将会越来越向我国大面积的使用,装配式建筑会有一番新的天地。 5结语 结合全文,装配式建筑是如何应用并且如何能在当前社会国家的层面响应一些良好的政策以及带来很好的社会效应。首先,它是符合国家标准的,响应国家号召的,在操作上面也节省材料,我们不难发现,在装配式工程应用中受到了众多工程的实践,它在节省材料和劳动力上体现的淋漓尽致,因为其本身就是一个非常节能减排的一个施工方式,这样从源头上解决了建筑浪费的这个问题。其次,装配式建筑采用的构件是通过工厂流水线工程化制造,所以这样从源头上就减少了人工完成作业时造成的误差,从而就提高了施工的质量。再者,装配式建筑在实操过程中,其作业工程并不困难,而且是通过机械完成所以质量会高一点,这样在施工时候方便管控,并且完成效果要比之前传统施工要好。最后,装配式建筑总工期比传统施工要短,减少了临时搭建设施和机械的投资。做到这几点才能优化装配式建筑的节点。 参考文献 [1]王凤起.装配式混凝土建筑结构施工技术要点与研究[J].建筑技术.2018,49(1):15-21. [2]穆昊明.建筑节能的经济效益分析[J].商业时代,2012,14:133-134. [3]崔庆彪.装配式混凝土结构构件及施工注意事项[J].科技信息,2013(8):427+430. [4]王涛.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].建筑·建材·装饰,2020(4):58-60. [5]李磊.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].商品与质量,2020(7):282-284. [6]冯正超.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].中国房地产业,2020(7):129-131. [7]曾善勇.装配式建筑施工风险评价及管理措施[J].全国建材科技核心期刊———陶瓷,2021,433(11):119-120. [8]赵龙,俞辉,高祥.钢结构装配式住宅施工关键工序分析[J].中国建筑金属结构,2021(8):140-141. [9]曾祥威,张春苑,张超.装配式钢结构建筑的研究进展[J].四川建筑,2021,41(S1):16-18. 作者:孙晓蒙 单位:黄河水利职业技术学院
随着现代信息技术的发展,当前我国建筑行业当中,BIM技术不断推广普及,这对于建筑行业的发展起到了很重要的作用。在建筑工程的造价管理中应用BIM技术,能够充分提升造价管理工作的质量。步入新时代以来,我国的现代信息技术发展水平飞速提升,给各行各业的发展都注入了新的活力。在建筑行业,信息技术的发展推动了BIM技术的诞生,推动了建筑行业在管理方面的发展和进步。所谓BIM技术,其中文名称是建筑信息模型,这是一个能够承载海量数据的3D模型,能够帮助建筑施工在设计、交易、施工以及运维等多方面发挥巨大作用。在建筑施工的工程造价管理当中应用BIM技术,是建筑行业的一次革新,改变了传统的建筑施工工程造价管理模式,将“模型等于图纸”、“模型大于图纸”的观念充分体现出来,具有较强的可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优点,在建筑工程的造价管理方面,BIM技术的工作内容可以主要分为BIM建模、BIM造价、BIM管控。 1BIM技术的发展 20世纪70年代,随着信息技术的发展和进步,以ChuckEastman博士为代表的一行人提出了BIM建筑信息模型的理念。这种模型具能够精准的计算,同时实现全方位的信息储存,在建筑施工的应用过程中应用很高的便捷性,因此在工程造价的管理方面发挥了重要的作用,充分提升建筑施工造价管理过程中的工作效率和准确率。通过BIM技术建模,能够最大限度的还原施工现场,同时能够实现全体工作人员共用同一BIM模型,在施工现场的管理过程中也能够通过BIM技术及时修改与实际施工不相符的部分,避免了施工设计模型在修改后带来的一系列计算需求,节约了工作人员的经历,实现全方位的建筑施工管理水平的提升。 2当前我国建筑工程在造价管理方面存在的问题 2.1缺乏完善的建筑工程造价管理体体制 对于当前我国的建筑行业发展来说,体制不健全是建筑工程施工质量受到影响的最主要的原因。很大一部分施工项目都是由于缺乏完善的建筑施工造价管理体制而导致工程发展受到阻碍。在造价管理体制当中,虽然我国政府部门已经就这方面开展了一定的讨论,并针对其中存在的问题提出了管理手段,但是在实际管理上,由于缺乏专业化技术手段,导致很多工程难以在造价管理方面和国家的要求达成一致,影响建筑施工造价管理水平。同时就世界范围来看,当前我国建筑施工在造价管控方面也和其他的先进国家存在一定的差距。 2.2工程造价的数据信息与实际存在一定的差距 在当前我国的建筑工程造价管理过程中,主要有造价的编制、预算与结算三个阶段,通过对这三个阶段的分析与对比,来实现对工程造价的管控。但是在当前我国的工程造价管理过程中,很多工程在造价管理时根本没有做好数据的分析对比工作,致使在整个工程当中,造价管理的地位都相对被动。工程项目的施工管理水平会随着社会经济的发展而不断发展进步,在施工项目当中,需要根据所应用的材料的市场价格来计算成本,因此在建筑施工的市场调控方面,很多数据是会根据市场的变化而发生变化的,因此存在一定的不稳定性。 2.3工程造价的管理方式和市场的需求不符 随着我国社会经济的发展和进步,我国各个行业的经济增长水平都在显著提升,但是很多行业都存在管理方式和时展需求不符的问题,建筑行业就是其中之一。当前我国建筑行业在工程造价管理方面存在很严重的落后问题,没有开发出与时俱进的管理方式,致使建筑施工的整体质量较为落后,成本管理也缺乏较为科学的方式,数据存在一定的差异,导致整个工程管理项目难以顺利开展。 3BIM技术与工程造价管理结合应用措施 3.1通过BIM技术促进工程资源计划形象化 通过BIM技术,工程造价的管理工作获得了一定的数据整理平台,在日常工作中,能够帮助企业领导获取最为准确的数据信息。通过BIM技术,建筑施工项目的信息模型能够最为直观的体现出来,只需要对于数据平台上的信息进行筛选和整理,就能够帮助工作人员实现信息的直观化共享,同时,通过BIM的自动化技术,还能够实现整个工程项目的细分,并且根据项目环节来计算项目整体环节的每一项成本支出。 3.2通过BIM技术实现信息的可视化管理 在建筑施工的成本管理工作当中应用BIM技术,是建筑施工管理的重要环节。通过BIM技术,能够实现成本的信息化管理,同时还能够建立起相应的信息化管理模型,根据模型中的数据来对成本进行计算,模型能够直观的显示出不同施工周期的不同成本。通过BIM技术,造价信息管理变得更加直观,同时成本计算能够细化到每一笔支出,提高工程造价管理的精细化水平。同时,采用BIM技术还有一个优势在于建立起的建筑施工模型能够多次重复使用,降低了工程设计、管理的难度。 3.3通过BIM技术实现对工程造价信息的共享 当前我国建筑行业在施工项目管理方面存在一定的问题,管理内容比较杂乱,不能够对施工项目进行系统化的整合和管理,这就导致在实际的施工过程中,信息的转化和整合环节很容易出现问题,阻碍建筑施工的正常进行。但是通过BIM技术则可以避免这个问题的出现,通过BIM技术进行建模,能够保障所有数据的完整性,能够充分规避风险的发生,提升企业的整体管理水平。 4结束语 BIM技术的出现是我国建筑行业信息化的重要标志,在建筑施工的管理方面发挥了重要的作用。但是在当前我国建筑施工管理过程中,对于BIM技术的应用还存在一定的问题,正视这些问题,并采取针对性的解决措施,对于提升建筑施工的造价管理水平来说十分重要。 参考文献: [1]关志宇,钟秋文.BIM技术在建筑工程造价上的应用研究[J].信息记录材料,2018,19(11):228-229. [2]黄雪丽.基于BIM的工程造价精细化管理研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(31):2627. 作者:张亚平 单位:中国电建集团港航建设有限公司
弹性力学论文:土木工程专业弹性力学课程教改思考 摘要:为提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果,本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题,针对相关问题,探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法,为提高其教学质量和效果提供了参考意见。 关键词:弹性力学;土木工程;教学;探索 弹性力学是高等学校土木水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程,目前各高校很多学科根据本专业本科教育培养目标,实现宽口径、厚基础的教学基本要求,减少课时和精简内容。另外,土木类专业所面临的现代工程结构设计问题大多为非杆系的复杂结构体系,所以许多高等院校要求开设弹性力学和有限元课程,其目的是加强土木类本科生对复杂结构数值分析能力的培养,以提高他们从事科学研究和现代结构设计的能力。然而学生普遍认为弹性力学解决实际工程的能力远不如材料力学和结构力学,而且弹性力学理论抽象,数学推导麻烦,课程枯燥乏味,提不起学习兴趣。因此在现有的学时下如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为弹性力学教学中需要关注的问题。 一、高校弹性力学教学现状 为了提高结构力学和弹性力学的相关教学水平和研究成果,教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会结构力学及弹性力学课程教学指导小组定期召开工作会议,2006年工作会议在武汉理工大学召开,2009年工作会议在成都西南交通大学举行,2014年10月工作会议在北京工业大学举行,各高校在每次会议中都对弹性力学的教学进行了教学改革成果和经验交流,对教学实践、课程建设和资源积累等问题进行了研讨。北京工业大学在弹性力学的教学中也进行了很多研究和改革,北京工业大学弹性力学课程的设置和教学与国内其他高校具有类似特点与问题。2006年之前弹性力学作为土木工程本科专业的必修或必选课,学时一般为40学时左右,使用教材以徐芝纶《弹性力学简明教程》为主要教学参考书。在2007版本科教学改革之后,弹性力学在土木工程专业本科中仍然设置为学科基础必修课,但学时改为16学时,考试时采用闭卷考试,对学生学习要求较高,较多学生仍然认为太偏重于理论,理论抽象,数学推导烦琐难以理解,并且其解决实际工程的能力远不如结构力学。在2012版教学计划后,课程性质以及学时都没变,但考试时采用开卷考试,对学生的公式推导要求降低。改为16学时时,教师和学生的感觉都是时间太紧张,学习压力大,所以在刚完成的2015版土木工程本科教学计划中,弹性力学进行了很多变化,首先课程性质发生了改变,由学科基础必修课改为学科基础选修课,让学生有选择的空间,其次学时增加为24学时,让选修弹性力学的同学能真正学习到弹性力学的主要内容。所以目前在现有的学时下,如何保证教学的基本要求和基本内容,用什么方法和手段达到既增大信息量,减少教学时数,又能强化学生能力的培养,成为教学中关注的问题,由此也产生了弹性力学教学内容多和学时少的矛盾。许多高校和研究者在弹性力学课程教学和研究上进行了教学改革,取得了较多有益成果,尽管如此,土木工程专业弹性力学课程在以下几方面尚有待研究与改革:(1)教学对象上,弹性力学通常主要在工程力学专业开设,需要充分考虑结合土木工程专业的特点。(2)教学思路上,仍然偏向工程力学方法,在内容选择上较偏向数学,主要是理论上的教学,对理论分析和数值分析结合对比方面缺少。(3)讲课内容中未能充分引入弹性力学领域的最新进展,尤其是与土木工程结构相关进展,因此在弹性力学课程的教学方式、教学内容、考试形式等方面需要进行一些思考和探讨,对弹性力学教学中的普遍与特殊问题进行研究与实践,将促进学校土木工程学科力学教学的发展。 二、尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平 根据高等院校土木类专业本科指导性专业规范以及2015版培养方案规定的学时,需要考虑在既有学时下,使学生的理论水平能达到当今土木类专业的培养要求。 1.重点突出弹性力学分析思路和概念。 在教学中,在分析思路上,一般重点讲授弹性力学平面问题的相关问题,并且对弹性力学平面问题基本理论采取精讲的形式,对空间问题基本理论采取和平面问题基本理论相对比方法进行讲解。如果根据实际,直接从实际工程的三维问题,再到讲授二维问题可能更符合思维过程以及实际工程问题,使得思路更加自然,并且能节省教学课时。另外,在讲授方法思路中应突出思路、概念与结论。如弹性力学中的概念问题:弹性力学中应力的方向以及正负号的定义,平面应力问题和平面应变问题的区分,应力边界条件和位移边界条件的确定方法,处理局部边界条件的圣维南原理,等等,这些都是讲述平面问题基本理论中要熟练掌握的概念。 2.结合具体土木工程实例教学,附加一些分析程序和工具的介绍,拓宽学生分析方面的应用能力。 在介绍分析思路时,需要结合有实际工程背景的工程算例来分析,这样可以明确学习目的,激发学生的学习动力。在理论分析完成后,还可以介绍相应的数值分析方法,介绍Matlab计算程序或有限元分析工具,对理论分析过程数值化,让学生自己操作计算,分析结果。最后由于土木工程专业学生在实际工作中需要学会运用,可以结合一些设计规范进行学习,如:公路隧道设计规范(JTGD70-2004)建议采用弹性力学数值方法—有限元法计算围岩的隧道支护结构内力和变形等,通过在理论分析结果和数值分析对比的同时,还可以通过规范要求进行验算。 三、根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材 就目前而言,对于土木类本科生的弹性力学课程,各高等院校所安排的教学内容、教学时数及选用的教材均存有不同。换言之,对教学内容、教学时数及教材均没有统一的指定,仍处在各高校教师根据自己的教学经验进行不断地探索与总结。目前已出版的弹性力学教材有很多种,所使用的教材一般为《弹性力学简明教程》,徐芝仑编,高等教育出版社出版。这本教材所涵盖的内容较多、较全面,也比较深刻,对概念思路的解释较为简洁,但仍然有需要改进之处:(1)基本上从平面问题到空间问题最后到板壳一些特殊问题,分析讲解思路可以变化,让学生更快更容易的理解。(2)理论讲解较多,实际土木工程案例的分析较少。(3)理论推导比较多,数值分析对比较少,数值分析工具的应用较少等,另外学生学习的课余指导用书比较少。为此,编写更加适合土木工程专业的教材以及教材指导用书是有必要的。 四、改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案 作为一门强调理论与应用的课程,仅以单一的板书教学模式明显不足。例如,本课程中复杂的理论推导数学演示,这些均可通过CAI电子教案的教学来表述。此项教改工作的目的是在教学时数不足的情况下,就如何实现课堂教学气氛活跃、高效率地完成教学内容、突出理论联系实际等方面而为之。根据本课程教学大纲中教学内容的要求及依据更加丰富的教材,可以编制本门课程的CAI电子教案。在实际教学中,采用多媒体与板书相结合的教学模式,预期可以达到较好的教学效果,授课学生能给出较好的评价。另外,课内教学是本课程的主要任务。但由于本门课程在土木专业上的应用性较强,学生的课程设计、毕业设计均会遇到实际结构问题的数值分析,对此需要课外指导,因此建立教师学生互动平台和窗口也是有必要的。 五、结语 为了提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果,本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题,并探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法。1.尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平,使学生的理论分析水平达到当今土木类专业的培养要求。2.根据当今土木类本科生的培养要求,编写适合土木工程专业学生使用的教材。3.改革单一的板书教学模式,研制《弹性力学》的CAI电子教案,并建立教师互动平台和窗口。 弹性力学论文:《弹性力学基础》课程课堂教学探讨 摘要:弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程,本文从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣,提升课堂教学质量的教学措施。 关键词:弹性力学;课堂教学;教学方法;形象化教学 一、引言 弹性力学[1],又称弹性理论,主要研究弹性体由于外力或温度改变等因素引起的弹性阶段的应力应变和位移,是固体力学的一个重要分支,是近代工程技术的必要基础之一,其相关理论在航空航天、建筑、机械、水利工程等工程领域具有广泛的应用[2,3]。 国内很多高等院校将其设置为工程力学、航空航天工程、土木工程、机械工程等工科专业的必修课程之一。《弹性力学基础》课程是本校飞行器动力工程专业的一门重要专业基础课程,它在专业培养过程中的作用是使学生在学习了《理论力学》、《材料力学》等力学课程的基础上,进一步系统地学习变形体力学的基本概念和研究方法,为学习诸如《航空发动机强度》、《弹塑性力学》、《疲劳与可靠性》等结构强度类后续专业课程打下坚实的力学理论基础。 从17世纪开始至今,弹性力学的发展经历了四个阶段:早期的基本规律探索阶段、理论体系成型阶段、工程应用阶段和分支发展阶段。无论从发展历史还是从理论体系上看,弹性力学都是一门理论性和应用性极强的课程:在理论上,它的研究方法非常缜密,基本概念和理论抽象、公式繁复,即使对一些经过简化的问题求解,也还需要大量地运用数学知识;在应用上,弹性力学引入了多种理论和分析方法,可以分析工程结构和材料受力之后的变形情况,需要学生对工程实践有一定的感性认识,能够将理论分析与工程实际联系起来,因此弹性力学对学生的数学基础和工程背景知识要求很高,属于难度系数较大的一门课[4]。目前,高等院校在弹性力学课程的教学中,大多从力学和数学的基本理论出发进行讲授,这种教学方式虽然具有理论性强、逻辑严谨等优点,但对学生(特别是工科学生)而言,课程内容存在直观性和趣味性差、抽象、难理解、与工程联系不足等缺点。不仅会让学生在学习中感觉内容枯燥深涩、解题过程复杂,进而丧失学习兴趣,同时也没有帮助他们建立起运用弹性力学知识解决工程实际问题的意识,大部分同学在学习完了弹性力学之后对其应用感到茫然。 笔者将结合个人教学实践,就如何有效激发学生的学习兴趣,提高课程的课堂教学效率,谈一些个人的理解和认识。 二、教学改革探讨 (一)帮学生搭建课程的总体框架 弹性力学中除了一系列基本方程外,还有大量的导出方程,这些方程的形式大多比较复杂,其推导对于本科生而言也比较烦琐,学生难以掌握每一计算公式。因此,在课程讲授过程中,需要梳理出一些让学生必须要掌握的重要基本方程,理解其物理意义。同时需要结合学生的认知,帮学生建立起弹性力学的总体框架,将弹性力学的基本公式串起来,可以让学生对一个知识点进行有针对性的学习,并培养学生对弹性力学问题的应用意识和思维能力。 以平面问题为例,首先让学生根据工程结构的特征判定属于何种平面问题,辨明已知条件和需求解问题;然后结合弹性力学的基本假设,从静力学、几何学、物理学三方面对弹性体进行分析,建立起三类方程,包括平衡微分方程、几何方程、物理方程,梳理三类方程之间的关联,并引入边界条件;最后让学生根据不同的基本未知函数和具体问题的特点提出相应的解法和步骤,弹性力学的基本解法有三种:按位移求解、按应力求解、混合求解,让学生掌握各类解法的特点和应用情况。 (二)注重工程实例与理论知识的结合 弹性力学是一门应用性很强的课程,在授课过程中不仅要考虑其数理逻辑的严谨性,还要兼顾到其与工程实际之间的联系,以达到提高学生解决工程实际问题能力的培养目标。本课程目前所选用的教材是高等教育出版社出版的由徐芝纶编写的《弹性力学简明教程》(第三版),该教材的优点是内容精炼、深入浅出,被许多工科院校所采用,但该教材中的工程实例较少,仅有的几个算例大多与水利工程相关,如压力隧洞等,缺乏与本专业密切相关的工程实例,这使得本专业的学生在课程学习中专业归属感不强,到处可见“数学”符号(实为力学物理量),学生常感觉弹性力学像数学,学习过程中找不到一个清晰的思路,理论知识与工程实际脱节严重。 为此,在教学的过程中,要注意将课程的知识点与本专业的工程实例结合起来,这样既可以提高学生学习弹性力学的兴趣,又可为后续的相关专业课程打下基础。如笔者在教学中,将航空发动机轮盘的强度计算这一工程问题穿插进课堂,引导学生从分析实际轮盘的结构特征和受载荷特征出发,如何将轮盘强度问题简化为一个运用弹性力学理论可以分析的简化模型,并介绍航空发动机轮盘设计中使用较多的“等厚圆环法”的基本概念。通过该算例的讲述,使学生不被弹性力学外表烦琐的数学公式和数学计算所迷惑,能在课程学习中抓住力学理论和概念的本质,不仅增加了学生学习本门课程的专业归属感,提升了他们的学习兴趣,培养了他们运用所学知识解决工程实际问题的意识和能力,还为他们后续的专业课程学习打下了基础。 (三)注重课堂的教学氛围 长时间面对那些枯燥无味的公式及繁杂的推导过程,很容易让学生或昏昏欲睡,或开小差,提不起学习的兴趣,降低了课堂学习效率。 笔者认为可以从以下两个方面来活跃课堂的教学氛围。 1.穿插历史小故事。弹性力学是一门具有丰富历史底蕴的传统学科,在整个发展史中,曾涌现出大量诸如纳维、圣维南、牛顿、柯西、虎克等著名科学家,他们的生平事迹和卓越成就往往引人入胜,在课堂教学时,可以将这些科学名人的生平趣事、人生历程、对力学发展的贡献等都融入相关知识点的讲解中。如笔者在介绍圣维南原理时,从纳维、柯西和圣维南三位同时期的法国科学家的人生轨迹和交集出发,引入圣维南原理产生的历史背景和对科学发展产生的巨大贡献,在讲述过程中,所有学生的注意力立刻被调动起来,大大激发了他们的学习兴趣,整个课堂氛围非常活跃。 2.引入形象化教学辅助工具。由于课时限制,教师不能安排试验环节,让学生较直观地认识课程知识点。为此,教师平时应多收集一些与课程内容相关的形象化的教学辅助工具,如某个试验的视频录像、某个软件的解决工程问题的模拟动画视频等。如笔者在介绍“常体力情况下边界条件和几何形状相同的材料的应力分布与材料无关”这一知识点时,就将光弹实验的原理、光弹实验过程的视频录像、运用有限元软件做的模拟动画在课堂上穿插着播放给学生看,大大提高了学生的学习兴趣,活跃了课堂氛围。 三、结语 弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程,同时又具有很强的理论性、抽象性和高度概括性的特点,成为大多数学生眼中的一门既抽象、枯燥又难懂的“魔鬼课程”,本文从弹性力学课程的特点出发,结合自己多年的教学经验和对弹性力学这门课程的个人理解及认识,从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣,提升课堂教学质量的教学措施,希望弹性力学的教学能向更好的方向迈进。 弹性力学论文:工程教育专业认证背景下弹性力学教改实践探讨 【摘要】随着我国与国际的工程教育标准紧密对接,这对弹性力学的课程教学发展提出新的要求;对弹性力学的教学质量提高和学习效果量化分析,对学生弹性力学理论知识的掌握程度、弹性力学对研究工程问题分析运用程度等方面的评价及其量化分析的关注度日渐提高。本文从作者参与专业认证和弹性力学的课程教学感受出发,阐述了结合工程教育专业认证探讨弹性力学课程教学要求,以“实现预期学习结果”为导向的教改实践措施,目的是提高学生对弹性力学的学习结果。 【关键词】工程教育专业认证 弹性力学 教改实践 预期学习结果 1.弹性力学的课程特点与授课现状 在大多数的工科专业中,弹性力学是培养学生分析和解决实际工程问题的重要基础力学课程,但从弹性力学课程特点和课程学习感受来看,由于弹性力学求解问题的需要大量的偏微分方程推导与计算,因此,弹性力学课程具有理论分析强、问题抽象、力学方程推导复杂且工作量大等特点,这些特点使得大多数的学生对弹性力学课程感觉到问题求解困难、学习枯燥、学习强度大的课程学习感受[1~2]。一直以来,针对弹性力学课程对专业培养的重要性,以及少课时且高难度的学习特点,广大高校教育工作者从自身教学工作角度出发,提出问题教学法、扩容教学内容、板书+多媒体+虚拟仿真、习题精讲等多种样式的教学手段和教学思路,旨在提高教学质量和学习效果[1~4]。尽管当前的弹性力学教学实践多样化,但对于弹性力学的教学质量提高和学习效果量化分析方面的工作仍有不足,对学生弹性力学理论知识的掌握程度、运用弹性力学对研究工程问题分析程度、弹性力学理论知识交流、弹性力学自学情况等方面的评价及其量化分析工作较少。随着我国2015年正式成为国际工程教育“华盛顿协议”成员国,我国将与国际的工程教育标准紧密对接,这对弹性力学的课程教学发展提出新的要求。 2.结合工程教育专业认证探讨弹性力学课程教学要求 “华盛顿协议”规定了工科毕业生12点独立的、可评估的毕业生要求:工程知R、问题分析、解决方案的设计与开发、调查研究、现代工具应用、工程师与社会、环境与可持续性、职业道德、独立工作与团队工作、沟通与交流、项目管理与财务、终身学习,旨在帮成员国制定出一套以学习结果为导向的认证标准[5~6]。按照工程教育专业认证的标准及要求,结合弹性力学课程的性质,科学合理地制定其教学目标,并对其进行分解与毕业要求的指标点相对应,使学生掌握弹性力学基础知识,能够将其用于解决采矿工程中力学计算与分析复杂工程问题的能力。在弹性力学课程教学过程中,如何实现对预期学习结果的可量化采集与可评估分析,如何以预期学习结果为导向完成对弹性力学课程教学的持续改进是当前教学的重要任务与难点。 3.以“实现预期学习结果”为导向的教改实践探讨 1)以预期学习结果为教学目的的知识讲授 在知识讲授的教学过程中始终贯彻将预期学习结果作为教学目的,尽量以实现学生学习效果为根本。在知识讲授的教学过程中,考虑到大多数学生对弹性力学课程感觉到问题求解困难、学习枯燥、学习强度大的课程学习感受,因此,在教学的过程中适当引入工程实例和生活中的工程力学趣味现象,引导学生有意识地去探寻其中的弹性力学机理,避免学生出现“学无所用”的盲目感受;充分发挥多媒体、视频动画的视听优势,既可以在较短的课时内完成所教学的弹性力学内容,同时视听教学可以提高学生对弹性力学中的微元体力学解析的空间抽象理解,提高学生的接受程度;对于重点及难点的力学解析以板书形式授课,这样可以加深对力学求解过程的理解和掌握;建立知识结构框架,将各个知识点的关联情况告知学生,既可以让学生明确各个知识点的内在联系,同时有利于他们个人和多人的自学与交流,提高学生对弹性力学的学习结果。 2)以实现预期学习结果为导向的运用知识教学 为了使弹性力学知识讲授的教学目的得以实现,培养学生对弹性力学知识的应用,用以分析工程问题、提出解决方案的缓解不可或缺,当前的大多数教学环节对于培养学生对所学知识的应用环节重视程度相对较低。以实现预期学习结果为导向的运用知识教学,本人认为:可以采取课堂提问的形式并对学生回答表现进行等级评定,目的是调研学生对所学弹性力学知识的掌握程度进行初步摸底,同时对有利于对知识讲授的教学过程的持续改进,提高对教学目标的完成度;注重课后答疑内容的汇总与整理,授课与课上提问时间有限,在学生对所学弹性力学知识进行复习时,不可避免的会产生一些问题,汇总课后答疑内容进而整理出学生对知识的掌握困难的节点,此时加以强调和疏导对培养学生对弹性力学知识的应用提高清除障碍的保障;课后作业布置以工程问题分析和解决为主要形式,在采矿工程专业学生进行弹性力学教学过程中,以高校教师的科研课题成果和工程实际案例为依托,和学生一起培养从实践中抽象出力学理论问题,比对力学理论问题进行分析和解答,然后指导工程设计并提出解决方案,这一环节的培养将有利于培养学生对弹性力学知识的应用能力,工程问题分析能力、方案解决与开发能力,提高学生对所讲授弹性力学知识的理解与运用效果。 3)注重学习结果的评价与教学过程的持续改进 课堂提问并对学生课堂表现进行等级评定,注重课后答疑内容的汇总与整理,课后作业精细布置与批改,注重对这三个环节对每位学生学习情况的掌握,进而对知识的掌握程度可以准确把握,在下一教学环节的教学内容和教学进度进行及时调整,将以往的静态且被动教学转变为“以学生为主”的动态且主动模型,提高教学过程对教学效果的可控程度,目的是提高学生对所讲授弹性力学知识的理解与运用效果,实现弹性力学的预期学习结果。 4)以“实现预期学习结果”为导向的教改实践过程 综上所述,提出以“实现预期学习结果”为导向的教改实践过程,如图1所示,目的是提高学生对弹性力学的学习结果和弹性力学教学质量。 图1以“实现预期学习结果”为导向的教改实践过程示意图 4.结论 1)在知识讲授的教学过程中始终贯彻将预期学习结果作为教学目的,尽量以实现学生学习效果为根本;为了使弹性力学知识讲授的教学目的得以实现,培养学生对弹性力学知识的应用,用以分析并工程问题、提出解决方案的缓解不可或缺。 2)课堂表现等级评定,课后答疑汇总分析,将以往的静态且被动教学转变为“以学生为主”的动态且主动模型,提高教学过程对教学效果的可控程度;通过课后作业批改与互评,使学生增加了彼此学习效果完成情况,同时也对自己的学习情况进行了自我评价与比较,有利于学生自学情况的提高和改善。 弹性力学论文:研究生学位课《弹性力学及有限元》的创新教学研究 摘 要:针对研究生学位课《弹性力学及有限元》理论性强,逻辑严谨、直观性差、抽象、难理解等基本特点,该文在教学内容、教学方法、教学手段三方面进行教学模式创新探索。将现代教学手段与传统教学模式有机结合起来,将专业知识与工程实例溶入到理论教学之中,使枯燥抽象的理论知识变得生动实际,从而激发学生的学习兴趣和创新能力。 关键词:弹性力学 有限元法 课程改革 教学研究 研究生学位课程《弹性力学及有限元》是一门理论性兼应用性极强的课程:一方面,理论性上,弹性力学的研究方法严密,基本概念及理论内容十分抽象,公式严谨难以理解,即使对一些简化的模型问题进行求解,通常需要大量的运用高数知识与理论,涉及微积分和常微分方程,更多运用偏微分方程相关思想与知识;另一方面,应用性上,弹性力学及有限元主要分析各种工程材料和工程结构在受力过后的变形状况,需要研究生对工程实例实践有自己的感性认识,能够将理论知识的分析与工程实际的例子联系起来。因此,该课程对研究生的高等数学的基础思想和工程背景要求高,属于研究生教学期间难度系数比较大的一门学科。 该课程是机械工程专业必修的主干基础课程。涉及弹性力学平面问题(平面应力与平面应变)基本理论、直角坐标及极坐标求解、差分法和变分法、有限单元法、空间问题的基本理论等方面的内容,综合性强[1]。随着计算机技术的飞速发展,为弹性问题有限元法及弹塑性问题有限元法应用到机械工程的优化设计、制造分析提供了崭新途径和高效手段。例如:采用先进的计算机数值模拟技术,人们可以在短短十几分钟之内完成手工作业需要花费数周时间才能完成的工作,大大缩短了设计和试制周期[2]。如今几乎所有重要的机械产品和机械装备在研发阶段都必须采用数值方法进行计算分析,这已经成为探知复杂对象本质规律的定量分析手段。数字化的“虚拟试验”在研发时做到了高效率与低成本的完美结合,其大规模巨容量的工程计算模拟在研发中起到核心支撑作用。可见有限元方法作为一种成熟有效的分析手段,在科学研究、工程设计与研发制造中发挥了其无可替代的巨大作用。实现这些技术的关键之一,就是采用了CAD/CAE,而有限元分析技术则是其中的核心。可见对研究生培养来说,《弹性力学及有限元》是一门非常高端,非常重要、非常专业的课程。因此,在新的科技发展形势下,该学位课怎样在内容和体系上突出拓宽基础、提高应用能力培养,怎样把课程建设建成拥有新理念、重基础、突出应用技术、容易自学等特点的精品课程,使理论、实践、素质、创新和现代教育技术有机地结合在一起,是该课程改革和建设的目标。经过此课程的基础教授、课外作业、计算机模拟、课堂报告等教学环节,首先加深基础理论知识的掌握,熟悉一般实际实践中出现的受外力影响、边界条件、温度改变等因素而引发的应力变化、应变程度和位移量分析;其次加深理论结合实际,使学生通过虚功原理的位移法、力法、混合法及有限元数值模拟方法掌握工作实践中应用的分析和求解能力,为接下来的专业课学习和学术研究做好充分准备。 在实践教学环节,由于没有足够的计算机实验教学平台,使得学生接触数值计算和参加实验的时间少、上课内容和实际工程没有直接联系,自然而然在学习过程中不能回避地产生一定困难,由于上述因素都很大程度影响和制约了研究生学习的积极性[3-4]。对于上述问题,除了教学中合理安排上课知识顺序、细致准备教案外,还应重点探讨教学模式的创新。可从以下几方面问题着手。 1 明确课程教学总体思路和目标 高等教育的根本问题是:“培养什么人,怎样培养人”。它的培养目标是教师进行创新教学工作的出发点和行动指南。创新教育使大家深刻认识到,弹性力学及有限元课程的教学目标不是培养上机实验员,而是应该向社会输送具有较强的实践能力和创新能力的工程设计制造人才。因此,只有注重学生学习能力、思维能力、创新能力的培养,创新教育才能获得成功。 创新教学课程《弹性力学及有限元》作为计算力学的主要方法已成为工程设计分析的最重要手段,大到航天飞机、船舶及海洋石油平台、重型机械、汽车制造业,小到产品结构设计分析、以及进行理论研究都需要使用这一成熟而又有效的方法。目前,就有限元分析本身而言,主要涉及以下几个方面:数值计算;力学基础;计算机应用;工程应用。因此,“物理建模+软件平台+工程应用对象”是弹性力学及有限元分析这门课的三个主要特征。因此,在教改中应努力做到:(1)力求反映上述三个方面的完整内容,达到“数值计算及力学基础工程概念有限元平台的使用解决实际问题”的目标。(2)使研究生在弹性力学学习及有限元的数学理论分析基础方面有较深刻的理解,着重于方法论的多元融合来分析复杂工程问题,实践应用有限元分析的最新研究成果,力求解决一些实际的工程问题。(3)整合优化课程体系、进一步拓展弹性力学及有限元课程的深度、广度及应用。通过该课程教学模式的创新,带动和推进其他相关课程的建设和发展,不断提高教学质量,培养研究生综合学习与开拓创新能力。 2 教学方法创新 (1)重新设计课程体系,依照弹性力学及有限元技术的最新发展趋势,修改完善教学大纲,努力实现理论教学与实践教学的融合。 (2)采用启发式的教学方法,要求该课程的教学内容应由“静态”向“动态”方向发展。“静态”指要求学生能够在理论层面上真正理解和掌握弹性力学及有限元方法;夯实基础知识,加大课程信息量;“动态”指要求学生能够在实践层面上利用计算机有限元模拟平台掌握分析实际工程问题的动态仿真过程,如:伺服压力机结构强度及整体刚度分析、折弯机床身变形模拟、板材冲压成形及回弹动态过程等;力争反映该领域较成熟的最新的实用成果,如:高精度方法(h-p adaptive)计算的误差控制及计算的可靠性及收敛性问题等。课堂上,结合弹性力学理论知识,在先进的有限元数值仿真平台上演示教学,并在工程实际实例中精选出具有典型教学代表意义和较大知识覆盖面的实例作为教学素材,设计出一些能够充分发挥学生创新能力的上机练习及考试试题。 (3)利用网络教学手段,把课堂教学内容的PPT、课本练习题的参考答案,常见的经典工程结构三维有限元动态仿真模拟动画、视频文件等相关教学内容放在网络上,学生可网上查阅,以了解该课程的各方面情况,同时也可从网上反馈有关信息。 (4)积极寻求校企联合、共同加入课程建设和教学的模式,积极与企业工程师共同创作部分与企业项目实际类似的课程设计题目,提高课程设计的实践性,缩小课堂教学与企业实际间的距离。使专业知识与工程实例融入到弹性力学及有限元的理论教学之中,让枯燥的抽象理论知识与实际的工程实践知识结合起来,调动了研究生的学习积极性,激发研究生的研究兴趣和创新能力。 (5)推进教学与科研相融合,高水平的教学与科研是有机结合、相互促进的,以教学促进科研,以科研充实教学,实现教学和科研的良性互动。在已有的包括国家自然科学基金、上海自然科学基金及上海教委创新基金在内的科研平台上,基础理论结合实际工程问题,来推进《弹性力学及有限元》课程教学改革纵深发展,以培养适应机械工程领域需求的具有创新精神,实践能力和创业精神的高素质研究生人才。 3 先进教学手段 3.1 进行创新能力与综合能力的培养 在教学活动中,以学生为中心,尊重学生的主体地位,教师起主导作用,引导学生创造性学习。例如:精选一些具有典型工程背景的有限元分析实例,从易到难,让学生自主物理建模、数值计算、数据分析和进行结果评判,以培养学生的综合能力,构思一些综合全面、兼具开放性的上机作业,以培养学生在有限元建模方面的创新能力,给学生充分发挥其创造性思维的时间和空间。 3.2 强调计算机平台、先进软件的应用和上机实践 该课题研究团队所在的金属板材曲面成形技术实验室已获上海市高等教育内涵建设“085”工程的资助,分别购置了500吨数控液压折弯机,200吨热成形伺服压力机,5吨超精密伺服压力机,SUN SPARC10工作站,ABAQUS、ANSYS有限元模拟分析平台。因此,可在高端工作站上,采用最先进的有限元建模系统作为分析平台进行教学和上机实践,采用UG/MECHANICA、ABAQUS、ANSYS、NASTRAN软件,以实际工程问题为背景,增加在实践中进行的教学环节,利于学生在实践中学以致用、增长才干[5]。 3.3 改革传统考试手段 考试不是目的,只是一种方式,了解学生对基本理论、技能知识的掌握情况,也是对上课效果的一次检验。长期以来,一提起考试,人们就想到闭卷,对于弹性力学及有限元这门理论性及实践性都较强的课程,闭卷考试存在种种弊端。繁杂的计算公式和典型结构考核迫使学生采用“穷尽式”的学习方法进行学习,这种学习方法与创新教育的思想大相径庭。为此采用了各种考试方法综合运用的措施,即考试内容的选择力求呈现综合性、灵活性和多样性,真实考查研究生灵活运用理论知识,创造性解决实际问题的能力。因此,采取综合作业题、上机数值分析以及卷面考试等多元化的考试方式。 3.4 构建网络教学平台 多媒体及网络教学是现在高校教学普遍采用的教学方法,但是对于弹性力学及有限元这样一门理论与实践性较强的学科,完全采用多媒体教学而不结合实例是不适宜的。现今正处于一个信息化的时代,信息的传播和交流是多元化的,为便于学生广泛参与研究学习,在校园网上专门建立了关于该课程教学及综合改革的主页,利用网络教学手段,将教材内容与CAD(计算机辅助设计)技术、FEA(有限元分析)仿真和CAI(计算机辅助教学)教学有机整合的课堂教学内容PPT,课本习题的参考答案,常见的经典有限元动态模拟仿真动画、视频文件等相关教学内容放在网络上,大家可网上学习,也可以网上提问和反馈信息,以熟悉该课程的全方面知识,为加强网络教学做好有利条件。 3.5 推进教学与科研的融合 高水平的教学与科研是有机结合、相互促进的,这在专业课和专业基础课的教学活动中更显突出。近年来,该研究团队先后从事了多项包括国家自然科学基金、上海自然科学基金及上海教委创新基金在内的科研项目,这些科研项目的开展对进行弹性力学及有限元课程教改起到了很好促进作用。 3.6 实现教学与工程实践的结合 在工程领域,课程教学与工程实践是紧密相关的。课题组近几年校企联合及横向科研活动中累积了一些具有代表性的工程结构有限元分析的实例,如:大尺度起重机吊臂板材零件的有限元分析、伺服压力机强度分析、折弯机机床床身变形的有限元分析、折弯机送料装置的三维有限元分析。将上述课题作为实训素材,使专业知识与实际工程应用融入到弹性力学及有限元的理论课程学习当中。这种多元化的课程建设和创新的教学模式,真实提高课程理论与实践教学质量。 4 结语 “弹性力学及有限元”教学创新体系的建立具有深远的教学意义。第一,它体现了创新教学的实际运用性。通过从教学内容、教学方法及教学手段三方面的创新研究,将课本基础内容与CAD/CAE技术和有限元数值模拟实践教学有机地结合起来,通过网络可实现资源共享,便于教师教学和学生辅助学习。在理论及实践环节,通过实际科研与学科教学、学科教学与工程实践的结合,培养研究生理论分析和处理工程上实际问题的综合能力,培养研究生创新能力。尽管该课程的教改还存在诸多不足之处,但坚信,通过课程改革继续摸索和推进、实践中不断完善和成熟,可以把该课程建设成开放的、具有较宽口径和较大覆盖面的、高水平的研究生学位课。 弹性力学论文:浅谈《弹性力学》双语教学 摘要:本文从老师进入弹性力学双语教学角色工作开始,首先介绍了双语教学的重要性和目标。其后介绍教材选用、授课形式、授课对象、授课方法、考核方式等为提高双语教学质量所采取的措施。 关键词:双语教学;教材;弹性力学;原版教材 随着中国开放搞活经济的不断深入发展,我国高等教育与国际接轨的程度越来越高,对高素质、高能力人才的需求越来越迫切。对专业与外语的统一,传统的外语教学已远远满足不了这种需求,要求寻找更有效、更能适应现代社会需求的教育形式和手段。采用双语教学在高校教育改革的过程中也必然成为热点和重点,是我国教育与国际接轨,迎接新世纪挑战和教育改革发展的必然趋势。 从2001年开始,国家教育部提出要求各高校在三年内开设百分之十到五十的双语教学,并引进原版教材以提高教师的教学水平。由于专业问题与其他问题,大量聘请外籍老师可能性较小。2003年,我们尝试在机械工程学院过控与机制两专业学生中,采用英文原版弹性力学教材进行双语教学试点。这不仅与国家教育部和国际科技交流日益频繁对人才提出的要求相一致,而且从另一方面看,本科三年级学生已经学习基础外语8年以上,他们已具备了一定阅读及查阅外文专业资料的能力。而弹性力学又是一门选修课,参加选修的一般是学习积极性比较高的学生,可以保证双语教学的切实可行。经过几年的教学实践,我们在《弹性力学》双语教学方面进行了如下一些有益的尝试和探索。 一、双语教学的意义、目的 真正理解什么是“双语”。有些学生以为在课堂上说了英语、教师在课堂上用英语作简单的陈述就算是双语教学了,其实不然,双语教学,其实际意义在于熟练运用两种语言进行专业的工作、学习、交流。我在采用双语进行本课程的试点教学之前,与学生已经形成这一共识:在教学中要始终把弹性力学教学放在首位,英语教学方式放在第二位。即学习《弹性力学》是课程内容要熟练掌握。在保证学生学好弹性力学课程的基础上用英语去听、去理解掌握、去交流。再有科技文献的阅读、写作能力也有要求,培养学生用英语和弹性力学分析和解决问题,用英语去“解读”力学。不片面强调课堂英语用语量,也就是说用英语带学生进入互动交流,在课堂实践中完成解读力学的飞跃。 二、选用原版教材的意义、目的 合理选择原版教材和国际通用教材是搞好弹性力学的重要保证。原版教材的语言是准确的、使用地道的英语,“双语教学”强调的是用英语在课堂上师生间的互动,通过互动使同学在简单的英语授课中在学习英语同时也学到了弹性力学的课程。由于学生的英语水平的不同,部分同学阅读原版英文教材还比较吃力,我们对部分教材进行中文注释,使同学在上课前就可了解课程内容,这样,上课就很容易互动了。为了提高教学效率,我们还做了一定量的生词表,以解决学生上课时查字典费时的问题。用多媒体教学,图文并茂,便于学生更好地阅读和理解教材内容,又可以促进学生学习弹性力学的兴趣。 通过原版教材也可以接触到世界前沿的科技知识,了解和掌握前沿的科技知识。为此,我们选用了国际著名图书影印版系列之一《Advanced Strength and Applied Stress Analysis》(2001年)中的弹性力学的相关章节。内容按教学大纲要求选编,其章节编排与现行中文版教材章节编排大体一致。 三、拓展教学思路,洋为中用 由于原版教材在教育体系上与国内教育体系上的差异,我用徐芝纶编写的《弹性力学》为主干思路学,以国内传统教育为主要思想分析和解决问题的方法展开教。国内教材理论缜密严谨,逻辑性强;国外教材灵活多样化解决问题不失技巧。用两种不同的思路教授学生,使学生学到了不同以往的分析和解决问题的方式方法。如本教材所有问题都从空间问题入手,以平面问题为其例,由繁到简,徐芝纶编写的《弹性力学》从平面到空间,由简到繁,思路不同但解决问题答案唯一。直角坐标与极坐标转换、对应讲解等,理论推导层次分明,一切与解决工程实际为出发点,源于理论应用实际深入浅出,有利于学生消化理解基本概念。这些都对我们的学生很有启发。 四、教学多样化与传统教学的统一 在多样教学中,对重点、难点及开发新思路部分,以预留(以英文为主)问题课下解决,课上以中文为主进行讲授。对新概念较多的内容英文中文各半,学生对力学概念及以前学过的内容即熟悉的、容易理解的内容以英语为主讲授。中文部分,也要求学生课下读懂书上英文的内容。在课堂上,我尽量保证英语的发音准确和使用正确流利的英语,为学生提供用英语学习专业知识的环境。为了让学生更好地掌握学习内容,避免学生用英文理解问题而产生的偏差,例举大量我们日常生活遇到的有趣问题,并进行及时总结,把所学内容按基本英语含义掌握。这样使同学在专业和英语两方面都得到切实的提高。 对徐芝纶编写的《弹性力学》教材与我们选的《Advanced Strength and Applied Stress Analysis》教材内容相同部分我们以《AdvancedStrength and Applied Stress Analysis》教材内容为主,这样便于学生掌握地道的英语。对教材内容不相同部分,按其内容的重点难点、大纲要求,以掌握专业知识为主,掌握英语学习为辅的原则。我们双语教学的重点是首要掌握弹性力学课程,其二英语学习。双语教学的另一形式是,在学生掌握一定的专业知识和英语知识后,聘请一位专业外籍英语老师做一堂专题报告,可与学生相互交流,这样可激发学生的学习热情和求知欲。 五、双语教学的考核形式 经过化工大学机械工程学院院领导批准,并参照同类一些院校的做法,本课程采用教学全程考核,按比例总评成绩的考核方式。 1.课堂参与成绩10%记入。根据学生的课堂表现、课堂反应、回答问题情况、出勤情况、学习态度等核定。 2.平时作业与定期测验成绩20%记入。精选每次课后作业(全部为英语习题),及时布置。要求按时、独立完成,要求解题正确、解题规范,以此作为评分依据。 3.期末考试成绩70%记入。在学生已逐步适应英语习题的基础上,考试全部采用英语试题,考试题量基本与传统教学相同。 这样我们可以纵观学生在学习过程中的各个环节,对他们实际的知识水平和能力给出一个综合、客观和全面的评价。 经过几年的尝试,双语教学取得了一定经验和一定的成果。我们的努力和所做的工作也得到院领导、相关部门及学生们的认可。但我们也清醒地认识到,无论语言环境,还是师质条件,外国都占有一定优势,国外的双语教学语言环境我们是无法相比的,我们的双语教学面临很多困难,都需要我们一一解决。我们的实践刚刚开始,要让学生专业知识和英语水平双丰收,需要教师和学生双方面的共同努力,也需要各方面的大力支持,特别是资金的支持。只有不断地探索,勇于实践和改革。作为初见成效的双语教学,后面的路还很长,我们还要继续努力,得以更大发展,以期完善和完美。 弹性力学论文:基于移动互联网技术的弹性力学教学新模式研究 【摘要】基于移动互联网技术,对传统的弹性力学与有限元教学模式进行改进,建立基于移动互联网技术+课堂教学的模式,选取本科5个班级,分成两组,分别开展新教学模式和传统教学模式下的教学工作,并对两者的教学过程和教学效果进行对比分析,结果表明新教学模式相比于单一课堂模式具有明显的优势。研究成果可以为大学本科力学课程的教学提供参考。 【关键词】移动互联网 教学模式 弹性力学 工学 课程 一、引言 《弹性力学与有限元》是工科类专业的本科教学的专业基础课,该课是以理论分析为基础,着重培养学生利用连续介质力学的思维,建立基本的力学方程、几何方程和物理方程,解决实际工程问题的能力,代表着本科力学教育的最高层次,是弹塑性力学,岩石力学等其他连续介质力学学科学习的基础,也是培养学生利用弹性力学的基本理论和有限元近似解法去处理复杂边界条件下的力学问题的创新能力。工科专业的学生通过学习弹性力学与有限元的最基本理论、基本假设。掌握求解一般力学问题的解析解和复杂问题的数值解的方法,为任意形状的变形体弹性力学问题的解决打下坚实的基础。目前对《弹性力学与有限元》的教学沿袭传统的教学方式,以课堂讲授为主的方式向学生传授理论知识,考试依然采用闭卷考试的形式,由于弹性力学本身的特点,在有限的时间很难通过1-2道计算题对学生的学习效果进行全面的考核,因此考试成绩很难体现学生对课程知识的掌握。目前,随着移动互联网技术的发展,下载app模式已经进入我们生活的方方面面,各种不同学习app软件也纷纷出现,比如驾校考试app学习、新东方托福、雅思、pets5英语学习app,广场舞app,平安好医生app等等,总之基于移动互联网技术的各类学习、生活app越来越丰富,也给我们学习方式和学习时间的安排带来了革命性的变化。基于这样的技术背景,笔者在学院和学校的支持下,开展了基于移动互联网技术的《弹性力学与有限元》教学模式改革的研究,申请获得了教研项目的支持。笔者通过建立教学QQ群,微信群,通过定期群讨论,学习资料,学习方法,计算案例及时共享等方面进行了大胆的探索,并结合传统的课堂理论教学和上机实践,对学生们的学习状况进行来全面的评估,通过“有无对比”原则,分析改革前后学生们的学习成绩,分析论证了基于移动互联网技术的《弹性力学与有限元》教学模式的合理性。研究结果表明,在新的教学模式下,学生们的学习热情和兴趣获得了很大的提高,期末考试成绩整体水平也获得了提升,关键是提升了学生们利用既有理论解决实际工程问题,特别是复杂工程问题的能力,提高学生的科研兴趣。 二、当前本科生弹性力学教学遇见的问题 (一)教材问题 弹性力学作为工科专业的一门重要理论基础课程,是一门不断发展的课程,目前本科教学所选取的教材本身也有很多需要补充的内容,比如国内高校所采用的弹性力学教材就还需要补充。 以徐芝纶编著的《弹性力学》为代表的弹性力学教材,一般都不采用张量表述。当前工程问题的专业问题多以以张量符号进行理论描述,所以应增加张量基本理论的教学内容。目前的弹性力学教材花了比较大的篇幅推导开尔文解、平面问题的各解析解,但是实际问题当中边界问题非常复杂,根本不可能得到解析解,对学生有限单元法掌握的考核比较困难,经典解析解的推导过程并不是本科教学的重点,而是要重点培养学生利用弹性力学与有限元的基本理论去解决具体实际问题的能力,总之,目前《弹性力学与有限单元法》的教材与复杂的工程实际问题联系并不紧密,使学生们在学习这门课程的时候,很难提起兴趣,对于重视实际应用的本科生而言更是如此,因此在教学的时候应该增加复杂工程问题的应用教学,而这样的教学内容收到教学课时和教学条件的限制很难在课堂开展,因此需要增加学生们的课余时间,这就牵涉到学生的学习兴趣问题。 (二)教学课时相对较少 目前功课本科专业基础课教学课时普遍较少是目前高校教育的客观事实,一方面为学生们提供了大量的课余时间去培养自己的兴趣,增大了学生们的自主性,另一方面也为教学提出了新的要求,课堂的ppt讲授可以为学生们灌输大量的知识信息,但是学生们需要花费比较大多的课外时间去消化,积累和巩固。学生在自己的课外时间有自己的选择权,他们愿意花费多少课外时间在一门专业基础课的学习上,取决他们兴趣爱好,但是如果停留在表面,《弹性力学与有限元》是一门艰涩、难懂的力学学科,要培养学生的课外学习兴趣仅靠课堂教学是远远不够的,因此,提高学生们的学习兴趣是《弹性力学与有限元》这门课教学的内在要求,也是提升教学质量的内在要求。 (三)基于移动互联网技术的教学应用很少 现代智能手机是高校本科生的必备之物,与移动互联网有关的活动成了高校学生生活重要组成部分,但是高校学生往往利用移动互联网浏览网页、打手游、看电视、购物消费等于专业学习无关的活动,传统的教学手段没有利用这一工具增加学生课外专业学习的时间。这是值得商榷的问题。可以说移动互联网技术架起了一座学生与老师沟通桥梁,通过从实践应用讨论,到具体工程算例资料共享以及各类专业类全国作品设计大赛的参与,全方位的激发学生的课外补充学习的乐趣,提高学生们的学习效率,充分利用移动互联技术提供的平台,提高学生利用互联网技术进行《弹性力学与有限单元法》的课外学习时间,这是该教学模式研究的重要方面。 三、基于移动互联网教学模式的教学评估指标的建立 基于移动网教学模式的教学评估指标与传统的单纯靠期末考试成绩的单指标评估不同,新教学模式的教学评估指标以期末考试成绩和其他指标相结合的综合评估指标,其他指标包括学生平均单日《弹性力学》课外学习时间、具有利用有限元分析软件对复杂边界条件的弹性力学问题能力的人数占总人数的百分比、平时成绩。四者的权重分别是考试成绩占0.5,满分100分,课外学习时间权重0.2,满分20分,商用软件熟练人数的百分比,权重0.1,满分20分,平时成绩权重0.2,满分30分。设综合评价指标为E,则评估指标计算如式(1)所示: E=Q1P1+Q2P2+Q3P3+Q4P4 (1) E-教学评估综合评分;Q1、Q2、Q3、Q4分别期末班级平均考试成绩、学生单日平均课外学习时间评分、商用有限元软件熟练人数占班级总人数的百分比所对应的分数、班级学生的平均平时成绩。P1、P2、P3、P4分别为4个单项评估指标的权重值。4个单项指标的评分标准,期末考试班级卷面成绩平均值,满分100分,不分档,平时成绩以到课率等为评判指标,分数以实际分数为准,总分30分,不分档。课外学习时间评分标准:1小时以下,8分,1-2小时,12分,2-2.5小时,16分,2.5-3小时,18分,3小时以上120分。商用有限元软件熟练程度评分标准:熟练人数占班级总人口的百分比10%,8分,10%―30%,12分,30%―50%,16分,50%-70%,18分,70%以上,20分。 四、基于移动互联网教学模式的设计与实施 (一)基于移动互联网教学模式的设计 基于移动互联网技术的教学模式为教师和学生之间架起了一做沟通的桥梁,老师可以通过QQ群,微信群等移动信息接受终端将学习资料、研究新动态、教案通过共享文件的形式实时有效的发到每一个同学的手机上,学生们可以及时下载学习。学生们也可以同过QQ群,微信群、电子邮件等方式将自己在学习中遇到的问题、想法第一时间的上传到网上,老师和其他学生也可以第一时间接受到这些信息,老师和学生们一起讨论,共同学习,共同进步。 (二)模式实施 笔者多年从事采矿工程和土木工程专业本科生的《弹性力学与有限元法》教学工作,分别选取采矿两个班,土木两个班进行新型模式和传统模式教育工作。两个班分开授课,教学大纲和授课内容基本一致,考试试题相同,都是采用闭卷的形式考试,两个专业的课堂授课课时和上机实验课时一致,前者通过新模式教学,提高了学生的学习兴趣,增加了课外时间,老师通过在QQ群交流平台上搜集同学们提出的问题集中回答,引导学生利用课外时间进行工程问题的数值建模计算,几个有兴趣的学生进行相应级别的数值建模大赛。另外一个专业的学生采用传统的教学模式开展课堂教学工作,通过布置课外作业,课堂集中答疑的方式进行,在上机课时进行有限元数值模拟软件的建模学习,通过布置课外作业,让学生们开展数值建模的练习工作。经过一个学期的,对两个专业的学生的的成绩进行对比,对比指标见第3节。通过对比分析两种模式下的弹性力学与有限元的教学效果,进一步分析基于移动互联网教学模式在弹性力学与有限单元法课程教学的可行性和实用性。 五、教学效果对比 期末考试两个专业教学成果的评估指标对比值如表1所示。通过对比,可以看出:新教学模式下,学生的期末考试卷面成绩明显高于传统的课堂教学模式下的卷面成绩。两种教学模式下的平时成绩也有比较明显的差距,平时成绩的评分标准主要是根据学生们的到课率和平时作业成绩,由此可以表明在新的教学模式下,学生们对《弹性力学与有限单元法》的学习兴趣得到了比较大的提升。这还可以从学生们课外学习时间和商用有限元软件的熟练程度的评分中得到体现。新教学模式下的学生在学习日的平均课外时间达到2个小时以上,这很大程度上提高了学生的学习成绩,通过调研,他们主要把时间花费在商用有限元软件数值建模的学习上,部分学生由于参加数值建模大赛,花费了更多的时间在弹性力学与有限元的学习中。通过对两个专业学生学生数值建模的作业模型的评分对比,以及相关建模大赛的成绩对比,得到了两种教学模式下的有限元商用软件的熟练程度的评分对比,根据式1计算得到两种教学模式下的教学评估综合评分分别为53.72分和46.2分,前者明显大于后者。综合评分对比也可以看出,新教学模式下的教学效果明显优于传统教学模式下的教学效果。 六、结论 1.随着移动互联网技术的发展和普及为艰涩枯燥的弹性力学与有限元的教学打开了新的思路,相比于传统的单纯课堂教学,基于移动互联网技术的新的教学模式,为老师和学生之间架起了一座课外学习的桥梁,通过QQ群,微信群建立起来的学生与老师的课外交流平台,并基于这样的交流平台建立的模式是对传统教学模式改进,大大提高了教师与学生的交流时间,温暖了师生关系。 2.通过两种教学模式的对比,新教学模式下,学生学习弹性力学与有限单元法的兴趣得到了很大的提高,主要表现在课堂到课率、课外学习时间以及商用有限元软件熟练程度三个方面,从期末考试成绩以及相关学生参加数值建模大赛的情况可以看出,新的教学模式相比传统的课堂教学模式具有明显的优势。该教学模式可以为其他力学课程的教学提供有益的参考。 弹性力学论文:经典弹性力学和应用力学方法相关性 摘要:本文通过对应用力学方法特点与经典弹性力学半反演法特点分析和对比,解释了应用力学的方法是从经典力学的半反演法演变而来的,并讨论了弹性力学的教学中与应用力学之间的联系,并能有效的提高教学质量和效率。 关键词:应用力学方法;经典弹性力学;半反演法 1.引言 力学的本意是通过数学强大的工具性建立分析方程,并通过数学解析的方法来分析和剞劂各种力学问题。但是面对复杂的工程力学,现有的数学方法遇到了困难。而应用力学就是从工程中提出力学问题,然后再用力学去分析和解决,巧妙的将力学简化成与数学分析相关的问题。本文就是分析应用力学方法和经典弹性力学半反演法特点的差异,分析应用力学的根本特点。 2.应用力学方法的特点 应用力学和数学力学方法有着明显的区别,数学力学只能够解决一些较为简单的问题并且得出精确解,而 应用力学是将原始问题转化成了数学模型,避开了很多无法解决的数学问题,同时利用了数学强大的工具性,满足了复杂工程的需要。应用力学有机的将力学分析、应用数学以及实现研究等组合在了一起,组成了一套能够有效的应对工程问题的处理办法。但是其分析力学问题的过程我们也能看出,实际上起到关键性作用的还是力学分析本身,也就是说首先要力学的角度充分的认识问题才有可能归纳和总结出数学模型,需要对力学问题有深刻的理解。在相关的力学问题建立数学方程后,并不是直接应用数学分析解决问题,而是对力学问题进行专门的、深入的和反复的研究,直到将工程问题转换成力学模型,避开了很多数学难题,这就应用力学的基本思路。而数学力学和应用力学之前的对比如图-1所示: 图-1数学力学和应用力学之间的对比 其中连接应用力学简化力学模型和数学力学求解方案中半反演法的箭头是我们后期加上去的,也是本文所要分析的重点。 3.经典弹性力学半反演法特点 分析经典弹性力学的著作我们不难发现弹性力学主要包括了三个主要内容,分别是基础理论、正解法、半反演法。三个主要的内容都很精细和深入,尤其以半反演法最为系统和庞大的部分。但是初学者往往并没有掌握正解法和半反演法的内涵,常常将两者合并起来进行分析,并简单的认为学习弹性力学就是分析数学在弹性力学中的应用,从而忽略了半反演法中汲取其解决问题的思想,将注意力放在了数学问题的分析和推导上。在经典弹性力学的发展中,为了解决直接求解三维弹性力学问题的难点,圣维南提出了半反演法并成功的解决了柱体扭转问题。圣维南半反演法基本的思想是:面对弹性力学问题的时候,首先假设某些对应力、应变以及位移等变量,同时也预留了足够的自由度从而适应弹性力学的方程和边界条件。而在经典弹性力学的学习中,分析经典弹性力学的半反演法和应用力学之前的相关性,可以让学习者发现两者在解决力学问题的时候的思想精华,而不仅仅是将弹性力学的学习看成是数学分析的过程。 4.半反演法的本质 这里从非圆截面轴的扭转力学问题分析半反演法的本质,首先根据材料力学的定义写出圆轴扭转的表达式。圣维南就曾经用材料力学对圆轴扭转的表达式处理过这个问题,但是得出的结果却与实验有出入,因此其在基本表达式外也加入了界面的翘曲位移,并假所有的截面翘曲是一致的,并结合协调方程分析每一个截面的扭转应力。从而将一个复杂的三维力学扭转问题进行了转换,所以就得到了一个和三维弹性力学同样严格准确的求解,也将扭转方程进行了简化。然而值得注意的是经典弹性力学的半反演法对复杂弹性力学的转化并不是纯数学的,其本质意义上是从简化的力学模型将弹性力学的数学方程简化了,但是得到了简化方程和弹性力学方程其实是等价的,然后通过数学方法解决这个弹性力学方程,从而得到精确的答案。 5.应用力学方法是一个近似的半反演法 通过上述对弹性力学和经典弹性力学方法特点的深入讨论,我们对两者进行了分析和比对,因此我们归纳出以下几点:弹性力学是通过简化的力学模型实现对弹性力学方程的简化的,两者等价因此简化的力学模型本身也是精确的;而应用力学的方法是通过简化的力学模型实现对弹性力学方程的简化,因此简化后的力学模型是近似的;弹性力学半反演法注重的严格精确解,所以必须要求简化方程和弹性力学等价;应用力学本身追求的是近似解,所以并不注重简化方程和应用力学方程保持等价,但同时也对精确度有着一定的要求。 综上所述,应用力学的方法和半反演法非常的相似,位移的差别就是两者对于解的精确度要求不同,也就是说我们完全可以从弹性力学的半反演法中去探索和发现和应用力学相通的精精微。因此我们其实可以说应用力学根源就是弹性力学的半反演法,但是弹性力学获得简化方程的过程显然要比应用力学难的多,但不可否认从弹性力学的学习中有很多对应用力学的有益的地方。同时也要明白经典弹性力学面对的是典型的弹性力学问题,但是应用力学面对的则是复杂的工程问题,问题的条件和假设要远远比弹性力学复杂,这就是为什么如此多的力学大师在应用力学中有独具见解的原因,学习经典的应用力学范例的时候同样要学习他们创造性的根源。 6.提高弹性力学课程教学的方法 由于弹性力学几乎全部是又数学推导组成的,因此有着一定的抽象性,很难把握到方法的本质。上文分析了弹性力学和应用力学之间的关系和差别,我们可以得出在教学中突出半反演法和应用力学之间的关系,可以有效的提高教学质量和效果。首先弹性力学解决的是典型的弹性力学问题,因此可以从中学习到简化方程的构建方法,学习其在简化力学模型中的创造思维,抓住分析问题的本质,从而掌握一种分析问题的思路和方法。 弹性力学论文:应用弹性力学对锚爪嵌入套管进行力学分析 摘 要 水力锚是一种油田生产井压裂酸化时用来固定管柱的井下工具,也可用于试油、找水、卡堵水等工艺管柱中。应用弹性力学方法计算锚爪在不同的压力下嵌入套管深度,本文研究结果为水力锚设计及优化提供理论基础。 关键词 锚爪 套管 弹性力学 套管深度 0引言 水力锚工作原理是当油套产生一定压差时,产生一个液压作用力,锚爪自动伸出,卡在套管内壁上,实现锚定油管柱的作用。锚爪在在液压的作用下,锚爪齿伸进套管,卡住套管内壁,实现锚定作用,在不同压力作用下,锚爪卡进套管深度不同,锚定力也不尽相同,所以研究锚爪牙齿卡进套管深度,清楚承受锚定力的大小,为采油行业压裂技术提供理论依据。 1应用塑性力学对锚爪嵌入套管进行力学分析 假设楔形体受均布载荷作用,接触面无摩擦,取单位宽度进行分析。 在这里,楔形体内任意一点的各应力分量决定于 ,q, 和 。根据量纲分析,各应力表达式只能取Nq的形式,其中N是 和 组成的量纲一的数量,所以在各应力分量的表达式中, 不可能出现。 2结论 利用弹性力学的方法得出了锚爪在不同压力下嵌入套管深度,以及单个锚爪的锚定力大小,为水力锚的设计提供理论基础。 弹性力学论文:关于弹性力学的绪论与总结课堂教学探讨 摘 要:弹性力学是变形体力学的重要组成部分,对本科生进一步学习其他固体力学课程起到奠基石的作用。笔者在课堂教学实践中发现,绪论部分和总结部分对于本科生从产生兴趣、积极思考、形成局部认识到整体认识等阶段起到关键作用。因此,笔者主要在绪论部分通过生动的介绍弹性力学发展史和具体案例与学生互动,让弹性力学吸引学生,调动学生学习的自主性和积极性。在总结课时,系统归纳弹性力学,让学生从局部认识提升到整体认识,提高课堂教学质量。让学生在学习弹性力学时从畏难和被动接受知识到主动思考,再上升到有兴趣学习此门课程。 关键词:弹性力学 绪论 总结 课堂教学 本科生 弹性力学是固体力学的一个重要分支,是高等学校力学、航天、机械、土木、材料、水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程。目前国内大多数院校的上述专业均将弹性力学课程作为本科学生的必修课,是一门既重要又难学的课程。近年来,随着高校的改革和专业调整,很多学科根据本专业本科教育培养目标、专业教育的基本模式和课程框架,实现宽口径、厚基础的教学基本要求,减少了课时和精简内容。在有限学时下如何保证教学的基本要求和基本内容,对教学内容和形式作相应的探索,研究用什么教学方法和模式达到强化能力培养,一直是弹性力学课程教学过程中的重要任务和认真思考的问题。关于弹性力学课程中具体的每个章节讲解的内容,由于弹性力学作为一门基础课程,有各类教学参考书和优秀教学网站提供给教师参考,如《弹性力学简明教程》、中国高校力学课程网等。在课堂教学方法上,又有多种多样的教学方法让教师运用,如启发式教学、互动式教学、多媒体与传统相结合教学、以及参与式教学等。这些优秀的资源和丰富的教学方法为现在弹性力学教学改革提供了基本保证。可是,笔者在弹性力学课堂教学实践感悟到,教师让学生学好弹性力学课程的基本要求是,学生在心理上对弹性力学“有兴趣、不畏难”,那么讲好绪论课部分有着至关重要的作用,教师应以讲好绪论为钥匙,帮助学生打开学习新学科的大门。 弹性力学课程是本科生接触到较早的专业基础必修课之一,能否学好这门课程不但直接影响到后续的塑性力学、计算力学以及变形体力学的学习效果,而且更重要的是关系到学生对上好专业课的兴趣和信心;通过学习本课程,建立力学解决基本工程问题的严密数学框架,掌握基本问题的基本解法,为后续专业课学习打下坚实的基础。该文重点是对弹性力学讲好开头的绪论部分和收尾的总结部分的课堂教学探讨。 1 弹性力学课程的学习现状 弹性力学课程对本科生一直是一门既重要又难学的课程,很多学生反映在学习弹性力学的过程中,发现弹性力学内容的表述方面具有很强的理论性和抽象性特点,而且求解过程对数学运算依赖性大,出现了大量的偏微分运算和公式的推导,让部分学生有“畏难”心理,很容易对学习弹性力学课程丧失兴趣。另外,学生在学完弹性力学课程之后找不到一个清晰的思路,比如学了按位移求解、按应力求解、按应力函数求解、逆解法和半逆解法、里茨法和伽辽金法等,这些方法之间存在什么关系,各自属于什么层次,又能解决什么样的问题,学生不是很清楚。原因在于学生在学完弹性力学课程后没有系统地从整体进行归纳梳理,只是有局部认识,各知识块之间产生混淆等原因造成的。但是,学生很渴望学完弹性力学课程后从整体层面知道这些关系与区别。 联合国教科文组织编写的《学会生存―― 教育世界的今天和明天》书中把未来教师角色描述为:现在教师的职责已经越来越少地传递知识,而是越来越多地激励思考。因此,如何从开始引起学生学习弹性力学课程的兴趣,激励学生积极主动地思考,同时课程结束后对知识进行系统梳理和归纳,让学生对弹性力学形成整体认识,这两点一直是教学过程中的主要任务和要探讨的问题。解决好开头和收尾这两个课堂教学环节,可让学生起到事半功倍良好效果。于是针对这种现状,在弹性力学教学的开始阶段,就要让学生了解所学知识的作用,学以致用是最好的动力,以激发学生学习该课程的兴趣。在产生了学习兴趣后,应该让学生了解它与材料力学、结构力学的区别与联系,懂得要进行复杂的工程结构设计,掌握弹性力学的重要性,变“要我学为我要学”。笔者在绪论部分通过生动的介绍弹性力学发展史和具体案例与学生互动,让弹性力学吸引学生,调动学生学习的自主性和积极性。在学完本课程之后,笔者进行总结,从基本概念、基本原理、基本方程、基本解法和基本问题等“五个基本”对弹性力学整体层面进行总结,让学生从局部认识提升到整体认识。让学生学习弹性力学时从畏难和被动接受知识到主动思考,上升到有兴趣学习此门课程,到学完后能整体把握知识结构,为后续力学课程奠定坚实基础。 2 讲好绪论课 绪论课是建立起课程整体概念的起步,面对刚刚接触新学科的学生,教师应以讲好绪论为钥匙,帮助学生打开学习新学科的大门,学生在全新的观念基础上去学习,后续许多章节的学习将会变得比较轻松,比较容易接受。教师在绪论部分除了介绍弹性力学的基本研究内容和基本假设之外,笔者认为也要重视弹性力学发展史,以及人们在长期生活实践中抽象出来的弹性力学模型。引出一些现实生活中问题,又生动地通过弹性力学模型巧妙予以回答。教师需要不断地查阅新的科学文献,关注研究的问题与学生学习弹性力学模型之间转换。让学生认识到学习弹性力学问题时不是纯粹的数学推导,而是有实际应用意义的问题简化求解。针对绪论部分内容特点,这部分的课堂教学方式上主要采用多媒体和与学生互动方式进行讲授。 2.1 讲好绪论树立学习课程的良好心理环境 弹性力学有着光辉的发展史,有众多为之奋斗的杰出科学家,如柯西、圣维南、拉梅、纳维、赫兹等;有多项具有重要科学意义的研究成果,如莱维问题解答、奇尔西问题解答、布希内斯克解答和赫兹接触问题解答等,也有许多待解难题。这些科学家的生平以及对力学的贡献都对学生产生强烈的吸引力,引起他们浓厚的学习兴趣。而且这门课程就可以与学生一起学习这些大师们精彩解法,让我们了解和掌握他们是如何找到问题的切入点,并如何对问题进行求解。比如介绍赫兹(Hertz),学生一定知道他是德国物理学家,因为频率的单位就是以他的名字命名。可是学生们不一定知道赫兹是接触力学的创始人,他在做两个透镜的光学实验时,发现了两个透镜的接触变形对光的传播产生影响,并在1880年的圣诞节期间完成了两弹性球体的接触应力问题,年纪才23岁,与本科生们是同龄人。而这门课中就要学习Hertz是如何解决这个接触问题,以激发学生学习的兴趣。 在教学过程中,教师调动学生的兴趣和热情,使学生产生努力学习、刻苦钻研的巨大动力,必将产生良好的学习效果。在绪论部分讲弹性力学的研究内容与理论力学、材料力学和结构力学等课程区别时,可简要通过生动的例子说明,比如一个矩形截面梁被两个圆柱支撑时怎么解决受力分析,三个圆柱支撑、四个圆柱支撑、以及一面墙支撑这个矩形截面梁呢?等等,简要直观的说明各力学基础课程的区别与联系。讲解这些问题应做到有理有据,恰如其分,一定要讲足讲透问题的背景、地位、任务、作用和缘由,使学生获得正确鲜明印象,激发起他们强烈的求知欲望,同时也增强了他们的学习动力,树立学习课程的良好心理环境。 2.2 绪论课的重要性在教学实践中得到了验证 在绪论课的教学实践中,我们需进行精心组织和认真准备。上绪论课之前,需要查阅和收集弹性力学相关问题的研究资料和工程实例,做成精致的幻灯片和影像视频。比如,2010年伊春空难中壳体机身在着陆时外力过大产生的断裂问题;1986年1月,美国挑战者号航天飞机发射失事,是由于助推器的密封橡胶圈在低温下产生塑性变形,导致燃料泄漏;1840年美国华盛顿州的塔克马大桥的塌陷问题;缠绕在匀速转动轴承上的弹性体内应力应变问题等。结合生活中的实际问题,简化为所学的弹性力学问题,激发学生的学习兴趣。 比如,我们生活中常用卷纸,每一段出现一系列圆孔,只要轻轻拉伸既可以实现纸张断开,这比同样材质没有圆孔要省很多力气,其原因正是弹性力学中圆孔的孔边应力集中问题。再比如介绍薄板问题时,我们知道当飞机降落后飞机机翼的阻流板要迅速向上打开,否则飞机就要冲出跑道,甚至造成机毁人亡的损失,这里阻力板就可简化为矩形薄板一边固支,板面受垂直作用均布载荷时的弹性力学问题。那么学生学习小挠度薄板问题之后,就可以基本解决这类问题。当然,学生们很想知道这些问题背后的答案,这激发了学生学习这门课的兴趣。上好绪论课的重要性在将会在实践中得到了很好的验证。 3 讲好总结课 上面介绍了讲绪论课,它对全书的基本内容作一简明扼要串讲,显示各章节内容的相互联系,相当于全书的“提要”,学生掌握了这一轮廓图有利于了解各章节错综复杂的内容。学完本课程之后,需要对全书的基本内容作一串讲,做好总结课,纠正学生头脑中的片面观点,使学生吐故纳新,建立弹性力学的基本概念、基本原理、基本方程、基本问题和基本解法,使学生对这门课形成整体的认识体系。关于弹性力学总结课,一方面是由于教学大纲也没有这方面的要求;另一方面是由于各章节已经进行总结,老师不重视。这就造成弹性力学总结课忽视。总结课的重要性在于,讲好总结课让学生系统地掌握各知识点,以及各知识点之间的关系,可让学生对本门课程从局部认识上升到整体,即从整体高度来领悟本课程,为今后学习后续课程奠定良好基础。本文针对中少学时的弹性力学课程,以高校本科阶段的弹性力学主流教材徐芝纶等编著的《弹性力学》为参考,鉴于课时安排,笔者在教学实践中总结课时间为15至25分钟,这部分的课堂教学方式上主要采用传统板书和与学生互动方式进行讲授。 弹性力学的重要知识点可按基本概念、基本方程、基本问题和基本解法进行系统总结。弹性力学的基本概念有外力、内力、应力、形变、位移、圣维南原理、一点的应力状态、主应力的性质等;基本方程包括平衡微分方程、几何方程、物理方程、拉梅-纳维方程、相容方程等;基本问题主要包括平面问题、空间问题、薄板的小挠度弯曲问题等;基本解法主要包括微分法和变分法,微分法又分为按应力求解和按位移求解,按应力求解可转换为按应力函数求解,这又可分为逆解法和半逆解法等。具体如图1所示。经过这样分类梳理各章节内容的相互联系,学生掌握了这些主线有利于掌握各章节错综复杂的内容,促进各章节知识的融会贯通。 4 结语 讲好弹性力学开头的绪论部分和收尾的总结部分是课堂教学中重要环节之一。绪论课是建立起课程整体概念的起步,教师应以讲好绪论为钥匙,帮助学生打开学习新学科的大门,让学生从畏难和被动接受知识,到激励学生主动思考,提升学习此门课程的兴趣。在学完本课程之后进行总结,从基本概念、基本原理、基本方程、基本解法和基本问题等“五个基本”对弹性力学整体层面进行总结,让学生从局部认识提升到整体认识,学生将对这门课形成整体的认识体系,这是提高弹性力学教学效果的一个行之有效的教学方法。
土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计质量的思考 摘要:针对目前土木工程专业(道路工程方向)本科毕业设计存在的问题,分析了主要原因,从选题、指导和规范化等方面提出了解决措施,可以提高毕业设计质量,使毕业设计工作能真正提高本科毕业生的工程实践能力。 关键词:道路工程;毕业设计;存在问题;解决措施;质量控制 毕业设计(论文)是一项综合教学环节,它集学习、实践、探索和创新于一身,是学生由学习阶段向工作阶段转变的最好的实践机会,是进入工程设计、施工、监理和科研等领域的开始,也是为将来独立工作进行的职业训练。它不但对学生的思想、工作态度和独立工作能力具有深远的影响,而且还是对高等学校教学质量评价的重要方面,更是审定学生的毕业资格及学位资格的依据。它不但是高等院校本科教学计划中不可或缺的组成部分,也是教学实践中一个必不可少的环节,是学生综合运用所学的基础理论和基本技能进行科学研究和科学探索的初步训练,是培养和提高学生分析问题、解决问题能力的重要环节。对于加强和扩充学生的知识面,培养学生的创新意识、创新精神、创新能力起着极其重要的作用。毕业设计(论文)是检验毕业生是否具备从事科研工作或担负专门技术工作初步能力最有效的方式。同时,毕业设计(论文)的质量也是检验一所高校、一个专业教学水平的重要内容。毕业设计(论文)是学生进行工作技能储备的良好载体,使学生由学校向社会过渡做好充分的准备。做好毕业设计工作,对于提高本科教学质量,增强学生在就业方面的竞争力等诸多方面均具有重要意义。为保证本科毕业设计(论文)质量,学校强调了毕业设计(论文)要统一和规范化,并下达了专门的撰写规范。该措施对于理论研究类、试验研究类、计算机软件类、经济学、管理学及文法学类比较容易规范,但对于土木工程专业道路工程方向的毕业设计类来说就没那么简单了。 1毕业设计类的特点与现状 从目前情况来看,土木工程专业道路工程毕业设计主要有如下不足:①题目单一。土木工程专业道路工程方向毕业设计课题通常由指导教师指定,最普遍的题目就是“××高速公路路基路面综合设计”,教师提供详细的毕业设计任务书和指导书,任务书把设计要求给出,指导书限定了设计方案和指标,学生毕业设计的思路已经被预先给定方案所限制。毕业设计中创新意识、创新精神欠缺,学生对毕业设计目的和作用等认识不够。学生对教师陈旧的课题兴趣不大;学生只是一味地效仿以往的毕业设计成果,不明白“为什么”,可谓一知半解。②专题与设计内容挂不上钩。由于在任务书里规定了专题内容,多数指导安排学生进行一些综述性的研究,如“高速公路桥头跳车问题综述”、“沥青路面早期病害现象综述”等等,但是由于学生本来对于桥头跳车、沥青路面早期病害现象等知之不多,缺乏了解,自然他们写出的综述就是对下载资料的罗列,更谈不上专题为毕业设计内容服务了。③外文翻译不能为设计或专题服务。目前,外文翻译多数是由指导教师指定一本外文文献,几个学生每人翻译一个章节,根本不能为自己的设计和专题服务,仅仅是一次翻译练习或者为指导教师的课题服务。④装订成册不容易统一。由于土木工程专业道路工程方向毕业设计往往是对一条高速公路的路线、路基工程和路面工程进行综合设计,有计算说明部分和图纸部分,有中图分类号:G642文献标识码:ADOI:10.16871/ki.kjwha.2016.10.027路线设计、排水工程设计、防护工程设计、支挡工程设计、路面工程设计和桥梁涵洞工程设计,有专题研究和外文翻译等等,牵扯面广,加上各个老师的侧重点又有不一样,因此,很难形成统一的格式,在装订时就更难以统一了。 2原因分析 2.1设计牵扯面广 由于土木工程专业道路工程方向是个综合性和实践性很强的专业。学生做毕业设计需要大量的设计资料及辅助工具,如各种规范、计算手册、参考方案图集等。而在校学生对这些根本没有接触或仅仅只有一些感性认识,所以在毕业设计的开始阶段,要组织学生到与其设计题目相近的工程进行实地调研和参观,了解和掌握与设计题目相关的资料和实际情况。例如,了解道路的使用功能、组成部分、平纵横设计、路面结构方案和构造物的设置、现场施工操作流程、监理单位工作流程、检测单位对路基路面质量检测流程等,并收集需要的设计资料。但目前无论是学校、学院、指导老师,还是学生在这方面的准备都不足。 2.2就业和面试的影响 由于毕业设计安排在大学四年级的第二个学期,学生就业或研究生面试难免会对其造成影响。有些优秀生虽然对毕业设计很重视,但却苦于精力有限,忙于找工作、研究生复试等。本来学习很好的同学,到毕业设计末端才开始准备毕业设计相关内容,这样的结果便是设计思路不清晰,软件操作不熟练,说明书内容不充实、逻辑混乱。在毕业设计期间,还有些学生为了参加求职面试,频繁往返于学校、家庭和各用人单位之间,其毕业设计成果就难以达到量和质的要求,因此罗列数据、设计图纸和计算书绘制不规范、说明书表达不够准确、内容不充实以及成果无新意的现象就无法避免了。 3解决措施 3.1选题多样化 土木工程专业道路工程方向是实践性非常强的应用学科。道路工程方向的教材在新材料、新技术、新工艺和新设备应用的内容方面更新速度较慢,学生对新知识无法及时了解和掌握,因而进行常规型、工程实践型、应用研究型等多种类型的毕业设计是解决这一问题的有效途径。毕业设计选题应符合专业培养目标和社会需求,尽可能结合指导教师的科研项目和实体工程,体现学科的发展性、前沿性和应用性。同时也应注意选题的广度、深度和难度、设计期限和学生实际工作能力之间的协调。因此,毕业设计选题应以实际工程项目为依托,符合道路工程方向培养方案的要求。选题应结合指导教师承担过的或正在承担的实际工程项目,选择实际工程中大量存在和出现的道路工程形式,采用真题真做或真题假做的方式,使学生能真正了解工程设计和参与工程设计。近年来,我们学院从政策上鼓励和支持学生参与指导教师的科研课题所涉及到的实际工程项目,让学生从实际工程中学到更多、更新的专业知识,这对毕业设计选题多样化起到了促进作用。 3.2指导经常化和多样化 1)面对面指导和网上指导相结合。除指导教师与学生每周固定的时间见面指导外,若学生需要在其他时间咨询指导教师关于设计方面的问题或者指导老师不在学校时,指导教师还可通过BBS、QQ群、E-mail,视频方式在特定的时间接受学生的咨询或接收学生传过来的设计图,及时回复并提出修改意见。这样就可以从时间和空间上保证指导教师和学生的沟通。同时,通过这种方式指导教师可以核查每周的进程,掌握学生实际进度,根据学生的进度情况给出相应的评语和意见。学生也可以从老师那里及时得到反馈信息,根据反馈信息进行及时调整和修改。2)开展设计交流定期化。为了使学生在短时间内掌握毕业设计中的相关知识,每周进行一次讲座和研讨相结合毕业设计小组交流会,目的是相互交流,共同提高,纠正错误,达成共识。学校、学院、督导组不定期进行抽查,从中发现问题,分别对学生和指导教师提出相应的整改要求。3)考勤严格并经常化。目的在于督促学生保证设计时间,投入足够精力,确保设计质量。明确制定针对每个学生的检查计划,其中包括资料的阅读、方案设计、调试等,严格监督每一名学生。 3.3写作规范化 规范毕业设计论文、说明书、计算书、研究报告等文本格式,是提高毕业设计质量重要举措之一。通过规范这些文本,使学生具有一名技术工作人员应具备的基本素质。明确毕业设计说明书或论文的内容,提出统一、具体的规范要求,指导教师对每一名学生的文本初稿必须仔细阅读、认真批改,这样可以使学生具有端正的写作态度和文风,并能提高学生科技写作规范化的能力。 3.4专题翻译有用化 其实,专题研究和外文翻译完全能够为毕业设计服务的。例如,2007届毕业设计中我们安排了三个同学做的设计是“京珠高速公路安新段改扩建工程路基路面综合设计”的一个段落,由于是高速公路改扩建工程,就有路基拼接、桥梁拼接、涵洞通道等构造物拼接、废旧材料综合利用等问题的出现,而这些问题正是工程的关键问题,目前研究的也比较少,因此,我们给学生安排的专题研究和外文翻译都围绕这些技术问题展开,就能做到专题和外文翻译为设计服务了。 作者:魏建国 杨冬 张亚飞 单位:长沙理工大学交通运输工程学院 土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计分析 [摘要]土木工程专业毕业设计是高校本科生人才培养的最后一个环节,是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体。在实践教学过程中,主要应注重培养学生综合运用知识的能力,查阅使用相关文献资料的能力,外语应用能力和设计能力,理论计算和计算软件应用能力,创新能力,写作(绘制)能力,自学能力和独立工作的能力。 [关键词]土木工程专业;毕业设计;能力培养 一、引言 土木工程专业毕业设计是高校本科人才培养计划中的最后一个环节,也是重要的实践教学环节。其目的在于培养学生综合运用大学期间所学的课本上的基本知识、基本理论和获得的基本技能,完成未来工程师基本素质的训练和科学研究方法的初步训练;锻炼学生的文献获取、资料阅读、行业规范应用、课题调研等方面的能力,自我学习能力,发现问题、分析问题、解决问题的能力;训练学生独立设计及团队协作能力,行业内计算机软件应用、编制文本的能力等。它是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体;是对学生大学四年所学知识、能力、素质的全面检验,同时对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响,是学生走向工作岗位前一次真实的演练。对学校来说,它是实现人才可持续发展的重要过程和环节[1];对学生来说,它是取得毕业资格和获得学士学位的必修课程。毕业设计既是本科生大学阶段学习的最后一个教学环节,也是高校实现人才培养目标的重要教学环节之一,更是全面检验大学生在本科阶段的知识积累、实践和创新能力的主要手段,是“产品”出厂前的检验。通过毕业设计这一环节的训练,可以进一步培养及提高大学生各方面的素质和能力。 二、毕业设计中的能力培养 土木工程专业本科生毕业设计主要包括选题、资料收集、计算、撰写(绘制)、定稿和答辩等环节。在这一实践教学过程中,主要应注重培养学生以下几方面的能力。(一)综合运用知识的能力学生在大学四年中学习了基础课、专业基础课和专业课等多门课程,其中每一门课程学习过程中的作业或练习都是针对本门课程进行的,较少联系其他课程。而毕业设计却需要将各门课程的知识综合应用于设计中,对所学知识进行一次系统的梳理和贯通。在这个过程中,学生遇到难题,就会不断回顾已学的课本知识,不断从不同的课程知识中寻找答案,这样的实践需求使得学生能主动将多学科的知识综合运用,不断加深理解,提高综合运用能力。[2][3]比如土木工程学科本科生开设了混凝土基本理论课程,学生学习这门课程主要是为了掌握混凝土基本构件的构造与配筋设计。在本门课程教学时,配筋设计是在已知内力的情况下进行的,该课程中并不涉及复杂的内力计算和组合。而另外一门课程结构设计,则主要涉及结构构件在外荷载作用下的内力计算与组合,其教学的重点不是配筋计算。当进行毕业设计时,学生需要将涉及建筑构造、建筑材料、结构设计、混凝土基本理论等诸多课程的基本知识综合运用在一起,这样才能完成从方案比选、建筑设计到结构设计等一条龙的设计流程。(二)查阅使用相关文献资料的能力众所周知,科学与技术的发展具有连续性和继承性,只有知道前人都做过了什么工作,取得了什么样的成果,采用了什么方法等,才能在此基础上做进一步的研究。另外,当今社会科技飞速发展,信息量大且杂乱,想要在浩如烟海的信息中快速获得有用的信息,需要采取一些手段和方法。传统的纸质图书的使用,比如去图书馆查找阅读是可行的,也可以利用便利的网络及媒体技术,快速获得电子版本的图书、文章、图集规范等。现代大学生一般两种方法都使用,但更加偏好通过互联网技术来获得资料。针对土木工程专业本科生毕业设计的特殊性,文献资料的查找和使用尤其重要。土木工程学科不能离开相关的行业规范和图集等,本科生毕业设计就要训练学生按照行业规范来进行,合理正确选用标准图集等。比如钢筋混凝土框架结构房屋的设计,就要使用相关的混凝土结构设计规范,此外还要涉及建筑细部构造的图集、建筑做法的图集、平法图集、制图标准等。毕业设计的训练,能使学生在走出校门之前就具备工程师的基本素质。(三)外语应用能力土木工程专业的本科生阶段一般都开设了大学英语和专业外语等课程,有的高校还将“通过大学英语四级”作为获得学士学位的必要条件,这使得学生的外语能力得到了较好的训练。而在后续的专业课程学习中,一般较少涉及外语的应用,所以有的学生误认为外语能力在土木工程行业里是没有用处的。实际上,随着土木行业的不断国际化,引进来的和推广出去的项目都逐渐增多,外语能力正逐渐成为土木工程专业大学毕业生的一项基本技能。在过去几届毕业生中,每届都有学生选择“海外项目部”就业,他们走上工作岗位以后直接就被派驻海外项目基地参与国际项目了。在毕业设计环节,为了进一步提高学生的外语能力,学校往往要求学生阅读一定数量的外文文献,并翻译成中文;另外还需要将设计计算书的摘要部分翻译成外文。(四)设计能力土木工程专业本科生的毕业设计需要根据各项要求,在指导教师的带领下,完成简单的单体建筑或者某一分部分项工程的施工图设计(或施工组织设计,或工程预算编制等)。这就需要学生运用所学知识,提出多种可行的设计方案,每种方案还可能涉及多种研究方法和手段,并进行各方案的比较,择优选取。设计能力的训练贯穿整个毕业设计全过程,从方案设计、建筑设计、结构设计,到细部设计、截面设计等。设计能力的培养也是土木工程专业本科生培养目标的一部分。(五)理论计算和计算软件应用能力土木工程专业本科生在大学四年里学习了不少理论知识,包括数学的、力学的、材料方面的、结构设计理论方面的,等等。这些基本理论都是为解决实际工程问题而打下的基础。在毕业设计过程中,需要结合实际工程的情况,做出合理的简化和假设,运用这些基本理论来解决土木工程领域的现实问题。比如结构设计时需要进行荷载统计、模型简化、受力分析、内力组合、截面设计等,这些都需要用到数学的、力学的、材料的基础理论知识,然后结合土木工程的行业规范,进行理论的计算。对于简单的建筑物,在设计中一般采用手工理论计算,外加专业软件计算复核的模式进行;对于复杂的结构物,只能手工计算一部分内容,主要的理论分析和设计都需要借助专业软件来完成。随着科技的发展,土木工程行业的计算也越来越精细,越来越多的计算辅助软件被开发出来。学生在学校里学习时就逐步接触了一些行业的专用软件,通过毕业设计这个环节加强,学生走出校门时可以直接与用人单位的要求接轨。(六)创新能力创新能力是科研工作者和工程师应该具备的首要素质。在本科毕业设计阶段培养学生的创新思维能力是高校教学的一项有效实践。在毕业设计阶段培养学生的创新思维能力,指导教师应该针对学生选题的内容和预期将要完成的任务,有意识地引导学生从多角度思考问题,寻求解决问题的不同方法,并鼓励和指导学生探索新方法、新思路。对毕业设计过程中出现的问题,指导教师要带领学生一起讨论,引导他们多查找文献、多写心得体会,并将其整理形成小论文,公开发表。(七)写作(绘制)能力任何的科研成果或设计成果,都需要按照一定的方式表达出来,毕业设计成果也是一样。土木工程专业本科学生的毕业设计成果一般包括两部分:设计计算书和图纸。其中计算书就是设计的整个过程的书面表达,它要求结构完整、用语准确规范,语言表达清晰流畅,图表公式等使用恰当。这就要求学生具有一定的科技论文写作水平,这个过程也是训练学生写作水平的一种形式。土木工程专业毕业设计成果一般都包括图纸绘制:方案图、施工图、细部详图,等等。这些图纸需要按照行业规范绘制,表达清晰,同时这也是计算书结果的另一种表达方法。(八)自学能力和独立工作的能力在毕业设计过程中,也应该注重学生的自学能力和独立工作能力的培养和锻炼。大学生毕业以后走上工作岗位,需要在各自的岗位上独立承担一定的工作任务,但是他们在大学各阶段的学习过程中,都不同程度的依赖家长、教师和同学,有些人甚至存在独立工作的恐惧心理。针对这样的情况,在毕业设计这个环节,指导教师应该将训练学生的自学能力和独立完成任务的能力作为另一项中心任务。指导教师应积极引导学生发现问题,要求学生针对问题独立查找资料寻找解决问题的办法,只帮助他们分析解决问题的可能途径和思路,而不直接给出解决问题的步骤和结果。这样有意识地锻炼学生自己收集和消化资料、自我思考和独立分析的能力,尽可能地发挥他们的创造性,培养他们独立工作的素质。 三、培养机制的完善 随着时代的发展,高校办学目标和办学层次都发生了相应的变化,同时教师对本科教学规律也有了更深的认识。针对土木工程专业本科毕业设计中学生能力培养这一目标,还需要进一步完善毕业设计的规范化管理,紧紧围绕选题多样化、指导细致化、中期检查常态化、评阅答辩严格化、事后总结客观化等,结合土木学科特点和高校的各项规章制度,更加明细毕业设计的规范和标准。 作者:王英 李文婷 朱美春 单位:上海师范大学建筑工程学院 土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计探索 摘要:毕业设计是对大学四年所学专业理论知识检验的重要环节,是培养应用型人才必不可少的重要阶段,但目前在土木工程专业毕业设计教学过程中还存在一些问题。笔者结合几年指导毕业设计总结的经验,探讨了毕业设计团队指导模式,从毕业设计选题、过程管理及考核体系方面对土木工程专业毕业设计进行深化改革,培养了学生的工程意识,提升了教师的教学水平,同时提高了毕业设计的教学质量,达到了应用型人才的培养目标。 关键词:土木工程;毕业设计;团队指导模式 1引言 毕业设计是大学本科教育阶段的最后一个综合性实践教学环节,是实现本专业人才培养目标必不可少的重要阶段,也是衡量高等学校教育质量和办学效益的重要评价内容。本文探讨了团队指导模式的土木工程毕业设计,在设计选题、组织形式和考核等环节进行改革创新,旨在探索出一套应用型人才培养的毕业实践教学体系,实现学生角色转变的平稳过渡,提高应用创新型人才培养质量,为创建应用型特色专业提供有力的支撑。 2传统毕业设计指导模式现状 毕业设计是学生综合应用所学的专业理论知识和技能的学习过程,也是锻炼学生动手能力和独立思考能力的训练环节。但随着招生规模的扩大及土木工程专业口径的拓宽,传统的毕业设计从课题内容、指导模式及考核体系方面都不能满足宽口径、厚基础的专业培养要求,具体现状分析如下。 2.1毕业设计课题 目前,多数高校土木工程专业毕业设计课题范围相对较窄,题型较单一,与工程实际脱轨。以建筑工程专业方向的学生来说,毕业设计要求学生在16周左右的时间内完成某一多层或高层建筑物的建筑设计和结构设计[1],设计内容不能很好地应用本科四年内学习的专业知识,缺乏系统性和整体性,降低学生毕业设计的积极性和主动性,达不到培养学生对土木工程专业认识的整体思维及构建专业构架知识体系的目标。 2.2毕业设计指导老师 高校青年教师缺乏工程设计和实践经验,指导过程当中出现“产、学、研”脱钩现象[2],另外,在毕业设计指导过程当中,存在指导教师严重不足的问题,某些高校师生比过高,甚至达到1:10[3],指导老师时间和精力有限,造成师生之间不能及时有效地沟通和交流,降低了学生对毕业设计的重视程度。传统的“一对多”的指导模式影响了毕业设计的指导质量,同时在毕业设计过程当中,对指导老师的监督和评价还不完善,导致毕业设计教学质量不能保证,毕业设计成果达不到设计要求。 2.3毕业设计考核体系 毕业设计的成绩不仅反映了学生结业工作的质量,而且一定程度上也体现了学生在校的学习质量,同时考核评定也是一种反馈、检查、评价和激励教育的检测手段。但目前,在毕业设计成绩评定中,普遍存在着考核方式单一、标准掌握不严、主观因素影响较大等问题,导致不能真正地反映学生毕业设计的真实成绩,学生的实际学业水平也不能得到正确的体现。 3毕业设计团队指导模式的建立 为达到土木工程专业培养目标,适应厚基础、宽口径的专业培养要求,从科研和工程实际出发,由多名教师合作组建毕业设计指导教师团队,指导多名学生完成内容全面的毕业设计课题,提高毕业设计质量已成为可能。 3.1建立团队指导模式的意义 毕业设计团队选择内容全面、结构体系丰富的课题,使学生对四年学习的专业课理论知识与实验、实习、课程设计等实践知识进行有机的结合,对所学的知识内容进行联系和拼接,充分发挥学生的主动性和创新性,培养学生对土木工程认识的整体思维,构建知识框架形成连贯的知识体系,培养工程意识,为提高毕业设计教学质量创造了条件,同时也有利于教师的进步和成长。 3.2团队指导模式的建设 指导教师团队的建设要考虑学缘结构和学科专长,教师之间的研究方向交叉合理、各有所长、优势互补,充分发挥教师团队综合知识的优势。团队老师对毕业设计其中的部分内容进行集中授课和答疑,分阶段对设计质量和设计进度负责。根据课题规模和任务的难易程度,基于双向选择的原则,鼓励不同层次的学生组队,确定毕业设计学生团队,选任组长,协助指导教师,负责本组的组织工作。 4团队指导模式毕业设计的教学运行 基于团队合作的毕业设计指导模式,仁爱学院土木工程专业进行毕业设计教学改革,旨在提高应用型人才培养质量,提升学生的工程实践能力,达到土木工程专业培养目标。 4.1拓宽毕业设计课题范围 为达到土木工程专业培养目标,实现“卓越工程师”培养计划,团队指导毕业设计课题内容要避免单一化,从以往的结构设计为主拓宽至涵盖建筑、结构、施工组织设计及预算方面的内容,形成内容全面、整体性强、具有一定系统性和创新性的课题,旨在培养学生综合运用所学专业知识及解决实际问题的能力。选题实行教师学生双向选择,即形成自主选择为主、调剂为辅的双向选择机制[4]。为避免起始阶段的盲目性,组织开展毕业设计动员会,为学生详细讲解课题研究方向、研究思路、设计成果及所要达到的目标,使学生对毕业设计教学环节有整体性认识,提高主动性、积极性及对毕业设计的重视程度。 4.2加强过程管理 过程管理是能否保质保量完成毕业设计的关键,因此健全和完善毕业设计管理体制是团队指导模式正常运行的有力保障。通过细化毕业设计的进度、工作方法、工作流程、设计深度与规范化要求,明确设计计算书和设计图纸等设计成果各阶段的质量标准,使设计成果能达到土木工程专业培养目标。4.2.1进度安排毕业设计主要工作在第八学期进行,而在这个阶段,学生关注点放在就业及考研方面,从而影响了毕业设计的正常进行。为解决毕业设计与就业考研之间的矛盾,将毕业设计教学环节提前安排至第七学期末开展,增加毕业设计的有效时间。毕业设计进度安排见表1和表2。4.2.2加强团队管理指导教师团队中选出有丰富理论知识和工程实践经验的老师担任团队负责人[5]。在选题、过程管理、成果考核等重要环节及关键技术等方面,对教师团队起培养、指导、协调和组织作用。其他所有团队老师对毕业设计的开题、阶段性成果考核、中期检查及答辩进行相互把关,互相促进。团队负责人组织团队老师共同确定毕业设计图纸和计算书质量要求,团队指导老师根据任务分工进行各阶段设计任务并保证设计进度,同时对阶段性设计成果进行考核评价,提高毕业设计学习效果。 4.3改革考核体系 严格答辩资格审查和毕业答辩考核工作。答辩之前团队内学生严格按照学院规定要求对毕业设计说明书格式进行互查,并明确责任制,培养学生的责任心,调动学生的积极性,对不合格者不予答辩。在毕业设计过程中严格考勤制度,完善设计阶段性成果汇报考核制度和毕业设计成果考核指标及答辩评分细则。毕业设计最终成绩包括各阶段设计成果成绩以及最终答辩成绩。各阶段设计成果成绩包括开题报告、外文翻译及后续阶段性成果质量加权平均来评定,通过最终答辩考核学生的整体设计思路、对专业知识灵活应用能力及口头表达能力。 5结语 毕业设计是培养学生工程素养和工作能力的重要过程,是实现学生角色平稳过渡的重要保障。为提高毕业设计教学质量,构建团队指导模式意义重大,培养学生综合素质和实践应用能力的同时提高了教师的专业水平,但同时也要看到团队合作指导模式的不足,需要在今后的毕业设计教学环节中不断地总结经验和完善提高,改进毕业设计教学环节,通过此环节反馈学生掌握专业课知识的程度,为培养方案的制订和修改提供依据,达到应用型人才的培养目标。 作者:王婷 刘平 苏蕾 贺丽丽 单位:天津大学仁爱学院建筑工程系 土木毕业设计论文:土木工程本科毕业设计的思考 1毕业设计的主体 1.1指导教师 专业知识过硬经验丰富的教师队伍是提高毕业设计质量的硬件条件之一。但是目前部分高校指导教师中存在问题之一是教师年轻化,经验不足,直接是从学校到学校,没有企业工作经历,理论和实践脱节;存在的问题之二是教师队伍的知识结构不平衡,大多为偏向于房屋建筑方向的,而对于地下结构的专业教师较少;存在的问题之三是,师生比严重失调,指导教师既要正常上课又要指导那么多的毕业设计,指导的效果会打折扣。 1.2学生 学生实际是毕业设计的主角,是决定毕业设计质量的实施者。但是目前各高校普遍存在以下问题,问题一是,学生态度不认真,对毕业设计不够重视,认为不管是优秀、良好还是及格反正都能拿到毕业证;问题二是大数据时代的到来,大家题目差别不大,导致抄袭盗版论文的出炉;问题三是找工作与毕业设计的冲突,学生把找工作的地位放的高于毕业设计。这些问题的存在均会使毕业设计质量下降。 2提高毕业设计质量的措施 2.1密切联系工程实际,选择合理、恰当的毕业设计题目 题目来源于实际工程,主要有两种来源,一类是教师提供的题目。这类课题属于假题真做型。属于模拟课题,,便于指导教师按照毕业设计的要求安排、组织教学,容易实现对学生进行综合能力训练的目的,常常为大多数专业所采用。但是难以激发学生的积极性和主动性。另一类是学生自拟题目,这类题目是学生可以根据拟建或者在建的实际工程项目进行设计,可以极大地提高学生的积极主动性和主观能动性。进而提高毕业设计的质量。 2.2加强专业教师团队建设,有针对性的指导、重视过程管理 指导毕业设计是对教师综合素质的考验,除了要求教师有较强的专业知识之外,还要有耐心的敬业精神。毕业设计是对所学专业的综合训练,它涉及到与土木工程有关的各个方面,涉及的问题较多、知识面较宽,要求教师要分工协作,充分发挥各自优势,以保证毕业设计指导的质量。对此我们学院目前实施的方法是进行毕业设计系列讲座,对结构设计方向的系列讲座包括最初的结构选型、结构布置到各种荷载作用下的内力分析,截面设计,施工图纸绘制以及最后的毕业答辩ppt的制作等。系列讲座的实施对提高毕业设计质量起到了一定的作用。加强毕业设计中间过程的检查也是保证最终成果质量的有效措施之一。发现问题及时解决问题,在过程中发现不足之处,避免问题的累计,同时也是督促学生按时按量完成毕业设计的一项有效保障措施。 2.3提高学生综合素质 毕业设计是对大学四年所学知识的一个综合运用,同时也是学生德智体综合素质的一个考验。提高学生综合素质不是一朝一夕的事情,应内化在整个四年的学习当中。兴趣是最好的老师,所以要提高学生专业知识水平,必须提高学生学习枯燥专业课的兴趣,密切结合实际工程,以工程实例教学,项目教学法,可以有效地激发学生的学习积极性。同时加强校企合作项目让学生从课堂到企业,再从企业回归课堂,不仅可以提高学生的专业知识水平,同时也能提高学生独立分析解决实际问题的能力。真正的培养出应用型人才。 2.4严把毕业设计验收关 毕业答辩是毕业设计的验收与把关,必须要严肃客观对待。毕业答辩是检验毕业设计成果的一个很重要的环节,答辩委员会可由校外专家、学者和教授组成,进行公开答辩,,公信度高,能较客观地反映学生的真实能力和水平。在答辩前,指导教师和互评教师要严把质量关,对有明显抄袭痕迹、文不对题以及有原则性计算错误的学生不允许参加答辩。答辩时间为每位同学10~15分钟,一般按先PPT介绍毕业设计内容及成果,答辩老师提问问题,回答问题的程序进行。毕业设计成绩评定要严格按照毕业设计指导手册制定的评分标准与细则,依据毕业设计完成质量及答辩情况给出答辩成绩,最后根据指导教师、互评教师及答辩委员会的意见综合评定毕业设计的最终成绩,分为四个等级优秀、良好、及格和不及格。必须严格按照制定的标准客观地给出毕业设计最终成绩,这是对学校教学质量的提高,也是逐步提高毕业设计质量的有效保障措施之一。 3结束语 以上对土木工程专业本科毕业设计进行了全面剖析,并提出了相应的改进措施。指出提高土木工程专业本科毕业设计质量,必须密切联系工程实际,选择合理、恰当的毕业设计题目、改进设计模式与方法、提高教师和学生的素质和能力,培养学生的独立设计能力和创新精神,以更好适应社会发展的要求。毕业设计,尤其对土木工程专业来说是综合性实践教学的最后,也是最重要的一个环节,也是全面检验学生4年所学知识的手段。所以如何提高毕业设计质量是各高校一直探索的问题。我们必须要抓好毕业设计工作的每一个环节,为培养具有综合素质与创新能力的应用型人才而共同努力。 作者:刘明明 单位:西京学院 土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计论文 1就业调查,初拟训练项目 紧密结合毕业生初次就业的实际需求,对往届毕业生初次就业所面临的问题进行调查研究。在13届土木工程专业学生中进行问卷调查,主要涉及诸如就业地区、就业单位、单位性质、就业岗位、岗位所需技能以及毕业生的感想建议等问题。从调查中发现,土木工程毕业生就业对地域要求不是很大,不是特别钟情于沿海发达地区而冷落西部地区,这是由土木工程工作的特殊性决定的。土木工程工作范围很广流动性大,哪里有工程哪里需要土木人,土木工程毕业生就在哪。土木工程毕业生倾向于在国企、机关单位工作,一般不愿到中小型民营单位工作。就业方向方面,大多数土木工程专业毕业生愿意从事与专业相关的工作,即使是下工地、跑施工现场,也不愿坐办公室从事与专业无关的工作。可以看出大多数土木专业毕业生热爱自己的专业,愿意付出,愿意吃苦。土木工程专业毕业生大多数都有跳槽的经历,在一个单位工作一段时间,得到锻炼后希望到更广大的舞台去展示,去迎接更大的挑战。从总体上看,13届土木工程专业毕业生就业地区主要集中在安徽本省、长三角和珠三角地区,涉及的岗位多事技术岗位,如施工员、监理员、检测员、材料员、造价员、安全员等,还有部分进入设计单位从事设计工作,业主单位从事规划、管理工作;从普遍反映看,缺少对具体岗位的综合训练,对相关工作不熟悉,需要投入大量的精力去熟悉工作内容,重新学习。另一方面,咨询相关的行业内人士(特别是一些项目负责人)对于应届毕业生的一些要求和心目中理想的员工应具备的专业素质。从两个方面了解学生和就业单位间的需求,做到两方面结合,确保毕业生从理论到实践的转变,使之能更早地适应岗位的需求。根据调查结果、用人单位的意见,结合院里具体情况,初步拟定材料员、施工员、实验员、监理员、造价员、安全员、以及设计岗位等七项训练岗位项目。 2社会实践,拟定训练内容 2.1建筑工程材料的基本性质 这里主要要求学生学习和掌握建筑材料的物理性质和力学性质,如材料的密度(表观密度与堆积密度)、密实度与孔隙率、吸水率与含水率、导热性与热容量、各种力学强度、脆性以及硬度等。 2.2建筑工程材料管理 第一,材料管理基本知识:主要包括材料员的岗位职责、材料员的工作程序、材料管理的基本要求、材料管理的基本内容;第二,材料消耗定额管理:主要知识点包括材料消耗构成、消耗定额的分类、材料消耗定额的制定原则、要求和方法以及材料消耗定额管理的基本要求等,要求学生能实施材料消耗定额编制并能有效利用消耗定额;第三,材料计划管理:主要知识点包括材料计划的分类、各种材料计划的关系、影响材料计划管理的因素、材料计划的编制原则以及材料计划的编制程序和实施,要求能熟悉项目材料需用计划和申请计划的编制步骤和方法、材料采购计划与加工订货计划的编制等;第四,材料采购与供应管理:主要知识点包括材料采购管理的内容、材料采购方式、材料供应管理的内容以及材料供应方式;第五,材料运输管理:包括材料运输计划的编制、材料的托运、装卸与领取等;第六,材料储备与仓库管理:主要知识点包括材料储备定额、材料仓库管理等;第七,施工现场材料与工具管理:主要包括现场材料发放与使用管理方法、现场材料的验收与保管;第八,材料核算管理。 2.3常用建筑材料 主要熟悉和了解常用建筑材料的性质,主要是:第一,建筑工程胶凝材料:水泥、石灰、石膏;第二,砌筑砂浆与混凝土材料;第三,建筑墙体材料:砌墙砖、建筑砌块、墙用板材;第四,建筑防水材料;第五,建筑钢材与木材;第六,建筑保温与隔热材料;第七,建筑防腐与吸声材料。 3归纳总结,建设训练模块 对几个拟定岗位的训练内容进行归纳总结,将内容相同的或相近的内容进行整理,形成一个模块,对模块内的内容进行整合,大致分成三个部分:基本知识、基本技能、技能提升三个部分,每个部分包括若干模块,如图1所示。为区别模块的唯一性、方便后续模块的添加以及避免在选择时重复选择相同的模块,对模块进行编号。对属于基本知识的模块编号为Module1j,对属于基本技能的模块编号为Module2j,对属于技能提升的模块编号为Module3j,即将每个模块定义为Moduleij,其中代表所属类别:i=1,2,3,i=1表示属于基本知识类,i=2表示属于基本技能类,i=3表示属于技能提升类;j=1,2,L,n表示在各自分类里的序号。同样以施工现场材料员岗位为例,基本知识类课包括模块有建筑材料基本性质模块、水泥模块、石灰模块、石膏模块、砌筑砂浆模块、混凝土模块、建筑墙体材料模块、建筑防水材料模块、建筑钢材模块、建筑保温材料模块、建筑隔热材料模块、建筑防腐材料模块以及建筑吸声材料模块等;基本技能模块可包括岗位职责及基本要求模块、材料消耗定额编制模块、材料需用计划编制模块、材料采购管理模块、材料运输管理模块、材料仓储管理模块以及现场材料验收模块等;技能提升部分可为一个实际项目的现场材料员的实训练习。对每个训练岗位,可根据每个学生的具体情况,经过前期考核和学生自我意愿,选择若干模块,进行训练。 4实践应用,创新概念模式 在新一届的毕业班中采用自愿报名的方式,选择6-7人左右进行试点训练,根据自己毕业实习和就业工作中遇到的问题,有针对性的选择训练岗位,在已经完成的模块中,选择基本知识、基本技能和技能提升模块内容进行训练。指导教师一周例行两次进行指导,在两次之外,参加训练的同学若有疑问,增加指导次数与指导时间,确保最终训练项目的完成质量。毕业设计概念模式将相互独立的各个课程设计紧密相联系,避免的重复的训练,加深的毕业设计的深度,使学生能早进课题、早进实验室、早进团队,主动带着需要和问题去学习。同时提供一种解决毕业设计与就业、考研等间的矛盾的方法;紧密结合毕业生初次就业的实际需求,增设训练小项的研究,确保毕业生从理论到实践的转变,使之能更早地适应岗位的需求。 作者:王艳华 张劼 谢汝强 任岚 土木毕业设计论文:土木工程专业团队毕业设计论文 随着一些生产领域中技术含量的不断提高,建筑市场对工程一线的技术和管理人员提出了更高的要求.从近几年的就业市场分析可以看出,用人单位的人才招聘不仅要求高学历,而且越来越注重学生的工作能力和实际经验,要求引进的人才能够很快地适应社会,在工作上能够尽快地独当一面.传统的毕业设计指导模式已无法满足社会对于人才的要求,因此,为了适应厚基础、宽口径的专业培养要求,我们需要在原有的基础上,结合相关学科,构建复合型毕业设计团队. 1土木工程传统毕业设计模式存在的问题 1.1课题不能满足社会需要 现有的毕业设计题目仅仅是对部分学科内容的综合应用,只是涉及工程的某一方面,没有培养学生对整个工程的全体把握.各个专业各自为阵、没有联系、缺乏学科间的交叉.例如,土木工程的学生只专注于结构设计,建筑专业学生则更为注重外形的美观,没有考虑力学的影响.工程管理的学生则更多地是选择软题目进行毕业设计的答辩,给排水专业的学生则在给定的图纸中添加上下水管道而不去考虑楼层的承重等问题,彼此之间没有信息的互通,难以达到毕业设计中模拟工程实训的要求[2]. 1.2抄袭现象严重 目前大多数院校由于应届毕业生人数较多,每位指导教师可能同时指导多位学生进行毕业设计,所以在选题上会存在雷同的地方.而一些学生存在不求优秀但求通过的思想,因此在进行毕业设计时会不同程度地出现抄袭现象. 1.3时间安排不合理由于毕业设计大多安排在第八学期,学生面临找工作、实习、面试等问题,导致一些同学前期没有准备而在临近答辩前夕才匆匆完稿,答辩时仓促上阵,严重影响答辩质量. 2土木工程团队毕业设计的实践 为了提高毕业设计质量,锻炼学生的工程实践能力和创新意识,强化学生的团队协作精神,江苏科技大学船舶与建筑工程学院采用跨专业团队毕业设计的模式,尝试对毕业设计环节进行改革,经过试行取得了一些成果并积累了部分经验,所培养的毕业生在用人单位也受到了一致好评. 2.1合理选题团队毕业设计的题目 除了要符合专业教学要求,涵盖本专业绝大部分的专业领域,具有很强综合性,还必须与工程实际相结合,具有较强的实践性,同时具备一定的前瞻性和创新性.此外,还必须符合所有参与专业的专业要求,能够使团队成员分工明确[3].团队选题是以指导教师讨论决定课题的方向,再由学生团队自主确定课题题目,通过查阅各种文献、书籍及设计手册,搜集并整理资料,初步确定设计方案,并及时与老师交流,对方案进行完善,并形成最终方案. 2.2组织团队指导教师在毕业设计环节 要求每位学生都有一名指导教师,因此在毕业设计团队中,也为每位成员配备有各自的指导教师,指导教师也形成团队,选择其中一人为总负责人,负责收集学生在毕业设计过程中遇到的各种碰撞问题,协调指导教师团队集中对问题进行协商和解答.由于指导教师们的专长和知识结构各不相同,因此通过教师团队的指导,可充分发挥教师团队综合知识的优势,能更有效地指导团队毕业设计工作,同时也为学生树立了团队工作的榜样. 2.3学生团队项目制 以苏州御锦花园住宅楼的团队毕业设计为例,将之分为建筑、结构、基础、给排水、造价、施工组织等项目组成,各项目由一名同学担任责任人,以设计的各项任务和学生项目负责人建立工作任务分工表,明确哪项任务由哪位同学负责主办,并明确协办人员,由负责主办的同学统筹安排时间进度和工作进度,让所有同学都参与到该任务的设计中.每个学生明确自己在团队设计中的位置,并积极主动介入,群策群力,发挥应有的作用.学生在项目进行过程中,逐步学会了制定计划、讨论分工、协调工作内容和进度、定期举行小组会议、方案讨论与决策等团队工作的方式,培养了学生的团队精神和处理实际问题的能力. 2.4严格控制时间节点 毕业设计一般安排在第八学期进行,但是同时也是学生找工作、考研、面试、培训等方面的黄金时间,这样就难免会出现时间上的冲突.而如何在保证工作质量的基础上,如期完成各项工作任务,确保项目的整体进度,是团队毕业设计必须要解决的关键问题.因此我们将团队毕业设计提前至第七学期的第八周,并综合考虑上述因素,做到合理分配工作任务及工作时间。 2.5团队答辩模式 由于学生团队是跨专业组成的,因此在毕业答辩环节,由团队各专业教授组成了专家答辩组,对团队毕业设计进行公开答辩.由一名学生负责团队毕业设计总的概述,然后按照计划进度表中各项目组成由各项目负责人进行设计陈述,在各项目陈述过程中专家答辩组对团队毕业设计进行提问.通过本次团队毕业设计各专业学生彼此学习、相互交流,为完成苏州御锦花园住宅楼设计项目,团队学生群策群力进行设计和计算,既加深了对本专业课程的掌握,同时也扩充了自己的知识面,了解交叉学科的相关内容,真正做到学科的交叉与融合. 3结语 土木工程团队毕业设计不仅锻炼了学生的工程意识、团队协作能力和实践能力,这种指导模式也提高了教师的教学水平和本科生的培养质量.团队成员毕业后受到用人单位的一致好评,其团队毕业设计成果也得到了专家的认可,苏州御锦花园住宅楼设计被评为2013年江苏省优秀团队毕业设计,同时也为学校“双师型”教师的培养提供了锻炼的平台。 作者:秦蓁蓁 裴星洙 单位:江苏科技大学船舶与建筑工程学院 土木毕业设计论文:我国土木工程毕业设计论文 一、土木工程专业毕业设计存在的问题 目前,土木工程专业毕业设计存在的问题如下。 1.学生方面情况复杂,进度不一。 毕业设计安排在大学最后一个学期,不同学生面临就业、考研复试等不同出路,甚至少部分学生要进行毕业前大补考。学生心里状态和压力不同,影响到毕业设计的积极性和投入状态,进而影响到毕业设计的进度和质量。设计中前期,学生对毕业设计这样一个“大”的综合性的任务不知如何下手,不能将所学专业理论知识与毕业设计选题顺利结合,遇到问题不会及时反映解决,存在“等”、“拖”“、靠”的依赖心理,也会影响设计进度。 2.指导教师自身缺乏工程设计实践经验和知识更新。 毕业设计要求指导教师具有丰富的教学经验和工程实践经验。部分指导教师一直从事理论研究或课程教学工作,工程实践经验不足甚至没有,对整个工程设计过程缺乏了解和认识,对新规范、新的计算方法、新的施工技术的更新缺少关注。这样在指导毕业设计时就会显得力不从心,难以做到与时俱进,在一定程度上影响了毕业设计质量。 3.毕业设计过程监管不力。 通常,有些高校毕业设计管理制度不甚健全,或者制度健全但执行不到位,对学生日常不考勤或者考勤不严格,导致部分学生长期缺席,当然不能高质高量地完成毕业设计。另外,在毕业设计过程中,指导教师不重视对设计各阶段的进度检查,不了解学生的设计进度,也不能及时发现和解决出现的问题,从而导致学生在毕业设计前期比较松散,后期又加班追赶,高质量的毕业设计成果根本无法得到保证。 4.师生间缺乏沟通,不能及时发现设计问题。 设计过程中,很多学生不在设计室而去其他教室或宿舍,导致有问题不能及时询问解决。老师辅导时,因见不到学生而不能及时发现学生的疑问或错误,从而将问题遗留到最后进行大修改甚至无法修改,致使设计质量严重下降。 5.计算机辅助设计利用不合理,学生收益不多。 毕业设计阶段学生利用专业软件PKPM对一榀框架进行计算并绘施工图,这一工作只需学生一个上午即可完成。但学生对计算结果不分析、不调整,对图纸的表达不思考、不判断,基础知识和专业知识掌握不牢固,对很多构造不明所以,似是而非,学生收获甚少。 二、具体解决方法 解决毕业设计存在的问题,关键要解决好以下几个方面:指导老师丰富工程经验、提高指导水平的问题;毕业设计过程中手算、手绘与电算、电绘的比例与配合问题;毕业设计过程中对学生积极性的调动与监管监控问题;毕业设计的考核评估问题。下面具体讨论。 1.提高指导教师素质、利用产学研用基地合作指导。 学校应鼓励教师积极参加建设部组织的相关职业资格考试,鼓励并组织指导教师积极参与工程实践,与生产、设计单位合作,聘请理论功底扎实、实践经验丰富的工程师与校内指导老师合作,指导学生毕业设计并把关。学校可以建立产学研教学基地,除了服务于学生的实践实习外,还可用于指导教师的工程经验学习与提高,进一步加强高校与工程设计部门、企业单位之间的协调工作,从而提高指导学生毕业设计的水平。 2.坚持手算、手绘及软件计算、计算机出图并重。 为处理好在整个毕业设计过程中掌握基本理论、基本技能和计算机技术的关系,采用手算、手绘及软件计算、计算机出图并重的手段。在结构计算中“手算”和“电算”必须兼顾。“手算”应该占主导地位,在“手算”阶段,应该培养学生综合运用所学专业知识的能力和查阅相关资料的能力,从而巩固理论知识,加强实践操作能力。另外,在绘制施工图时,要坚持手工画图和计算机绘图相结合的原则。手工画图主要锻炼学生的绘图基本功、对构造要求的掌握以及对规范的学习和熟悉。计算机辅助毕业设计的主要目的是提高学生的计算机应用能力,同时熟悉社会上常用的工程商业软件,做到就业时具备较强的工作适应能力和动手解决能力。因此,在计算机辅助毕业设计过程中结构计算部分要求学生手算与电算并行,两者互为校核并完成对软件的深入了解。绘图主要由CAD软件完成,部分节点详图与构造采用手工制图,以加深学生的基本概念,熟悉结构细部构造,并能对计算成果和手算结果进行比较、分析和判断。 3.针对学生不同水平分类指导方法。 对不同程度、不同进度的学生要使用不同的方法指导。对理解能力好、认真负责进度快的学生,要提前讲解设计内容和方法,要求其有探索创新精神,培养学生自己独立运用专业理论知识与毕业设计课题相联系的能力,培养其主动查阅有关设计资料的能力等综合专业素质,让其在毕业设计中起到模范带头作用,也对学困生形成一定的压力和激励作用,敦促他们加快进度,认真设计。指导老师要有意培养1~3个模范生以加快整个小组的设计进度、提高小组的设计质量。对学习成绩差、进度慢的学生,指导老师要付出更多耐心进行讲解,让其理解并最终掌握设计方法、步骤和过程,促其赶上整个设计进度。 4.考核制度严格,全面具体。 对学生毕业设计成绩的评定应包括多个方面:考勤、设计进度、建筑设计部分、结构设计部分、计算书内容以及答辩情况等。应加强毕业设计的学生考勤和指导教师的考勤,加强设计过程中各个阶段的考核,对学生出勤率、设计进度、设计阶段成绩及最后答辩成绩等各个考核方面分别进行评分。这样既可以引起学生对毕业设计的重视,也可以在设计过程中发现问题,总结经验和教训,进一步完善和改进后续设计工作。 三、结语 根据土木工程专业毕业设计的课程特点,结合本专业最新的社会发展状况,针对有关毕业设计各方面所存在的问题进行详细阐述,并提出相应的解决办法及改革内容,以期培养出能快速适应工程需要的设计人员和施工人员,以及具有一定创新能力和探索精神的新时期工程人才。通过毕业设计,学生可以较为系统的掌握本专业的理论知识、专业技能,熟悉相关规范、规定,了解本专业商业软件的运用操作,达到对学生各类工种综合能力的训练,满足工程界、企业界对适应面广、通用性强的人才需求。 作者:宋国华 刘延生 单位:郑州大学土木工程学院 郑州大学基建处 土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计创新初探 1毕业设计模式改革与实施方案 (1)毕业设计模式改革内容。传统的毕业设计模式存在一定的弊端,对于土木工程毕业设计而言,主要从毕业设计选题、指导方式、毕业设计内容、毕业设计工程监控、考核制度等几个方面进行改革尝试,通过校企联合培养的方式,全面提高毕业设计质量。(2)实施方案。对校企联合培养下的毕业设计进行改革与实践,按照土木工程专业的培养要求,结合教学改革模式,主要采取的具体方法如下:①毕业设计选题模式的改革。在毕业设计中,一个合适的课题是关键,很大程度上决定毕业设计的内容。合适的题目要能够覆盖相关的专业知识内容,同时能够体现技术的先进性,要优化选题设计,讲究科学选题。毕业设计的选题要遵循以下基本原则:选题来源于工程实践,实现真题真做;让企业参与毕业设计课题的制定;毕业设计题目要体现专业知识先进性;毕业设计内容要具有一定的深度和广度。②改革毕业设计管理制度。学校要把毕业设计工作与课程教学工作放在并重的位置,对毕业设计工作进行严格考核,并将它作为学生毕业设计成绩的重要组成部分,使广大师生认识到毕业设计管理是整个教学管理中的重要环节。A.加强毕业设计过程管理。第一,要从规范管理入手,把过程质量监控作为毕业设计质量的保证,结合毕业设计内容,强化学生的动手能力;第二,要求学生记录毕业设计日志,明确毕业设计的目的与阶段目标,加强毕业设计的组织管理,为毕业设计质量提供保障;第三,在校内外老师联合指导下,加大对毕业设计过程的监控,定期对毕业设计工作的进度及质量B.建立完善的组织机构。建立毕业设计工作委员会,具体负责毕业设计的日常组织和管理工作。校内外指导教师要加强沟通,及时获取学生毕业设计的相关信息,以便对学生进行有效指导。C.建立教学过程管理的指标体系。对毕业设计的题目论证、任务书、进度、答辩等环节进行监督管理,通过定量分析毕业设计的质量。D.建立健全指导教师管理体系。确定承担毕业设计指导教师的资格标准并严格执行,尤其要加强对校外指导教师的资格审查。明确教师的职责,确保校外指导教师对学生的指导工作,保障毕业设计的质量。③改革毕业设计指导模式。在校企联合培养的模式下,要充分利用企业的经费、场地和技术力量,完成企业需要的技术课题,同时应以企业技术人员的指导为主,校内教师指导为辅。校内指导教师主要负责过程监控,校外指导教师则负责协调学生与工作现场、设计单位的关系,对学生的毕业设计提出针对性的意见,帮助学生完成毕业设计工作。④改革考核制度,规范答辩程序。实施校企联合培养下毕业设计模式,要建立严格的毕业设计考核制度,规范答辩程序,具体做法有:第一,邀请具有丰富工作经验的人员参与答辩工作,这对学生毕业设计成绩评判更加公正,客观,也是对高校指导教师的一种激励,有利于推动毕业设计质量的提高。第二,量化毕业设计成绩评定标准,建立科学的考核体系。第三,对参加毕业设计的学生进行严格的资格审查。 2改革效果 学校将该毕业设计改革方案应用于2013届土木工程专业毕业生,对该届毕业生及其毕业设计调查显示,该改革方案取得了良好成效。首先,学生从态度上高度重视毕业设计。其次,校外指导教师可以将行业最前沿的信息带到毕业设计中,通过真题真做,很大程度上缩短了学生工作后的社会适应期。最后,毕业设计的质量具有很大程度的提高。 3结语 在毕业设计的改革与实践中,经过反复研究与探索,通过毕业设计选题与管理制度的建立、指导模式与考核制度的改革等,学校建立了基于校企联合培养下的土木工程专业毕业设计的新模式,并在土木工程专业试点取得了良好的效果。 作者:顾文虎 土木毕业设计论文:土木专业毕业设计问题及策略 1学生照抄照搬现象普遍存在 由于毕业设计成果都要求采用电子版形式上交,计算书以Word或WPS文档格式编排,施工图大多采用CAD、天正和PKPM软件绘制,这就为部分学生照搬照抄别人的成果制造了条件。有的学生在毕业设计前期非常松懈,最后复制别人的成果稍加修改即上交。在很短时间内仓促完成毕业设计任务,不可能达到毕业设计正常的教学目的和要求,其设计资料漏洞百出,施工图和计算书前后矛盾,失去了毕业设计的意义[7]。土木专业规范近年来更新频繁,这就需要高校图书馆资料做到及时更新,但是大多图书馆更新速度较慢,导致学生不能利用最新的规范进行毕业设计;另外,高校扩招学生人数的增加,导致学生在毕业设计时人均能利用的规范和手册较少,尤其是最近两三年新颁布的规范和规程[8]。 2提高土木专业毕业设计质量的对策研究 通过对土木专业毕业设计环节现存问题的分析,研究出相应的改进措施,在提高教师毕业设计指导水平的同时,使学生的各项专业素质得到大幅提高。 1)加强教师工程实践培训,提高教师教学素质。土木专业毕业的学生大部分工作在生产一线,侧重于解决工程实际问题,因此教师除应有较深的理论功底之外,还应具有丰富的工程实践经验才能有效地指导学生。教师工程实践培训是提高教师教学素质、加强师资队伍建设的重要手段之一,工科院校更应该把青年教师的工程实践培训作为师资培养的重点方向。但与此相矛盾的是目前教师教学科研任务较重,难以做到真正参与工程实训,因此可以考虑将实践培训形式多样化,例如举办讲座报告、集中研讨、企业一线观摩、学术交流等等多种形式;有条件也可聘请有经验的设计、施工单位的技术人员走进校园参与指导[6]。 2)合理调整毕业设计时间,促使学生及早进入状态。实践证明,毕业设计安排在最后一个学期存在一些弊病,需要采取以下措施加以改进。将毕业设计开始时间提前,在第七学期也就是寒假前安排学生与指导老师见面,确定毕业设计选题,并下发毕业设计任务书。这样学生不仅可以利用假期对毕业设计的任务进行全面了解,并能结合自己的设计任务在假期展开文献阅读和资料收集,开学后学生就能马上融入毕业设计状态。 3)合理利用计算机辅助设计,重视概念设计的培养。目前土木专业毕业设计要求全部图纸都是计算机绘制,这样导致学生过分依赖计算机,更有甚者直接拷贝别人的图纸修改,致使毕业设计教学质量得不到提高,更不能达到相应的教学目的,因此,可以要求学生必须手绘建筑图、结构图各一张[5]。手绘图纸的过程不仅可以锻炼学生的绘图基本功,而且能使学生在绘图过程中学到更多专业知识;在毕业设计过程中,要注重培养概念设计,引导学生熟悉设计参数的选取依据,在牢固掌握专业知识的基础上再利用计算机进行辅助设计,而不是完全依赖计算机。 4)精心选择毕业设计课题,合理布置设计任务。土木工程专业毕业设计的选题要结合生产实际和科学研究,在选题中应结合本行业的最新进展,尽可能反映土木专业的发展水平和前沿动态,定期更新部分题目。选题时应该注意以下几点:a.结合学生兴趣选题;b.让学生学会如何发现问题、解决问题的思路及方法,也就是培养学生获取知识及创新的能力,这样,即使学生毕业后不从事本专业的工作,也能胜任其他工作;c.密切结合指导教师在科研项目设置的毕业设计题目,根据课题的工作量,确定由一个或几个学生共同完成。这种题目更能充分发挥学生的主观能动性,锻炼学生的创新思维能力。 5)灌输工程建设全过程理念,推进校外毕业设计。基于目前学生对于毕业设计的认识只停留于“计算”和“画图”的问题,指导教师在指导过程中要灌输工程建设全过程理念,在毕业设计教学过程中将勘察、设计、施工以及监理有机地联系起来。但考虑到目前大多青年指导教师自身也缺乏工程经验,因此可以创造条件让部分学生参与校外毕业设计。积极推进校外毕业设计,让学生在实际工程建设的氛围中进行毕业设计,能使学生学到单纯的“计算”和“画图”以外的工程实践知识,并在就业之前对将来要承担的工作任务更了解。校外毕业设计在很多高校已经实施,但是大部分情况是学生在“校外毕业设计”演变成了“校外毕业实习”、教学质量不能达到教学计划的要求,因此必须采取措施提高校外毕业设计质量,可以从以下几方面入手:逐步建立稳定的校外毕业设计基地;必须选派最优秀学生参加校外毕业设计;教师全程参与校外毕业设计的指导和协调工作;最后要加强对校外毕业设计的管理[5]。 3结语 在对土木专业毕业设计现状进行分析研究的基础上,针对目前现存问题进行相应的改进对策研究。通过毕业设计环节教改措施的进一步落实,提高教师毕业设计指导水平,并使学生的各项专业素质得到大幅提高,继而促进高校实践教学改革向纵深发展,达到提高教学质量与人才培养质量的双重目标。 作者:黄鹂 郭亚然 董洁 单位:河北科技大学建筑工程学院 土木毕业设计论文:小议土木工程毕业设计 1设计成果质量不高,照抄照搬现象严重 在当前道路的毕业设计中,路线设计、路基路面设计、土石方数量计算和挡土墙计算等内容均可通过软件实现,绝大部分学生对软件依赖程度过高,对计算环节的原理、参数选择和适用范围懵懵懂懂,而且学生设计时一般参照上届师兄的模板,依葫芦画瓢,造成设计成果的雷同和质量下降。设计指导和答辩过程存在知识结构单一片面我校毕业设计辅导模式是由一名指导老师辅导多名学生进行毕业设计工作,但各个老师的专业领域和研究方向不同,青年教师的知识结构涵盖面各有差别而且自身缺乏工程设计实践经历,单独指导毕业设计时某些方面往往不够全面,例如研究路基路面的老师在指导路线设计时会略显吃力,又如答辩时结构方向的老师对选线的内容可能稍显生疏,因此,一名指导老师单独负责制,容易造成指导环节的片面和设计过程局限。 2我校道路方向毕业设计的改进建议 2.1以就业为导向,实现选题多样化 培养学生创新能力,激发学生学习的兴趣,提高实践能力,选题是关键。因此毕业设计选题在符合专业培养目标前提下,实现多样化,以就业为导向,面向实际应用和社会需求,培养适销对路的人才,做到理论与实际相结合,体现学科的发展性和应用性。我校可借鉴其它高校经验,根据学生不同就业发展取向,实现毕业设计选题多元化,将学生的毕业设计与就业相结合,可使学生毕业后能尽快适应工作环境,尽早进入角色,提高学习的积极性。 2.1.1根据社会的需求确定毕业设计内容就业形势日趋严峻的大形势下,毕业设计选题必须紧扣社会和工程实际的需要,有一定工程背景和实用性,将毕业设计的实践操练与学生今后工作业务有机结合。为此,高校教师在教学研究同时必须重视工程资料的收集、整理和资源的整合。 2.1.2毕业选题与教师科研一体化对于已经考取研究生或是对科研有兴趣的同学,可以结合教师的课题从事研究工作,完成研究型毕业设计,挖掘自己从事科学研究的潜能[2]。学生参与教师科研课题式的毕业设计,有助于增进老师与学生间互动,加强教师的责任心,培养学生科研能力和独立分析解决问题的能力。 2.1.3系企联合的毕业设计课题通过学校或院系与企业建立校企培养的教学模式,对于已经找到工作或是正在企业实习的学生,鼓励他们直接参与企业课题,或根据今后承担的工作内容选择合适的毕业设计题目,由企业的工程技术人员与学校教师联合指导。企业指导教师工程经验和专业素养是保证毕业设计教学质量的重要因素。 2.2加强毕业设计管理,实现全过程质量控制 2.2.1做好前期毕业设计动员在第七学期提前下发毕业设计任务书和指导书,让学生先熟悉课题内容,先与指导老师进行交流沟通,开展资料文献查阅工作。邀请设计院高工和学院教授开设辅助学生做好毕业设计的系列讲座,让学生在毕业设计不同阶段对自己任务有宏观的认识了解。 2.2.2实行全过程质量控制,增加中期答辩制订严格而详细的进度计划表,不定时抽查和定期检查,落实毕业设计进度情况,严把毕业设计每个阶段的质量,把问题解决在平时。加强中期检查,不流于形式,增加中期答辩,作为最终成绩一部分。对成绩末位学生采取二次答辩,答辩过程坚持标准化,专业化,防止蒙混过关,老师心慈手软现象。相对严格的管理模式有利于提高学生对毕业设计的重视程度,提高成果质量。 2.2.3选线方案施行向导师汇报制度,严防抄袭雷同我校规定毕业设计实行每人一题,但常规型道路工程的毕业设计地形图一般难以逐年更新,学生在设计时一般会照抄上届学生的模板,为了杜绝抄袭现象,在选线阶段,对每个学生的路线方案应先向指导老师汇报,再由教师进行点评,通过自我陈述和一问一答的方式尽量杜绝方案雷同,防止照抄照搬。 2.3加强教师队伍建设,倡导指导模式多元化 2.3.1努力提高中青年教师工程实践水平刚走出校园的青年教师,无论是教学经验或是工程实践水平都会略显青涩,即使是在高校工作若干年的中年教师,因其主要工作是教学与科研,工程项目的设计和施工经验与企业从事设计和施工的技术骨干也有一定差距,因此,在指导实际工程性的设计课题上还是缺少经验的。针对这种现象,学校和系里应该提供渠道,鼓励中青年教师利用假期时间深入企业学习,努力提高自己专业水平和工程经验;或是学校创造条件,加强学校与企业的资深高级工程师联合指导毕业,从中汲取更多的工程经验。 2.3.2倡导指导模式多元化,实现多名老师联合指导一名老师指导多个学生毕业设计,虽然权责明确,但鉴于各老师专业领域不同,指导过程难免存在知识结构片面单一现象。实行多名教师联合指导,不同专业方向的老师包括校企合作的工程技术骨干形成小组模式,对毕业设计不同阶段根据自己专业特长对学生进行有针对性的重点辅导,不仅可以克服单个教师知识结构局限性的制约,也可以充分发挥各自学术专业,学生接受的信息量也不断扩大,可以获得更好的指导效果。 3结语 毕业设计是培养学生实操能力一个综合教学过程,也是检查本科教学质量的重要环节。结合我校是地方办学的应用型本科实际情况,综合考虑当地经济对毕业生的需求,充分了解青年教师知识结构和学生就业形势,对我校土木工程道路方向毕业设计的改进做出一系列探讨,希望有助于推动毕业设计中不足环节的改革,提高毕业设计质量,增强毕业生的综合素质和社会竞争力,培养出合格的工程建设专业技术人才。 作者:潘美萍 土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计创新 摘要: 随着科学技术的发展,土木工程专业得到了越来越多的关注。土木工程专业主要以培养学生创新能力为教学目标。随着社会的进步和经济建设的发展,国家越来越需要更多的创新人才投入到社会建设中。因此,土木工程专业毕业设计要将培养学生创新能力、独立工作能力、分析问题能力和解决问题能力作为当今工作的重点。 关键词: 土木工程;毕业设计;创新能力;培养途径 随着科学教育事业的发展,大学高等教育要想培养出更加优秀的人才,土木工程专业就显得尤为重要。在经济快速发展和人们生活水平提高的同时,人们更加追求完善的工程建筑,这对大学高等教育中的土木工程专业来说,就提出了更加严峻的要求。土木工程专业不仅是一项实践性很强的专业,更是一项对学生要求很高的应用型专业。当今社会竞争激烈,大学生作为一个活跃的群体,肩负着重要的历史使命,国家的繁荣和富强,民族历史文化的传承都担负在他们肩上,因此,培养大学生的创新能力是高等教育面临的主要任务。在进行高等教育土木工程专业毕业设计时,可以结合当前土木工程专业毕业设计现状,从以下几方面入手,培养学生的创新能力。 1当前土木工程专业毕业设计存在的问题 1.1学校方面存在的问题第一,学校方面办学理念落后,缺少创新意识。当前很多高等院校由于受到传统、陈旧、封闭式的办学理念影响,导致培养创新人才目标不够明确。第二,随着办学规模的不断扩大与发展,导致教育、教学资金资源短缺现象极为严重,因此培养出的学生人文素养普遍不高,最终导致创新意识不够完善,创新能力低下。第三,对于土木工程专业的教学课程设置来说,由于受到传统办学理念和诸多方面因素的影响,教材内容陈旧,教学中的部分内容在多门学科中重复体现,反而让学生失去学习兴趣。再加上教师采用的教学模式不够创新,很多教师都在沿袭传统的填鸭式或一言堂式的教学模式,因此,也会影响土木工程专业毕业设计中学生创新能力的培养。 1.2教师方面存在的问题第一,师资队伍整体业务素质参差不齐,主要体现在很多教师都还是刚毕业的大学生,或是刚从其他学校调过来的教师。这些教师普遍存在的问题就是具备专业的文化知识素养,但缺少实际的教学经验。例如,在教学中,土木工程专业是一项应用和实践性很强的教学工作,学生对于所学知识除了牢牢的掌握之外,还要通过理论与实际联系在一起,但是教师缺少对学生实践环节的有效训练,因此,导致学生在毕业设计环节中的创新能力得不到提高。为了确保毕业设计质量,教师在毕业设计中要抓住每个教学环节,例如方案设计、结构计算等。指导教师对毕业设计的任何一个教学环节都要做好有效调控,同时对毕业设计教学中存在的任何一个问题都要准备好解决措施。第二,指导教师采用的教学方式比较落后。很多教师一直沿袭着传统的教学模式,在毕业设计指导过程中,对学生一直采用牵着鼻子走的毕业设计指引教学方式,缺少现代指引教学方式的运用。教师只有采用行之有效的教学指引方式,才会培养学生的创新能力,才能让学生在毕业设计之中的各环节充满激情、激发兴趣,指导教师良好的指导教学方式不仅能够让学生将所学知识运用到实际之中,还能引导学生提高自身发现问题、解决问题的能力。与此同时,在毕业设计指导教学中,教师采用的指导模式落后,也会导致教师对学生创新能力的培养意识和观念落后,很多教师主要从事教学工作,很难抽出一些时间来钻研对学生创新能力的培养,再加上教学中的一些琐事居多,因此,没有时间钻研培养学生创新能力的教学方法。 1.3学生方面存在的问题由于指导教师采用的教学指引模式不够理想与完善,进而导致学生施工基本技能训练能力低下。即使有多数学生学习成绩很好,但是缺少实际的动手能力,因此在毕业设计教学环节中,学生对一些具体细致的工作不能及时进入角色。与此同时,很多学生自身还有很多问题,例如,有些学生在实习期间对毕业设计不够重视,投入的时间和精力也很少,前期不够努力,到最后甚至抄袭,导致缺少所需技能的培养和锻炼。在毕业设计内容中,个别地方浪费了很多时间。还有一些学生对专业知识的掌握比较分散,多以点状形态记忆,缺乏对工程问题的整体性认识。 2土木工程专业培养学生创新能力的教学途径 2.1提高教师自身的创新能力和责任感高校教师自身的创新能力对创新教育起着重要作用。在这方面,学校应积极鼓励教师充分发挥创新能力,并带动学生把毕业设计融入到科研项目中。毕业设计不像课堂教学,它可以巧妙地加入个人对以前所学知识的充分理解。在这个过程中,教师思路灵活,思维开阔,不断创新,才能带动学生有更开阔的思路。 2.2培养学生时制定具体的培养目标在具体制定专业的培养目标时,在知识结构上,要注重拓宽知识面;在专业技能上,注意多种技能结合,提高人才适应性;在能力方面,注意理论与实际结合、传授知识与提高素质结合以及培养学生创新能力的结合。土木工程专业人才的培养目标是培养基础理论扎实、宽厚,综合素质较高,创新意识、实践能力、敬业精神较强,具备土木工程设计、研究、施工、教育、工程管理、投资开发等基本能力的高级应用型专门人才。 3结语 随着高校教学规模的扩大与发展,社会经济的迅猛发展,土木工程专业已经得到了社会很多企业和人士的关注,因此,在毕业设计这个环节中对学生创新能力的培养是极为重要的。回顾当下土木工程专业毕业设计现状,仍然存在一些问题,教师要放眼未来,培养学生创新能力,响应新课改的需求并符合社会发展形势。由衷地希望在今后的土木工程专业毕业设计中,教师和学生能够重视创新能力的培养,有更多的人士参与进来阐述自己的观点和看法。 作者:刘雅琦 唐晓春 单位:吉林建筑大学城建学院 土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计的改革 1缺乏完善的答辩评审制度 完善的答辩评审制度是毕业设计质量的有效保障。然而有些高校流于形式,没有可供参考的评审制度,对设计成果把关不严,放任设计成果中存在的问题。甚至有个别高校存在指导老师个人对本组结果进行答辩评审的现象。在答辩评审中往往注重理论知识、规范规程的考察而忽视设计图纸的规范化、设计成果的可行性等工程实际考察。不能在实际工程中实施的设计对毕业生理论联系实际、工程素养的形成起不到培养意义,严重影响毕业生的培养质量。综上所述,目前高校土木工程毕业设计从选题、指导、答辩评审都脱离了工程实际,导致了毕业设计的质量不高,达不到预期的培养目标。因此土木工程毕业设计改革是当前教学改革亟待解决的一个问题。 2改革措施 2.1科学选题科学的选题是保证毕业设计质量的前提。在选题的过程中应增加学生的主观能动性,结合自己将来的就业方向和兴趣初步确定选题方向(如结构设计、施工组织设计、概预算等方向)。指导老师提供实际工程项目或科研项目作为备选设计题目。废除当前指导老师指定学生的制度,由指导老师向所有毕业生提供备选设计题目,实行指导老师和学生的双向选择。学生选定指导老师和设计题目后根据自己的工程认识程度和兴趣与老师共同协商确定最终设计题目。毕业设计题目要包含最新的设计方法、理念或技术方法,提高毕业设计的创新性;增加毕业设计中复杂问题的处理,保证设计的深度。受毕业设计时间所限,为保证学生有充足的时间完成毕业设计,指导老师要合理安排好设计工作量。 2.2完善师资结构由于很多博士生、研究生从高校毕业后直接进入高校工作,缺乏工程实践经验。当前的师资队伍与实践教学的要求还存在较大的差距。为解决指导老师自身实践经验不足的问题可采取以下措施:1)形成由2个~3个年轻教师和经验丰富的老教师组成的指导教师组,既能保证指导教师具备一定的工程经验又能帮助青年教师的成长;2)聘请施工单位、设计院有丰富工程经验的一线工程师指导毕业设计,这还能解决逐年扩招下师资力量不足的困难。 2.3强化管理过程指导老师对毕业设计的具体指导过程是保证毕业设计质量的关键因素。目前很多指导老师由于承担的教学和科研任务较重而疏于管理。指导老师在设计开始前制定一个毕业设计进度计划表,严格要求学生按照进度计划表完成工作量。在每一个阶段开始之前以授课的形式对学生进行一次集中辅导,每周进行2次~3次答疑帮学生解答设计中碰到的复杂问题。在进度计划表的每一个时间节点检查每一个学生的设计进度和设计过程中存在的问题,督促学生及时完成任务和改正设计中存在的问题。此外,还要严格考核制度,要求学生执行每天定点签到制度,防止学生脱离指导老师的管理。 2.4完善毕业答辩体系答辩是对毕业设计质量和学生综合利用理论知识解决工程实践问题的考核。完善的答辩体系能为答辩委员会老师提供答辩标准,严格把关毕业设计的质量。完善的答辩体系可以从以下几方面进行构建:1)成立由不同专长的教师、工程师共同组成的答辩委员会,且指导老师不能对本组学生答辩;2)明确答辩过程中要考察的内容,包括开题报告、计算书、图纸及实际问题的解决能力;3)确定计算书、图纸中具体考察点;4)确定各考察内容的权重,如开题报告、计算书、图纸、解决问题的能力各占10%,30%,30%,30%;5)明确计算书的格式、图纸的规范化的权重;6)制定毕业设计创新性加分策略,鼓励学生创新。 3结语 本研究从毕业设计的选题、指导教师的结构、指导过程管理、答辩体系几方面开展。着重培养学生综合利用理论知识解决工程实际问题的能力,提高毕业生的创新思维能力,对提高毕业生的综合素质具有重要作用。毕业设计的改革还能促进地方高校土木工程专业教学质量的提高,是教学改革的重要内容。在师资队伍的建设过程中,通过以老带新、教师与工程相结合可有效的利用社会资源、克服毕业设计脱离工程实际的问题,还能帮助缺乏工程经验的青年教师成长、解决师资力量不足的困难。 作者:宋百姓 周立峰 单位:南华大学 土木毕业设计论文:土木工程专业毕业设计研究 一、用人单位对毕业生的要求 1.基本的识图能力。土木工程专业的学生走上工作岗位后不管从事哪个方向,首先都要求有一定的读图能力,而目前毕业设计对学生这方面的要求相对比较低,而且不太规范,有待于加强。 2.相关软件的应用能力。在实际的工作中,各种软件的应用越来越广泛,很少用到手算,对软件的认识及掌握能力也是用人单位对应届毕业生的考核方面之一。而我们毕业设计仅仅停留在要求学生手算完成设计的基础上,这样培养出来的学生显然与实际脱节。 3.对规范的熟悉程度。在实际工作中,国家及地方规范是必不可少的,学生应熟悉规范,并详细了解规范的具体应用情况,而学生在毕业设计中很少主动去查阅相关规范。 4.具有一定开阔的视野。土木工程专业近几年发展越来越快,新材料、新设备、新工艺及施工方法等层出不穷,学生应及时对专业发展新动态进行了解并学习,而不能只停留在教材中的理论知识上。 二、面向实际工作的毕业设计的改革措施 针对目前毕业设计存在的问题及实际工作对毕业生的要求,本文在传统毕业设计的基础上建议做出以下几点改变: 1.毕业设计选题多样化。毕业设计选题不能过于单一,而要面向工程实际情况,形成学术研究、工程设计、施工技术及现场管理等涵盖土木工程专业各个过程的选题,同时为避免学生与专业的实际发展脱节,选题内容在传统毕业设计基础上可以再涉及一些专业发展的新课题,要求学生自己积极主动的查阅相关资料进行学习。一方面,可以培养学生自主学习能力,另一方面,学生可以根据自己的兴趣及毕业后从事岗位的方向进行有针对性的选择,从而提高学生在工作岗位中的适应能力。 2.加强计算机在毕业设计中的应用。随着土木工程专业的快速发展,CAD、天正等绘图软件、结构设计软件、施工技术与管理的相关软件已经普及,毕业设计中应尽可能增加电算的应用,大幅度提高设计的效率及精确性。 3.建立新的考核与评价体系。以实际工程设计及施工的工作流程和成果要求为依据,形成一套适用于毕业设计的工作流程、工作方法及要求,对毕业设计工作加以规范化,尤其是针对毕业设计的计算书和图纸,尽可能与工程实际贴近,并重新对设计成果建立考核与评价体系,对考核指标和方法重新进行细化与量化。 4.指导教师需加强实践经验的积累。对毕业设计进行改革,不仅需要对学生进行更加严格的要求,而且作为指导教师,更应加强自身的专业素养,积极深入到企业中参与实际的工程设计和施工,积累相关实践知识,提高自身的设计能力和解决实际工程问题的能力,积极思考实际工程的需求,理论联系实际,更多的从实践的角度去指导学生,从而更好的培养出应用型人才。 三、结语 本文通过分析了传统毕业设计存在的问题及当前工程的实际要求,对毕业设计改革提出几点建议,可以减少毕业设计与工程实际的偏差,并着重培养了学生综合分析和解决实际问题的能力,对提高毕业生的专业素质起到积极的作用,同时对促进教学工作、提高教学质量具有一定的作用和意义。 作者:董芳菲 单位:陕西西京学院 土木毕业设计论文:土木工程毕业设计教学改革研究 一、优化选题设计,实现科学选题 (一)选题多元化与自主化 毕业设计选题可多元化,如建筑结构设计、基坑设计、施工组织与概预算及论文等类型。尽量选择与学生将从事工作相关的题目,也可以让学生自主选题,一方面使学生尽快熟悉工作性质和工作流程,另一方面增加设计的目的性,激发学生对毕业设计的热情。需注意的是,毕业设计选题多元化、自主化不等于简单的岗前培训,应避免急功近利。应用型本科院校的毕业设计选题应具有一定的“全局观”,不仅要让学生知道做什么、如何做,也要掌握相关的结构基本概念。近几年结构设计类课题选择框架结构还是剪力墙结构一直存在较大的争论,实践证明,选做框架结构更能达到“授人以渔”的目的。 (二)选题团队化与合作化 一项工程需要多专业分工合作或需要多方的比较优化,如一栋建筑的完成需要建筑、结构、暖通动力等专业人员的参与。采用团队化课题,可让相关专业学生都参与,模拟一个真实的工程环境,不但能激发学生的学习积极性,提高工程实践能力,还能锻炼学生组织沟通能力。针对此类选题,应注意制定科学灵活的考核方式。 (三)教研结合,相得益彰 应用型本科院校的大多数专业都需要教学和科研“双肩挑”。科研项目一般都反映了本学科的最新发展动态,有利于开阔学生视野,激发学生好奇心、创造性和工作热情。在应用型本科院校中,教研结合将更好地为学生创造真实的实践环境,有利于学生职业目标的设定和实现。同时,结合科研选题还可解决应用型本科院校研究生少、科研人力不足的问题,从而可以让专业教师拥有更多的时间提高教学质量。学院近几年针对结合科研项目的毕业设计进行了诸多有益的尝试,反响热烈。 二、优化教学内容,注重结构概念 对结构设计类题目,手算设计效率不高,且目前设计单位均采用PKPM、ETABS或盈建科等专业软件进行设计出图。同时,应用型本科院校学生大多面临到工作单位实习而毕业设计时间不足等问题。鉴于此,笔者建议应用型本科院校毕业设计可在手算为主、电算验证的传统模式基础上,适当提高电算比例,并注重结构概念的培养。如对框架结构毕业设计,其中单榀框架结构在竖向荷载和水平作用下的内力分析可直接借助SAP2000等软件完成,相比“分层法”和“D值法”可节省不少时间,专业理论知识得到工程实训的同时,工作效率显著提高,可让学生从纷繁复杂的计算中抽身出来,拥有更多的时间去巩固和提升结构概念设计能力。近几年的毕业设计教学实践证明,该种方式起到了良好的教学效果。需注意的是,电算比例的提高应以不影响结构概念掌握为原则,且利用专业软件进行辅助设计的前提是对其计算原理、过程及参数的理解,只有这样才能对其结果进行可靠的评判。近几年,在答辩过程中发现不少学生完全依赖PKPM等软件电算完成毕业设计,而对相关参数意义和设置一知半解,远未达到毕业设计的教学目的。 三、建立创新机制,提高教学质量 毕业设计创新机制的建立,符合“卓越计划”创新教育相关精神,可从毕业设计指导模式、学生优化分组及实践教学基地建设等多方面入手,提高教学质量。 (一)导师小组联合指导模式 一个教师带几个学生的毕业设计指导模式,师生之间能充分交流,有利于培养学生的独立思考能力和创新能力。但由于每位教师专业技能、指导方式的差别,难以保障毕业设计的整体质量。由青年教师与富有教学和工程实践经验的教师组成联合指导小组,既保证了每位学生得到全方位、高水平的专业训练,还可弥补部分教师工程经验不足的问题,起到“传帮带”的作用。 (二)双导师合作指导模式 聘请理论功底扎实、实践经验丰富的工程师与校内指导教师合作指导学生毕业设计,不仅可培养学生解决实际问题的能力,还可提高校内指导教师的实践水平。目前,学院校企合作指导毕业设计比例占总数的近60%,毕业设计质量明显改善。 (三)优化学生分组 通过网络双向选择的选题管理形式,虽可满足学生个性化的培养要求,但在师生沟通不充分的情况下,易出现优良学生相对集中情况,不利于整个院系毕业设计工作的开展。院系应根据每个学生的理论水平和动手能力,通过合理分组,保证在同一导师或同一组下存在多层次水平的学生,有助于毕业设计整体质量的提升。 (四)实践教学基地 通过建立校外实践教学基地,借助社会力量办学,是开拓毕业设计实践性教学和综合素质与工程能力培养的有利途径。通过“产学研”渠道,与热心支持学校教学的设计、施工和企事业单位建立机制灵活、优势互补的校外实践教学基地,可有效地解决毕业设计选题和指导与工程实际脱节的问题,对提高和保证毕业设计质量大有裨益。目前,学院已与上海华东发展城建设计(集团)有限公司等多家单位建立了合作指导毕业设计实践教学基地。 四、加强实践训练,提高教师素质 应用型本科院校的土木工程专业毕业生大部分就业于施工单位,工作在生产第一线,侧重于解决工程中的实际问题,因此教师除应有较深的专业理论功底之外,还应具有丰富的工程经验和工程阅历。学院近几年通过以下措施,进一步提升了指导教师的工程素质。 (1)加强“双师型”教师队伍建设,鼓励专业教师积极参加建设部组织的执业资格考试。目前,土木工程系60%以上的教师具有注册结构工程师、注册岩土工程师、注册建造师及注册监理师等专业执业资质。 (2)鼓励教师积极参与工程实践,并把工程实践的成果纳入教师考核体系。目前,教师参加横向项目的比例达到100%。 (3)鼓励教师去企业挂职锻炼,并纳入教师职称评定要求。土木工程系每年派出1~2名教师去大型设计单位挂职实践,大大提高了教师的专业水平。 五、强化监控管理,科学灵活考核 毕业设计整个过程包括确定指导教师、选题、查阅和收集资料、开题、中期检查、结题验收、评阅答辩及归档等各个环节。自2011年学院通过毕业设计系统实行网络统一管理,严格控制各阶段的时间节点,并成立毕业设计指导委员会对各环节进行阶段性检查,实施严格质量控制,如每周师生需有1~2次的见面交流机会,且相关记录需及时上传毕业设计系统。从论文质量、平时表现、创新能力、答辩成绩等多方面对毕业设计进行全面考核。根据不同类型选题及团队课题,制定科学灵活的考核标准。若毕业设计中出现抄袭他人成果、编造数据等现象则从严处理。近几年,学院聘请校外专家参与毕业设计的答辩工作,请专家从实际工程的角度检验毕业设计质量,毕业设计质量逐年提高。 六、提升安全理念,促进安全土木 近年来,土木工程领域安全事故频发。上海应用技术学院城建学院针对建筑业安全技术人员缺乏的现状,充分利用土木工程与安全工程交叉学科的优势,以培养“能分析、会检测、懂施工、知处置的从事土木工程领域中的安全技术人才”为专业特色。毕业设计作为土木工程专业教学计划中最重要的一个实践性教学环节,指导教师时刻结合毕业设计内容给学生灌输“安全土木”理念,使其日后成为土木工程领域中合格的安全技术人才。 七、结语 基于“卓越计划”工程教育的相关精神,在客观分析应用型本科院校土木工程专业本科毕业设计现状的基础上,文章从选题设计优化、教学内容优化、创新机制建立、教师素质提升、管理考核制度、安全土木理念等方面对毕业设计教学进行诸多探索和研究。通过近几年改革和实践,取得了一些初步成果,但基于卓越工程师培养的毕业设计教学方案还有待进一步的系统研究和完善。(本文来自于《高等建筑教育》杂志。《高等建筑教育》杂志简介详见.) 作者:王国林丁文胜赵海东单位:上海应用技术学院城市建设与安全工程学院 土木毕业设计论文:土木工程毕业设计管理模式研讨 一、传统本科毕业设计模式存在的问题 第一,缺乏系统性。土木工程专业培养计划中明确解释其培养目标是:能够从事土木工程设计、施工、管理等方面的高级技术人才。主干课程主要以结构的设计理论与施工为主,因此在学生的毕业设计中应主要加强结构设计的训练与实践。但是,从往年参加毕业设计学生所选择的课题来看,名目虽多,真正进行结构设计的学生人数不到20%,进行施工组织设计的占了大部分(55%以上)。因此,笔者认为,毕业设计的题目应慎重考虑,内容应结合四年所学的知识以结构的设计与实践为主,同时根据学生的学习兴趣和专业特色增加一些其它方向的题目(如岩土方向增加煤矿相关的设计,建工方向增加施工管理,交通方向增加交通规划与管理等),重点突出,方向明确。这样才能正确引导学生,调动其学习的积极性,使学生明确学习的方向和将来工作的走向。 第二,缺乏现实性。毕业设计是具体的有目的的行为活动,毕业设计的过程是一个模拟现实的过程。尽管我们的毕业设计题目大多数情况下提供的是一些假想的条件,但这些条件也是仿照真实的设计提出来的,因此毕业设计中应把这些假想的条件当作一种真实的情况对待。但是在学生的毕业设计中,脱离实际、凭空想象的成分占了大部,现实的东西少了。对国家颁布的相关规范、图集知之甚少,没有仔细阅读。因此设计出来的图纸有许多地方明显与国家现行的规范不符。对现实工程中的设计和施工过程缺乏整体认识,使得在设计过程中不能有效的结合实际,不少东西凭空想象,和实际情况严重脱钩。这也使得我们需要进一步加强实习的管理和监控。 第三,缺乏能动性。部分学生在毕业设计过程中自觉能动性和创造性能力不足,过分依赖专业教师的指导,不对毕业设计课题所要做的工作进行深入剖析。一方面说明学生专业基础知识掌握不牢,另一方面也说明学生综合运用所学知识解决实际问题的能力不足。第四,缺乏重视。毕业设计一般都是在大学最后阶段完成,一方面学生对于这最后阶段的实践课程有些放松,另一方面大部分学生忙于找工作或其它事情,这使得学生对毕业设计的重视程度严重降低,投入毕业设计的时间和精力减少,学习积极性下降。在毕业设计阶段,学生一边忙于应付毕业设计,一边忙于找工作或忙于考研,有的学生甚至觉得毕业设计就是走走过场,对毕业设计认识不够导致严重不重视。加上有的学校和老师监管力度不够,对学生听之任之,导致学生自由散漫,毕业设计当然就不能到达应有的基本要求。 第五,缺乏绩效性。在往年毕业设计中,学生时有抄袭的现象。由于有的学生平时就不好好学习,在毕业设计阶段根本就不能把已学知识综合联系在一起,也就不能独自完成毕业设计,所以有时候他们就抄袭别的同学的资料,稍作修改就为己用。有的学生甚至就拿着施工单位的施工组织设计直接作为自己的毕业设计使用,使得这样的毕业设计一点理论知识体系都没有,根本无法达到毕业设计要求。 二、大学毕业设计管理模式的构建 第一,构建新型的实习管理模式。实习是学生把理论和实际相结合的重要阶段,同时也使学生了解现实工程中的一些施工过程、施工工艺,使得学生在毕业之后能以最快的速度融入现实工程当中去。这就使得我们需要增加实习时间。同时,需要加强监管,只有在加强监管过程中才能使老师认真负责起来,才能使学生能真正在实习过程中学到知识,而不是把实习当作形式,甚至当作旅游。根据土木工程专业特点及培养目标,改革计划,增加实习,加强实习监管。在以往的教学计划中,最后一学期虽然没有上课课程,但还有为期3-5周的专业课程设计,加上3-5周毕业实习,这样留给毕业设计的时间大概只有5-6周时间。在这样的时间内要求学生完成高质量的毕业设计本身就不太现实。所以我们从2012级教学计划开始,决定最后一学期全部安排为毕业设计时间,这样时间就能得到保障。 第二,科学的选题管理模式。毕业设计题目是毕业设计的第一步,也是重要的一步。选定题目也就选定了毕业设计的基本框架和内容。故选题是顺利完成毕业设计工作的先决条件。在以往毕业设计题目方面,一般是专业教师随便拟定一些题目,这些题目并不都是实际工程题目,甚至有可能和实际工程完全脱钩。实际上,在毕业设计题目的选择上,有两种方式可供选择,一种是学生自己根据以后工作单位的实际工程项目进行自己选题,另一种是指导教师根据已有工程或项目为学生选题。不管是那一种选题方式,所选题目都应该紧密结合专业培养方向,密切联系实际,尽可能结合生产、科研或实验室建设,做到真题真做。同时应注意专业知识和设计内容的应用和结合,适当拓宽知识面,增强学生的适应性,注意设计的深度和广度,使学生能力所能及地完成有效的毕业设计。同时,系或教研室应定期组织相关专业教师对学生的选题、审题进行集体论证,要求选题恰当、内容适中、结构合理。实践证明,所有学生从接触任务开始就目的明确、兴趣浓厚、主动积极,是高质量完成毕业设计的基础。 第三,完善的题型库管理模式。为了真正让学生能运用所学知识解决实际问题,切实做到理论联系实际,可以采取题型库选题模式,题型库可以采用模拟题型与实际题型相结合的方式。在每年的毕业设计中,可以选择结合实际工程或项目的题目,也可以从实际工程或项目中简化或抽象出来的一些模拟题目,在条件允许的情况下也可以选择实验研究类型的题目,如结构设计优化、编制具体工程的施工实施方案、项目经济性分析等。让学生“真枪实弹”地参加实际工程方案的设计,学生就会有一种成就感、满足感,这有利于激发和培养学生的学习兴趣,建立正确的学习动机和学习态度,大大地提高他们的热情。 第四,有效的创新管理模式。为了更好地发挥学生的自觉性和主观能动性,可以鼓励学生了解当前实际工程技术中的一些难点、热点问题,结合生产寻求毕业设计课题。对于学生结合实际工程自己拟定的毕业设计课题,在评定时应当给予适当的成绩奖励,以激发学生的自觉学习性和主观能动性。同时,专业指导教师在指导学生进行毕业设计时,应避免全程式指导或填鸭式的教学方式,要引导学生了解并熟悉解决问题的方式和方法。提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力。“授之以鱼不如授之以渔”,教师在指导学生毕业设计时,应当教给学生一种思考问题和解决问题的方法。 第五,系统的质量管理模式。对毕业设计实施全过程质量监控是提高设计质量的保证。学校教学和相关管理部门以及各二级学院(系部)应制定相关的管理办法、实施措施和监督制度,加强过程化管理和监督,抓好毕业设计的每个环节。在毕业设计过程中应成立由相应人员组成的领导小组和督导组,深入到毕业设计各个环节中进行督促指导,如发现问题应及时与有关部门负责人或相关指导教师进行交流,做到及时处理。二级学院或系(教研室)对指导教师的聘任、毕业设计的选题审题、毕业设计的全程管理、毕业论文评阅、毕业答辩、毕业资料存档等环节的工作程序、工作方式、工作内容、时间安排、质量标准、分工负责等均应有明确规定和实施细则。为了保证教师指导质量和学生毕业设计的时间,应实施每日考勤制度,指导教师考勤学生,院系(教研室)随机考勤指导教师和学生。为了确保进度和质量,实行每周汇报制度,学生每周须向指导教师汇报本周成果和下周计划。整个毕业设计过程中,应当组织三次检查,从选题———过程———成果进行三维一体的质量控制体系。 三、结语 土木工程本科毕业设计是大学教育的最后一个学习阶段,也是大学培养计划中的一个重要组成部分。本科毕业设计主要是学生在教师指导下,综合运用大学所学的专业知识解决实际工程问题的一项综合实践活动。对土木工程专业而言,毕业设计也是学生初步熟悉工程设计、工程施工、工程管理等实际工程诸多环节的重要阶段,为学生以后的工作和学习奠定坚实的理论和实践基础。土木工程专业是一个实践性很强的专业,该专业学生的培养基本上都要有很强的实践性和应用性。因此,毕业设计是对大学阶段理论学习的全面总结,是应用理论知识解决实际问题的综合应用,它的实践性、综合性以及重要性是其它教学环节所不可代替的。 作者:陈昌禄罗爱忠方娟单位:毕节学院
1BIM的概念及其特点 1.1BIM的概念 BIM,即建筑的信息化模型,主要指的是完备、具体的信息模型。能够将所需进行的项目工程的全周期过程进行整合,并且为了能够管理简单、直接,将各个阶段与过程进行汇集。其在实际应用的过程中,主要利用三维数字的相关技术,对建筑物建筑工程进行中所具备的各个真实数据、信息进行模拟,为后续的施工设计与建设形成更加协调、统一的信息模型,彻底的实现了设计工作与施工工作相统一的工作形式,该种形式的运行设置能够大幅度降低工程的投入成本,全面保障施工项目的整体质量与工程的进度。此外,BIM技术在实际应用的过程中主要应用的是现今时代中最为先进、高新的计算机信息技术,并以该种技术形式作为基础,对建筑工程中所应用的数据与信息进行加工、处理,最终形成能够全面掌控施工建设工程的数据模型。 1.2BIM的特点 首先,可视化,随着科技与时代的发展,传统模式的设计图纸已经无法满足现阶段建筑施工行业的需求了,越来越复杂的建筑工程也无法使设计与施工人员根据平面图形就能想象并建筑。BIM技术刚好能够弥补这一点不足,该项技术能够以三维视图的形式将项目的整体构造展现,并完全实现信息共享;其次,可协调性,应用BIM技术能够在较大程度上完善其中的配合、协调性工作,并针对工程项目中存在的问题与不足提出相对优化的策略,不仅如此,该项技术在实际运行的过程中,还可以对工程项目的内部构造与基础设计进行相应的设定与完善;最后,可模拟性。BIM技术的该项特征不仅表现在建筑施工项目中的模拟设计与模拟施工方面,还可以在较大程度上模拟现场无法操作的工作与状态,如施工现场的紧急疏散、防漏模拟。 2建筑工程管理工作中存在的不足 在以往的建筑工程管理工作中,施工与设计是最为主要的两种工作形式。其中施工环节的运行与管理是最为繁复的,且需要耗费大量的时间与经历,在实际运行的过程中,还需要面对一系列的不确定因素,难以将结果逐步完善。不仅如此,在实际运行的过程中,其中需要应用的企业与部门众多,而管理的目标设定是依据合同进行的,而后再由项目的负债人员进行监督管理。但是在整个过程中,施工单位都是在中标之后才会切实参与到项目管理工作中。因而,在实际的管理工作中,主要存在的问题如下:(1)空间分布缺乏合理性,建筑所需的材料在施工现场并未被准确保存,使得在后续的实际施工中需要反复搬运,耗费人力物力与时间;(2)时间安排有误,各个不同的施工工序负责人项目进行之前并未进行合理的沟通,使得施工项目进行的过程中存在较多不规范的流程管理形式;(3)整体设计的合理性较低,不合理的工程设计会导致工序重复与工程变化等问题,甚至出现返工等现象。 3BIM在建筑工程管理中的实际应用研究 3.1对建筑性能的优化作用 在进行施工建筑项目的结构设计工作时,首先需要细致的对其设计过程进行研究,使其整体的运行模式能够呈现在设计工作人员的眼前,有助于整体项目的完善运行。应用BIM技术,能够在将数据与信息转化为实际的三维模型,使设计的成果与样貌更加全面、立体的展现出来。相关的工作人员能够通过对该模型的不断研究与探讨发展其中存在的问题与不足,并对其进行较为优化的改进,保障设计的完善性;而对于建筑施工的工作人员而言,应用该项技术能够通过自身所具备的能力发现设计图纸中所存在的问题,并及时的提出控制与盖上的方式。可以说,该项技术的应用能够在较大程度上避免建筑工程中,设计阶段所能产生的问题。 3.2充分的完成场地数据情况的分析 有效的利用BIM技术,能够利用数据创建建筑物的模型机构,进而全面改良设计的实际效果。在建筑施工的数据中,主要包括的信息有建筑物、施工地区环境、地理等方面,此类数据信息能够在较大程度上影响施工建筑的实际状态。应用BIM技术能够直观的显示出地表曲面中的各个高程数据信息,包括其中的坐标等。该种显示形式能够在较大程度上帮助设计与施工的工作人员找到设计内容中所存在的部分错误或不够精准的数据,使得工作人员能够在此基础上进行调整、优化。不仅如此,BIM还能在较大程度上只管的分析高程信息,其中通过不同的颜色将地形的整体起伏形式与变化表示,并以此为基础化信息数据,构建与之相对应的三维模型,能够更加精准且有效的辨别出不同的地理形式与环境特征,使得其整体的设计方案更加科学、合理。 3.3BIM在工程设计阶段中的有效应用 与其他工作形式不同,建筑工程在实际建设的过程中,需要耗费的时间与精力都是巨大的,且在实际执行的过程中,建筑的设计方案与建筑的实际操作会存在一定的矛盾,进而在较大程度上阻碍施工建筑的整体进度。比如,设计人员在对施工建筑进行方案设计时,忽略了其中的环境影响,那么在实际施工的过程中,现场环境存在某一处的不足,则需要对设计方案进行修改,而设计图稿的修改属于牵一发而动全身,如此反复,不仅会造成工作人员的心态崩塌,还会让整个施工项目都耗费巨大的资源。而有效的利用BIM技术,能够将工程的实际状况进行模拟,设计工作者能够在图稿设计之初,便对施工现场具备相对全面的了解,能够在设计的过程中,通过变换参数,而调整模型,使整个设计都处于最佳状态,能够在极大程度上提升设计的优良性,极大程度的降低对人力、物力、时间的消耗。 4结论 综上所述,在建筑工程管理中,应用BIM技术能够全面优化其整体的工作形式,本文就现阶段我国建筑工程的实际发展形式,提出了对建筑性能的优化作用、充分的完成场地数据情况的分析、BIM在工程设计阶段中的有效应用等三种形式的应用措施,对其后续的发展具有显著的推进作用,能够进一步保障其整体的发展与运行。
初级会计论文:《初级会计学》教学改革探讨 摘要:《初级会计学》是会计学专业的入门课程,如何让学生顺利进入会计学科的系统学门,是课程的基本要求。文章从《初级会计学》教学的现状分析问题,结合国内外高校实际,从如何培养学生的学习兴趣、理论联系实际、提高学生的感性认识、研究讲课的技巧、更新教育内容、教学手段改革和加强实践教学等方面对《初级会计学》教学改革进行探讨并提出改革对策。 关键词:初级会计学 教学改革 对策 《初级会计学》作为会计学的专业基础课,也是经管类各专业的公共基础课,该课程最突出的特点就是三个“基础性”:基础理论、基本方法、基本操作技能。与其他课程相比不同的是,它不但要求学生掌握好理论,更侧重让学生对所学理论加以应用,进行实务操作,是一门理论性、实践性、技术性和操作性都比较强的课程。该课程在当前的教学中存在很多的问题,所以要针对不同的教学对象、教学内容和教学手段进行改革,对基础相对较差,对学习缺乏兴趣的学生,教师要在教学方法中寻找出解决的办法,变要我学为我要学,以提高学习效果。2006年2月15日,财政部颁布了38项会计准则。有关会计的知识日益更新,并逐渐接近于国际会计。会计教学改革也就再次提上日程。 一、《初级会计学》教学存在的问题 当前许多高校的《初级会计学》教学都存在着很多的问题,包括教学对象、教师本身、教学的内容和手段等方方面面,主要表现在以下几个方面。 (一)教学对象的特点 1.厌学情绪严重。目前大学生存在的比较突出问题是厌学情绪严重,不仅仅是学习差的同学不愿意去学,就连成绩很好的同学对学习也缺乏动力,特别对会计专业课的学习更不感兴趣。“1234567,一把算盘一支笔”,这是过去对会计职业的简单认识。刚入校时,有些学生认为自己以后又不想做会计,学好学不好会计课程无所谓。还有些学生担心自己数学基础不好,怕学不好会计。甚至有些学生觉得做会计工作就是成天和枯燥的数字打交道,没什么意思。这种情况严重影响了他们对《初级会计学》的兴趣。 2.学习风气不正。有些学生没有养成良好的学习习惯。很多同学以自我为中心、自以为是,特别松散、拖拉,上课迟到、课上开小差,不配合老师,作业完成不及时、主动。这也严重影响到其他同学,造成了不良效应。有一些认真学习的同学也由于方法不当,影响学习效果。 3.学习目的多元化。现在的学生学习目的不同,有的学生仅仅在于考试不挂科,有的学生定位于考会计资格证,有的学生在于将来毕业保证有能力从事会计工作,还有一部分学生在于将来在会计领域继续深造等等。这就使得他们的学习态度有很大的不同。 (二)教学方法与手段落后 当前的教学中存在很多的问题,主要表现在以下几方面: 1.教学方法。由于受传统教学观念的影响,在《初级会计学》的课堂教学中,教学方法比较单一,基本上是单向的填鸭式的强制灌输,满足于教会学生模仿和最大程度地记忆,难以激发学习的积极性,学习效率低下就在所难免了。该门课程教学中常用教学方法主要有{1}:顺向教学法,即按照“理论基础——基本核算原理——基本信息载体”的顺序进行教学,这种模式的优点是线索清晰,但是这种教学方式也有很大的一个缺陷,就是学生在学习基础理论的时候就已经入坠云里雾里,并逐渐失去兴趣;案例教学安排有时忽视了学生对理论的理解作为前提,而安排综合性较强的案例;实践教学法有时随理论课分阶段安排,这容易掩盖各实践的连贯性,若与理论分离,实践集中安排,则容易造成理论与实践的脱节,因此,实践教学法的安排与设计对提高教学质量有重要意义。 2.教学手段。目前高校的《初级会计学》教学活动,基本上是由会计专业老师通过“一块黑板+一根粉笔”课堂讲授的灌输式教学方式来完成的。而且有些学校受条件的限制,不能提供多媒体,这就不能有效地辅助板书的教学。由于教学设施的局限,及课程自身的特点,授课时老师往往需要通过大量板书向学生传授。一方面造成大量的时间被用来书写,不利于课堂的前后对照;另一方面,学生在记笔记与思考之间往往顾此失彼,学习、教学效果均欠佳。 (三)教师自身存在的问题 1.缺乏实践经验。大部分会计教师的职业轨迹是从学校到学校,缺乏实践经验,由于自身理论与实践的脱节,给会计的教学带来了无法弥补的遗憾,从而严重影响着教学效果。 2.自身知识的欠缺。从近几年的会计准则变更就可以看出来,会计知识更新比较快,有些会计专业的教师没有及时地充电,所以可能存在知识陈旧的情况。再就是没有在教学的过程中注重理论的研究,把国内外的先进理论及时地吸收并充实自己。 3.教学态度问题。有些老师认为《初级会计学》简单,所以往往不够重视。从备课、上课到考核都没有投入足够的注意力。 (四)教材方面的问题 教科书的好坏直接影响教学效果,目前的《初级会计学》书籍多样化,但是体系大都一样,从会计的起源介绍开始,然后就是按照核算程序,从会计基本理论、会计凭证、会计账簿到会计报表。另外,大部分教材普遍存在的问题是内容死板,文字与教条过多,缺少案例及实际问题的研究。同时,由于会计教材的编写与使用和会计准则颁布与实施存在着时间性差异和内容的差异,教材中所阐述的原理原则及核算方法则显得滞后,另外,我国的社会主义市场经济正处在不断改革和发展的时期,新情况新问题不断涌现,由此也引起了会计教学内容与现实会计实务的脱节。 (五)考核形式单一 考核是检查和提高教学质量必不可少的重要手段,适合的考核形式既有利于检验学生对知识的掌握程度、发现教学过程中存在的问题,又能有效地引导学生的学习。各高校目前大多采用“闭卷考试+平时成绩”的形式来考核学生。其中闭卷考试成绩权重为70%左右,平时成绩权重为30%左右。平时成绩的评定由教师根据学生平时在课堂上的表现、平时作业情况而定,但由于这些方面的表现一般很难客观测定,所以平时成绩评定时主观程度大。而闭卷考试由于受时间、灵活性以及试卷质量等方面因素的影响,很难真实地反映学生对知识的掌握程度。现行的考核形式不能有效地调动学生学习的主动性和积极性,容易导致部分学生平时不认真、考前死记硬背的被动学习局面。 二、《初级会计学》教学改革对策 (一)认真分析学生的特点,有的放矢 在教学过程中要分析学生的特点,采取他们能够接受的教学方法,培养他们的兴趣,让他们了解该课程的重要性,以学生为主体,调动他们的积极性、主动性和创造力,并注重情感教学。例如,可以通过贴近实际的教学,让同学们在日常生活与学习中不自觉地运用会计知识{2};通过师生互动,激发学生的“向师心理”{3};采用趣味教学方式,通过一些顺口溜、谜语(不攒私房钱——公积金)等来提高学生兴趣,加深记忆。 (二)加强师资队伍建设,提高教学水平 教育是伟大的事业。作为教师首先要热爱自己的事业,应以自己的爱心、责任和才智教好学生,而要把知识技能传授给学生,还要不断的充实自己的知识,提高教师素质、提高教师的知识水平、建立专兼结合的“双师型”实践教学师资队伍。 (三)改革教学方法和手段 教师在教学过程中,如若恰当地运用媒体与实训的教学形式,诸如使用自制或与教材配套的多媒体课件、软件,进行演示、实训、练习和测验,变抽象为具体,变平面为立体,会对教学起良好的辅助作用,可提高学生的学习兴趣。有些问题如果恰当地运用符号、图式来说明,直观形象,易学易懂易记,往往会收到事半功倍的效果,从而提高学生的学习兴趣。教学过程中可以考虑实行小班化互动式教学模式、利用多种教学辅助手段、实施网络教学,此外,可以要求学生撰写一定数量的论文,以及开展多种形式的专题讲座等,对于激发学生学习的主动性、创新性和对学生能力和兴趣的培养都是行之有效的办法。还要加大开展实践教学力度,通过课堂单项实训、课堂集中模拟实训、案例教学{4}、“沙盘”教学、校外实习等,提高学生的实践能力。 在开展实践教学的过程中要注意制订科学合理的实践教学大纲、建立专业模拟实验室、建立稳定的实习基地、加强对学生实践环节的管理。同时,及时取得学生实习反馈,是促进实践教学的重要途径。 (四)教学内容的设计 1.把握核心理顺关系。《初级会计学》是会计专业的专业基础课程。它的基本教学目的和要求,就是要使学生扎实地掌握会计的基本理论、基本方法和基本技能,以便为学习后续专业课程奠定良好的基础。因此,明确课程的性质、地位及其教学的目的和要求,是组织好课堂教学的前提,是安排教学内容和设计教案的基本依据{5}。 2.突出重点兼顾一般。课堂教学的内容必须按照教学大纲的规定合理安排,但是每门课程课堂教学的时间都是有限的。因此,教学内容的设计和安排必须做到既突出重点,又兼顾一般。突出重点,就是要把课程的每个重点、难点讲深讲透;兼顾一般,就是凡属教学大纲规定的内容,即使不是重点也应予以概括介绍,点到即止,不需花太多的时间。 3.双语教学。在加入WTO以后,当前经济全球化,使得双语教学已经成为中国高等教育发展的一个趋势,会计双语教学可以让学生掌握国内外会计学基本理论,熟悉国际会计准则和惯例,了解世界主要会计模式的异同,使学生具有较高的素质和专业技术水平,踏入社会之后能够更从容地面对和参与竞争,双语教学有助于提高学生的专业英语水平。但是由于学生英语水平参差不齐,英文教材缺乏等问题的存在,使得研究会计双语教学有重大而迫切的意义{6}。 (五)教材的选择 在会计教学过程中,教材的选择是至关重要的环节。成功的教材选择要能调动学生的积极性,也能融会相关知识,还要能培养学生的分析判断能力和逻辑思维能力。选择教材时要考虑理论系统性、实践操作性、及时性、中英文教材相结合等各个方面,并要充分结合学生的特点。 (六)考核方式的改革 鉴于单一考核方式的弊端,《初级会计学》应采用理论考试和实践考核相结合的考试方式。理论考试采取统一出题的试卷库方式,不制定具体范围,主要侧重考核学生必须掌握的基本理论,避免考生考前突击;实践考核时将考场设计成模拟“现场”,由学生分别扮演不同的“角色”,在规定的时间内去处理本“角色”的业务。 考核方式也可以采用期末考试、独立报告、课堂表现、作业、期中考试等方式,对学生成绩的考核应以平时表现为主,适当结合期末考试成绩。具体而言,通过学生平时在案例资料收集、案例讨论以及课堂表现、作业完成情况等方面的表现、由老师或者其他学生给出某一学生的成绩、然后与期末考试成绩加权计算出该学生的总成绩,这样既有利于调动学生平时的学习积极性,培养其学习的能力,又有利于提高学习效果。 初级会计论文:刍议初级会计电算化的实务考试中的相关技巧 摘要:随着经济的不断发展,我国实行了初级会计电算化务物考试,促进了会计电算化的健康发展。当前,有很多大专院校的考生都参加省里组织的初级会计电算化等级水平的考试,而且得到了社会各界的认可。本文将简单分析初级会计电算化的实务考试中相关的技巧,希望能对广大参加考试的考生有所帮助。 关键词:初级会计;电算化实务考试;技巧 对考生而言,初级会计电算化考试是十分重要的,因为它是考得会计从业资格证的前提,一般分为理论考试和实务考试,都采用上机考试的方式,只有两个考试都合格才能取得初级会计电算化证书。而实务考试向来是考生们的一大难题。 一、初级会计电算化实物考试的内容 针对当前的教材内容和会计的记账流程,会计电算化考试一般会考核系统管理、总账、报表、工资、固定资产这几部分。需要注意的是,实务考试中一般没有多个账套,例如新建一个“702”账套,或者在“858”账套中输入相应的记账凭证,在“212”账套中编辑相应报表的一个公式等等,考生一定要按照相应的要求找到相应的账套进行操作,否则不会得分。 二、初级会计电算化的实务考试中的技巧 (一)系统管理内容方面的考试技巧 每次会计电算化实物考试的第一题都是“admin”的身份登录相应的系统管理从而建立一个新的账套。 1.建立账套的时候需要注意,输入的三位账套号一定要正确,否则不得分。在设置相应的公司名称和公司简称的时候一定不能有错字,否则就要扣分;行业的性质必须按照有关的要求进行设置,如果选择“新会计制度科目”,设置是否预置科目的时候,按照需要进行选择;会计科目编码通常选择“4-2-2-2-2”,建账完成以后,系统会提示“是否启用账套”,根据题目的要求进行正确的选择。 2.增加用户名、修改用户的密码及设置用户的权限。首先要按照题目要求增加相应的用户编码,用户名和口令,每个用户都只有一个编号,而且是登录账务处理系统的一个关键。在修改口令的时候可以直接在“系统管理——操作员”中进行。其次,授权用户时,双击权限编是蓝色就表示选中,如果考核明细权限,就要双击有变的明细权限,最后点击确定。值得注意的时,如果该题做错了,无法改正,考生必须抓紧时间做下面的题目。 (二)总账方面的考试技巧 1.增加总的分类会计的科目和明细分类科目,录入期是余额。考生在考试的时候一定要选择正确的会计要素的性质,否则不但不会得分,还会影响会计凭证的正确性。录入期初余额一定要按照题目中的时间进行设置。 2.对记账凭证的填制、审核及记账。填制凭证的时候要根据题目的要求确保日期的正确性,如果在制单的过程当中没有“收付转”的相应凭证类别选择,那么题目很有可能要求考生采用记账凭证,不需要收付转;如果缺少需要的会计科目或者相应的明细科目不一致,就说明考生登录的是错误的账套,一定要马上停止,删除错误的凭证,登录正确的账套进行相关的操作。 (三)报表方面的考试技巧 通常情况下,报表在总分数中占有十分左右,是电算化实务考试必考的内容,所以考生一定要学会独立设置报表,不能靠系统自动生成。 1.考核对行高、列宽、字体和关键字。需要注意的是,关键字不可以直接打到表头,关键字要用红字进行显示,而且要在格式状态下进行设置,例如选择“年、月、日”,就要在数据的状态下输入“2005年12月25日”数字。如果要求设置偏移,那么就要用正好标志向左偏移,用负号标示向右偏移。 2.考核公式。一般情况下,用两种方法考核考生的报表公式,即要求考生自己设置相应的公式,例如设置资产合计数的公式;或者直接给出相应的公式,考生按照公式进行输入就可以了。在输入的时候,一定要注意逗号、双引号在半角状态下的运用。有时考生可能会遇到没见过的公式,由于时间紧迫,不必考虑它的具体含义,只要按照公式进行输入就可以了。 (四)工资方面的考试技巧 1.建立相应的工资账套。通常会考核工资类别的个数、是否要代扣个人所得税、设置人员编码长度等,题目十分简单,只要按照相应的要求作答就可以。 2.设置相应的工资项目,输入基本数据。在相应的“工资、设置、工资项目设置”当中,系统预设了“应发合计”“代扣税”“扣款合计”“实发合计”四个项目,要求考生增设几个项目,如“请假天数”“基本工资”“奖励工资”等,而且一定要保证工资项目在长度、小数点位数、增减项等输入的正确性。 3.工资的计税基数和工资的分摊。对于这种题目,考生只要在“工资——业务处理——扣缴所得税”中进行相关的修改就可以了。而工资分摊中“应付福利费”的计提比为14%。 (五)固定资产方面的考试技巧 1.设置相应的资产类别,部门对应的折旧、固定资产的卡片等。分别进行“固定资产——设置——资产类别”、修改对应折旧科目、制定固定资产卡片就可以了。 2.考核固定资产变动单。考生要在“固定资产——卡片——变动单——原值增加/部门转移……”中进行相应的填制,就可以了。 3.固定资产制单、计提折旧、固定资产减少等的考核。对于固定资产制单的自动生成凭证和批量制单两种,考生要重点掌握后者。 通过以上论述我们可以知道,考生要想顺利通过考试,一定要充分掌握相应的基础知识,可以熟练的进行上机操作,掌握各项考核内容的重点和应避免的问题,这样才能最大限度的排除心理问题和环境问题。 初级会计论文:初级会计学课程教学模式探讨 摘要:近几年来,会计学专业逐渐成为了一门重要的管理学科,但高校的传统教学模式逐渐受到了挑战,初级会计学课程作为会计学专业的基础课更需要授课模式的创新。基于此,本文试图从会计流程核算的角度进行初级会计学课程的教学,以有助于会计初学者的了解和认识会计实务。 关键词:初级会计学;教学模式;会计流程 近几年,在我国甚至在西方,会计专业一直是热门专业。随着经济的发展,企业对会计人员的需要从2004年开始剧增。会计专业是以研究财务活动和成本资料的收集、分类、综合、分析和解释的基础上形成协助决策的信息系统,以有效地管理经济的一门应用学科,可以说它是社会学科的组成部分,也是一门重要的管理学科。目前,我国各大高校都设有会计专业,培养了大量的会计专业的学生,但是目前值得注意的是,大部分高校一般仍采用传统的“教师课堂授课”为主的教学方式,会计学教学往往偏重于会计账务、会计准则的讲授,抽象、枯燥且不断更新的会计知识和概念很难使学生理解现实中的会计实务。这种教学模式限制了学生的思考和运用能力,难以适应未来的会计工作。对于任何学习会计的学生来说,无论是会计学专业还是非会计学专业的,初级会计学显然都是会计学的基础课或启蒙课,因此必须做到授课生动、有趣而又浑然一体才能改变学生长久以来形成的“会计是一门枯燥、无趣的学科”观念,甚至激发学生对未来会计学习的兴趣。而本人面对的现实却是,学习会计十余载,见证了无数的同学从校园走向社会,当真正从事会计工作时茫然无措,无从下手,大呼书本与现实的差距。事实上,这些同学至少没有切实掌握初级会计学的课程内容。因此,基于一个好的视角讲授初级会计学显得尤为重要。讲好一门课需要一本好的教材。中国矿业大学(北京)朱莲美教授主编的《会计学原理――基于会计流程核算的新思维》(立信出版社,2008年6月版)的教材正是基于“会计流程核算”的角度。这也是朱老师结合二十年讲授初级会计学课程的教学实践经验的总结,她认为:“学生刚接触会计,对所学专业一无所知,因此该课程应让学生了解会计核算工作的主要内容、核算对象及其流程,尤其是要让学生了解一般会计核算程序,即从原始凭证开始到编制会计报表结束这一过程。”基于“会计流程核算”,该教材具有以下特点: 1.教材内容按会计核算流程的逻辑顺序安排。第一章总论,简要介绍了会计的涵义、基本职能、会计要素等基本概念。从第二章到第七章按会计核算流程的逻辑顺序(如图所示)展开:原始凭证是会计核算工作的起点,经过审核无误的原始凭证才能进入会计核算 系统;对于大量的原始凭证如何进行分类――记账凭证(第三章);对于大量的记账凭证如何进行汇总――会计账簿(第四章);如何根据账簿资料计算成本和利润――成本和利润的计算(第五章);财务会计是通过财务报告向企业的利益相关者提供会计信息,为了保证会计信息质量,在编制报表前必须进行一系列准备工作――编制报表前的准备工作(第六章);最后是财务会计的最终工作成果――财务报告(第七章)。 2.教材内容按出现问题、分析问题、解决问题的思路组织,让问题自然而然的产生,再逐个解决,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。例如,经过审核后的原始凭证进入会计核算系统之后,自然出现的问题就是对大量原始凭证如何进行归类。如果不是因为大量原始凭证需要归类的问题产生,学生就不会主动去学习如何归类,对会计科目、账户(借贷记账法)等内容的学习也就缺乏主动性。至于如何归类,在第三章记账凭证中,让学生了解记账凭证的格式和内容,利用真实的记账凭证来激起学生的学习兴趣。归类的问题解决之后,问题再一次自然产生:面对大量的记账凭证应该如何汇总?此时阐述“账簿”顺理成章。类似地,最终完成报表的编制。 3.与会计实务训练相结合,有利于培养学生的动手能力。该教材通过模拟工业企业供、产、销等经济活动编制了一套完整的记账凭证,并根据这些记账凭证进行账簿的登记,又利用该账簿资料进行成本和利润的计算,还包括对账、错账更正、结账和编制报表等内容,从记账凭证的填制日期、摘要、编号、书写格式到如何根据记账凭证登记账簿、如何利用账簿资料进行成本和利润的计算,以及如何对账、更正错账、结账和编制报表等方面提供了范例。 总之,该教材具有鲜明的特色就是“会计核算流程”的思想贯穿始终,这也成为区别于其他初级会计学教材的创新之处。在整个教学完成后,学生至少可以了解会计工作是从原始凭证到编制会计报表的过程,以及其中每个程序需要做什么,如何做。这正是这本教材难能可贵之处,它把会计从复杂的工作变成了简单的程序,而这种从复杂到简单的过程恰好能使学生更为清晰客观地了解会计工作,并为日后的中级财务会计学、高级财务会计学的学习,甚至日后的会计实务工作打下良好的基础。 目前,无论是世界范围内爆发的金融危机,还是我国迅猛发展的资本市场,都日益凸现了会计专业的重要地位,越来越多的人想掌握会计学知识甚至成为真正的会计人。《会计学原理――基于会计流程核算的新思维》一书以其创新性的教学视角对初级会计学的相关理论和方法进行了全新的安排,将更有助于会计初学者的了解和认识会计实务,该书可以成为会计学专业或非会计学专业学习会计学的启蒙教材和参考读物。 初级会计论文:浅析初级会计电算化实务考试技巧 [摘要] 1994年6月,《会计电算化管理办法》的颁布实施,标志着会计电算化管理工作纳入了法制管理的轨道,我国会计电算化进入了快速有序发展的时期。目前各所高职院校的学生都参加各省组织的初级会计电算化等级水平考试,并且已经在社会上得到了广泛地承认。近年来,会计电算化实务考试的考试结构有所调整,难度有所加大,针对此类情况,笔者提出一些考试中常见的问题及考试技巧,为正在考证和准备考证的同学提供一个意见和指导。 [关键词] 会计电算化 实务考试 应试技巧 初级会计电算化考试在我们学习生涯中非常重要,它是取得会计从业资格证的前提之一,主要分为实务考试和理论考试两大部分,均为上机考试,只有两部分同时合格才能获取初级会计电算化证书。本文就初级会计电算化实务考试中的主要内容及注意事项作出以下分析。 一、会计电算化实务考试的流程 1.考生身份的确认 在考试系统中建立一个考生信息库,并为每个学生分配一个准考证号码,考生凭这个准考证号进行考试,即可确认考生的身份。用户填写准考证号后,系统将自动判断用户是否存在于数据库中,如存在系统将判断准考证号与姓名这两项是否都与数据库中的用户资料相符;在身份确认的这个阶段,考生必须仔细核对准考证号与姓名是否正确,否则一切都徒劳无功。 2.试卷组成及试题的抽取 计算机考试的题目采用随机生成的方法。考生输入准考证号后,系统将随机选取其中一套考试题目。这里注意的是在答题过程中考生应该严格按照考试系统要求操作,不得擅自进行冷热启动、复位、刷新网页及其他与考试无关的任何操作,凡未按要求操作的,后果考生自负 3.考试时间 会计电算化实务考试的考试时间是60分,总分100分,其中60分及格。系统不限定考生的考试时间,随时都可以开始考试,因为任何两位考生的试卷不完全相同,但要求必须在规定的时间内完成。 自动计时将在考试开始后自动启动。用于整个考试过程提示考生考试时间,并在考试时间结束后中止考生的考试。 值得各位考生注意的是离交卷还有五分钟时考试剩余时间变为黄色,并闪烁提示考生抓紧时间。离考试结束30秒前考生最好要点击:“交卷”,若是时间到,系统强制收卷,则系统有可能不显示考卷得分。 4.考试题型 根据会计电算化考试的要求,试题要有多种类型才能更好地反映学生的学习情况。考试题目有五大题型,主要包括系统管理、总账、报表、工资、固定资产等模块,每年考试维持在16题左右,其中系统管理有两题,占20分左右,总账有七题,占40分左右;报表二题,占10分左右;工资有二题,占15分左右;固定资产三题,共15分左右,合计100分。 5.考试分数的确认 成绩是判断考生考试是否合格的重要标志,在设计数据库时要求确定各种题型的分值,在学生答题完毕并提交试卷后计算机能直接即时算出考试分数并进行公布。 实务上机考试采用电脑阅卷,系统将考生的试卷与题库中的标准答案进行对比,并记录上传考生的考试成绩。在考生交卷一分钟左右电脑将自动完成试卷评阅,考试系统将自动显示考生的考试成绩。注意考生看到自己的成绩后需马上离开考场,不得随意逗留或大声喧哗。 二、考试内容 考生在学习电算化这门课程时,要牢牢把握教材的主要内容,即“通用账务处理系统”:建套账增人员授权限增科目输余额输凭证审核凭证记账结账出纳管理编制会计报表(定义报表格式、项目、公式、计算输出)日常备份与恢复。因此针对会计记账流程会计电算化考试主要考核系统管理、总账、报表、工资、固定资产这五大部分。 这里考生需要注意的是,实务考试中和平常上课时不同,课堂上一般是某个公司的一个连续账套,从建账开始到报表、总账、工资、固定资产最后到结账,是从始至终的操作下去。而在实务考试中一般是存在于多个账套,比如说新建一个“702”账套,或者在“888”账套中输入记账凭证,或在“222”账套中编辑报表的一个公式等,考生必须按照要求找到对应的账套来操作,否则不得分。 三、考试技巧及注意事项 1.系统管理 每期会计电算化实务考试第一大题都是以“admin”的身份登陆系统管理来建立一个新的账套。 (1)在建立账套过程中要注意,输入的三位账套号(001―999)必须正确,否则本题不得分。另外在设置公司名称、公司简称时不能有错别字,否则要被扣分;行业性质按要求来设置,如选择“”新会计制度科目”,在设置是否预置科目时,若需选择预置则要选择“Ⅴ”,反之则不选;会计科目编码一般选择“4-2-2-2-2”,注意建账完成后系统会提示“是否启用账套”,若题目要求启用,则考生应按要求启用相应的子模块,若没有要求,则选择“否”,若考生不按要求随意启用子模块,要被扣分。 (2)增加用户名、修改用户密码和用户权限设置 ①按照题目增加用户编号,用户名及口令,注意每个客户都有唯一的编号,并且是登陆账务处理系统的关键。修改口令时直接在“系统管理―操作员”里边修改口令,修改完毕后“确定”。口令以“******”来显示。 ②在对用户授权时,双击权限编为蓝色表示选中,若考核权限如“总账――审核凭证”类似的明细权限时,考生应注意双击选中右边的明细权限,然后点击“确定”。注意,为了验证授权的正确与否,考生在授完权后应查看操作员旁边是否有相应的权限及权限是否正确,若没有任何权限显示或权限不正确,需要重新授权。 我们大家都知道,实务学习中,若账套建立错误,我们还可以用账套主管的身份登录后修改,但是在考试中此项功能被屏蔽,换而言之,第一题做错了是不能修改的,只能抓紧时间做下面的题目,这是考生千万要注意的。 2.总账 (1)增加总分类会计科目及明细分类科目,录入期初余额。考生在增加会计科目时要选对会计要素性质,如“现金”资产类,“短期借款”属于负债类等,若会计科目类别选择错误则不得分,甚至将会影响到后面的会计凭证的正确性。录入期初余额时,若账套在年初建立,则直接输入“年初余额”,若是年中建立。如2009年2月1日,则需在“期初余额”中填入金额,“年初余额”会自动显示。 (2)记账凭证的填制、审核和记账。填制凭证时一定要保证日期正确,是哪天制单,哪天审核,考生都必须按照题目的要求进行选择。若制单过程中发现没有“收付转”的凭证类别选择,则题目可能要求大家采用通用的记账凭证,无需收付转;若发现所需的会计科目没有或明细科目不一致(如现金“1001”账套中显示现金“101”,这种情况则一定说明考生登录了错误的账套,必须及时停止,删除错误的凭证,并登录正确的账套中进行操作。 (3)考生在操作会计凭证过程时发现凭证错误,有三种修改的方法,必须拦牢记: ①填制凭证后审核前发现凭证错误。考生只需找到错误的凭证,在原来的基础上修改、保存即可,或者运用“作废”――“整理凭证”来删除错误的凭证。 ②凭证审核后记账前发现错误。考生需要先取消审核人签章,让制单人修改,修改保存完毕再审核。 ③记账后发现凭证有错误。这时只能采用补充登记法或红字冲销法来更正。当制单金额比正确金额少计时,用补充登记法。若记账后日期有误,会计科目不恰当,或金额多计等时可以采用红字冲销法。 3.报表 报表这个考点占十分左右,也是初级会计电算化考试的必考内容之一,要求考生能独立设置报表,而不是系统自动生成,主要考核两方面: (1)行高、列宽、字体、关键字。这里特别注意的是关键字在表头并不是直接打字上去,关键字以红字显示,在格式状态下设置,如选择“年”、“月”、“日”,在数据状态下输入“2008年12月31日”数字。在设置偏移时,以正号表示向左偏移,以负号表示向右偏移。 (2)公式。在考核报表的公式时,常有两种方法,有些题目会要求考生自己设置公式,如设置资产合计数的公式;而有些题目则直接给出计算公式,考生只需按公式输入即可,注意在半角状态下双引号、逗号等的运用,若输入公式不完整或不正确,则显示“输入公式失败”,考生要检查公式是否遗漏或错误。注意考生在输入公式时很可能会遇到自己以前从未见过的公式,这时无需浪费时间去考虑公式的含义是什么,只需按照要求把公式输入或直接抄到考生的报表公式里即可。 以上两方面,无论怎么考核,报表设置完毕必须按照要求的报表名称保存报表,如“example12.rep”的名字来保存,报表后缀是“.rep”,报表名必须正确,否则不予得分。 4.工资 工资模块历年考试中占15分左右。主要考核以下三个内容: (1)建立工资帐套。在建立一个新的工资账套过程中主要考核工资类别个数(单一/多个)、是否要求代扣个人所得税、人员编码长度等的设置,这种题目较为简单,只要按照题目要求逐步设置,细心加耐心足以应付考试,建立账套这个考点考试频率较低,在近年考试中较少出现。 (2)设置工资项目,输入基本数据。在“工资―设置―工资项目设置”中,系统已经预设四个工资项目,分别是“应发合计”、“代扣税”、“扣款合计”、“实发合计”,这四个基本项目考生不得增加、修改、删除等操作。一般考试中会要求考生增加其他工资项目,如“基本工资”、“奖励工资”、“请假天数”等,这里考生必须注意新增的工资项目的“长度”、“小数位数”、“增减项”必须输入正确,否则要被扣分。有的考试会要求考生在工资项目中输入基本数据,如:“基本工资:5000,请假天数:3天”等,这种题型并没有难度,属于送分题目,考生只需快速、准确的做完即可。 (3)工资的计税基数、工资分摊。在“工资―业务处理―扣缴所得税”中,修改所得税纳税基数为考试要求的即可。注意找到“税率”(绿色的)来进行设置,大部分同学经常在这里失分,一方面原因是考生找不到计税基数设置的地方,白白浪费时间和精力;另一方面,修改计税基数完毕后,必须点击下方的“确定”按钮,才能保证修改成功。在“工资分摊”中要注意“应付福利费”计提比例是14%,分摊完毕一般要求考生在“应付工资一览表”中“制单”,考生进入“填制凭证”窗口来生成凭证,如:“借:生产成本/管理费用…贷:应付工资/应付福利费”。 5.固定资产 主要考核一下几点: (1)设置资产类别、部门对应折旧、固定资产卡片。 ①在“固定资产―设置―资产类别”中,设置资产类别,如:“编码:‘01’,类别名称:‘交通运输设备’”等。 ②在设置部门对应折旧科目时,因为系统已经存在了如“管理部”、“销售部”等部门,考生无需再增加部门,只需“修改”部门对应折旧科目即可。 ③输入“固定资产卡片”是每年必考的题目。①考生在输入固定资产时必须选择资产类别,如:“桑塔纳轿车选择‘01’交通运输设备”,值得考生注意的是,究竟增加的固定资产是属于运输设备还是电子设备,这种情况是考生无需考虑的,题目肯定会告知,按要求填制即可。填制完毕会显示“数据成功保存!”;若显示“当前卡片有以下几项未填写或填写不正确……”这时说明考生漏填了以下几项,必须填制完毕后才可以保存。②注意若增加的卡片在建账之前已经存在,需录入“固定资产原始卡片”;若增加的固定资产是建账之后购入的,需录入“增加固定资产卡片”,注意卡片本身在格式和内容上没有差别,区别只是在于入账时间的不同而产生的不同。 (2)固定资产变动单也是考试重点之一,一般考核学生固定资产原值变动、折旧方法调整、部门转移、使用情况变动、折旧方法调整、净残值率调整等,固定资产变动单的填制并不难做,但考生经常失分,原因在于:第一考生分不清楚是填制变动单还是填制固定资产卡片,概念和基本范围不清,第二找不到填制变动单的地方,应该在“固定资产―卡片―变动单――原值增加/部门转移……”里填制,考生必须牢记。 (3)固定资产制单、计提折旧、固定资产减少。 ①固定资产制单有两种方式,一种是填制完卡片后自动生成凭证,更常见的一种是在卡片完成后在“固定资产―处理―批量制单”中进行“批量制单”即可,第二种情况考核较多,应该重点掌握。 ②固定资产折旧一般是本月经济业务完成以后要做的,在“固定资产―处理―计提折旧”中计提折旧,并在“固定资产折旧分配表”中生成凭证,如:“借:制造费用/管理费用…贷:累计折旧”。 ③固定资产减少,注意当月增加的固定资产当月不提折旧,当月减少的固定资产当月照提折旧,因此如果让考生减少某项资产,必须是在计提完折旧后才可以做的,第2,3中情况考核的几率较小,考生一般关注即可。 综上所述,考生想顺利通过会计电算化实务考试并取得高分,必须在有限的时间内完成以上考点的操作。这就要求考生必须对上机操作非常熟练,这样才能排除考生过程中的时间紧迫、心里紧张、输入数度较慢、精力不集中等的弊端,使得考生顺利通过考试。 初级会计论文:关于职业学校《初级会计电算化》课程教学的探讨 摘要:随着对会计专业学生考证过关率以及对口就业率的日益重视,作为考证的必考科目――《初级会计电算化》的理论和实践教学就成了会计教师非常关注的一个问题。本文针对目前会计电算化教学现状,提出在保证考证过关率的基础上,如何达到学生学习与工作的零距离。 关键词:初级会计电算化;过关率;就业率 当今社会,会计软件不断地更新换代,功能越来越强,致使会计电算化的课堂教学滞后于实际应用的矛盾越趋严重。会计职业环境的变化以及会计从业人员职能的增加,要求未来的会计从业人员不仅需要具备全面的、扎实的会计专业知识与技能,还必须具备计算机知识与信息技术运用技能。作为培养具备这些知识与技能人才的职业学校,如何在学生顺利拿到证的前提下缩短会计电算化课堂教学与实际应用的距离,是当前急需解决的问题。 一、目前会计电算化教学现状 (一)纯粹的应试教育。目前采用的教材是考试用书,很多知识跟不上会计准则的变化,还有考试用的软件也落后于现在企业用的软件。这就导致了考试和实际应用的脱节。遇到这些情况的时候,教师只能告诉学生考试的时候按书本,实际工作按会计准则。 此外,由于要迎合考试时间,教师上课时也偏重于教授考证内容,例如:自定义凭证的编制,在实际工作当中是非常实用的,但因为不在考试范围,教师在讲课时通常会忽略这部分内容,只有在考完证后有时间再补上。 (二)教学目标定位偏重于应试。《初级会计电算化》课程只在会计专业班级开设,教学目标主要定位于考证。另外,由于会计电算化教学过程中,成熟的经验较少,因此在制定会计电算化实践教学目标时,只能凭借已有的知识和已有的经验,不能很好地将实际工作岗位和教学内容有机的联系起来,以至于最终导致教学目标只局限于考证,有点脱离实际工作。 (三)教学内容单一。目前会计电算化教材和教学模式都采用考证的财务软件,模拟一个单位一个会计期间的经济业务进行处理,以财务处理子系统和报表处理系统为出发点,兼顾其他子系统,让学生掌握通用会计软件的操作,教学设置了每周8课时的上机课,是某一财务核算软件的简单操作练习,学生只能学到一些基本原理和简单操作。这样学生们可能只会考证范围内的一些简单的操作而已,有的学生随着时间变长甚至会忘掉所学的操作,这都是不可取的。 (四)教学方法与手段。在会计电算化教学中,基本上采用授课和上机相结合的方式。上课讲授的大部分内容是会计电算化的基本理论和基本原理,缺乏应用性,而上机所练习的内容则将会计软件的不同部分进行单独讲解,没有连贯性。对软件的各个部分,通过案例连接起来的也非常少,学生没有对业务留下一个总体印象。另外,由于会计电算化教学脱离手工账实习课,学生没有比较性的认识和思考,也影响教学效果。 二、建立有效的会计电算化教学体系 (一)确立学习与工作相结合的教学理念。首先应该分析会计电算化在工作过程中是如何动作的,具体的会计岗位是如何设置的,然后才能针对学生的特点进一步的设置具体的课程内容。所以,学生在学习时应该先学习到有关会计工作方面的知识,在对工作有了一个整体的了解后,一方面可以激发学生们的学习积极性和参与意识,另一方面教师的教学的目的性更强,从而有利于会计电算化教学工作的开展。 (二)明确会计电算化的教学目标,合理选取教学内容。从知识层面上来说,教要将会计电算化相关的知识讲授给学生,学生在进行学习时不仅要学透理解,还要能举一反三:即学生通过理论、实践知识的学习,至少精通考证所要求的那个会计软件操作,在此基础上,还要对市场上较通用的其他会计软件有一个较好的掌握。这是对学生能力的要求,也是会计电算化教学必须达到的目标。因此在教学内容的选取上,一方面是结合岗位要求,另一方面还要按照教学目标的要求,选择最适合学生特点的内容进行教学。 (三)采用多种教学方法与手段来完善教学。在基于工作过程的教学理念下,会计电算化的教学方法主要有:案例教学法、演示教学法、任务驱动教学法、分组教学法、网络教学法等。其中任务驱动导向教学是一个比较重要的教学方法,它将学习过程任务化、项目化,提倡教师指导下的,以学生为中心的学习方式,在整个教学过程中教师起组织、指导、帮助和促进的作用,利用各学习环境充分发挥学生的主动性、积极性和创造性。但不管用什么样的方法,最主要的还是要学生体会到会计工作中,不同的任务不同的岗位的操作的相同和不同之处,从而达到在学习中工作的目的。 (四)建立有效合理的教学评价体系。教学评价体系的建立不是一朝一夕的事情,因为在整个会计电算化的教学过程中,学生通过学习掌握了什么,掌握的怎么样,是随着时间的不同而发生一定的变化的。最终学生要自己对自己、对其他同学要有一个评价,同样对教师也有一个评价,教师对学生也要有评价,将这些评价综合起来形成一个科学的评价体系是会计电算化教学的一个重要方面。通过它,可以让学生及老师知道自己在哪些方面欠缺,进而改进。 会计电算化教学是一个综合性的系统,它又可以分成若干个小的项目,例如:教学目标、教学内容、教学方法等。作为一个整体,任何一个小的项目出现问题都可能导致会计电算化教学出现问题。因此,在保证考证过关率的基础上,会计电算化的教学一定要结合实际工作岗位,明确教学目标与要求,基于学生们的实际情况,制定出科学合理实用的教学内容,从而为学生的学习工作零距离创造条件。 初级会计论文:中职院校初级会计电算化教学之我见 摘要:会计电算化教学要面向实践教学,要不断改革教学方法和教学手段,注重实践教学,不断提高学生自我学习能力,以达到会计电算化教学的要求。 关键词:会计电算化;教学 会计电算化是一门实践性很强的学科,它既学习会计学的原理,又利用计算机代替人工记账、算账和报账,以及部分工作需要计算机代替人脑完成对会计信息的分析、预测、决策,从而实现会计工作的数字化。因此会计电算化课程的教学,不但要传授给学生基本知识,还要让学生掌握会计的各种操作技能,以培养其动手能力和解决问题的能力。只有两者结合,才能使学生学以致用,独立完成会计工作,成为一名合格的会计人员。结合平时的教学工作,谈谈对会计电算化教学改革的一些看法和体会。 一、明确目标,激发学生的兴趣 要想学好一门课,首先要激发学生的兴趣。会计电算化是会计和计算机知识的综合运用,学习会计电算化的方法与学习计算机和会计的方法有一定的区别,只有掌握会计电算化课程的学习特点,才能提高学习效率。 首先,消除学生的思想障碍,这是学好会计电算化知识的首要前提。由于会计电算化的特殊性,这门课程只有在学完计算机基础知识、会计基础、财经法规、会计职业道德之后,才能进行会计电算化教学,因此在知识掌握方面对学生要求比较高。不少同学在接触和学习会计电算化之前,对学习会计电算化觉得很生疏。针对这种情况,我们首先要帮助学生对会计电算化有了一个初步的认识。其次,要帮助学生树立学习的信心。会计电算化教学主要是让学生学会如何使用和操作会计电算化的软件,并结合先前对会计基础知识的学习顺利考取会计从业资格证,也是会计电算化教学任务的重中之重。因此,学生学习会计电算化只要有了明确的目标,才能树立信心、增强自身的能动性,才能激发出学习的兴趣。 二、理论联系实际,推动教学改革 在教学过程中,良好的教学效果与教学方法有着密切联系。 (一)理论结合实际,突出实践操作 在讲解计算机知识时,以前是先集中学习理论,然后上机实践。这种方法有很大的局限性,容易使理论与实际脱离,而且当前会计专业的学生中女生占绝大多数,相对于男生来说对电脑知识兴趣不大,掌握程度比较低。基于这种情形,在进行会计电算化教学时,直接把机房当作教室,面对面地讲解基础知识,操作方法,以及操作过程中应该注意那些问题等,然后让学生具体操作,发现问题及时解决,做到了理论和实践紧密结合,已达到提高课堂效果的目的。 (二)适当运用比较法,加强教学效果 会计电算化课程一般安排在最后两个学期,学生对手工核算和会计业务流程已经很熟悉了。但是在会计电算化信息系统中,账、证、表的处理过程及会计业务流程有较大的改变。简单地说,有以下几方面的不同: 1.初始化设置工作不同。手工核算的初始化工作包括建立会计科目,开设总账,登记余额等。会计电算化的初始化设置工作较为复杂,主要有会计系统的安装,账套的设置,权限的设置,会计科目及其代码的建立,初始余额的输入,自动转账分录定义,会计报表名称、格式、数据来源公式的定义等。2.科目的设置和使用不同。在手工会计中,将账户分设为总账和明细账,明细账大多仅设到三级账户,然后按需要再开设辅助账户,科目的设置和使用一般都仅为中文科目。在会计电算化中,有的科目级数设置到6级以上,除设置中文科目外,还设置与之对应的科目代码。使用科目时,只要求输入某一科目代码,而不要求输入对应中文科目,但在显示打印时,一般都将中文科目和与之对应的科目代码同时显示。3.数据处理方式的不同。在手工核算环境下,科目汇总表、资产负债表、借贷试算平衡以及相关的财务报表分析都需要进行人工汇总计算,工作量很大,也容易造成数据上的计算错误。在会计电算化环境下,只需录入原始数据,通过凭证的审核、修改、确认由计算机自动完成打印输出,科目汇总、借贷平衡等工作均由计算机自动完成,同时可以根据需要生成会计报表,这大大降低了工作量,也避免了计算汇总过程中出现错误。4.格式的不同。在手工核算中,账簿的格式分为订本式、活页式和卡片式三种,现金日记账、银行存款日记账和总账必须采用订本式账簿。而在会计电算化中,由于受到打印机的条件限制,不太可能打印出订本式账簿,因此根据规定,所有的账页均可按活页式打印后装订成册。 因此,在教学中,通过会计电算化与手工核算的比较,找出这些差异,并且加以强调,加深学生对这些差异的认识,从而提高课堂效果。 (三)鼓励学生自学,循序渐进开展学习 会计电算化的教学,虽然是以教师引导教学,包括讲授、上机辅导,但自学的成分很大。这就要求学生在学习的时候要循序渐进,不能一下子要求自己学得太多、太深。开始学习时,先掌握软件的操作,了解计算机的基本功能和操作。所以,要求学生从最基础、最简单的操作做起。当天的任务当天完成,当天的问题当天解决。例如,对日记账的登记,就要逐日逐笔地去登记库存现金和银行存款,做到日清月结。 (四)组织模拟实习,提高学生的操作技能 会计是一门实践性很强的学科,应重视实践操作能力的培养与训练,这完全符合中职院校加强素质教育的要求。所以,仅仅学习会计和会计电算化的基础知识是不够的,还必须对会计核算的操作技能进行实践性教学,使学生掌握会计核算的具体方法和过程。因此,会计电算化教学要求学生必须熟练掌握软件核算的操作和使用。我们可以模拟一个单位,对这个单位的一个会计期间的经济业务进行处理,兼顾其他子系统,如固定资产子系统、工资核算子系统、成本核算子系统等,进行会计电算化的模拟实习,以提高学生的操作技能。 总之,会计电算化是会计人员的基本技能。为了提高学生学习的兴趣和能力,实现中职院校的培养目标,教师应不断尝试和改革教学方法,在提高自己的业务能力的同时,也为社会培养出更多的初级会计电算化技能人才。 初级会计论文:《初级会计实务》中的两个问题质疑 提要《初级会计实务》是全国职称考试用书,本文就其中的两个会计问题:车间修理费和增值税的会计处理方法给予探讨。 关键词:修理费;增值税 一、车间修理费 《企业会计准则――应用指南》中规定:厂部和生产车间发生的修理费计入“管理费用”账户;销售部门发生的修理费计入“销售费用”账户。在2009年全国会计专业技术资格考试辅导教材《初级会计实务》中,有三处提到车间修理费的问题。 1、固定资产的后续支出。企业生产车间(部门)和行政管理部门等发生的固定资产修理费用等后续支出,借记“管理费用”等科目,贷记“银行存款”等科目;企业发生的与专设销售机构相关的固定资产修理费用等后续支出,借记“销售费用”科目,贷记“银行存款”等科目。举例如下:2007年6月1日,甲公司对现有的一台管理用设备进行日常修理,修理过程中发生的材料费100,000元,应支付的维修人员工资为20,000元。甲公司做如下会计处理:借:管理费用120,000元,贷:原材料100,000元,应付职工薪酬20,000元。 对于不满足固定资产确认条件的固定资产修理费用,发生于车间的,计入了“管理费用”科目,符合《企业会计准则――应用指南》的要求。 2、应交增值税。企业从国内采购物资或接受应税劳务等,根据增值税专用发票上记载的应计入采购成本或应计入加工、修理修配等物资成本的金额,借记“材料采购”、“在途物资”、“原材料”、“库存商品”,或“生产成本”、“制造费用”、“委托加工物资”、“管理费用”等科目,根据增值税专用发票上注明的可抵扣的增值税税额,借记“应交税费――应交增值税(进项税额)”科目,按照应付或实际支付的总额,贷记“应付账款”、“应付票据”、“银行存款”等科目。举例如下:D企业生产车间委托外单位修理机器设备,对方开来的专用发票上注明修理费用10,000元,增值税1,700元,款项已用银行存款支付。D企业有关会计分录:借:制造费用10,000元,应交税费――应交增值税(进项税额)1,700元,贷:银行存款11,700元。 在本例中,《初级会计实务》将生产车间发生的修理费计入了“制造费用”科目,这不仅与《企业会计准则――应用指南》相悖,而且就本教材而言,前后处理方法也不一致。因此,对于上述有关增值税的表述中,应更正为增值税专用发票上记载的因修理修配发生的金额,计入“管理费用”、“销售费用”等科目,上述例题的会计分录应为:借:管理费用10,000元,应交税费――应交增值税(进项税额)1,700元,贷:银行存款11,700元。 3、辅助生产成本的核算。提供修理劳务所发生的辅助生产成本,通常按受益单位耗用的劳务数量在各单位之间进行分配,分配时,借记“制造费用”,贷记“生产成本――辅助生产成本(机修车间)”。举例分别采用直接分配法和一次交互分配法分配机修车间归集的费用,如直接分配法:通过计算,一车间、二车间负担的机修费用分别为256,000元和224,000元,《初级会计实务》中所编写的会计分录为:借:制造费用――一车间256,000元,――二车间224,000元,贷:生产成本――辅助生产成本(机修车间)480,000元。 以上对辅助生产成本的会计核算,仍旧将车间发生的修理费用计入了“制造费用”科目,这一点不仅《初级会计实务》没有遵照《企业会计准则――应用指南》进行会计调整,还有很多《成本会计》教材对其会计核算也出现同样的问题。上例机修费用分配的会计分录应改为:借:管理费用――修理费480,000元,贷:生产成本――辅助生产成本(机修车间)480,000元。 二、增值税 2008年11月5日国务院第34次常务会议修订通过《中华人民共和国增值税暂行条例》,并规定本条例自2009年1月1日起施行。本条例其中有两项:一是允许抵扣固定资产进项税额。修订前的增值税条例规定,购进固定资产的进项税额不得从销项税额中抵扣,即实行生产型增值税,这样企业购进机器设备税负比较重。为减轻企业负担,修订后的增值税条例删除了有关不得抵扣购进固定资产的进项税额的规定,允许纳税人抵扣购进固定资产的进项税额,实现增值税由生产型向消费型的转换。为堵塞因转型可能会带来的一些税收漏洞,修订后的增值税条例规定,与企业技术更新无关(如房屋)且容易混为个人消费的自用消费品(如小汽车、游艇等)所含的进项税额,不得予以抵扣;二是降低小规模纳税人的征收率。修订前的增值税条例规定,小规模纳税人的征收率为6%。根据条例的规定,经国务院批准,从1998年起已经将小规模纳税人划分为工业和商业两类,征收率分别为6%和4%。考虑到增值税转型改革后,一般纳税人的增值税负担水平总体降低,为了平衡小规模纳税人与一般纳税人之间的税负水平,促进中小企业的发展和扩大就业,应当降低小规模纳税人的征收率。同时,考虑到现实经济活动中,小规模纳税人混业经营十分普遍,实际征管中难以明确划分工业和商业小规模纳税人,因此修订后的增值税条例对小规模纳税人不再设置工业和商业两档征收率,将征收率统一降至3%。 笔者认为,《初级会计实务》是会计人员技术资格晋升应达到相应知识水平的学习内容。在2009年,会计人员已经按照新颁布的《中华人民共和国增值税暂行条例》进行有关增值税的会计核算,而他们学习的知识点却是旧的、老的、没有任何意义的,因此对于和增值税相关的内容应及时更新。 比如,甲公司购入不需要安装即可投入使用的设备,取得的增值税专用发票上注明的设备价款为30,000元,增值税额为5,100元,另支付运杂费300元,包装费400元,款项以银行存款支付。会计处理原为:借:固定资产35,800元,贷:银行存款35,800元。应改记为:借:固定资产30,700元,应交税费――应交增值税(进项税额)5,100元,贷:银行存款35,800元。 再如,某小规模纳税企业销售产品一批,所开出的普通发票中注明的货款(含税)为21,200元,增值税征收率6%,款项存入银行。该企业的有关分录如下:借:银行存款21,200元,贷:主营业务收入20,000元,应交税费――应交增值税(销项税额)1,200元。此题应更正为征收率为3%,以此计算不含税销售额=21,200÷(1+3%)=20,582.52元,应纳增值税=21,200-20,582.52=617.48元。会计分录为:借:银行存款21,200元,贷:主营业务收入20,582.52元,应交税费――应交增值税(销项税额)617.48元。 (作者单位:商丘职业技术学院) 初级会计论文:经济类专业《初级会计学》教学改革研究 摘要:文章采取问卷调查的方式,对河南大学经济学院经济类专业会计学的教学情况进行了详细调查,分析了教学中存在的问题,并提出了进行经济类专业会计学教学改革的建议。 关键词:经济类;初级会计学;教学改革 一、《初级会计学》课程教学问卷调查 (一)调查的基本情况 调查的对象为河南大学经济学院经济类专业学生,调查专业涉及经济学、财政学、金融学、国贸和保险学等专业,调查方式为问卷调查。问卷内容分为两部分:第一部分是调查学生对会计学课程的了解程度及兴趣;第二部分是调查学生对教学内容、教学方式及手段的满意程度。本次调查共发放问卷400份,回收359份,回收率89.75%。河南大学经济学院的初级会计学教学工作主要由四位老师承担,54学时,3学分;教师均采用多媒体教学,教学方法以教师讲授为主,以案例教学及少量的互动教学为辅。 (二)调查结果统计 1、学生对会计学课程的了解程度及兴趣。调查结果表明,98%的学生在学习《初级会计学》之前对该课程不太了解,但这并没有妨碍他们对该课程的感知程度,86%的学生认为开设该课程是非常必要的。但是,由于90%以上的学生不了解会计学与经济类学科的关系,大部分学生对学习《初级会计学》课程没有兴趣。因此,教师在授课前应该向学生详细介绍会计学与经济类学科的关系,增强学生对学习《初级会计学》重要性的认识,使学生积极主动去学习。 2、学生对教学内容的满意程度。调查结果表明,对《初级会计学》教材非常满意的学生仅占11%,说明目前的会计学教材还存在较大缺陷,已经不能满足教学的需要。学生对教学内容的满意程度普遍不高,主要原因是内容太专业,学习方式太枯燥;另外,部分学生感觉教学内容与将来工作关系不大,提不起学习的兴趣,被动式学习,为了考试、为了文凭而学习等。因此对非会计专业在教材选用和教学内容的编排上应有别于会计学专业,如何从经济管理的角度去引导学生学习会计学的基本理论及知识,使会计核算、会计监督与企业管理相融合,这是值得思考的问题。 3、教学方式及手段的满意程度。调查结果表明,23%的学生对目前的授课方式是不满意的,78%的学生希望教师多结合案例教学,在课堂上多与学生互动,营造活跃的课堂气氛,提高学生的思维能力。使用多媒体的教学效果相对而言比较好,92%的学生认为开设实验课还是非常有必要的,因为这样可以更好地理论联系实际。 二、存在的问题 第一,教学目标不明确。教学目标是否明确,直接影响着教学改革的进行。长期以来,我国的经济类本科专业《初级会计学》课程的教学目标和会计学专业大同小异,都是培养会记账、算账、报账和编制会计报表的会计专业人才。在该教学目标的指引下,教学没有体现出不同专业学生的优势。经济类专业的学生是会计信息的使用者,而不是生产者,因此,《初级会计学》课程的教学目标应因专业而异。 第二,教学内容不合理。在教学目标不明确的指引下,教学内容不合理,针对性不强,没有体现出经济类专业会计学教学的特色,对会计学专业和经济类专业的学生讲授内容一样。主要包括会计的基本概念、会计核算方法、会计循环及报表的编制等,重点是怎样进行会计核算。这些内容对刚刚进入大学而且对企业的相关运行还一无所知的大一学生来说,是很难接受的。根据调查,学生普遍反映接受不了、入门难,进而挫伤他们学习会计的积极性和兴趣。目前,我国大多数院校针对经济类专业开设的会计课程较少,学完《初级会计学》课程后没有后续的相关会计学课程的学习,不能满足经济类专业本科生对会计学知识的不同层次的多方面需求。 第三,教学方法单一。虽然在《初级会计学》的教学中都采用了现代化的教学手段,但是采取的依然是传统的“填鸭式”的教学方法,采用教师讲授、布置作业、考试评分这种以教师为主体的教学模式,不能充分调动经济类学生学习会计的积极性、主动性和创造性。河南大学经济学院的会计学教师大多是会计专业出身,80%的教师同时还具备注册会计师资格,具有扎实的理论知识,但是缺乏实际从事会计工作的经验。因此,在教学中缺乏理论联系实际。 三、经济类专业《初级会计学》教学改革的对策 (一)准确定位教学目标 经济类专业的本科生毕业后大多从事经济管理类工作,由于这些工作和会计信息密不可分,因此经济类专业的本科生必须懂得会计的基本理论和会计信息产生的过程,但是不需要他们记账、算账以及编制相关会计报表。这就要求经济类专业《初级会计学》课程的教学目标应该重点定位在培养会计信息的使用者,培养懂会计、会用会计的经济管理人员,要求他们了解会计核算的基本理论和操作方法,能看懂会计报表并进行相应的分析。 (二)合理安排教学内容 1、教材的选用。目前我国国内的《初级会计学》教材有很多,但大多是针对会计学专业的,重点介绍如何做会计,在教学的难度上偏难,不太适宜经济类专业的教学需要。因此,应该选用与经济类专业密切相关的、跟踪学科发展动态的高质量的最新版的教材。另外,在条件许可的情况下,可以组织教师自己编写教材,并且每年都要根据最新的会计准则进行修改。 2、具体的教学内容。由于经济类专业的本科生是会计信息的使用者,因此教学内容应该在了解会计基本理论的基础上,把重点放在掌握会计与经济活动的联系以及如何使用会计信息方面。具体来说,教师在授课过程中重点讲授会计学概论,包括会计法规、会计基本原则、会计假设和会计报表等内容,同时还可以根据专业特色来设计相关章节,而对于如何做账的部分如会计凭证、账簿等学生了解即可。 3、教学理念的创新。教师是教书育人的主体,课堂是教书育人的主阵地。教师不仅是学生专业知识的传授者,而且应是学生世界观、人生观和价值观的引导者。因此,课堂教学内容中,教师应有意识地重视对学生进行“立体式教育”。 (三)在教学方法上引入案例教学法和实验教学法 传统的“填鸭式”的教学方法已经不能适应现代经济发展的需要,因此在教学过程中应积极优化,同时引入案例教学法和实验教学法。在《初级会计学》课程教学过程中,案例教学可以提升学生的思维能力,培养学生的团队和创新精神,使学生变被动学习为主动学习,而且同时还可以使抽象的会计知识变得更具体,克服学生对学习会计的恐惧心理。另外在引入案例教学法的同时应大力推行实验教学法,如在会计凭证的课堂教学中,教师展示收款、付款和转账凭证实物,说明填制方法与注意事项,同时发给同学具体的凭证,让学生根据具体的案例自己练习填写;在会计报表的课堂教学中,展示主要会计报表实物,如资产负债表、损益表、现金流量表,讲解其构成、格式、编制方法以及注意事项,继续以案例指导学生编制简单的会计报表,通过练习让学生了解会计报表的产生过程,以更好地达到使用会计信息的目的。 (四)优化师资队伍 高素质的教师队伍是提高教学效果的前提。《初级会计学》是一门实践性很强的课程,因此,教师应该加强社会实践,提高会计实务能力。首先,创造条件把会计教师尤其是青年教师派送到知名的大企业或会计师事务所进行学习,以更好地理论联系实际,从而达到提高教学效果的目的。其次,学院可以聘请适当数量的知名注册会计师定期给学生作报告,并与会计教师进行座谈,增加会计教师的感性知识,使双方建立良好的交流平台。 (作者单位:河南大学经济学院) 初级会计论文:提高《初级会计学》教学效果的尝试与思考 [摘要]《初级会计学》是会计专业学生学习的第一门专业课,该课程学习的好坏直接影响到以后专业课程的学习。文章主要从贯彻培养目标,细化教学目的;运用认知结构学习理论,整合教学内容;注重兴趣培养。优化教学方法;科学进行学法指导,提高自学能力;坚持实习与教学同步来提高教学效果等方面提出了一些看法,以期对《初级会计学》的教学起到一定的促进作用。 [关键词]初级会计学;教学效果;尝试;思考 《初级会计学》是会计学专业的专业基础课,其教学效果的好坏直接影响后续课程的学习。《初级会计学》最大的特点是概念的抽象性,内容的系统性,这对于会计知识近乎空白又缺乏社会实践经验的初学者而言。显得比较抽象,不易理解。因此教师要在课堂教学中树立改革意识和科学观念,坚持以人为本、以能力为本位和因材施教的教学原则。 一、切实贯彻培养目标,细化教学目的 任何一门课程的教学改革都是为实现培养目标而展开的。《初级会计学》的教学改革也是一样。会计教育的培养目标不是要让学生在刚刚从事会计职业时成为专业的会计工作者。而是要使学生具有作为一名会计人员所应具备的学习能力和创新能力。要使其具备终身学习的能力。但是培养目标不应只是招生简章等学校资料中的文字表述。应该要求每个专业课任课教师熟谙并将其渗透给学生,让教师明白为什么而教,让学生明白为什么而学。具体说来就是根据培养目标和培养计划,切实细化每一门专业课程的教学目的。 教学目的对课堂教学有指导、规范、连接和评价作用。每章、每节都应有具体的教学目的,并且力求做到目标明确、清晰、具体、可测量、有弹性。如“成本计算”一章的教学目的可设计为:根据具体的经济业务,进行材料采购成本的计算、产品生产成本的计算、产品销售成本的计算。这样的目标既明确又可测量。同时。根据学生的实际情况,还可采用循序渐进、分级实现的方法进而设计几个子目标,这样由浅入深分层设计,既符合学生的认知规律。又便于教师对学生进行评价。 二、运用认知结构学习理论,整合教学内容 教学内容是实现教育目标的直接载体。是教师传授知识、学生获取资讯的主渠道。《初级会计学》的内容对于初学者来说比较抽象。不易理解。为此,应运用认知结构学习理论,整合教学内容。认知结构学习理论强调学习材料本身的逻辑结构。其主要教学思想就是帮助学生建立最佳的认知结构并且使用认知结构的迁移以不断获得新经验。例如第一章总论的内容基本上包括会计目标、会计职能、会计对象、会计要素、会计假设、会计原则、会计方法和会计程序等,学生对于这些大量陌生的看起来联系不大的概念的学习感觉特别吃力,这时教师可按照一定的逻辑结构――why-what-how来安排上述内容。其中会计目标和会计职能可安排为一节内容,解决的是会计为什么而存在的问题;会计对象和会计要素可合并为一节,解决的是会计提供的是关于什么的信息;会计假设、会计原则、会计方法和会计程序解决的都是会计如何提供信息的问题,只不过假设和原则是僻决“怎样做”的理论层面的内容,而方法和程序是具体操作层面的内容。这样一串。就在学生的知识结构中构架起了一个清晰的框架,建立起了这些知识的内在逻辑关系,也就大大提高了学生的学习效率。 三、注重兴趣培养,优化教学方法 (一)培养学生的学习兴趣 爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。《初级会计学》是会计专业学生学习的第一门专业课。学生对其充满好奇。教学中应充分利用这一点,激发学生学习的兴趣,具体可以从以下几个方面入手。 1 上好关键的第一堂课。激发学习兴趣。每一门课程的第一次课都非常重要,因为它不仅是“第一印象”,更是激发学生学习兴趣的关键契机。因此教师应调动自己的教学情感,巧心安排第一堂课的内容,激发他们的学习兴趣。首先,可结合当前经济发展形势谈谈会计工作在经济建设中的重要作用;其次,根据职业特点结合学校实际,介绍以往毕业生中成功者的事例,从而激发学生学习会计专业的兴趣。树立学好本专业的决心和信心;再次,引用学生日常生活中的事例。深入浅出地介绍会计的学科体系和《初级会计学》这门课程。消除学生原有的对会计的一些误解。这时教师就可以引用现时的统计数据来说服这部分同学。好的开始是成功的一半,通过轻松有趣的第一堂课激发学生学习会计的兴趣。 2 对比关联,巧讲巧解,抽象内容生动化。《初级会计学》中的基本概念是对会计实践经验的理论概括,这些基本概念对于缺乏实际工作经验的学生来说,大都比较抽象,但这些基本概念又是非常重要的。因此,在教学中要注意所讲内容的对比关联,巧讲巧解,使这些抽象的概念生动起来。就可提高学生的学习兴趣。比如,在讲解会计科目时。学生对于一下子掌握这么多陌生的会计科目有畏难情绪,这时教师可以举几个他们认为尤其难于理解的科目,以生动的语言巧妙解释,就可以消除他们的畏难情绪。例如“资本公积”和“盈余公积”这对科目。首先,巧妙解释二者的共性,“公积”。为“归所有的所有者共同拥有的公共积累资金”;其次。二者的区别在于来源不同,资本公积来源自“资本”,即投入资本,盈余公积来源自“盈余”即税后利润。这样就很容易掌握这两个科目的核算内容了。 3 做好学生课堂以外的功夫,为学生选好榜样。兴趣的培养不应仅限于课堂内,还要做好课堂以外的功夫。班杜拉的社会学习理论认为,学生可以通过观察榜样或他人的经验而学会。因此可以选择学生认为的榜样在课外对学生进行正面影响。以下两种做法可供参考。第一,组织新老生见面会,将以往的优秀毕业生请回学校讲解自己的工作经历和体会。为学弟学妹的在校学习提出建议和忠告并解答他们现在学习中的问题和困惑。这种榜样的现身说法对于提高学生的学习兴趣,增强他们的职业认同感非常有效。第二。聘请高职称且责任心强的专业课教师为学生的兼职班主任。现在高校专业课教师与学生的接触大多限于课堂内的有限时间,专职辅导员或班主任与学生接触多但对他们遇到的专业课学习内容和学习方法方面的困惑却无能为力。这些问题如不能及时解决,很容易影响学生尤其是初学者的学习兴趣。为此,聘请高职称、有精力且愿意为学生解惑答疑的专业课教师为兼职班主任不失为一个很好的解决办法。比如。专业课教师将自己订阅的专业期刑借给自己辅导的班级传阅,并对其中的精彩篇章进行阅读指导。这种一对一、近距离、小范围的指导非常便于培养学生的学习兴趣,养成良好的学习习惯,掌握科学的专业课学习方法。 (二)优化教学方法 现代会计人才需要丰富的专业知识。更重要的是具备良好的综合素质和较强的综合能力,为此教师在教学中。应根据学科特点进行必要的教法创新。 1 发挥学生的主动性,让学生参与教学过程。现代教育思想倡导的教学方法观要求教育不再局限于单向活动和双向活动,而是强调教学是一种多边活动,教师在教学过程中要努力创造条件,吸 引学生积极主动地参与教学过程,而不是你听我讲,我问你答。例如每堂课的课堂总结可由学生来完成;每章学习完毕也可由学生上台讲述本章要点及对本章内容的理解和体会;习题课可由学生轮流上台讲解题目。其余学生有不同见解的可提出来进行讨论等。尤其是期中测试的方式可以变为让学生出试卷。具体做法是:根据教学大纲的要求,确定每个单元需要掌握的知识点,每个学生根据这些知识点的有关内容自己出选择、判断等类型的试题,并做出正确答案。同时要求学生注意题量、覆盖面、难易程度等要求。学生在出题的过程中,要仔细阅读全书,反复思考,对已经掌握的知识等于又复习一遍,对没有掌握的知识通过出题可以加深印象,也不易遗忘,又提高了教学效果。同时由于亲历了教师的工作。增进了对教师的理解。融洽了师生关系。这些措施的实施,充分调动了学生的积极性,学生在参与过程中加深了对知识的理解,也得到了展示自我的机会。 2 运用实物教具。辅助《初级会计学》教学。会计是实践性很强的学科,在讲解相关实务内容时,运用实物教具,可以提高学生对会计知识的感性认识,加深对会计理论的理解。例如在讲解凭证和账簿时,教师可以将上届学生完成的模拟实习作业发给学生,对照实物讲解,可以避免在课堂上空讲概念,学生难以理解的弊病。 3 运用多媒体教学手段,辅助《初级会计学》教学。随着现代信息技术的广泛应用和教育现代化进程的推进,多媒体课件作为一种现代教育手段,已逐步融入课堂教学。它为会计学科教学提供了一个全方位、多变化、立体式的教学环境。解决了传统教学手段不易解决和不能解决的诸多问题,取得了传统教学方法无法取得的效果。 例如《初级会计学》中错账更正的方法,传统教学方法中,教师在课堂上将错账类型、适用的更正方法一一讲解,学生虽做练习,但是只做一下分录,没有涉及具体实务操作,因此学生在实习中如真的发生错账,却不知如何更正。而多媒体技术可以将真实的凭证、账簿记录反映在屏幕上,教师操作鼠标查出错误的地方,用图、文、声并茂的方法提示错误,并采用确定的错账更正方法进行更正,最后作出总结。运用多媒体教学,使学生在轻松、积极的状态中,清晰、灵活地掌握了本课题的教学内容。开拓了学生思维,增强了感性认识。使理论与实践融为一体。 4 启发式教学。启发式教学法不是单指一种具体的教学方法,而是一种观念,是各种教学方法的总称。它能充分调动学生的学习积极性,启发学生积极地、科学地去思维,去探索,使所学知识真正变为自己的东西,真正有利于学生能力的形成、素质的提高。首先。要使学生感到每堂课都有实实在在的收获,教师所讲的内容大多数同学听得懂,感兴趣。其次,不仅要使学生有所知,而且还要有所思。重点内容,要深入浅出,讲深讲透;一般内容和相关内容,留给学生。不必讲得太细。让学生多动脑筋。再次,课堂讲授应随时观察学生反应。及时调整讲授内容和方法。最后。要注意在课堂上不仅要传授知识,还要传授科学的思维方法,培养学生创造和思维的能力。 四、加强学法指导,提高自学能力 未来的学习是终身学习。课堂教学并不只意味着学生掌握现行的知识。更重要的是引导学生走向自我学习、自我提高,学习获取新知识的方法,提高自主学习的能力,以适应未来的发展。古人云:“授之以鱼,不如授之以渔”。要使学生掌握自主学习的方法,首先要培养和提高学生的阅读能力,这是提高自学能力,培养学生获取信息加工能力的关键。具体做法是:教师每讲新一章内容之前将其作为预习作业,要求学生提前阅读教材并写出预习笔记。预习笔记至少要列出该章内容的框架,要用不同颜色的笔标记出重点与难点。并记录自己在预习中遇到的问题。教师通过批改预习笔记可以提前掌握学生阅读中的问题。对于共性的问题。在课堂上集中讲解。个性问题可以在其预习笔记中回答或根据情况课后找该同学当面指导。这种方式一是可以帮助学生养成预习的好习惯,同时提高上课效率;二是可以培养学生发现问题和分析问题的能力;另外可以通过预习作业跟学生交流,及时发现学生的厌学情绪,防止其掉队。其次,在学生有较强阅读能力的基础上进一步进行学法指导。如在知识获取阶段,指导学生学会观察、思维、想象、注意等方法;在知识巩固阶段,指导学生学会记忆、理解、强化和系统化的方法;在知识运用阶段,指导学生学会分析、概括、综合、自主学习和探索的方法。为将学法真正转化为学生的学习能力,可尝试进行研究性学习,选择一些与会计有关的课题,将学生分组后按所选择课题要求收集资料。分组讨论,形成书面材料。集中交流。教师进行总结并矫正其中存在的问题。 五、坚持实习与教学同步 初级会计学的课堂教学还担负着培养专业技能的任务。对于基本操作,应尽可能模仿实际工作,使学生形成实际操作的能力。讲授完凭证、账簿等内容,便进行模拟实习,缩短理论与实际的差距。既可避免教材内容的枯燥无味。又有利于逐步巩固所学的知识。 初级会计论文:从《初级会计实务》课程改革看我校会计电算化专业发展 摘要:就会计电算化专业的人才培养而言,我校经管系该专业不断研究人才需求的变化,并以此调整专业的培养目标和手段,更新教学内容和方法。 关键词:会计电算化初级会计实务 我校作为高职院校,作为高端技能型人才培养基地,当然要承担为会计电算化系统输送各种类型的、掌握会计专门知识和能力的人员的重任。为此,我校经管系该专业不断研究人才需求的变化,并以此调整专业的培养目标和手段,更新教学内容和方法。下面我就以《初级会计实务》课程改革介绍我校会计电算化专业发展情况。 一、高素质为本、高技能为重、高就业导向、创新求发展人才培养模式。 《初级会计实务》课程是一门与会计各业务岗位直接对应的课程,业务操作过程具有较好的可模拟性和可移植性,这为我们在教学中实现工学结合提供了良好的条件。经过几年来不断进行的教学方法、教学内容和教学手段的改革,本课程通过模拟业务情境的项目教学、真实的项目操作和顶岗实习的完整的教学过程,较好地保持了学生在校学习与实际工作的一致性,初步形成了以任务驱动为核心的教学模式。课程教学模式可以概括为:按照岗位工作内容确定教学内容——即根据实际业务的工作项目确定教学情境;按照完成岗位工作任务的过程确定教学过程——即以实际工作中从经济业务分析、经济业务处理作为教学过程;根据实际工作中完成工作任务的成果来确定完成教学任务的成果——课堂教学以学生完成资产负债表、利润表等工作任务的典型成果作为核心;按照实际工作中的业务工作场景模拟教学场景——学生学习的场所由多媒体教室转到会计综合实训室。 二、推进项目教学法,转变实施方式 1.将工作项目移植到课堂,保证教学与工作的一致性 在原来的课程中,通常是老师给定已经做出职业判断的已知数据,学生根据观念上的数据进行判断和计算,这样训练出来的学生走上工作岗位后会发现,那种已经给定职业判断的数据是不存在的。日常工作更多的是需要自己根据原始业务凭证做出职业判断。因此,给定跟实际工作一样格式的各种原始凭证而不是给定假设的数据来进行训练是适应岗位需求对教学改革的客观需要。本课程改革中通过对各业务岗位日常工作的分析,将办税员的业务工作提炼归纳成若干工作任务,并按照这些工作任务的内容来确定课程标准和课程项目设计的主要内容,将办税员岗位的工作项目移植到课堂上按照办税员日常工作内容分项目组织教学,实现了以岗位工作内容作为课程教学内容的改革。 2.采用任务驱动的方法主导教学过程,实现课堂与实训室的一体化 在课堂教学的组织过程中,课程改革之前的课堂教学的推进和引导力量主要是老师的讲授,通过老师的讲授带领学生进入未知领域。课程改革后,学生需要面对的是每一个工作任务,课堂推进的主导力量是学生对完成工作任务的方法的寻求,教师只是学生的引导者和课堂的组织者。对每一个具体项目,老师只作基本的讲解,给定与实际工作岗位相同的工作任务,指出完成工作任务的基本过程和思路,给定与实际工作相同的原始凭证,由学生判断该项业务,最终要求学生拿出根据原始凭证填制的记账凭证和账簿、报表,教学过程与实际工作中的账务处理流程一致。这种教学处理使学生从抽象的数据处理中回到了真实的会计核算流程中。 由于教学的过程也就是做的过程,课堂上需要大量的会计工作用品用具和耗材,需要完成工作的设备和软件,因此,教室与实训室的一体化是实现教学方法改革的必要条件。与实际工作相同的原始凭证、账簿、报表是教学改革的必要支撑。因此,本课程全部安排在会计综合的实训室组织教学,除教材和操作指导书以外,本课程为学生配备了大量的原始业务凭证和各种账证表,并购置了仿真的模拟软件,教师通过集中授课、答疑以及操作指导,帮助学生学会企业各种工作项目。 3.通过模拟项目与真实项目之间、社会实践和课堂教学之间、工作与课程之间的工学交替,实现教学向工作岗位的迁移 虽然在本课程的边学边练中,每一节课的教学都会有学习知识与完成工作任务的不断交替,但是,在整体的专业人才培养模式改革中,工学交替主要不是体现在某一节课的工作与学习的交替进行上。工学交替的教学模式更多的是体现在三年的学习周期中,多门课程和实习项目的交替。为实现本课程教学中的工学交替,本课程安排在两个学期完成教学任务,工学交替主要通过如下方式实现:一是通过课堂教学完成九个工作情境的知识学习与完成工作任务的技能练习;二是通过集中实训完成对企业经济业务仿真模拟训练;三是进行顶岗实习。 三、校企合作,推进实践性学习 (一)校企合作,加强校外实习基地建设与利用。 从校内实践性教学环境看,我系财会手工实训室初建于2008年,目前尚处于扩建阶段,设备先进,配置齐全。实训室配备了专职实验教师,负责实训室的管理、实验材料的发放、实验设备的维护、实验课上配合任课教师指导学生操作等工作,实验开出率达到 100%。学校每个教室都安装了多媒体设备,教师在授课过程中充分利用多媒体课件及教学软件进行教学。会计电算化实训室现有计算机 100台,拥有用友 ERP 软件。 利用现有财务软件及会计教学软件,可以进行以下实训项目: ①课程教学:进行会计电算化课程的教学, 模拟实现企业财务会计电算化作业流程; 通过上机操作巩固课堂理论知识学习,进行省级及全国类竞赛辅导和培训并提高实践技能。 ②职业技能考证:分别进行用友 ERP 培训及认证考试和会计电算化上岗证培训及考试。 ③技能竞赛:举办校内技能竞赛,如手工技能竞赛、会计电算化技能竞赛。 学校规定三年学习期间,实践活动不间断,第一年暑假每人写一篇调查报告,第二年要参加工学交替实习,第三年开始顶岗实习。会计电算化专业利用与职业相关的优势,以签订“校企合作协议书”的方式,已经与石家庄现代财务咨询有限公司、博鳌财务咨询公司、瑞泰财务咨询公司、顺捷会计师事务所等 20 余家单位签订了合作协议,建立了一批稳定的校外实训基地。学校为进一步完善学生实习管理工作,对管理体系进行了改革,建立学生与学校双反馈制度。实现老师带队负责制与学生干部负责制的双轨制,实现“由学生管学生”管理模式,使学生“自治”得到有效的延伸。在每个实习单位均设立学生干部负责人,他们每周对学生日常工作表现和思想认识进行小结,定期上报学校。每位实习生写实习日记,记录工作情况,工作见闻,感受和认识,上报学校,记入实习成绩评分。实习日记在记录学生实习经历的同时,还为学校提供第一手日常教学案例资料。同时学校通过系统整理这些资料可具体了解实习情况,发现问题及时解决。对表现突出、企业留用的学生,学校还将他们的经验、心得进行宣传,对以后实习学生提供宝贵经验。 近几年,学校教学课程项目在建立实践教学体系,培养学生的素质和能力中做了较好的尝试,并取得了一定的成绩。课外实践活动开展的比较好,近几年获得过第五届“用友杯”全国大学生会计信息化技能大赛特等奖、一等奖、个人优秀奖等。 (二)全面实行“双证制”,改革实践教学的评价制度。 改革实践性教学考评制度。重视过程考核,体现终级考核与过程考核相结合的原则,增加考核环节与次数,细化考核内容。如,学校在专业实训教学中,每天据实训目标,从学生运用知识、技能水平和工作态度、执行规范等方面进行自评、生生互评、教师评价,大大促进了学生的工作热情,提高了实训教学的质量。 四、选择合适的教材 传统的财务会计教材理论性强,动手实践操作很少。经过多方调研,我选取了高等教育出版社的《企业财务会计》为教材。该教材是“高等职业教育会计专业教学资源库”建设项目的重要成果之一,深入进行会计职业岗位及岗位任务的调研与分析,将岗位定位于中小企业、非营利组织及社会中介机构的出纳、会计核算、会计管理、财务管理和会计监督等岗位,按照“教学做”一体化的教学要求,以培养高素质的技能型会计人才为目标,采用学习情境式教学单元,体现高职教育职业化、实践化特色。 我校会计电算化专业经过多年的发展、教师的努力、积极的课改,在我校建设起适应社会发展的人才培养的模式,以培养满足不同社会需求的高素质的会计人才。 初级会计论文:《初级会计实务》实践教学中的思考 摘要:目前为适应经济调整结构转型升级,应用型人才模式下的会计实践教学亟待深化。文章对《初级会计实务》实践教学的现状做了较全面的剖析,结合现代企业会计准则,对深化《初级会计实务》直观教学、提倡会计手工实践和电算化平行教学、强化实践技能训练等方面,提出了改进职业中学《初级会计实务》实践的措施。 关键词:会计;实践教学;《初级会计实务》 为加强会计专业理论和实践教学,使学生综合能力得到较大提高,各职校会计专业都会采取相应措施强化会计的实践教学。本人根据多年的会计教学经验谈谈《初级会计实务》实践教学中的个人看法。 一、《初级会计实务》应用型人才培养的瓶颈问题 (一)理论与实践教学脱节 目前,几乎所有会计专业教师想方设法加大会计实践的教学力度,但收到效果甚微,培养出来的学生普遍“回炉”请教,这说明理论与实践教学相脱节。一是刚毕业会计教师缺少实践经验,动手能力差,例如不会编制会计报表和现金流量表等,出现教师不会教、学生学不了现象,一定程度上反映高校在会计专业实训方面存在一定问题。二是一些中职学校虽然采取模拟仿真实习,但由于存在实验材料单一、材料真实性低、实践方式单调等因素,学生学习积极性不高,实习效果差。三是有些中职学校因设备简陋实习实验开出率低,有些中职学校实习指导教师的实践经验有限,都会影响教学质量。四是有些中职学校为了弥补模拟仿真实习不足到企业单位实习,实习单位接纳会计专业的学生数量是有限的,即使企业接纳学生也难于保证实习岗位是对口的,另外有些学校对外出实习学生管理不到位,诸如种种原因造成学生对校外实习的积极性不高,难于达到会计专业的实践教学效果。 (二)设备简陋和教师能力差 目前,新安排的青年教师一般都是从学校到学校,缺乏一定的实践经验和操作技能。会计青年教师只能停留在理论上传授知识,不能按照现代企业会计准则、会计专业所要求的技能完成教学任务。为了应付教学,马虎备课、改作,甚至连会计实践考核都没有开展;有的授课效果甚差,理论授课采用“填鸭式”、“满堂灌”教学模式,理论来理论去,学生听不懂、学不进去,造成学生厌学情绪。有的中职学校因设备简陋,即使有开展手工实践教学,也会脱离电算化教学或者不会遵循先手工后电算化实验的序进的原则;有的会计教师在进行手工实验时所使用的原始凭证材料、记账凭证的编制到登记簿和生产会计报表所采用数据缺乏真实性和客观性;有些对《初级会计实务》的手工实践和电算化实验教学没有采取平行教学,会计实践教学得过且过,蒙骗学生。因此,学生毕业后难于掌握会计电算化操作技术和适应现代企业会计要求。 二、《初级会计实务》实践教学的对策 (一)体现“知识为本、技能至上”的原则 作为会计专业主干课程的《初级会计实务》,是一门技术性较强的应用型学科,则更应该强调实践教学的重要性。一方面要重视理论教学,使学生具有扎实的初级会计实务专业知识和创造性思维;另一方面要重视多种实践性教学形式与手段在《初级会计实务》的课堂内外的使用,使学生具有较强的适应实际工作的能力。例如,讲述发出存货的“先进先出法”计价方法时,虽然可以随时结转存货发出成本,但较繁琐,如果存货收发业务较多,且存货单价不稳定时,其工作量大。因此,教师在讲授存货先进先出法计算程序的基础上,应指导学生利用会计多媒体教学软件进行多次训练,这样学生就能熟悉了先进先出法的基本理论,又能掌握了“先进先出法”的具体操作过程。 (二)理论教学要突出应用性、实践教学要有针对性 《初级会计实务》的理论教学以应用为目的,以够用为度,以讲清概念为主,以强化应用为教学重点。由于《初级会计实务》的课程各章节教学目的的多样性和教学内容的差异性,应强调实践教学形式和手段对教学内容的针对性。如:情景教学形式可应用到“产品成本核算”等内容;展示教学形式可应用到“存货”、“销售商品收入”等内容;实训教学形式可应用到“固定资产的核算”、“应交税费”、“工资的核算”、“会计报表的编制”等内容均可以采用多种不同的实践教学形式和手段来完成,应以能否获得最佳教学效果为标准作出自己的选择。 三、提升《初级会计实务》的实践教学水平 (一)运用现代化教学方法和手段,提高教学质量 多媒体技术在教育领域的广泛应用有着其他教学手段所无法比拟的优势,它创造了图文并茂、动静结合、声情交融的教学环境,对学生产生了多种感官的综合刺激,为教学提供了逼真的表现效果,提高学生的形象思维能力素质。具体在初级会计实务教学过程中的优势作用表现为:使学生能够形象、直观地掌握会计理论和技能;改变了教学交流和学习的单向性,为师生提供了良好的会计教学环境与互动空间,变以教师为中心为以学生为中心;把枯燥无味的会计理论表现得生动有趣,动画、音乐、图像等营造了活跃的课堂气氛;教师制作的会计课件,通过简单地操作,生动、清晰地体现教学思路和教学内容,使会计课堂教学变得高效而有序。 (二)实现《初级会计实务》的实践教学内容和形式最佳组合 1.情景教学是一种在实际情境或通过多媒体创设的接近实际的情境下进行学习的实践性教学形式。它利用生动、直观的形象有效地激发联想,唤醒记忆中有关的知识、经验或表象,使学生利用已有的认知结构中的有关信息强化当前学习的新知识。比如,“产品成本核算”是初级会计实务课程的基本理论知识,学习中要求掌握的要点是:成本计算对象是成本计算过程中归集、分配费用的对象,也就是生产费用在完工产品和在产品之间的归集和分配。在教学中,我到中辉鞋厂的会计人员手中,把鞋厂的购入原材料原始凭证、工资单、管理费用原始凭证及销售货物发票等拍成图片,制作成课件,采取多媒体教学手段,使学生对成本计算对象的经济内容予以直观、生动的展示,进一步增加学生的感性认识,在此基础上让学生结合教学中列举的生产的原始凭证,掌握生产费用在完工产品和在产品之间的归集和分配。 2.模拟教学是让学生理论联系实际,利用模拟会计实训室,分岗位模拟操作的一种方法,是实现毕业生更好地从事会计工作需要有效途径。实训教学适用于“货币资金”、“固定资产的核算”、“应交税费”、”工资的核算”、“会计报表的编制”等教学过程,如“货币资金”的核算,要求主要掌握支票、银行汇票、银行本票等银行结算凭证的填制与传递,根据原始凭证编制记账凭证的账务处理。又如:讲述“应交税费——应交增值税”的账务处理时,我列举了厦门新星化工有限公司2007年12月23日销售A产品50件,每件售价2000元,价款共计100000元,增值税率17%,以上款项通过银行转账收讫。根据经济业务填制银行进账单(如图1)、增值税专用发票(如图2),根据增值税专用发票的金额计算出应交增值税,通过模拟教学手段进一步使学生更容易掌握“应交税费——应交增值税”的账务处理。 初级会计论文:初级会计学中的一些数学运算 【摘 要】 初级会计学中应用的高等数学知识及其他数学模型不多,主要是一些初等运算,但信息化后,这些初等算法与原来的传统算法颇有不同,诸如科目表的分栏、试算平衡、平行记账、余额计算、红字更正、错账的查找、银行存款的清查等等。文章对初级会计中的数学运算进行了列举,说明在信息化中应注意的问题。 【关键词】 会计; 数学; 计算机 一、前言 初级会计学是会计专业的基础课程,是中级财务会计、高级财务会计课程的先修课程,主要讲解会计基本理论、基本方法和基本实务,主要内容包括总论,会计科目、账户和复式记账,供产销基本业务的核算,资金来源和财务成果的核算,会计凭证,会计账簿,财产清查,财务报告,账务处理程序,会计工作的组织,会计规范体系等。由于学生尚未完成高等数学、运筹学、线性代数与线性规划、概率论与数理统计等课程的学习,故初级会计学中涉及的数学运算为初等数学的知识。但在会计信息化中,这些数学运算又会发生变化。本文即对初级会计中数学运算的计算机求解进行研究。 二、科目表的分栏输出 输出科目编码表时,往往对科目字典文件进行折半处理;这个折半不是数据检索处理的冒泡法、折半法中的折半检索处理,而是简单地将科目字典进行左右双栏输出,输出项目包括科目号、科目名称等。这就要在科目字典文件中定义两个指针,一个指针表达左半部的输出顺序,从第1条记录开始输出:另一个是逻辑指针,表达右半部的输出顺序,这个指针初始位置的确定,则需根据折半后的结果确定。如果科目字典文件中记录的个数能够被2整除,则左右科目数各半;如果不能够被2整除,则右半部就要比左半部少一行。在索引文件打开的情况下,当记录不能被整除时,须防止最后一条记录下跳所出现的文件尾冲突。 三、试算平衡 借贷复式记账法遵循“有借必有贷,借贷必相等”的原理;经济业务发生后,原始凭证经确认、计量,再编制记账凭证,而记账凭证包括简单分录、一借多贷、一贷多借、多借多贷等情况,则必须求计每笔经济业务的借方发生额之和、贷方发生额之和,然后判断其是否相等;信息化后,由于大部分的数据库语言是使用C语言开发的,其所遵循的是C语言的规则,而C语言的数据类型有整型、浮点等,由于机器存在浮点误差,有可能发生比较失误,因此,当进行实数大小判断时,一般用不等式来做判断;而不等式有借方大于贷方、借方小于贷方等不相等的结果,所以直接将借方金额与贷方金额的差额平方,将其转化为正数,以减少比较的次数;然后看其是否小于任意小的正数。如果平方后的结果小于任意小的正数(如0.00001,比1分钱的平方还小),则肯定平衡。 四、平行登记 平行登记即对于所发生的每一笔经济业务都要在总分类账和所属的明细分类账中同时进行登记,所遵循的原则是依据相同、方向一致、金额相等、时期相同。信息化后,出于信息共享、避免信息孤岛的目的,不同的数据进入信息系统的口径、数据项等是不同的,如与实物量相关的数据,往往在仓储或MRP环节采集、输入;而根据关系规范化原则,是不允许存在数据重复的,因此,原来的平行登记在信息系统中就不存在了。这也是国外的财务系统称为总账系统的缘故;会计真正意义上以货币为主要计量单位,而信息系统并非不能提供明细信息,只不过明细信息在其他子系统中进行提供。 五、余额计算 期末余额根据会计账户的性质不同而有借方余额和贷方余额两个余额计算公式。 借方余额=期初余额+本期借方发生额-本期贷方发生额 贷方余额=期初余额-本期借方发生额+本期贷方发生额 信息化后,根据关系规范化原则,为避免数据重复,期末余额仅仅成为系统的输出,其计算更可简化为: 期末余额=[期初余额*(-1)余额方向+本期借方发生额-本期贷方发生额]*(-1)余额方向 其中,“余额方向”项目的值有两个:值为0时,表示借方余额;为1时,表示贷方余额。 六、红字更正的输出 信息化后,原来以纸介质存在的红字,只能通过变通的办法做处理,例如,用负数表示等。 但原来金额的存放,均浪费了空间,例如当账户有借方发生额时,则贷方发生额为空,而当有贷方发生额时,则借方发生额为空,都是不符合关系规范化原则的;这就需要将借方金额与贷方金额做合并处理,即只设计一个金额数据项,其中,正数表示借方发生额,负数表示贷方发生额。那么,原来红字冲账的数字,简单用负数表示就不成立了。可以增设“余额方向”数据项加以区分,其中“余额方向”数据项为字符型,1个长度,分别存放三个值,分别为“0”、“ ”、“1”:当余额方向的值为“0”时,则金额数据项的金额为期初余额;当余额方向的值为一个空格时,则金额数据项的金额为正常发生额;当余额方向的值为“1”时,则金额数据项的金额为红字冲账金额。 故红字更账的业务在进行账簿输出时,需要分别判断输出,即当余额方向的值为“1”时,再判断金额数据项的金额的正负:负数表示借方发生额,正数表示贷方发生额,然后将其输出到相应的栏目中(贷方发生额需乘以-1)。 七、错账的查找 传统方式下,查找错误有两种方法:“除二法”和“除九法”。其中除二法的错账数能用二除尽,则很可能是一笔分录记错了借贷方向(如应记入借方而相反地记入贷方),适用于查找借贷方向颠倒的错误,因为应记入借方的数额误记入贷方,或应记入贷方的数额而误记入借方,就必然使一方的合计数恰比错记数多出一倍。除九法,即根据求得的差数除以九,按取得的商数,去分析和查找错账的方法。 信息化后,传统的账簿已经变化为系统的输出,则系统设计的关键在于如何防范有差错的数据进入到系统中,其步骤有两个:其一,在于输入时的防范,主要措施有:视觉校验法、重复校验法、控制总数校验法、数据类型法、格式校验法、逻辑校验法、界限校验法、顺序检验法、记录计数校验法、平衡校验法、对照校验法等多种。这些方法可单独地使用,也可组合使用。其二,在于岗位的分工,即输入人员与数据检测人员不能为同一个人员。 八、银行存款未达账项的清查 传统方式下,银行存款的清查,是采用账目核对法,即将银行存款日记账与对账单进行逐笔核对;对于核对不符的则编制银行余额调节表,以查明未达账项的影响。 信息化后,其数据核对包括自动对账和手工核销未达账项两个过程。其中,自动对账即将企业业务流水单文件中的业务发生额与从银行取得的对账单进行逐笔核对,以查明双方记录是否相符。在数据核对过程中,将根据流水号、日期、结算方式、金额等作为核对标准进行核对,多次循环直至所有业务核对完毕。其中,只有以上四项全部相符的记录方能自动核销。 除却上述业务外,仍有些经济业务在下期甚至很长的时期是不能核对清楚的,这就是长期未达账项。这些未达账项发生的当期是可以进行余额调节的,并平衡;但以后各期核对时,其为历史数据,往往影响了调节前余额,并不影响当期业务,银行余额调节表往往无法调节平衡。因此,对于长期未达账项,更应引起警惕,最好由人工用强制的方式核销。 九、结束语 初级会计学中的数学运算还有一些,信息化后,其数学解法的确与传统算法有所不同。本文在进行初级会计学中的计算机求解时,将算法和数据结构进行了有机结合,不仅给出了解法技巧,也提示了在会计数据处理及数据存储中应注意的问题。这些求解过程,既要符合数学的运算规则,同时,求解本身又受计算机的影响。因此,在设计时应给予足够的关注,以避免无意中违反数学规则或违反计算机规则而造成不必要的损失。 初级会计论文:初级会计学教学刍议 摘 要:初级会计学是普通中、高等职业院校会计专业的基础必修课程。随着职业院校教学改革的不断深入,初级会计学作为职业院校会计专业课程体系中的关键一环,其教学模式也逐步由传统教学型向教学实践型转变。 关键词:理论 操作 实践 初级会计学是在会计基本理论的指导下,讲述会计业务方法的原理和应用。职业院校选用的教材内容基本以簿记技术为主,通过阐述会计学的基本理论、基本方法和基本技能,为职校生学习专业会计打下坚实的基础。其教学内容主要分为三大块:一是有关会计基本概念、会计假设、会计信息质量要求、会计基本程序与方法等会计学的基本理论;二是以借贷记账法为核心的有关会计凭证、会计账簿、财务报表等内容的基本理论和基本方法;三是会计工作的理论与方法。 一、职业院校初级会计学的教学特点 众所周知,职业院校的人才培养目标、培养模式、培养方法与普通高校有很大的不同,因此,职业院校的会计专业教学必须因材施教,体现鲜明的职教特点。 1.目标明确 职业院校人才培养目标是实践型和技能型人才,它不同于普通高校的专业理论型人才的培养目标,因此在初级会计学教学过程中必须首先树立明确、符合实际需要的会计教学目标,即立足于职业院校会计专业学习的需要,体现职业院校培养会计人才的特点,注重会计理论与方法的实用性和适用性。 2.内容新颖 一方面由于职校生在校学到三年就进入企业从事相关工作,这就要求会计专业的教学内容必须“短、平、快”。另一方面从上个世纪90年代初起,我国开始会计制度改革,从理论到方法都发生了很大的变化,实务操作中的新业务、新情况和新问题不断涌现,使会计处理变得更加灵活,会计选择的空间更大。这些都决定了在教授初级会计学时不仅要讲授会计基本理论与方法,也要紧紧围绕我国会计改革现状,讲授财政部新出台的《企业会计准则――基本准则》、38项具体准则、《企业会计准则应用指南》等内容。这样可以使学生毕业进入用人单位后,第一时间进入角色、投入工作,从而有效地缩短学生与用人单位的“磨合期”。 3.结构合理 职业院校的初级会计学必须从学生知识掌握的状况出发。以会计要素核算为例,该章主要介绍借贷记账法的应用,可以与第一章会计对象理论和中级财务会计学教学内容紧密衔接,这样既能体现由浅入深、由易到难的认识过程,也易于职校生理解和掌握。同时要学练结合,这样能够更客观地检验学习效果。 二、初级会计学的教学现状 职业院校会计专业发展到今天已取得了一定的成就,为社会培养了一大批合格的会计专业人才。以笔者学院为例,虽然学院是以冶金为骨干专业的职业院校,但院领导一直十分重视会计专业建设,不断根据市场与企业的需要完善本院的《会计专业人才培养方案》,围绕学生的会计岗位所需的基本技能构建了以初级会计学为核心的课程体系,并培养了一支专业教师团队,会计专业学生的就业率也在逐年提高,但在长期的教学实践中也暴露出一些不足之处。 1.理论与实践脱节 初级会计学的教学在很大程度上仍然沿用传统的会计教学模式,注重教会学生理论知识,却忽视了教会学生如何应用这些知识。学生也许学会了书本上的怎样编制分录、怎样编制报表,但遇到会计工作中的实际业务时,却不知如何下手处理,也不知道如何利用这些生成的信息帮助解决日益复杂的企业问题。导致这种情况发生的一个很重要的原因在于职业院校会计专业的实践性教学环节不能形成一个良好而持久的运行机制。 2.教学方法落后 许多职业院校初级会计学的教学方法单一,很多教师仍然采用的是“填鸭式”满堂灌输,以教师为中心,以教科书为依据,按部就班地一部分一部分地讲授课本知识。在这种方法下,课程结束时,学生不一定能够形成对初级会计学这门课的总体认识。学生对学习初级会计学也缺乏兴趣,只是被动地接受相关知识,课堂效果不佳,达不到预期的教学目标。 3.师资队伍建设不给力 笔者学院讲授初级会计学的教师都是有着丰富理论知识的中青年教师,他们都是大学一毕业就分配进学校的。他们的工作经历是从“学校”到“学校”,这就导致他们缺乏必要的实践知识,解决实际问题的能力不足,也造成了教学中的重理论,轻实践。同时会计专业理论知识的加速更新,要求教师不断加强继续教育,但许多学校的领导、教师对此缺乏必要的认识,仍然抱残守缺、墨守成规。 三、初级会计学的教学改革途径 1.加强师资队伍建设 任何教学都需要教师来组织。教学目标和课程等设置得再好,也要靠教师来完成;新的教学方法再好,也要教师来运用。教学的改革不包括教师能力和水平的提高,是不实际的。要搞好职业院校初级会计学的教学改革,首先必须从师资队伍建设入手。一方面鼓励会计专业教师继续再教育,不断“充电”,学习会计新理论、新制度;另一方面组织教师走出学校,走进企业,深入会计工作的一线,真正做到将教师的专业知识储备与会计工作实践接轨,只有这样,才能保证教学改革的成功。 2.改革教学方法 传统的以教师授课为主的教学方法应被“教师授课为辅,学生参与为主”的教学方法所取代。在这种新的教学方法下,教师的主要任务是引导、启发学生思考,帮助学生解决疑难问题,学生则通过小组协作、案例研究、模拟操作等方式,获取新的知识,从而达到锻炼实际会计操作能力的目的。同时针对学生掌握相关专业知识的现状,灵活运用多种教学方法。如讲授账务处理程序这一章节时,可以采用项目教学法,由学生自己制订项目工作计划,确定工作步骤和程序,分析影响账务处理程序选择的因素,然后在教师的引导下完成预定的项目;讲授会计错账更正方法时,可采用任务驱动法,由教师先进行操作示范,并结合录像、课件进一步向学生展示操作的全过程,然后让学生动手实际操作,教师巡视指导及时纠正错误,之后教师对操作步骤进行复述,特别提醒容易出错的步骤和环节,最后总结要点;讲授通用记账凭证时,采用角色扮演法,让学生分别扮演制单员、出纳员、审核员、记账员和会计主管的角色,体会不同角色的作用、责任,从而全面认识记账凭证。 3.加强实践教学 会计是一个操作性和应用性极强的职业,同时对工作经验的要求很高,这和现在几乎是纯知识性的教学存在很大矛盾。为此教师在讲授初级会计学课程时,可以安排4~5周的时间进行实训学习。教学教师也完全可以在会计电算化实训室中指导部分章节的完成。条件允许的情况下,还可以引入ERP沙盘模拟实训课程,使学生通过实物沙盘的直观模拟,基本了解企业账务处理的各个环节。此外,不断拓宽校企合作的模式,每年利用寒暑假,组织学生去企业社会实践,可以实现学生在校理论学习与企业财务实际操作需求的“无缝对接”。 总之,职业院校初级会计学的教学必须始终以企业、社会的需求为出发点,充分体现课程的职业性、实践性,全面培养职校会计专业学生的职业能力和就业能力。 [作者单位:江西省冶金技师学院 (江西冶金职业技术学院)]
电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术结合计算机技术的应用 摘 要 现阶段,计算机技术被广泛的应用与各个领域当中,电子信息技术已经逐渐成为较为重要的技术,对推动各个行业的快速发展具有一定的作用,并且进一步促进了我国经济的整体发展。在对电子信息技术不断运用的过程中,计算机技术与仿真技术、智能技术等相互配合,不断的推动了科学技术的发展,并对人们的生活方式与生活习惯产生了一定的积极影响。 【关键词】电子信息技术 计算机技术 应用探究 电子信息技术在不断的运用过程中,逐渐提升了我国人们的生活质量,并且推动人们开始进入信息技术发展时代。在经济全球化的大背景之下,国际局势与社会形势为电子信息技术的发展提供了全新的平台。科学技术在现阶段国家竞争力中占据着较为重要的角色,电子信息技术的整体发展对社会经济的发展以及国家的进步具有重要的作用。本文针对电子信息技术发展中存在的诸多问题进行深入探究,并对电子信息技术结合计算机技术应用进行相应分析。 1 电子信息技术发展中存在的诸多问题 现阶段,信息技术的发展对社会的变革起着较为重要的作用,基于电子信息技术在我国的应用起步相对较为落后,到最后电子信息技术在进行实际的应用过程中存在一定的滞后因素,并存在着诸多的问题。 1.1 缺少专业技术人才 现阶段,我国仍然属于发展中国家,经济发展相对较为缓慢,并且与一些发达国家相比较,我国较为专业性的技术人员相对较为稀少,就一定的层面而言,我国人口基数大,经济发展滞后,因此教育投入资金相对较少,导致专业人才的培养存在一定的不足之处。近几年,虽然教育部门不断提出人才培养战略,但是培养出来的人才类型仍然较为单一,复合型技术应用人才较少。因此现阶段一些信息技术的应用都是西方国家领先,这一发展现状对我国电子信息技术的发展产生较为严重的影响,复合型人才的欠缺也限制了电子信息技术的进步。 1.2 外界环境不够优越 现阶段我国电子信息技术产业在产业环境的发展中主要面临着以下几点问题: 1.2.1 市场环境因素 由于市场因素的限制,电子信息科学技术的发展在市场的发展中面临着新的挑战,就宏观角度而言,市场竞争机制发展不健全造成现阶段电子信息科学技术的产业发展现状仍然较为恶略,市场竞争中往往存在着诸多的不良现象,例如一些企业为了获取更多的市场份额与发展机会,开始运用一些劣质手段参与市场竞争。 1.2.2 电子信息技术的发展与现阶段我国法律法规存在直接的联系,例如保护知识产权的相关法律制度等 但是由于现阶段我国知识产权中关于电子信息技术的知识产权相对不够完善,尤其在对新型技术的保护以及维护方面仍然存在一定的不足,因此电子信息技术的发展相对落后。 2 电子信息技术结合计算机技术的有效应用 2.1 在自动化以及集成化方面的运用 计算机技术在集成制造的背景之下,电子信息技术充分的将现代化技术、原材料以及材料等集合起来,进一步强化了技术的应用与提高,并在一定程度上推动了企业的整体发展以及创造收益。集成电路制造主要以电子信息技术的应用为前提条件,集成电路经过规模较大的集成电路发展阶段进一步实现了产业结构升级。现阶段,科学技术的快速发展进一步强化了数控系统的整体集成度以及发展速度,LED平板显示技术的高效发展进一步强化了显示器的整体性能。对先进化封装技术以及互联技术的应用,能够不断的将安全性问题以及效率低的问题进一步消除。在将电子信息技术与计算机技术进行有效整合以后,进一步实现了集成化的发展,并强化了机械自动化的整体发展水平。 2.2 应用于多媒体化以及智能化方面 根据现阶段的发展趋势来看,我国电子信息技术的发展不断的朝向多媒体化方向与智能化方向发展。目前绝大多数的网络计算机技术等模式已经逐渐向这一方向靠拢,并且在一定程度上预示着电子信息技术也在朝向这一方向发展。多媒体技术的广泛应用,进一步改变着人们的生活,就教育领域而言,从城市学校到乡村学校,普遍上实行了多媒体教学模式,并且多媒体在医疗行业与企业领域中也得到广泛运用。 计算机技术的实际应用范畴相对较为广泛,主要包括计算技术、计算机硬件技术以及计算机网络技术等。现阶段与计算机相关的技术已经较为先进化,但是仍然存在着一定的问题。人们的物质生活水平不断的提升,对生活便捷性进一步提出新的要求,因此人们对智能化设备的应用越来越热衷。就宏观角度而言,一些西方的发达国家在智能化的应用中已经逐渐取得了一定的成绩。 2.3 全球化中的有效应用 电子信息技术在不断的应用发展过程中,各个企业之间不断的强化交流与沟通,技术如何创新、产品的升级设计以及销售合作等已经成为至关重要的热门话题。由于一些发达国家对信息技术的应用相对较早,发展速度较快,因此现阶段一些技术相对较高的产业多属于发达国家,技术落后仍然停留在发展中国家与地区。电子信息技术作为一种共享型技术,其发展趋势已经随着经济的发展实现全球化,但是基于各个国家之间的发展仍然存在一定的差距,例如经济发展不平衡等,因此仍然需要各国之间强化合作理念,推动电子信息技术的快速发展。 3 结束语 电子信息技术的快速发展是经过历史的不断变革以及几代人的不断努力得来的,因此在日新月异的社会发展中仍然面临着巨大的挑战。只有不断的总结经验,进一步发展电子信息技术,才能进一步推动社会的不断变革,并促进各个生产领域的进步。在计算机网络盛行的时代背景之下,应不断的汲取各种科学技术的优势,将计算机技术以及电子信息技术有效结合,推动社会整体的不断发展。 电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术的应用特点 摘 要随着科学技术的不断完善,电子信息技术在国家建设、社会进步中发挥着重要的作用,在各个领域中的应用都非常广泛,已经普及到了人民群众日常生活的方方面面。像是通信制造领域、信息服务领域、网络管理领域等,都离不开电子信息技术的支持。由此可见,加强对电子信息技术的研究对于高中生来说是非常必要的。本文以高中生的视角对电子信息技术的发展现状进行分析,明确电子信息技术的应用特点以及未来的发展趋势。 【关键词】电子信息技术 应用特点 发展趋势 21世纪是电子信息的时代,人们日常生活的方方面面都离不开电子信息技术的支持,电子信息技术在各项领域中都占据着主导的地位,对于国家建设、社会进步都有很大的促进作用。基于电子信息技术的基础上,人们对信息的获取和利用都更加的便利,能够最大限度的发挥出信息资源的作用,能够有效提升人们的生活品质,在一定程度上改变了人们的生活方式,促进人们的生活、工作、学习各个方面的发展。 1 电子信息技术的发展现状 目前,电子信息技术在各个领域中的应用都非常广泛,而且在使用的过程中不会受到时间、空间的限制,可以说是在全国范围内都受到了高度的重视。20世纪90年代,西方发达国家就已经提出了与信息基础设施建设相关的计划,很多国家都深刻认识到了信息资源在国家建设中的重要性,纷纷走上了一条寻找促进信息基础设施建设的道路。到了21世纪,电子信息技术开始迅速崛起,在各个国家各个领域中都开始普及,中国同样追赶着这股热潮,将电子信息技术作为重要产业进行建设。 目前,我国在电子信息技术方面也做出了进一步的研究与完善,但是由于技术水平有限,对于电子信息技术的研究始终与西方发达国家有一定的距离,在实际应用的过程中也存在诸多问题,经常会受到很多客观因素的限制。从整体上看,我国电子信息技术还处于快速发展的阶段,必须要结合现代化的新思想和新理念进行电子信息技术的完善与更新,在不断的实践中进行突破,推动电子信息技术在我国的可持续发展。 2 电子信息技术的应用特点 2.1 智能化与自动化 目前,现代企业在发展过程中都追求智能化和自动化的发展,在网络构建、技术设计的过程中,都希望向智能化和自动化的方向靠拢,电子信息技术的发展也不例外,对于提高信息资源的利用率有很大的帮助。而且,电子信息技术的智能化和自动化还能够为信息资源提供更加有效的保护,在充分利用信息资源的同时,还能够对信息资源进行保护。在一定时间范围内,电子信息技术获取信息的速度占据着绝对的优势,为人们获取信息资源提供了更多的便利。 2.2 数字化与网络化 底只与网络化在电子信息技术中的应用是非常广泛的,利用光纤通信、无线通信等先进的科学技术对网络数字结构进行综合整理,从根本上提高电子信息技术的各方面使用性能,对于促进电子信息技术的发展有着积极的影响。另外,数字化和网络化还能够有效对信息资源进行保存和收集,为信息资源的安全性提供基本保障。 2.3 高效化 随着科学技术的不断完善,电子信息技术在使用过程中也结合了现代化的新技术,将信息处理技术、计算机技术以及其他高新技术的高度融合,对于提升电子信息技术的运行效率有很大的帮助。除此之外,电子信息技术在使用的过程中还具备信息资源传输速度快、使用更加便利等方面的特征,为人们的日常生活提供了更加优质的服务。其中,比较明显的案例就是智能手机的使用,智能手机使人与人之间的沟通与交流更加的便利,给人们提供了更多新颖的生活方式。 3 电子信息技术的发展趋势 3.1 光电子将成为电子信息技术的核心 光子学在光电子学和电子学中都有所涉猎,而光电子学和电子学又是电子信息技术中的重要组成部分,因此,有关专家预测,光电子将成为未来电子信息技术的核心,在未来电子信息技术的建设进程中发挥着关键的作用。另外,从现阶段我国市场经济的发展形势和实际需求来看,光电子技术一定会成为未来电子信息技术的核心力量,在促进电子信息技术领域发展的同时,还能够推动其他领域的经济建设。 3.2 微电子技术向系统集成化的方向发展 硬件产品的体积是电子信息技术发展中一个比较主要的问题,因此电子信息技术未来的发展趋势势必要解决这一问题。目前,集成电路在各个领域中的应用越来越广泛,尤其是在电子信息技术中更是发挥着重要的作用。电子信息技术未来也应该沿着系统集成化的方向发展,推动电子信息技术的智能化和数字化,电子信息技术在实际生活中的应用也会更加的完善。 3.3 电子信息技术的综合化发展 近几年来,电子信息技术已经成为计算机中的一部分,并且逐渐向智能化、数字化的方向发展。但是,单凭这些因素还是无法最大限度的将电子信息技术的效果充分的发挥出来,还需要在此基础之上实现电子信息技术的综合化发展。在无线通信技术的基础上,利用卫星和光纤的传输技术实现电子信息的高速传输,能够随时随地接收到电子信息,完善了电子信息技术的实时接收功能。目前,4G网络在电子信息领域已经得到了普及,对于电子信息技术来说是又一次重大的变革,对于提升电子信息技术传输速度,加快业务办理速度与能力有很大的帮助。 4 结论 综上分析可知,电子信息技术的发展已经成为我国提升核心竞争力,推动社会进步的重要手段,在各个领域中都受到了高度的重视,并且其未来的发展空间还非常的广阔。电子信息技术是服务于人类的,因此其发展趋势与人们的日常生活是息息相关的,研究人员必须要了解电子信息技术的应用特点,明确电子信息技术未来的发展方向,积极对现代高中生进行有关的素质教育,将与电子信息技术相关的内容应用于实际生活中的方方面面,从而创造更高的社会价值和经济价值。 (指导教师:孙红光) 电子信息技术的应用特征研究:工程管理中计算机电子信息技术的应用探究 摘 要:随着信息时代的到来,计算机电子信息技术在社会各个领域中扮演着重要的角色,尤其是在工程管理中发挥着重要的作用。本文基于计算机电子信息技术的特点出发,分析信息技术对工程管理的影响,进一步探讨计算机电子信息技术在工程管理中的实际应用,仅供相关人员参考。 关键词:工程管理;计算机电子信息技术;特点;应用 计算机电子信息技术逐渐渗透于社会群体生活与工作的各个方面,在为社会群体提供极大便利的同时,在工程管理中也得到广泛应用。工程管理的复杂度较高,单纯依靠人力资源进行管理无法取得理想的管理效果,不仅无法有效提高管理效率,甚至造成时间和人力资源的浪费。而将计算机电子信息技术合理应用于工程管理中,能够满足工程管理的综合要求,促进管理效率的不断提升,因此加大力度探讨计算机电子信息技术在工程管理中的应用,具有一定现实意义。 1 计算机电子信息技术的特点 1.1共享性 由于计算机电子信息技术的核心是数据库系统,换言之,数据库是该技术能够在各个领域内有效运用的关键之所在。大量的应用实践表明,该技术可以显著提升数据查询、统计以及审核等工作效率,并且能够实现数据组合条件的查询等功能,这为其共享机制的实现打下了坚实的基础,它的应用领域也随之进一步拓宽。 1.2准确性 在运用计算机电子信息技术的过程中完全是凭借计算机程序软件进行操作的,从而有效防止了人为因素导致各种错误情况发生的可能。在实际应用中发现,该技术凭借模拟仿真可以为统计数据提供所需的信息,这不但能够进一步提升其在各个领域中的应用效率,而且还能使决策的科学化水平显著提高。 1.3智能化 从目前的总体情况上看,计算机电子信息技术已经逐步朝着智能化的方向发展,该技术具备拟人的思维,能够对相关的信息进行逻辑分析以及综合处理,整个过程都是由计算机自动完成,不需要借助人工操作,这不但避免了各种错误的发生,而且还提高了工作效率。 2 信息技术对工程项目管理的影响 信息技术是目前发展速度最快、带动面最广的科学技术领域之一,它的出现改变了人们的工作和生活方式,计算机电子信息技术也成为推动社会发展的主流技术。信息技术的在工程管理中的运用,使管理工作发生了很多改变,其不但改变了工程建设行业的机制和体制。同时,还改变了其组织模式、管理思想和方法。正是因为信息技术的运用,使得工程管理出现了很多新的变化,工程项目管理正逐步朝着网络化、数字化的方向发展。 3 计算机电子信息技术在工程管理中的应用 工程管理过程中,计算机电子信息技术属于一种工具,具有良好的应用价值,有助于促进工程管理水平的不断提升。计算机电子信息技术的出现和合理利用,转变了以往手工绘图的方式,促进了软件绘图的顺利实现,使得工程设计更为便捷、高效,简化了图纸设计环节,使得工程管理效率明显提升,对于工程项目综合效益的维护也具有重要意义。计算机电子信息技术在工程管理中的应用,主要体现在以下几方面: 3.1项目系统管理的应用 就工程管理的具体情况来看,计算机电子信息技术在项目系统管理中发挥着重要的作用。工程建设企业中项目投资、进度以及计划等都是项目经理的主要职责,通过对计算机电子信息系统的合理应用,使得工程项目管理中信息查阅更为便捷高效,并且能够通过关键技术法等方式及时将技术报告整理出来,合理挑选并实施可行性高的项目,及时向资源分配情况向技术人员传输,针对其中的问题及时加以调整,从而推进整个工程项目建设的有序开展。由此可知,计算机电子信息技术在项目系统管理中的应用,促进了工程项目精细化管理目标的顺利实现,便于加强工程成本控制,协调工程参建各方关系,从整体上提高工程管理水平。 3.2物资系统管理中的应用 在工程管理过程中,物资管理有效性是影响工程管理整体效果的重要因素,其中材料质量把关以及储存管理是物资系统管理中的重要内容。物资系统管理中对计算机电子信息技术的应用,应当结合工程管理整体情况开展综合分析,模拟分析物资材料性能,预测出库存量,并对库存物资材料进行合理分类和规范存储。基于计算C电子信息技术的基础上,物资搜索功能得以不断完善,使得物资系统管理效率明显提升,为物资的合理利用打下良好的基础。 基于互联网能够在全球范围内查找材料及相关信息,并通过计算机电子信息技术的合理应用,提高工程管理中物资相关信息分析的精准性和可靠性,从而为工程项目决策提供可靠依据。工程项目建设中往往涉及大量的物资和材料,部分材料无法在当地获得,需要从外地购入,因而物资系统管理难度较大。而计算机电子信息技术的合理应用,为材料供应商与工程建设方之间的沟通提供便利,有效节约了工程时间,实现了人力物力资源的优化配置,全面提高了工程管理质量和效率。 3.3管理系统的应用 在工程项目施工过程中,通常都是根据预先编制好的流程图进行,放避免各种意外情况的发生,相关人员每天都需要写工作报告,并对报告进行分析。由于工程施工中涉及的内容较多,从而使得报告中的数据信息也比较多,加之报告形式不统一,从而导致了项目流程无法固化,致使经常会出现各种错误。而基于计算机电子信息技术的工程系统能够替代人员对相关数据信息进行收集和整理,并对报表与报告进行固化,由此便可形成节点明确的固有流程。此外,系统还可以对相关数据进行智能分辨,有效防止了错项或是漏项等情况的发生。 3.4 RDF与维护技术的应用 3.4.1 RDF 元数据是语义网当中的一种新形式,而RDF技术则具有对数据信息进行深层次判断的功能,故此可将之应用与元数据当中。如,RDF Schema其主要作用是对相关数据的结构进行明确划分,以此来找出数据之间所存在的逻辑关系,这样便能使文件资料的查询与搜索给更加简单、方便。当工程项目的管理人员需要查找相关数据信息时,可以直接利用RDF技术来完成。 3.4.2维护 就语义网而言,它是一种能够对语义进行判断的智能网络,为了确保该网络的正常使用,需要有相应的维护计划,这样才能使系统处于稳定运行状态。企业可以按照相关的操作规程,设计一种带有自动维护功能的语义网结构,在具体设计中,可以选用目前较为流行的分层式结构,当其中某一层的信息出现异常时,便会及时发出报警,这样操作人员便可在最短的时间内进行处理。 4 结束语 总而言之,工程管理具有一定复杂性,对管理水平以及管理方式都有着严格的要求。为全面提高工程项目建设质量,保证工程管理的有效性,应当坚持与时俱进,对计算机电子信息技术加以科学化利用,对工程项目各环节进行优化管理,通过各部门之间的协调配合,促进管理工作的语序开展,并基于计算机电子信息技术实现数据共享,从而维护工程项目建设的综合效益。 电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术的应用特点与发展趋势 摘 要 文章首先对电子信息技术在各个领域中的应用及特点进行了简要分析,在此基础上展望了电子信息技术未来的发展方向。期望通过本文的研究能够对促进电子信息技术的推广应用和持续发展有所帮助。 【关键词】电子信息技术 应用 发展 1 电子信息技术在各个领域中的应用及特点分析 所谓的电子信息技术具体是指采用电子技术对相关的信息进行处理,该技术是一门综合性科学,主要包括计算机、通信、传感以及信息等先进技术。我国的通信产业在近年来获得快速发展,相关的技术日趋完善,各类新型的通信设备随之大量涌现,其功能也变得越来越完善,性能更加稳定。与此同时,电子信息技术在通信领域中的应用,使得通信设备呈现出了小型化和智能化的发展趋势,尤其是在电子信息技术大范围推广应用的情况下,通信变得更加方便、快捷,效率更高。下面重点对该技术在我国一些重要领域中的应用及特点进行分析。 1.1 工程建设领域 近年来,我国的城市化建设进程不断加快,各类工程建设项目随之增多,部分工程的规模较大,如果仍然以传统的方式进行管理,不但影响因素较多,而且效率也不是很高。而电子信息技术的出现及其在工程建O领域中的应用,给项目管理提供了极大的便利。该技术在工程项目中的应用具体体现在网络通信平台的搭建上,以工程造价控制为例,借助该技术可以搭建一个网络信息传输平台,通过该平台能够对与工程造价有关的信息资料进行及时获取,同时,还可以利用管理信息系统及办公自动化系统对工程造价进行监控,由此能大幅度提升工程项目造价控制的效性和及时性。对于绝大多数工程建设项目而言,工程量计算都是非常重要的环节,是工程预决算的关键,工程量计算软件的应用,除了可以使整个计算过程的周期缩短之外,还能大幅度降低计算差错,从而确保计算结果的准确性和可靠性。公路项目作为工程建设的组成部分之一,其重要性不言而喻,电子信息技术在此类项目中的应用,能够对数量大、种类多的信息进行梳理,并对数据进行实时更新,这样不但可以为公路项目的有序开展提供保障,而且还能使公路项目的现代化管理水平大幅度提升。由此可见,电子信息技术在工程建设领域中的应用,有助于促进该领域的持续发展。 1.2 航空领域 电子信息技术在我国航空领域中的应用,推动了航空航天事业的发展,从目前的情况上看,该技术在航空领域中多被应用于高精尖技术的研发层面。航空领域作为我国科教兴国战略的领域之一,其具有至关重要的作用,为持续推进该领域的发展,国家专门开辟了电子信息工程技术类项目,主要包含的内容有相关软件开发、数据信息处理、微波遥感等等。除此之外,电子信息技术在航天系统的研发中也获得了应用,如我国自主研发的某型号洲际弹道导弹便应用了先进的电子信息技术;同时该技术在我国自主研发的北斗卫星导航系统中也获得了应用,由此使得导航系统运行的精准度得到进一步提升,覆盖范围随之扩大,基本能够覆盖整个亚太地区。航空领域是国家实力强大与否的象征,为持续不断地推进我国航空事业的发展,使相关技术都能达到国际领先水平,应当逐步加大对电子信息技术的研究力度,从而使其能够更好地为我国航空发展服务。 1.3 农业领域 我国是一个农业大国,在农业生产过程中,相关的农机设备是不可或缺的重要物质基础,电子信息技术在农业机械设备中的广泛应用,为农机自动化、智能化、网络化的发展提供了技术支撑。以农用机械中的拖拉机为例,在其内部系统中加入电子控制单元可以使系统具备处理相关信息的能力,通过标准接口,还能与其它系统进行联网,在局域网内能够对拖拉机的操作进行自动控制,这为农业生产作业提供了极大的便利。此外,在农机驾驶室内应用智能化的显示终端并借助光纤组建数据通信网络,再将电子控制单元与总线接口进行连接,能够使信息在不同系统中进行交换,这有助于提高农机管理水平。 2 电子信息技术未来的发展趋势 随着电子信息技术的应用领域不断拓宽,对其各个方面提出了更高的要求,在未来一段时期,电子信息技术应当朝着如下方向发展:一是光电子技术,该技术是电子与光子技术相结合的产物,它是一项新型的技术,可在很多电子设备中进行应用,如平板电脑、摄像机、打印机等等,该技术以CCD器件作为核心装置,它的图像传感器的信息获取与输出方式如图1所示。 激光技术是光电子技术的主要发展趋势之一,该技术的未来的发展空间非常广阔,可在军事、医疗等诸多领域进行应用,除了可以确保技术应用的安全性之外,还能使意外的发生几率大幅度降低。不仅如此,光显示技术在家用电器中的应用,可以使家电设备的智能化控制水平获得显著提升。故此,未来应当将光电子技术作为电子信息技术的主流发展方向,业内的专家学者应加大对该方面的研究力度,从而使该技术不断完善。其二,电子信息技术向集成化与高效化的方向发展已经成为一个必然的趋势,如纳米技术在电子产品制造中的应用,可以提高产品性能和质量,又如光纤技术的应用,可提升数据传输速度等等。相信在不久的将来,电子信息技术将会在更多的领域中得到越来越广泛的应用。 3 结论 综上所述,电子信息技术在工程建设、农业、航空等领域中的应用,推动了这些领域的发展,在未来一段时期,业内的专家学者应当加大对该技术的研究力度,除了对现有的电子信息技术进行改进和完善之外,还应开发一些新的技术,从而使其能够更好地为相关领域服务。 作者单位 沈阳理工大学 辽宁省沈阳市 110159
浅谈高职成本会计教学改革:高职成本会计教学改革的思考 摘要:本文从目前高职成本会计教学中存在的问题出发,提出成本会计教学改进的新途径。 关键词:成本会计;教学;改革 企业要生存,要发展,要获取更多的利润,就必须强化成本会计职能,采取各种有效措施降低产品和服务的成本,才能在竞争中立于不败之地。因而现代企业管理必须充分重视成本会计。教育界是成本会计理论研究和发展的基地,而高职又是成本会计实务人员的培训中心,应当充分重视高职成本会计课程的教育,积极培养高职学生的成本会计意识,为企业培养出适合时展的会计人才。笔者就目前高职成本会计教学的现状进行分析,提出几点改进的途径。 1.高职成本会计教学现状分析 1.1高职成本会计教学的特点。成本会计计算方法多,且每种方法都有一系列公式,复杂的计算,从教学、从实际工作来讲工作量都非常大。 成本会计程序复杂,图表多。成本会计的计算程序较财务会计要复杂得多。如企业成本核算的分步法,有逐步结转分步法和平行结转分步法之分。逐步结转分步法既可以采用综合结转,也可以采用分项结转,两种方法各有利弊。综合结转又可按实际成本结转或按计划成本结转。如果要弥补综合结转的不足,就需要进行成本还原工作,而成本还原是一个非常麻烦的计算过程,成本还原时,数据的汇总和分配过程中会产生许多成本计算表,而且成本计算表与表之间有数字的引用关系,彼此联系,最终计算出产品的总成本和单位成本,整个过程繁杂而具体。 1.2当前教育界对成本会计教学重视不足。在我国会计教育体系中,《成本会计》作为一门会计专业主干课程,其内容介于《财务会计》与《管理会计》之间。然而在教育界,相对于对财务会计领域的重视程度而言,一直存在对成本会计的忽视,认为成本会计附属于财务会计,没有充分认识成本会计的重要的、独立的地位。然而实际上,与财务会计相比,成本会计更加关注企业内部运营和管理,充分发挥成本会计的作用可以提高企业经济效益。成本会计课程缺乏自身的体系设计。与财务会计从初级到中级、高级的体系相比,成本会计教育显得十分单薄。 1.3高职成本会计教材尚待完善。从目前的成本会计教材上看,缺乏集成本会计工作组织、成本计算方法和成本报表编制于一体的成本会计整体应用内容,不利于将成本会计知识体系应用于企业的具体实践。成本会计教学与企业管理需要相脱节。 1.4高职成本会计教学偏重理论性,实践性教师缺乏。长期以来,成本会计教学忽视了与企业管理实践的结合,忽视了应满足企业不断发展变化的管理需要。会计专业教师实践经验不足。教师是教学的主导力量,教学质量的高低很大程度上取决于教师的素质和业务水平。事实上,虽然有部分教师参加了社会实践,但大部分会计专业教师仍是从学校到学校,理论基础不错,但实践功底较差,很难把理论和实务有机地联系起来,使实践教学不生动、不能贴近企业成本会计运行实际。学生实习机会有限,成本会计实践不足。 2.高职成本会计教学改革的途径 2.1对教材的改革。教材是学生和教师交流的主要纽带,在编写时要考虑到学习目标、案例导入、知识库、问题与思考和练习题等模块的设置。内容上及时补充最新的成本会计理论与案例,比如现在的成本会计教材就应该强调作业成本法的应用等。必须贯彻理论联系实际、少而精的原则,促进成本会计教材的创新。 2.2加强实践环节的教学,辅以校外实习基地建设。应根据成本会计的特点制订出一套行之有效的仿真度较高的模拟实践操作流程,达到提高学生动手能力、分析能力以及解决问题能力的目的。为了使学生重视实践环节,教师应给每个学生在实践过程中的表现打分,并占到总成绩的相当比例,同时安排好实践教学时间。其次,有条件的学校可以同一些企业进行联系和洽谈,比如学校可与企业签订用人协议,为企业量身定作培养会计方面的对口人才,以此为条件,将该企业作为学院的实训基地。在有经验的企业会计专业人士指导下教学生学会以下内容:从建立成本账户开始,然后是生产费用的归集与分配,生产费用在完工产品和期末在产品的分摊,接着形成产品总成本和单位成本,编出成本报表,直至进行成本分析、控制等。最后,教师在实践环节之后,应做好总结和评价工作,将实践环节纳入考试考核范围,并占有一定比重,进而完成成本会计实践教学体系。 2.3加强成本会计案例教学。案例教学法是一种具有启发性、实践性,能提高学生决策能力和综合素质的一种新型的教学方法。要想增强学生的成本会计意识,培养符合时展的会计人才,就必须加强成本会计案例教学。案例教学中的教学案例必须含有一定的问题,即思考题。思考题由浅入深,引导学生顺着教师的思路去思考问题,启发学生独立思考的能力,从而达到我们的教学目的。同时需要注意的是,在进行案例教学时,应先要求学生掌握成本会计的基本理论和方法,并辅以一定的作业,而后再结合案例教学,才能加深对所学知识的理解和运用。创新教学方式,实施分阶段式多元化教学。《成本会计》是一门实用性很强的专业课,不能一味地采用传统的"填鸭式"的讲授法。可以采用案例教学、校内模拟实习,改注入式为引导启发式、讨论式,充分激发学生学习兴趣,培养学生理论联系实际的能力。所以,对于不同层次的教学内容应该根据其内容特点采用不同的教学方式,实现理论讲授和现场调查、案例教学、模拟实习的分阶段式多元化教学。 2.4建设高素质的成本会计师资队伍。高职院校的会计教师肩负着培养一线会计人才的使命与责任,会计师资队伍的综合素质和专业技能直接决定着高职院校培养的会计人才的质量。高职院校师资引进应以高学历、高职称、"双师型"为主要对象,师资引进的重点:一是满足教育教学和专业建设基本需要的人才;二是选派教师到相对先进的高校进行专业进修;三是鼓励教师到企业一线顶岗实习,以弥补其实践经验缺乏的不足;四是聘请行业企业的专业人才到学校担任兼职教师,如从会计师事务所、审计师事务所、税务师事务所以及上市公司、大中型企事业单位财会部门中引进或招聘注册会计师、注册审计师、注册税务师、财务总监、财务经理、总会计师、财务负责人担任客座教授,并将这些企业建成院外会计实践基地,安排师生到会计现场实践,丰富师资队伍。 浅谈高职成本会计教学改革:高职成本会计教学方法的改革与创新 摘 要:课堂教学改革与创新是实现教学目标的核心,但是教学改革与创新不能搞一刀切,必须基于课程教学的特点,选择真正有助于将“教为中心”的课堂转变为“学为中心”的课堂模式,提高学生学习的效果和学习能力。本文以高职成本会计课程为例,结合笔者自身多年的教学积累,谈谈该课程教学方法改革的具体做法。 关键词:课堂教学;创新;成本会计 浙江省教育厅于2014年9月出台了高校课堂教学创新行动计划,要求建立以学生为学习主体的课堂组织模式,提升学生课堂关注度,培养学生学习主动性和学术兴趣,因此课堂教学改革与创新也成为各高校2015年的重点工作之一。笔者认为课堂教学改革与创新必须基于课程教学的特点,找到合适的切入点才能达到预期的效果。成本会计课程是会计专业的必修课,在会计职业教育体系中占有相当重要的地位,但是目前教学模式下培养出来的成本核算人才与企业实际需求之间的差距还是值得人深思的。 一、成本会计课堂教学的现状分析 成本会计是一门专业性和系统性都较强的课程,尽管教学内容更新速度不算快,但是计算的方法多、计算量大,导致学生接触该课程后容易产生畏难情绪,如果课堂教学的方法不得当,该课程的教学效果往往就达不到预期的效果。从常规的成本会计课程课堂教学情况来看,普遍存在以下几种现象: (一)学生对本课程的教学目的不明确 成本会计中最基本的职能是成本核算,成本核算流程和方法的掌握需要学生熟悉和了解企业的生产工艺过程和特点、管理者对成本计算的要求等,但是我们的学生与生产企业的接触很少,对成本计算方法的学习是在抽象和虚拟的状态下完成,即使将费用的分配方法学会了也不会具体应用到实际的成本计算当中,因而学生的课堂学习缺少基本的源动力,导致课堂教学很多情况下教师以完成教学任务、学生以通过考试为目的,很难达到企业对成本会计岗位的基本要求。 (二)教材的编写过于注重成本计算方法的讲解 现在的高职教材编写虽然提倡以项目导向、任务驱动,但是很多教材也仅仅是改变了教材编写的形式。就成本会计教材而言,也大多是先介绍各种费用要素的归集和分配,并结合例子具体说明各种方法的计算过程,然后是介绍各种成本计算方法的具体应用。这种编写法仍然是把成本会计知识体系分割开来,课堂教学以讲授每个知识点为目的,将成本计算演变成在练习本上做数学应用题,这样即使学生单个计算方法掌握再好,因为没有将各个方法在最终产品成本信息形成中发挥的功用形成系统化的认识,造成在实际工作中不会应用所学的知识现象。 (三)课堂教学仍然以教师的讲授为主要方式 传统的成本会计教学往往是先由老师讲授,学生在被动接受的基础上,通过多次反复练习后记住各种成本计算方法,而且这些方法以章节的形式出现,彼此之间的关联关系并不十分明确。这种把操作性极强的成本会计课程变成单纯理论学习的教学方式,先不说能否激发学生的学习兴趣,但是会让学生误解成本会计的实际内容,认为成本会计就是简单的数据加减,从而忽略成本会计一些必备的基础性工作和条件,更不可能达到让学生熟悉整个成本核算流程、能熟练运用计算机技术来提高成本计算的速度等教学目的。 二、成本课程教学方法改革与创新的几点做法 (一)以典型成本核算案例为主线,通过任务驱动的方式将知识点串连起来 由于成本会计的课程性质决定了课堂教学内容及教学组织的设计上必须紧紧围绕企业的生产过程展开。第一堂课最好安排学生观看生产工艺视频,有条件的话实地参观企业的生产现场,让学生对企业的生产工艺过程有一个真实的体验和感受,了解和体会本课程对企业的意义和作用。同时以一个企业实际成本核算案例作为主线,从成本计算对象的确定到费用要素的归集与分配,再到计算出完工产品成本,通过任务驱动引导学生主动学习。比如成本核算流程中的首要任务是确定成本计算对象,让学生了解企业生产工艺过程的前提下,确定成本计算对象并建立相应的明细账,通过这种方法不仅让学生真正理解了确立成本计算对象的目的和方法,也了解了成本项目和费用项目的区别。再者通过以点带面的方式,让学生在学会了案例中的方法后,进一步学习和掌握其他的费用分配方法。这种任务驱动的方式,学生对成本会计的理解不再是书面上的数学计算,而是真正理解了费用要素归集和分配的含义及方法,提升了学习的积极性。 (二)多种教学方法相结合,激发学生的学习兴趣 在成本会计课程教学中,应以提升学生成本会计基本技能为核心,一方面教学方法要多样化,将任务式教学法、启发式教学法、比较式教学法等引入到成本会计课程的教学中来,提升学习兴趣。由于成本会计实际操作中需填制大量自制原始凭证,在教学过程中可以让学生分小组设计各种费用分配表,然后展示并讨论,既可以让学生掌握费用分配的原则,还可以熟悉原始凭证的设计要素,提高会计实际操作技能。再如成本核算各个环节均包含多种计算方法,学生逐一掌握这些计算方法有较大难度,如果告诉学生这些方法的共同特点或者最主要的区别点,则学生掌握起来就容易很多。如辅助生产费用的分配方法中,直接分配法、顺序分配法、交互分配法这三种方法的主要区别就是辅助生产车间之间是否相互分配费用,将这点牢牢抓住了学生对这三种方法的掌握也就变得简单了。另一方面,传统的讲授+板书的教学方法仍需要保留和传承,虽然多媒体教学手段可以提高信息量,但是讲授+板书的教学方式更容易让学生理解和掌握各种费用分配方法的运算过程,加深记忆。 (三)将EXCEL软件工具的运用与成本会计课程教学有机的结合 成本会计的数据统计、计算量很大,而Excel通过预设的公式,可以快速完成各类复杂的运算,大大提高了数据计算的效率和准确性。教学中,我将成本核算案例的资料、费用分配表和成本核算相关的明细账以Excel的形式提供给学生,让学生在电脑中利用Excel的完成材料、工资等费用要素的归集和统计工作,并编制费用分配表、会计分录,同时在电子账簿中完成登记账簿的工作,完成一个成本核算流程的操作。将Excel软件工具引入成本会计课程,不仅可以减少学生对数学运算的恐惧心理,而且可以培养学生使用EXCEL软件工具对财务会计工作中数据进行处理和分析的岗位核心能力,强化学生会计工作岗位的职业能力,使学生能承担企业日常财务会计信息工作,提高工作效率。 课堂教学改革与实践是提升课堂教学质量的关键所在,需要每位老师在教学过程中根据实际情况不断思考和实践,让学生在“学”中“做”、在“做”中“学”,在“训练”的过程中真正提高学生的职业素养,提升胜任岗位的能力主职业生涯发展的需要,最终才能真正实现职业教育的目标。 浅谈高职成本会计教学改革:浅论高职《成本会计》“教学做一体化”改革 [摘 要]基于成本会计课程教学中普遍存在的重理论学习,轻实践教学的问题,本文结合笔者多年的“成本会计”教学经验,从《成本会计》的课程教学模式、教学方法改革以及理论与实践教学相结合三方面提出了一些高职《成本会计》课程“教学做一体化” 改革的思路和实际做法,并总结了在《成本会计》课程“教学做一体化”改革中的经验和不足。 [关键词]高职教育;成本会计;“教学做一体化” 《成本会计》课程在高职高专会计专业的课程体系中,是一门较重要的专业核心课程。与财务会计课程比较起来,成本会计的课程教学内容比较单一,主要围绕计算产品成本这一条主线来进行,同时介绍了不同的成本核算方法及其成本报表的编制与分析等内容。由于在会计从业资格证书和助理会计师资格证书的考试中所涉及的内容不多,加之在学生学习《成本会计》课程过程中需进行大量的表格计算,记忆烦琐的公式,让不少学生学起来兴趣索然,导致教学效果也大受影响。 1 目前成本会计教学普遍存在的问题 笔者在成本会计教学岗位任教多年,发现目前的《成本会计》课程教学存在一些共性问题。 1.1 课程教学模式设计不够合理 目前很多高职院校《成本会计》课程的教学模式仍然以教师为主题,将重点仍然放在理论知识的传授上,理论教学与实践教学相脱离。教师侧重于让学生掌握经验,学会模仿;而不是采取探索式教学,让学生在课堂上从案例中归纳到理论层面;学生在课堂上只是被动地接受知识,这样扼杀了学生的自主学习能力和创新能力。 1.2 教学内容的选取与设计不够科学 目前成本会计课程的教学内容侧重于对成本核算流程和方法的讲解,不同知识点的方法、公式多,又比较相似,让学生容易记混淆。不同知识点的教学内容相互割裂,不容易让学生将知识点串联起来。 1.3 使用的教学方法陈旧、老套 《成本会计》目前的教学方法仍然采取填鸭式讲授法教学,教师满足于让学生依样画葫芦学会编制和计算成本表格,学生对原始凭证的记录和流转程序以及数据之间的来龙去脉,表间的结转关系无法有一个直观了解,对实际中的成本核算流程缺乏感性认识。 1.4 理论教学与实践教学相互脱节 目前大多数高职院校开设了成本会计的实训课程,但由于实训课程是在成本会计理论课程结束后集中进行,而且主要是以校内模拟仿真实训为主,让学生通过成本会计核算软件来进行实训,学生很难区分生产工序和生产步骤,也不容易理解生产中原材料的投料方式和在产品转移方式,从而影响学生理解和掌握分步法等的计算。 成本会计实训课时较少,学生要在有限的课时里完成大量的成本会计仿真实训。面对不同成本核算对象的多个料、工、费项目,需要通过不同的成本核算表格以及不同的成本归集、分配和结转程序,学生只能望洋兴叹,满足于能按时对照实训答案完成实训,导致学生的账证意识模糊,不能很好地将费用分配结果与记账凭证对应;也不能很好地掌握成本计算单和相关成本账簿之间的结转对应关系;更无法对实际成本核算工作流程形成较全面的感性认识,对成本管理,成本控制等职能的训练更是缺失。 综上,笔者试图通过《成本会计》“教学做一体化”的教学改革探索与实践,尝试重组课程内容,将按照成本核算工作过程与步骤展开的课堂理论知识串联起来,使缺乏实践经验的高职生在仿真实训环境中学习理论知识,提升学生的综合应用与分析能力。 2 《成本会计》课程“教学做一体化”模式改革的思路 2.1 改革教学内容 在教学中,依据成本会计岗位及其工作过程的特点,结合会计从业资格证和助理会计师职业资格考试的具体要求,将《成本会计》学习领域的教学内容优化整合,合理创设六大学习情境:费用要素的归集与分配、品种法、分批法、分步法、分类法和定额法。根据由简单到复杂的学习规律,按照从单项到综合的方式排列六大学习情境,教学内容既相互独立又层层递进。再将学习情境根据工作任务分解成若干项目,并根据每项工作任务,设计教学案例和单元实训。积极注意调查学生的反馈,并对教学内容进行调整改进。 2.2 改革教学方法 在教学中应改变传统的“以教师为主导”的灌输式教学方法,根据不同的教学项目,结合学生特点以及教学条件,机动灵活地运用比如模拟仿真教学法、边讲边练教学法、案例式教学法、技能竞赛教学法等多种教学方法,将教学内容与企业实务有机结合。 比如,在讲授职工薪酬的归集与分配方法时,鉴于学生在《财务会计》课程中已学习过有关内容,笔者在课堂上采用模拟仿真教学法,先给学生用挂图展示职工薪酬核算的业务处理流程,然后将学生分为几个成本核算项目小组,直接给出仿真模拟企业的职工工资凭条、职工薪酬汇总表、计提五险一金、工会经费、职工教育经费汇总表等原始凭证,要求学生自己为企业编制企业职工薪酬分配表。学生根据下达的工作任务,查阅相关资料(主要是教材),按照岗位进行核算,完成相关成本单的计算,同时完成相关账务处理。 2.3 实现“教学做一体化”教学 在成本会计“教学做一体化”的教学中,合理分配理论教学与实训教学的课时比例,适当增加实训课程的教学时间,并在教学实施中将理论教学与实训教学紧密结合,变学生的被动式学习为主动式学习,增强学生的主动学习能力。大量采用案例式教学和边讲边练教学法,模仿企业的会计核算环境,给学生分配相应的成本会计核算角色,布置成本核算任务,使学生能够积极主动地投入课堂,相互讨论,进而完成任务。 在教学中,教师还要大力加强实践教学,以培养学生的创新能力。鉴于成本会计属于内部会计,设计企业的商业机密较多,学生很难找到在企业实习的机会,成本会计实践教学只能以校内实训为主。在成本会计实践教学的设计上,参照成本会计岗位的职业资格标准,设计三个层面的实训。 (1)“单项手工实训”。根据成本会计不同的费用要素的归集与分配核算任务,设计单元实训任务,分发记账凭证和成本费用账页,教师在讲授完理论教学内容后,在课堂上要求学生随堂进行单项实训。 (2)“综合手工实训”。将三个基本的成本核算方法――品种法、分批法、分步法和两个辅助成本核算方法――分类法、定额法重组在一起进行实践教学。按“建账―编制记账凭证―登记账簿―编制成本会计报表”的成本核算工作过程组织教学,使学生对整个成本核算流程和账证表之间的对应关系有一个完整、清晰的理解和掌握。 (3)“企业模拟仿真实训”。“企业模拟仿真实训”通过成本会计教学实训软件来进行成本核算电算化实训。在学生实训过程中,教师要按照成本会计岗位职责将学生分成组,分阶段规定实训任务,对学生进行轮岗实训,并分阶段检查学生的实训效果,解答学生在实训过程中的疑难问题。 除此以外,教师在教学中还要注意开发高水平的成本会计多媒体辅助教学课件。在研发教学课件时要突出各成本核算流程的整体性,对成本核算流程可设计一些动画,以增强趣味性;并鼓励和引导学生通过Excel软件设计成本核算计算模板;利用班级QQ群以及微信等现代通信设施与学生在课下保持联系,增进师生互动。 3 成本会计“教学做一体化”教学改革实施的效果 笔者在湖北生物科技职业学院会计与审计专业2011级、2012级学生的成本会计教学中实施了接近2年的成本会计“教学做一体化”教学改革,根据学生的学情和课堂实践效果的反馈,笔者重新构建了成本会计教学内容,设计了能较全面地反映学生理论知识水平与实践操作能力的综合考核评价体系;撰写了成本会计课程教学标准;制作了精美的PPT教学课件;并对所有成本会计学习情境编制了Excel成本核算模板;编写了一套比较实用的成本会计实务教材与习题册,该教材在使用中获得了学生的好评。 成本会计“教学做一体化”教学改革也提高了教师的执教水平和学生的技能。2013年和2014年,笔者连续两年担任指导教师,带领湖北生物科技职业学院2011级和2012级会计与审计专业的各四名学生参加湖北省教育厅主办的湖北省高等职业院校会计技能大赛,在2013年,生科代表队在大赛中荣获团体二等奖,并荣获成本岗位二等奖;在2014年,生科代表队在大赛中荣获总分第二,团体一等奖的好成绩,笔者也在该次大赛中荣获优秀教师指导奖。 4 成本会计“教学做一体化”教学改革实施的问题 笔者在教学改革项目的实施中,也遇到了一系列还需要在未来解决的问题,比如:如何全面提高学生的技能素质?如何将学生运用Excel编制成本计算表和成本报表的技能与成本会计课程常态教学相融合?如何进一步提高教师对于成本会计案例的编写水平;减少理论教学实践不等于降低理论教学质量,如何做到在课时不变的基础上,将理论教学与实践教学的比重调整到最优?如何更好地对学生的成本会计模拟仿真实训进行管理,以提高学生的实训效率。这些都是笔者在未来的成本会计“教学做一体化”教学实践中所要继续关注的问题。 浅谈高职成本会计教学改革:高职成本会计行动导向教学改革的实践 【摘 要】本文结合重庆第二师范学院近年来在成本会计课程开发与设计中运用行动导向教学模式的实践,总结了如何确定课程设计思路、选定课程内容以及组织课程内容的原则,以及如何通过改变课程教学模式、完善课程考核机制、加强师资队伍的建设来实现该教学模式。成本会计行动导向模式的实施,使得学生专业素养和实践动手能力增强,受到用人单位欢迎。 【关键词】成本会计;行动导向 我国高等职业教育虽然历史不长,但发展很快,工学结合、产教结合,学校与企业深度融合构成我国目前高等职业教育人才培养模式的特点。目前,从中央到地方,从政府到企业,都明确了高职教育目标应是:按照实用为主,够用为度的原则,以岗位所需知识为目标,培养学生完成目标岗位工作的能力。成本会计作为高职会计专业的一门主要专业课程,如何适应这一需要?成本会计教学如何在有限的时间内最大限度地调动学生的学习积极性,提高学生的应用能力,注重学生的专业能力与就业市场的对接,这是每一位高职院校会计教师都在思考的问题。 重庆第二师范学院经济与工商管理系长期以来,注重培养学生的实践动手能力以及基本的会计理论知,使学生综合素质和会计职业判断能力不断提高。2006年成为重庆市教改试点专业,自2008年以来平均每年学生职业技能大赛、创业大赛等获奖十多项,这些均与我们一直重视和坚持专业课程教学模式的改革与实践不可分的。 一、成本会计行动导向教学模式 通过几年的改革与实践,逐渐开发形成了符合实际的、具有可操作性的成本会计教学模式:(1)围绕成本会计岗位职责展开课程设计(2)根据企业需求并结合学生后续发展的需求去确定课程内容;(3)按照工作项目的先后,秉承理论知识与实践技能相结合的原则来组织课程内容(4)构建“学生为学习主体,教师从旁引导”的课程教学模式(5)建立形成性考核和终结性考试相结合的考核机制(6)重视“双师型”教师的培养。 1.课程设计的基本思路。课题组在与企业专家共同探讨,明确成本会计岗位工作基本职责,发现成本会计的工作重点是核算和分析。而结合高职高专学生特点,确定本门课程的核心是正确进行成本核算,并根据工作过程分解成若干项目,进一步细分为模块。模块的编排大致采用“导入案例-理论知识的讲解-XX的核算实例”三个部分。 2.课程内容的选取。(1)根据企业的岗位需求来确定课程内容。由于成本核算差错会直接导致企业的损失,因此,成本会计岗位人员的基本职能首先就要求掌握基本的核算程序。从企业成本控制的角度看,准确的成本核算是进行成本控制的基础。而在成本核算过程中,难点之一即是会计数据之间的对应、稽核关系。本课程的内容不再是简单的对数据的计算,而是以各项会计数据以报表为载体进行传递,因此,教学内容的选定重点考虑了原始凭证的编制以及其与记账凭证的衔接。(2)根据对学生可持续发展的要求来确定课程内容。本专业学生毕业条件之一即是通过会计从业资格考试,并鼓励学生在校期间通过助理会计师考试。助理会计师对会计科考试的内容,由财务会计、成本会计、财务管理三门课程所对应。本课程教学内容的选取上涵盖了助理会计师考试初级会计实务课程考试大纲成本核算部分的内容,此外,会计实务界顶尖的注册会计师考试、注册税务师考试科目均涉及成本课程的内容,通过本课程的学习,可以为学生顺利通过助理会计师考试奠定基础,为学生将来的可持续发展创造条件。 3.课程内容的组织。(1)按照工作项目的流程组织。在实际工作中有些工作项目之间存在着顺序的要求。比如说生产成本在完工产品和在产品之间分配,得到本月完工产品总成本以及单位成本之前,必须完成生产要素的分配、辅助生产成本的分配、制造费用的分配。因此,在,在教学过程中,组成产品成本的费用分配就应放在生产成本在完工产品和在产品之间分配之前进行。(2)将理论知识与实践技能结合讲解的方式来组织。以往的做法是先讲理论后讲案例。这种情况下,学生由于欠缺感性认识,很难理解这些理论。然而如果是先直接讲案例,再总结引出理论,则学生在做实践项目时由于不知整个操作流程,而只能被动地跟着老师的引导去学习,导致学习效率低下。本项目的做法是将各个项目相应模块的编排大致按照“导入案例-理论知识的讲解-XX的核算实例”的讲解过程,将理论穿插到企业成本核算的操作过程中去进行讲解。 4.课程教学模式。传统的教学方法往往是“教师讲授为主,学生被动接受”,这种方法知识容量大,但课堂气氛沉闷,不利于学习主动性的唤起。本项目采用了“案例教学法”、“角色扮演法”等多种教学手段,通过师生的互动,激发学生学习成本会计主动性。例如在讲解项目“销售成本的确定”时,可以用“角色扮演法”来进行阶段性总结。设定角色销售人员、产成品仓管员、会计人员等角色,要求学生分组分角色扮演,使学生从整体上把握企业生产流程和成本核算。 5.课程考核。教学考核中,建立形成性考核和终结性考试相结合的机制。平时成绩由上课考勤、回答问题、课堂作业、学生自主测评得分(即由学生根据自己的学习情况,自主撰写实训报告、实训日记)组成,占期末总评成绩的40%,期末终结性考试占总评成绩的60%。 6.师资队伍。通过组织专业教师考取各种资格证书、参加培训班,到企业挂职锻炼等形式培训了“双师型”专业教师。现在,执教成本会计课程的专业教师,除开高校教师资格证书之外,均已取得了注册会计师、会计师等各种职业资格证书。 成本会计行动导向教学模式从2010年在2009级学生开始实行,目前正将行动导向教学模式逐步运用于本专业的其他专业课程教学中。通过这三年来的实施和不同改进,学生的实践能力提高很快,并取得了显著效果。 二、教改实施效果 通过系列教学改革措施,学生专业素质扎实,实践动手能力较强,得到了周边会计师事务所、公司的一致好评。比如重庆方舟事务所负责人就明确表示非常欢迎我院毕业生。而且用人单位明确反映施行教改后毕业生的质量较施行教改前的毕业生专业能力有所提高,岗位适应周期变短。 成本会计课程是助理会计师考试内容“初级会计实务”的重要组成部分,课程的改革有效地促进了专业证书考试。教改前我校学生助理会计师通过率一般在15%左右,而教改实施后这几年来本专业学生考试通过率均在45%以上。而助理会计师考试通过率一般为11%左右。同时,本专业学生参与各级各类竞赛取得了很好的成绩,在各项国家级、市级竞赛中共取得奖项合计15次。 教改的实施促进了教师教学水平的提高。本项目教师在市级、校级各类教师技能竞赛中,共9人次获奖,并多人次受邀担任市级技能竞赛评委。 三、问题和思考 在教改实施的过程中,我们注意到:企业的需求逐渐变化,对人才的要求越来越高。对于在校的学生,各高职院校可以通过修改教学计划去适应企业的需求。但对于已经毕业的学生,他们又怎样去应对企业的需求?这个问题的实质关系到高等职业教育的人才培养目标的定位。 我国目前对于高职教育的要求是培养高技能应用型人才,各级各类教改也围绕着这项目标展开。国家教育管理部门对于高校的考核中权重最重的指标就是毕业生就业率。企业只需要满足自己需求的人才,因此,就业率是能反映社会对高等教育的认可度。但是,随着经济的发展,技术的更新换代的速度在加快,这种情况下,毕业学生对新技术的学习能力强烈、掌握速度快慢就显得非常重要。因此,对于高职教育的要求,应当综合考虑毕业生就业率以及后续发展能力。当前各高职院校开展的各级教改,大都是以培养学生岗位适应能力为主要目标。因此,今后的教改工作,应当是在此基础上,还要关注如何培养学生的后续发展能力。 浅谈高职成本会计教学改革:关于五年制高职成本会计教学模式改革的探索 摘 要:随着经济的发展,企业间的竞争日益加快,其中的成本更是日趋系统化、科学化。我们的高职会计教学也要认清现状,加快成本会计教学改革,为社会和企业培养出更多、更专业的会计人才。 关键词:五年制高职;成本会计;教学模式;创新;探索 如今企业规模日益扩大,市场竞争日趋激烈,企业为了在竞争中生产和发展,除了加强对生产过程的控制,降低产品成本外,还要注意提高产品质量,不断开发新产品。正是在这种情况下,才形成了现代的成本会计,其使用率越来越高,对从业人员的要求也越来越高。因而,我们在这方面的教学也要不断地改革创新,这样才能适应社会与国家的需求。 一、认清现阶段五年制高职成本会计教学中的不足 1.对成本会计重视不足 成本会计更趋于应用,在企业管理中起着举足轻重的作用,但是,高职院校中的成本会计教学由于长期受应试教育影响,现阶段的会计教学没有将其作为教授的重点,很多教师也没有投入过多的精力去学习与教学,师生的重视力度都不够。 传统的高职会计仍以课堂教学作为中心环节,课堂教学基本上是“教师讲,学生听;教师写,学生抄;教师考,学生背”的灌输模式,费时费力,导致学生动手能力差。 2.教材的实践性不够完善 成本会计发展于近几十年,并在发展中不断融入新的理念,其制度与操作都有着不断的变化,可是我们的教材依旧是以前的教材,内容陈旧,形式呆板,实用性不强。导致教出来的学生只能考试,而不能从事简单的成本会计操作。 传统的高职会计教学模式套用了传统的成本专科会计的教学思想,基本上仍是“学术教学”,有的只是简单地把“培养适应社会主义现代化建设需要的专门人才”改为“培养适应社会主义现代化建设需要的应用型、技能型人才”。 3.创新意识不强 成本会计要求在实践的基础上,对企业的成本进行收集、核算、分析,从而实现成本控制与成本预算的目的。但是,在教学中的成本会计,数据是现成的,公式是统一的,核算是一成不变的,因而学生无需创新,只要模仿、套用就可以了。 4.教学与就业脱节 传统教学模式中的成本会计教学内容,更趋于考试与考证,与实践应用的成本会计相差甚远,导致我们所教出来的学生无法胜任会计职务,甚至放弃会计专业。 二、社会经济发展对现代成本会计教学模式的要求 1.从实际出发 现代高职会计教学模式针对的是会计职业工作岗位,若将岗位分解,就是面向工作岗位要求的技能模块。从教学主客体上说,现代高职会计教学模式是面向学生、以学生为本的;从具体内容上说,现代高职会计教学模式的教学内容就是会计职业工作岗位模块及其组合。 2.结构合理 教学模式是指向教学结构的,是影响教学目标达成的诸要素在一定时空结构内或某一教学环节中的组合,这就要求纵向教学结构要顺序衔接,横向教学结构要结构合理,教学模块要组合恰当。 3.实践技术信息化 建立以单元知识与技能为系列的会计教学单元库、模块库,建立会计模拟实验室,增加内容全面、样板性强的多层次、多方位的综合性实验项目等,扩展实验项目内容,使之包括会计核算、财务管理、管理会计、审计、税务、金融等,提高实验室硬件的档次,配备专职的实验员,实现会计实验室的现代化、规范化和制度化,组建模拟公司、计算机中心、多媒体教学系统等。 三、以社会需求为指引,创新改革成本会计教学模式 1.引入项目教学法 项目教学法是指从学生实际应用技能出发,将学生在校期间应掌握的技能分成若干个项目,每个项目的结构形式均围绕该技能,与就业岗位工作任务密切相关的行动化学习任务。项目教学法需要把书中几个重要知识点分为几大项目,例如根据成本会计具体核算内容将核算方法分为品种法、分步法、分批法,将这几种方法确定为应完成任务,明确各项目学习目标与工作任务,将掌握理论知识和实践技能等作为项目教学法的目标,提高学生的综合素质和职业技能,激发学生的学习兴趣,满足高职高专人才的培训需求,同时也是满足企业对职业技能型人才能力素质的要求。 2.应用图示教学法 成本会计教学内容从宏观角度来说,一是成本核算部分,二是成本控制与管理部分。成本核算部分可以采用项目教学法进行项目分析学习,而成本控制与管理部分可以应用图示教学法。图示教学法可以使教学内容形象化,抽象理论具体化,零碎知识系列化,便于学生理解和掌握知识。如辅助生产成本、制造费用等一般期末转出后结平,生产费用最终都归集到基本生产成本账户中。这时可以使用基本生产成本的“T”字账户,使得结转过程形象生动,学生可以清楚地看到生产成本是从哪结转,要结转到哪去的过程。 3.运用多媒体教学 由于成本会计核算公式多,费用分配表、费用明细账和成本计算单多,用黑板板书不仅非常浪费时间,而且也不可能将所有表格都板书出来。而多媒体教学,可以通过教学课件的使用,激发学生的学习兴趣,更直观地演示教学内容,加深学生对理论教学的理解。多媒体技术在会计教学上的应用是会计教学现代化的需要和发展趋势,多媒体计算机网络辅助教学系统作为现代教育技术发展的集中体现和重要组成部分,以图、文、声、像并茂,具有直观、具体、 生动和使用快捷、方便等特点。通过多媒体教学,可以将事先制作好的公式、费用分配表、成本计算单等在教学过程中一一展现。在教学过程中,也可以较迅速地将前面所学知识点调出,加深巩固学生印象。并且可以和当今制造业的发展形势结合起来,利用多媒体播放企业生产全过程,使学生形象直观地了解企业工艺流程以及成本计算的全过程,这样可以改变过去单一的教学方式,激发学生的学习兴趣,提高教学效率。 4.改革考核方式 根据高职高专会计专业的培训目标和课程设置特点,应采用以考核知识的应用技能与能力水平为主的,理论考试与实践技能考核相结合的课程考核模式,以促进学生综合能力的培养。加大实训力度,开设仿真手工会计模拟实训,及时发现学生在学习中遇到的问题和困难,充分调动学生学习的积极性、主动性,提高学生的学习质量。 现代高职成本会计教学模式是高职会计教学的核心问题,构建现代高职会计教学模式是一个复杂的系统工程。同时,成本会计课程教学也是未来会计学的发展趋势,因此在教学中我们必须要实施以“学生为中心,实践为主体”的教学思想,不断改革创新教学模式,为社会和国家培养更多、更适用的新型财务专业人才。 (作者单位:江苏省南通商贸高等职业学校)
生物医学工程应用特色分析:应用型生物医学工程人才培养模式 摘要: 科研与教学的互动是高校的重要特征,是提高人才培养质量的重要手段。针对当前高校科教融合中所存在的问题以及生物医学工程学科背景与特色,桂林电子科技大学依托生物医学工程领域的优势科研资源,凝聚老师与学生的科教相融的共识,将老师的科学研究与本科教学过程、学生第二课堂紧密结合,培养学生的专业实践能力,探索并实施科教融合的应用型生物医学工程人才培养模式,取得了良好的成效。 关键词: 生物医学工程;科教融合;人才培养模式 全面提高教育教学质量,必须不断拓展人才培养资源与渠道,将多方面的办学优势转化为人才培养的优势。人才培养与科学研究是高校的主要职能,实现两者的有机融合,对于提高人才培养质量具有重要的意义[1,2]。科教融合是指科学研究与教书育人有机地结合,充分发挥高校科学研究的优势培育高素质专业人才。生物医学工程是一门理、工、医高度融合与交叉的学科,应用型生物医学工程专业主要培养具有扎实的生物医学、电子技术理论基础以及医学与电子信息相结合的工程技术能力,能在医疗器械、医疗卫生等相关行业从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作的应用型人才[3]。全面推进科教融合,可以有效地培养生物医学工程本科生的创新能力和动手实践能力,进而提高其专业基本能力与素质。但在高校人才培养过程中,科学研究与人才培养往往没有得到很好地结合,主要表现在三个方面。一是学校重视科研而轻视教学,提升高校科学研究能力与水平,学校可以获得更多地经费、吸引大量地生源、获得更高的声誉。同时,在教师职称评定、岗位聘任、年终考核,甚至资源分配的过程中,以承担科研项目的数量、的情况等作为考察重点,而授课内容、课时量甚至教学方式和效果仅仅作为参考方面不起决定性作用。二是老师往往重视科研、忽视教学工作。部分老师教学热情不够,为教学而教学,没有站在人才培养的高度去教学,由于科研任务繁重,占据了大师的工作时间,在教学上面所花的时间与精力相对较少。三是本科生参与科研项目的机会相对较少[4]。一方面大学期间学生的课程学习压力比较大,很难有地时间参与专业方面的科学研究;另一方面本科期间在专业知识的掌握程度还不高,基础还不扎实,在老师的科研项目中所起到的作用甚少,老师更希望研究生来参与科研项目。针对当前高校科教融合所存在的普遍的问题以及生物医学工程学科背景与特色,我校生命与环境科学学院利用广西生物医学工程重点学科、八桂学者岗位、广西工程技术研究中心等生物医学工程专业相关的优势学科研究平台,以及以国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目等主要的重大科研项目和以广西八桂学者为带头人的高端师资队伍为主的科学研究资源,积极制订相关措施与政策,将学科平台和科研资源带入到人才培养过程中去,切实提高人才培养质量。 一、定期举办以科教融合为主题的讨论活动,凝聚专业老师与学生的共识 科教融合,思想先行。不仅要让专业老师认识到科教融合的重要性,更要让学生在思想上认识到科教融合是提升学生专业实践能力,提高人才培养质量的重要途径。因为学生是科教融合的主体,只有学生愿意参与,老师愿意参与指导,才可能实质性地提高人才培养质量。学院定期举办学院层面的专题讨论,围绕科研服务本科教学的模式与途径这一主题展开讨论,甚至将一些典型案例在会上进行分享。在讨论会上,除了专业老师参与外,学生代表也应出席,通过老师与学生面对面的交流,可以逐步凝聚大家对科教融合模式的共识,还可以让老师与学生进行相互地了解,为更好地贯彻科教融合专业实践活动奠定基础。科教融合对于老师与学生双方面都是受益的。一方面,科教融合可以让学生接受到最新的前沿专业知识,既可以培养学生创新能力和专业实践能力,还可以培养学生的社会适应能力,可以成为课堂教学的有效或者不可或缺的补充。另一方面,学生的思维方式比较活跃,跳跃性较强,老师可以在与学生的交流过程中获得新的科研思路。科教融合的实施不仅是提高人才培养质量的有效途径,更是推动“大众创业、万众创新”的重要举措和动力源泉。 二、将老师科研成果引入理论与实践教学,实现科学研究与教学过程的有机融合 课堂教学是实施专业教育的主要阵地,是教师给学生传授知识和技能的全过程。要求任课老师在课程教学内容上进行改革,结合自身的科学研究实施课堂教学和专业教育,既可以提高学生的学习兴趣,同时增强的课堂教学效果[5]。我校生物医学工程专业定位于培养生物医学电子仪器行业的工程应用型人才,在课程教学内容上要求老师围绕这一核心安排教学内容。在教学计划的制定和实施中,结合老师的科学研究,充分体现解决医疗器械产业关键工程技术问题能力的培养要求,在课程体系设计、教学活动组织、教学方式的探索、学生成绩的考核等方面,增加科教融合方面的内容。比如在有限的课时内,改革了生物医学工程专业基础课《算法与数据结构》的授课内容,增加与生物医学仪器研制直接相关的算法方面的知识点,如插值、拟合等,在课程教学过程中结合老师在生物医学信息检测方面的科学研究组织教学内容。又比如在《传感器原理》、《医学仪器原理》等专业课程的教学中,要求老师有一定的科学研究的经历,并在医学仪器的研究中取得了一定的科学研究成果。改革实验课堂教学和课程设计的组织形式,要求教师在教材的编写与选择、教学内容与方法、作业布置与评改等环节与领域贯彻工程实践能力培养要求,注重理论与实际的紧密结合,特别鼓励专业老师结合科学研究中的关键技术问题设计实验项目,在实践教学环节培养学生的科学素养。 三、让学生参与科研项目研究,实现科学研究与学生第二课堂的有效融合 第二课堂的作用是培养学生专业兴趣,拓宽专业知识面,培养专业思维能力、动手能力和创新能力。第二课堂的开展必须遵循适应性、创新性和主体性原则,即第二课堂应当与大学生的专业培养目标相适应,要以提高人才培养质量为目标,同时应注重培养学生的创新性,过程应有一定的挑战性。老师的科学研究与学生的第二课堂活动有效融合,对于提升学生专业工程实践能力具有重要的意义[6]。它既体现了“教师主导,学生主体”的指导思想,也由于科研项目本身具有一定的创新性,学生实质性地参与老师科研项目的过程具有一定的挑战性,对于培养学生创新能力和专业素养具有重大地促进作用。我校生物医学工程专业的第二课堂活动的开展主要是围绕学生参与生物医学传感与仪器、生物医学信息处理等方面科研项目的研究。第一,定期向学生公开教师科研课题,让学生选择参加老师科研项目。要求老师认真指导学生专业科技活动,让学生实质参与。要求大学一、二年级的学生以阅读文献、参与学术讨论等方式参与课题,大三和大四学生可以参与科学实验、数据分析等项目研究过程。第二,鼓励老师从科研项目中凝练大学生创新项目由学生承担,除了承担国家级和广西自治区级大学生创新项目外,学院还设立专项经费,定期支持一批院级大学生创新项目,并明确鼓励学生结合指导老师承担的科研课题的研究内容组织申报。第三,鼓励老师从科研项目中根据毕业设计的要求,拟定毕业设计题目,供学生承担。在2015届本科毕业设计题目中,有超过50%的题目与老师的科研项目有关,还有20%左右的题目与学生承担的大学生创新项目有关。第四,积极组织学生参加学校组织的科协协同育人计划项目。依据我校《科教协同育人计划项目管理办法》的规定,学生参与老师主持的科研项目,完成一定的科研工作,通过学校的考核后可以替代部分课程设计、实习甚至毕业设计的学分。一方面大大地激发了学生参与科研项目的兴趣,另一方面由于需要完成一定的科研任务才能获得相应的学分,这给了学生一定的责任与任务,同时也可以协助老师完成科研项目的研究。第五,依托生物医学电子领域的企业和大型医院建立完善的专业实习实践基地,为学生提供更多地来自于生产实际的科研资源,依托合作企业或医院的专业技术人才,建立指导学生科学研究的专业师资队伍。加强校企医合作,充分利用企业和医院的资源培养学生的专业工程实践能力,派出学生到企业或者医院通过实习、做毕业设计等方式实质性参与专业领域的科学研究。 四、扩大学科科研平台的开放,实现科学研究与人才培养过程的无缝对接 对于生物医学工程这一工科专业来说,实验室既是实验教学的重要阵地,也是培养工程实践创新人才的基础平台。学科科研平台面向本科生开放,建立健全实验室开放机制,切实增加学生专业工程实践的机会,是实施科教融合过程,保障科教融合效果的重要手段[7]。学院立足专业办学实际情况,加强实验平台硬件保障,构建实践教学共享平台,出台了《实验室开放的管理办法》,完善了学院的实验室管理制度,规范了本科生进入实验室的管理,既为学生进入实验室从事专业实践活动提供了方便,也加强了学生的安全责任意识以及实验室的有序管理。经过近几年的实践,已经构建并形成了符合学院学科专业特点的学生进实验室模式与制度。在周末、在晚上都会有学生在实验室进行实验。专业老师经常在实验里直接指导学生参与专业实践活动。总之,通过近几年鼓励生物医学工程专业学生融入老师的科研项目研究活动中,取得得了良好的成效,提升了学生的专业实践能力。学生参与科研项目研究的积极性得到了大大地提高,直接参与老师科研项目的比例达到了30%以上,还有大约40%的学生通过大学生创新项目、毕业设计的形式参与了科学研究。学生在科学研究的过程中取得了良好的研究成果,近3年,本科生发表科研论文30余篇,申请各类专利15件,获得各类科技竞赛奖励20余人次,而且这些本科生研究成果在逐年提高。 作者:陈洪波 单位:桂林电子科技大学生命与环境科学学院 生物医学工程应用特色分析:浅探问题驱动法在生物医学工程专业电子技术课程中的应用 摘 要:针对生物医学工程专业电子技术课程偏重于理论教学,无法与专业特色相关联的问题,本文提出将问题驱动的教学模式应用于生物医学工程专业的电子技术课程,探讨了在实施过程中教师需要考虑的问题。 关键词:电子技术;生物医学工程;问题驱动 1 引言 生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴学科,其主要研究方向是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关技术问题保障人类健康为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[1]。多学科的交叉使得生物医学工程不同于那些经典的学科,也有别于生物医学和纯粹的工程学。我校生物医学工程专业是工程技术为主,医学知识相结合的专业,以培养能在医疗仪器、医学信息处理等领域从事研发、教学、管理等工作的人才为目标。电子技术在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子技术完成信息检测与处理、系统控制等核心功能[2]。 “电子技术”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,课程的技术性和实践性较强。通过理论知识的学习要求学生掌握电子技术的基本概念,基本电路和基本技能,同时相关的实验培养学生的工程素质、动手能力、创新能力以及自主设计的基本能力[3]。目前,国内很多高校生物医学工程专业开设的电子技术理论和实验课程都普遍存在着一些问题: (1)理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出; (2)偏重于理论教学为主,实验为辅,学生被动的接受知识,学习兴趣不高; (3)实验内容固定,验证性实验过多,缺乏学生自主创新的设计性实验。因此,探索切实可行的适合于生物医学工程专业的电子技术课程的教学模式与教学方法已成为提高电子技术课程教学质量的必然要求。 2 问题驱动法 问题驱动式教学方法近年来得到了很多教学人员的关注,在众多的课程中得到了应用[4-5]。百度百科中定义:问题驱动教学法即基于问题的教学方法(Problem-Based Learning,PBL),区别于传统的LBL(Lecture-Based learning,LBL)[6],PBL教学模式是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点,以问题为核心规划学习内容,让学生围绕问题寻求解决方案的学习方法。 问题驱动教学法要求学生与教师转变在传统LBL教学中的固有地位,学生由被动的知识接受者转变为主动的信息加工者和知识构建者,教师从知识的灌输者转变成为学生主动加工信息、构建知识的引导者。问题驱动教学法大概分为四个步骤:(1)提出问题;(2)分析问题;(3)解决问题;(4)结果评价[7]。教师在教学前期,要明确教学目标,设计执行方案,提出问题。在教学过程中,教师安排学生活动,引导学生自主分析,相互讨论和交流。然后在分析的基础上,让学生们提出解决问题的方法,进行实践。最后,对过程和结果进行评价。可以看出,问题驱动法能够提高学生学习的主动性以及在教学过程中的参与程度,激起学生的求知欲。但是并不意味着教师的参与程度减少了,这种教学方法对教师的要求更高,教师必须具备较强的课堂掌控能力和引导能力。 《电子技术》课程作为是工科专业的基础必修课,具有理论性和实践性并重的特点。其课程内容、基本概念、技术术语、电路种类多,学生学习起来比较困难。为了提高电子技术课程的教学质量,很多学校都开展了电子技术课程的教学改革,其中问题驱动法就是选择的新教学模式之一。但是,由于各种原因,如教学目标的定位、问题驱动法的理解、具体实施过程中的执行力等,基于问题驱动法的教学改革并不是一帆风顺的。作为生物医学工程专业的基础必修课,《电子技术》又有其特殊性,其课程的教学目标侧重于让学生掌握面向生物医学及医学仪器的电子技术,如果理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出,学生对于课程内容在专业上的应用不甚了解,就会影响到对后续专业课程的学习,甚至影响到将来从事生物医学工程专业相关工作的能力。因此,有必要研究具有生物医学工程专业特色的电子技术课程的问题驱动法。 3 问题驱动法的实施 进行问题驱动的教学模式,需要教师有效掌控和恰当引导。下面,主要从教师的角度来阐释需要注意的问题,对问题驱动法的四个步骤进行分析。 (1)提出问题;在课程开始之前,教师要制定问题,需要其具有全局的概念,考虑各方面因素,包括:教学大纲、培养方案、授课教材等。在问题的选择上应该考虑以下几个方面[8]: 1)问题是否和某个单元的教学内容相关; 2)问题是否对学生具有吸引力; 3)问题实施的时间和硬件条件是否能够保证; 4)问题是否联系实际,是否与生物医学工程专业的应用相关; 5)问题之间是否具有连续性,是否具有系统性; 为了突出生物医学工程专业特点,问题设计必须贴近专业应用。问题之间最好具有关联性,由小的模块小的问题,最终组合而成大的模块大的系统,解决与专业相关的问题。 举例说明:在模拟电子技术中,所选用的教材为高等教育出版社出版,童诗白、华成英主编的《模拟电子技术基础第四版》[9]。根据教材中的内容,结合生医专业应用,可以围绕心电信号检测仪的各个模块展开,设计以下问题:微弱生理信号放大、信号滤波、非矩形波整形为矩形波、直流电源设计。下表1中显示设计问题与教材章节的知识点对应。从表中可以看出,除了第九章的内容没有体现,其他章节的知识在问题中均有涉及。由于学时的限制,教材第九章的功率放大电路目前并不在本校生物医学工程的模拟电子技术教学大纲中。 在布置问题的时候,加入情景带入,首先向学生讲解人体心电信号的特点,心电监测的临床意义,再提出心电监测仪的采集、放大、滤波、整形、供电问题。其中在信号放大部分,涉及的知识点较多,要对前级放大和后级主放大进行分开设计和说明。随着课程内容不断深入,问题不断得到解决之后,可以将各个模块组合,并加入右腿驱动电路或50Hz陷波电路,实现简易的心电信号检测电路。最后的整体电路进行实际人体测试,用示波器观察信号,这样学生在学习模拟 电子技术知识的同时,锻炼了实践动手能力,还能与专业应用结合起来,了解电子技术知识在生医专业中的用武之地,一举三得。 (2)分析问题;在课程教学中,教师按照进度向学生一一展示问题,引导学生根据所学知识,对问题进行分析。在这个阶段,教师需要做到以下几点: 1)引导学生进行分组,任务分配; 2)引导学生对问题内容进行分析; 3)引导学生将问题与所学知识相关联; 4)引导学生文献查阅资料; 由于学生的基础有限,在这个阶段,可能会遇到以下情况:对问题的分析存在偏差,无法与知识点相结合、查阅获取文献的能力不足,教师要及时的提供帮助,在学生为主导的前提下,掌控整体过程。 (3)解决问题。在问题分析完成的前提下,学生提出解决问题的方案,并具体实施。教师需要考虑的是: 1)方案是否具有可行性;学生所提出的方法是否合理正确。对于存在问题的方案,是放手让学生尝试,还是进行适当的干预提示其改正,需要教师结合具体情况进行操作。 2)方案实施是否顺利;方案的实施需要时间与精力的付出,《电子技术》中的问题解决往往需要实际的电路焊接和调试环节,课程的学时如何安排,硬件实验环境如何保证是教师需要考虑和协调的。此外,对于初次进行电路制作的学生,教师运用经验为学生提供元器件选择和购买、电路焊接及调试训练等实践方面的帮助,也是必不可少的。 解决问题的整个过程由学生完成,教师不可代办,但是在适当的时候提供帮助,能够提高完成效率,保证进度。 (4)结果评价。对于整个过程中学生的表现,需要比较客观的评价。常用的方法将自我评价、小组互评、教师评价三个方面相结合。 自我评价是学生回顾和反思过程中的得失,对自我形成清楚客观的认识。小组互评是组间成员根据参与度、贡献度、工作表现、沟通能力等对组员同学进行分析点评。 虽然在问题驱动的教学模式中,教师的身份发生了转变,但是并不意味教师的地位和重要性降低了。教师要密切关注学生的状态和表现,最终对其进行评价。为了激励学生,帮助学生正确认识自我,树立学习后续课程的兴趣和信心,教师在对学生进行评价的时候要注意以下几点: 1)评价公正,也不忘因人而异;对待学生的评价要做到客观中肯,但是也需要考虑学生的差异性。成绩优异的学生与基础较差的学生在小组中的分工不同,贡献度有区别。为了激发学生的积极性,教师的评价不能采用单一标准,而是应该多元化,从合作精神、交流能力、文献收集、电路制作、文字编写等各个方面入手,照顾到各个层面的学生。 2)评价能力,也不忘评价态度;对待学生的评价不光要考虑其知识与技能,还要注重他们在情感、态度方面的表现。课程内容的学习只是一个方面,关注学生知识技能之外的情意发展,有助于其更长远的进步和成长。 3)评价结果,也不忘评价过程;教师的评价不应该过分关注最终解决问题的结果是否正确,而是要侧重于学生在分析问题、解决问题的过程中所表现出来的能力、态度和情感。学生在过程中的提升和收获,才是教育的主要目的。 4)评价个人,也不忘评价团队;教师的评价除了针对学生个人,还要涉及到团队。强调团队的分工合作,有利于培养学生交流沟通,与人协作的能力。 4 结论 问题驱动法能够提高学生学习的主动性,激起学生的求知欲,其教学模式十分适合《电子技术》此类工程性和实践性较强的课程,在许多高校教学改革项目中得到应用。生物医学工程专业的电子技术课程要与学科特点相结合起来,因此问题驱动法的实施既有与其他课程的共性,也有其自身特点。教师在问题的设计环节,要结合生物医学工程专业的电子技术应用,让学生在学习电子技术知识和技能的同时,对专业发展及就业方向有一定的认识,同时也为后续的专业基础课打下基础。 生物医学工程应用特色分析:生物医学工程学在医院的应用 1医学工程学发展历史 从17世纪列文虎克(Leewenhock)用自己研制的光学显微镜发现微生物开始,医学的每一次重大进展都留下了工程技术的痕迹。200多年前Galvani和Volta两位科学家在电生理方面的先驱性研究,常为追溯生物医学工程的发展时提起。现代生物医学工程孕育于19世纪,其作为一门独立学科的发展历史还不过数十年时间。1985年X射线发现后,X光机很快进入医学临床,开创了医学图像学。以后航天技术、微电子技术、计算机等高技术的飞速发展,为人类研究和改善生命运动过程开辟了新的前景,工程技术与医学更加广泛深入地渗透结合,于是逐步形成了多学科与生物医学交叉融合的生物医学工程学科。生物医学工程在20世纪50年代形成学科领域,60年代崛起发展。1953年,德国在ILMENAU大学建立了第一个生物医学工程系。1964年,世界性的生物医学工程联合会(theInternationalFederalofMedicalandBiologicalengineering,IFMBE)成立,到1991年已举办九届世界生物医学工程大会。1979年,美国物理学家科马克(A.M.Cormack)和英国的电气工程师亨斯菲尔德(G.N.Hounsfield)发明了用电子计算机将X射线穿透人体形成重叠影像展开技术,无创伤地取得人体横断面图像,创造了X射线CT,因而获得诺贝尔生理学与医学奖,更成为工程技术与医学交叉融合而对医学进步产生巨大推动作用的标志。自20世纪60年代以来,美国许多著名大学都开始了生物医学工程高层次人才的培养,代表了全世界生物医学教学和研究的前沿。美国生物医学工程从基础教育到研究生培养,从理论教学到行业训练乃至职业培训,都有一套较为完善的制度,从而在生物医学工程领域长盛不衰。我国的生物医学工程学科是1978年由国家科委正式确立的,1980年成立了中国生物医学工程学会,1986年正式加入世界生物医学工程联合会IFMBE。截止2003年,我国已有48所综合或理工科大学、18所独立医科大学设立了生物医学工程专业,培养从本科到博士各层次专业人才,另有9所专科院校开设了医疗器械专科教育。 2国外医学工程学科的发展方向 在国外,医学工程专业已经深入到医学的各个领域,发挥着重要的作用。主要体现在医疗设备研发、医疗设备管理、医疗设备维护以及医疗设备的质量控制方面。 2.1医疗设备研发 各种医疗设备的研发均源于医学临床实践,国外的医学生经过4年的理工科大学学习,其医生均为生物医学工程和临床医学的双学士。因此,国外医疗设备的研发速度和思路远大于国内,许多最新的医疗设备发明均源于国外临床实践[2]。 2.2医疗设备管理 医疗设备管理主要是通过科学化管理更大效能地发挥医疗设备的作用,为医疗机构创造更大的效益。其中包括医疗设备的采购、医疗设备的监控及医疗设备的效率评价等。 2.3医疗设备维护 医疗设备使用过程当中维护、保养异常重要,因此医疗设备的维护是医学工程专业在国外医疗机构的主要职能之一。 2.4医疗设备的质量控制 医疗设备若保证其诊断治疗质量则必须进行定期的质量控制,包括计量检测、周期检验、强制检验和维修后计量修正等,确保医疗设备的性能和准确性[3]。 3国内医学工程发展情况 国内医学工程专业起始于20世纪80年代,军队主要有第一军医大学生物医学工程系(现更名为南方医科大学生物工程学院),每年全国招生40人左右,主要方向是:放射医学专业和医学影像专业,突出的成就是研制出了我国第一台X刀放射治疗系统。第四军医大学生物医学工程系每年全国招生20余人,主要方向是:电子工程与计算机智能化,突出成就是全国第一次研制人体阻抗断层成像。地方大学开设生物医学工程专业的主要有浙江大学、清华大学、四川大学、天津大学及成都电子科技大学等[4]。地方大学培养生物医学工程专业与部队有差别,军队主要是以医科大学为基础,毕业生的医学理论基础较好,但是理工科稍微欠缺;地方大学主要是理工科为基础,基础医学有所欠缺。因此,之后北京大学、四川大学开设生物医学工程专业时则结合了双方的优势,取得了很好的效果。医学工程专业的人员不深入临床是无法获得创新灵感的[5]。就生物医学工程专业人才分布流向而言,主要是去往大型国外医疗设备公司做销售、售后服务;去往国内医疗设备公司做研发、销售;去往各类医院的设备科、信息科、网络中心等。 4医学工程专业在医院的发展 医学工程专业是医院发展的主流方向,医学工程在医院虽然属于辅助科室,但对于医院的发展实属不可或缺,其主要工作是设备管理、设备维护、质量保证和设备计量。 4.1医疗设备管理 医院的医疗设备管理工作非常重要,医院的核心竞争力是医院的先进的医疗设备。如何最大限度地发挥医疗设备的作用和医疗设备的全生命周期管理是医疗设备管理的主要目标[6]。(1)设备的购置论证。以购置何种医疗设备最有利于医院的学科建设和发展为目的,每采购一种医疗设备均需进行严格的购置论证。(2)设备的购置管理。设备的购置需要调研、论证及招标等多个环节,购置管理需要采用科学化的方法优化流程、提高效率及避免商业腐败。(3)设备的档案管理。医疗设备使用和后期的管理必须进行科学化的医疗设备档案管理,目前网络化、电子化档案管理是发展的趋势[7]。(4)设备的发放储存。设备和耗材的发放和储存是物流管理的范畴之一,如何降低库存减少资金积压、提高储存的质量等需要进行科学、精心的研究[8]。(5)设备的使用监督。医疗设备能否有效使用需要监督和管理,提高设备的使用效率,加强设备的使用监督是医疗设备管理中的重要环节。(6)设备的报废回收。设备使用一定的时间需要报废,何种设备符合报废的标准、报废的设备如何处置等是医学工程人员的重要研究范畴。(7)设备的效益评估。何种医疗设备可以继续购置、何种医疗设备购置后会亏损等是对医疗设备的效益评估,同时也是医院领导对医疗设备采购决策的主要依据。(8)设备的租赁管理。有些医疗设备没有必要每个临床科室都去购买,设备租赁是提高设备的利用率的好办法。做好医院内设备的租赁管理,合理高效地调整设备是医学工程科室的重要管理范畴。4.1.1医疗设备管理目标和原则(1)医疗设备管理目标:设备检查收益是医院最大的利润增长点,应围绕新技术、新设备开展医院的新业务,设备管理的目标就是使得设备在医院收益中发挥最大的作用。(2)医疗设备管理原则:科学化管理,科学化决策,以经济效益为中心对设备进行科学化评估和决策,避免设备的闲置、浪费、重复性购置,把设备的效益发挥最大化。4.1.2医疗设备管理中存在的问题及对策(1)现阶段医院在设备管理方面存在以下主要问题:①设备采购盲目,事先的评估不足或者评估误差大;②采购的设备其发挥效能低下,无预先的盈亏控制体系,无法发挥设备的效能;③设备管理混乱,使用率、开机率不足,无法有效调动临床使用科室的积极性;④设备的监控体系缺乏,无法对具体设备的效益做出定量评估,致使再次采购缺乏依据。(2)针对以上存在的问题可以采取以下的一些对策:①医学工程科应该承担起自己的职能,配合院领导做好设备购置的科学决策;②设备管理是科学,决策的原则是效益,围绕效益做好医院的设备统筹;③设备管理包括设备的购置、监督、报废、评估,是医疗设备“全生命周期”的科学管理,是医学工程学科研究的主要方向;④因地制宜发挥医疗设备的最大效能。 4.2医疗设备维护 设备维护是延长设备使用寿命、提高设备使用率和效率的关键[9]。现在的设备维护不同于过去,设备维护主要应做好以下工作:①设备维护从过去的简单修补到设备的效益保证转变,能发挥设备的最大效益是核心;②设备维护从简单的元件维护,到整机的保障,着重强调时间和经济效益的比例;③设备维护从简单设备的维修到复杂大型设备的工作保障;④设备安全维护的出发点和立足点是医院的经济效益和社会效益;⑤医疗设备维护应该从以往的集中统一维护逐步过渡到专人保养维护,提高设备的使用率,将设备的故障隐患消灭在萌芽状态之中;⑥医疗设备维护应该从以往的等待设备随机故障发生后的紧急随机维修逐步发展到对设备预防性维护保养,充分发挥设备的效能。 4.3医疗设备质量保证 医疗设备的质量保证是发挥医疗设备作用的前提,医疗设备的精度和准确度直接关系到诊断和治疗的结果。因此,对医疗设备的质量控制是医疗设备管理的重中之重。国外的大型医疗设备有严格的治疗控制流程和管理人员。医疗设备的保证已经逐步成为医学工程学科的一个重要分支。医院的大型医疗设备必须进行定期的周期检验和质量监控。为此,医疗设备质量控制工程师应运而生,成为医疗设备发挥作用的“保护神”[10]。 4.4医疗设备计量 医疗设备计量是保证医疗设备诊断治疗准确的前提。设备计量包括:设备使用前的计量检定;设备维修后的计量检定[3]。设备的检定类型:国家强制计量检定(强检);周期性计量检定(周检)。《计量法》是医疗设备计量工作的依据。军队计量体系规定军区总医院建立三级计量站,为医院医疗设备进行计量的强检和周检。医疗设备计量是医学工程科的重要职责。 5结语 每一次的医学进步都与工程学息息相关,因此作为医学工程师应该要深入临床一线,发现问题解决问题,成为真正的临床工程师。只有理解了临床的问题才能有新的思路和新的科研方向。科研创新应该从基础做起,把握科研发展的方向。应用于临床诊断数据的获取、分析的单片机技术以及在医学中应用的计算机技术是医学工程飞速发展的基础;设备管理的自动化和科学化、检测设备的无创化、小型化及家庭化是科研发展的重要方向。 作者:张虎军 张超群 张楠楠 蔡峰 顾建文 工作单位:成都军区总医院医务部 生物医学工程应用特色分析:3D打印技术在生物医学工程中的研究及应用 摘 要:3D打印正在引发全球制造业革命性变革,它与生物技术结合,可以仿生与个性化地制造、特别是有生命的人体组织与器官,成为支撑第三次产业革命中生物材料科学与产业颠覆性变革的关键技术。文章综述了3D打印技术的分类,三维仿生重构建模技术的发展,以及3D打印技术生物医学工程中的应用情况。 关键词:3D打印;生物医学工程;发展现状 前言 三维打印(Three Dimension Printing,简称3DP)属于一种快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术,它由计算机辅助设计(CAD)数据通过成型设备以材料逐层堆积的方式实现实体成型。“三维打印”在技术界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分层制造”等[1]。三维打印起源可追溯于上世纪八十年代,1984年查尔斯・赫尔发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术,并于1986年成立了3D Systems公司,开发了第一台商用立体光敏3D打印机,1988年,斯科特・克伦普发明了熔融沉积成型技术(FDM)并于1989年成立了Stratasys公司,随后在2012年合并以色列3D打印公司Objet。3D Systems和Objet是目前世界上最大、最先进的两家3D打印公司。我国清华大学颜永年教授于1988开始研究3D打印成型技术,华中科技大学王运赣教授以及西安交通大学卢秉恒院士等,纷纷于上世纪90年代起就开始涉足3D打印成型技术的研究。 1998年,清华大学的颜永年教授又将3D打印成型技术引入生命科学领域,提出生物制造工程学科概念和框架,并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印设备,为制造科学提出了一个新的发展方向--生物制造。生物制造的一个重要手段即是生物3D打印。生物三维打印是以活细胞(living cells)、生物活性因子(proteins and bio-molecules)及生物材料 (biomaterials)为基本成形单元,设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构,是制造科学与生物医学交叉融合的新兴学科,它是目前3D打印技术研究的最前沿领域,也是3D打印技术中最具活力和发展前景的方向[2,3]。 1 3D打印技术的分类 目前比较典型的3D打印快速成形技术主要分为三种[4]: 1.1 粉末粘结3D打印光固化材料3D打印与熔融材料3D打印 粉末粘结3D打印是目前应用最为广泛的3D打印技术,其工艺过程如下:首先,在工作平台上均匀铺洒单位厚度的粉末材料;其次,依据实体模型离散层面的数字信息将粘结剂喷射到粉末材料上,使粉末材料粘结,形成单位实体截面层;再次,将工作台下降一个单位层厚;最后,重复第一步至第三步,逐层堆砌,形成三维打印产品。其存在缺点是,通过粉末粘连成形的零件精度和强度偏低,一般需要后续工艺提高其强度,但后续处理工艺会导致零件体积收缩,变形严重。 1.2 光固化3D打印(光敏三维打印) 该技术使用液态光敏树脂作为原料制作零件模型,光敏材料三维打印成形基于喷射成形技术和光固化成形技术,喷头沿X方向往复运动,根据零件的截面形状,选择性喷射光固化实体材料和光固化支撑材料形成截面轮廓,在紫外光照射下光固化材料边打印边固化,层层堆积至制件成形完毕。但其应用于骨骼类产品打印的主要缺点是,当前具有生物活性的骨骼类材料如羟基磷灰石,生物玻璃等材料自身不是光敏性材料,需与光敏材料混合使用,因此影响产品的生物活性在打印后将受到很大影响。 1.3 熔融材料3D打印成形 熔融材料三维打印成形基于熔融涂覆成形(FDM)专利技术,分别加热两种丝状热塑性材料至熔融态,根据零件截面形状,选择性涂覆实体材料和支撑材料形成截面轮廓,并迅速冷却固化,层层堆积至制件成形完毕,其原理与光敏材料3D打印成形类似 [16]。目前熔融材料三维打印成形,可采用由磷灰石和骨骼所需的有机盐配置而成的骨水泥,不需要额外添加紫外光照射固化所需的光敏介质,有利于保证材料后续的生物相容性和生物活性。但由于挤压式喷头的喷嘴处压力大,容易造成阻塞现象,因此对喷嘴和材料浆料的粒径要求较高。 除三维打印外,应用比较广泛的商业化快速成形工艺还包括立体光刻成形(SLA)、选择性激光烧结成形(SLS)堆叠、实体制造(LOM)、熔融堆积成形(FDM)等,但这些工艺大多需要配备价格昂贵的激光辅助系统,且成型工艺实质上还是类似于上述三种材料叠加-固化技术。因此,三维打印技术被认为是最具生命力的快速成形技术,发展潜力巨大,在医学中的应用前景广阔,其推广应用将对传统的医疗产品生产模式带来颠覆性的影响。 2 三维仿生重构建模技术的发展 基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要研究内容之一。3D打印生物构件的实现首先需要在计算机环境下有效重构和建模,生成可用于驱动打印喷头的指令数据进而操控成型设备实现产品成型。随着医学影像技术的发展,人体组织的二维断层图像数据可以方便地获取以进行医学诊断和治疗。但是,二维断层图像只是表达了某一截面的解剖信息,医生可以凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小及形状,“构思”病灶与其周围组织的三维几何关系,可三维打印设备却无法根据这些断点数据进行立体三维成型,因此,基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要前驱步骤。 由于CT或MRI等检测设备扫描得到的二维图像信息不能直接用于快速成型,只有通过专用软件将二维断层图像序列重建为三维虚拟模型,并生成为快速成型机可以接受的STL(Stereo Lithography)格式图形文件,才能最终制造出生物产品三维实体模型。近十多年来,欧美等发达国家的科研机构对于医学图像三维重建的研究十分活跃,其技术水平正从后处理向实时跟踪和交互处理发展,并且已经将超级计算机、光纤高速网、高性能工作站和虚拟现实结合起来,代表着这一技术领域未来的发展方向。 在市场应用领域,国外已经研制了三维医学影像处理的商品化系统,其中,比较典型的有比利时Materialise公司的Mimics、美国Able Software公司的3D.Doctor和VGstudio MAX。在国内,中国科学院自动化研究所医学影像研究室自主开发的3D Med是基于普通微机的三维医学影像处理与分析系统,系统能够接收CT、MRI等主要医疗影像设备的图像数据,具有数据获取、数据管理、二维读片、距离测量、图像分割以及三维重建等功能。清华大学计算机系研发的人体断面解剖图像三维重构系统能给外科手术中的影像诊断提供一定的参考。中国科技大学在应用Delphi开发三维重构软件的研究上取得了很好的成果。国内企业也研发了一些三维医学影像处理系统。如西安盈谷科技有限公司“AccuRad TM pro 3D高级图像处理软件”于2005年4月投入市场。它能对二维医学图像进行快速的三维重建,并能对临床影像的数据进行科学有效的可视化和智能化挖掘和处理,为临床提供更多有价值的信息。但目前国外优秀软件如Mimics、3D Doctor、VGStudio MaX等的价格非常昂贵,且其技术严格保密。国内的产品大多没有自主知识产权和成熟的商业应用模式。 3 3D打印技术在生物医学工程中的应用 3D打印技术在生物医学工程中应用广泛,其应用领域大致包括:体外器官模型、仿生模型制造;手术导板、假肢设计;个性化植入体制造;组织工程支架制造;生物活体器件构建以及器官打印;药物筛选生物模型等。如图1所示为3D打印在生物医学工程中的各种应用情况[5-7]。 3.1 体外器官模型、仿生模型制造。该类应用主要用于医疗诊断和外科手术策划,它能有效地提高诊断和手术水平,缩短时间、节省费用。便于医生、患者之间的沟通,为诊断和治疗提供了直观、能触摸的信息,从而使手术者之间、医生和病人之间的交流更加方便。 3.2 手术导板、假肢设计。该类应用便于订制精确的个性化假体,实现个性化医疗需求。根据患者缺损组织数据量身订制的假肢,可提高假肢设计的精确性,提高手术精确度,确保患者的功能恢复,减少患者的痛苦。 3.3 个性化植入体制造。人体许多部位的受损组织,需要个性化定制。如人类面部颌骨(包括上下颌骨) 形态复杂, 极富个性特征, 形成了个体间千差万别的面貌特点。人类的头颅骨,需要准确与颅内大脑等软组织精确匹配扣合,人体的下肢骨、脊柱骨等会严重影响患者今后的步态及功能恢复。因此这类修复体可通过3D打印技术实现个性化订制和精确 “克隆”受损组织部位和形状。 3.4 组织工程支架制造。如通过3D打印技术设计和制备具有与天然骨类似的材料组分和三维贯通微孔结构,使之高度仿生天然骨组织结构和形态学特征,赋予组织工程支架高度的生物活性和骨修复能力。 3.5 生物活体器件构建以及器官打印。此方面的应用大多涉及活体细胞的生物3D打印技术。细胞三维结构体的3D构建可以通过活细胞及其外基质材料的打印构建活体生物器件。如英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作,首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围。这一突破使得利用人类胚胎干细胞来“打造”移植用人体组织和器官成为可能。美国康奈尔大学研究人员最近在其发表的研究论文中称,他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植。 3.6 药物筛选生物模型。药物筛选指的是采用适当的方法,对可能作为药物使用的物质(采样)进行生物活性、药理作用及药用价值的评估过程。作为筛选,需要对不同化合物的生理活性做大规模横向比较,因此有研究人员指出通过3D打印技术,精确设计仿生组织药物病理作用模型,可以使人们开在短时间内大规模高通量筛选新型高效药物。最近,四川大学联合加州大学圣地亚哥分校等科研机构,通过3D打印技术设计了一款肝组织仿生结构药物解毒模型(如图1-c),该研究成果发表在最近一期的Nature Communications上,受到3D打印研究领域的广泛关注。 3D打印在生物医学工程中应用:(a)3D打印磷酸钙骨组织工程支架; (b)3D打印细胞、活体器官构件;(c)3D打印肝组织仿生结构药物解毒模型。 4 结束语 三维打印技术正处在蓬勃兴起的阶段,3D打印技术在生物医学工程中得到了广泛的应用,其应用以及发展现状表明:3D打印在体外器官模型、组织工程与再生医学、个性化医疗以及新药研发等方面展现出广阔的应用前景。抓住生物材料及植入器械的三维打印技术新一轮发展浪潮,发展我国生物三维打印技术,对发展我国生物材料医疗器械产业步入国际先进水平具有十分重要的意义。
工业会计论文:浅谈工业会计政策与信息质量管理 摘要:会计政策的选择会造成一定的经济后果,从而对公司的价值产生一定的影响。同时,工业会计政策的选择又是一个博弈过程,在此过程中,可以了解到不同的工业部门因会计政策的不同所产生的不同反应。然而,会计信息质量在一定程度上直接决定着企业的健康发展,因此应加强信息质量管理工作的开展,以防止会计信息失真给企业的顺利发展造成阻碍。本文,根据笔者多年的工作经验,对工业会计政策的选择与提升信息质量管理等问题进行了深入的探讨。 关键词:工业会计政策;信息质量管理;意义;方法;途径 一、工业会计政策的选择意义 1.工业会计政策的选择在一定程度上能够反映出整个会计程序政策选择的恰当与否,并直接影响着工业企业财务信息的质量以及财务信息使用者的决策水平,从而对工业资本市场的良好运营与发展产生一定的影响。 2.外部信息使用者在对企业进行决策分析时,首先会对其会计政策进行密切的关注。主要原因是,不同工业企业的财务报告往往不具有可比性,即使对相同的会计事项或经济业务而言,不同的人都会选择不同的会计政策,其结果往往也会有一定的差距。因此,信息使用者在进行决策分析之前,会对该企业的会计政策进行详细的分析,尤其当该企业的会计政策发生变更时,外部信息使用者会对变更的原因以及累积所产生的影响进行密切的关注。在对工业企业的会计政策进行详细的了解之后,有助于对企业财务报表内容的实质进行充分的把握,从而将企业会计政策在不同时期所存在的差异进行剔除,以对相关财务信息进行正确的决策。 3.对于工业企业内部的管理人员而言,会计政策的选择是体现各方利益的有效手段,工业企业内部管理者需要借此来确立不同的经营目标与发展思想。例如,当工业企业所采取的政策相对比较保守时,常常会通过会计政策的谨慎选择来使企业得以良好的生存与发展,以有效避免经济风险的发生。同时,工业企业会通过开拓更为广阔的市场来显示自身的综合实力,这就需要通过会计信息来对经营业绩与发展潜力进行充分的体现。 二、工业会计政策的选择 对于会计政策的正确选择通常是在既定的可选范围内,根据提前制定好的主题经营目标,对会计政策从原则、方法以及程序进行等多方面进行综合分析,最终对会计政策进行确定的过程。工业企业会计政策的选择是一个综合的过程,其贯穿于从会计确认到记录、报告等环节的整个过程。工业企业在选择会计政策时,会产生不同的会计信息。因此,企业应提前对该政策所可能产生的会计信息进行充分、全面的预测与分析。同时,工业企业会计政策的选择会产生不同的利益分配效益与投资决策行为,进而会对社会资源的配置施加一定的影响。因此,工业企业的利益相关者都应对会计政策选择问题进行密切的关注,以最终做出合理的选择。 三、施工企业会计管理的特点分析 与其他企业的会计管理相比,工业企业会计管理作为企业会计的一个重要分支,在账目设置、账簿建立等多个会计管理环节方面都有着一定的差异。详细来讲,会计管理的多样化,工业产品形态、功能以及一些侧重点都会发生转变。因此在资金管理方面,内容会更加的复杂与广泛。同时工业企业的会计管理周期跨度较长,因此在涉及资金、资产的管理中,内容会更为广泛多样。值得一提的是,由于工业企业生产产品场所的指定性,其企业会计管理具有生产支出周期长、会计核算复杂的特点。 四、加强工业企业会计信息质量管理的有效措施与途径 1.完善企业内部监管制度,重视会计核算管理工作 在实际的会计核算管理工作过程中,应充分重视各种会计要素以及其他相关信息的计量与确认,以确保会计信息的真实性与反应内容的完整性。同时应制定严格的规范制度来让会计人员严格按照业务流程进行工作的开展,以确保核算任务的准确性与及时性。同时,制度应对财务人员的经济行为进行严格的控制,以避免随意调节营业收入或不按时间规定转接成本等问题的发生。在此过程中,还应建立并健全会计责任制度以及奖罚分明的激励机制,以确保工业企业各个生产项目高效管理目标的实现。同时还应根据业务流程和各部门职责的不同,对机构部门进行精简,并促进各个管理部门之间的密切配合,以从根本上做好会计信息质量管理工作。 2.建立健全工业企业内控体系,加强会计委派制的实施 该制度是指工业企业的主管部门统一派遣会计人员以对会计信息质量进行有效管理的制度,它同时也是一种新型的会计人员体系改革的新趋势。为使这一制度能够得到有效的实施,应在确保工业企业正常运转的前提下,对企业的会计管理工作、信息管理质量等进行合理的协调管理,并组建科学合理、针对性较强的组织机构对以上活动进行有效的监督管理。 3.增强工业企业的会计信息质量监管制度 在实际的会计信息管理工作过程中,相关执行制度在坚持特定管理原则的同时,还应确保其具有促进企业发展的特性。在增加工业企业会计信息质量监管力度的同时,还要对该过程中存在的问题在制度允许的范围内进行及时的合理化解决。为此,首先应打造一支态度客观公正、职业操守较强的注册会计师队伍,并加强该队伍管理体系的完善。对于工业企业的定期会计报表应有注册会计师来进行审计完成,以有效提高会计信息质量。其次,相关财务部门应加强对于工业企业财政监管的重视,以财政、审计部门之间的相互合作来提高企业内部会计信息质量的综合性监督检查。最后,相关会计管理工作的开展应顺应外界经济环境的变化,并对自身能力与监管手段进行不断的完善,使会计信息管理质量得到真正意义上的提高。 工业会计论文:关于新会计标准下工业会计的研讨 摘要:随着社会的发展,旧的会计标准已经不能满足现代工业企业会计发展的需要,新的会计标准弥补了原有会计标准的不足。本文首先对工业企业会计的现状进行了浅析,然后对于新会计标准下工业会计的新发展进行探讨,旨在与广大同行朋友进行沟通交流,不断创新工业会计工作方法,提高工业会计工作水平,促进我国工业企业更好更快地发展。 关键词:新会计准则 工业会计 近年来,我国现代工业化建设取得了喜人的成绩,为国家的经济发展作出了不可磨灭的贡献。其中,企业是工业化建设的主力军。但是,和发达国家的工业化水平相比而言,仍然存在着较大的差距。我国工业企业的基础比较薄弱,存在着比较严重的资源浪费问题,面对经济全球化带来的发展机遇和挑战,需要工业企业会计不断深化自身的改革。在这样的社会背景下,新会计标准应运而生,具有非常重要的现实意义。因此,我们应该充分认识到新会计标准出台的重要性和必要性,高度重视新会计标准下工业会计的研讨问题。 一、工业企业会计的现状分析 作为工业企业而言,应该在追求成本的最小化和利润地最大化的同时,达到对损耗低、质量优、效益高的相关要求。在生产过程中,实现对资金运转的科学化、规范化和合理化的管理,不断健全价值管理体系,进行合理地机构设置规划,根据任职人员的实际情况,进行科学合理地分工,确保职责分工明确化、清晰化,提高经济运转的有效性,发挥工业企业会计的积极作用。 (一)设置独立的工业企业财务职能机构 作为工业企业,只有从会计中将企业财务分离出来,进行独立的财务机构设置,才能确保企业在经济活动中具有雄厚的经济实力,也才能保证企业资金运行活跃性。从当前的社会主义市场经济体制来看,主要是由产品经济到商品经济,到市场经济的转化。如果企业资金在;流动方面出现滞缓或是停止,也就意味着企业步入陷入非常危险或是濒临破产的境地。在企业经营的过程中,融资实务工作是关系着工业企业生存、运行和发展的基础性工作。企业的融资实务主要是进行筹措货币资金、投放货币资金、调度货币资金和积累货币资金等工作。在企业的融资实务中,应该着重考虑以下一些问题:一是充分考虑货币资金所在不同的时间所具备的时间价值。就是应该对资金所具备的时间价值有比较准确的了解和把握,能够尽量地使资金发挥出最大的时间价值。二是做好预定现金的收支工作,确保维持余额的适度性。三是做好企业货币资金运行管理的研究规律,做好资金信息的收集整理工作,为企业做出重大的经济决策提供第一手真实有效的材料,提高企业重大经济决策的成功几率。从当前的发展形势来看,工业企业所面临的投放风险将日益增大,所需要达到的效应要求日益增多,企业自身内部的关系日益复杂化,企业外部的金融市场环境日益多元化、动态化和复杂化,因此,只有尽快地成立企业财务职能机构,完善相关的管理运行和保障体系,才能够满足企业财务决策的客观需要。 (二)从市场经济大背景的实际出发,工业企业的期望效益日益增加 作为财务会计,不能仅仅只满足于对过去财务信息的分析和研究,更重要的是能够对财务经济的未来发展进行准确地预测,并作出具有预见性和前瞻性的规划,以提高对企业经济活动控制的有效性和发展性,使其与朝有利于企业发展目标实现的方向前进。从企业面临的内部经营条件的变化和外部需求的多变性来看,其外部发展战略及内部管理机制都应该进行不断地完善。如果要实现生产经营规划的准确性,确保价值管理的实效性,若是只依赖于原有的生产经营管理体制,是无法满足工业企业现实发展的需要,因此,作为工业企业,必须尽快将现代管理会计吸纳进来。当然,在管理会计的引进过程中,应该将我国现阶段的社会实情与企业的实际状况相结合,科学合理地进行管理会计机构及岗位的设置,以提高企业的财务管理水平,提升工业的经济竞争实力。作为优秀的管理会计人员,不仅应该具备与之相关的多种专业知识技能,同时,应该充分了解本企业的相关生产工艺及技术常识等,具有准确捕捉信息、分析信息和处理信息的能力,具有较高的控制协调能力,属于开拓创新型高素质的科学管理人才。 二、新准则下工业会计的新发展 (一)财务报告出现了新的变化 从新准则中可以看出,将原来旧准则有的“财务情况说明书”进行取消处理。对于报告中应该披露的相关内容进行了调整。新准则明确指出:财务报表至少包括资产负债表、利润表、现金流量表及其附注。从新准则中资产负债表来看,主要取消了旧准则下的两个项目:即“预提费用”与“待摊费用”这两个项目。在新准则下,“待摊费用”被列入“预付款项”之中,而“预提费用”则列入了“预收款项”当中。从资产分类来看,主要是分成了两种类型的资产:即流动资产与非流动资产。从负债分类来看,主要是分成了两种类型的负债:即流动负债与非流动负债,新增的项目有“库存股”、“应付职工薪酬”等。从利润表来看,出现比较大的变化,原来的主营业务及其他业务的收入及成本的划分被取消了,而变成了营业收入与营业成本两大类。 (二)对于企业合并有了新的规定 对于同一控制下的企业合并采用账面价值;对于非同一控制下的企业合并采用公允价值。该准则规定,参与合并的各方在合并前后不属于同一方或相同的多方最终控制的,一次交换交易实现的企业合并,合并成本为购买方在购买日为取得对被购买方的控制权而付出的资产、发生或承担的负债以及发行的权益性证券的公允价值。 (三)更加体现了谨慎性的原则 1、对短期投资计提跌价准备 从现行的工业企业会计制度对短期投资的核算和报表列示均为其初始成本,不反映其价值变化,投资者只能借助于报表附注了解市价情况。企业会计制度规定:企业应当在期末时对短期投资按成本与市价孰低计量,对市价低于成本的差额,应当计提短期投资跌价准备。 2、对委托贷款的谨慎计息和计提减值准备 企业的委托贷款应视同短期投资进行核算。但是,委托贷款应按期计提利息,计入损益;企业按期计提的利息到付息期不能收回的,应当停止计提利息,并冲回原已计提的利息。 3、扩大了坏账准备的计提范围、改变了计提方法 企业会计制度将计提坏账准备的范围由原有的应收账款扩大到应收账款和其他应收款。 4、对存货计提跌价准备 现行工业企业会计制度对存货只反映其历史成本,不反映其可能发生的毁损、陈旧或减值。在新准则下,新的企业会计制度作出了如下规定:企业应当在期末时对按成本与可变现净值孰低计量,对可变现净值低于存货成本的差额,计提存货跌价准备。 总而言之,新的会计标准对我国工业会计工作的开展指明了方向,它更加符合我国处于社会主义初级阶段的基本国情,更加能够适应市场经济发展的需要,能够对我国工业的企业的发展取到积极的助推作用,因此,我们应该充分认识到新会计标准下进行工业会计研讨的重要性和必要性。我们应该高度重视新会计标准下的工业会计工作,在新的准则下开展工业会计工作时,应该充分了解新的准则要求,不断创新工业会计工作方法,提高工业会计工作水平,以便更好地为我国工业企业实现更好更快地发展作出新的贡献。 工业会计论文:浅谈工学结合模式下工业会计课程教学改革 摘要:工学结合教学模式是当前高职院校最提倡的教学模式,但是由于种种原因,目前高职院校工业会计课程的教学与工学结合模式的要求相去甚远,应当引起我们足够的重视并寻求有效的改革。本文将就目前高职院校工业会计课程教学中存在的一些不足之处以及如何进行改革进行探究。 工学结合是一种将学习与工作相结合的教育模式,就是以服务为宗旨、以就业为导向,以提高学生就业竞争能力为目的,以市场需求为运作平台。通过工学结合模式的运用,既可以使学生将理论与实践相结合,达到加深对自己所学课程认识的目的;又可以使学生深刻了解理论与工作之间的联系,提高他们理论学习的主动性和积极性;更关键的是能够有效地提高学生的实际能力。 一、目前高职工业会计课程教学中存在的不足之处 (一)教学内容局限,不能完全适应实际工作的需求 目前的高职院校工业会计课程的教学内容主要为系统管理、总账和报表三个模块,有的学校在此基础上会再加上工资管理和固定资产系统,讲的比较简单,通常就是按模板生成一下,这是不能满足用人单位的实际需求的。 (二)教学方法还是传统的老师讲,学生照着练,无法培养学生学习和思考的能力 在教学中,我们通常以工业企业为例,而实际走上工作岗位后,学生面临的企业类型就是五花八门的,这就需要学生有充分的举一反三的能力,将课堂教学中所教授的知识灵活运用。但是,在目前的教学模式下,培养的学生只是输入的机器,他们只会把老师讲的那一套照着模拟一遍,根本不懂得思考,遇到问题,哪怕是很简单的问题都举手请求老师帮助,从来没有尝试自己去思考,去解决。笔者认为,教学的目的应该是培养学生解决各种复杂问题的能力,而不是单纯的提高对财务软件使用的熟练程度,但是目前的教学方法不能使学生具备这样的能力。 (三)教师缺乏实际工作经验,达不到工学结合的要求 作为教学的主体,教师对于课程的实施起着至关重要的作用,但是现在的高职教师多为从学校到学校,缺乏实际工作经验,虽然各个学校也极力提倡教师下企业顶岗学习,但并没有落实到实际行动中去,相关考核和奖惩机制也不完善。 二、工学结合模式下工业会计课程教学模式改革探究 (一)在课程安排上,理论教学以实用、够用为主,重点放在培养学生对通用财务软件的应用能力上 可采用市面上较为通用的用友财务软件或金蝶财务软件为模板,培养学生的实践操作能力,全面加强学生对财务软件在实际工作中运用的认知,为实现学生“零距离”就业奠定基础。另外,在开展会计教学的后期,需要学生对所学的软件模块进行综合运用,可以采用分组教学模式。 (二)盯紧就业岗位要求,强化职业核心能力的培养,实行“教学做”一体化的教学模式 (三)以职业岗位应用能力为主线,将课程分任务进行情景教学,充分模拟实际工作岗位的操作流程,使课程实践教学与实际工作岗位需要实现无缝对接。 (四)加强校企合作、强化“双师型”师资队伍建设 1、大力支持、鼓励教师考取专业资格证书,如:会计职称系列、注册会计师、注册税务师、注册内部审计师等.并对获取证书的教师予以适当奖励以激励其他在校教师。 2、构建会计职业界与教育界相联系的机制和桥梁,并鼓励在校教师积极主动参加横跨职业界与教育界的各种活动,包括论坛、会议等,使其能及时捕捉会计行业发展的动向并了解会计理论发展的趋势,达到更好的实现理论与实践相结合的目的。 3、学校适当鼓励每位教师积极参加社会实践,并要求每位教师都要有在校外实际工作部门兼职、顶岗挂职的经历,以增强他们的阅历,使理论知识得以升华,并积累大量工作经验,在传授学生理论知识的同时,更密切的联系实际,充实和丰富教学内容,从而提高教学质量,这样,即达到了有效教学的目的,又为兼职单位解决了实际问题。学校并把教师参加实践锻炼的情况纳入年度考核内容。 (五)根据课程改革的思路,采用理论教材与实践教材分设的方法编写适合的教材 1、理论教材要突出重点,层次分明,用简明扼要、通俗易懂的语言(包括图示、表格等)突出知识的基础性、系统性和连贯性,让学生对知识重点一目了然,切忌长篇大论的叙述。 2、实践教材的编写要密切结合实践岗位,基本采用学校教师和企业人员共同编写的方法进行。在工学结合的背景下,实训教材编写不拘一格,可以有多种表现形式如案例型教材、岗位训练教材、按活动项目编排的教材、企业岗位培训教材等。 三、结束语 高职院校积极推行工学结合培养模式旨在适应新形势下工业会计专业改革发展的需要,并有效地加快工业会计专业发展。因此,积极开展工学结合模式教学,解决了工业会计教学中的实际问题,对实现高职院校工业会计教学的提高具有十分重要的意义。 工业会计论文:浅析工业会计的发展前景 摘要:会计新准则出台之前,我国会计行业存在许多或大或小的弊端,有些甚至直接处在风口浪尖上。新准则出台后,这些弊端就会相形见消了吗?国家政策与商业利益相碰撞时常常是“上有政策,下有对策”的恶性对抗。工业,国家三大支柱产业之一。随着社会经济的发展,各行各业竞争日益激烈。而工业会计存在于这个时代竞争的洪流中,在陆续到来的各项新准则下会有怎样的发展前景?笔者通过本文会详细进行解析。 关键词:工业会计会计新会计准则 一、目前我国会计的现状 (一)会计人数众多,但普遍素质较低 2002年时就有人作过调查,每10个大学生中,就有一个学会计专业。按人口比例来算,一百多个人中就有一个会计,会计队伍十分庞大。而最近几年来,随着大学的高楼林立,大学生的数目攀升,会计专业的扩大化普及,这个数字只会一路呈上升趋势飙涨。水涨船高,会计这个行业早已人满为患。然而,人数虽多,但从业人员执业素质并不高。从学历结构来看,至2002年底,具备大专学历的人数占总人数的35.71%,本科以上学历的人数仅占总人数的5.54%;从职称来看,高级职称占0.49% ,中级职称占 10.67% ,初级职称占 38.22% ,还尚有50.62%无职称。由此可见,会计从业人员整体素质并不高,而且参差不齐。早从2000年7月1日起,我国颁布的新《会计法》就有规定:从事会计工作的人员,必须持有会计从业资格证。而在2002年 ,在广西区进行会计从业资格专项检查时,结果表明,无证上岗人员有15240人,占全区总会计人员比例的13%。随着竞争的加剧,关系加后门,权势加金钱,笔者相信这个数字只增不减。 (二)会计核算层人员多,财务管理层人才少 从我国目前的形势来看,会计从业人员偏重于会计核算,而擅长财务管理的人才却相对显得稀少。财务管理涉及到企业资本的运作,在经济全球化的今天,企业之间的激烈竞争已直逼白热化阶段。跨国公司已成为许多公司寻求长久生存与更强竞争力的主要经营方式。 这种触一弦而动四海的紧张竞争下,CFO(财务总监)作为掌握着企业的神经系统(财务信息)和血液系统(现金资源)灵魂人物。公司理财与金融市场交互、项目估价、风险管理、产品研发、战略规划、企业核心竞争力的识别与建立以及洞悉信息技术及电子商务对企业的冲击等都是CFO 职责范围内的事。作为CFO,不仅要能够计算、评估、测算公司的价值,最重要的一点是还要能为公司创造价值。 很典型的一个例子,默克公司的茱迪・莱温特,全美最优秀的CFO之一,她为默克公司重新设计了一套对新型药品的获利能力与方式的估算方法,并设计了一种新型的财务数量分析模型说服公司增加研究开发预算,结果表明这种模式为默克公司带来了利润的丰盈增长。而我国会计职业强调会计核算,忽视财务管理,恰恰本末倒置。最后直接导致经营自主权的缺失,企业价值管理漏洞的后果。 (三)会计制度不断更新颁布,但光治标不治本,会计信息造假现象屡禁不止 1992年国家财政部颁布了“两则”、“两制”,揭开了我国会计改革的序幕;2000年12月,财政部颁布《企业会计制度》,自1997年开始,财政部就陆续颁布了一系列的具体会计准则。2007年,又出台《新会计准则》,一时沸沸扬扬。早在2001年,中国加入WTO之后,一切又开始改革了。同年四月,国际会计准则理事会(IASB)取代国际会计准则委员会(IASC),新的IASB章程开始流转于全球,会计准则更明显更深入地国际化了。我国明确表示要以积极的姿态进行攻关,将我国会计行业的改革思想渗透到国际会计准则的机制中,争取得到世界会计同行的认可和赞同。这并非朝夕可成就的易事,其中涉及到许多改革与转变,自然也出现了不少管理疏忽与投机行为。会计信息造假,职业道德问题被越来越多的抬到桌面上来探讨。然而,收效甚微。近年来,上市公司利用会计制度与政策的缺陷与歧点采用舞弊手段操纵会计信息,进行违规违法操作的案件还是层出不穷。这严重扰乱了资本市场,损害了整个会计行业的信誉与利益。 二、新会计准则的推行与相关内容 我国新会计准则体系于2006年2月15日由财政部,自2007年1月1日起在上市公司范围内实施,并鼓励其他企业执行。新会计准则体系由1项基本准则和38项具体会计准则组成,其中基本会计准则根据1992年财政部的《企业会计准则》和《企业财务通则》进行了修改,16项具体会计准则是在2005年已经颁布的具体会计准则的基础上进行了修改和完善,22项具体会计准则为全新的。执行38项具体会计准则的企业不再执行现行准则、《企业会计准则》和《金融企业会计准则》。新会计准则充分借鉴了国际会计惯例。符合我国加入WTO后企业参与国际竞争对会计信息质量的要求,新会计准则体系的贯彻和实施。有利于进一步地规范我国的资本市场,提高企业会计信息质量,建立和完善企业制度,促进社会主义市场经济的健康发展。同时,新准则体系正式实施,是促进财政、会计工作的重要举措。正如我国前财政部部长金人庆所言,作为“我国会计审计史上新的里程碑”,它标志着中国会计准则与国际会计准则最终实现了全面趋同。 三、工业会计的发展机遇与变革要求 工业会计的发展前景处在经济全球化的大背景之下,我国经济各方面的发展离不开这个大背景。而“入世”为我国整个会计行业也带了不少发展机遇。 1、有利于中国会计积极参与国际交流与合作,与国际接轨,与时俱进,提高企业内部核心竞争力,增加企业无形资产。 2、有利于中国会计向管理型人才转变。会计信息是财务决策的基础,管理会计将成为企业管理的重要内容,会计的职能需要尽快向管理会计转变。会计准则的国际化则能为学习提供快捷的有效方式。 3、有利于会计电算化向会计信息化发展。在网络高速发展的现今,互联网竞争也是一个必不可少的环节。而经济全球化则是一个良好的便利平台。 4、有利于中国会计信息披露的规范化和法制化。会计信息化,即把会计信息作为管理信息资源,全面运用以计算机网络和通讯为主的信息技术处理,加快会计信息方面的规范是建立国际间正常经济秩序的基础。全球的合作与准则的制定,为信息披露的规范化和法制化提供了透明化的保障。面对经济全球化带来的冲击与机遇,工业会计的发展显得迫不及待。而若想在激烈的全球竞争中趋利避害,获得最大胜利,工业会计的内部改革就显得刻不容缓。首先,强化会计人员职业化素质的培养。这也是最主要的一点。我国会计的从业水平参差不齐,要提升会计人员的职业化素质,可从职业资质、职业意识、职业心态、职业道德、职业行为与职业技能六个方面入手,有的放矢。尤其是职业道德这一环节,他与企业管理有着直接密切的联系,在加强会计职业道德培训的同时,企业也要改革内部管理弊端,提高运作效率。而不是只着眼于账面,要从长远考虑,深化企业内部改革。把会计人员的职前教育与职后教育进行有机结合,逐步构建会计行业终身教育体系,杜绝无证上岗与职业道德纠纷丑闻的再现。其次,进一步完善我国的会计准则体系。这是中国“入世”的要求,力求使制定出的会计准则既能结合中国特色,符合我国国情,又能尽量与国际接轨,兼具时代性与前瞻性。在大的冲击下不至于孤立无援而丧失竞争力。 5、强化会计标准的执行与监督机制。这是针对整个会计行业提出的要求。企业管理与会计职业执业水平的全面协调是提升行业竞争力最重要码砝。这就必须要建立一个行之有效的会计行业标准。近年来,由于没有有效的执行标准,在证券市场中出现了许多犯罪案件,如琼民源、银广厦等虚构收入、提供虚假财务报告。因此,强化会计标准执行机制建设显得尤为迫切。 6、有秩序有准备地开放会计市场。通过强强联合、优势互补或吸引国外专业人才等方式,逐步达到上规模、上水平的目标。“入世”以来,我国会计行业逐渐由过去有限范围开放转变为全方位、多元化的市场开放模式,允许国际著名会计公司介入我国经济生活的各个领域,使其享有与国内会计机构同等的交易机会与权力。这对于我国还处于未成熟期的工业会计行业带来了很大的挑战。面对激烈而残酷的竞争,只有通过会计行业从业会计本身到企业内部管理机制改革,由内而外的整体变革与整合,在与国际接轨的入世条件下,工业会计作为其中的一支才能逐步成长成熟。 工业会计论文:加强工业会计专业实践教学的思考 摘要:会计是一类实践性很强的专业,实践是不可缺少的重要环节,就目前而言,会计专业存在着理论与时间相脱节的现象,对实践教学的开展以及会计理论水平的提高产生重大影响,因此会计专业把抓好实践教学摆在了尤为重要的位置。笔者从会计实践教学现状出发,阐明会计实践教学薄弱的原因,并就改进会计实践教学作了一些探讨。 关键词:工业会计 实践教学 改进措施 会计是一类技术性较强的应用型专业,通过实践教学不仅能培养学生的操作技能,而且有利于学生形成全面的职业劳动素养。 一、工业会计专业实践教学现状 1、教学观念比较陈旧 理论教学占主导地位的思想仍影响着高职教育,尽管现已认识到会计是一类实践性很强的专业,但目前实践教学仍主要以模拟实习为主。 2、教材缺少生动性 现有的会计教材对发生的经济业务仍旧采用文字描述的方法,阐述不生动。各种往来交易的发生过程也只能靠学生通过字面来联想、揣摩和记忆。 3、实践教学环境落后 大部分会计实训室软、硬件滞后于实际需要,没有完整的会计模拟数据系统,甚至完全是手工实验操作。 4、师资水平有待提高 部分教师由于长年致力于理论教学,从而忽视了实践,还有部分教师毕业后直接走上教师岗位,经验匮乏。 二、改进高职会计专业实践教学的措施 1、加强教学改革,把实践性教学摆到突出位置 进一步确立以就业为导向的办学理念、以能力为本位的课程理念、以学生为主体的教学理念,在强化学生实践能力上大做文章,积极探索教学改革。 (1)开发研究工业会计专业教学体系。 目前,大部分企业单位已有简单的人工处理会计信息系统升级为计算机处理系统,而会计的管理、决策、预测等高层次职能也日趋凸显其重要作用。纵观整个会计实践教学过程,会计实践性教学需要加强,同时会计的理论教学也不容忽视。要逐步提高实践性教学在整个教学计划中的比重,加强培养实践动手能力,制定出符合工业会计教育要求的教学计划、发展规划、课程建设和实践教学。 (2)加强会计实践教材改革,利用会计教学软件增强课堂生动性。 教材中应适当添加生动的实物的照片、图片,提高教材中的实例比率,使教材更加生动,便于理解和记忆。另外,还可以充分利用多媒体资源,制作教学课件、光盘等,把更加生动的教学软件引入课堂,使经济活动通过动画情节有效的展现出来。 (3)优化课程设置,调整课程设计,突出实践能力。 把与会计密切结合的知识,如财税、金融、市场等相关知识整合运用,让学生充分了解公司负责人是如何整合运用这些知识进行企业管理的,并提高学生处理和解决经济业务问题的能力。同时,应实施多个证书制度的考核评价体系,鼓励学生在校期间取得英语等级证书、计算机等级证书、各类职业资格证书,全面提高学生的综合素质和专业能力。 2、提高会计专业教师的实践教学能力,重点培养“双师型”教师 (1)采取内引外联的方式,结合教学进行教师培训。 聘任一些企事业单位、会计事务所的有资历的从业人员到校担任客座教授,起到一举两得的目的,其一,在他们的引导下,会计教学工作有条不紊地进行,在指导会计教学工作的同时,对教师进行培训;其二,企事业单位及会计事务所的资历从业人员可以担任会计课程教学,弥补在校会计教师实践知识的不足。 (2)建立教师实践基地。 相对于学生社会实践基地来说,教师实践基地规模不大,比较容易找到,同时由于教师的专业理论知识雄厚,通过向实践单位提供会计服务来获得实践基地。教师实践基地的建立,既丰富了教师的社会实践活动,又改变了会计教育落后于实际经济发展的被动局面。 (3)有意识、有组织地安排教师进行社会调查。 社会调查的安排应遵循不影响日常教学的原则。社会调查的形式和内容可灵活多样,既可由学校集体组织教师深入企业单位,调查了解其生产经营、财务管理、制度建设等情况,也可针对会计改革的热点和专业教学研究中的重点、难点,由教师自发组成专项调查小组到基层单位进行采访、蹲点,从实际生活中汲取营养,积累素材。 3、创新实践教学方式,激发学生实践兴趣 (1)案例教学法。即在教学过程中学生围绕某教学案例,综合运用所学知识与方法对其进行分析、推理,提出解决方案,并在师生之间、同学之间进行探讨、交流的实践性教学形式。 (2)演示教学法。即通过现代化的教学手段演示和解说实务操作过程的实践性教学形式。 (3)项目驱动教学法。它不受书本、课堂制约,学生按照项目的要求划分成若干个项目小组,通过分工协作,独立制定工作计划,在教师指导下完成项目任务,并最终提交成果、接受评价。 4、加强校内外实训实践基地建设,为实践教学提供良好的环境 (1)完善校内手工模拟实验环境,积极推广多媒体教学软件的应用。从模拟实习的内容上分析,既包括会计核算,还应包括财务管理和财务分析;从实习手段上看,既要进行简单的手工模拟实习,又要进行多媒体电算化模拟实习,通常是手工模拟实习在先,电算化模拟实习在后。在每门专业课程结束后,不可或缺的针对该课程的主要内容进行模拟实验;为保证实验效果良好,实验应尽量真实,或者模拟真实材料进行实验,使学生身临其境,仿佛置身于真实的企业业务环境中,从而凸显实验目的。 (2)建立与会计实践环节相适应的企业实践基地。校外实习一般属岗前练兵,是教学环节密不可分的重要组成部分,它属于综合性实习,包括会计核算、财务管理、审计、税收、金融等诸方面的业务。除此之外,通过校外实习,使学生语言表达能力、社会交往能力、团结协作能力等得到充分锻炼。还应拓宽建立校外实践基地的思路,把财会管理有创新、有成果的股份制企业、三资企业和民营企业作为首选目标,走校企合作办学的道路,在企业建立相对稳定的实习基地。通过建立企业实习基地可以与企业合作和研究经济领域的课题,为企业财会人员后续教育进行培训,提高企业财会人员的素质,实现学校与企业双赢。 工业会计论文:现代工业会计管理趋势分析 随着企业生产规模的不断扩大,财务管理内容越来越多,管理项目越来越复杂、越细致,信息使用者所需要的财务数据信息也更加系统化、数字化。 一、企业资源计划管理系统分析 会计电算化发展到今天,已不是单纯的会计与计算机的简单结合,而是已经发展成为一门延伸到通信学、企业管理学、市场运筹学等学科的综合性学科;它的推广应用不再是单纯的财务管理系统,而是正朝着企业资源计划管理系统方向发展,甚至发展成为不同企业之间跨地区、跨行业相互链接的大网络系统。 通过几年来在基层从事会计电算化工作所积累的经验,要想实现真正的财务管理现代化,必须在企业内部建立以财务为中心的“企业ERP系统”。通过把企业内部相关部门的计算机连接起来,建立企业内部综合信息管理网络系统,在业务量比较大的几个部门建立独立的资源子网。 二、电算化会计软件 目前,我国工业企业财务部门使用的会计软件,一种是外国公司开发的经过汉化的会计软件,是按照国际会计准则设计的,适用于西方资本主义管理体系,而不适用于我国企业管理模式;另一种是国内企业开发的商品化会计软件,这种软件由于受知识产权的影响,价格比较昂贵,而且商品化软件维护起来比较麻烦,使用它势必造成人力和物力的极大浪费。当然后一种商品化软件是由各方面专家共同开发的,软件比较规范、功能比较齐全、操作也相对简便,而且软件实施周期短、见效快,因此,对于缺乏软件开发队伍的单位采用商品化软件是比较明智的。另外,还可以在同行业之间组织力量开发适用于某行业的会计电算化软件,实行集中开发、集中管理和维护,共同使用,这样可以节省大量的资金,而且行业之间提供的会计信息资料可供上级部门直接进行汇总处理,而不必再开发专用的汇总软件,这是开展会计电算化工作既经济又适用的捷径。 充分利用计算机技术和财务会计知识,建立一套科学的财会综合管理体系和会计电算化软件发展规划,采用在行业内部或同行业之间选拔优秀的计算机人才,建立行业计算机技术开发公关小组,开发适合行业内部管理需要的会计电算化软件,在企业各财会部门推广应用。达到集中开发共同使用的目的,缩短软件开发应用的周期,同时在应用管理上也可纵观全局。从长远利益出发,制定一套完整的会计电算化工作的长远发展规划。走出仅限于统计报表管理和数据存储管理的初级探索阶段,向大规模数值计算的专用软件、面向问题和过程分析及判断推理的高层次软件综合开发阶段迈进。由单机单用户、联机终端网络向标准化网络体系结构发展,充分利用计算机的网络结构,更大程度地共享计算机的硬件、软件及数据资源,建立一套完善的计算机辅助管理专家系统和智能系统,使计算机在财务管理工作中的应用向更广泛、更深层次发展。为企业领导和决策者提供准确可靠的信息情报,编制出合理的企业生产经营计划报表及财务报表。有效地控制企业生产经营中的资源浪费,加快资金流通,降低资金占用消耗和产品生产成本,提高企业经济效益。开创以商品化软件为契机,以自己的软件开发队伍为中心,实现企业自己的智能化信息与专家系统的会计电算化发展新路子。 三、走全员化管理道路是实施会计电算化的关键 会计电算化工作的关键是应用,特别是从事具体管理工作的人员,他们的会计电算化水平决定本企业会计电算化管理的水平,他们中有多少人会使用计算机,能够利用计算机进行辅助管理工作,甚至有多少人会进行简单的计算机软件编程工作都对会计电算化的顺利实施起着至关重要的作用。所以说会计电算化工作要得到全面的发展,必须走全员化管理的道路。 全员管理就是动员企业内部从事各项管理工作的工程师、会计师、管理师、统计师、会计员、技术员及一般管理人员等在搞好本职工作的同时,协同从事计算机程序设计的人员一起研究学习计算机技术基础知识和其它管理科学的知识,应用计算机去从事各项管理工作。把计算机同现代化的管理科学融合在一起,培养出大批能从事多种工作的复合型人才,形成企业内部全体上下相互协作,同心协力的全员学电脑、用电脑的局面,让更多的人去学习计算机知识,用学到的知识去为管理服务,提高管理工作的水平和质量。 通过几年来从事基础管理工作的经验,计算机技术的应用要想在管理工作中有所发展,首先要从领导开始转变意识,让他们意识到科技信息和开发信息资源的重要性,学习掌握计算机技术基础知识。不仅能简单操作计算机,而且要能开展一些简单的编程工作,提高他们对计算机的感性和理性认识,使他们充分认识到计算机技术的先进性、可靠性及其在管理工作中所起到的重要作用。促使他们在这方面下大力气、舍得投资,为应用计算机技术打下可靠的经济基础。其次组织更多的管理人员。采用拉出去或请进来的方法,或与其它技术实力雄厚的单位、科研院校联合起来,开发出经济实用的计算机软件系统,培养出更多的复合型人才。同时要求从事计算机专业的编程人员,在不断提高计算机技术的基础上,注重基础管理知识的学习和研究,掌握多种管理业务知识,把所学到的计算机知识同具体的管理业务结合在一起,开发出更高水平的计算机处理系统,从而在企业内部形成二个强大的培养双向或多向人才的学习潮流。 实践证明,走全员化管理道路是工业企业会计电算化工作的最有效途径。可以采用全方位全员双向培训或先让一些业务能力强、头脑灵活的财会人员去参加计算机短期或长期培训班,并参与一些会计软件的开发工作,这样可以缩短计算机软件的开发周期,使开发的会计软件具有针对性和实用性。也可以让具有计算机专业知识的人员去参加会计知识辅导班或会计知识讲座,在掌握了会计知识的基础上再开发一些会计信息处理软件,应用到会计管理工作中,使之更能体现计算机专业人员的优势,开发的计算机软件逻辑性更强、更完善。另外,可以引进一些比较完善的会计软件或软件包,在此基础上进行局部修改,用他人的智慧为自己服务,这样可以减少软件开发资源的极大浪费和软件开发的周期,提高软件开发工作的效率。 (作者单位:鸡西市热力总公司) 工业会计论文:电算化在工业会计中存在的问题及其对策 摘要:工业企业在我国的不断发展,内部经济要想得到有效的控制,就离不开会计的电算化,由此,电算化在工业企业中的地位是越来越重要。但是在现下,我国的大多数企业还存在着对于电算化的认知有一定局限性,人员的素质普遍较低的情况。所以我们应该充分认识到电算化在工业企业当中所出现的问题,然后在每一次的探索中对于所出现的问题给予合理的解决措施。 关键词:电算化 工业企业 问题 对策 电算化在我国实行已经有了几十年的时间了。现在我国大部分的企业中都在运用电算化,而且已经有完整的会计系统在一些企业中建立起来了,从而依靠电算化来对公司的账务等进行核算。电算化在我国企业中的运用比例还在快速的增加中。我国工业企业的不断扩大,其中内部的财务工作也变得繁琐起来,把电算化运用到工业企业中会降低许多的人力物力,但是在带来方便的同时,企业中存在的一些问题也会阻挡电算化运作的脚步,因此应给予相应的应对措施,让电算化在企业当中能健康长远的发展。 一、我国工业企业中电算化存在的问题 我国相较于其他的国家,电算化运用到企业当中的时间还是比较短的,在二十一世纪,大多数的企业才开始把电算化运动到会计当中,现在也只是对电算化在探索的初始阶段。所以在电算化的认知上面还存在着一定的不足之处,甚至有的企业对电算化是一无所知,认为电算化只能降低企业内部的人力与物力,其它的概念还没有深化到员工中去。如果对于电算化没有清楚的认知,财会人员在做财务工作时候的效率也会受到严重影响,长久以往下去在竞争激烈的当下,会对企业的发展产生一些不利的因素。 由于我国运行电算化的时间并不是特别长,在其中也没有建立良好的管理体系,所以在电算化运行中,效率也没有得到明显的提升。管理信息系统与会计信息系统这两个方面是组成电算化的两个结构,而目前我国的工业企业只是对会计信息系统比较重视,管理方面的系统却备受冷落。虽然现在也有一些企业建立了管理系统,但是却也是针对相应职能的部门方面来建立的,所以存在的局限性也相对较大。虽然在一定程度上会计的一部分的工作被减轻,但是在资料的共享上却还有欠缺,在有要了解的信息时,各部门的也就只能经过其他的渠道,如查资料或询问同事等效率较低的方式来进行。没有一个完整的管理信息系统,使得员工在工作的时候加大其人力与物力,大大的降低了工作效率,在管理财务工作的时候也没有发挥出相应的管理职能。 虽然运用了电算化之后,工业企业中的财务工作效率与质量被大大的提高了,但是在其中机制的灵活性还不足,在工作中进行财务核算的时候就会影响到财务信息的真实性。而且电算化在工业企业当中运用后,以往传统的会计工作程序减少,进而被人们所忽略,找不到核对的凭据,会计信息失真的风险也被提升。 通用与专用这两种软件是电算化软件当中的两个分类软件。在一定的范围当中适合个别单位使用的是专用软件;在一定范围中都适用的就是通用软件。两者相比之下,专用软件在一定的程度上要比通用的软件更具适应性,操作的方式也比较简单,能轻松的掌握到窍门进行有效的学习,但是专用软件也有一些弊端,它所需的开发时间与技术难度以及费用都是很大的,后期软件的维护工作难度也比一般的软件要困难,所以此类的软件一般都用于较大型的公司。通用软件虽然安全性与稳定性较好,但是也有着不足之处,有很多细节上面的问题还不能满足单位的需要。 工业企业中运用了电算化之后,员工的许多工作都被减轻,但是也因为此功能的集中让管理人员的职责也集中了,在这过程中就很容易出现信息发生错误与工作人员舞弊的现象。有的员工自身的职业素养与道德不高,甚至会出现一些违法的行为。员工会在系统中改变输入来达到自己一些利益的目的;或者说在一些较小的资金中通过某些特定的设置程序让转入自己的工资有一些浮动,但是却又看不出来有任何的不妥之处;还有就是在对电算化操作的过程当中没有按照相应的规章程序来进行或者是未经允许就私自上机操作,盗取公司内部的支票,来满足自身的非法利益。企业当中财务人员的专业知识水平较低,没有具备较高的专业技能,在操作软件的时候还不能灵活的运用其中的功能,与企业的要求还有很大的距离。不能达到这些标准,企业在进行财务核算的时候会降低工作的质量。还有就是对计算机出现的问题无法进行及时的处理,财务知识与计算机突发故障的处理没有很好的结合到一起,企业缺乏了高素质的人才,就会影响企业工作的开展。 二、提升我国工业企业电算化的措施 电算化从起初到至今,已经不仅仅只是把财务与计算机进行简单的结合了,它已经被逐步运用到了我国的各大企业当中,也是会计从业人员考核的一个必备科目之一。会计电算化在目前也不只是只能做会计的工作,已经朝着管理系统的路线发展了。先要在企业中做好财务的工作,就必须在管理方面下工夫,建立健全的财务信息管理体系,在各部门之间做好沟通,让一些财务信息能在互相建立的信息管理系统中进行查看,让信息资源实现各部门间的共享,规避效率低下的查阅方式,让工作的效率进一步的提高。 要对信息的管理系统进行一些改变,建立起适应自己内部的系统,让其中的信息能被真正的使用上,使得新建立的系统在企业当中能派上用场。以财务为中心的管理体系,把与财务密切相关的一些部门串联起来,再逐步分层的建立到其他的部门当中去。 根据两种软件的各自的优缺点进行结合与整顿,研发适应力较高的软件。可以在使用的过程中对发现的一些问题来对软件给予相应的解决措施,作进一步的完善工作。 在交易的过程中如果没有对数据做好管理工作,就很容易被一些不法网站或黑客攻击与影响,造成商业机密的外泄,对自身内部的资金也造成了巨大的损失。所以在数据录入之前要先对其进行核对,对其的处理也要细致,数据在录入前,录入中与录入完的真实性要保持一致。也可以通过二次开发对引进的会计系统进行完善,加强数据的保密性。 针对工业企业中财务人员道德素质与专业知识水平不高的情况,可以让没有会计证的员工先进行会计人员的从业考试,取得相关资格证书再上岗,确保上岗的员工都具有相关的专业知识;给员工深造学习的机会,加强自身的专业知识,在内部建立相应的考核标准,保证财务人员能有专业的知识应对日后的工作,这样对以后会计系统的开发也有一定的帮助;定期对员工进行专业知识与计算机容易发生的故障进行培训,让日后工作期间有了专业知识的同时对计算机的突发故障也能及时的进行处理,保证工作能够有条不紊的进行,工作的进度也不会被拖慢。企业内部建立相对强硬的规章制度,对财务人员进行有效的监督,提高财务人员自身的职业素养,做到没有经过允许就不私自上机操作、不篡改会计电算化程序等事情,不做违法与破坏企业利益的事情。 加强工业企业中财务人员对电算化的认知程度。针对这一现象设立一些管理部门,挑选出一些专业知识较强的员工负责电算化的工作,让其各司其职,做好财务工作,保证财务工作的质量有进一步的提升。财务人员对电算化有了更深的理解之后,在财务工作中才能充分的利用电算化中的技巧,严格的控制工业企业的支出与成本,不断提高企业的收益。 三、结束语 会计电算化在我国工业企业中的运用减少了人力与物力的同时也有许多的问题还要进一步的对其改进。针对其中出现的问题给予有效的应对措施,完善相应的管理制度,提升人员的职业素养,加强对电算化的理解,有助于电算化在企业中发挥出其最大的作用,推动工业企业的不断发展与前进。 工业会计论文:浅议工业会计中视同销售行为 【摘 要】视同销售是一种税务行为,并且是在纳税人的商品或者劳务发生转移后产生的税务行为。在视同销售行为产生以后,纳税人在会计上不用作为销售核算,但是在税收上应当作为销售进行核算,即要确认收入并计缴税款。本文从不同税种对视同销售的界定对比出发,将视同销售的相关情况进行梳理,总结出现行税法与会计准则中对视同销售行为处理的不同。 【关键词】视同销售;增值税;会计处理 一、视同销售行为概述 “视同销售”是税法上认定的一种特殊销售方式,这类销售没有现今流入一般不会给企业带来直接的经济利益。因此,在财务会计中,视同销售一般不符合收入确认条件;但税法规定,要按销售计算增值税额,即正常计税。 根据现行税法规定,下列行为应当视同销售:增值税中视同销售的确认。《增值税暂行条例实施细则》规定,以下8种行为视同销售: ⑴将货物交付他人代销; ⑵销售代销货物; ⑶设有两个以上机构并实行统一核算的纳税人,将货物从一个机构移送至其他机构用于销售,但相关机构设在同一县(市)的除外; ⑷将自产、委托加工的货物用于非应税项目; ⑸将自产、委托加工或购买的货物作为投资,提供给其他单位或个体经营者; ⑹将自产、委托加工或购买的货物用于分配给股东或投资者; ⑺将自产、委托加工的货物用于集体福利或个人消费; ⑻将自产、委托加工或购买的货物无偿赠送他人。 前两种情况属于商业会计的视同销售,这里暂不述及,主要以工业会计为例进行简要论述。 二、视同销售行为会计处理的原则 1.视同销售行为是否会使企业获得收益。如果能够获得收益,就应按销售收入处理;否则,按其成本进行结转。 2.按视同销售计算的应交增值税税额,与一般的“进项税额转出”意义不同,税务会计应将其作为“销项税额”处理。 3.视同销售行为的价格(计税依据)应按税法规定确定(税务部门认定)。 三、不同情况下视同销售行为的会计处理 1.设有两个以上机构并实行统一核算的纳税人,将货物从一个机构移送其他机构(不在同一县、市)用于销售时销项税额的会计处理。货物移送要开增值税专用发票,调出方记销项税额,调入方记进项税额。 2.将自产、委托加工的货物用于非增值税应税项目时销项税额的会计处理。借记“其他业务成本”、“在建工程”等;按自产或委托加工货物的成本,贷记“库存商品”、“原材料”、“周转材料”等;按应纳税额,贷记“应交税费―应交增值税(销项税额)”。 【例】天华工厂将自产的乙产品40件用于本企业第二车间的改建工程,该产品单位售价200元/件。按规定将应纳的增值税税额和产品成本(单位生产成本160元/件)之和计入工程成本,销项税额为1360元(40×200×17%)。会计分录如下: 借:在建工程 7760 贷:库存商品 6400 应交税费―应交增值税(销项税额) 1360 3.将自产、委托加工或购买的货物作为投资时销项税额的会计处理。存货投资并非销售业务,而是一种资产变成另一种资产的经济业务,不改变所有者权益。但这种转变使存货未经“销售”而进入消费,因而自产和委托加工的货物所耗用的原材料和支付加工费中计入“进项税额”的增值税就消失了,购买货物已记入“进项税额”的增值税也流失了,企业就占了国家的便宜。因此,税法规定,应税货物作为投资提供给其他单位,应视同销售计算缴纳增值税。按所投资货物的售价或组成计税价格乘以适用税率计算的应纳增值税与投资货物的账面价值之和,借记“长期股权投资”;按货物成本,贷记“库存商品”、“原材料”等;按货物账面价值与重估价值的差额,借或贷“投资收益”;按应纳增值税,贷记“应交税费―应交增值税(销项税额)”。 【例】某工业企业3月份将购入的原材料一批对外投资,其账面成本180000元,投资协议作价200000元。会计分录如下: 借:长期股权投资 214000 贷:原材料 180000 应交税费―应交增值税(销项税额) 34000 若上述对外投资不是外购材料,而是企业的自产的库存商品A,投出产品成本180000元,市场售价200000元,则做会计分录如下: 对外投资时: 借:长期股权投资 234000 贷:主营业务收入―A产品 200000应交税费―应交增值税(销项税额) 34000结转成本时: 借:主营业务成本 180000 贷:库存商品―A产品 180000 4.将自产、委托加工或者购进的货物分配给股东或投资者时销项税额的会计处理。这种业务是一种较为实在的销售业务。因为股东或其他投资人是有别于该企业的另一个会计主体。这一行为虽然没有直接的货币流入或流出,但实际上它与将货物出售后取得货币资产,然后再分配利润给股东,并无实质区别。因此,这一视同销售行为,应通过销售来处理,即应按售价或组成计税价格、市场价格计价并记入有关收入类账户。按分配货物的售价或组成计税价格、市场价格和其适用税率计算的应纳增值税两项之和,借记“应付股利”、“应付利润”等账户;按应税货物的售价、组成计税价格、市场价格,贷记“主营业务收入”、“其他业务收入”账户,按应纳增值税税额,贷记“应交税费―应交增值税(销项税额)”。 5.企业将货物用于集体福利、个人消费销项税额的会计处理。企业将自产、委托加工的货物用于集体福利、个人消费,应按经济利益流入确认计量收入和销项税额,并结转成本。如果发放的是外购货物,可按购入时的价格确定销售收入并结转成本。 【例】某面粉厂,系一般纳税人,有职工90人,其中生产工 人80人,厂部管理人员10人。公司决定以其生产的特制面粉作为福利发放给职工,每人2袋面粉。每袋面粉单位生产成本40元,销售价格为67.8元/袋(含增值税,税率13%)。会计处理如下: (1)决定发放时,分配计入成本费用 借:生产成本 10848 管理费用 1356 贷:应付职工薪酬―非货币性福利 12204 (2)确认收入,计算销项税 借:应付职工薪酬―非货币性福利 12204 贷:主营业务收入 10800 应交税费―应交增值税(销项税额) 1404 (3)结转成本 借:主营业务成本 7200 贷:库存商品 7200 6.将自产、委托加工或者购进的货物无偿赠送其他单位或个人时销项税额的会计处理。这类业务并非销售活动,因为企业并未获得经济利益,但税法规定,要视同销售货物计算缴纳增值税。自产、委托加工货物本身所耗原材料和支付的加工费等的“进项税额”、购买货物中的“进项税额”已从“销项税额”中扣除了,若不视同销售,买卖双方相互“赠送”,国家将无法收税。因此,这类业务要视同销售计税。按所赠货物的成本与所赠货物售价或组成计税价格乘以税率计算应纳税之和,借记“营业务支出” ;按所赠货物的成本,贷记“库存商品”、“原材料”等;按应纳增值税税额,贷记“应交税费―应交增值税(销项税额)”。 例 天华工厂将所产乙产品无偿赠送他人,生产成本9000元,售价11000 元。会计分录如下: 借:营业外支出 10530 贷:库存商品 9000 应交税费―应交增值税(销项税额) 1530 四、小结 对视同销售的会计处理,难点主要是应否通过收入账户进行核算,一种做法是与正常的、真正的销售核算相同,即按售价记销售收入并相应计算销项税额,再按成本结转销售成本。另一种做法是,不通过收入账户核算,直接按成本结转,同时按市价或公允价值计算销项税额。前者是财务会计与税务会计不分离,即会计准则与税法规定一致或财务会计服从税法;后者是两种会计分离的做法。 工业会计论文:分析工业会计在企业财务管理中的应用价值 摘 要 在我国社会主义不断发展的今天,市场经济所涉及的范围也越来越广。目前我国工业企业还处在相对落后的状态,对于大多数人力、物力资源的使用还存在着很多的浪费现象。本文通过分析工业会计在企业财务管理中所存在的问题,提出相应的建议,旨在为我国工业企业的不断创新发展提供借鉴。 关键词 工业会计 财务管理 应用价值 一、前言 近几年来,国际贸易的不断改革和深化,国外很多大型企业开始入驻中国,这在促进我国经济发展的同时也对我国企业给予了一定的竞争压力。工业行业不断前行的过程中,企业只有在各种经济活动中取得利益企业才能生存才能发展。在市场竞争逐渐加剧的背景下,企业的正常运行和顺利发展都将面临严峻的考验,要想在如此激烈的竞争中处于优势地位,就必须在企业财务管理中不断探索,充分发挥财务管理在企业经营中的作用。 二、工业会计的在财务管理中的运用 (一)改变传统运营观念,发挥会计作用 工业企业中,企业的管理者和领导者应该改变自身传统的运营观念迎合时展;不断地适应日益发展的改革变换,与时代共同进步。在社会主义的指导思想下,正确实施党的号召充分认识到会计在工业企业财务管理中的重要性。 由于计划经济的干扰,大多数企业领导者在企业管理中忽略了会计工作的重要性,错误以为既然企业管理资金不会减少,资金不会走到国外,那么对于账目的计算不用太过认真。造成了会计工作得不到充分发挥从而影响了财务管理职能的最佳利用。企业在发展过程中如果不注重发展自身的体制改革,其后果只能被市场淘汰。要想在这场竞争中获得胜利就需要经营者改变自身的传统观念,加强对财务管理工作的重视,在企业的会计部门设置、运行模式上进行改革。其次是在新的环境下,随着改革的进行会计工作要严格遵守国家的财务制度。财政部的新《企业会计准则》自2007年起在我国各大上市公司实行,政府鼓励其他企业遵守新准则的标准。《企业会计准则》的实行标志着我国的企业会计制度与国际接轨,它的实施同时调动了国内企业的财务管理积极性,有效地提高了企业经营效率。把每一部门之间的财务情况联系起来,实现整个企业总预算的顺利进行,加强了企业每个员工的工作积极性。企业管理者要注重参考财务会计数据信息,在做出各大决策时邀请财务工作者一同探讨,认真听取他们的意见,结合企业现时的财务状况制定符合企业稳定发展的规划。财务人员也要敢于提出自己的想法,从财务会计的视角出发,分析各个财务上的漏洞会对企业今后的发展造成怎样的影响,做企业领导者的得力助手同时将自身的财务工作做到更加完美。 (二)改善企业管理,打好财务工作基础 做好财务基础工作是工业会计最根本目的,会计基础是企业领导者管理企业的最基本的参考数据,会计工作的合理进行影响着企业未来的趋势,因此加强会计的基础工作十分重要。在实际的经济活动中,会计工作还存在着很多的不足之处。例如,原始凭证的来源不合理,其填制上也存在着很多问题,产品的名称、规格以及其他信息的填制不准确,这将直接导致日后的实物与账目数据的混乱,同时也会让贪利之人有机可乘;记账凭证有时会出现一人多记的现象,难以做到相互监督检查,违背会计职责分离原则会导致财务出现漏洞;企业对会计工作的管理意识不够,在一些往来账款上的不及时处理导致后期出现账目堆积,产生死账呆账现象,由于上级领导的不关注,会计人员工作缺乏积极性很多账务得不到处理。这些原因给企业最终核算带来了很大的干扰。因此,企业领导者要积极改善企业会计管理工作,在会计工作进行中要充分发挥会计的核算职能、监督职能,及时处理好往来核算项目,为工业企业的发展奠定坚实的基础。 (三)完善标准的内部会计制度和预算制度 在最新颁布的《企业会计准则》中,企业管理者要结合本企业的内部机构设置情况,设立一系列内部会计制度并保证它的系统性、科学性、合理性。以此规范会计工作,确保会计信息的真实性和有效性。还要及时掌握好政府的各种经济政策结合企业自身的财务状况,对未来规划做好准确的判断。企业领导者要对企业的现状做全面的考察,建立合理科学的管理制度,促进企业经济的发展。把自身的企业精神文化与制定的规范制度相结合起来,在改善企业标准的内部会计同时要增加企业的精神文化建设,树立良好的企业形象。 财务预算是企业内部控制的主要环节,工业会计要求会计工作者及时地确立各项经济活动的数据信息,并对这些数据信息讨论分析。因此,我们应该在《企业会计准则》的指导下,认真仔细的编制好各项经济活动的预算文件,对预算文件中的数据信息和执行情况及时的对比分析,向企业领导者提供合理的财务计划。只有充分把握好企业的信息,及时地防范财务情况变动会带来的企业风险,才能为企业创造一个不断上升的发展空间,工业企业才能在残酷的竞争中处于不败之地。 (四)实施监督职能,保证企业发展 对于工业企业会计机构而言,应该将企业在运营和产品生产中的各种会计资料进行归纳和总结后交给财务监督部门审核。财务监督部门对所上交的会计资料要进行审核分析,监督信息数据的准确性,规划出下一工作阶段企业如何内部调整的方案。依据国家的会计监督标准和规定对整个会计工作内容实行有效地掌控监督,用相应的方式处理好每个部门之间的矛盾,增加部门之间的沟通协调,调动起员工的工作积极性,提高企业的经济效益。 工业会计在企业各项经济活动中要充分体现会计监督的职能,控制不合理的费用支出,保证会计工作的正常运行。会计监督职能可以表现在以下三个方面:首先,通过监督企业内部的资金往来款项,了解企业在各个经济活动中的资金运营情况,减少费用的支出避免浪费现象。其次,通过监督检查我们可以全面的对财务系统工作进行审查,修改在财务工作中的数据偏差,同时严格对营私舞弊现象排查,准确结算企业的资金业务。最后,通过财务工作的监督,充分地掌握好企业内部的资金动向,增加企业对财务管理的力度,进而提升企业的整体利益。总而言之,在工业企业的生产运营中,工业会计有着不可忽视的作用,基础会计监督职能的合理实施对企业决策计划有很大的帮助,我们必须充分认识到工业会计在企业财务管理中的重要性,才能够推动企业的前进步伐促进经济发展。 三、结束语 我们应该跟随时代与时俱进,逐步理顺企业在财务管理中出现的问题,增强会计人员的整体素质。会计人员应该深入产品的生产一线去,结合实际的生产情况和生产流程对财务核算进行分析,使财务管理能有够有效地发挥作用;同时加强会计人员的业务技能培训,保障会计数据信息的准确性和及时性,加强会计人员的职业道德培训、规范会计人员的行为,以此来提高整体财务工作的质量。工业会计在企业的系统化管理以及各种经济活动中起着关键性作用,在当前如此激烈的竞争环境中,我们必须充分认识到工业会计的重要性,以此提高企业的竞争力,促进企业经济利益的提高。在日后的财务管理中我们要做到及时完善会计规章制度,实施监督管理工作,为企业的不断发展做出贡献。 (作者单位为大连建业建材工业有限公司) 工业会计论文:工业会计制造成本核算与其费用审查方法分析 【摘要】工业企业生产经营活动通常分为生产、供应、销售三大环节。而生产成本为组织产品生产而发生的直接人工、直接材料和制造费用等费用,而按产品对象形成产品生产成本,也就是制造成本。产品制造成本对工业企业的盈利具有重要意义,产品制造成本核算是否正确直接影响产品销售成本结转的正确与否,同时还会影响到工业企业当期会计利润和应纳税所得额,故工业企业应加强对其费用审查,提高工业企业应纳税所得额,进而提高工业企业经营利润。因此,本文就工业会计制造成本核算与其费用审查方法展开分析。 【关键词】工业企业;会计制造成本核算;费用审查;方法 一、前言 通常,制造成本是由制造费用和生产成本科目进行核算的,制造费用科目核算是企业生产产品和提供劳务而发生的各项间接费用。按照不同的部门、车间设置明细账,而明细账采用多栏式按费用项目内容设专栏,以进行明细核算;生产成本科目核算是企业进行工业性生产所发生的所有生产费用,一般有生产产品(产成品和半成品)、自制设备、自制工具、自制材料等所发生的所有费用。 二、工业会计制造成本的审点 工业制造成本的审查须通过制造费用和生产成本明细账归集的内容、分配方法获取经济业务中相关内容审查,包括原始记录、记账凭证和单据,一般采用审阅法、核对法和复算法进行审查。其中审点有:(1)产品成本计算方法。审查产品成本计算方法是否正确,有无随意改动方法而多记或少记产成品成本的行为,或有无利用保留在产品成本,主观少计算或多计算产品成本,进而进行利润调节的行为;(2)费用发生内容。审查费用发生内容的合法性和真实性。审查有无非生产性费用、虚假成本及扩大成本列支范围等现象;(3)会计处理。审查会计处理是否得当,对当期成本有无影响;(4)费用归集与分配。审查费用归集和分配方式是否恰当,有无违规操作,如未按相关规定将自造费用在不同产品之间分配;(5)跨期摊销费用。审查是否存在人为调节利润现象,有无按照相关权责发生原则将当期成本记入等情况。 三、工业会计制造成本审查方法 (一)可靠的内部凭证制度 由于工业企业产品成本计算方法种类繁多,且会计核算工作量较大,故注册税务师进行纳税审查时应依据工业企业内部控制制度的效用,了解企业内部控制制度是否存在,同时通过找出企业存在的薄弱环节及可能存在的问题进行有序、有目的、有重点审查工作,这样不仅可以减少审查工作的难度,还可以确保审查工作的质量。工业企业应完善内部控制凭证,确保经济业务凭证内容完整、种类齐全、连续编号,并将其作为会计处理的依据。 (二)健全的账簿制度 工业企业应以真实、可靠的凭证制度为前提基础,建立健全账簿和报表制度,提高会计记录的严密性。 (三)建立核对制度 工业企业应建立相应的核对制度,主要内容有账簿与报表之间的核对、凭证和账簿之间的核对、凭证与凭证之间的核对等。通过核对制度可以及时发现会计记录中存在的错误,并予以纠正,从真正意义上实现账实相符、账账相符、账证相符、账表相符[1],从而保证会计账簿完整与真实,提高工业企业经济效益。 (四)制定合理的会计程序和会计政策 工业企业应根据自身实际情况,结合国家相关会计法律法规,制定合理、科学的会计程序和会计政策,以此作为今后会计处理方法的根据。 (五)定期调查工业企业内部控制制度会计体系 为了确保工业企业内部控制制度会计体系真实可靠,应采取相应的调查方法予以判断工业企业内部控制是否有效。通常有抽查法和询问法两种调查方法,抽查法可以检验工业企业内部控制制度是否正常运行,了解其取得效果与预期效果进行对比的情况,从而保证核算的准确性;询问法是通过问卷调查的形式开展调查的一种方法,将具有逻辑性、科学性及侧重点不同的项目及问题制作成调查表格,通过该法可以获知工业企业建立的内部控制制度是否健全。 四、工业会计制造成本核算审查方法 (一)标准成本法审查 标准成本法审查具体方法如下:首先,抽取生产产量统计或生产通知单记录、直接材料标准单价及单位标准用量、发出材料汇总表。其次,依照标准用量、产量、标准单价将标准成本计算出来,将其计算结果与成本计算单价中的直接材料成本核对,审查两者是否相一致,并检查会计处理是否正确,有无采用直接材料成本差异计算,前后期是否相符。最后,通过生产成本账红字冲减成本金额以判断是否正确[2]。此外,应审查多料和废料是否及时返库,有无办理“假退库”程序。 (二)定额成本法审查 进行额定成本法审查时首先要注意两点,一是注意单位消耗定额与材料成本计价是否正确,是否存在人为改变或变更方法进而影响成本现象;二是生产通知单有无经过授权批准,同时还应注意避免虚假业务增加材料耗用情况。具体审查如下:抽查某种产品的生产通知单产量统计记录、直接材料单位消耗定额,依据材料明细账中直接材料实际单位成本计算出直接材料总消耗量和总成本,将其与相关成本计算单中耗用直接材料成本进行核对,检查两者是否相一致。 (三)实际成本法审查 主要从两大方面进行实际成本法审查,根据材料成本分配汇总表、成本计算单、材料明细账中各直接材料的单位成本、材料发出汇总表进行核对。一方面是材料发出汇总表,选择主要材料品种,根据相关标准公式(金额数=直接材料发出数量*实际单位成本)[3]计算出金额数,将其与材料成本分配汇总表中该材料成本作对比。进行审查时应注意以下三点:(1)材料单位成本计价方法是否正确,有无人为调节或变更的利润和成本;(2)领料单授批准有无相关领导人签字,领料人有无签字,避免出现领料虚假,导致成本计算提高;(3)审查工业企业是否刻意提高材料单位成本,多记产品成本。另一方面,审查成本计算中直接材料与材料成本分配汇总表中直接材料是否相一致,有无按照相关分配标准。进行审查时应注意两点,一是混淆不同产品成本。利用材料分配率将各个产品成本混淆,同时将本期畅销产品成本相应降低,实现跨年度利润的调节。审查哪些产品无法确指其耗用的共同混合使用原材料,应正确计算分配率,,并使用正确的方法计算出分配量。二是将非生产耗用材料计入产品成本。若审查时发现成本计算单直接材料金额比材料成本分配汇总表的分配金额大,则应深入调查其原因,同时检查材料使用对象有无将非产品耗用材料计入产品成本。在现实中,往往存在部分工业企业会计人员人为挤占产品成本,分配耗用材料时,将非生产耗用材料直接分配到产品,这样就可以使成本计算单与材料分配汇总表金额相一致。针对这样的情况,可以使用非生产性项目审查方法,也就是反查法进行审查,通过这种方法可以明确查明问题,然后按照责任连带原则调整纳税。 小 结 综上所述,只有正确核算产品制造成本,才能保证工业企业产品顺利完成销售成本结转,确保工业企业当前会计利润,进而提高工业企业利润,促进工业企业快速发展。 工业会计论文:浅谈工业会计作用与企业财务管理 摘要:财务管理工作能够客观地反映企业的经济状况,为了应对激烈的市场竞争,提高自身的核心竞争力,企业必须充分发挥企业财务管理的作用。作为工业企业,必须重视工业会计的作用,提高企业财务管理水平。这也是现代工业企业适应市场竞争,提高自身市场竞争力的必然要求。 关键词:工业会计;财务管理;作用 为了促进工业企业的健康发展,必须重视工业会计的作用,提高企业的财务管理水平,促进企业的发展壮大。在市场竞争激烈的时代背景下,要充分发挥会计作用,提高企业的内部管理水平,抓好企业的财务管理,全面提高企业的经济效益。本文在实际工作经验的基础上探讨了如何发挥工业会计与企业财务管理的作用,希望能够促进现代工业企业的平稳、健康发展。 一、以观念促发展,将工业会计的作用发挥出来 在计划经济时代,工业企业并不重视会计工作的作用,认为会计工作可有可无。随着时代的变化,会计工作在工业企业的运行管理中发挥着越来越重要的作用。因此,工业企业的领导人和负责人都必须转变观念、创新思想,充分认识到会计工作的重要性,提高企业的内部管理水平,使企业能够适应市场经济发展的需求。 在市场经济时代,企业必须面临激烈的市场竞争,企业如果想要在大浪淘沙的竞争中立于不败之地,就必须从思想观念层面开始转变,将财务管理的职能充分的发挥出来,对企业原有的内部构成和运行形式进行改革和创新。在企业的发展中,会计工作发挥着重要的作用,能够提高企业的财务管理能力,使企业的发展更加平稳有序[1]。 随着改革开放的深入,我国的财务会计管理机制也发生了变化。财政部门制定了一系列相关的财务会计管理规范,企业应该以这些相关规范为依据,对自身的财务会计机制进行修整和完善,并按照相关的标准和准则进行严格的会计结算。企业的运行管理人员要转变观念,认真学习我国相关的财务会计标准和准则,并在企业运行中予以落实,充分了解财务管制作业对于企业发展的重要性。企业其他人员要尊重财务工作者,积极配合财务工作者的工作。企业领导要将财务工作者吸收到企业的重要会议中来,积极听取财务工作者的意见和建议,从中及时发现企业财务运行中出现的问题,并采取有力的措施进行弥补。 二、提高企业管理水平,做好财务管理基础工作 在企业的经营管理中,财务管理基础工作非常重要,即决定着企业财务管理的水平。我国还有很多企业对财务管理的基础工作并不重视,表现为经济业务的会计核算和会计手续都没有严格的按照国家相关的财务工作规章制度来办理,直接导致了会计数据不准确、原始资料不健全的情况。一些原始凭证在进行会计事项办理时没有按要求留取,或者没有按要求保存,导致出现失实和偏差的情况。很多企业内部的稽查制度非常不健全,缺少审核的原始凭证用于编制记账凭证,在注销和领用空白凭证时也没有严格进行管理,导致出现混乱的情况。还有一些企业债权债务没有进行及时处理,导致长期挂账,坏账屡禁不止。财务基础工作不到位会导致会计监督不力、会计核算不实,不仅对企业财产造成巨大的浪费,而且降低了企业的内部控制能力,影响企业的健康运行,长久以往必将影响企业的市场竞争力。 企业先要做好财务管理的基础工作,才能够将内部管理水平进一步提高[2]。 首先,对于各种会计凭证都要进行规范管理,例如记账凭证、原始凭证等等。要在各项经济业务的实际运行情况的基础上,及时取得和填制会计凭证。企业要设置专门的机构和人员对会计凭证的取得和填制进行监督审查,确保会计凭证规范、完整、真实。要有严格的规章制度来及时发现和改善企业经营管理中的不足之处,对财务管理的相关人员进行规范,使其能够依法办事。 其次,企业要在内部建立健全财务管制的相关机构,配备专门的从业人员,规范从业人员的工作内容和工作责任,制定严格的财务管理相关规范。在进行财务管理人员聘用时,要制定严格的招聘范围,确保财务管理人员能够适应岗位的工作内容,发挥每一个财务管理人员的作用,完善每一个财务管理岗位的职能,全面提高财务管理的效率,避免工作内容上的交错和干预。 三、发挥工业会计在企业资金管理方面的作用 企业在运行的过程中必然会发生资金运动,资金和物资都是企业重要的物质基础,是企业生产经营活动的必要内容。企业经营者要充分发挥资金的重要作用,发挥资金的使用价值,加快资金的周转流动,使资金为企业创造出更大的经济效益。要充分发挥工业会计在企业资金管理方面的作用,提高资金周转的速度,将各项不必要的支出降低,起到开源节流的作用。在采购时,工业会计与有关部门要做好协商工作,增强物资的实用性,尽量减少物资的库存积压,提高资金的利用率。对于企业的外部拖欠款,企业要组织专门人员负责拖欠款的催收工作,避免坏账。在企业内部,每个相关人员的职责和权限都要受到严格的规范,尽量减少工作人员的工作失误,并建立工作岗位责任制,对造成事故的负责人进行追究。工业会计也要与企业的各部门进行协商,尽量减少支出费用,提高资金的利用率。 四、加强监督控制,发挥工业会计的作用 工业会计的另一个重要作用就是监督控制,工业会计以已结算和督促的形式表现出企业的运行状况,从而能够尽快查找出企业运行中存在的问题,并采取积极有效的措施进行处理。工业会计在工作的过程中要对企业内部的资本往来进行详细的了解,能够发现和反映出企业内部一些资本浪费的现象,从而提出相应的措施来控制资本的浪费,提高资本的利用率。工业会计可以通过解析企业的财务状况,促进企业内部的资本状况查询与审核,提高企业的内部控制能力,对企业保管固定资产有着重要的促进作用。 五、结语 在工业企业中,工业会计与企业财务管理发挥着重要的作用,工业企业要不断提高自己的财务管理能力,充分发挥工业会计对企业运行的促进作用,提高资本的运行效率,通过工业会计职能的发挥,能够有效地提高企业的经营管理能力,促使企业能够健康、平稳、高效地运行,使企业能够在激烈的市场竞争中站稳脚跟,不断提高自己的核心竞争力,适应市场经济时代的发展需求。 工业会计论文:发挥工业会计作用,提高企业财务管理水平 摘 要:在工业行业前进的历程中,单位在经济活动中所获取的利润对其生存以及前进有着关键的作用,在工业行业的运行中,财务管制作业有着重要的位置,它对单位所获取利润的提升以及单位整体的前进有着关键的作用。现在市场竞争越来越强烈,是一把双刃剑,既有机遇又有挑战,必须要充分使用会计的功能,提升单位财务管制水准,推动单位前进,为单位创造强有力的竞争力。文章主要讲述了怎样利用会计的功能来提升单位的财务管制水准。 关键词:工业会计;财务管理;作用;提高 1 转变思想观念和经营管理理念,充分重视会计作用 现在社会以及经济持续前进发生着改变,工业单位领导级别以及运行管制人员都要创新,在市场经济发展的大前提下要一直提高本身的精神观点,充分了解会计在工业行业运行管制作用中的关键性,这不光是持续前进创新的市场对现代化工业管制提出的需要,并且这也是市场经济前进的必定方向。在传统策划经济结算,人们受以往单位管制思想的影响,并没有充分认识单位会计的作用,觉得在单位中账目算不算都一样,没有记账,对经济活动也没有什么大的影响,所以并没有对会计开展管制,因此单位运行过程中财务管制作业的功能没有利用到。伴随着社会的前进,策划经济制度慢慢的被市场经济制度代替,更多的单位开始面向市场,并且市场竞争日益强烈,单位不想被出局就一定要持续的前进改革。这就需要单位的运行管制人员以及领导层人员改变以往的精神观点以及管制思想,充分利用单位会计职能,创新单位的运行形势以及内部构成,把财务管制的用途充分的利用起来,才能够符合市场经济的变化。从改革开放持续发展的新环境中,国内财务会计管制机制也有着重大的改变,单位在修整以及健全财务会计机制时要根据我国财政部门制定的相关规范开展,在开展财务管制以及会计结算时也要按照有关的准则以及标准。在创建新时代市场经济制度的基础下我国对财务规则以及标准进行了很大的变革,不仅能够促进单位的财务管制系统更加健全,也从基础上施行了单位的各种财务管制作业。所以单位的运行管制人员要主动的实施这种变革观念,按照有关的准则以及标准,在运行管制工作中认真对待财务管制作业和财务工作者的用途,充分相信、援助财务工作者的作业,让财务工作者加入到单位的各类重要决议中来,使财务工作者站在其岗位上进行思考提供有建设性的意见,发现单位财务中具有的问题能够立即进行弥补,真是有用的利用会计功能提升单位财务管制水准。 2 加强财务管理中的基础工作 在工业企业的财务管理工作中财务基础工作至关重要,它是企业经营管理和进行一切财务活动的基础,因此企业需要做好财务基础工作。随着管理观念的更新,很多企业都对财务基础工作进行了整顿和改革创新,但是仍然有一些企业在这一方面的工作没有做到位,使财务管理不能有效发挥其功用。主要表现为以下几个方面:没有严格按照相关规定来办理各项经济业务的会计手续和会计核算,导致会计数据的不健全或是不准确;在办理会计事项时没有按照要求取得原始凭证,或者有些原始凭证在编制的过程中手续不全,没有严格按照相关会计事项来填制而出现偏差和失实;没有建立起科学完善的稽核制度,在编制记账凭证前没有审核原始凭证;在空白凭证的领用、注销等使用上没有建立起相应的监督管理制度;没有及时处理企业的一些债券债务,在长期挂账的情况下很容易导致坏账等等。这些会计核算不实、会计监督不力等现象都是财务基础工作不到位的表现,会严重浪费企业的财产,给企业带来很大的经济损失。 针对这些问题,要加强企业的财务管理基础工作,可以通过以下几个方面来进行。 第一,要规范包括原始凭证、记账凭证等在内的各种会计凭证,建立起与会计数据相关的各项管理制度并加强完善。在取得和填制会计凭证时要严格按照各项经济业务的实际情况及时进行,并设置专门人员监督审核这一过程,以保证会计凭证的真实合法、完整正确。这样既能够保证各项经济业务严格按照规章制度来进行,又能增强经办人员工作的积极性、自觉性和依法办事的责任心,还能及时发现存在于企业经营管理中的不足之处,以便采取有效的措施来改进。 第二,在单位内部设置健全的财务管制相应的组织,在设立组织以及工作者的工作内容要根据不一样的组织实施的责任进行,然后按照不一样的工作内容设立相关的标准规范。在聘用的人员上一定要根据岗位的工作内容以及性质制定招聘的范围。科学操纵有关工作者的工作内容,使每一个岗位的工作人员职能都能够完整的发挥利用起来,防止工作内容存在干预以及交错等情况,确保会计工作的公平以及正当。 3 加强对企业资金的管理 充分有效的发挥出工业会计的作用,加强对企业资金使用上的管理,使企业的经济效益实现最大化。任何一个企业要想开展生产经营活动,都需要财产和物资等资金作为物质基础,当企业发生经济业务需要分配、交换物资时都是属于资金的运动,而这些都是以货币的形式来进行。因此,在企业的生产经营活动中,企业的管理者们要加强在资金使用上的管理,加快资金的周转,将资金的使用价值充分有效的发挥出来,使有限的资金创造出最大化的经济效益。工业会计要想充分发挥出自身作用,加强在资金使用上的管理,来提高企业财务管理水平以提高企业的经济效益,一方面要加快资金的周转,另一方面要努力降低各项费用支出。具体说来,首先,工业会计在进行采购前要与有关部门沟通协调,以减少积压库存增强物资实用性为目的来有计划的采购;对于企业外部的拖欠款要组织专门人员及时有效的催收,避免企业遭受损失;在企业内部建立起严格的考核制度,落实相关人员的权限和职责,监督管理人员的行为,对于由于工作失误而给企业带来经济损失的,查明事故发生的原因,追究负责人的责任。 除此之外,单位发生的各种支出以及费用都对单位的利益具有直接作用,工业会计要自觉和各个机构以及领导层人员进行商议协作,在完成单位预计的目的情况下争取降低费用的支出,节约费用,以便能够获取更多的利润。集中这两个方面开展单位资本的管制,才可以更加全面的提升单位的经济利益。 4 发挥工业会计监督控制作用 针对工业单位来讲,把单位在制造运行中生成的各种资料进行整理以及总结,之后上交给财务管制机构,财务机构对其开展结算以及接卸用来判定单位的运行情况,这个过程就是会计工作的主要内容。根据有关标准以及规范对这项内容开展有用的督促以及掌控,调解好每个经济主体间彼此的干系,能够在很大程度上提升单位的经济利益。工业会计在进行这项工作是所发挥的督促掌控职能主要表现在:第一,经过工业会计的督促以及结算,可以把单位的制造运行状况切实完整的表现出来,进而能够对存在的问题开展相应的管制以及完善;第二,经过解析单位内部资本的来往状况,清楚单位内各种经济往来的运行状况,能够提出相应的手段来提高资本的使用率降低资本的浪费情况,进而提升单位经济利益;第三,经过对单位财务情况的解析,有助于审核以及查询单位内部资本状况,提升单位对资金的管制性能。总而言之,在工业单位的制造运行中,工业会计有着关键的决策性的用途,必须要充分利用工业会计的性能,才可以提升单位的经济利益,推动单位前进。 工业会计论文:现代工业会计管理趋势分析 摘 要:随着计算机的不断变化与发展,人们生活水平的逐渐提高,信息技术被广泛的应用于各个行业之中,并促进其行业的不断发展壮大。现代工业会计在激烈的发展竞争中,必须加以改革与创新,文章重点从现代工业会计管理等方面进行阐述,针对其存在的问题进行简要分析与总结,并提出相应的解决措施,以供参考。 关键词:工业会计;管理趋势;电算化 引言 科技的不断创新与应用,推动了工业行业的发展,在工业企业发展过程中,会计工作是基础性的重要工作,对于现代工业企业而言,起到了至关重要的关键作用。因此,必须加强工业会计的管理与完善,不断的进行创新与改革。传统工业会计中,操作方式都以手工记账的方式进行,这种传统的记账方式不仅仅效率低下,更容易导致错误率的频频发生,进而阻碍工业企业的发展进程。对此在经济高速发展的背景下,我们要不断的引进新的技术与方法,加强工业会计的管理模式,利用现代化的信息手段改变以往落后的记账方式。对于会计管理而言,对于信息的准确率以及时效性是非常严格的,因它是一项细致的管理工作,要求相关会计人员要不断加强专业知识的学习与培训,结合实际情况进行信息的统计与管理,电算化形式的出现更是推动了会计管理行业的发展与完善,不仅仅提高了工作效率,更是降低了错误率的出现,同时又大量的节省了人力、物力、财力。 1 企业资源计划管理系统分析 随着经济建设的不断变化与发展,人们生活质量的逐渐提高,对于会计电算化的发展模式也有了更高一层的认识与理解,电算化的发展模式已经不单单是与计算机简单的结合,而是不断的融入新的知识与理念,将形成综合化的会计资源管理体系,新学科以及新理念的融入更加会促进其现代工业会计管理的发展,促进工业的进步与完善。近年来,随着基层会计管理体系的不断建立与完善,企业ERP系统的建立,进而对企业会计资源管理的相关人员提出了更高的严格与要求,不仅仅要具备专业的技术知识与素质,同时还要掌握相应的计算机技术与网络化的发展模式,在发展过程中建立完善的企业资源计划管理体系。 2 电算化会计软件 就目前而言,电算化的发展已经在其工业企业发展模式中趋于完善,电算化软件作为基础在整个发展过程中主要有以下两种:一种是以我国自主研发的电算化软件为主,它主要是结合了我国自身的发展模式以及对知识产权维护等方面特意设计的一款软件。这款软件在施工过程中不仅仅技术可靠,规范性强,且在产品功能上也比较齐全,很容易应对各种电算模式中所出现的问题,在操作上也相对的简单,不需要专业的科研人员进行操作,对于普通的会计而言,只要稍加进行培训就可以完全应对,对于企业而言,虽然在价格上相对昂贵,但它却是节省了大量的人力、物力、财力,不仅仅能够在有效的时间里提高专业技术人员的操作技能,还能为企业创造更多的剩余价值,因此相对而言,性价比也比较高,备受国内各大行业所青睐。除此之外,企业在对会计人员培训等方面也省去了大量的精力,对于统一管理与维护起到了至关重要的作用,更是推动了现代工业的会计管理。另一种软件模式,是由国外生产的,经过汉化处理以后,在我国工业企业会计中也得到了应用。但这种软件相对而言,除了有明确的规定的,以国际标准为基准以外,对于我国工业企业发展而言,并不能起到很好的推动作用,相比较而言更适合于西方的发展模式,我国更多的只是借鉴。 充分利用计算机技术和财务会计知识,建立一套科学的财会综合管理体系和会计电算化软件发展规划,采用在行业内部或同行业之间选拔优秀的计算机人才,建立行业计算机技术开发公关小组,开发适合行业内部管理需要的会计电算化软件,在企业各财会部门推广应用。达到集中开发共同使用的目的,缩短软件开发应用的周期,同时在应用管理上也可纵观全局。从长远利益出发,制定一套完整的会计电算化工作的长远发展规划。走出仅限于统计报表管理和数据存储管理的初级探索阶段,向大规模数值计算的专用软件、面向问题和过程分析及判断推理的高层次软件综合开发阶段迈进。由单机单用户、联机终端网络向标准化网络体系结构发展,充分利用计算机的网络结构,更大程度地共享计算机的硬件、软件及数据资源,建立一套完善的计算机辅助管理专家系统和智能系统,使计算机在财务管理工作中的应用向更广泛、更深层次发展。为企业领导和决策者提供准确可靠的信息情报,编制出合理的企业生产经营计划报表及财务报表。有效地控制企业生产经营中的资源浪费,加快资金流通,降低资金占用消耗和产品生产成本,提高企业经济效益。开创以商品化软件为契机,以自己的软件开发队伍为中心,实现企业自己的智能化信息与专家系统的会计电算化发展新路子。 3 走全员化管理道路是实施会计电算化的关键 随着电算化的不断完善与发展,在工业企业内部必须进行改革,以便更好的适应经济社会的发展,对于会计人员而言,计算机基础应用是最基本的知识学习与掌握,这就要求在一定程度上具备会对计算机编程以及管理。只有这样才能更好的促进电算化的管理模式以及发展,走可持续的发展战略,就要不断加强学习。 实行电算化以后,就不在是过去的传统工作方式了,实行的是计算机的联网技术,通过电脑之间的数据传输就可以将很多的工作完成,减少了人力的浪费,提高了工作效率,那么这就需要企业内部的各个部门之间和会计部门进行协调配合,将部门的经济数据和会计部门实现共享,并且可以通过会计部门的数据信息,查看到自己部门在发展中存在的问题,有利于其对方向进行调整,所以说会计电算化的实行需要全员化的管理。 对于在企业当中实行会计电算化的管理模式,应该主要是以企业的会计人员作为主要的力量来执行,因为会计人员是企业当中对于会计工作最为了解的,那么在对会计工作实行电算化的改进以后,会计人员可以利用自身对企业业务的熟练了解,充分的发挥自己的主观能动性,将会计电算化工作进展的非常顺利。通过事实的案例证明,在企业实行会计电算化的过程中,如果是纯粹的以外部人员或者单纯的计算机人员来对财务管理软件进行开发的话,那么在实际的应用当中,并不能取得很好的预期效果。因为这些人员只是单纯对会计工作使用了计算机技术,对于企业自身的发展状况并没有一个清晰的了解,在实际的运用效果上不能贴近企业的现状。所以在对会计电算化软件的设计上应该是以企业的财务管理人员和专业的计算机技术人员共同开发完成,才能够在实质上对企业的会计核算工作和对企业的管理工作有所帮助和发展。 实践证明,走全员化管理道路是工业企业会计电算化工作的最有效途径。可以采用全方位全员双向培训或先让一些业务能力强、头脑灵活的财会人员去参加计算机短期或长期培训班,并参与一些会计软件的开发工作,这样可以缩短计算机软件的开发周期,使开发的会计软件具有针对性和实用性。也可以让具有计算机专业知识的人员去参加会计知识辅导班或会计知识讲座,在掌握了会计知识的基础上再开发一些会计信息处理软件,应用到会计管理工作中,使之更能体现计算机专业人员的优势,开发的计算机软件逻辑性更强、更完善。另外,可以引进一些比较完善的会计软件或软件包,在此基础上进行局部修改,用他人的智慧为自己服务,这样可以减少软件开发资源的极大浪费和软件开发的周期,提高软件开发工作的效率。 工业会计论文:现代工业会计管理趋势分析 【摘要】经济在发展,时代在进步,人民对管理学的要求也越来越高。会计工作是集核算、监督、管理为一体的工作,它是企业非常重要的一部分,在我国现代企业中,工业在不断进步,所以相应的会计工作就要跟上企业发展的步伐,使管理与企业相适应,把会计信息及时准确的传达给管理者,从而让他们做出正确的管理决定,给企业创造更大的经济效益。会计工作除了要在管理上更新外,还要在技术上进行更新,在今天,会计工作在技术上还不够成熟,还存在着手工记账,手工记账有很多的弊端,因此为了提高会计在技术上的问题,就必须使会计与计算机相结合,促进会计电算化的发展。会计电算化的应用是企业未来的会计进程,以下笔者针对会计管理作出了详细的说明。 【关键词】工业会计;管理工作;电算化 在我国现代企业中,会计作为经济管理的重要一部分,它为企业提供有用的会计信息,为企业经营管理者提供方便,促进他们做出正确的经营决定,然而随着企业的发展太快,以致于很多原有的会计方法不能满足管理者的需要,造成会计信息的滞后性,因此,为了满足管理者的需求,就要不断的发展会计电算化,使企业的管理工作简单,准确,从而提高会计者的工作效率,解决企业管理中所遇到的难题。以下针对会计电算化的发展做出了详细的分析。 1.会计电算化的最终目标,是形成一套完备的企业财务管理系统 在现代社会中,企业要发展,就必须形成一套完备的企业财务管理系统,我们都知道,电算化并不是只与计算机相连接而已,在今天会计电算化已影响着企业的电子通信,市场及管理很多方面。电算化并不只是纯粹的财务工作,它还是企业未来发展的重要管理系统,可以说它是企业未来的经济大动脉。运用电算化进行管理工作,就要建立以财务为核心的企业管理系统,经过各部门计算机的相连接,形成企业的管理信息网,另外,为了使信息正确化,在企业工作量大的部门中就要单独设置管理信息网[1]。 2.发展会计管理工作,就要不断提高会计电算化管理水平 在会计电算化的使用过程中,财务软件是电算化实施的基础,在今天,会计电算化中的财务软件有两种,分为国外研发和国内研发两种,我们都知道具体问题具体分析,而国外所开发的财务软件是根据国外的国情研发的,所以说国外所研发的财务软件只适用于国外并不适用于我国。我们国内所研发的财务软件它适应我国的企业,但是由于它是企业自主研发的,所以说在产权上面受到法律的保护,因此它的造价也就比较高。这种国内软件有优点也有缺点,首先来说说它的缺点吧,这种国内财务软件在后续的软件维护上很难,并且会花费大量的人力物力及财力。它的优点有以下几点, 第一,它是由专业的专家所研发出来的,技术力量雄厚,非常的有原则性,在性能使用上功能完备,很适应国内的企业。第二,这种财务软件具有简单的操作方法,当一个企业没有专业的软件开发团队时,运用这种软件也是非常划算的。在提高会计电算化的管理技术中,还有很多的方法,例如,企业还可以不断的培养软件开发人员,提高他们的电算化技术,进而开发出适应自己企业的财务软件,这就为企业减低了财务成本,并且自己开发的财务软件也可以在后续工作中实行方便的管理。在财务软件开发过程中,要使计算机与财务相结合,在企业中选出优秀的电脑人员,建立专门的电算化组别,经过不停的研究,建立专门的财务软件,并且传达给企业的每个财务部门,使之形成开发与使用为一体的目的,为企业未来的发展做出大贡献[2]。 在企业电算化软件的开发过程中,要有高瞻远瞩的理念,要为企业未来的发展考虑,把那些只能保存财务报表的软件淘汰掉,研发那些可以运算及储存大系统的财务软件,提高电算化软件的级别。要改正以前的单独机体,形成有结构的财务网络体系,在计算机结构中,要充分的利用计算机的资源,使计算机在财务中发挥更大的作用。提高会计电算化的管理水平,首先可以为企业管理者带来正确及时的财务信息,为他们做出正确的经营决策提供了很大的基础;其次是它能阻止企业在发展中严重浪费资源,并且能使资金得到有效的周转,降低成本降低浪费,为企业创造丰厚的利益。因此,在企业财务软件的开发中,要以创建自己的研发队伍为中心,创建有专门信息化的财务软件,创建适合自己企业的电算化软件,为企业带来更大的经济效益。实现财务软件最优化,企业效益最大化的目的[3]。 3.提高企业的管理工作,需要企业中的人员共同协作而完成 3.1需提高会计人员的电脑操作技术 要想提高企业的管理工作,光做好会计电算化工作还不够,还需要我们企业中的每个人员共同努力完成。因此,在企业内部就要进行大规模的整顿,即提高管理工作需要会计人员与计算机人员相互协作而完成,那么这种特点就要求我们的相关的会计人员要具备一定的计算机操作知识,使得他们在电脑上能顺利的对财务软件进行正确地操作,这样才能取得事半功倍的效果。 3.2企业会计工作的管理,需要各部门共同配合 电算化是运用电脑进行记账,而不是以前的手工做账,它是通过网络技术操作完成,相对于手工做账,它减少了会计人员的工作量,提高了他们的工作速度。同时运用电脑做账,经过各部门的联网,可以实现企业各部门之间的相互协调,使会计资源得到充分的运用,即各部门通过电脑上的财务数据,可以了解自己部门的财务状况,即了解自己的资产,负债,所有者权益,收入费用利润等数据,分析问题的原因,从而进行改正,因此实现会计工作的最优化,需要各部门的共同协作。 3.3在企业会计工作管理中,会计管理人员是关键 在企业的会计管理工作中,会计管理人员是相当的重要的,他们作为企业财务管理的主要支柱,发挥着重要的作用,在企业财务管理的过程中,如果让财务管理以外的人员对电算化进行操作的话,那么他们只了解企业财务的表面现象,而不能从本质上对企业的财务进行了解。所以在电算化的操作过程中,要以财务管理人员为主力军,使专业的会计人员与专业的计算机人员相互协作,为企业会计管理工作提供更好的支持。 4.促进会计管理发展的举措 第一,对于财务人员来说,企业需选择一部分优秀的财务管理人员进行全方位的计算机培训,使他们可以参与财务软件的开发,提高财务软件的实用性及其质量。 第二,对于计算机人员来说,企业则需要对他们进行会计知识的培训,使他们在会计的基础上,研发出更加贴近企业内部财务的电算化软件。 第三,在引进别的财务软件的同时,不要一层不变的就拿来使用在企业财务上,在进行使用之前,需要我们的企业研发人员,对引进来的财务软件进行一部分的改进,把它变成适应我们自己企业的电算化软件,通过这种改正的方法,可以降低企业开发资源的成本,减少研发支出,并且降低财务软件的开发周期,为企业提供方便[4]。 5.结语 综上所述,提高工业会计管理水平还需全体企业人员共同努力,尤其是财务管理人员与计算机人员的共同努力,这样才能为企业经营者提供正确有效的财务信息,使得他们做出正确的管理决策,从而提高企业的效益,为企业未来的发展提供很大的动力。 工业会计论文:工业会计作用与企业财务管理 摘 要 在企业整体的经营活动中,财务会计是一个不能忽视的重要环节,且它是搞好企业经营活动、强大企业财务管理工作的一个主要组成部分。企业的生存和发展直接受到一个企业经济状况好坏的制约。工业企业高层应该清晰的认识到,在这个竞争激烈的市场中,工业企业面临着不可小觑的生存考验,所以工业企业必须树立正确的科学发展观,对经营机制进行改变,扩宽经营思路,发挥工业会计的作用,切实的加强企业财务管理。 关键词 工业会计作用 企业财务管理 经营理念 企业发展 企业要想在强烈的市场经济下不断发展壮大,就需要发挥工业会计的作用,加强企业财务管理,提高经济效应,才能巩固实力。 一、发挥会计作用、改变经营理念 工业企业的高层和广大管理者,为了适应当今改革的需要,利用马克思主义武装人们的大脑,始终坚持以人为本的发挥会计作用,加强企业财务的管理,转变企业的经营理念,这既是当今时代的需求、工作的需求也是提高企业经济效益的前提条件。以往,企业受到计划经济的影响,不能正确的认识企业算账,物资不会流入国外,所以就忽略了工业会计的作用,因而也就忽略了企业财务的管理;在市场经济条件下,各类企业都被推上了市场,所以过去的方法就被淘汰。此时发挥工业会计的作用,加强企业财务管理就显得尤为重要。所以企业的经营者和高层必须认识到,顺应市场经济的发展就必须要改变自身的经营体制来适应市场的需要。要想把企业做的有声有色企业高管就要从思想和认识上彻底改变,来适应不断发展变化的现状。国家新的财务准则和过去相比有了重大变革,这也是市场经济的一项改革,它更加完善了财务管理体制,把各项企业财务管理工作落实到了基层,提高了广大财务人员的积极性。发挥财务人员在各级经营活动中的作用,让财务人员积极的参与到企业生产经营活动中来,发表意见和建议。做到避免各种财务损失,更好的落实财务工作。 二、以企业管理为基础,抓好财务的基本管理 经过财务的整顿,大多数企业的基本工作都得到了加强,部分企业的财务工作也达到了一个标准的水平,促使财务的各项工作也得到了好转。由于企业的发展不平衡性,一些的财务基础不是很好,这就导致了一些问题最终影响企业会计职能和作用不能得到更好的发挥。一是因为一些经济业务没有按照相关规定办理相应的手续,没有实行会计核算;二是有些企业办理了相关会计手续,但是并没有按照相关规定填写和获取原始凭证;三是原始凭据在办理时手续不齐造成的相关会计事项不真实;四是没有建立核实制度,对原始凭据不审核或者验证真伪;五是对空白的票据没有建立相关的领取和注销制度;六是债权债务长期得不到结算,造成账目损坏等。此等现象严重造成了企业财政损失,使企业出现会计核算、监督不力的局势。面临着这些问题我们应该财务以下措施:一是规范各种会计凭据,加强和完善和会计相关的管理制度。对各项会计业务信息都要核对其真实性;二是确立健全的会计管理机构,制定与会计相关的各项惩处奖罚制度;三是建立健全的审查制度,对各个财务的收支都进行严格的事先检查,对其他会计信息进行事后检查。 三、为获取更大利益加大对资金的使用力度 有效的发挥工业会计作用,加大对企业资金的使用力度,才能使企业得到更多的经济利益。一定数量的财产、物资是任何一个开展经营活动的企业应该具备的物质基础。资金就是一个企业财产和物资的体现,资金的运动就是依据货币的形式来实现物资的分配、交换等各个方面所发生的经济关系。所以,企业经营者在企业的经营生产过程中更加注重加强对企业资金的使用和管理,有效的利用企业资金,就应该把资金用到实处,用各种方法加速资金周转,才能有效的发挥资金的应用作用,用少量的资金获取较高的利润。 工业会计如何发挥在资金管理和使用上的作用,才能利于财务管理,提高企业经济效益?一是要加速周转资金。工业会计就是要有效的协调相关部门、有计划的进行采购、减少库存积压的物资,组织较有能力的人员去催收欠款,对经销人员也要建立相关的考核制度,来对他们日常工作的失误进行惩处。二是降低企业费用。企业的利润受到企业费用的限制,工业会计需要积极的为领导出谋划策,找出降低费用的方法,以最小的费用赢得最大的利润。三是根据业务分工和性质建立严格的考核制度,组织进行有效的活动来增加购销人员和财会人员的责任心,同时提高他们的工作效率,从而达到降低成本提高经济效益的目的。 四、确保企业健康发展,发挥会计的监督职责 工业会计的基本职责就是提供解决企业在生产经营过程中出现的各种与财务相关的经济信息问题,并且对企业所进行的生产经营活动进行反馈消息、监督工作、分析和检查财务信息,同时正确的处理企业内部的各种经济关系,进而做到改善和提高企业的经济效益。所以工业会计在企业生产活动中,一是反映和监督企业的资金占用和耗资、收入与盈利亏损情况,最终实现企业经济效益的最大化。二是反映和监督企业对国家政府政策方针的执行情况,保证企业严守纪律。三是反映和监督企业在财务上成本计划,加强企业财务管理,全面完善计划。四是反映和监督企业在财产和物资上的保管使用情况,以确保企业合理利用财产物资。 总结:根据本篇文章对工业会计的作用描述,我们可知工业会计的管理职能是相互作用的,互相补充和联系的,在进行会计反映和监督职能时来实现的。只有有效的发挥工业会计的作用,加强企业财务管理才能真正做到在会计工作中发挥其反应和监督的职责。完成企业财务管理上的各项工作和任务,这样才能真正做到发挥会计工作在保护财产、财经制度、加强财务管理、提高企业的经济效益的作用。 工业会计论文:新会计标准下工业会计的新发展 【摘要】 在我国的工业基础薄弱,成本铺张浪费现象严重,企业经济效益差的现状。为更好地面对国际市场的挑战,工业企业会计进行了自身的改革,提出了新的会计标准。本文将分析工业企业的现状,并提出新会计标准下工业会计的新发展。 【关键词】 新会计标准 工业会计 新发展 1. 工业会计的发展现状 对工业企业来说,要想创造更大的经济效益,就应该实现 损耗低、质量优、效益高的相关要求。 在生产过程中,实现的科学、 规范和合理地对资金运转进行管理, 不断健全完善价值管理体系,合理规划地设置相关机构,根据任职人员素质水平,对其进行科学合理地分工,将其放在最合适的位置,合理的发挥其才能,提高企业的运行效率,为企业创造更大的财富。 设置独立的工业企业财务职能机构。作为工业企业,要想确保企业在经济活动中既有较强的竞争力,保证企业资金的正常运转,就应该设置独立的财务机构,从会计中将财务分出来。在当前的发展形势下,工业企业面临的挑战越来越大,企业内部不能合理的分工,各个部门不能够协调工作,面临的外部挑战将更加的大。因此,要想企业正常顺利的发展下去,就应该为财务部门设置专门的机构,提高其工作效率,保障体系的高效运行。 从市场经济大背景的实际出发,工业企业的期望效益日益增加。作为财务的管理,不仅仅是只对过去的财务信息进行统计与分析,更应该根据以前企业的经济发展状况对财务经济未来进行准确的预测,并作出合理的规划,随企业的发展方向做出合理的依据,提高对企业活动的有效控制,使其为企业的发展做出更大的贡献。企业面临的内部经营条件的变化和外部的需求来看,管理部门应该根据企业发展的经济规律不断完善企业的发展战略以及内部的管理体制。如果要实现生产经营的准确性,就应该尽快的将现代化管理会计加入到企业的发展中去,但是在发展现代化企业的会计的过程中,应该考虑到我国工业企业的发展情况,根据企业的实际情况,合理将管理会计引进企业的管理机构中,完善企业的管理制度,合理安排人员再适合的岗位中,使得企业的工作效率更加高效。而在选择优秀的管理人员时。拥有专业的财务管理技能,了解企业的基本情况以及需要做的事情,有能力适应现代化的发展,了解新会计标准带给企业的挑战,根据管理部门的需要及时处理相关的财务信息,协调各部门工作,为企业创造更大的利益。 2. 会计标准的新变化 同现行会计准则相比,新会计准则的重要变化体现在6 个方面: 2.1计量基础有了比较大的变化 在新的会计标准中,对于会计的原则和计量没有发生较大的变化,只是更加注重了可比性、一致性、明晰性等一系列会计的基本原则,依旧保留了以前的很多原则,这样使得会计的工作更加的清晰,使得会计有了侧重的方面。但是也作出很多不一样的更改,“权责发生制”将作为企业会计确认、计量和报告的基础,而不是作为以前的一般准则,同样最为一般准则的“实际成本计价”原则将作为会计计量属性。总体上说,新的原则体系与以前的会计标准发生了很多变化,对以前的准则进行了一定的补充和完善,使其更加适合当代企业的发展。 2.2取消了发出存货成本计算的“后进先出法” 新准则对于确定发出存货的实际成本的方法做出了一定的删减,取消了移动平均法和后进先出法这两种方法,因此,在新准则中,存货发出成本的确定方法只剩下了先进先出法、加权平均法和个别计价法三种方法。 2.3资产减值准备计提发生变革 我国《企业会计制度》规定年度终了,企业应计提的减值损失准备如果高于已提损失准备的账面价值,应按差额补提损失准备;如果低于已提损失准备的账面价值,应按差额冲回已提的损失准备;已确认并转销的资产减值损失,如果以后又收回,应当调整已计提的减值准备。在新的会计准则中,发生了是实质性改变的就是在于借减值准备的计提和转回操纵利润,在国际会计准则中,对于长期资产减值来说,可以转回计提的减值准备,而在新的准则下,这种情况将不被许可。 2.4债务重组方法发生变革 《企业会计准则第12 号——债务重组》强调了债务人处于财务困难的前提条件,并突出了债权人做出让步的实质条件,提高了该准则适用的精确性。在新的准则中,将更加考虑了偿还债务公司的利益,在公司没有能力偿还债务的情况,将会得到一定的债务豁免,还能够提高该公司的一定股权利益,这样能够为投资者避免一定的投资风险,也为那些负债金额比较多的公司提供一定的便利。因此,在现代的投资环境中,那些负债金额较高又有可能获得债务豁免的公司,也将会获得更高的收益,值得投资者关注,这样也无疑的为那些无力清偿债务的公司后的更大的好处,同时也 为投资者带来更加广泛的投资机会。 2.5所得税处理方法发生变革 本次企业会计准则体系中修订的一项重要内容就是所得税准则。在新的会计准则中增加了资产负债表债务法。但是,新的会计准侧还是保留了以前的内容,包括在以前的会计准则规定,将税前会计利润与纳税所得之间所存在的主要差异分为永久性差异和时间性差异两种,并且直接引入了计税基础的概念。新建立的所得税准则是以资产负债表为会计重心,财务会计研究核心内容是资产负债的定义、确认和计量,在新的会计准则中将对定义有着而严格的要求,不符合定义都将不在资产负债表的范围内。 2.6对企业合并报表会计处理方法进行变革 企业合并会计处理方法的变革。再新的准则中明确规定,如果企业的控制权时在同一个权利下,那么将会把账面价值作为会计处理书籍的标准,为了防止其对利润的操控,在进行企业合并时不能够使用公允价值。尽管目前中国的企业合并大部分都是在同一控制权利下的,公允值也是双方都承认的,经过中介机构评估确认的,但实质上并不是双方都会认可的公允,在其中将会存在人为操控使其达到利润最大化的程度。 合并报表基本理论的变革。在新的工业会计标准中,新的合并财务报表发生了根本的变化,更加倾向于实体理论,不在像以前《合并会计报表暂行规定》中的内容侧重于母公司的理论。在合并报表中,所规定的范围是母公司的所有,增加以前的比例,无论子公司权益是否为负数,一并都会合并在现公司的经营权之中,合并的范围将一并扩大,不在考虑一定股权的分配。 3. 新标准下工业会计的发展新方向 财务报告出现了新的变化。在新准则中,取消了“财务情况说明书”,对于报告中所揭露的内容也做了调整。新准则对“预提费用”与“待摊费用”这两个项目做出了一定的调整,将“待摊费用”、“预提费用”被分别列入“预付款项”“预收款项”当中。将资产也分为了流动资产和非流动资产两类,为负债分为流动负债与非流动负债。对于企业合并有了新的规定对于同一控制下的企业合并采用账面价值;在不同控制下的企业采用不同的合并方法,在同一和不同控制下分别采取账面价值和公允值。更加体现了谨慎性的原则。应当计提短期投资跌价准备。对委托贷款谨慎计息。扩大了计提范围,改变了其以前的计提方法。以及提出要对存货做好跌价准备。 结语 在旧的会计标准下提出了新的标准,对以前的标准进行补充及完善。新的会计标准液适合我国工业企业的发展,为其发展指明了方向,适应我国市场经济的需要,符合我国的基本国情。因此,我们应该充分了解新的会计准则发生的变化,改变企业的发展理念,注重会计的工作的重要性。应充分了解新的准则要求,跟好的为我国工业企业的发展做出新的贡献。 工业会计论文:试论工业会计管理电算化 摘要:会计电算化发展到今天,已不是单纯的会计与计算机的简单结合,而是已经发展成为一门延伸到通信学、企业管理学、市场运筹学等学科的综合性学科;它的推广应用不再是单纯的财务管理系统,而是正朝着企业资源计划管理系统方向发展,甚至发展成为不同企业之间跨地区、跨行业相互链接的大网络系统。 关键词:会计管理;制度;实施 一、会计电算化管理制度的建立 管理制度是保证单位会计工作有序进行的重要措施,也是电算化会计工作成功的基础。实行电算化会计后,会计核算工具与程序、会计数据与信息的表现形式、会计档案的保管方式都发生了很大的变化,在制定电算化会计管理制度时,除了要遵守手工会计管理制度的基本原则外,还要考虑会计电算化系统的特点。会计电算化管理制度一般应包括如下内容是:①会计电算化岗位责任制。要根据自身单位会计工作的实际情况,企业管理结构、计算机系统操作、维护、开发的特点,划分电算化会计岗位,明确系统内各类人员的职责与权限。②电算化会计操作管理制度。通过对系统操作的管理,保证系统正常进行,完成会计核算工作。③计算机硬件、软件和数据管理制度。该项管理制度内容是做好计算机硬件、软件和数据的维护,以保证电算化系统的正常进行。④电算化会计档案管理制度。电算化会计档案是以磁性介质或光盘存储会计数据与信息的,具有磁性化和不可见的特点。应根据这些特点和手工会计条件下《会计档案管理办法》的要求,制定本单位会计档案管理的立卷、归档、保管、调阅和销毁管理制度,做到科学管理、安全保密、查找方便、严防损失。 二、电算化会计软件 目前,我国工业企业财务部门使用的会计软件,一种是外国公司开发的经过汉化的会计软件,是按照国际会计准则设计的,适用于西方资本主义管理体系,而不适用于我国企业管理模式;另一种是国内企业开发的商品化会计软件,这种软件由于受知识产权的影响,价格比较昂贵,而且商品化软件维护起来比较麻烦,使用它势必造成人力和物力的极大浪费。当然后一种商品化软件是由各方面专家共同开发的,软件比较规范、功能比较齐全、操作也相对简便,而且软件实施周期短、见效快,因此,对于缺乏软件开发队伍的单位采用商品化软件是比较明智的。另外,还可以在同行业之间组织力量开发适用于某行业的会计电算化软件,实行集中开发、集中管理和维护,共同使用,这样可以节省大量的资金,而且行业之间提供的会计信息资料可供上级部门直接进行汇总处理,而不必再开发专用的汇总软件,这是开展会计电算化工作既经济又适用的捷径。 充分利用计算机技术和财务会计知识,建立一套科学的财会综合管理体系和会计电算化软件发展规划,采用在行业内部或同行业之间选拔优秀的计算机人才,建立行业计算机技术开发公关小组,开发适合行业内部管理需要的会计电算化软件,在企业各财会部门推广应用。达到集中开发共同使用的目的,缩短软件开发应用的周期,同时在应用管理上也可纵观全局。从长远利益出发,制定一套完整的会计电算化工作的长远发展规划。走出仅限于统计报表管理和数据存储管理的初级探索阶段,向大规模数值计算的专用软件、面向问题和过程分析及判断推理的高层次软件综合开发阶段迈进。由单机单用户、联机终端网络向标准化网络体系结构发展,充分利用计算机的网络结构,更大程度地共享计算机的硬件、软件及数据资源,建立一套完善的计算机辅助管理专家系统和智能系统,使计算机在财务管理工作中的应用向更广泛、更深层次发展。为企业领导和决策者提供准确可靠的信息情报,编制出合理的企业生产经营计划报表及财务报表。有效地控制企业生产经营中的资源浪费,加快资金流通,降低资金占用消耗和产品生产成本,提高企业经济效益。开创以商品化软件为契机,以自己的软件开发队伍为中心,实现企业自己的智能化信息与专家系统的会计电算化发展新路子。 三、走全员化管理道路是实施会计电算化的关键 会计电算化工作的关键是应用,特别是从事具体管理工作的人员,他们的会计电算化水平决定本企业会计电算化管理的水平,他们中有多少人会使用计算机,能够利用计算机进行辅助管理工作,甚至有多少人会进行简单的计算机软件编程工作都对会计电算化的顺利实施起着至关重要的作用。所以说会计电算化工作要得到全面的发展,必须走全员化管理的道路。 全员管理就是动员企业内部从事各项管理工作的工程师、会计师、管理师、统计师、会计员、技术员及一般管理人员等在搞好本职工作的同时,协同从事计算机程序设计的人员一起研究学习计算机技术基础知识和其它管理科学的知识,应用计算机去从事各项管理工作。把计算机同现代化的管理科学融合在一起,培养出大批能从事多种工作的复合型人才,形成企业内部全体上下相互协作,同心协力的全员学电脑、用电脑的局面,让更多的人去学习计算机知识,用学到的知识去为管理服务,提高管理工作的水平和质量。 通过几年来从事基础管理工作的经验,计算机技术的应用要想在管理工作中有所发展,首先要从领导开始转变意识,让他们意识到科技信息和开发信息资源的重要性,学习掌握计算机技术基础知识。不仅能简单操作计算机,而且要能开展一些简单的编程工作,提高他们对计算机的感性和理性认识,使他们充分认识到计算机技术的先进性、可靠性及其在管理工作中所起到的重要作用。促使他们在这方面下大力气、舍得投资,为应用计算技术打下可靠的经济基础。其次组织更多的管理人员。采用拉出去或请进来的方法,或与其它技术实力雄厚的单位、科研院校联合起来,开发出经济实用的计算机软件系统,培养出更多的复合型人才。同时要求从事计算机专业的编程人员,在不断提高计算机技术的基础上,注重基础管理知识的学习和研究,掌握多种管理业务知识,把所学到的计算机知识同具体的管理业务结合在一起,开发出更高水平的计算机处理系统,从而在企业内部形成二个强大的培养双向或多向人才的学习潮流。 实践证明,走全员化管理道路是工业企业会计电算化工作的最有效途径。可以采用全方位全员双向培训或先让一些业务能力强、头脑灵活的财会人员去参加计算机短期或长期培训班,并参与一些会计软件的开发工作,这样可以缩短计算机软件的开发周期,使开发的会计软件具有针对性和实用性。也可以让具有计算机专业知识的人员去参加会计知识辅导班或会计知识讲座,在掌握了会计知识的基础上再开发一些会计信息处理软件,应用到会计管理工作中,使之更能体现计算机专业人员的优势,开发的计算机软件逻辑性更强、更完善。另外,可以引进一些比较完善的会计软件或软件包,在此基础上进行局部修改,用他人的智慧为自己服务,这样可以减少软件开发资源的极大浪费和软件开发的周期,提高软件开发工作的效率。 工业会计论文:浅谈新会计标准下的工业会计 摘要:在新会计准则出台后,我国的会计制度有所改革,新会计准则的实行是为了适应不断发展的时代要求,本文重点阐述了,在新会计准则下,工业企业中的会计工作会有着怎样的变化。 关键词:新会计准则;工业;会计 1工业企业会计发展现状 在现代的工业企业中,为了适应不断变化发展的社会需求就需要对自身的经济运行状况进行改革,要以比较低的消耗,创造出高质量高效益的生产方式,在资金的运转上实现科学化的管理方式。在职责分工上进行明确的划分,具体的责任落实到具体的人身上,对于任职人员要在素质上对其进行严格的要求,职位设置要符合机构内的规划管理,那是就需要做出以下相关方面的工作。 首先,在经济日益发展的现代社会中,对于工业企业内财务发展有了新的要求,在企业的发展过程中,财务工作可以承担的职能是非常重要的,它的运行对于企业的发展有着重要的影响。那么要想在企业的发展过程中,可以使企业在资金上拥有一定的活力,并且运行状况可以得到有效的循环,那么就应该将财务从会计工作当中分离出来,对其设立一个独立的机构,这样才能够发挥其自身的职能。在竞争激烈的市场环境中,如果一个企业中的资金运转不灵,出现了资金停滞或者是运转困难的现象,那么就象征着这个企业内部出现了问题甚至是面临倒闭破产的境地,所以说一个企业内的财务部门对企业的发展有着非常重要的影响。在企业的内部,财务决策的制定和财务制度的制定等都会对企业的发展方向有所影响,财务决策的制定对企业的运转态势会有所影响。所以说企业内的财务部门要对市场上的经济动态进行实时的把握,然后利用市场上对自己有力的信息,结合自身的实际状况制定出符合企业的经济财务决策,这就需要企业内部要设置独立的财务部门,并且完善各个职能机构的设立,和会计工作隔离开来,可以更加有效的运行自己的职能,为企业的发展奠定良好的基础。 其次,在全球经济一体化进程加快的脚步下,在激烈的市场竞争中,企业要想发展,拥有自己的一席之地,那么就需要企业在效益上进行创造更高的标准。这就要求企业的财务工作不仅要对过去的经济发展状况有所总结,对于现在的财务工作进行有力的执行,还应该根据市场的发展状况,对企业未来的经营方向和财务决策进行分析,对于未来有一个大体的方向性的掌握,然后使企业可以按照这个目标努力,对于企业的财务目标进行有效的控制,所以说对于企业的财务工作要进行有效的科学化的管理方式。 在现阶段的市场竞争中,企业的发展面临着严峻的考验,企业不仅要对市场上同行业的发展竞争做出回应还要对企业内部的经营状况掌握,对于同行业的发展状况要进行仔细的分析研究制定出合理的竞争策略,对于企业内部的经营状况要控制在合理的发展范围内。所以说这就要求企业的会计管理人员拥有足够的专业知识,不仅要在本专业范围内有所建树,还要对和企业的发展有关的知识进行学习,然后根据这些学习到的东西对企业的发展方向和发展策略进行有力的分析,制定出完善的发展体系。在管理方式上要敢于不断的创新,不要固守以前的发展模式,要创造出适合现代社会发展需求的发展战略,对企业的发展给予有力的保障。 2新准则下工业会计的新发展 2.1财务报告的变化 新准则明确指出,财务报告包括财务报表和其他应在财务报告中披露的相关信息和资料,财务报表至少包括资产负债表、利润表、现金流量表及其附注,取消了旧准则的财务情况说明书。资产负债表取消了“待摊费用”和“预提费用”两项目,而是将“待摊费用”列在“预付款项”中,“预提费用”列在“预收款项”中;资产分类分为流动资产和非流动资产,负债分类分为流动负债和非流动负债,增加了“应付职工薪酬”、“库存股”等项目。利润表变化较大,取消了主营业务收入和其他业务收入、主营业务成本和其他业务成本的划分,全部归类为营业收入和营业成本,相应地将主营业务税金及附加改为营业税金。 现金流量表增加了“上期金额”一列,增加了“公允价值变动损益”和“取得或处置子公司及其他营业单位现金流量”项目的列报,补充资料中“递延税款”项目变更为“递延所得税资产和递延所得税负债”项目。 2.2企业合并 对于同一控制下的企业合并采用账面价值;对于非同一控制下的企业合并采用公允价值。该准则规定,参与合并的各方在合并前后不属于同一方或相同的多方最终控制的,一次交换交易实现的企业合并,合并成本为购买方在购买日为取得对被购买方的控制权而付出的资产、发生或承担的负债以及发行的权益性证券的公允价值。购买方在购买日对作为企业合并对价付出的资产、发生或承担的负债应当按照公允价值计量,公允价值与其账面价值的差额,计入当期损益。 2.3更体现谨慎性 2.3.1对短期投资计提跌价准备。现行工业企业会计制度对短期投资的核算和报表列示均为其初始成本,不反映其价值变化,投资者只能借助于报表附注了解市价情况。企业会计制度规定:企业应当在期末时对短期投资按成本与市价孰低计量,对市价低于成本的差额,应当计提短期投资跌价准备。企业计提的短期投资跌价准备应当单独核算,在资产负债表中,短期投资项目按照减去其跌价准备后的净额反映,从而使投资者能够了解投资的现价。 2.3.2对委托贷款的谨慎计息和计提减值准备。企业的委托贷款应视同短期投资进行核算。但是,委托贷款应按期计提利息,计入损益;企业按期计提的利息到付息期不能收回的,应当停止计提利息,并冲回原已计提的利息。 2.3.3扩大了坏账准备的计提范围、改变了计提方法。企业会计制度将计提坏账准备的范围由原有的应收账款扩大到应收账款和其他应收款。并规定企业的预付帐款,如有确凿证据表明其不符合预付帐款性质,或者因供货单位破产、撤消等原因已无望再收到所购货物的,应将原计入预付帐款的金额转入其他应收款。转入其他应收款的预付帐款可以计提坏帐准备。计提坏账准备的方法由原来的按制度规定计提变为企业可以自行确定,确定的方法为按照以往经验及债务单位的财务状况,并在坏账核算上取消了直接转销法。 工业会计论文:浅谈工业会计作用与企业财务管理 摘要:在工业发展中,企业的经济效益对企业的发展有着直接的影响,那么在企业的经营发展中,对于经济效益的发展发挥重要作用的财务管理工作又是十分重要,它对企业的发展和经济效益的提升有着至关重要的作用。在市场竞争日益加剧的背景下,企业的生存和发展都面临着严重的挑战,要想在竞争激烈的市场中立于不败之地,那么就要充分的发挥企业的财务管理工作,为企业的发展和壮大做出贡献。 关键词:工业会计;作用;企业财务;管理 1转变经营观念, 发挥会计作用 在工业企业当中,企业的领导者和经营管理者应该改变自己的思想,不断的适应日益发展的时代变化,与时俱进,在社会主义发展观下,正确的贯彻执行党的号召,在思想观念上有所转变,认识到工业会计工作在企业中的重要性,这是为了适应不断变化发展的市场需求,是市场经济发展的必然趋势。 在过去的时间里,由于受到计划经济的影响,人们对于会计工作并没有给予足够的重视,认为在企业当中,不算帐也是没关系的事情,企业中的资金是不会有所流失的,也没有对其进行管理,完全是吃大锅饭的一种心态,那么财务管理工作在企业中自然也就无法发挥自身的职能。在实行了市场经济体制以后,将企业推向了市场,在市场中的竞争是十分激烈的,如果企业不发展,不创新势必是会被市场所淘汰的。这就要求企业的领导者和经营者要转变自己的思想观念,充分的认识到财务管理工作在企业中的重要性,为了适应市场的不断发展变化,就需要在经营方式上,机构设置上对企业进行改革,充分的发挥财务管理工作的作用,以适应时代的发展。 在新的形势下,随着改革开放的不断深化,财务会计制度要按照党和国家对财政体制的有关规定进行修订和补充。当前,特别是要认真贯彻执行国务院批准的《财务通则》和《新会计准则》,这是我国财务会计管理制度的重大改革,是我国境内各类企业进行财务管理和会计核算都必须遵循的基本原则。国家新的财务通则和准则较之过去有了重大改革,这是建立社会主义市场经济体制的一项重要举措,它进一步完善了财务管理体系,把各种财务管理工作落实在基层,进而调动广大财会人员的积极性。三是各级经营工作领导为充分发挥财会人员的聪明才智及其在经营工作中的作用,要在政治上信任,工作上支持,生活上关心,要充分信任、依靠和支持他们的工作,企业生产经营中的重要决策,要请财会人员参加,并虚心听取他们的意见和建议。企业财会人员在各自的工作岗位上要当好领导的参谋和助手,积极大胆地提出改进意见,堵塞各种财务漏洞,以便把财务工作搞的更扎实、更有成效。 2抓好财务基础管理 ,夯实企业管理基石 在财务管理工作中,对于财务工作的基础是非常重要的,它是一切财务活动的基础,是企业执行经济运转的基础,所以说要将企业的财务管理工作基础打牢。在经过了新的改革之后,大多数的企业中都对财务管理工作进行了改革创新,在财务基础工作上都进行了整顿,基本上都可以达到标准的水平。但是在发展的过程中,还是会有一些企业的发展出现了不平衡的现象,企业的财务管理工作基础较差,影响到了财务管理水平的发挥。 一是有的经济业务发生不按规定办理会计手续,不进行会计核算,所反映的会计数据不全;二是有的所办理的会计事项未按规定取得或填制原始凭证;三是有的所受理的原始凭证手续不齐备,造成所办理的会计事项失实;四是有的未建立稽核制度,对原始凭证不加审核就编制记帐凭证;五是有的对空白票据未建立领用、注销的管理制度;六是有的债权债务久悬不结、长期挂帐,甚至变成坏帐等等。诸如此类,不一而足。这种现象造成企业财产浪费严重,使企业蒙受损失,出现会计核算不实、会计监督不力的局面。针对上述问题,应当采取以下对策:一是要规范各种会计凭证,完善与会计数据相关的各项管理制度。对于每项经济业务,都要根据业务的真实内容,及时取得或填制会计凭证,并经有关人员审核,对凭证的真实性、合法性、完整性、正确性负责。这样,既能正确考查各项经济业务是否符合有关法规、制度的规定,加强经办人员的责任心,提高按章办事的自觉性,又能及时发现企业经营管理上存在的问题,以便有针对性地采取对策、改进工作,有利于经济效益的提高。 二是要建立健全财务管理机构,在内部机构的设置上,应该根据每个部门执行任务的不同来设置不同的职能任务,然后根据每个部门的实际情况制定出合适的规章制度。在设计岗位的时候,要根据岗位的工作难度和工作性质来选择应该任用什么样的工作人员,在职称要求和从业资质上要严格要求。对于人员的工作职能要进行合理的掌握,充分的发挥每个岗位的职能作用,在职能之间不要出现干涉交叉,影响到会计工作的公正性和合法性。 3加强资金管理使用 ,获取更大经济效益 发挥工业会计作用,加强企业的资金管理和使用,才能使企业获取更大的经济效益。任何一个企业开展经营活动,都必须要有一定数量的财产和物资作为经营活动的物质基础。财产、物资的表现就是资金,资金的运动是以货币形式实现物资的分配、交换与各方面所发生的经济关系。因此,企业经营者在生产经营活动中,要切实加强对资金的管理和使用,要把有限的资金用在经营活动的刀刃上,千方百计加快资金周转,充分发挥现有资金的应有作用,以较少的资金获取较好的经济效益。工业会计在资金的管理和使用上,如何发挥作用,才能促进财务管理,提高经济效益呢?一是要加快资金周转。工业会计要协调有关部门,要有计划地进行采购,要千方百计减少库存积压物资,要组织强有力的人员或班子,催收拖欠款,对经销人员要建立严格把关考核制度,对经销工作中出现的失误或造成重大经济损失的,要查明原因,追究责任,并进行严肃处理。这样,才能使资金周转不断加快。二是努力降低费用。企业的管理费用,直接影响着企业的利润,工业会计要积极地与领导出谋划策,减少费用的发生,少花钱多办事。 4发挥会计监督职能, 保证企业健康发展 在工业企业当中,对于会计工作的执行,就是通过对企业中各项经营数据进行处理,然后通过一定的形式汇总到财务管理部门当中,财务管理部门通过对数据的分析核算可以对企业的经营现状做出总结判断。在企业的内部,对企业的内部进行有利的控制,协调各种经济关系主体,提高企业的经济效益,促进企业的经营发展。工业会计在企业的经营活动中,主要是对企业的发展提供以下信息:第一,通过会计工作的核算和监督,可以反映出企业的经营发展情况,从而促使企业在计划管理上进行改善和控制。第二,通过对企业内资金的运行状况分析,可以使企业对资金的使用有节制的支出,提高经济效益。第三,通过财务状况对企业内资产的核算盘查,有利于企业对固定资产的保管。总之,通过以上的叙述,在工业企业当中,工业会计对企业的经营发展有着重要的作用,会计职能的发挥,对企业的经济效益有促进作用。 工业会计论文:新会计标准下工业会计探讨 摘要:我国的工业起步晚,发展快,这就会造成工业基础相对比较薄弱,而且有些企业为了自身的发展,浪费现象很严重。当前我国经济法对于工业的发展提出了很多的规范,但是具体的落实情况不是很好,而且又面临着通货膨胀的考验。这种情况对于工业会计的发展提出的更高的要求,会计必须通过实现自身的改革来为企业的发展创造出更优厚的条件。本文主要阐述了当前新会计准则下工业会计如何发展,供大家参考。 关键词:新会计准则;工业会计;发展 财务会计是企业经营管理的重要组成部分,在企业发展的过程中发挥着重要的作用。企业经营状况的好坏不仅关系到整个企业的发展,也关系到企业在市场中的竞争力。作为工业企业的领导人,必须充分的认识到财务会计管理工作对于企业发展的重要性,在企经营过程中应该坚持以人为本的原则,实事求是,树立企业的科学发展观,创新企业发展模式,改善落后的企业运营模式,找到一条适合企业发展的道路,积极地发挥工业企业会计的作用,规范企业财务会计管理制度,使企业能够在当前的市场竞争中找到自己的一席之地。 1工业企业会计发展现状 任何企业都想以最少的投入得到最大的产值,提高企业的经济效益,所以必须保证在生产的过程中,实现资金投入的利益最大化,我们必须在工业企业每部进行科学的管理改革,明确职工的各项职责并制定切实可行的机构规划,为企业的发展提供良好的内部环境。 首先,企业要想在激烈的市场竞争中快速的发展自己,必须要有雄厚的经济实力,保证资金的运转,所以工业企业有必要把财务会计从其他会计中分离出来,设立单独的管理机构。在当前的社会主义初期阶段,市场经济快速地发展,企业要想发展自己,就必须保证资金的流动,一旦停滞,就会面临着竞争失败的危险。企业的运转需要货币资金的调用,企业的发展不仅和外部环境有着很大的关系,也和内部管理及资金运转情况有着很大的联系。企业在提高经济效益的同时也会进行一些效益投资,这就使企业的财务会计必须提高自己的专业素质,增强自身对社会经济环境变化的敏感性,收集更多的信息,为企业的投资决策提供重要的依据,增加企业的经济效益及社会竞争力。 其次,在社会主义市场经济环境下,企业为了增加自身的发展速度,也在逐渐地增加自己的期望效益,这就要求工业企业的财务会计不仅对过去的经济情况进行仔细地分析,也应该根据企业的发展现状对未来发展状况进行筹划,而且也应该对企业内部进行既定目标的管理,引导企业向未来的发展目标前进。 当前的市场环境是不断变化的,企业为了适应市场供求关系的变化及日趋激烈的行业竞争环境,就必须根据自身的经营情况和未来的发展目标制定出科学合理的经营计划,在这个过程中就需要企业重视财务会计管理,设置符合企业发展的会计管理岗位,为企业的发展制定出科学合理的计划,企业也要采取强有力地措施。作为企业的财务管理人员必须学习专业的会计知识,也要适当地涉猎其他学科,例如经济法、社会心理学等等,而且能够对财务会计工作熟练掌握,对于经常出现的问题也能够及时地解决。此外,也要积极地研究国内外相关的财经知识,充实自己,提高自己的创新能力。 2新准则下工业会计的新发展 2. 1财务报告的变化 在国家颁布的新会计准则中对于财务报表的内容有明确的规定,主要包括财务报表以及相关的财务资料和数据,对于财务报表主要包括资金流量表、利润表、企业负债表等,与原来的财务报表不同的就是新报表没有财务情况说明书,还有在资产负债表中把待摊费用加入了预算款项中,并且也列入了预提费用这一项;在经济活动中我们把资产分为流动资产和固定资产两种,负债分类分为流动负债和非流动负债,增加了"应付职工薪酬"、"库存股"等项目。利润表变化较大,取消了主营业务收入和其他业务收入、主营业务成本和其他业务成本的划分,全部归类为营业收入和营业成本,相应地将主营业务税金及附加改为营业税金。 2.2企业合并 对于同一控制下的企业合并采用账面价值;对于非同一控制下的企业合并采用公允价值。该准则规定,参与合并的各方在合并前后不属于同一方或相同的多方最终控制的,一次交换交易实现的企业合并,合并成本为购买方在购买日为取得对被购买方的控制权而付出的资产、发生或承担的负债以及发行的权益性证券的公允价值。购买方在购买日对作为企业合并对价付出的资产、发生或承担的负债应当按照公允价值计量,公允价值与其账面价值的差额,计入当期损益。 2.3更体现谨慎性 (1)对短期投资计提跌价准备。现行工业企业会计制度对短期投资的核算和报表列示均为其初始成本,不反映其价值变化,投资者只能借助于报表附注了解市价情况。企业会计制度规定:企业应当在期末时对短期投资按成本与市价孰低计量,对市价低于成本的差额,应当计提短期投资跌价准备。企业计提的短期投资跌价准备应当单独核算,在资产负债表中,短期投资项目按照减去其跌价准备后的净额反映,从而使投资者能够了解投资的现价。 (2)对委托贷款的谨慎计息和计提减值准备。企业的委托贷款应视同短期投资进行核算。但是,委托贷款应按期计提利息,计入损益;企业按期计提的利息到付息期不能收回的,应当停止计提利息,并冲回原已计提的利息。 (3)扩大了坏账准备的计提范围、改变了计提方法。企业会计制度将计提坏账准备的范围由原有的应收账款扩大到应收账款和其他应收款。并规定企业的预付帐款,如有确凿证据表明其不符合预付帐款性质,或者因供货单位破产、撤消等原因已无望再收到所购货物的,应将原计入预付帐款的金额转入其他应收款。转入其他应收款的预付帐款可以计提坏帐准备。计提坏账准备的方法由原来的按制度规定计提变为企业可以自行确定,确定的方法为按照以往经验及债务单位的财务状况,并在坏账核算上取消了直接转销法。 (4)对存货计提跌价准备。现行工业企业会计制度对存货只反映其历史成本,不反映其可能发生的毁损、陈旧或减值。新的企业会计制度规定:企业应当在期末时对按成本与可变现净值孰低计量,对可变现净值低于存货成本的差额,计提存货跌价准备。在资产负债表中,存货项目按照减去存货跌价准备后的净额反映,从而使报表使用者能了解存货的现时价值。
电子测试论文:电子设备强迫风冷散热特性测试与数值仿真 摘 要:针对电子设备发热导致其可靠性下降的问题,对某电子设备机箱内部PCB(Printed Circuit Board)板强迫风冷的散热特性进行热测试实验,利用热分析软件ICEPAK对该设备的工作情况进行热仿真,并比较实验结果和仿真结果,结果表明二者一致性较好. 分析数值仿真产生误差的因素并提出改进数值仿真的方法. 该研究表明数值仿真可以为电子设备的热设计开发提供依据. 关键词:热仿真; 热测试; 电子设备; ICEPAK 0 引 言 随着现代电子技术的发展,电子设备不断向高功率、高密度方向发展,如果各种发热元件散发出来的热量不能及时散发出去,各个元器件的温度就会超过各自所能承受的极限,导致电子设备可靠性大大降低.这就要求对工作温度有较高要求的电子设备进行结构的热设计.[1]目前,对电子设备的热设计工作主要采取数值仿真与实验相结合的方法.在对电子设备进行风冷热测试实验所产生的大量实验数据基础上,进行软件热分析仿真,通过实验数据检验模拟结果,从而指导软件热分析,为进一步做好电子设备的热设计,保证电子设备正常、可靠的工作打下基础. 1 热测试方案与实验设备 1.1 热测试方案 实验在西安电子科技大学机电工程学院自行研制的DF―1型低速风洞中进行,被测试电子设备结构形式见图1.在PCB(Printed Circuit Board)板上用型号为HW200JB8的厚膜电阻模拟发热元件,电阻值为25 Ω,其安装形式见图2. 每块PCB板按顺序排列25个发热元件,6块PCB板构成5个通道,其中5和6号板为光板,1号板为元件并联板,2,3和4号板为元件串并联混合布置,通过加载不同的电压可得到元件上不同的功率分布变化.[2] 1.2 实验设备 (1)低速风洞: 工作段面积为300 mm× 400 mm,风洞通过严格设计完成,在工作段无物体时可保证段内各点风速相等. (2)风速测量仪:用以测量风洞的实际流速. (3)ATM―3型多点温度测试仪:可1次测量63个温度点. (4)铜―康铜热电偶:测温范围为-260~ +300 ℃. (5)稳压电源:模拟PCB板加电状态. 实验的主要目的是研究电子设备在不同工况条件下的散热特性,因此测试时将被测电子设备放在低速风洞工作段中,分别对4块板加不同的电压,以模拟功率变化的情况:1号板加电压为1~3 V;2号板为5 V,10 V,20 V,30 V变化;3号和4号板为 10 V,15 V,20 V变化.通过改变入口风速与PCB板间距等进行热测试,主要测试元件表面、背面与入出口的温度以及风洞内不同测点的流速. 2 数值模拟 2.1 模型的建立和求解 用ICEPAK进行热仿真的过程可分为5个基本步骤[3]:建立计算模型,设定问题参数,划分网格,求解计算和后处理. 图3为在ICEPAK中模拟该电子设备实际工作环境所建立的物理模型. 被测电子设备水平放于风洞工作段内,用openning模拟风洞的入口与出口,在入口openning处可设定不同的流速;风洞用cabinet模拟,4面绝热;PCB板与底板固连,底板材料为铝;设置厚膜发热电阻与PCB板紧密固连.在数值仿真中先根据每个PCB板所加不同电压计算出每个发热元件的热功率,再将所得热功率加载到每个热源上. 该模型的主要参数为流体状态.通过软件自动计算得到的普朗特数和雷诺数可以确定流体类型为紊流.根据不同的实验工况,设置环境温度和风速等边界条件[4].实验主要为强迫风冷,因此忽略辐射换热与重力影响. 由于PCB板上的发热元件排列紧密,为了得到较精确的计算结果,要保证在发热元件周围有较细的网格划分.然而整个风洞容积较大,如果采用相同精细的网格对整个风洞进行网格划分,将使得求解时间大大增加.因此,对每块PCB板及其安装的发热元件建立1个assemble ,适当调整assemble的大小,以保证在PCB板与元件周围有较细的网格划分,风洞内其他部分使用较粗的网格,而计算精度不受影响.最终网格划分HEXAS数量为128 830,NODES数量为142 084.在设置好求解残差和迭代次数之后开始求解并最终收敛. 2.2 计算结果 对热测试中几组不同工况下的实验进行仿真计算,图4为1号PCB板在入口风速为1.5 m/s和25.5 ℃环境温度条件下的温度云图. 从图4中可见在流体入口处元件温度低于出口处元件,与热测试结果相同.热分析结果相对于热测试的大量数据结果显得更加直观明了. 对热测试中几组不同工况下的实验数据与仿真计算结果进行对比.图5为环境温度25.5 ℃,风速1 m/s条件下2号PCB板加不同电压时,中间元件温度变化的测试与计算结果.从图中可以看出,当电压改变时,元器件的温升有较大幅度增长,显示计算结果与测试结果具有良好的一致性. 图6为环境温度25.5 ℃,U1=U4=3 V,U2= 5 V ,U3=15 V条件下1号PCB板上某一元件正面和反面测点温度的测试与计算结果.从结果可见随着风速的增大,发热元件正反面的温度逐渐降低,这表明仿真结果与测试结果吻合较好.从图中可以发现在0 m/s工况下计算结果较实验数据存在较大偏差,这主要是由于此时被测设备处于自然散热状况,而在仿真中没有考虑重力与辐射传热的影响,造成温度偏高. 图7为环境温度25.5 ℃,U1=U4=3 V,U2= 5 V ,U3=15 V条件下2号PCB板入出口测点温度测试与计算结果.数值仿真结果表明随着风速的增大,PCB板入出口的温差逐渐降低,与测试结果一致.由于在入出口处无热源且流体相对处于层流状态,因此数值仿真误差较小.图 7 不同风速下PCB2入出口测点温度 将数值仿真结果与热测试数据对比发现,计算发热元件表面的温度要高于实际测量结果,而计算PCB板入出口处的温度要低于实际测量结果,这主要是因为实际发热元件与PCB板之间存在由热源管脚到PCB板的热传导,而在热仿真中只是模拟热源与PCB板的固连热传导,没有模拟管脚的热传导,造成部分热量没有从热源传导至PCB板上,从而产生上述结果.预计如果考虑上述影响,通过更详细的建模分析,可以得到更精确的仿真结果,这对进一步改进热分析,提高数值仿真精度具有指导意义. 3 结 论 在对电子设备进行强迫风冷热测试的基础上,运用热分析软件进行数值仿真,并将计算结果与热测试结果进行对比,表明计算结果与测试结果具有较好的一致性,并从数据对比中得出改进热仿真的方法.电子设备的热测试与数值仿真都是进行热设计的重要手段,只有将两者更好地结合运用,才能进一步做好电子设备的结构设计,保证电子设备正常、可靠的工作. 电子测试论文:基于虚拟仪器的新型汽车电子测试平台 上海聚墨仪器有限公司 邢咏红 摘要:针对汽车电子的测试要求的日益增高,本文介绍了一种基于虚拟仪器的测试平台,可以极大地方便汽车电子产品的测试。 关键词: 虚拟仪器;汽车测试;LabVIEW PXI 随着半导体及软件技术的快速发展,汽车电子在汽车产业中所占比例越来越大。从汽车的舒适性到稳定性乃至安全性的实现中,汽车电子产品都担任着至关重要的角色,并且正发挥着越来越广泛的作用。汽车电子产品厂商也正面临着巨大的市场挑战――提高产品质量、加快生产周期、降低生产成本等等。 在这样的条件下,对汽车电子产品的测试设备的要求日益增高,主要体现在以下方面。 复杂的测试要求 汽车电子产品在整车系统中的比例和实现的功能不断增加,要求其具有丰富的功能;随着基于CAN、K-Line、LIN等总线的车身网络的发展,还需要实现单个设备与整车网络之间可靠的实时通讯。这都要求汽车电子产品出厂前需要经历复杂的功能和参数测试过程,从而保证产品满足车厂所规定的功能上及质量上的诸多要求。 严格的质量管理流程 除了能够实现测试功能,测试设备还需要保存测试数据、提供测试数据在线分析功能,并能方便地据此进行生产过程统计(SPC),如测量系统分析(MSA)和工序能力指数(Cpk)等,从而作为企业质量管理的数据来源。 开发现测试周期 目前汽车厂商推出新车型的周期越来越短,以满足不断发展的市场要求。对于在国外设计,国内生产的汽车电子产品而言,国内厂商需要在短时间内建立完整的测试线;而对于国内自主设计的汽车电子产品,往往要求测试线不但能够进行出厂前测试,还需要承担部分设计验证任务,因而在产品研发阶段就要实现测试系统,同时需要预先考虑由于产品改进而引起的测试设备变动。 苛刻的时间要求还体现在提高测试效率上。对于大批量生产的产品,利用功能单一、需要操作人员手工操作的传统测试设备很难达到时间和质量上的要求。因此使用自动化测试设备成为提高产品质量和产量必不可少的条件。 成本控制 汽车电子厂商往往需要生产多种型号、具有类似测试要求的产品,这就要求测试设备具有可复用性,可以简单的实现多种产品共用同一条测试线,以达到降低生产成本的目的,同时也降低了设备维护的开支。 如果完全采用进口测试设备,则设备的引进及维护成本高、检修周期长,已经有越来越多的厂商在考虑将进口设备国产化,利用本地的供应商或自行开发和维护。 由以上可见,在汽车电子产品测试中,所采用的测试设备是一种需要根据被测产品的不同而快速灵活定制、能够提供丰富的测试功能、便于本土工程师快速开发及维护的软、硬件平台。 测试平台 针对以上应用需求,本文介绍一种基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台,可以极大地方便各厂商进行汽车电子产品测试。 如图1所示,该测试平台基于虚拟仪器技术构建,由两部分组成――软件和硬件。硬件采用美国国家仪器公司(NI)的PXI模块化仪器;软件采用NI的LabVIEW图形化编程语言和TestStand测试管理软件开发。 硬件组成 PXI是一种专为工业数据采集与自动化应用度身定制的模块化仪器平台,具备系统的模块化、容易集成、容易装卸和连接,以及方便提高设备同步与触发精确度等卓越特性。 同时PXI模块化仪器具有丰富的产品,如NI所生产的PXI模块在汽车电子产品测试领域中所适用的有各种模拟和数字信号采集、调理、信号多路复用及矩阵连接控制、各种总线接口、射频及任意信号发生器等等。可为汽车电子厂商提供宽广的选择余地。 图2示出一组典型的用于汽车电子产品检测的PXI模块化仪器,其中包括了基于Pentium CPU的PXI控制器、由数字万用表和多路复用开关及矩阵开关组成的多路电流,电压测试系统、用于产生汽车收音机电台信号的射频信号发生器、汽车收音机音频分析仪等设备。为了实现自动化测试,汽车电子产品厂商通常利用产品本身具有的总线,如CAN、K-Line等,开放特定的控制指令用于产品状态控制,从而无需人工干预。因此在这些模块化仪器中,通常包含一个总线控制器(如CAN、K。Line、LIN控制器等)。除此以外,通常配置一块具有宽电压输入输出和光隔的DIO卡,用于与自动化生产线之间进行时序同步和夹具控制等。 图2的示例中包括了各种经常用到的汽车电子产品测试仪器。在大多数应用中,可以对上述模块化仪器进行定制,选用其中的一部分仪器,即可实现如汽车收音机(包括VCD/D V D/导航)、仪表板、行车记录仪、HVAC(Heating,Ventilation and Air Condition―ing)等产品在PCB及整机状态下的功能及参数测试。 软件组成 如图3所示,汽车电子测试平台中的软件部分由产品驱动程序、测试设备驱动程序、测试项目实现、测试序列(Test Sequence)和用户定制程序(如用户操作界面、测试数据库管理软件)等部分组成。 产品驱动程序――用于实现被测产品的程序控制,通常由各种总线方式(如CAN、K―Line、串口等)进行控制。以达到无需人工设置产品状态而进行测试的目的。对于特定类型的产品,需要进行控制的参数通常是统一的,与型号无关的。例如对于汽车收音机的音频测试,不论任何型号,所需要控制的参数通常有音量、波段、调谐频率、音效控制等。从而保证在为新型号产品开发测试软件时,无需修改调用它们的函数,只需要重新开发一组符合预先定义的接口类型的收音机控制程序即可。 测试设备驱动程序――主要指PXI模块化仪器的驱动,用于保证仪器的正常操作和向开发者提供应用程序接口(API)。这一部分无需用户自行开发,PXI模块化仪器的生产厂商会随硬件提供相应的驱动程序,通常还具备界面简单、易操作的硬件管理环境(如NI的MAX),通过这个硬件管理环境,用户无需编程即可实现硬件自检、手动测试、硬件配置等功能。 测试项目实现部分――是产品驱动程序和测试设备驱动程序的结合。汽车电子产品厂商针对其不同产品,都会有特定的测试规范,而同一类型产品的测试规范通常是相同的。一旦根据厂商的要求开发完成,在构建同类产品测试线时不用或很少更改测试项目的执行程序。 测试序列――按照厂商所有的测试要求,将测试项目组合起来,就构成了一个测试序列。在此平台中,测试序列的表现形式为.seq文件(TestStand文件)。在这个测试序列中实现了所有的数据采集、分析、记录功能。 用户定制程序――包括用户操作界面和 测试数据库管理软件等。在此测试平台中,用户操作界面和测试数据库管理软件作为一个通用的组件,可以应用于各种产品的测试线上,而无需任何修改。 该软件平台具有以下特点: 同一个测试软件平台可以测试不同型号的同类产品。 由于同类产品的测试内容和测试方法通常是相似的,因此软件中的测试项目实现部分只需要针对不同产品进行相应的配置,就可用于所有具有相同测试方法的测试项目,用户无需重新编写代码。 同一个测试序列可以在不同测试站上运行。 考虑到产品平均出厂时间的限制,厂商在选择PXI模块化仪器时,通常会选用多个测试站来分担全部测试时间。这些测试站可以具有相同或相似的配置,在某些测试站上还会采用GPIB仪器以充分利用现有资源。如果其中一台测试站发生故障,该站上的测试软件可以在无需重新编写程序的条件下完成测试站的互换,只需要更改测试设备的资源名称。而测试设备驱动程序中已经同时支持了PXI模块化仪器和传统GPIB仪器。 开发及维护时间大大缩短 从图3中可以看到,除了被测产品驱动程序和测试序列会随着被测产品不同而变化,其它部分在一次开发完成后无需或很少改动。因此大多数情况下,无论是系统集成商还是厂商自己的开发工程师都只需要将精力投入到特定的被测产品控制和实现测试序列上。 同时,由于在一个工厂内采用了统一的软件平台,极大地减少了软件维护的时间开销。不同的测试线对工程师的要求也趋于统一,从而降低了因人员流动而造成的风险。 应用实例 某汽车电子厂商选用了上海聚星仪器有限公司的汽车电子测试平台组成汽车收音机的测试线,为了满足产品Cycle Time的要求,采用七个PXI测试站来分担上百个测试项目。其中两个测试站进行PCB形态的测试,如PCB上的测点电压、电流等参数;另外的测试站均为整机形态的测试,如调校、CD/MP3、AM/FM、音效控制、写入产品追踪及生产信息等等。如图4所示。 每个测试站上运行不同的测试序列,但采用相同的用户操作界面和测试数据管理软件。 由于采用了基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台,目前该测试线同时承担了三种类型、十几个型号的汽车收音机自动测试任务,而该测试平台的维护只需要一个工程师即可完成。 结语 基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台能够有效的满足日趋复杂的测试要求,提高测试线的开发效率并降低生产成本,正逐渐成为汽车电子产品测试领域中新的趋势。 电子测试论文:新形势下电子测试技术需求新趋势 摘要:伴随着经济形势的变化,电子制造产业受到很大冲击,与电子产业密切相关的测试技术也随着市场重点的变化而变化,本文通过对多家公司的访谈,探索新形势下电子测试技术需求新趋势。 关键词:电子测试;无线测试;测试测量;3G 对于电子技术来说,测试测量几乎贯穿了每个电子产品的设计、开发与生产的全过程,并且成为电子工程师必须掌握的一项技能。受电子业整体低迷的影响,电子测试市场近期有所下滑。但总的来说,测试行业市场需求有升有降,技术发展的需求增强。普通家用电子产品和通信产品行业许多企业处于困难时期,产量下降。近期没有生产扩容需求。因此。作为质量控制的生产线测试市场需求有所下降。随着目前3G的兴起和发展,一些技术领先的企业和研发以及检测机构,要求测试测量行业提供顺应通信标准和技术发展的仪表。因此针对研发和检测市场需求是增长的。 中国市场的测试测量需求依然在提升,有数据显示,2008年国内电子测试仪器进口量有明显的增长。而中国扩大内需的政府举措更是给测试测量产业发展带来巨大的空间。据粗算。2009年一季度大部分测试仪器厂商在中国国有企业和科研院所方面的销售有相当程度地提升。 抓住市场成长的热点 虽然遭遇经济危机,但并不是每个行业都受到牵连,有些产业依然蓬勃发展,因此,一些市场发展的热点领域依然存在着促使测试测量厂商取得突破的机遇,比如对先进生产技术的支持,又如一贯是测试测量重要应用的国防和航天,更有最近逐渐兴起的3G网络。 测试与测量技术的发展与电子行业的发展密不可分。即使遇到一些问题,电子行业的发展动力依然来自于消费者对体积更小、功能更强、更多互连计算和通信产品的需求。为满足这些需求,电子企业不断推出新产品,将新无线协议、新电池技术、新元件和半导体技术等各种功能集成在这些电子产品中,并且这一趋势在每一代新产品中的应用似乎逐渐加快了,所有这些都促使测试行业必须采用新的方法去测试这些新型产品和前沿技术。吉时利公司认为,目前这方面的热点包括:对于每种新的无线协议都相应需要新的测试方法和测量仪器;工艺尺寸低达45nm甚至更小,半导体小型化的每一次新进展都要求测量技术相应进步;要想制造出世界上最便宜的笔记本电脑或手机,也需要对测试技术进行革新,不断降低购买价格,降低测试成本。解决所有复杂的问题都需要进行更多的测试。在生产条件下以最高的产能进行更多的数据采集和分析工作,以改进这些新工艺。 上海横河国际贸易有限公司市场总监吴启尧则认为,一方面随着新兴国家的崛起,带来了能耗的直线上升,使全球变暖及污染日趋严重,为了应对能源紧张及环境保护。节能、环保、新能源成为全球发展的共同课题。另一方面,中国国内的3G牌照发放也会带来新一轮的大规模建设和投资,而在3G建设的同时已经在逐步向4G领域迈进。无线通信已经不再单单局限在通话这一简单的功能,而是从照相功能、音乐功能向网络功能和电视功能等全面迈进。而这些也给作为领域排头兵的测试测量行业带来了新的机遇和课题。随着新能源的逐步开发和节能技术的不断成熟。变频控制器越来越被广大行业领域所重视。另外、芯片功能的不断加强也同时带动了多通道数字领域测试测量要求的提高。同时网络的广泛应用将对高速、快捷的通信领域提出更高的要求。这些领域都要求测试技术在多通道、高频率、高精度等方面能更上一层楼。 同样看好3G市场的还有罗德与施瓦茨中国有限公司产品支持部产品经理陈峰,他认为近期在测试测量领域有两大热点:3G移动通信和航天与军用测试。3G通信测试可以分很多方面,如关于核心网的测试、基站子系统的测试以及终端的测试等,可能需要进行射频辐射测试(包括EMC测试)、射频传导测试、协议测试、SIM测试、音频测试、CTIA/OTA测试、SAR测试、产品安全性测试等。航天和军事领域的测试涵盖范围极广。在射频微波测试方面,包括卫星测控、雷达测试、环境仿真、材料测试、元部件测试、基带测试、天线测试、信号仿真与分析等等。对于罗德与施瓦茨公司而言,保持技术领先并不断创新是公司的基本方针。在通信测试领域,保持着与3Gpp标准的同步和前瞻性的统一,随着目前3G和LTE的飞速发展,带来的是公司新的机遇;在航天与国防领域,无论是飞船和卫星、新型飞机和雷达还是舰船和航母,都给公司的发展带来机遇,同时也是挑战。 泰克亚太区市场开发经理孙志强则从我们身处的“全新的数字时代”的5大市场驱动力具体分析了测试技术发展新趋势。 ・基于数字RF技术的全新RF和微波市场: ・需要对随时间变化RF信号进行跟踪、监视和捕获分析; ・需要对“宽带”RF信号无缝“复制”、分析; ・可定制的灵活测试完整方案。 ・基于数字视频技术的全新视频应用: ・既要对传统的视频技术又要对全新的数字视频进行测试; ・对全新的数字视频内容进行测试分析; ・高效灵活的数字视频测试方案。 ・基于高速串行技术的全新计算、通信和娱乐应用: ・对复杂的高速系统进行“全信号通路”检测和分析(从发射端,到中间连接,到接收端); ・针对高速信号系统测试。要设备具有极高的信号保真度(即要测试设备有“全量程”的最低“噪声”); ・高效灵活的测试解决方案,缩短用户产品开发周期。 ・基于嵌入式系统技术的全新而广泛电子应用: ・需要对大量“新技术”一之前只在高速系统中使用的技术,现在也广泛应用在嵌入式系统; ・需要对混合信号环境进行测试分析; ・针对多样化的总线,需要高效灵活的测试方案。 ・基于无线通信技术的全新下一代网络应用: ・以中国为例,需要最全面的能够支持包括CDMA2000,WCDMA,TD以及核心网的NGN、WiMAX、LTE在内的各种技术的网络和终端测试解决方案; ・需要有支持2G/3G融合互操作的网络优化解决方案和管理QoS客户体验的质量分析方案;下一代通信不只是技术的竞争,更重要是网络应用和用户管理。 挑战与解决策略 对于测试测量厂商来说,不仅仅要针对技术需求的重点来进行策略调整,同时还要面对测试工程师提出的更多新要求,像如何满足多样化的测量需求和任务?如何降低选择和使用测试仪器的风险?如何加快用户产品设计和调试周期?如何帮助用户仪器投资最大化和产品创新?以上种种 挑战,归结到一点就是:现在我们身处在一个以方案为中心,以需求为导向,以服务为根本的新型电子测试市场。 面临的挑战中很重要的一点是如何在改进性能的同时降低测试成本。当然,改进性能涉及到很多方面,与实际应用是不同的。在研发实验室中,改进性能通常意味着实现更高的测量精度。在生产条件下,中心问题是提高产能同时保持测量可重复性和精度。在这两种情况下,最复杂的事情是上一问题中所提到的快速变化的环境;每当一种测量系统或测量方案变得比较完善时,似乎另外一种新的无线协议又需要进行测试,或者半导体器件的几何尺寸又在迈向45nm的道路上经过了新一轮“缩小”,从而必须要对测试系统进行重新设计甚至重新构建。降低这种情况下的测试成本意味着仪器制造商必须在设计新产品时极富创意。他们的设计是否向后兼容之前的产品?是否能够将多种仪器的功能集成到一套工具中,或者在尺寸更小的设备中集成更多的通道?是否集成了智能的固件和软件功能。从而缩短系统配置和调试所需的时间? 吉时利公司认为。应对挑战必须不断创新,其中包括研制出灵活而实用的测量仪器。例如。一种能够在不同环境下用于不同测试的仪器,或者集成多种功能的单台仪器,能够节省用户购买多台仪器分别执行各个任务的投资成本。很多先进材料。包括纳米技术和基于半导体的材料,都需要进行多种电气测量,例如超低电流和/或超高电阻特征分析。吉时利已经在低压测量领域获得了经验。虽然吉时利在这一领域处于领先地位,仍不断推进测量技术,降低对产能增大的敏感性,提高生产良率,降低测试成本。 罗德与施瓦茨陈峰则展望了在通信和航天与军用测试领域的技术发展需求及挑战。新的电子技术的发展主要体现在通信技术和航天与国防技术的发展,具体频率和带宽以及数字处理的能力的提高,因此,测量技术在这方面也要随之提高。需要有更高的速度、更宽的带宽和更高的精度。在通信领域,LTE的应用是近期发展的目标;在航天与国防领域,新的测控技术、新型飞机与舰船、电子对抗以及隐形飞机和对应的雷达技术带来新的测试需求。 从性能上讲,技术革新体现在数字处理技术的发展及其与射频器件的优化配合,将会有更高的精度和速度、更大的带宽,从而帮助通信技术和国防应用的技术发展。从功能上讲,测试仪器会在通用性集成功能方面带来突破。简单说就是一台多功能仪器完成以前一套测试系统的工作。例如,一台接收机,同时具有频谱分析、场强分析、调制分析、噪声分析、矢量分析以及功率测试等等各项功能。同时,测试仪器要具有通用性和前瞻性,开放用户接口,给用户开发空间,从而帮助技术人员在研发中尝试新技术和方案,推动技术发展。 结语 随着电子技术的飞速发展,线路复杂性的不断增加,环保节能的要求越来越严格,作为基础工具的测试测量仪器被提出了更高的要求,精度、测试范围、应用领域的拓展和功能的多样性都成为各测试厂商不断追求的目标。 全球的金融危机已经对各行各业造成了重大的影响。各行业也都在不断的消减经费,压缩研发预算,这些都对测试测量行业有一定的影响,由于总体用户的需求下降,也造成各测试仪器厂商对于销售预期的不确定性。技术上各仪器测试厂商可能对一些前景并不理想的行业产品进行消减。这就要求测试仪器厂商本着如下原则进行战略调整: ・提供更精确的仪器硬件平台,最大限度地提高信号保真度,减少测试方案的导入误差量; ・提供高效的应用解决方案,包括针对各种技术标准的专有软件方案和探测方案{探头和夹具等); ・提供可定制的测试中心平台。既能执行标准测试流程,又能定制专有条件下的极限测试; ・提供世界级的专家咨询网络,最大限度地为用户增值。 以上这些测试方案的创新,必将贯彻到电子行业从设计、开发到生产制造每一个环节,会极大推动用户的技术创新进程。尤其在当前,那些意识到这些变化的电子测试设备厂商必将和中国用户一起,最终实现了产品和产业的技术升级。 IPC职业培训与认证项目走进中国大专院校 5月14日,IPC(国际电子工业连接协会)中国区总经理彭丽霞与来自南京职业技术学院、哈尔滨工业大学的代表签属协议,该协会将免费赠送一定数量的标准文件作为两所学校的教学使用。 目前,IPC在电子制造方面共有五项带有培训认证的标准,它们是:IPC-A-600、IPC-A-610、IPC/WFLMA-A-620、IPC J―STD-001和IPC-7711/7721。 另外,IPC还与南京电子学会电子制造专业委员会签署合作协议,双方将开展互换会员行动,彭丽霞还宣布IPC的航空航天标准向中国开放。 电子测试论文:基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品的开发及测试 摘要:为某整车厂商开发了一款基于cAN总线及蓝牙技术的车载娱乐设备,实现了免提通话、音频流音乐播放等功能,本文结合产品开发与测试经验,介绍综合运用cAN总线和蓝牙技术开发汽车电子产品及测试中的关键技术。 关键字:cAN;汽车电子;蓝牙 引言 在汽车电子系统中,CAN总线通信技术不仅减少了线束减轻了汽车重量从而提高了效率,更重要的是它实现了汽车电子网络的信息共享和数据传输,利用它可以把某项应用按照功能分拆在不同的组件中实现,这样在实现各个功能子系统时非常灵活,系统中组件的使用更广泛更充分,单个组件可以在多个功能系统中被应用。可以说CAN总线的出现更好地体现了网络复用的特点。蓝牙技术在消费电子领域中的成功运用经验推广到汽车电子领域后,其开发与测试遇到了一定的挑战,笔者结合为某整车厂商开发的一款基于CAN总线及蓝牙技术的车载信息娱乐设备,介绍基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品开发及测试中的关键技术。 产品开发 该产品是一个集成usB音频播放、蓝牙免提、蓝牙音频流播放等功能于一体的汽车电控单元(以下以USB-BOX来表示),通过CAN总线与车内音响系统组合为一体,实现播放普通u盘内音乐文件(MP3、WAV、wMA等),同时可以通过蓝牙功能实现免提接听、拨打电话及播放流媒体音乐等。音响系统包括液晶屏、收音机、方向盘和USB-BOX,其中液晶屏用于实现歌曲文件信息、电话相关信息以及电话本的显示等功能,收音机实现CD音乐播放及控制等功能,收音机和方向盘上带有按键控制接口,实现对USB-BOX的音乐控制和免提操作,系统结构如图1所示。 在这个CAN网络汽车音响系统中,收音机和方向盘CAN节点提供人机操作接口控制USB-BOX,而USB音乐播放和蓝牙免提功能相关的液晶屏显示页面则由USB-BOX来控制。USB-BOX的程序设计采用基于有限状态自动机的软件架构,将整个控制流按照功能分解为若干并发的子状态机,每个状态机被实现为一个任务,在子状态机中将该功能实现的过程节点做为子状态,以过程的推进作为状态机的跳转,这样使得整个系统构架清晰,简化了实现,便于系统调试和后续功能扩展。 在状态机的实现中,关键跳转条件是CAN帧和蓝牙信号,CAN帧方面主要是标识符的管理,标识符是指当前液晶屏应该显示什么样的页面。提供什么样的显示信息和导航选择,在该页面下收音机和方向盘按键操作对应哪些控制命令,可以实现哪些选择性的操作(选择、退出、向上向下导航、向前向后导航),由USB-BOX和收音机共同管理。而蓝牙信号涉及到不同手机在同一功能上的不同差异,信息组合不完整,次序不固定,这就会带来一定的兼容性问题。下面以电管理为例描述一下状态机的设计。 首先根据整个来电管理的过程设计Ready、IncomingCallEstablish、ActiveCall三个状态,USB-BOX默认起始状态为Ready,当手机来电时,手机把蓝牙信号CALL SETUP IND(呼叫过程提示)、RING IND(来电响铃提示)和CALLER_ID_IND(来电号码)等来电信息传给USB-BOX,USB-BOX进入IncomingCallEstablish状态。通过CAN帧将响铃提示信息发送给管理功放音响的收音机,把来电号码发送给液晶屏,这时收音机播放铃声,同时液晶屏上弹出显示页面。包括该电话号码,并提供是否接听的两个可导航选项,这个页面的标识符便是来电管理标识符。这时可以利用收音机上的导航按键选择是否接听,在导航到接听按键上按下选择键时,收音机会把接听来电命令发送给USB-BOX,USB-BOX通过蓝牙信号把接听来电命令发给手机,手机接听来电,通话建立后手机把蓝牙信号CALL IND=1(呼叫建立)发送给USB-BOX,USB-BOX进入ActiveCall状态,在该状态下,在收音机上按下选择键时,USB-BOX接收到该按键操作命令,发送CAN帧给液晶屏,弹出一个可导航页面,包括挂断、保持选项,选择挂断,收音机把挂断命令通过CAN帧发送给USB-BOX,USB-BOX通过蓝牙信号发送给手机挂断电话,挂断后手机把蓝牙信号CALL IND=0(通话结束)发送给USB-BOX,USB-BOX进入Ready状态,同时通过CAN帧把通话结束发送给液晶屏和收音机。 产品测试 下面以该产品蓝牙特性的测试来说明一下如何综合采用CAN总线及蓝牙技术完成对该产品的蓝牙测试,在这里将被测试的产品以EUT来表示。 由于无法搭建产品运行时需要的所有外部环境去直接测试产品的各项功能,所以设计了测试工装在生产线上对产品进行测试,同时由于EUT实现的功能比较多,完成单个BUT测试需要的时间比较长,这样为了满足生产节拍的快节奏,在生产线上需要多个工装分别测试多个BUT。EUT的蓝牙特性是指其蓝牙射频通信上是否稳定,软件是否正常运行,不涉及具体的功能项,我们通过确定EUT的信号强度来判断其射频通信,通过一个具体的功能项一配对来判断其软件是否正常运行。 下面首先描述一下测试环境及测试方法,然后详细介绍测试方法的实现。 由于EUT是有效范围为10m的Class 2蓝牙设备,而生产线本身就10米左右,在10m范围内存在多个测试工装和多个EUT,所以为了保证测试工装确实在测试其测试台上的EUT,需要确定工装测试台上这个特定EUT的蓝牙地址以进行后续的配对功能以完成测试。由于测试工装与其测试台上的EUT距离是固定的,而且在某测试工装和多个EUT之间,工装与其测试台上的EUT的距离是最近的,所以在测试工装上实现可以测量被搜索设备的信号强度的搜索功能,对有效范围内的BUT进行搜索,只要测试台上的EUT的信号强度是OK的,那么信号强度最强的蓝牙地址便是工装测试台上的EUT所对应的蓝牙地址。 而EUT配对过程的实现(图2)是一个典型的采用CAN总线及蓝牙技术综合实现的功能,首先EUT将来自蓝牙手机的配对请求通过CAN总线发送到液晶屏上显示,然后利用收音机上的按键允许配对,通过CAN总线发送给EUT,BUT接着把弹出PIN码虚拟键盘请求发送到液晶屏上,接着在液晶屏上的虚拟键盘上通过收音机上的按键输入PIN码,然后通过CAN总线把PIN码发送到BUT上,BUT接受蓝牙手机配对,发送PIN码完成配对。 在这里约定一个统一的PIN码,只需要在测试工装上实现蓝牙配对、接收BUT通过CAN总线发送的配对请求、通过cAN总线发送允许配对命令及发送PIN码到BUT的功能即可完成对BUT配对功能的测试。如果测试台上EUT蓝牙特性OK,便可以顺利完成配对操作,如果该EUT的信号强度没有满足要求,而通过搜索最强信号强度得到的蓝牙地址是另外一个EUT的话,由于测试工装跟另外一台工装测试台上的BUT不存在CAN总线连接,所以无法接收配对请求,在这里设定一个超时时间,便可以得出EUT测试不OK的结论。 结语 笔者开发了一款基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品,该产品运行稳定可靠,目前已经成功装车应用,本文分析了其产品开发及测试的原理及特点,并结合具体实例介绍了开发及测试的实现。 电子测试论文:基于虚拟仪器技术的航空机载电子设备自动测试系统 机载电子设备自动测试系统需要对上百种部件进行功能测试,涉及的信号种类和数量都很多,这些信号按照频率分为低频和高频两种,按时域特性分为连续和离散信号,按照形式分为电信号和非电信号(如温度、速度、高度、气压、航向等)。为满足复杂的测试需求,我们采用虚拟仪器技术。 系统硬件设计 PXI模块化仪器相对于GPIB、VXI、RS232等仪器而言,具有速度快、体积小、易扩展等优势,因此作为硬件的主体。再选用常规信号源(SOURCE)和信号测量模块(SENSOR),通过GPIB和RS232总线扩展专用和自研设备。整个系统硬件原理如图1所示。 由于PXI模块较多,且为了今后的扩展,选用了18槽的PXI-1045机箱;为了进一步提高系统平台的集成度,选用PXI-8187零槽嵌入式控制器,摒弃了以往系统中利用MXI-2将工控机作为主控器的方式。PXI-8187带有GPIB接口,可以方便的扩展GPIB总线设备。部分仪器资源和部件需要串口通信,故选用PXI-8421扩展4个串口。 1 信号采集 以61/2数字万用表PXI-4070和51/2数字万用表PXI-4060作为常用的测试模块,可以测量0~300V的电压,0~1A的电流,0~100MΩ的电阻。 示波器PXI-5112(2通道8位分辨率,100MHz带宽)和模拟输入PXI-6070E(16路单端输入/8路差分输入,12位分辨率,1.25M采样率)配合使用,可以满足常用的连续波和单点电压信号的采集。PXI-6070E在进行数据采集时,前端连接了两块SCXI-1125,用于信号的调理(10kHz或4Hz的低通滤波、衰减)。此外,PXI-6070E还可用于控制器与SCXI机箱之间的通信。 高速DIO PXI-6534可以采集和输出高低速离散量。特殊和复杂信号的采集处理则采用GPIB设备和RS232自研设备,如频谱分析仪。 2 信号输出 函数发生器PXI-5421(16位分辨率,100MS/S采样率,带宽43MHz)和高速模拟输出PXI-6733(8路输出,16位分辨率,刷新率1MHz)配合使用,可以满足常用的连续波和单点电压信号的输出;SCXI-1124用于隔离模拟电压和电流的输出。 特殊和复杂信号的输出采用GPIB设备和RS232自研设备,如交直流电源、射频信号源、大气数据测试系统、模拟器等。 3 信号路由 由于大部分机载电子设备的信号数量众多,不可能将所有信号同时直接连接到资源上,必须经过继电器矩阵进行切换。因此继电器必须有足够快的响应时间,才能通断较大的信号。选用两块继电器矩阵模块SCXI―11 29和附件SCXI-1333、SCXI-1339,组合成合适的继电器矩阵(最大通断能力150Vdc/A,150Vrms/250mA)。在信号的连接、断开过程中,为了实现最优路径的自动选择和安全保护(避免源于源相连),我们重新编写了继电器矩阵驱动,在实际使用中取得了满意的结果。 4 资源接口和适配器 资源接口是所有资源接口的集合,每个部件根据需要通过适配器连接部分资源。一个或多个UUT共用一个适配器,因此测试系统根据UUT的信号情况,可以配置一个或多个适配器。 系统软件设计 CVI在标准C语言(Ansi C)的基础上增加了仪器控制和工具函数库的虚拟仪器开发软件,提供了很多实用的例程,具有友好的图形用户界面,并且c语言是大家都比较熟悉和易于使用的开发工具,因此选用CVI可以加快测试程序(TP)的开发。系统软件原理见图2。 为了方便和规范TP的编写,TP开发管理软件根据输入的测试信息自动生成测试程序代码框架和仪器操作代码。测试程序编写完成后编译生成动态库,由测试程序执行管理软件调用和管理。在测试程序开发过程中,仪器操作和虚拟仪器界面的开发是两个重点。 1 IVI仪器驱动的开发和使用 仪器驱动的用途是对仪器进行程控,简化测试程序开发人员对仪器的操作。传统的仪器驱动与仪器耦合太紧密,仪器发生变化,驱动也要重新编写,进而使用此驱动的测试程序也要重新编写和编译。 IVI(可互换虚拟仪器)驱动采用了类驱动的概念,实现了同一类仪器之间的互换,同时增加了仪器仿真和状态缓存的特性,提高了TP开发调试的效率。CVI提供了方便的IVI驱动开发工具,因此可在开发测试程序过程中选用IVI驱动来控制仪器。 目前,IVI驱动标准只了八大类仪器的类驱动,为了保证非IVI标准的仪器在一定范围具有可互换和仿真功能,我们借鉴了标准IVI驱动的机制,开发了自定义IVI驱动。利用IVI驱动,我们成功实现了NI公司的PXI-4070卡式万用表与Agilent公司的HP34401GPIB台式万用表之间的互换,实现了不同公司生产的单相交流电源和三相交流电源之间的互换。 IVI驱动采用逻辑名和XML配置文件机制,在硬件资源描述发生变化时,只需更改配置文件,不需要更改和重新编译测试程序,就能保证测试程序的正常运行。如果不采用IVI驱动,就必须更改所有用到函数发生器的测试程序,将在很大程度上延误工程进度。 此外,利用IVI驱动的仿真功能,使得测试程序开发人员可在自己没有安装任何硬件的计算机上进行仿真调试,提高了平台的使用效率和测试程序开发效率。 2 虚拟仪器界面的开发 虚拟仪器界面提供人机接口,可以让操作员根据需要施加信号,实时监测信号。CVI提供了开发虚拟仪器界面的用户接口资源文件(*.uir)和各种控制和显示控件,用于模拟实际仪器界面。目前,NI LabVIEW、CVI和HP VEE是最为出色和方便易用的虚拟仪器界面开发软件。图3是其中一个TPS的虚拟仪器界面。 此例中,打开激励开关时,PXI-6733连续输出RMS 1.5V,频率400Hz的正弦波作为磁传感器的激励;用PXI-6070E的三路模拟输入通道同时采集磁传感器输出的三路航向信号(最大幅度小于100mV,频率为800Hz),并显示在同一个波形显示控件中,再利用算法计算出角度,显示在表盘控件中。由于增加了信号调理板SCXI-1125和端子板SCXI-1313,将PXI-6070E的测试范围扩展到2.5mV~300V,从而精确的测量了磁传感器输出的小信号,测算出精确的角度。 应用成果 采用NI PXI模块、CVI、IVI工具、MAX管理软件,以及第三方的设备,我们成功构建了多套通用、开放的航空机载电子设备自动测试系统。利用这些系统成功开发了多机型、总数量达三百多种的TPS,帮助用户实现了UUT快速的定检、维修。相对于用传统仪器搭建测试台的方式,自动测试系统在效率和质量上有了很大提高,为机载电子设备提供了有力保障。 电子测试论文:面向航天嵌入式电子系统的测试语言研究 摘 要:测试语言主要分2类:面向仪器的测试语言和面向信号的测试语言。通过分析2种测试语言的优缺点,结合我国航天嵌入式电子系统测试系统的特点,提出一种基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言,该语言主要借鉴ATLAS的关键语句,将其解释为测试框架配置文件和测试文档;同时还描述该测试语言的程序格式和执行机制。 关键词:航天嵌入式电子系统;虚拟仪器;测试语言;ATLAS;自动测试 随着我国航天技术的发展,航天嵌入式电子系统的复杂度不断增加,可靠度要求越来越高,产品研制周期也越来越短。这就给航天嵌入式电子系统的测试提出了新的挑战。在新一代自动测试系统中,自动测试语言――如ATLAS语言,在系统级仿真、测试与验证中起着非常重要的作用,人和机器均可翻译的自动测试语言不但可以作为用户与测试人员沟通的桥梁,而且可以编译成可执行测试代码,在目标机器上运行。 本文通过分析面向信号和面向仪器2类测试语言的优缺点,结合我国航天嵌入式电子系统测试系统的特点,提出一种基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言,目的是将测试过程中的各种资源和功能单元进行组态,并将其涵盖于既定的测试框架中,实现“积木式”软件开发。同时,该测试语言还融入了软件工程的思想,加入测试文档和测试程序的自动生成功能,进一步提高了测试系统开发效率。 1 测试语言综述 测试语言大体上可分为2类:面向信号的测试语言和面向仪器的测试语言。 面向仪器的测试语言,如LabView主要通过直接调用仪器驱动实现测试过程,面向仪器的测试语言与具体仪器紧密相关,因此程序移植比较困难,可重用性也比较差。而面向信号的测试语言,如ATLAS(Abbreviated Test Language for All Systems),则主要通过对信号的操作(施加激励信号,测试响应信号)来映射底层测试仪器的操作,达到与仪器无关的目的,因此面向信号的测试语言具有较好的可移植性和可重用性。ATLAS语言作为一种面向信号的测试语言,还采用了类似于英语自然语言的语法格式,使得它成为一种人机均可翻译的测试语言,既可以作为工程师和测试人员之间交流的文档规范,也可以经编译后作为测试程序执行,鉴于此,ATLAS成为美国国防部首推的军方测试语言。 但由于ATALS语言是一种接近于英语自然语言的测试语言,并不适合国内用户使用;同时,为了能够满足各个方面的测试需求,IEEE组织不断对ATLAS进行修改,使得其语句非常臃肿,仅语言关键字就有1 000个(IEEE ATLAS STD-95),使得ATLAS语言的培训费用十分高昂;再者,ATLAS的编译器价格极其昂贵,使得其优势难以在国内测控领域发挥。 而另一方面,面向仪器的测试语言却在商业领域取得了长足的发展,鉴于仪器互换的问题,NI和惠普等公司联合推出了一系列的仪器驱动标准:VISA(Virtual Instrument Software Architecture)和IVI(Interchangeable Virtual Instrument)。VISA是VPP(VXI plug play)联盟于1996年2月推出的新一代仪器I/O标准,VISA具有与仪器硬件接口无关的特性,即VISA是面向器件功能,而不是面向接口总线。使用它控制VXI,GPIB,RS 232,PXI等仪器时,不必考虑接口总线类型。如图1所示。 为了进一步提高仪器驱动程序的执行性能,达到仪器的互换,1998 年由9家公司成立的IVI基金会,在VXI-PNP 技术基础上为仪器驱动程序制定新的编程接口,在VISA 标准驱动程序上插入VXI-PNP 框架结构和类驱动程序,它通过定义类驱动器和专用驱动器实现了部分通用仪器之间的互换,缩短了程序开发时间,提高了系统的运行性能。如图2所示。 针对于此,IEEE推出ATLAS 2版本,它整合了VISA,IVI和面向对象技术,给ATLAS语言注入了新的活力。总体来讲,面向信号的语言和面向仪器的语言各有优势,面向仪器的语言具有直观,易用的特点;而面向信号的语言编写的测试程序具有较好的可重用性和仪器可互换性。 2 航天嵌入式电子系统测试需求 航天嵌入式电子系统测试主要是针对航天专用的三模冗余或两模冗余嵌入式电子计算机,这些系统在出厂前必须进行全面的测试,测试主要可分为内部测试和外部测试,内部测试主要是指那些无需借助外部测试仪器,而可以直接通过嵌入式系统内部执行测试程序所进行的测试,如CPU测试、ROM测试、RAM测试、端口测试等;外部测试则是指需要外部测试仪器配合所进行的测试,如开关量测试、串口测试、计数器测试、AD/DA测试等。 航天嵌入式电子系统测试的传统方法为:根据测试需求分别设计内部测试程序和外部测试仪器及测试程序;嵌入式电子系统和外部测试系统分别上电初始化后,外部测试系统向嵌入式电子系统上传测试程序(嵌入式系统本身的ROM内固化有1个RTOS);嵌入式系统加载测试程序后向外部测试系统发握手信号,并等待外部激励;外部测试系统向嵌入式系统发送激励信号,嵌入式系统接收激励并做出响应,如此循环下去。 为提高测试系统可重用性和测试的准确性,开展了面向航天嵌入式电子系统的测试技术研究,并对一些测试模块(软件)进行了标准化工作,如CPU测试、ROM测试、RAM测试、AD/DA测试等;同时还采用标准的基于PXI的测试仪器,以达到仪器可重用,系统可配置的目的。 3 面向航天嵌入式电子系统的测试语言 面向航天嵌入式电子系统的测试语言不但要解决外部测试问题还要解决内部测试问题,这里在融合面向信号测试语言与面向仪器测试的各自优势的基础上,通过系统建模的方法,定义了适用于航天嵌入式电子系统测试应用的测试语言,以达到测试系统的可重用及可配置的目的。 系统建模包括3个方面:信号建模,UUT(Unit Under Test,被测对象)建模和测试仪器建模3个方面。信号建模主要针对航天嵌入式电子系统所常见的接口信号类型及特点,定义出一组常见信号,用户可以通过参数设定,达到描述UUT或测试仪器接口信号特征的目的;UUT建模主要是通过对UUT外部接口,内部组件参数及体系结构的描述,达到内部测试测试程序的自动装配,UUT建模同时支持黑盒建模(仅描述其外部接口)和灰盒建模(同时描述其内部体系结构及组件参数);测试仪器建模则通过描述测试仪器的本质信号特征及关键接口特征,并最终映射实际仪器(所建立的测试仪器模型与实际仪器可能存在一对多或多对一的对应关系),达到测试程序可重用,仪器可更换的目的。 因此,本文所描述的面向航天嵌入式系统的测试语言主要包括5个部分: 信号描述及定义通过定义一组航天嵌入式电子系统常见的基本信号,如数字信号(包括开关量和脉冲量)、模拟量(DC,AC)等。用户可通过配置信号参数设定信号; 被测对象描述通过描述被测对象的接口关系,并建立状态机功能模型,仿真被测对象的功能模型,并自动生成内部测试程序。在未建立状态机功能模型时,系统可以将被测对象作为一个黑盒考虑,此时不生成被测对象内部测试程序; 测试仪器描述通过描述测试仪器,达到建立测试需求模型,并最终与1个或多个实际测试仪器相映射,测试仪器本身相当于一个信号描述集合,通过定义虚拟测试仪器,提高了测试仪器的可互换性和测试程序的可重用性。这样既保留了面向仪器测试语言的直观性和易用性,也提高了程序的可重用性; 连接关系描述连接关系描述定义了UUT与测试仪器之间的连接关系,连接关系描述还可以包含适配器描述,使得测试系统的层次性更加明显,也更有用; 测试策略描述测试测量是测试语言中的最重要的部分,通过一系列的测试动作:apply,measure,verify等,控制测试仪器完成测试过程。测试策略描述语句选择提取ATLAS关键测试语句:单信号语句、多信号语句、总线操作语句、定时和事件相关语句,并对其进行了一定的改进,使之更直观,且更易于实现到图形化语言的转换。测试语言的具体格式如下: 每一个TEST_ITEM(也即测试策略描述)对应于测试框架中一个测试细则,测试细则是图形化的测试执行界面的一个子界面。 测试语言经编译/解释后生成测试框架配置文件和测试文档,用户通过加载测试框架配置文件,设置执行次数和选择测试项目,系统即开始进行测试,测试界面主要分两部分:测试总览和测试细则,其中测试总览主要采用文本框的形式显示当前的测试记录,包括当前正在进行的测试项目和捕获的错误信息等;测试细则是由一个或多个图形化的详细测试分项构成。 4 结 语 通过研究国内外测试语言发展现状,结合面向信号测试语言和面向仪器测试语言的优势,采用软件工程的思想,建立了基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言模型,为以后的进一步研究奠定了基础。基于虚拟仪器的测试语言还处于研究的初级阶段,仍有不完善的地方,需要进一步改进。 电子测试论文:高过载下电子元器件测试方法研究 高过载条件下测试电路需要达到高速测试要求,本文从研究电容、电阻、二极管以及电感等电子元器件的测试方法入手,在高过载下电子元器件测试过程中,设计与之相配套的测试电路,以此保证测试电路能够符合特定要求,为高过载下引信系统运行的稳定性与可靠性提供文献参考。 【关键词】高过载 电子元器件 测试方法 我国电子元件的平均每年的生产总量占全球的39%左右,但是我国电子元器件检验技术的发展并不成熟。而检测电子元器件是维修电器的一个基本内容。一般而言,采取的是从电阻器、电容器、二极管、电感器变压器这四个方面进行检测的方法。电子元器件检测朝着自动化方向的不断发展,使得研究高过载下电子元器件测试方法成为了热点话题。 1 研究高过载下电子元器件测试方法的必要性 在检测电子元器件的过程中,一般利用LCR数字电桥以及UT708新型数字万用表进行检测。LCR数字电桥的测试精度较高,但是它的测试频率却偏低,每秒平均10个。UT708新型数字万用表的测试频率比数字电桥还低,每秒平均3个,难以满足高过载下高速测试的要求。此外,一般情况下,利用本万用表只能有一个测试通道,无法同时对多组数据信息进行实时监视。虽然本万用表配备了相应的计算机接口,然而其数据信息的传输速度很慢,且不利于数据信息的记录。因此探究在强应力场环境下,电子元器件参数的动态监检测方式是十分有必要的,以此才能够达到不同试验情况下与不同环境下的各种要求。 2 高过载下电子元器件测试方法研究 2.1 选择试验方法 文中探讨的高过载是指由机械冲击产生的高过载。笔者将标准锤击机作为本试验设备。因为标准锤击机与加速传感设备具备较强的重复性能,所以能够用作恒定应力的试验设备。利用锤击机产生高过载,然后发生惯性力,以此进行试验。标准锤击机上的棘轮中,有三十个齿,且每个齿的转角为12度。在实验中,锤击机的转动齿数多,锤击过程中的产生惯性加速度也就更大。用棘轮上的齿数,来控制锤击机模拟的具体惯性力。通常情况下,击锤的碰撞时间大约为150μs,占实际时间的几十分之至几百分之一。 在高过载试验条件下,电子元器件的具体特征参数多会出现不同程度的变化,过载水平地不断增加,特征参数也会不断地发生改变,当冲击结束后,待测参数将会恢复为初始值。 2.2 设计测试电路 2.2.1 设计电阻测试电路 (1)运放测电阻阻值的利用。测试原理公式如下: Uo=-Ui (1) 在本公式中:Ui为基准电压,Rx为待测电阻,R1是基准电阻,Uo为输出电压。在明确基准电压Ui和基准电阻R1的基础上,输出电压Uo与Rx是存在一定的联系,所以将待测电阻Rx更换为与之相符的输出电压Uo,然后利用下述公式进行换算,就能够得出待测电阻Rx的实际阻值。 Uo=-Ui ,Rx=-R1 此实验结果显示,该测试电路适用于高速测试以及高温测试环境。 (2)利用RC振荡法测试电阻值。此测试原理为:在电路中,当待测电阻和电容形成一个完整的RC振荡回路时,电容的放电与充电均要通过被测电阻。因此放电时间与充电时间是相等,且振荡集成电路自带2个恒流源,并以控制电容充电的实际电流作为恒值,由此,在电容两侧的电压将会出现线性变化。通过实验证明,本测试电路达到了高速测试要求。 2.2.2 电容测试电路 (1)RC振荡方法对电容充电特性与放电特性的测试。测试原理:笔者利用电路形成RC多谐振荡设备,在电容中的电压为Vcc的情况下,电路内将会出现1个短路通道,且电容放电;当电容电压为Vcc时,电路中的短路通道将会被关闭,电容充电,同时还将会输出波信号,而方波高电信号在幅值上和Vcc相等,可以利用此方波信号进行定时。试验中,取电容端压是以分析放电、充电时间来反映实际的容值,由于其只对电容单向进行放电、充电,因此适用于无极性电容以及有极性电容的测试。然而,此测试法的缺点在于:难以保证充电时间与放电时间的一致,振荡频率在20kHz以下,电容端压值为非线性。经过实测与仿真后,证明本测试法操作简单,符合高速测试要求。 (2)改进RC振荡法。利用改进后的RC振荡法对电容进行测试。测试原理是:运用集成函数发生设备,在本电路中,电容与电阻构成一个完整的RC振荡回路,而电容放电、充电经过电压后,放电与充电相同,发生设备自带的2个恒流源,将其中的控制充电、放电电流作为一个恒值,由此,在电阻两侧电压呈三角波形状。当振荡频率为100kHz的情况下,三角波的线性度是0.1%。通过实验证明,本测试电路符合高速测试要求。 2.3 二级管的测试电路 此测试原理是:在电路中,利用LF353和ICL8038形成交变信号电源,并将该信号加在由待测二极管与一线性的基准电阻形成的分压网络上,采集二极管两侧的电压,大约是0.5V。该测试结果证明,本测试电路符合了高速测试要求。 2.4 电感参数测试电路 在本电路中,明确某一电阻以及待测电感的串联电阻,利用本信号发生器所引发的正弦波试验信号,以及待测电感两端的电压,然后经过电感与电压这两者进行转换,最后从示波器中输出导纳,并获得待测电感的实际感抗。 3 结论 综上,对实验结果进行研究分析后得出,将笔者所阐述的测试电路用于高过载试验中,待测二极管、电感参数、电阻以及电容等电子元器件参数,与实际数值相比误差偏小,测试结果有效。因此本文所阐述的4种测试电路满足了高过载实验条件下的高速测试要求。 电子测试论文:光学玻璃折射率测试仪电子学系统设计 摘 要:为达到较高精度测量光学玻璃折射率的要求,研制了基于直角照准法、最小偏向角法和三最小最小偏向角法的光学玻璃折射率的测量设备。文中介绍了该测量设备的电子学系统控制和测量的设计方案,并对关键元器件的选用进行了分析。结果表明:电子学系统控制和测量设计方案可满足高精度光学玻璃折射率的测量精度要求。 关键词:光学玻璃 折射率 电子学系统 控制和测量 伴随光学精密仪器的高速发展,对光学玻璃的折射率的测量精度要求越来越高,光学玻璃折射率的数据精度对保证光学系统像质起着非常关键的作用。新型光学玻璃材料的研发也对光学玻璃折射率提出较高的要求。 很多人对光学材料折射率的测量提出了多种有价值的测量方法[1-2],主要有测角法和干涉测量法。文章介绍了基于测角法中使用的直角照准法、最小偏向角法和三最小偏向角法测量光学玻璃折射率的测试仪中的电子学控制和测量设计方案。 1 电子学方案 高精度光学玻璃折射率测试仪主要由底座、测角系统、传动机构和微调机构、自准光管、平行光管、载物台和光源箱组成。 1.1 系统 电子学部分是以单片机为前台机,系统机为后台机对位敏传感器(PSD)和轴角编码器进行数据采集,以步进机为执行机构,系统机进行数据运算的光电瞄准实时控制系统。 1.2 关键元器件的选用 1.2.1 轴角编码器 示值分辨率0.05″;精度0.5″;转速≤90°/S;显示箱:XXX°XX′XX″XX,按BCD码以度(百、十、个)分(十、个)秒(十、个)小数秒(后1、2位)顺序连续发送。其内容高4位(D7-D4)为标识位码(0-8),后4位(D3-D0)为BCD数据码。传输速度15?s1/字节-20?s1/字节。 1.2.2 位敏传感器 采用位敏传感器(PSD)作瞄准探测器是本系统的重要特点。它反应快、灵敏度高、精度高。与CCD不同,属于非离散性器件,适配电路也比较简单。PSD是具有横向光电效应的PIN光电位置传感器,I1、I2的输出和光点位置有关,经适配电路处理有: 式中:X:光点偏离中心位置座标;L:PSD光敏面长;I1、I2:PSD两端输出电流。 设计中选用滨松(HAMAMATSU)线阵PSD S3931,其主要技术指标如下: 上述PSD 0.2 ?m的位置分辨率,相当于度盘角度0.075″。6 mm的探测范围,折合角度为37.5′。 1.2.3 步进机和驱动器 步进机和精密微调机构相连,采用四相步进机和驱动器。整步模式下步进角可达0.9°,对应轴角0.2″,谱线在PSD上移动0.5 ?。 1.2.4 A/D转换器 AD转换器的位数 = 取14位AD,转换时间小于步进周期的10倍,以便多次平均。取100?s。本设计采用了12位逐次比较型AD转控器AD574。在接近PSD中心时,精瞄将位置信号切换到放大8倍,从而达到15位AD的跟踪精度。 1.2.5 瞄准时间 当步进脉冲取600 Hz/S时,从边缘到中心整步6000步,粗瞄所需时间为:(6000/600)=10s。 1.3 单片机测控系统设计 单片机是该系统的前位机,承担PSD和轴角编码器的角度数据采集,步进机的驱动控制,键盘和LCD显示的人机交互和数据予处理(例PSD的多次采集平均,加减除运算等)以及和系统机的串行通讯。 1.4 显示 采用240×64中小屏幕有背光的点阵液晶显示器,可进行汉字显示,并用电子游标模拟出谱线在PSD上的粗略和精确位置。给出角度数码和PSD上谱线位置偏移码。 1.5 系统机 系统机不附加接口板,它通过RS232串行口与前台机(单片机系统)相连。在0帧(监控0)联机状态下(联机2)它的功能和前台机一样,通过键盘对系统进行遥控,PSD和轴角码进行实时CRT显示。在1帧(监控1)联机状态下,接收前台机某模式下的逐项参数(角度值),进行运算,给出折射率的精确值。还可输入当时的温度、气压值、对折射率进行修正。 1.6 软件设计 前台机的逐程序由8051汇编语言编写,系统机的程序由C语言编写,采用模块化结构。包括程序清单和功能、全部程序列表、软件框图(主程序和监控0程序框图、调整和显示子程序框图、电机调整(跟瞄)子程序框图)、PSD值采样A/D转换防干扰平均值法子程序(INTO中断服务程序-读AD、给出模式1(直角照准法)测试流程框图、给出模式1叠代法解方程模块)。 2 结语 该文介绍了高精度光学玻璃折射率测试仪电子学设计方案,并对关键元器件的选用进行了分析,通过实际应用表明,电子学方案可满足高精度光学材料折射率测试仪的指标要求。 电子测试论文:汽车空调电子调速器老化测试系统的设计 摘要:介绍了一种汽车空调电子调速器老化测试系统的设计。采用三菱Q00JCPU为主控器,MT4414T触摸屏作为人机界面。用户可直接在触摸屏上设置工作主电压、信号类型、5段老化参数;同时具有风机工作电流、风机转速、产品温度等参数的显示和历史趋势查看功能。并集成了烟感报警、声光报警器等报警装置,实现无人化安全监控。系统最终实现了电子调速器功能和性能的在线老化测试,可自动检测出产品的隐藏缺陷,为产品质量改进提供了决策依据。目前该系统已经应用于汽车空调电子调速器的产品老化测试中。 关键词:电子调速器 风机 老化 随着社会经济和科学技术的快速发展,汽车已经成为人们生活中的主要消费品之一,并逐渐影响和改变人们的生活。汽车空调电子调速器作为汽车空调的重要组成部分,市场需求也逐年扩大。目前市场上电子元器件的质量良莠不齐,真假难辨,严重影响了电子整机产品的质量。汽车电子因其工作环境的特殊性,本身比一般电子产品要求高,如何保证汽车空调电子调速器的质量能满足客户的要求,显得十分迫切。设计一种专门针对汽车空调电子调速器的老化测试系统可有效降低产品的故障率。电子整机产品的老化,是指接通电源在室温或高低温情况下进行连续若几个小时甚至几十个小时的正常工作,然后再检测产品的性能是否符合要求。在产品出厂前及时发现有异常的产品,送往检修部门检修。这种异常产品往往是由于元器件质量或生产工艺比如虚焊等造成的,一般检测工序不容易发现。同时在产品开发阶段,对样品进行老化测试,还可以全面了解产品的性能,对后期进行批量生产提供依据[1]。 1 硬件设计 汽车空调电子调速器老化测试系统主要由以下单元模块组成:PLC主控单元、人机界面单元、稳压电源单元、信号发生单元、风机转速检测单元、电压/电流采样单元、温度检测单元、报警单元等。另外还包括工作电压为12V/24V的大小功率风机若干个,基本可满足各型号电子调速器要求,所有模块和风机都安装固定在一个铝合金工作台上。系统主要结构框图见图1。 1.1 PLC主控单元 PLC主控单元负责系统各单元的协调控制,执行用户设定的各项操作。Q00JCPU是三菱MELSEC-Q系列PLC中的基本型CPU,是以小规模系统为对象的,最适合于简单而又紧凑的控制系统。所支持的最大I/O点数为1024点,可以使用梯形图、语句表、ST(结构化文本,类高级语言)、SFC、FB等5种编程语言对基本型QCPU进行编程。Q00J为CPU、电源和主基板(带32点输入输出)一体机,同时内置串行通讯功能RS-232和RS485接口能与使用MC通讯协议的外部设备进行通讯[2]。系统中使用其RS-232接口与上海步科的MT4500触摸屏通信。RS-485接口与电源单元的数控直流稳压电源通信,用于设定当前电源输出。另外在0#插槽上额外配置了一个QJ71C24N通信模块连接信号发生单元。 1.2 人机界面单元 人机界面选用的是上海步科生产的MT4414T触摸屏,7寸TFT、65536显示彩色、800*480分辨率、4线精密电阻网络等,并具有COM0和COM2两个串口,支持RS-485和RS-232通信接口[3]。可直接与三菱Q00JCPU的RS-232接口连接进行通信数据交换。使用的通信协议是 MC协议,使用兼容3C帧,4格式。波特率 57600,数据位8,停止位1,奇校验。 1.3 稳压电源单元 为使系统操作更加简单和智能化,风机工作电压直接在触摸屏上设置。使用具有远程控制功能的数字稳压直流电源作为风机主电源,电源电压范围0~30V,最大输出电流50A,自带过流、过热等保护功能。完全可满足当前12V/24V常见功率的汽车空调电子调速器的测试老化需要。数字稳压直流电源与PLC之间采用的是自由通信协议。PLC可对电源进行开/关机、改变电压大小等操,并能实时读取当前输出电压、电流值和电源故障状态指示。 1.4 信号发生单元 产品老化过程中,需要定时间隔调整风机转速控制信号的大小,进而改变风机输出。常规的直流或函数信号发生器已经无法满足要求。系统采用的信号发生器是自制的汽车空调电子调速器专用信号发生器。可支持0~10V分辨率0.1V的直流输出;频率10~1000Hz,占空比0~100%的PWM输出;LIN-BUS总线输出;并且支持RS-485远程通信控制。PLC可通过QJ71C24N通信模块对其进行远程控制。 1.5 风机转速检测单元 在Q00JCPU的1#插槽上增配了一个脉冲I/O模块QD60P8-G,该通用模块可以测量转速检测装置输入脉冲的个数[2]。转速传感器采用的是霍尔型转速传感器SC12-20K,单片集成、高可靠性、温度特性好、响应频率大于20KHz、检测距离4mm、工作电压DC6~36V,三线NPN常开输出。在风机主轴上镶嵌一个直径10mm的永磁铁,将SC12-20K垂直对准永磁铁截面并固定离其4mm处。传感器使用24V供电,并将输出信号接到QD60P8-G的脉冲输入端。 1.6 电压/电流采样单元 Q64AD模拟输入模块,支持4通道模拟量输入。使用其中的3个通道分别检测风机两端电压、工作电流和电子调速器散热铝壳的温度。风机两端工作电压最大不超过主电源电压30V通过50K和10K电阻分压后接到Q64AD的通道1。将风机电源回路电缆穿过一个直流电流变送器LHB-50A,即可检测风机工作电路,变送器采用24V供电,输出4~20mA电流信号,在回路中串联一个250Ω的精密电阻,转换为1~5V电压信号送到Q64AD的2号通道。温度传感器使用的是K型热电偶变送器,温度范围设置为0~200度,输出4~20mA,同样使用24V供电,串接一个250Ω精密电阻后接到Q64AD的通道3。使用时只需将探头抵在电子调速器的散热铝壳上。 2 软件设计 系统软件分为触摸屏端上位机程序和PLC端下位机程序。MT4414T程序使用EV5000_V1.6_CHS开发环境编写,选择连接PLC型号为Mitsubishi Q00J,站号1、RS-232方式、波特率 57600,数据位8,停止位1,奇校验;上位机界面设计见图2。 本界面为系统用户操作界面,可直接在界面上设定主电压、信号类型、五段参数值、循环次数等;同时显示风机电流、风机转速、产品温度等参数,并绘制出风机电压、风机电流、风机转速、产品温度四个参数的历史趋势。主电压设置范围,0~30V;信号类型可选择DC、PWM、LIN-BUS三种目前主流的信号类型。当出现风机短路、烟感报警现象时,报警指示显示“故障”。 PLC端下位机程序在GX Developer Version 8开发环境下编写。程序主要分为下面几个模块程序。通信模块程序,包括PLC与触摸屏、数控直流稳压电源、信号发生器之间通信;风机电压检测模块、风机电流检测模块、风机转速检测模块、故障报警模块。 3 结语 本方案设计的汽车空调电子调速器检测老化系统已经形成产品,在汽车空调配件企业的产品老化车间使用,有效的检验了产品的性能和可靠性,大大降低了产品的出产故障率,提高了产品的市场竞争力。本文提出的电子调速器检测老化系统设计方案对其他电子产品老化检测具有一定的参考意义。
房屋建筑结构设计篇1 引言 房屋建筑结构是建筑使用的基础,对建筑使用安全和建筑使用功能都有非常重要的作用,但是当前房屋建筑结构设计成本支出较大,原材料需求量大,造成建筑结构重量较大,影响建筑的质量稳定与安全。房屋建筑结构设计需要遵循科学性和经济性的原则,从材料、设备、高度、层数、结构等多个方面进行优化,实现成本的最大化利用,节约施工成本,在质量安全的前提下,提升企业的根本利益。 1房屋建筑结构与经济性关系的处理 1.1建筑结构设计与建筑设备之间经济关系处理 建筑结构设计是建筑工程的核心框架,对于项目质量安全和功能优化起到了关键性作用。建筑层数的增加导致建筑设备增多,无论是电路设备还是排水管道的建设难度增加,所需的施工材料增多,导致工程项目成本变多,因此把控建筑层数的合理性,优化设计建筑结构,满足人们的使用需求的前提下,分析大数据系数,从而进行科学的结构设计,实现经济效益最大化。随着建筑层数的增加,人们的用电需求和排水量也随之增加,不仅在房屋建筑结构设计建设过程中造成成本增大,在后期的建筑使用中还会造成排水压力,对于后期维护方面造成较大影响,因此科学的设计规划对建筑工程的建设与使用都有重要意义。 1.2建筑结构外观和经济关系处理 建筑结构不仅决定了建筑外观和建筑形状,并且还决定了建筑整体的稳定性和安全性,因此前期进行建筑结构设计时,要遵循安全合理性原则,根据建筑项目的用途和特点进行结构优化,其中圆形结构和方形结构较为常见,使得建筑每个部位受力均匀,能够起到良好的承载支撑性,规避各类安全风险。若是考虑到外观造型的美观性,设计不规则的建筑外观,需要加强建筑基础结构的强化,提高结构强度,并设置剪力墙,提高建筑防震能力,有效避免在长期的风化和受力过程中造成墙面裂痕出现,提升建筑项目质量安全。 1.3建筑部分结构与建筑层数经济关系处理 建筑的部分结构与建筑层数之间也有着直接关系,随着建筑层数的增加,建筑基层构件需要进行刚度和强度的优化,增加建筑基础构件的规格,扩大基坑面积,增加基坑深度,采用钢筋混凝土浇筑和支架固定结合的方式进行建筑本体的稳定,成本也会相对增加,超高建筑会导致建筑稳定性下降,因此加强建筑结构设计,设定科学合理的建筑层数,实现建筑项目利益最大化,保障建筑工程项目质量。房屋结构设计复杂也会导致整体成本增加,需要在后期装修时耗费更多的材料,但是结构的合理性和舒适性是决定用户满意度的关键因素,也是决定房屋出售效果的核心要素。 1.4建筑用地面积和建筑层数经济关系处理 建筑工程项目所占面积基本确定,因此在面积恒定的基础上,增加建筑层数就可以增加购买需要,高层建筑的层数越多,平均分摊的用地面积会越来越少。但是建筑层数过多,会导致建筑部分区域光照效果降低,导致部分楼盘的采光性较差,不能满足人们的住房用房需求,对于部分楼盘的购买力下降,建筑成本上升,企业经济效益较差。因此科学测量建筑之间的距离,根据太阳移动轨迹,进行楼盘朝向的设计,并根据光照角度进行楼间距的设计,不仅要提升整体建筑采光效果,还要保障住房的舒适合理性。 2房屋建筑结构设计中优化技术的运用 2.1房屋建筑结构优化技术的前期应用分析 加强企业对建筑结构优化技术的重视,在前期进行项目的多项分析,并且根据地形特点进行全面优化分析,科学进行建筑结构设计,确保建筑项目施工建设的可行性。在前期房屋结构优化方案设计中,要综合建筑项目进行全方位设计规划,对工程项目具有非常关键作用,后期建筑使用与前期设计息息相关,有效规避建筑安全风险,科学节约施工成本。在前期设计工作中要融合工程造价技术,将工程造价管理融入到工程全过程中,从前期设计到最终的质检验收阶段都要进行充分的预算分析,将结构设计工作贯穿项目建设全过程,加强设计队伍与施工队伍之间的沟通协作,减少设计变更,降低成本浪费,保障工程在合理工期内完成。例如,在现阶段的房屋结构设计中,多数设计单位已经应用了BIM技术。此时,可以将房屋结构二维平面图的电子版本导入到3DRevit软件之中,生成房屋结构BIM模型。为了保障整个房屋结构设计优化的可靠性,可以配合“族库”设置,将结构设计数据代入到模型参数中进行验证处理。同时,也可以将经验值代入到模型中,比较设计值与经验值条件下,房屋结构BIM模型差异。由于当前的房屋建筑工程项目中应用了工业设计思想中的产业链思维,创建了以设计、采购、施工、订单、营销、售后为基本环节的生产建设产业链条。因此,在应用BIM技术时,可以根据设计施工一体化体系搭建BIM技术信息平台,使设计单位、施工单位、业主、监理单位在统一的BIM信息技术平台上,通过信息交互、数据共享,实时的进行沟通,并结合协同合作机制,降低各方的纠纷与矛盾。尤其是在设计变更方面,应用BIM技术后,总项目、分项目、子项目、各个构件的BIM模型十分清楚。此时,即使发生设计变更问题,也可以根据BIM设计一体化体系,通过一次性的系统性变更,降低变更过程中花费的时间、人力、财力等,进而达到节约变更成本的目标。需要说明的是,在BIM技术应用过程中,能够将生成的BIM模型导入到4DNavisworks软件,对施工进行可视化模拟,预测施工环节可能发生的问题,进而制定匹配的预防措施。 2.2注重细节的优化处理 注重细节的优化处理,根据工程项目特点进行建筑局部的合理调整,确保整体建筑结构安全稳定,不会因为局部因素造成整体安全隐患出现。例如,在进行房屋结构矩形板的浇筑设计时,要注重矩形板规格的设定,根据建筑造型和结构进行矩形板几何结构的设计,加强原材料的搅拌制作管控,使得原材料可以充分搅拌,精细化的制作流程避免气泡产生,增强矩形板梁结构的坚固性,分二层浇筑保障结构的稳定性和安全性,确保矩形板能够有较强预应力,实现对建筑内外的安全支撑,提升建筑结构的荷载力。房屋建筑结构矩形施工见下图1。再如,当前房屋建筑结构设计中,随着新材料、新工艺和新技术的运用,已经逐渐开始应用装配式建筑。这种装配式建筑的结构设计时,牵涉到预制件的制作。可是由于预制件规格大小不同,在预制件的设计过程中,要从结构设计的不同组成要素出发,进行整体设计、局部设计方面的比较与检验,尽可能保障整体设计与局部设计关系的一致性。从当前装配式房屋建筑结构设计经验看,楼梯预制构件、楼板预制构件、剪力墙预制构件等设计时,要将它们与整体建筑结构设计联合起来,进行局部设计、整体设计方面的拼合检验。另外,由于装配式建筑中的拼装施工要求做到严丝合缝,所以,通常可以利用BIM技术进行装配施工模拟,检验其是否达到设计优化目标。具体操作方面,要求使用BIM技术中的碰撞检查功能,对各个连接位置的节点定位、连接数据、拼装效果等进行全面检验与评估,确保装配式房屋建筑结构设计方案的有效性以及在优化技术应用的条件下,提高其设计的经济性,使其产出综合效益。需要注意的是,在设计施工一体化体系之下,设计方面的科学技术与管理技术,一般采用融合应用方式。所以,在细节层面应用基于BIM技术的优化方案时,也应该配套的做好设计环节的管理。建议将结构优化设计管理与定额管理结合起来,保障装配式建筑结构设计的经济性及优化技术应用效用。 2.3融合信息技术进行结构设计优化 传统的建筑结构设计已经无法全面满足现代建筑的需求,高层建筑工程项目需要进行分析的数据较多,人工分析会出现很多漏洞。因此加强信息技术在建筑结构设计中的应用,通过BIM系统进行前期的建筑模型设计,将建筑结构和整体建筑群之间的距离进行分析,实现建筑工程项目设计合理性与可行性,融合工程造价技术进行成本预算的精准化控制。设计部门通过CAD进行建筑平面结构的设计,并进行数据的标注,再通过3D模型的设计进行施工预演,分析施工的可行性,针对性的进行设计方案的修改,避免施工阶段出现较为严重的设计变更,实现建筑设计的精准化。具体而言,在当前的房屋建筑结构设计优化时,可以将CAD技术、BIM技术、数据库技术、大数据技术全面融合起来,按照CAD—3DRevit—4DNavisworks———碰撞检查的技术应用流程,进行全面而系统的结构优化。从当前实践经验看,应用上述技术时,可以配套选择数据库技术完成房屋建筑结构设计要素库、结构设计指标库(技术指标、成本指标),提高结构设计的精准性。同时,由于结构设计可以被划分为多个部分的设计。此时,分部项目设计数量增多后要实时同步、统一管理,就需要应用大数据技术,使各个分部项目设计时可以实时的完成设计数据采集、数据上传、数据存储、数据抽取、数据分析、生成分析报告、下发分析报告、调整设计方案等。当前阶段,在设计施工一体化条件下,可以将成本、质量、环境、文档、资源、进度等专项管理,贯彻到设计、采购、施工、运维各个环节,保障在房屋建筑结构设计施工一体化方案实践中,达到低成本投入、高技术融合应用目标。简单讲,应该积极发挥设计环节的引领性作用,使设计环节完成对后续各环节的系统性控制,并通过设计环节提高建筑产品的可营利空间等。 2.4提高房屋建筑结构的耐用性及安全性 加强房屋建筑结构的耐用性分析,选用合适的材料进行建筑结构的施工建设,建筑结构框架是确保建筑安全稳定的核心部分,因此,加强房屋建筑结构设计优化,提升建筑的耐久性和安全性,科学减少材料用量,用钢结构进行框架建设,用较轻的新型环保材料进行建筑体的施工建设,提升建筑外表的密度和强度,减轻建筑自身重量,在遇到地震或强风大雨时可以避免高层建筑的横向剪切,提升建筑稳定性,提高建筑的抗震抗灾实效性。通过优化建筑结构,采用先进的工艺进行结构韧性的提升,从而保障人们的生命财产安全,规避建筑安全风险。 3结语 房屋建筑结构需要根据项目的特点和市场指标进行设计,在项目前期设计阶段,设计人员要对实地进行勘测,分析建筑施工的安全性和可行性,根据地形特点和土地面积进行针对化设计,科学合理的进行建筑结构设计,根据建筑高度进行间距规划,保障房屋建筑每层的采阳效果。当前高层建筑逐渐成为行业内的主流,随着建筑层数越来越多,建筑高度不断增加,实现了土地资源的合理化利用。但是层数的增加,导致管道设备使用数量和成本增加,建筑基础结构和地基都需要进行优化,使用的施工材料数量增多,成本也不断上涨。因此科学合理设计建筑结构,根据建筑的用途进行层数的设定,并根据周围建筑环境和生态环境进行高度和间距的设计,使得房屋建筑更加具备舒适性与合理性。采用新型环保材料,降低建筑自重,提高建筑的保温效果和隔音效果,提升建筑结构的刚度,确保建筑结构安全稳定,促进建筑行业的健康态发展。 作者:朱瑾 单位:苏州立诚建筑设计院有限公司东台分公司 房屋建筑结构设计篇2 在建筑工程项目施工前,建筑结构设计的优化需要建立在施工前期的概念优化上,而房屋建筑的结构设计将直接影响房屋建筑的施工质量。在通常情况下,高水平的房屋建筑结构概念设计师在进行概念优化设计时,会根据自身具备的建筑专业理论知识及丰富经验,有效整合房屋建筑结构的整体概念设计,并在全面分析房屋建筑内外部环境特点的基础上,优化完善房屋建筑结构。近年来,人们对房屋建筑结构设计提出了更高的要求。为适应时代潮流,房屋建筑结构设计师应打破传统思想禁锢,充分展现房屋建筑结构的美观性、实用性及经济性。 1房屋建筑结构设计概述 1.1房屋建筑结构设计的基本含义 在进行房屋建筑施工过程中,房屋建筑结构概念设计发挥着不容忽视的重要作用。房屋结构的概念设计主要是指设计师根据自身的专业知识和已有经验,结合客户对建筑的相关要求进行建筑的结构设计。在建筑结构设计过程中,设计师必须综合考量多方面因素,确保设计方案与整体房屋建筑结构有效结合,促使房屋建筑结构充分展现其实用性和美观性价值。目前,房屋建筑结构概念设计需要完成以下目标:①必须满足对居住功能多样化的要求;②必须确保建筑造型的美观、实用;③积极应用先进的建筑技术。在通常情况下,与建筑相关的设计主要可分为结构设计和概念设计两大类;在房屋建筑修建过程中,二者应该相互结合,紧密相连。 1.2进行房屋建筑结构设计优化的重要性 随着我国建筑业的高速发展,建筑能耗越来越高,建筑行业的发展必须走可持续发展的道路,而这也对房屋建筑结构设计师提出了更高的要求。设计师必须开拓自身眼界,用更宽泛的眼光完成结构优化设计。在完成房屋建筑结构设计后,设计师还要综合考量多方面需求,对结构设计内容进行进一步的修改与完善,从而减少投入成本,同时为后续施工提供便利。此外,我国房屋建筑规模不断增加,现阶段的房屋建筑结构设计应建立在缩减建筑工程造价,凸显房屋建筑后期使用功能的基础上。基于此,进行房屋建筑结构设计的优化,促使房屋建筑结构科学化、合理化的发展也势在必行。 1.3房屋建筑结构设计优化的要点内容 房屋建筑结构设计的优化在一定程度上是指设计理念的完善与创新。在完善理念的同时,设计师还应合理选用设计方法,确保设计方案的科学合理,以实现结构设计效果的最优化。房屋建筑结构主要是由地基基础、主体结构、屋面结构等共同组成的,为全面实现房屋结构的优化,设计师在进行结构设计时,也应着眼于细节,充分考量房屋位置、工程造价结构受力及结构选型等影响因素,在保障经济效益的同时,合理选择最优化的设计方法。简而言之,设计师在设计过程中需要关注以下要点内容:首先,充分掌握房屋建筑平面的平整度和结构的对称情况,尽量缩小刚性结构和房屋建造质量之间的冲突,提升建筑结构的抗扭曲能力,避免在水平作用力下扭曲变形情况的发生。其次,为防止外来压力的集中,有效降低建设成本,设计师不得改变房屋建筑原有的转换结构;再次,在进行房屋建筑承重结构设计时,应选择竖直贯通样式,以充分增加房屋竖直向上的承受力;最后,在进行房屋建筑竖直方向的刚性设计时,必须充分保障其层次性,尽量避免因刚性结构突变而出现应力集中的问题,从而降低房屋的整体抗压性能。 2房屋建筑结构设计优化的具体措施 2.1建筑结构设计方案的优化 在进行房屋建筑结构设计过程中,设计方案的选定至关重要。而在进行方案设计时,房屋建筑结构设计师必须综合考量建筑施工中的多种影响因素,在全面整合内外部因素的同时,对房屋建筑施工中的多种约束条件进行透彻分析,并在此基础上选择最符合房屋建筑施工安全要求、最节省施工成本的设计方案。设计方案的选择应充分应用复合形法、拉格朗日乘数法及POWELL等方法。房屋建筑结构设计师还应严格控制原材料质量,保证所有零部件质量过关,充分发挥其功能作用。此外,设计人员还应详细考量建筑结构设计的外部影响因素,将人力、物力、财力等客观因素可能带来的不良影响降到最低,合理控制建筑结构设计优化中可能出现的安全隐患。最后,在进行设计方案编制时,设计人员需要进一步简化内部结构。在通常情况下,房屋建筑内部结构烦琐复杂,而随着建筑承载能力的提升,计算误差很可能会超出规范要求。而计算误差很可能导致工程施工成本的增加,因此,精简内部结构设计方案也是提升整体设计方案优化程度的有效措施。 2.2基础结构设计的优化 在对房屋建筑结构设计进行优化时,设计人员必须充分考虑房屋建筑结构对房屋建筑整体安全稳定情况造成的影响。因此,在优化房屋建筑基础结构的设计过程中,设计人员必须全方位、多角度、综合考量建筑的结构控制情况,在初步制订后期施工工序方案的同时,完成基础结构设计的优化。以桩基项目施工安装为例,在进行该项目施工时,施工人员必须仔细考虑桩基项目施工过程中的直径高度。此外,为了进一步实现建筑基础结构设计的优化,相关人员必须对建筑施工成本进行有效控制,明确施工采用的先进科学技术,同时还要充分保障房屋建筑基础结构设计与当前行业及社会发展战略理念相契合。最后,设计师应确保房屋建筑结构设计能够满足当下用户的多样化审美需求,为后期建筑维护奠定良好基础。 2.3房屋建筑结构设计模型的优化 建筑模型的优化是房屋建筑结构设计优化的第一步,而在优化过程中,设计人员必须遵循以下原则:首先,合理选择结构设计变量。设计人员必须充分了解房屋建筑的各项参数及系统特性,并对其展开全面透彻的分析,明确设计过程中的各类主客观影响因素。其次,设计人员应确定房屋建筑物结构设计的目标函数。参数的选取是房屋建筑结构优化的重要环节,而成本投入的减少也是进行房屋建筑结构设计优化的一大目标。设计师在进行建筑模型优化时,可寻求相关条件及影响因素,有效控制成本投入。另外,设计师在开展设计工作时,需要综合考量房屋建筑结构的安全性及稳定性因素,为设计方案的有效性和合理性提供充分保障。而在进行约束条件设计时,设计师还应全面分析裂缝宽度、结构强度等约束条件,通过综合对比约束条件和房屋建筑结构的实际情况,进一步规范施工要求,促使房屋建筑结构设计工作发挥最大价值。 2.4上部结构的优化 大量研究证明,相较于房屋建筑其他部位的结构来说,上部结构更容易被剪切力影响。一旦上部结构遭到剪切力的干扰,房屋建筑的稳定性将大幅下降。基于此,设计人员在进行房屋建筑结构优化设计时,也应提出更具针对性的设计方案,最大限度地保证房屋建筑上部结构的几何中心处于正上方的中心位置,从而为建筑物的安全稳定提供更强有力的保障。首先,房屋建筑结构设计师应优化剪力墙结构的设计。在优化设计过程中,设计人员应重点关注建筑平面形心与结构中心的设计情况,确保二者达成一致。此外,设计人员必须对建筑空间进行科学设计,通过选用合理的计算方式来完成结构计算,确保剪力墙墙体与建筑墙体达成一致。设计工作人员还应对砖混结构进行优化。在该阶段,设计人员应重点关注承重墙设计,聚焦其中的错洞和大洞口现象,避免承重墙出现安全事故。而在确定构造柱和墙垛长度时,设计人员也应充分考量适用的建筑工艺技术,以实现建筑层高与层数的优化设计。 2.5地下室结构的优化 作为房屋建筑的重要组成部分,地下室的结构成本往往在结构总成本中占据较大比重。因此,对地下室结构进行有效优化,也能进一步实现成本控制。在优化地下室结构的过程中,设计师应在满足建筑设计需求的基础上,通过降低地下室层高的方式来节约施工材料,达到成本控制的目的。同时,降低地下室层高也能减少施工阶段土方的开挖量,节省施工时间,降低后期的成本维护费用。此外,设计师还应充分考量施工地段环境,比如:在地下水源较充足的地段进行施工建设时,必须综合考量浮力对房屋建筑结构造成的影响,可在一定程度上降低地下室层高,减少抗拔桩数量及底板配筋使用量。而在正式进行地下室结构设计时,设计人员还应全面考虑地下水浮力、土壤重力转化等客观因素,因为此类因素会对房屋建筑结构造成一定的影响。地下室底板及侧墙所承受的压力要远远高于地面建筑所承受的压力,因此在选用钢筋等施工材料时,设计人员应保证其用量大于地上建筑用量。在实际设计阶段,设计师应详细分析对房屋建筑的每一部分受力情况,在明确操作流程的同时,完成用料的精准计算。在受力较少的结构部位,可使用通用钢筋建造;如房屋结构部分的受力较大,则可采用局部附加等方式完成建造。 2.6房屋结构与排水关系的优化 在进行房屋建筑排水系统施工时,施工单位需要使用多类设备,其中,大型机械的参与度也相对较高。为保证施工设备荷载力满足施工要求,可将水泵放置在地下室。在通常情况下,房屋建筑结构及功能越复杂,对排水系统设备的荷载能力要求便越高。而排水系统管道通常具有长度不一、粗细不同等明显特征,因此,设计师在优化房屋结构与排水系统关系时,必须打开视野,从宏观角度出发,明确每个位置所需铺设管道的具体尺寸和长度。此外,为保证房屋建筑结构的稳定程度,设计人员应尽量避免管线从梁柱之间穿过的现象。如管道必须穿过承重墙,设计人员则应根据房屋建筑的实际情况开展承重墙的加固计算,为墙体的稳定性提供充分保障。 3进行房屋建筑结构优化设计时的注意事项 3.1加大前期工作的投入力度 在房屋建筑工程建造过程中,设计环节发挥着不容忽视的重要作用,设计质量的好坏将直接影响房屋建筑的施工成本、功能质量和工程效益。因此,相关工作人员必须提高自身参与度,在房屋建筑结构设计前期便参与工作。此外,设计师也应将自身的设计理念与现代房屋建筑结构的设计需求有效融合,相关工作人员可根据房屋建筑施工的实际情况进一步完善设计方案并提出建设性意见。 3.2重视先进技术在结构设计中的作用 随着房屋建筑行业的不断发展,先进技术的广泛应用和高效融合已是大势所趋。而在现代化的房屋建筑结构设计过程中,设计师可根据客户需求和设计目标的差异性,将计算机等先进技术有效应用于前期设计阶段,进一步提升设计工作的质量和整体效率,减少人工成本投入。此外,计算机等先进技术的应用,还能进一步优化建筑结构建模,明确各项工程数据,帮助相关工作人员快速且熟练地掌握各项工程项目参数。 3.3优化房屋内部建筑结构设计 在优化房屋建筑整体结构设计的同时,其内部建筑结构设计的优化也不容忽视。将内部建筑结构设计有效融入设计各环节,不仅能保证工程施工符合相应的规范标准,而且能进一步展现房屋建筑工程价值及使用性能。以现浇板设计为例,设计人员必须对现浇板的受力情况进行综合分析,并在此基础上进行优化设计。只有这样,才能有效避免后续施工中出现的拐角裂缝的现象。 4结语 在房屋建筑工程设计施工过程中,建筑结构的设计工作已得到充分重视和广泛应用。为了充分保障房屋建筑结构的整体设计质量,顺利推进建筑工程后续施工,满足人们对房屋建筑结构的多样化需求,相关单位及设计人员必须对房屋建筑基础结构、设计方案及设计模型进行全方位优化,以实现我国房屋建筑事业的可持续发展。 作者:陈旭 单位:山东华邦建设集团有限公司 房屋建筑结构设计篇3 为了提升现代建筑的质量,合理利用空间资源,做好房屋结构设计工作,建筑设计者必须合理运用建筑结构设计优化方法,强化房屋结构的安全性能与稳定性,选择较为合理的变量与目标参数,对不同环节的建筑建造活动进行全面优化,达成节约成本、提升房屋建造质量的基本目标。 1建筑结构设计优化方法的内涵与重要性分析 1.1内涵 随着新时代国民经济的快速发展,社会大众生活水平获得显著提升,住宅市场中的消费者对房屋质量与安全性能提出了更高的要求,建筑业从业人员必须采取合理措施,优化建筑结构设计方案,结合不同地区的区位环境推出独具特色的建筑风格,在保证建筑施工效率与质量达到行业平均水平的同时,节省建筑成本,控制现代建筑建造工程对社会资本与自然资源的消耗量,提升建筑工程的社会效益与经济效益。设计者应合理应用建筑结构设计优化方法,保证建筑能够发挥预设的基本功能,突出建筑本身的美感与独特的外观风格,分阶段做好建筑分层结构优化工作与工程总体优化工作,推出能够保证建筑结构安全性的全新结构形式,考虑到材料造价、选型、受力、施工难度等不同影响因素,针对房屋建筑中较为重要的屋盖、围护结构以及结构细部的设计方案进行优化,秉承经济性、安全性、美观性等基本原则,对所有可能采取的设计方案进行对比研究,找到能够满足各项基本需求的设计方案[1]。 1.2在房屋结构设计中的应用价值与重要性 在新时代房屋建造工程中,通过对建筑结构进行全面优化设计,可在保证施工质量的同时,控制建造成本,提升资源利用效率,践行可持续发展理念与绿色建筑思想,让现代建筑业走向可持续发展道路,不仅满足住户的短期需求,还应维护现代房屋建筑的远期使用价值,主动淘汰传统的房屋建造方案与设计思路,让建筑占地面积和房屋造价之间形成平衡关系,让工程总成本长期保持在合理范围以内,避免在建造高层建筑的过程中浪费稀缺资源。 1.3降低建造成本 现代房屋施工建筑中高层建筑、大型建筑的数量逐步增加,建筑业设计师必须考虑到现代人的工作、生活需求,在压低成本的同时做好安全防护设计,减少建筑工程中资金的投入量,间接推动我国房地产业的健康发展,通过对房屋结构设计方案进行优化调整,可缩减10%左右的房屋建造成本[2]。 1.4满足社会发展要求 随着我国的经济水平不断提升,越来越多人开始注重精神需求,而为满足人们对于建筑结构高层次的需求以及社会发展需求,建筑行业也纷纷探索转型升级之路,以寻求行业可持续、健康的发展。将建筑结构优化设计理念融入房屋结构设计,不仅能够进一步提升建筑工程质量,而且能够在确保建筑工程“安全使用”这一条件下,满足人们对空间划分和使用的需求,符合我国社会综合发展需求。 1.5推进建筑行业转型升级 社会经济的进一步发展使得市场竞争越来越激烈,建筑行业要想在市场竞争中立于不败之地,就必须不断优化建筑结构设计方法,以此来提升自身设计质量和建设质量,这在一定程度也促使建筑行业在实际的房屋结构设计的各个环节实现转型升级,最终完成工程结构设计转换,提升自身市场竞争力。而在转型升级过程中,要求建筑行业不仅要做好前期的勘测、调研工作,还要充分考虑建筑结构外观的美观度、内在安全性以及客户的需求等等方面。可以说,建筑结构优化方法是一个融合了时代潮流、设计理念、施工技术等方面的综合性工程,而这恰恰又能作用于建筑行业,提升其整体发展实力。 1.6满足不同审美需求 在具体的建筑结构设计中,业主审美需求是建筑结构设计优化方法的着重点,脱离了业主审美的意识和需求,再科学、精致的设计方案也无法达到它的经济和社会效益。因此,在实际的房屋结构设计中,为保证业主和建筑行业的经济、社会效益,必须立足人们个性化的审美需求,并将业主所关注的审美潮流作为重点设计思路,方能够达到建筑结构设计的最优化。 2优化房屋结构设计的基本原则与核心目标研究 2.1核心目标 在建造现代建筑时,施工人员会使用多种类型的建材,如石棉、砂石、大理石等,此类建筑材料在前期堆放与后期加工施工过程中,容易对周边环境产生污染,个别材料在建筑投入使用后依然会造成室内空气污染,散发有害气体或容易被人体沾染的化学物质,为践行绿色环保建筑理念,控制施工污染的影响范围、危害程度,使用无公害的绿色建材,保证材料加工方式与使用方式符合有关部门所提出的环保要求,严格控制剩余建材与废旧建材的回收利用方式。建筑设计师必须在调整设计方案、主动使用绿色环保材料的同时,细致地检查能够决定房屋安全度的各类环境条件与建筑要素,如架构设计合理性、横梁间距、结构应力大小等因素,以提升房屋安全度,优化建筑的整个上部结构,把握多层次的结构变量,对其施加全面约束,避免建筑内部某一部位构件所承载的应力大于理论负荷,让水平层面的应力与竖直承载力被整体建筑结构框架所承担,通过后期优化设计,全面强化房屋的力学性能,在延长建筑使用寿命的同时,避免房屋在长期使用过程中发生形变[3]。 2.2基本原则 2.2.1功能性 房屋建筑不仅要满足人类的居住需求,还需要具备其他的功能。现代社会人们的物质文化水平不断提升,对于住宅的居住要求也在不断提升,所以在建筑结构设计当中满足功能性要求也是基本原则之一,这样才能够为用户提供更加良好的居住体验。2.2.2经济性建筑结构设计涉及的内容是非常多的,设计活动、施工活动都需要相应的原料以及技术组成,所以对建筑结构设计方法进行优化,可以在很大程度上减少浪费,节约成本。在物质生活水平提升的同时,房屋建筑施工的成本也在提高,在设计施工中很容易因为成本问题产生矛盾,无法很好地满足项目所需的各种条件,所以工程项目的设计人员必须对经济问题多加考虑,在保证安全的基础上管控成本,对资金支出问题进行严格控制,做好预算规划等,这样才能够保证整个工程项目的如期进行。 2.2.3安全性 在房屋结构设计当中安全是最基本的,房屋施工质量和安全问题直接关系着人们的居住的舒适性,关系着人们的人身财产安全等,所以在建筑结构设计方法的优化过程中坚持安全性是基础。在房屋建筑设计当中影响因素是很多的,部分不当因素的出现必然会给房屋施工埋下安全隐患,发生安全性的问题。所以,为了避免此类事故的发生,加强安全管理,重视安全教育,多考虑安全性的因素。同时,还需要考虑建材的节约性、环保性等问题,严格避免资源浪费,提升资源的利用效率。 2.2.4耐久性 对建筑结构的优化设计与节约建筑材料并不同,其是在确保房屋建筑结构的使用寿命及服务周期的基础上,再借助专业的建筑结构知识并结合建筑工程的实际情况从而对建筑结构进行的设计优化,这样对于房屋建筑的耐久性要求,设计优化工作也能将其满足。 3做好房屋结构设计、合理利用优化方法的正确路径 3.1优化房屋形体,调整外观与室内布局 房屋结构设计优化不仅应以强化建筑安全性、稳定性作为基本目标,还应处理好形体优化工作,建筑设计者必须基于住户的审美要求、周边环境背景,做好调整室内布局,改善外观布局的基本任务,调整建筑内部各类基础设施的布局,突出空间层面的协调感与美观性,推出内容完整的设计方案,基于水文天气、地理环境、人居需求等因素重新设计房屋外形与内部布局,针对建筑中的游戏区、休闲区、活动区等进行优化,保证其能够在投入使用后发挥相应的作用[4]。 3.2构建房屋设计模型,科学选择变量 为在短时间内检验不同类型设计方案的合理性,找对优化方向,必须利用数字化软件搭建建筑模型,选择贴近实际的建筑内部参数变量,为建筑结构设计的进一步优化打好基础,在搭建数据模型、优化设计方案之前,建筑设计师可立足整体性角度分析某一建造方案中建筑的各项基本性能,把握后期结构优化的切入点与关键点,对影响整体方案应用效果的关键因素有准确的认识,例如地基土层的厚度、承载力以及空气湿度等,将建筑工程所涉及的各类参数引入建筑结构模型之中,让结构设计优化工作获得可靠的数据支持,建筑设计者必须基于数字化建筑模型,分析各类因素与环境条件对建筑使用性能所产生的负面、正面影响,控制后期结构优化工作给建筑设计方案精确度带来的偏差,选择能够提升优化效果的函数与计量标准,在保证现代建筑的安全性、实用性的前提下,突出房屋结构优化设计工作的经济性,压低建筑工程成本,合理选择较为适宜的房屋建造结构、技术器材使用方式、建筑材料,结合具体环境条件,调整施工工艺,全面提升建筑建造效率。建筑设计师可基于数字化模型对各类变量进行精确计算,选择经过实践验证有效的计算方法,根据建筑的整体功能与住户所提出的质量要求,设计配套的数据分析标准,对主要的变量数据进行模拟运算,整合并深入研究基于模型和函数进行的数字化模拟活动的统计结果,发现建筑设计方案的潜在缺陷与固有优势,平衡能够对建筑质量产生影响的主要变量,把握各个建筑设计方案的技术含量、经济效益大小,对建筑的设计功能布局进行研究。 3.3优化建筑上部结构 建筑设计者必须基于数字化模型,选择正确措施优化系统设计方案,坚持合理性、科学性原则,优化建筑内部剪力墙结构的设计思路,让建筑内部剪力墙数量保持在合理范围内,控制剪力墙的建造方式,强化建筑结构的刚度、强度,减少各类安全事故发生的概率,让我国现代建筑有能力应对地震、泥石流、台风等自然灾害,防止发生墙体破裂、管道泄漏等问题,给广大住户提供一个较为安全的居住环境。建筑设计师应当保证剪力墙重量均匀地分布于楼层整个横截面上,使用钢筋混凝土制作的梁柱支撑剪力墙,让高层建筑中不同楼层的结构中心保持一致,突出建筑平面的刚度,建筑设计师可在保证建筑结构稳定性的前提下,调整剪力墙的水平方向和承重能力,处理好角度平衡性问题,强化剪力墙的延展性,根据现代建筑项目的整体质量要求、参数指标,对在现场搜集到的数据进行分析研究,争取满足工程的实际质量需求。 3.4优化整体设计方案 建筑业从业者必须针对具体的设计方案进行全面、深入的分析研究,调查具体施工现场的环境,对建筑工程的规模、质量、使用性能、参数标准进行准确定位,从整体角度入手对关键性技术设备的使用方式、资源调配机制进行规划,严格控制容易影响建筑建造质量的外部因素,如人工操作错误、建造工艺不合标准、原材料质量差等,做好配套的质量控制工作,对建筑结构设计方案进行反复核查,分析建筑的受力条件与结构稳定性,合理化控制各类建材的使用数量,避免浪费工程资源,消除可能存在的安全隐患。设计者必须根据质量要求简化大型建筑、高层建筑的内部结构,控制在建筑结构优化设计环节计算的误差大小,压低施工成本,确认与建筑结构设计相关的各类约束条件,如应力约束、尺寸约束、空间约束等,在建筑建造过程中将实际约束条件和建造规划中的目标约束条件进行比对,保证各个主要的约束条件符合基本要求。 3.5优化电气系统、排水系统设计 建筑设计者应当提升对电气系统设计优化活动的重视程度,在施工过程中主动使用耐久性较高、容易进行后期维护的材料建造电气管道,选择合理的导向安装方法,在墙体内部与楼板下方安装电气管线。在现代建筑工程建造活动中,部分电气管道必须穿过横梁,因此建筑设计者必须在设计方案中预留多个孔洞,为后续电气系统的施工工作提供便利,让梁体与墙体的宽度保持完全一致,避免电气管线暴露于墙体之外。排水系统是现代建筑中不可或缺的组成部分,建筑设计师必须根据建筑结构的强度、荷载能力、墙体厚度等因素对排水系统中的各类机械设备进行优化配置,科学设计从楼顶到地下室的排水系统,适当地根据住户要求扩大排水管道的尺寸,延长排水管道的长度,加固被排水管道横穿的楼板连接处,以此提升房屋建筑设计优化活动的实际效果。 4结语 建筑设计师应当在优化建筑模型的过程中选择具备一定影响力的变量参数,快速找到与最终设计目标相契合的数据,选择能够与各类具体条件相符合的函数,从房屋的具体施工条件出发,在保证建筑工程经济效益的同时,缩减建材用量,提升建筑主体的质量水平。 参考文献 [1]沈丽.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居舍,2021(4):85-86,88. [2]胡欢欢.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].居舍,2020(12):81,104. [3]韦纬娇.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探讨[J].中国住宅设施,2020(3):43,63. [4]侯登科.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].居舍,2020(1):86. 作者:王腾 单位:汉中职业技术学院
车辆工程论文:车辆使用地铁工程论文 1、工程车辆运用管理 1.1工程车辆运用管理职责 1.1.1负责工程车辆的日常保养工作,确保工程车辆状态良好。 1.1.2负责工程车辆驾驶和出车前检查工作,按照规章制度规定执行工程运输和调车作业,确保工程车辆运行安全。 1.1.3负责工程车辆检修周期间隔期非带压力润滑油、冷却水的加注检查,负责燃油需求计划提报,配合做好燃油添加,确保机车状态良好。 1.1.4负责运用工程车辆故障报修,交验参与,确保内燃机车故障得到及时处理。 1.1.5制定和修订整备、操作作业标准,对驾驶、安全方面提出整改措施及设备技术改造意见。 1.2工程车司机的组成和任务工程车司机乘务组由两名司机组成,一名司机担任操作司机,一名司机担任调车员或车长。工程车司机直接掌握着机车,担负着行车安全职责。因此,对工程车司机必须经过严格挑选,由身体健康、工作认真负责且有吃苦耐劳精神的人员组成,并经过技术业务培训,经考核成绩合格,方可担当乘务工作。 1.3工程车辆的运用西安地铁二号线工程车辆运用是根据施工作业用车部门,编制的月度施工作业计划报车辆部签署配合意见,并报调度部生产管理室,由分公司统一编制下发月度施工行车通告作业计划。车辆部根据施工作业计划用车需求,结合工程车辆检修计划和机车质量状态进行综合协调安排。在施工作业前一天,由使用单位向车辆部提交工程车辆使用计划申请单,申请单包括装载货物品名、重量、尺寸、件数、装卸车地点、时间、加固方法、编组要求、乘车人数、负责人姓名、电话、押车人姓名、电话、使用内燃机车时间、运行区段及作业要求和相关安全措施等内容。车辆部根据用车需求及运行注意事项,合理安排司机和机车,保证施工计划顺利实施和行车作业安全。 2、工程车辆维修管理 2.1工程车辆维修管理职责 2.1.1负责工程车辆各类修程、检查保养及修理工作(委外单位或厂家合作完成),确保工程车辆符合运用要求。 2.1.2负责建立工程车辆检修台帐,填写每台机车车辆履历表,按照检修周期安排检修计划,及时向各生产部门提交检修计划,跟踪检修计划实施。 2.1.3负责《设备设施维修使用界面分界规定》中职责范围内的工程车辆的保养、维修工作,确保其技术状态良好,符合使用要求。 2.1.4负责工程车辆临时故障的维修工作,确保运用用车需求。 2.1.5负责做好维修车交付运用的验收工作,对不良处所及隐患应及时整改和处理。 2.2检修原则工程车辆的检修工作实行“预防为主,养修并重”的原则,实行以检查保养为基础、项目修理和计划性修理相结合的检修制度。工程车辆检修工作应严格执行保养规程、修理规范和检修技术标准的规定。使用单位应探索应用诊断技术,实施状态监测下的预防维修,使工程车辆王峰西安地下铁道有限责任公司运营分公司陕西西安710016保持良好的技术状态。 2.3检修内容工程车辆的检修工作包括保养和修理。在检修工作中,应严格遵守修理规范,认真执行检修标准。 2.3.1工程车辆的保养工程车辆的保养主要分为日常保养和定期保养。 (1)日常保养是在每天或出乘前后,由司机按规定项目进行以清洁、紧固、调整、润滑为主要内容的预防性日常检查工作,以使车辆经常保持良好的工作状态。 (2)定期保养是按规定的间隔时间,由检修车间按规定项目进行以全面检查、调整、紧固、润滑和排除不正常状态为主要内容的定期检查工作。工程车辆定期保养周期为2000~3000km或一个季度。 (3)对新制或大修后的工程车辆,须进行走合期保养;季度温度变化时,还须进行换季保养,以确保其正常使用。 2.3.2工程车辆的修程工程车辆修理分为小修、项修、大修三种修程。 3、救援应急处置 工程车辆在运行或调车作业中,由于车辆走行部故障或其他原因造成工程车辆脱轨时,司机应按规定进行处理,及时将现场情况报告行车调度或车辆段调度,并组织救援起复,及时开通线路。 起复方法常见的救援复轨方法有吊复法、拉复法和顶复法。吊复法是用轨道起重机吊复轨道车的方法。拉复法是用复轨器(道爬子)使脱轨的工程车辆由机车牵引复位的方法。顶复法是用液压式复轨器顶起脱轨的工程车辆,再横向位移后复位的方法。目前,国内工程车辆脱轨以后使用的复轨器主要为液压式复轨器,型号主要有Y-FG、JYW、JFZ1-A和DFZ型。其优点是:结构简单,体积小,重量轻,使用方便,操作简单,省时省力,起复速度快,速装快卸,适应性强。 4、西安地铁工程车辆管理工作 4.1西安地铁二号线工程车司机运作管理和内燃机车检修管理归属车辆部统一管理,此管理模式便于工程车辆的日常保养,能及时准确掌握工程车辆的运用状态,保证工程车辆故障及时修复,有利于提高内燃机车出库率。 4.2西安地铁二号线工程车辆的配属管理:内燃机车配属车辆部管理,网轨检测车、钢轨打磨车、接触网作业车、接触网放线车、隧道清洗车、平板车等配属设施部管理。4.3西安地铁二号线工程车辆种类较多,不同种类的工程车辆因其结构存在差异,在不同的外在条件下,应采取的起复救援方式不同。需要对各类工程车辆的起复救援方式进行现场模拟,制定切实可行的救援起复方案,并在日常加强救援演练,提高救援起复的成功率,在最短时间内开通线路,恢复地铁正常运行有着十分重要的作用。 5、结束语 工程车辆运用工作的最终目的就是为完成施工、调车作业、紧急救援任务提供动力,而工程车辆检修工作是为了确保工程车辆经常处于良好的技术状态,整个工程车辆管理工作就是要保证工程车辆高质量、高效率、低成本地完成紧急救援、施工、调车作业任务。 作者:王峰单位:西安地下铁道有限责任公司运营分公司 车辆工程论文:特种车辆永磁同步电动机工程设计研究 摘要:随着科学技术的发展,特种车辆应用的范围越来越广。而特种车辆的作业能力和专业的功能主要受到永磁同步电动机的影响,永磁同步电动机的体积小,质量轻,可靠性高,能够有效提升特种车辆的性能。因此,研究特种车辆永磁同步电动机的工程设计方法就显得十分必要。本文从特种车辆永磁同步电动机的基本设计要求、设计流程出发,简要介绍了它工程设计的过程,为特种车辆的发展提供了技术参考依据。 关键词:特种车辆;永磁同步电动机;工程设计 特种车辆是指具有专用功能,载有专用设备的车辆,它与普通车辆不同,具有专项作业的能力。近年来,随着我国经济的发展,特种车辆的品种和数量也在不断增多。虽然取得了较大进步,但是与发达国家相比,还具有一定的差距。尤其是在建筑、采矿、石油工业等行业对特种车辆的需求不断增加的情况下,更需要提升它的专业功能水平与技术含量。永磁同步电动机的设计对特种车辆性能的提升起着重要的作用,因此,对其工程设计方法进行研究是必然的趋势。 1特种车辆永磁同步电动机的工程设计要求 一般来说,军用领域的特种车辆永磁同步电动机的工作温度比较高,对永磁体和绕组的性能要求也比较高。而运用在石油工业中的特种车辆永磁同步电动机的工作温度相对较低,一般采用钕铁硼永磁体,它的价格偏低,工作温度较低,并且磁性能较高,选用的绝缘材料的绝缘等级相对较低,电机转子的机械强度必须符合相关的要求。其次,在设计时,要尽量提升特种车辆永磁同步电动机的工作效率。对于负载变化不大的电动机,可以将功率因数设计得相对高一些,而如果电动机的负载变化较大时,功率因数不能太高。再次,要选择合理的电机磁路结构,以提高特种车辆永磁电动机的起动性能。在设计时,可以通过减少槽口宽等方法来减小齿槽转矩,从而减小电机的起动阻力矩。另外,可以适当调整电机的转动惯量和输出转矩,来改善电机的动态性能。 2特种车辆永磁同步电动机的设计结构及参数的选择 2.1电机结构的选择 永磁同步电动机根据结构划分,可以分为外转子型和内转子型,我们通常所说的永磁同步电动机就属于内转子型。它的常用结构分为表面式和内置式。表面式转子的结构如下图所示。它的结构决定了它的漏磁系数比较大,凸极率较小,电机功率密度较小,并且转子机械强度也较小。内置式转子的永磁同步电动机在永磁体的表面安置了极靴,在极靴中可以放置铜条笼或者铸铝笼,它的稳态和动态的性能都较好,具体的结构如图2所示。内置式转子的结构设计与表面式转子相比更加复杂,耗费的成本也比较高,但是这类结构的优势在于,能够增加电动机的磁阻转矩、功率密度、过载倍数以及调速范围。并且它的体积比较小,输出功率大,动态性能比较稳定。因此,可以选择内置式转子。但是该结构的漏磁系数也比较大,可能需要使用隔磁磁桥,而隔磁磁桥的长度和宽度会影响转子的机械强度和隔磁的效果,需要根据实际情况进行合理的选择。 2.2绕组、极数以及槽数的设计 绕组是永磁同步电动机的重要组成部分,它能够维持电机运行的可靠性,并且实现能量的转换,还对电机的用铜量和工作效率起到直接的影响。考虑到电动势谐波和磁动势谐波的影响,可以选择星形连接的双层短距叠绕组,它能减小电机的杂散损耗和铜耗,由于它的端部形状排列比较整齐,还有利于散热和增加机械强度。当定转子在一个齿距内发生变化时,齿槽的转矩就会呈现周期性变化,而它的变化周期主要受到极数和槽数的共同影响。周期数越大,则齿槽转矩的幅度值就越小,具体来说,就是齿槽的转矩周期等于极数、槽数和极数最大公约数的比值。因此,需要根据具体的情况合理地选择电机的极数和槽数,从而削弱电机的齿槽转矩。 2.3永磁体尺寸的选择 永磁体的尺寸对永磁同步电动机的设计也起着至关重要的作用。对它的尺寸选择主要是选择其轴向长度、轴向宽度以及磁化方向的长度。磁化方向的长度直接关系到电动机的输出转矩、过载能力以及调速的范围。长度不能太短,否则会降低电动机的稳定性和可靠性。在选择时,要保证其处于最佳的工作点,这样就能够提高电机的工作效率,同时可以增大电机的功率密度。另外,还需要考虑电动机的负荷,如果负荷较大,则要适当增大其长度。最后,再根据实际的情况确定电动机的轴向长度和宽度。 3特种车辆永磁同步电动机的设计流程 永磁同步电动机的整个设计过程比较复杂,因此,需要明确设计的流程,按照规定的流程进行电动机的设计,能够保证其可靠性。具体的设计流程如下:首先要明确设计的要求,根据设计要求确定电机的基本结构,基本结构中包括电机的主要尺寸、定子冲片、永磁体尺寸、转子冲片和定子绕组等,根据实际情况对这些参数进行调整,直到符合要求为止。然后要进行电动机的磁路计算和电磁参数计算,最后要计算电动机的工作特性和启动性参数,如果各个参数不能达到相关的要求,就要对电动机的基本结构进行重新设计,直到符合要求为止。 4总结 综上所述,通过对特种车辆永磁同步电动机的设计过程的分析,明确了它的设计要求和设计流程,对其基本结构的设计也进行了简要的总结。这有助于提升特种车辆的作业能力,具有较深刻的现实意义。 车辆工程论文:车辆工程核心课程教学模式探索 摘要:本文通过对现代先进教学模式进行探索、分析,选择模拟工作环境的教学模式应用在车辆工程的核心课程中,通过应用实践,实现教学设计创新,有效提高学生汽车工程实践应用能力,满足汽车企业对工程设计人才的需求,提高学生市场竞争力。 关键词:模拟工作环境;工程应用能力;工程设计 一、概述 汽车技术发展迅速,市场竞争激烈,而汽车专业技术人才水平是决定市场竞争能力的重要因素之一。因此,各汽车企业越来越重视高质量的汽车专业人才的引进,各汽车专业院校也在努力寻找先进的教学模式或方法,以培养符合汽车企业人才需求的具备较强竞争力的毕业生,如:校企合作、理论实践一体化、项目驱动、模拟工作环境教学模式等。这些模式在以培养高技能人才为主要目标的中高职院校得到广泛应用,并取得可喜的成果。在应用技术型大学的转型发展过程中,为培养高层次的技术技能型、具备技术应用及研究能力的人才,必须要求加大工程实践教学环节的投入。技术应用型大学的车辆工程核心课程采用模拟工作环境的教学模式是对校企合作、理论实践一体化及项目驱动等教学模式及方法的重要补充。目前的模拟工作环境是按照企业真实的工作环境,建立一条先进制造模拟生产线,进行职业技能和职业标准训练,所有学员按照实际生产的模式组成相应的班组或团队,每一位学员都扮演一个具体的角色。该模式在欧美合资汽车企业员工培训和我国职业院校的专业实训教学中已得到成功应用。如:通用汽车的模拟工作环境主要是让学员在木头模型的微型汽车总装生产线上通过职业技能和职业标准训练,能够全面体验和理解GMS(全球制造系统)的理念,能够应用GMS工具开展汽车生产现场工作;柳工路创的制造执行系统和柳州职业技术学院的先进制造工厂是让学员在木头模型的工程机械总装流水线上通过训练后,全面体验和理解精益生产的理念和内涵,以便在生产现场工作中能熟练运用精益生产的工具。汽车行业的模拟生产线或模拟工厂都有一个共同的特点,就是以培养和训练汽车先进制造工程技术人员和管理人员为目的,以精益生产为核心,在模拟工作过程中训练学员团队协助能力、响应速度、安全生产、质量控制等能力水平,并在多循环训练中学习持续改进的高效管理办法。模拟工作环境是实用及有效的汽车制造人才培养模式,学习模拟工作环境模式的理念,并对其模式进行创新设计,在车辆工程专业的核心课程中进行应用研究及实践,对提高车辆工程专业学生的汽车工程实践能力水平、提高其职业发展竞争力具有重要作用。 二、模拟工作环境模式特点 1.能力培养与职业发展对接。模拟工作环境模式有安全、人员参与、质量、响应和成本等五个重要考核指标,并注重持续改进,在车辆工程核心课程中应用模拟工作环境的教学模式,紧密对接学生的能力培养和职业发展。学生在认真完成老师设计的模拟工作任务后,可以在团队合作能力、安全意识、质量控制意识、高效务实、快速响应能力、成本控制意识及学习创新等方面得到充分的锻炼和提升,为学生将来的职业发展打下坚实基础。2.汽车设计工程能力培养。汽车设计工程师是决定汽车产品设计水平的核心,决定市场竞争能力的重要因素之一。车辆工程的核心课程是培养学生汽车设计工程能力的重要保证。按照汽车企业工程设计部门的真实工作环境和要求,将模拟工作环境模式贯穿到核心课程的教学设计、教学实施和教学评估等过程中。如结合MATLAB、SIMULINK和ADVI-SOR的联合仿真设计模拟环境,使学生以工程师的身份,通过仿真建模(如图1所示)、输入仿真参数(如图2所示)及运行仿真结果(如图3所示),完成传统燃油汽车性能,纯电动、混合动力等新能源汽车性能匹配分析工作,从中掌握汽车设计专业理论知识,具备汽车设计工程实践能力,同时体会和理解汽车设计工程师的岗位要求及具备团队协作能力。 三、应用实施 1.教学设计。教学内容的模拟设计。将课程教学内容模拟成汽车企业产品设计项目的工作内容,以项目驱动的方式,将课程教学内容分解成多个设计项目(如将《汽车设计》课程分成8个子项目),以汽车企业产品设计工程团队的实际工作环境、真实项目工作要求和真实的项目运转模式制作产品设计任务书。在课程设计的过程中需要考虑到既能保证学生得到基本的汽车工程设计训练,又要保证课程进度。设计任务书模板如表1。2.教学实施。模拟工作环境模式的教学实施是将课堂教师讲授、学生学习的传统模式转变为模拟汽车产品设计工作环境,以提高学生汽车产品设计工程能力为主要目标的一体化教学模式。以项目内容为依据组成各汽车系统设计项目组,以课程设计任务书的要求作为课程学习的主要内容,按照任务进度计划表进行教学组织。模拟工作环境模式的教学实施通常最少包含三个方面的内容:第一是角色扮演。教师主要以项目总监的身份进行教学组织,指导学生按照要求完成汽车设计基本理论等知识的学习,使学生按照设计步骤完成规定的产品设计任务,培养学生的工程实践能力及项目管理能力;学生则以汽车产品设计工程师的角色,通过团队合作、在教师的指导下完成课程设计任务,达到具备基本汽车设计理论、方法和工程应用水平的目标。第二是教学场地。模拟工作环境模式的教学组织需要从传统的教室搬到汽车产品设计教室进行,学生自带笔记本电脑到设计室,各项目团队电脑桌或书桌以项目模块化的方式摆放,教师和学生在课程安排的时间里按照汽车企业工程师上班制度进入设计室工作。第三是教学管理。模拟工作环境的教学组织是以学生为中心的教学管理模式,教师要引导和帮助学生完成模拟实际的工程项目任务,并在教学管理的过程中使学生发挥好团队协作能力,又能挖掘学生个体优势,使学生在课程学习中学会职业发展方向的分析和选择。因此,在模拟工作环境模式的教学管理中应首先引入汽车企业项目管理的例会制度,根据实际情况设计10分钟的例会,使各项目组能在2~3分钟的时间里汇报工作状态、遇到的问题、需要老师或其他项目组支持的事项等;其次,在汽车产品设计教室引入目视化管理办法,即每个小组的工作计划、进度状态、遇到的问题、需要支持的事项等信息都使用项目管理的表格贴在各项目组的墙上,使老师第一时间能够得到各项目组工作状态,在不占用学生工作时间的前提下能更好地指导和帮助学生解决问题,提高项目组的工作效率。3.教学评估。模拟工作环境的教学评估主要以课程设计任务完成情况、完成水平、团队协作能力作为汽车产品设计工程能力及项目管理能力的考核方式,以全自动考试系统(如广西科技大学鹿山学院的万维全自动考试系统)作为汽车产品设计基本理论、基本方法等课程基础知识的考核方式。此种考核方式既兼顾了课程基础知识,又注重过程教学效果监控和学生工程应用能力的考核。 四、结语 完成连续三届在车辆工程专业核心课程中应用模拟工作环境的教学模式后,实践证明,通过在模拟工作环境中体验和完成专业岗位工作内容来学习专业课程的学生,具备更明确的职业发展方向,有更高水平的团队合作能力、创新能力和管理能力;具备更高水平的汽车工程实践应用能力的学生,更加符合汽车企业对专业人才的要求,具备更高的职业发展竞争力。 作者:陈善球 唐焱 车辆工程论文:应用型本科车辆工程教学方法研究 摘要:本文首先剖析了大学生普遍厌学的主要原因,指出了目前存在的一些高等教育教学方法已经无法适应时代的发展,改革势在必行;然后,基于应用型本科的发展需要,结合多年的车辆工程专业课程教学实践,大胆提出了一种以学生自学为先,课堂分组学生自己讲解或讨论,走进学校试验室或企业现场实践的创新性的教学改革方法,经过几个学年的实践证明此种教学方法效果良好。 关键词:厌学;应用型本科;车辆工程;教学改革 一、引言 21世纪的今天,每一个参与高等教育的工作者,都无法忽视一种普遍的现象:当一名大学教师在讲台上授课的时候,40名大学生里面可能真正在倾听教师讲课的可能只有几个人,多数大学生都不在学习状态:上课的时候,清醒没有发呆多,发呆没有睡觉多,睡觉没有玩手机多;下课的时候,自修没有吃零食的多,吃零食没有看连续剧的多,看连续剧的没有玩游戏的多;老师不给考试范围就不会考试,给了考试范围也只是复印同学准备的答案。多数学生处于不学习的厌学状态,专业知识一塌糊涂,本该厚德博学的大学时光,就如此被荒废掉。责任心、吃苦精神、做事能力、专业修养、操作技术、学问素养、与人相处,跟他们无缘,造成这些现象的原因值得每个教育工作者深思。 二、大学生厌学现象的主要原因分析 [1]第一,社会和家庭方面的原因。一方面,大学生还没有形成正确的人生观。容易受到社会不良风气的影响:通过网络,大学生耳闻目睹的社会不正之风,譬如拜金主义、享乐主义、极端个人主义正在腐蚀着他们的灵魂,很多学生认为读书没什么用,读书很好的学生工作之后,获得的收入反而比不上很多读书一般的人。另外,大学生就业越来越难,经常出现不公平的现象:大学生毕业的时候,那些家庭条件好,社会关系强的大学生,尽管成绩不太好,却能找到很好的工作;而成绩良好家庭背景却一般的学生却难以找到满意的工作。这样不公正的现象导致有门路的大学生感到学习没压力,无门路的大学生却心生不满,对学习逐渐产生了厌倦心态。还有的大学生,其家庭不和睦,父母忙于工作,对其疏于管理,特别对他们在学校的生活和学习状态根本漠不关心,认为已经把自己的子女送进了大学,混混毕业就可以了,把责任统统推给学校和老师,造成学生放任自流,厌学厌家。[2]第二,学生个人的原因。首先,的高等学校从1999年开始扩招,这样必然导致很多高校在高考的时候降低录取分数线,可想而知,一般普通高校的生源所具备的知识基础比过去只会更差。如此一来,很多大学生在进入大学之后,由于本身的文化素质低、基础差,很多情况下对于教师课堂上传授的知识可能听不懂,他们越听不懂就会越没有兴趣和信心,没有了兴趣就更加不想听课,形成了恶性循环。其次,从幼儿园开始,许多孩子就已经被家长逼着,学校的老师盯着,家长对于他们的唯一期望就是考上大学经过高考激烈痛苦的“厮杀”之后,他们终于迈进了大学的门槛,满足了家长的期望,达到了自己的最大目标,进入大学后他们完全脱离了家长的管束,也不会有大学教师像中小学教师那样管理他们,面对丰富多彩的大学生活和社会上各种复杂的诱惑,很多大学生思想松懈他们吃喝玩乐,结伙上网吧、进入不良场所,缺乏应有的自我约束力失去了学习目标和动机,没有了明确的奋斗目标,也就没有了学习压力和动力,成绩自然是一塌糊涂。还有一方面就是有的大学生忙于各种校园活动:很多大学生经常逃课,忙碌于各种社会活动,参加各种校园比赛、作各种兼职补贴自己的生活费,美其名曰要增加自己的阅历,提前加强所谓的社会适应能力。在学习上他们已经不肯花功夫钻研。更有一大批学生热衷于当学生干部,东跑西颠、交各种五花八门的朋友、和教师拉关系。把做“学生干部”当成了主要任务、自己的专业是副业,这已经成为一种大学校园“现象”。[3]第三,学校方面的原因。一方面,不可否认,很多高校管理存在一定的缺陷:多数大学教师认为大学生已经是成年人,自我约束能力应该是比较强大的,于是,对于学生的日常生活关注的比较少了。很多学生逃学上网、打扑克,夜不归宿、上课时迟到早退,课堂上睡大觉、玩手机,屡见不鲜。到最后期末考试的时候,各种手段都纷纷上场:平时学习认真的学生,考试的时候也是认真备考,不愿意作弊,却考不出很高的成绩,反而是平时根本没有用心学习,通过作弊或者其他的手段却能顺利及格或者是高分,这样的不正常现象对于努力学习的学生来说,肯定是一种打击。长此以往,形成了一种坏风气,大学生很多都认为既然考试如此容易蒙混过关,何必要认真学习呢。另外一个方面,很多高等学校专业设置是滞后的,教学内容是陈旧的:这些高等学校的一些专业课程设置已经明显不适应社会和经济的发展。有的高等学校只是凭借自己长期的优势专业进行办学,专业性和理论性太强,严重脱离社会发展的实际,根本无法向社会提供一些社会急需的专业人才。很多学校没有与时俱进,缺乏创新和改革:有些专业课的知识结构已经老化,一些专业课的内容居然包括已经被企业淘汰的设备和工艺,没有实用价值,大学生走入社会之后经常发现学非所用、用非所学,这样的状况到了比较严重的地步。很多学生学完学校规定的课程之后还是似懂非懂,根本就提不起学习兴趣,产生了严重的厌学情绪。[4]尤为重要的一方面就是,很多高校教师并不具备师范院校的教师所具备的教学素质,他们只是擅长于科研,教学方法却单一、死板:当然,由于当前教育制度相对比较刻板,高校教师能够自由发挥的空间仍然比较有限,教师在教学方式和手段上还是延用几十年来一贯的教师讲、学生听的填鸭式教学方式。虽然,很多高校已经觉察到这样的弊端,在一定程度上促使部分大学教师也进行了一些教学方法的改革,但是力度远远不够,多数高校教师在课堂上仍然只是满堂灌,他们是课堂上绝对的的主角,不管学生听不听,他们只管讲授他们的。很多大学生在课堂上常常是看与专业无关的杂书、睡觉、玩手机等做自己“更感兴趣”的事情已经成为很多大学生的常态。呆板、枯燥、乏味的教学方法,已经激发不起学生的学习兴趣,他们产生了学习上的失落感和厌学情绪也是必然的。[5] 三、针对大学生厌学现象的应用型本科车辆工程专业教学方法改革 任何一所高校都没有能力对造成大学生厌学现象的社会和家庭原因采取恰当的措施,任何一名大学教师也没有力量去改变教育体制,但是,面对如此让人痛心的厌学现象,作为一名站在讲台上的一线专职教师,应该带着强烈的责任感和热情去对待自己的课堂,尽自己最大的努力去改变“教师教学方法单一、死板”造成的学生厌学现象。笔者作为一名应用型本科车辆工程专业的专职教师,经过多年的教学实践摸索,针对大学生厌学现象的应用型本科车辆工程专业教学方法改革进行研究分析。第一,应用型本科车辆工程专业进行教学方法改革的必要性。前文所述,大学生厌学已经是一种普遍现象,作为应用型本科车辆工程专业的学生来说,也是不能幸免。而且更重要的是,应用型本科重在"应用"二字,培养目标是具有一定知识、能力和综合素质,面向生产、建设、管理、服务等一线或岗位群并适应其需求,具有可持续发展潜力的高级应用型专门人才。[2]培养应用型人才,从教学体系建设体现"应用"二字,注重学生的实践能力,其核心环节是实践教学。而实际情况是中国的大学生擅长的是书面考试,动手能力普遍较差。因此,应用型本科车辆工程专业进行教学方法改革更显必要,一方面要思考如何调动学生的学习积极性,摆脱厌学情绪,全身心投入到专业学习;另一方面,要让学生进入社会之前,具备扎实的实践动手能力,如此才能为国家的经济支柱产业——汽车行业培养出优秀的应用型人才,而不是厌学现象下培养出来的一些庸才。第二,应用型本科车辆工程专业教学方法改革。其一,进行学生自学为先导。课堂自由讨论为主的理论教学方法:从小学到大学中国的教学方法就没有改变过,国内教学方法可以用一句话概括,那就是应试型的讲授式教学方式。大学生已经不是中小学生,填鸭式的刻板教学已经无法满足他们的需求,他们渴望被认可,渴望像一个真正的成年人一样和老师平等对话。基于大学生的个性发展特点,在此,不妨大胆尝试,借鉴西方一些国家的教学方法,让学生成为课堂的主角,使得课堂更像个讨论会场,教师巧妙引导,学生积极思维,进行热烈生动的讨论,这种师生之间交流会培养开发了学生独立思考的能力。在课外,布置跟专业相关的参考书让学生大量阅读;在课堂上,鼓励学生多思考,多提问题,鼓励学生难倒教师在乃至超过教师。提问内容可以是课内的,也可以是课外的。这种讨论式的教学方式能够激发学生的求知欲,使学生讨论中学会聆听别人的意见、发表自己的见解,也使学生不仅理解了问题并掌握了大量知识,而且也提高了自己的分析问题解决问题的能力。基于这种方法,学生也学会了自学,而且也在讨论中学会了如何倾听,如何发言,如何尊重别人,如何进行团队合作等能力。经过了大量的训练,使得他们的自学能力超级强悍,而团队合作能力,语言表达能力也得到了加强,这样的学生适应社会能力比灌输式体制所培养的学生要强很多。其二,通过校内实训中心和校外实习基地对学生进行现场实际操作训练的教学方法:应用型本科车辆工程专业的教学包括理论教学与实践教学,对待理论教学环节,可以采用上述的课堂自由讨论式教学方法,任何的理论都需要实践进行证明。其三,实践环节的教学绝对不能仅仅依附于理论教学。实验课也不能只是对理论知识的验证,实践教学应该是一个相对独立的体系,与理论教学关系密切、相辅相成。应用型本科院校的理论教学不需要过分强调学科知识的系统性和抽象性,不能把过多的时间用于教授原理的推导和分析,而应该把主要精力用于训练学生把科学知识和方法如何运用于实际生产领域。因此,应用型本科车辆工程专业必须进行理论与实践相结合的教学方法,重视校内实训中心和校外实习基地建设,切实抓好实训场地和实践基地建设,要与企业等合作单位建立产学研相结合的实验场所,重视校企结合,使校内外产学研教育与实践基地成为承担学生实习、实训的基地与技术成果转化的平台,强化实验和毕业实践环节,实践课的设计既要为学生理解理论知识服务,又要为学生掌握基本技术和毕业后就业提供服务。[4,5]常州工学院作为江苏省长三角地区的应用型本科院校,具备得天独厚的经济发达的好条件,目前,已经与多家汽车4S店,多家汽车零部件生产厂家进行了联合办学,安排学生进入企业的生产一线进行现场操作训练,使学生明白企业到底需要掌握哪些知识技术的人才,然后再回校进行针对性的学习,这样才不至于浪费时间,可以做到真正的学以致用。 四、结束语 经过几年时间的教学实践,上述教学改革方法已经取得较好的效果,然而,任何事物都是在发展变化的,在推进教学改革过程中应用型本科车辆工程专业,还需要很长的路去走。 作者:张凤娇 孟浩东 廖旭晖 车辆工程论文:无线通信铁路工程车辆协同作业研究 1铁路工程车辆无线通信 近年来无线通信技术飞速发展,使得远距离、多型号多功能车辆组网通信成为可能。电力机车上使用无线技术实现机车无线重联已经在国内重载铁路上广泛应用,技术较为成熟。工程车辆也有不少安装有网络控制的铁路工程车辆装配了3G通信模块,初步实现了车辆信息的远程监控,但是尚未实现车辆间无线协同作业控制,国外也没有工程车辆基于无线通信协同作业的先例。铁路工程车辆的协同作业要求无线通信稳定且传输速度较快,因此在无线通信方面需要采用多种模式的无线通信方式,近距离300m范围内采用速度较快的2.4GHz公用频段的无线通信方式,较远距离500m~1km采用800MHz频段通信方式,更远距离的远程调配任务由3G模块实现无线通信。为保证无线通信的稳定性,无线通信系统硬件采用双冗余设计,通信协议设计采用控制信息与基本信息分离的方式,将参与控制的信息通过双模式网络优选后进行发送,而用于系统监控的基本信息通过低速网络(3G网络)进行发送,并在系统中对无线网络状态进行监控,提高了系统的可靠性。 1.1车载无线通信系统 工程车辆安装车载无线通信系统后,各工程车辆可实现相互间信息交互,同时通过3G通信实现车辆与地面服务管理系统的信息交互。其中3G通信实现管理部门与车队之间的语音通话与作业信息传达,图1为单台车辆不编组时使用车载无线通信系统与远程终端信息交互示意图。通过车载通信模块可实现车队间信息传达,实现共同任务的多种车辆的协同作业,图2为车辆编组后车辆使用无线通信网络进行通信示意图,并可采用图1方式通过3G网络实现管理部门与远程终端用户进行作业信息的通信与语音通话。 1.2铁路工程车辆组队 安装无线通信系统后,组队车辆需要通过无线通信系统的编组界面进行设置,可以对编组车辆信息设置并确认组队,发起编组的车辆优先设置为主车。编组后由主车对编组中的从车进行任务分配与监视,从车完成自身任务实现、自身任务监视,从车可以通过浏览方式看到其他车辆的作业状态信息,但不能对其他车辆的任务进行修改。一旦完成编组,编组车辆只有通过解编命令实现退出编组模式。系统会对编组车辆的运行方向等信息进行核对,如果不在同一车道上或者同一车道上存在未编组车辆,系统将进行提示且不完成编组。只有当需要编组的车辆在同一车道上且中间无其他不编组车辆,才能完成编组,以保证编组后车辆的安全运行。 1.3编组通信 编组后车辆优先使用Wi-Fi进行通信,主车位置可以位于车队前端,通信有效距离300m,主车与从车之间保持编组内作业数据通信,主车按照协同作业流程对从车的作业逻辑进行顺序控制,从车与从车之间有状态数据查询的通信。为保证信道的通畅,主从机均对网络的忙闲进行监测,并对编组后的车辆进行车辆间距及时测量。编组通信在WiFi信号出现异常时采用电台或者专用GSM-R网络通信方式(见图4)。编组主从关系不变,在通信网络切换时会出现网络切换提醒,当控制数据未能在指定时间内发送或接收,即网络出现故障时,自动解编,编组记录保留,界面提醒系统自主控制,在网络恢复正常时提示可以编组。 2协同作业的实现及优势 2.1协同作业的实现 编组车辆协同作业的实现需要具备以下必要条件:①铁路工程车辆安装无线通信系统;②参与编组的工程车辆按照车辆设计的主要功能进行任务时序统一分配,形成铁路工程车辆无线通信协议中的功能定义;③工程车队列按照作业流程进行任务分配与执行;④具备主动脱离协同作业功能。编组车辆协同作业的基本作业流程如图5所示。流程如下:①编组车辆的作业流程由施工单位确定后通过3G网络或派工任务单传输下达到指定编组;②当编组工程车辆需要从不同作业点或维修点到达作业点时,可以先独立运行到达作业位之后再进行编组;③主车收到作业流程后,分配启动任务、走行任务、主要作业任务等,具体的任务执行由每台工程车自身控制系统实现;④任务完成后解除编组后收车。按照上述编组设计,清筛车到达指定作业点后,执行清筛任务,清筛车离开该作业点并继续作业,清筛车与配砟车保持有一定距离,配砟车执行配砟任务,与此作业方式相同,当清筛车离开一定距离后捣固车开始作业,之后是稳定车。如遇突发事件,通过无线通信系统编组界面的解编命令可以解除编组,车辆可以独立完成自身任务自由操作,当该编组完成小组作业任务后返回基地前解除编组。 2.2协同作业的优势 在铁路施工维护工作越来越精细化的环境下,某一种或几种车型共同完成作业任务的情况会越来越多,通过无线通信实现车与车之间的协同配合,不但提高车辆的利用效率,车辆的设计与规范使用也会更加统一,在不添置更多工程机械设备的情况下通过协同作业完成复杂的线路维护任务,同时也将节约线路检修与维护的规划时间。 3结语 本文介绍了一种基于无线通信技术实现铁路工程车辆的通信、编组及协同作业分流,给出了多种车辆协同作业控制的基本设计思路,旨在解决多种车辆协同完成作业任务的情况,是新的作业需求下的一种作业方式的探索与技术提升。 作者:张宝明 单位:昆明铁路局 车辆工程论文:车辆工程智能控制技术初探 目前,智能控制技术在汽油机上的应用已经越来越多并逐渐完善,但是在柴油机上的应用还不够。随着各种新技术的不断出现,柴油机的燃油经济性和排放性得到了极大的改善。不仅是在传统发动机上,智能控制系统在如天然气发动机、氢发动机、二甲醚等其他燃料的新能源发动机上的应用也很广泛。相对与传统发动机,智能控制系统在新能源发动机上的应用主要突出表现在对燃料喷射、点火能量、点火提前角的准确控制,并解决新能源燃料燃烧时的各种异常燃烧问题,从而使得发动机达到最佳的动力性、经济性和排放性。 1智能控制技术在汽车防撞系统的应用 早在十几年前,国际上那些先进的汽车生产商就已经开始着手研究开发汽车防撞系统,我国的汽车防撞系统的研究开发同发达国家相比存在着较大的差距。事实证明,汽车防撞系统的开发可以降低由于驾驶员疲劳或者来不及反应、车速过快等紧急情况下的事故发生率,不仅可以使驾驶员们拥有一个轻松安全的驾驶环境,还可以为社会和谐做出巨大贡献。智能控制技术在汽车防撞系统上的应用主要表现在车速和车距检测上。通过建立安全车距模型,利用测距传感器,当两车距离小于安全行驶的距离时,运用模糊控制等控制原理使控制系统根据情况自动调节实现分级减速,可以有效的避免或减少行车过程中的追尾事故,保障驾驶员的安全,还可以延长车辆的使用寿命。 2智能控制技术在汽车尾灯中的应用 在行驶过程中,汽车一般会通过车灯发出“左转”、“右转”、“超车”、“刹车”和“靠边停车”等警示信号,这些信号可以通过智能控制在汽车尾灯中的得到体现。汽车尾灯智能控制系统可以在汽车尾灯中的应用,可以使汽车在进行刹车和转弯的时候自动提醒后方车辆,可以极大的减少交通事故的发生。 3智能控制技术在汽车车身上的应用 汽车车身的智能控制主要表现在安全控制、仪表控制、通信控制和舒适性控制等几个方面。安全控制包括安全气囊、智能控制安全带、防盗系统等。当发生撞车事故时,安全气囊的ECU通过传感器检测到的突然减速信号,控制引爆折叠包中的氮化物,使驾驶员与方向盘之间形成一个软垫进行缓冲,避免严重伤亡。智能控制安全带通常和安全气囊一起工作,当检测到碰撞时,在控制单位的作用下,安全带快速收紧十到十五厘米,使得驾驶员和乘客身体向前移动的距离缩短,从而避免因碰撞发生的伤害。防盗系统一般和汽车中控门锁系统配合工作。在报警状态下,如果有人强行进入汽车或打开后备箱和发动机罩,防盗系统就会发出灯光闪烁和喇叭鸣叫等报警信息并切断点火、启动和供油电路,阻止车辆运行,防止车辆被盗。仪表控制主要包括电子仪表和多功能综合屏显示系统。智能控制系统利用微处理器处理各传感器的信号,显示如车速、转速、油耗和里程等多种信息。通信控制系统主要是车载导航系统和车载网络系统。车载导航可以接受GPS全球定位信号,确定车辆当前位置,并通过显示屏中的地图显示。目前的车载网络系统主要采用CAN总线技术连接汽车上的各个控制单位,实现整车各个控制单位的实时通信。舒适性控制主要体现在定速巡航控制上。定速巡航系统可以根据车辆在行驶过程中的阻力自动增加或减少节气门的开度,使汽车的速度保持在设定值。定速巡航系统省去了驾驶员在驾驶过程中频繁踩加速踏板的动作,只要掌握方向盘就可以安全轻松的进行驾驶。这大大减少了驾驶员的劳动强度,并且匀速运行也有利于减少交通事故的发生。 4结语 本文阐述了智能控制系统在车辆工程中的应用,主要记叙了在动力装置、防撞系统、汽车尾灯和汽车车身的应用。旨在提高汽车驾驶的舒适性和安全性,提高汽车的自动化程度,减少行车过程中的车祸事故,节约能源保护环境。 作者:贾春柳 单位:衡水市工业学校 车辆工程论文:车辆工程专业网络通信论文 1存在的问题 目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题: (1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍; (2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设; (3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。 2培养体系的改革 现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。 3课程平台的改革 围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。 3.1基础平台 通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。 3.2特色平台 围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。 4教学模式的构建 教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。 5结语 根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足,对网络通信类课程教学进行改革创新,取得了一定的成果。教学改革三年来,主办国家级飞思卡尔智能车竞赛一项,获得省级大学生创新项目2项,校级大学生创新项目6项。针对培养体系、课程平台、教学模式的改革研究,对网络通信类课程进行了深入的探讨。通过不同学科知识体系之间的交叉,培养学生实践能力和创新能力,充分发挥教师和学生的积极性,对提高车辆工程人才的综合素质水平起到了促进的作用。 作者:肖广兵 谢士玉 孙宁 陈勇 单位:南京林业大学汽车与交通工程学院 南京林业大学机械与电子工程学院 车辆工程论文:工业工程在车辆段检修系统优化发展 引言 目前现代化的交通运输主要种类有:铁路运输、水路运输、公路运输、航空运输及管道运输。其中铁路运输是我国最主要的运输方式,是国民经济大动脉。它具备环保、高效、运量大、高度集中、各工作紧密联系等特点,铁路运输假如在某一个环节出现问题将有可能导致全线堵塞和瘫痪,所以安全是铁路运输的关键。近年来,中国铁路重载货运技术得到了快速发展,提速货车技术也得到了全面推广应用。目前,中国80%以上货车具备了时速120km/h技术基础。车辆在运行中,由于受外部自然条件,车辆载重重量以及运行中受到冲击和震动的影响,使的车辆的各部分不可避免的发生磨损,腐蚀,变形以及裂纹等破坏,因而降低了车辆的运行性能,给运输安全造成了隐患[1]。我国目前全国铁路营业里程达9万公里左右,居亚洲第一,世界第二,铁路货车大约有65万辆,其中国铁货车54万辆,企业自备车11万辆。每列货物列车载重量在4000t左右,有些地区开行了5000t单列重载列车,大秦线已经开行了20000t组合列车。为确保运输安全并延长车辆的使用寿命,因此铁道部规定必须对铁路车辆进行定期的各种检查和检修工作。 随着技术的持续革新,新造车辆质量不断提高,新的车种、车型也陆续投入使用。在铁路货车技术跨越式发展的今天,有些车辆段的检修设施和布局已经不能满足现有的车辆检修水平,甚至严重阻碍了检修效率的提高。因此车辆段应在现有资源的基础上,根据车辆段货车检修的生产特性进行科学的设施规划和生产组织,以提高车辆检修效率和质量。这就需要运用工业工程技术对检修生产系统进行不断改善,合理安排作业,制定标准工时,降低成本,提高产品质量和生产效率。工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术,主要包括方法研究和作业测定。利用这两大技术,分析影响工作效率的各种因素,消除生产系统中不合理,不均衡,不经济的因素,寻找最经济,最合理的令操作者感觉满意的操作方法,并制定标准方法,然后通过作业测定制定出标准时间,作为生产管理,进度控制的依据[2]。 工作研究的最终目的就是降低成本提高生产效率,本文针对某车辆段货车构架的检修工艺流程,运用工作研究和生产线平衡技术对其进行了改善和优化,取得了明显的成效。这种方法在西方发达国家都得到了广泛应用。1车辆检修系统现状调查1.1某车辆段车辆检修现状1.2运用程序分析和秒表测时法分析检修生产线各工位工时本文以某车辆段的铁路货车检修车辆构架的车间为研究对象,构架检修工作是铁路货车检修的一个重要组成部分,构架作为车辆走行部的重要组成部分,起着举足轻重的作用,本车间检修任务大,日均检修60辆车,每天工作7小时。车辆构架检修的流程如图1所示[1][3]。该构架检修生产线分布在11个工位上,为了对检修生产线进行改善,必须明确检修生产线上每个工位的作业单元,作业内容及作业先后次序,在明确了这些之后,将各个工位的作业分解成可以测量的作业单元,对作业单元按照秒表测时的规范方法进行测时。表1是在优化前该车间检修构架的作业时间及步骤。1.3生产线平衡现状节拍CFeN=每天工作时间计划生产量=42060=7min/辆平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=41.2511×7×100%=53.57%由我们绘制的表1的检修步骤和时间以及平衡率可以直观的看出,整个检修生产线极不平衡,工作站多且混乱,各个工作站内的作业单元分配也不平衡,工作站5、7、9用时较长,工作站 1、3、11用时较短,工作站之间的时间相差很大。同时有些工作站存在生产能力过剩现象,这些都会导致检修效率下降,成为整个检修生产线的瓶颈。我们可以看到整个生产线改进的空间很大。 2运用工业工程技术改善方案设计与实施首先我们运用工业工程中5W1H提问技术,对检修生产流程及各工作站提出问题,然后运用“ECRS”(取消,合并,重排,简化)四大原则结合生产线平衡技术,对检修生产线的瓶颈进行改善,以提高生产率。由表1我们根据各工位作业次序画出构架检修流程图[4][6], 2.1作业方法改善通过对表1的仔细观察,发现在工位1和工位11上有不同程度的存在操作不规范,浪费现象,主要是在检修的流程上存在吊运迂回,拆卸时间浪费。消除不必要的动作时间浪费后,我们对各作业单元进行秒表测时法得出整个作业时间为38.58min,具体时间见表2。根据生产线平衡原理,在满足生产线各工位作业顺序约束的条件下,重排各工作地的作业内容,实现各工作地作业工时基本一致。流水生产线各工作地分工的合理性体现在用最少的工作地来完成制品的生产过程。因为工作地数越少,工作地上的负荷越饱满,流水线的利用效率也就越高,在给定了节拍时间后,最少工作地数为Smin=WC式中[]符号表示大于或等于W/C的最小整数。 2.2位置权重法平衡方案在不改变节拍的情况下,我们计算整个检修流程所需要的最少工位数Smin=WC=38.587=[5.51]=6由以上计算可以看出将各个工作安排到6个工作站是最合理的布局。我们采用位置权重法来重排工作站。位置权重法的基本思想是按位置加权数递减的次序,在满足工序先后次序约束的条件下,指派尽可能多的作业单元到一工作站,直到该工作站的装配时间接近节拍。根据图2检修流程图的优先顺序我们得到装配线平衡位置权重表2。位置权重的计算方法:表2中E(i)为第i道工序,i=1,2,…,n,(ti)为第i道工序的加工时间,(tj)为第j道工序加工时间[4][5][7]。位置权重PW(i)=(ti)+ni≠jΣ(tj)其中第i道工序优先于第j道工序。本方法的原则为在满足先后顺序约束和工作站中剩余的未指派空闲时间允许的前提下,按照位置权重递减的顺序对各工作站再指派工作单元,根据这个原则我们采用MATLAB编制程序,输入节拍7min得出结果如表3。由程序得出结果我们得到改善后检修装配线的工位布置,其平衡率为平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=38.586×7×100%=91.86%运用生产线平衡技术对检修生产线工位进行改善后,发现平衡率由原来的53.57%提高到91.86%,实现了“一个流”的生产方式。各工位的生产能力也大大提高了,使生产工位布局更加合理化。3结论生产线的平衡水平直接影响着生产能力,一些生产线常常因为某个瓶颈工序或工位而影响生产线整体的生产能力。本文针对车辆的构架检修生产线存在的问题运用工业工程中工作研究和生产线平衡技术对检修生产线优化,在不改变生产节拍的情况下,使生产线工位布局更加合理,生产线平衡率提高了38.29%。本文运用的方法简单、实用、易掌握,在基本不增加成本的情况下,力求降低成本,提高效益,值得在生产企业中实际运用。 车辆工程论文:工业工程在车辆检修生产中运用 目前现代化的交通运输主要种类有:铁路运输、水路运输、公路运输、航空运输及管道运输。其中铁路运输是我国最主要的运输方式,是国民经济大动脉。它具备环保、高效、运量大、高度集中、各工作紧密联系等特点,铁路运输假如在某一个环节出现问题将有可能导致全线堵塞和瘫痪,所以安全是铁路运输的关键。近年来,中国铁路重载货运技术得到了快速发展,提速货车技术也得到了全面推广应用。目前,中国80%以上货车具备了时速120km/h技术基础。车辆在运行中,由于受外部自然条件,车辆载重重量以及运行中受到冲击和震动的影响,使的车辆的各部分不可避免的发生磨损,腐蚀,变形以及裂纹等破坏,因而降低了车辆的运行性能,给运输安全造成了隐患[1]。我国目前全国铁路营业里程达9万公里左右,居亚洲第一,世界第二,铁路货车大约有65万辆,其中国铁货车54万辆,企业自备车11万辆。每列货物列车载重量在4000t左右,有些地区开行了5000t单列重载列车,大秦线已经开行了20000t组合列车。为确保运输安全并延长车辆的使用寿命,因此铁道部规定必须对铁路车辆进行定期的各种检查和检修工作。 随着技术的持续革新,新造车辆质量不断提高,新的车种、车型也陆续投入使用。在铁路货车技术跨越式发展的今天,有些车辆段的检修设施和布局已经不能满足现有的车辆检修水平,甚至严重阻碍了检修效率的提高。因此车辆段应在现有资源的基础上,根据车辆段货车检修的生产特性进行科学的设施规划和生产组织,以提高车辆检修效率和质量。这就需要运用工业工程技术对检修生产系统进行不断改善,合理安排作业,制定标准工时,降低成本,提高产品质量和生产效率。工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术,主要包括方法研究和作业测定。利用这两大技术,分析影响工作效率的各种因素,消除生产系统中不合理,不均衡,不经济的因素,寻找最经济,最合理的令操作者感觉满意的操作方法,并制定标准方法,然后通过作业测定制定出标准时间,作为生产管理,进度控制的依据[2]。 工作研究的最终目的就是降低成本提高生产效率,本文针对某车辆段货车构架的检修工艺流程,运用工作研究和生产线平衡技术对其进行了改善和优化,取得了明显的成效。这种方法在西方发达国家都得到了广泛应用。 1车辆检修系统现状调查 1.1某车辆段车辆检修现状 1.2运用程序分析和秒表测时法分析检修生产线各工位工时 本文以某车辆段的铁路货车检修车辆构架的车间为研究对象,构架检修工作是铁路货车检修的一个重要组成部分,构架作为车辆走行部的重要组成部分,起着举足轻重的作用,本车间检修任务大,日均检修60辆车,每天工作7小时。车辆构架检修的流程如图1所示[1][3]。该构架检修生产线分布在11个工位上,为了对检修生产线进行改善,必须明确检修生产线上每个工位的作业单元,作业内容及作业先后次序,在明确了这些之后,将各个工位的作业分解成可以测量的作业单元,对作业单元按照秒表测时的规范方法进行测时。表1是在优化前该车间检修构架的作业时间及步骤。 1.3生产线平衡现状 节拍CFeN=每天工作时间计划生产量=42060=7min/辆平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=41.2511×7×100%=53.57%由我们绘制的表1的检修步骤和时间以及平衡率可以直观的看出,整个检修生产线极不平衡,工作站多且混乱,各个工作站内的作业单元分配也不平衡,工作站5、7、9用时较长,工作站1、3、11用时较短,工作站之间的时间相差很大。同时有些工作站存在生产能力过剩现象,这些都会导致检修效率下降,成为整个检修生产线的瓶颈。我们可以看到整个生产线改进的空间很大。 2运用工业工程技术改善方案设计与实施 首先我们运用工业工程中5W1H提问技术,对检修生产流程及各工作站提出问题,然后运用“ECRS”(取消,合并,重排,简化)四大原则结合生产线平衡技术,对检修生产线的瓶颈进行改善,以提高生产率。由表1我们根据各工位作业次序画出构架检修流程图[4][6],如图2所示。 2.1作业方法改善 通过对表1的仔细观察,发现在工位1和工位11上有不同程度的存在操作不规范,浪费现象,主要是在检修的流程上存在吊运迂回,拆卸时间浪费。消除不必要的动作时间浪费后,我们对各作业单元进行秒表测时法得出整个作业时间为38.58min,具体时间见表2.根据生产线平衡原理,在满足生产线各工位作业顺序约束的条件下,重排各工作地的作业内容,实现各工作地作业工时基本一致。流水生产线各工作地分工的合理性体现在用最少的工作地来完成制品的生产过程。因为工作地数越少,工作地上的负荷越饱满,流水线的利用效率也就越高,在给定了节拍时间后,最少工作地数为Smin=WC式中[]符号表示大于或等于W/C的最小整数。 2.2位置权重法平衡方案 在不改变节拍的情况下,我们计算整个检修流程所需要的最少工位数Smin=WC=38.587=[5.51]=6由以上计算可以看出将各个工作安排到6个工作站是最合理的布局。我们采用位置权重法来重排工作站。位置权重法的基本思想是按位置加权数递减的次序,在满足工序先后次序约束的条件下,指派尽可能多的作业单元到一工作站,直到该工作站的装配时间接近节拍。根据图2检修流程图的优先顺序我们得到装配线平衡位置权重表2。位置权重的计算方法:表2中E(i)为第i道工序,i=1,2,…,n,(ti)为第i道工序的加工时间,(tj)为第j道工序加工时间[4][5][7]。位置权重PW(i)=t(i)+ni≠jΣ(tj)其中第i道工序优先于第j道工序。本方法的原则为在满足先后顺序约束和工作站中剩余的未指派空闲时间允许的前提下,按照位置权重递减的顺序对各工作站再指派工作单元,根据这个原则我们采用MATLAB编制程序,输入节拍7min得出结果如表3。由程序得出结果我们得到改善后检修装配线的工位布置,其平衡率为平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=38.586×7×100%=91.86%运用生产线平衡技术对检修生产线工位进行改善后,发现平衡率由原来的53.57%提高到91.86%,实现了“一个流”的生产方式。各工位的生产能力也大大提高了,使生产工位布局更加合理化。 3结论 生产线的平衡水平直接影响着生产能力,一些生产线常常因为某个瓶颈工序或工位而影响生产线整体的生产能力。本文针对车辆的构架检修生产线存在的问题运用工业工程中工作研究和生产线平衡技术对检修生产线优化,在不改变生产节拍的情况下,使生产线工位布局更加合理,生产线平衡率提高了38.29%。本文运用的方法简单、实用、易掌握,在基本不增加成本的情况下,力求降低成本,提高效益,值得在生产企业中实际运用。 车辆工程论文:工程机械车辆制动系统及液压系统探究 摘要:在工程技术的推动下,加快了各种工程的作业速度,但是,相应的也增加了运输材料设备的费用,也将更高的要求抛向了工程机械车辆。工程机械车辆惯性强,装载量大,并且现场内来往人群较多。所以,为了保证车辆更加安全的操作,必须要具备优良的制动系统以及液压系统。 关键词:工程机械;车辆制动系统;液压系统 工程机械车辆是进行工程材料运输的重要设施,所以,在工程的运输中离不开此装置的帮助。制动系统与液压系统是工程机械得以运行的重要保证,所以,要求相关操作人员在正常操控的基础上弄清楚该设备的这两个方面。 1分析工程机械车辆制动系统 1.1制动力矩 在校核工程机械车辆制动系统时,需要将制动缸中最低水平的压力值作为计算标准,基于此,规定车辆的制动力矩可以为车辆的暂停和减速提供帮助。若没有对相应客观因素产生的影响进行分析,这样需要具有这样的关系:Tu≥Tab在这个式子中,制动系统内所生成制动力矩的总和用Tu表示,制动期间地面所生成的制动力矩用Tab表示。按照反作用力和作用力原理,工程机械车辆制动器的制动力矩会影响到地面制动力矩,然而,地面所给出的制动力矩Tab也具备相应的极值,在不断上升了附着力矩Tab后,也会随之增加Tab。①计算Tab用jmax×r/g×G0=Tab计算地面制动力矩。制动减速度的最大值用jmax表示,空载车辆期间的净重用G0表示,车辆轮胎半径用r表示,重力加速度用g表示。②计算Tu用n×R×f×A×p计算制动力矩Tu,在这个式子中,单一夹钳所具有的制动油缸总数,制动缸活塞的面积用A表示,制动系统压力用P表示,摩擦片、制动盘的摩擦因数用f表示,作用半径用R表示。1.2制动力评价分析在很多情况下,工作人员全部从3个角度入手,评价分析工程机械车辆的整车制动力。主要包括制动效能的稳定性、制动期间的车辆稳定性、制动减速度与距离。通常来讲,一般都会在30km/h以内运行工程机械车辆行驶速度,因此,不用考虑分析制动期间车辆行驶稳定性的问题。但是,因为普遍应用了抗热衰退性能和抗湿衰退性的盘式制动器之后,对于制动效能的持续性问题也需要认真考虑。因此,在评价分析工程机械车辆制动能力时,只对制动效能进行分析即可。 2分析液压制动系统 2.1液压系统的简介 从整体角度入手,由执行元件与制动传动设备一同构成了液压系统,转动装置的主要功能是把驾驶者下踩的制动踏板动力源向执行元件中传递,执行元件的基本功能是把该动力转变成摩擦力矩。文章以双回路液压制动系统为例进行研究,分析其结构构成,基本的结构图如图1所示:通过上图能够得知,控制系统内,5部位负责控制充油量与蓄能器压力,9部位的制动力和油量等参数对蓄能器的压力值与充油量会带来直接影响。通常,设计者会把一个上限设定到5部位,若在规定值以上控制蓄能器的压力值,这样就会有动作出现在充液阀中,导致一部分油液向系统内回流,并将压力充入到蓄能器中。在预定值处控制了其压力后,才会暂停3部分的工作。其中,两个回流制动器的供油都有5部分来承担。这样不但可以将工作效率提升,还可以防止互相之间的影响。若在工作期间,开关的预设最低值高于蓄能器的压力,这种情况下,低压报警开关就会告诉驾驶者出现了问题,从而便于检修人员马上检查液压制动系统,防止因为此种情况而出现安全问题。 2.2设计液压制动系统 在设计液压系统前,设计者一定要细致的了解工程机械车辆的净重、道路情况和速度,从而更加准确的计算出制动力矩的估算结果。其次,初步选择制动系统的压力,并且按照所选取的结果确定出制动盘直径等重要参数。同时,抛除以上几个要素外,还有一些因素也会影响到制动力矩,所以,在设计的时候都需要高度重视。①计算蓄能器容量一旦没有充分的考虑热量散失与产生所带来的影响。②液压泵排量的计算在对液压排泵排量进行计算时,充液时间属于关键性数据,为了将制动动作稳定性增强,需要在20s以内控制蓄能器的充液时间。若用V1表示蓄能器在没有装油液的状态,在将油液装满之后,V3即为它的容积,此外,在排除热量散失与产生所带来的种种影响,需要对p3•V3=P1•V1的公式给予满足。利用V1-V3=V将蓄能器工作期间体积变化情况求得出来。通过整液系统内蓄能器的总数与V相乘就可以将整个车辆所需要的所有油液总体积求得出来。依据充满油液所花费的时间,就能够把制动系统油液流量计算出来。但是在设计的过程中应该注意,发动机在具体的运行期间,并非会恒定不变的控制其转速,所以,在计算泵的排量时,需要把发动机工作时的最低转速为计算前提,从而浆泵的排量计算出来,从而确保制动泵装置可以稳定运行。若设计工作要求简化设计方案,这样通常的做好就是利用液压装箱系统内的液压泵装置,从而将充足的动力源为液压控制系统提供出来。在选择应用这种设计方案时,就能够把单独设计的制动泵从系统中移除去,从而简化处理系统。然而应该注意,因为在不断增加了液压泵的工作任务后,是否能够科学的选择,就会随之提升系统的工作性能。 3结语 综上所述,在国民经济发展的推动下,在某种程度上加快城市建设速度和步伐,这样也在某种程度上增强了建筑施工技术水平,因此,也将更高的要求抛向了工程机械车辆。通过大量实践调查得知,古老的气顶油结构制动系统被不断应用到工程机械车辆中,目的是维持制动系统的运行。但是,随着设备性能的不断更新,传统的技术手段和方法已经难以满足当前工程发展的需要。所以,在应用了新的设备后,首先要考虑的就是工程机械车辆的制动系统以及液压系统。对此,文章通过下文对相关方面的内容进行了详细的分析与论述,目的是为有关单位及工作者在实际工作中提供一定帮助。 作者:赵静 单位:泰安航天特种车有限公司 车辆工程论文:车辆工程卓越工程师培养 1实验室及实践基地建设 学校已经具有较完备的专业基础实验室,如基础力学、机械、电工电子、计算机等实验室。针对城市轨道车辆工程专业的卓越工程实践教学平台,建设了轨道车辆构造室、城城轨列车模拟驾驶室、轨道车辆模型室、受流设备室、制动原理室、铁路机车实训室等,此外,还建设了电力机车模拟驾驶室、振动测试室、消声室及AD/CAE室等专业拓展性实验室,在校内为卓越工程师的培养提供了良好的实践基地。学校与苏州轨道交通集团有限公司建立起长期、良好的合作关系,双方合作共建了大学生实习实践基地,重点面向城市轨道交通学院,尤其是卓越计划专业的学生。2011级车辆工程班学生在2013年8月到苏州轨道交通集团公司进行了暑期实践,公司专门安排工程师进行现场讲解,效果良好。学校城市轨道交通学院还分别与苏州有轨电车公司、戚墅堰机车车辆厂、苏州东菱振动试验仪器有限公司、苏州凯瑞汽车测试有限公司、无锡柴油机厂、新誉集团等单位建立了实习实践基地,学生到这些单位进行实习实践,对车辆运用、制造工艺、测试、牵引传动及轨道交通设备等有了直观认识。 2开展系列学术讲座 为了培养学生的创新能力,开拓视野,我院为2011级车辆工程班开设了一系列的学术讲座,讲座中设置一些问题供学生思考,讲座完毕由主讲人与学生现场互动,答疑解惑。学生后续要根据每一个讲座内容分别撰写报告(收获和体会),进一步提出思考的问题,最后由专业老师进行批阅和问辩。讲座人既有校内的老师,也有校外专家和企业家,讲座内容丰富,包含车辆工程专题、实践和创新方法、职业规划、科技写作等。一系列内容宽泛而又详实的讲座,大大启发了学生的思路,提升了创新意识,促使他们掌握基本的实践和创新方法。 3课程设计 课程设计是专业课学习过程中的一个非常重要的实践性环节,注重培养学生应用基本理论解决工程实际问题,提高学生综合应用所学专业知识的能力。在传统的课程设计指导方式下,指导教师根据课程内容拟定设计题目,然后指导学生完成。指导教材上有整个设计过程的公式和图表,学生只需要改变一下参数或计算条件就能完成,达不到培养学生应用基本理论解决实际问题的能力,更谈不上创新。车辆工程专业有两个典型的课程设计:一是《机械设计》课程设计,二是《车辆结构与原理》课程设计。为了有助于卓越工程师的培养,我们从四个方面对课程设计进行了改进:(1)注重两门课程设计之间的衔接,《机械设计》课程设计为后续《车辆结构与原理》打下基础,设计内容具有连续性。(2)课程设计题目的多样化和实际化,丰富课程设计的内容,同时也鼓励学生针对实际问题思考并自己拟出合适的选题,尽量将学生置于主体,发挥学生的自主创新能力。(3)加强计算机应用,包括软件绘图、程序设计、仿真模拟等,训练学生科学、高效地解决实际问题的能力,为今后从事各种工作奠定了强有力的基础。(4)严格过程环节控制和成绩考核标准。将课程设计分为三个环节:教师讲授相关专业内容;学生明确设计的目的、内容及方法;团队合作实践;学生汇报。成绩考核也是由三部分组成:平时的思考、讨论及工作实践;设计说明书的质量,包括书写规范和内容阐述,它反映学生的书面表达能力和逻辑思维能力;学生独立答辩,考查学生分析和解决问题的能力以及创新之处。 4以科研项目为依托的创新实践 以大学生科技创新大赛、挑战杯、科研课题等为牵引,培养学生的实践和创新能力,是卓越工程师计划实施的重要内容。2011级车辆班同学积极申报各类院级、校级及省级大学生科技创新项目,其中姜秀杰、汤盛浩等五位同学申报的“苏州轨道交通振动控制研究”,获得江苏省大学生创新实践重点资助项目,项目组在导师的指导下开展了卓有成效的研究,发表了科研论文,不仅锻炼了学生创新思维与动手能力,同时也增强了学生的团队精神和对专业的热爱,在学生中产生广泛的影响。学校城市轨道交通学院的大部分专业教师都有科研项目,他们也希望能有部分优秀的本科生参入到科研项目中来,一方面学生得到创新锻炼,另一面对加快项目进度也有所帮助,实现共赢。学院积极鼓励和组织专业教师与学生的互动,专业教师在平常的教学中也进行有意识的引导,使学生对教师的课题有所了解并产生兴趣,从而主动要求参入教师课题。教师的教学与科研相结合,学生的学习与创新相结合。在卓越计划培养中,教学和科研的相互促进显得非常重要和有效。2011级车辆工程班保研的四名同学中,有三名学生选择了留在本校本专业读研,跟随熟悉的导师继续开展课题研究。 5结束语 上述几个方面的探索和尝试,取得了良好的效果。为了保证卓越工程师培养目标的实现,后续在建设高水平教师队伍、课程体系和教学模式改革、教材选用和更新、深化校企合作等方面需要继续努力,进一步提高学生的实践和创新能力,为城市轨道交通行业贡献更多的创新人才。 作者:李双 朱忠奎 单位:苏州大学城市轨道交通学院 车辆工程论文:工程运输车辆管理办法 为进一步加强县境内从事工程运输作业车辆(以下简称“工程运输车辆”)的运行监管,根据《中华人民共和国道路交通安全法》、《城市市容和环境卫生管理条例》、《中华人民共和国道路运输条例》等相关法律、法规,结合我县实际,制定本办法。 第一条鼓励成立工程运输车辆专业公司或物流公司组建工程运输车队(以下简称“专业公司”)专项开展建筑垃圾(项目新建、改建、扩建时产生弃土、弃料及其他废弃物)、土方沙石(项目平整土地、基础开挖等产生的土方,建设中所需的沙、石、砖等物料)等运输业务。 第二条成立专业公司须具备以下条件: (一)取得交通运输部门核发的《道路运输经营许可证》,从业车辆取得《道路运输证》; (二)有与经营业务相适应的资金; (三)有50辆以上经检测合格的工程运输车辆(包括低速货车、中重型货车、水泥商砼车辆等); (四)有符合规定条件的驾驶人员; (五)有完善的安全生产管理制度和服务质量保障措施; (六)有固定的办公场所以及与经营范围、规模相适应的停车场地; (七)法律法规规定的其他条件。 第三条从业车辆应证照齐全,安装带有行车记录仪的卫星定位监控装置。专业公司要建立卫星定位监管系统,并与交警、交通运输、城管执法等部门监控系统联网。 第四条从业驾驶员须具备与准驾车型相符的驾驶资格,且3年内无重大交通事故和记满12分纪录情况。 第五条县域内新、改、扩建项目建筑垃圾、土方沙石等运输业务应按规定发包给有资质的专业公司运输。建设单位应在施工前10日将运输合同报县住建部门备案、审核。 第六条通过县住建部门审核的承运专业公司应在施工前5日向县城管执法部门申请《县工程运输通行证》,并提报以下材料: (一)建设工程施工合同和建筑垃圾、土方沙石运输承包合同; (二)建筑垃圾处置证(土方沙石运输业务不需提供); (三)运输车辆及驾驶人信息明细; (四)运输行驶时间、路线。 第七条实行动态监管机制。相关管理部门按年度联合对专业公司运营情况,工程运输车辆、驾驶人交通违法行为、交通事故等情况进行量化考核,对达不到规定要求的取消运营资格。 住建部门:严格建筑垃圾、土方沙石运输源头管理;规范招投标合同范本运输协议内容。 交通运输部门:依法查处超载超限、非法运营违法行为;督促从业车辆安装卫星定位装置;依法对专业公司核发《道路运输经营许可证》,对符合要求的车辆核发《道路运输证》。 公安交警部门:对从业车辆实施全天候监管;依法查处组装、改装和无牌照证件工程运输车辆;依法查处车辆、人员交通违法行为;对车辆技术状况、驾驶人资格、作业时间路段进行备案核查。 城管执法部门:加强建筑垃圾收集、清运、处置监管;审核发放《县工程运输通行证》;加强运输作业情况监控。 安监部门:会同交警部门做好专业公司、工程运输车辆、驾驶人安全监管。 绩考办:对重点建设项目使用专业公司情况进行监督。 纪检监察机关:监督各职能部门履职情况,对玩忽职守、监管不到位、相互推诿等的单位和个人实行问责;依法查处党员干部违规插手、干预工程车辆运营及为违规车辆请托说情等行为。 第八条本办法由县交警大队负责解释。 第九条本办法自2015年8月15日起施行,有效期至2016年8月14日。 车辆工程论文:车辆工程人才培育模式探讨 一、课程设置比较分析 (一)课程设置比较 NBUT和HSE车辆工程专业课程设置见表1。NBUT车辆工程本科专业的课程采用4年本科教育模式。车辆工程的课程主要以公共基础课、专业基础课、专业课、德国合作高校选课、实践环节5个部分构成。在第1、2学年学习基础课程,第3学年学习专业课,第4学年到德国完成合作高校的选课。而实践环节则穿插在各个学年的理论课程当中。 就课程设置而言,基础课占总学分的比例最大,其中公共基础课的学分约占总学分的37%。在所有公共基础课程中,德语、英语在所占学时中最多,学分比重又最大,高等数学、机械制图等课程次之。车辆工程专业课程覆盖面广,所学课程涉及车辆工程学科的各方向,专业基础课和专业课学分约各占总学分的15%。德国合作高校选课的学分约占总学分的比率分别的12%。 HSE车辆工程本科专业的课程设置时间一般为3.5年,每年平均安排60个学分的课程,每个学分为30学时。学生根据实际情况和自身能力,自行安排每个学期选修的课程量,而校方允许学生在规定的2倍于课程设置时间内修完所有学分。HSE车辆工程专业分为四个方向,即车辆驱动、车身设计、汽车底盘和控制系统及汽车服务工程。前3学期,学校以大班授课的形式安排基础课程。从第4学期开始,根据不同的专业方向设置相关的专业选修课程,通常以小班授课形式为主。1至3学期的基础课程占总学分的比重较大,约占总学分的44%。工业实践课程所占比重次之,约占总学分的27%,可见实验教学和实践环节在德国高校占有相当重要的地位。 (二)实践课程比较 应用型本科院校的实践环节是针对学生动手能力、实验技能和科学思维等实际工程能力的培养,是增强学生创新能力和实践动手能力的重要基础,具有一定的知识综合性、思维创造性和企业对接性等特点。 我校作为应用型人才培养高校,学校重视学生的实践活动,实践环节的学分和学时安排比例相对国内同类高校较高,约占总学分的25%。但是课程设置和教学内容与企业对毕业生动手能力的要求依然存在很大的差距。具体表现在以下三个方面:1)实践教学受传统教育的质量观影响,以学生掌握理论知识的多少和学术水平的高低作为能力的评价指标,而对学生的人文素质和创新能力的考核欠缺评价手段。2)实验教学依附于理论教学,内容单一,实验设备陈旧,实验内容滞后于科技发展前沿技术,从而导致学生动手操作机会少、缺乏学习兴趣。3)受实践课程的学时限制和实验教学经费投入不足的影响,综合性及创新性实验项目设置较少。 德国的应用科技大学十分重视学生的实践与项目制作。如HSE的车辆工程专业的课程,工业实习和毕业设计是实践环节的关键,所占学时最长(学分约占总学分的27%)。除此之外,在基础课程和专业课中有57%的课程需要在实验室里操作,13%的课程需要以小组合作形式完成小型项目。此外,HSE与企业、研究所等紧密合作,聘请企业工程师、研究人员为学生作相关知识讲座,组织学生参观、参与企业的项目研发,使学生及时了解、掌握专业发展动态。同时在加强现有实习基地建设的同时,千方百计将基地建设推向大型企业,并相应延长实习期,从而以实习促就业,以就业带动新的实习基地建设。 (三)教学和考核方式比较 如表2所示,我校基础课、专业课和大部分选修课主要为理论授课,以课堂教学为主。在考核方式上,理论课的考核形式主要采用闭卷考试;实践课程的考核则主要由实验室教师或是实习场所的工程师对学生的实验室能力和现场工作能力进行综合评分。 德国高校通常由每位教师按照大纲要求自己编写教材,课堂教学一般不使用指定教材,但会列出一系列的参考书目。在课堂上,教师除了讲解大纲要求的课程内容外,还会要求学生通过阅读参考书目自学部分内容。通常部分考试内容也会涉及参考书目。通过这种方式,不但很好地提高学生的学习积极性,而且能增强学生的独立学习能力。 德国高校考核方式分为很多种,包括笔试、口试、实习和实习报告或研讨会报告等。一般基础课以笔试较多;专业课除了笔试外,还会与其他方式相结合,比如学生分组独立完成项目的设计和制作并出具分析报告等。由于德国无论是在企业还是学校,都非常重视团队合作,所以高校经常会安排以小组形式的学习和考核方式。 二、对NBUT车辆工程专业人才培养方案的改进建议 首先,要大力吸纳借鉴德国高校的人才培养模式。将部分德方课程引入国内,为中德合作办学课程体系的无缝对接打好坚实基础。同时改革授课和考核方式,引导和鼓励学生独立思考、自主学习,为学生提供充分自由的独立自主学习空间。其次,在人才培养上重视实学实效,强化实验、实践环节,培养学生实践操作,切实提高学生的实践能力和创新能力。第三,加强学生德语能力。德语课程的设置由传统的注重知识转向技能,尤其是听力和会话能力。德国高校授课基本以德语为主,所以良好的德语听说能力对于到徳国求学的学生来说起着最关键的作用。第四,适当增加德国国情和历史方面知识学习,使学生更好地了解德国的文化,有助于学生在德国学习期间更快地融入和适应新的环境,顺利完成学业。 三、结语 作者:许蓓胡如夫单位:宁波工程学院
BIM建筑技术管理篇1 BIM技术即建筑信息模型技术,是指基于与建筑工程有关的真实数据,在BIM软件中构建建筑模型,通过数字信息完成建筑物各项信息的模拟与仿真。这种技术并非简单地将数字信息进行集成,而是在利用数字信息的基础上,将建筑设计、施工建造、管理等环节进行数字化升级,从而创设出新的建筑工程管理模式,最终令建筑工程的施工效率显著提高、安全事件的发生率大幅度降低。总体而言,BIM技术应用于高层建筑施工安全管理时能够发挥较强的作用,值得深入分析。 1.BIM技术应用于高层建筑施工安全管理方面的适用性分析 1.1BIM技术的应用价值 BIM技术应用于高层建筑施工安全管理工作时呈现出的特点为:不仅在施工阶段应用,而是从建筑工程项目规划设计乃至全生命周期中均有所应用[1]。比如在设计阶段:技术人员在获得原始数据之后,将拟建建筑体的外部形态、内部构造以虚拟建筑模型的形式予以呈现,可以使施工单位、业主单位的施工参与人员直观、清晰地观察,以便在项目初期便提高了解程度。进入施工阶段之后,BIM虚拟建筑模型会配合分阶段、分项工程,为每一家施工参与单位提供具有针对性的虚拟模型。如负责建筑结构施工单位会获得钢筋、模板、混凝土的三维虚拟模型图;机电安装单位会获得建筑内部空间、管道布设三维模型;幕墙施工单位会获得建筑内隐蔽区、支护结构存放区的三维模型。这些模型可根据施工单位的需求而拉近、拉远、随意调整视角,进而为具体施工提供诸多便利。除此之外,现场管理人员可根据多种具体的三维模型,对施工进度、各项施工细节进行深度管理,能够及时发现并排除施工现场存在的安全隐患,具有较强的应用价值。 1.2BIM技术应用于高层建筑施工安全 管理工作的适用性BIM技术应用于高层建筑施工安全管理工作的主要流程如图1所示。从中可以看到,完成模型的建设之后,技术人员可采用多种方法完成信息的处理与传递,可以将工程进展情况、管理情况实时传递给有关人员,进而整体性提高工程现场管理水平。其中,与施工安全管理有关的内容如图2所示。总体来看,应用BIM技术之后,高层建筑施工现场的所有事项都会得到系统性地总结,工程进展至任何阶段、使用任何材料时都会在虚拟建筑模型中有所体现,实际上便是对施工进程进行全方位监测,安全性可大幅度提高。2.BIM技术在高层建筑施工安全管理工作中的具体应用 2.1高层建筑施工安全管理资料的收集与整理 BIM技术应用于高层建筑施工安全管理工作时,首先需要对各项资料进行收集与整理[2]。具体而言:其一,高层建筑施工场地内的道路标高、给排水系统、塔吊及升降机等设备的位置必须在规定时间内确定完毕,相关信息应如实显示在BIM虚拟模型中。其二,钢筋加工棚、钢筋成品存储区、施工电力相关设备(包括电箱、防护棚、变压器等)、消防器材、围挡等应该呈现出什么样的外在形态同样需要呈现在BIM虚拟模型中。现场管理人员基于BIM模型,可进行有效指导,从而确保各项工作有条不紊地开展。其三,技术人员可将施工总平台图布置成三维模式,进而以立体化的形式将施工现场的真实情况进行远程显示。在此基础上,当一道工序或一个施工团队的工作完成后,即将转化到下一个施工阶段之前,管理人员可利用BIM模型,对场内的各项元素进行“预演布置”,发现并解决各项矛盾,最终找出最优解决方案,提高施工场地的运用效率。 2.2基于BIM技术的虚拟化施工组织开展 高层建筑施工现场参与人多、设备材料多,空间有限。在这种条件相对特殊的空间结构中进行复杂程度较高、难度较大的施工作业时,为数众多的立体化交叉作业便是必不可少的内容。如果现场的规划布局、协调工作开展质量不佳,大概率会生成多项安全隐患。为有效规避上述问题,管理人员应当应用BIM技术,提前完成虚拟化的施工组织工作。 2.3基于BIM技术的高层建筑施工安全管理体系的构建 构建高层建筑施工安全管理体系的思路如图3所示。相关考虑如下:其一,如上文所述,施工现场的作业空间相对有限,为保证施工安全,最好能够在正式施工前进行模拟,从而印证施工方案的可行性。其二,利用BIM模型,对建筑工程的施工、运营等多个阶段的具体方案进行评估,根据反馈结果不断调整方案,直至找到最优解。 3.基于BIM技术的高层建筑施工过程安全管理 3.1施工相关资料的查询与追溯管理 BIM技术的优势并不仅仅在于“构建虚拟模型”,相关软件一般会配备充足的存储空间,足以将海量信息资源按照一定的顺序存储于其中[3]。比如管理人员可以基于各部门岗位职责的差异,将各部门的资料关联到BIM模型的各个位置,最终呈现出的便是“竣工模型”。基于这个模型,施工相关人员可以随时对目标资料进行快速查找,甚至是基于编号审查各种材料的应用情况,进而与实际施工结果相比对。如图4为BIM软件的操作界面,图中蓝灰色选中区域为高层建筑某一层的楼梯。选中该区域之后,“属性”中会清晰呈现出构件名称,所属大小分类、所在楼层及具体位置。除此之外,选种区域应该呈现出什么样的截面形状和平面形状,底标高、混凝土等级(如需要进行混凝土浇筑施工)、拟采用的施工方式、模板类型等信息都会实时呈现。管理人员如果发现某区域的实际施工效果、所用材料与BIM软件中给出的信息存在差异,意味着施工现场可能已经埋下了安全隐患,需要立刻进行质量检验,尽量降低安全事故的发生率及严重程度。 3.2基于BIM软件设备提醒功能施工安全管理要素 在高层建筑施工期间,现场使用的塔吊等设备总重量较大、辐射范围广,在整体上支撑工程进度。如果这些设备本身存在质量问题,同样会埋下安全隐患。因此,借助BIM软件的设备提醒功能,管理人员可对设备的质量进行监督。如图5所示与图4显示结果类似,是针对建筑内的管道排布情况构建的BIM虚拟模型。从中可以清晰地看到管道的整体排布走向、阀门所在位置等。图5实时反馈的效果是:操作人员选中了其中一个管道泵(红色),点击后“属性”菜单一栏便自动弹开,给出的信息包括:①构件的名称:自动搅匀潜水泵;②构件所属专业:给排水方面;③构件所属大类/小类,分别对应设备、给排水设备;④系统编号:污水系统//污水管;⑤插入点标高:-800mm;⑥所属楼层:-1层;⑦构建型号:JYWQ50-25-10~15-1200-2.2;⑧构件单体质量:60kg;⑨所选中区域构件消耗量(自动搅匀潜水泵构件的数量):1只。对施工现场安全管理人员来说,相对最重要的信息是第九项。原因在于:选中区域的内容是一个单独潜水泵构件,按照BIM软件给出的描述,管理人员可以对设备数量等信息进行核查。如果最终结果与实际情况相符,则基本可以认定无问题,若结果不相符,管理人员需要对构件的使用过程进行排查,确定相关责任人。 3.3基于BIM技术深化施工图及施工碰撞规避管理 在BIM技术出现之前,施工现场的技术人员及管理人员一般使用AutoCAD软件对建筑钢结构、机电工程、幕墙工程的施工方案、施工准备工作进行深化设计。得出的结果往往与预期之间存在一定的差距。特别是构件尺寸加工方面经常出现较大的偏差,导致施工人员按照相关的方案进行施工时,经常出现不同构件发生碰撞的情况,严重影响工期。在BIM技术出现之后,应用BIM软件进行高层建筑钢结构等样图设计时,设计精度以及操作安全性均得到了大幅度提升。如图6所示为某高层建筑中针对某些部件进行BIM碰撞检测时的效果图。图中上方所示:检测的两个构件分别是:①土建分类下的KZ2(H=0~4900)混凝土柱;②水管/二次热水高区供水管分类下的DN300(H=3800)热供水管(无缝钢管),对应轴网属于“其他位置”,碰撞配型检测结果为“已经核准”,意为被检测的两个构件之间的排布现状符合碰撞规避允许标准,二者之间没有碰撞危险。偏下方所示:检测的两个构件分别是:①所属土建类别的L3(1)PD1#(H=2910~3957(斜))次梁;②所属给水系统Td的DN200(H=3800)-304薄壁不锈钢管,属于一类给水管。对应轴网同样属于“其他位置”,检测结果同上。事实上,图6显示的碰撞检测结果只是施工现场管理人员在施工前利用BIM软件进行虚拟检测时呈现出的结果。如果在该环节发现问题,意味着建筑体内的管道布置方案存在问题,需要进行调整。除此之外,技术人员在设计管道排布方案时,还可以利用BIM软件自带的“模拟”功能,对更加符合实际施工需要的管道施工顺序进行关注,进而在设计阶段便确定施工顺序。按照这种流程,给排水管道、暖通工程等施工先后顺序的安排会更加合理,可有效降低施工现场发生混乱的概率,从而达到提高现场安全管理水平的目的。 4.结语 综上所述,高层建筑的复杂程度较高,不同工程之间对“配合”默契度提出了较高的要求。为避免施工期间出现次序混乱、无法有效追踪工程进度等问题,可应用BIM技术,完成虚拟建筑信息模型的构建。在此基础上,施工进展程度、具体到每一个环节、每一个工作日的施工完成情况都处于“可视化”的状态,能够从根本上提高建筑施工的管理水平,不仅能够如期完工,还可保证工程质量。 作者:宋淳 单位:京京石建业建设工程有限公司 BIM建筑技术管理篇2 0引言 BIM是一种具有物理属性和功能特征的数字化模型,能够准确将建筑项目的相关信息资源加以整合,通过向BIM模型中添加、提取、修改和更新模型信息,让不同建设阶段的参与者更好地把控各环节的重点内容,强化对建筑项目细节的管理,形成对项目建设起指导作用的标准化模型。本文在分析BIM技术用于建筑设计的优势后,通过实际案例展示BIM技术在建筑设计领域的应用效果。 1BIM技术在建筑设计中的应用优势 1.1实现建筑设计的可视化 传统CAD设计模式是在二维平台上交换各种信息数据(如图1所示),建筑相关数据主要通过高度离散的二维图纸进行,建筑、结构、给排水、暖通、电气各专业设计阶段相对独立且无关联。在实际设计过程中,易受设计师主观感知的影响,如果理解不到位就容易出现对不同信息的重复释义,增加建筑设计的错误率,造成各专业设计工作的重叠或交叉。基于BIM技术设计的结构模型,是建立在统一数字标准下进行的,能够与建筑设计、结构设计等专业各种信息形成共享和互动,通过三维的立体空间解决实际问题,提高了互联网资料的可共享性。BIM技术在传统3D设计的基础上,不仅增加了可视化窗口,能够充分利用数据信息进行三维设计,而且极大地提高了各专业数据交互过程的精准性,提高建筑各阶段设计的有效性,为建筑施工提供更缜密的设计参考。 1.2提高项目整体管理效率 BIM技术的运用,对项目设计与施工的协调、成果质量的控制、优化施工的计划、重大方案的模拟论证、可视化模型对现场施工的指导,项目信息化管理水平的提高,都表现出强大的优势。在施工全过程中对深化设计、施工工艺、工程进度、施工组织及协调配合方面运用BIM技术进行模拟管理,解决信息共享问题,形成工程项目的全生命周期数字化管理的信息模型,提高管理工作效率。 2BIM技术在建筑设计各阶段中的优势体现 2.1效果图设计阶段 建筑工程设计中,采用BIM技术实现了建筑设计模型从二维到三维的转变,通过数据模型展示,直观地了解到设计方案的最终呈现效果。具体从楼层、轴网创建、墙、柱、门、窗、楼梯等主体构件创建、附属构件创建、模型扣减功能、模型相关检查功能等内容,全面体现建筑设计的整体需求。较传统二维设计,其设计方案更科学、合理、可行。 2.2施工图纸设计阶段 传统的建筑施工图设计,通常包括建筑专业负责人、设计师、结构专业负责人、设备专业设计师等在内的各专业人员,这些人员通过与业主及施工专员等一线人员了解建筑结构整体方向及设计需求,进一步明确设计方向,通过组织讨论会等形式探讨设计方案和设计图纸。这种设计图纸的方式一旦出现施工图设计变更问题,则需重复上述流程,增加了施工图设计的复杂性,降低施工图设计效率,造成了资源的浪费。BIM技术的应用有效解决了施工图设计流程复杂化问题,只需要设计时依据建筑实际需求创建对应的管理系统,采用信息化手段,实现各模块的有效链接。一旦出现修改设计方案的需求时,设计师可在对应的管理系统界面输入修改信息,计算机会对所接收的信息自行计算和修复,快速调整出完善的设计方案,提高设计效率,确保设计方案的准确性和可行性,能够实现短时间内完成设计的变更和调整,较传统施工图设计方式有较大优势。 2.3复杂建筑形体设计阶段 未引入BIM技术之前,对于结构复杂的建筑设计较为困难,仅通过二维设计方案难以准确体现建筑的整体结构形态,但引入BIM技术后,设计师只需要将相关的数据信息输入到对应单元格,计算机系统会自行计算出相关数据,完成三维模型的设计,将可视化、立体化的建筑模型呈现出来,如图2所示。BIM技术能够将分散的建筑数据进行收集、分类、整合,建立出立体化模型,设计师可从立体化模型中观察、了解到建筑所有信息,只需要通过对个别参数的修改实现整个模型的完善,更高效、便捷。 2.4不同专业间协同设计阶段 建筑设计中BIM技术的应用需要设计师、施工人员、运维人员等多环节的专业人员共同参与,充分将不同视角的专业意见表达出来,促进设计效果更科学、合理、可操作。在使用传统技术进行建筑设计时,设计师需要关注建筑结构设计、给排水设计、管道设计等,涉及到多方面的专业知识,仅靠设计师单方面的力量难以将各方面的专业知识做到疏而不漏,往往会在设计方案完成后与各部门代表组织一次沟通会,会上就设计方案进行讨论,各部门代表通过对图纸的审核,检查图纸中各个设计部位有无疏漏,大大增加了设计工时。BIM技术的应用实现了建筑设计的信息化,通过采用BIM技术建立出三维模型后,各专业人员可以共同观察三维模型,一旦发现专业上的问题,设计师可立即在计算机系统中调整对应参数,完善设计方案,极大程度上提高了设计效率,进而提升整个建筑工程的建设效率。 3BIM技术在建筑设计中的应用案例分析 以某国际商务中心项目为例,从该项目建筑模型建立、空间功能设计、装饰功能设计、方案确定等环节对BIM技术的应用进行了详细分析,具体如下。 3.1工程概况 该项目位于某沿海地区,周边生活配套及道路管网建设完善,交通便利,且该项目处于重点旅游景区,具有较好的发展前景。为响应当地海洋经济主体的发展口号,紧密结合项目的位置,以海岸贝壳为主要元素,突出显示海洋主题,打造具有鲜明主题特色的城市中心项目。 3.2BIM技术的具体应用 3.2.1模型建立 完整建筑模型的建立分为2个环节,一是概念草图的设计环节,二是体量模型的创建环节,就该项目的概念草图设计环节和体量模型创建环节加以分析。 (1)在项目的概念设计阶段,由于该项目对周围自然环境的要求较高,设计时可以走进建筑周围环境,从自然中寻找设计灵感,充分采用自然的设计手法进行建筑设计,蓝色的玻璃如同大海,建筑结构中白色构建如同浪花,建筑结构整体看上去就像海中的礁石,千年不朽,主楼形态可以结合沙滩贝壳、砂砾等元素,构建一个简单、纯净的建筑结构,并绘制草图,实现建筑结构与周围环境的充分融合。 (2)体量模型构建仅仅通过设计师手绘难以实现对整体建筑设计概念的表达,国际商务中心项目采用BIM技术进行了体量模型的建立,更清晰地展示出建 筑整体的设计效果。概念性的体量模型创建好后,还需要依据项目建设任务书中的基本要求对建筑面积、功能、布局的体量关系进行明确划分,进一步构建可视化、细致化的三维立体模型,以清晰展示建筑整体设计效果。 3.2.2空间功能设计 以国际商务中心项目第二阶段的2号楼为例,该楼采用了BIM建模软件的参数即时显示功能和图形处理功能,对项目中的功能空间分区进行了反复的对照检测和修正调整,最终确定了建筑主体的功能空间分布:公寓区域为高层塔楼部分,在建筑的背海侧设置2个交通核心,实现海面空间利用效果的最大化,达到海面空间利用最大化的效果,楼层平面中,将公寓房间分东西两侧布置,中间为走廊,每间公寓进深在9m左右,空间感受良好;建筑的一二层空间作为公寓配套的公共活动空间,健身房和咖啡厅的动静搭配,满足公寓中不同喜好的人群;地下一二层为车库和机电设备存放空间,沿街商业为配套金融和餐饮商业。 3.2.3装饰功能设计 以国际商务中心项目2号楼为例,由于该项目本着“仿真渲染”的原则,为了更加真实地表现出项目的颜色及材料质感,更好地帮助设计师将最真实的思维设计效果展示出来,为呼应前文提到的“贝壳、礁石”等元素,通过添加竖向杆件(图3为竖向杆件渲染效果图)的方式进一步增强建筑的垂直感,用于表示贝壳表面的纹理。借助BIM立体化的渲染效果,将建筑施工使用的具体材料通过三维设计的方式呈现出来,让相关人员通过完整的BIM模型就能了解到建筑的整体外形效果。此外,该项目中除其他部位的材质与颜色均采用BIM技术进行渲染外,设计师还通过与业主等参与方进行意见沟通,以便更精准、更灵活地进行建筑设计。 3.3方案确定 该项目概念模型建立后,可以借助BIM技术对前期设置的多个接口分析软件对概念模型的面积、体型系数、建筑密度、容积率等方面的参数分析,核对相关参数是否符合设计要求。此外,还应对项目周围的交通流线、通风情况、日照状况等方面的性能进行分析,并借助BIM技术的信息化优势进行修改完善,最终确定科学、合理、直观的建筑设计方案。 4结束语 综上所述,BIM技术的运用,对项目设计与施工的协调、成果质量的控制、优化施工的计划、重大方案的模拟论证、可视化模型对现场施工的指导,项目信息化管理水平的提高,都表现出强大的优势。实际案例中,将BIM技术用于建筑设计模型的建立、空间功能的设计、装饰功能的设计、方案的确定等环节,大大提高了设计工作的效率和质量控制的效果。总之,BIM技术的应用一方面有利于节省人力和设计成本,另一方面有利于提升建筑设计效率,并提升建筑施工质量。本文所举案例,进一步验证了BIM技术在建筑设计中的有效性。 作者:张麒 单位:山西省建筑设计研究院有限公司 BIM建筑技术管理篇3 现阶段,BIM已经成为我国建筑行业的主要工具之一。建筑企业可以利用BIM技术进一步完善建筑设计、施工和造价等各项工作,相关管理人员也可以在BIM技术的支持下更好地管理建筑工程的各项事宜。因为BIM技术不仅能提高建筑质量和施工效率,还能有效解决传统施工中的一些问题。值得注意的是,虽然BIM技术的不断普及改善了我国建筑行业的管理现状,但其在应用过程中依旧存在以下问题。第一,掌握或者了解BIM技术的专业人员相对较少,且该技术的学习门槛也较高,这在一定程度上影响了BIM技术的进一步推广;第二,部分建筑企业仍在沿用传统的施工模式和理念,它们对BIM技术缺乏正确的了解,这也是导致BIM技术未能在建筑行业全面普及的重要原因。 1BIM技术的特点 1.1可视化 可视化是BIM技术最为显著的特点。通常,相关管理人员可以借助BIM技术更好地了解整个建筑工程的各种数据。得益于该技术的可视化特征,技术人员不仅可用3D模型或者图像、图形等方式来呈现各类数据,同时还能结合算法来预测各个施工阶段的运行情况。相对于传统的单独图纸管理模式,BIM技术的表现形式更加直观,数据也更准确。 1.2模拟性 模拟性是BIM技术的又一个特点。具体来说,相关管理人员可以使用BIM技术来提前模拟施工过程,以便为后期的实际施工排查风险隐患,进而在确保施工安全的同时,有效降低施工风险、提高施工效率。 1.3协调性 协调性,即生产过程中的各阶段、各环节在品种、数量、进度和投入产出等方面都能实现协调配合和紧密衔接。当前,我国建筑工程的规模日益扩大,在各种先进技术的加持下,建筑工程也变得越来越复杂。而相关管理人员要想全面确保顺利施工,就必须充分发挥出BIM技术的协调性,协调做好各部门之间的分工与合作,做到未雨绸缪。 2BIM技术在建筑工程管理中的实际应用 2.1在场地分析中的应用 由于施工方案与施工质量密切相关,所以在正式施工前,管理人员通常需要针对各个施工场地的实际状况进行全面分析,以获取管理工作方面的数据支撑。这项工作通常较为复杂且对管理人员的专业水平提出了更高要求。比如在对现有参数进行解析时,如果相关管理人员对专业知识的了解不够全面,那么分析误差甚至分析错误的情况便在所难免,而BIM技术却可以有效避免此类情况的发生。也就是说,相关管理人员可以借助BIM技术来模拟定位,以提高分析过程的透明度和分析结果的准确性,进而为场地分析工作提供数据支持和有用参考。 2.2在方案设计中的应用 在面对施工标准较高的建筑工程项目或分部工程时,施工单位往往需要组织专业人员与相应的施工部门进行施工交底,以促使施工人员能够全面了解施工要求,从而严格依照施工图纸和施工方案来开展施工工作。而为了切实提高相关设计方案的可行性,设计人员在具体的设计工作中也应合理应用BIM技术,以便更好地构建建筑模型和反馈施工效果。设计人员还可以利用BIM技术来提前进行施工预演,并根据模拟数据对相关参数加以针对性的调整,以全面提高施工方案的合理性。尤其是对于施工难度较大的建筑工程,设计人员完全可以利用BIM模型设计多种工程方案,进而挑选出优质的、性价比最高的方案,并为施工人员提供有效指导。 2.3在图纸会审中的应用 图纸会审是建筑工程管理中较为重要的工作内容,在此环节,相关管理人员可以借助BIM技术来检验施工图纸的科学性、有效性。管理人员可以通过BIM技术构建出可视化模型,更加直观地了解建筑结构,进而规避传统平面图纸会审过程中容易出现的信息错误等问题。 2.4在施工管理中的应用 在施工管理过程中,BIM技术的合理应用有利于进一步规范管理方式、提高施工质量。比如,管理人员可以通过BIM技术的三维可视化功能,系统地管理人力、物力等各种资源,实现建筑工程各参与方数据信息共享的目的。 2.5在竣工管理中的应用 BIM技术在竣工管理中的应用主要体现在修复工程缺陷、优化验收流程等方面,其能够有效提高竣工验收的效率和质量。 2.6在成本管理中的应用 成本管理是建筑工程管理最重要的内容之一,也是BIM技术应用效果最显著的环节之一。例如,管理人员可以在正式施工前利用BIM技术构造可视化模型,借此获得准确的工程量和材料用量,随后便可结合所得数据与建筑工程的实际情况来优化成本控制方案,进而降低耗损、提高收益。 2.7在进度管理中的应用 如前文所述,在实际施工过程中,相关管理人员可以利用BIM技术来提高建筑工程管理工作的协调性。理论上,BIM模型是基于各种信息和参数(比如设计方案、材料型号等)来完成构建的。因此,管理人员可以借助BIM技术来模拟并预测建筑工程的竣工时间,以合理调整施工流程、划分施工任务。如果施工流程不合理、施工任务的划分不科学,那么BIM模型将及时发出预警。也就是说,使用BIM技术能够助力管理人员分析决策,有效提高进度管理的效率。 2.8其他应用 2.8.1碰撞检测 碰撞检测通常在正式施工前进行,即对各个项目的冲突和干扰进行检测,以确保正常施工。碰撞检测往往直接关系着最终的施工质量,尤其是在管道施工环节。在管道的碰撞检测过程中,检测人员可以在BIM技术的帮助下更加全面、深入地排查管道结构的碰撞情况,并以更直观的形式将不合理的情况记录在册。随后,设计人员便可根据管道线路等的检测结果来优化相关设计方案,进而使得施工过程更加顺利。 2.8.2统筹管理 在传统的施工模式中,各施工部门之间往往缺乏有效的沟通,它们各自为政,以致引发不少施工安全隐患。为此,施工单位可以借助BIM技术来模拟施工现场,并借助互联网平台将相关数据共享给工程参与方及各施工部门。只要相关管理人员按时将管理记录上传到互联网平台,其他工程参与方就可实时查看并了解当前工程的施工进度等信息。由此可见,BIM技术不仅有利于加强各部门间的联系、简化沟通流程、避免交叉作业等问题,还能助力施工单位进行更加高效的统筹管理,确保施工任务的有序推进。 3BIM技术当前面临的问题 3.1推广存在局限性 目前,BIM技术在推广方面还存在以下问题。第一,BIM技术的使用成本较高。由于我国的BIM技术仍处于试验阶段,不管是技术研发还是行业规范都有待进一步完善,该技术目前尚未形成成本优势;另外,从国外购买的BIM软件,其价格及后期维护费用都不低,这对于施工单位和建设单位来说无疑是一笔较大的支出,因此BIM技术的推广速度受到了极大的制约。第二,大部分技术人员对BIM技术的认识还停留在理论层面,实践应用少、熟练程度低,因而无法满足企业发展对技术型人才的需求。 3.2BIM技术尚未成熟 由于部分工作人员专业素养不高,并且缺少对信息化建设的正确认识,因此各类施工问题时有发生。同时,我国的BIM技术大多是从国外引进的,所以难免存在BIM技术与建筑工程管理无法有机融合的矛盾,BIM技术的优势难以得到充分发挥。此外,我国在BIM技术的应用规范方面尚处于探索阶段,业内普遍缺乏有效的政策引导,这也是导致BIM技术在我国难以快速推广的关键原因。 3.3相关人员的认识不足 现阶段,无论是业主还是施工人员,普遍对BIM技术缺少正确的认知。BIM技术涉及的领域相对较多,即使是专业的技术人员也难以在短时间内掌握这项技术。同时,部分施工单位单纯地以为应用先进软件或三维技术就是应用了BIM技术,这种片面的理解不仅不利于BIM技术的推广,也不会为施工单位带来理想的收益。 3.4模型移交不畅 在实际施工阶段,很多施工单位将设计单位构建的BIM模型加以升级,但如果前期BIM模型没有经过验收,就有可能出现不兼容的情况,继而导致设计图纸和施工模型移交困难。这不仅会浪费双方的人力、物力、财力,甚至会导致重复建模问题,不利于工程项目的顺利进行。 4BIM技术的改进建议 4.1专业介入 如今,部分施工单位对BIM技术的认识仍停留在表面,并且没有意识到该技术在建筑工程管理中的重要作用。因此,这些单位在运用BIM技术时容易出现缺乏实践经验、应急处理能力不足等问题。笔者建议此类施工单位应进一步了解BIM技术的特点和优势,并通过BIM咨询、BIM监理、BIM理念学习等各种形式的介入,确保自身能够切实掌握、科学应用BIM技术,从而真正发挥出BIM技术在建筑工程管理等方面的重要作用。 4.2准确定位 理论上,BIM技术具备根据不同建筑项目的实际情况来定位具体工程地点,并对建筑工程的施工现场进行全面分析的作用。因此,BIM技术多应用于设计、施工、验收等阶段。需要注意的是,施工单位在利用BIM技术进行工程地点定位时,需要在施工前期就做好BIM模型的分析工作,以便后续结合计算、对比等手段来进一步提高定位结果的准确性。 4.3保证投入 获得准确的工程地点定位后,施工单位便可以更加科学地估测项目投入。通常,BIM技术方面的投入主要包括硬件、软件和技术人员等,而不同施工内容和管理要求的工程项目,其BIM技术方面的投入不尽相同。比如,碰撞检查宜采用Navisworks(可视化和仿真)软件,而室内装修则适宜采用Sketchup(草图大师)等软件。同时,BIM技术人员的专业水平、人员数量等也是影响投入成本的重要因素,这就需要施工单位根据自身需要加以合理配置。 4.4明确责任 在一般情况下,在项目招标过程中,招标单位需要在招标文件中、合同签订等环节明确施工过程中各项目参与方的责任,以期在项目全周期内充分发挥BIM技术优势。此举的目的是避免因责任划分不清晰而导致BIM模型创建困难、延误施工进度等问题。 4.5后续衔接 在完成施工任务后,施工单位应将竣工模型移交给运营部门,并要求维护单位尽早介入,高效且有序地完成建筑工程的后续衔接工作,确保建筑工程的顺利交付。 5结语 综上所述,作为一种新兴的建模技术,BIM技术具有优化施工方案、提高施工质量等优势作用,所以掌握BIM技术的特点并进行合理应用,对于整个建筑行业来说,意义重大。从建筑行业的实际发展趋势不难看出,BIM技术在建筑工程管理中的广泛应用是顺应时代发展的必然趋势。因此,各施工单位必须重视BIM技术的科学应用和深入研究,从而加快实现建筑行业的可持续发展。 参考文献: [1]贾铁梅.在建筑工程管理中BIM技术实现的路径——评《BIM技术在建筑工程管理的应用研究》[J].工业建筑,2020,50(12). [2]谢宇翔.区块链平台结合BIM技术在建筑工程管理中的应用[J].工程技术研究,2021,6(13). [3]李金梅.做好BIM技术的优化及在建筑工程管理中的应用[J].建材与装饰,2020(8). 作者:刘纪