计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程，该门课程融合了多个相关课程的内容，又与工程实践结合紧密，以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度，也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用，因此本文提出根据教学大纲要求，采用以能力评判为导向的课程改革新方法，实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果，可实现性良好。 [关键词]计算机；控制技术；考核方案；设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程，其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID（比例-积分-微分）及先进控制技术，DCS（分布式控制系统）以及FCS（集中式控制系统）技术等核心内容，根据教学大纲要求，该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法，掌握数字PID参数整定及优化方法，熟悉DCS和FCS基本结构，熟悉DCS在火电厂的具体应用，掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识，学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密，根据大纲培养要求以及现有的实验条件，以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向，改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式，对于促进教学相长，提高学生工程能力有一定价值。 为此，特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求，拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件，对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核（15%） 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述，最后提交综述报告，具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术，包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法；②数字PID以及先进控制技术，包括PID参数整定及优化方法，串级及前馈，模糊控制；③网络通信技术，包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构，网络存储方式，网络访问方式等国内外研究现状；④DCS及FCS技术，包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力（25%） 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求，对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型，包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型，主要对选型合理性进行评价，包括技术实现的可行性，性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现，则须选择相应的工控机，I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件，最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核（25%） 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求，在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态，达到基本形象和直观的要求，并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现；控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节，以及PID参数的整定和优化功能，可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核（25%） I/O接口以以下三种方式进行评价。 （1）给出输入输出信号范围，自行设计信号调理电路和抗干扰电路，并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性，提交仿真结果。 （2）给定不同类型的多路标准信号，自行设计多通道采集系统，包含多路开关，A/D总线接口，查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机（ARM）之间的扩展电路，提交相关的原理图。 （3）利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能，并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核（10%） 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据，但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点，因此，应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中，考核方案具有可操作性强，能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要：针对“计算机控制技术”一课的特点，本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨，分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验，该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣，而且能提高学生的综合素质。 关键词：计算机控制技术；教学方法；教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展，大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课，该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题，绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此，在后来的课程教学中，笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中，总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育，在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2，3]。工科专业课主要是面向工程实际，培养学生专业素质和实践创新能力，直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一，直接关系到专业人才培养的质量问题，为适应时展的要求，专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式，因材施教，结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务，传授与学习教学内容所运用的手段和途径，包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备，教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后，首先分析学生的专业背景，因材施教，对不同的教学对象制定不同的教学内容，如对于自动控制理论专业学生，主要讲解一些控制算法以及控制器的设计；而对于电气自动化专业学生，教学内容应偏向电气类控制，如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提，教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后，教学方法是否得当，对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]：第一类是运用语言传递教学内容的方法，如讲授法、问答法、讨论法等；第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法，如实验实习法、演示法、参观法等；第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法，如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展，课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学，教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣，增加课堂教学容量，加大教学密度，提高课堂教学效率，有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动，使教学更富直观性，教学过程更加活泼、有趣，也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性，激发起学生继续学习的积极性，同时开拓学生的视野，增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材，为学生创设愉快的语言学习氛围，让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界，加深了学生对专业知识的理解和记忆，引发学生的创新思维，从而优化课堂教学，提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法，可以通过多媒体仿真演示的方式，使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制，在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示，根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型，根据数学模型建立仿真模型，绘制直流电机参数设置仿真图（如图1所示），然后建立PID仿真控制器，所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生，学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课，除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外，现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等，结合传统的课堂教学，使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用，实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件，联系校外的智能仪器仪表等工厂，让学生了解如何实现智能控制，如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1～2周课程设计，每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等，将所学的控制算法用微处理器进行控制实现，设计一个闭环控制系统，使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式，考试内容一般以教材为主，考查学生对知识的记忆与理解，学生为考试而学习，缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力，也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6]，容易出现高分低能的现象。因此，为了全面推进素质教育，对于“计算机控制技术”课程，采取1：1的考试方式，即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力，将所学的专业知识综合地运用到实践中，提高动手能力以及协作、探索和创新能力，考核方式采用大作业的方式，对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法，并明确控制对象与控制目标，设计程序。针对实验室能演示的控制对象，每个同学要求对控制算法设计控制程序，对控制对象进行控制，并实现控制目标，达到要求的控制精度，如直流电机转速控制，要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现，如果没有实现的对象，要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看，或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平，每个同学写出一篇科技论文，讲述清楚对控制对象实现控制的目标，写明控制算法，如电机转速的控制，允许控制误差，附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式，不仅加深了学生对课本知识的了解，也锻炼了学生对科技论文的撰写能力，为学生毕业设计做好了准备。同时，专业课的理论知识也应该掌握，因此理论闭卷考试也是有必要的，对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点，从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式，对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨，对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术，一步一步演示给学生看，激发学生的兴趣，课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论，充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学，远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式，有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要：铝解不仅属于高耗能、高污染行业，国家产业政策对其严格限制，而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下，诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动，相对而言，投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛，如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词：铝电解； 计算机技术；生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快， 已推动中国成为铝工业强国。近年来， 在中国经济快速发展的进程中，电解铝产能得到了突飞猛进的扩张，电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列，并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列，目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑，借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整，实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配，减少人为因素干预，达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 （1）技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上， 在实际生产中，由于多项工艺技术共同发生作用，电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡， 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于，由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配，难以实现多参数平衡控制， 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离， 恶性循环影响了体系的生产效力。因此， 新技术目的很简单， 依据电解槽原理， 通过调整各技术参数，还原动态平衡为静态平衡，然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整，实现最佳匹配。 （2）主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例，其主要特征如表1所示，该系列槽电解质体系分子较高，锂盐含量过高，颅底压降高，槽工作电压也明显较高，槽实际运行状况无法维持稳定状态，运行状态较为脆弱，易引发病槽事故，对其原因进行相关性梳理，总结结果如下： 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 （1）温度 在初始时 ， 电解槽本身温度低 ， 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内， 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数， 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平， 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 （2）电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 ， 除了较先析出钠的原因之外， 本身由于不使电解质酸化 ， 需保持较高的分子比外， 也不允许加入过量的氧化铝。 （3）预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗， 与电解槽走入正常后的能量消耗相比， 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 ， 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ～ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 （1）新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层， 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此， 在电解槽开动初期， 需要添加相当数量的炭酸钠 （ 相当于添加氟化铝），以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同， 此段时间吸收氟化钠的程度不同，但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 ， 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 （ 用炭酸钠） 。 （2）计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象，不稳定的槽运行状况，较低的主要技术经济指标，说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离， 且与行业先进技术相比，该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势，需要对该体系的计算机控制技术进行强化，从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的，是依靠计算机控制程序，通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整，提高计算机自动控制性能， 减少人为干预， 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列， 因其技术装备水平相对落后，所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上， 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现， 但因改善体系性能是个系统性的工程， 调整过程存在长期性、 复杂性， 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ，对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 ， 意义极为重大 ，然而， 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展，因此，设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面，一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能，使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下，控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的，它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟，应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户，用户只需根据控制的要求，经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件，大大方便了用户，缩短了应用软件的开发周期，提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外，其执行控制功能的核心部件是数字计算机，所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性： （1）计算机控制系统中除了包含连续信号外，还包含有数字信号，从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同，需采用专门的理论来分析和设计； （2）计算机控制系统中，修改一个控制规律，只需修改软件，便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改，使系统具有很大灵活性和适应性； （3）计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算能力，一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路； （4）采用计算机控制，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高； （5）对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入，对采集到的被控量进行数据分析和处理，并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程，根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计，对体系的硬件、软件的构造考察它的要求，推算出合适的系统，组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式，但是要控制体系结构，包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究，了解工作程序的要求，了解需要接收的任务，涵盖体系的终极目标，数据流量还有准确度，现场的要求，时间的控制，要严格按照计划说明操控，实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见，确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系，并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能，分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试，各种表格分别实验调试好以后，再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装，对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练，结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试，他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行，同时他们要进行统一的实验及推理，仿真物体是这个体系验证的最基本要求，而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之，随着计算机软件技术的逐渐发展，计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展，数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代，所以顺应时代的潮流，有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法，致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力，适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术；教学改革；系统建模；数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此，许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程，它是以自动控制原理为基础，以计算机控制技术为核心，综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科，致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法，通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性，对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来，随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展，由“人、机、物”三元世界在网络空间（Cyberspace）中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5]，大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式，IBM公司提出了“智慧地球”的理念，德国提出了步向“工业4.0”的目标，今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时，大数据也吸引了不少学术界的广泛关注，2008年，英国《自然》杂志推出大数据专列，专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化，指出：“数据为准绳的理念指导，以及强大的计算能力支撑，正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”，围绕“数据洪流”展开讨论，将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流，将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革，既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富，大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面：①以控制理论为主体，阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别；②将计算机系统与控制系统进行融合；③传统控制论优化算法及其仿真模拟；④智能算法、模糊识别的应用；⑤微型计算机的嵌入式开发，如ARM、PLC、等；⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前，多数院校对于《计算机控制技术》这么课程，主要采用“以课堂为主，实验为辅”的教学模式，加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科，涵盖的内容较多，所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外，课程教材和参考书种类众多，但内容并不统一，基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而，真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以，基于上述问题，对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下： （1）数据的概念不强 目前，许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上，即使开设的实验课程还是以演示性为主，如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践，更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储，并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外，对于当今主流的数据挖掘算法，提供相应的实践机会较少。 （2）传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立，为了保证所建立模型的精确性，模型的阶次有时会变得很高，基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上，数据只是为了辅助算法，实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 （3）数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析，发现蕴含的知识，研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而，许多院校在《计算机控制技术》这门课程中，并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是，很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代，即以控制系统相关学科作为理论基础，再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展，“物联网、云计算、大数据”的提出，迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以，有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中，数据不是模型的本体，它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而，随着大数据的迅速发展，由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化，通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据，所以数据对建模的作用也愈发重要，并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大，只靠数据就可以完成科学发现，因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2]，一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言：“数据的洪流是传统科学方法变得过时，相互关系已经足够，没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明，科学也可以进步”。换句话说，传统建模方法对于科学而言并不是必须的，大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域，在设计过程中以数据库中的数据为导向，利用受控系统大量的在线、离线数据，实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6]，探索背后的科学规律。近年来，随着人工智能技术的发展，特别是机器学习领域，迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量（输入、输出和中间变量）描述表达式，这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点，传统的建模方法，为了保证模型的精确性，模型的阶次会变得很高，这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂，而利用“数据驱动”建模方法，将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量，再将模式识别、人工智能方法作为补充，从而满足系统的静态和动态性能要求。目前，利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势，而已经形成系统的建模方法主要有：线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说，数据驱动建模流程可分为：数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 （1）数据初始化 通常，数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下：①通过采集的数据，对数据结构有一定的认识，同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计，从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后，即可以对数据进行选择，一般选取70%的比例作为算法数据，其余的30%数据作为测试数据；③选择好训练数据以及测试数据之后，为了能够获得较好地训练效果，必须对数据进行预处理，使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理，填补缺失值，异常值检验等。 （2）变量的统计分析 通常，在完成第一步的基础上，需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等，以研究二者间的关联关系，从而对模型进行预估判断。此外，为了更好地定性分析，需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量，通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系，从而更好地对主导变量进行估计。 （3）算法模拟 在经过统计方法的分析之后，利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析，例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试，得到的输出结果和目标数据进行比对，根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式，得到合适的模型。 （4）模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分，尽管已有不少离线校正的方法，但在线校正的方法十分有限。因此，开发更多实用方法，以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优，其本质上就是如何对参数值进行调优，使预测模型的错报率最小化[7]。目前，解决参数寻优问题的研究成果主要有两种：①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析，依据敏感性分析曲线优化关键参数值，如交叉性验证技术、留一交叉验证法等；②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界，并不断优化错误率的上界，使边界差距尽可能小，从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论，尝试对《计算机控制技术》进行教学改革，提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容，结合各种交互式教学方法，提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法，致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力，技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要：首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词：计算机控制技术；双语教学；必要性；实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业，为了开阔教师和学生的国际化视野，探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上，立足于“计算机控制技术”课程，从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说，双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务，通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前，比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来，我国的综合国力得到了迅速提高，在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化，英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此，大学学习中除了进行相应英语课程的教授外，专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识，也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力，提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中，学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富，难度相对较高，英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中，要对原版教材的重点和难点内容进行注释，可以让学生更好地理解教材内容，避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释，在书后增加中英文词汇对照表，这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性，应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果，应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上，要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中，既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点，又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中，常常会遇到这种情况，一方面，外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力，但欠缺理工科专业课程的知识；另一方面，部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境，虽然有一定的外语基础，却受到外语听和说的限制，无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此，要重视双语教学教师的选拔和培养，积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献，撰写英文文章，安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训，提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展，社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考，阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性，讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要：《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程，也是计算机、信息和控制类专业的必修课，在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础，总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题，介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词：微机原理；课程；实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合，具体而言，就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展，传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比，计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点，同时可实现计算资源共享，从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性，要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上，将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体，完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后，再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程，学生只有通过本课程的理论学习，在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上，动手构造有关电路并上机调试设计的程序，才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心，教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播，学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学，课堂讲解传授理论知识，实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点，而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法，一般只要求学生根据试验原理总结实验现象，而这些试验现象都是一种必然的结果，这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验，但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此，对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始，新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面：第一，增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言，在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标，然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求，能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二，由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的，所以要求学生能够完成试验表格的设计，且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三，增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次，所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容，增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目，共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力，促使其提高学习热情和主动性，使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上，要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外，不给定实验电路图，不指定详细的接线步骤，完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用，除专门规定的验证性实验外，不指定详细的编程步骤，不给定详细的流程图和实验程序，对学生完全开放，由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥，去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结，发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外，还应满足学生自由进行实验的要求。为此，采取了开放式的实验室管理办法，将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源，自己拟定试验目的以及预期试验结果，并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验，这样学生的实验内容和要求都会有所不同，进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学，除了规定的课程实验之外，教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥，比如，对新技术理论感兴趣的同学，可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料，探索科学研究的前沿，成立讨论小组，并开设专题报告，从而增加自己的阅历；对设计感兴趣的同学，可以提供基本的原材料，让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性，让学生能够感到学习也是一种乐趣，同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识，并将理论应用到实践，提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后，在兴趣小组中选取一部分优秀作品，根据作品的创新性和实用性，指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师，可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中，让同学尽早地接触科研活动的整个过程，启发学生独立思考，充分发挥学生的创造性，提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛，比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等，这些竞赛活动使学生受益非浅，从学生被动地要求做实验，到学生主动地要求进实验室做实验，加深了对课本知识的理解与融会贯通，学到了许多书本上所学不到的东西，培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性，提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到，也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统，这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值，学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力，无法在课本中找到现成的答案，只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决，从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中，学生不用思考也不需思考，只是按照已知的实验步骤完成实验，只是一个被动的接受者，很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生，让学生成为实验的主体，改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路，摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始，进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中，给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间，激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来，培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源，工程实践是创新的基础，提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书，学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节，需要通过不断的摸索，总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中，学生通过对相关资料的归纳、整理，对实验过程做有效的梳理，认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法，充分地认识设计的优缺点，为探索更加优化的设计、实现方案，为今后的工作实践打下良好的基础，从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编，提倡学生自己编程做计算机控制技术实验，这激发了学生的兴趣，增强了学生自主思考、综合运用知识的能力，提高了学生分析问题解决问题的能力，训练了学生的创新能力和创新意识，取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展，一些先进的实验设备已经到位，如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等，我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来，开发更加先进、更具有实际意义的新实验，为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要：计算机控制技术在自动化生产线上的应用，能够有效的提升自动化生产线的智能程度，从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量，从整体上提升自动化生产线的工作效率，有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益，但是值得注意的是，计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计，保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求，避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析，进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词：自动化生产线；计算机控制技术；计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶，其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容，同时使用计算机控制技术作为核心控制技术，综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术，有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化，对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上，同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性，更进一步的提升自动化生产线的相关特性，而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能，首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务，因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容： （1）计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析，建立相应的模型，保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性，同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制，提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性，注重计算机控制系统的使用寿命。此外，计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化，直到满足自动化生产线的要求为止。 （2）计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录，保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中，保证计算机控制系统工作过程中的健康使用，避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 （3）计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计，同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理，针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计，确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 （4）计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作，计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象，同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试，确保计算机控制系统的实践性。 （5）计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构，计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用，确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用，为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中，并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程，在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作，完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上，主要是通过对计算机控制系统的有效应用，采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作，PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能，减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象，减少自动化生产线的调试过程，有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲，计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容： （1）可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备，可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能，可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换，并最终编写出相应的控制程序，实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化，提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中，提升工业制造系统的扩展性以及丰富性，从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 （2）现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备，其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能，将计算机控制技术应用在自动化生产线中，事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接，更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能，提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲，计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接，加强对自动化生产线的远程控制功能，进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信，提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述，本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析，计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势，计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要： 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践，分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显，学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词： 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课，是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的，是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法，其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合，以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机；创造真实的教学环境，让学生带着真实的项目学习，在这个过程中，学生拥有学习的主动权，教师不断激励学生前进，从而使学生真正掌握所学内容，并通过此项目举一反三，收到更好的学习效果[1]。因此，探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践，培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中，让学生自己提出问题，并经过思考和老师的点拨，自己解决问题。在完成项目的同时，学生树立创新意识，形成创新能力，养成自主学习习惯，学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点，精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力，教师不仅要组织好教学，还要具备扎实的专业基础知识，进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划，明确项目要解决的关键问题，在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中，不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有：计算机控制系统的硬件设计技术，主要包括总线和输入输出接口与过程通道；数字控制技术，主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机；常规及复杂控制技术，主要包括数字PID控制，最少拍控制，纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等；计算机控制系统的软件设计，包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等；还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容，可以设计如下项目：数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后，首先进行学生分组，项目教学法的实质是按照项目运作方式，分组协作共同完成项目，学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践，分组的组员搭配，内容分工等都会影响实施效果，因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生，这些学生学习态度认真，头脑灵活，实践能力强，根据实际情况，分为五组，每组五六人。拿到项目后，学生先考虑如何简化项目，把总项目分解成一个个阶段项目，并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后，学生就可确定解决这些分项目的方法，最后再由分项目到阶段项目再到总项目，完成学习任务[1]。在这个过程中，引导学生不断地思考如何完成项目，遇到哪些不能解决的问题，这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识，这时候讲授这些新知识，激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中，学生接受任务后，需要查阅资料，了解直流电机测速和调速的原理，然后确定设计方案，最后进行系统的软硬件设计与仿真，这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计，计算机控制系统的软件设计，数字PID控制器及其参数整定等内容，这些都可以分解成更小的分项目，教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中，会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题，及时讲授新知识。 问题提出后，就要开始寻求解决问题的方法，老问题学生自己解决，可以查阅文献，复习以往教材等，新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题，又不能忽略基础知识的讲授，将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块，由浅入深、层次分明地讲授，给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时，教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中，取得非常好的效果：学生学习兴趣提高，学习主动性明显提高；提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力；学生的创新能力得到提高，在完成项目的过程中，学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中，也会思考怎样更好地执行，这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中，既学到新知识，又巩固旧知识，还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法，学生在分组合作过程中又增强团队协作能力，各方面都能力都得到提高，为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践，教学效果明显，学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体，在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下，加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善，既在理论研究层面上达到了一定的高度，也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临，以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活，使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新，并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位，并且在互联网科学结晶的辅助下，形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展，通过改变信息传播方式而改变了世界，同时对于计算机控制技术相关领域来说，也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样，单论起控制技术方面，就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术，究其理论概念而论，就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础，通过以计算机控制技术为核心，实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说，这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托，辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率，同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 （1）从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样，代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就，然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候，主要的功能不过是在工作中实行集中控制，通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务，形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体，虽然在当时取得了巨大的飞跃成就，但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂，传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求，这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识，DCS技术便应运而生，并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统，以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在，直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构，前者主要负责监视集体工作，后者的任务在于及时传递信息情报。 （2）从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下，不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言，优势是十分显而易见的，然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产，就必须促进其网络协议的公开化和标准化，所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术，主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式，整个控制系统均可以实现有条不紊地运行，各种设备的工作都是一个“总线单元”，工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统，FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求，以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调，最终实现成本的降低和工作效率的全面提高，并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 （3）从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求，这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值，更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输，才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程，按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制，但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生，这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成，使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高，辅之以互联网的有效手段，使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展，技术在进步，互联网时代的来临，产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中，便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段，不断指导于工业生产，并在互联网技术体系的丰富过程中，不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台，通过友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识，使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容，培养学习兴趣和能力，取得了良好的教学效果。 【关键词】控制；算法；仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法，既是计算机控制系统的核心，也是整个计算机控制系统设计中的难点，并且由于控制算法数量多，理论性强，采用常规的讲授方法，学生不易理解，教学效果不是很理想。基于此，本文以MATLAB为工具，通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现，并通过 GUI （图形用户界面 ）设计友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识，使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识，培养学生的学习兴趣和能力，提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件，内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一，无需大量的程序代码，只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析，令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式，可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行，用户还可以根据需要自编一些函数，方便程序的修改与维护，提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2]，使用它，用户无需了解图形实现的细节内容，便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类，常规算法分为位置型和增量型，改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等，这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时，首先新建一个空M文件，之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存，最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法，算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外，通过修改算法的参数，可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果，被控对象为，采样时间为1ms，rin（k）=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等，如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果，被控对象，采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台，需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤：安装Lcc编译器（MATLAB自带），配置编译器，编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序，只需将MATLAB安装目录下的＼toolbox＼compiler＼deploy＼win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后，点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多，理论性强，采用常规的讲授方法，学生不易理解、教学效果不理想的问题，设计了该课程的控制算法仿真平台，让抽象的理论得以直观、生动的呈现，使学生深入、高效地理解和掌握所学内容，在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要：随着科学技术的快速发展，计算机应用技术被应用到各个领域，包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业，不仅提高了生产效率，也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词：计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来，工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注，计算机技术在自动化系统中的应用，取得了非常明显的效果。当前，它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术，并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来，其发展过程大致可以分为四个阶段：（1）开创时期（2）直接数字控制时期（3）小型计算机时期（4）微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向：计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 （1）计算机控制技术在工业领域的应用：计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段：最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术，目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在，美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业，也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后，社会将面临新的研究课题，制造系统和专家系统。（2）计算机控制技术在医学领域的应用：根据我国现状，中药生产企业，一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞，即生产管理部分和实时控制部分。（3）计算机控制技术在农业领域的应用：智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。（4）计算机控制技术在航空领域的应用：近几年来，从我国载人航天技术成功以来，航空航天技术已经得到越来越多的国人关注，一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展，而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 （1）工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化，使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统，而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作，然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织，并相互协作，最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想，可以使各部分独立工作，不产生干扰，有可以根据需要增减控制网络中的个体，大大增强了系统的实用性。（2）工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式，世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略，并制定了许多由政府或工业界支持的计划，用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。（3）工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有：模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响，实现简单，适应面广。（4）工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化，计算机控制技术也不例外，将计算机控制技术标准化，可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立，但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品，相信不久的将来，计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述，计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展，而且随着计算机技术的继续发展，系统和控制理论与实践的不断深化，将得到进一步完善和发展，并为提高生产设备性能、产品质量，稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要：为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量，设计了基于项目教学法的教学内容，探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明，项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词：项目教学法；课程教学；计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”，是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法，是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求，适时安排教学计划，制定和设计项目合同，组织学生以小组工作的方式加以实施，在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征：首先，学习过程是理论知识与实践相结合的过程；其次，增强了学生学习的主动性和创新能力；最后，项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的，这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外，在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补，培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国，盛行于德国。上个世纪80年代开始，德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践，取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法，可以查阅到大量的相关教学论文，已有基于项目教学法的教材出版，例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响，课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入，高校教师开始对传统教学模式进行反思，在一些实践性较强的课程教学中，已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用，在专业课程教学中普遍采用了项目教学法，已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一，它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法，介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发，培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中，多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法，教学以教师讲授为中心，对教学信息进行加工处理后，通过语言、文字等形式呈现给学生，学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验，缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位，学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程，教学内容的实践性强，适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中，完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切，学生在“做中学”，能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革，选择合适的项目是关键。通过创设问题情境，把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去，对项目进行分析、设计和探索研究，引导学生针对项目展开讨论，可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识，提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业，结合我校电类专业定位，构建了计算机控制技术课程的知识体系，制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容：（1）计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式；（2）输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术；（3）逐点比较法插补原理和步进电机控制技术；（4）数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制；（5）计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等；（6）工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统；（7）计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件，我们构建了三个教学项目，通过这些项目的实施，基本上可以涵盖上面所提出的教学内容，能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节，学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题，学生要组织自评和互评，发现自己的不足及别人的长处，从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节，教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况，综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多，每个项目涉及的知识点要满足课程要求，不能有过多的重复内容，难度不宜过大，需要的实验条件基本能够满足，等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成，任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况，很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计，基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招，实验设备台套数严重不足，因此，项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来，国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材，其中大多数项目实施过程编写得过于详细，类似于验证性实验，而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合，如何介绍项目的内容和实施过程，是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开，教学过程有了变化，重点讲解项目所需要的主要知识点，教师给出项目名称，让学生在“做中学”，可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机（DSP或嵌入式系统）、PLC和工控机作为控制器，可以充分利用现有实验室的条件，拓展实验室功能，提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中，为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试，在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要：随着经济的快速发展和科技的进步，计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业，利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制，通过计算模拟结果，得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度，计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率，对企业生产有十分重要的意义。 关键词：小型非球面；数控抛光；计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步，光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用，利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制，生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低，面形精度高，并且重复精度良好，计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率，这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分，对光电传感器的生产有十分重要的作用，一直以来，小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素，传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差，小型非球面光学元件批量成产效率低，严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来，计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导，极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头，对小型非球面光学元件进行打磨、抛光，计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力，从而确定材料的去除量。用公式表示为：ΔZ（x，y）=kP（x，y）V（x，y），ΔZ（x，y）代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量；k为光学元件在生成过程中的温度比例常数；P（x，y）代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力；V（x，y）代表磨头在光学元件某一点的移动速度；x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时，绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动，从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工，在加工过程中，抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直，光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带，当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带，此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变，则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响，所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度，就可以得出材料的去除量。根据公式， 可以计算出材料的去除量。其中R（r）表示磨头工作函数，r表示接触点到光学元件中心的距离，v表示磨头在光学元件的移动速度， 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度， 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离， 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5， ＞ 时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带，磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化；当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5， ＜ 时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带，此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中，由于存在一定的误差，因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化，将磨头的驻留函数做成卷积，就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时，如果螺距比磨头工作函数的直径小，而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度，磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短，因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响，当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时，接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形，当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时，接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形，通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线，可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够，因此，可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中，小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程，数控抛光的影响因素很多，如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响，因此，在实际生产过程中，要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线，从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论，对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算，得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近，并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低，面形精度良好，重复精度高，计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产，因此，利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率，促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要：计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机，从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中，并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类，计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词：计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机，从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机，辅助部件指输入输出接口，检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系，一种是有线方式，例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式，如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年，随着计算机硬件及软件的快速发展和普及，计算机远程网络通讯的应用范围越来越广，数据传输量越来越大，传输效率也越来越高，已广泛应用于各个领域，并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内，计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展，其应用范围将会更广，为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样，计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍，是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成，如（图1）所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统：操作指导控制系统、直接数字控制系统（DDC）、计算机监督系统（SCC）、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 （1）根据信息传输方向的不同，可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型：双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构，信息能够向两个方向同时传递；半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递，旦不是同时进行的，每次只能向单一方向传递；单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中，网络线路通讯方式多为半双工方式，即多为四线制传输方式，而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式，这样在满足实际实用要求的前提下，通信线路得到了有效简化。 （2）计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中，计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模；数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机，其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等，其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联，数据交换设备将各种终端设备连入网络，然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时，数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器，从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 （3）计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展，目前，其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见，该种连接形式以计算机为核心，通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时，同一时间内，计算机仅可以与一个搅拌站终端连接，此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务，则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展，各种计算机网络广泛应用于控制系统，规模越来越大，从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化，并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元，从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构，就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节，他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的，及原有仪表单元数字化后，再增加网络通讯专用单元，构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中，及现场总线控制系统中，具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统，而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作，然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织，并相互协作，最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构，在系统集散以及分布式计算机的控制系统中，系统将以网络为限分成了多个层次，各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立，在信息传递和交换中，将受计算机的影响，是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性，造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展，对控制系统的控制水平要求越来越高，将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类；然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明；最后评价了计算机控制系统。

电力系统分析论文:ETAP仿真软件在“电力系统分析”教学中的应用 摘要：针对“电力系统分析”课程教学中普遍存在“老师难教，学生难学”的问题，使用ETAP仿真软件进行辅助教学，使抽象难懂的理论学习变得直观易懂。以电力系统的电压调节方法为例，进行ETAP仿真软件教学案例设计，实现可视化仿真与课堂理论教学的紧密结合。实践证明，这种教学方法激发了学生的学习兴趣，明显提高了课堂教学效果。 关键词：电力系统分析；ETAP仿真软件；电压调节方法 “电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的一门专业骨干基础课程，是学习其他后续课程（如“电力系统继电保护”、“电力系统自动化”、“电力系统微机继电保护”）的基础。学习这门课程需掌握电路、电机、电磁场和高等数学等方面的知识，所涉及的知识面广，理论性强，又包含大量的计算和画图，学生学起来抽象、难理解，会影响后续课程的学习。近年来，随着电力系统的不断发展，电力系统的规模日益增大，新技术不断被应用到该领域中，迫切需要新的教学方法来适应电力系统发展对课堂教学的要求。ETAP是电力系统运行分析的专业仿真软件，它提供完整的图形化编辑器，以简洁的方式对电力系统进行建模，且能快速准确地对系统进行仿真分析，分析结果能以多种形式直观地输出。若在课堂教学中引入ETAP仿真软件，将有助于学生直观系统、深入地学习“现代电力系统分析”课程。而“电力系统分析”教学中引入ETAP仿真软件辅助教学，目前国内处于开始阶段，仅有有限高校引进并开始使用ETAP仿真软件辅助教学，是一个新的发展趋势。本文针对ETAP仿真软件和教学紧密结合以提高学生学习效果，进行了探讨和分析。 一、ETAP仿真软件介绍 ETAP仿真软件是美国OTI公司从1996年开始发行的第一个真正32位Windows环境下电力系统分析计算应用程序，也是全美第一个特许提供给核电站进行电力系统分析的商用软件。[1]ETAP仿真软件确立了电力系统设计和分析软件的标准，经过多年的开发与完善，可以提供全图形的用户界面，以最简洁的方式建立单线图、阻抗图、继电保护图、分析计算图等100多种不同的图形。利用用户界面的编辑工具条，可以很方便地增加、删除、移动和连接元件，放大、缩小和翻转图形，显示或隐藏网络，在用户界面上点击元件后可直接输入元件的各类参数、属性及运行状态等，使用起来非常方便灵活。[2] ETAP软件还具有强大的计算分析和设计功能，可以进行潮流计算、短路计算、继电保护配合、谐波分析、暂态分析、电机起动分析、接地网设计和低压配电系统的设计等。ETAP软件可以将分析结果以直接显示、文本报告的形式、曲线的形式等多种形式直观地输出。[3]因此，ETAP仿真软件其良好的人机界面、强大的计算分析和设计功能、直观简单的电气操作等优点在我国电力系统行业中得到广泛应用。特别是近年来，随着我国电力系统事业的发展，电力系统的容量及单机容量越大，电力系统的结构越来越复杂，学习、掌握优秀的电力系统仿真软件ETAP，将对电力系统规划、分析与实时监控等有很大的帮助。[4]一些高校为了学生更加系统、深入地学习电力系统分析课程，以及在毕业后能尽快地适应工作需要，引入了ETAP仿真软件。 二、ETAP软件仿真与课堂授课的结合 在引进ETAP软件之后，结合多年的课堂教学经验，对“电力系统分析”课程中的若干关键知识点和难点进行了仿真教学案例设计，并应用于课堂教学。电力系统的电压调节方法是“电力系统分析”课程的重要内容，下面就以这部分内容为例，讲解ETAP软件仿真与课堂授课的结合。 1.理论分析 在图1所示的电力系统中，分别采用改变变压器变比、改变无功功率分布的方法调节母线3的电压。画出系统的等值电路，如图2所示。等值电路中，变压器的励磁支路和电缆线路的导纳支路都略去。变压器归算到低压侧的阻抗为ZT，线路的阻抗为Zl。按照“电力系统分析”课程中变压器等值电路与参数计算的理论分析，参数计算如下：， ，通过以上两式计算得到：。电缆阻抗参数为。变压器和线路的总阻抗为，系统中的负荷。母线1的电压为35kV，且保持不变，则理想变压器二次绕组的电压为11kV，线路和变压器阻抗上的压降，母线3的电压，以百分数形式表示。[5] 通过以上公式推导、计算，求得母线3的电压为95.8%。很显然，此电压偏低，若通过并联静电电容器的方法改变其功率分布，需要计算并联的静电电容器应该提供的无功功率，才能将其电压提高到98%。根据静电电容器无功功率计算公式，求得。[6]经过以上的理论分析可知，为将母线3的电压升高到98%，并联的静电电容器需提供1.7Mvar的无功功率。 若通过改变变压器分接头进而改变其变比的方法将母线3的电压提高到98%，需要通过计算选择合适的变压器分接头。系统中的变压器有五个分接头，此时接在主接头上，母线3的电压为95.8%，现若将母线3的电压提高到98%，分接头电压应为，因35-2.5%分接头对应的电压为34.125kV，与此分接头的电压最接近，因此为使母线3的电压提高到98%，分接头改接到35-2.5%。 以上是电力系统电压调节方法的理论分析，整个过程中学生接触到的只有数字和公式，普遍反应抽象、难以理解，若此时通过ETAP软件仿真分析一下，增加学生对电压调节方法的感性认识，将会使电压调节过程变得更加直观、具体和丰富有趣，达到最好的教学效果，从而大大调动学习的积极性，激发学习本门课程的兴趣。 2.ETAP软件仿真分析 首先建立该系统的ETAP软件仿真模型，模型中无穷大功率电源用等效电网U1表示，母线1对应的节点设为平衡节点，负荷1和2分别用电动机Mtr3和等效负荷Lump3表示，并设置好各元件的参数。下面只需点击潮流分析功能模块按钮，再点击运行潮流按钮，即可进行潮流仿真分析。分析结果在建模图上直观显示输出，如图3所示，母线3的电压为95.81%，与理论分析结果一致。不过，此电压值偏低，为改善电压质量，现在通过改变功率分布的方式调节母线3的电压。将静电电容器并联在母线上，设置好其参数，进行ETAP软件潮流仿真分析，其结果如图4所示。从该图中可以看出，并联静电电容器后，母线3的电压升高到98%，此时并联电容器提供的无功功率恰好为1700kvar，与前面的理论分析结果一致。 下面通过改变变压器变比来进行调压的ETAP仿真分析。原来变压器分接头接在主接头上，通过刚才的潮流仿真分析结果看到，对应母线3的电压为95.81%。根据刚才的理论分析，为将母线3的电压升高到98%，需将其分接头改接到35-2.5%上。在ETAP软件中，改变变压器的分接头为35-2.5%，如图5所示。对改变变压器分接头后的系统进行ETAP软件潮流仿真分析，其分析结果如图6所示。从图中可以直观地看到，此时母线3的电压为98.03%，其电压质量提高，和理论分析结果一致。 从上面的分析可以看到，对于电力系统的电压调节方法这部分内容，传统授课方式往往以繁琐的公式推导结合抽象的数学描述进行讲解，学生学习时感觉抽象、枯燥，难以深刻理解并掌握。对于这部分内容，充分利用ETAP仿真软件，多角度地对电压调节方法进行较为全面的论述和论证演示，不仅可以直观地看到系统原来的运行状态，也可以看到并联电容器和变压器变比改变后系统的运行状态，很显然系统的运行状态得到了改善，电压质量得到了提高。整个仿真过程很直观，这样有助于学生对重点和难点部分的理解，同时激发了学习本门课程的兴趣，获得不错的教学效果。 三、结论 ETAP仿真软件能很方便地对各种电力系统进行建模，快速准确地对电力系统进行多种不同运行方式下的仿真分析，且能对比不同运行方式下的结果，丰富课堂内容和教学形式，使学生更加深刻理解电力系统的运行。 本文探讨了ETAP仿真软件在教学中的应用，通过ETAP软件仿真演示，使得相关教学内容实现了直观可视化效果，增强了学生对电力系统运行的感性认识。教学效果反馈也表明学生对相关概念方法的理解更加迅速、概念更加清晰，充分体现了ETAP仿真软件在课程教学中的优势。同时，ETAP仿真软件的学习，使学生真正具备运用理论知识对电力系统仿真分析和计算的能力，有助于学生成为电力系统方面的工程技术、研究复合型人才，为以后从事电气工程设计、运行、分析、控制和保护等工作打下坚实的基础。 电力系统分析论文:广域测量系统在电力系统分析及控制中的应用综述 [摘要]：广域测量系统WAMS（Wide Area Measurement System）利用全球定位系统GPS时钟同步，进行广域电力系统的状态测量，以满足电力系统在空间上广域以及时间之上的同步需求。以下通过对电力系统稳态分析、全网动态过程记录和事后分析等方面的WAMS的应用综述，可见WAMS为电力系统分析和控制提供了新的视角和解决方式，十分具有研究意义。 [关键词]：WAMS GPS 电力系统 一、引言 广域测量系统WAMS是近年以来运用在电力系统前沿技术当中属于最是活跃的领域之一，其核心技术就是PMU，即相角测量单元。目前对于大规模互联电力系统进行动态分析以及控制还存在困难，而广域测量系统的运用在一定程度上缓解了这个难题。 二、PMU测量的原理 PMU是在GPS的相量测量单位的基础之上进行，它属于一种多功能的信号采集系统。除了需要对电压相角的实时测量并且以此来获得参考相位角，还需要实现对电压、电流、有功的实时测量和计算，最终再将得出的数据帧送到调度中心。 PMU的测量原理是：先要通过GPS接收器给出1pps（1个脉冲每秒）信号，然后经过锁相振荡器将这个信号划分成一定的数量以便于采样，被滤波处理之后的交流信号又通过A/D转换器的量化，最后通过微处理器按照递归离散傅立叶变换原理计算得出相量。测量当中相角的测量是一个关键，因为只要有1ms的误差就会相应的带来18°工频相角误差，如果误差需要控制在0.1°，则时间同步的精度需要为5μs。为了保证最后的相位测量，GPS脉冲信号和国际标准同步误差应当小于1μs。 三、广域测量系统的应用 （一）全网的动态过程记录和事故分析 因为WAMS中的PMU能够在同一参考时间框架之下获得在各种扰动之下全网的动态过渡过程信息，所以仅从这个意义上来讲WAMS就相当于是一个大的故障录波器。PMU不仅可以实时上传得到的动态过渡过程信息起到一个监视作用，而且在事故发生之后也能够被用在事故分析之上。 （二）稳态分析 PMU的测量精度较高，一般可以直接对所装节点的电压幅值以及相角进行测量，并且可以避免一般的潮流计算或者状态估计的迭代过程，如果和现有的SCADA系统结合使用的话，可以大大提高系统状态估计的精度。由于现在谐波问题日益严重，可以在相量测量的电力系统的谐波状态估计方法的基础之上，把全系统范围内的谐波状态估计问题转化成为多个单母线系统的状态估计问题，这样做能够从很大程度上降低问题的求解难度。 （三）暂态稳定预测以及控制 如今已经被实际应用在工业当中的稳定控制系统可以分成两种模式：一是“在线预决策、实时匹配”；二是“离线计算、实时匹配”。不过当遇见那些不可预见的连锁故障所引起的大停电之时，这两种模式可能无法得到响应。为了达到对各种系统的运行工况、各种类型故障的完全自适应，可以选择采用WAMS。首先，WAMS提供的系统动态过程的时间序列响应，可以直接应用在某种时间序列预测方法或者人工智能方法系统未来的受干扰轨迹，并且判断出系统的稳定性。但受到电力系统在动力学之上的复杂性影响，此种方式可靠性尚且需要考究。 其次，WAMS通过对系统故障之后的状态初始值的提供，经过在巨型机或者PC机群之上进行一个电力系统超实时暂态时域仿真，通过仿真的结果来得到系统未来的受干扰轨迹，然后根据这个轨迹来判断系统的稳定性。 最后，根据WAMS所提供的系统动态过程时间序列的响应，先利用某种辨识方法得到一个简化系统动态模型，再对这个模型通过超实时仿真，通过这个仿真最后能够得到系统未来的受干扰轨迹，并且以此来判断系统的稳定性。 （四）电力系统动态模型辨识和模型的矫正 一个正确有效的电力系统动态模型是对所有的电力系统进行动态分析和控制的起点。电力系统动态模型可以通过在各离散时间点之上差分化为一系列的非线性方程，然后利用WAMS所获取的全网动态过程的时间序列信息对其动态模型进行辨识和模型的矫正工作，最终使负荷建模的准确性得到提高。 （五）低频振荡分析和抑制 随着大电网的互联，区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成威胁。一般情况如果只在本地信息的阻尼控制器基础上去抑制区域间的低频振荡效果不会非常好，面对这样的情况可以选择采用WAMS信号的区间阻尼控制器附加至发电机励磁控制器当中，从而达到抑制区域间振荡的目的。在使用WAMS信号作为控制器输入的时候，需要注意信号的时滞问题，当时滞太大的时候就很有可能会导致闭环系统不够稳定。 （六）电压、频率稳定监视及控制 因为静态电压问题以及频率稳定是属于慢动态的范围，所以相较于暂态稳定的问题，前者更容易利用WAMS信息来实现稳定的监视以及控制。可以利用WAMS提供的实测信息辨识出一个用于稳定电压分析的系统动态模型，并且在此基础之上预测系统电压的稳定性。也可以利用WAMS得到各个节点的电压相量测量值，并且将系统通过等值的方式分成两节点系统，这样的方式可以快速给出电压稳定裕度。在电压稳定控制方面可以利用WAMS提供的实测信息辨识出一个用在低频减载系统的动态模型，并且在此基础之上预测出系统的频率稳定性，然后对某一个给定的频率门槛值给出应当要切除的负荷量。 （七）全局反馈控制 对于全局信息的反馈和控制，可以在WAMS信号的全局电力系统稳定器控制的基础之上，通过仿真得出全局电力系统稳定器比分散/就地电力系统稳定器的控制效果更好。考虑到电力系统的固有非线性，可以在WAMS信号的全局非线性励磁控制器的基础之上，通过仿真的结果表明，和完全分散的非线性励磁控制进行比较，它明显可以更大的提高系统的暂态稳定性。 （八）故障定位及线路参数测量 故障定位的方法主要有两种：第一是阻抗法，这种方法有一个缺陷，是不能排除故障对于过渡电阻的影响。第二是行波法，行波法相较于阻抗法是可以达到不受过渡电阻影响的目的。而WAMS的使用，可以通过PMU来获取电流相量以及输电线路实时的电压，然后再通过一种经过改进而得到的离散傅立叶变换提取当中暂态电气量的基频分量，这样做就可以大大提高定位的精度。 结语 通过以上对WAMS在全网的动态过程记录和事故分析、故障定位及线路参数测量等方面的应用综述，可以看出WAMS的优势很多，在以后的研究当中可以更加充分利用它的优越性以更好的分析和控制电力系统。 电力系统分析论文:关于并行处理在电力系统分析中的探讨 摘要：近十几年来, 电力系统并行计算技术发展很快, 一些机电暂态仿真并行算法不断地被提出。从实现原理来看, 所提出的并行算法大致可分为空间并行算法、时间并行算法或两者的结合—时空并行算法。其中, 空间并行算法是将系统分割为小的子系统后并行处理各个子系统; 时间并行算法则是通过同时求解多个积分步长来实现。从参与并行计算子任务的计算量来看, 又可把并行算法划分为细粒度并行算法和粗粒度并行算法。 关键词：电力系统分析计算并行处理分 布式处理 引言： 并行处理是一种极有发展前途的技术。复杂故障计算是电力系统仿真计算中最重要、计算量最大的部分之一,己经成为大型电力系统实时仿真的瓶颈。由于求解故障端口间等值阻抗的复杂性, 传统方法不适用于并行处理。作者提出了一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法。算法中采用了故障处理局部化、降维网络方程的构造和线性方程组并行处理等多种技术, 以减少并行计算量和通讯量。 1 并行处理技术概述 并行处理仅有不足20 年的历史, 是半个世纪来在微电子、印刷电路、高密度封装技术、高性能处理机、存储系统、外围设备、通信通道、语言开发、编译技术、操作系统、程序设计环境和应用问题等研究和工业发展的产物。并行处理已成为现代计算机的关键技术之一, 并以不同的方式, 在不同的级别上渗透到其他应用领域。 计算机应用可以归纳为向上升级的4 类: 数据处理、信息处理、知识处理和智能处理。无论是哪种处理, 都具有能同时进行运算或操作的特性, 称为并行性。并行性在不同的处理级别中可表现为多种形式, 如先行方式, 流水方式, 向量化、并发性、同时性、数据并行性、划分、交叉、重叠、多重性、重复、时间共享、空间共享、多任务处理、多道程序、多线程方式和分布式计算。开发并行性的目的是为了能用并行处理来提高计算机的求解效率。并行处理是通过两个或多个处理器以及处理器之间的通信系统的协作完成问题的求解。它着重于发掘被求解问题中的并行性, 使其达到较高的级别。 分布式处理是利用计算机网络来实现并行处理的一种技术。网络中各计算机以并行方式共同完成某项事务处理, 或将一个大处理流程分开由各点计算机处理, 在网络内各计算机彼此能相互存取信息和寻址, 多个计算机同时工作这一点对用户来说是透明的。 并行处理技术是硬件、软件、语言、算法、性能评价等多方面技术的综合。可以分为: 并行系统结构、并行算法、并行操作系统、并行语言及其编译系统等。 并行系统结构研究以何种方式将众多的处理机与存储系统、1/ 0 系统组成一个完整的并行处理系统的技术问题, 如硬件的器件和互联拓扑结构的选择, 同步通信机制的设置, 以及并行软件的配置等。并行操作系统用于支持并行处理, 实现进程(或线程) 间的通信和负载均衡等问题。目前并行操作系统主要有多处理机并行操作系统和多计算机操作系统。 2 并行处理技术在电力系统中的应用 2.1 在潮流问题中的应用 潮流问题描述了电力系统的稳态情况, 因而潮流公式或经过一些修改的潮流公式是优化潮流和暂态稳定等重要问题的基本成分。一个有效的潮流并行化方法同样也会有助于加快其它问题的求解, 因而早期关于并行处理在电力系统中应用的研究主要集中于并行化潮流问题的求解上。虽然问题并没有解决, 但近年来关于这方面的报道明显减少了。 潮流计算是求解一组由潮流方程描述的非线性代数方程。传统的串行解法充分利用了稀疏矩阵技术、三角分解前代/ 回代技术、节点优化编号技巧和快速分解法, 使得潮流计算已经能够在线运行, 从而大大减小了并行化潮流计算的动力。 已有的并行化潮流计算的许多工作都集中在并行化三角分解、前代/ 回代上, 如: 通过对矩阵的重新组合分块来发掘并行性; 降低由最大因子路径长度决定的顺序执行步数; 采用适合于向量机的向量化算法; 多重因子分解方案和稀疏逆因子方案; 基于电力系统运行模式及人工神经网络的潮流并行算法; 利用超立方体结构寻找稳态稳定大矩阵的特征值和特征向量。在超立方体结构并行机上的一个实践表明, 快速分解牛顿潮流法的并行算法可以获得近似10 的加速比。在B al a nc e 和A li a nt 共享内存并行机上, 松弛牛顿法也可以获得几乎相同的加速比脚。 2. 2 在电力系统暂态稳定中的应用 电力系统暂态稳定分析需要求解描述旋转运动的时变微分方程和描述电网的代数方程, 这组微分代数方程(D A E ) 具有多种非线性, 数值方法中的逐步积分法被用来获得时域解。如果通过并行处理技术, 能极大地提高速度, 在线暂态稳定分析也将具有很好前景。 将暂态稳定问题并行化有两个途径: 1. 将系统的变量分组, 称为( 变量) 空间并行化; 2.使几个时间段可以同时求解, 称为时间并行化。非常明显的空间并行化是将微分方程分解成每个发电机一组的多个方程组, 而由代数方程提供它们之间的藕合。时间上的并行是形成每个时间段的牛顿方程, 然后同时求解。龙格库塔法和隐式积分法也被并行化过, 但问题的分解和随之而来的松弛会产生许多新的变量, 使求解复杂化。有的先将网络方程分解, 然后在微分方程或差分化的方程组上实施松弛法, 如对微分方程实施的波形松弛法。有的将差分化的微分方程和代数方程一起, 对每一个系统变量在所有的时间段中通过皮卡德( Pi ca rd ) 松弛法分解并同时求解, 从而提供在时间和空间上最大程度并行化的方法。有的在频域中将暂态稳定问题向量化以获得并行性。上述方法的共同困难是收敛性较差, 通常要经过更多的迭代次数才能收敛, 有时甚至难以收敛。 对暂态问题的细粒度并行化, 也遇到了许多困难, 所获得的效果不很理想。为此粗粒度的并行化也被研究过, 如通过同时计算在不同节点上的故障来并行化, 当S Y R E IJ 稳定计算程序在一个16 节点的超立方体计算机上实现时, 可以获得一个数量级的加速比。与之相似的是在一个基于D O S 共享内存的多处理机上的实验也表明, 多区域可靠性计算、采用蒙特卡洛法的水电发电费用仿真和针对不同故障的矫正方案计算, 是可以被高效并行化的。 3 对并行处理在电力系统应用的若干看法 3.1 充分利用已有的分解/ 聚合技术 在并行处理成为一个研究热点之前, 已经从时间和存储角度出发, 针对电力系统的一些问题开发了分解/ 聚合的方法, 即将大问题分解, 在串行机上分别求解, 然后聚合得出整个问题的解。所以在并行处理中, 应充分利用这些已有的分解/ 聚合技术, 对所要求解的大问题进行合理的分解, 调节子问题间的祸合度、相关性, 使整个问题的求解效率最高。 3.2 结合问题本质选择合理的并行粒度 由以上分析可知, 在电力系统基本问题的数学结构中, 并没有显著的内在的并行性。开发细粒度的并行算法(如在潮流问题中和电磁暂态问题中), 难度很大。并行计算理论、并行处理系统(硬件、语言、编译器)等方面的不成熟, 也为开发细粒度的并行算法造成了障碍。而类似于在暂态稳定分析中, 对不同算例计算的并行; 能量管理系统中, 基于功能划分的并行; 系统规划中, 基于不同方案的并行等, 都是在粗粒度上的并行, 各并行子问题间的相关性很少或没有相关性, 从而可以获得很高的并行加速比, 并能充分利用现有的网络资源、计算机资源、软件资源,使系统的性能价格比较高。 3.3 加强测试与评估 以往的研究大部分都集中在并行算法的开发上, 算法在并行处理系统上的测试很少, 仅有的测试结果并不很理想, 在并行加速比的强壮性方面, 也并未提供有价值的信息。实际上, 计算的效率取决于并行算法对并行处理系统的适应程度。对于一个特定问题的一种并行化方案, 必须在实际的并行处理系统上对大量不同的算例进行测试、评估。 3.4 考虑生产的实际需要 并行处理的根本目的是以尽可能小的代价获得尽可能高的生产效率。并行处理的开发要依据生产需要, 并不是任何问题都需要或适合于并行处理。由于单个处理器能力的提高, 使得某些问题采用串行算法在一台计算机上也能满足要求, 因而对这些问题进行并行化研究的实用价值就很小。 4 结语： 并行处理技术的发展, 为解决电力系统问题提供了一个颇具吸引力的机会。但由于并行处理技术的研究刚刚起步, 并行处理的理论、软硬件技术和有关并行处理应用的实践经验, 都还在不断地完善之中, 如何有效地将并行处理技术同电力系统问题结合起来, 满足电力生产的需要, 需要认真考虑。本文首先简述并行处理及其分布式实现, 接着对并行处理在电力系统中的应用进行了分析。 电力系统分析论文:电气工程专业“电力系统分析”教学改革探索 摘要：根据应用型人才培养的特点，对电气工程及其自动化专业“电力系统分析”课程的教学模式、教学方法与教学手段进行改革与实践。在理论研究和实践探索的基础上，构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式，将理论教学、课程设计、综合实验三者进行有机的结合，强化了人才培养质量，提高了学生的综合素质。 关键词：电气工程及其自动化；电力系统分析；课程改革；能力培养 高等工科学校培养的是应用型高级专业技术人才，其将来从事的是一些专业性质较强的工作，其目标是培养基础扎实、适应能力强、创新能力强、工程实践能力强、素质高的高级复合人才。在更新教育思想观念的基础上，改革高校的人才培养模式，构建新型应用型人才培养模式，是工科高等教育改革的主要内容。电气工程及其自动化专业是长春工程学院电气与信息学院的主干专业、试点专业，是国家级特色专业，“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的主干课程，是校级精品课课程，也是考研课程。该课程在电力系统知识体系中起到承上启下的作用，本课程教学质量的好坏，直接影响到后续专业课的教学，因此对该课程进行教学改革具有十分重要的意义。 一、课程改革的主要思路 “电力系统分析”课程系统性、实践性强，它涉及到整个电力系统规划、设计和运行的多个方面，内容丰富，综合性强，适合实施新型教学模式。为了提高学生的综合素质，强化能力的培养，在提高课堂教学质量的基础上，对原有课程设置的内容及实践环节进行多方面的改革，主要思路是：跟上信息时展的步伐，合理整合理论教学内容，加强实验与实践环节的教学，加强计算机应用的能力，强化实践教学的效果，利用好现有的实验室和实习基地，构建“理论、实践、应用”三大模块的教学模式，使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 二、教学内容的改革 “电力系统分析”课程具有很强的理论性和实践性，注重理论与实践的密切结合是改革的关键问题。经过多年的研究与实践，构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。 1.理论教学内容的整合 合理整合理论教学内容，压缩理论课的学时是课程改革的一个主要内容。以往理论教学的内容由两门课程分两个学期进行，即“电力系统分析”与“电力系统计算机辅助计算”，前者包括电力系统稳态与暂态的全部理论内容，学时数为75学时；后者包括电力网络的数学模型，电力系统短路电流、潮流、稳定计算的计算机算法的原理、计算程序及上机实践，学时数为30学时，两学门课程的总学时数为105学时。 改革后将两门课程合并为一门，将“电力系统计算机辅助计算”中计算机算法的原理内容放在“电力系统分析”课程中进行教学，将“电力系统计算机辅助计算”中程序的使用、上机实践操作放在课程结束后的课程设计中进行。此外，将“电力系统分析”课程的部分内容进行精减，学时数压缩到72学时。在教学中，对于重点内容突出基本概念、基本原理；对于难点内容的处理有两种方式：既是难点又是重点的内容，强调基本概念和原理，是难点但不是重点的内容，以够用为度。 几年来，对教学内容进行了多次修改。基本原则为注重基本概念、基本原理，强化应用能力培养。优化后的教学内容，以“够用为度、注重应用”为指导思想，着重阐明电力系统的基本理论和基本概念，注重理论联系实际及计算机的应用能力，内容由浅入深、逻辑性强、重点突出、易于理解。 2.实践教学内容的整合 实践教学的改革是“电力系统分析”课程改革的另一个主要内容，改革后的实践教学包括课程设计、综合实验。 课程设计在“电力系统分析”课程结束后进行，时间为2周。以往的课程设计包括两个方面，一方面是电力网络方案的确定，另一方面是对最佳方案进行潮流计算（手算法）、无功平衡验算、变压器分接头的选择。改革后的课程设计，一是进行网络方案选择的常规设计，二是对最佳方案进行潮流、短路电流的计算，计算方法采用计算机算法，要求学生结合所确定的网络方案编写数据文件并上机实践。计算机算法上机实习不占用理论教学的学时，这样既减少了理论课的学时又增强了学生的计算机应用能力，也为毕业设计及今后的工作打下了基础。 以往的课内实验是在理论课教学过程中进行，受学时数限制通常做两个实验。由于电力系统实验较多，每个实验需要的时间较长，为使学生能够连贯完成各项实验，也为了节省理论课学时，我们将课内实验取消，改为在理论课和课程设计结束后集中一周时间进行电力系统综合实验，并增加了实验项目。改革后的“电力系统分析”综合实验开设同步发电机的启动和调整实验、稳态运行方式实验、电力系统功率特性实验、电力系统暂态稳定实验、复杂电力系统运行方式实验等。通过综合实验，提高学生对“电力系统分析”课程核心内容的理解，提高他们对于电力系统设计、规划、优化运行与控制的认识，为学生毕业后从事该领域的工作建立一个专业基础背景。 3.应用能力的提高 电力系统的综合实验包括验证性实验、综合设计性实验，学生通过实验的设计、参数的调整和在教师指导下的问题排查，不仅激发了学生学习兴趣，提高了学生主动学习的积极性和自觉性，而且使学生工程能力得到了训练和提高。学院制定了有关实验室开放的管理制度，从人、财、物上确保实验室开放工作到位。为了满足学生做实验、进行毕业设计（论文）的需要，有关实验室调整开放时间，尽量满足学生的实验要求，合理安排开放的时间和内容。实践表明，实验室开放为学生实验、学生课外科技活动创造了良好条件，学生毕业设计（论文）的水平不断提高，参加各种科技竞赛的成绩也不断提高。 三、教学方法的改进 受传统教学思想影响，高等工科院校的课堂教学，主要以注入式应试型为主。在教学内容上偏重于讲授原理、法则、公式、方法，对知识的背景与产生过程，知识的实际应用，知识与能力素质培养的协调关系重视不够，妨碍了知识传授中能力与素质教育的实施。为此，我们对教学方法进行了改进。 1.启发性的探索式、讨论式教学方法 在教学过程中，尽可能提高学生学习的主动性，提高学生横向思维的能力，特别注重师生间的双向交流，发挥学生的积极性、创造性、参与性。在教学过程中，适当地引出一定量的问题让学生思考，如：“调压与调频有何不同？“串联电容补偿与并联电容补偿在调压上有何异同？”等。或者是要求学生自己对问题提出看法，向教师提问，在学生提问的过程中，也向教育者自身提出了有利的挑战，为教育者提供了实践的教学素材。经常举一些实际的例子帮助学生理解所学理论，同时也使学生对本学科的前沿知识及发展趋势有所了解。这种教学方式实质上就是从“灌输式”教学向“启发式”教学的转变。 2.课外研究性、设计性学习法 由于“电力系统分析”课程涉及到整个电力系统的规划、设计和运行，内容丰富，综合性强。要学好这门课程，学生需要较大的课外投入。由于课堂学时十分有限，为了更好地引导学生进行课外学习，提高学习效率，我们设计了研究性课题，以专题研究的形式，让学生讨论，如：“改变变压器变比调压，低压侧要求的电压作为已知条件给出时有几种给出方式”，这个问题让学生讨论、总结、归纳。这种教学方法激发了学生的学习研究兴趣，鼓励学生积极去做，培养学生分析问题、解决问题的能力。再比如，“教材上介绍调压的方法有四种，那现场实际是否也是采用这四种方法？”这个问题让学生上电力网站查询。这种教学方法可结合工程实际将现代科技、运营机制在电力系统中的应用情况、各种新技术新设备的应用情况有效而合理地体现在教学之中。 3.自学法 由于学时数有限，教师不可能也没必要将所有内容都在课上进行详细讲解。为了提高学生的自学能力，对部分章节内容安排学生自学、讨论，教师辅导或做小结。 四、教学手段的运用 现在的教学手段绝大多数采用多媒体教学，虽然减少了板书和画图时间，增加了信息量，但也会带来新的问题：由于信息变化太快，学生没有时间思考，对所学内容都是一知半解，从而加重了学生课后负担。因此，采用黑板、粉笔等传统教学与多媒体教学相结合的教学手段是提高教学效果、教学质量的一项重要内容。 1.采用多样化的教学手段 在近几年的教学过程中，我们注重多样化的教学，对于简单内容，让学生自学；对于重要的概念、公式等需要严密推导、细心消化的内容还是采用传统的黑板粉笔模式，以加深学生的印象；对于平面图、程序框图、结构原理的介绍，直观形象、动态变化的内容和最新的技术发展内容采用多媒体投影设备、相关的影像资料及CAI课件的形式进行教学；对于复杂的计算，运用计算机程序进行演示；同时充分利用网络资源与学生们建立互动关系。这种多样化的教学收到了很好的教学效果。 2.现代教育技术的应用 （1）与课程教学相匹配的CAI课件。为配合课程教学，自行制作了“电力系统分析”课程CAI课件，并进行了多次修改与完善。CAI课件对教学起到了极大的辅助作用，提高了教学效果。 （2）MATLAB计算软件平台及计算程序。“电力系统分析”课程的计算机辅助教学，可以培养学生运用计算机解决专业问题的能力，引导学生掌握现代系统分析与设计的手段。我们编写了节点导纳矩阵形成、节点阻抗矩阵形成、故障计算、潮流计算、稳定计算等15个程序，并运用VC语言开发了可视化的软件平台，使学生掌握运用计算机解决实际问题的方法，为毕业设计和今后实际工作中计算机开发能力的养成奠定基础。 （3）“电力系统分析”独立网站。建成了“电力系统分析”独立网站，网站涵盖整个教学的各个环节，即：课前预习、课堂教学、课后复习、实践教学等，内容主要包括：课程简介、教学大纲、电子教案、课件、习题库等10多个模块。 借助于学校方便、快捷、覆盖面广的局域网，学生可进行课程学习、自测等自主学习，借助“网上答疑系统”可突破时空的限制，通过师生之间的交流，及时解决学习中遇到的疑难问题。另外，本网络教学平台还提供了辅助教学资料，通过这些教学资料的阅读，极大调动了学生学习的积极性。 五、结束语 几年来，在教学观念、教师队伍、教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面进行了全面的改革研究与实践，构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。“电力系统分析”的课程建设经过多年的探索与实践已取得成效。实践证明，只有优化理论课程，强化实践环节，探索课程建设，才是提高教学效果的有效途径。 电力系统分析论文:“电力系统分析”教学改革研究及实践 摘要：为了应对现代工程教育的发展，更好地适应社会及企业对专业人才的需求，从课程理论体系构建、实验环节强化、考评方式优化等几方面对“电力系统分析”课程进行了探索和改革。实践证明该课程改革教学效果良好，学生的综合素质得到有效提高，为其他工程专业课程改革提供了借鉴经验。 关键词：电力系统；专题讨论；综合实验 大学教学改革是大学教学发展的最主要途径，[1]课程改革是大学教学改革的核心环节。山西大学工程学院（以下简称“本校”）作为地方应用型大学，其人才特征和培养模式要适应地方经济社会的需要。围绕山西综合改革实验区的建设和山西电网中长期规划，本校开展对涉电专业课程教学改革，其中“电力系统分析”是首门试点课程。它是本校电气工程及其自动化专业的必修课，由电力系统稳态分析、电力系统暂态分析和实验课组成。学生对该课程的掌握程度直接影响其后续课程的学习及今后的就业和工作。 随着现代电子计算机技术、信息通讯技术及控制技术的快速发展，电力系统也发生了巨大的变化，许多新原理、新技术广泛应用于电力企业，与此对应的电力系统学科也发生了变化，原有的学科体系与现代人才培养目标存在较大差异，已经不能适应现代电力工程教育发展的要求。[2] 为此，笔者从理论教学体系和实践环节等几方面，对“电力系统分析”课程进行了一系列有益的探索和研究，以加强学生理论知识水平和实践动手能力。 一、“电力系统分析”课程现状分析 “电力系统分析”课程理论性较强，内容丰富、抽象，公式繁多，客观上使学生不易理解和掌握；另外还存在如下主要问题，使学生在校所学的知识技能不能适应实际工作。 部分知识陈旧，目前的教学内容大多处于上世纪90年代水平，而近十多年来是电力系统发展最快的时期之一，现在的教学内容没有很好地反映这些变化；课程内容安排不太合理，部分知识点在逻辑上有不连贯之处；教学手段比较机械单一，多媒体技术应用不广或效果较差，难以吸引学生的注意力，学生学习兴趣不高；电力系统企业厂网分家，发输分离，市场化等改革及学校实习经费的减少，使学生现场实习的机会更少，实践环节被严重弱化，[3]认识实习、专业实习流于形式，难以达到理想的效果。 二、理论课程体系构建 1.优化课程内容和结构 根据本校培养应用型高级人才的目标，课程以知识面为单元，理论课紧凑、系统化，体现小而精的思路，各单元之间既相互独立，又相互联系，本课程组将“电力系统稳态分析”和“电力系统暂态分析”两门课程共计118学时压缩到72学时；将“电路”、“电机学”等基础课程安排在前一学期完成，按照潮流计算、调频调压、短路分析、故障计算、稳定性分析等次序安排章节，删减前期课程学过的内容。例如：“电路”课程讲过的导纳矩阵的计算机形成及修改，“电机学”学过的电机等效模型及电压磁链方程等内容，去除无功补偿装置手工整定等工程经验性强、应用性差的内容。 课程组还补充了近十几年来电力系统专业的新理论、新方法、新技术等成果，以体现现代电力系统的实际情况。例如，在介绍新能源发电中，补充了高渗透率下大规模风电场接入电网对电力系统的影响；风光互补对提高新能源并网稳定性等；电力市场环境下电力系统经济性分析；智能微电网的运行与控制策略；特高压交直流输电概述等内容。 同时，根据实际情况，不定时请行业知名专家举办讲座，介绍电力系统的新发展及典型案例等。例如，8.14美加大停电、国家电网“十二五”规划解读、印度7.30-31东北部大停电等，讲座提高了学生的学习兴趣，强化了专业教育，扩展了专业背景，深受学生的欢迎，收到了很好的效果。 2.多种教学方法综合应用 “电力系统分析”课程中大部分内容是很多年来形成的成熟知识，具有很强的工程性，逻辑性相对较弱，对此，笔者在教学中进行了如下几方面的改革： （1）打破传统的单向授课方式，与学生适当互动。笔者针对每堂课的内容，在上课前，为学生提出2～3个经过精心准备的问题，鼓励学生带着问题听课，积极主动思考，并进行少量的问答讨论，让其在积极的气氛中学习，培养他们的创新思维和自主学习兴趣。 （2）采用相似教学法，易于学生理解。将抽象难懂的问题转换成学生熟悉的事物，进行相似性变换讲解，这样对学生理解难点非常有帮助。例如：将电力系统功角稳定问题类比为多匹马共拉一辆车的情况；无功变换类比为弹簧伸缩问题等，这些都给学生留下深刻的印象。 （3）采用先进的教学手段。笔者利用现代先进的计算机和丰富的信息资源，制作了大量生动的多媒体课件，极大提高了学生的学习兴趣及学习效率，丰富了教学内容。 本校组织教学经验丰富的教师、计算机水平较高的教师和学生代表，从各种资源库中找到的彩色实物图片和相关视频，制成多套动画及ppt，将原理、控制过程与实物结合起来一起讲解，使电力系统难以理解的概念、原理、控制过程等形象化。例如：讲解PARK变换时，将abc轴系与dq0轴系各向量之间的关系用形象的动画表达出来，使原来需要用30分钟讲解的内容缩短到15分钟，而且过程清楚形象，学生容易理解。 三、实践环节设计 充分利用先进的实验室资源，加强学生对概念、原理等的理解，更好地了解和掌握电力系统现场运行情况。 1.进行综合性实验 在以往的实验课中，大部分是验证性实验，内容比较单调、机械。本校从2010年开始，利用中央财政支持地方高校建设资金建立了电网综合自动化实验室，购买了PSASP，PSCAD/EMTDC等电力系统分析软件，丰富了实验资源。电网综合自动化实验室有3台发电机，可以模拟多个电压等级的开、闭环系统，可以进行电力系统要求的相关实验，实验教师设置故障及异常，学生根据现象分析问题，解决问题；或者教师提出具体要求，学生根据要求设计电路，观测实验现象，教师进行指导评价，在整个实验过程中，学生自己动手，充分发挥他们的能动性，有利于培养他们的工程素养。 2.优化实验内容 教师应从实际电力系统的特点及“电力系统分析”课程的特点出发科学安排实验内容，从简单到复杂开设实验，具体顺序为：系统潮流分析、发电机运行方式改变、电力系统静态稳定分析、切负荷、电力系统短路分析、故障分析等。 3.将科研成果转化为实验资源 多年来，课程组教师们承担了大量的省级纵向研究课题及山西电力公司等企业横向项目，取得一定的科研成果并将它们应用到实验中。例如，电压型SVC补偿装置研究，获得山西省科技进步二等奖，利用此项目改进了调压实验；特高压操作过电压柔性限制措施研究，获得山西电力公司科技进步三等奖，利用该项目成果开设电力系统过电压仿真实验，同时为研究生进行科研创造了一定的条件；通过山西省科技重大专项“风力发电机组远程监控和故障诊断”，建立了微电网实验平台，并开设了微电网运行与控制方法实验。这些都丰富了实验内容，强化了与电力系统实际工程的结合。引导学生通过观测实验数据和分析现象，进行机理分析，紧密与理论课相结合，极大调动了学生自己动手的积极性，收到了良好的效果。 四、实施方案及应用情况 经过两年多的研究，本课程组的改革方案已于2010年在电气工程及其自动化专业本科生中开始实施，从改革之初就受到学校和系两级领导的高度重视，得到山西省特色专业建设项目资助，并且“电力系统分析”已成为校级精品课程。 整个课程的考评由笔试、专题讨论和实验三部分组成，所占比例分别为40%、30%和30%。笔试根据教学大纲进行。专题讨论的题目提前两周给出，论题的主要内容包括：电力系统无功补偿、特高压输电过电压限制措施、潮流计算机算法等。学生充分利用课外时间，广泛阅读、讨论和思考，培养他们进行科学研究的基本素质，最后教师根据学生撰写的研究报告及小组答辩情况给出成绩。实验部分以综合实验为主，教师根据学生在实验中的表现及最后提交的实验报告确定成绩。 该方案实施两年多来，受到学生的普遍欢迎和学校的认可。由学校相关部门组织，对本校2010级、2009级电专业各30个随机抽查的学生进行的综合测试中，2010级学生的合格率达到89%，高出2009级近十个百分点，这表明该课改方案教学效果非常明显。它同时也成为学校教学改革的典型，在本校动力工程系、自动化系等工科类系推广。 五、结论 围绕培养应用型高级人才的目标，课程组对“电力系统分析”课程在教学内容、结构、实践及考评方式等方面进行了较大地改革。该方案优化了理论教学，增加了实践环节，使学生的综合能力得到提升，得到师生的普遍认同，更加适应现代电力工程教育的发展趋势。 电力系统分析论文:应用型本科“电力系统分析”教学内容与方法探讨 摘要：“电力系统分析”是电力工程的基础理论，是电气工程及其自动化专业的核心课程，该课程具有理论性强同时又密切联系工程实际的特点，在专业课程体系中占有十分重要的地位。结合皖西学院建设“省级示范应用型本科”的背景，对新办的电气工程及其自动化专业的“电力系统分析”课程的教学内容和方法进行广泛、深入地探讨与研究，并就目前面临的困难和问题提出可能的解决思路，为更好地适应学校定位，培养出合格乃至优秀的专业技术人才奠定基础。 关键词：应用型本科；电力系统分析；教学内容；教学方法 电气工程及其自动化专业是本校于2009年新申办的本科专业，2011年春学期首次开设“电力系统分析”课程，对于该课程的教学内容和教学方法，本校没有任何经验，只能借鉴其它学校的做法，但由于各个学校的办学定位和专业培养方案不同，其经验往往不能照搬照抄，而必须结合本校的实际情况加以适当地调整和修改。在本校该专业的课程体系下，如何合理地协调“电力系统分析”和其它相关课程之间的关系，使得该课程能够较好地满足建设示范应用型本科的工程实践要求，同时激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果，是当前亟须解决的问题。 电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费的各环节组成的一个复杂整体，[1]与别的工业系统相比较，它的规划、设计、建设、运行和管理是一项更为庞大、复杂的系统工程。“电力系统分析”课程是这项系统工程的理论基础，其作为电气工程及其自动化专业的核心课程，是由通识课程、基础理论课程向专业课程过渡的纽带，具有承上启下的作用。该课程不仅具有很强的理论性，同时又密切联系工程实际，其一方面讲述了电力系统中最基本的理论知识和分析方法，另一方面其内容涉及到“电子技术”、“电机学”、“控制理论”、计算机等课程的知识，使学生必须将已学习的相关基础课程知识应用到该课程中，是电力专业人才必须熟练掌握的基本理论和计算技能，对电力系统工程学科的学习起到至关重要的作用。 本文在借鉴其它学校经验的基础上，结合本校的办学定位和该专业的培养方案，通过对该课程教学内容和方法进行全面、深入地探讨和研究，提出了“立足基础，了解全局，工程优先，兼顾理论”的课程教学内容设置原则，确定了采用理论教学与工程实践互补、课堂讲授和现场演示结合、强化教学互动等教学方法。 一、教学中面临的主要问题 调查结果表明，多年来大部分高校一般都将“电力系统分析”的教学分为两个部分进行，即电力系统稳态分析和电力系统暂态分析。课程的主要内容包括电力系统的基本概念、电力系统各元件的特性和数学模型、电力系统的潮流计算和控制、电力系统的运行调度和优化、电力系统故障分析以及电力系统的稳定性等。[1-3]选用的教材主要有中国电力出版社的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》和华中科技大学出版社的《电力系统分析》（上、下册）等，课时通常为96～120个学时。在教学过程中，教师往往更加注重于理论分析和手算部分的教学。 随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展，以及当前用人单位对本科人才质量需求地不断变化，原有的“电力系统分析”的教学内容和教学方法有些已难以适应现代人才培养需要，尤其是对应用型专业技术人才培养的需要。在该课程的理论课程教学上，目前普遍面临着如下问题： 课程的理论分析内容过多，面面俱到且系统性不强，内容抽象、难点很多、学时多，学生学习负担很重，容易失去学习信心；公式多，且其中有较大部分源于工程实践（有些为经验公式），逻辑性和系统性不强，教学时比较容易让人感到枯燥乏味和理解困难，学生的学习兴趣不高；新科研成果更新较快，而多数教材的内容仍处于21世纪初的水平，没有充分体现近十年来本学科的最新进展，例如，未能重视电力系统分析中的计算机计算与仿真方法、柔性交流输电系统（FACTS）的基本原理、高压直流输电系统（HVDC）等；教学方法比较单一，仅对教学内容进行抽象地理论分析和推导，很难使学生记忆深刻，而且，学生不知道如何应用相关理论解决实际工程问题，教学效率和效果偏低，更难以适应应用型人才培养的需要。 二、课程内容设置探索 本校属地方性本科高校，电气工程及其自动化专业是为了适应地方社会经济发展，满足对应用型人才的需求而申办的新专业，其定位为服务地方经济建设，培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新意识和创新能力的应用型高级技术人才。因此，本校在该课程内容设置时，除了需要考虑上述的通性问题还必须兼顾以下特点： 为了适应本校应用型人才培养的需要，该专业的课程体系中设置的实践类课程较多，而理论类课程偏少，相应地在电力系统工程方面的专业基础课程设置也较少。本课程作为该专业的一门核心专业课程，其不仅承担着培养学生掌握电力系统分析的理论与方法的任务，还必须兼顾使学生全面了解电力系统及其运行控制原理等基础知识的重任。 考虑到本校的办学层次和“应用型本科高校”的定位，学生的理论基础与重点大学相比有一定差距，而且就业领域也主要面向工程实践和生产一线，因此，该课程开设过程中需要强化基本分析方法的学习和应用，着重培养学生应用基本理论与方法解决实际工程问题的能力。 随着社会对高层次人才的需求不断加大，很多毕业生选择报考硕士研究生继续升造，而“电力系统分析”几乎是电力系统及其自动化专业必考的专业课，因此，本课程的内容应该尽可能涵盖考研需要的知识点，为学生的研究生入学考试和未来的研究奠定较好的基础。 基于上述要求，本文提出“立足基础，了解全局，工程优先，兼顾理论”的教学内容设置原则，在课程内容设置时尽量合理简化课程内容，注重学生对基本概念的理解和掌握，并注重新知识的适当引入使其能学有所用。拟设置的课程内容及其相关要求如表1所示。[4，5] 三、教学方法探讨 为了提高教学效率与质量，突出学生的主体地位，使学生能够积极主动地参与课程教学，提出问题并尝试解决问题，激发学生的学习兴趣，培养学生的创造与创新能力，本校积极探索合适的教学方法和手段。本课程教学中的具体措施如下： 1.通过多种途径激发学生学习兴趣 兴趣是学习的最好推动力，其能够增强学生的主动意识，避免被动学习的低效率和缺乏创造性的问题。为了提高学生对本课程的学习兴趣，课程教学过程中可以通过多种措施激发学生的学习兴趣。例如，适当介绍本学科最新的发展前沿动态，阐述电力系统目前存在的问题和可能解决方案，并说明其与本课程内容的关联性；组织学生与相关专业教师座谈，让其从教师的科研课题中认识本课程的重要性和实用性；以硕士研究生入学考试为例，从进一步深造的角度让学生体会这门课程的地位，从中体会到学好本课程的必要性，等等。 2.注重与实践环节相结合，及时巩固相关理论知识 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”本课程的教学内容相对比较抽象，且电力系统不同于其他的控制系统，十分复杂、宏观，学生很难凭想象建立起基本概念的知识体系，要求学生深刻理解、掌握和应用基本的理论方法就更加困难。因此，教师可以通过适当的课外实践环节去巩固学生相关理论知识。例如，在课余时间组织学生参观本市的发电厂、变电站等电力设施，通过一线操作师傅的现场讲解和答疑，让学生了解电力系统、控制中心、变电站的结构和基本工作原理，对电力系统有较为系统、全面的认识，有助于对理论课程中概念的理解；通过同步开设相应的实验课程，加深学生对基本理论方法的掌握和应用；另外，可以将课堂教学和软件仿真实验相结合，例如，将PSASP、PSCAD和MATLAB等电力系统分析软件引入课程教学中，可以更直观、生动地阐述电力系统分析计算过程，使电力系统分析内容不再是抽象的概念和理论，能够增强学生的参与意识，让其做到学以致用。 3.充分利用现代教学技术，丰富教学手段和知识表达方式 近年来，计算机辅助教学手段已经被广泛的采用。在教学过程中采用多媒体技术，可省去大量的板书时间，可以有更多时间用于讲解重、难点知识，有助于学生理解和掌握每一章的重点内容。并且多媒体教学集文字、图形、声音、图像、图片、影像等于一体，直观、形象、生动，能够调动学生学习主动性和积极性，激发学生学习的兴趣，吸引学生的注意力，大大地增加了课堂信息量，提高了教学效率。[6]但是，多媒体教学能否充分发挥其应有的优点，往往取决于应用的合理性，其首先体现在多媒体教学课件的开发方面。目前很多课件仅仅是将教材内容通过PPT按部就班地进行展示，并没有体现出“多媒体”的特点，这样不仅不能充分发挥计算机辅助教学的优点，还可能适得其反。为了提高“电力系统分析”教学效果，在开发课件时，笔者采用大量的与课程内容相关的实物图片，以便于学生建立基本的概念知识体系；同时，可以将电力系统的动态过程通过多媒体技术进行演示，这样有助于学生加深对理论方法的理解。另外，必须将多媒体教学和传统教学方式有机结合。由于多媒体课件演示速度快，单纯地采用多媒体方式难以调动学生听课的主动思维，从而降低教学效果。[7]因此，在合理应用多媒体教学的同时，还必须有机结合传统教学的优势，以达到教学效果的最优化。 4.积极开展教学互动活动 教学互动是提高学生学习的积极性、主动性和检验学生学习效果的重要手段，在学习过程中具有重要的作用。为了提高本课程的教学效果，可以通过课堂讨论、课后练习、基于互联网的习题与模拟题库等途径实现多形式、多层次的教学互动。课堂讨论能够及时反馈学生对所学内容的掌握情况，教师可以对学生没有听懂或者非常感兴趣的问题进一步分析，同时可以在讨论过程中培养学生的创新性思维。课后练习则是使课堂教学的成果得到巩固和提升的重要手段，通过老师批改作业和课堂点评等环节，可以加深学生对授课内容地理解，也非常有利于教师检查课堂教学效果和学生对知识点的掌握情况。另外，随着信息技术的发展，互联网已成为知识表达和传播的重要载体，已经对学生的学习和生活产生重要影响，“在线”已成为常态，因此，充分开发和利用基于互联网平台的教学资源，引导学生合理使用网络资源，可以使教学互动更加便捷，同时节省大量的人力和物力。 四、结束语 “电力系统分析”作为电气工程及其自动化专业的一门核心专业课程，在整个课程体系中起到承上启下的作用，其重要性不言而喻。由于该课程内容繁多，理论性强且知识更新较快，其教学内容和方法一直受到广泛关注。本文结合本校实际情况，借鉴其它高校的教学经验，通过分析该课程开设过程中所面临的问题，提出了适合于本校建设“省级示范应用型本科”的课程内容体系和教学方法，从而为更好地促进该课程建设，切实为提高人才培养质量奠定基础。 电力系统分析论文:基于Matlab电力系统分析机电暂态仿真机理 摘要：研究了Matlab 中电力系统工具箱用于机电暂态仿真的可行性。针对机电暂态仿真的特点，在算法上采用了滤去直流与谐波分量计算的相量法.应用自适应变步长技术避免了通过试算确定仿真步长的繁琐工作，简化了工作量。陈述了SPS机电暂态仿真的主要步骤，并分别对单机无穷大系统和三机九节点系统进行了小扰动和大扰动下的功角稳定仿真，同时讨论了其仿真环境的设置与加速技巧。结果表明，SPS可用于电力系统机电暂态分析。且提高了仿真速度。 关键词：PSB模型 Matlab软件 电力系统 仿真分析 0引言 国内常用的电力系统仿真软件是中国电力科学研究院的综合程序PSASP[2-，它涵盖了电力系统分析的常见功能.并允许用户按照自己的需要设计特殊的模型而无须了解PSAsP内部结构和编程设计的条件.但是用户建模时的数据环境必须使用系统表内规定的信息，所以在仿真较复杂的控制手段时灵活性较差[3]。与PSASP相比SPS建模方便灵活。在Simulink环境下SPS可以结合其他功能强大的工具箱构造出令人满意的模型，实现对复杂控制的仿真，SPS还允许用户使用现有的基本功能模块与自己编制的算法生成自定义模块并将其加入到元件库中，从而最大限度地减少模型误差、提高精度[1]。 1 主电路设备选择和分析计算 低压无功补偿装置主要用丁^10 kv线路的配电变压器低压侧，补偿公用变、专用变低压用户设备运行中需要的元功功率。这砦公用变、专用变的容量一般在500 kV-A以下，设计有30 kvar，45 kvar，60 kvar和90 kv8r等4种标准无功补偿装置。对4种标准容量的无功补偿装置，大容量的装置按4—2一1分组组合，可对无功功率实现7级阶梯式调节；小容量的装置可采川2—1分组组合和固定补偿加2—1分组组合的调节方式。斟3给出的是总容量为60 kvar无功补偿装置[2]。 2 PSB模型与算法特点 定补偿加2一1分组组合的调节方式：其中.固定补偿容量为15 kvar，采用BsMJ0.4一15—3型电容器；单元l的补偿容晕也是15 kvar，电容器型号与圊定补偿电容器牛u同；单元2的补偿容量为30 kvar，用BSMJ0.4—30一3型电容器。补偿装置分组容嚣和接线确定之后，依据各回路中的额定电流，主电路没备不难选择和确定。主电路设备、元件选择的原则是保证补偿装置能可靠工作对本例补偿装置的主开关为Dz20J一200刊125 A的空气断路器；与单元l和单元2配合的交流接触器，分别为CJ20—40和cJ20—63型接触器；装置熔断器、避雷器、导体等器件的正确选择，都是保证装置可靠]：作的前提本例机电一体开关控制单元无功补偿装置，电存器组采用A，c两相控制的二三角形接线方式，机电一体7F关单元的晶闸管元件总是在电流过零时断开，所以断开电容器上的电压常处于最大值（或正或负），由于电容器内部装设的放电电阻自放电现象，电容器上的电压会逐渐降低[3]。 3 仿真环境设置 在晶闸管重新投入时，需要考虑电容器上的剩余电压，当系统电压和电容器残压相等时，就是晶闸管开关投人的触发点。否则由丁电容器两端的电压不能突变，在系统电压和电容器残压羞值较大时触发晶闸管会产生很大的冲击。 4 开设Matlab技术课程的意义 计算机辅助设计技术，简称Matlab技术，是计算机科学技术的重要分支.它对T程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域产生了极其深刻的影响。进入20世纪90年代，Matlab技术呈现加速发展的态势.受到社会的普遍重视。许多高校，特别是工科院校对Matlab技术的重要性和必要性的认识不断得到提高.在T科类专业普遍开设{Matlab）课.重视和加强（Matlab}课教学，是目前高校，特别是T科院校的重要举措，也是高校培养2l世纪高素质T程技术人才的迫切要求[3][4]。下科类专业有着共同的特点。它们的培养目标都是面向工程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域，Matlab技术在这些领域中发挥着极其重要的作用。 5 仿真结果分析 在计算机科学技术飞速发展的今天.Matlab技术已成为工厂、企业、科研单位提高技术创新能力.加快产品开发速度。降低产品生产成本.促进科技成果转化.增强社会竞争力的一项必不可少的关键技术。目前.Matlab技术的发展突飞猛进，Matlab应用T作正在向深度和广度进军.世界发达国家已把掌握Matlab技术手段作为抢占制高点、增强竞争力、加快发展的重要条件.Matlab技术应用水平已成为体现现代化的重要标志之一[5]。面X寸CAI）技术的飞速发展和广泛应用. 6 结论 了解和掌握Matlab技术是对工科学生提出的一项最基本和最迫切的要求，也是工科学生走向社会.参与竞争.促进发展的前提和条件。系统介绍Matlab技术基本知识、基本概念和基本操作的{Matlab）课必须及时反映Matlab技术的最新成果，保持教学内容、教学方法和教学手段的先进性。承担培养人才重任的高等院校，特别是工科院校.对（Matlab）课的教学必须给予足够重视，培养和建立一支经验丰富和相对稳定的（Matlab）课教师队伍，组织教师积极开展{Matlab）课的教学改革.I：作，从教学内容、教学方法和教学手段卜精心研究、积极探索和大胆实践.逐步提高（Matlab）课的教学质量。促进学生计算机应用能力的提高.增强学生的社会竞争力。 电力系统分析论文:高职院校《电力系统分析》教材立体化建设有感 摘 要：本文首先分析了电力系统分析课程教学的现状与问题，提出了高职院校《电力系统分析》理论教材改革的思路，并提出通过《电力系统分析》立体化教材开发建设，加强理论与实训的结合，激发学生的学习兴趣，提高他们对实际问题的分析和处理能力，增强就业的竞争力。 关键词：高职 电力系统分析 教材立体化 视频库和仿真教学软件 电力系统分析课程是高职高专院校电力类专业的主要课程之一，是从基础理论课、技术理论课通向专业课学习和工程应用的纽带。在内容上它有大量的基本知识、基本理论和计算，理论性较强，也有与实践相结合的部分，是应用性较强的一门学科。由于课程内容与电力系统生产运行过程密切相关，理论性和工程性都很强，不少高职学生学习过程中容易感到枯燥和困难。 为了提高学生的学习兴趣，适应新的理实一体化教学模式，我们对高职院校“电力系统分析”立体化教材体系进行了探索和建设。所谓教材立体化的建设是指为了适应现代高等教育的新教学模式的需要，开发出一套理论与实训结合、书本与现代化教学手段相结合的适用于高职院校的立体化教学体系。它不仅仅包括教材、课程标准、授课计划、习题集等传统意义上的教学资料，还应该包括多媒体课件、仿真教学软件、视频库等现代化教学资源库的建设。 一、电力系统分析课程教学的现状 电力系统分析课程的建设一直是我国各大高校力争的目标，现已将其建设成为国家级精品课程的高校有清华大学、东北电力大学等。但高职院校《电力系统分析》教材的建设工作者未全面开展起来，以往专科教学很大程度上以传授知识为主，强调学科本身的系统性，本科压缩型的痕迹明显。而当今高职学院则是培养技能型人才，按照突出“实际、实用、实践”的原则，依据专业培养目标和专业人才的知识能力和素质结构建立理论和实践教学体系，教学内容突出了基础理论知识的应用和实践能力的培养。为了更好地进行电力类应用型人才的培养，突出高职院校的办学特色，《电力系统分析》教材立体化的建设成为笔者学院努力实现的目标。 二、《电力系统分析》理论教材的改革思路 《电力系统分析》理论教材建设应根据专业人才培养要求，结合相关的国家职业标准，始终以“职业能力培养为核心”，依据相关专业对学生从业素质、能力的要求，强调职业教育的特色，理论以够用为度，突出实践技能的教学，重视素质教育，增强学生专业技能，提高学生就业能力。教材应以培养应用型人才为目标，舍弃繁琐的理论和公式推导，引入当前电力系统的各种新趋势（如智能电网、新能源、特高压等）和新格局（我国五大发电集团和两大电网公司），为学生树立电力系统的基本概念和拓宽就业渠道打下坚实的基础，并在教材中加入电力系统面向对象的计算机软件的介绍，拉近理论和电力系统实际应用的距离，加深学生对电力系统调度和运行工作岗位的操作界面的认识。 图 电力系统分析课程学习情境设计图 为了适应高职院校培养应用型人才的需要，《电力系统分析》立体化教材体系以电气值班员、调度员的典型工作任务为载体，从电网基本操作到复杂操作，再到异常和故障处理、系统化的设计课程的学习情境，分别通过电力系统各个工作岗位的初步认识、电力系统正常运行时的监视与分析和用户电能质量下降的处理、电力系统常见故障分析4个学习情境构成教材内容。通过四个学习情境，每个情景包括若干个典型的工作任务，使学生由浅入深地学习电力系统运行、调度的基本技能。 三、利用《电力系统分析》立体化教材加强理论与实训的结合 电力行业是高危行业，从供电的可靠性及安全性考虑，直接在实际的电力系统中进行各种实验和实践训练可能性非常小。由于建立真正的电力系统实验室对硬件和软件的要求非常高，许多高职院校都没有设置专门的电力系统分析实验室，但电力系统分析又是一门系统性和理论性很强的重要课程，许多学生反应传统教材学习困难、晦涩难懂。那么如何建立适合高职院校的《电力系统分析》新型教材体系就成为本文研究和探索的主要方向。 针对高职院校是以培养应用型人才为目标的特点，《电力系统分析》立体化教材的建设可以利用理论实训一体化的新型教学手段，将原本抽象和繁琐的大量理论知识用仿真软件、多媒体课件、视频库等现代化技术展现出来，最大限度地模拟电力生产的真实工作场景。仿真技术是多门课程的组合体，是现场生产环境的情景再现。仿真教学系统集图像、声音、动画、文字于一体，避免了在现场实验或培训中可能造成的误操作引起的危害，又可以实现生产全过程的运行操作，减少了实验仪器和设备，提高了教学效果。《电力系统分析》立体化教材的建设完成后，学生可运用仿真教学软件在实训室或仿真机上学习处理较复杂事故的能力，可以用计算机模拟电力系统中各种潮流变化，用各种手段来调整用户端电压，并能计算或输出电力系统的各种参数等。 首先，我们配合教材中的四个学习情境制作了高水平的多媒体课件，利用现代化教学手段提高了学生的兴趣和效果。 其次，我们还进行了电力系统图片库建设，利用丰富的网络资源和各种理论—实训教学积累的素材，对电气设备、电力系统新趋势、实际工作场景、校内外实训基地等图片进行了收集和整理，充实了教学资源。 这次《电力系统分析》教材立体化建设中的一个亮点就是视频库的建立。电力系统分析教材中有一些知识点比较抽象、复杂，光凭书本和简单课件无法使学生掌握学习目标和技能目标。学院与企业和软件公司合作，结合当前电力系统的实践和前沿趋势，制作和拍摄了几个《电力系统分析》教材中的视频，激发学生的学习兴趣。如学生对风力发电机之前的认识接近空白，利用实物或现场教学存在很大的困难，我们就制作了教学视频，对风力发电机的结构和工作原理进行介绍。再如电力系统中的调压是教材中的一个重点知识，它对电力系统中的许多工作岗位都尤为重要。利用改变变压器分接头调压是电力系统常用的调压手段，但学生往往只对变压器外观部分有初步了解，调压机构的内部构造和操作很难掌握。而且变压器是电力生产和运行的关键设备，带有很高的电压，且机构庞大，很难在教学场所进行拆解来让学生认识，所以我们利用“变压器分接头调压机构和操作”视频进行讲解，可以大大提高教学效果。我们还邀请电气设备制造厂家和电力生产一线的技术能手，为学生进行操作示范，如视频库中的“故障录波器的调试”就是这样拍摄完成的。 为了提高学生对电力系统分析理论和实践应用的结合能力，增强就业的竞争力，并拓展对电力企业服务和培训的空间，2011年底我们完成了针对本教材配套的“电力系统分析仿真教学软件”建设，开展了对实际电力系统的故障分析仿真和稳态分析仿真的实践环节，这是我们这次立体化教材体系的重要组成部分。 仿真教学软件分为以下四个部分：电力网数学模型、电力系统潮流计算、电力系统有功功率及无功功率的调整和电力系统的调压、电力系统短路电流计算。“电力系统分析仿真教学软件”为学生提供了实验和仿真的平台，实现了全界面图形化、设备与设备属性资源管理化、操作与设计人性化和科学化。它是在基于电力系统原理结构图基础上的集图形化设计、图形化调试、图形化资源管理于一体的软件，该软件还具有报表形式的输入输出、利用滑块特征型来微调设备参数、运行状态输入与输出的保存等功能。 学生可以利用“电力系统仿真教学软件”和实训指导书对教材中许多环节进行计算和分析，不需要经过大量复杂的公式运算，直接在软件中运行即可得到相应参数和结果，通过显示和输出的结果分析出电力系统的运行状态，从而得出正确的处理措施。 四、结束语 为了检验《电力系统分析》立体化教材的实际使用效果，在制定了课程标准和授课计划后，我们完成了一整套完整的教学资料，包括授课计划、任务书、实施建议、引导文、工作单、教师手册、学生手册、习题集、评价表、学生反馈表等。同时我们安排了2011-2012下学期电自专业教学改革试点班，按照新建的《电力系统分析》立体化教材体系进行理论实训一体化教学，利用工作任务驱动的六步教学法进行实施，并注意充分运用教学仿真软件、多媒体课件、视频库、实训指导书等各种教学资源。实践证明，利用立体化的《电力系统分析》教材体系和配套的新型教学方法，激发了学生的学习兴趣和实际动手能力。教学实施中，学生对《电力系统分析》立体化教材体系使用情况和意见反馈普遍良好。 （作者单位：江西电力职业技术学院） 电力系统分析论文:基于Labview的“电力系统分析”课程仿真 摘要：Labview是测量领域的图形化编程软件，将其应用到“电力系统分析”课程教学中，可将传统教学中繁琐的公式用更为形象的图形、波形和向量图来表示。主要从复数功率、传输线模型来说明Labview仿真在教学中的优点，通过改变输入，可以看到不同参数对电力系统的影响。 关键词：Labview；电力系统分析；仿真 “电力系统分析”在电气专业中属于一门较为传统的课程，教学方式多以教材为主，较为偏重理论的分析和例题计算。而在实际情况中，电力系统是一个十分复杂、庞大的系统，而随着近年来超高压和特高压输电技术的推广，新的科技发展给其带来了较大的变化。仅靠传统的教学方式是不够的，静态的PPT演示和计算辅助程序起到的作用有限，也有采用PowerWorld来做动态潮流演示的，但需要学生有较好的基础和较强的理解能力。 从高职教育的特点来看，学生的普遍素质不高，对于系统的整体运行没有基本的概念，甚至对电压电流波形都不甚清楚。因此面对这样的教学对象，通常的数学推导计算辅助手段不能起到较好的作用。当前有许多具有图形显示功能的软件，但是具有编写简单，且能显示各种图形以及波形功能的软件并不多，其中Labview是比较突出的。本文采用此软件来编写电力系统分析教学辅助仿真程序。通过数字、电气量波形和向量图的显示，学生们可以更清楚地感受到有功功率传输和无功功率补偿的意义，而不是只能通过复杂的公式来体会电力系统的各种现象。 Labview软件除了具有强大的波形显示能力外，在配置上数字信号转换卡后，还可以直接测量外部电气信号来辅助教学，对电力系统教学也能起到较好的帮助。除此之外，如果使用CGI、Active X和Java等方式，还可以使学生在远端与服务器端的Labview程序进行通讯，因此使用Labview来进行电力系统教学仿真有较大的提升空间。本文通过其编写电力系统分析课程的仿真课件，主要从复数功率和输电线路等值模型两个项目来体现其教学辅助功能，而后续还会加上故障分析、潮流分析、标幺值转换等内容。 一、程序主框架 图1是主程序的界面，主要分为两个部分：左边是提供学习的互动式部分，右边则提出相关问题供学生们思考并检验其学习成果。使用程序者只需要按下相关按钮就可以进入相对应的子程序，使用十分简单。图2是主程序对应的后面板，通过一个循环结构，可以从主界面切换到复功率的子界面，其中使用的是Labview软件中的事件结构，可以有效地在主界面和子界面之间进行切换。通过主界面上按钮和子界面上的按钮来实现程序的转换功能。 二、复功率 复数功率计算子程序的显示面板可以同时执行两个复数功率计算，分别显示在面板的上下两个部分。面板的左边是电压电流大小（RMS值）及角度的输入，中间的波形图则对应电压电流波形，右边是复数功率计算的过程，先将电压变成相量方式表示，电流则变为电压相量的共轭值，这两个参数相乘就可以得到复数功率，接着就可以显示复数功率的两个分量P和Q。上下两个复数功率的相加和相减也显示在界面上，这样可以使学生了解实部和虚部的基本概念。图3是该界面的一个运行实例，分别输入两组相量，一组为电压10，角度30，电流5，角度60；一组为电压20，角度60，电流5，角度30。从图中可以看出复功率的不同表示和简单计算。图4为复数功率计算程序的后面板，图中左边为电压电流输入点，其值可以直接输出到相量输出表示点中（因为需要取共轭，电流相量角度要取负号）。该程序框图没有采用子程序来计算，显得较为凌乱。而图5采用子程序来处理，就显得比较简洁。子程序越多，简化效果越好。 三、输电线路等值模型 输电线路等值电路的界面中，使用时需要输入线路参数比如每公里电阻、电感、电容大小以及线路长度，另外还需要提供负载状态如负荷侧电压、功率因数、视在功率等。该程序可以计算出线路首端电压、电流、有功功率、无功功率、线路损失、电压损失率。如果是中、长线路，还可以计算出输电线路的[ABCD]参数。 图6是等值线路的后面板程序，短、中和长线路三种模型的计算分别放在面板的上、中、下位置。首先，由前面板输入的RLC参数根据阻抗子程序计算出每公里的Z和Y，再根据不同长度线路模型的计算方法求出对应的[ABCD]。其中短线路中B=Z，其他A、C、D都为0。一般情况下在计算短输电线路的时候也不使用[ABCD]参数。但是可以使用同一个子程序来计算三个不同的模型。计算得到的参数和负荷的数据作为电压损失子程序的输入，就可以得到首端电压、电流、有功功率、无功功率、线损和电压损失等结果。 图7是阻抗子程序的面板，主要功能是将L和C乘以2πf，输出时每公里的阻抗和容抗。图8是电压损失率子程序的面板，输入的负载参数首先由一个负载子程序来计算出负载有功功率、负荷电流和电压，输出为一个包括负荷端电压和电流的矩阵，该矩阵和参数[ABCD]相乘就可以得到首端电压和电流，由此再可得到首端有功功率和无功功率，而线损只需要用首端功率减去末端功率就可以得到。当矩阵元素为复数时，需要使用复数矩阵计算公式。而电压损失可由公式（1）计算得出，其中A为参数[ABCD]的A。 （1） 四、总结语 本文介绍了通过Labview实现的电力系统教学辅助仿真软件，其包括复数功率和输电线路等值电路等“电力系统分析”课程中的若干主要内容。该辅助软件可使学生通过输入不同的计算参数，得到感观的输出结果，用数值、波形或者相量来显示。软件使用简单，学生可更清楚地将理论和实际系统相结合，抛开繁复的公式，对电力系统有一个更为简单清晰的了解。从实际教学效果来看，该软件适合作为辅助教学工具来提高“电力系统分析”课程的理论教学效果，未来除了加入更多内容外，还可以向远程辅助教学发展。 电力系统分析论文:“电力系统分析”课程的教学经验与探索 摘要：“电力系统分析课程”作为农电和电气专业的核心课程，是基础理论课和专业课的连接纽带，学好该课程具有重要的意义。通过对课程多年的教学和探索，针对课程特点，定位了课程内容，将多种教学方法应用到教学实践中，提高了学生的学习兴趣和综合素质能力，取得了一定的效果。 关键词：电力系统；教学经验；教学方法 “电力系统分析”课程是东北农业大学（以下简称“我校”）农业电气化与自动化专业和电气工程专业必修的专业基础课，是两个专业的核心课程。它连接了之前学习的电工、电子、电机、自动化、计算机、高等数学等理论基础课程，又对后续的主要专业课程（如继电保护、架空线路、发电厂、变电站电气设备等）做了理论的基础准备，因此该课程是理论课、基础理论课向专业课和工程应用研究的过渡纽带，具有承上启下的作用。同时学生的课程设计、毕业设计和专业综合实验、生产实习等实验和实践环节也要大量应用电力系统分析的课程内容，因此，学好这门课程对电气化及电气工程专业的学生具有极其重要的作用，可以说电力系统分析课程是开启电力系统学科大门的一把珍贵钥匙。 一、教学中出现的问题 一直以来，学生普遍反映“电力系统分析”课程难学、难懂、难算，教师也感到难教。这门课程之所以会存在这样的问题，原因是多方面的。教师方面，由于近年来高校对教学体系的多次改革，授课学时数大大减少，但教学内容并没有削减，使得课堂教学中课程进度较快，习题做的较少；学生方面，由于课程中概念多、计算多、公式多、数学推导多，且理论性和工程性较强，因此学生感到课程难度很大；课程方面，本课程涉及相关学科和专业的知识太多，例如电路、电机、电子、电磁场等。这些因素都直接影响了课程教学的顺利进行并增加了学生学习的难度，使学生产生了畏难的情绪，进而影响了学习的热情和学习效果。 二、教学内容优化，适应农电人才培养 电力系统分析由电力系统稳态分析和暂态分析构成。稳态分析主要针对系统在对称稳态运行下参数的分析和计算及有功、无功功率对系统运行的影响，主要内容有线路变压器的参数和模型、网络潮流计算的手算和计算机计算以及有功、无功对电压和频率的影响。电力系统暂态分析是对系统发生故障时，系统中主要参数的分析和计算以及系统稳定性的分析，内容包括对称和不对称短路时参数的计算以及系统的静态和暂态稳定性。稳态分析和暂态分析这两大体系构成了电力系统分析的全部内容，把握了这样一条主线，对学习课程可以起到事半功倍的效果。 教学中注重电力系统基本概念、基本原理及基本计算方法的讲解，而对于较繁琐的理论推导或者实际应用性不多的内容可以适当精简。如在推导长输电线路的等值电路时，用到了许多电磁场和高等数学的知识，内容复杂抽象，学生学习、理解非常困难，学习上出现畏难情绪，在授课中可将公式推导适当简化，主要掌握结论和方法，增强学生学习的信心。再如电力系统的潮流计算中，随着计算机的发展和网络系统规模的增大，手算潮流已经不能适应对现有网络进行计算，因此教学中对应用性不多的手算潮流部分做了精简，保留原理公式的推导，而把计算的重点主要放在用计算机来求潮流，既能突出教学的重点又减少了学生的负担，起到良好的效果。 三、多种教学方法的应用，提高学习兴趣和效果 1.情感交流法，营造良好的课堂气氛 “亲其师，信其道”是说当学生对老师感兴趣时也会对他讲授的内容感兴趣。因此，作为教师要注意与学生之间的情感交流，多与学生沟通，多关心学生，成为学生的良师益友。此外，加强自身能力和素质的提高，使学生能信服、甚至崇拜老师，进而喜欢上这门课程，可以激发学生学习的兴趣。 2.学习讨论法，激发学习的主动性 在每节课的最后，给学生提出下次课程的一个重点问题，作为讨论的题目，让学生独立地查阅教材、收集资料，并进行小组讨论，课堂上老师和学生共同针对题目和查阅的资料进行讨论和分析。这种学习方法能使学生成为学习的主体，充分发挥学生学习的积极性和主动性，每个学生都可以发表自己的见解，集思广益、互相启发，使教与学的过程都得到了提高。 3.多媒体教学与传统黑板教学模式的优势互补 “电力系统分析”课程是专业基础课，在课程体系中起到承上启下的作用，该课程的特点是理论性、系统性较强。在传统的黑板教学中，教师在课堂上用大量的时间进行数学公式的推导和画图，教学效率较低，且教学效果不理想。随着多媒体技术的不断推广，这种集文字、图形、声音、图片、影像于一体的教学模式被广泛应用。采用多媒体教学可以省去大量的黑板画图和公式的书写时间，节省的时间可以用于重点和难点知识的讲解，既提高了学生学习的效率又增大了课堂的信息量，激发了学生学习的兴趣。 但是多媒体教学也存在着自身的弊端：信息量大，课堂进度较快，学生的注意力不能长时间集中，造成学生跟不上教师的讲课进度，进而影响了授课的效果。因此合理地选择和使用多媒体教学的同时，还要发挥传统黑板教学的优势，使二者共同参与到“电力系统分析”课程的教学过程中，达到教学效果的最优化。例如：在讲授同步发电机的原始方程时，运用多媒体教学的图像和动画的效果，通过对发电机模型和实物的展示，使学生对同步发电机内部的结构及各绕组间的位置关系有了直观而清晰的了解和认识，对学习同步机的方程奠定了良好的基础。 4.加强实践教学，提高理论认识 “实践是检验真理的唯一标准”，可见理论与实践的结合是学好知识的关键点，而良好的实践是对理论的升华。因此在课堂授课的同时，还应注重培养学生的动手实践能力。设有专业的“电力系统分析”实验室，对电力系统稳态和暂态分析中各种主要的运行特性和状态进行了模拟实验，促进了学生对课堂知识的吸收和理解。如单机—无穷大系统稳态运行方式的实验、电力系统功率特性和功率极限的实验、电力系统不对称短路及短路波形的测试实验等。 加强实践教学的另一个做法就是使学生深入到生产工作的现场，为此专业建立了多个校外实习基地，并与省内多家电业局结成友好合作单位，通过在实习基地的学习加深了学生对理论知识的理解，也使学生了解并熟悉了专业工作特点及要求，对今后的学习有一定的促进作用。 5.考核方式的多样化 教学的目的是为了使学生掌握所学的专业知识及技能水平，而单一的考试方式已经不能全面地反映学生学习的状况，因此我们采用了闭卷+开卷+实验+实习等多种手段的考核方法，培养学生从死记书本知识向主动探索知识、提高能力、提高综合素质水平的方向发展，加大动手和实践能力在课程考核总成绩中的比重，降低笔试成绩所占比重，为培养高素质的电力人才进行探索工作。 四、探索初步成效 “电力系统分析”课程是一门理论性和实用性都较强的专业基础课程。为满足农业电气化与自动化专业人才的培养目标，在教学中注重教学内容的优化，实行教学方法和教学手段的多样化，注重教学理论和实践的结合。通过多年的教学实践和探索，有效地激发了学生的学习兴趣，使学生能系统掌握课程内容，理论分析能力和解决实际问题的能力也得到了提高，达到了良好的教学效果。 电力系统分析论文:“电力系统分析”教学方法探索 摘要：针对“电力系统分析”课程内容的特点，及课时少，且没有实验和实践环节支持的实际情况，本文探讨了提高该课程教学质量和教学效果的方法和手段，提出“一明确，二联系，三重视”的教学方法，以学生掌握知识为中心，以培养能力为重点，以提高素质为目标。该教学方法在教学实践中取得了良好的教学效果。 关键词：电力系统分析；教学研究；教学方法；教学手段 一、引言 “电力系统分析”是电气工程学科一门重要的专业必修课，在整个电气工程专业课程体系中起着承上启下的作用，一方面它将先修的课程，如“电路”、“电机学”、“电磁场”、“自动控制原理”、“计算机编程”、“高等数学”、“线性代数”等知识综合运用于电力系统运行分析与计算，对培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力有着重要的案例教育作用；另一方面，课程涉及电力系统分析中最基本的知识和分析方法，可为学生学习后续电力系统相关专业知识以及将来从事电力系统相关研究或工作打下重要的基础。“电力系统分析”课程的特点是，涉及面广、理论计算多、工程性强、内容抽象难懂，电力系统背景强的院校一般分为两个学期来讲授，时间一般在80个学时以上，并同步开设实验环节和工程实践环节。 结合前人的经验及笔者自身用心的摸索，笔者提出“一明确，二联系，三重视”的课程教学方法，经实践证明，该教学方法受到学生和学校督导组的肯定，学生表现出较强的学习兴趣，学校效果也良好。现总结出来，希望能给其他开设有少课时“电力系统分析”课程的兄弟院校提供有益的参考。 二、所提出的教学方法 “电力系统分析”课程的特点是，涉及面广、理论计算多、工程性强、内容抽象难懂，教学过程中，学生容易思路涣散，抓不住重点，听不懂，最终失去学习兴趣等。针对少课时“电力系统分析”课程特点，笔者探索出了一种有效的教学方法，即“一明确，二联系，三重视”教学法。 （一）一明确 “一明确”是指在教学内容上，既要明确课程总的教学目标，又要明确每一部分的教学目标，以及每一节课的教学目标，即，采用“总分总”的授课思路，让学生清楚课堂每一时段教师所讲的内容是什么，讲这些内容的目的是什么，以及这些内容在整个课程中处于什么样的位置，在电力工程实际中有什么用途等，从而让学生对授课内容有清楚的把握，置身其中，融入其中，从宏观和微观上掌握全部课程内容。例如，“电力系统分析”包括电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两大部分，主要讲述了电力系统的三大常规计算，即潮流计算、短路计算和稳定性计算，而课程中诸如电力系统的基本概念、基本理论、数学建模和计算方法等都是为这三大计算做的铺垫，这些计算的结果又是为电力系统的各项工作。对教师而言，把握了这个教学目标，也就掌握了教学方向，对教材内容的重点和难点能做到心中有数，传授知识时效率更高。对学生而言，有明确的目标来指引课程学习，学生也就清楚了自己所学的知识点及其用途，同时也容易对这门课产生兴趣。 笔者认为，在讲授“电力系统分析”课程的第一堂课时，应该首先明确本课程的教学内容和目标是什么，本课程在电气工程专业中处于什么样的位置，有什么样的用途，应该重点掌握哪些知识，从而让学生对本门课程有个大致了解，对重点、难点知识在哪里，有较为清晰的知识的方向感。在讲每一常规计算时，也要首先明确每一子主线，如在讲潮流计算时，这一子主线是：各电力系统元件的参数计算和等值电路电力系统的等值电路节点间的电压降落和串并联支路的功率损耗电压和功率分布计算潮流计算（采用直角坐标或极坐标；迭代求解：牛顿拉佛逊法和PQ分解法）电压调整频率调整经济运行。潮流计算是主线，潮流计算前面的内容是基础知识，潮流计算后面的内容是进行潮流计算的目的。明白了它们之间的联系、关系，整个章节内容就能连成一条线进行理解和分析，潮流计算贯穿于整个内容，学起来也就相对容易些。其它两个常规计算（分支线）也可按如此方法讲解。 （二）二联系 “二联系”是指在授课方法上，一是要理论联系实际；二是要前后知识联系。 “电力系统分析”课程的主干内容是三大常规计算，多数教材的主干内容围绕着此三大计算进行了详细的数学推导和分析，理论性较强，很少联系实际应用。对于少课时的”电力系统分析”课程来说，第一，绝对不能按照传统“电力系统分析”教材照本宣科，应着重推导思路的讲解，揭示其中的难点、重点和注意点，应更加格外的着重联系实际应用，向学生讲解清楚，所讲理论计算在实践中有什么用途，什么场合会用到，如何运用。第二，可结合实际电力系统，进行实例教育，而不是仅仅浮于书本上文字。比如，可以以某个地区的电网为例进行讲解，如何建立该实际电网的等值电路和数学模型，如何进行潮流计算和分析，如何将计算结果运用于电网的规划、设计和运行控制中去，并且给学生提供计算机例程，让学生了解如何运用计算机手段进行电力系统的计算和分析。这样，将一个实际的地区电网作为教学例子，始终贯穿于教学中去，从稳态分析到暂态分析，再到稳定性分析，从而给学生提供一个实际应用的例子，让学生加深理解课本内容，真正掌握电力系统的计算分析方法，提高活学活用的能力，避免出现课堂所学知识与生产实际相脱节的常见弊病。 二是要前后知识联系，包括本课程内容前后知识的联系，以及本课程知识与先修课程“电路”、“电机学”、“电磁场”等知识的联系。例如，“电路”中，学生熟悉的是直流电路和简单的单相、三相交流电路的计算，已知量和待求量是电压、电流，多采用解析法进行精确求解。在“电力系统分析”中，涉及的是复杂电力系统三相交流电路，属于工程计算，工程计算的一个特点是近似计算，应向学生阐明这一点，避免有的学生钻入牛角尖。在“电力系统分析”中，已知量和待求量不再是电压和电流，而是功率和电压矢量，方程的物理本质也发生了变化，不再是节点电流守恒，而是节点功率守恒。所以，在学习“电力系统分析”时，应引导学生注意转换思维，从所熟悉的“电路原理”的思维，转换到系统的、高压的、三相的、具有工程特点的“电力系统分析”的思维，避免理解错误和错误理解，这是在“电力系统分析”课程教学实践非常常见的问题。再例如，在电力系统稳态分析中和电力系统暂态分析中，所用的分析方法是不一样的，在稳态分析中用的是相量分析法，而分析电力系统暂态过程不能直接使用相量分析法。“为什么呢？”通过问题提问，引导学生去主动思考。接着，可简单回顾“电路”中讲授的相量分析法的基础，以及电力系统稳态和暂态有什么特点，为什么电力系统稳态可以运用相量分析法，而电力系统暂态过程不能直接运用相量分析法，而相量分析法又是三相交流电路分析计算的基础，那么如何才能使用相量分析法呢？这样一步一步地让学生能够理解到事物的本质，既知道其然，也知道其所以然，从而让学生知道如何运用所学知识去解决工程实际问题。在讲这一节时，还应补充讲解相量和向量、矢量的区别，避免出现混淆和用错。通过这种教学方法，既能巩固先修课程所学的知识，加深对先修知识的理解，又能加强对现学知识的理解。再例如，电力系统稳态分析、暂态分析和稳定性分析中，所使用的发电机模型是不一样的，在讲后面章节内容时，应解释清楚本章节所涉及的电力系统运行状态的特点，为何在本章节使用了与前面章节不同的发电机模型，或为何前面章节的发电机模型不适于本章节所述的电力系统运行状态等。从而，通过联系、对比前后知识，让学生能对所学知识融会贯通，概念清楚，避免出现用错和错用的情况。 （三）三重视 “三重视”是指在教学要素上。教学是以教案内容（知识）为载体，教师将教案内容传授给学生，帮助学生学习并掌握教案内容的活动。以“教”而言，教师为主体，不仅传授知识，而且展开其内涵；以“学”而言，学生为主体，不仅承继知识，而且深入其内涵。而学生的学是教学的最终目标。因此，教案、教师和学生组成了教学的三大要素。为了达到理想的教学效果，既要重视教案的质量和水平，又要重视教师的自身水平和讲授水平，更要重视学生的学习效果，即，要同时重视课堂教学的三大要素，任一要素不理想，都会影响最终的教学效果。 教案内容是教师的教和学生的学的对象，为了达到理想的教学效果，首先，教案内容应该是学生感兴趣的东西，在主观上愿意并乐意持续去学习并掌握的东西。因此，应清晰掌握学生的学习心理，并在教学内容上，尽最大可能的满足学生的学习预期。经调查，大学生在学习知识时往往注重实用、能学到东西、有助于未来职业发展，如果简单易懂、充满趣味，那么更好。而“电力系统分析”的主干内容是三大常规计算，理论抽象，枯燥难懂，那么，如何将课程内容往学生感兴趣的方向去靠，是值得研究的问题。笔者经过几年来的用心探索，总结出来以下几点：1、教案内容不应是课本内容的简单重述和再现，应是补充了当今生产实践中活的实际内容，应与生产实际相同步，让学生能了解到校门外、课本外、学术外的生产实际，而不仅仅是课本上死的文字和虚而不实的理论知识；2、教案内容应充满知识性，应向学生适量提供一些与本课程或本专业相关的科学与技术，以提高学生的专业能力，扩大知识面和信息量，让学生切实感受到学有所获，而不是感到虚度光阴；3、由于本课程大量运用了先修的课程内容，如“电路”、“电机学”、“电磁场”、“数值分析”等，在准备教案时，应将先学的课程知识巧妙的融会贯通于本课程内容中，一来加深对先学知识的理解，二来给学生提供一个活学活用的实例，让学生可以以此为例，在以后的工作中举一反三，提高知识应用能力；4、应补充本课程领域国内外同行当前的技术状况和发展动态，从而让学生了解就职于工作岗位上的前辈们正在从事的事情，从而对自己的未来职业有个初步的了解，意识到在学校里、课堂上还应补充的知识；以上四点是在准备教案时应注意的地方，高水平的教案是教师的水平和责任心的体现，需要多年用心的摸索、推敲和积累。 在教学中，教师的作用是编写教案、课堂教学以及解答疑惑。除了按上文提出的原则准备教案内容和进行课堂教学外，教师还应注重自身水平的不断提高与进步，包括自身知识水平的提高和讲授水平的提高。高水平的教案内容和讲课水平需要教师日复一日、年复一年的用心积累和不断摸索，平日里应心系学生，认真推敲，站在学生的角度去思考问题，准备教案。课堂师生互动环节，首先，可以引导学生去主动的思考，而不是被动的接受；二是可以让学生参与到教学中来，而不是死板地坐在下面，麻木的机械式的收听教师的讲演；三是，可以对课堂节奏，稍事停顿和修整，让学生紧绷的脑神经也得以休整。当发现学生的学习效果与预期出现偏差时，应及时调整课程进度和节奏、教学方式和方法。 三、结论 根据“电力系统分析”课程内容的特点，笔者结合前人的经验与笔者自己多年的摸索，针对缺乏实验和实践环节支持的少课时“电力系统分析”课程，探索出了“一明确，二联系，三重视”的教学方法，其涵义是：“一明确”是指在教学内容上，要明确教学目标；“二联系”是指在授课方法上，要理论联系实际，后面知识联系前面知识；“三重视”是指在教学要素上，要同时重视教师、学生和教学内容三要素的影响，在教学过程中形成以学生掌握知识为中心，以培养能力为重点，以提高专业素质为目标的教学方法。该教学方法在实践教学中取得了良好的教学效果，学生对知识的理解更透彻，对知识的掌握更扎实，同时也促进了学生知识应用能力的提高。 电力系统分析论文:《电力系统分析》课程教学改革思考 《电力系统分析》课程是电力系统自动化专业重要的专业基础课，是后续专业课程电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动装置、电力系统自动控制等相关课程的理论基础，学好这门课程将为本专业学习打下坚实基础。 笔者目前承担我校高职电力系统自动化专业的《电力系统分析》的理论教学任务，目前我校正处于建立国家示范性高职院校之际，专业设置、课程体系改革正在不断推进，《电力系统分析》作为一门重要的专业课，也面临着教学理念、教学方法的改革。经过几个学期的教学实践，笔者认为目前高职《电力系统分析》课程的改革应该从以下几方面着手改革。 一、调整理论教学内容以适应新形势下对高职学生的培养要求 《电力系统分析》在整个教学计划和学生培养中起着十分重要的作用,一方面承接着从技术基础课向专业课的过渡,另一方面又承接着从理论学习向工程实际问题的过渡。它研究的对象是实际的电力系统,因此具有明显的工程特点。这就要求从工程实际出发,对所研究的问题进行适当的简化处理。调整优化《电力系统分析》课程教学内容的目标是：要求学生掌握和理解基本概念和基本理论,培养学生分析和解决电力工程问题的能力,以及掌握运用电子计算机解决电力系统工程问题的理论和方法。因此在大量调研和多年教学实践的基础上,对《电力系统分析》课程提出如下改革: 1.简化电力系统各元件特性和数学模型的教学。在教学实践中发现,这一章的公式推导较多,学生难于理解,经过分析,理出一条思路，注重基本物理概念的掌握和理解,以及对公式的应用，而对公式的推导则尽量简化省略。例如,在讲解线路参数计算的时候，只给出各参数的公式而不去花时间推导，学生能够理解各参数的意义和正确应用公式即可。 2.根据培养目标和学生的学习特点适当增减相关学习内容。《电力系统分析》课程的教学内容比较多，如果在实际教学中都涉及到会需要大量的理论课时，这与目前高职教育改革是相悖的，因此必须适当减少理论课时数，这就需要删减一些教学内容，比如，电力系统的潮流的计算机算法这一章对高职学生而言比较难理解，可以删减。同时，还可以适当增加一些与实际工程结合紧密的内容，这可以根据每个学校学生的就业特点而定。 二、改进教学方法和教学手段,提高学生学习的兴趣 教学质量的提高，重要的是教学方法和教学手段的提高。理论教学是目前课程教学体系中的重要环节，它直接影响教学质量。 1.课堂教学采用多媒体课件配合板书教学。“电力系统分析”课程与实际电力系统联系非常紧密，很多实际设备用语言和黑板讲授根本没办法描述清楚，学生对系统的整体认识很难。为了提高理论教学效果，课堂教学采用多媒体课件配合板书教学。一方面沿用了板书教学的优点，同时对语言讲解比较抽象的内容用多媒体形象演示，使得教学更加具体化、形象化，使学生更加容易理解，起到事半功倍的效果。 比如，讲解电力系统结构时，先将具体的电气设备用图片演示给学生，使学生对电力系统中的各电气元件有一个直观的了解，在给出系统的地理接线图和电气接线图时，学生就能够将接线图中的各电气元件的符号与实际的设备对应上，从而将抽象的系统接线图与实际的系统结构联系起来。 2.增加网络辅助教学环节。为了方便学生对“电力系统分析”课程的自学、预习与复习，将课程的大纲、电子教案、多媒体课件和习题等都挂到了校园网上，这样学生在课余时间可以随时上网查阅相关资料。在每章内容讲解之前，教师都会提出相关问题放到网上以使学生提前预习，提高了课堂教学的效果。学生在“电力系统分析”课程的学习有任何疑问，也可以在网上给教师留言询问，教师会及时给学生解答。网络教学创造了教师与学生、学生与学生之间相互交流的环境，便于学生吸收更多信息，培养自主学习能力，有利于提高教学效果，对教学方法和教学手段的改革将起到极大的推动作用。 三、注重实践环节训练加强实践能力的培养 实验教学作为教育体系的重要组成部分，是树立学生实践观念培养分析解决实际问题的能力，启迪学生创新思维提高学生综合素质的重要环节。对于强调学生的动手实践能力的高职院校，实验教学更应该得到重视，实验教学应贯穿于理论教学中。为了达到电力系统分析的教学目的，建立电力系统综合实验室和电力系统分析仿真实验室是有必要的，若资金不足可先建立电力系统分析仿真实验。 通过“电力系统分析”课程教学改革方法的研究，使该课程的教学突破传统的单一课堂板书教学模式，采用多媒体配合板书的课堂教学方法，增加网络辅助教学环节，建立科学的实践教学体系，通过综合实验环节巩固和加深学生对电力系统相关理论知识的理解，使学生能够将基础理论与工程实际联系起来，成为具有综合思维能力和综合处理问题能力的创新、复合型技术人才,这也正是我们高职教育的目的。

通信网络拓扑结构分析研究:通信网络拓扑可靠性层次与测度研究 摘 要：梳理讨论了目前通信网络可靠性研究之间的层次关系，讨论了拓扑可靠性所处的地位、任务、指标等。其次，分析了拓扑可靠性的非概率测度，指出了连通度的核心作用。再次，研究了基于边连通度与节点连通度进行可靠性评价的思想与算法。最后，通过一个算例展示了通信网络拓扑可靠性评价的具体过程。 关键词：通信网路 可靠性 层次 测度 随着通信、信息、网络技术的高速发展与广泛应用，人们对通信网络的依赖愈加明显，随之而来的可靠性问题日益成为用户关注的焦点领域。现代通信网络是一个复杂系统，融合了多学科领域，因此对其可靠性的研究是一项系统工程。 从目前的公开文献来看，通信网络可靠性研究分布于网络应用的各个层次与领域，一般可对应于OIS（Open System Interconnect）系统模型的划分。同时，通信网络的复杂性、动态性、多态性等属性为可靠性评估与优化提出了新的挑战，导致了研究的视角与侧重点也不尽相同。拓扑结构是通信网络的核心特征，其依据拓扑来组织网络形态，进而体现通信网络系统的整体性。因此，对通信网络拓扑可靠性的研究处于整个通信网络可靠性研究的中心地位。 1 通信网络可靠性研究的层次体系 1.1 拓扑可靠性处于核心地位 如引言中所述，拓扑可靠性并不能完全表征整个通信网络的可靠性，其研究对象只关注于网络的拓扑结构，忽略了网络通信设备、路由策略、承载业务、管理效率等因素所带来的可靠性变化。拓扑层高于设备层，同时是路由层、业务层等高层可靠性的基础，在整个通信网络可靠性中处于承上启下的中间环节，其影响可见一斑。 通信网络可靠性可分层讨论，每层均应设计相应的指标与测度方法，以完成对通信网络可靠性的定量描述。因此，通信网络可靠性应具备一个同向、协调、完备的指标体系。在对目前文献梳理的基础之上，可得可靠性指标体系。同时，各文献对可靠性的理解与划分具有相互重叠性，而且关于同一类指标的描述也不尽相同，新的指标也不断被提出。 1.2 拓扑可靠性指标分析 在网络拓扑可靠性的指标描述上是想通的，即在抗毁性与生存性上具有广泛共识。同时可见，连通度是两者的指标与测度设计的基础因素。 （1）网络拓扑抗毁性。主要用于刻画在确定的网络组织结构（即网络拓扑）、预定的破坏（攻击）方案下，通信网络依然能够保持全网或部分连通（物理可达）的能力。在对实际网络进行拓扑抽象之后，抗毁性指要破坏（中断）部分网络节点连接需要移除（破坏）的最少网络节点或链路（边）的数目，从而表征出破坏整个或部分通信网络的困难程度。可见，抗毁性完全由网络拓扑结构所决定，是可靠性的一个确定型指标。 （2）网络拓扑生存性。生存性最显著的变化是引入了网络部件的失效（故障）概率，用于刻画在随机故障或蓄意破坏之下，保持通信网络整体或部分连通的概率。其建立在图论与概率论基础之上的可靠性分析，不仅受网络拓扑结构的影响，同时还依附于网络部件（设备）的故障概率与模式、网络维修与管理等因素，因此网络拓扑生存性是广义的拓扑层可靠性。 2 基于连通的通信网络拓扑可靠性测度 通信网络拓扑可靠性问题可抽象为图的可靠性问题，用图G（V，E）来描述拓扑结构。其中，V表示网络中节点的集合，例如用户终端、服务端、路由服务器等；E表示连接网络中节点的边（链路）集合。同时，本节主要讨论拓扑可靠性的非概率（静态）测度，即不考虑上层业务或下层设备影响，将问题视角完全限定在拓扑层面。 目前，关于拓扑可靠性的静态测度研究很多，可谓仁者见仁，测度设计的侧重点各不相同。例如：连通度（vertex connectivity）、坚韧度（toughness）、完整度（integrity）、粘连度（tenacity）、离散数（scattering number）、膨胀系数（expansion coefficient）等。其中，连通度是拓扑的基础指标，后续的测度均建立在对连通性的充分考虑的基础之上。因此，本节以连通度为重点展开讨论。 2.1 边连通度与节点连通度的定义 （1）边连通度。 记为，其大小等于使网络成为不连通图所需去掉链路（边）的最少条数。它反映网络节点间的内聚程度，是网络可靠性的一个基本度量指标。例如：通过分析可知，所示的网络分割至少需要移除3条边，即边连通度。 （2）节点连通度。 也成为点连通度，记为，其大小等于使网络成为不连通图所需去掉的节点的最少个数。同理，网络的连通度。从某种意义上讲，点连通度是比边连通度更重要的网络可靠性度量指标，这是因为在网络中去掉某个节点就意味着与之关联的所有链路将失去意义。 2.2 边连通度与节点连通度的算法 （1）算法的基本思想。 通常，要求给定网络的边连通度，需要首先确定任意不同两点的链路割集。设和是的两个不同节点，所谓的一个链路割集是指这样的链路集合：若去掉其中所有链路，网络将被分割成两个分支，一个包含节点；另一个包含节点。假设是中所有链路割集中链路的最小数，则就是切断和之间所有路由所需从中删去的最小链路数，故网络的边连通度可按（1）式计算： 2）网络边连通度计算步骤。 由前所述，计算网络边连通度的算法思路是：先按标号算法求分离任两点的最小链路数，然后，再求所有这些数的最小数即可。但是，上述求的算法是针对有向图给出的，而网络边连通度是针对无向图的，因此，算法需首先将原无向网络转换成等效的有向网络。具体计算步骤如下： 第1步：对给定网络，任选一对节点和，按下面的步骤求分离和的最小链路数： ①首先将转换成有向图。方法是：将链路集中以为端点的链路转换成中以为起点的到相应节点的有向链路，将中以为端点的链路转换成中从相应节点到节点的有向链路，又将中其他链路转换成中2条有向链路和。 ②用标号算法，求中分离与的最小链路数。 第2步：对所有节点对，，重复上述步骤计算，最后计算：，即网络的边连通度。需要注意的是：由于，对于含有个节点的图，第2步中需要计算的共有个。 3）网络节点连通度计算步骤。 算法的思路是：将割点问题转换成割边问题，从而使求网络节点连通度的问题转换成求网络的边连通度问题。转换的方法是：在网络中任选一对节点和，首先，类似于边连通度算法一样，将转换成有向网络，然后，再将构造另一个有向图，构图规则是：将中除和外的每个节点拆成2个新的中的节点和，并用中的有向链路将它们连接起来。将中每一链路换成中的链路，并把标为，标为。 由构图规则可知，在新的网络中，从发点到收点的包含节点的一条路由，必定包含一个顶点拆成的两部分之间的那条弧。并且原图的一对相邻点及其间的边被转换成等效的由4个节点组成的“8”字形有向回路。因此，一个链路割集在切断中到的所有有向路由方面，与在原始无向图中去掉节点割集有相同作用，即中等于中。综上，可得网络节点连通度算法计算步骤如下。 第1步：对原网络的任一节点对和，按上述规则构造新的有向网络，并用标号法求中分离和的最小链路数，即中分离和的最小割点集点数。 第2步：对所有节点，计算，即得的边连通度。 3 结论 本文讨论了通信网络可靠性的层次划分与影响因素，针对性的分析了拓扑层可靠性的指标与测度，指出了“连通度”作为拓扑层可靠性基础测度，以及其对其它测度设计的重要性。同时，详细分析了节点连通度与边连通度的计算思想与算法步骤。最后，通过一个相对简单的算例演示了通过边与节点连通度计算来评价某一通信网络拓扑可靠性的主要流程。 通信网络拓扑结构分析研究:关于无线移动通信网络拓扑有效性的研究初探 无线移动通信网络的拓扑结构会影响到网络的性能，关系到网络是否能高效、稳定运行。发现网络拓扑结构是对其进行高效管理的重要方面，它能揭示出网络中的节点地理位置、与临接点的关系、剩余电源、数据链路等信息。本文在较为理想的层次上通过仿真分析研究无线移动通信网络拓扑结构的有效性。 【关键词】无线移动通信网 拓扑结构 节点 有效性 链路 随着网络技术的发展和人们对网络需求的增大，无线移动通信网络也将不断扩大规模，功能变得更加强大，而网络结构也变得更加复杂，这个时候，网络管理水平就关系到无线网安全稳定运行水平。拓扑发现作为一项先进技术，在网络管理中起重要作用。网络的拓扑简单来说是就是网络节点的一种地图，标记出所有节点的地理位置以及连通情况，分析网络拓扑结构可以迅速发现网络的数据传输路径、网络的承载能力等，网络拓扑是监视网络运行的重要措施。 1 节点移动模型和链路有效性 1.1 节点移动模型 分析网络节点的移动方式与性能分析有关，目前的节点移动模型多是从速度和时间角度来进行的，通过节点移动的速度和时间来判断节点移动对网络性能的影响。由于实际上的无线移动通信网络中的节点移动是非常复杂的，为简化流程，我们假定其处于较为理想的传输环境，采用简单的二维随机移动模型来进行节点的移动分析。 在一个无边界限制的二维平面上，节点处于无序移动状态，在一个基本单位时间里，节点的移动速度是相同的，在进入另一个基本时间单元时方改变速度。所以，节点在X轴和Y轴方向的方向移动中的速度和位移量都呈现出零均值正态分布，所以，节点在时间n的坐标为： 1.2 链路有效性 对于某覆盖半径为R的节点来说，其他节点与该节点存在链路都必须满足r≤R的条件，否则的话就不存在链路关系。在一个无边界限制的二维平面上，其节点的密度为ξ/，那么半径为ρ的圆周中的节点密度为：fρ（ρ）=2πξρ。在进行节点的链路有效性测试时，就可以将该节点所覆盖的范围内所有节点在某时刻链路中仍存在的平均节点数与总节点数的比值作为该节点的有效性测试结果。 2 仿真分析 无线移动通信网络拓扑中的节点移动速度是有一定的限值的，我们最大的位移定义dm为：P{│Δx│ dm}=P{│Δy│ dm}≤ε，任何一个节点密度都存在σ=Kdm，本文将节点的密度定义为0.00135/，得出的K值为1/3。 2.1 链路有效性测试 为了确保仿真结果的准确性，进行多次仿真绘制仿真曲线，对覆盖范围的所有节点移动状况进行10000次仿真，然后绘制出仿真曲线图。 分析节点初始位置对链路有效性的影响，图1中的三条仿真曲线分别是节点初始位置为4、8、10m时的仿真结果。从图中可以明显看出，随着时间的推移，节点的链路有效性逐渐降低，当n=200时，三条仿真曲线的链路有效性相差不大，接下来的递减速度也放缓。n在0-50范围内时，不同初始位置的节点链路有效性随着时间的递增而迅速降低。到n=100以后，不同初始位置的节点链路有效性随着时间的推移递减的速度放缓。这说明初始位置对链路有效性的影响在节点移动的刚开始一段时间，节点移动的时间长了之后，初始位置对链路有效性的影响逐渐变小。 2.2 拓扑结构有效性 假定场景的节点密度为1/，dm为4，改变覆盖半径R的大小进行仿真分析。如图3所示为覆盖半径为4、8、16、32、64m时的仿真曲线图，随着节点移动时间的推移，拓扑结构的有效性也在降低。覆盖半径越大，拓扑结构的有效性越高，递减的幅度也越小。覆盖半径为4、8m时，拓扑结构有效性在节点刚开始移动是呈现急剧降低现象，到n=50后，拓扑结构的有效性降低速度放缓。 3 结束语 无线移动通信网络作为当前以及未来的主要网络形式，其拓扑的有效性关系到网络运行的稳定和安全。拓扑图中节点的无序移动会影响到网络的有效性，本文以理想状态下的网络运行环境为背景建立了二维平面节点移动模型，经过仿真分析，研究节点初始位置、节点覆盖半径大小、节点密度等对拓扑的有效性的影响，而现实环境中的网络拓扑受到的外界干扰更多，其拓扑有效性还有待进一步研究。 通信网络拓扑结构分析研究:基于遗传算法的通信网络拓扑优化研究 摘要:该文通过分析通信网络中的拓扑优化问题,抽象出数学模型,并利用遗传算法对该模型进行求解。最后通过实例验证用遗传算法求解该问题明显优于一些传统的算法,文中所建立的数学模型和算法能够正确地解决通信网络拓扑优化问题。 关键词:遗传算法;通信网络;拓扑;优化 随着信息化的发展,通信网络不断扩充新功能,发展新业务。这必然导致网络规模日益庞大,节点众多,并且网络拓扑的结构也越来越复杂。从而造成了数据信息的转接次数增多,迟延增加,维护难度增大,这就给现代通信网络的建设和管理提出了新的挑战。 对通信网络进行优化能够使其更加快速有效可靠地传递信息,避免和最大限度减少因网络中断或延迟带来的损失。遗传算法(GA)模拟自然进化过程,是一种具有并行特征的搜索算法,它能对解空间进行搜索,加快对解的搜索速度,便于推广到多结点的网络优化设计中,是解决大规模网络优化问题的有效工具。 1 遗传算法求解过程 遗传算法(GA)的主要特点是直接对结构对象进行操作,具有内在的隐含并行性和更好的全局寻优能力,自动获取和指导优化的搜索空间,自适应调整搜索方向,不需要确定的规则。 使用遗传算法求解通信网络的拓扑优化一般采用如图1的过程。 2 算法设计 2.1 编码和初始化种群 对于一个n结点的网络,其G图最多有n(n-1)/2条边,所以染色体的长度可定长为n(n-1)/2的二进制串。由于邻接矩阵具有对称性,因此只需使用该矩阵的上三角表示,这样可以使个体的长度为n(n-1)/2,压缩比为2。 所求问题可用图2的下(上)三角矩阵表示,称其为G的邻接矩阵T。如图2。 图2 G的邻接矩阵T 在上述编码方式中,则基因型可设为A[1,…,n(n-1)/2],由此可以生成W个基因个体,每个基因个体都是此通信网络的一种拓扑。 2.2 根据个体适应度进行选择 求解网络优化的数学模型属于求解目标函数最小值问题,适应度函数可设为 随着进化代数的增加,个体适应度之间的差别越来越小,可以对适应度函数增加一个比例系数a将其放大,f’(x)=af(x),a 1。 2.3 算法终止条件 当种群满足以下三个条件之一时算法终止并输出最优解。 1) 个体的最大适应度超过预先设定参数。 2) 个体的平均适应度超过预先设定参数。 3) 种群代数超过预先设定参数。 3 实验及结果分析 某通信主干网络节点数为9,经过多次实验后,选取POP=60,Pc=0.65,Pm=0.01, 并以最大代数max gen=3000做为程序的终止条件。其各节点间线路代价如表1所示。 经过该算法可得到计算结果如图3。 若采用枚举法,则时间复杂度为O(2N),此算法时间复杂度为O(N2),所以在对通信网络优化的同时,大大降低了时间复杂度。 4 结论与总结 通信网络的优化是一个复杂且涉及范围广泛的课题,是通信网络技术中不可缺少的部分。与遗传算法相比,传统算法比较复杂,局限性很大且计算时间较长。本文使用遗传算法较好地解决了通信网络优化问题。本文提出的算法对小规模通信网络的拓扑优化问题能够较好的求解,对大规模网络拓扑进行优化还存在不足。改进方法可以在遗传算法中融合其它优化算法,构成一种混合遗传算法。本文中对遗传算法在网络优化中的研究只进行了初步的探讨,要将这种方法完善还需要做进一步探讨和研究。

计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要：计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加，当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律，依照其基础架构原理来进行操作，才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程，就是在逻辑关系的引导下，实现软件内容的重新确定，进而形成对应的基础架构，这是软件运行的前提和基础，甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理，是很有必要的。文章由此入手，积极探究计算机软件开发的概况，进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词：计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程，就是在逻辑关系的引导下，实现软件内容的重新确定，进而形成对应的基础架构，这是软件运行的前提和基础，甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理，是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升，使得人机交互效益得到不断展现，越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式，实现自身运营模式的信息化转变，由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点：持续性特点，就是软件开发是一个循环往复的完善过程，在计算机逻辑基础上，计算机软件的缺陷是一直存在的，只有不断的采取措施去修正，才能够更好的发挥计算机软件的性能；针对性比较强，往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作，其开发工作的目的性更强，对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中，使用量比较多的基础架构，就是三层结构体系，其分别可以归结为：其一，表示层；其二，逻辑层；其三，数据层。在上述三个层次的基础上，可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能，使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离，这样在后期维护和修改的时候，单独的对人机交互模式进行调整，就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构，对于软件性能的最大化发挥，对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言，都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件，都需要在明确开发目的的基础上进行，也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业，归属的领域不同，所需要展现的功能也是很有差异性的，此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中，计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作，对于软件的功能进行分析，结合企业业务运行特点，实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作，需要特别注意以下几个方面的工作：建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制，保证在软件需求分析的过程中，能够充分的了解企业组织的业务特点和规律，保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后，就需要进行实际的软件编写工作，从当前的实际情况来看，多数使用的是C语言，这种语言的特点为：语言结构结构比较好，编写操作比较快捷，是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中，会依照对应的功能划分，实现不同模块的敲定，保证不同模块都能够发挥自己的功能，此时需要建立对应的函数模式，使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善，这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作，都是有多个程序员来共同完成的，这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后，就需要对于软件的不同功能实现测试，实现对于软件测试阶段的管理和控制，是保证软件性能发挥的关键所在，这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中，需要关注以下几个方面的内容：其一，输入特定的参数，对于软件的运行情况进行记录，验差运行情况与理论情况之间差异性；其二，使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试，同样对于软件测试的效果进行记录，由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展；其三，除了测试工作之外，还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作，定期对于软件的性能发挥进行检查，并且推出全新的版本，进而实现软件自身的修复，这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择，关系到计算机软件效能的发挥，牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候，需要关注以下几个方面的内容：其一，树立软件设计目标意识，在需求分析的基础上，对于不同的基础框架进行选择；其二，使用先进的逻辑语言和编程技术，对于计算机软件架构进行合理的编写和操作，由此才能够保证基础架构开发工作的高效性；其三，依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析，选择合适的结构，进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步；其四，注重计算机软件开发团队的塑造，处理好不同模板开发之间的关系，保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述，计算机软件开发过程并不简单，其中不仅仅涉及到专业领域的知识，还关注到计算机软件基础结构的原理，处理好这两者之间的关系，才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看，其基础架构选择还存在很多不合理的情况，此时就需要采取对应的措施来改善和调整，相信随着在此方面实践经验的积累，计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程，为增强教学效果，增强学生的编程能力，强调以学生为本，提高学生的学习兴趣；实验教学应尽早介入教学过程，让学生边学边用；建立多层次实验教学内容，发掘学生实验潜能；建立多样化实验教学方式，方便学生自学。把实验教学做好做实，既能巩固理论知识的学习，又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础；实验教学；编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课，为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础，为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备，其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中，由于多方面的原因，使得本课程教学效果不佳，学生普遍编程能力不强，甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力，关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下，着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析，对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标，其关键的一点就是以谁为出发点，是以教为主，还是以学为主，还是实现教学互动，教学互长，教学互推。从目前的现实状况来看，以教为主的弊病还很明显，迫切需要改变，实现以学生为本，实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程，其涵盖的内容广泛且繁杂，而且实验性强是该课程的基本特点，甚至可以说离开了实验操作，也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看，以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流，计算机软件基础教学都侧重书本理论学习，而忽视了学生实验环节。实践证明，这种教学方式就跟学游泳不下泳池，学骑车而没有自行车一样，学生在学习计算机软件基础知识时，绝大部分是事倍功半，导致学用脱节，无法学以致用。更有甚者，有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了，这既给教师教学造成很大的困惑，也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性，更遑论实现知识创新，成为软件人才了，这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中，课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看，实验环节介入越早，实验安排越多，教学效果也越好。而部分采用边教学边实验，教学与实验融为一体的教学方式，其实现的教学效果更是明显。因此，改变现有的以教为主的教学模式，从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法，已经成为计算机软件教学题中之义，不断创新教学方式，才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体，教学活动要以学生为中心而展开”，这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看，一方面由于计算机软件课程是基础课程，学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感，求知欲也相对比较强烈。同时，由于是刚进校门的低年级学生，对大学环境还不是特别了解，仍然具备认真学习的态度，因此，好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加，社会就业压力明显，学生普遍有学习好专业课，实现良好就业的外在动力。因此，可以说，学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识，是进行程序设计所必须具备的基础知识，而低年级学生在这方面基本没有知识储备，对其学习方法也并不适应，而原有的知识结构又很难同化现有课程知识，导致难以自学和分析、解决问题，引发学生学习的挫败感，一旦处理不得当，就会使学生学习提不起兴趣，缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动，更有甚者还会使学生抵触学习，削减学生本身己经调动起来的积极性，影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]：学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下，大脑皮层最容易形成兴奋中心，思维也最活跃，此时的实践能力最强。因此，如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言，如何使理论变得通俗易懂，接近生活，易于学生理解，这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看，在授课过程中，教师通过深入浅出地讲解，设置理论问题情境，解答学生在实验中产生的疑问，肯定和鼓励学生的想法等方式，都能比较充分地调动学生的积极性和主动性，使学生更加容易融入教学环节中，也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想，经常正面地肯定，能使学生更加信任自己，更加愿意去创新，从而与学生实现良好互动。 同时，在课后对学生进行必要的关心，用人格魅力引导学生参与教学，也不失为一种好的方式。比如，通过课后深入学生，与学生建立亦师亦友的关系，与学生打成一片，学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程，实现良好的教学效果；而相反，教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明，计算机软件基础的教学，引入实验教学环节越早，教学的效果往往越好。因此，计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破，尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的核心课程，其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论，教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法，理解操作系统的基本概念，熟悉数据库的基本操作，从而具备初步的软件编程能力。同时，从目前的教学安排来看，该课程安排了一定数量的常规上机实验练习，以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题，突出表现在： 一是学生上机练习的题目规模较小； 二是上机内容以章节为主，有的章节有上机内容，有的没有，导致上机实验没有连贯性和系统性； 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看，培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点，这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看，主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质，而并没有与电子信息类专业特点充分结合，其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握，而对信源编码等通信软件知识知之甚少，影响课程设计的整体进度。由此可见，目前安排的实验课程其作用甚微，难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学，利于学生在操作中学习，达到学以致用的目的 从现有的教学来看，学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于：课程理论知识比较枯燥难懂，上机操作能力不足，导致学生学习兴趣降低，影响了教学效果。比如说在C语言教学中，C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课，对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用，因此，提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是，这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容，而这部分内容恰恰又相对比较枯燥，学生难以提起学习兴趣，而这部分内容通常是安排三周学完，对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时，部分学生已经远远落后于教师的进度，导致没有继续学习下去的动力，有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2]，部分教授在教授这门课程时，调整了讲课顺序，提前给学生讲授程序设计的内容，安排学生提前实验，让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序，而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受，再学习其他理论时，往往能将这些理论与实验知识结合，加深对运算符和表达式等理论的理解，也提高了学习C语言的兴趣，作用都相当明显。 由此可见，针对计算机软件基础课程的内容特点，尽早安排学生上机实验，让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣，对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容，发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样，孔子时代就已经讲究因材施教，实验教学中也必须根据学生的实际情况，适当地分层次安排实验教学内容，建立多层次实验教学内容体系，从而更好地提升学生的学习兴趣，激发学生潜能，实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排，目的是验证和巩固课堂知识，针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用，主要在于求精。 首先要精选实验内容，针对每个知识点，都要精推细敲，并在每个实验内容中设置开放性思考题，要求学生认真思考做答，不求数量，但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案，要进行深入的讲解分析，肯定学生做得好的地方，指出其不足，并指导如何修改完善，务求每个实验内容都讲透，并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后，引导学生运用发散性思维进行解题，提升学生对知识点的认识水平，如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握，也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充，是学生对课堂知识的具体运用，旨在培养学生应用知识的能力，针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力，具体方法是由教师选择合适的项目，让学生自愿分组，在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中，项目的选择非常重要，其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容，也要贴近实际，是实际生活中有应用价值的项目，还要便于学生理解完成项目的方法，能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段，教师重在引导学生开展项目，指导学生解决项目实施中碰到的难题，检查学生项目实施情况，及时纠正项目的方向性、原则性错误，并引导学生及时进行反思总结，便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段，学生的实验成果，不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现，还要在一定的范围内进行实际测试，便于学生将理论知识与实际挂钩，也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别，更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强，对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生，可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容，主要是激发学生的创新思维和创新能力，所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中，由学生自行选择实验项目，设计实验方案和实验步骤，学校提供相应的实验环境和其他保障措施，教师则对学生选择的实验项目进行把关指导，确保项目具有创新性。在这个实验中，整个过程都由学生独立完成，学生要自行解决实验中遇到的各种问题，总结各种错误出现的原因和避免出错的方法，并在实验结束后，自行检验实验结果的应用价值，从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果，培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式，方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样，并优化实验教学载体，为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前，绝大部分学校已经建立自有的校园网，一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备，如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息，为学生开展实验提供了极大的便利；另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中，学生可以回答教师指定的问题，并完成打分，并可对回答问题的正确与否进行分析，纠正错误答案，进一步消化知识。同时，有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统，学生可以通过系统进行应用程序学习，循序渐进地学习和掌握知识，有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作，在企业相应建立学生实践基地，让学生参与企业的实际设计，以干代学，从而进一步提升学生对计算机知识的认识，也进一步了解软件产业对软件人才的要求，适应软件产业的环境，从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程，其实验教学要适时推进，这是增强课程教学效果的需要，也是提升学生素质的需要。在实验教学中，教师角色的转换，学生主体地位的重申，社会单位作用的发挥，都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下，要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用，充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用，就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动，才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题，提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容，是学生在本专业学习和研究中，开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识，又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构，而是网状的空间结构，即包括：学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求，如何使学生的专业知识与计算机技术结合，如何使学生在已有的操作使用能力基础上，提高应用开发能力，培养研究创新能力，《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同，故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF，个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构，涉及到相当多的指针操作，所以学过C语言的学生基础相对较好，教学中容易理解教学内容。而学VB，VF的学生对指针没有任何概念，对教学内容的理解相当困难，更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情，然而随着课程难度的逐渐加大，编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩，主要反映在大型程序设计作业完成情况上，分工不均衡，出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多，主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程，但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去，便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限，笔者所在学校安排了58学时（理论28学时、实验28学时、考试2学时），教学的时间非常有限，要在这么短的时间内学好所有的内容，对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”，这种教学手段可以充分展示教师的教学思路，展示教师的个人教学魅力，同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”，而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如：链表的概念，几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如，在讲授应用结构体处理数据时，我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题，在课堂上，采用板书方式分步介绍了如何定义结构体，如何建立输入功能子函数，如何建立输出功能子函数，要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业，要求使用链表处理信息，程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后，但如果提供了完善的网络环境，学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件，就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书，播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路，减少了完成笔记的时间，提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心，以教学目标为驱动的教学方式，属于探究式教学模式的一种。其显著表现是：教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标，而这个目标又包含着几个小目标，每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平，在此水平上，学生还不能独立完成学习目标，但经过启发、帮助和努力，就能完成目标。例如，在讲述“排序”时，首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法，而且学生已熟练掌握。在这基础上，就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序，也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中，冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平，学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态，还不能独立完成的教学目标，是学生的潜在发展水平，在教师帮助下，通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中，许多老师比较注重概念、语法的讲解，却忽略对能力的培养，这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中，在介绍完基本概念和语法知识后，可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力，使学生如何设计该类软件有一个基本思路，知道如何去思考问题，如何去解决问题，方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒，也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程，单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式，任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出，在平时上机实验中就分阶段进行考核，可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如，可以给出一些应用题，让学生通过分析找出解决方法，训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习，使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新，就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲，给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的，同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题，提出了改进的方法实践证明，该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力，是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要：近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色，加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令，算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的，通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题，提高处理效率和速度。 关键词：计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显，计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广，因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 （一）算法的两要素 算法包括两要素，一部分指的是对信息的操作处理，这部分对信息的操作处理包括四种处理方式，分别为逻辑符合，数学计算，信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作，它引导指令进行有序的进行。 （二）算法的特征 算法是有限指令的整体，这些指令表明了处理问题的步骤，针对相应的问题，算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理，并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令，同时各项指令都 应该明确，不能多层含义，同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的，超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求，同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 （三）算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法，一般翻译法包括一般性文字，C语言，程序图，PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 （四）常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域，然后通过一些手段检验该区域的每种结果，直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的，同时也存在着一些不能满足算法要求的，这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果，那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单，容易接受的优点，但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长，枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤： 1.1通过对问题的思考，预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法，对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的，得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙，生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式，这样就会形成问题由难至简的循环，从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法，通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手，把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言，通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离，让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 （一）正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译，只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流，让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 （二）可读性 算法一定要具有可读性的原则，只有可读性才能让人对算法一目了然，如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 （三）稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持，试问如果计算机在运行的时候总会出现错误，给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要，同时对于计算机的规范使用也至关重要。 （四）高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此，好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 （一）运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长，算法运行的载体依然是计算机，因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果，这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上，耗损程度作为评价算法的好坏标准。 （二）内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关，并不会随着算法的变化而变化，在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的，好的算法可以占据比较小的内存，相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业，计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础，通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况，并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述，计算机软件基础数据结构之算法的设计要求，以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要：计算机软件的基础数据结构，主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理，通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令，指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析，可以使计算机处理比较复杂的难题，提高了效率，本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词：计算机软件；基础数据结构；算法分析；复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分：信息的处理操作和信息处理方式的操作结构，对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比，操作结构可以指引指令有序进行，通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法，有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题，算法能够对各种定值指令进行预算处理，通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为：指令的数量必须有限；指令不能超出计算机的能力范围；被处理的对象不受指令影响，对象数量不影响指令，必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行，主要包括程序图、C语言、PAD图，一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法，其他方法描述算法是大致内容并进行作图，更加直观的表达，便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计，然后利用一些方法手段检查各个结果，直到所有结果都符合。在验证过程中，验证对象如果满足算法要求，这个验证对象就是最终计算机传递的结果，如果没有达到要求的对象，那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法，可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子，通过循环这个步骤，达到由繁化简并最终得出答案的目的，该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法，都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样，是计算机和人类沟通时的语言，通过算法，人们不仅可以跟计算机进行交流，还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则，算法的设计要求主要包括以下几点： 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行，从而保证人和计算机正确的交流，保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现，从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性，是指算法总体思路容易让人理解，是想一下，一个非常混乱的算法，即使再聪明的人也很难明白算法原理的，更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的，如果工作状态不稳定，那么就会很容易出现难懂奇怪的问题，算法如果不够稳定，计算机在正常运行的时候，也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码，就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏，算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案，计算机内部的工作原理可以决定这些因素，其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间，设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的，这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗： 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的，这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体，计算机的运行速度跟许多因素有关，例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此，同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说，计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准，而是判断算法运行时间损耗的一项指标，能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法，会暂时占用相关的空间，被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗，内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的，不会因算法变化而变化；算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的，不同的算法需要不同的内存，因此，比较好的算法需要的内存也比较少，这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要：针对计算机软件技术基础课程的内容与特点，探讨了传统教学中存在的不足，提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效，对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词：计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程，该课程是后续课程的基础，涉及内容比较广泛，包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容，具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 （1）该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 （2）计算机软件技术基础是一门内容综合的课程，涉及的知识面广，学生对基础课程的知识和理解程度有所差别，授课中比较难掌握。 （3）计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程，需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题，本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题，并从实际要求出发，对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 （1）目前，大多数老师采用常规的灌输式教学方法，以教师讲授为主，学生处于被动的学习接受状态，缺乏对课程学习的兴趣和主动性，启发式教学没有充分运用。 （2）有时为了增强学生的兴趣和信心，往往较低教学难度，大部分时间讲授基本概念，而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程，只会背诵几个基本概念，并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧，更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 （3）计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验，实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生，学生直接输入程序代码，然后获取实验数据，验证理论知识。这样，学生只是机械的进行程序录入，不用独立思考，所以不能深入细致的分析和调试， 2 课程教学改革 （1）教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性，引导学生自觉的学习和发展，教学过程实质是教师教和学生学的互动，只有这样，才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流，从而达到知识与兴趣共存，进而实现教学共赢。课程教学过程中，采用启发式教学，随时了解学生对知识点的理解和掌握，调动学生学习的热情。 （2）采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中，尤其是讲解新知识时，采用实际的案例进行演示说明，把学生带入特定的情景中进行思考；在演示过程中，逐步引出各个相关概念，加深学生对基本概念与原理的理解，进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学，能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习，既容易激发学生的学习兴趣，又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念，以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣，优化教学内容。 （3）注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程，必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力，而且实践教学不再是理论教学的附属，它与理论教学同等重要，学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识，在上机的指导过程中，不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧，还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想，知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题，提出了改进方法。实践证明，该方法取得了良好的教学效果，能够帮助学生系统掌握课程知识，切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的，针对课程教学现状，分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展，使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容，随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求（试行）》 的出台，国家对计算机基础教学提出了新的要求，即打破传统教育模式，以人为本，学生为主体，造就既精通本专业基础知识，又能掌握计算机应用技能的复合型人才，达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论，是学生学以致用的基础，其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象，理解上会有一定的困难。因此，从计算机教学出发，对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究，寻找科学的教学方法，全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力，为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间，就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程，涉及面广，内容相对独立，也是一门理论与实践结合性较强的课程，其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中，应针对应用实例，对编程中常用的算法给予重点讲解，对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标，是用科学的方法引导学生，通过课程学习，既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法，又熟练运用程序设计的思维和方法，使其软件素质得到提高，抽象思维能力，灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 （一）现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱，尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科，理论知识多、应用层面的内容相对较少，学生难以理解的同时，感觉枯燥乏味，产生畏难情绪，加重了思想包袱，严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导，教学策略上缺乏创新，沿袭着“你教我学”的教学模式，学生始终处于被动学习的地位，积极性受到压抑，自身创造力和潜能未能得到有效发挥，知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多，课程学时安排较短，教师偏重基本理论讲解，学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念，而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止，学生无法体会课程的乐趣，更无法进行深入研究，严重影响了教学目标的实现。 （二）对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式，倡导以学生为中心，注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位，在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上，精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动，准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学，将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用，创设探究情境，激发学生的学习热情，使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣，不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法，是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法，是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”，通过学生的参与和体验，在完成任务过程中主动地去分析和思考问题，加深对知识的理解和感知，共同探讨解决问题的方法，进而达到对知识、技能的理解和掌握，既增强了知识点的融会贯通，也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的，是让学生打破常规，启迪思想，通过探索、实践，掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时，使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时，打印机速度慢，为解决这个问题，教师安排学生们分组讨论，最终在操作系统中设一个打印队列，将打印任务逐个完成，避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中，学生们热情高涨，积极思维，体会知识的奥妙，深刻认识到了这门课程的意义和作用，同时小组成员团结协作，焕发出可贵的集体智慧，在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业，是学生学习的组织者和倡导者，更应成为学生的良师益友，将抽象的、枯燥的软件技术基础，用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现，产生共鸣、碰撞智慧的火花，使学生充分感受学科魅力，从而启迪心灵，放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时，教师应给予最大限度的宽容和理解，并用科学的思想加以引导，鼓励他们打破常规、迎难而上，与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述，打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学，是新时期高校教学的需要，也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究，采用科学的方法正确梳理教学思路，将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学，优化教学过程，才能实现教学相长，不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要：案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力，是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征，以实际工程项目的一个子系统为背景，设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况，指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词：软件技术基础；案例教学；案例建设；实时仿真；监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一，是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程，主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容，知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑：所学知识有什么用，怎样运用所学知识？一些学生虽然能够在考试中考出高分，却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途，融会贯通并灵活运用，是这门课应重点考虑的问题。目前，案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求（试行）》白皮书，明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性，因此，将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学，具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下，根据教学目的和要求，以案例为基本素材，把学生带人特定的教学情境中进行思考，以此加深学生对基本原理和概念的理解，进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础，离开了案例，案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别，案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题，涉及的知识面广，知识间具有连贯性和系统性，涵盖的知识具有综合性的特点，知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点，从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法，起着验证和说明作用，常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹，各个例题之间相对独立，涵盖的知识单一，知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来，工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1）真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实，取材于工程实际或科研课题，但是又要高于真实。为了突出主题，可以对真实做一定的删减处理。 2）综合性。 案例应是综合知识的载体，既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点，又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3）完整性。 案例是完整过程的载体，涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4）启发性。 案例教学着眼于能力的培养，希望得到的不是案例的标准答案，而是解决问题的思维方法和能力。案例中，解决问题的方式是开放性的，可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5）实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善，也可以按照自己的思考去实现，增强理论应用于实际的能力，实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例，高质量的案例既要覆盖足够的知识，又要控制合适的规模。规模过小，则不能溶入足够的知识，也不能提供足够的研讨与思维空间；规模过大，则在短时间内难以被学生接受，不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景，在突出主题的前提下，进行了适当的详略及删减处理，形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证，是提高卫星总体设计水平的重要手段，其网络关系连接如图1所示。在此系统中，仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联，构成实时内环，外环则通过普通网络互联，将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联，内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响，苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环，仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环，它将抽象的仿真活动形象化，并及时将信号数据以各种方式反馈给用户，以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统，能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中，人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来，要求系统具有一定的通用性，能够适应不同监视任务和不同数据类型，形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为：转发计算机完成内存数据的提取并转发外环，外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化，随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式：监视模式和回放模式。在监视模式下，系统既要处理主界面信息，又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线；网络数据的处理包接监听网络端口，接收、解析和保存数据包，将有效数据写入共享数据结构，供给系统绘制曲线。在回放模式下，不再需要对网络进行监听，直接读取监视模式下保存的原始数据文件，然后进行相应处理即可。 为实现上述目的，使系统具有一定的通用性，我们设计了如下方案： （1）在软件工程思想指导下，进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例，让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识； （2）采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理，仅用单线程实现回放模式； （3）设计一个数据包发送测试程序，模拟转发计算机的功能。 为此，我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分，界面管理部分主要承担主界面信息的处理，数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面，到运行中的监视过程的显示，再到最终的系统结束，都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性，系统采用基于配置文件的方式，通过用户提供的配置文件，动态改变系统监视任务，也就是说，系统能够改变每次运行时的任务，主界面显示的内容具有不确定性。 1）读取配置文件，获取初始化信息。 系统运行之前，需要进行初始化，这就需要系统读取配置文件，包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件，否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度，配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验，都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2）自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定，然而，不能将界面的生成工作完全交给用户完成，这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法，使系统将界面生成工作承担下来。另外，系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的，因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定，这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此，要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法，这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识，算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3）定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能，系统需要对监视界面进行定时更新，以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求，系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4）处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理，主要为鼠标消息，包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中，需要对数据包进行接收、解析和存储，还要为曲线绘制提供原始数据，因此需要设计一个专用的数据结构。 1）接收网络数据包。 在监控模式下，系统既要处理主界面信息，又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包，系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上，势必无法对用户的交互做出及时响应。因此，需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念，是多线程程序设计技术的典型应用；也涉及网络通信技术，需要了解网络通信协议等相关知识。 2）解析数据包。 在接收到数据包后，需要将数据包内的数据进行解析，获得数据包内的数据，将最新的数据更新至系统对应的变量中，以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3）保存原始数据包。 系统要求有回放功能，因此需要将接收到的数据包写入文件，进行永久保存。数据包的保存有两种方式：解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时，需较大工作量。第二种方法简便，工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包，因此，进行数据保存时，采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载，实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4）读取数据文件，获取数据包。 在回放模式下，系统不再对网络进行监听，不进行数据包的接收，需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包，系统每次读取之后需要对数据包进行解析，这与接收到数据包的过程是一样的，不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作，同时，通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比，使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5）共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块，因此，数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后，马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理，读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成，因此，需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6）快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视，对数据的快速查找有较高的需求，因此，需要设计支持快速查找的哈希表数据结构，包括哈希函数的确定、冲突的解决等，这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例，涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点，是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统，容易引起学生的兴趣，也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合，又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看，学生普遍认为，案例教学法方式新颖，实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密；能引导学生积极思考，提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学，我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓，选择合适的案例背景，制定合理的案例建设计划。实践证明，只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践，才能获得高质量的教学案例；只有经过团队的长期努力，才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要：针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题，在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上，结合多年的教学实践，提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性，实现单机运行功能和网络化功能，顺应了电子教案的网络化发展趋势，克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词：计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案，是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质（如磁盘、磁带、光盘等） 中的一种形态。同其他的电子出版物一样，在观看阅读时必须事先输人计算机主机中，由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型：PPT 教案和 WORD 教案，调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比，电子教案不仅仅是形式上的变化，而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一，主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识，强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示，充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机，采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的，用户根本看不到动态演示过程，也没法对内容进行修改，所以根本就谈不上软件的复用，网络共享也困难。目前少数一些用Authorware，Director，Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案，由于在打包或时把教学内容和程序放在一起，一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展，基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览，这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时，PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发，而 PPT 的交互设计能力不强，限制了教案的二次开发能力，使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束，很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分，一个是电子教案的编辑器部分，另一个是电子教案的内容前台展示部分（播放器功能）。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了，逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序，它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成，电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容，打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分，电子教案逻辑的设计，具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存；逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排，使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求；页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材，如图片、文本、音频、视频等；页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改，对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计，同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示，供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似，保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏，方便教师上课时的导航操作，每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起，播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理，如果用户对已打开电子教案做了修改，但是未保存，会提示用户先保存，然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一，内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构，不仅结构清晰，而且操作方便，符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置，在节点上单击右键会弹出右键菜单，包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中，不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署，带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持，提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准，给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止，称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期，每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究；开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码；运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时，要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始，这是必不可少的一步，在制定计划时，要准确地弄清软件项目最终要解决的问题，并考虑相应的对策，宁愿花一些时间充分作好计划，也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划：它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步，它应决定所开发软件的总目标，其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围，描述所开发软件与外界接口的关系；其次是确定所需硬件和软件的支持，对开发的进度和成本作初步估计；第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系；最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作，对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要，估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等；经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品；社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题，这样的软件产品投入运行后，对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析：需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求，它具有三大特点：准确性和一致性；清晰性和没有二义性；直观、易读和易于修改。比如，你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题；测试案例中应该输入什么数据等等，为了清楚地知道这些需求，你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤：1、通过对现实环境的调查研究，获得当前系统的具体模型；2、去掉具体模型中的非本质因素，抽象于当前系统的逻辑模型；3、分析当前系统与目标的差别，建立目标系统的逻辑模型；4、对目标系统进行完善和补充，并写出完整的需求说明；5、对需求说明进行复审，直到确认文档齐全，并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计：主要分成两步即概要设计（总体设计或结构设计）和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题，如何把被开发软件系统划分成若干模块，并决定模块的接口，模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后，需要进行必要的阶段评审，其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块，该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码：系统编码即编程序是软件开发的最终目标，是产生能在计算机执行的程序，其目的是使用选定的程序设计语言，把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上，软件=程序+文档。编码的目的是产生程序，其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序，写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格，有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试：包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位，不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大，而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误，不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段，每一个人的思维不可能绝对周密，而不可能不出现差错，更不用说，在大中型软件开发项目中，系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系，因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程，又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的，为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备，也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述，发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试（模块测试）、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统（包括软件与硬件）的测试，可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道，什么时候算是完成了，这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务，也是保证软件可靠性最主要的手段，测试的目的是发现程序的错误，而不是证明程序没有错误，软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试，包括静态分析与动态测试。 六、软件维护：当软件产品交付使用后，就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护，才能使它正常工作，还使它扩充功能、提高性能，为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容：改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中，维护工作是不可避免的，按照不同的目标，维护活动可以分为四类：1、以加强软件功能为目标的完善性维护；2、纠正软件遗留错误的纠错性维护；3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护；4、以及为改进软件的可维护性，减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性，主要决定开发时期的活动，用软件工程的方法来开发软件，编制齐全的文档，严格进行软件测试和阶段复审，是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理，尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制，避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性，消除因修改不当给拥护带来的不良影响，要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时，开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法，全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段，以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同，它是无形的，既没有重量，也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品，如何组织生产和研制，却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要：该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践，为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验，使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词：计算机软件技术；基础课程；教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展，形成了鲜明的特色，为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展，在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求，本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践，团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为核心的教学小组，并结合学科发展方向，建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵，适应国家现代化建设对人才的需求，通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 （一）树立先进教学理念，优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径，知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念，针对社会发展需求，结合各专业特点，分别制定教学计划，将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 （二）采用灵活教学方法和手段，提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中，归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中，充分发挥教授、博士的作用：教授、博士全部承担课程的主讲工作，定期研讨本课程的新技术及发展动向；由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动；将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐，面向市场需求、结合各类专业特点，制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案，加大基础实验的课时数，着力培养实际动手能力。 （三）强化课程设计，提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程，我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来，课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题，35%来自企事业单位横向课题，有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 （一）依托优势资源，强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所，建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养，设立了综合性课程设计体系，并对某些专项内容单独设课，突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 （二）结合学生兴趣，建立个性化的培养方案 利用国家级实验教学示范中心的先进软硬件平台，开设设计性、创新性的综合实验，并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会，而且也通过教师的言传身教，掌握科研的基本实验技能，为后续实践活动奠定基础；通过本科生参与团队成员承担的科研项目，使学生一开始就处在一个较高的起点，能够涉猎学科前沿。 （三）完善实验教学管理制度，保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设，确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想，建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室，先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入，补充和更新了一大批实验设备，使实验条件得到较大的改观，能满足教学科研的需要。同时，团队通过校企联合，建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行，保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助，提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求，系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成，系统的设计思想确定为：以知识点为中心组织教学子系统；利用动画技术设计演示子系统；建立交互式的考核子系统；建立答疑教室，为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚，极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点，坚持理论与实践并重，一方面，注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面，注重运用现代信息技术，精心制作了多媒体课件，采用多媒体手段进行教学，同时利用现代信息技术，实现了网络化教学，方便了师生之间的教学互动，有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平，并被评为国家级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展，各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前，电子计算机的覆盖面非常广泛，这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此，本文首先分析了计算机软件工程的具体情况，其次，提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法，最后，就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今，已经步入信息化时代。在此背景下，现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中，计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员，为了更接近理想发展目标，有必要提升其现代化水平。因此，了解计算机软件工程现代化技术发展现状，并提出合理性的改进意见，是非常必要的。只有这样，才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程，具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间，他们需要在软件工程的方法指导下，利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来，其也得到了一定的发展。分析其发展现状，不难发现，计算机软件工程技术与其他先进技术相比，存在明显的共通性。因此，计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展，分析其存在的不足之处，有利于实践过程中调整或者改正。具体而言，在软件工程化开发过程中，会产生较多问题，例如，最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外，关于软件工程的管理也不是一件容易的事情，其涉及的环节较多，内容较为繁杂，给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本，限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面： （1）缺少自身的自主研发手段； （2）缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展，因此，在计算机软件的自主创新技术上，相关企业应注重保护自主产权。在此过程中，要通过优化投资结构，创建出属于自主研发的创新技术，进而推出相应的技术与产品。除此以外，为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距，有必要密切关注国外的发展状况。同时，保护知识产权是一项重要工作，企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识，明确科学、合理的知识产权保护举措，以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标，应做好以下几点， （1）针对知识产权方面的知识，应大力宣传。 （2）针对相关知识产权方面的法律法规，应积极完善。 （3）将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手，调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来，取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平，很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面，我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴，但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性，才是创造优质产品的根本。通过技术创新，促进行业整体平稳发展，是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段，我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才，提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础，进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展，对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分，现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视，得到更多的扶持。为此，政府部门，应该做好以下几项工作： （1）通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 （2）由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金，为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 （3）政府还应该通过引导和开发，促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看，以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来，以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化，才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此，在软件工程技术开发中，也可以增强自动化的作用。因此，加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外，分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向，可以明显看出，其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多，全面推动技术的开发是必然的选择，如此一来，增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中，涉及的信息数据越来越多，需要存贮的内容也随之扩大，因此，在未来，计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则，将难以快速的进行信息处理。同时，与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述，为推动现代化社会发展，关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下，促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的，提升自主研究技术水平，为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展，需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品，都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外，企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要：针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题，结合专业特色，着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践，收到了良好的效果。 关键词：软件技术基础；教学法；认知；案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一，有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法，并且具有一定的软件系统设计能力，更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前，很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效，但该课程的综合性较强，在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题，结合作者的教学实践，从教学方法的角度出发，对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]：（1）学生对该课程的学习目的不明确，认识不到课程内容的重要性；缺乏学习动力、主动性和自觉性；（2）学生的程序设计、调试能力薄弱，缺乏解决实际问题的经验，对课程内容的实用性体会不深；（3）教学学时较少，一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上，而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止，无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题，普遍采用的对策是引导学生重视课程；后面的两个问题，目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上，不同的授课者在具体实施的时候，会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务，面对目前该课程教学中的共性问题，进行了深入的思考、分析和研究，除了对学生进行科学研究层面的适当引导外，尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前，一门课程大多采用一种教学方法，主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革，认知教学从讲授内容的本质出发，研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计（C或C++）为基础，内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等，各内容之间既互相联系又比较独立，每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程，仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求，同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发，深化知识的组织、粒化与因果关系，将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来，利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来（以下称认知案例教学法）并应用到该课程的教学实践中，借此加强学生的程序设计、调试能力，缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识，将教学知识组织、粒化、因果化，使学生抓住知识的本质，全面地掌握知识。其中，组织是对知识宏观的掌控，粒化是对知识微观的演化，因果则是知识之间的关联。因此，认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容，是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法，以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点，目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容要求，运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析，通过学生独立思考或集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5，9，10]。对于认知案例教学法，首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵，认真分析课程的特点和内容，提取宏观知识点（教学内容）并把它们合理地组织在一起；然后对每个宏观知识点进行细化，得到微观知识点；接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联，从而得到一个课程的认知系统；最后在这个认知系统的基础上，对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容，把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点，并用系统工程作为基点把它们关联起来；依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化，并建立微观知识点的彼此关联，这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统，如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化，每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统，在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学，需要对学生进行科学研究层面的引导，较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性，使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作，同时自主地学习和发现问题。对于教师，需要在图1的认知系统框架下，根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容，做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求，把这些内容文档化提供给学生，要求学生提前预习，找出具体问题，同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试，布置相应的练习，要求学生提前熟悉程序，并准备调试结果。课堂教学中，引导学生就一个问题进行讨论，根据学生的发言进行相应的点评和讲解；并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论；最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力，教学中布置的练习都有相应的应用背景，学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点，学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间，这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践，发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高，学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中，对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系，进一步激发了学生的学习兴趣，使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点，同时培养了学生的自学能力和创造能力，提高了教学质量。 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加，当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律，依照其基础架构原理来进行操作，才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程，就是在逻辑关系的引导下，实现软件内容的重新确定，进而形成对应的基础架构，这是软件运行的前提和基础，甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理，是很有必要的。文章由此入手，积极探究计算机软件开发的概况，进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发；基础架构原理；研究 1 引言 计算机软件设计的过程，就是在逻辑关系的引导下，实现软件内容的重新确定，进而形成对应的基础架构，这是软件运行的前提和基础，甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理，是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升，使得人机交互效益得到不断展现，越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式，实现自身运营模式的信息化转变，由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点：持续性特点，就是软件开发是一个循环往复的完善过程，在计算机逻辑基础上，计算机软件的缺陷是一直存在的，只有不断的采取措施去修正，才能够更好的发挥计算机软件的性能；针对性比较强，往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作，其开发工作的目的性更强，对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中，使用量比较多的基础架构，就是三层结构体系，其分别可以归结为：其一，表示层；其二，逻辑层；其三，数据层。在上述三个层次的基础上，可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能，使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离，这样在后期维护和修改的时候，单独的对人机交互模式进行调整，就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构，对于软件性能的最大化发挥，对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言，都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件，都需要在明确开发目的的基础上进行，也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业，归属的领域不同，所需要展现的功能也是很有差异性的，此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中，计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作，对于软件的功能进行分析，结合企业业务运行特点，实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作，需要特别注意以下几个方面的工作：建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制，保证在软件需求分析的过程中，能够充分的了解企业组织的业务特点和规律，保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后，就需要进行实际的软件编写工作，从当前的实际情况来看，多数使用的是C语言，这种语言的特点为：语言结构结构比较好，编写操作比较快捷，是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中，会依照对应的功能划分，实现不同模块的敲定，保证不同模块都能够发挥自己的功能，此时需要建立对应的函数模式，使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善，这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作，都是有多个程序员来共同完成的，这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后，就需要对于软件的不同功能实现测试，实现对于软件测试阶段的管理和控制，是保证软件性能发挥的关键所在，这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中，需要关注以下几个方面的内容：其一，输入特定的参数，对于软件的运行情况进行记录，验差运行情况与理论情况之间差异性；其二，使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试，同样对于软件测试的效果进行记录，由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展；其三，除了测试工作之外，还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作，定期对于软件的性能发挥进行检查，并且推出全新的版本，进而实现软件自身的修复，这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择，关系到计算机软件效能的发挥，牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候，需要关注以下几个方面的内容：其一，树立软件设计目标意识，在需求分析的基础上，对于不同的基础框架进行选择；其二，使用先进的逻辑语言和编程技术，对于计算机软件架构进行合理的编写和操作，由此才能够保证基础架构开发工作的高效性；其三，依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析，选择合适的结构，进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步；其四，注重计算机软件开发团队的塑造，处理好不同模板开发之间的关系，保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述，计算机软件开发过程并不简单，其中不仅仅涉及到专业领域的知识，还关注到计算机软件基础结构的原理，处理好这两者之间的关系，才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看，其基础架构选择还存在很多不合理的情况，此时就需要采取对应的措施来改善和调整，相信随着在此方面实践经验的积累，计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要：计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。计算机软件开发人员，在进行计算机软件开发过程中，非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测，以便于软件开发人员事先发现安全隐患，从而采取适当的改进措施，确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词：计算机软件；安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天，计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域，并且随着科技的日新月异，电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转，人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行，因而，计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则，其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患，同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此，计算机软件开发人员，在进行计算机软件开发过程中，非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测，以便于软件开发人员事先发现安全隐患，从而采取适当的改进措施，确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见，计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会，计算机的使用在不同领域越来越广泛，而且越来越具有依赖性，因而，计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求，主要表现在以下几方面：：第一，软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后，用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响，甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等；第二，计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下，用户的私密信息随之就不可避免地被泄露，自然，用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此，在不同计算机软件开发过程中，软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测，并对其进行安全修复，从而达到提高安全性，降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中，计算机软件开发人员采用安全检测技术，采取科学的手段，对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复，软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过，这类检测只是停留在技术的层面问题；而真正的技术检测，则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等核心内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程，不仅对检测的软件有着科学严格的要求，同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先，由于计算机软件程序具有复杂性的特点，要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题，采用简单的检测方法是不能被排除的，所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后，再根据实际情况选择适当的检测方法，制定出科学合理的检测方案，对计算机软件安全进行实质性检测，不仅如此，开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次，因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点，需要多类人员共同参与对计算机软件的检测，才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性，这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过，在软件安全检测过程中，必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与，同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员，从而实现多角度、全方位的检测，以排除更多的安全风险，满足软件使用的安全要求。 最后，对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来，需要通过以下做法具体执行：首先，要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究，并且最后要进行汇总，在此基础上再进行分析、归纳、总结，寻找出普遍通用的检测规律。之后，再根据检测的具体要求，对比、筛选合适的方法予以检测。但是，再进行检测之前，为了确保检测程序的顺利推行，事先必须制定出切实可行的检测方案，并将检测过程的方案制定的形象化、具体化，以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后，还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是，在这个过程中，一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后，作为对软件进行运行和结构的安全测试，再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞，该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换，并及时恰当地做出处理，从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测，排除潜存的安全风险，保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测，漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用，计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改，因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中，如果计算机软件的漏洞被发现，就会自动完成相关修复工作。今天，由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用，这种软件的检测技术更加适用于商务性，随着普及率的越来越高，对保证商业机密的安全，必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来，计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征，事先构建合理的测试模型，以满足计算机读取的相关要求，对计算机进行安全静态检测，这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是：开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后，再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对，如果待测的计算机软件安全性能良好，其对比数据就会高度一致。近年来，由于这项技术日臻成熟，并且简洁易行，越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中，从而推动了这项技术得到更为充分的发展，并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来，随着计算机检测软件越来越多样化，检测技术要求的不断提升，对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测，以确保效果的精准化、全面化。鉴于此，实践中，我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法，也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下，动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱，采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势，扬长避短，强强联合，确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角，极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新，这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中，并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术，Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点，在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来，基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞，而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复，为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色，基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中，并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述， 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活，计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术，势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时，计算机技术越先进，势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进，在科技日新月异的今天，相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面，也必将取得更多成果，以更好地服务于计算机技术，更好地造福于人类。

基于复杂网络理论的计算机网络拓扑分析 摘要：复杂网络是指具有无标度、小世界、吸引子、自相似、自组织中部分或者所有性质的网络。在现实世界中，许多复杂的系统基本上都能以网络来进行描述，而现实中的那些复杂的系统则可以以“复杂网络”来称之，比如社会网、交通网、电力网、万维网、因特网等等都可以称之为复杂网络。本文主要通过对复杂网络理论的介绍，从而对计算机Internet网进行分析，对Internet网这一复杂系统进行探究，揭示Internet拓扑现象的特性、规律及动因。 关键词：复杂网络；计算机网络；网络拓扑 在现实世界中，许多复杂的系统基本上都能以网络来进行描述，而现实中的那些复杂的系统则可以以“复杂网络”来称之，比如社会网、交通网、电力网、万维网、因特网等等都可以称之为复杂网络。在这些复杂系统中，那些现实中的实体往往通过复杂网络的节点来表示，实体跟节点相对应，节点之间的连线（即边）则对应于实体与实体之间的关系。而Internet网络自从诞生开始，其一直沿着更优、更高级、更复杂的路径演化和发展着，现在Internet网络已经成为一个开放的、无中心控制的、异构的、分布式的极其复杂的网络系统。其复杂性主要表现在：第一，Internet网络结构日益复杂。Internet网络的规模在不断的扩大，网络中的节点不断加入和退出，各个节点以及它们之间的链路时常发生失效，链路也经常出现方向和权重的变化。第二，网络中节点日益复杂化。各节点越来越具有复杂非线性行为的动力学系统。第三，复杂因素之间的彼此影响。各个节点之间或者数据包流和节点之间出现了非线性的作用及其各个用户之间的竞争和合作等等都是彼此的影响因素。 一、复杂网络理论简介 复杂网络是指具有无标度、小世界、吸引子、自相似、自组织中部分或者所有性质的网络。复杂网络理论的主要内容有：网络的演化特征、演化规律、演化动力学机制、演化的统计规律以及网络的模型特质、形成机制、几何性质、结构稳定性等。在自然科学中，复杂网络研究的最为基本的内容包括：度、相关性、集聚程度、最短距离、介数以及它们的分布特征。 复杂网络系统一般有着下面几个特征： （1）小世界。复杂网络通过简单的描述对许多复杂的现实网络进行了解释，认为不管规模多大的网络，其任意两个节点都是由一条路径连接的事实。它阐释无论什么世界都是通过相互关系非常小的无数个节点所连接起来的。比如，在现实的社会网中，每个人的生活圈很小，人跟人认识的数目非常少，但是这个社会却是由无数个关系所组成的，通过一条关系，可以找到跟你相距很远的无关系的陌生人。就好像麦克卢汉所讲的，地球将越来越小，是一个小的地球村，即一个小世界。 （2）集群性。复杂网络会越来越具有集群性。比如，在现实的社会网络中，每个人都有自己的朋友圈、熟人圈，在这个圈子里，每位成员都可能跟其他成员认识。集群性就是指网络具有一种内聚的倾向，即在一个大网络中，会分布着许多个彼此联系的积聚小网络。比如一个朋友圈往往会通过某种关系跟另一个朋友圈联系着。 （3）幂律的度分布。度是指网络中的节点及其节点关系的数量；度的相关性是指各个节点之间的联系紧密程度；介数是指网络中所有最短路径经过某一节点的数量，即有一节点A，在网络中，所有经过A的数量，它反映的是节点A的影响力。无标度网络的特征主要集中反映了集聚的集中性。总之，复杂网络的主要特征有：无标度性、小世界效应、节点度的幂律分布。 二、Internet网络的拓扑分析 （一）Internet拓扑的特点 近些年来对于Internet拓扑的研究，最重要的成果是对于Internet拓扑节点度的幂律分布。这种分布在规模不同的网络拓扑中表现出一定的稳定性，也就是指，在规模不同的Internet拓扑中，它们的节点度表现出一种幂律分布，即： P（k）=k-β 其中，β一般在2―3这个小范围内进行波动，k是指节点度，P（k）表示度为k的节点出现的概率，即分布率。 Interne作为一个复杂网络，从其通信网络的优化目的来说，其实现节点间平均距离最小化、网络边数最小化是其拓扑优化的主要目标。即未来通信网络的趋势就是小世界网络。可是Internet网络所覆盖的范围非常巨大，具有全球性，其拓扑结构的发展还面临着许多技术上的问题。所以，对于Internet网络拓扑结构的优化目标的实现有点不大可能。但是话又说回来，尽管Internet的发展并不能实现拓扑设计的整体优化，它的小世界、较少边、高聚集等特性足以表明其还是具有小范围优化的特点，这些特点的产生可表现出其一些规律，即Internet网络具有优先连接和生长的规律。生长表示的是Internet具有动态增长的特性，所以Internet的拓扑结构也是一个动态的过程。优先连接规律表示新节点进入Internet网络的规则，即在新节点加入网络时会选择拥有较大连接数的节点进行连接。 （二）基于复杂网络理论的Internet网络拓扑模型的构建 在世人发现Internet网络节点度具有幂律分布的规律之后，Internet网络拓扑模型的构建产生巨大的转变。大家更多的选择从优先连接和生长等这一网络拓扑规律入手进行Internet网络的拓扑建模，其主要是为了让符合现实Internet拓扑性质的模型通过一些简单规则的演化让其自动地产生出来。可利用优先连接来对新节点加入网络的过程进行描述还比较粗糙，首先是因为新节点在加入之前，对网络全局的信息进行了解和把握具有很大的难度，其次一个原因是单一的优先连接不能够描述复杂的加入决策过程，而且在全网中容易形成少量的集散节点。所以要建立更加符合现实Internet拓扑特征的网络模型则需要考虑更完善的加入规则。 现在对于构建Internet模型主要是依据自治域级和路由器级，但由于Internet网络拓扑特性在不同层次和不同规模中表现出某种本质上的相似性，所以，本拓扑模型的构建都适应于这两个级。此模型主要的规则是前面提到的通过生长和局部优先连接，来形成Internet拓扑模型，这种形成机制就好像一个层次化比较强的选举过程，如下图所示： 此模型首先假设在一个平面中分布着n个节点，并存在着一个离散的均匀走动的时钟，这些节点都清楚自己是何时进入网络的，这些节点进入网络的时刻分布是从零时刻开始至具体某一特定时刻内的随机分布。每个节点进入网络前后的动作就是接收和发送消息及依据所接收的消息产生响应。发送和接收的消息中包括了自己的优先度以及消息传达的范围等内容。并且这些节点优先度将对其消息传送的范围即辐射半径产生直接的影响。在节点接收消息之后往往是按照消息源的优先度来确定其是否跟发送消息的节点建立连接，若所接收到的许多消息源节点存在相近的优先度，其将会随机地选择一个消息源节点进行连接。通过这种规则进行不断的演化和发展，将会得出上图的结果。其中a图表示Internet网络形成的初始阶段，那时仅仅只有一小部分节点进行活动，每个节点度都比较小，其发送和接收消息的范围还比较小，所以这些节点往往只跟自己相邻的节点进行连接。而随着时间的不断推进，节点度的不断增加，各个节点的消息所能到达的距离越来越远，即所形成的连接会越来越大、越来越多。在局部区域胜出的节点代表整个区域参与更大范围的竞争，以致形成更大区域的代表。这个过程将持续下去，直到网络中形成几个较大的聚集中心。如图（b）、（c）所示，这种自组织的层次网络并不具有预先设置的层次数。这就是Internet网络拓扑结构的形成模型，是一种消息自组织和传递接收的模型。 三、结束语 综上所述，复杂网络理论最主要的特性是无标度性、小世界效应、节点度的幂律分布。Internet网络延续着这些性质，在其拓扑结构构建和形成中表现出来，具体所形成的拓扑规则是：Internet网络中节点的生长性和优先连接。通过其不断的生长以及生长出的节点的优先连接，从而促使网络拓扑是一种消息自组织和传递的过程。 复杂网络论文:计算机网络行为的复杂性理论研究 摘要：在信息时代的大背景下，计算机网络行为越来越复杂，传统的研究计算机网络行为的方法已难适应大规模的计算机网络。为更好地管理和控制复杂的计算机网络，提高网络服务的质量，将复杂性理论应用于计算机网络行为的研究，探索出一种复杂网络行为研究新方法。分析计算机网络行为研究的传统方法之不足，阐明复杂性理论应用于计算机网络行为研究的有效性，并概述其发展现状，以及指明其广泛的应用前景。 关键词：计算机网络；网络行为；复杂性理论 一、引言 当今的计算机网络异常复杂，运行时的动态变化规律成超分布、超并行、超复杂性质。计算机网络行为研究的对象正是这种动态变化规律，具体研究对象有：拓扑结构的动态变化、传输性能动态演化、网络安全、故障诊断、以及动态网络流量等。建立或优化出具有更高性能的计算机网络，在巨量用户的情况下，依然能保证高质量服务。故，研究计算机网络行为具有重要的意义。 传统的计算机网络行为分析方法的基础理论大多为“还原论”思想，一定程度不适合当今复杂计算机网络行为研究的发展需求。基于传统计算机网络行为研究方法的缺陷，将复杂性理论应用于计算机网络行为研究之中，为探索复杂网络行为研究方法提供新思路。复杂性理论是一种基于非线性、动态、复杂系统的理论，其是解决系统整体性的新方法。故在研究计算机网络宏观行为特性时，复杂性理论有其巨大优势。 二、传统计算机网络行为研究 传统的计算机网络行为分析方法的基础理论大多为“还原论”思想，一定程度不能较全面地当今复杂计算机网络行为研究的发展需求，其局限主要表现在以下几个方面： 1.传统的计算机网络中的采样和测量理论已不适用于现在复杂背景下的计算机网络。 2.复杂计算机网络中的宏观可靠性的研究甚少。 3.复杂计算机网络中的安全行和宏观安全监控理论缺乏。 4.传统的阵列新能评估理论不能处理长程相关条件下的性能评估。 5.复杂计算机网络拓扑图状态分析理论甚少。 6.复杂计算机网络中时常发生异常大流量，对这种显现的研究和处理理论甚少，而传统的Poisson和Markov理论不能准确刻画，故，需要新的数学理论对其进行研究。 7.研究复杂计算机网络中的流量实时测量和监控理论较少。 然而，现今的计算机网络发展迅猛，已经深入人们生活的各个领域，故，探索新的方法，来研究复杂计算机网络行的方法，以提高网络服务质量，因此其具有重要的理论意义和实用价值。 三、复杂性理论 复杂性理论被誉为“二十一世纪的科学”，作为一种介于相对论和量子力学之间的新科学研究工具。 将复杂性理论应用于现今的复杂计算机网络行为研究之中，可从计算机网络系统的宏观上研究和分析其网络行为特性，该领域的研究能突破传统算法的一些局限，更好地建设出和优化现今的计算机网络结构，保证服务质量。 复杂性理论主要包括：混沌学、分形学、自组织学、以及复杂网络学等，是一种新型的交叉科学： 1.混沌是非线性系统中，貌似随机运动的复杂现象，各个科学领域，包括计算机网络中，存在大量的混沌现象，其主要特征包括有界性、遍历性、不可预测性、分为性、普适性等。 2.分形所描述的一个粗糙或零碎的几何形状，可以分成多个部分，且每一部分都是体缩小尺寸的形状，即自相似性。由于其由非线性、非平衡过程所产生，故其具有非周期、无规则的自相似特征。 3.自组织是一种系统的自我调节的过程，为整个系统自我生存、寻求适应性、创造性的行为。各种内在因素相互影响，使复杂系统能够自动地变换成“自组织临界状态”，此时，系统的时空动力学行为不再具有特征时间和特征空间尺度，而是时空关联（满足幂定律分布），如果越过该临界状态，系统会产生复杂的相变现象。 复杂计算机网络行为的复杂性是宏观的，包括行为复杂、功能复杂、结构复杂等各个方面。而复杂性理论的自组织性、临界性、自相似性、非线性等鲜明特征正好符合研究复杂计算机网络行为的各种特征。 四、计算机网络行为的复杂性理论发展 由于复杂性理论的特性适用于研究复杂计算机网络行为，故国内外很多学者对将复杂性理论应用于网络行为研究感兴趣，并取得了一些成果。 在计算机网络流量行为研究方面，WE Leland等人于1994年发现实际的计算机网络流量符合自相似特性，而并不符合传统的poisson分步布，这表明传统的poisson、马尔科夫流、自回归等分析手段不在适用，后来进过大量学者深入研究，建立了一系列流量模型，比如报酬模型、无限源Poisson模型、MMPP模型、On/Off模型等。 在网络拓扑行为研究方面，研究成果表明实际的计算机网络并不是一个随机网络系统，而是一种具有小世界特征和无尺度特征的复杂网络，其节点度服从幂律分。欲研究计算机网络的拓扑行为，就必须先着手建立有效的网络拓扑模型，随着学者深入研究，提出了比如WS模型、BA模型、局部演化模型等网络拓扑演化模型，及针对网络的鲁棒和脆弱性，提出的HOT模型等。 在将混沌学引入到计算机网络行为研究中的方面，研究发现计算机网络中普遍存在一种貌似随机的现象，其具有混沌的各种特性。为引导这种混沌现象向好的方面发展，学者陈关荣等人在详细分析了计算机网络流量控制系统中的混沌现象之后，将将混沌控制方法引入到网络流量控制当中，另外，国内外一些学者探索试将混沌最大Lyapunov指数、以及相空间重构技术引入到计算机网络流量行为研究和分析领域，获得了一些成果。 五、展望 将复杂性理论引入计算机网络行为研究，虽然取得了丰硕的成果，但也存在一些尚待解决的问题。现今的计算机网络越来越复杂、有其符合复杂性理论的特性，且复杂性理论的研究比较成熟。 在计算机网络拓扑机构研究方面，网络拓扑演化行为具有动力学、非线性、自组织性等，而将复杂性理论的自组织学、混沌学、分形学、拓扑学等领域研究成果引入计算机网络拓扑研究尚不充分，且更具具体的实际计算机网络特点结合复杂性理论进行研究也尚待探索。同样，在计算机网络流量行为研究方面，针对网络流量的混沌、自相似等特性，结合混沌理论、分形理论等，全面阐述网络流量行为的特点动态变化形式，并对计算机网络流量进行有效建模，支持其特征参数，为给出有效的控制方法奠定基础、以及为计算机网络安全防范、稳定运行等方面提供理论前提。 六、结论 21世纪的信息化将给人来带来巨大财富，计算机网络行为的研究具有重要的价值，而计算机网络行为研究中的复杂性理论研究将为其提供一种新方法。在此，针对实际计算机网络的复杂性特点，总结了传统网络行为分析方法的缺陷，并综述了计算机网络行为研究中的复杂性理论研究现状，指明其在管理和控制复杂计算机网络方和提高网络服务的质量方面取得的效果，总结了复杂性理论应用于计算机网络行为研究的有效性，并阐述该理论研究的重要意义，以及其广阔的发展前景和应用潜力。 复杂网络论文:复杂网络研究 摘要：从复杂网络的三个主要度量特征量：平均路径长度、聚集系数、度分布的角度分别介绍了复杂网络中最主要的三种网络模型,即随机网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型，并提出了进一步研究的一些方向。 关键词：复杂网络；随机网络；小世界网络；无标度网络 1 复杂网络研究概况 近年来，国内外掀起了研究复杂网络的热潮。复杂网络之所以复杂，不仅在于网络规模的巨大，网络结构的复杂，而且网络在时间、空间上都具有动态复杂，网络行为也很复杂。 现实世界中的许多系统都可以用复杂网络来描述，如社会网络中的科研合作网，信息网络中的万维网、科研引用网，技术网络中的因特网、电力网等。网络节点为系统元素，边为元素间的互相作用，例如，在社会网络中，节点表示个人、组织机构或国家，边表示他(它)们之间的社会联系。现实网络系统的复杂性主要体现在三个方面[1]：首先，网络的结构非常复杂，对网络节点间的连接，至今仍没有很清晰的概念;其次，网络是不断演化的，网络节点不断地增加，节点之间的连接在不断地增长，而且连接之间存在着多样性;第三，网络的动力学具有复杂性，每个节点本身可以是非线性系统，具有分岔和混沌等非线性动力学行为而且在不停地变化。 由于现实世界网络的规模大，节点间相互作用复杂，其拓扑结构基本上未知或未曾探索。两百多年来，人们对描述真实系统拓扑结构的研究经历了三个阶段。在最初的一百多年里，科学家们认为真实系统要素之间的关系可以用一些规则的结构表示，例如二维平面上的欧几里德格网;从20世纪50年代末到90年代末，无明确设计原则的大规模网络主要用简单而易于被多数人接受的随机网络来描述，随机图的思想主宰复杂网络研究达四十年之久;直到最近几年，科学家们发现大量的真实网络既不是规则网络，也不是随机网络，而是具有与前两者皆不同的统计特性的网络，其中最有影响的是小世界网络和无标度网络。这两种网络的发现，掀起了复杂网络的研究热潮。 2 复杂网络主要特征度量 2.1 平均路径长度(Average Path Length ,APL) 平均路径长度是网络中一个重要的特征度量，它指网络中所有节点对之间的平均最短距离。这里节点间的距离指的是从一节点到另一节点所要经历的边的最小数目，其中所有节点对之间的最大距离称为网络的直径。平均路径长度和直径衡量的是网络的传输性能与效率。 对于无方向无权重网络，连接点i和点j的连线的数目即称为路径长度。点i和点j之间的最短路径是连接这两点的最短的路长,其长度是点i和点j之间的距离dij。若图带权重，可以使用同样的定义，但是要考虑到权重。计算dij的平均值，称为平均路径长度：。这样的定义存在的问题是如果在网络中存在不连通的节点，则平均最短距离将发散。为此Latora和Marhciorlli[2]提出了一种称为全局效率的相关测量量：。 2.2 聚集系数(簇系数Cluster Coefficient) 集聚系数，它衡量的是网络的集团化程度，是网络的另一个重要参数。簇系数的概念有其深刻的社会根源。对社会网络而言，集团化形态是其一个重要特征，集团表示网络中的朋友圈或熟人圈，集团中的成员往往相互熟悉，为衡量这种群集现象，科学家们提出了聚集系数的概念。 通常用到了两种聚集系数。Barrat和Wegiht[3]提出了对于无向无权重的网络的如下定义：C=3NA/N3 。 其中NA是网络中三角形的数目，N3是三个点连通的数目。因子3是考虑到每个三角形可以看作是三个不同的三连通点。一个三角形是每对点之间都是有连线的三点集，而三连通点则是每个点都是可以从另外的点到达的三点集，这样可以定义给定点i的聚集系数： 。其中NΔ(i)是包含了点i的三角形的数目，N3(i)是点i做为中心点的三连通节点的数目。若ki是节点i的邻居的数目，则N3=ki(ki-1)；同样，NΔ(i)是i点的邻居之间的连线的数目，用li表示邻居之间的连线的数目，则方程可以写为：。 2.3 度分布(Degree Distribution) 度分布是网络的一个重要统计特征。这里的度也称为连通度，节点的度指的是与该节点连接的边数。度在不同的网络中所代表的含义也不同，在社会网络中，度可以表示个体的影响力和重要程度，度越大的个体，其影响力就越大，在整个组织中的作用也就越大，反之亦然。度分布则表示节点度的概率分布函数P(k)，它指的是节点有k条边连接的概率。在目前的研究中，两种度分布较为常见：一是指数度分布，即P(k)随着k的增大以指数形式衰减；另一种分布是幂律分布，即P(k)~k-γ，其中γ称为度指数，不同γ的网络，其动力学性质也不同。另外，度分布还有其它形式，如星型网络的度分布是两点分布，规则网络的度分布为单点分布。 3 复杂网络模型 3.1 随机网络模型 20世纪50年代末期，匈牙利数学家Paul Erds和Alfred Rény首次将随机性引入网络的研究，提出了著名的随机网络模型，简称ER模型。他们指出可以用两种方法建立随机网络一种方法是给定N个节点，从(N(N-1))/2条可能的边中连接E条边，忽略重边情况;另一种方法是给定N个节点，每一对节点以概率p进行连接，所得到的图是一个随机图。 随机网络的基本特性可以归纳如下: 1) 随机网络的平均度为： 2) 随机网络的聚集系数：由于网络中任何两个节点之间的连接都是等概率的，因此对于某个节点i，其邻接点之间连接的概率也是p，所以随机网络的簇系数 网络的平均最短距离随网络规模的增加呈对数增长。 3) 随机网络的平均最短距离可以进行如下估计：考虑随机网络的平均度(k)，对于任意一个节点，其一阶邻接点的数目为(k)，二阶邻接点的数目为(k)2，依此类推，当l步后达到网络的总节点数目N，有N=N=(k)l，所以lland~lnN/ln((k))可以看出，随机网络的平均最短距离随网络规模的增加呈对数增长。 4) 随机网络的度分布：给定一个连接概率为p的随机图，对于任意节点i，其度ki遵循二项式分布:当网络规模N很大时，网络的度分布接近泊松分布，即 。由于随机网络中节点之间的连接是等概率的，因此大多数节点的度都在均值(k)附近，网络中没有度特别大的节点.随机网络的特征是网络的簇系数较小，平均最短距离也较小。 3.2 小世界网络模型 1998年Watts和Strogatz[4]在ER模型基础上对比真实网络提出了小世界模型(WS), WS模型构造过程如下： 1) 开始于规则图形。初始有数目固定的N个节点，每个节点有k个临近节点，构成一个规则的一维圆环。 2) 随机化。以概率p对圆环中的每一条边重新连接。这个过程中要求不能自身连接和重复连接。例如图1[5]所示，p=0对应于规则图，p=1对应于随机图；当前研究的热点是p在0到1之间的WS网络的性质。 图1 中间为小世界模型(左图为规则图,右图为随机图) WS网络的主要性质为： a) 平均路径。图1中被随机选择又重新连结后的线称为捷径，它对整个网络的平均路径有着很大影响。分析表明：当p =2/(NK)，即在保证系统中至少出现一条捷径的情况下，系统的平均路径开始下降。即使是相当少的捷径也能够显著地减小网络的平均路径长度。这是因为每出现一条捷径，它对整个系统的影响是非线性的，它不仅影响到被这条线直接连着的两点，也影响到了这两点的最近邻、次近邻，以及次次近邻等。 b) WS网络的聚集系数。由初始固定的节点数可计算出P=0时规则网络的集群系数为C(0), C(0)取决于网络结构而与尺寸N无关，因此有相对较大的值。随着边按一定的概率P随机化，集群系数在C(0)的附近变化。 c) 度分布。WS模型是介于规则网络和随机网络之间的模型，P=0时规则网络的度分布是中心点位于K=k的δ函数，P=1时随机网络是Poisson分布，在K=k点达到极大值。P从0变化到1的过程中，原来δ函数形式的度分布逐渐拓宽最终形成 Poisson分布。 3.3 无标度网络模型 上世纪末，Albert 等在对互联网的研究中发现了无标度网络(scale-free network)，开辟了人们对于复杂网络系统认识的新天地。他们发现，互联网实际上是由少数高连接性的页面组织起来的，80%以上页面的连结数不到4 个。然而只占节点总数不到万分之一的极少数节点，却有1000个以上的连结。这种网页的连接分布遵循所谓的“幂次定律”：任何一个节点拥有k 条连接的概率，与1/ k 成正比，这就是无标度网络。其后几年中，各行各业的研究者们在许多不同的领域中，都发现了无标度网络。从生态系统到人际关系，从食物链到代谢系统，处处可以看到无标度网络。 无标度网络最显著特征是度分布属于幂分布。其表现出的特性是：大多数的节点只与一两个少数节点相连接，但有少数节点却被大量的连接。无标度模型一般用来分析网络的动态特性，揭示大型复杂网络的拓扑结构。 基于“成长性”和“择优连接”这两种机制，Albert等在深入分析了ER 模型之后，于1999年提出了BA 模型[6-7]，从理论上解释了无标度网络的现象。它比较准确地把握了现实世界中网络最基本的特点，较好地解释了无标度网络的形成机制。 BA模型是第一个增长的网络模型，其算法如下： 1) 增长：在初始时刻，假定系统中已有少量（m0个）节点，在以后的每一个时间间隔中，新增一个度为 的点(m≤m0)，并将这m条边连接到网络中已经存在的m个不同的节点上。 2) 择优连接：当在网络中选择节点与新增节点连接时，假定被选择的节点v与新节点连接的概率?蒹(ki)和节点 的度成正比，即。经过t个时间间隔后，便会形成一个有N=m0+t个节点、 条边的网络。图2显示m=m0=2时的BA模型的演化过程。初始网络有两个节点，每次新增加的一个节点按优先连接机制与网络中已存在的两个节点相连。 图2 BA模型的演化过程 a) 度分布。BA模型生成的网络的度分布是无标度的，因为网络中的每一个节点有k条边的概率p(k)~2m2l-3，如图3所示。 b) 平均路径长度。BA无标度网络的平均路径长度为，这表明该网络也具有小世界特性。 c) 聚类系数。BA无标度网络的聚类系数和网络大小有关，近似成一种幂率分布。 4 小结与展望 综上所述，以前，用规则网络和随机网络理论来描述真实系统的拓扑结构，这只反映了众多系统的两种极端情况，不能很好地描述多数现实系统。近几年来，以小世界网络与无标度网络为核心的复杂网络领域的最新成果反映了大多数复杂系统的基本特性，使得对复杂系统建模的研究取得了实质性的突破。复杂网络的模型研究虽然己取得很大进展，但仍然存在一些问题。 例如，小世界效应新的产生机制有待进一步研究。以WS模型为代表的小世界网络模型很好地展示了小世界的特性，但现实系统中的小世界网络异常丰富，理论上，有多少种现实网络就有多少种生成机制。因此，研究小世界网络形成的新机制，揭示产生小世界特性的多样性和新途径，是十分有意义的。 另外，演化网络拓扑的解析方法仍不完善。目前的多数网络模型是通过数值计算和近似的分析方法来建立的，即先以随机的方式生成网络，然后对度分布给出解析计算，而对其它主要参数仅给出模拟结果。由于模拟的结果带有很大的随机性，所以这种做对于网络拓扑特性方面的严格理解还发展得远远不够。 总之，复杂网络的发展给了我们一种看待世界研究世界的新方法，随着其研究工作的进一步开展，定能给我们带来新的惊喜。 复杂网络论文:利用MEX文件实现复杂网络分形维数计算 摘要:复杂网络是最近几年流行的新兴学科之一。通过复杂网络的研究可以发现人工网络和自然世界中共同存在的一些普遍特征。复杂网络的分形与自相似是复杂网络在演化成小网络时整体和部分、部分与部分之间呈现出来的某种相似性,通过对复杂网络进行分形维数的计算来达到探测网络的微观演化过程非常重要。本文对计算分形维数的盒子覆盖法进行了算法上的改进,同时在具体实现算法时采用了Matlab与C的接口程序C-MEX,有效地提高了运算速度! 关键词:复杂网络;分形维数;C-MEX 随着20世纪末Watts-Strogatz的小世界网络模型和Barabasi-Albert的无尺度网络模型的提出,复杂网络的研究取得快速的发展。经过十几年的蓬勃发展,复杂网络已成为最近几年流行的新兴学科之一,已不同程度的应用于工程技术、经济、医药、生物等领域。 复杂网络是当前重要的一门交叉性学科,通过复杂网络的研究可以发现自然世界和人工网络中存在普遍的特征,如小世界、标度等,从而使人们重新认识自然世界。复杂网络是从网络的视角出发,描述和研究的是系统构件如何相互作用而导致系统的宏观特性与行为。分形与自相似是复杂网络中的一个重要特性,也是其研究的一个热点之一。复杂网络的分形与自相似是复杂网络在演化成小网络时,整个过程将始终保持自己特征状态的相对稳定性,从而使它的整体和部分、部分与部分之间呈现某种相似性。在复杂网络中,定量地描述这种具有自相似的网络的参数就叫做复杂网络的分形维数。计算分形维数最常用方法之一是盒子覆盖法。本文对计算分形维数的盒子覆盖法进行了算法上的改进,同时在具体实现算法时采用了Matlab与C的接口程序C-MEX,有效的提高了计算速度! 1 复杂网络分形维数探讨 复杂网络的分形与自相似性研究是利用复杂网络中节点内部的互动性来探测网络的微观演化过程。一个复杂网络具有分形性是指在对该网络进行重整化的过程中,若覆盖整个网络中的点所需的大小为lB的盒子的最小数量为NB,NB会随着lB的增长呈有限指数的幂律增长,若设幂律指数为dB,则为dB为该网络的分形维数。具体满足关系模型如式(1): NB≈lB-dB (1) 盒子覆盖法是计算复杂网络分形维数基本的方法,是应用合适的形式于盒子覆盖的方式求出一个复杂网络的分形维数dB。盒子覆盖法描述为:对于一个给定的网络G和盒大小lB,一个盒子是所有任意两个节点i和j之间的距离lij小于lB的节点集合。盒子的最小数(记为NB)要能完全覆盖整个网络。以lB=1为例,那么很明显NB就为网络节点数N。 盒覆盖算法的最终目标就是找到一种行之有效的方式计算在给定盒子大小lB的情况下NB的最小值。 盒子覆盖法也有很多方法可以实现,最常用也是最有效的是贪婪着色法,其他的也有如燃烧算法等。本文采用了最常用的贪婪着色法并对其进行了稍微的改进。改进后的贪婪着色算法可以描述如下: 1) 给网络中的所有节点分配一个唯一的从1到N的数,每个节点并没有着色 2) 对于所有的值lB,分配一个颜色值0给所有1到其他所有节点,如Ci1=0 3) 将i设为2,重复下面的5个步骤直到i=N (1) 计算从i到j的所有节点的小于i的距离lij (2) 将lB设为1 (3) 对于所有的lij =lB选择一种没有使用的颜色Cjlij,就可以得到对于i的给定的lB的颜色值CilB (4) 设lB=lB+1,直到lB=lBmax (5) i=i+1 通过以上的算法只要在复杂网络中的所有节点游走一遍,就可以在给定盒子大小lB的情况下计算出NB的最小值,接着就可以利用关系模型公式求出该网络的分形维数dB了。 2 利用CMEX文件计算复杂网络分形维数 根据以上的算法描述,我们用matlab具体实现了这个算法。但我们在具体实现的过程中,发现由于复杂网络中的数据量非常大,而且MATLAB又是一种解释性语言,在执行M文件时,需要对矩阵的每个元素循环处理,运算速度非常的缓慢,例如利用MATLAB实现上述算法时仅仅调用一个20万行的数据,就需要执行30几分钟。 对于Matlab直接计算中存在的困难,我们考虑过从更换编程平台,但由于matlab一些优秀的特性,我们还是希望能用matlab软件来实现上述算法。这使我们把目光投向了CMEX混合编程。 MEX文件又称为外部程序调用接口,在进行大规模的数据处理,比如影响 MATLAB执行速度的循环体时,可以编写相应的C或C ++子程序完成相同的功能,并编译成 MEX文件,再由MATLAB调用此MEX文件以提高运行速度。 C-MEX是通过MATLAB的编译器转换为可执行文件,是按照MEX技术要求的格式编写相应的程序,通过编译连接,生成扩展名为.dll的动态链接库文件,可以在MATLAB环境下以函数的形式直接调用。一般来说,C-MEX 文件的执行速度是相同功能的M文件执行速率的20~40倍。 MEX文件主要由两部分组成,它们分工明确,分别用于完成不同的任务。第一部分称为计算功能子程,它包含了所有实际完成计算功能的源代码,用来完成实际的计算工作。第二部分称为入口子程序,它是计算子例行程序同MATLAB环境之间的接口,其作用是在 MATLAB系统与被调用的外部子程序之间建立通信联系。其中入口子程序的名字为mexFunction,其构成形式为:void mexFunction(int nlhs,mxA rray 3 plhs[],int nrhs,constmxA rray 3 p rhs[])。其中:nlhsnrhs为整型,分别表示输出输入变量的个数;plhs[]p rhs[]为mxA rray型指针数组,分别表示输出输入变量的地址。MEX文件执行流程可用图1表示。 针对于盒子覆盖法中的贪婪着色算法,我们也利用MEX文件编程实现了此算法来对复杂网络分形维数进行计算。具体利用C―MEX计算复杂网络分形维数的过程如下: (1) 我们先根据贪婪着色算法描述,用matlab的M文件实现 (2) 找出M文件中循环次数较多的代码段 (3) 将这些循环次数较多的代码段转化成相应的C-MEX程序,并编译成相应的.dll文件 (4) 将M文件中循环次数较多的代码段用相应的.dll代替 (5) 最后对修改后的程序编译执行 最后我们在CPU为AMD Athlon(tm) 64 X2 Dual Core Processor 4000+,内存为1G的机器上,分别对利用M文件和C-MEX文件两种方式调用了三组数据量不同的数据,得出的实验结果如表1所示。 从表1的结果,我们可以看到使用C-MEX混合编程后,实现复杂网络分形维数计算算法的执行时间得到了很大程度的提高。这也证明了我们所采用的方法是行之有效的。 3 结论 复杂网络作为一门重要的交叉性学科,通过复杂网络的研究可以发现人工网络和自然世界中存在普遍相似的特征,从而使人们重新认识自然世界的一些特性。通过研究复杂网络的分形维数,除了探究复杂网络中相似网络的维数,还可以探测网络的微观演化。本文对复杂网络的分形维数计算算法进行了探讨,并利用C-MEX混合编程的方式实现了此算法,极大地提高了运算速度。 复杂网络论文:基因表达谱的复杂网络研究 摘要：该文采用复杂网络理论。首先利用分类信息指数对数据进行初步筛选，选出了314个基因。对选出的基因分别做肿瘤样本和正常样本的相关系数矩阵，利用Kruskal算法分别对两个相关系数矩阵做最小生成树，然后通过比较选出阈值，建立起节点间的连边关系，得到致病前后的两个网络。根据复杂网络中的相关理论，分别对肿瘤样本和正常样本进行社区划分，最后通过观察两个样本的网络系统，分析致病前后基因的变化情况，建议了结肠癌的特征基因。 关键词：基因芯片；基因表达谱；社区结构；分类信息指数；最小生成树；阈值；复杂网络 癌症起源于正常组织在物理或化学致癌物的诱导下，基因组发生的突变，即基因在结构上发生碱基对的组成或排列顺序的改变，因而改变了基因原来的正常分布（即所包含基因的种类和各类基因以该基因转录的mRNA的多少来衡量的表达水平）。所以探讨基因分布的改变与癌症发生之间的关系具有深远的意义。 复杂网络理论是近年来发展起来的一个重要的交叉。对于一个复杂的系统，很多时候我们不能够单独通过分析系统内元组来反应系统性质。复杂系统是由微观层次上的海量个体所组成，个体之间存在着作用。把个体抽象为网络节点，而个体之间的相互作用抽象为节点之间的边，则复杂系统就可以用一个复杂网络来描述。 本文的实验数据集包含22 个正常组织样本和40个结肠癌组织样本，每个样本包含 2000个基因的表达数据。首先对样本数据进行归一化，另外，数据的特征维数2000，远远高于样本个数62。因此，有必要对数据进行过滤和降维。我们采用了分类信息指数方法 (information index to classification, ⅡC)[2]，公式为： 其中，μ1(i)，μ2(i)分别表示第i个基因在正常组织样本和结肠癌组织样本中的中表达水平的均值；σ12(i)，σ22(i)分别为该基因表达水平的标准差。 根据上式计算结肠癌基因表达数据中的2000个基因的分类信息指数，大部分基因的分类信息指数在0到0.2之间，仅有少部分基因的大于 0.2（如图1）。保留指数大于 0.2 的314个基因用于下一步的分析，这样就大大缩小了基因选择的特征空间，剔除掉大量“无关基因”，大大缩小需要搜索的致癌基因范围。 另外在撰写本文的准备过程中，我们查阅了大量的有关文献。与已有文献的结果进行比较，发现所选特征基因中包含了一些已被实验证实的与癌症相关的重要基因，这些基因在癌症基因调控网络中起关键作用，一共得到了40个基因（如表1）。我们要探寻的结肠癌的特征基因极有可能包含在这40个基因中，这对我们后续的研究具有重要的参考价值。其中6个基因在我们根据分类信息指数值对数据进行筛选的过程中被剔除了。所以我们选择剩下的34个基因作为我们研究的参考（如表1）。 然后分别计算结肠癌样本(cancer)和正常样本(normal)各个基因间的相似性，得到相似矩阵。分析这些基因点的联系，选择一个相似性的阈值来分别建立复杂网络，用邻接矩阵表示。（如果相似性大于该阈值的则这两个点相连接，在邻阶矩阵中用1表示；反之，如果相似性小于于该阈值的则这两个点不连接，在邻阶矩阵中用0表示）。其中关键的步骤是阈值的选取。本文提出的解决策略是，从关联系数矩阵得到最小生成树作为基因之间关系的骨架，然后再把文献中发现的相关基因之间的关系考虑进来，得到客观的阈值。 我们考查结肠癌基因表达数据中筛选出来的314个变化比较明显的基因，用向量组表示为， 其中T0m,n是第n个基因在第m个样本的基因数据，其中N=314，M是样本个数，正常组织样本个数为22，肿瘤组织样本个数为40。相关系数矩阵为R： 那么基因间的欧几里得距离就可以用以下定义的距离矩阵D定量描述： 最小生成树是图论中的基本概念。我们从距离矩阵中抽取出最小生成树，用N-1条边连接所有基因节点，形成一个无圈图。在形成的最小生成树中，要保证所有基因间的距离之和最小，也即相关系数之和最大，且是无圈图。那么，基因间的其它关系就被过滤掉了。原则上来讲，真正直接相关的基因之间的关联系数最大，因此可以认为最小生成树保留了基因之间的真正关系。因为一个基因可以和多个基因直接相关，所以很多的关系被丢掉。丢掉的关系将在后边的步骤中被找回。我们采用Kruskal算法来生成最小生成树： 我们用筛选后的314个基因数据（我们对这314个基因重新做了编号，其与原数据库中的编号的对应表见附表），对结肠癌样本、正常样本分别用两种方法得到了最小生成树。两个最小生成树的节点也即基因，一定是相同的，且都有314个节点，313条边。图2给出了正常样本中得到的最小生成树。 如前所述，最小生成树给出了基因之间的部分连接，但是很多基因之间的关系被丢掉。另一方面，文献中发现的结肠癌相关基因，为我们提供了重要的参考信息，但是这些信息包含着很大的偶然性，也就是噪声。在此我们将把这两部分信息整合在一起，得到一个客观的构建基因关系网络的阈值。 我们首先抽取出如图2所示的生成树。它给我们提供了高可信度的链接，不足之处是包含的信息不够多，一些重要的关系被忽略了。我们再根据得病前后两类样本信息变化。然而，这里也可能产生噪声边。 从上面得到最小生成树出发。整合相关文献中已知的肿瘤致病基因，我们收集到34个这样的基因。用这34个基因重复上面的过程，得到阈值，肿瘤样本的记为DDIImin，在正常样本的生成树中记为DNIImin建立网络。，它们之间可能直接相连，也可能彼此没有直接相连。计算直接相连的节点间的距离。在这个过程中，我们选取最大的那个作为阈值，在肿瘤样本生成树中记为DDIImin=0.6239，在正常样本的生成树中记为DNIImin=0.6995。 我们选取DDIImin，DNIImin作为阈值，来建立网络。这样在一定程度上减少了一些噪声边的产生，避免了偶然因素可能引起的阈值选取的不稳定性，同时也恢复了我们需要的连接。 肿瘤样本网络以及正常样本网络的阈值选定后，利用我们在数据处理中选定的314个基因建立网络。以肿瘤样本网络为例，先算出肿瘤样本中这314个基因的相关系数矩阵。当任意两个基因的相关系数大于阈值0.6239时，我们就认为这两个基因是有相互作用的，在它们之间画一条边；当任意两个基因的相关系数小于阈值0.6239时，我们就认为这两个基因是没有相互作用的，它们之间就没有直接的边相连。这样我们就得到了肿瘤样本的基因相互作用网络。在相关系数矩阵中，把大于0.6239的值改为1，小于0.6239的改为0，主对角线上元素设为0，这样就由相关系数矩阵得到了邻接矩阵MD。邻接矩阵中的1就表示网络中有连边；邻接矩阵中的0就表示网络中没有连边。 复杂网络的结构是不均匀的，往往存在很多连接致密的集团，在这些集团之间只有很少边形成的松散的连接。这些致密的结构往往与功能有着密切的关系，因此受到普遍的关注。当前普遍采用的划分社区的方法是Newman-Girvan算法。 社区划分反映基因间的功能关系，而在网络模块中，可以发现网络发生了明显的改变。首先我们画出正常样本网络，用Newman-Girvan的划分算法对得到的网络进行分块。当把正常样本网分成14个社区时，得到的聚类系数最大，为Q=0.596（如表2），这样就把网络分成了14个大的功能模块。如图3所示，即为正常样本网络的社区结构（每种颜色代表一个社区）。可以看出，各个社区结构中的节点数目分布并不均匀，并且存在很多孤立节点。社区内节点间的连接比较紧密，而不同社区间的连接比较稀疏。 同样用Newman-Girvan的划分算法，我们画出肿瘤样本的网络，把肿瘤样本网分成了13社区（如图4）。此时得到的聚类系数最大，为Q=0.630（如表3）。可以看出，肿瘤样本网络的各个社区结构中的节点数目分布也是并不均匀，并且同样存在很多孤立节点。社区内节点间的连接比较紧密，而不同社区间的连接比较稀少。 对于两个网络，我们计算出每个节点的度（degree）。我们发现，，，其中DDmax、DNmax分别表示肿瘤样本、正常样本的邻接矩阵中节点的最大度，DDmin、DNmin分别表示肿瘤样本、正常样本的邻接矩阵中节点的最小度。说明网络中的有些点与其他点的相互作用强度发生了明显的变化。反应到网络结构中，可以用平均度加以粗略说明，其中肿瘤样本网络的平均度为9.36，正常样本网络的平均度为5.28。在肿瘤样本网络中每个基因平均与周围9.36个基因有相互作用，在正常样本网中每个基因平均与周围5.28个基因有相互作用。 分析度的变化。通过两个网络的度序列做差，我们就能够找到每个节点度的变化情况。表4即为度变化比较大的前十个节点。 同时我们对每个节点度的变化值做平均，得到度变化的平均值为7.0637。其中大于这个平均变化度的节点有89个，小于这个平均变化度的节点有255个。 我们认为特征基因在这些度变化比较大的节点中的可能性很大。度变化超过平均值的节点与我们查阅的的文献中得出个34个特征基因相比对，其中有15个基因是它们所共同拥有的（如表5），我们认为这15个基因应该是对我们寻找结肠癌特征基因非常重要的基因。 接下来对我们得到了15个重要的基因节点，在网络中分析它们。在上一步过程中，我们比较了文献中得出的，且度变化较大的15个重要节点。这15个基因在肿瘤特征过程中起了很重要的作用。注意到我们选取的这15个基因最大的度变化值是33，但还有7个节点的度变化值超过了33，却并不在我们查阅的文献的结论中，我们认为有必要在网络中进一步对这些点进行分析。这7个基因节点分别是（如表6）： 表6 其中，度变化是同一节点在肿瘤样本网络与正常样本网络中，该节点在两个网络中度的变化值；分类信息指数编号是指该信息指数在所有信息指数中从大到小排列时的次序，我们选取的314个基因是分类信息指数IIC＞0.2的基因，也即分类信息指数编号前314个基因。通过上面的表格我们可以看出，这些基因的分类信息指数都比较大。通常地，样本们会去研究IIC大的点，分类信息指数编号偏后的那些基因极易在分析的过程中被忽略掉。现在我们发现，这些点在两个网络中度的变化值很大，也即癌变前后这些基因在网络中与其它基因的相互作用有了很大的变化。接下来，我们将这7个基因和另外15个基因分别放回正常样本和肿瘤样本的网络中去分析它们的变化。如图5，图6。 图5为我们找到的15个重要基因在正常样本中的相对位置。不同的颜色表示不同的社区。同时把度变化最大的7个节点（156，87，300，139，169，61，34）也放进了网络中。 图6为我们找到的15个重要基因在肿瘤样本中的相对位置。不同的颜色表示不同的社区。同时把度变化最大的7个节点（156，87，300，139，169，61，34）也放进了网络中。 从图5中可以观察出，在正常样本网络中，度变化最大的7个节点分别分布在4个社区中，且仅有一个节点与其它节点相连（节点61―节点68）。这说明7个节点在正常样本网络中没有明显的相互作用。而通过观察图6，我们的发现在肿瘤样本网络中，度变化最大的7个节点同时分布在同一个社区中，且这7个节点与我们找到的15个重要基因节点中的9个节点（分别为68、180、155、270、213、198、207、2、297）也在同一社区中（图6中蓝色表示的社区），并相连。我们有一个大胆的猜想，结肠癌的特征基因就分布在蓝色所表示的社区中。蓝色社区中的这16个节点所代表的基因分别为M22382，T96873，U09564，H08393，J02854，T62947，M59040，H20709，X62048，及M94556，T70062，L28010，M37583，H89087，H64807，T65740，从功能上看，这些基因对结肠癌的癌变过程发挥了重要的作用。在正常样本网络中，这些点分布的比较分散，而在肿瘤样本网络中，这些点集中到了同一社区中，说明癌变后这些基因之间的相互作用加强。所以这16个基因就是我们要寻找的结肠癌的特征基因。另外，除了这些在同一社区的节点之外，还有一些散节点落在各个不同的社区中，其中分为两种情况，一种是该基因位于两个社区的连接点处，如节点58（T60155），它是主动脉平滑肌肌动蛋白，而有研究表明肌动蛋白参与DNA转录，所以T60155是我们所寻找的结肠癌的特征基因。另一种是某社区内部的节点，如节点83（T51571）,130（H43887），219（L41559）,248（M36634），参照这些基因的功能对基因的癌变并没有起到决定性的作用。并且这几个点的度变化值也不是很大，所以，可能是被误选入的，应该被排除掉。综上，本文运用复杂网络的方法，通过社区模块的划分，找出17个结肠癌的特征基因。 本文首先通过分类信息指数这一指标对数据做了初步处理，筛选出314个基因节点，剔除了大量的无关基因，对数据进行过滤和降维。并以此分别构建网络模型。生成网络之后，通过Newman-Girvan方法对我们的网络模型划分社区和评价，无论是肿瘤样本网络还是正常样本网络都是很好的社区结构。我们利用度变化值和参考我们查阅文献中得出的结论，挑选出了22个基因，其中排除掉5个基因后，得出了我们的结论，即结肠癌的特征基因有17个。 本文问题研究还有待于进一步加深完善，比如没有考虑到基因筛选后提出的变化不大的点。另外，我们对于生物医学方面的专业知识比较欠缺，在对模块进行分析的时候，对模块的功能分析不够精确。这需要我们以后的继续努力和学习。 复杂网络论文:复杂金融网络的自相似性研究 摘要：以股票为节点，选取适当阈值量化股票收益率序列间相关关系从而构建复杂金融网络。基于复杂网络的理论，讨论金融网络的度分布、平均最短路径和聚集系数，发现面向金融时间序列的股票网络具有小世界效应，无标度特性和一个很重要的特性―自相似性。该文用两种方法分析了网络的自相似性：一是提出用网络节点的度构造Hurst指数，定量分析金融网络的自相似性；二是金融网络的平均路径长度和聚集系数定性地分析了复杂网络的自相似性。 关键词：金融市场；复杂网络；无标度；自相似 证券市场素有经济晴雨表之称。证券市场由于受企业经济效益，居民收入水平，投资者的心态等诸多因素影响，所以它是一个涵盖大量信息的复杂系统。近年来以复杂网络角度理解和分析证券市场，构建金融网络的方法层出不穷。Boginski [1]等研究了美国证券市场6546支股票，发现股票相关性呈现无标度性。庄新田[2]等基于相关系数构建以上海证券交易所持续交易的股票为节点的复杂网络，讨论上海证券市场的股票价格波动，鲁巍巍[3]等对沪深A股构建复杂网络，计算网络的聚集系数，吸引率，讨论不同行业的聚合强度及其对沪深A股市场股价波动的影响，这些研究都是基于网络的拓扑结构特征：节点度分布、平均路径长度、聚集系数、吸收率等，都从网络节点对网络的影响程度方面考虑，对于复杂金融网络的另一特性――自相似性并无研究。 复杂网络的自相似性是指网络局部和整体在某些特征上相似。对于固定网络自相似性的研究一般是利用节点内部互动性来探测网络的演化过程。自相似系数的测量方法是由 C.M.Song与S.Havlin[4]提出利用重构化测量，以及R.Guimera,L.Danon[5]提出利用邮件系统测量社区结构的相似性，他们也用这些方法描述了一些现实网络的自相似性[4]。 1 复杂金融网络建模 1.1 数据来源 笔者随机抽取从2007年9月28日至2010年2月26日沪深A股的500只股票作为研究对象。根据每只股票月数据的开盘价、收盘价、最高价和最低价平均值计算股票的对数收益率，然后用对数收益率序列建立相关关系，通过相关关系数值化研究复杂金融网络的拓扑特征[6]。 1.2 复杂金融网络建模 以沪深A股为节点，股票相互影响关系为连边构建无权无向网络。设股票i在第t时刻的平均价为xi(t)，xi(t)为股票i在t时刻开盘价，收盘价，最高价和最低价的平均值。 为股票i对数收益率。定义股票i和股票j的相关系数为： 其中E(yi)表示股票i在n期的平均收益率， 由定义知：ρij的值域为[-1，1]。若ρij=1，表示股票i和股票j完全正相关，表现为同向增长或降落；若ρij=－1，表示股票i和股票j完全负相关，表现为反向变化；若ρij=0，股票i和股票j完全不相关。计算n只股票对数收益率的相关系数，得到一个n×n阶对称相关系数矩阵p。选取合适的阈值，将系数矩阵p进行量化，得到一个只有0和1的稀疏矩阵，此矩阵便作为金融网络的邻接矩阵。 1.3 复杂金融网络的拓扑结构特征 1.3.1 节点度分布 节点度是指连接节点的边数，节点度分布是指一个任意选择节点恰好度数为k的概率，也等于网络中节点度数为k的节点数占网络节点总数百分比，用分布函数p(k)来表示。 1.3.2 平均最短路径长度 若一个包含n个节点的无向网络，，其中dij为节点i和节点j的最短距离，也是节点i,j最短路径所经过的边数。考虑到每个节点到期自身的距离为0，无关联节点的距离为无穷大，此时存在问题，所以对进行修改，得到“调和平均”最短路径长度。在股票网络中，平均最短路径长度是任意两只股票相关中介数量的平均值，反映网络的大小和分离程度。 1.3.3 聚集系数 考虑节点i，它通过ki条边和其他ki个网络节点相连接，则它们之间最多有ki(ki－1)/2条边连接，但ki个节点实际有Ei条边，所以节点i的聚集系数ci，，网络的平均聚集系数为。聚集是用来刻画网络的小集团形态，说明邻近集团在相关性意义上的凝聚程度。 2 复杂金融网络的自相似性研究 相识性是现实世界客观存在的一种现象，描述相识性的方法一般分为两种：一种是将对象看作为某k个维特征空间的点，对象的相似由点与点间的距离来确定，另一种衡量相似性方法是比较对象之间的一般特征和一些典型特征。自相似性是一种特殊的相似，是对象本身的一种特性，是对象局部和整体相似。 虽然C.M.Song等用重构化能测量网络的自相似性，但此时网络只能是固定结点的网络，而现实生活中的网络是动态增长的过程，如社会网中每个人认识的朋友数在不断地增加，随着市场经济的完善，上市公司数量越来越多，在证券交易所交易的股票数量也在不断的更新和变化。鉴于这些动态变化的网络，本文分别采用以下两种方法来研究复杂金融网络的自相似性 2.1 基于R/S分析的金融网络自相似性分析 设网络为动态增长的，网络节点不断地增长记为n1,n2,…ni，计算节点在ni时度分布的累积极差R(k)和标准差S(k)。 设x(k)为网络节点是ni时各节点的度数，的均值，也为网络的平均度数。 累积极差R(k)：R(k)=max x(k,ni)-min x((k,ni) 标准差S(k)：，则关系式为， R/S为重标极差，H为Hurst指数，所以 具体计算：以ln ni为自变量，lnR/S为因变量采用最小二乘进行线性拟合，所得直线的斜率即为H的估计值 复杂网络自相似性与Hurst指数的关系[6] 若0≤H 若H=0.5， 说明复杂网络节点是互相独立的，度分布是随机的。 若0.5 2.2 基于容量维数的自相似性分析 基于分形思想，用半径为r的尺子去测长度为l的尺子，所需尺子个数为 用半径为r的小圆去覆盖面积为S的圆，所需小圆个数为 用半径为r的小球去覆盖体积为V的球，所需小球个数为 以此类推可用半径为r的客体去覆盖被测对象，所需个数N(r)的值与r的取值关系表示为， 定义D为相似容量维数，取对数得相似容量维数[7] 本文计算平均最短路径长度和聚集系数的D来分析复杂金融网络自相似性 3 实证分析 由于本文是分析动态复杂网络的自相似性，所以用不同数量的股票来构造网络。 1） 分别用200，250，300，350，400，450，500不等数量的股票构造金融网络，然后基于R/S分析用各网络节点度分布来求Hurst指数，在matlab编程基础上得到H=0.823，可知复杂金融网络具有自相似性。取阈值为0.85，构建股票网络并计算各网络的平均最短路径长度和聚集系数。 实证研究发现在网络平均度数缓慢增长时，网络平均路径长度和聚集系数呈现相似的变化趋势，这也是网络拓扑特性自相似性表现。 2） 选用200,250,300,350,400,450,500只股票分别构造金融网络，用比较分析法分析金融网络的自相似性。 比较300，400，500只股票时相关系数的概率分布，然后采用修正法[3]求相关系数的概率分布。文献[3]提出采用修正法求相关系数矩阵，来消除时间因素的影响。但笔者认为不能做修正，尽量保持原有信息，这才能反应真实的市场环境。因为首先证券股票市场存在在投机行为，趋利性等很容易造成追杀跌涨的“羊群效应”，其次证券市场受到经济周期和行业因素的影响，而每个行业都要经历幼稚期、成长期、成熟期、衰退期的发展演变过程，这个过程成为行业生命周期，再次证券市场还受到产业政策等影响。笔者用修正法[3]对300,400,500只股票构建的网络进行了修正，得到图3~图4。 显然修正后的相关系数的概率密度是正态分布，符合强势有效市场的假设，但中国证券市场目前状况是弱势有效市场，证券价格只能反映历史信息，还存在内幕信息等，所以本文不对收益序列做任何修改。 在阈值为0.85时各股票网络都表现出很好的无标度特性（如表1所示）：(最小二乘法)。 给出在阈值为0.85时节点为300、400、500的度分布图1。 以500只股票构造的网络为整个复杂网络，300只和400只都为局部小网络，得到容量相似维数。 从表2中可以看出Dl,Dc都比较相近，所以得动态的网络也具有自相似性。 4 结束语 本文基于复杂网络的理论分析了金融市场的网络特性―小世界效应和无标度特性。无标度则表示网络节点分布不均匀，网络中有地位比较重要的“中心点”，可知股票市场存在影响力比较大的股票或是行业。实证研究结果得出，金融网络的幂律指数大概为1，这与庄新田[2]等人得出上海证券市场网络的幂律指数为0.8219和0.7930差异不大。本文还着重介绍了两种方法分析金融网络的自相似性，这说明金融市场变化趋势有一部分依赖于过去，到底依赖程度有多少，就需看整个金融市场自相似程度，这便成了下一步的研究内容。 复杂网络论文:复杂网络下的综合视频会议服务 面对越来越复杂的网络环境及应用,今天的企业用户需要的已经不仅仅是一个传统意义上的产品或者系统,他们需要自己的IT应用发挥更大的价值,实现与客户之间的交互、员工生产力的优化以及企业资源的整合等,并通过这些方面的整合提升企业的运营效率。视频会议作为提高沟通效率的有效方式,满足了人们全方位的交流需求,因而在近年来取得了飞速的发展。 目前,国外从事视频会议系统研制、生产的大公司大多已经进入中国市场,国内也有越来越多的企业积极参与到市场竞争中来,在竞争越来越激烈的情况下,视频会议系统供应商必须充分发挥自身的优势,才能抢占更大的市场份额。北京盛维新世纪网络通信技术有限公司是一家专注于网络多媒体通讯软件开发及服务的高新技术企业。作为全球少数真正全面掌握多媒体通讯核心技术的企业,盛维公司在过去几年中密切关注用户的使用需求,并在其Cenwave多媒体通讯软件平台上开发出网络视频会议系统、网络直播系统、网络实时课堂、多方电话会议等多种视频应用产品。 全面灵活的解决方案 由于我国存在比较复杂的运营商网络环境,企业的出口网络一般较窄,为了确保用户在任何情况下都能够成功召开远程会议,盛维公司为用户准备了一整套远程会议综合解决方案,可以为客户提供基于不同终端、多种实现方式融合的、系统化的视频服务支持。北京盛维新世纪通信技术有限公司总裁魏松祥表示:“我们正在向用户交付一个真正兼容的平台,能够兼容不同网络、不同种类的终端设备,实现语音、视频、数据的全面整合。让用户可以在任何时间、任何地点、和任何人进行多媒体的沟通和交流,实现协同办公。” 相比较市场上其他服务商提供的解决方案,盛维远程会议综合解决方案全面涵盖了软件视频会议系统、硬件视频会议终端、软硬混合视频会议系统、MCU租用、电话会议租用、网络会议租用等各种产品与服务,并能够根据客户的需求提供这一系列产品与服务的组合,真正做到实现客户各种形式、各种应用环境下“成功召开远程会议”的目标。 魏松祥告诉记者,在盛维提供的纯软件高清视频会议解决方案中,用户只需通过普通的PC机、麦克风、摄像头就能够轻松在互联网上召开网络会议。对于关注成本的中小企业用户来说,盛维软件高清视频会议解决方案可以让它们以最小成本实现远程视频会议的召开。而基于硬件的高清视频会议终端主要是为了满足大中型企业客户的应用需求,系统采用了高集成度、嵌入式的设计模式,是一款体积小巧、外形美观、稳定可靠的硬件会议终端。 此外,为了加快网络视频会议在中小型企业市场的普及,盛维以颠覆性的思维推出了网络视频会议租用服务,为企业提供了低风险、低投入、实施简单的视频应用服务。在这种服务模式下,一切网络基础设施、软件平台、硬件平台的建设和维护工作都由盛维公司提供,当用户需要使用网络视频会议时,只需向盛维申请开通网络会议服务,获得登录账号就可以召开远程网络视频会议。这种独创性的租用服务模式,使得企业无需购买任何系统软件、硬件设备,无需租用昂贵的服务器带宽,也无需专业IT人员维护就可以轻松召开远程视频会议,真正做到帮助企业降低运营成本,提高工作效率。 覆盖全球的运营网络 多媒体视讯服务需要坚实可靠的网络来支撑。在全球化的时代,用户的沟通对象可能在全国乃至世界各地。一个网络会议运营网络不但需要能充分覆盖国内,也要能较好覆盖世界各地。盛维在发展过程中,逐步建立起一个覆盖面广、通信质量可靠的面向全球用户的网络会议运营网络,通过这个网络平台可以保证高清视频会议系统的稳定运行。 盛维网络会议运营网络为租用盛维网络会议的客户提供了一个高速的专用网络,确保用户在这个平台上能召开高质量的网络会议。同时盛维还与全球各地的电信运营商建立了紧密合作关系,把电话网成功对接到这个运营网络上。用户能以极低廉的资费召开电话会议,或者实现电话会议与网络视频会议的混合使用。 魏松祥表示,盛维运营网目前已经覆盖了全国所有地区,在主要骨干网上部署了上百台服务器,总带宽达到将近2Gbps。同时,盛维公司在亚太地区、北美与欧洲也部署了众多服务器,其运营网络能全面覆盖亚洲、北美以及欧洲等地。此外,为了确保用户在盛维运营网上的通信安全保密,盛维公司采用了严格的安全策略以及256位数据加密算法,并且有专业运维团队7×24监控服务器与网络。 凭借出色的技术能力,盛维系列产品目前已应用政府、军队、教育、医疗、金融、能源、IT等多个行业。在国内教育行业,更是取得市场占有率60%的业绩。魏松祥告诉记者:“每天全球有数万用户在使用我们的产品及服务,并且已有上百家客户使用我们提供的产品成功召开1000人以上大规模会议或远程培训。”凭借以上出色的表现,在2009年6月,盛维公司一举荣获第十三届中国国际软件博览会“献礼新中国成立60周年•中国软件行业最具成长力企业奖”。 可以说,在工业化与信息化日益融合的大趋势下,盛维公司给企业信息化选型创造了有利的条件,降低了企业视频应用的门槛。某种意义上讲,盛维公司正在改变传统多媒体通讯软件销售的模式,为企业提供了低风险、低投入、实施简单的信息化方案,使企业通过互联网便可以享受到相应的软件和维护服务,切实做到了帮助企业降低运营成本,提高工作效率。 复杂网络论文:基于复杂网络的风险传播模型及有效算法 摘 要：提出一种基于复杂网络的风险传播模型及有效算法，通过结合复杂网络中传播蔓延现象的推广模型，将风险传播模型划分为两种：主动型风险传播模型与被动型风险传播模型。并对已有风险传播算法进行改进，实验表明，该模型及算法能健全风险传播机制，提高传播速度与精确度。 关键词：复杂网络；推广模型；风险传播 1 引 言 随着网络安全问题的日益突出，风险评估越来越受到人们的重视。风险评估一般分为静态评估和动态评估两种，前者评估体系比较完善，评估精确性程度较高，但缺点是评估周期过长，评估模型可能随着时间的推移而不能适用，不能反映网络的实时信息；后者评估能根据网络状况适时的做出风险估计，能及时反映网络风险的动态变化，性能好于静态评估[1，2]。而针对动态风险评估的研究有：基于免疫的网络安全风险检测的模型[3，4]，是一种基于入侵时的检测模型；基于隐马尔可夫模型的网络风险评估方法研究[5，6]；基于贝叶斯模型的网络风险动态评估方法[7，8]， 可以对网络的总体风险和局部要素可能引起风险的程度进行评估。以上文献对网络入侵检测研究较为深入，但侧重于对攻击的动态评估，未能考虑已有风险如何扩散与转移。针对网络风险传播，张永铮等提出了用于评估网络信息系统的风险传播模型[9]和一种求解网络风险传播问题的近似算法[10]，对已有风险在网络中的传播进行研究，但其传播模型与算法存在一些缺点：首先，模型中仅考虑了风险传播模型，未能考虑风险引入模型；其次，一个部件上可能存在多个弱点，则该部件对另一部件的同一方向的可信访问路径可多于一种，则部件不能在有向图中被视为图节点。第三，最小入度的部件感染风险的概率较低，因此其作为风险源的概率不高。第四，若入度最小的部件已经感染风险，其出度不一定是最大的，正如流感爆发在人口密集的地区一样，则其风险不能立即传播出去，存在滞后性，时效性欠佳。 本文在针对网络风险传播问题，结合复杂网络中传播蔓延现象的推广模型 [11，12]，提出了一种网络风险传播模型及相关定义，并改进了风险传播算法。 2 推广模型下的风险传播 网络信息的动态风险不仅仅表现为一般意义的风险，其传播可能会对社会造成不可估量的损失，如病毒的传播造成的跨域风险、有害信息的传播造成的社会风险等。为此我们将借鉴复杂网络的传播机理和分析的方法，研究网络风险传播模型。 按照复杂网络的传播蔓延现象的推广模型[11，12]：假设网络中有N个个体，每个个体是三种状态的中的一种：易染态S，感染态I和移除态R，在时刻t，个体i随机的与个体j相连，若i∈S，j∈I，则个体i以概率p得到一个正剂量di（t′），这里di（t′）都服从分布函数f（d）。每个个体都保留着过去T时期中所接受的总的剂量 在本文中，暂不考虑网络风险移除状态，即仅考虑风险在整个网络中如何转移，而未考虑网络风险传播后所造成情况的如何消除。因此上述推广模型应用于风险传播如下： 计算技术与自动化2016年6月 第35卷第2期吕元海等：基于复杂网络的风险传播模型及有效算法 每一时刻t，风险结点j对其直连结点i每发动一次攻击，就会从被攻击结点i中获取一定的信息剂量di（t），则在过去T时期中风险结点获取被攻击结点的信息总剂量为： 3 风险传播模型 3.1 相关定义 定义1.结点：指网络系统中任意一台网络设备上任意可能被利用的最小单元。其中已经被利用的称为风险结点，而尚未被利用的称为非风险结点。 定义2.有向路径：结点A访问结点B时，形成的从A指向B的单向访问关系。这里所说的单向访问关系是指合法或非法的、由主动发起方指向被访问方的访问，而不代表实际信息传输的路径，因为严格的讲，任何两个相连结点之间的链路都是双向的。有向路径概率即为结点访问概率。 定义3.风险传出：指风险结点对其所访问的任一结点造成的损失或影响。 定义4.风险引入：指非风险结点访问风险结点时，由于存在实际信息的交换而受到该风险结点的影响。 这里举例说明一下定义3、4，某病毒利用空气（相当于网络中的信息交换链路）进行传播，当病体A主动接触易染体B时，A将病毒传播给B，其中A主动接触B即为A访问B，病毒传播方向为A到B；反之当易染体B主动接触病体A，也会被感染，同样病毒传播方向为A至B，但为B访问A。 定义5.风险传出公式：设结点n被成功利用的概率为Pn，被利用后对网络系统的危害程度为Wn，利用至该结点的有向路径概率为Pmn，其中m为主动访问n的风险结点，则对结点n而言，产生的风险为Riskn=Pmn×Pn×Wn。 定义6.风险引入公式：设结点n为非风险结点，该结点成功访问风险结点m的概率为Pm，利用至结点m的有向路径概率为Pnm，由结点n发出至结点m的有用消息权重及概率分别为Unm、pnm，由结点m发出至结点n的有害消息权重及概率分别为Hmn、pmn，则对结点n而言，引入的风险为Riskn=Pnm×Pm×（Unm×pnm+Hmn×pmn）。 定义7.风险网络：借鉴张永铮等对风险网络[4]定义，把一个能够描述各结点风险分布与有向路径的网络称为风险网络。风险分布为网络系统各个设备中结点携带风险的分布情况，为内在风险；有向路径即为各结点之间的访问方向，为外来风险的传出与被引入提供可能。 3.2 风险传播模型 1.主动型风险传播模型：也称为主动型风险传出，即利用风险结点已存在的风险对其直连结点进行主动访问（包括非法攻击或可信访问，下同），产生风险扩散（即风险传出）。如图1（a）所示，结点A为风险源结点，存在至结点B、C、D、E的四条有向路径，设结点A风险结点，至结点B、C、D、E的有向路径概率为PAJ，（J=B，C，D，E），各结点自身被成功访问的概率为PJ，（J=B，C，D，E）[8]，则结点A以概率PAJ×PJ（J=B，C，D，E）引起其出度所连结点发生风险，如图1（b）所示。 在实际网络中，路径传播概率可由两结点的所有可能路径计算得出，而结点被成功攻击的概率则有风险传播推广模型计算得出。 4 最大出度算法 针对最小入度最近邻算法[5]的不足，本文设计了一种能更好反映网络风险动态特征的算法――最大出度算法，又分为针对主动型风险传播模型的最大出度算法和针对被动型风险传播模型的最大出度算法。 4.1 风险源结点最大出度算法 Step1：计算未被处理过的风险结点出度值numofoutdegree。 Step2：优先选择最大出度的结点，利用图1所示算法将其风险值沿其出度传播给相邻结点，风险计算方法见定义5。 Step3：传播风险后将该结点标记为color=red。 Step4：重复Step1、Step2、Step3，直至所有风险结点全部被标记。 4.2 零入度非风险源最大出度算法 严格的讲，零入度的结点是不存在的，因此最小入度最近邻算法关于零入度的概念未指明其时间范畴，在本文中，零入度的结点是指在某时间段内不接受访问的结点。 Step A：将网络结点中所有零入度的非风险源结点标记为color=green。 Step B：计算未被处理过的零入度的非风险源的出度值numofoutdegree。 Step C：优先选择最大出度结点，并判断其出度中有无风险结点，若有则选择其出度所连结点中风险值最大的一个作为引入风险源，以概率引入风险，风险计算方法见定义6，将该结点标记为color=pink，断开与引入风险源的有向链接；若无，则重新选择结点，对该结点不进行任何处理直到再次满足条件。 Step D：引入风险后，该结点已为风险结点，如果满足最大出度的条件，则跳转至最大出度算法的Step2继续风险传播。如果暂不满足最大出度的条件，则跳转至Step A顺序执行。 4.3 一般非风险源风险引入 网络结点的风险在传播最后往往会出现如图3所示的情况：结点A、B、C为非风险源结点，D、E为风险结点且RiskD RiskE，按照文[5]的理论，则其程序在图3情况下停止运行，为了解决这一问题，引入如下算法： Step a：计算非风险源结点的出度值numofoutdegree。 Step b：优先选择出度最大的结点，若其出度所连接结点中存在风险结点，则选择风险值最大的一个结点作为风险引入源并断开与该风险引入源的有向链路，该结点被标记为color=pink；若不存在，则重新选择。 Step c：引入风险后，该结点已为风险结点，跳至Step b继续执行，直至又出现图3情况，则跳转至Step a继续执行，直至风险传播完毕。 说明：网络结点被初始化为风险结点（color=pink）和安全可信结点（color=green）后，运行风险源最大出度算法和零入度非风险源最大出度算法时，两者发执行，不存在先后次序，而一般非风险源风险引入只是在出现如图3情况下才使用的算法，是为了防止风险传播中忽略此类风险引入导致风险误差较大的情况。 5 算法性能比较 5.1 风险传播机制比较 最小入度最近邻传播算法[5]虽然能够对网络风险传播给出比较精确的结论，但其在理论上有一定的缺陷，如图4所示，假设结点1、2为风险结点，按照最小入度最近邻传播算法，结点1为入度最小的满足条件的风险结点，则其以概率使结点2、4产生风险，同时将自己标记为已处理，如图5（a）所示，然后结点2又满足传播条件，并以概率使结点3、5、6产生风险，并被标记为已处理，如图5（b）所示，两步共计感染四个结点，但其却是在第二步才将风险传给结点6，因而其时效性欠佳。而按照风险源最大出度算法，则优先选择结点2，使其携带的风险迅速被传播给结点3、5、6，如图6（a）所示，再次结点6满足传播条件，并将风险传播给其出度所连的四个结点，如图6（b）所示，两步共计感染七个结点，多于最小入度最近邻传播算法的新感染结点，并且其时效性优势随着网络结点的复杂化而凸显，更容易满足动态网络风险评估的要求。 此外，零入度的非风险源结点不会传出风险[5]，因此应在风险传播之前对其进行处理：断开此类结点的所有出度，如图7所示，结点9被认为不会对结点2及尤其是结点10造成风险传播，因此可以断开其所有出度。但本论文认为结点9虽不会对结点10造成直接的风险传播，但是它可能会从结点2引入风险，从而使自己变为风险结点，进而对结点10造成风险传播，如图8所示。 5.2 实验结果对比 本实验实验环境为Microsoft Windows XP Professional，Intel（R） Pentium（R） CPU 1.8GHz，512M RAM。仿真工具为NetLogo 4.0.4、Matlab 7.0.0.19920（R14）。 共同参数：总结点为200，平均度为10，风险结点不超过所有结点入度之和，结点危害性参数W=1，风险结点初始风险值为1，路径传播概率服从[0，0.5] 上的均匀分布。 本文参数：结点被成功访问概率P可利用推广模型计算，其中推广模型的参数p=0.5，f（d）=δ（d-1），g（d*）=δ（d*-3），采用最大出度算法进行传播。 文[5]参数：概率权p（x）=0.5，采用最小入度最近邻算法进行传播。 6 结 论 实验表明：本文方法则是风险呈非线性变化，并且开始变化较快，最后变化缓慢，即在一定的精确度容许的范围内，对风险进行任意时刻的抽样，本文的风险值更接近真实风险，因而动态性能更好。另外考虑的非风险源结点的风险引入，使风险值被忽略的部分被重新计算在内，提高了风险精确度。 复杂网络论文:基于复杂网络的车载自组织网络抗毁性分析 摘要：针对车载自组织网络（VANET）的抗毁性问题，分析了其在随意攻击和蓄意攻击下网络的抗毁性特征。首先，提出以最大连通度、连通分支平均规模、临界点移除比例及网络效率为评价指标的VANET拓扑抗毁性参数；然后，基于带有车辆换道功能的智能驾驶员模型，应用VanetMobisim仿真软件建立VANET；最后，通过仿真实验分析了网络节点数、通信半径以及攻击模式对VANET抗毁性的影响。实验结果表明由于车辆节点度分布的不均匀性，VANET对随意攻击具有较强的抗毁性，而在蓄意攻击下显得比较脆弱；基于节点介数的蓄意攻击对网络的破坏更快、更强。这些规律为优化VANET拓扑控制、网络协议开发和网络管理提供新的指导。 关键词： 车载自组织网络；复杂网络；抗毁性；随意攻击；蓄意攻击；仿真 0引言 移动Ad Hoc网络（Mobile Ad Hoc NETwork， MANET）是一种自组织无线网络，由于它不需要基础设施支持，因此网络部署快速，扩展方便，使得它被广泛应用于军事、救灾、商业等各领域。近年来，城市车辆与日俱增，移动网络技术日益突破，车辆自组织网络（Vehicle Ad Hoc NETwork， VANET）[1]作为一种特殊的MANET网络也快速引起高度重视。在VANET中，在一定的区域内使用无线网络通信技术将车辆与车辆以及车辆与固定基础设施连接在一起，从而一个车辆间多跳通信网络在现有道路上被动态、快速地构建，且具有自组织、分布式控制的特点，因此，VANET在交通方面具有良好的应用前景，如信息预警、行车安全、车辆之间通信及车辆Internet访问等。 VANET既具MANET网络的特点，如拓扑结构动态变化、自组织无中心、低带宽等，又有自己的特点，比如快速移动性、拓扑变化频繁、间歇连通性、网络规模大、充足的能量供应等[2]。在VANET中，由于车辆的高速运动，网络拓扑随之变化，对网络性能造成直接影响，因此如果能够掌握VANET拓扑结构的动态特性，可以设计高效的拓扑控制算法，优化网络连通性，使网络能够持续稳定提供可靠的服务。抗毁性是评价网络拓扑特征的主要指标之一，通过抗毁性的研究可以发现网络中的安全隐患和薄弱环节，从而采取一系列有效的措施来提高网络的抗毁性，优化网络拓扑结构，保证网络的稳定的通信能力，这对拓扑动态变化的VANET协议开发和网络管理有着重要的意义。 目前，国内外对Ad Hoc网络的抗毁性研究较多。比如文献[3]研究了网络抗毁性受节点行为的影响，通过建立节点行为模型及分析三维网络连通性得到了三维MANET网络抗毁性的一种定量分析方法；同时仿真检验了它的有效性和合理性。文献[4]引入自然连通度为抗毁性度量指标，建立了能耗的移动Ad Hoc网络拓扑结构抗毁性综合测度模型，并确定了基于网络拓扑抗毁性的最优发射半径。Azni等[5]根据相关节点的行为建立了k相关抗毁性模型，通过仿真分析了Ad Hoc网络的全局抗毁性。文献[6]中有针对性地分别从失效成因、测度、提升策略与故障检测和修复等4个方面对无线传感器网络抗毁性的研究进行归纳和分类，着重探讨了基于网络重构和拓扑演化及路由控制的无线传感器网络抗毁性优化策略。 目前，对VANET拓扑结构的研究主要是基于复杂网络理论分析其网络的度分布、聚类系数、路径长度等。文献[7]以多Agent微观交通仿真器（Multiagent Microscopic Traffic Simulator， MMTS）为仿真工具，研究了瑞士城市苏黎世交通网络的瞬时特性，研究结果表明网络节点数服从参数幂律分布；通信半径越大，最大集团的值越大，集团的数目越少；VANET不存在小世界特性。文献[8]中利用4000多辆出租车收集的实时数据，分析了城市环境下车辆自组网的度分布、聚类系数、特征路径长度等拓扑特性，建立了一种车辆自组网的网络模型，通过仿真验证了所建模型的有效性。文献[9]以城市道路交通仿真软件（Simulation of Urban Mobility，SUMO）为仿真工具研究了德国科隆的交通网络的瞬时拓扑结构，其主要刻画参数包括最大连通分支、度及介数中心性等，分析结果表明车载自组织网不具有小世界特性。文献[10]应用Barabasi和Albert提出的BA（BarabasiAlbert）无标度网络对VANET拓扑进行建模分析，认为VANET具有小世界特性。文献[11]利用车辆全球定位系统（Global Positioning System， GPS）数据分析了VANET拓扑结构的动态演化特征。据研究所知，对VANET拓扑结构抗毁性的研究甚少，仅有文献[12]对VANET的抗毁性作了初步研究，但是该文认为VANET是无标度网络，然后用无标度网络模型产生VANET，事实上，这样生成的VANET就是一个无标度网络，与现实环境的VANET相差太远，几乎没有考虑VANET的任何特征，比如节点移动性、节点移动受到道路限制等，因此该文本质上是研究了无标度网络的抗毁性，并非VANET的抗毁性。 抗毁性是VANET拓扑结构的重要特性之一，它代表网络在某种极端攻击或错误条件下其服务能力下降的程度。由于真实、公开的VANET的trace比较少，而且能够获得的一些真实trace存在一些问题，比如GPS数据不完整、时间粒度、数据精度不够等，使得用真实VANET移动数据研究抗毁性存在一定困难，因此，本文通过VanetMobiSim车辆仿真软件，深入分析VANET的抗毁性特征，为网络拓扑结构的优化提供指导。 1VANET抗毁性研究方法及测度 1.1抗毁性研究方法 目前，抗毁性的主要研究方法是用不同的方式对网络进行攻击，用相应的测度指标对网络的抗毁性进行分析。网络攻击策略是指采取何种方式删除网络中的节点或边，在现有研究中主要应用Albert等[13]Albert提出的文献，与文献13的作者不匹配，请作相应调整，以便保持一致；要注意论文在正文中的依次引用顺序。提出的随意攻击（Random Attacks or Failure）和蓄意攻击（Intentional Attacks）两种方式。随意攻击通常是指随机选择网络的一个节点或边进行攻击，然后再随意攻击其余节点中的一个节点或边，直至将网络中所有节点全部攻击完为止。蓄意攻击又称为选择性攻击，选择重要的节点或边作为攻击对象，一般用度和介数度量节点和边的重要性。具体攻击过程为：首先选取网络中度或介数最大的节点或边作为第一攻击目标，攻击完以后重新计算网络各节点或边的度量等级，依旧对度量等级最高的节点或边进行攻击，重复该过程，直到网络中所有的节点全部被攻击完为止。 1.2节点重要度评估方法 蓄意攻击选择重要节点或边进行攻击，评估网络中节点或边重要性的方法很多，本质都源于图论及基于图论的数据挖掘。本文用度和介数评估车辆节点的重要性。 定义1节点的度。在网络中，节点vi的邻边数目ki称为该节点vi的度。网络的平均度为： k=1N∑Ni=1ki（1） 直观上看，一个节点的度越大，该节点越重要。 定义2节点的介数。节点vi的介数Bi就是网络中所有最短路径中经过该节点的数量比例之和，即： Bi=∑j，k∈V， j≠kNjk（i）Njk（2） 其中：Njk表示节点vj和节点vk之间的最短路径条数；Njk（i）表示节点vj和节点vk之间的最短路径路过节点vi的条数。介数是一个全局特征量，反映节点在整个网络中的作用和影响力。在VANET中，若一个节点的介数越大，则表明它在网络中交换的信息流越大，可视为网络中的核心节点，也意味着它更容易拥塞，成为网络的瓶颈。 1.3VANET抗毁性测度 设G=（V，E）为VANET的拓扑图，其中V={v1，v2，…，vN}是网络节点的集合，E={e1，e2，…，ek}是网络边的集合，节点数定义为N=V。定义子图Ci=G（Vi，Ei）为含节点vi连通分支，设m（G）=max1≤i≤nV（Ci）表示图G的所有连通分支中顶点数最多的那个连通分支的节点数，则节点数最多的连通分支为最大连通分支。 定义3最大连通度S。将网络中的最大连通分支中节点数与网络中总的节点数的比值称为最大连通度，即： S=m（G）/N（3） 那么0 定义4连通分支平均规模s。当VAENT受到攻击后，网络被分割为若干连通分支，连通分支平均规模定义为去掉最大连通分支后其他连通分支的平均节点数，即： s=（∑ni=1V（Ci）-m（G））/（n-1）（4） 显然0 定义5临界点移除比例fc。当网络中的节点受到攻击后，网络处于崩溃边缘时，网络中被攻击的节点数占总节点数的比例，称为临界点移除比例，记为fc。 网络在某种攻击模式下，百分比f的节点被移除，当f超过一定阈值，即f≥fc当在“=fc”时，属于哪种情形，需明确。时，网络分割成许多小的非连通分支；当f 设网络中任意两个节点vi与vj之间的距离dij为连接这两个节点的最短路径上的边数。VANET由于车辆的高速移动、拓扑变化频繁，使得网络间歇连通，因此存在dij=∞。而且当网络受到攻击时，网络的连通性也将发生改变，网络被破坏到一定程度时，会产生孤立节点，此时会存在dij=∞，因此，文献[13]提出用网络全局效率来描述非全连通网络的连通性。 定义6全局效率E。定义网络全局效率为： E=1N（N-1）∑i， j∈V，i≠j1dij（5） 显然，网络全局效率越大，网络连通性越好。 2仿真实验 2.1VANET仿真环境 本文采用VanetMobiSim[14]软件建立VANET环境，移动模型采用带有车道变换的智能驾驶员模型（Intelligent Driver Model with Lane Changes， IDMLC）[15]。该模型是一种微观交通流模型，是在IDM的基础上增加了车辆在十字路口的管理及车辆换道功能的智能移动模型，使得其更加符合真实的交通场景。仿真实验中，网络节点即为运动的车辆，可以获取任意时刻任意车辆的位置、速度、加速度、所处车道等瞬时信息。IDMLC移动模型中车辆长度为5m，加速度a和减速度b分别为0.6m/s2和0.9m/s2，礼貌参数p为0.5，其他参数设置如表1所示。 2.2VANET抗毁性分析 下面分析在不同攻击模式下VANET的抗毁性，为了在图中便于区分不同攻击模型，用符号Failure、RD和RB分别表示随意攻击、基于节点度的蓄意攻击和基于节点介数的蓄意攻击。图1为网络中车辆数为200、不同通信半径时，VANET受到Failure、RD和RB等三种攻击时网络最大连通度的变化趋势。由图1可知，当通信半径r=200m， f=0时，S=0.3630，即初始网络连通性较差。在攻击过程中当最大连通度低于0.1000时，视网络基本瘫痪。在随意攻击下，当S为0.0911时，临界点移除比例fc=53.42%；在RD攻击下，当S为0.0616， fc=28.77%；在RB攻击下，当S为0.0890时， fc=20.55%。当r=400m， f=0时，S=0.9521，初始网络近乎全连通（网络全连通时S=1）。在随意攻击下，当S为0.0747时， fc=82.19%；在RD攻击下，当S为0.0822时， fc=57.53%；在RB攻击下，当S为0.0959时， fc=36.99%。这一方面说明了通信半径越大，VANET连通性越好，临界点移除比例fc越大，抗毁性越强；另一方面，当通信半径相同时，随意攻击的临界点移除比例fc的值均大于蓄意攻击模式的，因此VANET有较强的鲁棒性，且在蓄意攻击下，由于将重要节点移除后网络迅速分割为多个连通分支，S先呈现迅速大幅度下降、然后缓慢下降趋势，即VANET又具有脆弱性。这种既鲁棒又脆弱的抗毁特征是VANET中车辆度分布不均匀所致。 图2为网络中车辆数为200、不同通信半径时，VANET受到Failure、RD和RB三种攻击时的网络连通分支平均规模。由图2可知，当通信半径较小（如r=200m）时，初始网络连通性较差，三种攻击策略下连通分支平均规模s均随移除节点比例的增加而逐渐减小。当通信半径较大时，网络初始连通性较好，则s随去除节点比例的变化趋势都是先变大后变小。当通信半径r=400m时，在遭受随意攻击时，s在阈值f=0.8220处开始缓慢变小，在遭受蓄意（RB、RD）攻击时，s分别在阈值f=0.4521和f=0.2055处开始变小。连通分支平均规模s之所以在阈值之前会变大，是由于随着节点被移除，网络总体连通程度变得越来越松散。在阈值之后会变小，是因为网络在大量节点失效时被分割成互不连通的多个较小的分支，当节点被全部移除时，网络则会消失。通过计算，在r=300m时，VANET在Failure、RD和RB三种攻击下连通分支平均规模s的方差分别为2.0306，2.4913和9.0228，即Failure攻击下s的波动最小，RB的波动最大，当通信半径发生变化时，也有类似的结论。这也说明了VANET既鲁棒又脆弱的特征。 图3分别为网络中车辆数为200、不同通信半径时，VANET受到Failure、RD和RB三种攻击时网络全局效率的变化趋势。由图3可知，通信半径越大，VANET效率越高；同时，随意攻击模式下的网络效率均高于蓄意攻击的。 另外，比较图1～3中最大连通度、临界点移除比例、连通分支平均规模和网络效率等抗毁性测度的值，可知对于蓄意攻击的两种策略，RB模式的攻击效能要强于RD模式。 下面研究车辆密度对VANET抗毁性的影响。图4～6为r=400m时不同车辆密度的VANET采取Failure、RD和RB攻击策略时表现出的抗毁性差异。从图4～6中分析得到：在通信半径一定时，车辆密度越大，VANET连通性越好，抗毁性越强，但是当网络达到全连通时，车辆密度对VANET抗毁性影响不大，因此，在VANET拓扑控制时，可以根据实际道路、地形、路边单元（RoadSide Unit， RSU）的配置等情况，对车辆通信半径和车辆密度进行优化设置，使得网络能够保持良好的连通性。 3结语 在VANET中，抗毁性对于分析整个网络性能来说十分重要，尤其是在增强安全性方面的应用。本文基于IDMLC移动模型对车载自组织网络的抗毁性特征作了研究，仿真结果表明，VANETs既有鲁棒性又有脆弱性；通信半径和车辆密度越大，VANETs抗毁性越好，但当网络全连通时，车辆密度对抗毁性影响很小。由于蓄意攻击（RD、RB）对网络破坏性强，因此，如何在拓扑控制时优化网络通信半径、车辆密度及路边基础设施配置等参数，使得网络中各个车辆节点保持相对均衡地位，从而提高VANETs抗毁性，这将是后续的研究工作。另外，本文只研究了VANET的瞬时拓扑结构及其抗毁性，然而，VANET的重要特征之一是网络拓扑结构的实时变化，其动态抗毁性特征也是接下来工作之一。 复杂网络论文:基于复杂网络理论的电网主导节点选择 摘 要：随着电网规模日益增大，对其进行电压控制越发困难。为了更好的对其进行电网优化控制，集中选取电网中的主导节点作为无功补偿点成为关键。为此文章提出基于复杂网络理论的主导节点选择方法，并通过IEEE-39节点系统进行仿真校验。 关键词：电网；电网控制；主导节点，复杂网络理论 前言 自从1999年Baraba和Albert发现了无标度网络特性，揭示出复杂网络结构中包含的结构特征与各种动力学特征之间的关系，突破了单纯的规则网络和随机网络模型的束缚后，复杂网络理论的研究就上了一个新的台阶[1]。而电网可以抽象成一个复杂网络，具有复杂网络的一般特征，可运用复杂网络理论来进行分析。文章引入复杂网络理论中的程度中心性指标与灵敏度矩阵相结合来衡量节点在电网系统中的重要程度。 1 主导节点选择方法 1.1 灵敏度矩阵的介绍 电网中的主导节点不仅要能进行电压调控，同时也应该具有反映其节点电压水平的能力。因此，在已有文献中大部分都是通过构建成考虑可观性与可控性的目标函数来进行主导节点选择[2-3]。该矩阵是关于无功注入变化对电压变化的灵敏度，其性质能反映电网间无功、电压间联系的疏密程度。电网节点i的灵敏度目标函数定义为： 式中，m，j分别为区域内所有负荷节点的编号和无功电源节点的编号；Se为分区内所有负荷节点合集，Sg为分区内所有无功电源节点合集。可观性指标？琢im和可控性指标？茁ij均由潮流计算收敛后的雅克比矩阵求得。 1.2 程度中心性指标介绍 程度中心性指标是社团中节点在其所属群体内的重要程度进行判别依据之一[4]，其定义为： 式中，di（n）为电网第n个节点与电网内其他节点关系权重和，gi为电网内所有节点之间权重和。 按目标函数（1）计算出电网节点具有较大的灵敏度，但在实际电网中求出的节点可能处于电网区域末端位置，那么该节点就不适合作为电网主导节点。因此本文提出基于程度中心性指标改进目标函数，改进的目标函数表达式如下： 为了验证基于复杂网络理论中程度中心性指标的电网主导选择方法的可行性，文章将利用Matlab仿真软件对IEEE-39节点标准测试系统进行仿真分析。 2 算例分析 根据潮流计算收敛后的雅克比矩阵求出了？琢im矩阵和？茁ij矩阵，但这两矩阵数量值不在同一个数量级上，因此需对其进行标准化计算。根据式（3）求出节点的目标函数值，文章只列出最大的3个节点，其值如表1所示。 由表1可以看出，所选主导节点在区域内部大致处于中心位置，有利于对电网区域中末端位置的节点电压水平进行调控，能更好的实现电压无功控制。 3 结束语 文章基于复杂网络理论提出了一种新的主导节点选择方法。并在IEEE-39节点标准测试系统上进行了仿真验证，所得到的主导节点综合考虑了电网的地理结构与灵敏度矩阵，从而提高了主导节点选择的准确度。

无线传感器网络拓扑控制研究:无线传感器网络拓扑的监控与维护 摘 要：以ZigBee协议为基础，提出了一种新的无线传感器网络拓扑结构的监控和维护方法。创新性地设计了基于叶子节点的通讯模式，该模式运用协议栈自有运行流程来获取节点的加入或丢失信息、实现网络拓扑的监控，并通过设计一种基于关联表的链表式存储结构来进行动态网络拓扑的维护。经过在实际办公环境监控平台上验证表明，该方法数据传输量小，资源占用少，操作简便，具有较强的应用推广价值。 关键词：无线传感器网络；ZigBee；拓扑结构；监控与维护 0 引 言 随着无线传感器网络技术在军事、工农业、城市管理、环境监控等各个领域的快速发展，作为系统基础组成部分的网络拓扑结构成为研究的一个重要方面。目前，国内外的科研机构在网络拓扑发现以及拓扑的监控和管理方面开展了大量的相关研究工作，但大多停留在理论和仿真层面，这些通过在高性能的PC机上搭建仿真模型来验证算法效果的研究，大多缺乏能够应用到实际系统的可行性案例。安徽财经大学的赵涛[1]，根据在聚合节点（sink）收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况，通过发现网络中所有叶子节点到sink 节点的数据传输路径，来推测网络的逻辑拓扑。该方法计算比较复杂，120节点规模网络在主频为2.8 GHz的CPU主机上运行尚需9秒的时间，同时会受到节点资源、计算速度、实施条件等限制，因此，这种方法很难在实际应用中实现。德州仪器(TI)公司的官方网站也给出了一种获取网络拓扑结构的方法[2]，该方法采用发送网络发现命令的方式，并通过返回结果来确定网络拓扑结构。此法虽然能够在实际应用中实施，但需要定期向网络中的所有节点发送发现命令，因而数据消耗量巨大。 本文以Z-stack协议栈为基础，采用叶子节点通讯方式，并利用协议自身的运行流程，提出了一种轻量数据消耗、真正面向应用的拓扑监控方案，同时通过设计一种基于关联表的链式存储结构来实现对网络拓扑信息的维护，因而在解决网络监控与维护方面更具有实际应用价值。 1 Z-stack协议栈原理简介 作为ZigBee联盟的一个重要的组织成员，2007年，TI公司宣布推出业界领先的ZigBee协议栈Z-Stack。Z-Stack符合ZigBee 2006规范，能支持多种平台，其中包括本系统使用的、面向IEEE 802.15.4/ZigBee的CC2430片上系统解决方案[3]。 1.1 ZigBee协议栈的体系结构及信息传递流程 ZigBee协议栈的体系结构如图1所示，由图可见，ZigBee协议采用分层体系结构[3]，由物理层(PHY)、介质接入控制子层（MAC层）、网络层(NWK)和应用层(APL)组成。其中，应用层框架包括了应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)及由制造商制定的应用对象。 在ZigBee网络中，信息或数据的传递将依照上述层次结构实现。上层发送的数据或指令按照应用层―网络层―MAC层―物理层的顺序，从上至下依次进行处理；底层返回的数据则按照物理层―MAC层―网络层―应用层的顺序，从下至上处理后返回给上层用户。每个层次负责发送到本层数据的分析和判断，并对于属于本层次的数据或指令做出相应的动作响应；对于不属于本层的数据，则按照规定格式打包后发送给上、下一层。 1.2 节点加入与失步流程 为了维护系统的正常运行，ZigBee协议栈还提供了一些必须的消息响应流程，其中包括节点加入网络和失步响应的流程。 节点加入流程[3]如图2所示。当子节点申请加入网络时，会启动加入流程。子节点的加入请求通过其NWK层、MAC层、PHY层传递给父节点；父节点收到加入通知消息后，又通过其PHY层、MAC层、NWK层将该情况上传给应用层，最后通过ZDO_JoinIndicationCB()函数的调用，得到子节点加入的消息。 图2 节点加入流程 节点失步流程[3]是指终端节点丢失其父节点的同步信号时，向上层报告的失步情况发生的流程。其具体流程如图3所示。 终端节点每隔一段时间就会开启与父节点的同步，当在设定时间内没有接收到父节点的同步信号时，就会产生失步指示信息，协议栈将该失步信息层层上传，最后通过调用ZDO_SyncIndicationCB()函数，将信息传达到应用层。 1.3 关联表 TI的Z-stack协议栈在全功能节点中可以维护associated _devices_t结构的关联表，关联表中保存有与本节点直接关联（父子节点）的相关信息，包括关联节点的短地址、设备类型、连接状态等，基本上可以满足网络拓扑结构监控和维护的信息需求。 TI的ZigBee协议栈虽然可为用户开发提供强大支持，但是在网络监控和维护上并没有专用的接口。一方面，该协议栈只能发现节点加入网络，但是无法发现节点非主动性的丢失或退出，因而不具备网络拓扑监控的功能；另一方面，协议在每个全功能节点中都维护了与之关联设备的关联表，但是并没有维护整体网络的关联信息，因而无法掌控网络拓扑的全貌。鉴于协议栈在网络拓扑功能上的不足和缺陷，本文以协议基本流程为基础，提出一种实现整体网络拓扑监控和维护的方法，该方法可以满足一般系统对于拓扑结构的监控和维护需求。 2 网络拓扑结构监控 网络拓扑结构监控的主要目的是实现拓扑结构的建立和在结构发生变化时及时获取变化情况，其中最主要的是实现节点加入和退出事件的捕捉。节点加入事件的获取相对容易，可以通过加入节点主动上报等方式来获取；而节点丢失事件获取要复杂得多。现阶段，对节点丢失情况的监控多采用系统定期查询的手段[2]。采用查询方法时，其实时性与查询周期的长短直接相关：查询周期设置较长，拓扑变化反映时间增长，实时性变差；而查询周期设置较短，则传输数据量增大，占用系统资源，往往很难在二者之间找到平衡点。协议栈中数据或消息的传递是一个复杂的过程，为了尽可能地降低系统资源的占用、节约能耗，除了维护系统正常运行所必须的数据通讯外，还应尽量减少人为添加（应用层）的数据通讯量。因此，最好的办法就是利用协议自身的数据传递或者节点加入、失步等流程来实现相关信息的获取。 本文设计了一种基于网关――叶子节点通讯的节点丢失情况获取方法，该方法可以利用协议栈自身的运行流程，以较少的数据通讯量和简单的操作，实现网络中所有节点的丢失情况获取。 2.1节点加入事件的获取 通常情况下，节点加入事件多采用加入节点主动上报的方法来获取。该方法操作简单，但是需要人为地发送相关加入信息，会增加系统数据通讯量。由图2所示的节点加入流程可知，如果有子节点加入网络，加入的指示信息都会通过ZDO_JoinIndicationCB()函数的调用报告给父节点。即该函数的调用证明有子节点的加入事件。因此，本文通过在此函数中添加向应用程序报告的功能，即可通知用户子节点加入事件的发生。 2.2节点丢失信息的获取 由图3所示的流程可知，协议栈通过调用void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )函数可实现失步情况的报告。该函数具有节点丢失的指示功能，并能够指示丢失节点与本节点的父子关系和短地址等。但在实际的应用中发现，该函数的调用是有条件限制的，具体实施条件如下： 父节点丢失：从失步报告流程可知，终端节点能够自动轮询发现其父节点同步信号的丢失，而无需人为添加任何触发条件，引发函数调用。但路由节点不支持与父节点的轮询机制，因而不能产生父节点丢失情况的报告。 子节点丢失：对于包括终端节点在内的所有类型节点的子节点丢失，在未加相应处理的情况下，协议栈都不会引发该函数的调用。 由实施条件可知，该函数的丢失指示并不适用于所有类型节点的丢失情况，因此，如果要得到除终端父节点外网络中所有节点的丢失情况，就需要人为加入其他处理，以触发ZDO_SyncIndicationCB()函数的调用，从而实现丢失事件的获取。 2.3 叶子节点通讯触发方法 通常采用的基于查询的网络发现机制都需要在所有节点间发送数据，因而增大系统的数据开销。这里以图4所示的拓扑结构为例，图中的叶子通讯需要进行14条数据的查询和14条数据的应答才能够完成一次节点丢失情况的获取。为了尽可能减少数据通讯和操作的复杂度，本文设计了一种基于网关――叶子节点通讯的节点丢失情况获取方法，以便用较少的数据通讯量和简单的操作来实现网络中所有节点的丢失情况获取。 研究发现，失步函数的触发可以通过加入数据通讯来实现。因为在数据发送的过程中，协议栈会开启数据发送流程，数据发送后则会自动检测接收方应答帧。这样，如果节点丢失，则发送节点无法接收到有效应答，进而引发节点失步指示函数的触发。 具体触发时，如果节点之间有数据通讯，发送数据节点则能够发现接收数据节点的丢失，从而引发void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )函数的调用。 在同一条数据通路上的节点进行数据转发时，数据传递路径上的各个节点都会发现其父节点（数据由下而上）或者子节点（数据由上而下）的丢失，进而调用void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )函数。如图4所示，如果网关发送数据到终端节点1，则在网关到终端节点1数据路径上的所有节点（网关、路由1、路由2、终端1）都能够发现其子节点的丢失；终端节点1发送数据到网关，则路径1上的所有节点都能发现其父节点的丢失。 该方法通过建立数据通路上起始节点和末端节点的数据通讯来实现整条路径上节点丢失情况的获取。其具体操作过程分为两个部分：其一是父节点丢失情况的获取。由前面提到的实施条件可知，终端节点无需任何人为操作就能够发现其父节点的丢失，而无需对此部分做特殊处理，因而只需对路由节点做出处理。而由路由叶子节点（如图4中路由节点2、4）向网关发送数据时，则可实现整条路径上所有节点丢失情况的获取。其二是子节点丢失情况的获取。子节点丢失的获取可以通过网关向叶子节点（图4中所有终端节点和路由4）发送数据的方法来覆盖整个网络中的所有节点，从而使全部节点都能够发现其子节点的丢失情况。 人为加入上述两部分数据通讯后，只要整个网络中有节点丢失，该丢失节点的父节点和子节点都会产生失步函数void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )的调用，这样就可以简单地在该函数中添加向上层应用报告的功能，实现网络中节点丢失信息获取。并且数据通讯量由原来的28条减少到6条，从而大大减少了数据消耗和由此带来的系统资源占用。 3 网络拓扑结构与维护 Z-stack协议栈在全功能节点中只维护与本节点直接关联的节点信息的关联表，没有整体网络信息的存储功能。为了解决Z-stack关于网络全貌信息缺失的缺陷，结合本文提出的网络拓扑结构监控方法，设计一种拓扑结构维护的方法，在占用少量资源的情况下获取整个网络的拓扑信息，并将信息整合到网关节点中统一维护和管理，从而建立网络拓扑的管理办法，实现具有自组织、自适应能力的智能网络管理机制。 3.1管理模式 网络信息管理可采用搜集模式和监控模式相结合的方式。搜集模式通过发送指令搜集网络拓扑信息，赋予用户即时获取当前网络结构的能力；监控模式通过监控从网络组建起历史网络的结构变化，实现网络拓扑信息更新，从而整合为当前网络拓扑结构。 搜集模式在实现时，首先由网关设备广播一个命令来搜集设备信息；然后，收到广播信息的路由节点再按照一定的数据格式，由网关返回子节点关联信息；当网关收到各个路由节点的返回信息后，再将其组合为整个网络中的设备信息。 监控模式则是从网络形成起，网关节点就开始监控所有节点的状态；当路由节点检测到其子节点加入或者退出的时候，向网关上报该子节点的状态变化信息，而网关节点检测到子节点加入或者退出则不用上报，直接在网关内部处理；当网关接收到路由节点上报的状态信息后，就会删除或者增加该路由子节点的关联信息，同时更新整体网络结构。 3.2 网络拓扑存储结构 网关节点作为整个网络拓扑结构管理的中心，负责拓扑结构的添加、删除和更新，因此，必须在网关节点存储整体的网络拓扑结构信息。受网关资源的限制，本文采用分级动态链表的形式保存网络拓扑信息，以便以较少的资源占用实现拓扑信息的动态存储。本设计的网络拓扑存储结构如图5所示。 图5中，AssocListHead是装载路由节点头信息的数组，包含有该路由节点的长地址、短地址、父节点短地址和拥有的子节点数以及指向其子节点链表assoc_list的头指针；assoc_list链表中记载着这一路由下的子节点信息，包括子节点的短地址、长地址、类型、连接状态等。在该路由下每增加一个子节点，就会在assoc_list链表中添加一个节点信息，当节点离开时，又会将相对应的链表删除。这样，网关就可以方便地对当前网络中的所有节点的拓扑和相关信息进行查找、更新、维护。 3.3 网络维护方案 网络维护的实施要建立网络中所有类型节点间的区分与协作机制。区分是根据节点类型的不同、事件类型的不同做出区别处理；协作是在所有节点间建立连动响应机制，相互配合，并实现信息的汇聚和统一管理。具体的网络维护分为事件响应和信息维护两部分。 3.3.1 拓扑变化事件的响应 拓扑变化主要是指节点加入事件和节点退出事件。当节点加入事件是指节点加入网络时，其父节点负责将该子节点加入信息上报网关；节点退出事件则是指获取到的网络节点丢失信息的处理。处理可分为两种情况：一种是当传递来的type = 1时，即丢失节点为本节点的父节点时，开启网络加入流程，使节点可以重新加入网络，并恢复网络的正常运行；第二种情况是type = 0时，即本节点发现其中一子节点丢失。本方法对于长时间无法连接的子节点，将启动移除（LEAVE）流程，将该子节点从网络中删除，同时向网关节点报告子节点退出的消息。 需要注意的是：当子节点丢失时，有的时候是真正丢失了（长时间或永久无法连接），但更多的时候只是暂时地失去联系，随着子节点的重新加入申请，又可以加入网络，恢复正常的运行状态。因此，设计时需要将暂时失步和真正丢失这两种情况区分开，再分别做出合理的处理。 本文采用延时判断的方式，即当检测到失步现象发生后，先定时一段时间，再做判断：如果定时一段时间后，节点仍旧失去联系，则判定是真的丢失了节点，此时可通过NLME_LeaveReq移除子节点，同时上报网关节点丢失的消息；否则认为只是暂时的节点失步。 节点退出情况的处理流程如图6所示。 3.3.2 拓扑信息的维护 由网络各个路由上报的节点加入或退出的信息最终将在网关汇集，网关按照上报的节点加入、退出信息对网络拓扑存储关联表进行添加、删除、更新，以维护当前网络拓扑状态。其具体方法是先判断接收信息的种类，然后对节点加入信息和节点退出信息分别处理。对于加入信息，可核查是否是已经存在于网络中的点，如果是已经存在的，则更新存储的节点信息；如果是一个全新的点，则为该节点分配存储空间，并在对应的父节点下增添子节点分支。对于退出信息，同样核查是否是存在于网络中的点，如果该节点已经不存在了，则报错处理；如果是存在的点，则将该节点信息删除，并解除与其父节点的父子联系。 网关在接收到由父节点上报的节点加入消息时，还需要对加入子节点类型进行判断：如果是终端节点，则在其父节点的链表中更新或加入该子节点的相关信息；如果加入节点是路由节点，除了在该路由节点父节点的链表中加入该子节点信息外，还要添加该子路由关联头信息。图7所示是实现网络拓扑维护管理的示意图。 4 实验验证 本文的实验验证可在基于CC2430搭建的WSN开发平台上进行，该平台共使用5个终端节点、5个路由节点、1个网关和PC调试机。所有传感器节点自组织成无线网络，并将感知信息和拓扑信息汇报给网关节点，网关节点与PC机通过串口相连，操作人员可以通过上位机的调试软件对网络状态进行实时监控。图8所示是其上位机监控程序界面。该试验网络的节点布局示意图如图9所示。 实验时随机选取监控过程中两个时间点的网络拓扑结构监控过程示意图如图10所示。其中两个时间点在实验过程中上报的拓扑变化信息如表1所列。 从实验结果可以看出，一方面，父节点能够实时上报其子节点加入和丢失的网络变化情况；另一方面，子节点也能够及时检测出其父节点的丢失，并选择其他父节点重新申请加入网络。可见，本系统具有网络的自组织、自适应的动态网络监控与维护功能。 5 结 语 本文提出了一种通过终端与父节点间的失步信号来捕捉与基于叶子节点人为触发失步函数调用的方法，可以实现整个网络节点丢失情况的获取。其中，通过终端与父节点间失步信号来捕捉节点丢失信息的方法无需人为干预，能够通过协议自动实现，从而减少了查询的数据量和对其操作带来的系统资源占用；基于叶子节点的失步函数触发机制，只通过叶子节点与网关的数据传输，就能够完成整个线路上节点丢失情况的获取，在实际应用中，经常由终端上报数据，相当于终端自动完成数据线路上父节点丢失情况的发现，使该方法的实施更加简单。这两种方法的结合，能够以较小的数据通讯量、简单的操作和较小的系统资源占用来实现网络发现的功能，因而 具有较高的实际应用价值。 本文提出的网络拓扑维护方法具备网络拓扑的自组织、自适应功能，可满足无线传感器网络系统对于网络组织结构的动态性能要求。同时具备拓扑结构的存储功能，能以较少的系统资源保存整个网络的动态拓扑结构，十分方便网络的管理和控制。 无线传感器网络拓扑控制研究:无线传感器网络拓扑控制研究综述 摘 要：在无线传感器网络研究中，拓扑控制技术是核心技术之一，本文首先描述了现有拓扑控制算法的分类，其次分析了几种典型的算法并总结了其优缺点，最后简述了现有拓扑控制技术中存在的问题以及未来研究的发展趋势。 关键词：无线传感器网络；拓扑控制；发展趋势 1 引言 无线传感器网络（WSN）是集信息采集、传输以及处理于一体的智能信息管理系统，应用前景广阔，是目前比较活跃的一个领域。 WSN是一种由大量微传感器节点组成的自组织网络，其向学者们提供了大量的研究课题，拓扑控制是最基本问题之一。拓扑控制就是要研究如何形成一个良好的网络拓扑结构，为数据融合、路由协议以及目标定位等其他技术提供支撑。 WSN节点通常大规模部署并且具有随机性、自组织性，网络组织方式通常多种多样，节点能量非常有限，因此，在设计无线传感器网络时，要提高路由协议和MAC协议的效率，延长网络生存周期，一定要有一个良好的网络拓扑结构。 目前主流的拓扑控制算法可分为：节点功率控制型和层次型拓扑控制型。 功率控制就是通过变化节点的发射功率来调整节点无线信号的覆盖区域大小，在此基础上调节网络的拓扑结构，最终目的是提高整个网络的连通性。 层次型拓扑控制主要采用的是分簇机制，将整个网络划分成若干区域形成多个簇，选出骨干节点构成骨干网进行数据转发，而普通节点可择机关闭不必要的模块，以避免不必要的能量消耗。 2 典型的拓扑控制算法 2.1节点功率拓扑控制算法 LMA和LMN算法是基于节点度的算法，通过不断的改变节点的发射功率来使得其度数处在一个合适的范围，根据已经采集到的局部信息来调整邻居节点之间的连通性，最终使整个网络具有连通性。两种算法的相同点是分步骤、周期性地调整节点的发射功率，不同点是它们有着不同的节点度数计算方法。 这两种算法利用较少的局部信息就可确定节点功率的调节方式，而且对时钟同步、传感器节点要求均不高，但是在节点邻居节点判断上存在不足，所形成的网状拓扑结构不仅增大了网络复杂度，而且使网络开销增大了。 DRNG和DLMST算法是基于邻近图的拓扑控制算法，所有节点调整发射功率至最大化形成一个拓扑结构图，再根据设定的邻居判别规则得出该图的邻近图，每个节点根据邻居中最远节点的距离来设定发射功率。 这两种算法均以节点发射功率不一致为背景，基于邻近图RNG、最小生成树LMST理论，用距离最远的邻居节点所需的发射功率为标准，有效解决了发射功率不一致的问题，并通过增加删除操作来保证网络拓扑的双向连通。但是这两个算法需要精确的定位信息。 2.2 层次型拓扑控制算法 LEACH是最早的也是较典型的基于均匀分簇的拓扑控制算法，簇首通过分布式选举随机生成，剩余节点作为簇内成员节点。在网络运行中，簇首节点融合簇内所有节点的信息，以单跳方式发送至Sink节点。簇首节点和簇结构均周期性更新。 相对于传统网络，LEACH使用簇结构，能有效提高节点能量利用率和网络寿命。但簇首节点和Sink节点之间的单跳通信可能因长距离数据传输而能耗过大；频繁的簇重增加了额外的通信开销；簇首节点的选择未考虑节点地理位置、剩余能量等因素。 GAF是一种基于地理位置的分簇拓扑控制算法，首先将网络划分为固定数目的虚拟分区，节点将自身地理位置信息与虚拟网格中某个点关联映射起来并计算自身所属的分区，每个区域内选出一个节点在某一时间段内处于活动状态来监测所在区域内的信息并报告数据给Sink节点。 GAF使得形成的簇结构更均匀，但是在选择簇首时没考虑节点的剩余能量，划分单元格时，若节点间的一跳通信距离较小单元格会比较密集，而一跳通信距离较大分簇又比较稀疏，这样的分簇反而会降低网络的效率。 EEUC是一种分布式的、非均匀分簇算法，首先以概率T（由算法预先设定）在网络中选出一些节点作为候选簇首节点。簇首由候选簇首节点竞争产生，其他节点在簇首选举过程中处于休眠状态，其中竞争半径由候选簇首到Sink节点的距离决定。 EEUC将整个网络分成规模各异的簇，簇的规模与离Sink节点的距离成反比，这样有效降低了簇首通信代价，避免了“热区”问题，延长了网络周期。但EEUC单纯的考虑距离而没有考虑节点的剩余能量以及密度因素，而且没有考虑簇首节点在簇内的位置，可能造成网络能耗不均衡过早死亡的现象。 结语 本文介绍了WSN拓扑控制的分类和几种经典的拓扑控制算法，分析了算法的优缺点。目前的大多数研究模型都比较理想化，没有全面考虑实际应用中存在的问题，还有很多问题亟需进一步研究。未来拓扑控制研究的发展趋势应为：结合多种机制且更接近实际情况，网络的各种性能应被综合考虑进来，拓扑控制的自适应性和鲁棒性应有所提高。 无线传感器网络拓扑控制研究:火灾监控系统中无线传感器网络拓扑研究 摘要： 针对森林火灾监控系统中无线传感器网络特点，建立了基于随机几何图的加权网络拓扑模型，连边权重为体现节点通讯能耗的相异权。该模型不仅描述了节点间相互连接关系，还能体现节点间距离及通讯半径对拓扑结构的影响，研究中利用复杂网络分析方法对模型进行了验证。此外，在此模型基础上提出了拓扑优化算法。该算法在网络连通的前提下，通过约束节点单跳可达邻居数简化了网络结构。实验结果表明，拓扑模型与实际网络特性相符，拓扑优化算法能有效降低连边密度，有利于简化复杂的路由计算，延长网络寿命。 关键词： 森林火灾监控；WSN；拓扑模型；拓扑优化 森林是人类赖以生存及社会发展最重要和不可缺少的资源。由于自然或人为因素导致森林火灾时有发生，森林火灾是破坏森林资源安全、威胁人类生存环境最为严重的灾害之一。如何准确、高效地预防和发现火情已成为亟待解决的问题。森林地势复杂，很多区域人员难以到达，不易进行人工和有线监测。因此，无线传感器网络（WSN）技术应用于森林火灾监测具有广阔的前景。森林面积广阔，监测系统需要大量微型、廉价的传感器节点，节点通过人工埋置或飞行器播撒的方式随机部署，实时感知覆盖区域内的温度、烟雾浓度等火灾信息，通过自组织网络将采集到的数据传递给汇聚节点，汇聚节点将现场数据经Internet、移动通信网络或卫星等途径发送到控制中心，实现对森林火灾的无线监测。与其他通信网络相比，森林火灾监测系统中采用的无线传感器网络具有网络规模大、节点部署密集、网络冗余度高、节点自身资源受限等特点。对于大规模的无线传感器网络而言设计良好的拓扑结构尤为重要，网络拓扑是设计和组建网络的第一步，也是实现各种协议的基础。因此，如何建立更加符合实际网络特性的拓扑模型是研究的前提。此外，由于传感器节点部署具有很大的随机性，节点的位置不可预测，初始的网络拓扑很难满足要求，需要进行优化控制。笔者主要针对森林火灾监测系统中无线传感器网络的特点，构建网络拓扑模型，并在此模型基础上对网络拓扑进行优化，为网络性能的提高奠定基础。 1WSN拓扑结构 1．1传感器节点通信特性 无线信号在传播过程中由于受环境因素的影响，信号强度会随传播距离的增加而衰减。依据自由空间传播路径损耗模型，距发射机为d处的平均接收功率Pr（d）可以表示为式（1）。Pt为发射天线辐射功率；Gt为发送天线的方向增益；Gr为接收天线的方向增益；λ为媒介中场的波长。为了保证节点直接通信，节点间距离d必须满足d≤ΨPtPr，（）th，其中Ψ＝GtGrλ4［］π2，d称为节点通信半径。在布尔型全向感知模型中设节点i在二维平面上的坐标为xi＝（xi，yi），节点感知半径为ri，节点对于在坐标xj＝（xj，yj）处任意节点j的感知概率可表示为式（2与j的距离。 1．2传感器节点度分布 设有n个节点随机分布于区域A内，网络节点密度ρ＝n／SA，SA表示区域A的面积。网络中任意节点恰好位于区域B（其中BA）的概率为P＝SBSA，随机变量X表示恰好有m个节点位于区域B中的事件，则该随机变量服从二项分布，由P＝ρSBn可得式（3）由式（4）可知，当网络节点数n很大时，传感器节点度分布近似为泊松分布。 2WSN拓扑建模 2．1加权网络拓扑模型 为了解决随机图对无线传感器网络拓扑建模存在的不足，研究中采用随机几何图构建网络拓扑模型。设传感器节点的通信半径与感知半径相等，将无线传感器网络用随机几何图描述，其中n为节点数，r为通信半径。V＝｛v1，v2，v3Λ，vN］表示网络中节点集合，dij表示节点vi和vj间的距离，E＝｛e1，e2，e3Λ，ew］V×V表示边的集合。节点通信覆盖范围是以自身为圆心，r为半径的圆盘区域，如式（5）所示。考虑节点间距离对网络拓扑的影响，需要在网络连边上赋予权重。对于无线传感器网络，节点进行数据转发时总是选取能耗最低的路径。式（1）可知，自由空间模型下无线通信的能量消耗会随着通信距离的增加而增长。因此，可以将d2ij作为权重赋予连边eij，d2ij的大小可体现节点间进行数据转发所消耗的能量。无线传感器网络的加权拓扑模型就可用相应的加权邻接矩阵A＝［aij］表示。其中，aij＝f（xij）•g（dij），f（xij）为节点感知概率，g（dij）＝d2ij。节点间距离越近权重越小，距离越远权重越大，当两点间无直接连接时权重为∞。 2．2实验仿真 在100m×100m的区域内随机部署200个传感器节点，节点通信半径为13m。网络中所有节点均同质，具有相同的物理性质和通信半径，节点采用布尔型全向感知模型。图1为网络拓扑结构。考虑到拓扑结构模型为加权网络，因此主要分析节点度分布和节点强度分布，如图2和图3所示。研究结果表明，整个网络节点度分布比较均匀，大量节点度集中在7～11之间，以平均度8．5为中心两边迅速下降，度值小于7或大于11的节点所占比例不足5％，近似泊松分布，与理论推导的结论相符。图3显示网络节点强度分布比较均匀，大量节点的点强度集中于平均值附近，少量点的强度偏离均值。为了揭示无线传感器网络拓扑结构特性，将传感器网络拓扑模型统计特性与随机网、小世界网和近邻耦合网的统计特性进行了对比，表1给出了同等规模下不同 2．3结果讨论 （1）所建立的拓扑模型中节点度分布均匀，近似为泊松分布，与理论计算结果相符。网络节点度有界，这与节点感知范围有限所导致的局部通信特性相一致。（2）通过计算发现，点强度与节点度不满足s（k）≈＜w＞k的关系（＜w＞为网络边权平均值）而满足s（k）≈Akβ的关系。其中β≈0．45、A≈32，表明网络边权与拓扑结构有关，与网络模型构建中边权的赋予方式相符。（3）与其他三类网络相比，无线传感器网络拓扑结构具有较大的聚类系数，即网络具有明显的聚类效应，局部节点间的连接比较紧密，这符合传感器网络的本地化通信特点。 3拓扑控制 3．1拓扑优化算法 森林火灾监测中需要大量的传感器节点，为了保证网络的连通及对被测区域的全覆盖，网络建立初期形成的拓扑结构具有较大的冗余。这样既不利于节点能耗的降低，又会增加节点间通信干扰。因此，研究中提出了基于约束节点连边数的稀疏网络拓扑优化算法。算法中主要针对“度”大的节点边数进行约束，选定节点后删除与该节点相连的哪些边是算法的关键，这就要求对节点在信息传递过程中的重要度进行评估。通常用度描述网络节点的重要程度，但对于数据转发的无线传感器网络，考虑某一节点对其他节点的影响力更为重要。而“介数”衡量的就是点对其他节点的影响程度。节点i介数L（i）是网络中所有节点对之间通过该节点的最短路径数占所有最短路径数的比例，即L（i）＝∑s≠t≠iσst（i）σst。其中，s．t是网络中的节点对，σst是从s到t的所有最短路径的总和，σst（i）表示通过节点i的所有最短路径数。显然，在讨论无线传感器网络数据流通时，介数比节点度能够更好地评价节点的重要程度。因此，研究中将介数作为衡量节点重要度的指标，以此来确定所要删除的连边。具体算法如下：（1）随机部署节点，设置通信半径保证网络连通，初步形成网络拓扑；（2）选取节点i进行连边约束，节点被选中的概率与其节点度d成正比；（3）确定与被选节点i相连的所有邻居节点集合V＝｛vj｜aij≠0］，在集合V内选取ρd个节点，在集合V内节点介数越小被选中的概率越大（其中ρ为删边比例，d为节点i的度）；（4）确定节点i及其邻居节点j后，判断二者的连边是否唯一，如果唯一，放弃该邻居节点返回第3步，在集合V中重新选取，如果不唯一删除连边eij；（5）返回第2步，重复上述过程。 3．2算法仿真 实验中网络参数设置如下：节点数为200，分布区域面积10000m2，节点通信半径为14m。图4为初始网络拓扑，图5为对节点度进行约束后得到的稀疏网络拓扑。表2为拓扑优化前后网络结构测度的对比。可以看出，网络连边密度降低了41．5％，节点平均度减少了41．5％，而网络的平均最短路径只增加了14．8％。优化后的拓扑既简化了网络结构又保证了网络的连通，将有利于路由的简化和网络生存周期的延长。 4结论 为了满足森林火灾监控的需求，无线传感器网络被广泛应用。森林火灾监控系统中无线传感器网络具有网络规模大、节点部署随机、结构冗余度高、节点自身资源受限等特点。结合这些特点，笔者建立了基于随机几何图的无线传感器网络拓扑模型。该模型不仅可以描述传感器节点间相互连接关系，还可以体现节点间距离及通讯半径对网络拓扑结构的影响。此外，在此模型基础上对网络拓扑进行了优化，以度和介数作为节点重要程度的衡量指标，提出了稀疏网络拓扑优化算法，通过该算法对网络的冗余链路进行适当地删减，降低了网络连边密度，在保证网络连通的情况下实现网络结构的简化，有利于简化复杂的路由计算，降低节点间通信干扰，延长网络生存周期。 作者：任月清 齐利晓 杨国庆 单位：天津城建大学

计算机仿真论文:汽车动力学性能的计算机仿真探究 【摘要】每一批汽车在投入市场前，必须对所有车辆的动力性能进行检测，这是对汽车用户用车安全的负责，也是制造商制造工作的职业道德。和汽车车检系统一样，目前针对汽车动力性能的检测，主要以计算机仿真模拟检测方式最为先进。本文以汽车动力性能的概念介绍入手，解释了汽车动力性能计算机仿真检测系统的工作原理，提出优势和展望。希望能对相关人员有所启发。 【关键词】汽车动力学；计算机仿真；研究 引言 汽车本身就是一种动力工具。一辆汽车的好坏，更多取决于该车的动力性。检测汽车的动力性，不可能将车开上公路检测，同一批出厂的汽车数量也不允许使用这种检测方式。早在20世纪50年代，西方先进国家就发明了汽车动力性能仿真检测模型，70年代借助工程学的知识，提出了系统的检测方法论。但是传统的检测方法，必须要等到一批汽车生产出来后，才能选用实体样本检测。简而言之，就是抽查。实际上还是采用使用汽车的检测办法，只不过检测地点是在汽车建造工厂内部而不是实际行驶公路。新型的计算机仿真技术，并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测。因为计算机检测，是在建立了特定的检测程序基础上，通过录入汽车各种组件的具体数值，在电脑上建立汽车模型。然后利用虚拟现实技术，让一堆数据组成的虚拟的“数字车”，在同样是电脑模拟出的虚拟行驶环境下，完成动力系统的检测，其实质就是一种计算机模拟程序。检测工作的重点是计算机虚拟检测环境的建构。 1汽车动力性能的内容 汽车动能简而言之就是汽车作为动力工具的使用效果，也是判断一辆汽车市值的重要参考标准。汽车动力性能组成内容如下：1.1最高车速最高车速，是在水平地面行驶的状态下，汽车能达到的行驶速度的最大值。该数值仅仅代表了汽车的行驶极限，并不能说明汽车本身的质量好坏。因为我们实际的生活场景，并不是电影《速度与激情》中描绘的频频飙车，汽车的最高车速一般是用不到的。1.2加速性能加速性能，一般按照欧美国家的评价标准来检测。汽车的加速性能，和汽车加速行驶的距离以及行驶耗时有关，一般情况下，同样的加速距离，所用时间越短，说明汽车的加速性能更好。但是因为实际使用中汽车的加速情况复杂多变，所以汽车加速性能的检测分为多种形式。油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的，并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。1.3爬坡性能爬坡性能也是汽车动能的检测内容之一。在汽车承载力处于饱和状态的情况下，测试汽车能行驶过去的最大坡度。此时汽车的行驶速度一般以一档为标准。和汽车的加速性能一样，爬坡性能也和发动机质量，汽车轮胎的摩擦度以及驾驶员自身的驾驶技术有关，所以检测程序较为复杂。上述三种性能是汽车动力性能主要的检测项目。但是检测标准并不一定，随汽车品牌、用途、发动机型号、汽车车身质量变化而改变具体参考标准。例如军用越野车，其对于爬坡性能的要求特别高，但是对于加速性能，就会相对低一点。利用计算机仿真系统能够在汽车模型设计出来之后就进行检测，检测不合格可以继续修改。避免了传统检测方式中，会出现生产了一批汽车但是由于检测不合格造成资源浪费的情况。 2仿真软件系统设计 目前国内的计算机检测汽车动力性能的仿真系统，主要借助M语言和Simulink模块建立。利用汽车发动机相关的数学模型，加入一定的检测程序代码，设计出实用的仿真系统。 2.1检测系统内容 仿真系统包括四部分。①输入汽车各种参数，从而建立一个仿真的电子汽车模型的部分。②计算机检测系统设定的具体的检测标准数值，检测单元包括最高车速，加速项目以及爬坡性能三个单元，根据不同的车型不同的发动机标准，这三个标准数值会做相应改变。③汽车行驶环境的模拟部分，包括发动，加速，爬坡三种具体的行驶动态的承载环境，这种环境能够代表汽车在具体行驶中会遇到的实地环境，即“虚拟行驶环境”。④针对模拟汽车在模拟环境中行驶状态的分析部分，这个部分借助于强大的算法结构，是计算机仿真检测系统最主要设计复杂度最高的部分。 2.2系统设计原则和要求 仿真系统设计的原则有以下几点。①高度还原汽车实地行驶环境，“虚拟环境”之所以具有真实行驶环境的代表性，就是因为其与真实的行驶环境在坡度、风速、地表等方面相差无几，是对真实环境“镜子”式的反映。②在具体单元中，应当涵盖多种行驶可能，例如，实际使用中汽车的加速情况复杂多变，油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的，并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。所以汽车加速性能检测单元，应当具体细分为不同的加速情况。将行驶中可能出现的各种情况，全面反映到计算机仿真模型系统中，才能使检测结果更加接近实地操作结果，更具说服力。③检测人员，必须具备良好的职业道德，能够认真细致地完成检测工作。目前的汽车行业发展的如火如荼，一批汽车的生产量会多达万辆，如果生产前的检测结果有失误，那么造成的资源浪费会是传统检测失误的数万倍。并且动力性能不过关的汽车流入市场后，产生的危害是不可估计的。汽车动力性能计算机仿真检测系统，虽然比传统的检测技术先进，但是也背负了更多的风险和责任。 3汽车动力性能计算机仿真检测的优势 （1）计算机新型的计算机仿真技术，并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测，这是计算机仿真检测系统和传统汽车动力性能检测方式的最大区别也是最大优势。对汽车模型的检测，由于借助了强大的计算机检测算法，检测人员只需要在检测程序中输入汽车各部分组件的具体数值即可，计算机能自动计算出该款汽车在不同路况下的动力性能的表现。省去了传统检测中人力手动模拟各种路况的麻烦，节约了检测时间的同时，也避免了传统检测有可能出现的人身安全问题。（2）节约汽车制造资源。传统的检测方法，必须要等到一批汽车生产出来后，才能选用实体样本检测。生产汽车检测样本肯定不会只生产一辆，如果实体汽车检测样本合格，那么等待这批汽车样品的只能是废物回收的命运。汽车组件可以被回收，但是生产汽车检测样品所花费的人力物力财力，却是白白浪费。（3）在电子信息技术发展的大社会背景下，人力必然要被机器取代。信息化、智能化是当今社会发展不可更改的方向。建立汽车动能计算机仿真系统，只是机器取代人力的滚滚浪潮中一朵小小的浪花。 4对汽车动能计算机仿真系统未来发展的展望 计算机仿真系统的实质，依然是借助于庞大的计算机运算能力的一种特殊程序，难以全面再现实际生活中的汽车行驶过程，所以并不能百分百代表汽车实际使用过程中的动力性能。笔者对此提出几点展望，希望能对该系统开发人员有所启发。（1）完善现有的仿真系统，加入更多的模拟行驶场景，并在具体场景中对坡度，马力、地表形态、汽车发动机性能、燃油效率等具体指标拆分组合，建立强大的虚拟现实系统。（2）将动能仿真系统和汽车的导航系统相结合，在每一辆汽车的制造中，就加入计算机动能仿真系统。设想一个场景，野外行驶中，驾驶人不确定汽车能否顺利通过眼前的高坡，在冒险和人身安全之间犹豫时，可以启动计算机动能仿真系统，在汽车显示仪上实时模拟出爬坡的场景。从而使司机对接下来的具体行驶情况有所了解，提前做好应对措施。 5结束语 目前我国并没有成熟的自我研发的汽车动力性能计算机仿真检测系统。希望中国该行业的技术人员能够学习西方先进技术，严格按照汽车动力性能检测要求，研发出中国的更安全的汽车动能计算机仿真检测系统。 作者:郑文超 单位:襄阳汽车职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真辅助RTM工艺模具设计探讨 摘要：运用RTM工艺模具的设计理论及经验，结合尾边条结构尺寸公差要求，设计出RTM工艺模具基本结构尺寸，并以CA－TIA为工具生成模具的三维模型，进而建立模具的有限元模型，运用MSC.Patran/Nastran软件分析出RTM工艺模具的各向位移分布，为进一步模具结构设计提供依据。 关键词：RTM；尾边条；模具；有限元 引言 操纵面的尾边条结构多为长条结构，宽度较小，且截面形状复杂，展向零件尺寸厚度变化大，如采用常规热压罐工艺很难保证尾边条制件内部和表面质量。RTM（ResinTransferMolding，树脂传递模塑）是目前液体复合材料成型工艺中发展得比较迅速的一种先进成型工艺，RTM成型的制件具有表面质量优、精度高、孔隙率低等优点，并且工艺设备简单、挥发物少、制造成本较低[1]，因而尾边条成型工艺采用RTM成型技术。李柏松[2]研究了纤维增强材料的铺设结构及树脂液流动方式影响制件成型质量。邱桂杰[3]研究了温度和压力对浸润性的影响，并得出在较低的注射压力和较高的成型温度下，纤维能够得到良好的浸润和粘结，成型复合材料的抗拉伸强度比较高。王[4]提出计算机仿真技术融入到RTM模具的设计工作中能够提高设计效率和节约时间成本。作者通过运用CATIA软件建立模具三维模型，运用MSC.Patran/Nastran软件建立有限元模型，完成边界和热载荷约束，计算分析模具模腔各向的位移分布，评估模具设计方案是否合理。 1尾边条结构 运用CATIA软件建立尾边条的三维模型和模具三维模型，如图1所示。依据尾边条的结构和功能性要求，尾边条基体选用RTM6-2环氧树脂，增强材料选用G0926碳纤维，依据等温度粘度曲线可知，树脂粘度随着温度的升高迅速下降，120℃等温时树脂粘度曲线变化平缓，最为适合树脂固化。 2模具设计 尾边条整体结构简单，但截面尺寸渐变，长度为4135mm，导致模具尺寸较大且为细长型。采用45#钢材制备尾边条RTM模具，其热膨胀系数为11.3×10-6/℃，在180℃下4m长结构的热膨胀量大约为7.2mm；而复合材料的热胀冷缩效应较小，当温度降低后钢模由于其热胀冷缩效应可恢复其原来长度，而复合材料结构件在降温后无法恢复到原来尺寸，则会导致制备的结构件比所要求的结构件长度上增长约7.2mm，则需要从结构件两端分别切割掉约3.6mm。由于截面尺寸渐变，结构件在模具中受到模具的热胀冷缩效应，长度变长，对两端进行切割出实际结构件长度，则要确定结构件两端截面尺寸变化量，需对其进行尺寸大小分析。运用MSC.Patran/Nastran软件建立模具的有限元模型（如图2所示），完成边界约束和热载荷施加定义，计算分析模具模腔贴模面变形情况。在180℃下，有Nastran计算结果可知，钢模空腔在长度方向上由于钢的热胀冷缩效应伸长了5.66mm，尾边条的最大厚度为12.5mm，宽度为55mm，厚度与宽度分别是长度的3‰、13‰，因此尾边条厚度与宽度方向上可以忽略热胀冷缩效应带来的尺寸变化。采用激光跟踪仪所用的POLYWorks软件把尾边条数模放置到热变形的模腔中测量其贴模间隙，以此来分析在钢模中制备的零件与零件数模截面尺寸的变化，分析结果为：点数=11562，平均偏差=0.000，标准偏差=0.005，公差外曲面=0.071%。零件尺寸平均偏差为零，标准偏差为0.5%，说明贴模间隙很小，且均匀分布，则认为可以忽略由于钢的热胀冷缩效应带来截面尺寸的变化，即可以在钢模中制备出零件后在两端进行机加切割。结果表明：模具材料选用和结构设计合理，模具所制得的尾边条制件表面质量和内部质量要求。 3结束语 本文运用MSC.Patran/Nastran软件对RTM成型模具进行有限元建模和分析，可以直观及全面地了解钢模空腔在各向上由于钢的热胀冷缩效应伸长量，从而得出尾边条成型时所需模腔尺寸和尾边条成型后的尺寸，并借助激光跟踪仪所用的POLYWorks软件验证了尾边条贴模间隙极小，表面质量良好。显然，RTM成型模具设计方案和材料选用均较为合理。 作者：司超超 凡玉 单位：中航飞机西安民机有限责任公司 计算机仿真论文:生产系统中计算机仿真技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展，我国各个领域都取得了很大的进步，目前我国加工制造业正面临着激烈的市场竞争，企业逐渐向产品模块化、多产品小批量生产、制造技术与成租技术发展，在应急通信平台中出现了一种仿真技术，利用这种技术能够最大程度的提高工作效率，节省时间从根本上提高了企业的管理水平，本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用问题进行详细的阐述，希望能为以后该方面的工作提供一些帮助。 【关键词】计算机仿真技术；生产系统；应用研究 1前言 21世纪是科技的时代，在各个行业领域中都有计算机技术的应用，所谓计算机仿真技术是基于计算机硬件设备与操作系统的一种仿真环境，对不同的物体与信息进行分析与加工，同时仿真技术也能将真实的事物变为虚拟的环境，帮助用户更好的感受到听觉、视觉的效果，在仿真环境中用户可以同计算机进行虚拟的互动，真正实现身临其境的效果，计算机仿真技术最为重要的一个特点就是构想性，能够通过仿真技术让人们更好的理解抽象的东西，并将这些东西以三维立体的形式表现出来。为了更好的适应市场的需求，提高生产系统规划设计，减少投资风险，就需要让企业的生产系统高效的、可靠的运行与生产。从目前来看，生产系统设计与管理中还存在很多的问题，由于系统自身具有一定的复杂性在调度的时候也比较困难，因此利用计算机仿真技术是最有效、简单的方法，本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行具体的分析。 2计算机仿真技术在生产系统中的应用 2．1生产系统的计算机仿真技术 生产系统计算机仿真是一种系统建模与实验分析的方式，它能将生产资源、工艺路线、库存与管理等信息都结合起来，根据系统的活动过程来代替数学方式进行描述，在理解上也更加容易理解，全面的反映出生产系统的特征与过程，近年来，仿真技术在我国制造业已经得到广泛应用，主要用于解决以下方面的问题:(1)生产系统的改造与重组。通过生产系统的流程进行仿真的分析，然后将各个部分的关系进行量化。(2)在制造单元分析问题上建立起仿真模型，确保相关资源的配置情况以及系统的合理性，估算出系统生产能力以及设备故障对系统的影响，从这些方面来确定出方案。(3)在生产系统仿真模型建立完成之后，生产管理人员就可以对生产系统的策略进行调整，根据模型可能造成的结果来做出最科学的管理措施。计算机仿真技术在生产系统中的这些功能，让计算机仿真技术在制造业中获得更大的发展。在生产系统计算机仿真的分析过程中，包括三个方面的内容:第一是根据调查研究来确定系统需要解决的问题，然后建立起概念模型并对相应的系统规则、变量、元件等进行论证，在此过程中除了设计人员之外，相关企业管理人员也要参与进来进行论证。第二是根据生产系统仿真的问题提供相应的数据，然后对仿真模型进行初始化将这些数据进行输入，同时输出最后的仿真结果。第三是对仿真的结果进行分析从而提供更多的决策依据。 2．2生产系统计算机仿真实例 用于生产系统的计算机仿真工具主要有三种类型:第一是计算机算法语言例如C语言、C++、Fortrun等，第二种类型是通用的仿真程序语言，第三种是计算机仿真软件。计算机算法语言与通用的仿真程序语言都需要设计人员具备很好的编程能力，这两种工具的运用相对困难一些，计算机仿真软件就没有这些缺点，它有着简单、易掌握的特点，同时所有的数据都可以在一个图形界面中完成是目前使用最广泛的应用，在国外很多的企业都开发了这种软件，例如Automod、Witness等，在进行实际操作的时候要建立起一个系统规划模型，在这个车间中应该包括两台数控车床、一台清洗机、一套检测设备，如果加工作业到达车间的时间为20分钟，那么就应该按照1:1的比例来分配工作量，车间需要有一位技术人员来复杂加工与检验入库的工作，同时为了扩大车间的生产能力提高设备使用率，应该适当的对现有系统进行完善与改造，如果车间需要雇佣3个技术人员，那么加工过程中的搬运时间就为2分钟，并且加工中的搬运时间就由设备的长度与速度来决定的，每条输送装置的长度为50m，速度为40m/min，通过对生产系统的仿真可以看出，利用仿真可以对生产系统进行简单的描述，这也是为提高生产系统的效率提供依据，这只是一个比较简单的实例过程，对于比较复杂的生产系统来说只依靠人的能力是远远不够的，要想仔细的对这些因素进行分析与预测就应该采用更加先进的办法，将计算机仿真技术加以完善对管理人员的帮助也就更加明显了。 3结语 综上所述，本文主要对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行说明，可以看出，随着我国制造业进程的不断深入，计算机仿真技术已经投入使用并得到了广泛的好评，它能够解决制造业系统中的复杂问题，还可以应用于自动制造系统的研究，可以说有着很好的发展前景，在计算机不断普及的今天，相关专业技术人员在该领域做出了很多的讨论与尝试，利用计算机仿真技术对生产系统进行分析也是最经济、有效的方式，相信未来我国的计算机系统会得到更加广泛的应用，迈上新的历史阶段。 作者：袁斌 单位：曲靖师范学院 计算机仿真论文:煤矿计算机仿真模拟技术分析 摘要：煤矿生产技术和生产设备的先进程度直接影响了煤矿生产的效率。作为一项在生产过程应用的技术，计算机仿真模拟技术目前已经广泛应用于煤矿生产的各个方面。本研究通过分析了计算机仿真技术的原理，探讨了计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响。 关键词：计算机；仿真模拟技术；煤矿；生产效率； 0、前言 煤矿生产是国家能源生产的重要组成部分之一，而煤矿生产效率直接关系到煤矿企业的生产成本和社会竞争力。在煤矿生产过程中，应用先进的科学成果能够明显促进煤矿生产的效率。其中，计算机仿真模拟技术在煤矿生产领域已经大放异彩，本研究就针对计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响进行探讨。 1、计算机仿真技术的原理分析 随着市场对计算机技术要求的不断提高,越来越多的新型的计算机技术不断出现，其类型大致可以分为软件技术、硬件技术和软硬件结合的技术，三者的应用范围各有不同。对于计算机仿真技术来说，它是属于软件和硬件结合的技术，在日常的生产领域有着广泛的应用，起着提高生产效率和节约生产成本的作用。 1.1计算机仿真技术的技术要求 作为一个软硬件结合的技术，计算机仿真技术需要在软件上进行数据处理和图像仿真，在硬件上主要是使用影像拍摄设备，通过影像采集和数据处理，并实现对事物的还原处理。在计算机仿真技术中，需要外部数据采集设备进行信息输入，内部的仿真软件进行数据转换和识别。在实践应用过程中需要从三方面保证计算机仿真技术保证生产要求。外接设备，主要起到数据采集作用的设备，在进行数据采集的过程中需要保证数据的准备性；仿真软件，在采集到的数据的基础上进行图像处理和数据定位，这些数据的处理为仿真技术的实现打下基础；模拟技术，将处理后的数据进行图像化和定位化，通过一定的计算机处理和数学模型分析，实现对外部事物的仿真模拟。 1.2计算机仿真技术的技术原理 计算机仿真软件的开发是实现仿真技术的最后一步，也是直接影响仿真效果的主要因素，要实现良好的计算机仿真效果就需要通过数学建模，通过对数据进行分析和计算，实现不同的模型架构，从而实现仿真效果。计算机仿真软件一般是在装有Linux的操作系统中进行开发，以此尽可能保证数据的稳定和软件调试工作的便利，在编程语言的选择上一般使用Java语言，因为后期仿真软件开发完成应用时常在Windows操作系统中运行，采用Java是为了方便进行跨平台操作。在仿真软件的开发过程中，需要进行实际的生产需求考察，了解生产实践过程需要什么样的仿真软件，对仿真软件的应用范围和使用条件的要求等，之后在进行软件的针对性开发。在软件的开发和调试过程中可使用数学模型作为处理的样本进行测试。对于不同环境下的生产操作需要建立不同的数学模型，以尽可能适应多种复杂应用条件下的仿真模拟要求。对于外界设备的影像数据采集除了需要保证影像的清晰度，还需要做好外界设备和计算机接口的技术对接，开发能够稳定运行的软件，保证接口能够满足日常高流量的数据传输问题，避免在数据传输过程中出现数据丢失和失真现象，影响最终呈现的计算机仿真效果。在仿真模拟技术的实现上可以分为两个部分，一部分是仿真，另一部分是模拟。仿真过程需要对经过处理的数据进行建模，实现基本的逻辑架构。而模拟技术不同于对现实事物的处理，需要利用三维立体数据处理和图像图形技术对原有的事物进行再现。在计算机模拟技术中，需要的技术指标更加严格，而且适合在包括房地产开发和空间设计等领域应用。因此，可以说模拟技术是仿真技术的升级版，模拟技术是对仿真技术的升华。 2、计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响 计算机仿真模拟技术应用在煤矿生产中必然会对生产过程产生积极的影响。在实践应用过程中具体通过以下几个方面提高了煤矿的生产效率。应用计算机仿真模拟技术首先需要对煤矿矿井生产作业的环境进行分析，通过对矿井生产作业面的影像采集，经过计算机传输并通过仿真模拟软件的处理之后产生较明确的仿真模拟图像，能够对井下环境做出细致准确的分析，了解井下的地质条件，从而制定正确的煤矿开采方案，提高煤矿开采的科学性和效率。在传统的井下煤矿开采过程中只能通过技术人员下矿井进行实地的技术勘察，往往受制于井下环境和人员经验的限制，无法准确而全面的对井下环境进行地质勘察，不能真正发挥出指导矿井下生产作业的作用，煤矿生产过程存在一定的盲目性。运用计算机仿真模拟技术后能够将影像资料真实仿真模拟呈现到地面专家团队的屏幕中，集中众人的智慧分析出井下可能存在的地质问题和作业环境问题，从而提出正确的生产设备摆放和生产设备作业强度的要求，在保证井下生产安全的情况下，科学生产保证持续高水平的生产效率，避免因对井下情况不清楚造成的生产进步迟滞的情况。例如在井下通风系统中采用计算机仿真模拟技术通过对网络图进行绘制,首先收集巷道和通风的原始数据,了解巷道的各项基础数据,并据此绘制出通风系统图样,将各个监测点进行编号标注。之后利用计算机仿真模拟技术进行仿真模拟,参数输入完成后根据实际情况进行参数修正和模型完善。计算机仿真模拟技术在煤矿生产中应用进一步推动了矿井的机械化生产水平，通过计算机仿真计算对井下情况的实时传输和仿真模拟，随时随地了解井下的操作情况并指导井下自动化生产机械进行生产调整，原本很多需要人工下井操作的项目通过影像的仿真模拟，用机械代替人工操作，提高了井下作业的效率和机械化程度的提高，从而最大程度的提高煤矿生产的效率。 3、结语 计算机仿真模拟技术直接应用于煤矿生产的关键过程中，外接设备、仿真软件、模拟技术三个部分共同完成了全部的计算机仿真模拟过程，通过对井下地质条件的全面细致勘察指导井下进行科学生产，减少了需要人工下井进行操作的项目，推动了煤矿生产工作的机械化程度，提高煤矿生产的效率。 作者：常虎平 单位：潞安集团总调度室 计算机仿真论文:语音识别中计算机仿真的应用 摘要：文章阐述了一种改进的基于自适应模型的语音识别方法。概括归纳了实现这种方法的三大模块：语音数据采集模块，基于自适应模型的语音识别模块和体现应用的结果显示模块。 关键词：计算机仿真；语音识别；算法 引言 当下对于语音识别技术的研究处于初期阶段，但现在市面上出现的大量语音识别的产品例如DragonDictation,Siri等表明语音识别技术还拥有巨大的发展与应用空间。 1提出背景 目前大多数的语音识别设备在算法上都是基于传统的GMM方式，传统的GMM方式的核心思想是利用多个高斯分布的概率密度函数组合来描述特征矢量在概率空间的分布状况。传统的GMM方法需要先计算所有说话人模型的识别概率p,然后取识别概率最大的说话人模型作为识别结果。而人类在进行说话人识别时,是一边听取语音,一边做出判断,同时排除掉绝对不可能的说话人，在若干相似说话人之间选择,当有很大的把握性时,做出最终判定。这不同于目前的机器识别方法,总是取固定时长的语音数据,且对所有的说话人均同等对待。传统的GMM模型在说话人集合很大时需要大量的数据收集和较长的处理时间，会影响到分辨说话人身份的准确性。所以我们需要一种更加高效，高可靠性的方式来改进当前主流的语音识别算法，更好的服务于当前信息化社会。 2自适应模型 自适应[1]是指处理和分析过程中，根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、处理顺序、处理参数、边界条件或约束条件,使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应,以取得最佳的处理效果。在特征提取阶段，根据不同的说话人，选取不同长度的语音提取特征，对于易于区分的说话人，只选取少量语音就可以正确识别,对于难于区分的说话人，提取大量语音进行识别,从而在整体上减少了提取特征的时间;在识别阶段,只选取少量语音进行总体说话人识别模型的识别概率计算,而选取较多的语音,对前期选取的识别概率较高的说话人模型计算识别概率，从而一方面保证不降低识别率，一方面大幅度减少识别时间。 3研究目标及主要内容 3.1研究目标。我们研究的主要目标是通过MATLAB模型仿真功能，实现基于自适应的语音识别技术来确定说话人身份。在收集到语音信号的后，完成对信号的处理，主要是基于MFCC的特征提取实现语音库的搭建,之后使用自适应的语音识别技术，将原先采集到的信息和后续说话人所说的语音在自适应的模型下进行比对，来确定说话人是否为本人，并且借助外围设别对结果进行显示，最终实现一个输入-处理--输出的语音识别平台搭建。 3.2研究内容。以MATLAB软件为主要工具，配合外围所搭建的输入设备，显示设备完成一个可以应用的说话人身份识别系统的搭建。（1）深入研究语音信号的采集方式，能够将通过外围设备将采集到的语音信号进行处理，并在MATLAB中实现编程，为后续的语音识别提供素材。（2）通过研究自适应模型的原理，设计基于其原理的算法，将（1）中经过处理后的语音信号与应用时输入的语音信号进行识别，通过MATLAB完成计算，这一步是整个研究中最重要的部分，运算完成将给出处理结果。（3）搭建外围显示设备，我们将MATLAB和单片机进行通信，MATLAB将识别结果传输给单片机，我们通过单片机来提供一个显示说话人身份识别信息并与用户交互的平台。 4技术路线 4.1语音数据采集模块。目前所有的语音识别方式都需要一个语音库来进行匹配。基于自适应的语音识别也要在语音库的搭建上进行如下操作。4.1.1采集说话人语音。使用录音笔在消音室中采集到说话人的声音，我们会将模拟信号转成数字信号，并且进行处理。为了得到高质量的声音信号，确保语音库的精确性，我们选择在消音室完成声音采集工作。4.1.2特征提取及语音库搭建。模拟信号进行A/D转换后，我们要对数字信号进行处理，这里我们使用MFCC这种主流的语音信号特征提取方式来进行提取。MFCC[2]是基于了Mel频率的倒谱系数，我们输入样本音频，对样本音频预加重，分帧，加窗，再做傅里叶变换，进行Mel频率滤波，进行Log对数能量提取等操作从而完成采集的语音的特征提取。这一步的核心还是将采集到的模拟信号按照A/D转换使其成为可以通过MATLAB调用的数据。 4.2基于自适应模型的语音识别模块设计。这个模块是我们的研究最核心的部分，我们基于这个模型来实现主要功能。4.2.1当说话人为陌生人，先排除。传统的语音识别主要是将采集到的信号和原来收集的所有信号进行比对从而确定说话人身份，但这样做有时会浪费时间，也可能出现误差。而自适应模型首先去做的就是特征抽取，将已经采集到的语音数据进行处理，寻找到他们的共同特征，当需要识别的信号不符合这种特性的时候，我们首先要将其排除，这样，在排除陌生人说话时会更加简便。在我们对说话人识别前先把陌生人给排除，在说话者不是陌生人的情况下，我们会减少很多干扰因素，能够节约识别时间，提高识别精度。4.2.2当说话人已经在语音库中，确定其身份。我们的算法主要是研究的对象是已经将语音信息导入到语音库中的人群，这里我们要用到SVM[3]技术，SVM是一个可以把低维下线性不可分的问题变成一个高维线性可分问题的技术。在我们自适应语音识别说话人身份时，我们需要对收集到的语音数据进行分类。例如我们收集到1000组语音，按照收集到的语音特征分成250组，每组4个人。当说话人开始识别，我们先去找到这个说话人属于哪个组，然后在这个4人小组里面在进行区分，这样，我们把原先需要一一匹配的说话人识别仅仅需要几步就可以实现。 4.3体现应用的结果显示模块。使用一块单片机与一块显示屏，通过Matlab中的设备控制箱将识别结果传送到单片机，单片机依据识别结果在显示屏进行显示。 5结语 和当前主流的传统高斯混合模型相比，我们设计出的基于自适应的模型结构，可以很大程度上减少在声音识别前所需要收集的数据量，节约空间，同时由于自适应算法的优越性我们也能够在提高语音识别的可靠性，很大程度上减少在识别过程中由于外部因素所造成的误差。 作者：申子健 陈爱月 徐波 单位：南京邮电大学通信与信息工程学院 计算机仿真论文:工程施工管理中计算机仿真技术的运用 摘要：建筑业在我国社会经济产业中占有十分重要的地位，也较大程度上影响着我国社会经济的发展.但是，就目前而言，我国建筑业的整体管理水平较低，不少项目存在较多不合理现象，例如预算超出、工期延误等，导致资源损耗未能得到有效控制，也经常出现重大的质量及安全事故.大型建设项目施工程序的复杂性是普通建设项目所不能比的，工程项目施工也受各方面因素的影响，为保证工程能够得到有效的实施，有必要进行施工进度及资源管理方面的计划，确保计划的科学合理性.传统计划编制方法比较死板，存在较多的缺陷，而仿真技术的应用，能够对施工过程进行模拟，为计划编制提供有效的方法和手段.对此，本文就计算机仿真技术在工程项目施工管理中的运用进行分析. 关键词：计算机仿真技术；工程项目；施工管理；运用 建筑业在我国经济发展中起到十分重要的作用，随着国家对建筑业发展的重视，建筑业在将来具有良好的发展前景.但我国目前的建筑技术水平整体依旧还处于较低位置，其管理水平也是如此，并且存在诸多不合理的现象，同时经常发生一些安全事故以及质量事故，也存在较为严重的资源损耗.尤其是大型工程项目，其具有极其复杂的施工程序，也存在较多因素对施工的顺利进行产生影响，施工的环境条件也有诸多不确定性，导致施工难度增加，也承受更大的风险.为确保施工更加顺利，必须进行施工计划与指导的编制，使施工的各个环节得到指导.工程设计文件中，施工进度以及资源使用计划十分重要，在工程实施的各个阶段均起到十分关键的影响.所以，施工进度以及资源计划的合理安排，对参建方而言，都需要得到足够的重视.传统项目计划的编制主要采用CPM和PERT，两者的使用也存在一定的局限性.其中，后者的缺点在于精度缺乏保障，存在较大的误差，不能使实际工程的要求得到满足.对此，计算机仿真技术的出现，为项目计划的制定带来了极大的帮助.在我国社会与科学不断发展的背景下，计算机仿真技术同样发展显著，在我国工程施工管理领域得到更加广泛的应用，也形成较多趋于完善的施工仿真系统，其中包括GIS以及CY-CLONE等.计算机仿真技术凭借其风险小、成本低的优势，其在工程项目施工管理中的应用，将更好地解决实际问题，对建筑业的发展具有十分重要的意义. 1计算机仿真的相关概念及基本步骤分析 1.1概念 计算机仿真技术与计算机建模技术，是一种新型技术，目前已经得到较大的发展，在现代科学技术研究中占据重要的地位.该技术在多个领域应用广泛，能够有效帮助解决复杂系统的问题.在计算机仿真中，计算机、系统以及系统模型是其主要的三大要素.其中，系统指的是事物及其规律的一种总称；系统模型是指关于系统特性及关系的描述，用于系统功能及部件间规律的研究.目前，系统模型类型更多，其中的数学模型也已经得到更加广泛的应用.目前，仿真的概念也逐渐得到完善，虽然各学者对仿真的定义存在一些区别，但是根据这些定义，可对计算机仿真的定义作出以下概括：计算机仿真是针对实物进行模拟，建立于丰富的技术理论层面，借助计算机等工具，通过系统模型对系统实施动态研究，属于一种新型技术，涉及较多的专业与学科，具有较强的综合性.换句话说，计算机仿真是不改变实际系统运行的基础上，通过计算机构建系统模型进行系统性能研究及系统构造的一种技术.计算机仿真类型各种各样，按照不同的分类依据可得到不同的种类划分.例如以模型的种类为依据，可将计算机仿真分为半实物仿真、物理仿真以及数学仿真.根据仿真时钟和实际时钟之间的比例进行相关划分可得出，计算机仿真可以分为三种仿真，即超实时、亚实时以及实时.若依据系统模型的特征进行相关分化可得出两种仿真，即离散系统以及连续系统. 1.2基本步骤 （1）建立问题及目标.首选需对仿真系统的相关处理对象进行确认，并且明确仿真的目标，也就是通常所说的促使某一问题得到有效的解决.（2）进行建模.仿真模型可以实现对研究对象的抽象描述，能使研究系统的属性特征得到体现.仿真建模特点显著，通常采用针对问题进行建模以及针对运行过程进行建模的方式.（3）数据采集.若仿真模型已经开始进行相关基本框架的建设.那么其所输入的数据必须是准确无误的，以此才能使仿真运行中模型的数学及逻辑关系得到有效利用，从而通过计算与分析得出可信的仿真结果.而离散系统仿真中，数据分布通常存在某种概率，所以，实际系统统计和调查的实施必不可少.（4）验证模型.需要验证仿真模型，判断其是否具有代表性，从而确保模型能够有效体现真实系统的特征及性能，促使仿真得到成功.（5）运用模型，分析结果.完成模型验证后，接下来就是仿真模型的运用.在运用仿真模型的过程中，需要确保初始条件和数据输入一致，进行多次仿真运行，才能通过仿真得到真实的统计数据和输出结果.建筑工程中仿真模型的运用，需要对某事件的概率和随机变量的期望值进行分析，也需要进行敏感性分析. 2计算机仿真技术在施工管理领域中的应用分析 2.1蒙特卡洛模拟（Monte-Carlo）在施工仿真中的应用 该模式方法是根据统计理论，对风险发生率或者风险损失数值进行研究和计算机计算.该方法的基本原理是使用数学模型（模拟模型）将研究对象进行代替，在模型中尽可能将所有的影响因素包含其中.模拟模型中使用具体的概率分布来描述各个风险变量的风险结果和其有关的概率值.然后采用随机的方式给出某个数值，然后根据该数值在各风险变量中的概率分布进行取值，完成各风险变量的取值后，可以模拟模型为依据得出风险总体效果.对这一程序进行重复，以产生的随机数为依据，得出风险总体效果确切值.计算机仿真的概念是在20世纪40年代冯•诺依曼最先提出，而计算机仿真中最早应用的方法就是蒙特卡洛模拟，起初该方法的应用只能对随机过程问题进行解决.现阶段，蒙特卡洛模拟在工程施工领域中的应用越来越广泛，主要体现在对成本以及进度的仿真方面.应用蒙特卡洛模拟于工程网络计划中，凭此对工程进度风险进行仿真分析，能够通过概率计算得出合理的工程工期以及明确工作中的重点，有助于施工管理人员工作的进行.而施工项目成本风险管理中蒙特卡洛模拟技术的应用，则能有效分析以及空时施工项目成本中的相关风险，对施工成本风险分析与管控具有十分积极的作用. 2.2循环网络技术（CYCLONE）在施工仿真中的应用 就循环网络技术而言，该技术能够在仿真系统和建筑建模中体现价值，是最先专门为建筑施工仿真而研发的仿真系统.其有效结合多项理论与技术，包括排队理论、网络计划技术以及计算机模拟技术，利用计算机实现模拟，可对各施工组织的工期和费用进行计算，也能对各项资源的利用率进行计算.CYCLONE模型的组成元素主要包括流水单元、节点以及矢线.其中，流水单元也就是模型中能够流动的部分，包括各方面的资源，例如人力、物力、财力以及控制信息等；矢线则表示的是各节点之间存在的关联以及流水单元的相关位置走向；节点通常可以划分为五种节点：第一种是一般节点.其主要表示非限制性工作和其主动状态，当流水单元经过此节点时能够稍作的停留，但工作仍然是在进行中.第二种是复合节点.表示工作的开始受控，只有确保所有要求得到满足后才能开始工作，所以，复合节点往往处于排队节点之后，而两者又同属于活动节点.第三种是控制节点.能够对流水单元实行监测以及控制.第四是排队节点.该节点主要对流水单元的被动状态进行描述.流水单元进入该节点后进入暂停状态，等其他排队节点满足要求后同时进入复合节点.排队节点是流水单元等待的停留场所.最后是职能节点.其功能在于合成模型中的各个流水单元，使其成为一个流水单元，并且该节点能够对数据进行统计和计算.CYCLONE具有以下优势，例如简单、操作方便、建模容易等，目前其应用已经比较广泛.有学者结合水电站导流隧洞循环施工的特点，将CYCLONE应用于施工仿真中，取得的效果比较显著.也有学者在土石方工程施工模拟中对循环网络技术进行应用，能够得出一些对于管理人员决策而言、具有重要参考意义的参数.此外，CYCLONE模拟同样也在隧道工程施工以及高层建筑施工仿真中得到应用，也取得一定的应用效果. 2.3地理信息系统（GIS）在施工仿真中的应用 地理信息系统，即GIS，是一门新型学科技术，其介于地球科学和信息科学之间，能够有效结合计算机技术以及地学空间数据，属于空间信息技术的范畴.该项技术是对地理空间数据库进行利用，进行集空间数据的采集，然后对其进行分析、操作、管理，最后进行数据显示，且通过地理模型分析，得出各种空间及动态地理信息.GIS使用属性数据和图形数据对空间数据对象进行描述，并通过用户标识码和内部代码连接两者成为公共数据项，促使两者相互对应.施工仿真系统是通过计算机采集、管理、操作以及分析施工过程中的各项数据，并且给出各种空间及动态信息.因此，GIS系统与施工仿真系统能够在多方面实现结合，GIS的属性、位置双向查询技术以及空间处理技术等，均可在施工仿真中得到应用.其中，天津大学对该技术的研究更为广泛，然而目前该项技术仅仅在水利水电工程施工中得到一定程度上应用.GIS技术应用于水利水电工程施工中，主要是在水利工程的施工导流动态可视化仿真中得到应用，建立导流三维可视化模型并采用三维动态演示方法，对三维动态模型进行演示.复杂地下洞室施工仿真系统中GIS技术的应用，使用可视化图像形象地表示大坝施工具体过程，从而使工程人员能够清楚地、及时地了解大坝施工的情况，促使施工组织水平得到有效提高.也有不少学者对施工仿真中GIS技术的应用进行研究，例如在隧道施工的可视化仿真中应用GIS技术，使GIS有效结合工程动态仿真系统，对施工过程中进行模拟，从而得到施工组织管理的一些数据信息. 2.4Petri网在施工仿真中的应用 1962年德国CarlAdamPetrified最先提及Petri网，现阶段，Petri网在自动化科学技术、计算机科学技术、机械设计与制造等相关仿真领域已经有了较为广泛的应用.Petri网属于一种网状的信息流，其节点通常分为两类，即条件、事件，基于节点的有向二分图进行token分布的添加，这些token分布能够表示状态信息.并且，根据引发规则改变事件驱动状态，从而使系统动态运行过程得到体现.Petri网凭借其具备的系统分析及验证方法，能够有效进行不确定性、资源共享性、并发性系统的分析.而建筑工程施工的复杂性，也正是在资源共享、并发性以及不确定性问题上得到体现，因此，建筑工程施工系统仿真中Petri网能够得到有效的应用.在20世纪90年代末，Wakefield等人最先提出在模拟施工系统中应用Petri网，改变了人们认为Petri网只适用于计算机网络及自动化制造技术的观点，并且完成有关仿真模型的建立.随着时代的发展，相继有学者将Petri网应用于工程项目的计划管理、搅拌站混凝土的生产过程的模拟、钢结构的施工仿真建模、公路工程的施工过程仿真、隧洞工程的施工仿真等，同时建立起相应的模型. 2.5施工仿真中虚拟现实技术的有效应用 20世纪末虚拟现实技术被提出，并且很快得到有关领域的关注.该项技术集成了多项先进技术，这些技术主要有计算机仿真技术、人体交互理论、人体工程学、传感技术、计算机图形学以及计算机技术等.虚拟现实技术中计算机占据十分重要的地位，通过计算机及有关输出、输入设备进行逼真、多感官三维虚拟世界的构建.有学者提出这样的观点：21世纪，虚拟现实技术将成为信息技术的典型.虚拟现实技术相比于其他信息技术，其具备三维空间表现能力、人机交互式操作环境具有实时交互性，能给人带来逼真的感受，使人机交互接口的研究领域更加广阔，也有利于各类工程海量资料描述的形象具体化.并且，虚拟现实技术能够将难以观察到的场景进行有效创建和再现，促使人们更好地了解和掌握所描述对象的运动变化规律.系统仿真技术可以抽象的形式，客观展示真实复杂的世界，并且展现客观世界的运动形式，应用虚拟现实技术能够促使系统仿真模型的验证更加合理有效，并且能够将仿真结果更好地进行展示.就目前而言，在军事、航天以及航空领域.虚拟现实技术的应用已经相对广泛.并且，虚拟现实技术在工程建模及仿真领域也将得到较好的发展.工程建模及仿真领域，由于工程规模较大、施工环境条件比较复杂，并且在建模及仿真过程中需要考虑全面，根据系统仿真的要求，选择适用的仿真技术，动画演示虚拟世界的造型，并且进行有效的交互设计，可使以上问题得到有效的处理. 3结语 总而言之，建筑工程施工程序具有较强的复杂性，其涉及到的不确定性因素也多种多样，施工方案是否合理、资源类别及数量是否满足要求，等等诸多因素均对施工进度产生较大的影响.如果继续采用传统施工计划编制方法，将始终无法取得令人满意的效果.在此背景下，施工仿真技术的出现与应用，能够促使这些问题得到有效的解决.目前，我国计算机仿真技术在工程项目施工管理中的应用已经取得较大的发展，例如蒙特卡洛模拟、循环网络技术、地理信息系统（GIS）、Petri网以及虚拟现实技术等均在施工仿真中得到一定的应用，并且取得较好的应用成效.随着社会的发展以及我国科技技术的提升，三维立体的可视化技术终将会实现，不仅能够进行一般仿真数据的提供，也能对施工具体过程进行展示，从而为建筑工程项目施工管理提供更有效的帮助，促使我国建筑行业得到更好的发展。 作者：林振文 单位：厦门软件职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术的发展应用 摘要：随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，提高了工作效率，可以更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机仿真技术被广泛应用于生产生活中，并取得了较好的效益。本文通过对计算机仿真技术的发展进行分析，进而对计算机仿真技术的应用进行了探究，最后对计算机仿真技术的发展及应用进行了阐述，以期提高仿真技术对生产生活水平提高的推动作用。 【关键词】计算机；仿真技术；发展；应用 1计算机仿真技术简介 随着计算机技术的发展，计算机仿真成为可能，使用专门的软件，借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展，很大程度上得益于控制工程技术的发展，在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期，提高产品质量，提高工作效率，减少经费开支。 2计算机仿真技术原理 通常情况下，计算机不能够对外界信息进行认知，因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点，通过模型转换，使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键，再进行仿真实验，通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟，获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。 3计算机仿真技术应用 随着信息技术的发展，计算机仿真技术得到了广泛的应用，改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。 3.1交通领域 人和车辆是交通的主要组成部分，要考虑安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术，增加各种诱发因素，进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作，能够更加直观地进行分析，不同于传统的数值仿真。比如，对某路段进行交通安全评价时，传统的绝对数和事故率方法可以进行评价，还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具，考虑人的行为感知的情况下，进行评价。 3.2制造领域 制造业是国家的第二产业，对各行各业影响深远，汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大，成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题，比如对碰撞试验来说，通过建立相应的数学模型，可以对实验过程进行模拟。 3.3教育领域 使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法，在教学模拟实验中，采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下，改变传统教与学、理论与实践的关系，发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解，提高实验水平。 3.4计算机仿真技术在其他领域的应用 计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用，在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真，可以使用模拟驾驶器进行模拟，从而降低战机、战车、燃油的损耗，在进行军事武器研发时，可以缩短研发周期，降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用，可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟，从而提高应对突发事件的能力，提高设计科学性。 4计算机仿真技术的发展方向和趋势 4.1计算机仿真技术发展方向 网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长，费用昂贵，难以实现信息共享，随着计算机技术和网络技术的发展，计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势，可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率，避免不必要的重复开发，减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势，使用计算机完成对产品的管理和控制，虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。 4.2计算机仿真技术发展趋势 随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，很大程度上提高了工作效率，更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高，进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。 4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力，可以提高人们对仿真对象的认知速度，与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模，可以最大程度提高系统的建模能力。此外，面向对象的仿真建模操作难度小，更容易使用，可以发挥仿真技术的优势。 4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接，形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中，主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。 4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术，可以缩短仿真建模时间，提高模型效率，帮助用户做出最优决策，及时修正模型，界面更加智能化，增加仿真系统的寻优能力。 4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化，对仿真过程进行形象展示，便于研究人员真实地对仿真过程进行分析，易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中，交互性更强。 5结语 计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展，随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型，再到今天的动态显示仿真过程，并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合，仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来，计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用，促进社会经济的发展。 作者：王振泽 单位：公安海警学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理的结合 摘要：计算机技术随着经济的进步和社会的发展，在不断得到完善，在一些领域已取得了惊人的成果，尤其在计算机仿真技术方面，已是非常成熟，利用仿真技术可以建构可视化三维模型，节省了大量成本，带来了方便，为各行各业的而发展做出了巨大贡献。笔者主要介绍计算机仿真技术对信息处理的意义，讨论计算机仿真技术与信息处理的结合。 关键词：计算机仿真技术；信息处理；可视化；三维模型 随着行业数量和体量的增多、增大，加上高新技术的助推，海量信息的处理就成为了各行各业关注的重点,与人工处理不同，利用计算机技术可以减少大量人力、物力，这也是计算机技术在信息处理方面得到推广的主要原因。计算机仿真技术作为计算机技术的一种，为信息处理提供了更快捷、更有效的方法，因此，只有深刻理解计算机仿真技术，才能更好地使计算机仿真技术与信息处理结合，对于信息处理的水平提升具有重要意义。 1计算机仿真技术 1.1计算机仿真技术的含义 计算机仿真技术，顾名思义，是仿和真的结合，利用先进的计算机技术，实现对目标物件的仿真，使其达到目标物件的大致轮廓及特点特征，通过命令及语言的输入，实现三维模型的可视化，实现对物体的模拟，在物体还没有建立时，已对其的基本轮廓、物件组成、彼此关系有了一个事先了解，这对全面掌握物体信息具有重要意义。目前计算机仿真技术已被应用到很多行业，例如建筑、地理、航天、生物、医学等，为科学技术的发展做出了巨大贡献。 1.2计算机仿真技术的技术分析 1.2.1物体数据模型构建计算机仿真技术对于模型的建立，首先应建立在数据上，通过演绎和归纳两种方法，将模型的信息形成彼此关联的链条，最终建立起数据模型。演绎和归纳两种方法，一般情况下，选择一种方法就能达到数据模型建立的效果，有时对于样式复杂的模型需要多重的方法，这就要求演绎和归纳两种方法相结合。利用演绎法，首先需要采集模型的基本数据，然后对采集的数据进行参数设计，并根据数据的特点进行演绎分析，让数据之间建立起相关关系，数据模型根据其关联性也就建立起来了。 1.2.2物体仿真模型的实现相对于仿真数据模型的建立，物体仿真模型的实现需要数据建立的程序化，建立程序化需要复杂的编程过程，即计算机编程、数据模型程序化、物体仿真模型实现。物体仿真模型的实现过程是复杂、众多的，需要技术人员准确分析模型的特征特点，然后利用编制程序进行仿真模型化，最终实现模型的程序化管理，建立仿真模型。 1.2.3仿真模型验证仿真模型验证需要数据验证和结果判断，仿真模型的结果是否有效，与数据模型的建立有直接关系，因此，检查模型成果首先验证模型的数据，检查数据是否有不合理的部分，在检查过程中可以利用边检查边修改的方式，这样更具有准确性，检查过后，需要判断模型结果，最终判定模型是否达到标准。以上验证过程是检查一个模型成功与否的重要手段。 1.2.4计算机仿真的类别分析计算机仿真技术应用广泛，实用性强，由于仿真技术的精度高、技术含量高，且经过多年的发展慢慢具有针对性，下面对计算机仿真技术进行分类，主要包括两个方面，即OOS及DIS两种，从形式来讲，OOS是面对对象的仿真技术，而DIS强调的是营造内环境，计算机交互互访的仿真模式，从差别上可以反映两者的区别，同时也强调仿真技术的形式多样，技术特点突出，反映仿真技术发展到今天的地步逐渐成熟。 2计算机仿真技术与信息处理结合的分析 计算机仿真技术与信息处理结合是一个真命题，两者本身是相对独立且又密不可分的，同时兼具优势特点，随着科学技术的发展，仿真技术需要做到更加准确、更加有效，计算机仿真技术与信息处理结合已是趋势，目前计算机仿真技术很大程度上依赖信息处理，根据结合后与结合前比较分析来看，与信息处理结合提升了仿真技术的显示效果，完善了所需的仿真实验。对于信息处理，可以把繁杂无用的仿真数据信息处理简单化，减少计算机运行内存，加快计算机仿真的运行效率，对于信息的处理成果来讲，可以使看似不相关的信息可视化，有效提高准确率。计算机仿真技术与信息处理结合，是技术要求，对于信息管理、仿真效率进行的程序化、精细化管理，使其得到所需的效果。 2.1计算机仿真技术与信息处理结合的处理措施 2.1.1注重关键信息通过以上的探讨，我们了解到理想的效果，离不开关键信息的选取，在计算机识别中，摒弃无用信息，提高科学识别关键信息的能力，最终实现精准模型的可视化。尽管软件编程可以使信息链条程序化，减少人为影响，最终实现数据信息化、图形化、可视化，但是在计算机仿真技术应用时，应以减少信息冗杂为目的，使程序信息条理化，减少计算机识别信息的难度，最终实现简单、精准、有条理，这些都离不开关键信息的选择。同时不同的专业应划分明确，对于不同行业在信息输入时应认为界定，这样在关键信息的选择上，更加高效，目标明确，程序运转快捷，可视化加强。 2.1.2进行合理模拟进行合理模拟是计算机仿真技术与信息处理结合的重要步骤，解释来源于对信息的理解，同样取决于对信息的分析，然后才能进行模拟，这样才能是在精准的模型仿真设计，总结起来，进行合理模拟对于计算机仿真技术特别重要，而且选用正确的方法，也是计算机仿真技术不可缺少的步骤，如果缺少这个步骤，模拟会出现很多预想不到的问题，无法得到满意的结果。在模拟过程中针对其中的不足，调整将要输入的重点信息，让计算机仿真效果更加理想。 2.1.3信息计算计算机仿真技术依托于对信息的处理，信息处理主要的方式是对于信息的程序化处理，重点是对数据的处理，从专业角度来看，主要是对于信息的计算及对于数据的程序化两大方面，这样也回归到，信息是模拟的源头，计算是计算机仿真技术的关键点，最终也是计算机模拟的关键所在。信息计算不光是数据的计算，还包括图像的计算，图像信息的计算将导致图片的识别度是否真实有效，以上几点都是信息处理的基础，说明信息计算在信息处理中的位置，因此，一套完整的计算机信息计算模式，对于完善信息处理具有重要意义，它也是实现计算机仿真技术与信息处理结合的关键，对于能否实现仿真模型，具有决定性意义。 2.2计算机仿真技术与信息处理结合的解析 2.2.1计算机仿真技术与光处理相结合从技术上来看，光处理技术是比较先进的，技术性指标较为明显，也是计算机仿真技术所需要的，首先光处理容量较大、速度较快，还可以并行，这十分符合计算机仿真技术的硬性要求，因此，把光处理技术分为一类技术。通过将光处理与计算机技术相结合，兼具了计算机对二维图像处理的显著优势，由此导致对于图像信息的识别增强，对图片的处理能力大大提升，以现有的软件CAI及CAD为例，都是光处理的新手段。实践表明，计算机仿真技术与光处理相结合，进一步带动了计算机仿真技术的发展，提高了模型显示与图像识别能力，使仿真实验更加完善，改变了以往仿真技术的粗糙模式，使技术更加精细化，计算机仿真技术与光处理相结合，使得模型的可视化程度提高，虚拟信息更加真实化，大大提升了所需信息的准确性。 2.2.2计算机仿真技术与软件信息处理相结合除了前面所提到的计算机仿真技术与光处理相结合的模式，还有一种比较重要的模式就是计算机仿真技术与软件信息处理相结合，它与光处理不同，强调的是信息处理的灵活性，这是它的一个优势特点，以典型的Matlab软件为例，它是计算机软件中的一种，它有两大特点，一是矩阵运算，二是信息处理。在运作过程中，主要是对信号及输入信息进行仿真模拟，利用原有的计算机技术，开展信号信息的可视化，最终实现仿真模型。从整个输入及运算过程来看，软件信息处理更加快捷，运行效率更高，效果更明显，功能更加强大，安全性能更高。近些年来，计算机仿真技术与软件信息处理相结合模式越发普遍，极大推动了计算机仿真技术的发展。 3结语 计算机仿真技术的出现，改变了人们对于计算机技术的认识，为各行各业提供了前所未有的便利，但是我们应清楚认识到，计算机仿真技术的进步，离不开信息处理，信息处理功能的强大与否，直接影响计算机仿真技术的真实性。笔者从计算机仿真技术的介绍开始，同时正确理解信息处理在计算机仿真技术中的作用，探讨计算机仿真技术与信息处理结合的措施，以及计算机仿真技术与光处理相结合的方式方法，计算机仿真技术与软件信息处理相结合的模式，最终对于计算仿真技术与信息处理相结合进行完整的阐述，对于此项内容的研究分析更加完整。 作者：安秀芳 单位：徐州工业职业技术学院 计算机仿真论文:电工实训课程中计算机仿真技术的应用 摘要：随着计算机仿真技术的日渐成熟,其成为高校实验室、实训室的辅助教学也必将成为一种趋势。如何将这些先进的计算机仿真手段运用到高校的电工实验教学中去,使之为教学服务,提高教学质量,是高校教师所面临的一个新课题。 关键词：仿真技术；电工；实训教学 1项目的意义、现状分析 2014年,在学校的大力支持下,我中心扩建了电工实训室,学校结合实际情况,选用合适的实验设备,并配套和完善了实训室硬件设施,使实训室成为了我校工科学生电工实训教学基地，并为之创造了良好条件。同时，实训室配备了计算机,实现了网络化实训教学,并提供了计算机仿真设计软件（宇龙机电仿真软件）的教学环境和条件。在电工实践训练教学过程中引入计算机仿真实验平台后，学生可进行一些虚拟仿真实验，其意义也是对传统电工实训教学的一种有利的补充，是对传统实验教学方法的充实与改进。使用计算机仿真软件作为实训平台，利用其元器件全、界面直观、操作方便、电路分析手段完备等特点，学生根据指导，自主在模拟实验台上设计实验，待设计成熟后，再在实物设备上进行实验，这样可以大大提高学生的效率和兴趣。利用仿真实验平台，可以充分调动学生的主观能动性，对于某些不易观察到的现象进行仿真分析，可保存仿真结果、以做进一步的分析和处理，对实验数据的分析处理方便快捷，提升了实验水平，更有利于学生对实验现象的观察和分析。但由于各种原因也出现了一些问题。具体如下:（1）实训对象范围狭窄：目前，我校电工实训教学仅面向全校理工类专业同一届学生（大二或大三年级）学生开设。实训对象范围狭窄，不能够实现大学四年不间断的教学目标。另外我们的实训室还没有达到完全开放，对于一些创新能力较强的学生，不能提供一个良好的平台。（2）教学内容偏少：在电工电子实训课程中，电子工艺实训十几年来一直以组装调试收音机项目进行,实训内容已显得陈旧。2010年起中心尝试将室内配线纳入其中。目前电工实训教学内容有：1）常用电工工具的使用；2）导线的常用连接；3）室内照明线路：一地控制和两地控制；4）机床电路。电工实训教学刚刚起步，该课程设置内容不够丰富，略显简单。不能完全满足大学本科生的求知和自主创新欲望。2013年引入了机电实训仿真软件，采用虚拟仿真技术，我们只需要计算机，在计算机房就能完成很多实验。2014年又投入140万进行了电工实训平台基地建设，扩大了电工实训课程建设的空间。（3）教学模式与手段使主体作用不能得到充分发挥：在之前的电工实训中，由于课程内容和实训设备局限性，大大限制了同学们自由发挥的空间。一些基础扎实、创新能力强的同学完成规定项目后，意犹未尽。还想做一些其它感兴趣的、实用性较强的电路实训也只能望而叹息。现有的传统的教学模式使主体作用得不到充分发挥。教学方法与手段不能充分调动学生积极性。利用模拟仿真技术进行理论教学，可以将复杂问题简单化，抽象问题形象化，理性知识感性化，让我们的学生在理论学习时不感到枯燥，调动起他们的思维，让学生在不断的探索中学习。在电工实训平台上，学生可以自主操作，提升了学习的主动性，也增强了创新意识。此项目的顺利进行，不仅是我们教学理念的创新，教学内容的创新，也是教学体制的创新。使我校的基础实训逐步的向现代化、多元化、多层次、开放式的方向转化。构建与现代科学技术发展水平相适应的基础工程训练平台。 2项目实施方案及实施计划 2.1研究与改革的内容、目标和拟解决的关键问题 （1）研究与改革的内容和目标：1）改革原有“教学、实操”实践教学模式，引入仿真实训教学环节，按照创新理念培养目标，构建“教学、仿真、实操”电工实训教学模式。同步优化电工实训教学内容；2）改革目标以突出学生的自我参与，体现技能训练的操作性、过程性、情景性、交互性，使学生了解工作场景、熟悉操作步骤、规范操作方法、培养职业意识；3）新引入的仿真实训教学平台，可以扩大学生的实训范围，为一些对电工方面感兴趣、创新能力较强的学生，提供一个良好的开放式平台。（2）拟解决的关键问题：优化以创新理念为培养目标的电工实训教学内容，确立“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式，优化电工实训教学内容，修订并编写教学大纲、教案、讲义等 2.2实施方案方法及可行性分析 实施方案方法：（1）前期调研，即研究、分析当前多所高等院校实践教学环节，以及通过对老师学生的调查，了解对新实训项目内容、教学模式及课程安排的意见和建议；（2）分析总结，即该专业教师对提出的意见和建议进行分析研究，总结出适合我校电工实训课程的教学内容和课程体系，找出以创新理念为培养目标“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式，优化教学方法与手段；（3）实践尝试，即根据初步确定的方案进行小范围实践尝试，将出现的问题再进行整理分析总结；（4）优化确定：将实践尝试中的问题进行整改，优化课程体系和教学模式。使教学体系更加完善。可行性分析：我基地现拥有2个电工实训室，电工仿真机房和电工实训平台也基本就绪，能满足140多学生进行实际操作和理论学习。为本项目的顺利进行提供有力的保障。 3项目预期的成果和效果 该项目最终将在全校所有理工科类专业实施，最大限度的让学生实现独立动手能力，提高学生的创新能力。受益人数每年约4000人。 4本项目的特色与创新之处 本项目的创新之处在于针对我校电工实训课程教学现状及其存在的问题，秉承传统与时俱进，将虚拟仿真技术应用到电工实训教学，确立一套适合我校实际教学情况的以创新理念为培养目标的“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式。优化了我校电工实训课程的教学内容。通过对电工实训教学全方位的优化改革，切实地提高我校理工科类学生的实践动手能力和就业竞争力。 作者：冯强 单位：内蒙古科技大学工程训练中心 计算机仿真论文:计算机仿真在制造业的应用 摘要：随着我国科学技术的快速发展，使得我国的计算机仿真技术得到了质的变化，并且，它也是当前我国信息化社会下的产物。另外，我国本来就是一个制造业大国，通过把计算机仿真技术应用到我国制造业的发展中具有非常重要的作用。本论文对系统仿真类型进行了简单介绍，接下来，对计算机仿真在制造业中的应用及发展现状进行了详细的概述，最后对计算机仿真技术的热点以及对我国制造业的影响进行了研究，希望本论文的研究工作能够为我国计算机仿真技术在制造业中的应用与发展提供一点借鉴意义。 【关键词】计算机仿真技术 信息化 制造业 1对系统仿真类型进行概述 顾名思义，“仿真”就是对现实世界的物体进行模拟的一种状态，使其达到逼真的情形。在工程技术领域，经常采用系统仿真技术来研究相关事物，如通过系统模型的相关实验来研究设计或者存在的某个系统。 2对计算机仿真技术在制造业中的应用以及发展现状进行概述 由于我国是一个制造业大国，并且制造业在我国的国民经济收入中也占很大的比例，因此，国家及企业都非常重视我国制造业技术的发展。随着我国科学技术及制造业的进步，使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速发展。而系统仿真技术作为工程领域里面的一个重要手段，其被大量应用到我国制造业进行研究及实践，从而产生出一些先进制造技术。对于系统仿真技术而言，如果从本质上面来讲，其就是通过建立仿真模型，然后再对仿真模型不断进行实践模拟的一种先进技术。它的实现过程主要是由仿真语言、计算机高级语言、以及计算机仿真软件来实现，具体情况如上图2-1所示。可以很明显的看出，对于一个典型的仿真软件来讲，它主要包括程序包、仿真语言、仿真环境三种不同的形式，它的覆盖功能也不是完全相同的，并且，从下到上是大致的反映了计算机仿真软件的一个发展情况。随着相关技术的发展，直到上个世纪80年代后期，出现了一体化的仿真环境。随着我国计算机技术的进一步发展，开始出现了面向对象的并发执行机制，这样，就非常容易的实现在数据库管理的基础之上来对实验及模型数据、以及实验仿真的结果等进行统一的管理，与此同时，人工智能等相关的先进技术也开始应用到仿真建模、运行以及对仿真的结果进行分析之中。另外，广义的制造系统的相关仿真器也开始大量出现，在某种程度上面很好的实现了对制造系统进行的非语言建模、以及模型数据驱动等相关的重要功能。比较典型的一体化仿真软件有TESS等，广义的仿真器有FATOR等。 3计算机仿真研究的热点以及对我国制造业的相关影响 自从上世纪末以来，随着我国制造业的竞争不断加剧，产品生产周期不断缩短，这样就导致系统仿真技术不断向横向的方向发展，在制造业里面比较典型的就是“虚拟制造技术”的发展。根据虚拟制造的概念可以得知，需要先采取计算机来模拟整个产品的设计及制造过程，这样便于发现各种问题，并且在产品制造之前就把问题解决掉，从而提高生产效率及产品质量。随着制造业的发展，仿真技术在我国制造行业里面的又一个重要研究热点诞生，即虚拟产品的开发（VPD），它最早是来源于并行工程的思想。并行工程技术（CE）在对产品进行开发之前就对产品的整个生命周期进行全面的考虑，这样，对解决相关产品的设计以及开发之间的矛盾是非常有益的。而虚拟产品开发是在并行工程的指导下，把大规模的产品数据管理系统以及CAD等产品设计系统等进行综合起来，从而进一步的形成虚拟产品的开发环境，这样就可以在该环境下进行产品的策划、设计等，以及预测产品在真实环境下的相关特征、功能及性能等，这样在进行实际设计、生产的过程中，可以减少反复或者变更等的次数。VPD技术能够深入到各种复杂产品的制造之中，从而为企业产生巨大的经济效益。随着计算机技术的高度快速发展，对仿真技术的相关应用已由单一的形式向复杂性的方向进行发展。由于现代制造企业面向全国甚至全世界，因此，它的仿真对象也是分布在不同的时空，在这样的背景下就产生了分布交互化仿真技术（DIS）。对于这种仿真系统来讲，它所包括的内容有：构造实体、实体-虚体、真实方面的实体等，并且，这些实体是可以基于不同时期的相关技术、不同产品的相互组成、不同的系统方面的目的、以及不同生产厂家的相关技术等，对于这样的复杂情况是允许他们进行交换操作的。分布交互化仿真技术（DIS）通过采用计算机网络将分布在不同地点的仿真设备进行连接起来，这样便可以通过实体之间的数据方面的交换构成时空到合成仿真环境的一种比较先进的仿真技术。如今，在我国制造业中已经产生了虚拟企业或者类似于DIS的虚拟研究开发中心等。就目前来讲，比较出名的就是香港城市大学与香港生产力方面的促进局共同构建的快速科技中心，它就是虚拟研究开发中心。由于当今社会是动态快速发展变化的，人们的需求更多转向个性化、多样化等方向，因此，对于制造企业来讲，它们就要抓住市场的需求，然后采取方式（如柔性生产制造）来快速响应市场需求，这样才能够为企业获取更多的市场利润，但是，通常情况之下，由于企业在短期内存在相关资源欠缺等方面的局限性，在这样的背景下，企业要想获得市场机会，它们就有可能通过互联网来临时连接成一种动态方面的联盟-也就是所谓的虚拟企业。 4结束语 随着我国社会的不断发展，导致计算机仿真技术的发展也日新月异。在制造业中，对于整个产品的生命周期来讲，仿真技术都表现出其强大的发展潜力。在当今制造业竞争激烈的社会，计算机仿真技术在制造领域的应用及发展在不断的扩展，其功能也更多的面向可视化、智能化生产、绿色制造等方面不断发展。 作者：何勰绯 计算机仿真论文:化工中计算机仿真技术研究 摘要：目前，计算机逐渐被普及到生活生产各个方面，并逐渐被拓展至化工行业内应用，计算机仿真技术化工行业内应用范围渐渐被扩大，某种特殊程度上促进化工行业可持续发展。本文由计算机仿真技术化工行业应用角度阐述该技术优势，以及对其应用必要性，希望可以对相关工作者带来一些启示。 关键词：计算机仿真技术；化工；应用 伴随科学技术逐渐发展进步，化工行业设施装置逐渐趋于大型化、复杂化发展，自动化水平逐渐提升，操作要求更加严格。需要相关操作人员与技术人员渐渐提升自身业务能力与水平，不单确保生产设备能够稳定安全与长期运行，还需要有关工作者对于发现事故做到尽快合理处理，争取避免有所损失。在化工行业里，传统培训体系偏向于师傅带领徒弟传帮带形式，而有关工作人员对于故障处理的能力，通常要靠长时间实践积累为主，还要具备资历师傅将其所掌握的原封不动传授给徒弟。该方式比较真实，但却受到授培训时间与周期限制，培训内容缺少丰富性，某种程度上有可能增加相关工作者独立上岗时间，不符合生产技术可持续发展与生产装置更新所需。 1应用计算机仿真技术重要性 化工行业常需要针对部分具体工程设备与工艺流程予以操作，才逐渐深入至岗位操作人员，然后通过培训，培训工作通常结合实物挂图与微缩器具将知识传授出去，传授过程比较枯燥。实物挂图与教具基于实用因素与经济因素，并不选择大尺寸，致使所有培训工作人员详细掌握相关操作与原理。结合3D技术绘制能够让设备形象更趋于逼真化，可做任意旋转，使培训工作人员可实现全方位观察工艺与设备[1]。结合Flash技术制作设备动画有效代替挂图，对设备动态进行演示的时候更为生动形象，帮助相关人员针对设备工作原理予以掌握，能够很好带动培训人员热情。并且，使用设备较为方便，对使用要求可以很好满足。 2基于计算机仿真技术化工数据模型 结合计算机做仿真模拟，是把化工过程数理带入计算机当中，接下来经计算机把工艺过程进行模拟与反映。所有原理基于人为因素转变，可以得到与之匹配反应过程与反应结果变化值。通常情况下它存在下述优势。其一，友好人机交互界面。当前，诸多化工业模拟软件设计规则都以微软公司为基础，使相关工作者能快速上手并投入相关操作中，让相关人员感到轻松便捷，培养浓厚实验兴趣，并充分调动起工作积极性与能动性。其二，对工程装备的性能反应较为真实[2]。要充分分析化工设备反应过程，建立同它相互匹配模型，凭借实验把所有过程全权反映出来，对操作工人熟练快速掌握操作技能非常有利。我们在下述文章中列举一个化工工业常会涉及到的一个模型，希望可以供相关操作人员参考。计算机仿真系统具有许多特点，如重复、复杂性和多个，20世纪50年代初，西方国家一直在计算机仿真系统的动态和静态特性进行了研究，并取得了非常重要的影响。仿真系统对我国化工行业也进行了一系列的设计和研究，但也限于静态研究范畴。 3针对电子数字方面的研究 基于计算机仿真系统的特点，可以把它看作是非线性的本质，及其相对高阶的时候，分析方法和经典控制理论，计算机模拟在化工系统动态性能研究是非常困难的[3]。本文通过计算机在电子数字计算机系统微积分方程，计算，介绍了结合时域动态性能指标体系，这将最终调整方案出来。第一，系统是稳定的；第二，在数值计算时，系统的输入值等于0.0123;第三，在排除干扰因素，把化学工作在正常状态；第四，干扰因素考虑在内的情况下，各种干扰因素也作为单独的个体来处理。本文通过预测校正格式，欧拉方法是迭代微分方程数值积分计算。 4计算机仿真系统的改进方案 当前，化工仿真系统应用范围很广，但由于化工设备操作和较大的工艺流程不同，当前的仿真软件，仿真机器，更好的培训新员工无法满足，因此，未来的新的仿真技术和仿真软件的发展空间仍然是大[4]。未来，应该与自动控制理论相结合，适当参考校正环节能有效地改善系统动态性能的质量，使其有较高的稳定性和抗干扰能力。可以连接到气体的输入端仿真系统的微分和积分负反馈环节，最终会使动态性能大大提高，它相当于系列的介绍和链接。我们计算的结果可以看出，只要相应的参数选择正确获得超出预期的效果。微分和积分部分的结构可以被视为一种天然气供应预感桥，放置在相同的速度管道温度传感器已经变成一座桥两个手臂，表达时间常数很小，时间常数相对较长。仿真系统的输入结构的负面反馈链接到系统具有更好的动态性能。基于基本知识理论，修正的链接对系统控制精度的影响，通过计算结果我们可以看到，只要精心挑选的组件参数，达到理想的效果是指日可待。我们提倡这项计划的最明显的特征是它简单易操作，换句话说，只要其中一个传感器连接到导管，同时本文串并联在同一桥臂上面的。连接到放大器的输入和先进的网络，结合线性系统的自动控制原理做提前修正原则，与放大器的输入电阻和电容组成先进的网络，可以很好的改善系统的动态品质。讨论上述3种改进方案是基于先进的理论为基础，由计算结果可以看到，他们所有的3种基本上可以改善系统的动态品质。第一种和第二种的系统还可以明显改善方案来提高抗干扰能力。和改进项目的这些类是基于现有技术的前提下，没有相对比较容易实现的障碍。当然，想把他们对实际系统的引用，还需要很长一段时间。 5结语 目前，计算机仿真技术生产与培训方面应用比较多，所以，要着重强化对仿真软件与仿真机器开发设计，计算机仿真技术进一步推广，要对该项技术加速深化，让它的应用范围与性能得以提升。计算机仿真技术应用，促进高新技术更进一步发展，促进科学技术加速发展，同一时间为化工行业提供更为广阔发展空间。未来可持续发展当中，化工行业把握计算机仿真技术应用措施，为企业赢得更多收益。 作者：宋丽萍 梁成刚 单位：包头轻工职业技术学院 计算机仿真论文:工业工程实验课程计算机仿真技术研究 摘要：为了应对工业工程在有关工业系统设计、管理及优化等综合性实验课程开发难度较大的问题，该文提出将计算机仿真技术与项目教学、案例教学相结合，实现了“教、学、做”一体化，并且，在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时，减少了设备消耗，尤其是耗材的使用量，节省了实验经费，而且克服了时间与空间上的限制，使得工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。 关键词：计算机仿真；工业工程；实验教学 计算机仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境，让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象，接近现实工作场景，有利于提高学习兴趣，使学生在短时间内进入相应情境，真实的体验如在现实中执行任务的感觉，以达到更快掌握技术手段的目的，而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景且不受行业限制，使学生对实践问题的认识更深入，采用的应对方法更灵活。由此“计算机仿真技术”便成为专业学习及实际应用中的重要方法和技术手段。工业工程作为管理科学与工程的二级学科，其人才培养目标是培养出面向生产、管理、服务的高级专业技术和管理人才，面向的工作岗位主要有制造业现场管理、产能计算、生产计划与控制、项目管理、精益生产等，以及服务业的流程优化、工作研究等。其中，制造业涉及行业范围广、产品种类多、工序过程各异，因此，在教学过程中需要通过一系列系统的实验项目培养学生专业的问题提炼能力及问题分析能力，并采用专业的技术方法和手段有针对性的对问题本质进行处理。然而，正是由于工业工程方法应用行业的广泛性及多样性，使得我们不可能如其他5类工程学科般拥有自己典型的实验实训设备，亟需我们在实践教学过程中探索新的教学方法与实验支撑技术。 1工业工程实验课程教学现状分析 工业工程类实验课程的教学，在传统的教学模式中，主要是以“理论课+实验室”的模式，强调学生对工业工程专业基本方法和技能的掌握与应用，如，工作研究、动素分析、人机工程、物流工程、流程优化、现场改善等基本技能与方法论。传统的实验教学过程中，基本上遵照如下流程：首先，引导学生进行以上理论课的学习，使学生知道、了解并掌握这些基本的专业手法与技能；其次，通过开设相关实验课程让学生对所学的这些技术方法展开实践，从而帮助学生达到训练并养成工业工程专业素养的目的。然而，目前所开设的相关实验课程均是就某一独立技术方法而展开的较为单纯的技能训练，如，工作研究的实验主要是针对动作研究、动素分析、生产节拍平衡开展具体分析过程实践，帮助学生深刻体会这些基本专业手法的实际应用场合；人因工程，主要是通过系列人因实验带领学生亲身体验，感受高度、亮度、颜色、频繁度、规律度等人因影响因素带给人视觉、听觉等感官的切实感受，从而探讨基于人因的合理化设计、布局及工作安排；设施规划布局则是基于物流分析方法，通过物流强度度量，分析部门间的相关性强度，从而为合理布局、物流优化提供有效参考。以上这些实验均对学生在工业工程专业基本方法技能的培训上起到了有效效果。然而，却并未在促进学生养成工业工程职业素养上发挥强化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系统工程、系统建模及仿真优化等这类有关工业工程系统设计、管理及优化的主干课程的综合性实践项目，要设计出针对本专业基本技能方法的综合性实践项目，需要的制造业相关设备、产品品种等数量巨大，且耗费大、成本高，很难从实际操作入手，计算机仿真方法不失为解决此问题的一种有效方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此，应该将“项目教学”“案例教学”“教、学、做”一体化和基于计算机仿真技术的虚拟教学的方法结合起来，充分发挥各自的优点，提升实践教学效果。基于计算机仿真技术的虚拟教学很容易与其它先进的教学方法相结合，因此，在工业工程类实验课程的教学中，将基于计算机仿真技术的虚拟教学与其它教学方法相结合，有助于提高实验课程教学效果，而且成本低、效率高，使学生可以不受场地、行业、设备与产品的限制，使学生更好的掌握专业技能和方法，并通过基于计算机仿真平台开发的综合性实践项目，锻炼学生的工业工程系统设计、管理及优化的综合能力，培养学生的专业素养，从而促进本专业人才培养效果的提升，计算机仿真技术在工业工程类实验课程的教学中具有重要的意义。 2计算机仿真技术在实验课程教学中的应用 计算机仿真技术为人们提供了一个理想的实践教学手段，目前国内外已经普遍将其应用于军事训练、课程教学、运动训练以及医学研究等方方面面。美国是计算机仿真技术虚拟现实的起源地，现在美国计算机虚拟仿真技术的发展水平也比较高，在这个领域代表了国际先进水平，也是第一个把虚拟仿真技术应用在教育教学中的国家，目前在感知、用户界面、后台软件和硬件等几个方面，形成了一个比较系统的虚拟仿真教学仪器架构。如，美国的卡罗莱纳州立大学利用Java技术建立了基于Web的探索式虚拟物理实验室，主要有以下几个模块：基于JavaApplet的虚拟实验设备和实验设施、相关的实验课程模块、实验结果评价模块、协作模块。在欧洲，英国在计算机仿真技术虚拟现实的相关领域处于领先地位，研究出了虚拟仿真软件包，并应用在教学仪器和工业安全培训等方面。如，英国的诺丁汉大学在教育和学术方面对虚拟仿真技术进行了研究与探索，其目标主要在于探索桌面虚拟仿真的输入设备应用上。此外，该小组还和其他学校紧密合作，将其仿真系统应用在了特殊学生教育中。在中国，目前各个大学和科研机构也广泛采用计算机仿真技术建立虚拟场景进行相关领域的教学与研究。例如：中国科技大学开发出第一套基于虚拟仿真的教学仪器系统——利用虚拟仿真技术进行几何光学实验平台的开发，系统将计算机辅助教学仪器的智能化仪器、计算机技术、虚拟仿真和物理教学仪器等有机结合，把物理教学仪器系统推进到了新的领域；北京润尼尔网络科技有限公司以北京邮电大学强势的网络、通讯、电子三门学科为基础，采用JavaApplet技术、B/S结构、J2EE框架，为解决高校日趋紧张的实验设备及实验场地等实验教学问题，由北京邮电大学网络教育技术研究所组织精英力量，经过多年研究，开发出了配套的虚拟实验系统。通过对国内、外的基于计算机仿真的虚拟现实教学应用情况进行对比，我们发现：当前，国外基于计算机仿真的虚拟实验比国内开发时间早，应用相对成熟，不管是在仿真器材还是仿真软件上都比较丰富、且功能较多；同时，国外很多成熟的仿真实验产品价格普遍偏高，且技术难度也不太适合本科学生，更适合研究所或工程师使用。尽管如此，我国还是有很多现行的成熟的计算机仿真软件供我们选择，这些成熟的仿真软件具有界面友好、可扩充性、支持二次开发等特性，甚至大多实现模块化利于定制化实验的开发，基本上能满足国内高等院校实验教学需要及丰富的仿真实验需求。因此，国内很多高校及科研院所普遍采用购买成熟的仿真软件产品，基于自身的仿真实验需求进行对应的二次开发，从而设计出适合自己的基于计算机仿真的虚拟实验平台，并得到了很好的应用发展。就工业工程类实验课程而言，现在市面上流行的仿真软件，如，Flexsim、witness、em-plan等都能提供给我们一个良好的仿真实验平台，供我们在这些平台上进行综合性实践项目的构建和开发。 3基于计算机仿真技术的实验教学模式开发 在深度分析学生学习特点和企业真实需求的基础上，基于建构主义学习理论和混合式学习理论，按照社会发展对人才培养的要求，结合计算机仿真实验教学设计的基本原则，借鉴信息化和项目教学、案例教学设计方法，探索出基于实践项目、真实案例和工作任务的计算机仿真实验教学模式，实现了“教、学、做”一体化的实验设计。该模式由“项目导入、制定计划、实施计划和成果展示与评价”4个环节组成，其中，计算机仿真实验教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案。 （1）在“项目导入”环节，专业教师的活动包括：借助选定的计算机仿真实验平台，导入项目任务及目标、展示项目结果，让学生对项目有一个直观的认识，然后再布置具体的实践任务；利用计算机仿真实验平台，让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以获得哪些知识以及达到什么样的技能水平；在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上，适当采取分工协作方式，安排具体的任务完成时间及成果的评定方法等。 （2）在“制定计划”环节，学生的活动包括：通过自主学习、分工协作等方式，对具体实践项目的目标、任务进行分析；确定任务所涉及的专业方法和技能手段，充分应用已掌握的专业知识和能力，借助计算机仿真实验平台，设计出仿真实验模型帮助决策与优化；确定仿真实验任务的实施步骤，为仿真实验任务的实施做好充分的准备。 （3）在“实施计划”环节，学生的活动包括：在计算机仿真实验平台上，按照拟定的计划，逐步完成实践项目的仿真任务；在完成实践项目仿真任务的过程中，学生通过应用所学专业知识和技能，建构自己的专业知识，从而帮助自己养成专业素养。 （4）在“展示与评价”环节，学生的工作包括：在计算机仿真实验平台上展示自己的实践项目仿真成果；参与讨论和评价；通过对比分析，学生对自己的实践项目展开进一步的仿真优化处理。 4结语 将计算机仿真技术与项目教学、案例教学更加紧密的结合起来，能够更好的实现“教、学、做”一体化，并且，在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时，减少了设备消耗，尤其是耗材的使用量，节省了实验经费，而且克服了时间与空间上的限制，使工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。计算机仿真技术在专业实验教学方面的应用前景广泛,值得深入研究。 作者：赵灿灿 单位：首都经济贸易大学安全与环境工程学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来，得益于计算机技术不断进步，仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术，使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟，这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成，仿真技术在很大程度上依赖于其，因而可以说这二者有着极为密切联系。对此，本文将基于笔者多年计算机研究实践，对计算机仿真技术进行概述，并分析该技术，最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟，从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看，建模可以说是该技术的重要组成部分，通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟，随后再辅以相关技术，让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势，使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业，并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术，结合实践来看，其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知，该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2．1对物体进行数据模型构建 实践中，计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中，主要使用归纳与演绎两种分析方法，有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建，有时则需要将这二者结合，这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例，首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集，随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析，将该物体数据模型构建起来。 2．2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后，技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说，就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理，从而使得该模型实现仿真。需要注意的是，在物体仿真模型实现时，所使用编程语言众多，技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析，随后准确地使用编程语言将其模型化，最后通过程序化管理，确保仿真模型实现。 2．3仿真模型验证 在上述工作完成后，为了确保所构建物体仿真模型有效性，技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证，随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断，从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述，计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理，将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果，同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言，则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下，有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此，加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此，下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3．1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点，是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势，将二者进行有效结合，可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3．2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外，计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式，而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一，不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面，同时还具有很高的灵活性。除此之外，该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点，因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看，技术人员在运用matlab软件时，首先将所要处理的信息输入到其中，随后该软件按照相关设定开展仿真模拟，然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理，如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之，计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术，并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说，大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中，将二者相互结合起来，不能呈现出巨大的优势，并且极具发展空间，具有极为广阔的研究价值。 作者：高晓星 单位：河北省石家庄经济学院 计算机仿真论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点，研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状，以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机；仿真技术；轿车；发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为核心和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一，具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距，入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击，迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势，学习和借鉴其中的新思想和新技术，使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨，争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上，即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低，出现了许多新的发展趋势，如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下，传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下，已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题，各种新的思想和技术纷纷出现，并被各大轿车生产厂家所采用，其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要，用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验，以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术，对待分析的系统进行数字建模，并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程，使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性，计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前，已经完成了全部仿真分析的95%以上，可以在工程开发阶段节省四千多万美元，在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术，使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计，并实现了较强的虚拟显示技术，可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义，包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在，设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型，以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗，但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果，并为进一步的设计提供决策依据。例如，轿车的技术经济评价就是在方案阶段，对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模，并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型，从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段，各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用，具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的，甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入，即由CAD软件来完成仿真建模工作，实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的，常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时，由于各种软件对这些标准支持程度的差别，某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象，需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展，这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发，对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化，对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例，轿车中金属冲压件占到总重量的3/4，整个轿车的开发周期中，近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下，通过在计算机上建立数字化模型，用有限元方法进行成型模拟，可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布，预测成型缺陷，从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家，板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较；用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价，进而选择出最优方案；用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段，可以根据收集到的客户和对手的信息，通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案，进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段，可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比，这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术，由计算机全部或部分生成的多维感觉环境，使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境，人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段，计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说，产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性，直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化，可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者：孙斌 单位：沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机仿真论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要：电路原理是电子信息类专业的必修课，具有理论性和逻辑性强、推导严谨，公式繁杂的特点，所以在电路原理教学中教学的任务中，教学难度大，教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此，计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析，探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势，希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词：计算机仿真技术；电路原理教学；Multisin应用 在高校的电子信息类专业中，电路原理教学是一门基础课程，对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展，计算机也逐渐普及开来，计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大，有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课，抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求，教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉，比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想，将抽象的东西转化为具体的事物，所以整个课堂气氛沉闷，学生感到枯燥乏味，教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中，需要画大量的电路图，通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中，图形复杂导致画图不精确，另外也浪费了大量的课堂时间，整节课没有很好地利用，教学的效率不高。最后，传统的课堂教学实验中，难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况，影响实验的正常开展，不仅浪费了上课的时间，也造成了资金的浪费，打击了学生的动手积极性和参与性，制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下，加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中，计算机仿真技术的应用越来越广泛，教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观，便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主，图形复杂，注重理性的分析，学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术，可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来，具备直观、生动的界面，学生也更容易接受，有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强，需要经过严谨的推导和大量的计算，学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术，可以把许多元件细致地描绘出来，而且更加的齐全，为学生的学习提供了便利。另外，计算机仿真技术功能强大，不但可以保存各种工作状态中的电路数据，还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时，计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中，实验是必不可少的一个环节，对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术，保证了成本的低投入，学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响，保证了实验过程的顺利开展和完成。另外，学生在实验过程中，不会造成原料和器材的损坏浪费，可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习，激发学生学习的兴趣，提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具，在电路原理教学中，能够自动建立电路运算方程，并且进行计算，将结果通过图形的方式表达出来。因此，在电路原理教学中，引用Multisin（电路仿真软件）软件进行教学活动，可以激发学生的学习兴趣，提高学生的参与能力和动手操作的能力，有利于帮助学生直观地了解掌握知识，提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件，并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏，资金投入较少。另外，Multisin软件的功能齐全，可以进行各种类型的仿真电路实验活动，得到详细的数据报告和图形，并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合，在大屏幕上演示整个实验的过程，让学生更加直观地参与、了解电路的原理，掌握专业的知识和技能[4]。 再者，因为社会经济的发展和对人才的需求，Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势，对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件，随着科学技术的进步和多媒体技术的发展，Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛，已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性，因此在高校的教学活动中，通过将Multisin软件和PPT相结合的方式，制作一个教学用的多媒体课件，并在课件中标明重点和难点。在教学过程中，理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课；在实验部分，依赖于Multisin软件强大的仿真能力，利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示，将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像，实现理论和实践的良好配合。另外，在PPT幻灯片的制作过程中，可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中，使整个多媒体课件内容丰富，文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力，同时能够让学生直观地接受知识，提高学生的学习积极性和动手操作能力，保证教学活动的正常开展和完成，促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题，提高自主能力。在“电路原理教学”中，运算量大，公式的运用和推导复杂，造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥，难以集中学生的学习注意力。其次，教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输，用文字对电路工作的原理进行分析和讲授，学生往往是难以接受，教师的“教”和学生的“学”之间脱节，抑制了学生的学习积极性，教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体，抽象变得形象化，学生对知识有充分的兴趣，主动地参与课堂，才能够更好地学习和掌握电路原理，完成教学的任务和进度。因此，在教学中引入Multisin软件，利用Multisin软件独特的电路分析的能力，例如运算放大器对数据的放大性能分析等等，学生可以自主地发现并解决出现的问题，并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论，提高学生独自分析问题的能力，将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中，需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中，电路原理是通过黑板教学完成的，用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外，手绘图形的复杂导致学生难以辨认，无法集中学生的注意力，造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后，情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中，具备数量齐全的各种电子元件，在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到，而且元件的大小并不是固定的，可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高，并且还可以随时地增删。与黑板教学相比，Multisin软件仿真技术具有独特的优势，成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者，利用Multisin软件绘制完电路图之后，可以直接将电路图进行课堂的演示，在教学中对电路图进行仿真分析，帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用，集中学生的注意力，激发学生的学习积极性和能动性，提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流，所以进行教学方式的改进和完善，应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强，学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大，因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像，并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合，制作内容丰富、生动的课件，帮助学生更好地进行学习，了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合，激发了学生的学习积极性，提高了教学的效果，促进了电子类专业的长远发展。 作者：刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位：1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司

智能交通系统论文:解析智能交通系统在我国的发展状况与对策 论文摘要：智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术，各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况，充分考虑引进技术与本国文化的整合，考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的，所以各个国家在制定本国ITS发展内容时，必须对本国现有技术进行整合，然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词：智能交通运输系统发展状况对策 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架，建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线)，而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部，公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制，那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统；进入90年代，我国开始关注国际上ITS的发展。1995年，交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究，交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心，将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发，以此来扩大道路建设资金来源，缓解收费站交通堵塞，减少环境污染，所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始，交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”，并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日，广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行，到目前已开通不停车收费车道40余条。同时，围绕交通监控、汽车智能导航等系统，以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用，对提高社会和公交出租车辆通行效率，改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元，据了解，预计到2010年，“五纵七横”国道主干网将基本建成，网络将贯穿全国主要大中城市，到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成，构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里，绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道，部分管孔已铺设了光纤，它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例，我国将建设3.5万公里的高等级公路，在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统，目前这一部分投资一般占总投资的4％～5％。1999年，我国公路建设投资达2000亿元以上，如果其中的1000亿元用于高等级公路建设，那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元，这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素，我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展，ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快，为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场，我国即将掀起ITS产业建设的热潮，智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设，交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高，交通运输技术装备得到明显的改善，使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡，已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡，已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比，仍存在着一些差距。和发达国家相比，虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距，但改革开放的政策使我们的发展速度较快，发达国家今天遇到的问题，我们已经或者今后必将会深刻地感受到，为使交通运输业适应21世纪的要求，我们应采取积极的对策，根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础，特别是应加强ITS基础理论的研究工作。 目前，国际上ITS理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流，在国际ITS现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构。 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安，建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身ITS的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织，类似于美国的ITSAmerica，日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织，来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划，实现ITS技术和产品的通用性，兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养。 随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题。 作为资金不足的发展中国家，应根据中国现有条件，以ITS个别项目人手选择恰当的切入点，诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统，先进的公共交通营运系统；车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看，由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同，交通运输具有明显的区域不平衡性，即某些地区的发展(如东部、东南部)，特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:我国智能交通系统发展 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1．ITS的概念及其意义 ITS（IntelligentTransportationSystem）是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输治理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2．发展中国ITS的必要性1）中国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前，城市化水平不足19%，目前已经发展到超过30%，猜测2010年将接近50%；机动车拥有量目前已达6000万辆，并以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到1.3亿多辆； 2）中国城市交通的特点是混合交通，目前自行车拥有量超过1.8亿辆，假如公共交通服务水平不提高，城市交通结构不改善，自行车拥有量将会有增无减； 3）改革开放以来，中国道路交通设施及治理设施虽然有较大改观，但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距，非凡是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。 交通治理设施缺乏，治理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能的效应； 4）中国城市的大气质量恶化，已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等，致使在世界十大空气污染最严重的城市中，我国就据之有七。同时，车辆状况差也直接影响到城市交通，并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例，平均日故障次数达500次以上，给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论： 1．中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架； 2．中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业； 3．二十一世纪交通治理的发展趋势必将是治理体制的集约化；治理设施现代化；治理手段网络化、信息化、智能化；治理效率高效化；治理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通治理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述，中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标： （一）前期阶段（5年） 1．目标 缓解交通需求矛盾，提高交通通行能力，减少中心区交通负荷。 2．措施 1）完善道路网系统功能，实施主干道（含快速路）的交通监控； 2）加强交通需求治理（TDM），实施中心主要道路的收费治理，缓解中心区交通压力； 3）减少路口非机动车干扰，实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡治理； 4）路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制； 5）提高公交服务水平。吸引一部分交通量，实施公交优先道路及优先信号； 6）公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度，运行期间的控制、突发事件的处理，并向乘客提供实时的车辆运营情况，车辆间隔时间等服务信息； 7）建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因，及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术，并利用城市现有厂、站、救援车辆资源，再加以适当扩充，可以很快形成生产力； 8）严格执法，加强违章处理，实施电子抓拍和电视监视等科技手段； 9）开展动态交通分配理论方法研究，实施集中式交通控制系统软件的开发。 3．目的 该阶段的目的是充分利用现有条件，主要解决中心区交通拥堵，有目的地改进交通控制中心监控系统，改善交通结构，减少交通需求，为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4．阶段任务 该阶段同时要完成以下任务： 1）ITS标准化的制定； 2）ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标； 3）加强宣传、教育，发动有关企业开展ITS开发； 4）加强国际交流，了解国际ITS的动态，消化、吸收国际先进技术，研发我国ITS技术及产品； 5）进行ITS示范工程建设，推广应用ITS技术； （二）发展阶段（10年） 1．目标 在综合信息网络平台下，形成信息治理、信息通信、信息服务子系统，实现交通信息双向交互；实施交通指挥、控制，达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2．措施 初步建设以下各系统： 1）城市信息治理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆治理信息等分步建设，不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息，同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2）道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集：实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析：采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息：将经过整理的实时信息及分析后的猜测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网，车载器向出行者及驾驶员。 3）微波接入网系统 该系统与交通治理监控系统及交通治理信息系统联网，提供开放式联网支持，通过车载单元（微波标识卡）和路边单元（微波天线及其控制器）有效地采集交通数据，提供信息及交通控制。 4）网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统，通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5）多式联运治理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、治理、服务系统联网，为客、货运输提供联运服务，提高效率和治理水平。 3．目的 该阶段的目的是信息通信网络化，建立信息通信平台，实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4．阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务： 1）ITS相关部门在信息平台建设中，要统一规划，联合攻关； 2）形成产、学、研一体化，推进信息产业的开发和产品研制； 3）加快智能车辆的研制生产，以适应ITS发展对汽车技术提出的要求； 4）有指导性地抓好示范工程； 5）国际间的交流与合作。 （三）成熟阶段（10年） 1．目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程，创立新产业，开拓新市场。 2．措施 1）完善交通基础设施，并达到世界发达国家现有水平； 2）在城市综合交通实现规划、治理、运营智能化的基础上，逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、治理运营智能化； 3）城市交通结构趋于合理，公交运量占较大比重； 4）完成车间通信系统； 5）成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆； 6）建立社会化信息服务系统； 7）形成ITS新产业。 3．目的 1）建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合治理系统； 2）实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标； 3）推动人类迈进信息化社会。 四、结语 本文从我国的实际情况出发，提出了我国ITS发展的框架设想，计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际，仅作为抛砖引玉，引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及，但技术问题也非常重要，是一只到达设想彼岸的船。因此，也望相关专业的同行一起讨论，共谋大计。 我们一直认为在技术上，我们国家绝不比其他国家落后，虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家，但只要坚持“两弹一星”的创业精神，一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通系统论文:城市智能交通系统研究论文 1.国外交通信息系统研究现状 许多发达国家近年来投入了大量的人力、物力和财力对先进的交通信息系统进行研究、试验和开发。下面就欧洲、美国及日本等一些国家有代表性的ATIS作一简要介绍。 1.1欧洲的代表性系统 欧洲的代表性系统有：SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。 SOCRATES是一种有效发挥传统的蜂窝无线电话的基础设施（地面站）的作用，使交通指挥中心与行驶中车辆进行双向通信的系统，它的下行线路可通过“广播方式”向行驶在各种地面站的网络内的装有SOCRATES车载装置的车辆提供道路交通状况的详细数字信息。上行线路利用多频存取协议经过基地台向交通指挥中心发送信息。 EUROSCOUT是以红外线信标为媒体的动态路线引导系统。车辆和信标间的红外线通信是双向进行的，汽车就变为一个探头，将旅行时间、排队等候时间及OD信息等交通信息数据传输给中央引导计算机。 Trafficmaster是以伦敦为中心的广范围高速公路使用的系统，采用传呼机网络提供交通信息。收集高速公路交通状况数据的传感器向前后方向发出2条红外线光束，并根据各光速在车上的反射波时间差检测车辆的速度。 1.2美国的代表性系统 美国的代表性系统有：TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。 TRAVTEK以实时路线引导和服务信息系统实用化为目的，由交通管理中心、信息与服务中心、装有导航装置的车辆组成。交通管理中心进行道路交通信息的收集、管理及提供，同时还进行系统运行所必需的信息管理和提供；信息服务中心收集观光设施、旅馆、饭店等为对象的各种服务信息；车载导航装置由车辆位置测定、路线选择及接口3种功能构成，可显示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奥兰多地区的地图、按驾驶员需要进行的路线引导及提供服务的文字信息等。 ADVANCE通过电波的双向通信直接将车载导航装置和交通管制中心连通，导航装置由接触式屏幕、显示器及导航计算机构成。一输入最终目的地便可利用最新交通信息计算最佳路线。路线引导是采用声音合成及用显示器上的符号指示的形式。 FASTTRAC是把先进交通管理系统（ATMS）和先进交通信息系统（ATIS）技术组合在一起的ITS项目，它计划进行使实验车辆与信息控制方式统一的试验，亦即根据车辆测量的等候时间等使信号控制和绿色信号实现最佳化。 1.3日本的代表性系统 日本的代表性系统有VICS和ATIS。 VICS中心通过日本道路交通通信中心汇总交通管理者和道路管理者双方的交通信息。由VICS提供的信息有：交通堵塞信息、所需时间信息、交通障碍信息、交通管制信息和停车场信息5种。 ATIS是先进的交通信息服务系统，它的通信媒体是电话线路（无线、有线）。交通信息利用者通过车上装载的导航装置或自己家及办公室的微机，可按需要接收多媒体的地图信息和文字信息。 2.交通信息系统结构方案 信息系统的本质是通过高新技术的有效应用，使得对各种决策（包括交通战略决策、交通管理决策、交通方式及交通路线选择决策等）起到支持作用的信息和知识在系统中有效流通，提高决策的科学性，引导合理的交通行为，达到最大限度地发挥已有交通设施潜力的目的。 为了实现智能化控制交通的要求，收集相关的实时可靠的交通信息是交通信息系统的前提和基础，然后根据不同交通管理与控制的目的和要求，进一步分析、传递、提供信息。信息流程见图1。 出行者所关注的信息大致包括3个方面：对“出发前”移动计划有效的信息、对“驾驶中”在道路上移动过程中有益的信息以及对“换乘”火车、客车、民航或轮船等提供乘车方便的信息。 依据出行者的信息需求以及交通管理者和物流业者在经营管理方面的需求，结合中国在行政管理方面的实际情况，确定了交通信息系统结构见图2。 城市交通信息系统包括一个中心即交通信息中心，交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库。交通信息系统各子系统功能结构见图3。 交通管理子系统主要由交通指挥中心提供通过采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基础数据组织而成的信息。营运车辆管理子系统包括公交和物流管理，公交管理涵盖出租车和公交车辆的管理，物流管理包含货运和租赁车管理。紧急救援子系统包括一般性的事故报警以及特殊情况的灾害救助。诱导系统含有路径诱导和停车诱导。部分子系统采集的信息将提供给整个系统共享，通过提供历史数据和实时可供预测的信息，用以支持出行决策的制定，系统实时地通过网络查询对公众交通信息，向各种媒体诱导信息。 系统的结构为分布与集中相结合，各子系统分布相对平等，交通信息中心拥有信息整合的共用信息平台。各子系统完成数据采集、局部运行管理、共享信息整合等项任务。 城市交通信息系统的建设可分阶段进行，条件相对成熟的部门可优先发展，建成示范工程，推动其它部门发展。同时，交通信息系统的实用化进程需要各子系统所涉及的各个部门之间通力合作，实现系统的优化建设与运行。系统设计不但要重视系统核心的研究开发，而且要重视与各子系统之间的相互衔接关系，资源共享是交通信息系统的命脉。人类的生活离不开交通，在以人为本的交通规划、管理与设计中，综合运用现代信息与通讯技术等手段提高交通运输的效率是必由之路。交通信息系统在确定了基本结构之后，需要通过进一步的系统设计后，加以实施。 3.交通信息系统的主要媒体和特点 城市交通信息系统中可传递信息的媒体主要特点见表1。 表1交通信息系统利用的主要媒体和特点 4.结论 城市交通信息系统必将在今后真正的高度信息通信社会中占有一席之地，交通信息系统也必将在实现高效舒适的交通社会中发挥重要作用。城市交通信息系统未来的实施，必将在居民出行、事故和灾害救援以及货物流通等方面带来更大的便利，同时，在交通管理方面更加有的放矢、标本兼治，在减少交通出行、降低交通量、减少阻塞、减轻污染、提高服务水平等增加社会和经济效益方面也将起到巨大的作用。 智能交通系统论文:我国智能交通系统发展论文 摘要：智能交通系统是现在交通运输发展的趋势，本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词：智能交通运输系统发展状况对策 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体，运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面，使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况，而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况，并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息，使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国，对ITS的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。1991年，美国开始对ITS研究进行投资，仅1994~1995年就确定了104项研究项目，并成立了专门组织，着手制定ITS的研究开发计划，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003)，拨款总金额为2178.9亿美元，其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究，著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有12个国家的700多个单位参加，经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究，并成立了全国性的ITS推进组织，是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系，并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作，有400万台汽车导航仪在使用，其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通技术研究的兴起，进入20世纪80年代，我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面，北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；另一方面，国家加大了自主开发的步伐，如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS，上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等；1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会，秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心，代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动，现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外，我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”，并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础，特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前，国际上ITS理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流，在国际ITS现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身ITS的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织，类似于美国的ITSAmerica，日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织，来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划，实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家，应根据中国现有条件，以ITS个别项目入手选择恰当的切入点，诸如ITS技术及其产品的标准化；ITS中的城市交通管理系统；先进的公共交通营运系统；车辆控制和安全系统；先进的物流管理系统等。从全国范围内看，由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同，交通运输具有明显的区域不平衡性，即某些地区的发展(如东部、东南部)，特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:我国智能交通系统研究论文 摘要智能交通系统是现在交通运输发展的趋势，就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词智能交通运输系统 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道，美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50～500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距，如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:南昌建智能交通系统让道路引导车辆 摘要：智能交通系统是一种大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。简单来说，ITS最直接的作用就是让道路自己“开口说话”，将各个路口的信息汇集到中心控制系统，并智能地提供信息反馈，自动引导车辆。南昌ITS系统将有望明显缓解道路拥堵并改善高峰时期的交通状况。 关键词：智能交通；交通诱导；车辆控制：绿波交通 几十年来，当人们习惯了蓝色铁皮路牌，再看到会变色的路牌时，也许心情会不一样。本月中旬，南昌街头首次出现了带有电子显示屏的交通诱导牌。正式使用后，将通过红(拥堵)、黄(缓慢)、绿(畅通)三种色灯来显示周边道路的交通状况。 对开车上路的市民来说，在广播和交警手势获取交通信息的基础上，通过智能交通将能真正实现路车互动。而除了电子路牌，一个应用更加广泛的智能交通系统也已研制成功，不久就会在南昌出现。 背景 汽车化社会需要智能交通 工业化国家在市场经济的指导下，大都经历了经济发展促进汽车发展，而汽车产业的发展又刺激经济发展的过程，从而使这些国家尽早实现了汽车化的时代。然而，汽车化社会带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消耗和环境污染等社会问题日趋恶化，造成的经济损失巨大，道路设施十分发达的美国、日本都在尝试ITS(智能交通系统)解决拥堵问题。 该技术在发达国家已经运用了二三十年，EI前世界上应用最为广泛的地区是日本，该国的VICS(道路交通情报通信系统，ITS领域的一套应用产品)已相当完备和成熟，美国、欧洲等地区也普遍应用，征我国的北京、上海等地也已广泛使用。 让道路自己“指挥”交通 智能交通系统(Iritelligent Transport System，ITS)听上去有点陌生，专业地说来，它是一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。通俗而言，以往的交通指挥，交警管理一个路通只能依靠手台呼应邻近的一两个路口，远在两三公里之外的交通信息则不可避免地会出现盲区。而正在南昌市研发ITs的江西凌佳科技有限公司常务副总柯志文说：“ITS最直接的作用就是让道路会‘说话’，它会把各个路口的信息采集到系统，让道路自己‘指挥’交通!” 关注 南昌版lTS引入日本技术 记者了解到，江西凌佳科技有限公司和日本日立公司是合作伙伴，凌佳公司正是依赖日立公司在日本几十年的城市交通运用技术，并准备将该技术带到南昌。该公司为南昌开发的ITS软件成品已在今年2月出炉。不久前，该公司已向南昌的交警、发改委等多个部门提交了一份《关于南昌市智能交通的几点建议》的资料，准备着手启动南昌版ITS商用，并同时在武汉、长沙两个城市一起推进智能化交通系统。 一期工程拟覆盖南昌老城区 记者了解到，南昌版ITS并不依赖政府出资。北到阳明路、南到坛子口、东到彭家桥、西到赣江，这是江西凌佳科技有限公司准备启动的一期工程，投资2亿元人民币，计划5年内收回成本。二期则延伸到红谷滩、瑶湖、八大山人等南昌主城区，两期工程总投资为5亿元人民币。 凌佳公司透露，他们计划在8000辆公有车辆(如公交车、出租车等)上安装信息收集系统，也就是一个不到50厘米的环形天线，用来采集交通信号。同时，该工程还会在南昌大街小巷安装信号接收装置，采集的汽车信号会通过网络送到交通管制中心，中央处理装置会对数据进行实时处理，编制成“拥堵信息”、“所需时问信息”等，然后在公路上设置的电子信息显示板上出现，把交通拥堵等情况及时向驾驶员传递。进城口率先使用交通诱导牌 目前，南昌交警部门正在加紧建设智能化指挥中心，并已完成1个平台、11个子系统的建设，实现对道路交通的智能化监控、诱导和指挥。系统建成后，25块大型交通诱导牌将率先在南昌市进城口启用，城区道路通行情况将一目了然。 车主“一天一元钱”可享受智能交通 除了方便交通部门管理，ITS能给普通市民带来什么?柯志文说，ITS正式开通后，公安车辆、急救车辆、消防车辆将优先试用，还有一些试用的私家车，将会安装一个7寸大小的彩色导航仪。车主到时候可以通过彩色导航仪实时掌握整个南昌城的交通情况。“比如你从高新区开车去红谷滩，如果阳明路发生拥堵，导航仪会自动提醒你从相邻的微循环系统如青山路、三经路、二经路等道路去红谷滩，通俗地说，这好比是一个南昌地方版的GPS卫星导航。车主一年只要掏300多元，平均一天一元钱就可以获取南昌市的智能交通服务。” 声音 ITS类似绿波，交通帮助不会很明显 ITS在日本运营非常成功，日本模式能否成功复制到南昌?对此，江西师大城建学院副院长闵忠荣认为并不乐观。日本很早就使用了智能交通系统，取到了很好的效果；国内一些大城市，如上海、北京等地也使用了智能交通系统，对缓解交通拥堵起到了一定作用。但是，智能交通系统和国外早在推广的绿波交通类似，也就是在某条干道上，协调各个路口的信号灯设置，使一队车在绿灯时间通过一个路口后，将一路通过接下来设置的路口绿灯，而不会遇到红灯。绿波交通只在饱和度50％左右可以运用，而南昌路口饱和度已经达到80％～90％，再推广智能交通系统，帮助可能不会很明显。 智能交通系统论文:智能交通系统中基于TMS320DM642的电子稳像算法实现 摘要：在智能交通系统（ITS）中，摄像机抖动引起图像序列的不稳定，直接影响监控效果。因此，电子稳像技术在智能交通系统中的重要性和必要性越来越显著。在简单分析了基于整像素级搜索的几种电子稳像算法的准确性和实时性后，改进了基于半像素级搜索的电子稳像算法，并且在基于TMS320DM642的嵌入式系统中实现了该算法。 关键词：智能交通系统；电子稳像；半像素级搜索；TMS320DM642 1 引言 随着现代社会的不断发展，人们对交通服务提出越来越高的需求，特别是针对国内交通拥挤混乱的现状。因此在智能交通系统中，计算机视觉和数字图像处理技术已经扮演着越来越重要的角色，可以节省大量的人力，节约大量的时间。 区别于人的视觉，计算机视觉对图像是否稳定更敏感。微小的图像抖动都会对计算机视觉的判断造成影响。当摄像头放置在车内做监控时，道路的不平整会造成严重的摄像头抖动；当摄像头固定在道路两边做道路监控时，恶劣的天气也会造成严重的摄像头抖动。因此，对输入图像先用电子稳像技术[1]进行处理，在智能交通系统中是十分重要和必要的。 准确性和实时性是衡量智能交通系统的两个重要指标。因此，电子稳像算法作为智能交通系统的重要组成部分，必须满足较高的准确性和实时性。基于此，本文首先分析了几种经典的电子稳像算法的性能，然后提出了基于半像素级搜索的快速算法，并与其他算法进行了性能比较，最后在基于TMS320DM642的嵌入式系统上实现了该算法。 2 基于整像素级搜索的经典稳像算法 电子稳像算法主要分为三个步骤（如图1）：特征块和搜索范围的确定、全局矢量搜索和图像补偿。其中，全局矢量搜索是整个电子稳像算法中最消耗时间的部分，也是最为关键的一步。目前研究的稳像算法，主要针对的就是全局矢量搜索算法。全局矢量搜索算法可以大致分为两大类：整像素级搜索和半像素级搜索。首先介绍一下三种经典的基于整像素级搜索的稳像算法：全搜索法、三步搜索法、二维对数搜索法。 2.1 全搜索法 全搜索法是指在确定的搜索范围内，对每个像素点都进行匹配准则函数评测，从中找出匹配效果最好的，因此能够得到全局最优矢量。该方法的准确性很高，但是计算量太大。 图1 算法框架 2.2 三步搜索法 三步搜索法是从全搜索法中衍生出来的一种快速的搜索方法。该算法的优点是简单、适应性强且比较准确。三步搜索法的具体步骤如下：（1）指定一个初始长度作为步长，选定一个特征点作为中心点，找到以该点为中心彼此相距步长的八个点，对这九个点（包括中心点）进行匹配准则函数评测，找出其中匹配效果最好的；（2）把在上一步中找到的最佳匹配点作为中心点，且步长缩短一半；（3）重复以上两步，直到步长缩短到小于一个像素为止。 2.3 二维对数搜索法 二维对数搜索法同样是从全搜索法中衍生出来的一种快速搜索方法。与三步搜索法相比，它需要搜索的步数增多了，但是它的准确率更高，特别是当搜索范围比较大的时候。二维对数搜索法的具体步骤如下：（1）指定一个初始步长，选定一个特征点作为初始中心点，找到与该点相距初始步长的四个点，对这五个点（包括中心点）进行匹配准则函数评测，找出其中匹配效果最好的；（2）如果上一步找到的最佳匹配点就是中心点，则步长缩短一半；如果上一步找到的最佳匹配点是其他四个点中的一个，那么把该最佳匹配点作为中心点，重复第1步的处理；（3）当步长变为一个像素时，找到以上一步中最佳匹配点为中心彼此相距一个像素的八个点，对这九个点（包括中心点）进行匹配准则函数评测，找出其中匹配效果最好的，那该点就是我们要找的最匹配点。 3 基于半像素级搜索的快速稳像算法 由于图像像素点之间最好的匹配块有可能不是整像素块，而是存在于各个整像素之间的插值空间上。因此，为了提高搜索的准确性，有必要进行半像素搜索。所谓的半像素级搜索是指在整像素级搜索的基础上，为了寻找更好的匹配而进一步在像素的插值空间上所进行的搜索。 3.1 半像素值的计算 如图2，灰色点为整点像素位置，而深黑色点为半像素点位置。半像素值通过双线性插值得到： 3.2 半像素级全搜索算法 如图3，设D0为是待估计的特征块在整像素级上的最佳匹配块，假设此时的匹配函数计算值记为T0，然后沿D0周围的8个像素点(D1-D8)依次作半像素搜索。这种搜索方法所使用的算法如下： 图2 半像素值计算图3 半像素级搜索模型 (1)新建一个数组data，用来存放插值形成的参考数据块。当搜索到D2或D7时，即与D0在同一列上，则在列方向做均值插值形成参考数据块data。当搜索到D4或D5时，即与D0在同一行上，则在行方向做均值插值形成参考数据块data。当搜索到D1、D3、D6或D8时，即与D0既不在同在一列上又不在同一行，则在行方向和列方向同时做均值插值形成参考数据块data。 (2)用匹配函数计算并记录每次搜索的T值，设为T1-T8。比较T0-T8，其中的最小值者所对应的参考块为最佳匹配块。 3.3 快速的半像素级搜索算法 3.2节中所采用的半像素级搜索方法是一种完全搜索方法，因此相对而言计算量较大。假设在小范围内搜索时，匹配函数计算值是单调的，这种单调性为减少搜索次数提供了可能。考虑到在搜索中对位于对角线“×”上的点(即D1、D3、D6和D8)的计算量要大于位于“＋”上的点(即D2、D4、D5和D7)的计算量。根据这一点和上述假设，本文提出了以下3种快速半像素级搜索方法（针对如图3所示的模型）。 方法1：只搜索“＋”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7)，比较相应的T2、T4、T5、T7和T0,并以其中最小值所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对4个对角线“×”方向上点的搜索。 方法2：首先，搜索“＋”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7)，比较相应的T2、T4、T5、T7，得到最小值所对应的点，假设这里的最小值是T2。然后比较与T2所在点位置既不在同一行又不在同一列的2个点的大小：D4和D5。假设D4小于D5，搜索D1比较T2,T1和T0，以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。如果D5小于D4搜索D3，比较T2,T3和T0，以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对3个对角线“×”方向上点的搜索。 方法3：首先，与方法2相似，搜索“＋”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7)，比较相应的T2、T4、T5、T7，得到其最小值所对应的点，假设这里的最小值是T2。然后比较D2与D2相邻的2个对角线“×”方向上的点(D1和D3)以及D0所对应的值，并以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对2个对角线“×”方向上点的搜索。 4 仿真结果 首先在PC机上，对以上算法仿真。选用一个100帧,大小为320×240的图像序列，在P4 2.80GHz，内存为512MB的机器上运行仿真，从准确度和实时性两方面来分析算法性能。 4.1 算法准确性分析 算法准确度是评价补偿了摄像机的抖动量后获得图像的稳定程度。如果稳定后的相邻两帧图像间的全局矢量完全补偿了，那么这两帧图像上搜索范围内相对应的每一个像素之间的差值应为零。但是，噪声、算法估计误差等原因会导致偏差。为了更准确的稳定图像，提出用算法的准确度来评价算法。PSNR（peak signal-to-noise ratio）是评价准确度的品质因子，定义为： 其中MSE是两帧图像间搜索范围内每个像素的偏差值。它反映了图像序列变化的快慢和变化量的大小。PSNR越高，图像稳定效果越好，当两幅图像完全相同时PSNR最大。 4.2 算法实时性分析 算法实时性主要是指算法处理图像的快慢，一般以每秒钟处理的帧数来衡量（fps）。算法速度与硬件指标密切相关。仿真结果如表1。 表1 各种算法的准确度和实时性比较 5 基于TMS320DM642的嵌入式实现 5.1 硬件框图 图4 硬件框图 5.2 TMS320DM642 TMS320DM642[4]是TI公司推出的一款针对多媒体处理领域应用的DSP，是目前应用于数字图像处理的主流产品。其主频为600MHz，内含8个处理单元，可并行处理8条指令，并通过软件流水解决了取指令和取数据的瓶颈，其处理能力最高能到达4800MIPS。因此能达到系统要求的高实时性。TMS320DM642带有3个可配置的视频口，内含FIFO。当摄像头采集的图像通过解码芯片后，存储到DM642视频口中的FIFO内，然后当FIFO中存储的数据达到一定阈值时，由TMS320DM642的EDMA负责FIFO与SDRAM之间数据的搬运，而无需占用CPU的资源。 5.3 实验结果 根据在PC机上的仿真结果，选取准确性和实时性相对都比较高的基于半像素级的快速搜索方法2，在嵌入式系统中实现。实验效果图如图5所示。从图（d）中可以看出，经稳像算法后，图像中只剩下零散的白色小斑块，这些斑块可以利用面积条件轻松去除，从而达到最终的稳定。 6 结束语 本文分析了不同的稳像算法的准确性和实时性，并在基于TMS320DM642的嵌入式系统中实现了一种准确性和实时性都比较高的基于半像素级的快速搜索方法。实验结果表明，基于半像素级的快速搜索方法的准确性提高了，但实时性却降低了。因此稳像算法的选择需要根据算法的准确性和实时性进行权衡。 智能交通系统论文:分布式智能交通系统数据管理与处理平台设计 摘要：随着社会经济的不断发展，对于交通系统的需求日益增长，交通拥挤和安全事故频发，已经成为困扰人们的重要问题之一。数据管理作为智能交通系统的一部分，在一定程度上缓解了这些问题，但是如何提高交通管理水平是亟待解决的主要问题。所以分布式智能交通系统数据管理与处理平台在交通系统中显的尤为重要。 关键词：分布式；智能交通；数据管理；设计 一、智能交通系统数据管理与处理现状分析 目前随着智能交通系统的不断发展和增长，在建设的智能交通系统的过程中，主要采用一些现有技术包括来进行实时的监控手段，比如电子检测器、电子视频和电子紧急通话等设施在不同程度上提高了高速公路的安全性，保证了交通监控管理的需要。智能交通系统主要是采用计算机技术和信息处理技术对交通系统进行控制和约束，从而提高交通系统的安全性和可靠性，如果使用智能交通系统就会产生大量的数据和信息，这些数据和信息都必须经过科学有效的处理。如何更加高效的处理这些数据和信息是智能交通系统要解决的重要问题。根据目前的实际情况，目前的智能交通系统并没有完善和良好的数据管理机制，数据还没有得到有效的利用，想要更好的处理原始数据就必须有完善的数据管理与处理平台。主要作用在于收集和提供交通情报信息，针对交通中存在的异常信息和汽车行车情况进行专项的控制，对违反交通规则的情况及时联络相关部门进行处理。同时还对还道路和道路设施及监控系统进行统一的维护和管理。因此，智能交通系统具有较为显著的经济效益和社会效益。高速公路的电子监控系统要严格监控各个路段的路况信息和天气变化信息，并且把这些信息和数据综合整理及时上报给各个路段的监控中心，及时采取防范措施。可以通过电子视频和电话向每个车辆告知紧急情况和提出建议性的方案，保证车辆的安全。如果监控到车辆违规或超速要及时通过合理的方式告知司机，最终做到抑制交通事故的发生。 二、智能交通系统数据管理的作用 智能交通系统数据管理的主要作用就是通过对车辆的数据和信息进行合理的管理同时让车辆在安全快捷和舒适的公司道路是行驶。而给车辆提高安全良好的交通环境也是公路交通部门义不容辞的责任和义务。即使如此，也依然无法避免行车过程中发生的意外事件，而这些交通事故的发生不仅仅是因为车辆自身存在的问题和司机的疏忽大意，更是交通系统对车辆监管不利的结果，还有可能是天气状况和环境情况引起的。而这些因素的不断发生就会导致严重的交通安全隐患，而作为智能交通数据管理系统在这个时候就必须发挥其优势，实时实地的监控那些异常信息和数据并且努力排除这些不安全因素带来的事故隐患。主要可以概括为以下几方面： （一）首先，能够对收集到的信息和数据做出快速准确的判断。 （二）其次，使用电子视频系统监视可以获得车辆的通行状况和车速，检测车辆是否超速，同时保证道路的安全性和可靠性。 （三）再次，可以对突发的交通事故做出快速及时的应急预案，提供救援行动。 （四）最后，通过在数据管理系统中建立交通数据库，为改善道路管理和经营决策提高准确的数据信息。 三、智能交通系统数据管理与处理的设计 分布式智能交通系统数据管理与处理平台主要分为由交通管理中心控制的中心数据管理系统和由区域交通系统控制的区域数据管理系统。中心数据管理系统主要是收集和管理交通控制中的数据和信息，为各个区域交通控制中心提供数据和信息，同时还可以个各个区域交通控制中心进行数据和信息的共享，动态的处理中心的数据和信息。主要是指各地区的高速公路管理局需要对所管辖区域内的高速公路进行统一监控管理。各片区监控中心将各站点的视频信号和相关资料信息有选择性的上传到市级交通管理中心，由市级以上的交通管理中心统一监控和管理。区域数据管理系统主要是收集和管理本地区的数据和信息，同时做好与中心数据管理系统的上报工作，及时的把区域内的数据信息情况上报到中心数据管理系统，进行统一的安排和管理。不管是中心数据管理系统还是区域数据管理系统，一般都包括以下几个方面： （一）数据采集系统。该系统最大的功能就是获取最主要最可靠的交通公路信息的原始数据，这些原始数据主要是指检测设备检测到的每天过往车车辆车速和各种信息数据，同时电子视频系统还可以对违规的车辆进行抓拍和记录。而这些数据资料最终可以上传到交通部门的监控总中心，进行进一步的核准和分析。还有一些天气和气候状况比如，大雾天气和能见度范围都可以及时的通过监控系统监控到，这些信息需要及时并且监控车辆的紧急救援信号。同时还要对本地的视频信号进行监控并且把所管辖区域内的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，进行备份数据，再根据具体情况上传中心数据库。 （二）数据控制系统。该系统主要是根据外界检测到的交通状态和天气情况，自动配置出交通指导方案。但是关于具体的控制算法在设计改系统程序的时候由专门的技术人员编写。这些算法常用的有基于稳态交通控制算法和动态的模型推导算法以及模糊的理论算法，这些算法是在平时的实践和应用中不断完善和发展的。一般在高速公路上设置的数据控制系统是针对某一路段的情况进行数据监控和管理，在上传图像和数据以后，中心数据管理了系统分别对图像和相关数据进行识别和分析，对违反交通规则的现象进行统一记录和监控。 （三）外场数据管理系统。为了更好的完成数据的管理和控制功能，我们还需要配置一定较好的外场设备。外场数据管理系统除了管理中心数据库的数据，还包括若干外场数据的管理，主要包括车辆检测装置和可见度检测装置。还有闭路电视监控和紧急电话监听。还有在高速公路上设置指挥车辆安全通行得控制指令和及时向交通部门发出救助的求助指令系统设施等。 （四）计算机网络数据管理系统。该系统主要是通过联网监控，为交通部门及时提供给路段信息和监控数据。各省和各区可以形成网络。在一个站点可以看到所有相关站点的道路信息，由于每个路段都要有专门的负责人来进行本道路情况资料和图片的上传，所以形成了一个大型的网络结构。把每个站点的道路信息及时在网络上，包括每个区域的天气状况和气象信息，以及本路段交通堵塞的信息，在其他站点的工作人员可以及时查询相关信息进行相应的预防措施，还可以及时通告各个部门关于天气和交通的情况，各个部门根据这些数据和信息及时通知车辆是否前行。这样可以有效避免无故造成的交通拥堵，同时也可以保证车辆的行车安全。比如在大雾天气可见度低得情况下，通知车辆缓慢前行，避免不必要的损害。 四、结束语 从以上的分析可知分布式智能交通系统数据管理和处理系统在日常的交通管理中有这重要的意义，使用智能交通系统数据管理和处理系统也以成为交通管理最广泛的应用，由于交通管理的复杂性和多样性，要想实现整个沿线的联网管理和控制是必不可少的。所以在今后的发展中，我们要不断交通系统数据管理的质量和技术，为车辆安全出行提供良好的交通环境。 智能交通系统论文:蚁群算法在智能交通系统中的应用研究 摘要：本文主要以我国的智能交通系统的组成为出发点，结合蚁群算法在我国智能交通系统中的应用现状，分析了其作用意义，对于今后进一步的发展给出了初步的建议和看法。 关键词：蚁群算法；智能交通系统；最佳路径 一、我国智能交通系统的组成 近些年来，随着经济发展，我国的车业发展越来越快，车的数量和种类越来越多，尽管我国的公路和铁路状况得到了较大的改善，但是由于我国人口众多，拥有自家车以及其他用途的车辆数目多，交通仍然很拥挤，智能交通系统的出现很大程度上缓解了交通压力，对于我国交通事业的发展做出了巨大的贡献。智能交通系统大致分为以下几个部分：（一）先进的交通管理系统。该系统通过先进的子系统进行数据信息的监测，收集，处理。并且及时向交通管理部门以及驾驶员提高双向的信息，这些信息主要包括对于交通道路流通量的疏散，突发事件的处理等，该系统向交通管理人员以及广大乘客提供了及时准确的信息，实现了交通路线最优化选择[1]，给稳定发展的交通流提供了重要的保障。（二）出行者信息系统。出行者信息系统是用来帮助出行者选择适当的时间，交通方式的系统。主要是通过电子网络指南来收集并向出行者提供各种交通工具设施的静态和动态服务信息，并及时反映当时的交通情况以及道路通畅情况、以便他们根据自己的需要选择合适的出行时间和交通工具。（三）车辆安全系统。安全是交通运输里面一个重要的环节，安全系统主要包括安全预测以及监控调控系统两个部分，主要关于车辆在障碍道路时可以自动识别，自动避开，紧急转弯，绕道而行，车速，车间距的保持等在容易出现交通事故的地方以光或者声音的形式给车辆提出警报，避免事故的发生。特别是在乡村地势崎岖的地方，更加需要安全系统的保障和落实。（四）先进公共运输系统。公共运输系统是一个特殊的系统，该系统面向广大公众，主要包括公共车辆信息，行驶服务系统，电子车票系统等。以全方位的信息给乘客提供最为满意的服务，推动公共交通事业的发展。 二、蚁群算法在智能交通系统中的应用现状 蚁群算法是一种模拟进化法，通过模拟自然界中真实的蚂蚁觅食行为，采用具有记忆的人工蚂蚁，观察个体之间的信息交流和以及相互帮助来找到食物源地最短的路径。蚂蚁在觅食时会释放激素.。后来的蚂蚁会沿着信息浓度高的方向前进。而后来蚂蚁又会在经过的路径上释放信息素，使该路径上的信息素得到加强。这个过程一直循环下去，则有越多蚂蚁经过的路径，它的信息素浓度就越高，在后来的蚂蚁选路中就更容易被选。目前蚁群算法在智能交通系统中的应用现状主要可以归纳为以下几点。（一）交通网的深入研究。蚁群算法建立在遗传算法的基础上，构思了关于奖惩机制的遗传蚁群算法，这种新型结合物在计算精度和计算速度上得到了大大的改善[2]。利用这些优点，蚁群算法已经深入的研究了我国交通网的现状，经过工作人员的细心研究，数据整理，分析，现在已经提出了交通网的表示方法和权重的确定方法。对于交通管理有着重大的突破意义。（二）应用到了车辆路径问题。随着蚁群算法在智能交通系统里面的应用，它已经得到了广泛的推广以及创新改进，现在已经将蚁群算法应用到了车辆路径问题，改进了关于求解车辆路径的蚁群算法，并且通过仿真实验实现了路径的优化。（三）提出了混沌蚁群算法。通过联系实际交通中的混沌现象，结合了混沌理论进一步运用蚁群算法，并且通过实验验证混沌蚁群算法的合理性，目前混沌蚁群算法已经被运用到了智能交通系统，并且取得了很好的效果。 三、未来展望 蚁群算法在我国智能交通系统中已经被广泛的运用了，随着科技的进步，网络的普及，它在技术上还可以有新的突破和创新，来适应未来不断变化的交通环境。（一）利用无线传感器网络优化路径。利用蚁群算法，我国智能交通系统已经在最短路径上实现了最优选择，为了进一步缩减监测时间，可以利用无线传感器网络来优化路径的选择。大量微型传感器部署在监测区域里面，采用节点通过无线通信方式收集信息，进一步处理网络覆盖区域路由相关协议，最终确定选择[3]。（二）信息素区域和更新方式的改进。传统蚁群算法由于正反馈的作用，在搜索过程中出现局部最优解时，接下来的蚂蚁搜索时就会以较高的概率选择局部最优解，随着搜索循环次数的增加，就会使局部最优解路径上的信息素含量远远高于其他路径，进而造成大部分蚂蚁都会选择这一条路径，限制了算法的全局能力，很容易陷入局部最优解。为了防止某一区域信息素累计太多，可以在此区域设定两个临界值，避免过快的形成局部最优解。（三）局部搜索方法的改进。现实交通中，人们的路径具有一定的确定性和方向性，例如，我们不会选择一个背离目的地的路径出发。由于我们无法预料故障会在哪一个地点发生，所以在局部搜索时应该都设立几个储备点，改变原有的确定的储蓄点的方法。 四、结束语 智能交通系统在我国应用较为广泛，在一定程度上缓解了交通运输压力，推动了交通运输业和经济的发展。蚁群算法的融入进一步完善了智能交通系统自身的结构，对于最优路径的选择，信息的收集有了更便捷的方式。今后，智能交通系统在蚁群算法的推动下将会更加显示其生命力，将波及到乡村交通，以及我国经济落后的西部地区，全面带动我国交通运输业的发展，为全面实现小康社会经济发展做出贡献。 [作者简介]朱献文，硕士研究生，研究方向：智能计算，人工生命。 智能交通系统论文:面向未来智能社会的智能交通系统发展策略研究 摘 要：当下，交通行业也需要引进先进的科技和技术，不断地加强智能化交通系统的建设。交通行业为了能够获得全面发展，就必须要加强对车联网、城市智能交通系统集成、交通大稻莸鹊难芯浚然后将这些技术有效地应用到智能交通系统的建设过程当中。文章首先分析了面向未来智能社会的智能交通系统当中主要的交通技术，然后进一步分析了面向未来智能社会的智能交通系统的有效发展策略。 关键词：面向未来；智能社会；智能交通系统 科技的快速发展衍生了一系列的高科技技术，各种人工智能、云计算、大数据、互联网等在社会的各行各业当中发挥了重要的作用，这也就意味着，智能化将成为社会未来的发展趋势。基于此，相关的部门就必须要对当下的交通行业发展情况进行深入的调查和研究，然后充分地利用各种先进的技术构建出更加环保、便捷、安全、高效、公平的智能化交通系统。全面地将智能化交通系统运用到实际的管理过程当中，并且要根据实际情况不断地对智能交通系统进行更新。这不仅能够最大限度地提升交通行业的整体管理水平而且能显著地提升交通行业的整体服务质量。 1 面向未来智能社会的智能交通系统当中的重要智能交通技术 1.1 大数据挖掘 社会的快速发展最大限度地推动交通行业的发展进程，在这样的情况之下，各种先进的多元化集成技术被广泛地运用于交通行业的管理过程当中，从而有效地推动了交通行业的大数据发展。相关的工作人员通过利用计算机设备和大数据技术，能够在海量的信息当中挖掘出所需的重要信息，并且通过科学的预算和分析，快速地掌握数据变化的规律。管理人员通过计算机设备了解到这些大数据分析的结果和规律，然后能快速地对交通进行全面而准确的评估，从而作出正确的决策。另外，相关工作人员通过大数据能够快速地解决各种交通要道拥堵的问题，而用户通过相关的仪器设备访问这些数据，能够根据实际的出行需求选择最优的路线方案，最大限度地提升了出行的便捷性和高效性。相关的管理人员还可以利用大数据技术，全面地建立跨区域的具有较高的立体性和综合性的智能交通系统，从而实现跨区域的交通管理。例如利用全新的先进科学技术检测驾驶行为、完成交通信息诱导、实时地对事故进行处理和监测等。这样不仅有效地提升了大数据技术在交通管理过程当中的实际应用，同时也提升了交通管理的智能化水平。 1.2 无人驾驶 无人驾驶技术是一项全新的车辆自动驾驶技术，通过车辆当中配置的机械电子、自动控制、信息融合、组合导航、计算机视觉、人工智能等技术的配合，从而完成车辆的无人驾驶。无人驾驶中的导航设备可以与全球的导航系统相连，同时能够利用红外线、视觉、激光等多种方法来感知周围的环境和交通的情况。这样不仅能够快速地定位车辆的位置，同时还能够有效地规避行驶过程当中的障碍物和其他车辆。另外，车辆上的高智能计算机能够完成一系列的运算，用户通过向计算机下达指令能够完成转向、速度、启动等的操作。无人驾驶车辆不仅能够最大限度地提升车辆行驶的整体安全性和可靠性，同时还能够有效地缓解驾驶人员长期进行车辆驾驶产生的疲劳感，进而达到最大限度地预防各种交通事故的发生。无人驾驶车辆还能够很好地在极限条件下和恶劣条件的环境当中行驶，车辆的各方面性能远远优于普通车辆。无人驾驶技术可以广泛地使用于无人潜航器、无人艇、无人驾驶飞机、无人驾驶汽车等。无人驾驶设备通过详细的定位，以及利用网络云计算、自动控制、智能规划、自动规避、自动导航、视觉环境感知等技术，能够快速地将车辆信息和周围环境信息形成一个较为完整的整体。智能设备能够在这个整体当中快速地完成各项指令和操作。无人驾驶技术不仅仅是衡量一个国家工业水平和科技水平的重要因素，同时也是面向未来的智能社会发展过程当中智能交通系统构建的必然。 1.3 车联网 在构建车联网的过程当中，必须全面地遵循数据交互标准和通信协议原则，然后在车载移动互联网、车际网、车内网的基础上，构建汽车与互联网、车与行人、车与路、车与车之间的信息交换和无线通信的大网络。在构建车联网时，相关的工作人员需要合理地利用大数据对各种信息进行有效的分析和计算，然后再根据实际的情况和客户的需求，为客户推出一系列定制服务。可以不断地加强智能城市和助力智能交通的建设，也可以不断地完善政府企业车队、车行行业、4s行业、合力保险行业、云计算平台。在构建的过程当中，充分地遵循以人为本的原则，然后有目的性地向用户提供环保监测管理、车管业务、智能交通管理、资讯、增值服务、查询理赔、ubi保费计算等服务。车联网的建设包含了智能化汽车和物联网两个方面的内容，是交通系统当中全面应用物联网技术的典型案例。相关的管理人员通过车联网，能够实时对车辆智能化控制、智能动态信息服务、智能化交通管理进行一体化的管理操作。另外，车联网还会提供一系列的产品捆绑销售，例如车联网电商、车联网保险、无人驾驶技术、声控互联等。这不仅仅是交通行业对于传统的交通网络系统的优化和创新，同时也是交通行业全面地构建智能交通系统，迈向未来智能社会的重要体现。 2 面向未来智能社会的智能交通系统的有效应用措施 2.1 全面地提升智能交通信息服务水平 现阶段，智能交通发展前沿的技术是车路协同技术。因此，中国在进行智能交通系统的构建时，需要全面地加强对车路协同技术的研究，不断地引进先进的车路协同技术来进行智能交通系统的建设。与此同时，为了能够更好地在智能交通和智能交通科技的发展过程当中占据优势，抢占发展的制高点，相关的工作人员还要根据我国的交通分布情况尽快地进行智能交通车路协同布局。相关人员需要加强交通仿真技术和交通信号控制技术的科研力度，不断地对现有的技术进行优化创新，从而尽快地摆脱智能交通核心技术依靠进口的现状。在未来智能社会的发展过程当中，车辆将作为重要的出行工具和移动终端，根据人们的需求汽车甚至还能衍生出比手机更加强大的功能性。因此，相关的部门必须要加强对车联网产业链的研究，不断地将大数据技术应用于车联网当中，全面地提升车联网的整体科技化水平和质量。 例如，智能公交就是通过GIS地理信息技术、通信技术、GPS定位技术，有效地对公交车辆进行全面的监控管理，然后按照实际的运行状况智能化地对公交车进行调度。通过利用车联网技术和大数据技术对出行人群的出行方式、出行路线、出行时间进行预测，然后制定最高效的优化路线，从而能够有效地解决城市当中的车辆调度问题。通过将导航规划技术和百度地图实时路况监测技术融合之后，能够对驾驶员的出行路线、出行习惯、出行方式等行为进行全面的监测，从而全面地完成驾驶人员的科学评估。 2.2 全面地加强对无人驾驶车辆的研发 在面向未来的智能社会发展过程当中，无人驾驶技术主要运用于特殊环境城市、环境高速、公路环境当中，因此，需要根据驾驶环境综合地研究无人驾驶车辆。在高速公路环境当中驾驶，需要完善无人驾驶技术的车辆识别、路线跟踪、道路标志识别功能的开发和研究。在城市环境当中进行驾驶，则需要不断地加强对无人控制系统的控制算法和感知的科研，最大限度地提升无人驾驶的安全性和可靠性。在军事环境和其他某些特定环境下进行驾驶时，需要根据不同的驾驶需求和侧重点来进行无人驾驶车辆该方面性能的研发，全面提升无人驾驶车辆恶劣环境适应性和车辆可靠性等性能。 3 结语 交通行业的发展是社会和经济发展过程当中不可或缺的重要环节，不仅会对人们的出行产生影响，同时也会影响各种物资运输和贸易交流。因此，相关的部门必须对交通行业进行全面的管理和研究，根据实际的交通管理需求引进一系列先进的交通管理技术，加强智能交通系统的有效建设。智能化交通系统不仅仅是交通行业的管理技术的改革和创新，同时也是智能社会发展过程当中交通行业的必然。通过全面的智能化技术运用到电动汽车、无人驾驶、车联网、物联网、出行便捷服务、车路协同系统当中，进而为面向未来智能社会的智能交通系统的全面发展奠定良好的基础。 智能交通系统论文:大数据在智能交通系统中的应用分析 摘 要：随着时代的发展进步以及城市化进程的加快，社会交通在日趋便捷的同时，也产生了许多问题：交通状况更为复杂，交通堵塞更为常见，交通污染更为严重。缓解社会交通问题，改善交通效率，离不开智能交通系统的高效管理，特别是在信息技术与互联网技术日趋成熟的今天。而智能交通系统要实现海量交通数据的快速、准确获取与处理，就离不开大数据的应用和支持。因此，本文将结合两者的现状与特点，分析大数据在智能交通系统中的应用，并探讨相应的技术实现方式。 关键词：大数据 智能交通 交通系统 应用 引言 近年来，城市建设的推进以及生活节奏的加快，极大的加重了人们对交通出行的依赖和高要求。而人口密度的急剧增长，机动化出行的日趋普遍，令交通拥堵以及各类安全事故频繁发生。显然，传统的交通管理方式已经难以适应交通发展的需求，智能交通系统的运用势在必行。与此同时，作为数据挖掘、加工处理、传输预测的重要手段，大数据技术为智能交通系统带来了新的发展空间，无疑会在交通资源配置、交通规划管理、交通安全以及运营服务等方面发挥重要作用。 一、大数据与智能交通系统概述 （1）大数据技术以及智能交通下的大数据特征 大数据技术，是指针对海量且种类繁多的数据信息，利用领先的数据处理技术，进行数据信息的大容量储存和快速处理。相较于传统的交通数据，智能交通下的大数据具有显著的特征：第一，数据信息海量，数据类型多种多样，有多种呈现模态，第二，数据来源非常广泛，数据存储的时间更长，效率更高，第三，由于交通数据自身对实效性的要求，需要借助高精尖的处理技术，实现数据的快速处理，第四，数据有较强的时间性和空间性，为交通管理提供有效的参考依据，第四，凭借计算机技术和传感技术，智能交通大数据的可视化并不困难。 （2）智能交通系统的定义 而智能交通系统，是综合利用先进的计算机技术、通信技术、人工智能技术、电子传感技术等领先科技，建立的基于整个地面交通管理的大规模、全方位、实时高效的综合交通管理系统。 （3）基于大数据的智能交通系统的优势 与传统的智能交通技术不同，基于大数据的智能交通系统首先在硬件设施上更为完善，其次，在大数据处理技术以及其他多种领先技术的支持下，能够对整个交通运输系统进行全方位的数据采集、分析和处理，此外，在各类智能交通技术和设备的综合利用下，不仅能够快速传递和处理海量信息，还能对整个交通运输系统的运作进行综合管理和安全分析，在管理水平和安全把控上有明显的提升。 二、大数据在智能交通系统中的应用 1、大数据在交通信息服务中的应用 智能交通系统的交通信息服务是在信息传感网的基础上，采集车辆、道路、停车场等多种交通信息，而如此海量的数据信息，则需要借助大数据技术中的数据挖掘和云计算来进行采集、传递，才能及时地向各个交通部门提供有效信息和指导，同时也能让车主依据实时交通状况，调整出行实践和路线，避免交通拥堵。此外，大数据技术还能利用海量的信息数据积累，为后期的道路建设和交通规划提供参考。 2、大数据在交通管理方面的应用 在交通信息系统的基础上，智能交通能够凭借大数据技术，第一时间处理不同路段的实时信息，掌握道路交通的现状以及环境情况，及时做出合理的部署与安排。比如，通过对比分析某一交通路段在不同路况下的手机信号密集度，就能了解该路段是否有拥堵或者事故发生，从而及时做出疏导。 3、大数据在车辆控制与安全管理中的应用 通过大数据技术对各类信息进行采集与分析，智能交通系统能够客观总结、反映许多有价值的车辆控制与安全管理规律，比如每年的车祸情况分析，车祸中驾驶员的不同操作习惯总结，各种不良习惯造成的严重后果等等。通过对这些数据信息的分析，能够对安全出行做出警示，对驾驶员的操作习惯做出正确提醒，还能为车辆的安全驾驶系统设计提供重要的参考依据。 三、智能交通系统中的大数据处理技术实现方式 智能交通系统中的大数据处理其实是一个信息采集―多维度数据分析―信息传递与反馈的过程，通过这个过程为交通管理提供信息支持，最终实现智能交通管理。智能交通系统中的大数据处理，包括以下几方面的技术实现方式。 1、信息采集模块的技术实现 在交通信息采集模块，主要有静态、动态两种信息采集方式。静态交通信息采集方式是在固定的位置设置视频监控装置或者感应线圈，然后通过道路路面下的感应线圈来产生相应的电磁感应，实现车辆的相关信息的采集。而动态交通信息采集方式，则是运用磁频、光电、测重传感器等自动收集实时的交通流量、行车速度等交通参数，从而推算时间，预测拥堵情况。 2、交通数据分析模块的技术实现 在交通数据分析模块，首先是统一采集不同渠道，不同模态的交通信息数据，转换形成对应的图像视频后再经由数据平台进行分析，得出有价值的信息数据，其次，对于大范围波动或者间断性缺失的数据，则通过专业的数学模型、数据集成技术以及决策支持理论来实现全面细致的交通分析。此外，在路段车流量以及安全情况的分析中，还需借助数据挖掘技术来完成，并采用神经网络技术和人工智能技术来进行智能计算，从而科学支撑交通数据的分析和管理。 3、交通数据处理模块的技术实现 在交通数据处理模块，一方面是通过分布式数据处理技术来处理、实现决策支持，比如对交通事故的实时探测以及对信号配时的优化。另一方面，通过动态交通数据处理技术，为交通信息管理工作提供交通异常行为分析、交通短时预测等功能，并将采集到的动态数据与数据库中的相关数据做比对，客观分析交通现状，科学制定处理方案。显然，两类数据处理技术均能有效处理看似杂乱无章的交通信息数据，一定程度上也是“智能”交通的体现。 四、结束语 综上所述，智能交通系统是一个借助多元技术，规模庞大的系统管理工程，一旦有效建立并科学运用，将使整个交通系统的运行效率和日常管理水平发生质的改变，从而为广大交通出行者创建良好的交通环境，提供优质的交通服务。而将大数据技术在智能交通系统中有效应用，将更好地实现系统核心部分――数据信息的挖掘与处理，有效解决系统建设中的信息及资源问题。因此，未来还需围绕这个核心，充分利用大数据技术，实现更高效、安全、环保的交通运输管理。 智能交通系统论文:“智能交通系统”课程教学改革探讨 摘 要 本文结合“智能交通系统”课程的学科特点，分析教学中存在的问题，探讨了本课程在教学手段、教学内容和考核方式三方面的改革方法，指出教学手段应多样化，增加师生互动；教学内容应做到与时俱进；考核过程化且科学合理。只有这样才能使学生能够在学中用，在用中学，有效调动学生的积极性和创造性，在提高教学效率的同时加强学生对智能交通系统的研究兴趣。 关键词 智能交通系统 教学内容 教学方法 考核方式 改革 随着信息技术、数据通信技术、计算机技术、控制技术等先进技术的快速发展，智能交通系统已经融入到社会生活之中。但是，我国的智能交通仍然处于初级阶段，创新性的研究相对于发达国家来说较少，因此，我国需要大量的交通人才投身于智能交通系统的研究之中，据此，我院以培养轨道交通专业人才为主的交通运输专业仍将“智能交通系统”课程列为本科培养方案中的一门专业任选课程，目的就是为了满足当今社会交通领域的发展需求，使学生全面了解智能交通系统方面的相关知识，在教学过程中既教授学生智能交通系统相关的概念、体系框架、理论和先进技术等，又要时刻引领学生把握交通领域发展前沿，捕捉智能交通系统研究热点，激发他们的创新意识，从而为社会输送全面发展的交通人才。 1 课程性质和特点 “智能交通系统”课程涉及交通、通信、计算机、控制等学科，是一门多学科交叉、前沿动态教育课程。本课程涉及到的主要内容包括智能交通系统的概念、起源、发展历程、体系框架、基础理论、关键技术以及具有代表性的服务子系统的结构框架、工作原理和基本功能等，可以说该课程将数学模型和实践措施贯穿于整个课程理论框架中，数学模型源于实践，然而又结合实际生活中的交通管理措施解决实际的交通问题[1]。该课程涉及多门学科，理论知识抽象，而实际案例应用及分析少，理解难度较大，所以该课程特点可概括为“概念多、内容多、实`少、理解难”，如果教学过程中没有把握好该课程的这些特点，很难解决“教”与“学”的矛盾。 2 教学问题浅析 目前针对“智能交通系统”课程的教学，以教师系统讲授为主，即：教师提前备课，制作课件，在课堂上以PPT讲解为主，在较短时间内可以向学生传递较为丰富的智能交通系统知识，教师自我感觉上课效率很高。但是，该课程涉及多门学科且实践性较强，教师系统讲授法存在很多缺点，学生根本学不进去，听课很乏味，主要体现在以下几个方面。 （1）教学手段老套。目前的授课方式以老师PPT讲解为主，虽然老师注重知识的传授，但学生常处于被动的地位，无法充分调动师生的教学与学习热情，教与学都显得呆板、被动，不利于学生主动性和独立性的锻炼和提高。主要表现在以下几个方面：教师讲课费心费力，但其教学内容没有吸引力，比较抽象；学生听课很乏味，感觉很枯燥，难以理解，例如学生宁愿在课堂上玩手机也不愿意听老师满堂的灌输。加之该课程涉及到了多个学科，内容上大多都是宏观介绍基本概念、框架体系、相关技术和应用，因此在实际教学中给学生的理解造成了一定的困难，且学生学习兴趣不大，总感觉讲解内容太抽象，无法体会到教学内容的实际意义。 （2）教学内容陈旧。目前，智能交通领域发展迅速，用传统的教学手段和教学内容来向学生讲解智能交通系统知识已无法满足教学的需要，有很多学生反映课堂内容都是现实生活中很熟悉的案例，但是感觉又很遥远、虚幻，听之乏味，无法调动学生的学习积极性、吸引学生的注意力，学生捕捉不到智能交通领域发展前沿热点，不利于学生创新能力的培养，更不利于交通运输专业的发展。 （3）考核方式单调。该课程目前主要对学生进行期末试卷测验，以此考查学生对该课程教学内容的掌握情况，主要考查内容包括：智能交通系统相关概念、体系框架、基础理论的掌握程度，学生在考前对课程热菟兰怯脖常虽然学生能考出高分，但是考完之后学生什么也不记得，走上工作岗位更是感觉该课程没有给他留下印象，学生的创造性受到压制。另外，还有一种考核方式就是学期末让学生提交一篇智能交通系统学术论文，以此来考查学生对教学内容的掌握情况和锻炼他们的写作能力，但是通过考查结果来看，大多数学生都是复制网上资源，浑水摸鱼，敷衍了事，根本无法做到公正公平的考核，这样还导致了不良学术之风。 3 教学方法改革 3.1 教学手段开放互动 “智能交通系统”是一门信息量大、知识面广泛的课程，教师制作出的多媒体课件应具备包含内容多、表现形式丰富、交互性好等特点，在教学过程中教师能够制作出既符合课程教学目标又能够吸引学生乐于学习的课件尤为重要。[1]在教师备课过程中，除了满足智能交通系统课程教学内容的完整性之外，要特别注意如何将激发学生的学习兴趣体现在课件之中，因此，需要针对不同的课程内容给予不同的展示方式。首先，要懂得如何挖掘课程重点和难点而又不失教学内容的完整性和系统性；其次，要针对不同的教学知识点设计不同的展示形式，如有的教学内容以文档和图片相结合的形式展示，有的则配以视频动画讲解，这样才能最终制作出教学内容丰富多彩、吸引学生眼球的PPT课件。 除了制作高质量的多媒体课件之外，课堂讲解可以说是教学过程中最为重要的一环，为了加强课堂气氛，提高学生上课积极性，可以在课堂教学过程中针对不同的教学内容采用不同的教学手段。例如：针对智能交通系统的基本概念、发展历程、体系框架等内容的讲解可以采用系统讲授法，传授的知识量大、内容丰富，可以让学生短时间内快速了解智能交通系统；对于智能交通系统中的基础理论，包括动态交通分配理论、智能协同学理论、动态交通信息预测理论等，可以采用启发引导式教学方法，由现实生活中的交通拥堵问题引出动态交通分配理论、智能协同学理论等在ITS中的应用，引导学生融入课堂教学，提升学生学习乐趣；针对出行者信息系统、交通流诱导系统、先进的公共交通系统、电子收费系统、先进的交通管理系统等ITS子系统的讲解可以采用案例教学法，能帮助学生更好的认识这些ITS子系统的功能、工作原理和基本结构等；对于ITS中的基础技术，如定位技术、通信技术、信息采集和融合技术等可采用研讨式实践教学法，通过GPS、手机导航地图等产品的讲解，启发学生针对知识点提出相关问题，进行讨论，发表见解。 3.2 教学内容与时俱进 科学、前沿的教学内容是良好教学的基础，教学内容要与教学大纲相结合，与教学方法相适应，并能融入新的思想理论与知识。[2]智能交通系统发展迅速，单独依靠教材挖掘该课程的教学内容，势必会影响教师的教学质量，长此以往教学质量每况愈下，因此，为了弥补教材内容滞后性，必须广泛搜集最前沿的智能交通类资料才能保证教学内容的前沿性，让学生及时了解最先进的智能交通理念和发展趋势，紧跟时代步伐，开阔视野，提升兴趣。例如可以通过网站等途径给学生介绍最新的智能交通系统研究成果及应用，如特斯拉开发的智能车辆、ETC系统、智能停车系统、交通流诱导系统等。 除了做好课堂教学之外，更加注重教学过程中理论与实践的有机结合，在增强学生理论学习的基础上更加注重培养学生的实践和创新能力，在该课程中增加三个方面的实践教学：（1）将课程实验有机融入教学过程中，学生到我院交通工程系系交通工程实验室参观，并在老师的指导下试用相关的智能交通综合控制设备，并学习相关的交通仿真软件，通过实际交通问题的仿真再现，培养学生动手能力和解决交通问题的能力；（2）引导学生时常去关注智能交通系统及设备的企业，如安徽科力信息产业有限责任公司、北京四维图新科技股份有限公司、北航车路协同与安全控制北京市重点实验室等。另外，引导学生时刻关注智能交通系统的发展热点，多去浏览相关的智能交通网站，如中国智能交通协会官网等，及时获取最新的智能交通信息与新闻；（3）组织学生多参加我国智能车大赛、交通科技大赛、世界智能交通科技大赛等，以培养学生的创新能力。 3.3 考核方式注重过程 单纯依靠期末考试试卷或提交学术论文的形式考查学生对智能交通系统知识的掌握情况显然存在很大的不合理性，针对该课程教学内容丰富、实践性强的特点，实现该课程考核的过程化可能会收到事半功倍的教学效果，而且更大程度上提高学生的学习积极性。该课程取消期末试卷考试，将考试环节改为课程实验和专业课实践大作业。课程实验要求学生在实验结束后撰写实验报告，而专业大作业由老师拟定智能交通系统相关的主题，如ETC系统、交通流诱导系统、车联网系统等相关系统的设计，学生根据各自的兴趣爱好自由分组，组内人数不限，选举组长一名，进行不同的工作分工，大作业设计完成之后，在课堂上以系统展示或者PPT课件形式进行汇报和讨论，老师和其他小组学生对其设计的系统进行提问，每组队伍之间进行相互点评和打分，以此作为该课程大作业的成绩。实现该课程考核过程化，还要做到考核的科学合理，在成绩分配时也要做到公平公正，于是，成绩设置如下：平时成绩占20%（考查学生的出勤情况）、课程实验占30%，大作业成绩占50%。 4 结论 “智能交通系统”课程涉及多门学科，而且教学内容多、实践性强，通过分析课程性质、特点和教学过程中存在的问题，从教学手段、教学内容和考核方式三方面进行了教学改革的探讨。提出在教学过程中，教师不仅要根据不同的教学内容设计不同展示形式的教学课件，不同的教学知识点采用不同的施教方法，而且要特别强调与学生的互动，注重理论和实践的有机结合，引导学生捕捉智能交通系统发展动态，让学生积极参与该课程，培养学生对该课程的学习兴趣，做到课程考核过程化，培养学生在学术研究中的自主分析问题并解决问题的能力，学生才能真正理解智能交通，才能取得预期的教学效果。

超声医学论文:超声实践教学循证医学论文 1对象与方法 1.1调查对象 哈尔滨医科大学2009级医学影像专业的120名学生，全体学生都参加了涵盖循证医学知识的超声实践课程。 1.2调查方法 调查方法为问卷调查，全部实习课程结束后，向学生发放调查问卷，学生独立填写并当场收回，共计发放问卷120份，全部收回，有效率达100%。问卷内容包括:学生对循证医学的熟知情况，循证医学在超声实践教学中存在的问题，循证医学联合超声实践教学效果评价等。 1.3数据分析 调查问卷经编码后录入计算机，数据分析采用SPSS17.0，主要对数据进行描述性统计分析。 2讨论 传统的超声实践教学模式是知识经验型教育，既教师依照课本向学生传授超声的基本扫查方法、疾病的超声诊断知识点及个人临床工作经验，学生是被动接受理论知识与图片灌输，此种方法可以在短期内让学生掌握较丰富的医学知识。但毕业后，随时间推移涌现出大量新的临床证据将推翻以往的诊断，如这些证据没有被超声医师所掌握，必定会导致错误的临床诊断耽误患者病情。循证医学则促进了临床医学模式的改变，其对超声医学的影响不仅表现在超声医师的诊疗水平与时俱进，促进临床决策的科学化，同时循证医学也向超声医学教学提出了更高要求。本次调查结果表明，该校医学影像专业学生接受新的超声实践教学模式之后对循证医学在超声医学中的作用等问题有了深刻的理解。85%的学生认为循证医学在超声实践教学中是很必要的，由此说明学生对超声实践课程中应用循证医学持积极态度，循证医学大大增加了学生对超声实践的浓厚兴趣，绝大多数学生认为此种教学模式对自己的学习和以后的临床工作有较大帮助，但仍然有少部分学生不够重视循证医学课程的学习，因此学习效果较差，仅仅掌握课堂上老师讲授的几种疾病的典型声像图，不能做到举一反三融会贯通。目前，学生认为在学习过程中遇到一些问题，包括缺乏检索技能、严格评价文献的能力有限、无充分时间和英文水平有限。这就要求学校增加循证医学的选修课，让学生熟悉如何检索文献、如何正确评价文献。此外，课堂上老师要多加示范与学生多次共同完成循证过程，多找些典型的英文文献让学生传阅，掌握检索方法熟悉超声领域的常用词汇。同时学校还应丰富现有的数据库资源，完善医学数据库资源的建设，最终以循证医学增加学生对临床工作的信心。该项研究我们发现，有82.5%的学生会对超声诊断的准确性提出疑义，通过查找文献，病例追踪学生们的超声诊断水平有了很大的提高。学生能够独立思考发现问题、解决问题，从学习中寻找快乐，增加学习兴趣。这是以往教学模式完全达不到的教学效果。循证医学为培养高素质超声医学人才提供了新的思路。它是以解决临床问题为出发点发现问题，通过查阅相关文献寻找最佳证据，并以此来评价和综合分析所得证据科学性，正确应用证据指导临床诊断、治疗和预后。将此种新型教学模式寓于超声实践课程中，不仅可以培养学生从被动学习到发现问题的意识，还可以培养学生寻找最佳科学证据解决临床问题的主动学习能力。学生只有真正掌握循证思维并运用有效的手段获取和更新临床知识，才能在今后的工作中更好的服务于临床。因此，本研究对我国医学教育改革与发展具有重要意义。 作者：韩雪 程文 杨洪艳 单位：哈尔滨医科大学附属肿瘤医院超声科 超声医学论文:临床医学超声教学改革 1临床医学生超声诊断学教学现状分析 1．1超声诊断学课程设置不足 超声诊断技术作为一门年轻但发展迅速的学科，在临床应用中已经成为不可缺少的公共的前沿诊断方法，也成为高等医学院校学生知识体系中的必备部分［4］。但是由于医学界乃至社会上对超声重要性的误解或观念的落后，导致超声诊断学在大部分高等医学院校的影像诊断技术或物理诊断学教学中所占比例太小［5，6］。有些医学院校临床医学生中涉及超声的课程只有4－6个学时，往往在诊断学中一带而过;有些院校临床医学生课程内容中根本就不安排超声诊断学，或者将其纳入考查课、选修课，导致学生认为其“可学可不学”;更不要说安排见习、实习课。而超声诊断学是一门实践性很强的学科，没有上机观摩或实践课，学生会觉得超声诊断非常抽象、晦涩难以理解，基本上达不到学习效果。 1．2临床医学生超声诊断学知识掌握现状 由于在校期间基本上没有接受过超声诊断学课程的培训，导致年轻的临床医学生对超声诊断知识缺乏基本的了解，知之甚少，不了解超声检查适应证及用途，不清楚超声检查的原理及优势，甚至看不懂超声报告单，认为其只是辅助诊断，更不用说了解超声诊断技术的前沿发展方向和趋势。殊不知超声诊断目前在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了消化系统、泌尿系统、生殖系统、产科、浅表组织器官、心脏、肌腱韧带、关节、神经、器官移植以及大血管等。据统计，所有的临床学科都与超声医学存在或多或少的关联，超声在一些疾病的诊断上已取代其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。有研究者对临床型硕士研究生和七年制硕士研究生针对超声基本知识的了解情况进行问卷调查，结果显示，66．4%学生认为课堂教学不能满足其对超声知识的掌握，73．4%的学生认为自己对超声知识的了解差，仅24．9%的学生认为自己对超声知识了解一般;在问及对超声报告的认识上，38．7%学生认为他会关注超声报告中描述内容，32%学生会关注部分与自己专业相关较强的报告内容，仅17．5%学生认为自己能读懂描述内容，46．5%学生表示完全不能读懂报告描述内容［6］。由此可见，临床医学生对超声诊断学知识了解严重不足。 1．3超声诊断学教学师资现状分析 由于超声诊断学是一门年轻的、但发展非常迅速的技术，专业人才储备相对不足，尤其缺乏高学历、高年资、临床和教学经验丰富的师资队伍。目前，一些医学院校从事超声诊断学理论授课的教师仍多为本科或大专学历，缺乏硕士以上学位人员，有些甚至是技术员转行，其学历层次、知识体系、综合素质尚有待提高。同时，超声诊断学是一门实践性很强的学科，临床带教也是重要的教学环节。由于临床超声医师队伍整体偏年轻，缺乏超声诊断学专业人才，尤其是高年资中级专业技术职称以上的教师，加之带教医师一般都缺乏技术规范化培训，带教过程中教学内容分散，缺乏系统性、针对性、规范性，带教过程中常夹杂着个人习惯性和随意性，严重影响了教学质量。 2临床医学生超声诊断学教学改革策略 为满足现代医学事业快速发展和社会医疗卫生机构的实际需求，实现现代复合型医学人才的培养目标，应改革现有的医学教育模式，弥补临床医学专业学生在超声诊断学专业教育上的不足。 2．1结合当今医疗体制改革和医学发展的需要，重视超声诊断学课程教育超声诊断技术由于其发展迅速、易于普及、实用性佳，不仅成为各大医院重要的影像学检查方法之一，在某些常见病、多发病的筛查、诊断和人群健康检查中更是占据了无可替代的地位;而且由于其便捷、价廉、无放射性、应用广泛，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心更是重要的、甚至是唯一的影像学检查方法。CT、MRI虽然具有分辨率高、诊断价值大等优势，但由于其昂贵的价格或有放射性等缺点难以在卫生院、社区卫生服务中心全面推广普及。随着近期我国医疗体制改革的五项重点工作之一即是健全基层医疗卫生服务体系，加强基层医疗卫生机构和卫生队伍的建设，完善乡镇卫生院、社区卫生服务中心建设标准，超声诊断作为一种易于推广的影像学技术，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心的地位更是举足轻重。因而改变超声诊断是辅助诊断的陈旧观念，在临床医学生中普及超声诊断学教育，具有重要意义。 2．2组织编写适合临床医学专业的超声诊断学教材目前的超声诊断学教材主要是面对医学影像学专业，因而编写一本适合临床医学专业的超声诊断学教材至关重要。临床医学生学习超声诊断学的目的主要为:第一，了解超声成像的原理、特点、发展方向、前沿技术，从而能根据不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正确选择超声检查方法。第二，了解超声成像的常见干扰因素，并能向患者解释某些组织器官超声检查前特殊准备的意义。第三，能正确分析超声诊断报告。第四，能根据临床实际需求，充分发挥超声诊断优势，不断拓展超声诊断应用范围。这就要求教材深入浅出、图文并茂，重点突出超声诊断的成像原理、类型、技术优势、常见病诊断要点、临床应用，并结合解剖、病理病生、主要临床表现等内容，将基础、临床、影像学科相结合，同时将高频超声、腔内超声、三维超声成像、超声造影等当前临床应用研究中的热门课题加入教材中，广征博引，力求知识的先进性［5］。 2．3将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，增加实践课超声诊断既是一门独立的技术，也是一种公共的、通用的、临床多学科涉及的影像学检查技术，在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了全身各组织器官系统，超声在一些疾病的诊断上已取代了其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。因此，教学主管部门应将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，合理分配教学课时，临床医学生超声诊断学的学时数应不少于30学时，让学生充分了解超声技术的原理、类型、优势、临床应用范围及当前发展方向和前沿技术，更好地为日后开展医疗工作打下坚实的理论技术。超声诊断学是一门医、理、工交叉结合的专业课，基础理论较抽象;相比于X线、CT等影像学方法，图像是实时动态的，不同的切面、不同的方向得到的图像千变万化，实践性非常强，所以超声诊断学的见习、实习课程显得尤为必要［5，8］;临床医学专业该课程见习课不少于8学时，实习时间不少于2周。开展好实践教学，有助于加强影像与临床学科的结合，培养横向思维，避免基础、临床、影像学科之间的知识脱节;帮助学生更好地理解不同影像学方法的成像特点、优势，将知识融会贯通;通过实践帮助学生更好地理解书本理论，有助于临床医生读懂超声报告。 2．4加强超声诊断学师资队伍建设随着超声医学的快速发展，目前各大医院都紧缺超声医师，教学任务的增加无疑会进一步凸显超声医生人手紧缺的矛盾，各高等医学院校应当着力培养优秀的超声诊断学专业的教师队伍。除了要引进高学历、高层次的超声专业教师外，还应加强现有超声医师带教意识的培养，对年轻教师进行超声诊断技术的规范化培训，从而系统化、规范化临床带教课程。带教过程中注意基础医学课程、临床课程、影像课程知识之间的联系，介绍超声专业新技术、新发展、新应用，激发学生的学习兴趣和热情，提高学习效果。 综上所述，立足当前各医疗机构临床医生在超声诊断技术方面的严重不足，结合当今医疗体制改革、年轻医师培养以及医学发展的的需要，应对临床医学生超声诊断学教学进行改革，只有这样才能培养出知识全面、综合能力强、全方位的医学人才。 超声医学论文:循证医学超声诊断学教学实践 一、强化循证医学教育观念，提高教师素质 教师是循证医学教育的实施者，因此教师首先要从思想上更新医学教育观念，认识到循证医学教学模式取代传统的教学模式是医学教育发展的趋势，并通过各种方式的学习和培训掌握循证医学的相关理论知识，循证医学资源分布与互联网检索，循证医学文献检索特点以及文献评价方法和原则，荟萃分析与系统评价的方法与原则，循证医学实践的基本程序与方法。要充分认识循证医学教育的本质、目的和意义，掌握循证医学的教育方法并灵活地运用到教学实践中。 二、传授循证医学的基本知识 以讲座的形式向实习学生讲授循证医学的基本理论、原则和实践方法，使其认识到: 1．循证医学的核心思想将医生个人的临床专业知识和临床经验与现有的最佳临床研究结果及患者的选择三者完美地结合起来，为患者制定最佳的医疗决策。 2．循证医学的实践包括5个步骤:①提出明确的临床问题;②系统检索相关文献;③严格评价文献质量，找出当前最佳证据;④应用最佳证据，指导临床实践;⑤后效评价临床实践及结果。 3．循证医学证据根据其来源、科学性和可靠性分为5个等级(可靠性依次降低):Ⅰ级，所有设计良好的随机对照试验(randomizedcontrolledtrials，RCT)的系统评价/Meta分析和大样本多中心临床试验;Ⅱ级，单个设计良好的RCT;Ⅲ级，单个设计良好的非随机对照试验;Ⅳ级，无对照的病例观察;Ⅴ级，病例报告和临床总结及专家意见。 4．循证医学并不否定经验医学，并非要取代临床技能、临床经验、临床资料和医学专业知识，它只是强调任何医疗决策应建立在最佳科学研究证据基础上。 三、指导学生获取循证医学证据 证据是循证医学的关键，证据的获取必须通过文献检索。绝大部分学生对于文献检索缺乏相关的知识，仅局限于用百度(baidu)或谷歌(google)等一般搜索引擎查找文献，因此所获得的文献资料较局限，专业性不强。为了使学生能够快速检索到合格的文献，首先向他们介绍一些循证医学资料数据库和网络资源，如Cochrane图书馆、Campbell协作网和Pubmed、Springerlink、Ovid及CHKD等电子数据库。并教会他们怎样用主题词、关键词、刊名、布尔逻辑(and、or、not)和文献类型等方法使用网络资源检索文献。由于医学文献检索中所获得的证据常常种类繁多、结果多样化，因此，还要教会学生如何利用循证医学网站，查阅有关新研究、新技术的系统评价和二次摘要文库，正确评价文献的真实性和临床价值，以便快速、有效地获取所需要的知识，了解本专业最新动态，发现目前存在的问题和不足，及时更新、丰富医学专业知识体系。 四、在实习带教中贯穿循证医学理念 “授之与鱼不如授之与渔”是循证思想在教学应用中的最好诠释。训练实习学生如何在临床超声诊疗活动中发现问题、分析问题和解决问题，使其掌握学习的技巧和方法，成为终身的自我教育者是超声诊断学实习教学的最终目的。在临床实习中将学生随机分组，每个实习小组有3～4名学生，由1名初级医师和1名中/高级医师承担实习监督和指导工作。首先，由每组的中/高级医师结合临床工作中所遇到的典型、疑难病例，向学生提出相关的超声诊疗问题，然后初级医师组织、指导学生通过文献检索查找最新、最佳证据，根据循证医学的评价标准，对获取的研究证据进行分析、评价，再结合病例的具体情况和所学的专业知识，阐述每个病例的超声诊断和鉴别诊断思路，提出最终诊断，并根据随访的手术和病理结果对诊断结果做进一步评价。最后，由中/高级医师对学生的检索策略和途径是否系统、全面，是否能够正确评价文献的真实性和临床价值，是否能将文献结果与具体情况相结合以解决临床实际问题等方面进行点评、总结，帮助学生理顺思路。这种教学方法使得学生在讨论和自我引导的学习过程中，能够比较系统、全面地将所学到的理论知识运用到临床实际中，同时又能够结合最新、最客观的临床研究结果进行超声诊疗实践，变被动接受知识为主动求索，充分调动其学习的积极性和主动性。循证医学教育强调学生带着问题找到自己所需的临床研究资料，并能运用循证医学的标准客观地评价其正确性、实用性，为临床决策服务。在超声诊断临床实习中贯彻循证医学教育，不但能培养学生的文献检索能力和分析能力，锻炼他们的语言表达和交流能力，还能拓展视野、扩大知识面，培养学生的临床思维、自学能力、创新意识和团队协作精神，这些都是21世纪超声医学人才必须具备的素质。 超声医学论文:超声导向下医学信息论文 1、资料与方法 1.1一般资料 对我院2010年8月～2011年3月收治的58例肝脓肿患者作为研究对象，其中男患者有35例，女患者有23例，年龄25～78岁；肝脓肿的直径为﹙4.5～12.5﹚cm；腹部超声检查显示：其中左肝脓肿20例，右肝脓肿38例；单发脓肿40例，多发脓肿18例；血常规检查：白细胞总数以及中性粒细胞明显升高。临床表现为高热、寒战及右上腹痛，肝区叩击痛明显。随机把58例患者分为两组，其中对照组30例，观察组28例。两组患者在年龄、性别、脓肿直径、临床表现等一般资料作比较，无显著性差异（P 0.05），具有可比性。 1.2治疗方法 对照组：采取行剖腹切开引流术。 观察组：采用LOGIA3彩色超声引导显像，探头频率为3.5MHz。首先让患者取平卧位，对腹部进行常规的检查，然后重点观察肝脏情况，观察脓肿的位置、大小形态、壁的厚度、距离体表的深度以及周围血管与脏器之间的关系[2]。通常选择与脓肿部位最接近的部位进行穿刺，选取的穿刺针为锁骨下穿刺针，同时对进针深度进行测量，探头的角度要固定好。步骤：进行常规消毒，保持无菌状态，再铺上无菌巾，采用1%利多卡因进行局部浸润麻醉，用消毒后的探头实时显像监视引导下，同时患者处于屏气状态，立即把探针直入脓腔中，抽取脓液行细菌培养与药物敏感试验。在取得药敏结果前，给予常规的抗生素治疗。若是直径﹤6的单发脓肿主要治疗方式为吸抽、冲洗注药为主；直径＞6cm脓肿内的浓汁浓稠，先给予冲洗后引流为主。如果农业粘稠，可采用NacL溶液进行反复的冲洗，然后行吸抽，当浓汁抽吸干净后，适当在腹腔内注入一些抗生素，剂量不易过大，最后拔掉穿刺针。患者最好绝对卧床休息1～2d，使用5～8d抗生素，再复查B超，若是肝脓肿消失方可出院。 2、结果 观察组明显优于对照组。观察组全部患者均穿刺成功，其中58例患者，有53例穿刺1次，4例穿刺2次，1例穿刺3次，平均每次抽吸出﹙15～480﹚ml。观察组不仅在体温恢复快，并发症发生率低，而且伤口小，治愈率高。 3、讨论 细菌性肝脓肿是外科常见的一种感染性疾病[3]，若治疗不及时可能导致死亡。随着生活节奏的加快，人口老龄化，发生细菌性肝脓肿呈逐年上涨趋势。目前由于超声的引导下，大大的提高了治愈率。对于肝脓肿的患者采取抽吸脓液或手术引流都是治疗的关键所在。对照组的患者行腹腔引流术，能把肝脏充分暴露，清除的脓液较为彻底，治疗效果良好。但其必须要开腹并切开肝实质，有很明显的创伤口，有一定的疼痛感，容易引起各种感染以及并发症。对照组手术引流后并发症发生率为15.9％。 超声导向下行肝脓肿穿刺治疗的优点：①有超声检查是实时成像技术，能准确显示脓肿部位、形态大小、壁的厚度以及周围血管，给穿刺过程带来便利，使脓液抽吸更干净，同时也降低了对肝脏的损害。②患者各种不良症状消失较快，而且属于微创，疼痛度低、感染机率小、治疗费用少以及并发症少等优点。③超声不仅能够正确引导穿刺过程，还可以有效的判断脓肿是否达到穿刺应具备的条件。对于还没有液化的脓肿，给予抗炎药治疗，定期超声检查，一旦发现有液化现象，立即在超声下行穿刺治疗。④经过有效的穿刺后行复查，若图像显示仍有脓液在内，可再行穿刺治疗，这样脓液清除更彻底，效果更显著。⑤目前由于耐药现象的出现，合理运用抗生素非常重要。使用超声导向下行穿刺治疗，可以有效鉴定细菌性微生物，通过药敏结果使用合理的抗生素。 总之，对于肝脓肿患者采取超声引导协助穿刺治疗，不仅效果显著，而且安全性高、并发症少、创伤小以及经济实惠，值得在临床上广泛推广。 超声医学论文:超声应用于口腔医学论文 超声是指振动频率大于20000Hz以上的声波，具有机械效应、化学效应、空化效应及热效应等已被应用于口腔医学各领域。本文就近年来超声在口腔医学的各个领域应用及新进展作一综述。 1超声在颌面外科中的应用 颌面外科利用超声各效应的应用主要包括超声骨刀、超声介入以及超声热疗。 1．1超声骨刀的应用 目前在口腔临床上常用的超声骨刀为压电超声骨刀。超声骨刀选择性对硬组织切割，切割时无震动，多形状、多角度手术刀使切割不受解剖部位限制，因此，超声骨刀在口腔临床中应用广泛。由于超声骨刀的选择性切割硬组织的特性，使得手术损伤到神经的风险降低，传统的下牙槽神经游离术得以推广应用［1］;此外，超声骨刀在正颌外科中已被广泛应用，尽管超声骨刀的切割效率低于旋转器械，总的手术时间会有所增加，但其大大降低传统手术离断骨组织可能带来的软组织并发症［2］;和传统涡轮机微创拔除第三磨牙相比，使用超声骨刀术后患者的水肿程度及疼痛感更轻［3］。 1．2超声介入 超声介入是指在超声引导下完成的诊断和治疗方法，具有损伤少，痛苦小、操作简单、相对安全等优点。在二维图像引导监视下，可进行精确的局部麻醉药物注射，以利于颌面部手术的开展［4］;也可在超声引导下，进行化学药物注射或微粒植入治疗颌下腺流涎症［5］、颌面部血管瘤［6］或血管畸形［7］等病变。 1．3超声热疗 热疗是治疗肿瘤的有效方法之一。超声热效应具有安全、可控的优点，易于达到肿瘤组织均匀加热，使瘤体温度升高，可促进热敏感药物的定向聚集、瘤体内广泛分布及激活药物的生物活性［8－9］。在口腔颌面部的肿瘤的研究结果表明，超声热疗能显著提高化疗的有效率，二者具有协同抗肿瘤作用［10］。 2超声在口腔修复中的应用 超声影像技术在口腔修复中的应用有着更为广阔的前景。超声可以有效无损检测金瓷修复体表面或内部的缺陷的深度和尺寸，临床戴牙前使用该技术可以甄别缺陷金瓷冠，预防金瓷冠崩瓷。超声测量牙釉质厚度［11－12］可被用于指导贴面修复时的牙釉质预备量，以减少不必要的牙本质暴露。超声影像可无创、多次重复检测髁突位置，以评价颌位记录的重复性和准确性［13］，无论用于临床还是教学，都有着独特的优势。超声的机械效应可应用于牙体制备中的颈部肩台修整，以形成连续、宽窄一致、表面光滑的肩台。超声制备的肩台显示出更清晰的内线角和更光滑的肩台平面，粗糙度研究分析结果表明，超声制备的表面粗糙度仅为传统旋转车针制备表面的一半［14］，超声制备离体牙表面的粘接强度与传统旋转器械制备的表面一致［15］。超声的机械效应可以直接应用于拆除修复体。传统的修复体拆除方法可能会引起牙根折裂，而超声波振动能有效崩解粘结剂，大大降低固位力，有利于桩、冠的非破坏性拆除［16］。超声还可被用于清洁可摘局部义齿或者全口义齿。利用超声波的高频震动及空化效应，义齿表面食物残渣及生物膜等可被去除［17］。 3超声在口腔种植中的应用 超声影像技术对颌骨形态及大小测量的准确性已有研究，结果表明其准确性和锥形束CT相似，由于超声检测无痛、无吸收放射线等优点，可于种植术前、术中及术后各个时段提供必要的影像支持［18－19］。种植临床中使用超声骨刀大大提高了手术的安全性，减少手术并发症，其在上颌窦内提升或外提升的应用时，降低了窦底黏膜穿孔风险［20］，避免常规敲击内提升可能造成的良性突发性位置觉眩晕症［21］;在自体骨移植术中的应用，应用超声骨刀取骨，降低术中伤及其他软组织的风险。超声波具有引导骨生成及骨再生的功能［22－23］。目前，动物实验证实，低频超声具有促进种植体骨结合的作用［24－25］，而如何选择合适的超声发射设备及工作头以及如何量化使用低频超声能量来促进临床种植体骨整合，有着巨大的研究价值。 4超声在正畸中的应用 动物实验表明，低频超声刺激通过改变降低核因子κB受体活化因子配体与骨保护素的比值，减轻正畸过程中牙根的吸收［26－27］，同样的结果也在临床实验中得到证实［28］。低强度脉冲超声刺激促进牙周膜成纤维细胞及成骨细胞的生长，增强牙周支持组织，降低正畸后的牙列畸形的复发概率［29］。 5超声在牙周病治疗中的应用 早期，牙医师都是通过使用手工洁刮治器械对牙周病进行治疗。而应用超声洁治明显省时、省力。根据超声波发生方式不同，超声波洁牙机主要分为压电陶瓷式和磁伸缩式两种，研究表明，前者能降低病人洁牙过程中酸痛不适感［30］，目前已将超声应用于牙周病的龈下刮治，采用适当的技术手段，已能达到和龈下喷砂抛光一样表面光滑的刮治效果［31］。 6超声在口腔黏膜病治疗中的应用 超声雾化疗法主要是应用超声雾化器将电能转化为同频率的声能并产生张力波，以水为介质，使药液在气相中分散为细微的雾化颗粒，随气雾直接作用于病损局部。超声雾化疗法用药均匀，作用面积大，易进入黏膜上皮细胞，能及时减轻黏膜损伤，促进口腔黏膜溃疡［32－33］及扁平苔藓［34］等黏膜病的修复愈合。 7超声在根管治疗中的应用 超声在根管预备和根管荡洗方面都很有效，可帮助一次完成根管治疗。由于超声根管器械是通过振动摩擦，同时具有冲洗功能，可有效地清除根管内碎屑，特别是在弯曲、狭小、分支多的侧副根管处［35］。有研究结果表明，沿工作尖长轴方向振动效果较垂直于工作尖清除效率更高［36］。超声法取出根管内堵塞物，如折断的根管扩大针、扩大锉、根管充填器械等［37］，或根管再治疗病例中去除已充填的牙胶［38］，效果良好。 8展望 尽管超声在口腔医学中应用广泛，但在骨切割或牙体制备时的工作效率较低，尚需进一步的提高;以及在促进软硬组织愈合中的应用其确切原理也有待进一步的深入研究，使超声生物学效应在口腔医学领域中应用必将发挥更大的作用。 作者:侯永福 单位:合肥市口腔医院口腔种植科 超声医学论文:超声在康复医学中的应用探索 1.超声诊断在康复医学的应用 1.1超声对骨骼肌肌肉系统的诊断 超声对骨骼肌肌肉系统疾病是一种有效的诊断工具，目前临床对骨骼肌肌肉超声的需求日益增加。由于高频探头高分辨率超声的出现，超声可以更清晰地显示肌肉、韧带、骨骼和关节囊及外周神经等结构。其灵活性、实时性、可重复性、非创伤性、低价格性以及无放射性，使超声成为诊断骨骼肌肌肉疾病的重要工具。 1.1.1超声对骨筋膜肌肉疼痛综合征的诊断 慢性疼痛是重要的公共卫生疾病，其中95%为骨筋膜肌肉疼痛综合征(myofascialpainsyndrome，MPS)[2]，MPS是一种常见的非关节骨骼肌肌肉疾病，常见于颈部和腰部，并以骨骼肌肌肉扳机点为特征。MTrPs是位于骨骼肌纤维中可触及的紧张性索条上高度局限和易激惹的点。MTrPs可呈激惹或潜伏状态[3]。激惹MTrPs（activeMTrP）即A-MTrPs，非触诊时即可存在持续性疼痛，其持续疼痛部位可位于或远离MTrPs。目前MTrPs的病理生理机制仍不清楚。MTrPs的诊断依靠体格检查及临床症状，然而MTrPs依据体格检查诊断的可靠性一直备受争议[4]，因此临床急需一种客观且能有效评价骨骼肌肌肉系统及其MTrPs的工具。超声对于诊断及治疗MTrPs是一种非常有用的工具。超声成像技术可从正常肌筋膜组织中区分出MTrPs，并使MTrPs及其周围组织可视化[5]。在超声影像中，斜方肌中的MTrPs表现为椭圆形局灶性低回声区（图1A)，且与可触及结节的位置相一致，同时常与邻近多个结节并存。在3D成像中，纵向、横向、冠状面成像中可清晰显示分散的扳机点。超声下，扳机点结节表现为回声质地不均匀（图2C)，而正常组织回声质地均匀。在彩色多普勒方差成像中，MTrPs表现为振动振幅局灶性降低，如图2D中箭头所示，这与二维灰阶成像中所显示的低回声区相一致。 1.1.2超声对肩痛的诊断 （1）肩袖损伤的超声诊断 肩袖是维持肩关节稳定的重要结构，由肩胛下肌、冈上肌、冈下肌、小圆肌及其肌腱组成，从前后上3个方向像套袖一样包绕肩关节，对肩关节的稳定起着重要的作用。肩袖撕裂为肩部疼痛和肩关节功能障碍的主要原因[6]，常隐匿发生，随着年龄增大，肩袖会越来越容易在负荷并不大的情况下受到损伤，因此明确诊断和动态观察肩袖撕裂有重要的临床意义。与金标准关节镜相比，超声在诊断全层或部分肩袖损伤上与MRI具有相同的准确性[7]。据报道，超声在诊断全层肩袖损伤上具有57%~100%的灵敏性及41%~100%的特异性；在诊断部分肩袖损伤上具有41%~94%的灵敏性及85%~94%的特异性[7]。肩袖撕裂分为完全性和部分性撕裂。对于完全性和部分性的肩袖撕裂，超声可以代替MRI明确撕裂部位，评估撕裂大小，识别肌肉中的液性渗出和脂肪浸润[8]。完全性肩袖撕裂（图3A）最主要的特征是关节面与关节滑囊之间的肌腱撕裂区。该区含有液性暗区，呈现无回声或低回声区，与周围组织呈明显不连续，当组织碎片、滑膜、瘢痕及三角肌疝入时会相对较难辨认。肩袖的部分撕裂（图3B）常发现于关节肌腱的表面或者滑囊面，超声成像中撕裂的大小在长、短轴视图上显示为小的局部低回声区，仅累及肌腱的一部分[9]。 （2）钙化性肌腱炎的超声诊断 肩袖和肱二头肌长头腱的钙化性肌腱炎是肩部疼痛和功能障碍的另一个常见原因。钙化性肌腱炎是一种自限性疾病，常出现于30~60岁，据报道约9%的病人钙化3年后吸收，27%的病人钙化10年后吸收，而50%的病人钙化可引起慢性疼痛及肩关节功能障碍[10]，这些症状可持续几月或几年。钙化性肌腱炎是肩袖肌腱内的钙沉积，最常见于冈上肌，可为双侧，其病理生理机制不明。 1.1.3超声对腕管综合征(CTS)的诊断 腕管综合征(carpaltunnelsyndrome，CTS)是一种由于正中神经在腕管内受到嵌压而造成大鱼际肌萎缩、肌力异常和手部正中神经支配区疼痛、麻木等感觉异常的综合征，是最常见的嵌压性神经病。CTS主要依靠临床症状和临床测试进行诊断，尽管电生理检查被认为是其诊断的金标准，它仍有10%~20%的假阴性[12]，另外电生理检查不能提供正中神经及其周围组织的解剖结构改变，不能为进一步明确病因和手术提供更多的信息。最新meta分析显示，超声在诊断CTS的灵敏性及特异性上与电生理检查相当[13]。Buchberger等[14]首先运用超声对CTS患者的解剖变化进行定量测定，并描述了3个主要特征：①豌豆骨和钩骨钩水平正中神经横切面积及膨胀率(swellingratio，SR)增大，豌豆骨水平更甚（图5）；②钩骨钩水平正中神经扁平率（flatteningratio，FR）明显增大；③腕横韧带掌侧移位明显增加。Buchberger等[14]报道正中神经在豌豆骨水平(即近端腕管)最易显示，左右径和横切面积最大，而在钩骨沟水平(即远端腕管)横径最小，故豌豆骨水平的正中神经横切面积的诊断意义最大。IM.Ajeena等[15]最新研究显示，超声不仅是诊断CTS，而且是评估CTS严重性的有效手段。目前已有研究推荐将超声作为专家诊断CTS的首选工具[16]。 1.2超声对深静脉血栓（DVT)的诊断 深静脉血栓（deepveinthrombosis，DVT）是指血液在深静脉内异常凝结，属静脉回流障碍性疾病，为周围血管常见疾病。DVT常发生于下肢与盆腔，约占90％，尤以下肢多见。典型的DVT发生于制动、外伤或手术后，尤其是脊髓损伤(spinalcordinjury，SCI)病人在住院期间具有较高的血栓发生率[17]。DVT若不及时治疗，将会影响患者的肢体功能和生活质量，严重的可能进一步发展成为肺栓塞，因此早期明确诊断病情并及时治疗对预后具有重要意义。深静脉造影检查是诊断DVT的金标准，但由于它的有创性、潜在并发症、技术要求及价格的限制，使得其不适合诊断非症状性DVT。随着超声诊断仪性能的提高及诊断水平的提高，超声已成为诊断DVT的重要工具[18]。 2.超声介入治疗在康复医学的应用 超声介入技术是在超声设备的探测和引导下，完成各种穿刺活检、关节造影以及抽吸、注药治疗等操作。由于高频探头高分辨率超声的出现，其灵活性、有效性及低成本性等优点，使得超声在介入治疗过程中可以发现许多骨骼肌肌肉系统病变。同时超声可进行实时监测，这使得注射治疗更为安全和准确。超声介入治疗的应用有多方面，其中包括超声引导下关节及软组织药物注射、超声引导下治疗脊椎小关节综合征、超声引导下钙化性肌腱炎的穿刺抽吸以及超声引导下肉毒素注射治疗肌痉挛等。 （1）超声引导下关节及软组织药物注射 关节内注射类固醇可以有效解决由退行性病变、外伤及炎症性关节炎引起的疼痛，超声引导可以确保药物准确注入关节内。对于关节外骨骼肌肌肉病变，如肌腱炎、滑囊炎及筋膜炎，可在超声引导下将类固醇注入病变组织周围，以避免药物注入肌腱或腱膜内引起疼痛或造成其内部结构破坏[20]（图7）。有研究显示，由炎症或退行性病变引起的关节软组织病变，经超声引导定位注射后疼痛短时间即可消失；关节内类固醇注射几天后关节渗出减少，临床症状改善[21]。 （2）超声引导下治疗脊椎小关节综合征 小关节是脊椎后侧成对的滑膜囊关节，由上一脊椎的下关节突和下一脊椎的上关节突所构成。脊神经后内侧支支配脊椎小关节、棘上韧带和棘间韧带。除C2及C3由第3枕神经(第3颈神经内侧支)支配，此水平以下的颈椎及腰椎小关节都受上一水平的内侧支(由后支所分出)和同一水平的内侧支双重支配。小关节被公认为是持续性脊椎疼痛的痛苦之源[22]。临床上常采用小关节内注射，进行内侧支神经阻滞(medialbranchblocks，MBB)和内侧支神经松解术来诊断和治疗小关节源性的慢性疼痛。透视引导和计算机断层摄影术引导是小关节综合征介入治疗的常规辅助手段[23]。B超引导技术具有其独特的优势，不仅能够辨认肌肉、韧带、血管、关节和骨性结构，还能观察到细小的神经[24]。与荧光透视和CT相比，B超可得到“实时”图像，且对操作者及患者均无电离辐射危害，因此其应用范围更加广泛，尤其对妊娠妇女等对X线有禁忌的患者来说。B超是一种连续影像，故可实时观察液体的扩散过程，由于能够清晰地观察血管，还能减少局麻药在血管内扩散或穿刺损伤血管等并发症的发生[24]。在医疗费用上，B超相对透视和CT也较便宜，性价比较高。超声介入治疗过程如图8所示。 （3）超声引导下钙化性肌腱炎的穿刺抽吸 钙化性肌腱炎的保守治疗包括非甾体类抗炎药、激素定位注射及康复治疗，但这些治疗效果有限。移走钙化是解决肩关节疼痛及功能障碍的有效方法[25]，一种简单且便宜移走钙化的方法为经皮穿刺抽吸。研究表明，超声引导下对钙化性肌腱炎的穿刺抽吸（图9）具有较高的临床疗效，可明显减轻患者的疼痛[26]。即使没有明显的钙化物质被抽出，患者的疼痛症状也可明显减轻。可能与抽吸后肌腱内的压力减轻及穿刺导致局部出血而促进残余钙化灶的吸收有关。超声引导下肌腱钙化灶的穿刺抽吸后复查，可见第一个月后钙化密度及大小明显减小甚至消失，这种变化在第一周更明显，之后吸收逐渐减慢，治疗一年后钙化可完全消失或减到最小[27]。 （4）超声引导下肉毒素注射治疗肌痉挛 痉挛状态由JamesW.Lance定义为“以速度依赖的牵张反射（肌肉紧张度）增加及过强腱反射为特征的运动失调，作为上运动神经元综合征的一个组成部分，它由牵张反射的超兴奋性引起”[28]。引起痉挛状态的原因有多种，常见的有脑卒中、脑外伤、脊髓损伤、脑瘫、多发性硬化及中枢神经系统退化性疾病等。按躯体受累范围痉挛可分为局灶性痉挛、区域性痉挛及广泛性痉挛。痉挛可导致患者产生疼痛、肌肉挛缩、活动受限及生活质量下降。治疗痉挛的方法有多种，其中肉毒素作为一种解痉剂，被认为是一种更广泛的康复治疗方案[29]。肉毒素可分为A、B、C、D、E、F、G7个型，A型是毒力最强和临床应用最常见的型别。A型肉毒素通过抑制神经肌肉接头处突触前膜的乙酰胆碱释放来抑制肌肉收缩。肉毒素的这种化学去神经作用是暂时的，终板的独立发芽即旁生新芽而形成新的神经连接，新的神经肌肉传导的建立，新的运动终板的形成一般要经历12~24周[30]，恰好与临床疗效持续时间相吻合，需要肉毒素的重复治疗才能达到长期缓解肌肉痉挛的目的。准确定位及安全注射是A型肉毒素有效治疗局灶性肌痉挛的关键。超声作为引导肌肉定位注射的新技术日益受到关注。Berweck等[31]的研究结果表明与电刺激及肌电图定位技术相比，超声引导注射BTX-A不仅能够提高注射的准确性，还可缩短寻找靶肌的时间，减轻患者痛苦。配以高频探头的超声可以清晰显示靶肌及周围的神经血管，在实时超声影像引导下，不仅可将针头准确刺入靶肌特别是深层靶肌，还可根据解剖结构调整进针方向，既准确注射又避免对相邻血管与神经的损伤。APicelli等[32]最新研究显示，与徒手定位及电刺激定位比较，超声更能准确评估肌肉厚度及注射的位置，与此同时患者临床症状得到更好改善。 3.超声在康复医学的其他作用 在康复医学中，超声除了具有诊断及介入治疗作用外，还具有实时成像的反馈作用。实时超声成像可使康复医师实时观测深层肌肉（如腹横机及多梨肌）的收缩，发现细微的损伤结构。在超声实时成像下，患者可在康复医师指导下进行肌肉精细等容收缩，实现深层肌肉的激活反馈，同时为康复治疗措施的有效性提供直观的依据[33]。 作者：刘玲玲 尤春景 单位：华中科技大学同济医学院附属同济医院 超声医学论文:临床医学的超声诊断学教学创新 超声诊断学是一门发展最快、普及最广、渗透最深和实用性最强的新兴医学学科之一。伴随着科学技术和计算机技术的不断发展，超声从简单的一维、二维灰阶成像到三维、四维成像，从单纯的解剖形态学成像到功能成像、分子成像，从单独诊断到诊断与超声引导下介入治疗并重，极大地拓宽了超声诊断学的应用范畴［1，2］。超声检查探头除经皮肤表面的常规探头外，还发展了经直肠、经阴道、经食道、术中探头等多种，为超声引导下多种组织器官疾病的介入诊断与治疗提供了强有力的技术支持。三维超声技术、谐波成像技术、超声造影技术、弹性超声技术的相继推出，其无论在组织器官超声成像的清晰度、准确度、信息量，还是医疗应用范围，都大大提高。超声检查部位遍及全身各组织器官，包括颅脑、颌面、心脏、盆腹部脏器、胎儿、骨肌、全身大血管、神经及表浅软组织等。超声已成为目前在临床上应用最为广泛的影像学检查方法之一。但是由于本专业的年轻性，导致很多高等医学院校在超声诊断学教育方面出现了许多新问题，值得医学教育工作者重视，并积极采取进一步措施改变这一局面［3］。 1临床医学生超声诊断学教学现状分析 1．1超声诊断学课程设置不足 超声诊断技术作为一门年轻但发展迅速的学科，在临床应用中已经成为不可缺少的公共的前沿诊断方法，也成为高等医学院校学生知识体系中的必备部分［4］。但是由于医学界乃至社会上对超声重要性的误解或观念的落后，导致超声诊断学在大部分高等医学院校的影像诊断技术或物理诊断学教学中所占比例太小［5，6］。有些医学院校临床医学生中涉及超声的课程只有4－6个学时，往往在诊断学中一带而过;有些院校临床医学生课程内容中根本就不安排超声诊断学，或者将其纳入考查课、选修课，导致学生认为其“可学可不学”;更不要说安排见习、实习课。而超声诊断学是一门实践性很强的学科，没有上机观摩或实践课，学生会觉得超声诊断非常抽象、晦涩难以理解，基本上达不到学习效果。 1．2临床医学生超声诊断学知识掌握现状 由于在校期间基本上没有接受过超声诊断学课程的培训，导致年轻的临床医学生对超声诊断知识缺乏基本的了解，知之甚少，不了解超声检查适应证及用途，不清楚超声检查的原理及优势，甚至看不懂超声报告单，认为其只是辅助诊断，更不用说了解超声诊断技术的前沿发展方向和趋势。殊不知超声诊断目前在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了消化系统、泌尿系统、生殖系统、产科、浅表组织器官、心脏、肌腱韧带、关节、神经、器官移植以及大血管等。据统计，所有的临床学科都与超声医学存在或多或少的关联，超声在一些疾病的诊断上已取代其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。有研究者对临床型硕士研究生和七年制硕士研究生针对超声基本知识的了解情况进行问卷调查，结果显示，66．4%学生认为课堂教学不能满足其对超声知识的掌握，73．4%的学生认为自己对超声知识的了解差，仅24．9%的学生认为自己对超声知识了解一般;在问及对超声报告的认识上，38．7%学生认为他会关注超声报告中描述内容，32%学生会关注部分与自己专业相关较强的报告内容，仅17．5%学生认为自己能读懂描述内容，46．5%学生表示完全不能读懂报告描述内容［6］。由此可见，临床医学生对超声诊断学知识了解严重不足。 1．3超声诊断学教学师资现状分析 由于超声诊断学是一门年轻的、但发展非常迅速的技术，专业人才储备相对不足，尤其缺乏高学历、高年资、临床和教学经验丰富的师资队伍。目前，一些医学院校从事超声诊断学理论授课的教师仍多为本科或大专学历，缺乏硕士以上学位人员，有些甚至是技术员转行，其学历层次、知识体系、综合素质尚有待提高。同时，超声诊断学是一门实践性很强的学科，临床带教也是重要的教学环节。由于临床超声医师队伍整体偏年轻，缺乏超声诊断学专业人才，尤其是高年资中级专业技术职称以上的教师，加之带教医师一般都缺乏技术规范化培训，带教过程中教学内容分散，缺乏系统性、针对性、规范性，带教过程中常夹杂着个人习惯性和随意性，严重影响了教学质量。 2临床医学生超声诊断学教学改革策略 为满足现代医学事业快速发展和社会医疗卫生机构的实际需求，实现现代复合型医学人才的培养目标，应改革现有的医学教育模式，弥补临床医学专业学生在超声诊断学专业教育上的不足。 2．1结合当今医疗体制改革和医学发展的需要，重视超声诊断学课程教育 超声诊断技术由于其发展迅速、易于普及、实用性佳，不仅成为各大医院重要的影像学检查方法之一，在某些常见病、多发病的筛查、诊断和人群健康检查中更是占据了无可替代的地位;而且由于其便捷、价廉、无放射性、应用广泛，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心更是重要的、甚至是唯一的影像学检查方法。CT、MRI虽然具有分辨率高、诊断价值大等优势，但由于其昂贵的价格或有放射性等缺点难以在卫生院、社区卫生服务中心全面推广普及。随着近期我国医疗体制改革的五项重点工作之一即是健全基层医疗卫生服务体系，加强基层医疗卫生机构和卫生队伍的建设，完善乡镇卫生院、社区卫生服务中心建设标准，超声诊断作为一种易于推广的影像学技术，在乡镇卫生院、社区卫生服务中心的地位更是举足轻重。因而改变超声诊断是辅助诊断的陈旧观念，在临床医学生中普及超声诊断学教育，具有重要意义。 2．2组织编写适合临床医学专业的超声诊断学教材 目前的超声诊断学教材主要是面对医学影像学专业，因而编写一本适合临床医学专业的超声诊断学教材至关重要。临床医学生学习超声诊断学的目的主要为:第一，了解超声成像的原理、特点、发展方向、前沿技术，从而能根据不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正确选择超声检查方法。第二，了解超声成像的常见干扰因素，并能向患者解释某些组织器官超声检查前特殊准备的意义。第三，能正确分析超声诊断报告。第四，能根据临床实际需求，充分发挥超声诊断优势，不断拓展超声诊断应用范围。这就要求教材深入浅出、图文并茂，重点突出超声诊断的成像原理、类型、技术优势、常见病诊断要点、临床应用，并结合解剖、病理病生、主要临床表现等内容，将基础、临床、影像学科相结合，同时将高频超声、腔内超声、三维超声成像、超声造影等当前临床应用研究中的热门课题加入教材中，广征博引，力求知识的先进性［5］。 2．3将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，增加实践课 超声诊断既是一门独立的技术，也是一种公共的、通用的、临床多学科涉及的影像学检查技术，在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大，涉及范围之广，包括了全身各组织器官系统，超声在一些疾病的诊断上已取代了其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段［7］。因此，教学主管部门应将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程，合理分配教学课时，临床医学生超声诊断学的学时数应不少于30学时，让学生充分了解超声技术的原理、类型、优势、临床应用范围及当前发展方向和前沿技术，更好地为日后开展医疗工作打下坚实的理论技术。超声诊断学是一门医、理、工交叉结合的专业课，基础理论较抽象;相比于X线、CT等影像学方法，图像是实时动态的，不同的切面、不同的方向得到的图像千变万化，实践性非常强，所以超声诊断学的见习、实习课程显得尤为必要［5，8］;临床医学专业该课程见习课不少于8学时，实习时间不少于2周。开展好实践教学，有助于加强影像与临床学科的结合，培养横向思维，避免基础、临床、影像学科之间的知识脱节;帮助学生更好地理解不同影像学方法的成像特点、优势，将知识融会贯通;通过实践帮助学生更好地理解书本理论，有助于临床医生读懂超声报告。 2．4加强超声诊断学师资队伍建设 随着超声医学的快速发展，目前各大医院都紧缺超声医师，教学任务的增加无疑会进一步凸显超声医生人手紧缺的矛盾，各高等医学院校应当着力培养优秀的超声诊断学专业的教师队伍。除了要引进高学历、高层次的超声专业教师外，还应加强现有超声医师带教意识的培养，对年轻教师进行超声诊断技术的规范化培训，从而系统化、规范化临床带教课程。带教过程中注意基础医学课程、临床课程、影像课程知识之间的联系，介绍超声专业新技术、新发展、新应用，激发学生的学习兴趣和热情，提高学习效果。 综上所述，立足当前各医疗机构临床医生在超声诊断技术方面的严重不足，结合当今医疗体制改革、年轻医师培养以及医学发展的的需要，应对临床医学生超声诊断学教学进行改革，只有这样才能培养出知识全面、综合能力强、全方位的医学人才。 超声医学论文:非临床医学专业超声检查教学感想 近年来,随着我国医学教育改革的深入和社会需求的增长,一批非临床医学专业,如生物医学工程、医学英语、卫生管理等专业教育得到了蓬勃发展,为医学高等教育的拓展注入了新的活力,同时也带来了教学课程的合理设置、教学内容的改革创新等新课题。临床医学概论是针对非临床医学专业学生开设的临床医学课程,通过该课程的学习,使非医学专业学生了解临床上常见病、多发病的基本知识,有助于提高非临床医学专业学生对现代医学模式的了解,有利于学生提高预防医学认识及社区医疗服务意识,从而促进医疗系统更加健康有序发展。超声检查在现代医学影像中与CT、x线、核医学、磁共振并驾齐驱,互为补充,是临床诊断中不可缺少的检查手段之一,内容广泛,涉及全身各个系统。在临床医学概论中,超声检查课程位于总论部分,仅有3学时。如何在有限的时间内,使学生系统地掌握临床医学理论及实践知识的核心内容,并能调动其学习积极性,对所学的临床医学知识适时消化吸收,融会贯通,确实达到提高其分析和解决实际问题的能力,已成为摆在教师面前的重要课题。 面对超短学时带来的挑战,在备课环节上,必须阅读大量的相关资料。超声检查隶属于超声诊断学,知识体系完整,是声学、电子学和医学的统一结合,要想在短时间内使学生充分掌握其内容是一件非常困难的事情,更何况是3学时的超短时间。由于教材中的内容是非常的概括、简化,必须使非临床医学专业的学生掌握超声检查的核心内容及其进展,使其与前后医学知识有机地联系起来,例如,超声波的物理特性生涩难懂,是教学难点而又不是教学大纲的重点,但是,该部分内容在课程讲解中起到承前启后的作用,为了不占用更多的时间,需要将大量相关知识高度概括,用精炼的、简单易懂的语言传达给学生,所以在备课时需扩展阅读内容。 采取现代化的教学手段,最大限度地提高教学效果。教材内容多与课时少的矛盾十分突出,这就需要我们改变已往的教学模式,选用一种能够满足当前教学需要的教学方法,多媒体教学是现代课堂教学的发展趋势,合理应用教学辅助课件,是提高教学效果的有效措施之一[1]。多媒体教学信息量大,教师在较短的时间里,可以把本学科及相关领域的新知识、新成果及时引入课堂,多媒体教学集声音、图像、文字、动画于一体,通过人机交互作用完成各种教学任务,同时,教师节约了在黑板上书写、绘图的时间,在单位课时中可以讲授更多的内容;运用多媒体教学,将影像专业所需要的X线片、CT片、MRI片及其它相关的图形、图像生动、直观地投影到屏幕上,使讲授内容更加明晰,易于学生接受。超声检查属于影像专业的教学内容,是一门形态学科,需要从观察图像来认识病变,实际工作中是通过大量的实时切面图像、血流图像甚至三维立体图像进行疾病诊断,它强调实时、动静态结合,同时,又是多学科相互结合的产物,基本理论内容多,原理深奥,一些内容难以理解,如果只是采用讲授的方式,学生会觉得枯燥乏味,印象不深,靠死记硬背,遗忘率高,达不到理想教学效果,利用多媒体形象直观的特点,可以较容易的解决此方面的问题。如用动画的形式播放自然届中蝙蝠在黑暗中是通过鼻和口中发出超声波来判断障碍物的距离而实现自由飞行特点,能使学生很容易的理解和记忆超声波的反射功能,又如澳大利亚的物理学家多普勒在地球上观察星星能看到不同的颜色变化和救护车由远及近或由近及远音调改变的动画,能使学生对比较难以领会的多普勒效应的理解变得轻松了,因此,采用多媒体课件,能够把授课难点有效分解,可以将教学内容深入浅出地讲给学生,大大提高教学质量;非临床医学专业学生,普遍认为临床概论不重要,甚至有的学校将其列为选修课,思想上不重视,学生学习积极性不高。采用多媒体教学,易于吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。如在谈到超声检查手段在产前筛查中的作用时,通过形象、清晰的正常与畸形胎儿三维图像的展示,使学生的注意力和兴趣大增,从而获得较好的教学效果。因此,合理地应用好教学课件,既适应学科的需要,又可以克服短学时带来的困难,还能把教师在课堂的主导作用发挥得淋漓尽致,使学生充分享受听课的乐趣,完成教学任务。 通过案例分析,讨论超声检查的主要内容和临床价值。案例导入式教学法是指在教学过程中,在介绍某个概念或方法时,以案例为切入点,通过案例引出问题,让学生先对问题进行思考,所提出的问题可以是待介绍的概念、方法适用的情形,也可以是某方法的应用步骤或应用方法时的注意事项,让学生结合案例给出自己的看法和解决思路,教师适当加以引导和启发,并及时对学生的说法进行总结,最后再给出科学的定义和完整的表述[2],有助于启发学生积极思维和提高学生综合运用知识的能力。超声检查应用范围广,涉及全身各个脏器系统,除了有的脏器位置之间关系密切外,各脏器功能之间有着千丝万缕的不可分割的联系,一个脏器的结构和功能发生改变,势必会影响对其它脏器的检查,如果把超声检查的不同内容尽量融入到一个实例中,则可帮助学生理顺所学知识的脉络,增加对超声检查临床价值的理解。超声检查的主要内容和临床价值是非临床医学专业学生的教学重点,是要求必须掌握的内容之一,也是临床概论学要求达到的教学目标。通过案例的导入,使学生能够横向思维,用联系的、发展的观点看待问题,加深对所学内容的理解和掌握,同时可提高学生的分析和归纳能力,达到举一反三,触类旁通之目的。如介绍多普勒超声的临床价值时,提出某位怀疑患有心脏病的患者初次到医院就医时,医生会让患者做超声心动图检查,通过该项检查,可以显示心脏的结构、功能及血流信息,由心脏结构的显示可延伸至腹部实质脏器的结构,由心脏功能的确认延伸到脂餐后胆囊收缩功能的判断,由心脏血流信息的提供延伸至多普勒超声在糖尿病后血管并发症、肝移植后血管并发症检测方面的应用等。通过案例分析可集中学生的注意力,有助于提高学生综合运用知识的能力,获得良好的教学效果。 把握好教学内容的深度与广度。临床医学概论课程面临的使用者是非医专业学生,课程设置的教学目的是应使学生在完成相应专业学习的基础上,系统掌握和了解临床医学的相关知识,进一步完善临床医学知识结构,以激发和促进良好的认知结构作为价值取向,其要求的内容与层次和目标指向,显然与医疗或科研为职业的医学专业学生教材内容的深度与广度不有所不同。在非医学专业开设该课程并不是为了培养临床医师,该课程本着“实用”的原则,建立了非医学专业医学教育平台,其教学内容不宜“精深”,正因为是概论,所涉及的范围和内容广泛,但内容展开程度等方面要有所限制。因此,超声检查应重点介绍检查的应用范围和临床价值,对于超声基础理论和超声仪器工程学方面的内容不宜深讲,对超声检查的重要进展和今后的发展方向亦应做简要介绍,对超声仪器的了解可在临床实习时介绍。 总之,临床医学概论中超声检查课程内容广泛,课时短缺,对非医学专业学生来说,掌握其内容有一定难度。建议在教学中尽量精选授课内容,尽可能采用多媒体教学;在课堂上,多以病案形式引导学生学习,提高学生学习的积极性;适当安排临床见习,加深对理论知识的认识。由于医学院校非临床医学专业大部分是近几年才开设的新专业,在课程设置、课时比例、教学手段等诸多方面均处于探索和改革之中,今后,在该课程的教学研究方面,还需要教学管理人员和师生进行广泛地沟通和调查,寻找该课程与学生所学专业的交叉点,深入研究临床医学概论的理论内容和教学方法,做出切合实际的决策,更好的进行非临床医学专业临床医学概论课程的设置和教学工作。 超声医学论文:平面波成像的医学超声探头改进 摘要： 目的基于平面波发射／接收原理的超快超声成像技术近年来已成为国际医学超声领域的研究热点，有望取代传统的聚焦扫描式超声成像技术。传统方式受其成像模式的限制，无法实现高帧频成像，而通过平面波发射以及相干复合方法，可大大提高超声成像的帧频。本文提出一个新的设想，即采用高程方向无聚焦换能器，相对于传统的高程方向有聚焦换能器，可能有助于进一步提高超快超声成像技术的成像效果。方法首先简要介绍平面波相干复合成像的原理和方法，进而通过FieldⅡ软件仿真，验证相干复合成像方法对平面波成像图像质量的提升效果。最后，通过仿真和实验实现探头高程方向的发射声束聚焦模式，并对上述2种模式换能器的平面波成像效果进行了对比分析。结果使用平面波复合成像算法得到很好的成像效果，两种探头经对比，NEFP探头成像图像的对比度相对于EFP探头明显增强。结论对于超快超声成像方法，使用NEFP超声探头可以取得更优的成像效果。 关键词： 平面波成像；超声探头；相干复合成像；高程方向 0引言 传统的超声成像采用电子扫描的方式，且进行多次聚焦发射产生一副完整图像［1］，因此成像的帧频较低。随着脑功能成像、实时三维超声成像、高速多普勒血流速度流场成像、二维实时弹性成像等成像技术的出现，对成像帧频的要求变高，传统的帧频速度已经很难满足新的成像模式。超声平面波成像是一种可以快速提高成像帧频的方法［2］，可以很好地应用到以上领域的研究上。平面波成像是把换能器所有阵元作为发射和接收孔径，以相同的高压脉冲同时激励换能器各阵元产生平面波，通过一次发射即可覆盖整个成像区域，很大程度上提高了成像的帧频。为了解决平面波成像的信噪比、对比度、分辨率较差的问题，平面波相干复合成像方法被法国学者提出［3］。相干复合成像，即通过多次发射不同方向的声波，然后对接收到的回波数据以某种规则加以融合的超声成像技术。因为超声信号从不同角度照射到同一个反射子上，相当于传统成像模式的聚焦效果。相干复合成像技术简单易行，成像视野扩大，并可减小斑点噪声和伪像，提高图像清晰度、对比度和分辨率。但由于需要多次发射，使帧频有所下降，故相干复合成像发射次数要根据成像需要合理选择［4］。超声探头具有超声波发射和接受的功能，其结构对成像效果有重要影响［5］。超声换能器探头由压电晶片、声透镜、匹配层、压电晶片、背衬等部件组成，其外形为长方形。压电晶片是被切成若干个小窄条的阵元，阵元间以吸声较强的橡胶相隔。在超声换能器的纵向声束控制方面，目前线性阵列的声束控制方法主要有电子控制调节和声透镜调节［6］。电子调节技术是通过控制换能器中各阵元的时间延迟，达到预期的波束效果。声透镜调节是通过改变匹配层和声透镜的弧度来改变波束形状。在常规超声线阵换能器中，沿晶片短边方向（即探头高程方向）不作切割，通过改变匹配层和声透镜的弧度使其在探头高程方向产生一个高程聚焦。而近年来备受关注的多维成像［7－8］，是将晶片沿短边方向也切成若干条，其声束控制技术是在二维方向对分割的晶片添加电子延时，以达到期望的声束聚焦效果。目前对于平面波成像的研究主要集中在成像算法方面，但关于超声探头结构和工作方式与超声平面波成像质量之间关系的研究却还是一个空白。目前所有的平面波成像研究都采用传统的线阵超声探头，如图1所示。只是在横向（探头宽度方向）上采用无延时发射形成平面波，而在探头的高程方向上则都有一个由声透镜实现的物理聚焦，并不是真正的纯平面波。针对这一问题提出一个新的猜想，即采用高程方向无聚焦换能器，代替传统的高程方向有聚焦的换能器，可能有助于进一步提高平面波成像技术的成像效果。为验证这一猜想，本文首先通过FieldⅡ软件仿真实现平面波相干复合成像算法，比较多角度相干复合成像效果与单一角度平面波成像效果的差异。然后，又通过改变仿真参数设置控制探头高程方向的发射声束模式，对上述两种模式换能器的平面波成像效果进行系统的对比分析。目的是为了验证针对相干复合成像的成像模式，发射完全意义超声平面波和有纵向聚焦的伪平面波探头，哪种探头的效果更优。 1方法 超声成像算法中应用最多的算法是延时叠加算法，该方法特点是算法简单、运算速度快，被广泛应用在实际的测量中。在平面波单幅图片生成时，本文运用该种算法进行成像，其算法的概要步骤介绍如下。DAS成像采用对接收信号进行延时后，直接叠加的方式进行成像，如下式所示：Y（t）＝Mm＝1Nn＝1wm，nxm，n（t－τk）（1）式中：τk代表聚焦点k的延时；M为发射阵元数；N代表接收阵元数。在实际的成像过程中，所接收到的回波信号经过AD采样后才进行波束形成，所以建立离散化的数学模型如下。针对聚焦点k，设：xm，n（k）＝xm，n（t－τk）即xm，n（k）代表对于聚焦点k，第m个阵元发射，第n个阵元接收后经过延迟后的信号。本文采用矩形窗函数加权。尽管Stolt迁移理论常用在地震成像检测方面，具有实现速度快的优点，但该算法在用于波速变化快的情况时会使其成像精度降低，因此应用于传播速度变换较大的地震波时会受到一定限制［10］。然而超声在组织中的传播速度接近固定值1540m／s，若将Stolt迁移理论应用在医疗超声成像领域，因其传播速度在人体组织中接近常数，能很好地克服传播速度变动幅度大这一缺点，实现超声高帧频成像［11］。根据Stolt迁移理论解出散射子位置。由于复合成像中发射的角度为已知，由几何关系可以求出偏移量，并根据偏移量合成叠加［12］，从而实现图像的复合叠加。 2结果与分析 2.1探头发射声场 实验所使用的为一维线阵探头，型号为L75－12840C。EFP探头在30mm上有一个高程聚焦，为声透镜聚焦。NEFP探头中通过改变匹配层和声透镜的纵向弧度使其纵向高程聚焦消失，变成完全意义的平面波。两种探头的其余参数完全相同：主频为75MHz，阵列面为395mm×35mm，阵元数为128×1，阵元间距为3mm，高程为35mm。为确保两种探头发射的声场符合理论预测，利用三维声场扫描仪对其声场分布进行数据采集，采用的扫描仪由英国PrecisionAcoustics公司开发研制，型号为ModelUMS3s／Nums3032，测量中以水听器为接收换能器，水听器直径为05mm。声场检测过程中探头发射电压保持在30V，采用外部信号激励声波发射，激励信号周期为1MHz，规定探头的深度方向为Z轴，横向方向为X轴，纵向为Y轴。扫描面为不同深度下XY矩形平面的声场。水听器每次移动距离为05mm，图中X、Y轴的数据单位为mm，图中彩色数据点表示经能量归一化的声压强度。图2（a）、（b）为采用NEFP探头在深度30mm、60mm处扫描的声场分布，从图中可以看出声场分布较为分散均匀，各个深度无明显发散；（c）、（d）为采用EFP探头在深度分别为30mm、60mm处扫描的声场分布，图中的声场在较浅区域分布集中，到60mm处严重发散。表1为不同深度的声强主值宽度数据对比，主值分界线为最大声场强度的1／3处。通过对比30mm和60mm处的声压分布，60mm处的最高声压和平均声压均小于30mm处，对比同在30mm处的（a）和（c），（c）处的最高声压高于（a）处，这是由于归一化的能量分布，能量越集中，声压主值越大。 2.2复合成像仿真 为了验证相干复合成像算法的合理性，本文首先仿真出相干复合成像的成像效果图，再通过仿真两种换能器模型对比其成像效果，最后在数据采集平台采集仿体数据。首先利用MATLAB工具软件通过FieldⅡ超声仿真［13］程序，通过设置换能器参数进行仿真实验。假设声传播介质为均匀的人体组织，不考虑声衰减和组织的非均匀性，声速被统一设置为1540m／s。换能器采用75MHz的发射频率，阵元数目为128个，阵元间距为27mm，高程方向长度为5mm，为仿真实现其在高程方向上的声透镜聚焦效果，将阵元在高程方向上分为10等份，以实现电子聚焦，设置高程聚焦深度为30mm。仿真试验中，在模拟仿体中模拟散布30个散射子成像深度为0～80mm，30个点有规律地分布在11～65mm之间，点在深度方向间距为6mm，横向位置在－5mm和10mm处，纵向位置在0mm中心面处，将该模拟仿体标记为仿体1。通过复合成像算法进行仿真实验，复合角度从θ＝－［（N－1）／2］pi／180，（若N为偶数则以θ＝－（N／2）pi／180开始）以Δθ＝pi／180的间隔变换，N表示复合成像幅数，复合成像结果如图3所示。为了进一步分析不同方法分辨率和对比度的情况，在图3深度为30mm、60mm深处取横截面进行分析。图4为不同幅数合成在30mm和60mm深处的横向截面，（a）表示30mm，（b）表示60mm。表2列出了60mm处的半高全宽（fullwidthathalfmaximum，FWHM）和峰值旁瓣水平（peaksidelobelevel，PSL）两项指标对比。FWHM是指在主瓣峰值一半处的波形宽度，其值越小表明图像分辨率越好。PSL是指主瓣峰值强度对于旁瓣的峰值强度之比，此处PSL越小表示旁瓣抑制得越好图像对比度越好。图中有3个峰值，参数选取3处峰值所需参数的平均值。从图3可以看出，1幅图片成像中近场伪影较多，近场伪影主要是由超声发射声场的旁瓣引起的。21幅相干复合成像的分辨率和对比度最好，近场伪影也得到了很好的抑制，9幅相干复合成像的分辨率和对比度要优于单幅平面波成像，但较21幅复合成像效果差。从图4和图2可以明显看出21幅图片合成的图片半高全宽最窄，旁瓣得到了很好的抑制，分辨率和对比度都是最好的，其次是9幅合成，最后是1幅的发射接收。对图4中的数据进行定量分析，不同幅数复合成像详细的参数值见表2，从表中可以看出随着图像合成幅数的增加，FWHM值减小，成像分辨率提高；PSL值减小，成像对比度提高。同时可以看出，近场的分辨率要优于远场，而远场对比度优于近场。 2.3不同探头仿真 为检验纵向聚焦探头和发射完全平面波的非聚焦探头的成像效果，使用FieldⅡ进行仿真实验，仿真发射频率采用75MHz，采样频率为100MHz，阵元数目为128个，阵元间距为27mm，长度为5mm，阵元在长度方向上分为10等份。EFP仿真探头通过电子聚焦，设置聚焦高程为30mm。NEFP仿真探头在阵元长度方向上分为10等份，纵向不做聚焦，其余参数两种探头相同。采用9幅合成的图像观察两种探头的成像效果，实验采用模拟仿体1。利用不同探头发射模式进行仿真实验，成像结果如图5所示，为了更好地对比不同聚焦方式探头的成像效果，选取生成图像深度为30mm、60mm处横截面数据进行对比分析，见表2。从图5可看出，EFP在各个深度处成像更均匀，在远场处的成像分辨率更高。图6为在60mm和30mm深处对不同探头成像进行分析的结果，可以看出，在60mm深度处，仿真EFP探头和NEFP探头对散射子的成像分辨率和对比度影响差别不明显，在30mm深度处，两探头的分辨率差别不大，但NEFP探头成像的对比度要明显优于EFP探头。图6表明，在EFP探头模式下，不同深度处的分辨率差别不大，而较深处的对比度要优于较浅区域；在NEFP探头模式下，不同深度处的对比度差别不大，而较浅处的分辨率要优于较深区域。 2.4探头采集数据 本实验基于美国Verasonics公司V－1数据采集系统，并行发射128通道，二选一复用并行接收64通道，12位ADC。该系统与matlab软件有很好的兼容性。声波发射探头如31所描述。具体成像参数为：128发射阵元，阵元间距为049mm，中心频率为75MHz，采样频率为60MHz，声速为1540m／s，成像动态范围设为50dB，具体结果如图7所示。从图中可以看出，所得图像总体成像分辨率较高，对比发现，（a）的背景噪点要明显比（b）多，说明NEFP探头近场成像背景噪声较小，对比度较EFP探头更好，远场区域对比度差别减弱。截取图7（a）、（b）图像在深度为116mm、340mm、893mm处进行横向对比分析，横向变换曲线见图8。在焦点附近的区域EFP探头的对比度优于NEFP探头，在近场和远场区域NEFP探头的对比度优于EFP探头，两幅图像分辨率差别不大。 3结论 传统的波束合成算法应用到平面波成像时会得到较差的图像分辨率和对比度，不适用于超快超声成像技术。本文利用相干复合成像方法，实现了平面波快速成像，仿真结果表明该方法可以得到更高的成像分辨率。在对比NEFP和EFP两种探头的仿真实验中发现，在近场区域内NEFP探头的对比度明显优于EFP探头，分辨率有微小下降。使用实验平台的数据采集验证了这一结论。通过实验数据对比可以看出，虽然两种探头的平面波成像效果各有优缺点，但NEFP探头的确在某方面优于EFP探头，这为进一步改善超声平面波成像质量，使其尽早应用于临床提供了一条新的研究思路，对医学超声成像领域的发展具有十分重要的意义。 超声医学论文:超声医学影像科患者的就医体验 摘要 通过研究分析超声医学影像科患者的心理特点和就诊需求，对不同患者给予针对性的护理措施，营造温馨的就诊环境，减轻或消除患者的不良心理因素，彻底改善了患者的就医体验，提高了超声检查工作效率、护理质量及患者的满意度。 关键词 超声医学影像；心理；就医体验；延伸护理 超声医学影像检查因具有操作简便、安全、无创、诊断准确率高等特点，在临床上的应用越来越广泛［1］。我院超声医学影像科承载着各种疑难疾病的诊治任务，每天承接2000~3000名来自各地的患者的诊疗工作。为认真贯彻落实优质护理方针，持续改进护理服务，改善患者就医感受，本研究针对行超声检查的门诊患者进行需求调查，通过满足各类人群的不同需求，制定了一系列的解决措施，使患者在良好的心理状态下接受超声检查，取得了良好的效果。现报道如下： 1材料与方法 1.1研究对象选择2015年2月至5月于我院门诊行超声检查的患者，包括老年人、妇女、儿童、孕妇、残疾人、疑难杂症的患者等，共308例。 1.2调查方法本研究采用统一的调查问卷，问卷根据《进一步改善医疗服务行动计划》对护理服务质量的若干要求自行设计。调查前由超声科护士向调查对象说明调查目的，并承诺对调查资料保密。在调查对象知情同意后，发放问卷并匿名填写后现场收回。调查内容主要包括就诊环境、服务态度、服务流程、隐私保护4个方面的就诊需求，共计20条。调查人员为本研究参与人员，熟悉问卷的内容和意义，保证现场问卷的真实性和数据录入的准确性。 2结果 2.1不同患者的就诊需求老年人的就诊需求：老年人感知觉、注意、学习记忆、思维、语言等各种认知能力下降［2］，加之患病时身体健康水平下降，常使其烦躁焦急、恐惧，希望得到医护人员的关注、尊重和安慰。儿童及家长的就诊需求：超声检查虽然是无创检查，但患儿因恐惧而出现不配合检查的抵触心理，或因空腹、饥饿而哭闹，家长则因心疼孩子会出现焦虑，甚至暴躁情绪。妇女的就诊需求：女性患者做某些检查（如阴式超声、乳腺超声）时，尤其是遇到异性检查医师时，常常出现害羞、紧张的心理，同时对隐私的保密性要求非常高。孕妇的就诊需求：孕妇本身怀孕期间心情焦虑，尤其是对孩子的健康问题更是关注，检查时会出现更多的担忧、紧张情绪。残疾人的就诊需求：盲人、聋哑人和肢体缺失的残疾人会有恐惧、焦虑、紧张的心理。还有些患者因活动不便，需要他人提供帮助。久治不愈的慢性病、疑难病患者的就诊需求：某些疑难病、慢性病患者因病情复杂、病程长，对治疗和医生缺乏信心，希望得到经验丰富、医术高超的名医准确快速的诊治［3］，导致患者时常出现悲观、忧虑、紧张和求名医心理。 2.2患者对医院的要求患者对超声科医疗技术、医疗设备等硬性条件要求必须过硬，同时对服务环境、就诊条件、细节服务要求也很高。包括隐私保护、超声检查流程说明、配合事项、检查前准备工作等细节。 3护理 根据不同患者的需求，我科通过改善服务流程，创新方便群众就医的措施，从患者的就医体验、心理需求等方面为患者提供了满意的服务。 3.1提高医护人员自身素质和服务水平加强医护人员自身的道德修养，了解超声检查的前沿知识，掌握与患者沟通技巧［4］，树立全心全意为患者服务的思想，从而赢得患者的信任。 3.2优化诊区设施布局，营造温馨就诊环境为了给前来检查的患者营造温馨舒适的就诊环境，我科做了如下改造：提供温馨的检查室、宽敞的候诊环境，保持整洁、安全、舒适；执行“一室一医一患一陪同”诊查制度，在诊室门口设置私密性保护设施；在每个楼层的电梯口都设有导诊台和超声科标牌，设置就诊区域建筑平面图，以防患者因找不到位置而急躁；在候诊大厅配备了舒适的候诊椅和清晰的LED大屏幕电子叫号系统，根据不同人群需求设置哺乳专区、儿童玩具区、孕妇候诊专区等；为患者提供饮水机、纸杯、轮椅等便民设施。 3.3合理调配超声资源，有效分流患者实现分时段预约，合理安排患者的检查时间，尽量缩短等候时间。根据门、急诊检查患者病种，科学安排各专业检查医生数量，增设专家出诊人次，确保出诊医师的数量和质量。对于特殊患者开放绿色通道，安排机动人员进行检查。 3.4发挥信息技术优势，改善患者就医体验在保障患者隐私的前提下，通过告示板、微信平台、告知单等多种形式提供提示服务。利用微信平台对门诊检查的患者开展延伸服务，包括检查注意事项、准备工作、心理指导等，为患者提供了全新的就医体验，使患者足不出户就可以了解专业的超声检查事项。 3.5持续改进护理服务，实现个性化护理服务针对不同患者的心理需求、病情，提供个性化护理服务，从而消除患者焦虑、紧张、烦躁的心理。为老年患者检查时，允许2名家属陪伴。对于行动不便者，提供轮椅，并安排专人扶老人上、下检查床。轻音乐能调节大脑边缘系统和脑干网状系统的功能，起到镇静、调整血压及心率的作用［5］，故在检查室内播放轻音乐。让患者提前2min进入检查室，向其耐心解释检查的目的、方法，帮助患者摆好体位，让患者握住护士的手，进行深呼吸等［6］。对于儿童患者，带其熟悉检查环境和仪器，并通过做游戏、讲故事等方式舒缓其焦虑的情绪。对于接受有空腹、憋尿等特殊要求的检查的患儿，尽量安排在上午10：00之前完成检查。检查时安排家长在场陪伴，以增强患儿信心。 对于女性患者进行检查时，要求家属陪伴，尽量安排女性医生操作，异性医生诊室内一定安排女性打字员，以缓解患者紧张和害羞的心理［7］。为就诊孕妇设置候诊专区，检查时家属陪同，避免紧张。对于检查结果有问题的情况，医生应尽量避免和孕妇直接交待，以免影响孕妇的心情。对于残疾人，护士除了给予特殊的关爱外，还为其提供检查绿色通道，提供沟通板、扩音器等，并多采用肢体语言进行沟通。对于慢性病、疑难病的患者，除了常规护理外，尽量安排经验丰富、沟通能力强的医生为其检查，并安排多名家属陪同。 综上所述，超声医学影像检查是门诊常见的检查方式，在检查中，医护人员应了解不同人群的需求，采取不同的护理措施，并通过微信平台等新型信息技术手段的推广使用，实现医院与家庭的无缝隙延续护理，使患者足不出户即可获得超声检查的相关知识，提高患者检查的依从性，降低检查的重返率，提高患者的综合满意度。 作者：胡婷 朱莹 刘秀萍 单位：中国医科大学附属盛京医院超声科 超声医学论文:超声诊断学教学的临床医学论文 一、优化超声诊断课程内容，突出学科重点和特色 目前，临床医学专业的超声教材的内容比较简单，只是简单介绍超声诊断原理、正常声像图和异常声像图之间的区别，超声诊断学与内科学、外科学等临床学科的教学不同步，往往出现讲到的相应系统疾病的超声特征时，相关疾病在内科学、外科学中并未讲解，学生无法理解超声诊断与疾病特征之间的关系，不利于学生对疾病超声诊断的整体认识，而且容易造成学生诊断思维的混乱。此外，超声诊断学内容具有综合化、融合化的特点，超声诊断学教学学时少（20～30学时）与教学大纲规定教学内容多、超声诊断学概念抽象、相关专业知识更新较快等诸多问题存在一定的矛盾。因此，要求超声诊断学任课教师在授课过程中在强调超声诊断学教学内容的基础性、系统性和完整性以外，应重点强调临床常见病的超声诊断原则及鉴别诊断。教学中应密切联系生活及临床实践，多举例，联系疾病讲解分析，如讲到超声检查时，让学生回忆以前体检或到医院做超声检查的经历。这样既吸引了学生的注意力，也丰富了课堂教学内容。超声诊断学是联系基础医学课程与临床课程的汇合点，在超声诊断学教学实践中最基本的要求就是临床医学专业的学生在学习超声诊断学以后能够迅速判断患者是否适合进行超声波检查，以及选择什么样的影像检查手段是最优的（比较影像学范畴），能够理解超声诊断报告的内容，从而及时准确地对疾病做出诊断。在每次授课结束前，授课教师应对本次授课及近期授课内容做简要总结，突出了超声诊断学的课堂教学重点，可以起到良好的教学效果。如何优化超声诊断学的教学课程，合理安排超声诊断学的讲解内容，是一门需要长期练习的技巧。 二、加强对学生超声诊断思维方法的培养 我国传统教育注重对学生知识的传授，却忽视对学生动手能力和独立思考能力的培养。超声诊断学是医学中的形象思维学科，观察超声图像时要有三维立体思维概念，改变学生单纯的平面观念，使其建立良好的立体思维习惯，对学好超声诊断有重要意义。超声检查可以从不同方位和角度观察病变的回声强度（强回声、等回声还是低回声）、形状是否规则、最大直径、病变的边缘是否清晰以及邻近组织器官的压迫或浸润情况。超声诊断学教师在教学中应逐步使学生认识到科学的思维习惯在日常学习和临床工作中的重要性，使其较好地掌握利用超声波分析诊断疾病的正确思维方法，提高学生的综合诊断能力，如条件允许，可以将便携式移动彩色超声诊断仪（床头彩超）带进课堂直接应用于理论教学，使学生有机会接触彩色超声诊断仪（此方法也已被用于心电图教学过程中），以增加学生对本课程的感性认识，此外，我校设有超声诊断实验室，拥有多台教学用彩超，使学生都能上机操作，让他们有亲身的体验和感受。 三、改进超声诊断学教学的方法和手段，合理应用多媒体教学方法 超声诊断学需要从观察图像来诊断疾病，传统的教师讲授利用板书、挂图或绘图的方式有很大的局限性，学生觉得枯燥乏味，对一些内容难以理解，单纯依靠死记硬背，遗忘较快，使学生在超声诊断学的学习中总处于被动状态。采用多媒体辅助超声诊断学教学具有形象、动态、直观、交互式等优点，可以真实形象、直观具体地反映超声波诊断的特点，为超声诊断学教学提供了现代化的教学手段，是超声诊断学目前最主要的教学手段，使传统的超声诊断学教学思想和观念发生了巨大变化。多媒体教学虽然已广泛应用于超声诊断学的课堂教学，但超声诊断学多媒体教学中也应注意在幻灯制作上必须多下功夫，教学内容难度适中，重点突出，图文并茂，背景和文字要对比鲜明（在超声诊断学教学实践中采用白底黑字效果较好），适量加入动画、声音或实际患者超声诊断录像，对超声图像加以讲解、分析，可以极大提高超声诊断学的教学效果。避免对超声诊断学教学幻灯片的简单复述，放映幻灯片过程中避免速度过快，讲授时语速适当，讲到重点时应放慢速度，给学生思考和记忆的时间，善于使用肢体语言（例如眼神、声音和动作等）突出超声诊断学的重点知识和内容，注意语音、语调的变化，最好在讲授过程中能做到抑扬顿挫。超声诊断学教学过程中应该合理使用多媒体教学，但是不能过分依赖，应根据超声诊断学教学的需要和特点，在多媒体教学过程中融入实物标本、教学模型等传统教具，使超声诊断学教学内容更加生动、直观，激发学生对超声诊断学的学习兴趣，从而有效地实现突出超声诊断学的教学重点，解决教学难点。利用联想式、启发式、探讨式和回顾式等教学方法，把难懂的超声诊断学概念、专业术语用通俗易懂的语言表达，便于学生课后复习记忆。有些重点部分，还可利用板书等传统教学手段。必要时可采取PBL教学法或CBL教学法提高教学质量。注重激发培养学生对超声诊断学的学习兴趣和独立思考判断的能力，尽量将复杂问题简单化，有利于学生对超声诊断学课程难点、重点的理解和掌握，提高学生的自学和实际工作能力。 四、积极调动学生的学习主动性，加强师生沟通 超声诊断学的教学需要有针对性，不能简单地利用“填鸭式”教育完成超声诊断学的教学任务，否则是对学生的不负责任，医学生的学习是长期持续的过程，并且应该持续终生。目前，一般医学院校的教育不可能在有限的时间里将所有医学知识全部传授给学生（因为这是不现实，也是不可能的），支撑医学生终身学习的是对医学的兴趣和自身的责任感与使命感，这也是每个医学生学业、事业成功的关键和决定性因素。现代大学医学教育学强调医学生是医学学习的主体，医学生应具有较强的自我学习的能力，但是目前医学院校的医学生大多为“80后”、“90后”的独生子女，以“90后”的独生子女居多（对这一群体笔者并无偏见），但客观上不少学生在自立方面比较薄弱，依赖性较强，自理能力较差，没有正确的学习目的和端正的学习态度，不能客观、全面地了解自己的知识需求和知识结构，缺乏对超声诊断学的学习兴趣和动力。为解决上述问题，超声诊断学授课教师应积极主动改善教学方式、方法，向临床医学学生明确学习超声诊断学的重要性、实用性和必要性，严格课堂纪律，激发学生对超声诊断学的学习兴趣。此外，超声诊断学任课教师均为附属医院的超声心电科医生，而非学校专职教师，师生之间相处时间短，日常沟通较少，师生感情较为淡薄。因此，超声诊断学授课教师应做好自我介绍，给出联系方式（手机、固定电话、QQ号码、微信和E-mail地址等），当学生在生活学习中遇有任何问题而不方便课堂提问的，均可向超声诊断学授课教师咨询或与教师讨论，做到教学相长。 五、完善超声诊断学的考核方式 超声诊断学课程授课完毕后，要考核临床医学专业本科学生对超声诊断学课程的基本理论、重点知识和技术操作的掌握程度和综合应用能力。因为超声诊断学课程是必修课，我校教学大纲规定其为闭卷考核，与放射诊断学共用一张卷，比例为60∶40，超声诊断学的教材内容占考核内容的60%左右，其余的考试内容与超声诊断学授课老师平时所强调的课堂内容密切相关。学生签到、授课过程中的提问以及随堂作业计入到平时成绩（约占总成绩20%），在对学生进行考勤的同时督促临床医学专业学生对超声诊断学课程进行课前预习、课后复习。此外，超声医学的飞速发展也要求超声诊断学授课教师必须加强学习和培训，通过各种渠道，努力学习超声诊断学的最新理论知识和操作技术，与时俱进，从各方面不断提高超声诊断学教师自身的教学能力和业务素质。综上所述，要提高超声诊断学在临床医学专业本科层次的整体教学水平和教学质量，实现超声诊断学的教学目的，任课教师必须在每个教学环节认真负责，努力使超声诊断学在临床医学专业中的教学更加生动并富有意义。 作者：杨娜刘国浩周方平李改单位：吉林医药学院附属医院 超声医学论文:超声医学教学论文 一、网络课件在超声医学教学中普及的必要性 随着计算机领域和信息领域的迅猛发展，现代教学工具已从以前的黑板、粉笔发展到如今的计算机、网络等各种媒体并重的阶段。由于课堂教学时间有限，教师自己收集资料进行讲授（包括照片、影音及制作Powerpoint演示课件等），虽然可以向学生提供大量教材相关的知识内容，调动学生的多种感官参与学习过程，但是教学方法仍然是以教师为中心，学生被动地看与听，并没有实现主动地学习，并且教学内容仍受教学时间的限制而不能有效丰富。网络教学形式灵活，不受时间、地点限制，有助于形成“参与式、互动式”教学模式，可以有效弥补课堂教学的上述不足。什么是网络自主教学？其概念是指在课堂上教师重点讲授理论知识，课余时间由学生登录学科网站进行自主学习，并对所学内容进行在线自测，在巩固所学知识的同时，达到理论与实践相结合的目的。网络课件中有多种多媒体手段：视频、Flash、图片、PPT等，文字部分主要简述各系统疾病的解剖、病理、声像图的特征性表现及鉴别诊断的要点。为了加深学生的理解，真正体现超声的特点，其中插入了大量的解剖图、病理图及典型的声像图，还可根据讲述内容适当插入简短的动态图像，强烈的视觉效果给学生留下了深刻的印象。通过网络课件的学习，教学时间不受课堂教学学时的局限，教学内容可以大大丰富。学生通过网络课件，自主选择和查找课堂教学的相关知识和内容，学习主动性得以提高，这对弥补传统课堂教学的不足有重要意义。 二、网络课件自主教学体系的主要特征 网络课件自主教学体系的主要特征包括：①资源性。多媒体网络课件应内容丰富、形式多样，并适合不同级别学生的需要和个别化学习的需要。不但能够为教师备课提供资源，而且可以为学生学习提供相关参考资料，即学生在学习超声医学知识的同时，还能够查阅其相关信息，从而拓宽知识面，增强对超声医学知识的理解。这就要求网络多媒体教学课件需具大量的学科素材，便于快捷方便地进行查询；②自主性。网络教学因无老师现场指导，需凭学习者自主控制教学进程，随机性很强。学习者所遇到的情境也会多种多样。这种自主学习无疑有利于学习者学习能力和创造性的培养，但同时对于学习习惯不太好的学生而言，自主学习又可能造成教学目标的实现困难，这就对网络多媒体课件的交互性提出了更高的要求；③交互性。这一点尤其重要。尽管学生可以通过网络向老师请教有关问题，但大多数时间，还是通过网络课件和教案进行自主学习为主。因此，网络多媒体教学课件需要有较强的交互性，要适合学生自学，便于学生按照自己的兴趣和意愿，选择教学内容和学习途径，根据自己的学习进度自行调控，并随时验证学习的成效。 三、网络教学课件模块组成 网络教学课件模块组成包括：①教学内容模块。这个模块为教师上课时的PPT课件，可供学生提前了解课程的重点、难点，以及课后下载复习。学生上课不用单纯忙于记笔记，进而花更多的时间听课、记忆与思考；②教学相关资源模块。提供从互联网搜集的全国优秀教学课件、精品教案及教学录像视频等网上教学资源；③教学图片模块。为学生提供丰富的常见病、多发病的典型图片，加深其对相关知识的理解和认识；④试题库模块。提供以选择题为主的练习，目的让学生随时检测自己掌握知识的程度；⑤在线论坛模块。主要是通过网站让师生进行互动，学生可在学习过程中遇到难题及时向教师咨询。 四、网络课件制作体会 首先课件制作选题范围必须适宜，制作主题相对单一、内容较集中的专题性、实用性的课件，更容易适应目前的教学实际情况。网络课件制作应避免稿本写作、文字内容“照本宣科”等现象，在课件中体现多发病、常见病的规范化检查技术，典型病例和特征性超声影像表现的分析与总结，并应用声像图对比进行疾病的诊断、鉴别诊断及疗效判断，从而全面、形象、系统地理解疾病的发生、发展、转归等。网络多媒体教学课件的应用，网络的带宽和传输速度将直接影响到教学的实施。所以在制作时，对课件的容量加以规定，每一个课件都不超过规定的大小，对于较大的课件分别制作成小的模块并建立链接，可减小课件的体积，确保在网络运行中使用方便、快捷。为考察网络多媒体课件在教学实践中的实际运用效果，我们对尝试过网络多媒体课件教学的学生进行了问卷调查。通过65位学生的问卷调查结果显示：83%以上的同学经常或者曾经浏览过网络课件；而对于网络课件的用途，73%的同学用于复习，27%的同学用于习题解答时的参考，网络多媒体课件的应用得到了学生的好评，学生的学习主动性和自学能力得到加强。综上所述，网络多媒体教学课件的建立能有效加强学生的自主学习意识，大大提高学习效果。但它只是一种教学手段及方式方法，要使它更好地服务于教学，达到理想的教学效果，还需要广大师生共同探索，在实践中不断积累经验，使其不断完善。 作者：张煜陈晓梅李明星单位：泸州医学院附属医院超声诊断科 超声医学论文:基于支持向量回归模型的医学超声图像去噪研究 摘 要 医学超声成像技术以其固有的时效性、廉价性及无损性等特点被医疗诊断广泛应用。但超声图像存在的斑点噪声增加了图像解译程度，影响了图像分析与诊断。因此，医学超声图像去噪研究成为超声影像预处理中的关键问题。本研究基于目前医学超声图像去噪研究现状，引入支持向量学习理论，通过含斑图像做对数变换和分解，构建基于支持向量回归模型的局部自适应去斑算法。实验仿真表明，基于支持向量回归模型能够成功地去除超声图像的噪点，同时保障了超声图像的细节特征，其优越的性能超过了传统的去噪方法。 关 键 词 支持向量回归；医学超声；图像去噪 随着医学技术的快速发展与广泛应用，医学超声成像、核磁共振、PET等技术现在已经成为医学诊断不可或缺的技术。其中超声成像固有的时效性、廉价性及无损性等优点被广泛应用于临床诊断与治疗中，超声成像技术利用声波实现直接观察和物质结构和特性研究，它具有对离体生物组织成像和对活体组织进行实时成像的两个特点，是医学研究的重要手段。 然而，超声图像存在的斑点噪声增加了图像解译程度，影响了图像分析与诊断，决定了医学分析的可靠性与准确性，增加了判断分析的难度。因此对超声图像的去噪研究成为当今医学界研究的热点。本次研究引入支持向量学习理论，通过含斑图像做对数变换和分解，构建基于支持向量回归模型的局部自适应去斑算法，最终达到图像去噪的目的，以期对医疗诊断提供科学的可靠性保障，推动医学科研工作的进一步发展。 1 支持向量回归基本原理 支持向量回归是一种以数学方法和优化技术为工具广泛应用于模式识别领域的方法。在解决非线性、小样本和高维模式识别问题中独具优势，且可以在函数拟合等一些机器学习问题。 假设存在线性可分的样本集y的线性判断函数的一般形式为：。 将其转化为Lagrange函数： 核函数常采用其公式为： 式中：wki为输入层第i节点和隐含层第k节点的连接权； k为隐含层第j节点的阈值。 所有学习样本对权值进行修正，通常为增加学习过程的稳定性，用下式对权值进行修正： 2 实验仿真应用 2.1 图像分解 应用SVM理论，采用迭代阈值法对数据源进行图像分解，取得传统单脉冲激励信号的轴向分辨率。如图1。 利用超声单脉冲信号作为SVM模型的数据源，应用Matlab程序将函数输入计算机程序中运行，等到数据的散点分布情况。从图中可以看出图像分割后的视觉效果，可以发现噪点距离中心线偏离程度显著，能够达到去噪的目的。 2.2 SVM模型应用 传统的去噪法均以曲线进化理论为基础，但存在不足之处在于受图像中噪声影响较大，因此SVM模型在运行前先对超声图像进行低通滤波等预处理，以去除图像中固有的斑点噪声，但同时也有可能损失了部分图像细节。为了提取超声图像中的噪声关键参数，建立SVM模型。SVM模型具有拓扑变形能力，通过对超声图像进行预处理，以去除图像噪点，以支持回归理论为基础进行聚类，使得复杂的非线性优化问题得到较好的求解。SVM模型针对具有较强不均匀分布的图像首先对图像分割集成进行局部信息处理，增强其抗干扰的能力。 SVM模型算法主要是利用声波振动响应原理，使得轻敲震动探针与试样表面相接触，同时施加频率略有差异的超声振动，由于探针和试样之间的非线性作用，在每个振动周期中与试样短时间接触，生成回声，进而判别噪点位置，有针对性的消除噪点，减少机器损耗时间。 经过SVM模型的迭代求解，通过适当的参数与初始值调整，经过5300次迭代得出实际超声图像去噪结果。 2.3 检验与分析 根据拟合函数，计算误差，经分析计算，本次支持向量回归模型去噪准确率为95%，误差范围控制在5%，能够达到去噪目的。如图2，准确率拟合效果。 4 结论 抑制超声图像噪点一直是医学超声图像处理中的难点问题。本研究引入支持向量学习理论，通过含斑图像做对数变换和分解，构建基于支持向量回归模型的局部自适应去斑算法。该算法在本质上是一种软阈值去噪，其阈值具有解析表达式并随像素自适应性调整。在模拟加斑图像和真实超声图像的实验结果表明，在客观评价指标和主观视觉效果方面，SVM算法性能均优于传统的去噪算法，具有计算复杂度低、运行速度快的特点，在满足去噪的同时保证了图像细节特征，对科学地医疗诊断提供了可靠性保障，对医学科研工作的进一步发展具有实际意义。 马翠红，第二炮兵总医院特诊科，研究方向：超声诊断。 超声医学论文:超声波的特性及在医学诊断中的应用 【摘要】随着科技的进步，超声波广泛应用于各个方面，在医学领域应用中也得到了快速的发展。本文主要基于对超声波的总体概述，对其特性进行全面的介绍，并重点总结分析了超声波在医学诊断中的广泛应用及其发展前景。 【关键词】超声波；特性；医学诊断 1超声波的概述 机械振动在介质中传播而形成机械波。其中，人耳能够听到的频率范围大致在20Hz-20000Hz称为声波，而频率低于20Hz的称为次声波，频率高于人耳能听到的上限20000Hz的机械波则称为超声波。近年来，超声波的应用范围在各大领域都迅速地扩大开来，它已在海洋探查与开发、无损评价与检测、医学诊断及微电子学等领域发挥作用；同时，超声波作为一种能量形式，通过它与传声媒质相互作用而产生的种种效应，在物理、化学、生物及医学等基础研究和应用技术开发中展示出广阔的前景。在医学领域中，超声的性质无论在医学的诊断或是治疗都是极为适宜的，用功率大的超声作治疗，用功率小的超声作诊断，施用超声波的最大优点是对患者和医生都无害处，这是X光所不能及的。 2 超声波的特性 由于频率f升高，波长λ变短，超声波具有其特殊性，近似于光的某些特征，如束射性，由一种媒质进入另一种媒质发生折射、反射等；同时有很强的被吸收性与衰减性，带有很强的能量。以下简要介绍超声波的几个主要特性： 2.1 超声波的束射性 人耳可感受的声音是无指向性的球面波，即以声源为中心呈球面向四周扩散。而超声波频率很高，方向性（即束射性）较强。当超声波发生体――压电晶体的直径尺寸远大于超声波波长时，则晶体所产生的超声波就类似于光的特性。超声波的频率高、波长短，和光波一样可以集中向一个方向传播，并可用适当的方法使它会聚和发散，所以超声波射线可以与光线一样，进行折射、反射，同时也可以聚焦。而且，超声波的束射特性遵循几何光学上的定律。 2.2 超声波的透射、反射、折射与聚集 由于超声波频率较高，因此超声波在定向传播时，在两种不同媒质的分界面上，会出现类似于光线的透射、反射和折射现象。超声波的聚集现象和光线的聚集现象是一样的。利用超声波聚集装置可以将超声波束会聚到一点，从而将超声波的声强提高几倍甚至几千倍，利用这样巨大的声强可以做许多很有意义的工作，例如超声波切割、超声波钻孔、超声波打磨等。 2.3 超声波的吸收与衰减 当超声波在各种媒介物质中传播之时，由于媒质要吸收掉它的一部分能量，随着传播距离的增加，其强度也会渐渐的减弱。而对于同一物质来说，超声波的频率越高，其吸收也就越强。 2.4 超声波的巨大能量 超声波具有着更加强大的功率。超声波可以使得物质分子获得十分巨大的能量。根据声学工作者的实验测定，频率为100万Hz的超声波的能量，要比同幅度的频率为1000Hz的声波的能量大100万倍。 2.5 超声波的声压特性 所谓“声压”指的是由于声波的振动而使声场中的物体受到的附加压力的强度。超声波的频率很高，所以进入介质时，高密度分子间的伸拉很快，致使其间形成瞬时的真空与压缩高密度区，产生巨大的压力差。当振幅达到一定程度时，超声波拥有的能量十分巨大。 3超声波在医学诊断中的应用 超声波在医学领域中的应用包括两大方面：超声诊断和超声治疗。超声诊断研究如何利用各种组织声学特性的差异来区分不同组织，特别是区分正常和病变组织。超声诊断是借助超声波在人体组织中的传播、反射散射、吸收衰减和多普勒效应等物理现象，提取病灶信息，并转换为电信号，作为诊断的依据。 如今，超声诊断仪已由一维发展到三维，由静态发展到实时，回波信息量大大增加，生物体内的病灶愈加清晰易辨。目前医学应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型。A 型超声诊断仪为调幅式，显像屏幕上纵轴显示反射波的幅度，横轴显示时间，这种诊断仪可探查点的断层声像。70 年代以来，A 型被B 型超声显像仪取代，B超幅度调制显示为辉度调制显示，使显示的亮度随着回声信号的大小而变化；另外B超采用单晶片或多晶片扫描技术，产生若干条超声信息线，以构成一幅二维切面图像。医生可根据切面图像的形态、灰度、组织结构、边界回声、回声总体分布、脏器后方情况及周围组织表现等做出综合判断。B超在临床应用范围广泛，几乎涉及到临床所有学科疾病的诊断，目前B超和X射线已成为两种相互补充的常规的检查手段。M型超声诊断仪是在A型的基础上改造而成的，它是一种用于诊断活动器官的超声诊断仪，用单晶片探头、回声以辉度调制显示。现在超声诊断仪由于出现多探头阵列声成像技术，为采用各种信息处理带来了方便。将电子计算机技术引入超声诊断，它将获取超声通过脏器的传播时间及幅度或衰减随频率的变化数据，经过信号数字处理、综合后再给出组织的切面图像，从而产生了超声CT技术，这种技术能得到活体组织内部超声参量的空间分布。对于1MHz的超声，切面图像的分辨力可到5mm，目前已进入临床试验阶段。计算机技术还可以抑制假信号，使声像图更为清晰，甚至还进行了把两套二维成像合成一个三维立体像的尝试。 4结束语 近几年来，医学超声成像系统想更高层次发展，其目标主要是：利用更多的声学参数作为载体，以获取体内更多的生理、病例信息；提高图像质理，使图形清晰；显示更为细微的组织结构。从工程技术角度看，医学超声成像在彩色血流测量技术、数字化波束形成技术、谐波成像技术、三维超声等方面的发展特别引人注目。总之，超声诊断技术发展迅速，已从形态学过渡到生物力学、生物物理学的分析阶段，即从静态到动态，从定性到定量，从模拟到全数字化，从二维到三维显示，多普勒彩色血液显示代替了创伤性导管检查，使超声图像的质量和分辨率大幅度提高，提高了临床诊断好应用的范围。由此可见，超声诊断技术不仅现在已给人类带来了巨大的利益，同时还有极为广阔的开发前景。 超声医学论文:医学影像专业超声实习带教思考 【摘 要】超声诊断学是一门实践性很强的学科，在实习教学中，运用多种教学方法，强调多学科结合，注重培养学生归纳分析图像的能力，实践技能的操作和报告的规范书写等基本功。 【关键词】医学影像专业 超声诊断 教学方法 随着现代科学技术的进步和发展，现代医学技术发展速度也正加快，医学影像学内容也由单一的X线放射诊断发展到包括电子计算机断层扫描（CT）、数字减影血管造影（DSA）、数字X线摄影（CR）、核磁共振成像（MRI）、介入放射学、超声、核素等技术的综合性学科，在现代医疗工作中占有极其重要地位。其中超声以其无放射性、操作简便、经济、可用于术中及床边等优点，常常成为临床上一线检查方法。与其他影像学相比，超声医学实践性更强，集仪器操作技术及诊断思维于一体，需要手、眼、脑并用，因此诊断医生个人操作技术及知识结构决定了其诊断水平。医学影像专业学生如何在实习期间提高操作能力及诊断水平，除了自身努力外，带教教师的教学策略是很重要的影响因素。学生在实习中不仅验证所学的理论知识，更重要的是学会如何理论指导实践，培养较强临床诊断思维及工作能力，以在严峻的就业竞争中增强竞争力。就我多年来影像专业学生实习中的教学工作，总结了以下体会： 1.培养良好的医德，强化法律意识 职业道德教育是实习生培训的重要内容之一，对实习生进行医德医风教育，让其从思想上正确认识人生价值，无论毕业后能否顺利参加工作，只要掌握了过硬的技术，就具有竞争力，就有上岗机会。同时，通过向实习生讲解典型的医疗纠纷，教育其认识到医疗行业面对的是人的健康和生命，风险性较高，故必须端正医德医风，一切以患者为中心。 2.提高学生对超声仪器的操作能力 超声诊断是建立在运用各种扫查切面、扫查方法充分显示病变，并对其声像学特征全面掌握的基础上，病变的“检出”是疾病诊断的前提，因此对检查者的操作技能要求较高，带教过程中应使学生了解仪器的性能和熟悉超声仪器的操作。具体如下：①应向实习学生详细介绍各脏器超声检查前患者的准备及检查过程中患者的体位。②超声诊断仪的使用。使学生了解探头型号的选择，演示正确的手持探头的方法及不同脏器的扫查顺序及切面。熟悉超声诊断仪上常用按键的作用，如何通过调节声像图的增益、聚焦、深度等在保证正确扫查切面的基础上获得清晰地图像。③为使学生有更多的动手机会，鼓励学生互为“模特”进行扫查，熟悉不同脏器的扫查方法及要点，加深对正常脏器声像图表现的认识。 3.声像图分析应结合解剖学、病理学与临床医学 超声诊断学是一门以电子学与医学工程学的最新成就为基础，依靠解剖学、病理学等形态学科，密切结合临床医学，利用体外或腔内超声波照射，非侵入性的获得活性组织和器官的精细大体断层解剖学图像，从而使一些疾病得到早期诊断的新兴学科。这就必须要求在学习的过程中对解剖学的相关知识有所掌握，在熟悉正常的解剖结构的基础上，才能发现异常的情况。从病理及生理的过程来理解超声图像的形成，让学生在了解病变的病理改变的基础上认识超声图像，不就图论图。临床实践是在错综复杂的临床表现中去认识疾病的本质。如肝脓肿的形成过程，脓肿形成早期并不能显示明显脓腔，病人的临床症状不典型，需与肝内占位病变相鉴别，而病情发展到一定程度，内部出现液化坏死，声像图上出现不规则的液性暗区，随着病情的进展可增大，或者治疗好转可逐渐消失。这种疾病的声像图特点在病变的不同时期有差异，这就是“同病异影”。“同病异影”是存在于影像学科的普遍现象，如何做出正确的诊断，为临床提供更多有价值的信息，需要实习教学中培养学生密切结合临床资料综合全面考虑的习惯，增强对疾病的整体认识，提高学生的思维和归纳能力。 4.培养学生规范报告的书写能力 规范的报告书写有助于对疾病的全面分析与理解，有助于诊断思路的条理化。让学生了解超声报告的格式，如：姓名、性别、年龄以及超声检查号、门诊号、住院号、超声表现及超声提示等。超声表现的描述先整体后局部，即先对所检查脏器的整体情况如大小、形态、包膜、内部回声做一整体描述，再对局部病灶重点描述，包括病变的大小、部位、形态、边界、内部回声、内部血流信号以及与周围脏器的关系等等。规范实习生的超声报告书写，正确使用医学术语，使超声报告规范化、条理化。超声诊断分确定性诊断及非确定性诊断。对于结石及典型囊肿可做出确定性诊断，非确定性诊断根据声像图的表现做出提示性的建议：考虑某某疾病的可能性大，不除外某某疾病，性质待定或建议进一步检查等。规范的报告可以为临床医师提供有价值的信息，指导临床医师做出进一步诊疗计划，还可以为实习生走入工作岗位后奠定基础。 5.超声发展的新技术和新进展 近10年来，随着计算机、信息技术、电子技术、压电陶瓷等高科技的迅速发展和临床诊断和治疗的需求，使图像质量和分辨率越来越高，超声诊断范围和信息量不断扩充。当前超声诊断已从单一器官扩大到全身，从静态到动态，从定性到定量，从模拟到全数字化，从单参数到多参数，从二维到三维显示，多普勒彩色血液显示代替了创伤性导管检查，形成了一门新兴的科学――介人性超声学，大大扩充了超声诊断治疗范围，提高了诊断的特异性和信息量。由于其损伤性小，电离辐射轻，价格低廉，易被患者所接受，目前已成为发展最快的成像技术，进入了超声影像学发展的黄金时代。 通过了解超声领域的新技术，能提高对超声医学的兴趣，同时对未来职业的选择有一定的参考。

电子信息论文:谈中小企业电子信息安全技术研究 论文摘要:随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及到企业的发展前途,如果这些信息在通用过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到跟多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,百分之八十二的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1、电子信息中的加密技术 加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2、防火墙技术 随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3、认证技术 消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1、信息的机密性 在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2、信息的有效性 随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3、信息的完整性 企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1、构建中小企业电子信息安全管理体制 解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2、利用企业的网络条件来提供信息安全服务 很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3、定期对安全防护软件系统进行评估、改进 随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理,以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 电子信息论文:对电子信息与工程造价的相关问题探究 前言 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 1 工程造价管理在电子信息化时代的特点 1.1电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融合的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 1.2 电子信息工程在工程造价中的应用 社会的不断进步和发展,工程项目的规模扩大,工程造价管理的数据处理量也越来越多。由此向工程造价管理工作提出了挑战,传统的被动式管理已无法满足日趋复杂的工程项目的需要;工程造价信息对工程造价的确定和控制影响越来越大。要想做好相应的管理和控制必然需要大量的信息作基础,也只有在充分掌握和详尽分析相关信息的前提下,实现工程造价的动态控制才有可能;工程造价管理与有关的各方面政府主管部门之间的信息传递日趋增加,这也即意味着在管理上需作出相应的信息化调整。 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 2 电子信息在工程造价管理中的现状及分析 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。我国造价管理体制是在计划经济模式下、以定额管理为基础建立起来的,而且信息技术起步较晚,工程造价管理领域完全进入市场经济运行体制较迟,这样在一定程度上影响了信息技术在工程造价管理中的应用。一方面静态的管理难以应对变动的市场,主要表现:静态定额;解决方案和途径的缺乏。另一方面滞后的数据收集与管理阻碍着工程造价动态控制进程,收集的数据得不到充分的利用,数据缺乏通用性。目前,我国正积极推行工程量清单计价方式,在此模式下,如何运用先进的信息技术进行工程造价管理,正处在探索与发展阶段,从长远来看,信息技术应用将会推动造价管理信息化的快速发展。 3 电子信息技术在工程造价管理中的前景与展望3.1 工程预(结)算软件:目前套价软件使用已经很普遍,但功能应从单一的套价、出预算书向多方扩展,一是向上扩展,增加工程管理功能,可以同时处理多个工程和一个工程的各阶段数据,贯穿从估算、概算、预算、阶段结算和竣工结算的全过程的造价管理;二是功能进一步细化,加强对计算结果的分析和细度的调整,以方便投标单位的造价调整和控制;三是与互联网络的连接,将预算软件所需的材料价格等数据通过互联网提供给用户,方便材料价格数据的维护,提高工作效率;四是对已完工程资料的积累方面功能的加强。 3.2 工程量、钢筋用量计算软件:①此类软件,用于协助从施工图计算工程量,现在使用较广的软件一般采用作图法,要求工作人员在识图的基础上用该软件重新输入图纸中各种构件及其尺寸,然后由系统自动计算工程量,得到工程量清单,这种作法计算出的工程量比较精确,但必须重新输入图纸工作量仍然很大。②另一种方法是直接将工程图纸扫描形成光栅文件,由软件处理矢量化后,抽取特征,用模式识别的技术识别构件类型和其几何参数,进而计算工程量;或由设计院生成的施工图CAD文件在CAD环境下作模式识别。这种方法要求在图纸的特征表示和建模上作大量的研究工作,抽取各种构件的特征参数,采用人工智能技术,为了最终能代替人完成识图的过程,这是较有前途的方法,但根据汉字识别技术的发展过程,必须对图纸的特征进行深入的分析研究,该软件要能真正代替人识图还有一段路要走。③第三种方法是在建筑设计所使用的CAD软件中直接加入构件特征参数的属性,定义各种构件对象,在进行结构和建筑设计时使用这些对象设计建筑物,而不用直接使用线条作图。这种方法使设计的结果中包括丰富的构件和参数而不是线条,经过一个语法分析器就能分离出所有构件和参数,避免了模式识别这个难关。因此,在人工智能的应用还未深入该领域时仍必须通过交互的过程来填补软件在智能上的不足。 3.3 Internet在工程造价管理中的应用设想:工程造价的管理与互联网整合无疑将给工程造价的管理带来质的飞跃和发展。传统的计划式的管理模式将被变动的市场的新型模式所取代,实现工程造价的协同控制也将成为必然。 3.3.1 相应网站的建立与壮大。①工程造价信息网:工程造价信息具体指的是与工程造价相关的法律、法规、价格调整文件、造价报表、指标等影响工程造价的信息。建 立起统一的造价信息网,不但有利于使用者查询、分析和决策,更有利于国家主管部门实行统一的管理与协调,使得工程造价管理统一化、规模化、有序化。②材料价格信息网:材料价格的变动将直接影响着工程的预算和结算,对工程造价的动态控制起着决定性的作用。 3.3.2信息网、软件间的相互整合。①信息网与造价软件:当前市场上的造价软件中所需的材料价格大多采用人工录入价格的形式。有的是整体的引入,有的则是一个个输入,大大影响了快速报价的进程,同时也不能及时与市场接轨,无形间削弱了企业的竞争力。信息网与造价软件的整合将消除这一矛盾,在造价软件中直接点击相应引入按钮,输入要引入信息所在地点的详细资料,即可随时得到相应材料的价格,若所引入的材料价格有所变动,软件中的预警系统将自动提醒操作者更新价格。这不但缩短了录入材料价格的时间,还达到了随时更新的目的。②信息网与进度控制软件:工程控制的一个重要目标是成本控制,而成本控制在无形中又影响着进度和质量的控制,同时市场的变动将直接影响着投入的成本和资源的分配,而这必将导致工程进度的变动。所以,工程项目现场的进度控制也应通过成本控制时刻反映着市场的变动。信息网与进度控制的整合也将成为必然。 4结束语 通过加强信息技术在工程造价管理中的应用力度,坚持工程量清单计价模式,统一全面管理认识、统一信息技术标准,优化整合工程造价管理软件,设计并推行人性化网络造价管理软件,建立健全工程造价管理信息系统,最终通过市场价格机制的运行,形成统一、协调、有序的工程造价全过程综合管理体系,达到合理使用投资、有效控制工程造价、取得最佳投资效益的目的。 电子信息论文:电子信息工程在工业领域的设计和应用 引言 电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,电子信息工程涉及到通讯、电子及信息技术,和工业领域等产业的关系日益紧密,例如,射频识别技术在工业领域的广泛应用。目前,我国在电子信息工程在工业领域方面的应用还存在诸多问题,譬如,电子信息水平不高、自主创新不足及产业结构不合理等问题,本研究正是基于此,探讨加快电子信息工程在工业领域应用的现代化,为促进工业领域产业又好又快发展,提高其自主创新能力,因而具有一定的理论与实践价值。 1 电子信息工程内涵及发展过程中存在的问题 1.1 电子信息工程的内涵 现代社会工业领域中很多环节都离不开电子信息工程技术,借助电子信息工程在工业领域中的应用可以最大限度提高研发新产品,进而加速经济发展进程。近年来,电子信息工程早我国得到快速发展,它拓展了产业链,打破了行业之间的界限,我国政府所制定的适度宽松的货币政策为电子信息工程在工业领域中的应用创造了良好的条件。 1.2 电子信息工程在工业领域发展中存在的问题 1.2.1 产业结构不合理。我国电子信息产业起步于上世纪20年代,到了21世纪,电子信息产业已经成为我国经济中的支柱性产业,电子信息产业所创造的产值逐年增加,电子信息产品也朝着高附件值方向发展,然而,随着时代的发展,电子信息产业结构矛盾日益凸显,譬如,信息服务业与软件比重不平衡、数据库产业规模小及集成电路产业在发展速度与经济效益方面要远远低于国外企业。 1.2.2 缺乏良好的市场环境。由于我国电子信息工程起步晚,很多技术是从国外引进过来的,沉重的经济负担使得我国电子信息产业在国际竞争中处于被动地位,在加上目前我国电子信息市场中一些劣质或者盗版的电子信息产品严重扰乱了市场秩序,这种恶性的竞争使我国电子信息产业发展明显后劲不足。 1.2.3 自主创新不足,技术人才匮乏。我国长期以来,一些关键性的电子元件主要依靠进口,从某种程度上来说,严重影响了电子信息工程品牌的创建及创新能力的发挥,很多企业缺乏专利意识,在市场竞争中明显处于被动地位。此外,电子信息工程产业是一个资金与人才密集型的产业,由于我国电子信息工程起步晚,加上长期以来缺乏培养这方面人才的体制机制,随着信息产业的飞速发展,这种瓶颈性的矛盾日益凸显。 2 电子信息工程在工业领域中的具体设计应用 2.1 射频识别技术在工业领域中的应用 射频识别技术以其特有的快捷性与高准确率,在工业领域中发挥着日益重要的作用,目前,射频识别技术主要应用于工业领域中的汽车生产、邮政业务及航空包裹识别,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。可以说,射频识别技术作为一种新的自动识别技术,它的读取速度快及可携带信息多的优点,在工业领域中的广泛应用,带来了可观的经济与社会效益。 2.2 电子信息工程在工业领域中造价管理应用 目前,我国已经开始普遍采用套价软件编制工程预决算,利用数据库信息技术来构建指标收集与分析系统,采用软件来计算工程量与钢筋用量。随着信息技术的快速发展,电子信息工程在工业领域中的应用已经使造价管理中的制定定额、编制标底及控制投标报价等方面摆脱了手工劳动,在很大程度上实现了科学的信息化管理,提高了造价管理的准确性与工作效率。 2.3 电子信息工程在机械领域中的应用 从某种程度上来说,电子信息工程在机械领域中的应用在当今信息社会显得尤为明显,很多机械装置已经开始朝着智能化、网络化及现代化控制技术方向发展,例如大型复杂的机械安装标准！的点知控制单元。再比如,自动分类垃圾桶及自动升降电梯。这种原本通过机械原理实现控制的机械,通过安装电子信息装置,可以在很大程度上实现智能化与自动化,提高了机械本身的性能,促进了工业生产效率的提高。 2.4 电子信息工程在公路工程领域中的应用 公路工程中不仅要处理海量的数据库,同时还需要更新、描述工程的进度、费用及质量,而电子信息工程正是基于此,在公路工程领域中的应用极大地节省了因为人工查询、整理及分析数据的人力与物力。随着信息技术的发展,我国正逐步采用现代化的电子信息工程管理来实现公路工程中文件管理、质量管理及通讯网络管理。 3 加快电子信息工程在工业领域现代化进程的对策 3.1 加大国家政策支持力度,优化电子信息资源环境 电子信息工程产业要想在激烈的市场竞争中取得长远的发展,国家的政策支持尤为必要,国家不仅要加大对电子信息工程方面的资金投入,更要在政策上向电子信息工程建设项目倾斜,例如,国家相关部门构建电子信息工程建设基金会,借助各种手段拓展电子信息工程融资渠道等。此外,电子信息工程产业的发展也需要营造良好的资源环境,来促进集成电路产业及软件产业的发展,例如,由国务院提倡的推进“三网融合”对规范市场秩序,推动电子信息产业的发展有着显着的影响。比如射频技术,GSM/GPRS手机主要在900MHz和1800MHz频段上运行,测试例主要分为三大部分:收发信机测试、发射机测试、接收机测试,每个部分,一般都是分900MHz和1800MHz分 频段测试,在每个频段,分别测试不同的信道,每个信道,又需要测试GSM模式及GPRS模式。依据的标准,主要是国际组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)的相关标准,这一标准的编号为TS 51.010以及国内的相关行业标准YD/T 1215-2006。其中,这些标准的内容都极为丰富,涵盖了GSM/GPRS手机测试的主要全部内容,例如TS 51.010共五千多页、八十多个章节的内容。其中,最核心的部分就是针对收发信机、发射机和接收机的射频测试。 3.2 重视培养电子信息工程方面的创新型人才 人才是电子信息工程发展的根本,要想培养及留住人才,对企业来说,不仅要创造一个有利于人才发展的公平、公正及公开的环境,同时更要构建一个以人为本的人才激励与评价机制,鼓励人才技术创新。此外,要鼓励企业内与企业外人才加强交流与合作。对政府来说,要制定鼓励海外人才回国创业的优惠政策,加大基础设施与服务体系建设,努力培养电子信息工程领域中的技术人才、复合型人才及管理人才。 3.3 促进产品服务创新,增强知识产权保护意识 创新永远是企业的生命,要想电子信息工程取得长足的发展,就需要培育新的经济增长点,推动产品服务创新。例如,电子信息工程企业和制造设备企业合作,构建技术创新体系,优化产品与服务,使电子信息产业向智能化转型,增强以电子信息工程为核心技术的研发能力。此外,由于我国很多电子信息企业在知识产权方面意识不足,导致很多专利技术被侵权,影响了电子信 息产业本身的良性发展,因此,国家在完善知识产权保护制度的同时,要加大知识产权保护力度,为电子信息企业良好的竞争环境。 4 结束语 总之,电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,已经广泛应用于工业领域,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。此外,电子信息工程在工程造价管理与机械装置中的运用,极大地提高工作效率,很好地实现了智能化与数字化,节省了人力物力。目前,电子信息工程中存在的结构性矛盾与体制机制问题,国家需要极大政策支持力度,优化电子信息工程发展的资源环境,企业要重视人才的引进与培养,推动服务与产品创新,增强知识产权保护意识。 电子信息论文:关于电子信息工程的分析 由于电子技术、信息技术的飞速发展,语音自动顺序播放电路已越来越成为人们生活里不可或缺的一部分。随着电子元器件集成度的提高,这种电路的应用也越来越广泛,在自动分类垃圾箱、电梯自动升降控制、自动语音通知系统、电话外呼系统及电话交换网中都有不同程度的应用。这种电路可移植性比较强,而且结构简单易于安装使用,因此具有很好的发展前景。 1 对电子信息工程的认识 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西,并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多,因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息工程专业是必不可少的。 该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 2 电子信息工程的应用 2.1电子信息工程在工程造价管理领域的应用 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。 2.2 电子信息工程在公路领域的应用: 分析高等级公路信息数据结构,可发现大量的信息是建立在相同数据库上的,不同的参建的人员对数据有不同的要求。建立在有纸办公的基础上的相同数据的查询、整理和使用不仅会造成的大量的人力、物力的浪费,还在管理中出现数据的更新不能及时反映到施工当中去。如公路工程中的计量支付,一些数据的主要来源是工程计量中对工程进度、质量、费用的数据“描述”,还随时取算各种工程量数据书录指标,是工程信息管理的集中体现,计量数据的积累和还是工程信息管理的保证。计量时对照合同和工期,完成它对工程投资、进度的宏观调控功能。但目前人为的讲计量过程效率太低,数据缓慢,工程进度控制只能停留在宏观层次上,甚至只是为了达到支付的目的,同时人工计量中监理、业主方没有一套完善的“动态造价”(合同变更)来配合,建立起数字上宏观调控的体系。当然,关于工作效率和管理手段的其他三个重要方面:文件、质量管理和通讯联络,相对来讲也亟待改善的薄弱环节。解决目前管理现状的有效手段就是建立公路工程现代化计算机管理。 2.3电子信息工程在农业机械领域的应用: 拖拉机与自走式农业机械电子化正向网络化、智能化、分布式控制技术方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械,已装置了若干个标准的电子控制单元(ECU),它实际上已是一个带有独立处理信息与控制功能的计算机智能控制终端,是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机,具有统一标准设计的接口5采用了控制局域网络(简称CAN)技 术及其网络通信协议。 2.4日常设备信息化 随着人们对生活信息化的渴求,越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。 新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,对四个轮子的操控,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD)。ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 3 电子信息产业需求趋势 电子信息产业促进了人类生活方式的巨大变化,电子信息产业的发展现在不仅靠科技的推动,更多的是人们对高质量生活水平的追求促进电子信息技术不断基本。目前发达国家对电子信息产品的需求明显高于发展中国家,欧洲、美国、日本、韩国等国的电子信息产业比我国的发展情况要好。随着世界经济的发展,许多的发展中国家对电子信息产品的需求也在持续增加,如近年来我国的电子信息产业已获得巨大发展,这与我国人们的需求密切相关,也与国外的信息产业向我国扩展有关。我国未来电子信息产业的发展机遇将继续增加,农村、偏远山区、贫困地区也将会逐渐有市场需求,并且市场份额会逐渐增大。未来电子信息产业在全球范围内都会有所发展,亚太地区市场饱和后非洲市场会逐渐兴起。人们对电子信息产品的需求会促使市场进行产业结构调整,发展我国自身的电子信息产业的同时也要制定出向非洲等电子信息产业落后地区发展的战略规划。落后地区电子信息产业的发展大多以计算机技术与通讯技术为主,要根据当地的具体情况规划电子信息产业布局。 4 结束语 信息科学技术是当今社会起主导作用的科学技术,信息科学技术的兴起和发展在我国只有近10年,现在正以史无前例的高速向纵深发展,迎来了我国科学技术灿烂的春天。 电子信息论文:电子信息毕业生知识调查研究 一、引言 现今,电子信息类专业所涵盖的行业领域逐渐增加,同时各个细分的专业方向发展前景也相对广阔,作为一项新兴热门的高科技产业,微电子技术、计算机技术、网络技术、通信技术、软件技术和显示技术等电子信息技术涵盖运用到各个行业中[1][2],需要越来越多的电子信息专业人才作为科研和生产管理的核心人员。但是随着行业的发展,毕业生就业面临前所未有的压力。高校扩招后,几乎所有高校都设有电子类专业,其结果是高速增长的毕业生人数与市场的吸纳能力之间形成了巨大差额,加大了就业压力,致使供需失调,同时另一个就业困难主要是学校培养的毕业生不适应电子信息行业的发展和企业的需求。所以目前仍有一定数量额毕业生依旧待业或在所从事与专业无关的工作,其中一个重要因素之一就是电子信息类毕业生的专业知识的问题[3][4]。 二、用人单位对电子信息类毕业生的需求调查 通过招聘会走访电子信息类企业(公司),了解目前用人单位对电子信息类毕业生的用人要求。现代社会,各行各业及人们日常生活都与电子信息技术有密切的联系,全国从事电子信息技术产品的开发、生产和销售的企业很多,而重庆早就把电子信息产业作为支柱产业,几乎每个区县都有电子信息工业(产业)园,急需大批电子信息技术人才。结合大型单位的岗位信息,电子信息类就业岗位范围基本分为两大类:普通岗和技:请记住我站域名术研发岗。普通岗包含电子生产一线的装配人员、调试人员、检测人员、维修人员、一般管理人员、销售管理人员等,技术研发岗位主要就是设计开发新产品。用人单位反馈近三年电子信息毕业生普遍存在的问题,大致有如下三点:第一,毕业生整体专业素质不高,用人单位普遍反映毕业生由电子专业基础知识不扎实,以及专业基本技能训练较少,所以实践操作技能较差,有的甚至看不懂电路图和不能熟练地使用常见电子仪器仪表等;第二,仍存在多数就业观念落后的学生,虽然很多院校都对毕业生开展就业指导工作,但很多毕业生的就业期望值仍然很高,存在眼高手低、适应能力差等现象,经常把企业单位给予的薪酬待遇放在第一位,而不是根据自身的条件正确择业;第三,由于现在多数的毕业生为独生子女,从小在温室中成长,自然缺少吃苦耐劳的精神,很多毕业生不能吃苦,很难适应企业劳动强度的要求,加之经常抱怨,造成企业员工的流失率提高,同时也给企业造成很大的人力成本浪费,以及招聘和培训压力。 三、电子信息类毕业生专业知识调查研究 针对企业所反馈的情况,我们对近三年的电子信息毕业生专业知识做了调查,调查的对象为近三年重庆市应用型本科院校电子信息类专业毕业生共118人,收回问卷100份。主要是调查电子信息类专业毕业生在大学所学专业理论知识、专业英语水平、实验动手能力、行业的认知、研究项目能力、计算机编程水平问题等,从调查的数据看,电子信息类专业毕业生的专业知识不过硬,主要体现在以下六个方面。 1.专业课程过级率 评价电子信息类专业毕业生专业水平的重要因素之一就是考查专业理论知识学习考试合格率,这样才能够了解学生最基本的专业基础情况,因此为了掌握毕业生对专业知识的学习情况,设定对专业课程考试挂科情况,进行问卷调查。100份问卷里,大学四年中,自己专业理论知识课程没有挂科的有51人,占51%;而挂科1门和2门的人数分别为19人和16人,挂科三门及以上的人数有13人,共占11%,由此看出有过挂科记录的学生占半数,这体现出电子信息专业学生的专业理论学习情况。 2.实践动手能力调查 现在的用人单位很注重毕业生的实践动手能力,作为工科生拥有的基本能力之一,实践动手能力对电子信息类毕业生尤为重要。在调查问题的设定中,结合毕业生的工作实际情况,调查大家对于自己在学校的实践动手能力及工作后实际操作的认识与了解。在此项调查中,有18位调查对象认为自己的实验动手能力达到熟练,有20位调查对象认为自己的实验动手能力处于较好状态,相当一部分人认为自己的实验动手能力很一般,有45人,剩下的17人中表示对于实验动手情况表示担心,认为实际操作困难。 3.外语过级情况 根据调查和企业招聘消息分析,很多公司将英语水平列为一项基本要求,具备一定的英语水平在每一条招聘消息中都有体现。作为电子信息相关企业,很多都是采用国外先进技术,或者需要对外推广,能够看懂英文材料、用英语进行简单交流是必需的。英语水平往往是日后职场中加薪晋升很重要的筹码,但是根据问卷调查发现各高校大学生的英语水平情况有下降的趋势,通过对毕业生CET过级情况的调查,从数据表现上来看,过了CET-4的学生还是占大多数,占61%,但是未过级的学生的比例也相当大,而通过CET-6或雅思托福的学生则较少,占27%,可是从毕业工作的开展情况来看,比其他毕业生要好很多。 4.自主项目设计能力 对企事业单位的招聘需求分析发现,如果毕业生曾有过电子设计竞赛或者独立研发过某项设计,那么往往会被优先招聘,所以,可以看出项目研究能力是电子信息类专业毕业生从事电子信息行业的另一个经验筹码,这也是近年来学院不断增加创新课题项目、开 设实验小组、举行创新性实验项目等活动的目的。但是近三年的数据发现,曾经参加各类电子设计比赛,或参与老师科研,或独立完成某项专业设计的人都不是很多,如下表所示。 5.专业软件熟练使用能力 专业软件编程能力是电子信息专业学生的基本专业能力之一,也是被用人单位重点考查的能力。程序设计及进一步的系统开发要求学生有较好的逻辑思维能力、数学基础、建模能力,能熟练掌握集成开发环境、测试工具、软件工程规范,但是目前,通过调查问卷发现电信专业学生普遍编程能力不强、专业技能特征不明显,尤其女生在这方面的能力偏弱,导致学生从事技术编程开发就业质量不高,下图是毕业生对各个编程语言熟练掌握人数,可以分析得到,提高学生编程能力是目前电子信息专业人才培养亟待解决的重要问题之一。 四、建议及结论 专业知识水平决定了毕业生在电子信息行业发展的成就,依据调查分析结果,电子信息类专业毕业专业知识水平不能适应电子信息行业的发展,不能适应行业对专业人才的需求,也不能满足学校和学生对于专业理论知识水平的期望,因此电子信息类专业毕业生专业理论知识水平有待提高。这就要求学生较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,适应电子信息工程方面的广泛工作范围;掌握电子电路的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的基本能力;掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;了解信息产业的基本方针、政策和法规,了解企业管理的基本知识;了解电子设备和信息系统的理论前沿,具有研究、开发新系统、新技术的初步能力。掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。通过对电子信息类专业涉及的相关专业领域的调查,了解了电子信息行业的现状和前景,根据用人单位的需求反馈及对毕业生的专业知识问卷调查,总结高校电子信息类专业教学及学生对于专业知识学习中存在的不足与问题,提出学生优化改进的方法,旨在提高电子信息专业学生的知识水平。 电子信息论文:提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息论文:电子信息工程现代化技术浅析 1.电子信息工程内涵 电子信息工程为现代社会信息化发展的核心产物,通过令电子手段同通信应用技术的全面融合,渗透至社会生产、百姓生活、科学研究、教育培训等广泛领域之中,发挥了综合应用效益。当然,针对电子信息工程的综合优势,我们不应满足现状、停滞不前,应持续的优化、更新,方能真正推进电子信息工程实现又好又快的全面发展。 电子信息工程核心意义在于,应用现代化技术手段实现信息数据的全面管控与综合处理,进而提升实践效率,促进优势信息的优质共享。历经多年的实践发展,电子信息工程核心内容更为广泛,其实践应用同他类现代化技术逐步交叉与全面融合。因此,我们应深入研究探讨电子信息工程以及相关技术手段,注重安全管控、全面研发、创新分析、完善政策法规制定,开创良好的研究发展氛围,方能真正推进电子信息工程的全面扩充,开创全新的发展格局。 2.电子信息工程发展现代化技术核心意义 纵观我国当前电子信息工程以及相关技术手段的发展建设进程,我们不难看出,虽然应用实践范畴日益广泛,然而其真正成熟掌控与应用的核心手段仍旧较为欠缺。无法创建从属于自身的工程系统以及技术手段。较多先进技术仍旧直接引进国外的现成成果,没有契合我国国情特色,体现本土化应用优势。为此,要想真正实现持续全面的发展,该类状况需要全面扭转,否则将会对持续的电子信息技术发展形成制约影响,无法通过自主开发的成果以及技术产品提升核心竞争力,赢得竞争优势。伴随信息技术的全面深化发展,现代化电子信息工程逐步变为信息时代的影响推进者,并且对新时期电子商务的发展建设发挥了积极影响作用。当前,较多传统企业逐步对电子商务形成了全新认识,因此对其进行了创新布局与规划,令新兴服务业务以及系统平台逐步形成,并为自身企业赢取竞争主动、占领市场份额巩固了基础,推进了企业的全面发展。规模较大的优秀企业,其电子商务的发展规划将发挥更为显着的优势作用。因此,较多优秀企业逐步促进了信息公开、全面共享,并创建智能化、现代性、数字化工作体系平台,扩充信息化投入建设。时代的进步令该类企业持续推进了信息化工作以及工业生产建设的全面融合,实现了产业的快速升级与更新转变。通过信息化、现代化技术实现产业发展的全面创新,逐步形成了工业化发展的着力点。不但可实现产业升级,还会借助信息技术令传统优势产业形成全面优化,树立战略化目标推进产业全面升华、快速发展。 3.电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 为促进电子信息工程现代化技术的全面发展,相关政府单位应强化支持,全面拓展信息化工程建设,积极吸引各方参与,扩充融资途径以及投资渠道。同时,应创建电子信息工程发展基金,提供有力资源保障,确保电子信息产业的完善优化。应全面推进移动通信行业的快速完善,开拓数字电影、互联网技术、信息化软件服务等工程建设,进而为电子信息产业全面创新与技术完善提供优质保障。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。同时,各单位应强化国际合作交流,通过全面配合、协同发展,扩充视野,缩短同发达国家的现实差距,进而全面奋进,实现信息化发展。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4.结语 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息论文:电子信息技术的应用和发展趋势浅析 一、电子信息技术的定义 “信息”即是对事物运动状态及形态的描述,是事物状态的体现形式。信息的传递可以通过文字、数据或一些特殊的符号、声音等形式实现。随着科技的发展与进步,电子信息逐步登上历史舞台,成为人们生活中不可缺少的沟通媒介。电子信息技术的具体含义是指使用电子技术获取、传递人们所需要的信息,主要包括传感技术、计算机技术、多媒体技术、网络技术等,通过这些技术手段达到信息传递、沟通交流的目的。由于通过电子技术获取信息方便快捷,所以电子信息产业通信业、计算机、视频音频产品甚至是餐饮企业等各个生产生活的产业均有涉及。 二、电子信息技术所具有的特点 随着人类社会的进步,电子信息产业得到了高速的发展。当前社会已经步入了电子信息时代,电子信息技术已成为当代最活跃、影响力最大的科学技术之一,为人们的经济发展与生活水平的提高作出了巨大的贡献。运用电子技术表达和传递出来的信息内容丰富,生动活泼,知识涵盖面广,且使用价值高,使得接受的一方能够在较短时间内学习更多的知识,在生活上为人们提供便捷,如电子信息技术在电器应用上的特点。家用电器技术的提高,产品的种类日新月异,各种功能不断出现,使用操作简单,为用户的生活提供更多的便利。在家用电器应用上的主要体现形式是一体化特点,即将传感技术、接口技术、系统化、微型模块化等技术相结合。机电的一体化可以提高产品的自动监视能力、报警能力,在遇到突发状况如过载、过压、短路之类的电力故障时,能够自动采取保护措施,避免事故的发生。同时还可以提高生产能力和工作质量。一体化机电在操作过程中可以节省能源的消耗,加快生产速度,使得机械性能得以改善。 电子信息技术在计算机网络上具有智能化、集约化、网络化、数字化、高效快捷的应用特点。(1)智能化,集约化。计算机智能是在科学的基础上建立进而研究的,在计算机的发展道路上,智能化是一个重要的方向。现代的网络信息技术能够对人的思维活动及感觉行为进行模拟,然后对其展开集约化逻辑分析及综合处理信息。(2)网络化,数字化。网络在计算机应用不断深入的现代社会中,已经成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机的高清晰数字处理技术和运行的网络化,使得信息资源的互动交流及共享得到了实现。(3)高效化,快捷化。现代的计算机网络技术,就其开发应用来说,是以整合和存储各种信息资源为基础,用计算机的电子信息处理技术,使得信息上的各类管理实现高效化及快捷化。 三、电子信息技术的发展趋势 1.多媒体化,智能化。 媒体是人与人之间进行信息交流的媒介,简单地说,就是信息的载体。关于“多媒体”的概念并不统一,一般人们将其解释为“多种媒体的综合”。而多媒体,即是指在计算机系统中,将两种或两种以上的媒体进行组合的一种人机交互式信息交流和传播媒体。使用的媒体包括文字、图片、音乐、特殊音效等,以及程式所能够提供的互动功能。使用起来方便迅捷。智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术等技术汇集,最终形成一种针对某一个方面的应用的智能集合。数字化智能化的高低取决于信息技术的发展程度,技术含量及复杂程度越高,智能化效果也就越强。智能化的产品已逐渐渗透到各行各业,对我们的生活有着巨大的影响。如智能住宅小区,监管系统等都应用到了智能化技术。 2.网络化,数字化。 网络化是指利用通信技术和计算机技术,把各个地点的计算机及各类电子设备相互连接,按照一定的网络程序软件达到相互通信的目的,使得所有用户都能够在同一时间共享各种数据、图片等信息资源。通过网络能更好地传送数据和文本资料。用户可随时随地拨打电话或收看任意国家的电视和电影,网络化使得电子信息的应用更为普遍化。目前,计算机网络已被广泛应用,如交通、金融、企业管理、教育教学、商业交流等各行各业均有涉及。数字化就是将各种复杂多变的信息转变为可以度量的数字或数据,再将这些数字、数据建立起来,进行适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,将其引入计算机的内部,再对数据进行统一处理。数字化的优势在于:首先,数字信号与传统的模拟信号相比,前者其信号有加工能力。加工过的信号对有杂波或易产生失真的外部环境来说,稳定性较好。在长距离的传送过程中数字信号传送具有较高的可靠性。数字信号需要使用集成电路和大规模集成电路,而且计算机系统更容易处理数字信号。数字信号在数字特技和图像处理的方面的处理能力也较传统方式强。其次,数字信号处理电路简单。它无需在模拟电路里进行各种调整,因而电路工作时较为稳定、技术人员也能够减轻工作负担,总的来说电子信息数字化可以节约人力物力资源,扩大经济效益。再次,数字信号更加易于压缩。例如,在模拟摄像机里,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里,摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%地数字化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目制作时间。 四、结语 随着人类社会的不断发展,科学技术在不断进步,电子信息技术拥有了更大的发展空间。电子信息技术被应用在人们生活的各个领域,为改善人们的生活和促进经济发展发挥重大的作用。在应用方面上,电子信息技术的发展受到科技水平的制约,只有科学水平进步了才能促进电子信息技术的改进,可以说它的发展趋势是依赖着人类科技与社会的进步的。因此,要想电子信息技术更好地为生活服务,就必须提高科技水平。 电子信息论文:浅谈提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息论文:关于互联网电子信息安全防护问题研究分析 20世纪70年代以来，以信息技术为核心的高技术群的迅猛发展及其在社会各领域中的广泛应用，将人类社会推进到了信息社会。在信息社会里，信息网络系统的建立已逐渐成为不可或缺的基础设施，信息已成为社会发展的重要战略资源、决策资源和控制战场的灵魂，信息安全已成为国家安全的核心因素。无论是在平时还是战时，信息安全问题都将是一个战略性、全局性的重要问题。谋求国家安全，必须高度重视信息安全防护问题。 一、搞好信息安全防护是确保国家安全的重要前提 众所周知，未来信息化战争将在陆、海、空、天、电多维空间展开，网络空间的争夺尤其激烈。如果信息安全防护工作跟不上，在战争中就可能造成信息被窃、网络被毁、指挥系统瘫痪、制信息权丧失的严重后果。因此，信息安全防护不仅是赢得未来战争胜利的重要保障，而且将作为交战双方信息攻防的重要手段，贯穿战争的全过程。据有关报道披露，海湾战争前，美国特工曾在伊拉克从法国购买的打印机的引导程序中预埋了病毒，海湾战争一开始，美国就通过卫星激活病毒，导致后来伊军防空指挥通信系统陷入瘫痪。战争和军事领域是这样，政治、经济、文化、科技等领域也不例外。根据美国加利弗尼亚州银行协会的一份报告，如果该银行的数据库系统遭到网络“黑客”的破坏，3天就会影响加州的经济，5天就能波及全美经济，7天会使全世界经济遭受损失。鉴于信息安全如此重要，美国国家委员会早在初的《国家安全战备报告》里就强调：执行国家安全政策时把信息安全放在重要位置。俄罗斯于6月讨论通过的《国家信息安全学说》，首次把信息安全正式作为一种战略问题加以考虑，并从理论上和实践上加强准备。 二、我国信息安全面临的形势十分严峻 信息安全是国家安全的重要组成部分，它不仅体现在军事信息安全上，同时也涉及到政治、经济、文化等各方面。当今社会，由于国家活动对信息和信息网络的依赖性越来越大，所以一旦信息系统遭到破坏，就可能导致整个国家能源供应的中断、经济活动的瘫痪、国防力量的削弱和社会秩序的混乱，其后果不堪设想。而令人担忧的是，由于我国信息化起步较晚，目前信息化系统大多数还处在“不设防”的状态下，国防信息安全的形势十分严峻。具体体现在以下几个方面：首先，全社会对信息安全的认识还比较模糊。很多人对信息安全缺乏足够的了解，对因忽视信息安全而可能造成的重大危害还认识不足，信息安全观念还十分淡薄。因此，在研究开发信息系统过程中对信息安全问题不够重视，许多应用系统处在不设防状态，具有极大的风险性和危险性。其次，我国的信息化系统还严重依赖进口，大量进口的信息技术及设备极有可能对我国信息系统埋下不安全的隐患。无论是在计算机硬件上，还是在计算机软件上，我国信息化系统的国产率还较低，而在引进国外技术和设备的过程中，又缺乏必要的信息安全检测和改造。再次，在军事领域，通过网络泄密的事故屡有发生，敌对势力“黑客”攻击对我军事信息安全危害极大。最后，我国国家信息安全防护管理机构缺乏权威，协调不够，对信息系统的监督管理还不够有力。各信息系统条块分割、相互隔离，管理混乱，缺乏与信息化进程相一致的国家信息安全总体规划，妨碍了信息安全管理的方针、原则和国家有关法规的贯彻执行。 三、积极采取措施加强信息安全防护 为了应付信息安全所面临的严峻挑战，我们有必要从以下几个方面着手，加强国防信息安全建设。 第一，要加强宣传教育，切实增强全民的国防信息安全意识。在全社会范围内普及信息安全知识，树立敌情观念、纪律观念和法制观念，强化社会各界的信息安全意识，营造一个良好的信息安全防护环境。各级领导要充分认识自己在信息安全防护工作中的重大责任，一方面要经常分析新形势下信息安全工作形势，自觉针对存在的薄弱环节，采取各种措施，把这项工作做好；另一方面要结合工作实际，进行以安全防护知识、理论、技术以及有关法规为内容的自我学习和教育。 第二，要建立完备的信息安全法律法规。信息安全需要建立完备的法律法规保护。自国家《保密法》颁布实施以来，我国先后制定和颁布了《关于维护互联网安全的决定》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》、《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》、《计算机信息系统安全专用产品分类原则》、《金融机构计算机信息系统安全保护工作暂行规定》等一系列信息安全方面的法律法规，但从整体上看，我国信息安全法规建设尚处在起步阶段，层次不高，具备完整性、适用性和针对性的信息安全法律体系尚未完全形成。因此，我们应当加快信息安全有关法律法规的研究，及早建立我国信息安全法律法规体系。 第三，要加强信息管理。要成立国家信息安全机构，研究确立国家信息安全的重大决策，制定和国家信息安全政策。在此基础上，成立地方各部门的信息安全管理机构，建立相应的信息安全管理制度，对其所属地区和部门内的信息安全实行统一管理。 第四，要加强信息安全技术开发，提高信息安全防护技术水平。没有先进、有效的信息安全技术，国家信息安全就是一句空话。因此，我们必须借鉴国外先进技术，自主进行信息安全关键技术的研发和运用。大力发展防火墙技术，开发出高度安全性、高度透明性和高度网络化的国产自主知识产权的防火墙。积极发展计算机网络病毒防治技术，加强计算机网络安全管理，为保护国家信息安全打下一个良好的基础。 电子信息论文:浅谈电子信息工程的应用和发展 随着21世纪信息时代的到来,电子信息及网络技术的迅速发展,电子行业蓬勃发展,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,成为了国民经济的支柱产业,推动了各行业的发展。电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作,本文主要分析论述电子信息工程在社会中的应用,同时对电子信息工程的优化发展提供一些建议,望能为电子信息工程的推广应用带来支持。 关键词: 电子信息 应用 发展 1.电子信息工程的概述 电子信息工程通过运用计算机现代化技术对电子信息进行控制和处理,主要研究设计应用系统及电子设备、获取信息对其并进行处理,其最基本的特点是对信息进行采集并进行处理,同时电子信息工程还能实现设备与系统的创新研究、设计开发和集成。当前,网络编程、模拟数字信号的之间的相互转化,通信的原理等方面的学科为电子信息技术现代化提供了基础,电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作中,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,带动了各行业的不断地发展和更新。 2.电子信息工程应用的特点 电子信息工程技术是计算机现代化发展的特征,其的应用特点主要为智能化、网络化、高效化。 2.1智能化。在科学高速发展的基础上,智能渐走进了人类研究的视野,智能化成为了计算机发展的重要方向。现代的电子信息技术通过模拟人类的言语行为及思维活动,对其进行逻辑性的分析及进行信息的有效处理。 2.2网络化。网络是计算机发展过程中信息与计算机的技术融合的产物。随着计算机运行网络化,世界融为了一体,实现了世界资源的交流和共享,为信息全球化提供了可能。 2.3高效化。现代网络信息技术的开发及应用主要是表现在对各种信息进行采集、整合、存储和处理,这样就使信息的管理走向了高效化,高效快捷地管理信息。 3.电子信息工程的具体应用分析 3.1在工程造价管理中的应用分析 当前,电子信息工程在工程管理中的应用有:网络通讯管理平台,通过信息技术实施管理,达到自动化办公,强化了工程管理,提升了办公的效率;软件应用,运用计算机软件对工程钢筋的用量和工程量进行计算,为工程的造价预决算提供了编制依据;信息系统应用,运用数据库的技术建立信息指标的系统,为工程的积累服务。随着时代进一步信息化,电子信息在工程管理的应用也得到相应的发展。人们将信息技术应用到工程造价的控制、标底编制等方面,使其摆脱手工,实现了信息化的管理,而且各类相关工程管理的软件也相继被开发应用。在信息时代网络技术的迅猛发展下,为工程项目造价和工程管理活动提供信息和服务的网站如雨后春笋般涌现,其一般提供了工程相关的法规政策,项目的信息和相关材料的价格信息等等,给工程造价工作管理工作的带来了一定的便利。 3.2在农业机械中的应用分析 网络化、数字化、智能化是当前我国农业行业发展的标志,这都有赖于电子信息工程技术的发展,使得农业迈向了机械化。当今时代农业机械已经发展成一个可以独自进行系统控制及对信息进行综合处理的智能终端,一台大型复杂的机械中能够完成安装多个电子标准控制的原件,微型作业计算机不但使用标准统一的端口,而且还将局域网的控制技术运用到其中。电子信息工程的应用促进了农业模式的转型,使得我国传统农业逐步向现代化农业迈进。 3.3在常用设备中的应用分析 随着信息化的发展,电子工程技术对我们生活的影响越来越大,其应用逐渐参与到我们日常生活的设备中。数字电视的网络、空调的制冷系统及电冰箱恒温系统的控制等,无一不体现了电子信息工程在我们日常生活设备中应用广泛。如一辆汽车,组成其的电子控制单元可以独立完成操作,也能相互结合协调,确保汽车处于最佳运行的状态,再如电梯,在使用机械原理的基础上安装电子信息系统,实现机械的自动化和智能化,优化了机械的性能,提高了工业生产的效率。 3.4在公路工程的应用分析 公路工程施工工艺复杂,工期较长,这些就导致公路工程各种复杂的数据,于此同时,还要不断更新施工过程的施工进度,施工质量以及费用控制。通过依据电子信息工程技术上的支持,利用计算机技术,极大的节省了人力和物力。因此,我国正在逐步实现采用现代信息工程来管理公路工程中产生的各种管理数据及管理文件,实现公路工程的现代化管理。 3.5在教育中的应用分析 随着人类进入信息化的步伐,决定时代命运的力量之一教育也进入了信息化。教育信息化是电子信息工程技术在教育中应用的一个具体表现形式,通过把计算机及网络技术运用到教学中去。教育的信息化不仅适应了信息时代的要求,而且在一定程度上推动了信息时代的发展。教育与电子信息工程技术存有深厚的联系,网络技术的发展起源于教育。现今,学校设置了众多电子信息方面的专业,注重对学生进行培养“获取信息、采集信息、分析信息及加工信息等的能力,推行网络及计算机教学的模式,这为教育信息化的发展带来了重要的驱动力。 4.推动电子信息工程发展的策略 4.1政府加大扶持力度 在电子信息工程的发展过程中,政府机关部门处于了引导者的位置,政府部门能否发挥引导者的作用,对电子信息工程的发展至关重要。政府部门应该加大对电子信息项目建设的扶持,增加对电子信息技术研 发资金的投入,扩宽电子产业的投资渠道,制定相关的鼓励政策对电子信息工程的创新技术进行鼓励,肯定及奖励电子信息工程技术的创新成果,同时并通过建立电子信息工程基金,确保促进电子工程持续的发展。作为引导者,政府相关部门还应强化通信技术、智能手机、多媒体技术、因特网等的研发,加强引导通信产业、电子信息产业的发展。 4.2培养专业型人才 人才在电子信息系统处于主导地位,是电子工程发展的关键。我国电子信息工程产业的发展需要树立“以人为本”的理念,注重培养专业的技术人才。拥有一个具有高技术水平的优秀人才队伍,是电子信息工程发展的重要驱动力。人才的培养应该从企业和学校这两个环境开展。电子信息工程企业应该增加对人才培养的投入资金,完善对人才的相关激励机制,创造适宜人才发展、成长及提高的良好氛围 环境;学校应该开设电子信息相关的专业,结合时势的发展,及时地融进科学前沿的知识,有效的开展人才培养教学,为社会培养出更多更专业的人才。 4.3加快电子行业的创新 当今世界是一个信息化的时代,电子产业市场的变化瞬息万变,电子技术的的发展日新月异,在如此的趋势及环境下,我国电子的行业的创新迫在眉睫。我们应该在电子信息工程应用及产品的发展创新方面着手,推动电子创新产品的更新和升级。电子企业应该加强对电子信息技术的改造创新,企业之间应该加强沟通交流和企业合作,跟随着国际化的步伐,共同一起实现创新技术和先进产品的研发。 4.4增强知识产权的保护 增强知识产权的保护,对电子信息工程的发展起到重要的作用。在我国有较多的科研人员在技术开发上取得了较高的成就,但由于自身知识产权的保护意识不强,以致较多的科研技术成果被盗窃,这些现象提醒了我们需要重视对知识产权的保护,推动普及知识产权的相关知识,提高科技人员知识产权的保护意识。同时,政府部门也要加强知识产权法律的建设,加强产权法的实施,严格执法,创造新产品新技术保护意识强的社会氛围环境,保护科学研究工作人员的成果,提高工作的积极性,维持科研者的创造热情。 结束语 通过上文对电子信息工程实际应用的论述,我们可以看到,在当今社会中电子信息工程已经融入渗透到各个行业。那么,在未来,随着科技的进步,电子信息工程将进一步发展,电子信息工程即将为我国电子行业以及其他行业提供技术上的支持,为我国经济的发展起到至关重要的作用。因此,我们在电子信息工程加大科研力度,跟上时代前进的步伐,使其更好的与社会相融合,从而实现我国经济的快速发展。 电子信息论文:电子政务系统运行问题及电子信息安全技术的引入 电子政务系统对于一个国家或者是一些地区的综合竞争有着重要的促进作用。因此,电子政务系统的安全运行受到了广泛的关注。由于电子政务系统在处理数据方面以及系统的运行方面,还存在着一些欠缺。因此,经常会遭受到一些恶意篡改以及网络攻击,致使电子政务系统的安全受到了较大威胁,也使得电子政务的效率与便利没有办法得到有成效的保证,进而给我国社会经济的发展以及社会的稳定带来了威胁。所以,相关的工作人员必须要加强对信息安全技术在电子政务系统中的运用分析力度,进而促进我国社会经济能够健康平稳的发展。 1 电子政务系统运用信息安全技术的需求 电子政府系统给我国的政府部门提供服务,政府一般会引进先进的信息技术与通讯技术,用信息化对管理以及服务进行加工,进而在网络系统里面将工作程序与结构组合在一起,全面拜托时间与空间的限制,继而给政府部门或者是社会上的一些专业合法机构提供最高效、最优质的管理与服务。就我国当前社会的发展从现状,电子政务系统在运用信息安全技术时,对其提出了相应的要求。 第一点要求就是要对使用者的身份进行相应的识别。主要是识别实体与通信数据的来源是否真实。电子政务系统运用时是否拥有较高的安全性,这对于各个单位或者是个人都有着直接的影响,关系到使用者自身的利益,要想保证电子政务系统可以顺利运行,识别信息系统管理的对象非常关键。第二点要求则是需要有效地控制访问权限。对访问权限进行控制是安全信息技术服务的内容,是为了阻止一些没有经过授权的资源被访问到,避免某些不合法的信息被储存,做好访问权限的控制能够给电子政务系统增设一道有效的防护墙。第三点是要求确保相关的数据资料不会被外来非法分子截获,杜绝相关资料出现外泄。在电子政务系统里面,会有很多数据资料是与政府部门与各个单位的机密文件有着联系。因此,信息安全技术必须要阻止没有经过授权的使用者得到数据资料,将控制访问系统以及机密相关系统融合在一起,就可以进一步为电子政务系统加设另外一道防火墙[4]. 2 电子政务系统运用过程当中存有的问题 2.1 对信息安全技术没有足够的重视 现如今随着科学技术的快速发展以及互联网的广泛应用,我国很多政府部门也开始关注网络系统的建设,十分看重网络给工作带来的便利,但是部分政府部门在运用网络系统时,并未将网路的安全考虑在内,甚至是直接忽视了网络系统的安全问题,致使信息安全技术一直停滞不前。电子政务系统的运用至今还不是特别的成熟,有很多重要的资料文件并未直接上网,加之安全技术涉及到的范围较广泛,无法用具体的指标对其进行合理的量化,存在较大的间接性与不可见性,导致使用者对信息安全技术的关注程度不高,也没有足够的重视,信息安全技术在管理上存在较大缺陷,最终导致安全漏洞进一步扩大。 2.2 电子政务成系统本身存在缺陷 政府部门中使用的计算机本身就是十分脆弱的,换句话讲就是电子政务系统本身存在一定的缺陷,系统本身存在一定的缺陷。通过具体分析后我们可以看出,计算机中的操作系统一般是运用Windows 2000、XP 以及 NT、等等,但是运用的系统一开始就存在很多漏洞。除此之外,运用的网络设备以及通信等也存在较多弱点。政府部门的内网、外网以及涉及到的公共服务网,这些网络环主要就是利用 TCP/IP 协议建立起来的,而该项协议的基础就是自由与开放,但是这项协议在网络管理、服务模式以及合理规划等方面全部都存在较大的安全隐患。因此,可以看出电子政务系统本身就存在缺陷,还需要相关的技术人员协议方面、系统方面以及设备方面等做出科学的改进。 2.3 信息安全技术在管理方面存在欠缺 由于网络系统的推广与运用,部分政度部门已经开始重视起信息安全技术的重要性,但是却忽视了管理体系的建设与完善,未充分意识到信息安全技术的关键是人为因素。管理体系的建设就是将人为因素与技术因素二者融合在一起,然后将安全技术的保障能力充分发挥出来。事实上我国现在的保卫工作以及安全管理工作都是比较弱的,许多政府部门的内部并未真正在制度方面、人员方面以及技术方面建立起很好的防范机制,没有合格的保护措施。内部人员基本上都会有对系统进行访问的权限,能够较为容易的躲过很多访问控制布置的障碍;很多网络维护者没有网络安全的意识,有的使用者甚至会不遵守安保的相应规定,把内网直接和因特网进行连接,以上这些情况都会给网路系统的安全带来较大的隐患[3]. 3 电子信息安全技术在电子政务中的应用 3.1 有效保证服务器安全 有效保证服务器的安全,主要表现在加密服务与应急方法两个方面。当管理员要对网站进行相应的管理与维护时,一定要先进行身份的识别,防止一些不法分子钻了漏洞,如果管理员在认证账户密码时,超过三次没有将密码输入正确,可以把该账户进行及时的锁定。此外,使用者所应用的密码需要每隔一段时间更换一次,只有这样才可以有效地保证账户密码不会被泄露。如果出现系统受到外来侵袭致使数据资料产生破坏等情况时,系统的应急系统应该马上启动,并发出相应的警告,也可以直接关闭服务器,降低破坏所造成的损失。 3.2 确保系统数据的安全 确保系统数据的安全,是电子政务系统安全防护的重中之重,所以在分析问题时,应当根据实际情况,对问题进行详细的分析,找到最合适的处理方法,尽可能地保障系统数据的安全。例如使用者在进行访问权限核实与审查的时候,需间隔一段时间就对电子政务系统做全盘扫描,把部分重要文件与机密信息全部存储到对应的服务器里面;提升对电子政务系统管理员对账户密码进行有效管理的力度,如果遇到网络攻击能够及时地做好各项备份工作。以上这些方法都能对网络正常运行过程中,出现的各类政务信息窃取、恶意攻击与数据丢失等等突发情况进行预防与解决,就算是发现系统受到了破坏,也能够将不良影响降到可控的范围内[1]. 4 结束语 通过上述文章内容,我们从中可以看出,现如今我国科学技术的发展非常快速,而网络技术也在不断的推陈出新,信息技术在电子政务系统中的运用也越来越广泛,涉及到的公文、保密信息也逐渐增多,但是因为我国电子政务系统的发展还处于初级阶段。因此,还存在很多需要解决的问题,特别是系统的安全问题,如果系统的安全问题受到了影响,那必将会对我国经济的发展以及社会的稳定带来威胁。所以,需要将信息安全技术运用到电子政务系统中,做好系统的安全维护工作,进而确保用户信息的安全,促进社会经济的健康发展。 电子信息论文:对电子信息教学水平提升综述 业界厂商全程参与业界厂商积极地参与到电子竞赛前的专题培训,有利地推动了新技术的推广普及和应用。美国Xilinx公司对这次全国大学生电子设计竞赛大赛区的P-SoC专题培训给予了全程的支持。在培训期间,他们向各个参加培训的学校免费捐赠了最新的ISE13.1设计套件、基于Spartan-6器件的Nexys3板卡以及相关配套的教学资源,这些软件和硬件平台充分反映了FPGA设计技术的最新发展方向,使教师可以更全面地了解相关领域的发展动态和最新的设计方法。 培养学生工程能力这种竞赛前教师集中培训的形式使得教师可以有针对性的指导学生,让学生在竞赛的准备过程中得到系统工程化的训练。这次多省区的专题培训内容主要涉及:基于FPGA的数模混合系统的设计和基于FPGA的片上可编程系统设计两方面内容。这些内容贯穿了电子类课程的公共基本知识点和相关专业课程的内容。学生在教师的指导下运用所学的知识以及掌握的新技术和设计平台,基于系统建模的方法,实现一个具有创意的设计。通过这个过程,学生能够充分地掌握建模这一重要的方法,明白系统建模和具体实现之间的有机联系。 开放式网络教学平台“北化Xilinx学习社区主要目的即配合大学生电子设计竞赛开展相关网络辅导工作。该开放式平台将原有的课堂教学和课外实践教学模式,改变成集课堂教学、科学研究和创新实践相结合的全程化教学模式[2],对学校相关课程的课堂教学和学生创新实践活动以及相关电子竞赛起到良好的支撑作用。自该社区创建以来,访问量已经突破12万人次,成为重要的免费教学资源平台。该平台提供了论坛、问答、邮件群发和个人博客等开放式交流互动模式。学生在竞赛设计中通过组织学习素材、参与讨论话题、分享经验心得和形成竞赛成果等,培养自主学习、团队协作意识以及实践创新能力。网站所有竞赛培训的资料面向高校师生免费下载使用,并在线解答师生在学习使用过程中所遇到的各种问题。 1介绍SoC的关键技术和特点1)SoC设计技术实际上是软件和硬件的协同设计,即在硅片上通过布局和布线在FPGA内实现硬件平台。这个芯片内的硬件平台包含:软核处理器、块存储器、外设控制器知识产权核(IP)等资源。这些IP核资源通过互连线资源,在FPGA芯片内进行互联。SoC实质上就是若干IP核在硅片上的互联。2)在基于FPGA实现P-SoC的设计阶段,是以C语言为代表的高级语言为中心的软件设计,而传统数字逻辑使用的HDL在这里处于配角地位。这是由于在该设计阶段,HDL语言用于构建各种IP核资源,而最终的目的是通过软件来驱动硬件平台工作。3)P-SoC的最大特点是硬件加速,即将一些非常耗时的软件算法,比如FFT、MP4等,转换成使用HDL语言构建的硬件IP核来实现。这样在P-SoC内就实现了微处理器的串行处理和硬件IP逻辑并行处理的完美结合,提高了嵌入式系统的整体性能。 2在P-SoC内实现7段数码管的驱动显示 在理论讲解同时,通过具体的设计案例说明软件和硬件协同工作、并行处理和串行处理的设计思想。该驱动显示案例包含硬件IP设计和软件程序设计两个部分:①使用HDL语言在P-SoC内构建7段数码管的硬件驱动IP核;②用软件程序将需要显示的数据写入到硬件驱动IP核的寄存器中。该设计案例的重点在于说明在P-SoC内实现软件和硬件的协同设计的方法,即划分实现该设计的软件和硬件边界。通过这个案例,也将P-SoC技术与传统的单片机和纯数字逻辑实现方式进行比较,来说明SoC的优势和特点。传统单片机使用软件通过控制外设端口实现对7段数码管的显示控制,数字逻辑使用HDL通过数字逻辑电路实现7段数码管的显示控制。这两种传统的方式远远不能满足嵌入式系统对系统设计灵活性的要求。基于最新的P-SoC平台,可以根据性能要求,通过硬件IP核和软件的协同工作来实现。该设计案例中,通过HDL定制IP核实现对7段数码管的精确的时序控制,用软件实现将需要显示的数据写入7段数码管控制器IP核内的控制寄存器中。 3基于Xilinx的嵌入式设计套件EDK设计流程 本文通过具体实现过程,来说明软件的使用方法,以及设计过程所渗透的先进设计理念。我们在XPS开发环境中采用如下方法实现片上嵌入式系统的构建。1)这个设计通过使用基本系统设计向导实现最小的嵌入式系统的设计,这个实现过程包括:目标板的选择,CPU频率的设定、块存储器容量的选择和外设控制器的选择等步骤。当最小系统构建完成后,通过实现细节来说明P-SoC系统和微机原理课堂教学之间的有机联系。这样教师就理解为什么P-SoC实质就是在硅片上实现微机原理。通过介绍说明这个实现过程是强调系统级设计,而“微机原理”课程的教学强调具体实现细节。这种基于P-SoC的系统级设计,可以使教师和学生更好的从系统上把握嵌入式系统实现结构。2)通过创建和导入外设向导,介绍IP核生成技术。从微机原理的角度来说,定制IP实际上就是通过HDL语言来设计一个专用的外设控制器。而在“微机原理”课程中,只是介绍如何写控制命令字,而不涉及芯片内将这些控制命令转换成具体的逻辑行为的方法。从这个角度来说,基于P-SoC的系统设计比微机原理课程能“看到”更多系统实现的细节问题。3)在生成的IP核模板内,使用HDL语言添加用户端口和7段数码管的硬件驱动逻辑,目的是将寄存器保存的软件给出的数据,正确地显示在7段数码管上。在此设计过程中,教师,尤其是学生,能够更好地理解软件和硬件用 于实现系统设计的边界问题。4)验证IP功能正确后,将其添加到最小系统中,并使用XPS软件自动完成总线连接、地址分配等。此过程使教师清楚P-SoC系统的优势在于定制,即可以根据应用的要求设计特殊的外设控制器来满足应用的要求,这也是P-SoC技术比单片机和其它实现方式更具有优势的地方。5)Xilinx的EDK软件套件,体现着“生态系统”的重要思想,即设计重用,设计复用和节约设计资源。同时还体现着软件和硬件协同设计的思想,即在XPS中实现硬件平台的设计,SDK软件实现软件应用程序的设计,大大提高了设计效率。 4生成的比例流导入到SDK软件当完成片上硬件平台的设计后,将生成的硬件平台比特流文件导入到SDK软件中,SDK软件自动生成板极支持包和应用程序模板,根据需要可以修改应用程序模板。最后,将生成的硬件和软件比特流一起下载代码到FPGA芯片中。 在嵌入式系统设计中,除关注设计的细节外,更重要的是通过教师的指导,让学生能够独立完成系统调试,发现并解决问题。对学生来说,既可以巩固所学的理论知识,又可以提升自身解决工程问题的能力。通过使用这些典型案例的集中培训和对教师的指导,使教师很容易地将基础知识和新技术之间联系起来,能深刻地体会到使用新技术所带来的工程设计效率和系统可靠性的提高。这样,就可以对不同层次的学生因材施教,在理论和实践教学环节中,使用新技术来激发学生学习基础理论知识的热情和发挥学习的主观能动性。在全国大学生电子设计竞赛前,组织如此大规模的教师集中专题培训活动,也是电子设计竞赛组委会的一种大胆有效的尝试。通过这种组织形式,教师既可以快速地学习和掌握新技术知识,又能够掌握具体指导学生参加竞赛的方法和途径,促进创新人才和工程人才的培养。 电子信息论文:电子信息的安全存储和利用 1电子信息的安全存储 1.1外部设备的存储安全问题 电子信息的安全存储主要是为了是保证信息保存的有效性和完整可靠性,操作人员在对电子信息进行安全存储时,必须在电子信息存储的外部设备环节实现安全保护,避免信息存储的介质受到病毒和其他不良因素的干扰,而对于常用的外部存储设备U盘,光盘以及移动硬盘来说,其安全问题主要体现在存储设备本身的安全问题和存储设备的容侵和容错水平上,电子信息对应用环境要求严格,许多数据需要短期或长期的存储,针对外部设备的安全问题,首先:我们应该按照所用设备说明书上的使用要求以及注意事项来进行操作,从而有效的防止资源浪费;其次:操作者在存储信息时还应对电脑主机中存储的信息进行技术的转移和备份,并对本地信息进行彻底的删除,防止因信息泄露被不法分子恶意利用。 1.2网络环境中的存储安全问题 网络环境的安全系数直接关系电子信息数据的交换和整个服务存储器的安全,通常情况下,存储者所使用的U盘等存储设备容量比较大,因此,除了要保证这些外部设备自身的安全外,还要载入一些信息安全防护技术以防止外来的干扰,操作者要对网络环境有充分的了解,做好网络环境的检查和测评。尽量消除网络环境存在的安全隐患,另外不断发展的先进存储技术也值得提倡,比如非中心式存储方法在抵御病毒侵害的能力方面就远远高于单点存储方法,另外,近年来,信息存储已经进入云存储的环境中,电子信息的云存储是通过对存储信息实施授权加密,专用备份,身份验证以及接口安全和云端数据库等多项技术来完成电子信息的存储,云存储为电子信息的存储提供了可靠的网路环境,值得利用。 2电子信息有效利用的途径 2.1提高电子信息管理实际水平 电子信息的应用体系中主要包括电子信息管理人员,信息资源,信息使用者以及信息设备每一个方面都对电子信息的效率有很大的影响,为了提高电子信息的使用效率,我们不仅要对信息使用人员的行为进行规范,还要使信息管理者的管理水平有所提高,通过对信息管理者进行规范来实现电子信息的有效利用。主要体现在两个方面,首先,电子信息的管理人员要能够针对不同的信息进行不同的分类,实行不同的管理措施,对电子信息的文种、类型等各个方面进行分类,使信息使用人员能够快速的找到自己所需要的信息,满足其需求,其次,相关部门要加大信息管理工作方面的投入,不断的提升管理人员的技能水平及综合素质,从而真正提高信息管理水平,从而保证电子信息的存储安全。 2.2提高电子信息使用者的综合素质 作为电子信息的载体,信息使用者在利用电子信息的过程中,其素质的高低决定了信息使用质量以及使用效率。若要实现电子信息有效利用,就要确保电子信息的可再生性与共享性,这可以通过提高使用者综合素质来实现。首先:和可以对信息使用者进行专业的系统的培训,使使用者能够针对不同的信息需求,而运用不同的相关知识,使其对电子信息有足够的正确的认识。其次:电子信息的使用者可以通过使用电子信息的过程来进行自我培训,信息的使用者应根据自己对信息的需求,不断的学习与之相关的知识和使用业务,使电子信息能够更好的被利用。 3总结 电子信息的快速发展给人们带来了很大的方便,同时因为电子信息涉及到更多的个人隐私以及秘密,因此,需高度重视其安全问题。电子信息的安全存储和有效利用是电子信息能够发展进步的前提,对电子信息的安全存储以及有效利用问题应得到使用者和管理者以及其他相关人员的高度重视,只有在确保电子信息的安全下,才能保证其为使用者提供方便,电子信息的发展已经成为时代的趋势,但是电子信息的安全问题依然不可忽视。我们应该共同努力,保证未来电子信息的存储更具有安全性和有效性。 电子信息论文:基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 电子信息论文:电子信息操作课程设计思索 基础课程开得太多,像操作系统、组成原理,还有数据结构等等,占用了很多的课时,学生无法理解太多,实践性也差,所以这样的课程就应该让几门合为一门,综合在计算机的操作上来教学。现在的教学手段有很多是比较落后的。教育的进步,仅仅有设备的进步,教材的进步是不够的,教育手段也是很重要的,教育手段的成长以及成熟,是教育变得现代化的很重要的标志性建设。 所以,引进现代的教育手段,提高现有的教学质量对于计算机教学质量的提高是很重要的。市场的变化要求学校对课时的安排也要做出合理的调整,对教师做好思想工作的安排。教师上课也要讲究从一而终,这样对学生的理解,对老师的整体教学都可以从一个系统性的角度来看待。这是很重要的一点,教学手段的先进与否是学生学习水平高低的一个重要中间点。 实验课程的设定及其特征。因为实验性教学的迫切和开闸,需要将电子信息的教学与操作系统上的教学相结合。编写专门的教材,其中需要包含与实验、理论都相关联的原理、实验指导,以及实验的参考或者解答之类的。 这些实验性的教材除了要具有传统教材的基本特征以外,还有专业性要求也很高,覆盖面积要比以前广泛,内容也需要相对丰富,除了最基本的要求以外,还要加上存储,进程上的管理和文件系统的设计之类的实验。 相关课程的试验方法。对于这个环节,课程组经过长时间的整理,战胜了以前的重教轻用,加强了实践性的教学,不管是讲课还是实践的方法都设计了30个以上的实验,让理论和实践能力得以和谐发展,增强了学生的设计能力,使他们能够掌握技术的开发的实验相关过程,将学生可以做什么作为主要的教学目标。 这是新的教学方法,它注重培养了学生探索、独立动手的各种能力,以及设计开发的能力,并且注重创新,让之在实验教学中得到深入浅出的贯彻。通过实践性的教学,学生能够把所学的东西从脑袋里转移运用到社会上。 课程中实验的设计。我们要加强计算机教学中与通信有关系的部分的原理性教学,在理论的教学阶段完成以后,学校应该紧接着安排实验的课程,例如,通信的程序的编制,进程之间的数据的通信,程序的控制和编写,这些方面都要理论结合课程一步紧跟一步地设计,让学生不会停滞不前。 计算机的实验教学很重要,实验的设计过程也是很具体的,并且需要专业的、合理的、长时间的设计与制订,试验性地实施,然后不断改进。时代的进步要求实验课程的参与度很高,并且不能慢,国家政府、社会团体、高校教学都慢慢知道了这一措施的重要性,相信我们可以不断设计出更加精良的实验课程及其内容。 电子信息论文:地方电子信息产业的路径 1、发展广西电子信息产业科技发展的策略 我们应该清楚的认识到,虽然时机正好,但是广西电子信息技术产业的现状是不容乐观的。起步晚,电子信息制造业规模小,产业链不完整,软件服务能力弱,这些都是摆在广西眼前不争的事实。如何抓住机遇,实现“十二五”计划,其任务非常艰巨。根据中国的“十二五”规划,中国电子制造业要突破12万亿元,软件业要突破4万亿元,电子信息产业在“十二五”期间还会有一个快速的增长,而广西在“十二五”期间,应该不断扩大电子信息产业的规模,提高产业增长速度。到2015年时,要实现电子信息产业布局更为优化,形成“一区二带”的产业新格局。为此广西相关部门应该采取更加积极的措施,推动广西电子信息技术产业的跨越式发展。 1.1政府的支持 政府政策对电子信息产业发展至关重要,起到了方向性、绝对性的作用,广西政府应该认识到电子信息产业对广西经济的重要性,采取更为积极的策略进行支持。要加大投入电子信息产业研究开发需要的经费,加重资本支持,显示出政府支持电子信息产业的决心,释放正面信号,指明发展方向。对于电子信息产业的领头企业与创新企业给予税收优惠政策,或者对大型技术创新进行激励奖励政策,提升企业对电子信息产业发展的信心,激发企业创新的热情,从而带动广西电子信息技术产业整体创新水平的步步升高。广西政府要从一系列政策扶持、税收优惠、创新氛围、人才培育、国际间合作等多个角度,扶持和推动了电子信息产业转型升级。 1.2找到适合广西电子信息产业发展的模式 中国电子北海产业园位于广西北海市工业园区内,2009年正式开园。是广西目前发展非常成功的电子信息园地,采取“立足高端,构建产业链,打造北部湾电子信息产业基础”的发展战略,打造了多项电子主导产业,如整机、储存、软件开发、关键零部件等等,抓住北部湾经济区大开发、大开放的良好机遇,经过近5年的发展,已经成为一个“国内一流、国际先进”的现代、生态、人文、环保、绿色的高科技电子产品研发生产基地。归结中国电子北海产业园的成功,可以借用中国电子科技有限公司董事长贺海华的原话:“中央企业搭台、地方政府支持、各种所有制企业共同唱戏”,除了政府的支持外,企业的参与必不可少,将这些企业连结起来,成立一个成熟的产业园地,创造优良的产业发展环境,利用最短的时间实现生产的聚集,而后逐渐建立主导产业,发挥市场竞争灵活优势,提升电子信息产业园地的服务与创新能力,最终实现由工业园向新城的转变。建设产业新城,是后发展地区实现跨越发展的可行路径,这也是广西电子信息产业发展的重要的可行性模式。实践证明,电子信息产业园模式是成功的:第一台笔记本电脑、显示器等十项第一产业项目填补了广西电子信息产业的空白;入园企业达90多家,用工达6000多人,提供了丰富的就业岗位,同时孵化了一批创业青年;电子产业园被评为“国家科技兴贸创新基地”“、国家软件公共服务平台”“、高新技术创业服务中心”;2013年创业园区的社会经济产值达270亿元,充分发挥了广西千亿元电子信息产业基础核心作用,将北海市打造为智慧型城市。 1.3继续实施七大工程,促进产业结构优化 广西要不断扩大电子信息产业的规模,并严格落实“十二五”的规划,继续坚定不移的深入广泛的实施七大工程:新型计算机工程、新型电子软器件工程、通信产业化工程、电子信息技术应用产业化工程、光电绿色节能产业工程。现代新型家电产品工程、软件开发及服务工程,为此大力发展新一代的新型平板显示、关键电子元器件、数字家庭、网络通讯设备等新的信息技术,努力使电子信息企业能够做大做强,扶持和培育一批能促进经济发展、具有龙头带动作用的高端电子信息制造大企业,支撑广西经济的快速发展。 1.4提高产业从业人员素质 电子信息产业的发展离不开政策、技术的支持,更离不开人力资源的支持。人才短缺是制约广西电子信息产业发展的重要因素,要想突破人才的制约,就必须完善人才的培养机制,加强对人才教育的投资,不断提高电子信息产业人员的信息素养与职业素养、道德素养,为电子信息产业培养更优秀、更活力的新鲜人才血液。广西电子信息技术产业不仅要吸引人才,更要能培养人才,更多的留住人才。首先。要树立起积极主动的人才引进机制,拓宽人才引进的范围;要鼓励高校与电子信息企业联合培养人才,将电子信息企业的技术骨干和优秀人才输送到高校,提升现有人才的技术创新能力,或者将高校生输入到电子信息产业进行实习或实训,通过校企合作优化人才能力;企业要建立和完善人才使用、评价和晋升的一系列激励机制,调动人才的生产与科研积极性,从而留住人才。 2、结语 21世纪的社会发展已经愈来愈多的依赖信息技术,信息技术成为驱动社会、经济、文化发展的火车头,滚滚走向未来。我国的电子信息制造产业的规模已经越来越大,位居世界前列,但是由于缺乏创新技术,电子信息产品的技术含量、附加值都较低,都需要不断增强才能应对激烈的国际竞争。广西壮族自治区的电子信息产业发展一直不容乐观,与沿海发达地区还有差距,必须找出正确的适合自己发展电子信息产业的模式,加强政府的支持与投入,加强战略规划,培养更多卓越人才,将广西打造为电子信息产业大省,优化广西产业结构,全面提高广西区电子信息产业的综合实力。 电子信息论文:电子信息工程现代化技术的探讨 1电子信息工程内涵 随着社会的进一步发展,电子信息技术逐渐在社会中崭露头角,事实证明,该技术是时展的必然产物,是社会发展的必然要求。无论是在生活中,还是在生产中,电子信息工程无所不在,并且获得了相应的经济效益以及社会效益。但是,我们不应该止步不前,仅仅看到当前的成果而不去想未来的发展是不现实的,当前我们的首要任务是促进电子信息工程的进一步发展,提高这一技术的水平,使其应用到更加广阔的领域中,这样才能促进社会的繁荣发展。要想做到上文中所提到的几点,就要对电子信息工程进行初步的了解,明确其核心意义所在。在当代的信息化时代,电子技术的应用主要体现在数字化的信息管理中,从而能够有效地提高工作效率以及加快时代的发展进程。更为重要的一点是,通过电子信息技术的应用,有助于信息的共享,使得信息在短时间内就会传播到四面八方。例如互联网的发展,就是电子信息技术的成果,人们能够在互联上网上获取相关的信息,并且只需要简单的几个步骤,并不像过去信息的传播那样繁琐。相信在今后的发展进程中,该技术一定会发展的越来越好,促进社会新格局的转变。 2电子信息工程发展现代化技术核心意义 电子信息工程的广泛应用为我国的现代化发展开启了新的时代。为了促进其进一步发展,就要不断对手段进行创新,使其能够满足变化着的时展的需要。当前,电子信息工程中面临的核心问题在于对于技术的掌握仍然处于一种表面的状态,没有掌握到其核心的技术,如果仅仅满足于这种程度,那么对于今后的发展是极为不利的,要想得到创新与发展,就要不断吸收先进的成果以及理念,向西方发达国家学习相应的技术,并且结合我国特有的理念进行创新,从而发展出属于具有中国特色的现代化技术。传统企业并没有对电子信息技术具有一定的了解,因此其发展相对落后,不能满足时展的需要,如果仍然坚持原有的发展观念而不懂得变革,就会造成企业无法得到成员的发展,不仅如此,在未来激烈的市场竞争中,传统企业根本无法与现代化的企业相抗衡。因此,实现传统企业的转变是十分必要的,其必然能够使我国占据国际市场中的一席之地。终上所述,企业的发展脱离不开电子信息工程的应用与发展,要想实现国家经济的繁荣富强,就要将电子信息工程应用其中,从而促进生产建设的现代化发展,在今后的社会在发展中,企业之中必然会全面实现电子信息的发展,促进传统企业的转型,实现企业的优化发展,为社会经济的进一步发展作出应有的贡献。 3电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 要想做到企业的全面发展,与政府的大力支持是密不可分的。只有政府加大投资力度,才能促进现代化技术的创新与应用,最终才会保证企业朝着更加繁荣的方向发展。除了政府的大力扶植,还需要各方的积极参与,以此达到扩大资金投入的目的。另外,我们还可以建立健全专门供电子信息工程发展的基金项目,这样在企业的发展过程中,就不必担心缺少资金的支持了。同时也要保证不断优化与完善电子信息技术的进一步发展,在其他领域进行相应的投资,这样在保证原有产业发展的基础上,也能够促进新兴产业的发展。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4结论 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息论文:论电子信息产业创新能力 1电子信息产业自主创新能力的研究 1.1电子信息产业的发展现状 电子信息产业在多年的发展过程中产品的结构更加合理化,产业体系也不断完善,形成了一定的产业规模,主要从以下五个方面体现了电子信息产业的发展现状:1.具有较为完善的政策和制度,政府的扶持力度较强;2.具有合理的产业布局和明显的集群效应;3.产业规模不断的扩大,发展速度较快;4.产业结构合理,拥有明显的优势领域;5.各个企业创新工作很到位,整体水平较高。 1.2电子信息产业自主创新过程中存在的问题 在进行了多次改革之后,电子信息产业虽然已经具有一定的规模,但欠缺系统的管理制度,所以还需要不断的探索从而形成较为完善的通用技术研发体系;电子信息产业没有完整的服务支撑体系,“产学研”的落实性不高,具体表现为缺乏科研、企业及政府等机构间的合作,没有实现集成创新和资源共享;企业在创新过程中因为科技资源分布不平衡的原因,没有发挥其重要的作用,在信息技术创新张占据的地位不高。电子信息产业中缺少关键领域的核心和专利技术,创新过程中如果不能掌握关键性技术,就很难根据实际市场情况来进行研发,此外,有些电子信息产品在研制成功后,因为没有机会和渠道进行推广,也就不能发挥其作用。首先,大量资本的投入是对电子信息产业进行创新的基础,缺乏充足的资金就无法保障创新的进行。其次,企业在引进海外人才的方法不恰当,加上缺少创新的奖励机制,人才的供给和需求无法吻合,人才不合理的分布等原因都造成了缺乏技术型复合人才的现象,不能为创新奠定基础。 2提升电子信息产业自主创新能力的措施 电子信息产业的发展涉及到多个领域,在进行自主创新的过程中要求科研机构、院校、企业以及政府等多个社会组织相互沟通和协调,将资源进行分享,为电子信息产业创造一个有利的创新环境。 2.1建立系统的产业自主创新体制 电子信息产业对技术的依赖性很大,很多创新产品的更新速度非常快,而且没有得到充分的利用,因此企业在创新时要加强对技术的吸收和转化,利用“产学研”来建立完整的服务支撑体系,通过研究机构和企业间的合作机制,充分的利用资源,从而使专利技术产业的转化率得到大幅度的提升。 2.2完善自主创新政策 首先,可以通过风险分摊机制的方式来对改变电子信息产业的投融资体系。由于电子信息产业的自主创新需要投入大量的资金,而且风险性很高,所以阻碍了很多企业进行创新,政府一方面可以指定相关的税收政策开鼓励创新发展,减少了企业的创新成本和风险,另一方面,通过创办像投资基金的融资渠道来支持企业。其次,要加强创新基础环境的建设,改善创新条件。企业通过创办知识产权的信息服务平台和评价指标体系将创新理念进行推广,让创新意识深入到群众中,并积极宣扬成功的创新例子,形成具有特色的创新文化氛围。 2.3对产业进行细分,分层次的进行开发 对于技术薄弱的领域要强化技术开发,在不断的技术改造过程中积累经验,然后创新。而具有优势(如移动通信)以及潜在优势的领域要利用国际先进技术,结合自己的资源进行集成式创新发展。在对不同领域进行由模仿学习到集成创新再到自主创新的创新开发时,要注重强化自己的核心竞争力。 3总结 基于电子信息产业的发展现状,只有通过建立系统的产业自主创新体制、完善自主创新政策、加强创新人才的培养,优化人才结构、对产业进行细分,分层次的进行开发等措施才能提高电子信息产业的自主创新能力。 电子信息论文:分析发展电子信息工程技术 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。 三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。

物流系统中计算机仿真技术的应用:计算机仿真软件模拟物流系统研究 摘要：现如今，伴随着我国计算机相关技术的不断成熟，计算机仿真软件的应用范围也越来越广泛，据统计，使用计算机仿真软件进行物流系统的模拟能够有效减少总投资，但这方面的技术在我国尚未得到有效应用。现就笔者观点，根据我国物流系统发展实例进行计算机仿真软件的应用研究。 关键词：计算机技术；仿真软件；物流系统 引言 现阶段，我国在物流系统方面的发展正逐渐步入高速时期。由于网络经济的发展，网上购物的便利性以及现阶段我国基础建设发展的需求，物流系统在我国资源运输方面正扮演着越来越重要的角色。在这一大环境下，为实现当下我国对物流系统高效高速的需求，物流系统的内部环境正在变得越来越复杂，相关的建设改革手段也变得越来越难进行。因此，以计算机软件为载体的计算机仿真软件就应运而生了。物流仿真技术借助了网络技术、计算机技术等当下较为发展完善的智能技术，对物流系统进行了实际模仿。利用计算机技术对物流系统进行模拟，能够避免传统模拟技术建立物理模型的大量投资，且在精确计算和验证分析方面相比于传统模拟技术更加具有优势。根据物流企事业单位建立起的计算机仿真系统能够直观有效的提供生产系统的生产量,确定瓶颈位置,报告资源利用率。因此决策者建立物流系统时进行计算机模拟技术的应用能够有效降低成本。本文就笔者观点，重点对现阶段国内外计算机物流仿真软件的应用现状进行分析，旨在为我国计算机物流仿真技术的提升做出帮助。 一、计算机模拟仿真技术 （一）计算机模拟仿真过程 计算机模拟仿真技术，即上文中所说的使用计算机软件对目标进行分析及模拟运算的相关技术手段。现阶段的计算机模拟仿真过程中主要涉及系统、目标模型以及计算机三大模拟仿真要素。其中目标模型的建立以及计算机相关技术都服务于系统。模拟仿真过程中的系统并不同于其他类型技术中的系统，其建立在模拟目标的系统流程之上。例如在对物流系统进行模拟仿真时，系统就由物流系统中物料的运输、与存储的动态过程和各种运输设备以及运输路线等元素构成的.计算机模拟仿真技术会通过对建立的系统中存在的各项因素进行分析，进而对物流系统中所有涉及物流运输的元素进行仿真算法，并建立组织模型，逐渐的形成了物流系统模拟现实的整个过程。在进行计算机软件模拟技术时，还应对模拟过程中存在的相关因素进行归纳分析，以确保构建出的模拟系统科学完整。例如模拟过程中的设备利用率、运输路线的走向以及物料搬运系统的流动周期、物流系统的实施微调整因素等。如果在计算机模拟软件中各项因素均得到了相关参考，且不存在对系统造成影响的无关变量，则可以确定完整的物流模拟仿真系统构建完毕。 （二）仿真数学模型的建立 仿真模型的建立，将直接影响到计算机仿真软件的模拟计算能否得到与实际情况无较大出入的预期结果。因此在物流系统的计算机仿真软件模拟中，利用QSIM算法以模拟出最为系统和理论化的应用常量及变量，能够为整体模拟环境的展开提供一个良好的数学运算基础。QSIM算法能够为整体模拟运算提供较为良好的数学基础的原因就在于其理论系统的建立较为牢固可靠。 二、计算机模拟仿真技术的物流系统 （一）计算机模拟仿真技术的类型 现如今，我国在计算机模拟仿真技术中主要存在着三种正在进行相关应用的仿真技术类型，即连续系统仿真、混合系统仿真以及离散型系统仿真。其中离散系统仿真耗时短、投资小且应用较为简便，因而在我国的物流计算机仿真软件中得到了广泛的使用。在物流系统中，核心竞争力就在于对时间的利用。物流体系中耗时的长短能够直接左右物流系统整体的工作效率，因而离散系统仿真利用了时间推进以及事件调度，进而对整个物流系统体系进行了实际物流动态过程的整体模拟，从而实现了软件模拟以及实际物流相结合的模拟方式达成。 （二）计算机仿真软件模拟技术如何应用于物流系统 计算机仿真软件模拟技术作为对实际物流系统的实时分析以及整体监控，目前在整体物流系统的实际应用中普遍参考着以下方式。1、建立数学模型计算机模拟仿真模型建立于实际物流自动化系统运行状态中，是一套非常智能的模拟仿真系统。因而在整体系统的模拟中，需要特别注意对系统结果的反馈程度。因此在模拟软件系统的建立中，需要对所模拟系统的整体进行较为精细化的还原，对系统中设备运行参数、实际物流运行状态的数据都进行完整的收集及运算，确保数学模型建立的完整性及科学性。2、编写程序根据收集完毕的数据以及当前系统的完整程度，对计算机模拟软件的程序进行编写。编写过程中应当注意程序的逻辑控制，避免程序执行时出现错误。同时在程序的实际编写阶段中应注重对模拟系统实际需求的参照，根据所模拟物流系统存在的特性，根据实际需求进行具体分析。在避免了程序出现不必要功能的同时缩短了计算机仿真软件模拟过程的时间。3、运行仿真系统的建立在模拟系统的数学模型建立完成以及系统编写完毕后，就需要建立仿真系统。建立仿真系统要按照物流自动化系统的预计流量和物料输出的频率来确定，因此在仿真系统的运行阶段，系统不仅会对整个模拟系统进行相关分析与优化，且在系统运行汇总时还能够针对物流系数的变化实现自身的实时变化，进而根据实际过程中出现的变化进行系统自身的调整。 （三）计算机模拟仿真技术在物流自动化系统设计中的优点 目前，由于物流系统的复杂性以及物流程序进行传统模拟的困难性，使用计算机仿真软件物流模拟技术进行模拟无疑对我国物流企事业单位进行模拟带来了极大便利，且由于其具有高效性和实用性，因此计算机仿真软件物流模拟目前最有优势的物流系统规划方案。与传统物流模拟技术相比，计算机仿真软件模拟技术的优点在于：一，由于在物流模拟过程中是由软件进行数据的相关操作，因而在方案的评估阶段能够有效的避免过多的主管参与，能够更加包容的进行相关模拟技术的实现，进而在评价过程中做到定量性以及客观性。二，由于在进行系统化模拟之前计算机仿真软件中收录了目标物流系统的全部参数，因此在该物流系统的模拟过程中能够对全部情况进行相关分析，甚至对人员、机械设备的利用效率都可以做出相关分析，是一套全面性的系统。三，由于仿真软件并非以一次性为目的的设计产物，因此在其实际应用中根据物流系统数据的实际变换不需要对系统进行再设计，模拟仿真的最大优势能够得以体现，通过数据来分析真实物流系统中可能遇到的困难只有仿真实验能够做到。 三、计算机仿真软件模拟物流系统的实际应用 现阶段，我国在计算机模拟物流的相关技术方面正处于脱离起步期，正在进行着发展速度的提升。就计算机仿真软件的应用而言，当前在实际应用的案例方面主要表现在以下两个方面： （一）港口物流系统 计算机仿真技术在港口物流系统中的应用主要是船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等等。在港口物流中，由于涉及的船舶型号、种类、编号以及载货量、货物的种类等方面都存在着较大的数据量以及较为庞大的数据系统，因而计算机仿真软件在港口物流系统的模拟中能够帮助港口物流较为科学合理的进行资源分配。在港口物流中进行计算机仿真软件模拟的应用另一大作用，还表现在港口物流工作作业中进行车辆作业路线、港口生产调度等作业时实现港口物流的实时化，通过物流系统的实时分析及最终从而达到节约物流总时间及总工作成本的目的，并能加强对物流系统性能的数据分析工作，进而为港口物流的工作提供最优方案。 （二）自动化立体仓库 作为现代物流作业的一大分支，自动化立体仓库与其他物流分支类似，同样具有着较为庞大的工作量以及较为繁复的工作流程。因此，在自动化立体仓库物流中进行管理和优化水平能够提高整个物流环节的效能。自动化立体仓库包括立体货架、出入库托盘输送机、通讯系统、有轨巷道堆垛机、尺寸检测条码阅读系统、计算机监控系统、调节平台、架配电柜等。由于计算机仿真软件模拟的真实性，因而在自动化仓库物流中进行相关模拟工作有助于仓库作业较为繁复的流程得到简洁化的表现，在管理人员进行仓库的整理工作以及相关管理中，对现实情境的模拟能够更好的实现对仓库物流的统计，从而进行全方面的快捷管理。 四、国内物流仿真软件应用分析 现如今我国在相关计算机仿真软件的使用中正借鉴着国外在计算机仿真技术方面的经验，其中使用的主要软件有AutoMod、Witness、Arena、Flexsim、ShowFlow等专业性仿真软件。 （一）AutoMod 作为国内离散事件系统仿真软件中相对功能较为完善的一款计算机模拟物流软件，AutoMod在工作中能够实现对制造系统、港口、车站、配送中心、自动化仓库、企业内部物流等多种情况下的物流模拟。该软件具有着精确三维建模功能，在功能方面具有着实现虚拟现实建模功能，且在物料操作中能够实现对物流系统的动态监测，即在参数发生变化时能够进行持续化的模拟。就仿真策略来看，AotoMod主要着重于进程交互方面，是应用范围较广的一个模拟仿真软件。AutoMod软件中包括着三大模块，用于给用户提供基于不同类型物流管理系统而进行分类划分的分析工具，在建模阶段流程较为繁琐。此软件在进行作业流程时，需要使用编程语言进行相关指令的输送，但在于功能性全面。如果对该软件能够进行灵活运用则能够实现其他软件难以实现的高难度仿真。 （二）Witness 作为上文中所提到的离散型系统仿真相关软件，Witness相对于其他同类型软件而言的优势在于，其采用的仿真原理是离散系统生产线仿真器，因此在硬件需求上需求较低，不需要像其他计算机仿真软件一样需要较为大型的集成计算机作为技术依赖，因而在家用电子计算机或个人计算机上就可以实现该软件的运行。且在硬件需求不高的同时，该软件同时还具有着基本需求的仿真模拟功能。同时作为应用能力拓展，该软件同时具有着三维立体显示功能。因此作为使用条件较低的仿真模拟软件，由于其适用范围广泛性而得到了计算机仿真技术应用受众的一致好评。 （三）ArenaArena 能够有效的解决计算机仿真与可视化的有机集成，其应用范围极广，包含可视化仿真技术所能够运用的几乎全部领域。而在物流方面上，Arena能够运用在整个价值链当中，从商品的供应到客户的配送，其中包括库房管理、分销物流、客户服务等，都能够起到重要的作用。 （四）FlexsimFlexsim 主要应用在系统的仿真和建模，或是业务流程的可视化方向。Flexsim中的各项数据直观的反映出了各种现实事物的数据，例如包装箱、车辆、人员等。通过利用Flexsim的层级结构，可以有效的优化系统内部的组织结构，提升工作效率。 结语 基于计算机仿真软件的物流系统模拟技术，作为能够实现物流企业长期运作的一项基础保障，能够对物流系统的运行进行简化，使得物流过程更加直观化，且对于物流系统的管理存在着一定积极意义。因此在物流管理中对仿真软件的相关应用，还需要相关管理者在实际应用时进行相关层面经验的丰富，进而真正的实现对企业实际问题的解决。 作者:王力锋 杨华玲 杨浩雄 单位:江西农业大学南昌商学院 北京工商大学商学院 物流系统中计算机仿真技术的应用:计算机仿真技术在物流中的应用 【摘要】本文主要针对计算机仿真技术的发展进行研究，探讨了计算机仿真技术在物流服务中的应用。随着计算机技术与物流行业的发展，自动化物流系统中对计算机仿真技术的应用逐渐增多，在计算机仿真技术的支持下，物流行业也呈现出快速发展的趋势。而当前针对自动化物流系统的研究还不多，本文也针对自动化物流系统中对计算机仿真技术的应用进行实践与探索，为自动物流系统的发展提供支持。 【关键词】物流服务；计算机仿真技术；应用 随着科学技术的发展，自动化技术在物流行业中的应用增多，提高了工作效率的同时，自动化系统也越来越复杂。对于管理者而言，需要在生产过程中谨慎考虑每一个决策。在对B2B、C2C服务模式的特性与共性研究基础上，对物流服务评价指标体系进行设计，通过确定物流服务质量评价维度，在不同模式下，对电子商务物流服务质量评价指标体系进行构建。在这一背景下，计算机仿真技术的出现满足了物流服务的需求，管理者也将计算机仿真技术用于自动化物流系统中，提高了管理质量及服务质量。 1计算机仿真技术与自动化物流系统概述 计算机仿真技术在计算机技术的发展背景下也呈现出快速发展的趋势。计算机仿真技术是对研究对象应用数学模型进行模式，实现对研究对象了解的目的。对于计算机仿真技术而言，包含的学科内容比较多，如控制、多媒体及计算机技术等，属于多领域、跨专业的综合性学科。现阶段，人们也越来越多的会应用到计算机仿真技术，其发展潜力非常大。尤其是在一些研究对象对人体有危害或自身存在危险性中，通过计算机仿真技术都能解决。如核电站、宇宙飞船等研究。在物流行业的发展中，提高物流服务质量是行业发展的基础，而自动化物流系统的应用，能够促使物流服务质量的提升。自动化物流系统属于复杂的系统工程，在物流各个作业环节中集合了光、机、电等技术，实现了全过程自动化作业。该系统属于综合性计算机集成化物流管理系统，包含自动化高架立体库、自动引导车及往复式穿梭车、自动化输送、逻辑控制等系统。 2计算机仿真技术应用的步骤与方法 2.1仿真软件的选择 现阶段，市场中的计算机仿真软件种类非常多，适合物流系统仿真的软件数量也特别多，不同软件具有不同的特点、优势及局限。因此，在对物流系统仿真软件进行选择时候，要结合实际情况来选择。尽管仿真软件的种类较多，但其主要模块的功能都是一致的，主要包含以下模块：①Conveyer。仿真系统的速度、斜坡及宽度等参与均由该模块设置，由滚筒传输、非积放式传输及含积放式系统混合构成，其功能非常强大。②PathmOVer。在往复穿梭车、自动引导车及升降机等模型汽车中应用广泛且效果较好。③AS/RS。模块主要功能是自动存取，仿真系统自动仓的确定按照货架参数的选取实现。④Kine-matoc。对物流系统运行过程进行模拟是该模块的主要功能，对对象的自由度、运动方向等在仿真模型中定义，保证实体动作的详细模拟，如码盘动作、机械臂动作等。⑤BidgeCrane。机械臂的移动由该模块控制，实现对获取的拾起、下放等操作。⑥POWer Free。与Conveyer模块的功能基本类似，都是对目标对象进行控制，不同之处是该模块主要针对的是悬挂在空中的对象。⑦Tanks TIPes/Trains。主要针对气体、液体等物体进行处理，如配置、传输等。⑧AutOVie。用户可通过模型自定义相机的移动和场景，对高质量画面进行采集。同时，用户可对相机进行设置，实现采集画面的逼真，对图像可进行平移、缩放等处理。⑨Autostat。对仿真结果进行收集与分析，按照用户既定目标，给予参考方案，如降低成本、提高工作效率等方案。对仿真系统进行合理选择以后，就可以进行具体操作， 2.2建立仿真模型 按照系统工作流程与实际工作需求，对系统仿真模型进行构建，并对仿真系统相关运行参数进行确定。仿真模型建立以后，要进行逻辑控制程序的编写，依据自动化物流系统的工艺流程、物料流动过程及逻辑控制过程等仿真系统在对物料自动处理时需要的时间，对逻辑控制程序进行编写。 2.3仿真系统运行 在自动化物流系统中，应用计算机仿真技术，能够对物料出现的时间频率依据物流系统实际需求量进行计算，在物流自动化仿真系统中直接输入计算出的值，就能够对该仿真系统进行运行。根据物流系统生产班次，决定仿真系统的运行时间，二者的对应的关系，也可按照大物流系统来模拟。 2.4仿真结果优化分析 按照该仿真系统的运行结果来看，需要对无流量是否满足需求、流程是否畅通、系统是否存在问题等进行分析。对无流量是否满足要求按照数据统计结果能够直接判断。与传统的物流方式不同，商务物流整合了物流与电子商务的资源。商务物流在我国也经历了多年的发展，当前商务物流模式主要包含B2B、C2C两种。企业对企业的商务物流采用B2B模式，主要针对企业电子商务物流进行研究；消费者对消费者的商务物流采用C2C模式，主要以零售电子商务为研究内容。本文结合两种服务模式的特点与共性，设计电子商务物流评价指标体系，为物流方案的科学、合理建立提供依据。 3计算机仿真技术在物流行业中的应用前景 在通信、电力、生物、化工、交通等诸多行业和领域内，对计算机仿真技术已经普遍应用，并且随着技术的不断发展成熟，在更多的领域内必然会有更多的应用。在物流服务中应用计算机仿真技术，手下要对电子商务两种常用模式的特定与共性进行研究，B2B与C2C二者的共性主要表现为：在物流服务的内容方面二者是类似的；特性表现为：B2B是针对企业与企业之间的合作，而C2C是针对消费者对消费者之间的合作，将两种模式合作应用，能够使产业链更完整。在自动化物流仿真系统中，可对参数输入进行改变，实现对生产情况及波动进行仿真，模拟对系统带来的冲击，避免一些无法预料的因素出现，对系统堵塞可直观、形象的给出解决方案。能够在系统未投资建设前，就能够对自动化物流系统的生产信息及实际流程进行全面了解。现代物流产业在我国的起步时间较晚，因此在物流服务评价指标体系设计方面，还存在诸多不足，需要对电子商务物流服务从不同层面、不同角度来全面分析，对所涉及到的各类因素进行综合评估，并集合相关评价指标构成评价体系，实现不同模式下评价内容的不同。在实际工作开展中，要坚持遵循中心、重要、基本、关键及必要五大原则，确保评价指标体系的客观合理。本文对整体物流服务质量评价指标制度及物流服务质量评价量表进行参考，对评价的维度与模式从便利、可靠、响应及关怀四个方面确定，实现度电子商务物流服务的跟东与定位定价，促使我国物质服务质量的不断提升。 4结语 对自动化系统中应用计算机仿真技术的必要性进行分析，在此基础上对计算机仿真步骤和方法进行说明，讨论了物流行业中计算机仿真技术应用的前景。随着技术的不断成熟与发展，尤其是在物流领域内，对计算机仿真技术的应用必然会越来越多，加之在其它行业、领域内，也在不断对仿真技术进行应用，所以计算机仿真技术的发展前景非常广阔。本文同时也对电子商务物流模式进行研究，针对不同模式下服务质量评价指标体系的构建方法进行了简单介绍，为物流服务的客观、科学评价提供了依据。 作者:严小玲 单位:广西机电工程学校 物流系统中计算机仿真技术的应用:基于计算机仿真技术的企业生产物流系统优化研究 摘 要：随着计算机的普及，网络对人们的影响日益深入。各种现代化智能设备大量涌入市场。对计算机技术的要求也越来越高。企业生产物流系统是企业的一个重要部分。企业想要获得良好发展，必须加强企业生产物流系统的管理。在智能化设备不断涌现的今天，传统的企业生产物流管理系统显现出了越来越多的弊端，已经不能完全适应企业的发展要求。因此，寻求新的企业生产物流管理系统显得尤为重要。本文，结合计算机技术，提出利用计算机仿真技术对企业的生产物流系统进行优化的方案。并对比了传统的企业生产物流系统和新的系统之间的差异，评价了新系统的优点。 关键词：计算机仿真；技术；企业；物流系统；优化；研究 一、引言 随着互联网技术和计算机技术的不断发展，各行各业之间的相互交叉发展，对计算机又提出了新的要求。同时，计算机技术的发展又促进了各行业的发展和良性竞争。众所周知，企业的发展离不开好的企业管理模式。随着人们生活水平的提高，以及经济的不断发展等。企业面临着前所未有的挑战，各企业间的竞争日益加剧。企业尤其是大型企业，一般包括物品生产，销售和物品运输等环节。而企业管理模式中，对企业生产物流系统的管理部分一直是比较薄弱的环节。因为，一般来说，企业会将管理重点放在产品销售阶段，往往忽视了物流系统。但是，由于企业生产物资或销售商品占到整个企业费用的30%-40%，可见企业生产物流系统的好坏往往会对企业的发展起到至关重要的影响。为了改善我国目前企业的生产物流系统，在原始物流管理系统的基础上，进行改进，降低成本，提高收益。提出利用计算机仿真技术，对企业生产物流系统进行优化管理，并进行总结。 二、我国企业生产物流系统现状 1.企业生产物流优化研究意义 企业的发展离不开管理，好的管理模式不仅可以降低企业成本，提高企业受益，还可以从根本上给企业创造新的发展机遇。从表面来看，我国企业处于不断发展中，并且发展速度逐年增加。但是，我国企业中任然存在一些不足。比如，生产物流设施布局不合理等。而这往往不利于企业的进一步发展。而利用计算机仿真技术对企业生产物流系统进行优化。对企业生产物流系统的优化的意义主要有：合理布局厂区位置，方便生产物资的运输，降低企业生产运输成本；稳固系统，提高系统管理力度，提高企业生产效益；优化企业生产物流系统，加强各子系统间的联系，使其分工合作，提高企业生产效率。 2.我国企业生产物流现状 企业的生产物流是企业物流的一个子模块，是企业物流的一个重要组成部分。生产环节是企业的最初环节，也是最为重要的环节，同时还是资金投入最多的环节。其中，在企业的生产过程中，生产物流占据着整个资金投入的绝大部分。因此，在企业生产物流是整个企业物流的重点。通过研究发现，我国企业生产物流总共经历了5个阶段，分别是： （1）人工物流阶段 此阶段是企业生产物流发展的最原始阶段，其特点是完全依赖人力资源，靠人的力量去解决问题。缺点是需要大量的劳动力，企业生产成本高，并且对操作人员的要求较高，出现误差的可能性较大。不利于企业的长久健康发展。 （2）机械物流阶段 机械物流阶段是在人工物流阶段发展到一定时期后发展起来的。在一定程度上减少了对人员的依赖性，提高了企业的生产效率。为后来自动化及智能化物流阶段提供依据。 （3）自动化物流阶段 自动化物流是现代智能物流的雏形。大规模的利用现代计算机技术和网络技术，建立自动化生产物流管理系统。通过计算机实时操控生产物流的运输情况。 （4）集成化物流阶段 集成化物流是指在集成思想的指导下，为了提高企业核心竞争力，将企业生产物流的各个子系统，按照一定的模式构成集成系统进行管理。通过生产物流的集成化管理，大大提高了各子系统间的相互交流运作，提高了工作效率，为企业节省一大笔资金，是一种比较先进的生产物流管理系统。 （5）智能物流阶段 随着现代化各种技术的发展，我国企业的生产物流系统也随之不断更新。目前提出的最为先进的生产物流系统是智能物流管理系统。此阶段，生产物流系统的最主要特点是方便，高效。利用计算机网络系统，建立数据库，将信息通过数据库直接传递。降低了出错的可能，提高了企业的综合竞争力。 3.仿真技术在现代企业生产物流中的应用 仿真技术的出现和发展已经具有很长的历史。最初，人们通过手工仿真完成仿真工作，承担了大量的工作量。20世纪50年代开始，随着计算机的发展，人们开始尝试用计算机编程技术进行仿真。直到70年代后期，科学家们研发出专门做仿真的仿真计算机，大大提高了仿真效率。近年来，仿真技术越来越普及，得到人们的广泛认可。仿真技术在现代各行业的发展中也得到了广泛的应用。如今，由于经济的不断发展，企业间的竞争不断加剧。各企业为了在如此激烈的竞争中占据一席发展之地，必须想方设法的提高企业自身综合竞争力。众所周知，企业管理是企业获得良好发展的前提，是企业综合竞争力提高的必要条件。而企业的生产物流系统占据着整个企业资金的30%-40%，因此，管理好企业生产物流对提高整个企业的综合竞争力有着十分重要的帮助。仿真技术的出现正好解决了企业生产物流系统的优化问题。利用仿真技术优化企业生产物流系统，简化原本复杂的生产物流结构，优化生产物流处理方式等。 三、基于仿真技术的企业生产物流系统构建 1.仿真技术简介 仿真技术是一种利用多种交叉学科为基础进行模拟操作的现代化操作方法。具体来说，仿真技术利用系统理论、随机理论、数理统计、概率论以及优化理论等相关知识，对采集到的信息通过计算机分析，进行模拟，并估计系统性能和可行性的方法。近年来，仿真技术不断发展，市场上出现了很多仿真软件，其中，目前企业采用较多的软件是Arena软件。Arena软件是一款商业化仿真软件，具有强大的功能，并自带动画显示的优点。Arena软件主要可以用在公共服务领域、企业管理领域以及生产物流管理领域等。 物流系统中计算机仿真技术的应用:基于计算机仿真的高端物流管理人才培养模式探讨 [摘要]针对我国现有物流管理人才培养模式存在的实践环节缺乏、系统性不强、教学考核形式单一等问题，指出基于计算机仿真的高端物流管理人才培养模式既具有实践上的可行性又具有理论上的必要性，然后以“啤酒游戏”为实例阐述仿真培养模式的优点，提出引导基础理论学习、选择恰当仿真软件、建立仿真数据库和案例库、运用角色扮演等具体的高端物流人才培养机制。 [关键词]计算机仿真；物流管理：人才培养 一　引言 随着我国经济快速发展和全球一体化日益加强，对物流人才的需求呈现数量不断增多和层次不断提高的特征，而与人才需求数量增加和层次提高的客观状况相比，我国现有物流人才的培养模式相对滞后，许多物流专业毕业生仅具备操作性岗位所需能力，高端物流管理知识缺乏，为此一些外资企业甚至需要将员工送到国外进行工作培训以使其具备相应工作能力。高校物流人才培养与社会对人才需求的不匹配使我们必须寻求一种更为科学可行的物流人才培养模式。 计算机仿真是物流专业的核心技术，是一门综合性交叉学科，它涵盖了物流学、管理科学、信息科学、系统科学、计算机科学和通信技术等学科的内容。作为一门实践技术课程，物流仿真课程的教学效果直接影响学生的物流理念形成和运用能力培养。虽然物流仿真与物流管理存在差异，但在现代物流管理体系的建设中，管理和技术缺一不可，只有懂得仿真技术如何运用于物流管理活动，理解物流管理活动如何获得仿真技术支持的人才，才能真正推动现代物流产业发展。 二　现有物流人才培养模式存在的问题 从学生意见反馈和老师教学感受来看，目前高等院校物流管理人才培养主要存在以下方面不足： 1　教学内容系统性、整体性及专业性不强 物流管理是一个涉及多领域、多行业、多环节的复杂大系统，相应地物流管理课程也必然涵盖多学科、多层次、多方面的知识。从内容的丰富性来看，现有物流管理教材和课程无疑正在逐步完善，所涉及内容揽括了管理学、经济学、运筹学、信息科学、工程技术、计算机和通讯技术等各个领域的知识，但是目前这些知识多以独立知识点形式存在，不同领域之间内容交互融合不足，与物流管理实践融会贯通不够，教学内容的系统性、整体性、针对性不强。知识点广泛但离散独立存在的状态将使物流专业人才培养出现“全而泛”的趋势，只能培养“通才”而不能造就“专才”和“精才”。由于同学对本学科知识缺乏深入了解和掌握，将使培养出来的毕业生在从事物流信息管理工作时不如信息管理专业的同学精通，从事生产物流管理工作时不如生产运作管理专业同学适应的被动局面。 2　缺乏实践和互动培养环节 当前绝大多数物流管理课程的教学仍以老师讲授为主，随着多媒体技术在高校教学中的推广，老师们尝试结合图片、案例、视频等方式向同学讲授相关知识。新教学方法解决了学生“百闻不如一见”的学习瓶颈，但仍不能达到“百见不如一试”的教学目的。同学们普遍反映，课堂上当欣赏着老师精心准备、制作精美的PPT和视频材料，聆听着各种观点新颖、内涵丰富的物流理论时，他们瞬时感觉学习收获颇丰，但往往课堂一结束，离开老师讲授和多媒体配合，同学们却很难描述具体学习内容，更罔论将理论知识运用于物流实践。同学们知识运用能力和动手操作能力的欠缺，说明物流管理课堂实践互动环节不可或缺。 3　教学考核方法需改进 物流管理是基础性理论课程，所涉及的内容包括仓储、配送、装卸搬运、库存、信息技术、物流装备等方面，由于所讲授课程多以识记性理沦为主，如果老师仅以口头讲解和板书形式授课就必然显得枯燥乏味，无法调动学生上课积极性。经过老师们的努力，图片展示、案例教学、影像教学正不断走进物流管理课堂，但总体上新教学方法的运用还相对缺乏，与课程相关的案例积累仍显不足，需要更多引入有本专业特色的教学模式，使教学更好地服务于物流管理实践。另外目前物流管理相关课程的考核仍以闭卷考试为主，学生们长于死记硬背而疏于理解运用，所培养的学生考分虽高但能力仍显不足。 三　基于仿真的高端物流人才培养可行性与必要性 针对前文所述现有物流管理人才培养模式存在的问题，结合业内人士和本专业同学的建议，本文认为迫切需要将物流仿真实践课程引入人才培养机制，以解决人才培养的教学实践和互动不足、教学内容系统性针对性不强、教学考核方法滞后等问题。 1　高等院校开展物流仿真实践教学的可行性 当前我国高等院校物流实践课程开展情况如何?2006年，教育部高等学校物流类专业指导委员会专门对全国开设物流专业的高校进行了调查，其中关于实习实践情况的调查结果显示：95.7％的高校设立了专业实践基地，其中55％的院校选择物流企业作为实践基地，另有34％的院校选择制造企业，部分高校则拥有物流企业和制造企业等多个实践基地。实验室建设方面，我国60％的高校已经建立专业物流实验室，其中投资规模在100万元以下的实验室占46％，100万元～300万元的实验室占40％，还有14％的高等院校物流实验室投资金额在300万元以上(参见图1)。 这些数据表明，我国高等院校已意识到实习实践对物流管理人才培养的重要作用，大部分高校认识到专业实验室对物流人才的培养不可或缺，并投入大量资金进行硬件建设和软件购买，从而为基于仿真技术的高层次物流人才培养创造了有利条件。 2　高端物流人才培养的重点领域 (1)物流需求分析与预测。很多物流设施，如港口，作为交通运输的枢纽，对其物流能力的需求是一个庞大而复杂的随机服务系统，需求量具有极大的不确定性，因而提前对其进行准确的分析预测将十分困难，但是由于经由预测所确定的设施规模大小又直接影响设施建成后的经济效益和服务水平，因此在对物流设施进行规划之前，必须对经由该物流设施的货物、路线以及外部经济趋势等因素进行系统分析预测，以确定设施的吞吐量和服务水平，便于在此基础上进行物流设施规划和设计。因此物流需求分析与预测是高端物流人才培养的重要方向之一。 (2)物流系统设计与布局优化。物流系统的设计与布局优化将对其未来运行产生重大影响。如仓储系统的选址决策，就需要确定所要设置仓库的数量、位置与容量，其设计和布局是在已知物流系统的相关参数和工艺流程情况下，为实现系统未来正常稳定运行而进行的整体优化过程。物流系统设计与布局是一个复杂的系统工程，其影响因素既包括宏观政治经济、基础设施与整体环境、竞争对手状态等外部因素，也包括企业发展战略、人力资本、现有网络布局等内部因素，是目前物流管理领域最关键和最核心的内容，而涵盖如此众多影响因素的物流系统优化设计必须借助先进的预测、规划和仿真模拟技术才能实现。 (3)物流资源配置与协调。由于资源的稀缺性和系统的复杂性，物流资源协调配置是该领域的重要课题。以库存决策为例，最优的库存资源配置策略必须考虑服务成本与服务水平之间的平衡，而这种平衡的实现又依赖于：1.合理的库存层级划分和库存资源分配；2.反应灵敏的订单处理和订单管理系统；3.正确的库存品种和数量决策；4.先进的物流信息传递和协调机制；5.强大可靠的物流运输系统。这其中任何一个方面所涉及的知识均十分复杂，如库存订购决策需考虑产品需求的从属性或独立性，考虑拉式与推式运作模式对订购决策的影响；而订购模型的选择又有定量订购模型和定期订购模型的区别，决策变量更是包括再订货点(Reorder Point)、补货期(Replenishment Time)、提前期(Lead Time)、订货批量(Order Quantity)、安全库存(safe Inventory)、最高库存(Maximum Inventory)等多个指标变量。显然，众多的影响因素和决策指标使物流资源协调配置工作远远超出普通操作型物流人才的培养范畴。 3　仿真技术对培养高端物流人才的适用性 仿真技术对于培养解决物流规划、物流决策与协调、物流资源优化配置问题的高端物流人才具有理论和技术上的适用性。由于仿真技术能借助计算机对物流系统进行真实模拟，通过实验得到各种动态活动及过程瞬间的仿效记录，进而验证物流项目的有效性、合理性及优化性，从而对物流管理决策起到切实可行的指导。 具体来说，仿真技术对于高端物流管理人才的培养具有以下几个方面的优势：首先，提供学生以物流实践机会。借助仿真软件和设备对相应物流理论进行模拟，可以增强学生对相关知识的理解和运用能力。其次，仿真技术可以完整展现物流系统的全流程，并对各环节的运作过程和运作效率进行精确的定量分析，使学生形成全局、系统和精确的思考范式。再次，高端仿真软件具有较强的交互性，有效提高同学们的学习热情和效率。另外，拓展了物流学习的领域。由于资金、场所或教学资源有限，物流管理课程的教学内容有所限制，而建立虚拟仿真实验室使航空运输、跨国海运等领域的模拟教学均可在实验室内进行，极大地拓展了物流学习的领域(如图2、图3所示)。最后基于仿真的物流人才培养模式具有一定的经济性，因为采用物流仿真教学可以在一定程度上节省设备、人员、差旅等方面费用。 四　基于仿真的高端物流管理人才培养机制 目前高等院校运用仿真技术进行高层次物流人才培养尚属于探索阶段，缺乏系统的培养思路。笔者在教与学的过程中积累了以下几点具体培养机制，供老师们参考： 1　引导学生深入掌握专业基础知识 物流仿真需要用到高等数学、概率论、统计学、计算机数据库等基础知识，同时还包括物流管理、供应链管理、运筹学、生产运营管理、管理信息系统等专业知识，缺乏这些专业基础知识作为铺垫，学生进行仿真模拟时将由于缺乏理论支撑而影响教学效果，因此在开展仿真教学之前应通过合理的课程配置使学生系统掌握物流管理的基础理论知识。 2　选择合适的物流仿真软件 现在针对物流领域的仿真软件正不断出现和逐渐运用到物流管理实践中来，可选择的物流仿真软件很多，如Flexism、Witness、RaLC、Automode、Arena等，它们各有特色，也各有优点与不足，譬如Flexism以其高度的开放性和柔韧性受到不同产业仿真模型定制者的偏好，而Witness则是平面离散系统生产仿真器，操作简单，对电脑配置要求不高。在物流教学中应根据学生特点、教学要求及实验室条件选择恰当的仿真软件。 3　建立仿真数据库和案例库 案例教学是实践型人才培养模式不可或缺的重要组成部分，高层次物流管理人才的培养也需要案例的支撑和数据的积累。借鉴哈佛大学案例教学经验，建立物流仿真数据库和案例库时要注意几个方面：第一，广泛积累案例。哈佛大学肯尼迪政府学院拥有一个多达1300余案例的资料库，教师可以随时根据教学需要调为所用。第二，善于运用案例。哈佛案例来源于课堂，在课堂中经由师生交流得到升华，然后通过杂志和期刊论文传播而超越了课堂。第三，善于导演案例。哈佛课堂是由学员主演老师导演的一场戏，教室不是法庭，教师也不是法官，不负责裁定学生答案的对错，而是引导学员从不同角度看待问题，用所学的理论框架和分析工具解决问题，培养学生的思维方式和思维能力。 4　善于运用角色扮演 物流管理所涉及的功能领域非常多，以前台管理工作为例，前台业务系统可分为六大模块：生产企业管理模块、商场管理模块、物流中心管理模块、车队管理模块、出库管理模块、入库管理模块。各模块的主要功能也各不相同，此时可以通过仿真过程中对不同角色的扮演使同学们更加具体地参与到物流管理实践中去，为日后顺利融入物流管理工作提供经验。 五　教学实例――“啤酒游戏” 1　游戏介绍 在风靡全球的《第五项修炼》中，管理大师彼得・圣吉详尽而生动地描述了著名的“啤酒游戏(Beer Game)”，这个由麻省理工学院斯隆管理学院于50年前创建并发展起来的库存管理策略游戏直到今天仍被来自全球各地的商业精英们在MBA等课堂上不断演练着。尽管参与者作为各个国家、各个行业的精英，有着产、配、销等领域的丰富实践经验和杰出管理能力，但相同的危机还是在游戏中不断重演：随着运作过程的推进，无论是下游零售商、中游批发商还是上游制造商，起初总是缺货，然后是货物积压，之后是更严重的缺货，紧接着是更严重的积压：整个物流系统，从下游的零售商到上游的制造商，库存与缺货幅度逐渐上涨，就像挥动的牛鞭，从手柄到鞭梢，波动的幅度越来越大，这一现象被人们称为牛鞭效应(Bullwhip Effect)。 2　不同模式的教学效果比较 针对物流管理领域最著名的牛鞭效应问题，现有的教学方法主要以教师课堂讲授为主。但是，通过老师讲授学生仅能了解存在该问题，却不知其根源和解决方法。由于课时的限制，老师们在有限的课堂时间内全面透彻地讲授上述内容是非常困难的，往往课堂成为理论分析的场所，而同学对游戏中所涉及的管理思想和物流原理掌握较少。不仅如此，由于课程中缺乏实践互动环节，很多同学对于学习牛鞭理论的目的并不明确，缺乏学习的主动性和积极性。 较为先进的教学方法是沙盘模拟等游戏教学法，通过游戏中的角色扮演让学生充当物流系统中的不同参与者，了解牛鞭效应产生的根源，体会物流协调的困难，并在角色扮演中作为实际参与者进行协调沟通，以加强对牛鞭理论和啤酒游戏的理解。 而物流仿真教学模式则借助计算机软件对啤酒游戏的各参与者订货及库存决策进行实时动态模拟，通过实验得到各种动态决策数据和活动过程的瞬间仿效记录，使同学真实感受到牛鞭效应会随着他们自身决策而真实出现，然后通过对仿真数据的分析，定位问题所在的关键环节和核心部门，从而使同学们认识到物流信息失真的巨大影响，并尝试通过决策变更来缓解牛鞭效应问题。这一系列亲身实践使学生对问题的根源和解决方式形成自己的观点和看法，对相关理论的理解也变得透彻，从而显示出仿真教学在高层次物流人才培养中的独特优势。

卫星通信系统论文:MF-TDMA卫星通信系统信道分配研究 【摘要】 随着卫星通信技术的发展，其在各行各业得到了广泛应用，通过不同多址方式的相互结合，产生了具有代表性的跳频时分多址MF-TDMA，本文首先介绍了MF-TDMA卫星通信系统应用时的网络组成，然后对其组网工作原理进行了阐述，最后重点介绍了该系统的信道分配算法，从时隙申请与分配，跳频工作方式的选择两方面进行优化分配，以提高信道的使用效率。 【关键词】 卫星通信 MF-TDMA 信道 时隙 一、引言 卫星通信系统的多址方式有频分多址（FDMA） 、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等，随着技术的发展，各种不同的多址方式相互结合，形成混合多址调制方式，其中最具有代表性的是跳频时分多址MF-TDMA （Multi-Frequency Time-Division Multiple Address） [1]，此系统很好的将FDMA和TDMA合二为一，从频域和时域二维空间对卫星资源进行分配，首先采用FDMA方式将信道分割成频率不同的若干路载波，然后再在每一路载波上使用TDMA的方式分割成若干时隙，以便用户可以在指定的时隙内使用指定的载波频率进行数据的传送，这就为组网通信带来了极大的便利，很容易组建星状网和网状网，实现一点对多点或多点对多点的组网通信，可广泛应用于军事、气象、电信、教育、人防、交通、广电等行业。 二、系统组成 MF-TDMA卫星通信系统由主站（含备份主站）和分布在各地的若干远端站构成，他们之间通过不同的载波和时隙实现业务、控制等信息的交互。 2.1主站 主要设备包括卫星天线、ODU、TDMA 主控终端、网管。主站负责发送TDMA 时钟参考信号和帧计划，是全网的时钟参考基准和卫星资源分配中心。网管负责整个卫星通信系统运行的集中控制管理，主要完成网络管理、资源分配、流量统计等功能。实际组网应用中可根据实际情况配置两台TDMA主控终端，互为备份，以提高整个卫星通信系统的可靠性。 2.2备份主站 设备配置与主站相同，主要作用是在主站出现故障时承担主站的工作，主备站之间实行自动切换，且在切换过程中系统仍能正常工作。 2.3远端站 远端站主要设备包括卫星天线、ODU、TDMA 业务终端。远端站以主站为参考，按照主站下发的帧计划在所分配的时隙内传送突发信息。当然远端站也可配置帧计划产生单元，以便于当主站和备份主站双双发生故障时，能将该远端站配置为主站，以增强系统的抗毁性。 三、组网工作原理 MF-TDMA卫星通信系统扩大了卫星信道的应用规模，支持同一时刻处理多路载波，支持多路载波间的频率跳变，支持载波速率变化。 在多个载波信道中，有一个称为主载波信道，这个主载波信道由参考突发时隙、测距时隙、申请时隙和数据时隙构成。一个远端站开机进入运行状态后，首先接收主载波信道，解析参考突发，获取帧计划；然后通过测距时隙，进行测距，完成主站与远端站之间的时钟同步；同步后，当时间到达该站突发时隙时传送突发信息。 各站接入的话音、数据、视频综合业务等首先要进行分段、打包处理，处理后获得的分组加入目的站址、数据保护等信息，然后通过申请时隙向主站发送业务时隙请求，主站收到请求后，从时隙池中选择空闲时隙分配给该站，并按照时隙分配表在指定载波和时隙位置上发送。在远端站接收端，进行解调和过滤，若目的站址不是本站则丢弃，若是则进行解封装处理。 MF-TDMA卫星通信系统组网时每个载波可根据站型能力配置载波速率，对业务量大的站点配用高速载波、对业务量小的站点配用低速载波。通过载波跳变频、变速率，不仅提高了系统网络的容量，而且信道分配更加灵活，可实现不同大小站型、多种业务类型的远端站灵活组网。但随着业务量的增多，现有卫星资源就显得捉襟见肘，那么如何来提高现有卫星的资源利用率呢？这时信道资源分配就显得更加重要。 四、MF-TDMA信道分配研究 MF-TDMA 系统的卫星信道资源是根据业务量的大小动态申请、分配的，具有突发性。传统的“FIFO”传输策略将不同类型的业务混杂在一起分享带宽资源，对实时性要求不高的文件传输业务影响不大，但对实时性要求极高的话音和视频等流类型业务来说影响会相当明显，如出现因带宽受限导致的话音或视频传输抖动、断续等现象。因此，业务在MF-TDMA卫星网络中传输使用时，必须设计合理的QoS保证机制，实行合理的信道分配算法。 4.1时隙申请与分配 当远端站与主站时钟同步后，则开始进行业务数据的突发传输。在信道分配集中控制方式下，信道的时隙分配由中心站完成。主站根据远端站的能力及申请的时隙数、服务质量保证等在载波组内为其分配载波和时隙信道。远端站再通过解析分配结果获得时隙的使用权限，在分配的时隙内进行发送突发数据。时隙分配表中包含着每个时隙的使用规划，由若干个分配单元组成，每个分配单元描述了一个时隙的类型和使用者[2]。 具体时隙申请和分配具体过程为： 1）每个远端站根据其业务的特性向主站发送申请信息； 2）主站的时隙分配表生成单元根据收到的每个远端站申请信息进行时隙分配表生成计算，得到时隙分配表后通过参考突发下发至全网各远端站； 3） 每个远端站接收到参考突发后，对时隙分配表进行解析，获得本地球站的数据时隙分配情况； 4）在分配的数据时隙内，各远端站发送业务数据。 由实际工程经验可知，帧中的数据时隙有四种使用方式：预分配使用方式、保证使用方式、按需分配使用方式和自由使用方式[3]： 1）预分配使用方式：指把载波上的某些时隙指定分配给某站发送业务，类型可以是实时的也可以是非实时的，为“不占用也满足”的分配方案，主要用于随时需要带宽保证的业务。 2）保证使用方式：指某站配置了保证时隙，系统必须给以分配保证，为“需要必满足”的分配方案。不同于预分配方式自始至终占用部分时隙，对于具有保证使用时隙的远端站，当业务所占带宽没有达到相应的保证量时，剩余的时隙可以分配给其它站使用，而一旦本站需要，系统将会对此站的业务予以优先满足。保证使用方式适用于那些带宽变化比较大，实时性要求不高，而且需要一定带宽保证的业务（如IP数据业务）。 3）按需分配使用方式：指按照带宽的申请量进行时隙的动态分配。 4）自由使用方式：主要为突发性的非实时业务所提供的时隙使用方式。 时隙分配要考虑时隙利用率、业务服务质量、时隙分配的公平性等，采用“实时业务时隙位置相对固定，非实时业务时隙重分配”的原则进行计算。 4.2跳频工作方式 跳频工作方式只要包括：发跳收不跳MF-TDMA、收跳发不跳MF-TDMA和收发都跳MF-TDMA三种组网系统，叙述如下： 1）发跳收不跳MF-TDMA组网系统 目前的MF-TDMA卫星通信系统大都采用发跳收不跳方式，发送载波的时隙可以在不同频点上跳变，接收载波固定在不同的频点上。设计时将所有远端站进行分组，一组由多个站构成，并为每个组分配一个固定的接收载波，称为值守载波。各站间进行通信时，接收站在值守信道上接收其它站发送给自己的信息，发送站将突发信号发送到接收站值守载波上，并根据所处的值守载波不同而在不同的载波上逐时隙跳变发送信号。 2）收跳发不跳MF-TDMA组网系统 组网设计时同样将所有地球站进行分组，并为每组站分配一个固定的发送载波。与其他站通信时，发送方在自己固定载波的指定时隙位置发送，接收方根据发送方的载波不同而逐时隙跳变接收。 多类站型混合组网通信时，大口径站配置的固定发送载波最高速率取决于所发送的小口径站的接收能力，而小口径站配置的载波最高速率则取决于小口径站本身的自发自收能力。与发跳收不跳组网方式相比，收跳发不跳系统大口径站的最高发送载波速率高于发跳收不跳系统大口径站的最高接收载波速率，而小口径站的发送和接收载波最高速率相同。因此从多类站型混合组网的系统容量方面比较，收跳发不跳MF-TDMA系统优于发跳收不跳MF-TDMA系统。 3）收发都跳MF-TDMA组网系统 此系统各站发送和接收突发信号都可根据所处载波的不同而跳变。不同于发跳收不跳和收跳发不跳系统，各站间不再进行分组。站间分配载波和时隙基于双方收发能力进行，即根据其不对称传输能力而分配不同载波上的时隙。因此，多类站型混合组网时，载波速率的配置取决于大口径站本身收发能力和小口径站本身收发能力。收发都跳MF-TDMA系统的多类站型组网能力优于收跳发不跳MF-TDMA系统和发跳收不跳MF-TDMA系统。 3种组网系统实现方式在支持多类站型混合组网的能力方面，收发都跳系统MF-TDMA最强，发跳收不跳MFTDMA系统最弱。在实际的应用过程中，发跳收不跳MFTDMA系统能够构建基于分组交换的网络，而收发都跳MFTDMA系统和收跳发不跳MF-TDMA系统只能构建基于时隙的电路交换网络。另外，在技术实现复杂度方面，发跳收不跳MF-TDMA系统最为简单。基于各自的综合优势和实际的应用需求，发跳收不跳MF-TDMA 系统得到了广泛应用并成了发展主流，但是如何弥补其支持多类站型混合组网能力的不足还值得研究，目前相关研究人员提出了一种双值守载波MF-TDMA解决方案来解决此问题，我们将在以后的应用中去检验。 五、结束语 随着各行各业信息化建设进程的加快，对中高速灵活组网卫星通信的需求越来越迫切。目前，MF-TDMA网是唯一支持中高速综合业务组网，也支持小系统独立组网应用的网络体系。 要想使 MF-TDMA系统能够发挥最大作用，实际使用时必须对其进行深入研究和规划，在保障任务需求和服务质量的前提下，给出帧效率较高、转发器资源利用率较高和站型配置合理的系统方案。相比其它体制卫星通信系统，MFTDMA 卫星通信系统的应用前景将非常广阔。 卫星通信系统论文:民用航空卫星通信系统中的信道编码技术研究 摘 要：民用航空卫星通信系统以卫星为中继站，使用机载设备将机上语音及数据信息转发到地面航空网络。民用航空一般使用铱星系统和海事卫星系统传输语音及数据信息。随着民用航空的发展，卫星通信不仅用于前舱安全通信，后舱的非安全通信也依赖卫星通信。在卫星通信中，受到自由空间损耗、噪声、多径、多普勒频移等影响，信号会出现较大的畸变，在功率受限的情况下，需要采用较强纠错能力的信道编码方法来信号降低误码率。该文主要介绍了适用于民航卫星通信系统的信道编码方案，并给出了卫星通信信道下的误码率性能。 关键词：卫星通信 信道编码 随着国内民用航空系统的发展，卫星通信成为其不可缺少的一部分，中国民航局在《航空承运人运行中心（AOC）政策与标准》中规定，卫星通信是无线电语音通信的主要通信方式。卫星通信在世界上绝大多数地区内可用于空中交通服务（ATS）、航务管理、航空公司行政管理通信和航空旅客通信等。民用航空卫星通信系统以卫星为中继站，将机上语音及数据信息转发到地面航空网络。民用航空一般使用铱星系统和海事卫星系统传输语音及数据信息。由于卫星运行轨道距离地面几百、几千、甚至上万公里，因此覆盖范围远大于一般的微波通信系统。在卫星通信中，受到自由空间损耗、噪声、多径、多普勒频移等影响，信号会出现较大的畸变，在功率受限的情况下，需要采用较强纠错能力的信道编码方法来实现，将信号误码率降低。 1 现状 铱星系统为低轨卫星系统，卫星运行轨道高度为733米到785米，66颗卫星组成星座，覆盖了地区包括南北两极的全部区域，可支持的数据速率为4.8kbps（语音）和2.4kbps（数据），传输时延大于2.6ms。使用码率r=3/4，约束长度为7的卷积码作为前向纠错码。铱星系统轨道高度低，路径衰减小，传输时延短，便于减小卫星和终端的体积，成本低。 海事卫星系统是一种高轨卫星系统，也是一种地球同步轨道卫星，卫星轨道高度大约为35700km。海事卫星系统使用卷积码编码，维特比译码。 早期的民航卫星通信系统主要用于前舱语音通信，保证前舱及时地与地面建立通信。随着民用航空的发展，人们对于后舱使用卫星通信业务的要求也越来越迫切，而后舱通信的关键是大量数据同时传输，卷积码的纠错性能已经不能满足新一代的卫星通信系统。对于要求越来越高的卫星通信系统，高的传信率和低的误码率成为了衡量系统好坏的一个标准。新兴的Turbo码和LDPC码是卫星通信系统中较为理想的信道编码方法。 2 数字卫星通信系统 数字卫星通信系统模型如图1所示，u是信道编码器的输入，对u加入冗余校验位，按照某些编码规则编码后，编码器输出。卫星信道充足的带宽允许系统以较低的码速率传输数据，数据之间的符号干扰可以忽略，信道引入的加性噪声和干扰可以用高斯白噪声来模拟，并且这种噪声在符号之间是相互独立的。所以卫星信道基本上是加性高斯白噪声信道（AWGN）。 3 Turbo码 最初的Turbo码是由Berrou提出，编码结构中将两个系统递归卷积码（RSC码）通过交织器并行连接，一个信息比特产生两个对应的校验位信息，这两个RSC吗的编码器结构相同。它的译码采用迭代译码方案，两个分量码轮流调用软输入软输出（SISO）译码器，进行迭代译码。Berrou和Glavieux经过大量实验验证，采用随机交织器的Turbo码，信息序列长度为65535比特，通过18次迭代译码，在信噪比Eb/N0为0.7dB时，码率1/2的Turbo码能达到AWGN信道上误比特率（BER）小于等于10-5，从而证明Turbo码是一种逼近容量限的码。 Turbo码编码通过一个交织器将两个分量码编码器并行级联。交织器将信息比特重新置位，使得相同信息序列内的输入比特按照不同的方式排序。 假设信息位位数为k=1，定义输入信息序列长度为N，信息序列为，其中。输入信息一方面输入分量码1的编码器进行卷积编码，同时输入信息进入交织器交织后，产生相同长度但比特位信息不同的序列。然后将输入到分量码2的进行编码，从而得到了和这两个不同的校验序列。假设分量编码器1采用码率1/2系统递归卷积码（RSC码），同时分量编码器2也采用这种分量码，那么在不使用删余技术时整个Turbo编码器的码率就是1/3。整体码字由系统比特序列和校验比特序列和构成。这就是说时间i的编码输出为，其中。 为了提高Turbo码的效率，减少校验位，我们可以使用高码率的分量码，还可以对两个校验序列进行有规律的删余，接收端再将接受到的比特序列与信息序列复用起来，复用后的传输序列会输入到数据调制器。举例如下，为了将Turbo码的码率提升至1/2，可以按照如下的删余矩阵对两个校验序列进行删余 其中矩阵P第t行的0，表示将删掉校验位中的第t比特校验信息。那么如上所示的P矩阵表示删去校验序列中的偶数比特信息和中的奇数比特信息。要获得更高码率的Turbo码，可以参考文献[3]，获得更多的删余Turbo码性能分析和删余矩阵。经过删余后，在i时刻Turbo码编码器的输出为，其中由和交替组成。 Turbo码采用分量码迭代译码，将两个分量译码器dec1和dec2串行连接进行译码，其中分量译码器的输入输出均为软信息，而且译码过程中对应的交织器与编码中所使用的交织器类型相同。第一个译码器dec1对分量码1进行MAP译码，然后输出关于信息序列中每一比特的后验概率值，并从这个后验概率信息中分离出外信息，通过交织器后，输入到dec2；第二个译码器dec2将dec1输出的外信息作为dec1的先验信息，对分量码2进行MAP译码，输出针对交织后信息序列中的每一比特后验概率值，最后从这个后验概率值中分离出外信息值，对其解交织后输入dec1，进行下一次译码。经过这样的多次迭代，从dec1或dec2输出的外信息数值会趋于稳定，后验概率比将逼近于最大似然译码，即以迭代译码的局部最优解来近似得到最大似然译码的全局最优译码结果。 4 LDPC码 R.G.Gallager提出的LDPC（低密度校验码）采用随机方法构造校验矩阵，在迭代译码算法下，LDPC码也能逼近信道容量。 根据双向递归快速编码算法设计实现LDPC码的编码器。准循环双对角LDPC码，它同时具有准循环和双对角两种结构特性。作为一种准循环LDPC码，它的校验矩阵由多个大小相等的子矩阵构成，每个子矩阵为全零方阵或单位阵向右循环移位的置换矩阵。 LDPC码可采用多种方式译码，即大数逻辑译码（MLG），比特翻转（BF）译码，加权的比特翻转译码，后验概率（APP）译码，以及和积算法译码。和积算法在这五种译码算法中显示出最好的误码率性能，它的译码算法是基于置信度传播的迭代译码。类似于Turbo码的迭代译码过程，下一次迭代的输入是上一次译码输出时计算出的码符号可靠度量度。译码过程会迭代进行，直到满足算法中要求的停止条件。最后，根据计算出的码符号的可靠度量度，做出硬判决。 LDPC码在各种信道条件下，都比相同的目前已知的编码方式有更好的性能。对于长码，LDPC码的性能要超过Turbo码。 5 性能仿真 我们在AWGN信道上的信息传输模型为： 其中，服从高斯分布N（0，1），是与编码序列对的调制信息。若采用BPSK调制，则信道上传输的离散发送符号为 通过信道的传输、接收端相干解调，那接收机的匹配滤波器在i时刻的输出采样值为。 给出信息序列长度120，1/3和1/2码率的Turbo码短帧长仿真结果，见图4。采用分量码为（1，15/13）系统递归卷积码，分量码的结尾处理方式为截断和归零。调制方式为BPSK，信道为AWGN信道，译码算法为Log-Map算法，迭代8次。本文的交织器采用QPP交织器。 同时，图2给出了（1280，2560）码长的LDPC码性能仿真，其中包含两个LDPC码（分块数分别为8×16和16×32）。采用归一化最小和译码，其中归一化修正因子α取值为0.75，信道模型为AWGN信道，调制方式为BPSK调制，无量化迭代50次，每个点均统计800个错误帧。 6 结语 Turbo码近似于随机码，有较强的纠突发错误的能力，因此，被认为是应用于卫星ATM网络较理想的信道编码方式。而对于长码，与LDPC码对此，Turbo码存在错误平层，所以长码倾向于LDPC码，以提高系统性能。 卫星通信系统论文:卫星通信系统中的同步及解调技术研究 摘 要：定时同步技术与调制信号解调技术作为卫星通信系统中最为关键的两大技术要点，随着近年来我国载人航天事业的快速发展已经成为了卫星通信领域中的热点研究问题。本文将分别对卫星通信系统中的定时同步技术与信号调制解调技术进行深入的介绍、分析与研究。 关键词：卫星；通信系统；同步技术；解调技术；研究 随着科学技术的不断发展与经济社会的不断进步，世界已经进入了信息高速流转的信息化时代。而卫星通信技术作为各种信息收集、中转、传递的载体也因此进入了高速的发展时代。随着信息化时代的到来，信息作为一种重要资源不仅承载着经济、技术、军事等多方面的资源价值，对于社会发展也具有着十分重要的意义，而加强对卫星通信系统中关键性技术的研究也成为了保证卫星通讯系统正常运转的重要内容。本文将主要对卫星通信系统中的定时同步技术和解调技术这两大关键技术进行分析与研究。 一、卫星通信系统中的定时同步技术 （一）定时同步技术概述。由于现行的卫星数字通信系统中的数字信息发送端口与接收端口之间存在着一定的位置偏差，而这则会致使两地的时间是不同的，因此会造成数据传输接收端口在进行采样时的误差，而误差的存在则会极大的增加卫星通信系统中的误码率，造成数据信息传输的失真，影响人们的正常工作和生活。而定时同步技术则能够最大限度的提高数据信息接收机的性能、降低误码率，这对于卫星通信的数据信息的有效传输是极为重要的。而通常来说，卫星通信系统中的定时同步可以通过三种方式来控制和实现，即模拟定时同步控制、混合定时同步控制与数字定时同步控制[1]。 模拟定时同步控制方式与混合定时同步控制方式都需要通过不断的对数据信息接收端口的时钟时刻进行记录采样，才能最终确定两者的同步时刻，并实现对数据信息的控制，不仅工作量增加了，而且难度也相对加大。而数字定时同步控制技术则可以利用高稳定度的晶体振荡器来实现对数据接收端时刻的记录与控制，既简便又精准，十分便捷[2]。 （二）定时同步技术的整体结构――以数字定时同步控制技术为例。数字定时同步控制技术的定时同步环路主要是由内插滤波器、环路滤波器、定时控制器、定时误差提取器这四大模块来构成的。其中，需要进行传输的数据信号在经过时钟时会自动进行记录采样，当这一数据信息其后于内插滤波器中经过时，会相应输出信号用来为人们进行定时误差的计算提供数据，此时传出的信号再经过环路滤波器最终进入到定时控制器中时，会相应的生成精确的内插位置信息，从而帮助卫星通信系统来完成数据信息的同步。 二、卫星通信系统中的解调技术 （一）解调技术概述。解调技术是构成完整卫星通信系统的重要组成部分，解调技术的良好与否直接决定着卫星通信信息质量的优劣。而卫星通信信息数据质量的好坏与数据信息的信号特性及其与信道特性的匹配程度的高低是有着紧密联系的。并且因为信号特性受信号调制方式选取的影响较大，而信号调制的方式选取的不同，数据信号的解调方式就会相应的有所变动，而这一系列操作都会影响到数据信息的信号特性，从而对信号传输的质量产生不同程度的影响[3]。 卫星通信系统中用于信道调制的方式有很多，传统上人们较多采用的是QAM矩形调制方式，这种信道调制方式由于存在着较为严重的非线性失真问题，因此逐渐被人们所淘汰。为了进一步提高卫星通信系统的通信信号质量，APSK调制方式被人们广泛的应用起来，尤其以16APSK和32APSK这两种信道调制方式最受欢迎。因为APSK调制方式调制出的最终星座图是呈圆形分布的，因此人们又称它为星形QAM调制方式，此种调制方式的主要优点是调制幅度变化较小，不需要进行太多、太复杂的变动，能够最大限度的保证数据信息在进行卫星通信传输时的质量，并且能够很好的对传输过程中存在的非线性失真情况进行补偿[4]。 三、结束语 由于卫星通信系统中的同步即解调技术对于卫星通信系统来说具有重要的作用和意义，是卫星通信中的关键性技术，因此，本文分别对卫星通信系统中的定时同步技术和解调技术进行了分析与研究，希望能够增进人们对这两大关键性技术的了解，并对这两种技术的进一步改进起到一定的帮助。 [作者简介]胡凌霄（1959-），男，福建人，中专，工程师，研究方向：无线电发送及电子通信。 卫星通信系统论文:卫星通信系统技术及其未来发展分析 【摘 要】 卫星通信成为当前主要的通信途径，已在各个领域得到了广泛的使用。本文就结合当前先进卫星通信技术的使用情况，以及各个互用对通信业务的需求情况，对各种先进的卫星通信技术进行深入的研究，并对未来卫星通信技术发展的趋势进行分析，先进的科学技术是卫星通信业务实现可持续发展，与时代需求保持一致的重要条件。 【关键词】 卫星通信系统 通信技术 发展趋势 在科技与信息化时代，个人移动通信和信息高速公路通信需求的快速增长，要达到通信网络全球覆盖，卫星通信是当前最好的工具。卫星通信与传统的通信方式相比，其在技术和成本上占据很大的优势，其成本低，信息信号比较强，覆盖范围比较广，通信容量比较大，通信距离比较远等优点，已成为当前最为主要的信息化手段之一。 1 卫星通信系统的基本组成 卫星在通信中起着中转作用，把地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站，地球站是卫星与地面信息系统的链接点，用户通过地球站途径进入卫星通信系统中，形成链接的电路信号链，为了确保系统的运行正常，卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接，测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制，以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控，保证系统安全与稳定的运行。卫星通信系统的组成图如图1所示。 2 我国卫星通信系统的发展现状 卫星固定通信发展的基本情况。随着我国航天技术的发展，卫星通信网建设快速发展，交通、银行、新闻、地质探测、交通运输、电力传送、水利兴修、航天航空、天气预报、农业种植、金融交易、国家完全和社会维稳等多个行业领域内使用卫星通信网，在地球上已经建立上万座卫星通信系统和地球站。 卫星移动通信。卫星通信的建立使陆地、海上和空中各种目标之间以及地面民用网络通信业务得到了解决。我国的便携式用户终端在静止轨道卫星移动通信系统中运行较好，只有中低轨道系统的运行状况不佳。在国际海事卫星组织（INMARSAT）成员国群体中，我国进入了INMARSAT的M站和C站，建立了进上万部船载、机载和陆地终端，能够为我国附近的海洋区域提供通信服务。在水利、抢险救灾、地质、海关、石油、安全、体育、新闻、银行、军事、外交和国防等行业领域配备了相应业务终端。 卫星电视广播。事实证明，卫星通信在电视广播中的应用具有传播远、见效快、服务区域大、投资省、经济效益高和质量高的优势，特别是提高山区电视广播节目信号最有效、最先进的途径。国外卫星电视广播信号已经进入了我国，二国家将卫星电视直播系统作为国家重点项目实施建设。当前，我国的卫星通信网络覆盖已经全面铺开，在经济的发展，国防的巩固和教育事业的发展等领域发展着重要的作用。 卫星宽带通信。传统的C和Ku频段卫星通信系统已经与各种宽带通信业务的需求不相符合，而且国外高速率的卫星通信线路在国外已经广泛应用。中国教育和科研计算机网（CER Net）、中国金桥信息网（China GBN）和中国科技网（CST Net）等用国内通信卫星转发器开通了数十条ISP（或区域网络）与核心网络间中继链路，以C、Ku频段卫星传输链路起步，以后增加Ka频段卫星链路和地面通信设施，组成覆盖全国的无级网络。这些互联网系统根据不同的要求可高速互联网接入、远程医疗服务、数据下载、视频会议、远程教学和多点广播等业务。 3 现代卫星通信技术发展研究 3.1 空间激光通信技术 空间激光通信是以激光的光波作为载波、大气作为传输介质的的光通信技术。空间激光通信具有微波通信与光纤通信两个的优势，主要体现在尺寸宽、功率小、波段窄、波束小的优点，很难被障碍物或者其他信号被截获和干扰，安全性能较高。 激光通信具有2.5～10Gb/s的传输速率，世界各国的军事卫星通信系统普遍采用激光通信技术。 3.2 “动中通”技术 “动中通”是指移动的载体在移动过程中时刻跟踪卫星或升空平台，进行数据、语音和图像的传递。在载体的运行过程中，能够测量出载体变化的状况，对其变化监测到的数据进行计算，通过数学平台的运算，变换为天线的误差角，通过调整天线俯仰角、极化角和方位角，确保载体在天线对星在规定范围内进行变化，使载体运动中不偏离卫星发射天线对地球卫星的同步跟踪。“动中通”的跟踪方式有惯导跟踪和自跟踪两种。美国军事的TSAT和“移动用户目标系统”等卫星系统都有很强的“动中通”能力，其天线的最小口径可至0.3m，军队在快速的移动中不会影响卫星通信，可以随时获取卫星通信传送的信号和发送信息。 3.3 空间因特网协议技术 空间因特网协议技术是指在卫星通信系统之间形成一个酷似因特网装的信息系统，建立空间、地面和空中的联系，在全球范围之内接入/部署移动用户。该技术通过IPv6协议以及卫星IP协议提高信号的传送速度和带宽，通过卫星信息系统将信号由空中传送到地面，确保自动的、动态的、网络运行状态，实现了通过一条上行链路和一条下行链路方式连接地面终端与卫星的连接，用户可以利用地面的基本设施和地面系统，访问需要方位的任何互用和数据。只要安全认证的任何用户可以利用这种系统建立用户之间的通信链路。美国在军事上就用IP的新型系统，将现有的卫星通信系统实现了动态和端到端的连接，扩大了信息的容量，减少了控制，增加了适应性，扩大了覆盖面等。 3.4 宽带卫星通信技术 就目前出现的L，S，C，Ku频谱资源与GEO卫星轨道资源紧缺与拥塞现象，使许多卫星通信采用EHF频段和Q/F（40/60 GHz）频段。但是，从市场发展前后相兼容角度看，选择Ku/Ka混合结构也是解决上述问题的一个很好方式，这个手段有助于推动全球信息高速公路的发展，使无缝个人通信和Internet空中高速通道在全球实现。 3.5 星上处理技术 随着信息高速公路的发展，IP业务、宽带传输业务和个人PC通信漫游业务等业务量日益增加，在卫星转发器的设计中使用卫星星上处理技术处理繁杂的信号，如美国的THRUYU卫星、ACTS卫星和亚洲蜂窝移动卫星等。星上处理技术能够对卫星波束的调整和成型，路由的分配和频率的转换进行编程，完成了频率和时隙的预分配，实现了信道的灵活交换、功率的按需分配、波束的灵活调整和端到端之间的话音通信。 3.6 数字信道选择器技术 数字信道选择器将上行链路带宽分成2.6MHz的1900个独立子信道，多个子信道可以达到任何区域覆盖的联通能力，实现了最大灵活度的操作。同时，数字信道选择器也支持组播和广播服务，并为网络控制段提供极其有效、灵活的上行链路频谱监测能力。通过数字信道选择器，X频段和Ka频段实现了互连。 3.7 自适应信道分配技术 自适应信道分配技术能够自动适应资源的配置，处理变化的业务信息，组织性和灵活性很强，使高码率与低码率的用户可实现共享，可以综合固定移动广播网络，能够对这些网络功能体积分布的控制。为交互式的媒体业务提供更广泛的服务和应用，如视频会议、无线因特网等，使移动网络服务多元化发展。除了以上的卫星通信相关技术之外，还包括无缝链接技术、链路模拟器技术、频率复用技术、数字处理技术、多址技术、射频通信技术、现代编码调制技术、扩频跳频技术、多点波束技术和同步光网络技术。 这些先进的技术正在影响着卫星通信系统的发展趋势，有助于卫星通信能够为用户提供更好的服务。 4 卫星通信发展的前景 随着科学技术的快速发展，卫星通信系统能力的提高指日可待，将会为用户提供更加优质的服务。但是，卫星通信系统在开发中也存在着不可估计的难度和风险，必须采取防范的措施。总体来说，科学技术的不断创新，在推动者卫星通信技术的发展，卫星通信的发展前景一片大好。 卫星通信可以独立成为一个系统。在科学技术的发展中，将来的卫星通信系统不再依赖于地面电信网的接受与发送信息设备，可以成为独立的一个网络体系，直接与用户端进行链接，直接向用户提供服务。这对无地面通信设施的地区来说，可以解决用户信息的需求，降低了通信成本。 多种业务并存发展成为趋势。建立一个以卫星通信VSAT系统的发展最主导，多种业务并存的卫星业务综合体系成为卫星通信业务发展的方向，它将与地面多个业务信息系统链接，是对地面传统业务传输网络的补充和延伸，建立一个多元化、多领域、多功能的全球化网络服务体系。 个人通信和数字通信的快速发展。中低轨卫星通信在移动卫星通信中有很大的发展前景，有助于未来“全球个人通信”的实现，是人们真正的进入了个人通信时代。在卫星通信容量和速率增加以及先进数字通信技术的影响下，卫星电视广播业务的发展空间比较大，数字卫星广播，使节目的数量和质量得到很大改善，从而提高人民的文化生活水平。 5 结语 随着卫星高新技术的不断出现、推广和利用，通信卫星的功能将不断扩大，使用的领域将不断拓宽。21世纪的卫星通信，将会有更大的发展空间，并占据重要的地位，与光纤通信一起，成为未来人类通信的重要手段。 卫星通信系统论文:不同卫星通信体制的便携式卫星通信系统浅析 【摘要】本文旨在通过对卫星通信体制的讨论，得到不同卫星体制对应的便携式卫星通信系统的区别，通过对优缺点的描述，便于用户根据不同环境和不同应用的要求选择相应的便携式卫星通信系统。 【关键词】卫星通信;便携;通信体制 在“5.12汶川地震”过后的多次突发公共事件的处置中发现，公共通信网络在突发公共事件发生时通常会出现瘫痪、堵塞的情况，卫星通信作为应急通信的保底通信手段是不可或缺的，如果需要在环境恶劣或特殊地形的条件下第一时间到达现场，并且携带较多的抢险器材，这时体积小、重量轻、便于携带便成为了卫星通信设备考虑的重要因素。现有卫星通信系统具有不同体制，对应的使用环境也有所不同，用户需要根据不同环境和不同应用的要求选择相应的便携式卫星通信系统。 一、现有卫星通信系统的分类及优缺点 卫星现有通信制式有FDMA、TDMA、CDMA。 1.FDMA：频分多址，采用调频的多址技术。不同用户使用不同频带实现信号分割，即在同一时间内不同用户使用不同频带。 优点：一个终端对应一段频段，别的终端不能使用该频段，因为是独享，所以可以支持稳定速度较快的通信，上传、下载速度接近，应用时间较长，设备经过实战考验。 缺点：因是独享，所以在同一载波内不支持多址通信，且主站设备多，配置复杂，通常使用在传输视频上。 2.TDMA：时分多址，采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间分配给不同的用户，即在同一频带内不同用户使用不同时隙。 优点：所有终端可以使用同一频段进行通信，在同一载波内支持多址通信，网络规模可以很大且分布起来比较简单，能接收大速率的数据，下载速度通常大于上传速度，下载速率通常大于FDMA，上传速度通常小于FDMA。应用时间较长，设备经过实战考验。 缺点：主站设备比FDMA更加复杂，因带宽不是独享，通信延时长于FDMA。 该通信制式通常在需要较大下载数据的情况下使用，通常使用于综合业务系统，上网、传输数据等。 3.CDMA：码分多址，采用码分的多址技术。业务信道在同时分配给不同的用户，通过不同的码制区别不同的用户。 缺点：在较少终端的情况下传输效率通常低于上述两种制式，上传带宽较小远小于FDMA和TDMA，只能进行低速率的通信。设备较少，没有经过实战考验。 优点：设备架设的复杂度低于上述两种体制。 载波频谱密度低，降低对邻星的干扰，特别适用于0.5m口径以下的VSAT系统;具有软容量特性，即在少量降低在用信道载噪比的代价下，可以在额定系统容量基础上临时增加少许信道，以满足系统突发负载增加。 抗干扰能力强：因将有用的信号扩展到很宽的频带上，干扰信号进入与有用信号同频带内的干扰功率大大降低，从而增加了输出信号/干扰比，因此具有很强的抗干扰能力。 可进行多址通信：采用正交性等方式区别不同终端，使各网在同一时刻共用同一频段，因此在同一频段内可支持多个终端传输。 频带可复用：采用正交性等方式区别不同终端，因此两个不同网络传输的频带可重叠复用。 二、不同卫星通信体制对应的便携系统解析 1.FDMA 设备特点： 系统采用 Ku频段，单跳直连，动态组网，满足低速、中速、高速业务需求。 具有双向通信能力，能实现语音、数据、图像的传输。 具备高速数据传输和视音频传输，每路数据传输速率不小于64kbps，每路话音传输速率不小于8kbps，每路图像传输速率为768kbps至2Mbps;每路综合业务数据至少包含4路话音、1路图像和2路数据。 采用基于IP协议的通信标准和FDMA/DAMA卫星通信技术体制，并能通过卫星链路全网互联互通。 支持任何符合TCP/IP协议的数据，支持QOS协议及TCP协议加速。 系统支持BPSK、QPSK、8PSK等多种调制方式和TPC 1/2、3/4、7/8编码方式。 卫星通信设备通过IP接口与电视会议设备、计算机网络设备、通信设备、视音频编解码设备等连结。 中频接口采用L波段。 系统应具备自动上行功率控制能力（AUPC）。 综合业务数据可通过IP加密方式传输并采用统一型号的加密设备。 设备性能： 自动对星便携站应具备一键自动对星功能，架设开通时间为3-5分钟。 天线应具有高增益、高效率、低旁瓣、小电压驻波比等良好电气特性，旁瓣特性和交叉极化隔离度指标满足卫星公司入网要求。 具备重量轻，抗震能力强，集成度高，工作适应温度范围广等特性。 能为BUC及LNB提供10MHz外参考，能通过馈线给BUC供电。 功耗小、工作温度范围广、重量轻。 便携式卫星站配置1台调制解调器和1台DVB接收机。 2.TDMA 设备特点： 两个背包就是一个完整的基于卫星通信的多业务终端，特别利于越野行动。可以选择人力发电机，这样三人小组可以完成恶劣条件下的应急通信保障。在全国城乡大多数地点，与多个固定地点和机动地点联网通信。在全国城乡大多数地点，与多个固定地点和机动地点进行视讯会议或视讯对话。可以全部放进普通小汽车的后备箱内。可以通过民航普通行李安检。 设备性能： 使用“静中通”天线手动寻星的卫星交互式宽带多媒体通信系统。主要用于卫星应急通信，在到达现场后按要求展开天线，手动寻星，然后建立卫星通信链路。卫星通信链路支持基于IP的数据通信，支持VPN，支持VLAN。系统自身对外具备一个标准的以太网络接口，可以运行地面计算机网络上的所有应用。 可以完成网络访问、网络电话、视讯会议等应用的一个终端的全部基本功能。此时，系统具备了网络拓展的接口，以便接入更多的计算机或网络设备，特别是可选IP保密机的接入;拥有基于PSTN传真机的接入能力，以便收发传真;配有无线图像传输系统，可解决最后一公里的图像传输问题;具有音视频的AV接入和输出，以便接入外接的图像和伴音，或者完成图像和声音的输出。 3.CDMA 设备特点： 主要用于拨打卫星电话，进行小速率的数据传输 可设置热线电话按键，实现一键呼叫; 携带体积不超过50cm×40cm×30cm，总重不超过8kg，包括背包、整体外壳、天线、功放、LNB、调制解调器、内置北斗模块、一块电池、电源适配器、无绳电话、支架; 选用0.3米*0.3米的平板天线，配备无绳电话，方便在单兵设备附近移动使用; 具有无线AP接入点功能，可实现数据（包括图片、文本、短信等）传输，支持802.11a/b无线网络协议，支持UDP网络协议，可通过AP访问该单兵通信系统; 符合卫星运营商的入网要求; 手动对星方式，需配备对星辅助工具，具有卫星信号强度指示灯、指南针等，对星时间为5-10分钟; 支持锂电池供电和使用电源适配器采用交流电供电。电池采用外挂式，可选配不同容量，保证持续工作时间不低于2小时，待机时间不低于8小时; 具有直观的电池电量指示灯、工作状态指示灯; 外部接口应选用航空插座，防水防尘，适应野战环境; 内置北斗定位模块，可在单兵设备数据模式下上传地理位置信息; 设备性能： 提供卫星网内便携站与主站、便携站与便携站以及便携站与公用电话网间的话音通信; 提供卫星网内便携站与主站、便携站与便携站以及便携站与公用电话网间的数据通信; 提供卫星网内便携站与主站、便携站与便携站间的短报文通信; 系统具有基本网管功能，提供系统的信道分配和基本配置管理。 扩频带宽：2、4、8MHz可变。 信息速率：话音，2.4kbps声码话; 数据，2.4kbps。 通信体制： CDMA/PSK/DAMA。 工作频段：Ku频段。 差错控制：LDPC码。 话音接口：二线话音、wifi无线接口话音; 数据接口：网口、wifi。 三、不同卫星便携系统的优缺点和使用场景总结 现总结如下： （一）频分多址（FDMA）不扩频多址通信系统 1.特性 采用调频的多址技术。不同用户使用不同频带实现信号分割，即在同一时间内不同用户使用不同频带。 2.优点和应用环境 频带独享，延时较短，传输的时延抖动较少，通常应用与视音频传输 3.缺点 ODU要求较高，用户增加时，扩展系统能力比较麻烦 （二）时分多址（TDMA）不扩频多址通信系统 1.特性 采用时分的多址技术。一段频带在不同的时间分配给不同的用户，即在同一频带内不同用户使用不同时隙。 2.优点和应用环境 ODU要求较低，扩展系统能力较简单，该通信制式通常在需要较大下载数据的情况下使用，通常应用于综合业务系统，上网、传输数据等 3.缺点 延时长，传输的时延抖动较多，不适合对于延时敏感的传输业务 （三）码分多址（CDMA）扩频多址方式通信系统 1.特性 采用码分的多址技术。在一段频带上，将信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去，接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信，不同的用户使用不同的伪随机码进行区分。 2.优点和应用环境 ODU要求最低，能够降低载波频谱密度，降低对邻星的干扰，抗干扰能力和保密能力强于不扩频通信系统，通常应用于语音、小数据传输等 3.缺点 传输效率通常低于不扩频通信系统，占用频带资源多 卫星通信系统论文:卫星通信系统室外设备监控系统设计与实现文 摘 要 卫星通信射频机房与室内业务机房距离较远，传统的定时巡看方式已不能满足日益增长的保障需求，存在诸多安全隐患，针对此问题，设计卫星射频设备监控系统，通过软件设计实现对射频设备工作状态、参数设置的实时监测及故障报警功能。实际运用表明，该系统稳定、可靠，具有较强的实用价值。 【关键词】卫星通信 射频设备 监控系统设计 随着信息化建设的不断发展，卫星通信在远海保障等领域应用越来越广泛，卫星通信的地位也越来越重要。卫星通信系统一般由室内设备和室外单元组成，室外单元一般安装在室外射频方仓内，由于卫星通信频率较高，射频方仓要求紧随卫星天线建设，由于场地的限制，卫星天线和卫星室内设备之间往往有一定的距离。卫星业务主要由室内设备担负，值班人员大部分时间都在室内机房，距离射频方仓有一定的距离，随着卫星业务量的增加，传统的定时巡看方式已无法满足业务需求，存在诸多不定因素，使得通信不间断的传输得不到可靠保障，因此设计和实现具有射频设备监控和报警功能的系统，对及时发现和排除设备故障，保障卫星系统的正常摘 要运行具有重要意义。 1 系统总体结构 高频段的卫星通信系统射频设备一般安装在距离业务机房较远的射频方仓内，射频设备大都预留了监测接口，可远程实现终端与设备的信息交互。基于此设计卫星通信系统射频监控系统，系统框图如图1所示。监控和处理设备是本系统的核心，通过软件方式控制数据采集设备采集设备参数，并通过数据采集设备实现设备的远程控制，并控制报警系统进行故障报警；数据采集设备通过设备监控接口实现各设备参数和状态信息的实时采集；报警系统实现设备故障报警功能。 目前卫星射频设备遥控口为网络接口，但接口协议为UART协议，因而本系统选取232/422协议的Nport5650串口服务器作为数据采集设备，由于业务机房距离射频机房较远，将串口服务器配置成485接口，各设备和服务器之间通过网线互联。监控和处理设备选用具有网络接口的普通电脑。 2 技术实现 电脑终端作为监控和处理设备，在软件控制下向串口服务器各端口进行命令输出，串口服务器再将各命令发送至各端口对应的设备，对设备告警信息进行采集、参数状态查询、参数设置。设备执行完命令，通过原路由发送相应参数至终端，在终端界面完成相应的显示。 2.1 串口服务器配置 配置主机地址为串口服务器初始化地址网段，然后安装NPort Search Utility，通过扫描，识别并配置串口服务器，进入串口服务器配置界面，配置通信方式为real com mode模式，速率为9600bit/s，编码方式采用8位数据位，1位停止位，并将串口服务器各端口映射到主机，设置各端口号，完成串口服务器配置。 2.2 软件实现 2.2.1 多线程通信控制 串口服务器具有八个端口，每个端口对应一类设备，每个设备需要状态信息采集、参数查询、设置多项线程等代码，反复调试、合理安排各命令优先级，避免冲突，使各命令有序进行。 2.2.2 缓冲区优化 每个串口发送接收多线程命令，每个线程发送结束后会将命令缓存到缓冲区，因此，针对缓冲区进行了优化清理，防止死锁。 2.2.3 参数查询功能 参数查询的原理是设备接收查询命令，并进行判别，并根据报文内容给予串口服务器终端相应的回执。主要完成报文封装和解析功能。 2.2.4 告警信息采集 软件告警信息采集以查询命令为依托，对设备状态进行关键字判别，获取告警信息，在相应的告警指示灯上以红、绿分别显示告警状态和设备状态正常，在告警情况下，通过音响进行音频输出，在人工干预下，可停止声音告警。每个模块告警状态设置循环查询功能，循环时间为每秒钟一次。 2.2.5参数设置 参数设置报文格式参数体中加载文本输入内容或选择开关等功能，对设备进行控制设置，实现远端本控/远控选择、参数更改等功能。 2.3 人机交互 软件设有登陆界面，设置用户名和密码，用户输入用户名和密码，输入数据与数据库进行对比，回答正确后软件自动登录至监控主界面，回答错误无法登陆监控界面。其登录界面如图2所示。 监控主界面采用名称化可按控件分布，索引菜单设置系统、窗口、帮助三项，可实现软件关闭、窗体分布、使用帮助等功能。点击各设备打开二级界面，可对设备状态进行查询，并设有告警指示灯，当各设备正常时，指示灯为绿色，告警时，指示灯为红色，并通过音响进行声音告警，软件主界面如图3所示。 3 应用举例 本文设计的监控系统应用于7.3米Ku频段卫星天线系统中，使用过程中发现天线接收信号衰减过大，通过该监控设备对天线控制系统进行监控，每秒钟采集一次参数信息，并将信息自动保存到TXT文本中。监测24小时，并将监控数据用matlab进行分析，分析结果如图4所示。 从图4可以看出天线控制器对星不准，正常天线俯仰角转动步长为0.02度，天线控制器在24小时内俯仰角3次由40度跳转到52度，约十分钟后再跳回原角度，天线大幅度转动，导致天线无法对准卫星，接收电平低。定位此设备故障后，通过更换了控制模块，设备恢复正常。 4 结束语 针对卫星通信系统射频方仓距离业务机房较远，值勤人员不方便管理的缺点，本文设计了一种卫星通信系统室外设备监控系统，该系统在软件控制下能够实现卫星射频各设备的实时监控、参数设置和故障告警，具有较强的实用和推广价值。 卫星通信系统论文:俄将研制新型秘密卫星通信系统 据俄罗斯媒体2014年8月15日报道，在未来的10年俄罗斯拟建立强大的个人空间通信基础架构，确保通信的全球覆盖性和保密性。在2016～2025年联邦航天计划草案中，阐明了建立低轨多用途个人卫星通信系统和基于新一代航天器“急使 M1”和“急使 M2”传输数据的计划。2020年前，该系统的通信能力将达到800亿比特/昼夜；到2025年，将达到1200亿比特/昼夜，这将同时为近百万高速电脑用户终端提供服务。据估算，由24颗卫星组成的卫星群能够保障整个地球的通信需求。系统的地面部分将由7个站构成。研制新一代卫星“急使”的预算费用为436亿卢布（12亿美元），其中39亿卢布（1.0842亿美元）用于科研和试验设计工作，而397亿卢布（11.0366亿美元）直接用于系统的制造和部署。 “莫斯科”号导弹巡洋舰将装备S-400防空系统 据俄罗斯媒体2014年8月14日报道，俄罗斯总统普京8月12日在索契港视察时称，俄罗斯黑海舰队旗舰“莫斯科”号导弹巡洋舰将装备现代化的S-400防空系统，替换老旧的S-300防空导弹系统。1164型导弹巡洋舰“莫斯科”号将于2015年底转入北德文斯克“小星星”船舶维修中心，进行维护和深度升级改造。在这期间1134-B型大型反潜舰“刻赤”号将担负黑海舰队旗舰。 目前俄海军另1艘1164型导弹巡洋舰“乌斯季诺夫元帅”号正在北德文斯克造船厂进行修理，预计2015年重新服役。“莫斯科”号长186米、宽20.8米、吃水8.4米；正常排水量9800吨，最大排水量11500吨、航速32节、续航力为2500海里/30节或7500海里/15节；舰员编制454人，其中军官62人。 俄海军拟于今年9～10月试射“布拉瓦” 据俄罗斯媒体2014年8月13日报道，俄罗斯海军计划于9～10月从战略导弹潜艇“亚历山大・涅夫斯基”号和“弗拉基米尔・莫诺马赫”号上试射“布拉瓦”洲际弹道导弹。起初计划“弗拉基米尔・莫诺马赫”号于今年8月底～9月初 ，“尤里・多尔戈鲁基”号于11月试射“布拉瓦”洲际弹道导弹，但是海军总司令部做出了改变。到目前为止，“布拉瓦”导弹已经进行了19次试射，其中成功8次，4次部分成功，最近1次是2013年9月6日从“亚历山大・涅夫斯基”号上发射的，没有成功。尽管俄罗斯官方认为制造缺陷导致导弹试射失败，但俄罗斯海军依然认为“布拉瓦”导弹是无可替代的。 俄海军所有潜艇的反应堆 将在摩尔曼斯克重新装填 据俄罗斯媒体2014年8月4日报道，2020年前，摩尔曼斯克的“核舰队”基地能够确保有计划地为俄海军所有潜艇的反应堆重新装填燃料。目前方案的经济技术可行性报告已经得到批准。厂家已经在技术上做好这方面的准备工作，目前正在走审批程序。潜艇反应堆的重新装填工作分别在基地的几个工厂进行。俄罗斯国家原子能公司下属俄罗斯机械制造实验设计局、“RosRAO”企业（俄罗斯唯一负责放射性废物保存和使用的国有企业）和“核舰队”基地将直接参与潜艇的维护保养，以及放射废料的存储和重新处理。为了完成潜艇的重新装填任务，将动用油船（浮动技术基地）“洛塔河”号和“伊曼德拉湖”号，并且计划再建造3艘新油船。据专家称，重新装填1个反应堆需要大约45天时间。 俄将改建驻叙利亚建海军基地 据俄罗斯媒体2014年7月28日报道， 叙利亚塔尔图斯港的物资补给和技术维修站是俄海军在国外的唯一海军军事设施。俄罗斯计划加强该港口海军基地的建设，旨在使其能容纳更多的军舰。基地改建工程将于2015年初正式启动，包括修建若干个码头、油库、冷藏基地、加工厂和医疗中心等。改建后，港口能同时接纳俄罗斯在地中海舰队中的一、二级舰船，可停靠2万吨级以上的航空母舰等。构建防空阵地和部署防御力量，不排除派遣防空营和部署类似于S-300系列防空武器的可能性。该基地同时也将成为俄海军黑海舰队、北方舰队、地中海分舰队陆战队的执勤地。该基地一旦投入使用，俄海军黑海舰队作战半径将扩大数倍。 俄未来型截击机将于2025年装备部队 俄罗斯空军总司令维克多・邦达列夫上将2014年8月11日称，计划替换“米格-31”的未来型截击机将于2025年装备部队。目前正在进行新飞机的科研工作，2017年前完成计划制造试验样机的试验设计工作，预计2028年替换所有现役的“米格-31”截击机。俄空军目前装备122架“米格-31”截击机，计划对其中44架进行改造，以使其在未来10～15年内保持对同类装备的优势。“米格-31”型截击机是前苏联于20世纪70年代研制成功的双座双发全天候截击机，目前仍为俄罗斯空军主力防空机型，主要用于在缺乏预警雷达支援的偏远地区上空独立截击敌方战机以及巡航导弹等目标。 俄空军未来2～3年接收16架“米格-29SMT” 据俄罗斯媒体2014年8月12日报道，俄罗斯空军总司令维克多・邦达列夫上将11日称，未来2～3年， 米格飞机制造公司将向俄空军交付16架“米格-29SMT”战斗机，但拒绝透露这些飞机的去向。此前有消息称，这些飞机计划于2016年底交付。2014年年初，国防部与该公司签署了16架“米格-29SMT”的采购合同，合同额超过170亿卢布（约合4.7311亿美元）。俄空军已于2009～2010年采购了28架该型飞机。“米格-29SMT”为多用途战斗机，俄罗斯国防部决定在 2020年前将把至少150架“米格-29”改装至“米格-29SMT”标准。 俄海军第3艘636.3型柴电潜艇下水 据俄罗斯媒体2014年8月11日报道，为黑海舰队建造的第3艘柴电动力潜艇“旧奥斯科尔”号将于8月28日下水。 “基洛”级636.3型柴电动力潜艇首艇“新罗西斯克”号于2010年8月开始铺放龙骨；第2艘 “顿河畔罗斯托夫”号于2011年11月开工建造；第3艘“旧奥斯科尔”号2012年8月开始建造；第4艘“克拉斯诺达尔”号2014年2月开始建造。根据俄罗斯海军总司令部的计划，2016年之前将建造6艘该型潜艇，这些潜艇将被编入黑海舰队。636.3型柴电潜艇由圣彼得堡“红宝石”中央设计局研制，属于第三代潜艇，满载排水量3100吨，最大下潜深度300米，航速20节，载员52人。 俄远程飞机升级后作战效能将提升1倍 据俄罗斯媒体2014年8月11日报道，俄罗斯空军总司令维克多・邦达列夫上将称，升级改造后，俄罗斯远程航空兵飞机的作战效能将提高1倍。“图-160”和“图-95”飞机将装备新的武器系统。现有飞机的无线电电子设备和航空设备将进行彻底的升级改造，更换新型通信指挥系统。新系统使用普通无线电频道和多重密码技术传输信息，无需卫星中继。即使指挥中心与飞机的通信暂时中断，系统也可完整恢复信息碎片，这将大大缩短轰炸机重新瞄准的速度。邦达列夫表示，俄空军应当在战斗巡逻框架内增加在太平洋、大西洋、北冰洋和南部方向上的飞行数量……俄罗斯航空兵一定会“出色而有尊严地”执行俄罗斯总统的任何命令，其中也包括远程航空兵战斗飞行。 日本年底前将向越南提供6艘巡逻船 据俄罗斯媒体8月6日报道，日本政府将向越南提供6艘“二手”巡逻船，以提高越南在中南中国海的巡逻能力。日本外相岸田文雄与越南计划投资部长裴光荣签署了舰艇移交文件。在6艘舰中，2艘为日本旧的渔业监视船，4艘为旧渔船，排水量在600～800吨，最快将在今年年内赠送越方。日本还将向越南提供救生艇及其他设备。据悉，越南预计还会获得日本海岸警卫队将于2015年退役的舰船。 俄空军兵部队将装备攻击型无人机 据俄罗斯媒体2014年8月4日报道，俄罗斯空降兵部队司令弗拉基米尔・沙曼诺夫上将称，俄罗斯空降兵部队近期将装备计划在敌后方使用的攻击型无人机。新技术装备能够在敌后方开辟“根据地”。今年7月底，俄罗斯联合航空制造公司披露了要生产重达20吨的侦察和攻击型无人机的消息。无人机第一阶段研制工作将在2015年结束，拟于2018年实现首飞。重型攻击无人机的研制者是苏霍伊公司，2012年7月该公司获得了有关合同， 10月，苏霍伊公司与米格飞机制造公司签订合作协议，共同研制无人机。据联合飞机制造公司总裁米哈伊尔・波戈相透露，未来攻击无人机将利用第五代战斗机T-50的部分技术。 俄空降兵部队司令谈未来装备计划 据俄罗斯媒体8月4日报道，8月1日，俄罗斯空降兵部队司令弗拉基米尔・沙曼诺夫上将在空降部队纪念日（始建于1930年8月2日）前夕称，2025年前俄空降兵部队将接装超过1500辆新型BMD-4M空降装甲步兵战车、2500余辆“小贝壳”装甲输送车。此外，空降兵部队将与“卡马兹”汽车股份公司联合研制能够空降、作战和扫雷的通用型模块化装甲车，研制可更换先进战斗模块的多用途汽车。装备无人机是空降兵部队发展的另一个方向。最近几年，空降兵部队将与工业部门及其他创新团体联合研制攻击型无人机。此外，以空降兵为基础组建的俄罗斯快速反应部队将编配陆军航空兵。俄空降兵计划进一步提高作战潜力和加强在国外的军事存在。 越南第3艘俄制潜艇年底前抵金兰湾 据俄罗斯媒体2014年8月12日报道，由俄罗斯圣彼得堡海军部造船厂为越南海军建造的第3艘636型柴电潜艇“海防”号将于2014年底抵达金兰湾基地。目前越南艇员正在该潜艇上完成潜艇实习计划，也是海军训练部分的第2阶段。7月1～20日，在戈格兰岛地区的第一阶段训练顺利完成，在该阶段，该艇水下航行了57小时。8月20日，潜艇返厂，10天后再次出海，预计11月份交付越方。此外，该型第4艘潜艇近日已经开始进行工厂航行试验。目前俄方正在根据计划建造该型潜艇的第5、6艘。第6艘潜艇计划于明年9月下水。前2艘HQ-182“河内”号和HQ-183“胡志明”号已于2014年4月已经加入越南海军潜艇部队第189支队战斗序列。 俄同时开工建造3艘核潜艇 据俄罗斯媒体2014年7月28日报道，俄罗斯海军北德文斯克北方机械制造厂于7月27日同时为3艘核潜艇举行开工建造仪式。这3艘潜艇分别是“奥列格大公”号（工厂编号205）战略核潜艇，“克拉斯诺亚尔斯克”号（工厂编号163）和“哈巴罗夫斯克”号多用途核潜艇。“奥列格大公”号是955型“北风之神”级潜艇的第5艘，也是955A改进型（“北风之神-A”）的 第2艘（首艇是“弗拉基米尔大公”号）。该艇将装备最新型的武器与设备，并提升隐身性能和弹道导弹能力。2艘多用途核潜艇“克拉斯诺亚尔斯克”号和“哈巴罗夫斯克”为“亚森-M”级（885M型）核潜艇，分别是885型潜艇第4艘和第5艘（前3艘分别是“北德文斯克”号、“喀山”号和“新西伯利亚”号）。这些核潜艇将成为未来俄罗斯国家安全和国防能力的基础和保证。目前俄海军共有60艘潜艇，其中10艘为战略核潜艇，约30艘攻击型核潜艇，其余的为常规潜艇和特种潜艇。 卫星通信系统论文:MF―TDMA卫星通信系统数据广播技术研究 摘 要 在使用透明转发器的MF-TDMA（多频时分多址）卫星通信系统内，利用频率跳变收发、变速率调制解调技术结合信道资源分时按需分配机制，可实现点对点业务对全部载波资源的高效利用，极大的扩展了系统容量。但多载波组网的特点也使广播业务所占用的信道资源成倍增加。通过对透明转发的MF-TDMA体制特点和常见广播实现方式的研究，提出了一种基于多解调器分路解调的解决方案，有效解决了多载波扩容和广播业务实现间的矛盾。 关键词 MF-TDMA；广播；信道资源 1 MF-TDMA卫星通信系统简介 MF-TDMA卫星通信系统是在传统单载波TDMA系统的基础上引入了频率跳变发送和接收、变速率调制解调技术，从而可以利用一套调制解调设备，使得各地面站可以分时在多个载波进行收发。如图1所示，除了参考时隙所有站均跳到载波1的频点速率接收参考外，其他时刻，各站的解调器职守在某一条载波上，发往某站的数据将在分配的时隙内跳到该站的职守载波进行发送，也就“发跳收不跳”。通过有针对性的将业务站分配到不同载波职守，可将业务数据分摊到多个载波发送。并结合TDMA按需分配机制，将各站对信道资源的共享扩展到多条载波上。图1MF-TDMA系统中，AB站和CD间业务分散到了载波2和载波3上，同时，对业务量不大的E站，则职守在一条较低速率载波，以减少带宽使用。 图1 MF-TDMA系统帧结构示意 MF-TDMA系统提高了系统应用的灵活性，实现了TDMA系统的扩容，但也带来了一些问题。由于各站对所有载波的共享是基于跳频发送实现的，因此在一个站无法在同一时隙内在多个载波下发送。如图1所示，B站在第n时隙被分配向E站所在的1载波发送数据，那么该时隙B站将能再向2、3载波的n时隙发送数据。这种原则被称为MF-TDMA资源分配过程中的“载波间时隙分配躲避原则”。由于这条基本原则的存在，在MF-TDMA系统中，为了达到广播的目的，广播站往往需要重复占用多个载波的信道资源，大大降低了系统传输效率，这对于有着大量多点广播业务的卫星通信网络，例如IP通信网、视频会议网络等产生了很大影响，限制了系统应用。因此，有必要对MF-TDMA卫星通信系统数据广播技术进行研究，解决广播在多载波应用上的效率问题。 2 MF-TDMA系统三种数据广播方式 目前MF-TDMA系统实现广播的方式主要有三种：多频复制分发、定时跳频收发和星状组网广播。这三种方式各自适应于MF-TDMA系统某种应用环境，也各有优缺点。 1）多频复制分发。多频复制分发的广播方式，是通过在多个载波同时申请广播时隙，广播发送站可以在不同载波的不同时隙位置复制发送同一突发数据，使各载波的职守站在一个帧周期内均能获取同样的数据，达到广播的效果。但是，这种方式在各站间传输时延抖动较大，只适合于非实时性质业务发送；且由于发送站调制器需要发送多份数据，实际单站的最大广播发送速率为单条载波信息速率/载波数，在载波数较多时，大大限制了该种应用方式的应用。 2）定时跳频分发。定时跳频分发广播方式是利用频率跳变发送和接收技术，将广播时隙分配在一个固定载波上，在广播时隙到来时，广播发送站跳到该载波频点进行发送，同时，各接收站解调器也跳到该频点进行接收，实现“一发多收”的广播。这种广播方式最大的好处在于大大提升了单站的广播能力，避免了因多次发送同一份数据而造成的发送能力的浪费。同时，由于广播数据在同一时刻收发，各站间的时延抖动较小，比较适合于实时业务的传输。但这种广播发送方式由于各接收站均要同时跳收，因此需要将同一时隙的多个载波资源同时分配给广播使用，接收广播时，点对点数据无法接收，系统总的载波资源的占用并没有减少。 3）星状组网广播。采用星状组网广播的方式，其帧结构如图2所示。星状组网广播主要应用于中心站广播分发、远端站向中心回传的星状应用环境。处于中心地位的广播站单独使用一条前向载波发送数据（如图2所示载波1），其所有发送数据均为广播，所有远端站通收；其他远端小站使用其他TDMA载波（如图2所示载波2）向中心站进行回传。通过单独配置多个解调器或采用多载波并行解调技术，中心站可以同时接收多条返向载波的数据；同时，通过提高中心站发送能力，可令前向载波使用较高速率，实现高速的广播分发；甚至，通过中心站的转发，远端小站还可以实现远端站间互通或经由中心转发的二次广播分发。 星状组网广播由于广播占用单独的前向载波实现，无须考虑MF-TDMA系统中时隙躲避的问题，因此，具有最高效的信道使用效率。但是，这种组网方式并不适用于多点广播需求，因为远端站发送广播数据时需要同时占用返向和前向载波，用于数据发往中心站和中心站前向转发，资源开销大；且传输有两次上星过程，传输时延翻倍。因此星状组网广播方式仅适应于单中心广播的应用环境。 图2 三种广播方式帧结构示意图 3 广播载波应用方式的实现 广播载波应用方式的其核心思想是利用MF-TDMA体制中多载波的优势，增加一条专门的广播载波用于广播发送，并在地面终端上增加一路解调器，专门用于接收该载波广播数据。如图3所示，为具备双路解调的地面终端设备组成带广播载波的MF-TDMA系统的帧结构。 图3 广播载波广播方式帧结构示意 广播发送端数据发送过程中，地面终端需根据业务数据的目的地址，区分出该数据是否为广播数据。如果为广播数据，则在广播载波上申请时隙资源完成发送；反之，则根据目的站的职守载波申请对应载波的时隙资源完成发送。接收站两个解调器分别解调一般业务载波和广播载波两路载波信号，并在基带数据出口合路，同时接收。通过以上方法，达到了以下目的。 1）将广播统一发送到广播载波，相当于恢复了单载波系统的天然广播特性，大大节省了信道资源。 2）实现了广播数据的一发多收，各站可以实现广播数据的同时接收，业务实时性能得到较好保障。 3）点对点和广播数据分路解调，使得广播数据接收和点对点业务接收可以同时进行。 4 应用实例 下面以一个应用实例来对比以上几种广播方式在实现过程中，在资源占用和实时性方面的情况。某MF-TDMA卫星通信系统由3个地面站构成，可用系统资源为2-3条4Mbps载波，广播业务量为1 Mbps，如果各站均有可能广播。那么，分别采用四种广播方式广播业务占用资源对比情况如下。 5 总结 从以上分析可以看出，三种传统的MF-TDMA系统广播方式都具有各自的缺陷和局限性，对实现广播业务灵活的应用产生了较大限制。通过在地面终端中增加解调器，引入广播载波的广播方式，则能够较好的解决传统广播方式固有的问题，大大减小了MF-TDMA卫星通信系统中广播业务占用的信道资源，并使之能与对点对点业务共存，具有高效、简洁、实时性好的特点。 卫星通信系统论文:基于IP体制的卫星通信系统车的设计 【摘要】本文提出一种基于IP体制的卫星通信系统车的设计方案。该设计将传统的模拟信号、数字信号转换成标准的IP信号从而完成卫星传输，实现全系统的IP数字化。实现远端站对终端站的集中监控管理。 【关键词】IP卫星通信视频服务器 一、概述 传统通信车是一个半封闭的系统，除了需要传输的数据外，主站无法获取车内的设备信息，无法实现对远端站队本端站点的控制。而现在，我们生活在一个数字世界。通过数字视频压缩合成技术，我们可将音频和视频信号或其他信号加载于LAN、WAN甚至Internet的典型网络回路上。将它们数字化后变为数字流，并在IP网络上管理这些数据。 二、系统组成 （1）IP网络摄像机、视频服务器、网络硬盘录像机、串口服务器、显示终端、调制解调器等。（2）IP摄像机：由网络编码模块和模拟摄像机组合而成。网络编码模块将模拟摄像机采集到的模拟视频信号编码压缩成数字信号，从而可以直接接入网络交换及路由设备。（3）视频服务器：是一种对音视频数据进行编码处理并完成网络传输的专用设备，它由音视频编码器、网络接口、音视频接口、RS422/RS485串行接口、RS232串行接口等构成。（4）网络硬盘录像机：具备通过视频头采集数据，经过传输到录像机，录像机采集数据后进行编码，产生图像。网络硬盘录像机通过你个人的需求，录制下来，用串口（大部分）硬盘进行储存录像。并且在连接网络的情况下，可以通过注册动态域名，达到远程监控的目的。（5）串口服务器：提供串口转网络功能，能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能，连接网络进行数据通信，极大的扩展串口设备的通信距离。（6）显示终端：是一种小型、方便携带的个人电脑，以触摸屏作为基本的输入设备，可通过wifi显示所需的图像。 三、IP传输系统优势 （1）卓越的图像质量：图像质量是监控摄像机最重要的特征。超清晰的图像质量能够让用户看清楚目标物的细节与变化，更快地提供有效的安全防护措施。高清图像使得图像自动分析与报警功能更加准确。网络摄像机提供高质量视频图像，百万像素IP摄像机则提供了更多图像细节。（2）远程访问与零限制：用户可在任何地方通过授权的计算机实时访问网络视频。网络设备提供一个简单的方法来捕捉分布在任何IP网络或Internet上高质量的视频。视频图像可以被远程存储在某一介质上，既可以通过局域网和可以通过互联网访问，增加了本地用户对视频存储的安全性和方便性。（3）网络视频监控产品几乎没有任何限制，网络监控具有提供与其他设备和功能集成的高水平能力，使其成为一个不断发展的系统。一个高集成化的网络视频监控系统可同时用于多种应用，例如，访问控制、ATM、消防 、入侵和游客管理。（4）可扩展性和灵活性：网络视频系统可通过添加更多的摄像机来扩大监控范围。用户可以根据当下监控的需求选择不同规模的系统来满足需求；网络高清摄像机产生的海量视频数据也能通过云存储等方式进行管理。（5）智能化监控：由于缺乏实践，大量的视频被记录下来而没有时间审阅。从实际应用来看，一旦出现可疑行为而没有被发现，这不仅是监控的缺失更是管理员的失职。在网络视频中，针对可能发生的事件已被植入摄像机中，监控探头可以通过内置的视频运动检测报警装置对目标进行细致化分析，当然智能型的摄像机可以决定何时发送视频，以什么样的帧率和分辨率传输到后端设备上。除此之外，其独特的功能还包括音频检测和主动破坏报警。（6）成本效益：基于开放的标准，网络视频产品运行在IP网络。使用标准的PC服务器硬件而不是专有的设备，如硬盘录像机从根本上降低了设备成本，特别是对于大型存储解决方案，服务器成本就成了一个重要的组成部分。当然从基础设施中可以节约额外的成本，基于IP网络系统，在互联网或局域网中可以存进整个系统的应用。 卫星通信系统论文:GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用及发展前景 摘 要：GMDSS卫星通信系统，也就是所谓的全球海上遇险和安全系统，其开发目的在于保护海上人民及财产安全。因为现代科技发展迅速，GMDSS也面临着更大的挑战。文章主要介绍了GMDSS的系统和功能，GMDSS系统和遇险安全通信对海难搜救及航行安全中的重要作用，并指出了GMDSS系统的发展前景。 关键词：GMDSS卫星通信系统；航海安全；发展前景 GMDSS卫星通信系统，中文翻译为全球海上遇险和安全系统，开发于1992年，该系统开发目的在于保护海上人民及财产安全。随着现代科学技术的发展，GMDSS系统产生了日新月异的变化。但也因为现代科技发展迅速，GMDSS也面临着更大的挑战。由此，科学研究者、GMDSS系统操作员，作为GMDSS接触最密切的成员，使GMDSS系统的革新与发展跟上时代的需求与脚步，是他们最大的使命之一。 1 GMDSS系统概述 1979年由联合国提出的国际海上搜救条约是建立GMDSS卫星通信系统的最初动力。其目的在于建立起最全球性的现代通讯系统，涵盖面广。在系统范围内无论什么类型的海上行驶工具出现任何故障，距离较近的各个搜救点得到求救信号后，由可以提供支援的、可在最短时间内进行搜救与各项协助的搜救点提供最直接的帮助。若事故范围较大，可由较多个搜救点通力合作，一同处理海上事故。在平时，GMDSS系统还可以为各个海上行驶中的船只提供日常安全信息[1]。 2 GM DSS的功能概述 GMDSS最主要的功能是全球范围内的海上救助。当有船只发生事故，附近搜救点与海上船只可迅速获取其求救信息，并在第一时间内提供海上救援。其次，GMDSS还提供日常的海上信息，如天气警报，保障海上船只的安全行驶。为了GMDSS系统可以更好的发挥作用进行第一时间内的海上救援行动，它要求进行海上行驶的船只，不论行驶在哪个地方，都须具有以下5大功能：一、船上有至少两个报警系统，且必须相互独立；二、可以接收到其余船只的事故报警；三、可以发送并且接收协助救援的船只信号；四、可以发送并且接收GPS定位信号；五、可以发送并且接收日常的安全信息，如天气警报等。自1992年起GMDSS系统存在，利用它的遇险警报可以发射出第一时间需要救助的求救信号。GMDSS系统的主要功能是在船只发生各种事故时向RCC发出求助警报，RCC可以在第一时间内规划出搜救行动，并立即执行[2]。由联合国的海上救助公约规定，救助附近发生事故的船只是海上行驶的所有船只的义务。但此公约在真正实行中的结果是在船只较少的区域中，海上救援活动并不是时时都能在第一时间开展。 3 GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用 报警信息可以准确无误地从遇险船只处发射、迅速地被附近搜救点接收，这是一个救援行动最重要的开始。GMDSS系统正是为此而生的。它可以提供各种各样不同情况下的求救方式，让遇险的船只在各种遇险情况下准确无误、快速地发射出求救信号变成现实。GMDSS系统提供的是一键式得求救报警系统，在任何紧急情况下，只要遇险船只上的工作人员按下此键，就可以完成快速的求救报警。求救报警可以告诉搜救点遇险船只具体的遇险位置、船只类型、遇险类型等有助于救助行动的的一切相关信息[3]。若遇险情况有缓和的现象，遇险船只可通过具体的求助信号补充一些遇险信息，来帮助搜救船队的救援行动。当岸上的搜救点接收到遇险警报后，可以通过派遣救援队伍、发射相关信息给遇险船只附近船只等方式进行救援行动的开展。具体救援行动从实际情况考虑出发，一切以生命安全为先作为考虑因素。 3.1 卫星系统报警 首先，可以通过INMARSAT系统进行报警。设置于A、B、C、F77船站上的报警按钮或报警菜单，便于相关人员在事故第一时间内进行报警，通过GPS技术与其他船舶相连接，可以将本船的位置、航线等信息发至别船来进行相救。 其次可以通过COSPAS-SARSAT系统卫星示进行位置的标定，并通过（EP IRB）系统自发报备。EP IRB的报警操作方式是手持方法，在遇到紧急情况下会自动发放卫星示位标，使其在海面上漂浮。另外， EP IRB的工作环境温度在-30～+70度的范围之间，从 20m的高度落入水中也不会有丝毫损伤，能在水下10m狗狗正常工作，保持5min以上的密闭性，无论怎样的倾斜或是摇晃，都能够保证准确无误的想求救信号发出。 3.2 地面系统报警 地面系统的报警工作原理是带有DSC功能的甚高频、中高频、高频技术。能够在频率为VHFCH70、2187.5KHz、及4、6、8、12、16MHz频段的频道上完成报警。在A1海区中的船只，主要通过DSC在VHF的70频道上进行报警，同时也可以使用MF（2187.5KHz）的频道进行报警。在A2海区中的船只，主要在2187.5KHz频道上进行报警，也可以通过VHF的70频道进行报警，以上两种方法都是可行的。在A3、A4海区中的船只，主要以HF（4、6、8、12、16MHz频段）的频道进行报警，也可以通过VHF的70频道、MF（2187.5kHZ）报警进行报警，以上两种方法都是可行的。由此可见，无论船舶处于1、2、3、4海域，都可以通过两种以上的方式进行预先报警[4]。此外，GMDSS针对每个报警频道都有专门的后续通信频率，有助于下一步的救援开展。 通过GMDSS，可在船到岸、船到船、岸到船这三个方向上进行遇险报警。系统对于报警的灵敏度极高，因此失误率极低，使得船只的预先救援成功率大大增加。但是，只有在100米之内的船到船的报警才会有效，因此如果遇险船只的周围100内没有其他船只，GMDSS就可利用卫星通信或高频（HF）通信，向海岸救援站援助。救助协调中心（RCC）一单接受到这样的营救援助信号后，就会向其他船只发信遇险船舶的相关信息进行海上援助。RCC可利用卫星通信系统将船舶的遇险信息发送的其他电台，便于获得更加宽广的救援力量。在接收到遇险报警的转发后，在遇险船只附近的船舶可以在第一实践与岸上与海上相关人员建立建立通信，以便协调援助。 4 GMDSS卫星通信系统的发展前景 4.1 拓宽卫星通信系统辐射范围 GMDSS卫星通信系统由各种服务板块组成，其中一块是国际移动卫星。随着现代技术的发展，国际移动卫星也在被不停地修改与完善。但是，该系统的覆盖面较小，只有南纬700到北纬700的范围，这就是它最大的局限所在。近年来新开发的北极附近的航线就无法在此范围之内。经过科学研究者不断的努力，第四代国际移动卫星已经冲上云霄在天上建立了区域网，但由于之后太空中未知因素的影响，并不确保它不会遇到各种挑战，若GMDSS系统对于国际移动卫星的依赖性过强，将会导致GMDSS也受到未知的挑战。根据GMDSS系统改革工作规划，在未来的十年中，GMDSS卫星通信系统将完成质的飞跃。多元化是GMDSS系统改革的最终目标。届时，只要是符合IMO决议及相关文件要求的，都可以成为GMDSS系统的服务商，打破IMSO“独权”的现象[5]。目前，中国北斗系统正在加紧系统改善的步伐，争取早日可以符合IMO决议及相关文件，成为GMDSS系统的服务商之一。 与此同时，电话与电传也不将再是求助报警的唯一方式，GMDSS卫星通信系统的业务将得大大幅度的扩张，E-MAIL等新型的报警方式正在研究试行中。随着科技日新月异的发展、数字网络方式的传输，海上的救援方式和救援行动将会开展得更加高效。 4.2 巩固地面通信系统成果 4.2.1 引入E-MAIL新设备 传统的NBDO由于存在电台数少、操作不简便等缺点，E-MAIL等新媒体下的网络产物已经有取代NBDO的趋势。目前，E-MAIL已经被国际移动卫星系统下的某些船站接收，并得到了大力支持。尤其是国际移动卫星系统中的F船站，已经可以实行E-MAIL通信，该方式下的通信支持图片、音频都新型格式，方便船只与船只、船只与船岸的信息交流，从而增强了对于海上船只的安全、有效管理。传统的NBDP相较于E-MAIL而言，虽然成本较低，但是它的功能有限、操作方式复杂，且在海上通讯中容易造成信号不稳定，有被E-MAIL替代的风险。 4.2.2 简化数字选择性呼叫系统（DSC）操作 地面信息通讯系统中承担发射求救报警任务的设备是数字选择性呼叫系统，可根据近年来IMO的调查结果显示，地面数字选择性呼叫系统的误报率很高，这就使人们开始质疑数字选择性呼叫系统存在的意义。为解决此问题，IMO与各个签名国家联手大力治理，可还是无法大幅度降低数字选择性呼叫系统的误报率。目前，IMO制定了标准，让数字选择性呼叫系统在简便操作的同时降低误报率。 4.3 集成化海上安全信息（MSI）新系统 随着近年来航海战略的数字化，海上最主要的安全信息收发系统NAVTEX也正接受新的挑战。首先，改变NAVTEX广播式播发，试验NAVDAT的新系统。2008年，法国科学研究者开始试验一个新系统，名为NAVDAT。该系统的工作信号为四百九十五到五百零五赫兹，相较于传统的NAVTEX，它具有安全高效的特点。最大的区别在于它类似于EGC系统，可以进行有选择性的寻找地址。其次，集成化NAVTEX和EGC数据，降低GMDSS操作员工作负担[6]。根据如今在实行的MSI系统方案，海区A1、A2主要由NAVTEX负责，海区A3和NAVTEX无法顾及到的海区主要由EGC系统负责。美国就此现象提案，通过现代技术将MSI接收到的数字信息在ECDIS中现实，国际电工技术委员会根据该提案制定了相关接口的标准，这一系列举动意味着MSI的信息将集成化，方便船只工作人员查看NAVTEX、EGC上的数据，大大减轻了工作负担。 GMDSS卫星通信系统，中文翻译为全球海上遇险和安全系统，开发于1992年，该系统开发目的在于保护海上人民及财产安全。通过卫星系统报警和地面系统报警，GMDSS卫星通信系统对航海安全有着重要作用。随着科学技术的迅猛发展，GMDSS卫星通信系统也面临着更新和变革，通过拓宽卫星通信系统辐射范围，巩固地面通信系统成果，集成化海上安全信息（MSI）新系统使得GMDSS有着更广阔的发展前景。 卫星通信系统论文:卫星通信系统级联编码方式的Labview仿真 摘 要：随着对卫星通信需求的增加以及卫星新技术的发展，卫星通信向小型化和高频段方向不断发展，工作于Ka频段或者更高频段的卫星通信系统逐步得到发展和逐步使用。该文通过卫星通信系统中不同级联编码在Ka频段信道模型的基础上，对几种级联编码方式进行了分析研究和Labview仿真.表明采用足够深度的内交织级联码系统在高频段上可以获得更低的误码率和更高带宽效率。 关键词：卫星通信 Labview 级联编码 随着信息技术的不断发展，卫星通信已经作为一种应急通信手段被广泛使用在各个通信领域中，传统的C波段及正在广泛使用的KU波段卫星通信随着卫星频率资源的短缺而面临着很多矛盾，特别是近年来随着对卫星通信需求的增加和卫星通信的新技术的不断发展，人们开始向更高频段的Ka（20～30 GHz）方向进行研究。如何在高频段中选择不同的编码类型以适应于卫星信道的可靠传输是大家一直关心的问题。Labview软件是NI公司研发的一套图形编程语言，广泛应用在信号处理和建模中。该文通过对各系统性能的分析和比较，通过Labview中提供的不同卫星信道模型建模，分析了不同频段中编码的性能并进行了比较，同时也对在Ka频段中不同编码方式的性能进行了仿真。 1 系统及信道模型 卫星通信信道是一个远距离的衰减变化的无线信道，因此为了能保障数字信号能在整个信道的可靠传输，必须利用适合于卫星信道传输的数字编码技术。对于C波段和KU波段的卫星通信系统有效抵抗信道衰落的措施之一就是采用前向纠错编码技术（FEC），国际组织对于该频段的FEC标准也是采用了编码增益高、译码器实现又不太复杂的级联编码方式，而且外码均为RS码，内码则分别采用卷积码或者TCM方式，另外为了消除Viterbi译码器的突发错误，两者都采用了外交织器。适合于卫星通信的不同方式的级联码编码方式的的性能不同文章对其进行了分析和仿真[2]，与C和KU频段相比更高频段的Ka卫星通信中，大气层将会引起信号的额外衰落，这些衰落不仅是频率的函数，而且还是位置、仰角、季节的可行性函数。[1]，为了比较卫星系统不同编码的性能，各种适合于卫星信道的编码方式都进行了研究和仿真[3]。我们通过Labview软件中提供的不同信道模型来对这些级联编码进行不同的仿真分析，其中内交织器和解交织器用来仿真Ka频段的性能，其余用来仿真C波段和KU波段的性能。据此，我们可以建立采用级联码的不同频段（ka频段采用内外交织器图1中虚线部分）卫星通信系统模型框图如图1。 2 编码系统的性能分析及仿真 研究和仿真不同级联编码方式的性能，就是要有合适的仿真模型和逼真的信道模型，而Labview软件中提供了比较多的通信系统模块，特别是对于卫星通信信道的仿真可以更加趋于实际化。[4]LabVIEW图形化信号处理平台由千余个信号处理、分析与数学运算函数组成的信号处理与数学函数库组成，包含小波变换、时频分析、图像处理、滤波器设计、声音与振动、系统辨识、RF分析等专业方法的工具包，可与NI硬件的无缝结合，使算法得到快速验证与部署[5]。因此该文结合Labview提供的不同信道模型对以下方式进行了模拟仿真。 2.1 采用RS（255，233）外码，内码为（2，1，7）在不同频段下的性能仿真 在Labview中选择RS为卫星信道的外码，内码采用卷积编码的方式通过采用Ka频段方式[6]的仿真和采用C波段及KU波段的信道模型通过对比其误码性能图，如图2所示。 从图中可以清楚地看到，在相同Eb/N0的情况下，Ka波段的误码性能要明显低于KU波段和C波段，同时在无雨天的情况下在保持同样的误码率的情况下，Ka波段比KU波段的要低于3.5db的信号，这样也就说明了在Ka波段情况下卫星的天线尺寸可以做的更加小。 2.2 采用RS（255，233）外码，内码为 Turbo码和P-TCM的级联性能仿真 RS码作为适合卫星信道传输的可以纠正突发错误的信道编码，可以和不同的内码进行级联，我们选取TCM级联、卷积级联、Turbo码级联三种方式进行仿真如下： 从图3中可见Turbo码是一种具有很好纠错性能的内码，作为内码可以比卷积级联和TCM级联作为的内码的性能要好的多，同时与卷积级联码系统相比，虽然TCM级联码系统的编码增益较小，但其宽带效率却很高。因此要根据情况选择不同的编码 类型。 3 结语 该文通过对卫星通信系统中级联编码在不同频段下的性能进行了Labview仿真，通过图形化的编程语言和系统仿真，分析及仿真结果表明：在相同信噪比和同等级联编码情况下的情况下使用高频段可以进一步降低误码率提高系统的频带利用率，同时对与在Ka波段情况下采用内分组交织器可以进一步提高系统性能。同时通过单位不同频段编码效果的使用上来看，高频段的设备使用效能更加明显。 卫星通信系统论文:关于便携式卫星通信系统设计问题的探讨 【摘 要】当前地质灾害事故时有发生，在救援过程中，往往是利用卫星通信系统来完成灾区信号的传输。便携式卫星通信系统可随身携带，方便信号传输工作的开展，目前已经在很多的领域得到了广泛的应用。本文作者将针对便携式卫星通信系统的设计问题展开探讨。 【关键词】便携式卫星通信；天线；信号；设计 一、总体结构设计 便携式卫星通信控制系统整体结构组成及其中各模块主要设计和功能如下： 1、测量与信号调理模块用于测量天线姿态和位置。本系统采用GPS、三轴电子罗HMR3300 和信标机实现天线位置和姿态测量：GPS用于测量通信系统所在地的地理位置，HMR3300用于测量天线的方位、俯仰姿态信息，信标机则通过输出A G C电平检测天线的对星精度；G P S和HMR3300均通过串口输出数据，而信标机的AGC电平模拟信号经过信号调理模块进行滤波、 放大。 2、天线控制器模块和电机及驱动模块相结合，用于实现天线的卫星跟踪和指向对准。 对于控制器，考虑到系统实时性和快速性要求较高，选用了低功耗和高性能的TMS320F2812 作为系统的主控芯片；为使系统结构紧凑，驱动电机采用MT57STH52-3008A混合步进电机。 3、液晶显示模块用于实时显示天线的方位、俯仰指向和信标接收机输出的电平值等信息。 4、无线监控模块用于实现用户对控制系统的实时监控，向控制系统发送指令，同时接收控制系统发送过来的数据并将其显示在上位机上，一方面便于用户掌握天线的实时状态信息，另一方面可切换为天线遥操作。 二、控制系统工作原理 控制系统所能实现的天线对星性能决定了系统通信质量。为了实现高精度、快速对星， 本系统采用粗精对准相结合的方法，实现卫星信号的快速搜索与高精度指向：系统的卫星信号搜索是一个粗对准的过程，通过程序跟踪的方法实现；天线的高精度指向是一个精对准的过程，通过步进跟踪的方法实现。 1、天线搜索与控制 （1）方位角、俯仰角计算。天线对星指向角的计算需同时知道地球站所在地的经度、纬度和静止卫星的在轨经度。静止卫星S与地球站A之间的几何关系如图1所示。图中，A 表示地球站，S表示静止卫星，B为地球站A的经线与赤道的交点，O与S的连线在地球表面上的交点C称为星下点，地球表面上通过A点和C点的弧线AC称为方位线，AN为AC的切线，AM为AB的切线，面OAS为方位面，D为切线AM与赤道平面的交点，E为切线AN与赤道平面的交点。地球站与静止卫星的连线称为直视线，直视线在地面上的投影，即地球站与星下点间的弧线称为地球站对静止卫星的方位线，方位线与直视线确定的平面称为方位面。方位角是指地球站所在经线的正南方向按顺时针方向与方位面所构成的夹角，用∠MAN 表示，俯仰角是指地球站的方位线与直视线的夹角。 设地球站A的经度和纬度分别为φ和θ1，静止卫星经度为φ2，经度差φ=φ1-φ2，以下具体给出地球站天线对准卫星所需的方位角φa和俯仰角φe的推导过程。对于方位角，由图可得： AD=ODsinθ1 ① tanφa=DE/AD ② tanφ=DE/OD ③ 由以上三式可以得出天线方位角： tanφa=tanφ/sinθ1 ④ 由于利用上式求出的方位角是以正南方向为基准求得的，故实际的方位角可用下述方法求出： 方法一：地面站位于北半球：一是卫星位于地面站东南方向：方位角=180°-φa；二是卫星位于地面站西南方向：方位角=180°+φa。 方法二：地面站位于南半球：一是卫星位于地面站东北方向：方位角=φa；二是卫星位于地面站西北方向：方位角=360°-φa。 如果计算出的方位角是正值，则天线向正南偏东转动，反之，则天线向正南偏西转动。对于俯仰角，同样计算可得。 （2）基于分区 PID 的天线控制算法。 得到方位角和俯仰角度后， 需要对电机进行控制， 驱动其又快又好地到达期望的位置。常规的PID控制器采用固定的控制参数，难以兼顾快速性和平稳性的控制要求。为实现天线快速、平稳控制，本系统设计了基于分区 PID 的控制算法，即根据误差将系统分为若干区，不同的分区采用不同的 PID 控制策略， 引导系统又快又好地到达指令位置。 为简化控制器设计，对误差分区时采用对称分区。具体原理和设计如图2所示。 O-A 阶段：此时偏差很大，系统远离期望位置，考虑采用控制器输出的最大值进行控制 ， 即Bang -bang控制；A -C阶段：此时偏差较大，但为防止系统上升过快导致较大超调，考虑采用比例控制；C-D阶段：此时偏差在一定范围内，为实现系统平稳控制，采用比例-微分控制；D-E阶段：此时偏差较小，为实现系统平稳、准确控制到位，采用PID控制。在天线的搜索过程中，俯仰系统、方位系统均采取分区 PID控制算法。 2、天线跟踪算法 经过粗对准完成卫星信号的搜索，天线进入能收到信号的范围，但是收到的信号强度较弱，距离信号最强指向还有一定的角度偏差。为了使信号接收效果达到最佳，需进入跟踪状态，即进一步做天线指向的精对准。在这一阶段，需在利用信标接收机的输出电平AGC的大小变化进行步进跟踪，最终找到信号最强的位置作为对准卫星的目标位置。处于跟踪状态的天线控制系统采用步进跟踪方法。方位和俯仰电机按照俯仰向上～方位向左～俯仰向下～方位向右的顺序转动一圈，在此过程中，电机每走一步，就比较此时信标接收机输出的AGC 电平与之前一次输出的AGC电平的大小，如果AGC电平变大， 则电机在同方向继续走一步， 反之，则改变跟踪方向，使另一方向的电机走一步。如果在跟踪几圈后发现信标接收机输出的 AGC电平一直大于跟踪门限电平，则认为天线已经对准卫星，此时天线在这状态，开始接收卫星信号进行通信。在通信过程的同时不间断地采样 AGC 电平，若由于外界干扰等因素导致AGC电平值又重新小于跟踪门限电平，则退出稳定状态，进入卫星跟踪状态，如果AGC 电平小于搜索门限电平，则进入卫星搜索状态。 三、系统控制软件设计 天线控制系统软件的任务就是设计实现系统的各模块功能，本系统的软件设计分为三大块：DSP 与天线姿态的初始化、卫星信号的搜索、卫星信号的跟踪。DSP和天线姿态初始化两个模块为系统寻星做准备，在进入卫星信号搜索和跟踪阶段后，系统要不断地完成与HMR3300、GPS的通信和采样信标接收机AGC电平，并将这些信息通过LCD显示或和通过无线模块传输给上位机实时监控。其中天线姿态的初始化和卫星信号的搜索与跟踪均包含信号采集处理、串口通信、液晶显示、无线监控、电机控制五部分。 四、监控系统软件设计 监控分系统的主要任务有：①配置无线模块参数和目标卫星经度；②发送目标卫星的位置数据给下位机控制器， 控制器则根据此数据和 GPS接收机发送的天线当前所在地的经纬度信息计算天线的方位、俯仰角；③与控制系统通信，通过数据和图形方式显示下位机发送过来的天线的理论方位、俯仰角以及当前方位、俯仰指向，并通过方位、俯仰指向的波形来实时显示控制效果；④发送指令给控制器，远程控制步进电机转动；⑤复位系统。主要工作流程为：无线模块配置-用户输入目标卫星信息-向下位机发送指令-接受下位机发送过来的天线状态信息-通过信息发送下一步指令。 五、结束语 总的来说，便携式卫星通信控制系统，能够较好地完成天线对目标卫星的自动搜索与跟踪，确保天线高精度指向，从而让卫星通信得以实现。 卫星通信系统论文:卫星通信系统抗干扰问题刍议 摘要：卫星通信具有传输距离远、覆盖面广、不受地理条件限制、通信频带宽、容量大等优势，在军事通信中得到广泛应用。但卫星通信受自身特点的限制和环境的影响，不可避免地存在各种干扰，特别是其开放式的系统，使用透明转发器，更容易受到一些不可预见的恶意干扰，下面谈谈常见的几种干扰及其处理措施。 关键词：卫星通信；干扰分类；抗干扰手段 1.卫星通信的内涵 从理论上来说，卫星通信主要是通过利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信的一种卫星通讯方式。卫星通讯的水平如何在很大程度上影响了信号功能和水平。就目前来说，卫星通讯在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信、广播电视等领域内，卫星通信技术正在迅速的发展，并已经成为世界电信结构中的重要组成部分。 2.卫星通讯中的常见干扰 2.1 地面干扰。地面干扰是卫星干扰最为普遍的一种干扰形式。我们这里提到的地面干扰主要包括两方面的内容：一方面是电磁干扰。随着当前我国经济的发展，各地城市化的建设，越来越多地信号设备开始被应用到城市的发展中区，在这种情况之下，不可避免地会出现电磁波。卫星通讯在电磁波的影响下，会影响正常的信号传递功能，信号传递容易受到影响。另一方面就是互调干扰。一般在卫星通讯处于多载波的状态时，其自身的功放容量总量有限，往返的信号传递中，力度不够，不能够有效地对数据进行传递。在信号运行中，往往会出现三阶互调分量超额或者是发射率不合格等方面的问题。 2.2 空间干扰。空间干扰是卫星通讯干扰的重要方式。笔者这里提到的空间干扰主要包括了临星干扰和交调干扰。随着当前社会的发展，卫星通讯的科技水平日益进步，同步轨道卫星的数量也会增多。在这种情况下，难免会出现这种临近的卫星干扰。这种被干扰的信号超出了原来信号的覆盖率，其容易被掺杂其邻近卫星的信号，传输的信号效果不好。一般来说，邻星干扰主要包括上行干扰和下行干扰。 交调干扰主要是指用户载波频率分配与相邻信号的频带出现重叠，这里重点强调的是重叠。在实际的信号传递工作中，如果没有较强的保护或者是防干扰措施，那么信号在传递的过程中就容易出现噪底过高或出现副瓣方面的问题。这对于正常信号的传递有负面的影响。 2.3 自然干扰。自然干扰是当前卫星传递过程中的不可预料到的一种干扰。一般说来，自然干扰包括了降雨现象和日凌现象。 降雨过程中出现的雨滴是干扰卫星通讯的重要因素。我们这里提到的雨滴会根据风向与卫星信号传递过程中的方向不同而会产生信号吸收和信号散射的不同干扰情况。从理论上来说，电波波长与雨滴的比值大小和信号的受干扰情况有关，电波波长与雨滴的比值越大，卫星传输的信号被干扰的程度就越低，相反，如果电波波长与雨滴的比值越小，卫星传输的信号被干扰的程度就越高。 作为一种自然现象，日凌现象对于卫星信号的传递有很大的影响。日凌现象是发生在每年的春分和秋分前后，这个时候的卫星在运输的过程中是处在太阳与地球之间的直线上，受太阳电磁波的影响，卫星信号的下行线路容易发生链路恶化的现象。从实际的运行中来看，日凌的时间与地区所处的纬度位置有关系。春分时节，纬度越高的地区，其日凌时间就短，而秋分时节，纬度越高的地区，其日凌时间则短。日凌现象发生的发生也与地区所处的经度有关系，从理论上来说，经度由西向东每增加2度日凌开始和结束的时间就会晚1小时。可以说，日凌现象发生期间，卫星通信会受到很大的影响。一旦日凌现象结束，通信就会恢复正常。通信会自动恢复正常。 2.4 人为干扰。人为干扰是目前对卫星信号干扰影响很大的一种干扰方式。部分人群为了窃取将经济利益以及商业机密，会对卫星通讯进行恶意干扰。他们会通过卫星透明转发器的弱点对卫星频道的信号传递进行干扰。加之我国相关的法律不完善，对于卫星设施的监控不到位，就导致信号受到干扰、非法信号得意传播等问题的产生。 3.卫星通信抗干扰的主要手段 3.1军用卫星通信抗干扰手段。(1)直接序列(DS)扩频。所谓直接序列扩频，就是直接用高码率的扩频码序列(通常是伪随机序列)在发射端去扩展信号的频谱，使单位频带内的功率变小，即信号的功率谱密度变低，通信可在信道噪声和热噪声的背景下，使信号淹没在噪声里，敌方很不容易发现有信号存在。而在接收端，用相同的扩频码去进行解扩(缩谱)，即可把DS扩频信号能量集中，恢复原状，又能把干扰能量分散并抑制掉。因此，该体制的最大特点是信号隐蔽性好，被截收的概率小，抗干扰能力随着码序列的长度增加而加强。通常认为，直扩信号要隐蔽，其码长不能低于32位。DS扩频技术在军事星(Milstar)、租赁卫星(LEASAT)和舰队通信卫星(FLTSATCOM)等军用通信卫星中得到应用。(2)跳频(FH)。所谓跳频，是指用一定码序列去选择的多频率频移键控，使载波频率不断跳变，这是一种以“躲避”方式为主的抗干扰体制。为了对付跟踪式干扰，各国都力图提高跳频速度。20世纪80年代跳频速度一般在200跳/秒左右，目前，跳速可达300～500跳/秒。美国的军事星和舰队通信卫星7号和8号上装有的极高频(EHF)组件，上下行均使用了跳频技术。军事星－2的跳频范围达2GHz带宽。(3)跳时(TH)。跳时是用一定的码序列进行选择的多时片的时移键控，使发射信号在时间轴上跳变。从抑制干扰的角度来看，跳时得益甚少，唯一的优点是在于减少了占空比，一个干扰发射机为取得干扰效果就必须连续发射，因为干扰机不易识破跳时所使用的伪码参数。(4)各种混合方式。在上述几种基本的抗干扰方式的基础上，可以互相组合，构成各种混合方式。例如FH/DS、DS/TH、FH/TH或DS/FH/TH等。采用两维甚至三维的混合式抗干扰技术体制是国外抗干扰通信发展的一个趋势。例如，将跳频信号用直扩码进行调制的跳频/直扩(FH/DS)混合抗干扰体制，这种体制每一跳频率点均以直扩信号方式出现，直扩信号的特点是其功率谱密度低，敌方难以侦收，即使侦收出来，只要侦收时间超过跳频所需时间，也无法进行跟踪干扰。美国的军事星和舰队通信卫星采用了跳频/直扩混合体制，美国的三军联合战术信息系统(JTIDS)就采用跳时、跳频加直扩的三维抗干扰技术体制。 (5)多波束天线和干扰置零技术。美国的国防卫星通信系统(DSCSⅢ)的多波束天线(含19个发射波束和61个接收波束)能够根据敏感器探测到的干扰源位置，通过波束形成网络控制每个波束的相对幅度和相位，使天线在干扰方向上的增益为零。军事星和舰队通信卫星EHF组件都有点波束天线，使点波束之处的干扰很难奏效。(6)转发器加限幅器抗饱和。未采用扩频调制技术等上述技术的透明式线性转发器，其抗干扰性是很弱的，使用常规的干扰样式和与地球站的发射功率相当的干扰功率就可把它推入饱和区，而使它无法正常工作。带有限幅器的转发器，其抗干扰性优于线性转发器。但由于它具有强信号抑制弱信号的作用，只要干扰功率足够大，干扰仍可奏效。 3.2民用卫星通信抗干扰手段。通过对已经发生的若干干扰事件的分析，可以看出对民用(商用)卫星通信的故意干扰通常采取干扰卫星通信上行链路的方式，因为这种方式针对民用卫星通信频率公开、抗干扰防护措施少的特点，并且干扰设备较简单，所以较易实现。虽然军事卫星通信抗干扰手段可以很好地解决对通信上行链路的干扰问题，但由于民用卫星通信受成本效益的限制，不可能完全采用军事技术，因而在国际上还没有特别好的解决办法。 目前对抗上行链路干扰，主要是在卫星天线上作文章，通常采取空间隔断抗干扰的手段，包括：(1)多波束天线。采用多波束天线，当某一波束受到干扰时，关闭这一波束，而其他波束不受影响，这样既阻止了干扰，也不影响卫星接收地面信号。

软件开发专业论文:高职院校计算机专业软件开发能力培养浅析 【摘 要】本文通过分析高职教育的特点及软件开发对技能的要求，对高职院校计算机专业教学理念、分阶段培养方法进行探索。 【关键词】高职教育；软件开发；能力培养 0 引言 教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确指出要“加强素质教育、突出实践能力培养，改革人才培养模式”。软件行业是一种技术密集型行业，其技术性主要体现在隐性的思维过程中。从企业角度来看， 软件企业的工作过程是按用户需求进行需求分析、设计、实施和完成项目计划的生产过程；从职业角度来看，技术人员（高职培养目标――程序员）的工作过程是对具体工作任务（如功能模块、算法等）的计划、分析、编写代码的劳动过程。 当前，我国的高等职业教育发展迅猛，为高等教育大众化的实现作出了重要贡献。然而，由于起步晚，加上受到学科型普通高等教育的影响，高等职业教育的质量还不尽如人意。传统的普通高校本科教育以学科体系为核心，而高职教育的定位则要求体现职业性与学科性的结合，以培养高技能应用型人才为主。在教学实践中，没能注意这两者的差别，把高等职业教育办成了缩减版的普通高校本科教育。以电子信息类学科为例，重理论轻实践，课程过于强调学科系统化，学科体系的完整性，忽视“工作过程”，对学生的实践能力重视不足，严重地影响了高等职业教育的质量。 1 高职教育能否培养计算机软件开发所需人才 有人认为高职学生的入学水平低，难以培养出软件专业所需人才，软件专业人才只能由本科培养。这种观点没有认识到软件产业对人才的需求是全方位和多层次的。软件产业既要有需求分析师、项目经理、项目分析师和程序设计师，他们由本科和研究生教育培养；也需要大批写程序代码和用户手册的底层程序员，他们占软件专业人才总数的90%，可以由专科层次的高职教育培养。 本科与高职教育的专科不仅仅是不同层次的高等教育，而且是不同类型的高等教育，其培养目标、学习内容、就业方向等都有不同。本科开设软件专业是培养计算机软件专门人才，其培养目标是培养从事计算机软件设计、开发与系统运行的高级工程技术人才。本科教育按照计算机科学的体系来设置课程，学生主要学习计算机系统软件、应用软件的研究、设计、开发和运行的基本理论与技术。我国高职教育开设计算机专业，培养从事计算机软件程序设计、测试、系统维护的技术应用型人才。计算机软件专业高职教育按照一般程序员的职业岗位要求设置课程，学生主要学习计算机编程技术的知识和方法，理解计算机软件工程思想和软件规范设计要求，熟悉数据库技术、通用软件编程语言和软件开发工具。 如果把高职教育办成压缩型的本科，对于入学水平相对较低，学习时间短的学生，要在知识体系方面达到本科毕业生的水平，这条路自然行不通。应该改变传统的教育教学质量评价观念，不能把本科的学科本位评价观念和标准用于对高职教育的评价，而应该根据软件行业的需求，用能力本位评价观念对待高职教育。只有真正按照高职教育培养技术应用型人才的目标，以技术应用能力培养为主线建立教学体系，改革教学内容、教学思想、教学方法和教学手段，是可以把一些专科学生培养成计算机软件的高职技术人才的。有这样一个成功的例子：香港专业教育学院（IVE）是全港最大的职业教育培训机构，开设的软件工程专业类似内地的高职教育，招收中五学生（相当于内地高中毕业），全日制学习三年。这个专业多年来一直为香港的企业输送大批程序编写员，他们当中不少人后来晋升为系统分析员或初级管理人员。这个例子说明高职教育是可以培养出计算机软件专业人才的。 2 软件开发能力结构分析 对软件开发能力进行分析，要结合软件开发阶段的特点及开发过程的特点，并要结合软件开发的不同形态。下图中列出了不同学习阶段软件专业人才的能力结构，并从不同的角度进行了分析，如根据软件技术的学习阶段进行能力分析，每个后续阶段都在前面的基础上增加了新的能力。另外，要逐步实现从个人能力到团队能力的过渡。 在能力培养时，程序设计阶段仅仅是初级阶段，对应的能力要求仅仅是基本的程序设计能力与算法能力等，这时的程序设计只有几个程序文件的形式。而后两个阶段则在文件数量、程序规模等方面增加了很多，其能力要求与能力培养大不相同。进入软件开发阶段后，则需要重点对专业职业能力进行培养，这时应强调软件的总体设计，以及在此基础上展开的职业活动，并引入团队开发与管理等领域，此阶段的过渡对学生而言是一个飞跃。 在程序设计阶段的学习，重点在程序设计与算法能力培养；在软件设计阶段要进行团队开发则需要设计、管理、交流协同、文档表达等综合能力的应用，应逐步提高学生的综合能力与素质。实践表明培养学生的这些能力需要在实际开发情境下进行才能达到好的教学效果。如何设计、创造这个学习情境，是我们要重点探索的内容，要切实做好软件开发的工学结合，落实一种可持续发展的学习模式，达到培养学生专业能力与素质的目的。另外，系统应用阶段需要将软件系统本身作为一个应用产品进行设计、开发、实施、应用等，此阶段对应的岗位类型较多，在教学过程中，可根据学生的特点进行因材施教。总之，各个阶段的能力与要求不同，培养目标也不同，高职院校应把培养的重点放在程序设计阶段和软件设计阶段上，而不用强求全面。 3 用职业教育的方法培养软件蓝领 高职计算机专业应以市场为导向，对学生进行职业培训，职业认证。按照软件产业国际化、标准化和规范化的要求进行授课，注重知识的横向联系，培养学生综合运用技术的动手能力，使学生到企业后不需再培训就可以上岗操作，从而保证企业的人才需求。突破计算机专业传统的教学模式、教学内容和教学方法。学生在校期间要受到充分的职业教育训练，为此必须改革课程体系，理论教学以够用为度，不用追求全面化、体系化。通过三年的学习，要求学生能掌握计算机编程的知识和方法，深刻理解计算机软件工程思想和软件规范设计要求，熟悉数据库管理技术，精通二三门先进且通用的软件编程语言或软件开发工具，并能熟练应用于软件工程开发过程。 根据就业市场的需要，跟踪国际上先进的技术，保持与企业的联系，保证人才培养的先进性，注重调查和跟踪市场，保证人才培养方案和教学内容与I T 先进技术同步发展。例如印度的AOTECH公司是世界上最大的计算机教育培训机构之一，它由600 多位专家负责制定人才培养方案和编写教材，其中三分之一的人负责市场分析，三分之一的人负责与国际著名的I T 企业保持联系，三分之一的人根据市场分析和企业调查的结果编写教材。这个公司成立16年以来，教材更新了20版，目前教材更新的周期是半年。然而我国目前高校的计算机软件的教材通常由教师自己决定，或者由教研室、教学院系指定。实际上，教师个人、教研室、教学院系、甚至大多数学校都没有大范围跟踪企业、调查市场并根据市场需求调整教学内容的能力。 软件开发专业论文:智能科学与技术专业软件开发综合设计的教学改革与实践 摘要：针对智能科学与技术专业在软件开发教学中存在分散于各个课程/实验中的问题，在分析软件开发综合设计对培养创新型人才的重要作用基础上，文章提出统一集中教授、因材施教、分级答辩的观点，介绍武汉工程大学智能专业实验教学环节的实际情况，说明在软件综合设计实验方面取得的效果。 关键词：创新人才；软件综合设计；改革与实践 0 引言 智能科学与技术专业是面向前沿高新技术领域的本科新专业，覆盖面较广，如机器人、自动化机器、电器、楼宇、社区及物流等领域。由于本专业涉及多个学科领域，使得软件开发综合设计的实验教学与计算机其他专业存在一些不同，并且软件开发综合设计在培养创新型人才过程中也存在一些自身的特点和规律。 经过多年的教学与实践研究，我们发现本专业有关软件开发的课程与实验教学散落在多门课程与综合设计中，而这些课程与综合设计一般由不同教师担任，存在一个明显的问题：各个课程之间的衔接，以及教师之间的沟通不充分，造成学生在实验环节中经常做重复性劳动，并对相应的知识点归纳及总结时间明显不足。该问题使得教学与实践的效果不好，尤其是培养创新型人才的目的不能完全达到。笔者以武汉工程大学2011级智能专业的软件开发综合设计作为改革试点，对如何培养创新型人才提出了可操作的实践方案。 1 软件综合设计对培养创新型人才的作用进入21世纪以来，全球经济竞争进一步加剧，社会对高素质创新人才的需求更为迫切。创新是人类社会发展的强大推动力。自20世纪信息技术革命以来，创新推动人类科技与技术不断发展。特别是近十余年来，包括计算机信息科技在内的高新科技与智能技术的融合，形成了新的概念与思想、新的技术与手段，创造出新的人工智能模式。科学与技术的进步促进了智能科学与技术学科的创新与发展，同时对本专业的高等教育提出了严峻的挑战。 软件开发综合设计在智能科学与技术专业的人才培养中是重要的一个环节。软件开发综合设计实验教学要求学生在掌握软件开发技术的基础上，拥有软件行业知识、与人沟通能力、团队协作能力等，并对各种专业知识点做到融会贯通。学生通过软件开发综合设计实验训练后，熟悉软件开发流程和规范，逐渐适应常规软件开发调试环境和方法，培养出良好的软件开发人员的职业素质，促进学生软件开发能力的形成，最终平滑过渡达到企业各类开发岗位的要求与标准。 总之，在武汉工程大学培养智能专业本科生的过程中，综合设计实验的目标是通过理论指导实践，在实践中培养创新能力、提高创新能力、锻炼创新能力，对培养具有创新意识的本科生具有重要作用。为适应21世纪我国经济建设和社会发展的需要，我们从武汉工程大学2011级智能专业软件开发综合设计人手，进行深化改革，推进素质教育，开展实验教学的改革与实践研究。 2 软件综合设计的改革措施 针对本专业软件开发综合设计教学中存在的问题，我们提出以下改革措施。 2.1 统一集中教授 通过对学生进行意见调查反馈，结合多年软件开发综合设计教学经验，并引入国外先进的教学经验，对传统的软件开发综合设计进行了改革与创新。 首先，在软件开发综合设计开始的时候，先统一教授软件开发设计方法学，目的在于进一步提高学生的综合素质，拓宽学生的知识面，加深理解所学的基础理论，培养学生应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力。培养学生的创新设计能力，使学生得到一次较完整的设计方法的基本训练。 让学生了解设计过程，掌握设计方法，具有创新意识与思维，在设计过程中能在认真思考的基础上提出自己的见解，而不是简单的抄袭或没有根据的臆造，充分发挥自己的创造性。重点讲解软件开发设计的方法，着重培养学生软件开发设计能力，不仅向学生提供软件开发设计中的创新思维方法，还通过实际软件开发设计示例，提高学生独立提出、分析和解决实际问题的能力。在教学体系与内容上，重视介绍本学科发展的新动态、新方向、新内容，注重激励学生的学习欲望，调动学生的积极性，开阔学生的思路，拓宽学生的知识面和视野，让学生了解更多更新的理论、技术与方法。 其次，引入当前最受学生群体欢迎的视频教学模式，将国外知名大学的视频公开课作为实例进行教学。根据视频公开课的特点，在教学体系和内容上做相应的改革，进一步扩大学生的知识面，激励学生的学习欲望，发挥学生的学习积极性，配以相应的多媒体教学环境，“请”国际一流的大师讲述现代软件开发设计手段，进一步开阔学生的思路，扩展学生的知识面和视野，让学生掌握更多更新的理论、技术与方法。通过视频公开课的辅助教学，生动具体地讲解优化软件开发设计、可靠性软件开发设计在工程中的应用，提高教学效果，培养学生提出、分析和解决问题的能力。 2.2 因材施教 创新人才的培养中，学习是基础，思考是关键，实践是根本，三者必须紧密结合。因材施教就是为了让受教育者习而化之，形成一个既有正确导向、符合实际，而又无拘无束的环境，使学生的个性在得到主动、和谐、健康和全面的发展的同时，具有本身固有的特色。没有各式各样的个性，就没有多姿多彩的世界；没有突出个性的发展，就没有杰出人才的出现。 我们将软件开发的题目公布后，只提出大致的目标，给予学生更多思考的空间，不再拘泥学生必须按照什么方法实现什么功能，而是引导学生采用自己认为最佳的方法完成最终的任务。对于较为优秀的学生，我们对其要求也不再仅仅是完成而已，而是要求其从用户角度出发，将方案设计的更加周全与完善，让用户更加方便与便捷的使用所开发的软件，并对于软件系统的优化也有所期待；对于中等的学生，我们对其要求是在单位时间内，准确无误地开发出满足所提要求的软件，对于软件系统的优化以及用户体验等细节不作要求；对于中等偏下的学生，我们对其要求是与中等或较为优秀的学生组成小组，尽力配合小组成员完成相应的软件开发；对于能力不足的学生，我们将会让其在长时间努力还不能够完成任务的情形下最终给出一个完整的解决方案，让其进行仔细研究，理解并弄清楚整个方案的细节。 2.3 分级答辩 对传统的软件开发综合设计答辩环节进行改革，提出了可进行分级答辩的政策。由于开设软件开发综合设计的目的是既能让学生学习相关学科的技术基础知识，又能训练学生的动手能力和创新设计能力，还能引导学生知道如何运用所学知识去解决软件开发中的实际问题，也就是说综合设计课程非常强调实践性。 我们对于动手能力较强的学生，允许其在完成任务后提前答辩，要求学生在设计软件时由自己独立完成从方案设计到软件开发设计的全过程。答辩时学生先对开发的软件进行动态演示，随后针对答辩老师提出的问题进行解答，最后还需要在规定时间内顺利完成答辩老师临时添加的新任务。而对于动手能力中等的学生，尽量控制其完成的时间，即让其充分利用软件开发综合设计的时间，对日常所学的知识进行细致深入的理解并应用于软件开发过程中，并在规定的软件开发综合设计完成的时间内完成开发任务，进行答辩。答辩时学生先对开发的软件进行动态演示，随后针对答辩老师提出的问题进行解答。然而，对于动手能力一般的学生，进行集中答辩，即采用传统的方式进行。最后，对于动手能力较差的学生，进行单独答辩，目的是除了降低这类学生心理的压力外，还会在答辩过程中进行深入的知识点检查与灌输，强化学生对软件开发的流程和方法的理解。 3 软件综合设计的实践 我们在武汉工程大学2011级智能专业软件开发综合设计中使用所提出的“统一集中教授、因材施教、分级答辩”的方法，要求学生采用c语言完成“学生成绩管理系统”的设计与开发，要求使用到各类数据类型与各种运算、程序控制结构、函数、数组、指针、结构体、文件等内容，实现增添、查询、修改、插入、删除、求平均值以及排序等全部常规功能。对于优秀学生可要求其使用c语言实现结构化开发后再采用C++语言实现面向对象的开发。整个软件综合设计持续2周时间，其中，“统一集中教授”占用了16学时。 随后，学生开始进行软件开发，并针对完成情况的不同，让学生分别进行答辩。根据提出的“统一集中教授、因材施教、分级答辩”的方法，我们设计了成绩评定表，如表1所示。 最后，2011级智能专业共69名学生的综合评定成绩情况为：成绩≥90分的占18%，成绩在89—80分的占42%，成绩在79—70分的占34%，成绩在69-60分的占6%。这样的成绩验证了这类综合设计实验改革的成功。 4 结语 从改革实践过程可看出其效果，确实使学生学习热情变高，尤其是在视频公开课过程中，让学生由传统的被动学习转变为主动学习、主动钻研，并成为了真正的软件设计者，大幅度地提高了学生的设计能力、创新能力、创造能力，最终的考核成绩表明改革后的教学方法对使学生成绩提升较大，改革取得了一定的成效。 软件开发专业论文:教育技术学本科专业软件开发类课程体系研究 摘要：针对目前教育技术学本科专业计算机软件开发类课程存在杂而不精，缺乏系统性等问题，提出了以“C-C#-Java”语言类课程为主线的课程体系，旨在提高教育技术学本科专业学生的计算机应用（开发和实践）能力。分析了该课程体系中的理论教学体系、实践教学体系以及教学重点内容，并对该课程体系的教学方法手段方面提出了一些建议。 关键词：教育技术学专业；软件开发；课程体系 一、教育技术专业概述 教育技术学专业是教育学和技术学相互交叉、相互作用而形成的学科。目前在我国开办教育技术学本科专业的院校已经从师范类院校扩展到综合性大学、理工类院校。开设教育技术学专业的多数高校将教育技术学本科人才培养方向之一定位为教育软件与知识工程方向，该方向着重培养多媒体素材的设计与开发、教育软件设计与开发、网络课程设计与开发以及人力绩效开发与知识管理方面的人才。就专业培养方向来看，各类软件的设计与开发都要求本专业学生有很强的计算机应用（开发和实践）能力，也即计算机应用能力培养在教育技术学专业中占有重要的地位。笔者所在院校为理工类院校，对近几届毕业生的软件开发能力进行调查分析，学生普遍感觉大学四年学了众多计算机类课程，到毕业设计的时候还是不会编程，大四最后一个学期才开始边学编程技术边做毕业设计题目。究其原因，由于教育技术学科是综合性的应用学科，不可避免地在课程设置上存在一些问题：课程开设庞杂，开设多门高级语言程序设计类课程，知识体系有广度没有深度，导致学生学而不精；课程设置缺乏系统性，课程教学内容不连贯或者重复教学；在教学过程中注重理论教学而忽视学生实践动手能力的培养，导致学生编程能力差；核心课程知识陈旧，与现实的教育技术实践应用需求脱节，与现实的计算机发展技术相脱节。课程设置是教学计划的核心，决定着学校的教学内容和学生的知识结构，直接关系到人才的培养质量。为实现应用型人才培养目标，研究并建立适合教育技术学本科专业的计算机软件开发类课程体系，切实提高该专业学生的计算机应用能力是目前重要的课题。 教学技术学专业是一个跨学科的专业，本科生在四年中所能接收的信息量是有限的，不可能将交叉学科的所有系统知识都纳入学习的范围，因此在明确培养目标的前提下，设置计算类课程时不应该“杂而全”，而应该是“专而精”；其次要注意课程与课程之间有效的衔接，避免前后脱节；再次应注意同市场需求以及计算机学科发展结合起来，开设的课程符合社会发展需求；最后突出实践能力，加强动手能力的培养。教育技术学专业本身是一门实践性很强的学科，人才的培养本着学以致用、以学促用理念。 二、课程体系建设 教育技术学本科专业计算机软件开发类课程体系建设目的是让学生熟练掌握一至两门编程语言，熟悉相关开发方法、工具和平台，综合运用所学知识去解决实际问题。鉴于目前主流的编程技术有.NET和Java编程，建立以“C-C#-Java”语言类课程为主线的课程体系，从初级到高级、由简单到复杂，循序渐进逐步提高学生的软件开发能力。 Java语言是面向对象的编程语言，也是目前阶段开发应用程序的首选语言，但是对于大一新生来说，直接接触面向对象编程思想有一定的难度，因此在大学第一学期仍然选择C语言作为程序设计的入门语言，有了C语言的基础，跳跃到C#或Java就十分容易，因为许多语法是通用的。C#是从C/C++派生来的一种简单、现代、面向对象的高级程序设计语言，由Microsoft公司设计运行于.NET框架之上，它具有语法简单、表达力强的特点，对于低年级且又是非计算机专业的学生来说，学习该语言相对比较容易，所以，在第二阶段选择学习C#语言。Java是一种可以编写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，自1995年由Sun公司推出，就迅速成为全球主流的编程语言，Java基本语法规则和C语言类似，优点之一是去掉了C语言中难学的指针，有助于学习者理解和掌握。但是学习Java语言类开发技术较C#语言有一定的难度，虽然这两种编程语言都为面向对象的程序设计语言。基于上述分析，研究并建立的课程体系为学生第一学期学习C语言之后，在后续的学期过渡到面向对象的程序设计语言。围绕这三门语言类课程，再设计其余计算机软件开发类课程如何衔接。设计的课程体系结构如表1所示。 表1 课程体系结构 开课时间 必修课 大型实验 第1学期 C语言程序设计 无 第2学期 C#可视化程序设计 C#可视化程序课程设计 第3学期 数据结构 数据结构课程设计 第4学期 数据库原理及应用 （面向对象程序程序设计Java） 数据库课程设计 第5学期 Web应用系统开发（JSP） Web应用系统课程设计 第6学期 Java网络编程 Java网络编程课程设计 第7学期 J2EE企业级应用开发 J2EE企业级应用开发课程设计 第8学期 毕业设计 第一学期主修C语言程序设计，掌握面向过程的程序设计思想。第二学期主修C#可视化程序设计，这里注意的是本课程内容包括两部分：一是C#语言基础介绍，二是.NET技术，可视化界面的设计部分。通过Windows界面的设计，学生获得面向对象的感性认识以及认识到编程的实用性，从而提高编程兴趣，有助于后续学期进行软件开发类其他课程的学习。第三学期主修数据结构，目前数据结构课程的教材有C、C++以及Java语言版，由于到此阶段学生未接触Java语言，所以选择C语言版的，学生可用C语言来实现数据结构中的算法，对于Visual C#.NET掌握较好的学生，在数据结构课程设计时可选择用C#语言实现数据结构中描述的算法。第四学期主修数据库原理及应用课程，在讲授数据库编程内容时，由于学生在前面学期已经学习过可视化的程序设计（应用系统前台界面的设计），即已经掌握.NET开发平台的使用，可以重点讲述利用技术如何进行数据库的操作。第四学期同时开设面向对象程序设计（Java语言）课程，为后续课程打基础。第五学期直到第七学期每学期均开设Java语言应用开发类的一门课程，具体包括Web应用系统开发（JSP）、Java网络编程、J2EE企业级应用开发。每学期均安排相应课程的课程设计，有助于消化所学知识，同时锻炼和提高学生分析、设计、编程能力。第八学期学生主要任务是毕业设计，如果是软件开发类题目，那么学生可以利用已经学习过的主流技术.NET或J2EE来完成。 综上所述，将教育技术学专业学生计算机应用（开发和实践）能力的培养分为两个阶段：在大一、大二阶段，掌握C语言结构化编程、面向对象编程（C#）、图形用户界面编程、数据结构及算法、数据库编程，为专业培养目标打下编程基础，该阶段注重.NET技术开发；大三、大四阶段，掌握面向对象编程（Java）、小型Web应用系统的开发（JSP）、Java网络编程、J2EE企业级应用开发，该阶段注重Java程序开发。 以上课程体系安排使学生在大学四年的前两年基本会利用.NET技术进行一些简单小型应用软件项目的开发，如学生对.NET技术感兴趣的话，可以利用大学四年的剩余学期边学习新的课程，边利用业余时间拓展自己的.NET编程技术。学生从第四学期（即大二阶段）开始学习Java相关课程，即Java应用开发阶段，学生利用在校的两年时间主修Java软件类开发课程，学习主流Java开发平台和框架的使用，最后掌握企业级应用系统的开发，逐步提高学生的软件开发能力。这样，大学四年软件开发类课程不断线，且从第二学期开始，每学期都安排课程设计，通过课内实验以及课程设计实践提高学生的软件开发能力，解决学生学习了众多编程语言却不会编程的问题，学生在毕业设计前具备独立开发应用系统的能力，从而提升该专业学生就业竞争力。 三、课程内容解析 以下对课程主要教学内容及教学目标作简要阐述。 1.C语言程序设计基础 掌握C语言的基本结构、各种数据类型、控制流程、函数、数组、指针和结构体的语法及语义，使学生了解结构化程序设计思想，学会用结构化方法编写程序，初步具备解决实际问题的能力。 2.C#可视化程序设计 掌握C#高级语言基础、Visual Studio 2008集成开发环境的使用、Windows界面控件的使用、事件驱动的编程机制，使学生获得面向对象的感性认识，初步拥有Windows应用编程能力。 3.数据结构 掌握数据结构的基本概念和各种基本的数据结构，包括数据的逻辑结构（线性表、堆栈和队列、广义表和字符串、树与二叉树、图、文件等）、存储结构（顺序存储、链式存储）以及在这两种结构基础上对数据实施的基本操作（算法）的设计与分析。 4.数据库原理及应用 掌握数据库系统的一般概念、数据模型、关系模型、SQL语言、数据库安全性、完整性、关系数据库理论、数据库设计、数据库编程、数据库管理系统的使用以及运用开发平台开发数据库应用系统的方法，为从事数据库应用开发打下基础。 5.面向对象程序设计（Java） 掌握Java语言基础、面向对象程序设计思想（抽象、封装、类、继承与多态）、工具类、图形界面编程、异常处理、文件输入输出、数据库编程、Java Applet 编程、开发环境与工具的使用等。着重培养学生对Java 编程思想的体会，为进一步学习Java 语言打好基础。 6.Web应用系统开发（JSP） 掌握JSP软件体系结构、运行环境的安装与配置、JSP基础、JSP常用内置对象、JSP与JavaBean、JSP操作数据库、Java Servlet技术，使学生掌握JSP基本理论知识，能够运用JSP进行Web小型应用系统开发。 7.Java网络编程 掌握网络编程基础知识，基于TCP、UDP以及FTP等应用层协议的Java应用开发，使学生掌握“基于协议”的网络程序开发方式。 8.J2EE企业级应用开发 掌握J2EE的体系结构、Servlet、EJB以及利用开源框架（Struts、Spring和Hibernate）进行J2EE程序开发，使学生掌握基于J2EE的企业级应用系统的开发方法。 四、实践教学体系 与上述课程体系配套的实践教学体系包括每门课程的课内实验和课程设计。课内实验部分主要是基础性实验和验证型实验，重点加深学生对知识的理解，掌握基本技术和方法。从第二学期开始，每学期都安排大型的课程设计，课程设计需要综合一门或多门课程的内容。C#可视化程序课程设计，体验C#的编程思想以及组件开发原理，利用Visual Studio2008集成开发环境来完成应用系统的设计，初步体会面向对象程序开发的思想。数据结构课程设计主要针对具体问题进行数据结构与算法设计，并用C语言或C#语言实现。数据库课程设计主要针对具体问题，按照数据库设计的步骤进行，学生可利用已掌握的.NET技术实现具体数据库应用系统。本课程设计涉及技术和数据库两门课程的知识，是对学生综合分析、设计以及编程能力的检验。Web应用系统开发（JSP） 针对具体问题，运用JSP技术及JDBC数据库访问技术，利用开发平台实现小型的Web应用系统，主要检验学生运用JSP技术解决实际问题的能力。Java网络编程课程设计主要检验学生“基于协议”的网络程序开发能力，即学生运用已掌握的网络编程技术进行基于TCP、UDP、FTP等协议的小型应用软件的设计与开发。J2EE企业级应用开发课程设计主要针对Java企业级架构开发，学生使用Struts、Spring和Hibernate进行整合开发Web程序。在完成课程设计任务过程中，学生需要查阅课外知识，有助于培养学生的自学 能力，同时锻炼和提高学生综合分析、设计和编程能力，完整体验到一个应用系统开发的全过程，巩固了已学的知识，为毕业设计和就业打下良好的编程基础。 五、与课程体系相关的教学改革 1.改革教学手段 采用案例教学法。由于学生缺乏实际开发经验，为了充分调动非计算机专业学生学习软件编程积极性，在上课前期就强调应用，精心准备一些与课程相关的应用软件系统案例，使学生从接触课程开始就认识到学习编程的实用性，从而提高学习的兴趣，有利于整个教学过程的实施。 2.改革实践教学环节 转变“重理论、轻实践”的观念，建议采取课堂教学与实验教学相结合、课内与课外实践相结合的教学方法。教师可将课堂教学中技术性、操作性、应用性比较强的内容直接在实验室中进行教学，采取边讲边练的教学方法，使学生在实际操作中掌握相关的知识、技能和方法；为了更好地培养学生的实践能力，应积极加强课外实践活动，例如参与其他院系的网络精品课程建设、教学网站的设计与开发和教育游戏软件的设计与开发等，这些课题本身就属于教育技术学专业应用研究课题，学生在参与过程中，不仅锻炼了动手编程、解决问题的能力，同时还锻炼了与他人合作解决问题的能力，使人才培养方案与社会需求结合，做到学以致用。 3.改革实践教学考核方式 实验考核不但可以考核学生对知识的掌握程度，还能够激发学生的学习积极性，对学生有很大的引导作用。实验部分分数比例设置过低，会使一些学生轻视实践环节，所以适当提高实验分数比例是必要的，且对于不同类型的实验，应采用不同的考核方式。 六、结束语 教育技术学专业是一个交叉学科，学生计算机应用能力的培养在该专业的培养方案中占有重要的地位，加强学生计算机软件开发动手能力也是当前提升学生就业竞争力采取的必要措施。在本文中，主要探讨了教育技术学软件开发类课程体系的建设，通过研究，建立了以“C-C#-Java”语言类课程为主线的教学体系，突出的是该专业学生实践动手编程能力的培养，希望能够为教学技术学本科专业的计算机类课程教学提供一些帮助和启示。教育技术学专业学生计算机应用能力人才的培养是一个循序渐进的过程，该专业计算机类课程体系的改革研究，仍然需要在实践中不断深入探索和完善。 软件开发专业论文:基于CDIO的高职软件开发类专业课程体系的研究与探索 ［摘要］文章从区域人才需求和高职学校的实际情况入手，结合高职学生的特点，以加强学生动手能力的培养为目标，探讨基于CDIO的教学模式，从而制订高职软件开发类人才培养方案，主要内容包括高职学生特点分析、课程体系建设、核心专业课程开发等。 ［关键词］CDIO模式 软件开发 课程体系 高职 人才培养 进入21世纪以来，国内外高等职业教育体系发生了重大变化，CDIO工程教育模式是当前国际工程教育改革的最新研究成果。培养满足企业需求的人才，主要还是依靠专业课程体系的设置。本文在对台州周边区域企业充分调研的基础上，在教学中引入CDIO教学理念，设置了基于CDIO的软件开发类专业课程体系，对培养高职学生的职业技能以及岗位能力具有积极的意义。 一、软件开发类专业课程体系的特点与存在的问题 1.软件体系结构的特点。20世纪90年代，随着软件工程的发展，软件体系也随之发展起来，软件体系的基本内容和原理来源于近20年软件研发过程中逐步形成的理论成果和实践经验的总结。软件体系结构发展历史短，形成过程还在逐步完善中，理论强于实践，具有很强的学术特点。软件设计原则、方法、技术是对以前软件开发过程的经验总结，设计软件的目的是为了高效快速地运行具体项目。软件需要考虑项目功能的需求和商业因素，因此软件的设计是一门艺术的设计。 2.传统教学中存在的问题。人才培养计划是人成才的实施过程，在职业人才的形成过程中，职业能力和职业素养起了决定性作用。原有的培养计划由于体制、培养模式等因素，严重影响了毕业生的岗位适应能力。主要表现为学生对未来职业的工作环境、岗位能力目标缺乏了解，对学习课程的知识目标、能力目标不明确；单项技能强于职业技能，强调自身的知识能力，课程之间缺乏联系，学生对所掌握的技能不能融会贯通；课程教学以教师为主，学生缺乏必要的认知与体验，教学过程中缺乏必要的学习情境，忽视了学生的主动性；学生对理论知识的掌握较差，对抽象的理论感到乏味；软件的设计是从整体架构层面考虑复杂的用户需求，缺乏项目开发经验的学生很难理解抽象的理论知识，更谈不上将掌握的知识应用到实际的开发中。 3.高校毕业生与社会需求之间的矛盾。2010年全国高校毕业数量达到了630万人，而计算机相关专业的毕业生占了相当大的比例，就业形势不容乐观。有关统计数据表明，就业率在所有行业中属于最差的级别。软件产业处于高速发展阶段，近年来保持30%的增长速度，即便是2009年受国际金融危机的影响，软件产业的增长速度也达到了25.6%，而软件从业人员的增长速度为每年25%。从表面上看，软件产业的发展和人才需求基本持平，但人才供需的实际矛盾突出，究其原因主要是高校对软件产业的需求缺乏了解，培养的学生对工作岗位的适应能力差，而企业对人才需求也近乎苛刻。 二、CDIO模式在课程教学中的探索与研究 CDIO工程教育模式是21世纪国际工程教育改革的最新成果，集中概括了“做中学”“基于项目教育和学习”的教育理念，以工程项目为载体，从项目的研发到运行，让学生以主动的、实践的、有机联系的方式学习工程开发过程。CDIO模式以构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）为主，指出了工程师必须具备的基础知识、个人能力、职业素养以及和社会环境的融合，并教学生如何掌握这些知识、能力和职业素养，强调了理论与实践的结合。 第二，案例导学，培养学生个人能力素质。个人素质和专业技能是一个优秀工程师的必备素质，包括学生认识问题、分析问题的能力，形成建模，解决问题的能力，以及整体的、系统的思考问题的能力。通常选择一些直观的、常见的、学生感兴趣的例题，由指导教师在课前将问题抛出，学生分析用户需求，构建系统体系结构，设计出满足用户需求的软件体系结构。在课堂上，以学生为主，分析、讨论、识别设计的软件体系中存在的风险和解决方案，锻炼学生分析、解决问题的能力，提高实际软件设计过程中的成本意识和风险分析能力。 第三，分组讨论，培养团队合作和交流沟通能力。团队合作和交流沟通能力是软件开发类专业学生必备的能力之一。在实际教学过程中，将学生以寝室为单位分为若干小组，每组由1名组长负责，在课堂上，组长代表本小组，直接和教师或其他小组联系；在课堂外，组长是本小组的项目领导者。在组长的安排下，各成员分工合作，相互学习，相互帮助，拉近了同学之间、学生与老师之间交流的距离。 第四，项目驱动。系统的开发、设计是在企业和社会环境下的构思、设计、实践、运作，是有一个项目系统化的设计过程，是CDIO工程教学模式的精髓的体现。以一个完整的软件开发项目为驱动，以CDIO教学模式为指导，将CDIO的四个阶段有机地融入项目中。第一步，构思。学生先对项目的研发背景和用户需求进行分析，提出系统开发的可行性、系统开发过程中可能遇到的问题，提炼出系统的功能要求及解决方案，写出必要的文档资料。第二步，设计。对系统进行建模，设计出相应的软件体系结构，进一步分析、评估。第三步，实现。设计软件进行必要的软件测试，使软件能正常运行。第四步，运行。对设计的程序进行修订、完善。将教学过程融入项目制作的具体情境中，学生掌握了每个阶段的成果，完成了具体项目的制作，了解了工程制作过程。 第五，能力考核。在考核方式上，摒弃了传统的理论考试，注重软件开发、设计能力的考核。以学生提交项目的运行情况为主，根据各小组成员分工情况进行答辩。首先由组长介绍项目的总体情况、分工情况等，然后由各成员汇报各自承担的工作，最后教师根据具体情况向学生提问，以学生做答来评定成绩。每个小组需要提供相关的技术资料，提高了学生工程能力。 三、高职软件开发类专业课程体系开发 2.岗位能力分析。一是职业发展过程设计。将学生职业发展过程分四个阶段：第一阶段，职业发展初期。上班初期，从文档等资料整理开始，要求掌握办公自动化软件及设备、局域网建设等技能。第二阶段，职业成长阶段。经过一段时间的熟悉，能根据实际需要进行数据库的设计和维护，进行静态网页的制作和图形用户界面的开发。第三阶段，职业成熟阶段。能在软件开发技能方面有提高，掌握基于B/S模式三层架构的WEB应用系统的开发，掌握基于手机的移动应用系统的开发，掌握软件测试技术。第四阶段，经过在岗位上的锻炼和实践，基本能独当一面，独立研发信息系统、大型网站的建设以及移动应用程序的开发等。 二是职业能力与素质分析。专业技术能力：具有良好的编程能力，掌握GUI、Web、移动应用程序等的开发方法，掌握数据库的开发和应用，了解企业级应用程序的基本架构，会在JAVA和.Net两种平台上编写程序和测试程序。社会交往能力：具有良好的人际关系，较强的语言表达能力，较强的团队合作精神，良好的社会适应能力，能承受挫折，学会与人共处。继续学习能力：具有较强的进取心和求知欲，较强的学习能力，独立的思考能力。 四是课程教学实施过程。高职人才培养的实施过程为：大学一年级开设Office高级应用、数据库管理、网站美工设计、静态网页设计、基于CMS的网站开发技术、Java面向对象编程、C#面向对象编程课程；大学二年级开设局域网建设与安全管理、XML应用、软件工程、企业资源规划实施、Java　Web应用系统开发、.Net　Web应用系统开发、.Net企业级商业站点开发课程；大学三年级开设顶岗实习、毕业设计、Java移动应用开发、C#移动应用开发课程，然后毕业。 四、总结与展望 台州职业技术学院软件开发类专业强调通过毕业设计检验专业综合能力，以课程项目实战检验模块课程的设计，考虑职业岗位的人才需求情况，以提高学生专业技术开发能力为出发点，贯彻CDIO工程教学的先进理念和教学方法，设计了高职软件开发类专业人才培养方案。在未来将在实际教学过程中不断完善方案，为高职软件开发类专业探索新思路。 软件开发专业论文:浅析电类专业仿真教学软件开发的重要性 摘 要： 随着计算机技术的飞速发展，计算机在电力系统继电保护整定计算和数据库管理等方面的发展已相当成熟和普及，但涉及二次系统的技术资料的计算机管理和仿真则相对滞后。本文介绍的二次配线仿真教学软件，可将每个元件为基本单元进行计算机仿真，模拟设备的具体连锁动作过程，设置每个元件的不同状态和不同故障等，应用于学生模拟现场人员读二次系统图，分析故障原因，从而提高运行人员的事故应变和处理能力。 关键词： 电类专业 计算机仿真教学 二次配线仿真 教学软件 一、 引言 传统的职业教育以使学生掌握经验技术和动作技能为目标，以迅速适应工作岗位的要求。但在知识经济时代，由于生产方式的根本变化，人们的职业能力构成必将有大的改变，社会需要更高层次的人才。这就要求我们培养的高等应用型人才，不只是对现有知识、技术、方法的继承性应用，而是应通过自身努力能够不断学习新知识、新技术、新方法，形成新方案、新产品、新创意，分析新情况，创造新问题。因而课程实践教学的改革应以培养的学生具有一定创新能力和创新精神、有着良好的发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。 在电业专业教学中利用计算机进行仿真教学，主要是借助一些具有强大仿真功能的软件平台进行电路仿真实验。这种仿真实验是在计算机上虚拟出一个元器件种类齐备、先进的电子工作台，一方面可以克服实验室各种条件的限制，另一方面可以针对不同的目的（验证、测试、设计、纠错和创新等）进行训练，培养学生分析、应用和创新的能力。与传统的实验方式相比，仿真实验突出了实验教学以学生为中心的开放模式，有效提高了实验教学的效率。 二、传统实践教学的状况及问题 在传统实践教学中，教师是“带”实训而不是“指导实训”，即实践教师是传授知识和技能的主体，而学生则被动地接受知识和技能。这种教学多采用注入式，教师根据教学计划和教学要求拟定内容，其实践内容的选择、步骤的制定和仪器设备的组织准备等概由教师进行。实践时学生只需按规定的步骤机械地操作即可。且在执行过程中，完全听从教师安排，全班统一进度和要求，不利于因材施教。 教学内容过于偏重于基础训练，所以在方法和手段上很单调，主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范，学生不需主动思维和创新，只需“依样画葫芦”。学生反复训练硬件接线，熟能生巧，形成一定的基本技能。另外所用设备仍以传统的电机电器为主，没有运用现代化教学设备和手段，先进性也显不足。 三、计算机仿真教学的优点 计算机仿真教学最大的特点是有助于突出教学重点，分散难点，只要点击鼠标，就可以进行大量演示。在课堂中无论一个老师多么善于表达、比划，也难以表现一些抽象的和具有共性的知识内容，而这些知识内容又往往是一节课的重点和难点。与传统的教学软件相比，计算机仿真为电气控制教学提供了新手段，弥补了传统教学中的许多缺憾，为教师、为学生创设了充满活力与生机的工作、学习环境。 与传统的方式相比，仿真教学具有如下优点：（1）为学生提供充分动手的机会。强大的交互性能，使得学生可以自己动手设置各种实验参数，并及时得到结果，这在真实世界中往往是无法实现的。（2）灵活地仿真各种真实情况。在仿真软件中可以灵活地设置各种参数、模拟条件，自如地模拟真实世界中的各种情况。（3）设定各种事故及极限运行状态。我们通过仿真，可以了解真实世界中无法实现的危险性操作，或者临界条件。（4）自动评价功能。在一般情况下，仿真软件具有评价功能，可以给学生的每一次操作实时地评分，使学生可以即时地了解自己的每一次操作的正确性或合理性。（5）安全性。所有的操作均不是现场实施，因此绝对不会带来危险的后果。（6）节省开支。 除了以上这些显而易见的优点外，仿真教学还有一些超出人们预期的效果：（1）调动学生的学习主动性。仿真软件一般都是独立操作、独立完成，学生必须开动脑筋认真分析问题，从而才能准确地解决问题。在传统教学中，学生往往会等待教师给出正确答案。（2）开拓想象空间。仿真软件的操作不存在限制，学生可以海阔天空地想象，进行各种各样的设计，并迅速地通过仿真看到结果。这在传统教学中是不可能实现的。（3）减轻教师的负担。学生们主观能动性提高，就意味着教师可以腾出手来做更多的教学工作，或进行有针对性的指导工作。在传统教学中，一个教师往往要面对几十位学生，无法跟踪每个学生的全过程。（4）增强学生的自信心和成就感。通过仿真训练，学生们能充分了解自己所学知识的应用领域，应用前景等，将理论与实践相结合，增强对专业技术的认识，从而激发敬业精神。而传统教学中，学生们掌握了一大堆知识，却不知道如何应用，往往会对本专业有一种挫败感，丧失从事专业工作的积极性。（5）增强学生的安全意识。通过计算机仿真，在虚拟世界中由于错误的操作而产生的安全事故，可以提高学生的警觉，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。 四、结语 二次配线仿真教学软件的开发，有利于二次配线教学，能为学生提供充分动手的机会；交互性能强大，学生可以自己动手设置各种参数，并及时得到结果，可以灵活地仿真真实环境。通过仿真，学生可以了解真实世界中无法实现的危险性操作。所有的操作均不是现场实施，不会带来危险的后果。仿真软件一般都是独立操作，独立完成，学生必须开动脑筋认真分析问题，从而才能准确地解决问题，解决了传统的教学中学生等待教师给出正确答案的缺陷。仿真软件的操作不存在限制，学生可以海阔天空地想象，进行各种各样的设计，并迅速地通过仿真看到结果。通过仿真训练，学生能充分了解自己所学知识的应用领域、应用前景等，将理论与实践相结合，增强对专业技术的认识，从而激发敬业精神。通过计算机仿真，在虚拟世界中由于错误的操作而产生的安全事故，可以提高学生的警觉，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。学生们主观能动性的提高，就意味着教师可以腾出手来做更多的教学工作，或进行有针对性的指导工作。 软件开发专业论文:影响师范院校计算机专业学生软件开发能力的原因分析 摘 要： 影响师范院校计算机专业本科毕业生就业问题的因素有很多，而学生软件开发能力薄弱是关键因素之一。本文结合现实情况，系统地分析了影响师范院校计算机专业学生软件开发能力的原因，并给出了相应的改进建议。 关键词： 师范院校 计算机专业 软件开发能力 1.提高师范院校计算机专业学生软件开发能力的必要性 大学生就业问题已经成为广受关注的社会问题，而在高等院校中发展最快、在校人数最多的计算机专业，其毕业生的就业情况显然并不乐观，尤其是师范院校计算机专业的本科生，面临的就业问题尤为突出。形成这种局势的原因是相当复杂的，关键因素可以概括为以下两个。 （1）近几年国内师范类计算机专业毕业生“供大于求”。十多年来，随着高校计算机专业的发展和生源的扩招，使得计算机教育队伍逐年壮大，而计算机老师的需求量却在逐年减少。近些年，城市中小学计算机老师几乎饱和；而在农村，由于中学“信息技术”课程还尚未正式纳入中考、高考等升学考试的范围，社会各界对中学计算机课程不重视，许多学校甚至尚未开设“信息技术”课程，即使开课，也不聘请专门的计算机老师进行授课。 （2）与工科院校相比，师范院校计算机专业毕业生实践能力差，因此降低了就业竞争力。受已有的培养方案的限制，师范院校计算机专业单纯地培养面向中等学校计算机教育师资，所开设的部分课程与社会需求脱节，培养的毕业生动手能力不强、软件开发经验不足，无法胜任软件开发和计算机应用工作［１］，这显然加大了师范院校计算机专业毕业生的就业难度。 师范院校计算机专业毕业生就业难的现状很可能会一直持续下去，解决的方法除了加强社会对计算机教育的重视外，师范院校还必须从自身做起，加强对计算机专业学生软件开发能力的培养，让学生能够具有更强的竞争能力，可以到竞争激烈的人才市场去应聘。 2.影响师范院校计算机专业学生软件开发能力的原因 计算机专业培养学生的目标主要是系统掌握计算机的基础理论，学习计算机先进的设计、开发技术，成为具有良好的综合素质、较强的创新与实践能力的专业人才。软件开发能力是计算机专业学生应具备的重要的、基本的技能［２］。而师范院校培养的计算机专业毕业生软件开发能力普遍偏弱，当然产生这种结果是有多种原因的。 （1）培养方案过时。师范院校计算机专业最初的教学目标就是为中等学校培养计算机师资，所以在教学培养方案中安排了很多与计算机教育教学相关的课程，比如中学教材分析、计算机教学法等课程，这些课程占去了学生很多的学习时间，另外，学生在校期间还要去中小学教育实习几个月，可是最后几乎95%的师范院校计算机专业的学生毕业后并不去当老师；培养方案中严重忽略学生实践能力的培养，很多语言类课程没有安排与之配套的课程设计，即使有，也大多流于形式，没能达到教学目标，学生学到最后根本不知道什么是软件开发，又何来软件开发能力呢？近几年来，部分师范院校对培养方案进行了改革，在计算机专业中设置了非师类专业，然而，培养方案改革并不彻底，依然残留师范式教育的影子。 （2）教师的软件开发水平不高。教师的软件开发水平直接关系到学生的学习效果。教师的软件开发水平普遍偏低，尤其在计算机专业，一般热爱软件开发及开发能力强的人毕业后多半去软件公司，很大一部分不热衷于软件开发的人进入高校当计算机老师，所以目前不少高校计算机专业教师缺乏软件开发经验，甚至很多教师从来就没有参与过一个完整的项目研发过程，就连上课都不能现场编程，只能纸上谈兵，照本宣科，在教学过程中自然难以理论联系实际。教师的软件开发能力不高，必然不会重视学生的软件开发能力的培养，也无法培养学生的软件开发能力。 （3）教学方法老套。教学方法有待改进。大部分老师在教学过程中重理论轻实践。一方面，老师将教学重点放在程序语言细节讲解，忽视实际案例分析，无法调动学生的学习积极性。长此以往，学生对软件开发的意义、框架、方法、思想都难以整体把握，大量平淡枯燥的代码迅速削弱学生对软件开发的兴趣。另一方面，大部分老师在教学过程中忽视学生实践能力的培养，不给学生提供自己动手独立思考的机会，语言类课程的教学，实验课一般完成的多是验证性实验，很少或者几乎没有设计性和综合性的实验，学生在学习的过程中体会不到成就感，当然谈不上动手能力的提高，更不可能对软件开发产生浓厚的兴趣。 （4）考核方式教条。计算机专业课的考核方式深受应试教育大环境的影响，很多院校语言类课程的考核方式都是“平时成绩+实验成绩+笔试成绩”，只是所占比例有些区别，而实验成绩无法评价一个学生的实践能力，笔试成绩更是多半考核学生的基础知识，这种考核方式使得学生重视考试，忽视应用，运用知识的意识与能力较弱。 3.培养师范院校计算机专业学生软件开发能力的建议 综上所述，要想提高师范院校计算机专业学生软件开发能力就要从根本上解决现有的问题。第一，要修订培养方案，将提高学生的软件开发能力作为首要考虑的培养目标，不但要增加学生实践的课时安排，还要主动为学生创造实践的机会，比如安排课程设计，与企业联合，建设实训基地等。第二，要加强教师自身对软件开发的重视，同时要提高教师的软件开发能力。让教师在教学过程中带领学生结合实际情况开发实用的软件，激发学生学习的兴趣，让学生体会软件开发的意义和成就。第三，要改进教学方法，开展目标驱动教学，比如每门课程都有教学任务与实际应用结合紧密的软件系统设计和实现的目标，将学生分成多个小组，然后每次课的实验任务就是让学生运用本章所学的知识去完成本系统的一部分，课程结束后，每个小组的学生都可以收获到一个自己亲手设计和实现的软件系统。第四，要改革考核方式。考核方式不只是有笔试一种，可以采用分组进行课程设计和答辩相结合的方式。 总之，要想提高师范院校计算机专业学生的软件开发能力，就要学校、教师和学生同时行动起来，确定明确的目标，加强软件开发意识，调动学生的积极性，让学生了解软件开发的意义，加深软件开发的意识，参与软件开发的过程，从而提高自身的软件开发能力。 软件开发专业论文:计算机专业软件开发能力的培养策略 摘要：软件开发能力已成为计算机专业学生应熟练掌握的一项重要技能，我院针对当前社会对软件人才的实际需求，制定了科学合理的教学方案。本文介绍了我院的培养策略以及实践效果。 关键词：软件开发；能力培养；教学方案 1引言 随着计算机硬件、软件、网络等信息技术的快速发展，计算机已由最初单机计算为主发展为现在以网络化信息处理为主，功能不断增强，性价比不断提高，应用范围不断扩大，推动信息社会快速发展，因此社会需要大量高质量的软件产品，更需要大量高素质的软件人才。据前程无忧网统计，如图1所示，该网站2006、2007年软件开发相关的岗位总数分别是33653、42177个，对各类软件人才的需求量稳步增长，其中，高级软件工程师的岗位数增长最快，增长了1.6倍，说明市场更加欢迎高级的软件人才，以后企业间的竞争是高级人才的竞争。调查显示，2007年中国软件产业存在至少20万软件人才缺口，并且这个缺口还以每年20%左右的速度增长。IT人才的短缺严重阻碍着中国IT产业的发展。教育体系有跟不上市场需求的危机，因此如今许多IT培训机构的业务非常火暴。 图1　2006年、2007年前程无忧网的软件开发岗位数比较图 计算机专业培养学生的目标主要是系统掌握计算机的基础理论，学习计算机先进的设计、开发技术，成为具有良好的综合素质、较强的创新与实践能力的专业人才。软件开发能力是计算机专业学生应具备的重要的、基本的技能。近年来，软件人才已成为当今社会最紧缺的人才之一，一方面说明当今社会对软件人才的刚性需求，另一方面说明当前高校培养的合格的软件人才数量不足，而我国许多高校计算机专业的招生规模不断扩大，但教学质量并没有提高。主要表现在学生基础理论不扎实、应用型知识缺乏、动手能力不够、自学能力不强和软件开发经验不足等方面，因此必须加强计算机专业学生软件开发能力的培养。信息产业部日前公布的一份软件产业发展规划显示，2010年中国软件产业销售收入预计将达到13000亿元人民币。软件行业期望新的从业人员应该具备以下三个重要特征：①扎实的概念基础和技术技能，从而能够适应不断变化的IT行业；②获得行业实际项目开发所需的技术和经验，熟练掌握编程的核心技能、规范和有关工具；③具有沟通与协作技能以及团队合作精神。下面从教师和学生两方面入手，分别探求软件人才的培养方案。 2教师是教学质量的保证 2.1教师要重视软件开发 目前许多教师重视读学位、写文章，轻视软件开发实践，因为后者不但辛苦，且不容易被大家认可，如在高校评职称时，写一篇普通文章强过开发一个优秀软件，显然两者的技术含量与付出的劳动都不成正比，但从长远的角度看，软件开发有益于教师的科研与教学，如笔者在读博期间研究一种综合算法，需要编写许多软件工具，构建算法实验平台，因此软件开发能力是进行算法研究的前题。 2.2教师软件开发水平有待提高 目前不少教师缺乏软件开发经验，难以理论联系实际，只能纸上谈兵，照本宣书。笔者开发过大量高质量的软件系统，授课时经常结合自己开发过的一些软件项目讲解算法与数据结构与软件工程等课程，有许多经验和方法都是在长期实践中领悟而得，学生对此非常感兴趣，从中受益匪浅。学生不仅学到了软件开发知识，还掌握了软件开发的方法，增强了对软件开发的信心。你若没有编写过大量程序，就很理解面向过程(Procedure-Oriented)、面向对象(Object-Oriented)、面向方面(Aspect-Oriented)与面向服务(Service-Oriented)等软件设计方法的思想并在项目中灵活运用，也无法体会设计模式(Design Pattern)的精妙之处。 2.3改进教学方法 如笔者在讲授Visual Basic(VB)与Visual C++(VC)等课程时，教学方法如下。 (1) 改革课程考核指标 为引导和鼓励学生多动手，加强软件开发实践，在学期初就公布成绩计算方案，如:总成绩=笔试成绩×60%+实验成绩×20%+软件项目成绩×20%。软件开发能力很难用一份试卷反映出来，不仅要考查算法理解与运用的能力，还要考核动手实践的水平。实践证明，通过软件项目的开发，能充分反映学生的综合素质，也能准确全面地了解学生对知识和技能的掌握情况。 (2) 教学初期强调对编程细节的指导 学生尚未入门时，要具体指导，最好用多媒体讲解，教师应现场编程。有些教师担心上课时编程出错，就将程序放在幻灯片上，上课时一闪而过，教学效果不理想。教师现场编程对教师提出更高要求。编程水平是软件开发水平的基础，笔者讲授任何一种语言都是边讲边编程，有时还会结合新算法，自由发挥，考查学生的理解能力，当然编写的程序有时也会出错，通过现场代码调试或查看帮助系统，很快就能解决问题。学生不仅要学习编程，更要学习教师分析问题和解决问题的方法，因此教师编程的全过程就显得非常重要。 (3) 教学后期要加强软件项目的开发 教师可先演示编写一个小软件。现在不少学生喜欢玩游戏，为增强学生的兴趣，笔者就用VB、VC编写过俄罗斯方块等游戏软件，学生们觉得很好玩，于是许多学生都编写了游戏程序，寓教于乐。其实一个小小游戏程序几乎包含了软件开发的所有领域，如系统分析与概要设计、可视化界面设计、游戏规则的算法设计、多媒体编程，也可能涉及数据库或组件设计与编程，如果是网络游戏还涉及网络编程、软件调试与测试、制作软件安装程序、编写相关文档。学习过程中提倡学生相互讨论，互相帮助。现在互联网的信息非常丰富，学生遇到的多数问题都可在网上找到答案，可以说软件开发可以离开教师与书本，但决不能离开互联网。 (4) 课程设计或毕业设计的选题要有现实意义 鼓励或要求学生开发一些真正的软件项目，其原因主要有：①学生觉得更有现实意义；②软件需求更为实际，需要学生实际调研后，整理、分析、总结出用户的真正需求，软件要求相对较高；③当用户使用时，更容易发现软件的Bug和设计的缺陷；④有效避免学生抄袭已有代码蒙混过关。总之，这样更能反映并提高学生的软件开发水平。爱尔兰通过发展教育、培养人才、吸引软件人才和大批跨国IT公司，促进软件产业发展，从30年前的一个农业小国，一跃成为世界软件出口第一大国。最近有一位在爱尔兰的中国留学生曾向笔者请教毕业设计的问题，他说本科毕业设计是开发一个购物网站，技术含量不高，但很实用，经过数月努力圆满完成，可硕士毕业设计遇到了技术难题，设计内容是用Java开发可以操纵手机的PC程序。这个课题很新，也很实用，这也是笔者在江苏省自然基金网上项目评审系统中开发过的一个软件，主要用于联系评审专家，只是我是用C++开发的。该软件涉及到系统底层的开发，如串口通信、手机的AT指今、通信数据包与通信议协的分析与处理、通信内容的数据挖掘与智能处理；该软件还要考虑Java操控操作系统的底层和C++系统向Java系统的移植。这说明了爱尔兰的计算机教育中，毕业设计课题来源于社会，有较强实用价值。 3学生是学习的主体 3.1学生应保持良好的学习心态 (1) 学习是一条漫长的道路 软件开发的学习是一个循序渐进的过程，不可急于求成。现在不少学生不太爱学习基础课程和钻研技术，学习不踏实，总想找些速成的学习方法。一部分学生认为大学里学习的算法与数据结构等课程不实用，还不如就学VB和数据库更能直接派上用场；还有一部分同学瞧不起程序设计工作，还不如学习项目管理，可以管理程序员工作，有地位，工作轻松，收入又高，因此把学校的课程弃之不顾，主攻管理学。前一类的人是急功近利，因基本功不扎实，发展后劲不足；后一类的人是好高骛远，本末倒置，不懂软件开发的项目管理，只能是纸上谈兵！ (2) 不要害怕走弯路 软件开发中充满智力与耐力的挑战，如何设计更为精巧的算法，就如同智力游戏。书写、整理软件中的大量代码与文档，没有足够的细心与耐心，就会半途而费。在学习软件开发的过程，经常或多或少会走一些弯路，但这不是坏事，因为以后会有意避免或少走这样的弯路。笔者在软件开发初期就经常走弯路，有软件工具选择不当，如将.Net改为Java;有欲速则不达的，如为简化编程使用现成报表系统，结果有些功能无法实现，最后只好编写近万行代码，开发了通用报表系统；还有技术使用不当，在一些专家的鼓动下使用了一些“最新技术”，殊不知这些最新技术隐藏了许多问题，这对软件系统是致命的，因此软件项目开发与科学研究不一样，不要选用最前沿的最新技术，而要采用成熟的主流技术。 (3) 兴趣是最大的学习动力 如果你对软件开发不感兴趣，整天面对电脑，输入代码，不停思考问题，肯定会无聊和痛苦的。据统计，中国35岁以上程序员只占5%，其中一个主要原因就是当程序员长期从事软件开发时，如果没有兴趣导向，就难以坚持，最终只能选择放弃。而国外许多软件大公司，年长的程序员却很多，主要还是他们热爱这个职业。笔者对软件开发很感兴趣，对每个技术细节总想追根求源，因为理解，学习效率倍增，开发软件的数量与质量也在不断提高。在学习新技术或开发有挑战性软件项目的过程中，会有一种满足感与成就感。当然还要消除学生对软件开发的神秘感，当他完成一项软件时，就会了解软件开发的全过程，且觉得很有意思。 3.3实践为主，注重积累 软件开发是高强度的脑力劳动，不仅要加强理论学习，更要重视实践。只有编写过大量程序之后，才能体会出软件开发的精髓。经验来自实践。软件开发中会产生问题和错误，若能解决好，可上升为经验，而这些经验是书本中学不到的。经验与代码的积累在今后的软件开发中尤为重要，时常会产生事半功倍的效果。笔者在开发软件时，构建了许多类库、函数库与通用组件，如通用查询、报表、动态界面、数据库与Office操作等组件，提高了软件开发的质量与效率。很难想象一个没有任何实践经验与代码积累的程序员可以快速开发出高质量的软件系统，这也是现在不少用人单位要求应聘者要有多年软件开发经验的原因。 3.4突出学习重点 针对学生的兴趣、特长和软件人才预期的需求热点，有选择地学习相关内容。软件知识与技术名目繁多，不可能全部学完、学精，对于需求热点可以查看一些IT人才网，多数技术较为相似，万变不离其宗，学习重点相对稳定，主要有： (1) 精通一门编程语言。从目前网络版软件主要分为C/S(客户/服务器)模式与B/S(浏览器/服务器)模式，前者可学习C++、Java、Delphi(Pascal)、C#等编程工具，后者可学习JSP(Java)、.Net(C#)、ASP、PHP等编程工具。随着互联网快速发展，目前B/S模式占据主流地位，其中Java/ J2EE和.Net人才成为热门。但对于计算机专业的学生，C++语言是一定要学好的，它是许多核心系统的唯一语言。当然Java语言是全球最热门的语言，主要原因是Java具有跨平台、开源、安全等方面的强大优势。 (2) 熟练掌握一门数据库。如Oracle、SQL Server、MySQL，能灵活使用SQL语言和编写存储过程、触发器，并能将它与前面的编程语言相结合。多数系统都与大量数据有关，因此必须使用数据库技术，最好能够掌握数据库的维护与优化技术，以提高系统的性能。 (3) 深入研究数据结构与算法。有些软件系统对性能比较敏感，因此可提出更优的数据结构与算法，从而满足系统的性能要求；它还是研究核心技术的关键。 (4) 学好英语。目前大部分第一手的技术资料都是英文的，且随着外资软件企业与软件外包项目的增多，对英语口语与写作能力提出了更高的要求。学生平时应多看一些英文版计算机教材和英文技术资料，这样可以学习到最新知识与技术，更好理解作者的思想，也培养了英文阅读能力，对以后工作也会有帮助。如不少学生进入外资企业或软件外包公司后，相关资料几乎都是英文的，有时还要与国外客户或技术员开视频会议，发送E-mail等。 如果对MIS系统感兴趣，可重点学习数据库的管理、开发与优化技术；如果热爱网络通信，可重点学习网络通信与安全技术；如果有绘画特长，可选择网页、游戏或软件的界面设计；如果有编程天赋，可重点研究算法的设计与优化；如果想成为软件高级人才，可学习系统分析与架构设计；如果觉得编程水平一般，可从事动态网页设计或软件测试等。然而作为计算机专业的学生，应努力从事较高技术含量的软件开发，进一步拓宽知识面，掌握软件开发技术的全貌，优化知识结构，提高综合素质，这将有益于今后的就业与事业的发展。 3.5加强自学能力的培养 有人认为软件技术发展很快，软件人才被淘汰也快。然而解决该问题的最好方法就是学会如何自学，一门有生命力的技术，其发展必定很快，相关人才优胜劣汰，竞争激烈，如何保证永不落伍，唯有不断学习。如果完全依靠教师讲授，显然是不够的，必须强化自学能力的培养。笔者深有体会，本科是学习物理专业，多数计算机相关课程与软件技术全部是自学而成，对于目前软件技术的学习与研发游刃有余。学习一门新的软件开发工具或技术，笔者通常是先买一本由浅入深的书，再从网上或光盘上找到多媒体教学课件，边看、边听、边想和边练，将重点内容学完后，再找一个相关的软件项目，用该软件工具或技术进行开发，这个过程会发现许多意想不到的难题，通过研究官方帮助与网上的相关资料方可解决，当项目完成时，对学习内容的理解与掌握又深入一大步。据IT168统计，软件开发者学习.NET技术的主要渠道中，自学占69.4%。 4结束语 信息时代的许多领域都需要计算机专业人员，他们不是一般的计算机操作员，而是计算机硬件与软件的研发人员。目前计算机硬件已趋于成熟与统一，而软件的个性化需求却日益增强，存在巨大的市场空间，但对软件人才的要求也在不断提高，因此计算机专业的学生应勇于承担起这样的责任与使命，经过教与学的共同努力，提高学生的软件开发能力，为社会培养出更多优秀的软件人才。 软件开发专业论文:从软件开发过程看高职软件专业方向的设置 摘要:高职教育的目的是培养生产活动需要的应用型人才,其专业方向划分要以职业岗位群为依据。本文依据国际公认的软件工程思想,对软件开发过程涉及的29种岗位加以分析,对高职软件专业方向的设置提出了相应的建议。 关键词:软件;高职教育;专业方向 我国的高等专科教育,从发展历史上可以分为本科压缩型、技术应用型和大众型三类[1]。所谓本科压缩型,是特定历史时期为了多快好省地培养急需的专业人才而设立的教育层次。其教学内容和专业设置完全仿照本科教育,但培养规格有所降低,学制也缩短一年。技术应用型专科是按照职业教育思路举办的教育形式,主要培养应用型人才。大众型专科教育主要包括各类成人教育和自学考试,具有宽进严出的特点。其产生的目的是为了在民众中普及高等教育。随着我国高等教育事业的发展,本科压缩型和大众型专科教育已经愈来愈不符合我国人才培养的需要。另一方面,由于经济的发展,应用型人才出现了严重的短缺。技术应用型专科教育呈现出旺盛的发展势头。这种技术应用型专科教育,就是今天我们所说的高等职业教育(简称高职)。 高职教育不是本科的压缩,其实质是要培养区别于本科的不同规格或者种类的人才,也就是应用型人才。因此,高职院校的专业设置思想必须不同于本科教育。普通高校的专业设置是以学科建设为基础,以基础学科专业为依托,以社会需求为导向,以课程建设为核心;高职院校专业设置是以市场需求为导向,以职业岗位(群)为依据,以技术含量为参数,以学科专业的交叉复合来综合研究专业的设置。[2]本文通过对软件开发过程和软件生产职业岗位的分析,对高职院校软件专业方向的设置进行探讨。 1软件生产过程及参与者角色 软件生产是软件产品形成、交付使用、维护和退出使用的全过程(即生命周期)中所有活动的总称。尽管不同的组织或实践者对软件生命周期中的生产活动的执行方式、先后顺序有不同的观点和做法,但对这些活动种类的认识是完全一致的。这是美国Rational公司在20世纪90年代所提出的统一过程(Rational Unified Process, RUP)理论[3]。 RUP将软件生产活动分为:业务建模、需求、分析设计、实现、测试、部署、环境支撑、项目管理、配置及变更管理。上述活动中,业务建模的目的是分析和理解将要使用软件的组织机构的业务活动,进而导出对软件的需求;需求活动是将组织机构或者个人对软件的需求进行发掘、归纳、表达和管理;分析设计活动通过对软件需求的分析,给出对软件的设计;实现活动将软件的设计转化为可以执行的代码、文件等最终形式;部署是将已经实现的软件形式应用到实际的工作环境中;环境支撑的目标是为软件生产过程提供适当、足够的支撑环境,如软件的开发工具和管理工具就是基本的环境。项目管理的目的是在规定的成本、限定的时间内通过验收。配置和变更管理是软件生产特有的保证质量、提高效率的重要活动。RUP同时归纳出完成上述活动需要以下29种角色――即职业岗位。 (1) 分析人员类:业务设计者、业务模型评审者、业务过程分析员、需求评审者、系统分析员、需求说明者、用户界面设计者。 (2) 开发人员类:软件架构师、架构评审者、封装设计者、代码评审者、数据库设计者、设计评审者、设计者、实现者、集成者。 (3) 测试人员类:测试设计者、测试员。 (4) 管理人员类:变更控制经理、配置经理、部署经理、过程工程师、项目经理、项目评审者。 (5) 其他角色:课程开发人员、图像艺术家、系统管理员、技术写作者、工具专员。 RUP对上述职业岗位的职责、候选者的经验和知识背景给出了详细的建议,这里不再引述。上述职业岗位的划分考虑了一般意义上一个完整的软件开发过程客观存在的角色。在一个具体的软件开发组织或者一个具体的软件项目上,这些角色不一定同时存在。另外,在实际的组织机构中,参与人员的职位名称并不总是与此一致,而且一个参与者通常会同时担任多种角色。但无论如何,这些角色种类对人员素质的要求,对我们思考高职软件教育的专业方向设置具有重要的参考意义。 2高职毕业生适合的软件生产角色 软件生产是公认的知识密集型过程。上一节列举的许多职业岗位的担任者需要深厚而综合的知识背景和较长的实践经验,属于软件生产中的高端人才。高职毕业生不适合担任这类角色。另一方面,尽管软件生产是高技术和知识密集型过程,高职毕业生也可以在其中发挥重要的作用,这是我们办高职软件学院解决软件生产人才缺乏问题的前提。那么,哪一些是高职学生可以担任的角色呢?通过对上一节所列各角色的分析和笔者的实践经验,可以得出最有可能使用高职毕业生的角色及其技能要求如下: (1) 分析类人员。需求说明者:参与需求发掘全过程,负责将需求以适当的方式描述出来,并与涉众进行沟通。要求具备软件工程基础知识,有良好的表达和沟通能力,包括写作能力;熟悉需求描述的专业技术和工具。用户界面设计者:根据用户需求建立界面原型,并对实际实现的界面给出评审和反馈意见。要求具备软件系统的操作使用知识,对需求的理解能力以及界面设计美术基础(不需要具备实现界面的能力)。 (2) 开发人员。实现者:按照项目采用的标准和设计文档要求编写软件系统的构成组件以及对这些组件进行测试。要求能够理解设计文档和标准规范,有熟练的编程技巧和软件测试的知识。集成者:对实现者完成的系统组件进行集成,并对集成活动进行计划和管理。要求同实现者。 (3) 测试人员。测试员:按照测试设计者提供的大纲设置和执行测试,评估测试执行情况,从测试错误中恢复过来。对初级测试者要求具备待测试的应用或系统的知识,具备测试和测试自动化方面的知识,具备诊断及解决问题的能力,当然最好也具有编程的技能。 (4) 管理人员。项目经理:负责项目的资源分配,管理项目运作,负责与客户或用户的沟通,确保项目在规定的时间和预算内完成。项目经理要求具有相关应用领域的经验和软件开发的经验;具有项目管理的专业知识,有较强的沟通能力及领导能力。配置经理:配置经理为产品开发组提供总体的配置管理基础架构和环境,负责日常的配置管理工作。配置经理要懂得配置管理原理,并且最好具有使用配置管理工具的经验或者接受过有关培训。配置经理必须注重细节,讲求原则。部署经理:部署经理负责产品移交工作,并在相关文档中作记录。部署经理要求有部署系统的经验,具备沟通及协调能力,计划性和行动力强。 (5) 其他人员。技术写作者:技术写作者产生最终用户支持材料,如用户指南,帮助文本,发行版本说明等。技术协作者应具备技术写作的经验或受过相应的培训。具备帮助系统开发和网站建设的经验或培训经历。最好具备所写作领域的背景知识。同时还要求有较强的沟通能力。图像艺术家:图像艺术家创建作为产品组成部分的艺术作品。图像艺术家必须有创新设计领域的历练。同时也必须具有相关产品生产过程的知识。相关领域的市场及公关经验对图像艺术家也很有帮助。系统管理员:系统管理员角色维护软硬件开发环境,进行系统管理、备份,等等。担任此角色的个人要求对项目所使用的特定硬件和软件组件以及他们之间可能存在的依赖关系有较深的认识。需要对开发平台的操作系统、网络以及如安全、分布等方面的内部机制有深入理解。解决问题及诊断故障也是此角色的关键技能。 上述11种角色在全部角色中只占了约1/3,但在大型的软件生产组织中,这些角色在生产中的人数比例可能超过50%,在小型的开发组织中也不会少于30%。 3高职软件学科专业方向划分 上述11种角色,可以分为6个有内在关联的角色组。第1组:软件开发人员,主要担任实现者角色;第2组:软件测试人员,主要承担软件测试工作;第3组:系统集成与管理人员,主要包括系统集成者、项目经理、配置经理、部署经理等;第4组:文档写作人员。包括需求说明者、技术写作者;第5组:美工。包括用户界面设计者、图像艺术家;第6组:系统管理员。这六个组别,就是六种就业方向。我们在培养时可以有针对性地在这6个方向上组织教学。如果把培养这6个角色组的专业方向分别命名为软件开发、软件测试、软件管理、技术作家、软件美工、系统管理,根据上一节对角色的要求,我们可以对各专业方向的培养重点给出基本的描述。 (1) 软件开发方向:重在培养学生程序设计的技能,并理解软件生产过程,要求掌握几种具体的软件开发工具(或环境)的使用。 (2) 软件测试方向:重点培养学生的软件测试技能,并了解软件生产全过程,要求学生掌握集中具体的软件测试工具(或环境)的使用。 (3) 软件管理方向:使学生具备软件开发的基本知识,重在培养学生的管理能力和通晓软件管理的知识,掌握管理工具的使用。 (4) 技术作家方向:让学生理解软件和软件产品生产过程,同时具备技术写作技能,掌握有关工具的使用。 (5) 软件美工方向:让学生理解软件和软件产品生产过程,同时具备程序界面和美术作品设计技能,掌握有关工具的使用。 (6) 系统管理方向:重点在使学生对计算机系统硬件、操作系统、网络等方面有深入了解,能够熟练操作和管理相应的软硬件系统。 上面列举的是技术方面的培养要求。实际上,在教学中还要将对学生非技术能力和基本素质的培养贯穿于始终。这包括沟通能力、团队精神、纪律、职业道德等。学生的素质实际上是技术和非技术两方面能力的综合。在制订教学计划时,要考虑既能让学生马上承担实际的工作,也要为他们进一步的学习打下基础。我们可以将用人单位的许多岗前技术培训落实在教学中,同时,也为每个专业的学生的职业发展,制定从初级到高级的路线图。 上述6个专业方向的生源,(4)、(5)两个方向既可以招文科生,也可以招理科生。其他方向主要招收理科学生。课程设置时,如果将全部课程分为公共基础课、专业基础课、专业课三个模块,则全部专业方向共享公共基础课,(1)、(2)、(3)方向和(4)、(5)方向可以分别共享两组专业基础课,系统管理方向要单独设置专业基础课。各方向的专业课程则要根据各自目标确定。 由此可见,本文提出的专业方向设置方案既与现有的专业设置思想吻合,也更加有利于高职院校软件人才的培养,同时对学生再学习能力的发展也有帮助。 4结语 通过对软件开发过程和参与者角色(即职业岗位)的分析,高职院校软件专业可以设置软件开发、软件测试、软件管理、技术作家、软件美工和系统管理等6个专业方向。这6个方向的毕业生毕业后可以担任软件生产过程中适合高职毕业生的多种角色。这种专业方向设置方案不仅与现有的专业设置思想吻合,也有利于高职院校软件人才的培养。 软件开发专业论文:软件开发专业“工学结合”的人才培养模式 摘要：为促进软件开发专业的人才培养和专业建设，根据“工学结合”人才培养模式的现状、特色及我院具体情况，探讨软件开发专业“工学结合”人才培养模式，重点阐述培养模式的实践方案和实践内容，并对我院的实践成果进行简单评析。 关键词：人才培养模式；工学结合；软件开发专业 “十五”期间，我国的职业教育迎来了难得的发展机遇。但是，职业院校的人才培养模式和教学质量仍然无法有效满足经济社会发展和用人单位需求的变化，人才培养质量与用人单位的需求存在差距。高等职业教育如何达到“培养高级应用型人才”的目标，还在研究、探索之中。针对我国应用性高校人才培养的现状，国家提出了要在实践教学、“工学结合、校企合作”、“双证”制度、“订单式”培养等各方面创新人才培养模式。其中，“工学结合、校企合作”的人才培养模式就是将学习与工作结合在一起的教育模式。它是以职业为导向，充分利用学校内、外不同的教育环境和资源，把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的企业工作有机结合，贯穿于学生的培养过程之中[1]。 “工学结合、校企合作”的人才培养模式，不仅能增加学生的实践锻炼机会，更重要的是它能使学生感受到真实的工作场景，学到真正的技能。学生在校内以受教育者的身份，根据专业教学要求参与各种以理论知识为主要内容的学习活动，在企业及公司根据市场需求以“职业人”身份参与所学专业相关联的实际工作[2]。这种教育模式的目的是提高学生的综合素质和就业竞争能力，同时提高学校教育对社会需求的适应能力。 目前，国家积极提倡高等职业教育院校进行“工学结合、校企合作”教学模式的实践和探索，各院校都在致力于找出改革中的重点和难点，建设一批高水平的师资队伍，改革教育教学方法。因此基于“工学结合、校企合作”的软件开发专业人才培养模式的研究与探索颇具价值。 1 “工学结合”人才培养模式 1.1现状 “工学结合、校企合作”的人才培养模式是一种被国内外以培养应用型人才为目标定位的、高等学校所广泛采用的、相对成熟的人才培养模式。它是在人才培养全过程中，以培养学生的全面职业化素质、技术应用能力和就业竞争能力为主线，充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源，通过企业与学校的长期合作和双向互动，将在学校的理论学习、基本训练与在企业的实际工作经历有机结合起来实现高素质高技能人才培养。较为国人所熟悉的、对我国高等教育发展有着较大借鉴作用的国外的人才培养模式有北美国家的“合作”教育、英国的“三明治”教育、德国的“双元制”教育、日本的“产学合作”模式、新加坡工艺学院的“教学工厂”模式和澳大利亚的“技术和继续教育学院”模式等。而国内在借鉴了国外成功经验的基础上，也有了上海工程技术大学的“薄三明治”教育、江汉石油学院的“工学交替311”合作教育、武汉理工大学“工学交替，预就业”的“611”教育等人才培养模式[3]。但是，我国目前在软件开发专业尚未形成以职业资格标准为依托，按照“工学结合、校企合作”要求建立起来的完备的职业教育课程标准、课程体系。 1.2特色 1) 人才培养模式突出实用型人才教学改革的难点和重点，以凝练软件学院核心竞争力为目标，敢于面对与企业合作难、共同开发课程难的现实，探索软件人才培养模式改革的路子； 2) 人才培养模式主要以提高学生职业能力为目的、以提高就业率为导向，将不同目标的达成按照不同的教学方法和手段进行。 2推进“工学结合”人才培养模式的基础 郑州大学软件技术学院是河南省唯一的一个国家级示范性软件技术学院，有较好的师资条件和先进的软硬件环境，定位于培养实用型的软件人才，在软件开发专业的教学计划的制定与实施、实训环节的制定与实施、培养模式等方面进行了大胆探索与实践。经过几年的教学运行，在课程体系、课程内容、教师队伍建设、实训环节等方面取得了一定的教学成果。 学院从2005年开始招收软件开发专业学生，学院领导十分重视专业建设。在几年的教学实践中，大家积极地进行教学改革，取得了一定的成绩。主要有以下几个方面： 1) 根据行业发展，调整教学计划。从2004年建院开始，学院每个学期都进行教学研讨会，根据计算机行业发展的需求及要求，聚集全院老师及实训机构相关人员进行教学计划、教学内容、教学方法及实训体系的研讨，探索适合于用人单位的人才培养模式。 2) 深化教学改革，更新教材内容。2007年6月，为了能够紧跟计算机行业，特别是软件行业的发展，学院及河南省其他高职院校的老师与河南省科学技术出版社合作，成立了21世纪高职高专软件技术专业规划教材编写委员会，编写了《Web程序开发》、《Java Web开发》、《面向对象的数据结构(Java版)》等教材。这套教材的出版，有效地解决了高职高专相关教材短缺的问题，为专业教学提供了保障。 3) 开展校企合作，建立校内、校外实训基地。学院有专用实验机房，配备有4 000多台计算机，并配备专职实验员20名，能较好完成学生的实训计划。另外，学院在校内实训基地与校外实训基地上投入了大量的人力和物力，建成了多个条件和设施一流的校内外实训基地，较好满足各个专业学生的实践教学要求。学院通过多种途径与实训机构及企业建立合作关系，包括厦门万策、成都华迪、北京中软、上海达内和郑州慧文等，为学生提供专业能力实践及就业方面的帮助。 4) 重视师资队伍建设。学院软件开发专业具有结构合理、教学经验丰富的师资队伍，很多教师有着丰富的教改经历，对教学有着自己的心得。另外，为适应高职教学要求和本专业教学需求，快速提高教师的教学业务水平，我院不断派出教师外出进修培训。几年间，专业教师参加的各类培训、进修、研讨会共计50人次，通过培训、进修，有效地提高了师资队伍的水平，使教师的教学、科研能力得到了提高。 5) 加强学生实践能力培养。学院软件开发专业自开始招生起，生源一直不错，学生的基础也比较好，学习积极性比较高。为强化学生实际动手能力的培养，学院鼓励学生参加各种大赛，多次获得“挑战杯”等多项国家级大赛的一、二、三等奖。 这些条件为我院软件开发专业推进“工学结合”的人才培养模式奠定了基础。 3软件开发专业“工学结合”人才培养模式的实践 3.1实践目标 通过对“工学结合、校企合作”的人才培养模式的探索，进一步明确软件开发专业的培养目标，在课程体系设置、实训基地建设、师资队伍建设、毕业生就业以及教学管理等方面进行研究和探索，建立一套切实可行、效果良好的职业教育的教学计划、课程体系、课程内容、教学模式等解决方案，提高学生综合能力，尤其是实践能力，为提高学生就业率作努力。具体而言，包括以下几个方面：1) 进一步完善和改进软件开发专业课程体系和人才培养方案；2) 充分利用校内外实训基地，工学结合、校企合作，进行项目化教学；3) 研究适合于“工学结合、校企合作”人才培养模式的教师团队；4) 研究如何对不同的教学内容使用不同的教学方法；5) 提高学生的实践能力和就业竞争力。 3.2实践方案 基于“工学结合、校企合作”的软件开发专业人才培养模式改革，就是在教学团队、教学模式、课程体系、课程内容和实训基地等方面进行探索和实践，为提高学生的综合能力及就业率而进行的改革。为此，我院实施了多项有针对性的措施：在全体教师中明确基于“工学结合、校企合作”的课程教学是高等职业院校课程建设与改革的方向；学院领导对“工学结合”教学改革模式高度重视，多次召开教学改革研讨会，支持教学改革的氛围；选择合理的师资结构从事教学工作，包括专任教师和企业高、中级职称技术人员，为校企双方的合作机制创新研究和实践教学机制创新研究提供充分的技术力量保障；进一步加强与实训机构的合作等。 在多方支持和努力下，我院的“工学结合”人才培养方案出台，具体实践方案如图1所示。 该方案主要包括以下几个方面：1) 重点进行理论准备和文献研究，利用文献研究法，调查和查阅各个院校软件开发专业现有的基于“工学结合、校企合作”的人才培养模式的有关文献，了解各个院校在教学团队、教学模式、课程体系、课程内容和实训基地等方面的改革进展；2) 通过与相关企业及实训机构的合作，进行人才培养模式的创新研究，提出软件开发专业的人才培养模式方案；3) 通过实践及重新的调查修正，制定出合理的“工学结合、校企合作”的人才培养的课程体系和实训计划。 3.3实践内容 郑州大学软件技术学院立足软件开发企业的人才需求，建立软件开发专业“工学结合”人才培养的新模式。具体做法如下：1) 引入社会力量参与学科专业人才的培养。主要体现在培养方案的制定、教学活动的组织、实践指导、就业指导等方面与实训机构及就业单位深度合作。2) 灵活的课程设置。对于软件开发专业第三学年的专业必修课程根据软件专业发展的方向及趋势，及时更新。3) 将学生的实训内容职业化，并在时间上给予充分的保证。学生在两年的基础课程学习之后，进行一个月的短训，使其能够了解软件企业开发流程和规范，为专业必修课的学习打下坚实的基础；另外，在最后一年的实训中，实训内容充实且具有职业性。 近几年的实践主要围绕以下几个方面展开： 1) 专业培养模式的改革。采用3+1的校企联合培 养模式。前三学年教授基础课程及专业课程，主要由校方完成；后一学年为专业方向课程及应用的实践，采用以企业为主，由学校与企业共同完成的模式。 2) 专业课程体系的改革。在前三年的基础课程及专业方向课程的教学中，专业必修的基础课程为两年，改革第三年的专业必修课程，根据软件专业发展的方向及趋势，及时更新适合软件技术发展的专业课程。 3) 专业实训环节的改革。改革专业的实习、实践，增加校内、校外的实训环节。每一学期结束后，进行一个为期二周的课程实训；在前两年的专业必修的基础课程结束后，进行为期一个月的短训；在第三年的专业必修课程结束后，进行为期一年的长训、实践及毕业设计。 4) 专业技能内容的改革。加强学生的基础技能和核心技能的培训。基础技能主要包括专业外语能力、专业应用文写作能力、Java或 .Net的编程能力等。核心技能主要指桌面或Web的设计和开发能力、数据库应用开发能力等。 5) 教学团队的改革建设多样性的教学团队。教学团队中既有专职教师，又有外聘教师，还有一定比例的教师来自于企业。来自于企业的讲师有着丰富的软件开发经验，而外聘教师及来自企业的教师的思想、知识与能力素质本身就具备了“工学结合、校企合作”的特点。 3.4实践成果 我院已对软件开发专业2006、2007级学生进行“工学结合”的人才培养模式试点，并推广到我院所有的本科专业。直接受益人近3 000人。经过几年的实践，取得了较好的成效，具体如下：1) 创新了软件开发专业人才培养模式；2) 建立了适应“工学结合”的软件开发专业人才培养课程体系；3) 制定了完善合理的实训方案；4) 培养了学生的综合能力，并提高了本专业学生的就业率，2006级软件开发专业学生就业率高达90%以上。 4结语 软件开发专业人才培养模式的探索与实践是发展我国软件产业的迫切需要，实践经验证明“工学结合”的人才培养模式具有较强的生命力，可较灵活地构建社会IT 业界所需的专业课程体系，我们相信它必将对新形势下高等职业教育的发展产生深刻影响。 软件开发专业论文:基于VF环境的财会专业学生软件开发能力的培养 [摘要]财会专业的学生在学习会计信息系统这T课时，除了要熟练掌握会计软件的操作，还要知道软件开发背后的原理，并能利用软件开发工具解决具体会计问题。本文借助Visual FoxPro这一工具，以银行对账中“删除已达账”为例探讨了其功能的实现。 [关键词]Visual FoxPro；银行对账；删除已达账；企业对账文件；银行对账文件 1前言 会计电算化人才缺乏是制约我国会计电算化事业进一步发展的关键环节。会计电算化人才可分为不同层次，具体可分为系统操作人员、系统维护人员、程序设计人员和系统设计人员四级，且目前多为层次较低的软件操作人员、维护人员，而高层次的程序设计人员、系统设计人员数目寥寥。笔者认为，高等院校会计信息系统课程的教学目标不能等同专科院校，如果仅仅满足于使用会计软件进行记账、算账和报账等一般性会计工作，将失去和专科院校竞争的优势。 “授人以鱼不如授人以渔”，财会专业学生还应培养其软件开发和维护的技能。培养学生软件开发技能，绝不能照搬20世纪80年代的教学模式，让财会专业的学生花费大量的精力去编程序，而应侧重系统分析和系统设计，通过软件开发技能的培养，让学生知道软件的操作步骤，软件开发人员的思想过程是怎样的。如何在实验教学中培养学生的软件开发技能呢？笔者结合教学经验，充分考虑会计信息系统属于会计学与计算机科学交叉学科的特点，设计了Visual FoxPro环境下“删除已达账”功能的实现这一实验项目。 银行对账即银行存款清查，是指将银行存款日记账的账面余额与开户行转来的对账单的余额进行核对，以查明账实是否相符。不相符的原因通常有两个方面：一是双方或一方记账有错误，二是存在未达账项。银行对账是保证企业资金安全的重要手段，也是财会专业学生必须掌握的专业知识。 大多数商品化会计软件都是用数据库管理系统设计开发的，企业的银行存款信息及银行转来的对账单信息分别存放在后台的两个不同的数据库文件中。银行对账功能的执行，其实质就是在这两个数据库文件中找到相同记录的过程；而银行对账后的“删除已达账”就是将这两个数据库文件相同的记录删除的过程。 随着商品化会计软件功能的逐步完善，相应的数据库也是越来越大而复杂，比如国内常用的用友软件就经历了小型数据库Access、中型数据库SQL Server、大型数据库Oracle这一过程。Visual FoxPro数据库管理系统，是Microsoft公司推出的数据库开发软件，用它来开发数据库，既简单又方便，易于为初学者掌握。因此，笔者在设计实验时考虑用VisualFoxPro这一工具。 2实验设计 2.1实验目的 （1）培养软件开发的技能，使学生知道如何生成会计软件以及软件开发人员的思想形成过程。 （2）深刻体会Visual FoxPro程序设计中的代码编写与调试运行，学会使用系统给出的错误提示进行分析、判断，不断发现问题与解决问题。 （3）充分理解结构化系统开发方法中系统分析、系统设计、系统实施这三个阶段的关系，深刻认识在数据流程图转化为模块结构图的基础上，如何利用Visual FoxPro工具进行系统实施的过程。 2.2实验原理 以图1计算机银行对账数据流程图为基础，在Visual FoxPro中建立企业对账单、银行对账单两个数据库文件并录入相关记录，并通过运行Visual FoxPro中已建立的“删除已达账”程序，实现删除企业对账单与银行对账单两个数据库文件中相同的记录。 2.3相关的课程知识 2.3.1Visual FoxPro数据库管理软件 （1）利用菜单设计器设计菜单，包括创建一级菜单及其子菜单、创建过程并进行编辑。 （2）利用表设计器设计数据库文件，主要包括建立字段及设置字段类型、长度等，并添加数据库文件中的记录。 （3）菜单的预览、菜单文件的生成并运行。 2.3.2银行对账 银行对账的过程如下（如图1所示）： （1）当企业收到银行提供的纸质对账单后，手工录入对账单的信息，系统自动保存在后台的银行对账文件中；当企业与银行联网时，企业通过网络获取银行对账单的信息并直接保存在银行对账文件中。 （2）通过“对账”处理，系统自动将银行对账文件和企业对账文件中的记录进行核对。 （3）通过“输出对账结果”，系统自动输出“余额调节表”“已达账项”“未达账项”。 （4）通过“删除已达账”，将银行对账文件和企业对账文件中相同的记录删除。 2.4实验步骤 2.4.1前期准备 （1）建立银行对账文件和企业对账文件两个数据库文件。包括“科目代码”“账号”“对账单日期”“摘要”“借或贷”“金额”“已达标志”等几个字段。 （2）编写两个数据库文件中的记录，且必须有相同的记录。需要注意的是，执行对账操作后有对上账的（已达账）和未对上账的（未达账）的记录，因此，两个数据库文件中各条记录的“已达标志”字段需分别写入“T”（true）或“F”（false）。 软件开发专业论文:虚拟装配及运动仿真软件开发在专业课教学中的应用 摘要：开发专业课教学中主要机器设备虚拟装配及运动仿真软件，使学生在学习专业课机器设备时更加直观的了解其结构原理，为实际操作打好基础，保证学生专业课的学习更加扎实、有效。 关键词：专业课教学;虚拟装配;运动仿真;开发 职业院校的最大特点，就是培养学生既要有一定的理论知识，又要有较强的实际动手能力。毕业生到单位后能很快适应本职工作，成为应用型的高技能人才。学生实际动手能力的提高主要体现在专业课的教学中，多年来由于受各种因素的影响，专业课的教学效果并不能令人满意。究其主要原因是现有专业课教材中许多装配图较为复杂，有些装配图不仅学生看不懂，新走上教学岗位的年轻教师也感到吃力，这些都直接影响了学生学习专业课的积极性。对此，尝试开发专业课主要机器设备虚拟装配及运动仿真软件，能使学生直观的了解机器设备的结构原理，进而进行虚拟装配，在虚拟装配熟练的基础上带动实际操作，从而改善专业课的教学效果。 一、以前专业课教学存中在的两种倾向 （一）专业课偏重于理论讲解，学生缺乏实际动手操作能力 1.近几年，由于招生规模的不断扩大，学校原有的实训条件已远远不能满足学生实训的需要，本该在实训车间完成的课程，由于实训条件有限，机器设备及其他维修课程不得不改为在教室里进行理论讲解; 2.新老教师交替更新，一些实践经验丰富的老教师退休或调离，许多新的、高学历的年轻教师走上讲台，他们理论功底扎实，但大多缺乏实践动手能力，因此，他们更偏重于将专业课教学改为在理论教室讲解; 3.实际操作耗能耗材，操作不当容易造成机器设备损坏，实训成本较高，在学校教学经费比较紧张的情况下，学校只有压缩这部分经费。因此，本应该在实训车间完成的专业课教学只能在理论课堂讲解，使得原本比较简单的机器设备结构、原理变得复杂、抽象不好理解，许多学生觉得专业课教学枯燥无味，有些干脆放弃专业课的学习。 （二）强调学生动手实践，忽视专业课教学质量的提高 为了改变这种单纯理论教学现象，提高学生实际动手能力，学校将专业课教学改到实训车间或到企业去上，这些做法虽然较前面有一定的进步，但通过实践发现还存在一些不足。主要表现有两点： 1.许多实习指导教师多年来养成侧重于实际操作的习惯，理论讲解较少，在简单讲解完机器设备的结构、原理后，让学生去实际拆装，学生只会机械地模仿拆卸装配，拆卸方法不清、操作盲目。加上学生对机器设备的结构、原理了解得并不充分，学生操作时经常不按拆装程序操作、出现野蛮拆卸，造成有些机器设备在很短的时间内精度严重受损，甚至有些干脆报废，后续班级没办法使用，达不到预期的学习目标。 2.有些学校把专业课学习放到企业进行，但企业是以生产为主，学生实习培训为辅，受生产环境影响，许多专业课的学习在企业得不到保证，使得专业课学习达不到预期效果。 二、虚拟装配及运动仿真软件的开发 针对以上专业课教学中存在的两种倾向，通过计算机辅助绘图软件使用，尝试开发专业课主要机器设备三维虚拟装配及运动仿真软件，使得学生的专业课学习更加直观、形象。 （一）确定开发小组成员及开发项目 开发专业课虚拟装配及运动仿真软件，是一项工作量大、涉及多方面知识的工作，除了要有较强的专业知识外，还要具有吃苦耐劳、勇于钻研的精神，由经验丰富的老师带领部分青年教师组成课题小组并吸收个别基础知识比较扎实的高年级同学参与其中。开发的项目本着由易到难的原则进行，从较为简单的化工管路的管件及阀门开始。如弯头、三通、大小头和管阀、球阀、蝶阀、磁力阀等，在积累了一定经验后，开发化工机器设备的各种泵，前后开发了单级离心泵、齿轮油泵、双吸泵、多级泵、磁力泵、屏蔽泵、往复泵等，在此基础上，对风机、列管式换热器等实习车间现有的机器设备进行开发。 （二）开发过程 整个开发过程步骤如下： 1.制定开发计划。为了使开发工作有序、按计划完成，开发前制定了详细的开发计划。计划包括开发各项目的时间段、主要内容、开发所需工具、量具、具体步骤及各分项目的主要负责人。 2.现场实际测绘。进入现场后，对装配体进行逐件拆卸，为了保证工作顺利进行，对每个拆下的零件编号，然后徒手绘出各零件的草图，对标准件测量其主要尺寸并确定型号，研究每个零件的装配方法并徒手画出装配示意图或装配草图，然后将机器设备恢复原位。 3.在工作室核对草图，对表达不清或尺寸不全的草图再重新核对、订正，对标准件核对型号及尺寸，理顺各草图之间的关系，保证各装配体的零部件草图及标准件、常用件型号尺寸齐全。在此基础上用计算机CAD软件画出各装配体的零件图及装配图（或装配示意图）。 4.根据零件图，用Slid Works软件画出各零件三维造型。在工作室进行二维草图绘制以及三维零件造型。为了提高效率，可将装配体的所有零件三维造型都绘制好以后，再考虑下一步装配。 5.用已经建好的三维零件进行机器设备的虚拟装配，在虚拟装配的过程中对装不进去的零件及时调整，将其尺寸及形状进行修改，然后重新装配。 6.完成装配体的拆卸及装配爆炸图，在爆炸图中分步骤将装配体装配及拆卸步骤逐项交代清楚。 7.利用Slid Works软件的制作动画功能，制作出各机器设备的拆卸和装配动画，在动画中强调拆卸和装配中注意事项及重点，以便引起学生学习时的注意。 三、采用虚拟装配及运动仿真软件在专业课教学中传授知识和技能 开发出专业课机器设备的虚拟装配及运动仿真软件后，配合机器设备的实体，指导教师在一体化教室的授课发生了根本性的变化。首先，指导教师对要拆装的机器设备进行介绍，用三维动画展示机器设备的结构原理，机器设备在在马达的带动下旋转起来，形象、直观、工作原理一目了然，增加了学生学习的兴趣和积极性，学生能够直观的掌握机器设备的结构和工作原理。其次，指导教师演示虚拟拆卸，利用Slid Works创建爆炸图，将机器设备上的零件按正确的拆卸顺序进行虚拟拆卸，在虚拟拆卸的过程中指导教师边虚拟装拆边告诉学生要点和注意事项，为了使学生真正消化吸收，对此可反复演示，（有条件的学校可让学生在电脑上反复练习虚拟装配）。第三，在学生掌握上述内容的前提下，指导教师再带学生到机器设备的实体前，实际演示机器设备的装拆过程。第四，分小组让学生实际装拆，指导教师巡回检查指导。第五，装拆结束后，指导教师及时总结，对存在的不足重新演示纠正。最后，指导教师让学生按正确的方法将机器设备装配好，恢复场地原有布局。 四、开发虚拟装配及运动仿真软件在专业课教学中的应用成效 1.通过开发专业课机器设备虚拟装配及运动仿真软件，有效地锻炼了课题组成员的综合能力，参与开发师生的徒手绘图能力、CAD绘图能力、Slid Works三维建模能力及专业知识和能力都有了显著提高。 2.通过开发和使用专业课机器设备虚拟装配及运动仿真软件，减轻了专业课指导教师的教学负担，学生掌握专业课的情况明显好转，教学成效显著。 3.减少了盲目拆卸和装配，耗材、耗能和零部件损坏情况明显改观，机器设备的使用寿命大幅度增加。 软件开发专业论文:高职高专软件开发专业实训教学方法探索 摘 要 随着近年来就业压力逐年增大，高职高专计算机软件开发专业的学生，要提升就业能力，必须提升自己的专业实践技能。目前高职高专软件开发专业的同学，在实训过程中存在哪些问题，又有些什么好的方式可以解决现在实训中存在的问题，如何通过实训切实提高同学们的实践能力。本文根据作者在高职高专实训教学过程中的经验，对如何提高高职高专实训教学效果的教学方法进行了探讨。 关键词 就业 实训 问题 改革 根据互联网资料显示，21世纪以来，高校计算机专业初次就业率连年下滑，成为社会普遍关注的问题。尤其是软件开发专业的高职类的学生，初次就业率一直不高。①首先学历是高职生就业的硬伤，专科学历无法与本科、研究生匹敌。所以，要提高高职高专学生的就业率，就只有通过提升自己的专业技能，来提升自己的就业能力。如何提升高职高专软件开发专业同学的专业技能，是我们从事这个专业教学的专业老师应该深思的一个问题，尤其是负责实训课程教学的老师，更应该思考，采用什么样的教学方法，才能让同学们更好地掌握软件开发的实际能力，增加同学们的就业砝码。笔者根据自己多年从事实训教学工作的实践，对软件开发专业的实训教学改革进行了一些浅薄的探索和总结，提出了一些实训教学改革的措施。 1 软件开发专业实训中存在的问题 当前软件开发专业实训教学存在的问题主要表现在如下几个方面： 1.1 学生真正实训的时间较少 高职高专的学生，学制一般为三年六个学期，在第一第二学期，进行基础课程和公共课的学习，第三学期开始学习专业课，甚至有些班级第四学期还在进行专业课程的理论学习。高职高专的学生一般在第五学期就要求进入岗位实习，留给同学们在学校实训的时间只有几周甚至更少，在这种情况下同学们进入岗位实习，实际的开发技能很差，对以后的就业也留下了很大的隐患。 1.2 实训教学模式仍为传统教学 在很多课程教学中，专业教师虽然在课程设计上加入了实训环节，但仍然采用传统的教学方式，以教师为中心，没有发挥学生的主动思考和创新能力。②大多数学生被要求按照老师的详细设计思路来完成预设的功能，学生照葫芦画瓢，虽然实现了老师要求的功能，但是学生没有独立思考和创新的机会，整个教学过程学生基本处于盲目的被动状态，时间久了，就缺乏参与实践环节的积极性和主动性。教师在教学过程中采用灌输式教育，很少采用启发式教学方法引导学生进行思考，不利于培养学生的创新意识和主动思考的能力。 1.3 实训内容更新较慢，跟不上软件公司技术更新的速度 计算机软件技术的一个突出特点就是技术更新快，技术种类多，相关技术发展迅速，软件开发实训课程的教学内容要随着时代的发展而不断更新。但是，在实际教学过程中，很多老师总是啃老本，抱着自己的一套技术和框架不放手，总是一招制敌、一招打遍天下无敌手的心态，③几年使用同一套实训案例和项目。有些老师拒绝学习新知识或者主动学习新知识的积极性不够。总是在使用几年前的技术指导学生实训，甚至有些技术已经被现有的新技术代替，在这种实训教学方式教下出来的学生，显然很难顺利走进就业岗位实习。 1.4 缺乏明确的考核方式和标准、考核方式陈旧 实训课程不同于传统的理论教学，一般课程的成绩组成为30%的平时成绩和70%的期末成绩。显然这种考核方式并不适用于实训课程，因为实训课程是同学们参与度很高的课程，并且学习和教学过程更能考核一个同学掌握知识的程度。有些老师沿用一般专业课程的考核方式，或者有些单位限制了平时成绩的比例不能高于30%。这样不利于对学生实际掌握情况的考核，也造成了一定的不公平，会打击部分同学的学习积极性。 2 软件开发实训课程教学改革探索 2.1 培养优秀的“双师型”师资队伍 所谓“名师出高徒”，好的教师队伍，对提高同学们的实践技能起到至关重要的作用，所以必须加强教师队伍的实践技能，才能有更好的师资指导同学们实训。④ 争取更多的机会，让我们的实训老师进入软件企业进行实践、交流、学习。目前大部分的软件开发企业都是使用较新的技术，对软件项目也有较好的解决方案，老师们可以了解并学习最新的软件开发技术，有利于老师知识的更新。 让更多的老师在工作之余和寒暑假的时候，更多地参与合作企业的商业项目的开发，在实习商业项目开发过程中，技能学习最新的开发技术，又可以将部分商业项目的模块和代码作为同学们实训的案例，这样既丰富了老师的项目和案例库，有更新了老师的知识结构。在有条件的情况下，让老师暂时脱离教学岗位，挂职到相应的软件开发企业进行软件开发工作，这样能够加快双师型教师的培养。 2.2 建立完善的考核体系 实训考核要建立包括理论和实践层面的多方面的考核，摆脱三七开（30%+70%）的束缚，实训老师可以根据项目和教学的不同阶段，采取平时成绩+期末成绩+过程考核相结合的多元化考核机制，强调过程考核的重要性，让更多的同学积极参与实训过程，对有创新性的同学给予积极的肯定和评价，同时应在考核成绩上予以体现。 实训课程的考核应该是多元化弹性的考核方式，评分标准要根据实训的项目的实际情况，由实训老师或者课程组协商制定，不应该提供模板或者一刀切的标准。 2.3 改革实训课程的教学内容和教学方法 由实训课程负责人，组织课程组成员，建立课程实训资源库。每学期根据学生的个体差异和知识结构，及时更新实训库的项目和案例，调整实训的内容和案例数量及教学方式。 课程负责人应充分重视和精心设计每一个项目或案例的实训内容，多建立一些实际商业项目的案例，提高同学们学习的积极性。在实训初期，让同学们练习相对容易的案例和项目，增强参训学生的自信心。 在第三学期分阶段加入实训课程，有针对性地加入“JQuery实训”、“数据库项目实训”，也可以在这期间增加规模较小的模拟综合项目实训，为后面综合商业项目实训做好准备。 在实训过程中，也应改变传统的教学方式和思路，教学过程老师教、老师辅导，逐步过渡到老师指导，最后实现学生自主创新。逐步使学生发挥实训的主体作用。项目的实训一般要采用分组的方式，或者直接采用项目的名称来命名分组，同学们的身份也从学生到员工第一次转变，项目组成员的角色也可以用软件公司的职位来命名，比如项目经理、开发工程师、测试工程师等。由能力较强的同学担任项目经理，并在老师的引导下，指导小组成员进行项目的启动、需求分析和设计、计划编制、开发、测试等工作。当做完一个项目完成后，可以在小组内根据组员情况进行角色转换，这样可以让同学们体验不同的工作岗位，提高实训参与度和兴趣。同时也培养了同学们的团队合作意识和相应的职业素养，为日后的工作提前做好准备，提高就业率。 2.4 校企合作、产教结合 学生最终的归宿要走出校园，进入企业，引入同行业的知名企业，对学生的培养和就业都有至关重要的作用。在学生的培养方面，可以邀请校企合作单位的优秀开发工程师，定期地给我们的学生做专业讲座和行业发展及前景介绍，条件成熟的可以邀请研发工程师参与我们的实训教学环节，实行公司化的管理，让同学们在学校就提前感受企业的文化和商业软件的开发流程。 引入商业项目，由我们的实训指导老师带领优秀的学生参与进来，这样能在实际的商业项目中锻炼我们的实训老师，同时也让同学们参与了真实的商业项目的开发。在项目条件允许的情况下，可以适当地给参训学生一定报酬补贴，更能激发同学们参与商业项目的积极性，使我们的实训达到较好的效果。在实训的时候也积累了同学们的开发经验，对以后的就业打下了坚实的基础。 我们学院的合作单位有世界500强企业微软、惠普、埃森哲、富士通等以及国内知名IT企业联想、上海宝信、中软国际、民航凯亚等200多家企事业单位，这些企业能够保证我们校企合作和产教结合的有效进行。 3 结束语 当然，培养学生的创新、实践动手能力，不是实训教师一朝一夕就能完成的，这些改革的措施是否得当，是否能有效提高同学们的专业开发技能和实践动手能力，能否有效提升同学们的就业率和专业对口率。这些问题都需要广大实训教师在实践教学过程中验证，并在实训教学中积极修改不当的教学方法，才能达到预期的效果。 软件开发专业论文:移动互联技术应用于本科游戏软件开发专业互动教学的实践研究 自2013年5月起，哈尔滨信息工程学院开始积极构建相关移动互联网站。除了传统的咨询内容以文字版显示外，学院图书馆移动互联平台也增加了很多新的参考咨询方式：资源使用和服务指南的音视频。同时，为了实现基于移动互联平台的教学资源的互动式教学，我们以2014级本科软件工程（游戏软件开发）专业为试点，进行了实验研究。 1、初步实现移动互联平台上的教学互动 据2014年9月至2014年11月为其3个月的三项初步实验及500余份问卷调查结果显示，移动互联平台上的互动教学活动在本科游戏软件开发专业学习中包含以下三方面优势： （1）符合我院学生的游戏软件开发方面的学习需求。 我院游戏软件开发专业学生在日常生活中有一定的计算机应用基础知识，其求知欲望及学习积极性相对较好，具有较强的设计创新能力和制作能力，对新的学习方式适应较快。 （2）移动互联技术的发展为本部分课题内容提供了较大便利。 学生全部拥有笔记本电脑等移动电子设备和苹果、三星等大屏幕智能手机，而且手机均拥有上网业务，已成为学生学习和生活中必不可少的通信工具。在校园内可以利用学校的无线局域网络，借助智能手机随时随地畅游互联网。 （3）游戏软件开发专业的实践性和图书馆资源优势。 游戏软件开发专业是一门需要掌握大量的基础性软件技术的实践性极强的学科，采用移动互联技术不仅可以辅助课堂教学进行理论知识的拓展和延伸，还可让师生和同学之间的针对各种软件技术和技巧的进行交互沟通、切磋，所以在游戏软件开发教学中采用移动互联技术具有先天的实践优势。 2、基于移动互联平台的游戏软件开发专业互动教学实验初步实施 游戏软件开发专业在课程设置上，从基础的二维设计，循序过渡到功能强大的三维动画设计软件的学习。通过系统全面学习3D 道具、场景设计、角色设计、特效制作等各内容模块，让学生熟悉掌握动漫游戏公司项目开发的整体流程和应用技能。本次教学实验利用移动互联技术的优势，请专业教师把涉及到专业教学的内容制作为图片、视频、动画等学生感兴趣的模块方式，并上传至图书馆移动互联学习平台，在学习过程中以任务驱动方式鼓励学生利用移动互联终端到图书馆资源网站查阅相关资料，进行自主化学习和小组合作学习，在图书馆资源网站提供的交流区域讨论交流，在完成任务后进行总结，并进行学习评价，分享学习过程和结果。 为了更好地说明此次课题实验的具体做法，以游戏软件开发的《三维游戏角色制作》课程为例进行说明，在本节课中移动互联平台上的互动教学分成以下几个步骤进行： （1）教师在图书馆游戏软件开发学习平台中引导学生讨论当下主流流行的三维游戏角色的形象特点和三维游戏角色设计的注意事项，然后提出了跟本节课主题相关的学习任务：要求学生找出自己最喜欢的三维游戏角色，并根据这个游戏角色的特点自行总结三维游戏角色设计的注意事项，积极搜索整理相关数据、事例等资料。 （2）教师把这个任务通过游戏软件开发学习平台给学生，让学生明确任务要求后，围绕任务运用手机、ipad等移动设备及时到图书馆提供的资源网站查阅相关任务资料，也可以通过微信群与组员之间进行实时讨论交流，形成更为完整丰富的答案，同时教师对学生讨论交流的过程也可以进行实时监管，给予学生一定的指导纠正。 （3）在接下来的课堂教学环节中，教师首先邀请两组的代表利用教室的多媒体设备展示自己小组从图书馆资源网站中查找出的三维游戏角色的特点及有关三维游戏角色设计的注意事项的资料并进行课堂讨论。最后，教师采用讲授和课件展示相结合的方式示范三维游戏角色制作的技术技巧，总结本节课的主要内容――如何制作三维游戏角色。 （4）本节课的学习之后，教师将学生的优秀成果和自己的教学课件上传至图书馆游戏软件开发学习平台，供本班学生及其他专业感兴趣的同学下载继续学习消化。 （5）课余时间，同学们可就课堂上没有理解的内容通过图书馆游戏软件开发学习平台随时随地给教师留言请教。教师根据自己的时间安排对学生的问题进行答疑解惑。即进行实时互动和教学辅导。 （6）为了加深同学们理解三维游戏角色的特点及有关三维游戏角色设计的注意事项，教师可以鼓励学生在图书馆游戏软件开发学习平台上分享本节课学习后的心得，如不同类别的游戏角色特点捕捉方法、男女角色制作技巧、动物角色动画技巧等等，并根据课堂上学到的软件知识结合自身特长设计一个三维游戏角色上传到平台，即上传课后作业，教师可根据每个人上传的作业情况进行适当点评和批改，同学们也可相互指点、切磋。 （7）教师同步向图书馆资源平台上传一些相关视频资料、文本资料或者链接网站，供本班学生和其他专业感兴趣的学生可以随时随地进行在线拓展阅览，即资源共享功能。 3、对移动互联平台在互动教学应用的总结及反思 图书馆游戏软件开发平台利用移动互联及数字化学习资源为本科游戏软件开发专业的教学提供了一个连通化、情境化、便捷化、个性化、互动化的软件教学环境，两者本身所固有的特点以及所具有的天然联系使之整合优势明显、效果良好。 在移动互联技术应用于游戏软件开发互动教学实践中同时发现的问题有：学生对所获得的广泛性、随意性的海量信息甄选能力有限，需要教师的再次整理、加工和提炼，才有利于消化和吸收。 诸如这些问题需要在以后的实践中深入研究。 软件开发专业论文:热能与动力工程专业本科生实践仿真教学软件开发与应用 摘 要 研发了一款适合于热能与动力工程专业本科生的实习软件。该软件对工业生产现场实际运行的炉窑进行虚拟仿真，将炉窑结构及关键设备再现，实现了炉窑操作工艺及操作步骤模拟、操作考核等功能。热能与动力工程专业本科生在完成认识实习及“工业炉窑热工及构造”课程的基础上进行本软件的学习，理论与实践相结合，既有助于学生理论知识的巩固，又体现了本专业的特色。 关键词 热能与动力工程 本科生 实践仿真 教学软件 0 引言 对于理工科专业大学本科生，实习环节对其实践能力与创新能力的培养至关重要，也是高等教育的必要环节之一。学生在校所学知识以理论为主，比较抽象，通过实习能够使教育回归实践，让学生在实习中掌握理论知识的运用，使知识变活。教育部《全面提高高等教育质量的若干意见》也特别强调要强化实践育人环节，结合专业特点和人才培养要求，分类制订实践教学标准，增加实践教学比重，确保各类专业实践教学必要的学分（学时）。 校外实习基地拥有真正的生产环境和施工现场，本应是学生规范专业技能和素养的理想训练场。然而，“联系实习单位难”却成为高校面临的普遍困境，其主要有两个原因：第一，高校规模扩大，学生数量增加，对实习场地和实习资源的需求增加，导致大多数实习单位无力接待；第二，企业担心大学生实习影响企业生产及其利益获得。企业经营的根本目的是实现利益最大化，接收学生实习所付出的代价要大于收益，在没有政策鼓励和支持的条件下，很少有企业愿意将资金和精力投入到学生实习工作上。当前，高校联系实习企业往往凭借教师与企业的私人关系，还有一些学校因企业经营状况不佳而失去了原来所建的实习基地。这表明，当前环境下企业接收实习生的积极性不高和校企关系松散的现状，严重影响了高校大学生实习工作的顺利开展，且大多达不到应有的实习效果。 鉴于以上原因，大学生实习质量不能保障，使得中国理工科教育普遍存在的突出问题是工程实践能力不足，动手能力较弱，很难适应迅速发展的市场要求和日益激烈的科技竞争需要。以上种种问题要求进一步推进教学改革，尤其是加强学生工程实践能力培养和训练，以满足行业人才的需要。在此指导思想下，我校热能与动力工程专业教师开发了“本科生实践仿真教学软件”，以期能够提高学生的综合素质。 1 软件的设计目的 目前，本专业的实习基地仅有一两家国有大中型企业，而且都是以参观为主，极少动手实践，这样不仅达不到预想的效果，还消耗企业资源。 鉴于以上原因，决定开发虚拟仿真实习场景，通过将本专业典型炉型和设备用三维软件建立实体模型，结合3D漫游、动画演示、模拟控制等方式实现生产现场的虚拟再现。该实习软件可以增强学生对专业炉型的认识、模拟生产操作、理论考试、操作测试等功能。旨在通过学生对本仿真软件系统的学习，在一定程度上与校外参观实习互相弥补，使学生对专业技能掌握得更加牢靠。 另外，该实习软件将燃料燃烧、炉内气体流动、炉内传热传质、工业炉控制系统等过程有机地结合起来，有利于师生针对炉型进行炉内各动力学参数、热力学参数以及控制过程的模拟研究，为炉型结构优化、控制优化及操作优化提供理论依据。 2 软件的主要功能 仿真软件系统主要包括三部分：认识实习部分、模拟操作部分及考核部分。 软件主要仿真内容包括：（1）以冶金和高温陶瓷行业工业炉窑为主，建立典型炉型的三维模型。以实际生产过程为指导，编制各炉型操作系统。主要包括：二级网络任务下达系统、来料工艺设定系统、上料系统、控制系统、卸料系统、炉体操作系统、安全防护系统、质量追踪系统、炉内热过程模型系统，最终达到各系统协同操作、安全连锁，实现工业实际生产的真实再现；（2）冶金行业工业炉窑系统复杂，实际生产过程中容易出现各类故障。通过收集实际生产过程中工业炉窑运行系统相关故障及对应的处理方案，形成专用数据库，编制模拟生产过程随机故障系统；（3）编制考核系统。定期组织学生学习软件，听取学生意见及建议，并做出相应调整，以获得最好的实习效果。考核系统分为三部分：炉型系统认识部分考核、“工业炉窑热工及构造”课程部分内容理论考核、工业炉窑典型炉型模拟操作考核；（4）编制仿真软件模块扩展接口。以便于教师日后对新炉型添加或新功能的开发。 学校在组织学生到企业参观实习时，企业不会因为学生实习而调整生产，因此，学生参观过程中很有可能看不到工业炉设备的动作过程，再加上生产现场噪音较大，即便是有老师讲解，也听不太清。在本仿真软件的认识实习部分，首先以工业炉各系统、各关键设备实体照片展现给学生，并配有文字介绍，可以通过教师讲解或自学的方式了解各系统、各设备的主要功能及操作要求。其次，以3D模型方式将工业炉窑全系统展现给学生，对于关键设备，软件中做了关键剖视图设计，教师可结合炉体及设备三维实体模型向学生讲解各部分的组成及功能，弥补实体照片不能观察系统及设备内部详细构造的缺陷。除此之外，软件中也包含了一些典型炉型实际生产过程的视频，同样，对于现场拍摄不便于直接观察的炉内情形，采用3D模型及动画方式进行展示，学生可将模拟现场与实际现场进行对比，加强对工业炉窑系统的认识。 学生在企业参观实习是绝对不允许动手操作的。首先是因为学生不了解生产工艺过程，很有可能发生误操作，影响企业正常生产；另外，学生大都不了解各设备的操作规程，出于安全考虑，不允许学生对设备动手操作。在认识实习基础上，生产模拟部分实现了对生产操作的实训，人机交互界面由仿真控制界面和虚拟被控场景两部分组成。仿真控制界面中的图形界面、操作手柄图案、操作按钮等的逻辑关系与生产现场保持一致，既有生产总览界面，又有各子系统分界面，便于学生分步骤练习。生产模拟部分主要操作内容包括：开炉前各系统（各气体系统、循环水、冷却水系统等）准备、各安全设施检查、上料系统上料过程、物料在炉内的运动和加热过程、炉内各部分温度控制、压力控制、卸料系统卸料过程以及生产过程中各系统间的安全连锁、相互配合等。教师结合讲解在软件上进行生产过程模拟操作，向学生介绍各系统及设备性能、各系统间相互关系、操作过程注意事项等，并指导学生进行模拟生产操作。实际生产过程中，可能由于气体压力不足或电压波动等突发情况影响企业的正常生产，在本仿真软件中，也将随机产生常见的生产故障，锻炼学生分析问题解决实际问题的能力。通过进行这一系列的模拟生产现场操作，使学生非常直观地学习工业炉的系统组成及生产操作过程。 在仿真软件的考核部分，设计了三种类型的考核内容，包括：认识学习考核、理论考核和操作考核三部分。该软件可对学生的操作即时给出评判结果，计算机详细记录学生在实训平台上的所有操作，后台实时计算。操作完成后，系统在基础知识、操作步骤、资源消耗、产品质量、产量等多方面进行考核，将操作记录和操作结果分类统计，根据指标评价体系，给出量化考核成绩。 3 软件的应用效果 目前，仿真实习技术已成为国际公认的高效现代化教学手段。结合我校热能与动力工程专业特色及学生的培养目标，我校开发的“热能与动力工程专业本科生实践仿真教学软件”很好地解决了学生下厂实习难、效果差等问题。为加强仿真软件实习的教学效果，采用先仿真训练，再下厂实习的模式。实践表明，对于从未见过现场工业炉窑生产的学生而言，到工厂参观实习前进行仿真集训是非常有必要的。通过仿真软件实习，学生已基本了解工业炉系统之间的联动过程以及生产过程中常见的生产故障问题，因此，再到工厂参观实习时，便能更加准确地了解各设备功能，也有助于学生参加工作后更加灵活运用所学专业知识。 软件开发专业论文:基于自主学习的英语专业听写训练软件开发 摘要：基于自主环境的英语听写训练软件的开发遵循传统的CAI系统设计模式，但要基于实际运行环境，在界面设计、内容模块设计、听写策略培养和强化、学习过程监控和评价等方面综合设计开发，实现其对语言自主学习资源的有效补充。 关键词：自主学习;英语专业;听写训练软件 一、引言 听写作为语言教学中常见的一种辅助手段和测试方法，在各级英语教学中一直被广泛应用，而且在英语专业四级、大学英语四、六级考试中也是重要的测试项目之一。这一具有悠久历史的教学传统长久以来得到广泛认同，被看作一种行之有效的教学方法。虽然曾在20世纪40年代受到可分能力假说理论的挑战，但70年代后，以Oller为代表的语言学家提出了整体语言能力假说，基于大量的语言测试试验及考试数据分析重新确立听写作为“一种实用、有效的综合语言能力测试手段的地位”[1]。目前国内学者对听写的相关研究主要集中在听写能力和语言能力水平的相关性及其对教学的反拨作用和影响听写能力的语言或非语言能力的因素上面。 二、英语听写类型及难点 英语听写的分类一般遵循Oller[2]提出的分类标准，即标准听写（听写者根据音频完整写出文本材料）、部分听写（听写者根据音频填写材料中的缺失文字）、干扰听写（录音中加入干扰背景音，以体现真实感，增加难度）、作文听写（通过记忆写下录音的文本内容）和复述听写（口头复述所听到的录音内容并进行录音）。英语专业四级考试（TEM-4）所设置题型中的听写项目“旨在测试学生的听力理解能力、拼写熟练程度及正确运用标点符号的能力”[3]。根据上述分类，TEM-4中的听写部分为标准听写，即短文听写。而大学英语四级（CET-4）中的听写为复合式听写，是部分听写（单词听写）与听写作文（原句或意思相近之新句）两者的结合体[4]。 张春芳[5]对国内英语听力测试及教学的研究结果表明，英语专业学生在听写测试中所暴露的问题主要包括：（1）听辨音能力弱;（2）未能达到基础的词汇和语法知识要求，导致他们在拼写和检查阶段不能还原正确的句子;（3）遭受母语思维的影响;（4）听写学习策略缺失。其中，邓媛[6]所作的关于学生听写策略的问卷调查表明，缺乏明确的学习计划以及注意力容易受干扰是多数学生在元认知策略方面普遍存在的问题。而在认知策略的使用方面，绩优者善于抓住句子意群和关键词帮助记忆，而学困生的听力理解趋向片段化，短时记忆弱，且易受干扰产生混淆，导致信息输出较为破碎化。同时，在情感策略方面，由于听写能力弱造成的紧张情绪会干扰注意力和记忆力。对自主环境下的听写训练软件开发来说，基于上述研究改善和解决听写学习策略问题对保证训练效果极为重要。 三、基于自主环境的英语专业听写训练软件设计 一般而言，教学软件开发程序要求开发者要先了解基于不同教学模式的CAI系统设计基本策略及目标运行环境，在确定选题和开发方向后选择有针对性的教学/训练模式，先行构思系统总体设计和详细的脚本设计，选择合适的开发工具。教学/训练内容的丰富与否是最终学习效果的重要支撑。在系统调试完毕后，要在教学实践应用中完成评价、修改和推广应用的过程。 基于自主环境的英语听写训练软件要遵循上述程序，注意以下几点：（1）自主学习软件应基于以学习者为中心的模式，在运行环境上要从保持学习者的注意力出发。该类软件能安装在可保证网络带宽但又不与因特网相联的校园局域网或自主学习中心的计算机终端上。（2）学习软件的界面设计应注重教学性、交互性、系统性和艺术性的协调统一。作为教学软件，其界面风格应简洁典雅，主题突出，避免主次不分，并根据需要设计明确便捷而有效、合理的导航标志。（3）内容模块设计应能让学习者根据个人的起点水平选择合适的训练层级，逐渐实现从易到难不断进步最终达到考核要求的目标。（4）重视学生听写策略问题的培养和强化，将其体现在框架设计和内容安排上。元认知策略的建立可以通过软件首页的详细介绍了解各个板块的学习目标，要求学习者根据个人水平和学习时间依次形成各个板块的详细的学习计划。通过“听写技巧”、“单句听写”、“段落听写”、“模拟听写”、“真题听写”等实现听写技巧认知和逐步强化提高。“听写技巧”综合介绍TEM-4听写考核要求及听写技巧，但这一技巧的实际掌握有赖于在后续板块中逐级达成。“单句听写”主要培训学生的听力理解和拼写速度，形成个人特有的单词和符号书写习惯。该板块难度安排较低，有利于建立基础较差的学生建立自信心。“段落听写”、“模拟听写”实现从小段落听写到标准长段落的听写，逐步增加学习难度和实践水平。需要指出的是，“模拟听写”的难度设计建议稍高于“真题听写”。这种设计有利于学生在进行历年真题听写的考前实战环节获得极大的成就感，提升其考试前的自信心。（5）融入现时教学计划，实现监控和评估的有效结合。监控可分为自我监控和他人监控。应当鼓励学生反思、总结和评估个人在各个板块的学习过程和结果，通过学习计划有效保障个人学习活动的自我监控。借助同伴，或将其融入某门当前教学计划中，通过教师的检查监督和答疑解惑保证和实现学习计划的完成。这有助于学生逐渐建立起有效的元认知策略，在各循序渐进的板块练习中掌握良好的、有效的认知策略，提高注意力、记忆力和书写技巧。同时，在此过程中，通过学伴或教师的学习交流活动，实现情感上的反哺能动效应。 四、结语 近年来，虽然智能手机、平板电脑等移动终端及网络技术获得飞速发展，但鉴于我国的国情及基础应试教育的影响惯性，可以预料语言自主学习中心在很长的一段时间内会在学习资源提供和自主学习能力培养等方面发挥重大的作用。商业开发的教学软件和课件在系统性和专业性上具有巨大的优势，是语言自主学习资源的主要组成部分。但任课教师对自主学习中心学习资源的补充更具针对性，更容易将其融入课程教学计划和评估中。两者相铺相成，互为促进，而任课教师作为开发者也会在此过程中发挥更大的作用。 软件开发专业论文:双语教学在软件开发专业中的重要性探析 【摘要】目前我国大学的双语教学是指以两种语言作为教学媒介的系统，其中除母语外的另一语言不仅作为教学媒介部分或全部地运用到非语言学科中，而且在教学过程中，要求学生逐渐基本掌握它，同时要在教学中对该学科的不同文化进行比较学习，以获得该学科先进的、系统的知识，来进行学科教育的一种教学方法组合；强调使用外语于学科教有（但并不排斥母语），在学得该学科先进文化科学知识的同时要学得基本专业外语，这便是目前我国大学双语教学的质的规定性。 【关键词】大学双语教学 学科教育 质的规定性 随着我国经济发展逐渐被纳人全球经济发展轨道，特别是在中国加人WTO以后，中国与外部世界的政治、经济、文化交往越来越频繁，各行各业与国际接轨的步伐逐步加快，我国迫切需要掌握专业知识又掌握专业外语的高素质、复合型人才。培养这种人才是现阶段中国高等教育发展的重要目标之一。为此，教育部于2001年9月颁布了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的4号文件，要求全国各高等院校积极推广使用英语等外语进行专业课教学，以墙养高素质、复合型人才，实现我国高等教育的可持续发展。至此，全国开始有不少高校都在尝试、探索着双语教学。但仍面临着许多问题，其中关于究竟什么是”双语教学”就争议颇大。然而，目前国内外对双语教学尚无正式统一的定性，实有必要对我国大学双语教学的本质进行认真分析研究，以统一认识，确保我国高校双语教学的顺利进行，完成培养高素质、复合型人才的任务。 一、国外有关的双语教学定义 在国外，大都采用（bilingualeducation）双语教育的提法，很少采用双语教学的提法。其中较权威的定义有：《朗文应用语言学词典》所给的”双语教学”的定义：”Theuseofasecondorforeignlanguageinschoolfortheteachingofcontentsubjects”译成中文，意思是能在学校里使用第二语言或外语进行各门学科的教学。（双语教育概论）中两位著名专家加拿大的M.F.麦凯和西班牙的M.西格恩提出”双语教学是以两种语言作为教学媒介的系统，且其中一种语言常常是但并不一定是学生的第一语言[1]”这两种定义较好地给出了”双语教学”的狭义（前者）和广义（后者）的定义。 二、我国有关的双语教学定义 在我国目前学校、教师、学生以及各类文件、论文、报刊都采用”双语教学”的提法，这已经成为大家共同认可和接受的，因此，我们都用双语教学的提法。只是由于缺乏相对的语言环境和尚未形成完善的双语教学体制，目前国内各学者对我国高校的双语教学理解分歧还较大，具体概括如下： 1.认为双语教学是一种教学方式或形式 沙丽华、韩德复在《”渗透、整合、思维”梯进式双语教学模式的结构》中认为双语教学是指用汉语和一门外语（目前在我国大部分是英语）作为课堂用语进行学科教学的方式[2]。李红兵在《高校双语教学模式的探讨》中认为双语教学是指对高等学校的部分课程采用国外具有代表性和先进性的原版教材，并采用英语授课的一种教学方式[3]。张培在《双语教学：热点间题的冷思考》中认为双语教学是以两种语言作为教学用语，其中第二语言不仅是作为学习对象，而且是作为教学媒介部分或全部地运用到非语言学科的一种教学形式[4] 2.认为双语教学是在学科教学进程或过程中使用双语当作教学手段 何全旭、吴为民在《关于开展双语教学的几个问题》中认为双语教学是指除汉语外，用一门外语作为课堂主要用语进行学科教学，目前绝大部分是用英语；教师还应利用非语言行为，直观、形象地提示和帮助学生理解教学内容，以降低学生在英语理解上的难度[5]。施敏颖在《关于在高校中实施双语教学的几点看法》中认为双语教学是指在教学进程中使用母语及一门外语[6]。任长虹在《高等学校实施双语教学的现状分析与对策》中认为双语教学是指在教材使用、课堂讲授、期末考试等教学环节同时使用外语和汉语两种语言的教学活动[7]。刘钦永在《关于双语教育和双语教学的思考》中认为双语教学是指教学中使用外语或非本民族语言进行教学的进程[8]。 3认为双语教学是一种语言教学 张谦在《关于建立双语教学型大学的论证与思考》中认为双语教学是母语和一门外国语的教学，或称之第一语言和第二语言的教学[9]。冯保才在《关于学校实施双语教学的探索》中认为双语教学是指一种语言学习的方法，指在校内同时使用母语或第二语言进行教学，主要目的是学习和掌握主流语言最终能用主流语言顺利进行各科学习[10]。邱辉忠在《化学教学中实施双语教学的思考》中认为双语教学是指将学生的外语或第二语言，通过教学和环境，经过若干阶段的训练，使之能代替，或接近母语的表达水平[11]。 4.认为双语教学是一种教学方法或教学模式 磨玉峰在《浅谈我院管理专业双语教学的发展》中认为双语教学是指非外语专业学科使用外语和汉语讲授本专业学科的一种教学方法，以用英语为例，包括使用英语教材、用英语版书、用英语布置作业、用英语命题以及使用英语口授等形式[12]。冯妍卉、格欣欣在《传热传质学”课程双语教学计划的研讨》中认为双语教学是指非外语课程利用母语和外语两种语言讲授的一种教学方法[13]。郑定阳在《实行双语教学的初步实践与思考》中认为双语教学是指非外语课程采用外语讲授的一种教学方法[14]。张维佳在《双语教学的性质、条件及相关问题》中认为双语教学是指教师在学科教育中交互使用本族语和外语甚至完全使用外语进行教学活动，以满足学习者的工具型的学习动机（instnunentalmotivation）和融合型的学习动机（integrativemotivation）.通俗的讲，所谓的双语教学，就是用两种不同语言进行学科教育的教学活动，一般是指在用母语进行部分学科教学的同时，用非母语进行部分或者全部非语言学科教学的教学模式[15] 三、我国高等学校的双语教学的本质 分析以上十多种双语教学的定义，可以看出，尽管它们是从不同角度出发来解说双语教学，虽各有偏颇，但不难发现它们几乎都有一个大致基本点，那就是都强调使用外语于学科教育（但并不排斥母语），在学习该学科先进文化科学知识的同时要学得与学科发展相关的基本专业外语。这个基本点就是双语教学的质的规定性，是我国高等学校的双语教学区别其他国双语教学的根本特征，这就是我国高等学校的双语教学的本质。 总结归纳出我国高等学校双语教学的质的规定性，再对其下定义就清楚多了。根据我国高等教学的实际情况，笔者认为目前我国高校的各学科双语教学应理解为：是指以两种语言作为教学媒介的系统，其中除母语外的另一语言不仅作为教学媒介部分或全部地运用到非语言学科中，而且还作为学习对象，要求在教学过程中学生逐渐基本掌握它，同时在教学中要对该学科的不同文化进行比较学习，以获得该学科先进的、系统的文化知识，来进行学科教育的一种教学方法组合。这里需要指出的是高等学校双语教学之所以被称之为一种教学方法组合，是因为它的构成离不开常用的教学基本方法〔如讲授法、练习法等），且具有自己独特的方法结构（如必须有语言引导课等）和新的教学功能（学得专业知识技能又学得专业英语）。这种提法函括了目前我国高等学校双语教学的目的与任务，有着当今时代的鲜明特征，是较有现实意义的定义。 总之，只有真正理解目前我国高等学校的双语教学本质，才能保障我国高等学校双语教学实施的顺利进行，完成我国高等学校学科双语教学的目的与任务―培养出高素质、复合型的人才，以应对”人世”的机遇与挑战。

航空发动机论文:一种新型清洗剂NS851在航空发动机上的应用 摘要 本文介绍了一种用于清洗航空发动机进气道的水剂清洗剂NS851,将其与国内外成熟同类产品进行对比,并实测该清洗剂运用在发动机长试后,功率恢复效果。文中还综合比较了NS851清洗剂与国内、外同类产品的经济成本。从而论证NS851清洗剂的经济效益和社会意义。 关键词 水剂清洗剂;对比试验;功率恢复;表面活性剂 0 引言 国产航空发动机在外场使用没有整机清洗规范,对于在内陆飞行的航机,由于飞行高度高,腐蚀气氛少,发动机气道腐蚀污染情况不太严重,所以,对正服役发动机的防腐蚀维护技术要求并不突出。但由于近年来,从用于海上低空飞行的航机返厂修理的情况来看:气道腐蚀严重,发动机功率下降,从而导致飞行寿命减短。这是由于航机工作环境盐雾浓度大,发动机在工作时吸入盐雾、尘埃和自身产生的油污,在高温和氧化作用下形成油垢、积炭沉积于气道内的各零部件表面,从而导致气道内零部件腐蚀情况严重。为减少腐蚀,延长发动机的寿命,必须增强发动机的日常维护。因此,发动机需要频繁清洗,通过气道的冲洗减少气道内盐份和污物的附着并恢复发动机功率。 国内、外对发动机整机清洗剂的研究情况: 1)法国TM公司在WZ8发动机大修手册中明确规定了进气道清洗剂牌号:ARDROX6345; 2)北京航材院研制的发动机清洗剂:GT1。 根据海上飞行航机的工作环境及航机气道内零件材料的特点,我试验室自行配制了NS851清洗剂。工作后功率下降的发动机通过用NS851清洗后将恢复功率,而清洗剂本身不能对发动机气道内的材料产生影响。 1 理化测试及测试结果 研制过程中将NS851与GT1、ARDROX6345这3种清洗剂进行了理化对比测试,根据3种清洗剂的使用体积比来配制试验溶液(溶剂:去离子水): NS851:5%;GT1:20%;ARDROX6345:20%。 1)PH值:用PH计进行测量,见表1; 2)清洗剂对金属材料的腐蚀试验: (1)全浸腐蚀、缝隙腐蚀、高温腐蚀均按GJB20356进行,结果见表1; (2)洗剂对钛合金(TC1)的应力腐蚀试验:该项目由北京航空材料研究院完成。 试验结果:3种清洗剂对钛合金均无应力腐蚀,金相形态见图1~图3。 应力腐蚀500倍金相检查应力腐蚀500倍金相检查 3)清洗剂对非金属材料的影响 (1)清洗剂对石墨涂层的影响。试验材料:高温石棉石墨、低温石棉石墨、镍石墨; 试验方法:将3种带石墨层的零件浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束对石墨层进行车削0.2mm,以检查石墨层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种石墨层均无影响(石墨层无脱落现象)。 (2)清洗剂对涂层的影响:试验材料:H61-32涂料、H61-1涂料、氟橡胶。 试验方法:将3种涂层试片浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束用划格、胶布法检验涂层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种涂层均无影响(涂层无起皮、起泡、脱落现象)。 2 使用后功率恢复 XX航空发动机试车300h后,功率降低到94%,用NS851清洗剂对其进行进气道冲洗后功率恢复到97%。发动机试车前后,清洗前后功率情况见表2。 3 讨论 NS851是一种水剂清洗剂,它是由多种表面活性剂组成,不含无机盐成份,其中包括三乙醇胺油酸皂、脂肪醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚等表面活性剂。表面活性剂是由亲水基和憎水剂构成,亲水基吸附水分子,憎水基吸附油分子。通过表面活性剂使油和水结合起来,形成了乳化液,表面活性剂在此起乳化作用。只有保证乳化液的稳定才能使油污溶解在水中。吸附于油与水界面上的表面活性剂形成具有一定强度的界面膜,对油微粒起保护作用,油微粒在布朗运动下发生碰撞时不易聚结,所以界面膜的强度对乳化液的稳定性起着很大作用。NS851中含有脂肪醇和脂肪胺、脂肪酸类表面活性剂,界面吸附层中乳化剂分子与醇、胺、酸这些极性分子发生作用形成复合物,使界面膜强度增高。由于多种表面活性剂的使用,使混合的表面活性成分吸附在水―油界面上,分子间发生作用形成络合物,由于分子间强烈作用,界面张力显著降低,表面活性剂在界面上吸附量增多,形成的界面膜密度增大,强度增高。乳化液稳定性增强,从而清洗液溶解油污的能力加强。所以NS851能有效的去除了油污,恢复发动机功率。 4 社会效益及经济效益 NS851清洗剂由我厂自行研制,其组分完全国产化,通过多年在整机上的使用,清洗效果良好,能达到清洗发动机、恢复发动机功率、减少气道内金属零件的腐蚀,从而达到延长发动机工作寿命的目的。NS851的成功使用,使我们再不需要进口整机清洗剂,从而摆脱了发动机整机清洗技术受制于人状态。 由于NS851使用比例低,国内原料采购成本低,其使用成本是本是进口产品的1/10,是国内同类产品的1/7。 5结论 1)NS851是我厂自主研发的一种发动机整机清洗剂,其与国内外成熟同类清洗剂的理化性能相当,对发动机气道内的主要材料均无影响。长试后发动机使用NS851清洗后,能明显提高功率。所以说NS851清洗剂已达到了发动机整机清洗目的; 2)NS851原料采购方便,成本低廉; 3)NS851可以广泛运用到直升机、运输机、工业地面燃机的清洗维护。 航空发动机论文:基于虚拟仿真技术的航空发动机油封模拟系统 摘 要:我军航空发动机油封工作中存在的问题阻碍了航空发动机油封技术的训练。为解决该问题,开发了一套航空发动机油封模拟系统。它利用虚拟仿真技术模拟航空发动机油封操作过程,是一种集油封虚拟训练和考核评价于一体、经济实用的现代化教学手段。根据航空发动机油封操作规程,系统功能设计包括引导提示、油封仿真、考核评价三个模块,油封仿真是核心,它包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能,能够提供等同于实操,甚至更好的训练效果,具有重大的经济效益和军事效益。 关键词:油封仿真; 航空发动机; 虚拟仿真技术; 军事效率 0 引 言 目前虚拟仿真技术广泛应用于自动控制、医疗康复、教育娱乐、维修训练、军事训练等各个领域[1-4]。虚拟本质是客观事物在计算机上的一种仿真实现,是一种由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,通过特殊的头盔、数据手套等传感设备进入虚拟空间,感知和实时操作虚拟世界中的各种对象,使参与者有身临其境的感觉,能体验、接受和认识客观世界中的客观事物。 虚拟仿真技术应用于航空发动机油封训练是当前我军航空发动机油封工作的迫切需要。我军航空发动机的油封设备多为20世纪80年代生产,可满足老旧机种的油封工作。由于一些进口和国产的新机种逐渐成为我军主战机种,目前的油封设备已无法满足其发动机油封的需要。另外,航空发动机油封技术含量高,操作规程复杂,油封设备操作较为严格,要求操作人员本身应具有较强的责任心和专业的油封工作技术和经验。目前,我军院校基本没有开设相应的油封专业学科,油封人才基本靠“师傅带徒弟”的模式来培养,很难满足目前航空发动机油封工作的实际需要。 这些问题严重影响了航空发动机油封技术的训练,而利用虚拟仿真技术能够创建出真实感和沉浸感较强的航空发动机油封环境,为航空发动机油封工作提供油封虚拟训练,有助于提高油封人员的操作水平和操作技能。虚拟仿真技术已经成熟并广泛应用,因此开发一套航空发动机油封模拟系统已成为一种既经济又实用的解决方法。 1 开发工具 航空发动机油封模拟系统采用目前世界上广泛使用的工业仿真软件Creator,GL Studio,Vega Prime和Visual C++ 6.0进行开发[5-6]。 Creator是世界上领先的实时三维数据库生成系统,可以用来对发动机、油封设备、仓库等实物场景进行三维建模。油封设备的各种仪表是由GL Studio来建模的,并以可视化模型数据库的形式生成OpenFlight(.flt)文件格式标准的层次视景数据库。然后,OpenFlight文件再调入Vega Prime,成为实时仿真的一部分。 Vega Prime具有良好的图形环境界面和完全面向对象的C++语言应用程序接口API,丰富的实用库函数及大量的功能模块可满足拆卸油管,控制油封设备进行油封等多种仿真要求[7-8]。 但是,Vega Prime本身不能实现人机交互,还需要用Visual C++ 6.0进行系统集成。该系统以Visual C++ 6.0为开发平台,使用Vega Prime的函数库,并通过复杂的编程,实现对虚拟场景、环境、运动的模拟仿真。 2 系统分析及设计 航空发动机油封模拟系统包括训练和考核两种模式。训练模式的特点是系统需要具备操作引导和错误提示功能;考核模式的特点是系统需要具备评价功能。 为了满足油封训练和考核的需要,航空发动机油封模拟系统设置了引导提示、油封仿真、考核评价三个功能模块,如图1所示。 图1 航空发动机油封模拟系统功能模块 其中,油封仿真又包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能模块。视景仿真、音响仿真是实现航空发动机模拟训练系统沉浸感的重要因素;运动仿真、操作仿真是实现学员与虚拟油封设备和环境之间交互的主要手段;引导提示、考核评价是整个系统的必要组成部分[9]。 2.1 引导提示 引导提示功能用于在初次练习时进行操作引导,操作错误时进行判断并提示。当操作熟练以后可取消引导或者提示再进行练习。 2.2 油封仿真 2.2.1 视景仿真 视景仿真是将航空发动机油封过程中实体建立数字化的模型,如道路、仓库、油封车、电源车、发动机、油管和电缆、扳手等工具、各种油料、履历本、包装材料、油封专用车等。其中,发动机的内部结构模型对于油封模拟训练系统来说不需要建模,所以重点是建立发动机的外部结构模型。发动机的外部结构模型比较复杂,主要是建立各种开关和油封时需要连接油管、电缆的器材及其接头帽盖、铅封的模型,其次是建立发动机及其外部附件的外形建模,细节部分要充分利用贴图来进行建模。 航空发动机论文:航空发动机电气附件线路绝缘性故障分析 摘 要：航空发动机经常工作在高温、高速、高负荷、强振动的恶劣环境下，其内部的电气附件线路在这些恶劣环境中容易发生故障。电气线路的绝缘性故障是一种常见的故障，分析电气附件线路中可能出现的绝缘性故障种类，并针对每种故障画出等效电路，然后进行仿真，从而得出结论。总结并分析常见的绝缘性故障种类，可以提高发动机的维修效率，并保证飞机的飞行安全。 关键词：航空发动机；电气线路；绝缘性故障 电气附件是航空发动机的基本单元，其种类繁多，连接电气附件的线路称之为电气附件线路，发动机体积庞大，电气附件数量极多，其内部的电气附件线路错综复杂，导线粗细不一，长度最长可达几十公里，发生故障时排查起来非常困难。在此对常见的电气附件线路的绝缘性故障进行了分类，并对每类故障进行了仿真，从而得出故障产生的机理，在故障排查过程中更具有针对性，从而提高发动机的维修效率，并保证飞机的飞行安全。 1 航空发动机电气线路绝缘性故障原因 航空发动机工作环境恶劣，系统之间互相影响，高温、高速、高负荷、强振动等因素都有可能引起电气附件线路产生故障，线路的绝缘层损坏是多种因素共同作用的结果。电气线路的绝缘故障有以下两种特点：（1）线路集中，线路间挤压、摩擦等造成线路绝缘层损坏；（2）大面积的化学腐蚀、高温、高压等条件下引起线路老化，提前对线路进行测量可有效减少该类故障所引起的事故。 造成电气附件线路绝缘层腐蚀老化的原因主要有以下四种：（1）机械老化；（2）化学腐蚀；（3）热老化；（4）电老化。 2 航空发动机电气附件线路绝缘故障种类 波音公司的标准线路施工手册和空客公司的电器标准线路施工手册都对所有相关的电气附件的绝缘电阻最小值和电压值做了相应的数值要求。通过查询PW4000系列某一型号航空发动机相应的标准线路施工手册，30多种电气附件涉及127处测量点，统计了这些绝缘测量点的测量方式，结果如表1。 表1 电气附件数量及绝缘测量方法 通过分析该表，得到了两种发动机电气附件绝缘测量点的测量方式：第一种是同一个电气附件的不同测量点之间的测量方式，即Pin/Pin方式；第二种是同一个电气附件的测量点与地面之间的测量方式，即Pin/Gnd方式。 （1）Pin/Pin（层间）绝缘故障。航空发动机电气附件数量极多，电气附件线路分布紧密，两束距离很近的导线如果出现线路绝缘层老化，并且没有及时发现并排除故障，则线路之间容易产生电弧，容易引发火灾，若该线路出现在油箱附近，则会引起爆炸事故，危害极大。 （2）Pin/Gnd（Φ兀┚缘故障。电气附件线路的绝缘层老化时，导线对地的绝缘电阻就会减小，有可能引起电压击穿，回流过大，使得线路绝缘层被烧焦，对飞行安全造成极大危害。 3 航空发动机电气附件线路绝缘故障仿真 为了更有效地保证飞机的飞行安全，我们要对发动机电气附件线路绝缘故障进行预防，在此对上述电气附件中的线圈两种绝缘故障进行仿真，分析电气附件的绝缘性能的好坏对系统的影响。 3.1 电气附件对地绝缘故障仿真 在电气附件的绝缘介质发生老化的过程中，产生绝缘故障的地方对地电容是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐增大，对地的绝缘电阻是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐减小的。 定义在航空发动机电气附件绝缘介质中某一处出现绝缘老化现象，当此处的等效绝缘电阻Ro、等效绝缘电容Co的值不断变化时，测出等效绝缘电阻Ro与接地线之间的电压，可以得到等效绝缘电阻Ro与绝缘处电压Uo之间的关系。通过固定等效绝缘电容Co的值，不断改变线圈对地的等效绝缘电阻模拟传感器线圈绝缘性故障，可以得到绝缘处电压与等效绝缘阻值变化的关系，测试电路的原理图如图1所示[1]。 当绝缘故障处的等效电容Co取一系列固定值时，通过不断的改变线圈对地的阻值模拟绝缘性能变化过程，可以得到绝缘故障处电压Uo随绝缘介质对地绝缘阻值Ro变化的关系如图2所示。 从图2中可以看出，当绝缘故障处的电容Co分别取不同值时，随着绝缘电阻Ro的不断减小，绝缘故障处的电压Uo存在着明显的过度变化，在图中的拐点之前，绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小几乎没有任何变化，而在等效绝缘电阻Ro的值继续变小出现在拐点之后，绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小直线上升。从图中可以看出，拐点对应的等效绝缘电阻最小值R'可以看作判断绝缘电阻性能好坏的标志，当等效绝缘电阻值大于R'时，航空发动机电气附件的绝缘性能良好，当等效绝缘电阻值小于R'时，航空发动机电气附件的绝缘性能出现故障。在等效绝缘电阻小于R'并持续减小时，可以看到对地电压值直线上升，发生了电压击穿现象。在飞机附件维修手册中对每一个电气附件的等效绝缘最小值R'都给出了详细的值。 3.2 电气附件层间绝缘故障仿真 航空发动机电气附件长时间运行在高温、潮湿、震动等十分恶劣的环境中，在电磁、电场、机械、化学等外因的作用下，电气附件中线圈的绝缘层十分容易发生损坏，绝缘层损坏导致两个线圈之间会出现金属导体裸漏，造成两者之间的气体间隙被击穿，发生电弧现象。 航空发动机内部一般使用的是幅值为115V、频率为400Hz的交流电，在线圈发生绝缘磨损后，将两线圈之间的绝缘值等效为Z，由此电弧故障的简化等效电路图如图3所示[2]。 当发动机电气附件中线圈的绝缘层磨损十分严重时，层间绝缘故障基本上相当于短路，取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值，即等效绝缘电阻R趋向于零，得到电流的变化如图4所示。 在发动机电气附件中的线圈绝缘正常没有层间绝缘故障时，等效绝缘电阻R在兆欧的级别，取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值，即等效绝缘电阻R趋向于无穷大，电流的变化如图5所示。 通过不断减小等效绝缘电阻R的阻值，即R从无穷大不断减小到0，仿真两个线圈之间绝缘老化现象发生时，两个线圈之间的电流与等效绝缘电阻R之间的关系如图6所示。 4 结束语 本文对航空发动机电气附件线路的绝缘性性进行了介绍，分析了各类故障产生的原理，为日后故障检测方法的研究与技术层面上的改善打下了基础。通过研究关于民用航空发动机电气线路绝缘性问题的大量资料，并将其按原理进行了分类，建立了故障模型，通过对模型的仿真，研究了有关电气附件线路绝缘故障问题，希望对提高发动机的维修效率和保障民航客机的安全有所帮助。 航空发动机论文:基于某航空发动机振动事件的高压涡轮转子叶片超温问题研究 摘 要：某航空发动机试验过程中发生振动大故障。分解后，发现高压涡轮转子叶片等多处零组件有磨损、变形甚至断裂的情况。将全台共计72片高压涡轮转子叶片委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析，确认原因为高压涡轮转子叶片超温。分析高压涡轮转子叶片超温的多种可能原因，采用排除法，推断此次高压涡轮转子叶片超稳为局部超温，原因为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片导致高压涡轮转子叶片冷却失效。根据推断寻找事实依据，推导故障模式。提出解决高压涡轮导向器堵块存在脱落可能性的方案，为后续高压涡轮转子叶片超温问题的判断提供分析思维导向。 关键词：航空发动机；整机振动；高压涡轮转子叶片超温；冷却失效 当代航空发动机的高压涡轮部件承接在主燃烧室后，是将高温高压气体内能转化为机械能最重要的部件之一。虽然目前绝大多数的高压涡轮转子叶片均采用高性能的单晶合金材料制造，但高温高压高转速的恶劣工作条件下，仍存在多种影响因素导致高压涡轮转子叶片局部超温，进而发生叶片基体脱落等恶性状况。 以最终确定为高压涡轮转子叶片局部超温原因导致的某航空发动机振动事件进行典型分析，探究造成局部超温的影响因素，充实完善振动问题数据库，为后续航空发动机振动问题的判断提供分析思维导向。 1.振动发动机分解检查情况概述 1.1 故障现象 某航空发动机试验过程中，出现振动值急剧上升，大幅超出规定值的现象。立即停止试验，用孔探仪检查发现，该航空发动机的高压涡轮转子叶片多处烧蚀。 1.2 发动机分解检查情况 故障发生后，对发动机按大组件进行了分解检查。外部管路、附件及尾喷口分解未见异常；分解加力扩散器时，发现少量金属颗粒；分解涡轮后机匣时，发现少量金属粉末状颗粒，且多为粉末状碎屑；分解低压涡轮转子组合件时，发现低压一级导向器密封片变形，低压一级涡轮叶片表面存在不同程度打伤；分解高压涡轮转子组合件时，发现16片叶片存在严重损伤掉块情况，其余叶片存在不同程度的变形，叶片叶尖磨损严重；分解主燃烧室联合单元体时，发现高压涡轮导向器叶片组上1件堵块缺失，高压涡轮导向器叶片表面存在多处不同程度的打伤，高压涡轮外环块磨损严重，外环块封严片严重变形；分解二支点支承组件时，发现二支点密封装置石墨断裂一处；分解低压单元体、高压机匣、高压压气机转子及中介机匣组件时，未见明显异常。 1.3 检定结果 因主要受损零件集中在涡轮部分，高压涡轮转子叶片受损严重，故将全台高压涡轮转子叶片（72片）委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析工作。对高压涡轮转子叶片断口分析结果表明，为高压涡轮转子叶片超温导致的超温疲劳断裂。 2.高压涡轮转子叶片超温影响因素分析 叶片出现超温一般有以下几个来源：油体雾化不良、燃油品质不良、起动喷嘴油压过低等造成的燃烧不均匀，富油燃烧，火焰后移等导致的环境超温；冷却通道（气膜孔、型芯堵塞、叶片结构损坏）破坏造成温度场分布不均匀导致的局部超温等。从该航空发动机叶片试车情况以及其他部件的损伤情况，对此台高压涡轮转子叶片出现局部区域性超温的原因展开分析。 2.1 环境超温 从高压涡轮转子叶片损伤周向分布情况看，损伤掉块且超温的叶片集中在1/4的区域内。距离较远的叶片有过热，但无超温现象，可以说明高压涡轮转子叶片环境温度无明显异常，即部分叶片的超温疲劳断裂是由局部超温导致的。 2.2 局部超温 梳理经验树，导致高压涡轮转子叶片局部超温的原因有：高压涡轮转子冷却流路不畅；高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲；叶片内冷却通道堵塞；高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效。针对某航空发动机进行逐条分析。 2.2.1 高压涡轮转子冷却流路不畅 该冷却流路的空气从高压压气机出口引入转子盘腔内部，经高压压气机封严盘上的一道篦齿流入高压鼓筒轴外腔，然后又经一道篦齿与经预旋喷嘴后的主燃烧室内环腔的气流汇合后分为两股。一股经篦齿盘上的外篦齿后，从导向叶片和转子叶片根部的间隙流入主流道；另一股经篦齿盘上的孔后流入高压涡轮工作叶片，对高压涡轮工作叶片冷却后，分别从叶片前缘、盖板上和其他部位的气膜孔及尾缘的劈缝流入主流道。根据主燃烧室故检结果，预旋喷嘴处未发现异常，冷却流路未发现堵塞，故某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因不为高压涡轮转子冷却流路不畅。 2.2.2 高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲 高压涡轮转子叶片盖板缺失可造成叶片内冷却空气从顶端流出，叶片气模孔无冷却气流出，叶片气膜冷却失效，会造成叶片烧蚀掉块。检查叶片盖板，掉块较大的高压涡轮转子叶片的叶片盖板在前缘位置完全损伤，其他宏观未裂叶片的叶片盖板无明显掉块，仅存在^为严重的刮磨，及叶背叶尖棱边变形缺失。该航空发动机曾发生过高压涡轮转子叶片盖板脱落、翘曲故障，与此次事故的现象不符，且高压涡轮转子叶片已经采取多种措施，避免盖板翘曲故障发生。因此认为某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲的概率较低。 2.2.3 叶片内冷却通道堵塞 外来物堵塞高压涡轮转子叶片冷却通道，有可能导致叶片冷却的逆流裕度不足而发生超温。因此做如下工作，分解检查故障叶片榫头底部进气窗口，未发现堵塞物；解剖叶片未发现堵塞现象；复查叶片水流量均合格。据此排除某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为叶片内冷却通道堵塞。 2.2.4 高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效 检查结果表明，一个高压涡轮导向器堵块缺失。该堵块尺寸为14.8mm×4.3mm×2.2mm，材料为K40M。装配于高压涡轮导向叶片上缘板后端，用真空钎焊方法固定，主要作用是封堵叶片缘板铸造时的工艺退渣口。 将全台共计72片高压涡轮转子叶片做能谱分析，结果表明第14块高压涡轮转子叶片表面存在K40M，且所有高压涡轮转子叶片表面未见其他异常外来成分。这表明缺失的高压涡轮导向器堵块脱落，并且撞击了高压涡轮转子叶片。分析认为如果高压涡轮转子叶片受到外物打伤产生裂纹或裂口，裂纹或裂口损伤随着高压涡轮转子工作出现扩展，使高压涡轮转子叶片内部冷却空气从损伤处流出，叶片气模冷却失效造成叶片超温烧蚀，在中国航空工业集团公司失效分析中心分析报告中，有3片叶片疲劳起源特征为外物打伤。 因此，高压涡轮转子叶片受到外物打伤引起叶片冷却失效有很大可能是某航空发动机高压涡轮转子叶片局部超温的主要原因。 3.某航空发动机故障检查结论并改进工艺 在初步判定为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片引起叶片冷却失效后，有大量的故障检查事实满足以上推论，如：高压涡轮导向器工艺堵块掉落；高压涡轮转子叶片损伤严重；高压涡轮导向器及其他高压涡轮后的流道件均有不同程度损伤；高压涡轮之前的流道件故检未发现异常；掉块叶片主要集中在周向约1/4区域内；故障起始发生在高压涡轮导向器和高压涡轮之间；从断口分析结果来看，高压涡轮转子叶片出现疲劳断裂是由于叶片超温造成材质疲劳性能下降，在源区应力集中（气膜孔和烧蚀缺陷）和振动应力作用下出现疲劳开裂和扩展，最终导致掉块；从试车情况分析，应是高压涡轮转子叶片发生故障后引起的振动；从以往高导叶片堵块脱落故障分析，由于高导堵块焊接工艺存在问题，堵块存在脱落的可能性，且堵块脱落对高压涡轮转子叶片等零件会造成伤害；从故障原因分析，高导叶片堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片可以造成高压涡轮转子叶片冷却失效导致局部超温，进而发生撕裂掉块等。 依据分析推得故障模式：发动机工作时，一个高压涡轮导向器堵块发生脱落，掉落在高压涡轮导向器与高压涡轮转子叶片之间的流道内。堵块随着气流撞击到高速旋转的高压涡轮转子某些叶片前缘，对这些叶片产生伤害，形成裂纹或裂口。裂纹或裂口损伤在热应力、离心应力及振动应力等的共同作用下，逐步扩展，导致高压涡轮转子叶片冷却失效，致使叶片超温造成材质疲劳性能下降，进而发生撕裂掉块的情况。撕裂掉块的叶片残骸四散，对相邻高压涡轮转子叶片继续产生伤害。叶片的撕裂掉块影响了附近其他叶片的冷却效果，致使其他叶片也发生了超温的情况。多个叶片的损伤使得高压涡轮转子平衡被破坏，高压涡轮转子发生振动，发动机振动值激增，振动引起高压涡轮转子异位，高压涡轮转子叶片与高压涡轮机匣外环以及空气导管与低涡轴等发生异常碰磨。 至此，某航空发动机试验过程中振动故障的原因判定为高压涡轮导向器堵块脱落。针对此问题，将高压涡轮导向器堵块的工艺方法由真空钎焊改为氩弧焊，某航空发动机后续试验过程中杜绝了此类问题的发生。 结语 航空发动机的发展很大程度上是由于一次又一次解决了振动问题。振动影响因素众多，如何准确抓住发动机振动的罪魁祸首，本次试验过程振动的排除方法可供相关技术人员借鉴： （1）全面系统检查故障航空发动机，得到翔实的故障检查结论； （2）抓住故障检查结论重要部分进行最高能力分析； （3）查阅振动问题数据库寻找故障发生可能原因，利用排除法分析； （4）大胆假设最可能原因，寻找事实证明，推理故障模式； （5）判定故障原因，进行技术改进，充航空发动机振动问题数据库。 在航空发动机振动问题的解决上，充实完善航空发动机振动问题数据库、建立符合航空发动机体系的分析问题方法，才是解决振动问题，提升航空发动机试验技术的正确途径。 航空发动机论文:论战略成本管理在我国航空发动机制造企业的应用 摘要：随着我国市场经济的不断发展，各行各业对于战略成本管理的关注越来越多，为了获得更好的收益和回报，各行各业也都在不断地改进成本管理模式和方法，其中也包括我国的航空发动机制造企业。从目前我国的实际情况来看，战略成本管理还没有充分地在这类企业中得到具体的应用，主要是由于其发展尚未成熟。本文通^对战略成本管理的内涵、战略成本管理与传统成本管理的对比以及具体实施战略成本管理应注意的问题进行细致的梳理和分析，协助我国航空发动机制造企业更好地管控成本，提高经济效益，同时也供学界讨论。 关键词：战略成本管理 航空发动机 制造企业 应用 一、关于战略成本管理的概述 （一）战略成本管理的内涵 对于企业来讲，制定长远的战略目标，是企业实现整体发展目标的重要工作。而企业长远战略目标的制定，需要进行很多工作，并将其作为决策的依据，收集有价值的信息就是主要工作之一。如果此项工作无法有效完成，则会造成企业无法了解自身与市场竞争企业的优劣，无法实现可持续发展的基本目标，这样就更不必说长远战略目标了。那么，战略成本管理到底指的是什么呢？实际上是指企业运用成本管理技术，提高企业战略地位，同时降低企业成本的管理过程。具体而言，战略成本管理其实就是一个通过对投资立项、研发与设计、生产环节和销售环节等整个链条进行全方位监控管理的过程，其重点是从战略的视角对影响成本的因素进行系统的分析，从而进一步发现能够有效降低成本的途径，最终目标是以此来营造企业的持久竞争优势。从另一个角度来讲，企业的实际需求是企业能否实现最终战略目标的决定性因素。21世纪是信息时代，战略成本管理工作无法脱离成本管理信息，而信息并不是固定不变的，所以，制造企业战略成本管理也会随之不断变化。 （二）战略成本管理的作用 从企业的角度出发，战略成本管理的作用很大。 首先，战略成本管理工作涉及的内容比较全面，可以说对企业实际运营中的方方面面均有所涉及，而且企业内部组织管理无法限制，能够从全局的角度掌控整个公司的运行。 其次，战略成本管理工作可以动态地掌控企业的实际运行。在进行战略目标制定的过程中，内外部环境因素都会被考虑，但是这部分因素并不可控，所以为了更好地保证战略目标制定的准确性，应当实时且充分地掌握企业内外部环境的变化，而战略成本管理工作可以很好地解决这方面的问题，从这个角度看，作用很大。 二、战略成本管理与传统成本管理的比较分析 （一）传统成本管理存在局限性 首先，对于传统成本管理来讲，其主要关注的内容是如何降低企业内部成本，而并没有考虑保证企业运转的供应商和顾客。传统成本管理主要通过压低材料采购价格降低成本，这样只会造成与供应商之间关系的僵化，很容易失去供应商，同时也会失去向前整合的机会，进而失去获得进一步降低成本的机会。另外，传统成本管理一般将产品销售至消费者作为成本管理的最后环节，无法获取精准的产品信息，在一定程度上可能增加分销和售后成本。 其次，传统成本管理仅仅是单纯的为了降低成本而降低成本，并没有过多地考虑企业降低成本的根本目的。制造企业在实际运行过程中，绝大多数环节都会产生成本支出，但是，并不是所有的环节成本都可以降低。比如，通过盲目缩减企业的研发开支，在很大程度上都会造成企业产品和技术缺乏先进性，无法进行同行业竞争，从而失去市场。还有，通过降低企业质量管控成本，极有可能发生产品质量不过关，造成企业整体形象受损，这将直接影响企业的可持续发展。因此，企业的工作重点必须向制定和贯彻竞争战略方面转移。传统成本管理片面追求成本节约，重视短期效益，这将大大削弱企业的长远发展能力。 最后，企业创造价值的表现是能够为顾客提供必要的便利需求，而企业的全部业务并不都可以创造价值，如生产出来的废品，只会减少价值。企业成本管理需要对内部价值链进行分析。市场经济时代，企业面临的是开放的、有竞争的市场环境，通过了解行业价值链等因素可以更好地实施成本管理，做到“知己知彼”，这样才能够更加有效地实现企业的长远战略目标。同时，了解并分析竞争对手的成本管理也是很重要的。企业内部的生产过程是传统成本管理的主要对象，供应和销售很少考虑，而战略成本管理对象则不同，涉及产品生产的整个生命周期。 （二）战略成本管理较传统成本管理优势明显 相较于传统成本管理，战略成本管理优势明显，主要体现在成本优势上，这也是其和传统成本管理的主要区别。市场竞争的法则就是优胜劣汰，制造企业要想更好的生存和发展，就必须通过加强成本管理，有效地降低成本。 首先，对于我国航空发动机制造企业来讲，通过实施战略成本管理，可以更加有效地促进企业进行统筹兼顾管理工作，在保证整体利益的基础上调整局部利益，保证长远利益的基础上调整短期利益，同时可以通过改善实际运营状况，提高企业的实际竞争优势。 其次，通过进一步实施战略成本管理，可以提升企业适应外部环境变化的能力。通过不断适应外部环境，可以更多地获取竞争对手的信息，做到知己知彼，另外，通过运用价值链分析法对目标企业与上、下游企业之间关系进行研究，可以达到共赢的目的。 最后，战略成本管理的实施，能够有效地更新传统成本管理理念，在保证成本最小化的基础上，提高企业资源的利用率，获得更多的使用价值，使得企业在资源一定的情况下，充分开发和利用这部分资源。当然，对于企业的管理者也是有一定要求的，那就是需要企业管理者从整体角度进行成本管理工作，为实现企业整体战略发展提供必要的支持。 三、实施战略成本管理过程中需要特别注意的问题 从我国航空发动机制造企业的实际情况来看，实施战略成本管理的基础是保证产品的质量需要符合要求，同时企业需要不断地适应外部环境的变化，与时俱进，并且需要重点关注以下问题。 （一）需要重点关注企业与上、下游之间的价值链关系 从管理对象来看，管理范围不同，战略成本管理对象涉及范围较广，涉及成本全方位的管理，而传统成本管理对象的范围相对较为狭窄，主要涉及企业内部的生产过程，所以，企业在实施战略成本管理过程中需要重点关注价值链的开发和运用。那么，如何做到呢？第一，需要企业必须了解自身内部的价值链，将非增值作业和增值作业加以区分，尽最大可能消除非增值作业；第二，需要了解企业自身的位置，然后通过强化上、下游价值链之间的关联和沟通，以保证供应过程与销售过程的成本管理；第三，需要了解竞争对手的价值链，通过运用SWOT分析法，分析自身的劣势和优势，不断地强化自身。 （二）需要更新成本管理观念，完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡 从目前我国航空发动机制造企业的实际发展情况来看，传统成本管理模式仍然是主要的成本管理方式，而这存在着严重的局限性，仅是为了达到降低成本的目的而降低成本，并不能达到成本管理的目的。而这种情况的主要原因就是成本管理观念不到位造成的，因此，需要我国航空发动机制造企业更新成本管理观念，完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡。 （三）进一步加强和推进企业文化建设工作 从企业发展的角度来讲，企业文化的建设和延续是企业发展之源，是企业价值理念的重要组成部分，能够影响各项职能的实现和发挥，同时可以制s企业的管理措施和政策。因此，加强企业文化建设工作是我国航空发动机制造企业实施战略成本管理工作的重点。这样可以提升员工的工作环境和积极性，促进其自觉节约成本，为企业实施战略成本管理工作打下基础。 （四）加强部门间的沟通与交流 对于企业的运营来讲，信息的有效传递是企业稳定运行的关键，因此，企业各部门之间应当加强沟通交流，对于主要业务环节建立必要的信息资源共享机制或平台，保证企业内部信息能够及时且有效地传递到各个部门及各个环节，为企业实施战略成本管理工作提供必要的信息数据，保证决策的准确性。 四、结语 在我国的传统成本管理过程中，降低成本被认为是企业成本管理的目标，而且手段就是节约。当然，节约可以降低成本，但这只是手段之一。随着相关市场经济的发展，仅仅依靠节约来降低成本，已经不能够满足现代企业的发展需求了，新的管理理念也逐渐诞生并快速发展，那就是战略成本管理理念。“支出最少的成本，获取最多的使用价值，得到最多的利润”，这才是现代成本管理的目的。随着战略成本管理的发展，其发挥的积极作用已经越来越明显，能够进一步突破传统成本管理的局限，从企业内部扩展到外部，同时能够把握成本管理的真谛，通过战略定位、价值链分析等手段降低成本，提升企业竞争力。 （作者单位：中国航发南方工业有限公司） 航空发动机论文:航空发动机涡轮盘腔空气系统瞬态仿真研究 【摘 要】空饫淙聪低彻岽谡个航空发动机，在热端部件的隔热与冷却、叶尖间隙控制、腔室封严、等方面起着极为重要的作用，直接决定着航空发动机能否安全可靠地工作。涡轮盘腔是空气系统的重要组件，对涡轮盘的冷却性能有显著的影响。本文应用Flowmaster对某型燃气轮机涡轮盘腔进行了仿真，对该涡轮盘腔设计进行分析。 【关键词】航空发动机；空气系统；仿真 0 引言 发动机的二次空气系统主要用去冷却封严发动机部件[1]，其主要结构包括孔口、篦齿封严、以及特定的腔室结构等。本文的计算方法基于Miller[2]博士的理论，应用商业软件Flowmaster对瞬态条件下的发动机空气系统部件涡轮盘前腔进行了仿真计算。 1 计算模型 如图1所示，选取某型燃气轮机涡轮盘前腔建立计算模型，对盘腔的瞬态特性进行分析。在Flowmaster中搭建盘腔的"准二维"计算网络。 计算模型如图2（左）所示。流路系统中包含一个进口（涡轮盘前腔气流进口）和一个出口（涡轮前腔出口），流动方向为沿径向向外。将盘腔出口简化为阻力损失元件。出口间隙的系数由Flowmaster数据库以及经验公式提供。 以涡轮盘旋转轴为Y轴零坐标。为充分考虑盘腔几何外形对于气体流动的影响，将盘腔划分为8个小的腔室，每个腔室尽可能调整为矩形。盘腔内的节点及元件分布如2（右）所示。 计算过程中应用到的元件的尺寸参数及计算参数如下。 封严篦齿：直齿，流通面积0.0006m2，篦齿封严间隙0.6mm，封严齿距5mm，齿数7，封严齿宽0.5mm。 出口间隙：流通面积0.0001m2。 2 边界条件及发动机转速 发动机转速如图3所示，模拟发动机运行启动至运行稳定的过程。其中，0时刻为计算开始时间，并非发动机的实际启动时刻。进出口条件如图4所示。盘腔边界为绝热。 3 计算结果 计算的时间步长取为0.1s，计算总时间为120s。其他控制收敛的参数根据计算经验进行相应调整。 图5给出发动机稳定工作时（110s）盘腔内的总温分布。由图中数据可知，盘腔内节点的温度沿径向向外升高，并且越是靠近盘腔外侧，节点温度升高的越明显。引起温度升高的主要原因是右侧高速旋转的涡轮盘对气流的加速作用。 盘腔出口体积流量如图6所示，随发动机进口压力的提升，流经盘腔的空气流量逐渐增加。盘腔内其典型节点的总压分布如图7所示。从计算结果中可以看出，冷却气流流过篦齿封严，压力降低。节点11到节点7之间流动，压力降低，总温升高。由于右侧旋转盘对气流的加速作用，节点7到4之间，冷却气流的总温和总压同时升高。同时，由于盘腔的加速作用有限，各点的压力相差不是很大。 Flowmaster将盘腔简化为“准二维”模型，通过将盘腔离散为多个小的部件来完成盘腔的仿真计算。经由一维计算，可以求得盘腔内不同径向位置的压力、温度、涡流强度等数据。该方案能够较好将盘腔融入一维网络系统，并且能够考虑盘腔几何外形以及盘腔内离心效应的影响。相对于三维数值仿真，该方案极大的减少了计算量。对于搭建完整的空气系统仿真方案，具有一定的指导意义。 航空发动机论文:航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 摘 要：随着科技的进步， 航空发动机的加工制造也日趋复杂。本文在分析某航空发动机锥形钣金件的拉伸特点的基础上对航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺进行了分析。 关键词：锥形钣金件拉伸成形；变形控制；工艺分析 航空发动机锥形钣金件的拉伸是拉伸成形的重点也是难点。在某型航空发动机制造的过程中所遇到的某一航空发动机锥形钣金件，其主材采用的是高温合金，材料的厚度为1±0.1mm，对拉伸成形的精度要求很高。根据设计要求，航空发动机锥形钣金件拉伸成形后最薄处板材的厚度减小量不得超过原材料厚度的10%。在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸后会导致锥形钣金件的型面变形较大，从而严重影响拉伸完成后的航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。为提高航空发动机锥形钣金件的拉伸效果，需要根据航空发动机锥形钣金件的拉伸特点使用新型的航空发动机锥形钣金件的拉伸加工工艺。 1.传统航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中所存在的问题 在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺中，航空发动机锥形钣金件的拉伸效果差的主要原因有以下几点： （1）由于航空发动机锥形钣金件的拉伸时所采用的板材在各批次之间的性能上有所差异，致使在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工时需要对每一批次的板材进行性能测试，测试出拉伸板材的压边力，而这一方式将会造成极大的材料浪费，也不利于提升航空发动机锥形钣金件的拉伸效率和拉伸精度。 （2）在航空发动机锥形钣金件的拉伸加工中，由于缺乏板材拉伸效果的研究从而无法对材料的塑性变形趋势进行模拟预测，从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸在拉伸加工中，容易导致航空发动机锥形钣金件的拉伸出现凸包、转接处出现滑移等缺陷，从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸后的型面精度出现超差影响航空发动机锥形钣金件的拉伸的使用。因此，在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工的过程中需要改进航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺，做好对于锥形钣金毛坯件拉伸工艺的优化，从拉伸操作、航空发动机锥形钣金件的拉伸模具结构的科学设计等方面入手，提高航空发动机锥形钣金件的拉伸质量。 2.某型号航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 某型号航空发动机锥形钣金件在进行拉伸工艺和拉伸模具设计时需要以航空发动机锥形钣金件的锥形相对高度、航空发动机锥形钣金件的相对锥顶直径和板材的厚度等稻葑魑基础。在航空发动机锥形钣金件的拉伸中，对于不同的锥形件需要采用不同的拉伸参数。根据锥度的不同可以将航空发动机锥形钣金件分为浅锥形件、中等深度锥形件和深度锥形件等多种形式，根据航空发动机锥形钣金件深度的不同需要设计出不同的拉伸工艺。某型号航空发动机锥形钣金件采用的锥度是26°，这一锥度的航空发动机锥形钣金件在拉伸的过程中存在着拉伸变形量较差、复弹度较大等的特点，针对这一特点在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用更大的压边力。此外，其在拉伸的过程中容易因航空发动机锥形钣金件的毛坯处于悬空的状态而导致拉伸失稳起皱等的缺陷，针对这一特性，在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用较大的压边力。 在对航空发动机锥形钣金件的毛坯进行设计时，需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯件设计成同心圆毛坯件。这是根据拉伸面料等面积变形的原理，加之对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时需要采用由内向外两方向进行双向进料拉伸，因此需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯料选择成同心圆毛坯件形式。 对于航空发动机锥形钣金件拉伸模具的设计时，航空发动机锥形钣金件的拉伸模具采用的是普通拉伸结构，在这普通的拉伸结构中加设了一些限制毛坯料活动的厚垫块以及一些限制毛坯料拉伸高度的限位块。航空发动机锥形钣金件的拉伸模具包含上模板、凹/凸模、压边圈等。在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时，第一阶段需要高度限制块用以对航空发动机锥形钣金件毛坯料拉伸高度的精确控制。完成了第一阶段的拉伸后，需要采用活动限制料厚垫块来保证航空发动机锥形钣金件的拉伸中毛坯料从外缘处顺利进料，从而完成对于航空发动机锥形钣金件直壁部分的拉伸，同时采用这一拉伸方式能够有效地避免航空发动机锥形钣金件转接处的滑移缺陷。 在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸工艺设计时，为了最大限度地做好对于航空发动机锥形钣金件毛坯料从内外径走料量的控制，避免在航空发动机锥形钣金件的转接R处拉伸过程中出现滑移而导致“双转接”痕迹问题，在航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的设计中需要加强对于毛坯料塑性变形量的精确控制。拉伸方案设计时采用一套模具两阶段的拉伸方案。在第一阶段首先采用较大的压边力用对毛坯料进行压死，避免毛坯料从外缘处走料，将航空发动机锥形钣金件在第一阶段的拉伸变形控制为翻边。航空发动机锥形钣金件的塑性变形依靠内孔变大来进料。在对航空发动机锥形钣金件毛坯料进行拉伸时第一阶段的塑性变形区都应当处于拉应力变形状态，处于拉应力变形状态有利于降低材料的复弹量，从而实现航空发动机锥形钣金件的拉伸精度的提升。对于航空发动机锥形钣金件第一次的拉伸高度确定为与转接R拉伸出时的量为宜。如超出这一拉伸量容易造成航空发动机锥形钣金件内孔拉伸塑性变形从而产生内孔拉裂的缺陷。航空发动机锥形钣金件毛坯料第二阶段的拉伸需要对航空发动机锥形钣金件的直壁部分进行拉伸，这一阶段的拉伸主要依靠的是毛坯料外部走料塑性变形，变形方式为拉伸。在这一阶段为了做好对于拉伸变形精度的控制，确保毛坯件的边缘为变形区，需要在毛坯料拉伸时增加限制料厚的活动限位板，将4块限位板均匀地放置于凹模的压边圈内。限位块宜采用与毛坯料相同的材质。通过上述两个阶段的拉伸将能够确保在航空发动机锥形钣金件的拉伸区并未失稳起皱的情况下使得材料能够从外缘区域顺利地进入到凹模区域，并最终完成对于航空发动机锥形钣金件的拉伸。新航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺核心是通过适当地添加活动限制控制块的方式来对航空发动机锥形钣金件的拉伸变形区的变形量与变形应力进行控制。通过此种航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的改进能够有效地对航空发动机锥形钣金件毛坯料的塑性变形进行精确地控制，提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。 结语 本文在分析航空发动机锥形钣金件的拉伸难点的基础上对如何通过工艺改进的方式提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度，确保航空发动机生产的顺利进行。 航空发动机论文:航空发动机试验中Pxi测试系统的应用 摘 要：文章对航空发动机试验中Pxi测试系统的实际应用情况进行详细分析和研究，根当前的实际情况，提升发动机各性能参数测试的准确性及有效性。 关键词：航空发动机；Pxi测试系统；应用；分析 在我国社会经济迅速发展的环境形势下，航空行业的整体发展势头也非常迅猛。在航空事业的发展过程中，其自身的质量以及安全稳定性能非常重要，不仅对行业事业整体发展有非常重要的影响，而且对人们的出行安全也提供了良好的保障。航空发动机作为飞行器的心脏，亦是其最主要的部分，其性能能够直接对飞行器的品质起到决定性作用。地面试车台进行的航空发动机性能、功能试验的准确性、可靠性，是保障发动机安全稳定性的有力基础。 1 Pxi测试系统 1987年，VXI诞生，其IEEE1014-1987在当时可以说是非常先进的PC总线，在某种程度上，加速了全球PC工业的整体发展。在当前社会经济不断快速发展的形势下，各个领域都取得了良好的成效，PC工业的发展也同样取得了进步。在实际操作过程中，可以看出，在PC插卡的基础上，这种数据采集板形势在经过不断的发展和改革创新形势下，已经发展为PCI总线的模块化自动测试设备系统，成为一种全新的测试平台标准。这种仪器系统在实际操作过程中，可以说是PCI扩展的一种通用性测试系统总线，不仅能够保证自动化系统在日常操作过程中的稳定性和坚固性，而且能够减少成本。 经过一段时期的发展，Pxi技术逐渐成为自动化测试以及控制的主流平台之一，Pxi测试技术不仅拥有高通道数据采集，而且能够将测试信号进行切实有效的混合，这样不仅能够从根本上保证试验效果的准确性和有效性，而且能够将其自身的应用效果充分发挥出来[1]。Pxi技术可以说是国防以及航空航天测控应用当中非常重要的主导技术之一。对各类测控设备的数字化、智能化以及综合化等科技水平的高要求，无形当中加速了高性能Pxi测控产品以及系统级的整体方案的创新。将计算机PCI总线扩展到仪器作为Pxi技术的整体发展思路，将PC以及与其相关的各个硬件自身的优势特点充分发挥出来。这样不仅能够满足航空航天在实际操作过程中的任何测试或者是系统的测量，而且能够实现未来自动化工业测试的发展趋势[2]。 2 Pxi技术在实际应用过程中的优势特点 2.1 机械性能良好 Pxi技术在实际应用过程中，为了将其自身的作用尽可能发挥出来，在实际操作过程中，将PC技术、仪器技术以及欧卡机械规范进行有效的结合，这样不仅能够具备软件的整体运行标准，而且能够保证数据在传输过程中的速度和效率，尽可能保证系统开发的时间被有效缩短。Pxi测试系统在实际应用过程中，能够从根本上有利于系统升级的模块化设计和处理，在无形当中增加了特殊冷却以及相对应的环境要求，提供了两种与标准PCI系统相互操作的方法。这样不仅能够保证其自身在实际操作过程中的稳定性和有效性，而且能够尽可能集中冷却和电磁兼容性能[3]。另外，Pxi测试系统在自身的操作过程中，其自身所需要投入的成本比较低，有利于集成，其自身的灵活性也比较良好，所以优势特点比较多，有利于维护系统工作寿命期限内的成本。 2.2 电气性能良好 Pxi测试系统实际应用过程中，可以说是保持了基本上PCI总线的所有优点，同时增加了一个100MHz差分系统时钟、差分信号和差分星形触发，来满足高级定时和同步的需要。在实际操作过程中，其自身具有一定的公共触发线、星形触发总线、以及本地总线等等，这些总线不仅能够在实际操作过程中，对其起到良好的辅助性作用，而且能够促使其自身的电气性能达到良好的标准。另外，高性能的I/O曹位很多，具有即插即用仪器的驱动程序在实际应用过程中，能够尽可能满足定时的准确性和有效性，并且能够实现同步旁带通讯的整体需求。不仅能够从根本上符合工业环境应用的整体坚固设计要求，而且能够将其自身的影响和作用充分发挥出来[4]。 3 Pxi测试系统在航空发动机试验中的应用 3.1 航空发动机试验测试参数 在航空发动机试验的过程中，将Pxi测试系统应用其中，不仅能够从根本上提高测试结果的有效性，而且能够保证对其进行科学合理的测试。航空发动机试验测试参数主要包括稳态数据采集系统和动态数据采集系统两个方面。首先，对直流电压与交流电压之间的有效值信号进行测试，比如直流为正负极10V，变流为36V，交流就是115V。其次，对电阻值参数进行测试，比如利用电缆来对电阻进行识别，对电阻的绝缘性、导通性等等，就要详细分析和研究。另外，对于频率信号也要进行相对应的试验测试，比如交流电源自身的频率、基准信号等等，这些都是在试验测试过程中非常重要的参数，能够直接对航空发动机试验起到一定的影响和作用。时序信号也是试验测试参数当中必不可少的一项重要部分，比如一些起动信号、停车时间等等，这些都能够提供非常重要的参数作为依据。 3.2 Pxi模块 温度采集：温度参数采集一般选用采用SCXI1503（16通道采集输出，用于普通热电阻温度采集）以及SCXI1112（8通道采集输出，用于热电偶温度采集）采集。 转速采集：一般采用SCXI1126（8通道采集输出）进行采集。 压力采集：压力参数一般采用SCXI-1102B（32通道模拟量采集变换）配合压力变送器使用。 电压、电流采集： SCXI-1102B（32通道模拟量拟量采集输出）配合电量、电压变送器使用。 配置windows操作系统的嵌入式Pxi控制器专为满足测试、测量和控制系统的苛刻要求而设计。它们配备的最新处理器选件被安放在专门设计的坚固结构中，适合在宽广温度范围以及高冲击和振动环境中运作。最佳CPU性能、坚固结构、高可靠性和长期可用性的结合让Pxi嵌入式控制器成为适合Pxi系统的理想控制选件。通过SCXI信号调理对结合Pxi采集器对频率信号进行测量。 4 结束语 综上所述，在对航空发动机进行试验分析和研究的时候，将Pxi测试系统科学合理的应用其中，不仅能够从根本上对其进行科学合理的测试分析，而且能够保证测试结果的有效性和准确性，并能够保证测试系统的高可靠性及长期可用性。 作者简介：徐杰明，男，汉族，本科。 航空发动机论文:航空发动机机匣类零件的变形控制研究 摘 要：航空发动机和燃气轮机已被我国列入十三五重大专项，航空制造业的发展对我国建设强大的国防具有重大意义。机匣类零件作为航空发动机的重要组成部分，起到了包容、承力、连接的重要作用，其加工技术也是航空零部件制造中的一个难点。本文主要研究了航空发动机机匣类零件的加工制造，阐述了机匣类零件的加工难点和易产生的问题，结合了生产科研实践，着重研究并探讨了几种机匣类零件变形控制的方法。 关键词：航空发动机；机械加工；机匣类零件；变形控制 一、航空发动机机匣简介 航空发动机被誉为现代工业制造业皇冠上的明珠，其生产制造覆盖材料、冶金、机械加工、热处理、特种工艺等多项技术领域，是一个国家工业水平的体现，被誉为“国之重器”。航空发动机由进气道，低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷口等几大单元体组成。其中压气机、燃烧室、涡轮等核心部件又由机匣壳体、内环零件和叶片组成。机匣零件作为航空发动机上的重要零件，为整个发动机提供了一个封闭的空间，保证气流顺利进入，被压缩升压、充分燃烧、膨胀做功、排出后形成推力。机匣将航空发动机各个单元进行连接，形成整机；为控制系统、燃油系统、传动系统等搭建了一个互相连接的整体。航空发动机机匣按照结构可以分为整体机匣、对开机匣、异形机匣、附件机匣、带有整流直板的机匣几大类。机匣根据其使用部位不同，所用材料也不同，压气机部分工作温度较低，一般采用钛合金，涡轮部分由于气体经过燃烧室后温度大幅升高，一般采用高温合金进行制造。 二、航空发动机机匣制造难点 随着航空发动机设计的不断优化和使用指标的不断提高，新一代的航空发动机越来越追求高推重比和低油耗。这就要求各级零部件的重量尽可能的轻。故机匣类零件的壁厚一般都在1.5mm～3mm之间，而机匣类零件的直径大都在600mm～1000mm，属于大型薄壁类零件，因此在加工过程中极易产生变形，而且由于其使用功能的要求，往往具有复杂的构型和严格的尺寸及形位公差，在加工过程中不容易合格。同时航空发动机零件很多采用镍基高温合金制造，这种合金硬度高，不易加工，加之有时毛料余量大且不均匀，会在机加过程中产生大量的内应力，在后续的加工和存放过程中应力释放，导致零件变形，经常出现工序中检验合格但在精加工或最终检验时出现尺寸不合格的现象。 三、机匣类零件变形控制研究 1.增加去应力热处理工序 机匣类零件毛料多为圆环锻件，加工余量较大，原材料去除率往往高达80%以上，尤其是粗加工阶段，零件去除的余量是最多的，而粗加工要求尺寸精度较低，且采用的切削参数较大，刀具在切削时产生了大量的切削力，这就造成了零件内部产生了大量的内应力，而此时零件距离最终状态还有很多余量，零件刚性较好，这些内应力不能使零件产生变形，随着零件加工过程的深入，零件壁厚变得越来越薄，这时粗加工时产生的切削力逐渐释放出来而导致零件变形。因此，在粗加工之后，及时释放零件应力非常有必要。零件可以通过自然时效进行去应力，但是自然时效所需的周期很长，往往无法满足零件的生产进度。这时可以采取热处理的方式去消除零件的残余内应力。去应力热处理的温度较低，因此在整个热处理的过程中不会使金属组织发生相变，在零件的保温和逐渐冷却过程中，零件的内应力得到释放。去应力热处理之后，零件端面一般会产生1mm～1.5mm的变形，需要安排一道修基准工序将零件端面修平。值得注意的是，增加去应力热处理要充分考虑零件的变形量，否则零件变形过大，零件所剩加工余量小于零件的变形量会导致零件无法加工合格。 2.改进工装夹具 机匣类零件大多数为环形件，因此需要大量的车加工，在车床上典型的装夹方式有压紧，夹紧和涨紧。在进行粗车加工时零件往往采用四爪卡盘进行夹紧或涨紧，在精车加工中大多采用压紧的方式，相比较而言，压紧的方式不容易产生内力，因此从消除内应力的角度考虑，在半精加工中还是尽可能多地采用压紧的方式。对于高度100mm以上，直径800mm以上，最小壁厚2mm以下的大型薄壁机匣往往需要采用在夹具上增加辅助支撑的方式来减少零件的加工变形。辅助支撑块多需要采用橡胶材料，有一定的硬度但又不会挤伤零件表面。辅助支撑大多需要至少8点以上进行支撑，8个支撑块均匀地分布在零件的圆周方向上。在使用时需要注意的是支撑力不能过大，否则会使零件产生变形，效果适得其反，为保证辅助支撑力恰到好处，可以先用百分表找正零件圆周，然后使用限力扳手移动一个辅助支撑块至零件表面，当百分表指针刚要变化时记录限力扳手所用的力，这样在移动其他辅助支撑块时使用同样的力就能达到支撑零件且零件不变形的状态，增加辅助支撑可以机匣最“薄弱”的结构上增加强度，减少零件在加工过程中的震动，让刀等现象，有效减少了机匣的变形。 3.优化走刀路线和加工余量分配 优化车加工的走刀路线对提升零件变形控制有较大作用。对于加工余量较大和易变形的零件可以采取多层走刀，不要将所有余量一次去除。车加工零件轮廓时不要采取单独加工完成零件一侧表面后再进行另一侧加工的方式，而是应采用内外表面交替去除余量的方式进行加工。在加工两个相邻表面时可以采取相对，相背的方式进行加工。工程师在编制数控程序时不能单纯地考虑工人加工和测量的方便，还要从全局考虑零件所承受的切削力的状态来安排走刀路线，将机匣的变形控制在最小程度。 加工余量的分配在机匣加工中非常重要，好的余量分配可以使机匣的各个部分在整个加工过程中受力均匀，避免局部切削力过大而产生变形。零件的大部分余量去除都发生在粗车阶段，而粗车加工多采用普通机床设备进行加工，又要兼顾效率，所以粗车加工的型面设计地相对简单，但也要尽可能地接近零件最终轮廓表面以避免精加工余量过大，产生过多的切削力。还可以在粗车加工之后，精车加工之前加入半精车加工，将零件的轮廓形状加工出来。一般而言粗车留给半精车加工单边1mm～1.5mm余量，半精车留给精车单边0.5mm～1mm余量。 4.采用电化学加工去余量 电化学加工利用金属在电解液中的电化学阳极溶解去除金属表面材料。通过电化学加工去除余量的优点是没有切削力产生，因此零件不易产生变形和内应力。整个加工过程电极作为阴极，被加工零件作为阳极，工件和电极之间保持0.1mm～1mm的加工间隙，电解液不断以高速从间隙中流过，带走零件（阳极）溶解的产物，同时带走电流产生的热量。电化学加工加工范围较广，而且生产效率高，一般为传统机械加工的5～10倍。加工后的表面质量较好。电化学加工的精度低，多用于粗加工去余量，因其没有切削力，可以利用在薄壁机匣去余量加工，可有效消除由于切削力过大导致的机匣变形。该方法的缺点是设备资金投入较大，而且会产生污染，需要做好污染处理。 结语 机匣类零件变形控制是一个涉及到多种因素的复杂工程，需要从毛料材质、工艺路线、加工参数、零件装夹、热处理工艺等方面多重考虑。机匣变形的控制方法随着先进制造技术的不断发展也在不断增加和提升，无人干预加工，高速切削，新型刀具和更优化的数控编程方式的应用都能使得机匣的变形得到更好的控制。 航空发动机论文:某型号航空发动机轴承故障问题研究 摘 要：某航空发动机在生产过程中重复出现了轴承故障。为降低轴承的故障率，我们开展了对轴承故障问题的研究。将生产过程中常见轴承故障分为3类：轴承表面划伤、磕伤故障；轴承锈蚀故障；轴承试车后压坑、麻点故障。本文介绍这3类故障的形貌特点，为轴承故障的分析提供一定的思路；分析3类轴承故障产生的原因，针对性制定防护措施，达到降低轴承故障率的目标，减少经济损失，提高外场发动机使用可靠性。 关键词：航空发动机；轴承故障；防护措施 某航空发动机在生产过程中重复性地出现轴承故障问题。轴承故障问题的发生，既增加发动机的质量成本、带来因轴承报废造成的额外工作费用，又耽误了发动机的交付进度，降低发动机及轴承外场使用的可靠性。因此，有效降低轴承故障发生率非常重要。 1.常见轴承故障种类 将近些年生产过程中的轴承故障问题汇总梳理，根据轴承常见故障形貌特点将某航空发动机的轴承故障种类分为以下3类：轴承表面划伤、磕伤故障；轴承锈蚀故障；轴承试车后压坑、麻点故障。 （1）轴承表面划伤、磕伤故障 轴承跑道出现异物拖动造成的规则性轴向长条划伤，一般伴有滚动体出现轴向旋转划伤出现，严重时具有一定深度。 （2）轴承锈蚀故障 轴承跑道、滚动体表面形成坑状锈蚀或面积较大的浅表性腐蚀，锈蚀故障形貌一般呈点状或片状。 （3）轴承试车后压坑、麻点故障 轴承压坑故障形貌一般为圆形凹坑，有集中发生特性，会出现大压坑边缘有小压坑的现象；麻点故障形貌为黑色细小点状凹坑，直径一般在0.2mm以下，有扩散发生特性，表面抛修后成纵深形分支状扩散。 2.轴承故障原因分析 经过资料的查阅比对，结合发动机结构特点，分析3类轴承故障的原因。 （1）轴承表面划伤、磕伤故障原因分析 某航空发动机的轴承一般采用分体轴承，在装配过程中合套，而由于轴承的游隙非常小，在轴承装配过程中滚棒没有收到位，会造成轴承划伤；在大组件装配过程中的同轴度未对正，会造成轴承划伤；在轴承测量过程中，一些表面尖锐的测具与轴承工作面接触时，会造成轴承工作面划伤；另外，在轴承装配、保管过程中，也有可能与外物接触、磕碰，会造成轴承表面磕伤。 （2）锈蚀故障原因分析 轴承材料属高碳钢，材料与水汽接触极易产生锈蚀现象，主要产生原因有如下两种。 ①日常轴承防锈管理存在问题。存放过程中轴承被空气氧化，产生锈蚀。 ②人手上汗液中含有水分与盐，在搬运或装配的过程中，若人手出汗或沾有非中性辅助材料时，接触轴承会发生电离反应，加速氧化作用，产生锈蚀。 轴承的锈蚀故障一般在夏天湿度大时较严重。 （3）轴承试车后压坑、麻点故障原因分析 结合发动机结构特点，产生轴承压坑、麻点故障的原因主要有锈蚀和异物压伤。 ①锈蚀 当轴承发生锈蚀时，若未及时处理保持锈蚀状态，会导致锈蚀加深，形成麻点故障；若轻微锈蚀的轴承继续工作也会导致锈蚀处扩散形成麻点故障，一般此类麻点向轴承基体方向有较深的纵向延展。 ②异物压伤 某型号航空发动机由于滑油系统的特点，可能在滑油系统中存在黑色异物，导致轴承工作时被压伤。黑色异物来源分为以下6类。 （a）封严面磨损掉落 某型号航空发动机封严结构大部分采用的是空气封严，密封面为蜂窝或涂层，在工作中存在磨损脱落现象。蜂窝表面由电火花加工形成，存在金属材料融化后形成的颗粒与金属氧化物；涂层为金属或金属化合物粉末构成，磨损掉落后的脱落物硬度较高。 （b）空气系统的异物 某型号航空发动机的部分空气系统机件，如导向叶片，在加工过程中使用吹沙工艺，砂粒容易形成残留。 （c）涂层加工过程切屑残留 为保证封严环的同轴度，三支点、五支点轴承封严环为组合后加工，加工时虽然采取了一定的保护措施，但由于结构限制，涂层切屑易残留在滑油腔中。 （d）导管中存在砂粒 导管加工过程折弯时采取填充物方式保持导管材料延展不产生局部凹下。12mm以下直径的导管采用灌入松香的方式，12mm以上直径的导管采用灌入砂子的方式。灌入砂子的导管在管路折弯后形成了部分区域有静电吸附作用，吸附少量沙子。导管加工完成后被静电吸附的沙子不易清除，进入滑油系统会造成轴承压伤。在管路与接头焊接后表面焊道处理时，采用砂纸打磨的方式也很容易造成砂纸中的金刚砂残留，而这部分金刚砂表面含有粘接剂，很难清除，容易造成管路内含有砂粒。 （e）机件内壁表面氧化物脱落也会造成滑油系统出现异物。 （f）轴承等机件存放、运输或装配过程中，有微小多余物掉落或空气中的大颗粒物吸附在机件表面，未及时清除。 3.轴承防护措施的制定 根据故障产生的原因，针对轴承表面划伤、磕伤故障，轴承锈蚀故障和轴承试车后压坑、麻点故障进行了相关控制工作。 （1）轴承表面划伤、磕伤故障防护 为避免轴承表面划伤、磕伤故障的发生，在装配流程及轴承检测上尽量减少拆、合套的过程。对员工进行实际操作培训，提高员工轴承装配经验。在装配合套的过程中遇到卡滞情况不强行装配，将轴承轻轻旋转，使轴承内外套趋于平行，减少轴承的损伤程度；在轴承装配时，采用润滑脂将滚棒收起到位，避免装配过程中滚棒卡伤轴承；上部装配的部件与下部发动机均要用水平尺确定水平状态，在轴承将要接触时，下落速度要慢，采用手动吊装滑轮，便于明显感知装配状态。 将与轴承配合的工装材料更换为环氧树脂，避免与轴承接触时划伤轴承。派制专用工装，专人管理轴承及与轴承相关的工装。 （2）轴承锈蚀故障防护 日常轴承采取真空包装存放，避免原始包装不能完全实现与空气隔离。真空包装困难的已装配在组件上的轴承油封后尽量采取塑料袋包装，并放置防潮砂，确保小环境的空气干燥。在组件上放置时间较长的组件规定半年为期限，超过半年则将轴承分解进行油封管理。 轴承操作过程中，工人必须带防汗的一次性绢布手套，有效地防护手上汗液对轴承的影响，同时一次性手套的使用还可以有效的避免二次污染。 （3）轴承试车后压坑、麻点故障防护 加强对轴承锈蚀的防护，发现轴承出现锈蚀后及时处理，避免锈蚀扩大形成麻点故障。 控制滑油系统清洁度，加强对油品清洁度等级的控制；对涉及轴承腔及滑油系统流路的机件进行充分冲洗，将残留在成附件壳体死腔内的机加残留金属屑冲洗干净；在装配或装配后运输发动机过程中，用堵头、堵盖或防尘罩隔离发动机与外界环境，避免在发动机试车过程中，有残留金属屑、沙粒等异物进入轴承腔内。 结语 对近些年生产过程中某航空发动机轴承故障问题的汇总梳理，明确了其常见的轴承故障种类。通过轴承故障原因分析，从轴承的入厂、存放、装配、运输和与轴承故障问题相关机件的清洗环节入手，针对性提出对策，进行某航空发动机轴承故障发生的防控。一方面，这些对策可为其他型号航空发动机的轴承故障防控做参考；另一方面，我们也要认知到，@些措施并不能全面杜绝某型号航空发动机轴承故障的发生，针对某型号航空发动机轴承故障防控措施仍然需要认真研究，任重而道远。 航空发动机论文:浅析民用航空发动机维护机制优化策略 摘 要：随着我国经济的快速发展，航空领域也得到很大的提升，但是随着科学技术的不断提高，我国民用航空发动机也存在很多问题，并且相关的工作人员也一直致力于其研究中。本文正是对当下民用航空发动机的维护机制问题进行了深入的分析，并对其存在的问题提出了相应的优化策略，期望可以维护我国民用航空发动机制的安全、提升民用航空发动机的水平、完善民用航空发动机的功能、以及降低民用航空发动机的安全隐患。 关键词：民用航空；发动机；维护机制 对于航空飞机而言，发动机一直以来都是飞行安全中最主要的影响因素之一，尤其是民用航空飞机，发动机起到至关重要的作用，对我国民用航空发动机的维护机制进行优化对航空事业的发展有着重要意义。不但可以提高工作人员的技术水平，还可以健全我国保养制度体系。因此，以下就是对我国民用航空发动机维护机制的优化进行的深入分析。 1 民用航空发动机需解决的维护机制问题 1.1 民用航空发动机维护保养机制不完善 我国民用航空发动机需解决的维护机制问题之一，就是民用航空发动机维护保养机制不健全[1]。主要体现在以下两个方面：一是沟通机制运行未得到完善，我国民用航空的沟通机制涉及到地勤人员、飞行人员、以及维修部门等岗位之间形成的沟通机制，并且就我国目前民用航空发动机的发展现状而言，保养机制的正常运行就会被影响，飞行员之间无法将发动机发生的问题及时地上报到维修人员处，更无法对其具体情况进行仔细的描述；二是维护保养制度过于片面，但维护保养制度对我国民用航空发动机的维护机制又具有很大的影响，尽管在民用航空发动机的维护机制中经常进行定期性的检查，但是由于片面的维护制度，维修人员的具体责任也无法进行明确，除此之外，由于维护保养制度不具有弹性，维修人员也无法进行有效的约束自制力，进而降低自身的工作积极性。 1.2 民用航空发动机的技术管理不到位 民用航空发动机维护机制最突出的问题是缺少相应的技术管理，在维护机制中，缺少相应的技术管理标准，没有明确规定应采用的维护技术。很多民用航空发动机的技术人员，技术水平相对较低，而且也没有实战经验，这就使得发动机的维修保养难度加大。在民用航空发动机的维护中，技术的支撑是其解决问题的重要保障[2]。虽然在民用航空发动机的维护管理中引进了一些技术，但从实际的运用效果来看，并没有起到有效的作用，这归结于民用航空发动机对相应的技术管理不到位造成的。 2 优化民用航空发动机维护机制的策略 2.1 构建有效的发动机维护保养机制 对于民用航空发动机的优化，一方面需要注重的是对维护机制的构建进行完善，在这一过程中，维修部门要加强与地勤、飞行等人员的沟通与联系，能够及时的发现发动机的问题。另一方面是发动机的保养，也是维护机制需重点关注的内容，不进行定期的保养，也会使得民用航空飞机出现运行的危险。所以，要对发动机进行定期的保养，定期的检查，完善民用航空发动机的维护保养机制。使得维修人员根据这一机制，开展有效的工作，提高自身的责任意识[3]。还能够根据这一机制进行合理的监管，更加强了民用航空发动的安全性能。 2.2 加强航空发动机的技术管理 在民用航空发动机维护机制的优化当中，技术的管理是其重要的内容，在发动机的维护中应创新发展一些新技术，为发动机的维护提供技术支持。这就需要相关的技术研发人员进行相应的技术研究，比如说新推出的发动机监控技术，这种技术实现了对发动机的的监控，以及发动机在运行过程中的监控[4]。对于发动机的维修人员，也应该进行相关的技术培训，提高其对于民用航空发动机维护机制的技术水平。更要加强对于技术的管理，通过技术的管理，制定相应的维护制度，相关的设备维护机制等等，在保障发动机应用维护机制的基础上，进行相关机制的保障。 3 结语 综上所述我们可以知道，优化我国民用航空发动机的维护机制可促进经济的快速发展，尽管我国的民用航空发动机的维护机制存在很多问题，如民用航空发动机维护保养机制不健全、民用航空发动机的技术管理不到位等，但只要可以完善有效的发动机维护保养机制、加强航空发动机的技术管理等，还是可以完善民用航空发动机的维护机制。既可以维护民用航空发动机的安全，又可以完善相关的共同机制，还可以提高飞机的飞行安全。 航空发动机论文:航空发动机轮盘参数化结构优化 摘要： 为降低航空发动机轮盘的质量，提高发动机推质比，对发动机转子轮盘进行参数化结构优化设计.研究辐板不同高度处厚度与轮盘径向破裂裕度的关系，以简化轮盘辐板优化方法.以周向破裂转速裕度为约束条件，体积最小为优化目标函数，利用Isight软件和有限元数值模拟方法研究轮盘盘心优化方法，并通过算例计算验证其正确性.结果表明：在满足s束条件的基础上，轮盘体积减小8.66%，最大等效应力减少10.4%.该方法可为航空发动机轮盘轻量化开发提供参考. 关键词： 航空发动机； 轮盘； 辐板厚度； 破裂裕度； 破裂转速； 等效应力； 约束； 体积 0引言 轮盘是航空发动机重要的安全关键件之一，在高转速、高温度、高压力的恶劣条件下工作.轮盘的转速一般都达到每分钟数千转到数万转，负责固定叶片的轮盘除要承受自身的离心力外还要承受叶片的巨大离心载荷.由于叶片和轮盘的离心载荷很大，需要较大的盘心承受，所以轮盘设计得比较重.以高压涡轮为例，其单盘的质量能占到整个高压涡轮部件总质量的50%.由于涡轮盘质量巨大，其一旦破坏，产生的高能碎块是任何机匣都无法包容的，因此为保证涡轮盘的可靠性，其设计也不得不保守.随着优化技术的发展以及市场对产品效率的要求越来越高，对轮盘的轻质化设计需求也越强烈.早期国内有开展整体叶盘的设计研究[13]，随着焊接技术和材料研究的发展[45]，轻质化轮盘的优化方法又有双辐板轮盘设计的研究方向[69]，但国内实际工程应用，依然是单辐板为主要设计形式.榫槽形状的优化也是轮盘优化的一种有效途径[10].考虑到多辐板涡轮盘的加工制造存在较高的技术要求，基于国内现有的成熟加工能力，本文从工程应用的角度考虑，对分体盘盘体寻求一种简洁、高效的优化设计方法. 1轮盘结构优化设计思路 轮盘破裂对发动机的破坏程度极其严重，而且是非包容性的.为防止轮盘破裂，轮盘的优化设计以轮盘的破裂转速储备裕度为限制条件.对于高速旋转的轮盘而言，径向破裂裕度和周向破裂裕度是轮盘安全性的2个重要指标. 径向破裂裕度最薄弱的区域为辐板，因此当轮盘的径向破裂转速有一定的裕度时，可以适当减薄辐板位置的厚度，通过降低径向破裂转速的裕度达到减重的目的.根据周向破裂裕度的计算方法[1112]可知盘心和辐板为周向破裂裕度的计算区域，而盘心是承载周向载荷的重要区域，因此，对轮盘的优化考虑采取2步：第一步对辐板优化，第二步对盘心优化. 以轮盘的破裂裕度为约束条件，优化轮盘设计.破裂转速的计算方法采用常用的平均应力法和有限元方法.破裂转速储备裕度的计算公式[1112]为Mburst=mσUTSσAVGTan式中：m为材料利用系数；σUTS为平均工作温度下的材料强度极限；σAVGTan为平均周向应力或平均径向应力. 2轮盘辐板优化 2.1幅板各高度处厚度变化交互影响研究 辐板的径向载荷主要由喉部以上结构的离心力产生，辐板自重对辐板的径向载荷影响较小，假定辐板某个高度处的厚度只对此高度处的径向破裂储备有影响，由于厚度变化而导致的离心载荷变化可以忽略，辐板各高度处的厚度对其他高度处的平均径向应力的影响可以忽略不计，幅板各高度处厚度变化无交互影响.轮盘辐板的A～D位置见图1，通过HyperMesh的Morph功能，逐渐减少辐板高度A处的厚度，计算轮盘辐板B，C和D处的径向破裂裕度，见图2.从图2可以看出，轮盘高度A处的厚度变化对B，C，D处的径向破裂储备影响非常小，因此可以认为对于径向破裂裕度，幅板A高度处厚度变化对B，C，D高度处无交互影响. 2.2辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系 在轮盘的辐板上选取不同高度为handle 1，handle 2，handle 3，handle 4，handle，5和handle6 等多处截面，见图3.以每个截面高度处的辐板厚度为参变量，计算每个截面高度不同厚度的径向破裂转速储备.以辐板厚度的减少量为横坐标，较蚱屏言6任纵坐标绘制曲线，可以得到各处辐板厚度减少值与对应高度的径向破裂裕度关系.进而拟合辐板优化的曲线见图4. 由图4可知，在辐板区域范围，对应高度处的厚度变化与径向破裂裕度近似成线性关系为f（x）=ax+b （1）在辐板喉部，厚度参数变化与径向破裂裕度的线性关系匹配度较高；在接近盘心的部位，厚度参数变化与径向破裂裕度的拟合曲线为多段折线线性关系，例如handle 7处的辐板优化拟合曲线不再是一条直线.然而，轮盘的最小径向破裂裕度发生的位置是辐板的喉部位置，这个位置的辐板厚度最小，因此轮盘辐板的优化可以采用线性公式. 2.3辐板优化算例 以某轮盘为算例，辐板优化步骤如下. （1）基于HyperMesh网格模型，开展参数化建模.该方法在网格变化的同时，温度场随之变化，可减少温度场的反复迭代和反复分网过程. （2）研究辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系，获取优化拟合曲线. （3）基于ANSYS环境进行有限元计算和后处理分析. 优化设计流程见图5.对轮盘原设计结构进行有限元建模，采用带中节点的四边形单元SOLID183.模型中的几何形状和载荷条件满足轴对称条件的位置采用轴对称单元，榫接位置采用带厚度的平面应力单元.边界条件约束辐板右侧，见图6.轮盘温度分布范围为450～500 ℃，呈径向梯度分布，见图7.转子叶片位置采用质量单元MASS21模拟叶片离心力. 轮盘的材料为FGH96合金[13]，密度ρ=8.32×103 kg/m3，泊松比为0.311. 在轮盘辐板不同高度位置，通过改变各位置的参数值，计算轮盘的各点平均径向应力与径向破裂裕度.根据辐板优化的拟合方程，获取各高度处a和b的值，见表1. 径向破裂储备目标设为1.4，通过辐板优化的拟合方程，可以获得辐板各高度处的可减少厚度值.优化后的辐板模型见图8. 优化后辐板的最大等效应力水平相当，应力分布趋势相似，见图9和10.轮盘辐板优化前后的计算结果见表2. 优化后的轮盘体积减少6.77%，径向破裂裕度由1.540减少到1.400，满足优化设计约束条件.优化后，轮盘的周向破裂裕度未明显变化，与原始模型的周向破裂裕度相当. 3轮盘盘心优化 轮盘盘心是轮盘周向破裂裕度影响的重要因素.盘心优化流程见图11. 以盘心不同高度位置的厚度为参数，建立有限元模型.通过试验设计方法确定参数取值和样本点，变化盘心的几何形状进行仿真计算.以盘心的体积为优化目标，以盘心的周向破裂裕度为约束条件；通过Isight软件中的优化算法分析计算结果，获取优化的参数值；最后以优化参数值建立模型，完成有限元求解，验证优化参数的正确性. 4盘心优化算例 在优化后辐板模型的基础上开展盘心优化，以盘心厚度为参变量，见图12.参数P1～P6变化范围为-5～+5 mm，以周向破裂裕度大于1.297为限制条件，以体积最小值为优化目标. 通过试验设计确定样本点的值，采用HyperMesh的Morph功能生成有限元模型，完成各样本的有限元计算.根据各样本点有限元计算结果，在Isight软件中获取输入变量与输出变量的相关性.各变量对破裂裕度和体积的影响分别见图13和14.由此可以看出：P3对优化目标体积和约束条件破裂裕度影响比重都较大.在要保证约束条件的情况下减小体积，需要选择对约束条件不敏感、对优化目标影响大的参数，进行较大调整. 为较精确地找到全局最优点，采用多岛遗传算法[1415].多岛遗传算法是在传统遗传算法的基础上，基于群体分组的并行性遗传算法.多岛遗传算法将整体种群划分为若干子群，并将子群隔绝于不同的“岛屿”上，各个子群独立地进化，而非全部种群采用相同的进化机制，并且各个“岛屿”间以一定的时间间隔进行“迁移”，使各个“岛屿”间进行信息交换.多岛遗传算法能够有效地提高运算速度，并且若干独立进化的子群可提高整个种群的遗传多样性，回避传统遗传算法的早熟现象，有利于找到全局最优解. 通过多岛遗传优化算法，获取各变量的取值，建立盘心优化后的有限元模型.原始模型与优化完成后的模型对比见图15.模型优化前、后的应力云图对比见图16～19，计算结见表3.与原始模型相比，优化后模型的最大等效应力减少.由图18和19可知，优化前后方案轮盘周向破裂最大应力均发生在盘心位置.由图19和表3可知，优化后的轮盘最大周向应力为1 040 MPa，增加0.7%，周向破裂裕度满足大于1.297的约束条件.优化后的轮盘质量减少8.66%，径向破裂裕度由1.540减少到1.400，周向破裂裕度由1.299减少到1.297，满足约束条件. 由表3可知，盘心优化后模型的径向破裂裕度与辐板优化后模型的结果相同，均为1.400，盘心的形状改变未影响轮盘的径向破裂裕度，因此轮盘分步骤开展优化工作可行并高效. 5结论 本文以轮盘为研究对象，以轮盘厚度为参变量、破裂裕度为优化限制条件、体积为优化目标，研究轮盘的优化设计方法，得到以下结论. （1）对轮盘的优化可以采用辐板和盘心优化分步开展的方法，以减少优化参变量的个数和类型.本文仅选择厚度作为变量，优化方法高效、简单. （2）幅板各高度处厚度变化对其他高度处的径向破裂裕度无明显交互影响. （3）辐板的减重优化可按照线性拟合曲线，有利于简单、高效完成辐板优化设计，具有一定通用性. （4）辐板厚度的变化对轮盘的周向破裂裕度无明显影响. （5）盘心的优化设计并未影响轮盘承担径向破裂载荷的能力. （6）在满足设计目标的基础上，经过参数化优化，轮盘体积减小8.66%，最大等效应力减少10.4%. 该优化方法对轮盘的结构设计具有借鉴意义.后续工作可以在优化后模型的基础上，使轮盘的轮廓过度点更加平滑，减少局部的应力集中，消除几何角点的高应力区域. 航空发动机论文:航空发动机叶片工时定额测算方法分析 摘 要：航空发动机是一个国家工业发展水平的重要体现。对比于一般的机械加工制造，航空零部件对机械加工的精度要求更高，避免因加工质量缺陷而影响航空发动机的使用质量和使用寿命。在航空发动机机械零部件的加工中尤其是在对叶片进行加工时为避免加工工序出现偏差，需要对发动机叶片的加工工序进行严格的测算。文章在分析工时定额特性的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新方法，从而实现对于航空发动机叶片工时定额的快速估算. 关键词：工时定额；SLFM；特征参数；航空发动机叶片 前言 航空发动机叶片加工是航空发动机制造中的重点也是难点。为做好对于航空发动机叶片的加工制造，在航空企业生产制造中需要依照航空发动机叶片工时定额的精确计算来规划布控企业管理规划、生产调度、成本控制等多个环节。通过合理的调度规划实现航空发动机叶片加工环节、加工结构的优化，从而确保航空发动机叶片生产高效、稳定的进行。在现今的航空发动机叶片的加工制造过程中，大量的使用现今的五轴数控加工设备，做好航空发动机叶片工时定额的计算从而实现对于数控加工设备的合理调配是航空发动机叶片正常生产的重要保证。 1 航空发动机叶片工时定额现状分析 在国内传统的航空发动机叶片工时定额中主要采用的是人工查表法，此种方法既不科学也不效率，随着计算机技术和先进制造技术的不断引入，新的航空发动机叶片工时定额方法（如计算机查表法、数模分析法、神经网络法以及混合法）被逐渐的引入到航空发动机叶片工时定额中，在为航空发动机叶片工时定额带来方便、高效的同时也存在着一些不足，以计算机查表法为例，其需要将航空发动机叶片工时定额的相关数据存储在数据库中，数据存储的量大且维护较为繁复，影响计算机查表法的应用效果。数学模型法在应用的过程中对于数学模型的建立和应用要求较高，不利于航空发动机叶片工时定额工作的顺利进行。而在现今广为使用的BP网络模型，在航空发动机叶片工时定额的计算、规划过程中存在着网络性差、容易陷入局部最小的局限性。为规避上述航空发动机叶片工时定额方法中所存在的缺陷，通过对航空发动机叶片工时定额计算过程中各主要影响因素进行分析的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新思路，通过将各影响航空发动机叶片工时定额计算的特征参数作为模型的网络输入，通过与航空发动机叶片工件相似、相匹配零件进行对比规划构建航空发动机叶片工时定额计算网络模型，通过对网络模型的输入数据进行归一化处理，从而实现了对于航空发动机叶片工时定额的准确计算和划定，保障了航空发动机叶片生产的顺利进行。 2 航空发动机叶片工时定额计算方法与网络模型的建立 2.1 航空发动机叶片工时计算方法 航空发动机叶片在生产的过程中具有种类繁多、加工精度要求高等的特点。在航空发动机叶片加工过程中需要在分析航空发动机叶片毛坯料材料、毛坯料尺寸大小以及航空发动机叶片的结构、所采用的加工方式等的特征参数。在采用数控加工方式来对航空发动机叶片工进行加工的过程中，对于航空发动机叶片工的加工特性可以对其按照相似原则不同种类的航空发动机叶片进行规划分类，并对航空发动机叶片加工时的各种代表因素作为特征参数，并航空发动机叶片数控加工时叶片的特征信息与工时信息等进行规划分类，并对这些特征信息进行建模计算以对航空发动机叶片的数控加工工时进行计算。 在对航空发动机叶片工时进行计算时，在对同类航空发动机叶片各影响数控加工工时的各类特征参数进行提取筛选归纳分析，将这些归纳后的参数作为航空发动机叶片工时定额模型的输入，将同类航空发动机叶片的工时定额作为输出完成对于航空发动机叶片工时定额计算网络模型的建立。对于一种全新的航空发动机叶片进行工时定额计算时，首先对航空发动机叶片中的各类特征参数进行识别，而后从数据加工的数据库中选用相似零件集来作为航空发动机叶片工时定额模型的训练样本来对网络模型进行训练，最后根据匹配最相似的航空发动机叶片网络模型来计算航空发动机叶片的工时。 2.2 建立航空发动机叶片工时影响因素体系 在对航空发动机叶片进行工时计算的过程中，要选取影响零件工时的主要因素来作为相应的特征参数完成航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在对相应特征参数数据库的建立时应当根据现有典型航空发动机叶片的外形结构参数、加工工艺参数等，对影响航空发动机叶片工时的各种参数进行提取并综合归纳，从而对航空发动机叶片工时定额过程中的各类参数如航空发动机叶片的种类、航空发动机叶片的截面形状、航空发动机叶片的减震结构形状、尖部形状、航空发动机叶片根部形状、叶片尺寸、航空发动机叶片的材料种类、航空发动机叶片毛坯料形式以及所采用的数控加工设备等的各种特征信息进行提取归纳。在上述几种航空发动机叶片特征参数的基础上完成对于航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在上述的航空发动机叶片的特征参数中，航空发动机叶片的种类表示的是航空发动机叶片的分类特征，根据航空发动机叶片用途的不同，不同种类的航空发动机叶片在结构和功用上具有较大的差异。对于航空发动机叶片的截面形式的不同可以分为等截面、变截面以及根据坐标点所建立起来的航空发动机叶片空间曲面等，这一参数与航空发动机叶片加工的工艺性具有极大的差异性。航空发动机叶片的结构形状表示的是航空发动机叶片加工面的形状和复杂程度的特征。此外，航空发动机叶片的材料对航空发动机叶片的加工具有极强的影响。 2.3 做好航空发动机叶片相似零件的检索匹配 完成了对于航空发动机叶片各种特征因素的提取和归纳后通过对现有航空发动机叶片进行相似度匹配以确定航空发动机叶片的相似性，并在此基础上完成航空发动机叶片工时定额的计算制定。通常来说，对于同种类的航空发动机叶片具有相似的航空发动机叶片加工特性。因此，在对航空发动机叶片进行相似度检测时首先需要选取航空发动机叶片种类相同的典型叶片，而后通过对其他几种航空发动机叶片的特征因素进行匹配，并完成两航空发动机叶片之间的相似度计算，得出两航空发动机叶片之间的相似度值，将相似度值按照降序进行排列。在相似度值的选取中需要设定一个阀值，小于这一阀值的航空发动机叶片相似度值将予以剔除，同时需要对航空发动机叶片的相似数据库进行充分的建立。 2.4 航空发动机叶片工时定额网络结构与精度分析 完成对于航空发动机叶片特征库建立的基础上，通过将航空发动机叶片中的各种特征参数变量输入到网络模型中得出所计算的航空发动机叶片工时定额，而后将这一航空发动机叶片工时定额值与BP网络模型进行相应的对比以验证航空发动机叶片工时定额的网络精度，从而对航空发动机叶片工时定额的结果进行优化。 3 结束语 航空发动机叶片工时定额是航空发动机叶片加工过程中的重点也是难点。本文在分析航空发动机叶片工时定额特点的基础上提出了基于SLFM模型的航空发动机叶片工时定额新方法，并与BP网络进行了对比验证以确定了此种航空发动机叶片工时定额方法的准确性。 航空发动机论文:航空发动机叶片碎片对增压舱安全防护的适航要求分析 摘 要：该文将根据运输类飞机适航标准介绍有关增压舱安全防护的适航条款，分别对增压舱结构防护、增压舱系统安全和增压舱释压的适航要求进行分析；然后再对美国联邦航空管理局颁布的有关非包容转子和增压舱咨询通告进行分析。 关键词：航空发动机 飞机增压舱 安全防护 1 增压舱结构防护的适航要求分析 非包容转子爆破飞出的部分碎片会击中飞机增压舱，良好的增压舱结构能后抵挡一些能量小的碎片。适航审定中对转子非包容性的关注要素应包括：飞机关键部件和系统的布局，处于转子碎片影响区域内的关键部件和系统的防护、隔离和备份，以及对转子碎片影响安全分析。因此，对增压舱结构防护的适航条款进行分析。 1.1 条款内容 （1）CCAR25.365（e）：增压舱内部和外部的任何结构、组件或零件，如因其破坏而可能妨碍继续安全飞行和着陆时，则必须设计成能够承受在任何使用高度由于以下每一情况使任何舱室出现孔洞而引起的压力突降：发动机碎裂后发动机的一部分穿透了增压舱[1]。 （2）CCAR571（e）损伤容限（离散源）评定，在下列任一原因很可能造成结构损伤的情况下，飞机必须能够成功地完成该次飞行。①受到1.80 kg（4 磅）重的鸟的撞击，飞机与鸟沿着飞机飞行航迹的相对速度取海平面VC 或2 450 m（8 000英尺）0.85VC，两者中的较严重者；②风扇叶片的非包容性撞击；③发动机的非包容性破坏；④高能旋转机械的非包容性破坏[1]。 （3）CCAR25.903（d）（1）：涡轮发动机的安装对于涡轮发动机的安装有下列规定：必须采取设计预防措施，能在一旦发动机转子损坏或发动机内起火烧穿发动机机匣时，对飞机的危害减至最小[1]。 1.2 条款的技术解释 （1）CCAR25.365（e）条款：该条款规定了在飞机增压舱发生突然释压时，增压舱的隔框、隔板或者地板等结构必须能够经受住由于压力突然下降而产生的载荷。民用飞机的增压过程比较缓慢，并且地板、隔板之间是相同的，各个隔舱之间没有压差，增压舱内部的结构不受压差载荷，只有外壁承受压差载荷。如果增压舱发生破损，则各个隔舱将会由于突然释压而产生压力差，这种压力差可能会破坏机身结构，进而影响飞行安全。 （2）CCAR571（e）条款：该条款通过（a）4lb鸟的撞击，（b）风扇叶片的非包容性破坏，（c）发动机的非包容性破坏，（d）高速旋转机械的非包容性破坏，对以上4种外来物的撞击进行评定，能够使飞机受上述4种损伤的状态下完成此次飞行。 （3）CCAR25.903（d）条款：该条款是要求飞C结构设计必须采用必要的预防措施，来防止因为非包容的转子失效等引起的危害，并对所有的区域进行保护。其目的是要求采用必要的预防措施，以确保动力装置安装的各部件功能安全正常。 2 增压舱设备系统的适航要求分析 非包容转子碎片飞出后有可能还会击中一些安装在增压舱内部的一些关键系统部件，如液压系统、飞机操控系统，这些系统的安全也直接影响着飞机的安全飞行。因此，对增压舱系统安全的适航条款进行分析。 2.1 条款内容 （1）CCAR25.1309（a）凡航空器适航标准对其功能有要求的设备、系统及安装，其设计必须保证在各种可预期的运行条件下能完成预定功能[1]。 （2）CCAR25.1309（b）飞机系统与有关部件的设计，在单独考虑以及与其他系统一同考虑的情况下，必须符合下列规定： ①发生任何妨碍飞机继续安全飞行与着陆的失效状态的概率为极不可能； ②发生任何降低飞机能力或机组处理不利运行条件能力的其他失效状态的概率为不可能[1]。 （3）CCAR25.1309 （d）必须通过分析，必要时通过适当的地面、飞行或模拟器试验，来表明符合本条（b）的规定。这种分析必须考虑下列情况： ①可能的失效模式，包括外界原因造成的故障和损坏； ②多重失效和失效未被检测出的概率； ③在各个飞行阶段和各种运行条件下，对飞机和乘员造成的后果； ④对机组的警告信号，所需的纠正动作，以及对故障的检测能力。 2.2 条款的技术解释 （1）25.1309（a）中的“各种可预期的运行条件”是指飞机可预期的所有运行条件，例如：高度条件、环境温度条件、飞行包线以及各种气象条件等。 （2）CCAR25.1309（b）是根据各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系提出的总的要求。FAA提出飞机系统及相关部件的设计，在考虑单独设计及与其他系统相关联设计时，必须满足以下规定： ①每种灾难性失效状态不可且不能由单个失效导致； ②每种危险性失效状态是极其微小的； ③重大性的失效状态是绝对不可能发生的。 （3）25.1309（d）规定在使用分析方法时，应采用适当的飞行、模拟器或地面试验验证各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系。若是灾难性失效状态无需试验来验证。该条款是为了保障有序且充分地对可见失效或其他事件对安全性的影响而提出的。 3 增压舱释压的适航要求分析 非包容转子碎片击破飞机蒙皮结构后，增压舱则会发生快速释压现象。飞机释压导致客舱内空气不足而威胁飞行人员的生理健康，因此，对有关增压舱释压方面的适航条款进行分析。 3.1 条款内容 CCAR25.841（a） 载人增压舱和隔舱必须有装备为飞机在最大使用高度的正常运行条件下保持不超过8 000英尺的座舱压力高度。 如申请25 000英尺以上的运行合格审定，飞机的设计必须使得在增压系统发生任何可能的失效情况后，乘员不会暴露于超过15 000英尺的座舱压力高度。 CCAR25.841（2）：飞机必须设计成在发生任何未经表明是极不可能的失效情况而导致释压后不会使乘员经受超出下列座舱压力高度： （1） 7 620 m（25 000 英尺），超过2min；或 （2） 12 192 m（40 000 英尺），任何时段。 CCAR25.841（a）（3）：在评估座舱释压情况时应考虑机身结构、发动机和系统的失效[1]。 3.2 条款的技术解释 CCAR25.841（a）（2）：人可以承受的最大大气压力极限为海拔高度4 500 m，若在一定时间内，人所承受的压力超过该海拔高度，这会对人生理上造成伤害，甚至会出现生命危险。因此，本条（a）款要求飞机在正常运行时，增压座舱压力高度不应高于7 620 m超过2 min，或者任何时段座舱压力高度都不能超过12 192 m。（a）（2）中要求在所有能够引起增压客舱释压的故障中，对故障发生概率在1×10-9以上的情况进行释压分析，故障包括发动机非包容转子爆破、轮胎爆裂等。在应急下降分析时，不仅要考虑动力损失，还要考虑发动机损坏造成的其他影响，如供气量减少和发动机液压动力的丢失。 4 有关非包容转子和增压舱的咨询通告的分析 由于非包容转子爆破的事故原因很多，所以对所有失效的可能的预防很难，同时也很难对所有的区域进行防护。适航规章33部中33.75b中要求不能出现转子爆破碎片击穿机匣的事故，但由于当前制造和材料本身等原因，以及发动机转子叶片长期在恶劣环境下工作，使得发动机叶片断裂和老化问题不可避免。法规中规定，必须采取设计预防措施，使得非包容爆破事故对飞机的危害降至最低[2]。但飞机的结构非常复杂且部件较多，因此适航规章中要求对飞机的重要部件要进行隔离、防护或者备份处理。 咨询通告AC20-128A对于小碎片的要求：小碎片的尺寸大小为转子叶片末端的一半[2]。根据维修经验，只有少数的非包容小碎片能够击穿增压舱蒙皮，大多数小碎片都不能穿透增压舱。对要防护的部件和系统，首先要对小碎片能够影响的区域进行安全性分析，根据分析的结果进行相应的防护。 AC20-128A中对增压舱的要求：对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机，发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明，由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速泄压率和相关舱的压力泄漏率能够满足紧急降落，其间不能让机组人员和乘客失去工作能力，机组人员启动紧急降落系统的反应时间为17 s。 咨询通告AC25-20中要求[3]：发动机转子爆破、发动机风扇失效爆裂、非包容发动机叶片失效等离散源对压力容器（增压座舱）的损伤，应通过分析证明对增压的影响。基于使用经验，应考虑发动机在巡航高度推力完全丧失下，飞机的释压相关情况。 咨询通告AC25-20在释压后应急下降中指出[3]：飞机增压客舱开始释压和飞机开始应急下降之间有一段机组人员的反应时间，该反应时间主要分为机组人员意识到释压时间和氧气面罩插管的时间。根据飞机机组人员在应急状态下的模拟时间的平均值为17 s，这17 s时间代表了75%的机组人员反应时间；而飞机在安装面罩的5 s内开始应急下降。也就是说，飞机从释压起到飞机开始应急下降的时间需要22 s。 5 结语 通过分析适航条款和相关咨询通告，结果如下： （1）对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机，发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明，由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速释压率和相关舱的压力释压率能够满足紧急降落，其间不能让机组人员和乘客失去工作能力。 （2）CCAR25.841中要求w机释压后，座舱压力高度大于7 620 m时不能超过2 min。 （3）飞行驾驶人员的反应时间分为：17 s的机组人员意识到释压时间和5 s的氧气面罩插管的时间，即飞机从释压开始到飞机正式应急下降的时间需要22 s的反应时间。

物流配送管理论文:我国物流配送管理存在的问题和解决策略 摘要：随着电子商务的兴起，人们对物流配送行业的要求不断增加，随着物流配送的发展，我国物流配送管理方面存在的问题也愈加突出，如物流配送管理规划衔接欠缺、信息化程度较低、基础设施存在问题、城市配送车辆较少等。本文主要分析了现在我国物流配送管理过程中存在的问题，并针对问题，提出了一些策略，希望能够改进问题，切实做好物流配送管理，满足人们的需要。 关键词：物流配送；管理；问题；策略 随着城市化进程不断加快，我国城市人口也在不断增加，特别随着电子商务的繁荣发展，人们对多批次、小批量的配送需求愈加旺盛。随着生活质量的提高，人们对物流配送的要求也在不断提高，这需要我国物流配送过程中，必须做好管理工作，更好的满足人们的需求。 一、物流配送管理存在的主要问题 （一）物流配送管理配合欠缺，相关的政策法规不够完善 工商部门、交通部门以及税收部门分管物流配送的不同方面，而这些部门制定的相关法规和政策已经很难满足现代物流业的进步和发展。而我国和物流有关的相关法律法规还不够完善，物流市场竞争过程中，没有统一的法律法规可以来遵循，这也直接导致了约束力欠缺，监督很难到位[1]。 （二）物流基础资产分部较为分散，信息化程度较低 现在我国进行物流配送时，还处于粗放经营的状态，物流基础资产分部较为分散，技术力量比较欠缺，信息系统以及服务网络不够完善，管理手段比较落后，物流配送的市场化程度较低，这也给物流配送的时效性和准确性造成了很大的影响。 （三）配送车辆存在一定难题 随着城市化发展，城市机动车数量有了明显增加，城市交通拥堵现象愈加明显。配送车辆配送过程中也出现了停靠难、装卸难以及通行难的问题。特别是在大中型城市中，这些问题愈加突出，这也给城市配送效率造成了很大难题，导致了物流成本增加，给现代物流行业的发展造成了很大制约。这要求相关部门人事到物流配送管理的重要性，努力的解决存在的问题，给物流行业健康发展奠定良好基础。 （四）物流配送管理的人才严重欠缺 现在，在城市中，物流配送是一个新兴产业，想要其更好发展，人才是非常重要的。但是现在，我国绝大多数的城市物流管理人才欠缺，这也给物流配送的发展造成了很大的影响。 二、做好物流配送管理的策略 （一）重视物流配送管理方式的转变 1.合理编制发展规划 城市规划部门应该根据需要和相关部门进行城市物流配送发展规划的制定。规划内容应该包含城市配送发展目标、节点和通道的布局、运力投放的结构和规划、信息化建设、运输组织、城市配送基础设施用地以及配送车辆管理手段等。城市配送节点布局过程中，应该考虑到配送中心、物流园区、物流中心、分拨中心、大型商业网点、快递营业网点等等[2]。 2.做好规划衔接工作 城市应该将配送发展规划纳入到整体城市规划中去，根据配送发展规划的需要和模式，对相关设施进行完善，确保发展规划能够和城市的交通、土地、商业、快递以及物流等规划衔接在一起，保证基础设施建设用地，从而满足城市配送发展的实际需要。 （二）创新物流配送管理方式 1.进行物流配送管理模式的创新 随着物流行业的进步和发展，城市物流配送业务也得到了重视，获得了很好的发展居于。我国现在很多城市已经进行了物流中心、配送中心等基础设施的建设，我国的物流技术水平也有了明显提高。随着物流行业的进步和发展，现在物流已经成为了城市经济中的重要组成部分[3]。在进行物流配送管理模式定义时应该从物流配送管理理念出发，创新管理模式。 2.进行物流配送方法的创新 物流配送企业应该根据生活居住区和商业聚集区进行专门配送实施计划的制定，确保配送服务的个性化，切实提高物流配送的实际效率；对于交通拥堵的大城市，相关部门应该推动“夜间配送”以及“分时段配送”的发展，给有需求的物流企业和商贸企业提供一定的便利。鼓励快递企业进行和电子商务发展相适应的快件配送体系建立，进行仓储一体化配送新模式的建立，切实提高电子商务配送的实际水平。 （三）进行配送车辆通行管控措施的优化 1.做好配送车辆通行管理工作 公安交通部门应该根据需要提供车辆流向、流量以及流时的提供，了解城市配送的需要。进行配送车辆时段和区域的确定。根据城市需要给高峰时段通行的城市配送车辆进行通行许可证的发放，提供通行方面的便利。此外，还应该全面听取相关部门的意见和建议，确保建立的通行许可发放制度真正的合理和公平。 2.对车辆停放管理措施进行完善 城市负责停车管理的相关部门应该深入调查研究各个部门，对城市配送车辆停靠限制措施进行完善，在一些禁停的路段，应该在不影响交通的情况下，给配送车辆停车的权力，完善相关制度[4]。 （四）培养专业人才，将协会作用发挥出来 1.培养高校人才 首先，高校应该重视物流专业人才的培养；其次，应该重视校企合作培养的运用，给学生提供更多的实践机会，培养更多的物流复合型人才；最后，还应该做好从业人员的教育工作，保证其合法权益，给物流队伍的稳定奠定良好基础。 2.将协会作用发挥出来 重视相关行业协会行业协调、自律以及服务职能的强化，将其市场行为规范、政策建议、交流合作、信息统计、相关标准修订等方面的积极作用，将协会的桥梁作用发挥出来。 三、结语 在现代物流服务体系中，配送是非常重要的组成部分，其不但会影响人们的生活，还会给城市功能发挥造成很大影响，其也是城市经济运行正常的保证。改进物流配送工作也是物流行业健康发展的重要基础。这便要求相关部门必须认识到物流配送的重要性，并采取措施做好物流配送工作。 物流配送管理论文:电子商务物流配送体系管理研究 摘 要：在近几年的发展中，我国的物流配送业取得了显著的进步。但较之国外，仍存在一定的差距。物流配送体系的滞后，现已成为阻碍我国电子商务发展的瓶颈。为此，如何对电子商务下的物流配送进行管理，已成为当今相关人士所关注的重要问题。通过对电子商务物流配送体系的管理的具体分析研究，提出了管理对策，以期能够为相关人士带来一定有用的帮助。 关键词：电子商务；配送体系；管理研究 1 我国电子商务物流配送发展的缺陷 1.1 配送成本高 物流配送成本过高，是电子商务企业中一个较为突出的问题，并是令企业无法对物流配送服务得以良好开展的重要原因。虽然在电子商务中，物流配送对其所产生的作用越来越明显，但是对大部分企业而言，由于其配送体系与仓库的不独立，使其无法将物流综合成本最小化的问题，无法从根本上得以解决。 1.2 配送方式单一 受中国“自成体系”传统观念的影响，且由于许多企业对物流配送公司的不信任，无法将商品负责权交予他人，导致我国的专业配送中心较少。而为了实现“大而全”“小而全”的目标，很多电子商务企业依旧独自在做货物运输。可是，在对企业商品所配送的区域交通方面，一个单独的生产企业不可能对其完全熟悉，并且也不能够通过多种方式继续物品的联运，也无法将海运、空运及陆运等多种运输方式综合起来，这就造成了运输方式的单一化，从而导致运输效率的低下，最终使企业成本得以增强，并产生浪费现象。 1.3 客户服务无差异 在电子商务的物流配送体系中，对待一般商品与重要商品，一般客户与重要客户的方式相同，不分轻重缓急。如此一来，就无法使资源利润率得以最大化的实现，而且也降低了重要客户的积极性，使重要客户无法感受到其特有的优越感。这种服务方式的无差异化，最终造成了物流配送的本身具有的战略意义的丧失。 1.4 政策法规落后 自我国物流业发展至今，我国政府对关于物流配送法律法规的颁布及实施都较为及时，但是，尽管如此，法规与政策之间依旧存在着许多的矛盾。而在现代仓储上，其政策与法规却较为缺少，且多数都是有着部门区域性特征，地方保护主义强烈，因此，也就制约了物流企业跨区域业务的开展。由此看来，在对企业资源进行重新配置时，现有的政策法规会对其造成一定的阻碍。较之于欧美等发达国家，因为我国法规的落后，使我国物流市场运作杂乱而无章，这样一来，势必影响我国物流配送业在国际上的竞争力。 1.5 专业管理人才短缺 当前我国物流配送教育水平依旧不高。虽然在很多大学院校已开设了电子商务及物流配送专业，但是由于社会缺乏对电子商务及物流配送的认知，且国家与社会也未能给予其应有的关注，加之不合理的学科设置，就造成了其专业管理人才的缺乏。 1.6 低下的信息化程度 随着网络科技日新月异的发展与进步，电子商务技术随之得到了较快的发展。但是其物流配送体系的信息化依旧落后，甚至在一些企业中，仍依靠传统的纸质书面材料，而不能进行网上作业。信息的滞后与失真，就使物流服务水平得以降低，并对物流配送企业的形象造成不良影响，从而不能确保电子商务顺利而健康的发展。 2 电子商务物流配送体系的管理措施 2.1 加强基础设施的完善与管理 虽然在这些年来，我国的物流基础设施得到了一定程度上的发展与进步，但是其仍无法满足电子商务的需要。因此，必须要加强对基础设施的完善与管理。要使电子商务的物流配送体系形成综合运输网络，并使仓储配置与设施得以完善。为此，我国政府也应对物流基础设施管理加大重视，并对大型的物流基础设施，如中心城市、交通枢纽等进行规划。 2.2 实现办公自动化管理 所谓办公自动化，就是一种与电子商务相协调的工作模式。为了使电子商务与时展的要求相适应，物流企业必须实现办公自动化。就是使各项工作都有统一的接口，促使各项业务操作在统一的规范化数据下得以实现。而此处所指的办公自动化，不但是实现企业内部办公数据的自动化，而且也是企业为其合作伙伴及客户提供服务接口，使其在进行相互的沟通与交流中通过网络来得以完成。 2.3 实现管理方法的科学化 物流管理科学化，就是指物流企业利用科学化的方法进行设计与管理。与运营费用密切相关的，就是如何选取物流活动中的中心选址与配送路径问题。由于物流企业的运营成本，直接由物流中心地理位置来决定，而配送路径，是在运营中与配送所产生的直接费用。为此，为了使物流企业服务质量得到进一步地提高，就必须在对物流中心进行选址时，采用科学的手 段，且要优化其配送路径，这也是促使服务成本得以降低的根本途径。 2.4 改善客户服务理念 在实际情况中，由于成本的制约，物流配送资源是极为有限的。因此，对服务资源进行合理的分配是最为重要的。而为了对客户有一定的了解，使客户能够得到更好的区分，就必须实施客户关系管理，从而与客户进行交流与沟通，并通过一对一的个性化服务，来确保客户关系的稳定。 2.5 培养高素质的物流配送人才 其实，复合型的人才才是物流配送的合格人员。物流配送人员不仅要掌握全面的知识，而且还要有能力将其所掌握的科学理论知识运用到实际的工作中，运用到激烈的市场竞争中，从而保证企业在市场竞争中能够占有一席之地。而对物流人才的培养，企业应将政府、企业、学校这三者结合起来进行实现。政府方面，要将相关政策制定出来，并予以资金上的支持，还要鼓励各地本专院校对后备力量进行培养；企业方面，可以将具有经验的国外人才引入进来，为其所用，或将具有潜力的人才派出国进行深造；学校方面，可结合自身实际，开设物流等相关专业，也可将物流等相关课程作为选修课，以供与经济管理相关的专业学科的学生进行选择。 2.6 积极发展第三方物流 要使第三方物流得以更好的发展，中国企业首先要打破其传统思想。一个优秀的企业，其不一定是大而全的，但却是懂得取舍的。好的企业应将其部分不具有核心竞争力的业务外包出去，使全新的经营理念在全公司树立起来，从而使第三方物流得到重视。此外，还应对第三方物流提供一个适合其发展的市场，将“双赢”转化为“多赢”。在市场激烈的竞争中，要使第三方物流提供者符合经济发展的需求，就必须具备一定的条件。例如：具有现代化的仓储设施，有一个合适的库存量，保证运输工具的先进以及运输导向系统的现代化等。 3 结束语 随着经济的发展，网络科技的进步，电子商务也随着有了较快的发展。但是由于落后的物流配送体系的制约，使其不能得到更为迅猛的发展，为此，笔者认为对电子商务物流配送体系进行一定的分析与研究是很有必要的。为此，针对电子商务物流配送体系的管理研究，从我国电子商务物流配送发展的缺陷，即配送成本高；配送方式单一；客户服务无差异；专业管理人才短缺；以及低下的信息化程度这六个方面进行了简要的分析，并提出了加强基础设施的完善与管理；实现办公自动化管理；实现管理方法的科学化；改善客户服务理念；培养高素质的物流配送人才；以及积极发展第三方物流这六大建议，以供相关人士参考。 物流配送管理论文:城市物流配送管理系统研究 [摘 要] 近年来，城市物流行业蓬勃发展，为人们寄送物品提供了极大的便利。城市物流配送管理系统功能强大，具有小批量、高频度的作业特点。研究城市物流配送管理系统，有助于不断优化管理系统设计，实现更加准确、快速的处理，节约运行成本，推动城市物流的快速发展。本文分析了城市物流配送管理系统建设的重要意义，设计了一个城市物流配送管理系统。 [关键词] 城市；物流配送；管理系统 城市物理配送管理系统主要负责大部分或者全面集散商品的信息处理、流通加工、包装、仓储以及运输配送等环节，由于覆盖信息的海量性和广泛性，城市物流配送管理系统的运行结构非常复杂，并且需要及时处理一些突发事件，因此必须不断提高城市物流配送管理系统的运行效率，充分发挥物流配送的重要作用。 1 城市物流配送管理系统的重要意义 城市物流配送管理系统在整个城市物流配送过程中发挥着非常重要的作用。城市物流配送的实物流动的效率和可靠性，必须要以准确的信息作为依据，配送管理系统通过计划从而有效控制实物的流动，通过和配送管理系统之间进行快速的信息交换，提高物流配送的响应能力和服务水平[1]。城市物流配送管理系统可以通过不断调整信息流的传递和交换速度，优化整个物流配送系统的资源配置和生产运作。 高效率的城市物流配送管理系统可以极大地提高物流配送的经济效益，降低企业的物流配送成本，提高物流配送传输效率，缩短物流配送管理系统的支付结算时间，实现电子保险支付和结算，准确把握各种物品在物流过程中的流动轨迹。同时还会产生联动效应，极大地减少物流配送运输次数，最大程度地降低空载率，减少物品运输费用。 2 城市物流配送管理系统 2.1 总体功能设计 城市物流配送管理系统设计最主要的目的是尽量提高物流配送效率，物流配送现场主要有物流配送管理系统结合物流配送作业计划，实行定量、定点和定时配送。城市物流配送管理系统要求在物品交接时，操作要及时方便，采用条形码扫描的形式快速完成配送物料的交接和入门。物流配送管理系统的功能主要包括统计分析、紧急物料管理、完工结算、出入门管理、交接管理、配送管理、基础数据管理以及ERP系统接口等[2]。 2.2 物流配送管理系统功能模块 2.2.1 基础数据管理 物理配送管理系统的基础数据管理包括用户管理、计费规则管理、物料配送管理、库房信息管理等。用户管理主要是指用户的密码管理、功能权限分配、角色设置等，可以对相关物流配送信息进行查询、删除、修改和增加等操作。计费规则管理是指管理物流配送运输费用的计算方式，包括删除、修改、增加等操作。物流配送管理是指物料配送的打包依据，包括物料信息、生产单位、时间点等信息。库房信息管理以ERP系统作为重要依据，在夜间ERP的物流信息通过系统的自动接口传送到物流配送管理系统中。 2.2.2 配送计划管理 物流配送管理系统的配送计划管理的主要步骤包括：导入发送单信息、打包配送需求、生成配送需求计划、确认配送时间。物流配送管理系统在ERP系统中自动导入物流发料清单，然后根据物流配送流程和发料单信息按照物料配送的需求进行自动打包，打包完成后，物流配送系统要根据企业的配送计划，最终确定物流的配送时间。 2.2.3 配送作业管理 物流配送作业管理，首先要确认配送作业计划，物流配送部门要根据配送作业计划和实际的配送管理情况，进行确认工作，确认配送作业计划之后，再进行配送和打印，通过配送管理系统查询相关信息，列出配送作业计划，以PDF格式来显示物流配送计划，并且将需要配送的相关信息打印出来，最后打印好物流配送作业清单和计划之后，送给物流配送部门立即执行配送计划。 2.2.4 出入门管理 物流配送管理系统的出入门管理主要是负责入门检查和出门检查，在物流配送门岗检查进入物流配送中心的物料清单，检查完毕后，用条形码终端设备扫描需要配送的物料，同时系统会自动更新物流配送状态。同样在物流进行配送时，需要再一次检查物料清单，检查完毕后将物料扫描出库，系统自动更新配送信息。 2.2.5 物料配送状态查询 城市物流配送管理系统一种最重要的功能就是实时查询物料配送状态。其一，可以按照物料查询，按照物料名称、编码查询物料配送信息；其二，按照配送清单查询，在管理系统中输入物流配送清单的编码，查询物流配送状态；其三，按照交接点查询，在管理系统中输入交接点信息，查询物料在某个时间段中的配送状态；其四，按照库房查询，在系统中可以查询某个时间库房里物流配送清单的信息；其五，按照配送组查询，查询某个时间、某个配送组中的物料配送状态。 2.2.6 ERP系统接口 物流配送管理系统和ERP系统之间通过接口库连接，两个系统之间不直接进行信息交互，ERP系统接口支持系统自动执行和手工界面执行，操作简单便捷。ERP系统将物流配送的发料单和物料单等信息发送到中间接口库，然后物流配送管理系统从接口库提取相关数据信息。ERP系统接口主要接收配送结算信息、库存信息、出库信息、发料单信息、库房信息、计量单位、人员信息等[3]。 3 结 语 城市物流配送管理系统极大地提高物流配送的速度和准确率，在城市物流服务中发挥着非常重要的作用。城市物流配送中心要不断完善和优化系统运行，构建科学合理的系统架构，推动城市物流配送行业快速发展。 物流配送管理论文:浅析我国城市物流配送管理存在问题及对策探讨 【摘 要】随着我国城市化进程的不断加快，城市人口数量不断增长，小批量、多批次的配送需求日益旺盛，现代商业的繁荣和商业模式的变革，特别是电子商务、连锁经营等新型流通业态的发展，也使得多样化、个性化的配送需求不断增加。城市居民对配送时效性、便捷性的期待日益提高，配送企业和商贸企业对改善城市配送环境、提升城市配送效率的诉求愈加强烈。因此，我国城市物流配送管理方式要适应其区域经济发展的需要。本文主要分析了我国城市物流配送管理中存在的主要问题，同时提出了具体的解决对策，以供广大同仁交流探讨。 【关键词】城市物流配送管理；问题；对策 引 言：物流就是进行生产和建设的物质前提，是形成统一市场的客观基础，是参与外部市场竞争的必要条件。在经济全球化的趋势下，中国物流现代化具有深远的经济意义，商业活动的发展必然进一步促进社会化大分工，而分工的结果则是使得商品集中生产和分散销售，由此自然地发展产生出一个新的行业，那就是物流配送行业。 一、城市物流配送管理的意义 城市物流配送管理在整个城市物流配送过程中发挥着非常重要的作用。城市物流配送的实物流动的效率和可靠性，必须要以准确的信息作为依据，配送管理通过计划从而有效控制实物的流动，通过和配送管理系统之间进行快速的信息交换，提高物流配送的响应能力和服务水平。城市物流配送管理可以通过不断调整信息流的传递和交换速度，优化整个物流配送系统的资源配置和生产运作。 二、城市物流配送管理存在的主要问题 （一）城市配送车辆存在“三难”问题 随着我国城市需求量增加和机动化的快速发展，城市机动车保有量急速增长，城市交通资源约束日益明显。城市配送车辆出现“通行难、停靠难、装卸难”三难，这些问题在一些城市特别是大中型城市表现突出，严重影响了城市配送效率，增加了物流成本，制约了现代物流业发展。各有关部门要切实加强和改进城市配送管理工作，有效解决城市配送发展中存在的矛盾和问题，促进物流业健康 发展。 （二）物流基础资产分布分散，信息化程度低 城市物流配送目前还处在粗放经营的格局，物流基础资产分布分散，技术力量相对缺乏服务网络和信息系统不完善，管理手段落后，物流配送市场化程度低，影响了城市物流配送的准确性和实效性。 （三）城市物流配送管理人才严重缺失 目前，城市物流配送作为一个新兴的产业在城市发展的过程中，专业化的人才是至关重要的，是物流产业可持续发展的重要支撑和必要的条件。我国大部分城市缺少高层次现代物流管理人才，中层物流管理人才和大部分一线操作人员，人才的匮乏必然成为城市物流配送可持续发展的障碍。 （四）城市物流配送管理缺少配合，政策法规不完善 城市物流的各项工作分属于交通、工商、税收等不同部门管理，而这些部门的政策法规已经很难适应现代物流业的发展需要。我国有关物流的法律法规尚不完善，物流市场的竞争规则基本无统一的侦测法规可循，缺少有效约束和监督。 三、城市物流配送管理工作的具体对策 （一）注重高效人才培养 注重高效人才培养首先，注重物流专业人才的培养，鼓励高等院校、科研院所加强物流专业学科及研发中心建设；其次，支持校企合作，引导高校和科研机构与国内外著名企业联合建立物流综合培训和试验基地，多渠道培养复合型物流高端人才；最后，加强从业人员素质教育，保障合法权益，稳定物流队伍。 （二）积极推进新的配送管理方式 （1） 积极推进物流配送管理模式 随着物流行业的逐渐成熟，我国城市物流配送业务也得到了重视和发展。近年来，我国的许多大中城市已经建立物流中心、配送中心。物流基础设施正在逐步建设，整体物流技术水平也得到提高。自“十二五”规划中将物流行业作为新兴行业以来，我国的城市物流配送业务作为城市经济流通的重要组成部分。因此，我们给物流配送管理模式的定义是从物流配送的管理理念出发，在物流配送运作过程中固化下来的一种管理模式。可以用公式表述为：物流配送管理模式=物流配送管理理念+系统结构+操作方法。 （2） 创新城市物流配送方法 鼓励物流配送企业针对特定的商业聚集区和生活居住区制定专业的配送实施计划，提供个性化的配送服务，提高配送效率；城市交通较为拥堵的大型城市，城市有关部门应结合实际积极推进“分时段配送”、“夜间配送”，为有需求的商贸和物流企业提供便利。鼓励快递企业建设适应电子商务发展的快件配送体系，探索“仓储一体化”等新型配送模式，提升电子商务配送水平。 （三）积极改进城市物流配送管理工作方式 （1） 编制发展规划，城市规划部门要会同发展改革、交通运输、公安、工业和信息化、城乡建设、商务、邮政管理等有关部门，组织制定城市配送发展规划。规划内容应当包括：城市配送发展目标、通道与节点布局、运力投放规模与结构、运输组织、信息化建设、配送车辆通行管理措施以及城市配送基础设施用地保障等。城市配送节点布局应当考虑物流园区、物流中心、配送中心、分拨中心、快递营业网点、大型商业网点的货物接卸场地、大型货物装卸点和停车设施等。 （2） 强化规划衔接，要将城市配送发展规划有关内容及时纳入城市总体规划，按照城市配送发展模式和需要，完善城市物流仓储用地、道路交通系统规划；做好城市配送发展规划与城市土地、商业、交通、物流、快递等相关规划的衔接，保障城市配送基础设施建设用地，满足城市配送发展要求。 （四）优化城市配送车辆通行管控措施 （1） 加强配送车辆通行管理 城市公安交通管理部门要根据有关部门提供的城市中心区车辆流量、流向、流时、货品货类以及城市配送需求，合理确定城市配送车辆的通行区域和时段，根据需要为高峰时段通行的城市配送车辆发放通行许可，并提供通行便利；充分听取交通运输、商务、邮政管理等部门的意见，按照通行便利、保障急需和控制总量的原则，建立完善公开、公平、公正的配送车辆通行许可发放制度。 （2） 完善车辆停放管理措施 城市负责停车管理的部门要会同公安、规划建设、商务、邮政管理等部门在深入调查研究的基础上，完善城市配送车辆停靠限制措施，在部分一般车辆禁停的路段要在保障道路交通安全畅通的情况下给予城市配送车辆必要的停车便利；施划城市配送车辆专用临时停车位或临时停车港湾；完善标志标线及停车位设置，在大城市推广配送车辆分时停车、错时停车、分类停车，全面清理停车设施挪用、占用现象。 四、结束语 总之，城市物流配送管理极大地提高物流配送的速度和准确率，在城市物流服务中发挥着非常重要的作用。因此，加强和改进城市配送管理工作是促进物流业健康发展的客观要求，更是保障和改善民生的重要内容和有效举措。 物流配送管理论文:烟草精益物流配送管理平台构建 摘 要：针对当前烟草行业物流管理中管理观念落后、效率低下、信息化程度低等特点引入精益物流管理体系。结合精益物流管理运行模型，提出了烟草行业精益物流配送管理平台架构。该平台通过工业车辆、配送车辆管理，派车单管理，用户确认管理等模块，减少物流成本，提高企业工作效率，满足了不同层次、不同岗位的管理人员开展精细化管理的需求。实践表明，该平台具有良好的可行性与实用性。 关键词：物流管理；烟草精益物流；信息化平台；GPS定位 0 引 言 烟草行业在我国国民经济中处于十分重要的地位，随着烟草行业的深化改革逐渐推进，现代烟草物流体系逐步在行业内建立和完善[1]。由于我国烟草企业长期处于专卖体制之下，烟草物流配送以行政区划为单位运营，烟草零售户数量多、分布广，烟草配送网络庞大复杂、配送任务艰巨，导致烟草物流配送仍然面临很多挑战：第一，物流工作人员专业素质和管理意识需要进一步加强；第二，物流设备多处于老化状态，出现故障和操作差错的次数较多；第三，物流基础设施建设未跟上时代的步伐；第四，物流自动化与信息化程度较低，物流信息的传递有待改进；第五，物流活动的工序之间存在衔接等待，并且等待时间较长[2，3]。针对烟草物流存在的问题，有必要深入推进精益物流建设，实现烟草企业物流向行业物流、行业物流向供应链物流的大转变。 本文将精益物流理论引入烟草行业的物流管理中，通过信息技术将物流中心生产业务数据、生产质量数据、设备运行实时状态、环境实时数据、货物耗材备件等资源实时信息进行整合，通过统一的信息平台进行监控、展示、分析，并提供个性化决策、分析功能，以满足不同层次管理人员开展精益化管理的需求。通过整合资源、优化流程、加强管理、提高水平的精益发展模式，实现物流价值的增值，降低烟草行业物流成本，进而提升烟草物流建设与管理水平。 1 精益物流概述 精益生产（Lean Production， LP）[4]是美国麻省理工学院（MIT）John Krafoik在1990年提出了精益生产的模式，其目的是要在一个企业同时获得最佳产品质量、最高生产率和极大生产柔性。根据烟草物流的特点发展现状，结合精益设计的四大原则――满足顾客需求原则、减少浪费原则、逐步完善原则和整体优化原则，精益物流具有以下几个原则[5]： 第一，以人为本。尽最大可能尊重和满足客户的需求，为顾客提供又快又好的服务，物流企业作为服务性的行业，客户就是企业的生命线，顾客的需求是供应链生产的原动力；重视员工培训，构建团结协作团队，培养业务操作员的质量意识、效率意识和节约意识。 第二，重视信息共享。使用信息化手段加快信息准确地传递，实现信息顺畅交换，资源的最佳配置，从而充分利用资源优势，消除浪费，最大限度地满足客户的需求。 第三，以“精、简”为手段，消除各个环节的浪费。在物流过程中，采用先进的信息技术（EDI、电子商务、条形码等）和通讯手段（GPS），使每个人在物流过程中实现增值，同时在组织机构上，纵向减少层次，横向打破部门壁垒，将多层次分工的管理模式转化为扁平的网络管理结构。 第四，注重时效，实行准时满足客户的需要。准时制生产（JIT）主要集中在制造业，也是制造业广泛应用的地方。准时制在服务业的应用重点往往是提供一次性的服务所需的时间方面――速度通常是服务业获胜的重要筹码。物流也是一样，保证物流及时配送到客户手中，不但是要优质的服务，同时准时也是非常重要的。 2 烟草物流配送精益化管理平台构建 2.1 精益物流运行管理模型 精益物流管理的实现是一个长期精华的过程，为切实在烟草行业实现物流管理的精细化，企业需建立长久执行的、综合性的符合烟草行业物流特征的管理运行模型[6，7]。如图1所示，精益物流管理运行模型通常有三个层次：战略层、执行层、支撑层。其中，战略层以提供“最低成本、最佳质量、最高效率、最好服务”为烟草行业精益物流管理的战略目标，并明确精益物流管理的实施是一项长期的战略决策，不是一个短期过程；执行层根据烟草行业实际情况，形成可持续完善提升的管理机制，促进烟草行业精益六西格玛项目的选择、执行与评估，逐步推动烟草行业形成精益物流文化；支撑层为烟草行业精益物流的开展提供基础和支撑，支撑层的建设是精益物流必不可少的部分[8]。 图1 烟草行业精益物流管理运行模型 （1） 精益物流战略层。首先应树立以顾客需求为精益物流管理的核心理念，以建设烟草行业精益化物流管理应用体系为指导思想，提高行业对发展和建设烟草精益物流的认知水平和把控能力，充分认识到精益物流对实现企业服务价值的重要性。建设精益物流是新时期烟草现代物流发展的重要途径，把握好烟草精益物流发展与系统建设特点、规划目标、体系构建、运行管理等各环节的科学决策与实施，以优质、高效、低成本为企业战略，构建烟草行业精益物流管理战略决策。 （2） 精益物流执行层。根据烟草行业实际情况，形成可持续完善的管理体系，这个管理体系应该具备一套完善的精益物流指标，一套可量化的运行管理评价标准和改进识别体系，能够促进烟草行业精益六西格玛项目的选择、执行和评估，逐步推动烟草行业形成精益物流文化，同时坚持精益物流以价值流动为核心的流程观，以顾客需求驱动价值流动为核心，完善、优化、改进行业物流精确信息流动价值链、精细管理组织价值链、精算成本管理价值链、精准作业流程价值链，建立科学的行业精益物流应用价值链体系和运作机制，实现基于价值流体系化的流程管理，以最经济的方式提供精益物流服务满足消费者需求。 （3） 精益物流支撑层。强调精益物流以持续改进和科技物流为核心的发展观，以物流标准化、绩效精益考核和管理信息可视为切人点，应用需求拉动式物流控制、卓越绩效管理、物流信息可视化等先进技术与方法，物流信息可视化等先进技术与方法，应用模式、基于数据流转的物流管理可视化应用模式和基于动态循环的绩效精益应用模式，并通过不断改进优化流程、技术应用方法和创新管理机制，加快提升行业精益物流管理水平。 2.2 烟草物流配送精益化管理平台 烟草行业物流配送精益化管理平台通过物联网软硬件信息技术、工作流计算模型和ERP资源整合理念的结合，将物流中心的生产业务数据、生产质量数据、设备运行状态、环境实时数据、货物耗材备件、车辆管理、送货管理（到货确认）、烟箱回收、上下游服务数据、部门工作流程信息化数据等信息实时整合和展示，全方位对物流中心信息化的综合建设或改造。通过统一的平台进行监控、展示、分析、日常工作流程管理，物流中心各部门岗位工作流程推动对软硬件资源的整合和精确管理，提高企业工作效率，提供个性化决策和分析功能，以满足不同层次、不同岗位的管理人员开展精细化管理的需求。 该管理平台对物流配送环节进行完整的信息化定义，对到货确认的方式进行业务过程的重新规划，以PC平台和PDA手持终端平台为组合核心，构建完整的服务零售户信息流转确认过程，在节约成本的基础上提高送货效率和安全性，并集成多样化功能，以模块方式，直观化地图展现方式等，将数据展示扁平化，和实际发生记录的数据结合，配合物流中心配送业务实现烟草配送精细化管理。 2.2.1 车辆管理模块 物流园区可视为一个封闭式停车场，进出园区内的所有车辆进行自动视频识别，车辆识别摄像头会对进出场地的车辆记录进出园区的具体时间，非物流中心内部车辆和服务工业车辆，其余车辆均识别为社会车辆，由门卫录入车辆进入园区的目的和原因。车辆管理模块运用GPS定位显示技术，将园区内所有车辆图表化清晰显示，并针对不同业务车辆有针对性的显示对应的任务信息，例如工业车辆的卸货信息、品规、合同编号、司机姓名等信息，配送车辆的配送信息、送货员、司机信息、历史满意度、配送效率等信息，扁平化、直观的展示车辆。 工业车辆进入园区后在入口会有工业车辆服务LED屏引导工业车进行停车，系统会根据入场和在场工业车情况数据进行停车位分配，同时在入库排序中进行卸货排序。 工业车辆的送货信息数据可以提前从中烟信息接口处获取。工业车辆完成卸货后，根据入场时间和卸货完成时间自动计算服务时间。系统初始化时对工业服务标准的时间数据进行阈值设定，工业车服务时间超过阈值后显示服务数据异常，有严重异常数据的，系统自动发起服务异常数据工作流，并发送相关岗位负责人或部门领导负责人。 配送车辆在配送离开园区和配送完成回到园区时，车辆管理平台通过自动识别摄像技术，记录车辆的进场和离场时间，并根据配送路线限定配送车辆出厂时间，超出配送时间的车辆系统提示车辆异常。配送车辆的定期维保申请、加油申请，通过PDA终端平台提交审批电子流，信息流转到送货部相关负责人和领导进行审批，然后反馈到PDA平台去申领维保经费和加油经费。 配送车辆对应配备PDA手持终端，手持终端嵌入平台延伸的专用服务平台，平台调度会在完成分拣后将配送订单信息根据优化路线列表，将配送任务信息发送到对应配送车辆的PDA中。配送车辆的配送记录和PDA使用记录对应，PDA以GPS记录的方式记录行车轨迹，同步记录配送路线和配送里程数，可以参考估算油耗成本，完成配送返回物流时，在办公室对PDA进行归档，并下载次日的配送派车单。PDA终端平台对单日完成配送任务的情况自动生成配送报告，反馈回系统平台。PDA手持终端和车辆、送货员为一一对应关系，系统对PDA硬件设备的使用情况进行跟踪管理。 2.2.2 配送管理模块 系统对所有配送车辆的配送记录进行跟踪和记录显示，对应的配送区域和配送规则可以跟踪物流中心的实际情况进行定制显示，并使用GIS地图的方式，直观扁平化的将配送数据展示在平台中，可以实时显示即时配送信息：当前配送的是哪一户零售户，下一零售户是哪个等。配送车辆目前所处的位置和行驶路线图在地图中进行定位显示，系统会将当日配送订单状态以进度条的形式进行直观显示，在界面右侧显示正在配送的订单概要或零售户概要。系统支持对订单或用户的配送状态的及时查询，支持根据车牌号或司机姓名查询车辆配送的实时情况。系统分区对各区配送车辆进行划分，便于用户定位和查询车辆。 （1） 派车单管理 配送前会根据每日实际订单数量和车辆装载情况对配送线路进行机动调整，此部分数据为派车单，是后台系统根据订单数据进行线路优化计算，每辆车每次派送对应一辆派车单。PDA手持终端平台以3G /WiFi连接方式，将派车单的数据信息发送到每一个送货员的PDA中去，并且在完成传递后进行数据完整性校验。由于原则上送货员、驾驶员和车辆为一一对应关系，可以根据不同送货员登陆PDA的不同账号进行识别，对应的下发次日配送的派车单信息，未完成数据下发的PDA账号在平台中给出提示或告警信息，以确保配送准备工作的正常进行。配送的派车单转化为电子表单，大幅度节约纸张资源，提高工作流程的精确性，配送前由系统将派车单和配送路线下发到对应车辆的PDA中，送货员根据派车单和配送路线执行派送任务，结合进出园区的车牌识别系统记录进出时间，计算配送效率。 （2） 用户确认管理 传统的用户确认管理方式是，每个零售户订烟的详细表单需要在配送中出示，同时由零售户进行签字确认，在配送完成后由送货员带回物流留底备查，确保配送流程完整性，但此环节数据及时性和数据传递存在疏漏和误差。西安市烟草公司物流配送精益化管理平台，使用PDA终端，将零售户订烟数据在同步派车单数据的同时同步到PDA系统中，在配送到零售户后，通过零售户用户卡（背面有零售户编码）、烟包一维码（订单编号）、送货员（PDA手持系统）进行三方确认的方式，能有效保障配送的准确性。 配送过程使用移动终端PDA，PDA中嵌入式软件平台提供丰富的多样化支撑功能，包含但不限于车辆维保、加油等正常业务申请，结合行车路线和配送记录，可以对车辆的成本和运行情况进行统一管理，提供关键字搜索和导出数据功能，提高车辆管理的精准程度，做到精细化管理。 2.2.3 微信智能终端平台 烟草物流配送精益化管理平台结合微信公众平台，在配送管理环节引入了智能终端观念，在用户的订单进入配送出发状态后，微信公众平台会给用户发送提示信息，将配送的订单信息推送到用户的微信账户上，用户根据推动的订单信息和送来的货物进行核对确认，然后进行三方确认，确认配送完成。同时用户也可以使用语音或者回复汉字的方式咨询自己对与自己订单的基础信息的查询。将微信的公众平台作为用户进行客服的一个重要途径，并且结合PDA的签收功能，将配送管理的智能化提到一定的范围。 微信公众平台主要以用户为中心，主要以配送前知会和配送后服务质量反馈为中心，用户查询功能为辅助，建立智能化配送服务平台。公众平台要包含以下功能模块： （1） 配送服务管理 配送车辆出车前，在物流园区门口的枪击捕捉到车辆出车信息后，系统根据出车信息的送货订单用户情况，使用短信平台的群发功能自动将即将配送的订单数据推送到用户的手机上，便于用户预知收货，并且可以在收货时用微信的订单数据进行订单核对。配送完成后，根据配送服务情况，用户可以在微信平台上的对应订单信息后反馈订单服务状态，真实反馈和收集实际的配送服务数据。 （2） 用户查询 基本信息查询包含但不限于零售户个人数据、订单数据、订单状态数据等信息的实时文字查询，关键字的方式查询订单状态等。语音查询需要对接语音开发包，进行智能化语音识别，然后反馈用户需要的信息。 3 性能分析 通过将精益物流体系引入烟草物流管理中，进一步整合物流过程资源和数据，可有效解决物流配送过程中存在的问题，从而使得物流管理全程可视化、管理模式智慧化、成本控制最优化。通过整合资源、优化流程、加强管理、提高水平的精益发展模式，实现物流价值的增值，降低烟草行业物流成本。与传统的物流管理平台相比具有以下优点： （1） 建立了烟草精益物流配送管理平台。利用精益物流管理理念减小了业务流程的变异，可高效地完成全过程的具体业务操作，提升了烟草物流管理精细化水平。 （2） 精益物流最大可能地消除了供应链中的浪费，减少了时间与空间、人力与物力等资源的投入，缩短了生产节拍以及生产准备时间，准确理解顾客需求，提高了顾客满意度与市场占有率，进一步提高了烟草物流服务质量。 （3） 精益化的管理进一步改善了设施布置，减少了生产占用空间、有效充分地利用资源，减少了库存、降低了企业成本，可有效提高作业效率。 4 结 语 针对现代物流理论发展的趋势和我国烟草行业现代物流建设发展的需要，结合烟草行业的商品特征和现代物流发展的精益物流理论体系，构建了与烟草物流配送中心相适应的配送管理平台。该平台通过工业车辆、配送车辆管理、派车单管理、用户确认管理等模块，并结合微信平台，以PC平台和PDA手持终端平台为组合核心，对到货确认的方式进行业务过程的重新规划，构建完整的服务零售户信息流转确认过程，节约了管理成本，提高送货效率和安全性。该平台的建立，能有效促进烟草企业物流配送精细化管理。 物流配送管理论文:物流配送管理中的车辆路径分析 摘要：物流配送由于直接与消费者联系，是物流作业中最重要的环节。物流工作中成本占据最大的部分就是商品的配送部分，物流的配送是否选择了最优的运输路线对企业的成本具有较大的影响。目前，商品的运输具有多品种、多频次、小批量等特点，因此，对路径选择的研究具有非常重要的意义。 关键词：物流配送；管理；车辆路径 社会经济的发展对物流配送的要求越来越高，目前我国的物流配送尚处于起步阶段，物流系统的不完善等问题使物流行业发展缓慢。物流作业中最重要的工作就是商品的运输和配送，优化选择合理的运输路径，不仅有助于企业管理人员作出科学的决策，还可以有效提高用户的满意度，对缓解城市的交通也有一定的作用。因此，优化选择运输路径对于物流配送工作具有非常重要的意义。 一、车辆运输路径优化选择问题分析 1.多商问题 电子商务的运营模式是通过货物运输外包给物流公司的方法对周边城市销售商品，由物流公司与销售区域内的多个运输公司进行合作的方式进行货物的配送。对于货物的配送，有的距离较近的城市可以直接抵达，对于距离较远不能直接到达的城市，物流公司为了降低运输的成本，往往选择与多个运输公司进行合作采用分段运输的方式进行货物的配送。在运输的过程中，承载货物运输的公司就叫做物流公司的商。[1]由于不同客户的货物存货量、销售速度以及货物本身的特点不同，客户对运输时间的延迟性也有不同的要求。物流公司为了避免货物的运输时间延时超过客户的要求对公司造成损失，必须选择合理的货物运输方案。物流公司在选择商时，可以选择由某个商完成或由多个商共同完成，不同的商由于运输工具和运输方式的不同，对于货物的运输有不同方面的优势。在运输货物的过程中，商的转换也会消耗一定的成本费用。因此，对于不同货物以及不同阶段的运输，对于商的最佳选择就是物流公司需解决的多商问题。 2.车辆调度问题 车辆调度问题指的是物流公司为了降低货物配送的成本，提高运输车辆和利用率，在能够满足用户要求的基础上合理的对车辆进行调度，提高服务质量并降低企业的成本。车辆调度是保证物流公司正常运作的核心，客户希望通过物流公司将货物尽快且安全的送到指定的地点，物流公司希望在满足客户要求的基础上尽量减少成本，这些都需要良好的车辆调度作为保障。目前我国的物流和运输的效率还不高，与西方一些发达国家相比，在运输成本高出50%以上的同时服务质量也达不到要求，且空载率较高。有关研究报告指出，从我国的南方向北方运输货物采用公路运输比铁路运输需要的运输时间短，减少运输时间能够增加货物仓库的利用率，有利于资金的周转，节约了企业的成本。因此，合理的调度车辆对物流配送具有重要的意义。 3.对于路径选择的算法研究 对于路径选择的算法常用的有三种，即图论和最优化理论基础算法、精确算法和启发式算法。其中图论算法适用于计算路径最短问题，最优化理论算法适用于对于路径的可行性进行判断并选择最优化方案。[2]精确算法指的是通过割平面法、标号法、分支定界法等方法选择出运输路径的最优化方案，精确算法计算的问题一般都是对局部路线的优化。启发式算法指的是基于经验和直观的算法，是解决路径最优化选择的最佳方法，包括改进算法、两阶算法和构造算法。构造算法指的是在构形中不断加入新的组成点的方法进行构形的比较从而选择出最优化的路径。两阶算法是通过求解可行解，通过可行解的不断调整选择最优化的方案，是目前最为成熟的算法。改进算法包括禁忌搜素算法、蚁群算法和遗传算法等。启发式算法能够快速的得出最优化方案，对于物流配送中运输车辆路径的选择具有重要的作用。 二、选择车辆运输路径需要考虑的因素 1.道路网和客户点 道路网是选择车辆运输路径的主要因素之一，是运输货物的基础。道路网指的是货物从配送中心出发经过各个客户点最后返回配送中心的所经历的道路。客户点指的是在物流配送服务的对象，一般来说，对于客户点的服务要考虑不同种类货物的运送和收取，客户需求的前后顺序、客户需要服务的具体时间、客户营业的时间段、单需求计划期和周需求计划期等。 2.配送中心 配送中心指的是运输车辆运输货物的起点和终点，物流公司将用户的货物集中到配送中心进行货物配送。在对车辆运输路径进行选择时，车场分为单车场和多车场，在实际选择路径时，应按照配送中心的位置划分客户点。[3]通过对客户点的划分将整个运输过程中的路径选择分解成了多个独立的路径选择问题，在每个独立的路径选择问题中都有一个独立的配送中心。 3.车辆 对于货物的配送，最重要的部分的就是交通工具。在实际的货物配送中，车辆指的是交通工具的总称，包括火车、飞机、轮船、汽车等交通工具。在选择车辆时，应该考虑的问题有车辆的负重和容积限制、运输的范围、车辆的成本以及车辆的行程限制等。 三、结束语 目前，我国的物流行业在货物配送的过程中有很多环节还不够完善，与西方发达国家尚存在一定的差距。加快物流行业的发展急需解决的问题就是配送管理中车辆路径的选择问题，对于运输车辆路径的合理选择，不仅能有效降低企业的成本，提高客户的满意度，还能有效缓解城市的交通，具有非常实用的价值。 物流配送管理论文:物流配送系统干扰管理模型研究 摘要：物流配送在我国信息化时代是非常需要的，因此有着非常重要的地位。物流配送系统就是一个经济行为的系统，它为人们在物流上面提供了方便。关于物流配送系统干扰管理模型，国内外都有一定的研究。本文从物流配送系统的概念、一般方式、具体模型来作了探讨工作。 关键词：物流配送；系统；干扰管理；研究 一、物流配送系统 （一）概念 物流配送系统是一个经济行为的系统，它是通过其收集广泛的信息来实现以信息为基础的物流系统化，其作用是不可忽视。物流配送系统的主要机能分为两种，一种是作业子系统，另一种是信息子系统。作业子系统的范围比较广，包括的内容也比较多，例如输送、保管、加工等机能，其主要目的是保证物流配送达到快速的运作，使工作效率提高。信息子系统相比作业子系统来说范围是比较小的，其内容包括订货、发货、出库管理等，它的主要目的除了提高其工作效率以外，还能使工作更加效果化。信息子系统还有一点对于顾客来说是非常有用的，那就是可以以比较低的成本以及优良的顾客服务来完成商品实体，然后从供应地再到消费地，是一种非常有利于顾客的活动。 （二）一般方式 物流配送在我国占有非常重要的地位，它一般有两种配送模式，一种是及时配送，另一种是准时配送，这两种配送模式的应用是非常广泛的，因为两种模式都要有一个共同点，那就是都满足了用户的特殊要求，以此来进行供货以及送货的工作。即时配送和准时配送的供货时间非常的灵活和稳定，基于这种情况，对于用户的生产者和经营者来说，库存的压力就发生了变化，也就是出现库存缩减的情况，有时还会取消自己的库存。 二、物流配送系统干扰管理模型 （一）国内外的研究 关于干扰的研究在20世纪70年代就已经开始了，但是其干扰管理模型是在同个世纪90年代才提出来的，在提出来的概念中，把干扰管理给局限化了，把系统扰动控制在最小数值，还指出了干扰管理的另一种含义，它是属于运筹学的某个应用领域，其发展的潜能在一定程度上来说是非常大的。 我国的学者也对干扰管理作了一些研究，研究表明干扰管理的实质就是使事件回到最初的状态，其突然出现的事件就是一种偏离，而这种偏离是微小的，并没有对其产生一些重要的影响，所以通过及时的管理方法是可以修正的。学者还将干扰管理与应急管理的不同点分列出来，使人一目了然。 在现阶段，国内外关于干扰管理的模型的研究具有片面性，侧重于模型以及算法，虽然涉及的领域非常的多，但是也具有一定的局限性，片面性在一定程度上也是有的，比如说在车辆调度领域，特别是物流配送这一方面，相对来说起步是比较晚的，但是后续的研究并没有停止。 （二）原因 1.总所周知，客户如果对一个企业充分信任的话，就能使企业的长期的拥有这些客户，也就是固定客户会增多，随着旧客户的口碑相传，新客户也会随之而来，企业就会得到更多的赢利。下文所讲到的数学模型建立的目标是最小化的，因此就可以就可以用这一条件来反映对客户满意度的扰动。 2.物流配送的运营商最关心的必然是运作成本，因为其运作成本是整个物流配送的核心，所以根据这种情况来看，要想节约其运作成本的话，就可以调整其干扰方案。 3.干扰管理在生成新的配送方案后，其车的路线也将发生变化，因为频繁的更改其路线，其交通费必然会增加，超过了原本的预算，其效率也会受到影响。另一方面，因为路线频繁的更改，司机原本已经熟悉的路线又变得陌生起来，必将会影响司机的工作心情。依据干扰管理的思想来看，新方案和原方案相比的话，两者间的偏差值应该是最小的，所以路径的变动量也会最小。在本文中，提出的模型（下文将提到）是以三个维度来度量其扰动的，其模型是属于多目标的。 （三）数学模型的建立 数学模型的建立，是例子是非常多的。本文只是以需求量变动为干扰事件这一个例子来进行数学建模，其原因有以下几点内容。 1.需求量变动在一些企业中是必然会发生的干扰事件，特别是在成品油销售的企业。因为油品的存放存在一定的危险，容易造成火灾事故，如果除去加油站，其他成油品销售一般为服务行业，比如说餐饮、酒店等，因为这些行业所存储的油不能太多，所以只能小批量的、多数次的来购买，根据这样一种情况，需求量必然会发生变化。据有关资料调查，需求量变动量最大的干扰事件就是该类企业。 2.需求量变动的问题在国内外学术界的关注度是非常高的，国内外许多著名学者都对需求量变动问题作了探讨。根据一些新闻、期刊以及文献我们就可以看出，物流配送需求量变动的研究已经在很久以前就有相关资料了。此类干扰事件在1987年时就作了有关研究，比如说不确定性需求的动态车辆指派问题模型。 3.关于物流配送的车辆其路径问题的种类也是非常多的，本文主要通过对有时间窗的车辆路径问题作了相关研究。此类问题有一个特别明显的特点，就是客户对货物所送达的时间非常的严格，因此其要求也更加高了。下面我们举一个例子来详细的讲解一下这个问题，让其更加的清晰明了。假如其问题范围和条件分别为：只有一个配送中心，并且其配送中心有足够的同质物质材料，车辆也足够，但是有一个问题就是其车辆必须以配送中心为始源地和终点，而且每一辆车必须从只能访问一个客户，如图1(a)所示．如果出现需求量的突发事件，车辆就必须在出发之前就要把物品载满。假如说在开始设定的计划中，并没有对需求量不足做出一些应急措施，如果客户的需求量突然增加，如图1中的客户点7，而且增加的需求量还超过了剩余车辆的载货量，也就是说其车辆也出现供应不足的情况，此时它就需要其他车辆来进行援助工作，如图l(b)所示。 三、结束语 随着我国经济的迅速发展，人们开始追求方便化，所以物流配送工作对于人们来说变得越来越重要。但是在物流配送的过程中，必定会出现突发状况，也就是出现干扰的情况。比如说客户需求量变动、车辆出现故障等，这些干扰事件经常会使原本计划出现失败的情况，然后顾客就对其不满，矛盾也会随着时间而加深。在现阶段，物流配送系统干扰管理模型的研究有些片面化，在前面我们也提到过，主要因为全都集中在单一要素变动引发的干扰事件上，在真正的物流配送过程中，存在变动的情况更多，因此，物流配送系统干扰管理模型的问题还有待进一步的研究，以此来完善此系统，让其更加贴近生活，实用性也变得更强。 物流配送管理论文:供应链管理下物流配送方案优化 [摘要]在全球化市场竞争日趋激烈的环境下，产品生命周期越来越短，产品品种数量飞速膨胀，客户对产品交货期要求越来越高，对产品和服务物流的期望越来越高。供应链管理利用现代信息技术，通过改造和集成业务流程，与供应商以及客户建立协同的业务伙伴联盟，从而大大提高企业的竞争力，使企业在复杂的市场环境下立于不败之地。本文介绍供应链管理的物流配送的现状，分析物流配送优化的方法，以提高物流配送的效率和质量。 [关键词]供应链；物流配送；方案优化 企业合理的物流配送结构设计，应首先在生产企业附近建立物流中心，在中心内合理地保管和处理生产企业的各种产品，再选择合适的运输方式实施干线运输至配送中心，对于某些合适的销售点，可由配送中心的直达运输满足其要求，这样既发挥了物流的规模经济效益，使物流企业的运输成本得以降低，而且可以有效地抑制社会成本的上升；其次，在销售点集聚地附近建立配送中心，干线运输的产品运送至配送中心后统一管理，再安排合适的车辆进行配送，实施门到门运输，这样可以大大提高物流的效率。 1供应链管理下物流配送现状 供应链管理是近年来兴起的一种围绕核心企业，通过资金流、物流及信息流，将零售商、分销商、制造商、供应商直到最终消费者连成一个功能网链结构的集成管理模式。在供应链管理中，主要包含与物流管理相关的库存决策、运输决策和选址决策，以及与管理相关的业务流程整合决策、物流决策和关系决策等基本决策，物流配送网络优化决策在供应链管理中占据着重要地位。[1]基于供应链管理下的物流配送网络的变化表现在：一方面是实际的配送网络，另一方面是和信息直接相关的配送网络。 1.1实体配送网络的变化 供应链管理下物流配送网络是由节点和线路两部分组成，其相互交织联结，就成了配送网络。配送结点设施的设置是确定进行存货、交付及运输能力的主要因素。实体配送网络的变化主要表现在以下三方面：一是仓库数目减少，库存集中化。配送与JIT的运用已使某些企业实现了零库存生产，将来由于物流业会成为制造业的仓库与用户的实物供应者，工厂、商场等都会实现零库存，自然也不会再设仓库了。配送中心的库存将取代社会上千家万户的零散库存。二是配送中心是配送结点的主要形式。仓库的专业分工可分为两种类型，一类是以货物的流转为主要功能的流通仓库，另一类是以长期贮藏为主要功能的保管仓库。在未来的电子商务环境下，物流管理以时间为基础，货物流转更快，制造业都实现零库存，仓库又为第三方物流企业所经营，这些都决定了保管仓库进一步减少，而流通仓库将发展为配送中心。配送中心已成为城市功能的有机组成部分，一般来说，其选址应处于市区边缘和交通枢纽结点。三是综合物流中心将与大型配送中心合而为一。配送中心和物流中心都是从事物流活动的场所或组织，功能相似都具有完善的物流配送功能以及信息网络。配送中心是从事配送业务的物流场所或组织，应符合下列要求：主要为特定的用户服务；配送功能健全；完善的信息网络；辐射范围小；多品种、小批量；以配送为主，储存为辅。[2]而物流中心是从事物流活动的场所或组织，应基本符合以下要求：主要面向社会服务；物流功能健全；完善的信息网络；辐射范围大；少品种、大批量；储存/吞吐能力强；物流业务统一经营、管理。 1.2配送网络信息化 物流配送网络信息化主要指以下两种情况：一是组织的网络，即Intranet；二是物流配送系统的计算机通信网络，包括供应商或制造商与物流配送中心的联系要通过计算机网络，另外其与下游顾客之间的联系也要通过计算机网络通信。物流的网络信息化是物流信息化的必然，是电子商务下物流活动的主要特征之一。当今世界因特网等全球网络技术的普及和网络资源的可用性为物流的网络信息化提供了良好的外部环境。 配送网络的设计需要确定承担物流工作所需的各类设施的地点和数量。它还必须确定每一种设施储备多少存货和怎样进行存货作业，以及安排在哪里对顾客订货进行交付。物流设施的网络形成了进行物流作业的一种结构，其中融合进了运输能力和信息，还包括了与材料搬运、维持存货以及订货处理等有关的具体工作。 2供应链管理下物流配送优化 2.1配送线路优化 通过对需要的配送需求点、位置及接收服务时间范围的确定，把配送中的每辆车的时间、容量和行车的线路进行具体规划，安排车辆数量及车辆的流程，让每个需求点都能得到规定的服务，即使每辆车在规定的时间范围内对需求点作一次访问后回到配送中心，满足时间约束的前提下，让物流配送总费用最少。对复杂路线的配送也需要留有一定的余量。让车辆的闲置时间、行驶距离、总配送车辆数都达到最优值。 2.2配送中心的选址 近年来计算机的应用，则进一步促进了物流系统选址理论的发展，并为不同方案的可行性分析提供了强有力的工具。选址方法大体上可以分为以下几类：一是专家选择法，以专家为信息索取的对象，运用专家的知识和经验，考虑选址对象的社会环境和客观背景，直观地对选址对象进行综合分析研究，寻求其特性和发展规律，并进行选择的一种方法。二是解析法，是通过建立数学模型并进行计算以求得最优选址方案的方法，一般可分为基于成本的模型和基于效益的模型两类，基于成本的模型，主要考虑总成本最小化，而基于效益的模型则主要是考虑总收益最大。三是模拟法，是将实际问题用数学方法和逻辑关系表示出来，然后通过模拟计算机逻辑推理确定最佳布局方案。四是启发式法，针对模型的求解而言，是一种逐次逼近法，对这种方法反复判断，实践修正，直到满意为止。[3] 2.3配送网络结构优化 配送网络结构是指物品从生产区域到消费区域的空间转移过程中移动和静止的控制策略与组织方式。配送结构决定了不同层次的节点在整个配送网络中承担的任务是不同的。功能不同，其设施条件也必然存在一定区别。反映在对选址的要求：层次越高的节点，所承担的中转任务越多，承担运距越远；集货、分货、配货单位越大，不同层次间的衔接常常通过不同运输方式的转换完成，从而，高层次的节点在选址上更加靠近交通运输枢纽[4]；反之，最低层节点主要承担周期库存，进出库运输设备基本上都是卡车，适应范围广，选址时主要考虑地价等固定成本。 2.4运输优化 运输优化主要包括运输方式和商品搭载的优化，按类别、品种分门别类地存放到指定的位置。进行配送时为了充分利用载货车辆的容量和提高运输效率，配送中心常把一条送货线路上不同用户的货物组合，配装在同一辆载货车上，这样不但能降低送货成本，而且可以减少交通流量、改变交通拥挤状况。因此，有必要对配送的产品合理分拣、配载。 3结论 供应链管理下物流配送效率直接受限和依赖于其配送网络结构，因此需要对配送网络构造优化，对配送中心的功能与定位，本文首先介绍了供应链管理下物流配送的现状，从实体配送网络和配送网络信息化两方面进行了综述，然后分析了供应链管理下物流配送的优化方法，从配送线路优化、配送中心选址、配送网络结构优化和运输优化四个方面研究了配送优化方案，对建立快速、高效的配送方案有实际意义。 物流配送管理论文:物流配送管理教学系统分析与设计 摘要： 物流配送管理是物流管理专业教学的核心内容。为使学生能够成为社会需要的专业技能人才，应设计适合并能被学生接受的物流配送管理教学系统，改变我国物流教育滞后的局面。 关键词： 物流配送管理；教学系统现状分析；设计 0 引言 物流是集管理、科学、工程于一体的综合性学科，物流专业的人才更注重于理论的应用能力，传统的“重概念定义、轻管理实践、重理论体系、轻方法策略、重教师传授、轻学生参与”的“结构式课堂教学”模式已不能满足这一需求[1]。 开设物流配送管理这一专业，目的就是为企业培养更多的懂物流管理、能解决物流管理方面的问题、并具有高素质的高技能的新型人才，目前我国虽有一千多所高校开设了物流专业，但普遍存在着物流配送管理教学系统不完善的状况，文章将从这一专业学科的教学管理信息系统入手，深入了解现状，分析问题的根源，并设计切实有效的方法解决所存在的不足。 1 物流配送管理 1.1 物流 物流是集运输配送、储存、包装、装卸搬运、流通、a加工和信息处理等功能构成的多功能体系，而不是单一的运输，随着社会的快速发展，公司企业日益增多，物流所发挥的作用也越来越大，对物流的管理也需要更多专业性人才。传统物流业的管理模式和管理人才已不能适应现代物流管理业的发展，各高校陆续开设的物流配送管理专业，为公司企业培养新型能适应现代物流配送管理人才，培养人才的同时管理教学系统的完善占有很重要的位置，学校教学系统针对的对象主要是教师和学生，学习的内容大多都是理论知识，很少有实践，系统的内容也与实际的物流配送管理有一定差距，系统更多的应该具备实践操作功能，能适应社会需要的人才。 1.2 物流配送管理系统 物流配送管理教学系统一般分为三个部分，分别为教师端、学生端和系统端。教师端又分为基础资料、辅助环境和参数设置；学生端分为订单处理、输配送、补货管理和存货管理作业，订单处理主要用于订单的处理、情况追踪和历史资料的查询，输配送主要用于拣货、装车和配送计划，补货管理主要用于采购和补货，存货管理主要用于库存资料维护和盘点；管理系统端主要用于用户登录、注册、修改和权限管理。三者之间看似没有关系，分为了三个端，实际上是相互联系，缺少任何一个都不是一个完整的系统。系统的每一步都有明确的分工，使操作人员能清晰明了的按照系统分工做好自己的工作，不管学校还是公司企业，现在都离不开管理系统。 2 现状分析 2.1 物流业发展 近些年来我国物流业得到了较快发展，但由于受到一些因素的影响，我国物流业仍存在着体制上的缺陷，要想推动物流业的发展，首先要加快体制改革，改变以前企业单一不集中，缺乏统一的管理，专用化程度低的状况，必要时可以借鉴国外物流业发达国家运作经营成功的经验，与我国的物流业相比较，取其精华，建立适合我国物流业发展的现代化物流经营管理模式。目前为止，我国物流业还缺乏高品质的综合性物流服务能力，要想赶超国际物流业的发展和管理速度，需不断融入新的知识和管理技术，技术的缺失也是造成物流业发展管理不完善的主要原因之一。 2.2 缺乏专业管理人才 物流对于我们来说都已经不再是陌生的词语了，不管是生活、学习还是工作，都或多或少的跟物流相系相关，然而，由于物流业管理人才的不足，使得物流在操作过程中出现这样或那样的问题，我国物流大多是由运输和仓储企业发展而来的，不管是已经就业的物流管理人员，还是未踏入社会的物流管理专业的大学生，有的是缺乏专业技能，有的是缺乏实际操作经验，高素质、专业管理能力强的人才至今都缺乏，在管理方面，需要这样一批人才。目前的管理类人员大多没有专业管理方法，很难从物流和信息的专业角度来看待和解决问题，再加上物流服务业的不完善，更显得专业管理人才的缺乏。 2.3 教学系统现状 现在的物流配送管理教学系统在很多方面都不够完善，比如说，学生在学习理论知识时候并没有多大兴趣，然而课程的安排却是大多数课程都是理论课，很少有实际的操作，就算有实践操作的课堂安排也受到了局限，走入工作岗位之后发现缺乏实际操作能力。由于建设物流实验室的成本较高，只有一少部分有实力的院校才能建立，很多院校还是没有能力和资金建立物流实验室的，学校没有合适的场所来让物流管理专业的学生进行实践操作，学生缺乏实际操作能力，有的学生到了工作时候还不能真正理解物流的含义，这也说明了一个实质性的问题，为什么许多毕业生有着高学历高素质，却很难适应现在企业的需求。 3 设计解决方法 根据以上所说的物流配送管理教学系统所出现的问题，要及时设计出切实有效的方法解决这一问题，改变以往的管理教学模式，设计出与现代化发展相适应的物流配送管理教学系统，让走入工作岗位的大学生不再是纸上谈兵而无实际操作能力的空壳。 3.1 完善物流教学体系 众所周知，社会的物流活动已经从传统的交通运输、仓储等单一的物流环节逐渐演变为包括供应商、生产商、流通商、经销商和客户在内的一体化供应链系统[2]。同时，一方的变化会极大地影响到其他各关系方。完整的物流教学体系不仅能节省课堂时间，更能有效的利用有限的课堂时间，最大限度的提高学生的学习积极性。在缺少实践操作的物流专业教学中，一套完整的教学体系不管对于学生还是教师来说都是必不可少的，物流管理专业教学体系的完善就是为了增强学生的实践操作能力，提高物流专业学生对专业知识理论的理解和实践相结合，培养学生的综合能力。 3.2 开展仿真教学 刚刚步入社会的大学生，很多并不缺少理论知识，有的甚至比公司员工的理论还要学习的好，但是他们缺少的是实际的操作能力，由于在学校期间实践受到限制，不能像企业员工一样接触实际的物流业务，这时候仿真教学的需要就会突显出来。目前为止，大多数院校并没有开设仿真相关的课程，不只是学生，有的教师对于仿真的作用和必要性的理解也不是很清楚，开设仿真课程，使学生在校期间相当于学习了一门新的技术，加深对物流管理专业的理解。现在学校都配备有机房，这对开设仿真教学提供了场所，物流仿真教学需要专业老师有较高的专业技能，不仅要懂物流，更要将物流和仿真结合起来，发挥仿真教学的最大作用。通过仿真教学，可以提高学生的实际操作能力，提升对物流专业的进一步理解，对以后步入工作岗位有着重要影响。 3.3 商业模拟 商业模拟在20世纪50年代开始应用于教学，对于现在学生最少接触的就是实际环境进行商业接触了，一是受到条件限制，再者就是环境不允许，商业模拟不仅需要时间，还要有相应的环境才能达到好的效果。商业模拟克服了传统的静态教学，在物流专业学习的基础上更加真实地接触、了解物流管理的特点和作用，学生可以在模拟中扮演不同的角色，这样一来学生便可以亲身感受企业在运作过程中是怎样运转的，怎样解决在物流中所遇到的问题的，对以后的工作也可以提前有了解。 4 结语 物流配送是当今人们生活中离不开的运输方式，相应的物流配送管理专业是培养物流管理人才的地方，对于目前物流配送管理教学系统中不足之处，文章进行了一些分析，并相应地设计了一些解决方法，在实际教学中运用到的一些也取得了不错的效果，各高校应根据自身的实际情况，设计出合理的、有效的、切合自身实际的教学系统，为社会培养更多的物流配送管理人才。 物流配送管理论文:物流配送信息管理系统设计与开发 【摘 要】在分析了物流配送的整个业务流程之后，对物流配送信息管理有了全面的了解。本设计利用access数据库和ASP技术，设计了物流配送信息管理系统。主要实现物品信息管理，车辆信息管理，以及物流单号管理尤其是对在库物品选择配送车辆等功能。 【关键词】物流管理；信息；系统；ASP技术 随着世界经济的高速发展和全球化趋势的日益突出，现代物流理论和技术已在发达国家得到了空前的应用和发展，并产生了巨大的经济效益和社会效益。同时，对物流提出了更高的要求，赋予了其新的内涵。现代物流指的是将信息、仓储、运输、装卸搬运以及包装等物流活动综合起来的一种新型的集成式的管理，即在传统物流的基础上，引入计算机技术手段，运用计算机进行信息联网，并对物流信息进行科学管理，从而使物流配送准确率提高，速度加快，库存减少，成本降低，同时提高质量，为顾客提供更好的服务。现在世界做专业物流比较著名的公司有：美国联合包裹（UPS）、荷兰邮政（TNT）、德国邮政（DHL）、 美国联邦快递（FEDEX）。据中国物流与采购联合会不完全统计，全国已有30多个省、城市做出了关于物流业发展规划并出台了必要的相关物流产业政策，国家发改委正在编写中国物流业发展大纲，并提出了物流业发展的产业政策初步意见。 1.选题意义 物流产业的发展包括第三方物流企业的蓬勃兴起，逐步形成了现代物流的三个主要应用领域，即物流技术与装备、物流管理、物流信息系统。供应链管理、现代企业管理、物流管理不能离开信息系统和信息技术。企业外购或者自主开发物流配送信息系统的动因来自两个方面：其一是信息技术的高速发展带来了新的应用前景；其二是源于激烈的市场竞争，只有依靠先进技术才能获得领先地位[1]。作为物流信息管理重要手段的物流信息管理系统，已经从过去的学习与尝试的初级阶段，逐步提升到了一个面向市场、面向客户、随者客户，市场需求而改变系统功能的新阶段。物流信息系统和物流信息技术涵盖的内容极其广泛，是物流解决方案的重要基础。现在很多物流企业都在强化核心竞争力这一概念，物流企业普遍认可成熟的管理模式、丰富的客户资源，加上强大的信息网络才是制胜的法宝这一思想。物流企业或企业物流不走信息化道路就不可能成为领先的企业。 在多年的实践中，企业也认识到了企业管理信息化的核心应该是应用加服务。 因此，设计一个更符合现代物流发展的新的物流配送信息管理系统，对于提高物流配送的效率，节省物流成本、提高企业资源使用效率、增强企业竞争力是十分重要与必要的。 2.系统分析 2.1需求分析 需求分析的目的是为了弄清现行系统的基本功能及信息流程，为新系统逻辑模型提供基础，它是进行系统设计的重要基础工作[2]。 该物流管理系统尽量采用现有的软硬件环境，将其先进的管理方案融入系统当中，从而充分利用现有资源，提高系统开发水平，加强系统应用效果。同时系统应符合物流公司的日常管理规范，满足物流信息管理系统的需要。使物流公司的管理人员能够方便使用该系统，系统设计应力求达到操作过程的直观、方便、实用、安全等要求。系统要采用模块化程序设计方法，既便于系统功能的各种组合和修改，又便于未参与开发的技术维护人员补充、维护。本系统开发主要采用B/S体系结构模型。把整个系统分为三层架构：表示层（界面层）-应用层/业务逻辑层-数据库层。用一台服务器来实现所有的功能，也可以分为Web 服务器和Database 数据服务器， 这样就可以减轻服务器的负担，提高执行效率。 2.2业务流程图 业务流程图是一种用尽可能少、尽可能简单的方法来描述业务处理过程的方法。由于它的符号简单明了，所以非常易于阅读和理解业务流程[3]。通过实际物流配送公司的业务调查，获得本系统业务流程图如下图2-1 所示，其中的符号说明如下所示： 2.3数据流程图 数据流程图是组织中信息运动的抽象，是管理信息系统逻辑模型的主要形式。它采用自顶向下逐层扩展的方法，从逻辑上精确的描述系统具有的数据加工、数据存储、数据输入、数据输出及数据来源和去向等功能。本设计试图设计物流配送信息管理系统，其顶层数据流图如下图所示，其中的符号说明如下所示： 其中拣车配送这一操作的详细数据流图如下图所示： 3.系统设计 3.1功能模块设计 通过对系统需求的分析，分为用户管理模块，物品管理模块，物流订单管理模块，车辆信息管理模块，帮助。物流系统的具体的功能模块可概括为以下几项： ・用户信息管理：要进入系统必须先登录，未注册的用户要先注册再登录。管理人员分为高级管理人员和普通管理人员，设置不同的权限。 ・在库物品信息管理：主要对物品的出库入库，在库物品信息修改删除。 ・物流单号管理：包括功能物流单号添加，删除，修改，自动拣车。 ・车辆信息管理：车辆信息增加，修改，删除。 ・帮助：主要介绍系统的运行环境，功能的介绍以及使用说明。 3.2开发工具 ASP（Active Server Page）是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种活动服务器网页工具，它具有可以与数据库进行交互，操作简单、轻松的特点，是目前网站开发过程中不可缺少的技术之一[4]。ASP是一项位于服务器端的脚本编写环境，可以通过响应客户端的需要来建立动态网页或web应用程序。ASP网页中允许包括HTML标示、普通文档、脚本操作命令以及COM组件等。ASP技术应用非常灵活，既可以在页面中设计交互信息，又可以创建以HTML页面作为客户界面的web程序[5]。因此，ASP有如下特点： ・ASP与所有ActiveX Script语言都相容，除了可结合HTML，VBScript、Java Script、Active X服务器组件来设计外，并可经由“plug-In（外挂组件模组）的方式，使用其他厂商（Third Party）所提供的语言。 ・由于ASP是网络服务器端中执行，执行结果所产生的HTML文件适用于不同的浏览器。 ・由于ASP程序先于网站服务端执行后，将结果转换成标准HTML文件，在传送到客户端的浏览器上，因此他具有很高的隐密安全性 ・ASP可以轻易的通过ODBC（Open Database Connectivity）驱动程序连接各种不同的数据库，并且，ASP亦可将“文本文件”或是“Excel文件”当成数据库使用。 本系统所采用的数据库软件――Microsoft Access 2003应用程序，是微软公司推出的关系型数据库管理系统，具有简单易用、功能强大的特点。它是办公软件Office 2003的一个组件，而且当今的各种主页空间有很多支持Access。 4.结束语 通过阅读大量的文献资料，探索、总结现有物流配送信息管理系统的优缺点，本统使用面向对象的分析方法，结合调研所得物流配送的业务流程，分析了物流配送整个业务过程中的需求，得到了过程中的数据流程图。本系统采用Web访问模式，满足要在逻辑上具有集中的特点，又能利用已有资源独立工作。本系统利用计算机和网络，实现对物流配送管理工作中的信息数据进行处理，增强了部门与部门之间的联动性和协调性，大大提高了相关部门的工作效率和工作质量。 物流配送管理论文:沃尔玛物流配送管理模式探究 摘 要：物流配送是实行连锁经营不可缺少的重要组成部分，不发展物流配送就谈不上真正的连锁经营。物流配送的水平在一定程度上体现和决定着整个连锁企业的经营水平。物流配送也是实行连锁零售企业不可缺少的重要组成部分。物流配送的水平，在一定程度上也体现和决定着整个连锁超市的经营水平。本文以连云港沃尔玛为例进行分析，总结出沃尔玛配送成功的原因。 关键字：沃尔玛；物流配送；配送中心；配送模式 一、沃尔玛物流配送概述 沃尔玛物流配送管理模式是沃尔玛成功的关键。沃尔玛一贯的经营宗旨是：在物流运营过程中尽可能降低成本，把节省后的成本让利于消费者。早在1970年沃尔玛在公司总部所在地建立起第一间配送中心，集中处理公司所销商品的40%。随着公司的不断发展壮大，配送中心的数量也不断增加。沃尔玛在美国拥有62个以上的配送中心，服务着4000多家商场。整个公司销售商品85%由这些配送中心供给，而其竞争对手只有约50%-65%的商品集中配送。如今，沃尔玛在美国拥有100%的物流系统，配送中心已是其中一小部分，沃尔玛完整的物流系统不仅包括配送中心，还有更为复杂的资料输入采购系统、自动补货系统等。目前我国连锁超市物流信息系统大多还停留在库存管理的阶段，其规模优势和低价特征都难以体现。而沃尔玛正是通过加强供应链管理建设，从而使得从采购到销售的整个过程都变得高效有序，实现了商业活动的标准化、专业化、统一化、从而达到实现规模效益的目的，实现了”比对手更好地控制成本”的目标。因此，沃尔玛的物流管理理念对我国超市物流配送体系的构建具有积极的借鉴作用。 二、物流配送中心 目前物流的配送模式主要有商流、物流一体化的配送模式，商流和物流相分离的配送模式。而沃尔玛则是采用第二个模式。沃尔玛是遍布全球的连锁零售企业，利用商流，物流将物品从总的配送中心运往世界各国的零售店，总的配送中心位于班顿威尔，该中心占地81万平方米，建筑面积11万平方米，相当于24个足球场的大小室内净高12.5米各种传送带总长度周公里，共有264个进货和发货用的汽车装卸口，24小时连续作业。这个配送中心主要用于生鲜食品以外的日用商品进货、分装、储存和配送，利用各式交通将物品运到店里。 1.配送中心的主要几种形式 沃尔玛公司共有六种形式的配送中心：一种是”干货”配送中心，主要用于生鲜食品以外的日用商品进货、分装、储存和配送，目前这种配送方式数量最多。第二种是食品中心，包括不易变质的饮料等食品，以及易变质的生鲜食品等，需要有专门的冷藏仓储和运输设施，直接送货到店。第三种是服装配送中心，不直接送货到店，而是分送到其他配送中心。第四种是进口商品配送中心，为整个公司服务，主要作用是大量进口以降低进价，再根据要货情况送往其他配送中心。第五种是退货配送中心，接收店铺因各种原因退回的商品，其中一部分退给供应商，一部分送往折扣商店，一部分就地处理，其收益主要来自出售包装箱的收入和供应商支付的手续费。 2.配送中心带来的效益 为了满足各连锁店的配送需要，沃尔玛公司在美国国内共有近3万个大型集装箱挂车，5500辆大型货运卡车，24小时昼夜不停地作业。每年的运输总量达到77.5亿箱，总行程6.5亿公里。合理调度如此规模的商品采购、库存、物流和销售管理离不开高科技的手段。还建立了专门的电脑管理系统、卫星定位系统和电视调度系统拥有世界第一流的先进技术。全球4000多个店铺的销售、订货、库存情况可以随时调出查阅。公司5500辆运输卡车，全部装备了卫星定位系统每辆车在什么位置、装载什么货物目的地是什么地方，总部一目了然可以合理安排运量和路程最大限度地发挥运输潜力、避免浪费降低成本提高效率。。 三、沃尔玛在运输方面采取的战略 第一，提高实载率，沃尔玛都把卡车装得非常满；第二，注重时间管理，一些商场，只在白天开门，但是物流部门却是24小时地在进行工作。在配送中心，沃尔玛也和这些供货商都定好时间，按照运行的时间表来进行。沃尔玛对时间的管理，就可以节省时间、提高效率。还有沃尔玛大都采用既便捷用便宜的交通工具，节省运费方面的开支，连云港市凭借靠海的优势条件多采用海运从国外进货，然后通过汽车货运运到超市，便捷的交通和合理的运量为沃尔玛带来了巨大的效益。 另外，让供应商采用沃尔玛的运输系统，由他们自己完成运输，因为沃尔玛的运输成本比供货商低。采用沃尔玛的物流配送系统可以对供货商进行成本上的节省，而且从厂商到货架的过程，沃尔玛增加的部门并不会增加运作的成本，合理安排反而会降低运作的成本。 四、沃尔玛完善的补货系统 沃尔玛之所以能够取得成功，是因为沃尔玛在每一个商店都有一个补货系统。它使得沃尔玛在任何一个时间点都可以知道现在这个商店当中有多少货品、有多少货品正在运输过程当中、有多少是在配送中心等。同时它也使沃尔玛可以了解，沃尔玛某种货品前一周卖了多少、去年卖了多少，而且可以预测沃尔玛将来可以卖多少这种货品。沃尔玛之所以能够了解这么细，就是因为沃尔玛有UPC统一的货品代码。商场当中所有的产品都要有一个统一的产品代码叫UPC代码。沃尔玛所有的货品都有一个统一的产品代码，这是非常重要的。沃尔玛之所以认为所有这种代码都是非常必要的，是因为可以对它进行扫描，可以对它进行阅读。在沃尔玛的所有商场当中，都不需要用纸张来处理订单。也不会让顾客在很需要的时候买不到想要的商品。 五、结语 通过以上对沃尔玛的分析研究可以发现，沃尔玛给人们留下印象最深刻的，是它的一整套先进、高效的物流和供应链管理系统。沃尔玛在全球各地的配送中心、连锁店、仓储库房和货物运输车辆，以及合作伙伴，都被这一系统集中、有效地管理和优化，形成了一个灵活、高效的产品生产、配送和销售网络。为此，沃尔玛甚至不惜重金，专门购置物流卫星来保证这一网络的信息传递。所以不难发现配送，运输，销售，补货等一系列过程都是一个连锁经营的企业所不可缺的物流管理阶段，缺点其中一个，那么进行物流管理就会很难。现今我国已有不少企业正在加紧信息化建设，在很多方面不断向沃尔玛公司学习，努力建设物流管理信息化，希望为我国即将成为世界的制造中心做努力。 物流配送管理论文:在线物流配送管理系统的研制与应用 摘要：随着现代物流信息化进程的加快，传统的物流管理方式已经不再适应当前物流发展的要求，本系统正是针对这一需求而开发的一个物流配送信息系统。 关键词：物流 配送 信息 物流配送信息系统是随着现代物流信息化进程的加快，传统的物流管理方式已经不再适应当前物流发展的趋势下产生的。它是以计算机为基础，通过网络来实现对物流操作流程的管理。 1 系统分析 1.1 需求分析 根据调查，了解到客户的具体需求如下：网站的操作流程简单、方便，能够提高工作效率。提供物流配送的全程跟踪、配送信息的及时查询。实现对配送车辆的管理、客户信息的管理及发货单打印的功能。 1.2 可行性分析 网络化的物流管理方式，在操作过程中能够快捷地查找出车源信息、客户订单以及客户信息；能够对货物进行全程跟踪，了解货物的托运情况，从而使企业能够根据实际情况，做好运营过程中的各项准备工作，做出及时准确的调整；能够保证托运人以及收货人对货物进行及时的处理。 2 系统设计 结合需求分析设计出系统功能结构图如下所示： 3 数据库设计 根据上述对物流配送信息网做的需求分析和系统设计，整理出物流配送信息网的实体关系。 3.1 管理员信息实体 管理员信息实体用于存储管理员的登录名称和密码信息，包括用户名和密码两项内容。 3.2 车源信息实体 车源信息实体用于存储企业拥有的车辆信息，包括车主姓名、车主身份证号码、车牌号码、车主联系电话、车主的家庭住址、车辆行驶的路线和车辆描述。 3.3 客户信息实体 客户信息实体用于存储客户的信息，包括客户的姓名、客户电话和客户的联系地址。 3.4 发货单信息实体 发货单信息实体用于存储客户填写的发货单信息，包括车牌号码、车主电话、货物描述、发货人、发货时间、发货人电话、发货地址、收货人电话、收货地址和付款方式。 4 系统详细设计（实现） 4.1 网站首页设计 网站首页是整个网站的门面，是浏览者看到的第一视觉界面，所以在设计网站的首页时应该将网站中主要的内容尽量展示给浏览者，让浏览者能够更快地了解网站的内容。物流配送信息网的首页主要包括如下功能：车源信息查询；发货单查询；客户信息管理；车源信息管理；修改密码等。 4.2 车源信息查询模块设计 车源信息查询模块的主要功能就是查询车辆的使用信息，为客户提供最合适的货物配送路线。其中应用的关键技术是查询方法，为了给客户提供最合适、最满意、最快捷的配送服务，这里使用的是模糊查询技术。 4.3 发货单管理模块设计 在发货单管理模块中应用到发货单的编号，该编号应为唯一标识，不允许存在重复。在编写生成这个编号的程序时，首选方案是应用随机函数获取随机的数字作为编号。这是一个最直接的做法，但是考虑到发货不但具有唯一性，而且还要其具有一定的标志性，从这个角度考虑使用随机函数就不适合了。系统最终应用date（）函数（即根据日期产生编号）可以达到上述要求，不但编号具有唯一性，而且还有规律可循。 4.4 回执单模块技术分析 在回执单模块中，要对回执单进行确认，首先要查找指定的发货单，并且对其内容进行核实。这里应用的是根据发货单的编号进行查询，从数据库中读取出符合条件的数据。 4.5 基础信息管理模块设计 基础信息管理模块主要包括客户信息管理，用于添加客户信息和删除客户信息；车源信息管理，主要是用于对车源信息进行管理，实现车源信息的添加、修改、删除功能；管理员信息管理，用于修改管理员的密码。 本系统的设计初步达到了预期的效果。其中重点突出了车源信息查询模块、发货单管理模块和回执单验收管理模块的设计。使客户能够更准确、更快速的了解需求、了解市场。同时也可以为企业的运营过程节省大量的人力、物力、财力和时间，提高物流的流通效率，实现物流企业的信息化。 物流配送管理论文:卷烟物流配送管理存在的问题及对策分析 摘 要：榆林烟草公司在实行垂直管理后，各地物流中转站的工作效率有所提升，但也存在物流标准不完善、工作人员思想滞后，专业人才欠缺，网络建设和硬件设备的管理不到位等问题，这些严重影响着物流中转站的建设和客户关系的维护。针对这些问题，本文分别从完善物流服务标准、加快绩效考核标准的建设和执行、加强卷烟物流配送的网络和硬件管理几个方面提出解决对策，以减少卷烟配送中的不利因素，提高管理效率和服务水平。 关键词：卷烟；物流；配送；中转站；绩效考核 一、榆林市卷烟物流配送概况 卷烟物流是指卷烟和上游原料烟叶及辅料等原材料从供应地向接收地的实体流动过程。包括了运输、储存、装卸、生产运作、搬运、分拣、配送、信息处理等基本活动。物流配送区别于一般意义上的送货，它是“配”与“送”的结合。从形式上来说，送货是种偶然的行为，而配送是有时间、数量限制的固定的形态；从过程来看，送货是“工厂―客户”直接型的模式，配送则是“工厂―物流中心―中转站―客户”中转型的送货模式；从所送的货物来看，送货是生产什么送什么，而配送则是根据客户需求来送。 二、中转站卷烟物流配送管理的现状和问题 中国烟草行业实行统一领导、垂直管理、专卖专营的管理体制。理论上，通过垂直管理能够有助于物流中心实现物流资源的整合，实现物流管理一体化，从而以高效率、低成本来取胜。但由于部分标准制度的缺失和不完善、管理经验不足、技术条件不成熟等原因，各县局物流中转站在管理方面也暴露出一些问题，主要表现在以下几个方面： （一）物流标准不完善 物流标准化是现代物流建设的重要标志和组成部分，其对于整个行业的运作和规模运营来说是十分重要的。因而卷烟物流标准既要符合国家的烟草专卖制度，也要符合行业低成本、高效率、优化服务质量的要求。[5]自实施垂直管理以来，物流标准实施意见一直处于征集之中，中转站大多沿袭原有的标准制度，但由于管理体制的变革，原来的标准已不适用于现在的工作。对于中转站而言，物流标准不完善主要表现在两个方面： 1、绩效考核指标制定的不够合理和具体 垂直管理之前的绩效考核是由单位组织制定并实施的，在垂直管理以后，物流中转站的管理权在市局物流中心，实行工资单独核算，但绩效考核的执行依旧在本单位。由于各单位制定的考核标准和奖惩措施不完善，没有很科学的制定评价指标，实行重惩罚、轻奖励的做法，这些都使得在现有体制之下对员工的绩效考核不能起到很好的激励作用，反而削弱了员工的工作积极性，。 2、物流服务标准建立尚不完善 虽然现有的技术能够加快分拣的速度，提高工作的效率，但是在卷烟分拣过程中仍会存在差错，在对于客户卷烟配送中的揉损、短缺以及其它差错方面的问题，目前还没有明确的纠正程序。物流配送的具体信息和时间也没有规定如何告之零售户。由于卷烟物流信息的不畅通，可能造成零售户的不便。 （二）物流工作人员的问题 1、员工的思想滞后 物流工作人员对发展现代物流的重要性、需要的基本条件等认识不够清晰，简单地认为物流就是将已分拣好的卷烟通过运输工具运送到目标市场。同时，对于自己的角色定位仍然有所偏差，认为零售客户依靠中转站的思想依然残留，服务意识普遍不强，在卷烟配送过程中服务态度不好的现象仍然存在。 2、专业人才缺乏 现代物流在我国起步较晚，专业人才的匮乏使得物流技术开发、运用等方面存在诸多不足，尤其在烟草行业，对于物流人员招聘录用方面没有很好的体现专业要求，员工培训较少，因此专业人才匮乏问题也在不同程度上制约着中转站现代烟草物流的发展。 （三）网络建设和硬件设备的管理不到位 卷烟物流配送需要极为细化的管理模式来管理整个物流供应链，目前中转站对于卷烟物流管理软件功能使用比较欠缺，不能完全满足实际需求。许多软件资源没能得到充分利用，造成现有资源的浪费。 1、网络建设和使用不完善 全市物流中心及各中转站都使用的卷烟物流管控平台资源使用不充分。卷烟物流管控平台是地区烟草行业交流的信息平台，在该平台上可以记录物流中心所有的活动，包括：卷烟库存、出库量、配送量，车辆的运行、年检、保险等，各中转站的人员、考核、资产等全方面的管理。 2、物流设备利用不充分 物流设备的使用方面也存在问题。根据现代物流体系的建设需要，在每部车上都装有全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS），根据这些设备可以清楚的记录卷烟配送线路、配送情况、车辆运行记录，在遇到突发事故时迅速的确定位置以便救援。但是，由于使用者以及管理者缺乏培训，在知识技术和认识方面不足，这些设备在实际的配送活动中未能按规定使用，从而造成设备资源的极大浪费。 三、改进中转站卷烟物流管理的建议 （一）完善物流服务标准 物流配送网络的功能应当包括：物流功能、配合专卖管理、信息传递以及客户关系管理四方面的内容。因此，在物流管理过程中应体现出服务客户的原则。保持信息的畅通是解决误会、减少矛盾，维护良好客户关系的基本方法，应建立相关规定，对卷烟配送环节进行信息跟踪和信息反馈，让零售户清楚地了解每次卷烟的配送情况，这样能有效降低因配送而引发的企业与客户间的纠纷。 （二）加快绩效考核标准的建设和执行 绩效考核的主要作用就是根据考核的结果对员工实施奖惩，以激发员工的工作积极性。要使绩效考核切实落实，就需要根据现在的工作任务制定科学的考核指标。应坚持公平、公正、公开的考核原则，并邀请相关业务部门、零售户参与制定具体的奖惩标准，进行全方位的反馈评价，杜绝“干好干坏一个样”的不良现象。 （三）加强卷烟物流配送的网络和软硬件建设 近年来，烟草企业以“电话订货、网上配货、电子结算、现代物流”为标准的行业现代物流体系建设取得重大进展，初步实现了从传统商业向现代流通的转变。而行业发展的实践证明，加强网络建设，有利于推进卷烟流通体制的改革，有利于实现物流资源在全省行业范围内优化资源配置，有利于建设完整统一、先进实用、不可替代的行业现代物流网络。 必须加强对中转站卷烟物流网络的建设。第一步，应加强相关的网络平台的设计，并且设定统一的、基本的使用的标准，从而中转站能够根据该标准并结合本站自身的特点来利用物流管控平台，实现物流部门信息的交流；其次，在网络建设时不仅仅要注重技术水平，同时也要关注提高使用者的水平。（作者单位：宝鸡文理学院政法系） 物流配送管理论文:建筑物资供应的物流配送及其采购管理 摘要：激烈竞争的市场，跌宕起伏的价格，瞬息万变的行情，如今的建筑行业的竞争越来越激烈，不少跟建筑物资有关的贸易商改变经营策略，向物流加工配送要效益，成为一个很好的盈利模式。本研究对于建筑物资供应中的物流配送进行了分析，并且就采购管理进行了研究。 关键词：物资供应 配送 采购 建筑行业 所谓物资供应，是指在生产过程中，对一切单位需要的物资的采购、使用、储备等行为进行计划、组织和控制，目的是通过对物资进行有效管理，以降低社会生产成本，加速资金周转。建筑业目前竞争激烈，所以物资供应成为了企业们提高核心竞争力的又一新计策，以钢材物资供应来说，很多企业都越来越重视钢材加工、配送物流业，一些钢贸公司将运输、仓储、装卸、加工、整理、配送、信息等方面有机结合，形成完整的供应链，为用户提供多功能、一体化的综合性服务，从而把贸易与钢材配送加工结合起来，通过配送加工，扩大经营，提升企业竞争力和经济效益。 一、建筑物资供应中的物流配送 （一）为提高运输运作效率，集约化打造统一的物资管理体系 作为人财物集约化管理的重要一环，运输物资集约化管理已经迈出了重要步伐。目前，建筑企业物资管理已经全部进入统一的管理体系步伐中，并得到一定的效果，因此运输运营中，加快建设统一的物资管理体系，建立了两级物资管理部门和三级物流服务机构；制定了统一的物资采购标准，扩大了集中招标采购规模；推行“总部统一组织，网省具体实施”的招标采购新模式，总部集中招标采购范围和比重进一步扩大；物资仓储配送管理、设备集中监造等工作取得了新进展。 （二）逐渐朝网络化发展 传统的建筑企业物资供应流程操作基本都是通过传统模式来完成，然而在这科技时代，应该利用科技方式，物资供应工作应该逐渐向网络化转变，提高工作的效率.目前有很多物资供应商建立了自己的网站，物资供应工作人员可以直接登录对应网站，快速有效了解供应商供应信息，也可以通过网络，对供应商反馈自己的要求，对大量器材物资，可以通过招标或联合采购的方式。 （三）多元化方式配送 配送的建筑物资主要有以下几种：一是建立不锈钢卷板的开平、剪切、加工中心；二是由金属制品企业设立的钢材配送加工中心；三是建立H型钢配送加工中心；四是建立模具钢加工配送中心；五是外省市钢铁企业建立钢材加工配送中心。等等，形成多元化的钢材加工配送格局，有的钢贸公司已经取得一定的成效。 二、建筑物资供应中的采购管理 恰当的采购战略能够有效的控制企业的经营成本，保障物流供应，从而促进企业的健康发展。对于一个工程项目而言，采购战略的合理性和科学性在极大的程度上决定了该项目是否能够获得成功。 （一）强化采购人员的法制和廉洁自律教育 物资供应工作人员需要具备良好的综合素质才能有质量的完成物资供应工作，如何建立一批具有合理的知识结构及能力的人才，培养适合物资供应的专业人员。选拔物资供应工作人员时，确定对方建筑行业物资运输物资供应事业，有强烈的事业心和高度的责任感，能有效的为建筑行业物资运输服务。再则，还可以引进具有新型知识结构的本科生、研究生，聘用各类业务人才；物资供应工作人员应具备合理的知识结构，物资供应工作人员之间的知识结构要形成互补，组成一个完备而稳定的采访组织。定期给物资供应工作人员给予专家培训，同时与不同专业的专家进行沟通和交流，提高专业知识。 （二）强化采购成本管理 根据TCO模型，采购成本必须要包含了商品从供应商转移到公司工程项目的所有成本，这其中包含了商品自身的价格，采购过程之中的管理成本以及使用采购产品或者服务的成本，即公司工程项目采购产品或者服务的总用拥有成本=价格+使用成本+管理成本。除此之外，采购产品或者服务的价格并不是公司工程项目支付款项的唯一构成，它还包括了数量折扣、利润分成、支付条款以及运输条款。采购的用料减少，是可以通过公司的标准化工程消除功能相同的替代品，同时在工程项目的设计过程中，尽可能使其系列化、规格化，从而减少总体拥有成本，这一点当前公司做得较好。而对于低值大宗交易的商品的维护、修理以及管理成本的处理同样是非常重要的，这些成本的控制主要是通过对采购订单处理的自动化、统一采购发票、实现零库存以及电子数据交换来实现的。对TCO的识别是总体拥有成本原则起作用的前提，这主要是需要对所有相关成本的量化，同时还需要对工程项目未来的绩效水平设定一个科学的目标。在一些较为成功的公司，往往会采用基于活动的成本核算以及零预算来设定这一目标。最好的公司能够理解并量化总体拥有成本，普通公司则更细化仅盯住价格的下降，结果是成本在别的地方又高上去了。例如，用较低的价格卖了一大批商品，但是否会增加库存成本？商品会不会过时呢？这两个问题都会影响总体费用。类似地，错误的市场预测也会通过增加设备调整费用而增加额外的成本，而这最终还是会导致费用上升。公司的采购战略的设计和选择就是为了有效地避免这一结果的出现。 三、结束语 长期以来，我国企业在工程项目之中，对于工程物资进行了多种管理模式的探索，如就近采购、分散管理、集中管理以及统一供应等等。尤其是近些年，社会经济的发展使得各个行业的竞争也在不断的加剧，粗放型管理在建筑物资采购之中的弊端也被不断的放大，材料成本导致项目成本的上升，使得企业的竞争力和获利能力都在不断的降低，同时也对安全、环境卫生造成了一定的威胁。

交通灯智能控制系统的设计与实现:基于机器视觉的交通灯智能控制 摘 要 利用采集的路口车辆排队动态视频图像，采用边缘检测等数字图像算法，进行车辆排队长度检测。对交叉路通灯的通行时间在稳定性和通过率进行比较，再以各相位车队排队长度为输入值，建立不定相序及信号灯时间实时动态分配模型。在此基础上，利用synchro软件进行了仿真分析。 关键词 机器视觉；智能交通；实时配时 0 引言 随着计算机技术和视频技术的发展，基于机器视觉的检测技术已经应用于交通监测系统，本文通过计算机视频检测技术实时检测十字路口各车道车辆的排队长度，根据路口的实际候车队列分布情况，对交通灯采取实时动态的配时控制方案。最大程度的利用绿灯时间，避免绿灯时间的浪费和路口候车时间的增加，有效缓解交叉路口的交通拥堵。 1系统总体设计方案 本设计方案分为视频图像采集、数字图像处理、交通灯信号控制3个部分。图像采集利用安装在交叉路口四个方向的摄像头采集车裂排队长度的实时图像，并对图像数据数据进行存储和传输；图像处理利用数字信号处理器（DSP）进行实时处理，并通过图像预处理、图像分割和设置虚拟框实时分析计算交叉路口路口车列的排队长度；信号控制以车列排队长度作为输入值对时间进行动态实时分配。控制器采用可编程控制器（PLC）作为控制核心，根据接收到各个路口车辆排队的长度信息，实时配时地智能化控制交通灯。 2 基于图像的车辆队列长度检测 2.1 路口视频图像的采集 图像传感器采用数字COMS摄像头，CMOS应用半导体工业常用的MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，包括信号读取电路、图像信号放大器、光敏元件等，节省了加工晶片所需负担的成本和良率的损失；采用COMS芯片的摄像头成本很低，并且数字摄像头的并行接口可以很好的与DSP的并行I/O接口连接，数字COMS摄像头获取路口图像，缓存在COMS传感器内存RAM中的数字图像。 2.2 基于图像的车辆队列长度检测 1） 检测原理 车辆排队队列长度检测是实时配时智能控制的基础，本设计采用数字信号处理器DSP处理图像，并先通过图像预处理，使图像的帧灰度化；通过canny算子对降噪滤波后的图像进行边缘检测，获得完整的车辆队列的轮廓边缘；最后在轮廓图上设置虚拟框分析并计算路口车辆的排队长度。 2） 车辆排队图像的预处理 图像的预处理包括帧灰度化和去噪。数字图像处理器DSP接收缓存在COMS传感器内存（RAM）中的数字图像，在DSP中，对原始图像数据进行位图格式转化，将图像转换为BMP格式，并进行灰度转化。为了提高后续处理效果，采用3×3滑动窗口中值滤波进行去噪处理，较好保存图像边缘。 3） 基于canny算子的车辆边缘检测 本方案采用了canny边缘检测方法，检测到车辆的边缘轮廓。对先期处理过的图像采用canny算法，能够清晰的寻找到图像中的车体边缘。 3.2信号配时方案设计 配时方案的设计不拘泥于延误时间或者绿信比等参数的降低，任何一种方法也不能说是绝对的最优，更重要的是涉及到交通安全。设计时，我们针对应用最广泛最常见也是最常见的交叉路口，综合分析左转的车辆，排除右转车辆，将交叉路口分成8个相位。 1）绿灯浪费时间 在十字路口任意相位，不同时刻等候车队长度是变化的，各相位车队长度随机性很强。而每个周期都遵循没有绿灯浪费时间的规则，则可以保证总通行时间仍然是最小的。综合其他相位和优先相位，对于其他相位，应尽量多放行，但不多给时间；对于优先相位，确保没有绿灯浪费时间。 2）同时开放两个不冲突相位 本方案是固定当开放一个方向的相位时，此时可选取与之不冲突的相位进行同时开放，保证一直是两个不冲突相位同时开放，从而充分利用了绿灯时间。由于右转车流不与其他车道交通流发生冲突，故在此不作考虑。 3）信号周期 5）算法过程描述 （1）判断周期开始。若是周期起始，则根据各相位车列排队计算本次周期时长，若时长大于约束值，则使周期时长等于约束值（120s）跳到步骤3； （2）若非周期开始，排除此次周期已通过的优先相位； （3）对比各相位车列排队长度，找出最大相位，使最大相位优先通过； （4）比较与本次相位配皮的三个相位，确定2或3个通行相位，分配好时间依次开放，其时间总和应等于最大值相位开放时间； （5）某一绿灯绿灯时长结束前，若此次周期结束则跳入步骤1，若没有结束则跳入步骤2，循环执行。 6）系统整体复位功能 一旦系统出现混乱的状态，如冲突相位同时开放，则人工启动复位键，使系统从开始状态重新运行。 4 交通灯控制仿真 为进行交通信号的配时与优化，并分析路口的通行能力以及协调控制，本文采用了Synchro软件仿真。通过Synchro软件对初始数据进行仿真，输出各车道的评价参数和95th的各车道队列长度，同时输出各车道的评价参数，与优化前的参数作对比。 1）有效反应十字路口的通行能力有多种指标，通过对十字路口的车辆总延误、行程时间和平均通行速度以及车辆燃油消耗率的模拟仿真来对比改造前后的十字路口通行能力。 交通灯智能控制系统的设计与实现:基于PLC的自适应交通灯智能控制系统设计 摘 要：随着我国私家车数量的持续增长，各大城市都出现了交通极度拥堵的情况，城市交通问题也越来越引起人们的注意，社会各界也都在为解决交通现状出谋划策。文章从交通信号灯的控制方面着手，研究和设计了基于PLC的自适应交通灯智能控制系统。 关键词：PLC；交通灯；自适应；智能控制 交通灯控制系统是一个具有随机性的复杂系统，他受到车辆、行人、天气等都多方面的影响，因此想要建立一种固定的数学模型是不大可能的，即使是用现有的数学方法也无法描述其系统特征。目前国内交通等控制系统主要采取定时切换的控制模式。 我国自20世纪80年代开始出现私有汽车，到2003年私家车社会保有量达1 219万辆，私家车突破千万辆仅用了20年时间，而突破2 000万辆仅用了3年时间。截止到2011年我国机动车保有量已到达2.19亿辆，汽车保有量首次突破1亿大关，占机动车总量的46%。随着经济发展、人均国民生产总值增加以及政府拉动内需各项政策的实施，私家车的拥有量也跟着急剧上升，国内各大中型城市（如北京、上海、广州、武汉等）的交通系统都面临着严峻的考验。虽然各大城市都出台了一系列的限制汽车出行、增加公共交通设施、扩宽新修道路等措施，但依然无法缓解目前的城市交通状况。交通信号灯定时切换这一种控制模式的局限性也就逐渐凸显出来，因此我们急需一种智能的交通控制系统来缓解交通信号控制的缺陷给本就糟糕的交通系统带来的压力。 智能交通控制系统的研究在国内外已经取得了不少成果，一些发达国家已采用智能方式来控制交通信号灯，其中主要运用的有GPS全球定位系统等。出于成本、设计便捷性等方面的综合考虑，我们可以考虑在各路口增加传感器探测车辆数量来控制交通信号灯的时长这一设计方案。 1 控制系统设计方案 基于PLC的自适应交通灯智能控制系统主要有车流量检测系统、PLC、控制中控台三大部分组成，其控制结构图如1所示。 1.1 系统控制原理 车流量检测系统主要负责检查各路口单位时间（60 s）内通过路口的车辆数量，并将检测结果发送至PLC；PLC根据车流量检测系统记录的数据，按预先设定的控制规律来控制相应的交通信号灯；中控台主要用来对控制系统的运行模式进行控制，如自动运行模式、人工干预运行模式等。 自动运行模式下，若东西向或南北向车流量均小于15辆/min，则系统按定时切换控制运行，双向绿灯均为40 s，黄灯3 s，红灯43 s切换运行；若某一向每分钟车流量大于15而小于30，则该向绿灯调整为50 s，黄灯3 s，另一向绿灯30 s，黄灯3 s；若某一向若某一向每分钟车大于30，则该向绿灯调整为70 s，黄灯3 s；当两向车流量均在同一范围内时，车流量较大的一向控制优先，若两向车流量均在同一范围内且相等时，东西向控制优先。系统控制流程如图2所示。 1.2 车流量检测设计 智能交通灯控制系统自适应交通情况的关键在于系统自身对车流量的判断，因此系统车流量检测的设计就显得尤为重要。调查研究表明，我国机动车辆高度一般在1～5 m之间不等，因此本方案设计在各路口100 m处架设高度为5 m的检测点，采用由欧姆龙公司生产的检测距离0～4 m的光电传感器E3JM-R4来对过往车辆进行检测，当有在此高度的车辆经过检测点时，光电开关会向PLC发送信号。E3JM-R4光电传感器参数如表1所示。 本设计采用在各路口双向设置光电传感器的形式对通过路口的车流量进行统计，并将统计信号传送给PLC。PLC对各方向传感器发送信号进行统计比较，最终确认各路口的车流量，同时对各路口车流量情况进行再比较，最后根据比较结果按预设控制方式对南北和东西向的红绿灯进行控制。 1.3 PLC控制设计 PLC为本控制系统的核心，相当于计算机控制系统的CPU，主要负责对车流量、中控台等方面的信号进行收集，并按相应的信号运行PLC内设计的用户程序，最终驱动交通信号灯。本系统选用三菱公司生产的FX2N-48MR系列PLC，其I/O分配如表2所示。 本系统运行模式分两种，即自动运行模式和手动运行模式。 ①自动运行模式下系统按图2所示的运行规则，结合车流量检测信号控制各向红绿灯进行切换。车流量信号的判断比较主要包括两个方面，一是同向信号的比较，将单位时间内来自X6与X10的信号脉冲数比较，两者中较大值作为东西向最终车流量参考值，X7与X11的信号脉冲数比较，两者中较大值作为南北向最终车流量参考值。二是东西南北向车流量比较，即将同向信号比较的结果进行再比较。 ②手动运行模式下，系统在人工干预下运行，人工干预信号包括南北向强制通行、东西向强制通行和四向禁止通行三种。南北向强制通行时，南北向固定输出绿灯亮，东西向固定输出红灯亮；东西向强制通行时，东西向固定输出绿灯亮，南北向固定输出红灯亮；四向禁止通行时，东西南北四向固定输出红灯。 2 总结与展望 本设计基于车流量的自适应交通灯智能控制系统，利用逻辑判断比较和分析算法，使程序的运算结果根据相应的程序方案进行控制，实现了交通灯自适应的智能控制，并通过了软件及硬件的模拟调试。车流量比较值、信号灯接通时间等都可以通过改变PLC中相应的参数进行调整，通过本智能控制方案，可以实现优化交通疏导，达到交通信号灯自适应智能控制的目的。 交通信号系统是一个极其复杂的控制系统，基于车流量的自适应交通灯控制虽然能缓解日趋严峻的交通压力，但其缺点也较为明显，固定的车流量判断模式是其主要缺陷之一。因此今后我们可以考虑使用现今逐渐成熟的视频检测技术，对交通压力进行直观的监测与分析，并设计相应的控制方案。 交通灯智能控制系统的设计与实现:基于微波检测器交通灯智能控制系统的研究与设计 【摘 要】本文主要解决根据十字路口红灯路段停车数的多少，控制交通指示灯的下次放行时间达到实时智能交通控制。 【关键词】微波交通检测器；单片机；交通灯；8255并行口 对目前十字路交通控制器研究发现，用户设定主副路口的时间后，就一直按照设定的时间在主副路交替转换下去，无法满足智能交通对于路口控制器的要求；能否找出根据实际交通状况进行调节控制是解决问题的关键，本文通过微波检测器测出的车辆数，控制定时时间来达到实时智能交通控制。 一、微波交通监测器 微波交通检测器是利用雷达线性调频技术原理，通过发射中心频率为1 0.525GHZ或24.200GHZ的连续频率调制微波（FMCW）在检测路面上，投映一个宽度为3.4米，长度为64米的微波带。每当车辆通过这个微波投映区时，都会向RTMS反射一个微波信号，RTMS接收反射的微波信号，并计算接收频率和时间的变化参数以得出车辆的速度及长度，提供车流量、道路占有率、速度和车型等实时信息。为了检测出车道上停车的车量数，RTMS在微波束的发射方向上以2M为一个层面分展探测物体，微波束在15度范围内投影形成一个分为32个十层面的椭圆形波束（椭圆的宽度取决予仪器选择的工作方式），通过这种方式可检测出车量数。 二、交通指示灯控制过程分析 十字路口各车道有一组红、黄、绿三色的指示灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯点亮时间为各干道的公共停车时间。各干道车辆通行情况如下表1所示。 表1 各干道车辆通行情况 三、系统硬件设计 它主要由控制器、微波交通检测器、定时器、串行通讯电路、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。所选元件为8051单片机、各车道微波检测器、8255并行通用接口芯片、74LS07锁存器、MAX692‘看门狗’以及显示电路指示灯组成。系统总框图如图1示： 四、系统工作原理 （1）系统初始化，微波交通检测器检测各车道车辆数，通过车辆数的多少转换为各车道放行时问，通过研究发现，车道放行时间与停车数存在一种复杂的数学关系，为了使问题简单，这里用简单的公式表示为：车道放行时间=停车数*3秒，然后通过8051单片机延时程序控制延时时间，达到智能控制十字路口车辆通行情况。（2）由8051单片机通过P0口向8255的数据口送信息，由8255的PC口显示红、绿、黄灯的燃亮情况；由8255的PA、PB口显示每个灯的点亮时问。（3）8255 PA口用于输出时问的个位，P B口用于输出时间的十位，由747S07驱动芯片驱动；而P C口用于输出各个灯的情况，它的末段连接双向晶闸管采用220V交流电压驱动。（4）在交通控制程序中加入看门狗指令，当系统出现异常看门狗将发出溢出中断。通过专用端口输入到MAX692看门狗芯片的WDI引角引起RESET复位信号复位系统。（5）微波交通检测器测得的数据，通过RS。232接口传递数据至8051串行口，将数据通过编制的软件处理得到定时时间并延时。 五、软件流程图 本系统的设计，主要突出通过微波交通检测器实现十字路通灯智能控制，获得了不错的效果。通过系统将扩展，可实现摄像机交通监控的控制，盲人通过时交通灯的控制以及行人通过时播放音乐声等更加完善。 交通灯智能控制系统的设计与实现:交通灯通断智能控制预防城市道路堵车的一种方法 摘 要：在城市道路密集、路口众多的背景下，基于道路现场测量系统获取车队尾长数据，利用Matlab软件编制一种控制信号灯延迟通断的计算程序，与信号装置相配合，就可以及时调整城市路通灯的接通顺序和时间，一定程度上达到控制车流和避免交通阻塞的目标。 关键词：车队尾长 信号灯 延迟通断 1 交通堵塞的成因 现代城市路网密集，大量私家车上路常常造成交通阻塞且已成为影响城市市民正常生活和工作的严重问题。而城市道路管理中不合理的交通灯通断系统更使交通拥堵现象雪上加霜，例如，多数城市采用的定时同步通断转换自动化交通灯系统，即沿同一条街道上各路口的灯光同步切换，在一定情况下会成为交通拥堵的导火索。很多人都有这样的经历，在一个路口被红灯拦下，后面路口会接二连三被红灯拦住。这不仅仅是运气问题，实际上和交通灯通断控制有很大关系。假设有一队车A在路口1等绿灯放行，欲驶向路口2，两路口的距离为D，车辆正常行驶速度为V，第一辆车到达路口2时用时D/V，此时路口2绿灯，第一辆车通过路口2。由于车队各车是不可能同时起动、同时加速的，而是从头车开始，各辆车依次起动从而形成一个“起动波”，传播速度大约为4.5 m/s（16km/h）[1]。设车队长L，与头车相比，最后一个车要走（L+D）路程才能到达路口2，而且它必须等候起动波传过来时才能起动，因此末尾车要花（L/Vb+（L+D）/V）时间才能到达路口2，如果绿灯通行时间T0小于（L/Vb+（L+D）/V），这就使得车队的尾部有可能在到达并通过路口2之前，就被下一次红灯阻挡，车队A发生截尾，跟过来的车队B就有增长的趋势，车队B增长到一定长度，也会甩尾给车队C，这样车队越积越长，进而发生交通堵塞。可见防止交通堵塞的关键在于及时制止过长车队的形成，防止车队增长的趋势。 2 一种预防交通堵塞方法思路 目前城市路口都装有摄像及图像识别系统，发现某路口车队逐渐增长，在一个绿灯通行时间内有被甩下的车队尾巴出现，通过智能干预，及时调整交通灯的通断顺序和时间，引导疏流，就有可能制止过长车队的形成，从而达到完全避免非反常交通堵塞的目的。假如发现上例路口2逐渐有被甩下的车队尾巴出现，就要延迟路口2红灯开通，即延长绿灯时间，使T≥（L/Vb+（L+D）/V），放车队A过去，消除这个尾巴。这样从路口1处开过来的车队B在接近路口2时就没有车队A的尾巴留下，车队B就不会增长，但延长的时间是有限制的，最长允许延长时间是车队B的头车刚好接上车队A的尾车，即D/V-L/Vb-L/V=0，车队A的长度占路口1与路口2之间的距离D的比例L/D=Vb/（V+Vb）。如果?T=D/V-L/Vb-L/V 0，则路口2还可以再延迟?T开通绿灯；如果?T=D/V-L/Vb-L/V 当然，和实际情况比，这里忽略了车辆行进过程中加速和减速过程，这里V实际上是两路口距离间车队的平均移动速度。 3 一种预防交通堵塞方法的程序实现 设某城市有主干道m条，n条横向街道，主干道与s条横向街道相交后，各段主干方向街道的长度为矩阵D。各路口上被甩下的车队尾巴长度组成的动态数据矩阵（截尾矩阵），如果在上述m条主干方向街道中有m1条双行道，则矩阵将是一个（m+m1）×n的矩阵。根据双行道上双向车队尾长的总和判定各双行道的优先方向，只取双行道优先方向截尾尾长，截尾矩阵化为m×n的矩阵。计算并输出延迟矩阵?T，?T=D/V-L/Vb-L/V，从而控制交通灯通断顺序。在延迟量矩阵中，?T值为负的路口实际上就是尾巴较长的路口，需要提前?T接通绿灯，提前放走积压的车辆，?T值为正的路口是尾巴较短的路口，可以延迟?T接通绿灯而不会造成该方向车辆堵塞。提前值?T大于T0，即可认为已经产生车辆堵塞。 以某7×4街道为例，输入上下行车辆截尾尾长，计算的延迟时间结果如表1所示。 通过道路现场测量系统获取车队尾长数据，应用这个程序计算的信号灯延迟时间，与信号装置相配合，就可以及时调整城市路通灯的接通顺序和时间，一定程度上达到控制车流和避免交通阻塞的目标。 4 结语 现在技术获取道路现场车队尾长数据已经非常方便，Matlab软件应用也非常方便，利用Matlab软件编制的计算程序很容易实现该方案，通过控制信号灯延迟通断，控制车流，避免交通阻塞。 交通灯智能控制系统的设计与实现:一种十字路通灯智能控制系统的设计 摘 要：该文在采用车辆检测传感器实时采集十字路口各方向车流量数据的基础上，提出一套自动周期交通灯比例时长和固定周期交通灯比例时长相结合的智能交通灯控制方案，即根据车流量的实际情况，自动调节信号周期和红绿灯配时比例，以尽量减少道路交通路口的车辆滞留，实现交通灯的智能化控制。 关键词：车流量 交通灯 微控制器 随着经济和人民生活水平的提高，私家车数量的剧增使得城市交通拥堵问题日益突出。十字路口是整个交通网络控制的关键点，十字路通的有效控制能提高整个交通网络的性能。目前，我国传统的十字路通信号采用固定的时间控制，不能有效提高十字路口的通行能力。那么如何提高十字路口的通行能力和缓解城市的交通拥堵问题呢？大家设想如果可以根据十字路口各个车道上的车流量来合理分配交通信号灯的控制时间，对交通信号实现智能化控制，那么就可以提高交通系统的通行能力和效率，从而缓解交通拥堵问题。 1 硬件电路设计 1.1 系统结构图 该十字路通灯智能控制系统由微控制器、车流量检测电路、显示电路（指示灯和倒计时显示电路）和紧急控制开关组成。该系统是以传感器为核心的车流量检测电路用于车流量的智能检测，将车流量信息送微控制器进行处理，智能化控制交通灯的时间长短和倒计时的显示，起到优化十字路通的作用。紧急控制开关用于交通突发事故时的交通车辆通行控制。遇到紧急情况，扳动开关，通过硬件和程序发出一个控制信号来实现两路红灯与黄灯亮，同时关闭数码管的显示。紧急情况解除后，按复位键通过程序回到初始状态，重新开始运行主程序。该系统的结构图如图1所示。 1.2 车流量检测电路 目前，实现车流量检测的传感器有感应线圈传感器、超声波传感器、红外线传感器、微波检测器、视频检测器、磁力检测器、声学检测器等[1]。目前的交通控制系统大多采用单一的车流量检测传感器来采集交通流信息，这样会导致一系列问题：（1）采用单一车流量检测器，若该检测器出现问题，则可能造成整个交通瘫痪；（2）不同的车流量检测器有各自的工作原理和特点，如超出其测试条件时该检测器将无法采集到准确的数据；（3）车流量检测传感器不断地采集数据，这些数据需要汇总到交通控制中心，由控制中心经计算后发出相应指令。车流量检测传感器的发展趋势是多传感器联合检测，在前端对联合检测的数据进行处理，这样交通控制中心获得的信息才会真正成为交通诱导、交通控制以及交通规划的有力依据。 城市中典型的十字路口为双向6车道，每个方向1、2、3车道分别为右转、直行和左转车道。在每个车道的远侧和近侧分别埋设一个车流量检测传感器检测车流量数据，两个检测器之间为各车道的检测区，设定这一距离为100 m。远侧检测器执行通行车辆数加操作，近侧检测器执行减操作，这样任意时刻检测区获得的数据即为该方向等待放行的车辆数。当某一相位绿灯亮时，系统将该车道收集的数据存储，作为判断交通状态和决定下一周期通行时间的依据。 十字路口车流量的放行采用常用的四相位方式，即按照东西方向直行车辆、东西方向左转车辆、南北方向直行车辆、南北方向左转车辆通行的顺序循环切换，交通灯之间采用短时黄灯进行缓冲警告。系统根据传感器获得的等待放行车辆数，适时控制放行时间的自动周期交通灯时长比例的方法和固定周期调节交通灯时长比例两种方法相结合，在各方向车辆数比较均衡的交通低峰时段采用自动周期，在某方向或几个方向出现交通高峰时采用固定周期自动调节交通灯时长比例方式。两种方式判断的标准是是否出现两个或更多方向的排队车辆占满计数区，即如果出现两个方向的车辆排队长度超过100 m即使用第二种控制方式，否则使用第一种方式。不管采用哪种方式，系统都要设定一个最短绿灯时长和最大绿灯时长。设定最短绿灯时长的目的是为了保证每一条道路都不会因为车流量过小而不给通行时间，设定原则是能让少量车辆安全通过路口而不影响交通安全，一般取t0 =15 s。最大时长的设定是为了不让某方向长时间占用通行权，使其他方向的车辆的延误时间增大，对于不太大的单交叉路口，绿灯时间一般不超过60 s，因此设定tm=60 s。 1.3 微控制器 系统的控制核心采用MSP430系列超低功耗的微控制器，车流量检测电路将检测的车流量信息传递给微控制器，微控制器采用某种算法进行计算处理，并将需要发送的十字路通信号信息发送至显示电路，人们通过显示电路就很容易通过十字路口了。 2 系统软件设计 该交通灯采用自动控制，在设计方案中预先设定了可调节红绿灯自动转换时间，并以自动方式显示倒计时；控制系统将在红绿灯交替阶段自动控制黄灯时间，提示各方向过往车辆通过或暂停，以达到模拟现实生活十字路通灯工作模式。程序开始运行时首先对定义的各个变量进行初始化，接下来进入while循环检测是否有按键按下，如果检测到按键，则执行中断程序，解除按键锁定后返回执行while循环。如果没有检测到按键，while循环继续，交通灯与交通灯倒计时同时执行，之后返回while循环。 3 结语 系统采用车流量检测传感器和MSP430微控制器构成的十字路通灯智能控制系统，可以根据实时检测的车流量信息调整红绿交通灯的配时比，达到交通灯智能化控制的目的，提高十字路通的通行能力。

电子信息类论文:论中小企业电子信息安全技术研究 论文关键词:电子信息安全 安全技术 安全要素 论文摘要:随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及到企业的发展前途,如果这些信息在通用过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到跟多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,百分之八十二的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1、电子信息中的加密技术 加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2、防火墙技术 随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3、认证技术 消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1、信息的机密性 在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2、信息的有效性 随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3、信息的完整性 企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1、构建中小企业电子信息安全管理体制 解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2、利用企业的网络条件来提供信息安全服务 很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3、定期对安全防护软件系统进行评估、改进 随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理,以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 电子信息类论文:对电子信息与工程造价的相关问题探究 前言 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 1 工程造价管理在电子信息化时代的特点 1.1电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融合的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 1.2 电子信息工程在工程造价中的应用 社会的不断进步和发展,工程项目的规模扩大,工程造价管理的数据处理量也越来越多。由此向工程造价管理工作提出了挑战,传统的被动式管理已无法满足日趋复杂的工程项目的需要;工程造价信息对工程造价的确定和控制影响越来越大。要想做好相应的管理和控制必然需要大量的信息作基础,也只有在充分掌握和详尽分析相关信息的前提下,实现工程造价的动态控制才有可能;工程造价管理与有关的各方面政府主管部门之间的信息传递日趋增加,这也即意味着在管理上需作出相应的信息化调整。 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 2 电子信息在工程造价管理中的现状及分析 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。我国造价管理体制是在计划经济模式下、以定额管理为基础建立起来的,而且信息技术起步较晚,工程造价管理领域完全进入市场经济运行体制较迟,这样在一定程度上影响了信息技术在工程造价管理中的应用。一方面静态的管理难以应对变动的市场,主要表现:静态定额;解决方案和途径的缺乏。另一方面滞后的数据收集与管理阻碍着工程造价动态控制进程,收集的数据得不到充分的利用,数据缺乏通用性。目前,我国正积极推行工程量清单计价方式,在此模式下,如何运用先进的信息技术进行工程造价管理,正处在探索与发展阶段,从长远来看,信息技术应用将会推动造价管理信息化的快速发展。 3 电子信息技术在工程造价管理中的前景与展望3.1 工程预(结)算软件:目前套价软件使用已经很普遍,但功能应从单一的套价、出预算书向多方扩展,一是向上扩展,增加工程管理功能,可以同时处理多个工程和一个工程的各阶段数据,贯穿从估算、概算、预算、阶段结算和竣工结算的全过程的造价管理;二是功能进一步细化,加强对计算结果的分析和细度的调整,以方便投标单位的造价调整和控制;三是与互联网络的连接,将预算软件所需的材料价格等数据通过互联网提供给用户,方便材料价格数据的维护,提高工作效率;四是对已完工程资料的积累方面功能的加强。 3.2 工程量、钢筋用量计算软件:①此类软件,用于协助从施工图计算工程量,现在使用较广的软件一般采用作图法,要求工作人员在识图的基础上用该软件重新输入图纸中各种构件及其尺寸,然后由系统自动计算工程量,得到工程量清单,这种作法计算出的工程量比较精确,但必须重新输入图纸工作量仍然很大。②另一种方法是直接将工程图纸扫描形成光栅文件,由软件处理矢量化后,抽取特征,用模式识别的技术识别构件类型和其几何参数,进而计算工程量;或由设计院生成的施工图CAD文件在CAD环境下作模式识别。这种方法要求在图纸的特征表示和建模上作大量的研究工作,抽取各种构件的特征参数,采用人工智能技术,为了最终能代替人完成识图的过程,这是较有前途的方法,但根据汉字识别技术的发展过程,必须对图纸的特征进行深入的分析研究,该软件要能真正代替人识图还有一段路要走。③第三种方法是在建筑设计所使用的CAD软件中直接加入构件特征参数的属性,定义各种构件对象,在进行结构和建筑设计时使用这些对象设计建筑物,而不用直接使用线条作图。这种方法使设计的结果中包括丰富的构件和参数而不是线条,经过一个语法分析器就能分离出所有构件和参数,避免了模式识别这个难关。因此,在人工智能的应用还未深入该领域时仍必须通过交互的过程来填补软件在智能上的不足。 3.3 Internet在工程造价管理中的应用设想:工程造价的管理与互联网整合无疑将给工程造价的管理带来质的飞跃和发展。传统的计划式的管理模式将被变动的市场的新型模式所取代,实现工程造价的协同控制也将成为必然。 3.3.1 相应网站的建立与壮大。①工程造价信息网:工程造价信息具体指的是与工程造价相关的法律、法规、价格调整文件、造价报表、指标等影响工程造价的信息。建 立起统一的造价信息网,不但有利于使用者查询、分析和决策,更有利于国家主管部门实行统一的管理与协调,使得工程造价管理统一化、规模化、有序化。②材料价格信息网:材料价格的变动将直接影响着工程的预算和结算,对工程造价的动态控制起着决定性的作用。 3.3.2信息网、软件间的相互整合。①信息网与造价软件:当前市场上的造价软件中所需的材料价格大多采用人工录入价格的形式。有的是整体的引入,有的则是一个个输入,大大影响了快速报价的进程,同时也不能及时与市场接轨,无形间削弱了企业的竞争力。信息网与造价软件的整合将消除这一矛盾,在造价软件中直接点击相应引入按钮,输入要引入信息所在地点的详细资料,即可随时得到相应材料的价格,若所引入的材料价格有所变动,软件中的预警系统将自动提醒操作者更新价格。这不但缩短了录入材料价格的时间,还达到了随时更新的目的。②信息网与进度控制软件:工程控制的一个重要目标是成本控制,而成本控制在无形中又影响着进度和质量的控制,同时市场的变动将直接影响着投入的成本和资源的分配,而这必将导致工程进度的变动。所以,工程项目现场的进度控制也应通过成本控制时刻反映着市场的变动。信息网与进度控制的整合也将成为必然。 4结束语 通过加强信息技术在工程造价管理中的应用力度,坚持工程量清单计价模式,统一全面管理认识、统一信息技术标准,优化整合工程造价管理软件,设计并推行人性化网络造价管理软件,建立健全工程造价管理信息系统,最终通过市场价格机制的运行,形成统一、协调、有序的工程造价全过程综合管理体系,达到合理使用投资、有效控制工程造价、取得最佳投资效益的目的。 电子信息类论文:电子信息工程在工业领域的设计和应用 引言 电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,电子信息工程涉及到通讯、电子及信息技术,和工业领域等产业的关系日益紧密,例如,射频识别技术在工业领域的广泛应用。目前,我国在电子信息工程在工业领域方面的应用还存在诸多问题,譬如,电子信息水平不高、自主创新不足及产业结构不合理等问题,本研究正是基于此,探讨加快电子信息工程在工业领域应用的现代化,为促进工业领域产业又好又快发展,提高其自主创新能力,因而具有一定的理论与实践价值。 1 电子信息工程内涵及发展过程中存在的问题 1.1 电子信息工程的内涵 现代社会工业领域中很多环节都离不开电子信息工程技术,借助电子信息工程在工业领域中的应用可以最大限度提高研发新产品,进而加速经济发展进程。近年来,电子信息工程早我国得到快速发展,它拓展了产业链,打破了行业之间的界限,我国政府所制定的适度宽松的货币政策为电子信息工程在工业领域中的应用创造了良好的条件。 1.2 电子信息工程在工业领域发展中存在的问题 1.2.1 产业结构不合理。我国电子信息产业起步于上世纪20年代,到了21世纪,电子信息产业已经成为我国经济中的支柱性产业,电子信息产业所创造的产值逐年增加,电子信息产品也朝着高附件值方向发展,然而,随着时代的发展,电子信息产业结构矛盾日益凸显,譬如,信息服务业与软件比重不平衡、数据库产业规模小及集成电路产业在发展速度与经济效益方面要远远低于国外企业。 1.2.2 缺乏良好的市场环境。由于我国电子信息工程起步晚,很多技术是从国外引进过来的,沉重的经济负担使得我国电子信息产业在国际竞争中处于被动地位,在加上目前我国电子信息市场中一些劣质或者盗版的电子信息产品严重扰乱了市场秩序,这种恶性的竞争使我国电子信息产业发展明显后劲不足。 1.2.3 自主创新不足,技术人才匮乏。我国长期以来,一些关键性的电子元件主要依靠进口,从某种程度上来说,严重影响了电子信息工程品牌的创建及创新能力的发挥,很多企业缺乏专利意识,在市场竞争中明显处于被动地位。此外,电子信息工程产业是一个资金与人才密集型的产业,由于我国电子信息工程起步晚,加上长期以来缺乏培养这方面人才的体制机制,随着信息产业的飞速发展,这种瓶颈性的矛盾日益凸显。 2 电子信息工程在工业领域中的具体设计应用 2.1 射频识别技术在工业领域中的应用 射频识别技术以其特有的快捷性与高准确率,在工业领域中发挥着日益重要的作用,目前,射频识别技术主要应用于工业领域中的汽车生产、邮政业务及航空包裹识别,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。可以说,射频识别技术作为一种新的自动识别技术,它的读取速度快及可携带信息多的优点,在工业领域中的广泛应用,带来了可观的经济与社会效益。 2.2 电子信息工程在工业领域中造价管理应用 目前,我国已经开始普遍采用套价软件编制工程预决算,利用数据库信息技术来构建指标收集与分析系统,采用软件来计算工程量与钢筋用量。随着信息技术的快速发展,电子信息工程在工业领域中的应用已经使造价管理中的制定定额、编制标底及控制投标报价等方面摆脱了手工劳动,在很大程度上实现了科学的信息化管理,提高了造价管理的准确性与工作效率。 2.3 电子信息工程在机械领域中的应用 从某种程度上来说,电子信息工程在机械领域中的应用在当今信息社会显得尤为明显,很多机械装置已经开始朝着智能化、网络化及现代化控制技术方向发展,例如大型复杂的机械安装标准！的点知控制单元。再比如,自动分类垃圾桶及自动升降电梯。这种原本通过机械原理实现控制的机械,通过安装电子信息装置,可以在很大程度上实现智能化与自动化,提高了机械本身的性能,促进了工业生产效率的提高。 2.4 电子信息工程在公路工程领域中的应用 公路工程中不仅要处理海量的数据库,同时还需要更新、描述工程的进度、费用及质量,而电子信息工程正是基于此,在公路工程领域中的应用极大地节省了因为人工查询、整理及分析数据的人力与物力。随着信息技术的发展,我国正逐步采用现代化的电子信息工程管理来实现公路工程中文件管理、质量管理及通讯网络管理。 3 加快电子信息工程在工业领域现代化进程的对策 3.1 加大国家政策支持力度,优化电子信息资源环境 电子信息工程产业要想在激烈的市场竞争中取得长远的发展,国家的政策支持尤为必要,国家不仅要加大对电子信息工程方面的资金投入,更要在政策上向电子信息工程建设项目倾斜,例如,国家相关部门构建电子信息工程建设基金会,借助各种手段拓展电子信息工程融资渠道等。此外,电子信息工程产业的发展也需要营造良好的资源环境,来促进集成电路产业及软件产业的发展,例如,由国务院提倡的推进“三网融合”对规范市场秩序,推动电子信息产业的发展有着显着的影响。比如射频技术,GSM/GPRS手机主要在900MHz和1800MHz频段上运行,测试例主要分为三大部分:收发信机测试、发射机测试、接收机测试,每个部分,一般都是分900MHz和1800MHz分 频段测试,在每个频段,分别测试不同的信道,每个信道,又需要测试GSM模式及GPRS模式。依据的标准,主要是国际组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)的相关标准,这一标准的编号为TS 51.010以及国内的相关行业标准YD/T 1215-2006。其中,这些标准的内容都极为丰富,涵盖了GSM/GPRS手机测试的主要全部内容,例如TS 51.010共五千多页、八十多个章节的内容。其中,最核心的部分就是针对收发信机、发射机和接收机的射频测试。 3.2 重视培养电子信息工程方面的创新型人才 人才是电子信息工程发展的根本,要想培养及留住人才,对企业来说,不仅要创造一个有利于人才发展的公平、公正及公开的环境,同时更要构建一个以人为本的人才激励与评价机制,鼓励人才技术创新。此外,要鼓励企业内与企业外人才加强交流与合作。对政府来说,要制定鼓励海外人才回国创业的优惠政策,加大基础设施与服务体系建设,努力培养电子信息工程领域中的技术人才、复合型人才及管理人才。 3.3 促进产品服务创新,增强知识产权保护意识 创新永远是企业的生命,要想电子信息工程取得长足的发展,就需要培育新的经济增长点,推动产品服务创新。例如,电子信息工程企业和制造设备企业合作,构建技术创新体系,优化产品与服务,使电子信息产业向智能化转型,增强以电子信息工程为核心技术的研发能力。此外,由于我国很多电子信息企业在知识产权方面意识不足,导致很多专利技术被侵权,影响了电子信 息产业本身的良性发展,因此,国家在完善知识产权保护制度的同时,要加大知识产权保护力度,为电子信息企业良好的竞争环境。 4 结束语 总之,电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,已经广泛应用于工业领域,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。此外,电子信息工程在工程造价管理与机械装置中的运用,极大地提高工作效率,很好地实现了智能化与数字化,节省了人力物力。目前,电子信息工程中存在的结构性矛盾与体制机制问题,国家需要极大政策支持力度,优化电子信息工程发展的资源环境,企业要重视人才的引进与培养,推动服务与产品创新,增强知识产权保护意识。 电子信息类论文:关于电子信息工程的分析 由于电子技术、信息技术的飞速发展,语音自动顺序播放电路已越来越成为人们生活里不可或缺的一部分。随着电子元器件集成度的提高,这种电路的应用也越来越广泛,在自动分类垃圾箱、电梯自动升降控制、自动语音通知系统、电话外呼系统及电话交换网中都有不同程度的应用。这种电路可移植性比较强,而且结构简单易于安装使用,因此具有很好的发展前景。 1 对电子信息工程的认识 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西,并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多,因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息工程专业是必不可少的。 该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 2 电子信息工程的应用 2.1电子信息工程在工程造价管理领域的应用 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。 2.2 电子信息工程在公路领域的应用: 分析高等级公路信息数据结构,可发现大量的信息是建立在相同数据库上的,不同的参建的人员对数据有不同的要求。建立在有纸办公的基础上的相同数据的查询、整理和使用不仅会造成的大量的人力、物力的浪费,还在管理中出现数据的更新不能及时反映到施工当中去。如公路工程中的计量支付,一些数据的主要来源是工程计量中对工程进度、质量、费用的数据“描述”,还随时取算各种工程量数据书录指标,是工程信息管理的集中体现,计量数据的积累和还是工程信息管理的保证。计量时对照合同和工期,完成它对工程投资、进度的宏观调控功能。但目前人为的讲计量过程效率太低,数据缓慢,工程进度控制只能停留在宏观层次上,甚至只是为了达到支付的目的,同时人工计量中监理、业主方没有一套完善的“动态造价”(合同变更)来配合,建立起数字上宏观调控的体系。当然,关于工作效率和管理手段的其他三个重要方面:文件、质量管理和通讯联络,相对来讲也亟待改善的薄弱环节。解决目前管理现状的有效手段就是建立公路工程现代化计算机管理。 2.3电子信息工程在农业机械领域的应用: 拖拉机与自走式农业机械电子化正向网络化、智能化、分布式控制技术方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械,已装置了若干个标准的电子控制单元(ECU),它实际上已是一个带有独立处理信息与控制功能的计算机智能控制终端,是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机,具有统一标准设计的接口5采用了控制局域网络(简称CAN)技 术及其网络通信协议。 2.4日常设备信息化 随着人们对生活信息化的渴求,越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。 新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,对四个轮子的操控,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD)。ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 3 电子信息产业需求趋势 电子信息产业促进了人类生活方式的巨大变化,电子信息产业的发展现在不仅靠科技的推动,更多的是人们对高质量生活水平的追求促进电子信息技术不断基本。目前发达国家对电子信息产品的需求明显高于发展中国家,欧洲、美国、日本、韩国等国的电子信息产业比我国的发展情况要好。随着世界经济的发展,许多的发展中国家对电子信息产品的需求也在持续增加,如近年来我国的电子信息产业已获得巨大发展,这与我国人们的需求密切相关,也与国外的信息产业向我国扩展有关。我国未来电子信息产业的发展机遇将继续增加,农村、偏远山区、贫困地区也将会逐渐有市场需求,并且市场份额会逐渐增大。未来电子信息产业在全球范围内都会有所发展,亚太地区市场饱和后非洲市场会逐渐兴起。人们对电子信息产品的需求会促使市场进行产业结构调整,发展我国自身的电子信息产业的同时也要制定出向非洲等电子信息产业落后地区发展的战略规划。落后地区电子信息产业的发展大多以计算机技术与通讯技术为主,要根据当地的具体情况规划电子信息产业布局。 4 结束语 信息科学技术是当今社会起主导作用的科学技术,信息科学技术的兴起和发展在我国只有近10年,现在正以史无前例的高速向纵深发展,迎来了我国科学技术灿烂的春天。 电子信息类论文:提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息类论文:电子信息工程现代化技术浅析 1.电子信息工程内涵 电子信息工程为现代社会信息化发展的核心产物,通过令电子手段同通信应用技术的全面融合,渗透至社会生产、百姓生活、科学研究、教育培训等广泛领域之中,发挥了综合应用效益。当然,针对电子信息工程的综合优势,我们不应满足现状、停滞不前,应持续的优化、更新,方能真正推进电子信息工程实现又好又快的全面发展。 电子信息工程核心意义在于,应用现代化技术手段实现信息数据的全面管控与综合处理,进而提升实践效率,促进优势信息的优质共享。历经多年的实践发展,电子信息工程核心内容更为广泛,其实践应用同他类现代化技术逐步交叉与全面融合。因此,我们应深入研究探讨电子信息工程以及相关技术手段,注重安全管控、全面研发、创新分析、完善政策法规制定,开创良好的研究发展氛围,方能真正推进电子信息工程的全面扩充,开创全新的发展格局。 2.电子信息工程发展现代化技术核心意义 纵观我国当前电子信息工程以及相关技术手段的发展建设进程,我们不难看出,虽然应用实践范畴日益广泛,然而其真正成熟掌控与应用的核心手段仍旧较为欠缺。无法创建从属于自身的工程系统以及技术手段。较多先进技术仍旧直接引进国外的现成成果,没有契合我国国情特色,体现本土化应用优势。为此,要想真正实现持续全面的发展,该类状况需要全面扭转,否则将会对持续的电子信息技术发展形成制约影响,无法通过自主开发的成果以及技术产品提升核心竞争力,赢得竞争优势。伴随信息技术的全面深化发展,现代化电子信息工程逐步变为信息时代的影响推进者,并且对新时期电子商务的发展建设发挥了积极影响作用。当前,较多传统企业逐步对电子商务形成了全新认识,因此对其进行了创新布局与规划,令新兴服务业务以及系统平台逐步形成,并为自身企业赢取竞争主动、占领市场份额巩固了基础,推进了企业的全面发展。规模较大的优秀企业,其电子商务的发展规划将发挥更为显着的优势作用。因此,较多优秀企业逐步促进了信息公开、全面共享,并创建智能化、现代性、数字化工作体系平台,扩充信息化投入建设。时代的进步令该类企业持续推进了信息化工作以及工业生产建设的全面融合,实现了产业的快速升级与更新转变。通过信息化、现代化技术实现产业发展的全面创新,逐步形成了工业化发展的着力点。不但可实现产业升级,还会借助信息技术令传统优势产业形成全面优化,树立战略化目标推进产业全面升华、快速发展。 3.电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 为促进电子信息工程现代化技术的全面发展,相关政府单位应强化支持,全面拓展信息化工程建设,积极吸引各方参与,扩充融资途径以及投资渠道。同时,应创建电子信息工程发展基金,提供有力资源保障,确保电子信息产业的完善优化。应全面推进移动通信行业的快速完善,开拓数字电影、互联网技术、信息化软件服务等工程建设,进而为电子信息产业全面创新与技术完善提供优质保障。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。同时,各单位应强化国际合作交流,通过全面配合、协同发展,扩充视野,缩短同发达国家的现实差距,进而全面奋进,实现信息化发展。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4.结语 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息类论文:电子信息技术的应用和发展趋势浅析 一、电子信息技术的定义 “信息”即是对事物运动状态及形态的描述,是事物状态的体现形式。信息的传递可以通过文字、数据或一些特殊的符号、声音等形式实现。随着科技的发展与进步,电子信息逐步登上历史舞台,成为人们生活中不可缺少的沟通媒介。电子信息技术的具体含义是指使用电子技术获取、传递人们所需要的信息,主要包括传感技术、计算机技术、多媒体技术、网络技术等,通过这些技术手段达到信息传递、沟通交流的目的。由于通过电子技术获取信息方便快捷,所以电子信息产业通信业、计算机、视频音频产品甚至是餐饮企业等各个生产生活的产业均有涉及。 二、电子信息技术所具有的特点 随着人类社会的进步,电子信息产业得到了高速的发展。当前社会已经步入了电子信息时代,电子信息技术已成为当代最活跃、影响力最大的科学技术之一,为人们的经济发展与生活水平的提高作出了巨大的贡献。运用电子技术表达和传递出来的信息内容丰富,生动活泼,知识涵盖面广,且使用价值高,使得接受的一方能够在较短时间内学习更多的知识,在生活上为人们提供便捷,如电子信息技术在电器应用上的特点。家用电器技术的提高,产品的种类日新月异,各种功能不断出现,使用操作简单,为用户的生活提供更多的便利。在家用电器应用上的主要体现形式是一体化特点,即将传感技术、接口技术、系统化、微型模块化等技术相结合。机电的一体化可以提高产品的自动监视能力、报警能力,在遇到突发状况如过载、过压、短路之类的电力故障时,能够自动采取保护措施,避免事故的发生。同时还可以提高生产能力和工作质量。一体化机电在操作过程中可以节省能源的消耗,加快生产速度,使得机械性能得以改善。 电子信息技术在计算机网络上具有智能化、集约化、网络化、数字化、高效快捷的应用特点。(1)智能化,集约化。计算机智能是在科学的基础上建立进而研究的,在计算机的发展道路上,智能化是一个重要的方向。现代的网络信息技术能够对人的思维活动及感觉行为进行模拟,然后对其展开集约化逻辑分析及综合处理信息。(2)网络化,数字化。网络在计算机应用不断深入的现代社会中,已经成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机的高清晰数字处理技术和运行的网络化,使得信息资源的互动交流及共享得到了实现。(3)高效化,快捷化。现代的计算机网络技术,就其开发应用来说,是以整合和存储各种信息资源为基础,用计算机的电子信息处理技术,使得信息上的各类管理实现高效化及快捷化。 三、电子信息技术的发展趋势 1.多媒体化,智能化。 媒体是人与人之间进行信息交流的媒介,简单地说,就是信息的载体。关于“多媒体”的概念并不统一,一般人们将其解释为“多种媒体的综合”。而多媒体,即是指在计算机系统中,将两种或两种以上的媒体进行组合的一种人机交互式信息交流和传播媒体。使用的媒体包括文字、图片、音乐、特殊音效等,以及程式所能够提供的互动功能。使用起来方便迅捷。智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术等技术汇集,最终形成一种针对某一个方面的应用的智能集合。数字化智能化的高低取决于信息技术的发展程度,技术含量及复杂程度越高,智能化效果也就越强。智能化的产品已逐渐渗透到各行各业,对我们的生活有着巨大的影响。如智能住宅小区,监管系统等都应用到了智能化技术。 2.网络化,数字化。 网络化是指利用通信技术和计算机技术,把各个地点的计算机及各类电子设备相互连接,按照一定的网络程序软件达到相互通信的目的,使得所有用户都能够在同一时间共享各种数据、图片等信息资源。通过网络能更好地传送数据和文本资料。用户可随时随地拨打电话或收看任意国家的电视和电影,网络化使得电子信息的应用更为普遍化。目前,计算机网络已被广泛应用,如交通、金融、企业管理、教育教学、商业交流等各行各业均有涉及。数字化就是将各种复杂多变的信息转变为可以度量的数字或数据,再将这些数字、数据建立起来,进行适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,将其引入计算机的内部,再对数据进行统一处理。数字化的优势在于:首先,数字信号与传统的模拟信号相比,前者其信号有加工能力。加工过的信号对有杂波或易产生失真的外部环境来说,稳定性较好。在长距离的传送过程中数字信号传送具有较高的可靠性。数字信号需要使用集成电路和大规模集成电路,而且计算机系统更容易处理数字信号。数字信号在数字特技和图像处理的方面的处理能力也较传统方式强。其次,数字信号处理电路简单。它无需在模拟电路里进行各种调整,因而电路工作时较为稳定、技术人员也能够减轻工作负担,总的来说电子信息数字化可以节约人力物力资源,扩大经济效益。再次,数字信号更加易于压缩。例如,在模拟摄像机里,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里,摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%地数字化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目制作时间。 四、结语 随着人类社会的不断发展,科学技术在不断进步,电子信息技术拥有了更大的发展空间。电子信息技术被应用在人们生活的各个领域,为改善人们的生活和促进经济发展发挥重大的作用。在应用方面上,电子信息技术的发展受到科技水平的制约,只有科学水平进步了才能促进电子信息技术的改进,可以说它的发展趋势是依赖着人类科技与社会的进步的。因此,要想电子信息技术更好地为生活服务,就必须提高科技水平。 电子信息类论文:浅谈提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息类论文:关于互联网电子信息安全防护问题研究分析 20世纪70年代以来，以信息技术为核心的高技术群的迅猛发展及其在社会各领域中的广泛应用，将人类社会推进到了信息社会。在信息社会里，信息网络系统的建立已逐渐成为不可或缺的基础设施，信息已成为社会发展的重要战略资源、决策资源和控制战场的灵魂，信息安全已成为国家安全的核心因素。无论是在平时还是战时，信息安全问题都将是一个战略性、全局性的重要问题。谋求国家安全，必须高度重视信息安全防护问题。 一、搞好信息安全防护是确保国家安全的重要前提 众所周知，未来信息化战争将在陆、海、空、天、电多维空间展开，网络空间的争夺尤其激烈。如果信息安全防护工作跟不上，在战争中就可能造成信息被窃、网络被毁、指挥系统瘫痪、制信息权丧失的严重后果。因此，信息安全防护不仅是赢得未来战争胜利的重要保障，而且将作为交战双方信息攻防的重要手段，贯穿战争的全过程。据有关报道披露，海湾战争前，美国特工曾在伊拉克从法国购买的打印机的引导程序中预埋了病毒，海湾战争一开始，美国就通过卫星激活病毒，导致后来伊军防空指挥通信系统陷入瘫痪。战争和军事领域是这样，政治、经济、文化、科技等领域也不例外。根据美国加利弗尼亚州银行协会的一份报告，如果该银行的数据库系统遭到网络“黑客”的破坏，3天就会影响加州的经济，5天就能波及全美经济，7天会使全世界经济遭受损失。鉴于信息安全如此重要，美国国家委员会早在初的《国家安全战备报告》里就强调：执行国家安全政策时把信息安全放在重要位置。俄罗斯于6月讨论通过的《国家信息安全学说》，首次把信息安全正式作为一种战略问题加以考虑，并从理论上和实践上加强准备。 二、我国信息安全面临的形势十分严峻 信息安全是国家安全的重要组成部分，它不仅体现在军事信息安全上，同时也涉及到政治、经济、文化等各方面。当今社会，由于国家活动对信息和信息网络的依赖性越来越大，所以一旦信息系统遭到破坏，就可能导致整个国家能源供应的中断、经济活动的瘫痪、国防力量的削弱和社会秩序的混乱，其后果不堪设想。而令人担忧的是，由于我国信息化起步较晚，目前信息化系统大多数还处在“不设防”的状态下，国防信息安全的形势十分严峻。具体体现在以下几个方面：首先，全社会对信息安全的认识还比较模糊。很多人对信息安全缺乏足够的了解，对因忽视信息安全而可能造成的重大危害还认识不足，信息安全观念还十分淡薄。因此，在研究开发信息系统过程中对信息安全问题不够重视，许多应用系统处在不设防状态，具有极大的风险性和危险性。其次，我国的信息化系统还严重依赖进口，大量进口的信息技术及设备极有可能对我国信息系统埋下不安全的隐患。无论是在计算机硬件上，还是在计算机软件上，我国信息化系统的国产率还较低，而在引进国外技术和设备的过程中，又缺乏必要的信息安全检测和改造。再次，在军事领域，通过网络泄密的事故屡有发生，敌对势力“黑客”攻击对我军事信息安全危害极大。最后，我国国家信息安全防护管理机构缺乏权威，协调不够，对信息系统的监督管理还不够有力。各信息系统条块分割、相互隔离，管理混乱，缺乏与信息化进程相一致的国家信息安全总体规划，妨碍了信息安全管理的方针、原则和国家有关法规的贯彻执行。 三、积极采取措施加强信息安全防护 为了应付信息安全所面临的严峻挑战，我们有必要从以下几个方面着手，加强国防信息安全建设。 第一，要加强宣传教育，切实增强全民的国防信息安全意识。在全社会范围内普及信息安全知识，树立敌情观念、纪律观念和法制观念，强化社会各界的信息安全意识，营造一个良好的信息安全防护环境。各级领导要充分认识自己在信息安全防护工作中的重大责任，一方面要经常分析新形势下信息安全工作形势，自觉针对存在的薄弱环节，采取各种措施，把这项工作做好；另一方面要结合工作实际，进行以安全防护知识、理论、技术以及有关法规为内容的自我学习和教育。 第二，要建立完备的信息安全法律法规。信息安全需要建立完备的法律法规保护。自国家《保密法》颁布实施以来，我国先后制定和颁布了《关于维护互联网安全的决定》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》、《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》、《计算机信息系统安全专用产品分类原则》、《金融机构计算机信息系统安全保护工作暂行规定》等一系列信息安全方面的法律法规，但从整体上看，我国信息安全法规建设尚处在起步阶段，层次不高，具备完整性、适用性和针对性的信息安全法律体系尚未完全形成。因此，我们应当加快信息安全有关法律法规的研究，及早建立我国信息安全法律法规体系。 第三，要加强信息管理。要成立国家信息安全机构，研究确立国家信息安全的重大决策，制定和国家信息安全政策。在此基础上，成立地方各部门的信息安全管理机构，建立相应的信息安全管理制度，对其所属地区和部门内的信息安全实行统一管理。 第四，要加强信息安全技术开发，提高信息安全防护技术水平。没有先进、有效的信息安全技术，国家信息安全就是一句空话。因此，我们必须借鉴国外先进技术，自主进行信息安全关键技术的研发和运用。大力发展防火墙技术，开发出高度安全性、高度透明性和高度网络化的国产自主知识产权的防火墙。积极发展计算机网络病毒防治技术，加强计算机网络安全管理，为保护国家信息安全打下一个良好的基础。 电子信息类论文:浅谈电子信息工程的应用和发展 随着21世纪信息时代的到来,电子信息及网络技术的迅速发展,电子行业蓬勃发展,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,成为了国民经济的支柱产业,推动了各行业的发展。电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作,本文主要分析论述电子信息工程在社会中的应用,同时对电子信息工程的优化发展提供一些建议,望能为电子信息工程的推广应用带来支持。 关键词: 电子信息 应用 发展 1.电子信息工程的概述 电子信息工程通过运用计算机现代化技术对电子信息进行控制和处理,主要研究设计应用系统及电子设备、获取信息对其并进行处理,其最基本的特点是对信息进行采集并进行处理,同时电子信息工程还能实现设备与系统的创新研究、设计开发和集成。当前,网络编程、模拟数字信号的之间的相互转化,通信的原理等方面的学科为电子信息技术现代化提供了基础,电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作中,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,带动了各行业的不断地发展和更新。 2.电子信息工程应用的特点 电子信息工程技术是计算机现代化发展的特征,其的应用特点主要为智能化、网络化、高效化。 2.1智能化。在科学高速发展的基础上,智能渐走进了人类研究的视野,智能化成为了计算机发展的重要方向。现代的电子信息技术通过模拟人类的言语行为及思维活动,对其进行逻辑性的分析及进行信息的有效处理。 2.2网络化。网络是计算机发展过程中信息与计算机的技术融合的产物。随着计算机运行网络化,世界融为了一体,实现了世界资源的交流和共享,为信息全球化提供了可能。 2.3高效化。现代网络信息技术的开发及应用主要是表现在对各种信息进行采集、整合、存储和处理,这样就使信息的管理走向了高效化,高效快捷地管理信息。 3.电子信息工程的具体应用分析 3.1在工程造价管理中的应用分析 当前,电子信息工程在工程管理中的应用有:网络通讯管理平台,通过信息技术实施管理,达到自动化办公,强化了工程管理,提升了办公的效率;软件应用,运用计算机软件对工程钢筋的用量和工程量进行计算,为工程的造价预决算提供了编制依据;信息系统应用,运用数据库的技术建立信息指标的系统,为工程的积累服务。随着时代进一步信息化,电子信息在工程管理的应用也得到相应的发展。人们将信息技术应用到工程造价的控制、标底编制等方面,使其摆脱手工,实现了信息化的管理,而且各类相关工程管理的软件也相继被开发应用。在信息时代网络技术的迅猛发展下,为工程项目造价和工程管理活动提供信息和服务的网站如雨后春笋般涌现,其一般提供了工程相关的法规政策,项目的信息和相关材料的价格信息等等,给工程造价工作管理工作的带来了一定的便利。 3.2在农业机械中的应用分析 网络化、数字化、智能化是当前我国农业行业发展的标志,这都有赖于电子信息工程技术的发展,使得农业迈向了机械化。当今时代农业机械已经发展成一个可以独自进行系统控制及对信息进行综合处理的智能终端,一台大型复杂的机械中能够完成安装多个电子标准控制的原件,微型作业计算机不但使用标准统一的端口,而且还将局域网的控制技术运用到其中。电子信息工程的应用促进了农业模式的转型,使得我国传统农业逐步向现代化农业迈进。 3.3在常用设备中的应用分析 随着信息化的发展,电子工程技术对我们生活的影响越来越大,其应用逐渐参与到我们日常生活的设备中。数字电视的网络、空调的制冷系统及电冰箱恒温系统的控制等,无一不体现了电子信息工程在我们日常生活设备中应用广泛。如一辆汽车,组成其的电子控制单元可以独立完成操作,也能相互结合协调,确保汽车处于最佳运行的状态,再如电梯,在使用机械原理的基础上安装电子信息系统,实现机械的自动化和智能化,优化了机械的性能,提高了工业生产的效率。 3.4在公路工程的应用分析 公路工程施工工艺复杂,工期较长,这些就导致公路工程各种复杂的数据,于此同时,还要不断更新施工过程的施工进度,施工质量以及费用控制。通过依据电子信息工程技术上的支持,利用计算机技术,极大的节省了人力和物力。因此,我国正在逐步实现采用现代信息工程来管理公路工程中产生的各种管理数据及管理文件,实现公路工程的现代化管理。 3.5在教育中的应用分析 随着人类进入信息化的步伐,决定时代命运的力量之一教育也进入了信息化。教育信息化是电子信息工程技术在教育中应用的一个具体表现形式,通过把计算机及网络技术运用到教学中去。教育的信息化不仅适应了信息时代的要求,而且在一定程度上推动了信息时代的发展。教育与电子信息工程技术存有深厚的联系,网络技术的发展起源于教育。现今,学校设置了众多电子信息方面的专业,注重对学生进行培养“获取信息、采集信息、分析信息及加工信息等的能力,推行网络及计算机教学的模式,这为教育信息化的发展带来了重要的驱动力。 4.推动电子信息工程发展的策略 4.1政府加大扶持力度 在电子信息工程的发展过程中,政府机关部门处于了引导者的位置,政府部门能否发挥引导者的作用,对电子信息工程的发展至关重要。政府部门应该加大对电子信息项目建设的扶持,增加对电子信息技术研 发资金的投入,扩宽电子产业的投资渠道,制定相关的鼓励政策对电子信息工程的创新技术进行鼓励,肯定及奖励电子信息工程技术的创新成果,同时并通过建立电子信息工程基金,确保促进电子工程持续的发展。作为引导者,政府相关部门还应强化通信技术、智能手机、多媒体技术、因特网等的研发,加强引导通信产业、电子信息产业的发展。 4.2培养专业型人才 人才在电子信息系统处于主导地位,是电子工程发展的关键。我国电子信息工程产业的发展需要树立“以人为本”的理念,注重培养专业的技术人才。拥有一个具有高技术水平的优秀人才队伍,是电子信息工程发展的重要驱动力。人才的培养应该从企业和学校这两个环境开展。电子信息工程企业应该增加对人才培养的投入资金,完善对人才的相关激励机制,创造适宜人才发展、成长及提高的良好氛围 环境;学校应该开设电子信息相关的专业,结合时势的发展,及时地融进科学前沿的知识,有效的开展人才培养教学,为社会培养出更多更专业的人才。 4.3加快电子行业的创新 当今世界是一个信息化的时代,电子产业市场的变化瞬息万变,电子技术的的发展日新月异,在如此的趋势及环境下,我国电子的行业的创新迫在眉睫。我们应该在电子信息工程应用及产品的发展创新方面着手,推动电子创新产品的更新和升级。电子企业应该加强对电子信息技术的改造创新,企业之间应该加强沟通交流和企业合作,跟随着国际化的步伐,共同一起实现创新技术和先进产品的研发。 4.4增强知识产权的保护 增强知识产权的保护,对电子信息工程的发展起到重要的作用。在我国有较多的科研人员在技术开发上取得了较高的成就,但由于自身知识产权的保护意识不强,以致较多的科研技术成果被盗窃,这些现象提醒了我们需要重视对知识产权的保护,推动普及知识产权的相关知识,提高科技人员知识产权的保护意识。同时,政府部门也要加强知识产权法律的建设,加强产权法的实施,严格执法,创造新产品新技术保护意识强的社会氛围环境,保护科学研究工作人员的成果,提高工作的积极性,维持科研者的创造热情。 结束语 通过上文对电子信息工程实际应用的论述,我们可以看到,在当今社会中电子信息工程已经融入渗透到各个行业。那么,在未来,随着科技的进步,电子信息工程将进一步发展,电子信息工程即将为我国电子行业以及其他行业提供技术上的支持,为我国经济的发展起到至关重要的作用。因此,我们在电子信息工程加大科研力度,跟上时代前进的步伐,使其更好的与社会相融合,从而实现我国经济的快速发展。 电子信息类论文:电子政务系统运行问题及电子信息安全技术的引入 电子政务系统对于一个国家或者是一些地区的综合竞争有着重要的促进作用。因此,电子政务系统的安全运行受到了广泛的关注。由于电子政务系统在处理数据方面以及系统的运行方面,还存在着一些欠缺。因此,经常会遭受到一些恶意篡改以及网络攻击,致使电子政务系统的安全受到了较大威胁,也使得电子政务的效率与便利没有办法得到有成效的保证,进而给我国社会经济的发展以及社会的稳定带来了威胁。所以,相关的工作人员必须要加强对信息安全技术在电子政务系统中的运用分析力度,进而促进我国社会经济能够健康平稳的发展。 1 电子政务系统运用信息安全技术的需求 电子政府系统给我国的政府部门提供服务,政府一般会引进先进的信息技术与通讯技术,用信息化对管理以及服务进行加工,进而在网络系统里面将工作程序与结构组合在一起,全面拜托时间与空间的限制,继而给政府部门或者是社会上的一些专业合法机构提供最高效、最优质的管理与服务。就我国当前社会的发展从现状,电子政务系统在运用信息安全技术时,对其提出了相应的要求。 第一点要求就是要对使用者的身份进行相应的识别。主要是识别实体与通信数据的来源是否真实。电子政务系统运用时是否拥有较高的安全性,这对于各个单位或者是个人都有着直接的影响,关系到使用者自身的利益,要想保证电子政务系统可以顺利运行,识别信息系统管理的对象非常关键。第二点要求则是需要有效地控制访问权限。对访问权限进行控制是安全信息技术服务的内容,是为了阻止一些没有经过授权的资源被访问到,避免某些不合法的信息被储存,做好访问权限的控制能够给电子政务系统增设一道有效的防护墙。第三点是要求确保相关的数据资料不会被外来非法分子截获,杜绝相关资料出现外泄。在电子政务系统里面,会有很多数据资料是与政府部门与各个单位的机密文件有着联系。因此,信息安全技术必须要阻止没有经过授权的使用者得到数据资料,将控制访问系统以及机密相关系统融合在一起,就可以进一步为电子政务系统加设另外一道防火墙[4]. 2 电子政务系统运用过程当中存有的问题 2.1 对信息安全技术没有足够的重视 现如今随着科学技术的快速发展以及互联网的广泛应用,我国很多政府部门也开始关注网络系统的建设,十分看重网络给工作带来的便利,但是部分政府部门在运用网络系统时,并未将网路的安全考虑在内,甚至是直接忽视了网络系统的安全问题,致使信息安全技术一直停滞不前。电子政务系统的运用至今还不是特别的成熟,有很多重要的资料文件并未直接上网,加之安全技术涉及到的范围较广泛,无法用具体的指标对其进行合理的量化,存在较大的间接性与不可见性,导致使用者对信息安全技术的关注程度不高,也没有足够的重视,信息安全技术在管理上存在较大缺陷,最终导致安全漏洞进一步扩大。 2.2 电子政务成系统本身存在缺陷 政府部门中使用的计算机本身就是十分脆弱的,换句话讲就是电子政务系统本身存在一定的缺陷,系统本身存在一定的缺陷。通过具体分析后我们可以看出,计算机中的操作系统一般是运用Windows 2000、XP 以及 NT、等等,但是运用的系统一开始就存在很多漏洞。除此之外,运用的网络设备以及通信等也存在较多弱点。政府部门的内网、外网以及涉及到的公共服务网,这些网络环主要就是利用 TCP/IP 协议建立起来的,而该项协议的基础就是自由与开放,但是这项协议在网络管理、服务模式以及合理规划等方面全部都存在较大的安全隐患。因此,可以看出电子政务系统本身就存在缺陷,还需要相关的技术人员协议方面、系统方面以及设备方面等做出科学的改进。 2.3 信息安全技术在管理方面存在欠缺 由于网络系统的推广与运用,部分政度部门已经开始重视起信息安全技术的重要性,但是却忽视了管理体系的建设与完善,未充分意识到信息安全技术的关键是人为因素。管理体系的建设就是将人为因素与技术因素二者融合在一起,然后将安全技术的保障能力充分发挥出来。事实上我国现在的保卫工作以及安全管理工作都是比较弱的,许多政府部门的内部并未真正在制度方面、人员方面以及技术方面建立起很好的防范机制,没有合格的保护措施。内部人员基本上都会有对系统进行访问的权限,能够较为容易的躲过很多访问控制布置的障碍;很多网络维护者没有网络安全的意识,有的使用者甚至会不遵守安保的相应规定,把内网直接和因特网进行连接,以上这些情况都会给网路系统的安全带来较大的隐患[3]. 3 电子信息安全技术在电子政务中的应用 3.1 有效保证服务器安全 有效保证服务器的安全,主要表现在加密服务与应急方法两个方面。当管理员要对网站进行相应的管理与维护时,一定要先进行身份的识别,防止一些不法分子钻了漏洞,如果管理员在认证账户密码时,超过三次没有将密码输入正确,可以把该账户进行及时的锁定。此外,使用者所应用的密码需要每隔一段时间更换一次,只有这样才可以有效地保证账户密码不会被泄露。如果出现系统受到外来侵袭致使数据资料产生破坏等情况时,系统的应急系统应该马上启动,并发出相应的警告,也可以直接关闭服务器,降低破坏所造成的损失。 3.2 确保系统数据的安全 确保系统数据的安全,是电子政务系统安全防护的重中之重,所以在分析问题时,应当根据实际情况,对问题进行详细的分析,找到最合适的处理方法,尽可能地保障系统数据的安全。例如使用者在进行访问权限核实与审查的时候,需间隔一段时间就对电子政务系统做全盘扫描,把部分重要文件与机密信息全部存储到对应的服务器里面;提升对电子政务系统管理员对账户密码进行有效管理的力度,如果遇到网络攻击能够及时地做好各项备份工作。以上这些方法都能对网络正常运行过程中,出现的各类政务信息窃取、恶意攻击与数据丢失等等突发情况进行预防与解决,就算是发现系统受到了破坏,也能够将不良影响降到可控的范围内[1]. 4 结束语 通过上述文章内容,我们从中可以看出,现如今我国科学技术的发展非常快速,而网络技术也在不断的推陈出新,信息技术在电子政务系统中的运用也越来越广泛,涉及到的公文、保密信息也逐渐增多,但是因为我国电子政务系统的发展还处于初级阶段。因此,还存在很多需要解决的问题,特别是系统的安全问题,如果系统的安全问题受到了影响,那必将会对我国经济的发展以及社会的稳定带来威胁。所以,需要将信息安全技术运用到电子政务系统中,做好系统的安全维护工作,进而确保用户信息的安全,促进社会经济的健康发展。 电子信息类论文:基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 电子信息类论文:地方电子信息产业的路径 1、发展广西电子信息产业科技发展的策略 我们应该清楚的认识到,虽然时机正好,但是广西电子信息技术产业的现状是不容乐观的。起步晚,电子信息制造业规模小,产业链不完整,软件服务能力弱,这些都是摆在广西眼前不争的事实。如何抓住机遇,实现“十二五”计划,其任务非常艰巨。根据中国的“十二五”规划,中国电子制造业要突破12万亿元,软件业要突破4万亿元,电子信息产业在“十二五”期间还会有一个快速的增长,而广西在“十二五”期间,应该不断扩大电子信息产业的规模,提高产业增长速度。到2015年时,要实现电子信息产业布局更为优化,形成“一区二带”的产业新格局。为此广西相关部门应该采取更加积极的措施,推动广西电子信息技术产业的跨越式发展。 1.1政府的支持 政府政策对电子信息产业发展至关重要,起到了方向性、绝对性的作用,广西政府应该认识到电子信息产业对广西经济的重要性,采取更为积极的策略进行支持。要加大投入电子信息产业研究开发需要的经费,加重资本支持,显示出政府支持电子信息产业的决心,释放正面信号,指明发展方向。对于电子信息产业的领头企业与创新企业给予税收优惠政策,或者对大型技术创新进行激励奖励政策,提升企业对电子信息产业发展的信心,激发企业创新的热情,从而带动广西电子信息技术产业整体创新水平的步步升高。广西政府要从一系列政策扶持、税收优惠、创新氛围、人才培育、国际间合作等多个角度,扶持和推动了电子信息产业转型升级。 1.2找到适合广西电子信息产业发展的模式 中国电子北海产业园位于广西北海市工业园区内,2009年正式开园。是广西目前发展非常成功的电子信息园地,采取“立足高端,构建产业链,打造北部湾电子信息产业基础”的发展战略,打造了多项电子主导产业,如整机、储存、软件开发、关键零部件等等,抓住北部湾经济区大开发、大开放的良好机遇,经过近5年的发展,已经成为一个“国内一流、国际先进”的现代、生态、人文、环保、绿色的高科技电子产品研发生产基地。归结中国电子北海产业园的成功,可以借用中国电子科技有限公司董事长贺海华的原话:“中央企业搭台、地方政府支持、各种所有制企业共同唱戏”,除了政府的支持外,企业的参与必不可少,将这些企业连结起来,成立一个成熟的产业园地,创造优良的产业发展环境,利用最短的时间实现生产的聚集,而后逐渐建立主导产业,发挥市场竞争灵活优势,提升电子信息产业园地的服务与创新能力,最终实现由工业园向新城的转变。建设产业新城,是后发展地区实现跨越发展的可行路径,这也是广西电子信息产业发展的重要的可行性模式。实践证明,电子信息产业园模式是成功的:第一台笔记本电脑、显示器等十项第一产业项目填补了广西电子信息产业的空白;入园企业达90多家,用工达6000多人,提供了丰富的就业岗位,同时孵化了一批创业青年;电子产业园被评为“国家科技兴贸创新基地”“、国家软件公共服务平台”“、高新技术创业服务中心”;2013年创业园区的社会经济产值达270亿元,充分发挥了广西千亿元电子信息产业基础核心作用,将北海市打造为智慧型城市。 1.3继续实施七大工程,促进产业结构优化 广西要不断扩大电子信息产业的规模,并严格落实“十二五”的规划,继续坚定不移的深入广泛的实施七大工程:新型计算机工程、新型电子软器件工程、通信产业化工程、电子信息技术应用产业化工程、光电绿色节能产业工程。现代新型家电产品工程、软件开发及服务工程,为此大力发展新一代的新型平板显示、关键电子元器件、数字家庭、网络通讯设备等新的信息技术,努力使电子信息企业能够做大做强,扶持和培育一批能促进经济发展、具有龙头带动作用的高端电子信息制造大企业,支撑广西经济的快速发展。 1.4提高产业从业人员素质 电子信息产业的发展离不开政策、技术的支持,更离不开人力资源的支持。人才短缺是制约广西电子信息产业发展的重要因素,要想突破人才的制约,就必须完善人才的培养机制,加强对人才教育的投资,不断提高电子信息产业人员的信息素养与职业素养、道德素养,为电子信息产业培养更优秀、更活力的新鲜人才血液。广西电子信息技术产业不仅要吸引人才,更要能培养人才,更多的留住人才。首先。要树立起积极主动的人才引进机制,拓宽人才引进的范围;要鼓励高校与电子信息企业联合培养人才,将电子信息企业的技术骨干和优秀人才输送到高校,提升现有人才的技术创新能力,或者将高校生输入到电子信息产业进行实习或实训,通过校企合作优化人才能力;企业要建立和完善人才使用、评价和晋升的一系列激励机制,调动人才的生产与科研积极性,从而留住人才。 2、结语 21世纪的社会发展已经愈来愈多的依赖信息技术,信息技术成为驱动社会、经济、文化发展的火车头,滚滚走向未来。我国的电子信息制造产业的规模已经越来越大,位居世界前列,但是由于缺乏创新技术,电子信息产品的技术含量、附加值都较低,都需要不断增强才能应对激烈的国际竞争。广西壮族自治区的电子信息产业发展一直不容乐观,与沿海发达地区还有差距,必须找出正确的适合自己发展电子信息产业的模式,加强政府的支持与投入,加强战略规划,培养更多卓越人才,将广西打造为电子信息产业大省,优化广西产业结构,全面提高广西区电子信息产业的综合实力。 电子信息类论文:电子信息工程现代化技术的探讨 1电子信息工程内涵 随着社会的进一步发展,电子信息技术逐渐在社会中崭露头角,事实证明,该技术是时展的必然产物,是社会发展的必然要求。无论是在生活中,还是在生产中,电子信息工程无所不在,并且获得了相应的经济效益以及社会效益。但是,我们不应该止步不前,仅仅看到当前的成果而不去想未来的发展是不现实的,当前我们的首要任务是促进电子信息工程的进一步发展,提高这一技术的水平,使其应用到更加广阔的领域中,这样才能促进社会的繁荣发展。要想做到上文中所提到的几点,就要对电子信息工程进行初步的了解,明确其核心意义所在。在当代的信息化时代,电子技术的应用主要体现在数字化的信息管理中,从而能够有效地提高工作效率以及加快时代的发展进程。更为重要的一点是,通过电子信息技术的应用,有助于信息的共享,使得信息在短时间内就会传播到四面八方。例如互联网的发展,就是电子信息技术的成果,人们能够在互联上网上获取相关的信息,并且只需要简单的几个步骤,并不像过去信息的传播那样繁琐。相信在今后的发展进程中,该技术一定会发展的越来越好,促进社会新格局的转变。 2电子信息工程发展现代化技术核心意义 电子信息工程的广泛应用为我国的现代化发展开启了新的时代。为了促进其进一步发展,就要不断对手段进行创新,使其能够满足变化着的时展的需要。当前,电子信息工程中面临的核心问题在于对于技术的掌握仍然处于一种表面的状态,没有掌握到其核心的技术,如果仅仅满足于这种程度,那么对于今后的发展是极为不利的,要想得到创新与发展,就要不断吸收先进的成果以及理念,向西方发达国家学习相应的技术,并且结合我国特有的理念进行创新,从而发展出属于具有中国特色的现代化技术。传统企业并没有对电子信息技术具有一定的了解,因此其发展相对落后,不能满足时展的需要,如果仍然坚持原有的发展观念而不懂得变革,就会造成企业无法得到成员的发展,不仅如此,在未来激烈的市场竞争中,传统企业根本无法与现代化的企业相抗衡。因此,实现传统企业的转变是十分必要的,其必然能够使我国占据国际市场中的一席之地。终上所述,企业的发展脱离不开电子信息工程的应用与发展,要想实现国家经济的繁荣富强,就要将电子信息工程应用其中,从而促进生产建设的现代化发展,在今后的社会在发展中,企业之中必然会全面实现电子信息的发展,促进传统企业的转型,实现企业的优化发展,为社会经济的进一步发展作出应有的贡献。 3电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 要想做到企业的全面发展,与政府的大力支持是密不可分的。只有政府加大投资力度,才能促进现代化技术的创新与应用,最终才会保证企业朝着更加繁荣的方向发展。除了政府的大力扶植,还需要各方的积极参与,以此达到扩大资金投入的目的。另外,我们还可以建立健全专门供电子信息工程发展的基金项目,这样在企业的发展过程中,就不必担心缺少资金的支持了。同时也要保证不断优化与完善电子信息技术的进一步发展,在其他领域进行相应的投资,这样在保证原有产业发展的基础上,也能够促进新兴产业的发展。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4结论 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息类论文:对于电子信息行业的4P营销策略浅析 [摘 要]本文主要通过对联想的4P营销策略浅析,探究了以联想为代表的整个电子信息行业的营销策略。虽然目前很多企业已经从4P理论增加到4C、10P理论等,但4P营销策略仍然是多数企业尤其是电子信息行业在短时间内深度认知自身竞争力的重要策略。 [关键词]4P营销 联想 营销策略 一、典型企业基本情况综述 新联想是 一家极富创新性的国际化科技公司,由联想及原IBM个人电脑事业部组成。公司主要生产台式电脑、笔记本电脑、服务器、打印机、主机板、手机等电子产品。2003年,联想将其英文标识从“Legend”更换为“Lenovo”,其中“Le”取自原标识“Legend”,代表着秉承其一贯传统,新增加的“novo”取自拉丁词“新”,代表着联想的核心是创新精神。2004年,联想公司正式从“Legend”更名为“Lenovo”。今年最新的世界五百强企业排名中,联想已跃居第449名,成为名副其实的电子信息行业的模范先驱和典型代表。 二、4P营销理论简介 4P营销理论产生于上世纪60年代的美国,是随着营销组合理论的提出而出现的。1953年,Neil Borden在美国市场营销学会的就职演说中创造了“市场营销组合”这一术语,指市场需求或多或少的在某种程度上受到所谓“营销变量”或“营销要素”的影响。 实际上,营销组合有几十个要素(博登提出的市场营销组合原本包括12个要素),杰罗姆·麦卡锡于1960年在其《基础营销》一书中将这些要素概括为4类:产品、价格、促销、渠道,即着名的4P。1967年,菲利普·科特勒又在其畅销书《营销管理:分析、规划与控制》第一版中进一步确认了以4P为核心的营销组合方法,即: 产品:通过满足市场需求表达产品功能以获取利润,为了更好地表达产品,进行产品样式规划、产品包装设计,突出产品的特色。 价格:通过价格调节规划产品定位,依照定价方法和定价策略,占据消费市场,创造财富收入。 渠道:构建产品到达消费者的路径,注重经销商的培育和销售网络的建立。 促销:企业注重销售行为的改变来刺激消费者,以短期的行为(如惠赠,活动等)说服或吸引消费者购买产品。 三、4P营销理论案例分析——联想 1.产品方面。联想集团根据市场细分的原则,确定各地域消费者的需求,有针对性的研制开发了多种、多规格的电脑产品,以满足不同层次消费者的需要。其中包括广受好评的ThinkPad笔记本电脑和ThinkCentre台式机,此外,联想还为这些产品配备了ThinkVantage Technologies软件工具、ThinkVision显示器和一系列PC附件和选件。在我国,联想个人电脑市场份额超30%。凭借新技术,易用性、个性化的设计及多元化的解决方案而广受用户欢迎。联想还拥有针对我国市场的丰富产品线,包括移动手持设备、数码产品、外设和服务器等。 2.价格方面。联想产品一直以树立品牌和品质形象为定价原则。 联想公司正是依靠品牌的支持,才能在激烈的竞争中生存并发展。公司更愿牺牲短期利益来占领长远的市场,继而提升公司的美誉度和知名度,创立自己“低价高质”的口碑。消费者更为关注产品的价值,因此核心在于价值而不是价格。 联想在市场的认识上,一直实行的策略可以用一句通俗的话概括:“茅台酒的质量,二锅头的价格。”所有产品的核心问题都是能否被市场承认和接受,而价格和性能又是接受的条件。联想在国内外市场的成功也付出了一定的代价,既必须生产比发达国家好的产品,更要有比发达国家同类产品低的价格。 3.渠道方面。进行合理的价值链地理布局、渠道业务部门的完善是联想渠道战略成功的关键。将产品研发和产品市场销售两大环节,设置在香港这样的世界转口中心的关键地区,能使信息渠道更为畅通,市场也更趋国际化,公司技术和市场人员能及时有效的获得最新的技术和市场信息,全面把握最新动态,紧跟国际潮流。生产基地则设置在劳动力成本和房价都远低于香港的内陆地区,生产成本大大降低。另外,还同国内其他厂家发展委托加工的合作关系,既避免了大量投资与基建,又能在订货量增大时保证供应。 联想中国区渠道业务部门还筹建了名为“大联想事业部”的下属组织,以期提升合作伙伴收益,从而巩固其渠道体系。此部门的组建意在“提升大联想体系的整体竞争力和凝聚力,创造更大的生产力”,联想集团将其合作伙伴归入了大联想体系中。目前为此开展的工作包括面向合作伙伴的产品征集与项目合作。很多渠道有非常好的自主研发产品,如中小企业CRM管理软件、集团财务管理软件、电子教室、电子商务软件、电子城管等, 并有多年的运作管理和成功案例,大家都希望这些产品能被充分交流和分享,在大联想体系内得到复制,提升大联想体系的整体竞争力和凝聚力,创造更大的生产力。这是一种渠道策略的创新,但能否持久仍面临诸多挑战。 4.促销方面。“如果失去联想,人类将会怎样?”这是一个令人印象深刻的广告词。联想的促销总是将品牌与自身的企业形象宣传、产品推广、促销相结合,这不仅为联想带来了良好的经济效益,对其品牌宣传也产生了极好的社会效益。联想的成功,最重要的内应就是对我国国情的深刻理解以及对环境资源的充分利用。在电子信息行业,能很好的结合国情、产品定位、市场需求和品牌战略,制定行之有效的市场策划的,联想可谓无出其右。在广告上面的投入更是不断加大,甚至一些好莱坞大片中也看到了很多联想的身影。 综上,联想集团围绕4P开展了大规模的战略布局和规划,4P策略对于电子信息行业来说意义重大 ,只有重视和加强4P策略的分析和规划才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 电子信息类论文:论电子信息产业创新能力 1电子信息产业自主创新能力的研究 1.1电子信息产业的发展现状 电子信息产业在多年的发展过程中产品的结构更加合理化,产业体系也不断完善,形成了一定的产业规模,主要从以下五个方面体现了电子信息产业的发展现状:1.具有较为完善的政策和制度,政府的扶持力度较强;2.具有合理的产业布局和明显的集群效应;3.产业规模不断的扩大,发展速度较快;4.产业结构合理,拥有明显的优势领域;5.各个企业创新工作很到位,整体水平较高。 1.2电子信息产业自主创新过程中存在的问题 在进行了多次改革之后,电子信息产业虽然已经具有一定的规模,但欠缺系统的管理制度,所以还需要不断的探索从而形成较为完善的通用技术研发体系;电子信息产业没有完整的服务支撑体系,“产学研”的落实性不高,具体表现为缺乏科研、企业及政府等机构间的合作,没有实现集成创新和资源共享;企业在创新过程中因为科技资源分布不平衡的原因,没有发挥其重要的作用,在信息技术创新张占据的地位不高。电子信息产业中缺少关键领域的核心和专利技术,创新过程中如果不能掌握关键性技术,就很难根据实际市场情况来进行研发,此外,有些电子信息产品在研制成功后,因为没有机会和渠道进行推广,也就不能发挥其作用。首先,大量资本的投入是对电子信息产业进行创新的基础,缺乏充足的资金就无法保障创新的进行。其次,企业在引进海外人才的方法不恰当,加上缺少创新的奖励机制,人才的供给和需求无法吻合,人才不合理的分布等原因都造成了缺乏技术型复合人才的现象,不能为创新奠定基础。 2提升电子信息产业自主创新能力的措施 电子信息产业的发展涉及到多个领域,在进行自主创新的过程中要求科研机构、院校、企业以及政府等多个社会组织相互沟通和协调,将资源进行分享,为电子信息产业创造一个有利的创新环境。 2.1建立系统的产业自主创新体制 电子信息产业对技术的依赖性很大,很多创新产品的更新速度非常快,而且没有得到充分的利用,因此企业在创新时要加强对技术的吸收和转化,利用“产学研”来建立完整的服务支撑体系,通过研究机构和企业间的合作机制,充分的利用资源,从而使专利技术产业的转化率得到大幅度的提升。 2.2完善自主创新政策 首先,可以通过风险分摊机制的方式来对改变电子信息产业的投融资体系。由于电子信息产业的自主创新需要投入大量的资金,而且风险性很高,所以阻碍了很多企业进行创新,政府一方面可以指定相关的税收政策开鼓励创新发展,减少了企业的创新成本和风险,另一方面,通过创办像投资基金的融资渠道来支持企业。其次,要加强创新基础环境的建设,改善创新条件。企业通过创办知识产权的信息服务平台和评价指标体系将创新理念进行推广,让创新意识深入到群众中,并积极宣扬成功的创新例子,形成具有特色的创新文化氛围。 2.3对产业进行细分,分层次的进行开发 对于技术薄弱的领域要强化技术开发,在不断的技术改造过程中积累经验,然后创新。而具有优势(如移动通信)以及潜在优势的领域要利用国际先进技术,结合自己的资源进行集成式创新发展。在对不同领域进行由模仿学习到集成创新再到自主创新的创新开发时,要注重强化自己的核心竞争力。 3总结 基于电子信息产业的发展现状,只有通过建立系统的产业自主创新体制、完善自主创新政策、加强创新人才的培养,优化人才结构、对产业进行细分,分层次的进行开发等措施才能提高电子信息产业的自主创新能力。 电子信息类论文:分析发展电子信息工程技术 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。 三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。 电子信息类论文:对电子信息工程在建筑工程中的应用研究 一、建筑施工运用电子信息化的原因 (一)客观原因。随着我国经济的飞速发展,建筑业也随之发展起来,基础建设作为其他建筑形式的领头羊也如雨后春笋般飞速发展起来。因此,传统的人工计算工程造价,人工描绘施工图纸、设计图纸,以及单纯的靠人工劳动力进行建设的建设行为已经不能满足我国现今现代化生产建设的需要。所以,为了寻求更有效、快捷的方式,在建设施工方面,引进高科技的信息技术已经成为必要的手段,这也是市场经济大环境下对建筑施工企业提出的必要客观的要求。将信息技术运用到建设施工过程中的同时,也为建筑施工企业在激烈的市场竞争条件下,提高自身的管理水平和企业竞争力提供了可靠的技术保证。 (二)主观原因。在我国加入世贸之后,为了增强国内建筑施工企业的市场竞争力,打破了传统的由国家政府分配项目的方式,进而转变为通过招投标的方式,由建筑施工企业或者是开发商自行承包的建筑施工模式,促使我国建筑业在世界经济全球化的发展形式中占有一席之地。这种对建筑企业采取“投标竞争”机制的形式,有利于建筑企业提高自身的业务能力和市场竞争意识,进而根据自身的实际情况进行调整和改进。 二、电子信息化管理在建筑施工项目管理中的必要性 建筑施工的主要目的是利用一定的施工技术,建设有一定使用功能的建筑物。建设而成的建筑物具有位置固定、结构形式多变、外形变化多样、结构施工复杂、体积较大等特点决定了建筑施工工期较长、施工使用的材料和资源品种较多,同时,还需要对施工过程中的人力、物力和财力进行有计划、有组织的分配和控制,这也是建筑施工项目管理的重要内容。下列就对建筑施工项目管理的主要特点进行简单的阐述。 (一)涉及部门较多。建筑施工项目管理是一个涉及到多个部门、多个专业综合全面的管理,各部门之间协同合作,共同管理的管理形式。它不单单包括施工过程中的施工管理,还包括技术管理、施工质量管理、材料管理、施工安全管理和项目合同管理等等管理内容。 (二)工作量大。建筑物的形成,不仅需要大量建筑材料和建筑物资的投入,还需要大量的施工人员共同参与建筑施工活动。这就需要企业对施工过程中的材料和资源进行统一的管理和计划,众所周知,一个建筑物从建成到使用,期间涉及到的材料和资源的种类繁多,数量巨大,因此,造成建筑施工项目管理工作的难度加大、复杂程度加强、工作量增加等等问题。 (三)较强的制约性。任何一个建筑物的建设,其项目管理工作必须符合施工准备施工竣工验收,这一内在的需要循序渐进的建设规律。所以,施工项目管理工作不仅要符合工程施工中相关的现行规范要求,还要做到不同工种之间彼此协作,施工顺序安排合理有序。 三、电子信息技术在建筑工程项目管理中的应用 建筑工程项目管理是按照工程建设的常规规律,综合的运用系统的观点和理论以及现代科学技术手段对施工项目进行有计划、组织、安排、指挥、管理、监督、协调等全过程的管理。在此过程中需要综合各个方面的需求,并运用有效的经济手段达到预设的目标,是建筑工程项目管理的目标。下面就对计算机这一电子信息技术在建筑工程管理中应用的几个方面进行介绍。 (一)实现企业范围内的数据共享。计算机信息管理系统最主要的,也是最大的优点就是保证了对企业数据的共享。这就意味着能在建筑企业范围内采用的标准能够达到的统一。并且可以根据现代计算机数据库管理系统查找有效的计算方法,它能够在庞大的数据库中仅用几秒的时间,同时还可以运用较为复杂的组合条件进行查询,或者是模糊查询等。 (二)能够很好的保证资料的准确度。建筑工程项目的数据可以通过动态的形式以指定的精度向项目管理人员传递,杜绝了由人工层层向上汇报带来的弊端和误差,也避免了对实际情况的判断和时间上的延误。这些情况的发生给企业积累项目经验带来了很大的困难和压力。但是通过计算机项目管理系统就可以避免这种状况的发生,可以通过模拟技术,得出项目实施数千次的数据,然后将这些数据进行统计和分析,有利于辅助项目管理人员进行科学合理的决策措施。 (三)实现了施工过程的数据通信。建筑施工过程中,通过计算机管理系统和网络技术,可以实现项目管理人员之间的数据传输以及信息的,可以利用互联网和公共的通讯手段将企业、施工现场、业主或开发商、供货商之间的数据交流,实现了企业对数据的远程控制和总结分析。 四、计算机信息技术在建筑工程造价中的应用 计算机在工程造价管理与控制中是一个重要运用,随计算机技术和信息化技术的不断发展,也促使开发出了工程造价管理系统。计算机作为造价控制的依据正确计算工程量,核定月工程进度款,并及时将有关“量”的变更和工程款信息输入计算机,工程项目管理中的造价控制任务均可由计算机来完成,利用计算机对工程投资结构进行优化管理,并对资源投入进行优化分析。因此,计算机在建筑工程造价管理中起着举足轻重的作用。

生产调度论文:供应链环境下企业间协同生产调度的柔化策略 摘要：在供应链环境下，企业的生产表现更多的协作性，与单一企业的生产模式相比具有新的特点。因此传统的基于jit生产调度方法已不适应新的环境，本文提出了柔化企业间协同生产调度的五点策略，以使jit技术能在供应链环境下企业的协同生产调度中更加适用。 关键词：供应链；协同；生产调度；jit；柔化 一、 引言 传统企业生产调度的柔性化方法，主要是jit（just in time）准时化生产技术。jit始于日本丰田公司，与其相应的看板技术一起通过改善活动消除隐藏在企业里的所有浪费，从而降低成本。jit是在精确测定生产各工艺环节作业效率的前提下按订单准确地计划、消除一切无效作业与浪费为目标地一种管理模式，又称为零库存生产（zero inventories）。简单的说，就是在合适的时间，将合适的原材料和零部件，以合适的数量，送往合适的地点。事实上jit虽然是针对一个企业的管理模式，但作为一种管理思想，可以将它方法应用与管理的各个过程。基于jit的生产调度方法是，任何两个相邻工序即上下工序之间都是供需关系，由需方起主导作用，需方决定供应物料的品种、数量、到达时间和地点。供方只能按需方指令（一般用看板）供应物料。送到的物料必须保证质量、无次品。这种以需定供的做法，可以大大提高工作效率与经济效益。 二、 供应链环境下企业间协同生产调度的新特点 伴随着生产技术、管理技术的飞速发展，企业为了适应日益激烈的竞争环境，需要经常与其他企业进行合作，逐渐形成供应链，以此来敏锐的把握市场机会，及时满足客户需求，从而能有效的缩减生产经营成本，降低运作风险。将基于jit的生产调度方法外延扩展到整个供应链，通过构建内外部供应链各节点紧密的协作关系，可以提高各个企业对需求和各种突发事件的快速响应能力，从而减少各个环节的浪费，提高整个供应链的生产柔性。基于jit的供应链企业间的协同生产调度中任何两个相邻的厂商之间是一种供需关系，上游厂商为下游厂商提供需的产品，上游厂商称为供方，下游厂商称为需方。在基于jit的传统企业的生产调度要求由需方决定物料的品种、数量、到达时间和地点，供方只能依照需方的要求供应物料。供应链范围从单个企业扩展到整个价值链上的所有企业。而在供应链环境下处在各个供应链节点上的厂商除了具有合作的关系外还有竞争的关系，它们往往不能抛开自身的利益，与其他厂商形成紧密的协作关系，因而导致了各节点各自为政。分析其中的原因主要是因为与传统企业的生产调度相比，供应链环境下的生产调度具有新的特点： 1． 利益主体的不同。传统企业生产调度问题主要集中在一个企业内部，只强调企业内部生产效率的提高和生产成本的降低，而将企业外部影响视为企业不能改变的已知条件，所以其利益主体为单一企业，它是以某一企业的利益最大或者成本最小化为导向，这样的生产调度获得的是局部的方案，其柔性化方法也局限于一个企业内部。在供应链环境下的协同生产调度，从单一企业的成产调度拓展到整个供应链上的所有企业之间的协同生产调度，其利益主体也由一个企业拓展到供应链上的多个企业，事实上整个供应链都可以看作是一个更大的产品或服务的供给系统，在供应链上，各个企业之间是利益相关者，他们相互联系、相互影响。 2． 信息来源的不同。生产调度需要有大量的信息作支撑，即基于数据。传统企业中生产调度所需的信息来源于两个方面：一是需求方的需求信息；二是供应方的资源信息，也即约束条件。需求信息又有两方面组成：一是用户的订单；二是需求预测。通过两方面信息的综合，就可以得出生产调度所要的需求信息。根据供需两方的信息使用一些数学方法就可以得出生产调度方案。供应链环境中的协同生产调度所需的信息是多源信息。所谓多源信息，就是信息的来源，特别是资源信息的来源不仅仅是企业内部，还包括供应商、分销商和用户等等。信息多源性造成了信息的不完全与不对称。 3． 决策的模式。生产调度实际上是一种决策。传统企业生产调度的制定是集中式，即集中于单一企业本身。而供应链环境下企业生产调度的制定是分布式的、群体决策的过程。基于多的供应链系统是立体的网络结构，各个节点的企业都有相同的地位，有本地的数据库。在供应链形成时，各个企业又具有短期的监视权和决策权。每个企业的生产调度都受到其他企业各种决策的影响，当一个企业生产计划改变时，链上的企业也要做相应改变。 4． 信息反馈机制的差距。企业的生产能否有序高效的运行，需要有效的监督控制机制作保障。而有效的监督控制是一种信息反馈机制为基础的。传统企业生产调度信息的反馈机制是一种链式反馈机制，即信息是从一个企业内一个部门到另一个部门的直线性的传递。而供应链环境下的多组织模式更具网络化的特征，因而其生产调度信息的传递不是沿着企业内部直线传递而是沿着不同节点方向的网络式传递。供应链上各个企业是同步运作的，因而其信息传递模式是并行的。 5． 运营环境的差异。传统企业运营环境相对稳定。而在供应链环境下，企业是在一个更加复杂多变的环境中，从而企业生产调度外部环境的不确定性和动态性增加了。供应链环境下的企业生产调度是在不稳定的环境下进行的，因而要求企业生产调度具有更高的柔性。 三、 企业协同生产调度的柔化策略 为了使基于jit企业生产调度方法适用于供应链环境，针对以上新环境的特点，我们提出以下几点增强供应链企业间协作关系的策略： 1．建立一种有效的生产进度跟踪机制进行生产进度信息的跟踪和反馈。生产调度的目的在于合理分配有限资源，解决冲突，达到所求目标最优，是企业提高效益的重要环节。而生产进度信息为优化生产调度提供了大量资源，许多生产调度问题的解决依赖于生产进度信息的丰富程度。在供应链环境下产品多是由多个生产厂家协作生产或外包给别人生产，其生产进度控制的难度较大，必须建立一种有效的跟踪机制进行生产调度信息的跟踪和反馈。 2．节点企业生产调度信息的共享。整合信息传递路径，统一供应链节点企业间信息传送标准，运用新技术加快传递过程。在信息流稳定、高效、开放、标准化基础上借助于internet、intranet、edi等先进的技术和工具多数据库等信息网络体系。构建良好的信息管理网络体系后，节点企业间就能够实现供应链系统信息的共享与交流，这其中也包括优化生产调度所需的信息。在此基础上实时控制供应链系统的运作过程，从而实现生产过程的同步、交货准时、缩短延时、响应敏捷并最终使客户对系统输出服务感到满意。 3． 缩短提前期管理。提前期是以交货或完工日期为基准，倒推到加工或采购的开始日期的这段时间。供应链环境下的生产调度中，提前期管理是实现快速响应用户需求的有效途径，但是企业采取不断加大保险期得方法，结果使得提前期不断加大，生产周期不断延长，在制品不断增加，计划准确性降低。缩短提前期，是提高交货期的准时性是保证供应链获得柔性和敏捷性的关键。建立一种有效的供应提前期的管理模式和交货期的设置系统能有效控制供应商的不确定性。 4． 优化库存控制。一定的库存可以应对需求的不确定性，增强企业的敏捷性和柔性，但是大量的库存会增加成本，造成资源的浪费。在供应链环境下，建立多级、多点、多方管理的库存策略对提高供应链的库存管理水平，减少库存控制的成本有重要意义。这些库存管理模式涉及的部门不局限于一个企业的内部，它是扩大到供应商之间，甚至是整个供应链上的联合库存。由供应商负责对下游企业的库存进行管理的vmi方法一方面可以为下游企业省去多余的订货部门，降低库存成本，另一方面供应商可以协调对多个零售商进行生产和配送，进一步降低总成本。基于网络式的供应链上的企业组成的联合库存管理模式可以快速响应需求，减少因缺货和延迟而带来的损失，提高供应链的整体效率。同时建立中心仓库和分仓库的多级库存系统可以带来物资供应的高效、优质和经济。因此建立供应链环境下的库存方法体系和运作模式对提高供应链的库存水平，降低生产成本，提高生产效率有重要的作用，是供应链生产调度的重要手段。 5． 供应合同的柔性化。由于供应链环境下信息的不对称，增加了在决定生产计划，进行生产控制等一系列生产调度问题的不确定性。为了解决信息的不对称，订立供应合同不失为一种有效的方法。在供应链环境下供应合同也存在柔性化的问题。例如备货合同中下游制造商承诺在一定时期内购买一定数量的零部件，上游制造商按其承诺的数量为销售商保留一定比例的存货，并及时发出其余所有的零部件。如果下游制造商没有采购相应数量的产品，他就要为没有采购的部分支付罚金。再如数量折扣合同，这种合同按一定时期承诺购买的总价值给予价值折扣，并可以再承诺购买的总价值上按一定百分比进行调整。 四、结论 本文讨论的是供应链环境下两个制造企业的协同生产调度问题，分析了协同生产调度jit方法的柔化策略。从分析供应链环境下企业协同生产调度与传统企业生产调度的差距入手，得出传统的jit方法之所以不适用与供应链制造企业是由其与传统企业生产调度的差异决定的，由此给出了协调供应链制造企业的几点策略。 生产调度论文:浅析纸质包装印刷企业生产调度管理 ［摘 要］近几年来，纸质包装印刷业技术自动化、照排技术电子化等为纸质包装印刷现代化调度管理奠定了根本、扎实的基础，尤其是市场竞争激烈，订单来源不多，价格相互压低，利润自然也是越来越少。但印刷质量要求却越来越高，周期越来越短，全部这些都使企业的营运管理人员备感前所未有的巨大重负。 ［关键词］印刷企业；erp；网络计划技术 1 前 言 在当代印刷业的生产调度在理论上研究很多，但实际应用却很少，而且多以制造企业为研究对象，有关纸质包装印刷生产调度的几乎没有。实际上，纸质包装印刷企业的生产调度是非常繁杂的，而且到目前为止还没有具体的规范模式，都是以过往的经验为主，自然系统的科学方法也就没有形成。所以，探究创建更合理、更科学、更有效的纸质包装印刷业的生产调度体系将是印刷企业生产管理的重要发展目标。所以，本论文就提出通过探究一个车间生产调度方式来有效推进整个纸质包装生产印刷企业调度系统的进一步优化。 2 纸质包装印刷企业生产调度工作的基本要求 2.1 要统一集中 综合管理是生产调度工作的组织保证。纸质包装印刷企业部门分类较多较细，工艺流程繁杂，生产状况常常变化，统一集中调度是必然的。通常由生产计划部门专职人员负责总调度，各部门（分厂、车间）由值班领导兼任分调度，各部门的分调度应依据总调度协调，根据作业计划和临时生产任务为要求，实行本部门的实际工序运行调度，下发调度命令。 2.2 要听从规划 规划执行是生产调度工作的根本原则。纸质包装生产调度工作的灵活性必须服从计划的原则性，要围绕完成计划任务来展开调度业务工作。 2.3 要准确迅速 效率是生产调度工作的行动规则。迅速就是要对生产前任务变化调整要快，对生产中发生的各种偏差发现要快，发生问题时使用处理策略要快，发生特殊情况时向领导汇报要快。而准确就是对情况判断要精确，对出现事故原因要查找精确，对问题采用的策略要精确。 2.4 要以防范为主 防患于未然是生产调度工作的根本方针。调度人员的根本任务是防范生产生活中可能发生的一切脱节情况。实施以防范为主的原则，就是要搞好印刷前的各项原材料、设备与人员等预备工作，安置好各工艺链接的合作和连接，一同帮助防范和解决可能发生的问题，保证工作圆满地完成。 3 纸质包装印刷企业生产调度的主要职责 纸质包装印刷企业生产调度员一定要把握好全厂生产工艺流程，了解材料、设备、生产任务、时间要求、人员等生产状况。对纸质包装印刷质量要有一定的识别和控制能力，要适时、准确地把握每天的生产规划和临时变化状况，提前下发当天生产作业的计划，并调整各业务、材料、工艺、质量等部门，监督和促进完成好工作计划。要适时发现对进度产生影响的各个因素，尽快汇报并协助解决。无法解决的立刻向上级报告，发出警告，必定要熟知纸质包装制作印刷工艺的前端和后端部门状况，密切联系和加强沟通，积极收集和反馈情况，并适度调整计划，确保产品符合客户的要求，要定期召开企业生产调度会议，调查前期生产计划实行情况，安排布置下期生产规划，探究解决生产中出现的问题。 4 纸质包装印刷企业生产调度的主要模式 4.1 传统模式 使用生产作业单，人工调控指挥。几个活件配一个生产作业单，记录生产作业的所有内容，包含设备安排、生产时间等。每个车间、机台依据作业单配置资源和投入生产。 4.2 电子化模式 电子化调度也就是使用电子传票方式。调度将各个纸质包装以作业方式实行分时，将每个作业采用计算机下达到每个纸质包装生产部门能够及时地实行动态调度。印前车间可看到每张纸质包装具体版次的作业划分。当一纸质包装只等某个版次就可以开机印刷时，立即将此版胶片输出顺序整改到最前证印刷车间可以在第一时间开机印刷。纸质包装出版调度以通过控制机台掌握各机台的工作情况。在两个机台同纸质包装的同一版次时，可以依据各机台生产状况整分配印量，以确定在最短时间内完成印刷任务。机台出现故障时，报纸出版调度在短时间内就可出并依据故障情况决定是否把该机台的工作转移到其他机台。如果需要由其他机台进行印刷，可以将即将结束生产或者停机待命的机台进行印刷。毫无疑问，生产调度能大大提高生产的效率。 5 纸质包装印刷企业生产调度的风险控制 有些约束条件是可以满足的，如交货期、生产能力。有些约束条件可以达到一定满意度即可，如生产成本。这些约束条件在调度时可以作为确定性因素考虑。而对于设备出现故障、原料供应变化、生产任务改变等非正常状况，是事先不可预料的，在调度时作为不确定因素考虑。生产调度中涉及的工厂资源包括：原料、设备（加工、存储、运输）、人力、资金、能源等。资源的分配受到产品工艺的控制。生产调度目的是在满足体系约束条件下，根据所反映客户和市场需求的生产计划合理安排各加工任务的实施时间及使用设备，为生产线上各台设备和各个工件成立可行的加工安排，并尽可能优化体系的性能指标，最佳地安置与集合生产，为企业带来显著的经济利益。 6 结 论 总之，纸质包装印刷的生产调度慢慢从传统人工指挥调度向电子调度、视频调度、erp调度等现代化调度方式演变，调度模式也由单一的传统模式向现代化可适应性的电子模式发展。因此，纸质包装印刷这个产业被迫转向从信息化求得突破，实现节约成本空间、追求最大利益化。怎样充分利用科技和信息，更加快速和有效进行生产调度，减少纸质包装印刷时间成为很多纸质包装印刷企业着力改革的重心。 生产调度论文:煤矿生产监控与调度信息系统集成及应用 摘要: 为了提升龙东矿的信息化水平,提高安全生产的效率和效益,对目前龙东煤矿信息化的现状进行简单分析后,借助于先进的信息技术,提出了实施龙东煤矿生产监控与调度信息集成系统的构想。 论文 首先给出了完整的软硬件设计框架和结构,继而介绍了集成系统的特点,最后给出社会效益和 经济 效益分析。 关键词: 信息化建设;生产监控;信息集成;安全生产 1.问题的提出 龙东煤矿在煤矿信息化建设中已经做出了一定的努力,井下许多生产设备已经处于监控之中,而且这些设备的监控信息也已经通过 网络 从井下传送到井上,在相关工控机上可以查看。但监控子系统之间,监控系统与生产管理以及与生产调试系统之间存在数字鸿沟,即信息互不相通,导致无法将管理与生产监测信息紧密结合起来。从系统集成的角度来看,煤矿生产、管理的自动化与信息化水平相对较低,特别是煤矿安全生产监测监控系统尚没有行业标准,各厂家都是自行制定传输协议和接口标准,各子系统之间不能互通和兼容,存在“信息孤岛”现象,信息资源难于共享,监测系统、控制系统和管理系统不能实现联动。 鉴于目前龙东煤矿的信息化的现状,要快速提高安全生产效率,提升 企业 形象,降低生产和管理成本,在龙东矿尽快实施生产监控与调度信息集成系统已迫在眉睫。 2.系统总体结构 龙东煤矿生产监控与调试信息集成系统由硬件系统和软件系统构成。 2.1硬件系统 整个硬件系统由办公自动化网和 工业 监控网络通过硬件防火墙把办公系统和生产监控和调度系统联系起来。办公系统局域网保持矿上原来局域网络结构不变。 工业监测监控局域网包括防火墙、热备双冗余千兆三层核心交换机、千兆二层接入交换机。工业监测监控网络中安置2台热备双冗余主服务器,进行数据存储、归档、处理及web信息的。2台前置数据采集服务器用于采集下属子系统的数据信息,并将其传送到工业监测监控网络的主服务器上。 各已有工业监控子系统,通过相应交换机再通过光缆接入工业监控核心交换机。工控核心交换机与前置数据采集服务器及工业监测监控网络服务器相联,最后通过防火墙接入办公网络系统。 2.2软件系统 系统软件总体架构分三个层次:一是与井下设备监控子系统相关的底层软件系统接口,二是系统的数据中心(包括实时数据库和 历史 数据库)以及与之平行的信息交互交互系统,三是生产调度、管理与信息系统。 底层软件系统接口通过与各井下生产设备监控子系统的通信,获取相关设备运行状态,数据中心负责采集到的数据的集中存储,以便上层软件系统进行数据处理、查询和统计以及其它软件的信息共享。上层的生产调度、管理与信息发部系统的软件负责对数据中心数据的处理、分类、查询、 计算 ,便于决策。除了与生产调度相关的信息处理外,同时上层软件系统还进行政工、公共信息、系统管理、后勤、安全等信息的处理与。 3. 系统特点 3.1系统网络采用星型树状拓扑结构,具有控制简单、方便扩展、容易维护和节省成本等优点。 3.2工业监测监控网络服务器采用双机热备的同时,每台服务器的硬盘之间又采用raid-5技术对数据进行备份,防止数据丢失,确保数据的安全性。 3.3视频监视系统将传统的模拟信号传输改为数字化网络信号传输,并且将控制方式由c/s模式改为b/s方式,系统扩展能力强;维护费用低;可以录像保存,便于查询和检索;只要有网络并拥有相应的权限,通过浏览器就可以查看视频。 3.4客户端ie浏览器采用ajax、css、dom等技术,实现实时数据、状态异步更新,为用户提供了更好的视觉感觉。 3.5工业控制系统数据的采集和存储分别前置数据采集服务器和工业监测监控网络服务器来完成。前置数据采集服务器具有速度快的特点,负责各子系统数据的采集,并将采集到的数据组合打包发送给工业监测监控网络服务器;工业监测监控网络服务器具有容量大,速度快等特点,负责将接收到的子系统数据存储、网页等。这样将数据采集与存储独立执行,提高了整个系统的数据采集和传输速率,大大提高了工作效率。 3.6在不改变原有 网络 架构和子系统的前提下,本系统提供集中控制接口组件,由各自动化系统供应商配合开发控制接口功能,并植入原系统中,完成系统功能级的集成,节约了开发成本。 4. 系统效益分析 龙东煤矿往自投产22年来,矿党政坚持以人为本的管理思想和求真务实的工作作风,不断提高 企业 参与市场竞争的能力;合理开采布局,实现集中生产,大力推广应用新工艺新技术,为高产高效提供了有力保障。 我矿正着手开始实施煤矿监控与调度综合信息集成系统,以实现生产自动化实时信息、企业资源及管理信息之间的紧密集成,提高管理信息中有关生产数据的准确性、实时性。系统不仅具有 现代 化企业内部综合信息管理平台的功能,而且集成了安全生产所必须的业务处理。企业业务处理集中在一个平台上,实现信息的共享,提高办公效率及效益,降低企业运作成本。 该系统设计 科学 合理,具有人性化。系统操作方便快捷,运行稳定、安全、可靠,将大大提升了矿井自动化水平、管理水平和抗灾能力。 可以预料,系统实施将带来的社会效益主要体现在如下几个方面: (1) 系统的远程实时监控及预警等功能提高了对故障的反应能力,从而确保系统整体的安全可靠运行,降低事故率,为企业的安全生产提供有力保障 (2) 企业员工素质的提高是系统实施的重大收获 (3) 系统实施促进企业管理创新与规范化、标准化、科学化 (4) 系统实施促进了企业技术进步 (5) 为其它煤矿的信息化做了很好的示范作用 系统实施运行后,将在提高生产效率、降低成本、降低事故率等方面有显著的成效,并节约大量资金。主要将体现在: (1)由于系统的支持可实现井下系统的无人值守,每年将节省大量的人员工资。 (2)设备自动检测和监控机制杜绝了机器的空载运行时间,实现 经济 运行, 每年节约大量电费。 (3)降低事故率,被监控设备系统等故障时间大大减少,运行时间增加,年可多生产大量原煤,新增大量利税。 (4)井下机电设备严格按照系统中机电循环保养计划执行,大大降低了维修费用。 由此可见,信息集成系统的成功运行将为企业带来了显效的短期效益,同时也必将为企业带来长期的、持续效益。系统的实施将给企业带来了直接和间接经济效益,也使企业员工的素质有了提高,同时促进了企业技术进步、管理科学化,为煤矿企业的成功应用信息化技术起了示范带头作用,具有明显的社会效应。 5. 结束语 煤矿行业依然是劳动密集型产业,有关生产、管理的自动化与信息化水平相对较低。“信息孤岛”问题严重制约着煤矿行业信息技术应用整体效益的实现,特别是煤矿安全生产监测监控系统尚没有行业标准,各厂家都是自行制定传输协议和接口标准,各子系统之间不能互通和兼容,信息资源难于共享,监测系统和控制系统不能实现联动,这些都严重影响了系统作用的发挥。本文提出的根据现有系统状况实施的生产监控与调度信息集成系统有力地解决了煤矿这一“信息孤岛”现象,各个异构子系统通过一定接口方案统一到一个信息集成系统平台,有利用充分利用现有设备及其采集的数据,降低集成成本,提高信息交互能力、信息交换能力和信息共享能力,最终为煤矿效益服务,是非常经济而可行的方案。 生产调度论文:通信技术在煤矿生产调度管理中的运用 摘要: 煤矿通信系统不完善会影响矿井的安全生产，阻碍矿井的发展需求，如何在煤矿生产调度管理系统中运用通信技术，实现矿井安全可靠生产，增强调度管理效率，为降低生产成本筑牢基础，是本文探讨的内容。 关键词: 煤矿生产调度管理;通信技术的运用 通信技术在合理调度煤矿资源上有重要的作用，良好的通信技术能促进管理人员从根本上解决生产过程中衍生的各种问题，它关系到生产工作系统的正常运作。调度在生产过程要收集、传递环境信息，通信起着不可或缺的作用，在出现紧急状况时，通信技术在应急措施中是重点角色。因此，必须将通信技术在生产前作为重点项目来讨论，以利于生产工作的顺利开展。 1煤矿生产调度管理系统的定义 生产调度管理系统是生产调度人员日常工作及紧急事务处理最频繁使用的系统，它担负着系统信息录用、统计、分析、汇总的功能，在设计与打印报表、紧急日常事件处理、与其他部门信息交互等工作中发挥着重要作用。传统的管理中，电话是调度管理的主要工具，各种信息汇总工作大部分是手工记录，效率不高的同时还易出现差错。调度人员80%以上的工作涉及生产调度管理系统，它是整个生产调度指挥中心信息系统的核心，现代化的通信技术为煤矿生产提供了优质平台。 2煤矿井下调度管理存在的问题 目前，煤矿企业调度中存在的问题有:煤矿的自然条件较差，我国大部分煤矿调度管理人员的专业度不够高，凭经验工作的情况较多，管理技术和手段也相对落后［1］。因此，煤矿必须改变调度信息的管理和收集方式，建立有效的调度信息管理体系。计算机的发展促进了调度管理系统一定程度上的完善，主要有单机管理和网络管理两个阶段。单机管理阶段中，煤矿调度信息通常以电子表格的形式存在，图形用绘图软件储存，虽然有调度数据库，但系统的功能简单，信息的更新不及时，一定程度上影响了实际的工作效率。 2．1调度系统工作效率低 煤矿生产调度过程的发展比较慢，调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统中现代网络技术操作没有被充分利用，生产信息的传播也不够有效及时，还可能出现信息记录的错误。在实际生产中，较少部门参与调度，所以信息收稿日期:2017－05－11作者简介:杨柳倩(1986－)，女，山西原平市人，硕士，现在山西霍尔辛赫煤业有限责任公司信息科工作。共享是一大问题，效率也不高。 2．2信息统计不集中 井下工作环境特殊，调度管理人员对信息的统计非常重要。但实际情况是调度信息并不能集中收集处理和及时共享，这导致工作人员面对安全事故时，无法制定正确的解决方案，直接影响煤矿工作的安全性。 2．3数据与调度台账核对不及时 由于无法将信息技术应用在实际工作中，管理系统不能真正实现实时生产报表功能［1］，数据与调度台账无法及时核对。井下生产状况及调度记录等信息对生产决策有重要作用，生产调度台账和报表是对实时生产信息的统计，起到组织和协调作用。不能实时查看动态，图形信息管理功能的不全面，让实时生成的动态图形在现有的管理系统中不能体现。采用小型化网络设备，成本高而且设备不支持数据业务功能。 3煤矿生产调度管理系统中运用 TD－SCDM无线通信技术目前，煤矿生产的条件比较差，煤矿从业人员在生产过程中往往按照自己的认识来操作，容易导致安全事故的发生。另外，现在国内的煤矿生产过程中，煤矿生产现场的信息的收集存在问题，在收集数据后缺乏必要有效的分析，信息的传递和利用信息的指导［2］。TD－SCDM无线通信技术的应用基于3G网络、光纤网络等信息化技术，在具体运用时，TD－SCDM应优化减少系统容量，有利于各部分可以在同一设备中完成各自功能，实现集中调度信息处理。 3．1通信技术在煤矿生产调度管理系统中的应用 首先应对国内外的调度管理信息系统做全面的了解，分析借鉴国外的先进系统，对企业内部的情况作细致的分析，将二者有效结合起来，这样才能有针对性的设计出满足企业内部需求的调度管理信息系统。可利用TD－SCDMA矿用无线通信结合企业现有的信息化平台，提供一个多功能的网络平台，来满足煤矿企业正常生产的要求，为井下紧急情况的处理提供全新的通信手段。(1)矿用无线通信系统在煤矿企业生产中越来越重要，它具有通信、调控、控制以及信息采集等功能，越来越多地运用于生产与单位内部的通信中。它具有先进的无线管理能力，能搭载无限视频，还能实现人员定位管理人员功能，有利于管理人员了解井下工作的进度和具体情况，及时有效指挥现场，还可以通过视频对话和文字信息进行调度管理或召开会议，保证即时的沟通和管理。这充分发挥了其搭载无线视频监控、人员定位等功能的作用。(2)TD－SCDMA矿用无线通信能收集相关信息并分析，能生成关于生产产量、安全情况方面的数据，各生产管理部门能通过及时的信息交流，指挥生产的各阶段顺利完成，如有问题，能及时有效的解决，不断完善煤矿生产过程。实现资源的合理分配，保证节约生产，根据具体实际的生产需要分配劳动力。系统平台根据各单位填报的调度信息日报表，全面系统地准确地反映生产情况，以便查询，有利于领导层掌握信息用来决策，减少了信息处理工作量，有助于数据的分析和上报;TD－SCDMA矿用无线通信具有可靠的冗余功能，系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力，煤矿生产中任意节点发生故障或损坏，调度管理信息系统即时自动进行主设备的倒换，以保证系统的正常工作。漫游功能，在煤矿井上设置多个基站，系统可以对各用户实现多点漫游转接和无缝却换的功能，通过建立完善的多网调度系统，对各用户进行网络级调度和漫游调度，系统同时支持全局录音。管理人员可通过权限设置实现上级对下级调度台的调度，总台对分台的调度，建立全网多级调度管理信息系统。 3总结 煤矿井下工作有一定的危险性，调度管理系统是整个煤矿安全生产中的指挥中心，将先进的通信技术引入到生产中，对煤矿生产调度管理非常重要，它能有效保证生产的安全，提高生产效率。 作者:杨柳倩 单位:山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 生产调度论文:油气田生产现场管理调度分析 摘要： 油气田主要是油藏、气藏和油气藏的总和，石油天然气均在油气田开采，是为社会发展提供石油、天然气的重要生产场所，对于经济持续发展和社会稳定具有十分深远的影响。在当前激烈的市场竞争中，油气田生产企业同样面临着严峻的竞争压力，为了能够有效提高生产量，生产调度管理工作主要是依靠生产调度部门实现，严格遵循相应规章制度，确保生产活动有序开展，对于油气田生产安全意义深远。由此看来，在当前时代背景下，如何能够有效做好油气田生产管理中的现场管理和调动，成为当前首要探究问题，本文就此展开讨论，针对其中存在的问题，寻求合理应对措施。 关键词： 油气田；生产管理；现场管理；调度 油气田生产管理工作开展中，主要是依靠相应生产调度管理部门来实现，作为油气田企业生产管理中的重要组成部分，现场管理和调度工作直接影响到生产效率和生产安全。现场管理和角度工作主要是遵循相应规章制度和生产目标，按照一定流程，结合实际情况开展的管理工作，通过协调、组织、指挥以及监控等多样化手段，充分配置资源，提升资源利用效率，实现油气田生产管理目标。由此看来，加强油气田生产管理中现场管理和调度研究是十分有必要的，对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。 1油气田生产管理概述 油气田企业在生产管理中，作为管理工作核心，现场管理和调度工作成效高低直接影响到油气田生产效率和生产安全，对于油气田企业未来生存和发展具有十分深远的影响。油气田生产管理活动由于自身特性，涉及范围较广，技术含量较高，所以在管理工作开展中很容易受到客观因素的影响，出现管理问题。如何能够有效发挥各个部门协调工作成效，全面掌握油气田生产和开发情况，迫切的需要强化生产管理力度，构建更加科学合理的管理体系，确保油气田生产活动能够有序开展，为企业长远生存和发展做出更大贡献[1]。 2油气田生产管理的现场管理 随着我国经济的快速发展，社会进步飞快，对石油和天然气的需求度随之增加，于是开始大规模开发石油和天然气。油气田作为石油和天然气开发和生产主要场所，为了确保油气田生产活动有序开展，做好生产现场管理和调度工作是必然选择，其不仅能够有效降低成本费用，还能提高生产效率和生产质量，为油气田企业创造更大的经济效益和社会效益[2]。就油气田生产管理本质来看，其中主要包括对油气田的动态监测和研发、油气田生产资料的收集以及生产设备管理等众多方面。油气田生产活动开展中，很容易受到客观因素影响，所以需要进行动态监测，为实施掌握生产情况提供最新鲜的资料和信息，为后续研究活动开展打下坚实的基础。一般情况下，对于不同采油方式的油气田，动态监测要求相应存在差别，需要严格遵循相关技术要求开展工作，一旦遇到及特殊情况，可以适当的选择增加内容。对油气田生产动态的研究，主要是为了帮助生产人员进一步掌握油气田生产规律和特点，结合实际情况，有有针对性制定科学合理的工作制度，确保油气田生产活动有序开展，提升生产效率[3]。不同类型的油气藏，对于现场资料收录方式同样存在差异，但是殊途同归，均是为了保证现场生产资料的完整、真实和准确，从而更好的满足油气田动态研究需求。油气田企业在生产管理中，应结合企业自身发展水平，针对油气田生产规律，健全和完善生产现场资料录取制度，并落实到实处，观贯穿生产活动始末。只有这样，才能确保油气田生产资料正是和准确。此外，油气田生产设备和技术是保证生产活动有序开展的根本，油气田生产企业需要健全和完善相关设备和技术管理制度，确保对设备定期检修和维护，对于老化设备及时更新换代，引进先进生产技术和工艺，提升生产效率，创造更大的经济效益和社会效益。油气田的现场管理可以采用5S管理法，也就是对油气田生产管理中五个环节开展工作：（1）整顿。现场管理人员应对施工现场进行全面检查，尤其是一些死角地带，包括电柜顶部和设备内部。可以采用突击检查的方法，对现场管理中存在的问题进行整顿，提高管理效率。（2）清扫和情清洁。对施工现场进行充分清扫，尤其是设备应保持清洁，对于其中存在的风险隐患制定合理解决方案进行清扫，找出问题源头，提升设备使用寿命。（3）素养方面，则是健全和完善相关规章制度，规范工作人员日常行为。 3油气田生产调度管理 油气田生产调度管理工作同样尤为重要，是油气田生产管理中不可或缺的组成部分，主要在于生产调度部门对油气田生产、调度、指挥以及管理等多项工作进行统一管理和调度，也就说明油气田生产调度管理涉及层面较广，内容十分复杂，为生产调度管理工作开展带来了严重的阻碍[4]。油气田生产调度管理工作开展需要结合其他工作环境开展情况，包括水、电以及通信等工作，确保油气田生产活动能够有序开展，从而对于油气田生产中存在的问题及时有效的解决，更好的完成救灾和生产恢复工作。所以说，油气田生产调度管理工作有赖于先骨干部门收集更为准确、全面的信息，对收集的信息进行深入的分析，对油气田生产管理的各个环节进行全方位监控和管理，引进先进生产技术和生产设备，构建更加完善的生产管理信息系统，确保油气田现场调动工作有序开展，创造更大的经济效益和社会效益，为油气田企业长远生存和发展打下坚实的基础。与此同时，油气田企业应建立一个统一生产调度平台，建立生产调度信息化管理系统，运用计算机技术，对油气田生产进行统一管理，实现高效生产，提高油气田生产管理安全、可靠性，具体表现在以下几个方面。（1）生产动态管理系统，针对油气田中重大项目数据进行分析和处理，采用图式展现数据情况。并在施工现场建立大型电子屏幕，对调度信息进行公示，同时将生产情况展现在生产人员面前，包括天然气利用、钻机运行情况和油气销售情况等。（2）视频监控系统，主要是对生产活动实施监控，确保生产活动安全有序开展。总的说来，油气田生产管理同其他企业管理而言相仿，在突显油气田企业自身经营发展特点的同时，具有共同的管理特征。 4结论 综上所述，油气田是一个复杂的工程，在生产过程中很容易受到客观因素影响，为了能够创造更大的经济效益和社会效益，油气田企业已经加强现场管理和调度，针对生产活动中重点和难点环节，做好预防措施，健全生产管理体系，确保生产活动有序开展，提升生产效率，以求在激烈的市场竞争中，油气田企业能够占据更大优势，谋求长远发展。 作者：韩华 单位：长庆油田分公司第二采气厂计划科 生产调度论文:生产调度网络程序运用 在企业生产管理中．网络技术得到越来越广泛的应用．信息系统提供了一个性能好容量大可靠性高安全性强的数据平台．使人们便于实时监控管理．模拟生产流程．对于提高经济效益和社会效益具有广泛的意义。 1主要功能 1．1实时数据库：包括实时生产数据的采集贮存，管理，查询，系统可管理多达几十万店的实时数据．配合和先进的历史数据压缩算法．可以保存长达数年的历史数据。 1．2提供统一的配置管理系统安装调试好后．可以通过配置管理工具．在单台机上维护整个系统。 1．3趋势分析提供实时和历史趋势查看功能．并能对单点或多点多时间段的数据进行对比分析。 1.4流程图提供实时流程查看功能．从模拟图察看数据与生产现场的同步变化．坐在办公室就可以了解生产状况。 1．5数据转存。可按照用户定义，把部分历史数据导出到其他相关数据库中。 1．6报表插件可用来实现实时历史数据 1．7丰富的可扩展设备接口．可支持多种协议与控制设备．如OPC，DDE等。 1．8开放的二次开发接口．并能根据要求定制新的作用。 2网络结构 主要包括监视器，服务器，交换机，网关等。连接见下图：监视器／数据采集1服务器一交换机一网关机一交换机一数据采集2监视器／数据采集3 3系统特点 系统大多采用Pentium及芯片．CPU保证精确实时高效．为保证可靠性．多选用冗余设计，使系统安全可靠。系统人机界面功能丰富，软件灵活强劲．并支持离线仿真，为降低运行维护成本．多采用现场总线的系统设计．系统维护方便，信号采集卡件支持热插拔，操作平台采用通用计算机系统，有些厂家更是采用智能化设计，使危险分散，故障隔离为迅速排除故障．每单元有诊断功能．系统中所有单元均有状态指示灯．包括运行灯。故障灯．网络通信灯．可根据指示灯的状态及时排除故障。 4系统的维护 系统具有较高的稳定性可靠性．但必要的维护还是不可缺少的．维护主要包括软件维护和硬件维护软件包括系统软件和应用软件．系统软件是计算机自带软件．在使用中常出现死机．停机等问题．可重启电脑使正常运行．其他维护可参照《计算机操作维护运行手册》进行。常出现的问题是应用软件，应用软件工作复杂工作量大．有些是由于操作使用不当．也有些是由计算机病毒而导致运行不良．每种应用软件厂家会提供组态手册．使用前应该有所了解．硬件问题常出现的是网络连接不好可检查网线水晶头和电脑通信卡．电脑要及时清理灰尘．检查CPU冷却情况，对用于现场数据采集的AI．AO．DI．DORTD等数据采集卡．要注意运行环境，要保持清洁恒温，禁止腐蚀性气体浸入。 生产调度论文:供热生产调度管理系统的应用 [摘 要]生产调度管理系统是为实现供热生产调度信息化、现代化，建立统一的集运行调度、管线管理和应急指挥为一体的综合生产调度指挥系统。通过该系统可实现从热源到管网再到换热站的实时生产数据的监控管理，实现管网联网、环网运行调度功能，可直观、高效的调整各种参数，准确、及时的处置供热事故，从而达到科学调度、节能增效、减少事故的效果。生产运行调度系统综合应用数据库、工业监控、远程传输等技术，与有供热监控、巡检通等多种系统兼容，并实现统一整合，将更有效的发挥生产调度信息一体化优势，在保护前期投资的基础上，实现以较小投入，达到高效、实用的效果。 [关键词]生产调度 能耗 热网 采集 1、系统建设的任务与目标 系统任务 实现公司生产运行数据的信息化、集中化管理，提高数据的有效性、一致性和共享性； 通过对数据的分析，提供给相关人员作为参考，从而达到科学调度、节能增效、减少事故的效果，并且能提高各部门的协同能力、工作效率、应急能力； 通过气象管理进行合理的热量调度，实现管网的水力平衡，节能降耗。 进行能耗考评，考核各供热站的管理质量，能耗分析可谓领导决策提供数据支持。 系统目标 具备最大限度的热网信息掌握和分析能力； 具备最佳能耗运行方案分析以及跟踪能力； 具备高效、实时的信息共享以及任务响应安排功能； 提供快捷高效的服务和管理。 2、系统组成 系统包括两大子系统： 热网运行分析子系统； 热网运行分析子系统主要功能包括运行工况参数、能耗数据采集；通过对外温、热源输出、负荷等数据的分析，对各站控制策略、控制目标等做出分析，并传递给自控系统，指导各站运行。 热网运行调度管理平台。 热网运行调度管理平台主要针对各级管理人员，首先实现生产运行信息的数字管理，即运行相关的数据集成在一个平台；在此基础上实现工况分析、经济运行分析、实际能耗分析等数据分析统计，以指导调度运行。此外针对调度等具体工作，系统提供一个信息化平台，以提高效率，提高管理水平。 3、涉及范围 涉及范围是指对于能耗控制的过程中，需要连接、涉及的系统主要有： 能耗分析统计系统 能耗数据采集系统 热网运行监控系统 数据存储备份系统 4、系统功能 能耗数据采集 能耗数据参数的采集，分为独立采集、控制系统采集、第三方采集三种形式。 第三方采集，主要是指的水表的数据，经由自来水公司的采集系统，通过约定的通讯方式、数据格式、通讯周期，进入能耗分析系统。 采集的参数种类： 热量表：供水温度、回水温度、瞬时流量、瞬时热量、累积流量、累积热量、运行时间、故障状态等 电量表：累积电量。 自来水表：累积水量。 单独采集 关键点是需要将常规热量表的Mbus协议信号转换为Modbus协议信号，然后通过一个采集模块，经由已经安装的换热站宽带线路，直接将数据送入能耗分析系统。 主要优点，在于直接读数，方便快捷，且不受表具波特率、校验方式的限制。 控制系统采集 并入换热站控制系统采集，是将电表、热表信号（可能需要转换）并入控制系统现场控制器，由控制系统采集能耗数据。 汇总至热网控制系统，然后经由软件的数据网关（或者后台数据库），将能耗数据汇入能耗分析系统。 主要优点在于，热表的瞬时、累积数据全部进入了PLC系统，有助于换热站热量平衡等运行模式的改进。 缺点在于，热网控制系统对外提供数据较为麻烦，在能耗分析系统中，对于能耗考核使用的表具无法进行方便的换表、估算数值等表具管理内容。 监控系统连接 通过一定的通讯协议，连接热网控制系统。取得需要的数据，送出热网监控系统需要的目标参数数据。 需要取得的参数：一网供回压、二网供回温、二网供回压、室外温度。 送回参数：电动调节阀门的运行方式（手动开度、气候补偿、拳王平衡、时间曲线等）、目标参数（平均温度、时间开度等） 系统锁定：控制系统需要具备锁定功能，接收能耗控制系统送出的指令后，锁定系统对某项功能的调度人员的人工调整、设定，只接收能耗控制系统传送的指令。 连接方式：数据库、OPC、网络变量。对于本系统，建议使用标准的组态王网络变量、OPC数据包两种格式。 5、建设意义 建立生产运行与调度管理系统，基本任务就是为了保证热网安全经济运行，合理调配热能，预防生产事故发生及在突发事故时及时、正确处置，提高供热管理的数字化与信息化程度，实现公司管网联网、环网调度管理，保证公司管网的安全、稳定、节能运行，充分发挥调度中心的调度管理职能。 结束语 通过建立生产运行与调度管理系统，将大大提升公司的生产管理水平，为公司安全运行、节能降耗、应急抢险、管网建设、工程管理、提供全面、快捷的管理平台。 生产调度论文:浅谈调度信息化建设在煤矿生产中的应用 [摘 要]调度工作作为煤矿生产的重要组成部分，对于煤矿安全稳定有序运行具有重要作用，本文就对煤矿调度信息化系统构成及其发挥的作用进行了探究。 [关键词]调度；信息化建设；煤矿生产 随着现代信息技术的不断发展进步，其在工业生产中的应用也不断得到深化，在煤矿生产过程中，信息化建设已经成为发展趋势，特别是对煤矿生产的调度工作而言更是如此，通过分析煤矿调度信息化建设的系统构成及其发挥的作用，可以对信息化建设在煤矿调度工作中的应用进行有益的应用探究。 一、煤矿调度信息化建设的系统构成 随着现代信息技术的不断发展，调度信息化工作有了强大的技术支撑，煤矿的调度信息化工作正是建立在计算机信息技术基础之上的，是围绕煤矿安全生产运行的特点，结合现代信息技术形成的一种高度集中的生产工作管理和分配系统，在煤矿的调度信息化建设中，一般由五个主要模块构成，每一个模块的设备都需要借助于信息技术来发挥自己的功能。 1、煤矿生产调度指挥中心 生产调度指挥中心是调度信息化建设的核心部分，对于整个煤矿的安全生产、运行调度、安全监测和信息互联等具有重要的控制作用。在现代化的煤矿生产中，每个科室都要配置专门的调度指挥中心，这就是生产调度指挥中心。由于煤矿生产是24小时不间断的，所以调度指挥中心需要借助于计算机对生产现场反馈的数据和信息全天候的进行对比分析，通过数据分析出煤矿生产工作的走向，对于煤矿运行状况做出大致判断，以此为基础信息对煤矿生产进行合理的调度。概括而言，以现代计算机运算和集成控制技术为核心的生产调度指挥中心，就是要以统筹管理的理念对整个煤矿的生产进行规划和调度。 2、安全管理信息系统 在调度信息化建设的五个部分中，除了调度指挥中心外，其它四个组成部分都是信息化数据的采集通道，安全管理信息系统就是其中之一，其主要功能就是通过各种监测终端设备，对矿井的瓦斯浓度、防火灭火信息和矿井工业电视进行实时监测，并借助现代信息技术实现监测信息的实时传输和掌控，同时利用计算机等信息技术手段对安全生产信息进行汇总管理。概括而言，安全管理信息系统是通过信息化手段实现对煤矿安全生产信息的实时采集和控制，实现安全生产信息的双向联系。 3、自动化监测控制系统 自动化监测控制系统主要是对煤矿生产运行的各个环节和各种设备进行自动监测，并根据监测情况通过信息技术进行分析，并做出相应的判断，以此为依据进行相应的系统控制。也就是说，自动化监测控制系统就是要实现对矿井井下作业、矿井内上下煤流、地面生产部分和辅助生产系统进行实时监测，并对生产状况进行相应的调度控制，以此来保障煤矿的高效率生产运行。 4、矿井通信系统 矿井的通信系统建设是煤矿调度信息化建设的重要组成部分，煤矿生产对于电、火等危险源应用要求非常高，所以，对于矿井内设置的供联系和监控所用的电气化设备，特别是通信设备都需要经过严格的处理。在具体的功能应用上，就是要保障矿井内的通信系统实现行政通信、调度通信、应急通信、紧急情况通信和井下泄漏通信以及有线电视等各种通信功能与调度控制中心的通信网络相连接。矿井通信系统的信息化要求比较严格，是整个调度信息化建设中技术难度最大、维护要求最高的部分，也是调度指挥中心与矿井联系的重要通道。 5、经营管理系统 经营管理系统虽然与煤矿生产没有直接联系，但也是煤矿生产经营的重要调度通道，主要是借助计算机技术等信息化技术实现矿井办公、生产经营管理、能源管理、技术管理和事务管理自动化，通过完善的经营管理实现了煤矿生产与经营的信息互通，保证煤矿企业的顺利发展。 二、煤矿调度信息化建设的作用 煤矿调度信息化建设保障了煤矿安全稳定生产，为企业发展提供了有效平台，在实际运用中，主要具有以下三个方面的重要作用。 1、实现了煤矿生产的实时监测 调度信息化建设最为直接的作用就是通过各种通道之间的信息传输实现了对煤矿生产运行状况的实时监测。在煤矿的生产运行中，调度信息化系统可以通过煤矿生产运行的各项数据，建立相应的图形曲线，对煤矿生产的各个环节状况进行直观的展现。瓦斯信息管理系统是调度信息化建设的重要部分，它可以通过远程客户端以地图或者是表单的形式实时的监测各个矿井不同工作面中的瓦斯浓度、变化趋势及信息判断；可以对各项监测设备工作状况、主扇风机、掘进工作面扇风机等主要通风设备开停状态及主要矿井巷道的风量、风向、风压等主要参数进行实时监控，从而发挥监控功能。 2、实现了煤矿生产信息的可视化展现 调度信息化系统通过终端监测、实时传输和控制中心分析等步骤，可以实时了解煤矿的生产状态，在获得这些信息的基础上，通过结合信息技术，对这些信息进行系统的分析和把握，以此为基础对后续的煤矿生产进行科学的设计。比如可以在数字采掘工程图上进行采区设计、工作面开采设计和生产设计，直接调用各种图形和数据库信息资源辅助生产设计，实现调度信息情况的共享使用，指导煤矿生产，从而极大地提高了煤矿生产的效率和科学性。 3、实现了煤矿安全生产状况的调度 调度信息化建设还有一个重要作用就是实现了对安全生产工作的调度，借助信息技术，调度信息化建设可以集通风、瓦斯、采掘、地质、生产、安全、煤外运等多种功能于一身，从而建立了安全调度管理信息数据库，可以随时查看和调用信息，实现了安全生产信息的实时查询，并可以利用信息技术对数据进行分析、汇总和判断，从而做出更好的生产决策。 三、结论 综上所述，调度信息化建设是煤矿生产的重要发展趋势，通过深入分析调度信息化系统构成，以及对调度信息化发挥的作用进行简要的论证，从而对煤矿调度信息化建设进行了初步分析，有利于推动煤矿企业安全稳定的生产和运行。 生产调度论文:刍议煤矿生产中的调度工作 摘要：在煤矿的管理中一个重要的组成部分就是煤矿的调度工作，它是保证煤矿安全生产的中心。然而作为煤矿的综合管理部门，调度室就发挥着重要的作用，他们运用现代化的煤矿通信技术，保证部门之间的沟通与联系，确保在发生意外事件的时候能够在第一时间对事件进行全面的了解，以最快的速度解决出现的问题与状况。从而确保整个煤矿的安全生产工作顺利进行，保障煤矿的利益与矿工的人身安全。 关键词：安全生产 煤矿调度 发展趋势 一、目前煤矿中的状况 作为国民经济中的基础产业，煤矿产业在我国近五十年后的能源消费格局不会有太大的变化。在建国之后的时间，煤炭工业得到了飞速的发展，煤炭产量也是逐年提高，在煤矿安全生产方面也有了很大的变化，不过安全形势还是很严峻。就目前来看，伴随我国经济的进一步发展，又进入到一个高速的增长期，因此对煤炭的需求就更加的迫切，这也间接的导致了更多的非法不合格的煤矿产生更多的安全事故。据相关数据统计，近几年每年在矿难事故中伤亡人数有上千人。 在目前来看，我国煤矿中的一些问题主要表现在以下几个方面。 1.1很多违规的企业与组织生产现象相对严重，只重视生产却忽略安全。个别的煤矿在安全教育与安全措施方面没有落实清楚，很多煤矿生产环节中的安全隐患没有得到有效的排除或者控制。这样就在很大的程度上造成了煤矿事故发生的概率。 1.2没有更好地落实安全生产责任制，有些管理人员与干部不下井，不重视煤矿安全，缺乏责任心，没有严格执行相关制度，各种责任制成了摆设，没有有效地落实。 1.3在企业管理方面技术落后，力量薄弱。很多煤炭企业的管理人员与技术人员严重流失，这样导致技术方面的问题不能解决，产生诸多的安全问题。 1.4很多企业为了保证产量，无视八小时工作制，要求加班加点的工作，这样在高强度的工作中更易发生安全问题。 1.5没有严格执行煤矿安全方面的管理制度，进行很多非正常的开采方式，违章爆破等，忽视安全问题。 1.6很多企业违反规定招收临时工甚至是童工，这些人因为缺少相关技术方面的培训，因此在很大程度上增加了安全问题的发生。 1.7相关部门监管制度落实不严，没有得到有效地监管，致使企业的违规现象频频发生，安全隐患没有有效的排查。 1.8虽然国家和相关部门企业制定了很多制度，但是很多都成了摆设，在实际的工作中严重缺乏落实，执法部门执法不严格，行贿受贿现象严重。 1.9煤炭被定义为主体能源，但是很多政策相对于煤炭行业来说，还是缺少一定的优惠性，这样就会加重煤矿的负担，造成安全生产问题的忽视。1.10在这么多的煤炭事故发生原因中，最重要的一点就是煤炭的贮存条件，这是不能改变的事实，导致采矿中很多困难的出现，也就相对产生很多安全问题。 二、矿区通信技术 在煤矿的生产中，需要对煤矿的生产有一个整体的调度，需要有一个适宜煤矿调度的通信方式，这就需要对煤矿调度通信网络加以建设。很多的煤矿在总调度以及各矿调度上不能形成一个完整的全套的安全生产指挥系统，这样就会在很大程度上出现沟通不及时的问题。目前这种通信是不够完善的，跟不上现代化煤矿建设的步伐，也不能达到煤矿安全建设的要求。这种状况主要表现在两个方面，一个是调度功能与机制过于单一，组网的能力过差，另一个是缺少有针对性的统一规划，设备的缺乏，不能形成一个有效的综合调度指挥系统。针对以上出现的两个问题，要分别加以有效的解决才是确保煤矿安全调度工作顺利进行的有效方式。 根据煤矿调度中通信技术占有的重要地位，煤矿中的通信技术建设要应用一个一体化的网络概念，采用一个一体化的平台，建立网络管理中心，形成针对数据、电话和视屏的综合性接入网络，集合多种形式的网络，对各方面的数据进行有效的监控，确保避免在每一个环节中安全问题的产生，形成一个一体化的网络指挥系统。 三、调度工作进行的原则 3.1计划。在现代煤矿生产活动中，都是按照上级部门反馈的信息来进行制定适合本矿实际发展的计划，如果在计划制定后，每一个环节或者部门不能按照计划来进行开采工作，那会影响整个煤矿计划的完成，调度工作的目标是完成生产经营作业计划，只有对矿井进行有效的统一的指挥调度才能确保整个煤矿安全生产的实现。 3.2信息反馈。调度工作不单纯是在问题与事故发生后的协调者，更是避免这些事故发生的协调者，有效的预料可能发生的问题与事故，及时采取有效的措施避免这些问题的发生，确保每一个环节的正常运作，才能实现煤矿的可持续安全工作。这需要煤矿调度人员及时的将可能出现的问题予以反馈，上层主管可以在第一时间了解到问题的原因，将数据统一进行整理、分析，确保能够主动地及时地作出判断，提出有效地额防御性措施，为安全生产创造条件。 3.3综合平衡。在之前的煤矿生产调度工作中，主要考虑的是生产之间的各种关系，但是没有针对现代化煤矿管理有效的实现煤矿调度，现代煤矿调度考虑的包括了正规循环作业中的指挥者，而不简简单单是生产中的调度，必须要求相关部门有一个宏观的调控，及时地分析整理数据，确保各项工作的合理安排与顺利进行。从煤矿的整体利益出发，综合平衡的原则是最有效的，能够促使企业不断发展。 四、开展创新性煤矿调度工作内容 针对于在现有制度中存在的问题，有以下几点工作内容。1）要足够重视煤矿安全调度工作，不能只注重工作的产量，更要注重质量与安全。2）落实相关的管理制度，加大有关部门的监管力度，保证煤矿的正常运行。3）加大科技创新的力度，运用高科技技术进行煤矿安全调度工作，提升工作效率。 五、总结 一个合理高效的煤矿调度工作制度的制定，是保证煤矿安全生产的重要前提，也是保证煤矿调度工作顺利进行的前提，它对于整个煤矿的发展有着重要的意义。现代煤矿的调度工作不仅有汇报制、分析总结制、调度会议制、领导值班制以及调度责任制，煤矿调度工作的日程中又加入了调度分析工作。 伴随着科技的发展，煤矿企业中各级领导与主管部门对煤矿的安全建设更加重视，对煤矿的调度工作也更加重视，这样就给煤矿调度工作的顺利进行创造了条件。从前的传统煤矿调度制度已经不能更好的适应现代经济的发展，在新形势新时期下积极的开展创新性煤矿调度工作已经成为重要的发展方向。只有针对煤矿的安全管理与整体发展进行有效的管理调度，才能准确分析与把握，才能为煤矿的安全生产及时提供可靠准确的消息，才有助于问题的解决，才能更好的适应市场经济下的发展需求，才能在最大程度上保证煤矿的安全生产，确保工作人员的人身安全，才能为社会创造更大的效益，为企业带来更多的经济效益。 生产调度论文:航天生产计划管理及车间作业计划调度问题的研究 [摘 要]随着我国经济实力的稳步提升，综合国力的不断增强，我国对于航天科技的发展也越来越重视。航天技术在实际应用中的领域不断拓宽，为此航天生产计划管理以及车间作业计划也在不断改进。由此引起的航天生产竞争开始不断增加。航天生产作为我国重要的生产单位，对于航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别，本文通过对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行深入探讨，探索出航天生产企业形成科学合理的调度计划，进而不断提高航天生产企业的竞争力。 [关键词]航天;调度;车间;生产计划 随着我国社会经济的飞速发展，我国的科技实力也呈现出日新月异的变化趋势，其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现，不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升，还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作的贡献。航天事业不仅要提高自身的科技含量和降低生产升本，还要形成具有完整的科学合理的航天生产计划管理以及车间作业计划的调度体系。 1 航天生产计划管理 由于航天生产自身的特殊性，决定了航天生产计划管理与其他一般生产企业不同。对于航天生产来说，其制造生产的零件属于高科技的零件，对于精密度的要求更加严格，而且比较其他生产行业来说，航天生产的数量相对较少，且对于零件的保密性要求较高。尽管所有的制造企业发展到今天，对于生产计划的管理流程都出现了太多过于相似的环节。 大致的流程都是客户提出订单，并制订详细的计划和要求。信息部门对于客户提出的要求进行分析处理，确定订单制作的可能性。如果企业满足要求，则会进入经营管理处进行专业的信息分析。信息进行专业的处理之后，交由制度部门根据本公司实际的生产计划进行统筹安排，然后确定具体进行生产的车垫和单位。车间单位根据实际的生产加工情况对信息进行反馈处理。 在生产落实阶段，首先是由计划制订部门将生产计划下派到车间以及技术部门进行生产统筹，之后通过车间调度室的调度进行各个零件的生产加工。在这些生产制造过程中，我们可以看出生产车间与技术部门之间的关系非常紧密，不仅技术部门对于生产车间有着指导作用，且生产车间在生产准备计划完毕之后还要将生产信息反馈到技术部门。 2 车间作业计划调度管理问题 就我国目前航天产业发展现状来看，我国的航天生产车间的作业计划依然存在很多问题。而这些问题出现的根源主要在于计划调度管理方案与航天生产的实际发展不相匹配。在航天事业发展到今天为止，其生产指导的企业大多数为老工业时期建立起来的，且各国之间由于竞争问题，导致航天生产经验相对保密，于是，很多过于陈旧和落后的生产技术与制造技巧依然沿用，有些车间作业计划调度的制订更是没有科学理论依据的个人经验。调度计划的制订存在很多主观性误区，导致调度不科学。 有的航天企业各部门之间的合作不及时也会导致车间作业计划调度出现管理问题。例如，技术部门没有及时对车间部门反馈的信息进行分析研究，导致没有及时对实际车间生产情况进行技术支持。计划部门为了计划而制订计划，往往忽视了实际车间作业的情况，对于各个车间的不同情况不能灵活地调整作业计划，而且统一实行相同的计划，这样就会引起各个车间的内部矛盾激化，导致整体的计划调度受到影响。为此，在实际的车间生产作业计划调度中，一定要根据实际的情况进行恰当的调度，客观公正地对问题进行及时处理。 3 车间作业计划调度问题的研究 3.1 基本问题 关于航天制造行业的车间作业计划调度问题的研究，我们一定要坚持从实际出发，将调度问题按复杂程度进行分类，或根据加工的特点进行分类。在调度的过程中要时刻保持动态调度和静态调度相结合，并根据具体情况进行具体分析。 3.2 研究分析 在对航天生产计划制造行业的车间作业计划调度问题进行研究分析时，可结合单行机与对行机之间的调度调整问题进行研究。首先，单行机调度最关键的部位在于取值问题的确定，在实际的运用中，通过将设备的取值问题进行调度，保证在运行时间能够最短的情况下对于调度进行必要的调整。尽管对于单行机的调度调整十分简单，但也要重视可能发生的突发情况。例如，在进行并行调度时，如果M和N两个值进行适当的调整，在两个值相等的情况下，可将这两个值认为是等值标准。如果一个值较大时，这种情况下进行调度的分配就比较简单，通俗来讲，就是当工作环境中的员工大于工作任务量的时候分配是比较简单的。如果这个值变小，那么就需要在车间生产的过程中进行必要的调度。当然，在实际生产生活中的调度问题不会这样有规律，所以对于调度问题的实际情况进行分析时，一定要学会选择不同的调度系统。 4 结 语 随着我国社会经济的飞速发展，我国的科技实力也迅速提升，其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升，还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作出的应有贡献。航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别，本文对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行了深入的探讨，探索航天生产企业如何形成科学合理的调度计划，进而不断提高航天生产企业的竞争力。 生产调度论文:生产调度管理系统常见问题及对策探讨 摘 要随着商品经济的不断发展，生产调度与商品经济有着不可分割的关系。在卷烟行业，生产调度对卷烟生产过程进行统一的协调、指挥，保障生产相关部门和工序能够流畅的按照工艺要求进行生产，促进了卷烟生产的自动化、信息化和智能化。但是，当前行业生产调度管理依旧存在部分问题。因此，文章通过对卷烟生产调度管理当前所存在的问题进行分析，并探讨了可供采取的对策，以期通过文中的分析有效提高卷烟企业的生产调度水平。 【关键词】生产调度管理系统 自动化 常见问题 对策 1 生产调度系统概述 生产调度系统是使企业内部各个专业管理部门之间能够综合协调，发挥整体功能所要建立健全的生产经营管理系统。由于现代工业企业，生产环节多，协作关系复杂，生产连续性强，情况变化快，当某一局部发生故障，或某一措施没有按期实现，往往会波及整个生产系统的运行。加强生产调度工作，对于及时了解、掌握生产进度，研究分析影响生产的各种因素，根据不同情况采取相应对策，使差距缩小或恢复正常是非常重要的。生产调度系统以生产经营活动为工作对象，由许多主次关联要素、环节、环境、条件等集于一体，具有计划组织、指挥、控制、协调，以及综合信息的特定功能网络系统。其特点是多能级的大系统，企业调度具有微观管理控制功能和目标。 在烟草行业内部一般按四级管理国家局、省局、国有烟草公司、生产烟草设置能级调度。使其由下而上和上下一致都具有生产经营目标，以专业管理所具有的生产经营指挥和综合信息中心形成神经系统。这个系统，通过相互分工的作用发挥，扩大形成各能级活动的大系统，从而层层保证逐级目标汇集起来的总目标得以实现。通过生产调度管理系统的实施，对烟草生产中所出现的问题以及变化进行及时的掌握，并根据不同的问题采取及时有效的针对性措施，确保烟草行业整个生产流程的高速运作，从而达到烟草行业生产前所制定的预期目标。 2 卷烟生产调度管理系统中的常见问题 2.1 生产调度系统内信息分散 卷烟生产计划指标受国家烟草专卖局的总量控制，然后给各烟草集团分配各自的生产额度，这是卷烟生产调度的第一层次；第二层次为各集团根据卷烟生产总量和卷烟利税目标对计划指标进行分解，需要综合考虑品牌战略、平衡各生产厂的产能、人员、原辅材料等诸多因素。第三层次为各生产厂的月度生产计划，由集团根据销售预测情况制定各生产厂的月度生产计划，月初工厂基本能按计划进行生产，但到每月下旬时，生产计划需要根据市场销售反馈情况进行调整。 正是由于诸多层次的原因导致了生产调度系统所获得的信息都存在一定的孤立性，从上一层所得到的信息传递到下一层都有很大的延迟，同时由于使用的软件和衡量的依据会有所不同，不同的烟草生产厂往往不能通过同一系统来知晓生产实时信息，更多的依赖于电话或手写单据汇报的方式，进而导致生产调度指令可能会出现判断错误和达到速度偏慢的现象。同时由于信息的不完整、不统一、不及时等诸多问题会对企业的生产经营产生很大影响，同样也会造成整个生产调度系统处于应急状态，相应的原材料没有及时安排到位，会延长整个交货期，致使货物不能够按时送达。 2.2 生产调度系统存在的弊端 传统的生产调度以事前调度为主，就是事先根据产能、工艺要求将生产计划进行分解，先分解到生产车间，再从车间细化到生产线、生产工序上，实际生产时，各生产车间和班组按预定节奏组织生产。在卷烟销售越来越趋向市场化的今天，面向订单生产和供货对于卷烟企业是必然，生产调度要适应订单随时变化的需要，以更好的响应客户需求。然而在烟草生产中，往往会产生很多的半成品和原材料，那么烟草企业就需要对半成品进行计量称重，但我国的流程型企业在计量中都存在一个通病，即输入电脑的计量数据往往不能与生产调度系统实现数据共享，进而导致了记录人员的多次重复计量生产数据，使工作变得复杂、繁琐，这一弊端会造成企业生产系统的拖延，进而导致生产调度系统的错误判断，造成不可估量的损失。同时，由于目前的生产调度系统并不能够真实的反映出实际生产过程中所出现的不确定性，而在现实生产中不可预测的扰动经常会导致智能算法的最优解决方案不能够很好的执行。如果依照这些算法进行生产计划的安排，相应会造成正反馈的累积效应，促使生产计划越来越与实际脱轨。 2.3 生产调度系统管理能力薄弱 上世纪九十年代末期以来，卷烟企业通过在生产自动化、管理信息化方面的持续建设和探索，能源监控系统、安全及消防监控系统、生产物流仓储自动化系统、MES系统、ERP等系统相继建成并完善，这些系统对于固化生产管理流程，提高生产和管理效率起到了很大作用，将企业的自动化生产水平、信息化应用水平提高到了一个全新高度。然而，在当初建设这些系统时，很多企业并没有全面系统的规划，只是根据特定时期的重点需求进行建设，在各系统间的业务流程衔接方面并无统一规划，在后续因信息共享的需求而进行集成也大多仅仅停留在信息层面的集成，并没有过多的考虑在业务层面进行无缝对接集成，导致在生产调度时系统间的协同性有待加强。 3 对卷烟企业生产调度管理系统相关问题的改进措施 3.1 利用智能排程调度软件，分层次调度 卷烟生产计划从国家烟草专卖局到各省级公司、各集团下属工厂、再到生产车间的分解是一个多层次的过程，由于各层次对计划指标的关注要点各不相同，因此各级的计划分解应考虑在各级的业务系统上实现。在集团层面，通过集团ERP系统的订单或计划管理模块将生产计划指标根据利税目标解为各品牌规格的计划数量；然后通过集团排程软件将集团生产计划分解为各下属生产工厂的生产计划，各生产工厂又通过工厂排程软件进行排程，分解为各生产线工艺段的生产工单。 通过多级排程调度软件，将各个层次的生产计划进行关联，上一层级的排程输出作为下一层级的生产计划输入，在生产计划指标发生变化时及时对后续层级的生产计划进行滚动排程，解决了上下层级计划联动脱节和滞后、难于跟踪等问题，同时可促进生产相关人员在生产管理过程中，能更好的实现计划与执行的统一，并确保生产全过程可跟踪。 3.2 以自动调度代替人工调度 传统生产计划和调度管理多通过人工对计划进行分解，人工进行MRP运算，再根据库存情况安排物资供应计划。对于生产线上工艺段和工序的生产，则常以纸质工单下发，或通过信息化手段将工单录入生产指挥系统。由于生产计划处于变化中，相应的MRP运算及物资库存信息、物资供应计划均随之处于动态变化中，全靠人工运算和指挥生产，容易出错且效率很低，与卷烟生的先进反差很大。因此，在通过智能排产软件对生产计划进行分解排程后，对于生产线工艺段和工序的生产工单，可考虑采用自动调度系统替代人工调度，降低相关人员的劳动强度和提高调度效率和调度准确性。通过自动调度软件，实现工单的自动下发，实现前后工序一致性检查，生产参数包智能匹配和自动下发；对于生产调度规则应用时需要的必备信息：如工单状态信息，成品/在制品库存等信息，则通过自动化数据采集软件实时对生产现场数据进行采集，并实时反馈给生产调度系统，通过对自动化调度软件的的不断优化完善，建立起动态控制系统，逐步实现智能调度和智能化生产。 3.3 对业务进行优化集成，实现协调调度与生产 在规划建设系统时，将生产计划调度管理相关的业务在各系统之间的流程梳理清楚，并尽可能的进行优化，在使流程满足管理需要的基础上，进行优化，定义好各集成系统间的信息和流程边界，为最终实现多系统、多部门、多工序之间的协同调度系统打好基础。比如，在MES系统与制丝生产管控系统、配方物流自动化系统之间，可将叶片处理工段的生产进行有效协同，传统方式为MES分别下发工单给制丝和物流，先由物流按工单出库，再由制丝和物流进行任务校验后启动开包切片生产。再对业务和流程充分集成后，可考虑如下流程：将配方物流看作是制丝切片处理的前置工序，配方库出库任务由制丝发起备料请求后触发，MES只发送切片工单给制丝管控系统，制丝管控系统根据工单顺序，提前向配方物流发送出库备料请求，配方物流投料至缓冲区备料就绪后，向制丝发送物料就绪信号，待制丝发出送料信号，缓冲区烟包自动输送至开包切片工序处理。 4 结束语 生产调度管理系统是卷烟生产的核心业务，通过对生产调度管理系统的现状，存在问题及对策进行分析探讨，通过构建多层次的计划排程软件、自动调度系统、业务集成和协调调度，可以有效的提高生产计划调度、工单调度效率和准确性，并对业务集成形成支撑，最终向智能调度、协同调度发展，从而促进卷烟生产企业效益的有效提升。 生产调度论文:流程企业生产调度系统管理的问题与对策 【摘要】随着科学技术的不断进步，在我国企业中占有重要地位的流程型工业企业也因为产品创新上的差异以及质量上的差别越来越小，开始更加关注于生产运作管理上的差别。作为协调生产流程及运作的最有效工具生产调度系统正逐渐成为流程型企业关注的热点及重点。然而由于流程型企业的生产往往有多目标多生产因素所共同影响和制约着，甚至还涉及到批处理等问题，如何能够更好地协调企业生产，提高生产效率同样也是流程型企业生产调度系统所要解决的问题。而当下我国流程型工业企业的生产调度系统管理还存在着诸多的问题，本文通过对流程型企业生产调度管理系统进行分析，归纳总结其存在的问题，并探究其解决对策。 【关键词】流程型企业 生产调度系统 问题与对策 一、引言 当下，我国流程型企业都是按照生产工艺流程进行生产，往往有多个制造部门和单元，期间可能会经历连续生产、批处理等过个过程，而往往连续生产要根据生产工艺流程进行，而批处理等为了节约能源、降低费用要进行集中处理，这样就造成了生产中半成品的存放问题。而由于批量连续生产导致工序和工序之间的衔接是否紧密，而不同产品之间可能会有通用的设备，如此以来生产产品的排序以及设备的分配都变得十分复杂。 作为流程型企业生产调度最基本的工作就是订单排序和设备分配以及实时生产情况。生产调度系统反应的信息能够第一时间反应给生产运营管理者作为生产的第一手资料和排产的最根本依据，是协调企业管理层和生产层之间最重要和有利的桥梁。然而我国的流程型企业生产调度管理系统还存在诸多问题，什么样的问题该被高度重视并解决也是流程型企业待解决的问题。 二、流程企业生产调度系统管理的问题 随着信息技术引入到企业生产中，对于流程型企业最初的依靠人手工抄写生产数据的时代逐渐被取代，大数据进入到企业中。当今流程型企业往往从物料需求计划、生产计划、生产执行计划以及销售等都采用相应的办公系统。但是很多流程型企业并未因信息技术的发展提高企业自身的生产效率，却反倒因为每天还要填写软件中的数据给企业生产调度系统造成了更大的麻烦。从流程型企业实际生产运行的角度分析，总结出流程型企业生产调度系统管理有以下几方面的不足。 （一）生产调度系统内信息分散 由于流程型企业由多个不同的生产车间单元组成，而每个车间有其自己的生产性质和工艺要求，导致不同的生产车间所需要的质量控制和计划要求都大不相同。正是由于这个原因导致流程型企业生产调度系统所获得的信息都存在一定的孤立性，从上一道工序处所得到的信息传递到下一道工序处是有很大的延迟，而由于使用的软件和衡量的依据往往不同，不同的生产车间往往不能通过同一系统知晓生产实时信息，而是通过电话或手写单据汇报，这就导致了信息的流通，严重时，可能会导致生产调度指令的判断错误以及到达速度的缓慢。 （二）物料计量系统存在众多弊端 由于流程型企业生产流程中会产生很多半成品以及原材料，往往经历批处理以及连续生产等多个环节，那么对于流程型企业，往往要对半成品等进行计量称重。由于生产材料的不同，需要数量的差异，往往使用的称重设备也有很多种类型。对于机械均衡器、电子秤以及千吨轨道在流程企业中都比较常见，但是这些计量器具称重的范围和要求的精度有很大的差距，导致其记录的方式也有很大的不同。有的计量器具采用手工填写单据的方式实现计量的登记，有些计量器具采取输入计算机的计量系统来实现数据的记录。在我国流程型企业中存在着一个计量的通病，就是输入电脑的计量数据往往不能够在企业生产调度系统中实现数据共享，从而导致数据记录员需要重复多次记录生产数据，无法实现高效的生产效率反而使得工作变得冗余、复杂。企业计量系统的问题导致流程型企业往往在检斤程序增加了不必要的时间，并造成了企业生产系统的拖延，导致生产调度系统的错误判断。 （三）生产调度管理能力薄弱 流程企业在当前的生产运作管理中越来越重视自身生产调度系统的管理，并且往往都建立了本企业的生产调度管理团队。但是由于管理办法的落后，系统资源不能共享等原因，导致流程型企业生产调度管理往往都是运用着先进的软件进行数据的简单键入和记录，并没有实现运用信息系统对数据进行共享和实时分析，并运用生产数据制定相应的科学合理的物料计划、生产计划以及生产执行计划等。没有运用当代生产调度系统管理实习企业低成本高效的生产分配。 三、流程企业生产调度系统管理问题解决建议 从流程型企业生产调度系统管理存在的问题可以发现，若要解决流程型工业企业生产调度系统的问题，必须以企业生产调度系统作为一个整体，对其生产系统的各方面记录能力以及生产调度系统管理人员的能力进行全方位的调整。在本小节，最先从生产调度系统的内部信息入手，结合MES理论建立起生产调度系统，来解决生产调度系统信息孤立和计量系统的弊端，最后从生产调度系统管理团队的人员培养角度出发，从而全面的解决了企业生产调度系统管理中的问题 （一）引入MES系统于企业中 所谓制造执行系统就是建立在企业最高层次的生产计划和作为车间生产层的控制系统之间的面向车间的生产管理技术与实时信息系统。制造执行系统，往往可以结合一个企业的订单分配、设备跟踪与分配、库存情况、物料流通情况、企业产品质量管理以及人力资源等多个方面的性能，所以它能够很好的解决企业各个部分信息的问题。 然而，对于流程型工业企业，由于企业生产产品及属性的不同，会面临着不仅完全相同的问题，所以流程型工业企业应该针对相应的问题，然后以解决信息分散为目的，制定相应的MES系统。引入MES系统的流程型企业可以填补出我国在工业企业中的信息分散问题，针对于企业最高层次的生产计划以及企业车间层的生产执行之间的中间指导层。这样就解决了企业信息分散的现象，将其即成为一个数据支撑平台并能给直接反应给生产执行层。 （二）建立计量系统均衡器 对于流程型企业的计量管理而言，要实现计量系统的全面平衡就需要对流程型企业的各类计量器具进行统一的盘点，为实现流程型企业计量管理的系统化及资源共享创造一定的条件。要实现计量以及能够自动打印票据，制定相应的计量标准，实现硬件设备能够实时更新并快速上传计量数据的基本要求，从而避免计量数据的孤岛现象。 从原材料的入库和成品的计量可以单独作为一个整体并入到系统中，这样能够保证流程型企业的总体材料的平衡。而对于半成品材料的计量一定要保证能够实时在生产调度系统中有所体现，并且能够作为MES系统中，这样才能够实现计量的统计和分析情况。而对于计量系统，要设立均衡器系统，实现计量仪器仪表上数据的自动流转，从而降低人为操作所导致的信息延迟，并能够很大程度上避免信息所导致的解决失误。 （三）构建和谐的生产调度系统管理团队 首先要确立生产调度团队的目标，并建立起相应生产调度管理的宗旨、指导思想以及行为准则。对于任务要严格按照“计划”、“执行”、“检查”、“行动”循环来执行，要合理的分配项目的轻重缓急。在生产调度管理团队完善的基础上，要对生产调度的具体过程设立不同的执行标准和要求，比如生产现场要采取5s管理。 对于生产调度管理团队的人员素质也要有一定的要求。调度管理人员要保证生产信息的准确性，对生产任务要进行随时的跟踪和反馈，并清晰的生产调度管理的各个层次。 对于生产工艺和流程的要求，要做到对生产工艺随时监控，保证生产工艺在规定的范围内进行，并对工艺故障的预防和应急建立起相应的措施。对于应急措施要建立其分级别的处理方案。 对于生产调度管理团队的重中之重就是如何最大限度的提高企业设备的生产效率，那么就要求生产调度系统人员能够在完全熟悉了生产工艺流程的基础上，能够随时准确的把握各个部门的生产信息并能够运用科学合理的手段对于生产计划的执行编制合理的生产调度计划。 生产调度论文:半导体生产线调度与仿真系统与MES系统集成设计与实现 针对半导体生产线计划与调度特点，结合半导体MES生产制造执行系统数据库结构设计半导体生产线调度与仿真系统，实现与MES系统的有效集成，使两系统间的数据实现同步传递并相互验证。 【关键词】半导体制造 调度与仿真系统 MES系统 系统集成 1 生产线调度与仿真系统总体设计 由于半导体生产线制造活动十分复杂，而且在实际生产中往往对决策时间有较高的要求，因此考虑使用离散事件仿真技术设计实现模拟仿真调度。其基本原理是：在调度规则的指引下，建立仿真模型并在制造系统的仿真模型上试探性的经历整个加工过程，记录过程中各个对象的状态变化以及导致状态改变的事件，形成调度方案并统计性能事件。 结合半导体制造特点设计完成生产线调度与仿真系统，主要由数据库子系统、仿真调度子系统和性能分析评价子系统这三个系统组成。数据库子系统与企业MES系统相连，通过不断更新为仿真系统提供实时仿真数据；仿真调度子系统用于建立半导体生产线模型并依据企业定制的调度方案对半导体生产线完成仿真，从而获得可用于指导生产实际的调度结果；性能分析评价子系统根据仿真得出的调度方案输出性能评价结果，以便分析评价之用。仿真调度子系统和性能分析评价子系统通过数据库耦合达到交互信息的目的。 2 生产线调度与仿真系统与MES系统集成设计 2.1 生产线调度与仿真系统的数据获取 企业MES数据库记录了生产线上产品和设备的全部信息，仿真系统从MES系统中抽取相关数据构建仿真数据库，该数据库主要包括实时信息和历史信息。实时信息描述生产线上所有设备当前时刻状态，在仿真过程中它描述了仿真的起始状态，因此，在每次仿真开始前，需要将设备的实时状态信息从MES系统中更新到仿真数据库中。历史信息主要记录了仿真时涉及的产品和设备信息，包括产品的工艺流程、加工时间以及设备的设置、维修保养时间等相关信息。考虑到仿真程序的效率，采用Access作为调度与仿真系统数据库子系统的数据库引擎，更好地满足仿真的需求。 2.2 生产线调度与仿真系统数据接口实现 数据接口的实现主要包括两部分：接口定义、接口实现。接口定义指的是将数据接口的功能通过方法声明在代码中罗列。接口实现指的是根据接口定义，对每一项功能进行具体的代码实现。数据接口定义与数据库的物理表一一对应，而接口实现则可看作为数据层在软件层的软表。接口实现类是作为对数据层数据的缓存。加载程序对软表再加工，使之组织成基础模型。 根据半导体生产企业实际调度特性在生产线调度与仿真系统内搭建6个生产模型：MiniFab、HP24Fab1、HP24Fab2、HP24Fab3、BL4、BL6，每个模型的生成都是由统一的建模程序来动态生成的，每个模型对应一个数据库。不同结构的数据库，在软件层都有与之对应的一套数据接口定义，为了更便捷的抓取MES系统数据，仿真系统的6个模型设计采用同构数据库，所以在此部分的实现只针对标准数据结构的代码实现。 数据接口用作仿真模型对数据层的读取与写入，有数据软表（即仿真模型内部表）以及加载算法。加载算法读取当前模型标识，选取指定数据库，将MES系统数据载入内部表；在写入方面，也是先将MES系统数据写入内部表，再写入数据库。载入过程发生在仿真模型开始仿真之前，写入过程发生在仿真结束之后。加载流程见图2。 FabLoader是工具类中用于加载模型的类，首先由它发起加载MES系统设备表的请求。TableSet类是数据表的集合，通过它可获取当前模型数据中的任意表。TableSet通过GloabalVal查询当前何种模型在运行，之后TableSet根据当前运行模型的标识，选择对应的EquipmentTable生成实例，最后FabLoader得到该实例。FabLoader调用EquipmentTable的load方法生成Equipment实例，将其放入基础模型，继续加载模型其他部分。 3 结束语 通过生产线调度与仿真系统与MES系统的有效集成，实现了半导体生产的可视化管理，管理人员可事先确定用于生产实际指导的优化调度方案，并对设备的占用情况及瓶颈状态的变化进行预测，提高设备利用率，达到提高产能的目标。该系统现已投入生产运行并取得了良好效果。 生产调度论文:基于混流生产的优化调度及实现 摘要：混流生产在产品生产过程中有多个加工和装配操作，优化过程是如何在多个加工设备和装配设备上进行调度，使产品加工时间最短。本文建立了混流生产合作博弈调度优化方法，通过对问题的分解和agent间的合作博弈调度，采用实验对算法进行验证，得到了满意的效果。 关键词：agent；混合流水生产；调度；合作博弈 1 研究背景 混合流水生产包括零部件加工和产品装配过程。一件产品通常都由多个零部件装配完成，而零件可以在多套生产设备上加工完成，装配过程也是在多套装配设备上完成。对于拥有多个无差别的生产和装配设备的工厂，如何缩短产品的生产时间一直是重要的研究方向。 2 问题原型 如图1所示的产品及结构，需要经过多个加工与装配机器进行生产，研究的目标是怎样把零件分配到不同机器上加工和装配，可以边加工边装配，达到产品的makespan时间最短。 3 复杂结构的分解和简单结构图的调度 对于结构复杂的产品，都可对其结构图进行分解，获得多个简单图。简单图满足每个度大于1的节点不超过一个度大于1的子节点，也就是每层不超过一个装配节点。对图1中A3节点分解，得到根节点为A1，A2和p5的三个简单图。如图3所示。 每个简单图的调度都使用一个agent代表。对简单图可以通过合理的调度算法得到最优结果。对于一个制造系统，假设有m台加工机器和q台装配机器，可以采用底层优先算法，获得makespan最小的最优结果。算法顺序如下： 1）加工过程工序安排：按照树的层数从底层开始，由下往上，同一层的加工工序按照时间由大到小顺序优先安排到空闲的加工机器上； 2）装配过程工序安排：由于简单图每层最多只有一个装配工序，在其子节点工序都完成情况下，按照树的层数从底层开始，由下往上的顺序安排到空闲的装配机器上。 4 多agent调度 每个简单图的调度都是用一个agent来，每个agent的独立调度通过底层优先方法得到，但全部agent受到产品整体逻辑关系的制约，非简单线性关系，因此多个agent之间进行的整体调度是问题关键。 考虑到各agent之间的关系，首先是竞争的，但同时也必须进行合作。因为资源有限，各agent都以自己的任务尽快尽早结束为目标；同时，受限于产品结构，不是所有agent都可以不受约束在任何时间点开始生产，有的必须等别的agent生产结束后才可上线生产，因此agent间也必须存在合作，各自都要服从在机器上时序的安排，最终达到目标的整体最优。 对于多agent的调度是研究的重点，本文采用多agent合作博弈的方法，具体算法如下： 1） 将所有agent分成三个集合：A是已参加博弈集，B是可选集，C是不可选集。可选集表示其前期工序已完成；不可选集表示受产品结构制约，其前期工序未完成，暂时不可进行调度。 2） 在调度过程中，依次增加进入A集合的agent个数，每次迭代过程只允许增加一个，直至全部agent都进入A集中。在最初，A是空集， B是能够直接加工无其他前序工序约束的所有agent集，调度开始后，依次对B中的每一个agent单独进行调度，选择B中makespan所需最长的那个agent加人A集中，然后更新集合A，B和C。以后每次迭代过程中，都是从B集中挑选一个agent加入A集。方法是将B集中的每个agent与A集中的agent分别合在一起做调度，在A中已存在的顺序不变情况下，将B中agent安排在A后面再调度即可，联合调度所需时间最长的agent的进入A。 3） 一旦B中有agent进入A，就需对集合A，B，C更新。 4） 在集合A内部的博弈也是个反复的过程，经过多次迭代优化，如果结果稳定就继续从B集中挑选一个合适的agent加入A集。一旦B集为空，则整个调度过程结束。 5 实例分析 对如图4产品结构先进行分解，得到多个agent，然后再进行优化调度。设定生产设备和装配机器都是2台，得到如图5调度结果，可以得到问题的最优调度，且机器的工作负载均衡。利用本方法对多种产品结构进行调度，都能够获得满意结果，对于产品结构更复杂，机器数设置更多的情况，可以判断出至少得到次优结果。 6 结论 在混合流水生产过程中，要经过多道加工工序和装配工序的复杂产品的生产，其调度具有多目标特征，本文采用合作博弈的方法基本可以较好的解决makespan最优的调度问题，实验结果也验证了本方法的有效性。同时，也可以采用本文提出的调度方法来解决类似于机器负荷均衡、装配件消耗均衡等其他问题。 生产调度论文:基于MES的化工生产调度系统研究 【摘 要】MES系统是当前企业信息化研究与应用的热点之一，本文以一无机磷酸盐化工厂的生产调度为研究对象，针对化工生产工艺流程连续，工艺过程伴随着复杂的物理与化学反应，工艺机理复杂，加工单元相互关联，影响因素多等各种加工过程的不确定性这些问题，设计了基于MES的化工生产调度系统总体架构、结构组成以及工作流程，对有效解决计划管理层与生产控制层之间的数据传输与通信问题，提高生产效率、合理调配生产资源具有很好地指导作用。 【关键词】制造执行系统；MES；生产调度 0 研究背景 白沙河无机磷酸盐化工厂近年来先后引进和开发了一批节能新设备，处理了固废难题，又设计并成功投产了利用废热生产蒸汽的装置，在降低成本和节能方面在国内属先列。但是，和国内大多数化工厂一样，该厂也还处于传统型的生产管理模式，主要依靠调度员的经验去分析应对各种情况，控制层与调度层独立分开，管理部门、生产车间对生产过程不可监控，生产过程对车间调度员能力、工作主动性依赖较强，这种没有信息系统支持的传统生产管理方式，对生产过程的了解往往是局部的、粗略的、滞后的，更谈不上对生产过程的控制，所以，为了更好地合理利用资源，并且迎合工信部近年开展的两化融合行动，加入制造执行系统（Manufacturing Execution System ， MES），摆脱传统生产管理模式，实现对整个车间制造过程的优化是非常必要的。 MES是一些能够完成车间生产活动管理及优化的软硬件集合，这些生产活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程[1]。根据ISA-95标准，可以看出企业信息化的整体架构以及MES在其中所担当的角色，如图1所示： ERP是对整个企业或企业集团业务的管理，是对企业整个运营资源（人、财、物）的管理，强调物流、资金流的统一，所以它无法直接与底层生产控制系统连接起来，而MES作为面向车间生产的管理信息系统，便成为了ERP和车间控制底层之间的一座桥梁，从计划层（ERP）获取生产计划（生产订单），将细化的生产任务传递给作业人员，或将控制指令下达给流程控制层，同时从作业人员或流程控制层收集现场信息，反馈给计划层[2]。 根据MESA对MES的功能定义，MES的功能包含制造资源分配与状态报告、详细工序作业计划、生产调度、车间文档管理、数据采集、人力资源管理、产品跟踪、业绩分析等。而生产调度则是制造执行系统的一个关键模块，在满足资源约束的条件下，均衡生产过程中各种生产资源；要在不同的生产瓶颈阶段给出最优的生产调度计划；要实现快速调度并对需求变化做出快速反应。 1 需求分析与存在问题 白沙河无机磷酸盐化工厂总共有五个车间，其中一个黄磷车间所产出的黄磷是作为原料供应给其他几个车间，其他各车间按照下达的订单要求生产出符合买家要求的不同标准的产品，生产时所需要的燃料均为黄磷生产中所产生的煤气，各反应中需要用到的大量蒸汽一部分也是由以煤气作为燃料的燃气锅炉提供，整个生产过程会受到这些条件的限制。 1.1 生产情况与存在问题 （1）由于订单标准的不同，生产产品的过程中可能存在这一批生产完结后，该生产线要调整到下一批订单的标准时，需要花费几小时甚至几天来调节，所以最初的排产调度计划就需要经过合理的计算来进行时间和成本的控制。 （2）化工生产的能源消耗非常大，而此前的燃煤锅炉由于环保以及其他因素已经弃用，现全由黄磷生产过程中产生的大量煤气来提供所有车间的燃料供给，而且化工产品生产条件极为苛刻，反应温度稍微改变，产品质量就会受到影响甚至生产出其他的产物。煤气炉的贮存空间有限，黄磷车间源源不断的送气，其他又在持续不断地消耗，于是能源方面的调度尤为重要，所以生产过程中的调度也是一大问题。 （3）生产装置出现故障，以及生产过程中当检测到炉内渣过量时需要停机清理，各种因素造成与原有的生产计划任务脱节等。 1.2 功能需求 生产调度系统应满足以下需求： （1）信息需求 MES系统是一个面向车间的实时信息系统，它要求把车间所有信息能实时反映出来，调度数据以MES系统数据为基础，因此及时、准确地实现信息的共享与集成是基于MES生产调度系统的核心。 （2）功能需求 功能需求体现在如下两个方面： 第一，生产车间接收到管理部门下达的生产任务，根据生产能力，库存信息，以及工时定额，利用计算机生成可执行的、合理的排产方法以安排作业的加工顺序和加工设备，通过人工调整实现优化调度，制定生产作业计划下发给各生产班组进行生产[3]。 第二，通过底层PLC、DCS等系统上传的实时数据以及各生产班组对生产计划执行情况进行控制并对影响生产的各个因素状态（如煤气、蒸汽、矿石储备、设备运行状态等）进行监控，将所跟踪得到的生产情况和资源状况信息向上反馈，使得调度员根据反馈的数据信息对生产全程监控，实现作业计划的临时追加与调整。同时，相应的功能模块可以完成数据信息的建立和维护、工时统计、设备负荷核算等工作，为动态调度提供依据[4]。 2 基于MES的生产调度系统设计 无机磷化工是一个化工生产条件要求高，原材料和中间品多危险，高温、高压，工艺流程连续，机理复杂，加工单元相互关联的复杂系统。其中调度工作对于生产的影响尤为重要，根据化工厂生产的实际情况，按照数字化管理需要，确定系统的总体框架，将整个化工厂MES系统划分为六大模块，分别为：基础数据管理模块，计划排产模块，工艺模块，生产统计模块，操作管理模块和信息综合查询模块。如图2所示。 2.1 基础数据管理模块 MES系统的基础数据管理包括设备信息维护，系统菜单管理，系统配置维护，人员角色管理等。 设备信息维护是将整个工厂各个车间的生产设备（黄磷电炉、磷酸盐车间的燃烧炉、燃气锅炉、余热锅炉、电力系统状态等）联网，实时采集生产设备的信息，包括设备运行状态、设备参数调整选择、故障维修记录、检测结果等，采集的信息最终汇总到基础数据库中。人员角色维护是将所有与化工厂MES生产相关的人员包括计划、调度、生产、管理、工艺、操作、检验、库房分别给与相应的权限，通过个人专属账号进入MES系统进行工作。 2.2 计划排产模块 计划排产模块主要包含了生产计划与作业计划。 生产计划是由ERP系统传送过来的订单销售情况，结合本厂实际生产能力以及当月的停车检修计划，通过智能计算出最优化的生产计划表，再由专业人员适当修改完成。 作业计划是由车间调度根据生产计划表生成，建立车间任务。车间任务管理主要用于车间生产过程管理与控制，是车间任务在“工序级”的具体执行过程。 2.3 工艺模块 在化工生产中，工艺文件是指导其生产的一个关键，各个车间都配备的有专门的工艺员来整理相关资料，所以工艺模块是本系统不可缺少的，相关作业人员可以在通过本系统查询工位的相关工艺要求和工艺知识，为了方便查询人员，加入了工艺流程图，让整个生产过程更加清晰。 对各个车间的不同产品工艺进行分析，不同车间的工艺人员可以只在在系统中对工艺进行修改维护，并在工艺的编制流程加入权限控制，通用工艺编制完成并审批后，不得随意改动。编制工艺文件时可以直接从通用工艺库中直接调用典型工艺，保证了相同工序的工艺要求良好的一致性。 2.4 操作管理模块 生产作业执行主要是生产过程的具体实施。当生产过程中突发状况（机器故障、能源紧缺等）需要进行调度时，由该模块进行操作指令的下达，而为了便于管理与追责，该模块内还包含操作监控和操作日志两个功能，将责任直接划分到当班人员。 2.5 生产统计模块 生产统计模块主要包括物料平衡、统计方法、统计计算、统计报表。该模块提供某一条件下的统计分析结果，为管理人员及时了解生产任务的执行情况，提前进行计划调整和调度提供依据，为车间管理者考核装配人员技能水平提供了参考依据，同时也是车间进行成本核算的重要信息来源。 2.6 信息综合查询模块 信息系统查询主要分为任务执行查询、作业执行查询、生产进度查询、质量信息查询、设备在线查询。整个化工厂各车间的生产信息进行实时采集，保证了MES系统能够实时显示车间各生产任务的完成进度，实时显示设备状态信息等。将整个工厂的生产情况清晰明了的通过实时数据反映出来。 3 化工生产调度工作流图 首先，化工生产车间接收到销售管理部门根据订单实时汇总情况下达的生产任务，根据生产能力、库存信息以及本月设备装置检修计划，经系统中的设定的智能优化算法计算后制定出生产计划，下发至各个生产班组进行生产。 接下来，各生产班组对生产计划执行情况进行控制（例如黄磷电炉的需要更换电极以及除渣），并对影响生产的各个因素（例如煤气供应，蒸汽压力、温度、设备运行状态）进行监控，将所跟踪和采集到的生产情况信息和资源状况信息及时向上反馈。 最后，根据上一步的实时反馈，调度系统对各种突发情况或紧急情况给出处理建议，因设备故障而导致脱离原有作业计划时，作业计划重新进行调度分配。各生产班组在生产作业计划执行的同时，还实时生成生产进度分析报告，并将关键信息反馈给相应的管理部门。具体的生产作业计划和调度控制的流程如图3所示。 4 结论 生产调度作为制造执行系统的一个关键模块，是体现制造执行系统先进性的技术核心。本文以白沙河无机磷酸盐化工厂企业生产为研究对象，分析出现的问题和需求，对基于MES的生产调度系统的相关技术进行了研究，构建了基于MES的生产调度系统总体架构，规划了系统功能模块，梳理了工作流程，对有效解决计划管理层与生产控制层之间的数据传输与通信问题，提高了生产效率、合理调配生产资源有较好促进作用。在后续工作中将实际应用该系统，来检验该系统为现有化工生产和管理层决策提供信息的可靠性，以及评估其对生产效率和质量管控能力提高的有效性。

铁路运行是非常复杂的过程，列车运行时会受到各种因素影响。铁路行车组织是铁路运输中十分关键的构成部分，是铁路综合使用各项技术设备，对列车运行进行合理安排，以此实现乘客与货物运输的一种计划性工作。其工作内容主要有车站技术、车流组织、调度等相关方面的工作。从这些方面就可以看出，铁路行车组织是非常繁杂的工作。在信息技术和数字技术的发展下，铁路作为我国交通运输中的关键构成部分，其有必要将数据技术和信息技术使用在其中，建设行车组织数据分析的系统，以此让组织工作更加方便快捷。因此，对铁路行车组织数据分析系统进行研究有一定现实意义。 1铁路行车组织数据分析系统设计 在对铁路行车组织数据分析系统进行设计时，其中设计模块主要有以下几种： 1.1数据库功能 这个模块要考虑到行车组织的主要工作内容，将铁路的运行作为基础，将列车行驶、装卸和机车牵引的过程作为基础，设计数据存储模型。在其中需要兼顾到系统延展性，要将需要数据存储系统与架构作为基础，以此来使用不同的处理模式。 1.2对象和结构的设计 在行车组织系统的设计中，主要针对的对象是车站、区间和列车三个部分。其中的列车与区间是静止性的，而列车则是动态性的。在设计时，车站的类型相对发展，其重点在于明确信号灯、进路彼此之间关系。在这种情况下可以使用一个超类，也就是节点为道岔、信号灯以及轨道电路区段是父类。节点类具备的属性是节点标识号与节点类型码等。而进路则在设计中使用链表示。 1.3数据结构设计 列车、车站和区间三者之间的关系要在计算机中经过关系属性来呈现。就比如行车组织中最重要的调度而言，比如列车在计划达到（出发）时间和实际达到与出发时间，列车在车站使用的进路等。在设计数据结构时，要想明确谁是主线。若是车站是主线，则就能够确定经过某个城战所有列车与相关关系属性。而若是将列车作为主线，则就能够确定列车经过所有车站和关系属性。调度系统中，经过将列车与车站作为主线做好操作。总之，系统在设计时要结合行车组织工作的实际内容进行，要确定好分析的对象，将实际工作的流程和内容融入到系统中。只有经过这种方式，才能够有效地提升系统设计质量，使其可以在铁路的组织工作中充分发挥作用，提升工作质量。 2铁路行车组织数据分析系统实现技术 对于整个数据分析系统而言，要想将其有效地使用在铁路行车组织工作中，系统还必须具备以下技术，才能够实现系统的价值，发挥其作用。 2.1数据提取 保障数据一致性是数据挖掘工作主要内容，同时也是数据抽取过程关键所在。就以系统中行车调度系统为例，其中数据字典经常使用了不一样的编码形式，比如车站字典在运输管理系统中使用了电报码方式，但是调度系统中却使用了独立的编码形式。因此在整个系统技术中，需要提供一种编码转化方式，以免出现不一致现象出现。在这其中，调度系统中数据通常会因为范围广而分解成单独单元来管理，比如列车运行线常常被划分成很多调度单元。在划分中，各个单元之间的联系被隔断，从而无法实现对列车的分析。乘客列车因为规律性和准时性的特点，可以进行运行线连贯和晚点统计。对运送货物列车而言，系统需要从中获得车次、计划达到和出发的时间等，然后依据计划台和行调台关系，使用此列车车次、始发站与到达出发时间在相关的系统中搜索列车信息。因为货物列车行驶路径和时间跨度都很大，所以匹配时会搜索2天内的所有数据。 2.2挖掘分析算法 此系统对数据的挖掘分析，主要目标在于使用历史数据，对列车、货车在行车组织中会发生的情况进行预测，并且对各个因素怎样影响结果的进行描述。所以，在其中可以使用决策树算法。这种算法形成的分类规则容易理解，精准率很高，所以选用这个算法来分析和挖掘。在使用此算法时，属性选择十分关键，其能够直接决定算法分析性能结果。依据评价目标，选用各个分析目标属性可以从以下几个例子中进行：比如评价目标是列车晚点，则属性就是列车的种类，途径的站数、里程以及始发站、结束站。若是评价目标为列车兑现，则属性则是货车类型、始发站、取向等。若是评价目标是货车周转时间，则属性就是车辆归属情况，编组站、装车站、卸车站、解体站，以及所有里程和货车时间等。 2.3实现技术 在系统实现过程中，在JAVA语言的基础上开发一组数据抽取程序，在后台中自动运行。练级分析处理后台工作，经过对开源项目使用，将其使用在管理多维分析数据，从数据库到多维逻辑模型反应其中的关系。为了便于操作者运用和查询，数据呈现方式一般是B/S模式。系统使用JQuery组件，在相应的框架基础上使用显示功能，经过后台工作，将服务器连接起来，以此动态产生查询界面。选择分析模型之后，经过统计指标与维度，才能够生产相应的报表。数据挖掘使用开源学习组件，一直使用三个月数据做好模型训练，在保障样本规模情况系下，也更加契合其中的变化，同时把模型输出结果转化成调度员比较熟悉的内容。在实现过程中，其工作流程是首先确定对象，定义模型。然后是定义ETL后台程序工作时间与参数，在系统中抽取相关的分析数据。 3结束语 行车组织工作是铁路运行中的重要内容，因为工作的复杂性与系统性，所以需要设计一款有关于行车组织数据分析系统。在设计系统时，要明确分析的对象，设计好数据结构。将系统使用在工作中时，还需要使用到数据抽取、挖掘分析算法等相关的技术，以此充分发挥系统在行车组织中的作用。经过对此系统的使用，可以让铁路的组织工作更加高效，从而促使铁路的稳定运行。 参考文献： [1]佚名.铁路行车技术作业时间标准仿真验证系统研究与设计[J].铁道运输与经济,2018,v.40：No.466(08):63-68. [2]田锐,刘俊,贺义勇.铁路行车安全信息系统设计探讨[J].铁道运输与经济,2015,37(05):32-37. 作者:韩嵩 单位:陆军装甲兵学院

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。

机械手设计论文:智能仓储机械手的结构设计 摘 要：工业机械手在工业生产的各个方面得到广泛使用。文章根据国内外先进的机械手技术，设计出一种用于物料搬运，结构简单，维护方便的机械手的结构。主要设计机械手臂部分和机械手抓手部分的机构。 关键词：机械手；机械手臂；机械手抓手，结构设计 1 引 言 目前工业机械手面临的问题主要还是成本的高昂和精度控制的不易达到要求。从工业机械手的具体应用情况来看，生产过程的机械自动化已成为现代工业的主要问题。虽然现代机械制造业中的加工、装配等各生产工序主要是间断的，但自动化生产中装卸、搬运等工序亟待实现机械化，工业机械手的出现便可满足这一需求。无论国内还是国外，工业机械手的应用前景广阔，而对机械手使用性能的要求则越来越高，面对越来越多样的产品需求，机械手结构上在向着小巧型，灵活型的方向发展，因此机械手结构设计的合理性变的至关重要。 2 机械手结构设计 2.1 机械手手臂部分原理 欲满足机械手的搬运功能，即将货物从某一水平高度提升至另一水平高度，可采用曲柄连杆机构实现规定搬运动作。本课题应用平行四边形机构的运动特点，依靠电动推杆驱动平行四边形机构转动实现货物高度上的变化。 平行四边形机构是一种平面连杆机构，由于构件联接呈平行四边形，因此也叫做平行四边形机构。平行四边形机构结构简单，易于分析，构件运动一致性好，广泛应用于各种实现平移搬运等功能的机构。 2.2 机械手手臂部分结构设计 机械手手臂在整个工作过程中起着至关重要的作用。本文所设计的机械手臂为平行四边形机构，由于机械手臂也是机械手负载的主要施加部位，故应具有良好的强度与刚度，保证在机械手工作中不能发生弯曲或折断的情况，同时搬运机构若过于沉重则会影响搬运功能的实现。 工业铝型材表面经氧化处理后，外观漂亮且耐脏，工作中沾染的油污易于清洗，可根据不同承重采用不同规格型材组装，同时搭配铝型材配件，无需焊接，安装拆卸方便，轻便环保，整体机械性能较好，广泛应用于生产制造行业。 本文的搬运机构选用密度小强度大并广泛应用于工业机械手行业的工业铝型材较为合适。机械手手臂结构整体布局及各个部件，如图1所示。 机构中的工业铝型材之间通过铰接的方式联接而成，支撑连杆梁1通过销轴5与固定在底座板材上的连接件联接，由角铝3将支撑梁与联接电动推杆4的横梁联接起来，而电动推杆4与底座板材则通过电动推杆连接座2固定于底座上。 2.3 机械手抓手部分原理 搬运机械手末端的机械手爪是机械手直接与货物接触的部分，机械手爪能够直接完成对货物的拾取和夹紧动作，它可以依据人手动作通过设计实现相应功能，通常机械手爪被安装在手臂的端部。机械手爪结构形式与人手有较大区别，它的结构外形拥有机械式的特点，通过不同部件的联接组合完成指定运动过程，依靠自身的运动而将物件抱住，故手爪即为主要的传力构件。 本课题所设计机械手的手部结构应为钳爪式，钳爪式手部结构包括手指和传力机构。如图2所示，机械手爪1在电动推杆的驱动下向右移动，当左部碰到左侧连杆机构时带动手爪2处，机械手爪的两部分1、2完成张开手爪动作；当右侧手爪在电动推杆缩回时，手爪2在弹簧作用下回复原来位置实现对货物的抓取动作。 2.4 机械手抓手部分结构设计 对机械手爪设计过程中，应考虑以下几个方面：机械手爪部件至少要有一定负载承受力，在将货物重量计入影响后，鉴于搬运动作中由于颤动所产生的影响也应适当增大设计强度，避免工件发生松动或脱落的情况。 为使机械手爪和被运输货物间保持较为稳定的姿态，应根据货物的实际外形设计相应的末端执行机构形状。所设计机械手爪主要受到被夹持物的反作用力，必须达到设计所需强度和刚度防止手爪断裂或弯曲变形的状况发生，同时设计机械手结构应该简单，缩小尺寸，尽量轻便以免影响运动过程。本文所设计机械手结构，如图3所示。 其中，机械手抓取动作的通过以下动作实现：由电动推杆1伸长驱动一体式小抓手向右移动，同时与一体式小抓手通过螺栓连接的连接杆4被带动向右移动，当连接板5接触到连杆6时，在连杆机构作用下，连杆8将沿水平方向向左移动直至小抓手突出部分完全缩回连接板9内，此时连接板右端面接触货物，电动推杆1缩回直至右侧一体式小抓手3上的连接板与货物接触并实现夹紧，在回缩过程中，当连接板5与连杆6不再接触时，连杆8在弹簧7的作用下回复原位，两个机械手爪的承重板通过支撑货篮的缺口位置，完成对货篮的抓取动作。 3 结 语 本文主要设计一种用于搬运货物的机械手，在生产过程中的搬运货物环节里替代工人，提高工作效率，节约更多的人力成本和物力成本。主要进行机械手的结构设计，通过对机械手臂和机械手抓手的结构设计，使整个机械手机构较为简单，维护方便。 机械手设计论文:一种新型空调换热器自动插翅机械手设计 摘 要：我国是全球最大的白色家电生产国和消费国，现在空调散热翅片国内几家大型空调厂的翅片插管大多都还是工人手动完成。本文介绍的空调换热器自动插翅机械手装置就是将空调换热器中的散热片无损伤地插到已经摆好的U型管中的机械设备。从而达到降低废品率，提高劳动效率和自动化的目的。 关键词：空调换热器；自动插翅；机械手 0 引言 作为全球最大的白色家电生产国和消费国，现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅，效率较低。而在国际上，日本的日高集团已经成熟的掌握了空调散热器的翅片插管问题。目前正在推广，该设备从翅片冲压到胀管等几个步骤都实现了全自动，不需要人为干预，废品率已经达到了行业要求。但是价格比较昂贵。本文介绍的空调换热器自动插翅机是一种由计算机控制的自动化翅片展开和翅片抓取并将翅片插到已摆好的U型管中的设备。 1 空调换热器插翅机工作流程 如图1，空调换热器插翅机包括：接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分，具有工作效率高，节省人力，废品率低的特点。其工作流程如下： 接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上，每20片一组进行循环，当翅片运到接料设备的取片处时，翻转机械手开始工作，翻转机械手先用接料针插入翅片孔内，然后夹取翅片，进行翻转，使得翻孔面是朝上。翻转过后，翻转机械手将翅片放在展开机构上，然后展开机构将按组等距离展开，每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作，将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后，U型管循环设备将已插好的U型管运走，并将新U型管运到插片位置，整个设备就这样不停地循环。 2 插翅机械手结构 机械手固定在Z轴上，控制其沿Z轴运动，控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位，20个翅片落料的是时间为40s，所以分给机械手的时间为12s（一共要插2次，按一次6s，共12s），为了能跟上节拍，使用了两组机械手。同时进行工作，两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm，而现有的线性模组，一般行程大都小于1600mm，行程过长会导致模组变形和精度降低，承载量会大幅降低。所以这里Y方向，采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大，一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动，另一侧用直线滑轨导向。 3 插翅机械手动作过程 插翅机械手有3个动作：夹爪左右加紧收缩，夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍： 3.1 夹爪左右加紧收缩 当机械手运动到指定位置，机械手开始夹取放在展开机构上的翅片，机械手沿着Z轴向下运动，当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时，机械手夹爪开始运动，夹爪向内收缩，运动的距离为25mm，夹爪底部平托住翅片，一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片，防止翅片有过大的挠度变形，一侧机械夹爪托住的宽度，大约为一个翅片宽（翅片宽18.19mm）。 3.2 夹爪托住翅片上下运动 当夹爪左右手缩加紧完成后，夹爪向上运动，将翅片向上抬起，目的是将翅片脱离展开机构的接片针，接片针的长度大约为80mm左右，这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右，机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用，不能过分的加紧翅片，否则翅片会容易变形（翅片的厚底为0.1mm，易变形）。 3.3 下压板的下压运动 当机械手取翅片时，下压板不运动，当机械手沿Y轴运动到U型管循处时，机械手整体沿Z轴下降，当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时，机械手开始运动，夹爪拖着翅片向下运动，当夹爪底端到达U形管口下方30mm处（当一次插20片翅片，20片翅片的总厚度约为30mm）时，机械手夹爪开始向两端展开，展开的距离为20mm，因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小（翅片孔的直径为7.3±0.03mm，U形管直径7±0.1mm），所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落，所以这时，下压板开始下压，使翅片完全插进U形管中，同时还可以平整翅片。 4 插齿机械手驱动原理 4.1 夹爪伸缩运动原理 夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的，气缸（图片中左上角）推动推块（绿色）向前运动，推块是在微型导轨上进行滑动，导轨宽为10mm，推块上有4组推杆，推杆推动着4组夹爪进行左右移动，从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动，同时推块推动着连杆展开，连杆推动着夹爪在滑道里左右运动，实现了展开与合并运动。 4.2 夹爪上下运动原理 夹爪上下运动是通过连杆机构实现的，气缸（左下）先推动着推块（红色）在直线滚珠导轨上向前运动，同时推块连接着连杆（上下），因为导轨底座被限制只能上下运动，所以，当推块带着连杆（上下）向前运动时，连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动，设计了挡板，在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮，滚轮在挡板的阻挡下，只能上下运动，实现了支架的上下运动。 4.3 下压板的下压运动原理 气缸（中间）伸缩带动固定板上下运动，固定板带动导柱进行上下运动，导柱通过螺栓固定在固定板上，同时导柱固定在下压板上，所以气缸运动就传动到下压板上，从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。 5 结语 本文主要介绍了一种空调换热器自动插片机中的插片机械手的结构与工作原理，该结构的优点在于不需停机的情况下，实现换热器的连续自动插片，减少了人力，提高劳动效率，对于大量依赖人力插翅的当前空调生产线的改进具有一定借鉴意义。 机械手设计论文:光盘库机械手的驱动控制系统的设计 摘 要：光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件，对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现，控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心，采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程，进行了驱动控制实验，实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能，快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求，对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 关键词：光盘库，机械手，驱动控制系统，电机 引言 光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备，对海量光盘数据进行集中管理，其主要由机械手、光盘架和光驱（CD-ROM驱动器）三部分组成。光盘库广泛地运用于煤矿监控系统，作为数据存储和备份的重要方式，它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连，光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据。当用户要访问光盘库时，首先，由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置，为光盘腾出位置，然后，再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。 关于光盘库，国外进行了大量的研究与应用，技术相对领先，但由于技术保密等因素限制，相关研究文献很少，国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯（北京）科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等，但国内光盘库的起步较晚，他们中大多是外国公司的国内，即销售国外光盘库产品，而真正从事光盘库研发的公司很少[1]。 除了光盘驱动器以外，光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中，是整个系统中关键的执行机构。另外，光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多，磁盘的平均寻道时间在毫秒级，显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3]。因此，对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义，本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起，在主控制电路设计上，将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起，由一片单片机控制。 1 机械手驱动控制系统设计 要实现机械手所期望实现的功能，机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约，它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理，如图1所示。 控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心，扩展了必要的外围电子元器件。主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信，并和从机保持交换数据。接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出，把检测到的数据送到上位机。 1.1 电机驱动控制。机械手各活动部件采用直流电机驱动，单片机发送的控制信号经过功率放大，转换后，控制直流电机转动与停止，各个电机的协调转动。设计的光盘库机械手共需4个直流电机，每个电机上均配有变速箱。一个控制上下移动的大电机额定电压为9V，功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V，功率为1.1W，分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体。 电机驱动控制电路如图2所示，采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上，这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6]。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向，使能信号可以用于脉宽调整（PWM）。另外，每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2，其中EN12是使能信号，IN1、IN2为电机转动方向控制信号，IN1、IN2分别为1，0时，电机正转，反之，电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚，通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。 1.2 位置检测。初始位置检测利用主机的P2.2、P2.3、P2.5和P2.6使各部分碰到行程开关，即达到指定位置后断开;INT0和INT1中断来进行位置检测;P1.1-P1.4引脚为电机驱动输出，最后通过P1.0-P1.3口对电机电流进行检测，判断是否堵转。 本设计限位行程开关安放在机械手的四个运行方向上。限位行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当机械手运行时，触碰到限位行程开关，信号处于高电平状态。单片机采集到限位行程开关的高电平信号，发出指令，使机械手停止运行，并进行下一个动作。计数行程开关安装在齿轮旁边，计数行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当电机转动时带动齿轮转动，计数行程开关被触碰处于高电平状态，齿轮每次触碰，单片机记下一个高电平信号，因此只需记录下行程开关的触发次数即可知道电机的转数，从而可控制手臂在垂直方向的位置。 2 控制系统调试 光盘的入库及出库是光盘库自动化管理的一个重要方面。光盘入库和出库不仅仅限于光盘的正确插入和抽取，还包括数据库信息的同步更新，保证光盘库和数据库内容的一致，从而准确地返回客户端请求。光盘正确入库和出库减轻了人工操作的负担，保证了系统正常运行，是光盘库自动化管理的重要组成部分。通过按键或者上位机远程控制，实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能，控制程序流程图如图3所示。 在某个Linux终端向机械手服务端循环发送取盘、放盘指令，使机械手满负荷运行。经测试，该系统平均无故障时间大于30万次，换盘时间最长为7秒，具有运行速度快、工作稳定等特点，如表1所示。 另外，将光盘插入光盘库后，请求光盘的内容，机械手能正确地定位到光盘，并将请求的文件拷贝到本地光盘正确出库，再次请求光盘内容，提示光盘不在光盘库中。 3 结语 本文对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现，控制系统采用STC12C5628AD作为控制核心，采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程进行驱动控制实验，实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能，快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求。本项目是对光盘库系统实际开发工作的一次尝试，对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 （作者单位：苏州市职业大学机电工程学院 来稿日期：2015-06-17） 机械手设计论文:基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究 【摘 要】本文依据液压机械手的组成和运作原理，以四自由度液压机械手为例，设计了一款注塑机嵌件自动上料液压机械手，并验证其功能的可靠性。 【关键词】四自由度；液压控制；机械手；嵌件上料 0 引言 随着工业生产自动化的快速发展，机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能，并按照设定的轨迹、要求和程序抓取、搬运工件或进行操作工具的自动化装置，尤其适用于较大规模、自动化流程生产和一些复杂的生产环境中；例如高温、粉尘、放射性强、噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率，降低工人的劳动强度，保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为：液压驱动、气压驱动、电机驱动，其中液压驱动以输出转矩大，动作灵敏，可实现无极调速，调速范围较大的特点，多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。 随着注塑行业的发展，人们对于塑料制品的需求量越来越大，对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度，嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多，这中安装方式效率低下，严重影响了注塑机的工作效率，降低了塑料制品的加工精度，自动上料机械手需求愈加强烈。 1 液压机械手基本组成 本文设计了一款四自由度液压机械手，通过液压缸进行控制，可以实现手臂的升降运动、伸缩运动、旋转运动，以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图 1 所示。 液压机械手主要包括控制系统、传动装置、执行机构、传感器装置等。其中，机械手的核心部分是控制系统，它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中，最重要的是执行机构，而执行机构也同样是机械手内部的主体部分，机械手的执行机构是其夹持部分，主要由拉簧、杠杆、手指、楔块、杠杆支座、夹紧缸体等部分组成，其结构组成如图 2所示。 2 液压机械手运作原理 2.1 机械手运作原理 液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度，分别为手臂的升降运动、手臂的旋转运动、手臂的伸缩运动，以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式，以圆柱坐标作为坐标形式，其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行，首先手臂下降到嵌件上方预定位置A，张开机械手夹持装置，机械手手臂下降到嵌件上方，夹持装置夹紧嵌件，随后机械手臂上升到起始位置，并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置，手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B，手臂下降到指定位置，夹持装置松开，放置好嵌件后，手臂上升到起始高度，手臂缩回，顺时针旋转90°回到原点位置，注塑机1开始工作；其次手臂下降到嵌件上方预定位置A，张开机械手夹持装置，机械手手臂下降到嵌件上方，夹持装置夹紧嵌件，随后机械手臂上升到起始位置，并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置，手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C，手臂下降到指定位置，夹持装置松开，放置好嵌件后，手臂上升到起始高度，手臂缩回，顺时针旋转90°回到原点位置，注塑机2开始工作，机械手第一个工作周期完成，待注塑机1完成运作，机械手开始下一周期的工作。 2.2 液压系统的设计 机械手搬运物体是依靠液压系统实现的，液压系统是机械手运动的主要驱动方式，是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开、上/下伸缩、前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵、执行油缸、控制调节装置、以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1、表2、表3所示。 2.3 液压系统元件的选择 （1）手部夹紧缸的分析计算 3 结论 本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理，设计完成一款由液压驱动的、可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手，并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据，液压机械手简单可靠，稳定性较好，可实现较重嵌件的安装工作。 机械手设计论文:搬运机械手仿真设计和制作探讨 [摘 要]搬运机械手根据坐标可以分为很多种，例如：直角坐标型和极坐标型还有圆柱坐标型以及多关节型等。搬运机械手是一个自动化的设备，对搬运焊接以及装配等有着很大的作用，国内外都在不断研究搬运机械手，企业的生产经营走向自动化。本文设计的搬运手主要是用于冰箱U壳的搬运。 [关键词]搬运机械手 仿真设计 制作探讨 引言 机械手主要是代替人的手和胳膊去完成一些动作，根据固定工序进行抓取和搬运物品的一种机械电子装置。可以帮助人们有效生产，降低劳动强度。机械手在生产中运用越来越广。 1、U壳搬运机械手的结构设计 1.1 滑座部件结构设计 U壳搬运手设备也是自动化设备，它的主要作用就是将冰箱U壳搬运到传送带上[1]。它的滑座部分支撑着设备的水平移动。衡器缸和z轴承载着设备的主要重量，但是它们之间的固定需要依靠滑座部件的中间部分，同时滑座中间部分的右侧还可以控制水平交流伺服电机和行星齿轮减速器，减速器和齿条的连接需要借助齿轮来实现。滑座在水平移动的最大距离为1.5米，并且滚珠丝不易于加工，以及它在市场上的价格比较高，所以选择齿轮齿条来减速。 1.2 z轴结构设计 Z轴结构是用于竖直移动。Z轴结构的最左端是交流伺服电机，电机是维持设备的安全，因为它具有过载能力且带有抱闸系统，一旦发生故障时，抱闸系统就可以对电机进行抱死[2]。与z轴相连的是片联轴器，它是有金属制作而成的，拥有减震和无需润滑和维护等特点。Z轴系部件的左边有2个角接触球轴承，角接触球轴承可以对竖直的载荷进行抵消。Z轴结构中间是丝杠螺母传动装置，特点就是损伤小和效率高。Z轴系部件的设计原理是一端固定一端移动，轴的移动方向是经过严格控制的，它是由固定制成装置完成的。轴的伸缩变化时随着温度变化的，游动轴控制着温度。Z轴两边运用直线的导轨，帮助z轴做竖直运动。Z轴上有两个行程开关和光电开关，它的主要功能就是确定对竖直方向限位和竖直零位。1.3开1.3合横梁结构设计 Z轴和手爪的连接需要依靠开合横梁装置，开合装置依靠六组螺栓就可以实现和z轴的连接，并且它前后有依次有开合气缸，气缸上安装了传感器的端锁，这样气缸的位置就是由传感器进行控制的，端锁是固定气缸，避免气缸在停止运行时还会继续运动。装置的大臂和小臂在直线导轨上的水平运动需要气缸的引领。 1.4 夹爪结构设计 夹爪结构包括大臂和小臂以及手爪挡板。大臂上端连接开合横梁装置，并且连接处需要加强加固处理，这样就可以保证装置安全性能。大臂下段与小臂相连，它们之间的连接需要连接轴来实现的，小臂的转动是需要连接臂和连接轴之间相互配合才能完成的。小臂上端是挡板装置，它的主要作用是当小臂停止转动，减少小臂和大臂阻尼撞击，达到减缓振动的作用。内支撑气缸和直线轴带动手爪挡板装置是用来帮助小臂进行夹持活动。开合气缸带动大、小臂对冰箱u壳进行夹持；小臂上的气缸保证u壳在夹持时，形状是完好的，所以它们的夹持都是由外而内进行的。 2、搬运机械手的仿真设计 2.1 小臂结构的仿真设计 为了满足生产需要通常将小臂的旋转过程时间控制在两秒以内，气缸的启动回路控制着进出口节流回路，所以通过控制调节节流阀的横截面积就能够对活塞运动速度进行控制，让小臂在两秒之内完成九十度的旋转，因为节流阀会影响活塞运动速度[3]。同时，小臂在旋转过程中，气缸力矩会大于或者等于重力矩，并且气缸力臂是在逐渐变小，重力力矩又不断变大，这就导致小臂的加速度数值越来越小。同时旋转时间越长缓冲力越小，并且负载厚度和负载质量也越大。在这里选取旋转时间为1.2秒时，计算出负载厚度压迫保持在0.66米 ，负载质量要控制在50千克，这时候的缓冲力就是10429牛顿，所以，通常设置小臂运动时间在1.2秒和2秒之间，负载厚度（U壳厚度）保持在0.49米和0.66米之间，这就要求负载质量（冰箱质量）控制在0和50千克之间。这就可以分析出小臂的应力是够满足生产需求。 对小臂结构的仿真设计不仅表现在对冲击力的校核，同时还要对小臂变形与强度进行校核。小臂的强度校核主要是运用相应的模型和ansys静力分析理论来完成的。并运用相应的数学计算可以得出，小臂不易发生变形，无论使用环境有多恶劣，它都可以正常工作。 2.2 连接臂结构的仿真设计 连接臂的结构设计也需要ansys进行分析，ansys分析程序包括：设计变量初始化，这就要求在进行分析前处理器应该根据设计变量的初始值进行输入；定义问题，前处理器的主要任务就制定出最优化的有限元模型；执行初始结构状态结构分析，应力和应变；力以及变形量就是来源于状态结构分析；获得计算结果，它的主要工作就是收集和存储目标函数和约束条件值；进行仿真设计分析，它的任务就是对相关文件以及变量和设计方法进行分析；结果输出，根据分析的数据绘制出相应的变化图表。根据相应的理论和运用ansys 系统分析，可以得出在对小臂进行设计时u，它的半径是九毫米，厚度保持在十三毫米之间。 2.3 支撑架结构的仿真设计 支撑架的仿真设计主要是通过对支撑架结构的瞬间动力学进行分析，得出它的振动幅度和的速度。在对支撑架结构进行仿真设计时，首先是通过运用软件ansys对支撑架建立相应的模型，并设计支撑架的参数。根据ansys软件分析的数据我们可以发现当u壳材料是Q235时，它的弹性木梁是210000mpa，泊松比为0.3，密度是7850千克每立方米。这就可以对支撑架进行瞬态动力学分析，并确定支撑架在不同冲击力喜爱振动幅度的变化以及支撑架的其他特点。 3、u壳搬运机械手的控制软件设计 3.1 机械手初始化 机械手初始化包括水平和竖直都归零，同时，所有的气缸恢复初始化。电机归零的方法可以通过对电机2坐标轴安装零位信号，并且在进行归零处理中选择先高速后低速的方式进行归零处理，归零处理一共要进过三次不同方向的瑰丽处理，才能达到让电机彻底的归零[4]。在首次归零处理时，就可以将正向高速归零；接着启动第二次归零程序，让反向的低速也归零，使用puls设置脉冲量，sped决定着是否执行操作；最后一次归零处理时让它向正向低速归零，sped是启动归零处理程序，ini则是让归零处理程序停止，这时候电机就彻底的归零 。同时，归零过程中脉冲值是在触摸屏中显示的，数值通过脉冲传送到寄存器中，寄存器就将数值显示在触摸屏中。它们之间相互配合才使得电机归零顺利完成。 3.2 触摸屏控制 搬运机械手的触摸屏控制是在气缸复位和机械手自动循环完成之后进行的，对触摸屏控制主要包括u型伴型号输入界面和主菜单界面以及手动运行和分布运行以及自动运行和坚实画面和系统设置[5]。其中，手动运行包括对伺服电机手动运行和气缸与吸盘手动运行，分布运行时针对自动循环单步运行，自动运行的主要包括：示教点参数设置1和示教点参数设置2以及自动运行调整界面，监视画面是对伺服电机坐标以及气缸与吸盘和系统故障报警实施监控，系统设置是对司机电机速度以及触摸屏系统的参数进行设置。 总结 U壳搬运机械手的设计运用先进的科学技术，并应用了ansys等系统软件来帮助u型搬运机械手的设计，对支撑架和连接臂以及小臂的仿真设计中分析它们相应的参数。冰箱u型搬运机械手的仿真设计和制作，让冰箱u壳的搬运实现自动化，为企业生产经营提供便利。 机械手设计论文:基于plc的三自由度机械手控制系统设计与实现 [摘 要]文章从三自由度机械手控制系统的角度入手，在plc可编程控制器支持下，对三自由度机械手控制系统的结构运动特点进行了简要分析，然后重点对plc下三自由度机械手控制系统的硬件、软件设计与实现要点展开研究，望能够使三自由度机械手控制系统的综合性能更加完善与可靠。 [关键词]机械手 三自由度 控制系统 PLC 设计 在工业化生产中，机械手能够对人的手臂部位动作进行模拟，操作人员可以通过预先设置机械手运行轨迹，动作程序等相关参数的方式，在实际工况中代替人手执行工件搬运、抓取、以及操持等相关工作，具有机电一体化的特点，在现代机械一体化领域中有着非常重要的应用价值。随着现代科学技术的不断发展与完善，机械手的应用范围也在不断扩大，为了能够满足现实工况对机械手操作的要求，当前已经成功研发了基于三自由度的机械手，即3D机器人。此类机械手能够支持对三个自由度方向（包括水平方向、垂直方向、以及旋转方向在内）的手臂操作，在机械化生产中具有操作灵活性好，应用范围广，以及操作范围大的特点。而通过引入plc的方式，能够使三自由度机械手控制系统的整体功能更为完善，以达到提高其综合使用价值的目的。 1 三自由度机械手控制系统结构运动特点 下图（如图1）为三自由度机械手控制系统的基本结构示意图，整个控制系统结构具有圆柱坐标型特点。结合图1来看，控制系统内，伸缩步进电机可以实现对机械手手臂左右方向运动的控制，而升降步进电机则能够实现对机械手手臂上下方向运动的控制。逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制。图1中，SQ1、2、5、6分别为水平风向以及垂直方向上的限位开关装置，SQ3、4则为原点所对应的光接近开关以及终点所对应的光接近开关。在整个控制系统的运行中，操作人员可以通过预先设置操作程序的方式，实现对工件的搬运、抓取、以及操持等相关操作。 2 基于plc的硬件设计方法 从三自由度机械手实际应用的角度上来说，为了满足不同工况对系统运行所提出的要求，机械手需要同时支持自动工作以及手动工作两种运行模式。同时，在自动控制模式中，需要根据操作需求，支持包括返回原点、单步骤、单周期、以及连续性四种工作方式。 在引入plc控制器的条件下，三自由度机械手控制系统优先选择具有晶体管输出特点的plc控制器装置（本文中选择三菱FX2N系列plc控制器）。该型号plc控制器共对应有10个信号输出点以及14个信号输入点，能够满足三自由度机械手控制系统对plc控制器中I/O点数的具体要求。且该型号plc控制器为晶体管输出，输出高速脉冲信号最高频率为100kHz，能够在系统运行过程当中直接面向步进电机驱动器提供脉冲信号支持。 与之相对应的输入控制信号地址分配情况为：①复位信号对应输出地址分配为IO.0；②步进电机正转信号对应输出地址分配为IO.1；③步进电机反转信号对应输出地址分配为IO.2；④电机转动停止信号对应输出地址分配为IO.3；⑤手臂伸出信号对应输出地址分配为IO.4；⑥手臂收回信号对应输出地址分配为IO.5；⑦手抓下放信号对应输出地址分配为IO.6；⑧手抓提升信号对应输出地址分配为IO.7；⑨手抓开信号对应输出地址分配为I1.0；⑩手抓合信号对应输出地址分配为I1.1；？自动演示信号对应输出地址分配为I1.2。输出控制信号地址分配情况为：①步进电机脉冲输出信号对应输出地址分配为Q0.0；②步进电机转动方向信号对应输出地址分配为Q0.1；③气缸4#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.2；④气缸5#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.3；⑤气缸6#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.4。 同时，步进电气驱动器选用SH-20403型。整个机械手控制系统的外部接线方案如下图所示（如图2）。 结合图2来看，在三自由度机械手控制系统的运行过程当中，当机械手在最上方（最右方），同时底盘旋转至X3光接近开关，夹紧装置处于松开状态下时，整个控制系统处于自动控制模式下的原点控制状态下。如图2中，X10为系统手动控制按钮，操作该按钮，能够对X20～X27的按键开关进行手动控制。而X11～X15则分别为系统自动控制模式下返回原点状态按钮，单步骤状态按钮，单周期状态按钮，以及连续工作按钮，通过按下X11～X15任意操作按钮并启动X0的方式，能够执行相应的工作模式。 3 基于plc的软件设计方法 在选择以单步骤、单周期、或连续工作方式运行前，整个控制系统应当处于原点状态，若未满足该条件，则需要选择返回原点的工作方式。在这一过程当中，相关操作指令的执行流程应当为：第一步，做上行方向移动至X1上限位；第二步，做右侧方向移动至X2右限位；第三步，做顺时针旋转移动至X3光接近开关装置；第四步，松开夹紧装置。 在 plc系统支持下，整个三自由度机械手控制系统的自动工作方式顺序功能可如下图所示（见图3）。结合图3，在控制系统对相关操作进行响应的过程当中，可通过对步进电机所输入脉冲频率参数进行调整的方式，实现对三自由度机械手手臂运动速度的合理调整。而脉冲数则决定了机械手臂在沿下行方向以及做性方向运动的距离。而脉冲频率参数以及脉冲数的设计可以在工业现场实际工况中进行设定，具有重复操作的特点。 整个基于plc系统的三自由度机械手控制系统在软件设计过程当中以基于plc技术的梯形图顺序编程为依据，脉冲个数基于MOV指令进行设定，脉冲输出则通过PLSY脉冲输出指令的方式进行设定。在指定脉冲输出完成后，指令执行完成标志M8029置1。需要注意的一点是，由于基于PLSY的操作指令仅能够使用一次，但控制系统中所配置的两个步进电机需要同时有脉冲输出信号。因此，在软件设计中，通过面向两个步进电机引入外部继电器的方式解决该问题。软件设计中，将Y0点输出脉冲与继电器动触点结合，常开触点则与电机驱动器脉冲信号输出端连接，上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制则与两个外部继电器的控制端进行连接，根据这种方式，能够通过操作上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制的方式，实现对步进电机脉冲输入的合理控制。 与此同时，从基于plc系统的三自由度机械手控制系统复位操作角度上来说，软件设计中可应用特殊存储器SM0.1位以及按键10.0的方式进行控制。在plc控制器收次扫描的过程中，状态取值为1，可直接用于机械手控制系统的上电复位操作。同时，操作人员可以根据现场运行情况，对plc控制器所产生的PTO脉冲信号进行合理设置，并经过Q0.0输出点输出信号，实现复位指令。 4 结束语 PLC可编程控制器是一种专门用于工业领域的电子控制装置，该电子控制装置是基于数字运算操作的方式所实现的。在PLC控制器的实际运行中，具有包括功能强大，可靠性高，编程简单，以及人机交互界面友好等多个方面的特点，在工业控制系统以及机电一体化产品设计中有着非常好的应用价值。本次研究中，从PLC的角度入手，对三自由度机械手控制系统的设计与实现进行了分析，该控制系统实现了电动式机械手与气动式机械手优点的融合，除了具有操作简单，定位精确的优势以外，还有效节约了行程开关以及I/O端口，综合优势非常确切。 机械手设计论文:基于“三自由度关节型机械手”对回转关节的研究与设计 摘 要：关节型机械手是一类具有与人手肘类似的“关节”，可以模拟人手操作的自动化装置。它主要以电气结合的方式驱动，再通过齿轮等进行机械传动。但因为机械摩擦较大，传动部位（回转关节）仍有改进的空间。结合开关磁阻电机的原理，该文探讨了一种利用电磁驱动的新型回转关节。这一设计有效地避免了齿轮传动带来的机械摩擦损耗。 关键词：三自由度关节型机械手 开关磁阻电机原理 新型回转关节 机械手是一种智能装置，能够实现模拟人手的所有动作。在实际的工作过程中，机械手会按照预先设计的固定程序进行对工件的工位转移等。关节型机械手是机械手的一种类型，但它具有与人类手肘类似的“关节”，比一般的机械手结构更精巧、操作更灵活，具有广阔的研究与应用前景。 现有的机械手主要以电气（即电动机和气缸）结合的方式进行驱动，应用齿轮等机械装置进行传动。但因为机械摩擦的缘故，传动效率仍有较大的提升空间。该课题在对一种现有“三自由度关节型机械手”[1]的研究基础上，对回转关节部位进行了更深入的调研，并提出通过电磁驱动减小机械摩擦的新型旋转关节设计。 1 三自由度关节型机械手的基本情况 1. 1 整体设计 该关节型机械手为圆柱坐标，包含3个自由度，其中机械手在进行工作时完成对工件的两个方向的回转和实现一个方向的转移。机械手运用回转关节实现所夹持工件的前后和左右的回转运动，而运用移动关键来实现所夹持工件的上下的移动，从而实现整个机械手的运动工作。 机械手的整体设计如图1，主要包括手部、腕部和臂部。 手部（亦称抓取机构）是用来直接握持工件的部件，根据设计要求，利用夹钳式手部结构。其中，夹钳式机械手有两个半圆形或者椭圆形的机械手指，手指由驱动电机通过连接传动装置实现其张合以及闭合，从而实现了机械手对所夹持工件的抓紧动作。这种方式的机械手抓具有很好的通用性，能够实现不同外形结构工件的抓紧，所以适用性比较强。 机械手的主要组成部件为手腕部分，手腕在机械手传动中起到传动中介的作用，其连接机械手的手部以及机械手的臂部，实现机械手在臂部的所有动作的转换，有效地实现了手部动作的完成。另外，机械手手腕还可以实现机械手工作范围的扩大化，使得机械手的工作范围有效提高，并对机械手的灵活度有了明显的提高。手腕的回转动作运用回转液压气缸来实现机械手在空间上270 °的回转动作，液压气缸机构简单，操作方便，很适合机械手的运用，但是，机械手的手腕要求工作严格，不能出现振动等现象。 机械手的臂部主要是对机械手整体起到支撑的作用，机械手在进行工作过程中所有的运动惯性以及自身和工件的所有重量都由臂部来承受，所以，机械手的臂部要求结构强度高、抗疲劳性强等特点。同时，机械手的臂部还能够实现机械手部分动作的实现，一般在机械手的臂部运动采用液压或者气压缸实现。文中所设计的机械手臂部主要包括大臂和小臂。 1.2 回转关节 大臂和小臂的回转运动由回转关节完成。回转关节由45BF005π型步进电机驱动，通过两个啮合的直齿圆柱齿轮进行传动，如图2。当电动机运行时，左侧的齿轮轴发生转动，右侧的啮合齿轮也相应转动起来，再通过轴的带动，与之相连的臂部也发生转动。 2 回转关节的分析 这种传动方式本身所需要的传动扭矩比较小，并且传动精度也比较低，所以在选择驱动的方式时应该考虑驱动源的误差积累等问题，研究者采用的驱动源为步进电机。经过查询资料《机电综合设计指导》中的表格2-11，关于步进电机的相关参数可以看出，此文选择的电机型号为：45BF005π型，其中，这种步进电机的主要参数包括如下：步矩角为1.5°，其中电机的额定电压为27 V，总体质量为0.4 kg，该电机具有外形结构比较紧凑，结构简单，控制方便等优点。 通过精度验证，机械手在传动过程中，如果只依靠步进电机的传动精度是远远不够的，还需要运用不同的传动机构以及变速机构等进一步实现传动精度的提高。文章中所提及的机械手的传动采用一级减速齿轮的传动，其中主动轮的传动齿数为20，从动齿轮的传动齿数为70，经过查询资料可以得到，该齿轮传动的传动模数应该选择m=1，齿轮的宽度应该设计为20 mm，在传动过程中，由于齿轮传动会有一定的振动，所以此文设计的齿轮的宽度为24 mm。 3 新型回转关节的研究与设计 3.1 电磁驱动的可行性探讨 通过查阅文献，利用开关磁阻电机原理进行电磁旋转的理论已经比较成熟。 开关磁阻电机的工作机理基于“磁通总是沿磁导最大的路径闭合”的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时，磁场就会产生磁拉力，形成磁阻转矩，使转子转到磁导最大的位置。当向定子各项绕组中依次通入电流时，电机转子将进一步沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序，电机将改变专向，但相电流同流方向的改变是不会影响转子的转向的。 一类新型的磁旋转地球仪[2]就是依据该原理设计而成的。 该地球仪沿赤道线每隔一段距离会贴上永磁片，通过FEMM软件仿真，可见永磁片的磁场呈对称周期排列，如图3。具体的磁场分布可以通过对永磁体本身的磁感应强度的检测进行分析确定，从而实现所设计的悬浮球体的旋转动作。 综上所述，利用开关磁阻电机原理，借鉴磁旋转地球仪的设计，可以利用电磁驱动替代回转关节本来的电机驱动和齿轮传动。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗，也避免了电机精度不高的缺陷。 3.2 新型回转关节的设计 新型回转关节利用贴永磁片的圆柱体和电磁线圈替电机和直尺圆柱齿轮。 圆柱体的设计尺寸参考原有的右侧齿轮大小，R=35 mm，h=24 mm。 沿圆柱体圆周中线每隔一段距离贴上小铁片，每个铁片上贴有一圆形的永磁片。在圆柱体周围安装两组电磁线圈。这两个电磁线圈组成一个弧度，弧度的圆心与圆柱体的柱心尽量保持重合。其中一个线圈正对一个永磁片，另一个电磁线圈正对相邻的另一个永磁片，如图4。正常工作时，通过检测永磁片位置，两个线圈同时通电使电磁线圈同时产生相同的极性。通过对流入线圈的电流进行控制，使得圆柱体实现了旋转。若要使圆柱体停止旋转，切断线圈中的电流即可。 旋转的圆柱体与原有的右侧的轴相连，如图5。当线圈通电时，圆柱体带动轴旋转，与轴相连的臂部也随之发生转动。 4 结语 新型回转关节利用电磁驱动的原理，用带永磁片的圆柱体替代本来的电机和直齿圆柱齿轮。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗，也避免了电机精度不高的缺陷，具有很高的研究价值。但是囿于研究者现阶段的知识储备与精力，该种设计仍存在许多待进一步讨论的问题。比如电磁驱动能否带来足够的驱动力、回转的精度是否能有效地控制等。 机械手设计论文:4轴机械手的STC单片机控制及PC组态监控设计 摘 要：为组建单片机实践教学系统，设计了一种4轴机械手。该机械手的水平移动由直流电机驱动，其它轴由舵机驱动，由一片STC单片机控制各轴运动，该单片机还能够与PC机进行Modbus网络通信。在PC端，通过运行组态画面实现对机械手的实时监控。通过机械手本体设计、单片机软硬件设计、PC组态画面设计及联网调试，对整个系统进行了验证。该设计方案对组建单片机工控网络实践教学系统具有参考价值。 关键词：机械手；STC单片机；Modbus；单片机控制 一、引言 本题目是我校2015大学生大创新项目“单片机机电控制及工控网络应用”的一个组成部分，其设计内容是：用STC单片机控制一台4轴机械手的运动，且单片机的串口与PC电脑通过Modbus网络协议进行通信，PC端则通过运行组态画面对单片机进行实时监控，详见图1机械手实物图。 在图1中，机械手的水平移动由直流电机经齿轮组减速驱动双螺线螺杆，在直流电机轴的另一端安装有光电码盘，以检测电机的角位移。螺杆的转动带动其上的滑块作X轴水平运动。在滑块上安装有一台三坐标机械手，其底盘旋转（A轴），手臂摆动（B轴），夹爪开合（C轴）分别由三只数字舵机S1501驱动。整个机械手由一片STC12C5A32S2单片机控制。该单片机的串口经MAX485与PC进行通信，以Modbus RTU协议实现主从联网。 二、控制电路设计 4轴机械手的控制电路如图2所示。 在图2中，STC12的P1.3/CCP0引脚用于接收与直流电机同轴安装的码盘的光电脉冲信号，并把PCA0设置为对该引脚上升/下降双边沿触发中断的工作方式，每当PCA0中断发生，就根据电机转向对码盘脉冲数加1或减1操作，由此确定出滑块（即X轴）的当前位置。P1.4/PWM1引脚的作用是向直流电机驱动电路发出PWM脉冲，实现直流电机的PWM调速。该PWM脉冲是通过把STC12的PCA1通道设置为8位PWM输出方式来实现的。此外，在X轴两端的极限位置，各安装有一个光电开关，其信号分别接入P3.2/1NT0和P3.3/1NT1引脚。两引脚的下降沿脉冲输入能够触发STC12的1NT0、1NT1中断。P0.0、P0.1、P0.2引脚用于向机械手底盘舵机、手臂舵机和夹爪舵机发出控制信号。STC12的P3.0、P3.1引脚通过MAX485芯片实现TTL/RS485转换，转换后的信号再接到FT232模块的A、B端，经FT232模块把RS485信号转为PC电脑的USB信号。STC12的P3.7引脚用于MAX485的收/发控制。 三、PC组态监控设计 PC端采用uscada组态软件进行上位机监控设计。在用uscada设计监控画面前，要配置串口设备（即从机）的参数和数据区，并进行模拟量和状态量管理。首先，应把串口通信协议设置为Modbus RTU，设置从站地址，该地址应与STC单片机自设的Modbus站址一致。然后再对串口设备数据区进行设置。uscada为从站设备配备了4种类型的数据区：Discrete Input，即DI，离散量输入；Input Registers，即AI，输入寄存器 ；Coil，即DO，线圈输出；Holding Registers，即AO，保持寄存器。在uscada这4个区设置的变量应与在单片机XRAM中DI、AI、DO、AO型变量区设置的变量相对应，但名称可以不同。主从机通信时，单片机的Modbus RTU函数将按照这种 对应关系处理变量。设置好从站的数据区后，就可以 定义模拟量和状态量，并进行监控画面设计。图4为4轴机械手组态监控画面图。 在图4的画面中，分别对机械手的X、A、B、C轴设置了数字框图元，用以显示各轴坐标值，各轴数字框图元右侧的阀门图元用于设定该轴的坐标值。机械手有手动/自动两种工作方式，由图中的档位开关图元进行转换。手动方式下，机械手按图4中左侧各轴坐标设定值进行动作。自动方式下，机械手以手动方式的设定值为起点，以图4中右侧的设定值为终点，进行自动往复循环动作。画面中，滑块起点和终点是DI型变量，手动/自动档位开关是DO型变量，X轴当前位置为AI型变量，其它为AO型变量。当主机与从机通信后，画面即显示出各变量的当前值。 uscada具有串口通道通信数据实时监视功能，图5为主从机通信数据实时监视窗口图。本系统的Modbus RTU从站函数能够处理Modbus 01，02，03，04，05，06，15，16功能码。 四、结语 本文所设计的4轴机械手，首先，具有一个由直流电机驱动的水平移动轴，与全部采用舵机驱动的机械手相比，增加了运动方式和控制方式的多样性，并用到了STC增强型单片机的多种片内资源，是更好的单片机教学与实践模型。其次，本机械手能够通过Modbus工控网络与PC机联网，在PC端通过设计组态画面实现对机械手的实时监控，这就把单片机的学习与实践提升到了网络应用的层面。再次，由于利用了STC单片机丰富的片内资源，并通过上位机监控实现人机交互，这就使得系统的控制电路简单，且uscada为永久免费的组态软件，所以使用本设计方案，能够经济的组建具有工控网络应用的单片机实践教学系统。 机械手设计论文:博世机械手采用最新D3模块化 设计实现整线自动化 作为针对一次和二次包装技术解决方案的领先机械手技术供应商，博世包装技术最新设计的Delta机械手包装设备，为食品厂家提供更多解决方案及提升性能。 最新的GD（齿轮驱动）系列Delta机械手采用开放式的框架和平台，在提供了标准化和模块化方案的同时，又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台，将负载增加至3公斤，从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本（TCO）以及减少投资回报期限（ROI）。 据博世包装技术（瑞士）的销售总监Marc de Vries介绍：“随D3平台机械手的推出，我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计，博世证明了其以客户为核心的承诺，从而提高生产效率，降低总拥有成本（TCO），同时更快速地推向市场。另外，通过提高灵活性，新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。” 广泛的应用范围，增加多样化 D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求，例如：饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说：“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴，我们显著地扩大了产品应用范围。” 凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计，新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物，从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。 方便清洁，更有助于食品安全 D3平台机械手的另外一个优势就是，它的卫生性和开放式的框架设计，采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件，这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部，使得操作人员在设备的正反面都可进行操作，以减少清洁和维护时间。 模块化设计，提高生产的灵活性 作为博世模块化设计和一站式供应理念的一部分，D3机械手可以轻松地与博世或者其他第三方的一次或二次包装设备进行整合。D3机械手的设计是为了增强中小型企业和跨国公司的生产灵活性。这个新的产品组合提供了更为灵活和可升级的机械手解决方案，从而使得客户能够更迅速地适应当前生产的需求，同时达成未来的生产目标。 值得一提的是，博世包装新推出的Paloma D3进料和顶装式机械手将会被整合在Module++饼干包装整线中。 机械手设计论文:基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 摘 要：机械手在设计过程中，注重其自动化控制，能够实现一些较为复杂的工业操作。文章对气动抓取式工业机械手设计的研究，主要是基于PLC自动化控制下的抓取式机械手的设计分析，注重提升机械手的灵活性和智能性，以期更好地实现工业发展自动化。 关键词：PLC控制；工业机械手；设计研究 前言 工业生产领域中，很多工业操作靠人工是无法完成的，并且，一些操作具有较大的危害性，因此，要想实现工业生产目标，保证工人施工安全，工业机械手得到了较为广泛的应用。工业机械手可以进行一些高温、有毒环境下的工业生产，极大程度上保证了工人安全，同时也在很大程度上减缓了工人的劳动强度。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计，将注重相关程序的具体应用，注重把握机械手设计的灵活性和自动性特征，通过一系列编程控制，更好地实现机械手的实际效用。PLC气动抓取式机械手，具有较高的可靠性，并且编程简单、功能强大，延伸和扩大了人的手足和大脑功能，更加广泛地应用于工业生产中。 1 气动抓取式工业机械手的构成分析 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计，需要具有较高的灵活性和自动化发展特征，能够根据相应的程序设计，满足实际生产需要。因此，在进行设计过程中，气动抓取式工业机械手应包含以下几部分：执行机构：执行机构是气动抓取式工业机械手的重要组成部分，包括了手部、手腕、手臂和立柱等部件，是机械手完成生产目的的关键部分；气动驱动系统：气动驱动系统是指挥机械手完成工业生产的重要部分，利用气体压力进行驱动，使机械手完成任务；控制系统：控制系统相当于机械手的大脑，对机械手执行任务进行指令下达。一般来说，气动抓取式工业机械手的控制系统，主要以PLC自动化工业控制系统为主；相关检测装置：检测装置是进行位置调节的装置，通过检测装置可以更好地确定抓取目标，为实现抓取目的提供依据。机械手的构成，以PLC控制系统进行指令下达，之后由气动驱动系统进行机械能传输，使执行机构能够进行实际行动，并且根据位置检测装置，进行目标操作[1]。 2 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 2.1 设计要点 基于PLC的气动抓取式工业机械手在设计过程中，要注重机械手的抓取性能，在实际工作中，能够实现快、准、狠的工作效果。机械手设计过程中，手臂的运行方式有所不同，在进行手臂设计时，需要考虑到生产的实际情况，使机械手设计能够与生产实际状况符合。关于PLC气动抓取式工业机械手设计，要把握以下几点：第一，机械手臂设计时，坐标可分为直角坐标式、球坐标式、关节式等方式。第二，手臂的升降、收缩和回转运动要保证灵活性，能够较好地适应生产和抓取情况。第三，手臂的上下升降、左右旋转、上下摆动动作要具有较好的灵活性。第四，手臂要保证五个自由度，符合抓取需要。 2.2 设计方案 文章对基于PLC的气动抓取式工业机械手的设计研究，将从手指、手腕、手臂、三个方面进行。 手指设计分析：机械手在设计过程中，要具有较好的通用性能，能够进行有效的更换，以实现设计的效率性和多用性。手指在设计过程中，主要以气动抓取方式为主。气动机械手是用压缩空气为动力源的机械手。其特点是方便、输出力小、气动迅速。但是由于空气的可压缩性使其运送过程不稳定，抓取力控制在三十公斤以下。手指设计时，要有足够的握力并且手指间具有对应的开闭角，能够对工件进行准确定位。 手腕设计分析：手腕设计时，同样要以生产实际需要为主，手腕要具有较好的灵活性，更好地满足生产需要。设计时，若是抓取的物件是水平放置，则可以设置成为上下摆动的形式即可，若是抓取物件存在一定的复杂性，就需要将手腕设计成“球坐标式”，能够进行有效地活动，从而完成抓取工作[2]。 手臂设计分析：机械手臂在设计过程中，要保证其具有较大的灵活性。手臂是进行抓取工作的重要设计点，其速度关系到了机械手手指的抓取速度，文章对机械手臂的设计参数为最大移动速度为1.0m/s，回转速度为90°/s，移动速度为0.8m/s。手臂设计要具有速度性，它是实现抓取效率的关键部位。 2.3 控制设计 控制设计是基于PLC的气动抓取式机械手设计的难点，具有较大的复杂性，同时，控制设计也关系到了机械手能否发挥真正的作用。在控制设计过程中，需要考虑到机械手的通用性，并且采用点位控制方式，实现精确控制。控制设计时，要注重PLC工业自动化控制系统的应用。关于利用PLC自动化控制系统进行机械手控制的问题，如图1所示[3]。 PLC在实现这一目标时，需要通过程序编制，并且对程序进行执行处理，才能实现。PLC应用于气动抓取式机械手设计时，主要涉及到了以下设备装置：中央处理器、系统存储器、用户存储器、电源、编程器五大部分。这五个部分当中，中央处理器是PLC系统的核心，对气动抓取式机械手进行控制，电源、线路是实现PLC系统进行相关程序操作的关键。同时，编程器、系统存储器、用户存储器之间，需要通过I/O信号输入，才能实现效果。 PLC控制作用发挥时，需要事先有PLC系统进行命令，并且通过总机的数据处理系统，将指令进行传达，实现信号输送。关于PLC的气动抓取式机械手的工作情况，主要如下：机械手位于初始位置，受到控制系统控制，执行系统将推动机械手进行运动。同时，机械手各个主要部位受到执行系统控制，执行系统通过完成主系统下达的任务，进行机械手控制，完成机械手操作任务。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计，将更加广泛的应用于自动化生产线。国外很多国家已将其成功的应用于成套的自动化生产设备中。机械手未来的发展，将朝着自动化、智能化、网络化的发展方向迈进，将更好的代替人从事高危险、高危害的工作环境，实现生产管理的智能化和自动化。 3 结束语 综上所述，文章主要分析了基于PLC的气动抓取式机械手的设计原理、设计方案、控制设计三个部分内容，并就气动抓取式机械手的特点进行了分析，实现了气动抓取式机械手的设计。气动抓取式机械手在工业生产过程中起到了重要的辅助作用，在实际设计过程中，必须注重这一点，使机械手设计能够更好地促进工业生产的发展和进步，满足我国现代工业更加自动化、智能化的发展需要。 机械手设计论文:基于PLC的气动机械手控制系统现状和程序设计算法分析 【摘要】机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器，在工业自动化生产中占据着重要位置。驱动方式可以液压传动，也可以气压传动，也可以是电气控制等方法。随着传感器技术、气动技术、计算机技术等发展，基于计算机技术为基础的控制技术发展较快，其中气动技术以经济、廉价、灵敏等优点，而成为研究热点之一。本文介绍的是气动机械手模型基于专用计算机―PLC的控制系统设计。 【关键词】机械手；现状；程序设计；算法分析 一、PLC的气动机械手控制系统现状 随着社会与科技的进步，工业生产自动化设备越来越广泛应用，其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高，是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节，尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用，如化工生产有存在有毒物质的；如核电厂等存在放射性物质的地方；如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中（铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等）应用也十分广泛，如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材；机械零件的装配生产线中，利用机械手抓零件与另一零件装配在一起；如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量，适合现代化的生产趋势，具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质，具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点，特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合，因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比，具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手，主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源，及较低的生产成本受用户喜爱，各国对气动机械手的研究越来越重视，现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。 在工业自动化中液压与气压均有较在应用，而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”，其应用灵活，夹持工件的重量越来越重，在各种机械加工行业和制造行业中，尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视，并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展，自动化控制技术也不断更新，在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下，气动技术不断技术创新，以工程实际应用为目标，不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术，由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高，并且生产成本和流通成本不断的降低，气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线，从药房配药师输出到住院部等各部门，每次提高了近5分钟，大大减少人力劳动及工作人员数量。 我国在机械手的应用方面，不是世界最发达国家，但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多，非常适合PLC最基本功能，即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置，通过最近20多年的应用实践表明，在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置，可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动，较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业，并可以在需要时修改程序实现动作变更。 二、PLC 程序设计算法分析 算法是决解决问题的清析思路的描述，对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求，我们通过假定其初始位置为原点，其条件为右边、后退、松开状态为原始条件，基于此条件下实现自动操作与手动操作。 （一）分治法 设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求，划分为各小功能模块，如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块，设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序，实现完整的控制功能。 （二）贪婪法 贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴，从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种，如采用最基本的思维，即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理，并线圈内加入限制条件，在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态，设计其流程图并转化为梯形图程序。 （三）递推法 对于设计的程序图中各状态的实现方法，采用逻辑递推法，依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系，不断利用这种递推办法，把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系，要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。 机械手设计论文:机械手自动控制系统设计研究 摘要：随着科技的不断进步，工业自动化产品的性能日益加强。在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此，迫切需要一种东西代替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出，机械手由此而诞生。本文就机械手自动控制系统的设计进行了分析研究，以供参考。 关键词：机械手 PLC 自动控制 系统设计 1、引言 随着可编程序控制器（PLC）在工业生产过程自动控制中的广泛应用，解决了在各种恶劣环境下工作的难题。机械手在工业自动化生产得到了很好的利用，它不仅灵活多样，而且耐高温、抗腐蚀，可以较强适应各种恶劣的工作环境完成人无法完成的操作，大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备，是工业机械系统中传统的任务执行机构，它的出现不仅提高了产品的质量与产量，而且加快的实现了工业生产机械化和自动化的步伐。 2、机械手与PLC的概念 2.1机械手 机械手主要由手部和运动机构组成，可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。 2.2 PLC PLC为可编程序控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块用来完成特殊的任务。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则设计。PLC具有可靠性高、适应面广、控制性强、操作方便、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3、机械手自动控制系统设计 3.1 I/O地址分配 I/O地址分配见表3.1。 表3.1机械手控制PLC输入/输出（I/O）分配表 3.2 PLC控制系统设计分析 由机械手的工作过程可知，这是一个典型的顺序控制系统。为此，可从机械手的连续工作方式入手编写程序。首先应绘出连续工作时的功能表如图3.2，然后直接列写逻辑表达式，用触点线圈指令编程，也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。为了将每一步的工作状态显示出来，动画模拟软件使用了内部存储器位 M5.1 、 M5.2 、 M5.3 、 M5.4 、 M5.5 、M5.6 、 M5.7 、 M4.0 、 M4.1 来分别表示①～⑧的运行状态。编程过程中，需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题，虽然①、⑤步都是下降操作，但却具有不同的意义，①步下降是空钩下降，而⑤步下降则是夹着工件下降。③、⑦步的上升操作也是这样。 图3.2机械手动作功能表 图3.3机械手控制系统程序结构图 单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期，一般在下降的启动回路想办法。 单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。即设法在每一步工作结束后，不是直接启动下一步的工作，而是等待启动按钮的命令后再工作。 以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路。实际上本文采用分段跳转的办法来完成这三种操作，这使得程序结构如图3.3所示。这种方法编制的程序结构清晰，但程序数量长于前一种方法。 4、系统调试 4.1控制系统的程序调试步骤 （1）对于比较复杂的控制系统，需要绘制系统流程图，用以清楚的表明顺序和条件。 （2）设计梯形图，这是程序设计的关键一步，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的经验。 （3）将程序输入到PLC的用户存储器，并查找程序是否正确。 （4）对程序进行调试和修改，直到满意为止。 4.2调试过程中注意的事项 （1）数据线与计算机的接口必须要与软件的端口保持一致，否则运行会产生通信错误问题。 （2）连接PLC上的输出端口对应的动作必须与程序中的输入输出点的定义动作保持一致。 （3）PLC上的输入输出点都必须接入电源，连接的外部模块也必须接通电源与接地线 （4）由于条件有限，外部接线模块中部分用开关代替按钮，在执行点动程序注意执行完应该将开关拨回到停止状态。对于限位开关也用普通开关代替，当执行完该步程序后，进入下一个步，需要将限位开关拨回OFF状态。 结束语 机械手控制系统采用PLC进行控制，大大提高了该系统的自动化程度，减少了大量中间继电器、时间继电器和硬件的接线，提高系统的可靠性。同时，使用PLC进行控制可以方便更改生产流程，增强控制功能。另外，在实际的生产中，可以设置远程控制，可以利用监控软件对控制系统进行实时控制，以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态。也为维修、故障诊断提供多方面的可能性。 机械手设计论文:仿人机械手的结构设计与现实意义 【摘 要】本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题，并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真，同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。 【关键词】仿人机械手；三维建模；运动学仿真 0 引言 机器人技术的发展是一个国家高科技水平和综合能力的重要标志，而服务机器人是未来社会发展的必然产物，对于服务机器人的研究，尤其是仿人机器人的研究是具有巨大经济价值和历史意义的，其原因有两个：第一，世界老龄化进程的加快，尤其是中国也正进入老龄化社会，照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题，而仿人机器人在解决这一社会问题中有着不容置疑的作用；第二，由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加，他们需要越来越多的关心和照顾，如果采用专门的人力将严重增加社会的负担。所以对于服务型机器人的研究，显得格外重要。 目前有很多服务型机器人，但是没有一个机器人可以像人一样有一双灵巧的手，完成只有人类才能实现的复杂动作，本课题就是针对这一问题从仿人机器人的机械手开始研究的。 1 国内外发展现状与问题 从1960年由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始，为以后的各类机械手打下了基础，到现在为止美国的宇航局（NASA）、哈佛大学和耶鲁大学，日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不小的突破。 我国机械手的研究比较晚但是也做了很多工作，国防科技大学[1]、哈尔滨工业大学[2]也研制出了多指灵巧手。尤其是哈尔滨工业大学机器人研究所研制的“仿人型机器人灵巧手”，2006年5月亮相德国慕尼黑国际机器人及自动化展览会，以其精美的外观、可靠的软硬件系统等赢得了众多参观者的赞赏，并率先进入了国际市场。 由此可见，目前多数国家和企业高校都在对仿人机械手进行研究与设计，不过现在还存在一系列问题，例如：价格昂贵，实时性不理想，设备笨重，并且大都停留在实验阶段，这些都制约其在实际当中的应用。 2 五指仿人机械手设计 本文设计的五指仿人机械手具有的优势有：采用欠驱动控制方式[3]，所以机械系统大大简化，机械手大小基本与普通人手大小一致，便于安装到各种服务机器人的移动平台上；同时每个手指都靠手指末端拉力进行运动，也就是说只需要一个拉力便可以实现机械手指的人类手指运动方式，结构紧凑、便于控制、动作灵活；材料可以采用塑料纤维进行加工实现，因此质量轻、价格便宜，易于普及；可以采用嵌入式的控制方式进行控制，处理速度快，响应时间短。 本文通过Solidworks对五指仿人机械手进行建模，其单指与整手建模图形如下所示： 图1 单指结构与整手三维建模 本文通过ADAMS实现仿人机械手的运动学仿真，其仿真图形如下所示： 图2 约束添加以及手指运动效果图 3 现实意义 对于仿人机械手的研发对社会有着重要意义：其一，对于服务机器人的研制，尤其仿人机器人的研究应用，必将对机器人行业起到积极的促进作用；其二，仿人机械手的研发隶属于制造业，其研制成功与推广，可以增加就业，创造经济价值；其三，其技术的实现可以促进制造业的信息化、自动化和产品的智能化，提升产品技术含量和附加值，从而促进制造业相关技术领域的发展；其四，实现服务机器人上机械手的灵活运动与控制，对于老年人以及残障人士在心理上和身体上都非常有益处，为解决我国社会问题，创建和谐社会做出贡献。 机械手设计论文:炼胶生产线气动机械手的优化设计 【摘 要】本文介绍了气动机械手的基本功能，在此基础上，主要对气动机械手的结构进行设计与改善。在 PLC 和气动控制技术相结合的基础上，使其功能更加完善，运行更加精准、合理。它由 PLC 控制四个气缸来实现机械手横向和纵向的运动以及气动夹持机构的伸缩动作，利用气动能源分别完成对生产中使用到的工件进行抓取、放置等动作，实现了节能环保的特点。 【关键词】气动机械手；气缸；优化设计；PLC 0 引言 炼胶生产线一般包括上辅机（包括胶料、粉料和油料的称量及投送系统）、胶料混炼设备（密炼机）和下辅机（胶片挤出、冷却和称量系统）三大部分。由于密炼机和下辅机之间的胶料需循环返回多次精炼的要求，而气动机械手是传递机构中的重要部分，通过夹持机构将物料从某一位置和方位，按一定运动轨迹传递到另一位置和方位，且是以空气为介质，具有使用、维修方便、安全、可靠、成本低、寿命长等特点，采用气动方式控制机械手机构被很多场合所采用[1]。设计气动机械手的原则是：充分分析作业对象的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件；明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 1 气动机械手的工作原理 图1 气动机械手的运动示意图 图2 气动机械手工作流程图 如图1所示，此气动机械手具有两个弧线升降运动，一个旋转运动和一个直线运动的自由度，将炼胶机的出料搬运至左侧或右侧的炼胶机上。机械手的动作除了左右旋转应用电机控制之外，其余全部动作由气缸驱动，气缸由电磁阀控制，整个机械手在工作中能实现上升和下降、左转和右转、夹紧和放松的功能，是目前较为简单的、应用比较广泛的一种气动机械手。 在主臂立柱底座上安装电机以便控制其回转自由度。小臂a与主笔立柱之间用气缸A控制连接，以便控制小臂a的弧线升降。在小臂a与小臂b之间采用气缸B连接，以便控制小臂b的弧线升降，在小臂b和夹持机构之间采用气缸C连接以便当小臂运动时夹持机构在气缸C的作用下能保持平稳的运行和垂直度，气缸C的充放气特性以及运动轨迹根据气缸B和A的充放气特性来决定。夹持机构的开合和夹紧由气缸D控制。将气动机械手的零点（原始状态）定为开始工作位的回转限位、升降限位、伸缩限位及放松状态。气动机械手为实现移料动作，需要完成如图2所示的工作流程图。 2 气动机械手气动回路的构成及原理 气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成，下面介绍回路的关键部件-执行气缸。 执行气缸包括连接主臂立柱和小臂a的气缸A，连接小臂a和小臂b的气缸B，连接小臂b和夹持机构的气缸C，以及控制夹持机构的气缸D。由于不同的气缸控制不同机械结构，其输出力也不同，所以四种气缸的型号也不同。同时要求气动机械手能够在升降过程中任意位置实现精确定位，精度要求为 1mm以内。由负载性质及气缸运动速度选定负载率β值，即可求出所需的气缸理论输出力P=F/β。 气缸D所控制的夹持机构和物料最大重量约为50kg，气缸C所控制的最大重量约为55kg，气缸B所控制的小臂b的最大重量约为70kg，气缸A所控制的小臂a的最大重量约为80kg。 一般来说，气缸可以保证起点和终点的定位精度，因此，对于夹持机构Z轴方向的定位，应用一般的气缸就可以保证其定位精度和使用要求。而对于小臂a和小臂b的升降精度要求，则可以使用 SMC公司一种新型CEI型气缸，在结构上增加了位移传感器件，使之与气缸浑为一体，整体结构紧凑合理，设计新颖，提高了气缸位移监测的性能，CEI型气缸在杠杆的两侧刻有细纹磁栅，当气缸左右移动时，位移传感部分将以双向脉冲方波形式输出能够实现中间任意位置的定位[4]，而且其定位精度可达到1mm以内，因此，应用上述气缸可以满足小臂a和小臂b的升降定位精度的要求和使用要求。根据以上原则和条件，详细选型见下表1。 总体气动系统原理图如图3所示。气源首先经过滤减压阀处理，通过相应的电磁换向阀后进入各个气动执行元件。 图3 气动系统原理图 1、2、3、4―2位5通双电控电磁阀；5―气源处理组件；6―气罐 3 气动机械手控制系统配置 根据机械手运动仿真方案，机械手的循环动作依次为：上升正转下降伸出夹紧上升反转放松缩回反转下降下一循环。为了根据实际工作环境确定机械手工作时磁性限位开关的位置并调试机械手，对机械手的每一动作设定一个手动控制按钮。同时，为了保证气动机械爪工作时，整个机械手只能执行其一个动作，需要在程序上设计互锁功能。气动控制系统一般由控制器，电―气控制元件、气动执行元件、稳压气源、传感器和接口电路组成[2]。控制器一般指计算机、单片机或可编程控制器等控制器件，气动执行元件常用的有气缸、气爪、控制阀等，传感器一般指位置传感器、速度传感器和加速度传感器，接口电路指控制器与控制元件、控制器与传感器之间的接口[3]。 气动机械手有两种控制方式：操作面板控制和个人计算机控制，两种控制方式均以 PLC 为主要控制模块，其中个人计算机控制要求 PLC 与上位机实现有效通讯，通过上位机程序的改变来实现 PLC 程序的更新与运动参数的变化。为了实现气动机械手操作面板控制和个人计算机控制两种操作方式，拟采用PLC 为下位机，PC 机为上位机的控制模式，PLC 与 PC 机之间通过 RS232 协议实现通信，完成控制过程中的数据交换[5]。可编程控制器的程序运行方式是循环扫描方式，而非顺序方式，因此任何一个气缸在条件满足后即开始动作，在机械手运行中遇到突然停电时，可以关闭气源，对工件进行处理， 来电后重新初始化各项个元件与程序。 我们所要控制的系统中，有8个行程开关信号、一个按钮开关信号、一个由定位系统动作结束发出的信号共10个输入点，因此我们选用了西门子S7-200系列CPU224型号PLC，它有14路数字量输入点和10路数字量输出点，具有体积小、处理数据和通讯能力强、存储器容量大等优点。基本位布尔运算执行时间为0.22μs，用户存储器容量SK字节[6]。而且它还具备6路30kHz单相高速计数器和2路20kHz高速脉冲输出可以分别用来接收旋转编码器信号和直接控制步进电机运行。有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、位置控制模块、数据输入/输出模块、通信模块等，可以实现模拟量控制、位置控制和联网功能，在功能上完全满足了控制系统的要求，并留有一定数量的FO通道作为照明电路和其它储备用途。 4 结论 本文主要研究了气动机械手的执行机构和驱动系统的原理并进行了设计，采用气动驱动作为机械手的驱动方式，通过分析设计执行气缸及其控制阀等模块，以满足相应的动作要求，根据气动机械手的功能要求绘制了机械手的控制系统流程图，使机械手能实现多点连续的控制，同时分析气缸C和气缸B的充放气特性，以便优化两者的先后动作，再结合S7-200可编程控制器，使气动技术在顺序动作的逻辑控制系统的优点得到充分发挥。

“智能化时代”以物联网、大数据、云计算、机器学习、人工智能、3D技术等新技术手段为主要特征，许多行业开始尝试使用新技术，以提高行业工作效率和智能化水平。随着“智能化时代”的到来，房地产估价领域的相关理念、技术和方法也将随着发生实质性变化。本文将从房地产估价数据获取、房地产估价技术手段、房地产估价理论方法三个方面，总结新技术在房地产估价领域中的应用现状，从而为提升我国房地产估价质量和效率提供参考和借鉴。 一、房地产估价数据获取 房地产估价涉及的数据形式多样、内容丰富、量大而杂，包括宏观、一般、区域、个别因素等一系列数据。从数据形式来看，不仅包括空间数据(与位置相关的数据)，也包括属性数据(属性特征);从数据内容来看，不仅包括结构化数据，还包括半结构化和非结构化数据;从数据量来看，房地产估价涉及到规划、国土、建设、环境、交通、发改等政府部门数据，也涉及到房地产企业、中介机构、评估咨询公司数据。因此，对于房地产估价来说，海量数据获取是首先要解决的问题。大数据是指对于无法用普通工具获得、分析、处理和管理的数据，需要采用一种新模式来进行处理，这种模式具有种类多、速度快、容量大、价值高的特点(郑晓俐，2016)。云计算的出现，实现了短时间内大量数据的存储和处理，而网络爬虫技术的发展，则为自动获取网络上房地产估价相关数据提供了方法，使获取公开房地产估价数据更加高效快捷。以大数据为基础，聂竹青等(2016)提出了基于HBase的房地产评估大数据整合策略，为房地产评估大数据的整合提供了基本思路。 二、房地产估价技术手段 (一)GIS在房地产估价中的应用 GIS是地理信息系统的简称，随着计算机图形学的发展，传统二维GIS已经逐步向三维GIS转变，利用三维GIS进行房地产估价将显得更加直观和便利。GIS在房地产估价中的应用主要有三个方面:一是基于GIS构建房地产估价信息系统。目前多数房地产估价软件是基于GIS进行开发，随着WEBGIS的出现，杨朝晖等(2008)构建了基于开源WEBGIS的网络房地产估价系统，为房地产估价的信息化、可视化和自动化提供了良好平台;二是GIS在市场比较法中的应用。市场比较法涉及到估价对象与估价案例各种因素的比较，传统应用时往往以估价师的主观经验判断为依据，王秀丽等(2011)基于GIS技术进行市场比较法各因素的比较，发现该技术可以明显增加评价结果的客观性和稳定性;三是使用GIS主题爬虫技术对WEB端的房地产估价数据进行自动采集，董浩然等(2016)基于GIS主题爬虫，实现了房地产估价的智能化评估，有效提高房地产估价机构的工作效率。 (二)BIM在房地产估价中的应用 随着三维技术的应用与发展，在房地产估价中采用BIM技术也成为可能。目前，BIM技术在房地产估价中主要应用于房地产成本法估价的改进，传统方式在使用成本法估价时，主要通过外业实地踏勘，再结合估价师的经验进行分析，因此受估价师人为主观影响较大。同时，传统成本法估价的效率不高。如果引入BIM技术，则可以利用计算机技术实现建筑物工程量的精确测算，并能够对房屋的折旧信息进行智能化管理，从而克服传统方法过多依赖估价师主观判断和效率低下的问题。熊伟(2016)提出了基于BIM和GIS的房地产成本法估价方法，该方法结合了GIS技术强大的数据管理和空间分析功能及BIM技术的特点，首先评估得到区域内网格化的市场地价，再利用BIM技术实现对建筑物成本的智能计算，从而得到房地产价格，该方法使得成本法估价效率和精度大大改善。 三、房地产估价理论方法 关于房地产估价理论与方法，学术界主要致力于两方面研究:一是采用新方法对传统房地产估价方法进行改进，二是尝试将新的数学或者统计学方法应用于房地产估价。 (一)对传统房地产估价方法的改进 传统的房地产估价方法主要有三种:市场比较法、收益法和成本法，这三种方法有明确的理论基础作为支撑，且经过长时间的实践，方法体系和应用都已十分成熟。但是传统评估方法亦有缺点，其应用主要针对具体个案评估，效率比较低下，智能化程度不高，且易受估价师主观经验判断影响。现阶段对传统方法的改进主要体现在:(1)采用模糊数学理论。模糊数学是一种用于处理模糊性现象的数学理论，一是可解决部分房地产价格影响因素无法准确量化的问题;二是在采用GIS空间分析技术实现对市场案例筛选与管理的同时，可以运用模糊贴进度方法和模糊综合评判方法实现房地产价格的计算(黄海，2009);三是在引入OWA算子对主要特征因素权重进行赋值时，结合模糊数学对传统市场比较法进行改进，将有效改善评估精度(李宝强等，2016)。(2)采用灰色关联分析方法。灰色关联分析是一种多因素统计分析方法，蔡璐等(2012)利用该方法确定比较案例与待估案例的几何形状相似程度，通过关联系数及关联度的计算，对影响因素指标值进行排序，从而确定最佳的比较案例;纪蕾等(2017)采用灰色关联分析结合三标度层次分析法对传统市场比较法进行了改进，提高了市场比较法评估的准确性，同时，还基于灰色关联和Shapley值赋权对房地产市场比较法进行改进，对比准价格进行处理，解决了房地产可比案例选择的随意性以及权重确定受人为主观影响的问题。(3)引入熵权系数法。熵原本是热力学概念，后来香农通过引入信息论，熵开始在经济社会学领域广泛应用。马靖忠(2011)采用熵权系数法对房地产比较法进行改进，通过熵值确定待估案例与交易实例之间的贴进度，从而进行估价。(4)其他数学与统计学方法。自适应过滤法是一种时序分析预测方法，吴开微(1998)首次将该方法引入到房地产估价中，建立以市场比较法为基础的房地产估价模型;VIKOＲ方法是一种模糊多准则的决策方法，为了使房地产市场比较法应用更加科学、方便，刘鸿雁等(2012)提出了基于VIKOＲ算法的多属性决策方法;贝叶斯判别也是多元统计分析的一种方法，它根据最小风险代价或最大似然比判决，即贝叶斯准则进行判别分析，应用贝叶斯判别法，可以实现房地产交易案例的自动筛选(程越，2017)。 (二)房地产估价新方法的应用 近年来，随着计算机科学技术和数学统计学的发展，新评估方法也在不断出现，新方法运用最广泛的便是特征价格模型，特征价格模型有一定的理论基础，但该模型未考虑不同区域影响因素的差异性，忽略了区域房地产价格存在的空间相关性和空间异质性等空间特性，评估结果的准确性尚需进一步改善。在房地产估价学术研究领域，目前出现的房地产估价新方法还有人工神经网络、支持向量机、适应估价技术及除多元线性回归以外的一些更加灵活的方法，如非参数回归、地理加权回归等。针对房地产估价新方法的不足，也有许多学者对其进行了改进。主要体现在:(1)针对传统特征价格模型未考虑房地产价格空间相关性和空间异质性，容易出现模型遗漏变量或者模型变量出现误设的现象，纪益成等(2015)在传统特征价格模型的基础上，提出了基于空间误差模型的房地产评估模型，克服传统特征价格模型未能考虑空间特性的弊端。(2)针对传统适应估价技术未考虑空间位置对房地产价格的影响，张然等(2013)提出了一种基于空间位置分析的商业房地产适应性估价技术，使适应估价技术应用更加准确。(3)针对支持向量机参数不易确定、收敛速度慢等问题，于秀雪等(2013)提出了基于蚁群算法优化的最小二乘支持向量机的房地产估价模型，用以改进支持向量机方法，使其更适用于房地产估价。(4)针对神经网络需要大量样本及容易出现局部最优的问题，王晞(2013)用遗传算法改进了传统的神经网络估价方法，使模型具有更好的去噪能力，弱化了计算过程中的个别偏差对评估结果的影响。(5)针对人工神经网络存在的不足及房地产估价模型的非线性特征，莫连光等(2013)综合神经网络、粗糙集和遗传算法的优点，提出了基于三者的房地产估价模型，使优化后的人工神经网络方法具备更好的非线性处理能力及更好的仿真能力;丁鸽等(2014)在传统BP神经网络的基础上，采用优化后的广义回归神经网络对其进行了改进，使得新方法具有更好的非线性处理能力和稳定性，预测效果相比之前有很大提升;吕霁(2014)则基于遗传算法，提出了基于BP神经网络和遗传算法的房地产评估预测模型。(6)针对一般平差模型对现有数据利用效率不高，且当存在不同的观测值时，不同观测值随机模型是否合理将会影响模型的效果等问题，耿继进等(2014)提出了基于方差分量估计建立房地产整体估价价格体系的新方法，该方法的可靠性和精确度都有很大提升。(7)GMDH是一种基于生物学进化论的演化方法，能够根据设定规则从候选集中筛选出最优模型，焦誉(2008)将GMDH模型应用于房地产估价，证明了该模型的实用性，弥补了传统方法的不足。 四、结论与建议 计算机辅助批量评估技术的发展，不仅提高了评估的准确性和效率，还有效降低了评估成本，促进评估机构不断转型升级(郭庆瑶，2015)。在国民经济转型发展时期，还需要从以下方面加强新技术在房地产估价中的应用。 (一)加强各种新技术应用集成，整体提升房地产估价智能化水平 随着人工智能的进一步发展及应用的普及，运用各种新的科学技术手段提升房地产估价智能化水平，从接受委托智能化到完成现场踏勘智能化、从房地产估价数据获取的智能化到房地产估价模型的智能化、从评估报告生成的智能化到审核的智能化，最终实现房地产估价整体服务的智能化，是智能化时代房地产估价的发展趋势，也是我国经济和产业结构转型升级的必然要求。 (二)加强房地产估价新理论方法研究，提高房地产估价的准确性 各种技术手段只是辅助工具，房地产估价不能仅仅依赖于技术手段和工具，更重要的是在采用新技术手段的同时，加强房地产估价基础理论和方法模型的研究，使房地产估价更具科学性和合理性，更能够反映房地产价格形成的内在规律，更能够体现因各种自然和社会经济特征不同而形成的价格差异，而不能单从数据出发，忽略了房地产估价的实际意义。 (三)政府部门应进一步强化信息化水平，提升房地产整体评估效率 2018年3月，《政府工作报告》提出要健全地方税体系，稳妥推进房地产税立法;2018年6月，自然资源部宣布不动产登记已实现全国联网，可见我国房地产税相关工作正在推进中。目前，其他国家基本上都是按评估价作为房产税计税依据，如何实现房地产整体评估是现阶段亟待解决的问题。当前我国已实现房地产整体批量评估的城市依然凤毛麟角，因此，地方政府应继续强化信息化水平，加强新技术在房地产估价中的应用，从而提升房地产整体估价的效率，为将来实行房地产税征收奠定基础。

电子信息专业论文:对提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符,加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室,与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,Simulink为动 态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息专业论文:研究性学习在电子信息专业课教学中探讨 摘 要 对于电子信息产业来说，技术创新是产业保持持续发展的重要源泉，因此，电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式，从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面，对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字 研究性学习 电子信息专业课 创新性 1 引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识，并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的，在这样的教学方式下，学生容易产生厌学情绪，在高年级的选修课中到课率普遍不高，其原因在于经过低年级基础课程的教学，学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理，并且具有了强烈的自我意识和表现欲望，因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习，是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习，指的是学生在教师指导下，根据各自的兴趣、爱好和条件，选择不同研究课题，独立自主地开展研究，从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造，与以往学习方式相比，研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说，技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标，它强调让学生通过研究性学习，提出问题，收集材料，对研究性课题进行探索、分析、研究，最后基于问题解决模式，在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力，并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2 研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径，让学生在教师引导下，从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题，用类似科学研究的方式，主动地去探索、发现和体验。同时，学会对信息进行收集、分析和判断，去获取知识、应用知识、解决问题，从而增强思考力和创造力，培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构，没有必要的研究设施和科研经费，只要通过研究性学习能提高学生的实践能力，培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的核心在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习，其根本目的不是预期的研究成果，而是预期的学习结果。通过研究性学习，学生的综合知识、综合能力能得到提高，实践能力和创新能力能够得到培养，因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的核心是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中，学生可以自己选择课题，自己设计研究方案，自己调查并得出研究结论，体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界，与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习，不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源，研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看，传统教学主要是演练式、实验式，不利于学生的发展，而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动，是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素：是否学会了学习；是否具有健康的社会感情；是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神，培养学生严谨务实的良好作风。 3 研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于：因材施教的原则，在班级集体教学活动的前提下难以实施；以语言讲述为主的表达方式，使得某些教学信息的传输与接收遇到困难；以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用，学生学习缺乏主动性，没有创造力；传统课堂教学，教师总是在进行重复性劳动，教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才肩负着中华民族振兴的历史使命，研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果，国内外的成功经验表明，实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展，要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识，扎实的专业技能，更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程，在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练，这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合，有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识，产生创造性成果。 研究性学习具有开放性和多元化，强调系统性的实践，在科研实践中发挥自主性潜力，因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用，大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式，强调课题组集体的合作和配合，这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识，而且在研究的过程中，学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”，给学生自主活动的时间和空间，极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究，学生的思维方式会发生很大的变化：从被动思维发展到主动思维；从单一思维发展到多元思维；从平面思维发展到立体思维；从静态思维发展到动态思维；从封闭思维发展到开放思维。因此，学生敢于面对挑战，勇于提出独立见解，潜能会得到充分挖掘和开发，为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化，适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度，有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后，如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式，确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4 电子信息专业课教学中研究性学习的设计 （1）学习目标的设计。在研究性学习中，教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题，去发现问题和提出问题。在研究性学习中，问题是学生学习的重要载体，学生在解决问题的过程中会涉及多种知识，这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心，呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补，专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握，而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求，它是以学生个性发展的需求为出发点，以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 （2）学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识，而是强调动手动脑的实践过程，特别是电子信息专业更强调学生的动手能力，它不能依靠教师传授知识和技能，而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习，它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握，但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效，这些知识的学习只有通过自主性学习，才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中，正是通过创设类似科学研究的情境，让学生自主的探究、实践、发展和体验，从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此，研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择，这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计，主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则，没有一定要达到的绝对标准和程度，而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好，在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向，这些选择都是合理的，都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标，没有高低之分。 （3）学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括：自主制定学习计划，确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象；进行查询资料、操作与制作等活动；汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性，不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件，以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的，同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制，自主安排学生的学习活动。 （4）学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程，研究性学习的评价是指，在研究性学习的过程中系统地收集信息，根据学习目标的要求，对学习中所引起的学生认知行为上的变化，在定性、定量的基础上进行价值判断，为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程，总是呈现出种种阶段性结果，它们既是总结果的分支，同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价，即在研究性学习的各个阶段，设定考查学生的不同能力：在课题设定阶段，考查学生设定课题的能力；在收集相关资料、调整研究方案阶段，考查学生的信息收集能力；在开展课题研究阶段阶段，考查学生的课题探究能力；制作成果检查，考查学生的动手能力、创新性、创造能力；在自我评价阶段，考查学生的自我评价能力；总结、汇报、交流阶段，考查学生的综合表达能力等。 5 结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场，需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力，在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略，教会学生学习，特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题，会使他们受益终生。 电子信息专业论文:浅析工学结合模式下电子信息专业实践教学的研究与实践 论文关键词：工学结合　电子信息　实践教学 论文摘要：实践教学是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。实践教学作为高职院校教学体系中的重要组成部分，在高职教育中占有举足轻重的地位。通过对高职院校电子信息专业实践教学的现状分析，找出了存在的问题与不足，结合本校工学结合和实践教学的实际情况，提出了三段式实践教学体系，明确了高职院校电子信息专业实践教学的研究方向。 随着信息技术的飞速发展，各高职院校相继开设了电子信息专业。该专业是一个实践性很强的专业，实践教学是该专业教学的重要环节，同时也是高职院校培养学生创新能力的重要途径。高职院校电子信息专业培养的是能满足电子信息类企业生产、管理、服务及辅助研发的第一线需要的、具有较强实践能力和创新精神的高素质技能型人才。传统的以实验为主的教学方式已经远远不能满足电子信息行业对专门人才素质、能力的要求，如何按照企业的实际需求，进一步提高学生在科技创新、工程实践等方面的能力，是电子信息专业建设的重要课题[1-2]。 一、传统的实验教学存在的主要问题 第一，传统的实验教学大多是结合理论课程而开设，实验室也只是在教学计划规定的时间段内才开放。实验教学分散在各门课程中，孤立而不连贯。实验方式大多由老师先讲，学生按照老师的要求或者按照实验指导书上的实验步骤，按部就班，完成实验操作。对实验的设计思路、方案的拟定很少考虑，学生只是被动地接受教育。因此，这样的实验教学不利于培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。第二，实训课程、毕业设计等实践性环节各自独立分开，基本是结合在课程中开展，毕业设计也仅仅是有限的几门课程的训练、反馈，是建立在模拟基础上的简单综合，这种模式很难使学生通过训练达到综合能力的锻炼，更谈不上创新能力的培养。第三，重理论、轻实践、低投入。传统的高职教育中重理论、轻实践的倾向导致实践教学经费投入的相对不足，造成实验设备更新缓慢、实习经费投入不足，从事实践教学和管理的教师积极性不高等问题。实践教学水平得不到真正提高，从而影响了学生创新能力和动手能力的培养。第四，对学生综合设计能力和工程实践能力的培养重视不够。各门课程单独实验多而综合性实训项目少，与真实产品相结合的实训项目少，学生的工程素质和实践能力得不到有效的提高。针对上述问题，我们对电子信息专业的实践教学体系进行了有益的探索，并最终确定了三段式实践教学体系。 二、工学结合人才培养模式的涵义 高等职业教育的根本任务是为生产和服务一线培养和造就一大批高素质的高技能人才。这一目标定位决定了高职人才培养模式必须以“工学结合”为主线，以能力培养为重点，以育人成才为目的，把教育培养的课堂扩展到生产现场，把学生的职业技能和职业素质培养贯穿于专业教学的全过程。 工学结合是以培养学生的综合职业能力为目标，以校企合作为载体，充分利用校内外教育资源，把课堂学习和工作实践紧密结合起来的人才培养模式。让学生在完成学校学业的同时，以“职业人”身份在校外参加与所学专业相关的生产实践。旨在提高学生综合素质和就业竞争力，满足用人单位的岗位需求[3-4]。 三、工学结合模式下电子信息专业实践教学体系的主要内容 3.1实践教学体系的构建。 根据实践教学体系构建的指导思想和电子信息专业的培养目标要求，结合我校工学结合实际情况，电子信息专业实践教学体系分为三个阶段，即基础训练阶段、仿真训练阶段和实战训练阶段。第一阶段为基础训练阶段，主要面向大一学生，这一阶段的实验主要包括电工基本技能、电子工艺与装配实训、工程制图等专业技能基础训练和电路基础、微机原理与接口技术等课程的验证型基础实验。这一阶段是电子信息专业实践教学的基础，旨在培养学生的专业兴趣，加深学生对基础知识和基本理论的理解，掌握基本的实验方法，培养基本的实验技能。第二阶段为仿真训练阶段，主要面向大二学生，这一阶段的实验主要包括模拟电路、数字电路、单片机应用技术、可编程应用器件、DSP技术及应用等课程的仿真实验和基础设计实验。这一阶段是电子信息专业实践教学的提高阶段，旨在培养学生应用各种EDA软件进行仿真和初步设计的能力。第三阶段为实战训练阶段，主要面向大三学生，这一阶段的实验主要包括单片机应用系统设计、电子系统综合设计、工程实践、创新实验等。这一阶段是电子信息专业实践教学的高级阶段，旨在培养学生应用所学知识进行综合设计的能力、分析问题和解决实际问题的能力、工程实践能力和创新能力。 3.2校企共建校内实训基地。 校企共建校内实训基地既是实施工学结合人才培养模式的平台，又是专业课程教学与生产实践内容融合的载体，同时也是高职院校人才培养与企业所需人才对接的契合点。高职院校通过与企业共建校内实训基地，营造浓厚的企业生产氛围，针对专业岗位群要求，开展“真刀真枪”的岗位技能训练，为毕业后走上工作岗位打下坚实的基础[5]。 3.3实行开放式实验教学。 开放式实验教学包括时间上、空间上和内容上的开放。时间上的开放即学生可以根据自己的实际情况自由选择实验时间，实验室确保全天开放，以适应学生在不同阶段的学习需要。 空间上的开放即根据学生个体之间的差异，在同一实验平台向学生提供具有不同功能的实验条件，为部分学有余力的学生提前进入较高层次的学习提供机会。这样不仅适应不同层次、不同专业的学生要求，还可促进教师不断进行知识更新。内容上的开放即学生可以根据本人的专业和兴趣选做实验题目、设计实验内容。开放式实验教学使得学生可以在课余时间利用现有实验条件进行科技创新实验，充分发挥自身的创造性和能动性，同时也为大学生电子竞赛提供了强有力的保障。 3.4改革实验考核体系。 实验考核的目的，主要是为了检验实验教学的效果，促进实验教学内容的完善和教学方法的改进。同时，考核制度也是引导学生改进学习方法的有效途径。传统的实验考核采用一刀切的模式，没有考虑学生在各个实验阶段的具体表现。为此，在总结了国内同类高校实验考核体系的基础上，结合我校多年来实验考核的具体情况，逐步建立了一套科学公正的实验考核机制。根据学生在各个阶段的表现，综合评价其实践能力[2,6]。 四、结束语 通过理论研究和大量教学实践证明，我们提出的实践教学体系是行之有效的。当然，实践教学不同于理论教学，它涉及到教学体系的很多方面，除了教学方面的，还有管理方面的，也有学生自身方面的，需要学校相关部门从资源配置到组织管理等方面相互协作，更需要处于实践教学一线的教育工作者不断地探索、实践，为实践教学体系的完善不懈地努力。 电子信息专业论文:试论基于CBI的高职电子信息专业英语教学模式改革 论文关键词： 专业英语　电子信息　内容教学法 论文摘要： 本文对目前高等职业类院校电子信息专业英语的教学模式中存在的问题进行了分析，结合目前我国高职教育培养高素质、应用型、复合型人才的需求，提出运用内容教学法（CBI）将英语学习与专业内容学习于一体，以提高学生学习英语的积极性和主动性。 0引言 目前我国职业教育已经发展到了由传统的学院式教育模式向政府主导下的就业导向模式转变。高职院校传统的、基于专业的课程正逐步转向多学科的、基于项目的课程，课程的教学目的已不再局限于传统的某一专业学科的目标，而是以学生就业后所从事的专业和工作为目标的超学科的目标。在这样的背景下，专业英语的教学必须进行改革和创新才能适应人才培养的需求。 1电子信息专业当前教学模式分析 在实际的教学过程中发现目前的电子信息专业英语主要存在以下几个方面的问题： 1.1 学生英语基础差、学习积极性不高高职生的主要生源是高考中分数较低的一部分学生，这些学生多数是英语基础不好的学生，这部分学生本身对英语学习的兴趣就不高，在基础英语教学阶段的应试教学模式对运用英语的能力并没有提高，在完成相关的考证之后便放松了对英语的学习。因此，学生到毕业时英语水平与基础阶段结束时相比，不但没有提高，反而普遍下降，达不到以英语为工具获取专业所需信息的要求。 1.2 教学方法机械性、授课方式单一目前，电子信息专业英语的教学方法是围绕着教材展开教学，主要进行文献的翻译，一般是教师先读句子，然后解释一些生词和专业词汇并将句子翻译成中文，教师容易陷入把专业英语课上成了变相的课文翻译课，教学的重点过于集中于专业词汇的英文解释和英汉翻译的训练，以至于有些学生在经过专业英语学习之后，毕业论文的英文摘要部分仍旧错误百出，不了解工程英语的表达方式和日常英语的区别。 1.3 专业英语师资水平不利于学生英语综合能力提高专业英语课的教师主要是相关的专业教师，这部分教师虽然具有较深的专业功底，但英语的语言功底欠扎实，主要表现在英语的听和说方面。但如果以英语专业的教师来进行教学的话，会对课程所涉及的专业知识缺乏足够的了解，达不到教学的目的。 2CBI的基本理念与教学模式 2.1 CBI的基本理念CBI的基本理念可以归结为以下几点：①当学习者把语言作为获得信息的手段而不是作为学习目的时，二语(或外语)学习会更加成功，所以教学以专业知识为中心而不是以语言为中心。学生的语言能力是在学习具体的专业知识过程中习得的。②语言学习有明确的目的。因此，教学中使用真实的语言材料并完成真实的任务。③语言学习的目的在于获取新的信息。④学习的内容和学习活动应该符合学生的语言水平、认知和情感需要，要满足学生将来的职业和个人发展需求。 2.2 CBI常用的教学模式CBI常用的4种教学模式是：主题模式(Theme-based courses )；保护式专业教学模式(Sheltered subject matter instruction)；辅助模式(Adjunct courses)；专门用途模式(Language for special purposes)。 3电子信息专业英语课程CBI模式的具体实施 CBI把外语学习的焦点从以往传统的注重学习外语本身转移到通过学习专业内容来掌握某一外语技能，是外语和专业内容学习的综合。 3.1 教学材料的编写教学材料是CBI教学模式实施效果的决定性因素之一，因此教学材料的编写，可以由企业人员、英语教师与专业教师组成的团队共同编撰教学材料。开展对电子信息专业领域中真实语篇运用特点的研究，并以此为基础编写、改编教学材料。 3.2 教学内容的选取结合高职学生的特点和学生将来得工作岗位来选取教学内容，内容要求难易适当、图文声像并茂。具体的内容可以是电子信息技术专业的技术文献、产品或仪器的使用说明等，内容上要兼顾英语的听、说、读、写各方面的能力培养。资料来源可以是网络、国外职业院校的教材、报纸、杂志、欧美教学声像制品等。 3.3 教学方法的应用①分组开展教学活动。在了解每位学生的英语水平后，按每组高、中、低层级将班级划分为小组，并设置组长。在教学过程中培养学生的团队的协作意识。②开展灵活多样的教学形式。可以采用音频、视频、过程实录录像回放等呈现方式来介绍电子信息专业知识。③设计结合实际工作岗位的教学情境。教学活动尽量模拟真实的任务或岗位，强调培养学生“用英语来做事”的能力或解决问题的能力，强调师生之间运用所学内容进行多角色互动。例如，创设设备安装现场、接待外宾、小型会议等场景。④培养学生自主学习的能力。教学活动的每一步骤都不能忽略学生自主学习能力的培养。例如，安排学生在多媒体教室、图书馆、宿舍等场所来自觉地完成相应的教学任务，以小组形式合作完成小型研究课题。 3.4 考核方式改变传统的“一张试卷”的考核方式，将学生的学业成绩分解到学习的各个环节、教师应根据学生每节课的表现给以成绩的评定，并进行阶段性的考核。例如开展几次词汇默写、翻译练习、口语交流等。 4结束语 CBI模式下的电子信息专业英语课程应该是多学科、超学科的项目导向，而非单一的专业导向，以特定学习者的特定需求为导向，强调英语实际运用语境，强调“做中学”，以实践、研究为导向。要实现高等职业技术类院校的培养高素质、技能型人才的培养目标，CBI模式下的电子信息专业英语教学模式因该是一种很适合和有效的培养方式。 电子信息专业论文:浅析电子信息专业英语教学 论文摘要：为培养满足电子信息全球化发展要求的人才，对电子信息专业的专业英语教学提出了更高的要求。结合教学实践，从教材内容选择及学生对课程认识方面存在的问题进行分析及探讨，并依据教学目标，合理设计教学活动，提高了学生对教学活动参与的积极性，加强了“教”与“学”的统一，并获得了较好的教学效果。 论文关键词：专业英语；电子信息；教与学 电子信息作为信息全球化发展的前沿学科，将需要越来越多的“专业”加“外语”的复合型人才，这就对电子信息专业的专业英语教学提出了更高的要求。一般而言，专业外语课程是以专业课程和通用英语为基础，旨在进一步巩固和提高学生的英语水平，特别是提高英语阅读技巧和专业英文资料的阅读和翻译技能，同时熟悉科技论文写作的一般方法，能够撰写较规范的英文摘要，该课程的学习将有助于学生了解专业知识与技术发展动态，为今后技术借鉴、应用和交流打下良好的基础。随着知识总量的快速增长，在校学习的知识远远不能满足个人发展的需要，学习必定是终生的学习，因此在专业英语教学中除了要以传授系统知识、培养基本技能为目标，更要发挥学生的主体性，注重培养学生的学习能力。本文针对教学实践中发现的一些影响教学效果的主客观因素，即教材内容选择和学生对该课程认识中存在的一些问题进行了分析和探讨，同时就如何加强“教”与“学”的统一，在教学模式和方法上进行了探索。 一、认真筛选教材 教材直接影响教学活动的质量，是教师教学的重要依据、学生学习的基础，教材对于学生和教师而言都是非常重要的。专业英语课程侧重培养提高学生的专业英文文献阅读、翻译及科技写作等语言实际应用能力，并且随着电子信息技术渗透到社会的各行各业，知识和技术更新快，为紧密结合技术发展现状，教材在内容、组织和结构的编排上要能融会专业知识并涉及相应技术，符合科学性、知识性、应用性以及时效性，反映技术的新发展和当今应用状况，满足学生的学习需要。由于电子信息学科涉及较多专业，一些教材注重广而全，内容过多，涉及技术广泛，作为教辅资料很有价值，但由于课时限制，教材利用率不高，造成浪费。教师需在准确把握课程目标的前提下，紧密结合本专业特点遴选一本最贴近专业教学要求的教材，并深入研究教材，选择其中有代表性的文章，在规定的学时内，创造性地发挥教材的作用，提高教材的利用率。 众所周知，作为科技人员，专业科技综述文献是一定时间范围内对某一学科、专业的大量原始资料进行分析、整理、归纳、提炼而成的一种总结性、前瞻性文献，能够提供技术的发展现状、热点及未来发展趋势等信息和资料，是了解科技动态的一种重要文献源。学生们阅读此类文献，对于他们的专业发展非常有益，因此为开阔学生专业眼界，会选择一定数量的综述文章进行学习。然而由于电子信息技术发展步伐快速，教材出版几年后，其中许多专业内容还能满足教学要求，但介绍技术发展的综述文章就会显得陈旧、落后，这需要从各种资源获取最新的反映专业发展动态和研究动向的资料作为教材的补充，合理整合教学资源以满足内容的时效性。 教材作为教学目标的重要资源，教师在教学前期要对教材进行深入的分析，主动对教材进行评判，同时结合相关参考资源来完善教学内容，这一过程将在提高教师业务素质的同时，对顺利完成教学任务具有十分重要的意义。 二、提高学生对课程学习的重视度 在开设专业英语课时，由于学生已完成普通英语课程的学习，对于该课程的学习普遍存在错误认识。一部分学生认为已经具有足够的英语应用能力，只要通过查字典就能看懂文章，因此并不重视这门课程。但教学过程中发现一些在英语四、六级考试中取得较好成绩的学生，在专业英语学习的实践环节中，特别是阅读理解及翻译环节，并未占据绝对优势。这主要因为在科技文体中，附加了较多限制性和扩展性的成分来表达缜密的思想，句子通常较长，关系代词“that”和“which”以及非人称代词“it”使用频率高，除了运用英语语言的知识，有时更需结合专业知识及上下文内容，才能准确判断成分之间的逻辑联系。还有一部分学生由于英语基础差，在专业英语的学习中缺乏信心。这些思想认识上的片面性必然导致学生在课堂上表现出许多消极学习行为。 为了让学生正确认识课程的重要性，在第一堂课上教师除了会详尽介绍本课程的地位、作用以及通过课程学习所要达到的目标外，为引起学生的重视，会在第一次课结束前布置一段稍微复杂的与专业相关的英文文献让学生翻译，随即再做讲解，让英语基础较好的学生发现不足，促使他们重新审视这门课程；针对英语基础不够好的学生，除了在课堂上讲解基本的词汇、语法、修辞和翻译技巧等基本内容，加强其英语基础，还要结合授课内容，适当播放一些内容相关、情节生动、语言简单的英文科技视频，既丰富了专业知识，又可以在一定程度上吸引学生参与到课堂教学中，在潜移默化下，增强英语作为交流工具具有重要作用的意识，增强学生的学习兴趣。 三、合理设计“教”与“学” 传统的教学法是以教师为中心，较注重授课内容的完整性及教学的信息量。因此课堂上教师讲授占据大量的时间，学生处于被动接受知识的状态，久而久之，学生习惯于被动接受知识，疏于思考，进而失去兴趣。考虑本科专业英语课程是在学完四级英语及大部分的专业课程后进行的，学生具有独立学习的基础，为使学生主动参与到学习活动中，采用了以教师为主导，学生为主体的教学模式。该模式对教师的组织能力和业务水平提出了较高要求，教师在授课前，要对教学内容的知识体系，语言表达等方面进行整体了解，全面熟悉，根据教学内容的学习任务组织学生自学，并根据学生的具体情况进行指导。通过合理安排课堂教学，课后及考核等各环节，提高学生的学习能力和教师的教学效果。 1.课堂教学 课堂教学是教学过程的关键环节。在这一环节中，教师需要传授知识，激发并维持学生的学习热情，同时还要根据学生的学习状况及时调整教学活动。考虑电子信息专业的教学要求，教学内容要包括网络与通信、信息处理、计算机、电子技术等方面的知识及技术，所涉及的基本原理学生在专业英语课程之前基本都学过，但对于技术的应用及发展缺乏整体了解。为此，在新课开始前，利用五分钟左右的时间，对文章所涉及技术的研究背景、发展状况及应用进行介绍，例如在一篇介绍虚拟现实技术的文章中，结合大家比较熟悉的电影“阿凡达”（即“avatar”的译音），将虚拟现实技术的研究课题进行讲解，这样既扩展了专业知识，又激发了学生的阅读兴趣。 文章的阅读部分是教学的主要内容，通过阅读文章才能熟悉科技文章的写作特点，全面理解专业词汇的含义及使用方法，同时获得专业知识。但是专业英语的阅读不是单纯的阅读理解，更强调在阅读后能够将内容融会贯通。为此在阅读前，根据文章内容设定问题，阅读文章后，让学生讨论并给出综合答案，当他们遇到困难时，根据问题及时对学生进行点拨和启发，总结规律，这种形式训练了学生通过阅读提取、融汇知识的能力及逻辑表达的能力，同时通过课堂互动，提高了学生学习的参与性，并有助于将注意力分散的学生吸引回授课内容上。 翻译是一种在理解原文的基础上运用另一种语言再现原文的过程，包括了理解、转换和表达三个环节。科技英语因其专业特点及背景知识，在进行译文处理时，逻辑判断显得尤为重要，只有在正确理解原文的基础上，才能准确、流畅地表达原文。在翻译教学中，除了要传授基本的词汇、语句、段落、文章的翻译技巧和方法，更要结合翻译科技文章的目的，即用于借鉴、交流，强调理解基础上的表达。同时强调重视专业术语的正确译法，因为英文词汇通常具有多重含义，需要译者根据相应的学科知识，根据专业领域以及词汇应用的语境来决定词义，避免引起歧义。阅读及翻译水平的提高，除了必要的技巧和方法，还需要大量的时间训练才能实现，对文章中部分内容除在课堂上请学生进行口语翻译，还会根据教学进度，选择性的在学生较熟悉的单元后，预留5至10分钟的时间进行文字翻译，通过抽检，针对共性问题进行及时讲解。 在英语学习过程中许多同学担心自己的发音不标准而不愿开口说英语，为鼓励学生大胆说英语，会以母语发音进行类比，比如多数场合下，大家都以普通话作为交流的语言，但如果按照规范，许多人的发音都不标准，难道就不能说了，或者别人就完全不懂吗，以此消除学生心理顾虑。口语学习的首要问题是敢于张嘴说，同时通过反复的听说训练不断纠正发音。 因此，在课堂上一方面会安排部分文章内容由学生来朗读，另一方面鼓励学生自己组织语言回答问题。对于学生的回答给予积极评价，增强学生对于口语表达的信心，同时也要注意纠正其发音，以便使他们在听说方面取得较大的进步。 2.课后及考核 课程开始前指导学生了解教学的安排，便于学生适时做好预习；对于课后作业进行及时批改并反馈，其中共性的问题在课堂上进行分析、纠正。完善考核方法，合理分配考试成绩与平时成绩以及课堂表现比重，注重提高学生实际应用英语能力。 学生是认知的主体，是教学的中心，教学内容的设计和教学方法需围绕该中心进行，并因时因势做出调整。创建学习环境，传授知识和学习方法，激发学生学习热情，在教学的各环节中，积极鼓励学生对于内容进行探讨，通过思辨既可促使教师不断的思考、学习，又能启迪学生思想，强化其知识，发展发现、解决问题的能力，还会增强其学习的自信。 四、结论 “一份耕耘，一份收获”，为获得良好的教学效果，教师需认真进行教学准备，科学选择教学内容，探索适宜的教学方法，精心组织课堂教学。需要注意的是教学的对象是有思想的人，充分发挥其主观能动性才能获得较好的教学效果，作为教师要多与学生进行知识、思想、经验的交流，实现师生互动、教学相长。 电子信息专业论文:研究性学习在电子信息专业课教学中探讨 摘 要 对于电子信息产业来说，技术创新是产业保持持续发展的重要源泉，因此，电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式，从学习目标、学习内容、学习策略、学习评价等四个方面，对电子信息专业课研究性学习加以设计。 关键字 研究性学习 电子信息专业课 创新性 1 引言 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求大学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识，并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的，在这样的教学方式下，学生容易产生厌学情绪，在高年级的选修课中到课率普遍不高，其原因在于经过低年级基础课程的教学，学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理，并且具有了强烈的自我意识和表现欲望，因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习，是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习，指的是学生在教师指导下，根据各自的兴趣、爱好和条件，选择不同研究课题，独立自主地开展研究，从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造，与以往学习方式相比，研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 党的十六大报告指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对于电子信息产业来说，技术创新更是产业保持持续发展的重要源泉。因此电子信息专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标，它强调让学生通过研究性学习，提出问题，收集材料，对研究性课题进行探索、分析、研究，最后基于问题解决模式，在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力，并学会解决生活中与电子信息技术学习有关的实际问题。 2 研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径，让学生在教师引导下，从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题，用类似科学研究的方式，主动地去探索、发现和体验。同时，学会对信息进行收集、分析和判断，去获取知识、应用知识、解决问题，从而增强思考力和创造力，培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构，没有必要的研究设施和科研经费，只要通过研究性学习能提高学生的实践能力，培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。 研究性学习的核心在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习，其根本目的不是预期的研究成果，而是预期的学习结果。通过研究性学习，学生的综合知识、综合能力能得到提高，实践能力和创新能力能够得到培养，因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于培养并发展学生的主体性。我国近10年来进行的主体性教育实验证明了学生发展的核心是他们主体性的发展。培养发展学生的主体性就成了教学的重要目的。在研究性学习中，学生可以自己选择课题，自己设计研究方案，自己调查并得出研究结论，体现出他们是教学的真正主体。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界，与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习，不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源，研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看，传统教学主要是演练式、实验式，不利于学生的发展，而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动，是一种认识—验证—体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 研究性学习有利于培养学生可持续发展的能力。学生是否有可持续发展的能力主要取决于三个因素：是否学会了学习；是否具有健康的社会感情；是否具有创造性精神。研究性学习有利于学生这三种能力的形成。 研究性学习有助于学生养成良好的治学之道、知晓做人之理。治学之道与做人之理是紧密相关的一个问题。学生的做人之理的形成需要他们治学之道的支持。研究性学习可以培养学生实事求是的精神，培养学生严谨务实的良好作风。 3 研究性学习是高等教育的内在需要 传统的课堂教学主要的弊端在于：因材施教的原则，在班级集体教学活动的前提下难以实施；以语言讲述为主的表达方式，使得某些教学信息的传输与接收遇到困难；以教师为主体的课堂教学不能充分体现学生的作用，学生学习缺乏主动性，没有创造力；传统课堂教学，教师总是在进行重复性劳动，教学强度非常大。这样教师就无法从繁重的教学任务中脱身来进行研究工作。 高层次创造性人才肩负着中华民族振兴的历史使命，研究性学习是培养和造就创新人才的重要手段。如何提高教学水平和科研质量及取得创新性成果，国内外的成功经验表明，实行加速创新的研究性学习是必由之路。 现代社会科学技术的迅猛发展，要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识，扎实的专业技能，更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程，在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练，这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合，有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识，产生创造性成果。 研究性学习具有开放性和多元化，强调系统性的实践，在科研实践中发挥自主性潜力，因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用，大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式，强调课题组集体的合作和配合，这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识，而且在研究的过程中，学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。 研究性学习有助于弥补大学生的先天不足,可以给他们一方容量极大的“用武之地”，给学生自主活动的时间和空间，极大地发掘学生科学研究的潜质。通过参与研究，学生的思维方式会发生很大的变化：从被动思维发展到主动思维；从单一思维发展到多元思维；从平面思维发展到立体思维；从静态思维发展到动态思维；从封闭思维发展到开放思维。因此，学生敢于面对挑战，勇于提出独立见解，潜能会得到充分挖掘和开发，为进行科学创新奠定基础。 研究型教学使得考核结构发生了变化，适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度，有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后，如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式，确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 4 电子信息专业课教学中研究性学习的设计 （1）学习目标的设计。在研究性学习中，教师首先要组织学生从电子信息专业所涵盖的通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择和确定他们感兴趣的研究专题，去发现问题和提出问题。在研究性学习中，问题是学生学习的重要载体，学生在解决问题的过程中会涉及多种知识，这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心，呈现横向的、相互交叉的状态。 研究性学习是课程教学的互补，专业课程教学重视学生对电子信息技术基础知识的理解和掌握，而研究性学习则不以系统电子信息技术学科知识的传授为追求，它是以学生个性发展的需求为出发点，以电子信息学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 （2）学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识，而是强调动手动脑的实践过程，特别是电子信息专业更强调学生的动手能力，它不能依靠教师传授知识和技能，而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习，它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握，但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效，这些知识的学习只有通过自主性学习，才能内化成学生自身的经验体系。在研究性学习中，正是通过创设类似科学研究的情境，让学生自主的探究、实践、发展和体验，从而培养学生的科学精神、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。因此，研究性学习的具体内容便可以在相当宽泛、相当灵活的范围之内加以选择，这符合电子信息专业覆盖范围广的特点。 研究性学习内容的具体选择和设计，主要是体现研究性学习的学习目标和学习原则，没有一定要达到的绝对标准和程度，而是视学生和学校的具体条件灵活处置把握。学生可以根据自己的兴趣和爱好，在通信信号处理、图形图像处理、语音信号处理、多媒体技术以及DSP技术等领域中选择方向，这些选择都是合理的，都能够有效地体现和达到信息技术研究性学习的目标，没有高低之分。 （3）学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括：自主制定学习计划，确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象；进行查询资料、操作与制作等活动；汇集、交流学习成果等。实现电子信息技术研究性学习中学习的自主性，不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件，以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的，同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制，自主安排学生的学习活动。 （4）学习评价的设计。评价是为决策提供信息的过程，研究性学习的评价是指，在研究性学习的过程中系统地收集信息，根据学习目标的要求，对学习中所引起的学生认知行为上的变化，在定性、定量的基础上进行价值判断，为研究性学习的决策提供信息的过程。 一个完整的学习过程，总是呈现出种种阶段性结果，它们既是总结果的分支，同时又是学生在学习中预测总结果的反馈体。研究性学习的评价就非常重视阶段性结果评价，即在研究性学习的各个阶段，设定考查学生的不同能力：在课题设定阶段，考查学生设定课题的能力；在收集相关资料、调整研究方案阶段，考查学生的信息收集能力；在开展课题研究阶段阶段，考查学生的课题探究能力；制作成果检查，考查学生的动手能力、创新性、创造能力；在自我评价阶段，考查学生的自我评价能力；总结、汇报、交流阶段，考查学生的综合表达能力等。 5 结语 电子信息专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场，需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力，在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略，教会学生学习，特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题，会使他们受益终生。 电子信息专业论文:试论基于CBI的高职电子信息专业英语教学模式改革 论文关键词： 专业英语　电子信息　内容教学法 论文摘要： 本文对目前高等职业类院校电子信息专业英语的教学模式中存在的问题进行了分析，结合目前我国高职教育培养高素质、应用型、复合型人才的需求，提出运用内容教学法（CBI）将英语学习与专业内容学习于一体，以提高学生学习英语的积极性和主动性。 0引言 目前我国职业教育已经发展到了由传统的学院式教育模式向政府主导下的就业导向模式转变。高职院校传统的、基于专业的课程正逐步转向多学科的、基于项目的课程，课程的教学目的已不再局限于传统的某一专业学科的目标，而是以学生就业后所从事的专业和工作为目标的超学科的目标。在这样的背景下，专业英语的教学必须进行改革和创新才能适应人才培养的需求。 1电子信息专业当前教学模式分析 在实际的教学过程中发现目前的电子信息专业英语主要存在以下几个方面的问题： 1.1 学生英语基础差、学习积极性不高高职生的主要生源是高考中分数较低的一部分学生，这些学生多数是英语基础不好的学生，这部分学生本身对英语学习的兴趣就不高，在基础英语教学阶段的应试教学模式对运用英语的能力并没有提高，在完成相关的考证之后便放松了对英语的学习。因此，学生到毕业时英语水平与基础阶段结束时相比，不但没有提高，反而普遍下降，达不到以英语为工具获取专业所需信息的要求。 1.2 教学方法机械性、授课方式单一目前，电子信息专业英语的教学方法是围绕着教材展开教学，主要进行文献的翻译，一般是教师先读句子，然后解释一些生词和专业词汇并将句子翻译成中文，教师容易陷入把专业英语课上成了变相的课文翻译课，教学的重点过于集中于专业词汇的英文解释和英汉翻译的训练，以至于有些学生在经过专业英语学习之后，毕业论文的英文摘要部分仍旧错误百出，不了解工程英语的表达方式和日常英语的区别。 1.3 专业英语师资水平不利于学生英语综合能力提高专业英语课的教师主要是相关的专业教师，这部分教师虽然具有较深的专业功底，但英语的语言功底欠扎实，主要表现在英语的听和说方面。但如果以英语专业的教师来进行教学的话，会对课程所涉及的专业知识缺乏足够的了解，达不到教学的目的。 2CBI的基本理念与教学模式 2.1 CBI的基本理念CBI的基本理念可以归结为以下几点：①当学习者把语言作为获得信息的手段而不是作为学习目的时，二语(或外语)学习会更加成功，所以教学以专业知识为中心而不是以语言为中心。学生的语言能力是在学习具体的专业知识过程中习得的。②语言学习有明确的目的。因此，教学中使用真实的语言材料并完成真实的任务。③语言学习的目的在于获取新的信息。④学习的内容和学习活动应该符合学生的语言水平、认知和情感需要，要满足学生将来的职业和个人发展需求。 2.2 CBI常用的教学模式CBI常用的4种教学模式是：主题模式(Theme-based courses )；保护式专业教学模式(Sheltered subject matter instruction)；辅助模式(Adjunct courses)；专门用途模式(Language for special purposes)。 3电子信息专业英语课程CBI模式的具体实施 CBI把外语学习的焦点从以往传统的注重学习外语本身转移到通过学习专业内容来掌握某一外语技能，是外语和专业内容学习的综合。 3.1 教学材料的编写教学材料是CBI教学模式实施效果的决定性因素之一，因此教学材料的编写，可以由企业人员、英语教师与专业教师组成的团队共同编撰教学材料。开展对电子信息专业领域中真实语篇运用特点的研究，并以此为基础编写、改编教学材料。 3.2 教学内容的选取结合高职学生的特点和学生将来得工作岗位来选取教学内容，内容要求难易适当、图文声像并茂。具体的内容可以是电子信息技术专业的技术文献、产品或仪器的使用说明等，内容上要兼顾英语的听、说、读、写各方面的能力培养。资料来源可以是网络、国外职业院校的教材、报纸、杂志、欧美教学声像制品等。 3.3 教学方法的应用①分组开展教学活动。在了解每位学生的英语水平后，按每组高、中、低层级将班级划分为小组，并设置组长。在教学过程中培养学生的团队的协作意识。②开展灵活多样的教学形式。可以采用音频、视频、过程实录录像回放等呈现方式来介绍电子信息专业知识。③设计结合实际工作岗位的教学情境。教学活动尽量模拟真实的任务或岗位，强调培养学生“用英语来做事”的能力或解决问题的能力，强调师生之间运用所学内容进行多角色互动。例如，创设设备安装现场、接待外宾、小型会议等场景。④培养学生自主学习的能力。教学活动的每一步骤都不能忽略学生自主学习能力的培养。例如，安排学生在多媒体教室、图书馆、宿舍等场所来自觉地完成相应的教学任务，以小组形式合作完成小型研究课题。 3.4 考核方式改变传统的“一张试卷”的考核方式，将学生的学业成绩分解到学习的各个环节、教师应根据学生每节课的表现给以成绩的评定，并进行阶段性的考核。例如开展几次词汇默写、翻译练习、口语交流等。 4结束语 CBI模式下的电子信息专业英语课程应该是多学科、超学科的项目导向，而非单一的专业导向，以特定学习者的特定需求为导向，强调英语实际运用语境，强调“做中学”，以实践、研究为导向。要实现高等职业技术类院校的培养高素质、技能型人才的培养目标，CBI模式下的电子信息专业英语教学模式因该是一种很适合和有效的培养方式。 电子信息专业论文:浅谈电子信息与通信专业英语教学策略研究 【论文关键词】专业英语　教学　改革策略 【论文摘要】专业英语是电子信息工程和通信工程专业的一门重要的必修课。本文全面分析了当前电子信息和通信类专业英语课程的教学现状和存在问题，并从教学的目标、内容和形式等方面提出了改革策略，旨在促进各高校专业英语的教学。 1 引言 电子信息与通信工程是当今国内外发展最为迅速、技术更新最为活跃的工程领域之一。为了应对日益加剧的全球化竞争，高校学生在学习阶段就应打下坚实的基础，而专业英语的阅读、写作和翻译能力就是电子信息和通信工程专业毕业生所应具备的一项重要能力。 专业英语的教学，既不能像基础英语那样过分强调语法，也不能像专业课程那样深入讲解专业知识。?［2］其目的在于让学生拓宽专业词汇量，熟悉专业术语，掌握专业英语翻译技巧。?［3］因此如何更好地去引导学生，提升教学质量，是本课程的所有任课教师都必须认真思考的问题。本文旨在针对目前高校中电子通信类专业英语的教学现状进行深入剖析，并在自身教学改革实践基础上提出几点教学改革策略，供同行们参考探讨。 2 专业英语教学现状 目前国内大部分高校在电子通信类专业英语课程教学中存在若干问题，大致归纳如下： 2.1 课程安排欠妥当。 部分高校针对电子信息工程与通信工程专业的学生选择在大四才开设专业英语课程。学生在经历了大一大二的基础英语学习后，一定程度上已经产生了遗忘现象，同时主观上对专业英语课程也产生了懈怠或轻视的态度；而系科给予教师本课程的授课课时一般也仅能满足最低教学需要，甚至达不到教学大纲的要求。 2.2 教学目标较模糊。 专业英语课程目前还缺乏统一的标准，很多高校未能明确此课程在整个专业培养计划体系中的位置，无法形成系统科学的教学模式。同时对教学目标的定位，不同学校间也存在着分歧，有的着重章节的翻译，有的则把重点放在专业词汇和基础知识上。 2.3 教学方法不合理。 由于枯燥的专业词汇和复杂的长难句在学术外文中出现频率高、数目多，一定程度上影响了学生的学习积极性，而部分教师常常忽略了这一点，在教学过程中容易出现照本宣科、教学方式单一、缺乏互动等问题，因而无法调动学生积极性。 2.4 教材内容不达标。 国内大部分教材在教学内容上还无法反映出当前技术发展动态和学术研究前沿，同时教材中鲜有实践互动内容。部分教材仅仅从国外刊物上随意摘录章节，缺少相关背景知识的介绍，让学生难以透彻理解文章中的内容。 3 专业英语教学改革实践 专业英语课程的授课关键在于使学生熟练掌握科技交流中的英语书面语和口语表达，熟悉本专业学术著作中常见的表达句式和叙述方法，培养学生接收最新专业技术的能力。针对上述教学现状中出现的问题，笔者结合自身实践提出一些电子信息和通信专业英语教学改革的策略和着眼点。 3.1 教学目标定位明确。 高等院校在开设专业英语课程的时候，事先必须制定好明确的教学目标，是定位于让学生了解一些专业知识，还是让学生掌握专业文章的翻译技巧，再或者是让学生能够学以致用，撰写简单的英文小论文。由于笔者所在系科的专业特色尚无法适用于最高级别的定位，因为主要定位于中高等层次的目标，即让学生能流利阅读外文文献并能熟练翻译成自身母语，这也适用于国内大多数高校的教学现状。当此教学目标明确后，教学内容的选取和教学方式的选用就需要做相应的调整。 3.2 教学内容。 根据先前明确的教学目标，教师在教材的选取上应该使得教学内容上能大体上覆盖电子通信类课程的基础专业课程，同时要考虑到不同学校的排课情况，尽量避免学生尚未在先修课程中涉及的内容，不然会加大授课难度和影响教学质量。具体实践中可以在选取实用性教材的基础上，从网络、期刊中选择相对浅显易懂同时又能反映通信领域发展变化的英文资料。笔者在教学中选用了电子工业出版社的《电子信息工程专业英语教程》，该教材覆盖面较广，课文总体难易程度适中，还提供了选读性内容。笔者根据本校学生的课程先修情况选取了部分章节进行讲解，同时在课堂上还引入了ieee数据库中几篇综述类文献。因为综述类文献没有过多的复杂数学公式和原理推导，学生更易接受，同时此类文章又能够使学生迅速地了解最新技术介绍及其发展趋势。例如在讲解软件无线电(software defined radio)章节后，紧接着引入了一篇关于认知无线电(cognitive radio)的综述文献，让学生了解了这两个领域的联系和区别，取得了较好的教学效果。 另外有其他教改文章提出可引入专利文献、设备说明书、工程投标书等阅读材料，让学生熟悉文体和表达方式，?［4］-［6］这一初衷是好的，但是经笔者实践下来效果并非理想，这类文章通常较长而且较为死板，学生很难有持续性的阅读兴趣。因为笔者觉得对于此类内容应该在结合实验课程的基础上来讲述，如在利用示波器进行信号测量时，可让学生事先查阅英文版的仪器说明书，在动手过程中去掌握这部分内容，当然这一前提是学院系科需要科学统筹专业英语和实验课程的课时安排。 3.3 教学形式。 由于定位于中高层次的教学目标，本课程的考查形式应部分弱化书面试题的考核，同时加强平时的实践运用考查。教学中可采用提问式、启发式、分组答辩等多种形式。例如笔者在讲授the mobile telephone system章节时，除了介绍书中的gsm系统，还给学生引入了一本关于mimo和ofdm的外文著作，然后将学生分组并布置不同的章节内容，让其课后进行自行讨论学习。数周后根据各自心得做一次课堂答辩，其他组别同学可向答辩者进行提问，然后由本人根据答辩情况做最后总结。这种分组答辩的教学形式能活跃教学氛围，充分调动学生的学习积极性，而且使其对新技术的理解更为深刻。然则如何在有限的课时中开设此类活动和怎样控制活动流程等方面还需要教师去认真把握。 3.4 教学课件。 电子信息与通信类专业英语由于信息量大，因而充分利用多媒体教学资源来为授课服务已经成为了众多教师的共识。但是部分教师在制作课件时仅是把教材内容直接搬移到了投影屏幕上，无法很好地调动学生的积极性。考虑到学生的学习心理，笔者在备课时借鉴了兄弟院校的授课经验，充分挖掘各个知识点与实际生活中的联系，精心准备图片、视频等资料，从形式上给予学生较为直观性的体验。同时为了吸引其课堂注意力，笔者还特意进入了一些相关的科普性视频，如讲述移动通信内容时，就引入了如ted演讲录和谷歌2011开发者大会等视频作为教辅类材料。 实践证明，通过精心准备的课件和引入的教辅类材料，学生可以接触到丰富的多媒体课堂信息，了解到国际最前沿的技术发展和商业动态，从而更好地活跃了教学氛围，有效改善了教学效果。 3.5 教师培训。 由于专业英语对授课教师在专业技术和英语水平这两大方面提出了更高的要求，因而高等院校应当对授课教师进行更多的岗前培训，同时可以开展定期的教研讨论会，为年轻教师搭建一个相互交流学习的平台，方便其与老教师们共同探讨教学方法和改革措施，从而总体上更新教学理念并进一步提升教学质量。 4 结束语 电子信息与通信类专业英语是一门实用性很强的课程。如何科学地开展专业英语的教学、更新教学方式和方法，对于提高高校学生专业文献的阅读和写作能力具有重要意义。本文在分析专业英语教学现状的基础上，提出了几点授课建议和方向，目的是发挥出更好的教学效果，同时吸引更多的教师投入到教学改革的队伍中来。 电子信息专业论文:试论基于CBI的高职电子信息专业英语教学模式改革 论文关键词： 专业英语　电子信息　内容教学法 论文摘要： 本文对目前高等职业类院校电子信息专业英语的教学模式中存在的问题进行了分析，结合目前我国高职教育培养高素质、应用型、复合型人才的需求，提出运用内容教学法（cbi）将英语学习与专业内容学习于一体，以提高学生学习英语的积极性和主动性。 0引言 目前我国职业教育已经发展到了由传统的学院式教育模式向政府主导下的就业导向模式转变。高职院校传统的、基于专业的课程正逐步转向多学科的、基于项目的课程，课程的教学目的已不再局限于传统的某一专业学科的目标，而是以学生就业后所从事的专业和工作为目标的超学科的目标。在这样的背景下，专业英语的教学必须进行改革和创新才能适应人才培养的需求。 1电子信息专业当前教学模式分析 在实际的教学过程中发现目前的电子信息专业英语主要存在以下几个方面的问题： 1.1 学生英语基础差、学习积极性不高高职生的主要生源是高考中分数较低的一部分学生，这些学生多数是英语基础不好的学生，这部分学生本身对英语学习的兴趣就不高，在基础英语教学阶段的应试教学模式对运用英语的能力并没有提高，在完成相关的考证之后便放松了对英语的学习。因此，学生到毕业时英语水平与基础阶段结束时相比，不但没有提高，反而普遍下降，达不到以英语为工具获取专业所需信息的要求。 1.2 教学方法机械性、授课方式单一目前，电子信息专业英语的教学方法是围绕着教材展开教学，主要进行文献的翻译，一般是教师先读句子，然后解释一些生词和专业词汇并将句子翻译成中文，教师容易陷入把专业英语课上成了变相的课文翻译课，教学的重点过于集中于专业词汇的英文解释和英汉翻译的训练，以至于有些学生在经过专业英语学习之后，毕业论文的英文摘要部分仍旧错误百出，不了解工程英语的表达方式和日常英语的区别。 1.3 专业英语师资水平不利于学生英语综合能力提高专业英语课的教师主要是相关的专业教师，这部分教师虽然具有较深的专业功底，但英语的语言功底欠扎实，主要表现在英语的听和说方面。但如果以英语专业的教师来进行教学的话，会对课程所涉及的专业知识缺乏足够的了解，达不到教学的目的。 2cbi的基本理念与教学模式 2.1 cbi的基本理念cbi的基本理念可以归结为以下几点：①当学习者把语言作为获得信息的手段而不是作为学习目的时，二语(或外语)学习会更加成功，所以教学以专业知识为中心而不是以语言为中心。学生的语言能力是在学习具体的专业知识过程中习得的。②语言学习有明确的目的。因此，教学中使用真实的语言材料并完成真实的任务。③语言学习的目的在于获取新的信息。④学习的内容和学习活动应该符合学生的语言水平、认知和情感需要，要满足学生将来的职业和个人发展需求。 2.2 cbi常用的教学模式cbi常用的4种教学模式是：主题模式(theme-based courses )；保护式专业教学模式(sheltered subject matter instruction)；辅助模式(adjunct courses)；专门用途模式(language for special purposes)。 3电子信息专业英语课程cbi模式的具体实施 cbi把外语学习的焦点从以往传统的注重学习外语本身转移到通过学习专业内容来掌握某一外语技能，是外语和专业内容学习的综合。 3.1 教学材料的编写教学材料是cbi教学模式实施效果的决定性因素之一，因此教学材料的编写，可以由企业人员、英语教师与专业教师组成的团队共同编撰教学材料。开展对电子信息专业领域中真实语篇运用特点的研究，并以此为基础编写、改编教学材料。 3.2 教学内容的选取结合高职学生的特点和学生将来得工作岗位来选取教学内容，内容要求难易适当、图文声像并茂。具体的内容可以是电子信息技术专业的技术文献、产品或仪器的使用说明等，内容上要兼顾英语的听、说、读、写各方面的能力培养。资料来源可以是网络、国外职业院校的教材、报纸、杂志、欧美教学声像制品等。 3.3 教学方法的应用①分组开展教学活动。在了解每位学生的英语水平后，按每组高、中、低层级将班级划分为小组，并设置组长。在教学过程中培养学生的团队的协作意识。②开展灵活多样的教学形式。可以采用音频、视频、过程实录录像回放等呈现方式来介绍电子信息专业知识。③设计结合实际工作岗位的教学情境。教学活动尽量模拟真实的任务或岗位，强调培养学生“用英语来做事”的能力或解决问题的能力，强调师生之间运用所学内容进行多角色互动。例如，创设设备安装现场、接待外宾、小型会议等场景。④培养学生自主学习的能力。教学活动的每一步骤都不能忽略学生自主学习能力的培养。例如，安排学生在多媒体教室、图书馆、宿舍等场所来自觉地完成相应的教学任务，以小组形式合作完成小型研究课题。 3.4 考核方式改变传统的“一张试卷”的考核方式，将学生的学业成绩分解到学习的各个环节、教师应根据学生每节课的表现给以成绩的评定，并进行阶段性的考核。例如开展几次词汇默写、翻译练习、口语交流等。 4结束语 cbi模式下的电子信息专业英语课程应该是多学科、超学科的项目导向，而非单一的专业导向，以特定学习者的特定需求为导向，强调英语实际运用语境，强调“做中学”，以实践、研究为导向。要实现高等职业技术类院校的培养高素质、技能型人才的培养目标，cbi模式下的电子信息专业英语教学模式因该是一种很适合和有效的培养方式。 电子信息专业论文:试论电子信息专业双语教学实践中若干问题研究 论文关键词：高校　电子信息专业　双语教学实践 论文摘要：该文指出了双语教学是我国高等教育适应经济全球化发展的必然趋势，分析了当前高校专业课双语教学发展现状，结合电子信息专业《计算机信息安全》双语课的教学实践，针对教学过程中的相关问题提出了解决的思路，以期对双语教学改革有所启示。 随着信息、经济的全球化，社会对人才培养，尤其高等教育人才提出了全新的要求。双语教学是我国高等教育与国际接轨、迎接新挑战和适应教育改革发展的必然趋势，也是当前高校教学改革的热点和重点之一。近年来，双语教学受到了越来越多重视，各高校积极推行双语教学，特别是在2001年教育部提出明确要求后，双语教学工作进入了快速发展阶段。然而，我国双语教学的研究与实践并不完善，教学过程和教学质量还存在着诸多问题。这些年来，本人通过电子信息科学与技术专业《计算机信息安全》双语课的教学实践,针对高校专业课程开展双语教学过程面临的若干问题进行了探讨与实践,提出一些解决方法，以期对双语教学改革有所启示。 1双语教学的重要意义 双语教学一般是指将母语以外的另一种语言直接应用于课程教学,同步获取第二语言的学习与学科知识，使学生借助外语手段掌握一门专业知识,其最终目的是使学生能用母语和非母语思维,能在两种语言间根据需要进行自由转换,成为既懂专业又懂外语的复合型人才。因此简单地认为双语教学既为母语和外语结合的教学模式的观点是片面的。在进行电子信息专业的专业选课《计算机信息安全》双语教学时，我们的首要目标是使学生掌握与计算机信息安全相关的基本概念和基本原理；另外,希望通过双语教学使学生能直接领悟和感受西方发达国家的教育理念、制度、方法甚至思维方式，营造良好的外语学习和应用环境,增加接触外语的机会,进而有效提高学生的专业英语的听、说、读、写水平。这样，一方面不仅有助于学生准确理解和掌握本专业前沿信息，培养学生英语应用能力，训练学生用外语思考、表达和交流的能力，达到培养国际化专业人才的目的，同时还能让学生在双语层面上掌握计算机信息安全方面的专业词汇与专业技能；除此之外,也可提高教师自身的英语水平，有助于教师及时跟踪把握学科前沿，洞察学科研究现状,提高科研能力[1，2]。 2双语教学现状及存在的问题分析 20世纪90年代初，我国下至小学幼儿园，上至普通高校都在开展双语教学。然而相当一部分是徒有虚名，高校的情况更不容乐观，其中不少高校只是简单地使用英语和汉语两种语言进行学科教学，水平及效果并不尽人意，都不同程度在存在以下共性问题。 1）教学目标定位不明确、认识不深入。目前，虽然高校电子信息专业课双语教学工作业已展开，但并尚未形成共识，如部分老师及学生对双语教学的重要性认识不清、理解片面、缺乏积极性。有老师认为自己英语水平尚未过关，没必要讲授英语化专业课；双语教学就是任课教师在教学中尽量多讲英语，以提高学生使用英语的能力；双语教学无法保证专业课的教学质量；实施双语课既费时又低效，而部分学校的管理者也没足够重视双语教学，使双语教学难以获得充足的可支配资源。 2）双语教学师资短缺。要求双语教师能熟练运用两种语言进行教学，必须具备精深的学科专业知识和扎实的母语知识、标准的英语发音、流利的口语表达能力及运用外语的能力，同时还需要一定的授课艺术和技巧使课堂生动活泼，具有吸引力和容易被学生理解。目前，我国高校中大多数老师没有国外工作和学习背景，他们大部分要么平时使用英语口语的机会并不多，要么虽然口语表达能力不错，却缺乏相关学科知识，或者虽然专业知识全面，但英语的能力却不足。 3）学生外语水平参差不齐、需求不一。作为双语教学活动的另一主要参与者的学生，对双语教学的认同和接受能力是决定双语教学能否顺利开展、取得成效的关键之一。目前部分学生对双语教学的认同度不高，再加上前期英语基础较差，英语四级通过得较勉强，想用英语来学专业新知识则难上加难，不可避免地产生畏惧和抵触情绪，严重影响了双语教学活动的正常开展。 4）教材选择标准不一。双语教学是一个需要教师、学生和教材三者互相配合的复杂过程，双语教材的选择和合理使用尤为重要，是制约双语教学发展的瓶颈。目前高校双语教学所用教材一般可3类：一类是英文原版教材，质量很好，但价格极高。二是无或有翻译版本的英文原版影印版教材，这是目前众多本科生和研究生采用的方式。三是教师根据现有原版或影印版教材，依据教学大纲的要求，结合不同学校学生英文水平，选择合适的内容复印或自编的教材。其中，第三种教材的实用性最强，既照顾了学生经济承受能力，也兼顾了教师学生的英文水平，但质量难以保证。选用英文原版教材虽方便省事，但存在许多不足，如：教材内容与国内教材相差较大等[3，4]。 3专业课双语教学的改进措施及建议 专业课的双语教学,课程知识与技术的讲授是最主要的,而外语语言的学习则相对次要。针对目前高校在双语教学中存在的问题，结合相关教学实践，以电子信息专业的《计算机信息安全》双语教学为例，我们提出了如下改进措施。 　1）正确定位专业课的双语教学,合理分配双语教学的比例。专业课的双语教学，不是英语与专业知识的简单相加,而是两者相融,专业课的核心知识和前沿理论是讲授的重点。因此，在双语教学过程中要合理分配中外文讲课的比例关系。我们在《计算机信息安全》一课的双语教学实践过程中，保证50%及以上的课堂教学时间使用外语讲课，同时辅以外语多媒体课件，以帮助学生的理解。 2）合理设置课程体系。在选择双语教学课程时，要充分考虑到学生的英语水平及知识结构。鉴于目前绝大多数学生都不能十分有效地适应双语教学,设置的双语课程应尽可能选择那些非关键链条上的课程，这样对于英语水平较差的学生并不会由于所学内容的不完全理解与接受而造成对其核心专业能力的根本性危害。因此，我们选择《计算机信息安全》开展双语教学，因为该课在电子信息科学与技术专业的课程体系中处理于相对较次要的地位，对学生专业能力掌握的影响力有限。 3）运用原版教材，结合中西方的教学思想。由于原版教材始终贯穿着自主式学习的理念，非常有利于提高学生的学习能力和学习效果。《计算机信息安全》一课所涉及的新技术大多以科技文献或教材的形式出现,这些文献大都用英语表达,国外优秀教材无论在学术性、合理性和及时性上均优于国内教材。同时，英文版教材也可让学生接触到原汁原味的英语,提高学生的英语运用能力。经过综合比较和筛选,我们所选用美国charles p. pfleeger and shari lawrence pfleeger合著，由机械工业出版社出版的security in computing》，不仅有对应的中文版本，而且是国外大学的经典教材,教育理念先进,教材内容十分丰富、详实，深度适中,知识点明确，习题丰富且灵活,有助于学生对知识点的理解和应用。在实际授课过程中考虑到课时有限，对内容应进行了适当节选。 4）改革教学形式。双语教学强调以专业知识的学习为主，辅以英语这个语言工具，因此，我们在进行《计算机信息安全》一课的双语教学时，教师首先必须提前仔细反复阅读教材，按照适合中国国情的方式组织教学内容，进行适当增删和调整，规划重点和难点，设置配套练习题。由于多媒体课件能增加学生的学习兴趣，缓解课时紧张的问题，所以本课所使用的多媒体课件经过了反复讲座修改，形象生动，获得学生好评。讲课时我们让幻灯片的播放时间稍长一些，讲课语速慢一些，讲授内容精练一些，给学生较多练习的时间。同时，我们还在教学中有意识地引导学生阅读教材，以提高学生的科技文献阅读水平。所以课堂上我们提倡不满堂全由老师讲授，预留几处内容稍简单的章节让学生分组讨论，并分别将讨论结果由各组代表在全班宣讲；在讲课的同时提若干问题让学生回答，有时留一小段课堂时间让学生自己阅读理解重点章点的内容，及时检查结果。 5）积极培训提高双语教师的教学水平。对拟开设双语教学的教师进行包括专业词汇、口语以及西方思维方式的培训工作。在开设《计算机信息安全》双语教学课前，我们对相关教师进行了培训，先后参加双语教学教师中、高级培训班的学习，经过外籍专家的指导，教师感到收获颇丰。同时，学校还推行教师海外进修计划，组织双语教师利用暑期到美国进行为期一个多月培训，参观学习国外教学思想和教学经验，此外，学校在选择双语教师时强调有海外背景的老师优先的原则，从课酬、职称晋升、进修学习等方面调动教师的积极性[5]。 6）建立并积极完善双语教学评估体系。教学评估是提高教学质量的一种有效手段和质量保障，评估是对教学目标、模式、方法、教材、教师、学生及管理等因素的检查。评估可让学生认识自我，建立自信，不断获得成功与进步的体验；老师获取双语教学的反馈信息，反思和调整教学行为；学校及时了解双语课的实施情况，采取有针对性的措施，改进双语教学管理。实践证明，建立并完善双语教学评估体系，不仅能科学地评价教师的工作质量，还可全面鉴别教学质量的优劣高低，达到提高教学质量的目的。在我们开展双语教学活动时，虽然也进行了一些调查，如走访学生、下发问卷等，但均未形成一个较完整的体系，得到真实而全面的结果，这也是我们今后有待进一步加强的地方。 4结论 双语教学是一种新的教育方式，是一个复杂的教学系统工程，在教学实践中还有很多问题需要解决。本文指出了双语教学是我国高等教育适应经济全球化发展的必然趋势，提出了一些的教学模式的改进及建议，分析了当前高校专业课双语教学发展现状，讨论了双语教学的课程定位、课程体系、教学形式、教材选取、师资培训以及评估体系等诸多问题，结合电子信息专业《计算机信息安全》双语课的教学实践，针对教学过程中的相关问题提出了解决的思路，以期对双语教学改革有所启示。 电子信息专业论文:浅析师范类本科院校电子信息类特色专业建设研究与探索 【论文关键词】特色专业　师范类院校　电子信息类 【论文摘要】本文探究了电子信息类专业在师范类本科院校实施特色专业建设和改革的思路，探索了适应于特色专业建设的专业定位和办学指导思想、师资队伍建设、人才培养模式和相应的管理体制改革，对师范类院校进行电子信息类特色专业建设具有一定的参考意义。 引言 专业建设是高校人才培养的基础和保障条件，同时也是高校综合水平和竞争力的一个重要反映指标。为了适应国民经济和社会发展对高素质和创新型人才的日益需求，特色专业的建设正逐渐得到各高校的关注，尤其在师范类院校的工科建设中更显得尤为重要。随着国家科技产业的蓬勃发展，社会对电子信息类的人才需求变得非常突出，很多师范类院校顺应社会发展也开设了电子信息类专业，但是如何在传统的师范类院校中开设工科建设，建立起独具特色的工科专业，是一个具有重要现实意义的研究课题。 一、专业定位和办学指导思想 一个新办专业如果没有特色，那么培养的人才就无法得到社会的认可，专业的发展也会受到阻滞，因此专业的定位和办学指导思想的确立，是一个专业能否发良好发展的基础。 师范类院校电子信息类专业建设要围绕一个中心，突出两大特色，以行业发展为依托，充分发挥师范院校中工科专业的特色，构建多层次、多类型、全方位的创新人才的培养体系。“围绕一个中心”是指坚持以提高本科教学质量为中心，使其作为一切活动的出发点。“两个特色”是指电子信息类专业的工科特色和师范院校的教师教育特色。电子信息本身是工科专业，因此专业课程、实验和培养方案的设计以工科教育为核心，通过优化和创新课程体系，完善教材和实践基地建设，推动教学方法改革和教学手段创新，发挥第二课堂在人才培养中的作用，探索和培养具有扎实的专业基础、较强的创新意识和实践动手能力的高级工程技术人才。另外，基于师范类院校教师教育特色，在学生掌握专业知识和专业技能的前提下，培养部分具有较高从教技能的新型电子信息人才，建立职业技术学校电子专业教师的培养模式，为社会输送“双师”型的电子信息工程技术和教育教学人才。 二、师资队伍建设 建立有效的教师引进培养进修机制，按照专业发展的要求，建设一支具有教育观念新、师德高、教学水平高、实践能力强，职称、学历、年龄结构合理，具有扎实的理论基础和较强实际工作能力的“双师型”教师队伍和教学骨干，培养在国内同行业中有较大影响的专业学术带头人。 （1）注重人才引进。充分利用学校现有人才引进政策，加大学科带头人和学术骨干的引进力度，整合学术梯队力量，促进科研创新团队的建设。 （2）加强师资力量培养。积极发挥学院现有的学科、学位点和实验平台作用，采用“请进来、送出去”的办法，每学期聘请1-2名专家学者来校做有关科学研究与教学改革方面的学术报告，每年选派2-3名中青年教师外出进修或攻读博士学位，支持开展广泛的国内外合作研究。定期组织教师参加各种研讨会和学术会议，时刻跟踪电子行业的最新发展和技术应用前沿。 （3）提高教师科研开发能力。积极鼓励全体教师申报国家级和省级等各类基金项目，重点支持“产学研”项目申请，鼓励发表高水平的科研论文，从而提高教师的科研能力，促进教师的专业学术水平的提高。在工程应用方面，进一步加强与公司企业的技术交流，加强应用技术合作。 （4）执行青年教师导师制和教学监督制。严格执行青年教师导师制和教学监督制，加强师德师风建设和教师教育技能培训，定期开展青年教师优秀教学评比、教学竞赛活动，打造教学名师，构建教学团队，促进教师整体教学水平提高。通过专业实验室的建设计划，为教师提供相应课程的高标准配套实验装置，使教师不仅在理论上和国际接轨，而且在实践动手方面也有大幅提升，实现“双师型”的转换。 三、人才培养模式改革 通过对其他名牌高校电子信息类专业的调研，提出了适合师范类院校电子信息类专业建设的人才培养方案，把建设信息类技术人才和信息类教育人才作为培养模式的两大重点。 （1）优化课程设置 进一步优化课程设置，完善“公共基础课程、通识教育课程、专业课程、课程实验、自选课程、实践课程、素质教育课程”六大板块构成的课程体系。 课程设置着力，强化实训实践技能培养，突出工科特色；拓展学生知识视野，部分体现师范教育特色。同时为进一步凸显工科教育特色，强化其实践性，探索实施“3＋1”新型电子信息人才的培养模式（三年的理论学习和一年的实践实习），并在二三年级的暑假各增加一个短学期开展金工实习、认知实习和课程设计等实践活动。 （2）提升课程教学质量 进一步严格现有教材选用、编写、审核制度，选用国家面向21世纪教材和“十五”、“十一五”规划教材、省部级以上获奖教材。充分利用网络和多媒体教学资源，强化主干课教学方法的改革和现代教育技术的运用，稳步推进双语教学。完善课程负责人制度，加强电子信息类专业精品课程建设在电子信息类专业积极推行“四双改革”方针，即：双纲：制定理论教学大纲和实验实训教学大纲；双教：理论教学与实践教学并重；双材：每门课程都有理论教材、实验实训教材；双基：校内实验实训基地和校外实验实训基地。 （3）实践与创新 完善实验教学体系与内容改革，加大实验教学方法与手段改革，采取引导、指导、讨论、尝试、探索交流等形式，运用现代化教学手段，突出以学生为中心的实验教学模式，形成以自主式、合作式、研究式为主的学生学习方式，加大开放实验力度，激发学生实验兴趣，不断提高实验课程教学质量。在培养方式上大胆创新，在保证理论知识的前提下，着重培养学生的设计制作能力。培养学生的设计能力、应变能力、创作能力。除了校内建立的实验实训室外，还积极与国内外著名的电子生产企业、自动化研究所等联系，为学生与社会架起一条直通的桥梁。同时，积极组织学生参加各种电子设计竞赛、大学生课外科技制作以及大学生技能大赛等活动，提高大学生的专业素质。为了培养学生的科技创新能力，积极倡导以本科生为主体的创新性实验改革，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，不断提高其创新实践能力。学校可以每年拨出专项资金，举办科技创新大赛，鼓励大学生申报创新性实验计划项目，对于成功申报的项目，给予资金资助和专业指导。同时加强毕业论文的规范化管理，进一步加大实验类和基础教育研究类论文选题比例，促进科研型后备人才和新型教师的培养。强化毕业论文与创新性实验相结合，让学生尽早进入毕业论文工作，实现本科生与研究生培养的互动，提升学生的创新能力。 （4）从教技能的培养 很多地方性中专（技校）均开设有电子信息类专业，因此对电子信息类专业的老师需求量很大。师范类院校可以加强“双师”型人才培养，对于专业知识掌握较好并有意于从事教育行业的学生，聘请高水平的教育学专家，开设“电子信息技术教学论”、“教育心理学”等教育技能选修课程，进行教育教学技能的前期培训。对在电子技术专业的从教技能作全程指导，强化对教师职业的认识，激发从事电子技术教育的热情。 四、管理体制改革建设 一是积极鼓励和支持高学历、高职称、热心教学人员担任学院基层管理工作，加强管理能力培训，注重在实践中提高管理水平；二是健全“所室合一”管理体制，充分发挥研究所科研对本科教学水平提高的辐射与带头作用，研究所为本科学生探索性实验、综合性实验、开放性实验、毕业论文提供平台，同时充分调动教研室在教学管理、教学研究中的积极性，形成教学科研的良性互动；三是完善课程负责人制度，构建“学院—教研室（实验中心）—课程负责人”三级管理模式；四是强化教学质量监控，坚持“教学一票否决制”等各项教学管理制度。 结束语 特色专业的建设是一个复杂的系统工程，在师范类院校进行电子信息类特色专业建设是一个需要长期努力不断探索的过程，本文对该问题在专业指导思想和定位、师资队伍建设、人才培养模式、相应管理体制改革等方面进行了一定程度上的探讨，有一定的实际参考意义。 电子信息专业论文:浅析采用仿真技术推进电子信息类专业实验教学 论文关键词：实验教学改革　仿真技术　实验整合 论文摘要：针对电子信息类专业实验教学中存在的问题，结合实际的教学条件，对实验教学提出了改革，将仿真技术应用到实验体系中，避免了实验条件的空间和时间限制，充分发挥了学生能动性，提高了实验教学质量。 实验是电子信息类专业学生课程教学的一个重要环节，是对理论教学的补充和深化，其开设方式关系到学生对理论知识的掌握和应用，直接影响着学生的操作技能、主观能动性和实际动手能力的提高，也决定着理论和实验的教学水平。因此，在教学过程中一定要加强实验这个实践性教学环节，充分利用实验资源来培养和提高学生解决问题的能力和创新能力，使学生能够更加快速地适应于将来的工作。加强实验教学环节，最大限度地利用学校的实验教学资源，对提高教学水平，培养学生的实际应用能力和综合素质具有重要的意义。 1 实验教学的传统模式和问题 在我国高校工科教育中，实验教学硬件条件普遍不足，或者是硬件实验条件的发展跟不上技术的要求，同时各高校大幅度扩大招生，实验教学硬件条件更显不足。加大对实践教学条件的投入，加强培养实践教学科技人才，强化实践教学内容和条件的改革与建设，在当前来说具有特殊重要性[1]。我国教育主管部门也在积极得进行着推进实践教学的改革与建设。例如：在全国高校本科教学水平评估中，实验室建设基地和建设经费以及实验教学改革就是一项重要的指标内容。越来越多的高校开始响应教育部的号召，实行了“双基”实验室，并在此基础上进一步建设“实验教学示范中心”。 目前，实验教学的传统模式的缺点主要表现有： 1）实验设备陈旧，实验模式单一； 2）验证性实验分量大，与设计性、综合性和创新性实验之间的比例失调； 3）先进的实验教学手段在实验教学中的引入还不够；等。 2 实验教学方法改革势在必行 随着计算机的普及和应用，在教学中也越来越多地借助计算机来辅助设计方法，同样，在实验中借助计算机仿真技术具有很大优点：减少实验中所需的耗材、降低对实验器材的破坏性、完成更复杂更高难度的设计性实验、更加全面地分析实验对象以及结果的性能指标等，具有高效、快速、直观、完整的优势。开展仿真实验作为一种新型的实验教学方法是在现有实验室设备的基础上采用计算机新型软件对实验进行模拟，大大提高了学生对本专业知识的应用能力和科研创新能力。因此，在当今的实验教学中，仿真实验的引入势在必行。 对当今高校来说，学生人数不断增加，实验室设备和资金满足不了大学中学生的试验要求，为了不断提高实验教学的质量，又进一步解决实验设备少、不好维护、建设费用高等问题。将仿真技术引入实验教学中来，学生一方面可以利用计算机实现实验方案的设计，又可以直观地验证仿真过程和结果，不受实验室条件和空间的限制，可将实验设计带入到课余生活中来进行，大大提高了学生对实验的操作兴趣。利用仿真实验由于方法的灵活性可以充分发挥学生的想像力和创造力，比起传统的实验教学更利于培养科技创新人才，且有利于降低实验成本，能够使得实验室的建设和发展进入一个良性循环中。 3 实验教学改革方案 3.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术，一方面，充分发挥学生的主观能动性，激发学生学习兴趣，另一方面，老师可以利用计算机技术来观察学生的实验过程，采集学生的实验结果，更好地跟踪和指导学生，先进的教学理念和教学手段有助于提高实验教学效果，提高教师的教学水平。而计算机的引入可把实验设备、理论教学、教师指导和学生的思考、操作有机地融合为一体，克服了传统实验教学过程中受到课堂、课时、实验设备等的限制，使实验教学内容进一步灵活化，在时间和空间上得到延伸，也进一步激发了学生的实验热情。 在实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验，可以使得学生在进行实验的过程中培养独立思考能力，激发学生的学习兴趣，提高学生的创新意识，同时为学生提供了更加开放灵活的实验条件。对实验内容和实验教材来说，采用仿真技术把将虚拟实验和真实的电路实验有机地整合起来，充实了实验内容，增强了实验的能动性和趣味性，有利于实现培养学生综合实践和探索创新能力[2]。目前，越来越多的高校重新对实验室建设进行了规划，利用计算机仿真技术改革实验教学是一个新的发展方向。在高校实验室中引入计算机以及相应的软件技术不仅可改善实验条件、改革实验教学方法、充实实验教学内容，还可大大提高实验效率，降低实验成本，增强学生学习的积极性和创新性，为实验教学和科研提供良好的实验平台[3]。 以单片机实验教学为例，在实验过程中我们引入proteus仿真软件，用它来模拟单片机硬件系统。由于软件的灵活性，可以克服实验箱硬件电路固定、实验内容难于改动等局限。整个实验设计都是基于计算机仿真技术的，除了计算机外不再需要任何硬件即可进行实验，这样有利于促成课程和教学改革，更有利于人才的培养。仿真技术的另一应用表现在学生的业余爱好上，比如目前的电子设计大赛，挑战杯等，学生完全可以利用计算机来进行仿真，先用计算机仿真出相应的实验模型，在计算机上进行模拟调试，最后用硬件实现。在整个过程中，学生可充分发挥自己的才能，通过大量仿真对比，达到设计目的，学生也可以大胆地反复调试，避免了损坏器件。在电子设计竞赛中，我们使用proteus开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用proteus进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。 另外，开展仿真教学对于我国的远程教学也是一种很好的尝试，有着重要的意义。 3.2 重新安排各类性质的实验，适量增加综合性、设计性实验 验证性实验是实验中最基本的，可以使学生巩固理论知识，它的实验内容相对简单，重点培养学生的基本操作、数据处理和计算技能，验证和加深对课本知识的掌握和理解。综合性实验则要求学生必须具有一定的专业基础知识和基本操作技能，能够运用某一课程或多门课程的综合知识，进而对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。目前工科高校中越来越多地提出课程设计也是为了加强学生对综合知识的运用。为充分调动学生的学习积极性和主观能动性，设计性实验也必不可少。设计性实验能加深学生对理论知识的认识，由学生自己负责计划和执行，充分提高了学生的思维能力、动手能力、分析和解决工程实际问题的能力[3]，发挥了学生的主观能动性，设计性实验的完成可以充分借助于计算机仿真技术来完成。 验证性、综合性、设计性实验相结合，培养了学生基本的实验技能和方法，同时又促进了学生的创新思维，打破了原有实验教学附属于理论教学的模式，建立与理论教学并行的，既相对独立、又相互联系的实验教学体系。在某些应用性强的实验教学中，综合性和设计性实验的比例至少要达到60%以上，同时设计性实验最好要跟得上科学技术的发展。一方面保证基本实验技能训练，另一方面，实验内容应与当今先进技术的发展相结合，适应社会发展的需要，将科研成果转化为实验内容，提高实验的先进性和代表性。那么，工科院校中一方面加大实验器材的投入，提高实验教学条件，开设先进的实验内容，提高学生的积极性，使学生适应当今社会的发展；另一方面，要充分利用现有的条件，引进先进的仿真技术，使得实验条件进一步升华，充分发挥教师和学生的主观能动性和创新能力。 3.3 硬件软件都要抓，都要硬 计算机仿真实验虽然可以准确地反映整个实验过程， 是一种新型的应用技术，十分有效，但是仿真技术不是万能的，它毕竟不是真正的实验，在许多场合仿真只能起辅助作用。也就是说不能用仿真实验来全部代替硬件电路实验，而是将仿真试验和传统的硬件实验相互结合，根据学校的实际情况和实验的情况灵活运用，虚拟实验不是万能的，如果所有的实验都用虚拟实验替代的话，学生在虚拟环境中实验会产生或多或少的不踏实的虚拟感，实践能力也不可能得到真正的提高。 3.4 加强对实验课教师的培训，通过培训交流更多地了解新的实验技术 在实验教学改革的同时，必然对教师提出更高的要求：一是教师也应加强专业知识和技能的学习，来提高自己的业务能力和综合素质，另外，不断更新专业知识的结构，了解前沿技术的发展也是必需的；二是高校中要大力创造条件促进教师经常参加基础理论知识的培训和实验的培训以及学术研讨会，从而扩大视野，更新教学观念，及时了解嵌入式系统发展趋势和动态，促进电子类实验技术的发展；三是要大力组织专业教师去积极申报相关的创新实验和科研项目，提倡以科研资金来促进实验室的建设，用科研成果去改进实验内容，同时可以提高教师的科研能力，在科研中更好地去锻炼自己，为实验教学服务。 4 结论 随着社会对人才要求的提高，大力推进实验教学改革迫在眉睫，而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步，将仿真技术应用到实验教学中可以充分调动学生的主观能动性，激发学生的创新能力，加快学生适应社会的能力，同时学习了先进的新技术。 电子信息专业论文:基于建筑类高校电子信息工程专业特色建设的探讨 论文 关键词： 电子 信息工程 专业特色 创新 论文摘要：专业特色建设，对提高本科生 教育 质量，增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色，进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设，不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养，还应注重结合建筑类院校的特点和优势，形成自己独到的专业特色。 根据教育部1998年颁布的专业目录，电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成，可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出，本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业，学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识，受到电子与信息工程实践的基本训练，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上，各个高等学校如何根据自己的特色与优势，扬长避短，制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划，十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上，确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点，力求突出特色，在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。 1人才培养的基本定位 不同层次的高等学校应有不同的培养目标，培养模式也应多样化。安徽建筑 工业 学院属于一般本科地方院校，根据我院战略 发展 纲要及人才培养规划，确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下，我们对电子信息工程专业的培养定位是：具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识，能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。 电子信息工程专业教育教学改革的目的是：通过加强本 科学 生培养方案与工程实际的结合，注重应用型人才的培养，强化实践环节的训练，提高学生的动手能力。提供更多的机会，鼓励学生开展课外实践活动，实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。 2就业目标 比较重点院校，我院学生的入学成绩显然较低，尤其高等学校扩招以后，进入我院学习的生源质量进一步降低，如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变，培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才，是我们面临的、急需解决的重大课题。 经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现，我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的i t公司、弱电公司、设计院等部门，大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作，因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标，我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整，基本要点是：强化电子电路的设计能力；增设选修课程，拓宽知识面；依托我校与建筑相关的专业，设置智能建筑专业方向；开设其它实践性较强的课程，特别强调电子综合设计能力的培养。同时，引导学生积极开展课外科技实践活动，参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。 3专业特色建设 处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设，不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养，还应注重结合建筑类院校的特点和优势，形成自己独到的专业特色。 3.1智能楼宇控制专业方向的设立 建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色，我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势，设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向，如表1所示，经过几年的建设，已基本成熟。智能楼宇控制（既楼宇自动化系统）属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台，综合应用 现代 计算 机技术、电子技术， 网络 通信技术及电气技术等方面的先进技术，使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统（或称建筑物自动化系统，简称bas）。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的，构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要，满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年，该专业培养的学生供不应求，且大部分学生被分配到建筑行业。 3.2学生能力的培养 培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”，综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此，我们除了加大实践性教学环节，还对实践性教学环节进行一系列的改革。 (1)建立新的实验教学模式，激发学生创新思维 根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题，重组实验教学，增加独立的综合实验课程，构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备，最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维，使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在 规律 ，更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程，其中信息电子技术综合实验涵盖:《computer control technology》、《dsp technology and application》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验，智能楼宇控制综合实验涵盖：《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与plc》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时，由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设，目前，“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样，其它信息类专业根据各自专业特点，增加相应的综合实验课程。 (2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出 为加快 电子 信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生，创建各种人才创新基地班，并配备具有丰富实践（工程型）的老师作为他们的导师，指导他们有针对性地学习某些科目，或直接进入老师的科研课题组，接受科研能力的训练，接受创新意识的熏陶，进行特色培养，以充分发挥高校在人才培养、学科建?和 科学 研究等方面的优势，同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发，最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地，在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教，近年来，我们取得如下成果：培养的学生，分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛（智能建筑）二等奖一项”、“ (3)开设综合课程设计,体现职业培训技能 我国 经济 社会的快速 发展 既需要科学家，也需要工程师，但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力，在原有的毕业设计的基础上，开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节：需求分析，系统设计，系统实现，系统调试，系统测试与性能评估；既培养工程能力，又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性，综合课程设计引入一定的 工业 界规范与标准来进行学生职业化素养训练，同时，包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。 4结语 我们还在 计算 机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向，是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新，并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建?和科学研究等方面的优势，同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发，最终为社会培养出综合素质高，适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵，是建筑类高校的优势和特色，是其它类型的高校无法比拟的，是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才，将会占领它所独有人才市场。 电子信息专业论文:浅谈提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词：电子信息类专业　实验教学质量　模式　仿真技术　simulink 组件 论文摘 要：实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出，实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题，并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成，教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时，更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学，学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注，以往的教师灌输式的理论教授方式，学生被动接受的教学模式，已无法满足社会经济发展的要求。当前，社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养，必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念，重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用，根据当前社会经济对人才的要求， 改革传统的实验教学模式，改革实验教学手段，优化更新实验教学的内容，切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中，实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2]，加上近几年高校扩招，实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入，丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设，在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况，我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如：在全国高校本科的教学水平评估中，实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且，各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动，纷纷实行了“双基”型实验室[2]，与此同时，建设了“实验教学示范中心”。当前，传统实验教学模式的缺点主要有以下几点：验证性的实验所占比例较大，与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调；实验模式单一、实验室设备陈旧；实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术，能够充分调动学生主动学习的积极性，培养学生的学习兴趣。同时，教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察，对学生进行良好的跟踪与指导，更好地进行学生实验结果的采集工作，先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果，提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后，理论与实验教学，教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决，实验教学更加灵活化，教学内容在时空上得到进一步的延伸，更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中，通过相应技术进行的虚拟实验，为学生提供了更为灵活开放的实验环境，能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力，增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容，仿真技术的应用，将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体，实验的能动性与趣味性明显提高，同时实验内容的充实，有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前，已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设，通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中，为实验科研提供了良好的平台，对于激发学生学习的主动性与积极性，培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用，一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容，另一方面，还能够明显降低实验成本，提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学，能够发现，教学过程中引入proteus仿真软，通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟，克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程，除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验，这有力地推动了实验课程教学改革，更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上，如挑战杯、电子设计大赛等等，学生就能够用计算机来实现仿真，首先用计算机仿真出实验的模型，再在计算机上进行相应的模拟调试，最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中，学生可以自由发挥自己的潜能，通过大量的仿真对比，来达到设计目的，也可大胆反复地调试，避免了器件的损坏。电子设计竞赛中，由于proteus开发环的运用，培训过程中不需投入任何硬件的条件下，学生却普遍反映，对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明，运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作，可明显的提高单片机系统的设计效率。此外，远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义，对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入matlab软件内建的simulink组件技术 目前，我国开设了电子信息类专业的高校中，大部分都将matlab软件作为重要的实验教学平台，对定理以及算法进行仿真和验证实验。simulink组件作为matlab的重要组成，能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下，只需利用鼠标进行简单直观的操作，就能够完成复杂系统模型的构建，在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 simulink组件具有适应性强、效率高，结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点，simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模，该组件还可支持多速率系统，不同的系统组成部分的采样速率不同。此外，simulink为动态系统模型的创建，提供的图形用户接口(gui) ，使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成，为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式，同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性，一方面可以使算法的验证更为简单，减少学生投入在验证性实验中所用的时间，而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中；另一方面，可以使学生更快捷的验证新思路、新算法，而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典rls 算法为例，如果直接采用matlab编程方式，在进行代码调试时，就会消耗掉大量的精力，代码长度将达到200 行以上。而如果采用simulink组件模块化设计的思想，只需要鼠标对模型的拖拽，就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于simulink提供了丰富的元件库，采用图形化的表示方法，学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍，思路清晰，参数的调整也十分便捷，广受学生欢迎。由此可见，引入simulink组件后的实验，既不会影响实验效果，又能够提高实验效率，对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前，社会对人才综合素质的要求不断提高，进行实验教学改革已经迫在眉睫，而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步，把计算机仿真技术与simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性，充分发掘学生的创造能力，在学习到先进技术的同时，提高学生对社会的适应能力。 电子信息专业论文:电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 随着近年信息产业的迅猛发展，工程素养作为目前电子信息类专业培养规格中的核心指标之一，已受到越来越多的高等教育者的关注，尤其是地方性本科学校正在接受更加严峻的挑战，且很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。虽然电子信息工程类专业学生的培养取得了不少成绩，但由于多种原因，学生的工程素养培养大打折扣，无法满足社会对人才培养的要求，学生的就业压力也日益加大。本文结合当前实际，探讨电子信息类专业学生工程素养培养模式的科学合理构建，以有效地培养学生的工程素质，迎合社会发展需求，为尽快提高办学水平和质量奠定良好的基础。 一、工程素养的定义 众所周知，工程素质是工科学生最重要、最基本的素质之一，主要包括四个方面的内容：有良好的数学、自然科学和相应的人文科学知识基础；有比较扎实和比较宽广的技术学科基础；接受过必要的工程意识和工程实践的训练；有分析解决工程实际问题的初步能力。北京大学资深教授、全国大学生电子设计竞赛组委会主任沈伯弘先生曾结合清华大学、上海交大及哈佛大学、普林斯顿大学等国内外著名高校的培养模式，明确指出了当代大学生应具有的工程素质的基本涵义：是在基本技能的基础上，具有一定的独立学习能力、设计与创新能力、初步的研发能力，能适应新世纪社会对人才需求的一种综合体现。因此，工程素养就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能，一定的工程实践训练、严格有素的工程意识和工程习惯及综合的工程能力。 二、学生工程素养薄弱的原因分析 1.对工程素养的认识不够全面 很多人对其根本涵义的理解仍停留在传统意义上，甚至在一定程度上存在误解，认为只是基本技能的综合训练，而忽视了其核心的设计与创新内容，或把设计与创新和工程素质割裂开来，也没有包含工程意识和工程习惯等内容。这就无法适应21世纪现代化建设对培养高素质、高层次的创造性人才的要求。 2.工程素养培养模式较单一 现行的工科教育模式本身也具有严重的弊端，主要是专业面过窄过细，在培养方式上，重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质，培养出来的学生只能在很窄的专业范围内发挥作用，缺乏对知识和技术的综合、重组和创新能力。在培养过程中，教学的相对独立始终是一个通病，教学缺乏实用性和时代性，尤其是实践环节，设计和创新成分少，只停留在实验教学的层面，且现有的校外实践过于形式化，起不到实际作用。 3.任课教师的工程素养不足 当前，高校很多教师是从学校到学校，自身的知识结构多为理论知识，很少接受工程训练，也缺乏工程实践经验。教学过程中，只从书本到书本的教师很难说能帮助学生建立更多的工程概念，且对学术前沿较少涉及，无法激发学生的工程兴趣。 4.培养工程素养的工程氛围较淡 一方面，课堂授课内容多为理论教学，学生参与实践的机会较少，参与面也不广；另一方面，学校的实验室并未最大限度地对学生开放，更没有单独的学生创新实验室。 三、工程素养培养体系的构建 1.以卓越工程师计划为契机，建设高水平工程型师资队伍 “卓越工程师教育培养计划”期待培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才，高校可以行业企业对人才的标准与要求为导向，强化学生的工程实践与创新能力。教育部陆续公布了两批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。然而，学校的师资队伍并不符合“卓越工程师教育培养计划”培养需求，这就要求学校人事部门建设高水平工程型师资队伍，优先聘用有工程经历的优秀教师，鼓励企业专家参与高校教学任务，并创造条件鼓励校内教师到企业工作；同时，改革工程型教师的评聘与考核制度，将对他们的评聘与考核从侧重评价理论研究和，转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面。 2.以加强教学改革为中心，提高学生的工程能力 学校教务部门应主要从课程体系、专业课程教学方法和实验教学环节以及课程设计等方面进行改革。学校教务部门引入“以科学方法论为主线”的新课程体系，包括科学方法论、人文科学基础、自然科学基础、主修专业课，增加了“唯物辩证法”“科学方法论”等类似课程。一方面，在制订专业计划时给予统筹安排，将对学生工程素养的培养列入任课教师的教学任务，配套建设强化工程概念的新教材。另一方面，教师也应意识到对学生进行工程素养教育的 迫切性和重要性，自觉实践培养学生的工程素养，利用自己的专业知识让学生充分地了解将来可能会从事的职业，同时，向他们多传授课本以外的专业知识。实验教学按照从低年级到高年级三个层次的拓展能力和素质训练计划进行：大学一、二年级强化基础；三年级培养专项技能与工程实践；四年级训练综合能力，增加设计型和综合型实验内容比重，开放实验室，鼓励学生在感兴趣的研究领域做探索。课程设计要求学生从解决现实生活中的实际问题出发。 3.以“产学研”联合培养为抓手，多渠道推进工程素养培养 “产学研”结合要求高校从学校内部培养走向开放和多元的校企合作培养，教育部和行业部门都在积极促成此事。这一合作培养模式可以多样化，合作可以全方位，共商人才培养方案、共建课程体系和教学内容、共创教学实验室、共施培养过程、共督培养质量。充分发挥学校和企业的优势，提供各自的条件，互为补充，共同培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。如，与企业建立校外实训基地，提供生产管理的真实氛围，社会交往情景和职业情景，可以促进教学相长，提高学生从事和胜任职业岗位的能力，在学以致用中进步和成长。 4.以职业指导体系为主线，增强学生的工程思想、职业道德和社会责任感 当前的职业生涯规划课教学，由于任课教师对学生所学专业知识的匮乏，多数停留在职业规划理论的教学上。而建立一套职业指导内容体系，对于树立学生工程思想有重要作用。对于一年级的学生，注重专业教育，了解专业培养目标，帮助学生了解所学专业以及专业可覆盖的一些职业，将来可能会从事的职业，这些职业对从业人员的素质结构要求以及发展前景。如，电子工程师、软件工程师等。同时，告诉他们这些职业的工作内容，将来还有可能遇到的挑战等。对于大二学生，要根据专业要求及其人生规划、职业规划，培养其职业素质。深入专业学习，探索专业发展方向，了解外部工程环境，营造一个工程环境，培养学生的工程意识。如，介绍与本专业相关的公司、新闻、著名人物等，同时，让学生了解电子设计大赛、程序设计大赛、挑战杯、数学建模等相关大赛，并引导学生积极参与，投身其中。对于大三学生，提升专业素质，明确就业方向，鼓励更多的学生参与到教师的课题研究中，引导学生实地参观学习，开展职业角色模拟演练等。对于大四学生，引导学生到生产单位实习，把前期积累的专业知识应用到实习过程中，在实际工作中进一步提升工程素养。 总而言之，构建电子信息类专业学生工程素养培养模需要具备较丰富工程经验的教师、教务部门的统筹安排、社会工程企业单位的支持、学生的自觉配合和积极参与，各个环节紧密相扣，缺一不可。 电子信息专业论文:电子信息工程专业人才培养模式改革 摘要：2016年中国成为《华盛顿协议》的正式成员，中国工程教育专业认证是高等院校工程专业面临的重要挑战与机遇，专业通过认证既体现了该校工程教育的水平，而且提升了毕业生的国内国际认可度和竞争力。新的专业认证标准对工程专业人才培养提出了新的要求，本校电子信息工程专业以工程教育专业认证为契机，针对目前人才培养模式存在的问题，从认证标准的7个方面探索人才培养模式改革的思路。 关键词：华盛顿协议;工程教育专业认证;电子信息工程;人才培养模式 一、引言 《华盛顿协议》是国际上对本科工程学位资格和工程技术人员学历资格互认的权威协议[1]。2016年6月，中国成为《华盛顿协议》第18个正式成员，这是中国工程教育融入世界工程教育发展的重要里程碑[2]。《华盛顿协议》多数成员国采用“产出导向”（Outcome-BasedEducation）的认证标准，以学生的学习结果作为考评依据，并且用持续改进（ContinuousQualityImprovement）作为认证的最终目标[3]。传统工程实践教育存在的问题是：实践教育偏离工程师培养目标，工程训练不能形成主流从而浪费了工程训练资源，实践训练课程缺乏且教学时间不足，实践教育存在理论与人才培养脱离的现象[4]。中国2015版工程教育专业认证标准提高了学生的毕业要求，要求设定机制来跟踪和评估学习过程，强调完善培养目标的合理性与发展性[5]。根据中国专业认证协会公布的认证结果，至2016年，全国共有576个专业通过了认证[6]。例如沈阳工业大学的电气工程专业经过4年的改革，在2015年通过了专业认证[7]。其他高校的专业认证工作也取得了众多的研究成果[8-10]。但是直到2016年仅有10所高校的电子信息工程专业通过了认证，大部分院校的电子信息工程专业的人才培养模式仍然有很多地方存在不足，亟待解决。因此现阶段电子信息工程专业人才培养模式的改革研究是非常必要的。西安工程大学电子信息工程专业人才培养模式的探索与实践始于1998年，为适应电子信息行业和经济发展的形势，专业不断调整人才培养目标，加强课程建设，学生培养质量持续提升。近年来随着学生所处社会和行业环境的巨大改变，人才培养与行业需求之间的不适应症正在日益严重。解决这个问题的关键是学生在校期间，就要培养学生有效掌握一种或几种行业需要的技术能力、要使学生真正具备一定的工作素质，才能增强就业竞争力。这也正是工程教育专业认证的导向。新版《工程教育认证标准》（下文中简称“认证标准”）有7个要素：学生、培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍、持续改进、支持条件[5]，认证标准为电子专业人才培养提供了新的思路。电子专业要将这7个要素结合起来，积极探索符合专业认证要求的人才培养模式。 二、电子信息工程专业人才培养模式的改革思路 （一）打造“吸引招生-全方位培养”的学生辅助模式 本校电子专业在陕西省内是一本招生，生源主要是省内高中，要根据学校实际的录取分数和学生的家庭情况，制定吸引优秀生源的奖助体系，争取优质生源；学生入校后，学校应该加强服务辅助意识，在学习指导、职业规划、就业指导和心理辅导等环节加强师资和运行机制的建设，有效解决学生在校期间的各种困难。 （二）制定与行业需求对应的人才培养目标 认证标准要求人才培养目标既要包括毕业时的要求，还要体现学生毕业五年后要具备的能力和事业发展预期。本校电子专业的培养目标要符合学生能力的实际情况，特别要突出“需求性”和“特色型”。本校以纺织服装为特色，电子信息工程专业要紧密结合学校特色，广泛邀请电子和纺织服装行业的专家参与，根据企业的技术需求制定培养目标。在培养过程中要定期召开讨论会，邀请学生、家长、不同层次的企业家参会，通过这种形式让培养目标及时跟随行业发展。 （三）制定符合认证标准的毕业要求 毕业要求是学生必须掌握的知识和技能，它是一把检查学生能力培养效果的尺子。认证标准中毕业要求有12项，分别为工程知识、问题分析、设计/开发解决方法、研究能力、使用现代工具、工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人与团队、沟通、项目管理、终身学习[5]。根据这12项的导向，电子专业要进行大量调研，制定出具有专业特色的毕业要求，每一项毕业要求设置对应的教学活动群，并改革现有的成绩单形式，新的成绩单应该清楚列出毕业要求，每项要求对应的课程和实践培养项目、考核方式、反馈机制。新版成绩单的作用首先可以引导学生从入校起就能明确学习任务、企业需求；其次可以为企业提供学生在校期间的学习过程和效果；它同时也是学校进行持续改进的重要资料。 （四）制定支撑毕业要求的课程体系 本专业现有的课程体系包含有通识课程、专业基础课程，专业选修课程，但是对创新创业教育课程、科研实践和竞赛等环节并没有设置学分，同时理论课程设置和实践环节配合度欠佳。因此课程体系改革要以支撑“学生实践技能培养”为目的，必须根据毕业要求进行课程内容和学时学分的改革，课程设置时要邀请企业或行业专家参与。理论课程要围绕实践技能开设课程群，将授课教师集中起来讨论授课内容，使得课程内容相互衔接、层次递进；课程群要以完成某一项技术学习为目标，统一设计课时和学分。最后要进一步增加实践技能学分，将所有形式的实践环节（科技实践为主，文娱为辅）均以学分形式体现，改变学生重考试，轻实践的现状。 （五）优先建设“需求导向”双向对接的实践体系 学生四年的学习时间非常宝贵，专业要根据行业的技术需求高效安排时间，要将学生的优势精力投入到实践技能的培养上，要优先设计实践体系（包括实践操作和实践平台建设）。有效的实践体系既要能支撑学生能力培养需求，也要能及时与电子行业发展需求的变化对接。改革重点要将实践体系和课程教学体系进行深度整合，理论课程的教学重点要放在拓宽专业知识的广度上，重点讲授在实际工作中能用到的专业知识；实践操作要加强专业技能的训练。实践操作改革主要是针对课程实验、课程设计、综合实验、毕业设计等环节。可以将现有的豆腐块式的短时实验课按照技能类型进行整合，例如，可以集中开设信号处理类专题实验课，增加课时，设置单独的实验学分，引入企业实际需要的技术项目，将现有的演示实验设置为学生作业，专题实验改为应用型实验。综合实验和毕业设计是需要大量时间的操作环节，改革方法是“强调持续性”。以毕业设计为例，目前是在大四第2学期开设，实际情况是大部分学生在前3年半内工程设计经验几乎为零，理论知识薄弱。学生总是面临着大四找工作、考研、实习与毕业设计之间的时间冲突。改革思路是可以将综合实验和毕业设计合并，以专业的不同研究方向设计技术研究项目，成立项目指导教师团队，要求学生从入校起就选择至少1个技术研究项目进行学习和开发，通过考核获得实践学分。这些技术研究项目选题必须依据行业必需的关键技术设置，而且要与学生毕业论文（设计）、大学生创新创业项目、大学生挑战杯竞赛、电子设计大赛、机器人设计大赛等比赛挂钩。学生可以用研究项目的成果参加竞赛、写毕业论文。通过持续性的利用学生的时间，还可以改变毕业实习只有三周的鸡肋现状，从而大幅提升学生学习的系统性和效率。最后，实践体系建设要探索将教师实践项目、企业项目纳入学生实践教学环节的具体实施细则；加大投入建立支撑专业认证要求的电子信息技术综合实验教学平台；将与企业开展的校企合作落在实处，让已有的实践基地、产学研基地、联合培养基地真正发挥起作用，提高学生的主观能动性，加强学生的创新和动手能力。 （六）建立工程实践能力强的双师型师资队伍 师资队伍建设要坚持引进与培养并重，重点要放在考核和奖惩激励机制的改革上，从制度上引导教师积极参加科学研究、教学改革、工程开发、培训进修、对外交流、到行业和工程单位挂职锻炼等，培养工程型教师。 （七）建立完整的持续改进质量保障体系 认证标准特别强调持续改进，这主要通过各种评估与评价来实现，将发现的问题及时反馈，制定改进措施，并进行监督和评价，形成反馈机制。电子专业现有的质量保障体系存在的问题是课程反馈与管理效果较好，实践环节反馈比较欠缺，保障效果不明显。改革的思路主要有：(1)完善教学过程质量监控，如督导组听课，专项评估等，探讨监督机制的架构和运行方式；(2)增加毕业生跟踪反馈机制与用人单位评价制度。这个环节在现阶段基本是空白，必须重点建立校外反馈机制，包括运行方式、覆盖面及反馈频度、使用的载体等方面的探索。(3)强化课程内容评价，内容包括教材选用、教学方式、教学成果等，评估每门课程是否达到认证要求，并形成反馈整改机制。 三、结语 本校电子信息工程专业在新的形式下，必须紧跟工程教育专业认证的要求，大力改革现有的教育模式，人才培养要以产业的技术需求为导向，建设支撑培养目标的人才培养模式，建立能够根据行业动态及时调整的培养体系，加强教学质量监控和服务保障体系，使毕业生能够有效满足行业和社会发展的需求，增加就业竞争力。 作者:潘杨 李云红 张晓丹 单位:西安工程大学电子信息学院 电子信息专业论文:电子信息工程专业毕业设计论文 一、毕业设计存在的问题 1.教师指导不尽责通信与电子工程学院推行“毕业实习+毕业设计”的模式，由实习单位工程师和学校指导教师共同指导学生完成毕业设计，有效减轻了教师的负担，弥补了教师实践的不足。但有的指导教师存在依赖性，把指导的工作寄希望于实习单位的工程师，在整个毕业设计过程中跟学生联系较少，对学生放任自流，指导不到位；也有的指导教师“责任心”太强，生怕学生完不成任务，亲力亲为；还有的指导教师因为学生毕业设计材料不符合要求，院里要处理学生时，生怕影响对自己的评价，为学生说好话。这些问题都导致了学生毕业设计质量不高。 2.管理不到位虽然学校和学院都制定了相关的管理办法，但在执行过程中存在执行力度不够、形式化问题。如：学生的选题确定并开题后，有的学生不愿花时间和精力去完成任务，随意更改毕业设计选题，找一些有现成资料或是更简单的选题，存在网络抄袭的现象，或是选题雷同的情况。虽然学院制定了进度表，要检查任务书、开题报告、初稿、二稿，并进行中期检查等，但在检查时主要还是看文档材料，并没有仔细检查学生所设计的硬件或软件的功能是否实现。对于学生是否按时提交材料，所提交的材料是否符合要求的处理意见没有落实到位。毕业答辩时并没有严格要求现场演示所设计的产品，存在部分学生没按要求实现相关功能，弄虚作假，通过采用视频演示来蒙混过关的现象。 二、提高毕业设计质量的措施 1.提高认识首先要让学生和指导教师在思想上高度重视毕业设计的重要性。指导教师要端正思想，明确指导工作职责，提高工作责任心，对学生的指导不能越俎代庖，也不能放任自流，无论思想上还是行动上都要认真对待毕业设计工作。学生要清楚毕业设计的意义、目的、任务、评分标准与质量考核要求、任务进度计划以及不达标的后果和责任，并要妥善处理好毕业设计与择业等时间冲突的问题。 2.加强交流在毕业设计过程中，加强师生之间的交流，才能使指导教师能对毕业设计进行全程监督和指导，才能保证毕业设计的高质量。因此，在毕业设计过程中应加强师生之间的交流，根据毕业设计的进度定期检查学生的任务完成情况并进行相关指导。每位学生将前段时间所做的工作做汇报并将存在的问题向指导教师请教，指导教师根据学生的完成情况和存在的问题进行分析指导，督促进度迟延的学生抓紧完成任务，并将考勤、任务进度完成情况进行登记作为学生最终成绩的评价依据。另一方面也要加强指导教师与实习单位工程师之间的交流，首先在选题上双方应进行沟通，确定选题是否结合了工程实际、难易程度是否合理、是否符合专业培养要求；双方讨论确定学生的研究方案是否符合要求；学生在设计过程中如需改变设计方案应向指导教师和工程师汇报，三方沟通确定。 3.落实过程监控毕业设计主要分为硬件和软件方向，参照项目管理体系进一步细化毕业设计进度安排表，分为选题、可行性分析、需求分析、开题、总体设计、详细设计、开发实现、测试、撰写毕业设计文档，根据毕业设计进度表进一步规范各阶段应提交的材料，同时学生应根据进度表定期向指导教师进行工作进展汇报和疑难问题请教，指导教师将学生的汇报情况、答疑情况和考勤做好记录，并将相关文档存档备查，用以强化学生的实践能力和创新能力，提高分析问题、解决问题的能力，从而进一步提高毕业设计质量。根据预先安排的进度计划表，学院应成立专门的监控小组定期或不定期抽查学生毕业设计任务的完成情况和教师的指导情况，将检查结果纳入学生毕业设计成绩和指导教师的考核中，并以教学简报的形式将检查结果进行通报，督促进度滞后的学生进行整改，这样对学生和教师形成有力的监督作用，严把毕业设计的指导关，进一步促进毕业设计质量的提高。 4.改革成绩评定方式毕业设计成绩评定是毕业设计的最后一个环节，应重点考核毕业设计的质量。将以往主要看毕业设计文档的方式改成：毕业设计过程（占30%）+毕业设计文档（占30%）+毕业设计成果（占40%），同时对于毕业设计成绩中“优”、“及格”与“不及格”等级不限制比例，而应根据成绩评定标准客观评定学生的毕业设计成绩。毕业设计过程的成绩根据学生在进度安排表各阶段的表现由指导教师评分（占60%）和学院监控小组评分（占40%）两部分组成。毕业设计文档的考核还是根据指导教师（占40%）、评阅教师（占30%）、答辩小组（占30%）三部分成绩组成。毕业设计成果的成绩评定由指导教师（占50%）和答辩小组（占50%）给出，主要考核制作的产品功能、采用的开发技术、人机交互界面是否友好、是否按预期实现了全部功能以及创新之处。在毕业答辩时应延长答辩时间，要求学生现场全面演示所设计的产品并回答教师提问。 5.开展团队合作团队合作能力是现代人应具备的一种基本素质，培养大学生的团队合作精神是高校教育的核心内容之一，应特别关注。在毕业设计过程中开展团队合作的模式对培养学生的团队合作精神具有重要意义。通信与电子工程学院采取真题真做、一人一题的方式有效培养了学生独立完成任务的能力，但不利于团队合作意识的培养。可以尝试开展团队合作的模式，成立指导教师团队，根据工程实际设计一个课题，明确总的研究任务，在此基础上将课题分解成若干个子课题，细化每个子课题的目的、任务和具体研究内容。再将子课题发给该团队指导的学生，让学生自由选择，一人一题，学生既要独立完成自己的任务又要团队协作才能保证整个项目的完成，通过这种方式可以发挥每个学生的专长并提高他们的积极性，培养他们相互合作的意识。为适应社会的发展，培养满足社会需求的人才，应把提高毕业设计质量作为一项长期艰巨的任务，在实践工作中不断总结经验并积极探索。通过提高学生和教师对毕业设计重要性的认识，加强学生、学校指导教师、实习单位工程师之间的交流，进一步落实毕业设计实施过程的监控，改革成绩评定方式以及开展师生的团队合作模式等具体改革措施来提高毕业设计质量，从而培养出更多具有工程实践能力的创新人才。 作者：杨冰 邓曙光 邓杨保 单位：湖南城市学院

浅谈自然灾害风险及其管理:自然灾害风险文化遗产管理策略 摘要：本文以巴姆古城为例，通过分析巴姆古城保护工作中应对自然灾害的风险评估及灾后修复经验，整理出“文化遗产风险识别、自然灾害风险评估、自然灾害防灾对策、灾后修复重建、灾后应急响应”的文化遗产管理策略，以期对应对自然灾害的文化遗产保护工作做出贡献。 1.前言 自然灾害作为破坏文化遗产的重要因素之一，对文化遗产造成了严重的破坏，给人类文明带来不可估量的损失。因此，针对文化遗产所面临的自然灾害威胁，应及早进行自然灾害风险管理，为文化遗产预防性保护提供决策框架[1]，从而降低灾害对文化遗产影响的范围和程度，最终达到保护文化遗产的目的。自然灾害风险是由自然灾害系统自身演化而来，因此其导致的损失具有不确定性[2]。在文化遗产保护研究领域，自然灾害风险管理就是利用一些管理手段为文化遗产减少自然灾害带来的风险，对自然灾害风险进行管理能够有效控制和预防灾害的发生并减少自然灾害的损失程度[3]。目前，普遍接受的风险管理过程包括风险识别、风险分析、风险评估(评价)、风险管理(处理)等[4]。随着社会实践和人类认识的发展变化，风险管理理念亦在不断更新。 2.伊朗巴姆（Bam）古城自然灾害风险管理 2.1巴姆（Bam）古城概况 伊朗巴姆古城作为重要的世界文化遗产之一，是现存最古老的土坯结构建筑群，其独特的建筑材料、形式与整体的建筑风格协调统一，再加上工匠们独特的建筑技艺，使巴姆古城成为沙漠中一块精美的翡翠（图1）。 2.2巴姆（Bam）古城的遗产价值 巴姆古城作为世界文化遗产，具有独特的历史，文化、艺术及技术价值。其历史价值体现在2000多年里为人们展示的持续性历史文明；文化价值体现在其特殊的地理位置——“丝绸之路”上的重要节点，使之成为重要的交通中心和商业中心；艺术价值体现在巴姆古城典型的伊斯兰建筑风格；技术价值体现在其建筑都是由伊朗大沙漠特有的红土建造而成，彰显了独特的建筑技艺。巴姆古城作为地域历史文化的物质载体，依托其丰富的遗产价值成为重要的世界文化遗产。 2.3应对地震灾害的风险管理策略 2003年12月26日，伊朗东南部克尔曼省发生里氏6.3级地震，这不但给人们的生命和财产带来巨大的损害，同时也摧毁了巴姆一半以上的历史建筑，古城受到严重破坏。2.3.1地震灾情评估通过航拍和利用GIS等技术手段对巴姆的建筑、道路等受灾图像与震前的图像进行对比，对灾后受损情况进行分类，12063座建筑的受灾情况大致可以分为4个等级：有1597座属于轻度受损；3815座属于废墟旁的建筑；700座部分倒塌；还有4951座完全倒塌[5]。2.3.2地震灾后规划在巴姆地震发生后，当地政府在危机期间立即采取行动进行响应，并制定短期计划，同时也有许多国际组织与国家进行援助。具体措施如：在地震后建立传统建筑材料的实验室；清除城内的废墟、瓦砾和垃圾等；用钢筋支撑摇摇欲坠的建、构筑物；为游客建立参观通道，实现游客与文化遗产之间的互动等等[6]（图2）。2.3.3灾后重建灾后重建需要一个长期的、综合的规划，在重建过程中最重要的决策之一是指派建筑师对巴姆城城市综合规划和设计做出评估和分析。在重建过程中，伊朗政府决定在原址上重建古城风貌，保留地方建筑风格。政府认为，在原址上重建巴姆历史景观可以得到国际上的认同感和支持；其次，也会增加当地居民的文化归属感，留下深刻的记忆，增强人与文化遗产的认同联系。同时，伊朗政府积极加强与社区的合作，鼓励公众参与到重建的规划和工程实施过程中，以此增强公众对于巴姆文化遗产的认同感，加强公众对于文化遗产的了解和在灾后的响应意识，同时充分利用人民群众的知识和技能。2.3.4巴姆古城灾害风险管理在恢复重建的过程中，伊朗政府将地震减缓措施纳入到发展规划中，制定了新的《伊朗地震风险削弱战略》[7]，战略包括公共政策和公众意识，公共政策旨在改进地震灾害管理质量，使用先进的防震减灾技术及方法；公众意识旨在让公众了解地震知识，文化遗产相关知识，提高知识储备水平，增加公众对地震和文化遗产的敏感性和认知程度，从而采取积极的行动[8]。 3.自然灾害风险管理策略 3.1文化遗产风险识别 对于文化遗产的评估，应对当地的文化遗产进行统计分类和价值评估，比如文化遗产普查，弄清楚文化遗产的类别、数量等基础信息，明确文化遗产所处的地质地貌、气候等自然地理环境，明确对文化遗产存在威胁的主要自然灾害，并利用信息技术获取遗产具体坐标及相关图纸信息，做好完整的资料备份，进而对文化遗产的价值进行评估、分级，这样就可以清楚地了解到文化遗产受到的各种自然灾害的威胁以及在灾害发生后优先抢救的最重要的文化遗产。另外，文化遗产普查的结果应该及时更新，以保证数据的准确以及抢救工作的实施。 3.2自然灾害风险评估 对于自然灾害的风险评估，首先要了解到文化遗产之前受到自然灾害损害的历史资料，自然灾害发生的时间、地点、原因、范围、等级、频率以及易受到损害的文化遗产类别等，这样就可以对易受到损坏的文化遗产采取相应的预防措施，以应对之后可能遇到的自然灾害的威胁。根据自然灾害的风险评估对自然灾害进行有效预测以及对文化遗产易受到损害的部分采取技术措施进行重点的防御，也许是对文化遗产最好的保护。 3.3自然灾害防灾对策 应对自然灾害的预防主要是从三个方面考虑：一是公众的意识方面，对公众进行防灾教育，加强公众的防灾意识；二是日常管理方面，完善文化遗产的防范监督工作和日常管理，加强基础性保护；三是完善自然灾害预警机制。 3.4灾后应急响 应灾后响应是一个短期的过程，它包括灾后立即对文化遗产的受灾情况进行统计；对受灾不严重的文化遗产进行紧急的抢救措施和支持保护；清理场地的废墟；借助国际救援和国际经验等。 3.5灾后修复重建 灾后修复是一个长期的过程，需要政府制定一个综合的、长期的规划。在灾后重建的过程中要将自然灾害的风险管理纳入到城市整体的发展规划中，同时保留文化遗产的原有特征。另外，在灾后重建中要借助人民群众的力量，让其参与到重建的各个环节，既可以振奋公众的精神，使其不会沉浸在灾害的悲伤中，也可以加强公众对于文化遗产的了解和归属感。 4.总结 在文化遗产受到自然灾害影响而不断减少的背景下，风险管理显得尤为重要，然而应对自然灾害的风险管理国际经验目前还不丰富，面临诸多挑战，如全球气候的变化、公众认识的缺乏、全球经济的低迷、制度方面的不完善、灾害风险管理能力不足等[9]。面对这些挑战，需要采取更多的行动来提高文化遗产领域的自然灾害风险管理水平：（1）将灾害风险管理与文化遗产保护领域整合，减少自然灾害对文化遗产的破坏。（2）加强与国际组织及其他国家的合作，国家之间积极进行资源与经验的共享。（3）将其他领域一些先进的灾害风险管理方法应用到文化遗产领域。比如借鉴国际上对建筑、桥梁风险评估的层次分析法、模糊数学法、概念统计法、敏感分析法、蒙特卡罗模拟法、CIM模型和影响图法等已经相当成熟的方法，为文化遗产灾害风险管理作出贡献[10]。（4）加强与社区的合作，充分发挥公众的智慧和利用传统知识，如传统的建筑技术、早期的预警系统等。（5）积极培训更多文化遗产领域灾害风险管理的专业人才，增强其对于文化遗产保护和救援的能力和意识。 作者：代维佳 王玏 浅谈自然灾害风险及其管理:自然灾害风险下区域应急储备设施选址可靠性研究 摘要：自然灾害发生时，为了保证区域应急储备系统的服务不被中断，考虑设施被破坏数目的发生概率并提供备份库存，以加强应急储备系统的可靠性。模型采用非支配排序遗传算法（NSGA-II）进行求解，产生一组选址决策方案。以四川省八大城市的人口及运输距离为输入数据的仿真结果表明，与一般模型比较，本文考虑可靠性的选址模型能更好抵御自然灾害造成的中断影响，并且能获得更优的应急响应满意度、多重覆盖或总成本的单目标值。因此，在地震等灾害的破坏风险下，该模型可成为应急储备设施可靠选址的有效工具。 关键词：物流设施选址；可靠性研究；NSCA-II；区域应急储备 引言 保证系统运作的可靠性一直是物流和供应链领域关注的焦点。近年来，由于各类灾害的频繁发生，国际上管理科学、运筹学界引发了设计具有抵御中断风险的物流或供应链系统的研究热潮。从广义上讲，系统可靠性指的是其中各个组成元素在任何时刻都能有效运转的性质。本文将具有可靠性的物流设施系统规定为：因为外部干扰（自然灾害）导致部分设施服务中断，却仍能及时有效地满足物流需求，并且拥有经济的运作费用和运输费用的物流系统。 Snyder et al.最先对如何构建具有可靠性的选址模型进行了探讨，他们发现如果将灾害发生的概率事先考虑人的选址模型中，可以大大减少不考虑灾害而造成的损失；为此他们设计的P-中值模型不仅能抵御中断风险，而且拥有最小化的成本。但是P-中值模型假设灾害发生时每个设施都有相同的失效概率，这显然不符合实际。Aboolian et al.Shen et al.和Cui et al.放松这一假设，分别设计了失效概率与设施相关的模型；但采取这种方法往往会导致计算期望运输成本的算式高度的不线性，使得设计有效算法以及计算大样本的困难加大。另一类方法是采用情景遍历的方法，考虑所有可能的中断事件；但是其缺陷也是很明显的：当设施的数目不断增大时，模型的求解难度也将更大。此外，以上的各类模型都假定当服务设施被中断时，其所支持的需求点将自动转向下一个最近的设施获取服务；然而在现实中，每个服务设施的库存是固定，没有预先的安排，该设施将很难为新的需求进行服务。 针对现有的研究及不足，本文考虑遍历不同设施失效数目的情景，并按经验分配概率，以降低情景的总个数，建立线性的算式；并在事前就为可能中断的需求提供备份库存。现阶段我国有关应急储备的研究，如李静等，郭子雪等和陆相林等，未有考虑可靠性的问题，本文拟在付德强等的研究基础上建立具有可靠性的多目标应急储备选址模型：设立应急响应时间满意度、备份覆盖以及成本的三个优化目标，采用NSGA-II算法对多目标模型进行求解；由于该算法高效、易应用的特点，所设计的算例可在多项式时间内求解完成。 1 模型的建立 1.1 问题描述及参数定义 本文假设在一个区域内需求点的集合为，，用i标识；应急物资储备库的候选地址集合为J，用j标识；wi代表需求点i的应急需求权重，可根据人口权重进行估计；用dij代表运输距离，c代表单位运输费用；fi代表储备库j的单位储备库建设费用，si为单位库存维持成本。 假设当自然灾害发生时，造成r个设施服务被中断的概率为qr，此时中断r个设施共有种情景发生。例如，有8个候选选址地点，其中4个发生中断的情景有=70种。用Hr代表r个设施中断情景的集合，则|Hr|=并用hr标识每一种情景。如果设施j在情景hr下失效，记为ahrj=1，否则为0。本文假设自然灾害风险下，r个设施发生中断的概率为：，其中R表示可能失效的最大设施数，r代表实际失效数目，显然r 设tij为储备库j到需求点i所需的时间，可用dij近似代替；设f（x）代表每个需求点i在应急情景下，应急需求得到响应的时间满意度函数。本文参考马云峰等的研究，采用凹凸时间满意度函数，其具体的公式可参考相应的文献。 设决策变量yijh在情景hr下i被设施j服务时取1，否则为零；xj在候选设施j处建设储备库时取l，否则取零；uih在情景hr下需求点i在被二次覆盖时取1，否则为零。 1.2 假设条件 模型的假设条件如下： （1）本文假设应急储备库储存和运输的应急物资为同一种类型。 （2）区域内各个储备库的运作是独立的，灾害发生时破坏一个设施不会影响其他设施的运作。 （3）如果风险发生时某个应急物资储备库被破坏，则该设施将再无法提供任何服务，需求点需转向其他节点以获得应急物资。 1.3 模型的建立 式子（1）代表在不同数量设施中断的概率下，最大化需求点的应急响应时间满意度；式（2）代表最大化对需求点的备份覆盖期望值；式（3）代表最小化应急物资储备库的各项成本，其中包括建设设施的固定成本，维持库存Qj的库存费用，以及实施应急物资需求配送的期望运输成本；式（4）代表实际建设储备库数目小于候选物资储备库总数目的50%，以节约成本提高效率；式（5）代表对需求点超额覆盖的约束，使得当ujhr=1时，需求点i至少被储备库覆盖两次，当ujhr=0时，需求点被储备库至少覆盖一次；这一约束保证了当设施被中断后，其所覆盖的需求点可由其他正常运转的设施提供服务；式（6）代表只有在j建立了物资储备库且没有被损毁丧失功能时才能给i提供服务；式（7）确定设施j的总库存，总库存量不仅包括正常情况下对需求点提供的物资，也包含预防其他设施中断的备份库存；式（8）限定决策变量都为0-1整数变量。 2 算法设计 NSGA-II，又称非支配排序遗传算法，为现今学界公认求解多目标规划问题十分有效的优化算法，它由印度人Kalyanmoy Deb et al.于2002年提出。NSGA-II算法的特点是采取了使用精英策略的非支配排序算法（non-dominated sorting），并设计拥挤距离（crowding distance）来求取优良并多样的多目标规划非劣解集。在一般NSGA-II流程基础上，本文为以上模型设计的算法流程如下： （1）遗传编码，设计染色体 由于本文所建规划的决策变量都为0-1整数变量，故可直接将染色体上每段取值0或l，以代表是否建立设施或提供服务，则种群中每个个体编码设为：Individual= （2）初始化种群，满足约束条件 根据染色体编码规则产生数量为pop的初始种群，并使每条染色体上的编码满足约束规则，即：总共建设的设施数小于候选设施数目的一半，部分需求点的服务覆盖大于两次，以及在设施没有建设或被破坏的情形下将无法提供需求。以上都可通过编码过程中限定基因的取值来实现。 （3）计算适应度，进行首次快速非支配排序及计算拥挤距离 NSGA-II中采用快速非支配排序算法来解决在多个目标值间进行权衡优化的问题。在每次算法中，每个种群的每个个体都会被排序，并分在不同的非支配前端集合（non-dominated fronts）中：在同一个非支配前段集合中，每个个体并不绝对占优因而组成一个front值相同的集合；而在不同的集合间，front值较低的集合一定比front值较高的集合在所有目标函数值上都更优。通过以上的排序分类，每个集合通过front值反映了个体的适应度，以更加适合多目标规划的特性。 在进行快速非支配排列的同时，NSGA-II同时也根据每个个体的每个目标函数值来计算其拥挤距离：通过计算相近的解间的相对目标函数差值，来求得拥挤度值，以此来判断一个种群中某个特定解附近的解集密度；通常一个具有较小拥挤度值的解会被更多的解包围，因而显示较高的多样性特征。 在进行了以上非支配排序和拥挤度操作后，NSGA-II结合front值和拥挤度值的大小对种群中个体进行适应排序：首先拥有较低front值的个体排在前面，随后拥有相同fro nt值的个体按照拥挤度值进行逆序排列。 （4）选择、重组、变异产生子代 从父辈中抽取一定数目的个体进行重组，重组概率设为γ，由于本文中基因编码采用0-1编码，选择两点交叉的重组方法。子代种群产生后，还需要更进一步的对子代进行变异操作，变异概率为μ，采用按位变异的方法实现。 （5）重新对子代进行度量，选择最优产生新的种群 对新的种群重新进行非支配排序以及计算拥挤度，对拥有较高排位的个体进行保留而去除较低排位的个体，以此产生新一代大小为pop的种群。 （6）种群优化结束，取得非劣解集 重复以上的生成新种群一计算适应度一重组变异的过程，直到迭代到达一定标准停止（本文选择迭代至100代为停止条件），最终得到最优的非劣解集。 3 算例设计以及结果分析 3.1 算例设计 设1=（1，2，3，4，5，6，7，8），分别顺序代表四川省的八大城市：成都，达州，绵阳，宜宾，泸州，内江，遂宁，乐山；设J=（1，2，3，4，5，6，7，8），代表由上述八大城市组成的设施候选集合；设单位运输成本c=2万元/一百公里・万个物资，固定建设费用fj= 350万元，单位库存维持成本sj=2万元/万个（数据来源：根据民政部《救灾物资储备库建设标准》中相关数据平均推算）；最大设施失效数目R=2；表l显示了城市间距离dij以及人口权重wi的取值。本文采用NSGA-II对模型进行求解时，设pop=300，迭代次数n=100，重组概率γ=0.9，变异概率μ=0.1。 3.2 帕累托选址方案 根据以上设计的算例，利用matlab软件对模型进行仿真，并采用NSGA-II算法求解，运行环境为：CPU3. 30GHz，内存4C。最终得到的解集在各空间中的分布如图l所示，可看出这是一组满足多目标决策问题部分最优条件的Pareto解集。使用NSGA-II算法对300个个体进行100次的迭代后，解集来到了最终的Pareto前端。在由80个点形成的弧形区域中，没有一个方案可以在三个目标函数值上全部占优。比如在（成本，时间满意度）象限中，拥有较低成本的方案在时间满意度上的值也较低，这与要达到更及时的应急响应必须进行更大投资的现实相符合；而在其他象限中，在两个目标值上占优的方案却在第三个目标上处于劣势，从而证明了由算例得出的多目标解集的可效性。 由求得的帕累托解集，决策者可根据自身的主观判断来选取方案进行选址：如果对成本目标值较为敏感，可在弧区下部寻找方案；如关心备份覆盖的范围更大，可从弧区上部选取；而如果关心应急响应的满意度，需从弧区前部挑选；决策者也可以设计主观评价工具，为三个目标值赋予权值，将多目标值整合为单目标值并选取最满意的方案。 3.3 可靠性模型对比一般模型 以下将本文考虑可靠性的模型与不考虑灾害风险的一般模型在各单目标规划中进行比较。所谓一般模型，即不考虑各种中断情景及其发生的概率，且没有公式（6）中（1-ahj）的约束；如果设施被中断，其服务的各个需求点将转向提供备份覆盖的设施，否则应急需求将无法得到满足。具体比较结果见表2，3，4。 从以上各表的对比可以看出，灾害发生时考虑可靠性的模型比一般模型能获得更优的单目标值，并能在部分设施服务被中断的情形下，满足全部需求点的应急需求，从而保证了应急储备系统的可靠性。如表2中，当应急储备系统中设施4遭到中断时，一般模型得到的方案（4，6，7）无法满足设施8的需求，而考虑可靠性的模型可以保证所有的应急需求得到满足；当设施6遭到中断时，两个模型都可以满足全部需求，但考虑可靠性的模型能比一般模型获得更高的时间满意度值；从表3和表4中也可以看出，本文设计的模型可以得到更加可靠的选址方案，并且在满意度或多重覆盖的单目标上也可以获得较优的值。 4 结论 本文考虑解决自然灾害可能导致应急储备系统服务被中断的问题，建立了一个可以保证可靠性的应急储备库多目标选址模型。模型中引入不同失效数目概率并对各情形进行枚举，较前人的方法更易于求解；采用在事前备份库存的方法，以更符合真实情况。本文根据模型特点设计NSGA-II算法进行求解，并采用真实数据仿真得到帕累托解集，验证了模型的有效性，并为决策者提供了可行的方案。最后，在与一般模型的比较后发现，考虑可靠性的模型能更好的抵御灾害中断造成的影响，在保证应急储备系统正常运转的同时，也能提供更及时、经济、高效的物资调配。 本文未来的研究方向包括：（1）本文假设各个储存设施的运作是独立的，而灾害发生时，破坏是可以传递的，所以设施间应存在关联。（2）本文假设一个储备设施被损毁后就会完全丧失所有的运作性能，而在实际情况下，这种损失并不一定是完全的，设施可能只是丧失了部分的性能。 浅谈自然灾害风险及其管理:国际投资中自然灾害的风险及其管理 摘要：本文分析了国际投资中可能存在的自然灾害风险的种类和危害，并提出了相应的金融管理方法，包括保险、再保险、其它保险工具、财政补偿和巨灾债券，对其进行了分析，同时提出了防范国际投资自然灾害风险的对策建议。 关键词：风险管理 自然灾害 国际投资 日本3月11日发生的强震及其次生灾害表明，自然灾害发生的不确定性会给国际投资带来相对较大的风险。这种风险虽然出现频率较低，但后果往往非常严重，而且难以预测和分散。加上国际投资的地点分布广，投资量大，更使加强对国际投资可能遇到的自然灾害风险的管理日趋重要。本文就国际投资中可能存在的自然灾害风险的种类和危害进行了分析，并提出了相应的金融管理方法，同时也提出了国际投资自然灾害风险防范的对策建议。 一、国际投资中自然灾害风险的种类及其危害 从风险的本质来看，我们可以把自然灾害风险理解为：在一定时间内某种自然灾害事件发生后引起重大损失的不确定性。根据不同的考虑因素可以有许多不同的分类方法。在国际投资中，根据其特点和灾害管理及减灾系统的不同，可以将自然灾害风险分为以下七大类：(1)气象灾害风险。包括热带风暴、龙卷风、雷暴大风、干热风、暴雨、寒潮、冷害、霜冻、雹灾及干旱等；(2)海洋灾害风险。包括风暴潮、海啸、潮灾、赤潮、海水入浸、海平面上升和海水回灌等；(3)洪水灾害风险。包括洪涝、江河泛滥等； (4)地质灾害风险。包括崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、火山、地面沉降、土地沙漠化、土地盐碱化、水土流失等； (5)地震灾害风险。包括与地震引起的各种灾害以及由地震诱发的各种次生灾害，如沙土液化、喷沙冒水、城市大火、河流与水库决堤等；(6)农作物灾害风险。包括农作物病虫害、鼠害、农业气象灾害、农业环境灾害等； (7)森林灾害风险。包括森林病虫害、鼠害、森林火灾等。 在国际投资中，由于投资方向的不确定，投资方式的多样性，不同的自然灾害都有可能对国际投资造成重大的经济损失，而其中尤以地震灾害与农作物灾害对国际投资影响最大，也最常见。据统计，今年一季度，中国境内投资者实现非金融类对外直接投资85.1亿美元，同比增长13.2%，截至3月底，中国累计非金融类对外直接投资2673亿美元，由此可见，对国际投资的自然风险管理成为了我国国际投资者的重要工作。 2011年日本地震后，据摩根士丹利近日的研究报告显示，将会使今年全球经济增速减少0.25%至0.5%。世界银行3月21日《东亚经济半年报》表示，日本东北部海域11日发生的9级大地震及海啸，将给日本带来1220亿至2350亿美元的经济损失，约占日本国内生产总值（gdp）的2.5%至4%，而日本灾后重建可能需要5年时间。由此可见，此次地震对各行各业影响巨大，不仅包括日本本国的财产遭到巨大的打击，各国在日本的经济投资也蒙受了巨大的损失。 包括今年的日本地震，国际投资的自然灾害风险造成了越来越多的损失。下图为2000至2010年全球因为自然灾害引起的经济损失，可见在没有大灾发生的情况下多数年份的全球经济损失规模稳定在300-600亿美元之间，而一旦发生重大自然灾害，当年的经济损失可能超过1700亿美元，达到正常年份规模的4倍之多。 以2010为例，据联合国国际减灾战略部门(unisdr)1月24日公布的最新统计数据表明，2010年全球共计发生了373起自然灾害，洪水的发生频率最高，全球共有大小洪灾182起；另外，全球还发生83起风暴灾害、29起极端天气灾害以及23起地震。 此外，2010年自然灾害所造成的人员损失也是近20年来最严重的。其中，年初发生在海地的强地震和发生在俄罗斯的森林大火造成的人员伤亡最为惨烈。 同时，世界知名再保险公司德国慕尼黑再保险公司表示，2010年全球一共发生各类自然灾害950起，经济损失达到1300亿美元。公司在灾害报告中说，2010年是1980年以来自然灾害高发的年份之一，九成自然灾害是由飓风、洪水等天气原因引发的。预计2011年因为气候变化、极端天气和洪水等导致的自然灾害会进一步增加。 例如，2010年4月14日，冰岛第五大冰川——埃亚菲亚德拉冰盖冰川下一座火山喷发。火山烟尘覆盖了挪威北部、波兰北部海岸、德国、法国、比利时、英国南部海岸以及俄罗斯西北部地区，导致欧洲空中交通瘫痪，而由此给在欧洲地区的国际投资带来了巨大的损失，同时欧洲旅游业蒙受的损失初步估计在10亿欧元左右，也使对旅游业的投资蒙受巨大的损失。 对于我国来说，就自然灾害的不同类别而言，洪水是导致我国经济损失最为严重的一种自然灾害。近二十年来，洪涝灾害导致的年均经济损失超过1000 亿元。地震是导致我国伤亡人数最多的自然灾害。据统计20世纪以来中国发生6 级以上地震650 次，其中震级达7 级以上的地震98次约占世界的十分之一，震级达8级以上的地震9次，全球发生的4 次震级达8.5级以上的特大地震，有2次发生在中国，地震死亡人数高达59 万人，约占全世界的二分之一。此外干旱、热带风暴和雹灾等气象灾害，崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害以及森林火灾等各种自然灾害在我国也时有发生。 二、防范国际投资自然灾害风险的对策建议 据统计与预测，世界开始进入自然灾害多发的时期，国际投资也面临越来越多的自然灾害风险。直面自然灾害，抗击国际投资风险也就成为亟需研究和解决的问题。本部分提出了防范国际投资自然灾害风险的对策建议。 （一）加强对投资国的自然地理认识 在国际投资中，对自然灾害风险的预防是防范损失最根本的办法。而预防最行之有效、最直接、也是最重要的办法即是加强对投资国的自然地理认识，只有在投资前对投资国是否是自然灾害多发地区、自然灾害严重程度、灾害防范措施等有了全面、深入的了解，才能有效地降低投资金额面临的灾害损失，预防资金因为盲目投资造成后悔莫及的悲剧。 以地震多发区环太平洋地震带为例，这是地球上最主要的地震带，它像一个巨大的环，沿北美洲太平洋东岸的美国阿拉斯加向南，经加拿大本部、美国加利福尼亚和墨西哥西部地区，到达南美洲的哥伦比亚、秘鲁和智利，然后从智利转向西，穿过太平洋抵达大洋洲东边界附近，在新西兰东部海域折向北，再经斐济、印度尼西亚、菲律宾、我国台湾省、琉球群岛、日本列岛、阿留申群岛，回到美国的阿拉斯加，环绕太平洋一周，也把大陆和海洋分隔开来，地球上约有80%的地震都发生在这里。 因此，对于在该地区的房地产、实体资产以及受地震灾害影响较大的投资对象的投资应相对谨慎。 （二）加强对投资对象的风险评估 目前，已有的成熟的国际投资自然灾害风险评估方法可以归纳为以下4种： （1）基于指标体系的灾害风险评估。基于指标的灾害风险评估体系构建侧重于指标的选取以及权重方法的优化，涉及的空间尺度范围较广，既包括全球、也包括国家和市级等空间尺度。目前，适用于全球灾害风险评估的指标计划有hotspots、美洲计划，此外，不少方法也利用指标体系从国家、市级尺度对自然灾害风险进行了评估。基于指标体系的风险评估是借鉴空间信息格网技术，将具有致灾因子各种属性(如强度、频度)和脆弱性指标(人口密度、土地利用、建筑物等)数据转变成格网形式，通过一定数学法则叠加得到具有空间拓扑关系的灾害风险值，最终达到灾害风险评估的目的。 基于指标体系的灾害风险评估研究在国内外发展都较为成熟，适合以较大区域作为研究对象，但此种方法主观性强，无法模拟复杂系统的不确定性与动态性。 （2）基于风险概率的灾害风险评估。利用数理统计方法(如gambel分布)，对历史灾害数据进行分析，找出灾害发展演变的规律。在此基础上，结合承灾体损失数据，建立灾害发生概率与其的函数关系式，以此达到预测未来发生的灾害风险。 （3）基于情景的灾害风险评估。利用各种数值模拟软件对不同情景下自然灾害强度(对于洪涝灾害来说，如淹没深度、淹没时间、流速等)的模拟，并叠置承灾体属性信息(如土地利类型数据、人口密度等)，以直观地显示灾情的时空演变特征与区域影响，从而达到自然灾害动态风险评估。 （4）var模型。在对国际投资的自然风险评估上，我们可以采取var方法对其风险进行评估。 var的中文含义为“风险价值”，是指在正常的市场条件和既定的置信度内，用于评估和计量任何一种金融资产最小损失。投资主体采用var风险计量模型来计量各种业务和投资组合的市场风险，并将其水平与所承担的市场风险相挂钩。以提高其资本充足度，增加其资本实力和抵抗风险的能力。 正常情况下的国际投资的自然风险是由许多微小的、独立的随机因素组成。而每一种随机因素不能压倒一切因素作为主导作用。具有这种特点的分布即是正态分布，适合采用方差——协方差进行国际投资风险的计算。投资主体便可以根据模型估算的市场风险价值进行风险管理，将该测量出的风险值和要求的损失上限进行比较，当风险值小于该损失上限对说明投资金额的风险还在控制之中；而当风险值大于该损失上限时，说明投资主体必须采取必需的手段进行调整，控制好投资金额的风险。 （三）对投资对象要有充分调研 在同样的地域环境中，不同的投资对象收自然灾害的影响自然不同，以本次日本地震灾害为例，受到影响最大的自然是房地产、工厂机器设备等固定资产，而面对暴雨、龙卷风等自然灾害，农产品遭受损失最大。因此，对投资对象的确定应该建立在对投资对兴国自然环境有充分调研的基础上，选择相应可能损失最小的投资产品。 三、国际投资中的自然灾害风险管理 自然灾害引起的国际投资风险引起了各国的重视，以下是相对可行的风险管理方法，值得我们借鉴和运用。 （一）运用政府财政对自然灾害损失进行补偿 财政补偿的基金主要来源于政府的财政收入，也构成了国际投资自然灾害损失传统的资金补偿来源。但是，以我国为例，政府的财政收入总量有限。这些有限的财政收入中，由财政预算安排的灾害救济支出只是财政支出计划中的一小部分。据统计，20世纪80年代国家财政提供的自然灾害救济款平均每年只有9.35亿元，只相当于灾害损失的1.35%。20世纪90年代国家财政提供的自然灾害救济款平均每年只有18亿元左右，只相当于灾害损失的1.8％左右。可见，当巨灾发生时，依靠国家财政救济支出对灾害损失的补偿程度是比较低的。 但是，政府财政补偿是在自然灾害发生后对受灾方第一时间的补偿，具有最快、最直接的特点，对稳定市场社会安定有十分重要的作用。 （二）运用商业保险及其金融衍生品管理自然灾害风险 （1）保险转移风险 对于国际投资，保险转移风险可以分为单一的和综合的两种方式。所谓单一风险的保险转移就是指国际投资方购买保险将某一种自然灾害风险转移给保险人的转移方式，例如美国国家洪水保险计划仅承保单一的洪水风险。所谓综合风险的保险转移是指投资方通过购买保险将两种或以上的自然灾害风险转移给保险人的转移方式，国内保险公司的财产保险险种条款大都为投保人提供了这类风险转移方式。例如企业财产综合险的保险责任往往包括雷击、暴风、暴雨、台风、洪水、泥石流、雪灾雹灾、冰凌、龙卷风、崖崩突发性滑坡和地方突然塌陷等人力无法抗拒的自然灾害。 （2）再保险转移风险 根据《中华人民共和国保险法》第28条的规定，再保险的定义为：“保险人将其承担的保险业务，以承保形式，部分转移给其他保险人的，为再保险。” 实质是在全体被保险人之间对风险的又一次转移和分散。因此，从另一个方面说，再保险转移方式是原保险人以缴付分保费为代价将风险责任转移给再保险人。 如今，再保险已经成为整个保险业极其重要的组成部分。笔者认为，再保险应该成为国际投资自然灾害风险管理的重中之重。一方面，伦敦、纽约、苏黎世、慕尼黑、中国香港等都是著名的国际再保险市场，通过这种超越国界的再保险安排，使风险分散在世界范围内进行，对于国际投资风险的化解，起到了重要的推动作用，也使从而能分散消化得更为彻底；另一方面，一批在国际上享有盛誉的专业再保险公司发展、壮大起来，这样，大大方便投资对象分布广泛的国际投资方的投保，也使其利益得到了充分的保障。 （3）其他保险类风险转移方式 在国际上，所谓的其他保险式风险转移方式是alternative risk transfer，简称art，是除开上述两种保险产品的保险转移方式。其主要有两个方面构成，一是风险载体，二是可选保险产品。风险载体主要包括自保、自保公司、风险自留集团、共保集团和资本市场。可选保险产品主要包括有限风险再保险、多年期/多险种产品等。 笔者认为，由于载体不再局限于保险公司和再保险公司，可选产品也不再局限于单调的保险产品，传统保险方式可能产生的当签约一方不完全承担风险后果时所采取的自身效用最大化的自私行为可以由此而发生改变，更为重要的是，对于国际投资，投资方向、投资金额灵活多变，规模巨大，新型灵活的保险方式可以更好地适应国际投资的安全性稳定性的要求，也可以为不同地投资量身订做保险产品。 （4）巨灾债券及其衍生金融产品 目前国际市场上的巨灾债券多是针对地震、飓风和暴风雪等自然灾害设计的。如美国东海岸的飓风、加州的地震、欧洲冬季的暴风雪、日本的地震和龙卷风等。巨灾债券是通过发行收益与指定的巨灾损失相连结的债券。在资本市场上，需要通过专门中间机构(sprvs)来确保巨灾发生时保险公司可以得到及时的补偿，以及保障债券投资者获得与巨灾损失相连结的投资收益。巨灾债券将保险公司部分巨灾风险转移给债券投资者。 巨灾债券的一个核心概念是触发条件，即赔偿的条件，赔偿性触发条件是以其实际损失赔偿数额来表示的，指数性触发条件则用某种特殊的指数来表示，如行业损失指数和参数指数等，是一种损失的相对水平。由此可见投资者的收益和损失是由发生怎样的自然灾害风险或风险程度如何决定的。根据债券发行时约定的条款，投资者可能会损失全部或者部分在剩余时间内应得的利息，还可能会损失部分本金。 笔者认为，相对于其他保险产品，巨灾债券流动型、规模大、损益高，与自然灾害的发生情况紧密相关，这就为国际投资者提供了一个风险对冲的投资工具。与常见的金融工具期货相似，巨灾债券也可以开发其期货，期货分为可以分为预测发生灾害和预测不发生两种。当国际投资者投资相关的投资对象时，可以做多与投资对象相关的预测灾害发生的巨灾债券期货，或做空预测灾害不发生的巨灾债券期货，这样，即使灾害发生，由巨灾债券期货带来的收益可以补偿部分国际投资的损失。如果对冲量适当，完全可以锁定国际投资的最大损失。 相应的，还可以开发巨灾债券的期权、互换等，充实巨灾债券的风险对冲金融衍生品。 值得一提的是，有专家表示，此次日本地震有望超过2005年的“卡特里娜”飓风，成为首个触发多个巨灾债券的自然巨灾。据统计，日本地震将使面值共17亿美元的10只债券面临触发点挑战。 （5）利用天气指数等自然灾害期货 天气指数期货指的是每个月的开始，期货市场主管机构都会根据过去10年当月的气温情况，为降温度日数或升温度日数确定一个初始值，比如40度（华氏）。为使市场运转起来，指定的做市商将接着喊出“出价”和“要价”，前者比初始值稍低，后者稍高，这是投资者可以买进或卖出的度数。 对于国际投资者，天气的变化对部分投资产品的收入影响巨大，而对于投资者，对天气的预测和农产品的收益行程对冲，使投资者在一定程度上锁定收益，或将因天气原因引起的损失降至最低，也就使金融机构面临的风险相应减小。。 另一方面，对于中国现有期货市场，今后如果让天气指数期货这样的衍生品能够发展起来，保险公司可以在这些市场上转移承保风险，加之一定程度的保费补贴和税收优惠，其在技术上的困难将会大大降低，不可能总是出现“投资险越做越亏”的情况。 同理，可以以降雨量等自然灾害指标为标的，进行期货的创立与交易。 综上所述，在进行国际投资前，应对投资地区的自然地理状况有深入的了解，对投资对象有全面的风险评估，对于不同的自然灾害风险，可以采取不同的风险转移方式。保险转移方式、再保险转移方式、art方式和各种金融衍生品相结合，金融市场与政府相结合，金融衍生品的开发使得自然灾害风险的转移既以保险市场为基础，又有资本市场作后盾，更有政府作保障。 2010年的汶川地震、2011年的日本地震都给世界经济带来了重大的损失，国际投资者应该时时以风险管理为标尺，尽最大可能地减少风险，避免突如其来的巨大损失。 浅谈自然灾害风险及其管理:探讨建筑工程一切险承保自然灾害的风险 摘要：建筑工程施工过程中，往往会因为自然灾害的影响，使得工程施工周期延长，工程施工进度无法得到有效保证，使施工企业的经济效益受到一定程度上的影响。本文就工程一切险承保自然灾害的风险开展分析和论述，结合巨灾风险评估模型提出了很里的灾害风险评估模型，展示了相关应用过程，希望对于我国工程施工过程中的灾害防治工作起到一定的借鉴作用。 关键词：建筑工程；一切险承保自然灾害；风险；评估 自然灾害对于工程建筑施工来说具有非常大的影响，由于工程施工项目的自身地质环境和复杂的气候变换，往往在发生时使得工程施工进度受到很大程度的推迟，甚至会给工程施工项目整体带来非常严重的损害，给施工企业带来严重的经济损失和经济效益的损害。因此，利用有效的自然风险评估方法，风险评估的结果相应的可以作为工程一切险承保自然灾害的风险依据。 影响建筑工程自然灾害分析 影响建筑工程的自然灾害有许多，在工程施工设计过程中，应该认真勘查工程周围详细情况，对工程施工环境进行详细的了解，考虑可能发生的相关自然灾害问题，在工程设计时有针对性的增加相关防护措施，减少自然灾害对工程施工项目的影响。常见影响较为严重的自然灾害有以下几种： 地面降沉 地面降沉又被称之为地面下沉或地面凹陷，是不稳定的地质结构所造成的一种自然现象，对于工程施工项目的影响较为严重，这类自然灾害的发生频率也较高。当地面降沉现象发生以后，工程施工项目的地基结构就会受到影响，从而导致建筑项目的塌陷或是建筑项目的倒塌等问题的发生，给施工企业带来非常恶劣的影响。在施工设计过程中，应该对工程施工区域进行严格的分析和地质勘测工作，针对地质结构对建筑地基进行合理的加固和强化，尽量避免地面降沉对施工项目所造成的影响。 地震 随着我国社会经济的快速发展，自然资源的过度开采以及其他因素的影响，导致我国大部分地区的地壳活动频率较为频繁，地震灾害的发生频率也越来越高，对于工程施工项目的威胁也越来越大。在工程施工设计过程中，要加强对施工区域的地震检测工作，并根据相关资料了解当地地质结构活动是否频繁，并在建筑施工过程中注意采取一定的防震措施，如承重结构的加固，地基结构的加固等等，降低地震灾害对建筑施工项目的影响，减少施工企业的相关经济损失。 泥石流 由于自然环境的不断恶化，水土流失地区在雨水季节容易爆发山洪和泥石流等自然灾害，造成大量人员伤亡和房屋建筑的损害，这一自然灾害对工程施工企业来说也具有非常大的威胁。首先，工程施工设计过程中，要考虑当地工程建设区域有无泥石流灾害的发生历史，并对周围地质环境开展有效调查和分析，分析地质结构是否容易在雨季受到雨水影响，出现泥石流灾害的发生可能。当确定相关数据之后，施工企业要针对这一问题采取一系列的防范手段，比如提高建筑物的抗冲击能力，提高建筑的稳定性，在泥石流灾害发生后，降低泥石流对建筑施工项目的影响，确保在短时间内恢复工程施工建设，降低自然灾害对施工企业和业主的影响。 低温天气 低温天气，对于工程施工建设来说也有着非常不利的影响。一般来说，低温天气会使得部分工程材料的脆性提高，材料硬度降低，在相关环境下得施工作业，容易埋下严重的安全隐患。同时，低温天气的出现，会造成工程混凝土的凝结时间大大延长，也会使得工程施工周期大大延长，对于工程施工企业来说是非常不利的。在工程施工设计过程中，设计人员同样不要忽略低温天气对建筑施工项目的影响，做好天气预测工作，并同当地气象站建立良好的合作关系，及时获取相关数据信息，针对相关天气变化对工程施工进度做出相应的调整，从而有效避免低温天气对工程施工的影响，确保工程施工项目的顺利竣工。 工程施工自然灾害风险评估流程分析 风险评估模型的建立 确定自然灾害对工程建筑所造成的风险评估工作，首先要选取有效的风险评估模型。在进行风险评估之前，首先要绘制工程现场在险价值变化曲线，在进行风险评估前，应首先绘制工程的场地在险价值变化曲线，并以施工进展的不同阶段为主线，然后根据变化曲线来识别出各个施工阶段可能会发生的相关风险事故，根据相关自然灾害的发生时间标注在险财产价值变化曲线上，这样有利于确定相关自然风险事故所致的损失幅度。 场地在险价值就是指工程施工场地上所有处于风险中的财产价值的总和，这是工程一切险承保承保的重要内容，被保险财产在工程施工过程中因任何自然灾害或意外事故造成的物质损坏或损毁，都由相关担保企业进行赔偿，从而有效降低施工企业的经济财产损失。 （二）施工期自然灾害的损失概率和幅度分析 工程施工项目确定自然灾害所造成的损失概率和损失幅度，一般都需要由相关经验丰富的工程设计专家、工程施工专家、工程监理专家来进行相关数据的统计和分析，并结合一定的历史损失数据以获取最终的损失概率和损失幅度。这是一项较为专业且重要的评估内容，工作量大且精确性容易受到其他因素的影响而降低，因此，概率的和幅度的计算采用范围计算手段，模糊数据法来求出最终结果，以供保险企业和施工企业进行相关参考。 易损性分析 易损性分析就是根据对工程现场的相关调查数据，分析出工程施工项目中容易受到损害的相关设备和施工内容，从而有针对性的采取风险担保措施，降低施工企业的相关经济损失。经过对相关技术的调查和评估，能够求出工程平均损失率曲线和损失函数，虽然自然灾害强度的不断增加，相应的工程损失率就会不断增加。 （四）专家估计值不确定性大小的度量 专家评估值不确定性大小的度量，就是根据专家的相关评估经验以及丰富的知识水平，来评估自然灾害对工程施工项目的影响。根据专家实际评估水平和能力的不同，就会对获取不同的工程复杂性评估和自然灾害的影响效果评估数据，这些数据都会严重影响到工程风险评估的最终结果。结合专家的最终估计值能够求得工程施工项目受自然灾害的最终影响效果及影响程度，这对于施工企业来说是十分重要的，获取最终数据结果后，施工企业可以根据实际情况同承担保企业开展相应的担保合作，以降低自然灾害发生后企业的经济损失，保证施工企业的健康发展。 总结： 自然灾害对工程施工企业来说具有非常大的威胁，严重的自然灾害将会给施工项目带来巨大影响，影响工程施工进度，也会造成工程施工项目的损毁，因此，施工企业应该根据施工项目的实际情况，同相关保险企业开展有效的风险评估工作，积极进行相关工程环节的自然灾害一切险承保工作，尽量降低自然灾害对工程施工项目的影响，从而确保企业经济效益的增长，确保我国工程建筑行业的健康发展。 浅谈自然灾害风险及其管理:建设项目自然灾害风险评估 摘要：中国自然地理环境复杂，面临着严重的自然灾害，加之城市建设的脆弱性，使得国内外很多学者对自然灾害风险的研究倍加关注。本文对建设项目领域内自然灾害风险进行分析与评价，通过对建设项目所面临的自然灾害风险进行危险性和脆弱性分析，得出建设项目这个承灾体的概率-损失曲线，并期望对自然灾害有个准确的评估。为工程建设自然风险的管理和预防提供理论依据。 关键词：自然灾害；建设工程；风险评估 中国是世界上自然灾害最严重的国家之一。自然灾害的多发性与严重性是由其特有的自然地理环境决定的，中国大陆东濒太平洋，陆海大气系统相互作用，关系复杂，天气形势异常多变，各种气象与海洋灾害时有发生。中国地势西高东低，降雨时空分布不均，易形成大范围的洪、涝、旱灾害；因位于环太平洋与亚欧两大地震带之间，地壳活动剧烈，是世界上大陆地震最多和地质灾害最严重的地区；中国有约70%以上的城市分布在气象灾害、海洋灾害、洪水灾害和地震灾害都十分严重地区。而工程建设项目多是暴露于这些自然灾害之下的，灾害的多发必然会对建设项目产生很大的影响和损失，因此有必要对工程建设项目中的自然风险进行合理的评估和管理。 自然灾害风险概述 自然风险是涵盖于风险范畴内的，它是由某一种自然灾害发生所造成的损失的不确定性。在灾害学研究理论中，认为风险是在一定时间和区域内某一致灾因子可能导致的损失(死 亡、受伤、财产损失、对经济的影响)，其中致灾因子是一定时间和区域内的一个危险事件，或者一个潜在破坏性现象出现的概率。 自然灾害的分类，一是气象灾害：台风、暴雨、雷击、寒潮、高温及干旱等；二是地质灾害：地震、泥石流、滑坡、崩塌、地裂、火山等； 自然灾害一旦发生，往往不是孤立的，而是形成复杂的自然灾害系统。它们常常在某一地区或某一时段集中产生一系列灾害群或灾害链。许多自然灾害、特别是强度大的自然灾害，常常诱发或引起一连串的次生灾害与衍生灾害，形成灾害链；灾害群与灾害链交织在一起往往放大了自然灾害的效应，从而制约着自然灾害风险系统影响结果。 2. 自然灾害对工程项目建设的影响 工程建设项目管理包含了在建筑施工全过程当中的一切有关质量与安全施工的组织和管理活动，其主要是通过严加控制施工过程中的各个要素，从而使得这些要素当中的危险状态或危险行为能够得到有效的降低甚至达到完全消除，以此来降低一般事故的发生概率乃至杜绝重大事故发生的目标。随着全球气候的变暖和城市化的发展，自然灾害发生的频率和损失与年俱增，随之而来的便是自然灾害因素对建筑施工的影响也越来越大，通过一系列科学合理、行之有效的施工质量与安全管理措施的实施，尽量避免或降低建筑施工因自然灾害而受到损失是当务之急。 自然灾害风险对建设施工的影响主要体现在对工程项目进度控制的影响（工期），工程项目质量管理的影响和施工成本的影响。 2.1 自然灾害对工程进度的影响 建筑施工大多为室外露天作业，施工进度经常会受到自然环境因素的影响。尤其是发生不良气候条件和极端天气时，如高温、台风、暴雨、地震等条件下工人的工作效率会收到很大的影响。发生自然灾害导致的停工，各地方都有规定，当温度、风力达到一定级别时，工地必须停止施工。自然灾害发生时，或由于建筑或设备发生损害进行修复而必须增加的时间。再者，当自然灾害导致建筑材料的运输路线破坏、受堵，而建筑材料又不充足时则在很大程度上也会导致施工工期的拖延，如大雨、泥石流、山体滑坡导致交通路线中断等。 2.2 自然灾害对工程质量的影响 自然灾害的发生必然会对工程项目质量产生影响，这主要体现在发生极端天气现象时会对建筑材料的性能产生影响。如气温、湿度、风力等自然环境发生变化都会对钢筋砼的浇筑及养护产生影响。如：在高温下拌合和浇筑混凝土，水分蒸发快，引起坍落度损失，难以保证所设计的坍落度，易降低混凝土的强度、抗渗和耐久性。且高温时，水泥水化反应加快，混凝土凝结较快，施工操作时间变短，容易因捣固不良造成蜂窝、麻面以及“冷缝”等质量问题；如果脱模后不能及时浇水养护，混凝土脱水将影响水化反应的正常进行，不仅降低强度，而且加大混凝土收缩，易出现干缩裂缝。 2.3 自然灾害对施工成本的影响 自然灾害对施工成本的影响主要体现在灾害造成的直接破坏损失。其次，一些重大灾害会导致城市、农业、工业等大范围的破坏及损失，由此会使建筑材料价格产生变动。 3．工程建设项目中自然风险评估 自然灾害风险评估将灾害发生破坏与损失的大小直接与暴露于灾害风险中的承灾体相关，灾害研究开始关注人类及其活动所在的社会和资源等背景条件形成承灾体论。此时自然灾害风险评估基于对承灾体分类的基础上，进行承灾体暴露与脆弱性(易损性)分析评价。 3.1自然灾害的风险分析 灾害风险分析包括灾害危险性分析、承灾体脆弱性分析和灾害损失分析三部分。通过对历史灾害事件的频率、强度分析得出灾害风险分析的结果为：特定灾种在一定区域未来时间段内遭受某种强度灾害的概率。衡量灾害风险水平大小的基本指标包括：(1)空间范围(2)时间(段)(3)灾害强度(频率)(4)发生概率。 3. 2自然灾害的风险评价 在灾害风险分析完成后，灾害风险值的时间、空间分布业已完成；灾害风险评价首要任务就是将上述定量分析的结果合理分级。最终提出灾害风险水平等级及相应的应对策略。通过编制区域灾害风险图，以反映区域自然灾害风险等级。 灾害风险由极大损失和发生概率表征，风险分级取决于灾害损失和发生概率分分级状况。如果将灾害损失和发生概率分别划分为5个级别，那么灾害风险级别则由二者的判别矩阵加以确定。灾害风险分为4级，低风险、中风险、高风险和极高风险。 灾害风险等级判别矩阵 低风险包括3种损失和概率组合类型，中风险包括10种损失和概率组合类型，高风险包括9种损失和概率组合类型，极高风险包括3种损失和概率组合类型 4. 结论 建设项目作为一个自然灾害巨承灾体，具有暴露要素集中和发生灾害损失巨大等特点，受到国内外学者广泛的关注。随着全球气候变暖和城市化进程加速，建设区承受各种自然灾害频率和强度日益加剧，因而工程项目建设区也就成为自然灾害风险研究的重要区域。开展建设项目自然灾害风险研究，构建自然灾害脆弱性评价指标体系与评价方法，建立自然灾害风险评估程序与动态评估模型，实现区域自然灾害风险区划，集成开发自然灾害风险评估工具集，从而为工程项目制定综合自然灾害风险管理制度、应急控制预案和可持续发展战略提供坚实的理论基础与科学依据。

计算机科研论文:充分发挥学生自主科研在《计算机软件技术》课程创新教育中的作用 摘要：《计算机软件技术》课程是工科本科生的一门重要课程。本文探讨如何在《计算机软件技术》课程教学中发挥学生自主科研在创新教育的作用。我们在教学中根据学生的不同层次、不同特点、不同爱好进行分类指导，鼓励学生结合教学内容进行理论研究或工程实践。在科学研究中，深化了学生对课程知识的理解，培养了学生的创新能力。 关键词：计算机软件技术；创新教育；教改 一、前言 《计算机软件技术》是非计算机专业学生的计算机基础课程之一，有着很广泛的应用价值。但能真正理解并掌握它却很不容易。因为其涉及知识面广、概念多，造成内容上枯燥乏味，容易使学习者失去学习的兴趣。这就给老师在教学上、学生在学习上造成了一定的问题。因此，该课程教学面临的一个严峻的课题就是：如何既能保障学生掌握本课程的主要内容，又能让学生积极参与、主动参与。对这一问题进行深入研究，并能在教学实践中获得良好效果就具有很急迫的现实意义了。《计算机软件技术》课程内容分为四部分（数据结构与算法、软件工程、操作系统、数据库），每一部分都是计算机专业学生学习的一门课程，相互之间既互相联系又比较独立。而非计算机专业的学生要在一个学期32个学时的时间内学习它们，难度可想而知。不过需要指出的是，繁杂的内容和教学时间的限制虽然确实给老师在教学上、学生在学习上造成了很大的困难，但是这些并非不可克服的困难。造成目前该课程教学困境的主要因素应该是：①部分教学内容陈旧，没有反映本学科科学研究的发展水平；②教学理念还存在一定的滞后，课程教学中未能充分体现创新教育的理念，对学生缺乏科学研究层面的引导力；③学生自主参与程度较低。传统教学是以传授知识为主，而非以学生为主体，没有对学生自主发现知识的能动性给予充分重视。 二、课程讲授中的学生自主科研实践 《计算机软件技术》课程内容分为四部分：数据结构与算法、软件工程、操作系统、数据库。在这四大模块中，我们分别按照每部分的特点和课时计划进行了学生自主科研的实践。 1.数据结构与算法。数据结构与算法主要包括：常见算法简介、堆栈和队列、二叉树、查找和排序算法。我们在初期主要准备了一些课题，以下是若干示例：①几种常见算法的时间复杂度比较研究。②问题的固有复杂性和具体实现算法复杂性的关系。③利用堆栈实现任意有理分式计算。④具有优先级顺序的多个队列的数据结构研究。⑤二叉树的先序、中序、后序的递归、非递归遍历算法的c语言实现。⑥北航行政结构的二叉树表示。⑦具有重复关键字线性表的Hash函数最优化设计。⑧排序查找和直接查找的对比实验。在讲到相关内容时，我们就公布几道类似题目让感兴趣的同学选作。除此之外，我们更乐意鼓励同学自己发现问题，或结合自己的专业提出研究问题。比如，一次课间休息时，有一个同学谈到他正在研究故障树分析。他提到故障树的存储能不能用树的结构来处理。我鼓励他试试。但我也指出了它们的区别：故障树的结点除去有先后顺序外，还有与门、或门之分。课后，我们在一起又商讨了一下。我们当时认为可以给结点附加一个逻辑信息。该同学回去后进行了研究后发现，与门和或门都好处理，但是遇到非门就不好办了。因为传统的故障树算法只包括与门和非门。遇到非门只能对其作用域中的故障树求非。而在实际过程中故障树是动态形成的。如何对故障树动态求非，然后建立动态树形数据结构就成了需要研究的问题。该同学结合他的实际背景对此进行了深入研究，写出一篇不错的科研论文。这样的例子还很多。我的体会是创新教育的灵魂是以学生为主体，通过各种方式多和他们交流，碰撞思维火花。现在的学生并不缺少创新能力，缺少的是发现他们创新能力的机制和方式。 2.软件工程。软件工程部分包括软件开发方法、面向对象的程序设计方法、软件测试等。软件工程与数据结构与算法又有所不同，它是实践性更强的学科。这部分必须让学生亲自进行实践。因此在允许的情况下，我们压缩一部分理论知识传授的课时，增加实践环节的课时，鼓励学生在实践中发现科学问题或技术难点展开研究。我们首先给学生布置若干难度、规模合适的具有实际项目背景的课题。在上课时，要让学生结合实际问题阐述对软件工程基本概念和基本知识的了解。软件开发方法部分我们除了介绍基本的软件开发模型外，还结合实际项目向同学们介绍一些先进的软件开发模型。在软件测试部分，我们让学生参观我们的软件测试实验室，观摩大型软件的实际测试过程。通过这一系列的环节，大大深化了学生对课本知识的认识，也解决了以前学生对这部分内容感到比较枯燥的难题。 3.操作系统。操作系统是本课程最难的一部分内容。操作系统是理论与实践充分结合的一门学科。要在短短几次课中向学生讲清这部分内容难度十分大。这需要教师对这部分内容的重点要把握到位。为了弥补课时不足，我们在课堂上要充分调动学生的积极性，激发学生展开以科研为引导的自主学习的热情。这样通过同学的课堂学习和课后课程设计相结合，不仅可以有机的把相关知识梳理贯通，学有余力的同学还可以从科研中获得研究的快乐。比如，我们可以向学生布置一个简单的任务：设计一个文件管理系统，目的是通过设计和调试一个简单的文件管理系统，主要是实现操作系统对文件操作命令的执行和管理，使学生对主要文件操作命令的实质和执行过程有比较深入的了解，掌握它们的基本实施方法。该问题既可以做得很简洁，比如单用户情形，只要考虑建立文件、打开文件、关闭文件、删除文件、读文件、写文件、复制文件、查询目录。也可以做得较复杂一些，比如多用户情形，就要考虑优先级、资源调度等。甚至对于部分能力较强的同学，可以让他们尝试考虑用户偏好下的智能算法等。 4.数据库。数据库这部分内容课时比较少，一般就安排2~4个学时。数据库技术日新月异。讲解这部分内容一定注意让学生在繁杂的名词、概念、数据库新技术中抓住本质的东西。要首先让学生厘清程序设计的历史发脉络，让学生清楚地认识到数据库的产生不是偶然的，是程序设计发展的必然，是解决数据独立于程序的必由之路。这部分如果让学生再独立进行一部分科研训练或课程设计显然课时是不允许的。我们一般结合同学之前的科研内容，之前的课程设计，试图加入数据库的理念或利用先进的数据库技术改善之前的设计或程序。 三、结束语 本文探讨了学生自主科研在《计算机软件技术》课程创新教育中的作用。学生自主科研和导师强力介入的一对一或一对几的科研活动不同。《计算机软件技术》课程一般学生数通常可达80~100人左右，不可能实现教师和学生的一对一或一对几的科研活动。因此激发学生自主科研就非常重要。本文探讨了在《计算机软件技术》课程讲授过程中，如何激发学生的自主科研兴趣。当然最初老师还是要实现规定一些潜在的学生可能感兴趣的题目供学生选择。在学生中形成一定的科研范围后，就要鼓励学生自主发现问题、解决问题。不过，在实际实行过程，我们也发现一些问题，比如因为本课程课时较少，会遇到科研创新和课堂必修内容冲突的问题，这需要在实际授课中妥善解决。 计算机科研论文:以科研促进“计算机网络”课程教学 摘要：本文结合作者多年在计算机网络领域的科研和教学经验，从课堂教学、课程实验以及科研实践等几个方面深入研究新的教学方法与教学手段，以先进的教学理念指导教学，探讨如何灵活运用多种教学方法，调动学生学习的积极性。坚持理论教学与实践教学并重，教学与科研相结合，通过科研促进“计算机网络”课程教学。目的是加强培养学生的创新性思维和独立分析问题、解决问题的能力。 关键词：“计算机网络”课程；科研：教学 以先进的教学理念指导教学方法的改革，将科学研究与教学工作紧密的联系在一起，是调动学生学习积极性，促进学生学习能力的不可分割的两个关键环节。两者之间相互促进，相互提高，有着极为密切的联系。课堂教学为学生讲授基本理论知识，而通过科研实践可以培养学生独立分析问题和解决问题的能力，提高他们的基本素质。随着计算机网络技术的迅速发展和在当今信息社会中的广泛应用，给“计算机网络”课程的教学提出了新的、更高的要求。结合自己的实际教学经验和体会，我们认为课堂教学和科研工作是相辅相成的。 一、课堂教学奠定良好的理论基础 扎实的基本理论知识是从事科学研究的基础。“计算机网络”是一门理论性与工程性都很强的课程，其教学目标是使学生掌握计算机网络和数据通信方面的基本理论和知识。在课堂教学的过程中，我们采用比较灵活的教学方式，深入浅出，生动地讲述计算机网络的基本原理、网络体系结构和各层协议机制。在讲授专业知识时力求特别关注讲课过程的逻辑性和系统性，做到主线清楚、重点突出、层次分明。同时也强调专业知识的连贯性和完整性。通过启发式教学引导学生在课堂上带着问题去积极思考，跟着老师的思路走。提高学生的学习兴趣，逐渐使学生喜欢这门课，喜欢这个学科，以培养学生主动学习和终身学习的意识。 另一方面，在课堂教学中结合在这一领域国际上最新的研究成果和当前获得广泛应用的典型网络实例，适当介绍计算机网络领域目前的研究现状和发展趋势，拓宽学生的知识面，开阔学生的视野，激发学生进行科学研究的兴趣，收到了很好的教学效果。为学生今后在这一领域继续深入学习和工作打下坚实的基础。计算机通信网络技术的飞速发展要求任课教师对这一领域的研究现状及发展趋势有比较全面的了解，并在该领域从事科学研究。这样才能保证课程教学内容跟得上学科的发展。 课堂教学是教学活动的中心。教师在课堂上的讲解过程要能吸引学生的注意力，提高学生学习的积极性。例如，大多数的学生都有网上聊天、查资料、看新闻的经历，但他们绝大多数并不明白这是如何实现的，原理是什么。对“计算机网络”课程的目的、意义和内容的介绍从这方面引入，可以提高学生的学习兴趣。 在这门课的教学过程中，我们采用双语教学的方式。选用国际上优秀的原版英文教材，采用英文课件，以多媒体投影和传统的板书相结合的教学方法。使学生在学习掌握网络专业知识的同时，掌握相关的英文专业词汇；鼓励学生课堂上用英语交流，采用英文完成作业；期末考试采用英文试卷，鼓励学生用英文答题。通过这门课的学习，学生在学习、掌握专业知识的同时，专业英语能力有了很大的提高。 二、课程实验环节加深学生对理论知识的理解 由于计算机网络是一门实践性很强的技术，课堂教学必须与实践环节紧密结合。本课程的实验环节对学生理解、掌握计算机网络的基本原理起到了非常重要的作用。 我校计算机网络实验室配备了先进的通信网络设备以及网络系统仿真环境。根据教学要求并结合课堂教学内容，我们精心设计了一组实验，目的是使学生更好地理解、掌握计算机网络的基本原理，网络体系结构和协议机制的运行。学生通过实验，对开放系统互连基本参考模型(OSI)和互联网TCP/IP体系结构及协议机制的运行过程有了深刻的理解，包括各层数据传输单元之间的对应关系，IP地址和硬件地址之间的转换，数据链路层数据帧的封装、传输和解析，网络层路由表的配置、数据包经过路由器实现多跳传输、IP协议实现的端到端主机之间的通信，TCP协议实现的端到端主机上不同进程之间的通信、TCP的流量控制、拥塞控制、差错控制的实现等。实验过程中指导老师逐组与学生交流，讨论协议的实现原理，这一实验环节收到了非常好的效果。 三、科研实践培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力 在教学课堂上讲授各方面的理论知识，完成要求的学习内容，是培养大学生从理论上掌握科学本领的重要和必要环节。大学生们在校学习期间，将要完成几十门重要课程的学习，任务比较繁重。因此在学习期间往往忽略了一个重要的培养步骤，就是对自己独立分析实际问题和解决具体问题能力的培养。 如果有目的地使学生参加部分科学研究工作，让他们亲自负责一些课题和研究内容，由学生们自己提出解决问题的方案和措施，并具体实施整个解决问题的过程，不仅可以培养他们在遇到实际问题时的应对能力，而且可以培养他们在解决具体问题时的主动性和积极性。因为，具体方案和计划的提出和实施过程，就是对他们逻辑思维的考验和培养。往往问题的解决需要有一套合理的、正确的、恰当的思路，而这一思路是在实际问题的解决当中建立的，必须符合实际问题的规律性。 为此，我们以学生作为负责人，组织申报了江苏省高校大学生实践创新训练计划项目“无线车载自组织网络的研究与仿真”并获得立项。这一课题具有重要的理论意义和实用价值，让学生利用课堂上所学到的知识解决实际问题，激发了学生从事科学研究的积极性。 我们对该实践创新项目提供了必要的实验条件、人员和经费支持，包括项目所需要的工作场所、微型计算机、IEEES02.11a/big无线网络适配器、嵌入式开发环境、GPS卫星定位装置等，为学生实施训练项目创造了良好的环境。指导教师长期指导研究生和本科生从事计算机通信网络、软件系统、控制系统的研究、设计和开发，具有丰富的科学研究和实践教学经验，负责全程指导学生进行该实践创新项目。 我们首先给学生介绍课题背景。高速公路给人类带来方便的同时，也对其生命财产带来越来越多的隐患与灾难，连环车祸是最常见的事故之一。在高速公路上由于车速较快，很容易发生连环车祸，当前面的车辆发生车祸时，由于车速太快后面的驾驶员来不及反应，导致严重的连环车祸时有发生。那么有没有一种措施来避免发生这样的事故呢?如果高速公路上某一路段发生了车祸，通过车载GPS和一种网络给后面的车辆发出警报信息提醒驾驶员及时采取措施，这样就可以有效地避免连环车祸，大大减少这类事故的发生。因此无线车载自组织网络(VANET：Vehicular Ad-hoc Networks)应运而生，并引起了学术界和工业界的极大关注。 VANET网络由车载计算机设备，无线通信设备和全球卫星定位系统(GPS)组成。每个节点(车辆)可以通过GPS随时确定自己的方位，通过无线收发装置接收来自其他节点的信息并进行相应的计算，然后向邻近区域的其他车辆发送自己的信息，包括方位、车速、前方车辆交通状况等等。 对于高速公路这样的特殊场景，需要结合高速公路车辆的运动特征，设计合理的路由算法，对实时性的要求也很高。因为高速公路上的车祸都是在很短的时间内发生的，通常是几秒，甚至零点几秒。如果在这么短的时间内，系统不能做出及时地响应，那么将失去其应有的价值。本课题要解决的问题包括：(1)数据采集，以南京市为例，选择某一段高速公路，记录某一段时间内车辆的运动特征；(2)选择一种开发平台(例如VC＋＋6.0)，用采集来的数据模拟高速车辆运动的场景；(3)采用IEEE802.11协议，设计路由算法，用NS2系统仿真高速公路车间通信：(4)设计软件，模拟车辆防止碰撞的情景。 在项目实施的过程中，学生首先了解了VNAET网络以及这一领域的研究现状；其次，重点分析和研究了VANET网络的节点移动模型，在此基础上，提出了一种车辆碰撞警告协议，并探讨用于拥塞控制和时延减少的速度调整算法并通过理论分析的方法验证该算法的可行性；最后采用通用的仿真工具NS2设置高速公路通信的场景，模拟车间通信。 计算机科研论文:计算机科研育桃李芬芳满园 他，执计算机专业之牛耳十六载，打造出省级名牌专业；他，大胆进行教学改革，将本团队建设成为国家级教学团队；他，执着于教书育人，一生“桃李芬芳满天下”。他就是陕西省通信专用集成电路工程研究中心主任、为教学和科研默默奉献着青春和热血的西安邮电学院资深教授韩俊刚。 荣誉等身 光照一生 1994年到2009年的16年间，韩俊刚教授一直担任西安邮电学院计算机系主任，把握着计算机系的发展方向。 16年间，西安邮电学院计算机系从只有一个专业、35名学生、13名教职工，发展到现在拥有计算机科学与技术、软件工程等6个专业、共有3000多学生和120多名教职工。计算机应用技术学科成为陕西省重点学科，计算机系还建立了ASIC设计中心和软件工程2个部级重点实验室。韩俊刚教授作为系主任，一直兢兢业业，不畏艰辛，努力为计算机系的发展贡献力量，他在计算机系发展壮大中的作用无可替代。 从1996年开始，韩俊刚教授在西安邮电学院先后主持了多项省部级项目和国家“十五”科技攻关项目的课题。如《SDH 2M b/s异步映射和去同步专用芯片设计》，《V5 接口专用芯片设计》，《SDH系列芯片》等等。 韩俊刚教授开创了国内从事硬件设计的形式化验证研究之先河，其专著《数字硬件设计的形式化验证》是国内该领域第一本专著。作为研究者，在《软件学报》、《计算机学报》等国内一级刊物上，无一不留下他的作品，总数在20篇以上，其它国际国内会议论文50篇以上。 从事高等教育以来，韩俊刚教授荣誉等身，1996年被陕西省政府授予“有突出贡献的留学归国人员”称号；1998年获“陕西省优秀教师”称号；1999年获国务院授予的有突出贡献的教育专家称号，享受政府特殊津贴。 献身教学科研，造就一流团队 学生时代的韩俊刚教授，就坚持克己奉公，热心奉献。在留学加拿大期间，他一心学习国外先进的科学技术，用自己省吃俭用节约的外汇购买大量技术资料，自费托运回国上百公斤的资料和原版外文技术书籍；在德国做高级访问学者期间，购买二千马克的技术书籍带回国，并将数十本原版外语书籍赠送给学校图书馆。 韩俊刚教授一直坚持独创精神，尤其是在教学方式、团队建设、教师培养等方面，都有自己独到的见解。 在教学方面，韩教授认为“科学是分析性的，目标是理解和解释世界，工程是综合性的，工程是要满足很多限制条件的设计。” 为此，他锐意改革，以学生的需求为基础，全心全意为学生着想。他领导的专业教学团队通过教育理念的讨论，决定立足于培养具有较强设计能力和工程实践能力的应用型人才。在教学内容、校企合作和师资队伍建设等方面进行了大胆的改革，在创新发展中加强团队建设。 韩俊刚教授立足实际，创立了多元化的培养模式。在传统的课堂教学中，引入讨论式、竞赛式等方法。新的教学方法以项目为导向，以大量项目为基础，通过开放试验、兴趣小组、科技竞赛等活动，来激发学生自主学习的动力，从而达到增强素质、提高能力和个性化培养的目的。 韩俊刚教授认为学生成长的关键在教师的指导，所以他特别注重教师团队的建设。为此，计算机系的核心课程都实行教授责任制，并建设强有力的教学梯队。一方面，这些教授潜心研究和更新教学内容和教学方法，建设精品课程，编写高水平教材，培养青年教师。另一方面，在与企业合作培训过程中，鼓励青年教师与学生共同参加学习，培养一批掌握企业的最新技术开发环境和最新工具的青年教师，再以这些青年教师作为组织学生兴趣小组、带动学生进行开放性试验的骨干。 韩俊刚教授通过这些独特方式，培养了一支优秀的教学科研团队。他们的计算机科学与技术专业在2004年被评为陕西省名牌专业；以计算机系为主的教学改革实验区被评为陕西省教学改革实验区；2009年，以韩俊刚教授作为负责人的“计算机专业核心课程教学团队”被评为国家级教学团队；计算机系创办的“专用集成电路和集成系统”专业，在2010年被评为国家级特色专业。 培养人才 自成一派 现如今，时常出现企业招聘人才难和大学生就业难相矛盾的情况。然而，西安邮电学院计算机系大学生就业却逆市飘红。他们通过“定单式人才培养”，使得毕业生就业率超过80%，实现社会、学校、学生和用人单位的多赢局面。 在人才培养上，韩俊刚教授讲究深耕细作，不断变革。逐渐探索出“定单式”学生培养模式，意在为企业“量身定制”高层次专业人才，也为学生将来就业铺平道路。他主持创立的IT应用性人才试训中心，一是建立和企业的联系，二是建立和企业类似的环境。试训中心里有个“双真”实验室，模拟企业真实环境，利用企业的真实项目来培养学生。 为了加强实践教学，西安邮电学院计算机系率先建立了信息技术人才实训基地。韩俊刚教授率领计算机系实施“走出去”战略，使得计算机系先后与中关村软件园、深圳软件园以及西安软件园等10多家企业签订了校企“定单式培养”技术人才合作协议书，其中不乏日本NEC、东软集团、神州数码等国内外知名公司。由公司与学校共同制定教学大纲，前3年实行原专业教学大纲，后一年学生按嵌入式技术课程体系培养，采用互动式、案例式教学。 通过校企合作，用人企业把对新员工的培训前置到学校，节省了时间和成本。同时，学生在知识和能力得到培养的基础上，提前接受了企业文化的熏陶，实现了学生从毕业到就业的“无缝对接”。 韩俊刚教授为高校教育奉献了人生中最美好的青春岁月，他孜孜不倦地培养学生的兴趣，发掘学生的潜力，如今已是“桃李芬芳满天下”；他一直致力于学校科研水平和教学水平的提高，现已为学校和团队赢得了无数荣誉。然而，韩教授依然默默奋战在科研前线，这种春风化雨、甘为孺子牛的精神不正是我们这个时代所需吗？韩教授却默默为之，这或许是“此处无声胜有声”，也正是他教给我们的一种精神力量所在，一种简约、淡泊的人格魅力。 计算机科研论文:基于科研素养培养的大学计算机基础教学的探索与实践 摘要：本科教育是高等教育的主体，加强大学本科生科研素养的培养，是创新人才培养的关键，对我国建设创新型国家具有基础性的重要作用。本文介绍了美国部分高校在科研素养培养方面的进展，针对作者所在学校本科生科研素养培养的现状，尝试开设公选课《Word、LaTeX论文排版》的教学，内容包括开展课题研究的准备、论文编排两部分，在教学内容、教学方法和教学平台上进行了探索和实践，取得了学生的良好反馈。 关键词：科研素养；计算机基础教学；论文排版；Word；LaTeX 一、引言 1.什么是科研素养。科研素养一般包括科研意识、科研方法和科研精神三个方面。科研意识是科研素养的基础，指积极从事科研活动的意识，包括从事科研的兴趣和主动性，发现问题的自觉性和敏锐性，等等。科研方法是科研素养的核心，指从事科学研究的基本的方法和手段，包括科研课题的提出、科研方案的制定、科研资料和信息的收集和整理、科研论文的撰写等方面的具体方法。科研精神则是科研素养的内涵，指科学研究活动所应具备的精神品质[1]。 在科学技术越来越成为经济发展和社会进步的主导因素的今天，国力的强弱主要取决于劳动者的素质，而劳动者的素质又主要取决于是否具有创新意识和创新能力。创新意识和能力的培养的关键在于科研素养的提升，科研素养是创新能力的基础，科研能力是创新能力的重要表现。进入21世纪，社会和经济的发展对于大学生科研素养提出了更高的要求，对于具备科研能力和素养的人才的需求也越来越强烈[2]。本科教育是高等教育的主体，是创新人才培养的关键。加强大学本科生科研素养的培养，是时代对于大学教育提出的要求，对我国建设创新型国家具有基础性的重要作用。 2.国内外现状。国外高校围绕人才培养问题进行了诸多理论和实践的探索，对科研素养的培养也有多种途径的探究[3]。在本科生科研理事会（CUR）、全国本科生科研大会（NCUR）、卡内基教学促进基金会、美国科学基金会等组织的推动下，经过三十多年的实践，美国的UROP已经形成一套比较完整和成熟的运作机制。据有关数据统计，80%的MIT的毕业生参加过一个UROP。 近10多年来，美国大学不断探索以研究为本的课程体系创新，如新生研讨课、基于课程的小组研究、基于问题的学习（PBL）等。这些新形式在本质上与本科生科研活动相通，即都是引导学生主动学习，进而获得界定问题、分析问题和解决问题的能力。二是设立与科研相关的课程或者是开设学术研讨班。加州大学伯克利分校通过学术研讨班讲授与科研相关的课程，为即将从事科研的本科生提供一个关于本科生科研的概览，讲解科研的重要性和如何开始科研、如何写作研究计划申请书等。这些都为本科生科研素养的培养，使之尽快进入研究领域奠定了基础。 与国外的人才培养研究启动早、有相对完整的计划相比较，我国高校对本科生科研素养的研究稍滞后[4]，培养途径也在探索之中[5]。以我校为例，本科生的科研素养现状不容乐观。大部分本科生缺乏一些基本的科研能力。查找资料是科研的基础工作，许多大学生对于连图书分类、信息检索等获取信息所必需的知识和技能都不具备，因此无法高效地通过计算机与互联网获取自己所需的信息。大多数学生面对丰富的网络资源，只是肤浅地了解大概的信息，无法深入获得自己的所需，从而出现不为我所用的情况。在本科生毕业设计的过程中，很多学生往往不知道如何开始课题的研究，在学术论文和毕业论文的撰写与编排等方面也存在着很多欠缺。随着计算机和网络的普及，大学计算机基础教育也在不断地进行改革，本文旨在针对如何在计算机基础教育中培养本科生的科研素养进行探索和实践研究。 二、探索与实践 以培养本科生科研素质为目标，探索在当前我校大学计算机基础教学现状上开展创新的教学内容、方法、手段，需要解决的主要问题包括以下几个方面： 1.在当前计算机基础课教学内容的基础上，认真分析各专业的科研方法和手段，设计教学内容和案例。 2.在现有基础课教材的基础上，针对提升本科生科研素养，编写教材或相关的参考书。 3.如何针对不同专业的学生，开展任务驱动式教学方法，提高学生学习兴趣以及研究问题和解决问题的能力。 4.如何使用新媒体、新技术来促进教学平台的多样化。 2013年2月至今，作者在所在学校本科生一年级的计算机基础课教学内容的基础上，开设公选课《Word、LaTeX论文排版》的教学，针对如何提升我校本科生科研素养这一教学研究课题进行尝试，分别在教学内容、教学方法和教学平台上进行了探索和实践。由于我校计算机基础教育在本科生科研素养培养方面尚处于空白，这方面的教学探索也没有先例，因此，教学经验一方面来自于作者自己从事科研多年来的经验总结，另一方面来自作者多年从事大学计算机基础课教学及辅导本科生毕业设计的经验总结，主要创新之处有：教学内容的创新；尝试任务驱动式教学方法来训练学生科研基本技能；在课堂授课的基础上，探索利用新的通信、网络平台促进学生提升科研素养。 公选课的学生来自不同院系，包括文科、理科、工科等本科生的不同年级。针对这一特点，教学上需要尽量选择对各专业各年级都有用的学习内容。教学内容的设计为基于案例式，以从事某一领域课题为例，来讲述开展课题研究的准备工作部分；以学位论文编排为例，来展开论文编排部分，主要介绍了两种当前流行的论文编排工具Word与LaTeX，以编写学位论文的顺序来展开具体内容。通过本课程学习，使得学生能够掌握文献检索、论文编排与投稿方面的基本技能，充分利用计算机技术协助科研创新。本课程教学内容具体如下： 第一部分为开展课题研究的准备工作，主要介绍论文的基本知识、写作规范、论文的投稿、期刊及会议的相关知识、论文数据库相关知识、文献检索相关知识、文献检索技巧、网络资源介绍等内容。 第二部分为论文编排，分别介绍了如何用Word与LaTeX两种软件来编排论文。其中，Word编排论文部分以Word 2010为例讲解；LaTeX编排论文部分，以TeX Live 2013发行版为例讲解。 Word论文编排包括：Word编排论文前的Word定制与基本设置；按照论文写作流程详细介绍相关的Word编排技巧，包括大纲制作、图表制作、公式编辑、交叉引用、参考文献制作、EndNote软件及其参考文献制作方法、脚注与尾注、目录与索引等的制作；论文主体内容编排结束之后的版面设计（页眉、页脚和页码的设置）、论文修改、审阅等。 LaTeX论文编排包括：LaTeX基本概念，包括LaTeX简介、Tex Live简介及安装、LaTeX基础知识；按论文写作顺序详细介绍LaTeX编排论文技巧，包括文本输入及其格式设置、段落格式设置、大纲制作、公式编辑、图表制作、参考文献制作页面布局以及LaTeX模板编排大、小论文的示例等。 课程的授课方式包括讲授和上机操作，课时为36，一共12次课，每次3个学时，每次课的教学安排为2学时授课，结合授课内容安排上机练习题，第3节课一般为上机辅导，并对于问题比较多的习题，进行统一讲解。课程的考核方式为平时成绩占40%，采用大作业形式进行（排版自己感兴趣的研究领域的小论文和学位论文各一篇）；期末采用闭卷上机考试，考试成绩占60%。 经过三年的教学实践，该课程取得了学生的良好反馈，一方面，学生认为课程的绝大部分内容都比较实用，因此学习兴趣和积极性都比较高；另一方面，学生针对自己专业的、个人的特点，为课程的进一步改进提出了很多有建设性的意见。 三、结束语 经过三年的探索与实践，作者深刻感受到开设提升本科生科研素养的相关课程是一项很有意义的工作，同时也是一项迫切需要进一步完善的工作。无论是从计算机应用角度，还是从专业领域方面来看，都有必要在大学本科阶段对学生进行科研素养的培养和训练。 计算机科研论文:国内计算机领域科研团队结构分析 摘要：根据国内计算机领域较有影响力的计算机学报《软件学报》的2011年至2015年发表的学术论文构建合著网络，对在该期刊上发表合著的计算机领域的科研团队特征进行了统计分析，对合著网络进行了中心性分析、凝聚子群分析。研究结果表明： 合著网络分析方法能清楚的揭示处于计算机领域核心地位的科研团队； 大部分科研交流与合作集中在小部分稳定且成熟的科研团队中。 关键词：社会网络分析；合著网络； 科研团队 1 概述 随着科技水平的提高，很多科学研究任务需要应用多学科的知识，科学研究领域里以前的科研人员单干做科研现象正在向组成学术团队协同研究转变。对于重大的科技攻关项目，要求许多相关专业的科技人员协同攻关才能完成，于是学术界里科研团队不断涌现。国内计算机领域里的相关专家学者为适应计算机理论研究和应用的新情况，组成科研团队，发表共同署名的学术论文。这些数量庞大的体现计算机领域科研团队研究成果的共同署名的学术论文形成了一类特殊的社会网络――合著网络[1]。在合著网络中， 节点表示作者， 边对应着相连接的两个作者共同署名发表过的文章。由于科研人员之间的合作发表学术论文现象越来越多，规模越来越大，合著网络也成为计算机领域科研团队结构分析中的热点问题。 合著网络的研究已经取得很多研究成果。付允等人[2]针对期刊《科研管理》构建合著网络，讨论了整个合著网络的一些基本性质。文章[3]构建了武汉大学计算机学院的合著网络，讨论了全网密度、节点中心度等性质，找到了计算机学院内部关系较为密切的科研团队。陈伟等人[4]构建了被引网络和合著网络，分析了被引网络和合著网络的基本结构特征和网络关联性质，讨论了科研合作网络的复杂性特征和发展趋势。庞秀丽等人[5]分析了有权与无权条件下该期刊合著网络的各种属性的不同，为该领域的科研合作提供了一些建议。刘洋[6]建立了计算量化论文质量的权重因子和链路权值的数学模型，然后构建了一种带权重的合著网络，对科研团队特征进行了统计分析，得到了科研团队成员内在的联系并且给出了促进科研团队发展的建议。 2 数据来源与研究方法 本文选取中国知网CNKI中国期刊全文数据库为数据来源并进行检索，获取了国内计算机领域较有影响力的计算机学报《软件学报》的2011年至2015年发表的学术论文方面的总共1096条合著数据。 将搜集到的数据，以节点表示作者， 以边表示相连接的两个作者共同署名发表过的文章，构建合著网络。本文主要从中心性分析、凝聚子群分析两个方面对构建的计算机领域软件学报合著网络进行分析。 3 结果分析 利用软件学报的1096条数据，构建软件学报对应的合著网络，如图1（a）所示。由于数据多，我们给出了节点中心度大于等于5的合著网络，如图1（b）所示。 应用UCINET软件处理分析软件学报对应的合著网络的节点中心度、中间中心度、接近中心度。由于数据量大，在本文中仅选取前10位合著作者进行分析。表1给出了软件学报前10位作者的节点中心度、中间中心度、接近中心度分析结果，第一列中的Degree为节点中心度，第二列中的Betweeness为中间中心度，第三列中的Farness为接近中心度。由第一列中的Degree里第一位冯登国的节点中心度为33可知，与其合著发表过的文献的作者总共有33位。第二位戴国忠的节点中心度为27，与其合著发表过的文献的作者总共有27位。但是节点中心度仅仅考虑了一个作者与其他作者的直接联系，而与该作者有合著过的作者与其他作者的关系并没有完全体现，所以要分析合著网络的广泛关联性，不能仅仅使用节点中心度这一单一指标。 从第二列中的中间中心度即Betweeness这一列中可以看出，高数值的排序分别为李宣东、毛新军、王戟等，说明在该学报中合著情况里，这几位作者处于许多合著网络的必经之路上，有许多作者通过他们与其他作者进行交流合作，因此，中间中心度越高，该作者就拥有越高的资源和人脉的控制力。统计中还发现，中间中心度为0的作者共有960人，在1097位作者中占比88%，该比例为较高的占比率，即大部分作者并没有能够影响整个合著网络的控制力。 从第三列中的接近中心度即Farness可以看出，高数值的几位作者分别为王戟、毛新军、李宣东，说明这些作者在传播信息的过程中不需要依靠其他人进行，其本身作为一个关键节点与其他的网络节点距离都很近，也能够更快的使用自己的影响力拓展自己的关系网络。王戟等作者能够使用最短路线与其他合著作者合作，在整个合著网络中处于中心的地位。 从成分、派系各种方面可以充分了解到网络内部的子结构，也能更好的分析软件学报中经常合著的作者团体间的数量和合作情况。N-派系分析是为了寻找满足紧密交流的合著作者团体的子成分，即每个子成分中任一成员与其他成员的派系关联不超过2. 在N=2时，分析结果中截取前8位团队，如表2所示。在这8个合作团队中，毛新军出现5次，董孟高，王戟，齐治昌出现3次。这些不同派系中的作者与合著过文章的作者的高度合著程度，表明了毛新军，董孟高，王戟，齐治昌等人为计算机领域科研团队的核心组成成员，拥有较高的威望和影响力。 4 总结与建议 通过各项分析表明，大部分作者进行了合著活动，与其他作者进行了不同程度上的交流与合作，也形成了大大小小，或轻或重的合著网络圈，仅有少部分作者没有参与更大范围的科研合作。在这个极大的合著网络圈中，有一小部分作者处于相当重要的地位，发表了数量较多的合著，与相当多的其他作者进行交流合作，建立了以自己为核心的成熟、稳定的科研团队等等。在软件学报合著网络分析中，有一部分合著作者拥有稳定且成熟的团队，能在团队内部更好的交流与合作。但是大部分的科研团队并不是非常紧密的联系，科研团队的发展也因此受到很多的限制，过度的集中和不均衡发展，会让整个科研氛围受到影响，从而使整个科研资源和脉络不断地向那几个少数的团队倾斜和汇聚，影响科研团队的可持续发展。我们需要考虑开展怎样的活动或者交流使各个科研团队能够更多的交流与合作，不仅仅限于那些核心团队，也更好的扶持更多的科研团队能够稳定而健康的发展。 计算机科研论文:计算机专业大学生参与科研的意义与实践 摘 要 通过将课程体系教育、实验教学与综合能力培养训练相结合，通过研究大学生在程序设计竞赛、创新创业项目开展中存在的问题与对策，提出一种学生分层、分类的培养机制与方案，并以郑州轻工业学院计算机系为例，将理论付诸于实践，着重培养学生创新能力和参与科研项目开发的实践能力，已取得良好成果。 关键词 计算机专业；科研项目；实验室 1 前言 近年来，随着高校招生规模的不断扩大，应届毕业生的人数也在不断攀升，由此引发的毕业生就业压力问题也日渐突出[1]。对于用人单位来讲，面对供大于求的人才市场，他们更偏爱那些理论知识、实践技能和团队协作能力兼具的毕业生，这样可以更好地降低运营成本，无须为培养新进人员而花费太多的公司资源。对于IT行业来说，新技术更新迭代快，上述现象更为突出，因此，企业更青睐那些拥有丰富研发能力的毕业生[2]。 对于计算机专业的学生而言，个人的创新能力和项目实践能力尤为重要[3]。随着经济社会的快速发展和企业对大学生要求的不断变化，培养高水平应用型人才，提高学生的创新能力和项目实践能力，逐渐成为各大院校计算机专业的培养目标和办学宗旨[4-6]。郑州轻工业学院计算机系在既定办学目标的基础之上，结合自身特点和专业培养方向，提出一种学生培养模式的新方案，积极开展形式多样的学生实践项目，增强年轻一代学生的创新、独立能力和无畏精神的培养。 2 大学生参与科研项目的意义 对于广大本科生而言，参与科研项目对于提升个人综合能力意义重大[7-8]。高校教师通常会承担一些由企业委托的项目研发工作，这样的横向科研项目通常更注重项目本身的实用性。同时项目本身的工作难度也相对适中，主要涉及项目的编码设计和维护升级等工作，这些工作也要求精力旺盛的人来执行。从理论上来讲，大三、大四的在校大学生已具备一定的专业理论知识，完全具备参与项目研发的能力。 目前企业对于应届毕业生不感兴趣的一点也是缺乏必要的实践能力，无法很快适应企业的工作。让本科生参与科研项目可以为其提供一个很好的实践平台，提升其自身的项目实践经验和综合技能[9-10]。 首先，让大学生参与到科研项目中去，可以激发学生的学习热情，起到深化学习效果的目的，在项目实践中能够让学生体会到自己的努力转换为有价值的产品的成就感，以及在实践过程中攻坚克难、逐步提高的喜悦。 其次，通过参与项目研发，可以更加真切地体会项目的研发流程，学习到一些从书本上无法学来的细节问题，进而为以后步入职场提前做好准备，以更好地应对今后工作中可能遇到的问题。 最后，通过项目研发可以更多地接触到校园以外的知识，了解企业需求，同时通过团队研发可以增强个人的团队协作能力。 3 大学生参与科研项目存在的问题 首先，多数大学生对参与科研的认识不足，科研方向不明确。多数学生的思维观念比较单一，对参与科研的认识不足，认为作为一名学生，自己的任务就是单纯地学习，而参与科研会影响甚至耽误自己的学业，产生一种抵触的心理。此外，一些学生虽然对科研工作有兴趣，但是由于缺乏必要的引导，找不到方向感，无法做出理想的成绩，久而久之便失去兴趣。 其次，学生自身缺乏一定的主观能动性。虽然学校每学期都会有针对性地安排一定量的实训课程，但是在具体的实施过程中往往达不到预期的目的，学生对待实训多存在应付心理，在分小组完成的科研题目中存在大量搭便车的现象，一般都是由一两个能力水平强的学生来完成，而其他小组成员则参与甚少。 再次，学生在参与科研项目时缺乏有效的时间保证。在校学生参与科研项目最大的困难往往是时间上的限制，因为他们平时有大量的课程学习任务，而课程学习任务往往关乎个人荣誉和毕业事宜。 此外，本科生参与科研项目还存在项目管理上的一些问题。由于本科生参与项目都是周期性的，当一届学生毕业之后就要找新的学生来接替相关工作，其中的项目衔接问题往往比较棘手。 4 大学生参与科研项目的方案措施 鉴于大学生在参与科研项目中遇到的问题，郑州轻工业学院在实践中探索经验，深入了解问题所在，同时以提高教学质量、培养综合能力强的学生为目标，制定出如下措施。 加强宣传，提高学生对科研的认识 针对大学生对科研项目认识不足及方向不明确等问题，积极开展宣传工作，介绍参与科研项目的积极意义，同时让已参与科研项目的学生介绍自己的切身体验，进而引导学生从单纯的理论学习上转变观念。丰富科研活动，提供多样的科研平台供学生选择，如举办ACM竞赛培训班，以竞赛比拼的方式激发学生的学习热情，提高学习的主动性；创办大学生创新工作室，积极培养和激发学生的创新能力。另外，在学生选择科研方向和选题上，教师要给予方向性的指导，做到选题适度合理且对学生的发展有益。 细化职责，培养学生的独立思考能力 针对科研活动中存在的搭便车现象，在学生参与科研项目之前要明确每个学生负责的工作内容，细化到具体的项目模块，同时在参与项目期间要进行工作汇报，报告项目进度及工作中遇到的问题。在项目验收时要严格，对每个人负责的内容都要验收。相关负责导师针对学生的学习问题给予指导和协助。积极引导学生参与科研项目的研发工作，将所学用于实际，并从实际科研项目的研发中提升个人的理论水平。通过一系列课堂教学与课外实践的结合，为培养综合能力更强的学生提供良好的环境氛围。 完善奖励机制，调动科研积极性 对于参与科研项目的学生还要给予一定的激励措施，在评优评先中要给予表现出色的学生加分，以体现出科研活动作为教学培养工作的一部分，让学生更乐意去主动参与其中，而非将其视为浪费时间的一件事情。 加强实验室队伍建设，营造良好的学习环境 实验室管理体制以“导师带动高年级学生，高年级学生帮扶新加入学生”为主线。在学生参与项目时形成一种梯队，每年从大二学生中选择那些对科研感兴趣且具有一定潜力的学生加入科研团队，由实验室良好的学习氛围和高年级学生的帮扶学习，经过一年左右的培养，大三时可以让他们承担一些重要的工作，这样不仅能够更好地实现学生的培养，还能够保证项目研发过程的良好衔接。 在项目管理方面，要求项目参与人员做好有关文档的编写工作，比如需求分析文档、系统设计文档、数据库设计文档、系统使用帮助文档等，这样可以在学生毕业之后由后来人员更方便地接手有关工作。 在实验室建设方面，定期组织学习培训交流活动，主要分为三个方面。 首先，组织实验室的讲座培训，通过校企联合培养，请相关企业专家团队进行培训，使学生可以认识到在实际企业项目开发中的先进技术以及作为企业人才的必备技能，更易于学生制订学习计划。通过产学研结合，以校外促进校内的方式提升学生的实践能力。 其次，组织实验室毕业往届优秀学生交流会。毕业学生对学生生活非常熟悉，同时经历过毕业，会有别样的体验和认知，通过交流会让学生反省自我，更加珍惜时间。 最后，组织定期自由研讨会，学生自由轻松地交流自己学习过程中存在的问题，分享学习心得。 开放平台，完善制度 针对在校生参与科研项目时间上的限制，要尽可能地利用课余时间进行，科研活动可集中在周末。尽可能将项目研发和出差调研的工作集中到寒暑假进行，这样时间相对集中，工作开展起来具有连续性。要给予参与科研工作的学生良好的工作环境，让学生可以安心参与。对于实验室平台采取开放制度，有助于发散学生思维能力。 5 总结 让大学生积极参与科研项目是高校培养人才的有益尝试，计算机专业不仅要注重理论学习，更要注重学生实践能力的培养，让培养出来的学生更加符合经济社会发展的需要。虽然会遇到种种问题，但是只要勇于尝试、善于总结，必然能够探索出更适应现代经济社会发展需要的人才培养模式。 计算机科研论文:计算机专业青年教师科研与教学相结合的实践研究 摘要：IT产业的快速发展，对高校培养人才提出了更高的要求，要求培养德、智、体全面发展的创新型人才，才能适应IT产业的激烈竞争。对应用型本科院校计算机专业教学模式的改革是必然趋势，青年教师科研与专业教学相结合是这一趋势的主要产物之一。 关键词：计算机专业；青年教师；科研；教学 高等教育的三项职能即：培养专门人才；科学研究；服务社会。培养专门人才，指高校教学。可见，教学与科研是高校的主要职能。结合计算机专业知识更新快、行业人才竞争激烈的特点，教学与科研结合，互动发展，既是培养合格人才的需求，也是应用型本科院校发展的必然趋势。青年教师是需要成长的一代，也是本科院校的骨干力量。青年教师科研与计算机专业教学相结合的教学模式有利于应用型本科院校对人才的培养。 1 计算机专业青年教师科研与教学相结合的意义 目前，湘南学院正处在向应用型本科院校转型的时期，以培养符合时展的应用型人才为出发点，计算机专业更是注重实践发展的专业，注重学生的动手能力、独立解决问题的能力、创新能力的培养，计算机专业青年教师科研与教学相结合的人才培养模式可加强学生这些能力的培养。 湘南学院软件与通信工程学院教职工总数为58人，其中专任教师人数为50人，在50名专任教师当中，其中青年教师为28人，占专任教师人数比例的一半居多。学院既是教学单位，也是科研单位。青年教师的发展，与学院的发展紧密相连。湘南学院软件与通信工程学院目前开设的专业有：计算机科学与技术、通信工程、网络工程、物联网工程，这些专业都是随着时代的发展而日新月异，科研才能让教师走在学科前沿，以适应不断更新的专业知识。青年教师通过科研成果与专业教学相结合的教学模式更是工科专业培养实践型人才、创新型人才的重要方式。应用型本科院校计算机专业青年教师科研与教学相结合的意义总结为以下几点： 1）提高青年教师自身素质。青年教师是关乎高校未来的发展，是学校和学院的骨干力量。青年教师精力充沛，更需要成长和发展的空间。目前，高校对青年教师的综合素质要求越来越高，高校引进的青年教师一般学历层次较高，一般是硕士，或者是博士，这些青年教师都受过良好的高等教育，并且通过竞聘的形式进入高校，本身综合素质不错。青年教师经过研究生教育或者博士阶段的学习，自身已经具备一定的科研能力，进入高校成为专任教师后，职责主要是教学，若青年教师只是一味地做一名教书匠或照本宣科，那么青年教师相当于一直停步不前，青年教师的前途更是堪忧。科研可使青年教师一直保持学习的状态，同时为教学内容提供新的知识源泉。有科研背景的老师，才能了解学科前沿，才能使自己的教学内容不断更新。科研使教师更深刻地理解教学内容。科研更能促进青年教师在教学上的成长，扩展自身的知识面，是对青年教师自身素质的提高。 2）符合应用型本科院校计算机专业发展特点。目前，湘南学院正处在向应用型本科院校转型的时期，计算机专业更新发展，旧的专业技术容易被淘汰，要跟上IT行业的发展速度，必须不断提高学生的专业技能，才能适应时展。学生的学习主要是通过课堂教学，因此教师须改变教学模式。传统的教学模式，已不能满足学生的学习需求，要求教师将科研内容融入到教学中，激发学生的学习热情，使学生养成探讨问题、思考问题的习惯。这也是应用型本科院校计算机专业发展的需求。 3）培养实践型、创新型人才。教师在专业教学过程当中，引入科研内容，可激发学生的学习兴趣，培养学生的探究能力。学生通过参与相关学科的课题，既可以巩固学生的课堂知识，又可以拓展思维。了解所学知识的实际应用，将理论与实践相结合，充分发挥学生在学习中的主体地位，学以致用。学生在参与教师课题过程当中，可以设计一些小课题，供学生选择，让学生自己设计研究方案，查阅资料与文献，得出研究结论，这样的过程可以充分培养学生独立思考、不断探索、独立解决问题的能力，培养学生的科学思维。对以后从事工作与科研意义重大。这样的学生不依赖于书本，不依赖于老师，具有实践能力和创新意识。 2 改革实践 目前，湘南学院软件与通信工程学院青年教师的比例占一半之多，是学院的中坚力量。青年教师不断学习，不断提升自己的科研水平，将科研内容融入教学，给学院的发展注入新的血液，促进学院的发展。计算机专业青年教师将科研与教学相结合的改革实践如下： 1）青年教师将科研内容融入到课堂教学中。教学的主要形式是课堂教学，教师需在课前作好充分准备，教师在课堂教学中可以适当引入科研内容，科研内容应与课堂教学相关，将科研内容与课堂教学相结合，让学生充分理解所学知识点，同时可以扩展学生的知识面，让学生了解学科前沿，既巩固了课堂所学知识，又可以激发学生对未知问题的探索，同时使学生明白所学知识所能用到的领域。 2）学生参与教师课题。要提高学生的实践能力，应该让学生参与到教师课题中，尤其是对于计算机专业的学生，更需要加强学生的实践能力。教师根据学生的知识结构，可在课题当中设置一些小课题，成立课题兴趣小组，以例会的形式组织大家一起探讨，如每个礼拜组织一次讨论，学生在每个礼拜规定的时间集中一起阐述自己课题的研究进展，把自己的研究成果与小组成员，以集体的形式共同学习，共同探讨问题，同时，教师给予一定的指导，这样的学习形式无形之中会给学生施加一定的压力，同时也是动力，可以培养学生的团队精神、遇到问题自己探索最后解决问题，可以加强学生的实践能力。学生在学习的过程当中，能力的培养比书本知识更为重要，尤其要注重学生自学能力的培养，这才是应用型本科院校培养实践型、创新型人才的重要途径。 3）将课题应用于指导计算机专业学生课程设计、毕业设计。提高学生的实践能力，课程设计、毕业设计是重要的方式之一。青年教师可以将科研应用于指导学生课程设计、毕业设计，提高学生的动手能力、科研能力。课程设计是检验学生对一门课程的掌握程度，是学生将所学理论知识运用到实践中的考核方式，可以适当地将科研内容引入到学生课程实践中。毕业设计是对大学四年所学知识的一份答卷，教师可将跟学科相关、难易程度合适的科研内容设为毕业设计题目，用于学生毕业设计。 3 结束语 青年教师是应用型本科院校的骨干力量，对于计算机专业，青年教师通过科研可以提高青年教师自身的素质，将科研结合到教学中，可以促进教学，丰富学生的知识，提高学生的综合素质，是计算机专业培养实践型、创新型专业人才的重要途径。 计算机科研论文:医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合方式研究 摘要：检验一个大学生在大学期间的学习质量的最好方式就是通过毕业设计来检查。针对医学院校的计算机专业的学生来说亦是如此。在本文中首先介绍了医学院校的计算机专业学生的毕业设计的现状，并对其原因进行了分析，然后重点说明了医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合的重要性以及意义。最后给出了医学院校计算机学生的毕业设计与日常科研结合的具体方法。这对日后医学院校计算机专业的师生提升毕业设计水平提供了借鉴意义。 关键词：医学院校 结合方式 毕业设计 由于计算机专业在医学院校中不是强势专业，本身在科研水平、师资力量、生源质量等多方面处于劣势水平。因此目前医学院校的计算机专业毕业的学生大都实践能力比较差，在工作中不具备独挡一面的能力，在学术方面也缺乏自主创新能力，使得医学院校计算机专业学生的毕业质量不断降低，被很多企业所排斥。针对目前的严峻形势，医学院校应该给予相应的重视，提升计算机专业的教学质量，营造计算机专业学习氛围，当然还有一个很重要的方面就是注重计算机专业的毕业设计质量，并且使计算机专业的毕业设计要与日常科研结合[1]。因为毕业设计的质量就反映了一个学生在学期间的学习态度与学习成果。让计算机专业学生的毕业设计与日常科研相结合并且保证质量是提高计算机专业学生能力的不二选择。 1 医学院校计算机专业毕业设计现状分析 现在许多高校的目的就是培养学生的实践与就业能力，让学生可以更好的参加到工作中去，而毕业设计就处于日常学习与工作就业连接的一个位置，可以说毕业设计就是学生的第一个工作任务。因此它对日后学生的就业有着莫大的影响作用。而在医学院校中，主打专业不是计算机专业[2]，因此对计算机专业的关注度不够，计算机专业的学生平时实践机会较少，毕业设计的完成也是趋于形式化，对学生来说没有起到应有的检验作用，造成目前形势的主要原因有以下几点： 1.1 医学院校轻视计算机专业 医学院校针对计算机等相对比较弱势的专业重视力度不够，对学生的管理过于放松，让学生的学习生活过于轻松，没有起到学校应有监督作用。而且学校抱着“得过且过”的管理态度管理学生，无论学生的毕业设计质量如何，都让学生顺利毕业，这也让学生没有了压力，从而降低了对自己的要求。 1.2 导师指导不足 由于医学院校的计算机专业是小专业，因此导师较少，所以日常与计算机专业相关的工作一般由少数的几位老师来负责，计算机专业的学生老师无论是在教学还是科研等方面要付出许多的精力，因此他们在对于毕业设计方面的管理力度有限，让计算机专业学生得不到很好的监督与指导。 1.3 学生方面 由于毕业设计的时间是在大学生在学校度过的最后几个月，因此许多学生会把更多的精力放在找工作，或者是谋取继续深造的机会上，对毕业设计的重视度难免会有所下降。此外由于大学生在临毕业时期也有与同学分别的情绪，因此很难全心全意的进行毕业设计[3]。 2 学生科研与毕业设计相结合的意义 针对目前医学院校计算机专业毕业设计的完成情况来分析，我们不难发现，让学生把毕业设计与日常的科研知识相结合，做出高质量的毕业设计，才能更好的锻炼学生的自学能力，培养学生创新能力，让学生为就业做好铺垫工作。医学院校计算机专业学生的毕业设计与日常科研相结合对医学院校的就业率的提高也具有不小的意义。下面我们从几个方面来具体阐述： 2.1 锻炼学生学习能力 由于毕业设计是由学生自己拟提，然后通过查阅相关资料，学习相关技术，最后完成毕业设计，这与平时的教学方式有很大的不同，这种方式能够最大的锻炼学生的自学能力，同时还能拓宽学生的知识面。让学生学到自学的方法，培养自学的能力。 2.2 让学生更好就业 由于目前大学毕业生的人数越来越多，但是学生的就职能力并不高，再加上社会的岗位需求量没有那么大，因此大学生的就业形势不容乐观，对医学院校的计算机专业的学生来说更是如此[4]。而毕业设计处于日常学习与工作就业连接的一个位置，可以说毕业设计就是学生的第一个工作任务。因此它对日后学生的就业有着莫大的影响作用。如果计算机专业的学生通过大学生参与科研，并把他们与毕业设计相结合，在临毕业之前提高自己的专业技术水平，学习企业所需要的知识与技能，从而增强自己的职业竞争力。 3 学生科研与毕业设计相结合的具体措施 3.1 积极参与科技竞赛活动 在大学期间，计算机专业有许多的全国性以及省市级别的竞赛活动，如：“计算机算法大赛”、“移动应用开发大赛”，“数据结构大赛”等等。学生应该积极的去参与这些比赛，在比赛中提高自己的科研能力，从而为毕业设计做好科研水平方面的铺垫。并且可以通过这些比赛，提高自己的创新能力，自主思考解决问题能力，提高自身综合素质。 3.2 积极参与导师的科研课题 对医学院校计算机学生来说，日常课程学习学到的内容，只有通过在实际项目中运用，才能真正的掌握和熟练。因此医学院校计算机专业的学生应该在课余时间积极的参与到导师的科研课题中，在课题中运用所学知识，帮助导师解决科研问题，完成科研项目。同时在其中锻炼自己的科研能力，并且可以把所做的项目带到毕业设计中去，在毕业设计中把项目做得更加深入，功能更加完善，也让自己毕业设计的质量更高。 4 结语 医学院校的计算机专业在学校中是相对弱势的专业，因此医学院校计算机专业的学生做好毕业设计与日常科研相结合，才能更好的提高学生的就业能力与科研能力，改变医学院校的计算机专业的现状。 计算机科研论文:教育与科研计算机网骨干网升级改造项目的研究 【文章摘要】 提高教育信息化工程网络的整体性能，是各省网址质量提升的发展目标。江苏省针对其教育与科研计算机网（JSERNET）开展了网络改造与带宽升级。本文针对骨干网升级改造的具体项目，从网络拓扑选取、设备选型等角度，进行具体分析和研究。 【关键词】 骨干网升级；行业信息化 为了全面提升院校的信息化水平、满足教学科研对信息化基础设施的需求，实现各单位之间的信息互连、部署完善的网管安全策略，校园网信息化未来建设需要严格考究，而骨干支撑网的建设就显得尤为重要。江苏教育与科研计算机网从上世纪90年代中期开始建设，力图依托我国教育和科研计算机网，在本省构建起一套为服务于教育、科研机构的网络，从而促进本省的教育信息化发展。十几年来，经过各级主管部门推动下，江苏教育与科研计算机网已经成功的覆盖到了本省120多所高校。该网不仅满足了广大用户使用互联网服务的需要，还支撑了一大批网络应用的开展，如远程教育、e图书馆等。 然而，伴随着我国教育和科研计算机网开通GPRS，江苏教育与科研计算机网对外的信息流量迅猛增长，此外，随着网络各种信息量的不断增加，再加上当今网上远程教育的迅猛发展，各种网络技术普遍应用于教育领域，该网的带宽已经不满足目前的需求。因此，江苏省针对其教育与科研计算机网开展了网络改造和带宽升级。 1 网络拓扑 本次网络改造是为了提高省内教育骨干网的性能指标，从而使网络更好的适应社会的发展需求。 经过多方比较，选用的是ZTE的ZXR10设备做为路由器，南京市、苏州市采用该设备进行数据汇接。其它一些城市的教育网也将经过这些设备上联到南京市节点，并接入国家骨干网。 苏州汇接点的ZXR10设备配置了2.5G POS口和南京节点联接；其155M POS口和南通、无锡联接；其GE口和苏州联接。 南京汇接点的ZXR10设备有三个高速POS口，一个与苏州市联接，一个和常州市联接，另一个和徐州市联接；其10G接口和CERNET2联接；其GE口则与南京市联接。 目前江苏教育与科研计算机网是基于IPv4网络的，但是可以向IPv6网络可以平滑演进，达成校园网内部网络应用、网络运营服务及网络基础设施三个层面向IPv6的过渡，建立安全、可管、可控、可运营的下一代网络；也有能与CERNET2网络的骨干节点相连接的接口。JSERNET骨干网采用的是OSPF和BGP路由协议。核心到汇聚层需具备万兆链路的扩展能力，汇聚至接入千兆链路。充分体现扩展性、开放性、安全性、可靠性、先进性以及良好的性价比。 2 方案特点 江苏教育与科研计算机网的成功升级，有效地促进了江苏教育信息化的发展。在江苏教育与科研计算机网建设工程的推动下，不仅江苏省所有国家级及省级重点学科全部上网、建立了自己的主页，对本学科的发展动态作出及时介绍，而且全省绝大多数普通高校、大部分中专校、部分市教育行政部门也都建立了自己的网站及其相关情况介绍的主页，同时促进加速了广大中小学校校园网络不断建成、陆续投入使用，实现了与江苏教育与科研计算机网的高速连接。这些网络作用的充分发挥，大大方便了广大师生上网，既促进了江苏省内改善各个学校的办学条件，又促进教育体制与教学方法改革，为确保教育质量与办学水平的提高打下了可靠基础；特别是为实施素质教育，促进广大学生开展自主对外学术交流、实现教育资源共享及利用网络开展合作研究提供了基础环境；又为教育信息化建设开辟了一条有效通道江苏教育与科研计算机网的建成，有效地促进了江苏教育信息化的发展。 中兴通讯路由器在JSERNET工程中的使用，有效的提升了JSERNET的整体水平，另一方面这也标志着中兴通讯的数据产品全面进入江苏教育行业，有助于中兴通讯数据产品在江苏教育行业的大规模商用，中兴通讯成熟的教育行业解决方案将会更好的服务于JSERNET的骨干网建设，并且会在全国各省、各省管辖市的教育城域网建设上，特别是目前教育行业的“校校通”工程上发挥更大作用。 3 项目意义 在已经建成的教育与科研计算机网（CERNET）高速传输网基础上，建成中国下一代互联示范网络CNGI的主干网之一，即下一代的学术性互联网络。它将实现在我国教育与科研集中的大中型城市约20个核心节点的互联，并建成中国下一代互联网示范工程CNGI国内/国际互联中心（北京），实现与其他CNGI主干网以及国际下一代互联网的高速互联。在此基础上，还将实现中国国内100多所著名高校的高速接入，并为各种科研院所及研发机构提供接入服务，从而形成开放性的实验环境，不仅可用于开展下一代互联网及其应用研究，还将为我国研究下一代互联网技术、开发重大应用、推动下一代互联网产业发展发挥重要作用。 计算机科研论文:论计算机在医院科研信息化管理中的应用 摘要：随着社会经济的飞速发展，计算机技术日新月异，伴随着计算机技术的长足进步，在社会各行各业得到了全面普及。计算机在医院科研信息化管理中的应用对提高医院科研能力，建设现代化医院起到了积极的推动作用。 关键词：计算机；医院科研；信息化管理 1 概述 为适应当今医学的信息化潮流，建立高度信息智能化的现代医院，从而加强各地区医院的交流合作。通过应用计算机进行医院科研信息化的管理能提高医院的科研实力及医院的现代化管理水平。笔者根据多年经验，从建立医院科研信息数据库，医院科研课题的信息化管理以及医院科研信息化管理的实施应用等方面进行具体叙述，具有一定的借鉴意义和参考价值。 2 建立医院科研信息数据库 近年来，我国的各大医院在信息化系统的运用上都有了不同程度的发展，并以逐渐的成为保障医院各项工作正常运行的一项重要措施。国内多数的医院在信息化建设上对取得较大程度的进步与发展。当前阶段各大医院所建立使用的医院信息化管理系统规模并不相同，但多数主要是以挂号，收费，医嘱及统计报表等方面的信息化管理工作，对于医院科研方面的信息化管理应用较少，建立医院科研信息数据库，将计算机技术运用到医院科研信息化管理中，可以提高医院的科研实力及医院的现代化管理水平 科研管理工作主要包括几方面的内容： 1） 搜集、整理、汇总、上传科研信息； 2） 使用科学有效的管理办法对医院的医疗科研工作的质量与效率进行评价分析，并运用统计方法对数据统计以供医院各相关部门查阅； 3） 规划医院科研的实施方案，并对科研工作的实施进行监管与协调。 传统方式的医院科研管理，主要是对医院科研档案资料的保管工作。随着医院科研资料管理人员的更替，医院科研档案的检索难度会增加，有时还会造成科研资料的丢失。医院科研档案没有明确的管理规范，这将会使科研的数据准确程度，统一程度降低。传统的医院科研档案只是以文献形式保存，而导致了科研过程中大量有价值的科研信息没有被及时的保存，使得科研资料的价值降低，大量珍贵科研信息资源被浪费，阻碍了现代医院科研的信息化管理进程[1]。 计算机数据库技术的运用将使得医院科研的信息化管理工作变得规范，标准，统一。医院科研数据库的结构主要包含以下内容：医院科室名称，科研课题负责人，科研课题名称，合同编号及名称，科研课题起止日期，结题及延迟时间，科研成果名称。医院科研信息数据库的运用可以将大量规范准确的科研信息提供给医务人员，信息的查询工作也变得更加便捷，实现了医院科研项目资料的标准、科学的信息化管理以及科研资料的信息化查询，极大的提高了医院科研管理工作的质量和效率。 3 医院科研课题的信息化管理 3.1 健全医院科研管理制度 医院科研课题管理可以采用以下的分层式管理体制模式如下图所示。 如图1所示，一个标准的医院科研管理模式：医院领导为决策层；医院学术委员会为监督层；医院科教部为管理层；医院技术科室为实施层；各课题研究组为攻关层。 科技人才的管理主要分为有以下几种方法： 1）临床科室及各职能科室的医务人员采取分类管理的办法； 2）医院对引进的各学历人才，博士后、博士、硕士研究生的学位职称的管理； 3）由院长领导的聘约制管理，医院对承担科研项目的各课题组给予相应数额的经费支持。 医院科研可以采取一些激励方式，有以下几种措施： 1）医院科研实施政策方面的倾斜。 医院可以出台一系列相关的政策措施，设立一些奖项，诸如科研成果奖，新技术项目奖，优秀学术论文奖，科研课题中标奖，优秀科技人才奖等一系列奖项。保证每年都进行相关奖项的评选工作，并召开科研成果表彰会议。 2）医院科研奖金的倾斜 医院需拿出相应的经费作为医院科研教学培训基金，并提高上述奖项的奖金数额。科研成果奖可按所得奖金的1：1进行奖励，新技术项目奖，优秀学术论文奖，科研课题中标奖，优秀科技人才奖可针对人数进行具体金额的分配。 3）医院科研在感情上进行倾斜 医院可以对医院各科室的科研技术骨干人才的福利作出相应的提高，例如对在科研成果及学术成就突出的科研人员在住房问题上优先考虑，职称评选上可列为一项重要考核项目。 3.2医院科研管理标准化 医院在国家及省部级科研课题的申报、重点学科、新技术项目等申报实施标准化程序运行，立项合同的书写，形式的审查工作，课题查新的工作，经费的管理工作，实施情况的管理工作，以及结题时医院学术委员会的审查答辩工作都需要有明确的流程，规范的操作[2]。合理规范的医院管理标准不仅能够提高整个医院的工作效率，而且能够最大限度提高医院的经济效益和社会效益。 医院科研项目的申报过程的资料都需要以电子形式保存，相关的工作人员将科研资料按规范要求在医院科研信息数据库中进行存档，使其成为有效的医院科研管理信息。使科技人员在科研项目的提出，形式审查，初审时的推荐，项目实施及结题等科研有良好的科研信息和充足的参考数据。科教部在进行医院学术委员会规章制定时，进行重点的学科，科研基金的管理时，进行科研成果评定及人才引进与培养时都能实现科学的管理，做到全面的信息化管理操作。 4 医院科研信息化管理的实施应用 4.1医院科研信息化管理操作平台应用 建立的医院科研信息化管理操作平台需要有以下特点：（1）需要有较高的普及性且具有可操作性高，简单实用的特点，在经过简单培训就可以进行操作，无需专业人员进行操作；（2）医院科研信息化管理系统信息的录入可以是采用姓名及部分不规范数据名称之外的项目使用数字代码式的数据输入方式；（3）医院科研信息化管理系统数据库可以使用SQL查询功能，保证数据查询的简单准确；（4） 医院科研信息化管理系统使用单一功能的模块，以便系统的检查与维护工作的进行；（5） 医院科研信息化管理系统可以将数据库中的信息导出，以便对信息进行统计，绘制等的处理工作。 4.2医院科研课题的信息化管理应用 医院科研课题的立项，形式审查，项目实施情况及结题工作都可以在医院科研信息化管理系统中实现实施的查询，医院各职能部门及上级卫生管理部门的课题立项、结题成果这些材料都可以迅速，完整的查找到，并作出综合性的数据报告。科教部在作出科研项目立项计划制定，科研项目进程检查，科研项目流程管理，科研项目经费管理，帮助临床科室解决项目的实施过程中遇到的问题与困难等工作时能实现信息的及时反馈和科学标准的管理[3]。 4.3医院科研人员对信息化管理系统的使用 医院科研信息化管理系统的科研课题数据信息将大量网络数据资源和数据查询信息提供给医院科研人员，为科研人员营造了良好的学术氛围，发展了高新的医学技术，并加强优化了学科梯队的建设工作，扩大了科学研究成果的影响范围。同时，医院科研信息化管理数据库可与国家科学项目，省科委、卫生厅级项目申报系统建立科技资料的资源共享，使科学研究所取得的成果能够实现最大程度的利用，提高医院科研信息化管理系统的服务能力，促进医院科研信息化管理的进程。 5 结束语 计算机技术的充分应用是加快医院科研信息化管理系统建设的有效措施，是全面提高医院整体实力的一个重要方法。所以我们要真正的认识到计算机技术在医院科研信息化管理系统建设中发挥出的巨大的作用，并对在医院科研信息化管理系统建设中出现的问题，采取及时、科学的方法有效的解决问题。全面推进我国现代化医院的建设进程。 计算机科研论文:新时期高校科研用计算机状况与安全管理模式探讨 摘要：从高等学校承担国家高新技术、开展国防科研的需求出发，揭示高校使用计算机过程中可能带来的隐患和对国家利益的威胁，探讨高校管理好计算机杜绝泄露国家秘密的管理模式。 关键词：高校；载体；保密管理；模式 1 概述 随着我们跨入了二十一世纪信息化时代，计算机和网络普及应用到我们的工作和生活中，高等学校、科研院所等科研单位因接触高新科学技术的需要，其日常工作和承担国家高新技术研发活动中都有大量的技术和业务秘密存储在计算机中；为方便研究时相互协作，这些计算机中不但存储技术信息多，而且一般还组成局域网络，甚至因科技学术活动的需要，这些局域网络还连接到国际互联网络，暴露在别有用心的网络黑客们面前。 计算机及其网络的普遍使用，给高校研究人员带来了方便，提高了工作效率，但也因此给高校科研工作带来了极大的隐患，这些信息资料关系到国家最新高精尖技术或者国防战略装备技术的最新研究成果，可能涉及到国家秘密，不利于保密工作的开展；又鉴于仍然存在重视不够、制度不落实、措施不到位等管理问题，高校计算机管理在科研中的保密管理问题成为信息时代的泄密重灾区，迫切需要高校管理部门高度重视计算机及网络的保密管理。 2 高校科研用计算机现状和管理存在的问题 2.1 高校科研用计算机的现状 计算机作为日常办公和开展研究必须配备的工具，已经在高校中普及，其存储、处理各类大量的技术信息或是相关业务资料；使用频繁及遍及科技研制全过程，计算机可能是用于处理相关技术文档、形成完整研究技术报告，也可以是与研制机器设备配合，按设计程序进行特定工艺过程自动控制、采集大量研究数据。 高校科研中使用计算机因场所、资源有限，都集中在导师实验室或者学院研究生教室，因此操作人员多，信息交换和处理量大，特别是有些导师所指导的研究生数量多，那么其学生们研究记录数据、编写研究论文等都可能会在同一台导师指定的电脑上处理，介质交叉使用情况普遍。 计算机因其是否存储涉密信息而划分为涉密计算机和非涉密计算机。涉密信息就是涉及只限特定范围人员知悉、不得公开的国家秘密，国家秘密一旦被公开或泄露，会国家造成严重的利益损失或威胁到国家安全的严重后果；一般说来，高校承担的国家最新高科技研究技术或者涉及军队武器装备研制的信息都属于涉密信息范畴。 存储、处理涉密信息的计算机则定义为涉密计算机，与此相对，没有存储涉密信息的计算机则定义为非涉密计算机；涉密计算机的管理要求是不能联接国际互联网络或其他公开网络，而大部分高校科研工作者使用的是非涉密计算机，可以与任何网络连接使用，但其机上不得存储涉密文件资料。 2.2 高校科研计算机使用中存在问题 高校科研计算机因有教师使用者和学生使用者，人员情况比较复杂，存在有典型问题。 1） 交叉使用情况普遍，极易感染病毒。师生人员数量多而电脑有限，各类介质拷贝数据资料，使用随意，计算机上时常感染各类病毒，增加了防范木马病毒的难度。 2） 计算机责任人不清，管理责任很难落实。计算机的所有者可能是教师，也有可能是学生把自己购买的计算机带到学校实验场所，计算机所有人很难划分，无法落实管理责任，出现问题很难确定计算机责任人。 3） 共用同一IP地址，无法跟踪确定问题主机。六七个学生跟教师在同一个房间使用计算机，或者是数十个研究生们在一起上网，学院无法提供如此多数量的网络接口和IP地址，大量学生们或学生跟教师们用无线路由器使用同一个IP地址上网，管理人员无法跟踪出现问题IP的计算机，不能准确定位泄密人员。 3 建立高校科研用计算机安全管理的有效模式 针对上述高校计算机使用情况，为了避免计算机中高科技研究技术或军工技术泄露，我们需要进行建立有效的管理模式。 按计算机存储信息是否涉密的属性，将高校科研用计算机分为非涉密计算机和涉密计算机两大类，从这两类计算机的使用条件考虑，建立适合高校实际情况的安全管理模式。 3.1 建立管理机构，明确职责，实施计算机动态管理 建立必要的管理工作机制，明确管理职责和管理人员分工，是做好计算机管理工作的前提。 3.1.1 明确管理机构职责 高校应当按保密法有关要求，建立由学校党委书记为最高责任人的保密领导机构（或称委员会），总体策划全校保密工作事宜；设定保密管理部门和计算机网络管理部门，指定二级单位专兼职保密工作人员，配备固定编制工作人员，并明确其岗位职能和责任，保证科研用计算机有自查和学校监察的机制，特别是针对涉密计算机或涉密网络，学校领导应当给予保密工作人员足够保密管理能力和监督惩罚权力，确保监管体制能够有效运转，不发生泄密事件。 培养专兼职管理人员筑成能保密、会保密的防泄密防线，管理人员应该掌握计算机监管技能和了解国防科研业务范围，能够履行计算机保密监管责任。每年对涉密计算机信息系统和校园开放网络进行失密风险评估，逐步改善全校计算机及其信息系统管理能力。 3.1.2 实施计算机动态管理 管理部门统筹管理全体涉及国防科研业务和机关业务部门的计算机管理，对计算机及其网络系统应当进行动态管理。所谓动态管理，是指定期对计算机或网络组成的变化进行动态变更、登记和评估；如，计算机使用人情况、承载信息情况、进出网络情况或清退报废情况的变化等，应及时变更台帐，调整管理策略，根据其动态变化情况及时执行不同要求的管理程序。 管理部门和各相关学院应定期审核本单位计算机存储国家秘密情况，建立准确的涉密计算机台帐和非涉密计算机台帐。不同属性计算机的管理要求完全不同，如果是由非涉密计算机由于工作需要升级为涉密计算机，只需要向管理人员申报、部门领导审批，做好必要的文字记录；如果原涉密计算机，不再使用，除向部门领导报批，还必须由将计算机中硬盘拆下，其余部分按正常渠道报废，硬盘必须集中经专用保密销毁设备销毁，也可报请国家保密技术管理部门帮助销毁，严禁自行处理。新保密法第二十四条明确禁止了下列行为：“（五）将未经安全技术处理的退出使用的涉密计算机、涉密存储设备赠送、出售、丢弃或者改作其他用途。”[1] 分清涉密计算机和非涉密计算机，分类管理，可以避免发生泄密事件，节省资源、降低成本、提高效率。 3.2 明确使用流程，全程监管，加强涉密计算机控制 计算机管理中要求严格控制好分级涉密计算机或信息系统使用流程。新保密法第二十四条明确禁止了下列行为：“（一）将涉密计算机、涉密存储设备接入互联网及其他公共信息网络；（三）使用非涉密计算机、非涉密存储设备存储、处理国家秘密信息。”[1]近年来，国家保密局先后对涉密计算机的操作与使用、保管与保存、维修与报废等提出了管理责任和技术要求。[2] 3.2.1 涉密计算机操作全程监控 高校应当根据涉密计算机的特殊要求，制定符合实际情况的计算机使用、管理的工作流程，切实加强涉密计算机全过程各环节的保密管理，对涉密计算机管理要设置系统管理员、安全保密员和审计员三个岗位，建立涉密计算机的批准使用、设置安全策略、资料进出审批登记、软硬件维护、物理防护、清退等各环节审批登记制度；涉密计算机必须配备软硬件安全防护产品，有视频干扰设备、监视审计管理系统和杀毒软件等；而对于涉密计算机上的任何操作，包括资料的输入输出、删除复制、软硬件维护都需要登记和安全保密员的审批，并且要留存以便于管理部门追溯。 安全保密员进行审批的目的，“有审批、有监督”、“先允许、后使用”，避免使用涉密计算机的随意性；涉密计算机的各种操作都要受到监督管理、有案可稽，这才符合国家保密管理要求，能够保障电脑中国家秘密安全。 3.2.2 技术管理手段 一方面，涉密计算机安装介质管理和审计程序，经程序允许的匹配涉密介质才可在涉密电脑上读取，未允许的其他任何介质在涉密电脑上不能使用操作，避免恶意盗取国家秘密和过失泄密。 另一方面，由保密管理部门组织相关技术人员使用技术检查手段，不定期地抽查校园互联网络和非涉密计算机，查找可能过失造成非涉密计算机的违规情况，及时处理，避免扩大泄密范围。 3.3 定期开展保密教育，提高意识，避免非涉密计算机过失泄密 保密管理机构应加强宣传教育，高校参与国防科研或接触涉密信息人员，必须知悉保密有关规定和涉密计算机操作程序，不因贪图方便而在计算机上随意创建、编辑涉密信息，更不能将涉密计算机连接互联网；同时，严肃检查、惩罚，一旦发现违规情况，严肃处罚，屡教不改的，造成泄密后果的还要加重处理，直至追究刑事责任。 高校也应事先教育与实时惩罚的监督管理机制，定期表扬先进，及时处罚违规人员，以鼓励广大教职工增强保密意识、减少人为失误。 计算机科研论文:依托教师科研培养计算机专业创新型应用人才的新模式 摘要：针对地方高师院校计算机专业学生应用技能和创新能力不足的问题，提出依托教师科研项目与成果培养计算机创新应用型人才的实践教学模式。分析地方高师院校计算机专业学生应用技能和创新能力的现状，提出计算机专业创新应用型人才应具备的能力和技能。根据教师科研项目与成果，构建科研成果促进课堂教学、科研成果转化成课程实验，创建创新工作室，建立项目案例实训基地，教师科研促进学科競赛等多层次的实践教学模式。通过多年的研究实践，培养了一批计算机创新应用型人才，取得了显著的成效。 关键词：教师科研；计算机专业；创新型应用人才；实践教学模式 0 引言 应用型人才是地方高师院校的人才培养目标，然而。在激烈的市场競争环境下，创新、开发型的IT公司、企业对计算机人才的需求不断提高，既要求毕业生具有扎实的基础理论和较强的实践能力，也要具有一定创新能力的应用型人才。目前，单纯以培养技能型应用人才已经不能适应社会经济发展的需要。因此，我们依托教师科研项目与成果，在计算机专业中培养具有创新能力的应用型专门技术人才，具有非常重要的现实意义。 1 地方高师院校计算机专业创新型应用人才 为使地方高师院校计算机专业能够培养适应区域经济发展需要的创新型应用人才，我们对目前计算机专业的培养人才现状以及创新型应用人才应具备的专业技能和创新能力进行分析研究。 1.1专业技能与创新能力现状 多年来，从学生的毕业实习、毕业设计，就业应聘、用人单位对毕业生的考核以及反馈情况来看，学生较好地掌握了专业的基本理论和基础知识，具备了一定的计算机操作技能，掌握了初步的编程、网页制作、数据库建立等方法，具有一定的专业技能和专业能力。但是，学生的专业技能和综合能力还存在诸多不足，创新能力缺乏：（1）计算机操作技能不够熟练，专业技能有待提高；（2）程序设计能力不强，实现算法的能力偏低；（3）软件系统设计与开发等综合能力较低，与社会需求差距大；（4）综合运用专业技术解决实际问题能力不足，缺乏创新能力。 1.2学生应具备的专业技能和创新能力 根据不同的培养目标和人才培养规格，应用型人才包括技能应用型人才和创新型应用人才。技能应用型人才是以操作技能和岗位技能训练为核心、掌握一定的专业理论、具备熟练的操作技能的专业技术人才。创新型应用人才除具备技能应用型人才的能力外，还必须具有技术创新、技术二次开发、综合专业技术解决实际问题的能力，具有适应多种岗位的综合素质以及职业判断能力。因此，计算机专业创新型应用人才应具备熟练的计算机硬件和软件操作技能，同时具备计算思维能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力、团队协作与人际交往等四种能力。 2 教师科研促进创新型应用人才的培养 几年来，我校计算机专业教师主持国家及省部级科研项目30多项，横向项目10多项，获得省科技进步奖7项，省级教学成果奖10多项，各类教学成果20多项，300多篇，形成了一个实力较强的科研与教学团队，为培养创新型应用人才创造了良好的环境和平台，并从以下五个方面开展计算机专业创新型应用人才的培养。 2.1科研成果引入课堂教学 科研是高校教学活力的源泉，是培养创新型应用人才的根本保证。以科研促教学是提高高校教学质量的重要途径，是教师提高教学深度和广度的前提条件。教师通过科研可以了解和掌握学科前沿，不断更新自身的知识结构、完善教师的知识体系。学生通过教师科研成果的介绍和讲解，感悟到学海无涯，创新无限。仅有书本知识是不够的，还要不断学习和掌握学科前沿，才能不断创新、进步。为此，我们发挥教授、博士的科研优势。鼓励他们将自己的科研成果引入课堂。通过启发式或探究式的教学方法，将科研成果与教学内容有机地结合起来，在讲解课本基本概念和基本原理基础上。引入研究成果，丰富了课堂教学内容，提高教学的深度。通过成果的应用，拓展教学的广度。例如，在《数据结构》课程中，没有给出图像算法设计的内容，平时学生对图像处理接触也较少。教师结合讲解哈夫曼编码的数据压缩功能，介绍各种数据压缩算法和系统，并将“分形压缩算法”的研究成果引入课堂教学。使学生了解到，除了欧氏几何学之外，还有一门分形几何学。分形几何学有很广泛的应用，在计算机学科中可以应用来解决图像压缩问题，且压缩率比较高。但是，目前它还有很多问题需要去研究和解决，从而引起学生的好奇心、激发他们的学习兴趣和热情，以此培养学生的创新意识和和创新的欲望。 2.2科研成果融入实验内容 我们充分利用教师科研，实行“教、学、研”相结合，鼓励教师把科研究成果和教改成果融入实验教学中。 教师结合相应的专业课程，从教师的纵向和横向科研课题中选择适合本科学生进行创新实验的项目，按照设计性实验和综合性实验的要求，将研究成果融入到课程实验中。把教师课题中模块设计、算法设计与分析、数据库设计与分析、代码实现等分解成实验项目，总结出实验目的、系统功能、指标要求、实验设备、算法步骤或流程、数据库设计、系统设计与分析、实验结果、代码清单等实验流程和要求，增加设计性、综合性等创新实验项目；并将教师与实验有关的教改成果，例如实验内容、实验方案、实验方法与手段等应用到相关课程的实验。创建操作训练、编程训练、设计训练、综合训练的“四步训练，五种能力”实验教学模式：应用任务驱动、案例分析、开放式、探究式实验教学方法，对实验采用灵活多变、有针对性的训练，促进学生熟练掌握基本操作技能和专业技术。培养学生创新素质，增强科研意识，教学科研密切结合，将前沿科学和新技术及时传授给学生。启迪学生创新思维，拓展想象空间，提高学生设计性与综合性实验的效果。 2.3创建创新工作室培养学生的创新能力 根据我院科研项目、校企合作项目的研究方向、研究内容，创建了“智能计算与信息处理”、“软件开发”两个创新工作室。创新工作室的宗旨是依托教师的科研项目和教师研究团队进行创新与开发，同时吸收专业能力较强的硕士生、本科生协助研究与开发。达到创新与开发，并培养出一批创新型应用本科人才的目的。 创新工作室负责人主要由年轻的教授、博士承担。负责制订创新工作方案，包括创新任务、创新目标、创新项目指导教师、前期培训、时间安排、创新成果验收、评价总结等，并组织实施。创新工作室的本科学生可以由专业教师推荐的优秀学生，也可以是有兴趣自愿报名参加。还可以是计算机协会、网络协会等学生社团推荐的。具体办法：接受大学生参与项目研究报名-对报名学生进行考核-指派团队教师对学生进行研究前的培训-指导教师给学生分配研究或开发任务-学生研究或开发-提交研究或开发成果-成果验收与评价。 几年来，创新工作室以教师为主导。以项目为驱动，主要研究与开发项目包括：基于GEP的关键技术研究、基于多核机群的Petri网并行算法研究、演化算法在物流企业智能信息处理系统中的应用研究、智能物流网站的设计与开发等。学生在这些项目的研究与开发中，负责了算法设计与实现、算法的运行与验证；系统网站的架构与模块设计、功能的详细设计与编程实现、系统与网站的运行与测试、撰写文档等工作。另外，通过创新工作室指导教师的培养和指导，学生结合教师的研究方向申报了省级和校级的“大学生创新创业”研究项目。每年都有5～8个项目获得立项资助，使学生成为了真正的项目主持人，达到了创新工作室培养创新人才的目的。因此，创新工作室的创建，使得一批学生比较完整地参与了项目研究与开发的全过程，亲自参与和主持了创新研究与开发设计，学会了从事研究工作的基本方法和创新思维。使学生在掌握专业技术的同时，了解了专业的前沿发展动态。学生的专业能力、专业技能、独立工作与合作能力、专业素质、敬业精神等方面都得到了锻炼和提高。不仅拓宽了学生的知识广度，也加深了学生的知识深度。不仅提高了学生的理论水平。也提高了学生解决实际问题的能力。使学生具备了一定的创新能力，具有了较强的专业应用能力，增强了学生的自信心和创新动力。 2.4科研项目案例实训基地培养学生的专业应用能力 我院教师承担了多个横向开发项目，为机关、企事业单位设计开发了多个软件系统或网站，取得了较好的经济效益和社会效益。为了培养计算机专业本科学生的创新应用能力，建立了一个“科研项目案例”实训基地，供计算机专业高年级学生进行综合项目开发训练。该基地的案例由科研项目主持人去除知识产权、简化处理和增加二次开发接口后，将项目开发的各个阶段文档、代码等提交给实训基地。实训基地组织计算机专业学生将每一个科研项目案例的开发全过程及各个阶段制作成动画演示系统，供教师在实训前给学生进行培训，学生也可以自己一边演示一边实训。案例系统或网站还提供二次开发的接口，供参加实训的专业学生进行二次开发、运行与测试。 “科研项目案例”实训基地通过案例的开发过程演示，采用开放式、解剖式的直观教学方法向学生展示软件系统开发过程的市场调查分析、需求分析、可行性分析、总体框架设计、模块设计、功能设计、代码设计等各个阶段需要解决的问题以及需要使用的开发工具、数据库等专业技术和专业工具，加深学生对软件工程、数据库原理、面向对象程序设计语言等课程的理解及综合运用，将理论知识转化为感性认识。对软件系统开发有了比较完整的认识。通过具体的实用案例系统或网站，学生学习各功能菜单的代码，掌握要实现某一功能模块的关键算法及代码实现。通过建立具体的数据库，让学生学会如何建立数据表、建立数据表之间的关联，构建实用的数据库。通过功能模块与数据库之间的连接调用，使用学生掌握系统中前台与后台数据的连接方法。同时，学生通过提供的二次开发接口，在原系统或网站基础上，自己动手添加功能模块并编写代码实现。在实训基地，学生可以通过二次开发进行功能模块训练，通过项目驱动开展系统开发实训。学生组成项目小组，共同完成系统的开发，最终达到培养学生的综合设计与开发能力，培养学生的专业能力和专业技能，培养学生的创新意识和创新能力，培养学生的协调与团队合作精神。 2.5教师科研促进学科競赛，培养创新人才 学科競赛是在课堂教学基础上，以競赛的方法，激发学生理论联系实际和独立发现问题、解决问题，培养学生专业素养和创新能力的重要途径。通过競赛，培养一批学习能力强、学习潜力大、学习效果明显的学生骨干。几年来，我们通过教师科研促进学生的学科競赛。培养创新人才。（1）以教师科研项目依托，通过创新工作室组织参赛学生进行集中培训，依靠项目组的集体智慧，基于课题研究成果开展针对性的训练；（2）以“科研项目案例”实训基地作为训练基地，结合参赛科目、内容，选择相应的科研项目成果案例进行针对性的训练；（3）在导师的指导下，以“大学生创新创业”立项项目和研究成果为基础，经过凝练和提升。推动学生个人或小组参赛。几年来，我们组织学生参加了包括全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、广西计算机应用大赛等学科競赛，并取得了优良的成绩。逐步形成了以教师科研促进学科競赛的实践模式：以教师科研项目组建参赛小组-创新工作室分小组集中训练-校级选拔赛-选拔出参加全国或省级比赛选手-创新工作室重点训练-指导教师带队参加比赛-召开总结会-奖励获奖选手。通过依托教师科研，促进学科競赛，培养学生的创新能力。做到以创新促进競赛，以競赛提升创新，不断提高计算机专业学生的专业能力、专业技能、创新精神和团队协作精神。 3 实践与成效 我校计算机专业依托计算机教师科研和教学团队的科研教研优势，促进创新型应用人才的培养。将教师的科研项目、科研成果，融入课堂教学和实验教学，通过创新工作室、“科研项目案例”实训基地、学科競赛等形式、以任务驱动式、案例分析、开放式、探究式等教学方法推动计算机专业创新型应用人才的培养。经过几年的实践，我校计算机专业学生共获得了10多项区级或校级“大学生创新创业”研究项目的立项资助：在参加全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、多媒体教学软件大赛。广西计算机应用大赛等比赛中，共获得10多个国家级奖项、20多个省级奖项。我校计算机专业依托教师科研，促进专业创新应用型人才的培养取得了比较显著的成效。 4 结语 我们构建依托教师科研项目和研究成果，融入课堂教学和实验教学，通过创新工作室、“科研项目案例”实训基地、学科競赛等形式推动计算机专业创新应用型人才的培养模式，取得了一定的成效。但是，其培养目标、人才规格、项目与课程内容结合、科研成果转化、学生创新创业项目转化等内涵建设还有很多需要完善和改进的地方，这是我们下一步的研究与实践工作。 计算机科研论文:计算机科研提速与计算科学发展探讨 摘要：理论研究科学既有深厚的科学意义，又具备丰富的应用功能，是最基本的计算机科学的组成部分，在国际上一直很受重视，但在国内却是大家不太了解的领域。本文通过对计算机的发展历史和人类对计算本质认识的回顾,提出量子计算系统的发展和成熟,并且提出了人类认识未知世界的规律:“计算工具不断发展-整体思维能力的不断增强-公理系统的不断扩大-旧的神谕被解决-新的神谕不断产生”不断循环。 关键词：计算科学 计算机科研 计算工具 理论研究科学既有深厚的科学意义，又具备丰富的应用功能，是最基本的计算机科学的组成部分，在国际上一直很受重视，但在国内却是大家不太了解的领域。 据了解，从1998年成立至今，微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向，涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作，为他们提供理论方面的支持，帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。 首先，先谈谈关于计算科学与计算机发展。 第一，计算的本质以及远古的计算工具。抽象地说, 所谓计算, 就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说，从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2，而符号串g是2x，从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理, 那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子, 而g为含意相同的中文句子, 那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点？为什么把它们都叫做计算？因为它们都是从己知符号(串) 开始, 一步一步地改变符号(串) , 经过有限步骤, 最后得到一个满足预先规定的符号(串) 的变换过程。 从类型上讲, 计算主要有两大类:：数值计算和符号推导。随着数学的不断发展, 还可能出现新的计算类型。早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。 第二，近代计算系统与电动计算机和电子计算机。近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器, 并风行全世界。 20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。 第三，摩尔定律与计算的极限。人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果――造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的, 因此, 传统电子计算机的计算能力必有上限。 而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米), 此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律――牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。所有的美妙都是彼此联系和有意义的 第四，量子计算系统。量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。 量子计算的出现,则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。电子计算机和互联网的出现,大大加强了人类整体的科研能力,那么,量子计算系统的产生,会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力。不仅如此, 量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质, 把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。 再次，关于理论计算机科学研究提速 据了解，从1998年成立至今，微软亚洲研究院已经确立了五大研究方向，涵盖多媒体、数字娱乐、用户界面、无线及网络技术和互联网搜索与挖掘等领域。本次成立的理论研究组将与原有的五个研究组平行运作，为他们提供理论方面的支持，帮助他们进一步拓展研究的深度和广度。 第一，理论研究科学深厚的科学意义和具备丰富的应用功能。理论研究科学既有深厚的科学意义，又具备丰富的应用功能，是最基本的计算机科学的组成部分，在国际上一直很受重视，但在国内却是大家不太了解的领域。直到2004年,计算机理论学界大师姚期智从任教多年的普林斯顿大学回归清华大学时，才算刚刚起步。 微软亚洲研究院院长沈向洋认为，理论研究组的意义在于，从科研角度来讲，理论相当于底层的基础支撑，丰富的、有深度的、坚实的理论资源将使基础研发走得更快更远。他表示，对于微软亚洲研究院来说，促进地区整体科研实力的提高是其使命之一。理论研究组的成立，除了为研究院其他组的研究以及微软产品的研发做好坚实的理论储备，进一步促进研究院的发展和创新外，还希望能和清华大学等科研院所一道促进理论计算机科学在中国的研究与发展。 第二，理论计算机科学研究的机会与挑战。理论计算机科学怎样才能够做出一些突破性的研究，让中国信息科学的研究更上一层楼，姚期智院士举了两个例子： 其一点，有些问题是效率问题，譬如互联网的搜索就能得益于理论计算机科学的发展。互联网是一个很大的图形，在这个图形里面所做的事情，基本上是理论计算机科学里面所包含的问题，如果能在算法上进行改进的话，就能在科学、时间、商业上取得非常大的效果，从而发挥强大的效益。 另一点，有些问题，不单是效率问题，而是能不能够做到的问题。譬如安全，在过去30年的研究里，大家公认的在信息安全、网络安全方面，没有一个好的理论框架和基础，不可能做到绝对安全，完全避免黑客的攻击。因此，必须在理论发展的基础上去保证各种信息的安全。 未来可能会从两个方面解决摩尔定律的极限问题：一方面是计算机的硬件，譬如说量子计算机；另一方面是计算机的软件。 综上所述，如果观察历史,会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”,人们的公理系统在不断的增大,随着该系统的不断增大,人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律：“计算工具不断发展-整体思维能力的不断增强-公理系统的不断扩大-旧的神谕被解决-新的神谕不断产生”不断循环。 无论量子计算的本质是否被发现,也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命,也许许多困扰人类的问题,将会随着量子计算机工具的发展而得到解决,它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代,并会给人类文明带来更加深刻的影响。如果我们用最好的方法，写的软件程序能够比现在更有效率的话，计算能力本身就会帮我们做许多现在无法做到的事情。 计算机科研论文:科研院所计算机网络安全防护方法的探讨 [摘要] 随着计算机网络技术的飞速发展,尤其是互联网的应用变得越来越广泛,给人们带来了前所未有的海量信息。科研人员越来越多地依赖计算机网络,但在计算机应用方面往往只注重于应用,而忽略计算机的维护及安全防护。网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性,网络信息的安全性变得日益重要。本文就计算机网络安全防护的重要性,针对计算机网络容易受到的安全威胁,提出计算机网络安全防护的基本方法和手段。 [关键词] 网络安全;安全防护;计算机安全 随着计算机网络的不断普及应用,全球信息化已成为人类发展的重大趋势,信息技术正在以惊人的速度渗透到研究所的各个领域,研究所的信息化程度也有了显著的提高。由于科研单位是掌握科学信息最前沿的领域,对信息的传递要及时准确。就目前科研院所(如医药生物技术研究所)在计算机领域的主要应用包括:科技文献的检索、科研信息查询及信息交流、传递等。科研人员在自身的领域都是业务能手,但在计算机安全应用上往往忽略或欠缺。因此,要求信息网络能够稳定安全地运行,满足科研工作的需要。 1 计算机信息系统面临的安全威胁 造成网络安全威胁的主要因素有以下几个方面: 1.1 计算机病毒 伴随着计算机技术的推广普及,计算机病毒也在不断地发展演变,其危害越来越大。目前计算机病毒的特点是流行广泛、种类繁多、潜伏期长、破坏力大,对计算机信息系统的安全构成了长期与现实的威胁。 1.2 黑客入侵 通过技术手段,黑客以非法手段侵入计算机信息系统,获取计算机中的秘密信息或有选择地破坏信息的有效性与完整性。这是当前计算机信息系统所面临的最大威胁。1.3 系统漏洞 利用计算机操作系统、信息管理系统、网络系统等的安全漏洞,进行窃密与破坏活动。各类软件系统总是存在一些缺陷或漏洞,有些是疏忽造成的,有些则是软件公司为了自便而设置的,这些漏洞或“后门”一般不为人所知,但这给病毒、黑客入侵提供了可能。据Symantec的调查显示有65%的威胁是由系统漏洞造成的。 1.4 人为因素 由于人们在日常使用计算机时对安全防护的疏忽,特别是对口令的不重视,很容易产生弱口令,很多人用诸如自己的生日、姓名等作为口令,为黑客破解密码提供了机会。在内网中,黑客的口令破解程序更易奏效。 2 提高安全防护工作的办法 当前,科研院所计算机信息系统的安全防护工作,在技术层面上还存有一定缺陷,这需要相关工作人员针对以上可预见的威胁,及时完善安全设备设施、制定相应安全的技术措施,切实加强安全防护与防范,以保障信息系统的安全。当前,主要基于应用的技术防范措施有以下几种: 2.1 防病毒技术 计算机病毒的典型任务是潜伏、复制和破坏,防治的基本任务是发现、解剖和杀灭。目前,比较有效的方法是选用网络防病毒系统,用户端只需做一次系统安装,按时进行病毒库的升级工作,由防病毒软件进行病毒的自动查杀。 2.2 端口封闭技术 由于多数黑客都是通过端口扫描技术入侵用户计算机,因此,关闭不必要的端口,是防止黑客入侵的有效方法和手段。关闭端口的方法有: 2.2.1 基于基本应用,关闭所有不必要的应用端口。具体方法是:右键单击“网上邻居”选“属性”打开右键单击“本地连接”选“属性”打开选“Internet协议(TCP/IP)”选“属性”打开选择“高级”打开选择“筛选”选中“TCP/IP筛选”点击“属性”进入选择界面,选择需要开放的端口。 2.2.2 关闭容易被黑客利用的端口。病毒和黑客通常是通过TCP135、139、445、593、1025 端口和UDP135、137、138、445端口,一些流行病毒的后门端口(如 TCP 2745、3127、6129 端口),以及远程服务访问端口3389侵入计算机的。因此,应关闭这些端口以保护计算机。 2.3 及时修补系统漏洞 由于各类软件系统总是存在一些缺陷或漏洞,有些是疏忽造成的缺陷。试想,若住在一个千疮百孔的破屋子里,会感到安全吗?而计算机都是基于各种软件运行,一个千疮百孔的计算机,怎么能够保障信息与网络应用的安全呢?应利用开源软件或杀毒软件自带的漏洞扫描工具及时对计算机系统漏洞安全扫描,可利用开源软件或杀毒软件自带的漏洞扫描工具完成。利用这些工具,找出操作系统中存在的可能被攻击的漏洞。 2.4 访问控制 访问控制是计算机信息系统安全的关键技术,对网络用户的用户名和口令进行验证是防止非法访问的第一道防线。用户的口令是用户登陆计算机的关键所在。为保证口令的安全性,用户口令不能显示在显示屏上,口令长度应不少于6个字符,口令字符最好是数字、字母和其他字符的混合,它确定了每个用户的权力限制条件。 当前,随着计算机信息技术的迅猛发展,对计算机信息系统的破坏也日渐猖獗。然而,“魔高一尺,道高一丈”,只有真正警惕起来,牢固树立安全防护意识,加强安全防护,才能够防患于未然,保证计算机系统的安全。 3 结语 科研院所网络的安全问题,不仅是设备、技术的问题,更是管理的问题。对于计算机系统的使用者来说,一定要提高安全意识,加强安全防护的技术手段,注重对网络安全知识的了解和学习,保障计算机信息系统的安全,以满足科研工作的需要。

锅炉发电机组的节能技术探讨:DCS在发电机组锅炉热工自动化改造中的运用 （广州恒运企业集团股份有限公司） 摘 要： 随着现代社会技术水平的不断进步，发电机组锅炉热工自动化水平也多有提高。其中分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造中有着十分重要的意义。本文从分散控制系统的基本特性以及基本组成出发，简述了它在发电机组锅炉热工自动化改造的改造内容和应用现状，强调了 分散控制系统 系统的优势特性，总结了发电机组锅炉热工自动化改造的发展方向。 关键词： 分散控制系统（DCS） ；发电机组；热工自动化改造 传统热控系统线路复杂，维护监控成本高，不符合日益增长的生产需求，自动化水平的落后严重制约了机组的生产性能和安全性能。近年来，将分散控制系统用于发电机组锅炉热工改造，大大提高了自动化水平。其中，东方集团的300MW机组具有代表意义，汽轮机、锅炉、发电机是主要组成，在试运转中不断完善调试后，该机组商业运行状态良好，热耗平均数值为：8484 kj/kw・h。部分参数具体数据见表。 一、分散控制系统的基本组成 分散控制系统也称DCS，由监视控制级和过程控制级组成。首先，操作员站是指运行人员监视操作控制平台，它可以提供并完成相关信息数据采集和生产过程的干预。可以通过实时通信网等设备的运用完成对整个系统动态监控，如实时设备状态和操作记录，还能做到相关数据、报表的简单处理、以及应急事故的报警和分析等其他多种功能。历史数据站是数据储存检索的主要完成载体，它可以计算效能，监控设备，但和操作员站不同的是，它不能发出控制指令。打印站可以完成数据等资料的实体输出。以上三者共同组成监控站。过程控制站的核心是数据处理和驱动执行，是接受指令反馈信息的重要关节。数据采集站主要参与预处理和过程量的采集。工程师站是逻辑组态等功能的专用工具。分散控制系统在网络、软件、以及多个模板、多个逻辑的全方位支持下，可以实现多种控制模式，如二进制控制等等，分散控制系统有着极强的延展性和多样性，因地制宜的选取合适的控制模式，对于提高整个系统的安全性和稳定性有着十分重要的意义。 多控制站可以有针对性的完成不同任务，如输入、记录、输出、驱动、扩展等，多个控制器并行组成完整的控制系统，最终实现实时数据监测和驱动等综合功能。 二、发电机组锅炉热工自动化改造内容 将分散控制系统应用于发动机组锅炉热工自动化改造内容主要包括MCS、DAS等多系统的自动化改造，具体的系统配置依据实际情况各有不同。改造具体流程如下：首先，依据实际生产的需求，将各控制站进行任务分工。具体任务如保护、风力调节、风烟顺控、燃烧器管理、协调、制粉、减温、旁路、轴封、泵系统以及数据采集功能。依据具体功能的不同配备各种有针对性的模板。针对待改造的传统发电机组的现状和不足，强调提高改造发电机组锅炉热工的生产效率、安全性能以及可靠性能。因此，分散控制系统采取双冗余结构提高系统的安全可靠性，同时，将被控制对象的重要程度进行分级，重要级采取超级分散配置，进一步保障了数据安全。分散控制系统通过使用硬接线减轻网络负荷，一方面保障了系统的开放性和兼容性，另一方面提高了网络通讯的稳定性和容错率。分散控制系统还可以通过设置多操作员站，减少个别控制站的增减对整个系统的影响，这也大大提高了系统的开放性和稳定性。 机组协调自动化控制是发电机组锅炉热工自动化改造的单元核心，代表着自动化水平程度，是实现电网调度等整体控制的必然基础。提高发动机组锅炉热工自动化程度，就要提高机组协调控制，具体要求从锅炉、发电机的单元机组等被控对象的基本特征出发。控制器接受压力相关数值计算指令控制汽机和锅炉机组。锅炉机组等各组间及组内多个子系统间协调一致，最终稳定的提供机组所需能量，从而在提高机组安全性和稳定运行能力的同时，提高系统的经济效益。 机组协调控制系统的主要现状难点在于多变量带来的不确定性。输入数据不是单一变量，锅炉调节量是由多子系统组成，水、风、燃料等多数据共同影响的。因此子系统的多方协调和平衡是实现机组输入输出强耦合的必要基础。这就要求我们从实际出发，调节机组运行中的具体问题，通过参数自适应等多逻辑组态的手段，进一步控制计算，最终实现适于生产的系统的优化改造。比如：减少锅炉和汽机的互相影响，可以采用解耦算法，增强抗噪能力。子系统中，要注意水汽滞后性的控制、矫正氧量提高经济性能、注意避免一次风压不当引起燃烧不稳等现象。值得一提的是，将前馈和反馈结合可以更好的增强被控内容的稳定性。参数自适应保护等多种逻辑组态的选择大大的丰富了系统的多样性，可以根据被控对象和逻辑关系的不同选择适当的模块组态，适用于不同的实际生产问题。 最终，通过机组现场运行和多次实践证明，分散控制系统改造的发电机组运行过程平稳顺利，符合预期既定效率目标，安全性等多系统评价指标反馈良好，改造后明显优于传统控制方法机组，较好的解决了基建遗留问题，带来了可观的经济效益和安全保障。我们得到结论，分散控制系统大大提高了我国发电机组锅炉热工自动化水平。为保证发电机组锅炉热工自动化的可持续发展，就必须深化扩大分散控制系统在发电机组锅炉热工自动化改造的应用，进一步提高系统生产效率，提高系统稳定性和安全性，提高兼容性和应变能力。 三、分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造的优势 分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造中有着不可替代的运用优势。首先，分散控制系统具有实时性，可以在控制对象要求的时间限度内完成数据的采集处理分析以及指令的传送和完成。现场处理和直接控制也凭借分散控制系统得以完成，其次，分散控制系统具有更高的稳定性，一方面，分级的控制和多节点接入以及多站点的并行模式可以尽量降低个别节点缺失的损失，同时降低维护管理成本，另一方面，多拓扑结构的网络模式也可以保证数据传输的稳定性。再者，分散控制系统的兼容性强，在线网络的重构能力保障了信息的可扩充性，提高了整个系统的承载能力和容错能力。开放性的系统设计以及模块和逻辑组态的多样性丰富了控制系统的功能，可以实现多种先进控制和自定义的特殊算法。最重要的是，分散控制系统提高了效率。多站点分担任务，通过专业分工，提高了任务完成能力。值得一提的是，分散控制系统整体上降低了系统的维护成本和故障率，由于多模块的组成形态，有别于传统链式结构，故障一旦发生，可以缩小故障范围，保证系统通畅的同时，完成系统维护。 四、总结和展望 自动化信息化建设是工厂管理的必由之路，随着算法、设备的不断进步，机组运行效率和安全性不断提高满足生产要求。分散控制系统分散控制系统综合计算机技术等多学科知识，通过通信网络连接各组件，最终实现各组件分散控制和灵活管理，甚至影响企业决策，是发电机组锅炉热工自动化改造的重要基础。实践证明：分散控制系统的应用，有效的提高了经济效益和生产能力。 锅炉发电机组的节能技术探讨:火力发电机组锅炉控制技术的新进展 【摘 要】近年来，国家经济和科技不断发展，国内外的火力发电机组控制技术也得到了显著提高。研究表明现阶段火力发电组锅炉控制技术存在着惯性大、不确定性等因素，使得传统的控制方法不能够完整的对建立的数学模型进行精确的控制和解析。本文从非线性角度介绍了一些不依赖于锅炉模型的新的控制技术，能够很好的控制锅炉，有利于从整体上提高锅炉机组的性能，具有很大的研究意义。 【关键词】火力发电 锅炉 控制技术 随着信息技术的不断提高，在火力发电系统中引入了计算机技术，从而为火力系统的控制提供了更加复杂的控制策略。随着发电机组的数学模型趋于精确化，由于锅炉系统零部件具有非线性、不确定性、惯性大等问题，使得传统的控制技术难以实现对其进行精确的控制。自20世界90年代以来，各国广泛的开发新技术，研究新的控制方法。特别是模糊控制、自适应控制、神经控制、预测控制等技术的研究最为广泛，逐渐成为了各国研究火力发电机组锅炉控制技术的热点。 1传统控制技术的局限性 现阶段火力发电机组的锅炉控制技术是由PI算法的多个单输入和单输出的反馈回路构成，在预定的负荷工作点整定控制器的参数并将其固定。由于现在的电网负荷需求的波峰和波谷差很大，难以避免的使用容量较大的机组参与调峰。为了能够高效的参与负荷的调度，火力火电机组的控制必须在调度周期内适应负荷变动和随机波动。随着工作点的不断变化，在负荷调度中，传统的控制技术中的零件的非线性降低了发电机组的运行性能。锅炉机组是一个复杂的非线性系统，各个通道之间都存在着耦合和惯性滞后，这些原因导致了控制困难。另外，发电机组正在朝着大容量、高参数等方向发展，锅炉运行的安全性对火力发电机组的过热蒸汽温度、再热蒸汽温度的控制性能提出了更高的要求。因此，传统的火力发电机组锅炉控制技术不能够满足锅炉的运行安全性指标，也不能够解决零件非线性等不利因素造成的影响，为此人们研究了各种各样的新的控制策略来解决控制中出现的问题[1]。 2研究新技术的意义 火力发电机组传统的控制方法具有单一性，输入和输出都不能满足当前锅炉控制的新要求，通过研究新技术能够更好的服务于锅炉控制行业，此外由于控制技术是一种综合性技术，研发出新的锅炉技术，能够带动其它相关行业的发展，从而从根本上能够促进社会经济的发展，提高社会生产力水平。 3 锅炉的新技术 3.1 自适应性控制 自适应性顾名思义是指实时跟踪系统的运行状态并且不断的变更各个控制器的参数，能够解决动态特性变化的过程控制问题。当机组在电网负荷在大范围变动条件下运行时，自适应性为多输入和多输出的非线性火力发电机组。这样能够为发电机组提供高效的控制策略。 通过自适应性控制解决煤炭的性质、管束老化等问题对锅炉蒸汽温度动态特性的影响问题，运行结果表明自适应性控制比传统的单输入 、单输出控制要有明显的高效性。另外，美国弗吉尼亚工学院的研究人员设计的自适应性控制器，能够控制锅炉的汽包水位，研究仿真结果表明，控制性能明显的高于传统的PI单输入和单输出控制。通过这些研究实例也可以得出自适应性控制能够较好的解决非线性问题，效果比传统的控制技术优越[2]。 3.2神经控制 神经控制是通过建立神经网络进行控制的技术。由于神经网络具有非线性映射能力和函数逼近能力，因此这种控制能够对锅炉中的非线性建模和控制提供良好的控制工具。希腊国立工业大学等人提出的汽包锅炉控制方案，能够通过误差反向传播算法对锅炉动态特性进行逆向研究，建立逆向的神经动态控制器，，通过对汽包锅炉压力控制进行仿真表明，这种控制器的响应时间要明显比传统的控制技术短。德国工业大学的相关研究人员采用将复杂系统分解的方法，采用多智能体系统来控制锅炉的燃烧过程。研究实例表明，通过利用神经网络的自组织和自学习的能力，能够发现机组运行数据中的动态信息，补偿对象的非线性，克服不确定性的影响，能够将系统进行线性耦合[3]。 3.3 预测控制 在热工程控制中，普遍存在着系统的惯性较大，滞后性较大，以及非线性等因素导致难以建立精确的数学模型，这样传统的控制技术难以解决非精确模型的控制，导致控制出现偏差。而预测控制对模型的精度没有很高的要求，鲁棒特性较好，能够很好的解决这些问题，因此预测控制在热工程技术中有着广泛的应用。通过预测控制技术能够实现对200MW汽包锅炉过热蒸汽压力的自调整控制，研究的仿真结果表明：在大范围运行条件下，预测控制能够明显的提高控制性能。英国的贝尔法斯特大学的研究人员基于广义的预测控制设计变量大的预测控制器，对运行范围内负荷速率变动较大时主蒸汽压力和温度进行仿真，结果表明：此类控制器的性能明显优于传统单输入和单输出控制器性能。 3.4 模糊控制 所谓模糊控制是指将工作人员的操作经验和操作过程应用语言变量总结为若干条件语句，建立模糊关系，并且建立模糊的逻辑推理，从而能够实现对复杂控制对象的控制。应用模糊控制技术来控制电站锅炉，不仅在仿真研究上取得了一定成果，在工程实践中也取得了长足的进展。相关的仿真研究有美国俄亥俄大学的研究人员设计应用在流水量控制的模糊控制器。澳大利亚新南威尔士大学的科学家，通过对不同负荷运行条件设计的局部线性控制规律进行线性组合，构造控制系统实现全局控制，实现对汽包水位的调节[4]。 4结语 随着改革开放的不断深入，我国的火力发电机组锅炉控制技术也得到了显著提高，使得我国锅炉行业的应用从整体上得到了应用。但锅炉零件也不免存在着一些滞后性大、非线性、惯性大、不确定性等不利因素，导致传统的控制技术难以实现精确模型的良好控制。本文介绍了一些不依赖于锅炉模型的新的控制技术：自适应控制、神经控制、预测控制、模糊控制，使得锅炉控制朝向智能化方向发展。通过对锅炉控制技术的非线性研究，能够为提高火力发电机组锅炉控制系统的稳定性、安全性、高效性提供一种新的研究思路。 作者简介：江清凌（1995.2-），女，华北水利水电大学，本科，研究方向热能与动力工程。 锅炉发电机组的节能技术探讨:CS3000集散控制系统在锅炉汽轮机发电机组中的应用 摘 要 本文简要介绍了锅炉汽机发电工艺，并通过举例介绍CS3000集散控制系统在锅炉汽轮机发电机组中的应用情况。自2011年7月此机组投运以来，DCS系统稳定，控制效果良好，各项技术指标均正常，收到了很好的经济效益和社会效益。 关键词 集散控制；顺空表；逻辑图 0引言 日本横河公司的CENTUM CS3000是基于Windows XP操作系统的集散控制系统，具有开放的操作环境。控制站采用了双CPU冗余、容错方式能够在任何故障及随机错误产生的情况下进行纠错，不仅提高了运算数据的可靠性而且实现了连续不间断地控制。本文结合某钢铁厂发电机组实际情况举例介绍了CS3000集散控制系统几个主要控制功能及应用情况。 1锅炉汽机发电工艺 发电机组工艺流程是通过锅炉汽包加热水产生的水蒸汽进入蒸汽轮机膨胀做功产生动能带动发电机转动从而转化成电能。本套机组由1台锅炉，1台双抽凝汽式汽轮发电机组，及除氧和循环水站等配套辅助设备组成。 2 CS3000集散控制系统组成 在此系统中采用一台工程师站（EWS）、三台操作站（HIS）。锅炉和汽机（包括除氧、循环水站）采用两个控制站（FCS）分别控制，这样一旦汽机出现故障造成停机，锅炉本身不受影响仍然可以向外网输送蒸汽，避免因停汽机造成停炉的损失。通过Vnet/IP网络与控制站（FCS），四台计算机可以分别与锅炉控制系统和汽机控制系统相互通讯。即便有一台计算机故障，其他计算机也可以操控所有画面。网络图见下图： 3 CS3000集散控制系统在机组中的应用 在CS3000集散控制系统中，设计人员可以通过顺控表和逻辑图组态完成非常复杂的逻辑功能，可以实现反馈控制、顺序控制、算数运算等多种控制功能。 3.1反馈控制功能 锅炉中的水位调节，主蒸汽压力和温度调节，引送风机调节；汽机中的凝汽器、高低加、除氧器液位调节，减温减压器压力、温度调节等等均需要反馈控制功能实现，这里由逻辑图实现。 以汽机除氧器液位调节为例。除氧器液位调节以除氧器水位作被调量，通过控制除氧器水位调节阀开度，以维持水位在正常值。见图： 3.2顺序控制功能 锅炉中的引送风机电机控制，紧急放水阀门，加药泵等；汽机和公共部分中的凝结泵，射水泵，给水泵，各个油泵及阀门调节等等均为顺序控制可由顺控表来完成。以锅炉系统中排污阀门为例，见下图。 3.3锅炉炉膛安全保护系统（FSSS） 锅炉由FSSS完成自动点火并实现炉膛安全保护功能。当运行工况不符合要求或有不稳定趋势时，依照规定的运行工序保护动作跳闸，以避免锅炉不正常运行。锅炉运行时，任何一种危险工况出现，系统发出MFT信号，并指示出MFT首次跳闸的原因。来自FSSS或手动MFT的锅炉跳闸指令将切断所有燃料的输入。 为方便操作人员，CRT屏幕上提供锅炉跳闸首出报警原因指示。由FSSS检测出的MFT首出原因在跳闸后立即在屏幕上显示。 4结论 以上介绍了CS3000集散控制系统在某钢铁厂锅炉汽机发电机组中的一些应用。自2011年7月此机组投运以来，DCS系统稳定，控制效果良好，各项技术指标均正常，收到了很好的经济效益和社会效益。这是一个很好的CS3000集散控制系统的应用实例。 锅炉发电机组的节能技术探讨:600MW火力发电机组锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏原因与对策 【摘 要】分析了河北省西柏坡发有限责任公司600MW火力发电机组1950T/h超临界锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏的原因，认为底管出口集箱管座泄漏与锅炉膨胀受阻有关。根据分析结果，制定相应对策，采取增加设备柔性、消除膨胀受阻等措施，在2013年大修中进行了现场改造。经实际运行未发生过泄漏，值得在火力发电行业同类机组中大力推广。 【关键词】炉底管座；泄漏；对策 一、前言 600MW火力发电机组已是电力生产的主力机组，锅炉大多为超临界参数，因结构设计不合理造成锅炉泄漏而引发的机组停运事故时有发生，已是影响发电厂安全生产的主要隐患之一，从而严重影响电厂的安全性和经济性。为此就河北省西柏坡发电厂锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏的问题，进行了原因分析并制定了可靠相应对策和改造方案。经实际运行考验，改造方案十分成功。 二、设备概述 河北省西柏坡发电厂1950T/h超临界锅炉为北京巴布科克？威尔科克斯（B WB）有限公司生产的B WB-1950/25.41-M型超临界直流锅炉。单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的P型锅炉，锅炉配有带循环泵的内置式启动系统。 带循环泵的内置式启动系统布置在炉后侧，炉膛上部布置屏式过热器，炉膛折焰角上方有中间级过热器和末级过热器。在水平烟道处布置了高温再热器。尾部竖井由隔墙分隔成前后两个烟道，前部布置低温再热器。后部布置一级过热器和省煤器，在分烟道底部设置了烟气调节挡板。烟气调节挡板后布置两台回转式空气预热器。 锅炉本体汽水流程，来自高加的给水首先进入省煤器进口集箱，然后经过省煤器管组和悬吊管进入省煤器出口集箱。省煤器出口集箱经一根外部炉膛下降管被引入位于炉膛下部的水冷壁下集箱，然后沿炉膛向经下部螺旋水冷壁进入位于炉膛中部的中间过渡混合集箱。从中间过渡混合集箱出来的工质再进入炉膛上部垂直水冷壁，之后，工质由水冷壁出口集箱经连接管进入出口混合集箱，经充分混合后进入炉膛顶棚管，再由炉膛顶棚管出口集箱进入位于锅炉后部的汽水分离器。 三、存在问题及分析 #1锅炉高温再热器自1993年12月投产至1997年12月4年时间里，共发生泄露27次，更换管子67根。1995年至1997年期间利用水压试验发现泄露43处。1995年大修时更换21根严重热变形管子，上部承重管卡有1/3脱落。针对不同泄露情况进行以下详细分析。 （一）管材复杂造成膨胀偏差。为了降低锅炉的制造成本，锅炉厂家依据热力计算，按再热器沿程介质温度的不同采用了五种不同材质的管子（Φ60×4.5，15CrMo，12Cr1MoV，12Cr2MoWVB，TP304，T22），但未充分考虑到因不同管材线性热膨胀系数不同，各管子受热膨胀量不同，胀差在管卡子及管材对接焊口处产生非常大的应力，从而严重影响了管子寿命。 （二）管卡结构及工艺存在缺陷。再热器管排中管子间的导向定位板结构不合理，如图2所示，其膨胀间隙统一设计为15mm，由于余度不大，而且装配工艺不良，无法保证间隙均匀，膨胀严重受阻。在导向定位板与管子的焊趾部将管子拉裂而造成泄漏停炉。另外，定位导向板直接焊在管壁上，其焊接质量也很差，未熔合、咬坑、过烧缺陷严重。大修检查中发现，#1炉再热器 2301多个导向定位板30%～40%已脱落。 （三）高再管道的受力分析。高再出口段由于材质不同、壁温不同，其膨胀量也必然不同，尤其是TP304H为奥氏体钢，其壁温又最高，与其他管子的膨胀量相差很大。以高再向火第1根和第8根为例，经计算，运行工况下第8根较第1根膨胀量大25.4mm。这样由于膨胀量大的管子和膨胀量小的管子相互制约，使膨胀量大的管子承受压应力而弯曲，膨胀量小的管子则承受拉应力。同时，由于管子之间的管卡设计不合理，只有15mm的单向位移量，加上制造、安装误差，相临管子之间常因膨胀量不同而导致管卡卡死，在管卡与管子的焊接部位产生应力集中。这两种应力的存在导致了管卡裂纹的产生。 例如，高温再热器出口管组第1根与第8根为同一管圈（见图1）。第1根管材质为钢研102，计算壁温为590℃，线膨胀系数为13.7×10-6mm/℃；第8根管子上部有7883mm长的TP304H，计算壁温为605℃，线膨胀系数为18.8×10-6mm/℃。如果以承重管卡子为死点，只计算不同材质但相同长度段（4914mm）的两种管子膨胀差如下： TP304H L1=（605-20）×18.8×10-6×4914=54.00mm 钢研102 L2=（590-20）×13.7×10-6×4914=38.4mm 胀差 L=L1-L2=54-38.4=15.6mm 在运行状态，不考虑任何热偏差、也不考虑超温的可能性，同一管圈在不足5m长的管子上就产生15.6mm的膨胀差，作用在管圈上的附加应力就可想而知了。在运行和水压试验中发现的全部泄漏，均是在管排导向定位板焊趾和钢研102管子对接焊口的焊趾处，呈横向断裂。经金相分析，高再管子的开裂是管子在运行过程中金属晶界因发生了微量元素P的偏聚及网状碳化物的析出而显著弱化，材质严重脆化后，在应力作用下发生的脆性开裂。 （四）失效炉管化学成分分析。将失效炉管的化学成分进行了分析，结果见表1，失效炉管的化学成分符合国标GB5310-1995的规定。 （五）室温及高温拉伸性能。在第34排第7根和第40排第10根第1道管卡处取样进行室温和高温拉伸，试验结果如表2所示；可以看出，第40排第10根的室温和高温强度显著偏高，同时塑性指标δ5低于GB5310-85的要求。 （六） 膨胀应力对管子性能的影响。钢102是经长期实践证明具有优良综合机械性能、工艺性能、焊接性能和较高热强性的材料，已广泛使用于过热器和再热器，没有发现过材质的迅速脆化问题，该炉高再管子的脆化与该炉的结构有关。 从上面高再管子的受力分析可以知道，由于高再管子间膨胀量不同，以及管卡的设计不合理，在运行工况下，高再管子将承受很大的热应力；不管是拉应力还是压应力，它们产生的应变将明显加速材料的析出过程。#1炉高再管子晶界碳化物的析出和微量元素P的偏聚，正是较大膨胀应力导致材料析出加速的结果。再者，由于管排外圈的重量是靠管子之间的承重管卡子依次传递到中间与联箱连接的垂直管上，其管卡与管子的连接与导向定位板的连接相同，在膨胀应力及管子和介质的自重的作用下将其沿焊口撕裂，造成管子泄漏。 （七）钢研102异种钢焊口裂纹造成的泄漏。采用五种钢材制造的再热器，造成大量异种钢对接焊口，而异种钢焊接工艺复杂，技术条件要求高，并且存在许多难以解决的问题。比如，异种钢焊口的焊接，是采用氩气保护焊，在现场检修或抢修中，很难达到其焊接工艺规范要求。因此，异种钢焊接质量就不能得到可靠的保证。 另外，国内对钢研102本身的焊接工艺标准都不统一，机械工业部的标准要求进行焊后热处理，电力工业部的标准对≤φ60 × 6mm的管子，不要求热处理，而从现场情况来看，不论执行那一个标准，都出现了钢研102焊口裂缝。 分析其原因，钢研102与其它钢种的焊接存在以下几个问题： ① 异种钢的焊接应力是温度分布不均的热应力和相变引起的组织应力；加上异种钢焊接时，导热系数的不同，膨胀系数的不同使焊口产生非常大的应力集中，再迭加上管排异种钢膨胀差产生的附加应力，超过塑性较差的钢研102母材或焊缝金属极限强度时而发生开裂。② 由于钢研102含奥氏体化合金元素很少，使焊缝的奥氏体形成元素不足，产生低塑性的马氏体脆性层，而且焊缝热影响区在焊接热循环作用下形成淬硬组织。如果再考虑到近缝区经受1300℃以上高温后晶粒显著长大，晶界面积相对减小，晶界强度降低，塑性大为下降，就使热影响区呈现非常敏感的裂纹倾向。③钢研102在焊后热处理或是高温运行条件下，产生较严重的脱碳和晶粒变粗。④在焊后热处理或是高温运行条件下，异种钢焊口处发生碳扩散迁移现象，晶界上各种碳化物逐步聚集，相互作用，形成大颗粒的复合碳化物，使钢研102一侧产生较重的脱碳和晶粒变粗。而现论认为对低合金钢来说，金属含碳量低到一定范围，就有一凝固裂缝敏感性急剧增大的区间。这一临界含碳量大致为0.05%。 四、高温再热器的改造 针对以上原因分析，经过调研和专家论证确定了以下改造方案。 （一）利用T91取代钢研102。更换高温再热器管材。利用T91取代钢研102和12Cr1MoV管材。T91钢是美国橡树岭实验室和燃烧工程公司冶金材料实验室合作研制的9CrMoNbVGANG 钢，主要用于电站锅炉过热器、再热器管。其主要特点是高温持久性能、蠕变性能优异，冲击韧性好，用于金属壁温≤625℃的高过和金属壁温≤650℃的高温再热器管及超临界锅炉高温集箱和主蒸汽管道，具有良好的冷加工性能和传热性能。 这样解决了大量的异种钢焊接及不同材质管子存在涨差的问题。 （二）改造管卡构造。将原承重管卡改造为套管式，增加管卡与管子焊接面积，提高了其承重强度。将管排原定位导向定位板改造为对夹手铐式管卡，增大了管子膨胀的自由度，避免了管卡撕裂管壁的弊端。 （三）改造后情况。自1997年大修中对高温再热器改造至发稿历时5年的时间里，设备运行稳定，从未发生过受热面泄露，管排整齐无变形，管卡完好无脱落，使再热器频繁泄露问题得到彻底解决。 五、结论 在管子材料设计较为复杂的高温再热器改造中，使用91钢替代原设计管材以解决管子异种钢焊口过多和管子涨差引起的变形应力而发生的管子失效是成功的；采用套管式承重管卡和对夹式管卡，替代焊接式承重管卡及导向定位管卡彻底解决了管卡脱落撕裂管子的弊端。在同类型机组和同类型设计的高温再热器上采用上述方案是可行的、可靠的、有较高的应用价值。 锅炉发电机组的节能技术探讨:循环流化床锅炉BT对汽轮发电机组运行的探讨 摘 要：循环流化床锅炉（CFB）因本体自身或辅机系统出现故障，导致锅炉BT（Boiler Trip），即停炉不停机，对整台机组的运行产生较大的影响，该文主要针对这个运行过程对汽轮机及发电机系统安全、寿命影响进行描述、分析，对越来越多的循环流化床机组有一定的借鉴和指导。 关键词：循环流化床锅炉 停炉不停机 汽轮机及发电机安全、寿命 锅炉BT（Boiler Trip）即停炉不停机，是指循环流化床锅炉因本体自身或辅机系统出现故障，锅炉风烟系统风机停运，炉膛内暂处于焖火工况，用焖火状态下的余热为蒸汽系统供汽，在这种情况下，汽轮发电机仍继续带低负荷并网运行，为了维持更长时间，负荷可保持在2MW―3MW运行。在较短时间内将缺陷处理后，恢复锅炉风烟系统风机运行，逐步将机组负荷带到要求的数值，恢复正常运行方式。 1 循环流化床锅炉BT后，对汽轮发电机组系统运行的影响 1.1 对汽轮机系统运行的安全因素 高、中压胀差变化情况 在BT持续过程中，机组中压胀差正值降低，负值方向增大，主要原因是中压缸进汽量很小，对于中压转子、中压缸来说均是冷却状态，这种情况下，中压缸缸体庞大，缩回速度较慢，转子受到的冷却 影响要远大于汽缸，从而出现中压胀差正值降低、负值方向增大现象；在BT工况下，高压缸不再进汽，高压转子高速旋转产生的热量不能被排汽带出，高压缸排汽温度升高很快，通常该温度很快可由320℃升至380 ℃，当高压缸通风阀开起后，缸内蒸汽密度降低，排汽温度逐步下降，高压胀差也逐步降低。 1.2 汽轮机系统寿命的影响 汽轮机转子的脆化现象是由于杂质元素（特别是P和Sn）的晶界偏析而引起的，当晶界偏析达到极限值时，整个部件可能发生断裂事故。高、中压转子，以蠕变和热疲劳损伤作为劣化的主要原因，重点要对这些损伤进行评价。 高、中压缸及高、中压转子应力变化情况 在锅炉BT后，随着持续时间的增长，高、中压缸的缸体温度下降的幅度越大，且下降得速度均较大，远大于正常停机后的自然冷却缸体下降速度，这样对汽缸的金属寿命影响很大。 机组在锅炉BT后2 h时，高压转子外表面受到的拉应力上至 最高75.8 MPa，几乎同时中压转子外表面受到的拉应力也上至最高115.9 MPa，这样高拉应力对转子的破坏性特别严重。在此之后，随着主汽、再热汽温度下降速度的变缓，应力变化也逐步降低。 在锅炉系统缺陷处理后，启动风烟系统风机恢复机组负荷过程中，汽轮机高压转子最大应力达138 Mpa（压应力）（此时高压上缸缸体金属温度达418 ℃、高压下缸缸体金属温度达443 ℃），中压转子最大应力达142 Mpa（压应力）（此时中压上缸缸体金属温度达450 ℃、中压下缸缸体金属温度达453 ℃），随着机组负荷逐步稳定后，应力趋于降低并稳定，这样整体转子应力变化完成一个循环，每这样循环一次，对汽轮机转子寿命都有一定的损耗。 1.3 对发电机系统的影响 机组由高负荷或正常负荷工况下快速降低至2―3MW时，发电机本体发热量急剧降低，其本体线圈温度降低，其内部氢气湿度升高，特殊情况下可能产生结露，快速大量的冷缩使得线棒滑移量增大，频繁这样的工况，可能导致线棒磨破漏水，损坏发电机内部设备。 发电机由高负荷降到极低负荷，运行一段时间后，再将负荷升起至正常负荷的过程，就是发电机内部发热部件热应力循环的一个过程，负荷率变化越大导致的交变应力量越大，这样频繁的变化，会导致发电机内部部分零部件松动或摩擦损坏。 1.4 BT工况下危险因素分析 低负荷工况下运行存在的危险隐患： （1）汽包水位不易控制，易引起水位波动，主汽、再热汽处于低温运行状态，且此时为了尽量保持主汽、再热汽压力下降速度慢，各疏水门均不开起，为此汽轮机存在水冲击的隐患很大。 （2）主汽温度、再热汽温度下滑较低，过热度偏低，易产生汽中带水现象，对汽轮机组有一定威胁，特别是长时间运行后，主汽、再热汽温度都已很低，都已远低于对应汽缸金属温度，为此汽温对每个汽缸金属都是一种强制的冷却，有一定的破坏性。 （3）在BT极端低负荷2MW―3MW工况下运行，给水系统中的一台汽泵必须退出给水系统，此时为了减缓主汽、再热汽压力下降速度，高旁、低旁均在关闭位置，由于主汽流量少、给水流量也相应较少，运行汽泵的再循环门必须伴随着开起，长时间这样运行，此再循环阀的磨损相当严重。 （4）单台汽泵运行，电泵在运行状态作为热备用方式，消耗厂用电量。 （5）高过减温水门、再热汽减温水门必须严密，否则影响到主汽、再热汽的降低，严重时可能导致汽中带水、水冲击。 （6）这种工况下，只有中压缸进汽而高压缸不进汽，要特别注意高压缸至排汽装置通风阀开起及高压缸内部金属温度变化情况，防止因缸内鼓风损失大导致金属温度高、动静部分发生摩擦损坏设备。 （7）锅炉BT后机组从大负荷突降或重新启动时，对锅炉本体、汽机本体的运行都是很大的冲击，锅炉系统的膨胀节、焊口都是热胀冷缩、风压波动可能造成薄弱环节处破裂泄漏。 （8）在锅炉BT操作及恢复过程中，反复进行切缸、反切缸、厂用电切换等重大操作，引起人员误操作的概率较大。 2 为了防止设备损坏、延长汽轮发电机组寿命，特制定以下防范措施 循环流化床锅炉因设备或系统故障原因，可达到短时间的停炉不停机工况、减少发电机与电网解列引起的非停次数，但这些工况对机、电、炉系统及寿命都有不同程度的损伤，为此要尽量避免或减少这些工况的发生。 （1）提高锅炉系统中设备的健康水平，尽量减少BT的发生。 （2）在锅炉发生BT进行调整操作过程中，如果10 min内，主汽、再热汽温度下降超过50 ℃，必须立即打闸停机，防止汽轮机进水，导致汽轮机大轴弯曲事故的发生。 （3）汽轮机降负荷运行，保证主汽、再热汽汽温与相应的汽缸内壁金属温度偏差不得高于50 ℃，如果超过该值，必须立即打闸停机，防止汽轮机系统损坏。 （4）按照汽轮机运行说明书要求，过热汽和再热蒸汽温度降低速率不得超过1℃/min，且过热度最低必须维持在80 ℃以上，汽轮机降负荷采用“中缸控制”运行方式，再热汽温度必须高于430 ℃。 （5）在锅炉系统缺陷消除、各种风机启动恢复过程中，各挡板开起速度要缓慢，各种风压变化要适度，防止风压大起大落导致风烟系统非金属膨胀节超压破裂。 （6）在汽轮发电机升负荷过程中，严格控制升负荷率，防止加负荷速率过大导致发电机内线棒或其他部件碰摩损坏。

科研成果论文:医院科研成果档案归档论述 1医院科研成果档案特点 1.1形成的周期长，连续性强 医学科研具有研究时间长、涵盖内容多、涉及范围广、知识连续性强等特点，而科研档案形成是与科研活动密切相关的，因此，医学科研特点决定了其档案形成也具有周期性长、内容丰富、归档要求高和档案不易整理等特点。 1.2档案专业性强，综合性强 医学科研成果档案具有专业性强的特点。医学科研中，不同学科具有鲜明的学科特点。研究课题都是按学科专业范围来进行研究的，对于某一方面的研究、课题或者课题的一部分，都有明确的专业分工。因此，科研档案也有明确的专业分类，档案归档也体现出专业性的特点。医学科研过程中，很多交叉学科和边缘学科的出现使其体现了较强的综合性,这就要求必须加强学科之间的协作配合，从而完成研究工作。学科之间融合也造成了医学科研课题研究的形式多样，数量大，涉及范围广和内容复杂，故在档案归档时，兼顾各个学科的相对独立性和专题的综合性性有一定难度。 1.3档案数量大，形式多样 正是由于医学研究的领域宽泛，内容复杂，研究对象记录形式多种多样，如各种标本、仪器检测结果、照片、音频、视频等材料，因此对于每一项医学科研，其档案量大，档案载体形式趋于多样化。 2医院科研成果档案归档存在问题 2.1档案管理制度不健全，缺乏监督 医院对科研档案归档管理缺乏完善的制度，缺乏系统性。一方面，医院相关部门并未把科研档案归档工作纳入管理之中，没有完善的、切实可靠的规章制度来保证医院科研档案的完整性，何时整理收集、哪些归档整理、出现意外情况如何补救等问题都缺乏完备的制度，因而医院科研档案管理工作缺乏指导和约束，导致科研归档工作无法顺利有效进行。 2.2相关人员责任心不强 医学科研档案管理人员整体素质不高、工作能力不强，影响医学科技档案归档再利用。许多档案管理工作者不熟悉文件材料的归档范围，实际工作中常常出现归类不当和数据保存以及归档不及时的现象，导致科研数据的缺失，造成较大损失。除此之外，科研档案归档工作缺乏有效的监督和检查，造成了档案管理人员工作缺乏积极性和责任感，不能很好地指导和协助科研人员做好科研文件形成、积累、整理和归档工作，导致科研档案归档材料不够齐全详实，完整率和归档率低。 2.3档案管理技术落后 传统的医学科研档案管理，管理技术和设备落后，归档材料以纸质材料为主，易损坏、低效率、不便于存储和调出[2]。随着信息技术的发展，尤其是办公自动化的普及，计算机、网络和信息处理在医学科研档案管理中扮演越来越重要的作用，已经成为科研档案管理现代化的重要途径和手段。但在一些基层医院，科研档案管理还基本上是手工操作，利用先进技术手段进行科研档案管理没有得到普及，这就造成非纸质形式的材料如图像、光盘、磁带等科研记录材料不能有效归档，造成记录不全，无法完整全方位反映医学科研实际情况。 3.医院科研成果档案归档管理对策 3.1完善管理制度，创新管理方法 科学合理的档案管理制度是医学科研成果档案管理的可靠保证。运用科学手段对档案实行统一管理，这就要求从科技档案的整理、归档、保存、再利用等每一个环节都应有具体而明确的规定。比如，设立档案盒，存放每个科技项目的项目申请书、合同书、成果证书、、专利等重要资料存放其中，并制作归档目录，记录项目归档材料，使档案资料便于查找。另一方面，要明确档案管理部门各自的职责，责任到岗，责任到人，促进科研档案管理水平的不断提高。从医院科研实际出发，创新档案管理办法。利用现代化的管理方法，提高档案信息化服务水平；运用先进信息技术，对科研成果进行管理，让使用者能够准确、迅速、完整、多渠道地对数据库中的信息进行检索。达到科研档案管理现代化、规范化、信息化的要求，使科研档案的积累、归档等环节得到科学的保障。 3.2提高档案管理人员的整体素质 医院相关部门应对科研人员进行档案意识的培训，加强档案及时归档的教育力度，提高科研人员的及时归档的意识，使其认识到科研档案归档工作的重要性，有利于调动科研人员的主观能动性，并在科研过程中自觉积累、保存科研档案资料，从而一定程度上配合档案管理工作人员的工作，提高档案归档的快速、完整和准确。档案管理人员自身也要端正工作态度，增强工作责任心，主动学习档案管理知识，积极参与各项培训，相互交流经验，提高的自身综合素质。在信息化时代，科研档案管理人员必须认真学习并掌握文件的归档与管理知识，学会使用信息化管理手段，将所学的熟练运用于工作实践中。同时要熟练操作各类现代化办公设备，如打印机、传真机和计算机等，另一方面，也要掌握常用办公软件，如Word、PPT和Excel等，从而有利于采用合理的手段进行相关文档进行维护，满足科研档案管理的需要。 3.3提高管理技术，加强信息化建设 通过手工操作管理医学科研档案，工作质量和效率都十分低下，难以满足发展的需要。随着当代信息化、网络化高度发展，医学科研档案的管理也要适应时代的发展，这就要求在管理过程中要推进档案的信息化管理[3]。医院要着力加大信息化投入，及时更新设备或配备新设施，如电子计算机、打印机、刻录机、扫描仪等，便于收集整理科研档案以及实现科研资料的共享，如电子文档、图片和光盘等，逐步建立科研档案的现代化、信息化、标准化管理系统。要运用科学合理的信息技术，加强对不同载体科研档的积累、编录、索引、归档等工作的监督指导，保证归档的文件系统、完整和安全。同时规范制作数据与检索标识，提高科研档案数据检索的准确性和完整性，使利用者可以迅速准确、多途径、多角度地对数据库中的信息进行检索。 4结语 医院科研工作中必须重视科研档案的收集、整理、归档与利用。医院科研档案管理是现代医学科研管理工作的重要组成部分，科研档案管理人员要在实践中总结经验教训，提高自身能力和素质，更好地管理和开发利用科研档案，医院本身也要完善制度，运用新理念、新方法去强化内部管理，积极采取新的管理手段，提高管理的信息化程度，不断开发利用科研档案信息，更加有效地为医学科学发展服务。 科研成果论文:基础教育科研成果推广路径 1缺乏科学高效的基础教育科研成果推广应用机制 科学高效的管理运行机制是基础教育科研成果推广应用工作的重要保障。深究当前我国师范院校基础教育科研工作的种种弊端，不难发现推广应用过程中矛盾重重。一是在对基础教育科研成果推广应用上缺乏严格的制度约束和高效的激励机制，导致教育科研人员不去关心成果是否进行推广应用以及推广应用的程度和成效如何，进而严重影响到教育科研人员积极性、创造性的发挥。二是在当前的教育科研体制机制下，科研工作者从项目选题立项、申报审批到科研成果的鉴定、评审、评奖等一系列程序，往往只注重学术成果，而对科研成果的推广应用，即向现实生产力转化的重视程度不够。在这种避重就轻、重心发生偏移的机制引导下，许多科研工作者处于自身利益的考量，将更多精力和时间倾注于学术论文和科技成果数量的追求上，而对这些科技成果能否得到推广应用、实际价值有多高根本漠不关心，导致基础教育科研工作的推广应用本末倒置。三是师范院校基础教育科研工作的后续管理不足。部分师范院校由于对基础教育科研工作缺乏科学高效的后续管理措施，对已取得的科研成果没有进行登记、整理、公布，加之管理不得力、对外沟通不顺畅，导致一些科研成果的推广应用率不高，许多含金量较高、应用价值较大的教育科研成果被束之高阁，从而造成科研资源的巨大浪费。 2加快师范院校教育科研成果推广应用的路径选择 2.1做好管理工作，引导教育科研工作者树立正确价值取向 正确的价值取向是确保教育科研工作者潜心研究，积极进取的必备措施。深刻反思近年来我国师范院校科研成果推广应用工作进展较为缓慢的重要原因，就是科研人员在对待本职工作上缺乏科学正确的态度和价值取向，对教育科研是第一生产力等同于直接生产能力，错误地认为教育科研成果可以直接转化为教育效益。在这种错误观念的主导下，教育科研人员过分注重取得的科研成果的数量，忽视对教育科研成果的推广应用。同时，由于科研成果可以取得立竿见影的效果，而教育科研成果的推广应用是一个较为缓慢或具有周期性的过程，因此部分科研人员在急功近利心态的驱使下，将更多的精力和时间投入在成果的取得上。因此，学校管理部门要加强科研队伍的管理工作，积极教育引导科研人员自觉摒弃错误的观点和认识，实现由重数量、轻质量，重成果、轻应用，向既要重视成果数量，更要重视科研成果质量和应用的转变，把科研成果的推广应用作为科研工作的终极目标和价值取向。 2.2以供需为导向，提高成果推广应用的效益和水平 师范院校基础教育科研成果的推广应用工作是一个问题的两个方面，即科研成果的取得与推广应用二者是密不可分，有机统一的。科研成果只有得到推广应用，才能实现自身价值，而科研成果得到推广应用的首要前提是成果的优秀和优质。要实现二者的有机统一需相关部门和人员做好以下工作——一是提高教育科研成果的质量。教育科研成果的研究只有立足教育实践才能具有旺盛的生命力。教育科研工作者在做好基础教育科研的同时要加强开发应用研究，努力做到基础教育理论知识与应用实践相结合，制定切实可行的教育改革方案，为基础教育科研工作提供第一手资料。积极顺应当今时代的发展要求，根据相关课题的性质和内容，组织相关的一线教育者和长期从事科研的工作人员共同参与到课题的研究之中，提高课题研究质量，努力推动教育科研成果的推广应用。二是加大对教育科研成果的提炼升华。实践证明，那些已经推广转化为现实教育生产力的重大科研成果，之所以贡献巨大，归根结底在于这些科研成果的信度和效度上。相反，一些科技成果存在的推广难、应用难现象，归根结底是由于可靠性的缺失引起的，经不起实践的检验。因此，对待基础教育科研成果的取得一定要进行细致缜密的分析论证，从中提炼总结出精髓和要点。还要将这些科研成果与教育实践相结合，去伪存真、去粗存精，提炼精华，增加科研成果的信度和效度。三是建立科研成果研发单位与应用单位利益共享、风险共担的捆绑机制。一方面，作为教育科研单位要把加大成果研发力度作为自身使命，勇于突破，善于创新，对自身的科研成果既要充满信心，又要有接受实践检验，发现不足立即纠正的勇气和魄力。另一方面，对科研成果推广应用单位讲，要充分考虑科研成果是否与本校的办学目标、教学条件与自身特色相适应，切忌脱离自身师资水平、人才培养目标和科研水平。科研成果研发单位与推广应用单位二者之间只有真正合作，密切协调，利益共享，风险共担，进行捆绑式研究，才能不断把基础教育科研成果及其推广应用工作引向深入。四是制定科学缜密的推广计划，积极开展推广活动。对师范院校而言，一项基础教育科研成果从研发到推广应用是一个十分复杂的过程，特别是在成果推广阶段，由于师资状况、学生状况、体制机制、市场风险、受众群体等因素制约，而困难重重。因此高度重视成果推广工作，加大人力、物力投入，制定严密的组织推广计划，完善各项程序环节，对加快科研成果向现实教育生产力的转化显得尤为紧迫和必要。 2.3建立健全科学规范、运转高效的激励评价机制 激励机制的导向作用至关紧要。对师范院校基础教育科研工作来说，科学规范的激励机制能够引导科研工作者将更多时间和精力投入到对科研成果的研发和推广应用中来，进而推动教育科研事业的发展和人才培养模式的创新，营造人人尊重科研、支持科研和参与科研的浓厚氛围；反之，则会导致更多人把科研工作当成为己谋利、逐名逐利的工具和跳板，引发更多的学术腐败和不正之风。因此，加快建立科学高效、运转协调的激励机制，已成为深化我国师范院校基础教育科研成果推广应用工作的重要内容。实践证明，科学高效的教育科研激励机制应是个人理性约束和激励约束的有机统一。个人理性约束主要包括：对在教育科研工作中做出突出贡献，取得显著经济社会效益的科研人员根据有关规定予以财物方面的重奖，将科研成果推广应用与个人奖励直接挂钩，通过入股或参与分红等方式从科研成果的推广应用中取得更多经济利益；另外，还有对科研人员社会地位和价值的认可，对在基础教育科研工作中做出突出贡献的个人或单位借助媒体的力量进行大力宣传，在全社会营造一种尊重科研人才的氛围和观念。激励约束主要是指鼓励科研人员深入基层，加大科研成果推广应用力度，创新产学研合作方式，建立科研成果研发者、推广者、应用者、接受者相互之间的风险共担、利益共享机制，达到有效降低科研风险、平衡利益分配、促进教育科研成果转化的目的。 作者：王洪 单位：曲靖师范学院 科研成果论文:通信工程专业科研成果研究 摘要: 通信工程专业是一个重视实验实践环节的应用型专业，需要大量的动手操作深化理论知识的理解与掌握。专业教师的科研成果与信息技术产业的发展方向有着密切的联系，通过将教师的科研成果引入实验教学，使学生深刻理解专业知识，明晰应用领域，促进了教学与科研的紧密结合。同时，学生参与科研项目，有利于激发学生的创新思维，培养创新能力。 关键词: 科研成果;实验教学;创新思维;创新能力 伴随工业4．0时代的到来，具有创新能力的应用型人才是大势所趋，也是高校人才培养的主要方向。我国《高等教育法》明确指出“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”是高等教育的主要任务［1］。通信工程专业是一个重视实验、操作性极强的工科专业［2］，实验教学目前多为课内实验［3］，每门专业课结合自身的核心内容或重要知识点设立若干个实验项目，这些实验多是结合课内章节进行设计仿真或利用实验箱动手操作观察实验结果。如“通信原理”课程中的“常规双边带调幅与解调实验”“模拟通信系统实验”等，这样的实验可以使学生直观感受学科基本理论所产生的现象，但是并不利于学生对所学理论的深入理解和知识的融会贯通。很多学生反映每门课程都很用心的学习，对所学每章知识点都很理解，通过实验教学也能很好地验证或观察到结果或现象，学透了理论，联系了实际，但离开书本仍然对所学专业研究的具体内容和应用方向没有概念。究其原因是缺乏承载所学知识的载体，对理论的理解再透彻，也只能推导公式，对具体应用理论解决实际问题仍就一片茫然。随着大学本科教育的普及和研究生教育门槛的提高［4］，当前的实验教学模式已经不能满足学生及社会对实验教学的要求［5］，急需对传统的实验教学方式进行创新和突破，将教师的科研成果引进传统的实验教学，改变传统的照本宣科，将研究生阶段的研究学习模式提前引入本科实验教学，激发学生的创造热情，发掘学生的潜力。 1目前通信工程专业的实验教学模式 实验步骤五分法包括:提出问题、设计方案、实施操作、处理数据、分析和解释结果五个部分，根据学生在整个活动中的参与度，大致分为基础验证性实验、应用设计性实验和科学研究性实验三类［6，7］。 1．1基础验证性实验最为普遍基础验证性实验是目前高校实验教学中占比最大的实验课程设置方式，是学生理解消化理论知识的手段，通过动手，验证理论知识的正确性，解决“为什么”和“怎么做”的问题。教学方式以提示为主，即教师通过讲解、示范、指导等提示活动，学生被动接受、理解、做实验、消化教师所提示的内容。根据实验步骤的五分法，“提出实验问题”“设计实验方案”两步由教师完成，学生完成后三个步骤，学生参与度60%。如“ASK、FSK、PSK(DPSK)调制解调实验”中，教师预设实验目的为“理解ASK、FSK调制的工作原理及电路组成”，设计了实验方案为“观察ASK等调制信号的波形”，学生真正操作的步骤只有将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、频谱分析模块固定在指定实验箱内，接通电源并观察各种解调模式下的图像即可。简而言之，学生在这个实验中的主要参与行为就是观察，解决的问题就是验证理论，可发挥主观能动性的空间极少，没有创造性。 1．2应用设计性实验比例逐步提升应用设计性实验较基础验证性实验对学生和教师的要求更高，学生的自主性更强，实验结果的多样性对教师评判实验的成功性负担更大，但因其能更好地激发学生的创造性，此种模式的课程设置比例正在逐步增长［8］。与基础验证性实验相比，应用设计性实验要求学生自己设计实验方案，“如何设计”是比“怎么做”更高的要求，教学方式除提示外，师生还需要通过教学对话、课堂讨论等教学形式，共同思考、探求、解决学生设计实验方案中的问题。根据实验步骤的五分法，“提出实验问题”由教师完成，学生完成包括“设计实验方案”的后四个步骤，学生参与度80%。如“模拟信道传输实验”，教师提供实验设备，学生自行设计信道传输的过程，包括信道中噪声的叠加、信号的调制与解调、滤波器的设计等环节，最终完成信号在信道中的传输。由于方案及实践过程均由学生自主完成，学生间也可作为小型竞赛，以信噪比最小的方案为最佳方案，激发学生的学习热情。 1．3本科阶段科学研究性实验较少科学研究性实验是指在不预设结论的情况下，根据所学所知，主动提出问题，并在此基础上设计实验步骤验证问题真伪的实验教学模式。此种模式的实验课程设置在高校本科阶段较少，更多的是在研究生阶段才有所参与。与基础验证性实验及应用设计性实验相比，科学研究性实验的目标是“做什么”比较明确，教学方式不再是教师的提示，而是在学生提出问题和解决问题的过程中，教师采用指导和研讨的方式参与其中，从而在实验过程中最大程度的发挥学生的主观能动性和创造力。根据实验步骤的五分法，从“提出实验问题”到“分析和解释实验结果”几乎全部由学生完成，学生参与度100%。 2科研成果引进实验教学的优势 2．1提升实验教学教师整体层次科研成果是教师科研水平的集中体现，对科研成果转化的期望是科研成果引入实验课程的潜在动力，将科研成果引入实验教学实践，让学生在实验过程中对科研成果的含金量产生感性认知，可以提升教师的成就感。与此同时，将科研成果引入实验教学，也对从事实验教学的教师形成倒逼机制，催生更多优秀科研成果，达到科研和教学相互促进的良性循环。 2．2优化实验课程设置将科研成果引入实验教学，可以优化实验课程设置［9］，在基础验证性实验课程居多的情况下，适度增加应用设计性实验和科学研究性实验，让各种模式的实验课程达到均衡配置，获得最佳的教学效果，培养学生的创造性思维，使学生在大学教育中完成学习———实践———应用的三步转化，适应当前社会对人才的需求。 2．3丰富实验教学内容教学内容必须与时俱进，教学实验课程的设置也应及时更新，科学研究位于专业技术领域的前沿，更能反映出本专业的主要发展趋势。将科研与教学实验相结合，不断充实实验内容，可使实验教学更具新颖性和先进性，解决学生所学课本知识与社会科技发展相脱节的问题［10］。 2．4激发学生创新意识和热情在研究性实验中，教师只给出若干思路，实验前学生并不知道实验结果，由学生根据实验条件和研究目标，自行查阅相关资料，设计实验方案、步骤，处理数据和分析结果，可能实验的结果不如人意，但通过综合训练，使学生对科研的基本方法和过程有了初步的认识和体验，有效调动了学生参与实验的积极性，既提高了学生的动手能力，又使学生养成了自主式、合作式、研究式、开放式学习方式。 2．5增强学生的专业认知通过与学生接触发现，很多学生在报考大学之初根本不知道专业研究什么，学习四年之后对于要报考的研究生专业同样也是一片茫然，因为不了解专业发展方向及研究内容，很大程度上导致了学习的盲目性和个人发展方向的错位。通过将科研成果引入实验教学，使学生在实验教学过程中深入了解本专业最前沿的知识，明确本专业的发展方向，对准确自我定位起到了很好的促进作用。 3改进后实验教学效果显著 天津商业大学通信工程专业将部分科研成果与“通信原理”课程实验相结合，设计了基于Matlab软件的研究性虚拟实验，旨在使学生了解前沿的信号处理、消除干扰等技术。以蚁群算法［11～13］为例，利用其较强的适应性、正反馈性和鲁棒性优化神经网络［14～16］的初始权值，能够有效提高神经网络的收敛速度，避免陷入局部最优，将其用于盲均衡算法［17］进行信号处理，通过Matlab仿真取得了良好的效果。通过实践发现，学生完成实验后，不仅对先进的算法和应用理论有所了解，还通过动手操作及程序的编写增强了实践动手能力，使学生真正体会到学以致用的成就感。 3．1实验问题的提出实验课前，教师将蚁群算法、神经网络、盲均衡算法的基本思想、公式推导、程序分析等提前教授于学生，使其理解消化。对信道传输过程中，信号所受影响及可能存在的畸变加以诠释，使学生对实验背景及应用意义得以了解，也为后续实验提出问题奠定基础。针对神经网络存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点，引导学生利用具有较强适应性、鲁棒性的蚁群算法对其进行改进，使学生自己找到合适的切入点，将两种算法结合，并应用在信道的盲均衡中，体现其实用价值。 3．2实验内容的设置采用Matlab软件对算法进行编程，给学生提供开放的源代码进行学习，并要求在实验中修改相应的参数评测可靠性。输入信号设为2PAM信号，神经网络结构为7－9－1，仿真信道选取普通信道H1(z)和典型电话信道H2(z)，其传输函数分别为H1(z)=1+0．5z－1+0．25z－2+0．125z－3(1)H2(z)=0．005+0．009z－1－0．024z－2+0．854z－3－0．218z－4+0．049z－5－0．016z－6(2)实验中给出各参数的参考值，系统权值个数Dim=72，蚂蚁数为权值数的2倍，即M=144，最大迭代次数为NC=40，信噪比为20dB，信息素蒸发率ρ=0．02，迭代步长μ1=μ2=0．02。这些参考值都是可变的，但其变化会对实验的结果产生影响。 3．3实验结果的解析根据文献［18］中的结果，蚁群算法优化神经网络的盲均衡算法和遗传算法优化神经网络盲均衡算法在普通信道与典型电话信道中的收敛曲线进行了比较，如图1和图2所示。该曲线是经过了10次仿真实验后的平均结果。从图中可以看出，在普通信道中蚁群算法优化的神经网络盲均衡算法和遗传算法优化的神经网络盲均衡都能达到快速收敛的效果，收敛后的均方误差没有遗传算法的稳定，收敛速度明显高于普通神经网络盲均衡算法。在典型电话信道中蚁群算法优化的神经网络盲均衡收敛速度高于遗传算法优化后的结果，体现了蚁群算法的优势。图3和图4分别给出了在普通信道与典型电话信道中各算法的误码率比较曲线。可以看出，蚁群算法优化神经网络盲均衡算法具有较低的误码率。由于学生对程序的改进方式略有不同或参数设置不同，以及迭代和实验次数的不同，实验结果会有所差异，如在正常收敛范围内均可认定实验的正确性。本实验设计内容意为学生对算法的理解和分析，并与遗传算法优化神经网络盲均衡算法相比较，使学生更能理解优化算法的优势所在。 4结语 将科研成果引入实验教学不仅可以提高实验教学的层次，丰富实验内容，优化课程设置，还可以促进成果的转化，激发学生的创新意识，使学生将所学用到实处，深切感受所学如何所用，同时在大量的实验过程中推动科研的进程，两者相辅相成，相互促进，对师生都有极强的推动作用。而且消除了学生的迷茫，对今后的学习深造或参加工作都起到了很好的启迪作用，对培养创新性应用人才起到了积极的促进作用。 作者：耿艳香 张立毅 徐文超 单位：天津商业大学天津大学电子信息工程学院 科研成果论文:科研成果宣传情况报告 随着教育教学改革的不断深入，学校教科研成果也不断涌现。学校在加强教科研建设，提高教师教育教学水平的同时，需要引进外面的一些适合于本校实际的教科研成果，也需要将本校教师的教科研成果予以推广应用，来营造学校教科研氛围，提高教师教科研水平，提升学校“科研兴校”的品位。现将我校教科研成果推广情况介绍如下： 一．从本校实际出发，因地制宜做好教科研成果推广工作。 1．召开教师课题或论文成果学习研讨会。 教师课题或论文成果学习研讨会，每学期开一次。研讨会的举行，采取分组学习方式(如分文理科组)，在研讨会上，先让获得课题或论文成果奖的教师介绍自己的教科研成果，要求着重介绍自己的有效的经验做法和取得的成果，介绍时不照论文原稿读，而辅之以讲解，并有时间限制，然后围绕着学校教师的教科研成果交流学习的体会，分组展开研讨，着重谈自己对教科研成果的体会，说说哪些做法值得自己借鉴，哪些做法值得商榷，提出进一步深入研究的做法、建议。研讨时有记录人做好研讨情况汇总，并由代表在全体教师大会上作汇报。这种做法能提高教师的参与程度，使教科研成果深入人心，使教科研成果在学校得以有效推广应用。 2．借助校本培训的有效方式推广成果。 （1）校级教研制度化，校际教研经常化。学校专门制订了校本教研的制度和计划，提倡教师相互听课，共同探讨教育思想和教学规律，研究改进教学方法，努力提高课堂教学效果。（2）继续实行备课组每周一次、教研组两周一次的教研活动制度。要求：每个组根据组内教师的空课时间合理安排，可以分时段；每次活动要有专题、有记录、有实效。方法：推行教法研究、问题会诊、案例分析、实践反思、观摩讨论等，并积极倡导即时交流、即时研讨和即时反思。（3）实施“蓝青工程”，重视青年教师的培养，提高教师队伍整体素质。学校以新课程改革为契机，以师资培训为突破口，对青年教师提出了“三年成型，六年成才，九年成名”的奋斗目标，每个学年都为教龄未满三年的新教师举行隆重的新老教师结对仪式。平时通过听课、学习、交流、指导，促进新老教师共同提高。期末，学校组织首席教师从课堂教学、听课、汇报课、教学成绩、获奖及特色等方面对其进行全面考核。 3．每年召开一次教科研成果推广现场会。 我校把召开教科研成果推广现场会作为学校教科研工作的重要组成部分，每学年召开一次，由教科室直接负责。对于在推广会上交流、推广的课题成果和获奖发表的论文，学校教科研领导小组认真筛选。做到先布置，认真准备，印好交流材料，人手一册。同时，学校还举行课题成果汇报课。就是让取得教科研成果的教师上成果实践课(指与课堂教学联系密切的成果)，一般把上课放在开会之前进行，那些能充分体现教师教科研成效，又能结合课堂教学得以展示的课题实践课，是教科研成果推广最有效的见证。 4．创办校刊、宣传栏，宣传推广教科研成果。 校刊和宣传栏是推广学校教科研成果的主阵地，是学校教科研建设的重要内容。目前我校正着手创办校刊，内容包括一些固定栏目：如(1)学校教科研活动信息报道；(2)教师课题研究过程中相关论文选登；(3)教师在报刊上发表或在上一级论文评比中获奖的论文选登；(4)本校师生作品选。也设一些不固定栏目，如(1)外校先进的教育教学经验和教科研成果选登；(2)上级教育政策法规或学校规章制度选登；(3)教育教学热点问题探讨等。 二．加强对外合作交流，让教科研成果走出校门。 1．与西苑中学实行连锁办学。在教学上，两校规定各备课组每两周进行一次教学交流。公开课，两校教师互听互评；新教师汇报课，由两校的评委一起听课、打分、评课。这一崭新的办学模式，实现了名校带新校、两校优势互补、携手共进的发展目标，开创了金华教育领域的先河。近两年的连锁办学，使南苑中学的教育教学稳步朝着“更高、更快、更强、更实”的方向发展，使西苑中学快速步入正轨，校园环境建设、教育教学管理方面都取得了本质性的变化。 2．经常与上级教科研部门保持联系，争取教科研工作的指导。积极参加教研片区活动，认真承担活动任务。如婺城区、金东区、开发区的语文、数学、自然、英语等学科教研活动，多次争取到我校举行。从教育教学管理、教科研开展、优质课展示等方面起到积极的示范作用。如年2月，金华教育学院政史专业学生在我校实习；10月，浙师大课程与教学研究学会会员来校进行教学研讨；11月，徐霞老师到金华四中参加新教材课型展示暨经验介绍活动；12月，金玉石校长应邀参加省教育学会“适应新时代、创建特色学校”研讨会，并在会上作典型发言；同月，金华教育学院校长提高班45位校长来校参观学习，等。 3．与兄弟学校教科室经常联系，加强信息沟通和工作交流。如年3月，金华江南五校课改研讨活动在我校举行。不定期请有关专家、领导、名师来我校举办教科研讲座，进行教育实验工作指导。同时经常走出去或者通过网络，学习人家的教科研经验，以促进我校教育科研工作向着正规、科学、深入的方向健康发展。 4．通过报刊，推广成果。 通过报刊，推广教科研成果是我校教科研建设的重要一环。教师将成果写成论文，通过投稿，发表到省市或国家级刊物上，教科研成果推广范围广，其价值也逐级升高。近年来，我校教师在各级各类报刊杂志已达近百篇。 5．充分利用学校网站上的教科研主页进行学习指导和交流，运用现代信息技术对我校的教科研工作起到宣传推广的积极作用。 科研成果论文:老师学期科研成果之以研导教 新的一学期又开始了。谈及新学期的教科研设想，我们会坚持自己的做法，那就是：以研导教，以教促研。 在x中学，老师们对教科研不再陌生，因为x中学的教科研就是解决老师们在教学中遇到的实际问题。新学期伊始，展望前面的教科研之路，老师们对自己，对学校都充满了信心。作为学校教科室成员，在以校为本的教科研前提下，为实现“培名师，育优生，出高质，创名校”战略，我们将落实“以研导教，以教促研”，具体做到“一个中心”，“两个基本点”。 “一个中心”，就是以教育教学为中心。 我们知道，产品的质量是企业的生命。同样的道理，教育教学的质量也是学校的生命。因此，学校的教科研，必须以教育教学为中心。以教育教学为中心的学校教科研，不应该只是一句空话，要落实到具体行动上。我们将进一步作如下努力。 首先，教科研课题的选择要体现教育教学。新学期第1——2周的时间，可以让老师们提出教学中遇到的困惑和问题，再由学校科教室将老师们的困惑和问题汇总，并结合区教科室规划的教科研选题拟好科研专题，交学校各教研组选择一个或两个探究专题，来明确新学期学校各教研组的教科研任务。这样教科研课题的选择更切近教育教学实际，且课题是由教师们自己选择的，那老师们对教科研课题会有着浓厚的兴趣，并积极参与课题的研究。 其次，是课题研究过程不脱离教育教学。只有在教育教学的过程中研究出来的成果，才会对教育教学有真正的指导价值。否则，会误人子弟。事实上，各学科有()各学科的特点，哪怕是对同一课题的研究，不同的学科也会有不同的收获。将各学科在教育教学过程中的教科研成果进行分析并推广，就可以使各学科间相互取长补短，共同提高。这也是我们所说的以研导教吧。 “两个基本点”，是指课堂观察和案例研究。 教科研要深入学生，深入课堂。离开了学生，离开了课堂，我们的教科研将是纸上谈兵，没有多大的价值。课堂观察在我们学校进行了将近一年的时间，本学期我们会进一步加强课堂观察的落实。 课堂观察作为研究课堂的一种方法越来越受到教育界的关注。我们教师参与的课堂观察是方法与行动的结合，教师参与的课堂观察是有系统、有计划的观察活动。教师在实践中参与课堂观察要经历课前会议、课中观察与课后会议三个环节，才能构成一个完整的课堂观察活动。而课堂观察的意义最终指向学生的学习。像这样在教育教学过程中完成的教科研才更有生命力。 案例研究是教师记录耳闻目睹的教育教学个案，当然也可以是自己的亲身感受。教师对案例进行分析研究，不再是个人行为，应有同伴的参与。这样分析更透彻，研究更深入。老师们从分析研究中总结经验，吸取教训，就能有所感悟。用这些感悟再去指导教育教学，就能使自己的教育教学技能得到进一步的提高。老师们从自己的亲身感悟中学习，比从其它任何方面学习都要来得快，来得真切，且更具有实效。 教研过程实际上是教育教学的设想与尝试，在这些设想与尝试的过程中，预设与生成之间总会有这样与那样的差距。分析差距的原因，调整预设，从而达到更好的教学效果，实现出高质的目标，这是我们应作的努力。 除此之外，教科研对常规工作也不能放松。常规常抓，常抓常新，那么我们就离工作目标不远了。 具体工作进程安排如下。 九月份： 1、各教研组召开教师会，了解教师对教育教学的需要。 2、召开教研组长会议，拟定教科研课题。 3、课题交学校审核后，反馈到各教研组，并告知全体教师。 4、召开教科研积极分子会议，邀请有关专家来校作教科研讲座。 十月份： 1、配合学校的各级各类竞赛，再竞赛中推动教科研进一步发展。 2、收集教师课堂观察的材料和案例。 3、召开教科研积极分子会议，邀请有关专家来校参加会议，共同分析研究堂观察的材料和案例。 4、会后要求教科研成员上交一篇感悟材料。 十一月份： 1、召开教科研积极分子会议，探讨老师们上交的感悟材料。 2、课题专题研讨。邀请专家作材料写作培训讲座 3、对材料作修改、补充、完善。 十二月份： 1、召开教科研积极分子会议，对教科研专题作进一步的研究，审查修改后的材料。 2011年元月份： 1、整理教科室各类课题材料，对课题研究研究进展情况分类汇总。 2、教师在全校交流一学期来教育教学研究成果。 3.完成教科研工作总结。 科研成果论文:高职院校科研成果档案数据分析 采用计量分析的方法，分科研项目、论文、著作、作品和专利类别，对湖南工艺美术职业学院2008－2015年的科研成果进行了统计与梳理，全方位、多角度的呈现了学校近8年的科研成果，便于学校充分掌握其科研现状，为学校制定科研发展规划、制定科研政策提供有效依据。文中所采用的数据来源于湖南工艺美术职业学院科研成果登记档案，纳入统计的均为第一作者或独著署名为湖南工艺美术职业学院的成果。 12008－2015年学校科研成果基本情况 1．1成果数量和科研人员数量 2008－2015年学校有档案记录的科研成果共计1577项，参与科研的人员累计648人。具体的科研成果数量和科研人员数量年度分布情况见图1。从图1可以看出，学校科研成果和科研人员基本保持持续增长的趋势，特别是近三年，科研成果数量增长迅速，2015年成果数量是2008年的3．68倍：一方面是学校加强内涵建设，逐步重视科研工作，2012年成立了独立的科研管理部门，出台了一系列科研政策措施，如科研奖励制度、科研项目管理办法，有效调动了教师科研积极性；另一方面学校规模化发展，教师规模扩大，到达年限需要晋升职称的青年教师数量增加，有限的职数增加了职称评审的竞争压力，客观上也调动了教师科研积极性。值得注意的是，2010年成果数量相较于2009年有一个回落，诸多因素综合作用造成了这一现象：2010年学校集中力量申报国家骨干高职院校建设项目，全校教职工全力投入申报工作；科研工作具有周期性，科研成果的出版具有滞后性。 1．2科研项目情况 2008－2015年学校获得立项的纵向科研项目共125项，其中国家级项目3项，包括国家艺术基金项目1项，全国教育科学规划课题1项，教育部人文社会科学项目1项，省级各类项目97项，市级项目5项，校级项目19项，总研究经费818万余元。具体的纵向科研项目年度立项情况见表1。从表1可以看出，纵向科研项目立项数保持平稳增长趋势，2010年相较2009年立项数减少，2009年湖南省教育厅新增了职业院校教育教学改革研究项目的申报，学校有4项课题获得立项，之后两年该课题没有组织申报；2013年立项数达到顶峰，之后有所回落，2013年学校组织了第一批校级课题的申报，资助了19项课题研究。 1．3和书籍出版情况 2008－2015年学校共1101篇，其中核心期刊26篇，出版各类书籍75部，其中教材62部。具体的和书籍出版年度分布情况如图2所示。从图2我可以看出，2008－2013年数保持平稳，稍有增长，2013－2015年数迅速增加，这与学校成果数量增长趋势保持一致：学校一系列科研激励政策，教师科研积极性的提高，更直观地通过呈现出来，论文占据成果总量的69．8％。书籍出版平稳增长，2009年、2014年数量高于相邻年度：出版的书籍中教材占82．7％，教材的更新、修订有一定的周期性，这两个年度是学校教材集中修订、出版的时间。 1．4艺术作品获奖和专利情况 2008－2015年学校教师参加由各级政府和美协、文联等主办的展览获奖的作品共245项，取得专利37项。具体的作品获奖和专利年度情况见表2。从表2可以看出，艺术作品获奖数量波动较大，没有明显的趋势：一是作品创作需要一定的积累，具有周期性；二是各级展览分布不均衡，有的年份多，有的年份少。2011年学校实现了专利零的突破，2015年获得授权的专利迅速增加至31项，但2014年没有专利：一是学校日益重视社会技术服务，将专利纳入科研奖励、职称评审范畴，鼓励教师申请专利；二是专利从申请到授权需要较长的时间，就出现了从2014年的零项到2015年31项井喷式发展这一现象。 2存在的不足 一是科研人员方面：学校近几年发展迅速，教师规模不断扩大，2015年已有专任教师400多人，但取得科研成果的教师仅122人，多集中为当年或次年需要晋升职称的教师。二是科研项目方面：省厅级项目多，高级别项目难有突破，校级课题有待稳定。在省厅级项目中，立项单位集中在教育厅，社科系统、科技厅、文化厅等部门的项目较少。三是科研论文方面：随着教师科研积极性的提高，论文数量大幅度增加，但论文质量有待进一步提升。近8年发表的1101篇论文中，核心论文仅占2．36％，如何改变唯数量论英雄的局面，引导教师潜心开展研究，确保科研成果具有代表性、创新性，构建标志性成果评价体系是科研管理部门亟需解决的问题。四是科研管理方面：高职院校科研管理工作起步晚，对科研的重视性不够，科研实力较弱。近年来，为提高教师科研积极性，学校出台了一系列激励措施，有效提升了教师科研积极性，但仍存在不少问题：基本保持单打独斗，没有形成稳定的科研团队，表现为论文基本为独著，项目多是主持人一人完成，没有团队导致竞争力弱，高级别项目和奖项拿不下来；科研成果的转化力较低，教师社会技术服务没有很好的纳入学校管理。 3建议 一是加强学术交流和合作：学校应加强同其他高校、科研院所、行业企业的合作，引进高级别人才，这是提升科研实力的重要途径；鼓励、支持科研人员参加国内、国际的学术交流活动；加强高职院校师资队伍建设，提升教师专业能力和水平，在新进人才时，注重专业的连续型、发展性。二是健全科研政策和计划：在已有科研政策的基础上，进一步健全科研管理制度，根据艺术类高职教育的特点，明确近期、远期科研目标，引进专业学术带头人，形成科研梯队，确定研究课题，连续滚动支持，形成稳定的科研团队；落实考核制度，切实将科研业绩纳入教师年度考核、中层干部考核、部门考核，形成竞争机制；强化社会服务功能，建立和完善教师社会服务的制度与政策，引导教师面对行业企业开展技术服务；根据艺术类高职教育的特点，建立柔性的评价管理机制，对基础理论型人才和应用技术型人才分类评价，将项目、论文、著作、艺术作品、专利、社会科技服务、学术交流等多项定量和定性指标纳入评价标准。三是优化科研环境：高度重视科研工作，将科研与教学同等对待，教学科研两手抓；加大科研经费投入，建立科研平台，培养科研队伍，改善科研硬件软件条件，为教师申报各级各类项目提供便利条件；就学校重点专业和专业群设立专项科研经费，鼓励标志性成果的产出，形成以研促教，以教促研的良好局面。 作者:包文婷 单位:湖南工艺美术职业学院 科研成果论文:科研成果在美术教学中的应用 摘要：在美术院校教育中长期存在重教学、轻科研的问题，已不能适应当今社会需求。因此本文从教学与科研的关系入手，旨在更好的将学术研究成果运用到教学中去，达到教学牵引科研，科研促进教学，形成教学、科研、教学的良性循环，从而实现美术院校办学水平的全面提高。 关键词：美术教学；科研 邓小平同志指出：院校的任务，“一是教学，二是科研”。美术院校既是科学研究的前沿力量，又是中坚力量。只有逐步增加科学研究的比重，认真搞好科学研究，才能把美术院校建设成为既是教学的中心，又是科学研究的中心。美术院校的职能、任务与教学对象，都客观地要求我们把科研与教学结合起来，多出成果，多出艺术人才. 一、科研与美术教学的关系 对于一名大学的美术导师而言，应具备系统的美术、教育理论知识及过硬的专业技能，科学的教育方法和较强的教学能力，同时，还要具备一定的科研能力。因为只有这样才能够保障整个教学工作的顺利进行。在教学工作中，教学和科研是两个相辅相成的部分，这两个内容的协调和平衡是教师发展的重要内容，同时也直接关系着学校的发展和社会的进步，因此必须得到充分的重视。综合来看，教学和科研是既对立又统一的关系。从多年的教学经验中可以看出，教学和科研在一定程度上是对立的，但是同时在一些方面又是相对统一的。首先，从对立面来看，不可否认的是，教学和科研是存在冲突的，教学目的和科研目的具有明显的不同。对于教学而言，最主要的目的就是进行知识的传输，提高学生的知识水平，而科研则是对知识的创新与创造；从对个人素质的要求方面来看，教学除了专业技能之外还需要道德、人格以及表达能力等方面的要求，但是在科研方面则主要侧重对知识的创造性和智力的高要求，对表达能力、口才等方面要求较低；最后从时间上来看，因为一个教师的精力是固定并且有限的，更多的精力投入到教学中去自然会减少科研方面的投入，从而影响到科研成果的质量和科研能力的提高，反之也是如此，因此处理好科研与教学之间的关系是一个尤为重要的方面。从另外一个角度来看，可以得到的结论则是教学与科研是相对统一的，同样从目的角度来看，教学和科研的目的虽然在细微的方面有一定的冲突，但是在大的方向上都是以推动社会发展为共同目标，是社会进步的重要动力，因此可以说二者是统一的。另外在长远的影响上来看，教学和科研是相辅相成的，互相起到促进和提高的作用。对于教学而言，首先，科研的创新能够提高教学的质量，是教学内容的丰富和深化的基础，并且能够将教学的方式和方法多元化，从而最终实现教学质量的提高；其次，教学对科研也是有促进作用的，教学的最终目的是教育出优秀的人才，而优秀的人才同时也是在为未来的科研工作奠定良好的基础，另外在教学的过程中由于师生之间的互动和总结也会深化科研的内容。对于个人而言，教学是果，科研是根，所以要真正做到教学与科研的统一和谐就需要不断研究教学手段和内容，避免出现教学的空洞，培养出优秀的人才，同时要想得到优秀的教学成果必须加大对科研的投入力度，奠定好根基才能够更好的结出教育的果实。从上面的分析我们可以看出，教学和科研是辩证统一的关系，所以在我们具体的工作和考核过程中要根据不同的需求和工作性质来进行权衡。对于一位高校的美术教学和科研工作者而言，科研重于教学的方式更为适合。因为大学生对于教师的学术水平要求更高，相对而言对于教师的表达和口才能力则要求较低。所以对于一位高校教师而言，保障更高的教学质量需要以学术质量为基础，尤其对于大学的美术教学而言，科研不可忽视，没有科研学校就难以出现名师。 二、美术教学中应用科研成果对美术院校教学质量的提高具有重要意义 科研与教育不是单纯的对立或者互不相关，从大量的科研成果实践工作中我们可以看出，“应用”、“推广”、“转化”，是关于科研成果的三个重要的推广方式，虽然在一些理论书籍中没有对相关概念进行明确的解释和分类，但是它们之间还是具有一定的区别的。首先，“应用”是指的科研成果被一些相关人员的小范围使用，使用范围相对较小。“推广”则具有更大的范围，主要是指某些成果在更大的空间范围内得到广泛的应用，范围小的情况下不能算作推广，只能算是应用。例如在农业方面有的科研学者表示，当某项科研成果推广的覆盖面应达到适宜推广面积的15%以上方可称之为推广。在美术科研方面也是如此。“转化”则是在应用的基础上，更多的强调了理论向成果的转变，将效益转变为现实。这三个概念都包含了理论和实践的充分结合。本文针对科研成果的应用主要从两个方面进行分析，一方面是选择一些对学生专业发展有利的成果，提高学生的学习兴趣，丰富学生的学习经验，提高学生的理论水平；另一方面是运用一些科研知识进行课堂教学，从而丰富课堂内容，提高教学效率，培养学生科研能力，促进学生主动学习，最终提高美术的教学质量，更好的为社会输送人才。因此，在美术教学中科研成果的应用对美术教学质量的提高具有重要意义。 1、应用科研成果有利于美术专业学生观念的更新 观念的更新是美术专业学生成长的重要环节。然而，现行的美术教材已不能满足这种需要。我国现在发行的美术教材，大都存在内容陈旧落后，缺乏时代性，国际性和最新的艺术思想与学术信息等问题。如果美术教学仍然根据教材照本宣科，不能把那些新的科研成果及时传授给学生。那么，学生就会跟不上社会前进的步伐，像井底之蛙一样眼界狭窄，这对他们的专业发展是非常不利的。因此，必须结合教学内容，有重点，有选择性地把最新、最先进的科研成果纳入教学内容中来，不断摈弃陈旧的知识，提高学生的专业理论水平，使新的、先进的理念内化为美术学生的专业素质，促进学生的专业成长。 2、应用教育科研成果有利于培养学生的科研能力 现在我国大部分中等本科院校的教学都存在“重教学，轻科研”的现象。教师缺乏科研能力是重要的原因之一。由于教师缺乏科研能力，他们不能将新近的教育科研成果应用于自己的实践中。结果事倍功半，成效不大，使教学工作很难提高到更高一层的水平。如果教师具备了一定的科研能力，就能批判性地选择和接受新的教育理论，并将自己的科研成果运用到教学中去。在教学进程中学生受到教师的启发，可以激发学生的研究兴趣，培养学生的研究意识，促使他们向研究者的角色转变。 3、应用科研成果有利于培养学生的实践能力 在教学中应用科研成果，就必须加强实践教学环节，这样能够大大提高教学质量，避免学生出现读死书的情况。教师在教学过程中应用科研成果，还可以通过借鉴性的研究，鼓励学生进行创新和思考，通过课题的自主选择和调查研究来提高学生的实践能力，促使学生转变为主动的“学习者”，最终保障教学质量。 三、科研成果在美术教学中的应用 如果将科研和教学进行形象的比喻，那么可以联想到车的两个轮子，科研和教学作为两个轮子承担着整辆车的运行，而车轴则是结合与运用，只有通过结合与运用才能够实现教学成果的充实，教学课堂的优化，科研成果在教学中的应用，结合与运用是一个必不可少的内容。 1、运用科研成果，既要“遵书”又要“求新” 科研成果的运用首先要做到的是“遵书”，所谓“遵书”就是紧扣教学大纲，根据教材内容来进行讲授。但是，同时科研成果运用到美术教学工作中还要“求新”，所谓“求新”就是在现有的课堂内容和教学基础上不断的深化教材内容，创新教学方式。对于教师而言，教材是教师授课的工具。对于学生而言，教材是获取知识的媒介。“遵书”能够将教材精华内容系统的传授给学生。“求新”则能够紧随社会动态，将最新的科研成果补充到课堂上，避免在教学中照本宣科，满足不了学生对知识的需求。书上的成果固然是精华，但新的科研成果也是尤为重要的。所以在课堂的授课过程中，必须充分把握教材的观点，围绕教材内容进行学术研究的观点介绍，从而扩大学生视野，启发学生创新，促进学生自主思考，增强学生解决问题的能力。 2、运用科研成果，要概括精辟 科研成果的运用必须在进行总结和研究之后才能够在课堂上进行讲授，高于现用教材并且成熟的科研成果才能够让学生真正的体会到科研成果的新。所以在科研成果的运用过程中要注重科研内容的精辟概括，保障科研成果的实用性，让学生受到启发，引起学生的思考。 3、科研成果的运用必须恰当 如果将科研成果的恰当运用比喻为一部电影中的插曲，那么插曲的应用得当可以让整个电影水平升华，推动剧情的发展，反之则会成为败笔。所以在课堂教学过程中，如何提高教学质量，优化教学内容就需要对科研成果进行正确的运用。首先，科研成果的应用必须扣紧主体。这就需要教师根据科研成果的内容进行大量的积累和筛选，从而抓住真正有价值的内容，在教学过程中渗透，提高学生的理解能力。另外需要注意的是，科研成果的运用终究只是辅助，不能够喧宾夺主，必须有个范围的保障，以教材为基本点，相互配合，避免将课堂做成学术讨论会。所以科研成果的运用必须把握好度。 4、运用科研成果，要巧妙安排 “凡事预则立，不预则废”。科研成果运用于课堂教学，不能随心所欲、临堂应付。这就要求科研成果的运用必须是符合基本的教学要求。教学的目标和大纲是学生接受教育的基础，科研成果的运用必须与之配合，运用到什么地方，什么时间更适合都需要进行斟酌，不能再课堂上信马由缰。在应用中需要注意的是，教师要综合课堂教学的目的和全局结构，采取科学安排，将科研成果的理论渗入到教学课堂中去，从而达到教学的目的。在教学过程中，科研成果的运用要注重一个活字，通过准确生动的插入和讲解让学生更多的思考。除此之外，学生参加科研也是一个重要的教学方式。通过教师的指导，发挥学生主体性，提高学生积极性。通过学生的自主参与来培养独立学习的能力。通过业余时间的研究活动来更好的得出学术价值高的科研成果。对于教师而言具有更好的教学效果，对于学生而言也有更好的学习效果。总而言之，在美术院校的教育中，将教学和科研结合起来，通过科研和教学的有机权衡来实现科研兴教的目标，真正的将教学科研提到办学的中心上来，以教学目标来引导科研，以科研成果促进教学，真正形成一个教学和科研的良性循环，从而促进学校的办学水平的全面提高。 作者:吴秋萍 胡博 单位:黑河学院美术与设计学院 科研成果论文:教师科研成果管理系统设计论文 摘要：科研管理的信息化、网络化，使科研管理工作实现动态实时跟踪，提高科研管理效率，是高职院校科研管理工作的需要。本文分析了教师科研成果管理系统设计目标、功能模块，探讨了基于浏览器/服务器模式的教师科研成果管理系统数据库设计，为使科研管理规范化、科学化进行了有益的探索。 关键词：教师科研成果管理系统；数据库设计；浏览器/服务器（B/S）模式；ASP；SQL数据库 随着院校科研实力日益增强，我院科研项目和科研成果迅速增长，科研管理部门针对论文及成果的管理难度加大，传统的科研项目管理思维、管理方法、管理模式面临着严峻的挑战。越来越多的高职院校为适应自身发展的需求，以院校科研管理为应用背景，纷纷采购或者自主研发符合院校自身的信息管理系统，实现对科研项目和论文的信息化管理，实现信息资源的共享，使科研项目管理科学化、规范化，进一步对科研项目实施流程监控，已成为各院校科研管理工作的发展趋势。 1目前我院教师科研成果管理存在的问题 1.1科研信息收集管理人工操作，缺乏系统、规范的信息管理手段 以往科研管理人员对科研论文、申报文件的主要处理方式是基于文本、表格等纸介质的手工处理，对科研信息的处理是通过人工统计、查询来进行，工作量大，容易出错，运做的效率低下。若能通过科研管理软件，发挥计算机管理、网络共享的优势，将会及时、准确、有效的进行学院科研情况的处理，提高信息处理的速度和准确性。 1.2管理部门重视不够，成果经常处于沉淀状态，成果利用难展示少 教师科研论著作为一种特殊的文献信息资源，学校管理部门忽略了对本校教师科研成果完整性、连续性的收集和管理，缺乏对科研成果的宣传和开发利用，广大师生不了解教师科研成果的作用和价值。只有在需要时，例如教师进行职称评比的时候，或者进行国家级和省级自然基金申请时，或者当学校向上级统计汇报科研成果时，才会对教师的科研成果进行集中的管理，这在很大程度上会影响学院科研水平的提高。 1.3科研项目流程管理资料不健全，缺乏科学有效的管理 在此次研究项目之前，我院教师科研成果管理还没有统一规范；在科研项目的管理中，项目申报、项目中期管理、项目结题、科研成果登记等流程管理资料部分缺失，而科研项目这些连贯又交错的业务流程都是密切关联的，致使所收集的信息缺乏系统性、完整性和连续性。为提高系统设计水平，我们在项目初期走访了兄弟院校后了解到，在具体管理中，大部分学校的科研成果由科研部门统计收集，有的由院系资料室负责统计收集，也有些学校是图书馆作为专题负责统计收集。各校数据库建设标准各异，用户检索语言、检索界面、数据的标引、分编、检索点不统一，缺乏统一的建设和质量控制规范。考虑到建设教师全文数据库的难度和工作量很大，可以先期实施科研成果管理系统，等到累积一定的经验后将全文数据库检索和展示作为以后的研究目标，所以我们拟建立陕西职业技术学院教师科研成果信息管理系统，应用本系统对本校教师科研成果进行管理，为专任教师、专业技术人员提供教科研工作衡量标准和有效的考评依据，立足系统具体实施应用，进行系统实践的探索，为其他院校建设本校成果库提供借鉴和参考。 2系统分析及设计实施 2.1教师科研成果的范围 教师的科研成果类型主要有：专著、专利、论文集、学术论文、学术报告、精品课程与试点专业、教师获奖、指导学生竞赛、参展作品及其它成果等。 2.2系统功能设计及模块结构 2.2.1系统功能设计原则 在教师科研成果管理系统设计的过程中，我们以技术适用、系统实用、结构合理、运行可靠稳定、低成本、低维护量作为基本建设原则，遵循阶段开发原则，将整个工作划分为多个目标和阶段，明确各个阶段的工作目的、步骤和要求；在实际开发中，注重实用性和先进性的结合，充分考虑系统的容量及功能的扩充，具有与其他应用软件进行数据交换和数据共享的能力；后期运行中，充分考量服务器安全、数据的备份和安全访问机制，以确保数据信息的安全性，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。 2.2.2系统功能模块 系统主要包括三个工作模块：“系统管理员模块”“，科研管理工作模块”和“科研人员（教师）模块”三部分组成“。系统管理员模块”用于科研人员创建及用户权限分配“，科研管理工作模块”用于进行科研成果申报及审核、科研文档管理、科研成果跟踪、科研经费管理、信息查询统计“，科研人员（教师）模块”用于进行各类科研成果的登记、信息变更、统计查询。 2.2.3系统结构及功能 1)用户权限管理：为了保证管理系统的安全性，需要建立用户、角色和权限数据库表，按角色不同享有不同的权利，对于不同的用户可以分配不同的权限，根据系统设置的安全策略，用户可以访问而且只能访问自己被授权的资源。2).查询统计系统：应当建立不同的搜索机制，可以对不同信息项目进行搜索。科研成果信息项目包括项目名称、项目来源单位、项目审核状态、项目组成员、课题起始时间和结束时间、项目备注信息等。可以按照多种条件进行搜索，例如科研项目状态为正在申报，还是通过审核后的状态。系统中进行查询时，可依据不同的用途加载查询项，多维度显示不同的检索结果：可以按成果题名，主题/关键词，著者，著者部门，所属学科，出版/发表/结题时间，成果出处，获奖时间，基金资助等检索点来查询。查询输出功能，还应根据查询项统计结果，具备输出各种报表的功能，以方便统计某一年或月的所有成果量或某学科、某专业及某课题的成果量，方便统计历年来本校全部科研人员或者某部门教师所发表的科研成果篇数、专著专利数据等。3)项目类别管理：将不同类的科研项目划分不同的项目种类。4)项目流程管理：项目申报管理、项目审批管理、项目结题管理5)系统管理：用户管理、权限管理、密码管理。6)系统帮助 3数据库设计 通过分析，本系统需要输入的数据如下：1）学院：包括学院编号，学院名称。2）行政机关：单位名称，单位地址。3）系：系名称，学院编号，联系电话。4）教职员工：职工编号，姓名，系名称，单位名称，性别，出生年月，政治面貌，籍贯，毕业院校，联系电话。5）科研活动的信息：承担课题，发明专利，撰写论文，创作著作。6）科研项目的信息：课题（立项，鉴定，获奖），专利，论文，著作。7）课题：课题编号，课题名称，承担单位，合作单位。8）专利：专利号，专利名称，授予时间，主持人，人员，专利类型。9）论文：论文名称，主编，副主编，出版刊物名称，刊号，刊物级别。10）著作：书名，出版社，出版时间，职工编号，姓名，著作类别。11）课题立项：立项编号，课题编号，课题来源，参与人员，职工编号。12）课题鉴定：鉴定编号，课题编号，成果等级，参与人员，职工编号。13）课题获奖：获奖编号，课题编号，获奖级别，姓名，职工编号。我们在SQL数据库设计阶段，根据系统的需求情况设计了若干个数据库表，如项目信息表，个人信息表，学院信息表、项目申报管理表、项目申报批次管理表、表等，并设置了表与表之间的关系，力求满足实际使用中各种多变的需求。 4系统运行环境及开发工具 本系统采用浏览器/服务器(B/S)模式进行设计，由客户端（IE浏览器）、WEB服务器（Windows2003Server+IIS）和数据库服务器（SQLServer2005）组成。采用ASP（ActiveServerPage）、VBScript、Dreamweaver等软件作为开发工具。 5系统运行效果及存在问题 教师科研成果管理系统服务于科研管理人员，实现了对科研项目的有效管理，及时地将教师所发表的论文、获得的奖项、科研项目流程信息等内容进行数据库存档管理，能够做到对科研活动从申报到结题的全程跟踪，为教师和学校管理层提供界面美观一致的科研信息查询和统计平台，既能实现对科研活动的高效管理和控制，又能够为高校对院系的评价以及院系对教师的评价提供依据，避免职称评定中一些虚假信息的负面影响，满足学院的决策者对科研活动的宏观管理与决策的需要。系统采用ASP架构分层明确、便于扩展和复用，采用B/S架构，系统安装部署和后期维护简单，采用IE浏览器访问，界面相对统一，缩短了软件的学习培训时间，便于科研人员使用。经过近三个月的运行，系统发生故障或者错误的概率在预定范围内。由于采用B/S模式开发，难免会出现一些兼容性或者服务组件的可用性等问题，这些通过我们的协调和努力基本能够得到解决。 目前，我院正在进行数字化校园建设，教师科研管理系统为“数字化校园”的一部分，需要和教务管理系统、办公OA、人力资源系统、财务系统、资产管理、邮件服务器等系统整合为一体，出现了一些新的问题。如何使各个子系统兼容，需要构建统一的数据标准平台，建立数据中心，对业务流程进行整合，使业务数据同步兼容，将在随后继续努力解决。 作者:赵蕊荣 王文通 张 骞 马晓荣 单位:陕西职业技术学院 科研成果论文:科研成果价值评价企业激励体系实施论文 编者按：本文主要从企业创新能力激励指标的选择、样本与数据来源；数据分析；结论与建议进行论述。其中，主要包括：企业是最能了解市场现实需求和潜在需求的主体、样本选择与数据来源、指标确定和说明、企业内部激励因子、企业创新程度指标、评价企业自主创新能力的指标一般可分为四大类、采用Pearson简单相关系数分析方法、企业投入的R D经费直接影响企业的自主创新能力、企业在R D活动中的主体地位进一步增强、企业更加重视自主创新、主要经济产出指标保持良好增长势头、企业职工的平均工资有待提高、提升自主创新能力是企业形成核心竞争力的关键因素等，具体请详见。 企业是最能了解市场现实需求和潜在需求的主体,能够有效地把握自主创新的方向,在技术创新中起着最重要的作用。为使自主创新的技术、产品等成果符合社会需要,企业本身在自主创新过程中投入大量资金和人力资源。企业可以通过市场将投入的科技成果转化为商品而收回研发成本,并取得收益,以此体现科研成果的作用和价值。因此,科技成果产出的价值则成为评价企业激励机制实施效果的最直接要素。 一,企业创新能力激励指标的选择、样本与数据来源 1,样本选择与数据来源 本文以我国大中型工业企业为对象,采用数据分析的方法,将研究时间界定为2002—2008年之间,以样本的历史数据为基础,研究其历年来的技术创新能力,研究过程中收集了评价期内相关的数据资料。 2,指标确定和说明 (1)企业内部激励因子 企业对技术创新的激励体现在创新资源的投入上。创新资源投入包括两个部分:资金的投入和人力资源的投入。资金的投入主要是投入到R D活动中的资金。而人力资源的投入主要可以用企业科技人员及全体员工的平均工资指数来计量。因此,本文选取企业R D投入、企业R D人员、平均工资指数这三项指标代表企业对技术创新的激励程度。见表1。 (2)企业创新程度指标 评价企业自主创新能力的指标一般可分为四大类:创新投入指标、创新环境指标、创新资源指标和创新程度指标。其中企业创新程度指标最能直观评价大中型企业投入资源的成果,因此选取企业高技术产品工业产值、主营业务收入、新产品销售收入、工业增加值和年末从业人员数等五个指标,包含了技术创新的深度和创新的广度。其历年数据见表2。 二,数据分析 采用Pearson简单相关系数分析方法。使用SPSS14.0forWindows统计软件中的Pearson简单相关系数计算功能,对表1的企业内部激励因子和表2的企业创新程度指标的数据进行相关系数分析,结果如下: 从表3中的相关系数数值可以看出,在检验年度内企业R D投入与评价创新程度五个指标均呈正相关,并且相关系数均达到0.900以上,相关程度很高,具有统计学意义。可以体现出企业投入的R D经费直接影响企业的自主创新能力,从而进一步提高了到其自身的经营成果,为企业带来良好的业绩。 企业连续五年的R D从业人员数成增加趋势,并与评价创新程度五个指标有很高的相关程度,其相关系数均超过0.900。从这一程度上说明大中型企业R D从业人员的递增会直接引起产品工业总产值的增加,导致新产品销售收入比重加大,使得企业总体销售收入呈现良好增长趋势。 在检验年度内的企业平均工资指数和创新程度五个指标的仍呈正相关,但相关程度明显小于企业R D经费的投入和R D从业人员与创新的相关程度,pearson值均低于0.900,该检验仍具有统计学意义。同时提高企业员工的平均工资指数,使其与企业的科技资源和人力的投入成正比,应该得到企业的重视。 三,结论与建议 1.企业在R D活动中的主体地位进一步增强 企业R D资金来源以政府资助和企业投资为主。统计数据显示,2007年企业R D资金中来自政府资金813.5亿元,企业资金545.3亿元,分别比2006年增长17.3%、9.0%,同时国外资金和其他来源的资金261.7亿元,增长10.9%。20世纪90年代以来,我国企业R D活动绝大部分依赖于国家财政的资助。近年来,企业R D经费的来源结构已经发生了明显的变化,政府对R D的资助保持在50%—60%,企业的投资超过三分之一。从R D强度来看,2008年,R D经费占主营业务收入比重为1.13%,也高于上年的1.09%,说明我国大中型工业企业已对自主创新给予了很大关注,创新投入强度不断增加。体现了在国家大力提倡自主创新过程中,企业已经逐渐成为自主创新的主体的趋势。 2.企业更加重视自主创新 2007年我国的R D经费总额实现高速增长,跃升至世界第五位。2008年,我国科技投入和人力资源总量继续增长,全社会投入科技活动和R D活动的人力数量达到历史新高。2008年我国科技人力资源总量达到4200万人,比2007年增加500万人,增长10.5%,与全国对科技资金的投入成同比例增长。其中大学本科及以上学历约为1800万人,比2006年增长12.5%。根据美国《科学与工程指标2008》,我国本科级以上科技人力资源总量已经赶上美国。仅2007年我国R D人员占科技人员的38.20%,而在为企业服务的R D人员就占全国R D从业人员的49.42%。直观的数据显示出,目前国家对培养企业自主创新能力的重视,以及企业无论从资金和人力的投入上都认识到提升自主创新能力已经是当务之急。 3.主要经济产出指标保持良好增长势头 根据2008年的数据统计,全国大中型企业全年营业总收入突破了5万亿元大关,达到5.93亿万元,工业增加值达到10715.4亿元,分别比上年增长了26.8%和25.8%。其中新产品的销售收入1.25万亿元,占总收入的22.78%,比2007年增长2.06%。全年完成工业总产值59736亿元,实现净利润3159.3亿元,上缴税额2614.1亿元,进出口总额达到2495.2亿美元,其中进口总额964.2亿美元,出口创汇1728.1亿美元。与2007年相比,工业总产值、主营业务收入、新产品销售收入和工业增加值分别增加14.42%、10.48%、4%、16.04%。均实现了企业经济实力的稳定增长。我国大中型工业企业创新能力不断提升,新产品的国际竞争力进一步增强。 4.企业职工的平均工资有待提高 以2002年为基准的连续六年职工工资平均指数虽然有所提升,但增长速度缓慢,只有2008年有显著提升,但排除通货膨胀的因素外仍旧增长较慢。可见企业在科技经费投入中对研究人员的薪酬激励没有与科技人员增长达到同步,这样会导致科研人员甚至普通员工不能实现个人满足,从而降低创新效率。企业自主创新能力的高低,取决于该企业人力资源素质的高低,取决于人力资源积极性、主动性、创造性的发挥,因此针对员工的激励对于企业经营业绩至关重要。激励机制的根本作用是正确地诱导员工的工作动机,使他们在实现组织目标的同时实现自身的需要,增加其满意度,从而使他们的积极性和创造性继续保持和发扬下去。激励机制运用的好坏在很大程度上会影响乃至决定企业自主创新的成败,对有创新精神的高管层、高素质的科技人才及员工进行有效的激励约束机制是企业创新成功的关键。因此,企业应加强对员工实行薪酬、绩效、福利以及自我发展的激励措施,以保证创新的有效进行,进而全方面提高企业自身的自主创新能力。提升自主创新能力是企业形成核心竞争力的关键因素,也是企业制定和执行激励机制的目标。激励机制将企业远景目标转化为具体行为,结合国家为企业提供的直接人力财力支持和间接的政策扶持,以及企业内部的动力,朝着组织所期待的目标做出持久努力。反之,自主创新能力能够给企业带来经济收益和竞争地位的提升,企业拥有了收益权、支配权,才能为企业自主创新活动注入资金,承担风险,为激励机制能够在企业内部顺利进行提供了物质上的保障。二者相辅相成,不可分割,共同为企业的可持续发展提供直接动力,同时企业的生存与发展才有了取之不尽、用之不竭的源泉。 科研成果论文:高校科研成果转化分析论文 一造成各种成果转化低下的原因 1.1高校科研成果脱离了社会的实际需要 科研成果本身的先进性、创造性、成熟度、可操作性是科研成果转化的关键因素。[1]首先，很多高等院校立项的初衷就偏离了为社会服务的方向，立项的原因主要是为了评职称、涨工资、买房子等个人利益，对科技成果转化的问题缺乏深刻认识，由此导致了立项的意义偏离社会和企业的实际需求；再者，由于长期以来受经济办学模式和研究模式的惯性所致，一部分从事科研人员在研究选题时，只注意文献的检索，专为学术而研究，成果远离市场需求，远离市场。在高校，许多教师和学生有很多奇思妙想，但是这些想法和实践得出的成果要转化为现实的产品，市场才是关键，科研成果需要十分契合市场的需求，有突出的竞争优势才能够吸引投资，得以转化，但是高校的很多科研成果在这些方面往往很难完全符合市场的要求，从而很难将投资者的目光吸引过来。 1.2企业的科研水平对高校的科研成果也严重的不适应 在市场经济条件下，企业是技术创新的主体，是科技创新和进步的主力军，技术创新是发展高科技、实现产业化、提高企业竞争力的重要前提。现代企业越来越重视可记得创新在企业中的作用，为了节省资金企业往往和乖哦等学校进行合作，利用高的那个学校的科研力量来增强企业的科研能力。但是企业对高校科技成果的消化、吸收高校的科技成果，最后必须通过企业的行为才能转化为生产力。一方面企业需要创新的知识和新技术、新工艺，采用新的生产方式和经营管理模式，高校也有许多这方面科研成果，但由于许多企业缺乏对高等学校科研情况的深入了解，特别企业是对高等学校科研运行机制了解的更少，对高校的研究能力和水平知之甚少，另一方面高校对企业的科技成果需求不甚了解，所以二者很难结合到一起。另外，一些企业热忠于所谓的“概念”炒作，不愿意真正投资于高新技术，致使许多高新技术的转化中途夭折。 成果考核制度缺陷。高校科研管理部门对科研成果的转化和商品化缺乏明确的计划和指标要求，对科研成果的转化软约束。大多数高校管理部门仍按教学机制运行，科技系统的结构格局和资源配置不合理。只重评估研究前期理论成果，不重评估后期成果社会效益，科技成果主要*相关专业人士进行“评估”，而不是按照成果的市场转化前景和可能效益来评估。 1.4资金的缺失使许多高校科研成果束之高阁 在我国，从课题研究到实验室成果的研究经费，大都是由高等院校自己组织或者通过国家科技项目拨款或自筹资金投入的，[2]虽然近几年来随着国家对科研的重视，对高校的投入也越来越大，但是同西方发达国家相比，教育经费在国家预算中的所占比例还明显偏低。资金上的欠缺使得某些高等院校，虽然有好项目，也有好的人才，就是缺乏资金和设备导致项目流产，或者进度缓慢，或者虽然已经取得成果，但是缺乏推广，形成不了生产力。因此，许多科研成果实际上成了放在保险柜里的一纸空文，如同鸡肋一样食之无味、弃之可惜。 二增强我国高校科研成果转化的手段 2.1建立合理的科研管理体制制度 最大程度地减少高校行政管理人员对科研项目是否入选的干预，关键是要在科研领域引入市场竞争机制和科学民主决策机制，建立科研项目“同行评审”机制。科研项目的评审人员，必须是科研和学术同行，对评审项目拥有足够的前沿知识，而不宜采用如候选人的职务、职称、资历、学术组织成员等与专业水平无关的标准。同时，要坚持利益相关时的回避原则，凡是评审者的个人利益会影响评审结果，或评审结果会影响评审者个人利益的，都应当实行回避，尤其要防止朋友、同学、学生、导师、同事等利益相关者之间的“相互评审”。最后，还要保证项目评审人员对评审对象做出独立评审，评审机构在综合所有评审人员的意见后，再得出最终评审结果。 2.2高等院校的科研立项要面向市场 要加强高等学校与企业、科研机构的联合协作。高校科研人员积极从事技术发明，并通过专利许可和技术转让等形式，为经济和社会发展服务。高校科研与人才培养紧密结合，在开展科技创新的同时，不断为社会提供经过严格科研训练的各类专业化人才。为了促进科研成果推广的顺利进行，要多方面采取措施。要面向市场需要，加强立项的审查工作；要积极采取那些技术开发与推扩使用紧密结合的组织形式；要采用各种形式，进行技术转让或入股；要加强技术培训和宣传工作；要面向广大企业的技术改造，采用新的技术成果，促进企业技术进步。只有这样才能促进科研成果的转化，使科研成果形成显示生产力，才能取得良好的社会效益。 2.3增加科研投入 科研的基础是科技经费的投入，高等学校要加大对科研经费的投入，尤其重点学科、重点项目的投入，使之有充足的资金组织精兵干将，有充足的资金购买各种试验设备，高校财务部门应及时掌握国家有关政策、教育主管部门的重大决策，协助院领导和各部门认真规划，加强预算的科学性性、可信赖性，尽量通过项目申报等方式来争取财政拨款。[3]为科研创造最好的条件和环境。同时，也要加大对科研成果转化的投入，建立起专业的科研成果推广人或者借助社会上专业的科研成果中介人，最大程度的利用社会资源，是科研成果转化为生产力，这不仅会创造良好的经济和社会效益，带回的资金又可以反过来增加对科研的投入，形成良好的资金循环链。再者，科研投入不单单是学校的事，也是政府的事情，事实上在中国主要是考政府的投入，政府要在资金安排上把对学校的投入放在最顶端，把科研投入作为重点，政府还要努力的做高等学校和企业的“媒人”，努力促成科研成果转化为生产力。 2.4高校要进一步完善其科技成果推广体系 要注重和技术需求方或潜在技术需求方进行多方面、多层次地沟通和交流，注意把研发人员、技术需求者以及投资机构、社会科技服务中介机构都吸引到统一的平台中来，通过多种形式进行科技成果的评估、检测、包装和推广。要完善科技成果转化的配套条件，这需要政府牵头，吸纳企业、高校、市场和技术中介等组织参与并使各方面共同努力。特别是各相关方需要协调利益关系，分担风险，共同推进科技成果转化的配套条件建设。 总之，基于高等院校组织结构与其职能上的独特性，要将我国传统上以教学为主的高等院校塑造成教学与科研并重的机构，就必须采取有针对性的措施，扬长避短，充分发挥高等院校在国家创新体系中的独特作用。 科研成果论文:科研成果评价研究管理论文 摘要近年各级政府和高等学校对科学研究的投入不断加大，公众对投资回报的期望值也日益增高，这就要求科研管理部门对科研的投入进行严格管理，并以强有力的手段对科学研究的过程与结进行绩效评估，以提高研究的质量、效益和效率。对国内外科研评价体系进行了较系统的分析和比较，以期对管理部门提高科学决策水平有参考价值。 关键词科研成果评价体系 1科研成果评价的概念及作用 科研成果即科研人员通过对一个问题的认识和研究，采用不同形式所表达出来的研究结果，如论文、著作、专利、标准、品种、产品、图纸等。科研成果的评价即用科学民主的方法对科研成果进行分析和评判，以此来考察管理部门在资助科学方面的政策及相关措施，审查科研经费的使用效果，证明科研工作的效率和成就，向公众展示科学研究的价值。 随着知识经济的到来，科教兴国已成为全国上下的共识，各级政府及高校都加大了对科技的投入。如何加强科研管理，尤其是如何评价投资效益，成了投资者和科研管理部门考虑的重要问题。 1.1为科研管理提供信息 科研评价的重要作用之一。在于详细地向资助机构报告科研的执行情况、存在的问题和取得的成就。资助机构常常需要这方面的信息，以考察他们所要投资的对象及其取得的各方面成就。可以说，评价是获取科研管理信息的一种重要来源。 1.2阐述职责及其履行情况 评价是公共部门阐明其责任的一种重要手段。公共部门不仅要让纳税人理解公共资金资助的科学研究提供了哪些收益，而且，需要通过评价证明它们的资助工作获得了有价值的结果，从而有助于争取更多的经费支持。 1.3为科研决策提供建议 评价可以对科研决策产生直接影响。例如，对科学政策进行评价，可以发现它产生的积极影响和消极后果，为下一阶段制定科学政策提供有价值的经验和建议。特别是对期限较长的研究活动，评价对研究决策的影响尤为显著，因为，它在下一阶段能否获得连续资助依赖于对上一阶段研究绩效的评价。 1.4提高质量与绩效 评价是资助者、管理者和研究人员认识其工作质量和绩效的一种机制。通过评价，可以提供成功与失败的有关证据，分析成功的经验和失败的教训，向人们揭示成功与失败的过程，同时也可以促进研究人员努力使自己的研究符合评价框架内确定的质量标准，从而影响研究人员的行为。由此，评价能提高研究活 动的质量和绩效。 2科研成果评价的主要方法 在我国高校科研评价经历了大约行政评价、同行评议、指标量化评价和国际科研计量评价四个发展阶段，主要使用的评价方法可以归纳为评议和计量分析。 2.1评议方法 评议是某一或若干领域的专家采用同一种评价标准，共同对涉及相关领域的某一事项进行评价的活动，其评价结果对有关部门的决策具有重要的参考价值。目前多采用同行评议，它也是合理判断研究绩效的最基本方法。 由于同行评议是一个主观过程，它依赖于评议者的看法和过去的经验，因此，在这种不完美的环境中，利用同行评议合理判断研究绩效不仅要遵循同行评议的运作机制、过程、方法与程序，而且更应该注重针对具体评价目标与对象，采用适当的评价战略。 2.2计量方法 计量方法可以把复杂现象简化为指标及相关数据，从而可以对研究活动进行数值上的比较。一般而言，有两种类型的计量方法：一是文献计量法。以出版物、出版物的引文和专利、专利的引文为对象；二是经济计量法。主要与资金的测度有关，范围包括从成本／效益分析到R D经费。 其中文献计量分析在研究评价中的作用是其他方法不能替代的，因为，对于某些组织性和结构性较强的问题，如某个国家与其他国家比较在各学科领域的研究影响力；国际合作的规模和特征；基础研究和应用研究在新技术开发中的作用；学科结构以及它们之间的相互关系，等等。尽管“学科同行”能根据自己的专长对它们进行定性评判，但是，这些评判一般都是零散的，而组织性和结构性较强的问题需要从整体上进行评价，特别是对于交叉学科研究以及具有特殊社会和经济目标的研究，经验证明，同行不能对它们做出较圆满的评判。而且，现代科学发展迅速，新的特征不断涌现，即使是科学家，也不能清楚地阐明科学研究的 资源和其他形式的馆藏资源。在成员馆之间实施公共检索、馆际互借、文献传递、联机合作编目，特别是发放大学城内各成员馆通用的图书证或读者证和复印优惠等，从而达到成员馆之间各种馆藏资源的共享，为大学城内各高校的教学和科研提供更高的文献保障水平。 (2)人力资源共享。各成员馆人力资源的积累是不同的，就专业人员而言，不仅是数量和水平层次的不同，更重要的是专业方向和特长的不同。通过联盟，使各成员馆的专业人员及其他各种人员实施互通有无，调剂使用，从而在整个联盟范围内实现人力资源的共享。 (3)信息资源共享。这里的信息资源，是指上述馆藏资源以外的，图书馆运行中各种经营管理信息如各种资源提供商信息、价格信息、读者信息、人才信息、技术信息等。这些信息资源的共享，对各成员馆自身的运行和经营管理有利。 (4)其他各种物质资源共享。尤其是馆舍和运输工具等，如举办各种学术报告、展览、联宜、学习等活动时所需馆舍的调剂使用；再如人员和物资运输时所用车辆的调剂使用等。通过联盟以实现资源共享。 2.3有利于协同发展 大学城图书馆联盟建立后，以资源共享为出发点，将各成员馆的发展纳入联盟的总体范围内，进行统一规划，协同发展。主要表现在以下几个方面： (1)馆藏建设。首先，各成员馆不要片面追求“大而全”、小而全”，在联盟的统一规划下，避免不必要的重复采购，扩大整个联盟馆藏的覆盖面，减少资金浪费；其次，对于某些价格昂贵的馆藏资源(特 别是电子资源，如具有多媒体功能的电子图书阅读器，不仅价格贵，而且产品升级快，不定型)，小馆无力购买，合各成员馆之力共同购买，大馆节约了资金，小馆也获得了无力购买的资源。 (2)员工培训和继续教育。可以由联盟统一规划，多渠道组织员工开展继续教育；并集全联盟的力量，将各成员馆的员工合在一起，按不同专业方向和不同水平层次，有计划，有步骤地进行培训．不断提高员工的素质。 (3)馆舍和其他物质资源的建设。馆舍的新建、改建和扩建，在选址、规模、规划等方面，不仅要和本校的总体规划协调；而且还要和整个大学城图书馆联盟内各成员馆协同发展。除馆舍建设外，其他物质资源的建设，也可纳入联盟的统一规划之内协同发展。 2.4大学城图书馆联盟的独特优势 大学城图书馆联盟与其他的图书馆联盟相比，至少还有如下独特的优势。 (1)各高校图书馆的地理位置相近而且集中。结成联盟后，各高校师生可以更加方便地利用各成员馆的各种文献资源，有利于读者节约时间和费用。 (2)大学城内各高等院校是按整体规划建设的，其目的是为了各校的公共设施和后勤服务形成规模效应。因此，各高校图书馆的方方面面，也会随之形成规模效应，这对大学城图书馆联盟的建立和建设非常有利。 (3)我国大学城本身都是近年来的才兴起的。各高校图书馆的馆舍、各种设施和其他资源，有的刚建成不久的；有的还处在拟建或在建之中。因此大学城图书馆的联盟与其他图书馆的联盟相比，可以更具整体性、计划性和科学性。 (4)各高校图书馆在服务对象、开放时间、服务和管理方式等方面所具有的共性，使联盟更具可操作性。就服务对象而言，都以高校师生为主；就开放时间而言，都有相同的寒假、暑假和作息时间；此外在服务和管理方式也很类似。这是其他图书馆联盟所没有的独特的优势。 3大学城图书馆联盟的途径 大学城图书馆联盟建设的途径，主要包括联盟合同的订立；联盟机构的设置；联盟运行机制的建立等。对此，笔者有以下看法和建议。 3.1联盟的合同应由各高校校长订立 大学城图书馆联盟是通过订立合同创办的，但该合同不能由大学城内各高校图书馆之间订立，因为高校图书馆和公共图书馆不同，不是法人实体，没有民事行为能力，由此订立的合同没有法律效力。所以大学城图书馆联盟的合同应由各高校之间，并由各高校校长(法人代表)或受其委托的人出面依法订立。 同时，只有各高校校长统一思想，更新观念，高度重视，才能保证联盟的有效运行，因为每一个成员馆不仅仅拥有权利，还要承担义务。如每一个成员馆都是各种资源的输出馆；都要在联盟的统一规划下运行；各成员馆之间还要共担一定的风险。 3.2应设立专门的组织机构 大学城图书馆联盟是大学城内各高校的一种横向联系，需要强有力的组织形式才能达到预期效果，所以应当设立专门的组织机构。至于该机构是否法人实体应根据具体情况而定。 如有条件，最好将其办成非赢利性的有限责任公司(法人实体)。董事会由各高校校长组成，当然各高校可以根据自己的具体情况，由校长(法人代表)全权委托分管图书馆的副校长或图书馆馆长加人董事会。董事会下设执行机构，由该执行机构具体操作，并对董事会负责。须注意，该执行机构宜小不宜大，我国著名的图书馆联盟——中国高等教育文献保障系统(简称CALLS)的专职人员也只有9名。大学城图书馆联盟机构的专职人员应由各种专业人员担任，尤其是首席执行官，应由专业经理人担任。 其实，设立非法人实体的专门机构也不错。当然，有时会不大方便，如每一次集团采购合同的订立，都要由各校盖章签字。 3.3应建立行之有效的运行机制 要使大学城图书馆联盟获得预期的效果，还应建立一整套行之有效的运行机制。首先是制度，要制定切实可行的管理制度，按制度办事，联盟才能有效的运行；其次是流程，特别是要制定各种科学的操作规程，并要严格执行。严格按规程操作很重要，CALLS联机编目，约有90％的重复记录是由于人为原因造成的。第三是标准化，由联盟组织各方面的力量制定统一的标准，或选用同一标准，以供联盟和各成员馆共同执行。 科研成果论文:论高职院校开展科研成果评价的意义 摘要 科研成果评价是科研管理的重要环节,高职院校教师科研成果评价有效性如何,是充分发挥评价导向作用和激励作用的关键。通过创新科研管理的手段与方法,构建导向机制的评价体系,净化当前浮澡的学术风气,营造和谐的科研环境。通过建立产学研合作教育体系,加强成果的推广应用,来提高社会形象,服务经济建设,增强高职院校科研竞争力。 关键词 高职院校;科研成果;评价意义 高职院校应通过科学研究、技术开发、科技成果转化来服务于社会经济,促进地方经济发展。高职学院科研工作由其办学定位及层次所决定,其成果评价不能照搬普通高校的做法。现在一些高职院校无论是在院级课题还是省级立项课题的研究中,应用型的课题大多是以论文的形式结题,有些虽说能做出“样品”或“模型”,但社会是否需要?有无开发应用前景?能否产生社会效益和经济效益?急需建立一套完善的成果评价体系,不然投入巨额资金的研究课题,最终只能发表几篇档次并不高的论文或只能做出仅能成为教学模具的“成果”,那“产学研”功能就无法实现。因此,迫切需要在高职院校构建教师科研成果评价体系。 1 创新评价体系,形成导向机制 美国教育家斯塔费尔比姆认为:“评价最重要的意图不是为了证明,而是为了改进。”开展科研成果评价是为了更好地引导广大教师开展科学研究,并从中发现问题、找出不足,以不断获得完善和发展。科学合理的科研成果评价体系,对整合高职院校的科研资源、促进科研发展有着巨大的推动力,从而使高职院校整体科研实力得到提升。 建立教师科研成果评价指标体系是科研目标的具体化。从某种意义上说,构建以质量为核心的科研成果评价体系,对高职院校科学研究工作健康有序地开展起着积极地推动与导向作用。一方面使全体教师明白质量要求与标准,另一方面通过依据评价指标制定相应的考核标准和激励政策,使教师知道应朝什么方向努力,从而引导教师的科研行为,形成目标导向作用。高职学院应根据自身的办学定位及科研定位,来决定各专业、学科和应用技术的推广应用项目的研究,各专业的教师应明确自己的研究方向,对非专业范畴内的非学术性论文不能计算科研业绩,以防止不讲质量的急功近利倾向, 避免制造过多的学术泡沫,节约有限的科研经费。 2 净化学术风气,营造和谐环境 国家科学技术部、教育部等联合下发的《关于改进科学技术评价工作的决定》中指出:“科学技术评价应该有利于营造宽松的创新环境,激励科技工作者勇于从事原始性创新研究。”在高职院校开展科研成果评价,应当看其在本研究领域的实际创新和贡献,而不应简单地看其发表的论文数量;应看其在“产学研”中的社会效益和经济效益,而不是只看他的文字材料;应看其所在系部科研团队的整体协作能力,而不是看一两个人的“单打独斗”。 客观的科研评价指标是一堆量化了的规章,特别是在学术论文、科研成果、科研项目、科研奖励、发明专利等等都能建立数学模型来量化,它在约束与规范个体或集体科研工作任务的同时,还能够提供一种无人为因素或较少人为因素干扰的客观标准,为教师的职称评定、科研能手评定、专业带头人等荣誉的评定提供较为客观的依据。量化了的评价指标体系,其考核的核心是质量与实绩,关键是公平竞争,这种公平的考核能保证优秀的年轻教师有机会进入专业带头人、青年骨干教师队伍,使广大的青年教师感到有盼头、有劲头、有奔头,有利于引进和留住人才,有利于教师队伍特别是年轻骨干教师的稳定,更有利于那些热爱研究的人员可专心搞科研。 3 合理考核教师,构建激励机制 马克思对动力源泉最精辟的概括:“人们奋斗所争取的一切都同他的利益有关,每一个具体的现实的人,都有其自身的需要,并且总是在为满足需要而坚持不懈地努力。”华中师大张燮教授指出:“人的工作动力包括三个方面:内在动力、外界压力和目标吸引力。”科研奖励政策的实施主要是依靠科研评价指标体系的设立。目前,存在着急功近利、学术浮躁、甚至学术腐败,这些归根到底都是学术奖励制度与科研评价体系存在严重缺陷或弊端所造成。事实上,客观科学的科研评价指标体系,直接影响到教师的科研热情和发明创造潜能的激发,不仅能够吸引人才,更能够稳定人才,能够激发人才潜能高水平的发挥。反之,在科研成果数量大幅提升的同时,会出现科研水平滑坡、科研道德有所沦丧的情况。 高职院校教师承担着教学、科研双重任务,进行科研业绩评价,必须考虑学校定位和教师实际,科学、合理地处理好教学与科研的关系,使教学工作业绩和科研工作业绩可以相互比较和换算。避免采用同一标准评价所有科研工作的“一刀切”式的方法,达到质量和数量相统一、教学和科研相统一,真实地反映出教师的科研业绩。科研量化考核的结果与教师的职称评聘、岗位津贴、奖励惩处等紧密挂钩,通过量化考核,人人都知道自己的优势和差距,明确今后努力奋斗的方向。通过科研业绩评价,教师的阶段性科研劳动业绩得到认定,同时按照考评结果实施奖惩措施,能激励科技人员更加努力工作。 4 完善管理制度,实现规范管理 教育部社科委委员、山东大学教授曾繁仁指出:“学术评价体系的建立是学术管理工作走向科学化与正规化的标志之一。事实证明,一种科学的评价体系的建立必将对学者和学术工作产生极大的激励作用,对于学术的发展与创新产生重要的推动作用。”高校科研管理是一个复杂的系统工程,同时又是一个动态的过程,具有较大的灵活性。经过相关调查,目前在高职院校对教师科研成果质量进行评价的管理制度很少见,通过研究探索以质量考核为主体的绩效评价体系,能够使科研管理部门明确学院科研业绩的状态,有利于科技资源的利用率和功能发挥,同时也为科研决策提供依据,使科研管理从粗放型的成果统计管理向规范的科研绩效化管理转变。同时,对从事自然科学与哲学社会科学的成果实行不同的考核办法,使科研业绩考评更符合科学研究的规律。 5 提高社会形象,服务经济建设 湖南省委书记张春贤指出:“支持高校和科研院所建立技术转移中心,把应用研究放到重要位置,主动参与创新项目,加强与企业合作。要创新产学研结合模式,提升产学研结合层次和水平,积极构建网络化产学研结合体系,为企业提供更为有力的系统支持。”工学结合、校企合作是高职教育健康发展的成功经验,是今后加强内涵建设的核心内容。高职院校应通过开展“产学研”合作教育改革实践,积极参与企业技术服务活动,为企业解决生产第一线常出现的技术问题,这样既锻炼了教师队伍,提高了教师和学生的动手操作能力,又能更新了教学内容,使教学与生产紧密结合,将课堂搬到了社会。科研课题研究要与行业企业紧密结合起来,将“产学研”的一系列科研成果向公众媒体展示,向社会展现高职院校的科研实力,突出应用型研究和技术开发型研究这个重点,面向生产实践第一线,注重从社会中最热门、最需要的技术、工艺中找项目,使科研来源于地方、服务于地方、受益于地方,成为地方科技创新的助推基地。通过提升高职院校的科研实力,来改变社会、家长、学生、用人单位对高职院校的看法,最终达到提高高职院校的社会声誉与地位之目的。

电子学论文:硅微电子学研究论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为：21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺，但将突破目前所谓的物理“限制”，继续快速发展；集成电路将逐步发展成为集成系统；微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点，例如微机电系统（MEMS）、DNA芯片等。具体地讲，SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史，一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的，科学技术作为革命的力量，推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，与材料和能源一起是人类社会的重要资源，但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用，更好地满足了人们对信息的需求；而网络化则使人们更为方便地交换信息，使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同，它具有极强的渗透性和基础性，它可以渗透和改造各种产业和行业，改变着人类的生产和生活方式，改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说，没有微电子技术的进步，就不可能有今天信息技术的蓬勃发展，微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史，实际上就是不断创新的过程，这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验，而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时，每一项重大发明又都开拓出一个新的领域，带来了新的巨大市场，对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新，才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始，与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文，所以有人认为，1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代（siliconage）〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新，没有创新，社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”，但经过这种破坏后，又将开始一个新的处于更高层次的创新循环，社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年，创新起到了决定性的作用，而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为：目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期，21世纪上半叶，也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面：以硅基CMOS电路为主流工艺；系统芯片（SystemOnAChip，SOC）为发展重点；量子电子器件和以分子（原子）自组装技术为基础的纳米电子学；与其他学科的结合诞生新的技术增长点，如MEMS，DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比，因此便要求提高芯片的集成度，这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例，沟道长度缩小可以提高集成电路的速度；同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸，提高集成度，从而在芯片上集成更多数目的晶体管，将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上；此外，随着集成度的提高，系统的速度和可靠性也大大提高，价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟，这样在器件尺寸缩小后，即使器件本身的性能没有提高，整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来，为了提高电子系统的性能，降低成本，微电子器件的特征尺寸不断缩小，加工精度不断提高，同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE．Moore1965年预言的摩尔定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸缩小倍。在这期间，虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓，但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测，微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期，这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在，0．18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术，0．035微米乃至0．020微米的器件已在实验室中制备成功，研究工作已进入亚0．1微米技术阶段，相应的栅氧化层厚度只有2．0～1．0nm。预计到2010年，特征尺寸为0．05～0．07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪，起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展；但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律，一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间，硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外，全世界数以万亿美元计的设备和技术投入，已使硅基工艺形成非常强大的产业能力；同时，长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步，成为自然界100多种元素之最，这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用，人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0．030～0．015微米的“极限”之后，将是硅技术时代的结束，这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外，还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展，这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术，很多著名的微电子学家也预测，微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域，它仍将保持快速发展趋势，就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小，不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题，究其原因，主要是：对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上，这些理论适合于描述微米量级的微电子器件，但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用；在材料体系上，SiO2栅介质材料、多晶硅／硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约，已无法满足亚50纳米器件及电路的需求；同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求，必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括：基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件，新型器件结构，高k栅介质材料和新型栅结构，电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀，SOI、GeSi／Si等与硅基工艺兼容的新型电路，低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件（QED）和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术，可称之为“scalingdown”，与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面： (1)量子电子器件（QED—QuantumElectronDevice）这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动，由于系统能量的改变和库仑作用，一个电子进入到一个势阱，则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高；由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低；由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间，所以速度很快；且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难，特别是制造大量的一致性器件很困难；对环境高度敏感，可靠性难以保证；在室温工作时要求电容极小（αF），要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此，目前可以认为它们的理论是清楚的，工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成，至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快，功耗低，集成密度高。但难以制造，且对值置变化和大小改变都极为灵敏，0．05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强，可支持高密度电流，而热导性能类似于金刚石，能在高集成度时大大减小热耗散，性质类金属和半导体，特别是它有三种可能的杂交态，而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管（CNT）成为当前科研热点，从1991年发现以来，现在已有大量成果涌现，北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0．33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件，更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做，有待突破，离开实际应用还需较长时日！但这终究是一个诱人探索的领域，我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片（SystemOnAChip）是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路（IC）发展初期，电路设计都从器件的物理版图设计入手，后来出现了集成电路单元库（Cell－Lib），使得集成电路设计从器件级进入逻辑级，这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计，极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品，它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板（PCB）等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展，系统对电路的要求越来越高，传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时，由于IC设计与工艺技术水平提高，集成电路规模越来越大，复杂程度越来越高，已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108－109个晶体管，而且随着微电子制造技术的发展，21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代（即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒传输数据位数）。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下，出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片（SystemOnAChip，简称SOC）概念。 系统芯片（SOC）与集成电路（IC）的设计思想是不同的，它是微电子设计领域的一场革命，它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似，它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发，把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来，在单个（或少数几个）芯片上完成整个系统的功能，它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下（Top－Down）的。很多研究表明，与IC组成的系统相比，由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况，可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0．35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下，能够相当于采用0．18～0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能；还有，与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l～2个数量级。 对于系统芯片（SOC）的发展，主要有三个关键的支持技术。 （1）软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论（FunctionalPartitionTheory），这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 （2）IP模块库问题。IP模块有三种,即软核，主要是功能描述；固核，主要为结构设计；和硬核，基于工艺的物理设计、与工艺相关，并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础，在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线（Fabless)公司的基础上，90年代后期又出现了一些无芯片（Chipless）的公司,专门销售IP模块。 （3）模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术（gluelogictechnologies）和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前，SOC技术已经崭露头角，21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域，需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革，例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中，由于射频、存储器件的加入，其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构，因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外，为了实现胶联逻辑（GlueLogic）新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点，这方面的典型例子便是MEMS（微机电系统）技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合，实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来，它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号，把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号，而且还可以通过电子系统控制这些信号，发出指令并完成该指令。从广义上讲，MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统（ABS）、稳定控制和玩具；微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护；信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用；同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高，目前正处在技术发展时期，再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年，全世界MEMS的市场达到120到140亿美元，而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前，MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期，其电路在今天看来是很简单的，应用也非常有限，以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资，促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度，对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动，形成了今天的双赢局面，带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强，单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步，最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业，从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破，取决于两方面的因素：第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展，使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统；第二是找准应用突破口，扬长避短，以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破，从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有：MEMS建模与设计方法学研究；三维微结构构造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力学和热学研究；MEMS的表征与计量方法学；纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础，利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程技术相结合进行加工生产，它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点，正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术，可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况，这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽，然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段，该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA（脱氧核糖核酸）是生物学中最重要的一种物质，它包含有大量的生物遗传信息，DNA芯片的作用非常巨大，其应用领域也非常广泛：它不仅可以用于基因学研究、生物医学等，而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统，这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面，那时，生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术，在固体芯片表面构建的微分析单元和系统，以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中，创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的课题，客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年，展望21世纪前50年，即百年的微电子科学技术发展历程，使我们深切地感受到，世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇，也是一个严峻的挑战，如果我们能够抓住这个机遇，立足创新，去勇敢地迎接这个挑战，则有可能使我国微电子技术实现腾飞，在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权，促进我国微电子产业的发展，为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础，以重铸中华民族的辉煌！ 电子学论文:光学与电子学相结合分析论文 0引言 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术［1］。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示［2］。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的［3］。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高检测系统输出信号的信噪比。 1光电检测电路的基本构成 光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱，而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中，因此，要对这样的微弱信号进行处理，一般都要先进行预处理，以将大部分噪声滤除掉，并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。这样，就需要通过前置放大电路、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。其光电检测模块的组成框图如图1所示。 2光电二极管的工作模式与等效模型 2．1光电二极管的工作模式 光电二极管一般有两种模式工作：零偏置工作和反偏置工作，图2所示是光电二极管的两种模式的偏置电路。图中，在光伏模式时，光电二极管可非常精确的线性工作；而在光导模式时，光电二极管可实现较高的切换速度，但要牺牲一定的线性。事实上，在反偏置条件下，即使无光照，仍有一个很小的电流(叫做暗电流或无照电流1。而在零偏置时则没有暗电流，这时二极管的噪声基本上是分路电阻的热噪声；在反偏置时，由于导电产生的散粒噪声成为附加的噪声源。因此，在设计光电二极管电路的过程中，通常是针对光伏或光导两种模式之一进行最优化设计，而不是对两种模式都进行最优化设计［4］。 一般来说，在光电精密测量中，被测信号都比较微弱，因此，暗电流的影响一般都非常明显。本设计由于所讨论的待检测信号也是十分微弱的信号，所以，尽量避免噪声干扰是首要任务，所以，设计时采用光伏模式。 2．2光电二极管的等效电路模型 工作于光伏方式下的光电二极管的工作模型如图3所示，它包含一个被辐射光激发的电流源、一个理想的二极管、结电容和寄生串联及并联电阻。图中，IL为二极管的漏电流；ISC为二极管的电流；RPD为寄生电阻；CPD为光电二极管的寄生电容；ePD为噪声源；Rs为串联电阻。 由于工作于该光伏方式下的光电二极管上没有压降，故为零偏置。在这种方式中，影响电路性能的关键寄生元件为CPD和RPD，它们将影响光检测电路的频率稳定性和噪声性能。CPD是由光电二极管的P型和N型材料间的耗尽层宽度产生的。耗尽层越窄，结电容的值越大。相反，较宽的耗尽层(如PIN光电二极管)会表现出较宽的频谱响应。硅二极管结电容的数值范围大约在20或25pF到几千pF以上。而光电二极管的寄生电阻RPD(也称作"分流"电阻或"暗"电阻)，则与光电二极管的偏置有关。 与光伏电压方式相反，光导方式中的光电二极管则有一个反向偏置电压加至光传感元件的两端。当此电压加至光检测器件时，耗尽层的宽度会增加，从而大幅度地减小寄生电容CPD的值。寄生电容值的减小有利于高速工作，然而，线性度和失调误差尚未最优化。这个问题的折衷设计将增加二极管的漏电流IL和线性误差。 3电路设计 3．1主放大器设计 众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换，从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量，同时受各种不同传感器灵敏度的限制，因而所得到的电量自然是小信号，一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用，但后续电路一般为A／D转换电路，所需电压幅值一般为2V。然而，即使是这样，而输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍，因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图4所示。 该主放大器的放大倍数为A=l＋R2/R3，其中R2为反馈电阻。为了后续电路的正常工作，设计时需要设定合理的R2和R1值，以便得到所需幅值的输出电压。即有 3．2滤波器设计 为使电路设计简洁并具有良好的信噪比,设计时还需要用带通滤波器对信号进行处理。为保证测量的精确性，本设计在前置放大电路之后加人二阶带通滤波电路，以除去有用信号频带以外的噪声，包括环境噪声及由前置放大器引人的噪声。这里采用的有源带通滤波器可选通某一频段内的信号，而抑制该频段以外的信号。该滤波器的幅频特性如图5所示。图5中，f1、f2分别为上下限截止频率，f0为中心频率，其频带宽度为： B=f2-f1=f0/Q 式中，Q为品质因数，Q值越大，则随着频率的变化，增益衰减越快。这是因为中心频率一定时，Q值越大，所通过的频带越窄，滤波器的选择性好。 有源滤波器是一种含有半导体三极管、集成运算放大器等有源器件的滤波电路。这种滤波器相对于无源滤波器的特点是体积小、重量轻、价格低、结构牢固、可以集成。由于运算放大器具有输人阻抗高、输出阻抗低、高的开环增益和良好的稳定性，且构成简单而且性能优良。本设计选用了去处放大器来进行设计。 本设计选用了去处放大器来进行设计。 图6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器，其滤波电路采用有源滤波器完成，并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。 对于第一部分，即低通滤波器，系统要求的低通截止频率为fc，其传递函数为： 第二部分为高通滤波器，系统要求的高通截止频率为fc，其传递函数如下： 4完整的检测电路设计 本光电检测系统设计的完整电路如图7所示。为方便表示，电路中的R2、R3即为前面等效电路模型中的RT、RF。前级部分由光电转换二极管与前级放大器组成，这也是光电检测电路的核心部分，其器件选用高性能低噪声运算放大器来实现电路匹配并将光电流转换成电压信号，以实现数倍的放大。然而，虽然前级放大倍数可以设计得很大，但由于反馈电阻会引入热噪声而限制电路的信噪比，因此前级信号不能无限放大。 5结束语 本文研究了光电检测系统的原理和设计方法。通过从经济和实用的角度对相关的光电转换器件和前置放大器进行了选择和电路设计，从而确定了关键元器件的参数。实际使用证明：该设计可以满足一般光电检测场合的需要。 电子学论文:电子学院学习实践科学发展观实施方案 按照学校党委和学生工作处关于深入学习实践科学发展观活动的部署与要求，根据《*信息工程学院开展深入学习实践科学发展观活动的实施方案》和学生工作处《*信息工程学院学生党员深入学习实践科学发展观活动实施方案》，结合我院学生党员实际，特制定本方案。 一、指导思想和目标要求 我院学生党员的学习实践活动以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面贯彻党的十七大精神，高举中国特色社会主义伟大旗帜，紧紧围绕紧紧围绕“办有特色的高水平的人民满意的高等教育，实现建设特色鲜明的教学研究型信息工程大学”的目标，按照“党员干部受教育、科学发展上水平、师生员工得实惠”的总体要求，深入开展学习实践科学发展观活动。 针对学生的全面健康发展需要，组织学生党员认真学习科学发展观的基本理论，准确把握科学发展观的重大意义、科学内涵、精神实质和根本要求，充分发挥党员的先锋模范作用，坚持正面教育为主，突出实践特色，将学习实践活动与理想信念教育、学生党建、学风建设、文明修身等各项工作相结合，与学生的社会实践、科技创新活动相结合，与促进大学生成长成才相结合，与增强学生就业竞争力相结合，引导广大学生党员讲党性、重品行、做表率，知行统一，立志成才，积极为学校的科学发展建言献策，为创建优良学风、培养高素质优秀人才、推动和谐校园的建设和高水平大学建设作贡献。 通过学习实践活动，使学生党员的政治理论水平高于普通学生，遵纪守法观念好于普通学生，服务奉献意识强于普通学生，学习创新能力优于普通学生，充分体现学生党员的先进性和先锋模范作用。 二、大学生党员开展学习实践活动需要解决的重点问题 （1）通过学习实践活动，切实加强学生党员的党性修养，进一步明确努力方向，增强志愿服务、提高综合素质和保持学生党员先进性的自觉意识。 （2）解决学生党员发挥先锋模范带头作用不够的问题，进一步优化基层学生党组织设置，发挥学生党支部在学生党建和思想政治工作中的作用，创新党支部活动方式，完善学生党员经常性教育长效机制，增强学生党支部的凝聚力、创造力和战斗力，更好地发挥战斗堡垒作用。 （3）解决部分学生学习动力不足的问题，促进学风建设上新台阶。 （4）开展多种形式的科技创新活动，全面提高学生的创新能力和综合素质。 三、对象范围 学习实践科学发展观活动的对象范围是学院全体研究生党员和本科生党员。以学生党支部为活动单位，以学生党员为重点，带动入党积极分子、全体团员和广大学生积极参加学习实践科学发展观活动。 四、活动内容、时间安排和方法步骤 根据学校统一安排，本次学习实践活动历时半年，从2009年3月下旬开始，到8月下旬结束，分三个阶段进行。 第一阶段：学习调研（2009年3月下旬至5月上旬） 各支部要精心组织学生党员，采取个人自学、集中培训、专题辅导、集体讨论等形式，对学校、学院《实施方案》规定的材料进行认真的学习，并组织好以下各项活动： 1、学院成立学生党员学习实践活动工作小组，并制定实施方案。 组长：彭勇 成员：朱正华徐俊朱竞羽毕务忠代芯姜宇忠卓文君 王楠 2、认真开好动员大会，为学习实践活动开好头。 学院在3月31日下午召开学生党员和入党积极分子大会，学院党总支书记张斌兵同志作动员，对学生党员参加学习实践活动进行思想发动和全面部署。使全体学生党员明确开展学习实践科学发展观活动的指导思想、目标要求、基本原则和具体安排。 4月1日下午4：00召开全体学生党支部书记会，传达学院深入学习实践科学发展观活动第一阶段的具体安排。进一步明确要求，保证学习实践活动的效果。 3、将学习内容抓紧抓实。 以学生党支部为单位，采取集中学习和个人自学相结合的方式，组织全体学生党员认真学习学习党的十七大精神、等中共中央领导同志关于科学发展观的一系列重要论述。以十七大报告、《邓小平论科学发展》、《科学发展观重要论述摘编》等为主要学习内容，4月底之前，各支部组织全体党员进行一次集中学习讨论、参加全院党员的集中学习、自学时间不少于每周6小时。要严肃学习纪律，建立学习考勤制度，保证参学率。以科学发展观为主题，普通党员要做到参加一次动员大会，参加一次辅导报告会，参加一次专题组织生活会，参加一次主题研讨活动，为学校（院）发展提一条建议的“五个一”基本要求。 4、以丰富多彩的主体活动为载体，强化学习实践活动的效果。 （1）学院以学生党员为骨干组织广大学生开展一次以“学习实践科学发展观，红色记忆革命情怀”为内容的主题教育活动，以知识竞赛为活动形式。 （2）学院以党支部为单位，组织学生党员开展科学发展观之“寓科学于乐”、生活中的科学常识等系列活动，通过举办生活科学知识讲座，开展生活科学常识竞赛活跃校园内的科技氛围，引导大学生学以致用、用中求学。 （3）组织全体学生开展“安全意识进宿舍”活动。在学院分团委设立安全保卫部，并在各班学生中推选出安全保卫委员，制定相应的制度和职责，并邀请学校保卫处进行安全防范意识、安全保卫责任及法制宣传等方面的培训，旨在进一步提高学生的安全保卫意识，让学生知法、懂法、守法，让学生的安全、财产等到更好的保护，真正让学生受益。 5、开展支部讨论。 各支部统一布置学生党员根据中央相关文件和有关精神，围绕科学发展观，结合大学生培养现状，积极展开深入讨论。讨论题目如下： 科学发展观与高等教育改革 科学发展观与人才培养模式改革 科学发展观与办学特色和优势 科学发展观与大学生党员成长 科学发展观与大学生择业、就业、创业 科学发展观与家庭经济困难学生资助 6、深入调研。 在深入学习的过程中，以学生党支部为单位，组织学生党员深入广大同学中开展一次调研活动。调研以“坚持科学发展，加强学风建设，促进学风根本转变”为主题，围绕学校和学院在基层党组织建设、思想政治教育、学风建设等方面内容展开，在深入实际调查研究后实事求是地撰写出调研报告，并于4月30日之前以学生党支部为单位提交调研报告报学院党总支。 第二阶段：分析检查（2009年5月中旬至6月中旬） 1、学生支部在继续抓好学生党员学习的同时，要认真梳理同学和老师提出的意见，认真进行分析检查。 2、在分析检查的基础上学生支部安排学生党员在本支部范围内开展相互谈心、交心、沟通思想的活动。要根据同学和老师提出的意见和建议对照党员的要求，查找自身存在的问题和不足，明确自己在校风、学风和班风建设方面所承担的责任及努力的方向。 3、开展优良学风、班风创建活动。学生党支部要通过丰富多彩的活动，引导学生党员和广大学生将学习实践活动与创优良学风校风紧密结合起来，排查我校学生学风建设中存在的突出问题，有力解决好学风不正和校园不文明行为的问题。 4、支部组织专题组织生活会，开展批评和自我批评。 5、在本支部覆盖范围，组织部分非党员同学对支部工作，党员个人进行民主评议。 6、举行学生党员献爱心、义务劳动日活动。 7、毕业生党支部组织全体学生参加以“感激留给老师、关心留给同学、文明留给母校”为主题的文明离校活动。发挥学生党员联系宿舍制度的作用，及时发现并协助处理“特殊群体”中存在的不稳定因素。 第三阶段：整改落实（2009年6月下旬至8月下旬） 1、党支部组织党员按照要求参加学校、学院学习实践活动满意度测评。 2、做好工作总结。 学习实践基本完成时，各学生党支部要认真总结开展学习实践活动的有效方式和经验，撰写工作总结，并上报学院党总支。 3、暑假期间组织学生党员开展访问社区、访问农村活动，进一步深化对科学发展观的认识。 五、工作要求 1．学院成立学习实践活动领导小组，负责活动规划、组织协调。各学生党支部要高度重视学习实践活动，不走过场，不流于形式，确保活动取得实效。学习活动要做到时间、地点、人员、笔记“四落实”。 2．各党支部要根据学院党总支总体安排，针对不同特点创造性地设计活动方案，全面推进，开展行之有效的学习实践活动。 3、对于集中学习活动，要严格考勤制度，切实履行请假手续，并及做好补课、补学工作。无论是集中学习和自学都要认真做好学习笔记，撰写心得体会。 4．各党支部和学院新闻中心，要加强宣传工作，通过各种形式营造学习实践活动的浓厚氛围。学院将建立宣传信息上报、通报制度。 5．总结经验，系统提升。各党支部要按照学习实践科学发展观活动的目标要求及时做好分阶段和整体活动情况的总结工作，巩固学生党建制度成果。各学生党支部总结报学院党总支。 电子学论文:中国电子学会 在2011年8月13日~8月20日于土耳其伊斯坦布尔举行的第三十届国际无线电科学联盟理事会上，中国电子学会成功申办第三十一届国际无线电科学联盟大会，并将于2014年在北京举行，这是有着近百年历史的、国际无线电领域最权威的科学大会首次在中国举办。 受中国科协委托和批准，中国电子学会代表中国申办第三十一届国际无线电科学联盟大会，中国电子学会URSI中国委员会主席吴健，中国电子学会副秘书长、URSI中国委员会秘书长林润华，URSI中国委员会各学术委员会主席、副主席及青年科学家等30多位代表参加了此次申办过程。参与本次申办联盟大会的国家城市还有加拿大蒙特利尔及日本东京。 中国电子学会URSI中国委员会主席吴健在理事会上做申办陈述报告，加拿大及日本两国也分别派代表做陈述报告。各国陈述报告后，理事会进行了紧张的投票环节。最终，中国北京以高票击败日本东京和加拿大蒙特利尔，顺利成为2014年URSI GASS的举办城市。在场各国家代表均报以热烈掌声祝贺中国取得此次会议的承办权。 此次成功申办是在中国科协的指导下，中国电子学会URSI中国委员会近20多年来不懈努力的结果。自1982年作为国家学会会员加入国际无线电科学联盟（URSI）以来，中国电子学会曾组团参加过历届国际无线电科学联盟大会，提交联盟大会申办报告共6次，但均落选。 国际无线电科学联盟 (URSI)作为直属国科联理事会(ICSU )的科学组织之一， 拥有42个正式会员，在国际无线电科学界具有崇高的科学地位和社会影响。中国电子学会受科协委托代表中国参加到该组织。 由国际无线电科学联盟主办的第三十届国际无线电科学联盟大会也同期召开。大会聚集了来自世界上42个国家和地区的约1400位无线电科学领域的著名学者、产业界知名人士、专业高层技术代表和青年科学家，与会者就世界国际无线电科学领域的发展与进步等议题进行了深入探讨。 本次国际无线电科学联盟大会还设有多场学术委员会报告及张贴论文展示环节，内容涉及电磁计量、无线通信系统与信号处理、电子学与光子学、电磁噪音与电磁干扰、电波传播、电离层电波遥感、等离子体波、射电天文学、生物医疗电磁学、雷达遥感、光学遥感等多个领域。各分会场学术气氛浓厚，来自无线电科学领域的专家及学者就相关领域问题进行了激烈的讨论，取得了很好的效果。大会期间，理事会还向对无线电科学领域做出突出贡献的青年颁发了青年科学家奖，中国有6位青年学者获此殊荣。 通过参加第三十届国际无线电科学联盟理事会和联盟大会，中国电子学会URSI各委员会了解了国际无线电领域的研究方向和最新成果，探讨了该领域的具体科研项目，促进了专门方向的国际合作与交流。第三十一届国际无线电科学联盟大会在北京的举行将为中国无线电领域与国际社会的交流与合作搭建更大更广的平台。 电子学论文:基于绩效评价的网上电子学档系统的设计 [摘要]电子学档是评价学生学业成就的重要工具之一，在阐述电子学档应用现状的基础上。引入绩效评价思想，设计、开发了基于绩效评价思想的基于因特网的电子学档系统E-portfolio。该系统以学生发展为本，倡导发展性评价与总结性评价相结合的原则，创建了一个全方位的网上评价社区。 [关键词]电子学档；绩效；评价；因特网；系统开发 档案袋是学生作品有目的的集合体，用来展示学生在一个或多个领域中的努力、进步和成就，、随着因特网技术与应用的迅速发展，电子学档应运而生，它允许开发者以多种媒体形式收集、组织档案袋内容(音频、视频、图形、文本)，基于标准的档案袋采用数据库或超链接将标准(或目标)、典型作业和自我反思之间的关系清晰地呈现出来。基于网络的电子学档则是利用网络和数据库技术，在一定学习目的之下，学习者对于学习过程中关于学习目的、学习活动、学习进步、学习成果等情况的记录，以及学生或他人关于学习过程和学习结果的反思及评价的集合体，其要素包括目标、读者、体现能力的证据、测评的标准和反思等。 一、电子学档及其应用现状 电子学档是随着信息技术(特别是网络和多媒体技术)的发展和应用出现的。国内外有关电子学档的研究与应用已初见成效，例如美国的Helen C．Barrett博士等人所做的研究，国内华南师范大学、上海师范大学、北京师范大学、华东师范大学等高校的专家学者都对电子学档做过相关的研究与应用。近年来，电子学档的实践研究比理论探索更为迅速，特别是在与中小学相结合的项目中可见一斑。 1．研究视角 电子学档应用的最终目的是作为评价的辅助工具。例如，华南师大所开展的一系列实验，并将其与学习管理联系起来。也有学者将电子学档作为教学软件的一员，即作为一种认知]：具。另外，也有专家利用电子学档的管理功能，在有关师资培训的网络课程设计中尝试应用学生电子进行模块设计，提供了一种新的设计框架。 2．功能模块 从已有的电子学档系统来看，其功能模块主要包括：作品提交、自评信息、互评信息、反思信息、展示网络日志、网络学习记录等。根据适用的对象不同，其功能模块也有所差异。但总体来说，形式较为单一，缺乏学校自身的特色，并且在模块的设计、对话的运用以及界面的设计上，设计者大多是从教师或家长的角度出发的，而不是从学习者的角度来设计的。因此，在某种程度上缺乏生动性和灵活性。 3．应用形式 从电子学档的应用形式上，可以分成以下四个层次。第一层次是单一的电子学档，诸如各种多媒体的、基于网页的个人作品或主页式的电子学档，这是目前应用较广的一种形式，也是比较容易实现的；第二层次是嵌入到大型管理系统或电子学档集里，国外许多中小学乃至大学都在使用这种电子学档集进行学习者电子文档的集成、展示、上传、评价等；第三个层次是多种媒体组合下的电子学档制作系统，类似于目前教学机构所使用的多媒体集成，这种系统能记录学习情况，并作出统计及分析，定期向老师、学生家长提供学习进度报告，协助监督学生学习过程；第四个层次就是一种集成化的多用户电子学档系统，展现学习者对学习历程和学习绩效的反思、评价和管理。 4．应用领域 从当前电子学档的应用来看，电子学档可用于信息化学习、个人发展、学习管理、学习交流、教学评价、信息技术教学等等，而主流应用莫过于教学评价的应用。目前，网络学习是电子学档应用最广的一个领域，即应用于中小学教学的混合学习(Blended-leaming)中。 综上所述，目前众多的研究者和应用者只是将电子学档作为一种评估手段，仅仅局限于“使用”阶段，并未真正将其融入学习者的学习过程，也未能提升为一种学习理念。因此，有些学者提出，要将学习、使用电子学档看成是一种信息技术环境下的新型学习和培训，真正做到“学会学习”。 二、绩效评价思想的引入 在信息化教育中，教学形式是以学生为中心的，学牛承担着自我学习的责任，他们的角色由被动的接受者转变为主动的知识建构者，并将最终培养成为具有处理信息能力的、独立的终身学习者。要达到这个目的，必然要对学生成长的各个阶段，每个阶段的各个不同时期，每个时期的不同活动制订切实可行的评价标准，绩效评价就为信息化教育注入了新的生机。 绩效是相对于一个人的工作而言的，即按照其工作性质，员工完成工作的结果或改造职务的结果。换句话说，就是指组织成员对组织的贡献，或对组织所具有的价值。绩效是结果、能力、态度、勤奋以及人际关系的综合体现，它不仅被广泛地应用于企业培训行业，同时也逐渐渗透到教育领域。网络环境下基于绩效的学习评价是运用系统方法，以学生为中心来研究其学习的背景、手段、方法，从而寻求适合学生的学习方式，考察学生学习质量，并根据评价的结果形成绩效改进方案从而促进学生的学习。 网络环境下基于绩效的学习评价主要由三方面的内容组成： 1．学生的学业成就评价 学业成就主要指学生在知识和能力方面的学习成绩。这和传统的学习评价内容相似，是定量评价的一部分。 2．学生的个性心理品质评价 当前，全球范围内将形成学生良好的个性心理品质这一日标提高到了前所未有的高度。对学生个性心理品质的评价主要是对学生的学习态度和学习兴趣，以及在学习过程中克服困难、持之以恒的品质的评价。对该项内容的评价主要采用定性评价。 3．学生的表现性评价 绩效评价主要是通过成果展示，进行“展示表现”为主的评价方式。信息技术环境下，“以学习者为中心”的教学方式强调学生是认知的主体，强调学习者与学习环境的交互作用。因此，通过与环境、学习伙伴、教师和家长的相互作用，从学习态度、相互交流、资源的利用等维度上进行质的评价。 由此可见，信息化教育中的学习评价不仅仅是一种量化的评价，更多的是质的评价。这为电子学档的设计提供了很好的导向作用，即在电子档案袋的设计过程中，不仅要关注学生的学业成就，更要关注学生的个性心理品质，而网上社区型的超越传统档案袋的电子学档则可以在这方面发挥重要作用。 三、网上电子学档的设计 以绩效评价思想为理念，以系统理论为指导，借鉴当前电子学档应用的成功做法和经验教训，笔者设计和实现了基于绩效的电子学档系统，也称为“电子成长记录袋”，简称E-portfolio。由于该系统的使用对象是中小学学生，系统在模块设计上应当针对他们的生理和心理特点，符合他们的兴趣爱好，激发他们积极参与的热情，在界面设计也尽量使用明快的色调和活泼的风格。系统的主界面如图1所示。 1．系统结构设计 在进行E-portfolio系统结构设计时，综合考虑需 求的各个方面，选择最为合理的系统结构。根据学校对系统安全性和交互性要求高、专业性强、数据处理量大以及长远规划的特点，系统采用基于B／S(浏览器朋艮务器)模式，开发技术采用ASP＋SQL，测试版采用ACESS数据库技术。ASP属于ActiveX技术中的Server端技术，在Server端自动产生和执行动态、交互式、高效率的站点服务器应用程序。由于ASP传送给用户浏览器的是程序的执行结果，从而可以保证网络的安全性，同时对客户端没有特殊的要求，而且维护相对简单，且支持跨平台。 2．模块结构设计 该E-porttblio系统的用户主要有四类：学生、教师、家长和系统管理员。根据用户的不同，系统所呈现的功能模块也有所不同，下面陈列了该系统设计的主要模块。 (1)公共模块 陔模块下设资料库、休闲所、艺术廊、读书室、动态新闻等栏目。 资料库包括：中华美德(记录及同学中的美德小故事，网络中的美德故事或视频)、大千世界(教育类的视频及文章)、总结交流(同学自己的学习经验及总结)、学生网页(学生自己根据系统提供的模板制作的网上家园)； 休闲所包括：八面来风(聊天室)、游戏地带(学生flash游戏)； 艺术廊是由学生的一些小作品组成，是学生展示才华和魅力的场所； 读书室则向学生推荐优秀书籍，并提供相关的读书资料。 (2)用户模块 学生、家长和教师通过主界面的登陆窗口分别进入到各自的界面，执行各自的功能。 学生用户：个人资料、通讯录、悄悄话、成绩档案(学生自己只能查看，每学期一份)、作品展示(在生活窍门、大千世界、学生网页、游戏地带、成功舞台等栏目中)、天天成长(同学的话、老师的话、家长的话、成长历程、不足回收站、打算小日历)； 教师用户：教师的个人资料、悄悄话、班级学生的通讯录、学生的成绩档案管理(任教学科成绩、本班素质发展水平报告单、本班综合评价表)、作品展示管理(中华美德、生活窍门、大干世界、学生网页、游戏地带、成功舞台)和天天成长管理(同学的话、老师的话、家长的话、成长历程、不足回收站、打算小日历)； 家长后台管理：个人资料修改、悄悄话、子女的成绩档案(子女素质发展水平报告单、子女综合评价表)、查看作品展示、天天成长管理。 (3)系统管理员模块 系统管理员执行的功能主要包括：系统信息管理、管理员管理、教师管理、班级管理、设置科目管理、信息审核管理、通知公告、读书室管理以及网站数据管理。 E―portfolio。系统的功能结构如图2所示。 3．功能特点 由整个系统的架构可以看出，该系统主要有以下几个方面的功能与特色。 (1)全方位的评价体系 该系统采用三位一体的评价方式，即教师、家长和伙伴共同参与评价，构成立体互动的评价方式。家长通过系统可以看到孩子公开的信息，使其对孩子的学业成就、身体、心理发展有一个全方位的了解，并可以将自己的意见反馈给教师和学生本人；学习伙伴可以通过对话的形式对作品、个人计划、学习情况提出意见，供参考；教师不仅看到了学生本人的成长历程，同时从家长、学生反馈的数据中获取大量有用的信息，为制订学生的下一个学习计划打下基础。全方位的评价不仅体现在评价的参与者上，而且还体现在评价的方式上。该系统不仅从横向、纵向两个维度全面记录着学生的学习成绩，同时也记载着学生的身体发育情况，使学生看到自己正在茁壮成长，并且对于学生的兴趣、爱好及其他的心理发展状况通过作品、作业和言论的方式记录在案，加强质的评价。 (2)记录成长功能 该电子学档要求学习者随时对自身的学习情况、心理以及日常行为进行反思，而且这种反思和评价贯穿整个学习的始终，电子学档可记录学习者的点点滴滴；同时，利用系统平台的记录功能记录和体现学习者在整个学习期间的阶段性成果，有助于教师进一步掌握学习者的整体情况。 (3)互动反思 该系统记录了每一位学生的所有记录，同时，教师、家长和学习伙伴可传送悄悄话，使每位学生看到自己成长历程的同时，也能够了解身边的亲人、老师和朋友是怎样评价他的，做到人性化和情境化的融合。系统还提供了不足回收站，让学生指出自己需要进一步努力的地方，并以此督促改进。 (4)辅助功能 八面来风、读书室以及个人资料的管理等为学生提供了丰富多彩的网络社区生活，这既可以增加同学间的交流，又可以丰富学生的业余生活，发展其兴趣爱好，为整个系统增添了无穷色彩。 四、网上电子学档的意义 该学习成长记录袋是在目前基础教育改革的背景下开发的，其使用对象是各中小学校。该系统不仅能多层面、多角度地评价学生的成长记录，为客观形象地反映学生各方面的进步、成熟提供了很好的平台，而且还增强了学生的自信心，提高了学生自我评价、自我反思的能力。同时，也为学生、教师和家长提供了交流、互动的舞台，增强学生的自我管理能力，并进一步地促进家校合作。 1．促进学生的转变性发展 在传统的教学中，评价只是作为区分等级和测定能力的工具，而在新课改背景下，学习是让学生进入主动探求知识的过程。因此，面对不同的问题情境，不存在单一的评价标准。初中阶段的学生，正处于转型期，除了学习成绩外，学生的身体发展、心理发展都至关重要，这关乎青少年的身心健康发展。学生由自己的成长记录袋当中看到自己生理、心理和成绩的健康成长，才能促使其建立“挑战性”的新起点。 2．用“对话”实现评价的基本活动 所谓对话，即主体之间通过互动进行意义的重构，而不仅仅是语意―亡的交流，更不是权威的征服。在这个社区里，学习者可以通过网络上传自己的作品、发表言论，对自己的作品和资料拥有修改权，这种有意义的超越时空的对学习者的身心健康的发展具有很大的意义。 3．利用评价的多元性实现自我反思 评价的多元性表现在不仅是教师评价学生，还有家长、其他同学的参与。E―portfolio在提供个人隐私保密的同时，学习者均能看到其他人公开的作品和评价，促使其进行自我反思。对任何人的评价都必须建立在学习者的自我反思的基础上，最终才能实现自我意义的建构。因此，通过师评、互评、自评等能使学习者积极参与其中。 4．建立一个开放的学习评价社区 E―portfolio。不仅能提供一个评价学习成就的场所，更重要的是为学生创设了一个学习评价的社区，是学习者展示自己，反省自己，重新树立形象的平台，也为家长、教师、学校以及学生提供了一很好的交流平台，促使家校的进一步合作。 电子学论文:微电子学概论多媒体课件的设计 摘要：基于微电子学概论课程的特点，介绍了微电子学概论课程多媒体课件的设计方法与过程，从教学实际出发，精心组合多媒体中的各要素，实现课件最优化，为学生的自助式学习提供一个具有交互式功能的多媒体课件系统。 关键词：微电子学概论；多媒体；交互式 随着信息技术的飞速发展，传统的教学方式已经很难适应现代教育的需要，将多媒体技术应用到教学过程是弥补传统教学教育方式的诸多不足，提高教学效果的有效手段。多媒体课件是开展计算机辅助教学的一种基本的教学软件，其设计方法直接影响到课件的开发质量和课堂教学的实际效果。 微电子学概论课程的主要内容包括了微电子技术的发展历史、半导体物理和器件物理基础、集成电路基础、集成电路制造工艺、集成电路及系统芯片（SOC）设计方法学及设计技术、微机电系统（MEMS）技术、封装技术、微电子技术发展的一些基本规律等，是一门与实际联系很紧密，形象化教学素材十分丰富的课程，将这门课程开发转化为多媒体CAI课件对提高教学效果、教学质量非常有益。 一、多媒体课件设计的指导思想 现代教育观念强调素质与能力的培养，重视学生在教学活动中的自主活动，要求将学生作为教学的主体。为此，应该把“以学生为主体，以教师为主导”作为多媒体课件设计的指导思想，把它设计成助学式的并且具有交互功能的课件[1]。此外，多媒体课件必须既符合相关课程的特点，又符合一般教学规律，且利用多媒体计算机辅助教学的多种技术手段进行设计和制作。对于微电子学概论课程，多媒体CAI课件应该满足以下基本特点： 1.微电子学概论课程中的版图技术、制造工艺、器件、封装等内容均需要演示较为复杂的图形或过程。因此，需要充分利用多媒体技术，将图像、动画、音频、文字、视频等进行合理的处理，做到图文并茂，形象生动，以有助于提高教学质量。 2.多媒体CAI课件应当有丰富的信息资源，便于扩大学生的知识面。在传统的教学中，信息来源非常有限，且缺乏灵活性、方便性和交互性；随着信息技术的发展，教师可以通过更多的渠道获得文字、图像、音频、动画、视频，甚至三维虚拟现实等多方位信息用于多媒体课件制作，使教学内容更丰富，教学方法灵活多样[2]。 3.微电子学是一门发展很快的学科，所以多媒体课件需要及时更新。由于受到教材限制，传统教学方式所覆盖的教学内容、教学深度和广度都十分有限。而多媒体技术可采用硬盘、光盘等存放教学内容，易于从互联网获取更新的信息，具有强大的可扩展性，便于教学内容的及时更新，这是传统教材所远远不能达到的[2]。 二、多媒体课件的设计制作 多媒体CAI课件制作的基本过程是：首先，用相应的计算机软件对文字、图形、图像、音频和动画等各种素材进行采集或制作。其次，根据教学大纲的要求，把教学内容编写成脚本，设计好计算机每一屏幕所要呈现的教学内容，并且把教学信息链接成网状的、非线性的教学程序。最后，用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统[1]。 目前市面上可用于多媒体应用程序创作的软件工具非常多，Authorware是一款交互式多媒体应用程序创作工具，它能够很好的支持多种格式的多媒体文件，并能够把这些多媒体文件集成到一起，起到丰富课堂内容优化课堂结构的作用[3]。通过Authorware实现微电子制造过程真实情景的再现和元器件内部载流子运动的模拟，有利于培养学生的探索、创造能力。 （一）素材的采集及制作 多媒体素材的采集和制作是CAI课件设计制作的前提。采集即收集各种相关材料如视频、音频、彩色照片等，而制作则是将多媒体素材转换为计算机所能识别形式的过程。 多媒体课件需要大量各种各样的素材，如声音、视频、图形图像、动画等等；对于微电子学概论课程而言，可有制造工艺流程录像以及版图层、封装结构、器件结构等各种各样的图形及动画。因此，素材的收集及制作需要大量的时间和各种各样的渠道，在平时应注意收集归类，以便日后方便使用。对于文本、图片资料可以用扫描仪等设备将书本内容直接扫描即可；但是对于制造工艺流程录像，则需要通过互联网获得；而一些演示器件内部载流子运动过程的动画，则需要亲自制作。但是，直接扫描和互联网得到的数据一般是非常原始的，必须经过处理过程才能用于多媒体制作。部分素材则需要采用专门软件进行设计制作，才能更好地满足多媒体课件系统的需要[2]。 （二）脚本的设计 多媒体课件软件脚本的设计应建立在对学生的学习心理和学习方式充分了解的基础上。对教学方式的描述，教学内容取舍的决定应具有很强的针对性，做到重点突出、中心明确、层次分明，并注重启发学生的思维，引导学生应用所学知识去创造性地分析问题、解决问题。因此，多媒体课件软件脚本的创作一般由教学实践经验比较丰富的教师来支持完成[2]。 （三）多媒体应用系统设计 一个助学式的并具有交互功能的多媒体课件应形成一个完整的系统，该系统在功能上应包括课件演示、动画演示、习题系统和课件管理等部分，并具有一个与之密切相关的多媒体文件集合。在完成多媒体课件素材的采集及制作和脚本的设计后，采用多媒体素材编辑合成软件将各种教学信息素材连接成完整的多媒体应用系统，使学生能够通过网络进行学习、作业以及答疑解惑。 三、多媒体教学课件设计总结 一个良好的多媒体课件要能够发挥教师的引导作用，充分发挥学生的主观能动性，要以学生为中心，让学生自己思考，通过丰富的课件内容去感知知识的内涵。此外，一个成功的多媒体课件更离不开教师的精心设计，使教学情境环环相扣，引导学生积极的思考，最终达到掌握知识，应用所学知识去分析问题、解决问题的目的。 多媒体课件虽然种类繁多，但其目标始终是为教学服务，优化课堂教学结构，提高课堂教学效率，既要有利于教师的教，又要有利于学生的学。因此制作多媒体课件要根据课堂教学的特点遵循教学性原则、控制性原则、简约性原则、科学性原则和艺术性原则等基本原则。 四、结束语 多媒体教学提供了一种学生主动参与、师生互动、协同学习的良好环境，运用多媒体教学，具有传统教学手段不可比拟的优势。在微电子学概论课程中采用多媒体CAI教学，既节省了很多板书和作图时间，又可以借助动画、视频等多媒体技术直观地表现课程的重点、难点，使学生易于理解和记忆，取得良好的教学效果。 电子学论文:电子学习系统对计算机教学改革的促进与作用 摘要：本文介绍了我院在教学改革中引入电子学习系统平台作为教学手段的扩充，充分体现了以教师为主导，学生为主体的现代教学理念。实践表明，扩大了课堂和实验教学效果，学生的认知能力和创新能力得到了明显的提高。 关键词：认知能力；创新能力；电子学习系统；建构主义 现代教育的目标是培养具有认知能力和创新能力的高素质专门人才，传统的教学模式已经不能满足要求，因此，必须在教学实践中引入新的教学理念和方法。与此同时，科学技术的发展也带动了教育信息化的发展，使得先进的信息技术能与革新的教育理念和优质教学内容相整合，产生更加适合高素质人才能力培养的教学模式和效果。 1建构主义理论与现行教学方法融合 现行教学方法以教师为中心，充分发挥了教师“授业”的作用，“授业”的依据是明确的教学目标，但此模式没有注重培养学生思考和探索的兴趣与能力。建构主义理论则侧重于使学生主动完成意义建构，教师的角色转变为学习的辅导者，学生的自主性和学习兴趣能得到培养，但对于有重要意义的教学目标及目标指导者教师的作用没有得到应有的重视。探索将现行教学方法与建构主义学习理论相结合，形成充分发挥教师的主导作用和确立学生的主体地位，培养认知能力和创新能力的现代教学理念。 计算机教学尤需注重能力培养。计算机知识更新快，新技术不断涌现。如仍依传统“填鸭”式教学，在有限的课时内既要讲授相对稳定的基础理论，又要讲解新知识、新技术，是无法获得良好的教学效果的。因此，教师在课堂教学时应使学生掌握课程知识整体框架，并有选择地讲解重点和难点，然后引导学生利用计算机和网络等进行自主学习和协作学习。 在教学理念上，要明确教师的主导作用和学生的主体地位；在教学方法上，要对传统的教学手段进行扩充。将先进的信息技术与教学内容相整合，形成具有支撑环境、学习工具和系统管理的教学平台，以及内容丰富、便于使用和共建共享的教育资源库。 现在正在兴起的电子学习系统(e-Learning)就是这种教学理念和方法的一种实践。电子学习系统成为学习知识、培养认知和创新能力的平台，它能最大限度突破课堂教学时空限制，将有限的课堂教学与自主和协同学习相结合，随时随地满足师生的教学需求，让学生在学习过程中 巩固课堂教学效果、探究新的知识，自觉发现、分析和解决问题，学习知识和培养自己能力。 2电子学习系统 教学需求引发科学研究，科研成果促进和反哺教学改革。我们研发的电子学习系统是这种教学与科研互促的平台，目的是为了培养具有认知能力和创新能力的高素质专门人才。它为电子学习提供支持情景创设、信息整合、资源共享、交互协作的教学环境、工具、资源和管理，主要功能如下。 2.1网上电子学习平台 电子学习系统平台包括与教学相关的综合功能，多种学习方式有利于激发学生的学习兴趣，让学生有意识地锻炼自己的认知能力，推动他们进行更深更广的研究。多种教学手段能让教师更有效地进行备课、上课、作业、答疑、评测、考试和管理，学生是相应教学的实施对象。平台如图1所示。 2.2教育资源库共建共享 教育资源库能为学习者提供内容丰富，数量庞大的学习资源，包括课堂教学录像、课件、作业、试题、实验、案例等。除了课堂讲授的主题知识外，资源库还容纳了相关知识以及师生上传的资源。学习网站上的内容还能实时或及时更新，便于师生对新知识、新技术的理解和运用。 2.3丰富的协作交流手段 学习的过程也是讨论和交流的过程，不同观点的碰撞和辩论可以补充、修正和加深学生对问题的理解，并使学生能从多种角度看问题，有利于产生创新性思维。基于互联网的电子学习平台能为师生之间以及学生之间的互动沟通提供多种实时和非实时的交流手段，如聊天室、BBS、电子白板、网络电台、E-mail等。 相对于其他教学手段，电子学习系统较充分地体现了教师为主导，学生为主体的教育理念。在学习平台上教师主要任务有两个，其一，参与设计教学目标和知识框架；其二，引导学生解答在学习过程中出现的问题。学生则根据自身情况，在教师的指导下制定学习计划，选择学习策略，完成学习任务，评价学习结果，并据此对自己的学习过程进行调整。这样，以教师课堂教学为基础，通过使用电子学习平台，巩固和扩充学生课堂所学的知识、训练学生的认知能力，开拓学生的视野，激发学生的创新性思维。 3电子学习系统在计算机教学中的应用 我们以“微机系统与接口技术”课程及其课程群(如图2所示)为例来展示电子学习系统在计算机教学中的应用情况。“微机系统与接口技术”是应用微处理器和接口技术设计各种功能模块、组成微机系统的基础。因此，在教学中不仅要对微处理器、接口技术和微机系统进行介绍，还要注重它与课程群中其他课程的关联，以便学生能对微机系统乃至各种计算机系统形成整体的认识。该课程难点较多且不易理解，学生很容易产生畏难情绪；并且该课程又是一门实践性、系统性强的课程。教学实践和教学改革的需求促使我们研究开发并在计算机教学中全面引入电子学习系统。 3.1教学环节 在教学环节上主要使用的是教学支撑环境和课程开发工具。教学支撑环境能为学生提供与现实学习基本一致的情境，它是实际学习环境的仿真与扩展。课程开发工具主要用于教师进行课件制作等备课活动，以便提供图文声像并茂的网上课程；也为学生提供相应学习环境和工具。 (1) 课堂教学与自主学习 在进行课堂教学的同时，教师将教案、课件以及录像上传到电子学习资源库，学生可以通过网站点播和下载所需的学习内容；也可以自主选择与课堂学习主题密切相关的问题作为学习内容。学习策略也是多样的，有知识型、趣味型和研究型。比如，对于微处理器的学习，在课堂上主要讲解的是Intel公司的32位微处理器，对于新出现的多核处理器等只作了一些介绍。为了弥补不足，教师可以将更详细的资源上传到电子学习资源库，然后学生通过选择相应的学习策略来深入了解多核技术和并行编程、64位微处理器、AMD等公司的微处理器系列。而这些新技术、新产品可以随时在电子学习系统的资源库中更新和增加。 此外，教师可以根据教学效果、学生需求以及技术发展的情况，通过系统的多媒体教室开设专题大讲堂，学生可有选择地参加大讲堂学习自己感兴趣的新技术，扩大知识面。在学习期间学生还可以根据学习的效果，对学习计划和策略做出相应的调整。 (2) 作业评阅与辅导答疑 教师在系统平台上给学生布置作业，并规定提交时间，学生完成作业后提交给系统。教师可以进行网上评阅，而学生也能及时看到评阅结果。通过这种方式能加速课后作业的反馈，使教师和学生都能及时了解教学效果并对教学和学习进行调整。 学生在学习过程中会产生各种问题，若不能及时对这些问题予以解答，将会影响其对后续内容的理解。比如，如果学生不能很好的理解32位微处理器的几种工作模式，那么就会影响后面对中断、DMA等内容的学习。这时，学生可利用辅导答疑提问，教师可以在线回答，也可以由系统从资源库中查找相应或相近的答案反馈给学生，问答过程可反复进行。 (3) 自动组卷和在线考试 电子学习系统试卷库中的试卷可以利用相应的工具手工制作生成，也可以通过电子学习平台提供的组卷工具自动生成。通常情况下，根据考试目标我们只需要设置试卷的一些整体属性参数和题型结构参数，便可以快速组成一份满意的试卷。 目前，我们主要将在线考试用于学生的平时自测和阶段考试，经教务部门批准，也可推广到期终考试等。学生自测可以在课后任何时候进行，而阶段考试和期终考试则有规定的考试时间和地点。考试完成后，学生可以提交给系统等待教师批阅，批阅的结果也会及时反馈给学生；对于自动组卷生成的试卷可以对照标准答案自动评分。 在上述学习环节中，学生可以形成对概念的多角度理解，并与具体情境联系起来，形成背景性经验，这将有利于学生在面对具体问题时建构解决问题的思路和方法。 3.2实践环节 (1) 教学实验 除了学习理论知识和培养认知能力之外，我们还利用电子学习系统的虚拟实验室辅助实物实验来培养学生的动手能力和创新思维。在电子学习平台上设置的虚拟实验室，既能进行每个章节的专题实验，也能进行综合实验，它与实体实验室互为补充。 学生在实体实验室进行专题实验后，可以利用虚拟实验室对实验内容进行仿真，探究同一个问题可能存在的不同解决方案。综合实验涉及的知识点范围较大，设计需要的参数和要调试的硬件部件较多，程序也较复杂，在有限的时间里，学生往往无法完成设计的实验过程和得到理想的实验结果。将电子学习平台引入教学后，学生可以先在虚拟实验室中模拟实验过程，对程序进行初步的调试，然后再在实体实验台上进行操作，实验的效率得到很大提高。 (2) 科研实践 电子学习系统中计算机系统课程群的丰富教育资源激发了学生科研的兴趣，他们在教师引导下进行更深更广的研究活动。学生们积极参加学校大学生科研立项、学院大学生业余科研项目，以及微软创新杯等各种计算机仿真大赛、嵌入式大赛，均获得了优秀成绩。他们在毕业实践中都参与到教师的科研团队，写出有价值的毕业论文并获奖，有些本科生还被推荐成为免试研究生。 4.3教学效果 电子学习系统引入到计算机教学中是对现行教学手段的一个有力扩充，教学效果很好，大学生的科研也出现了更多成果。 (1) 教师与学生的知识结构发生了变化 教师角色的转变，对其自身素质和知识提出了更高的要求。教师如果只了解本课程的知识是不能满足要求的，一是需要从总体上把握专业知识结构以及本课程群中课程之间的联系，二是不断追踪本学科发展的前沿，这样才能从整体上对学生的学习研究加以引导。学生不再是了解知识点，而是以点带面，以面带全，以整体知识框架为基础，熟悉、掌握并进而探索新知识、新发展。 (2) 学生对课堂教学的兴趣明显提高 由于通过电子学习系统接触到了丰富的、直至前沿的学习资源，使学生更有兴趣探究问题和带着问题到课堂听课。学生对课堂教学兴趣的提高，促进了师生在课堂内外的互动，使得学习氛围更加浓厚。学生对教学的评价也由过去的“太枯燥，不知道要怎样应用学到的知识”转变成为“能结合现在实际应用和未来发展情况讲解课程内容，学以致用，课堂效率高”。 (3) 教学与科研相互促进 教学改革促进了科技创新，我们研发的一系列电子学习、网络远程教育国家及省部级项目都源自计算机教学改革；而这些科研成果又反过来促进了教学理念、结构、方式和手段的改进。电子学习系统的研制和引入促进了教师知识结构的变化，教师专业知识的深度和广度有了很大的扩展，教师在教学过程中更加注重基础与前沿的结合、理论与实践的结合，在教学方式上也更加注重用多种方式进行知识讲解与思维引导。 (4) 学生的知识、素质和能力得到较大提高 我们在2005年将电子学习系统引入到计算机系统课程群的教学中，三年多来的使用结果表明，该系统对提高学生的认知和创新能力有着积极的作用，并在有力促进了学生的科研活动。比如课程群老师指导的毕业设计，2006年在省级毕业论文评奖中，一等奖1人，三等奖1人，提名奖4人；而2007年获得的一、二、三等奖分别提高到2、3、4人，学士论文质量有了较大的提高。又如教师指导的智能垃圾箱及其监测系统设计、Smart Library System、Learn Language Assistant(微软2007嵌入式设计大赛中位列全球前200强)、盲人学习帮助器、Acme Rural Education System等项目都是优秀的本科生科研成果。 4结束语 实践表明，将电子学习系统应用于计算机教学活动，体现了教师为主导和学生为主体的教学理念，能让学生掌握系统的专业知识和了解知识的新发展，对培养学生的认知和创新能力有着积极的作用。 电子学论文:电子学籍有望制止择校痼疾 关键字：电子学籍/IC卡 从五指山野菜、菠萝，到近日的香蕉有毒事件，海南农产品屡遭一些失实报道的损害。为此，海南省农业有关部门近日表示，海南省的农产品马上会推行农产品“身份证”(条形码)制度，将农产品的产期、规格、售价、产地等信息编码上网，在网上可以查到该产品出自哪里，十分便于监督管理和电子商务的开展。 每年到了小学升中学的时候，总会有许多学生家长想利用各种关系来打破按区域就学的规定，把孩子的学籍转到自认为较好的学校去。这一现象将随着电子学籍的出台被改变。 电子学籍这一信息化手段的应用，有望从根本上制止屡禁不止的非正当途径择校问题。在北京市2007年的小学升初中工作中，第一次使用的学生电子学籍管理系统，就是对按照规定方式升学就位的学生建立学生电子学籍，中学录取后的学生电子档案，学校只有补充或修改内容的权力，而不能随意增加或者减少一个电子档案的内容，同时这份电子档案还将作为3年后学生中考报名的依据。这项工作的关键是要做好IC卡的信息提取和信息导入。学生的始发地是哪个学校，在IC卡里必须得到真实、明确的记录，然后，由学生所在的区县教委，根据就近划片的原则，将该学生导入合适的学校，如果学生拒绝按照导入的学校报到，其他的导入系统对该IC卡不能识别。所用的卡一旦被识别，该卡存储的当年入学信息立即被清空，这也就意味着每个学生只有一次刷卡机会。 对于实现公平教育而言，电子学籍IC卡的出现确实是一件简便快捷的好方法。随着银联卡、公交IC一卡通、通用病历等信息技术手段的应用，信息化已经不仅仅是技术问题，而是一种制度和观念的变革和更新。美国和加拿大早在上个世纪就开始实施社会保险号码唯一的办法，但是它的功能要远远超过我国现行的身份证。美国和加拿大的社会保险卡是公民的最基本的证件，相当于一个人的电子档案。每个公民出生都要到社会保险部门办理保险卡，每个公民终生只能有一个保险卡号(SSN)，它可以用于个人生活的所有领域，如医疗卫生、银行存取款、工作申请、移民申请、升学转学等等。而我国目前的身份证虽然有唯一的编号作为识别，但还没有电子档案的功能。 回头我们再来看这个电子学籍，它的功能可以逐步完善起来。也许未来，它应该能够从每个孩子上学的第一天起，到他参加工作为止，所有的教育记录都能够用一张小小的IC卡记录和保存。同时，这张卡还具备与教育相关的各类功能，例如报考、录用、参加各类等级考试等，相当于一个学生身份证。这个卡的内容还可以更丰富，比如对学生开放和优惠的场馆门检、寒暑假的火车票学生优惠卡等针对学生群的功能都整合起来，集中在一张卡上。 信息化给我们的生活带来越来越多的便利，未来，更多的社会行为，应该都能够整合成一卡通。这样，既能提高工作效率，也更能体现政府执政为民的精髓。 电子学论文:中国科学院电子学研究所:打造传感技术国家重点实验室 中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室成立于1987年。实验室面向国家战略需求和世界科技前沿，开展基础性、战略性、前瞻性的研究工作，致力于提高我国传感技术的自主创新能力和国际竞争力，推动我国传感技术的应用和产业的发展，为国民经济建设服务。 中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室立于1987年，实验室面向国家战略需求和世界科技前沿，开展基础性、战略性、前瞻性的研究工作，具有电子学、信息技术、生物技术、化学、材料科学等多学科交叉的综合优势，在微纳传感器及微系统的研究中获得巨大进展，取得了突出成绩，逐步形成了以基于微纳加工技术的微传感器和微系统为主要创新方向的研究特点，并已成为国内外广泛认可、具有一定国际影响力和较强竞争力的传感技术研究基地，同时形成了具有一流人才与完整学术梯队以及先进仪器设备与科研条件的国家级研究基地。 传感技术国家重点实验室侧重进行传感器的新原理、新方法、新技术、新器件、新系统的研究，实现传感器的微型化、集成化、智能化和网络化。 实验室自建立以来得到了迅速发展，先后承担和完成了“973”、“863”、国家自然科学基金、重大专项、国家科技攻关等一批国家级科研项目，在新型传感器和微系统研究领域取得了一批有特色、高水平的创新性研究成果，如电场传感器及系统、SPR生化分析仪、生物传感器及系统、气体传感器及系统、微流控芯片系统、集成气象传感器、高精度压力传感器、微惯性传感器等，具有雄厚的研究基础和技术攻关与自主创新能力。 实验室现有面积4000多平方米，其中1000平方米超净间，拥有一条完整的微电子机械系统（MEMS）加工工艺线，具有先进的工艺和测试设备，形成了一整套加工工艺规范，具备各种微结构器件的加工能力，并提供传感器及系统的设计、加工、封装等服务。 电场传感器 实验室研制出多种新型电场传感器，电场传感器在雷电预警、智能电网、气象预报、工业静电测量等领域具有广泛的应用前景。 高精度谐振式压力传感器 实验室研制出电磁激励、电磁感应检测的硅微机械谐振式压力传感器，可广泛应用于工业控制压力测试、大飞机气压高度计、天气预报气压检测、压力校验仪等。 抗高过载微惯性传感器 实验室研制出扭摆式抗过载微型加速度计和电磁式振动环微机械陀螺仪，抗过载冲击大于10000g，主要应用于惯性制导及惯性测量系统。 气象传感器 实验室研制出温度、湿度、压力单片集成传感器和固态仿生集成风速传感器芯片，主要应用于探空气象参数监测。 水污染监测传感器及系统 实验室研制总磷传感器、COD（化学耗氧量）传感器、磷酸盐传感器，用于水环境与水污染实时现场在线监测。 气体传感器 实验室研制出MEMS半导体金属氧化物气体传感器和固态电解质气体传感器，用于乙醇、CO、氨气等微化品和有毒有害气体检测。 微流控芯片系统(uTAS) 实验室研制出集成样品血样预处理芯片、集成光纤电泳芯片、微泵等微流控芯片系统，主要应用于疾病检测、食品安全等领域。 低成本手持式生化检测仪 实验室研制出手持式生化多参数检测仪和糖化血红蛋白检测仪，适用于个人、家庭、农村、社区便捷、廉价的预测和诊断。 SPR（表面等离子体谐振）生化分析系统 实验室研制出便携式、电化学联用、高通量等具有自主知识产权的系列SPR生化分析仪，可广泛应用于药物筛选、环境检测和食品安全检测等领域。 集成光波导生化检测仪 实验室研制出具有自主知识产权案的集成光波导生化检测仪，可开发出面向众多应用需求的低成本、便携式、快速检测装置。 离子迁移率谱仪（IMS） 实验室研制出离子迁移率谱仪（IMS），可实现对胺类、农药、神经药物、化学战剂等物质的检测，应用于痕量物质实时现场快速监测。 电子学论文:基于电子学档的大学英语口语翻转课堂设计研究 摘 要：英语口语表达能力是大学生和用人单位关注的主要英语应用能力之一。能否流利顺畅地用英语进行交流与大学生毕业后待遇和前途发展直接相关。但是，目前大学生的英语口语表达能力普遍欠缺。本研究在分析学生口语表达能力缺乏原因的基础上，提出基于电子学档的大学英语口语翻转课堂教学模式。这个模式可以充分利用计算机互联网技术，增强学生的口语输出量，提高口语表达能力。 关键词：电子学档；口语；翻转课堂 一、引言 大学英语课程是大学生们比较重视的公共基础课。但是由于长期以来的应试教育思想的影响，大学英语教学很难彻底摆脱应试教育模式，学生英语应用能力的提高并不乐观。其原因主要归结于大学英语大班制教学，学生课堂口语表达机会少，无法有效激发学生的积极性和以四级为导向的教学模式。针对此，笔者提出电子学档下的大学英语口语翻转课堂教学模式。 电子学档，顾名思义，就是电子化的档案袋，这是一种形象的表达法。利用电子学档，学生可以根据一定的标准有意识地选择、展示并收集自己的电子作品，还可以对自己的学习过程和学习成果自主进行评价与反思。电子学档的使用，使得学生的学习呈现出个性化、分布式的特点。国外目前对电子文档的研究主要是理论和应用研究且相对成熟。在国内，随着教学的改革和推进，对电子学档的相关研究和应用也逐渐发展起来，并得到了一定的进展。王佑镁（2009）进行了系统的电子学档的设计与应用研究；北京科技大学的李晓东（2014）对电子学档应用于课堂教学进行了实证研究。但是针对核心课程的基于电子学档的研究还是较少，研究空间较大。本研究拟在基于电子学档云平台上进行大学英语口语翻转课堂研究。 二、翻转课堂 “翻转课堂”起源于美国，是一种新兴的教学模式，依托现代化的教育技术。我国教育界的研究者们在几年前就对此给予关注。不少学者对“翻转课堂”进行了相关的探索、研究与实践。 如果以“翻转课堂”作为关键词在期刊论文库进行检索，笔者发现，近几年与“翻转课堂”相关的论文多达五百多篇。早在2013年，南京大学的梁乐明和张金磊就较为系统地对“翻转课堂”进行过研究。梁乐明认为翻转课堂的设计要以“微课程”为主要样本，而“微课程”的设计要结合相应的新型组织管理模式。张金磊进一步完善了翻转课堂的教学模型，夯实了翻转课堂的理论基础。虽然不少学者对此进行了相关的研究，但对此的实证研究还处于初级阶段，在国内将翻转课堂应用于英语口语教学实践为数不多。国外教学研究中，翻转课堂更多地是与教学实践相结合，研究信息技术在教学中的整合效果。课外活动主要为学习者学习提供所需的音频和视频等资料，而课内活动则涉及到学生之间，师生之间交互的学习活动。 三、基于电子学档的大学英语口语翻转课堂教学模式 由于受课堂规模限制，学生在大学英语课上用英语交流的机会很少，导致学生对英语口语能力表达缺乏自信心，因此基于电子学档的口语教学模式的提出能有效增加学生的口语表达的时间和提高口语表达的兴趣和自信心。 （一）电子学档的构建 本研究在云环境下，构建电子学档系统，包含两类空间，私有空间和公共空间。私有空间是为每个学生单独建立的操作空间。学生拥有自己的账号，有一定量的存储空间，学生可以保存各种口语学习资料。也可以将自己的口语作业，作品，反思报告等提交给教师查看，同时可以自我评价。公共空间是所有学生共享的操作环境。公共空间为学生搭建了一个公共的学习平台，教师可以上传班级需要的学习资料，每个学生都可以访问公共空间上的学习资料。 教师利用电子学档的公共空间，给学生共享关于英语口语的入门和进阶的相关音频和视频，学生可以由易到难，从掌握发音、跟读、模仿到自由表达，不断提高自主学习能力和目标语言运用能力。教师课上预留项目式口语作业任务，同时在电子学档的公共空间共享相关资源。学生在课下，通过个体或团队合作的方式完成项目，学生可经多次练习，将最优秀的项目成果提交到电子学档上，教师依此做出评估并给学生反馈。代表性的项目式的成果可以在课堂上共享，教师对此做出点评，学生可以相互学习，取长补短。目前微课程是翻转课堂成功的关键，因此本研究在微课程的选择上注重资料的系统性。微课程资料可以是文字的，音频的或视频的，但是内容上应该是系统化的，如：口语语音作业模块，教师上传发音规则音频或视频，学生自学后完成口语作业。 （二）评估手段 大学英语是一门综合基础课，不单独设口语n。虽然有听说课时，但由于课时量少，班级容量大，口语课的课堂效果不理想。大学生哑巴英语的现象很普遍。因此，充分利用网络技术和资源提高口语的输出量才能让学生克服讲英语时的紧张感，增强自信。适当的评价手段也是本教学模式的保障。因此，学生除了提交每次的口语作业之外，学生还可在期中，期末分别提交电子学档，内容包括：学习成果，评价标准，自我反思等。档案袋作为诊断工具记录学生的口语技能训练情况，这有利于学生自主学习能力的培养。 四、结束语 大学英语教学目前遭遇教学效果的瓶颈。我们大学英语教师要大胆的改变教学模式，与中学英语教学模式区分。大学英语教学方向不应该是以四，六级为方向，应该是建立在市场对人才能力需求上的。培养学生的口语表达能力，使其毕业后能直接用英语进行交流是目前大学毕业生的英语需求。但是，由于缺乏英语语境和输出机会，大学生英语口语输出量极度缺乏，因此，大学英语教师应该顺应时代潮流，运用计算机网络技术改变教学思路和方法。目前，在互联网+时代，教师也要大胆创新，改善教学方法，提高教学效果。作为大学教育的主体，高校也应适应互联网教育的潮流，优化学院的计算机网络设备，扩大互联网连接渠道，为师生提供强大的技术保障。 电子学论文:MATLAB仿真技术在《机械电子学》教学中的应用 摘要：为了克服常规教学方法的不足，提高机械电子学课程教学质量，在该课程教学过程中引入了MATLAB仿真技术，对基于MATLAB的课程教学方法与教学内容进行了分析，并以某型炮弹制导控制系统阻尼回路的设计为例，进行了MATLAB仿真技术的教学应用研究。实际应用表明，采用MATLAB仿真技术，可以有效解决机械电子学课程教学中的难点问题，为该课程的教学提供一种全新的途径和方法。 关键词：机械电子学；MATLAB；教学；仿真技术 引言： 机械电子学兴起于上个世纪80年代，是一门交叉性学科，随着现代科技发展逐渐形成的。机械电子学知识量大，并且机电融合，内容更新快，对实践的要求十分高，所以学生在学习过程中不仅要熟悉掌握各个专业知识和关键技术，还要去理解机械电子学的精髓，掌握机电一体化的理论实践方法，以便能够很好地运用这些技术。但在实际教学过程中发现，由于各种原因，学生对信息、控制及系统论方面知识比较欠缺，并且由于硬件教学条件的限制，许多机电实验无法正常进行，这给《机械电子学》课程的教学形成了一定的阻碍。 MATLAB作为工程领域最为流行的仿真软件之一，已被广泛应用于信号处理、电路设计与仿真、控制、机械、管理等领域，其提供的图形界面仿真手段――Simulink，使得机电系统的建模与仿真效率得到大大提高[2-3]。本文就MATLAB在《机械电子学》课程教学中的应用做一些探讨。 一、课程研究内容及难点 机械电子学是一个综合的概念，包含了技术和产品两方面的内容，首先是机电一体化技术，其次是机电一体化产品。机电一体化的原理、技术、设计理论和方法，构成了机械电子学的研究内容。 机电一体化技术是以系统论、控制论和信息论为理论基础和方法论，在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术等现代高新技术群体基础上发展起来的一种高新技术。概括起来，机电一体化共性关键技术主要有六项：机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术，其基本体系结构如图1所示[4]。机电一体化产品是富含高新技术的技术密集型产品。机电一体化为机械产品注入了新的技术，把计算机和电子器件的传感检测、信息处理、自动控制等功能融合到机械装置中去，从而获得了过去只靠一种技术而无法实现的功能和效果，在功能、性能、质量和效率等方面都有高水平的发展。机电一体化技术应用系统工程的观点和方法来分析、研究机电一体化产品或系统，综合应用各种现代高新技术进行产品设计和开发，通过各种技术的有机结合，实现产品内部各组成部分的合理配置和外部的整体性能最佳。因此，机电一体化产品表现出整体结构最佳化、系统控制智能化和操作性能柔性化。 机电系统静态和动态设计是课程的核心内容，要求学生能够从系统设计的角度分析机械系统和微机控制系统的元部件特性，掌握机电系统稳态和动态设计的分析方法。但是，动态系统设计涉及到的知识既有系统论和控制论方面内容，又有诸如系统动态参数整定等实践性非常强的内容，学习难度相当大。鉴于此，在该课程的教学实践中，笔者以计算机为工具，借助于MATLAB仿真技术，充分利用其强大的优化设计及仿真分析能力，把该课程中抽象内容形象、直观地表达出来，取得了良好的效果。 二、基于MATLAB的教学方法 在《机械电子学》课程的整个教学环节中，需要涉及机械传动系统、执行元件以及控制系统等多个用于实现机电有机结合的功能模块，如何将这些不同系统、模块的共性表达出来，是帮助学生理解、消化并建立学习主线，是实现各个章节知识串联的一个重要环节。MATLAB工具可以实现该功能，通过采用该软件对不同类型的系统进行仿真和特性分析，不仅使学生对机电系统特性有了直观的认识，而且帮助学生掌握了一门有用的学习工具，为以后的学习和工作奠定一个良好的基础。 在教学过程中，可以通过MATLAB/Simulink实现机电系统动态仿真功能，解决学生对系统动态特性的理解只是停留在公式这一难题；可以通过调节模型参数，研究延迟力矩和积分控制器的效果，让学生对控制以及一些典型的调节手段有了更为直观的认识；还可以利用提供的大量机械模块的仿真工具包，通过这些工具，可以方便地对一些常见的机械元、部件进行特性分析，如液压元件、齿轮传动系统等，并能随时改变约束条件和连接方式，及时观察所设机构在变参数下运行时的工作特性。 综上所述，基于MATLAB建成一个能够模拟实际系统问题的虚拟实验室，从而加深学生对知识的认识和理解，掌握其基本分析方法。 三、基于MATLAB的教学内容 基于MATLAB的教学内容主要包括五个方面： 1.利用MATLAB分析系统时间响应。在完成系统间响应求解方法的讲解以及系统时域指标的讨论后，将利用MATLAB提供的函数系统在不同输入作用下的时间响应，并在单位阶跃响应的基础上，求取系统时域性能指标。在MATLAB中，可以采用impulse函数、step函数、lsim函数对线性连续系统的时间响应进行仿真计算。其中，impulse函数用于生成单位脉冲响应，step函数用于生成单位阶跃响应，lsim函数用于生成对任意输入的时间响应。在求出系统的单位阶跃响应以后，根据系统性能指标的定义，分析系统上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间等性能指标。 2.利用MATLAB分析系统频率特性。Nyquist图和Bode图是系统频率特性的两种重要的图形表示形式，也是对系统进行频率特性分析的重要工具。MATLAB提供了绘制系统频率特性极坐标图的nyquist函数和绘制对数坐标图的bode函数，通过这些函数不仅可以得到系统的频率特性图，而且还可以得到系统的幅频特性、相频特性、实频特性和虚频特性，从而通过计算得到系统的频域特征量。 3.利用MATLAB分析系统的稳定性。在MATLAB中，如果已知系统的特征方程，应用roots函数可以直接求出系统的特征根。根据特征根的分布情况，判定系统是否稳定。通过MATLAB提供的margin函数，求出系统的幅值裕度、相位裕度、幅值穿越频率和相位穿越频率，从而直接分析系统是否稳定以及系统的相对稳定性。 4.利用MATLAB设计系统校正。通过MATLAB进一步讨论系统校正的设计问题，所采用的设计方法仍然是基于Bode图的频率分析方法。教学过程中，设定某单位反馈控制系统可以通过调整增益满足稳态性能指标要求，但相位裕度过小，不满足相对稳定性要求，从而通过采用超前校正环节进行校正。 5.利用MATLAB分析线性离散系统。与可用于线性连续系统分析和设计的函数对应，MATLAB提供了用于线性离散系统分析和设计的函数。教学中，采用c2dm函数和d2cm函数实现系统模型变换。其中，采用c2dm函数将线性连续系统模型转换为线性离散系统模型，d2cm函数将线性离散系统模型转换为线性连续系统模型。另外，利用dstep函数、dimpulse函数和dlsim函数对线性离散系统的时间响应进行仿真计算[5]。 四、教学案例分析 利用MATLAB进行某型炮弹制导控制系统阻尼回路的仿真设计，是《机械电子学》课程教学中采用的经典案例之一。 对于轴对称弹体，俯仰通道和偏航通道结构相同，因此在制导控制系统设计时常以俯仰通道为例进行控制系统设计。控制系统的内回路是阻尼回路，阻尼回路主要由舵机环节、弹体环节和校正网络三部分组成。阻尼回路的结构框图如图2所示。 特征点选择与5.2.3节相同，特征点处的弹体传递函数为： 从弹体传递函数可以看出，在特征点T1处原弹体阻尼为0.1，属于严重欠阻尼，因此将特征点处阻尼回路的期望阻尼设置为0.8。 校正网络设计主要是对阻尼回路传递函数系数 弹体开环传递函数Bode图如图4、图5所示，由图可知在增加阻尼回路前，弹体已经是稳定的，在增加阻尼回路滞后，弹体保持较好的稳定性，弹体带宽变小，因此弹体振荡得到抑制。MATLAB仿真结果表明，阻尼回路明显改善了弹体动态特性。 五、结束语 通过上述研究可以得出，在《机械电子学》教学过程中采用MATLAB软件可以有效地完善课程教学内容，实现了理论教学与实践教学的有机结合，不仅对加强学生的理论学习有较大的帮助，而且也提高了学生对所学知识的运用能力和分析问题、解决实践中问题的能力。 电子学论文:虚拟仿真实验系统在电子学科的应用 摘 要虚拟仿真实验系统从学生，教师，实验管理员三方面对实验过程全面控制，满足了对学生基础理论的认知、专业技术的掌握和综合设计能力的要求。 【关键词】虚拟仿真实验系统 管理系统 多样性 近几年，教育部一直在提出并让高校贯彻执行教学资源的先进性和创新性理念，这是适应当前社会的高速发展对人才提出的综合要求。如今，高等院校在教育理念上一直在摸索和发展中前进，但光有深刻的理论基础尚且不够，创新性需要在实践中才能得到体现和应用。尤其工科是一门实践性非常强的专业，要求毕业生在工作岗位上有很强的动手实践能力。在以往的实践中，学生的实践大部分是局限于在实验室展开。这种传统的实践模式存在以下几个弊端，一是高校资金短缺，实验室无法满足日益扩招的学生数量，这样从教学资源配置上无法很好的满足学生的需求；二是对理论知识学习不深刻的同学直接进入实验室进行操作实验，很容易因为误操作而损坏仪器仪表，直接造成了资源的浪费；三是一些高危险和能源型的会造成污染的实验也无法在实际的实验室中操作完成。近年来，高等学校逐渐的大规模引入了虚拟仿真实验系统，并且也形成了学科体系。 1 传统仿真软件的特点 在使用虚拟仿真实验系统之前，高校工科专业近些年也在一直使用一些仿真软件作为对课堂和实践教学的补充，以电子专业为例，常用到的一些电路软件有EWB、Multisim，主要用于电子电路的功能仿真；还有由欧洲DesignSoft Kft.公司研发的Tina Pro软件，主要用于模拟及数字电路的仿真分析；美国Wake Forest大学基于SPICE开发的CircuitMaker软件，主要用于电子电路仿真实验；英国Labcenter electronics公司出版的Proteus软件不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。这些软件在很长一段时间里对教师和学生起到了很好的辅助作用，但在使用的过程中，也发现了一些弊端。一是这些国外的软件都是针对企业，工程使用开发，而不是针对学校的学生实验开发，很多软件的功能在基础学习中无法使用，没有针对性。二是国外的这些仿真软件更新换代太快，各门课程需不断的购买正版软件这对于学校和学生都不太现实，但是用下载的盗版软件又存在使用过程中有时软件不稳定的情况，对于一些电路的仿真和参数的分析会造成波动及误差。三是这些仿真软件的界面都是英文，对于英语基础较差或者是学生没有学习专业英语之前，是存在一定困难，从而造成了学生对软件的畏惧情绪。四是人机界面比较单一，没有配套的知识辅助资料和实验过程指导，教师要在很多学生中进行巡回指导，工作量大，效率低。 2 虚拟仿真实验系统的应用 2.1 虚拟仿真实验系统的特点 虚拟仿真实验系统是以计算机作为控制中心，采用多媒体技术手段在计算机上虚拟实验环境，软件构建逻辑结构模型，再和硬件相结合，构成虚拟系统。并利用互联网形成网络化虚拟系统在计算机人机界面上完成实验。该系统由课程实验仿真平台和实验管理系统构成，这也是和传统使用的仿真软件的最大区别之处。该系统引入了实验管理系统，也就是说，该系统搭建的平台可以针对学生，教师和实验管理员分别使用，每个学生，教师，实验管理员都有属于自己的管理账号。学生登录账号可以选课，可以提前预习实验要求，获取实验信息，并进行虚拟实验，最后提交实验报告和查询成绩接收实验结果反馈。而教师登录账号可以布置新实验，并提供一些实验案例和提出实验要求，还可以在线指导学生实验，对学生实验作出批改，实时与学生进行交流。实验管理人员登录账号可以添加和查看实验室，对学生和老师的考勤进行管理，对整个系统进行维护，做好后勤保障工作。这种基于网络的流程化管理完成了对实验过程的全面控制，大大的提高了效率。 2.2 虚拟仿真实验系统的发展 虚拟仿真实验系统充分的降低了实验实践成本，搭建了一座从理论到实践的桥梁，使得实验过程安全可靠。通过网络化的实验管理系统，突破了空间和时间的限制，打造了生动直观的教学环境，提高了师生的互动性。虚拟仿真实验系统是在课堂，实验室，传统仿真软件，企业实践四种环节的基础上汲取经验弥补不足发展而来的。该系统连同以上四个学习环节可以优化组合，发挥最大优势。比如原理性概念性的理论知识可以结合课件或动画的形式在课堂完成，基本操作型的实验可以通过传统仿真软件验证后在实验室操作来锻炼学生的动手能力。创新性的，开发性的实验可通过虚拟仿真实验系统完成，学生可以反复设置参数，反复调试验证，反复的进行修正直到最后满意的结果，这个过程极大的减少了资源的消耗，降低了实验的成本。 3 虚拟仿真实验系统在电子学科的应用 3.1 虚拟仿真实验系统的建设 全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会在虚拟仿真实验教学系统的开发方面制定了一系列的规范和标准草案，为各高校学科资源的共享应用奠定了基础。一个虚拟仿真实验系统的建设是集成了多门学科资源的，在这个方面，我们国家像北京邮电大学等高校潜心研究开发出了结合高校学科专业特点的虚拟仿真系统，建立了信息电子类课程的虚拟仿真实验平台。通过该平台提供的仪器设备可进行几百个电路、电子、信息的典型实验项目，充分的满足了高校学生的基础需求。另外，把一些前言的科研项目渗入到虚拟仿真实验范围，丰富了实验内容，开拓了学生视野，充分的满足了高校学生的深层次拓展要求，有利于培养创新性的人才。 3.2 虚拟仿真实验系统在电路中的应用举例 以北京邮电大学开发的虚拟仿真实验系统为例分析，仿真平台模拟真实实验中用到的器材和设备，而且该仿真平台是中文界面，学生用起来直观方便。该实验平台提供了二十二种典型电路实验，在实际中，可以根据学科专业特点需要选取其中的典型性实验。下面以戴维南定理的验证与认识电路为例进行说明。该定理比较抽象，对其中的电路分析结果学生课堂难于掌握，通过虚拟仿真实验系统的流程化学习系统，学生可以轻松的对定理作出深刻理解。如图1所示，在界面的主器材库选取相应的器材设备，在右面的实验台搭建电路，完全模拟真实化的实验环境。如图2所示，是教师登录后的界面，教师可以在这个系统里对所有学生的实验进行批改，设置，操作。如图3所示，是学生登录后的界面，学生可以对老师提前选好的一些实验进行操作。 4 小结 虚拟仿真实验系统为电子类专业的学生提供了多样的可选择实验项目，利用虚拟技术实现了理论与实践的密切结合，拓展了理论的深度和广度，在综合设计和创新方面，为学生提供了一个良好的平台。 电子学论文:高职机械电子学专业项目驱动课程体系研究 摘 要 本文通过对高职毕业生面临的供需偏差进行了归因分析，并在分析的基础之上提出构建高职机械电子学专业项目驱动课程体系的必要性。提出高职机机械电子学专业项目课程的教学内容和课程体系的构建方案以及措施。 关键词 机械电子学 项目驱动课程 课程群 1研究背景 2012、2013、2014、2015连续这四年以来，高职机械电子学专业的毕业生的工作与所学专业的相关性均低于全国其他高职专业的平均水平。换句话来说就是近四年来的高职机械电子学专业的毕业生在毕业之后大部分人从事着与学校所学专业几乎无关的工作。因此，高等机械电子学专业的人才供给与市场需求之间还存在很大的偏差。分析出现这种偏差的原因，在很大程度上是因为高职院校机械电子学专业的课程设置已经不能适应当今的经济发展与社会需求了。所以各个高职学院的机械电子学专业要根据目前的市场和社会需求、重新确定专业定位，全面的整合教学内容， 选择能够提升学生就业潜力的课程内容。 2高职机械电子学专业教学内容的选择与课程体系的构建 2.1选取专业课程内容的方法与原则 2.1.1选择不同的课程模式来安排专业课程 在课程安排中可采用“以专业化生产过程为课程安排主线”、“围绕生产项目组织课堂教学和实训”以及“以职业实践为导向安排课程”等不同的模式来安排专业课程内容、在教学过程中采用案例式或者实例式教学。 2.1.2在课程选择过程中遵循实用原则 在课程选择过程中要安排好“描述性知识”和“程序性知识”这两部分的教学内容。“描述性知识”主要用来说明事物的各种性质、特征以及状态，通常用来区别和辨别事务。“程序性知识”是只能借助某种具体的作业形式间接推论其存在的知识。“描述性知识”用来解决“是什么”的问题而“程序性知识”解决“为什么”的问题。 2.1.3要改变课程内容选择的标准 高职机械电子学专业的课程选择要从原来力求单一学科知识的完整性逐渐向诸多相关学科知识的综合性转变。例如《机械设计基础》这本教材的课程内容可综合机械原理、机械设计、接口技术、机械工程材料等内容，在课程实施过程中按机械设计的过程组合上述内容的教学。 2.2专业课程内容综合模式 2.2.1综合基础专业课程 高职机械电子学专业的课程包含了机械制造、电子技术、计算机技术等模块的基础知识。传统高职机械电子学专业的课程安排中每个模块的基础知识都要由几门相关专业基础课程来完成。具体分析这些相关专业的教材，会发现其具有将这些课程综合的条件。例如机械制造技术这个模块的基础知识一般由机械制图、计算机基础、计算机绘图、机械设计基础、公差配合与技术测量、电工学及工业电子学、工程力学、机械原理、等课程组成。基础专业课程综合中可将计算机基础和计算机绘图这两门课程综合；将机械原理、机械设计基础以及机械制图这三门课程综合。 2.2.2综合核心技术课程 高职机械电子学专业在新的就业形势下要做到针对职业岗位安排教学内容。核心技术课程的课程内容安排要以核心技术为主线紧密的结合起来，综合为一门新的技术课程。由核心技术组合的课程不仅包含基础含理论知识，也包括理论与实践相结合的教学内容，具体如何组合就要根据各个高职院校的具体情况而定。例如：数控机床操作这个岗位是所有机械制造企业比较重要的岗位之一，以数控机床操作为核心技术可供综合的课程有：机械材料基础知识、零部件加工及装配工艺、计算机编程设计。如果高职学生能够认真学完这一综合课程之后，在企业的生产实践环节进行练习操作，毕业之后就能胜任数控机床的编程以及操作工作。 2.2.3综合核心技术与支撑技术课程 核心技术是专业技术的核心，而支撑核心技术的支撑技术普遍属于专业基础。如果将核心技术与支撑技术以及其他的相关课程综合，打破高职机械电子学专业传统的三段式课程设置，形成一种新的课程设置模式，或许会为高职院校学生的培养提供新的方向。目前国内外有不少学者在探讨打破基础课、专业基础课以专业课这三段式的传统课程结构的可能性以及利弊。许多学者主张将专业课与专业基础课综合起来，形成基础课和专业课的模式。这种综合核心技术与支撑技术课程模式的教学能够使学生投入更多时间学习专业课。 3实施高职机械电子学专业课程建设的措施 3.1重视课程的个体差异， 实行开放式教学 在机械电子学专业的课程安排中选择应用性、操作性以及技术性强专业课程，在专业课程的教学计划中针对市场需求的某种能力进行有目的的培养，根据培养目的组合课程模式。这样高职院校毕业生就能够满足社会上的职业需求，从事与所学专业相关的职业。 3.2 在教学过程中要严格控制教学质量 由机械电子学产业界、机械电子学专家、学校的管理层、相应专业的教师等编写机械电子学课程大纲，然后由专业任课教师根据课程大纲实施教学。在教学过程中，要有完整的严格的教学管理制度来保证教学质量。 3.3实施措施控制课堂教学质量 各高职院校要加强对专业课教学质量的监督和评估。建立一套适合本院校的、有理论依据的、具体可行的评价机制，并通过考试等各项措施及时反馈专业课的教学质量信息。 3.4积极发挥教师在专业课程建设中的作用 在高职机械电子学专业课程的建设中，不仅要有效发挥教师队伍的带头作用，而且要培养大量的能够把理论知识与实践过程结合起来的教师队伍，鼓励他们积极投入到课程建设和课程改革中。 电子学论文:工科留学生电工电子学实验课程教学实践 摘要：本文针对工科非电专业留学生特点，从实验内容、教学方法与手段入手，对留学生电工电子学实验课程的教学改革进行了探讨。实践表明，所采用方法有助于提升留学生学习热情，强化其对相关基础课程的掌握，具有一定借鉴意义。 关键词：留学生；电工电子学实验；教学改革；实验技能 随着我国石油企业海外项目的不断拓展，资源国企业及我国海外企业都迫切需要掌握石油开发、运输等技术的国际化人才。中国石油大学（北京）为了顺应高等教育向国际化发展趋势，提高综合办学实力，从1997年开始，陆续招收了来自中亚、中东、南美等50多个国家和地区的留学生。目前在校留学生人数达800多人，生源涵盖了本、硕、博各个层次。因此，设立针对提高留学生教学质量的课程教学改革也势在必行。 电工电子学实验是工科非电专业学生继大学物理实验之后的又一门实验课程，是培养学生掌握基本实验技能，提高动手能力和科技创新能力的基础。留学生是高校教学中一个特殊的受教群体，提高留学生实验教学质量，培养留学生的实践能力，对提高我校国际化办学规模和提升学校知名度都是至关重要的。作者在多年的留学生教学实践中，通过在教学内容、教学方法及教学手段等方面的不断探索和改革，取得了良好的效果，希望这些教学经验和体会对提高留学生的实践水平具有借鉴意义。 一、强化基础，参差兼顾，以突出留学生特点为主优化实验内容 我校与国内外石油公司合作，以联合培养模式招收的留学生大多来自石油资源丰富的国家，受教育的程度及个人学习能力参差不齐，实践动手能力也与中国学生相差甚远。例如，第一次使用万用表时，教师不需要给中国学生讲解，但对留学生却不然，需要详细讲解和演示万用表的使用方法。这种生源质量的差异，决定了对留学生的实验要求不能过高，应该以强化基础知识和基本技能训练为主，降低实验难度，选择相对简单、趣味性高、实用性强的实验内容，来激发留学生的学习兴趣。而对少数基础扎实、能力较强的留学生，则可以采取与中国学生使用相同教材，并视其能力和素质，适当增加一些综合设计性实验的培养方式，从而使不同水平的留学生都能找到适合自身状况的学习点。 二、分组合作，以优带差，充分发挥留学生之间语言沟通无障碍的优势 近年来，我校招收的留学生多数来自哈萨克斯坦、土库曼斯坦等俄语系国家，教学语言成为留学生课堂教学的主要困难。尽管这些学生在选择进入专业学习之前，要在预科班学习一年汉语，但即便如此，多数留学生的汉语水平也仅限于简单的日常对话和交流，完全理解和掌握老师所讲的内容或专业术语还存在困难。而多数专业课教师俄语基础薄弱，只能采用汉语进行授课。语言障碍给留学生在理论课上对关键知识点的理解带来困难，同时也制约了实验技能的提高。为了克服语言交流问题，在实验教学中，我们通常把留学生分成若干小组，每组确保有一位汉语语言表达及领悟能力较好的学生。老师在课堂上讲解完实验原理和实验内容后，先重点辅导各组中语言能力较好的学生，一旦该学生掌握了实验过程和方法，便可作为老师的助手，代替老师在小组中用他们自己的语言帮同学辅导，发挥助教的作用。该方法不仅可以在师生之间搭起语言桥梁，解决师生间的沟通障碍，也缓解了课堂上老师被学生频繁招呼的现象。 三、积极探索，改变模式，借助现代化教学手段提高留学生实验教学质量 受各方面因素的影响，留学生缺乏基本的实践能力，实验时经常不知从何入手。针对这种情况，我们采取了“仪器操作训练、接线能力训练、测试分析训练”三个单元训练法，从夯实基础入手，循序渐进，逐级强化，达到培养和提高留学生实验技能和素质的目的。课上课下注重与留学生沟通和交流，课程结束前，让留学生根据自身学习和对知识掌握的情况，填写对该实验课程现有教学模式及实验内容等方面的建议。通过信息反馈，可帮助教师及时改进教学方法和教学手段，进一步加强师生之间的互动交流。 在具体实施“三个单元训练法”时，我们主要采取以下措施： “仪器操作训练”单元。熟练使用电子仪器设备是完成实验过程的重要基础。在这个单元中会安排一次课的时间对仪器设备进行讲解和强化训练，并采取多种教学手段帮助留学生加深理解和掌握。例如，在介绍数字示波器使用时，首先要求学生登录学校课程网络教学平台，观看示波器使用视频，让留学生先对示波器操作有个直观的了解。随后在课堂讲解时，让学生将示波器的界面显示语言设置成自己的母语文字（如俄语、英语或其他语言文字），再对照老师的中文讲解慢慢消化吸收，这样学生便很快地掌握了示波器的基本功能和使用方法。 “接线能力训练”单元。实验初期，留学生的电路接线能力普遍较差，很简单的电路在他们看来都觉得很复杂。不能正确连接实验电路，就无法完成后续的参数测量。最初我们采用教师先演示实验，然后让学生自己动手接线的授课方式。这种方式的弊端是学生每接一根线都要先跑到演示台前看一次，不仅实验效果不好、效率低下，而且还影响课堂秩序。后来，我们将现代化的多媒体技术融入课堂，把电路接线过程做成动画，让学生跟着动画提示连接电路，既直观有趣，又提高了实验效率。经过几次训练，多数学生都能够脱离动画提示，独立完成实验电路的连接，效果立竿见影。 “测试分析训练”单元。该单元是培养实验技能的重点和难点。在这个训练单元中学生不仅要理解实验原理，正确使用仪器仪表并掌握不同参数的测量方法，同时，在实验中可能还会遇到各种故障或实际问题。为此，我们采取了以下教学手段。 1.课堂讲解实验原理时，充分利用电子电路仿真软件，通过电路仿真过程让学生对实验原理有更深层的理解，对实验结果产生一个直观的印象。例如，在做单级共射放大电路实验时，采用Multisim仿真软件，让学生观察工作点变化对放大电路的影响；通过改变工作点位置，使三极管工作在不同区域，观察各区域中放大电路输出波形的特点，从而使学生充分理解和掌握失真波形产生的原因及改善方法，把抽象的问题通过直观的方式显示出来，更便于留学生对知识的理解。 2.由于部分留学生理论知识掌握不足，课前又没有预习的习惯，所以实验课上许多留学生都不清楚实验该从何做起，该怎样用测量数据验证实验结论。针对这种情况，我们采用“课上提出问题讲解实验原理观察仿真结果根据动画提示测量参数课上互动、讨论并验证提出的问题”的授课程序，使学生通过分析实验结果彻底克服理论知识掌握不足的弊病。例如，在做直流电路基本定律实验时，老师先提出基尔霍夫电流、电压定律的概念，让学生根据动画提示测出电压、电流值，然后通过互动与学生讨论实验过程中出现的各种问题及解决办法，用测量数据反推并验证基尔霍夫电流、电压定律。通过这种方法，留学生不仅掌握了实验测量及分析的方法，而且很容易就理解了理论课上未搞清楚的基本概念。 3.为兼顾部分动手能力较差的学生，让大多数留学生跟上授课节奏，在做比较复杂、实验步骤相对烦琐的实验时，老师会把实验分成多个单元，等每个学生都完成该单元的测量之后，再进行下一个单元，以避免挫伤个别留学生的自信心而失去对实验课的兴趣。 4.充分利用网络教学平台，把每个实验的操作过程和仪器设备使用做成动画或视频，增强真实感和临场操作感。以形象直观的方式，把用语言难以表达清楚的问题，通过动画或视频表现出来，帮助留学生理解和记忆。 四、因材施教，层次教学，有效利用开放实验室培养留学生实践创新能力 有些留学生思维活跃，善于思考，想法较多，且对电子学方面的知识非常感兴趣。针对这部分学生，可以在他们掌握了基本实验方法后，鼓励他们进入开放实验室，实施分层次教学。在开放实验室轻松自由的学习环境中，学生可以继续做课上没有完成的实验，也可以根据个人爱好，尝试一些设计性的实验。另外，在开放实验室还备有焊接工具及一些小电子产品的套件，例如小音箱、电子门铃等。学生可以自行焊接组装这些小电子产品。这样不仅可以激发留学生的学习热情和求知欲望，同时也可以让他们意识到自己所学知识对将来职业发展的重要性。在整个开放环节，完全以留学生自主学习为主，充分发挥他们的主观能动性，对提高留学生的实践能力起到了很好的促进作用。 五、结束语 留学生教学质量是决定高校国际竞争力的重要因素之一，如何提高留学生实验课教学水平是广大教育同行所面临的共性问题。针对我校留学生特点，本文探讨了留学生电工电子实验课教学方面的一些有效措施，仅供广大教育同行参考。

计算机毕业论文:大学生计算机毕业设计影响思索 本文作者：王宁 王子方 单位：沈阳大学 沈阳农业大学 计算机应用技术影响大学生毕业设计质量的因素 由于全国高校近年来的扩招，教学设备的建设相对迟缓或维持原状，工科学生们毕业设计所需实验研究仪器设备是否具备，所需经费的投入能否充分，实验室场和图书网络资源是否齐全等直接影响了毕业设计的质量。文档、动画和图纸是毕业设计成果的重要呈现的方式，尽管大学们都已经接受过专业的计算机基础类课程的教育，学生计算机素养也逐年进步，但调查对象对水工应用的基本软件实践来看，对office、CAD、3D等操作水平低，灵活性差，文字排版、图表编排、公式编辑、CAD操作命令混乱、精密运算不准确、三维动画多媒体演示障碍等方面直接影响了毕业设计的进度和内容结构，不规范的命令操作和不熟练的技能运用严重影响了毕业设计的质量。 由计算机应用技术而影响到毕业设计质量的解决方案 学生要从自身提高对计算机技术对毕业设计质量影响的认识，了解这一实践环节的重要性，特别是专业的计算分析能力培养。建立研究团队，小组成员交流，相互取长补短，不仅掌握计算机应用技术的知识技能，更重要的是在专业领域中灵活运用计算机技术，为以后的学习、工作打下坚实基础。为保证毕业设计质量，指导教师必须规范选题范围，指导教师组织主导学生毕业设计全程，对指导教师而言，除了完成本职教学任务和高度的责任感外，更要加强工程科学知识和现代工程设计创新的引导，必要时也可让学生参与教师科研课题的部分子课题的研究，对于毕业设计过程全面掌控，要结合学生自身能力科学选题，保证理论切合实际，适应时展，从而提高毕业设计的质量。专业高效整合的因素。目前国内各院校四年制本科水利水电工程专业开设课程有计算机文化基础、计算机辅助设计、水利工程计算机绘图，水利工程制图等课程，基本为每周2～4课时，考虑到学生基础差异和自主学习效果差异，最有效的解决办法就是将计算机应用类基础课程与水利水电工程专业课程整合起来，使课程设置体系与时俱进，进而提高毕业设计质量。以一个专业为整体拟定人才培养方案，每种计算机技术在不同项目中的作用可能截然不同，例如：“90年代以来陆续开发的水电站地面厂房CAD系统、重力坝CAD系统、隧洞CAD系统等实例中包含了很广的专业技术知识，如：坐标画线、沿曲线标注、表格生成等，每种计算机技术在每个项目中的研究方向有所不同，因此因材施教、分流培养，这有利于提高教学质量，也为毕业设计各个方向的研究创建人才基础。 高校作为人才储备基地应该为学生提供实践平台，结合课堂理论使学生掌握软件的选用、计算机技术的选择方法、软件的升级、怎样保证科学计算的准确性等，要解决理论与实践脱节这个弊端，作为学校和教师有责任有义务，极尽所能为学生创设实践基地，发挥计算机时代教育优势。目前毕业设计的成绩评定还不能完全做到公正和客观，各位指导教师的评价标准也有所不同，建立和完善毕业设计质量评价标准也是一个提高本科生毕业设计质量的有效措施。拟定一个质量评价标准如下：选题。选题应当来自水工科学、工程建筑、社会实验、模拟应用等方面的研究，有一定的创新性和前沿性。调研论证。通过查阅书刊文献和网络资料和实体工程项目考察等形式调研提出合理的解决方案，具备分析问题、处理数据、解决问题的能力，顺便考查学生对外语和计算机技术应用能力。毕业设计内容和方法的创新性。实施方案、数据、图纸以及对设计数据的分析、论证科学正确、反映分析和解决问题的能力、方法和手段新颖独特、理论与实际结合，在某项研究上体现独创的见解、设计成果有实际价值。适当利用计算机辅助软件，不忽视手工计算的必要性和重要性。提倡计算机辅助手段和手工计算有效结合，对必要的技术提出手算要求，促进学生对算法切实体会和深入研究。毕业设计文档撰写质量。主要是主题明确、结构完整、精准的数据表述安全有效、原理引用得当、论据充分、推理缜密、逻辑性强、行文流畅、设计成果和结论科学合理，参考文献资料翔实，格式规范等。毕业设计成果应该包括设计计算书、设计说明书、设计图纸以及实践日记等，严格要求毕业答辩环节。本科毕业生原则上均应参加毕业设计或毕业论文的答辩，答辩组老师要严格把关，考查学生对目标实现和专业发展的关键问题的见解，客观公正打分。此外，评价标准可参考阶段评价、目标评价、理论结合实践的一体化评价等，注重评价的多样化和多元化等。 结语 综上所述，通过努力可以探索出一系列有效解决计算机应用技术而影响毕业设计质量的方案来，使学生加深对毕业设计中计算机技术应用重要性的认识，同时也期待高校建立约束机制和激励机制，完善人才培养方案和课程设置方案，强化计算机应用技术的可持续发展，相信通过大家的共同努力可以使大学生毕业设计质量有效提高。 计算机毕业论文:计算机毕业计算机普及教育 一、当前计算机普及的形势 现在在全国范围内已掀起波澜壮阔的第三次全国计算机普及高潮。为了更深刻地认识这一高潮的特点，我们有必要回顾一下我国计算机普及的历程。 我国计算机普及教育始于70年代末、80年代初。在那以前，就全国范围来说，基本上谈不上计算机普及教育，只有少数科研部门进行计算机的应用开发，在大学的非计算机专业基本上都没有开设计算机课程。使用计算机，只是少数专家的事情。 80年代出现第一次计算机普及高潮 80年代初在我国掀起了第一次计算机普及高潮，1981年，中央电视台、中国电子学会计算机普及委员会和中央电大联合举办计算机知识普及讲座，由我向全国讲授BASIC语言，当年收看人数超过100万人，次年起年年重播，收看人数超过300万人。在占世界人口五分之一的国度里掀起这样规模壮阔的群众性的普及计算机知识的活动，不仅对中国、而且对世界都是一件具有深远意义的大事。 在第一次计算机普及高潮中，普及的对象主要是以下三种人；(1)大学中非计算机专业的师生；(2)部分在职科技人员和管理人员；(3)大城市中的部分中学生。普及的内容偏重于计算机知识，尤其是计算机高级语言。通过十年的努力，己经在大学的所有专业普遍开设了计算机课程，结束了大学毕业生仍然属于“计算机盲”的历史。大家取得如下共识：计算机知识是当代知识分子知识结构中不可缺少的重要组成部分。 根据当时的条件，普及的内容主要是计算机高级语言。 90年代出现第二次计算机普及高潮 从90年代初，在我国掀起了全国性的第二次计算机普及高潮。如果说第一次高潮的普及对象主要是具有大学以上文化程度的知识分子，那末第二次高潮的对象已扩展到广大公务人员、企业管理人员以及具有高中以上文化程度的一般知识分子，包括所有机关、团体、学校、企业中的人员。涉及的对象范围比第一次计算机普及高潮广泛得多。这次普及带有职业和岗位的特点，应用计算机的能力成为人们求职的重要条件，各地各部门都制定了对工作人员在晋升职务、职称和工作考核中在计算机方面的要求，并要求通过相应的计算机等级考试。普及的内容主要是文字处理以及常用的一些应用软件。 经过第二次计算机普及高潮，我们在计算机应用领域缩小了和发达国家的差距，对这十年在计算机普及方面的成果应当有足够估计。 新世纪初出现新的计算机普及高潮 刚刚进入21世纪，人们已经清楚地看到在我国己开始出现了一次新的计算机普及高潮。这次高潮的普及的对象是一切有文化的人。 下面举几件重大的事情∶ (1)根据教育部的规划，在21世纪的前10年，将分三步在全国中小学中普及信息技术课程，即∶2001年前全国所有高中都要开设信息技术课程，2005年前全国所有初中都要开设信息技术课程，2010年前全国所有小学都要开设信息技术课程。应当说，这是一项具有深远意义的大事。以后凡是受过义务教育的人都有初步的计算机知识和初步使用计算机的能力。 (2)全国总工会决定在全国职工中普及计算机应用。争取在3年内在全国2.4亿职工中，至少有50%掌握计算机知识，提高职工自主择业和岗位竞争能力。 (3)全国高校的计算机基础教育上了一个新的台阶，大学生应用计算机的能力有了很大的提高，在新世纪中，大学的计算机教育将再上一个新台阶。 (4)全国所有领域将全面普及计算机的应用，所有公务人员和在职干部都要学习计算机知识和掌握计算机的应用。 在这次高潮中，学习计算机的切入点将是网络应用。 三次普及高潮，一浪高过一浪，学习计算机的人数成指数增长。如果在第一次普及高潮中学习计算机知识的人数以百万计的话，那末，在第二次普及高潮中学习计算机知识的人以千万计，在第三次普及高潮中学习计算机知识的人数以亿计。 这样规模的群众性学习计算机活动，不仅在中国历史上从未有过，而且在世界上也是一件影响深远的大事。这是一次难得的机遇，是一个巨大的市场。这是我们当前开展工作的外部环境和有利条件。 面对这一大好形势，我们应当怎么办？我认为应当注意以下几点∶ 搞好规划。制订出既先进又可行的向各部分人普及计算机的规划。 落实措施。必须有落实的措施和政策，否则规划就会落空。 建立队伍。要建立一支数量巨大的、强有力计算机普及队伍。 改变观念。要改变不利于计算机普及的某些传统观念。 二、计算机普及教育中的误区 这个问题讲的就是改变观念的问题。 摆在我们面前的一个严重任务是∶怎样使亿万群众更容易更有效地进入计算机应用的大门。现在一方面形势要求我们向亿万群众普及计算机知识和应用，另一方面却有不少人不敢学计算机，正在学计算机的初学者感到计算机难学。这就形成一个尖锐的矛盾，必须认真研究，加以解决。 在计算机普及教育中存在误区 有的同志要求计算机的初学者学习计算机的工作原理，学习不同数制间的转换，学习原码、反码和补码，要他们背诵几十条DOS命令，还要记住哪些是外部命令，哪些是内部命令。许多种考试都有数制转换的考题，例如1378.9876的二进制形式是什么？其实这是完全没有必要的。这些都是源于计算机专业的《计算机原理》课。 现在大家都比较重视计算机普及工作了，许多计算机专家也投入了这项工作，发表了许多意见，这无疑是好事。但是光重视还不够，还应该解决观念的问题。我认为有些同志愿望是好的，但往往自觉或不自觉地混淆计算机专业和非计算机专业的区别、学校和社会的区别、计算机专业人员与计算机应用人员的区别。把计算机专业学习的要求和内容搬到非计算机专业，把学校的模式搬到社会，要求计算机应用人员也像计算机专业人员一样系统学习许多理论课程。这些就造成一个误区。这个问题不解决，将严重影响计算机的普及。 应当看到∶在从事计算机工作的队伍中有两部分人∶(1)从计算机专业毕业的计算机专门人才，占整个队伍的比例不足10%，他们是理论研究、科研、专业教学、系统开发的骨干力量，是专业登山队。(2)从非计算机专业毕业的计算机应用人才，占整个队伍的90%以上，他们遍及各个领域，是计算机在各行各业中应用的主力军。大部分应用软件都是由非计算机专业毕业的计算机应用人才编写的。对这部分人的作用决不可低估。显然，这两部分人的知识结构、能力结构和学习特点是不一样的。 计算机教育的三个层次 就整个社会来说，计算机教育可分为三个层次： (1)计算机入门教育。对象为原来基本上没有接触过计算机的人群。应当通过本层次的教育使他们初步掌握计算机的基础知识和基本操作。这实际上是计算机的启蒙教育，即“扫盲”教育，是面向全社会的。 (2)计算机技术教育。对象是那些用计算机作为工具处理各种任务的人们。例如工程人员利用计算机进行工程计算和工程制图，教师利用计算机进行辅助教学，管理人员利用计算机进行数据管理，……。显然，他们需要具有比第一层次更多更实用的知识。这个层次的特点是以应用为目的，以应用为出发点。 (3)计算机专业教育。对象是高等学校计算机专业的学生、研究生以及从事计算机研究开发的专业人员。他们需要掌握系统的理论知识和最先进的开发技术。 通常把前两个层次（计算机入门教育和计算机技术教育）统称为计算机普及教育，以区别于计算机专业教育。它的对象是广大非计算机专业的人群，他们占全体人员的95%以上。 显然，对不同层次的教育，无论其教学目标、教学内容、教学方法以及所用教材都各不相同，绝对不应混为一谈，否则将事倍功半。 应该从应用入手 有人认为学计算机应当从学习原理入手，有一位读者写信给我说∶他很想学计算机知识，心想应从原理学起，就到书店买了一本《计算机原理》，结果愈学愈糊涂。我对他说∶你的路子错了，对大多数人来说，学计算机不应从原理入手，而应从应用入手。 有的人认为∶现在是数字化时代，不懂得二进制怎么生存？而且学了二进制和数制转换也没有什么坏处。我想，没有坏处的事多了，难道都要学吗？问题在于怎样有效地利用有限的学习时间，使初学者容易入门。应该看到∶制造计算机的人和使用计算机的人所需要的知识是不同的。例如不能要求飞行员和设计飞机的人具有相同的知识结构，同样不能要求开汽车的人先学习汽车的工作原理和构造。现在已经有了数字电视和数字相机，是不是也要求看电视的人和用数字相机的人先学进制原理呢？当然大学生学一点二进制知识是必要的，但对广大公务员和老百姓就显然是不必要的。 要多为初学者着想 不应当把计算机专家或大学老师自己的学习经历照搬到广大业余初学者身上。不能说自己学过什么就要求别人也要学什么，自己怎么学的也要求别人怎么学。我们要为初学者考虑，替他们找出一套事半功倍的有效学习方法，使他们能轻松自如、兴趣盎然地进入计算机应用的大门。不要难倒他们，更不要吓跑他们。 有时在讨论问题时，有些计算机专家和计算机专业的老师与搞计算机普及的老师看法往往不同，甚至谈不到一块去。有些计算机专家和计算机专业的老师比较多地强调水平、理论、系统知识，而从事计算机普及的老师则更多地强调对象的基础、学习的规律、普及的特点。应该通过实践，正确处理好普及与提高的关系，没有普及就谈不上提高，老百姓首先要的是“下里巴人”，而不是“阳春白雪”。我们搞计算机普及的人不要怕别人指责我们“水平低”，只要符合广大群众需要，我们就应当坚持，做出无私奉献。 在为初学者设计学习内容时，应当从实际出发，围绕应用组织教学，坚决舍弃现在用不到、将来也用不到的内容。要提倡急用先学，立竿见影，在用字上狠下功夫。 在方法上，要按照初学者的认识规律进行教学。在学校中讲授理论课程时，传统的三部曲是∶(1)提出概念；(2)解释概念；(3)举例说明。我们在对计算机初学者介绍计算机应用知识时，采取了新的三部曲∶(1)提出问题；(2)介绍解决问题的方法；(3)归纳出必要的规律和概念。 一般理论课程采用的方法是∶先理论，后实际；先抽象，后具体；先一般，后个别。我认为对计算机应用课程应当采用的方法是∶从实际到理论；从具体到抽象；从个别到一般；从零碎到系统。事实证明，这样的方法是十分有效的，是符合广大计算机初学者的特点的。 在教材编写上必须首先让读者看得懂，如果看不懂，别的都谈不上。现在市场上不少书是低水平重复，有的是直接从“帮助”搬过来的，按功能和菜单介绍软件的使用。这犹如靠字典学英语一样，好象很全面，但是看完全书以后还是不会用。我在20多年前学计算机时，曾经找过不少计算机的书看，结果发现许多书像“天书”一样，一般人是看不懂的。我当时就想∶我以后要写一些让老百姓能看得懂的计算机的书，要把计算机从少数计算机专家手中解放出来，使之成为广大群众手中的工具。 有一位同志说了这样一个顺口溜∶只有明白不明白的人为什么不明白的人才是明白人。我觉得很好，要做到这点很不容易，这是一个学问，要经过长期的修炼才能真正做到。 今年初，《计算机世界》报组织的“世纪评选”评出了我国“20世纪最有影响的IT人物”10个人，我是其中之一(排在笫2位)。说我的功绩是把千百万群众带入计算机的大门。我是盛名之下，其实难符。但是这件事对我很有震动和启发，广大群众对于看似平凡、默默无闻的从事计算机普及的人们是不会忘记的。群众需要我们，我们离不开群众。 我希望有更多的人投入计算机的普及工作，希望所有从事计算机普及的人能认清自己工作的意义，深入研究计算机普及的规律，把工作做得更有成效。 三、关于计算机证书考试 近年来，各种社会考试风起云涌，尤其是计算机的考试更令人注目。我认为在改革开放深入发展的今天，出现社会考试的热潮不是偶然的，它是市场经济发展的必然产物。学历在整体上反映一个人的知识水平，而证书则在一个侧面反映持证者的能力。例如同一个班的两个毕业生，都有大学毕业证书和学士学位，但是一个英语通过了6级，计算机通过4级，而另一个英语通过4级，计算机通过了2级。显然前者在谋职中比后者具有更大的优势。在每年的大学毕业生就业谘询会上，不少毕业生手中拿着四、五个证(毕业证、学位证、英语等级证、计算机等级证书、还有公务员考试证书、驾驶证等)，以证明他的能力。只要有人才存在，证书考试就不会消亡，相反会更加成熟、更加规范。 目前计算机证书考试的种类有∶ (1)信息产业部主办的软件水平考试； (2)教育部主办的∶ 全国计算机等级考试 全国计算机应用技术证书考试(NIT) 全国少儿计算机考试(少儿NIT) (3)劳动部主办的高新技术技能测试 (4)各地方、各部门举办的考试，如职称计算机考试、大学生计算机统一测试等。 以上几种考试对象各不相同，程度也有区别。 有人问∶计算机证书考试有没有含金量？通过以后有什么好处？我的看法是∶证书考试是一种社会考试，目的是提供一个科学的、公正的、客观的标准，供用人单位参考。但是通过了考试，不会自动增加工资或晋升职称或职务。含金量是有的，但不是由考试机关赋给的，而是由于考试得到社会认可，被有关单位赋予了含金量。例如北京市规定40岁以下的干部晋升科级以上职务必须通过等级考试一级B的考试，有些科技部门要求所有技术人员都要达到二级标准，国家税务总局规定所有业务人员都要有通过NIT的模块测试，有些省市规定凡持有全国计算机等级考试证书或NIT证书的，可以免考自学考试的一门计算机课程等等。这些都为计算机证书考试创造了很有利的环境，使它具有强大的吸引力。 有人问∶全国计算机等级考试与NIT有什么区别？我认为∶等级考试是通用性的考试，它大致反映一个人计算机知识的水平。如同跳高的标竿，不论你的职业和岗位，你跳过一级的竿，表示你已有初级的计算机知识。全国计算机等级考试自94年开考以来，发展很快，至今已有400多万人参加了考试。NIT是应用技能型的考试，侧重培训过程，采取模块化的方式，与职业、岗位紧密结合。例如你想当秘书，可以学计算机基础、文字处理、Internet等模块，你想当广告设计人员，可以学计算机基础、图形图象制作等模块，拿这几个证书去求职，有针对性。全国计算机等级考试与NIT都是教育部考试中心主办的，是不同类型的考试，两者是互为补充的。不同的人可以根据需要选择考哪一种。 前一时期，社会上对计算机证书考试有不少议论，有褒有贬。我认为∶主流是好的，但也有一些问题需要解决。具体说，它的好处有∶ (1)提供客观公正的社会标准，供用人单位参考。 (2)为应试者提供证书，有利于证明个人能力。 (3)不少单位借鉴证书考试的大纲和内容，作为教学和培训的内容，推动了社会的计算机的普及。 在充分肯定成绩的前提下，我们从事这一工作的同志也要清醒地看到目前存在着的一些问题，我觉得有以下一些问题∶ (1)考试内容和大纲往往跟不上计算机技术的发展。例如有一个大城市的职称考试，今年还在考Windows3.1，机关、学校、企业都已用了Win95/98，为了考试，还要倒过去学Windows3.1。 (2)用标准题难以测量出计算机应用的实际水平。 (3)有些学校和单位规定全体人员必须参加某一种考试，按这种考试的内容来组织教学或培训。这种统一的要求可能难以照顾到各单位的特点。例如农学院本来可以结合农业领域的实际需要和例子进行教学，而为了参加统一考试，只能按统一的内容进行教学，最后再举农业领域应用的例子，显然绕了一个弯，降低了效率。 四、学习计算机知识的作用 大家都在学习计算机知识，也都多少知道为什么学习计算机知识，但是我感觉到在我们的宣传上有时讲得不是太全面，我想谈一下自己的认识，供大家作宣传时参考。 学习计算机不是可有可无的事，无论对社会、对个人都是一件影响深远的事情。 (1)计算机是一种现代通用智能工具。在21世纪，各行各业的发展都离不开计算机，无论是科学家还是办事员，都不能离开计算机，因此，计算机知识和应用能力已成为当代知识分子知识结构中不可缺少的重要组成部分。 (2)计算机不仅是工具，而且是文化。工具是可选的，譬如我要敲钉子，就去买一个锤子，如果不需要敲钉子，就不必买锤子。而文化却是每个人所必备的。举个例子，在中学，每个学生都要学习几何、三角和代数，但并不意味着他们以后每天都要去计算多边形的面积、解联立方程式或证明两个三角形相似，但是这些课程却是他们今后进一步发展知识的基础。 当前计算机知识的作用也是这样，如果一个人对计算机一无所知，以后可能连报纸都看不懂。譬如去年报纸刊登了一消息说，在因特网上的域名中，中国许多著名企业的名字都被外国人恶意抢注了。我国许多企业的老总看不懂这条消息，他们说∶“我们已登记了商标，又申请了专利，现在怎么还冒出个“域名”来？到哪里去‘挂号’啊？”这就反映了他们所具有的文化中缺少了计算机的内容。 因此，虽然对不同的人来说计算机所起的作用是不同的∶对有的人的作用是直接的，有的人则是间接的；对有的人的作用是有形的，有的人则是无形的；对有的人是当前起作用的，有的人则是以后起作用的。但是对每一个干部、公务员、知识分子和大中学生，计算机知识是绝不可缺或的。计算机知识是当代文化的一部分。 (3)人们在学习计算机的过程中，不仅学习了具体的科学知识，还学习了科学思想和科学方法。世界上的知识浩如瀚海，任何人都不可能通晓天下成为万能科学家。比学具体知识更重要的是学习科学思想和科学方法，在需要时能发展自己的知识，并且能用科学的思想和科学的方法去分析事物。计算机是现代科学技术的结晶，内容十分广泛丰富，应用十分灵活多样，促使人们深入思考，掌握规律，举一反三，发展知识，因而普及计算机知识是当前科学普及的一个重点。 (4)有利于全面素质的培养。中央多次强调要对学生进行全面的素质教育，而计算机教育有助于培养学生的良好素质。表现为以下6个方面∶ ①启发学生对先进科学技术的向往； ②激发学生对新知识的学习热情； ③培养学生的创新意识； ④提高学生的自学能力； ⑤加强学生的实践能力； ⑥锻炼学生综合运用各种知识的能力。 事实证明，计算机学得好的人一般不会是死读书的书呆子，他们头脑灵活，思想活跃，有创造性，能动手，会学习。因此，在学校中开展计算机教育能促进学生生动活泼、主动地进行学习，有利于学生的全面发展。 计算机毕业论文:计算机毕业新世纪软件产业和集成电路产业 为推动我国信息产业和集成电路的发展，增强信息产业创新能力和国际竞争能力，带动传统产业改造和产品升级换代，国家实行“集成电路税收优惠、软件企业上市优先”的政策，国务院已于1999年7月印发了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》。 为打破几十年来，国内“硬件不做CPU，软件不做操作系统”的现象，中国国家高技术智能计算机系统专家组日前以国家的行为通过各种方式联合攻关，这为新世纪的软件与集成电路产业大发展吹响了世纪的号角。 中国科技大学的金西老师，获邀参加了中国国家高技术智能计算机系统(863-306)专家组主办的第一届中国自由软件发展战略研讨会，并作了演讲。现在我们将其在会议演讲文稿及通过各种渠道了解到的发展动态综述出来，答谢读者多年来对我刊的支持与厚爱，同时衷心祝贺我国的软件与集成电路产业在新世纪蒸蒸日上。 1国家鼓励的主要产业政策 国家鼓励的有关软件产业和集成电路产业的主要产业政策如下： 第十条支持开发重大共性软件和基础软件。国家科技经费重点支持具有基础性、战略性、前瞻性和重大关键共性软件技术的研究与开发，主要包括操作系统、大型数据库管理系统、网络平台、开发平台、信息安全、嵌入式系统、大型应用软件等基础软件和共性软件。属于国家支持的上述软件研究开发项目，应以企业为主，产学研相结合，通过公开招标方式，择优选定项目承担者。 第十一条支持国内企业、科研院所、高等学校与外国企业联合设立研究与开发中心。 第四十二条符合下列条件之一的集成电路生产企业，按鼓励外商对能源、交通投资的税收优惠政策执行。 (一)投资额超过80亿元人民币; (二)集成电路线宽小于0.25μm的。 2软件产业 2.1我国软件业现状 进入21世纪，信息技术将渗透到经济建设和社会生活的各个方面，软件将会成为突出体现一个国家经济优势的产业。我国软件业在1990年软件的销售额仅为2.2亿元人民币，1999年中国软件市场总销售额增加到176元亿人民币，增长79倍，每年的发展速度都在20％以上；2000年中国软件市场的销售额约225亿元人民币左右，较1999年增长27.8％。软件产业做为支柱产业的形象越来越明显。 2.2我国软件业与印度软件业的差距 我国软件业的发展和国外软件业相比还有很大的差距，独立自主开发的软件所占比例还很小。早在1998年的统计资料就表明软件产品市场销售额为138亿元人民币，约占当年世界软件市场份额的1％；软件产品出口约为6500万美元，而同期印度的软件出口额已达到26.5亿美元，约是我国的40倍。2000年印度软件产业销售额达57亿美元左右，出口达39亿美元，这比我国2000年销售总额要多40％左右。 2.3我国政府对软件产业的态度 软件业已成为衡量一个国家综合国力的标志之一。软件产业的快速发展对各国保持经济稳定、持续发展起到了关键作用。在发达国家，软件业已超过钢铁、汽车和石油等传统产业成为国民经济的重要支柱；而在中国信息产业中，软件市场尚不及硬件的20％，软件产业发展的滞后已经引起我国政府和有志之士的高度重视。 科技部副部长徐冠华谈到，90年代以来，信息技术及其产业发展令人目不暇接，国际信息产业结构正在进行战略调整。由以硬件为主导向以软件为主导过渡，软件的重要性日益显著。在软件产业方面，正在发生着由销售导向向服务导向转变。以Linus为代表的共享软件的出现，促使软件由垄断封闭型开发，向社会开放型的开发方向演化，这代表已在网络上合作进行研发的新趋势。这种趋势迫切要求不甘落后的国家，必须尽快形成自己的软件开发实力，壮大自己的软件产业，在未来经济和产业之林中占有一席之地。软件园在国家整个软件产业发展中的核心作用、牵引作用和示范作用都已得到体现，软件园的建设发展，已成为当地开拓新经济增长点的重要方向，集中发展是实现软件产业能够快速发展的战略选择。 软件产业是以智力和人力为主要经营资源，以知识和信息为经营载体，以创新为主要经营特色的知识、智力密集型产业，是典型的知识产业，是知识经济的核心。信息产业部副部长曲维枝指出，软件产业有以下两个显著的特点： (1)软件产业以人才为本，高素质、高水平、稳定的软件技术人才队伍是产业发展的必要条件。 (2)软件产业以创新为主要发展动力，必须在技术、产品、市场和管理的不断创新中取得发展。 曲副部长还指出：我国政府应从以下几方面着手，为软件产业营造良好的政策和经济环境： (1)尽快制定配套的软件产业政策，推动我国软件产业的快速发展。 (2)通过设立软件专项基金等措施启动市场，推动软件产业发展。 (3)重视对软件的产业化、软件人才队伍的稳定和培养。 (4)强化行业管理、严格质量控制。要在系统集成商与软件开发商中大力推广ISO9000和CMM认证及软件企业的资质认证，以及对系统集成工程要实行工程监理制度。 (5)开展国际合作，开拓国际市场。 3CMM模型 3.1CMM的由来 软件是知识产品，是人类智慧的结晶，软件系统的复杂程度也是超乎想象，不同于一般的生产过程。美国卡内基·梅隆大学软件工程研究所（CMN／SE）受美国国防部的委托，开发了软件能力成熟度模型（CMM），为软件工程过程管理和实施开辟了一条新的途径。CMM主要用于评估和改进软件企业中的以软件能力为标志的软件活动。它能帮助软件企业改进和优化管理，在提高软件开发水平和效率的同时提高产品的质量和可靠性，实现软件生产工程化。根据软件生产的历史和现状，CMM框架用5个不断进货的层次来表达软件组织活动的行为特征及相应问题，其中初始层是混沌的过程；可重复层是经过训练的软件过程；定义层是标准一致的软件过程；管理层是可预测的软件过程；优化层是能持续改善的软件过程。在CMM框架的不同层次中，需要解决具有相应层次特征的软件过程问题。因此，一个软件组织首先需要了解自己处于哪一个层次，然后才能针对该层次的行为特征解决相关问题。任何软件组织致力于软件过程改善时，只能是循序渐近地向相邻的上一层进化；而且向更成熟层次进化时，原有层次中那些已具备的能力还应该保持和发扬。 3.2CMM的国际地位 CMM已得到了国际上普遍的认可，并对计算机软件行业产生了深远的影响，它可以通过对软件组织软件能力的评价、软件过程的评估及改进，提高开发软件产品的能力和质量，是我国软件企业走向世界迅速发展的必由之路。我国软件业和印度相比出口额差别很大，其中原因很多，就企业自身管理而言，我们比印度差得更多。从行业本身角度来看，印度软件行业导入CMM模型是其成功的重要因素。目前，全球已有72家企业通过了CMM4级和5级评估，其中印度就有24家，通过CMM模式的管理，印度大幅度提高了其软件开发能力及软件产品的质量，保证了向美国和欧洲软件出口的高速增长。与此相比，我国软件企业2000年前只有北京鼎新公司通过CMM2级认证。 我国的软件开发整体水平是印度十年前的水平，软件生产方式普遍是手工作坊的软件生产过程，处于有章不循和无章可循的混沌状态。外部环境的改善、政府的支持和保护、资金问题的改善，给软件业的发展提供了一个良好的发展平台；但外因是要通过内因来起作用的，在我们抱怨资金缺乏、不堪税赋、人才流失等问题时，应该好好的反思软件企业的自身问题，用CMM作为一面镜子去发现、查找、评估企业在软件生产过程中的问题，我们缺乏的是科学化、系统化、规范化的管理，也就是突破CMM2级的问题。实施CMM是软件企业加强自身管理，提高素质，摆脱困境的必经之路，是软件业与国际接轨的重要举措。 3.3中国的CMM认证 令人欣慰的是，在这次2000年中国自由软件发展及应用战略研讨会上，摩托罗拉中国软件中心的经理在演讲中公布，摩托罗拉中国软件中心是中国大陆第一个基于“软件能力成熟模型”(CMM)开展其业务的软件开发机构。CMM由五级组成，第一级为最低，第五级代表最高水平。目前，大部分软件组织通过的认证属于一级或二级。摩托罗拉中国软件中心已于2000年9月通过了顶级（五级）评估，成为中国首家达到顶级的软件企业，也使中国成为继美国、印度之后第三个拥有顶级企业的国家。那位经理特别强调整个摩托罗拉中国软件中心完全是由中国人组成，中国人也能做到CMM顶级。 会上，有不少软件开发商质询摩托罗拉中国软件中心说，CMM2级认证过程需百万美金以上费用，有没有这个必要吗？摩托罗拉中国软件中心用一组数据展示其在向争取高级别认证过程中的大幅提高效率作了肯定的答复，也就说明了，随着项目复杂度的日益增加，“软件能力成熟模型”已经成为及时和高品质软件产品的保障，是企业竞争力提高的象征。摩托罗拉中国软件中心不仅在公司内部使用“能力成熟模型”，而且积极倡导并推广该模型的应用，同时为国内外其他软件组织提供软件工程方面的咨询服务。 CMM的思想、原理、工具、方法无疑对我国软件产业的加速发展起到巨大的推动作用，它必将对我国软件产业的评估、认证、引导以及软件企业内部的优化与发展产生深远的影响。 4集成电路产业 4.1集成电路制造技术已推进到深亚微米领域 集成电路制造技术进入深亚微米领域的发展趋势主要有: 1.加工微细化 微细化的关键是光刻。据研究,光学光刻的极限是0.12μm。通过开发短波长光源、大数值孔径镜头、变形照明、移相掩膜以及先进的抗蚀剂工艺技术等已将光学光刻推进到实用线宽0.25μm,可满足256MDRAM制造的需要。日立公司已用这些技术实现了0.13μm的线宽。 2.硅片大直径化 芯片尺寸随着集成度提高而增大,使圆片能分割的芯片数减少,导致成本增大。世界各大IC厂商集团经讨论决定将新世纪第一个主流硅片直径定为12英寸。 3.加工环境、设备及材料超净化 随着加工微细化、超净要求越来越高,如线宽为0.25μm时,要求硅片缺陷尺寸小于0.05μm,工艺气体＞0.02μm的杂质每立方英尺少于1个,对生产环境、设备以及各种气体、化学品、原材料等的尘粒及杂质都有严格的限制。 4.生产线自动化、柔性化 加工的复杂性、精度和净化的要求不断提高,生产线自动化。 4.2新材料、新器件研究 除了Si和GaAs、InP等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件之外,近年来SiGe、SiC和金刚石材料及器件的研究取得了较大进展。 SiGeIC在高速、高频、低噪声、低电压工作等许多方面其特性比GaAsIC更优越,而且成本低、对环境污染小。特别是与Si工艺兼容,可沿用成熟的Si工艺技术和设备。目前SiGeIC技术已逐步从实验室走向商品生产。IBM已建立了SiGeIC制造线,1994年中已可商品生产。IBM已采用0.25μmBiCMOSSiGe工艺和HBT工艺进行IC设计。据报道SiGe器件能在高达125GHz的频率下工作。而且还可用于制作太阳能电池及其它光电子器件。AnalogDevices公司已可提供1GHz12位D/A转换器,据说其功耗仅为GaAsIC的1/4。SiGe技术将扩大市场,并经济地满足日益增长的高性能应用的要求。 SiC的材料性质使它适于制作高频、高功率、耐高温、抗辐射的器件,并可制作发光器件。近年来在材料和器件研制方面都取得了较大进展,已对SiC的MOSFET、MESFET、JFET(结型)以及双极晶体管进行了实验研究,并取得了一定进展,但目前还在进行实用化研究,在SiC衬底及外延层质量、肖特基接触、低阻欧姆接触、刻蚀技术及SiC/SiO2界面等器件制造工艺方面都还需做大量实用化工作。 作为Si器件后的新型晶体管的研究也在广泛地进行,如量子器件、超导晶体管、神经网络器件、单电子器件、塑料晶体管及柔韧型晶体管等等。 4.3国内集成电路设计与投片 国内通过引进、吸收，已经有了可以投产0.35μm甚至0.25μm线宽的集成电路工艺线，正在建设中还有更小线宽的工艺线。集成电路设计水平也在不断提高，已具有几百万门级集成电路的前端设计能力。相信通过类似像CPU一类大型集成电路设计、投片试制，将对我国微电子事业起到实质性推动作用。 5信息家电的发展与动态 目前，最有量产效益和时代特征的信息产品应是与Internet上有关的信息家电(InformationAppliance)，如Web可视电话、Web游戏机、WebPDA、WAP手机、STB(机顶盒)、DVD播放机、电子阅读机等。 5.1信息家电的定义 在因特网的迅猛发展下，加上集成电路芯片制造能力的快速提高以及嵌入式软件的应用，一些产品的形态变得更加轻薄短小、简单易用且价格低廉，我们称这些产品为信息家电（InformationAppliance，IA）。一般可认为，那些低单价、操作简单、可通过因特网发送或获取信息，将逐步分割或替代PC的某些功能，并能与其它信息产品交换资料或讯息的产品可统称为IA。 5.2信息家电的分类 IA产品按类型可大致分为： (1)网络电视（NetTV）。(2)网上游戏机（Internetgamingdevice）。(3)智能掌上型设备(Internetsmarthandhelddevice)。(4)网络电话（InternetscreenPhone）。(5)ConsumerNCclient等。 因此，综合市场上对于IA产品的认知条件与需求要素来看，IA产品具下列4点特性： (1)处理器发展趋向低成本、高整合性与低耗能。 (2)整合数字与模拟处理的技术。 (3)较PC更强调通讯能力。 (4)利用软件增加产品的差异性(高附加价值的关键)。 5.3我国IA产品的应用情况 据计算机与微电子发展研究中心市场信息中心（CCID—MIC）分析和预测，到2003年我国有4723万人需要不通过计算机而实现联网，嵌入式操作系统作为信息家电的核心，仅机顶盒一种产品的市场容量就达2000万台，市场估值达到40亿元。其它家电如VCD、电冰箱、洗衣机、微波炉等，如果都实现信息化，嵌入式操作系统每年将带来上百亿元的收入。 CNNIC最新统计我国上网人数1680万，每半年可增长100％，2000年底将达到3000万，可能超过日本，成为仅次于美国的国家。目前，机顶盒（Set-TopBox）是最接近家电的IA产品，从增加电视遥控选台功能，到配备MPEG解压缩功能、数字加密功能，未来可能整合在数码电视中，很可能成为家庭信息、娱乐中枢。 目前，国内有很多IA的开发厂商正加大投入、开发和研制新产品，特别是一些外资大公司积极和国内电器方面的大公司合作推出很具竟争力的IA产品。 5.4嵌入式Linux在IA上的应用开发前景 (1)与硬件芯片的紧密结合 新世纪的智能设备已经逐渐地模糊了硬件与软件的界限，SOC系统（SystemOnChip）的发展就是这种软硬件无缝结合趋势的明证。随着处理器片内微码的发展，在将来可能出现在处理器片内嵌进操作系统的代码模块。 嵌入式Linux的一大特点是：与硬件芯片(如SOC等)的紧密结合。它不是一个纯软件的Linux系统，而比一般操作系统更加接近于硬件。嵌入式Linux的进一步发展，逐步地具备了嵌入式RTOS的一切特征：实时性、与嵌入式处理器的紧密结合。 (2)开放的源代码 嵌入式Linux的另一大特点是：代码的开放性。代码的开放性是与后PC时代的智能设备的多样性是相适应的。代码的开放性主要体现在源代码可获得上，Linux代码开发就像是“集市式”开发，任意选择并按自己的意愿整合出新的产品。 对于嵌入式Linux，事实上是把BIOS层的功能实现在Linux的driver层。目前，在Linux领域，已经出现了专门为Linux操作系统定制的自由软件的BIOS代码，并在多款主板上实现此类的BIOS层功能。 嵌入式Linux技术的普及发展，为国内单片机工程师在软件功能方面提供了极大的支持，为软件引入了TCP/IP网络特性，引入了软件操作系统的健壮性，这都极大增加了系统的功能和极大提高了系统的性能。 (3)嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合 对于许多信息家电的应用来说，嵌入的性能指标是最难满足的，只有靠提高芯片的集成度与装配密度来解决。 嵌入式Linux与标准Linux的一个重要区别是嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合。这是一个不可逾越的难点，也是嵌入式Linux技术的关键之处。嵌入式Linux和商用专用RTOS一样，需要编写BSP（BoardSupportPackage），这相当于编写PC机的BIOS。这不仅仅是嵌入式Linux的难点，也是使用商用专用RTOS开发的难点。硬件芯片（SOC芯片或者是嵌入式处理器）的多样性也决定了代码开放的嵌入式Linux的成功。信息家电的发展，必然导致软硬件无缝结合趋势，逐渐地模糊了硬件与软件的界限，在将来可能出现SOC片内的操作系统代码模块。 随着处理器片内微码的发展，在将来应出现在处理器片内嵌进操作系统的代码模块,很显然模块将具有安全性好、健壮性强、代码执行效率高等特点。着眼于未来的信息家电等智能设备的发展，我们基于对嵌入式Linux技术的深入研究，更重要的是对嵌入式处理器以及SOC系统的深刻理解和研究，发挥对EDA技术的深入研究，以及对模拟数字混合集成电路芯片的深入研究，正在对SOC片内进行嵌入式Linux操作系统代码的植入研究。此类的研究有可能减轻系统开发者对BSP开发的难度要求，并使得嵌入式Linux能够成为普及的嵌入式操作系统，而大大提高嵌入式Linux的易用性，大大提高其开发出的高智能设备的安全性、稳定性，同时也大大提高智能设备的计算能力、处理能力。 (4)解决好软件开发问题 目前,中国众多的家电厂商以制造业为主,当投身IA领域之际,首先面临了不擅长的软件开发工作,找到容量小、稳定性高且易于开发的操作系统对于大家至关重要，嵌入式Linux核心则扮演了一个很好的桥梁的角色,这是一个跨平台的操作系统,到目前为止,它可以支持二三十种CPU,众多家电业的芯片都开始做嵌入式Linux的平台移植工作，在网络方面一般要支持TCP/IP和标准的以太网协议，支持标准的X-Window和中文输入。建议开发商选择一个成熟的方案提供商，从而达到降低开发平台门槛的目的。众多的开发商在成熟的开发平台上可以较为容易加入用户的应用程序，形成个性化、系列化的应用产品。 (5)自身开发实力的评估 我们认为主要应从以下几个方面考虑： 有没有技术积累优势？有没有将待开发IA产品有关领域的整合能力？产品有没有可重用性、模块化？有没有成系列化的可能？有没有市场和售后服务保证？最终用户群的拓展范围有多大？ 解决好这些问题后，关键就是开发人才梯队的建设，资金融入等运营管理问题。 6结束语 在21世纪，软件产业、集成电路产业大发展时期中，加入WTO后的中国将迎来新机遇、新挑战，也随时有被抛弃的危险。我们认为软件产业应以CMM模型来规范我们的软件企业、软件圆区建设，将国家的“集成电路税收优惠、软件企业上市优先”的政策落到实处。集成电路从业人员要努力提高设计能力，找准市场需求，融入世界上最新有关集成电路的创新成果，尽快缩短与世界先进水平的差距。对信息家电这样的热点，应紧紧把握用户的消费需求，迅速融入和整合最新科技成果，努力达到以具有高附加值的IC芯片和版本免费的嵌入式Linux方式来开发，并成为面向计算机、通讯与消费性信息家电领域的解决方案。我们期待着我国的厂商能够在信息家电的核心芯片设计以及软件开发中拥有自主产权和广泛的应用。 计算机毕业论文:计算机毕业定性仿真理论及应用 摘要：本文首先介绍了定性仿真的产生背景及理论发展状况，然后说明了定性仿真在各领域的应用情况，最后对定性仿真的发展方向进行了探讨。 关键词：定性仿真，定性模型 1定性仿真的产生与理论现状 定性仿真(QualitativeSimulation)是以非数字手段处理信息输入、建模、行为分析和结果输出等仿真环节，通过定性模型推导系统的定性行为描述。定性仿真是系统仿真的一个分支，是系统仿真与人工智能理论交叉产生的新领域。相对于传统的数字仿真，定性仿真有其独到之处：这种仿真能处理多种形式的信息，有推理能力和学习能力，能初步模仿人类思维方式，人机界面更符合人的思维习惯，所得结果更容易理解。 定性仿真的研究中，美国学者起步较早。70年代后期，美国XEROX实验室的JohndeKleer和SeelyBrown在设计一个电路教学系统时发现，以常规的数学模型和仿真方法难以使学生很快明白电路的工作过程，而在实际教学中，老师并不是先给出数学公式，而是先讲解电路的工作原理，采用定性的描述方法，那么是否可以用计算机来模拟这一方法呢？同样在许多的实际工作中，人们更多的是依靠这种对系统原理性的理解，而这种理解的基础就是定性知识。很多专家学者开始探索如何在数字仿真中引入定性知识。 1983年，JohndeKleer和SeelyBrown发表了有关定性仿真的第一篇论文AQualitativePhysicsBasedOnConfluence?[1]，产生了巨大反响，揭开了定性仿真研究热潮的序幕。美国麻省理工学院的KennethD.Forbus则对定性仿真理论作了全面的总结[2]；1986年美国德州大学的BenjaminKuipers在QualitativeSimulation”一文中提出了动态仿真算法QSIM[3]，使定性仿真接近于实用。1984年人工智能杂志第一次出版了关于定性问题的专集。此后定性问题的研究成为人工智能和系统建模与仿真领域的一个热点，许多学者加入到这一研究领域中，产生了大量的研究成果。1991年，人工智能杂志又出版了有关定性推理的第二本专集，标志着该领域理论研究逐渐成熟并且向应用领域扩展。90年代以来，该领域的研究情况可谓方兴未艾，在IEEE的相关杂志上和撊斯ぶ悄軘等国际刊物上经常可以看到定性仿真方面的研究成果。国内该领域的研究起步较晚，目前从事定性理论研究的仅限于少数院校的少数研究者。 定性仿真产生之后，在理论上出现了百家争鸣的局面，研究者们根据自己的见解提出了各自的建模和仿真理论。目前，基本可分为三个理论派别，即模糊仿真方法、基于归纳学习的方法和朴素物理学方法。 模糊数学方法可以解决模型信息与测量数据的不确定性，所以在定性理论中一般用来作为一种描述手段。最初，系统的定性值是采用区间模糊数的行为来描述的，英国的QiangShen进一步将其发展到用凸模糊数来描述定性值[4]，在数据表示上前进了一大步。此后，又有人在其基础上引入了概率论，来度量生成的多个行为的可信度。当前的模糊定性理论，在模糊数表示方面都存在一大弱点，那就是系统真实值与模糊量空间的映射问题，即如何确定描述系统的模糊量。 归纳推理法是定性仿真的一个新方向，它起源于通用系统理论，主要利用其中的通用系统问题求解（GeneralSystemProblemSolve）技术。输入尽可能多的行为，通过归纳学习的方式，构造系统的定性模型，进行仿真研究。归纳推理法最突出的优势在于它完全不需要对象系统的结构信息，不需要预先提供任何模型。但是，这种方法需要采集大量的数据并处理和维护；而且，由于现实条件的限制，不能保证归纳的完备性。 朴素物理方法在理论和应用上发展得最为成熟，它兴起于一些人工智能专家对朴素物理系统的定性推理研究。根据建立系统定性模型的方法，又可分为很多派别，比较有影响的有：SeelyBrown和JohndeKleer提出的基于摿鲾的概念的理论，K.D.Forbus的定性过程理论，B.J.Kuipers基于约束的用定性微分方程描述的定性仿真理论等。 2定性仿真的应用 现在，定性仿真技术与物理、化工、生态、生物、社会等学科相互渗透、结合，在系统监测、故障诊断、系统行为分析、解释以及预测等方面发挥着越来越大的作用。国外文献报导较多而且应用取得成效比较明显的应用领域主要有：工程和工业过程；电子电路分析和故障诊断；医药和医疗诊断；社会经济领域。下面有选择地按照应用领域介绍其中比较典型的项目。 2.1工程和工业过程 这里工程指传统的工程领域及一些工程设备，如蒸馏塔、高压锅炉、汽轮机等人造设备；工业过程指一些连续系统，如机械制造、发酵、化工过程和电站等。这方面的应用项目比较多见。 ARTIST是欧洲的ESPRIT计划中的一个项目[5]，项目领导者是苏格兰的Heriot-Watt大学的Leitch.R，完成于1993年7月。此项目建立了定性动态模型，应用于过程监测与故障诊断。Leitch等人建立了一个基于定性微分方程(QDE)和模糊量空间的定性仿真器：Fusim,现已应用在输配电网络和化工厂蒸馏塔的过程监控、分析、诊断上。 ESPRIT计划中另一应用定性推理的重要项目是：TIGER工程-汽轮机的监测、诊断系统[6]。现已应用在Exxon化工厂的大型工业汽轮机以及Dassault航空中心的宇宙飞船辅助动力单元。系统应用定性仿真来预测汽轮机启动及负载改变时的可能行为。 2.2电子电路分析和故障诊断 定性仿真的一个很重要的应用领域便是电子电路分析和故障诊断。定性推理的先驱人物deKleer早在1976年便开发了使用定性知识研究电子线路的系统LOCAL，即根据电路部件已测知的正常行为和错误行为，分析实际行为和预测行为的不一致之处，然后指出电路的故障点。这种思想后来发展成了基于模型的故障诊断理论(model-baseddiagnosistherory)。时至今日，由于定性推理和仿真技术的不断进步，该应用领域的发展前景更为广阔。 这类项目中，最为典型的是Dague.P等人开发的模拟电路故障诊断工具-DEDALE[7]。Dague对该系统进行了一系列实验，声称：DEDALE系统能诊断出电路故障的75％，另外的25％故障没有构成对电路性能的显著影响，并且可以通过其他手段检测出。ElectroniqueSergeDassault继续这个领域的研究工作，已推出一个名为“DIAGMASTER”的商业化产品。 2.3医药和医疗诊断 人工智能中的专家系统，尤其是医疗专家系统，为人工智能的振兴起了推波助澜的作用。而定性仿真在医疗专家系统的应用方面也很活跃。 Bratko.I将定性推理应用在心电图的识别上[8]，目的在于根据心电图辨识心律，判断病症。定性模型用来产生心脏工作状况，规则归纳系统用于产生诊断规则库。他给出了心电图诠释系统-KARDIO，澳大利亚的Telectronics公司已将此系统的部分成果应用于他们的心脏病诊治系统IntelligentPacemaker中。 Kuipers和Kassier给出了QSIM理论的定性推理和模型简化方法[9]，并给出了在医学专家系统中的具体应用过程。该系统可以对肾脏的水份、盐份平衡过程进行仿真，作为肾炎综合诊治系统的辅助分析工具。 2.4社会经济领域 定性推理由于其处理不完全知识及模糊数据的突出能力，一直在社会科学、人文科学、商业流通等领域的研究上占有重要位置。 Daniels.HAM，Feelders.AJ给出了一个商业行为分析定性仿真模型[10]。作为例子，他们对某个公司的销售量、商品价格、资金状况进行建模，分析其商业行为的变化，如为什么广告量的减少会带来销售量的下降，什么原因导致公司资产减少，是否存在经营危机等。对于银行贷款之前的商业调查，该模型具有广阔的应用前景，荷兰的AMRO银行正在此基础上进行深入的研究工作。 美国的Farley.A，Lin.KB使用QSIM算法，研究市场预测的定性仿真模型，即当市场需求、供给、价格等诸因素变动时，预测可能引起的市场变化[11]。 3定性仿真的发展方向 定性仿真目前仍然是新兴的研究领域，很多基础性的理论工作尚待完善和突破，因此该领域的发展前景十分广阔。对于定性仿真理论，概括来说，有以下几个发展方向： （1）采用定量与定性结合的仿真方法 由于定性模型中包含系统的不完全知识，定性仿真会产生一些虚假和二义的多余行为，当实际系统很复杂时，定性仿真产生相当数量的多余行为，如何有效地减少定性仿真产生的行为数，成为当今定性推理研究的主题。很多研究者纷纷采用定量与定性结合的仿真方法。在定性仿真中加入相当的定量知识，将定量与定性有机地结合起来，将大大减少系统的预测行为数，增强定性仿真的生命力。 （2）采用模型分解方法 定性仿真走向应用时，往往涉及到规模较大的系统，即使省略某些细节，模型仍是非常复杂的。所以，定性理论中，必须有处理这种复杂性的手段。 模型分解方法将系统模型分为若干部分，称为部件(component)，系统的联系紧密的变量将集中在一个部件中，并为部件建立状态，系统的描述将以这种状态为单位，若需要不同部分的变量的事件对应性，可以通过不同部分之间的连接来产生。并且，仿真算法上也作了相应的变动，以局部的部件描述为基础的仿真取代了以全局状态为基础的定性仿真算法。大大提高了模型建立工作的效率和准确性，并降低了仿真的时间和空间运行代价。 （3）采用并行定性仿真方法 当前定性仿真在减少冗余或虚假行为的研究上取得了很大进展，但同时也带来了一些始料未及的副作用：定性与定量知识的结合，使知识的表示和推理机制复杂化，数据量明显增加；由于信息不完备，系统的搜索空间增大，使得定性仿真在一定的情况下比定量仿真的速度更慢；再者随着定性仿真逐渐走向应用，参数数量的增长使问题的规模成指数增长，仿真的速度也明显下降。并行定性仿真能较大幅度地提高定性仿真的效率，因此成为一个新兴的发展方向。 鉴于定性仿真技术的诸多优点及巨大的实用价值，许多学者纷纷投入到该领域的研究中，各国政府部门及研究机构在研究经费等方面大力扶助，我们有理由相信在不远的将来定性仿真研究会取得更大的进展。 计算机毕业论文:计算机毕业数控技术和装备发展趋势及建议 摘要：简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面［1～4］。1．1高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。 在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。 为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。 1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。 当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。 在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“ITplaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。1.4重视新技术标准、规范的建立1.4.1关于数控系统设计开发规范 如前所述，开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定1.4.2关于数控标准 数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准，即采用G，M代码描述如何（how）加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。 STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命，对于数控技术的发展乃至整个制造业，将产生深远的影响。首先，STEP-NC提出一种崭新的制造理念，传统的制造理念中，NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下，NC程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次，STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸（约75％）、加工程序编制时间（约35％）和加工时间（约50％）。 目前，欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1～2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel)，其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。2对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。 纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。 a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。 b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。 虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。 a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。 b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。 c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。 a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。 b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。 c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。 d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。 3对我国数控技术和产业化发展的战略思考3.1战略考虑 我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。 我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。3.2发展策略 从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展 强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。 在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。 在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。 计算机毕业论文:计算机毕业多媒体技术地理信息系统 摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是：如何有效地管理多媒体数据和空间数据；其次，在区域分析过程中，怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜；多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景. 关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型. 现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法. 1多媒体数据的有效管理 通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中. 1.1GIS数据库中多媒体数据的管理 1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等. 有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据. 要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个. 关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即01(目标从无到有)；10(目标从有到无)；1N(目标从一个变成多个)；N1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明，当然，这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似，差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成，差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明. 1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些G IS的应用中，认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型，使得既能遵循其自身特点，又能有效地建立起它与空间数据的联系，是多媒体技术在GIS应用中的关键所在. 目前，多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中，就必须对现有的关系模型进行扩充，使它不但能处理格式化数据，也能处理非格式化数据.杨学良［2］就这个问题提出了3种技术策略：将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性)；将每个元组作为一个完整文件保存；元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项，而非格式化数据单独存贮. 对比这3种技术策略，第一种技术策略方法简单、容易实现，适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复，以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用，但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起，这既增大了应用程序设计的复杂性，又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此，我们认为，在第一种技术策略的基础上，增加一个或多个属性项，用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息，当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时，可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作. 1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成 多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中，边统计、分析运算，边生成结果数据——多媒体数据. 1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术［3］，因此，空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有：地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等. 为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果，我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实［4］是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感.比如，可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果，使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等，使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示. 1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有：统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析，通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析，以及主成分分析等. 为了更加形象化，我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示，甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者，还可以配上解说词，以增加系统的感染力，而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的. 2GIS应用系统中多媒体功能的实现 在GIS应用软件中进行多媒体功能实现，首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下，GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来，那么怎样实现区域分析中多媒体功能 2.1空间数据库中多媒体数据的播放 由前所述，空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据，这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数，必须根据时态GIS的空间数据库结构，设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能. 下面简述动态显示时态GIS中ti～tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n，其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件，擦除ti状态有而ti+1状态无的信息，显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i＜j时，转(3)；否则结束. 字4 如果用上述算法来实现动态显示时空过程，还有很多细节需要设计.首先，在(1)步骤，从基态开始，逐级逐步检索，每检索到一个状态差文件，就需根据差文件来生成该状态信息，直到ti状态处；其次，在(3)中，需要用到动画技术，擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容，而显示后一状态信息之前，需保存后一处信息内容，再予以显示新状态信息. 性数据库中多媒体数据的应用 一般来说，多媒体数据主要应用于两个方面：一个是简单播放；另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者，只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放；对于后者，这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF，根据多媒体数据的文件信息和数据流信息，通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作. 3多媒体技术在GIS中的应用前景 (1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统，既能表明所售住房的空间位置，又能从中检索其住房环境及内部结构，而且可以动态地删去当天已售出的房子，给出不同价格等；旅游导游系统，可以在为观光游客制定导游路线时，就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.总之，将多媒体技术和GIS技术相结合，是计算机应用领域的一个发展方向，它会改变人们的工作、生活、思维方式，推动信息社会的前进. 计算机毕业论文:计算机毕业变频调速器龙门抓上应用 厂输煤系统使用的是5T龙门式装卸桥，跨度为40.5m，抓斗的提升、开闭机构由二台45KW绕线式异步电动机驱动，小车行走机构分别由二台22KW绕线式异步电动机驱动，大车行走机构分别由二台11KW绕线式异步电动机驱动。在抓斗的提升、开闭，大车及小车前进、后退的传动控制过程中，为了确保机械设备运行的平稳性，采用了绕线式异步电动机转子串接电阻的调速方式。在多年的使用过程中发现该控制方式中存在着很多难以解决的问题，比如调速性能差、接触器动作频繁致使经常更换接触器、串接电阻故障多、操作不规范造成电气回路及机械部件损坏等。 一、问题的提出 经现场实地查看，发现，该5T龙门式装卸桥的抓斗的提升、开闭以及小车的前进后退的调速性能均较差，而且使用按扭控制起停、主令开关设定速度段，这样就会有两种情况：1.绕线式异步电动机一起动很快达到设定的电机最大转速，速度太高以及变化太快容易造成电器、机械部件的损坏；2.如设定速度低则会延长等待时间，使生产效率降低。另外，针对抓斗的提升及下放也存在一些潜在的问题，即：当抓斗提升，但在空中停车再起动时，有可能致使抓斗出现“溜车”现象（轻微下滑），这时电机工作在反接制动状态，但是制动转矩小于负载转矩，电机电流非常大。当下放抓斗时，电机在重力与电动转矩的作用下以极快的速度运行在第四象限，电机工作在回馈制动状态，转速大于同步转速，停车时（抱闸），由于抓斗的惯性及下降速度太快停车效果差，非常危险。针对上述问题，现要采用变频调速技术予以解决。 二、抓斗的提升、开闭变频控制 抓斗有两台电机控制即抓斗开合电机、抓斗提升电机。抓斗抓煤时，仅有开合电机运转，抓满煤开始提升时，提升和开合两台电机均要工作，相互间需要有速度配合才可使系统稳定可靠运行。根据以往制作类似提升、下放重物变频控制装置的经验及查阅ABB公司起重专用变频器的相关技术资料，变频器采用制动单元和制动电阻后能够提供100%的制动转矩，使抓斗下放时，电机工作在制动状态，变频器的制动单元能够完全吸收掉这部分能量使电机稳定工作在第四象限，且转速连续可调。这些通过调整开合电机变频器及提升电机变频器的频率、 加速时间，使之相互配合，调整方便。 抓斗的提升、开闭机构采用SIEMENSS7-200系列PLC控制，其输入、输出均由继电器进行隔离。采用PLC控制后使系统的维护量大大减少，修改或调整控制关系灵活、方便。 三、大车、小车运行机构变频控制 该系统的大车、小车运行机构基本象似，都是由两台电机控制，只是电机的功率不一样，对两台电机分别采用两台相同的西门子MASTERDRIVES系列矢量控制型变频器进行起动及速度控制。由于两台电机是驱动的同一负载，为保证两台电机的同步运行，每台变频器均配置一块TSY型同步板来实现同步控制。每台变频器还需要加装直流母线上的制动单元实现四象限运行。 采用变频器调速时，每台变频器分别单独供电。设定一台变频器为启动变频器，另一台为工作变频器，两台变频器设置参数完全一致，在SIEMENSPLC（S7-200系列）的控制下，绕线电机的转子短接接触器吸合。在接受到起动按扭发出的起动命令及速度信号后，两台变频器同步工作，当需要快速停车或反向运转时，两台电机的能量回馈通过制动单元释放，达到快速起停的目的。 四、其它 原转子串接电阻调速方式的控制装置的电源和控制部分回路保持不变，变频控制与原控制系统可通过转换开关相互切换。四台变频器均采用矢量型变频器并配以制动单元、制动电阻以确保在机械失灵的情况下人身及设备的安全。由于变频器调速属高效调速系统，运行效率高，调速灵活、方便，系统反应速度快，所以采用变频器控制并没有影响龙门抓的抓煤量。 五、小结 该系统经改造后运行近一年来，未出现电器或机械部件损坏，操作简便，减少了操作人员操作强度，为我公司带来了可观的经济效益。需要补充的是如果有条件的话可在抓斗控制机械制动回路增加变频器故障跳闸联锁，变频器一旦故障机械制动立即动作，使之停车，这样龙门抓的运行可靠性将会得到大大提高。 计算机毕业论文:计算机毕业PLC实现变频调速器多电机控制 [摘要]本文介绍了一种PLC与变频调速器构成的多分支通讯网络，阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性，给出了系统框图及PLC程序。 [关键词]PLC变频调速器多电机控制网络通讯协议 一、引言 以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1所示。 工作时操作人员通过控制机（可为PLC或工业PC）设定比例运行参数，然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低；同时大量D/A转换模件使系统成本增加。为此我们提出了PLC与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。 二、系统硬件构成 系统硬件结构如图2所示，主要由下列组件构成； 1、FX0N—24MR为PLC基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。 2、FX0N—485ADP为FX0N系统PLC的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—PLC通讯系统中作为子站接受计算机发给PLC的信息或在多PLC构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。 3、FR—CU03为FR—A044系列比例调速器的计算机连接单元，符合RS—422/RS—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。 4、FR—A044变频调查器，实现电机调速。 在1:n（本文中为1:3）多分支通讯网络中，每个变频器为一个子站，每个子站均有一个站号，事先由参数设定单元设定。工作过程中，PLC通过FX0N—485ADP发有关命令信息后，各个子站均收到该信息，然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息；若不一致则放弃该信息的处理，这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。 字串4 三、软件设计 1、通讯协议 FR—CU03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示， 该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求；?、变频器处理等待；?、变频器作出应答；?、计算机处理等待；?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程，如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程；监视变频器运行频率时完成五个过程。不论是写数据还是读数据，均有计算机发出请求，变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。 2、PLC编程 要实现对变频器的控制，必须对PLC进行编程，通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。PLC程序应完成FX0N—485ADP通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。PLC梯形图程序（部分程序）如图5所示。字串2 程序中通讯发送缓冲区为D127~D149；接受缓冲区为D150~D160。电机1启动、停止分别由X0的上升、下降沿控制；电机2启动、停止分别由X1的上升、下降沿控制；电机3启动、停止分别由X2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲M8002初始化FX0N—485ADP的通讯协议；然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例，X0的上升沿M50吸合，变频器1的站号送入D130，运行命令字送入D135，ENQ、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入D131、D132、D133；接着求校验和并送入D136、D137；最后置M8122允许RS指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息，此信息FX0N—485ADP收到后置M8132，PLC根据情况作出相应处理后结束程序。 四、结语 1、实际使用表明，该方案能够实现PLC通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。 2、该系统最多可控制变频调速器32台，最大距离500m。 3、控制多台变频器，成本明 显低于D/A控制方式。 4、随着变频器的增加，通讯延迟加大，系统响应速度低于D/A控制方式。 计算机毕业论文:计算机毕业制造业CIMS工程实施和应用 中强电动工具有限公司信息化建设经验/施吉鸣 摘要：本文介绍了国家电动工具制造行业骨干企业宁波经济技术开发区中强电动工具有限公司CIMS工程实施与应用过程中的经验，为宁波市、浙江省制造企业实施CIMS提供了可借鉴的模式。 关键词：CIMS；CAD；PDM；ERP 1993年正式投产的中强电动工具有限公司在我国电动工具制造行业竞争近乎白灼化的今天不仅站稳了脚跟，而且实现了产量和销售平均每年递增35%以上的快速增长，人均产值及利润连续多年在全国同行业中处于领先水平，目前已成为中国首屈一指的各类中高档电动工具专业制造商，拥有员工2000人，年产值10亿元。中强公司的优势在于秉承“以人为本，科技创新”的立业理念，采用最有效的管理模式，集约社会资源，拥有产品市场和技术开发两大核心竞争力，而核心竞争力的背后则是拥有完善和强大的IT体系。 1CIMS工程概况 中强公司的CIMS工程主要由计算机网络/数据库分系统、工程设计（CAD）分系统、产品数据管理（PDM）分系统、企业资源计划（ERP）分系统等四部分组成，包括： 工程设计（CAD）分系统：二维CAD绘图设计已完全普及，引进三维设计软件并逐步应用在新产品造型设计、总体设计、结构设计、零部件设计及总体装配等工作中，大大加快了设计开发进程，并提高了设计质量，优化了产品设计，缩短了产品开发周期。 字串5 产品数据管理（PDM）分系统：采用上海思普信息技术有限公司开发并由宁波联科电脑技术有限公司实施的产品数据管理（SIPM/PDM）系统和图档管理系统EDM，有效地解决了设计流程、技术资料的规范化，技术信息传递、流转、反馈快速流畅，并保证了数据的完整性、安全性和保密性，目前已运行在公司产品设计部门，实现了产品设计、工作流程的无纸化管理。 企业资源计划（ERP）分系统：采用宁波万通软件公司ERP系统，并分批实施了制造数据管理、销售管理、技术工艺管理、生产计划、车间作业、物料需求计划、采购管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、设备管理、计件工资成本管理、PDM接口等一系列子系统，此外还开发实施了基于Internet的订货管理子系统，作为销售管理子系统的上游子系统，为其提供数据。 系统集成：在基本完成各分系统应用后，对整个项目的系统集成进行了安装和调试，目前，整个系统已经可以集成运行，实现了CAD、PDM和ERP的信息集成。 通过CIMS工程的实施，中强公司在管理上已逐步形成一套快速响应市场变化、满足客户需求的企业内部运行机制，实现了产品销售、技术开发、生产计划、物料管理、财务管理等各个部门业务管理计算机化。 字串7 2软件产品的选择 在中强公司CIMS工程中，主要应用软件均采用了国产软件，如IntelCAD和PDM软件是上海思普信息技术有限公司的自主软件产品，ERP系统选用的是万通软件有限公司自主研究开发的ERP系统软件，国产软件费用占软件总费用的70%以上。选用国产软件主要是基于以下考虑： 2.1考虑中国国情。国外有许多好的管理软件，但是拿到中国后多数都不太适用，有些企业就是勉强用了也用不好。究其原因，主要是中国的企业管理水平和现状很难与国外软件的标准管理模式融合。企业花了很大的代价，花了很长的时间，实施的结果是弃之不舍，留之难用。中强公司选用的这些应用软件有较多的国情化处理，比较符合中国企业的实际情况，技术上较成熟，在国内有广泛的用户，且软件公司具有雄厚的技术实力和丰富的实施经验，技术支持力度强。 2.2考虑投入产出。企业做任何事情都要考虑投入产出，要考虑风险，国外软件动则几十万上百万美元，对国内企业来讲是一个不小的负担，同时也增加了软件实施的风险，还有软件今后的升级费用等问题，都需要企业认真考虑。目前，国产软件（如两维CAD、PDM、ERP等）的水平有了很大的提高，已能够满足国内企业实际工作的需要。字串6 2.3考虑售后服务。软 件特别是象ERP、PDM这样大型软件的实施都会有一个较长的周期，企业应用咨询、软件原理培训、软件应用培训、软件客户化修改都是必不可少的，国外软件高昂的技术支持费用是国内企业难以承受的，更难长时间承受。同时国外软件的封闭性使国内企业的软件人员很难进行修改和变动。而国产软件则不同，尽管国产软件也要收取技术支持费用，但其收费标准国内企业可以承受，而且国产软件其源代码相对开放，较大的客户化变动委托给软件公司，一般性的修改完全可以由企业自己来解决。 当然，国产应用软件也不是十全十美，今后应该在专用界面、决策支持、特别是PDM软件在工程项目中的管理与控制、安全性管理、工作流的并发机制处理、多BOM视图形成等方面还须不断改进和提高。 3CIMS工程的综合效益 中强公司应用国产软件实施CIMS工程，不仅提高了企业管理水平，同时也获得了良好的经济效益。直接经济效益如表一所示。 表一：直接经济效益 响应市场的速度 提高了30%，对快速占领市场发挥了重要作用。 字串3 新产品开发 开发速度加快25%以上，为新产品及早占领市场抢得先机。 生产率 提高生产率17%。 资金周转率 提高资金周转率0.2次，公司每年可节省开支90万元。 间接经济效益则表现在： l规范了企业的基础管理和运作方式，使公司建立起科学的管理体系和快速反应的企业经营机制，推动了企业管理流程的规范化、制度化，使各部门职责更加明确、科学合理。 l大大提高了工作效率，增加了管理工作的深度，提高了管理工作水平。 l提高企业的声誉，增强了市场的竞争能力和应变能力。 此外，中强公司CIMS工程所产生的社会效益也是显著的，一方面为宁波市、浙江省制造企业实施CIMS提供了可贵的经验和可借鉴的模式，具有广泛的示范意义和推广应用价值，另一方面，为国产软件的发展和完善提供了机遇和舞台，树立了国内企业使用国产软件的信心，促进了国产软件的不断发展和提高。同时，实施CIMS工程，使中强公司产品更具有市场竞争能力，能以较高性价比的产品满足日益增长的市场需要，为加速我国电动工具行业的发展贡献了力量。 字串3 4结论 中强公司CIMS工程的实施与应用，使中强公司建立了高速、通畅的计算机通讯网络，实现了CIMS各分系统间的数据共享，实现了公司内部的信息以及与Internet信息的集成，初步实现网上的供应链管理及售后服务管理，同时，为公司发展成为以宁波为管理、技术、销售中心，以各地的生产基地为基础，通过Internet和Intranet，实现对生产基地的营销、技术、资金等方面的管理，实现与国内外客户和供应商的广泛联系与合作，能快速响应市场变化的敏捷制造型企业奠定了坚实的基础。 无锡市制造业信息化ASP公共服务平台 计算机毕业论文:计算机毕业宽带化电信发展必由之路务 随着社会经济和科技的飞速发展，通信网络正在发生深刻的变化，电信业务正在逐渐从传统的以电话业务为主的窄带业务向集语音、高速数据和图像为一体的多媒体宽带业务发展。多媒体通信已成为建立公用宽带网的主要动力。传统电话网将不可避免要过渡到以数据业务、特别是IP业务为中心的下一代电信网，这些都对电信网的宽带化提出了迫切的要求。 宽带网络就是依靠宽带技术为基础构建的网络体系。众所周知，多媒体信息的数据含量远远超过以前以单一形式传输信息的数据量，在传输速率不能降低并且同时信息容量增大的情况下，电信网络必须努力提高传输通道的容量和速度，否则必然不能保障信息及时、准确、完整地传递。因此，要实现社会信息的多媒体化，必须依靠宽带技术。 宽带网络按其技术结构来说可以分为宽带传输网、宽带交换网和宽带接入网三个部分。传输网是所有信息元素传输的基础通道，信息单元和数据就是通过传输网络实现从源地址到目的地址的转移。宽带交换网络通过对信息的接收、分拣和转发的过程，实现了信息的相互交换过程；接入网是整个宽带网络中与用户相连的最后一段，用户通过接入网连接到宽带网上。 宽带接入网 接入网的建设占全网投资的比例较大，是技术最复杂、实施最困难、影响面最广的一部分。要因地制宜，因时制宜，尽量合理地发展接入网。先进的光纤接入网发展既要考虑光纤接入网与原电缆接入网拓扑结构的兼容性，又要明确接入网的全光纤化方向；既要节省投资成本，又要坚持高起点、分期实施的原则。因此在接入网的建设过程中我们应该循序渐进，从低速业务开始，逐渐向高速业务发展。当前常用的窄带接入技术有频带Modem技术，V.90标准的Modem下行速率是56kbps；窄带ISDN接入技术能在一对普通的电话线上，通过基本速率（2B＋D，144kbps）接口，为用户提供端到端的全数字连接的多种电信业务。目前，宽带接入技术主要有下列几种： （一）基于电信网用户线的数字用户线（DSL）接入技术 DSL技术是一系列基于双绞铜线的用户线高速传输技术，包括HDSL、SDSL、ADSL、RADSL及IDSL等，统称为xDSL。 ADSL ADSL（非对称数字用户线）技术，其下行速率达8Mbps，上行速率达640kbps，能传输3～5km的距离。ADSL所支持的主要业务是因特网和电话，该技术接入速度可满足宽带因特网接入和部分宽带应用（如会议电视、视频点播等）。更重要的是结合ATM等宽带干线网络技术，可以支持广播级的视频分发和VoD。 利用ADSL技术开展宽带接入业务的优势非常明显，首先可以充分利用电信网现有的铜缆资源，保护这一巨大投资，并充分发挥铜线的潜力。其次，用户随时可以上网，无需每次重新建立连接，而且不会影响电话的使用，每个用户都可以独享高速通道，没有阻塞问题。其主要缺点是对线对的要求苛刻，目前只有大约30％的线对可以开通ADSL业务。 目前一种简化型的、无分路器的ADSL标准已经问世，称为G.Lite。其基本特点有两点：第一是速率降低到1.5Mbps左右，第二是在用户端不用电话分路器，价格可以下降，安装更为方便。它具有自适应速率适配能力，抗射频干扰的能力比ADSL强，主要业务为因特网接入、Web浏览、IP电话、远程教育、在家工作、可视电话和电话等。 VDSL系统 有关ADSL系统发展的第二个趋势是进一步提高系统的下行带宽，即演变成甚高速数字用户线（VDSL）系统。这种技术在双绞线上下行传输速率可以扩展至25Mbps～52Mbps，同时允许 1．5Mbps的上行速率，其传输距离则分别缩短至1000m或300m左右。很适合光纤到小区（FTTC）的接入方式。由于它能提供高速接入带宽，且能满足高清晰度电视和视频点播的要求，所以是一种比较现实的、理想的宽带混合接入方案。 （二）基于CATV网HFC传输设施的电缆调制解调器（CableModem）接入技术 有线电视网是用来传输模拟电视信号的地面网络，所有用户共享下行带宽，是真正的宽带网络。HFC（HybridFiberCoaxial，光缆同轴混合）技术推动了CATV网络的发展，HFC网不仅可以提供原有的有线电视业务，而且可以提供话音、数据以及其他交互型业务。CableModem方案是以HFC为基础的高速接入技术，CableModem用户共享下行数据带宽，而每一个子信道下行通道的数据吞吐量都可以达到25Mbps～40Mbps。 传统的有线网只能传输单向业务，必须升级为双向的HFC网络才能实现双向宽带传输数字化多媒体信息，可开通VoD、远程教学、远程医疗、因特网高速接入及语音电话等多种新的增值业务。CableModem的开通率高，不存在ADSL因线缆质量和串扰引起的开通率低的问题，只会因为共享用户数的增多而降低每个用户的可用数据带宽。 （三）基于光缆的宽带光纤接入技术 宽带有源光接入 在各种宽带光纤接入网技术中，采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。这种系统可称之为有源光接入，主要是为了与基于无源光网络（PON）的接入系统相对比。SDH技术是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用。在接入网中应用SDH技术，可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来的好处，在接入网的建设发展中长期受益。 SDH技术在接入网中的应用虽然已经很普遍，但仍只是FTTC（光纤到路边）、FTTB（光纤到楼）的程度，光纤的巨大带宽仍然没有到户。因此，要真正向用户提供宽带业务能力，单单采用SDH技术解决馈线、配线段的宽带化是不够的，在引入线部分可分别采用FTTB/C＋xDSL、FTTB/C＋CableModem、FTTB/C＋局域网接入等方式提供业务。 宽带无源光接入网 基于ATM的无源光网络（ATMPON）是既能提供传统业务，又能够提供先进多媒体业务的宽带平台。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。APON下行采用TDM，而上行采用TDMA技术，其下行速率为622Mbps或155Mbps，上行速率为155Mbps，可给用户提供灵活的高速接入。ATMPON最重要的特点就是其无源点到多点式的网络结构。光分配网络中没有有源器件，比有源的光网络和铜线网络简单，更加可靠，易于维护。特别是如果FTTH大量使用，有源器件和电源备份系统从室外转移到了室内，对器件和设备的环境要求可以大大降低，维护周期可以加长。APON的标准化程度很高，使得大规模生产和降低成本成为可能。此外，ATM统计复用的特点也使ATMPON能比TDM方式的PON服务于更多的用户，ATM的QoS优势也得以继承。 采用波分复用技术是扩大光纤传输容量的一种有效手段。以波分复用技术为基础的无源光网络（WDMPON）用于接入网有着广阔的发展前景。 计算机毕业论文:计算机毕业基于ClientServer数据完整性约束实现技术 摘要：本论文主要讨论基于Client/Server数据完整性约束及其如何实施企业业务规则，并以SQLServer和PowerBuilder为例，介绍了数据完整性约束的实现技术。 关键词：Client/Server，数据完整性约束,企业业务规则 DBMS已从早期的分散的一个个计算模型、网络/文件服务计算模型(针对文件)发展到现在的Client/Server计算模型(针对表中的一行)。Client/Server模型是非对等的(decoupled)，客户发出服务请求，服务器作出响应，提供服务，即所谓的"请求驱动"。DB的Client/Server系统由DBServer、客户应用程序和网络组成。DBServer(即后端)负责有效地管理系统的资源，主要负责数据处理、并发控制、数据安全性、数据完整性和数据的备份和恢复等。客户应用程序(即前端)是系统中供用户与数据进行交互的部件，主要任务是提供交互式界面完成数据的录入、分析、检查和显示，向DBServer发出请求(SQL语句)并接收结果和错误信息。网络和通信软件是系统中客户和服务器之间数据传送的工具。 由于现在的数据库都是开放、多用户共享，因此维护数据库的正确性至关重要。数据库的完整性描述为数据库内容的完整性约束集合，其中完整性约束指数据库的一个状态是否合理，这是一组谓词。DBS检查数据的状态和状态转换，判定它们是否合理，是否应予接受。对一个数据库操作，要判定其是否符合完整性约束，全部断言无矛盾时才可以执行。完整性约束的形式化定义I=(O,P,A,R),其中O是完整性约束所涉及的数据对象集合，P是对象所满足的谓词，A是触发检查的条件，R是约束不满足时的反应动作[2] 一、常见的数据完整性约束 根据分类角度不同，可将完整性约束分为如下几类： ·域、元组、集合完整性 ·立即约束和推迟(到EOT)约束 ·状态约束和状态演变约束。 ·标准和定制的数据完整性约束 实际的系统中，一般将数据完整性约束分为标准的数据完整性约束和定制的数据完整性约束。标准的数据完整性约束是DBS已经实现的内部规则，包括域完整性、实体完整性和引用完整性。 域完整性(FieldIntegrity)保证一个数据库不包含无意义的或不合理的值，即保证表的某一列的任何值是该列域(即合法的数据集合)的成员。方法是限制列的数据类型、精度、范围、格式和长度等。 实体完整性(EntityIntegrity)保证一个表中的每一行必须是唯一的(元组的唯一性)。为保证实体完整性，需指定一个表中的一列或一组列作为它的主键(PrimaryKey)。一个表中每行的主键必须确实含有一个值。一个表只能含有一个主键，如需要从其它列中除去重复的值，可以将一个或一组非主键列指定为一个候选键或唯一值键。 引用完整性(ReferenceIntegrity)定义了一个关系数据库中不同的列和不同的表之间的关系(主键与外键)。要求一列或一组列中的值必须要与相关的一列或一组列中的值相匹配。从属的一列或一组列称之为外键(ForeignKey)。被引用的列或一组列称之为父键，父键必须是一个主键或唯一键。外键属于子表或明细表，父键属于父表或主表。若父键和外键属于同一表，则称之为自引用完整性。子表某行的外键必须与主表的主键相匹配，只要依赖于某主键的外键仍存在，主表中包含该主键的行就不能删除。 由于每个公司的数据库都有自己独特的业务规则集，所以系统必须有一种方式来实现定制的业务规则即定制的数据完整性约束。定制的数据完整性约束可由如下几种方法实施。 一种最原始的方法是将将每一个完整性约束编入要访问数据库的每个应用程序中，缺点是在每个相关的数据库应用程序中，开发者都要对相同的完整性规则进行编码、测试和排错。若某一规则变动，所有相关的应用程序都得改动。应用程序须向DBServer请求大量的数据，以执行该应用程序内部的数据完整性规则检查，这将阻塞网络。因而这是一种耗时、低性能的方法。 用户定义的数据类型(User-definedDataType)是由标准数据类型导出的新数据类型，它比标准的数据类型更准确地限定了数据输入的范围。 约束(Check)用于限制列的值域，在数据类型限制的基础上对输入的数据进一步进行限制。通过逻辑表达式来定义列的有效值。 缺省(Default)定义了一个数值，当用户向数据表插入数据时，若某个域未给定值，系统自动将定义在该域上的缺省作为输入 值，保证数据库数据的合理性。 规则(Rule)是一个用来绑定域或用户定义数据类型的数据库对象，规则说明了哪些数据可以输入到域中。任何时刻，用户输入或修改数据（INSERT或UPDATE）,DBMS都将检查该数据是否违反绑定在域上的规则。 存储过程(StoredProcedure)是由编译过的SQL语句、控制流语句、变量说明和赋值运算等组成的集合，由开发者创建并存储在数据字典(大部分DBMS叫系统表)中。我们可以通过存储过程中的语句来定义企业业务规则，特别对于复杂的表与表之间的饿关系，用存储过程来实现将变得相当容易。 触发器(Trigger)也是一个存储过程，该过程在插入、修改和删除等操作事前或事后由DBS自动激发(执行)。经常用于实现逻辑上相关的数据表之间的数据完整性和一致性。触发器非常适合于实施企业规则，如果某个输入违反了其中的某个企业规则，触发器可以显示相应错误并中止正在执行的数据库动作。 计算机毕业论文:计算机毕业网络营销和传统营销相比有何优势 网络营销是一种以消费者为导向，强调个人化的营销方式 网络营销最大的特点在于以消费者为主导。消费者将拥有比过去更大的选择自由，他们可根据自己的个性特点和需求在全球范围内寻找满足品，不受地域限制。通过进入感兴趣的的企业网址或虚拟商店，消费者可获取产品的更多的相关信息，使购物更显个性。 这种个性消费的发展将促使企业重新考虑其营销战略以消费者的个性需求作为提供产品及服务的出发点。但是，要真正实现个性营销还必须解决庞大的促销费用问题。网络营销的出现则为这一难题提供了可行的解决途径。企业的各种销售信息在网络上将以数字化的形式存在，可以以极底的成本发送并能随时根据需要进行修改，庞大的促销费用因而得以节省。企业也可以根据消费者反馈的信息和要求通过自动服务系统提供特别服务。 网络营销具有极强的互动性是实现全程营销的理想工具 传统的传统的营销管理强调4P（产品、价格、渠道和促销）组合，现代营销管理则追求4C(顾客、成本、方便和沟通)，然而无论那一种观念都必须基于这样一个前提：企业必须实行全程营销，即必须由产品的设计阶段开始就充分考虑消费者的需求和意愿。 遗憾的是，在实际操作中这一点往往难以做到。原因在于消费者与企业之间缺乏合适的沟通渠道或沟通成本太高。消费者一般只能针对现有产品提出建议或批评，对尚处于概念阶段的产品难以涉足。此外，大多数的中小企业也缺乏足够的资本用于了解消费者的各种潜在需求，他们只能凭自身能力或参照市场领导者的策略进行产品开发。 而在网络环境下，这一状况将有所改观。即使是中小企业也可以通过电子布告栏、线上讨论广场和电子邮件等方式，以极底成本在营销的全过程中对消费者进行即时的信息搜索，消费者则有机会对产品从设计到定价（对采用理解价值定价法的企业尤为重要）和服务等一系列问题发表意见。这种双向互动的沟通方式提高了消费者的参与性与积极性，更重要的是它能使、企业的决策有的放矢，从根本上提高消费者满意度。 网络营销能满足消费者对购物方便性的需求，提高消费者的购物效率 现代化的生活节奏已使消费者用于外出在商店购物的时间越来越短。在传统的购物方式中，从商品买卖过程来看，一般需要经过看样棗选择商品棗确定所需购买的商品棗付款结算棗包装商品棗取货（或送货）等一系列过程。这个买卖过程大多数是在售货地点完成的，短则几分钟，长则数个小时，在加上购买为购买商品去购物场所的路途时间、购买后的返途时间及在购买地的逗留时间，无疑是大大延长了商品的买卖过程，使消费者为购买商品而在时间和精力上作出很大的付出。同时，拥挤的交通和日益扩大的店面更延长了消费者购物所耗费的时间和精力。然而，在现代社会，随着生活节奏的加快，使得人们越来越珍惜闲暇时间，越来越希望在闲暇时间内从事一些有益于身心的活动，并充分地享受生活。在这中情况下，人们用于外出购物的时间越来越少。 网络营销给我们描绘了一个诱人的场景，是购物的过程不在是一种沉重的负担，甚至有时还是一种休闲、一种娱乐。让我们看一看网络营销是怎样简化购买过程的吧！ 售前：向消费者提供丰富的的产品信息及相关资料（如质量认证、专家品评等），而且界面友好清晰，易于操作执行。消费者可以在比较各种同类产品的性能价格比以后，作出购买决定。 计算机毕业论文:论计算机专业毕业设计质量的影响因素 一、影响计算机专业毕业设计质量的因素分析 1.获取信息渠道的多元化，影响了学生写作能力的培养随着计算机技术、通信技术及网络技术的发展，人们的生活发生着翻天覆地的变化。网络给学生的生活和学习带来了极大的乐趣与方便，虽然提高了学习效率，但同时也降低了学生的动手、动脑能力，严重影响了学生的写作主动性。越来越多的学生成了电脑控、手机控，大量的时间浪费在玩电脑、玩手机上，能用在学习上的时间少之又少。当需要写作时，他们就从网络上搜出一篇模板，修改完事，这样“写”出来的论文，质量难以保证，该现象严重影响了学生的写作能力。 2.学生忽视对专业知识的学习，致使学生掌握理解专业知识的广度、深度不够专业知识的学习是在校大学生最基本、最重要的任务。只有灵活掌握与熟练运用专业知识，才能写出好的论文来。而在校期间，大学生偏向参加一些不必要的活动、社团及协会，忽视了对专业知识的学习，造成了在解决问题时眼高手低的现象，甚至连最基本的专业知识都理解不了。经过多年的知识累积，在毕业之际，学生竟然找不到可以研讨的专业问题，这也是教育者需要认真面对和思考的问题。 3.就业形式严峻，使学生不能全身心的投入毕业设计随着毕业生数量的增加，就业压力越来越大。学生要进行毕业设计，又要参加各种就业考试，顾此失彼。为了顺利拿到毕业证、学位证，毕业设计应付了事，在这种心理的驱使下，他们的毕业设计质量就可想而知了。 4.教学任务重，指导教师辅导学生的精力有限指导教师的教学、科研任务繁重，精力、时间有限，不能经常给予学生指导，对发现的问题不能及时与学生沟通、交流，同时也没有充分把学生引入到科学研究中，从而影响了毕业设计的质量。 二、提高计算机专业毕业设计质量的方案及建议 针对前文分析的影响计算机专业毕业设计质量的因素，本文提出了提高计算机专业毕业设计质量的分析模型，通过对学生参与科研情况、学生就业反馈情况、社会对毕业生技能需求情况等方面的调查，经过分析研究制定了解决方案，从而切实提高了学生毕业设计的质量，分析模型如图1所示。 1.学生参与科研情况分析 大学生参与科学研究能有效提高他们的动手能力，同时培养他们自主学习的意识与创新精神。通过让学生参与科研项目的研究，发现学生的学习兴趣很高，他们能很快融入科研氛围中并能很快适应角色的转变，由被动学习转变成主动出击，其动力和潜力能很快的释放出来。在理论知识变成实践能力的过程中，学生只有对自己研究方向范围内的知识有着较为深刻、透彻的了解，才能了解自己该学习和掌握哪些知识。同时通过不断总结知识和积累经验，可以帮助他们建立一套适合自己的学习方法。学生的这种求是精神是提高毕业设计质量的基础和保障。 2.学生就业反馈情况及社会需求分析 通过对学生就业反馈情况及社会人才需求情况的调查，发现学生在校期间学习无目的、无目标，而社会对他们的期望又很高，因此学生总在参加工作后才明白需要什么技能。根据调查结果，可以采取多种方法来提高学生的学习兴趣，如在原来的基础上修改人才培养方案、定期请一些毕业生作报告等，来提高学生的学习积极性，使他们学习目标更明确、更有针对性，从而为提高毕业设计质量打下坚实的专业知识基础。 3.邀请招聘单位参与答辩 为了让学生重视毕业设计，更为了给学生提供更多的就业机会，在毕业设计答辩时邀请一些用人单位来答辩现场观摩，与用人单位达成协议，同意用人单位现场招人。这样既可以调动学生做毕业设计的积极性，又能展示学生的综合素质和专业技能。在制度的驱动下，学生就会精心准备，认真做好毕业设计，从而保证毕了业设计的质量。 4.创新教学模式 计算机专业毕业设计是培养应用实践型人才的一个重要环节。目前，“填鸭式”的授课方式使学生缺乏独立思考的时间，更缺乏创新意识的培养。学生在课堂上不停地被灌输知识，却很少有时间去消化，使学生产生了学习疲劳情绪，学习效果较差。因此，首先应加强实践教学环节，培养计算机专业学生的实践能力、创新能力。其次在授课过程中，教师要改变教学方法，激发学生的学习兴趣，从而提高学习效果。 三、结语 本文首先分析了计算机专业毕业设计质量下降的原因，随后提出了提高计算机专业毕业设计质量的分析模型及建议。计算机专业毕业设计是实践教学中的一个很重要的环节，如何提高学生的实践创新能力一直是研究领域里涉及面很广又比较复杂的问题。毕业设计的管理规范如何有效执行和实施、如何让大部分学生参与科研或者如何形成一个有效的管理制度等问题都是将来研究的重点。 本文作者：陈纪龙、姚江河、高贤强、司春景、劳东青 单位：塔里木大学信息工程学院

高校计算机网络安全篇1 网络的发展使网络安全问题暴露出来，利用课堂教学来解决网络安全问题，是教育面临的一项重要的任务。高校计算机网络安全课程教学改革，成为新时代的一种教学趋势，也成为培养网络安全人才的有效途径。 一、当前计算机网络安全课程教学面临的现状当前高校计算机网络安全课程教学存在的一个问题是教学缺乏一定的实践性。当前的计算机网络安全课程由于受到传统教育的影响，在教学过程中教师只注重对学生知识的传授，而忽视了对学生实践能力的培养。由此可以看出，高校计算机网络安全课程教学改革势在必行，只有把这项教学任务做好才能真正地培养出专业的网络安全知识的计算机人才。 二、高效计算机网络安全课程的特点 （一）知识更新快，涉及面广 计算机和网络技术处于一个不断发展的状态中，因此，网络攻击手段的不断更新也推动了网络安全技术的不断发展。因此，网络安全知识处于一个不断更新的过程中。网络安全知识除了知识更新快，还有个特点是涉及面比较广，它包括操作系统、防火墙等应用系统的配置与构建，涉及病毒的防治，也包括了黑客的攻击。可以说它的知识面是比较广的，实践性也是比较强的。 （二）预备知识要求高 计算机网络安全课程是一门实践性和专业性都比较强的学科。因此在学习计算机网络安全课程前，学生应该掌握一定的计算机系统结构、计算机原理操作系统等相关课程。学生只有把这些课程的一些知识掌握好，才能够在学习计算机网络安全课程的时候更加容易理解知识，提高自己的学习效率。 三、高校计算机网络安全课程教学改革策略 （一）采用教学和实时演示相结合的教学方法 计算机教师可以利用网络平台和多媒体手段来进行计算机网络教学，利用案例进行实时教学。教师通过采用这种教学方式可以改变传统的理论说教，让学生在学习过程中充满无限的乐趣。例如，教师在讲解关于操作系统漏洞的修补时，可以利用网络上没有给操作系统安全补丁的计算机进行攻击，成功地使用仿真黑客攻击软件修改该计算机的密码让学生认识到网络安全的重要性。这样学生在具体的案例过程中就能够对计算机安全有更加深刻的理解。学生在这样的教学模式中学习就可以及时对理论知识有个把握，可以边学边练，对于提高自己的理论联系实际能力也有着深远的影响。 （二）激发学生学习兴趣，开展课堂谈论 学生具有一定的学习兴趣才能提高学习效率。教师应该注重培养学生的学习兴趣，让学生由被动地学习知识变为主动的探索知识，教师在激发学生学习兴趣的同时，可以开展课堂讨论，让学生在探究过程中学到一些计算机网络安全知识。例如，在讲密码学的时候，教师可以启发学生的思维，让小组讨论什么密码最安全，学生在观看实验的过程中能对理论知识有个直观了解。课堂讨论可以使计算机网络安全课程的教学环境变得具有灵活性，使课堂气氛比较活跃，学生在这样的课堂学习模式中，更容易激发学习兴趣。 （三）开展一些计算机网络安全知识教学的实训项目 计算机网络安全教学只有具有一定的实践性，才能真正提高学生的实践能力。高校可以开展一些计算机网络安全知识的实训项目，让学生在对计算机网络知识有全面的把握之后，让学生参与到项目的实训中。学生在实训过程中可以对学习的理论知识有更加深刻的理解，在参加实训项目的过程中，也能巩固自己学习的理论知识，对计算机网络安全知识有个更加全面的理解。可以说学生参加实训项目，对于以后提高自己的工作效率有着很大的帮助。高校通过开展计算机网络安全知识的教学实践项目可以让学生在实际操作中对计算机网络安全知识有个全面的认识，也能够提高自己的动手操作能力。高校计算机网络安全知识教学的改革，可以说是计算机教学改革面临的一项重要任务，也是培养学生计算机应用能力的有效途径。相信在广大教育工作者的努力之下，计算机网络安全课程改革将会实现质的飞跃，将会实现教学的发展。高校也会为企业培养出优秀的计算机网络安全知识的专业人才。 作者:阿巴白克力 单位:新疆教育学院 信息科学与技术学院 高校计算机网络安全篇2 １．引言 随着网络技术的迅速发展，电子商务、电子政务的开展、实施和应用，计算机网络成为日趋广泛的使用平台，高等院校为了适应时代的发展，培养具有较高、较全面的计算机网络安全知识的学生，就必须全面地讲授计算机网络安全的基本概念、理论、技术和方法，既符合高等教育的特点和要求，又符合高等院校培养计算机网络安全专业人才的要求。 ２．高等院校计算机网络安全课程定义及特点 为了加强对互联网的安全保护，维护公共秩序和社会稳定，有效地打击控制互联网上的病毒木马传播和网络犯罪，增强网络监管部门的安全监督、检查和指导力度，当前我国的高等院校需要培养一批具有较高的法律知识和计算机网络安全知识的专业人才，计算机网络安全课程成为这类计算机专业学生的主要必修课程。计算机网络安全本身可以构成一门学科，其涵盖的内容极为广泛，是计算机、通信、电子、数学、物理、生物、法律、教育、物理等学科交叉而形成的，理论与实际联系密切，新概念、新方法、新技术以及新问题层出不穷。计算机网络安全课程作为一门课程也就具有自身很多的特点。［１］ ２.１习主体的多样性和特殊性 高等院校一般都拥有普通计算机专业和计算机网络专业，学习的主体具有多样性和复杂性，普通计算机专业学生是面向社会的计算机实用性人才，只要掌握计算机网络安全的一般知识，能够保护计算机简单的网络安全即可。而计算机网络专业的学生毕业后大部分能够成为计算机网络安全维护的主要技术力量，因此，计算机网络安全课程对他们显得尤其重要。 ２.２识更新快，涉及面广 随着计算机和网络技术突飞猛进的发展，网络攻击手段与防范技术相互较量，推动网络安全技术日新月异。计算机网络安全课程就必须紧跟技术发展，随时更新。计算机网络安全课程既涉及与数学相关的密码学理论，也包括了操作系统、防火墙，ＶＰＮ等应用系统的配置与构建，既涉及病毒的防治，也包括了黑客的攻击，既涉及安全标准，也包括安全原理。 ２.３习的预备知识要求较高 学习计算机网络安全课程之前，应掌握计算机系统结构、计算机原理、操作系统、数据通信、计算机网络基本原理、程序设计和数论基础等相关课程。比如：必须先在计算机网络课程中了解、掌握了ＴＣＰ／ＩＰ协议，才能理解网络安全课程，才能理解利用协议漏洞进行Ｄｏｓ攻的原理，才能进一步了解计算机网络的安全的重要性。 ２.４践性强 计算机网络安全课程离开实践，“纸上谈兵”，只会使学生兴趣索然，摸不着边际。比如密码学“晦涩难懂”的概念，不安排实验实训，不让学生亲于去操科，就永远不能真正理解和运用。防火墙技术只有通过自己配置，才能领会其工作原理和技术。 ２.５验课程的技巧性 计算机网络安全课程的实验课程在安排上具有较强的技巧型，计算机网络安全课程的实验课程都是应用一些黑客软件，通过对网络安全的漏洞，提高对网络安全课程的进一步了解和提高。但是由于黑客软件具有一定的攻击性，难以监控，在安排实验课程时要注意技巧。首先，可以建立一个相应的网络安全课程实验室，实现专人专用，杜绝把黑客软件带出实验室。其次，建立严格的登记制度，实现以制度来核实仿真黑客软件的使用人，杜绝学生把黑客软件带出实验室，以免造成不良后果。［２］ ３．等院校计算机网络安全课程目标定位 ３.１习网络安全课程学生的定位对于学习网络安全课程的学生，他们毕业后，大多都能独立通过计算机控制病毒木马的传播，同时也是和计算机网络犯罪斗争的中坚力量，需要和计算机网络犯罪“斗智斗勇”，所谓“魔高一尺、道高一丈”。因此，学习计算机网络安全知识必须比一般计算机专业的要求还要高，为了加强实战能力，必须到电信企业计算机网络管理部门进行学习和锻炼，不能仅仅只流于表面，而是必须有较强的理论知识和实践经验，才能应对日趋复杂的计算机网络犯罪。 ３.２普通学计算机课程学生的定位 对于一般网络用户，只需要了解计算机病毒传播和表现特征，黑客入侵的惯用手段和防范措施，以及密码对于网络应用的重要性等这样此网络安全基本常识，学会保护自己即可。对于这些学计算机课程的学生，则要求深入理解和掌握网络安全理论和方法，包括密码学原理、思想和算法，密码体系设计要领和密码算法设计方法，深入理解和掌握安全通信协议与网络安全防御系统的构造与实现方法。 ４．高等院校计算机网络安全课程教学手段改革 计算机网络安全课程是一门极其重要的专业课程，具有知识内容更新快，涉及范围广的特点，因此，在教学过程中，如果使用“一成不变”的教学手段就难以达到良好的教学效果，改革教学手段就显得尤为重要。 ４.１立专有实验室的制度 建立专门针对计算机网络安全课程设立实验室，严格管理制度，做到“专机专用”，黑客仿真软件只允许在实验室里使用，而且必须严格软件使用登记记录，防止由于工作的疏忽，让学生将黑客仿真软件带出实验室，学生受好奇心和好胜心的驱使而攻击公共计算机网络。在实验室中建立一个安全工具库，教师和学生都需要一个这样的资源库。在网络安全课程中，可以使用库中的黑客仿真软件工具来设计试验方案。例如，可以２～３个学生一组安装一个虚拟的网络系统，然后检测使用黑客仿真软件攻击工具计算机的合法服务。如果实验室有一套相应的工具可以使用，那么学生就可以亲身实践他们课堂上所学习的理论，以加深理解所学内容。［２］ ４.２例教学和实时演示相结合 利用网络平台和多媒体手段在进行计算机网络教学时，利用案例进行实时教学。在网络安全课程教学实践中，边讲边操作，避免了单纯地理论说教，使学生有豁然开朗的感受，比方说在讲授关于操作系统漏洞的修补时。可以实际地利用网络上的没有给操作系统安全补丁的计算机进行攻击，成功的使用仿真黑客攻击软件修改该计算机的密码，使学生真正体会网络安全的重要性，从抽象的概念上升到形象上的认识。 ４.３发学生兴趣、开展课堂讨论 兴趣是最好的老师，目前的学生具有强烈的好奇心，因此，必须使用科学的教学方法提高学生的兴趣，培养学生的专研精神。把被动的“要我学”转换为主动的“我要学”。在课堂教学，开展课堂讨论，活跃课堂气氛，使学生在良好、互动的教学环境中取得很好的教学效果，比如在讲授密码学时，可以启发学生的思维，以小组讨论的方式来讨论什么密码最安全，并做实际演示，使学生能够建立“密码学”的概念，体会建立一个安全密码的重要性。 ５．高等院校计算机网络安全课程实验手段改革 ５.１计网络安全实验项目搭建实验平台 熟练使用网络工具、掌握网络管理、测试和网络安全技术在计算机网络专业课程教学中有着非常重要的地位。但是，现在我们的计算机网络教学和实验环境却滞后于课程建设的要求，在专有实验室搭建一个计算机网络平台，设计一个完整的实验项目，例如：实验项目中完整地建立一个ＦＴＰ服务器，提供合法的用户名和密码即合法的ＦＴＰ服务，利用黑客仿真软件进行攻击，我们利用３台计算机搭建一个小型局域网，建立一个利用ＣＡＩＮ软件获取密码的项目，通过黑客软件的手段获取密码或通过操作系统和网络漏洞攻击计算机网络的安全性。使学生形象的获取ＦＴＰ服务的登陆用户名和密码，帮助学生获得现实网络环境中多点之间关系的直接概念和网络现象，完成各种网络操作、管理和安全的学习任务。对于学生理解网络抽象概念，架构网络整体结构都大有裨益 ５.２签订合同责任书保证实践课程的完成 高等院校学生都有一个学期到实践部门学习的机会，但是由于在针对计算机网络攻击的网络监控工作中，很多技术性的侦察手段是必须保密的、是不公开的，因此，学生在实习过程中不能接触到实质性的、具有针对性的技术。在实战方面很难有所提高。可以签订合同责任书，具体到每个参与实习的学生和实习部门签订一个关于保密的合同责任书，以合同责任书来约束学生，防止侦察软件和技术手段的泄密，既能保证学生能够实战和理论相结合，也能保证侦察手段的泄漏。 作者:吴强 单位:郑州轻工业学院 高校计算机网络安全篇3 一、课程体系现状 在计算机网络专业中，计算机网络安全课程是绝对的主要课程，因此教师应该提高对于计算机网络安全课程教学的重视。而在现阶段的计算机网络安全教学实施过程中，还有很多问题存在，而这些问题主要以理论教学内容与实践教学内容分配不够合理为主。网络安全课程教学中虽然是理论性的内容偏多，因为网络安全课程是一门综合性课程，里面所涉及的知识是方方面面的，不仅包括网络技术、数字密码技术，也包括计算机科学技术等。但是网络安全课程所针对性培养的是学生的实践能力，因此也必须要加强对实践教学方面的重视，而从事计算机网络安全课程教学的教师，却因为实践课时的分配过少以及实践环境过于简单，而无法为学生提供更多的帮助，导致当前的实践教学的效果不够理想。同时，计算机网络课程的考核方式不够合理，由于过于注重理论考核，导致学生将自己的注意力都放在了对理论知识的掌握和学习方面，但是却忽略了自己的应用能力以及创新能力。尤其是学生为了应付考试对课本内容进行死记硬背，但是却并没有真正的将知识掌握和理解，同时也很难将这些知识运用于实践中解决现实问题。且因为学生的学习态度不端正，所以在进行课程考核的过程中，还有可能会出现抄袭、作弊的现象。这以上种种原因都不利于计算机网络安全课程的开展，也不利于计算机网络安全课程质量和效率的提升，同时更无法满足高职计算机网络安全课程教学开展的目的。因为现阶段网络安全技术依然得到了快速的发展，所以网络安全课程中的实践教学内容也应该进行更新和调整，尽可能的保证其教学内容中包含先进科学技术内容，而这也提醒了教师改革网络安全课程的教学内容是十分必要的，教师应该尽可能的结合多媒体教学资源以及网络作业对学生进行网络安全知识技能方面的培养和提升，而在教学中，文字教材就是基础，通过文字教材能够引导学生学习更多的知识，也能够带领学生进入到知识的海洋，而好的教材就如同一位好的老师，能够帮助学生由浅入深的掌握和理解知识，并形成一定的知识体系和知识学习习惯，而网络课程作业主要是为了帮助学生巩固知识点，使学生的学习思路得到拓展，让学生能够快速的完成答题。所以这也说明高职计算机网络课程教学的改革，不应该局限于文字教材，而是应该考虑到多种有效的教学方式，再结合这些有效的教学方式进行改革。 二、方法创新，项目驱动 网络安全课程作为一门实践性十分强的课程，主要注重的是对学生的应用能力的提升和培养，而在学生学习网络安全课程的过程中，教师也可以利用项目驱动的教学方式，激发学生对于网络安全课程的学习兴趣，同时引导学生加强对网络安全知识的掌握。 （一）“项目驱动”教学法 项目驱动教学法的重点就在于教师按照教学内容设计相应的教学项目，通过这些项目引导学生自主学习、独立思考，同时也能够使学生为了解决问题而参与到项目中，这样不但能够帮助学生理解和掌握知识，同时也能够提升和培养学生的知识技能以及创新思维。教师也可以以分组的形式让学生能够更加积极的参与到项目中来，并且通过分组的方式也可以让学生学会合作，不过必须明确的是在教学的过程中，学生才是一切的目的，教师应该围绕学生展开项目。 （二）多教学方法交叉使用 学生不应该被动的学习，而是应该主动的参与到教学活动中，而教师在发挥自己主导作用的同时，也应该考虑到学生的学习积极性，尽可能的在调动学生学习积极性之后，促使学生主动地对知识进行思考和探索，同时也鼓励学生大胆的提出问题、发散思维，并借由实践教学提升学生的实践能力，帮助学生积累一定的实践经验，而网络安全课程只能够在多媒体网络教室上课，因此教师也可以将理论知识的教学与实践教学结合在一起。 （三）“项目协作”教学法 利用项目协作教学法，能够根据学生的不同能力以及学生的知识技能的掌握情况，给学生分配不同的任务。而教师也主要是以小组为单位对学生进行教学，小组成员之间就可以利用合作的方式来共同进步，而不同的小组之间也可以组织网络对抗，利用网络对抗也能够有利于让双方都更加明确自身的优缺点，并且要查漏补缺。同时，学校也可以和企业达成合作关系，安排学生进入企业中学习，提升学生的实践能力。 三、结语 改革计算机网络安全课程教学不仅仅是为了推动计算机网络安全课程教学的发展，同时也是为了加强对计算机网络安全人才的培养，使计算机网络安全人才更加符合社会市场的需求，而想要做到这一点，那么也必须要改革计算机网络安全课程中的内容，并且，利用实践教学能够激发学生的学习兴趣，提升学生的动手实践能力，为学生的未来职业发展道路提供一定的帮助，因此计算机网络安全课程教学改革也应该注重其实践教学的开展。 参考文献 [1]徐伟.计算机网络安全课程实验教学实践研究[J].教育现代化,2018(18):115-116. [2]谢晓霞.高专计算机网络安全课程创新方略[J].网络安全技术与应用,2018(3):20. [3]阿巴白克力.高校计算机网络安全课程教学改革[J].现代职业教育,2016(13):87. 作者:王宓 单位:江西警察学院

医学虚拟仪器技术分析:虚拟仪器技术在医学影像实验课程中的应用及研究 摘要： 在科学技术的不断发展的情况下，逐渐兴起的虚拟仪器技术在我国教育体系中的地位越来越高。本文探讨了该技术在医学影像实验教学中的应用，构建了一个仿真的医学影像技术实验环境，采取人机交互方式实施实验，具有创新性、交互性、智能性、仿真性、开放性和可扩展性等优点。在增强影像技术实验教学效果、提高学生学习兴趣、培养学生操作技能和思维能力等方面取得显著效果。 关键词： 虚拟仪器技术；医学影像技术；课程评价；虚拟实验 1 概述 随着现代医学实验课程的不断发展，传统的医学仪器实验由于场地、维护费用等现实条件的限制，大部分医学院校的实验教学资源都比较匮乏，使得医学实验教学不得不寻求更新的更符合时代要求的实验手段。虚拟仪器技术即在计算机技术、数据库技术与网络技术等支撑下，架构支持真实实验环境的虚拟实验平台。虚拟实验平台形成了一个虚拟环境，在这种环境中进行操作、控制、分析、观察和实验，同时控制真实的实验环境。这一技术有许多的优点，如交互性很灵活、对硬件资源要求不复杂，更简易，因此在实验教学中广泛应用，成为解决可视化知识学习的又一重要媒体技术。而信息技术与学科整合，正是立足于时代的高度。虚拟仪器技术与课程整合，与传统的教学模式不同，在丰富学科知识、优化学生认知、优化课堂教学结构等方面影响比较大。 近年来，在医学类高职院校实验实践教学中，非常强调学生的实际操作和动手能力，所以基于虚拟仪器的实验教学更突出了其优势，因而该技术在医学高职院校的实验教学中得到了进一步发展和完善。 2 医学影像技术传统教学的缺陷 板书教学是医学影像传统教学模式，学生在实验室动手操作实验。医学影像实验教学在学生获取专业知识时具有极大的重要性。它在使学生深入理解理论知识、形成职业岗位能力等方面起到许多积极的作用。传统的实验教学并不完善，还有不少的不足。由于大型影像设备昂贵，验耗材较多，综合性实验和开放性实验无法或很少实现。实验资源有限，不能做到人手一机，分组过大，难以反复训练，造成实验教学难以达到预期效果，严重阻碍了学生能动性和实践能力的培养。 3 医学影像虚拟实验的设计和优势 医学影像技术专业要求学生能够操作大型的影像设备，如CT、MRI等，这些设备价格昂贵，体积庞大，操作使用复杂，需要学生长时间练习操作。一般院校很难满足这些大型设备的教学使用需要，而虚拟仪器技术可以解决和克服这一难题。我们学院和徐州医学院合作，利用计算机仿真、数据库、图像处理、虚拟实现和三维重建等编程技术对现有的影像设备实验教学进行改革，开发了系列化大型医学影像设备CT、MRI、PET-CT仿真操作训练系统。仿真当今主流CT、MRI、PET-CT扫描工作站的常规操作，不需要设备主机，形成相应的仿真工作站，模仿真实CT、MRI、PET-CT扫描工作站的操作流程；从而实现不需要投入大型设备，就能做到学生人手一机进行操作训练，满足学生学习和掌握大型医疗设备扫描操作基本技术的需求。 3.1 虚拟实验的设计理念 在现代信息技术的协助下，将其与传统教学手段结合起来，创建一个模拟的、开放的学习环境，逐步添加新的学习内容。让学生能够自主开放地学习影像技术，可自由选择实验内容，反复操作演练，将个性化学习体现的淋漓尽致。医学影像虚拟实验在解决难以反复训练的困难中发挥了重要的作用。 3.2 虚拟实验的设计思路 利用计算机技术、数据库、图像处理、虚拟现实和三维重建技术，采用Dreamweaver、Flash、.asp, SQL Server完成影像设备医工综合学习网站的设计，形成大型医疗设备仿真训练系统。如仿真CT扫描工作站的常规操作，做到全真模拟当今主流CT扫描工作站的工作流程，定位图像的扫描采用动态出现的方式，与真实CT模式相似，扫描图像与CT机扫描出现方式一样，使用户如同使用真实CT。同时具有强大的图像显示与处理的功能，图像源于CT，界面设计采用与真实CT界面同样的方式，使用户身临其境，在真实CT与本系统之间转换变化感觉不大。 医学虚拟仪器技术分析:医学超声诊断虚拟仪器的探索与开发 摘 要：超声诊断虚拟仪器在设计原理中不断应用了多普勒相干波的测试原理，而且在标配程序中还采用了C++语言的编程代码以及较高配置的硬件设备，使其能够实现远端控制技术以及动态测试分析数据读取的过程。这种技术的发开以及应用在今后医学界有着广泛的应用，对病人的数据信息的读取更加准确。 关键词：超声诊断；多普勒；血液测试；C++语言；远端控制 前言 根据当前的虚拟仪器的测定标准，主要采用超声波回波反射的原理进行数据的读取、信息的采集。其中这种仪器的设定标准是根据电子仪器以及微型计算机的复合应用共同完成的，并且在相关硬件和软件的驱动下仪器的运行才能发挥出原本的功能，使其能够在有效时间内读取信息的有效值。在运行电路数据读取过程中主要完成A/D之间数据的转换，其中在终端设备处完成的是模拟信息的读取然后在传输设备中完成模拟信息向数字信号转化的过程。 1 虚拟仪器系统的相关配置 1.1 软件系统的设定标准 虚拟仪器在软件程序设定标准程序中主要采用了C++的编程模式，使得能有正确读取各种编程语言的操作程序。其中软件系统设定的原始代码如下所示，这种代码的编辑程序，不但能够读取数据在信息采集过程中传输的信令代码，而且还对传输设备中相关数据信息的处理以及分析过程都可以进行细致的分化，使得以不同子列的形式输出至交换设备。在软件运行过程中会根据编程语言代码设定的逻辑结构进行数据运算及数据分析，并且还会根据C++语言设定的交叉性信息的读取进行对上层信息的再次进行分析，使之完成上层信息与下层信息的一致性。其次该编程兼容性较强，打破了传统设备制造厂商专用的循环程序，使得对各种系统都能得到应用，并且读取的有效值失真现象发生的可能性小，确保数据信息的有效性，其次在编辑代码中还融合了检错系统查询能力，在运行过程中出现意外性故障，该程序会自动运行其纠错代码指令，分析其错误报告。 1.2 硬件设备的配置标准 在硬件配置过程中主要考虑数据信息的容量以及输入和输出信息的显示问题，其中在硬件配置过程中加大了对信道传输的容量，使之完成信息的扩增功能。其中在压缩空间上采用了频分和时分共同压缩的模式，使其压缩速度快且信息有效性能高。分为频分压缩和时分压缩，根据传输信息源中频率的不同进行信息代码之间的压缩；其次是时分压缩是根据传输数据信息代码中时隙间的间隔进行有效性的压缩，使之完成有效信息的交换功能。这种双模式结合的形式，能够有效性压缩信息量，增大其传输信道的容量。 不会因信息数据量大造成存储空间小，运转效率达不到预先设定的标准，使其读取信息片面性的丢失现象减少，其次处理器的运行速度每秒能达20万次，传统的处理器的处理数据运算的速度只能达到几万次，使得不能有效性的处理数据之间的运算程序，造成数据逻辑性的差错，使之这种处理运算的速度能够在短时间内完成数据信息交换功能。在信息读取分辨程度上进行了改进分析，显示器的分辨率能够显示出数据处理程度的操作过程，使其能够分析仪器测量的标准动态。 2 虚拟仪器在医学界中的应用 虚拟仪器在实际原理分析应用中主要采用了脉冲回波扫描的动态测试分析以及多普勒相干波的检测。其中在脉冲回波扫描中主要适用于当前的B超的使用，对人体的肝脏结构以及其他器官扫描其空间断面图形。在脉冲回波扫描过程中主要是超声波回波检测的动态分析，其中在数据分析过程中采用了C++设定的编辑程序，使得能够有效的读取人体各个部位相关信息的分析情况。以此检测人体部位是否有病变可能的发生，假设仪器在动态分析过程中分析某部位可能有病变的可能，这种分析的扫描程序会经过软件设备的处理程序进行综合分析，然后再根据编辑代码中的操作命令进行环回综合评定，最后将读取的信息结果显示在显示屏幕上。 其次便是在血液测量中的分析检测，利用多普勒超声波的测试分析原理。其中仪器的感应探头便是发出超声波的感应光源，在人体血液检测过程中，感应探头发出的超声波根据反馈的动态信息进行标准测定，主要是利用不同反馈的波长进行血液中各成分的测量。然后将这种动态分析的标准结果显示出来，最终完成其动态信息评定的标准，在超声检测回波过程中，仪器根据标准人体血液中各组成部分的结构设定光波的波长，然后进行人体内部有效信息的扫描，最终完成数据读取的过程。 3结束语 随着现代信息技术的不断发展，虚拟仪器在技术改进中有了较大的改进，其中在软件和硬件设备中都做出了相应的规划调整。使之能够满足信息评定标准的结果，这种动态测试分析程序的设定，使之确保数据信息的有效性。 作者简介：郑旋（1985，10，16-），女，江西（吉安峡江县），硕士研究生，研究方向：计算机技术。 医学虚拟仪器技术分析:基于虚拟仪器的医学模拟人在临床实验中的应用 摘 要：基于虚拟仪器的医学模拟人仿真系统可以根据用户需求进行模拟病例的诊断，通过模拟大型医学影像设备MRI、CT的临床实践，不仅能为学生提供生动、逼真的实践环境，让学生达到身临其境的效果，而且还可以用虚拟设备和模型替代价格昂贵的实验设备和材料。建构了一个基于虚拟仪器的医学模拟人仿真操作系统，并在相应的临床实验课程中进行了应用。 关键词：虚拟仪器 模拟人 临床实验 目前，在我国临床医学教育中，普遍存在以下几个问题：第一，医学教育对临床实践技能的基本要求，强调能及时、有效地诊断和处理病人。但是，临床实践技能的培养一直是医学教育过程中的薄弱环节；第二，传统的临床实践教学多是通过观察或是重复老师、高年资医生的操作来进行，学习者只能学习到接触过的病例，而对于无法接触到的病例只能通过书本教材去想象。第三，医学临床实验一般使用活体动物较为普遍，但是，随着近年来学生人数大幅增加，学生实际临床实验无法得到保证。 医学模拟人作为一种新的临床实践手段，基本上可以解决以上难题。 基于虚拟仪器的医学模拟人是计算机科学、信息科学和医学相结合的系统。通过云计算数据库技术在医院、学校、教室以及实验室之间建立一个可共享的病例数据库，在客户端实现医学教学、研究和实验的目的。 中国正式开始对模拟可视人的研究，是2001年在北京香山会议上提出的，很快被列入国家“863”启动项目――“数字化模拟人若干关键技术的研究”。由于可视人体研究在与人体形态结构有关的众多研究领域具有重要的理论意义及广阔的应用前景，国内不少学者一直关注着这一研究领域的进展，并利用美国的VHP 数据集进行了卓有成效的研究。如清华大学利用VHP数据集，在基于模拟人体的计算机医学研究方面， 对人体多个器官的结构与功能进行了可视化显示；中国科学院自动化研究所构建了开放的虚拟人体试验平台， 对于数据压缩、图像分割、配准与融合、三维重建与绘制等算法进行了研究。 1 基于虚拟仪器的医学模拟人的构建 在构建基于虚拟仪器的医学模拟人仿真操作系统的过程中，具体完成了如下工作：（1）参照国内主流医学影像设备的操作界面来确定系统的功能和模式，根据相关原理、成像参数、各参数之间的关系及参数的选择对影像质量、显示效果的影响，确定系统的具体功能。（2）根据主流设备的共性，采用模块化设计来确定仿真系统的整体框架，通过编写软件流程图，绘制结构方框图，以达到最优化的仿真效果。（3）确定人体各成像部位图片与软件操作界面及各成像参数之间的对应关系。（4）建立仿真操作系统的影像图片数据库，确定人体各部位影像图片的格式、适用范围、质量要求等。重点研究了图像显示、数据调用、运行速度、仿真效果等要素。 技术要求：确定了模拟软件平台的主界面与从属扫描界面之间的功能链接，数据的调用、显示、保存。探索软件操作过程中与理论知识的结合点或切入点，让学生在牢固掌握论知识的基础上，正确完成各N选项和各项参数的设定，并能顺利保存扫描协议，启动仿真扫描进程；功能模块的选项及参数的设定在符合临床实际的同时，依照常规扫描限定参数的选取范围。并且，各选项和参数之间按照实际情况进行准确的互动和链接。其模拟仿真操作界面如图1所示。 该模拟仿真系统建立后，不仅能为学生提供生动、逼真的实践环境，让学生达到身临其境的效果，而且还可以用虚拟设备和模型替代价格昂贵的实验设备和材料，把具体的实验操作转化为使用鼠标、键盘等对模型的交互操作，可有效降低实验的成本和风险。 2 基于虚拟仪器的医学模拟人在临床实验中的应用 自2013年以来，该校对原来的课程体系进行了优化重组，增加了开设的《医学影像原理与技术》实验课程的学时，在以培养学生的创新精神和实践能力为核心的素质教育方面进行了有益的探索和实践，取得了令人满意的效果。从技术角度提出了《医学影像原理与设备》实践教学中虚拟现实技术选择的应用方案，引进设计了系列化大型医学影像设备CT、MRI、超声等仿真操作训练系统，使得实验环境条件得到很大改善。 经过2年临床实践教学应用，该模拟仿真系统获得师生的肯定。在虚拟仪器的配套仿真软件基础上，实现了临床理论与临床实践教学的有效衔接与互补，拓展了临床实践教学的深度和广度、提高了学生进行仿真实验的实效，同时也尽可能地减少了实验成本和避免了对患者的侵扰。教师在课堂进行理论教学时，利用专业的模拟仿真平台，采用多媒体技术，构建了具有高度真实感、直观性和精确性模拟仿真实验平台，实现了临床理论教学与临床实践教学的有益补充和创新。基于虚拟仪器的模拟人仿真平台除了在模拟MRI、CT大型设备的界面、功能、操作过程上具有高仿真度外，系统还具有参数设定范围限制、必选项规定、智能纠错、自动判断并提示参数及选项错误等特点。在临床实验、实训的同时促进对理论知识的理解和掌握。 该文利用赣南医学院医学影像技术专业和生物医学工程专业的样本数据，分析了基于虚拟仪器的医学模拟人仿真软件在《医学影像原理与设备》临床实验教学的应用效果。结果表明，模拟仿真软件在《医学影像原理与设备》临床实验课的使用效果受到学生计算机操作技能、软件的仿真度、实验教学与理论教学是否能相互配合、学生的学习兴趣以及实验室的设备情况等多种因素的影响。为了能够更好地发挥模拟仿真系统在《医学影像原理与设备》临床实践的效果，针对调查中的问题提出如下建议。 第一，将临床实验和理论同等重视，科学合理地安排临床实验教学课程。赣南医学院医学影像技术专业和生物医学工程专业模拟软件的使用多是设置在课程的实验部分，而未单独设课。通过扩充该专业实验课的学时或单独设置实验课程，更能激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的主动性和积极性。 第二，任课教师应使学生重视临床实验，认识到通过模拟临床实践教学的训练能够有效地提升学生动手能力和创新能力，对学生今后实际工作也有所裨益。 第三，可以尝试校企联合开发模拟软件，来提高操作系统的仿真度。通过学校与软件公司携手开发，一方面，企业具有的软件设计和程序设计的专业性可以保证仿真软件平台的专业性；另一方面，学校任课教师能够更准确地表述模拟仿真软件的功能需求，从而使得理论课程与临床实践相匹配，从而保证了临床实践中教师与学生的需求。 第四，加强该学科实验室的规划和建设。实验室的建设应根据学科的办学规模、专业设置以及教学和科研的需求，对实验室的功能和预期效果进行准确定位和分析，让仅有的资源效益最大化。

电子设计技术论文:电子设计自动化技术的教学研究与实践 摘 要： 本文讨论了在EDA技术的教学中采用项目式教学法，使学生在参与项目的过程中学习知识。学生在教师的指导下实施并完成一个比较完整的特殊项目工作获取知识，而项目的选择需要根据学生的特点和相关的理论知识特别设置。与此同时，教师在学生参与项目的过程中穿插讲解知识，让学生更容易理解和掌握教学内容。在项目开发的教学过程中，让学生分成不同的研究小组，增强了学生的工程意识和团队意识。 关键词： 项目教学法 EDA技术 教学改革 1.引言 在传统的教学模式下，教学内容是理论教学和实践教学相结合独立开课，而且学生是在学习理论知识的基础之后再到实验室去做相关的实验。而对于电子设计自动化技术，即EDA技术，这门课程的教学来说，这种传统的教学模式存在着一定的弊端，因为很多学生第一次接触这门课程，所以在理论教学的过程中存在很多难以理解的抽象内容，而在做实验的过程中又无法将学习的理论知识运用到实践中去，理论与实践相脱节，这大大降低了学生学习的主动性和兴趣，导致了教学难度成倍增加，所以教学的改革需要加快进行。在传统的教学方式下，其教学目标不明确，传统教学注重理论知识而忽视实践能力。而社会要求高校毕业的学生动手能力提高，动手能力成了高校毕业生的一个重要能力，所以我们要着重培养学生的实践能力。因此，在进行EDA技术教学时，我们需要采用新的教学模式，而项目教学法是在学生参与项目的过程中学习知识，同时理论知识在实践的过程中获取，所以采用新的教学模式，即采用项目教学的方式引导学生成为迫切的要求。 2.研究现状分析 国外的高等职业教育形式多样，各有千秋。德国经济的腾飞与其高等职业教育密切相关，经过多次教学改革，德国目前采用“双元制”的校企合作方式取得了很大成功。法国注重产、学、研的结合，以“大学校”的模式培养人才，强调理论加实践，坚持培养人才的多面性和多学科性。澳大利亚“阶梯教育”模式与证书、学位及工作方向对应。澳大利亚实行“阶梯教育”模式，这种模式将教育水平与所取得的证书、学位及工作方向对应起来。 我国的高等教育从1979年至2009年间教育有关法律、法规及文件的变化可以看出，在改革开放的初级阶段，高等教育发展战略主要还处于探索和调整阶段。从1998年以后，随着高等教育本身实力的不断增强，也随着中国特色的社会主义市场经济体制的初步形成和走向完善，中国高等教育发展战略也逐步自成体系、重点明确，走向有详细规划、有落实措施的新阶段。 随着社会对高等教育要求的不断提高，尤其是北部弯开发区建设的深入，社会需要直接从事生产、建设、管理、服务第一线工作的应用型高等专门人才，高等院校越来越多采用项目教学法培养学生的实践能力及团队合作能力。对人才的需求不断提高，这就要求院校在培养EDA技术人才时结合产品的市场效率和技术要求，加大教学改革的力度，研究实践具有实效的教学方法，培养具有工程意识和创新能力的EDA技术人才。 3.教学形式与内容 如何让学生们对学习的兴趣进一步提高？如何让大部分学生能通过自己的思考完成任务？这些是教学急需解决的问题。理论教学中培养了学生的一种思考方式，但不能最终提高学生的动手能力。在项目教学法中，EDA课程设计和开放的实验给学生提供了进实验室的平台，在EDA课程中采用项目教学能很好地锻炼学生的学习能力、实践能力及创新能力。我们所讨论的项目教学法是以教师为主导、学生为主体、实践为导向的教学方法。在教学活动中，项目教学法最重要的特点是改变了传统教学方法中教师为主体的局面，使学生从被动学习改变为主动探究性学习。在项目教学法的教学过程中，有以下几个重点需要特别注意。 3.1选择合适的教学项目 教学项目的选择主要是从教师层面来讲的，选择好一个好的项目对教学的顺利开展至关重要。采用项目式教学的前期工作是选择合适的工程项目，这些项目应该是从工程实际出发选择符合学生知识水平的典型性的项目，项目的选择应遵循以下几个原则： 3.1.1项目的工程实用性：我们应尽量将真实的工程项目作为教学所用的项目，首先，真实的工程项目可以培养学生的工程意识，学生在参与项目的真实工作和学习环境中更能提高自身的能力；其次，学生对真实的工程项目更感兴趣，学习的热情更高，学习的主动性和积极性也更高；再次，真实的项目不应该只是采用仿真的方法模拟，最好能用实物的形式实现，让项目的真实成果给予学生更多的成就感，最大限度地激发学生的学习兴趣；最后，真实的项目能提高学生动手能力，尤其是调试电子电路的能力，还能促进学生从实践的角度对理论知识进行进一步的综合与理解。 3.1.2项目难易程度需要适合学生的层次：项目教学的进程中，所选择的项目太难可能导致学生无法完成预期目标，从而打击学生的信心，知识的传授也无从说起。另外，太容易的项目则会让学生感觉没有挑战性，即使完成了项目也会缺乏成就感，无法调动学生的积极性，违背了项目教学的初衷。所以，在EDA技术这门课程的教学过程中，项目的难易选择需要教师不断摸索，寻找出难易适中的教学项目。 3.2以学生为主体 以学生为主体是项目教学法的一个重要标志，包括以下几个内容：首先，各个学生小组是完成项目的主体，学生的分组以学生自愿为原则，以体现学生的主动性。另外，不合理的分组可能会使小组内部合作不顺畅，出现小组之间竞争不合理的现象，从而降低学生的学习主动性，所以，分组在学生自愿的基础上，还需要老师根据班级内不同学生的学习情况（包括学生的知识结构、动手能力甚至性格特点等）对分组进行一定程度的干预，从而达到成绩好的学生带动成绩较差的学生的目的，以保证教学效果。其次，小组成员中以投票的方式自由选择并确定小组队长，由队长来分配各个成员的工作任务，对于不同的项目，小组队长可以轮流当选，以培养学生的工程组织与合作能力。再次，在参与项目的过程中，小组中各个成员按不同的任务或搜集、选择信息资料，或搭建电路，或编写程序，由学员共同研究解决问题。最后，任务完成后，每个小组成员都必须汇报工作，汇报内容包括在完成项目的过程中所遇到的问题及解决问题的方法，以督促学生共同合作。 3.3教师适时引导 在项目教学的过程中，虽然是以学生为主体，但教师的地位仍然很重要。教师在教学过程中适时引导与点评是教学顺利开展的必备条件。首先，在项目式教学开始时，教师要对项目有一个整体介绍，还要给予学生必要的引导，并由此上升到理论的知识传授上，使学生在做项目时少走弯路。其次，在项目进行的过程中，学生遇到的难题，应该给予针对性的、启发引导式的指导，引导学生自己总结问题，理论联系实际，避免学生出现“卡壳”的现象而无法跟上项目的进度。只有这样，学生才能在参与项目的过程中提高技能，理解并掌握知识，以避免学生在做项目时盲目处理，手足无措。说到底，在项目式教学的过程中，教师要从知识的灌输者变成组织与引导者。 3.4评价机制 在项目教学法中，对学生的评价机制非常重要，这将极大地影响教学的质量。因为好的评价机制让学生更加勤奋，而差的评价机制则可能扼杀学生的创造性和积极性。所以，在学生的评价机制中，第一，各个项目小组成员要加强合作，学生的相互合作参与能力也作为成绩的一个重点，以提高学习成绩较好的学生对学习较差的学生进行一定程度的帮、传、带的积极性，同时也可以尽量避免出现小组中个别学生偷懒不参与完成项目的情况。第二，在项目完成时，鼓励各个小组之间相互交流，并尽量利用每一次课堂的机会，让每个小组都进行相应的汇报。第三，教师再进行适当的点评和评分，这样做不但可以提高学生的综合能力，还能提高学生对项目中所蕴涵知识点的掌握程度。第四，根据具体情况，将每次课堂的评分为学期成绩的重要组成部分，加大平时课堂评分在评价机制中的比重，让学生更认真地对待平时课堂知识的积累，同时也能最大限度地提高学生的学习积极性，培养学生的能力，增强教学效果。 4.结论与展望 项目教学法在DEA技术教学中的实践表明，学生在参与完成具体项目的过程中学习热情更高，学生的动手能力和团队合作能力得到了大幅度提高。在教学的过程中，不仅使学生在实践中巩固了理论知识，让学生掌握教学中的各个重要知识点，而且让学生学会了在探索中发现问题并解决问题，提高了学生综合能力。 项目教学法的研究与实践是教学改革的一个重要方向，它激发了学生的学习兴趣，培养了学生的综合素质。在今后的研究中，我们可以在项目的选择与讨论及对学生的评价机制上进一步进行完善，以最大限度地调动学生的学习主动性，增强教学效果。 电子设计技术论文:基于电子设计竞赛的电子技术课程教学改革探索 【摘 要】 为激发学生学习电子技术课程的兴趣，增强学生的创新能力,提高教学效果。根据大学生电子设计竞赛的特点，在分析电子技术基础课程教学现状的基础上，对电子技术课程教学方法的改革进行了探讨，提出了改革和调整的方法。实践结果证明，其对培养和激发学生学习的积极性、主动性起到了积极的作用。 【关键词】 电子设计竞赛；数字电子技术；模拟电子技术；教学改革 两年一届的全国大学生电子设计竞赛，为在校大学生开拓视野、促进理论和实践的结合、提高学生动手能力提供了平台。该比赛不但为中国电子信息领域的人才培养做出了贡献，也为促进电子类学科建设和课程教学改革，提高教学水平带来了深刻的启示。如何以电子设计竞赛为锲机，促进电子技术类课程的教学改革成为一个重要的课题。 一、电子设计竞赛的特点 1、竞赛试题的内容及要求 全国大学生电子设计竞赛试题有电源类、信号源类、无线电技术类、自动控制类、测量及仪器仪表类题目。涵盖了电子技术应用的各个方面，涉及数字电子技术、模拟电子技术、高频电路、单片机、传感器、可编程逻辑器件等[1]。竞赛要求参赛学生每3人一队分工协作，在规定的时间内完成题目要求，包括了电路系统的理论设计、实际制作和调试，最后交出制作的成品控制电路及设计报告。试题有基本要求部分和发挥部分，既考察学生的理论基础知识，也考察学生的实际动手能力、创新能力和相互协作能力。使学生在电路分析、设计、制作、调试等方面得到充分的锻炼,也使优秀学生有发挥其优势的余地[2]。 2、新技术、新观念的体现 为鼓励参赛学生使用新电路、新器件和新技术，体现“绿色产品、环保设计”的概念，近年来,一些大的电子器件公司也积极参与竞赛，为竞赛提供器件、设立奖项。例如在2011年大赛中可使用由瑞萨电子公司提供的专用板及瑞萨节能环保元器件，为学生接触新器件和新电路提供了机会。 3、竞赛的积极作用 根据电子设计竞赛的要求，参赛学生需要掌握电子技术中电路的基本分析、设计、制作及调试方法。参赛学生在备赛中都需要经过的一系列培训和磨练，基本具有较强的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力，同时也具有较强的团队协作精神。具备这些技能，使他们就业时成为用人单位的首选。由此影响，使得近年来报名参赛的学生人数急剧上升，竞赛规模越来越大、参赛的学校越来越多。2011年第十一届，全国共有1062所高校11002支队伍，参赛学生33006名。但是由于现实客观条件限制，各学校参赛学生只能是各专业选拔出来的少数学生,受益面相对较小。 同时，通过几届电子设计大赛，从中暴露出一些问题:一方面是电子技术类课程教学中理论联系实际不够，新技术、新器件涉及少等；另一方面是学生在学习中综合运用知识能力不强、实践应用技能差等[3]。 如何借助电子设计竟赛的训练和培养模式,改革电子技术课程教学，将其特点与优势更好地发挥出来,使广大学生受益,成为当前亟待解决的问题[4]，由此给于了电子技术课程教学改革新的启示。 二、电子技术课程教学的现状 电子技术课程包含模拟电子技术和数字电子技术，是电子类专业重要的专业基础课，也是理论性和实践性都较强的课程。在传统的教学方法中，基本是以理论为主, 辅之以验证性实验。容易出现教学效率不高、教学效果不够理想等问题，其弊端主要表现在以下几个方面： 1、偏重基本原理，理论联系实际不够 传统的教学模式中，侧重基本理论教学，注重基本知识、基本原理及分立元件的内部结构和工作原理的介绍，而对元器件的工程应用实例介绍的比较少，使得理论和实践分离。两者在教学内容、考核等方面由不同的教师负责，互动较少。在有限的实验课中基本以验证性实验为主，设计性、综合性实验较少，学生只能接触到有限几个的器件，了解其简单功能，自己动手设计制作电路的机会少。 2、知识的综合应用少 模拟电子技术与数字电子技术任课教师不同，实验课内容不同，学生少有机会将两门课程的知识融会贯通应用。在分析简单电路时，学生可能比较顺利, 但要分析复杂电路或设计制作一个电路系统时，常常无从下手，画的电路图不实用，不知怎样合理应用器件，不会调试电路。这些严重制约学生创新意识的培养，阻碍学生主动探索的积极性、创新性。 3、新技术、新器件涉及少 当前电子技术的发展非常迅速，特别是新器件日新月异。然而长期以来，由于教材内容更新缓慢，跟不上实际生产和技术的变化，加之课时量的限制，教学中常常仅限于基本原理和中小规模集成电路本身。对如何应用新技术构建电子控制系统的技术和大规模新集成器件，几乎没有涉及。 三、电子技术课程教学改革的措施 在电子技术基础课程教学改革中应该突出基本原理与应用并重，课程之间的衔接及综合应用。在教学内容、方法和教学手段上要多样化，特别在实践教学中突出应用性、综合性和创新性。 1、理论教学的改革 对课程的内容进行适当的调整，在讲解基本原理的基础上，注重应用实例。例如，在数字电子技术中，大量精简压缩分立元件、小规模集成电路的内容；注重器件的外部逻辑功能、特点和重要参数，而对其内部结构不作太多的讲解。如在学习555定时器时，多用实例讲其功能和使用方法，并将在电子设计竞赛中用到的电路及所制作的电路板展示给学生。使学生对这一单元电路有更深刻的了解。 适当的开辟课堂讨论，改变传统的灌输式教学方法[5]。在生动、活跃的课堂气氛中培养学生的自主学习能力，变被动接受为主动思考。在讨论中，引导学生广开思路，对学生发言中暴露的问题及时给予解答，激发学生学习的兴趣和积极性。 2、实践教学的改革 将实践教学分为实验课和电子实训课两个部分，采用由浅入深，由易而难的逐步推进方式。 （1）基础实验 主要使学生在认识器件、了解功能的基础上，完成简单的设计性实验[6]。在进实验室前，让学生先根据实验要求设计好电路，计算好各项指标达后，再到实验室进行插面包板调试。在实验教学中，理论课老师参加也指导学生实践，以便及时帮助学生解决问题，发现和弥补理论上欠缺的内容，使理论与实践一体化，克服两者脱节的现象[7]。 电子设计技术论文:关于微电子设计自动化技术的研究 摘 要 在电气化的当今，基于电子科技的发展，微电子设计技术已逐渐的运用于自动化领域，而且在实际的生产和生活中占据着重要的地位。本文主要论述微电子系统的优越性，以及其各个功能模块的生成。 关键词 微电子设计自动化技术应用研究 一、引言 随着科学技术的不断发展，电子技术已经逐渐的渗入人们的实际生产和生活之中。尤其是基于微电子的自动化技术，其很大程度上改变了我们的生产和生活方式。而且，基于现代人的生活观念的转变，对于电子技术有着更高的要求。微电子自动化的实现，需要合理的生成各个功能模块，尤其是在电子电路的功能模块上，其需要进行有效的功能模块的构建。 二、电子设计自动化的特性 基于计算机技术的发展，微电子设计系统逐渐的采用程序编程的方式进行电子的性能设计。因此，当今的电子技术正朝着高性能、环保、自动化等方向发展。尤其是基于自动化技术的微电子的系统设计，更加加快了电子设计的革新。 （一）基于计算机软件技术，进行电子系统的板块设计 通过有效的程序编程，进而设计出电子系统的各功能板块。这样可以很好的避免传统手工作图设计带来的弊端。同时，基于计算机的软件开发功能，极大地优化了电子系统的革新。 （二）拥有开放式的集成芯片 电子系统的设计可以实现程序的良好转换，并且开放式的集成电路，其电路的功能板块集中于电路板之中，而且具有消耗低、性能高、便于安装的特点。同时，这也是电子产品环保型发展的关键。 （三）具有便捷的升级软件 现代的电子系统设计都是基于计算机软件，进行有效的开发。进而，现代的电子系统具有良好的升级平台，而且依托良好的计算机程序编程，可以做到在线或即时升级。这一特性便于电子系统的性能升级以及修补系统的漏洞。 （四）具有良好的系统仿真功能 这一特性可以很好的解决系统中的电子数值问题，同时可以对系统起到试验或定量分析的目的，进而进一步的开放化系统。微电子设计自动化的过程，需要基于数学、物理等多学科的技术。尤其是计算机的程序编程，极大地丰富了微电子的系统设计，同时使得微电子系统很好的集成于芯片之中。 三、微电子设计自动化系统的功能板块生成 微电子设计自动化很大程度上是基于计算机编程技术，尤其是系统的仿真、升级、集成等功能，为系统的功能板块生成提供了良好的平台。因此，现在的微电子功能通过电子芯片就可以很好的实现。 （一）系统的子板块设计 这一板块的设计主要是对于子版块的输入功能设计，这样可以便于体统开发者对于系统的程序语言进行合理的定义。同时基于子系统的输入功能，便于系统程序的编程的优化处理。子系统的输入板块可以起到程序语言的检查或修正的作用，而且在进行系统程序编程的过程中，还需要基于输入子板块，进行合理的程序语言的数据转化，从而便于系统的内容统一化。对于输入的数据，输入板块可以实现很好的数据储存，进而便于系统的调用。 （二）数据板块的生成 系统的程序编程是一项复杂的工程，其编程的数据比较的庞大。尤其是对于系统的功能编程，会产生大量的结果和调用数据。这样就需要对数据建立一个数据板块，这样便于系统的调用，以及系统的在线升级。 （三）系统的仿真板块 这一板块的生成主要是针对系统的数据进行自动化的试验和数据分析。这样就可以比较真实反应出系统的演变情况及运行发展的全过程。同时，基于“人造”电子环境，对系统的模型进行功能测试，可以对系统进行优化处理，这也是系统现代化的主要特性之一。 （四）功能诊断板块 基于程序系统的微电子技术，其在进行编程的过程中，需要对系统进行自动化的验证和检测。也即是说，这一板块的设计，可以对各个子版块的系统进行故障的排查和诊断。这样，可以保障各个子版块做到无缝连接，避免其系统在运行的过程中，出现系统的规划不合理的问题。 （五）电路板块的有效规划 基于微电子系统的开放式的特性，其在功能的实现过程中，各个板块要实现无缝连接，电路板块的规划非常的重要。而且合理的板块规划可以实现芯片的低消耗、高性能的目的。 四、微电子设计自动化的应用 基于微电子设计自动化的优越性，其已经逐渐的渗入到我们的实际生产和生活之中，尤其是仿真技术的生成，极大地优化了高校的教学改革，以及开放的集成技术，便于各种应用程序的开发。 （一）基于微电子自动化技术的仿真特性，其广泛的应用于高校的教学领域之中 尤其是对于电气工程类的实践性教学，其具有良好的优越性。基于该项技术可以对于专业术语和操作，进行形象的展示和描述，这样便于抽象性问题的解答和知识的传授。 （二）加速了电气设备的革新 基于微电子自动化技术的开放式程序软件，其在后期的改革过程中，为电气设备预备了足够升级的空间。尤其是功能系统的扩容性，极大地优化了电气设备的升级模式。 （三）应用于各种应用软件的开发，尤其是开放式的电路模式，更加实现了电气设备的通用化的进程 一些关键的电气设备制造，已经很好的实现了ASIC的编程。同时，基于这种编程模式，便于专一化的电路集成，进而使得电气设备的规格逐渐的统一化，这样可以极大的方便电气设备的使用，同时降低了电器的生产成本。 五、结语 在电子信息科技时代，基于计算机技术的不断发展，微电子设计自动化逐渐的通过程序化的模式实现其系统化。同时，基于其优越的特性，其已广泛的渗入到实际的生活和生产之中，尤其是应用于高校的教学和应用软件的开发之中。 作者简介：赵上阁，湖北随州市人，就读于长江大学机械工程学院机械设计制造及其自动化. 电子设计技术论文:电工电子技术实验改革基于电子设计竞赛的探索 当前电子设计竞赛进行的如火如荼,作为专业基础课的电工电子技术,其教学和实验安排必然要紧跟时展的脉搏,借助于各种仿真手段,通过综合性的设计培训,达到提高基础知识、选拔优秀人才的目的。 [关键词]电工电子 实验 设计竞赛 探索 当前科技发展日新月异,电工电子技术等基础课程的教学改革也必须跟上信息时代的脚步,在国家倡导技能院校的大背景下,高职院校拥有了前所未有的发展机遇,随着大学生电子设计竞赛在全国各个省市地区的深入发展,势必带动一大批优秀的科技人才进入到科研创新的队伍中来,作为高等学校的一部分,高职院校既承担着大学教育的一部分功能,也天然地继承了作为职业院校的技能教育的基本要求。 一、结合电工电子技术实验进行培训 根据我们最近几年所进行的培训和赛前辅导的相关工作,针对高职院校的特点,探讨如何更好地提高电子技术实验在实际教学中的作用,以及如何推动电子设计竞赛在高职教学过程中的改革和创新。为保证竞赛取得佳绩,同时培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作精神,提高学生的动手能力,各高校都将在竞赛开展前进行相关的培训,并从中遴选出优秀选手参加每两年举行一届的全国大赛。 培训的过程一般从大一新生就开始入手,以电子协会的名义召集有兴趣的同学加入,然后统一培训,培训的思路基本遵从教师辅导有基础的同学,而让有经验的同学去培训新生,这样既可以节省教师的时间,又可以锻炼高年级同学的组织能力和领导能力。本着“实践、服务、创新、提高、发展、学以致用、技术强身、技术为民”的宗旨来开展工作,在传统工作中具体实现形式上要有所创新。 针对电工电子技术课程的特点,指导教师分配了相应的管理任务,具体工作如下: 1.对新会员进行学习相关协会管理制度和各种用电安全,实行一对一的进行教育和学习,力争每个新会员都能够接纳和理解此次教育目的,以便今后更好的开展各项工作。 2.对新进会员开展培训,主要课程有:电子元器件的认识、电子基本电路的认识、简易电路的制作,并开展电子设计、维修方面的学术讲座,电子设计实验:数字温度计、数字钟、秒表、稳压电源、简易液压控制装置、功率放大器、可调基准等电路的制作,单片机的简单程序的设计等。同时开放实验室让同学们能动手进行更多实际的操作。 3.为了让学生在不断发展过程中获得经验,同时也使他们懂得更多做人的道理,传承一种“团结奋进,甘于奉献”的精神,每个月在学校学院进行一次大型的家电义务维修活动,以此来带动学生的学习热情和扩大影响力。 二、开发工具软件的培训 针对以上的项目,进行相应的课程培训,并收集相关的资料。下面简单介绍一下所需的开发工具软件,当前竞赛一般都用到下面三个工具软件:Protel 2004、Keil μVision、Proteus以及EWB软件,下面具体的一一说明。 1.Protel 2004。电工电子技术的教学目的就是要求学生掌握各类元器件的类型,电路图的读图和绘制以及电路的工作原理,并掌握分析电路的方法。然而在教学过程中,电路元件的特性、工作曲线等十分抽象,课堂教学的直观性差,学习这些内容比较吃力。可以应用电路仿真技术来解决这个问题,Protel 2004就是其中之一。 2.Keil μVision。Keil μVision是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。其功能强大,生成的代码紧凑,是目前世界上使用最广的51系列兼容单片机开发工具Keil μVision可以编译汇编语言和C语言,但单片机软件是一般采用C语言编写,C51语言是ANSI C的扩展集,其语法结构、关键字等与ANSI C绝大部分是相同的。 3.Proteus设计仿真。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合; 支持主流单片机系统的仿真;提供软件调试功能。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。可从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 4.EWB。EWB是一款仿真功能十分强大的电子电路仿真分析设计软件,几乎可以完整地仿真出真实电路的效果。EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换,在输出信号的观察上,具备即时显示的功能。该软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。还有虚拟的仪表设备,比如函数信号发生器、万用表、示波器以及逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器的测量方法。 三、综合项目设计培训 电子综合设计是电工电子技术实践教学中的重要环节。将“电工技术” “模拟电子技术” “数字电子技术” “电子线路EDA及仿真”等课程融会贯通,整合成一门综合性的实验课程,在前述理论课后单独设课。在设计内容、测试方法及数据处理方面均有一定的深度和广度,在现代电子仪器仪表及设备的使用、实验基本技能方面,使学生得到了很好的锻炼。根据电子设计竞赛所要求的能力,安排相应难度的综合性的设计项目,可以巩固所学的理论知识,并且可以在平时针对竞赛的能力进行分散的锻炼。 电子综合设计的教学目的是培养学生初步具有电子技术的工程技术能力,尽力改变以验证理论性质的纯理论实验,合理使用常用的电子仪器进行电路的设计和测试,巩固和加深所学理论,并通过电子综合设计培养学生的综合能力和创造性,提高实验技能,培养学生严谨的科学态度和作风。电子综合设计以设计为主线,采用仿真与实做调试结合、课内与课外结合、硬件与软件结合的教学模式和手段,全面而系统地培养学生的获知能力、综合设计与研究创新能力。 总之,高职院校由于时间限制,无法开展大规模的系统的集训,只好从开学就着手进行学生的动手能力的培训。经过对电子综合设计教学实践,注意在教学内容上采用适当教学方法,引入EDA仿真技术和现场调试等多种设计手段,完善了设计考核方法,使学生加深了对课程理论内容的理解和消化,培养学生了的综合分析能力和应用能力及创新能力。实践表明这是一种提高电工电子技术课程教学质量和提高学生综合素质的有效方式。 电子设计技术论文:高职电子设计课程中电子线路CAD技术的教学与应用探讨 摘要：电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程，在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图，并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列，从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。 关键词：高职 电子设计 电子线路CAD技术 应用 对于高职学生而言，要学习的不仅仅是专业知识，动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次，也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中，电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题，因此，在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索，说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。 1、电子线路CAD技术与电子设计的关系 随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用，电路在设计方面也越来越复杂与集成化，因此，对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求，在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以，就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。 2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用 电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件，然后结合学过的专业知识进行设计，以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面： 2.1 绘制电路图 在进行电子设计的过程中，要实现电路的功能最重要的就是编程，但是只有编程并不能完善整个设计，还需要有一个完善的电路来承载这个程序，让它实现它本该实现的功能。在电子设计中，我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库，能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度，并且绘制过程也更为方便。比如：我们在画好一个元器件后，觉得它应该放在其他的位置，则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。 2.2 计算机仿真 电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能，检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能，并且能够对一些数据进行仿真，可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言，在它的MULTISIM中有很多种仿真功能，这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候，我们首先要进行一个功能仿真，大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能，然后进行数据仿真，对该电路进行具体的分析，并改正错误的地方。在进行仿真过后，分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。 2.3 PCB板的设计 PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前，首先要将电路原理图导入，而导入的电路原理图必须是通过仿真的，而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后，设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线，设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线，然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。 2.4 三维视图 在将PCB板设计好之后，在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单，只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。 3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术 如上所述，掌握了电子线路CAD技术对于学生而言，可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中，我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本，介绍软件的功能、菜单等，辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆，即在课程中会用，考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。 解决这一问题的方法以，通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是： (1)先整体后具体：在学习CAD技术时，先期进行总体介绍，让学生有全局的认识，打消畏难的情绪；而后开始进入各项目的的学习实践。 (2)先低频后高频：总体而言学生进入学习后应从简而繁，低频的一些电子产品其电路较之高频的简单，学习应从其中入手。 (3)先规范后异型：突出异型电路板的设计制做，其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力，在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。 (4)先单层后多层，先分立后贴片。此处不再缀言。 最后一点是，对于各个CAD制作的电路，不应仅停留于电脑的设计，在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观，并更有成就感，随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然，这种做法也会使教学的成本大幅上扬，但从人才培养的角度看，这样的投入是值得的。 4、结语 在电子设计中运用电子线路CAD技术，不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时，让学生通过在自主地进行一些电子设计，并在的过程中运用该技术，适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要：FPGA（现场可编程门阵）在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来，在电子设计中的运用是极为广泛和深入的，在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词：现场可编程门阵列（FPGA）；电子设计；可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵，是一种半定制专用集成电路（ASIC），这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值，所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨，得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的，从简单的接口电路设计到复杂的状态机，甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性，这一点运用到电子设计中，可以灵活地进行控制，缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念，与传统的编辑电路和门列阵相对比而言，FPGA具有不同的结构，它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑，每一个表对应一个D触发器，而这个触发器正好驱动相匹配的I/O，这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能，这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据，实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点：（1）FPGA特有的可编程片上的特点，就是指设计专用的集成电路的时候，用户不需要投片生产，可直接合成芯片；（2）FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片；（3）就其特殊的结构而言，其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚；（4）设计周期短，开发费用低，风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术，在和传统的ASIC的相对比而言，电子设计的性质更加偏向于自动化，所以它具备了几个很突出的特点：（1）设计时是全过程的设计，在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成；（2）与传统的设计不同，电子设计主要担任了两方面的角色，一个是主动的设计者一个是被动的使用者，二者结合就可以直接运用于客户了；（3）实现的途径相对而言更加具有选择性，除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中，但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程，并且实现了自动化，在用户体现上的优势，所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈，在相应的集成电路的设计中，要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件，这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 （一）符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件，其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统，这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器，以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求，再加上其独有的可编程片上系统，可以直接装入一个芯片，不需要投片生产，即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口，在FPGA中的一些开发的型号器件，这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计，一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的，在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合，创造出的性价比极高的FPGA，适用于电子设计上是十分有利的，针对于自动化的专门集成电路的设计，这样一来可以避免很多不必要的缺点，包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之，FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知，FPGA的研发，结合了传统的各类可编程器件的优势和作用，真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统，可以就复杂或者简单的芯片的使用，其能耗低可以节省运行的成本，其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 （二）植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的，来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件，但是在运用于电子设计领域之中，主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求，如果直接就将二者结合，那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题，一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入，和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合，代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中，就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来，相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 （三）以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的，但是在过去的电子设计行业中，大多都是利用DSP应用系统，但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现，比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足，配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序，这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置，以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的，在仿真测试上，利用了Matlab提供的IP核来完成，接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的，将设计的模型转化成了RTL，在此基础上进行时序的仿真，实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统，是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的，并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应，对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进，很有市场利用价值。 （四）在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的，将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的，利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑，就会形成超级电脑的概念，由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器，所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段，形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如，此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况，下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险，然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入，但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术，即现场可编程门阵，在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述，其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点，基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用，主要体现在器件的革新，嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合，还有DSP系统的革新，以及电子设计处理器的运用等，这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要：在现今电气化的时代，电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注，并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词：微电子；自动化 随着自动化技术的不断深入发展，电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中，在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且，随着生活水平的提高，人们对于微电子技术的要求也日益提高，因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程，需要构建合适的功能模块，尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展，微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时，将微电子技术与自动化技术结合起来，更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]： （一）基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术，通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比，误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块，优化了整个自动化系统的性能。 （二）芯片集成度较高 电子系统的整体设计，在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路，减小了电子线路的占用面积，使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装，与此同时，这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 （三）软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的，利用计算机软件进行升级和维护，具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护，可以做到实时在线工作，使系统的性能升级便捷，漏洞修补及时。 （四）具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色，可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时，利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析，方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用，推动了系统设计的发展，使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程，为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台，使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 （一）输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先，要对输入内容用程序语言的方式进行定义，这样便于系统程序的优化处理。进而，还需要对程序语言进行合理的数据转化，从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之，输入版块设计就是程序语言设计过程。 （二）数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中，会产生大量的过程数据和结果数据等，调用数据的过程变得很是复杂。因此，设计一个数据模块，对系统各阶段的数据进行存储和调用，便于系统的生成和在线维护。另外，数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能，推动自动化的革新[3]。 （三）仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程，方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 （四）检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中，需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行，避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 （五）各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上，是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先，基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示，可以使抽象的知识具体化，同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力，提高学生的整体素质。 其次，微电子自动化技术的发展，推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段，为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时，微电子技术的集成特性，使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后，软件编程技术方便了各个应用软件的开发，在电气设备设计过程中统一编程，实现各软件的兼容，从而便于各功能模块的集成，推动电气设备的统一化，同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展，为电子自动化研究越来越深入，基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性，逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要：随着电子信息技术的快速发展，新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求，结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词：电子设计竞赛；实践性教学 近年来，我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力，我们取得了可喜的成绩。通过比赛，我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平，同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求，应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生，在早期的教学过程中，我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要，对教学计划进行适当的微调。2006年，我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业，我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨，以培养综合能力为目标，以强化职业技能为核心，以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想，适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如：2008年，对电子课程设计课程进行了重订，由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学，使学生要通过本课程的学习，对电子系统的设计过程有个系统的了解，即：理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看，学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识，激发了学生的学习积极性，提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来，使枯燥的理论知识变得易于接受和理解，大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课，利用实物教学、网络教学，力争教学方案的最佳化，从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中，随讲随做，对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性，提高了课堂教学的效益，吸引了更多学生的主动参与，活跃课堂气氛，取得了较好的教学效果，显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能，取得了良好的教学效果。除此之外，我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生，提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革，学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高，毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生，他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高，他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中，独立工作的能力较强，受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生，在实践性环节上发生诸多的问题，比如：单元电路正确却无法实现系统联调；理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计，而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节（基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计）。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 （1）基本技能训练：重点培养学生读图能力，电子元器件的识别、检测技能，仪器仪表的使用技能，电子元器件的焊接与拆卸技能。 （2）专业技能实训：通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训，培养学生按原理图组装功能电路的能力，选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能，进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 （3）专业综合实训：安排一个月的专业综合实训，主要培训学生分析和解决系统问题的能力，整机电路的组装和调试技能，维护、维修技能。 （4）顶岗实习：本专业安排了10个月的顶岗实习，重点培养学生职业综合能力。 （5）毕业设计（论文）：要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目，独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计，培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时，理论授课学时数为1158学时，占学时总数的46%；实践教学（实验、实训、实习、毕业设计等）多达1405学时，占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性，为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知，现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础，计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力，二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学，我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程；同时，尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中，如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用，大大开阔了学生的视野，提高了学生的综合设计能力，提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动，推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛，积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中，引入电子设计大赛的赛题，电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点；所涉及的电类专业的课程有：模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等； 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛，我们取得了可喜的成绩，2011年，获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个，获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个，三等奖1个；2012年，获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖，获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名；从获奖情况不难看出，专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验，切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求，从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者单位：焦作师范高等专科学校物理与电子工程系，河南焦作 454001 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要：为契合我院开展模块化教学改革的需求，培养社会所需要的应用型人才，我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题，以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词：现代电子设计技术 模块化 实验教学 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天，如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题，正是在这样的形势和背景下，合肥学院（以下简称我院）提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路，并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为核心和主线开展了系列教学改革，模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知，课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景，合肥学院电子信息与工程系（以下简称我系）现代电子设计技术课程模块应运而生，经过近几年的探索与实践，现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系，在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果，但与此同时，与之相配套的实验教学尚未同步跟上，依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排，注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会，从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向，面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程，无论从外延和内涵上都很丰富。首先，从内涵来讲，模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴；第二，从外延的角度来讲，现代电子设计技术应用的范围极为广泛，DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知，就相当不容易的事情。此外,身处信息社会，知识的更新速度越来越快，电子行业更是如此，知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言，从各高校实践的情况来看，现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材，这样一来，就可能存在这样的问题：教材缺乏更新显然就不能及时更新，缺少最新鲜的一线现代电子技术信息；从教材本身来讲，偏重于理论基础部分，实践部分得不到应有的重视；教材的趣味性和可操作性不够，缺乏针对性，对学生的吸引力不够；部分教材虽然加入了新内容和新元素，但是介绍得不够详细，往往一带而过；就选题而言，其范围往往有所侧重而失之全面，体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多，无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言，都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言，先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言，由于实验设备使用周期长，电子设备更新速度快，在硬件设备的配套方面，难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言，基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与，动手实验的基础之上，迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外，各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来，学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加，远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低，电子信息专业作为一门工科专业，要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识，同时，同时对其实验、实践操作要求亦很高，需要教师能够双肩挑。但是，从目前的现状来看，教师队伍的现状还不尽如意，主要表现在：年龄层次结构不合理，一般而言，年龄结构过老化，要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言，从业经验和专业实践经验上的缺乏，造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势，而走向“传统依赖”路径，习惯性地依从传统的教学模式，过于依赖书本知识，实践、实验教学指导力不够；同样的道理，年龄结构中青年成分不够，对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言，如果单纯地依托传统的授课方式，恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值，而是因为，现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介，具体而言表现在：第一，现代电子设计技术本身就是信息革命的产物，体现了信息化社会的最新成果，具有先进性、前瞻性和复杂性；第二，现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点，虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的，但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话，是不利于学生的理解和接受的。然而，现实的情况是，很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容，若教材和教法不能同步跟进，想要有良好的教学效果几乎可能性不大，这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业，对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上；而对于一些有创意，想要拔高的学生，若脱离了实验教学这一环节，单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息，取得原本可以的进步的，尤其是电子设计技术这样的课程，若脱离实验教学，无异于无源之水无本之木。然而，现实的情况是，在相当一部分高校，实验教学环节未能得到应有的重视，具体体现在：与理论课课时相比，实验课课时偏低；实验课内容陈旧，多为验证性实验；实验教师师资薄弱；学校重视程度不够，经费投入偏低，导致仪器设备陈旧，不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧，利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面，信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快，电子行业仪器设备更新换代的速度在加快，高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验；与此同时，很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因，导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪，学生是不是掌握了正确的试验方法，有没有掌握正确的操作步骤，操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来，最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础，与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲，从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言，普遍存在以下问题：第一，题材范围求全，求广，百科全书的倾向严重，但缺乏针对性，深度不够，也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候，我们的教材不能提供所需要的支持；第二，重基础，轻应用，往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解，但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸；第三，各章节内容分立，连贯性和一致性不够，教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚，这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑，如果缺乏指导教师深入地指导的话，学生往往学到的是一些零散的，随机的知识，而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业，学生必须在实际操作，实际动手，必须在实验教学的过程中，所习得的理论知识才可能为学生所掌握；再好的理论教学如果没有实验教学的支撑，也会因此而大打折扣。第二，从实验类型来说，验证性实验居多，而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者，从学生毕业设计的角度而言，毕业论文设计是主体，然后才是学生的设计制作。以上种种，导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离，而不是统一，不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一，与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一，即多为验证性实验。所谓验证性实验，是在对书本知识有一定了解的基础上，提出一种假说，验证假说的正确性，往往有一套较完整和程序化的步骤和方法，因而，它更加强调实验的结果，而不是实验过程。换言之，是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式，这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的，因而，要论及真正提高学生的主动性，积极性，提高学生的动手能力，显然是不够的。 3.5实验环节成摆设，实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业，现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会，然后现实的情况是，在相当部分高校，实验实践教学虽然也有开设课程，但是总体处于依附状态，形同摆设，其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半；实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行，具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍，方如此，才能保证实验实践教学落到实处，进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识，基础不牢，学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁，纸上谈兵了。一方面，在部分院校，实践教学被编排在电子相关课程的实验中，课时严重不足；另一方面，师资力量的匮乏是其硬伤，在实验过程中，一名教师需要同时指导几十名学生，除去教师讲解、示范的时间，剩余的时间学生才能用于模仿，求证，其实验效果让人质疑。再者，由于实验实践场地的限制，加上实验室管理未能同步跟上等多因素，师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来，实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新，促进创新人才成长，提高人才培养质量，并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式，我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试： 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到，对于电子设计技术这样的工科专业，面临着双重困境：电子设计知识和设备的更新速度越来越快；学院对于实验设备的投入资金总是有限的，不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来，如何最大化地使用已购设备，同时将资金花在“刀刃”上，及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题，我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨，最终提出“少台套、大循环”的基本理念，一方面，充分发挥仪器、设备的利用率，另一方面，通过加强管理，逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系，整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源，倡导学生亲自动手，学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是，我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果，如充分利用计算机网络和多媒体的优势，借助仿真软件，为学生购置机器人等模型，为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境，让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手，养成基本的实验素养，这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限，依据一定的目的和标准，对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化，形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召，积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设，具体而言，就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合，打破了过去学科间固有的界限，按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排，重新组合，按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合，将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节，内化到师生的教学过程当中，以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看，我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话，那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来，我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛，取得了丰硕的成果，学生多次获得国家级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野，竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液，及时为师生呈现电子设计技术的最新信息，增强和提高学生的动手能力，这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系，各有侧重 对于工科专业而言，如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学，忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的，但是，我们也不能走入非此即彼的另一个误区，即重视实验教学，忽视理论教学的重要性。我们以为，理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分，学生需要具备扎实的电子设计基础知识，在这个基础上，学生的实验教学会进行的比较顺利，同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实，那么，在实验教学的过程当中，当学生头脑中更好的创意的时候，才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程，采用的正是基于理论教学与实验教学并重，两者互为基础这样一种理念，比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式，当理论知识要验证、强化、延伸的时候，实验教学及时地跟上，什么时候需要上理论，什么时候需要上实验，能够实现比较灵活的切换，学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化，往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富，层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系，接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助，依附于理论教学，数量上验证性实验居多，类型上比较单一，加上实验室管理未必到位，导致学生参与实验教学的积极性有限，实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此，在现代电子设计技术模块在设计实验教学中，充分发挥了“即学即用”的原则，为学生提供丰富多样的实验体系，满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下，积极建立相对独立的实验教学体系，有计划有步骤地调整实验教学内容，逐步减少验证性实验的比例，增加综合设计型实验和创新型实验的比例，建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中，通过创设宽松的氛围，引导学生积极探索，鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想，从而培养学生自主学习，主动探究，分析问题和解决问题的能力，为将来的职业生涯奠定良好的基础，比如在综合设计型实验中，我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题，在为学生提供的实验指导书中，只为学生提供一些基本的资料题，留白部分就需要学生独立完成了，这就需要学生自己依据所学知识，多方查阅相关资料，最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑，在学生选择可行的实验方案，制定详细的实验步骤，完成实验计划的过程中，学生的动手能力，自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校，要培养面向市场面向社会的电子技术人才，这就意味这，相对研究型高校而言，需要更加重视实验和实践教学，唯有如此，才能促进学生动手能力，实践能力等综合素养的提升，为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例，我系在领导班子的部署下，采取了一系列积极的举措，如自2007年下半年，成立专门的实验技术教研室：实验室成员主要由中青年博士和硕士担任，由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作，确保实践教学的教师班子基础扎实；又如积极鼓励并组织中青年教师（特别是实验教师）担任学生的第二课堂指导教师，这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养，另一方面也能积极调动一线教职工的积极性，为他们走在电子信息技术的最前沿，立足课堂教学实践，不断总结反思搭建了一个崭新的平台，八年来，我系取得了丰硕的成果，搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言，具有举足轻重的作用，所有物的因素，包括先进的理念，方式方法等要起作用，都必须依托教师这一能动要素才能起作用，这是因为：再好的理念，若不能被教师所理解，领会并实践到起教学科研的过程当中去，也会是海市蜃楼，不能成为现实的美景；再好的设备，若没有得到合理的组织和管理，也会丧失起先进的理由和价值，不能物尽其用；再好的模块化教学，内容设置得再合理再精巧，若没有好的教师团体去实现它，也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此，我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先，积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛，切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养，具体到实践教学这一块时，我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二，组织青年教师单人第二课堂指导教师，去企业挂职锻炼。一般而言，系统化的学科知识总是滞后于生产一线的，这在瞬息万变的信息化社会更是如此，因而，为加强我系实验教师培养，丰富他们的社会实践经验，切实提高他们的业务能力和教学水平，及时更新观念和知识体系，提升我系“双师型”教师的综合素质，组织青年教师去企业挂职锻炼，使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三，以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托，积极鼓励中青年教师，特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情，挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力，提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响，充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之，我系紧跟学院模块化教学改革的步伐，围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著，为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路，这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代，不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子，随着对高级控制的需求，将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确，同时还能极大的缩小设备体积，是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍，了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展，自动化控制也不断更新，由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年，自动化技术不断进步，微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中，直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术，就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合，只要合理的设计控制电路，不仅可以大量的解放人力，还能更加的环保，并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展，不仅体积小，而且具有极低的功耗，目前最先进的微电子技术产品是SOC系统，它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上，只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中，这也是自动化控制中的“大脑”，控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步，微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来，下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式，不仅大量节约了硬件资源，还是得控制系统更加灵活，需要增加或更改控制方式时，只要重新编写控制代码即可，不需要更改硬件，节约了成本，提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合，更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展，可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上，不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比，它不需要额外的硬件开销，针对不同的控制，只需要改变控制代码即可。无论是从调试上，还是从成本上，甚至是效率上，采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展，决定了今后的电子线路越来越小，在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路，减少了系统体积，而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降，无疑这是控制系统中不可忽略的优势，将这种集成控制系统应用在工业控制上，会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中，控制的对象不可能相同，而且就算是同一个对象，随着工业系统的升级，控制功能也需要随之升级。前面提到，微电子自动化技术是基于计算机编程控制的，需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外，采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞，对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真，是微电子自动化技术的一大特点，在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集，也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真，将微电子技术应用到自动化控制当中，可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题，只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成：微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分，整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端，所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计，采用计算机语言对输入的命令进行定义，进行解析，对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率，所以设计时要做到最简化，执行速度最大化，不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息，如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的，这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度，数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映，模拟实际的运行条件，及早的发现系统缺陷，即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块，是在系统运行过程中，对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先，微电子技术的进步促使自动化的飞速发展，可以说是推动了工业社会的前进，在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如，汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化，解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3]，所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制，并且可以认为的干预和升级，给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术，这是技术发展的总趋势，之前的单纯的机械控制已经淘汰，高校的教学设备也必须跟上时代的步伐，对学生进行微电子设计自动化技术的教学，使他们满足社会的需求，提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展，微电子自动化技术的使用会越来越广泛，逐渐渗入到人们生活的方方面面，为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言：在汽车技术开发迅速的背景下，逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中，可以有效的缩短汽车总体开发周期，同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术，通过专业仿真技术的应用，结合汽车电子设计特点以及要求，利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善，提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点，在设计管理上存在一定的难度，传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证，周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率，可以将仿真技术应用到其中，选择合适的仿真软件等，来对汽车系统进行建模与分析，可以节约大量的试验设备与试验时间，达到缩短设计周期，降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中，主要是利用计算机为工具，设计人员通过EDA软件平台，用硬件描述语言VHDL进行文件设计，最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等，最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中，可以有效提高电路设计的可操作性，降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析，主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等，交由比较高的仿真分析能力。第一，直观的图形界面。在软件操作界面，绘制电路所需要的元器件，以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上，通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二，较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核，通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化，如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三，丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改，并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能，来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中，可以有效减少资源的浪费，缩短系统设计周期。并且，通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点，设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验，对于存在的错误可以及时更改，最后将完善的设计方案落实到硬件上，提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来，一般情况下为微分方程或者差分方程，最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前，应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下，为满足系统计算机仿真要求，应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究，针对不同物理器件来建模，存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系，应合理设置各模型的参数属性，并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下，从系统一定初始状态出发，所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程，通过对系统、输入与输出之间的动态关系，就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中，通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型，并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后，可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化，包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化，通过对各类波形与试验结果的对比，即可确定设计中存在的问题，最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统，需要将用电设备分成两各部分，即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电，如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备；大功率负由42V电压供电，如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等，主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件，即DC/DC变换器以及启动发电机，其中对于DC/DC变化器，主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压；而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间，通过半导体整流-逆变功率变化器，实现交流发电机的功能，发出42V高电压，同时也可以在发动机启动时实现启动作用，在启作用实现时，其直接作用于启动发动机，启动时间仅为0.5s，设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计，一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差，为达到电子设计结果，就需要对初步结果进行研究分析，通过与试验结果进行全面对比，完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作，如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等，在进行分析时，应在模型参数值浮动的范围内随机取样，然后完成所取数值的分析，测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响，进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中，并且取得了一定的成果，尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果，必须要不断加强对此方面的研究，选择合适的仿真软件进行设计，争取进一步缩短汽车开发的周期，提高设计的综合效益。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展，对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件，具有高容量、高性能、低成本等优点，在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的，作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，解决了定制电路的不足，克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列（LCA）来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块（IOB）、可配置逻辑模块CLB、内部连线（Interconnect）构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展，FPGA的容量和性能也不断提高，FPGA内部集成的片内外设也越来越多，可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面： 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前，首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分；然后根据任务要求，如系统的功能和复杂度，对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡，选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog，其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多，常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证，主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息，仅对初步的功能进行检测。仿真前，要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件，仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形，从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误，则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合，最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接，使层次设计平面化，供FPGA布局布线软件进行实现。目前，各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现（适配） 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射，配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现（适配）结束后，可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真，同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解，通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中，可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真，时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真，是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟，可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险，从而确定设计的实际工作性能，将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上，将实现（适配）后的设计文件，通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试，验证FPGA设计在整个在电路中工作情况，以排除错误，改进设计，有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率，提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展，FPGA的复杂程度也逐渐提高，所具有的功能也越来越完善，芯片体积也逐渐缩小，正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中，FPGA技术主要在下面几个方面应用：（1）通过对FPGA内部资源进行利用，来达到一些外围芯片的功能，从而减少系统中的外围芯片，节约系统的成本。（2）作为系统外围芯片的驱动。（3）可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等，同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性，降低工作量，对很多的数字信号进行处理。（4）在时序上对数据流进行综合管理，尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前，国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快，在汽车信息娱乐系统使用非常广泛，比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感，并且在连入数字系统后，精准度降低。为了解决这个问题，可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且，A/D采样的噪音也降低了很多，数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成：（1）ADC采样数据暂存区域；（2）ADC收集控制模块；（3）ADC数据存储区域；（4）ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的，利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升，达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号，主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器，数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器，在输出脉冲不断的增加下，分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯，使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址，总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定，而且通过在FPGA中进行逻辑切换，更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯，将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中，使用FFT（快速傅立叶变换）对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的，主要由IP核和接口两个部分构成，接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块，然后利用FFT对信号进行分析处理，将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的，另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下，浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中，存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高，可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中，要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升，对系统的性能进行改善，对外界的干扰进行抑制，确保设计的合理性。在设计的过程中，主要需要注意下面几个方面的问题：（1）消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中，毛刺的出现概率，降低逻辑错误，提高电路的稳定性，要对设计进行改变，对毛刺出现的原因进行控制，从而降低毛刺的出现概率，使结构更加的科学合理。（2）时序设计的注意事项。在设计时序的过程中，要对设计的时钟速率进行考虑，尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制，使用一个时钟来对数据进行寄存，不使用全局网络的时候，要将约束条件加入到设计中。（3）由于代码推断即不可靠，又很麻烦，要多使用自带的Core genrate。（4）仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中，要对调试工具进行充分使用，在进行功能仿真的过程中，要重点考虑功能的稳定性和可靠性，对各方面的初始情况进行考。（5）对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计，然后对底层的功能块进行设计，通过对设计功能进行层次化，可以使得设计调试起来更加容易，可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术，在设计完成前，通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑，不仅有效的提升了产品的性能，而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大，集成度越来越高，价格不断降低，FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展，电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中，EDA技术得到了广泛的应用，基于此，本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计；EDA技术；应用 前 言：EDA又称电子设计自动化，它是电子技术的发展潮流，是电子技术及仿真模拟工作的基础技术，因此，在电子设计中，EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性，可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式，从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展，它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展，EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作，EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展，EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战，产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题，不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响，同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等，EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑，用PCB进行布线布局，从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题，CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为核心，从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言，它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等，硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路（VHDL）硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题，同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言，包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次，同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好，同时它的设计也方便了工艺间的转换，而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高，ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程，因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能，从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法，是一种层次相对较高的电子设计方式，EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图，电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路，这样不仅可以减少电路细节的约束及限制，同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先，电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述，也就是实现设计表述。其次，电子设计借助编译器对设计进行错排编译，即输入HDL程序。然后，设计人员需要沟通软件和硬件设计，以便实施功能仿真，即综合。最后，在确认仿真设计无误时，通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作，即编程下载，系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色，它的作用体现在不同的方面。首先，电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性，在进行电子设计时，待设计方案确定之后，会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性，在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析，从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次，电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计，也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素，从而对电路特性进行整体的优化设计。最后，电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时，首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性，以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化，因此，在应用EDA技术时，应注意采用的反向器个数避为偶数，同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次，在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态，要保证有信号源来驱动引脚，及保持部分不用的引脚保持接地，同时，器件的电源应始终与地线引脚保持相连，彼此之间可以进行滤波及去耦。最后，在设计中药避免器件过于发热。 结束语： 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展，从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中，EDA技术是电子设计过程中的核心技术，是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展，EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革，EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展，电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术，以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要：随着集成电路和微电子技术的发展，电子设计自动化技术（简称EDA）已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容，展望EDA技术的应用蓝图。 关键词：电子设计；自动化发展；应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点，产品体积日趋小巧，相比较传统电子产品，其广泛运用现代科学技术，电子设计自动化程度提升，产品的竞争力迅速提高，能够更有效运用现代化科学技术，以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术，集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件（简称PLD）、硬件描述语言（简称VHDL）、软件开发工具（主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series）和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质，帮助用户利用编程实现逻辑功能；硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段；软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具，帮助EDA技术设计电子系统；实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成，由一学科而诞生，其发展经历三个阶段：计算机辅助技术（简称CAD），计算机辅助工程设计（简称CAE）和电子设计自动化（简称EDA）。 （一）CAD阶段（20世纪70年代） 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展，硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路，并将其焊接在电路板上，做成早期的电子系统，而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求，传统的利用手工图纸方式无法实现，因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具，利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段，电路板画图工具受到计算机工作平台的约束，其设计的性能较差，工作时间受制约有限。 （二）CAE阶段（20世纪80年代） 20世纪80年代推出了新的EDA工具，伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线，解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能，利用计算机生成有关产品制造的文件，帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较，80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品，该工具不仅可以为产品开发提供便利，也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而，电子系统复杂多样化，EDA工具无法全面满足设计要求，无法对产品设计元件进行优化处理。 （三）EDA阶段（20世纪90年代） 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步，归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势，极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化，其不仅仅具备系统设计能力，并且包含各个工艺标准元件库，实现系统设计能力独立化，帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛，可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善，电子系统可以集成在一个芯片上，产品设计硬件则可以利用软件方式完成，全面实现系统的编程和升级活动，因此，在科研活动和产品的开发过程中，EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题，都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统，完成系统的开发与实验，同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证，简化数字电子设计实验的流程，而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动，便于高校教学活动的进行，也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本，因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造，设计时间较短，成本较低，同时可以提高机电设备的性能，增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快，为满足市场消费需求，不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计，在传统机电设备的基础上，对设备电子系统进行规划设计或改造，有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代，随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善，EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展，现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容，同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善，使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场，利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展，设计不再单纯是电子类专业的设计，电子系也不再是工程师的代名词。

医学图像处理论文:远程高精度医学图像处理技术浅论 摘要：远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求，包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 关键词：远程医疗；高精度；医学图像；处理技术 一、远程高精度医学图像处理技术的概念以及特点 （一）远程高精度医学图像处理技术的概念 远程高精度医学图像处理技术是指满足医学质量及其要求，包含医学完整信息的高质量、高清晰、高精确的医学图像处理技术。它包括医学影像的采集、图像缝合、图像压缩、图像存储、图像传输及其图像的复原再现的过程。 （二）远程高精度医学图像处理技术的特点 通过国家构建的交互式计算机系统实现医学图像的静动态解析及其多点交互，完成了病理图像的无缝拼接，完善了医疗卫生事业的信息化、数字化的进程，无疑是中国科学技术的一大进步! 远程高精度医学图像处理技术运用计算机、通讯、 医学设备和现代技术，通过图像、数字数据信号、符号等将病人的病历资料远距离输送和传输，实现了医学专家和医生、病人之间在不同地方直接的交流和诊治。 二、国内外远程高精度医学图像处理技术的内容及方法 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术(传统高清视频会议系统)的区别和联系视频会议系统技术和高清视频会议系统(NETMEETING)，一般的卫星传输，音视频压缩技术。 远程高精度医学图像处理技术的几个重要发展历程，远程高精度医学图像处理技术的技术实现及其高端设备全自动数字病理切片扫描仪的运用。 三、全自动数字病理切片扫描仪的应用 （一）全自动数字病理切片扫描仪的技术特点 远程高精度医学图像处理技术与其他图像处理技术的区别和联系：视频会议系统技术和高清视频会议系统一般的卫星传输。远程高精度多路医学动态解析转移及多点交互系统、远程静态医学图像交互式讨论系统、远程病理无缝缝合拼接及诊断数字技术系统病理工作站、远程手术指导系统、远程查房系统及其电子医院数码技术系统、远程高精度皮肤检查系统、体征检查内镜系统、远程医学影像阅片及讨论系统、及其远程培训及其教育系统。 实际上远程高精度医学图像的获得虚拟病理切片是利用电脑控制显微设备或者CCD镜头的上下运动，一张一张的通过面扫描自动采集放大后的图像，这种信号是计算机能够识别处理的数字信号，较以前的线扫描有了很大的提高，然后通过储存自动缝合拼结成一张信息完整的数字病理图片通过光纤发到服务器上或者其他计算机中，通过图象处理软件可以对图象进行编辑处理，这种能够虚拟观察的计算机可以被认为是虚拟显微镜，一个很大的图像通过软件的处理，可以压缩以后传到世界任何一个地方。 总体来说，数字病理切片技术应用显微图像数字化目前世界上和国内的应用上还停滞在局部图象扫描的数字化的水平上，就是通过显微镜或者摄象机或者数码相机中的CCD采集很多张或者上百张用来诊断病情或者做出分析并且复原出病理图象的照片，远程诊断和进行专家讨论，为专家提供了非常有用而真切的医学图像信息，使专家能够很快地浏览图片上的医学信息，非常方便而准确，节省了大量时间和资源，方便了医生和患者，它的推广给现代医学带来了观念性的技术变革。 （二）全自动数字病理切片扫描仪的应用实例分析 数字病理切片可以进行远程会诊和远程诊断病情，医院可以制作数字病理虚拟切片和一些病理资料通过软件进行查看和浏览，分析和判断并且得出病情的判断，医院可以收集病人会诊的病历资料进行局部的切片扫描，随意进行放大和压缩的进行观察也可以上传到服务器上，提供给大家查阅，对大病技术特别是肿瘤的病变有了很好的效果，也可以实现资源共享，完全达到病理资料的电子化、数字化、技术化。 四、高精度医学图像数字处理技术的发展展望 南非项目，西部为民工程，云南县县通工程，南方医院工程，协和医院，中山医院，瑞京医院的运用情况，印度运用情况，ATA年会及其科技部国际培训班情况，人类的安康，天下的福址，解决了人民的看病难看病贵，医疗资源分布的严重不均。天正在使用的绝大多数远程医疗系统采用了两种不同技术类型。一种叫做存储和传输，用于将数字图像从一个地方传到另一个地方。数字图像在原始拍摄处传输到另一个地方，这是一种非实时的典型应用。美国未来学家阿尔文托夫功多年以前曾经预言：“未来医疗活动中，医生将面对计算机，根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗，”这种局面己经到来。 医学图像处理论文:“专题式”教学在医学图像处理课程中的应用 ［摘要］目的： 探讨“专题式”教学在医学图像处理课程中的应用。方法∶ 对本教研室承担的《医学图像处理》课程进行授课方法改革，形成科学的培养方案，并对教师授课情况进行综合评价，对学生学习效果根据“形成式”考核方案，进行科学评价。结果∶ 通过对教师授课及学生考核评价改革后，极大的激发了学生学习的积极性，同时形成了科学的培养计划，学生反映良好，教师的授课满意度达到98%以上，学生学习效果较往届有明显提高，成绩优秀率在89%以上，同时学生真正接触到临床医学图像后处理环节。结论∶ “专题式”教学模式下不仅提高了授课的灵活程度，更有利于培养学生的学习能力，较好地体现了医学图像处理课程的教学目标和教学要求。 关键词 : 医学图像处理； 专题式教学； 评价 “专题式”教学模式目前已经广泛的应用于大学课堂教学中，这种教学模式主要指的是教师选取并紧紧围绕教学目标，以学科体系和课程教学大纲指导内容，把各知识点按教学任务分解为多个教学专题, 以专题的模式取代传统教材授课顺序，并辅以相应的教学方法和手段，通过对各专题的讲解，使学生掌握每个专题内容，从而完成教学任务[1]。本文主要探讨专题式教学模式在我院医学图像处理课程中的应用。 1数字图像处理专题教学模式的目标 “专题式”教学模式以学科体系和课程的教学大纲为指导，不受时间、地点和教材章节的限制。[2-3]医学图像处理专题教学模式，既要体现专题式教学的优点，即教学重点突出、信息量大、针对性强,讲述内容深刻，在授课过程中教师可以根据教学大纲的基本要求, 结合本学科研究的热点和重要成果，科学合理设置课堂授课内容，通过对各个相对独立内容进行深入探讨和学习，增强医学图像处理课的针对性和实效性，同时要求紧密结合计算机软件设计基础，充分调动学生学习的积极性，培养学生利用该技术进行大胆创新应用的能力，同时结合医院大影像科工作实际，了解最新图像后处理工作技术，并对各技术以专题的形式向同学们介绍。 2 “专题式”教学模式的前提要求 在“专题式”教学实施之前，首先要求教师转变教育思想、更新教育观念，并且要求渗透于教学工作的各个方面，贯穿于教学改革的全过程。随着临床医学影像技术的飞速发展，在容积扫描数据基础上，可以实现多种成像方式，所以要求教师能够认识到临床医学图像后处理工作的重要性，改革教育思路及观念，同时还要学习医学知识, 学习由计算机学和医学交叉所形成新学科，同时密切联系医学影像专业的教学目标和要求，掌握医学图像处理技术的新思路、新技术和新方法在临床工作中的应用, 拓宽知识面,了解前沿动态[4]。 3专题式教学模式的实施内容 3.1 教学实施专题化 充分利用我院网络实验室的教学资源，完成教学分组，3-5人一小组。将医学图像处理课程内容分为若干教学研讨单元，在每个教学专题授课前，教师讲解本专题的基础知识和原理并简单介绍各种图像处理算法实现的关键环节，同时要求每个有各自的学习及研讨任务，再次上课时，各组分别将负责的专题范围及应用领域进行汇集和整理，并对其内容进行阐述, 其他组员进行补充说明，外组同学可以提问题[5]，由小组负责人进行解答，教师给予完善。 3.2 充分利用网络教学资源，加强网络实训 教师在某些专题提供专题分组讨论后，需要在计算机上强化处理，通过选用 MATLAB软件作为实验教学软件，针对专题特点设置相应的实验，例如，教师事先准备好在临床中采集的X线（包括CR、DR）、CT、MRI等图像，让学生直接对这些图像进行处理和改善，从而达到预期的视觉效果。再有，采集256CT容积重建扫描数据，让各小组在各角度，各断层对影像进行三维及各断层重建实训，培养学生实践动手能力。 3.3 增强“专题式”教学的评价效果 医学图像处理课教学效果要在教师和学生之间双向进行效果评价，要看学生是否能够真正掌握理论学习效果。充分根据医学图像处理的课程特点，采用多向性、多角度评价手段，增加师生之间的双向评价，教师评价学生，学生也评价教师，教研室之间还进行互评，同时邀请院内教学督导团队进行督导打分，最后根据学生评价、教研室教师评价、院内督导评价情况，最终确定教师的教学方法的可行性，并对各专题设置进行讨论，形成围绕教学大纲的专题设置，同时激励教师不断进行教学研究，用更新、更好的方法提高教学效果[6]。 传统的学生考核评价模式，效果单一，不能体现多元化的评价效果，针对专题式教学模式，我们主要运用自主式命题，并根据“形成式”考核方案，科学设置考核方案，其中笔试成绩占50%，实验报告成绩占20%，增设实验操作考核，根据各组间的操作情况进行综合评分，同时注重平时考核，根据学生搜集资料、课堂发言和作业的完成情况综合进行评价给分。 通过对教师授课及学生考核评价改革后，极大的激发了学生学习的积极性，同时形成了科学的培养计划，学生反映良好，教师的授课满意度达到98%以上，学生学习效果较往届有明显提高，成绩优秀率在89%以上，同时学生真正接触到临床医学图像后处理环节，有利于提高学生的专业学习效果。“专题式”教学模式下不仅提高了授课的灵活程度，更有利于培养学生的学习能力，较好地体现了医学图像处理课程的教学目标和教学要求。 医学图像处理论文:图像处理技术在医学领域中的应用及发展 摘要：介绍了图像处理技术在医学领域的发展，阐释了图像分割、图像融合和图像重建技术在医学领域的发展。提出了图像处理技术发展所面临的相关问题及其发展方向。 关键词：图像处理技术　图像分割　图像融合　图像重建 图像处理技术是20世纪60年展起来的一门新兴学科。近几十年来，由于大规模集成电路和计算机科学技术的迅猛发展，离散数学理论的创立和完善，以及军事、医学和工业等方面需求的不断增长，图像处理的理论和方法的更加完善，已经在宇宙探测、遥感、生物医学、工农业生产、军事、公安、办公自动化、视频和多媒体系统等领域得到了广泛的应用，成为计算机科学、信息科学、生物学、医学等学科研究的热点。 图像处理在医学界的应用非常广泛，无论是病理研究还是临床诊断都大量采用图像处理技术。它因直观、无创伤、方便安全等优点而受到人们青睐。图像处理首先应用于细胞分类、染色体分类和放射图像分析等，20世纪70年代图像处理在医学上的应用有了重大突破，1972年X射线断层扫描CT得到实用：1977年白血球自动分类仪问世：1980实现了CT的立体重建。随着科学技术的不断发展，现代医学已越来越离不开医学图像的信息处理，医学图像在临床诊断、教学科研等方面有重要的作用。目前的医学图像主要包括CT(计算机断层扫描)图像、MRI(核磁共振)图像、B超扫描图像、数字X光机图像、X射线透视图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病理切片图像等。但由于医学成像设备的成像机理、获取条件和显示设备等因素的限制，使得人眼对某些图像很难直接做出准确的判断。计算机技术的应用可以改变这种状况，通过图像变换和增强技术来改善图像的清晰度，突出重点内容，抑制次要内容，来适应人眼的观察和机器的自动分析，这无疑大大提高了医生临床诊断的准确性和正确性。 一、图像处理技术及其在医学领域的应用 (一)图像分割 图像分割就是把图像中具有特殊涵义的不同区域分开来，这些区域使互不相交的每一个区域都满足特定区域的一致性。它是图像处理与图像分析中的一个经典问题。比如基于三维可视化系统结合fast marching算法和watershed变换的医学图像分割方法，能得到快速、准确的分割结果。图像分割同时又是进行三维重建的基础，分割的效果直接影响到三维重建后模型的精确性，分割可以帮助医生将感兴趣的物体(病变组织等)提取出来，帮助医生能够对病变组织进行定性及定量的分析，进而提高医生诊断的准确性和科学性。由于解决和分割有关的基本问题是特定领域中图像分析实用化的关键一步，因此，将各种方法融合在一起并使用知识来提高处理的可靠性和有效性是图像分割的研究热点。 (二)图像融合 图像融合的主要目的是通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可读性。对多幅图像问的互补信息的处理来提高图像的清晰度。利用可视化软件对多种模态的图像进行图像融合，可以准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状和它与周围生物组织之间的空间关系，从而及时高效地诊断疾病。目前的图像融合技术可以分为两类：一类是以图像像素为基础的融合方法：另一类是以图像特征为基础的融合方法。以图像特征为基础的融合方法原理上不够直观且算法复杂，但是实现效果较好。在图像融合技术研究中，不断有新的方法出现，其中小波变换、基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向。随着三维重建显示技术的发展，三维图像融合技术的研究也越来越受到重视。 (三)图像重建 图像重建是从数据到图像的处理，即输入的是某种数据，而经过处理后得到的结果也是图像。CT是图像重建处理的典型应用实例。目前，图像重建与计算机图形学相结合，把多个二维图像合成为三维图像，并加以光照模型和各种渲染技术，能生成各种具有强烈真实感的图像。 二、图像处理技术在医学领域未来发展方向 当前，医学图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法，构造新的处理系统。未来发展方向大致可归纳为以下几点： (一)图像处理技术的发展将围绕研制高清晰度医学显示设备、更先进的医学成像设备，向着高速、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和标准化方向发展。 (二)图像、图形相结合，朝着三维成像或多维成像的方向发展。 (三)新理论与新算法研究。在图像处理领域近年来引入了一些新的理论并提出了一些新的算法，如小波分析(Wavelet)、分形几何(Fraclall、形态学(Morphology)、遗传算法(Genetic A190rithms，GA)、人工神经网络(Artificial Neural Net- works)等。这些理论及建立在其上的算法，将会成为今后图像处理理论与技术的研究热点。 图像处理技术经过初创期、发展期、普及期及广泛应用几个阶段，如今已是医学人士竞相研究并在医学领域广泛应用的一门科学。随着科学技术的进步以及医学界需求的不断增长，图像处理科学无论是在理论上还是实践上，将会取得更大的发展。 医学图像处理论文:医学X射线图像处理算法初探 【摘 要】针对DR图像的特点，主要论述了应用灰色系统理论进行图像分割的算法。通过计算各像素点与初始聚类中心的灰色关联度，将像素点进行归类。然后，进行迭代运算，更新聚类中心，使得灰色关联度总和最小，获得最佳分割效果。 【关键词】DR图像；图像分割；灰色聚类；灰色关联度 0 引言 DR（digital radiography）图像相对其他X成像技术获得的图像具有较高的分辨率，图像细节显示清楚，便于后期处理等优点。但与传统光学成像相比，图像的分辨率处于较低水平。由于采用DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）图像格式，因此，处理方法也与传统数字图像处理存在不同[1]。 1 DR文件的读取 DR图像采用的DICOM格式与传统PC机上常见BMP格式不同，因此，要在PC机上处理DR图像就必须进行转换。目前，由DR图像转换成BMP格式图像大多数为32位增强彩色图像，即除了颜色的三个分量（RGB）外还有第四个分量：透明度（alpha）。所以，DR图像转换后的一个像素就由四个分量组成。由于X成像技术本身的特点，一个像素的alpha分量一般为0，而RGB三个分量的值是相等的。也就是说，转换后的DR图像实质上是一幅灰度图像。因此，读取图像数据时应按照32位真彩色格式处理，在后续处理时按256级灰度图像处理。 2 DR图像的平滑处理 如上原因，DR图像的平滑处理应使用灰度图像处理方法，因此，图像处理的复杂程度较低。常用平滑处理算法包括均值滤波、中值滤波等。 均值滤波是典型的线性滤波算法，处理时以目标像素为中心，取其周围全体像素的灰度平均值来代替原来的灰度值。均值滤波运算速度快，但不能很好地保护图像细节，使图像变得模糊。 与之对应，中值滤波法是一种非线性平滑技术，以目标像素点邻域窗口内的所有像素点灰度值的排序中间值为该像素点的灰度值某。由于需进行排序运算，因此计算效率较低，但对图像细节有很好的保护效果，滤波效果也较好。 3 DR图像的分割 传统的图像分割定义：把图像分成若干个具有特殊意义的区域，是由图像处理到图像分析的关键步骤。常用的算法主要包括：基于阈值的分割方法和基于边缘的分割方法等。由于DR图像的特殊性，上述两种算法均不能很好的完成图像分割工作。图2（a）为使用经典最大方差阈值法处理后的结果，图2（b）为使用经典Sobel算子处理后的结果。最大方差阈值法处理后，图像细节丢失严重；使用经典Sobel算子处理后，图像的细节保留较好，但无法分清主次。 笔者应用灰色系统理论中的灰色关联度方法对DR图像进行处理[2-4]，进行了灰色聚类处理，取得了较好的分割效果。本算法属于聚类算法，具体算法为：首先，根据实际需要确定聚类数目和初始聚类中心；然后，计算DR图像中每个像素与各聚类中心中心的灰色关联度，并按照关联程度将像素点归类；最后，进行迭代运算，更新聚类中心，目的是使得灰色关联度总和最小。 医学图像处理论文:基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统研究 摘要：目前，图像拼贴技术在医学图像处理领域的发展趋势是实现图像的实时自动拼接。本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和实现方案。 关键词：医学图像；图像采集；拼接技术；实时；自动 1引言 近年来，医学影像技术已成为医疗技术中发展最快的领域之一，图像拼接（Image Mosaic）是指将多幅具有重叠区域的序列图像通过图像预处理、图像变换、图像配准、图像融合等处理后，形成一幅包含各个图像序列内容的宽视角全景图像的技术。图像拼接技术是图像处理的重要研究领域，被广泛应用于卫星遥感、图像识别、医学图像分析及无人机监视和搜索、虚拟现实等方面。Shmuel Peleg等人在图像拼接理论和图像拼接方法上做了大量工作，为图像拼接在工程技术上的应用奠定了理论基础。Masanobu Shimada等人将图像拼接技术应用于雷达图像处理领域，用于监控森林植被的变化情况。国外Mustafa Suphi Erden课题组研制了针式共聚焦显微腹腔镜，在微创手术中截取部分视频图像，拼接成全景图像指导医生诊断治疗。国内的严壮志课题组提出基于特征检测、特征匹配、空间坐标转换和图像融合等方法的图像拼接技术，实现了连续X光片拼接的医学全景成像。 现有的传统医学成像设备，特别是显微成像设备，基本都是对组织的某一较小视野进行成像，设备最后采集到的是不同组织部位的多帧医学图像，需要医生对这些图像进行观察分析，根据自身医学知识与医疗经验来做出诊断。图像拼接技术的应用，能将多幅具有重叠区域的医学图像，通过图像变换、图像配准、图像融合等方法，自动拼接为大视野的清晰图像。该图像包含完整的医学病理信息，有助于医生全面了解病人病情。同时，系统能够自动追踪图像中的感兴趣区域，做出标记和注释，为医生提供诊断辅助。 2主要研究内容及关键技术 2.1主要研究内容 本系统的研究是通过研发基于实时自动图像拼接技术的医学图像分析系统，为医学实践中，实现显微镜、眼科设备、内窥镜等设备的数字化图像采集、图像自动分析处理，从而对医生的诊断、治疗起到辅助作用。 本系统的主要研究内容有基于CMOS的图像采集、实时自动图像拼接技术。 （1） 基于CMOS的图像采集 基于CMOS的高清图像采集系统的研发，包括图像和视频采集、图像的编码技术。兼顾红外光和可见光，实现图像的多波段自适应采集。具体功能还包括自动对焦、自动识别拍照功能，以及图像采集模块在各种医疗设备使用的适应性研究。 （2） 实时自动图像拼接技术 研究图像灰度处理、图像变换、图像配准、图像融合等算法，实现多帧医学图像或视频序列的实时自动图像拼接，输出具有计算机诊断辅助功能的大视野全景医学图像。能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 2.2关键技术 图像的拼接技术是本设计的关键，本设计提出对采集的多帧医学图像进行实时自动拼接，提供宽角度全景图像。同时，能够自动跟踪图像中的感兴趣区域并做出标识和注释。 3 系统设计思路 3.1 图像处理模块 图像传感器模块计划采用CMOS传感器为核心做成独立硬件模块，通过高速数据线与图像处理模块连接。这样设计的优点在于模块可以根据不同的应用场合，进行合理布置。 图像编解码和图像处理模块的方案计划采用TI的soc方案。该方案可以完成图像编解码、图像处理功能。 3.2实时自动图像拼接技术研究 图像拼接的核心技术是图像配准，关键在于准确找到相邻图像间重叠区域的位置及范围，进而通过图像融合的方法实现全景图像构建。图像配准通常有三类方法：基于灰度值的图像配准、基于变换域的图像配准和基于特征的图像配准。基于灰度值的图像配准方法实现方便，计算量小，但该方法对图像间的细微差别较敏感，抗干扰能力不强。基于变换域的图像配准可以缓解这个问题，且算法简洁，利于硬件的实现。不过该方法要求两幅图像的重叠区域不能少于50%，如果重叠区域过小，容易造成误配准。为了提高图像配准的精确度和速度，达到实时自动图像拼接的功能，本设计提出将基于灰度的网格配准和基于特征值配准相结合的方法。首先，对输入图像进行粗网格的分块处理，利用基于灰度的配准方法确定相似重叠区域。然后在重叠区域内进行基于SIFT（Scale-invariant feature transform）特征点提取和配准，这样就可以大大提高图像配准的速度。图像拼接算法的流程如图1所示。 4 结论 本文探讨了基于实时自动拼接技术的医学图像处理系统的主要技术和设计思路，有了自动的图像拼接技术，就能将多幅具有重叠区域的医学图像，通过图像处理的方法，自动拼接为大视野的清晰图像，为医生的诊断提供参考。 医学图像处理论文:面向创新能力培养的“医学图像处理”实验教学改革研究 摘 要：以“医学图像处理”实验课程中培养学生创新实践能力为目的，以“医学图像处理”实验课程教学改革为例展开研究，通过实验教学改革，激发了医学院学生的学习积极性，培养了学生自主学习的能力，加强了学生学习的主动性，提高了学生的动手能力，提升了学生的创新能力和独立从事科研工作的能力。实践证明，教学改革方案对于提高学生解决实际问题能力和提高学生学习效率和学习效果有显著作用。 关键词：医学图像处理；实验改革；创新能力 医学科学的不断发展，有赖于医学自身认识能力的提高，更有赖富于独立思考能力和创新能力的医学人才的成长，在大学阶段培养和造就富于创新能力的医学人才，是时代赋予我们的神圣使命。 医学图像处理是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的较新的课程，实验教学在“医学图像处理”课程中起着越来越重要的作用，数字医学图像处理实验教学的目的在于让学生掌握医学成像和图像处理方面的基本原理、方法和发展趋势，培养学生解决该方面实际问题的能力。本文通过对医学图像处理实验课程进行改革研究，通过实践动手环节，有效培养医学生的独立思考和创新能力，并为医疗学科培养学生创新能力的实验教学模式提供借鉴。 一、培养学生的学习兴趣和独立思考的积极性 通过实验教学改革，设计新的实验方案，以培养学生的学习兴趣，增强主动参与意识。学生对实验内容产生了好奇，就会积极主动地查找相关资料，与老师和同学讨论。实验过程尝试多种教学方法，增强学生的学习动力，培养学生对实验内容的浓厚兴趣。同时，采用医院实际应用案例，培养学生独立思考的习惯和解决实际应用问题的能力。医学图像处理课程相关的数学理论抽象，算法难度偏大，给教师教学和学生学习造成了很大的困难。利用影像物理课程的“医学图像处理”实验教学中的Matlab软件使用Matlab图像处理工具箱函数将大大减轻图像数据的繁杂操作，使学生更加快捷地完成图像处理任务，可以把更多的精力倾注于各种图像处理算法的效果上。Matlab为医学影像专业的学生提供了一个很好的编程平台，使学生能够编程实现简单的图像处理算法，提高学生的独立思考能力和实际动手能力，使学生能更快、更好掌握图像处理和图像分析的基本理论和分析方法。对于医学图像处理这门课程的特点，布置大量上机操作训练，让学生体验图像处理的乐趣。例如，图像增强处理实验，图像增强技术是图像处理的重要内容，用来改善图像的质量，一幅视觉效果很差的图像，其灰度直方图都集中在很窄的一段区间内，为了增强该图像的对比度，提高图像的视觉效果，就需要采用一种图像增强方法。Matlab工具箱中有求直方图函数imhist和均衡化函数histeq函数，读取原始图像后，直接调用工具箱的相应函数就可以处理图像，可以让学生自己编写函数，尝试用不同的方法改善图像，将增强后的图像与原图像进行相比，观察处理结果，不断改进，这样就可以使学生对直方图均衡化图像增强方法产生兴趣。 二、通过开展研究性教学培养学生的自主学习和独立思考能力 开展研究性教学，培养学生在教学中的主动性和创造性，它是以培养学生的独立思考和创新实践能力为核心的一种教学活动方式，可以提高学生的观察、操作、研究的能力且开发其创新思维。具体实施步骤为：首先，教师根据课程内容，提出问题，解释实验题目的内容和研究目标。其次，学生查阅文献资料，找到感兴趣的课题题目。再次，在教师的指导下，学生提出解决问题的方案，激发学生自主学习和探究的动机，鼓励学生自己编程调试实现，学生开动脑筋，亲自动手，开发了学生的创造力并使其对该学科产生兴趣。最后，实验总结和评价。实验结束，有针对性地找出典型实验，对于最优解决方案和尚有不足的解决方案，分别对各方案的研究方法、技术路线、研究结论进行总结和评价。以医学图像处理的直方图知识点为例，首先教师解释该实验题目的内容和研究目标，认识直方图在图像处理中的基本概念，接下来需要学生对教材的知识进行系统的掌握，并且要查阅相关资料，根据课本上直方图的数学公式，利用Matlab软件仿真出一幅图像的直方图分布，进而得出的仿真图与利用Matlab图像处理工具箱的imhist函数得到的直方图分布图片进行比较，根据两者图像曲线的相似度来判断自己编写的程序是否合理。学生完成上述步骤后，教师需进行实验总结和评价并对本实验进行统一演示，对共性问题统一解决，对个别问题应进行单独辅导。 三、充分利用实验室条件，通过实验室教学，解决一些图像处理问题 配合20学时的理论课程，安排了12学时的实验课。设计了5个多达20学时的实验内容供学生选择，其中验证性实验2个8学时，目的是巩固和掌握在医学图像处理理论内容中的基本的原理、算法及思想；综合性实验2个8学时，使理论课程中的重要知识点的综合运用能力得到提高；设计创新性实验1个4学时，运用理论知识解决实际问题、与本学科前沿研究相结合、注重培养学生创新能力的有效手段。选择图像处理中最重要的算法作为实验课教学的主要内容，覆盖了医学图像处理中图像增强、图像压缩、图像分割、图像特征描述、彩色图像处理等各个重要部分，并利用实验室开放管理的模式为学生课下做实验提供了条件，以满足因材施教，体现以学生为主体的思想，以及满足不同层次学生的需要。 四、通过实训基地教学，开展拓展性探究学习 通过医学院附属医院实训基地教学，了解社会对该课程应用方向的实际需求情况以及创新技术进行项目开发，积累实践经验和工作技能，培养地科研、生产实践一体化的创新型人才。增加课外设计实验，鼓励学生对算法改进或提出新的解决算法，加强学生的动手能力。加强科研训练，培养创新实践意识，重视实际研究性问题实验，有针对性地提出研究性问题，让学生利用所学知识进行解决。例如，我们提出了附属医院实际MRI图像分割问题，让学生利用图像分割的方法去解决，提高学生开展科学研究的能力。这些科研训练能提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，培养其创新实践意识，从而提高学生开展科学研究的能力，为今后工作打下良好基础。 总之，针对医学图像处理课程的特点，结合学科组多年的教学经验，在实验教学实践等环节中对如何培养学生的创新思维这个课题进行了一些具有改革性的尝试，结合实验教学案例，简要阐述了如何利用实际的案例来激发学生的学习兴趣和培养创新动机。通过教学效果能够看出该实践可以有效地激发学生的兴趣，在培养学生的动手能力同时可以加深学生对实际问题的理解，加强了学生对知识综合运用和创新研究的能力。 医学图像处理论文:计算机技术在核医学图像处理系统中的应用研究 【摘要】：本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨，以供参考。 【关键词】：计算机技术；核医学；图像处理系统；应用 1、前言 核医学影像系统是通过探测标记有发射性示踪同位素的药物在人体内的分布和代谢来获得人体信息的医学图像处理系统，其中，γ相机是两维的显像设备，主要由探头和计算机系统两部分组成，探头部分检测到γ光子并输出它的位置、能量及其它相关信息，与探头相连接的控制台获取这些信息，数字化后将数据读入到内存中进行处理并最终计算得到可用于临床诊断和研究的核医学图像，可见对其研究具有非常重要的意义。本文以下内容将对计算机技术在核医学图像处理系统中的应用进行研究和探讨，以供参考。 2、核医学影像系统软件的总体结构 其软件系统主要由四个子系统组成，即影像信息管理子系统、图像采集子系统、图像处理与临床规程子系统和影像信息交换子系统。各子系统在形式上时互相独立的应用程序，可以分别运行在控制台、辅诊台和服务器上。其中影像信息管理子系统是整个系统的核心，负责维护和管理整个系统的图像数据及病人，报告等其它相关信息。其它三个子系统的运行要依赖于该子系统的运行，它们不具备直接修改系统数据的权限，而只能通过影像信息管理子系统来获取、查询或更新系统的图像数据及其它信息。实际上影像信息管理子系统在其内部建立了一个数据库，它封装了对这个数据库的所有操作，这种集中式的数据管理保证了系统数据的安全性和一致性，也使得整个系统各模块的划分更加清晰和明确，同时也便于系统的扩展。 图像采集子系统完成数据的采集、成像和实时显示等工作，图像处理与临床规程子系统对采集得到的核医学图像进行显示、处理及进行定量的临床规程分析，影像信息交换子系统通过监听网络上的DICOM服务请求，核实后接受该请求，并响应其检索、存储以及获取图像的请求。 3、核医学图像处理系统总体框架设计及程序实现 数据库服务器总的来说有两种状态：监听状态和数据维护状态，在监听状态下，它能够接受来自采集端和处理端得请求，并分别调用相应的模块进行处理，在数据维护状态下，它能够完成通常的数据维护工作，同时，它也能够处理来自客户端的请求。因此，系统的总体框架是启动服务器后就立即进入监听状态，只有在维护人员登录以后，才启动相应的数据维护模块。 核医学影像系统的主要功能有两个，一个是实现数据库服务器功能，它在后台充当数据库服务器，可以提供数据查询、数据添加等功能；另一个是数据库维护功能，可以对数据库中的数据进行管理维护，分别介绍如下：第一，数据库服务器，其启动后，图像采集系统、图像处理系统和信息交换系统就可以连接到数据库上，完成数据查询、数据添加等工作。当数据库服务器启动后，系统就进入监听状态，可以处理客户端的请求。服务器在监听状态下，可以接受到网络上的连接请求，只有在检验用户名和密码后才接受查询和添加请求，这样大大提高了系统的安全性。客户端和服务器的链接是基于TCP/IP协议，按照我们自己定义的一套通讯协议来工作的。所有的这些操作都是在后台进行的，不需要任何人为操作，而且系统管理员可以通过查看日志来了解历史操作。第二，数据库维护功能。作为一个完善的数据库模块，必须提供一个安全可靠的数据库维护方案，ANMIS系统充分考虑到了这一点，其提供了许多方便安全的数据维护功能，系统可以为每个用户指定操作权限，不同权限的用户可以访问的数据和操作都是不同的，这样有利于系统安全。①数据显示模块，在该模块中，可以进行记录的逻辑删除和部分信息维护，可以选择多个病人，然后选择编辑即可编辑选中的病人记录。数据维护模块。在病人数据维护模块中，可以完成对病人数据信息的所有维护功能：编辑、添加、查找、逻辑删除、物理删除等。③数据备份和恢复模块。在图像文件的备份和恢复模块中，主要完成的功能是数据备份和数据恢复，其主要界面是两个树状控件组成，其中一个数控件显示未备份的图像文件，另一个显示即要备份的图像文件，选中文件可以通过中间的命令按钮，也可以通过菜单，甚至可以直接将图像文件从左边拖到右边。对于文件夹，则将其内的所有的图像文件全部选中，在选完文件后，按“备份”按钮即可备份。如果设置的是备份到默认目录，则系统自动向默认目录备份，如果设置的是指定备份目录，则系统提示选择备份目录，用户甚至可以为每一个文件制定备份目录。④用户管理模块。对于超级用户，他可以授权他人访问数据，设置其访问权限，也可以删除用户，同样，他也有权更改任何用户的密码，对于一些重要的系统参数，也只有超级用户才能更改。 4、结尾 利用计算机技术进行核医学图像处理显示出了科学技术的优越性，其可以为医生提供一个功能完备且强大，操作界面友好，自动化程度高，能够大大降低医生的劳动强度，相信，随着计算机技术的发展，其必将越来越广泛的被应用到医学的各个领域。 医学图像处理论文:医学图像处理与分析课程教学改革的探索 摘 要 医学图像处理与分析是生物医学工程专业的专业基础课之一。在简要介绍CDIO教学模式基础上，提出几点该课程教学改革的措施，包括融合多媒体教学和传统教学手段；引导学生整体把握知识点；调动学生的学习积极性；培养学生的实践动手能力；形成理工医结合的思维方式。教学实践证明，所提教改经验能全面培养学生的学习技能，激发学生的学习兴趣，很好地增强教学效果。 关键词 图像处理；图像分析；教学改革；教学模式；CDIO 医学图像处理与分析是研究图像处理的基本理论及其在生物医学工程中的应用的一门学科，是生物医学工程专业的专业必修课。该课程的任务是：系统介绍图像处理与分析的基本理论和基本方法，侧重使学生掌握其在生物科学领域的实际应用，目的是使学生系统掌握数字图像处理的基础概念、基本原理和实现方法，学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术，为在生物医学工程领域从事研究与开发打下扎实基础。 医学图像处理与分析课程理论抽象，涉及医学、计算机、数学、物理、信号处理等多个领域的知识，学科之间高度交叉、渗透，学生很难理解其中的相关知识和技术，因此课程起点高，教学难度大[1-2]。笔者在教学方法上也与时俱进，摒弃传统教学方法的弊端，引入新的教学模式和教学方法，实现培养高质量人才的目标。 本文提出笔者基于CDIO教学模式的医学图像处理与分析课程教学改革方面的一些经验。总体说来，该课程教学改革的主要思路是：以全新的教学理念为指导，以先进的教学手段和方法为桥梁，以学科交叉的眼光有机结合课程教学与课外教学、理论教学与实践教学、系统讲授与学生自学等多种方式，实现教学内容的完整性、前沿性、理论性与实践性，使学生掌握本门课程的理论框架与思维方法，掌握生物图像处理与分析的相关技能，能够采取合适的处理方法实现特定的医学图像处理目的。 1 CDIO教学模式 CDIO教学模式是近年来国外工程教育改革的最新成果，其中C代表构思（Conceive），D代表设计（Design），I代表实现（Implement），O代表运作（Operate）。CDIO模式是以产品研发到产品运行的生命周期为载体，强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程，并以综合培养的方式使学生在多方面达到工程师的预定目标。实践证明，CDIO教学模式比传统教学模式适应面更宽，更有助于提高教学质量，尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准，为工程教育的系统化发展奠定了基础[3]。 2 医学图像处理与分析教改措施 2.1 融合多媒体教学和传统教学手段 目前高校授课中普遍存在两种极端： 一种是只板书授课，形式单调，内容枯燥，课堂时间无法有效利用，知识容量小； 另一种则完全采用多媒体授课，课堂教学变成单纯地播放幻灯片，缺乏学生参与互动的空间和可能。 笔者强调打造“多媒体+板书”的高质量精品课堂： 一方面，优秀的教学课件能提升和精炼教材内容，通过利用图像、声音和动画等多媒体技术将教材中相关概念、算法、原理及应用转化成形象逼真的影像展示给学生，介绍和比较不同的图像处理方法应用于医学图像的不同效果，为学生提供生动的感性认识； 另一方面，将板书穿插于多媒体教学中，对图像处理算法的关键步骤进行推导和演算，同时展示教学进度、层次和重点，有利于学生对重要知识点的系统把握，有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。 2.2 引导学生整体把握知识点 在教学过程中，引导学生从整体上把握学习的总体要求，理清教学知识点、学习难点以及学习技巧，对于落实课程的知识点非常关键。每一章教学伊始，首先提出本章主线，即要解决什么问题，以什么样的方法和步骤来解决问题，所介绍方法对于解决问题的优点何在。当教学内容章节较多，分成多次讲授时，这个主线将会反复强调，从而不断加强学生对有关内容学习目的性的认识，开展针对性的学习。 2.3 调动学生的学习积极性 德国教育学家第斯多惠认为：“教育的艺术不在于教授的本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。”[4]心理学研究也表明，学习动机与学习效果之间的关系十分密切，不同性质的学习动机对于学习效果有不同的影响。学生的学习动机直接制约他们的学习积极性，影响学习效果。笔者在课堂教学中经常采用问题学习法（problem based learning，PBL），以提高学生的学习积极性，促进学生参与教学。学生通过图书馆以及网络等资源，查阅资料，系统分析，形成读书报告，再到课堂上讨论和交流，教师则主要起到布置任务和经典总结的作用[2，5]。这种启发式、互动式、讨论式、研究性等教学方法，能够充分调动学生的积极性和学习兴趣，培养学生的创新思维和研究能力。另外，还可以通过课程网站、在线聊天等现代交流手段，将课堂教学和课后辅导有机结合，建立多渠道的教学互动模式，使学生得到及时的指导，增强学生学习兴趣。 2.4 培养学生的实践动手能力 本课程是一门以实践为基础的课程，必须十分注重学生实践能力的培养和开发，使学生熟悉医学图像处理课程基本理论的同时，掌握如何通过计算机实现这些算法，能够将所学知识和设计的算法应用于医学图像处理和分析，能够根据具体临床需要对算法进行设计、改进和优化，使处理后的图像符合临床要求。为此，本课程设置了相关的课程设计环节，两周时间内要求学生完成5～6个实验，检验算法效果，最终形成实验报告。 2.5 形成理工医结合的思维方式 现代生物科学已经呈现高度综合和高度分化的发展趋势，作为生物医学工程领域的本科生，需要具备丰富扎实的理工科知识和一定基础的医学专业知识，才能在今后的工作中有所发展和创新。南通大学的生物医学工程本科专业设置于电子信息学院，隶属工科范畴，而学生的医学知识背景相对较弱。因此，本课程讲授时要注重与医学成像技术、医学电子学等课程的衔接和交叉，不仅在讲授某一种图像处理方法时突出重点、分化难点，更要将医学实例的处理融合于各章节，体现出理、工、医三者结合，对从方法论和认识论的较高层次上形成新的研究思维起到指导作用[2]。 3 结论 本文结合笔者多年来的教学经验，在简要介绍CDIO教学模式的基础上，针对医学图像处理与分析理论教学方面提出一些改革措施。实践表明，医学图像处理与分析课程教学应紧密结合医学实践，注重图像处理方法与具体医学应用的有机结合和交叉，激发学生的学习热情和创新思维能力。笔者今后还将围绕实践教学环节的改革开展一些有益的探索。 医学图像处理论文:双语教学在医学图像处理课程中的应用 摘 要 双语教学是一种新的培养人才的教育模式，通过在医学图像处理课程教学中应用双语教学，在各个教学环节进行研究与探索，发现在教师与学生英语水平、课堂教学方法、教材的选用及考核机制等方面存在一定问题，并提出相应的改进措施。 关键词 医学图像处理；双语教学；教材 双语教学是指除汉语外，用一门外语作为课堂主要用语进行学科的教学。作为一门国际化的语言，英语的重要性越来越被人了解。在高校中开展专业课的双语教学可以增强学生了解世界科技最新成果的能力，加快高等院校高层次教育与国际接轨的步伐。同时双语教学课堂可以为教师提供一个提高自身英语综合运用能力的训练机会，提高教师进行科学研究和国际学术交流的能力[1]。 医学图像处理是高校生物医学工程专业普遍开设的专业课程之一。近年来，河南科技大学医学技术与工程学院在开展多媒体教学的基础上，大胆尝试双语教学在本课程中的应用，根据教师的实际教学经验，结合大多数学生的反馈，总结在双语教学过程中发现的问题，并提出几项改进措施。 1 双语教学中存在的问题 1.1 从教师角度 学院生物医学工程专业的医学图像处理课程使用教材的是罗述谦等著的《医学图像处理与分析》，在应用双语教学之后，教材更换为Rafael C.Gonzalez教授所著的Digital Image Processing，该教材内容阐述清晰易懂，几乎覆盖了学生所必须掌握的全部基础知识。本书已被全世界500多所大学和研究所使用，是国际知名高校的经典教材。 对于担任本门课程的教师来说，需要反复理解中文和英文原版教材，在吃透教材内容的基础上，结合图像处理的最新技术制作多媒体课件，将原来准备好的中文课件转换为英文课件，并把原来已经讲熟练的课堂内容用英语讲授给学生。其中存在的问题有：1）教师之间对双语教学的认识有偏差，一部分教师认为双语教学应该完全用英语授课，而其他大多数教师认为既然是双语，那么可以用两种语言交叉授课，以学生理解为最终目的；2）教师的英语口语水平不够高，毕竟不是英语专业出身，平时用到口语的机会也不是很多，所以教师都对自己的口语不是百分百自信。 1.2 从学生角度 双语教学对学生的基础英语应用能力，尤其是听说能力要求较高。学生在课堂上本来就需要经过思考才能完全理解教师讲的内容，现在还要在听懂英语的基础上进行思考和继续听课，这对学生尤其是英语基础不是太好的学生来说是比较困难的。虽然大部分学生已经通过大学英语四级考试，甚至有部分学生已经通过大学英语六级考试，但他们的英语实际听说能力相对于应试能力却较为薄弱，仍然有可能听不懂教师的讲解，因此听说能力成为他们用英语进行学习和交流的主要问题。 医学图像处理课程中涉及许多医学图像，因此有关医学的英文词汇也出现不少。医学词汇较为难记，长单词较多，这也给学生的课堂听讲带来一定的困扰，影响了课堂内容的吸收，效果较差。 1.3 从考核角度 既然是双语授课，那么在考核时同样需要考虑到两种语言的问题。如果用全英文出试卷，恐怕会出现学生连题都看不懂的情况；如果用中文试卷，又无法体现双语教学的优势，难以考核教学的效果。 2 相应的改进措施 针对在双语教学中遇到的问题，思考后认为：在医学图像处理课程的双语教学中，应明确课程双语教学的目的仍是传授专业知识，这一点在教学过程中必须始终坚持，英语只是一种工具，否则专业课的双语教学就变成专业英语课。为实现这样的目标，结合师生的实际情况，提出相应的改进措施。 2.1 加强教师培训，提高讲课水平 双语教学成功与否取决于从事双语教学教师的水平，因此，加强授课教师的英语能力是十分必要的。学院与外语学院联系，请专业的英语口语教师为承担双语教学任务的教师开展英语培训，培训的内容包括教学过程中经常使用的教学专用术语以及学科中常用的英语阐述和评论能力。除此之外，学院还派青年教师到国内著名高校或国外学习进修，参加学术研讨会议和培训班等，提高教师的专业水平和英语能力。 除加强教师水平之外，还要更好地发挥多媒体教学手段在教学中的作用。对于较难理解的专业术语、句子等，在课件中用中英文对照帮助理解，这样可以保证即使英语水平较低的学生也能够领会教学中的基本内容。由于本课程是医学图像处理，因此在课件中可以多引入一些新型图像处理技术在医学图片中的应用。这些知识与本专业的其他专业课也有相关联之处，学生对这方面的内容较为感兴趣，课堂气氛活跃，教学效果良好。 2.2 发挥学生主体作用，增强学习兴趣 上课时教师应鼓励学生用英文发言、提问，加强师生之间及学生之间的英文沟通和交流能力，激发学生的学习热情和主动性，引导学生自主思维。授课结束，可由学生用英文做重点总结，然后教师补充。精选教学内容，对于一些常用的专业术语和句子，课堂上需要经常复习。引导学生逐步学会用英语结合专业知识进行思考分析，提高学生分析解决问题的能力，加深对授课内容的理解。双语教学难度大，只有充分调动学生的学习积极性，发挥他们的主体意识，才能取得良好效果[2]。 2.3 改进考核方法，提高教学质量 双语教学仍然是以学生为主体的，因此采取一个合理有效的考核方法能够激发学生的学习兴趣，取得良好的学习成绩。可以考虑作业、课后练习、实验报告采用全英文模式，在这种情况下，学生有时间在组织好英语答案的情况下进行回答。课堂上的讨论及问题回答以英文为主，必要时辅以中文解释，这样也可以锻炼学生的口语能力，并提高他们参与讨论的热情。最后的期末考试可以采取中英文结合的方式，对于一些相对简单的题目如填空题等可以用英文出题，要求英文回答；而一些较为复杂的问答或计算题，可允许学生用中英文作答。这些考核内容在最终成绩中所占的权重不同，如可定为平时成绩占总评成绩的30%，考试成绩占总评成绩的70%。这样的考核方式也可促进学生在平时的学习兴趣，加强日常的学习积累。 3总结 通过这些改进措施，能够提高学生对双语教学的学习兴趣，调动学习的积极性，使学生通过学习不仅能够学到专业知识，也提高了英语听说读写能力。双语教学作为一种较新的教学手段，仍然在实践中摸索，在教学过程中不断完善，只有不断地发现问题、解决问题、积累经验，才能更好地发挥双语教学的效果。 医学图像处理论文:医学图形图像处理在大专类医学院校医学信息学教育体系中的研究 【摘要】在信息高速发展的今天，医学信息学的涵盖已经悄悄的发生了变化，医学图形图像处理已经作为一个非常重要的内容而被纳入了医学信息学的范畴。国内的一些本科院校纷纷设置了相关专业，开设了相关教学内容。然而与此相比，大专类的医学院校，在这一块仍然处于空白状态。本文针对这一问题展开研究，拟提出医学图形图像处理在大专层次的教育当中的必要性与可行性。 【关键词】医学图形图像处理；信息学；大专；医学院校 一、引言 1999年6月9日，经纽约中华医学基金会（China Medical Board of New York，CMB）理事会批准资助，成立了国际医学教育专门委员会（1nstitute for Interna- tional Medical Education，IIME）。该委员会的任务是为制定医学教育“基本要求”提供指导。在该机构制定的培养要求当中，生物医学工程相关知识，特别是“医学图形图像处理”被作为基础知识要求被提出。[5][8] 当前我国数字化医院建设的重点是医院内部的数字化建设。为实现无胶片化，需要建立覆盖全院医疗和办公区域的网络和pacs系统，实现ct、核磁、x线、病理、彩超、电子胃镜等图像的网上数字化采集、传输、存储、调阅等功能。而这些方面，都需要从业者具备相关的专业知识。但是医学图形图像处理教学在专科层次教学当中处于盲区。经过调查国内各省的40多所相关大专院校，其中开展了医学信息教育的学校目前的有12所。[1]授课内容基本是信息检索，少数涉及到了一些医疗管理软件的应用，至于医学图形图像方面的课程，高专的医学信息学教育中没有涉及，因此在目前大专层次的医学信息学教育体系的现状是：医学信息教育停留在信息素养的培养的阶段，没有进一步的考虑医学信息的处理，也就是说没有提升到技能的层面上。 二、国内外关于医学信息学教育的现状分析 医学信息学是交叉学科，起源于美国。现今美国的医学信息涵盖面，已经不仅仅局限于医学情报，信息资源建设、检索，其内涵已经扩展到了转化研究信息学、医学图像信息学。[3][4] 德国是国际医学信息学会（IMIA）的官方国家成员，其医学信息学、生物测量和流行病学协会（GMDS）提出医学信息学（Medizinische Informatik，MI）内涵：应该包括医疗信息的收集、加工与提炼过程。具体研究内容包括：生物信息学，医学图像处理，信息检索、决策支持等。[9]国外一些发达国家，医学信息学已经从信息素养教育上升到了信息技术教育的程度，并形成了专科-研究生-博士研究生的完整培养体系。 20多年来，医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一，其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰，确诊率也更高。20世纪70年代初，X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命，与此同时，核磁共振成像象（MRI：Magnetic Resonance Imaging）、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础，带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用，使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展，同时将各种成像技术得到的信息进行互补，也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。而医学图形图像作为一门交叉学科，成为了一般医学本科院校临床专业与生物医学工程专业的主要的学科。 三、国内政策对于医学信息教育的扶持与指导方向 卫医研教发[2007]01号文件指出：卫生部医院管理研究所在相关部委的支持下，决定在全国开展“医疗卫生信息技术普及教育”工作，旨在建立和完善我国“医疗卫生行业信息技术教育体系”，并使之成为指导我国医疗卫生行业信息化建设对各类IT人才需求的重要依据；成为我国医疗卫生信息技术人员和医学院校学生走出国门与国际接轨的桥梁和纽带；成为我国全体医务人员和医学院校在校生必须掌握的一门现代化工具，从而提高医疗卫生行业的整体服务水平，为更多的患者提供更加优质的服务。 卫医研教发[2007]02号文件指出：加速推进信息技术在医疗服务、预防保健、卫生监督、科研教育等领域的广泛应用，普及医疗信息化知识，充分利用现代远程教育手段为广大医务人员提供继续教育机会，快速培养符合我国医疗卫生行业信息化建设急需的专业人才，满足人民群众日益增长医疗卫生服务需求。 卫医研教发[2007]03号文件指出：随着信息技术在医疗卫生领域的广泛应用，对“医信”复合型人才的需求已成为各级医疗机构在医疗信息化建设、应用和管理中急需解决的首要问题。 作为国内的大专院校，其教学的宗旨与目的是为基层输送大量的实用型医学人才，同时兼顾了向更高层次医学教育输送可持续培养的医学生。无论是从实用出发还是从可持续的培养出发，医学生在医学信息学上的教育都不容缺失。 四、目前医学信息教育环节当中的拓展方向 医学信息学是医学和计算机学科的结合，是医学发展的必经阶段。[2]该学科的发展需要大批掌握相关计算机技术和医学只是的高素质符合人才。 当前社会对于医学信息处理方面的人才需求量大，通过课程建设能够培养出符合社会要求的懂得医学信息处理应用类人才。使学生掌握医学图像的相关概念与图像处理中的图像变换，增强，恢复，压缩，图像的分割及特征提取等基本理论；掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展；了解医学信息三维可视化的技术和基本实现方法；并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架，逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力，并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。这样的才能使学生在数字化医院建设的大背景下适应需求，提高竞争力。[7] 五、专科层次开展医学图形图像教学的必要性和可行性 医学图像处理是当今各医学领域应用和需求广泛的一门学科，是生物医学工程专业的必修课程，也是计算机科学与技术（医学应用和医学智能信息处理方法）的专业主要课程。设置本课程的目的是：（1）使学生掌握数字图像的相关概念与图像处理中的图像变换，增强，恢复，压缩，图像的分割及特征提取等基本理论；（2）掌握医学图像处理的基本理论、技术、方法、应用和进展，并在此基础上掌握医学图像处理的整体结构框架；（3）掌握数字图像与医学图像处理的基本方法，逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力，并通过图像处理算法的编程来提高学生的动手能力。[7][8] 目前国内的专科院校鲜有开展这门学科的基础教育，主要原因是相关的教学条件要求较高（师资，设备）。但是做为专科院校，无论是从向基层输送基层的医疗服务人才这个方向来看，还是从为本科医疗院校输送继续教育人才方面来看，我们都有必要把这门重要的学科，在医学类专科层次进行普及性的基础教学。最为恰当的方式就是在医学信息学的教学内容中补充丰富医学图形图像内容。 专科层次的学生有他们的特点：基础和自学能力有待强化，而且在校学习时间比较短，他们需要和能够掌握的是跟专业相关的简易并实用的医学信息概念和技术，而不是高深的理论。根据专科学校的特点和学生基础情况，以及各用人单位（基层医院）对医学信息技术的需求情况，查阅国内外各医学院校医学信息专业教学资料，在现有计算机课程内容基础上，引入一定课时的医学数字图形图像处理，通过实践教学进行论证之后，完善出一套适合专科层次的教学大纲和实验大纲。 通过对大专医药各专业学生进行实用的医学信息技术与医学图形图像学教育，其目的是使学生更能适应各专业岗位的需求，从而提高专科层次毕业生就业竞争力；提高基层医疗卫生行业的整体服务水平，为更多的患者提供更加优质的服务。 医学图像处理论文:医学图像处理课程的教学经验探讨 摘要：本文分析探讨了医学图像处理课程的特点，结合医药院校学生的实际情况，从课堂教学所用教案及实验教学所选软件和内容两个方面对医学图像处理课程教学方法进行了探讨。 关键词：医学图像；多媒体；Photoshop；MatLab 《医学图像处理》是以《数字图像处理》为基础，结合医学院校的特点和教学要求，以医学图像为处理方向，开展的一门课程。作为一门医科院校的工科课程，《医学图像处理》课程的对象是医学院校的工科学生，是生物医学工程、计算机科学等专业的必修课程。该门课程教授的是指将医学图像信号转换成的数字信号用计算机技术对其进行处理的算法和过程，要求学生既掌握基础的医学常识又有教深的计算机编程的经验。由于专业与课程的特殊性，导致该课程在教学过程中存在些许问题和困难：如学生没有较强的基础理论知识，听课过程中遇到困难，容易失去学习兴趣，不能掌握专业知识，或者只懂理论而不知道如何在计算机上编程实现应用。经过多轮的教学和不断的探索，将已有的一些经验做一个小结，以期对提升教学效果有所帮助。 1 多媒体动画教案的优势和应用 《医学数字图像处理》课程需要重点讲解的内容包括：图像运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强、图像分割、图像配准、图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多，且具有较强的工程性，在教学上存在一定难度。多媒体动画教案的应用能将学生难以理解的抽象内容及复杂的变化过程,通过动态模拟和局部放大的手段,动态直观地展现在学生面前，将抽象的算法转换为浅显生动的形象[1]。 例如进行图像增强时常采用均值滤波和中值滤波算法，仅用数学公式教导的办法，因其较抽象导致效率低且效果不好，将算法步骤先用动画直观展现出来，再结合数学公式解释阐明，大大降低了学习难度，保证了学生的学习兴趣。又例如频域滤波法中的高通滤波算法可增强图像的高频分量而滤除图像的低频分量从而达到突出图像边缘的目的。这一算法是基于傅里叶变换及信号处理等抽象理论发展出来的，理解起来有一定的难度，在课堂上，首先给学生展示一张脑部CT图片及其对应的频域图，对应高通滤波算法逐渐改变滤波范围使原来的图像相应发生改变，让学生对脑部CT图片在计算机上进行逐步动态锐化，锐化后脑膜轮廓清晰可辨，达到了增强图像边缘的目的。利用多媒体教学，可以直观地看到图像在处理前后的明显变化，便于学生接受,增强了学生对重要概念的理解，提高了教学质量和课教学效率。多媒体的动态教学需要贯穿这个课程始终，例如讲解图像灰度变换时可以开窗算法为例，辅以显影效果不甚理想的医学图片如细胞显微图等讲解利用代数运算对图像进行处理的方法，并将处理后得到的增强图片与原图像加以比对，让学生真切地看到图像处理的作用，了解其价值和意义。此类例子还有很多，通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示，可以提高学生的学习兴趣让他们积极参与到教学过程中来，成为教学中的主体。 多媒体动画教案在教学中的作用不言而喻，因此制作合适的教案是能否成功完成教学任务的关键。经过多轮的摸索总结，我们发现教学案例的选择要结合实际，除了让学生掌握理论外，还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。 2 实验教学工具与内容的选择 目前，医学图像处理教学选用比较多的软件有PhotoShop、Matlab和VC等。在实际教学中需根据学生的特点选择不同的医学图像处理教学软件，比如我们学院生物工程专业学生编程基础较弱，在学习医学图像处理时选择的是PhotoShop和Matlab，通过PhotoShop软件向学生展示各种医学图像处理算法的实现效果[2]，而使用Matlab编程工具实现各种图像处理算法，另外调用Matlab图像处理工具箱中的系统函数可以实现医学图像的增强、分割等基本图像处理功能，可以让学生掌握一些基本的医学图像处理编程方法。而对于计算机专业的学生，由于他们系统地学过计算机课程，因此在医学图像处理实验教学时就采用VC编程实现各种图像算法。首先提供给学生一个用VC编写好的图像处理平台代码，然后交给学生如何在该平台上增删改他们所需要的图像处理算法。尽管直接使用VC++编写医学图像程序通常代码都比较长，学生比较难掌握，但是采用VC编程相对MatLab编程而言更容易实现可视化界面，编写出的程序可以模仿PhotoShop软件的部分功能，极大地提升了学生的学习兴趣。除此之外还可以使学生了解医学图像处理的每一个细节，彻底领悟医学图像处理各种实现算法的精髓，从而加深对抽象的医学图像处理理论的理解。 在实验内容的选择上多选用验证性算法，以期让学生通过实验巩固和加深对医学图像分析的各种常用算法的理解与掌握在我们的教学中；为了提高学生对实验的重视程度和实验积极性，将实验考核成绩引入总成绩，占到总成绩的10%-20%。 3 小结 本文对医学图像处理课程的特点，课堂教学方法及实验教学工具和内容的选择进行了探讨。由于医学图像处理课程难度大，理论性和实践性均很强，教师在教学时需根据医学院校学生理工基础弱，编程能力差的特点选择合适教学方法帮助学生克服困难，提升教学效果。 医学图像处理论文:计算机图像处理技术在医学中的应用 摘要：现代医学越来越离不开医学图像信息、医疗设备或系统的支持，在医学图像处理和医学设备中，超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。 关键词：计算机技术；医学图像；图像处理技术 1医学图像的种类 随着计算机技术和医学的发展，医学图像信息在临床诊断中起着越来越重要的作用。目前，供医学研究和临床诊断所需要的医学图像多种多样，如：B超图像、MRI图像、CT图像、PET图像、SPECT图像、数字X光机（DR）图像、X射线图像、各种电子内窥镜图像、显微镜下病例切片和显微镜下细胞图像等。利用计算机技术处理这些图像，不仅可以提高医学临床诊断水平，还能为医学培训、医学研究与教学、计算机辅助临床外科手术等提供必要支持[1]。 2医学图像处理技术的内容 在医学图像处理中，计算机起着至关重要的作用。广义的图像处理技术包括：图像的获取、图像的存储、图像的传递、图像的处理和图像的输出，这些处理工作都需要用到计算机技术。狭义的图像处理主要研究计算机可以实现的算法，包括：1)几何处理：包括改变图像的大小，旋转、移动图像等。2)算数与逻辑预算：包括图像的加减乘除、与或非运算等。3)图像数字化：将模拟形式的图像转化成数字图像。4)图像变换：为了方便后续操作，改变图像的表示域和表示数据，如傅里叶变换、余弦变换、小波变换等等。5)图像增强：改善视觉效果和图像质量，如对比度增强、平滑、校正等等。6)图像复原：修复失真图像以尽量接近原始的未失真的图像，如频域中的恢复方法、最大熵恢复、运动模糊恢复等。7)图像压缩：为了有利于图像的传输和存储，将一个大的数据文件转换成较小的同性质的文件，如自适应编码压缩、基于人工神经网络和小波技术的压缩等。8)图像分割：将图像中感兴趣的部分分割出来，为后续图像分析和理解打基础，如边界检测、区域检测等等，具体可以参考文献[2]。9)图像的表示和描述：对已分割的图像进一步表示和描述，以更适合计算机进一步处理，如颜色提取、纹理提取、区域集合特性等等。10)图像分类识别：根据提取的特征来分类识别图像，如人工神经网络、支持向量机、模糊识别等。11)图像重建：将一组关于目标的某一剖面的一维（或二维）投影曲线，重构该剖面的二维（或三维）图像的技术，如投影重建、3D重建技术等。一般所说的图像处理指的是狭义的图像处理。 3计算机图像处理技术在医学中的应用 3.1图像处理技术在超声医学成像中的应用 超声成像过程中图像处理的方法有很多，其中主要的有图像平滑处理、图像伪色彩处理、图像纹理分析、图像分割、图像锐化处理，以及图像增强处理等图像处理方法[3]。在B超图像中，不可避免会出现噪声，噪声的存在对某一象素或某幅图像是有影响的，因此要平滑图像，去除噪声，为图像的后续处理做准备。为了使B超医生更好的识别B超图像信息，可以用不同的颜色来表示图像中的不同灰度级，达到图像增强的效果，可识别灰度差较小的像素，这种用彩色差别代替灰度差别而组成的图像，即为伪色彩图像。B超图像中存在颗粒状纹理，其主要有以下两种情况引起的，一种是B超图像本身的斑纹，是无用的信息，另一种是由被检查者的组织结构引起的，是有用的信息。正常和有病变的器官图像组织颗粒分布不同，即纹理也不同，因此，对B超图像进行纹理分析，从而判别病情。图像分割是将病变区域分割出来，以便测量其大小，体积等，为诊断提供必要数据。除此之外，还要用到图像锐化处理和图像增强等计算机技术处理B超图像。 3.2图像处理技术在CT和MRI中的应用 CT的本质是一种借助于计算机进行成像和数据处理的断层图像技术。虽然X线透视可使人们了解人体的内部结构,但只有CT通过计算机在排除散射线和重叠影像的干扰并对X线人体组织吸收系统矩阵作定量分析后,才从根本上解决了分辨率问题。计算机在CT系统中要完成图像去噪、图像的增强、图像重建等任务。没有计算机技术，CT设备的发展是不可想象的[4]。在磁共振中，图像处理技术包括图像去噪、图像增强、图像复原、图像三维重建等操作，磁共振成像也离不开计算机图像处理技术的支持。 3.3图像处理技术在图像引导外科手术中的应用 手术导航(Surgical Navigation)是近二十几年迅速发展的微创外科(Minimally Invasive Surgery，MIS)技术之一。图像引导外科系统利用医学影像和计算机图像处理技术，可在术前对患者多模态图像数据进行三维重建和可视化，获得三维模型，制定合理、定量的手术计划，开展术前模拟；在术中利用三维空间定位系统进行图像和病人物理空间的注册或配准，把患者的实际体位、手术器械的实时空间位置映射到患者的三维图像空间，对手术器械在空间中的位置实时采集并显示，医生通过观察三维图像中手术器械与病变部位的相对位置关系，对病人进行精确的手术治疗[5]。它把图像图形处理、空间立体定位、精密机械和外科手术等结合在一起。医学图像自动处理算法诸如图像分割、滤波、特征提取算法在图像引导外科中发挥着重要作用。 3.4图像处理技术在中医舌像诊断系统中的应用 计算机图像处理技术在舌象综合定量化研究中起着重要作用，也是舌诊现代化的发展方向之一。中医舌象诊断系统运用色度学、近代光学技术、图像处理技术和计算机硬件技术等学科技术，其中图像处理技术是关键技术之一。在该系统中，要对舌象进行预处理，包括去噪、图像分割等操作。建立颜色模型，根据模糊数学理论，确定有关舌象的定义域，进行特征提取和纹理分析等，这些都是计算机图像处理技术。 4结束语 现代医学越来越离不开医学图像信息的支持，在医学图像处理中，计算机技术起着至关重要的作用。在医学领域中，超声成像、CT、磁共振、外科手术、中医舌像诊断都与计算机图像处理技术息息相关。随着计算机技术和医学的发展，计算机图像处理技术会在医学领域中得到更广泛的应用，医学领域也更离开不计算机图像处理技术。 医学图像处理论文:医学图像处理教学经验分析 1结合学科专业特点精选教学内容 我们开设的《医学图像处理》课程是以《数字图像处理》为基础，结合医学院校的特点和教学要求进行课程设计J。《医学图像处理》作为一门医科院校的工科课程，有其自身的优势和劣势。优势在于医科院校有大量的医学图像资源及相关科研项目，便于根据临床和科研实际要求，进行动手操作，通过理论联系实际的方式增加学员学习热情。劣势在于医科院校相关工科课程开设不足，学员基础理论知识存在脱节的现象，不够扎实牢固，在听课过程中遇到困难后容易失去学习兴趣，从而导致不能很好地掌握相关知识。另外，由于医学图像处理技术涉及面很广、学习内容繁多，要求学员在短时间内完全掌握医学图像处理具有一定难度。对于实验技术专业的学员，我们要求学员通过对本课程的学习能够掌握医学数字图像处理的基本概念、方法及原理，重点讲解图像的运算、图像灰度变换、直方图处理、图像的空域增强及频域增强等内容；对于生物医学工程专业的学员则适当增加课程难度，重点讲授医学图像增强、医学图像分割、医学图像配准等知识，并适当增加图像复原、图像压缩编码、形态学处理等内容。 2教学案例充分利用多媒体教学优势 通过具体的医学图像实例进行直观生动的课堂演示，可以提高学员的学习兴趣，让学员积极参与到教学过程中来，成为教学中的主体。比如讲解图像灰度变换时以CT开窗技术为实例，讲解图像代数运算时以数字减影、精子细胞活动度检测等为实例。教学案例的选择要结合实际，除了让学员掌握理论外，还要让他们知道学到的知识可以用到什么方面、怎么用。图像处理课程涉及面广、跨度大、内容多，且具有较强的工程性，因此在教与学上都存在一定难度。由于图像处理课程的实例较多，可演示性好，因此可充分利用多媒体技术来进行教学。多媒体教学具有图文并茂、知识密集、动态显示等优点，能向学员传输大量的信息J。在医学图像处理课程中讲述的算法较多，但这些算法最终都要在计算机上实现，并且图像处理算法中的参数选择不同，处理的效果也不同，因此图像处理课程教学不能脱离计算机。通过引入Matlab、Photoshop等软件讲述算法流程、算法的具体实现及处理结果。 3注重实践教学培养学员的动手能力 医学图像处理课程要特别注重实践环节，要科学合理地安排实验内容、实验时间与实验工具。实验内容的选择要与课堂上讲授的理论知识紧密相连，以加深学员对理论的理解。为了使学员在学习医学图像处理基本原理的同时尽快掌握典型算法，我们要求学员采用Matlab语言进行编程。因为Matlab只有一种数据类型，一种标准的输入输出语句，不用指针、不需编译，还具有强大而简易的绘图功能。利用Matlab图像处理工具箱在数学运算和算法验证上的优势，结合教学实际，使学员在学习和实践中充分体验医学图像处理的内涵和魅力。我们根据教学大纲的要求，从实验学时数(20个学时)出发，设计了一系列的实验，这些实验由易到难，同时兼顾了学员理解医学图像处理基本概念和自己动手设计算法的要求。实验包括图像的直方图均衡、图像的基本灰度变换、采用求和取平均的办法对噪声图像进行增强、空域平滑滤波器、空间锐化滤波器、图像的频率域滤波(低通、高通、同态滤波)等，基本覆盖了教学大纲的内容。总之，医学图像处理技术在课程体系的设计上，紧紧抓住理论与实践并重的原则，在课程教学中注重教学内容的可实践性及学员的参与性，尽量体现教与学的趣味性。实践证明，这种教学方法可以有效提高学员各方面的素质，有助于生物医学工程等专业学员更好地掌握医学图像处理的基础理论和基本技能，从而培养出高素质的复合型人才。 医学图像处理论文:医学图像处理技术分析 1医学图像处理技术 医学图像处理技术包括很多方面，本文主要介绍分析图像分割、图像配准和融合以及伪彩色处理技术和纹理分析在医学领域的应用和发展。图像分割就是把图像中具有特殊涵义的不同区域分开来，这些区域使互不相交的每一个区域都满足特定区域的一致性。它是图像处理与图像分析中的一个经典问题。目前针对各种具体问题已经提出了许多不同的图像分割算法,对图像分割的效果也有很好的分析结论。但是由于图像分割问题所面向领域的特殊性，至尽尚未得到圆满的、具有普适性的解决方法[2]。 图像分割技术发展至今，已在灰度阈值分割法、边缘检测分割法、区域跟踪分割法的基础上结合特定的理论工具有了更进一步的发展。比如基于三维可视化系统结合FastMarching算法和Watershed变换的医学图像分割方法,能得到快速、准确的分割结果[3]。图像分割同时又是进行三维重建的基础，分割的效果直接影响到三维重建后模型的精确性，分割可以帮助医生将感兴趣的物体(病变组织等)提取出来，帮助医生能够对病变组织进行定性及定量的分析，从而提高医生诊断的准确性和科学性[4]。 如何使多次成像或多种成像设备的信息得到综合利用，弥补信息不完整、部分信息不准确或不确定引起的缺陷，使临床的诊断治疗、放疗定位、计划设计、外科手术和疗效评估更准确，已成为医学图像处理急需解决的重要课题。医学图像配准是通过寻找某种空间变换，使两幅图像的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致。要求配准的结构能使两幅图像上所有的解剖点，或至少是所有具有诊断意义以及手术区域的点都达到匹配[5]。目前医学图像配准方法有基于外部特征的图像配准(有框架)和基于图像内部特征的图像配准(无框架)两种方法。后者由于其无创性和可回溯性，已成为配准算法的研究中心。基于互信息的弹性形变模型也逐渐成为研究热点。 互信息是统计两个随机变量相关性的测度，以互信息作为两幅图像相似性测度进行配准基于如下原理：当两幅基于共同的解剖结构的图像达到最佳配准时，它们对应的图像特征的互信息应为最大[6]。图像配准是图像融合的前提，是公认难度较大的图像处理技术，也是决定医学图像融合技术发展的关键技术。近年来国外在图像配准方面研究很多，如几何矩的配准、利用图像的相关系数、样条插值等多项式变换对图像进行配准。国内研究人员也提出了一些相应的算法：对于两幅图像共同来估计其正反变换的一种新的图像配准方法，称为一致图像配准方法；采用金字塔式分割，进行多栅格和多分辨率的图像配准，称为金字塔式多层次图像配准方法；为了提高CT、MRI、PET多模态医学图像的三维配准、融合的精度，还可以采用基于互信息的方法[7]。 在图像配准方面，在努力提高配准精度的同时，目前提出的多种方法都尽量避免人工介入，力求整个过程自动化，其结果导致实现算法的过程复杂而耗费时间，文献[5]已进行研究，试图实现基于人机交互的快速图像配准策略,同时根据图像的不同成像模式选择合适的配准测度也十分重要。不同的医学图像提供了相关脏器的不同信息，图像融合的潜力在于综合处理应用这些成像设备所得信息以获得新的有助于临床诊断的信息。利用可视化软件，对多种模态的图像进行图像融合，可以准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状及它与周围生物组织之间的空间关系，从而及时高效地诊断疾病，也可以用在手术计划的制定、病理变化的跟踪、治疗效果的评价等方面。在放疗中，利用MR图像勾勒画出肿瘤的轮廓线，也就是描述肿瘤的大小；利用CT图像计算出放射剂量的大小以及剂量的分布，以便修正治疗方案。 在制定手术方案时，对病变与周围组织关系的了解是手术成功与否的关键，所以CT与MR图像的融合为外科手术提供有利的佐证，甚至为进一步研究肿瘤的生长发育过程及早期诊断提供新的契机。在CT成像中，由于骨组织对X线有较大的吸收系数，因此对骨组织很敏感；而在MR成像中，骨组织含有较低的质子密度，所以MR对骨组织和钙化点信号较弱，融合后的图像对病变的定性、定位有很大的帮助[8]。由于不同医学成像设备的成像机理不同，其图像质量、空间与时间特性有很大差别。因此，实现医学图像的融合、图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和数据理解都是亟待解决的关键技术[9]。对一幅黑白图像，人眼一般只能辨别出4到5比特的灰度级别，而人眼能辨别出上千种不同的颜色。针对这一特点，人们往往将黑白图像经过处理变为彩色图像，充分发挥人眼对彩色的视觉能力，从而使观察者能从图像中取得更多的信息，这就是伪彩色图像处理技术。 医学图像大多是黑白图像，如X、CT、MRI、B超图像等。经过伪彩色处理技术，即密度分割技术，提高了对图像特征的识别。通过临床研究对X线图片、CT图片、MRI图片、B超图片、电镜图片均进行了伪彩色技术的尝试，取得了良好的效果，部分图片经过处理后可以显现隐性病灶。例如对X线图片，在乳腺照影中伪彩色处理能鉴别囊性病、良性和恶性肿瘤，同样，钡餐照影图片和各种X线图片也得到良好的诊断效果[10]。纹理是人类视觉的一个重要组成部分，迄今为止还难以适当地为纹理建模。为此有关专家进行了大量的探索研究，但未能获得有关纹理的分析、分类、分割及其综合的有效解释[11]。 有研究针对肝脏疾病难以根除、危害面广的问题，采用灰度梯度共生矩阵的方法，分别提取纤维化肝组织和正常肝组织的CT图像的纹理特征，提出了基于灰度梯度共生矩阵的小梯度优势、灰度均方差、灰度熵等参数作为图像的纹理特征量。通过选取的纹理参数，可以看到正常组和异常组之间存在显著性差异，为纤维化CT图像临床诊断提供了依据[12]。 2三维医学图像的可视化 三维医学图像的可视化通常是利用人类的视觉特性，通过计算机对二维数字断层图像序列形成的三维体数据进行处理，使其变换为具有直观立体效果的图像来展示人体组织的三维形态。三维医学图像可视化技术通常分为面绘制和体绘制两种方法。体绘制技术的中心思想是为每一个体素指定一个不透明度，并考虑每一个体素对光线的透度、发射和反射作用。医学数据的可视化，已成为数据可视化领域中最为活跃的研究领域之一。实现三维数据可视化的方法很多，空间域方法的典型算法包括：射线投射法、足迹法、剪切－曲变法(目前被认为是一种速度最快的体绘制算法)等；变换域方法的典型算法有频域体绘制法和基于小波的体绘制法，其中小波的体绘制技术显现出较好的前景[13]。 以上可以利用的三维可视化软件有AVS、Analyze、amira、3Dslicer等，其中Analyze是专为生物医学图像的研究而开发的图像可视化软件。利用二维断层数据进行三维重建，可以更为直观地显示人体器官的各个解剖结构的形态及它们之间的毗邻关系，为基础研究和手术规划及手术过程模拟提供参考。鼻部是人体内解剖结构比较复杂的部位之一，可以利用3DSlicer来尝试实现鼻部部分解剖结构的三维可视化，以此为可视化虚拟人体模型的建立探索一种精确的重建方法和显示手段，同时也可为医疗工作者提供更为细致、完全和快捷的观察方案[14]。 随着互联网技术不断发展，跨越空间限制的远程虚拟现实技术已经逐步成为可能。基于虚拟现实技术利用美国国家医学图书馆VHP(VisibleHumanProject)完整数据重建可视人体，综合VTK、VRML、OperGL等可视化平台的优势，采用三维互动、空间电磁定位、立体视觉等虚拟现实技术，实现了全数字可拆装人体骨骼的本地和远程互动学习。三维虚拟现实让“遨游”人体世界成为可能，可以呈现一个物理上并不存在但又实实在在“看得见”、“摸得着”的“真实”人体，使用者可以无数次地“解剖”这个虚拟人以了解人体的结构[15]。在临床方面，提出了一种用AVS/Express开发的基于PC的LeFortI手术模型系统原型。 利用AVS/Express大量预制的可视化编程对象模块，快速构建系统的结构框架和功能模块，生成的原型能对以DICOM(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine)格式存储的颅颌面CT序列断层图像进行预处理，并进行三维重建，在交互式操作环境中，显示颅颌面各种组织的解剖结构，进行相应的三维测量，模拟LeFortI手术的截骨头，对截骨段实行任意的平移颌旋转[16]。 在体视化方面一直致力于提高重建速度(实时显示利于交互操作)，使重建效果理想，减少冗余信息及存储空间。具体需要考虑：1)不完全数据提出一个足够精确的数据提取方案2)什么算法能够快速准确地实现图像重建。人体器官是一个高精度庞大的结构，所建模型还应考虑临床实用方面的因素以及某些特殊部位的个体差异，针对不同的生理组织应采用不同的分割方法[17]。3针对PACS的图像压缩PACS(PictureArchivingandCommunicationSystem，图像存档及通信系统)是近年来国内外新兴的医学影像信息技术，是专门为医学图像管理而设计的，包括图像获取、处理、存储、显示或打印的软硬件系统，是医学影像、数字化图像技术、计算机技术和网络通信技术相结合的产物。显然，计算机网络是PACS的重要组成部分，它负责提供底层图像传输服务，是PACS的软硬件基础，正是通过各个层次的网络才将PACS中的图像获取、存储显示以及医疗数据的管理等单元连为一体，使之形成一个统一、高性能的系统。 PACS需要解决数据传输和图像存储的问题，如何利用有限的存储空间存储更多的图像，医学图像压缩是关键的技术之一。医学图像数据量是非常惊人的，建立PACS的许多技术困难都与之有关，如图像的存储、传输、显示等。从图像压缩还原的角度出发，图像压缩方法可分为无损压缩和有损压缩两大类，常用的无损压缩方法有差分脉冲预测编码、多级内插方法等。常用的有损压缩方法有离散余弦变换(DCT)、全帧离散余弦变换、重叠正交变换(LOT)、自适应预测编码和神经网络法等，近年来又出现了分形和小波变换编码[18]。如何对医学图像进行压缩，是近年来图像处理技术中的一个重点研究的问题[19]。 医学图像的压缩无疑是减低应用系统成本，提高网络传输效率，减少存储空间的一个重要途径。DICOM作为医学图像与通信的重要标准，加入了对图像压缩算法的支持。目前DICOM正在研究对最新的压缩标准JPEG2000支持的可能性。随着新一代静态图像压缩标准JPEG2000的发展，小波理论在这个领域成为研究的热点，在这方面文献[20]提出了面向任务的医学图像压缩的概念。医学图像是医学诊断和疾病治疗的重要根据，在临床上具有非常重要的应用价值。确保医学图像压缩后的高保真度是医学图像压缩首要考虑的因素，现在医学图像上常常采用无损压缩，因为它能够精确地还原原图像。但是无损图像压缩的压缩比很低，一般为2~4；而有损图像压缩的压缩比可以高达50，甚至更高。 所以将这两种压缩方法在保证使用要求的基础上结合起来，在获取高的压缩质量的前提下提高压缩比。因此，医学图像被人为地划分为两个区域：1)包含重要诊断信息的区域，其错误描述的代价非常高，所以此感兴趣区域(ROIRegionofInterest)需要高重构质量的压缩方案；2)非感兴趣区域则要求达到尽可能高的压缩比,即需要在某一框架下将无损压缩与有损压缩统一起来，这也是目前医学图像研究领域的一个热点。我们的工作就集中在小波理论框架下实现面向任务的医学图像压缩,由于并非所有的小波基都适合于分解图像，所以前期工作的重点在MATLAB的仿真上，考虑到部分所选医学图像的ROI区域和非ROI区域的对比度不很理想的情况，图像分割的最优算法是考虑的一个方面。 压缩比方面在满足一般性的图像条件下针对某些特殊图像也会有相应的考虑，目前的工作是在VC平台下实现面向任务的医学图像压缩。在医学图像压缩方面，许多学者结合模式识别、计算机视觉、神经网络理论、小波变换和分形理论等探索图像编码的新途径，同时人的视觉生理心理特性的研究成果也开拓了人们的视野，给从事图像编码技术研究的学者带来了新的启迪。但随着网络技术在医学领域的广泛应用，更加细致的要求也逐渐被提出来了。 4结束语 随着远程医疗技术的蓬勃发展，对医学图像处理提出的要求也越来越高。以“千禧年的技术挑战和全球机遇”为主题的IEEE生物医学信息学和生物医学工程学(BIBE)国际会议的一个重要议题就是“多媒体、虚拟现实、可视化、高级图像处理和机器人在医学中的应用”。医学图像处理技术发展至今，各个学科的交叉渗透已是发展的必然趋势，其中还有很多亟待解决的问题。有效地提高医学图像处理技术的水平，与多学科理论的交叉融合、医务人员和理论技术人员之间的交流就显得越来越重要。总之，医学图像作为提升现代医疗诊断水平的有力依据，使实施风险低、创伤性小的化疗、手术方案成为可能，必将在医药信息研究领域受到更多的关注[21]。 医学图像处理论文:VBAI图像处理生物医学论文 1应用于微球内外径等尺度指标的自动测定 将微球投入溶液中，使其分布较均匀，并置于显微镜下观察，得到清晰的微球显微图像。根据我们先前的工作，通过测定微球的外径D以及其在溶液中所成像的黑环内径的d，可以根据有关理论方程来确定微球或其周边介质的折射率。因此，需要精确测定D与d。下面介绍我们用VBAI编写的程序如何实现对微球像D与d的智能自动测定。进入VBAI的InspectionState编辑窗口，可以编辑整个程序的主要过程。我们的设计是:先在“Inspect”过程中对图像进行预处理并找到物体，得到物体个数;然后在“GOON?”过程中判断检测到几个物体，是否已经检测完全部物体;随后在“Measure”过程中对当前序号的物体进行检测。进入每个过程进行具体步骤的编辑，只需双击右侧工具中的相应操作，就可以将该操作加入程序中，在属性窗口中对操作的各项参数进行设定。在“Inspection”过程中，我们首先打开图片，选中循环取图将依次获取目标文件夹中的每个图像文件。如要测量真实尺寸，则要对图像进行标定，VBAI中Calibrateimage有多种方式。通常实验室显微镜采用显微标尺进行标定，选择第一种模式，导入显微标尺的图像，标定完成后生成标定文件，检测时自动读取。 接着我们对图像进行预处理，这将打开visionassistant窗口，可对图像进行LUT变换、滤波、分割、形态学变换等多项操作，在本实例中将图像处理为适合寻找物体的二值化图像。然后对处理过的二值化图片进行DetectObjects操作，得到物体数列。SelectImage操作将原图像读入，代替处理过的二值化图像，为下一步检测做准备。SetVariable的操作是将DetectObjects操作中检测到的物体个数存入代表剩余物体数的X。“GOON?”过程中没有图像处理的具体操作，只在InspectionState编辑中有一个判断，在指向end的箭头定出编辑走向end的条件，为剩余物体数X＜1，当X≥1时将执行默认箭头，走向“Measure”过程。“Measure”过程中，首先IndexMeasurements读取之前DetectObjects中检测得到的物体数列的的第X个物体。接着，要设置程序可以根据物体的位置、大小等自动建立相应的ROI，即检测区域，由于要进行微球图像直径的检测，因此区域类型选择圆环形。然后就可以在检测区域内进行圆的直径检测了，利用FindCircularEdge操作可以很方便地做到这一点。在直径检测中，程序在检测区域内沿径向生成一系列的检测线，曲线为沿检测线方向上灰度值变化曲线的一次导数曲线，反映了灰度值的变化速率，负数部分对应图像由亮变暗，正数部分对应图像由暗变亮，极值处即变化速率最快处，也就是边缘所在位置。曲线上方的参数设定包括判断边缘的阈值，平滑算子的大小，取样宽度，每条检测线之间的间隔等。由于是根据拟合出的曲线确定边缘位置，因此可以超越像素的限制，实现亚像素等级的超分辨率精确度。 检测程序首先得到每条检测线上的边缘点位置，再根据所有边缘点拟合出圆形边界，计算出直径数值，程序中给出精确到0．01个像素的结果。结果的稳定性还要取决于拍摄环境、光照、相机稳定性等。图像中微球边缘的黑环是由于光线折射造成的，根据我们先前工作，证明其粗细与微球与溶液的折射率比值成一定比例关系。因此，程序中通过分别测量各微球的D与d，调整FindCircularEdge操作中搜寻方向、边缘种类等参数可以搜寻到内径圆和外径圆。在精确测定D与d值后，可自动根据我们先前工作导出的方程式，给出微球的折射率或是其周边介质的折射率。Calculator是界面类似LabVIEW图像化编程工具的一项功能，可以由用户自己选择输入输出量、制定复杂的运算程序等，本实例中为利用文献的方程式计算出微球的折射率。DataLogging可以选择需要记录的数据写入指定的txt或csv文件，以便后续的数据分析统计。最后SetVariable将变量X减1。VBAI应用编写完成后可作为专用的检测软件使用，处理图片时将需要分析的图像放在同一目录下，进入VBAI文件，指定该路径，点击RunInspectioninLoop，就可以自动完成所以图片的分析，并得到记录有数据的txt或csv文件。这样生成的检测程序智能、客观、准确、快速，实现了图像中微球的识别寻位、移动ROI建立、两个直径的测量、折射率计算、数据保存等操作的完全自动化运行。而且整个操作与运算排除了人为操作中的主观性因素，精度亦达到亚像素水平，平均单个微球的测量时间仅需0．20s。为了检验其测定的准确性，在对拍摄系统和环境进行标定和控制之后，选择合适的微球作为检测对象进行多次检测。同时，用以往常用的油浸法对微球折射率作对照测定，测得的折射率与本VBAI生成系统测定结果高度吻合，说明VBAI检测程序的测量准确性可重复性较高。 2应用于细胞检测 2．1背景 细胞是生物医学研究的重要对象之一，通过分析细胞的显微图像我们可以得到很多有用的信息。红细胞是人类血液中存在的主要细胞，一直是研究的热点。正常的红细胞呈双凹圆盘状，而衰老和不健康的红细胞会呈棘形、双凹消失等不规则的形态。通过观察与分析显微图像中红细胞的形态可以评价其健康程度。所以这里以红细胞为例说明如何采用VBAI编写适合于进行细胞图像分析的技术过程。 2．2方法 将红细胞悬浮于缓冲液中，置于显微镜下观察，利用数码CCD摄像头拍摄下细胞的图像。检测程序上需要先寻找到各个细胞，再对每个细胞进行检测，与微球检测的过程类似，程序总体设计上依然可以利用上节中微球的检测程序的设计，但需要根据有关图像处理分析的内容更改具体的图像处理分析操作。在图像预处理操作中需要将原始图像处理为适合物体识别的二值化图像，利用VisionAssistant，先对图像转灰度图像、适当的LUT处理，在分割处理上，由于细胞边缘处明暗对比较大，边缘锐利，因此选用基于移动窗口分割的算法可以较容易地找到边缘。通过实验比较证明，选用Backgroundcorrection分割，可综合局部和全局的灰度变化信息。分割移动窗口大小设置为边长接近细胞边缘宽度2倍的正方形最为合适。分割完成后再对二值图像进行一定的形态学变换操作，将边缘尽量变得闭合并填充孔洞。最后进行DetectObjects操。接着将对细胞形态进行分析。首先根据DetectObjects操作中所检测到的物体列表，对每个细胞进行检测区域的建立，即设置ROI。然后依然使用FindCircularEdge操作，在该操作中调整参数，使得检测线能较准确的发现边缘。该操作完成后，将输出一项名为Deviation的参数，该参数代表了细胞边缘与标准圆的标准偏差。同时该操作还可以得到细胞直径等相关的信息。将Deviation除以直径后可以得到细胞边缘与标准圆的相对标准偏差，由于健康红细胞的图像是近似圆形的，因此Deviation参数可以一定程度上反映红细胞的健康程度。将实验中拍摄到的采用不同保存格式、保存不同天数的红细胞图片归类，用VBAI程序进行分析，结果保存在csv文件中。为较健康的细胞，图像中细胞外轮廓近似圆形，Deviation/R=1．2‰;为发生了一定形变的细胞，Deviation/R=3．2‰为严重变形的棘形细胞，Deviation/R=7．3‰。随着细胞变形程度加重，细胞的相对标准偏差值也随之增加。通过软件分析的优势在于:可以客观而定量地给出每个细胞的变形程度;可以快速自动地分析大量的图片，得到大量的数据，并对数据进行后续的统计处理，具有统计学意义。除此之外，还可以获得细胞的大小信息，通过视野内细胞个数，得到细胞分布密度信息等。 3应用于图像的改善 3．1背景 某些生物医学样品的显微图像，由于各种原因，其清晰度与对比度都不能满意，对此，也可以运用VBAI的图像处理的方式对图像进行改善。下面介绍花粉孢子断层扫描图像中噪音及对比度不理想的断层图作改善的技术过程。 3．2方法 首先对整幅图像中的噪杂进行去除，通常改善的方法有空域滤波和频域滤波，两种方法都可通过VisionAssistant中的算法实现。其中空域滤波的算子较多，功能更加丰富。不仅提供了低通、高通等10多种算子、每种算子3×3，5×5，7×7三种尺寸，还可以由用户自定义算子以满足特殊需要。整幅图像改善完成后对左右对比度及清晰度不理想的花粉孢子断层图像进行增强，首先建立一覆盖中央花粉孢子像的区域，使用一可旋转的长方形区域，长方形的方向与左右像平移的方向垂直，宽度等于左右像平移的距离。接着利用Calculator操作计算图11(a)左右像的位置。输入中央像的中心点(X0，Y0)、角度α和平移距离L，则左像、右像中心点(X1，Y1)，(X2，Y2)分别为:X1=X0+L•cosαY1=Y0－L•sinαX2=X0－L•cosαY2=Y0+L•sinα以此为中心点坐标参数，长宽与角度参数使用中央区域的长宽与角度，分别建立覆盖左右像的区域，使用VisionAssistant对左右区域内的图像进行对比度、明暗度的调整增强。得到处理后的图像，三个层面的图像的对比度基本相同。利用VBAI对图像进行处理与改善，不仅功能丰富，适用性强，且操作简单，易于掌握，程序建立完成后还可以快速的对其他同类图片进行处理，大大节省了时间。 4结语 使用VBAI创建图像分析处理程序，可对各种生物医学对象进行分析和检测，可对图像进行处理与改善，其优势在于: (1)相比起人眼观测和手动测量，本方法能够提供客观和量化的数据，可快速对大量图像进行自动分析并保存检测结果。 (2)相比起通用化的测量分析软件，本方法针对性强，针对各种特定情况和需要制定适应的程序，准确性、有效性和实用性高。 (3)相比起使用VC等编程软件编写特定测量分析软件，本方法简单，有大量强大的模块化功能自由选用，程序开发周期短，工作量小，不需要专业编程技能，一般人易于掌握，且程序易于调整改进。综上所述，使用VBAI可简单快捷的针对不同生物医学图像建立相应检测处理程序，可快速自动地对大量图像进行分析，得到客观量化的数据。VBAI是实验室快速建立生物医学图像处理与分析检测程序的有力工具。 作者：查悦明 陀韦为 王卓 张刚平 黄耀熊 单位：暨南大学生物医学工程系

1数据科学与大数据专业的特点 由于数据科学与大数据专业是新兴的专业，所以在设计其培养方案的时候有必要对该专业的特点进行认真的分析。大数据专业具有跨学科的特点，开设的课程涉及到计算机科学、统计学与应用数学、机器学习等方面。侧重于培养学生的运用新工具和新方法，从现实数据中获得有效信息并应用此信息服务社会的能力。强调学生对数据科学的理论基础的掌握，注重提升学生的基于数据提出问题的能力以及培养学生掌握面向数据科学的研究设计、数据清理、存储与检索、交流与沟通、统计分析、数据可视化及数据挖掘与探索等关键技能。开设此专业的目的是为了培养具备计算思维、工程理念和良好的科学与人文素养，具有一定的计算机科学、数学、网络等方面的知识，系统掌握大数据相关的基本理论和技术，能运用所学知识解决实际应用领域中的问题，能在金融、人工智能及互联网公司、科研部门、高等院校、各类企事业单位和政府等部门从事大数据分析管理、开发和设计工作的高素质应用型人才。 2电子技术基础课程的性质与地位 在数据科学与大数据专业中电子技术基础属于本专业的基础课，和在计算机系其它专业中的性质的地位是一样的。不同的是在大数据专业中的课时更少，原来的三门课合并为一门课讲授。电子技术基础是一门与工程应用紧密结合，实践性很强的课程。开设本课程的目的是使学生掌握电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析、解决电路和电子线路问题的能力，为学习后续有关课程及今后的工作打下基础。特别是其中的数字逻辑设计是后续的计算机组成原理的基础和先导内容。电子技术基础课程的掌握程度直接影响着对计算机组成原理的理解和学习。这门课是计算机硬件类课程的先修课。本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力等方面起重要作用。 3课程内容的组成 由于电子技术基础课程包括电路分析基础，模拟电子技术和数字逻辑设计三门课程，所以需要对这门课程的具体内容进行合理的安排和分配。其中电路分析基础的内容为前三章。第一章，电路的基本概念和基本定律，课时数为8。通过本章的学习，使学生掌握并能正确使用电压、电流的参考方向；掌握电路元件的伏安关系；掌握功率的概念和计算及电路的基尔霍夫定律；为以后各章内容的学习打下基础。第二章，电路的基本分析方法，课时数为8。通过本章的学习，掌握理解电路等效变换的概念。掌握支路电流法，了解网孔电流法和结点电压法，能熟练应用叠加定理和替代定理，掌握含受控源电路的分析方法。第三章，正弦交流电路，课时数为6。通过本章的学习，掌握基尔霍夫定律和元件伏安关系的相量形式，掌握正弦稳态电路的相量分析法。掌握阻抗的概念及计算；理解导纳的概念。掌握有功功率、无功功率、视在功率与功率因素的概念及计算方法，掌握三相电路线电压、相电压、线电流和相电流的概念及其关系，掌握对称三相电路的计算。前面这三章是整个电子技术基础课程的基础内容，是学习好后面内容的先决条件，这部分内容的掌握一定程度上决定着后续课程的学习效果。模拟电子技术的内容分布在这门课的中间三章。第四章，半导体二极管和三极管，课时数为8。通过本章的学习，理解半导体的导电特性，掌握二极管的伏安特性。掌握三极管的特性曲线和微变等效电路。了解二极管、三极管的结构和主要参数。第五章，基本放大电路，课时数为8。通过本章的学习，理解并掌握放大电路的基本概念和放大电路的工作原理。掌握放大电路的静态分析法——估算法和图解法。掌握放大电路的动态分析法——微变等效电路法和图解法。掌握共集放大电路特性；掌握多级放大器的计算方法；掌握集成运放的分析及应用。第六章，放大电路中的反馈，课时数为6。通过本章的学习，掌握反馈的概念及反馈极性的判别方法，掌握负反馈的类型及其判别方法。了解负反馈对放大器性能的影响，能估算深度负反馈放大电路的放大倍数。数字逻辑设计是本课程的最后三章。第七章，数字逻辑基础，课时数为8。通过本章的学习，掌握计数制及各种数制间相互转换；掌握BCD码与可靠性编码的内涵；理解逻辑代数的基本概念；掌握逻辑代数的基本定理和规则，并能灵活运用；掌握逻辑函数的基本形式和标准形式，逻辑函数表达式的转换；掌握两种基本的化简方法；掌握二极管构成的门电路工作原理；掌握OC门和三态门的功能；熟悉门电路的外部特征和参数。第八章，组合逻辑电路，课时数为8。通过本章的学习，掌握组合逻辑电路的分析方法；掌握组合逻辑电路的设计方法；掌握常用集成组合逻辑电路的功能及应用；了解组合逻辑电路产生险象的原因、险象的判别和消除方法。第九章，触发器和时序逻辑电路，课时数为8。通过本章的学习，熟悉触发器的概念、特征及分类；掌握基本RS触发器的工作原理及功能表示方法；掌握D、JK、T、T’触发器的功能；了解不同功能触发器之间的转换。掌握同步时序逻辑电路的特点及描述方法；掌握同步时序逻辑电路的分析方法；掌握同步时序逻辑电路的一般设计方法，掌握常用中规模时序电路的功能及应用。实验课共由6个实验组成，分别为：元件特性的伏安测量法，电位、电压的测定及电路电位图的绘制，单级放大器的设计，三极管放大电路仿真实验，组合逻辑电路的设计与测试，计数器及其应用。前两个实验属于电路分析的内容，注重电路的基本操作和基本概念。中间两个实验属于模拟电子技术的内容，重点在于放大电路的设计与分析，其中有一个是电路仿真实验，这个实验的目的在于培养学生掌握电路仿真软件的使用。最后两个实验属于数字逻辑设计的内容，分别对应于组合逻辑电路和时序逻辑电路。所有的实验课内容都与相应的理论课相对应，在做实验的过程中强调学生动手能力的培养，在验证理论知识的同时注重于激发学生学习的兴趣。 4结论 针对大数据专业的特点制定的电子技术基础课程的教学内容不是简单的将原来的三门课程的内容进行简化压缩，而是将这三门课程当成一个整体来考虑，注意其内容的互相依存关系和衔接。电路分析是基础，模拟电子技术是桥梁，数字逻辑设计是重点，共同形成一个有机的整体。在教学中注重仿真软件的应用，这样做相当于是把实验室搬进了课堂、搬回了宿舍，在学生做实验前就可以在仿真软件上预先对实验内容进行仿真，大部分课后作业也可以用仿真软件进行验证。和原来三门课分开进行教学相比较，整合成一门电子技术基础在课时上的减少并没有影响教学效果，这对我系数据科学与大数据专业是一个有益的探索。

硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文 关键词　测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要　测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务，随着电网电压等级的提高，变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路．对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术 发展 到一定程度的基础上，为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 (　)j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处．考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求，结合 电子 元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现，提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a／d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品，是目前应用最广泛的16位单片机，具有以下特点： 1　废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构，采用了寄存器阵列／算术逻辑部件(ralu)。ooh－1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列．可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram．这些ram通过“垂直寄存器窗”结构，也可以作为寄存器由ralu直接访问，因而给程序设计带来很大方便。 2　特殊功能寄存器直接控制i／o口，实现了i／o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz)；六个高速输出口，可在预定的时间内触发外部电路。 3　两个16位定时／计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程，可以按预定的时间产生中断。 4　具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振．其运行速度比12mhz的90c196kb快33％，比12mhz的8096bh快1倍。 5　3路d／a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm)，调制精度为8位，输出波形为占空比可变的方波，方波可经积分后变成直流电平．其电平随占空比变化有256级输出。 6　有16位watchdog监视定时器，用于监视软件运行是否发生故障，当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时，它能够使系统自动复位。 7　有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom，64kbyte数据存储器ram，16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成；电流型互感器模块完成将100v，5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号，经过信号变换．放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关，在cpu的控制下依次a／d转抉，将现场输入的模拟量转变成数字量，供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号，输入cpu的高速输入口，通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能，支持220v／110v／24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能．采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶．屏幕一屏可显示16×8个 英文 字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要，本装置设计有5路通信接口：其中2路为冗余设计的can总线接口，用于与通信控制单元通信；1路光纤通信接口，用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信；1路rs485接口，用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信；l路为rs232接口．用于支持装置的组态功能，所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施，防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作，并在驱动电路与继电器之间加光电隔离，以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路，防止由于硬件错误。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要：变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要核心部分就是对控制模块进行的设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。 关键词：变压器；冷却控制系统；硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中，风扇投切的温度限制值是不能改变的，此外，风扇电机的启动和停止温度有一余量，不像传统的控制方式中是一个定值，避免了频繁启动的缺陷，此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯，上传这些信息，如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能，具有一定的 经济 意义，但这个分组数不宜过多，以免控制复杂，且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片，输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成，其中单片机是控制器的核心，aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求，我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点，其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中，我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 （1）单片机at89c51（如图1）。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗，高性能的8位单片机，具有8k的flash可编程只读存储器，它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术，并且和 工业 标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容，其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu， 8k的flash。256字节的edam， 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器，两级六中段结构，一个全双工的串行口，振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的核心，所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中，经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中，同时在进行了温度参数的设置以后，进行它的输出控制，其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等，也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。 （2）变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中，第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的，其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器，变送器送出一个4一20毫安的电流信号，然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换，转换后的电压是在0.4一2（伏特）之间，然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器，进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种，考虑到变压器安装的位置（室外）距本控制装置（室内）有一定的距离，电流信号不易损失，故选择了4一20毫安的电流信号。 （3）11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种，它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点，是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos，10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端：片选（cs），输入/输出时钟（i/0 clock），地址输入和数据输出（dataout）。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试（self-test）电压中的一个。 （4）bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片，通过外接移位寄存器（典型芯片如74hc164， 74ls595等），最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示，译码方式显示时小数点不受译码影响，使用方便；bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器，使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8）的键盘矩阵，内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式，bc7281内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊（控制）寄存器，所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯，只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及，bc7281芯片内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器，共用一段连续的地址，其地址范围是ooh-19h，其中ooh-ofh为显示寄存器，其余为特殊寄存器。 （5）使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器，适用于各种e工a-232e和v.28； v.24的通信接口，1viax232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收，rlou t接mcs一51的rxd ， t 1工n接mcs一51的txd， tlout接pc机的rd，rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力，所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制，工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制，可以达到方便、准确、快捷的日的，这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中，我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解，串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制位移动的，它的优点是只需一对传输线进行传送信息，囚此其成本低，适用于远即离通信；它的缺点是传送速度低；串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式，同步通信适用于传送速度高的情况，其硬件复杂；而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间，是比较常用的传送方式，本文中使用的就是异步通讯方式。 （6）“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中，为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况，“看门狗电路”ds1232会自动进行复位，并且能够重读eeprom中的设置，以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”（watchdog）集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点： ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求； ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器； ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器； ④精确的5%或10%电源供电监视； 在本变压器冷却控制系统中，ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用，在ds1232内部集成有看门狗定时器，当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的，因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定，在本设计中，我们将其td引脚与地相接，所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态，显示了比传统的控制模式的优越性。（1）能够对变压器油温进行监测与控制；（2）实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切，延长了冷却器的使用寿命，有较好的 经济 意义； （3）实现了冷却系统的各种状况，如油温、风扇投切和故障等信息的上传，便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制，解决了传统的控制回路的弊端，同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机，因而具有一定的智能特征，实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明，该装置的研制是比较成功的。但今后，我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究，以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏，以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文关键词　测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要　测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务，随着电网电压等级的提高，变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路．对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术发展到一定程度的基础上，为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 (　)j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处．考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求，结合电子元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现，提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a／d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品，是目前应用最广泛的16位单片机，具有以下特点： 1　废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构，采用了寄存器阵列／算术逻辑部件(ralu)。ooh－1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列．可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram．这些ram通过“垂直寄存器窗”结构，也可以作为寄存器由ralu直接访问，因而给程序设计带来很大方便。 2　特殊功能寄存器直接控制i／o口，实现了i／o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz)；六个高速输出口，可在预定的时间内触发外部电路。 3　两个16位定时／计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程，可以按预定的时间产生中断。 4　具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振．其运行速度比12mhz的90c196kb快33％，比12mhz的8096bh快1倍。 5　3路d／a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm)，调制精度为8位，输出波形为占空比可变的方波，方波可经积分后变成直流电平．其电平随占空比变化有256级输出。 6　有16位watchdog监视定时器，用于监视软件运行是否发生故障，当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时，它能够使系统自动复位。 7　有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom，64kbyte数据存储器ram，16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成；电流型互感器模块完成将100v，5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号，经过信号变换．放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关，在cpu的控制下依次a／d转抉，将现场输入的模拟量转变成数字量，供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号，输入cpu的高速输入口，通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能，支持220v／110v／24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能．采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶．屏幕一屏可显示16×8个英文字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要，本装置设计有5路通信接口：其中2路为冗余设计的can总线接口，用于与通信控制单元通信；1路光纤通信接口，用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信；1路rs485接口，用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信；l路为rs232接口．用于支持装置的组态功能，所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施，防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作，并在驱动电路与继电器之间加光电隔离，以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路，防止由于硬件错误。 硬件设计论文:锅炉自动控温给水系统硬件设计 【内容摘要】本文重点研究了基于STC89C52RC单片机的锅炉自动控温给水系统的设计制作，该系统可以实现的功能有温度控制、液位控制、语音播报等。其中锅炉液位检测和温度检测控制通过单片机来加以控制，该系统成本较低、易于调试、各工作部分障碍互不干扰、维修方便。 【关键词】STC89C52单片机;液位控制;温度控制;语音报警 在现代社会中，居民区热力供应量、需求量越来越大，国内燃煤锅炉的数量仍居高不下［1］。基于此种情况，提高蒸汽锅炉的容量，对操作、控制过程严格要求，都有利于缓解热力供应压力。与此同时，对于锅炉液位和温度的精确控制是关系到人们自身和设备安全的重要问题。由于被控对象和过程的非线性、时变性，多参数间的强耦合、随机干扰等因素，使得建立被控对象的精确数学模型变得很困难［2］。基于控制中的各种影响因素，传统的控制方法已经无法实现所需要的控制精度和系统稳定性。近些年随着单片机技术的迅速发展，利用单片机及其外围芯片实现复杂系统的控制已经成为现实［3］。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性［4］。通过单片机自动控制、调节加热与给水系统，可使锅炉维持一个较稳定的系统，以正常供气供水，保证系统安全经济运行。 一、系统简介 设计的研究对象主要是锅炉的液位和温度，对其液位和温度实现自动控制。通过STC89C52RC单片机、温度传感器(DS18B20)、LCM(12864液晶显示屏)、语音模块(WT588D)、浮球式液位传感器、独立按键等实现系统温度、液位报警和控制，同时可以对锅炉当前状态的显示、控制和播报加以实现。系统的硬件设计主要是有以下几个模块:STC89C52RC芯片为核心的控制模块，液位采集模块、温度采集模块、键盘模块、液晶显示模块、语音报警模块、独立按键模块、继电器控制模块、电源模块、串口模块等。可实现的具体功能如下:一是系统启动后播放开机画面和开机音乐，显示系统默认的温度上下限值。二是显示当前的温度及温度是否在设定范围内，同时显示当前液位状态。三是当液位低至给定的下限液位时，放水水泵停止对锅炉放水，同时启动进水水泵对锅炉进行加水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。四是当液位高至给定上限的液位时，进水水泵停止对锅炉加水，同时启动放水水泵对锅炉进行放水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。五是如果温度传感器DS18B20损坏，系统停止工作，LCM提示错误。六是温度低于设定值，启动加热工作。温度到达指定温度值，停止加热工作。七是可以语音播报，并通过独立按键控制语音播报的开、关。八是通过按键实现温度上下限值的设定，最高上限值为70摄氏度，最低下限值为10摄氏度。 二、系统硬件设计 (一)单片机接口原理图。该部分主要由单片机芯片、上拉电阻、排阵等组成。原理图如图1所示。(二)温度采集模块。温度采集模块主要使用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20。DS18B20为单线接口，性能较为稳定。用户可以设定温度报警上下限值，同时，该DS18B20超温度限可通过报警搜索命令加以识别。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好地解决一些技术问题，才能够达到较高的测量精度［5，6］。在感温器件中，DS18B20适合于单片机构成智能温度测量和控制系统，其精度很高、易保证。体积小、无需标定、支持多点组网功能、可多点测温等特点都有利于在实际应用中取得良好的测温效果。温度传感器如图2，DS18B20的原理图如图3［7］。(三)液位采集模块。液位传感器采用的是浮球式液位开关。其结构简单，无复杂电路，使用方便，使用磁簧开关无需电源，接点寿命长，控制开关位置可随使用者订制。所有开关出线在同一接线盒，外部施工配线成本较低。由于磁簧开关和导线与被测液体是完全隔离，该液位开关可在高温、高压设备上安全使用。浮球式液位开关是采取直浮子驱动磁簧开关内部磁铁，达到开关瞬间动作的原理。当被测介质浮动浮子时，浮子在一定范围内上下移动，浮球内的磁体将吸引控制开关动作杆上的磁体，从而产生开与关的动作，实现液位的指示与控制［8］。液位传感器实物如图4，液位采集模块的电路图如图5。(四)继电器控制模块。继电器主要是来做自动控制作用的开关元件。在本次设计中共使用了3个电磁继电器，都是用+5V的直流电来控制12V的直流电，分别实现对进水水泵、出水水泵、加热器的控制作用。电磁式继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、高电流的工作电路，能实现远距离操纵和自动控制。进水水泵、出水水泵和加热器的控制就可通过此原理得到远程自动控制。继电器控制电路如图6。 三、结构设计 本设计中使用的保温水桶是在成品的基础上进行部分加工所得。机械加工包括对桶壁进行开孔，加热器的定位、安装和密封，进出水水管的定位、安装和密封，液位传感器支架的设计安装，以及液位传感器和DS18B20温度传感器的安装、固定。在上液位传感器安装时，液位传感器的浮球下边缘和进水管平齐，当水位到达该液位传感器浮球下边缘时停止加水，防止进水管被完全淹没。下液位传感器安装时，浮球的下边缘略高于加热装置，当桶内液位低于该液位传感器上边缘时停止出水同时开始加水，防止液位过低而导致加热装置干烧。加工结果如图7。上下液位传感器的信号线分别从安装进出水管的孔里引出。DS18B20温度传感器安装在保温桶夹层内部并紧贴内壁，位置在水桶中部，信号线从和上液位传感器的信号线一路从进水孔引出，如图8所示。 四、应用分析 当保温桶内液位过低时系统控制继电器使进水水泵工作。当液位过高时进水水泵停止工作，出水水泵工作，直至液位正常。同时水的温度如果低于设定值，继电器控制加热器开始加热，直至达到设定温度，加热器(220V)停止工作，这些功能都要能够实现，而且整个过程都是自动完成，不需用户操作，用户只需按照自己的要求设定温度范围，既安全又方便。锅炉自动控温给水系统经过实验验证，已经可以实现开机画面的显示，显示默认的温度上下限值，可根据需要进行设定，系统会显示当前的温度和温度、液位状态是否正常。随着单片机技术的发展和日趋成熟，单片机不仅应用前景广泛，同时有助于发现可能存在的故障。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性。 作者:伍广 邓传奇 陈帅 单位:安徽理工大学机械工程学院 硬件设计论文:封闭禽舍传感器节点软硬件设计 本文作者：曹元军1金濯2翟旭军2王新忠3作者单位：1.泰州职业技术学院2.江苏畜牧兽医职业技术学院3.江苏大学生物机电工程研究院 工厂化蛋鸡舍在结构上是一个全封闭的设施，鸡舍内部环境受设计结构的制约和影响，形成了不同于外部环境的“鸡舍小气候”。鸡舍气候信息主要包括室内的温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子。鸡舍设施的全封闭性决定了鸡舍与外界的物质与能量交换，这种交换会引起鸡舍小气候环境的变化，进而在一定程度上又会影响蛋鸡的生长及其产蛋率。鸡舍气候信息采集的智能化和信息化是实施工厂化蛋鸡养殖的关键技术之一，国内外已有科研人员将无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)技术应用于农田信息采集。为满足农业信息采集中监测周期长的需求，研究人员结合不同的应用场合，设计了多种专用的无线传感器网络节点［1－6］。由于封闭式蛋鸡舍设施的特殊性，鸡舍环境信息有线采集设备易出故障，且设备的投入成本与维护成本较高，因此，无线传感器网络的应用将尽显其优势。为此，笔者在尽可能延长无线传感器节点通信距离的基础上，合理地设计硬件系统和软件系统，以有效提高节点的生存周期。 1节点硬件设计 节点硬件设计通过自组网的形式将采集的信息发送至系统监控中心，实现对封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的采集。传感器节点由微处理器模块、无线通信模块、串口通信模块、传感器模块和电源模块组成，如图1所示。为了提升传感器节点的通信距离，微控制器(CPU)采用AVR系列单片机ATmega128L，对比普通51系列单片机而言，ATmega128L代码执行效率更高，抗干扰能力更强，同时，ATmega128L单片机具有低功耗的特点(1μA～25mA，WDT关闭时为100nA)。该设计的无线通信模块采用功耗低、发射功率可微调的nRF905模块，其高斯频移键控(GFSK)调制方式抗干扰能力强，能够很好地抑制噪声环境对信息采集系统的影响。设计节点的CPU时钟频率为7．3228MHz，nRF905设定在433MHz国家开放频段。温湿度传感器采用SHT11，光强度传感器采用美国TAGS公司的光强度数字TSL2561。有害气体浓度的监测传感器分别为:CO2浓度传感器选用美国FIGARO公司生产的TGS4160，NH3传感器选择的型号为MIC－NH3智能传感器，硫化氢传感器选择的型号为(H2S传感器)M－100。 2节点软件设计 针对上述节点硬件结构，结合封闭式蛋鸡舍设施信息采集周期性强、时间间隔短、单次数据传输量大的特点，设计了基于C语言的软件系统。 2．1节点软件构成 节点软件由操作系统和应用程序构成。WSN利用TinyOS操作系统，采用AVRStudio4．07开发平台，开发应用程序，包括各个硬件模块的驱动、数据采集和通信协议。在TinyOS环境下为节点用NesC语言编写了相应的执行程序。AVRStudio4．07平台采用面向对象的编程方法，1个TinyOS应用程序与多个组件(Component)连接，构成1个执行模块(Module)。组件是硬件的抽象概念，组件间由接口(Interface)互相连接。该设计传感器节点的TinyOS应用程序结构如图2所示。 2．2节点休眠的设计 无线传感器节点节省能量的最主要的方式是休眠机制。当传感器节点目前没有传感任务并且不需要为其他节点转发传感数据时，关闭节点的无线通讯模块、数据采集模块甚至计算模块以节省能量。因而，一个传感任务发生时，只有与之相连的区域内的传感器节点处于活动状态，从而形成一个活动区域。如图3所示，活动区域随着数据向网关节点传送而移动，这样原先活动的节点在离开活动区域后可以转成休眠模式从而节省能量。 2．3同步控制 时钟同步是该设计分布式系统的重要组成部分，采用TDMA－MAC协议。具有休眠机制的无线传感器网络需要严格的时间同步机制，用来准确接入信道和及时唤醒。在传感器网络中，节点运行工作时的物理时钟依靠对自身晶振中断计数实现。如果节点晶振的频率误差和初始计时时刻不同，就会使节点之间物理时钟不同步。通过计算出物理时钟与逻辑时钟的关系，构造对应的逻辑时钟以达成同步。无线传感节点在应用基站充当时间基准点，发送数据包具有当前时钟读数的同步指令，当无线传感器网络内其他节点接收到该同步指令后，计算延时参数并调整本节点的逻辑时钟值，以和基站节点基准点构成同步。传感节点在和基站节点同步后作为新的基准点，一环接一环由里向外同步，直至覆盖整个无线传感器网络。 2．4节点程序的调试 无线传感器节点硬件和软件设计完成后，进行了程序初步调试。程序调试平台为AVRStudio4．07，调试步骤如下:①在启动AVRStudio4．07之前，将JTAG仿真器与PC机串口连接起来;②JTAG仿真器的数据电缆连接到目标板的JTAG接口;③在确认PC、JTAGICE和目标板正确连接后，按照下列顺序依次接通电源的操作:打开目标板电源，即SW1拨至“ON”处，然后接通JTAG电源，JTAG仿真器上的绿黄两灯同时亮表示连接成功，若有任意一灯不亮，就说明连接没有成功;④在PC上打开AVRStudio4．07，调试节点程序，如下图4、5所示。 3结语 为解决传统封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的监测中所存在的监测区域面积小、采样率低、工作量大等问题，该研究探讨了将无线传感器节点技术作为封闭式蛋鸡舍环境监测中数据采集和传输载体的可行性，设计和开发了无线传感器节点，并进行了节点程序的调试。下一步应采用所设计的无线传感器节点，构成无线传感器网络，通过进一步的封闭式蛋鸡舍环境因子信息采集试验，提高无线传感器网络系统的可靠性和实用性。 硬件设计论文:常规剧场舞台机械控制系统的软硬件设计 【摘要】根据国内剧场舞台机械控制系统的特点，探讨了软、硬件设计解决方案。根据实际工程经验从控制系统硬件设计组成、网络系统构建和软件功能要求三个方面进行了详细的论述。 【关键词】PLC；舞台机械；变频器；现场总线 常规剧院根据功能可以划分为歌剧院、戏剧院、音乐厅和多功能厅等。舞台机械是现代化剧场不可缺少的核心设备，通过舞台机械设备不断升降、平移、开合运动，并配合灯光、音响的不断变换，呈现在观众眼前的是一场场美轮美奂的视觉盛宴。常规剧场舞台机械设备一般可分为台上和台下两个部分，台上以卷扬类为主，台上设备的基本配置有防火幕、假台口、大幕、二道幕、景吊杆、灯吊杆、单点吊机、灯光渡桥、灯光吊笼等设备，有的还配置了反声罩。台下以升降、推拉、旋转为主，台下设备的基本配置有主升降台、左右车台、后车转台、升降乐池、各种补偿台、插销和安全网等设备。其中，台上吊杆类设备、台下升降台类设备和车台类设备是舞台表演空间的主要设备。随着计算机技术的不断发展，现在舞台机械控制多采用以可编程控制器为主的分布式控制系统。系统硬件由继电器、接触器和变频器等低压电器组成，网络采用开放式工业现场总线通讯技术，软件设计采用功能完备的人机友好界面和安全互锁保护。整个系统快速、方便地将分散在台上、台下的设备和核心中央处理器联系起来，其各种不同类型的控制模块通过硬件接口和软件组态可进行广泛组合，为舞台机械运行提供实时、安全可靠的运行保证。同时，由于采用计算机控制，系统具有处理速度快、系统资源裕量大、通讯能力强、故障排除快速、定位准确的特点。 1设备电器设计组成 舞台设备电器控制回路一般由各种安全保护单元（如限位、乱绳、超载、超速、安全急停链路）、位置测量单元（如编码器、减速开关、行程开关）、控制电路（如各种继电器、PLC输入输出模块）、驱动单元（如变频器、交流接触器）和执行单元（如三相异步鼠笼电机、伺服电机）组成，并通过以上电器环节的共同作用控制设备运动。国内舞台设备按控制方式包括常规定速控制和调速定位控制。 1.1常规定速控制 常规定速控制——通过PLC起停输出、设备的行程开关、保护开关、继电器组成的中间回路控制对应的三相电源的相序通断，从而达到直接控制电机的正反向运动，如舞台各种插销、安全网、升降栏杆、安全门。该方式广泛应用在对时间要求不高的舞台设备硬件设计上，对于在运动过程中有位置需求但定位要求不高的设备（如灯光吊笼、假台口侧片、灯光渡桥）来说，该方式并不能满足要求。从设计经济、硬件便捷的角度，通常在常规电机传动轴上加装轴套型增量编码器，将编码器信号接入具有位置采集功能的模板（如西门子编码器模块FM350），同时，在硬件选型时根据模板的采样频率和电机转速确定所选编码器的每圈脉冲值。采集的位置信号经过现场总线传送到中央处理器中，和预设的目标位置做比较，决定设备是否到位停止运行。在实际的硬件设计中，为了能及时响应到位置信号，需把采集模板的实际输出值串入控制电机正反转回路。考虑到常规定速控制设计中不具备调速功能，电机高速运动过程中收到停止信号后制动运行较长，影响设备控制精度，在应用中要根据设备实际制动距离，在软件调试中加入制动停止提前长度来修正设备停止响应距离，从而提高设备实际到位精度 1.2调速定位控制 调速定位控制——常规电机带有编码器，编码器接入具有位置控制功能的高性能交流矢量变频器，变频器通过本身的内置位置控制卡计算电机运行的实时位置和给定目标位置的差值，通过PID调节输出对应的频率和电压控制电机运转速度，中央处理器通过总线通讯方式比较变频器传回来的位置、状态特性，并根据变频器窗口到位值实现对所控设备的速度、位置精确控制，控制电路如图3所示。使用调速定位控制，降低了对机械设备的冲击，提高了设备的安全性和可靠性。因此，在国内中、大型剧场中，该控制方式是控制吊杆、升降台、车台等机械设备的主流方案。调速定位按控制电路功能一般可分为一对一控制和矩阵切换控制。对于前者，每个设备都是一个控制单元，控制电路结构相对简单，每个变频器的总线状态真实反应设备实际情况。由于只考虑单独控制回路，现场调试成本较小，出现故障排查相对容易，系统后期维护人工成本较小，但如果控制单元的任何器件发生故障，则直接影响调速设备运行，同时对于电器元件、变频器的成本支出较高。对于后者，由于采用继电器矩阵切换，控制回路采用冗余备份方式，每个调速设备在选定之前不对应固定变频器，如果某一个控制单元出现问题影响吊杆运行，通过切换矩阵的及时调整可以规避出现故障的控制单元，从而使设备更可靠地运行，提高了整个系统的风险抵御能力。同时，采用切换方式，节省了变频器数量，降低了电器成本支出。但这种控制方式电路结构复杂，软件互锁要求较高，一旦出现故障，排查和维护较繁琐。通常来说，台上调速吊杆采用切换矩阵方式，台下调速设备采用一对一控制方式。这主要是因为各种类型的吊杆大多功率在30kW以内，且功率较为相近，实际舞台演艺中同时运动的最多吊杆数远远小于总吊杆数，故采用切换方式。而台下升降类设备在演出时载有大量演员，功率较大，通常达到60kW以上，为了避免频繁切换对用电回路的冲击，并考虑到实际运行的安全性，故采取一对一方式。 2网络系统的构建 舞台机械控制系统从网路结构上分为三个层级：管理级、控制级和现场级。2.1管理级设备管理级设备包括控制台和服务器。控制台中主要设备包括工控机、触摸屏和电源、操作按键及操纵杆，主要为监控舞台设备状态、运行参数、报警信息，编场数据处理和控制设备起停，为操作人员提供友好的人机交互界面。服务器可记录操作人员和设备的实时数据，为演出设备历史追溯提供不可替代的手段。 2.2控制级设备 控制级设备主要包括可编程控制器的中央处理单元和各种适应现场总线的通讯单元。作为整个舞台机械控制系统的“大脑”，中央处理单元是系统核心，主要负责向上通过以太网传递现场的监控信息（如升降台、景杆等调速设备的位置、速度等实时参数，以及乱绳、电机过热等安全信号），向下对现场级设备下达动作命令，协调现场设备动作次序（如舞台机械设备的定位控制和设备延时启动等）。 2.3现场级设备 现场级设备：主要包括符合现场总线协议的相关舞台机械控制远程I/O站点、对应的变频器和电动机。现场级设备主要任务负责实现操作人员通过控制台发送的具体的运动方案，同时采集必要的现场信息，传递给上层作为参考。图4为采用标准三级网络设计的结构图。 2.4网络系统的构建中的关键问题 （1）控制系统的安全性设计要贯穿整个控制系统，包括核心控制器到单体设备的控制设计。控制系统应采用开放的现场总线技术，根据用户的实际需要，采用可靠的冗余技术，包括核心部件的冗余和网络的冗余。控制系统具有紧急停机系统，任意一个极限开关的动作会触发本设备应急线路，任意一个急停按钮应触发控制系统的急停链路。同时，急停系统和中央处理器通过安全总线进行信息交换。所有具有提升性能的驱动都采用双制动器，并且互相独立控制，保证驱动能及时有效地停止工作。（2）所有的舞台机械系统主控制台、移动控制台，应具备即插即用的特点。对于单一控制台，用户可根据实际情况方便地选择切换到不同的操作方式（如手控、程控、更改参数）对设备进行操作；对于不同控制台之间的切换操作，中央处理单元应具备统一的授权管理，保证同一设备在任意时刻只接受来自单一控制台的指令信息，防止设备由于接受不同控制台指令信息而造成控制紊乱。（3）保证关键信息响应的实时性和同步性（如舞台机械设备的启动命令）。对于调速定位设备，国内大多是通过每个变频器的内置位置控制卡控制设备，当多个设备同时运动时，由于网络传输的延迟性造成设备启动的不统一和设备运行中间过程中的实际位置偏差。在设计控制网络时，对于关键信息的传递需采用等式同步机制和数据优先级处理，保证数据传输的快速响应。 3软件设计要求 3.1操作功能要求 操作功能要求：对于舞台控制操作界面，应设有手动选择、运动参数设定、设备编组、场景运行、设备位置绑定、运动禁止、设备位置记录等功能，根据实际用户需求的不同，还应提供系统管理、维护和根据演出过程需要而附带的工程组态功能。同时，应提供演出中间的各种应急处理功能，如当在演出场景中编组的运行设备，设备出现报警停止运行时应具备手动快速介入，当设备撞到物理极限位后，应具备旁路控制使设备及时脱离危险位置。用户一旦误操作，不光有报警信息，同时提供相应的保护，规避可能发生的设备误动作引发的系统风险。 3.2设备互锁要求 设备运行互锁是舞台设备安全可靠运行必不可少的保障，互锁软件设计必须实时跟踪设备运行的数据。互锁软件应采用顺序控制程序，根据优先级管理机制，按照预先规定好的优先级动作顺序，对控制过程各阶段的设备互锁顺序进行自动判别和保护。每一个设备的运行条件都依存于其他相邻设备的位置，当检测到条件满足或不满足时，及时发送给设备数据块运行或受限指令，使设备安全可靠地运行。 3.3分布式管理要求 通过现场总线技术，把分布在舞台控制室的控制台、上位机、台上及台下控制柜间的现场驱动单元、现场采集单元等方便、快捷地联系起来。通过开放的现场总线控制通信网络把物理分散的设备构成为一个整体，用分布式数据库实现全系统的信息集成，进而达到信息共享，从而实现同时在多台控制终端上对舞台设备的集中监视、集中操作和集中管理。 3.4远程维护要求 控制系统工程师可通过互联网对现场控制系统进行远程诊断和维护。操作系统中出现的故障，应及时记录在上位机历史数据库中，用户通过Internet网以文本形式传送到远程诊断实验室，帮助用户排除故障。通过专门远程诊断软件，可实时跟踪链接到现场网络节点的舞台机械设备运动情况，及时帮助用户解决操作中出现的问题。 4小结 在控制系统建设规划中，要注重安全和效益并重的原则，适当降低建设成本和后期维护成本，同时还要从长远着眼，技术方案要有一定的前瞻性，充分考虑将来整个系统的整体升级、扩容问题。随着计算机和控制理论的不断进步，舞台控制技术逐渐趋于完善，带有自诊断功能和微机通信接口的PLC元器件也越来越普及，价格也趋向便宜。在国内以可编程控制器为核心的舞台机械控制系统已经形成了集网络化、集散化、自动化、智能化为一体的先进的自动控制模式。目前，广义舞台的概念已不再仅仅局限于正规剧场传统品字型舞台，随着电视剧场、演播厅、体育场馆等组合式舞台，以及各种类型的动感、多维影院、VA多媒体互动系统、科技馆等领域的异型舞台的出现，舞台机械控制系统的软、硬件设计也应随着舞台要求的变化不断发展更新。 作者:刘学信 刘建喆 单位:山东艺术学院 北京师范大学第二附属中学 硬件设计论文:高性能车载充电机硬件电路设计研究 电动汽车作为新型代步交通工具，车载充电机是其不可缺少的配套充电设备，对车载充电机的研究显得尤为重要。一款成功的高性能的车载充电机要能抑制谐波、功率因数高、效率高等特点。本文根据上述特点，设计了一款2kw的车载充电机。有源功率因数校正电路（APFC）能有效抑制谐波，提高功率因数。而软开关技术能有效提高充电机的效率。本文将二者结合在一起，设计了一款高性能指标的车载充电机，并进行了波形测试及实验验证。 1车载充电机硬件拓扑结构及原理 1.1APFC拓扑及原理功率 因数校正有多种拓扑电路，比如boost、buck、buckfly等电路。本文采用BOOST电路拓扑，如图1所示，因其电流连续、电流波形失真小、输出功率大、储能电感同时具有抑制RFI和EMI噪声的功能。状态分析：当S通、VD断时，假设此状态持续时间为T1，可得到状态方程，解得，其中为第K时刻的输入电压值。当S断、VD通时，假设此状态持续时间为t2，可得状态方程，解得：。当S断、VD断时，假设此状态持续时间为t3，得状态方程。由上述公式可知，是跟随输入电压变化的半波正弦函数，如图2所示，其相位基本相同且输入电流波形近乎正弦波，所以功率因数接近于1。当电感电流临界连续时，t3=0，可知电感电流的包络线仍为半波正弦函数形式。弱电感电流连续，则表现为电感电流正弦变化的基波上迭加随斩控频率变化的高频锯齿波，锯齿波的幅度与电感量及斩控频率有关。 1.2逆变整流拓扑及原理 逆变电路采用副边无源钳位软开关移相全桥拓扑结构，如图3所示S1、S3为超前臂，S2、S4为滞后臂。其软开关的实现，超前臂的零电压开关依靠变压器漏感和超前臂的并联电容实现，滞后臂的零电流开关通过变压器二次测钳位电容在换相期间钳位电压强迫一次侧电流复位到零实现。此种软开关结构，所需器件简单，不需要额外有源元件等优点。 2主回路参数设计 2kw高性能车载充电机的额定输出电压为96V，额定电流为20A，输入单相交流电160V-240V整流后经APFC电路得到400V直流母线电压，开关频率fs取50KHZ。 （1）apfc电感设计。 1）输入电流峰值的最大值确定：电感应当在最大电流时避免饱和。交流输入电压最小时，其峰值能达到最大，再考虑到期效率假设为0.92； 2）电感中纹波电流峰峰值。一般最大峰峰值可取输入电流的20%； 3）确定输入电压峰值时的最大占空比； 4）电感量的计算：经过试验，调整为1mh。 （2）主变压器的设计。 1）选定工作频率在100khz，铁氧体磁芯完全能够满足要求； 2）磁芯规格的选择。铁芯的窗口面积乘积为：通过查表选择双EE55磁芯。式中：V1I1为输入功率；V2I2为输出功率；K0为窗口利用系数，一般取0.2-0.4；Kf为波形系数，方波为4； 3）原边绕组匝数选择； 4）副边匝数选择 （3）钳位电容的设计。其作用主要有两个：一是钳位整流二极管的电压，从而降低二极管的电压应力；二是超前臂关断后，钳位电容上的电压反射到原边，抵消漏感的能量，使得原边电流迅速降低，实现滞后臂的零电流开关。本文中漏感选择20uh。电容上存储的能量为：一次测漏感能量为：为了抵消原边漏感的能量，电容上存储的能量要大于漏感存储的能量，即整理得：最终经过试验选择容值为200nf。 3实验波形及结果分析 蓝色为超前上桥臂驱动波形，黄色为超前上DS间波形，由上图可知超前臂实现了零电压开通关断；图中红色为滞后下DS间波形，紫色为回路电流波形，由图可知，滞后臂基本实现了零电流开通关断。 4结束语 随着电力电子技术的不断发展，人们对车载充电机的要求越来越高，高频化小型化高效化低谐波车载充电机成为发展的趋势。本文研究了带有源功率因数校正的移相全桥软开关车载充电机，对其工作原理和性能做了分析并对样机进行了实验，证明了充电机的可行性和有效性。 作者：王平来 李小伟 张立功 单位：山东省汽车电子重点实验室 山东省科学院自动化研究所 硬件设计论文:浅谈喷雾机的系统硬件设计与实验 1系统硬件设计 系统硬件设计系统工作时，药液由液压泵泵出，经主管道及喷杆后由喷头流出，通过转换接头流经流量传感器，最后由药液收集槽收集。为便于试验记录，将左侧喷头从上到下标记为喷头1～喷头3，右侧喷头从上到下标记为喷头4～喷头6。转换接头为自行设计的快捷转换接头。流量传感器输出频率信号，信号经频率转电流模块转换为4～20mA电流信号，同时压力传感器输出4～20mA电流信号，流量传感器与压力传感器输出的电流信号经4～20mA信号采集模块采集后，由RS－485总线上传至上位机界面显示。本系统可同时显示6路流量信号及1路压力信号。流量传感器选用GemsF6FT—110系列TurboFlow型流量传感器，输出频率范围58～575Hz;压力传感器选用WLB型压力传感器，输出信号为4～20mA电流信号;频率电流转换模块选用ART－阿尔泰A11FV11频率/电压、电流信号隔离转换模块，输入为0～1kHz，0～10kHz和0～100kHz频率信号，输出为0～5V，0～10V电压信号和0～20mA或4～20mA电流信号。本设计根据流量传感器输出信号选择输入档位为0～1kHz，并根据信号采集模块选择输出档位为4～20mA;4～20mA电流采集模块选用顺源ISOADA08型采集模块，可同时采集8路电流信号，通过RS－485总线上传至上位机界面。若喷雾机喷头较多，系统可对喷头进行分批次测量。 本转换接头可分为固定架、螺杆和接头体3部分。其中，固定架用于支撑接头，并将接头与喷头位置进行固定;接头体上端采用橡胶密封垫，可将喷头与接头接触部位进行密封，橡胶密封垫通孔直径为13mm，可用于测量多类喷雾机喷头。测量时，将橡胶密封圈与喷头喷嘴对接，卡钩卡至喷头上端，且保证两卡钩处于同一平面内，以保证密封性良好，旋转螺杆使转换接头固定至喷头上;药液经喷头体由胶管接头引流至流量传感器。本转换接头使用方便，操作简单，用于对单个喷头的测量;若喷雾机喷头数量较多，可使用多个接头进行测量。 2上位机软件设计 系统上位机控制软件采用C#编写，使用VisualStudio2008开发平台开发进行开发，可以运行于Win-dowsXP及以上环境。系统工作时，可根据不同试验条件在上位机界面显示不同的测量值。因本系统主要测量喷头流量值，根据拟合方程中流量与电流的关系，设定最大电流值与最小电流值所对应流量值以及压力值。系统启动后，上位机界面实时显示主管道压力值以及喷头1～6的流量值。数据采样间隔可根据用户要求进行设定，同时系统会将所采集数据在数据库中进行存储，可供试验后期数据分析处理。为了获得电流与流量关系曲线，试验时选用SCL600型喷雾机ALBUZ－ATR80型喷头，分别设定压力为0．3，0．7，1．1，1．5MPa，使用秒表记录测量时间，并测量在该时间范围内由量筒收集的药液体积，同时用万用表测量输出电流值，每个压力值下测量3次，取平均值。 3试验及结果分析 为测试本系统精度，试验时选用SCL600型喷雾机所配置的ALBUZ－ATR80型喷头进行试验，记录上位机界面所示流量值，同时用量筒测量一定时间流经流量传感器的药液体积，计算其平均流量(即实际流量)，通过与试验测量流量(即上位机所示流量)进行比较，得到系统精度。为了测试系统精度，以喷头2为例，使用上位机软件，以0．4MPa为间隔，在0．3～1．5MPa范围内记录上位机界面所示流量值，并测量在一定时间内量筒所收集的药液体积。每个压力下测量3次，取平均值。试验数据表明，喷头在不同压力下流量不同，且随着压力的增加，流量逐渐增加;在流量为0．53～1．25L/m范围内，喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为4．40%。为了测试系统精度，选择喷头1、喷头3及喷头4进行试验，使用上位机软件，试验设定压力为0．7MPa。同时，记录上位机界面所示流量值，并测量在一定时间内量筒收集的药液体积，每组测量3次，取平均值，试验数据表明:当压力为0．7MPa时，各喷头流量基本保持一致;当流量为0．83～0．91L/m时，喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为3．88%。 4结论 本系统所设计的转换接头使用方便，密封性良好，对喷头寿命影响较小，可便于系统同时对多类喷雾机喷头流量快速测量，且系统操作方便，上位机界面可实时显示各喷头流量值，实现对喷雾机喷头流量在线测量，测量精度较高。 作者：单位：西北农林科技大学机械与电子工程学院 国家农业信息化工程技术研究中心 硬件设计论文:钻孔机械臂控制体系硬件设计与实现 0绪论 工业机械臂（以下简称机械臂）是近代自动控制领域中出现的一项新技术，作为多学科融合的边沿学科，它是当今高技术发展最快的领域之一，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。随着机器人系统设计应用的复杂化以及机器人系统对控制精度、实时性能、可靠性的要求不断变高，需要给机械设备装备嵌入式操作系统。嵌入式系统应用于机械的控制，将是机器控制领域的一个发展方向，为机器的智能控制的实现提供了广阔的平台。与传统的微处理器和DSP相比，ARM微处理器资源丰富，具有很好的通用性，其主要技术优点是高性能、低价格、低功耗，可以广泛的应用于各个领域，因此将ARM应用于机械臂控制系统不失为一种好的策略。 1机械臂功能设计 本文主要研究的是单臂式钻孔机械臂，这种机械臂需要完成的动作有：前行、后行、左行、右行、上行、下行。这些动作相互结合，完成相应的动作安排。根据上述动作要求，工艺流程如下：(1)本文研究的机器臂主要由底座(或躯干)、机械臂构成。底座的主要任务是支撑和完成手臂上下左右的移动，实现机械臂在工作空间中的活动；(2)机械臂的底座固定不动，机械臂的Y轴由伺服电机驱动在平行于底座的平面进行前后运动，即是在Y轴平面中的运动；(3)X轴在上位机对伺服驱动器发出指令后和Y轴同时移动，进行左右的运动，即在X轴平面中的运动，同时运动就可以实现机械臂在X-Y平面上的精确定位；(4)在X轴上安装一个气动式动力头，当在X-Y平面上精确定位之后，处理器通过控制电磁阀动力头进给，带动钻头旋转进行既定的钻孔。总结归纳可知，X-Y轴用于机械臂钻孔的定位，Z轴做往复运动进行钻孔；(5)机械臂完成上位机发出的脉冲指令，回到机械原点，等待下一次的指令。 工作过程如下：上位机对控制机发出脉冲指令，电机控制系统从控制器中获取指令数据，传感器系统检测在机械臂工作的范围之内有无障碍物，确定无障碍后开始动作，在系统运行中与电机同轴度编码器实时反馈机械臂所到达的位置，以判断是否完成规定动作。当控制器接受编码器反馈的数据判断出规定动作完成后系统暂停动作，等待下一次指令。为了使机械臂在接受到指令后高速准确的完成动作，本设计在硬件上采用了伺服驱动系统，软件上采用模糊控制算法。电机驱动系统由ARM处理器及其相关外围硬件和电机驱动器组成，ARM处理器发出指令脉冲下达给伺服驱动器，电机驱动器驱动电机运转，运行期间，ARM处理器根据编码器反馈的信息判断机械臂的运动状态，实现实时跟踪定位和位置定位。 2模糊控制算法在ARM控制系统中的实现 2.1输入量模糊化 模糊控制算法用在ARM中,则需使用在ARM中可以运行的软件实现模糊控制，这样就把能将原来的数字控制器改成模糊控制器，从而构成了一个基于ARM的模糊控制系统。由此可见，这种模糊控制器在本质上只是一种控制算法与硬件的结合，与其它的模糊算法的差别在于用ARM的语言来实现模糊化、模糊推理决策以及反模糊化过程。这种模糊控制器的优点是资源消耗少，灵活性高，通用性强，应用范围广等。必须注意的是设计过程中要考虑到ARM的内存空间，运算速度，以及模糊算法的执行效率和系统的实时性要求。在模糊控制器中，给定目标为r，将光电编码器检测到的电机转速作为反馈输入。然后计算得到转速偏差e(k)和转速偏差变化率Δe(k)，量化和模糊化后作为模糊控制器的两个输入信号，反模糊后得到精确的PID参数，经过PID运算得到电机控制信号，此控制信号经过进一步的转换，可得到PWM控制寄存器的设定值，写入PWM寄存器后，从ARM的PWM输出端口将得到相应的PWM控制信号，经过驱动器驱动伺服电机，使钻孔机械臂达到计算机的控制运动要求。在机械臂硬件平台控制系统中,计算机通过串口与ARM处理器通信,发送控制命令控制机械臂的运动状态。用编码器检测电机的旋转速度。 电机转速的误差:式中：n是当前电机转速；n0是t0时刻对应的电机转速;当上次的电机转速为e(k-1)时，当前电机转速的误差变化为：根据e(k),Δe(k)的隶属度函数可知，我们必须把由上式计算得到的误差和误差变化率进行处理,使他们的值落在[-3,3]区间,再进行模糊化处理,才能进行模糊控制器运算。经过反复的试验,可以得到e(k),Δe(k)的最大值,分别为em,Δem由此我们进行归一化公式:当出现测量值大于我们的最大值时，我们就将其视为最大值em的值，所以以上公式是普适用的。 2.2建立机械臂模糊控制规则表 模糊控制规则在模糊控制系统中，是一种根据控制量偏差和控制量偏差变化率而推断出输出量的推理规则。这些规则是由误差和误差变化率状态的不同而形成的一系列条件语句。在模糊控制器选用单变量二维最常见的结构形式，设定误差e,误差变化ec及控制量输出u的模糊子集为｛负大,负中,负小,零,正小,正中,正大｝，并简记为{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}，论域均定为[-3,3],模糊子集NB,PB分别选为Z型隶属函数和S型隶属函数，其余选为灵敏度高且在论域范围内均匀分布，等距离的三角形隶属函数。由于三角形隶属函数简单易行，计算效率高，且仅与直线的形状有关，适合于实时控制和在线调整的控制，因此，本模糊控制器的输入输出隶属度函数曲线如图1所示。 3钻孔机械臂控制系统硬件设计与实现 3.1LPC2138处理器 ARM内核采用精简指令集计算机（RISC）体系结构，具有大量的通用寄存器，指令格式使用统一和长度固定，寻址方式简单，内含2套指令系统（ARM指令集和Thumb指令集）。极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。 3.2传感器模块 本课题研究的钻孔机械臂是一个用于加工的机械装备，当上位机设定好要加工的参数且启动机械臂臂进行加工时，为了防止有意外的发生，需要加一些传感器进行保护，当检测到有人或物进入到机械臂加工的范围之内时，传感器将检测到的信号反馈给处理器，进行相应的动作。 （1）位置传感器：即行程开关，在X轴和Y轴上都装有3个行程开关，在Z轴的上下位置也装有两个行程开关，本系统中选用无触点感应式行程开关，两线制传感器，型号为TL-05MD1。原理：无触点行程开关又称接近开关，它可以代替有触头行程开关来完成行程控制和限位保护，还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点，所以在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。无触点行程开关分为有源型和无源型两种，多数无触点行程开关为有源型，主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分，一般采用5V～24V的直流电流，或220V交流电源等。当被控物体到位,电子行程开关动作，常开组导通(闭合)常闭组截止,(断开)。完成相应的动作。 （2）光电编码器：由伺服电机驱动器独立控制。 （3）红外光栅传感器又称为安全性光栅安全性光栅是一种保护各种危险机械装备周围工作人员的先进技术。同传统的安全措施，比如机械栅栏、滑动门、回拉限制等来相比，安全性光栅更自由，更灵活，并且可以降低操作者疲劳程度。通过合理地减少对实体保护的需求，安全性光栅简化了那些常规任务，如设备的安装、维护以及维修。 4总结 本文在分析机械臂嵌入式控制体系的基础上，进行了以LPC2138为主控制器的嵌入式系统硬件平台设计。合理规划机械臂的任务模块，设计应用程序，实现对各功能子系统的数据通信、控制管理。本文只对机械臂底层控制系统进行研究设计并介绍。因此，真正的实现伺服电机的精确控制还需要进一步要有专业人员研究。 硬件设计论文:计算机硬件设计安全问题与策略 摘要：随着时代的发展，信息逐步走进每个人的生活，与人们的生产与生活息息相关，在信息时代下计算机也在迅猛发展，但是随之暴露出来的问题也是不容忽视的，重点引起人们关注的问题就是计算机硬件设计安全问题，因为这关系到人们信息的安全。基于此，就重点针对这一问题进行分析研究，并根据现有问题状况提出几项策略。 关键词：计算机硬件；信息安全；创新技术 在现阶段中，世界已成功步入信息时代、科技时代，我国也不甘落后，我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展，然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来，相较于计算机的发展来说较为落后，尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题，这是一个很严肃的问题，这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响，所以，解决计算机硬件设计安全问题势在必行。 1计算机硬件安全的概述 在使用计算机的过程中，外部环境对计算机有很大的影响，所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻，要求计算机外部环境清洁度较高，计算机温度不能过高要适中，计算机四周电压要保持稳定，做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术，这个技术叫做加固技术，计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水，这样的计算机能够一整天在野外工作，所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如，计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码，虽然说这些指令代码是保密的，但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉，我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码，外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令，使得计算机内所有的信息、资料泄露，同时也可能会使计算机崩溃，并且这一崩溃将是毁灭性的，一旦这一消息是真实的，那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击，导致硬件泄密、信息泄露，甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全，从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢？电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实，计算机就像是人的身体，有很多零部件，计算机中的零部件每一个皆是能够控制的，所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片，一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解，那么就能够控制计算机，所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的，因此，要做好计算机硬件安全防护工作，保证计算机硬件安全，保证计算机硬件的设计安全。综上所述，可以看出，计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题，信息安全重点工作就是保密、集成、实用，想要保证信息是安全的，就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法，从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中，它的发展过程比较漫长，通过它的发展过程能够知道一点，那就是计算机硬件安全是什么，它指的就是一个安全系统，这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的，这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。 2计算机硬件的设计安全发展现状 计算机系统中有各种各样的元件，这些构件组合起来构成了物理部件，也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出，现阶段，计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种，相应的，产生问题的原因也大概能分为三种，包括输入设备、储存介质、输出设备。首先，就输入设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种，一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁，一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒，从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发，一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露，后果严重。其次，就储存介质来说，以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障，安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后，就输出设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来，这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。 3计算机硬件的设计安全分析 在信息时代迅猛发展的潮流下，计算机硬件设计安全问题逐步显现出来，相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来，其中有一些新兴安全方案设计精妙，实用性高，并且成本不高、功耗不高，这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外，在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生，如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等，新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用，但是任何事物都有两面性，内在变异有好的一面也有坏的一面，它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。 3.1硬件木马 根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机，硬件木马与病毒相似，都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁，是一种较为恶意的程序，这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片，它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现，但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大，所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种，所以每个研究人员研究的难易程度不同，普遍情况下，那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计，那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量，主要测量的功耗有两个方面，一方面是开关功耗，另一方面是泄漏功耗，然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是，之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说，使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马，或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来，会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大，这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出，它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测，如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出，这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。 3.2物理不可复制技术 计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术，物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念，物理不可复制技术前景广阔，它能够提供一组特殊的映射，该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系，这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的，这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系，除此之外，芯片的映射还存在不可预测的问题，这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段，随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入，越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出，并加以试验，最终成功实现，然而，在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里，仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题，这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端，例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术，它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术，能够制造出一种刚刚兴起的加密系统，这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里，相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中，加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下，需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语，有很多方式能够实现集成。 4计算机硬件设计安全的策略 4.1做好内置安全确认工作 想要很好保证计算机硬件设计安全，第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作，内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。那么怎样来进行内置安全确认工作呢？计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步，首先，使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造，在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列，再通过电子设计自动化工具进行编译工作，从而能够得到新的产物也就是物理版图，把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥，接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域，把校验密钥进行加密处理后得到验证模块，随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上，最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3]，从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作，从而更好保障了计算机硬件设计安全。 4.2检测外置辅助安全 想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段，大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作，与此同时，外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥，其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面，而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。 4.3研发时注重安全设计 计算机硬件设计安全问题是多方面存在的，所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测，还需要关注多方面，避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外，现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件，认识计算机硬件的程度不深，所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识，与此同时，还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之，在设计研发中要注意内置以及外置，搞好设计安全，制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序，除此之外，还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备，以便发现问题、解决问题。 4.4注重创新技术 计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高，在目前来看无法适应时代的进步，所以，想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术，进一步完善计算机硬件的安全设计技术。 5结语 综上所述，计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意，不可以忽略问题、轻视问题，要敢于面对问题并采取正确的方式，研究更为有效的技术来解决问题，保证计算机硬件设计安全，保护计算机系统内部的信息数据。 作者：唐淑珍 单位：天津市静海区医院 硬件设计论文:EDA技术在计算机硬件设计的实践 【摘要】科学技术的发展离不开计算机硬件的发展，EDA技术的发展为计算机硬件的设计提供了全新的解决思路，以一种高效、快速、便于调试的方式，提升了计算机硬件的发展水平。本文简单介绍了EDA技术，并以UART的设计和实现为例，阐述了EDA技术在计算机硬件设计方面的应用。 【关键词】计算机硬件设计；EDA技术；实践分析 前言 电子设计从手工设计逐步走向了自动化设计，它的发展以EDA技术的发展为主要标志。EDA技术以计算机为操作工具，融合了最新的应用电子技术、计算机技术和智能化技术的成果，并且将设计人员从繁重且重复的劳动中解脱出来，使得电子产品的设计效率提升了。 1EDA技术概述 1.1EDA技术的基本内容 在没有EDA技术的时代，计算机硬件的设计需要通过人工手动完成集成电路的设计、布线等工作。而随着集成线路复杂程度的增加，基于手工的设计方式已经无法满足工作需求。因而人们开始寻求一种更为高效的硬件设计方式。EDA技术的诞生，成功改变了这一情况。它以计算机为操作工具，让学生可以在软件平台上，通过软件化的设计方式来描述计算机硬件。由计算机代替人工完成逻辑编译、优化、布线、仿真等工作。整个过程是自动的，直到能够完成对既定芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作[1]。 1.2一般设计流程 它创新性的颠覆了传统电子产品的设计方式。将设计的顺序从由下至上翻转过来。这使得硬件设计者能够从更为宏观的角度去掌控产品的开发。包括设计的质量、成本、功能需求、研发周期等。在拥有比较全面的宏观分析后，从系统设计出发，进行顶层功能模块的解构和划分。并能够按照方框图系统级的次序逐级完成仿真纠错和验证。从而能够使设计问题更早的被凸显出来。当所有的仿真和验证确认无误后，再用逻辑综合优化工具的门级逻辑电路的网表来实现硬件的物理级呈现。通过该项技术的应用，将设计者的设计强度减轻，仅需要通过软件平台，就可以实现硬件的电路设计和功能仿真。整体的设计效率被大幅度提升。硬件设计流程如图1所示： 2基于EDA技术的计算机硬件设计的实践探究 本文以可编程器件开发工具MAX+PLUSⅡ为开发平台设计，它的运行速度快，界面统一，功能集中。同时该开发平台具备十分完整的可编程逻辑设计环境，能够完成从指标设计、输入、编辑综合处理、校验直至编程下载的EDA设计的全过程。设计者可以按工作流程选用工作模块。适用于多平台操作，是一种理想的开发平台。本部分就计算机的基本硬件之一通用异步收发传输器基于EDA技术的设计实现进行了简要的阐述。 2.1UART的基本介绍 通用异步收发器（UART），是计算机中不可缺少的组成部分，它是一种短距离串行传输接口。能够作为微机与下位机的通讯串口，来实现有效通讯。根据当前的计算机运行机制，需要进行数据的交换和传输。但是并行数据并不能够直接发送到调至解调器中，而必须要经过异步传输才能够解决。UART就是此过程的必要部件。它将信息有序的发送到调制解调器中，实现计算机的正常运转。 2.2硬件设计 在进行硬件设计时，考虑各项功能模块的调试工作，设置了三个按键输入来实现UART的复位、接收和发送数据功能的启动。整体硬件结构如图2所示。 2.3模块设计 （1）基本设计思路UART在工作中主要涉及两个过程，发生和接收。在设计时，考虑模块化的方式来进行设计。发生的过程即并行数据的准备阶段，UART按照既定的格式，将信号进行转换。在此过程中涉及到关键的时钟信号。需要通过波特率发生器来产生与本地系统同步的时钟信号。而接收的过程，就是在信号转换成RXD串行信号后，转换成调制解调器需要的并行数据信号。在整个进程中，由于本地时钟信号与UART的时钟信号会产生一定的延迟和误差。当这种误差产生持续性的积累时，会产生接收偏差。使得UARD的功能不能够被顺利的实现。因此，在进行设计时，需要采用一个远远高于波特率的本地时钟信号对输入信号RXD不断地采样，来保持工作过程中UARTDE接收和发生不会出现步调不一致。（2）奇偶校验位发生器模块设计奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法，以保证串行数据的准确性。在基于EDA技术进行UART奇偶校验位发生器设计需要考虑几个关键点。一是该模块能够执行奇偶校验规则，正确的选择数据。从而实现系统既定二进制数据与输入的串行数据校验位的合理比较。验证输入的正确性。二是该模块必须要满足计算机功能的持续拓展性。在计算机工作中，会产生不确定的并行校验位的增加。那么该模块应该能在后续定义的规则基础上进行校验位的添加。对已经设计完成的奇偶校验位发生器模块采用EDA的工具mod-elsim12.0进行功能的仿真，对仿真结果进行详细的分析，以确保所有期望的功能都已经实现，对于发生问题的地方及时进行修订。（3）波特率发生器模块设计此模块的主要功能就是能够根据时钟的频率和既定的波特率来计算出波特分频因子。分频因子就是分频数。对于波特率发生器的系数一般在现场可编程门阵列实现时基本上是固定的，但是当实现出现变化时，波特发生器的系数就要发生改变。在UART中采用的是专用的芯片，使得波特率的改变变得比较困难，需要加上相应的接口来实现波特率的变动。在使用硬件描述语言的parameter语句（VerilogHDL）或者Generic语句（VDHL）就可以实现UART专用芯片的波特率的改变。那么就不需要通过后续的接口添加来改变系数，也就减少了设计和调试的难度。该发生器的分频时钟与波特时钟的频率比设置为16:1.那么信号采样的准确性就会增高，使接收和发生保持在同一步调上[2]。（4）顶层模块设计UART顶层模块是硬件的综合模块。它涵盖硬件中全部接口定义。主要是为了接收和发生与其他模块的通讯和连接。若通用异步收发器的波特率为9600bit/s，分频因子则为9600*16*2。运用EDA仿真软件，在进行发送功能仿真时将能够得到相应的仿真结果。对该模块的仿真结果进行详细分析的时候可以发现，等待发送的数据在接触发生信号后，其串行信号发生了改变，由01010101001010101[3]。利用EDA技术进行UART的实际，能够实现利异步串行通信功能，同时可以利用EDA仿真工具就功能模块进行分别和整体的仿真校验，解决了计算机硬件设计问题发现晚的劣势，能够在设计的过程中及时调整设计方案。 3结束语 EDA技术是计算机硬件设计向软件化转变的重要标志，它为计算机硬件设计提供了全新的思路。这种设计方式使得计算机的硬件设计具备可视性、直观性，且可以在设计过程中进行实时的控制和调整，解决了复杂电路设计问题发现滞后的问题。 作者：景帆 单位：中煤科工集团西安研究院有限公司 硬件设计论文:电子产品硬件设计如何提升产品实用性 【摘要】随着我国信息化技术研发应用水平的不断提高，电子产业的发展呈爆炸式，电子产品的市场功能持续扩展。就电子产品的设计而言，硬件设计作为重要组成部分，既要实现产品的基本性能，又要兼顾产品的使用效果，提升消费者的使用满意度。做好硬件设计以提升产品实用性，对于电子产业的长足发展而言意义重大。本文首先就电子产品硬件设计进行概述，进而指出硬件设计的主要流程，最后提出了设计当中提升产品实用性应注意的方面以供参考。 【关键词】电子产品；硬件设计；实用性；提升 在互联网技术的推动下，电子产品在市场中的火爆程度越来越猛烈，电子产品作为信息交流的工具越来越成为当今社会的必须。我国电子产业作为成长速度最快的行业之一，其产品设计发挥的作用尤为突出。保证产品功能性的同时，突出产品的实用性，才能让消费者更加满意，积极追随产品的更新迭代。电子产品硬件设计注重产品实用性，对于电子产业本身的长足发展十分关键。 1电子产品硬件设计概述 电子产品硬件设计即依据产品需求、基于规格和成本进行产品硬件设计，在满足产品功能性和电磁辐射、可生产性的前提下，进而实现硬件产品设计完整性，以进入产品量产和销售环节。对于电子企业而言，产品硬件设计尤为重要，产品设计承载的价值远大于生产成本，产品销售成本在设计成本上占据优势，则能够在电子产品市场获得更大的企业收益。硬件设计需追求信号完整性和产品散热、功耗等方面的水平达标，保障产品多方面功能优势的前提下，追求省电环保，提高电源电路的效率，才能确保电子产品硬件设计不断优化以受到市场青睐［1］。 2电子产品硬件设计流程分析 2．1基于设计项目作前期分析准备 电子产品硬件设计之初需对硬件设计项目作前期的分析和准备。首先明确电子产品的功能需求，对各个功能模块作划分并对各自的实现电路进行设计和分布。其后对各电路所需的器件进行品牌选择，确保产品质量与生命周期。设计电子电路方案并作验证试验，记录试验步骤和结果以确定项目的可行性，为下一步的功能模块原理图设计和硬件整体设计作好基础。 2．2参考电路绘制功能模块原理图 完成项目设计前期分析准备工作后，为项目产品进行原理图设计和绘制。依据功能模块对电路所需元件、电路布置等进行绘制，于原理图中明确功能块，在功能块之间以网络标号作连接和分隔。完成功能模块原理图后，对整体原理图作检查分析，确保原理图无错误和纰漏后，确定各个功能模块元件封装，即可进入下一步的设计环节。 2．3绘制 PCB图并布局设置元器件经过前几项准备环节后，进入PCB图的绘制环节。将原理图中各个功能模块的元件封装导入到PCB图当中，按照原理图的连接关系对元件进行排列，确保相互之间的有序性，避免出现重叠和交错现象。依据前期的项目设计需求，确定电路板的尺寸及固定方式，并以此作硬件元件布局，明确元器件位置，完成机械定位，注意布线的规范性，完成关键部位的电气布置，满足硬件功能块的功能性［2］。 3电子产品硬件设计中产品实用性提升策略 3．1简化调整机构设计，避免产品使用故障 电子产品实用性的表现之一便是产品使用流畅，故障发生率低，不影响消费者的正常使用。为此，在硬件设计中应当对调整机构的设计作相应简化，避免设计中出现元件的磨损或者飘移造成产品故障的发生。如主要功能元器件易发生局部损耗，则在设计时可对其进行优化设计，更换为拆卸方便的组合件，便于局部更换，也可在出现故障时快速调校和修复［3］。产品不易发生故障，产品实用性和使用体验也就相应得到提升。 3．2权衡设计产品功能，强化产品可维修性 权衡设计产品的功能，对于产品可能出现的相似功能进行整合，或对不必要功能作相应的删减，实现硬件体系的轻便和一体性。在达到功能需求的前提下，对产品层次进行简化，减少组成单元数量，使得零件形状得以简化，方便产品的顺畅运行。同时，追求产品外观、操作和硬件设计的统一性，在确保产品外观时尚和舒适操作体验的前提下，又要确保产品的可维修性，既保证产品使用便捷又达到维修成本降低的目的。 3．3优化电路功率设计，避免无用功率过大 电子产品电路功率设计予以优化，尽可能减少无用功率设计，提高功率因素。在电子元器件的选择上，通过计算该元器件在电路中的功耗，选择合理的电子元器件。当该元器件上流过的电流比较大的时候，我们要保证这两边的压差不要太大。元器件功耗得当，则产品使用中发热问题将得到有效控制，对于用户使用体验而言将更加舒适。 4结语 电子产品在现代社会中的普及率越来越高，产品使用性能和体验是否突出将直接决定了产品的市场表现。对于电子产品设计而言，关注硬件设计，突出硬件设计对于产品实用性的影响，并从调整机构设计、产品功能设计和电路功率设计等方面入手进行设计优化，才能在满足产品基本功能需求的同时实现产品实用性的提升。 作者：乔卫杰 单位：河南辉煌科技股份有限公司 硬件设计论文:计算机硬件实验平台设计研究 摘要：针对当前高职院校计算机硬件平台中存在的不足，提出了一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。分析了当前计算机硬件实验平台存在的不足，阐述了云技术在计算机硬件实验平台设计中的优势，有针对性地给出了云技术的计算机硬件实验平台的设计方案。该方案改变了传统计算机硬件试验平台的实验模式，能够降低成本投入、提高实验数据的安全性，具有重要的参考价值。 关键词：云技术；计算机；实验平台 1概述 在高职计算机教学领域，人们对计算机教学信息化、智能化的需求也越来越高[1]，特别是在计算机硬件的教学中，不仅要对教学内容进行创新，同时还要不断加强教学基础设施的建设，从而全面提高计算机教学的水平[2]。计算机硬件专业是一门实践性很强的课程，学生只有通过实际操作实验才能真正理解和掌握该课程的理论知识。因此，在计算机硬件教学中，计算机硬件实验平台的建设是重要的一部分[3]。一个技术先进、硬件设施完善的实验平台是学生快速学习计算机硬件知识的重要场所。当前，传统的计算机硬件实验平台存在着维护难度大、安全性较低等不足，已经越来越不能满足计算机硬件教学的实际需要。为此，提出一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。在计算机硬件实验平台的建设中引入云技术，以云技术为支撑，使学生能够根据自身的实际需求获取计算机硬件实验平台中的各类信息，从而提高了计算机硬件教学的水平。 2计算机硬件平台的问题以及云技术的优势 2.1存在问题 当前阶段，很多院校的计算机硬件实验平台已经难以满足计算机硬件教学的实际需求，其存在的问题主要体现在以下几点：（1）维护难度大。当前，一个计算机实验平台经常服务于多门专业或者课程，为了满足不同专业或者课程的教学需要，维护人员经常需要花大量的时间去安装和更新各类软件，从而极大地增加了计算机硬件平台的使用成本。（2）安全性较低。计算机硬件实验平台在使用过程中会产生大量的实验数据，同时U盘等移动存储介质的使用也会使计算机硬件实验平台引入大量的计算机病毒。若仅依靠还原卡来防范病毒，不仅会清除各种实验数据，同时也会清除各类软件升级数据。因此，如何防范计算机病毒已经成为计算机硬件实验平台建设中的一个重要课题。（3）软件难以及时更新。在现有的教学模式下，计算机硬件实验平台中的软件经常需要手动更新，一些计算机考试软件的运行也需要特殊的软件才能运行。若准备时间较短，计算机硬件实验平台中的一些软件就不能被及时更新，从而对相关计算机课程的考试计算造成影响。（4）实验数据保存中的难题。学生知识水平往往存在着较大差异，为了满足不同学生学习、实验的连贯性，需要为学生保留一些实验数据，在进行实验数据拷贝的过程中，计算机病毒的防范又是个难题。 2.2云技术在计算机硬件实验平台中的优势 利用云技术对计算机硬件实验平台进行设计，具有以下显著的优势：（1）降低了成本投入。由于所有的教学程序都是在云端运行的，用户端无需更高的存储空间或者处理器，同时可以省去光盘驱动器等配置，因此可以大幅度降低用户端的投入。教师和学生在进行计算机硬件实验中需要的所有服务都从云端获取，学校仅需投入较低的云端接入设备即可。利用云技术能够很好地满足不同用户对数据运算的需求。云技术既降低了硬件的投入成本，同时也降低了人工维护成本。利用云技术可以对实验平台中的每一台用户终端中的应用程序进行批量安装和升级，节省了大量的时间。（2）提高了平台的性能。利用云技术能够使实验平台中的计算机避免占用程序和后台运算能力，提高了用户终端计算机的启动速度和运算速度，从而使实验平台的整体性能得到大幅度提高。（3）安全性高。在计算机硬件的实验平台中，往往有多人共同使用同一台设备，因此实验数据难以有效保存，安全性较低。而利用云技术，只需一个账号，就能安全的保存各类实验数据，且几乎没有容量限制。本地实验平台无需保存任何实验数据，因此不用担心实验数据被窃取、破坏或者病毒感染等。同时，即使实验平台中的系统崩溃，也不会影响实验数据的安全性。因此，云技术能够极大提高实验数据的安全性。 3系统设计 计算机硬件实验平台设计的目的，就是为了使师生更好的利用现有的硬件资源和软件资源，从而提高计算机硬件实验平台的效率，提高教学水平。因此，计算机硬件实验平台应该充分利用云技术等现有的IT技术，突破传统的计算机硬件实验室的观念，最终将单纯的计算机硬件实验平台转变为各种计算机硬件教学资源与实验相结合的实验平台。云技术的计算机硬件实验平台可分为云技术平台部分、教学资源部分、信息系统部分等3个部分。 3.1云技术平台 虚拟化技术是云技术中的一个重要分支，利用虚拟化技术能够将所有可用的硬件资源组合成一个资源池，并将虚拟功能将资源池中的资源按照不同用户的需求提供用户。虚拟化是通过虚拟机实现的，虚拟机是一种封闭运行的软件容器，在其内部可以独立运行操作系统和应用软件，如同一台真实的物理计算机。虚拟机包含自己的虚拟CPU、RAM存储器和网络接口NIC。云技术平台的结构包括虚拟中心服务器、虚拟化操作系统、用户端和数据库等4部分构成。（1）虚拟中心服务器（vCenterServer）。中心服务器采用的是两台型号为曙光天阔A840r-G的服务器，其配置为两路12核2.1GHzCPU、64GECCDDR31333Registered内存、4个1TB2.5英寸的SAS硬盘、1块双口千兆网卡、1个双口8GbFCI-E光纤HBA卡、1+1冗余电源模块。利用虚拟化技术能够将服务器中的处理器、内存、硬盘及网络资源等虚拟化为多台虚拟机，虚拟机可从服务器中运行的ESX/ESXi获取各类资源。硬盘阵列采用的是曙光DS600-F20，25块2TBSATA硬盘能够提供50T的存储空间。（2）虚拟化操作系统（VMwarevSphere）。虚拟化操作系统至少存在于虚拟中心服务器中，在一台高性能的服务器中安装虚拟化操作系统，能够为实验平台提供基本的数据服务，如访问权限控制、提供个性化配置等功能。它能够将所有硬件资源和网络资源进行统一分配，使所有虚拟机共享资源。虚拟化操作系统的应用环境中需要必要的域环境。若域环境具备则可直接使用，否则必须搭建必要的域环境。（3）用户终端（ViewClient）。师生用户需要在物理机中通过用户终端远程访问虚拟桌面，用户终端是用户与虚拟化操作系统进行交互操作的桥梁，因此可将其作为虚拟机的控制台和虚拟操作系统的管理界面。（4）数据库。数据库的作用是对虚拟操作系统中所有的配置数据进行组织分配。系统管理界面（ViewComposer）必须与虚拟化操作系统安装在同一个虚拟机中。 3.2教学资源 计算机硬件实验平台的教学资源包括计算机原理、汇编语言、接口技术、JavaEE课程、C/C+课程、以及其他实训课程。实验平台设计的目的就是能够将学生将理论与实践融合在一起。平台中的教学资源可作为软件既服务（SAAS）部分，所有的计算机硬件教学资源都是以服务的形式提供给师生用户用于实验，也可以提供给国内外其他院校使用。平台中的教学资源都是计算机硬件方面理论与实践相结合的资源，其核心是计算机硬件的实验资源。将理论资源与实验资源相结合用于计算机硬件的教学，能够极大地提高教学质量。 3.3信息化系统 平台中的信息化系统主要包括教学实验、计算机实训、实验管理等3个子系统。教学实验子系统负责计算机理论课与实验课的教学；计算机实训子系统负责对学生进行计算机硬件实际操作培训；实验管理子系统负责对整个计算机硬件教学过程和实验过程中产生的数据进行管理。信息化系统以WebService的数据格式为师生提供访问接口，用于访问3个子系统。实验平台中各类资源能够同时服务于计算机硬件的理论教学、案例教学、学生实践、实验管理、教学质量评价等方面。 4结语 基于云技术的计算机硬件实验平台的设计，能够降低各类高职院校计算机硬件实验平台的硬件成本和维护成本。实验平台中的软件和操作系统的下载、更新等都可以通过网络及时进行更新和维护，从而简化了计算机硬件实验平台的管理工作。师生通过云技术的计算机硬件实验平台获得个性化服务，为计算机硬件的教学提供了可靠的技术保障。 作者：王冠虎 单位：天津青年职业学院 硬件设计论文:计算机硬件测试系统设计与实现 摘要：分析了计算机硬件测试系统的设计规范，研究了各测试功能模块的实现。 关键词：计算机；硬件测试；设计与实现 引言 计算机硬件是计算机系统中各种物理装置的总称，并且按照系统结构的要求可以将其形成一个统一的有机体，从而有利于实现对计算机内各种软件正常运行的有效维护。因此，对数据和程序进行输入和存储，按照程序加工数据是计算机硬件的主要功能。 1计算机硬件测试系统的设计规范 1.1通用设计方面的要求1）基于XML文件对测试时间和次数等通用参数的支持，配置时所输入的文件必须为该形式的文件，其中测试时间指的是测试所能够持续的时长；测试次数则是在指定测试时间内配置所完成的次数，每个测试所包括的不同可选测试项目的配置都是由XML文件指定的。2）每个测试工具只要是硬件相关，便都必须具备硬件显示信息的基本功能，如硬件测试的厂商、端口号、型号以及驱动的版本等，以UI模块的设计为准则实现对每个测试工具UI的设计。测试完成后，程序的返回值只有0与非0两种情况，其中0代表的测试正常，非0则表示测试过程中程序出现自定义的错误。3）测试模块需要设计成自动运行，即不要安装任何软件便可以自动运行，在同一目录内使用测试所需要的非Windows自库文件和相关执行程序。同时，编写者在测试模块要封装成相关测试构件的形式。1.2文档需求测试模块在进行交付和验收时需要提交完整的文档：1）交档的目录需要经过一定的交付流程；2）文档在设计过程中会涉及到多种软件的应用，如高层设计、组织结构、相关的文件关系图、数据流图以及流程图等；3）代码源程序，主要包括各种文件，如资源、程序代码以及其他文件等；4）代码所对应的各种程序设计文档，函数和全局变量的说明、函数输入输出以及关键数据的结构等；5）编译和使用过程中会用到相关的说明书，如各种执行文件的编译和生成、安装包的部署和发行、测试模块所使用的各种说明书以及要求Word和PDF所提供的各种格式以及众多版本等。1.3测试构件测试构件是由运行测试机上众多的个体模块构成的，而测试模块主要是每个单独测试项目所需要的各种文件的集合体以及按照各种要求完成对相关文件和数据的配置，如对处理器、内存以及硬盘的测试等。同时，在服务器或者PC等测试系统中，各种测试项目需要在同一个目录内进行集中统一的存放和管理。但是，测试构件可能是自行开发的也可能是集成第三方开发的，又或者是商业所集成的各种测试工具等。因此，测试构件构成的要求非常严格，不仅能够直接运行各种执行程序文件，支持和满足第三方程序的执行，将各种测试结果的数据收集起来经过整理确保其格式的统一性，并且对于各种商业测试还能实现自动安装以及完成相关的执行处理操作等。1.4目录结构定义测试流程是在测试构件中所引用的最小测试单位，但是如果测试程序是相同的，测试流程和参数不同，则生成的测试构件有很多个。但是这些测试构件所指的测试程序都是相同的，只是所包含的测试和数据配置有所不同。同时，测试构件在系统中是以目录文件的形式存在的，其名称的区分主要是目录名。 2各测试功能模块的实现 2.1处理器测试1）设计要求。处理器的测试往往分为功能和压力测试，对功能的测试是对处理器厂商、型号、类别、当前运行的频率、支持的指令集合以及标称频率的测试；压力测试则是对单核和多核并行压力的测试。2）总体设计功能的实现。一方面，可以显示CPU的各种信息，鼠标相关信息的安装，如驱动等，左右键的调换以及具体移动的数据；另一方面，还能测试CPU的速度。3）部分代码实现。CPU速度测试的原理原本就十分简单，即在规定时间内统计和记录CPU运行的次数以及变化情况，然后相应地计算出其具体的速度。本模块的模型是对话框形式，通过对各控件变量进行一定的类向导映射，以及定义相关时间类，通过单击相关事件按钮便能够测试速度的功能。另外，完成相应的测试之后，还会在相应的目录下面生成result.txt文件，以此来对本次测试的相关信息进行记录。2.2存储器测试1）设计要求。硬盘是电脑重要的外部存储器之一，不仅拥有超大的容量，并且运行速度非常快，并且其作为机械部件的一种，指标非常多，寻道时间、主轴转速都存在，单碟容量和内部所传输的速率是性能方面的主要体现。其中性能被限制主要与硬盘的子系统有关，虽然硬盘的外存很快，但是其速度相对于CPU内存而言非常慢。另外，存储器的测试主要包括对基本信息和读写的测试。2）总体设计。在Windows和Linux系统中都可以把设备当作相关的文件来操作，对于Windows系统而言，可以将串口1、2当作com1、2传递给CreateFile函数中，其中利用文件放路径的形式将所需要进行访问和操作的硬件设备全部指明是参数COM1和COM2的根本目的。这在一定程度上与所要访问的串行端口十分相似，并且还能实现对磁盘扇区的访问。值得注意的是硬盘操作的标识并不需要用disk1和disk2来标识。基于逻辑扇区在逻辑分区的上面，在对磁盘逻辑分区进行访问的过程中需要指定某种特定的格式。3）算法实现。Windows磁盘本身具有相对较大的缓冲区，在读取相关的磁盘数据时，系统实际读取数据的长度可能会比指定数据长，这样的好处便是当你下次再读取相关数据时，如果缓冲区保留了你所要读取的数据，便不需要读盘直接复制过去即可；在磁盘中写入数据时，系统会自动提醒你将数据复制到缓冲区，待写入成功之后，系统后台会逐渐在磁盘中写入数据。若编写程序时没有对上述因素进行考虑，则所测试的结果可能并不准确。 3结语 本文通过对计算机硬件测试系统设计规范的探究，掌握其在通用设计、文档、测试构件以及目录结构方面的具体要求，在此基础上从处理器和存储器测试两方面对各测试功能模块的实现进行了深入的研究和分析。 作者：郝幸之 单位：江苏无线电厂有限公司

电子专业论文:论电子商务专业的建设 [摘 要] 电子商务专业在国内开办以来,专业建设有了很大的发展。然而,该专业的特色以及优势还不显明,课程体系也不尽公道,影响了专业的进1步发展。本文对于电子商务专业的建设以及改革提出观点以及建议。 [症结词] 电子商务;学科建设;教学体系 1、引 言 电子商务引起的变革几近触及人类经济糊口的所有方面、所有层次,而每一个方面、每一个层次都有本身的特殊性,请求电子商务人材拥有不同的知识以及能力结构,电子商务人材拥有多方面、多层次以及多元化特性。在兴办电子商务专业的早期,就应当注意到这个问题,提出人材培育目标定位必定要准确,要凸起人材培育特色,把培育拥有较强的立异能力的电子商务利用人材作为目标,依靠于师资气力雄厚或者者试验前提先进等综合优势,在扭转传统办学指点思想以及人材培育模式方面探索出1些值患上总结的时常以及做法。 2、发展历史以及现状 电子商务是1门集信息技术、管理以及商务技术于1体的交叉学科。1般来讲,交叉学科老是通过若干不同的传统领域的互相作用、互相联络在衔接处发生的。计算机及其他现代信息技术属于传统的工科领域,而经济管理在我国则属于文科领域。科学技术发展的终究目的是为人类的出产、糊口以及文明进步服务,二0世纪四0年代以来高速发展的信息技术自然要广泛地利用到经济管理以及商务流动中来。在经济管理中尤其是商务流动中利用现代信息技术,就发生了电子商务这1新兴的交叉学科。 在美国,各大有名院校的计算机学院都开设了电子商务钻研方向、专题,联合计算机方面以及管理类的师资气力共同主办课程。其中美国有名的卡耐基梅隆大学在一九九八年,！由工业管理钻研院以及计算机学院联合创立了电子商务学院,一九九九年宣告设立世界上第1个电子商务硕士学位(Master of E-Comerce)。我国高校电子商务专业起步于二00一年,当时有一三所高校经国家教育部批准首批开办电子商务专业。从起步到二00二年,有一一0多所高校申报电子商务专业,批准八三所,并成立了我国高校电子商务专业建设协作组,聘用了经济、管理、计算机、法律方面的高档参谋。美国患上克萨斯州大学奥斯汀分校电子商务钻研中心Whinsion教授以及纽约IBM WATSON电子商务钻研中心主任JEN-YAO CHUNG钻研员被聘为高档参谋。到二00三年,设有电子商务专业的高等院校到达了一八一所,目前,我国已经有二七五所高校开设了电子商务专业,逐渐构成了电子商务的教学以及科研气力。不管是在国际,仍是国内,电子商务专业的兴起以及快速发展已经是1个客观事实。这表明社会对于电子商务方面人材是迫切需要的。可以预感,跟着全世界信息化建设热潮以及知识经济的到来,这类需要还会不断增长,其前景是无比广阔的。 3、电子商务专业与信息管理与信息系统专业的关联 电子商务是企业信息化建设的目的,是企业管理信息系统的延伸以及发展,而企业信息化是电子商务的基础以及条件。也就是说,管理信息系统是企业内部的信息系统,电子商务是企业外部的信息系统,内部与外部信息系统的结合才形成现代企业完全的信息系统。可见,电子商务专业以及管理学中管理科学与工程1级学科下的2级学科信息管理与信息系统专业在培育目标上是相通的,这是两个相互补充、互为因果的专业。咱们应钻研这两个专业的内在联络,以深入揭露它们的相通性、互补性以及同享性,依靠信息管理与信息系统专业加速发展电子商务专业,应用电子商务专业增进信息管理与信息系统专业的发展。 4、培育目标 学科建设的动身点是社会的需求。当经济与社会发展到1个新阶段时,对于于从业人员的能力与知识结构就会提出新的请求。显然,讨论电子商务专业也应该由此动身。 信息技术的迅速发展与广泛利用是现今时期的特色。对于于信息技术的发展与利用来讲,需要下列几方面的人材:信息技术人员、信息系统的开发人员、信息系统的管理保护运行人员、信息产业的从业人员、信息系统集成人员、有关上述各项的教学与钻研人员。 传统的自动化、无线电、通讯等工科专业以及计算机科学与技术等新专业,对于于知足上述信息技术类请求是没有问题的。但是对于于其他各类需求,单纯从工科专业中引伸出来其实不公道。因而这里触及利用领域的大量知识与特征,利用领域的业务请求既是信息技术利用的目的,又是利用系统是不是胜利的标志。而各领域的特色又相去甚远,笼统地用“计算机利用”加以概括,是难以界定其学科培育目标与学科内容的。在“计算机利用”的名称之下,培育目标仍为计算机技术人员,知识结构仍以计算机为核心,而管理以及商务方面的知识,则始终处于附属的地位。 另外一方面,因为传统的经济学或者管理学各专业在文科规模内,不管是师资、生源,仍是技术手腕都很难适应大幅度加强技术能力培育的请求。 因而,依据社会的实际需要,设立以在商务领域利用信息技术为目标的,属于管理学门类的电子商务专业是10分首要的,10几年来,电子商务专业迅速发展,也证明了这类需要的迫切性以及现实性。 5、专业定位 明确专业定位是提高该专业建设的首要1步,新专业其实不是原有专业的简单糅合。咱们最佳的选择,就是整合,即对于电子商务内容进行有机的整合,构建出1套精当适当的教育施行方案,以此来培育具备扎实的电子商务基础知识、视线开阔、富有创造性、动手能力强、适应面宽的电子商务专业人材。 各高校应当在统1的基础上规范该专业的建设。尽管目前专业名称相同,但实质上专业设置重点不同,培育出来的学生 专业知识以及专业能力差别很大,就业方向也不同。电子商务专业自身就是信息技术以及管理科学所形成的跨学科领域的专业,强调的是IT与管理系统的互动结合以及边沿学科知识模块的复合。因而,全国各高校应当在统1的基础上规范该专业建设,培育出既精晓IT技术又懂商务知识的复合性人材。 6、专业建设的原则 建设1个新专业,需要长时间的、艰苦的努力。正确的方向与原则是专业健康发展的症结。下列几点原则是相当首要的: (一)坚持以社会需求为驱动气力。作为1个利用型的专业,必需紧密与社会实践相联络,在课程设置、内容选择、教学法子上都要体现这1基本原则。 (二)以核心课程建设为中心。这些年来,许多问题的呈现恰是因为这方面工作不利,构成所谓的“拼盘式”的教学方案。必定要尽力在较短的时间内,建设起教学大纲、教材、软件、试验指点相配套的骨干课程体系。 (三)加强实践环节,培育掌握先进技术的拥有现代商务知识以及技能的电子商务人材。必需通过课程内、外各种渠道,教育与引导学生注重实践能力的培育,切实提高学生的实际工作能力。 (四)有步骤地逐渐推动专业建设,因为师资、装备等缘由,专业建设必需分步骤地逐渐进行,不能急于求成。 7、电子商务专业建设内容改革 构筑集试验教学体系、理论课程体系以及实践教学体系为1体的电子商务人材培育教学体系。课程体系要体现出“基础 核心 特点”的特色;创造出1种强调综合素质,凸起立异意识与实践能力、工程能力培育的拥有不断自优化功能的试验教学体系;树立实践教学体系,通过课程设计、社会实践等情势来锻炼学生的调和能力、沟通能力以及对于理论知识的综合运用能力。 电子商务教学体系建设在“以学生为本”的现代教育教学理念基础上,从知识、素质以及能力三个方面,树立1切为了学生,合适专业培育目标请求的教学新体系。新体系从机制上能够充沛尊敬学生的兴致以及特长,激起学生的学习兴致,全面调动学生学习的主动性、踊跃性,促使学生自我束缚、自我鼓励、勇于竞争、主动学习、不断进步,培育良好的学风。 电子商务教学体系如图一所示: 缭绕上述的教学体系,采用1些教学法子改革的措施,以增进教学水祥和教学质量的提高。具体教学法子改革措施包含:更新教学内容,建设高水平教材;优化教育技术手腕,建设1个包括各种电子商务专业方向的课程教学多媒体课件库,并应用教学交换网站以及学生构成教学互动;推动课堂教学法子以及试验课改革,激励启迪式以及案例式教学、自主性学习以及钻研性学习的新模式,提倡学生的实践、立异流动;树立导师轨制,由导师指点在电子商务方向上有优势以及专长的学生的学习以及实践立异流动;树立专业论坛,为学生提供本专业最新的前沿动态;完美教学质量监控体系,引进鼓励机制。 配合电子商务人材立异能力的培育,建设电子商务专业试验室并努力建设成为1个展现学生特长的立异试验平台。树立新的试验室管理运行机制,树立学生立异项目与专用机管理轨制,履行开放式试验教学,激励学生进行科技立异流动,如参加全国数学建模大赛;充沛注意将教师的科研成果转化到试验教学内容中和试验教学内容与大学生课外科技流动的结合、延伸,履行开放式试验教学;统1计划电子商务专业试验课程,制定各试验课程的教学大纲;为了适应时期发展请求,体现试验教学内容的现代化、信息化、综合化,可以树立电子商务试验室的专业管理网站。 电子专业论文:电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 随着近年信息产业的迅猛发展,工程素养作为目前电子信息类专业培养规格中的核心指标之一,已受到越来越多的高等教育者的关注,尤其是地方性本科学校正在接受更加严峻的挑战,且很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。虽然电子信息工程类专业学生的培养取得了不少成绩,但由于多种原因,学生的工程素养培养大打折扣,无法满足社会对人才培养的要求,学生的就业压力也日益加大。本文结合当前实际,探讨电子信息类专业学生工程素养培养模式的科学合理构建,以有效地培养学生的工程素质,迎合社会发展需求,为尽快提高办学水平和质量奠定良好的基础。 一、工程素养的定义 众所周知,工程素质是工科学生最重要、最基本的素质之一,主要包括四个方面的内容:有良好的数学、自然科学和相应的人文科学知识基础;有比较扎实和比较宽广的技术学科基础;接受过必要的工程意识和工程实践的训练;有分析解决工程实际问题的初步能力。北京大学资深教授、全国大学生电子设计竞赛组委会主任沈伯弘先生曾结合清华大学、上海交大及哈佛大学、普林斯顿大学等国内外着名高校的培养模式,明确指出了当代大学生应具有的工程素质的基本涵义:是在基本技能的基础上,具有一定的独立学习能力、设计与创新能力、初步的研发能力,能适应新世纪社会对人才需求的一种综合体现。因此,工程素养就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能,一定的工程实践训练、严格有素的工程意识和工程习惯及综合的工程能力。 二、学生工程素养薄弱的原因分析 1.对工程素养的认识不够全面 很多人对其根本涵义的理解仍停留在传统意义上,甚至在一定程度上存在误解,认为只是基本技能的综合训练,而忽视了其核心的设计与创新内容,或把设计与创新和工程素质割裂开来,也没有包含工程意识和工程习惯等内容。这就无法适应21世纪现代化建设对培养高素质、高层次的创造性人才的要求。 2.工程素养培养模式较单一 现行的工科教育模式本身也具有严重的弊端,主要是专业面过窄过细,在培养方式上,重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质,培养出来的学生只能在很窄的专业范围内发挥作用,缺乏对知识和技术的综合、重组和创新能力。在培养过程中,教学的相对独立始终是一个通病,教学缺乏实用性和时代性,尤其是实践环节,设计和创新成分少,只停留在实验教学的层面,且现有的校外实践过于形式化,起不到实际作用。 3.任课教师的工程素养不足 当前,高校很多教师是从学校到学校,自身的知识结构多为理论知识,很少接受工程训练,也缺乏工程实践经验。教学过程中,只从书本到书本的教师很难说能帮助学生建立更多的工程概念,且对学术前沿较少涉及,无法激发学生的工程兴趣。 4.培养工程素养的工程氛围较淡 一方面,课堂授课内容多为理论教学,学生参与实践的机会较少,参与面也不广;另一方面,学校的实验室并未最大限度地对学生开放,更没有单独的学生创新实验室。 三、工程素养培养体系的构建 1.以卓越工程师计划为契机,建设高水平工程型师资队伍 “卓越工程师教育培养计划”期待培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,高校可以行业企业对人才的标准与要求为导向,强化学生的工程实践与创新能力。教育部陆续公布了两批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。然而,学校的师资队伍并不符合“卓越工程师教育培养计划”培养需求,这就要求学校人事部门建设高水平工程型师资队伍,优先聘用有工程经历的优秀教师,鼓励企业专家参与高校教学任务,并创造条件鼓励校内教师到企业工作;同时,改革工程型教师的评聘与考核制度,将对他们的评聘与考核从侧重评价理论研究和,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面。 2.以加强教学改革为中心,提高学生的工程能力 学校教务部门应主要从课程体系、专业课程教学方法和实验教学环节以及课程设计等方面进行改革。学校教务部门引入“以科学方法论为主线”的新课程体系,包括科学方法论、人文科学基础、自然科学基础、主修专业课,增加了“唯物辩证法”“科学方法论”等类似课程。一方面,在制订专业计划时给予统筹安排,将对学生工程素养的培养列入任课教师的教学任务,配套建设强化工程概念的新教材。另一方面,教师也应意识到对学生进行工程素养教育的迫切性和重要性,自觉实践培养学生的工 程素养,利用自己的专业知识让学生充分地了解将来可能会从事的职业,同时,向他们多传授课本以外的专业知识。实验教学按照从低年级到高年级三个层次的拓展能力和素质训练计划进行:大学一、二年级强化基础;三年级培养专项技能与工程实践;四年级训练综合能力,增加设计型和综合型实验内容比重,开放实验室,鼓励学生在感兴趣的研究领域做探索。课程设计要求学生从解决现实生活中的实际问题出发。 3.以“产学研”联合培养为抓手,多渠道推进工程素养培养 “产学研”结合要求高校从学校内部培养走向开放和多元的校企合作培养,教育部和行业部门都在积极促成此事。这一合作培养模式可以多样化,合作可以全方位,共商人才培养方案、共建课程体系和教学内容、共创教学实验室、共施培养过程、共督培养质量。充分发挥学校和企业的优势,提供各自的条件,互为补充,共同培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。如,与企业建立校外实训基地,提供生产管理的真实氛围,社会交往情景和职业情景,可以促进教学相长,提高学生从事和胜任职业岗位的能力,在学以致用中进步和成长。 4.以职业指导体系为主线,增强学生的工程思想、职业道德和社会责任感 当前的职业生涯规划课教学,由于任课教师对学生所学专业知识的匮乏,多数停留在职业规划理论的教学上。而建立一套职业指导内容体系,对于树立学生工程思想有重要作用。对于一年级的学生,注重专业教育,了解专业培养目标,帮助学生了解所学专业以及专业可覆盖的一些职业,将来可能会从事的职业,这些职业对从业人员的素质结构要求以及发展前景。如,电子工程师、软件工程师等。同时,告诉他们这些职业的工作内容,将来还有可能遇到的挑战等。对于大二学生,要根据专业要求及其人生规划、职业规划,培养其职业素质。深入专业学习,探索专业发展方向,了解外部工程环境,营造一个工程环境,培养学生的工程意识。如,介绍与本专业相关的公司、新闻、着名人物等,同时,让学生了解电子设计大赛、程序设计大赛、挑战杯、数学建模等相关大赛,并引导学生积极参与,投身其中。对于大三学生,提升专业素质,明确就业方向,鼓励更多的学生参与到教师的课题研究中,引导学生实地参观学习,开展职业角色模拟演练等。对于大四学生,引导学生到生产单位实习,把前期积累的专业知识应用到实习过程中,在实际工作中进一步提升工程素养。 总而言之,构建电子信息类专业学生工程素养培养模需要具备较丰富工程经验的教师、教务部门的统筹安排、社会工程企业单位的支持、学生的自觉配合和积极参与,各个环节紧密相扣,缺一不可。 电子专业论文:浅析建筑行业内应用电子技术专业人才培养体系的构建 论文关键词:教育系统工程 空中乘务专业 人才培养 论文摘要:本文从专业人才需求出发,经过岗位分析,进行专业定位和人才培养模式选择,之后论述了建筑行业内应用电子技术专业人才培养体系的构建,实践表明课程体系、实训环境、教学团队三个方面的建设对人才培养质量的提高至关重要。 一、引言 教职成[2011]9号文《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》指出,要以科学定位为立足点,优化职业教育层次结构,构建现代职业教育体系,树立系统培养的理念,坚持就业导向,明确人才培养规格、梯次和结构,明确高等职业学校定位,促进学生全面发展,重点培养高端技能型人才。作为一所以建设类专业为主的高职院校,我院以服务区域经济和建设行业发展需求为己任,探索“依托行业,校企合作、工学结合”的人才培养模式,紧贴人才市场需求,铸造建筑特色的专业品牌。作为广东省第一大支柱产业,电子与信息技术产值连年提高,其中智能建筑电子产品市场需求旺盛,对楼宇智能化电子产品设计开发、生产、维修、技术服务人才的培养提出需求。这就要求我们以“工学结合”理念为指导,面向行业就业,对社会人才需求进行调研,科学定位专业人才培养规格,合理选择人才培养模式,改革课程体系,配备实践教学条件和教学团队,从而构建适合建筑行业需要的应用电子技术专业人才培养体系。 二、专业人才培养体系构建的指导思想 专业人才培养体系的构建需要从应用电子技术专业人才市场调研出发,根据岗位定位人才培养目标和规格,选择合理的人才培养模式,从而为人才培养体系的构建做好准备。 1.专业定位。在建筑行业,一方面智能家居市场需求旺盛,产品蓬勃发展,另一方面工程应用领域产品的技术性能尚处于开发改良阶段,调研表明毕业生主要去向在电子产品设计、样机制作、调试维修、生产线产品制程技术指导、质量成本控制等岗位。依据“工学结合”关于职业教育能力目标培养的理念,针对这些专业工作岗位,将其工作过程归纳出典型工作任务,主要包括:产品方案选择、电路原理设计、控制编程、电子线路制作、调试、测试、文件编写等。因此应用电子技术专业人才培养方案规定要面向智能建筑电子产品设计与生产应用第一线,培养从事产品设计、生产、维修和技术服务工作,具有扎实的电子电路基础理论知识和分析能力,具有电子线路设计与产品制作工艺实践能力,能够胜任智能建筑电子产品的工程应用、安装调试、维修等工作的高素质技能型专门人才。 2.人才培养模式。人才培养模式是为了实现培养目标,在培养过程中采取的构造样式和运行方式,包括专业设置、课程体系、教学设计和教育方法等方面。作为建筑行业的应用电子技术专业人才培养,我们采用“411”模式,即第1~4学期完成支撑专业核心能力的理论基础知识的学习和各专项技能的训练,第5学期通过生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考证训练等综合课程形成专业能力、方法能力和社会能力;第6学期到企业顶岗实习,完成职业素养的全面形成。在人才培养的各个环节当中,从实际工作岗位出发,理论知识够用为度,重视理论前沿新知识的传授和技术的拓展,实践技能培养方面构建虚拟真实的岗位工作环境,通过真实项目设计教学内容,运用行动导向教学方法,使得电子产品的设计、制作、维修、技术服务等能力逐步形成。 三、人才培养体系的构建 明确专业定位和专业人才培养模式之后,我们重点从改革课程教学体系、设置实践教学环境、教学团队建设等方面构建人才培养体系,完善应用电子技术专业“工学结合”人才培养模式的内涵。 1.课程教学体系的改革。根据专业设置,结合往届毕业生顶岗实习反馈信息,以及各类电子设计大赛和技能竞赛情况,我们认为需要提高学生在电子产品装配工艺、质量检测、成本控制方面的能力,加强PCB制造方面的动手操作能力,了解SMT技术工艺,因此结合专业定位和企业岗位实际调研制订课程体系改革重点:在专业课程中设置针对电路分析、设计、PCB绘图、样机制作、编程与调试、测试测量等技能的教学,以及积累电子产品工艺的设计和管理经验,如电子产品表面贴装(SMT)工艺、PCB制板等内容。针对产品设计工作过程中软硬件设计、PCB绘图、样机制作、测试,将专业课程体系划分为专业理论基础知识课程、专业核心能力平台课程、专业综合能力形成课程和专业知识技能拓展课程,共26门专业课程,其中4门集中实训课,占总学时60%以上。包括电路基础、模拟电路、数字电路、C语言程序设计、检测与控制技术、单片机原理与接口技术等专业理论基础知识课程,电子CAD、电子测量与仿真技术、单片机应用设计、电子基本技能实训、电子产品装配工艺实训、电子线路应用实训、单片机原理与接口实训等专业核心能力平台课程,以及生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考试训练、顶岗实习等专业综合能力形成课程,在专业知识技能拓展方面开设电气控制与PLC应用、集成电路应用、高频电子技术、电力电子技术、EDA技术、智能卡技术、VB程序设计、建筑设备智能控制等课程。在课程的微观教学设计上,运用行动导向教学方法使学生在项目任务完成中形成能力,掌握知识。例如在《单片机应用设计》课程中从开发仿真到模仿真实产品项目开发,在电子产品开发的真实工作环境中学习单片机开发、测试工具设备、加工手段的选择和运用,在教学实施过程中模拟企业真实项目任务开发的组织形式将学生分组,为学生分配角色,培养团队协作精神。 2.实践教学环境构建。为满足教学体系中的实践环节,配置专业实践条件和环境,包括电子技术应用实训室、电子加工工艺实训室、电子创新设计实训室和电子材料室。电子加工工艺实训室主要承担表面贴装(SMT)加工工艺实训、PCB线路板制作工艺实训和电子线路应用实训。配备的设备有:数控电路板雕 刻机、热转印线路板制作机、腐蚀机、沉铜器、手动焊锡膏丝印机、真空吸笔、再流焊机、放大镜和热风拆焊台等加工与返修设备。通过实践培养PCB板制作、SMT贴装等工艺技能,另外可满足教科研和学生课外兴趣制作项目中的电路板加工。电子创新设计实训室主要承担单片机原理与接口实训、电子线路应用实训、智能建筑电子产品设计与制作,配备有计算机、单片机和FPGA实验箱、仿真软件(Proteus),可使电子产品创新设计过程中的测控应用电路设计和编程在计算机仿真软件环境中得以验证,从而加速产品开发和节省材料成本。同时可支撑电子测量与仿真技术、电子CAD、单片机应用设计、检测与控制技术、EDA技术、智能卡技术等课程。另外该实训室是教学科研项目设计、大学生电子设计竞赛、职业技能大赛、科技文化创新活动、课外兴趣制作的主要平台。电子材料室主要支撑应用电子技术专业开展的实训教学项目,储备电子元件材料,库存系列阻值的电阻、电容、二三极管、IC芯片、及各种接插件等。实践教学体系构建的主要特色是从人才培养模式出发,结合相关专业课程,以专业人才实际动手能力的培养和工艺设计管理经验的积累为目的,为教学提供实践环境,注重在职业环境中培养学生道德素质,使学生在学习中完成角色的转变,以工学结合的模式为学生搭建通向企业职场的桥梁。 3.教学团队的建设。教学团队的建设是专业内涵建设的保证,是提升人才培养质量的着力点。现阶段职业教育的模式要求教学团队成员根据经济建设和社会发展需要不断地研究新情况,更新教育教学理念,整合教学资源,深化专业与课程改革,加强“双师”素质的养成。因而我们注重教学团队在知识结构、工程项目实践以及教科研等方面的进修、培训、提高,为人才培养质量打造优质教学团队。 以职业教育理念为指导,通过科学的调研和专业定位,合理地选择专业人才培养模式,主要从课程体系、实训环境、教学团队三个方面构建了适于建筑行业发展的应用电子技术专业人才培养体系,该体系从岗位工作过程出发,全面培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,在提高人才培养质量方面收到良好的效果,例如学生在各类电子设计竞赛中多次获奖,学生在职业资格证书考试中通过率达到96.61%,毕业生的就业率逐年提高,2010、2011两年就业率均达到98%以上,毕业生受到用人单位的好评。 电子专业论文:电子信息工程专业高频实验的改革 摘要:本文针对本校“高频电子线路实验”教学中普遍存在的问题。从教学内容和教学方法等方面进行了分析研究。对高频电子电路实验教学的现状·提出了高频实验教学应采用的方法及手段,提高教学质量,使学生能够尽快适应现代电子线路设计的需要。 关键词:高频电子线路实验教学方法教学手段 (一) 目前高频电子技术试验课的现状 高频电子技术是电子信息类专业的重要基础课程,是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程,它的内容丰富,应用广泛。该课程的任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。其主要内容包括:高频电路的基本知识、高频小信号调谐放大器、高频谐振功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制和解调、环形混频器等内容。 随着电子技术的飞速发展,对高频电子技术试验课提出了更高的要求。 1.1 教学现状与需求分析 当前大部分“高频电子线路”教学仍然沿用较为经典的内容。例如。在功率放大器章节中,动态负载线和丙类功率放大器的分析方法依然是其核心内容,而在目前的射频功率放大器设计中,由于c类放大器具有非线性特性,所以应用较少,D类和E类放大器已经成为当前设计应用的主流;当前教学中,调制与解调主要以模拟调制(AM/FM,PM)方式强调,这些内容有助于理解调制与解调的基本概念,是教学内容中不可或缺的部分;因此, “数字调制”方面的内容和要求在教学大纲中有待加强。 随着科技的飞速发展,创新渐渐成为当今的主题。因此。在高频电子线路实验中的创新也变得极为重要。这就需要学生能用所学的理论充分与实际相链接,达到自主创新的目的。 如:开展电子设计大赛等相关的活动,不仅激励学生学习的积极性。而且充分的调动了大家对于实验的兴趣。同时,大大提高了学生的动手、动脑能力。 1.2 实验设备存在的问题 首先,由于设备的使用寿命有限,试验室的设备损坏的程度比较严重,设备的更新和维护问题成为关键。 其次,再进行高频实验中,试验设备很容易受到干扰,如何解决设备的干扰问题也尤为重要。 最后,就是实验设备的选择问题。现行高频电子线路实验课程中采用的高频电子线路实验箱,将高频实验所需的直流电源、频率计、低频信号源和高频信号源设计成一个公共平台。而且,这种整机实验如果某部分电路或元件被损坏,实验员检修很困难,模块不宜更换,且很难配置。因此,实验器材的选择也要予以考虑。 1.3 学生自身存在的问题 根据多年从事高频实验教学工作来看,学生在做实验的时候自身也存在各方面的问题,比如有的学生害怕接触实验仪器。可能出于实验设备昂贵的原因,学生都不敢随便动用设备上的任何一个旋钮或开关,这主要是因为学生的自信心不足造成;因此,培养学生的自信心及对实验的重视和兴趣成为关键问题。 (二) 高频电子实验教学的方法和手段 为了使学生更好的掌握高频电子线路理论课程的内容。提高学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,这里就其浅谈一下对高频实验教学的方法和手段。 2.1 高频实验教学的方法 首先,针对设备的老旧及维修问题,应当充分的考虑到学校的实际情况,将一些可以维修的器件进行维修,破损严重或不可维修的设备再进行更新;在设备的选择上,除了配置的实验箱外,应当采用单独的示波器和信号发生器及辅助工具。 本校在设备的维护上有专职的维护人员,定期对设备进行维护;在课程的安排上。将数电、模电、信号与系统等基础理论课程,放在高频课程之前,层层深入,有助于学生的渗透和吸收。而且,在实验前,要求学生进行实验的预习。外部采用单独的示波器和信号发生器,以及一些辅助工具。避免了设备的单一化,提高了学生对理论知识的掌握能力。 其次,对一些高频电子线路实验课程作为专业课实验,应结合电子线路基础课程,通过高频电子线路实验课程更加熟练的掌握电路的连接,及一些基本测试工具的使用方法。这样不仅有利于老师的授课,更有利于学生对于理论知识的理解和掌握。 再次,高频电子线路实验课要求学生要有很强的实际操作能力和分析能力。因此,应当培养学生独立思考和动手的能力,鼓励学生要有创新思维。将理论与实际充分结合,运用到实际的生活中来。 2.2 高频实验教学的手段 针对实验教学的方法以及目前高频电子技术试验课的现状,总结出如下的教学手段: (1)制定实验室设备维护手册,放置于实验台上。学生在进行实验时,发现设备有损坏的现象,就在手册中进行填写,这样既有助于维护人员的工作,又可以达到及时维修的目的; (2)在实验之前,要求学生进行实验的预习;在实验时,按照指导书的要求,按步进行操作。并要求学生记录数据及予以分析;在实验后,要求学生写实验报告; (3)将实验的课时与理论课的课时中分离出来,实验室在休息日全天开放,学生可以进行实验的复习或者自主设计电路; (4)为了维护设备的清洁。应制定好实验室的值日计划,定期打扫实验室,保持室内清洁。学生在进实验室之前,应当佩戴鞋套。 (5)加强考试的力度。在实验考试时,可以让学生自己通过所做的实验,自己设计一个电路,实现相应的功能。 (6)针对学生自身存在的问题要分别采取不同的措施,比如对于部分信心不足的学生,老师的帮助会直接影响到学生的实验态度,引导学生自己去分析问题、发现问题,合理的解决问题,这样既能增加学生的信心,又能使得学生的动手能力和解决问题的能力得到有效的提高。 电子专业论文:电子信息工程专业“卓越工程师”专业课程体系与培养方法研究 1.引言 “卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《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)》的重大改革项目,其目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,同时对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。 天津工业大学电子与信息工程学院于1998年设立电子信息工程专业,并于1999年开始招生,自开设以来学校非常重视该专业的建设,十几年来,为社会培养了大量电子信息行业急需的人才。2012年6月,经市级专家组对本校电子信息工程本科专业卓越工程师教育培养计划培养方案进行论证后,该专业被入选校级“卓越工程师”试点培育计划。 2.电子信息工程专业课程的特色 电子信息工程专业培养的学生应适应国家经济建设的需要,具备信号检测、信号传输、信息处理、电子系统工程等专业理论知识及检测与仪表、自动控制、计算机应用技术等较宽广领域的工程技术基础和基本技能,最终具备“基础实、口径宽、能力强、素质高”卓越工程创新人才能力。电子信息工程专业“卓越工程师”培养计划旨在为国家电子信息行业培养造就一批创新精神与实践能力强、适应企业发展需要的优秀工程师,因此在专业课程体系建设方面应加强理论与实践教学的有机结合,建立模块化的理论与实践教学体系和运行机制,同时建立可持续的校企合作人才培养模式。 因此学院按照“综合化、科学性、系统性、先进性”的原则对电子信息工程的专业课程体系进行整体优化,要求突出专业定位与特色,形成以“信息流”——信息获取、传输、处理、控制的模块化课程体系,最终通过电子信息系统设计类型课程对所学专业知识的模块整合,专业课程体系结构图如下图所示。在教学体系中的每一个模块都由与专业知识紧密相关的课程组成,在理论教学结束后,还有相应的实践环节进行支撑,加深学生所学专业知识的理解。每门课程都有相应的专业教师课程组负责,同时邀请电子信息类相关企业参与讨论制定教学方案与内容,包括课程的设置、课程内容的取舍衔接与整合,将企业对所需人才的工程实践能力的要求落实到具体的课程体系及教学环节中,通过校企合作与工程教育完成人才培养。其中本专业课程体系中“EDA原理及应用”、“自动控制原理”、“虚拟仪器技术”、“微机控制技术”、“嵌入式系统”等课程是本专业的重点建设课程。 3.课程教学与教师科研相互结合的教学方式 电子信息产业的迅速发展要求电子信息工程专业须与相关企业更紧密结合,尤其是近几年来,国家所推广的“战略性新型产业”相关专业中,电子信息工程作为其中一个重要相关方向,只有紧跟最新的工程技术发展,培养电子信息类专业的“卓越工程师”人才,才能更好地满足社会需求。同时高校是科研创新的重要基地,因此电子信息工程专业“卓越工程师”专业课程教学内容中应采用新的教学理念:将实际工程项目引入课程教学中,以工程项目驱动教学,将课堂教学与实验室教学紧密结合,形成“在实践中学习”的教学模式,同时将教师科研课题与教学内容有机结合,由教师指导学生在课内实践环节或课外科技活动中完成教师所承担的实际项目,从而有效培养学生的工程实践能力与创新意识。 4.结语 与国内着名高校相比,我校的电子信息工程专业历史相对较短,专业培养特色不突出;因此还需在相当长的一段时间内对教学模式进行不断的改革与创新。由我系教师申报的天津市教育教学改革课题“电子信息工程专业卓越人才培养模式的研究与实践”已获得立项资助。凭着“卓越工程师”试点专业的契机,同时借鉴国内外着名高校的办学经验,结合“十二五”发展规划,充分利用现有师资条件,从课程体系改革入手,坚持加强课程建设、教材建设、校企联合实践基地建设等,为社会培养一批能应用现代科学理论和技术手段的高级电子信息工程创新人才而努力。 电子专业论文:电子商务专业实训教学谈 [摘要] 本文分析我校电子商务专业实训教学现状,结合新的职业教学思想,探讨搞好实训教学的新方法。 [关键词] 电子商务 实训教学 电子商务专业是一个近几年出现的新专业,由于近年来其发展迅猛,目前,全国各高校都广泛开设电子商务专业,每年毕业生达20多万人,但近年来该专业的就业形式不容乐观,其主要问题是电子商务专业实训教学不到位所造成,现就该专业实训教学谈谈自己的一点看法。 一、电子商务专业缺乏系统的专业实训 近年来,各高校都加大实训教学力度,但这些实训多数是以课程为内容的实训。如学习图象制作课程后,就进行以图象和广告制作为内容的专业实训。学完网络营销,就进行市场调查为内容的专业实训。这些实训虽然能让学生掌握从事电子商务工作相关的技术,但由于是以课程为中心组织实训,这种实训将某一岗位所需技能分割来进行,缺乏合成,往往只见树木不见森林,学生学完后,总体感觉商务和技术是两张皮,各种技术之间缺乏联系,不明白各种技术应把握的程度。笔者认为应以项目为中心组织专业实训,如网页规划课程应将网页设计技术和市场营销结合起来,让学生就网站建设规划方案着手进行系统实训,学生既要结合专业写网站规划书、建设方案,并且还要根据规划书、方案自已动手建设网站。 二、电子商务专业实训教学缺少必要检测方法和手段 目前大多数高校的实训教学由教师根据学生作品进行评定,这种由自己指导又由自己评定学生成绩方法,不利于激发学生学习的积极性,从而也给实训教学带来不利影响,从而使学生认为实训课程容易的感觉。实训作品评价标准是否科学,也是急待解决的问题。目前对这方面几乎没有统一规范可行,不利于各学校专业实训教学评价,无法保证该专业学生应该掌握怎样的技术从而使该专业毕业生良隽不齐,有的学校电子商务专业学生就业形势好,而有些学校电子商务专业毕业生不适应就业市场,就业率低。我认为,目前应结合专业教学改革传统的考试和检测学生成绩的方法,不仅要变知识性考试为作品或毕业设计评定,同时,要加快建设作品和毕业设计评定体系建设,不能让教师既当教练又当栽判。在传统教学测试中,我们都有一套行之有效的办法,但是,随着考试方式改革,新的考试方式运行缺乏行之有效的制度,不解快这个问题,就不能促进教学双方的积极性,就不能真正做好实训教学工作,就不能按能力培养的要求培养社会需要的毕业生。 三、电子商务专业实训教学模式的单一性和刚性不利实训教学开展 教学模式是指教师如何开展教学活动,是一种教学活动的组织方式。传统的教学模式是建立在学科知识结构体系基础上的,以向学生系统地传授各科知识为教学目的,而在当今,职业院校的毕业生要适应现代的就业形势,必须以能力为本位来培养学生,教学活动不能局限于教室,实验室。教学活动可以在车间、在商场。教学活动组织不能由教务处用计划、课表的行政方法来进行。教学活动的检查,也不是象查堂一样机械,教学计划也不能是刚性的。因为每位学生学习的能力不一样,在教学中,教师可以根据实际情况调整。我们现在教学现状是理论教学在教室,老师在哪里布道式地讲授,学生在下边东倒西歪。学校、教师还要考勤。就是要把学生整天限定在教室里。实训教学就是上实验室。学生实验的内容是教师先规划好,学生依样画瓢。学生所学的知识不能变成能力,只见树木不见森林。因为这种教学模式违背按职业岗位要求的环境来进行教学。不按职业岗位的流程进行教学。教学活动应该按职业岗位的要求,该在教室就在教室进行,该在实验室就在实验室进行,教学活动适合在车间,我们就临时在车间进行,这种身临其境的教学模式下进行教学,学生学得快,掌握得牢,能够形成职业能力。而我们现在实训教学搞得好的学校,也是在教学过程外,按排学生在工厂实习。它是把这种实习和教学活动割裂开来,实在是“两张皮”。同时这种实习也会因为组织不周密,而让学生“放羊”。老师不是教学指导者,而是秩序的维护者。学生实习没有和课堂所学结合起来,实习并没有效果,实习回来写一份报告作为实习成果。同时实习报告也不是检检实习效果的好方式。我认学教学模式应该根据实际由教师自由决定,发挥教师在教学活动中的主导作用,应体现在教学活动组织形式由教师根据所讲授内容来决定。因而,改革现行行政式的计划管理教学的方式非常必需。采用科研项目负责制方式进行教学管理是适应这种灵活多样教学模式教学的需要。只有这样才能使实行灵活多样教学模式成为可能,才能真正发挥实训教学效果。 四、电子商务专业实训教学缺少供应链集成理念 目前电子商务专业是一个培养复合型人才的专业,也是一个工科和文科结合的专业,因而对双师教师的要求较高,而现在社会上该专业教师既懂商务,又懂网络的人才非常少,因而按照工作岗位的方法培养学生,缺乏真正具有双知识结构和能力的教师。实训教学效果可想而知。目前,各高校都是由懂这两方面知识教师组成一个教学团队,共同完成专业教学任务。由于没有一个有效的体系将各个教师协调起来,因而,形成你讲你的,我讲我的,而我们的教材又都是学科知识体系式的教材,加大各个教师之间专业的鸿沟,学生学到的是零散的知识和技能。如果我们把电子商务专业所需的各种知识和能力,按照职业岗位组织起来,这样 就形成一个类似“供应链的体系”,如果我们电子商务专业的基础课和专业课教师都理解这一供应链体系,都按照一个中心来组织教学,尤其是实训教学按照这一原则开展,应能一定程度弥补双知识和技能结构教师缺少的矛盾。要做到这一点,作为我们的专业带头人必须是双知识和技能的教师,由他系统地组织各个教师的专业协作,形成集成效应。他就是这个供应链系统的集成商。另一方面,各个教师都必需结合自己的学科知识,结合专业岗位的要求进行知识和技能的再造,形成按职业岗位要求的知识和能力结构。形成以本专业知识和技能为主,对其他专业知识和技能有一定了解的知识和能力结构。 电子专业论文:论提高电子信息类专业实验教学质量的方法 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子专业论文:电子商务专业开题报告论文范文 社会不断发展，人们的生活水平不断提高，为电子商务的兴起和发展为企业营销带来了新的契机。电子商务模式中有形产品的运输无法通过互联网直接实现，必须借助物流配送体系才能完成，因此，电子商务与物流配送有着密切的关系。下面是小编整理的电子商务专业论文开题报告论文范文，欢迎大家阅读。 电子商务专业论文开题报告论文范文 摘要：随着社会不断发展，人们的生活水平不断提高，消费观念随之改变。电子商务的兴起和发展为企业营销带来了新的契机，也向传统的企业营销方式提出了新挑战。本文以大学生消费心理与行为理论为基础，通过对电子商务中的大学生消费的特征和心理变化趋势进行分析，探讨现代企业面对电子商务环境下大学生网络消费心理的特征，应该制定怎样的营销策略以应对他们的这种心理特征，以突破传统的经营思维模式的局限。 电子商务是基于国际互联网环境中的 B/S 架构开发出来的一种应用方式。在电子商务这种新型的商业运营模式中，买卖双方可以互不谋面地进行各种商务活动，可以全程实现消费者的网上购物、在线电子支付等商贸环节。电子商务将国际互联网开放性、全球性、低成本、高效率的特点引入到商贸领域，对商业运作模式产生了深远影响，同时也被各行业广泛运用。相对于传统商业模式，电子商务优势明显，因此众多现代企业都基于 B2C 模式开发电子商务平台提高企业的运行效率。而企业在制定产品最终价格时，除了考虑成本、利润等客观因素外，还有一个因素不可忽略，即定价策略中的心理因素。 在电子商务这种彼此互不见面的特殊消费环境中，消费者的消费心理充满不确定性，其表现更为复杂和微妙，商家对于消费者心理状态的把握更加困难，而这种心理变化会直接影响企业在电子商务环境中的经营效果和发展空间。因此，研究电子商务中人们的消费心理和消费行为对企业良好地应用电子商务系统具有重要意义。 电子商务环境下消费者的消费心理特征 改革开放使得产品种类和形式日趋多样化，消费者可挑选的范围也越来越广，因此市场也由最初产品匮乏的卖方市场向消费者掌握主动的买方市场转化。在消费者主导市场的时代，消费者的消费心理与卖方市场相比表现出一些新的特点和发展趋势，在电子商务模式中这些特点和趋势表现得更为突出，可以归纳为以下几个方面1 追求便捷。现代社会将人们的生活节奏变快，对于快节奏生活的现代人来说，需要一种方便、快捷的购物模式，而传统的购物模式通常需要在规定的营业时间内到达购物场所、挑选购买产品，整个过程繁琐、复杂、耗时长，再加上往返路途上的时间，通常会消耗掉消费者大量的时间和精力。而电子商务环境下的网上购物恰好可以弥补这个缺陷，其方便、快捷、高效、24 小时不间断服务等特征符合现代人的消费心理。 追求物美价廉。在买方市场中，消费者对于产品的选择余地变大，因而价格就成为消费者较为敏感的因素之一。互联网上的网店相对于传统商店而言，可以让消费者通过网页轻松地浏览商品、比较不同卖家的商品，更为重要的是，电子商务模式提供了企业直接面对消费者的平台，这样省去了中间商环节的网上直销模式可以节省成本，最终降低产品价格，因而，电子商务模式可以满足消费者选择价廉物美产品的心理需要。 追求个性化。买方市场中消费品无论在数量上还是种类上都极为丰富，现代消费者特别是年轻消费者往往想象力丰富、喜欢展示自我个性，通常希望企业生产的产品能够独一无二，这种心理对个性化消费提出了更高的要求。消费者已经不再是单一的只看商品的实用价值，而更重要的是看商品是否与众不同，是否能充分体现个体的特性，这也已成为消费者消费的一项重要指标。 追求独立思考。在消费品种类及数量急速增长的现代社会，随着消费者选择范围的扩大，消费者独立思考的意识也在加强。面对传统模式下商家的各种宣传消费者会产生强烈的不信任感，消费者通常会主动通过各种渠道和手段获取产品信息并进行分析比较。消费者会从自身分析比较的过程中获取心理上的平衡，从而降低购买产品特别是贵重产品的风险感，增强购物过程中的心理满意度。 追求表现自我。电子商务购物环境中往往消费者会占据主导地位，通常消费者会花费较多的时间到虚拟网店中浏览、对比并选择产品。在买卖双方彼此看不到对方的购物环境中，消费者往往以自我为中心，完全按照自己的方式、想法行事，这种思想会使得消费者在电子商务购物模式中表现自我的心理体现的愈加明显。 制约电子商务发展的心理因素分析 虽然电子商务的网购模式具有方便、快捷、高效等诸多优势，但是目前仍有大量消费者基于对互联网环境的不信任，进而对网上消费产生怀疑，对电子商务模式敬而远之，这会严重制约电子商务的发展。消费者的这些心理因素主要表现在以下几方面 传统购物方式已深入人心。消费者在传统购物模式中已经习惯 眼看、手摸、耳听 的方式，这种方式与网上购物环境中通过图片、文字、视频、影音等方法了解产品是截然不同的。网购平台不能满足消费者手摸、眼看的特定心理，而习惯了传统购物模式特性的消费者往往会因此对电子商务产生怀疑和顾虑。 价格达不到消费者预期。在网络购物过程中，消费者通常期望能够得到质量相同但价格比传统商场中低很多的产品，据统计显示，目前的网上商品仅比商场中便宜 4%- 10%，再加上网购环节中的物流、配送费用，消费者在网购过程中实际享受到的价格优惠是十分有限的。价格上达不到消费者预期会使部分消费者宁可多花时间和精力采用传统购物模式，也不愿选择电子商务模式。 配送体系效率较低。电子商务模式中有形产品的运输无法通过互联网直接实现，必须借助物流配送体系才能完成，因此，电子商务与物流配送有着密切的关系。目前，我国商品的配送存在周期长、费用高、效率低等问题。数据显示我国仓库周转率仅为发达国家的三分之一，而差错率却近乎于发达国家的三倍。低效的物流配送体系会严重影响消费者对电子商务的感知，进而导致部分消费者不愿接触电子商务。 小结 电子商务为消费者带来了方便、高效、快捷的购物方式，消费者在网络购物的过程中表现出的消费心理给企业传统的经营理念带来了新的挑战，商家必须适应消费者新的心理特征和变化，了解消费者的心理，满足消费者的需求，建立适合企业自身需要的电子商务运作机制，只有如此，企业才能在电子商务运作模式下获益。 电子专业论文:浅谈技工院校中电子商务专业的建设 【摘 要】笔者根据工作实际，介绍了目前技校电子商务教育的现状，分析了电子商务专业毕业生的就业去向，探讨了电子商务专业建设中的培养目标和知识体系。 【关键词】技工院校 电子商务 专业建设 电子商务（electronic commerce）是运用计算机网络从事商品交换的经济活动的总称，是在整个贸易过程中实现各阶段贸易活动电子化。我国电子商务专业正成为我国各职业院校的教育热点。本文就职教电子商务专业建设做一些探讨。 一 技工院校电子商务教育现状 教育部2000 年批准在全国部分高校试开电子商务专业后，各类职业学校也纷纷开设了电子商务专业，但由于我国有关电子商务专业的职业教育刚刚起步，对电子商务人才的岗位职责定位尚不十分明确，而技工院校由于学生自身的知识结构及学习能力的特点，决定了对他们的培养不能等同于大学生。目前技工院校的电子商务人才培养中存在诸多问题，如：培养方向模糊；课程设置不尽合理；实践环节薄弱。 二 技工院校电子商务毕业生就业去向 目前，整个社会对电子商务人才的需求主要有三个层次：第一层次是事务层，指一个电子商务项目运营中的事务操作层次，如网站推广、网上营销和采购；第二层次是实施层，指电子商务项目的实施过程，能够参与甚至领导项目的某一项工作，比如流程策划、界面设计、内容架构；第三层次是策划、决策层，指能够根据环境和企业的具体条件策划其电子商务规划，并能在辅助论证、决策重大项目问题，比如采用何种支付方式、何种配送方式。对于第二、三层次的人才，我认为其知识层次、能力素质要求高，技工院校难以培养，应由本科或研究生教育来完成。而对于第一层次，由于侧重对知识的实际应用，是我们中职教育能够实现的。通过统计调查和个访，以及相关资料的搜集和分析，得出本校电子商务专业毕业生除升学外，目前主要工作岗位群有：市场营销、仓储物流、客户服务、财经事务、网站维护、网站 三 我校电子商务专业培养目标与知识体系建设 对于技术类院校而言，本科、高职院校的办学经验不能照搬照抄，技工院校的课程设置应该能够体现技术教育特色，突出课程设置的职业针对性、岗位适应性。应该根据学校自身的专业特点、资源优势、办学层次等实际情况，积极实践，探索适合自己学校实际的办学模式。我认为技工院校电子商务专业的培养目标应定位于能够应用网络技术参与商贸活动的劳动者，其知识结构是以商贸业务为核心，以所涉及的金融、税务法律知识为依托，以计算机及网络应用技术为手段的知识结构体系。 1．培养目标 本专业培养的技能型人才，应特别突出以下专业基本能力的培养：熟练进行计算机操作，能够进行网络操作系统和常用软件的安装与使用，熟悉办公软件操作。掌握网络技术，能够熟练地利用internet 获取资料和信息，并进行信息处理。具有计算机软硬件配置、网络操作系统等基础知识，能够进行网页制作及电子商务网站的建立、、维护与管理。了解电子商务交易系统的功能和业务流程，掌握相关的操作技术，能够进行网上交易、网下服务以及电子商务系统的安全维护，具有电子商务人员应具备的综合职业能力。熟练进行pos 操作，能够进行mis 管理，熟练进行商场、网站的各种数据资料的收集、了解客户需求，掌握经营技能、物流配送基本知识，具有现代商业服务人员的基础知识，有一定的营销策划能力。 2．知识体系建设 实践教学是技工院校教学环节的重中之重。实践教学质量的好坏直接关系到学生全面素质的培养和综合职业能力的形成。具体可以从以下几个方面来实现： （1）建设电子商务实验室和实习基地。电子商务专业是集传统的商业营销理论与计算机网络相结合的实验性极强的学科，因此我校投资建设了电子商务实验室和实习基地，为学生提供一个实践和实习场所，提高学生的动手能力，理论与实践相结合，实践促进理论的模式，为学生的就业奠定良好的基础。 （2）实行“双证书”制，取得相应职业资格证书。要求毕业生在校期间就要在获得专业毕业证书的同时获得相关职业资格证书，这是我校毕业生职业能力的体现。因此，我们每年都组织学生参加电子商务员的资格认证并积极提供培训等条件，让电子商务专业学生实施“双证书”制度，增强学生就业竞争能力。 （3）吸引企业参与，大力推行工学结合、订单式培养。我校还与市里的知名电子商务企业签订了联合办学协议，使学生每学期都有到校外实习基地学习的机会，并让企业里的领导、专家参与专业培养目标、人才培养方案的制订，承担专业课和实践教学任务，全方位地参与人才的培养。 （4）毕业前进行有关电子商务专业课程设计、毕业设计或作品设计。毕业设计是对学生知识和技能进行整合与应用，在毕业实习中培养了创业意识，为以后的就业奠定良好的实践基础。 （5）定期请行业里的专家和一线工作人员进行专题讲座。让专家学者定期以讲座的形式将现实工作中所需要的技能及行业最新动态传递给学生。 四 结语 总之，目前在电子商务形势大好、人才急剧缺乏的情况下，电子商务专业要找准一条适合自己学生发展的道路，帮学生认真做好与社会的对接、找准今后就业方向、明确自己的学习目标，并让学生通过自身的努力去学习和实践工作岗位上的知识与技能，就会大大提高自己的就业能力与就业竞争力，实现更好、更快的就业。 电子专业论文:如何提高电子商务专业学生的实践能力 [摘要] 面对电子商务的发展和未来几年会持续严峻的就业压力，市场对电子商务人才的实践能力提出了新的要求。因此，高校的电子商务人才培养必须依据市场的需求，企业的需要，去不断完善对电子商务人才的培养，更努力提高他们的实践能力。本文提出了建立电子商务仿真模拟试验室，组织学生进行创业项目，学校设立创业园，与企业合作建立教学实习实训基地等几个方法去解决问题。 [关键词] 电子商务专业实践能力教学研究 一、严峻的就业形势对电子商务人才的实践能力提出了新的要求 对于2006年毕业的大学学子来讲，持续多年的“就业寒流”丝毫没有回暖的迹象。据国家权威部门统计数据显示，2006年的大学毕业生比2005年增长20%左右，全国普通高校毕业生达413万人，比上年增加75万人，就业压力进一步加大。在北京2005年的人才需求调查中，电子商务人才需求是排在第一位的。但近年来电子商务专业应届毕业生就业率仅为20%，而全国普通高校毕业生就业签约率已达47%，很明显电子商务专业应届毕业生就业率远远低于全国大学生就业平均水平。一方面市场需要大量的电子商务人才，而一方面电子商务专业的毕业生就业率却不高，为何会出现如此尴尬的局面的呢？其实这是市场选择的结果，说明现在培养出来的电子商务人才的能力，还远远不能达到大部分企业的要求。 二、电子商务的发展为电子商务专业学生提供了更多的实践机会 随着internet的不断发展与广泛应用，人类进入信息化社会的步伐在深度与广度等各个方面都大大加快。电子商务已经被全球公认为未来商务的发展方向，是一个具有巨大潜力的市场，世界各国都对电子商务给予了极大的关注、支持和投入。电子商务代表着未来贸易方式的发展方向，大力发展电子商务是推动国民经济信息化的重要内容。目前，我国的互联网发展迅速，为电子商务的大行其道奠定了基础。据联合国贸易和发展会议发表的一份报告称，未来几年内，全球电子商务还将进一步快速发展，2006年，全球电子商务交易额最多可达12万亿美元。 电子商务的迅猛发展必然带来对电子商务人才的巨大需求，也使得电子商务专业的学生可以通过网络化的学习和实践，尽情体验网络生活新模式，让学生不断充实和丰富电子商务的知识，熟悉各种电子商务模式的运作，掌握电子商务的运作方法。比如，目前学生只需要低成本就可以自己在网上开店，自己策划经营方案，设计赢利模式。21世纪，信息化社会是历史的发展潮流，企业更注重的是实效。加强电子商务的人才培养，提高人才的实践能力，是我们发展电子商务、适应历史潮流的根本所在。 三、如何加强电子商务专业培养中的实践环节 1.建立电子商务仿真模拟试验室 建立电子商务仿真模拟试验室，进行电子商务仿真模拟实训，是目前各高校在培养电子商务专业学生的实践能力中，最主要采取的一种方式。一般高校的计算机实验室就为建立电子商务仿真模拟试验室提供了硬件基础。而在软件方面，可以由本校的教师和学生合作开发符合自己学校教学特色的电子商务仿真模拟教学系统软件，也可以购买其他高校或市面上出售的该类软件。 2.在核心专业课程中组织学生进行创业项目 电子商务的核心专业课程，如电子商务理论与实践、电子商务物流实务、电子商务与国际贸易、电子商务网站建设、网络营销等课程，都有培养学生实践技能的部分。任课的老师可以在授课的过程中申请项目基金，组织学生建立小型企业，进行实践创业。比如，网络营销这门课程，老师可以让每个班模拟成一个企业（其中有库存部、技术部、财务部和营销部），开设网上商店，在网上销售文具、饰品、网络游戏卡、书籍和一些二手物品等。因为不需要实地的店铺，学生又几乎每个人都有电脑，这样经营的成本不高。在实践的过程中，有了老师的指导，学生不仅可以将所学的技术、营销、物流、财务等知识进行了大融合，并且能够增强自身的人际沟通能力、建立团队意识。 3.学校设立创业园，鼓励学生自主创业 学校可以设立一个创业园，为学生提供创业的基础硬件和基金。能力强、有好想法的学生，可以做好策划书，带着项目进入创业园进行创业实践。学校派指导老师对学生的项目进程进行定期地检查，并作必要的指导。进展顺利的项目，可以继续支持；进展不顺利、又无法解决的，就撤出创业园。这种方式一定能够激发学生的热情，调动学生的积极性。增强了学生学习专业课程的兴趣，提高了学习的主动性，深化了对知识的理解。同时，更为重要的是培养了学生的创新意识。 4.与企业合作，建立教学实习实训基地 现在社会竞争激烈、就业矛盾突出，不少高校毕业生承受着巨大的心理压力。许多企业的对人才的要求是不希望用进行长时间的培训，马上就能适应到工作岗位上去。学校可以与开展电子商务的企业合作，建立具备鲜明电子商务特色的，兼顾商务活动和计算机应用等多功能的复合型实习基地。一方面可以对学生进行专业主题化、系统化、综合化的训练，学生毕业后就能够迅速从事企业的某种具体业务活动，增加了学生就业的机会;另一方面，企业不用再进行招聘，就能够直接从实习生里挑选优秀人才，节约了本企业的招聘和培训成本。这种方式可以说是一举两得。目前，笔者学校的电子商务专业，就已经分别与广西食糖中心批发市场（中国食糖网）、南宁康迈集团公司、南国书店和广西南宁钰炜商贸有限责任公司建立了电子商务交易实训基地、电子商务物流实训基地、电子商务网络营销实训基地和电子商务网络技术实训基地。 电子专业论文:关于高职电子商务专业人才培养探索 论文摘要：企业需要什么样的电子商务专业学生？电子商务专业主要学什么内容？这是高校开设电子商务专业必须弄清楚的两个问题。电子商务专业面对庞大的人才需求市场，专业人才短缺已成为我国电子商务发展的瓶颈之一。高职院校是培养人才的重要基地，如何培养企业用得起，用得上，用得爽的人才是首要任务。 论文关键词：电子商务；人才培养;课程设置;职业能力 1 电子商务人才需求现状分析 电子商务最早产生于20世纪60年代，发展于20世纪90年代，首次引入中国是1993年，第一笔网上交易发生在1996年，阿里巴巴的上市，淘宝一年的成交量超过世界零售巨头沃尔玛。互联网的快速发展，使电子商务成为当今最热门的“朝阳产业”，据统计，我国登记在册的企业已达到870万家，其中大中型企业就有10万多家。初步估计，未来我国对电子商务人才的需求量为每年约20万人，一个行业的飞速发展，带来大量就业岗位，电子商务领域不断出现招聘高潮，电子商务相关人才的市场前景光明无限。 我国教育部2001年下文批准电子商务作为目录外专业在全国高校开设，目前全国已有300多所高校开设了此专业，我国目前包括高校和各类培训机构每年输出的人才数量不到10万人。专业人才短缺已成为影响我国发展电子商务发展的重要因素。 在近几年的人才需求调查中，电子商务人才需求排在了第一位的。但是连续几年来电子商务专业应届毕业生就业率仅为20%左右，全国普通高校毕业生就业率已达47%，为什么会出现如此尴尬的局面，值得我们做教育的人深思和探索。 2 电子商务专业学生需具备的职业能力 学校是培养学生的重要基地，学校的培养模式决定了学生素质的高低和能力的强弱，任何一所高校要开设电子商务专业必须要弄清楚的问题是：社会需要什么样的电子商务专业学生，电子商务专业学生需具备的职业能力有哪些。如果这个核心问题没有解决，那么培养出来的学生就不符合社会需求。 目前从事电子商务活动的企业大致可分为两大类： 一类是随着网络时代的发展而新成立的专业电子商务企业，这些企业用人特点是每位员工要有专长，负责相对独立的工作内容，分工明确、分工细致。例如：产品经理负责具体产品的统筹；编辑负责内容的筛选、整理；技术负责运营平台的开发、相关功能的实现；美工负责界面的排版、色彩等。人才的需求高中低档次都有，从高层的总经理，到中层的部门主管，再到底层的技术人员。对于这样的专业电子商务企业来说，需要的是有一技之长的专才而不是通才，只要学生某方面擅长就可以谋得一职。 一类是传统企业的电子商务部门，其用人特点是要求员工知识面广，懂得方方面面，通常分工不明确，一个人要做几项工作。很多企业甚至是从网站的制作、推广、到维护都是一个人负责。 总的来说对于电子商务人才所需具备的职业能力主要有三点：（1）能够独立搭建电子商务的运营平台，实现电子商务网站的相关功能；（2）能够独立推广电子商务平台，实现网络营销；（3）能够独立完成网上接洽工作、确定订单及后续客服服务。 3 电子商务专业核心课程设置 很多学生觉得大学三年没学到什么东西，或者觉得学了很多，又一无所长，学的东西不一定能找到工作。那么电子商务专业学生学什么内容就尤为重要。对于学制为三年的高职院校来说，对电子商务学生应该是专才培养而不是通才培养，因为三年的时间要想系统的、深入的学习完电子商务所有相关的知识和技能是不可能的。就会导致很多课程开设的课时不足，老师讲课时蜻蜓点水。 现在很多高校电子商务专业的课程设置都变成了“大杂烩”，市场营销专业的若干门课程加上计算机专业的若干门课程就成了电子商务，金融、经济学、管理等课程前面加个“电子商务”就变成了截然不同的两门课。这种“果盘式”的教学是最大的失误。笔者认为高职院校一定要培养学生的专长，教会学生一技之长，让企业用得起，用得上。 在课程设置上重点把握好核心课程，基础课程可点到为止，把有限的时间安排给核心课程，加大课时量，强化学习，让学生学会、学透、学以至用。根据电子商务人才市场需求分析，电子商务专业人才培养可分为网络营销和网站建设两个重点方向。 3．1 电子商务“网络营销”方向 3．1．1 培养的目标 让学生熟练掌握电子商务的运作模式、网络营销技巧、网络推广、公关炒作等系列知识。能够推广电子商务平台，能够运营某个电子商务项目，能够完成网上接洽、订单操作及后续服务，具有一定程度的互联网销售能力。 3．1．2 核心课程设置 （1）《电子商务概论》主要让学生掌握电子商务基础知识、基本理论、电子商务的运作模式。 （2）《网络营销》主要让学生掌握如何运用互联网来进行营销活动、网络推广；熟悉网络营销战略计划和策略，提高运用理论知识解决实际问题的能力。 （3）《互联网项目运营基础》主要让学生掌握互联网项目的构成、建设以及如何运营等知识体系。 （4）《photoshop图形图像处理》主要让学生掌握图形图像处理的基本技术，培养学生的图像图像处理能力，为今广告设计打下良好的基础。 （5）《网络广告实务》主要让学生掌握网络广告如何策划、制作、、促销、预算、效果测评、法律规范等内容。 （6）《网民行为分析》主要让学生掌握网络消费者的心理特点和行为规律，分析消费者行为的理论与方法。 （7）《商务谈判实务》主要让学生掌握商务谈判的基本程序、方法、策略和技巧，世界各国商人的谈判风格等内容。 3．2 电子商务“网站建设”方向 3．2．1 培养的目标 让学生熟练掌握电子商务网站的建设，搭建电子商务的运营平台。 3．2．2 核心课程设置 （1）《数据库系统》主要让学生掌握：关系代数、关系演算；sql数据定义、查询、操纵功能；掌握主流的数据库管理系统，比如sql server 2005，mysql，oracle 10g的使用方法；了解一些关系映射技术，如hibernate等；能够独立设计数据库表和视图。 （2）《dreamweaver网页设计》它是一门操作性和实践性很强的职业技术课程。本课程的主要内容为系统介绍网页 编辑与制作软件dreamweavermx，通过这种有代表性的网页制作软件的使用，让学生掌握网站设计的全过程，并能熟练地制作出有专业水平的网站。 （3）《》是目前最为流行的开放式的web服务器的应用程序开发技术，主要让学生掌握动态网页的制作，如购物车、留言本、影视点播系统等。 （4）《电子商务网站建设与管理》主要讲授企业网络的组成，企业网络开放系统集成技术，internet与intranet的互连技术，电子商务平台建设等内容，使学生掌握电子商务网站建设与维护等有关知识及技能。 4 结论 每个专业都要有明确的职业目标和职业能力要求，只有建立以技能和岗位要求为目的的课程教育体系，强化学生的专业技能，才能培养出高质量的专业能手，才能为行业的发展源源不断的输送新鲜血液。 电子专业论文:关于电子商务专业建设的几点建议 [摘 要] 本文通过对电子商务专业建设的分析，包括电子商务专业建设必需进行合理的规划、加强对电子商务实践课程的重视以及专业教师培养与引进等，并提出了几项建议。 [关键词] 电子商务 专业建设 实践 规划 培养与引进 我国电子商务的应用尚处于初级阶段，大部分电子商务是非支付型电子商务，即网上营销，网下支付；小部分是支付型电子商务，即网上营销，网上支付。个别正在搞协同电子商务。目前国家还缺乏发展电子商务专项规划，国家发展电子商务还缺乏明确和有力的技术经济政策。正因如此，电子商务的专业教育比别的专业面临着更大的困难，有更多未知的因素，电子商务的教育如同国内电子商务的发展一样在整体上尚处于探索式的自由发展状态。本文针对现行电子商务专业建设中存在的问题进行了分析，提出了几项建议仅供参考。 一、电子商务专业建设要进行规划论证 电子商务专业是一个新专业，教学经验、教学方法都还在摸索中，教学资料也不完整，缺乏较完善的教学体系，没有一定的教学模式，因此电子商务的教育具有很大的自由度。如果在电子商务专业建设过程中，不进行合理规划，一方面将浪费国家宝贵的教育资源，另一方面也将耽误电子商务专业发展的时机。因此学校应在教育部的指导下和协作组或兄弟院校帮助下，规划各校的电子商务专业发展战略，进行专业建设规划论证，并在教学实践中不断调整专业建设方案。 在进行专业建设规划时，首先要确定专业发展的方向。由于电子商务专业是一门跨学科的专业，涉及的知识面比较广，可选择的范围也比较大，各院校应根据社会发展的需要和本校的条件来建设电子商务专业，抓住社会某些领域对电子商务的人才需求，针对性地培养电子商务人才，突出本校在办电子商务专业方面的特色和优势，与其他学校差异化培养学生。例如北京交通大学在建设电子商务专业时，考虑到原来是铁路院校，以及已有的物流方面的优势，因此电子商务专业建设突出了两个特色，即：与物流相结合、与旅客出行相结合。 实验室建设的规划是专业建设规划中的一个重要内容。电子商务专业是一个实践性较强的专业,有大量的验证性、设计性、综合性等实验,实验室建设规划的合理与否直接影响到专业的发展,也是学校宝贵的教学资源能否得到充分利用的一个保障。由于电子商务专业所涉及到的知识面比较广，因此在进行实验室规划时应有所选择。应根据学校的办学实力,以及专业发展方向而有所偏重,有的放矢。特别在选购教学软件、硬件时应考虑专业发展方向。 电子商务本质上是一种新型的商务形式。在建设电子商务专业时，尤其应注意同企业的合作，通过校企合作、联合办学等多种方式，引进国外相关的应用软件、教材和成功案例，在师资力量、实验室建设和社会实践等多方面高效发展并争取到更多的机会和更好的条件。 二、应侧重电子商务实践 电子商务教学具有非常强的实践性，它不仅需要在理论上掌握计算机技术和商务技术，而且更注重在网络上的商务实践，它要求学生能够适应和进入电子商务实务环境，能够熟练操作和运作电子商务活动。许多电子商务课程的教学不宜采用传统的课堂讲授方式(一则缺少适用教材，二则远离实际应用)，而应侧重于电子商务实践。而我国有些高校认为电子商务专业是“文科”性质的专业,在电子商务教学中重理论、轻实践,在教学计划中设置了大量的讲授课时,而实验实践课时非常少，这使得我们培养出来的学生走出校门后，真正能干活的人不多。阿里巴巴的ceo马云说“如果我们阿里巴巴要招聘员工的话，我希望看到的是他有没有在淘宝上使用过,他有没有在阿里巴巴用过，他对ebay懂不懂……有证书很正常,有证书的人太多了,但是实践过的人太少了” 电子商务的实践包括模拟仿真实验和真实的实践两大类。电子商务的模拟仿真实验又分为手工模拟和计算机仿真模拟两大类。手工模拟的代表是企业资源计划(erp)沙盘模拟实验，这种实验模式符合企业现实情况，比较形象直观，使学生身临其境地进行实验，使学生在深入掌握各个工作岗位、各个子系统的业务范围、操作流程和操作方法的基础上，全面了解和熟悉企业的整体情况以及网络财务软件和审计软件的总体流程和操作方法，既有针对性、深入性,又不乏全面性和完整性，符合社会未来发展的需要,有利于培养复合型人才。 随着多媒体技术、交互技术、网络技术、虚拟现实等计算机技术的发展,用计算机技术实现的电子商务仿真模拟软件如雨后春笋般出现，比较突出的有：由21世纪网校开发的模拟电子商务教学实验系列软件、由西安博星科技公司开发的模拟电子商务教学实验系列软件等，这些软件可以模拟电子商务活动过程和电子商务运作模式，为学生提供参与电子商务活动的机会，使学生能够感受到电子商务的内在规律，促使学生运用电子商务知识完成电子商务活动，这种方式对了解电子商务的过程有很大的帮助。 目前国内各高校的电子商务教学大多采用计算机仿真模拟系统,这不仅是因为计算机模拟仿真实验具有成本低、易于控制等优点。更主要的原因是互联网的环境比较复杂,而且内容经常变动,使用得教师们难以控制实验，也使得同学们会受到各种因素的干扰，难以掌握电子商务的内在本质。因此在电子商务的教学中,仿真模拟实验得到广泛使用。但是这些仿真模拟实验总体来说离实际应用的还是有一定距离,其中有些实验内容远不如在现实的电子商务网站进行实际操作效果好。因此,除了模拟仿真实验外还应增加一些电子商务的真实实践,比如在互联网上进行电子商务的营销实习、网站推广实战、数字证书的申请、市场调查等。 三、电子商务专业教师的引进与培养 电子商务是一个理工与经管交叉型、复合型的新兴学科，它融合了“现代信息技术”和“商务”两个方面，电子商务所覆盖的范围是现代信息技术与商务这两个子集所形成的交集。因此现在的电子商务教师大多从计算机类或经管类等相关专业转行过来，所谓隔行如隔山，常常是信息技术的教师缺乏必要商业知识，而商贸的教师缺乏必要的信息知识。从而出现要么侧重于信息技术应用与构建，有关信息技术课程很多、商业知识较少；要么侧重经济管理，商业课程很多，信息课程很少，对于一些综合性的课程教师们往往感到力不从心。电子商务学科的交叉复合性增加了电子商务教学的难度。 另一方面,作为一个新专业,教师们可以借鉴的教学经验不多，教学资料也不完整,缺乏较完善的教学体系,甚至有许多的基本概念也存在争论,这给电子商务专业教师们的带来了实际困难,要求电子商务专业教师比其他专业教师要花费更多的精力在教学上。 最困难的还在于专业教师本身缺乏电子商务实践经验，电子商务教师大多原来也是教师出身，缺乏商务实践，就像无源之水，教学中没有拓展的空间。 电子商务教师承载着电子商务知识传达的重任，电子商务教师的水平直接影响着我国未来电子商务的发展。因此学校应重视电子商务教师所面临的困难，认识到电子商务教师在知识结构和实践经验上存在的问题,帮助教师们而不是一味的指责。 对教师的培养不仅仅是学历的提高，也不仅仅是参加一些学术研讨会，而应为教师们提供更好的科研条件和更优惠的激励政策,并且鼓励教师们以各种恰当的形式从事一些网上的商务实践。除此以外，在引进新教师时,也不能过分重视学历,更应重视实践能力,应引进在企业从事工作多年的教师,他们有从事企业高级管理的经验；或者有从事多种行业背景的经验,知识结构较完整。目前我国高校大量吸收硕士毕业生进入高校从事电子商务教育，这对整个国内电子商务的发展都是不利的。电子商务的人才培养必须立足于企业需求,培养电子商务人才的教师,必须有复合的知识结构,一定的社会经验和非常熟悉网络。要懂营销、管理、法律和基础的网络知识。 四、结束语 电子商务作为一个发展潜力巨大的市场，具有十分诱人的发展前景。当然，与任何其他具有强大生命力的新生事物一样，电子商务不可能在短时间内就发挥巨大的潜力。也不可能在给我们带来极大便利的同时就解决自身的全部问题。它必须遵循由小到大，由弱到强，由点到面，由局部到全局的发展规律。以上是对我国电子商务专业建设的忧思，也有我的几点建议，有许多不成熟的地方，仅供参考。 电子专业论文:国内电子商务专业课程教学实践与市场需求的探讨 [摘要]随着经济的发展，参与电子商务活动人数的增多，电子商务这一便捷的、全新的活动方式，必将给我国经济带来新的增长点、同时使人们的生活方式发生质的变化。本文对国内高校电子商务发展现状分析了市场需求什么样的电子商务人才，并提出了相关的问题应对措施。 [关键词]电子商务专业 教学实践 市场需求 一、国内电子商务发展现状 据中国互联网络信息中心( cnnic)最新网络发展状况统计报告显示：截至2007年12月，中国网民数已达到2.1亿人。中国网民数增长迅速，2007年一年增加了7300万，年增长率为53.3%。目前中国的网民人数略低于美国的2.15亿，位于世界第二位。 作为以internet为平台的电子商务其网上购物和网上销售又是商务平台工具的重要体现。2007年12月，中国网民网络购物比例是22.1%，购物人数规模达到4640万，而美国2006年8月网上购物的比例已达到了71%。 据统计，1998年全球电子商务贸易额为30亿美元，2000年为900亿美元，到2001年达到1200亿美元，到2005年，这一数字达到了8000亿元。我国经过多年的发展，其交易规模已由2000年的771.6亿元增长到2004年的4075亿元，年增长速度45%以上。 据估计，未来我国对电子商务人才的需求每年约20万人，而我国目前包括高校和各类培训机构每年输出的人才数量不到10万人。 二、国内高校电子商务建设现状 电子商务作为一门新兴的交叉性学科，其涉及面广，实践要求高，但其在我国发展时间却很短，这使得电子商务建设与发展的基础相对薄弱，可谓处于“年轻”状态。所以关于电子商务课程体系应如何建设，教学内容应如何确立，实验方法应如何改进等一系列问题便接踵而至。 由于电子商务涉及经济、管理、法律、技术、物流等各个方面，所以各高校在制定教学计划时，首先定位就未明确，无法结合自身特点与优势。正因为该学科的交叉性，而被部分学校理解为简单的“学科拼凑”。以至于电子商务专业毕业生在面临择业时出现，“找技术类工作不如it类专业，找商务类工作又不如管理类专业”。尽管从我国当前实际情况来看，一方面我国需要大量电子商务专业人才，而另一方面却是大量电子商务专业毕业生就业率远远低于大学生平均就业率水平。 其次，教学教材良莠不齐，电子商务这一概念由国外引进，因此现在高校书籍来源一是国外原版引进或中文翻译，二是国内学者自己编著，第一类教材可读性不强，甚至有部分学校为求与国际接轨，强制引进原版外文教材，而不结合学生实际水平，以至于学到最后，弄的学生云里雾里。第二类教材也大部分是由国内学者参照第一类教材编写而成，一些概念和理论过于陈旧，笔者曾经历过，在学习计算机基础过程中学校用的教材竟然还是90年代初出版，像这样一门富有时代特征的学科，很多过时的概念和技术在现如今很难与实际要求相适应。另外国内大部分教材也都局限于概念的介绍，至于实际生活中的能否适用，交易细节等则很少有见涉及。 另外，专业教师的缺乏也是制约电子商务建设的一大瓶颈之一。现在教授电子商务课程的教师中大部分是从事其它专业的教师，如it类、管理、经济类等。笔者曾亲见一位老教授在给学生讲授“商务网站建设”课程时，竟全程使用课本附送的幻灯片，一门操作要求如此高的课程，竟被生生演化成理论教学，而衡量该门课程是否达标的标准，也就是一门名词解释的考试。 实践教学的缺乏，使学生无法亲身体验和实际操作，理论和实践难以结合，这样培养出来的学生只会动口，不会动手。而这种灌输式的教学方式又恰恰是目前高校最主要的培养形式，教师努力地教，学生被动地学，这也是影响学生最终就业困难的重要原因之一。 三、市场需求什么样的电子商务人才 据2004年，国际电子商务师认证委员会(中国)研发中心(cciebs china)对国内高校电子商务专业学生就业情况调查显示：截止到2004年6月15是，电子商务专业应届毕业生就业率为20%，但全国普通高校毕业生就业签约率已达47%，可见，电子商务专业应届毕业生就业率远远低于全国大学生就业平均水平。 电子商务按目前国内市场需求定义为既掌握现代信息技术又通晓商贸理论与实务，能通过电子方式来进行商贸活的一种复合型人才。按层次又可分为操作层、实施层、决策层。据上海市电子商务发展与人才需求调查：目前的市场对电子商务人才的需主要集中在企业领域，而企业应用电子商务最集中的领域又主要表现在以下几方面：通过互联网产品与服务信息(77.54%)、通过网络进行商务沟通(72.03%)、订立电子合同的比例很低，只有16.53%。而电子商务人才应具备的具体知识与技能主要按需求的优先排名有：第一位信息资源管理、第二位企业战略管理、第三位客户关系管理、第四位项目策划、第五位资本运营管理、第六位市场营销、第七位网络营销、第八位项目管理、第九位电子支付、第十位标准化管理。结合图表调查情况和目前我国电子商务与企业整合的发展方向，企业对电子商务人才的需求，也将从单纯的技术方向转向复合、实践型。 四、相关问题应对措施 首先，应明确专业方向，各高校应结合学校自身情况，将电子商务专业开设方向分为商务或技术类，并分清方向的重点教学方向，在开设全国高校电子商务专业建设协作组制定的电子商务专业10门核心课程：网络经济学、电子商务概论、电子商务管理、网络营销、网上支付与结算、电子商务物流、电子商务系统、电子商务安全、电子商务技术基础和电子商务经济法的基础上再突出本学校的优势和其它学校之间的差异。 重视实践技能的培养，发展学校与用人单位的合作，增加实际操作锻炼能力，引进师资，提高教师教学水平，而不要只是停留在教师资格水平上，应重视教师的实际操作应用水平。 以市场为导向，以就业为主体，培养适合市场实际需求的人才，突出本专业的针对性、实用性和突出性。 五、结束语 随着经济的发展，参与电子商务活动人数的增多，电子商务这一便捷的、全新的活动方式，必将给我国经济带来新的增长点、同时使人们的生活方式发生质的变化。 电子专业论文:关于高职电子商务专业人才培养探索 论文摘要：企业需要什么样的电子商务专业学生？电子商务专业主要学什么内容？这是高校开设电子商务专业必须弄清楚的两个问题。电子商务专业面对庞大的人才需求市场，专业人才短缺已成为我国电子商务发展的瓶颈之一。高职院校是培养人才的重要基地，如何培养企业用得起，用得上，用得爽的人才是首要任务。 论文关键词：电子商务；人才培养;课程设置;职业能力 1 电子商务人才需求现状分析 电子商务最早产生于20世纪60年代，发展于20世纪90年代，首次引入中国是1993年，第一笔网上交易发生在1996年，阿里巴巴的上市，淘宝一年的成交量超过世界零售巨头沃尔玛。互联网的快速发展，使电子商务成为当今最热门的“朝阳产业”，据统计，我国登记在册的企业已达到870万家，其中大中型企业就有10万多家。初步估计，未来我国对电子商务人才的需求量为每年约20万人，一个行业的飞速发展，带来大量就业岗位，电子商务领域不断出现招聘高潮，电子商务相关人才的市场前景光明无限。 我国教育部2001年下文批准电子商务作为目录外专业在全国高校开设，目前全国已有300多所高校开设了此专业，我国目前包括高校和各类培训机构每年输出的人才数量不到10万人。专业人才短缺已成为影响我国发展电子商务发展的重要因素。 在近几年的人才需求调查中，电子商务人才需求排在了第一位的。但是连续几年来电子商务专业应届毕业生就业率仅为20%左右，全国普通高校毕业生就业率已达47%，为什么会出现如此尴尬的局面，值得我们做教育的人深思和探索。 2 电子商务专业学生需具备的职业能力 学校是培养学生的重要基地，学校的培养模式决定了学生素质的高低和能力的强弱，任何一所高校要开设电子商务专业必须要弄清楚的问题是：社会需要什么样的电子商务专业学生，电子商务专业学生需具备的职业能力有哪些。如果这个核心问题没有解决，那么培养出来的学生就不符合社会需求。 目前从事电子商务活动的企业大致可分为两大类： 一类是随着网络时代的发展而新成立的专业电子商务企业，这些企业用人特点是每位员工要有专长，负责相对独立的工作内容，分工明确、分工细致。例如：产品经理负责具体产品的统筹；编辑负责内容的筛选、整理；技术负责运营平台的开发、相关功能的实现；美工负责界面的排版、色彩等。人才的需求高中低档次都有，从高层的总经理，到中层的部门主管，再到底层的技术人员。对于这样的专业电子商务企业来说，需要的是有一技之长的专才而不是通才，只要学生某方面擅长就可以谋得一职。 一类是传统企业的电子商务部门，其用人特点是要求员工知识面广，懂得方方面面，通常分工不明确，一个人要做几项工作。很多企业甚至是从网站的制作、推广、到维护都是一个人负责。 总的来说对于电子商务人才所需具备的职业能力主要有三点：（1）能够独立搭建电子商务的运营平台，实现电子商务网站的相关功能；（2）能够独立推广电子商务平台，实现网络营销；（3）能够独立完成网上接洽工作、确定订单及后续客服服务。 3 电子商务专业核心课程设置 很多学生觉得大学三年没学到什么东西，或者觉得学了很多，又一无所长，学的东西不一定能找到工作。那么电子商务专业学生学什么内容就尤为重要。对于学制为三年的高职院校来说，对电子商务学生应该是专才培养而不是通才培养，因为三年的时间要想系统的、深入的学习完电子商务所有相关的知识和技能是不可能的。就会导致很多课程开设的课时不足，老师讲课时蜻蜓点水。 现在很多高校电子商务专业的课程设置都变成了“大杂烩”，市场营销专业的若干门课程加上计算机专业的若干门课程就成了电子商务，金融、经济学、管理等课程前面加个“电子商务”就变成了截然不同的两门课。这种“果盘式”的教学是最大的失误。笔者认为高职院校一定要培养学生的专长，教会学生一技之长，让企业用得起，用得上。 在课程设置上重点把握好核心课程，基础课程可点到为止，把有限的时间安排给核心课程，加大课时量，强化学习，让学生学会、学透、学以至用。根据电子商务人才市场需求分析，电子商务专业人才培养可分为网络营销和网站建设两个重点方向。 3．1 电子商务“网络营销”方向 3．1．1 培养的目标 让学生熟练掌握电子商务的运作模式、网络营销技巧、网络推广、公关炒作等系列知识。能够推广电子商务平台，能够运营某个电子商务项目，能够完成网上接洽、订单操作及后续服务，具有一定程度的互联网销售能力。 3．1．2 核心课程设置 （1）《电子商务概论》主要让学生掌握电子商务基础知识、基本理论、电子商务的运作模式。 （2）《网络营销》主要让学生掌握如何运用互联网来进行营销活动、网络推广；熟悉网络营销战略计划和策略，提高运用理论知识解决实际问题的能力。 （3）《互联网项目运营基础》主要让学生掌握互联网项目的构成、建设以及如何运营等知识体系。 （4）《photoshop图形图像处理》主要让学生掌握图形图像处理的基本技术，培养学生的图像图像处理能力，为今广告设计打下良好的基础。 （5）《网络广告实务》主要让学生掌握网络广告如何策划、制作、、促销、预算、效果测评、法律规范等内容。 （6）《网民行为分析》主要让学生掌握网络消费者的心理特点和行为规律，分析消费者行为的理论与方法。 （7）《商务谈判实务》主要让学生掌握商务谈判的基本程序、方法、策略和技巧，世界各国商人的谈判风格等内容。 3．2 电子商务“网站建设”方向 3．2．1 培养的目标 让学生熟练掌握电子商务网站的建设，搭建电子商务的运营平台。 3．2．2 核心课程设置 （1）《数据库系统》主要让学生掌握：关系代数、关系演算；sql数据定义、查询、操纵功能；掌握主流的数据库管理系统，比如sql server 2005，mysql，oracle 10g的使用方法；了解一些关系映射技术，如hibernate等；能够独立设计数据库表和视图。 （2）《dreamweaver网页设计》它是一门操作性和实践性很强的职业技术课程。本课程的主要内容为系统介绍网页 编辑与制作软件dreamweavermx，通过这种有代表性的网页制作软件的使用，让学生掌握网站设计的全过程，并能熟练地制作出有专业水平的网站。 （3）《》是目前最为流行的开放式的web服务器的应用程序开发技术，主要让学生掌握动态网页的制作，如购物车、留言本、影视点播系统等。 （4）《电子商务网站建设与管理》主要讲授企业网络的组成，企业网络开放系统集成技术，internet与intranet的互连技术，电子商务平台建设等内容，使学生掌握电子商务网站建设与维护等有关知识及技能。 4 结论 每个专业都要有明确的职业目标和职业能力要求，只有建立以技能和岗位要求为目的的课程教育体系，强化学生的专业技能，才能培养出高质量的专业能手，才能为行业的发展源源不断的输送新鲜血液。 电子专业论文:浅议中职院校开展电子商务专业初探 ［论文关键词］电子商务　企业　中职　就业 ［论文摘要］分析了目前中职类电子商务专业现状与学生能力的关系，通过形成以提高“就业能力”为目标的教育理念，结合中职学生自身学习特点，大胆改革教材，优化教学内容，充分发挥中职学生优势，重视提高商务应用的能力以及广泛建立实践基地，促进中职电子商务专业发展。 电子商务已成为信息社会一种新兴的经济增长力量。很多中职院校开始开设电子商务专业，但存在电子商务人才建设与行业发展建设不适应，电子商务人才培养滞后于市场需求等诸多问题。如何使电子商务教学与实践更紧密结合，明确培养符合中职学生职业能力的职业定位，积极调整电子商务课程设置与教育理念应当引起广泛关注，使培养的学生真正实现从重视“就业率”到提升“就业能力”的转变。 一、中职电子商务专业现状 艾瑞咨询数据显示2011年中国网购市场规模1700亿元，同比提速100.9%，但电子商务应届毕业生就业率仅为20%。从现在中职毕业生就业岗位性质来看，从事技术及电子商务规划策划类岗位的需求不占主导地位。这也是由于对于中职类学生而言，技术是一直以来的弱项。企业对电子商务专业需求中职类缺口开始逐渐增大，但许多中职院校面对企业对电子商务人才的广大需求缺口，却并不能清晰地界定其培养的电子商务人才将来的就业方向，毕业生对口专业就业率低，换岗率高。 二、中职类学生能力现状 由于大学高中扩招，进入中职院校的门坎降低，学生文化基础相对较差，容易自卑，缺乏学习积极性和主动性，对自己的未来没有清晰的职业定位，只想顺利混至毕业。新生入校后不知道所学专业就业方向，在校期间会获得哪些证书，对毕业后如何达到用人单位标准及要求也一无所知，学习氛围不够浓a郁。 三、电子商务专业课程设置现状 从大部分中职学校现有课程来看，重理论轻实习，且上课内容补充新知识较少，知识点讲授接触社会面小，不能满足电子商务作为一个信息量更新较快的专业需求，且一味追求技术学习，以中职学生的弱项与高等教育院校竞争技术岗位。 四、调整电子商务专业教育理念 针对中职生学习习惯差，职业定位不明现状，如何调整电子商务教育理念是摆在中职教育者面前的一个棘手问题。 （一）洞察中职生特点，激发其优势潜能 今年我国劳动力市场普遍出现“技工荒”，职校应加大入学教育的课时比重，转变学生读中职是最后选择的观念，增加新生自信，变混文凭为主动式学习。上课期间尽量捕捉其闪光点，不断开发其各种潜能。 （二）彻底改变传统课程设置 现在大部分中职院校开设电子商务依托本科教育模式，即“公共基础课—专业基础课—专业课”，完全没有考虑中职学生的学习特点，理论课比重过高，且多集中于第一学期，大大降低学生的职业热情。要充分发挥中职教育以就业为导向的特性，认真做好课程内容与电子商务企业岗位需求结合，在强调动手能力的同时，辅以理论学习。 （三）大胆改革教材，优化课程内容 针对学生课堂玩手机、上网、谈恋爱现状，独辟蹊径优化课程内容，以培养技能型人才为导向，根据学生具体实际，大胆删减、补充教材及课程内容，根据需要合理开展角色扮演、辩论赛、对抗赛、游戏等互动教学，以提高学生学习的主动性。 （四）重商务应用，轻电子技术 电子商务的落脚点是商务，企业对电子商务人才的能力需求必然是在不断地调整和有所侧重，作为中职学校应把握市场动态，对不同时期不同行业的需求做出准确预测，及时调整课程重点，现阶段应侧重培养学生电子商务运营及商务推广的能力，以此来弥补自己技术上的薄弱，增加社会竞争力。 （五）建立实习实践基地 学校要积极开展校内电子商务技能大赛，引导学生参加校外电子商务竞赛，并结合电子商务网络特性，开展网络课堂。从教师引导学生实习，变为学生主动实习实践，为就业打基础，尽早将学生角色转变为社会人角色。多组织学生参观知名企业，请优秀人才进校举办学院大讲堂，使学生进一步巩固良好的就业观。目前大多数学校拥有的软件只能模拟一些相对理想的商业环境，而商务行为本身又是复杂多变的，所以应加强引导学生帮助本地企业做营销策划，彻底改变以往的独立理论教学模式，让学生尽可能多地参加这样真实有效的营销项目，多积累未来的工作经验，尽可能增加毕业实习的就业能力。 五、结论 21世纪，要么电子商务，要么无商可务。第三方数据显示，未来10年中国电子商务人才缺口将达二百多万人。学校要努力培养中职学生成为熟悉电子商务运营及商务推广的人才，以此来弥补技术上的薄弱，增加自己的社会竞争力，实现更好地就业。