随着时代发展，敏感电气设备的普遍使用，敏感电气电压暂降问题也愈发严重，成为电器行业重点解决的一个问题，当电压暂降问题发生时，不仅会影响敏感电气设备运行的稳定性，还可能会对用户的生命、财产安全造成严重的损害。因此，了解和掌握电压暂降对敏感电气设备的影响因素，采取合理的解决措施是非常必要的，并且还需要进行抗电压暂降测试，以此保证敏感电气设备运行的稳定性，为各个行业生产以及人们日常生活使用敏感电气设备提供基础性的保障。 1电压暂降分析 1.1概念 其实，电压暂降也可以叫做“晃电”，一般情况下是指雷击、短路以及其他一些因素，所造成的电网短时间的电压波动，或者短时间的断电。同时，根据相关规定，将电压暂降定义为电力系统在运行期间，某点工频电压方根均值呈现突然下降的状态，并且降至10%~90%，其持续时间为10~60s，然后恢复正常。另外，如果电压暂降的时间相对较长，就会导致敏感设备处于非正常停机的状态，严重影响设备运行的稳定性，并且如果情况较为严重，还会引发设备故障，造成经济损失[1]。 1.2危害 电压暂降产生以后，就会造成电网电压跌落、接触器释放以及运行电动机过热等的问题，严重影响敏感电气设备运行的稳定性[2]。同时，如果电压暂降较为严重的话，敏感电气设备还会产生装置失控的现象，可能导致安全事故的产生，这样不仅造成经济损失，还容易出现人员伤亡。因此，电压暂降问题不仅仅影响用户体验以及电气设备行业发展，更会对社会安全生产、用户人身安全等方面造成危害，这些影响又会进一步阻碍用户对敏感电气设备的用户体验，不利于其发展。 2电压暂降对敏感电气设备的影响 2.1机电电流 从安检机的角度来说，机电电流是引发电压暂降产生的重要因素，主要是因为大型机电启动电流增大，导致电压暂降增大，但是负载侧电压呈现逐渐减小的现象，这样一旦超过标准启动电流控制的电压，就会降低敏感电气设备运行的稳定性[3]。同时，变压器容量的大小，也会对感应电机有所影响，一旦感应成功，就会产生一个较大的电压凹陷，且电压的凹陷程度与感应电机参数有着直接关系，这时就会和引起电压凹陷的大型感应电动机出现相同的振幅。基于此，如果在普通的情况下，只要大于0.85pu的话，凹陷部就会逐渐呈现平滑的状态，并且不会产生较大的变化。总的来说，电压暂降问题的产生与机电启动电流、变压器等方面有直接的关系，并且两者的剩余容量与系统的等效阻抗等，直接影响着电压暂降产生的严重程度。 2.2远端网络短路 信息系统属于航站楼里一项重要的系统设备，并且在长期运行期间，如果远端网络出现短路的现象，就很容易引发电压暂降问题的产生。信息系统在运行期间，如果出现电压下降，一般是因为受到相近或者相邻远程网络短路故障的影响，并且如果与故障点越近，这时电压暂降就会越严重，反之就会相对较弱，其损失也相对较小。同时，当故障点出现短路的现象，这时断路器从接到命令一直到电弧熄燃的过程中，网络电源侧就会出现同等级的电压暂降，并且相邻或者相近的负荷也会受到影响，进而影响信息系统的正常运行，甚至情况较为严重的话，还会出现系统崩溃的现象[4]。 3改进措施 可以根据敏感电气设备运行的需求，设置静止同步补偿器，并且将双变量控制以及单向变量作为主要控制方式，这样可以有效降低电压暂降的产生。其中，单向控制通常与无功功率呈正比，这样可以对脉冲宽度进行控制。同时，通过利用单变量控制，可以有效保证逆变电压增长，并且再加上对脉冲宽度进行控制，进而对无功功率进行有效的控制。双向变压主要是利用脉冲宽度以及逆变电压进行控制，以此避免电压暂降的产生。另外，采取静止同步补偿器的方式，可以提升电流响应速度，并且不需要载波，对于输出电压，也没有特定的频率和谐波，这样可以在很大程度上提升敏感电气设备运行的稳定性，满足用户需求。在敏感电气设备电压暂降改进的时候，需要根据控制变量的不同，强化无功功率的控制力度。同时，如果脉冲宽度占空比处于稳定的状态，这时就需要与并联电源连接，从而保证直流电压的恒定性[5]。根据实际情况，对脉冲宽度占空比、逆变器电压幅值进行控制，需要一直到实现控制无功率的目的以后，再对两者的直流测电压进行控制，从而提升敏感电气电压设备抗电压暂降性能。另外，在改进敏感电气设备电压暂降的时候，需要对电流进行实时跟踪，主要是分析是否存在较大误差，如果有需要立即进行调整，避免造成较大的影响。 4预防措施 1）需要根据实际情况，不断完善继电保护以及自动装置的标准，例如安检机在运行期间，如果继电保护装置设定值出现较大误差，或者定值核算计算不及时的话，这样保护就会失效，很容易引发电压暂降的产生，影响安检设备的正常运行。因此，需要根据情况，对保护定值进行反复的计算，并且定期进行升级改造，满足运行的需求。 2）由于敏感电气设备相对较为特殊，所以在长期使用中，需要定期进行检查、试验以及保养，判断是否产生电压暂降问题，如果产生，需要立即进行解决和处理，避免产生较大的损失[6]。另外，如果发现变压器出现异常，需要立即进行处理，避免为引发电2023.02.DQGY50压暂降问题埋下隐患。 3）针对机电电流，一般情况下多发生与设备之间的连接，所以在预防电压暂降问题产生的时候，需要对配电、用电设备的容量进行严格的控制，确保其在合理的范围内，这样也可以避免电压暂降的产生。 5抗电压暂降性能测试 1）在敏感电气设备抗电压暂降性能测试的时候，需要重点考虑电路模块，通常情况下是分析其耐受能力，只有耐受能力达到标准，这样才能应变电流、电压的突然变化，不会对敏感电气设备的稳定性造成严重的影响。 2）需要对敏感电气设备所发出的电压波形进行收集，并且根据电压波形的变化，分析电压暂降产生的幅值以及持续时间。同时，在敏感电气设备抗电压暂降性能测试的时候，需要根据运行需求，合理设置输出值，并且对运行状态进行实时跟踪，避免产生较大的误差。另外，还需要采集电压、电流、转速等数值，根据这些数值判断运行状态，是否产生电压暂降，如果产生需要立即进行处理，避免造成较大的影响[7]。另外，可以利用上位机操控软件，这样可以有效接收敏感电气设备运行所产生的指令以及电压信号，基于此进行测试，将电压、电流误差控制在合理的范围内。通过利用数据采集设备，对各项测试信息进行采集，并且上传到分析模块中，这样可以便于测试对各项数据的使用。 3）需要综合考虑电压暂降的单次时间，以及产生以后的特点，其中单次事件电压暂降，主要是分析幅值、持续时间、波形起始点、相位跳变、波形结束点等方面，根据各项特征，有针对性对敏感电气设备进行测试，分析各项特点是否稳定，如果无问题即表示其抗电压暂降性处于良好的状态。同时，在测试的时候，可以设置多个电压暂降产生的特点，并且利用单一控制变量的方式进行分析，这样才能更好研究敏感电气设备的抗电压暂降性能。另外，敏感电气设备抗电压暂降性能测试的时候，需要对电压波形和运行状态信息进行分析，并且结合收集的数据，对电压暂降单次事件的特点进行分析和计算，将计算和分析的数据上传到系统中，便于后期的使用。 4）从运行状态信号的角度来说，主要是分析其开关量和非开关量，针对开关量，可以将电压暂降结束时间的开关量直接进行储存，通常是不需要进行处理。但是，非开关量需要根据敏感电气设备的运行状态，对电压、电流的连续量进行测试，分析是否为交流量或者直流量，如果为交流量，就需要对电压暂降均方根值进行计算，倘若为直流量的话，就需要将均方根值作为设备运行状态，并且进行储存、统计构建出数据库[8]。另外，在数据库生成以后，需要根据电压暂降的特征进行绘制曲线图，分析敏感电气设备是否具有良好的抗电压暂降性能，如果效果不是很好，就需要根据情况进行改善，以此保证敏感电气设备运行的稳定性。 6结束语 综上所述，电压暂降是影响敏感电气设备正常、稳定运行的重要因素，因此为了保证敏感电气设备运行的稳定性，必须了解电压暂降产生后所造成的影响，有针对性进行改进。同时，还需要对改进后的敏感电气设备进行抗电压暂降性能测试，根据测试结果判断是否具有良好的抗电压暂降性能，敏感电气设备是否可以稳定地运行，满足用户的需求，这对于敏感电气设备在各个领域的发展，也给予了重要的保障。 参考文献 [1]何英杰,支文浩,张义坤,等.典型敏感设备电压暂降耐受能力自动测试系统研究[J].电网技术,2022,46(5):1956-1964. [2]覃日升,况华,何觅.敏感电气设备抗电压暂降能力测试分析研究[J].能源与节能,2021(11):103-105. [3]况华,覃日升,姜.电压暂降对敏感电气设备影响及其改进措施[J].电力设备管理,2021(8):206-207. [4]蒋德秋,李洪涛.电压暂降对设备开关电源的影响[J].农村电气化,2020(12):33-35. [5]周立志,孙继峰.抑制电压暂降对电仪设备扰动影响[J].氯碱工业,2020,56(10):7-11. [6]汪颖,陈春林,肖先勇,等.电压暂降敏感设备耐受能力自动测试方法[J].电力系统自动化,2020,44(20):127-135. [7]王晓颖,韦铁权.基于敏感用户的电压暂降治理设备控制策略[J].设备管理与维修,2020(14):51-52. [8]刘艺超.负荷侧电压暂降的治理措施与设备[J].电气开关,2020,58(3):7-9. 作者:张帅 单位:北京市首都机场动力能源有限公司

引言 合成革涂饰处理不仅可有效提高合成革成品质量，还可多元化合成革品类，从而提高合成革制品附加值，因此选择合适的涂饰剂十分关键。在高分子科学与皮革工业稳定发展及环保法律法规日趋完善下，合成革涂饰材料已经从溶剂型逐渐转变为水溶液型［１－２］。２０世纪６０年代初期，聚氨酯树脂首次被应用于皮革涂饰中，其以光亮丰满、耐磨损、易成膜、耐低温、耐曲挠等优点，转变了丙烯酸涂饰剂独霸市场的局面，衍生了新型涂饰特色风格。在聚氨酯树脂类合成革涂饰剂中，溶剂型聚氨酯树脂生产工艺简洁且成膜性能较好，但是需以有机溶剂为载体，成本高且毒性大，环境污染非常严重。随着环保政策的不断强化与人们环保意识的持续增强，研发了水性聚氨酯树脂，以水代替溶剂作为分散介质，以减少环境污染，实现绿色环保。在皮革工业与聚氨酯工业持续发展趋势下，对聚氨酯合成革涂饰剂性能要求也随之提高，聚氨酯涂饰剂类型也趋向于多元化，性能也日趋优化。虽然由于不同合成革制品配方与改性方法存在一定差异，合成革涂饰剂发展方向也大不相同，且呈现出制品多样化趋势，但是研究目的相对统一，即最大限度上满足多种类型中高档合成革制品对涂饰剂的要求。总而言之，目前聚氨酯类合成革涂饰剂的研究侧重点在于基于改性提升制品使用性能，并满足生态环境保护需求与涂饰剂乳液稳定性、高固含量等相关要求［３－４］。聚氨酯类合成革涂饰剂未来的发展方向将会体现在针对不同改性材料的复合改性，研发新型改性材料，提升涂饰剂稳定性，从而普遍应用于球类制品、箱包等多领域，获取良好经济效益方面。 １篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂制备 １.１原料 篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂［５］制备用原料主要有：尿素，山东德坤生物科技有限公司；丙酮，南通润丰石油化工有限公司；聚四氢呋喃醚，济宁三石生物科技有限公司；己二酸、醋酸铵，江苏普乐司生物科技有限公司；１，３－丙二醇、二羟甲基丙酸，三井化学有限公司；１，４－丁二醇，山东鑫城化工有限公司；二月桂酸二丁基锡，山东辉安化工有限公司；异佛尔酮二异氰酸酯，济宁三石生物科技有限公司；三乙胺、丙烯酸羟乙酯，山东耀佳化工有限公司；乙酸乙酯，济南汇世化工有限公司。上述原料均为分析纯。罗丹明Ｂ（人工合成的红色碱性荧光染料），济南汇锦川化工有限公司。 １.２仪器 篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂制备用仪器主要有：ＺＨ，２４标准口三颈烧瓶，南京滨正红仪器有限公司；ＲＣ－２０００Ⅲ型控温仪，济南泰医生物技术有限公司；ＳＨＺ－ＤⅢ型真空泵，郑州凯米克仪器设备有限公司；ＣＱＭ７５０高速搅拌器，青岛科尼乐机械设备有限公司；油浴加热装置，苏州迈浦特机械有限公司；涂膜器，山东盛德利机械设备有限公司；Ｈ１１３９３台式测厚仪，邢台德延科技有限公司；ＤＶ－２－ＰＹ０型Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ黏度仪，德国布鲁克公司。 １.３制备 适量尿素放置于坩埚内，放上盖子之后将坩埚转移至高温炉内加热，加热速率控制在９℃／ｍｉｎ，于６０ｍｉｎ之内持续加热温度上升至５５０℃，以此温度持续加热１８０ｍｉｎ后静置冷却，然后移开坩埚盖子，再以５５０℃温度状态下继续加热１８０ｍｉｎ，这时坩埚中的尿素已经转变成石墨相氮化碳。取出来之后将其倒入丙酮溶剂内，以超声波技术加以剥离，１２０ｍｉｎ停止，制备生成石墨相氮化碳丙酮分散液，留置待用。于三颈烧瓶上设置搅拌器、冷凝管、温度计、控温仪，再在烧瓶中逐步添加聚四氢呋喃醚、己二酸、醋酸胺、１，３－丙二醇，于三颈烧瓶中充入氮气作为保护气体，随后加热直至温度上升到９５℃。通过３００ｍｉｎ持续反应之后，于室温状态下静置冷却，以生成聚酯－聚醚改性多元醇。再加入石墨相氮化碳丙酮分散液，并添加二羟甲基丙酸、１，４－丁二醇、二月桂酸二丁基锡，进行加热，温度上升至８５℃时添加异佛尔酮二异氰酸酯，通过２４０ｍｉｎ持续反应之后于室温状态下静置冷却，在温度下降至６０℃时添加适量丙酮溶剂加以稀释，然后加入丙烯酸羟乙酯继续进行反应１２０ｍｉｎ，便可制备生成石墨相氮化碳预聚体，最后于溶液内添加三乙胺以中和反应获得盐类物质。将预聚物放置于常温状态下，添加蒸馏水之后高速搅拌快速乳化，再以旋蒸方式去除丙酮，最终生成的物质便是水性聚氨酯涂饰剂。把待涂饰的合成革贝斯放置于水平操作台面上，提取适量水性聚氨酯涂饰剂均匀涂抹于贝斯上，确保涂刷时无气泡和裂缝，涂刷完成之后放置于烘干箱内，在７０℃温度环境下烘干２ｍｉｎ之后取出，于室温环境下静置冷却，再进行性能测试［６－８］。 １.４性能测试 黏度测试：按照ＧＢ∕Ｔ３９４５２—２０２０规定的皮革涂层粘着牢度测试方法进行黏度测试；乳液粒径测试：以Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００型激光粒度分析仪进行乳液粒径及其分布测试，测量温度为２５℃，测试３次取均值；涂膜耐水性：按照ＧＢ／Ｔ１７３３—１９９３规定的漆膜耐水性测定法进行涂膜耐水性测试；光催化活性测试：以罗丹明Ｂ光催化法进行涂饰剂光催化活性测试；ＶＯＣ含量测试：以卡尔－费休法进行ＶＯＣ含量测试。 ２篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂性能测试结果 ２.１黏度测试结果 水性聚氨酯涂饰剂黏度与多元醇的固含量息息相关，所以合成革贝斯涂饰剂通常都具备适宜的固含量与黏度，并且在制备时可切实应用于判断体系反应的进程［９－１０］。所以，在水性聚氨酯涂饰剂制备时，通过监测分析固含量与黏度，可评估得知石墨相氮化碳预聚体内聚合高分子物质的实际聚合状况。据此，水性聚氨酯涂饰剂黏度测试结果如表１所示。表１水性聚氨酯涂饰剂黏度固含量／％１５１８２３２５３１３９５７多元醇黏度／ｍＰａ·ｓ１７５０２０００２４３０２７００３１００３８００５５５０预聚体黏度／ｍＰａ·ｓ２０００２４００３１００３４４０４０００４６５０６２００由表１可知，预聚合反应１２０ｍｉｎ时黏度指标增长处于相对稳定的态势；在适度调整原料与溶解配比之后制备生成的透明无色改性多元醇的固含量＜４０％时，通过黏度指标测试发现相对偏低且保持稳定；基于此制备的石墨相氮化碳预聚体（石墨相氮化碳占比１％）表现为浅黄色透明液体状，通过测试明确预聚体粒径处于５０～８０ｎｍ范围，ｐＨ值相对稳定，黏度指标偏低且长时间处于稳定状态，易加工。 ２.２聚氨酯乳液性能测试结果 为确保环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂效果，需添加既定亲水扩链剂。在不同添加量的亲水扩链剂二羟甲基丙酸中添加相同量的扩链剂１，４－丁二醇、催化剂二月桂酸二丁基锡，以制备生成水性聚氨酯合成革涂饰剂，以此进行黏度测试［１１－１２］，结果如表２所示。由表２可知，亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量越高，制备生成的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂黏度越大，但是乳液粒径越小，综合考虑涂饰剂在使用时对于黏度性能的相关要求，需科学合理控制亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量。根据市场产品特性与具体要求，可选择亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量分别为４％、４.５％，有助于生产上辊涂等相关操作。 ２.３涂膜耐水性测试结果 根据涂膜耐水性测试标准，提取一块已经涂饰完成的合成革，再裁剪为尺寸相同的正方形，以电子天平称重，质量以ｎ１表示，并将正方形合成革小块分别放置于装有纯净水的器具内，经过１ｄ浸泡之后及时取出，以滤纸擦拭合成革表面，将表面水分去除干净再称重，质量以ｎ２表示，据此基于下述公式进行合成革吸水率计算。由表３可知，在亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为３％时，已涂饰完成合成革的吸水率最小。 ２.４涂膜光解小分子有机物测试结果 环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性评估依据是将已涂饰完成的合成革放置在阳光下直晒，以测试合成革分解小分子有机物速率变化，据此以罗丹明Ｂ光催化法测试涂饰剂光催化活性［１４］。根据技术标准配制１０ｇ／Ｌ罗丹明Ｂ溶液，并添加涂饰剂以快速均匀搅拌，再提取少量以涂饰合成革，在中午１２时放置于阳光下直晒８ｈ再取回。结果发现含带石墨相氮化碳纳米片的水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性更加显著，可有效光解小分子有机物。在此基础上基于紫外－可见分光光度法进行光谱测试，结果表明环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂经过２ｈ光照之后对于罗丹明Ｂ的降解率可以达到９２.５％。 ２.５ＶＯＣ含量测试结果 以卡尔－费休法对环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内ＶＯＣ含量进行测试［１５］。具体即以干净的微量注射器量取既定体积纯净水，再利用卡尔费休水分测试仪器测试５次，以其均值为测试值（σｗ），并以干净的微量注射器量取既定量涂饰剂，以测试其含水量，测试５次取其均值（ϑｖ），就水性聚氨酯合成革涂饰剂理论固含量（ϑ），可知本文环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂ＶＯＣ含量＞１５％，按照水性聚氨酯涂饰剂固含量计算方法计算涂饰剂ＶＯＣ含量，计算公式具体即：ＶＯＣ含量＝（１００－ϑ－ϑｖ）×σｗ×１０以相同方式对工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂内ＶＯＣ含量进行计算，以此与环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂对比分析。测试结果如表４所示。由表４可知，相比工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂，环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的ＶＯＣ含量相对更低，更具生态环保价值。 ３结语 在环保理念逐渐深化的趋势下，生态型、环保型、经济型水性聚氨酯合成革涂饰剂的研发制备越来越重要。据此本文针对篮球制作需求制备了环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂，并对其相关性能进行了测试分析，从而得出结论：预聚合反应１２０ｍｉｎ时黏度指标的增长处于相对稳定的态势；在适度调整原料与溶解配比之后，在多元醇固含量＜４０％时，制备的石墨相氮化碳预聚体表现为浅黄色透明液体状，粒径处于５０～８０ｎｍ，ｐＨ值相对稳定，黏度指标偏低且长时间处于稳定态势，易加工；亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量越高，制备生成的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂黏度越大，但是乳液粒径越小，综合考虑亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为４％、４.５％时最佳；在亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为３％时，已涂饰完成合成革吸水率最小；含带石墨相氮化碳纳米片的水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性更加显著，可有效光解小分子有机物，且涂饰剂经过２ｈ光照之后对于罗丹明Ｂ的降解率可以达到９２.５％；相比工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂，环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的ＶＯＣ含量相对更低，更具生态环保价值。总之，本文制备的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的ＶＯＣ含量相较工业用涂饰剂更低，更加适合合成革清洁生产与生态环保发展理念，且更符合篮球制作要求与性能标准。 参考文献： ［１］李钢东.高性能水性聚氨酯皮革涂饰剂制备改进工艺研究［Ｊ］．石油化工技术与经济，２０２２，３８（１）：２５－２７． ［２］洪爱军.ＰＶＣ人造革用有机硅改性水性聚氨酯涂饰剂的合成和性能研究［Ｊ］．科技风，２０１９（２４）：１６４． ［３］黄涛.合成革水性聚氨酯涂饰剂的合成与应用［Ｄ］．上海：东华大学，２０１５． ［４］李鹏妮.全水性聚氨酯合成革制备工艺研究［Ｄ］．西安：陕西科技大学，２０１２． ［５］陈新，杨明华，沈秋仙.水性聚氨酯合成革表面处理剂研究进展［Ｊ］．广州化工，２０１５（１６）：１１－１２，５６． ［６］徐一剡，章建剑，王旭.水性生态合成革涂饰剂的制备及应用研究［Ｊ］．皮革制作与环保科技，２０２２，３（２）：７－９． ［７］胡金刚，吴雪宁，吴婕，等.水性生态合成革涂饰剂的制备及应用［Ｊ］．广州化工，２０２１，４９（２０）：３６－４０． ［８］陈新，杨明华，沈秋仙.水性聚氨酯合成革表面处理剂研究进展［Ｊ］．广州化工，２０１５（１６）：１１－１２，５６． ［９］刘玉婷，田智杰，邵超群，等.水性紫外光固化合成革用聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及性能研究［Ｊ］．涂料工业，２０１２，４２（７）：３５－３８． ［１０］孙哲，何亚州，范浩军，等.石墨烯／聚氨酯复合涂饰剂的制备及性能研究［Ｊ］．皮革科学与工程，２０１６，２６（５）：１０－１５． ［１１］李宁.聚氨酯型高分子皮革涂饰剂的研究［Ｊ］．中国皮革，２０２２，５１（２）：６４－６８． ［１２］南雄西顿化工有限公司.一种高物性水性合成革涂饰剂及其制备方法：ＣＮ２０２１１１４８１００６.１［Ｐ］．２０２２－０３－０４． ［１３］柴春鹏，徐单单，马一飞，等.一种光敏变色水性聚氨酯涂饰剂的制备与性能研究［Ｊ］．功能材料，２０１７，４８（５）：５２１６－５２２０． ［１４］叶来斌，潘刚，陈新.有机硅改性水性聚氨酯在合成革中的应用研究［Ｊ］．广州化工，２０１４，４２（９）：１０３－１０５． ［１５］江西铭川科技实业有限公司.一种光亮型聚氨酯合成革用水性表面涂饰剂：ＣＮ２０１８１０１９１３１０.４［Ｐ］．２０１８－０９－０４. 作者：于俊振单位：西安思源学院

0引言 商业综合体建筑往往具有建筑体量超大、建筑功能多样、建筑设备复杂的特征[1];自2000年以来,我国商业综合体建筑发展迅速,保持着25%左右的年增长率[2];近年来随着人们消费习惯的变化,商业建筑出现了业态调整、招商改造的需求,在此过程中伴随的设备利旧和资产处置,是企业主普遍面临的课题。本文结合北京市某商业综合体工程的案例,从工程设计角度介绍供水设备评估的情况。 1工程概况 该商业综合体工程位于北京市,分为东、西两个区:西区总建筑面积6.45万m2,地下2层,地上5层,地下室为汽车库和设备用房,地上首层为商铺,2、3层为超市,4、5层为冰场及餐饮配套;东区为商业及办公业态,总建筑面积15.39万m2,地下3层,地上13层。地下1层为商铺、餐饮及物业管理用房,地下2、3层为汽车库和设备用房,地上首层至六层为商业及餐饮,7至13层为办公楼、影院。该工程给水系统根据区域和业态划分,给水系统如图1所示。2019年8月至2020年12月,该工程商业区域进行了改造,为配合商业改造以及机电系统的改造,对建筑主要供水设备的性能进行评估,主要目的包含以下两方面:①结合项目机电系统改造情况,对于改造后是否继续使用现有设备作出预判;②测试设备性能,考察设备的老化情况,对于设备是否继续在本项目或该业主集团内的其他项目上使用作出建议。评估内容包括该工程为商业区域服务的给水系统、中水系统变频供水机组,配置见表1。 2评估方法 2.1评估技术路线 本次评估采用基于现场测试的技术路线,具体如图2所示。 2.2现场评估内容 对供水设备的性能进行评估,需通过现场测试工作,考察以下内容:①水泵外观检查,有无异常变形、锈蚀;②水泵扬程和流量,额定性能达标度;③水泵输入功率和设备效率。 2.3水泵测试步骤 评估工作期间,商业建筑处于正常营业状态,为尽可能获取设备实际运行信息,采取设备“在线”测试的方法,根据以下步骤对于变频供水机组做现场运行测试:①检查水泵设备外观、仪表设置情况。②国内已有工程技术人员对变频水泵测试作了研究,人为控制水泵工频运行,获取测试工况参数是常见方法[3-4]。本文采用变频供水设备在线测试,在适当时机人为设置供水设备水泵逐台工频运行,测试流量、扬程、运行电流;③在有条件时人为设置管网中大用户(例如冷却塔补水管)控制阀全开进行测试,或选取用水高峰时段进行测试。④恢复供水设备至正常(自动变频)工作状态,观察记录网管压力变化和水泵自动启停控制情况。水泵测试过程直接利用设备管道上安装的压力表,配合超声波流量计、钳形电流表等仪器,在不破坏系统完整性的情况下进行。 2.4水泵性能计算方法 评估工作通过性能偏离度、输入功率百分率两个指标评估水泵的实际性能。水泵性能偏离度,指测试取得的工况点偏离特性曲线的度量。在既有建筑工程中运转多年的水泵,性能偏离多为向下偏离,偏离原因主要为运行工况与设计工况不一致,或水泵长时间运转导致老化效率下降等[5]。本文将水泵性能偏离度定义为:测试工况点较水泵特性曲线上与测试工况点符合切削率的A点,输入功率百分率,指测试取得的工况点的电机输入功率与其额定功率的比值。 3现场评估过程 本工程所有生活给水、中水加压设备均采用成套变频供水设备,均为成套集成设备,含CR系列立式多级离心泵与电机、CU351控制模块,及稳压隔膜罐。各套设备现场评估的技术手段相似,本文仅对其中具有代表性的两套设备的评估过程进行讨论。 3.1西区超市生活给水变频机组评估 超市生活给水泵变频机组,配3台水泵(2用1备),水泵铭牌参数:CR20-7型,Q=21m3/h,H=81.7m,N=7.50kW。性能测试期间人工打开其供水管网上的DN65冷却塔补水管,将水泵逐台人工设定为50Hz工频运行。读取测试运行时的电流、流量、水泵进出口压力,测试取得数据如表2所示。生活给水变频供水机组无锈蚀、机体变形和液体渗漏的情况,水泵进出水管保温完善、仪表正常,两组变频供水机组在运行过程中无异常噪声。 3.2东区商业中水供水变频机组评估 东区商业中水泵变频机组,配2台水泵(1用1备),水泵铭牌参数:CR20-6型,Q=21m3/h,H=70.4m,N=7.50kW。性能测试期间观察该套设备的运行工况,发现其在自动变频运行的条件下,出现了2台水泵同时满转速工作的情况,并有短时间仍不能达到预设管网压力,预设管网控制压力为0.80MPa,但此时刻2台水泵均投入运转,设备出口压力仅为0.64MPa。鉴于以上情况,水泵的性能测试可利用管网高峰运行时段的工况,避免水泵工频运转造成管网压力骤然升高的风险。测试仍采取将水泵逐台人工设定为50Hz工频运行。读取测试运行时的电流、流量、水泵进出口压力,测试取得数据如表3所示。针对东区商业中水管网高峰运行时段,供水设备不能满足供水需求的工况,记录了该工况下工作泵和备用泵同时开启时的运行数据:设备入口压力为0.014MPa出口压力为0.76MPa,出水流量为16.7m3/h,运行电流为14.9A,计算功率7.7kW。 4分析与评估建议 在本次评估内容包含的5套供水设备当中,有三套设备评估结果理想,在上一节描述的两套设备存在问题,将问题分析与建议分别叙述见下文。 4.1设备性能有较大程度衰减 超市生活给水变频设备采用GrundfosCR20-7型水泵,将测试工况点绘制在其特性曲线中,如图4所示。由图4可知,3台水泵工况均位于特性曲线以下,分别偏离约-15.1%,-13.4%,-4.0%。实际功率分别为额定功率的89.1%、88.3%和86.9%,设备运行状况一般。在测试过程中发现,该套机组的控制逻辑未能将3台水泵设定为“轮换工作”,3号泵长期作为备用泵,故3台水泵的性能衰减程度有较大差异。本次评估建议业主更换该设备,在超市用水量没有变化的前提下可选用同型号水泵,并优化机组的控制逻辑。东区商业中水变频设备采用GrundfosCR20-6型水泵,将测试工况点绘制在其特性曲线中,如图5所示。即便在水泵满转速测试时,管网压力下滑。计算电功率仅为额定功率的57.3%和40.0%。测试时两台水泵的流量与扬程工况点,均在特性曲线下方,分别偏离约-4.7%,-22.7%。设备运行状况不理想。 4.2设备不满足供水需求 东区商业中水变频设备,配2台水泵,原设计为1用1备,水泵额定扬程为70m,但现场预设控制水压为0.80MPa,在测试过程中发现,出现有备用泵启动并联工作的情况,且此时管网压力仍下滑,设备入口压力为0.015MPa,出口压力为0.64~0.81MPa,2台水泵同时满转速工作时的计算电功率仅为额定功率的54.0%。根据以上测试结果,确认了该设备与系统用水量不匹配,经过与商管公司了解,商业招租后有大量餐饮商铺内部增加了卫生间,造成用水需求增大。商管人员试图通过提高供水机组预设控制压力,以达到增加水泵工作时间的方式保障供水,但此举导致水泵长期偏离高效段运行,性能衰减严重。本次评估建议业主更换该设备,根据商业改造后的管网重新做设备选型计算。 4.3设备效率低 东区商业中水变频设备的性能衰减,同时表现在水泵效率降低。东区商业给水变频设备与其同时服役,并服务于同一场所,根据现场测试取得的水泵运行数据,分别计算了两套机组各台水泵效率,并将其与节能评价值作比较,如表4所示。 5结语 本次对商业综合体供水设备的评估工作,采用性能偏离度、输入功率百分率两个指标评估水泵的实际性能,其中性能偏离度反映了水泵做功的衰减量,作为主要指标,而输入功率百分率由于随水泵所处工况变化不规律,加之供应商在额定功率上留有余量,故作为参考指标。本次参加测试的5套供水设备运行年限为7~11年,已有2套出现不同程度性能衰减,为保证大型商业综合体供水安全,建议使用方应定期进行设备检测。设计选用变频供水机组时,宜采用一对一全变频机组,并设置1套机组各台水泵轮换运行,以保证各泵运行效率、时间相对均衡,总体延缓设备性能衰减进程。本次评估工作是在商业处于正常营业状态时开展的,采取设备“在线”的测试方法不可避免受到实际运行工况的制约,取得的测试数据不足以全面反映水泵性能,但评估过程仍能够定性地发现问题,为指导该工程改造设计,以及业主做资产处置提供了有效参考。 作者:王昊 乔沐阳 宋维 单位:国家建筑工程技术研究中心 中国建筑科学研究院有限公司

软件测试论文:嵌入式计算机软件测试关键技术初探 摘要：嵌入式计算机是计算机行业中一种比较先进的计算机技术。随着科学技术的不断发展，嵌入式计算机的使用范围也越来越广，在嵌入式计算机使用的过程中，能够有效地保证对需要的功能的实现。但是，由于嵌入式计算机软件的结构相对于其他类型的计算机来说比较复杂，这就要求我们要能够按照使用需要，及时对嵌入式计算机软件技术进行测试。文章根据现阶段嵌入式计算机与嵌入式计算机软件的概念，针对开发使用的技术进行分析，找出如何使用相关的技术对嵌入式计算机的软件进行测试。 关键词：嵌入式；计算机软件；测试；关键技术 前言 随着我国的工业不断地进步，科学技术的不断发展，嵌入式计算机技术也得到了很大程度的提升。我们身边普通的计算机并不是嵌入式计算机，嵌入式计算机指的是专门针对某一个项目或者是某一个行业进行开发的专业计算机。嵌入式计算机不仅仅能够实现对需求开发的功能，有效地提升工作的效率。嵌入式软件是嵌入式计算机中安装的软件，一般情况下，嵌入式软件都需要根据不同的工作需要，完成相应的功能，这就要求嵌入式软件要具备一定的稳定性，对嵌入式计算机软件进行测试，能够很好地保证嵌入式软件的正常工作。 1什么是嵌入式计算机 嵌入式计算机指的是针对某一种技术，或者是某一种网络、某一种功能等专门开发的计算机系统，利用计算机技术，加入嵌入式系统，能够实现对计算机硬件和软件功能的增多，能够更加适合实际运用的需要。嵌入式计算机针对某一种功能的需要进行开发，对开发的成本、功能的可靠性以及计算机的大小等因素，都有十分严格的要求。通过对计算机处理器、硬件、系统、应用等进行嵌入式技术的操作，能够更加有效地保证计算机技术的实现。嵌入式计算机大多被应用在工业生产中，能够提升工作效率，保证工作的质量[1]。 2什么是嵌入式计算机软件 嵌入式计算机软件指的是在嵌入式计算机中使用的软件，能够进行独立功能的操作，嵌入式计算机软件包括嵌入式微处理器、传感器、控制器、定时器、储存器等等。在嵌入式计算机中使用的电子芯片或是电子器件，将嵌入式计算机软件安装到嵌入式计算机中，能够有效地实现常规计算机不具备的功能，比如：实时监控功能、对设备的管理功能、数据处理功能、进行移动计算等等，真正地实现了现代化自动化的电子处理，是实现现阶段自动化与智能化的社会生产力的重要途径，嵌入式计算机软件就是自动化的核心部分[2]。我们可以将嵌入式计算机软件分为：简单嵌入式系统和复杂嵌入式系统两种。简单的嵌入式系统只能够完成一项功能，比较典型的简单嵌入式系统就是单片机。单片机通过ROM技术就能够实现对系统的使用，能够达到对程序控制的目的。复杂嵌入式系统的功能与普通的计算机系统功能并没有什么过大的区别，只不过在复杂的嵌入式系统中，安装了一些微型的嵌入式操作系统，以及嵌入式应用软件在计算机中，能够使计算机的功能得到相应的完善，这就是嵌入式计算机软件的作用[3]。 3什么是嵌入式计算机软件的测试 嵌入式计算机软件相比普通的计算机软件来说，更具有专业性，嵌入式计算机软件只能够在某一个制定的平台或者系统中运行。但是嵌入式计算机软件的开发环境与运行的环境还存在很大的差异，不能够使用同一网络环境。嵌入式计算机软件需要使用交叉开发的形式，在进行开发的计算机中，安装并运行开发工具，开始对软件进行编译，再将编译完成的软件通过下载的方式，将软件发送到目标计算机中，当开发计算机与目标计算机都有了嵌入式软件，就能够建立通讯连接，并且能够对软件下达命令、下载数据等等。两台计算机的操作系统不同，计算机的处理器也有着一定的差异，这样的方式会增加嵌入式软件开发过程的步骤，增加了开发步骤的复杂性[4]。我们将对嵌入式软件进行开发的计算机称为宿主机，对软件进行接收并运行的称为目标机。宿主机对使用开发工具，利用宿主机的操作系统对计算机软件进行开发，通过通信连接将计算机软件发送到目标集中，尽管这一系列的操作看似很简单，但是却需要强大的系统和硬件的支持。在这种形式下进行运行的嵌入式计算机软件开发的活动，一般情况下，宿主机都是我们平时工作生活中使用的通用计算机，也可以是开发微机或者是软件工作站等等。目标机与宿主机不同，目标机能够承载宿主机开发的嵌入式计算机软件的运行，将嵌入式计算机软件安装在目标机中，就能够实现嵌入式软件的功能[5]。 4对嵌入式软件测试关键技术进行研究 4.1对宿主机进行测试的技术研究 宿主机指的是对嵌入式软件进行开发的计算机，对宿主机进行测试的方式有两种，即静态测试与动态测试两种，这两种方式使用的是代码逻辑的方式对宿主机进行测试。4.1.1静态测试技术很多计算机软件开发的专家，在对计算机软件进行检测的时候，通常使用的都是人工检查的方式，由设计人员组成一个小组，小组的成员之间互相交流对软件开发使用了哪些程序、使用的是什么算法进行的计算，并交代设计数据与软件的模块之间有什么样的关系等。这样的方式虽然能够在一定程度上找出软件中是否存在相关的问题。但是，由于现阶段嵌入式计算机软件的结构越来越复杂，设计的步骤越来越繁琐，软件设计的规模也在逐渐扩大，这就要求在一款软件的设计过程中，可能会有很多的软件设计师、工程师等一起参与到软件的开发工作当中，每个工作人员的分工也大有不同，再使用从前的方式对软件进行检查，就会加重检查工作的负担[6]。这就要求我们，要根据现阶段的计算机软件开发的实际情况，找出最合适现阶段软件开发的检测技术，对原始的计算机软件的检测工作进行优化升级，能够使计算机软件的检查工作更加简便。在检查的过程中，加入适当的检测技术，先对整个嵌入式计算机软件的开发软件系统框图进行整理，并且对其设置自动连接的相关量，软件的源代码编程能够通过自动化技术进行查找。这样的方式能够使软件审查工作的工作效率有很大的提升，能够使验证工作的结果更加准确有效。我们可以通过静态测试的方式，得到软件中相关信息[7]。（1）软件的源代码程序绘制过程的逻辑图，以及对软件进行控制的工作流程。（2）软件系统完整的逻辑框图，系统内部关系调节的网络图。（3）软件程序运行的路径分析图。（4）软件生成的不同部分的显示图。（5）软件不同部分显示图的位置信息，操作的频率等信息。这些信息都能够在静态测试中得到实现，首先要使用静态测试的系统对软件的操作逻辑和控制系统进行分析，能够有效地将软件分析的更加精确，在进行软件测试的过程中，能够使测试的结果更加准确，并且能够将测试结果更加精准的表现出来，检测出软件系统中是否存在相关的问题，并以此对软件的系统进行改善。4.1.2动态测试技术对宿主机的动态测试主要指的是对软件的代码进行测试，能够有效地检测出代码的执行能力，并且分析软件代码的覆盖率，能够有效地检测出软件的功能。能够有效地了解到软件的性能，还能够通过分析更加了解软件中代码的执行情况，这样的检测方式能够促进对软件系统的改进，推进了软件系统的发展，可以根据检测的结果，对软件的功能进行优化和完善[8]。动态测试技术还能够对软件设置的完成程度进行测试，能够对其中已经开发完毕的数据进行检测，检查其中是否存在缺少的数据，这样的方式能够为软件的开发工作提供重要的依据。动态测试技术能够将软件中的每个函数的情况，以及对内存的分配情况等进行检测，能够将软件中各种元素的分配情况进行显示，并且能够同时对相对应的数据、代码、函数等进行显示。 4.2对仿真机进行测试的技术研究 仿真机作为宿主机与目标机之间重要的环节之一，通过仿真机的使用，能够有效地完善计算机软件测试的功能以及软件自身的性能，比对宿主机的测试更加直观、更加真实，并且能够对软件中主要的技术进行仿真测试，使测试的结果更具有说服力。其测试的结果既能够作用于宿主机，还能够作用于目标机。4.2.1仿真机测试数据获取技术现阶段，针对仿真机的数据监测，一直都是技术上很难实现的问题之一，很多对嵌入式软件的检测都需要在测试的过程中先提供软件设计的源代码，这样的方式需要使用的数据量比较大，这就要求我们要针对这类数据的准确性进行技术的提升，才能够保证检测数据的精准性。仿真机监测技术能够从一定程度上保证数据信息的完整性，在对数据进行完全的缓存后，再使用测试工具进行修改，能够从很大程度上保证数据的正常输入，在测试结束之后，还能够对已经进行缓存的数据进行读取，并将数据整理保存到计算机中。但是，需要注意的是，使用这种方式进行测试，还要保证数据缓存的大小不会超过测试的容量，测试才能够顺利的运行[9]。4.2.2仿真机仿真测试技术对嵌入式计算机软件进行仿真测试，能够在测试的过程中，对数据进行集中地管理和处理。仿真测试需要一定的技术支持，能够将数据进行仿真模拟，在模拟的过程中，能够看到技术的使用过程，再按照每款软件不同的性质，分类仿真，使测试的结果更加真实可靠。还要保证在对数据的检测过程中，传输信号是能够稳定运行的，才能够保证仿真测试的数据是实时的。 4.3对目标机进行测试的技术 目标机相对于其他部分来说，在测试的过程中，更需要注意目标机的综合能力，还要能够测试软件自身的交互能力，并且测试软件是否安全可靠，目标机测试的结果能够更加真实地体现计算机软件的性能[10]。4.3.1故障注入技术嵌入式计算机软件在计算机中运行的状态，可以通过人为的方式进行设置。但是，这就要求目标机的部件能够具备一定的功能，能够按照设置的时间、设置的运行方式等进行运作。故障注入技术指的是在目标机中，通过对某一部分的测试，能够更加有效地检验目标机中的性能，比如：鲁棒性测试、边界测试等等。使软件在运行时的状态能够表现的更加明显。4.3.2内存分析技术嵌入式计算机的系统，一般情况下内存都会比较小。使用内存分析技术，能够有效地保证在分析的过程中，找出计算机内存存在的问题。在问题的分析过程中，能够防止内存中的某些内存会产生分配错误的问题，很多的计算机软件故障都是因为内存分配的错误造成的。这就要求我们要通过内存分析的技术，来对内存进行判定。一般情况下，我们都会选择硬件的方式进行分析，但是硬件分析的方式需要耗费的资金比较多，而且分析工具具有一定的环境限制，但是软件分析会对计算机的代码产生一定的影响，并且会影响内存的运行。这就要求我们在进行内存分析的过程中，要能够按照不同的情况对测试的方式进行选择[11]。4.3.3程序性能分析技术在嵌入式计算机运行的过程中，还有一个十分重要的因素就是程序的性能。一般情况下，嵌入式计算机对程序的性能都有一定的要求，能够在已经设置的时间内，对某一数据进行中断处理或者是生成处理，这就要求我们要在测试的过程中，要能够根据实际情况决定先对那一部分的代码进行优化，因为嵌入式计算机的优化程序的时间是很宝贵的，要尽可能地避免对一些没有必要的程序的优化工作。使用程序性能分析技术，能够将计算机内的数据进行整理，并按照消耗的时间，消耗的类型，消耗的历时等进行分析。按照这些数据，能够对计算机中的数据进行判断，决定先对哪一部分的程序进行优化，才能够保证对数据检测的工作效率，保证对程序的优化是有效的。使用程序性能分析的工具，不仅仅能够显示计算机中每一部分的优化需要多少时间，还能够按照需要优化的程度进行排序，引导工作人员对系统程序进行优化分析[12]。在对程序进行测试的过程中，可以先对计算机软件中的代码进行分析，能够找出已经被使用的代码，以及计算机接口的工作效率等等。可以在测试的过程中使用插桩的方式进行测试，分析完毕后在可执行的代码当中适当地融入嵌入式软件，并将二者进行综合测试，得到的结果就能够明确地看出，其中的代码哪些已经执行，哪些被遗漏，或者是哪些数据的信息覆盖还不够全面。需要注意的是，使用这类分析工具进行分析，很可能会影响到计算机软件代码的运行，导致软件运行出现故障问题。 5结束语 嵌入式计算机与我们的生活之间的关系十分紧密，能够产生巨大的影响，我们身边很多部分都使用了嵌入式计算机进行功能的完成和实现，比如：飞机的飞行控制器，或者是我们家中很多的家用电器，冰箱、洗衣机等等，都在一定程度上使用了嵌入式软件技术。随着科学技术的进步越来越快，嵌入式技术也越来越繁琐。这就要求我们要在不断地使用中对嵌入式技术进行完善，对嵌入式技术进行优化升级，能够从一定程度上保证嵌入式技术的发展，对软件进行测试，能够大大地提升嵌入式计算机软件的稳定性。 作者：王琨 单位：西安外事学院工学院 软件测试论文:软件工程中软件测试的应用 1软件工程中的软件测试 1.1软件测试的含义 软件测试根据用户的使用目的,将成功开发的软件进行相应的纠错动作,从而披露该软件的各种问题及缺失因素,促进研发人员进行相应的改进,从而达到完善软件的目的。 1.2软件测试的关键性阶段 主要有以下两个关键性的检测阶段。第一阶段是软件开发过程中各主要单元模块完成后进行测试。这一阶段测试可以将缺陷控制在最小单元模块内,给研发人员最快的测试反馈,促使其完善单元模块的功能,达到用户的使用要求;第二阶段测试是软件系统全部完成后,进行全方位的综合测试,查找系统在使用过程中可能存在的问题。此时,需要根据系统要实现的功能进行多种测试工具的应用,以其找到系统不符合要求的功能或性能瑕疵。 1.3软件工程中软件测试的方法 对软件工程进行软件测试时,不同软件可以运用不同的测试方法。现阶段,主要以软件测试在测试过程中是否需要将程序进行完全运行来判断测试方法,不需要系统程序运行就能完成测试的方法称为静态方法;需要系统时时传送相应数据,并通过相应程序检测系统是否达到用户的期望值,是否存在运行逻辑上的问题和算法上的缺陷等的测试方法称为动态方法。目前,静态测试方法应用较广的有静态排演法、软件检查法和软件审查法。随着软件测试方法的不断创新和完善,新兴的测试方法如静态自动分析、分析模型等方法不断得到应用;动态测试方法随着精细化测试进程的深入逐渐细分为单元测试方法、集成测试方法、系统测试方法。这些测试方法相较于静态测试方法,具有范围广、测试成功率高、内容覆盖面大、应用程度高等特点。如白盒测试、代码覆盖测试等。 2软件测试在软件工程中的作用分析 2.1软件工程项目需要软件测试进行全方位的辅助管理 所谓软件工程项目就是将用户的要求进行立项管理,通过建立项目组、研究用户的使用目标来确立项目目标,对目标现状进行系统研究与分析、总体目标细分阶段性目标以及规划项目总体方案等,将软件开发过程建立在项目管理过程中。在这一过程中,各阶段性成果都需要软件测试来校验其可行性,从而辅助软件工程项目步入更完善的项目管理中。首先,软件工程项目需要精细化项目管理和集中项目管理两者协调统一。因此,需要设立软件测试机构,能够对项目细分的各阶段、各模块进行软件测试。其次,项目组人员组成和责任落实要依照规章制度实施。要体现软件测试的重要性和实际意义,测试机构负责人为项目组组长的最佳人选。其组员为各项目负责人和其他测试人员组成。软件测试结果必须立即反馈到软件研发人员、程序员及系统分析人员等相关人员手中,以期促进其团结协作,将软件各部分呈现出的问题解决。最终满足用户的使用要求,实现软件设计的目标。可见,软件测试的辅助作用,对于软件工程项目的精细化管理、软件相关技术的综合管理等至关重要。 2.2软件工程项目实施反促软件测试发展 研发一个新的软件系统时,其核心内容包括目标确定、框架设计、分支设计和编码应用等,这些核心内容均需要软件测试来实现其统一性和兼容性。系统目标是软件测试的最终目的,软件测试需要围绕系统目标进行缺陷的发现和反馈,从而实现各阶段测试的统一性和完整性,从而促进系统的协调和完善。经过软件测试的系统,必须保证达到项目目标,且在长时间运行下无重大bug。从这一过程来看,软件测试是在软件工程项目实施中得以发展的。软件测试机构并不是真正意义上的独立,其“独立”仅是功能上的独立。实际上,在进行软件工程项目实施的整个过程中,无论是整体设计还是精细化管理,都需要软件测试参与其中,以测试角度对软件工程项目的设计和实施进行指导和辅助,从而纠正一些设计上的错误和细节上的缺陷。这种参与的直接性促进软件测试必须紧跟项目研发现状,才能提出及时有效的参考意见,促进项目顺利开发。软件编码规范是软件研发团队必须规范执行的,而这种规范的编码刚是软件测试机构的首要任务,制定规范要严肃,执行规范要严格,才能给用户呈现出高质量的软件产品。 2.3软件测试原则 软件测试的原则是在其测试的基本目的和要求下产生的,因此,在进行软件测试时,必须注意其原则性。(1)坚持用户使用目的,坚持项目总体目标和阶段性目标的实现原则;(2)测试“精细化”即细分分支、单元模块、阶段性成果、系统全面测试等随时进行;(3)测试时间要越早越好,频率越高越好;(4)测试中逻辑性检测和算法检测要注重;(5)测试要结合数据检测进行;(6)保证测试的严肃性;(7)测试坚持第三方进行原则;(8)不合理条件值都要进行测试;(9)测试过程、方法、用便、结果、完善等都要记录在案,便于故障定位和日常维护。 3自动化软件测试技术分析 随着智能化技术和自动化技术的不断深入应用,在软件测试中,自动化软件测试技术得到创新和发展,并在软件开发中应用得越来越广泛。所以,人们将各种自动测试的效果进行评估,将成功案例进行相似引用,来判断检测的可行性。最初的自动化测试具有较严格的针对性,运用特定的测试原则和测试方法,将统计指标运用其中,从而得到测试结果,并对其进行全面评估,从而得出自动化测试的严密性。随着自动化测试的不断深入推进和创新,其测试准则和自动测试技术越来越成熟,逐渐过渡到自动测试模型化阶段。逐渐形成自动测试的等级制度,使得自动软件测试技术成为测试控制能力高低优劣的一个重要判断依据。 4结语 总之,软件测试已经发展成为软件工程中一个必不可少的重要组成部分,软件测试不仅能够对软件的质量进行一个系统的评价,而且是目前确保软件质量的主要途径之一。并实现软件产品整体质量与企业经济效益的整体提高,进而提升软件企业的核心竞争力。。 作者：栾新亮 单位：鄂尔多斯市特种设备检验所 软件测试论文:嵌入式软件测试环境研究 1嵌入式软件的特点 嵌入式系统的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，其主要特点如下： 1.1软件开发环境和运行环境不同 嵌入式系统软件的开发通常采用交叉编译方式，即软件的开发在通用计算机上进行，而软件的运行环境却是在嵌入式专用设备上。开发环境被认为是主机平台，运行环境为目标平台，相应的测试被称为主机测试和交叉测试。 1.2缺乏可视性 嵌入式软件缺乏可视性主要表现在两个方面：（1）数据的可视性方面：嵌入式系统通常没有显示设备和存储设备，只有在线实时观测或是将数据传输到主机上才能进行结果分析；（2）编程的可视性方面：由于嵌入式软件的开发环境和运行环境不同，在进行开发时，一方面不能实时观察程序的运行效果，另一方面程序在仿真环境和目标设备中的运行效果可能存在差异。 1.3实时性要求较高 多任务嵌入式系统中，对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每项任务及时执行的关键，单纯通过提高处理器速度是无法完成和提高效率的，这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此实时性是系统软件的基本要求。 1.4软硬件紧密结合 在嵌入式系统软硬件体系结构内部，各层次、模块之间的耦合度比通用计算机更强，这是嵌入式系统要求高效的结果，而通用计算机出于可扩展等要求更强调系统的模块化、层次化和标准化。 2嵌入式软件仿真测试环境 嵌入式软件测试不同于传统的通用软件测试，由于其嵌入性、实时性、反应性、专用性等特点，它比一般的通用软件测试更加困难。因此，根据不同测试阶段的需求，建立恰当的测试环境是避免嵌入式软件测试瓶颈、提高测试效率、保证测试质量的唯一出路。由于嵌入式系统通常采用软硬件并行开发的方式，在进行软件设计与测试时，真实目标设备常常不能及时提供，而且对于单片机、DSP这些深嵌入式系统来说，数据的显示采集、测试用例输入等都需要专门的软件来实现，因此在进行嵌入式软件测试前，必须首先建立嵌入式软件仿真测试环境。嵌入式软件是软硬件耦合系统，把软硬件分离开来，建立嵌入式软件独立的运行环境是建立嵌入式软件仿真测试环境的关键。一个完整的嵌入式系统包括处理器、I/O接口以及各种外部设备，在建立嵌入式软件仿真测试环境时，需要考虑软硬件的分离原则，即哪些采用真实硬件设备，哪些需要用软件仿真实现，哪些需要用硬件仿真实现，不同的嵌入式系统以及软件测试阶段，需要建立的仿真测试环境也不相同。 3嵌入式软件仿真测试环境分类 根据运行环境和实际环境的差异，嵌入式软件仿真测试环境可分为全数字仿真测试环境、半物理仿真测试环境和全物理仿真测试环境。 3.1全数字仿真测试环境 全数字仿真测试环境是指仿真嵌入式系统硬件及外围环境的一套软件系统。全数字仿真环境是通过CPU、控制芯片、I/O、中断、时钟等仿真器的组合在宿主机上构造嵌入式软件运行所必需的硬件环境，为嵌入式软件的运行提供一个精确的数字化硬件环境模型。 3.2半实物仿真测试环境 半实物仿真测试环境是利用仿真模型来仿真被测系统的外围系统，而被测系统采用真实的系统。测试环境模拟被测软件运行所需的真实环境的输入和输出，并且能够组织被测软件的输入来驱动被测软件运行，同时接收被测软件的输出结果。外部仿真设备：为目标机提供激励信号输入，接收并处理目标机输出数据，保证软件的连续、不间断运行，实现自动化测试；可以采用软件仿真或硬件仿真（ADS2等）。并不是所有的外设都采用仿真实现，可以随着项目的进展以及根据外设的复杂性，有选择性的加入真实外部设备。 3.3全实物仿真测试环境 在全实物仿真测试环境中，被测软件处在完全真实的运行环境中，直接将整个系统和其外围的物理设备建立真实的连接，形成闭环进行测试。全物理仿真测试环境是基于真实目标机的系统测试，是对整个嵌入式系统软硬件的综合测试，只有在系统研制的后期，所有硬件研制工作都已完成后才能进行。 4嵌入式软件仿真测试环境的构建方法 根据嵌入式软件及测试环境的特点，不同测试阶段的测试环境搭建方法如下： 4.1单元测试 单元测试是针对软件设计最小单位模块而进行的内部测试。由于目标机环境资源少、实现难度大，因此嵌入式软件的单元测试主要采用白盒测试的方法，一般在宿主机上，利用集成开发环境或测试工具（Clockwork、TestBed、Cantata++等）的全数字仿真模拟器来进行，找出单元编码时产生的错误以及与软件需求设计的偏差。在极特殊情况下，也可以在目标机上进行，利用单元测试中的驱动模块和桩模块进行。 4.2集成测试 集成测试是把经过单元测试的模块按软件的结构组合在一起作为一个软件部件或部件集来进行的综合测试。嵌入式软件的集成测试可在宿主机环境上利用Clockwork、TestBed、Cantata++等测试工具来完成，也可在目标机上搭建仿真测试环境来完成，具体依赖于软硬件耦合程度和集成级别。 4.3软硬件集成测试 软硬件集成测试主要是在软件集成测试完成后，形成独立的配置项，加载到相应的硬件平台上测试其运行情况，以确定软硬件能够正确协调工作，实现软件需求规定的功能、性能等要求。软硬件集成测试必须在目标机环境下进行，交联设备可以采用仿真模型替代。可以利用半实物仿真测试工具搭建测试环境来进行确认测试，比如：ADS-2、dSPACE等。 4.4系统测试 系统测试是将被测软件和硬件资源都综合起来构成完整的应用系统进行测试，确保整个系统达到研制任务书的要求。嵌入式软件的系统测试对测试环境有严格的要求，必须在真实目标机环境下进行，包括运行平台、交联设备都要是真实的，目的是要确保嵌入式软件能够在最终的真实硬件环境下正确运行。 5结束语 嵌入式系统在人类生活中发挥着重要的作用，软件所占的比重越来越大，也越来越复杂，保证嵌入式软件的可靠性正面临严峻的挑战。由于嵌入式系统的实时性和嵌入式特性，使得嵌入式软件的测试也面临一些特殊的问题。根据嵌入式软件设计过程中不同阶段的测试需求，建立合适的测试环境，才能提高嵌入式软件的测试效率，保证软件设计工作的顺利进行。另外，虽然日前已经有一些针对嵌入式软件的测试和调试工具，但是在有些方面仍存在不足，需要进一步对嵌入式软件的测试环境和测试技术进行研究，完善和研制更先进的测试工具。 作者：于慧媛 单位：中国人民解放军91413部队 软件测试论文:软件测试在软件开发过程中的应用研究 1软件测试对于软件开发工作的重要意义 软件测试是软件开发中不可缺失的工作内容，通过有效的软件测试步骤，能够帮助软件开发工程人员减轻工作负担，在很大程度上提升了软件的实用性能。因为电子软件的生产过程极为复杂，在开发的过程中需要经历许多环节，每个环节的数据要求都极为严格，很有可能因为极小的差异造成软件应用的失误。软件测试就是为了实现对于软件开发后的使用作出初步的评估，保证下一个生产环节能够正常执行，也为了确认软件的使用具有质量保证。软件的测试能够涉及整个软件设计、开发，以及未来升级的过程。首先，能够帮助软件开发商确认软件的使用质量。其次，还能够为工程师提供有效的信息反馈，帮助工程师进行软件系统操作的风险预警评估。还有，就是实现为未来软件系统升级奠定基础，能够保证软件在未来的开发计划中添加有效的性能价值[1]。软件测试的工作具有相当高的行业地位，能够帮助工程师和开发商尽早发现问题，并且给予充足的时间去解决问题，进而提升了大众对软件的使用效果，满足了推动科学技术进步的时代要求。 2软件测试的具体步骤和方法 2.1软件测试的对象 软件测试的对象主要是针对于软件使用过程中出现的逻辑操作，其中包含软件的使用规则，还有在软件应用中的程序设定是否满足人们的应用习惯，还要考虑到软件开发的初期设计是否能够满足社会大众的需求，能够实现广泛的普及，并且获得大众的喜爱。因为软件测试与其他方式的应用测试不同，软件的测试需要遍布整个软件的设计完成过程，要求软件能够实现具体使用的功能性。 2.2软件测试的种类 软件的测试工作也分成两种形式，一种是静态的检测试验，另外一种是动态的检测试验[2]。首先进行静态种类的具体划分解释，其中的工作内容具体实施不必要展开软件的运行功能，只要进行人力的代码查询工作审核就可以了。这期间可以对整个软件的设计脚本进行分析，得到房中数据的编码，保证在网络中展开的数据时正确有效的。与此同时能够展开对软件编程的评估，其中的数据值都在控制范围内，不能超过最低的数值要求。编写数据程序的人员在结束初始工作后还要展开对程序的审查，其中的大部分工作内容需要依靠合作完成。专业的人员通过技术手段结束数据的参考值评估，要求在人工审查的途径中实现数据的核对工作。总结的角度来评定静态测试的作用，就是通过人工和数据参考工具实现对编程的审核。另外一种就是动态的测试种类，这种方式需要进行软件的启动，在运行的过程中通过既定的数据进行测试评估。按照专业的白盒与黑盒方式进行测试实验，达到动态测评的目的。白盒的功能就是测试软件的逻辑性，能够满足人们使用的正常运作，黑盒则更倾向与想软件的使用功能，以及软件的数据管理进行测试。白盒与黑盒的测试功能满足了对于软件测试的基本要求，实现了为软件后续开发提供数据的重要任务。 2.3软件测试的方法步骤 将软件的测试方法进行归纳和综合，发现主要的测试方法来源于对于测试种类的需求。将白盒和黑盒的测试程序运用到软件的测试中去，实现人工和技术的双层数据收集，实现对于软件的数据编程、应用操作，以及未来升级的发展需求都进行监管。由白盒协助人工进行数据的整理，达成数据外接的基础使用。再由黑盒的运行操作达成对于内置程序、数据的检测和观察，保证软件进入正式使用中的功能性。软件测试的整体步骤，都由数据的支持进行操作，具体的步骤首先是进行功能性检验，然后将外因排除后执行内因运行，之后找寻可能导致程序出现问题的原因，最后结合参数的运算和总结，达成软件测试的目的[3]。 3软件测试在软件开发过程中的应用实施 软件的开发是一个十分复杂的过程，为了成功的实现软件的应用和升级，就需要工程师进行严密的设计、开发，以及研制，最后成就的科学技术产品。因为人们日益增长的科学需求，完美的软件必须还要经过不断的推敲和升级。 （1）软件测试的应用主要考察软件的实用性和需求。软件的创作和制造都是为了满足人们生活的需求，在开发的过程中要考虑产品的功能性，还要考虑开发商的开发成本是否能够支持整个软件的制作完成。 （2）软件的整体设计是否合理，需要通过软件测试得到论证。工程师进行软件的数据编写，是为了满足人们的生活需要，各项开发和功能的深入研究都是为了实现软件的实用性。软件的测试能够检测出软件开发中的问题，进行及时的补救工作实施，尽量做到不浪费开发成本的目的。 （3）要求在软件测试应用实际作用于软件的后期拓展。无论是学习软件还是工作软件，甚至于游戏软件，都必须要满足未来的发展和升级要求，实现能够无限开发和研制的目的，保证软件具有创新性。软件测试很大程度上也是为了找寻软件的功能延续性，促进软件的再开发和再创造。 （4）软件的测试需要应用到软件的最终检测和维护环节中去。每款软件开发后都应该得到检测，只有质量能够达到标准才能保证软件的出售。再者就是应用到软件出售后的软件维护，保证软件高质量运行[4]。 4结语 在信息技术不断摸索前进的过程中，软件的应用托陈出新不断进步，实现了人们生活、工作，以及学习的全面提速。为了保证软件在人们生活中的使用质量，以及适用程度，进行软件开发前期的软件测试是必须严格执行的工作步骤。 作者：丁旻昊 单位：中国特种飞行器研究所 软件测试论文:软件测试实验教学设计论文 软件测试是保证软件质量的重要手段之一。目前社会上对软件测试人才需求非常旺盛，据报道其人才缺口高达30万人［1］，高校学生毕业后直接从事软件测试工作的占据了软件测试行业从业人员的48%［2］，许多高校都开设了软件测试课程，如苏州大学［3］，北京工业大学［4］等，以培养相应的软件测试人才。我校计算机科学与技术专业2008版教学设计中新增了软件测评课程，含理论课28学时及实验课8学时，于2011年首次在大四上学期开设。软件测试主要是一门技能型课程［5］，其理论性相对较弱，且和软件工程概论课存在较多内容的重复。吸取了首次授课时重理论轻实践的教训，我们将软件测试课程的目标定位为在一定理论基础的指导下使学生熟练掌握软件测试的技能，因此2012年第二次授课时将理论课减少为24学时，实验课增加到12学时。借鉴同济大学朱少民教授［6－7］的经验，实验课着重讲述一些常用开源软件测试工具的使用，包括功能测试工具Selenium和AutoIT，单元测试工具Junit，代码覆盖工具Emma以及性能测试工具Jmeter等。Jmeter是Apache组织开发的一个用于压力测试和性能测试的纯Java桌面工具，可用于对服务器、网络或对象等模拟繁重的负载来测试它们的强度或分析不同压力类型下的整体性能［8］。性能测试是保证应用程序后能够稳定可靠运行的必要手段之一。以我们为某机场开发的战略规划管理系统为例，由于前未进行全面的性能测试，客户使用一段时间后经常反映系统响应速度慢。利用Jmeter对主要模块进行了性能测试，结合测试结果对数据库进行了优化，此后客户再也没有反映过响应速度慢的问题。本着科研服务于教学的宗旨，以该系统为原型，完善了基于Jmeter的性能测试及数据库优化实验教学设计。 1Web应用程序性能测试实验 这部分实验目的是使学生熟练掌握使用Jmeter测试Web应用程序的一般流程和方法。实验任务测试绩效考核子系统中的评分模块。评分人登录系统后进入评分环节，选择其未完成的评分项目(若有多个未评分项，则需要全部对其评分)。每个评分项中包含对多个部门的评分，部门数大于等于3个时需符合正态分布，如可评出优秀3个、良好6个、合格4个、基本合格2个，否则可任意评分。按照循序渐进的原则，设计了3个步骤:一是Jmeter的基本应用，包括脚本录制、添加http请求、添加断言以及查看测试结果等;二是Jmeter的逻辑控制结构，如分支和循环等;三是Jmeter的高级应用，如参数值可变以及参数个数可变等。 1．1Jmeter的基本应用 Jmeter可以手工添加脚本，但更方便的是使用脚本录制软件Badboy［9］。Badboy录制的脚本可以保存为Jmeter格式，然后在Jmeter中直接打开和修改。脚本主要是一系列的http请求，其中可以设置请求的URL，请求方法(get/post)及请求参数等，如图1所示。通过添加断言(如是否含有特定字符串)检查请求是否返回正确结果。添加查看结果树并运行测试脚本查看程序的测试结果。 1．2Jmeter的控制结构 Jmeter具有丰富的逻辑控制结构，包括控制器，switch控制器，while控制器以及forEach控制器等。实验重点练习控制器和forEach控制器。控制器判断Jmeter变量是否满足给定条件，若满足则执行其包含的测试元素，否则不执行。ForEach控制器对Jmeter变量的每一个取值都执行一遍其包含的测试元素。图2是一个控制器，其条件为变量COUNT小于10且变量VAR等于字符串“abcd”。图2Jmeter的控制器图Jmeter的变量引用使用${变量名}的方式，变量一般提取自返回页面中的某些信息，如满足特定条件记录的行数或某个特定位置的字符串取值等。变量提取可采用正则表达式或Xpath进行匹配，讲解其匹配原则并现场演示。图3利用正则表达式提取需评选优秀的单位个数，其中引用名称youxiu就是变量名。匹配失败则取设置的缺省值0。如对于页面中返回的html代码“…您当前可以评出优秀＜spanid="ltYSMsg"＞3＜/span＞个…”可提取出优秀个数为3。 1．3Jmeter的高级应用 本部分着重解决实际测试过程中的一些常见问题，如参数内容可变及参数个数可变等。测试登录环节时需模拟不同的用户登录行为，即图1的http请求中txtUserName一项的值应是变化的。Jmeter提供的CSVDataSetConfig可解决这一问题，如图4所示。将所有评分人的信息存储在一个CSV文件中，把其中的列名填入VariableNames项，之后将图1中的txtUserName值改为userAccount(即CSV文件的第1列)实现参数值的动态变化。进入评分项后需根据情况选择优秀和良好等的个数，且要反映在http请求的参数中。由于参评单位的个数因评分人和评分项各异，因此无法在GUI界面中一一添加。需动态添加的参数包括评分列表中的name及其value，value的取值从优秀到基本合格依次为1234。为简单起见，我们按顺序对单位进行评分。如系统要求评出3个优秀，则测试中前3个部门打优秀，其余依次类推。由于同一部门的优秀良好等单选按钮的name值相同(如图5所示)，我们选择提取该组唯一的ID号，然后将其转换为name，其对应关系是用$代替下划线(如ID号为gbBSCExamList_ctl02_rbExamerLevel，name为gbBSCExamList$ctl02$rbExamerLevel)。Jmeter的Beanshellpreprocessor可在提交http请求前动态调整参数个数及参数值。下面给出了Beanshellpreprocessor的代码。其中ExamerLevel_matchNr为Jmeter的系统变量，提供了正则表达式匹配项ExamerLevel匹配成功的个数(即参评单位的个数)。如前所述匹配数量小于3时可任意评分，为简单起见我们均将其评为优秀。N=Integer．parseInt(vars．get("ExamerLevel_match-Nr"));(N＞=3){YX=Integer．parseInt(vars．get("youxiu"));LH=Integer．parseInt(vars．get("lianghao"))+YX;HG=Integer．parseInt(vars．get("hege"))+LH;BHG=Integer．parseInt(vars．get("jibenhege"))+HG;for(i=1;i＜=N;i++){item=vars．get("ExamerLevel_"+i);item=item．replace("_"，"$");(i＜=YX){sampler．addArgument(item，"1");}else(i＜=LH){sampler．addArgument(item，"2");}else(i＜=HG){sampler．addArgument(item，"3");}else(i＜=BHG){sampler．addArgument(item，"4");}}}else{for(i=1;i＜=N;i++){item=vars．get("ExamerLevel_"+i);item=item．replace("_"，"$");sampler．addArgument(item，"1");}}设计了含35个并发线程的线程组，模拟实际35个评分人的评分过程。全部线程在1秒钟之内启动，比实际情况更严格。得到聚合报告如图6所示，其中点击考核评分页面响应时间最长，为335毫秒。且测试过程中无错误发生，说明系统评分模块可靠。 2数据库性能优化实验 除应用程序外，数据库设计的优劣亦影响系统性能。这部分实验目的是使学生熟练掌握使用SQLServer测试数据库性能的一般流程和方法，并进行简单的数据库调优。为减少复杂性，设计一个简单的由三张表组成的人员组织结构数据库:user、or-gan及userorgan表。其中user表含4586条记录，or-gan表含1722条记录，userorgan表含6804条记录(一人可在多部门任职)。实验任务根据账号查询其姓名及所在单位信息。 2．1SQL语句执行计划对应用程序中频繁执行的SQL语句检查执行计划非常重要。初始时，三张表均未建立任何索引，下面SQL语句的执行计划如图7所示。由图7知，三张表均采用全表扫描的方式。对大表全表扫描可能涉及多次磁盘I/O，非常费时，应尽力避免此种情况。SQLServer报告由于缺少索引影响了查询性能，并给出了相关建议。selectA．vcAccount，A．vcName，C．vcNamefromtest．dbo．［user］Ainnerjointest．dbo．［useror-gan］BonA．vcAccount=B．cnvcempidinnerjointest．dbo．organConB．cnvcorgid=C．nNodeIDwhereA．vcAccount=＇testuser＇为表格建立以下索引:indexIND_USERACCOUNTontest．dbo．［user］(vcAccount)clusteredindexPK_ORGANontest．dbo．［organ］(nNodeID)indexIND_USERORGANontest．dbo．［userorgan］(cnvcempid，cnvcorgid)再次运行后显示执行计划如图8所示。可见所有表扫描均已替换为相应的索引查找，且SQLServ-er未报告缺少索引影响查询性能。两次执行查询的磁盘I/O和CPU时间见表1，可见为表添加正确的索引可提高查询性能。 2．2索引建立原则总结 建立索引的一般满足原则如下［10］(篇幅所限，未给出实例):(1)为主键所在的列创建索引。为经常进行连接但未指定为外键的字段建立索引。(2)在频繁进行排序或分组的字段上建立索引。(3)在条件表达式中经常用到的不同值较多的字段上建立索引，在不同值较少的字段上不建立索引，如性别字段。不在查询很少引用的列上创建索引。(4)若经常同时使用多个字段排序，可在这些字段上建立复合索引。要尽量使关键查询形成索引覆盖，其前导字段一定是使用最频繁的字段。(5)查看索引并删除不使用的索引。需频繁进行数据查入操作的数据库应有较少的索引，需频繁进行读取操作的数据库应有更多的索引。(6)在聚集索引中，避免包括不必要的列，尽可能使用较小的数据类型。(7)在支持排序和范围查询的字段上考虑使用聚集索引。(8)具有高选择性的列是索引的好候选列，具有高密度的列是索引最糟糕的候选列。 3结语 软件测试是保证软件质量的关键步骤。在软件正式前一般都需要经过性能测试，以保证软件在一定负荷下的平稳可靠运行。Jmeter是一款优秀的开源性能测试工具，可测试繁重负载下的系统表现。软件性能表现还取决于数据库设计的优劣，建立适当的索引可减轻数据库查询和处理负担，进而提高系统处理能力。通过本教学设计实验学生普遍反映认识到了性能测试的重要性，了解了执行计划在数据库性能优化中的作用。 作者:张志远冯兴杰单位:中国民航大学 软件测试论文:软件测试与软件开发探究 摘要： 在IT行业，人们对于软件开发与测试关系的研究热度不减；同时软件的开发与测试，也一直是软件项目团队的中坚力量，要想保证软件开发产品的质量，就要有测试人员对于质量进行验证，所以测试人员也相当于质检人员，但是两者之间的关系还有更加深入的关系，对此本文就软件测试与软件开发关系展开分析，希望对于软件设计水平的提升，起到积极促进的作用。 关键词： 软件测试；软件开发；关系 0前言 软件开发是一个系统性的过程，包括概念阶段、计划阶段、开发阶段等，而软件开发工程与软件测试工程师分别对应着软件产品生命周期的开发与验证阶段。表面看似两者是一个上下游的关系，但是不同工程师所占的立场不同们对于软件的认识也呈现差异化，对此需要工程师共同讨论等，继而确定最佳的产品方案。 1概念分析 软件开发与软件测试是软件工程的重要阶段，前者是在客户需求的基础上进行软件系统制造的过程，也包括系统设计、编码程序等内容。而后者主要是将前者各个阶段，存在的漏洞等利用测试用例找出，是对于软件需求等的最终审核，也是对于产品的质检。 2工作内容 2.1开发人员 其工作内容主要体现在以下几点；第一、加强软件需求分析，明确软件开发方向。第二、编写软件详细设计文档，包括程序流程、函数等内容；还包括单元、集成测试等文档的编写。另外只有审核完写好的文档后，才能进行代码的编写。第三、代码编写是非常重要的，直接关系着软件程序的功能发挥；而软件开发不仅仅就是写代码，还包括很多其他的内容。第四、程序编码结束后，需要由开发工程师，对其进行系统自测，保证程序正确编写；自测合格后，以及文档编写好后，一并交给软件测试人员进行检测。 2.2测试人员 第一、通过对于软件需求说明书的审核，明确软件功能开发方向。第二、积极建立测试环境，也就是指软件运行的条件，包括软硬件设施的设置等。对于软件实际工作环境的模拟，也是测试环境构建的主要内容，继而保证软件的实际应用不会出现问题，对此可见测试环节还原现场环境的重要性。第三、将配套软件进行运行，检查其是否存在缺陷、功能是否充分的发挥，对于检查出来的问题，组织相关的工程师进行软件问题的修正工作。第四、协助并指导工作人员安装软件程序。 3关系 软件开发和软件测试主要的工作目标在于用户需求的实现，保证交付软件的质量，开发与测试并存，首先由开发人员进行软件实现，然后由测试人员找出软件中存在的程序问题，最后提交开发修复，两者之间是相互合作、相互影响的关系，继而除去软件开发中的的程序问题，保证软件的高品质。两者的工作交集，在于软件缺陷，但是软件开发工程师、软件测试工程师，工作岗位不同、对于软件的看法不同，对此难免会存在意见分歧，所以测试工程师加强与软件开发师之间的关系处理尤为重要，继而更好的形成向心力，保证软件开发的高效性和该品质性。好的软件开发，不仅仅要狠抓软件开发与软件测试两个环节，更要注重产品开发的全过程；另外更不能倾向于某个环节，而要让软件开发和测试都要硬，从而更好的保证后续工作的顺利进行。 4关系处理办法 4.1尊重开发成果 测试人员的综合素养、综合技能等，直接影响着软件开发的进度与质量等，为了更好地处理测试与开发之间的关系，测试人员要抱有一定岗位职责、职业素质，本着公平、公正的心理尊重软件开发环节的工作成果；软件开发会可能会存在一系列的隐藏程序漏洞等，这都是非常正常的，而测试工程师的主要职责就是找出这些漏洞，提高开发进行修正，从而另一个角度来说也是在帮助开发工程师成长；但是实际上，部分的测试人员在检查开发提交的测试软件时，会因为发现问题而出现一系列消极的情绪，对于软件开发工程师进行谩骂侮辱等，不仅降低了软件开发工程师的工作积极性，也影响了两个工作层面的关系，最终延长了软件交付的日期，以及软件的质量。开发工程工作内容繁琐且任务重，不可能全面顾及，导致程序开发存在一定的问题，而测试人员作为软件品质完善的关键，要在尊重软件开发作品的同时，积极的进行漏洞检查，实现良好的团队协作氛围。 4.2缺陷技巧的提交 由于软件开发与软件测试工作埃的交集就是程序缺陷，对此测试人员就要做到以下几点，继而保证缺陷技巧的有效提交，保证软件开发人员的更好接受。 4.2.1换位思考测试 人员在接受软件开发提交的作品时，首要的就是了解软件开发工程师对于测试结果的关注内容、范围以及关键点等；一般软件开发人员对于测试结果最注重的就是软件逻辑、数据流转等方面的内容，对此测试人员就要合理的采用测试技巧，有效的调整程序漏洞的提交方案。软件测试也是一个复杂且繁琐的过程，首先测试工程师要按照指定的测试流程，对软件作品进行系统逻辑的测试，找出影响系统正常运转的错误逻辑问题，将其第一时间反馈给开发工程师；测试环节接触到的其他问题，但并不是影响系统逻辑的漏洞点，按照漏洞提交顺序进行依次提交更容易被开发工程师所接受。 4.2.2漏洞描述要精准 测试人员的测试结果，是开发人员漏洞改进的关键，一个精准的的Bug描述，对于开发人员来说帮助性是非常大的，能够帮助开发人员更加精准的进行漏洞定位。这就要求测试人员在进行Bug描述时，要注重语言的干练简明，语气要肯定，避免使用好像、不确定等词汇，继而模糊开发人员的工作思路。其次描述的内容要突出重点，忌讳全面开花。最后根据以往的经验，给软件开发人员提出一系列的建议，像可能会出现漏洞的部位等，继而实现软件的高品质。 4.2.3注重普遍问题的提交 软件开发人员一般工作都非常的忙碌，而重复漏洞或是无效漏洞的提交，会大大的影响其工作的心情、工作量与工作进度等，对此测试人员在测试系统漏洞时，要养成Bug分析的好习惯，分清其问题的独立性还是普遍性，若是普遍问题可以提交一个。这就要求测试时人员要加强对于软件系统的熟练度，包括业务要求、操作以及使用等，当测试人员也不确定漏洞是否存在时，可以与其他测试人员进行沟通，或是与开发工程师进行沟通，继而精准定位程序漏洞。 4.2.4加强有效沟通 考虑到测试人员与开发人员之间的矛盾问题，主要的原因在于缺乏沟通或是交流无效，对此首先测试热源就要占到用户的角度上，正确的表达出自己的想法，让开发人员也占到用户的角度进行讨论。其次由于两者工作理念不同，对此难免会存在争议，对此测试人员保持自己观点，可在下个版本中完善。最后加强两者之间的沟通，明确对方的工作想法，保证系统认知的更加深入、全面，并灵活的运用测试手段，从而更好的保证软件高品质。 5总结 综上所述，通过对于软件测试与软件开发关系的分析，发现作为软件产品全生命周期的关键环节，更要加强沟通合作，提升企业研发的凝聚力，做到就事论事奔着相同目标共同努力，从而更好的保证软件产品的进度和质量。 作者:侯中原 单位:商丘医学高等专科学校 软件测试论文:计算机软件测试技术及开发应用 ［摘要］ 随着我国计算机网络的不断普及和发展，无论是人们的日常生活还是工作，甚至是休闲娱乐,都离不开互联网的支持，可以说，计算机软件已经受到越来越多人的应用，并且逐步成为了影响人们生活的重要技术。随着人们对计算机应用软件需求量的不断增加，计算机应用软件的开发也越来越频繁，因此，要对其开发流程以及开发需求进行深入的分析。文章将对计算机软件测试技术与开发应用进行了研究。 ［关键词］ 计算机软件；测试技术；开发应用；相关研究 计算机软件测试技术对于软件开发而言具有重要的作用，能充分保障软件的精确性，为软件开发工作带来安全保证。笔者将从计算机软件开发的重要性、计算机软件开发流程、计算机软件测试技术在软件开发中的有效应用，三个部分进行阐述。 1分析计算机软件开发的重要性 相对于应用软件而言，计算机仅仅只是作为一种辅助工具，计算机之所以能够帮助人们有效地解决这类问题，促进社会迅猛发展，最重要的就是计算机内的软件应用，可见，软件的开发极为重要。随着国家经济体系的不断改革，各行各业已经逐步面向现代化发展，互联网的普及无疑为人们的发展奠定了结实的基础，也给应用软件的进一步研究开发提供强有力的保障，计算机软件的应用已经在人们的生活中得以普及，而人们的日常生活也已经离不开网络的支持。计算机软件的应用不断丰富了人们的日常生活，使人们更加重视精神的自我培养，此外，计算机网络也在不断推动着人们前进。 2计算机软件开发流程 2.1分析开发需求和设计概要 在开发计算机软件之前，对其进行需求分析是开发应用软件的首要环节，亦是最重要的环节之一。软件开发需求分析质量，会直接对应用软件开发造成影响，一般情况下研究人员要根据软件需求内容，对软件的概要进行设计，并且结合软件的功能需求情况设计出软件程序流程图，若是利用类似于C语言等的高级语言实施程序编写，还应当根据软件模块设计各模块的应用功能。概要设计为软件的开发提供了程序框架，后续的开发工作都是在这个框架基础上进行操作，可见这个框架不但能够决定计算机软件程序功能，而且还能对软件运行的效率产生一定的影响。在基于软件程序具体的开发过程中，想要实现其特定功能，可选择多个语句或者逻辑关系等来实现，但不同的逻辑关系与语句也会从一定程度上影响软件。软件开发及其需求越来越复杂，如何编写简洁而又不会存在漏洞的应用程序，已经成为了各软件开发人员最终的目标，因此，在实际研究过程当中，研究人员要十分重视概要设计环节的工作，并且保持思路清晰，设计完程序流程图之后要进行全方位的审核，不断简化软件的逻辑关系，最终实现科学合理的软件逻辑关系。 2.2详细的编码与设计 紧跟需求分析和概要设计后的一个环节就是进行程序的具体编写工作。在编写程序的过程当中，首先应当选择计算机语言，经过长时间的发展，高级计算机语言出现提高了软件的开发效率。人们按照开发软件的实际需求，有针对性地研究了很多种类的计算机语言，例如：如常见有JAVA、C语言等，到了现在出现了VF与VB等可视化的编程软件，这类软件的研发使研究人员即便没有专业知识也可完成简单的软件开发。此外，在实际编码前，研究人员应进行详细设计，在已设计的框架上，按特定的逻辑关系将软件所需实现的一些功能进行设计，根据详细设计流程进行编码。目前，计算机软件设计使用最多的是C语言，这种语言的模块形式较为简单、语句便于理解，所以非常适合在开发、维护软件过程中运用，受到研发人员的青睐。 3计算机软件测试技术在软件开发中的有效应用 软件程序的编写完成之后，研发人员还要对其实施相应测试，监测这款软件的应用效果以及功能等是否能够达到预期效果，一般情况下，测试软件的方法就是随机输入一些数据到计算机中，然后再看结果是否达到要求，为了能够确保软件功能的精准性，常常会选择几组随机数据配合一些特殊参数进行检测。如果检测出来的结果和软件功能相符合，那么则说明通过测试，反之，则不符合。近几年以来，计算机的软件开发技术得到迅猛发展，研究人员也开发了一些专门针对软件测试的程序，但是由于受到技术水平因素的影响，使用测试软件受到一定的局限，比如：一个测试软件只能对一种软件实施检测，并且测试结果只能当作参考，测试结果的准确率还需要提升，但是不管怎样，测试软件的研发就足以标志着计算机软件程序的未来发展方向。新开发软件通过检测以后，需要交予需求方进行使用，为了保证软件能满足人们的实际使用需求，使用方也会进行验收，软件验收方要求极为严格，但是验收方式基本和测试方法相似，同样采取输入参数来进行验收，因此，就增加了不必要的验收程序。研发人员还应当继续研究，争取研发出更多的测试软件，使软件的测试结果更加精确。软件测试技术作为软件开发过程中最为重要的组成部分，该技术主要目的是为了将软件产品中存在的问题及时找出，并将测试报告交给软件开发人员予以修改。可见，在软件开发工作中，软件检测技术的应用是不可缺少的环节。 4结语 总而言之，计算机网络技术已经在人们的生活中得以广泛应用，而软件就是应用计算机的关键，随着人们各类需求不断增加，开发计算机软件已经成为了研究人员的日常工作，在具体的软件研究过程中，软件测试技术的使用是必不可少的，因此软件开发人员还应切实做好相关工作，解决软件开发所面临的困境，不断提升自己的开发水平，对软件开发工作进行深入研究，促进软件事业的持续发展。 作者：高俊 邹金萍 单位：江西生物科技职业学院 软件测试论文:人才培养的软件测试课程改革 摘要: 本文针对软件测试课程的教育现状，结合软件测试的课程特点和培养目标，从面向应用型人才的培养方式出发，提出了以案例式教学为主导，走教学产业化发展的软件测试改革方案。 关键词: 软件测试;应用型人才;案例式教学;教学产业化 随着我国IT行业的发展，越来越多的企业意识到软件测试的重要性，因此软件测试人员成为当前IT业界亟需的热门人才。面对软件测试人员紧迫的需求形势，应用型人才培养单位应该扩大软件测试人员的人才培养规模，提高培养质量。 一、《软件测试》课程教育现状 我国软件测试技术发展已有十余年，但IT市场对于测试人员仍然呈现出供不应求的势态。目前国内高校对软件工程专业几乎都会开设软件测试课程，甚至有些高校已经设置有软件测试专业。2011年11月，教育部主办了“2011年高等学校软件测试课程教学论坛”，对测试人才的培养及测试领域的全面发展起到了积极地推动作用［1］。高校系统化的专业教育体系为学生奠定了扎实而科学的学科基础，并对软件测试技术的理论化和系统化发展起到了不可替代的作用。利弊相依，传统的人才培养模式对软件测试课程设置和培养方案上还是会存在以下不足。 1．重理论轻实践在传统的软件测试课程设置中，大多采用教师在课堂上讲授理论知识，学生上机时完成实验操作的教学方式。实验的目的只是为了检查学生知识点的理解和掌握，实验题目大多比较陈旧，不能与时俱进地与当前的最新技术或最热门的应用相结合，使得学生的测试知识体系过于单薄。 2．重学生个体知识积累，轻团队协作能力培养团队协作在软件工程中的重要性无须多述。软件测试作为软件工程中重要一个环节，贯穿于整个软件生命周期，测试人员与系统分析员、软件设计师、程序员、维护人员之间的沟通必不可少，良好的团队协作才能有助于项目的进行，有助于高效、正确地开发出高质量的软件产品。传统的教学模式中，很少引入分组协作的环节去锻炼学生的沟通和交流能力，更不能设计出测试人员和开发人员的沟通场景，不能满足学生在项目中去加深理解、巩固提高的需求。 3．重即有知识，轻科学创新一直以来，软件测试课程在高校的课程体系中受到重视并不多，课程结束后并没有延续测试知识的后续课程。因此，学生不能在后面的学习和实践中进行总结提升。知识在母体中是要经过消化、适应、转化、演进、创新、融合、活化，而后才称为组织的“行动知识”，现有的教学模式不能很好的产生知识发酵效果。 二、《软件测试》课程特点和培养目标 软件测试是一门应用型较强的学科，应注重理论联系实践。一个合格的软件评测师除了要掌握即有的测试理论和软件知识外，还必须具备对软件测试行业的深刻理解，必须具备对计算机专业知识，包括编程技能、数据库、网络、中间件等知识的系统掌握，必须具备沟通能力、团队协作精神。软件测试是为了尽可能多地发现并排除软件中潜藏的错误，最终把一个高质量的软件交给用户，这并不是一项简单的工作。要做好软件测试，测试人员不仅需要站在客户的角度思考问题，真正理解客户的需求，具备良好的分析能力和创造性思维能力，完成功能测试和界面测试，而且要能理解软件系统的实现原理和各种使用场景，具备扎实的技术功底，能使用测试工具完成相应的性能测试、安全性测试、兼容性测试和可靠性测试等更具挑战性的任务［2］。从这个角度看，一个优秀的测试工程师需要掌握更多的知识和技能。 三、《软件测试》课程教学改革方案 以上可以看出，当前高校对于测试课程的不重视，以及当前的软硬件设施及教学方法都不能满足对应用型测试技术人才的培养要求。为了适应软件产业发展对测试人才的迫切需要，实现软件人才培养的持续性发展，针对软件测试课程调整培养方案，展开深入的教学改革和实践活动十分迫切和必要。 1．加大师资力量，构建完善的软硬件测试平台教师素养的提高是软件测试教学改革得以顺利开展的前提。此前，国内对软件测试并不重视，致使国内软件测试人才短缺，大部分高校内虽然有计算机系，但多以重开发轻测试，测试教师的专业素质和数量都远远不够。因此，不仅要重视对教师测试专业技术的培训，提供更多的学习机会，也应该认真开展软件测试教学研究，构造专业的软件测试教学团队。作为一门实践性较高的课程，软件测试必须建议专门的、完备的实验教学体系和环境。目前，高校普遍缺乏软件测试的软、硬件环境，致使学生无法通过项目实践来深入理解和提高测试相关知识和技能。 2．运用案例教学，丰富软件测试项目实战案例在教学活动中，学生总是对最新、最流行的项目和案例感兴趣，陈旧的案例既不能满足当前市场上对测试人才的技术需求，又不能很好的激起学生的兴趣。运用案例教学最重要的环节就是丰富案例素材，保持案例的“鲜活性”与“生命力”。高校可以采用历年本科毕业设计中运用了流行的技术、难度适中、功能较为完整的应用作为软件测试课程的测试案例，不但可以保证素材的延续性，也使得学生毕业设计完成的质量有所提高。 3．加强校企合作，走教学产业化发展之路［3］企业需要人才，高校为企业输送人才，校园中学习的技能最终要接收用人单位的考验。所以与软件企业合作，建立对口的学生实训基地，是应用型人才培养的重要途径。软件测试技术的掌握与提高离不开项目实战，让学生在真正的软件工程过程中从事测试工作，不仅能使学生深刻体会到软件测试在整个项目中的作用，掌握测试方法和技巧，对于学生的沟通交流能力、团队协作能力都有积极的促进作用。 四、小结 软件测试是保障软件质量，验证软件可靠性的重要环节，其重要性不言而喻。重视软件测试应从企业用人的实际需求出发，高校应加强面向企业需求的软件测试改革，切实培养学生的动手操作能力，使学生掌握最新的测试方法和技巧，让企业需求促进和推动高校教学发展。 作者：于营 单位：三亚学院 软件测试论文:软件测试质量管理论文 1测试流程不合理 1.1测试设计重点偏离使用QC软件测试发现bug统计，如表1所示。根据表1工作量统计，25人/日为5个中级测试工程师一周的工作量，但是根据测试用例发现的bug数量仅占bug总量的44.18%，该比例显示测试用例的设计重点严重出现偏离。需要在测试用例设计的方向上进行调整。 1.2测试过程不可控QC软件测试计划中测试执行阶段为2013.3.8-2013.3.27，执行三轮测试；实际测试时间为2013.3.23-2013.4.20，执行测试三轮，计划完成时间严重偏离，表2为原计划与实际计划的对比。表2显示测试计划进行了较大调整，计划截止时间比原计划延迟23天。延迟原因经分析主要为开发提交测试时间延迟，开发提交版本问题较多，测试计划安排不合理，在两轮测试间为安排开发修改bug时间等。想要解决该问题，不仅需要对测试过程进行管理，同时也需要对开发提交的测试版本质量进行管理。 2软件质量管理改进对策 2.1需求工程管理软件开发过程中，需求不明确会带来需求的频繁变更，浪费了很多时间。针对此项问题，可对需求相关的活动进行统一管理，其需求管理结构图如图2所示。加强需求开发和需求管理的有机结合，不仅减少了需求的变更次数，还解决了工程师对需求不能理解到位的问题。需求开发和需求管理同样重要，只有两者互相配合才能做出用户满意的产品。 2.2立项管理为了使有限的资源发挥更高的价值，公司可通过立项管理流程进行立项管理，立项管理流程分为立项建议、立项评审和立项筹备三个阶段，其具体流程图3所示。 2.3测试流程管理针对测试流程中发现的问题，可对整体的测试流程做如下的改变：（1）测试部门可进行需求学习及需求讨论，对理解不清楚及有疑问的需求，由研发设计部门进行解答，研发设计部门不能解答的由其联系用户确认后作出解答；（2）需求确认后，针对系统功能和性能等指标，由测试工程师进行测试测用例的设计，设计从两个方面进行，一方面测试工程师根据需求进行测试用例的编写，另一方面测试工程师可根据用户反馈问题进行分析汇总；（3）使用QC功能测试工具对应用软件兼容性、操作系统兼容性进行测试，以便于使用测试工具完成多种环境下的功能和兼容性测试；（4）进行自由测试以便于对系统测试用例进行补充，分析测试用例未覆盖问题的原因；（5）定期分析缺陷库中的问题，分析问题产生的原因，进行测试用例的修改。 3结论 本文指出了软件质量管理过程中可能会引起软件质量问题的原因,对软件质量管理的相关问题进行了分析,归纳和总结,这些问题在软件开发人员中具有一定的普遍性。实践表明,通过对这些问题进行分类,开发人员可以清楚地知道在软件设计中容易出现的问题,能够及时采取相应的措施,推动软件质量的全面提高。 作者：翁婕丁铁乔扬单位：南京莱斯信息技术股份有限公司质量与技术管理部 软件测试论文:软件测试团队建设的软件工程论文 根据权威机构统计部门调查数据显示可知，在常用的软件开发项目环节中，软件测试工作大约能够占到软件开发工作总量的42%以上，而软件测试所需投入的研究经费成本也将占到总额数的50%。由此可知，软件测试环节对于整个软件工程开发应用具有十分重要的意义。然而，如何建立一支高效软件测试团队对于构建更加完善的软件工程起着直接导向性作用。BarryBoehm曾阐述了人的因素在软件测试中的重要作用，人为所占因素甚至超过了其他环节性因素，其代表理论构造性成本模型认为由于软件测试分析师与程序员的原因会导致其工作效率相差数倍。因此，加强软件测试团队的高效率建设对于构建高质量软件应用程序具有重要作用。 1高效软件测试团队建设的可行性策略 1.1软件测试团队的特质建设 软件测试团队的素质建设对于整个软件工程质量而言具有非常重要的作用，人是测试工作中最具价值也是最重要的资源。因此，应该积极构建合格的、高质量的合作团队。（1）软件测试以及软件工程开发都需要程序员具备足够的自信心，对软件检测结构以及程序的缺陷要如实汇报。对于软件项目工程中出现的各种问题要认真处理，以此减少客户可能遇到的种种问题。（2）软件测试人员还要具备足够的怀疑精神，对可能存在的漏洞性错误要及时予以检测和纠正，进而提高其自我创造力。（3）软件测试团队要积极构建沟通协调能力。可以通过与客户进行必要的沟通来及时发现软件运行中存在的不足之处，其中测试者可以针对模拟环境下用户对于软件环境的应用情况进行科学分析，以此对软件编写过程和总结文档进行反复检查检测，提高软件的运行效率和正确性。（4）必备的检测技术能力。软件测试团队必须具备重要的专业技能，需要精通数据库、通信、网络、GUI测试、测试工具、自动化测试脚本和相关业务领域等，以此全面提升他们的测试能力和测试积极性。 1.2软件测试团队的制度性建设举措 一个优秀的软件测试团队必定拥有一套完善的团队管理制度，拥有明确的职责分工和高端测试人员，通过不断规范团队管理制度，做到扬长避短，及时提升整体测试质量。其中，软件测试团队需要不断加强汇报制度建设、工作总结制度建设、奖惩制度建设、测试审核制度建设、会议制度建设等，通过科学合理地分配职责关系来进一步强化团队成员的素质建设。在此过程中，还要注重对于资深测试人员的正确引导和建设，加强彼此间的沟通交流，不断丰富团队的测试知识库，通过科学吸收先进的测试管理知识来提升整体测试技能和技巧，以此减少开发团队协同工作中的一些领域瓶颈。 2结语 综上所述，本文对目前国内软件工程的发展应用现状以及其中出现的漏洞不足之处进行了分析。只有不断加强对软件测试团队的整体素质和综合开发技能的教育，才能从根本上提升其软件测试技能，要在不断建立健全团队管理制度的基础上加强相关软件工程建设，以此全面提高测试人员的软件工程技术水平。 作者：段炼单位：郑州银行科技开发部 软件测试论文:软件工程中软件测试的必要性 1软件工程提升软件健壮性分析 软件工程目前一直缺少一个明确的定义，但是目前业内专家都一致认为软件工程一般分为需求分析、设计、编码及测试4个环节。其中前面3个环节是整个软件的编写，而最后1个环节的软件测试，则是通过各种专业测试方法来测试软件是否满足软件工程下的10种特性：可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性。 2当前软件测试的现状 从对软件工程的分析来看，软件测试是保证软件最终健壮性的最后一个工序。但是，当前很多软件设计公司，在软件测试方面投入的人力物力都非常低，甚至没有专门的软件测试部门，而是由一些软件设计人员兼职。虽然这样也有了所谓的软件测试这道工序，显然因为软件设计人员本身的先入为主，所以在软件测试的过程中，往往不容易发现潜在的问题。另外有的软件测试人员仅仅把软件推到市场上，部分使用人员来进行测试，虽然这也是一种测试方法，但是这种由用户测试的软件测试环节，更多的是在软件的操作体验的测试，并不能够发现软件潜在的bug，正确的软件测试流程，应该设计专业的测试软件，通过白盒测试的方法来针对软件代码进行测试。而上述的仅仅测试界面和操作，那只是软件测试中的黑盒测试法，只有综合白盒和黑盒，才可能获得更好的软件测试效果。但是，目前能够综合这2种测试方法的专业软件测试部门，还是非常稀缺的。这自然导致了国内整个软件行业的软件健壮性存在缺陷的主要原因之一。 3软件测试重要性分析 3.1软件危机下凸显软件测试的重要性 软件危机一直是IT行业的最重要的话题，其实在软件危机这个名词出来之前，软件工程就已经初步有了核心流程，不过正是因为很多专家有着自己的理论，所以让软件工程这门技术的解释出现了很多不同的版本，不过在众多版本中，软件测试始终占据一个重要的模块。软件危机常见的表现就是因为软件在开发的过程中，成本失控、时间跳水、稳定性和兼容性欠缺等诸多问题，而不得不一而再再而三的重新开发，特别是软件在设计的过程中，对于可维护性、可修复性不重视，导致维护的成本占据了整个软件生存周期的90%以上，这很明显是不正常的。通常而言，软件维护的成本应该是软件生存周期的70%以下，超过70%，这个软件最终的结局一定会失败。软件测试的过程，除了针对软件的运行是否稳定，同样也会对软件的可维护性进行有效的判断，尽可能的避免软件危机的产生，所以从软件危机的角度上来看，软件测试在软件工程中的地位无疑是非常重要的。 3.2软件测试的必要性 （1）是交流的问题，容易导致软件接口处的错误。现代软件设计已经不是单人作战的模式，已经上升到团队甚至全球软件工程师通过互联网这个大平台进行合作，这种方式显然对软件工程规范要求更高。其中交流往往就成了一个很重要的问题，很多软件工程师在设计的过程中，尽可能的将自己负责的模块做到完美，甚至也能够考虑到模块间的借口问题。但是因为交流上的不便，或者忽视交流，往往会产生2个模块接口不兼容，甚至还会发生软件需要重新改写的问题。 （2）软件结构有越来越复杂的趋势。虽然软件开始实施模块化设计方式，将一个软件整体拆解成无数个小的系统模块进行设计，然后将设计好的模块进行统一封装。这种化整为零的软件设计方式的确有效的改善了软件复杂性的问题，但是同样也面临着模块间的兼容问题，不同设计师的设计风格可能会导致软件可维护性降低及可移植性降低，特别是一些软件开发公司，根本就没有软件工程的概念，其研发的软件产品，更是漏洞百出，自然很难保证软件产品的健壮性。 （3）程序代码的设计问题。目前一个软件的诞生，往往会有好几千万行的代码，而且在软件正式代码编写之前，还需要撰写概要设计代码和详细设计代码，这些往往都给错误埋下伏笔。如果程序设计代码撰写不规范，没有相应的注释，没有相应的模块设计，往往计算式发现了软件的错误，最终维护起来，也很难让维护工程师定位，甚至连测试工程师也很难找到错误的地方。 （4）设计文档的组成非常少。一个软件产品的诞生，除了优秀的代码设计之外，还要一份完善的代码文档，包括软件的可行性研究、需求分析、详细设计、代码编写，以及软件测试等工作流程中所需要的一切的代码文档。如果代码文档贫乏，甚至没有，那么一旦在软件测试环节，或者在软件使用环节，出现错误时，那就很难进行维护调试了。这时候的维护成本往往会比重新编写一款软件的成本还要低，可见设计文档的错误撰写给软件健壮性的影响。 （5）一些软件测试工具和开发工具本身的问题，往往导致软件出现严重的bug。而且在设计阶段，还很难发现，因为是本身软件测试工具和软件开发工具引起的，因为软件测试工具和开发工具实际上也是一种软件，如果这些软件的健壮性有问题，自然也会导致测试结果出现偏差，最终影响到软件的健壮性。 3.3软件测试成本过半证明了软件测试的重要性 软件工程虽然在很多专家和权威机构的定义有所偏差，但是无一例外，对于软件成本构成的分析上，软件测试的成本一直占据了主要部分，最低的认为，软件测试成本要占据30%，最高的则认为占据到50%。如果将后期维护成本也放在软件测试板块中，那么这个测试成本就会变得更高。因为软件进入维护期时，一旦出现软件需要进行调试，那么修复后的软件依然要进行软件测试，否则很难保证调试后软件依然能够保证健壮性。作为一个软件系统的所有代码，都是牵一发而动全身，修改了某处代码，可能会影响到另外一个模块的功能，所以在维护期内，对软件的任何变动，都需要进行软件测试，才能够保证软件接下来的健壮性。但很明显，如果将软件测试工作放在软件推出市场之前，就来进行有效的测试，那么对于软件整个生命周期的成本，将能够得到有效的降低。软件测试的成本的高低，往往和软件的质量成正比，而软件质量提升了，后期的维护成本就能够有效的降低，所以综合起来，软件测试这部分的成本支出是非常有必要的。 4软件测试流程分析 （1）建立独立的软件测试部门，测试部门领导应该对这个专业非常精通，而不是简单的由开发人员兼职，这个测试部门需要从可行性研究开始就应该着手对软件研发进行测试，可行性研究的最终确认应该也有软件测试主管部门的签字确认才能够进行下一步的工作。 （2）软件测试工作不是等到软件全部开发完毕才来进行测试，而是跟随软件设计的整改生命周期，针对每一个环节进行测试，软件测试部门应该拥有独立的物理部门和独立于开放环境的测试环境，这样才能够提供更加完善的软件测试，尽可能的将软件bug扼杀在摇篮里。 （3）软件模块测试，因为现在软件设计都已经进入模块化设计标准，比如一个完整的软件是S，它有A、B、C、D等模块构成，那么对于A模块的软件设计过程中，就应该有独立的软件测试人员进行跟踪，直到A模块被测试证明没有隐患。以此类推，分别对B、C、D等模块分别进行测试，合格以后，组装后的软件依然进行测试，这样才能够最终提升软件健壮性。在软件设计的过程中，其实测试人员是和软件开发人员并行工作的，而不是等到软件设计完毕之后，再来对模块进行测试，这种方法才能够提升软件测试的效果。 5结语 软件测试随着软件系统复杂性的不断提升而变得越来越重要，如果现在的软件设计公司依然按照传统的软件研发，只注重软件的功能设计，而忽视软件测试，通过不断的压缩测试成本，希望以此来提升软件最终的利润作法已经行不通了，只有将软件测试做好、做精，才能够提升软件的健壮性，才能够提升软件的生存周期，才能够降低软件的整体成本。 作者：董倩范亚斌单位：石家庄学院 软件测试论文:探微软件测试在软件工程的重要性 1关于软件测试的认识 在软件开发的每一个阶段中，人员的参与都是离不开的部分，而人的工作以及人们之间的通信质量有很难做到完美无缺，这就导致了错误是不可避免的。另外，伴随着计算机控制对象越来越复杂，且软件的功能及规模也在不断的提升，这也使得错误相对而言更容易发生，比如对于WindowsNT操作系统来说，其代码约为3200万行。总体来看，在软件设计阶段，人们所犯的错位是引起软件失效的主要原因，而软件缺陷的根源则在于软件的复杂性。在确保软件可靠性以及质量的过程中，软件测试属于最为主要的手段，以当前的软件工程来看，多以结构化分析及设计作为核心，因此在开发阶段，需求分析以及设计都是以工程管理以及技术评审作为质量的保障手段，而工程管理以及技术评审又存在着主观上的缺陷，很容易遗漏错误使其延续至开发阶段。客观来说，软件测试在发掘软件中隐藏缺陷的过程中的确有着很好的效果，以英国的SHOLIS项目来看，这一项目使用形式化方法对软件规约进行描述及证明，而且利用程序正确性证明方法对前期的很多缺陷进行排除，但是通过软件测试却依旧发现了整个过程15.175%的缺陷。此外，随着人们对软件测试重要性的认识越来越深，其所在软件开发周期中所占的比例也越来越高，当前很多软件开发机构已经将其40%的研制力量投放到了软件测试中，而对一些比较重要的软件来说，其测试的费用往往会高达其他阶段费用的3至5倍，由此可见，不管从哪个角度出发，软件测试都是非常重要的。 2软件测试分类 当前的软件测试技术主要可以分为动态测试以及静态测试，其中，静态测试主要是指在不执行程序代码的情况下找到程序中有可能存在的缺陷或者对程序代码进行评估的过程中，广义上看，静态测试还包括软件需求分析以及技术评审。至于动态测试，则是通过抽样测试数据对程序进行运行以起到检查程序中存在的缺陷。在动态测试的过程中，其核心内容主要包括测试用例、运行正与以及对于程序运行结果进行验证这3部分内容，此外还包括一些数据管理、文档编制、操作规程等辅助方面的工作。 3软件测试的对象 在软件测试的过程中，不单单进行一些比较简单的程序测试，也就是说仅对程序能否运行进行测试是远远不够的。具体来看，软件测试要贯穿在软件定义以及开发的整个过程中，因此软件测试的对象包括需求分析、系统设计、程序编码以及各阶段说明文档。此外，因软件开发过程中各个阶段之间有着非常金敏的衔接，因此如果前一阶段出现问题必然会对下一阶段段的工作造成影响，所以为了确保每一个阶段的正确性，我们要做好确认及验证工作。具体来看，确认主要是对需求规格以及程序进行确认，这既含有静态确认，又有动态确认，其中静态确认大多数是由人工进行分析，而动态确认则是利用动态分析以及程序测试对程序执行的情况进行检查。至于验证，则主要是采取一定手段对程序执行情况进行检查，进而证明软件各阶段中的完备性、正确性以及逻辑协调性。举例来说，我们验证的对象包括测试用户需求和系统分析员报告是否想和、设计说明书和测试需求说明书是否匹配等。 4软件测试目的及原则 4.1软件测试目的 测试目前因立场的不同又可以分为两种，从客户角度来看，总是会希望通过测试来发现软件中的缺陷及隐蔽错误。而从软件开发者角度来看的话，则是希望产品少出现错误，对软件已经符合客户需求进行验证，在这种思路下，测试人员会使用一些导致程序失效概率小的测试模块进行测试，并对容易导致错误暴露的测试用例进行回避，而且对于有可能出现副作用的语句也并不会去刻意的检查。基于此，在程序中，还存在很多预料不到的问题，而这类问题往往要在一些比较特殊的环境之下才能够表现出来。从以上分析我们可以看出，在对软件进行测试的过程中还是要更多的站在用户角度对问题进行考虑。 4.2软件测试原则 （1）“尽早和不断的进行软件测试”，只有时刻牢记这一原则才能够降低软件开发中由于工作多样化、人员配置复杂化所带来的不利影响。具体实践的时候，我们首先要端正态度，对各阶段技术审核要认真进行，另外，我们还要将软件测试贯彻到每一个环节中，进而早对错误进行发现和预防。 （2）测试用例选择的过程中要有输入数据和以及和输入数据相对应的预期输出结果，具体来看，在我们进行软件测试的过程中要选择比较适合程序段的测试用例，这些用例可以对程序员所编制的程序是否存在错误进行分析，而给出预期的输出结果则可以对程序段是否存在错误进行更为快捷的判断。 （3）要避免程序员对自己的程序进行测试，在软件测试的过程中，冷静的情绪以及客观的态度是不可避免的，而人又很难对自己的劳动成果进行否定，因此在程序员对自己程序进行检查的过程中会从主观上出现偏差，导致测试结果不准确、不客观。 （4）设计测试用例的过程中要注意使用不合理输入套件，所谓不合理输入条件主要包括输入异常或者会导致异变的条件。在软件正常使用的过程中，不合理输入是不可避免的，轻则会导致运算错误，严重的时候甚至会使软件失效。 （5）对测试工作中的群集现象进行注意，针对测试过程中错误较多的程序段，要对其进行详细认真的检查，这是因为从经验上看，程序段中残存的错误于已发现的错误往往会成正比。 （6）对测试要认真执行，这是指我们要做好一个详细的规划，具体来说，规划主要包括：软件功能、输入、输出以及每一功能测试的进度安排等。 （7）对测试计划、用例、出错统计以及分析报告等进行妥善的保管，进而为日后的软件维护提供更为便捷的服务。总体来看，在我们的工作中如果能够把握住以上原则必然能够对提升测试工作的效果起到很强促进作用。 5结语 在软件开发工程中，软件测试属于一个重要的环节，一旦缺乏了这一环节，所开发出的产品必然难以满足用户的要求。本文关于软件测试必要性的分析还存在很多不足之处，也希望各位测试人员能够对其进行补充及指正，进而共同促进这方面研究水平的提升。 作者：楼炜单位：同济大学软件学院 软件测试论文:软件测试技术在铁路产品开发中的作用 按照软件特征分类，软件测试可分为：功能测试和性能测试。功能测试是黑盒测试的1个方面，它检查实际软件功能是否符合用户的需求。一般分为：逻辑功能测试、易用性测试、安装测试和兼容性测试等。性能测试主要有时间性能测试和空间性能测试2种。通常还包括：一般性能测试、可靠性测试、负载测试、压力测试。其它分类还包括：回归测试、冒烟测试、随机测试。回归测试是指对软件的新版本测试时，重复执行上一版本测试时的用例。冒烟测试是指对一个新版本进行系统大规模的测试之前，先验证一下软件的基本功能是否实现，是否具备可测性。随机测试是指测试中所有的输入数据都是随机产生的，其目的是模拟用户的真实操作，并发现一些边缘性的错误。 软件测试过程一般来说，软件测试工作从立项后就开始了，主要经历以下几个主要环节，如图1所示。需求分析是软件测试的1个重要环节，测试人员对这一环节的理解程度将直接影响后续测试工作的开展。一般而言，需求分析包括软件功能需求分析，测试环境需求分析，测试资源需求分析等。测试计划的依据主要是项目开发计划和测试需求分析结果而制定，测试计划指导整个测试过程。测试设计在测试活动的各个阶段，对测试策略、测试方法、测试用例进行制定和编写。测试环境搭建要尽可能模拟实际应用场景，满足项目的设计要求，从而达到理想的测试效果。测试执行和测试记录由测试工程师完成，主要是查找软件的错误和缺陷，并记录测试活动中出现的问题。缺陷管理是对测试活动中出现的BUG进行管理和跟踪，保证每个BUG得到及时修复。软件评估是在测试活动的最后，对软件进行全面地分析和总结。 铁路产品开发过程中容易忽视软件测试 铁路产品供应商普遍重视占领市场份额，追求利益的最大化，提升产品的服务质量，但是却容易忽视保证产品质量的软件测试，这给铁路安全运输带来巨大安全隐患。项目的开发过程通常是确定项目负责人和项目参与人、项目的方案以及项目需要完成的时间，然后投入项目的开发。研发过程中采用团队协作，项目分工到人，经过程序编写、调试，最后集成为产品，并在实验室和现场环境下进行测试实验。对于项目进展情况的掌握是通过不定期的召开会议和单独询问主要开发人员以及研发人员汇报来实现的。 在这种开发模式下，因为项目的开发过程中没有系统和独立的测试过程，所进行的测试也是以正向思维为主，重点验证软件是否实现了相应的功能，而不是软件在异常情况下的响应和处理。软件开发和软件测试本来就是不同的活动，开发人员的工作目标是创建相应模块，实现特定功能，从而会不自觉地朝这个方向努力，挑选那些使程序出错可能性较小的测试数据和手段，无法保证软件被全方位进行测试，会给项目带来隐患。正是认识到这一情况，才大力主张产品开发应进行科学和规范性管理，加强软件测试队伍建设，任命专职人员从事测试工作。利用软件领域中的相关技术，对软件进行科学、合理的测试。 如何在企业内部实施软件测试 企业想要在产品开发过程中，对产品软件展开相关测试，首先应建立合适企业特点和开发模式的测试流程；其次，对不同测试阶段和不同产品的软件和硬件的特点，拟采用不同的测试技术和策略。另外，在产品开发过程中，项目的配置管理、质量保证的等方面都应形成明确的制度。 1测试流程 企业应全面规范项目开发管理流程，对项目进展的各个阶段进行明确划分。软件测试是建立在软件开发的成果之上，即测试的对象就是软件开发的阶段性成果，如设计文档、程序代码和可执行的程序。 软件测试和硬件测试的侧重点有所不同。对于软件测试，采用比较通用的测试流程，如图2所示。软件项目的开发从项目立项开始，测试人员介入项目组，明确需求分析阶段的用户需求，针对不同测试阶段的工作重点，制定各阶段的测试计划。在设计测试阶段，测试人员需要确定各测试阶段的测试方法和必要的测试工具，搭建测试环境，编写相应的测试用例。接下来，按照测试计划分别进行单元测试、集成测试和系统测试，形成各阶段的测试报告，对测试过程中发现的缺陷进行跟踪，保证缺陷得到及时修复。为了保证软件在现场环境下能够正常运行，测试人员针对现场实际情况，制定现场验收计划，确定现场验收策略，对软件进行现场验收和评估。当软件通过了各阶段的测试，且全部缺陷得到修复，将进入到软件的阶段。软件阶段通过对软件版本的管理和控制，实现软件、维护和升级等。 对于硬件测试，需要面向硬件编程，即在硬件环境下，编写代码，实现采集、控制、通讯等功能。由于硬件产品的开发不能脱离硬件环境，因此，测试活动与硬件产品开发、过程调试、硬件联调都是密不可分的，软件测试作为硬件产品开发过程中的重要环节，“验证”和“确认”产品满足项目的设计需求，硬件产品开发流程如图3所示。硬件产品的开发，首先要明确硬件需求，预计产品达到的效果。在硬件总体设计阶段，获取硬件需求，并根据功能进行模块划分，定义模块之间的接口。在详细设计阶段，对各模块进行编程，搭建相应的硬件电路。过程调试可分为：软件过程调试和硬件过程调试两种，软件过程调试指的是在硬件电路的环境下，进行软件调试的过程，保证软件能够正确控制硬件电路和读取相应数据；硬件过程调试指的是产品电路部分的调试过程，验证电子器件之间逻辑是否符合系统设计要求，保证硬件产品稳定、可靠，不受干扰。各硬件功能模块调试成功后，需要进行整体硬件联调，各硬件模块被连接成1个整体，形成产品的雏形，在此阶段，主要验证各模块之间的接口是否符合设计要求，是否能够实现系统设计的各项功能。硬件产品经过整体联调后，形成样机。测试工程师根据产品的硬件需求说明，制定测试计划，确定测试方案和测试方法，并搭建测试环境，对样机进行硬件测试，确认产品符合硬件产品设计要求。 2软件测试技术在各阶段的运用 在软件测试实施的各个阶段，所采用的测试方法和测试策略也各不相同。下面对于测试过程的各阶段进行分别叙述。 2.1设计和代码审查 设计审查是由项目组和测试组成员组成评审组对软件设计和开发的输出进行评价，以判断确定设计和开发的输出能否实现软件产品预先定义的规格，同时通过审查标识出与项目需求之间的偏差。设计审查按《项目计划》所规定的评审点进行。因临时变更引起的突发性的评审随时进行。代码审查实际上属于静态测试。在代码审查之前，首先要对代码进行静态分析，其目的是通过对源程序分析、目测，但不执行程序，找出源代码中可能存在的错误和缺陷，对程序设计的结构属性，如分支、路径、转移等进行审查，尽可能地掌握程序的结构，为单元测试的测试用例的设计和执行提供信息。代码审查的目的是检查源程序编码是否符合详细设计的编码规定，确保编码与设计的一致性和可追踪性。检查的方面主要包括：书写格式、子程序或函数的入口和出口，数据，参数，程序语言的使用，存储器的使用，可读性，逻辑表达式的正确性，代码结构合理性等。静态分析和代码审查通常可以同时进行，通过静态分析掌握源程序结构，通过代码审查，尽量减少书写错误和隐含的逻辑错误，为单元测试提供比较稳定的环境。 2.2单元测试 单元测试是软件测试的基础，集成测试、系统测试都是建立在单元测试之上。单元测试是用来检验每个软件单元能否正确地实现其功能，满足性能和接口要求，还要验证程序和详细设计说明的一致性。从广义上来讲，单元测试包括静态测试和动态测试。静态测试就是上面介绍的“代码审查”，而动态测试则是通过测试用例、测试工具来执行程序，检验程序是否存在缺陷的过程。单元测试一般采用白盒测试方法，手工测试和自动测试相结合，针对程序内部的结构和逻辑来展开，单元测试工具一般针对不同编程语言和开发环境而设计开发的，种类很多。我们利用白盒测试进行代码测试，利用黑盒测试进行功能性测试，利用回归测试保证维护代码的完整性。单元测试工具固然有用，更重要的是测试策略，以及测试用例的设计。这也提醒我们在做单元测试的过程中，不可避重就轻，要抓住项目核心，进行科学、有效的测试，只有这样才能达到事半功倍的效果。 2.3集成测试 集成测试阶段采用白盒测试和黑盒测试相结合的方式，将每个独立的功能模块进行关联和集成，便于进行功能测试、界面测试、结构测试、数据正确性测试等。在进行集成测试前，测试工程师要搭建测试所需的硬件和软件环境，尽量模拟设备实际的工作环境。结合项目的不同特点，测试过程可以采用手工或自动测试。在进行多次重复测试和回归测试的情况下，可采用自动化测试工具对软件进行功能性检测。 2.4系统测试 在系统测试阶段，不仅要进行功能测试，还要对系统的性能、安全性、兼容性和可靠性等进行测试，系统测试涉及人机交互和复杂逻辑，因此系统测试多采用黑盒测试的手工测试方法。系统兼容性测试要考虑软、硬件的兼容性。项目开发的硬件和软件要在指定的环境下，进行多次反复的安装和反安装测试，以验证接口数据调用和驱动程序是否达到设计标准。安全性测试和软件的安全策略密切相关，安全性测试主要包括：用户访问权限、数据库安全性、文件安全性等。性能测试、负载测试等必须借助测试工具来实现。过分强调测试工具的作用，极力追求各种软件测试工具，是软件测试本末倒置的表现。实际上，测试过程中80%以上的缺陷是手工测试发现的，仅有不到20%的缺陷是靠工具测试发现的，而且这还得要求测试人员合理地使用工具。 3采用的测试模型 企业对产品开发应重点关注产品开发的过程控制，以及测试、管理。保证产品质量从源头开始。因此，测试过程更适合采用W模型，如图4所示。在W模型中，测试过程和开发过程都贯穿项目开发过程的整个生命周期，两者同时开始，同时结束，相辅相成、始终保持着同步的关系。这样做的原因是：测试工作尽早介入，软件存在问题的可能性就会降低。项目正式立项后，测试人员既可参与到项目组中，通过学习和阅读相关文档，加强对项目的了解，对项目有个整体认识，形成初步的测试思路。同时测试越早介入项目就能够越早发现问题，解决问题所花费的成本越小。如果在软件的最后阶段进行测试，发现功能设计不合理或性能不好，需要修改需求和设计，不得不返工到系统设计或需求定义阶段，会造成很大的代价，所以有必要将软件测试延伸到需求、设计阶段，对需求、设计进行验证。有资料表明，60%以上的软件错误不是程序错误，而是分析和设计错误。若把软件分析、设计上的问题遗留到后期，可能造成设计、编码的部分甚至全部返工，从而增加软件开发成本及延长开发周期等后果。同时，需求和设计阶段所产生的缺陷具有放大效应，严重地影响软件质量。因此，为了更早地发现并解决问题，降低修改错误和缺陷的代价，有必要将测试延伸到需求分析和设计阶段中去，使软件测试贯穿于整个生命周期，提倡软件生命周期测试的理念，即软件测试是对软件形成过程中的所有工作产品（包括程序以及相关文档）进行的测试，而不仅仅是对程序的运行进行测试。测试在对需求和设计阶段的测试活动主要是通过需求评审和设计评审来实现，可以更早发现问题，及时修改问题。即对软件开发阶段中的阶段性产品进行评审、走读或者回忆评审，发现其中的问题，是一种静态测试。通过静态测试，可以更早地发现问题，把问题消灭在萌芽中，将每个阶段产生的缺陷及时清除。 总结 软件测试作为专业性比较强的技术在我国起步较晚，受重视程度不够，但它是保证软件质量的终极手段，目前越来越受到了人们的关注。铁路行业的生产企业，认真做好产品质量把关，合理运用相关检测技术，将软件缺陷消灭在萌芽阶段，保证铁路运输和人们生命财产的安全。 作者：朱剑辉单位：哈尔滨铁路局科学技术研究所

1概述 一次性机械设备和零件相较于传统机械设备零件，其最大的特点是使用寿命短，但其材质较轻、体系较小。一次性机械设备在军事活动中（例如火箭和导弹等消耗性、一次性、瞬间性产品）应用十分广泛。一次性机械设备虽然寿命短，但其质量要求并不能降低，反而由于应用于军工等环境的特点，其质量要求往往更严格。一次性机械是机械设计、机械制造和机械自动化专业学科中较为重要的部分之一，也是依靠融合高科技技术的产业。 2一次性机械设计的特点 2.1一次性机械化设计的多元化。随着我国科学技术水平的不断进步和市场经济的不断发展，机械设计产品、设备和零件已经融入了各行各业，并成为人们生活、工业生产和军工活动不可缺少的元素。一次性机械的设计也在各种高尖端机械设计制造中得以广泛应用。针对一次性机械在各行各业中的大规模应用，其设计方式具有独特的多元化。例如在伺服电机设备、火炮控制系统、医疗微创手术技术等方面均有发展空间。 2.2一次性机械设计的稳定化。凭借大量的资料显示一次性机械设备在实际科技生活中的应用，其发展速度远远快于普通的机械设备，追根究底就是采用正常的机械设备设计模式，在很多地方并不能最大化的压缩工业生产的所需成本，起到优化设计确保机械承载能力的预期效果，而采用一次性机械设备的话其内部结构的稳定性则大大增强。 2.3一次性机械设计的性能优势。一次性机械设计虽然在使用寿命上和磨损度上不占优势，但其在短时间内的机械强度、机械精度和机械性能保持度均可超过传统机械器件的性能，在前期、短期的工作过程中展现的优势十分明显，十分切合我国工业高速发展的背景。 3一次性机械设计的应用 3.1一次性机械设计应用前模型的建立与测算。在设计一次性机械设备或零件前，必须精确建立应用数学模型，以达到设计要求。在电动方面的一次性设备结构的设计上，要确保电动机械整体结构的科学性，全面升级设备的设计实力，用科学理论化的手段给予机械设备设计方案的合理性。例如在锥齿轮儿类设备的设计开展时，就要特别注意在材料上进行调制处理，凭借正火处理的方法，针对可能影响齿轮失效的问题进行排查处理，从传统的设计模式中总结经验，就以往的齿轮疲劳导致的老式机械问题进行特别的设计，建立齿轮接触面强度计算模型，采取高强度的计算模式，加大材料接触强度对比。 3.2一次性机械设计应用前的性能测试。当一次性机械设备的设计方案确定后，接下来要进行机械设备的实际性能测试。在测试过程中，必须尽量贴近设备实际运行环境，例如电机机械设备中，对设备最大负荷的测试，是其减速器装置是否满足设计要求的保证。一次性机械设备在测试中必须不断进行有效完善，对设备研究和改善做到精益求精。 4一次性机械设计的使用条件 4.1多方面影响因素的排除。一次性机械设备的设计过程中，其影响因素较多，必须一一进行克服与回避，才能提高一次性机械设计的质量。首先在一次性机械设计的过程中将操作人员的行为因素作为重点，由于在设计与操作过程中，操作人员的素质、经验以及能力均布相同，因此必须对操作人员的综合能力进行有效划分和分析，提高操作人员团队的素质素养，是保障一次性机械设计产品质量的关键。其次是根据设备的使用量、运行量及使用频率、生产大环境相关参数进行合理分析，在一次性机械设备的应用中，必须考虑其失效和磨损的可能性，以保证一次性机械设备的使用效率达到最高。除此之外，还要考虑设备的周期疲劳因素，以各种有效手段提升设备的强度和质量，从而更好适应当前时代下科技发展，建立科学、高效的一次性机械设计的体系。 4.2科学确保使用效益的最大化。在电动机对航天器的控制实践中，由于一次性机械设计在整体空间局限性的影响下，因此要参考长期设备使用的方式完成设计。在电机减速装置的实践中，应当结合实际背景开展设备的一次性机械设计，以发挥最大收益为设计目的。在电机运转设备的实践中，根据设计要求必须降低电机运转整个过程中的复杂程度，以实现降低传动机整体质量的要求，从而实现设备长时间稳定运行的目的。由此可见在一次性机械设计的时间中，必须对电机的转动效率进行合理的数学模型建立，并根据实际参数整合，调整电机转动参数，从而提升装置齿轮整体运行性能。 5结论 一次性机械设计，是提高相关设备综合性能的关键技术，在中国提出的“中国制造2025”的首个十年发展纲领下，一次性机械设计的应用，配合非标机械化设备、非标自动化设备和智能制造机电一体化设备，将为从传统制造向智能制造转变注入一剂强心剂，为工业化快速发展提供坚实的依靠。

2016年，自教育部正式提出“新工科”建设以来，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1]。中南大学应用化学专业是介于化学和化工之间的应用理科专业，如何推动应用理科向工科延伸，体现化学面向应用的发展思路并与社会需求的紧密对接，培养科学基础厚、工程能力强、综合素质高的新型人才[2]，是“新工科”建设以来面临的重要问题。应用化学综合实验是专业教学体系的重要组成部分，内容涉及化学、化工、材料、生命、环境、能源、医药等多学科交叉领域，知识面广，综合性强，在专业人才培养中发挥着基础性、关键性作用，也是体现专业特色和优势的重要抓手[3]。作为一门多学科交叉的综合性实验课程，如何更新教学理念，调整教学目标和教学任务，丰富教学内容，改进教学方法，加强知识应用能力的拓展，强化专业的应用特色，体现与行业企业的对接，使专业人才培养能够更好地适应新技术、新产业、新业态的发展需要，是当前新工科背景下亟待解决的关键问题[4]。本文对标国家“新工科”建设要求，结合本专业特点和优势，介绍了我校应用化学专业开设的应用化学综合实验课程近年来的有益探索[5]，期望为其他高校的相关专业及课程开展“新工科”背景下的改革提供参考。 1编写实验教材 我们凸显实验教学的中心地位，将实验教学由理论教学的“从属”转变为人才培养的“重要组成部分”，让实验教学成为创新教学的主体角色。早在2006年，就对原有的实验教学体系和内容进行了整体优化和整合，按照“强化设计、注重综合、培养创新、提高能力”原则[5]，率先单独设置了应用化学综合实验和应用化学科学训练两门课，强化综合实验和科研训练，并组织年轻教师撰写了实验讲义。2020年，课程组根据“新工科”建设要求，进一步更新教育理念，以提升学生解决复杂问题及实践创新能力为目标，在实验讲义的基础上，编写了实验教材《化学化工综合实验》，由中南大学出版社出版。此次编写，发扬了讲义原有的优点和特色，即采用模块化编写的方式，全书由研究类实验、工艺类实验和虚拟仿真类实验三大模块组成(表1)。及时更新了研究类实验的内容，以培养学生的科研素养和创新能力为目标，内容反映学科前沿知识和学科发展脉络，强调多学科知识的交叉、融合和综合运用，体现了综合性、设计性和研究性。在此基础上，融入了“新工科”内容[4,6]。一是增加了工艺类实验，以培养学生综合素质为主要目标，内容反映行业企业现行技术和实际应用成果，注重学生实践能力和工程能力的培养；二是增加了虚拟仿真类实验，推动信息技术与实验教学的深度融合；三是提供了附录，给出了“化学常用软件简介”以及“部分大型仪器的原理和使用方法”，注重大型仪器分析和虚拟仿真在教学中的应用，促成多元协同的混合式教学。 2丰富教学内容 在“新工科”背景下，我们重构并优化了实验项目，将其分为研究类、工艺类和虚拟仿真类。研究类实验涉及到半导体材料、发光材料、电池材料、高分子材料、吸附材料、生物医学材料、有机药物材料的合成、表征及应用，不仅要求学生合成出新材料，还要求学生研究材料的合成工艺，考察不同反应条件对材料结构和性能的影响，培养学生分析问题、解决问题的能力以及科研创新能力。工艺类实验涉及化工过程中的工艺流程，包括催化反应、萃取、膜分离、离子交换、干燥等工艺，考察工艺参数的变化对效果的影响，为工艺放大提供参考，培养学生的工程思维及实践能力。虚拟仿真实验教学可实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，如高消耗、高污染以及安全隐患大的实验，大型仪器的操作与使用，化工生产过程中的参数调整，完整的工艺过程等，训练学生的安全意识，激发学生的学习兴趣[7]。根据我校应用化学专业的特点，我们精心挑选了“片状氯氧铋的合成、表征及其光降解染料分子的研究”“氧化锌纳米粉体的合成及性能研究”“锂硫材料制备、组装及性能测试虚拟仿真实验”“有机稀土配合物的合成及其荧光特征”“聚磷酸铵的合成及阻燃性能测试”“食品危害因子的拉曼快速检测及基底材料的制备”“聚苯胺导电聚合膜的制备及表征”“气相色谱-质谱和液相色谱-质谱联合表征血浆中小分子化合物”“氯化氢催化氧化及反应动力学虚拟仿真实验”“固定床反应器中乙醇催化脱水制乙烯”“超临界二氧化碳萃取花生油”和“二氢吡啶类心血管药物硝苯地平的合成”等12个实验项目作为必修项目，总96学时。优化后实验项目不仅体现了综合性、设计性和研究性，可培养学生的综合素质和科研创新能力，还将专业知识和实际应用有机融合，培养学生运用所学知识和技能解决复杂问题的能力。 3改革教学形式 中南大学化学实验教学中心是国家级实验教学示范中心，现有实验用房5793m2，拥有60余台套大型精密分析测试设备及配套运行设施，设备资产总值8000余万元，能够从事物质的形貌、成分、物相、结构及性能等分析测试工作。为了让学生了解大型仪器的工作原理和操作规程，节约课堂时间，提高课堂效率，并能让学生有足够的时间操作大型仪器，2018年以来，我们借助虚拟仿真平台，开发了系列虚拟仿真实验(包括台式X射线衍射仪、台式扫描电镜、核磁共振、红外光谱、紫外-可见分光光度计、电化学分析、液相色谱仪、原子吸收光谱、液-质联用、气-质联用等虚拟仿真实验)，构建了线上线下协同教学的模式。线上的实验要求学生在实验前预习，预约并进入大型仪器平台学习。平台中根据仪器设备特点，设置了工作原理、仪器操作、仪器维护、数据分析等模块。学生可在任何时间、任何地点登陆虚拟仿真实验平台，在系统指令引导下进行操作练习，掌握仪器操作流程，保证在线下的实验过程中能正确操作仪器，加快实验进程，并防止仪器损坏。实践表明，课前进行虚拟仿真实验的预习，能弥补传统教学中的不足，实现传统和仿真模拟教学两者的有机结合，可调动学生的积极性和参与性，有效提高实验教学质量，对培养学生的学习兴趣、动手能力以及创新能力具有重要的作用[3]。线下的实验部分更注重学生科学素养的训练和创新能力的培养。为迎合“新工科”建设，本课程已实现了学生“实验预习→文献调研→分组讨论→材料制备→结构表征→性能评价料→数据分析→科研小论文”的全过程培养[5]，强调了多学科知识技能的交叉、融合和综合运用，突出了“学生中心”，培养了学生的提出问题、分析问题和解决问题的能力。实践表明，学生对开设的综合实验项目表现出极大的兴趣，在全过程的培养中，学生获得了自信感和成就感。 4改进教学方法 教学过程中，我们突出学生为主体、教师为主导的教学理念，培养学生解决复杂问题的能力，达到提升实验教学实效性的目的，具体如图1所示。上课之前，进行线上预习，并将学生分成若干个小组，每组2–3名学生。要求学生以组为单位进行文献调研，掌握与实验相关的背景知识和研究前沿，写出文献综述。在此基础上，小组对实验方案进行设计，可适当修改实验方案或修订反应条件，提交给指导老师并与指导老师讨论，如老师提出质疑，学生需对实验方案进一步修改完善。通过这种方式提高学生综合运用理论知识的能力，激发学生的创新意识。例如，在“片状氯氧铋的合成、表征及其光降解染料分子的研究”实验中，我们允许学生采用简单的共沉淀法制备氯氧铋，并研究它们的光催化性能，具体的实验步骤和实验条件由学生查阅文献后讨论确定。在氯氧铋的制备中，需要将硝酸铋的硝酸溶液和氯化钾溶液混合，但教材中并没有明确给出溶液的滴加顺序以及滴加的速度，学生查阅有关资料，了解影响无机纳米颗粒形貌和粒径的因素后，再拟定具体实验方案验证滴加的顺序和速度对形貌和粒径的影响。实验过程中，也不断进行着发现问题、解决问题、改进方案的过程。而且，讨论方案和修改方案也是一个持续改进的过程，体现了工程教育认证中的“持续改进”要求。实验过程中，小组随时开展讨论会，分析和讨论实验现象、实验结果以及实验过程中遇到的问题，教师可参与讨论并给予建议。实验完成后，学生对数据进行处理，在查阅文献的基础上对实验结果进行分析和讨论，要求学生按照《化学学报》格式撰写科研小论文。对有较高创新性的论文，教师可引导学生进一步完善实验内容，可能的情况下可将论文投稿发表，或参加国家的创新实验大赛。实践表明，通过全过程的培养，激发学生的学习兴趣，提高了学生的实验技能，强化了学生的团队合作精神，锻炼了学生的科研论文写作能力。在教学过程中，我们还加强课程思政，注重工程伦理教育[6,7]。例如，在聚磷酸铵APP的制备及阻燃性能测试实验中，让学生了解发展无卤阻燃剂的紧迫性，激发学生为国家做贡献的社会责任感。在制备APP过程中，通过有机溶剂苯的使用，培养学生安全、环保以及责任意识。通过引导学生对所得结果进行比较与分析，总结在实验中出现失败的原因，引导学生多次实验，准确记录APP的产率、溶解度以及氧指数等数据，树立严谨求实的科学态度以及热爱科学的价值观念等等。 5探索开放模式 除了必修的12个实验项目外，学有余力的学生还可根据自己的兴趣，或通过开放实验，自由选择并完成其他实验项目，进行科研训练。例如，学生在完成“片状氯氧铋的合成、表征及其光降解染料分子的研究”的实验后，可开展“氯氧铋的表面修饰及光催化性能研究”实验。中南大学的实验室24小时开放，学生可利用课余时间通过平台预约实验，同一个实验项目也可进行多次实验。实践证明，通过开放实验，学习能力强的学生得到了更多自主实验的机会，激发了学生的科研热情。 6多元评价体系 中南大学规定，实验总成绩按“平时70%+期末考试30%”组成。平时成绩考核中，我们采用多元方法完善过程性评价(表2)，主要由实验前的线上预习、文献调研和实验方案设计，实验中的操作规范性、内容完成情况和实验结果，以及课后的科研小论文和小组汇报等三时段组成。同时引入指导教师评价、实验员评价、学生自评、组内互评、小组间互评的多元方式，也注重PPT制作能力和语言表达能力。结果发现，过程性评价能激发学生的学习兴趣和主动性，有效提高学习效果和教学质量，能全面客观评价学生的科研素养和创新能力，真实地反映学生的基本情况。 7改革成效 通过以上教学改革，我校应用化学专业的学生对综合实验的兴趣普遍提高，参加开放实验的积极性明显提高。近3年(2019–2021)参加开放实验的学生人数分别为114人、112人、126人，占专业总人数的70%、86%、90%。通过综合实验的系统训练，学生的文献调研能力、实验设计能力、实验操作能力和科研创新能力都大幅提高，综合素质得到了进一步提升，符合“新工科”对人才培养的新要求。近3年来，专业学生承担的国家级创新训练项目50余项，参与发表学术论文30余篇；学生积极参加“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生化学实验创新设计大赛、中国大学生Chem-E-Car竞赛、全国大学生化学实验邀请赛、全国大学生化工实验大赛、全国大学生化工设计等竞赛，获国家级奖励40余项。 参考文献 [1]王强.大学化学,2019,34(7),42. [2]张树永,朱亚先,霍冀川,宋丽娟,徐华龙,郑兰荪.大学化学,2020,35(10),6. [3]雷洪,霍冀川,张廷红,黄鹤燕.大学化学,2021,36(5),2010083. [4]张树永.大学化学,2019,34(11),4. [5]黄健涵,陈立妙,李亚娟,王海燕,唐俊涛,桑商斌,潘春跃,宋相志,罗一鸣,刘又年.大学化学,2021,36(11),2104015. [6]张树永,朱亚先.大学化学,2021,36(5),2012036. [7]姜新东,肖林久,李志义,于三三,耿秀娟,封禄田,陈永杰,关瑾,张东享,阎峰,等.大学化学,2020,35(10),104. 作者:陈立妙 李亚娟 周发 厉江华 李嘉伟 刘又年 黄健涵 单位:中南大学化学化工学院

浅谈软件测试工程师的工作:面向软件测试工程师培养的《软件测试与质量保证》实验教学改革 摘要：为了培养创新能力强、适应社会经济发展需要的软件测试人才，本文结合常熟理工学院《软件测试与质量保证》课程建设经验，以中小企业对软件测试人才的需求为导向开展实验教学改革，分别从实验教学改革基本思路、教学内容组织等方面探讨应用技术大学建设背景下软件测试课程实验教学改革措施。 关键词：软件测试；软件质量保证；教学改革；软件测评师；实验教学 一、引言 随着我国软件产业迅速发展，企业面临着开发高质量软件系统的巨大压力，软件测试、软件质量保证受到越来越多的重视。软件企业对承担软件测试、质量保证工作的软件测试人才需要剧增，软件测试工程师的职业价值、发展前景得到前所未有的提升。为此，国内高校开设了软件测试相关课程。但是，由于其重理论、轻实践的教学模式使得培养出的学生软件测试实战能力差，导致大量毕业生应聘软件测试相关职位时受到冷遇。 为培养创新能力强、适应社会经济发展需要的软件测试人才，《软件测试与质量保证》实验教学亟需改变传统的教学理念，改进教学方法，更新教学内容。笔者结合自身教学科研和工程实践经验，分别从改革思路、实验教学内容设计等方面，论述常熟理工学院《软件测试与质量保证》实验教学改革的措施和体会。 二、实验教学面临诸多挑战 笔者调研国内高校软件测试课程的建设情况，发现普遍存在重理论、轻实践的教学倾向，实验教学环节存在诸多问题： 1.企业对软件测试工程师的能力要求是综合性的，要求软件测试人员具有软件项目经验，具备软件测试、软件质量保证知识，能够独立开展软件测试工作。但是，国内高校教学计划制定时片面强调软件测试的作用，对软件测试与软件质量保证之间的天然联系缺乏理解，对软件质量保证相关实验的重视程度，课时安排存在严重不足。 2.目前，《软件测试与质量保证》实验教材选择面临无书可选的尴尬局面。课程实验设计只能全凭任课教师把握，使得实验教学过程中存在较多风险。 3.国内高校在实验设计方面，多以基础性实验为主。这种单一的实验设计方式，难以适应软件测试工程实践能力培养的需要。 三、实验教学改革措施 在应用技术大学建设驱动下，以中小企业对软件测试人才的需求和软件测试工程师认证大纲为导向，我们整合已有的校企合作课程资源，按照Daniel Galan软件质量保证框架组织实验教学内容，采用项目驱动的案例教学法开展实验教学，让学生在实验实践中加深对软件测试与质量保证专业知识的理解，培养学生软件测试实践能力。 （一）教学改革基本思路 软件企业对软件测试人才的需求是软件测试课程改革的源动力和驱动力，软件测试相关的从业资格认证是学生入职的敲门砖。为此，在应用技术大学建设背景下，我们以切合中小企业对软件测试人才的需求为导向，结合全国计算机等级考试软件测试工程师认证、全国计算机技术与软件专业技术资格考试软件评测师认证的考试大纲要求，选择朱少民老师编写的《全程软件测试》[1]和NIIT培训教程《Software Testing and Quality Assurance：Student Guide》[2]作为课程教材，按照Daniel Galin软件质量保证框架组织教学内容。Daniel Galin软件质量保证框架[3]指出软件质量保证是建立企业软件质量文化所需的一些列活动的集合，认为软件测试是一种典型的软件质量保证措施，软件测试的目的是为了发现潜在的软件缺陷，软件测试工作贯穿软件项目的始终。按照Daniel Galin软件质量保证框架组织课程内容有助于保持软件测试与软件质量保证之间的内在联系，符合软件企业软件测试与质量保证的最新经验。 （二）实验设计 如何在有限的实验课时内，最大限度地加深学生对软件测试、软件质量保证的理解，增强其软件测试实践能力，是实验教学的主要任务。我们设计了导入性实验、基础性实验、创新项目实践三种类型的课程实验。导入性实验要求学生应用已修课程（包括程序设计、数据库设计、软件工程等）知识进行软件调试，在软件调试过程中理解软件调试与软件测试、软件质量保证之间的关系，实现到本课程学习的过渡；基础性实验目的在于强化课程基础理论、原理的理解，让学生在实验中理解所学知识，掌握软件测试工具的使用；创新项目实践以课程实训项目为载体，为学生运行所学知识解决软件测试实践过程中涌现的各类问题，锻炼学生的动手实践能力、自主学习能力，从而提高学生的工程实践素养。 1.导入性实验。软件测试的目的是发现软件系统中潜在缺陷，而缺陷的解决则通过软件调试手段实现。为此，设计导入性实验“软件调试”。本次实验以员工工资核算软件Employee作为实验对象，要求学生发现Employee中人为注入的软件缺陷，然后应用Java调试器的断点调试功能，结合回归测试手段修订所发现的缺陷。 通过导入性实验，学生体验了改正软件缺陷的艰辛，在教师引导下思考如何发现软件缺陷、如何提高软件质量。教师适时点拨学生，指出发现软件缺陷是软件测试工程师的职责，软件测试工程师需运行软件测试方法、技术和工具才能发现潜在的软件缺陷。教师进一步启发学生：提高软件质量需要开展包括软件测试在内的各项软件质量保证工作。 2.基础性实验。基础性实验旨在加深学生对课程基本概念、原理的理解，让学生在动手实践中加深对基础概念、原理的理解。课程安排8次基础性实验，实验2、3、4和5属于软件质量保证实验，6、7、8和9是软件测试实验。 （1）实验2：软件度量实践。实验2关注软件度量问题，介绍软件规模、项目工作量和软件成本之间的关系，要求学生掌握软件规模估算、工作量估算和成本估算的方法和过程。通过本次实验，学生可以应用USC CoCoMo II进行软件成本估算。（2）实验3：基于Microsoft Project的软件项目管理。软件项目计划及进度管理，是软件质量保证中重要的管理部件，也是开展软件测试活动的前提。实验3要求学生使用Microsoft Project建立软件项目计划、运用跟踪甘特图追踪项目进度，等等。（3）实验4：版本控制软件CVSNT。CVSNT是当前最流行的版本控制系统，是中小企业进行版本控制的利器。实验4讲解CVSNT的安装和使用，要求学生掌握CVSNT的操作技巧。（4）实验5：BugFree软件缺陷管理。软件缺陷管理贯穿软件测试项目的始终，记录软件缺陷从发现、修复直至关闭软件缺陷的全过程。实验5介绍开源缺陷管理软件BugFree的软件缺陷管理思想，要求学生掌握BugFree安装与配置、软件缺陷管理等技能。（5）实验6：软件静态测试。软件静态测试是软件测试技术中发现软件缺陷效率最高的技术。我们安排“软件静态测试”专题讲座，讲解软件制品阅读、静态分析的技巧，还介绍如何运用CheckStyle、FindBugs等静态测试工具分析程序源代码、目标程序中潜在缺陷。本次实验有学生利用课后时间，自主实践。（6）实验7：JUnit单元测试。实验7介绍单元测试工具JUnit的使用，要求理解JUnit单元测试框架，掌握单元测试脚本的编写技巧。本次实验还推荐学有余力的学生自学JMock，综合应用JUnit和JMock进行对Java应用系统进行集成测试。（7）实验8：软件功能测试。软件功能测试是检验目标软件是否正确实现了客户需求，是软件测试执行的重要内容。实验8要求学生使用QuickTest Professional（简称QTP）对机票预订系统进行功能测试。本次实验要求学生能够独立完成功能测试脚本的录制和编辑，掌握QTP检查点设计的方法及技巧。（8）实验9：软件性能测试。实验9介绍软件性能的概念和原理，讲述如何运用HP Mercury LoadRunner对Web系统进行性能测试，让学生在实验过程中理解虚拟用户技术，掌握基于LoadRunner的性能测试技术的过程及技巧。此外，本次实验要求学生利用课余时间使用开源的性能测试工具JMeter进行软件性能测试。 3.创新项目实践。为了培养学生的工程实践能力，我们从学生课程项目、毕业设计、大学生创新项目、开源软件项目等中筛选出软件规模适中的软件系统作为课程实训项目，让学生对课程实训项目进行系统化的软件测试，要到学生主动动手实践，在软件测试项目实践中培养工程素养。 在课程教学过程中，我们还加强对基础扎实、动手能力强、思维活跃的学生的培养，推荐这些学生参与到教师科研项目中，为学生在科研项目中积累软件评测经验。 四、结束语 《软件测试与质量保证》通过十余年的建设已形成了较完善的课程体系，十多轮的授课实践积累了丰富的教学经验，课程实验教学体系也日趋完善。 当前，我校正转型应用技术大学，这将对本课程的教学内容、教学方法、教学手段等提出更多、更高的要求。鉴于此，本课程教学团队正尝试通过校企合作模式开展课程教学活动，编写校本教材，多措并举提升学生软件测试能力。 浅谈软件测试工程师的工作:软件测试工程师绩效管理体系的构建 摘要：当前软件测试工程师绩效考核存在的问题主要表现在：考核定位模糊并存在偏差，重考核、轻管理，重结果、轻过程，考核主体单一，企业管理者没有承担起绩效管理的责任，绩效考核指标不全、标准不明。测试工程师绩效考核要明确考核的目标，突出测试人员在考核中的主体地位，构建一体化绩效管理体系。 关键词：测试工程师；绩效管理；体系 软件测试工程师绩效考核是IT企业根据发展战略和使命要求，对测试工程师的工作业绩进行考察和评估，包括工作行为和工作效果。随着中国软件业的迅猛发展，软件产品的质量控制与质量管理正逐渐成为企业生存与发展的核心。为了保证软件在出厂时的“健康状态”，几乎所有的IT企业在软件产品前都需要大量的质量检测工作。测试工程师作为软件质量控制中的重要一环，其绩效考核成为企业了解测试人员队伍状况，监控测试人员工作过程的重要手段。 软件测试工程师绩效考核是IT企业人力资源管理的中心环节，是测试人员薪酬、晋升、人事调整、职称评定等决策的基础，并且为企业制定测试人员的培训、开发计划及长期职业生涯发展规划提供依据。测试工程师绩效考核的有效性直接影响到人力资源制度的激励效果和企业管理的公平性，并对测试人员的工作满意度有重要影响。然而，现实的绩效考核工作往往不尽如人愿。许多测试工程师遇到考核时深感不安，产生焦虑，害怕甚至反对考核；很多测试人员认为考核是走过场，抱着无所谓态度。理论上的必要性和重要性与现实中的困惑形成强烈反差。为此，我们有必要对测试工程师绩效考核存在的问题进行反思，从而构建能满足企业和测试工程师共同发展的绩效管理体系。 一、软件测试工程师绩效考核存在的误区及其分析 （一）考核定位模糊并存在偏差 考核定位，就是通过绩效考核解决什么问题。考核定位模糊主要表现在考核缺乏明确的目的，仅仅是为了考核而进行考核，这样做的结果往往导致考核流于形式。考核定位偏差主要体现在片面看待考核的目标上，对考核目的定位过于狭窄。目前许多IT企业绩效考核的目的仅仅是为了期末发奖金或津贴，将考核定位于确定利益分配的依据和工具。 （二）重绩效考核轻绩效管理 绩效考核和绩效管理既有本质上的区别，又有一定联系。传统绩效考核以管理者为中心，强调服从和外部控制，着眼于过去，注重成果，是一种被动反应、事后解决问题的管理方法。现代绩效管理则以测试工程师为中心，强调承诺和自我控制，着眼于过去、现在和将来的有机统一，是一种主动开发型、在过程中解决问题的管理系统。绩效管理是一个完整的系统，绩效考核只是绩效管理中一个不可或缺的组成部分和环节，绝不能将其等同于绩效管理。 （三）重考核结果轻考核过程 绩效是工作成果与工作行为的统一。许多IT企业重视对绩效中的工作结果考核，而忽视了绩效中的行为指标，这表现在许多项目组重视项目完成进度而轻视测试过程，重视项目的数量而轻视其质量，尤其是轻视与测试工程师行为有关的工作动机、热情度、忠诚感等“周边绩效”考核点。这可能与企业受功利主义思想影响、追求短期利益有关，或者可能与工作结果容易量化，而行为不易评估有关。 许多项目组在项目初期给工程师布置测试任务和预期应完成的指标，期末予以检查，而对工程师完成任务和指标的过程不管不问，既不对完成任务过程中出现的问题予以及时纠正，也不对测试人员在工作中遇到困难和阻力时提供帮助和支持。这种秋后算账的做法容易造成管理者与被考核者的对立，不利于测试人员的成长与进步。 （四）考核主体单一 目前，项目经理考核测试工程师已成为一种普遍运用的评价方式甚至是唯一的评价方式。项目经理考核有一定可信性，但也存在一些弊端，如测试人员一味地迎合项目经理的指令，淡化了整个团队的沟通协作，忽视一些测试人员不可控制因素的影响而造成考核不公正等。测试工程师在考核时处于一种被动地位，或者消极被迫接受，或者导致内部冲突升级。项目组也不重视同行专家的评估意见或根本不吸收同事参与考核。 （五）绩效考核指标不全，标准不明 考评项目和指标的选择是否恰当，是否全面、相关，定义是抽象含混还是具体明确，对考核结果影响很大。如果绩效考核标准不明，则不同的考核者可能对优、良、一般、差等绩效标准做出不同的解释，从而造成考评者偏松或偏紧或趋中倾向，造成考核结果的误差。以测试人员业绩考核为例，业绩考核包括整体工作效率、工作结果、过程控制三项一级指标。其中，工作结果可以分为测试用例的数量和质量、bug的数量和质量、测试自动化程度及收效等多项二级指标，若不对这些定性指标给出明确定义，则考评时易出现主观随意现象。因此，界定应具体明确。如bug的数量和质量可定义为：提交bug的数量（根据项目的不同而确定经验值）、提交bug的时间段（具体统计在测试的每个阶段）、发现bug的比例等。 二、软件测试工程师绩效管理体系的构建 （一）明确测试工程师绩效考核目标 Bevan和Thompson（1991）认为绩效管理的主要目的是“促进人力资源管理不同组成部分的整合，并使它们与公司的经营目标紧密联系在一起。”测试工程师绩效考核的目标，一是为企业的发展服务，支撑企业使命和战略的实现；二是服务于工程师个人需要及其职业进步。 （二）构建一体化绩效管理体系 绩效管理就是根据组织的要求，对雇员进行指导和支持，使雇员尽可能地以更高的效率完成自己的工作。从狭义角度理解，绩效管理系统由制定绩效计划，持续的绩效沟通与绩效信息收集，绩效考核，绩效反馈、诊断与辅导等部分组成。从广义上讲，绩效管理系统由绩效管理的影响力量、狭义的绩效管理系统、绩效管理的运用和目标等部分构成。 广义的绩效管理系统包括以下3部分：对影响测试工程师绩效的原因进行分析，尤其是从企业内部的组织结构、领导方式、企业文化、招聘和聘任制度、岗位分析等方面探讨与测试工程师绩效有关的因素；狭义的绩效管理系统；绩效管理的目标，包括绩效管理要达到的组织目标和测试工程师个人发展目标（见图1）。 制定绩效计划和考核目标的目的是为了清楚地说明企业期望测试工程师达到的结果以及为达到该结果所期望测试人员表现出来的行为和技能。管理者通过与被考核者协商，共同制定与企业使命相关的具有挑战性、可实现性、具体明确且有时间限制的绩效计划。持续的、动态的绩效沟通就是管理者和被考核者共同工作，以分享有关信息的过程。这些信息包括工作进展情况，潜在的障碍和问题，可能的解决措施以及管理者如何才能帮助被考核者。这些信息必须是有据可查、准确真实的且与绩效相关的信息。管理者可通过面谈，向其他同事了解意见，查看被考核者的工作记录等方式获取信息。绩效考核包括测评内容、何时测评、哪些人参加测评、测评方式及责任等。绩效诊断与辅导，是管理者和被考核者双方合作，共同寻找导致绩效低的原因，以及帮助被考核者提高未来绩效的方法，涉及处理矛盾、准备反馈面谈、解决问题和重新设定目标等内容。 （三）实现测试工程师绩效考核主体的多元化 在传统的测试工程师绩效考核中，将工程师排斥在外，测试人员作为被考核者处于被动应考的地位，被考核者与考评者的这种对立状态造成测试人员不认同、不支持考核，使其考核失去应有价值。虽然测试工程师可能由于认知或自利性偏差（根据归因理论，测试人员可能将自己的成功归之于自身的能力与努力等内因，而将其失败或绩效不理想归之于工作难度和机遇等外因；而对别人的成功与失败归因与自身归因相反）和自我防御心理的原因，测试工程师有高估自身的业绩，而看不到或有意掩盖自身存在的问题的可能性，但可以通过构建系统化的绩效管理系统，明确绩效考核的目标，管理者与被考核者的平等沟通，以及通过考核主体的多元化（除测试工程师本人外，还有领导、同事、客户等）等方法来避免这些弊端。 （四）构建测试工程师绩效考核合理分工、各司其职的组织管理机构 对测试工程师的绩效管理是企业人力资源部和项目组的共同责任。人力资源部主要从事组织、指导和协调工作，具体职责包括培训考核者、规范考核制度、制定各种考核表格、发放及统计等工作。考核由项目组具体组织实施，包括测试工程师工作任务的安排、考核指标与内容的确定、考核方法与时间的确定、考核主体的组织、考核结果的反馈、绩效改进与提升等工作。项目经理首先应当是一名合格的人力资源管理者，应把人力资源管理工作如激励、员工发展、绩效管理纳入企业的议事日程，并构成企业管理者对项目经理考核的重要内容。当然，这需要改变目前IT企业高度集中的人事管理体制，将部分人事管理权由企业下放至项目组。 （五）根据测试工程师的工作特征，建立考核内容全面、结果与行为（过程）并重的绩效考核机制 测试工程师作为专业人员和知识工作者，在其需求和工作方面存在以下特征：追求工作自主，不愿意受过多的外部控制；个人品性对测试工作及其事业影响很大；需求具有多样性和复杂性，既追求较低层次的需要，如生理、安全需要，又追求较高层次的需要，如受人尊重、自我实现的需要；工作具有分散性、个体性等。这些特征要求在测试工程师绩效考核时注意以下方面：一是绩效考核内容要全面，德、知、能、勤、绩一样都不能少。测试工程师品德潜移默化影响其对测试工作的态度；知识包括测试工程师应掌握的专业技能及业务知识、个人素养；能力包括软件测试能力、沟通与团队协作等方面。二是测试工程师绩效考核坚持结果与行为（过程）考核并重。Brumbrach（1988）认为“绩效指行为和结果。行为由从事工作的人表现出来，将工作任务付诸实施。（行为）不仅仅是结果的工具，行为本身也是结果，是为完成工作任务所付出的脑力和体力的结果，并且能与结果分开进行判断。”Borman和Motowidlo（1993）认为行为绩效包括任务绩效和关系绩效（周边绩效）两个方面。任务绩效指正式工作职责和所规定的行为，关系绩效指自发性行为或超职责行为。由于测试工程师工作的效果难以量化，且具有滞后性和共同属性。因此，在坚持完善目前通过测试工作量和测试用例等结果指标衡量测试工程师绩效的同时，企业还要重视对测试人员行为，包括团队合作行为的考核，尤其要关注关系绩效的考核，这对克服测试人员工作分散化，形成合作的团队以及按质按量地完成项目组的目标有重大意义。 (作者单位：北京化工大学经济管理学院) 浅谈软件测试工程师的工作:面向卓越测试工程师培养的软件测试课程教学改革与实践 摘要：本文针对软件测试课程培养的学生与卓越软件测试工程师要求的差距，分析了目前软件测试教学中存在的不足，提出了“方法―过程―工具―案例”四位一体的教学方法，旨在培养理论扎实、工程能力强的卓越软件测试工程师，以实现与软件测试行业的衔接。 关键词：测试工程师；软件测试；教学改革；工程能力 随着软件产业的迅猛发展，软件的复杂性也日益增加，导致对软件产品的质量提出了更高的要求，这也使得软件测试工程师成为每个软件企业都不可或缺的技术人才。目前许多软件工程专业教育者进行了积极的探索，许多学校也提出了一些方案，做了有益的尝试。 中国石油大学（华东）的软件工程专业入选了山东省卓越工程师培养计划，为了执行国家对软件工程专业卓越工程师培养的精神，融合学校的“三三三”培养体系的顶层设计，为培养卓越的软件测试工程师，我们也在软件测试课程的培养方案、课程结构、教学方法和考评体系等方面进行了一系列的改革和探索。软件测试课程作为软件工程专业的一门核心课，是对理论性和工程性都有很高要求的课程，一方面要求学生必须有扎实的理论基础知识，另一方面要求学生能够熟练地应用理论基础知识转化为实际的工程应用。 虽然已有的教学改革改善了教学效果，但目前的软件测试课程教学依然存在几个比较突出的问题：第一，教学内容抽象，学生学习兴趣不高；第二，教学内容碎片化，学生没有完善的测试知识体系；第三，轻视测试工具应用，培养的学生与企业需求难以衔接；第四，教学案例简单，学生没有完整的测试思路；第五，学生对软件测试存在认识偏差，缺乏从事软件测试职业的意愿。 为了解决上述问题，我们提出了“方法为基、过程引导、工具跟进、案例贯穿”的“方法―过程―工具―案例”四位一体的教学方法，旨在培养理论扎实、功能能力强的卓越软件测试工程师，以实现与软件测试行业的衔接。 一、课程体系与教学内容设计 根据国际标准的SWEBOK软件核心知识体系中软件测试的知识域，充分调研软件行业中对卓越软件测试工程师的需求，建立软件测试能力培养标准，明确各培养标准与软件测试课程内容的对应关系。表1为我们初步建立的软件测试能力培养标准列表。 四位一体的教学方法，就是以讲授软件测试的基本理论与方法与基础，按照软件开发过程与测试过程为主线引导，辅以介绍典型软件测试工程的应用，并在课程教学中选择一个案例贯穿整个教学。具体教学路线如图1所示。 为此，我们重新规划了教学内容，教学内容的组织如图2所示。 二、具体教学内容 四位一体的教学方法围绕着测试方法、测试过程、测试工具以及测试案例进行展开。在具体实施过程中，构建了测试工具箱与测试案例库，并编写了适合该教学方法的教材。 （一）测试工具箱的构建 工具的掌握是工程能力的重要一环，因此在软件测试课程及相应实践课上有必要掌握一些典型测试工具的使用。软件测试方法体系庞大，造成软件测试工具众多，而且一些商业化的测试工具价格不菲，为了适应课堂教学的实际，需要对各种测试工具进行比较筛选，选择合适的测试工具并构造测试工具箱。在多年的软件测试课程教学中我们已经积累了一些适合教学的测试工具，包括测试管理工具TestCenter、功能测试工具AutoRunner、源代码缺陷检测工具在选择测试工具FindBugs与DTS、性能测试工具Jmeter等。我们将继续本着覆盖多个测试方法、开源工具优先等原则完善测试工具箱，并对工具箱的工具进行分层次、分类别的维护更新。 （二）测试案例库的建立 案例教学是促进对理论知识消化、掌握实际问题解决策略的一种有效教学方法。软件测试课程要求所选案例能够体现测试方法与工具的应用。为构建适合教学的测试案例库，我们一方面需要对已有的案例进行刻意的改造，也选择了一些新型示范应用项目，另外选取了一些有代表意义的开源工程，以及教师科研转化项目、学生优秀实习项目与课外设计项目等完善测试案例库。目前的软件测试教学中，我们选择了一个所在学院使用的本科毕业设计管理系统作为案例进行了讲解，起到了较好的教学效果。 （三）融合软件测试的方法、过程、工具、案例的教材的编写 为适应四位一体教学方法，我们自主编写了软件测试教材。教材以RUP的四个阶段为线，将测试方法与工具分化在不同阶段进行介绍，加强了测试管理内容。软件测试理论按照鱼骨图式的组织，例如对于白盒测试技术的介绍，分解为两章，其中在RUP的细化阶段介绍了逻辑覆盖测试、基本路径覆盖测试，在RUP的构造阶段介绍了数据流测试、变异测试，这种组织安排有利于学生根据软件测试过程循序渐进地掌握相关知识。 （四）“方法―过程―工具―案例”四位一体教学方法 该方法基于所修订的软件测试教材与测试工具箱、测试案例库，沿用RUP的四个阶段进行教学的安排，在教学中以测试理论与方法介绍为根本，并辅以案例介绍以加深对实际测试的理解，再选用合适的测试工具，具体实施如图1所示。“方法为基、过程引导、工具跟进、案例贯穿”的教学将培养学生既具备扎实的理论基础，又拥有工程实践能力，符合卓越软件测试工程师的要求。 三、结语 该次软件测试课程教学改革围绕卓越软件测试工程师的培养目标，注重理论素养与工程能力的双重提高。教学实践表明，“方法―过程―工具―案例”四位一体的教学方法，有一个围绕软件测试过程的逻辑性强的理论知识体系，辅以工具的训练，再以实际案例贯穿介绍测试方法与测试工具的应用，学生学习的积极性和主动性都得到了大幅提升，有意识地增加了软件测试的内容，说明学生已经意识到了软件测试的重要性，并能够在软件项目开发中执行软件测试的诸多活动。初步的课程改革取得了一定的效果，笔者今后将对软件测试适合敏捷等流行的软件开发过程进行改造已有的方法，并扩充完善已有的测试工具箱与案例库，以培养卓越的软件测试工程师，满足软件测试行业的需求。 浅谈软件测试工程师的工作:软件测试工程师的工作总结 【摘要】 软件质量越来越受到人们的关注，软件测试作为新兴行业有很多不完善的地方。很多从事软件测试工作的同行处于迷茫之中，如何提高，如何解决测试工作中的实际问题，困惑着每一个人。本文总结了一下个人经验，希望对大家有帮助。 【关键词】 软件测试 软件 测试学习 软件测试工程师 我最初参加测试工作的时候，不知道什么是软件测试，集成测试和系统测试的概念经常混淆， cmm 是什么就更加不知道了。那时候最简单的开关机也是通过直接拔插电源完成，安装系统对我来说简直是有史以来人类的最高技能，对于那些拿着螺丝刀安装机器的人就认为是宇内超级高手，身具杀人于无形之绝世秘技。拿破仑说不想当将军的士兵不是好士兵，我最初的梦想就是想成为软件测试的高手，傲视天下。所以不断偷师，总结经验，自认为掌握了成为高手的几个秘技，这几年混迹 “ 江湖 “ 还算无往而不利。不敢独享，望与吾辈测试人员切磋，早日总结成功密技之大成，助新进人员早日入门，也算不愧对东北活雷锋的称号。 第一招 学会利用网络 刚参加工作面对浩瀚的网络世界，当时如刘姥姥进大观园，什么都新奇，什么都想要，从网上下载很多源程序的代码，软件技术文档之类，恨不得把所有的好东西收集到手中，其实有些在他人看起来就是垃圾一堆。当时觉得有了这些 “ 武林秘籍 “ ，成为高手指日可待。最初参加工作由于自己工作努力有幸转为开发，加入项目组后我的习惯还是没有改，反而变本加厉，手中的资源更加多，上网的时间更加频繁。 一次项目经理分配任务，觉得依靠手中的秘籍加上自己的 “ 聪明才智 “ 很快会完成，不料短短的时间，所有的一切变成了马奇诺防线。解决问题很慢，思路不清晰，项目经理在对我施压的过程中教会了我终身难忘的一招，学会利用网络寻找要解决问题的答案，从此 google 成了我的最爱，关键字成了我变化的招数。在软件测试工作中，他帮我解决了很多疑难问题，解答了很多令我迷惑的地方。也是我帮助测试同行解决问题手段之一，很多软件测试新手，甚至老手都没有意识到自己手上就握有 “ 无敌秘籍 “ ，所以只要你耐心找，答案就在身边。 这里总结一下利用网络搜索引擎的技巧： 组合搜索 每次搜索某个文件，如果只给出一个单词进行搜索，经常会出现成千上百万计的匹配网页。然而如果再加上一个单词，那么搜索结果会更加切题。 选择表述内容的词组 一般我在网页搜索引擎的时候，选择一些可以表达我要查找内容的关键词组，用来缩小搜索范围，从而找到搜索结果是最好的办法。运用词组搜索涉可以先先简单地输入一个问题作为词组搜索，如果仍然找不到合适的，那就用多个可以表达要查询内容的关键字进行查询。 定位信息来源 有的时候用词组搜索不到或者无法准确表达所需信息。可以用另一种方法直接到信息源，就是直接到到提供某种信息的站点去。可以用公式 “www. 公司名 .com” 去猜测某一组织的特点。从而得到所要搜索的信息的主要词组 其实网络上还有很多关于搜索技巧的文章，大家可以自行学习。千万要记住搜索引擎是帮助你成功的有力武器。 第二招 学会动手 参加软件测试工作后，随着工作经验的增长自我感觉越来越好。在公司里也逐渐受到同事领导的重视，一次针对公司的新的软件功能进行测试的时候，像往常一样 “ 随手 “ 测试出了几个 bug ，然后 “ 仔细 “ 的填写了 bug 单（这个 bug 的现象已经出现了很多次了）。这时候测试经理走过来，重新复查了一下填写的 bug 。他在重现我的 bug 的过程中，简化了我的输入变化， bug 神奇的又出现了，同样的现象，他关闭软件重新变化输入，扩展出 10 几个变化后，软件不动了，内存不断上升。终于他找到了产生软件的 bug 的原因，然后对我说 “ 寻找 bug 要准确定位，我们开发团队是一个整体，时间是等量的，时间不在你身上浪费，就是在他身上浪费。如果测试人员每次发现的 bug 描述不清楚，并且多个问题潜在的错误原因是一个，虽然操作可能稍微有些变化。这样开发人员在重现 bug 的时候他要调试跟踪判断，很花费时间，而且效率低。如果测试人员发现 bug 的时候多动手可以更加准确的定位 bug 步骤和原因，给开发人员最精确的步骤和准确的描述，这样整个团队才能高效，所以需要大家协作！。 “ 。 在以后的日子里，每次解决问题的时候我都记得多试验几次，多尝试。网上很多朋友还有同事问我问题的时候，其实他们只是万里长征就差一步，只要再多动手实验一次就可以达到目的了。所以多动手，多尝试。 第三招 思考自己所作的 刚开始入行的时候，总是思考如何做好软件测试。认为公司的测试流程混乱总是很郁闷，认为自己学不到东西，如何才能测试好产品，常说心动不如行动，以前看到古龙小说中经常出现的场景无名小子不断挑战高手，总结积累。我总结了有些经验是实战中得到的，所以不断尝试引入新的测试流程然后评估，这个过程虽然很痛苦，但是从中积累了不少经验。这段时间让我学习到了很多东西，接触了 iso,cmm ，测试管理工具，自动化工具（因为公司不正规给了我很多学习的机会，后来到了比较大的软件公司后，以前的经历给了我更多的发展机会，因为大公司非常正规了，公司内部人员分工明确，所以能力的锻炼反倒少了）。由于工作中经常写报告反倒养成了总结教训的习惯，因为纸面上的东西是永远也忘不掉的。在写的过程中可以不断补充扩展，整个过程是思想升华的过程，当年达摩面壁九年就是融会贯通的典型例子，如果他不是有个思考的过程，他也不能成为一代大家。如果后来不时有人把他的绝技记录下来，也就不能有后来的少林寺七十二绝技。 所以善于思考，总结经验，也是成为高手之路的不二法决。 第四招 学会利用论坛资源 其实测试新兵和测试高手之间的区别，往往是不会利用现有资源。在论坛中我们会看到很多新手不断的提问，但是有很多问题其实都是已经别人提过了，或者已经有解决方案的。所以经常会看到 “测试高手“的身影，并且不提问题，而且还能“锄强扶弱“，是测试新丁的救命稻草。好像是高手们无所不能，其实摘掉这层耀眼的光环，他们并没想像得那么厉害，只不过通过自己的搜索找到的答案，然后帮助其他人。当然也有很多人都是通过自学，然后在论坛中交流得到了很多经验，高手其实也是因为善于思考问题，亲自动手解决问题。所以动手和利用论坛资源的过程中他们也在不断提高。 很多时候看到论坛中有人提问，问题描 述不清，很多人看了很困惑。发贴题目动不动请高手帮忙，救命之类的，好像天下大乱，世界末日。虽然这个题目很招人，但是无法让那些想帮助你的人帮你，因为题目不清晰，而且高手字样吓阻了很多人。其实问问题也是个思路整理的过程，描述清晰，让人理解清楚，才能望文知意知道你的当前发生问题的环境，才能让那些想帮你的人解决问题，否则给人无从下手的感觉，解决问题效率不高。 第五招 学习和你所测试的软件产品相关的知识 要想成为好的测试人员，还要了解你要测试的软件的相关知识。要了解软件产品的架构是什么样的。要了解软件的市场需求，在接触软件之初要可以多看看用户的反馈信息，这些才是用户最关心的，也是你在测试中需要注意的问题，满足客户是最大的需要。但是了解软件需求之后要学会要多读些软件系统的技术文档，软件设计文档，这些文档可以帮助你了解产品如何工作。还有多看看公司 bug 库中的问题，这些存在的问题可以帮助你了解软件产品那些地方存在缺陷，软件系统那些地方会出现错误。软件是运行在一个大环境中，如果对系统不熟悉，那么有些问题你不能从一个更广阔的层面考虑，学习操作系统的知识，有助于你发现缺陷，定位问题更加准确。比如软件运行在 windows 或者 linux ，如果你不懂操作系统，你就无法建立测试环境，有些时候时候软件的组件发生问题，就是你系统配置造成的，对系统不熟悉，你会把外在原因归结为软件本身。所以要学习关于和软件系统相关的知识，比如编程，网络，数据库等。不一定你要学习到多好的程度，只是通过这些扩展的知识面，你可以在发现问题，解决问题上不会局限在狭小的圈子里。 和一切相关的人员交流，不同的交流渠道，获取消息是不同的，角度也不同。和客户交流，你会在测试中从客户的角度发现问题；和开发人员交流，你会了解开发人员怎么实现软件功能的；和项目管理人员交流，你会知道开发进度以及遇到的困难。

公路工程沥青施工篇1 1引言 在公路工程沥青路面施工中，其原材料不仅包含基础沥青，还包含碎石材料，通过摊铺、碾压及其他施工方式形成路面结构体系。为保障该路面结构的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性以及耐疲劳性，需要对施工全过程开展试验检测工作。在此过程中，要选择科学合理的检测技术，以便掌握公路工程沥青路面的施工情况，及时发现问题，采取针对性的措施解决问题，为公路工程后期的运行奠定基础。 2公路工程沥青路面质量要求 2.1水稳性 在沥青路面运行过程中，水侵害问题一直以来都是其常见病害之一，导致沥青路面出现坑槽、剥离以及松散等问题，进而促使沥青材料间的黏结力降低，使路面剥离速度加快，出现水毁。基于此，水稳性是决定沥青路面是否能稳定运行的重要标准，决定路面的耐用性[1]。 2.2耐疲劳性 沥青路面在受到车辆荷载的持续作用后，自身应力会始终处于变化状态，路面在受到持续作用后的抗破坏能力便是耐疲劳性。当荷载作用次数到达一定程度后，沥青路面受到的应力会超出自身抗破坏力，进而导致开裂现象，影响行车舒适性及安全性。 2.3高温稳定性 高温稳定性指代的是沥青路面抗流动变形的特性。因为沥青面层在使用过程中的强度与刚度会随着温度的升高而弱化，受到行车荷载后容易发生病害，如波浪、车辙以及推移等，从而影响工程运行质量，因此，提高沥青路面的高温稳定性十分必要[2]。 2.4低温抗裂性 沥青面层在低温环境下的抗裂能力被称为低温抗裂性。环境温度的降低会导致沥青劲度不断增加，再加上外界车辆的载荷作用，一旦沥青面层内部应力无法释放，最终会导致应力超过沥青路面材料的抗拉强度，使沥青路面出现裂缝，直接破坏路面，为公路工程的可靠性与安全性埋下隐患。 3公路工程沥青路面现场试验检测内容与技术 3.1施工前及施工中检测 3.1.1集料检测技术 有关集料的检测内容有粗集料试验、细集料试验以及矿粉试验等。不同检测内容应用的技术有所不同，具体内容包括：1）粗集料试验，常见的试验有：筛分试验、含水率试验、针片状颗粒含量试验、压碎值试验等。2）细集料试验，常见的试验有：含泥量试验、砂当量试验、压碎指标试验等[3]。3）矿粉试验，常见的试验有密度试验、亲水系数试验、塑性指数试验等。 3.1.2沥青性能检测 为提高沥青性能，保障沥青与石料之间的高黏结关系，延长沥青路面使用寿命。需要对沥青开展试验检测，从其密度、黏附性入手。本文主要从沥青延度入手进行探究。在探究沥青延度时需应用延度仪设备，制作的试件在室温中冷却1.5h，刮刀处理后将试模连同底板放入规定试验温度的水槽中保温1.5h，再放入延度仪的水槽中，水面距试件表面应不小于25mm，在检测过程中需要对水温进行控制，并且保障水面无任何晃动情况，设备保持高稳定性。试验结果要多次测量与收集，单次检测结果不具有代表性，更不能为相关决策提供依据[4]。 3.1.3混合料检测技术 混合料检测指代的是对沥青路面原材料混合处理之后的状态检测。在沥青路面施工活动中，材料普遍为混合料，并且对混合料的抗剥落能力、抗车辙能力都有明确要求。1）马歇尔试验马歇尔试验作为沥青混合料的常见检测技术，能够辅助工作人员有序开展混合料配合比设计，严格把控沥青路面的施工质量。在试验准备阶段，首先，工作人员要结合沥青路面的施工实况制备混合料试件，常见的制备方法有击实法、轮碾法。需注意的是，混合料试件的成型指标会影响马歇尔性能检测结果，尤其是对孔隙率的影响相对较大。因此，在试件制备完成后，需对其高度进行测定，不满足高度要求的试件一律废弃处理[5]。若试件还未完全冷却就直接脱模，也会影响试件质量。完成试件制备工作后，需要将其放置在恒温水槽中保温，然后置于马歇尔试验仪上进行试验。2）车辙试验法车辙试验法有横断面尺法、基准尺测试方法、激光车辙仪测试方法。以激光车辙仪测试方法为例，该方法是在车辙横向位置设置红外线传感器，对车辙的坑洼程度进行连续监测。目前已广泛应用于道路工程车辙检验中。工作人员进行检测时，需要对压轮轴的压强进行测定，确保相关数值处于正常范围。之后，在高温环境下要保障压轮轴始终处于固定线路，以此明确沥青面层的稳定性[6]。此方法适用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力，供沥青混合料配合比设计时的高温稳定性检验使用，也可用于现场沥青混合料的高温稳定性检验。 3.1.4沥青路面厚度检测 常见的沥青路面厚度检测方法有挖坑法、钻芯法、雷达法。公路工程沥青面层厚度通常为8~30cm，基层厚度范围为20~40cm。以雷达检测为例，该方法具有分辨率高、中心频率大的特点，但是探测深度较浅，属于浅部施工技术。在检测过程中，以脉冲形式为主向沥青面层发射电磁波，电磁波在同一介质中传播时会按照相应速度进行传播，但遇到不同介质将会发生折射现象[7]。以此对沥青厚度进行准确探测。 3.2施工后检测 3.2.1路面平整度检测 有关沥青面层平整度检测手段较多，如三米直尺法、连续式平整度仪法、激光平整度仪以及车载式颠簸累积仪法。1）三米直尺法在应用直尺法对路面平整度进行检测时，需明确测量方向，目测直尺底面与沥青面层之间距离，确定最大间隙位置。随后运用塞尺测量最大间隙距离，准确至0.5mm，以三米直尺与路面的最大间隙为测试结果。2）连续式平整度仪一般情况下，连续式平整度仪的标准长度为3m，测定间距为10cm，计算区间为100m，每隔100m输出一次结果。在测量过程中，要明确测量区间，将该设备置于路面起点，牵引设备后部沿着测量区间纵向行驶，横向位置要始终保持稳定。保障连续式平整度仪工作正常。需注意的是，该设备应匀速前进，速度以5km/h最佳，最大不超过12km/h。在测量过程中，需要每隔10cm测记位移值，每100m测量区间内的平整度标准差，区间平整度用式（1）计算:式中，σi为区间平整度计算值，mm；di为以100m作为一个区间，每隔一定距离采集的路面凹凸偏差位移值，mm；N为计算区间中用于计算标准差的测试数据个数，个。3）激光平整度仪激光平整度仪通常应用于无泥浆、无冰雪以及无严重车辙坑槽的沥青路面平整度测试上。激光平整度仪采集的数据是路面相对高程值，应以100m为计算区间长度用国际平整度指数（IRI）的标准计算程序计算IRI值，以m/km计，保留2位小数。 3.2.2抗滑性能检测 针对沥青路面抗滑性能检测工作，检测内容主要是车胎在制动情况下与面层产生的摩擦力度。抗滑性能的好坏直接影响着车辆能否安全行驶。1）横向力系数测试法因公路工程中横坡与路拱的存在，车辆在运行过程中不同轮胎的制动力有所不同。车轮在运行过程中极有可能存在横向侧倾现象，若要对车辆实际行驶状态进行测量，需测定其横向侧移阻力，进而得出沥青路面摩擦系数。根据实际应用情况来看，该方法不仅能测量路面横向力系数，还能反映其侧向摩擦系数，并且测试点位多，具有测量效率高的特点。2）制动距离法制动距离法，是指在已知车辆质量的情况下，测量其在湿润路面的制动距离，以此计算路面摩擦系数。但是根据实际应用情况来看，由于难以保障车辆完全制动，并且受环境影响因素较大，因此，该方法的应用具有一定的局限性。并且在高速状态下紧急制动安全性不高，因此，该方法并未被广泛推广。3）能量损失法该测量方法是一种基于能量守恒定律的抗滑性能测试方法，主要代表有摆式面层系数测定仪，通过明确摆锤末端橡胶皮克服摩擦力所做的功，反映沥青路面的抗滑性能。相较于其他方法，能量损失法具有成本低、操作简单的特点，但该方法受主观因素影响较大，因此，在测量精度方面还有待提高。 3.2.3路面弯沉检测 1）贝克曼梁弯沉试验此方法适用于测试路基及沥青路面的回弹弯沉，以便评价其承载能力。其原理是路基或路面在荷载作用下会产生垂直变形，卸载后能够恢复的变形数值便是路面的回弹弯沉结果。在试验过程中，当沥青面层厚度大于50mm时，回弹弯沉值应根据沥青面层平均温度进行温度修正，如果路面平均温度为（20±2）℃时，可以不进行修正。在试验过程中，要检查标准车制动性能以及轮胎气压是否符合要求，查看其是否符合规定轴重，车辆在行驶过程中要注意轴重不能发生任何变化。随后做好标记，将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙，与汽车行驶方向一致，梁臂不能碰到轮胎。安放百分表于弯沉仪测定杆顶面上，随着车辆缓缓前进，百分表数值会发生变化。当表针转动到最大后，表针将会回转。读取最大数值与回转后的数值，而后进行计算，掌握路面弯沉值[8]。2）落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉试验有所不同的是，贝克曼梁弯沉试验属于静态弯沉，但落锤式弯沉仪测量，能够模拟汽车行车荷载，对道路弯沉情况进行测量，由计算机完成弯沉数据采集工作，具有速度快与精度高的特点。因此，经常使用落锤式弯沉仪开展动态弯沉测定工作，同时也将其用于回弹模量的测量。结合当前弯沉测量情况来看，落锤式弯沉仪通常情况下有内置式与拖车式两种类型，内置式具有灵活轻便的特点，拖车式具有便于维修存放的特点。施工单位需结合实况选择合适的测量仪器，以便有效掌握动态荷载下的弯沉现象，为提高测量结果奠定基础。 4结语 综上所述，公路工程沥青路面要具有水稳性、耐疲劳性，高温稳定性以及低温抗裂性等特性。基于此，开展试验检测工作十分必要，从施工前、施工中、施工后入手，采取科学合理的检测手段，明确沥青面层抗滑性能、路面平整度，为保障公路工程施工质量奠定坚实基础。 作者:张冬梅 单位:商丘市智能交通建设监理有限公司 公路工程沥青施工篇2 如今，沥青路面凭借其良好的性能和施工便捷性已经得到广泛应用。而为了保证其施工质量，有必要结合工程实际情况，探究其施工技术与质量控制要点及策略。 1工程概况 某公路工程的总施工长度约1292m，其路面采用沥青路面，总摊铺长度约1156m，公路的横断面组成为:人行道宽6．5m+绿化带宽4．0m+车行道，宽15m+绿化带，宽4．0m+人行道，宽6．5m。路面结构层次为:AC－13I细粒式沥青混凝土，层厚4cm+AC－25I粗粒式沥青混凝土，层厚7cm+沥青下封层，层厚1cm+二灰碎石层，层厚30cm+石灰土层(10%)，层厚20cm。 2下封层施工 (1)按照验收规范严格验收路面基层，当发现与设计要求不符的地段，应立即按照要求处理，然后将基层表面清理干净，为之后的下封层施工奠定良好基础。(2)下封层作业前召开技术交底专题会，明确人员岗位职责，使责任真正落到个人身上，并帮助作业人员明确自己承担的责任及负责的具体工作。(3)在汽车式洒布机的支持下逐步完成下封层的施工。 3拌和料拌和与质量控制 拌和料要用间歇式的拌和机来搅拌，开拌前，使集料预热，温度要维持在175～190℃，之后由热料提升斗把热料放到振动筛内，由振动筛各类筛网来筛分，再储存到相应热料仓内，这些筛网有以下几种规格:33．5、19、13．2和5mm。沥青掺加前也要预热，温度要维持在160～170℃［1］。预热后的集料与沥青以及矿料具体用多少主要和生产配合比有关，拌和期间最后再掺加矿粉，经搅拌促使拌和料完全均匀，沥青均匀的裹覆于粒料表面。搅拌持续时间要采用试验的方法进行确定，在拌和料出厂后，它的温度要维持在155～170℃［2］。 4混合料运输与质量控制 (1)将拌和完成的混合料从拌和楼中装载到运料车的过程中，每次卸完一斗料都要对运料车进行一次小幅的移动，这样做的目的是避免混合料中的粗细集料发生离析。(2)运料车的具体运量应比混合料生产及现场的摊铺能力均有一定富余，运料车进入现场后，将其停在与摊铺机相距30cm的前方，注意整个过程都不能和摊铺机之间发生碰撞。准备开始卸料时，运料车的驾驶员需将车辆档位挂在空挡，由摊铺机顶推作用持续前进。(3)拌和料要以最快速度运达，但期间要确保安全，进场后拌和料的温度要维持在145～165℃［3］。现场的质检人员或监理工程师还需要对混合料实施质量检查，倘若拌和料的料温或者是质量不能和要求相符，则一律禁止摊铺。 5混合料摊铺与质量控制 (1)拌和料摊铺需安排2台摊铺机执行，运行速度维持在2～4km/h。在摊铺下面层的过程中，需通过拉钢丝绳实现标高与平整度的控制，而摊铺下面层拌和料期间，需借助平衡梁使摊铺层厚及平整度达到要求。摊铺操作中，速度必须恒定，松铺系数采用试验方法选定。正常状况下开展摊铺作业时，料温需维持在140～160℃［4］。(2)摊铺时，运料车的驾驶员和摊铺机工人要加强配合，严防碰撞的发生，否则将引起偏位，而且还会导致大量拌和料撒到路面。拌和料供应要连续，如果混合料断供，则注意不可将摊铺机中的混合料全部用完，使料斗中仍然有一定数量的存料，避免送料板直接外露。若由于机械故障导致料斗中混合料结块，则要重新摊铺开始后将其铲除干净。摊铺机的操作人员应对摊铺边线进行严格控制，并做好熨平板的调整。现场检测人员要对混合料松铺厚度进行经常性的检查，每5m设置一个断面，并在每个断面上随机抽取3点进行检查，做好记录，并及时将信息反馈给摊铺机的操作人员。另外，还要按照50m的间距进行横坡检查，以确定摊铺后的平整度能否达到要求。(3)摊铺施工中施工人员应密切关注摊铺动向，如果发现横断面不满足要求或构造物的接头处存在缺料等情况，都应采用人工进行找补，由现场的工人来修补时，不能踩踏热料表面执行各类操作。当天施工完成后，都要做好成品保护，不可使用以柴油为燃料的清洗机械，以免漏油给路面造成污染。在摊铺机正式开始收料之前，需在料斗中均匀涂抹一层隔离剂，以此防止料斗的内壁和混合料发生粘结，同时还要在摊铺机的下方垫上一层塑料布，用于避免对路面造成污染。 6混合料碾压与质量控制 (1)混合料的碾压需选择适宜的压路机类型并通过适当组合来进行，使碾压达到理想成果。压路机配备数量要根据场地等情况选定。(2)混合料碾压主要分为三个阶段，第一阶段为初压，第二阶段为复压，第三阶段为终压。(3)初压需在摊铺完成后拌和料温度尚高时开始，期间严防推移及拉裂状况，碾压温度取决于拌和料内添加的沥青的稠度与所用压路机种类，需在之前的试验性摊铺与碾压施工中确定具体参数;碾压方向为以外侧为起点循序向内，为防止漏压，需采取叠压措施，重叠宽度一般为压路机轮宽度的30%，最后再路中心部位实施碾压，将这个路幅碾压完成后视为碾压完1遍［5］。如果路边缘处存在支档结构，如挡板或路缘石，则要紧挨着支档结构进行碾压。而如果没有支档结构，则可使用耙子先堆高混合料，再用压路机外侧轮进行碾压。碾压操作中，驱动轮要和摊铺机对准，行驶路线在开始碾压前就应该确定，施工中不能随意改动，一切不规范的操作都有可能引起推移等异常现象。(4)初压达到终止条件后即刻复压，复压的机具在没有特殊要求时为轮胎式压路机，碾压重复的遍数采用试验的方法来选定，一般不少于4～6遍，以混合料达到密实状态且没有显著轮迹为合格标准。(5)复压达到终止条件后即刻终压，终压的机具在没有特殊要求时为双钢轮压路机，碾压重复的遍数采用试验的方法来选定，一般不少于2遍，直到将路面上由于之前碾压留下的轮迹完全消除掉。(6)为防止碾压时混合料和压路机轮发生粘结，可以在施工开始前向压路机轮均匀洒水，但要注意洒水量不可过大，以免影响混合料的正常成型。压路机不可在还没有碾压完成的路段进行转向、调头与停车。若振动压路机必须在成型的路面上通过，则要提前将振动装置关闭。在压路机难以到达的部位，可由人工借助振动夯板将摊铺完成的混合料压实。 7结语 综上所述，沥青路面作为当前最常用的公路路面形式，其施工技术已经十分成熟。当前该工程的沥青路面施工已经完成，包含平整度、宽度、厚度、压实度等在内的各项指标都可以达到要求，验证了上述施工方法及质量控制的可行性、合理性及有效性，值得其它公路工程的沥青路面施工参考应用。 作者:马晋奎 单位:山西长晋高速公路有限责任公司 公路工程沥青施工篇3 1公路工程沥青路面施工现场试验检测目的 在公路项目施工作业中，沥青路面的质量十分关键，只有对现场实行试验检测，方可及时发现施工环节中潜在的问题，同时采取有效措施加以补救。另外，对沥青路面进行试验检测，还可以显著提升公路工程的总体安全性，减少因为质量缺陷而引起的意外事故，让人们的交通出行安全更有保障，因此必须做好沥青路面施工试验检测工作。 2热拌沥青混合料施工温度测试要点 2.1在运料卡车上测试施工温度 （1）混合料出厂温度或运送到施工现场的温度需要在运料卡车上进行测试，而且应每辆车辆进行一次测试。若运料卡车侧部有专门的温度测试孔（和底板之间的高度差值在300mm左右），则将插入式温度计直接放入测试孔中进行温度测量[1]。若运料卡车没有专门的温度测试孔，则可在运料车的混合料堆上方的侧向使用插入式温度计进行测量。其中，在拌和厂中测得的温度值即为混合料的出厂温度，而在将其运送到现场以后，测得的便是现场温度[2]。（2）在进行温度测试时，温度计的插入深度不得低于150mm，而且要直至温度计上的数值不再持续上升方可进行温度值的读取与记录，注意要将精度控制在1℃。 2.2在摊铺现场测试施工温度 （1）混合料摊铺温度需要在摊铺机的一侧拨料器前方混合料堆中进行测试。将温度计插入测试部位至料堆表面以下至少150mm，并且要跟着往前移动，若料堆向前滚动，则要将温度计拔出后再次插入，观察温度值的变化，直到其不再上升，便可进行温度值的读取和记录，将精度控制在1℃[3]。（2）在摊铺作业中，运输车辆向摊铺机进行卸料时，可使用红外摄像仪来检测整个料车内的温度场，通过温度场图片进行数据的记录，并且要将最高、最低温度登记下来，计算出最大温度差值，精确至1℃。 2.3在碾压现场测试压实温度 结合实际需求，随机选取初压开始、复压或终压成形等阶段的测点，对碾压施工中的混合料温度进行准确测量。（1）插入式温度计法。把插入式温度计插进公路路面沥青混合料压实层一半的深度位置，再将温度计周边受到扰动的混合料压实整平，观察温度计测量值的变化，到不再持续上升为止，将温度值读取记录下来，精度为1℃。在温度计读数结束之后，需要立刻将其拔出，然后插入下一测点的混合料内[4]。（2）非插入式温度计红外温度计法。使用非插入式温度计红外温度计对沥青路面的表面温度进行测试，这时测得的温度通常作为施工单位自行检查或施工作业的质量控制参考依据。在进行温度测量时，应直接对混合料表面连续进行至少3次测量，直到最后3次测得的温度差值不超过1℃时，将最后一次测得的温度记录下来，而且需要精确至1℃。（3）红外摄像仪法。使用红外摄像仪测量整个施工区域的表面温度，这时测得的温度主要是作为施工过程控制参考依据。在进行测试时，将红外摄影仪对准测试区域，通过摄像加以保存，通过温度场图片的形式将测量结果保存下来，并且要将最高、最低温度记录下来，并分析计算出最高温度差，精确度要控制在1℃[5]。 3沥青路面施工检测技术 3.1平整性检测技术 在沥青路面施工建设过程中，为了充分保证路面质量，应对路面平整性进行准确、全面的检测，较为常用的有下述几种检测技术。（1）3m直尺测试。①确定测试方法。需要采取单尺方法进行检测，并且检测部位需要设置在接缝部位。②选取测试位置。除了特别要求，需要将行车道一侧车轮痕迹（距离车道线0.8～1m）作为连续测试位置。若待测路面已经形成车辙，则要选取车辙中间部位作为检测位置。③清理路面检测而部位的碎石、杂物等。④把3m直尺沿着公路纵向放置在检测位置的路面上。⑤以目测的方式观察3m直尺底部和公路路面之间的间隙状况，以此得出最大间隙部位[6]。⑥把具有高度表现的塞尺放入间隙内，对最大间隙高度进行测量，或者使用深度尺在最大间隙部位测量直尺中顶端和地面之间相隔的深度，将此深度减掉尺高，便得到测试点的最大间隙高度。（2）连续式平整度仪测试。①把连续式平整度仪放置在待测公路路面的起点位置，确保测定轮处于轮迹带范围内。②在牵引车辆的后方，把连续式平整度仪和牵引车辆进行稳固连接，根据相关规范要求进行各项操作。③启动牵引汽车，沿着公路纵向行进，横向位置需始终维持稳定。④检查确定连续式平整度仪处于正常运作状态。对于连续式平整度仪的牵引速率，需要控制在匀速状态，而且需要沿着车道方向行进，速度保持在5km/h左右最佳，最高不可大于20km/h。（3）车载式颠簸累积仪。①在进行正式测试之前，需要使测试车以预先确定好的测试速度前进5～10km，根据设定的预热时间对测试系统进行预热处理。②将测试车停止在测试起点前方300～500m的位置，然后开启平整度测试系统程序，根据待测公路的现场技术特征设置相关参数。③驾驶人员在进入测试路段之前，需要维持标定时的车辆行驶速度，沿着正常的行车轨迹进入测试路段。④当进入至测试路段后，测试人员需要开启系统的收集与记录程序，在测试期间，必须及时、正确地把被测路面的起始点、终止点，以及其他要求进行特殊标记的测点位置输入系统中。⑤在测试车辆驶离测试路段之后，测试人员需要立即停止数据收集与记录的工作，并将仪器各部分恢复到初始状态。⑥测试人员需要仔细核查数据文件，保证文件内容的完整性与合理性，否则要求进行二次测试。⑦断开测试系统电源，此时测试工作已全部结束[7]。 3.2渗水性检测技术 （1）把塑料圈放置在公路路面的测点之上，然后用粉笔分别沿着塑料圈的外围与内侧进画圈，其中内外环中间的部分便是需要使用密封材料加以封闭处理的区域。（2）使用密封材料对环状密封部位加以封闭处理，在此过程中不得让密封材料进入内圈，若密封材料不慎进入内圈，则必须使用刮刀将其完全刮掉。然后把其搓揉成直径约为拇指大小的条状密封材料堆积在环状密封区的中间位置，而且要堆码成一圈。（3）把套环放置在道路表面的测点上，套环中心要尽可能与圆环中心重叠，再稍微施加压力，把套环压在条状密封材料表面。采取相同的方式把渗水仪放入套环中，并将其对准，再用力把渗水仪压在套环上，然后放上配件，以免压力水从底座和路面中间渗出。（4）闭合开关与排气孔，往量筒内注入水，直至超过100mL的刻度值，再将开关与排气孔打开，让量筒内的水下流，使渗水仪底端空气排出。在量筒内水面降低速度放缓之后，用手轻轻按压渗水仪，让其底端气泡完全排出。当水从排气孔内顺畅排出时，需要将排气孔与开关闭合，再一次往量筒内注水，直至水面达到100mL的刻度位置。（5）开启开关，当水面降低到100mL刻度位置时，需要立刻使用秒表进行计时，在计时3min之后，记录水量，从而结束测试。若计时未到3min，水面已经降低到500mL，则需要立刻记录水面降低到500mL时所耗时间，从而结束测试。若开关开启后，3min内水面不能降低到500mL的刻度值，则要求使用秒表记录测试3min内的渗水量，从而结束测试[8]。（6）在测试期间，若水从底座和密封材料内渗出，则代表底座和路面之间的密封性较差，这时的试验结果不具有参考价值。闭合开关，使用密封材料进行封堵，再次按照上述（4）、（5）的步骤进行测试。若依旧有水渗漏出来，则需要在相同纵向位置沿着宽度方向就近选取位置，并在此依照（1）～（5）的步骤进行测试。（7）测试期间，若水从外环圈外部路面渗出，则可采取人工方式，利用密封材料对外环圈外侧5cm范围进行密封处理，并按照（4）、（5）的步骤进行测试。若密封范围内不再有水渗出，则可判定该测试结果具有参考价值。（8）根据（1）～（7）的步骤，对3处测点渗水系统进行仔细测试。 3.3压实度检测技术 （1）钻取芯样。①钻取沥青路面的芯样直径不得低于100mm，而且若一次钻孔得到的芯样含有各个层位的沥青混合料，则需要按照结构组合状况，使用切割机把芯样沿着每层结合面锯开，然后进行分层检测。②钻孔取样需要在沥青路面充分冷却之后开展。对于普通的沥青路面，一般是在第2天进行取样，而对于改性沥青或SMA路面，则需要在第3天之后再进行取样[9]。（2）测试试件密度。①在水内使用毛刷将钻取的试件轻柔地刷洗干净，洗净表面附着的粉尘。若试件的边角处存在浮松颗粒，则需要细致地将其清理干净。②晾干洗净后的试件，或者使用吹风将其吹干，直到重量恒定。③根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20—2011）中的沥青混合料试件密度试验方法，测得试件密度。一般而言，可使用表干法测得试件毛体积相对密度。对于吸水率超过2%的试件，则需要采取蜡封法测得试件毛体积相对密度；对于吸水率不超过0.5%的特殊致密型沥青混合料，在进行检验检测时，可以使用水中重法对试件表观相对密度进行测试。④按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）中的有关规定，确定好标准密度。对于部分特别的路段，在进行压实度检测时，可采取核子密度检测仪对公路路面压实度进行检测，在使用该设备进行路面压实度检测工作前，应确保路面压实度质量和施工温度。只有当沥青施工温度小于检测标准时，才能使用核子密度仪测量路面的压实度，进而明确沥青路面压实度的具体参数值。 4结束语 总之，公路工程沥青路面施工现场试验检测属于一项十分关键的工作。由于沥青路面施工质量会直接影响公路路面质量，在具体施工作业中，应综合考虑沥青路面施工建设的实际状况，并根据路面施工的详细要求，选取适宜的试验检测技术，提升沥青路面施工水平，为人们提供更好的交通出行体验，促进公路事业的蓬勃发展。 参考文献 [1]黄新颜,沙爱民,邹晓龙,等.高模量沥青混合料的性能及适用场合[J].公路交通科技,2016,33(12):35-41. [2]关秀萍.公路工程沥青路面施工现场试验检测技术研究[J].青海交通科技,2020,32(3):116-118. [3]何永泰,李炜,雷俊安,等.不同温拌剂对沥青及混合料性能的影响研究[J].公路,2020,65(9):59-64. [4]马登成,马尉倘,吕春芬.沥青路面就地热再生施工工艺及质量控制[J].中外公路,2015,35(6):61-66. [5]董刚,刘义彬,郑南翔.沥青路面施工过程质量信息实时监控系统研究[J].公路交通科技,2015,32(11):27-32,40. [6]曹海宏.林拉公路沥青路面施工与质量控制研究[D].成都:西南交通大学,2017. [7]孙昌泉.缓释防冰沥青混合料制备及施工技术研究[D].西安:长安大学,2014. [8]武钰.公路工程沥青路面施工现场试验检测技术探析[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(9):52-53. [9]李世平.振动压路机压实度检测系统的应用研究[D].武汉:湖北工业大学,2018. 作者:刘小霞 单位:陕西交建公路工程试验检测有限公司

力学性能论文:水性聚氨酯胶粘剂力学性能研究 1实验部分 1．1材料与仪器 三乙胺(TEA)，分析纯;甲苯二异氰酸酯(TDI-80)，化学纯;聚己内酯二醇(PCL220N)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、1，4-丁二醇(BDO)、环氧树脂(E-44)、丙酮、松香均为工业级。D211-2水浴锅;JJ-1型电动搅拌器;XWW-20电子万能试验机。 1．2环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的合成 将一定量的PCL220N、TDI-80加入三口烧瓶中，在75～85℃反应到一定程度后，加入一定量的扩链剂BDO进行扩链约1．5h，再降温至70℃左右，加DMPA(或E-44、TMP和DMPA)，继续反应约4h至—NCO含量达到预定值后加入松香，搅拌均匀，然后冷却至40℃，在高速搅拌下加入三乙胺水溶液中和、乳化，即得产品环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂。 1．3力学性能的测试 材料的力学性能常用其拉伸强度来衡量。拉伸强度(TS)的测定:采用电子万能试验机，将样品制成哑铃状(样品的有效长度t为20mm，厚度为0．5mm，宽度W为10mm)，在常温，拉伸速率为100mm/min条件下进行测定。其TS按下式计算［6-8］:TS=Fm/WT式中TS———拉伸强度，MPa;Fm———记录的最大力，N;W———裁刀狭小平行部分宽度，mm;T———试验长度部分的厚度，mm。 2结果与讨论 2．1环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当不含松香和三羟甲基丙烷(TMP)时，不同环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图1。由图1可知，环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯的韧性，表现为软而韧的特性。随环氧树脂含量的增加，拉伸强度均先增加，后降低，当环氧树脂用量为5．73%时，改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大，为1．94MPa。这是由于随着环氧树脂用量的增加，环氧树脂(E-44)中的环氧基和羟基通过反应将交联点引入聚氨酯主链，提高了聚氨酯的交联密度，同时聚氨酯分子链上苯环的数量也增加，从而使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度增加;但是环氧树脂含量增大到一定程度后，再继续增大环氧树脂含量时，使聚氨酯的交联密度提高，而亲水性基团的数量不变，这样就降低了聚氨酯分子的亲水性，从而使分散颗粒变大，乳液稳定性下降，使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能亦变差［6-7］。 2．2松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 保持环氧树脂(E-44)含量为5．73%，改变松香的用量进行实验，其中松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图2。由图2可知，随松香含量的增加，其拉伸强度先增加，后降低。这是由于松香与聚氨酯有良好的相容性，可增加胶粘剂的塑性。当体系中松香含量较低时，松香所起的稳定作用超过其增塑作用，造成胶膜的拉伸强度有稍许上升，当松香含量增加到8.92%时，改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大，为2．38MPa;但是再继续增加松香含量时，松香所起的增塑作用远大于稳定作用，从而造成拉伸强度快速下降［8］。 2．3三羟甲基丙烷(TMP)用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8．92%时，不同TMP用量时对TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图3。由图3可知，随三羟甲基丙烷(TMP)含量的增加，拉伸强度先增加，后降低。这是由于TMP虽然不利于聚氨酯的结晶，但能显著提高聚氨酯分子链的交联度。随TMP用量的增加，预聚体的内交联度增加，从而使得胶膜的拉伸强度较高，当TMP用量为2．68%时，产品的拉伸强度达到最大，为3．43MPa，同时曲线有一个明显的屈服点;而当TMP用量超过2．68%时，由于交联度太大，预聚物难以乳化，不能形成稳定的乳液［9］。 2．4n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8.92%，三羟甲基丙烷含量为2．68%时，不同n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图4。由图4可知，随n(—NCO)/n(—OH)比值的增加，拉伸强度先增加，主要是由于随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大，分子链中含有氨基甲酸酯基、芳基、脲基等刚性基团增加［10-12］，当n(—NCO)/n(—OH)=1．23时，产品的拉伸强度达到最大为4.72MPa，当n(—NCO)/n(—OH)比值大于1．23后，产品的拉伸强度随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大而降低。 3结论 本实验合成了环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂，主要对其力学性能做了简单的研究，结果表明，环氧树脂、松香、TMP含量以及n(—NCO)/n(—OH)比值对环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能影响较大。当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8．92%，三羟甲基丙烷含量为2．68%，n(—NCO)/n(—OH)比值为1.23时，TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大值为4．72MPa。 作者：王孝华 李传强 汤琪 牟元华 单位：重庆交通大学 力学性能论文:材料力学性能课程改革思考 1建构主义理论及学生特点 1.1建构主义理论 建构主义理论创始人著名心理学家皮亚杰认为，学生是教学关系中的主体，教学应以学生为中心，教师应引导学生积极主动的探索、发现和对知识意义的主动构建[1]。皮亚杰认为，教师是学生学习的促进者，学生的学习是积极主动且不断地建构认知和知识结构的过程。建构主义理论认为学习是学生在原有经验的基础上主动进行意义建构的过程，这种过程要在实践中或者在学生与环境的相互作用中通过新旧知识间反复的相互作用而建构成的。在教学中教师不能把对知识的理解传递给学生，而是从学生原有的知识经验出发，引导学生从原有的知识经验中生长出新的知识经验，即教学的关键是向学生展示这些结论是如何得到的[2]。 1.2分析学生特点 现在的本科生自幼开始接受传统的以教师为主体的“填鸭式”教学，基本未接受过“启发式”教学等新的教学方法。他们在经过严格的应试教育和惨烈的高考竞争后进入大学，逐渐放松了紧绷的神经，普遍失去了奋斗的目标并且对学习渐渐放松。学生的状态大体分为三类[3]：(1)少数同学有长期的规划和学习目标，能够自觉努力地学习。(2)多数同学比较茫然，没有规划也没有努力的方向，随波逐流，学习上敷衍了事。(3)极少数同学彻底放松，对学习和未来前途都漠不关心，认为到了大学就应该轻松自在地享受生活，花费大量时间和精力去玩游戏或者谈恋爱，对学习完全是应付甚至厌学情绪严重，即使不能毕业也毫不担忧。离开了家长的呵护和老师的督促，多数学生不能合理的安排自己的学习和生活，更不能保证学习态度和学习热情。习惯了接受教师“消化”加工好的知识和方法，学生在大学的学习过程中对知识的归纳、总结能力以及在旧知识的基础上生长新知识点的建构能力和知识的迁移能力比较差。鉴于学生学习能力、学习状态和学习目标大不相同，本课程在讲授过程中，务必不能采用传统的灌输式教学，应该积极探讨新的适合本课程的教学方法和手段。 2改革教学方法及评价考核 2.1树立新的教学观 现代教育学倡导“以教师为主导，以学生为主体”的新型教育观，对大学教育也同样适用。在教学过程中，如何把以教师为主导的“教”与以学生为主体的“学”有效结合起来；老师如何能够引导学生在已掌握的知识和已有的生活经验的基础上构建起新的知识增长点；结合本门课的特点和学生特点，怎样能够更有效的引导学生学习本课等问题都需要教师深刻思考。 2.2采用多种教学方法 本课程工程应用性较强，单纯的讲授知识点，会增加学生理解的难度。多媒体课件的制作尤其重要，大量图片、动画的运用，能够对视觉、听觉形成有效冲击，有助于学生将枯燥的知识形象化。在讲解本门课程时，应较多的结合生活实际和工程实际，采用“举例法、对比法”等教学方法，引导学生构建新的知识要点。例如在讲解脆性的章节时，可以列举二战期间，美军8艘自由轮因脆性断裂问题失事等历史事件，形象具体的描述脆性的产生原因及危害，给学生直观的印象。根据各部分的教学目标和教学内容，精心设定题目请同学来回答，也可以布置作业来引导学生完成，从而考查学生对知识的掌握程度。在这个步骤上可以“因材施教”，即对于学习目标明确、学习能力突出的学生，给他们的题目或作业可以适当拔高，难度或深度更加突出；对于多数同学来说，采用数量、难度普通的题目；对于厌学或者对学习漠不关心的学生来说，即要努力培养其学习积极性，又要严格作业的规范，明确告之不能完成作业就会影响期末成绩的考核规定。由于《材料力学性能》涵盖的概念较多，也可在进行了一定的教学内容后总结各知识点，有利于学生深入理解。 2.3改革评价考核 对学生的评价考核，既要体现学生的学习能力的差别，又要体现其学习态度及平时表现的差别。这样的评价考核要求仅凭期末一张试卷是不能完成的。对学习态度端正、学习目标明确、学习能力突出的同学，考核成绩应对其有所肯定；对于学习目标不明确、随大流的学生，在调动其学习积极性的同时，应有平时表现的约束，督促其保持学习习惯；对于完全没有学习目标的同学，在培养其学习兴趣、督促其平时表现的同时，教师要经常找其谈心，帮助他们培养学习习惯。笔者根据多年教授《材料力学性能》课程的经验，建议期末试卷中增加附加题，得分以附加题目分值的40%计入总分；增加平时表现分数，建议占总分30%比例，70%比例为卷面成绩。增加平时出勤率的检查，该门课教学时长内累计旷课次数达5次及以上的同学，建议取消考试资格，重修后再参加考试。这些措施对优秀学生有鼓励作用，并且能督促学生出勤、端正其学习态度。 3优化教学内容 很多版本的《材料力学性能》教材是基于金属材料板块编写的，已经不再适应材料一级学科的教学要求，优化教学内容需要对三方面进行改革。 3.1修订教学大纲 复合材料是一种较为新兴的材料，与金属材料和无机非金属材料息息相关。随着复合材料的进一步发展，它与高分子材料的关系也会越来越密切。修订复合材料专业教学大纲，既要满足兼顾复合材料、金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性要求，又要满足以介绍金属材料和复合材料特性为主、以介绍无机非金属材料和高分子材料特性为辅的教学要求，且需要将各类材料有机的协调起来并融合到各个章节中去。在学习本门课程之前，学生应该学习了《材料科学基础》《材料力学》和《工程力学》，对于已学知识可以略讲或不讲，达到节约课时的目的。 3.2编写适合本专业的《材料力学性能》教材 《材料力学性能》所包含的概念公式较多，公式推导步骤也很繁琐。在编写教材的时候，既要注意到本课程与其他课程的联系，又要减少公式的推导步骤。太多的公式推导不利于学生对知识点的理解，不必要求学生掌握公示的推导过程。编写适合本专业的教材，难点是如何体现知识点的实际应用。例如讲授冷脆性时，可结合《金属材料与热处理》中钢的常存元素为开篇导语，复习五种常存元素对力学性能的影响。另外，还可以配图且采用小号字做知识延伸，将与材料力学性能有关的著名历史事件和日常生活的事例与本课程结合起来。例如泰坦尼克号的沉没，就是由于当时冶炼技术落后，钢板中的硫元素过多从而造成材料具有较高的冷脆性，在船体撞击冰山后导致了船体破碎、快速沉没等内容。这些看似不重要的知识延伸能都够直白的展现各知识点的工程背景，使知识不再抽象，调动了学生的学习积极性。 3.3整合实验课程内容 现行教材中涉及材料力学性能的实验总共三个，“拉压实验”、扭转实验和弯曲实验。这样的实验安排容易使学生将材料的各种性能割裂开来，认为各种力学性能的检测方法是彼此独立的[4]。虽然各种力学性能检测方法的适用范围、操作方法不同，但可以起到相互补充的作用。只有将不同的测试方法有机的结合起来，才能更好地理解材料力学性能。所以，该课程将三个实验合并为“材料性能综合实验”，安排在整体课程之后。此外，精心设计实验过程，合理安排实验报告的知识点等，都有助于调动学生实验课的积极性，从而形象直观的理解《材料力学性能》。 4结语 《材料力学性能》课程改革进行了多年，收效甚微。深化该课程的教学改革，不能仅停留在某一方面。探讨行之有效的教学方法，就要全面分析现在学生特点、结合现代教育理论、结合现代教学手段并对课程内容和教学大纲进行相应的调整。经过两年的探讨和教改尝试，复合材料专业《材料力学性能》的课改已经取得显著的成效，学生的学习积极性和对知识的掌握程度都有明显提高。在后续的教学过程中，我们将对新发现的问题继续进行改革，并以此课程为试点，逐渐推广并形成一套成熟完善的教学体系。 作者：张振亚 陈刚 杨睿 赵玉涛 单位：江苏大学材料学院 力学性能论文:TIG焊焊接接头的组织与力学性能 铝及铝合金材料具有密度低、强度高、导热性好、断裂韧性高等优点［1］，已经广泛应用于航空航天和交通运输等行业．近年来，中国飞速发展的飞机和高铁制造行业，对性能优良铝合金材料的需求越来越大．AlCuMg硬铝合金是一种室温性能优良的高强铝合金，但因其焊接性能不佳，从而限制了其在工程中的应用．搅拌摩擦焊［2－4］和激光焊［5－6］的出现在较大程度上改善了AlCuMg硬铝合金的焊接质量问题．然而，这两种焊接方法的设备成本都很高，在发展中国家难以得到普及．因此，传统的交流TIG焊焊接方法依然具有较高的研究价值．已有研究［7－10］表明，AlCuMg硬铝合金TIG焊焊接接头主要存在焊接热裂纹、焊接接头软化、气孔和焊接变形等缺陷．本文采用典型的AlCuMg硬铝合金（2A12）进行了焊接实验．文献［7］表明，焊接硬铝合金2A12时主要采用抗裂性较好的ER4145、ER4043或BJ380A焊丝．其中，ER4145（Al10Si4Cu）焊丝的抗热裂能力很强，但焊丝及焊缝的延性很差．ER4043（Al5SiTi）焊丝的抗热裂能力较强，形成的焊缝金属的延性也较好．当ER4043焊丝用于钨极氩弧焊时，能有效防止焊缝金属产生结晶裂纹，但该焊丝抑制近缝区母材产生液化裂纹的能力较差．BJ380A（Al5Si2CuTiB）焊丝的主要成分与ER4043（Al5SiTi）焊丝基本相同，而且添加了较多的Cu元素及适量的B元素，因此，BJ380A焊丝能很好地防止焊缝的结晶裂纹以及近缝区液化裂纹的产生，但该焊丝在市场上的销量非常小，很难购买到合格的产品．综合比较后，本文选用了容易购买的ER4043焊丝．选用ER4043焊丝的另一个优点是在焊接过程中，母材中的部分Cu、Mg等合金元素可以过渡到焊缝中，使焊缝金属产生微合金化．已有研究［11］表明，微合金化能够增加由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头的强度和塑性．本文将热影响区中的软化区域称为“过时效区”，而将热影响区中的硬化区域称为“固溶区”． 1实验材料及方法 实验母材为2A12硬铝合金，且其热处理状态为T4态，即经过了固溶（495～505℃）＋自然时效处理．试板尺寸为150mm×60mm×4mm．实验采用ER4043焊丝，且其直径为12mm．母材与焊材的化学成分如表1所示．由于焊丝中Si元素的含量较高，可以有效地抑制焊接热裂纹的产生．采用自动送丝机构和自动行走机构配合交流TIG焊接电源进行焊接实验．在焊接过程中，利用琴键式卡具强制固定试板．焊前对母材坡口周围进行机械清理，同时注意保持焊丝的洁净．试板的坡口角度为60°，在焊接过程中需要使用引弧板和收弧板，且试板背面需加散热铜垫板．实验中采用单面单层焊接工艺．其中，焊接电流为140A；焊接电压为17V；焊接速度为15cm／min；送丝速度为250cm／min；钨极直径为32mm．焊缝正反面成型照片如图1所示．可见，由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头成型良好．在外观检查合格后，再对焊接接头进行拉伸、硬度与金相试样的制备．金相腐蚀剂采用Keller试剂（1mLHF＋15mLHCl＋25mLHNO3＋95mLH2O）． 2实验结果与分析 2．1硬度曲线 采用维氏硬度计测量焊接接头的硬度曲线，由于焊接接头具有对称性，实验中只测量了焊接接头一侧的硬度值，结果如图2所示．由图2可见，焊接接头的硬度曲线中存在两个低点，一个位于热影响区的过时效区，另一个位于焊缝区．处于热影响区的固溶区的硬度值得到了提高，且几乎与母材的硬度水平相近，且固溶区与母材的硬度均约为140HV．近缝区的硬度值朝着熔合线方向呈现出较为剧烈的下降趋势，且近缝区的硬度从120HV下降到了90HV左右．熔合线区的硬度约为95HV．焊缝中心的硬度约为90HV，故该区硬度约为母材硬度的65％．处于热影响区的过时效区硬度约为120HV，且该区硬度约为母材硬度的86％． 2．2显微组织 图3为焊接接头各区域的显微组织．图3a为焊接接头的母材的显微组织．可见，该区域晶粒大小均匀，变形程度一致，并沿轧制方向有序排列．母材基体上散落分布着一些较大的黑色颗粒，这些黑色颗粒主要为固溶时未溶入母材的粗大S相（Al2CuMg）和杂质．图3b为位于热影响区中的固溶区的显微组织．可见，经腐蚀后该区域的金相图片发黑，且粗大黑色颗粒略微长大．造成固溶区金相图片发黑的原因是在焊接过程中，由于该区域温度高于人工时效温度，但是低于母材固溶温度，基体中的Cu原子发生聚集，使得过渡相（S′相）转变为粗大的S相，即出现过时效现象．这些弥散分布在基体中的S相被腐蚀剂腐蚀后会变黑，因此，固溶区的金相图片也同样发黑．另外，S相生成的同时基体也会变软，因而在金相试件的制备过程中很容易产生划痕．图3c为位于热影响区的固溶区的显微组织．可见，该区域晶粒变形程度低于母材，但依然沿着轧制方向有序排列．该区域基体中散落分布的粗大颗粒进一步长大并发生聚集．在焊接过程中，固溶区温度达到了母材的固溶温度，但是低于母材的固相线温度，因而平衡相（S相）重新溶入基体，并在冷却后形成了过饱和固溶体．随后在焊后自然时效过程中析出S′相．经过上述过程，该区域相当于经历了一次固溶处理，强度能够得到恢复，因此，该区域称为固溶区．图3d为近缝区的显微组织．可见，该区域晶粒呈等轴状，并未出现明显长大的晶粒．该区域发生了明显的晶界液化现象，散落分布的黑色颗粒已经全部溶入基体中．在焊接过程中，该区域温度达到了母材的固相线温度，因而可使母材中的低熔点共晶体和散落分布的粗大颗粒相发生熔化，而熔化后的低熔点共晶体会聚集到晶界，形成了粗大共晶体，从而降低了基体中合金元素的含量．越靠近焊缝，基体承受的温度越高，晶界形成的低熔点共晶体也就越多，基体中的合金元素含量也就越低，基体强度也就越低，因此，在硬度曲线上表现出硬度急剧下降的趋势．同时，虽然近缝区温度达到了母材的固相线温度，但是由于母材中由各种合金元素形成的弥散分布的细小强化相颗粒较多，限制了晶界的大范围移动，因而晶界只能进行平直化运动，因此，晶粒并未大幅度长大，只是形成了正常大小的圆润等轴晶．图3e为靠近熔合线的焊缝组织．可见，此区域为柱状组织，形成原因是在结晶过程中，该区域的温度梯度很大，晶粒平行于温度梯度方向的生长速度较快，而垂直于温度梯度方向的生长速度较慢，因此，最终形成了朝焊缝中心生长的柱状晶．图3f为焊缝中心的显微组织，该区域呈现出明显的枝晶组织，晶界处出现了大量低熔点共晶体聚集的现象．由于焊丝中的Si含量很高，在焊缝金属结晶凝固的过程中，Si元素和从母材中过渡而来的Cu、Mg等合金元素将会被排挤到晶界，因而在晶界形成大量的低熔点共晶体．这些低熔点共晶体一方面能够改善焊接接头的抗结晶裂纹能力，但另一方面也会降低焊接接头的塑性． 2．3TEM分析 图4为处于热影响区的固溶区的透射电子显微（TEM）图像．由图4可以观察到大量均匀分布的S′相，这些S′相是在固溶后的自然时效阶段形成的，可以对基体起到有效的强化作用．固溶区的脱溶序列可以表示为GP区—S″—S′—S（Al2CuMg）固溶区在受到焊接热循环作用后，基体中的平衡相（S相）会发生溶解，而分解出来的Cu、Mg原子将会重新固溶到基体中形成过饱和固溶体．随着温度的下降，过饱和固溶体中的Cu、Mg原子将会发生聚集，依次形成GP区、S″相和S′相．S′相为非平衡组织，是基体快速冷却后形成的可以在室温下长期存在的强化相，且与基体存在部分共格关系，因此，S′相能够产生较大的畸变能，并起到应变强化、弥散强化和化学强化的作用．S′相不但可以提高焊接接头的强度，而且也能提高其塑性，故S′相的强化效果最为理想．但是S′相在受热时容易聚集转变成S相，S相的尺寸较为粗大，与基体无共格结合，故其强化效果大大降低．这就是处于热影响区的过时效区硬度低于母材和固溶区的原因． 2．4拉伸实验 焊接接头的拉伸实验结果如表2所示．在拉伸实验中，拉伸试件大多断裂于焊缝中心区域．由表2可见，焊接接头的平均抗拉强度约为270MPa，为母材平均抗拉强度的60％．焊接接头的断后伸长率为65％，为母材的断后伸长率为176％．因此，焊接接头的平均抗拉强度和断后伸长率均大幅度低于母材． 2．5SEM与EDS分析 对近缝区和焊缝区的低熔点共晶体进行扫描电子显微（SEM）观察和能谱（EDS）分析，结果分别如图5和表3所示．图5a为近缝区晶界共晶体的SEM图像，可见亮灰色共晶体沿着晶界断续分布（如图5a中A区所示）．结合能谱分析结果可知，该区域Cu元素的含量高达2671％，导致基体强度会由于Cu元素含量的急剧降低而随之降低．同时，存在于近缝区晶界的大量低熔点共晶体也会增加近缝区的液化裂纹敏感性．图5b～d为焊缝组织中具有不同形貌的低熔点共晶体的SEM图像．结合表5中的EDS数据可知，由于这些共晶体的Cu、Mg和Si元素含量各不相同，因此，这些共晶体应该是由不同成分的组元构成的低熔点共晶体．由图5b～d可见，焊缝组织存在大量的低熔点共晶体．在这些共晶体的共同作用下，焊缝金属在结晶过程中具有“愈合”作用，能很好地抑制结晶裂纹现象，但其塑性变形能力较差．这是因为在焊缝凝固后期，如果晶界处存在的低熔点共晶体较少，则容易被焊接拉应力拉开形成裂纹；如果晶界存在较多的低熔点共晶体，则被拉开的晶界可以及时得到足够的液体（低熔点共晶体）来补充，即起到“愈合”作用． 3结论 AlCuMg硬铝合金焊接接头的组织和性能变化较为复杂，焊接接头的各个区域均具有各自鲜明的特点，且AlCuMg硬铝合金焊接接头的焊接性能较差．本文选用ER4043焊丝对AlCuMg硬铝合金进行焊接，并研究了所得焊接接头的组织与性能．通过以上实验分析，可以得出如下结论：1）在焊接接头的过时效区，由于S′相转变为强化效果较差的S相，因此，该区域硬度值大幅度下降．2）焊后焊接接头的固溶区强度可以自行恢复，且在该区域能够观察到大量的S′强化相．3）近缝区晶界存在大量富含Cu元素的低熔点共晶体聚集现象，造成基体中合金元素的含量下降，并对基体硬度产生了明显的影响．4）利用ER4043焊丝焊接得到的焊缝组织存在大量的低熔点共晶体，这些低熔点共晶体在结晶过程中可以产生“愈合”作用，能够有效地抑制结晶裂纹，但同时也会降低焊缝的塑性． 作者：刘政军 刘继国 苏允海 单位：沈阳工业大学 材料科学与工程学院 力学性能论文:等通道角挤压力学性能研究 1实验材料和实验方法 1.1材料的制备 实验材料以铸造高纯铝(纯度为99.99%)作为实验对象。将材料加工为尺寸为15mm×15mm×90mm的长方体试样。将试样放入等通道角挤压模具中，采用石墨润滑剂，以1mm·s－1的速度，进行多道次的室温ECAP变形。其中ECAP模具通道的内角φ=90°，外角Ψ=20°。采用Bc路径反复挤压1～8道次。采用C路径反复挤压1～4道次。Bc路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转90°后进入下一次挤压。C路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转180°后进入下一次挤压。 1.2拉伸试验 对高纯铝多道次等通道角挤压后的试样进行拉伸性能测试，按照GB/T228.1—2010［9］制备拉伸试样，采用200kN型电子万能试验机进行拉伸试验。 1.3硬度实验 金属材料的硬度是其力学性能的主要参考之一，试样的晶粒越细，硬度越高，所以通过硬度值也可以反映出材料晶粒的尺寸变化。切取硬度试样，采用FM－700数字显微硬度计，对挤压后的试样进行显微硬度测试。 1.4热稳定性实验 为检测高纯铝经过ECAP实验后的热稳定性，设计两组实验:第1组将1～4道次的试样进行加热到100℃保温1h的退火实验;第2组将1～4道次的试样进行加热到200℃保温1h的退火实验，对退火后的试样进行拉伸试验和维氏硬度实验。 2实验结果与分析 2.1抗拉强度和伸长率分析 高纯铝经过ECAP实验后的拉伸力学性能见表1。可见高纯铝的抗拉强度在经过挤压后有了明显的提高，抗拉强度从第1道次到第3道次不断提高，升高趋势相似，在第3道次达到最大值为108MPa。在第4道次时抗拉强度出现下降趋势，如图1所示。这应该是由于第1次变形后高纯铝晶体内部晶粒减小且产生大量位错，使抗拉强度大幅度提高，随着应变量增加，抗拉强度不断提高。到挤压至第4道次时，位错被堆积和湮灭，位错数量有所下降，且保持稳定，进而出现动态回复和动态再结晶使强度下降［9］。在5道次挤压后，抗拉强度比前一道次略有提升，但随后几道次的抗拉强度还是呈下降趋势，在第6道次达到最低，为81MPa。高纯铝经过ECAP挤压变形后的伸长率在经过第1道次的挤压后明显下降，随着挤压道次的增加，试样的伸长率略有提升，但总体呈下降趋势并逐渐趋于稳定。这是因为经过第1道次挤压后高纯铝内部产生大量内应力，导致伸长率下降。 2.2硬度分析 经过Bc路径ECAP第4道次的挤压后高纯铝的硬度从最初的43.38HV提高到59.8HV，提高了37.8%。同样，C路径ECAP挤压至第4道次后，硬度也达到了54.6HV，提高了25.8%。可见从1道次至4道次晶粒在不断地细化。从图2看出，对比Bc路径和C路径可以发现在第3和第4道次挤压后，Bc路径挤压得到的硬度比C路径挤压后的硬度高。Bc路径在第2到3道次之间硬度剧烈提高，相比C路径硬度则均匀升高。 2.3热稳定性分析 高纯铝热稳定性的检测是通过对加热处理过的高纯铝进行拉伸试验和硬度测试。图3和图4分别是Bc路径和C路径制得的高纯铝退火后硬度，从图中可以得出，经过加热到100和200℃进行退火后，试样的硬度明显下降。对比可以发现，经Bc路径挤压的试样退火后，第3和第4道次比前两道次硬度下降的幅度大。而C路径则是第2和第4道次的硬度下降幅度大，而其他两道次退火后硬度下降较小。对比加热温度可以发现，加热到100和200℃后退火，对退火后的硬度没有太大的影响。图5是挤压过第5道次至第8道次的高纯铝试样，从图5中可以看到:高纯铝在经过较高道次的ECAP挤压后，试样经过200℃退火后，其抗拉强度下降;试样经过100℃退火后，抗拉强度在第6和第7道次均高于未经热处理的挤压试样。对比100和200℃退火，试样经200℃退火后的抗拉强度明显下降，下降幅度比100℃退火后大很多。可见退火温度不同对抗拉强度的影响不同。 3结论 (1)高纯铝在ECAP第3道次后抗拉强度达到最大值为108MPa，伸长率在第1道次后剧烈下降，由44%下降至18.3%，随后抗拉强度下降，随挤压次数增加趋于稳定。(2)高纯铝的硬度随着挤压道次的增加不断上升，到4道次后，Bc路径高纯铝硬度为59.8HV，C路径高纯铝硬度为54.6HV。(3)退火后高纯铝的的硬度和抗拉强度都有所下降，不同的退火温度对退火后硬度的影响几乎相同，而对抗拉强度的影响差别较大。 作者：高松松 王进 单位：青岛理工大学 力学性能论文:酚醛树脂炭力学性能研究 1实验方法 1．1原材料 ①多聚甲醛，分析纯，天津福晨化学试剂厂生产；②苯酚，分析纯，天津博迪化工有限公司生产；③氨水，分析纯，天津福晨化学试剂厂生产。 1．2热固性酚醛树脂的制备 根据反应中引入催化剂的不同，酚醛树脂可分为酸催化合成的热塑性树脂和碱催化合成的热固性树脂。其中，热固性酚醛树脂具有不溶不熔的特性。本文将使用热固性酚醛树脂为树脂炭材料的前驱体，具体的合成工艺如下：将多聚甲醛与苯酚按照1∶1．3的摩尔比混合后，加入到三口烧瓶中；将三口烧瓶置于水浴炉中加热至65～95℃，同时加入少量NH3·H2O，保持反应过程中体系的pH值在7．5～9．5；搅拌反应一段时间后得到粘稠状液体，即为热固性酚醛树脂。 1．3酚醛树脂炭的制备 将合成的热固性酚醛树脂模压固化（即树脂注入模具中，160℃固化48h以上脱模），再置于电阻炉中，在氮气保护下进行炭化处理（炭化温度为850～900℃），得到酚醛树脂炭材料。 1．4酚醛树脂炭结构与性能的表征 采用NETZSCHSTA409型热重分析仪表征酚醛树脂炭的前驱体———酚醛树脂在N2气氛下的热失重行为。采用JSM6700型场发射扫描电镜观察酚醛树脂炭的微观形貌。采用RenishawInVia拉曼光谱仪分析酚醛树脂炭的元素杂化态。采用CMT－5304电子万能试验机测定酚醛树脂炭的压缩强度。加载速率为0．5mm／min，试样尺寸为10×10mm3。并通过试样的压缩应力－应变曲线，分析试样的断裂失效机制。 2力学性能分析 2．1酚醛树脂炭的微观结构 高聚物材料的热分解温度定义为失重10wt．％所对应的温度［11］。固化后的酚醛树脂在N2气氛中的热失重曲线，酚醛树脂的热分解温度为239℃，失重5wt．％时的温度为211℃，至850℃时的残炭率为50．7％；酚醛树脂在237和543℃附近的两个阶段发生明显的失重现象；600℃后，酚醛树脂进行结构重排，有机芳环结构逐渐向无机结构演变。第一阶段的失重是因为固化反应过程中残余的低分子物质挥发及分子间的交联缩合而引起的；第二阶段的失重则是因为自由基裂解、大量分子链断裂、脱氢等非均相分解所致，该过程分解出CO、CO2、CH4等气体，同时释放大量的热量。在1348cm－1附近出现代表sp3杂化的无序乱层炭结构的D峰，而在1589cm－1附近出现代表sp2杂化的取向度较好的微晶石墨炭结构的G峰。根据D峰与G峰的强度比值判断材料中炭结构的类型。使用Origin8．0软件计算两峰的积分面积，得到ID／IG＝2．15，大于1，表明酚醛树脂炭主要以非晶炭结构为主。从图2（b）可以看出，酚醛树脂炭主要由树脂炭基体、微孔和微裂纹组成。酚醛树脂在固化和炭化热处理过程中出现小分子逃逸，因而在炭基体中留下大量微孔，微孔的孔径为3～8μm。在炭化过程中酚醛树脂内部产生较大的热应力，在热处理结束后未得到完全释放，残余应力留在树脂炭基体中，从而形成一些宽度为1～2μm的微裂纹。 2．2酚醛树脂炭的压缩性能 酚醛树脂炭典型的压缩应力－应变曲线酚醛树脂炭的压缩强度为8．58MPa，酚醛树脂炭的压缩过程主要为弹性变形区，无屈服平台区。弹性变形区主要受静应力影响，反映了炭泡沫泡孔结构的强度特性，而屈服平台区主要反映了微孔孔隙结构被压垮的过程［3］。酚醛树脂炭的压缩应变较小，当应变达到4％左右，材料突然失效，曲线无屈服平台区，压缩断裂过程呈脆性断裂模式；应力－应变曲线出现一些“台阶”（图中箭头所示区域），表明在受压过程中，裂纹在材料内部发生多次偏转。由此可推测酚醛树脂炭的断裂过程（如图4所示）：酚醛树脂在固化过程中残存一定的内应力，其在炭化阶段未得到完全释放，并在材料内部形成一定数目的微裂纹；这些微裂纹在受压过程中不断扩展－连通，形成更大的裂纹；当大裂纹在其生长方向上遇到基体相中的微孔，发生裂纹偏转和裂纹弯曲效应，并吸收少量裂纹扩展能。由于树脂炭基体的脆性较大，微孔的出现不足以吸收足够的裂纹扩展功，难以阻挡裂纹进一步扩展。随着载荷的不断增大，材料内部的大量长裂纹迅速扩展－连通，致使其发生脆性断裂，同时在应力－应变曲线上出现明显的瞬间应力衰减现象。通常情况下，吸收的总能量越低，材料的韧性越差。由图3可计算出酚醛树脂炭在压缩过程中吸收的总能量为0．135MJ／m3。而多孔树脂基炭泡沫断裂韧性最差的试样，其吸收的总能量为0．3018MJ／m3［3］。与该研究结果相比，树脂炭在压缩过程中吸收的总能量降低了55．3％以上。平台区是吸收能量的主要阶段，而树脂炭的压缩断裂呈现脆性断裂模式，其压缩变形主要以弹性变形区为主，因此在断裂过程中吸收的总能量较低，断裂韧性较差。 3结论 （1）采用碱催化法合成的热固性酚醛树脂，其热分解温度为211℃；酚醛树脂经固化－高温炭化热处理形成了以非晶炭为主，含有树脂炭基体、微孔和微裂纹的酚醛树脂炭材料。（2）酚醛树脂炭的压缩强度为8．58MPa，应变较小，仅为4％左右；压缩应力－应变曲线以弹性变形区为主，压缩断裂特征为脆性断裂模式。（3）酚醛树脂炭的断裂韧性较差，由于压缩应力－应变曲线无屈服平台区，压缩断裂过程中吸收的总能量较小，仅为0．135MJ／m3。 作者：赵毓梅 单位：西北工业大学 力学性能论文:980钢组织与力学性能探究 1试验材料和方法 试样采用980钢试样，尺寸为150mm×50mm×20mm，共制作4个试样，打钢印进行标记。试验使用炉膛为260mm×160mm×100mm的实验室箱式炉。热处理工艺为调质，即860℃×0．5h水冷10s转油冷至室温+620℃×1h回火，开炉门冷却至室温，工艺曲线如图1所示。对1号试样不进行调质，对2号试样进行一次调质，3号试样进行两次调质，4号试样进行三次调质，每次调质工艺相同。试样经打磨、抛光、4%硝酸酒精侵蚀后，于高倍金相电子显微镜下观察显微组织。按照GB/T228．1—2010《拉伸试验第一部分:室温试验方法》进行试样制作和拉伸试验;按照GB/T229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行试样制作和低温冲击试验。 2试验结果与讨论 2．1调质次数对力学性能的影响 980钢经过不同次数调质后的力学性能如表1及图2所示。结果表明，980钢经过第一次调质后，强度显著提高，但低温冲击吸收能量无明显提高。980钢经过第二次调质，强度与第一次调质相比无明显变化，低温冲击吸收能量显著提高。980钢经过第三次调质，强度与第一次调质相比无明显变化，低温冲击吸收能量略有降低。 2．2调质次数对显微组织的影响 为不同次数调质态980钢的显微照片。可以看出，980钢未进行调质时，组织为铁素体，晶粒度级别为7．0级，进行第一次调质后，组织为回火索氏体和残留奥氏体，晶粒度级别为7．5级，存在颗粒状碳化物。经过第二次调质，残留奥氏体基本消失，为回火索氏体，晶粒度级别提高到8．0级，存在少量颗粒状碳化物。当进行第三次调质时，组织为回火索氏体和粒状珠光体，晶粒度级别为8．0级。回火索氏体是铁素体与粒状渗碳体的混合物。回火索氏体使钢的脆性降低，冲击性能提高［3］。析出的细小颗粒状碳化物，作为第二相质点，可以阻碍晶界的迁移长大，所以，随着调质次数增加，晶粒细化。此外，淬火的冷却过程存在形核和核心长大的过程。淬火冷却时间受到控制，新的晶粒没有长大到原始晶粒尺寸时，重新进行加热后冷却，再一次进行形核和核心长大，在原始晶粒中形成多个细小的晶粒，晶粒得到细化。钢的冲击韧性与晶粒大小有关［4］，韧脆转变温度T与晶粒直径d的关系可用公式T=K－lnd－1/3描述，因此，细化晶粒可以提高钢的冲击性能。从屈服和抗拉强度来看，经过第二次调质，980钢的屈服强度和抗拉强度明显提高，这可能与晶粒得到细化有直接关系。塑性变形过程中，由外加切应力直接引起滑移的晶粒只占少数，多数晶粒的塑性变形是由前面晶粒中的位错塞积群的应力集中所引起的，只有所有晶粒都进行了塑性变形，才会引起塑性变形的宏观效果，它的作用效果与晶粒尺寸有关。可见，通过细化晶粒，可以提高屈服强度和抗拉强度。 3结论 1)980钢经过第一次调质，屈服强度和抗拉强度明显提高，低温冲击吸收能量提高不明显，显微组织为回火索氏体和残留奥氏体。经过第二次调质，屈服和抗拉强度无明显变化，低温冲击吸收能量显著提高，显微组织转变为回火索氏体，晶界变得明显，晶粒得到细化。经过第三次调质，屈服强度、抗拉强度无明显变化，低温冲击吸收能量略有降低，显微组织为回火索氏体和粒状珠光体。2)980钢经过两次调质处理后，力学性能显著提高，效果最好。 作者：陈亮 单位：武汉船用机械有限责任公司 力学性能论文:高阻尼橡胶隔震支座力学性能研究 1力学性能试验研究 本实验所用的水平加载设备是美国MTS公司提供的动力液压伺服作动器，此作动器由MTS公司提供的FlexTestGT控制系统控制。同时FlexTestGT控制系统留有外部输入信号的接口，这样拟动力子结构实验中的数值子结构计算程序和DSP中控制程序就能和FlexTestGT控制系统连接进行数据信号交换。实验中使用的动力液压伺服作动器在动力加载时可以达到±1000kN，水平位移的范围是±300mm。竖向力由4个750kN的静力作动器产生，整个竖向加载是自平衡装置，大幅度的减少了设备的自重和加载过程中的摩擦力。本实验的试件为4件性能相同的新型高阻尼橡胶隔震支座，其平面尺寸和橡胶层数都为400mm×400mm×6层，橡胶每层厚度为20mm，橡胶层总厚度为120mm，橡胶的水平剪切弹性模量采用G12(1.2N/mm2)。 1.1试验方案 首先进行顺应变加载实验，实验中支座的竖向荷载为960kN(面荷载6N/mm2)，并在实验中保持恒定。水平方向通过水平动力液压伺服作动器输入正弦激励波，为了研究频率对支座性能的影响，对3件新型高阻尼橡胶隔震支座分别输入频率为0.1Hz、0.3Hz、0.5Hz的正弦波，对于每一频率的正弦波其振幅分别按100%、175%、250%应变的顺序进行改变，每一应变往返进行6次。而每一振幅实验之间将支座静置24h，使其能恢复到弹性状态。其次，为了研究加载经历对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能的影响，对未进行过实验的1件新试件进行逆应变加载实验。实验中竖向荷载还是保持960kN不变，水平方向输入频率为0.5的正弦波，其振幅按250%、175%、100%应变顺序进行改变，每一应变往返进行6次。同样对于每一振幅实验之间将支座静置24h，使其能恢复到弹性状态。 1.2实验结果及分析 顺应变与逆应变实验中得到的新型高阻尼橡胶隔震支座的滞回曲线如图1所示。并且根据每一频率下第2～第6回的滞回曲线按最大位移法计算在不同应变下的等效水平刚度与等效阻尼系数。其等效水平刚度、等效阻尼系数和加载频率、应变的关系如图2、图3所示。从图2中可以看出随着加载频率的增加，等效水平刚度有增加的趋势，大致上频率每增加0.01Hz，其等效水平刚度增加0.042(kN/mm)。但是实验结果等效阻尼系数随着频率的变化几乎没有多大的变化，这说明新型高阻尼橡胶隔震支座的阻尼性能是稳定的，与激励频率的相关性小。同时从图3中可以看出随着应变的增加，等效水平刚度与等效阻尼系数都变小。从逆应变滞回曲线可以看出，当新型高阻尼橡胶隔震支座首先经历了大应变变形后，小应变实验的初始刚度比顺应变实验结果降低了，同时等效水平刚度与等效阻尼系数也发生了变化。根据每一频率下第二回至第六回的滞回曲线按最大位移法计算逆应变实验的等效水平刚度和等效阻尼系数，并与顺应变实验结果进行对比，其结果如图4所示。可以看出，在顺应变实验中100%、175%应变的等效水平刚度比逆应变分别高25%、19%，而250%应变时两者却几乎相同。对于等效阻尼系数，逆应变实验结果均比顺应变的实验结果小，100%、175%、250%应变时分别小了7.3%、0.9%、16.9%。由此可见新型高阻尼橡胶隔震支座的等效水平刚度、等效阻尼系数与加载顺序有很强的相关性。 2隔震性能分析研究 (1)力学模型。在分析中采用了10m高的混凝土桥墩，桥墩基础的平面尺寸6.3m×6.3m，基础高度为2.0m，桥墩的断面尺寸为5.22m×2.4m，高度为9.5m，桥面的重量为714ton.实验的桥墩模型的1次振型为{0.08，0.133，0.991}T，其周期为1.27s，(2)橡胶隔震支座及其地震波。在本次分析使用的是板式橡胶支座NR，新型高阻尼橡胶隔震支座HDR.其平面尺寸都采用方形400mm×400mm，纯橡胶层总厚度为120mm，橡胶的剪切弹性模量为1.2N/mm2。其175%应变时的阻尼比设计值分别为0.04，0.21.采用针对2类场地的地震波L2T1Soil2，其最大加速度峰值为0.22g，地震波的标准输入时间间隔为ΔT=0.01.(3)实验结果及分析。10m高桥墩在L2T1Soil2地震波输入条件下，2种支座的地震反应滞回曲线如图7所示。为了定量的评价其隔震效果，从分析结果中直接得桥墩顶部的最大位移，桥面的最大位移，桥面的最大加速度，同时通过计算求得桥墩底部的最大弯矩，结果如表1所示。分析结果表面新型高阻尼橡胶隔震支座对桥梁有良好的隔震效果。 3结论 本文对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能与对桥梁的隔震性能进行了实验研究。实验结果表明新型高阻尼橡胶隔震支座是速度相关型支座，加载频率对其等效水平刚度有较大的影响，但对其等效阻尼系数影响不大。通过分析精确的定量地验证了新型高阻尼橡胶支座对桥梁的减隔震效果。 作者：邵丽霞 单位：长安大学 力学性能论文:骨料对混凝土力学性能的影响 1引言 混凝土是以骨料为填料，以硬化水泥浆为基体组成的复合材料。骨料在混凝土中占其体积的70%～80%，是组成混凝土的骨架，骨料的粒径、颗粒形状、级配、弹性模量等均会对混凝土的强度、耐久性和抗渗性等产生重要影响，尤其对混凝土的力学性能影响较大。本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面总结分析骨料对混凝土力学性能的影响，期望为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 2基于混凝土宏观力学的影响研究 天然骨料粒径、种类和级配等对混凝土抗压、抗拉等性能的影响较大，轻骨料、再生骨料的粒径、替代率等对混凝土力学性能的也有较大影响。成振林等［1］通过实验发现粒径小的粗骨料，在相同浆体条件下，其混凝土抗压强度较低，在非连续级配中，当单粒径增大时，混凝土强度呈递减趋势;在连续级配中，最大粒径占量最多时，混凝土抗压强度最大;随着粗骨料粒径增大，抗压强度增加，粗骨料级配好，混凝土抗压强度较高。徐仁崇等［2］发现在相同水泥用量的情况下，使用大粒径碎石配制的透水混凝土抗压强度较低，但透水系数较高。何锦云等［3］认为小颗粒的骨料存在缺陷的几率小，可降低骨料与水泥石界面的应力差，增加与水泥浆的粘结面积，使粘结强度提高;大颗粒的骨料下沉速度快，造成混凝土内部分布不均匀，影响混凝土的强度，过小的颗粒影响粘结强度。李嘉进等［4］发现混凝土抗拉强度随骨料粒径的增大而降低，骨料最大粒径为150mm试件的抗拉强度，只有骨料最大粒径为40mm试件抗拉强度的80%左右，但是骨料粒径对抗压强度的影响不明显。田砾等［5］通过三点受弯和直拉试验，研究发现放大骨料最大粒径，并通过颗粒级配来调整界面过渡区的组成，在满足必要的力学性能要求下，可显著改善纤维增强水泥基复合材料的应变硬化特性。周立欣等［6］通过试验研究发现，骨料类型对早龄期混凝土抗压强度和弹性模量影响较小，对早龄期混凝土劈裂抗拉强度影响较大。周敏等［7］发现无论是由单粒级还是连续粒级配制的无砂大孔混凝土，随着骨料最大粒径的增大，抗压强度逐渐减小，在浆体总量相同的情况下，单粒级骨料抗压强度低，且最大粒径增加，强度降低。Jawahar等［8］发现不同粒径混合的粗骨料，对自密实混凝土的抗压强度影响不大，在粗骨料含量一定的情况下，最大粒径粗骨料含量越多，自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大，粗骨料含量越大，自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大。Vu等［9］发现无侧限压缩时，粗骨料粒径对混凝土强度影响不大，在高围压下，粗骨料粒径越大，对应极限变形的平均应变越小，在高围压和高偏压力条件下，粗骨料粒径越小，混凝土轴向切线刚度越大。李凤兰等［10］发现当粒径小的轻骨料所占混合比例多时，可获得强度高于普通混凝土而弹性模量低于普通混凝土的复合骨料混凝土，当粒径大的轻骨料所占混合比例与粗骨料比例相当或多时，复合骨料混凝土的抗拉强度明显降低。于本田等［11］过对混凝土强度和电通量的测试，采用灰色关联分析方法研究发现，粗骨料的紧密空隙率与混凝土不同龄期强度的关联度最大，破碎面所占比例和压碎指标值次之，针片状颗粒含量最小，故降低粗骨料的紧密空隙率，提高破碎面所占比例可使混凝土获得较高的抗压强度。对于普通混凝土，一般情况下，骨料粒径越大，抗压强度越大，抗拉强度越小，级配越好，抗压强度越高，非连续级配下，骨料粒径越大，抗压强度越大，连续级配中，最大骨料粒径含量越大，抗压强度越大，一定条件下，放大骨料最大粒径，可以改善应变硬化特征，对受高围压的混凝土，粗骨料粒径越大，对混凝土应变，刚度越有利。但是对其它类型混凝土，如对无砂大孔混凝土，骨料粒径越大，抗压强度越小，对轻骨料混凝土，粒径小的轻骨料含量越多，抗压强度越高，故骨料对不同混凝土的影响不同。 3基于混凝土断裂力学的影响研究 混凝土宏观力学性能的研究，很难揭示材料变形和破坏的物理机制，研究骨料对混凝土断裂参数的影响，分析骨料对混凝土内裂纹的扩展演化过程的影响，这些基于混凝土断裂力学理论的研究受到关注。林辰等［12］利用双参数模型研究发现对于高强混凝土最大粗骨料粒径增大，临界应力强度因子增大。吴智敏等［13］发现当骨料最大粒径Dmax≤40mm时，混凝土断裂韧度、断裂能随Dmax的增大而增大，当Dmax＞40mm时，断裂韧度和断裂能随Dmax的增大而减小且趋于稳定，而临界裂缝尖端张开位移与Dmax无关。应荣华等［14］发现粗骨料可以较大地减小应力强度因子，其作用类似于加筋作用，粗骨料的粒径越大，粗骨料离裂纹尖端的距离越近，加筋作用也就越明显，裂纹尖端的应力强度因子降低的幅度越大，应力强度因子的值越小。朱亚超等［15］基于试验结果和改进的J积分计算方法，得出砂浆-骨料界面的ⅳ型断裂能随着砂浆基体强度的提高和骨料表面粗糙度的提高而提高。郑丹等［16］采用断裂力学方法分析了混凝土在拉压多轴情况下的破坏准则，结果表明拉压状态下的不同尺寸和骨料级配的混凝土试件抗拉和抗压强度均低于相应的单轴拉压强度，并且混凝土的骨料粒径越大，其双轴强度下降越大，最大骨料粒径对混凝土的双轴破坏准则并无影响。Zhang等［17］发现对普通强度的混凝土，骨料总含量一定时，小骨料颗粒导致高抗拉强度和急剧的峰后应力下降，骨料颗粒越小，峰后应力σ-w曲线越陡;但对高强度混凝土，对不同的骨料颗粒σ-w曲线基本相似，峰后应力σ-w曲线比普通强度的混凝土更陡，骨料颗粒越小，抗拉强度越高;对普通和高强混凝土，断裂能和特征长度随骨料颗粒的增大而增大。张海等［18］利用四点剪切加载的试验方法发现骨料不同，主要的断裂形式不同，骨料对混凝土断裂韧度影响较大;陶粒混凝土断裂韧度低于花岗岩和石灰石混凝土的断裂韧度。刘进宝等［19］基于稳定断裂试验，采用逆分析方法，发现断裂能随骨料粒径的增大而增大，表明骨料对裂缝有阻碍作用，随着骨料粒径的增大，骨料从基体中拔出的长度越大，最大黏聚裂纹宽度逐渐增大。郝彩哲等［20］发现不同骨料的混凝土断裂轨迹不同，骨料的强度越大，混凝土的断裂荷载越大，变形越小，也就是脆性越大，骨料不同，裂纹扩展的方式也不同，陶粒几乎完全断裂，花岗岩和石灰石少部分断裂。吴静等［21］认为弱化了的细集料-水泥石界面，细集料表面的初始缺陷将宏观分离裂缝诱导为均匀分布于砂浆基体中的弥散裂缝，增加了有效裂缝长度，也增大了断裂过程区，提高混凝土的断裂能和延性指数。通过断裂力学理论研究混凝土力学性能，发现粗骨料粒径越大，断裂韧度、断裂能、临界应力强度因子越大，表明粗骨料对裂缝的发展有阻碍作用，可以提高混凝土的延性和抗压强度，骨料越小，抗拉强度越高，峰后应力下降越剧烈，与骨料对混凝土宏观力学的影响一致。此外骨料强度越高，断裂荷载越高，变形越小，骨料表面越粗糙，断裂能越高，这些都提高了混凝土的强度，延性等。 4基于混凝土细观力学的影响研究 断裂力学研究宏观裂缝对混凝土性能的影响，但是无法分析宏观裂纹出现以前材料中微缺陷或微裂纹的形成及其发展对材料力学性能的影响，研究者将细观力学引入混凝土的研究。在混凝土细观力学的发展中骨料对混凝土力学性能的影响主要集中在细观力学数值模型建立，细观层次混凝土损伤研究两个方面。基于混凝土的细观结构，人们提出了许多混凝土细观损伤断裂的数值模型，如格构模型、随机粒子模型、随机骨料模型、随机力学特性模型等［22］，数值模型仍不断改进发展。孙立国等［23］提出了一种新的高效投放算法，通过一次性随机投放形成同种骨料的所有三角形基骨料，然后在此基础上随机延凸，生成任意形状的随机骨料。李建波等［24］通过提出骨料粒径极值比阈值的方法，剔除奇形骨料颗粒，并针对骨料填充过程采取半人工干预方式，切实做到在保证骨料目标填充效率及成功率的条件下，兼顾骨料形状与分布的随机性。汪卫明等［25］把骨料当作刚体，砂浆当做弹性体考虑，骨料用块体元模拟，砂浆用有限元模拟，提出了运用于混凝土细观力学仿真分析的块体元-有限元耦合方法，可以大大地减少有限单元的数目，简化前处理，减少计算量。王旗华等［26］提出的混凝土三相结构细观模型生成方法，避开了复杂的侵入判定，提高了骨料的投放效率，综合应用的极坐标方法、布尔运算方法以及图层管理方法，使筛分简单、计算量小、有限元处理便捷。Chen等［27］应用自定义的3D细观离散单元法分析沥青混凝土的断裂性能，在建立的细观模型中，骨料的形状、颗粒级配、骨料含量通过定义的功能能容易的控制。梁听宇等［28］应用随机骨料模型，进行数值模拟，发现骨料随机位置对混凝土试件强度的影响比较小，对变形影响比较大，骨料尺寸对强度的影响比较大，混凝土骨料相对试件越小，其脆性越明显。琚宏昌等［29］运用Monte-Carlo方法模拟三相复合材料混凝土试件，采用各向同性的Mazars损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化过程，利用有限元方法分别进行了混凝土二、三、四级配圆形、多边形骨料试件的单轴拉伸数值模拟。试验结果表明，同一级配任意多边形骨料试件的极限承载力总体上要大于圆形骨料试件的承载能力;二、三、四级配混凝土试件强度依次递减;在应力-应变曲线的软化阶段，圆形骨料较多边形骨料试件软化曲线平缓;多边形骨料混凝土试件的脆性指数较圆形骨料混凝土试件的脆性指数高。唐欣薇等［30］对混凝土切口三点弯梁试验进行了数值仿真，分析了同级配不同骨料颗粒分布特征对裂纹扩展性态及宏观力学性能的影响。裂纹主要沿着骨料与砂浆界面扩展，当离开界面时，则从砂浆内部扩展，强度较高的骨料颗粒对微裂纹扩展有阻碍作用，断裂一般不发生在骨料内，数值仿真的力-位移曲线的应变软化段存在微幅波动现象。黄修山等［31］首先通过试验测定了数值模型中需要的砂浆、骨料强度和变形参数，在颗粒流数值平台上实现了砂浆、1～3mm、1～4mm和1～5mm粒组骨料数字混凝土单轴压缩虚拟实验，发现骨料对混凝土材料强度和变形特性具有明显的增强特性，骨料越大，微裂纹多绕骨料产生和发展，骨料粒径范围越大，越容易形成架空结构，造成应力应变曲线峰值附近的波动，形成次稳定和多级强化。Zhang等［32］运用骨料生成和打包算法建立了考虑混凝土非均匀性的数值模型，此模型表达了骨料分布的随意性，三点弯曲梁试验和数值分析发现骨料对断裂性能影响较大，裂缝不沿着原有裂缝发展，而是在附近呈Z字行分布，断裂方向上的骨料也破裂。王宝庭等［33］采用适宜极限分析及处理微裂纹行为的刚体-弹簧元法，以随机圆形颗粒模型代表混凝土的结构，模拟计算了混凝土试件的单轴抗压的本构特性，全级配混凝土试件的弹性模量与骨料的弹性模量的关系为二次曲线。黄俊等［34］用有限元方法模拟了轻骨料混凝土在单轴拉伸载荷作用下的破坏形式，发现轻骨料混凝土裂纹首先在轻骨料中萌生、扩展，断裂面扩展几乎不受骨料阻碍，破坏过程比较突然。骨料形状、颗粒级配、骨料分布、骨料含量、骨料和砂浆的模拟方法等都极大地影响了普通混凝土细观力学中数值模型的建立和处理，在数值模拟分析中，骨料粒径、强度越大，微裂缝多绕骨料产生和发展，骨料粒径范围越大，越易形成架空作用，任意多边形骨料试件的极限承载力大于圆形骨料试件的承载力等，可见骨料的粒径、级配和形状等影响了裂缝的萌生和发展，对混凝土细观力学性能影响同对混凝土断裂力学性能和宏观力学性能的影响基本一致。 5结语 本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面分析总结了骨料的粒径、颗粒形状、级配和密度等性能对混凝土的力学性能的影响。骨料特性影响了混凝土的抗压、抗拉强度等，影响了混凝土断裂形式、断裂参数、强度判据、数值模型，裂缝发展等，骨料对混凝土断裂性能、裂缝扩展、应力应变场变化等的影响和对混凝土宏观强度的影响基本一致。混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学的研究，使人们从不同层面全面了解骨料对混凝土性能影响、混凝土的破坏机理及其复杂的应力应变场等，可为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 作者：王赟 单位：陕西理工学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:钢渣混凝土性能及力学性能应用 1试验概况 1．1原材料 水泥:呼和浩特市冀东水泥厂生产的P·O42．5级水泥;细骨料:呼和浩特市产河砂;钢渣采用包钢转炉钢渣，本试验选取钢渣均经过热闷工艺，释放其膨胀性，符合混凝土粗骨料相关标准，经破碎筛选，粒径15～25mm。试验对比用天然碎石采用呼和浩特市大青山机制硬质花岗岩碎石，粒径15～25mm。水胶比为0．3、0．4时，使用聚羧酸高效减水剂;水胶比为0．6时，使用萘系减水剂。 1．2试验配合比 混凝土配合比共三种，分别为0．3、0．4、0．6;钢渣代碎石率(体积比)分别0、50、100%。1．3试验内容试验内容分为三类:一是骨料性能测试，具体依照JGJ52—2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》;二是混凝土拌合物坍落度及含气量测试，参照GBT50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》;三是钢渣代碎石混凝土的力学性能测试，参照GBT50081—2002《普通混凝土力学性能测试方法标准》。混凝土强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm，采用试验室标准养护，压缩强度试验龄期分别为3、7、28、90d、半年及一年，劈裂抗压强度试验龄期为90d。 2试验结果与分析 2．1骨料性能测试结果 密度、含水率测试结果见表1。钢渣表观密度为3126．67kgm3，含水率为2．17%。碎石表观密度为2843．35kgm3，含水率为1．1%。钢渣表观密度及含水率均大于碎石。表2为钢渣与碎石压碎指标测试结果。有试验结果可知，钢渣压碎指标平均值为4%，碎石压碎指标平均值为7%，钢渣压碎指标小于碎石压碎指标。 2．2混凝土拌合物 混凝土拌合物含气量及坍落度试验结果见表3。当水胶比为0．3时，相同配合比条件下，钢渣代碎石混凝土的坍落度与普通混凝土相近。当水胶比为0．4时，要达到与普通混凝土相同流动性，钢渣代碎石混凝土减水剂用量需增大到普通碎石混凝土的2．3倍。当水胶比为0．6时，钢渣代碎石混凝土单独增加减水剂已无法调配出与普通混凝土相同的流动性，需要同时增加水的用量。观察不同钢渣代碎石率的混凝土含气量，可发现在同等水胶比条件下，钢渣代碎石混凝土含气量比普通混凝土含气量大，且随着钢渣代碎石率的增大，拌合物的含气量逐渐增大。随着水胶比的增大，钢渣混凝土拌合物含气量有进一步增大的趋势。 2．3硬化混凝土力学性能 2．3．1抗压强度 表4显示了混凝土抗压强度试验结果。表5是混凝土各龄期相对强度增长率。图1为混凝土抗压强度随龄期的发展曲线。期龄90d后，普通混凝土抗压强度增长率开始逐渐减小，不足8%;而钢渣代碎石混凝土增长率逐渐增大至15%左右，钢渣代碎石混凝土增长率明显大于普通混凝土。到180d时，同水胶比下钢渣代混凝土已和普通混凝土抗压强度非常接近。180d后，不同钢渣代碎石率混凝土抗压强度增长速率已逐渐趋于稳定，钢渣代碎石混凝土强度增长率仍大于普通混凝土。且同等水胶比下钢渣代碎石率越高，混凝土强度增长越快。 2．3．2劈裂抗拉强度 表6为90d劈裂抗拉试验结果，图2为不同水胶比钢渣代碎石混凝土与普通混凝土90d劈裂抗拉强度变化曲线。由试验结果可知，不同替代率的钢渣代碎石混凝土与普通混凝土的劈裂抗拉强度随水胶比的变化趋势相同的，均随着水胶比的增大，劈裂抗拉强度不断减小。相同条件下，钢渣混凝土与普通混凝土劈裂抗拉强度无明显差异。 3结论 (1)钢渣与碎石在物理性质上存在的差异:钢渣表观密度和含水率比碎石大，压碎指标要小于碎石。(2)在相同配合比条件下，要配出与普通混凝土流动性相同的钢渣代碎石混凝土，需增大水和减水剂的用量;且随着水胶比的增大，所需水和减水剂用量逐渐增大;混凝土拌合物含气量随钢渣代碎石率的增加而增大。(3)与普通碎石混凝土相比，钢渣代碎石混凝土抗压强度早期增长率基本相同，长龄期抗压强度增长率大于普通碎石混凝土。(4)钢渣代碎石混凝土与相同配合比条件普通混凝土的劈裂抗拉强度接近。 作者：石东升 单位：内蒙古工业大学 力学性能论文:瓦楞纸板力学性能论文 1引言 近年来随着经济社会的发展和人们生活水平的不断提高，使得社会对物质产品消费不断提高，从而促进了作为商品重要包装形式的瓦楞纸板行业迅速发展，瓦楞纸板的需求量十分巨大。商品在流通过程中，瓦楞纸板这类纸质包装材料受到流通环境温度、湿度制约，其力学性质和动力学特性也直接受到环境的影响[1]。所以要求产品包装必须满足流通运输环境要求，保证产品的安全可靠性。在实际的流通运输环境下，引起瓦楞纸板力学性能变化的影响因素很多,温度和湿度的变化影响尤其显著,直接影响到瓦楞纸板包装物品的安全性和使用时限。王俊丽、李广生、肖文娟、程小琴等[2-5]通过在不同的含水率条件下瓦楞纸板力学性能的测定，得出瓦楞纸板的力学性能随纸板含水率的增加而下降。DongMeiWang[6]等人在不同温度下，研究温度对纸蜂窝夹层板的含水率的影响，结果表明瓦楞纸板的含水率随着温度的升高而下降；随着温度的变化，瓦楞纸板的含水率发生了变化，最终影响到瓦楞纸板的力学性能。在实际运输过程中，瓦楞纸板的力学性能在不同温湿度环境下的变化比较显著,但目前对瓦楞纸板在模拟运输环境下力学性能的研究却鲜有报道。当前，瓦楞纸板的种类繁多,不同类型的瓦楞纸板会有不同的力学性能。三层UV型瓦楞纸板的需用量非常大，已在精细产品、中小型和高档包装领域逐渐扩展，特别是在一些精密仪表、中小型家电、玻璃陶瓷器皿、医药、干鲜果品、饮料及礼品等的包装上体现得尤为明显。为了更好的解决三层UV型瓦楞纸板实际使用过程中出现的问题，为企业提供更多实际可行的借鉴方案，很有必要的对三层UV型瓦楞纸板的力学性能进行深入研究。 2材料与方法 2.1材料与仪器 实验材料：三层UV型瓦楞纸板，A型，克重为180g/cm2，南宁新大海纸箱厂。实验仪器：17-76型抗压强度测试仪，美国TMI仪器制造公司；LP-80U型恒温恒湿实验试验箱，广东宏展科技有限公司。 2.2实验方法 选择在流通环境下比较常见的温湿度。一般在车厢里面或集装箱内的温度为10℃-50℃，湿度为30%-80%。结合实验室相关条件，相对湿度选取40%、50%、60%、70%、80%、90%，100%的7个水平。温度选取20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的7个水平。裁切100mm×25mm（长×高）的试样，试样采用GB/T22906.2-2008《纸芯的测定第2部分：试样的温湿处理》[7]进行试样温湿度处理。平压强度采用GB／T22906.9-2008《纸芯的测定第9部分：平压强度的测定》[8]；边压强度采用GB/T6546-1998《瓦楞纸板边压强度的测定法》[9]，粘合强度采用GB/T6548-2011，《瓦楞纸板粘合强度的测定》[10]。 3结果与讨论 3.1温湿度对瓦楞纸板力学性能的影响 3.1.1温湿度对瓦楞纸板平压强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在20℃-30℃和40℃-50℃范围内变化不大，在30℃-40℃范围内的变化大，说明三层UV型瓦楞纸板平压强度在温度为30℃-40℃时的影响大；引起这一变化的原因是在30℃-40℃时，在各相对湿度下，瓦楞纸板内的纤维之间容易散失水分，瓦楞纸板的含水率不高，纸板纤维间的氢键力作用比较大。相对湿度为80%时的曲线波动最大，说明温度对相对湿度为80%时的影响是最大的；相对湿度为100%时的曲线波动最小，说明当相对湿度达到最大值时，在各个温度条件下瓦楞纸板内的含水率都非常高，平压强度在此湿度下随着温度的变化比较小。当相对湿度为40%，温度在35℃-45℃时，瓦楞纸板的平压强度达到最大值，这是因为纸板内纤维之间的水分含量比较低，纤维之间的作用力比较大。不同温度时，当瓦楞纸板的相对湿度增加到70%-80%，瓦楞纸板的平压强度下降明显加快。影响瓦楞纸板平压强度主要因素是纤维的作用力，纤维间水分的含量直接影响着纤维间的相互作用力，当环境相对湿度增加到70%后，纸板纤维润胀达到最大程度，纤维间的氢键就会被破坏，使瓦楞纸板的平压强度下降。 3.1.2温湿度对瓦楞纸板边压强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在20℃-30℃范围内，变化大，在30℃-50℃范围内，波动值小。说明三层UV型瓦楞纸板边压强度在低温时容易受到温度变化的影响；引起这一变化的原因是当温度升高到25℃左右时，纸板纤维之间的作用力变小造成的；相对湿度为90%和100%时的曲线波动最大，说明在高湿度环境下，瓦楞纸板内随着温度的升高水分散失严重；从图可看出边压强度最大值范围出现在相对湿度为40%温度在35℃-45℃之间，这是因为在低湿高温的环境下，纸板内的水分含量低，水分对纸板结构力学造成的影响比较小，所以纸板结构力比较大。边压强度随着相对湿度的增大不断地变小。不同温度时，当瓦楞纸板湿度增加到80%，瓦楞纸板的边压强度下降更快，说明当瓦楞纸板的湿度到达80%以上时，瓦楞纸板的平压强度受湿度的影响加大，若湿度继续增加，瓦楞纸板就可能失效，在运输中就丧失了作为运输包装的保护产品的功能。 3.1.3温湿度对瓦楞纸板粘合强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在30℃-40℃范围内，变化比较大，说明三层UV型瓦楞纸板粘合强度对高温的影响是比较明显的，粘合强度主要的影响因素是粘合剂，在此温度范围内，水分的散失比较慢，导致粘合剂的含水量大，降低了粘合剂的粘合力。从图3还可以看出，随着湿度的增大，粘合强度都在不断下降。粘合强度的最大值范围出现在相对湿度40%，温度为40℃-50℃时，在高温低湿环境下，粘合剂的含水量比较少，粘合剂的粘合力比较大。当相对湿度大于70%时，三层UV型瓦楞纸板的粘合强度下降速率非常大，可能由于相对湿度大于70%时，水分增加较快，瓦楞纸板的粘合剂开始慢慢变软，粘合剂的粘合力不断下降，使得瓦楞纸板的粘合强度下降的速率变大。综合图1-图3所示，在温度为35℃-45℃的运输条件下，当相对湿度为40%时，三层UV型瓦楞纸板的三种力达到相对的最大值，在此条件下最适合物品的运输，可以更好的保护产品。对三层UV型瓦楞纸板力学性能影响比较大的是相对湿度，温度次之。 4结论 本文探讨了模拟流通环境中不同温度和湿度对三层UV型瓦楞纸板的力学性能的影响。研究表明，流通环境的相对湿度对瓦楞纸板的影响较大，温度对瓦楞纸板影响次之；当温度在35℃-45℃之间、相对湿度为40%的状态下，瓦楞纸板的力学性能达到最佳值，此时瓦楞纸板可以最大限度的保证产品的安全性。在运输流通环境下，保证相对湿度不超过70%，瓦楞纸板可以更好保护产品。但要探究其原因，还需要从微观层面，楞纸板的内在纤维的影响等因素进行深入研究，在未来的瓦楞纸板力学性能研究中需要结合结构力学，材料力学等进行细致地分析瓦楞纸板内在的影响因素，开展深层理论研究。 作者：黄剑宗 单位：广西大学轻工与食品工程学院 力学性能论文:汽车用钢连续退火力学性能论文 1试验材料及方法 试验原料为真空冶炼并锻造而成的锻坯，首先在锻坯上截取直径为4.0mm、长10.0mm的圆柱试样，采用热膨胀仪测得合金钢材料的A1和A3分别为710℃和930℃。采用二辊轧机将1200℃保温90min的锻坯热轧为厚度为3.0mm的热轧板，并对其依次进行酸洗、冷轧，最后得到厚度为1.2mm的双相钢冷轧薄板，其主要化学成分w(%)：0.10C、1.35Si、1.88Mn、0.007P、0.0056S，余量为Fe。在冷轧钢板上沿轧制方向截取长220mm、宽60mm双相钢试样，并进行连续退火试验。根据实验测得的A1和A3，确定退火温度分别为735、760、785、810和835℃。将试样加热至退火温度并进行保温处理，保温时间为6min，然后将试样冷却至685℃后淬火到240℃，保温12min后冷却至室温。对工艺参数不同的退火板取样，利用热场发射扫描电子显微镜及EBSD技术对其进行显微组织观察和相结构分析，并采用电子万能试验机对其力学性能按照国标要求进行测试。 2试验结果及分析 2.1显微组织 图1是退火温度为735、760、785、810和835℃时双相钢连续退火后的组织。可以看出，不同温度条件下的退火组织均为马氏体和铁素体，无明显差异。同时发现马氏体（硬相）呈凸起岛状，且均匀分布在铁素体（软相）的晶界上，形成了由软相和硬相组成的双相组织[4]。通过ImagesProPlu和彩色金相图片对不同退火温度下马氏体的体积分数进行定量分析，研究组织中的相构成[5]。统计数据显示，马氏体的体积分数随退火温度的升高由13.8%增加至19.7%，且马氏体岛尺寸增大。这是由于在退火过程中，奥氏体随退火温度的升高逐渐增多；同时，C元素以及其他合金元素的扩散率也增大，奥氏体的尺寸增大。大部分奥氏体组织在淬火处理后转变为马氏体，增加了马氏体的体积分数以及尺寸。由图1还可以看到，马氏体岛中心位置颜色较暗，而与铁素体交界区域出现了光亮圈。这是因为C元素的热扩散速率较大，使其在连续退火过程中扩散较充分，使铁素体与奥氏体中的碳浓度达到了平衡状态。而Mn元素在奥氏体组织中的扩散速率小于其在铁素体组织中的扩散速率，导致铁素体与奥氏体的交界区域成为富Mn区，而淬透性与Mn的含量呈正比例关系，不同淬透性导致其内部较暗，而与铁素体的交界呈现光亮圈。 2.2相结构 退火温度分别为735℃和785℃时，汽车用高Si双相钢材料连续退火后的EBSD图像如图2所示。（采用黑色标记残余奥氏体，其他颜色标记马氏体和铁素体）可以看出，不同退火温度条件下双相钢组织中均得到了分布于铁素体晶界上的粒状残余奥氏体组织。这是由于双相钢材料中Si元素的含量较高，在退火过程可促进铁素体中C元素向奥氏体扩散，提高了奥氏体相中的含碳量；同时在冷却过程中Si元素还可以对碳化物的析出起到抑制作用，降低了奥氏体相中的碳损失。高碳奥氏体相的Ms点较低，因此具有较高的热稳定性，在室温条件下稳定存在并被保留。经测量，残余奥氏体的晶粒直径均小于1μm，稳定性较高。图3给出了双相钢在760℃时退火后的透射照片。可以看出，部分残余奥氏体组织呈薄膜状，分布于板条马氏体组织中。薄膜状奥氏体由于尺寸较小，同时周围包裹了马氏体束，提高了其成核所需表面能，因此增加了其向马氏体转变的难度。 2.3力学性能 表1给出了不同退火温度下双相钢连续退火后的力学性能。可知，随着退火温度升高，试验钢抗拉强度呈现先升高后降低。这是由于当退火温度高于735℃后，马氏体的体积分数开始急剧增加，抗拉强度也随之大幅提高；当退火温度超过785℃后，马氏体的体积分数不再增加，但在冷却阶段生成的铁素体体积分数逐渐增加，相比原始铁素体，新生铁素体的含碳量较高，导致马氏体的含碳量下降，抗拉强度也随之降低。传统低Si双相钢材料的抗拉强度为630MPa时，伸长率为23.0%。相比之下，退火温度为785℃时高Si双相钢材料的综合力学性能较高，抗拉强度为702MPa时，伸长率为25.5%，均高于传统低Si双相钢。伴随退火温度的升高，试验钢的屈强比未发生明显变化，最大为0.58，最小为0.44。传统低Si双相钢材料的屈强比为0.47，相比之下，除735℃退火外，双相钢的屈强比较低，因此其成型性能较好。这是由于钢中的Si元素不仅可以降低铁素体中C元素的含量，还可以对冷却及时效过程中碳化物的析出起到抑制作用，使C元素聚集在奥氏体中；此外，由于新生铁素体出现的无沉淀区降低了双相钢的屈服强度，因此其屈强比也随之下降。 3结论 （1）在汽车用高Si双相钢在连续退火后，铁素体晶界上均匀分布有岛状马氏体和粒状残余奥氏体，这是由于Si元素在退火过程中促进C元素的扩散，在冷却过程中抑制碳化物的析出造成的。（2）随着退火温度的升高，双相钢的抗拉强度呈现先升高后降低。当退火温度为785℃时，高Si双相钢的综合力学性能均高于传统低Si双相钢，有利于改善双相钢的成型性能。 作者：莫树懂 单位：广西交通职业技术学院 力学性能论文:混凝土力学性能试验研究 1原材料性能试验分析 1．1水泥 试验所使用的水泥是江西省生产的万年青牌P．O42．5，其细度为1．23。 1．2砂 采用武夷山当地的河砂，中砂，级配良好。 1．3粗骨料 采用武夷山当地产的碎石，表观密度为2867kgm2，最大公称粒径为40mm，级配良好。碎石的含水率小于0．2%。 1．4废弃混凝土 废弃混凝土集料(简称RG)，是武夷山当地旧建筑物上拆下来的废弃混凝土块，经人工破碎筛分、分级，按一定的比例混合后，粒径为5～40mm，级配良好。 1．5矿渣微粉 矿渣微粉是福建三钢集团龙海分公司生产的，比表面积为450m2kg。 1．6水 武夷山当地的自来水。 1．7减水剂 选用福州君安建材有限公司生产的YS－A型混凝土高效能减水剂，减水率为15%。 2试验研究 2．1混凝土基准配合比 根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)的要求，按照强度等级C35设计混凝土基准配合比，水胶比为0．4，坍落度120mm，砂率取38%。 2．2矿渣微粉再生混凝土配合比 试验采用废混凝土等质量取代天然粗骨料，取代率分别为0，25%，50%，100%。在废混凝土取代率试验的基础上，掺入矿渣微粉等量取代水泥用量，取代率分别为0，30%，50%，70%。采用均匀设计法制定了16组试验方案。 2．3混凝土试件的制作 根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GBT50081—2002)(以下简称《标准》)的规定，试块采用150mm×150mm×150mm标准试模，按照试验方案制作成16组试块，分别测试7，28，60d的抗压强度和工作性能，每次确定的强度值取3个数据的平均值，故每组按照7，28，60d的养护龄期分别制作9个试块，总计144个试块。2．4流动性测试根据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GBT50080—2002)进行坍落度试验，测定不同组别混凝土拌合物的流动性。2．5抗压强度试验根据《标准》进行抗压强度试验，使用微机控制电液伺服压力试验机(HCT306A)进行试验，以0．5～0．8MPas匀速加压，试验分7，28，60d共3次进行，每次试验3个试块，抗压强度结果取平均值。 3试验结果分析 3．1流动性影响分析 以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量，通过测试不同方案再生混凝土的坍落度值，得出对再生混凝土流动性的影响规律。当矿渣微粉取代率不变时，随着废混凝土掺量的增加，再生混凝土的坍落度呈现出比较明显的降低趋势;当掺入矿渣微粉后，再生混凝土的坍落度均有所提高;当废混凝土取代率不变时，随着矿渣微粉取代率的增加，再生混凝土的坍落度也有一定程度的提高。研究结果表明:废混凝土在破碎过程中产生很多的颗粒棱角，使其具有表面粗糙、孔隙率大和吸水性好的特征［5］，进行混凝土拌制时，在水胶比不变的前提下，由于废混凝土自身要吸收水分，减少了实际用于拌合混凝土的水量，导致混凝土的流动性变差。而矿渣微粉是细微球状体，其颗粒直径比水泥细，且表面光滑，可以起到填充水泥颗粒空隙的作用，而且吸水量小［6］。因此，在水泥刚开始水化时，矿渣微粉包围着水泥颗粒，起到了减水剂的作用，降低了水化速度，提高了混凝土拌合物的流动性。 3．2抗压强度影响分析 本试验以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量，通过测试不同方案混凝土的抗压强度值，得出每组方案对不同龄期混凝土抗压强度的影响规律。混凝土7d的抗压强度的变化规律:在废混凝土取代率不变时，当掺入矿渣微粉后，其抗压强度降低。这是由于矿渣微粉的水化速度慢，当水泥用量随着矿渣微粉的掺入而减少时，混凝土的早期强度会出现明显降低。混凝土28d和60d的抗压强度的变化规律:再生混凝土后期抗压强度相比7d的抗压强度高，能够达到设计强度等级C35。当废混凝土取代一定量天然骨料，混凝土强度有一定程度地提高，但随废混凝土取代率的提高，抗压强度呈下降的趋势。当取代率超过50%时，混凝土的抗压强度下降较快;当再生骨料取代率为50%时，掺入适量矿渣微粉，使再生混凝土的流动性得以改善，抗压强度影响不大，28d均能达到35MPa;当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%时，其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高，28d最高达到40MPa。分析表明:废混凝土不仅棱角多，而且表面粗糙，具有粘结面较好、界面粘结强度较高的特性［7］;另外，由于废混凝土的吸水性强，遇水后能很快湿润，促使其表面的许多微裂缝的立刻吸入水泥颗粒，使水化更加充分，形成致密的界面结构，在一定程度上补偿了废混凝土强度较低的缺陷;同时，矿渣微粉的细度比水泥颗粒细，起到了很好的填充作用，改善了再生混凝土的孔隙结构，使孔隙率降低，形成了密实充填结构［8］;此外，由于废混凝土的吸水率较高，降低了混凝土的有效水胶比，提高了再生混凝土的抗压强度。 4结语 当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%，采用水泥标号为P．O42．5时，其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高，28d最高达到40MPa。由此可见，矿渣微粉再生骨料混凝土既能节约资源，又能消耗大量的建筑垃圾，对于减轻环境污染十分有效。随着科学技术的快速发展，矿渣微粉再生骨料混凝土一定会成为可持续发展的绿色材料。 作者：谷艳玲 单位：武夷学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:石灰石粉混凝土力学性能研究 1试验原材料及配合比 1.1试验原材料 水泥:采用P.O42.5水泥，其主要性能见表1。石灰石粉:密度2700kg/m3，需水量比95%，其化学成分见表2。细骨料:采用天然河砂，表观密度2640kg/m3，细度模数2.77。粗骨料:采用天然卵石，粒径分别为5～20mm、20～40mm，表观密度2670kg/m3，压碎指标6.6%。外加剂:采用Gk—4A固状缓凝高效减水剂和GK—9A固状引气剂。 1.2试验配合比 试验采用内掺法，以石灰石粉替代不同掺量的水泥然后按表3的配合比成型混凝土试件。试验以R0为基准配比，通过改变石灰石粉掺量，研究石灰石粉对碾压混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响。 2石灰石粉对碾压混凝土工作性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2000)进行测试。掺入石灰石粉后，碾压混凝土拌和物的VC值出现降低的趋势，但随着掺入量的增加降低幅度减小。不掺石灰石粉时R0配比的VC值为8s，当掺入石灰石粉时，配比R1、R2、R3、R4都降至5s以内，说明石灰石粉具有固体减水剂的作用，适当的石灰石粉对改善碾压土的工作性能有益。VC值的大小是决定碾压混凝土可碾性和层间结合技术的关键。随着石灰石粉的加入，碾压混凝土液化泛浆时间缩短有利于碾压混凝土的层间结合，这主要是由于石灰石粉的密度低于水泥密度。采用等量替代法大大提高了碾压混凝土中浆量的体积，同时提高了浆砂比。同时，把混凝土看作是一个连续的颗粒堆积体，石灰石粉中的细颗粒对碾压混凝土起到级配微调作用，从而改善碾压混凝土的工作性能［3］。 3石灰石粉对碾压混凝土力学性能的影响 碾压混凝土抗压强度、静力抗压弹性模量和极限拉伸值按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。配比编号为R1和R2的7d强度比基准配比R0强度高，28d时虽仍有提高但提高幅度不太明显，到了90d强度基本接近;配比编号R3和R4的早期强度和后期强度均比基准配比强度低。说明:当石灰石粉的掺量不超过20%时可提高碾压混凝土早期抗压强度，对碾压混凝土后期强度无不利影响;当石灰石粉的掺量超过20%时，随着其掺量加大，碾压混凝土各个龄期强度降低。同时，从表4中可知，随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土的静力抗压弹性模量出现先降低后增加的趋势，而碾压混凝土的极限拉伸值则出现与其相反的趋势，即先增加后降低。这表明适当石灰石粉掺量对防止碾压混凝土坝的裂缝是十分有利的。混凝土可以视为连续的颗粒堆积体，石灰石粉的细度比水泥小，石灰石粉的细粉分散在水泥颗粒之间，起分散剂的作用，可以对碾压混凝土进行级配微调，使碾压混凝土内部更加密实。同时在水化早期，有大量的网状C—S—H生成，石灰石粉的支点咬合作用有利于水化物产生，从而加速了C3S的水化［4］，这种作用在早期十分明显，故一定量的石灰石粉可提高碾压混凝土的早期强度，但随着掺量的增加，混凝土内部参与水化反应的水泥越来越少，从而影响了碾压混凝土的强度。由于石灰石粉的等量替代提高了碾压混凝土的浆砂比，降低了碾压混凝土的VC值，从而起到提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的效果。 4石灰石粉对碾压混凝土抗渗性能的影响 碾压混凝土抗渗性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)采用逐级加压法进行测试，抗渗等级以每组6个试件中2个出现渗水时的最大水压力表示。抗渗等级按公式:W=10H-1计算。分别对5组试件90d龄期进行抗渗实验得出如下结果:R0试件的抗渗等级大于W10;R1、R2、R3、R4试件的抗渗等级均大于W12。碾压混凝土的抗渗性能是指碾压混凝土抵抗压力水渗透的能力，碾压混凝土的密实程度决定了其抗渗性能的高低，随着石灰石粉的掺入，碾压混凝土抗渗性能有一定程度的提高，这是由于石灰石粉的掺入起到了微填充的作用，阻断了碾压混凝土内部的毛细通道，提高了碾压混凝土的密实度，进而提高了碾压混凝土的抗渗性能。 5石灰石粉对碾压混凝土抗冻融性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。不同石灰石粉掺量的碾压混凝土90d龄期200次快速冻融结果。随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土的质量损失率增加，相对动弹模量降低。当石灰石粉掺量不超过20%时，碾压混凝土试件可达到200次冻融循环;当掺量达到30%时，只能达到150次冻融循环;当掺量达到40%时，只能勉强达到100次冻融循环。碾压混凝土抗冻性能的好坏与碾压混凝土用原材料、碾压混凝土内部的孔结构及碾压混凝土密实程度等因素有关系。目前常用的方法是提高碾压混凝土的密实度和掺加引气剂。由于石灰石粉中的细粉颗粒对碾压混凝土有级配微调的作用，在一定程度上提高了碾压混凝土的密实度［5-6］，但随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土中的含量明显降低，导致其抗冻性能降低。所以，在碾压混凝土中掺入适量石灰石粉，并合理调整引气剂的掺量，仍可保证碾压混凝土具备一定的抗冻融循环能力。 6结论 a.一定掺量的石灰石粉具有降低碾压混凝土VC值、改善碾压混凝土的工作性能的作用。b.当石灰石粉的掺量不超过20%时，可提高碾压混凝土早期抗压强度，对碾压混凝土后期强度无不利影响。当掺量超过20%时严重影响碾压混凝土的抗压强度。c.适当掺量的石灰石粉具有提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的作用，对防止产生碾压混凝土坝裂缝十分有利。d.石灰石粉的加入对碾压混凝土的抗渗性能无不利影响。e.石灰石粉的过量加入会大大降低碾压混凝土的抗冻性能，但若掺量合理并适当调整引气剂的掺量，碾压混凝土仍具有一定的抵抗冻融循环的能力。石灰石粉作为一种新型掺和料，在碾压混凝土中的应用显得尤为重要，其合理利用具有广阔的应用前景和良好的经济效益，符合变废为宝、节约资源、保护环境的可持续发展的思路。 作者：赵哲 单位：石家庄滹沱新区投资开发有限公司 力学性能论文:管线钢组织及力学性能应用 1有限元模型建立 对模型作如下假设：基体是连续相，填料粒子是分散的；填料粒子具有均匀性和周期性；填料添加比例为5%。根据假设，建立反映不同填料粒子分布形式的有限元模型。实验所用材料为建筑工业用X90管线钢，其化学成分如表1所示。对真空脱气工艺冶炼后的工业用钢连铸坯料进行轧制。采用MULPIC层流冷却设备对矫正后的轧制钢板进行热处理。并依据多相组织调控机理对层流冷却设备进行参数设置，试验板材尺寸为18mm×3000mm×12000mm。对试验钢板的轧制表面、沿宽度方面的截面和沿长度方向的截面分别取样，进行打磨和抛光处理。其中所使用的金相腐蚀液为3.5%的硝酸酒精溶液。采用Axiovert-200MAT型光学显微镜(OM)和FEIQuanta600型扫描电镜(SEM)对试验钢组织进行观察；使用H-800型投射电镜(TEM)对双喷薄后的试样进行微观形貌的观察；采用GenesisXM2对实验样品进行能谱分析(EDS)。 2试验结果及分析 2.1X90钢的组织分析 热处理前试验钢板厚度中层纵截面处的微观组织。可以发现，试验钢的原始奥氏体组织为长50.0~65.0μm，宽20.0μm的长条状扁平形晶粒，并沿着钢板轧制的方向分布。同时在其晶界处出现大量多边形的铁素体组织，尺寸范围为3.0~7.0μm。由于基体的相变温度受到钢内高能奥氏体晶粒的影响，因此随着奥氏体晶粒的长大，相变驱动力增加，促进相变发生。同时，生成的铁素体的力学性能、晶粒大小及相变过程中的动态也与原始奥氏体晶粒尺寸相关。在工程生产实际中，可以采用细化奥氏体晶粒尺寸的办法，达到增加其形变量和降低形变温度，优化X90管线钢材料的力学性能。与X70管线钢不同，X90管线钢的主要组织为粒状和板条的贝氏体、多边形的铁素体以及残留M/A。图2为试验钢不同位置光学和扫描电镜分析。可以发现，试验钢的基体组织为贝氏体、铁素体以及M/A构成的多相组织。准多边形铁素体在横、纵截面的试样中沿轧制方向呈带状分布。这是由于过冷处理增加了奥氏体晶界能量，促使铁素在轧后空冷过程中形核、生长；经挤压后，试验钢中贝氏体相互交错且取向不同，增大过冷处理的冷却速率不利于增加粒状贝氏体及M/A的数量。终轧厚度为18mm的试验钢板透射电镜分析如图3所示。其中，粒状贝氏体和板条贝氏体分布在准多边形铁素体周围。板条状贝氏体是在中低温的转变温度下制备得到的，其宽度为0.5μm，位错密度高，可提高钢强度。在试验钢板条束间隙中发现M/A相，该相在TEM图片中呈白色或黑色条状，如图3(d)和3(e)所示。另外，由于试验钢添加了0.09%的Nb元素作为晶粒细化剂，因此X90钢的晶粒得到了一定程度的细化。这是由于Nb可以抑制奥氏体晶粒的生长。 2.2力学性能分析 试验钢不同位置试样的力学性能测试结果如表2所示。可知，轧制钢板的最高屈服强度为653MPa，最低为609MPa；抗拉强度为713~723MPa；最大的屈强比为0.89。在低温的抗冲击实验中，DWTT重锤冲击实验的剪切面积不小于80%，冲击做功的范围在213~247J的范围内。X90第三代管线钢的具有较低的屈强比及较高的延展性能，可减少裂纹和开裂的产生，增加其在应用过程中的安全性能。 3结论 （1）建筑用X90第三代管线钢组织由板条和粒状的贝氏体、M/A以及准多边形的铁素体的多相组织构成。低密度的准多边形铁素体能够提高钢基体的韧性；含Nb析出物可抑制位错的滑移和扩展；夹杂在位错之中的极硬M/A可以提高钢的强度。（2）经热处理后，试验钢具有较低的屈强比，较高的延展性能，能有效减少裂纹和开裂的产生，提高材料的安全性能。 作者：申喆 单位：焦作大学 力学性能论文:铝硅合金力学性能探析 1实验方法 1.1合金成分 为使合金具备较高的抗拉强度、良好的充型能力及较高的耐磨性等性能，选择硅含量为18%。实际生产中，常将含铁量超过2.0%的回炉料，做废铝处理或给压铸厂回用，为增加高铁铝合金的回收利用率，同时保证良好的工艺性能和使用性能，将加入铁含量定为3%。根据文献报道［1-2］，高铁铝硅合金中锰的最佳添加量存在差异，现有报道主要集中在w(Mn)/w(Fe)=0.5～1.1，锰和铁含量相同时对高铁含量铝硅合金中的富铁相具有较好的中和效果，因此选锰加入量为3%(即w(Mn)/w(Fe)=1.0)。有资料表明［3-4］，随着铜含量增加，合金密度和热裂倾向增大，耐腐蚀性和铸造性能降低，根据合金的种类和用途的不同，所选铜的含量不一样，铜的含量取5%。 1.2热处理工艺选择 根据相关文献［5］，T6处理对于铝合金效果最好，即固溶处理后再进行人工时效。该热处理工艺可使高温时出现的富铁相扩散于基体中。人工时效可使富铁相均匀化。固溶温度选择525℃，保温时间4h，淬火采用水介质，温度为70～80℃的水。人工时效选择温度180℃，保温5h。 2试验结果与分析 2.1抗拉强度检测方法与数据 零件试样按GB/T228-2010《金属材料拉伸试验室温试验方法》规定尺寸加工，在电子万能试验机上进行拉伸试验，高铁含量的铝硅合金在加入一定量的锰后性能有所提升，但提升幅度较小(抗拉强度由118MPa提升到135.2MPa，提升幅度为14.58%)，不足以消除铁元素对合金的影响。在加入锰的基础上，加入铜后合金性能有较大提升(抗拉强度由135.2MPa提升到168.8MPa，提升幅度为24.85%)，基本已经能够消除铁元素带来的不利影响。合金经过T6热处理后，可以使性能再次提升到193.1MPa，相对于不含铁的铝硅合金(Al-18Si)抗拉强度提升28.73%，有利于扩大合金使用范围，这对铝硅合金的回收再利用具有重大意义。 2.2合金SEM及EDS分析 图1为Al-18Si-3Fe-xMn合金中主要相的SEM形貌。图1(a)为未加锰时即Al-18Si-3Fe中长条状和细长的针条状富铁相的形貌，含铝、硅、铁分别为65.79%、21.42%和12.79%，不含锰。图1(b)和图1(c)为Al-18Si-3Fe-3Mn中富铁相形貌。图1(b)含铝0.85%，含硅99.15%，不含铁和锰。图1(c)含铝、硅、铁锰分别为64.77%、18.51%、8.68%和8.05%。当锰含量为零时，即Al-18%Si-3Fe合金中富铁相的组成元素为铝、硅、铁，可认为这些相为三元富铁相。当锰含量为3%时，富铁相组成元素为铝、硅、铁、锰，可认为这些相为四元富铁相。图中浅灰色的相为初生硅。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金热处理前后主要相的SEM形貌和微区成分分析的位置，图2(a)含铝75.65%、铜24.35%，图2(b)含铝78.34%、铜21.66%。图2(a)中白色珊瑚状组织和图2(b)中白色组织是铝和铜组成的一种物相，铝和铜的原子比例分别为3.11和3.62，结合Al-Cu二元合金相图可以判定为Al2Cu相，虽然实际测得铝铜比大于2∶1，这是因为受到基体中α-Al的干扰和能谱仪电子束聚焦能力有限的影响。从图2可知，富铜相是以富铁相为核心方式析出和(Al+Al2Cu)共晶形式析出两种方式同时进行，这与文献［6］记载，当铜的质量分数大于1%时的析出方式吻合。从图2(b)中存在富铜相可以得知，部分富铜相尺寸较大，固溶处理并不能将其完全溶解。 2.3铸态组织结构观察与分析 从图3(a)和图3(b)可以观察到，Al-18Si合金中加入3%的铁后，出现粗大的双锥状富铁相，这种富铁相一般称为α铁相，双锥状富铁相对合金基体的割裂作用非常明显(合金强度从150MPa下降到118MPa)。从图3(c)可以观察到，在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰可使富铁相和初生硅得到细化，富铁相形态由双锥状转变为三叶状、四叶状、块状、田字状和块状(即β相)。通过对相关文献分析［7-8］，α铁相和β铁相都是通过δ高温铁相和剩余液相发生包晶反应生成，α铁相也可以通过包晶反应转变为β相。在平衡凝固过程中，δ高温铁相先析出。非平衡凝固组织中出现δ高温铁相，是由于在较大冷却速度下，δ高温铁相向β铁相的包晶反应变得困难，而不是较大的冷却速度抑制了β铁相的形核生长。在高温区，α铁相和β铁相分别通过包晶反应转变为β铁相，当冷却速度非常大时，包晶反应难以进行，而使δ高温相保留至室温。锰的加入，使α相从准稳定相转变为稳定相，L+αβ的包晶反应不再发生，L+δβ的包晶反应也受到抑制，L+δα的包晶反应受到促进。因富铁相由α铁相转变为β相，以及晶粒的细化，合金的抗拉强度得到一定提升(从118MPa提升到135.2MPa)。从图3(d)可以看到，在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰的基础上加入5%铜后，合金中富铁相形态变化不大，Al2Cu相在富铁相周围析出。是由于Al2Cu相包裹了富铁相，从而减小了富铁相对合金基体的割裂作用，使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金经过T6热处理后，富铁相和初生硅相边角被钝化，铸态下的CuAl2在固溶处理过程中，重新溶解入基体中，形成过饱和固溶体。此时，快速淬入70～90℃的热水中，溶质的扩散和重新分配来不及进行，CuAl2的形核和长大无法实现，从而得到过饱和的单相α固溶体。从图4可以看到，固溶处理后铜元素的分布明显均匀化，铜元素在单相α固溶体中有较大的过饱和度，共格界面处的基体晶格产生畸变，对基体起到强化作用。同时认为，由于高温下原子扩散作用增强，热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密，CuAl2相与基体结合部分更圆滑，因此更有利于消除富铁相对基体的割裂影响，提高合金强度。通过两种方式对合金的强化，合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa)。 3结论 Al-18Si-3Fe合金中加入3%锰后，富铁相形态得到改善，能够小幅度提升(抗拉强度幅度为14.58%)高铁含量铝硅合金强度，但不能完全消除铁元素带来的不利影响。Al-18Si-3Fe-3Mn合金加入5%铜后，析出的Al2Cu相包裹富铁相，减小富铁相对合金基体的割裂作用，使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu经过T6处理后，铜元素在单相α固溶体中形成较大的过饱和度，对基体起到强化作用，同时由于高温下原子扩散作用增强，热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密，CuAl2相与基体结合部分更圆滑。通过两种方式，合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa)，优于不含铁Al-22Si合金性能，实现铝硅合金的有效回收利用。 作者：李林鑫 单位：四川化工职业技术学院

浅谈建筑节能能源审计:关于大型公共建筑的能源审计之浅见 摘要：针对大型公共建筑能源审计进行剖析，探讨建筑能源审计的相关内容，简要介绍了建筑能源审计的评价标准以及方法。最终对国内的大型公共建筑能源审计现状给出了一系列的对策。文章将有助于推动大型公共建筑能源审计的相关事宜，为合理且有效地开展大型公共建筑的能源审计给出了可行性依据。 关键词：大型公共建筑；能源审计；研究分析 伴随国内经济的高速发展，大型公共建筑的数量逐渐增加，随之而来的是能源管理与建筑节能中暴露出的大量问题。大型公共建筑能源审计本身作为建筑节能管理以及服务的新举措，已逐渐变成政府相关系统管理大型公共建筑能耗以及节能的核心措施。利用建筑能源审计，将能够通过分析建筑能源利用模式与能源利用率，对被审计建筑的能源分项计量以及节能改造进行辅助以及指导。 1.建筑能源审计的概念 1.1.能源审计的核心概念 建筑能源审计能够从宏观和微观两个角度上实施审计管理。一般来说，宏观角度的建筑能源审计是以政府相关系统为核心的，主要指的是政策法规的制定，在建筑设计里以节能为标准，对项目的节能实施审核、测定以及监管；微观角度的能源审计，则指的是建筑节能的核心措施及模式，其通过对建筑物的正常运行以及用户耗能因素进行能效审计，并通过能效提升以及完善节能，最终达到节约能源的目的。目前建筑能源审计以微观角度为主进行能源管理，从环境测定、能源管理等相关方面实施审计。 1.2.能源审计的核心框架 为提升建筑能源管理效率，更为深入地节约能源、减少水资源浪费、合理利用各种自然资源，按照《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国审计法》、《中华人民共和国统计法》、《民用建筑能源管理规定》、《公共建筑节能设计标准》、《关于加强国家机关和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》、《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》等一系列法律法规的要求，借助于建设系统的统筹计划，由当地政府组建建筑能源审计小组进行领导，安排专家与管理部门实施建筑能源审计。 3.建筑能源审计评价体系的建立 3.1.评定标准的选择 按照建筑能源审计的核心理念，建筑能源审计的评定主要涵盖了能源管理、环境检测、现场检测、用能测评等多个方面，这几个方面关系到许多的评价因子具体标准。 3.2.能源审计评定措施 建筑能源审计涵盖了大量指标。各指标的评定措施中又涵盖了定量测量、定性评定以及统计计算等相关环节。目前主要利用的评定措施主要有李克特量表、虚拟变量还有定量测量等。在评价统计过程中，如果只用其中的一种方法，很有可能造成评定结果的过度主观。因此评定标准体系里应尽量使用多种种方法实施统一测量计算，防止偏颇，从而提升评定结果的正确性。 4.对建筑能源审计的相关建议 4.1.深化政府职能介入 建筑能源审计作为一项社会事业，具有较大的社会责任，对加强节能减排、提升能源管理起到基础作用，也是落实国家政策及社会能源管理目标的重要途径。因而，大型公共建筑能源审计必须被提升到政府管理和社会职能的层面，必须获取政府管理机构的政策法规、执行力等方面的有力支持。通过政府职能的介入和管理，可以在全社会更有效地推行大型公共建筑能源审计工作，提升能源节约，实现节能减排，促进和谐社会建设。 4.2.完善能源审计过程 大型公共建筑的能源审计要深化全过程管理。譬如制定大型公共建筑单位能源管理方面的相关制度，构建明确及容易操作的能源管理架构，让能源管理有章法，规范建筑能源审计的评定硬性指标，保证被评定的大型公共建筑的审计结果有其依据，提升能源审计结果的公开性、透明性。还有在能源审计过程中以政府管理系统为核心，引入第三方能源审计服务机构实施评定，从而促进能源审计工作的合理运转。 4.3.吸纳专业精、素质高的能源管理人才 大型公共建筑能源审计的有效性主要依附于个体。所以，为提高大型公共建筑的能源利用效率，相关部门及能源审计系统都要吸纳专业精、素质高的能源管理人才，这样的好处是能够提升建筑管理部门实施能源管理的效果，还能够提高能源审计执行的合理性及客观性。 结论. 总而言之，能源审计就是一种监督的机制，同样也是大型公共建筑能源管理及节能管理的重要手段。目前，在国内市场机制运行的环境中，能源审计工作还处在高速发展时期，工作前景是十分开阔的。在将来，国内能够将能源审计评定归入到法律之中，并完善能源管理评定机制及体系，从更高的层面对大型公共建筑的节能管理实施评定，以大型公共建筑为切入点，推动既有建筑改造，促进社会整体节能减排的进程，从而提升国内建筑用能效率。 浅谈建筑节能能源审计:建筑能源审计在公共建筑节能改造中的作用 摘要：本文通过将建筑能源审计的方法同公共建筑节能改造相结合，解决了公共建筑节能改造项目单一，整体观不强的现状。同时，具体分析了建筑能源审计在整体改造和局部改造中的应用。结果表明，两者的有机结合能够进一步推进公共建筑节能改造市场的良性发展。 关键词：建筑能源审计；公共建筑；节能改造；作用 引言 能源审计为建筑能效管理提供了必要的信息。建筑能源审计的目的是计量建筑物的能耗和能源费状况，检查建筑物的能源利用在技术上和在经济上是否合理，诊断主要耗能系统的性能状态，找出建筑的节能潜力，确定节能解决方案。 一、建筑能源审计释义 建筑能源审计是建筑能效管理的重要内容，是一种建筑节能的科学管理和服务的方法，其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察，对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析，对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、监测、诊断和评价，从而发现建筑节能的潜力。通过建筑能源审计，有利于政府了解用能单位贯彻国家能源方针、政策、法令、标准情况与实施的效果；便于准确合理地分析评价本地区和用能单位的能源利用状况和水平，用以指导日常的节能管理，以实现对用能单位能源消耗情况的监督管理，保证国家能源的合理配置使用，提高能源利用率，节约能源，保护环境，持续地发展经济。 近年来，我国在全国各省市相继开展建筑能源审计工作，各省份相继出台了建筑能源审计的管理办法，对建筑能源审计进行规范化科学化操作。如浙江省从2008 年下半年起，决定对各类型建筑的能耗实施能源审计，每年对能效高的典型建筑按类型各选取不少于3 幢作为标杆建筑进行审计；每年对各类型建筑单位面积能耗排名前20％的建筑以及所有能源审计建筑进行公示。同时，每年在各类型建筑单位面积能耗排名前50％的建筑中选取高能耗建筑进行能耗诊断，开展节能改造示范。北京市政府规定，从2010年起，北京市公共机构和大型公共建筑应当安装能源消耗计量装置，实行能源审计制度。出台的新办法要求，将在年综合能源消费总量5000 吨以上不满1万吨标准煤的用能单位中指定重点用能单位，这些单位每年3月底上报能源利用状况。经市有关部门审查后，对节能管理制度不健全、节能措施不落实、未完成年度节能考核目标、能源利用效率低的重点用能单位，责令实施能源审计，并限期整改。与此同时，其他省市也都在不断加大建筑能源审计工作。 二、建筑能源审计所解决的问题 建筑能源审计是对建筑的能源利用状况进行调查、监测、评价的过程。建筑能耗审计主要包括以下内容：建筑基本信息、建筑能源结构及能源账单、建筑能源管理文件、能源技术文件（竣工图和计算书、能源设备信息、数量以及运行状况）、用能设备现场调查、建筑能耗指标分析和建筑节能建议评价。 通过建筑能源审计，可以得到建筑中暖通空调、照明、办公、电梯、热水等用能设备的能耗指标和用能比例。并通过对建筑各用能系统使用情况的调查，了解建筑用能水平，查找建筑用能不合理的地方，提出建筑能源审计报告，也可称为“能耗体检单”。 建筑能源审计的目的是指导节能改造和运行，建筑业主更希望得到的是《能耗体检单》。从《能耗体检单》上业主可以知道建筑哪些部分是能耗大户，哪些部分改造的效果最好，并配有对应的节能改造潜力经济分析。只有有了“能耗体检单”，才能让公共建筑业主根据自己的经济实力有选择地对建筑进行改造。 三、能源审计的计算方法简述 1、分项能耗的拆分方法 （1）分项能耗的计算 当建筑有分项计量，可采用分项计量的结果。当建筑内没有分项计量措施时，分项能耗的数据可采用变配电系统原理图及运行记录，设备运行记录，主要设备、主要支路的现场实测能耗，设备铭牌信息，建筑物典型年工作日、非工作日天数等信息统计得到。 （2）分项能耗计算的检验 分项能耗平衡检验，以能源账单的总能耗信息为依据，分项能耗和总能耗的偏离率不应超过15%。 2、其他方法 （1）在得到分项能耗的基础上，可采用软件模拟的方法对建筑物进行能耗模拟，并通过修改建筑围护结构性能参数优化其改造策略，深化能源审计工作。 （2）对部分分项能耗较高的分项进行专项审计。可采用现场检查、现场测试等方法，为建筑的节能改造提供依据。 通过以上的工作，可以得到建筑的能耗水平和重点分项能耗部位，并对其进行有的放矢的改造。下文通过两个案例说明建筑能源审计在建筑改造中的应用。 四、案例分析 1、南京某科研楼的建筑能源审计案例 该建筑为南京某研究院科研楼，建于1976年，建筑共六层，建筑面积5400m2, 占地面积约900m2,框架结构，建筑体形系数为0.29。2008年对其改造。表1为该科研楼改造前围护结构的热工性能。 表1 科研楼改造前围护结构热工性能 通过对现场的能源审计结果如表2。 表2 科研楼改造前围护结构热工性能 通过分析，改造内容如表3。 表3 项目节能改造增量成本计算 改造后年单位面积节约用电量约22 kWh，按照综合电费0.85元/m2计算，建筑每年度节约电量约12万度，年节约费用为10万元。按照项目节能增量成本69.5万计算，改造项目增量成本在7年内基本可以完成回收，经济效益明显。 2、某宾馆建筑能源审计案例 该五星级宾馆楼层数为22层，建筑面积29948.48m2。建筑主要用能类型是电、柴油、天然气（厨房）和水。 (1)审计结果 通过对饭店的审计发现，厨房和热水使用的能耗之和占总能耗近50%。因此审计后就将此信息反映与饭店方，并为其提供了改造建议。 (2)改造内容 ①锅炉房蒸汽冷凝水回收改造：目前冷凝水无法回收，建议改造冷凝水回收系统。②改造厨房灶具：采用节能型燃气具。 (3)改造结果 改造工程简单，周期短，不影响饭店的正常营业。通过以上两个重点区域的改造，直接降低厨房和热水能耗40%～50%，可降低饭店总能耗的20%～25%。 结束语 通过建筑能源审计工作，对建筑进行整体改造，并将模拟、经济分析整合进能源审计报告中。通过前期的科学合理分析，为最终达到既定的节能目标提供了科学的依据。结果显示改造效果良好，达到了整体改造目的。建筑能源审计工作作为既有建筑节能监管体系中的一环，为既有建筑节能的推进提供了方法。进一步可加大二者的紧密联系，促进既有建筑节能改造科学、高效、快速发展。 浅谈建筑节能能源审计:北京某商厦建筑能源审计与分析 摘要:通过对北京某商厦能源审计入手，对的能源消费状况、管理水平、利用效率、消耗指标、财务过程、综合利用进行检查、测试、诊断、咨询和评价，排查节能障碍和浪费原因，查找节能潜力，提出EED整改措施，最终目的是促进企业节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。 关键词:能源审计；消耗指标；测试；诊断 一、项目背景 为贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）、《建设部、财政部关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》（建科[2007]245号）等文件精神，为提高建筑能源管理水平，进一步节约能源、降低水资源消耗、合理利用资源，以国家机关办公建筑和大型公共建筑的运行节能管理为突破口，建立既有国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行监管体系，提高国家机关办公建筑和大型公共建筑整体运行节能管理水平，对既有国家机关办公建筑和大型公共建筑实行建筑能源审计。 建筑能源审计是对建筑节能的科学管理和服务的方法，其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察，对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析，对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、测试、诊断和评价，从而发现建筑节能的潜力。建筑能源审计是研究制定能耗公示、用能标准、能耗定额和超定额加价等制度，并进一步在建筑领域推广能源服务和合同能源管理等节能改造机制的基础。 二、能源审计与分析 本次审计总建筑面26959m2。空调面积约为2.2万m2左右。 总体信息表见表1，以下章节将具体从围护结构、供暖空调通风系统、给排水系统以及配电系统进行详细描述。 表1 商厦总体信息表 能源计量方面，电力和水的一级计量都相对比较完善；生活热水及供暖制冷系统由于由自身设备提供，所以无分别计量，建议各自增加计量装置，以便以后做能源消耗核定时有准确数据可供参考。按照公共建筑用电分类计量技术要求，对已建项目按照空调采暖、照明及室内设备类、综合服务类、特殊区域类、外供电类进行分项计量。就目前的情况，计量情况已经很完整，但仍不能满足分项计量的要求，建议增加计量表，来达到上述要求。 能源统计方面，各个区域的数据进行了分别的核算，对近几年的能源使用量都分别进行了对比分析。 此外，管理者较重视节能工作，前期实施过一些节能措施，的节能做过空调机组更换、节能灯具的节能技改项目，均达到了比较好的节能效果。 (一)商厦能耗指标 图1能耗指标体系结构图 （二）商厦分项能耗比例 消耗的能源种类主要包括电力和水。通过计算，2011年常规能耗折标煤量为525.31tce，其中空调系统能耗为297.76 tce，占总能耗的58.8%，照明系统能耗折标煤量为120.91tce，占总能耗的24.42%；综合服务能耗折标准煤为91.48tce，占总能耗的14.73%；系统能耗比例见下图： 图2 分项能耗比例图 （三）商厦设备测试 本次能源审计对商厦的变配电系统及通风系统进行了测试。测试工具采用FLUKE435。具体测试内容如下： 1.商厦1#、2#变压器二次侧电能质量，包括谐波含量，功率因数及其他的运行参数。 2.商厦空调主机、循环水泵和通风风机。 通过测试发现目前的的供配电系统运行稳定，一层新风机组电机运行状态接近于空载状态，功率因数过低，无功输送量大，线路损耗大，电机效率运行效率低，属于非经济运行状态。 三、重点节能技改与措施 （一）商厦制冷系统的改造。 商厦采用风冷源热泵，由于单体机组小，开启灵活，可以根据负荷特点随时开启机，可以节约制冷采暖费用。目前商厦的制冷采暖系统采用风冷热泵机组，这种机组COP值相对低于常规冷水机组。且风冷热泵机组受外界条件影响较大，在室外温度低于-15℃和高于40℃时机组出力衰减严重，严重时会出现停机状态。风冷热泵机组在冬季制热运行时，其肋片盘管换热器起蒸发器的作用，由于蒸发温度较低，盘管表面的温度也随之下降，甚至低于0℃。当室外空气在风机驱动下流经盘管时，其所含的水分就会析出并附着于盘管表面形成霜层。随着霜层的形成，机组的性能下降，工况恶化，制热量也将下降。一个除霜过程通常需要3分钟左右，在前一分钟风扇不转，以便使冷凝温度尽快升高去融霜，第二和第三分钟风扇才开始转动，主要是为了带走被融化的水分。如果没有这个程序而直接停止化霜循环，则盘管上没干的水会重新结成霜，降低了除霜的效果。在机组化霜过程中，热泵不仅不能给系统提供热量，反而会吸收热量。当机组盘管结霜时，机组效率迅速下降，直到一定限度时机组开始化霜。此时，大约3分钟的时间，机组从水系统中吸收热量提供到盘管去除霜。实际上，在这3分钟的时间里，机组产生的能量是负数。从而导致机组产生更多的无用功。现场调查发现，主机除霜工况频繁，造成无用功增加，同时影响供冷、供热负荷出力。根据以上对风冷热泵存在的问题，建议可以采取一下措施尽量减少或避免上述问题出现。建议在楼顶增加蓄水箱，在冬季时，白天室外温度相对较高且湿度小于75%以下时，开启风冷热泵机组效率相对较高，这时再保证热泵正常供暖的条件下（现场调查冬季采暖热泵机组全开的时间很少），多余的机组可以开启用于蓄热，用于商厦夜间采暖需求。 现场了解，商厦的热泵机组在冬季室外温度低于-2℃时需要开启循环水泵，低于-5℃时需要开启热泵机组供热，以保证供水管在夜间不冻。这种情况下，由于冬季夜间温度很低（北京平均温度在-9℃），热泵机组效率低，如果采用白天蓄热，夜间直接利用蓄热热水采暖，可以降低一定的运行费用。在夏季时，处于用电高峰，白天室外温度很高，风热冷泵机组出力降低，COP值下降明显，在这种状况下可以考虑利用商厦夜间没有空调需求的情况下，开启风冷热泵机组续存冷水，用于白天时供冷。这样不仅可以解决夏季白天机组运行低的问题，还可以充分利用夜间低谷电制冷，减少商厦的年运行成本。 （二）风机变频改造。 商厦一层新风风机额定风压为590Pa，额定风量为45000m3/h，配电机功率为22kW，电机安装软启动，工频运行，实际运行电机功率为5.9kW，电机负载率为26.82%，功率因数为0.428，电机运行具体数据如下： 表2一层新风风机运行参数 此风机风量调节方式为阀门调节，利用调节风门、挡板开度的大小来调整风量，不论新风的需求量大小，风机都要全速运转，而新风量的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。 根据此种运行参数，考虑采用变频器驱动的方式取代风门、挡板、阀门的控制方式。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f（1-s）/p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。 （三）扶梯相控调压改造方案 商厦的现状是不管有无乘客搭乘，自动扶梯始终保持高速运转，然而出于安全考虑，扶梯要求电机恒速运行，而扶梯的负载多变，且50％以上的工况常有处于轻载或空载状态的时段或周期，所以电能损耗很大。 扶梯相控调压改造方案是根据商场内，一般在周末或下班后客流量大，其它时间客流量小，同一时间段，低层扶梯人多，高层扶梯人少，甚至会有一段时间内自动扶梯上没有人的这种客流量的变化规律，在这些客流量小得时间内，通过对电梯进行相控调压改造，通过在控制电机运行时，检测电机的电压、电流及其相位角，通过计算后，驱动输出单元（可控硅）强制实现电压、电流同步，减少电压、电流不同步时的电能浪费从而达到节电的目的。 相控调压技术基于晶闸管应用技术三相异步电动机降压节能，于1990年代引入中国；在油田、钢铁、化工、等领域中电机负载率变化频繁，空载及轻载时间较长的设备上，特别是扶梯、传送带、冲床、车床、搅拌机、压铸机、球磨机等设备上取得一定的节能效果，是一项非常成熟的节能技术。 异步电动机空载、轻载时输出功率减少，同时转子铜耗随之降低，但铁耗、风摩损耗和杂散损耗基本不变。由于励磁电流未变，定子铜耗降低较少，因此，电动机效率和功率因数大为降低。 一般电动机的经济负载率应在额定功率的75%-100%之间，每当电机长时间处于轻载或者空载状态时，令线圈出现漏磁效应，导致电机效能下降。该磁通量（又称为磁场电流）是固定不变的，是电机最浪费电能的因素之一。 由电动机的经济运行率特性可知，在电动机运行过程中铁心损耗等于负载损耗时，电动机运行最为经济（及损耗最小、效率最高），负载损耗的大小取决于负载电流大小和绕组的电阻值。当电动机运行于空载或者轻载状态下，电动机的铁心损耗远大于负载损耗，如果当电动机空载、轻载时，在不改变电动机的转速条件下，适当降低电动机的端电压（输入电压），电动机的铁损将随电压平方而减小，励磁电流也因磁通的减小而下降，使定子铜耗也减小，从而降低了电动机的总损耗，提高了电动机效率和功率因数。 相控调压节电技术使用普通晶闸管作为输出单元，利用计算机通过一定的算法控制输出单元的输出电压，使电动机输出功率与负载相匹配，达到低耗、节能的目的；计算机全程随时监测电动机的运行状态，一旦有断相、超载等故障发生时，立即采取适当的安全保护措施。 浅谈建筑节能能源审计:民用建筑能源审计最优化工作方法研究 摘要：本文首先对能源设计的分类与要求进行了介绍，然后对能源审计工作的实施步骤进行了解说，最后分析了民用建筑能源审计工作中的几个重要问题。 关键词：民用建筑；能源审计；能效测试；最优化方法 引言 民用建筑能源审计是指由专业能源审计人员受政府主管部门或业主的委托，对建筑的部分或全部能源活动进行检查、诊断、审核，对建筑中能源利用的合理性做出评价，并提出改进措施的建议，以提高建筑能源利用效率和增强对建筑用能的监控能力。 建筑能源审计的目的是为了推进和规范建筑节能工作，加快提升建筑的能源管理水平和能源利用效率，进一步完善节能监管体系和节能考核体系，推进建筑的节能改造工作。因此，如何科学、准确、公正、高效地开展建筑能源审计工作值得业内人士进行深入探讨。本文以笔者在民用建筑能源审计相关工作中所获得的经验为基础，系统地总结了民用建筑能源审计的完整工作流程和测评方法，并提出了在民用建筑能源审计工作中需要注意的诸多关键问题。 一、能源审计的分类及要求 对于民用建筑能源审计的分类依据《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》的规定，可主要分为非深度能源审计和深度能源审计两大类。 1、非深度能源审计 非深度能源审计要求完成其基础项和规定项的相关工作。 （1）基础项 基础项一般是由被审计建筑的所有权人、使用权人或其委派的责任人完成。主要内容包括： 提供被审计建筑的基本信息，填写基本信息表；提供能源审计所需要的各种资料数据；配合能源审计工作的开展。 （2）规定项 规定项一般是由各地建设主管部门委托的审计单位完成，由被审计建筑的所有权人、使用权人或其委派的责任人配合完成。主要包括6方面的内容：（1）与建筑物所有权人或业主指定的责任人和联络人，以及主要运行管理人员举行工作会议，掌握建筑运营情况及建筑能耗中存在的问题，逐项核实基本信息表。（2）审阅并记录1~3年( 以自然年为单位) 的能源费用账单，包括用电量及电费、燃气消耗量及燃气费、水耗及水费、排污费、燃油耗量及费用、燃煤耗量及费用、热网蒸汽( 热水) 耗量及费用、其它为建筑所用的能源消耗量及费用。（3）分析能源费用账单，计算出能源实耗值，将能耗划分为3类：第1类能耗即常规能耗和水耗，主要包括照明能耗、建筑供暖通风和空调能耗、插座( 室内办公设备和家电) 能耗、动力设备( 电梯等) 能耗和热水供应能耗等；第2类能耗即特殊能耗，如全年连续运行空调系统的计算中心、网络中心、大型通信机房、有大型实验装置( 如大型风洞、极端气候室、P3实验室) 的实验室、工艺过程对室内环境有特殊要求的房间等的能耗，并将其从总能耗中扣除；第3类能耗为按建筑面积定额收费的城市热网供热消耗量，这类建筑能耗应单独记录。（4）审阅建筑物的能源管理文件，应包括建筑物能源管理机构或建筑能源管理责任人的任命或聘用文件；过去1~3年内所采取的节能措施及其节能效果的说明文件；大型用能设备( 制冷机、锅炉) 或设备机房的节能管理规定、运行管理规程、运行记录；BA系统中保存的过去( 至少1年的)能耗数据；能耗计量装置( 仪表) 的校验证明；主要管理人员参加节能培训的证明文件等。（5）巡视大楼，填写现场调查表。（6） 对建筑内不同用途的各房间进行随机抽检，从每种用途房间中抽取占此种用途房间总建筑面积10%的房间，检测室内基本环境状况并记录。 2、深度能源审计 深度能源审计除完成基础项和规定项的内容以外，还需完成选择项的内容。选择项主要包括： 室内环境品质检测、空调制冷机房能效检测、供热锅炉房能效检测和通风系统能效检测等。此外还可以根据需要商定其它相关的检测项目。 二、能源审计工作实施步骤 1、基本信息收集 通过召开能源审计会议和发送电子邮件的方式向建筑所有权人或物业人员收集被审计建筑的基本信息表，包括建筑概况、建筑能耗账单、用能系统和用能设备情况等，并通知建筑能源管理人员准备以下资料，供现场文件审查时进行查阅：（1）被审计建筑的文字介绍，包括建筑基本信息；建筑功能划分及布局；建筑的照明系统、空调系统、给排水系统、插座用电系统、动力系统等的基本情况；有无进行过节能改造，若实施过节能改造工作，需要说明改造内容;有无分项计量，若有，需要说明分项计量情况。（2）被审计建筑的相关图纸，包括建筑图纸、结构图纸，以及水、暖、电、动力图纸。（3）能源管理文件。（4）能源账目文件。（5）用能设备清单、维修管理记录、暖通空调系统运行记录。 获得建筑的基本信息后，审计方判断建筑是否具备开展能源审计的条件，确定审计目标。若不满足最低审计条件，应及时提出( 这一点对于政府委托的项目尤为重要)。 2、现场调查和测试 （1）建筑巡视 对大楼进行整体巡视，结合文件审查结果及建筑基本信息表，确定建筑能耗和管理的总体情况。对大楼内的制冷机房、锅炉房等设备机房进行巡视，以便确定空调系统、通风系统、供暖系统、生活热水系统和电梯等用能系统是否存在管理不善、运行不当、能源浪费、无法调节等问题。根据建筑内各房间的不同用途进行随机抽检，对各用途房间至少选取1个房间。对所抽检的房间，巡视室内基本状况，对室内环境参数( 温度、相对湿度等) 的设定情况及控制和调节方式进行现场调查，以确定是否存在设定不合理、能源浪费、无法控制或调节等现象。 （2）建筑室内环境测试 根据建筑内不同类型使用功能的房间进行抽样检测，每种类型至少选取1个房间样本。对所抽检的房间样本，采取以下调研和检测措施： 巡视室内环境状况，调查遮阳情况以及办公电器等用能设备的运行和配置情况；对房间室内环境参数 ( 温湿度、二氧化碳浓度、照度等) 进行检测；对室内环境参数的设定情况及控制和调节方式进行调查。通过以上检测，可以基本确定是否存在空气温度设定不合理、电器配置浪费以及控制方式不合理等现象。 （3）机房设备检查 结合建筑基本信息表和建筑巡视情况对制冷机房、锅炉房及设备间内各种设备的运行情况、调节和控制方式等进行评价，需要时可进行必要的设备能效测试。（4）围护结构保温性能测试 根据实际需要，对建筑围护结构进行保温性能测试，主要是采用红外热成像法检测围护结构保温缺陷、采用热流计法检测传热系数、采用压差法检测建筑物气密性等，从而确定围护结构保温性能是否符合要求，是否需要进行节能改造。 三、民用建筑能源审计工作中的重要问题 1、基础资料的完整性 问题能源审计项目确定后要及早向业主提出所需的基本资料清单，并向业主详细阐述每种资料包括的内容，给其充分的时间进行准备、整理，审计机构要逐一核查其准确性，以确保能源审计工作顺利、完整地开展。 2、能源审计现场测试前的准备工作 确定测试位置、合适的检测日期以及需要的检测设备。要及时与业主沟通，保证在其配合下、在适合的检测日前准备就绪。 3、核实工作 报告初步完成后需与甲方核实项目基本情况的准确性，核对实测情况及数据。 4、沟通协调的及时性和有效性 应及时沟通、协调、解决出现的各种困难和问题。若遇到确实不易解决的困难，如果是政府采购项目（能源审计），审计机构需要及时向政府相关的管理部门反馈，在其帮助下确保能源审计工作能够顺利、高效地完成。 结束语 民用建筑能源审计工作是一项系统工程，各个环节相互关联，总体是由基础数据收集、现场实测和最终评价3大部分组成，需要统一协调安排，因此需要同时考虑数据的准确性和效率。合理的能源审计工作流程可以确保民用建筑能源审计工作高效、顺利地进行，因此需要重视工作流程的完整性和有效性。对于具备条件的建筑，建议安装相应的能源监测系统，实现对其能源系统的运行情况和能效指标的在线连续监测，有助于建筑的能源系统管理，以确保节能效果。能源审计机构要理顺与政府相应节能主管部门和业主之间的关系，遇到问题及时沟通，寻找合适的解决途径。

建筑工程材料试验检测技术研究:浅议建筑工程材料试验检测技术 摘要：工程项目中使用的材料是施工过程中最为重要的部分，是影响整个建筑工程质量状况的最直接的因素，因而对建筑工程中的材料必须进行严格的质量检测，本文论述了建筑材料试验检测中的几个环节，并且对保证工程质量的措施提出了自己的几点意见和建议。 关键词：建筑材料　试验检测　技术措施 1　概述 建筑工程质量不仅密切的关系到人们的工作和生活，甚至还关系到人们的生命及财产安全。建筑质量控制是建筑工程中十分重要的环节，而建筑材料检测是建筑安全质量控制的一个最重要的步骤，因此建筑材料的质量是整个建筑工程安全质量的前提和保障，必须严格依照国家的相关规定和标准对建筑材料的各项性能和指标进行试验检测。 2　影响材料检测的因素 2.1　周围环境温度及湿度的影响　温度对水泥构件的早期强度有着十分明显的影响：环境温度对水泥材料的凝结硬化有很大的影响，当温度高时，水泥的凝结硬化速度迅速，当温度低时，水泥的凝结硬化速度缓慢，因此适宜的温度对水泥的强度起到了十分重要的作用。在国家的标准规范中对检测时的材料养护的环境条件有严格规定，例如水泥试验环境要求：试验用的试块在成型时的环境温度应该稳定的保持在20℃±2℃的情况下，并且其相对湿度也应该大于50%。只有严格遵守相关规定才能有效的减少系统误差。 2.2　加荷速度的影响　在建筑材料的试验检测过程中，根据不同的规定和标准，对各种建筑材料有不同的加荷速度的规定。例如混凝土试块的试验检测过程应该使用连续的、均匀的加荷速度，并且混凝土的强度等级小于C30时，其加荷速度应该为每秒为0.3～-0.5MPa，当混凝土的强度等级大于或等于C30且小于C60时，其加荷速度应该为每秒钟0.5～-0.8MPa，当混凝土的强度等级大于或等于C60时，其加荷速度应该为秒钟0.8～-1.0MPa。假如检测人员在实际的试验检测工作中为了尽快的完成材料的试验检测任务，随意的增加其加荷速度，将会使试验检测的结果失去真实性。 3　建筑材料的试验检测 3.1　试验检测项目　建筑材料的种类非常多，在各种建筑材料进入工程施工现场之后，试验检测人员必须依据相关的规范和要求对其进行试验检测，并且其试验检测的项目也必须要符合国家和地方的相关规定的要求。在建筑工程中主要使用的建料有：水泥、砂石、钢材等。其试验检测的项目有很多：水泥需要试验检测的性能有强度、细度、安定性能、凝结硬化时间等；钢材需要试验检测的性能有其抗拉和抗剪强度以及焊接质量等；碎石骨料需要试验检测的性能有抗压强度、级配、含泥量等；砂料需要试验检测的性能有级配、细度、含泥量等；混凝土需要试验检测的性能有抗压强度、塌落度、和易性等。 3.2　试样的采取　选取的试样必须拥有代表性，一般是在材料中随机的抽取不同结构部位的一定数量的样品作为检验的试样。并且取样的位置以及方法也必须符合相关规定的要求：不得特意的制作检测试样；选取的试样数量对于试验检测结果的准确度有非常大的影响。如果选取的数量过少、取样的部位与方法存在偏差，会造成试验检测的数据的误差增加，从而影响检验结果。 3.3　检测误差　造成试验检测误差的原因有许多种，例如试验检测环境的温度与湿度的影响，试样选取的数量过少，取样的方法不正确以及一些人为因素等。特别是试验检测的工作人员不按照规定要求进行试验，致使试验结果不仅会出现误差甚至会出现错误。 3.4　数据处理　有的时候，我们选取的试件的试验检测结果得到数据离散性比较大，所以为使试验结果更加准确，就必须对试验得到的数据进行适当的处理。例如在水泥的强度试验时，如果其中一个试件试验得到的强度值超过了试件的强度平均值百分之十，就需要去除该数据。对于试验结果与我们预期的结果差距悬殊时，或者同一个试件的各项试验检测的数据指标出现矛盾时，我们工作人员必须要仔细查明其原因，并且及时的进行重新的试验检测。 4　确保材料试验检测准确的措施 4.1　建立完善的质量保证体系　在工程材料的试验检测中，首先施工单位要建立健全、完善的质量保证体系，对检测人员的组织管理、检测手段，设备仪器的应用等各个方面加强管理。 4.2　确定材料检测程序　材料试验检测的程序：针对各个工程项目的实际情况，制定较为详细的建筑材料的试验检测规范和标准，并且明确材料的试验检测程序。要明确建筑材料检测工作人员的职责、工作步骤和方法等，保证材料的质量要求也需要采取相应的措施等。 4.3　加强误差控制　试验检测的步骤和方法必须严格的遵守国家相关文件规定。不能够仅仅为了节省时间而省略必要的试验步骤，因这种试验工作人员所能控制的因素所能造成试验结果的误差，是错误而并不是试验误差。因此试验检测结果必须保证准确，尽可能的减小试验误差。 5　总结 综上所述，我们必须严格的按照相关规范和标准对建筑材料进行检测，以确保其质量，规格、性能等指标满足建筑工程的设计和规范要求。从而控制建筑工程的质量，为建造高质量的工程做出我们的贡献。 建筑工程材料试验检测技术研究:建筑工程材料试验检测技术的重要性 摘要：建筑工程材料检测工作是工程建设项目施工过程中质量控制的主要手段。建筑工程材料检测工作的准确性与否,直接影响到工程建设项目质量控制的有效性和质量评价的符合性。随着我国经济的发展,基本建设速度的加快, 如何正确适应当前的新形势,充分发挥检测的重要作用,提高市场竞争力,使建设工程材料检测逐步纳入规范化的管理轨道,是当前所面临的亟待解决的课题。 关键词：工程材料 试验检测 质量控制规范管理 前言；建筑工程材料试验检测是建筑工程施工技术管理中一个主要组成部分，同时也是建筑工程施工质量控制和竣工验收评定工作中不可缺少的一个重要环节。通过科学地管理试验检测技术，对充分合理利用当地原材料、推广新技术、新材料、新工艺；对科学地定量评定材料和构件质量及工程质量；对降低建筑工程造价等都有极为重要的意义。材料试验检测是一项技术性很强的工作，涉及知识内容广泛，如材料类型纷杂、仪器种类多。本文通过分析检测工作中所接触的一些现状，对建筑工程材料试验检测的重要性论述，并就加强工程材料试验检测的措施及对策进行了探讨。 一、工程材料试验检测的重要性 1、通过工程材料试验检测，可以优化工程材料的选择 通过试验检测，可在众多同类合格产品中优先选择综合费用低的原材料。可以科学地评定建筑用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验，评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料，提高工程质量，是非常重要的。比如对于建设地点的砂石、填料等等，可借助试验检测这种有效手段，以确定上述材料是否满足施工技术规范的要求，以便于就地取材，降低工程造价。又如选择土场，在完成土样的组成分析时，应进行达到压实标准所需的机械台班消耗与最佳含水量水分补充的总费用比较，选择标准击实较低、补充水分量少的土场，可节约工程用水量，从而节约了费用。 2、通过工程材料试验检测，有利于选择新材料、新技术、新工艺通过对新材料、新技术、新工艺进行试验检测，可以鉴别其可行性、适用性、有效性、先进性，对于推动施工技术进步，提高工程进度和质量等将起到积极的作用。 3、通过工程材料试验检测，可以优化材料的配合比设计 在进行配合比设计方面，多做几个试配方案，以便有选用控制成本主要材料用量比例小的配比的经济方案。如通过试验，在满足设计强度的情况下，可以选择灰剂量较小的砼、基层配比；在沥青路面上，选择用油量相对较小的方案。通过配合比试验检测可以选择合理经济的材料配合比有效地降低工程造价。 4、通过必要的试验检测，可科学地评定各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。 通过必要的试验检测，对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验，从而评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料，提高工程质量是非常重要的。 二、加强工程材料试验检测的措施及建议 1、建立完善工程材料试验检测制度 为了对工程材料实施有效的质量控制和检验评定，需要建立健全工程材料试验检测制度。首先，针对建设项目规模，建立相应等级试验检测机构和质量保证体系，对工程材料质量负责。试验检测机构业务范围内的有关规范、规程、标准等技术文件应齐全，试验检测应严格按有关标准、规程及规范进行。其次，建立健全试验检测工作制度。建立各级人员的岗位责任制度和内部工作文件、技术文件的管理及保密制度、检测样品及抽样管理制度、质量管理手册执行情况检查制度等。要明确试验检测的责任人，建立保证检测工作质量的各种措施及规章制度。在实际工作中，首先应严格实行质量自检，加强质量管理和质量监督，逐步建立完善四级质量保证体系；其次要增强建设各方面的质量意识，分工负责，责任到人，真正落实质量岗位责任制。作为建筑行业的一个组成部分，工程质量检测随着全民质量意识的提高面不断被个重视。最后，制定详细的试验检测工作细则。在试验检测过程中，完全按照经试验检测工作细则规定的方法进行操作，试验室对各种工程材料做到有检测、有取样、有试验报告，并确认试验检测合格后才进入下施工现场使用，以保证工程的施工质量。 2．合理配备试验检测人员和设备 首先，根据工程规模确定工地试验室的数量和中心试验室的布置。要确保以上设置能够满足施工的需要，以做到跟踪检测，及时掌握试验数据，有效地控制工程质量。其次，合理的配备试验检测人员。配备的技术人员必须经过专业培训且成绩合格，为了提高试验检测人员的技术水平，要求工程材料试验检测人员必须接受全面、系统的工程材料试验、检测技术培训，做到持证上岗。最后，加强仪器设备的配备与计量。中心试验室及工地试验室的所有这些仪器设备都经计量检测机构检测合格后才能使用，并根据其使用的频率，随时进行计量检定，保证试验仪器的准确性。 3、加强工程材料检测技术的规范化管理 (1)标准、规程的执行。标准是以科学技术和实践经验的综合成果为基础而制订的，各有关部门必须无条件严格遵守，但在实际工作中，不按标准、规程进行试验检测的例子很多。如：水泥仅做安定性检测；砂、石各项检测不做平行试验；钢筋拉伸试验不拉断，有的不做弯曲；试验时不严格控制加荷速度等等。这样的试验检测结果准确性很差，完全不符合标准、规程要求，所得结论几乎没有实际指导生产的价值，必须坚决制止。另外，随着社会进步，科学发展，新规程、标准不断产生，要及时采用新标准。如：1999年颁布《水泥胶砂纯度检验方法(IS0)》，2000年颁布的《混凝土和砂浆配合比设计规程》，2001年颁布《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》等都应及时取代旧规程、旧方法、旧标准，须严格落实执行新规程、新方法、新标准。 建筑工程材料试验检测技术研究:探讨建筑工程材料试验检测技术 摘要：随着近些年来我国房地产业日新月异的发展变化，越来越多的人开始关注建筑工程的质量状况。作为控制工程质量的重要手段-----试验检测工作也应运而生，并在整个建筑过程中起着举足轻重的作用。本文通过介绍试验检测工作的目的和内容，分析检测工作的现状和存在的问题，并根据自己多年来的切身工作经历，提出一些相应的解决办法，旨在让人们了解和重视建筑行业的这项关键性工作-----试验检测。 关键词：试验检测；材料质量；控制参数；工程 引言近20年来我国城镇化进程中土木工程发展迅速，建筑结构的建设规模日益扩大，建筑结构安全建设运行关系重大，在工程建设中必须竭力保证施工质量，试验检测概念应运而生。试验检测就是在建筑结构的建设中，对工程施工过程的每一个环节中所用的材料进行检测，并通过标准实验、验证试验的结果来判断工程施工成果的质量控制方法。 一、工程试验检测作用 （1)通过建筑工程的试验检测，可以实现原材料的充分利用。原材料乃是保证工程质量的物质基础，工程的质量取决于材料种类、价格、保存环境等因素。对建筑材料采用进场检测的方式，以确保原材料的质量达到工程标准，为工程的顺利施工奠定基础。（2)通过建筑工程的试验检测，能够确定工程的施工参数。施工参数是指导建筑结构建设的重要指标，强化建筑工程施工试验检测力度，可以得到确保工程质量的最佳参数，从而能够有效保障工程施工质量。（3)通过建筑工程的试验检测，可以为工程的质量把关。在进行建筑工程建设时，施工单位能主动将试验检测作为加强工程质量控制的一种手段，对每一个环节加以严格的控制。不仅能及时发现存在的问题，而且可以减少并防止返工，在一定程度上缩短工期，确保建筑工程能够按时保质完工并交付使用。二、我国当前工程试验检测中存在的问题1、施工单位对试验检测的重视力度不够试验检测是施工单位工程质量管理工作的重要组成部分之一。目前在建筑工程的建设过程中，个别施工单位为了追求经济利益，忽视试验检测的重要性，导致工程的试验检测不够规范。更有甚者，缺少试验检测环节，严重的损害施工质量。此外，部分施工单位由于经济条件等限制无法完全按照标准对样品进行检测，造成检测的结果失去代表性，无法准确的反应工程的施工质量，从而对质量的控制过程造成不利影响。2、试验检测的规范性有待提高我国施工单位目前知识水平较高、业务熟练的高级技术人员的数量有限，施工单位缺少足够的试验人员，大大降低了施工单位自检的规范性而影响了工程试验检测的质量。施工单位为了节省开支而未配备足够的检测设备，也在一定程度上限制了试验检测水平的提高。此外，检测结果直接决定工程能否顺利的竣工验收，单凭施工单位自检，很难客观反映建筑工程建材的真实情况。3、试验检测的监督工作有待加强试验检测是为了侧面反映建筑工程的施工质量，该方法出具的检测报告应当具备客观性、科学性和代表性。为保证结果的客观准确，通常要由建设单位委托监理单位对工程的全过程进行试验检测。但是在实际操作中，要准确的反应样品的实际质量，需要花费大量的资金配备足够的试验监理工程师并建立合格的现场试验室，单靠建筑工程监理费用难以负担。这就导致一些建筑工程的监理单位通过委托第三方或直接委托施工单位的自有人员进行试验检测工作。这种做法无法保证检测结果的真实性，严重影响工程施工质量控制。三、加强试验检测管理的措施 1、试验检测设备的管理需要加强检测设备是建筑工程试验检测的重要物质基础。只有种类齐全、质量合格检测设备才可以准确反映送检样品的真实性，作为评判建筑工程施工质量的参考。所以工程的建设单位和施工单位以及监理单位应当通力合作，必须确保试验检测设备满足检测要求，设备的维护与管理工作也需要加强，必须进行定期校验，确保设备处于正常的工作状态，有助于提升检测结果的代表性与科学性。 2、工作人员的业务素质亟需提高试验人员的业务素质在对于试验检测工作结果的质量起到了决定性作用，只有加强对试验人员的培训与管理，使得试验人员具备相应的资质，确保其业务水平达到相关的要求，才能有效地提高试该项工作的准确性与科学性。同时，试验人员的思想水平也起到关键作用，必须保证他们在试验检测的全过程中都能自觉的严格遵循国家标准，做到规范采样、科学检测，这样就能从根本上提高检测结果质量，确保建筑结构施工环节中工程质量管理有充足的依据，保证了建筑工程的使用安全。 3、完善试验检测的管理制度建立健全试验检测的管理制度，加强试验检测全过程的监督力度，可以确保试验检测结果客观准确的反应工程建设的实际，从而找到工程建设中存在的问题，并有针对性的加以改进，最终提高建筑工程的施工质量。所以，各级单位应当密切配合，不断完善试验检测的管理制度，实行科学的管理措施，使试验检测工作有章可循、有据可依，有效的提高试验人员的工作积极性，促进试验检测工作向着规范化、制度化的方向发展。此外，组织专人建立一个试验检测工作的监督小组，对试验检测工作的全过程进行客观公正的监督，并根据实际的操作过程对试验人员进行评分，可以激励试验人员不断提高自身的业务素质和思想水平，提高试验检测的质量，从而更好的发挥试验检测在工程建设过程中所起到的作用，确保建筑工程施工顺利进行。 四、建筑材料质量控制措施 1、首先在订购建筑材料前的质量控制仔细阅读工程设计文件，施工图、施工合同，施工组织设计等与工程材料有关的文件，熟悉文件对材料品种、规格、型号、强度等级，生产厂家与商标的规定和要求。 2、掌握材料信息，优选供货厂家。引入竟争机制是保证采购订货质量的前提，而且有助于保证工程质量，降低工程造价。为此大宗材料应当实行招标采购方式，对于有色差的装饰材料最好是一次订齐和备足货源，以免由于分批而出现色泽不一的质量问题。 3、进入施工现场的各种原材料、半成品、构配件按供货合同约定的质量标准提供质量文件，包括：生产许可证或使用许可证；产品合格、质量证明书或质量试验报告单。物单必须相符，应检查到场材料的实际情况与要求的材料在品种、规格、型号、强度等级、生产厂家与商标等方面是否相符。如有任何一项不符，应要求退货或要求供货单位提供材料资料。标志不清的材料可要求退货或抽检。 4、材料进场后的质量控制工程上使用所有各类材料必须事先审批后方可进入施工现场：施工现场不得存放与本工程无关或不合格的材料。不同种类、不同品种、不同厂家、不同批号、不同型号的材料必须分类堆放，界限清晰，建立材料台账并由专人管理。避免使用时造成混乱，便于追踪工程质量，对分析质量事故的原因有一定帮助。 结束语 随着建筑工程迅猛发展，质量是工程的生命已成为人们的普遍共识。材料是保证工程质量的首要条件，作为检验材料质量的唯一有效手段——试验检测，不容忽视。在材料质量控制的实践中，深刻体会到工程材料的质量监控要采取检验和抽检相结合，建立完善的质量保证体系，牢固树立“百年大计、质量第一”的方针，从源头抓起，严格执行国家有关质量检测方面的法律、法规，严格按国家颁布的试验标准和规程进行工作。检测工作坚持科学性、公正性、其工作不受任何行政和其它干预，秉公办事、不弄虚作假、不伪造资料、不参与任何有损于试验成果公正性的活动，确保工程材料质量，为有效地控制工程质量奠定基础。 建筑工程材料试验检测技术研究:建筑工程材料试验检测技术的应用分析 摘要：建筑材料的检测是确保工程使用材料质量,确保工程质量的重要举措，建筑材料质量好坏直接影响建筑工程的优劣，而目前社会上生产的建筑工业产品伪劣品太多，因此，必须对建筑材料质量进行严格检测与控制。本文结合笔者多年的施工管理经验，对建筑材料控制的内容、检测的影响因素及检测方法进行了探讨。 关键词：建筑 工程 材料 试验 检测 内容 当前我国经济正处于快速发展阶段，对基础建设工程的投资也逐渐的加大，建筑材料检测技术也越来越受到重视。检测人员应严格遵照规程操作,注意检测试验的每个细节,努力做好建筑材料的检测工作。加强进场材料的质量控制、严把材料进场验收关、合理选择、使用和存放材料等等。另外需要建设系统采取行政管理手段，备案措施，检验等措施来保证工程质量。 1、材料质量控制的内容 材料料的质量标准是判断材料质量是否合格的尺度,也是作为验收检测材料质量的标准和依据,不同的材料有不同的质量标准。掌握材料的质量标准,是进行材料检测的前提,否则检测就失去的意义。 材料质量检测的有书面检测、外观检测、理化检测和无损检测等方法包括：书面检测,是通过对被检材料的质量保证资料(生产许可证、合格证等)、试验报告等进行审核,取得认可方能使用; 外观检测,是对材料从品种、标志、规格、外形尺寸等进行直观检查,看其是否有明显的质量问题; 理化检测,是借助试验设备和仪器对材料样品的物理力学性能、化学成分、机械性能等进行科学的鉴定。 建筑物的检测根据其部位和使用功能可以分为三类，一是建筑结构材料，二是墙体材料，三是建筑功能材料。施工过程中使用的建筑材料品种多样，现场检测和试验材料的检测都需要符合国家的相关规范，这样才能够确保建筑物的工程质量，只对合格证明检测而不对样品进行抽样检测或者是抽样不合符规范都是不和要求的。 2.建材检测的影响因素 2.1 环境温度与湿度的影响 温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响，若温度过高会使材料强度偏高，而温度过低会使材料的强度偏低。为了得到标准的建筑材料性能，在标准规范中对材料养护以及测试时的环境条件都有明确规定，在检测时必须严格遵守。 2.2 加荷速度的影响 常温条件下若进行材料力学性能测试时加荷速度较快，则试件的变形滞后加在其上的荷载，测出的强度值一般就会高于材料的固有强度。若加荷速度较慢时，检测所得的数据就会偏小。因此加荷速度应严格按照材料标准和操作规程进行，在规定范围中取低值。在实际检测中检测人员应掌握正确的加荷速度。 2.3 试件尺寸及精度 进行材料力学性能测试时，试样应为标准试件，否则应按标准规范进行处理。尺寸精度就是实际尺寸变化所达到的标准公差的等级范围。尺寸精度越大得出的检测结果就越精确。所以试件尺寸及精度对检测结果的影响非常大。为了尽快建立规范化的检测标准，通过大量的材料检测试验，着重研究了标准试件的长度、宽度以及厚度等尺寸对材料性能的影响，提出了检测的标准试件尺寸的建议，为标准检验方法的建立提供了基础资料。 2.4 检测误差 检测中由于操作人员的熟练程度不同以及受材料的匀质性、设备仪器、环境条件等因素的影响都会使检测结果产生误差。将同一个样品分成几个试样，用相同方法在同一仪器上分别进行检测所得结果之间的误差，称为平行检测误差。它主要是考虑材料的匀质性，规程规定该误差的允许值较小；同一组试件之间的误差，若该误差在规定的范围内是允许的，但若超出了允许范围则应重新检测。它主要是考虑操作人员的熟练程度的差异。同一材料、同一样品在不同检测设备所获得的检测结果的误差，称为再现性误差或对比检测误差，该误差规定的范围最大。它主要是考虑操作人员的熟练程度的差异、设备仪器、环境条件等因素的影响。 3. 取样试样 建筑材料的取样必须具有代表性，一般是对一批材料中的不同的部位进行随机的抽样检测，也就是抽样时不仅要数量合符要求同时所取的部位和方法也必须是按照相关规定来进行的。所取样品的数量对检测的结果准确性非常的重要，若是数量过少、取样的位置以及方法不正确则得出的结果误差就会相差较大，甚至有可能得出相反的结果。例如：袋装水泥必须从至少20 袋水泥中取出等量的水泥样品，而且总量不得少于12kg。然而在实际的检测过程之中检测人员往往从一整袋水泥之中取出半袋或是就拿一袋作为样品，通过检测水泥的一些指标不符合相关标准要求，但是经过现场取样之后，得出的结果却是完全的符合国家的标准要求。 4.一般建筑材料的检测方法 4.1 钢筋的检测 钢筋在进入施工现场时，必须按照国家规范中的《钢筋砼用热轧带肋钢筋》GB1499 等一些规定对抽取的样品作力学性能试验，检测的结果必须符合规范中的标准。对于需要进行冷拉的钢筋必须分批的验收，同时每一批钢筋的总重量不能够大于20t。建筑在施工过程中的钢筋焊接主要分为以下几个焊法：闪光对焊、电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊。1） 闪光对焊：钢筋的机械试验主要是指拉伸试验和弯曲试验，钢筋的拉伸长度一般是500mm~650mm，在做冷弯试验是长度一般是250mm~350mm。2） 电阻点焊：热轧钢筋在做电阻点焊抗剪试验时，钢筋的长度一般大于等于600m m；对于低碳钢丝的焊点，除了要作抗剪试验外，还必须对小钢丝做拉伸试验，钢筋的长度一般为500m m ~ 650m m。3） 电弧焊与电渣压力焊：钢筋在做现场安装时都必须对其做拉伸试验，钢筋的长度一般是500m m ~ 650m m。 4.2 水泥、砂石的检测 砂石、水泥、外加剂是建筑工程中最基础和用量最大的建筑物材料，在过去对建筑工程中的这些材料进行检测时，一般只是检测这些产品的强度和着与强度有关的一些技术指标。而现在对于砂石、水泥以及外加剂的检测还必须加上放射性的检验。在对水泥进场验收时：必须对其品种、级别、包装以及出厂的日期进行检查，并且要对其强度、安定性和其它一些指标也要做相关的检测，检测标准必须符合国家规范中的《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 等中的相关规定。在施工的过程之中对水泥的质量不能确定时或者是水泥的出厂日期超过了三个月时，必须重新对水泥进行检测，并且按照新检测的结果使用。砂石的取样方式：在对砂料堆进行取样时，所取的部位必须是均匀的。在砂石的顶部、中部以及底部等五个不同的部位进行取样，从而组成一组样品，每个部位抽取的砂石必须大致相等。在对砂石和水泥进行送检时，还必须对混凝土配合比和砂浆的配合比进行检测工作，砂石和水泥的检测报告最好是同时得出。在第一次搅拌混凝土或者是砌筑砂浆时，必须要预留至少一组标准的试样来作为验证配合比的依据。同时，还需要对砂石的粒径、水泥的使用量、搅拌的所花费的时间以及砂浆的和易性等一些指标进行检验。 4.3 混凝土 建筑物的混凝土强度等级必须符合相关规范，对于检查混凝土强度的构件，必须浇筑的地方随机的抽取。对于有抗渗要求的结构，抽取的抗渗部位也必须随机从而来保证工程质量。检测过程中周围环境的稳定和湿度对材料的性能影响也非常的大，故对材料的养护和测试环境也必须符合规范的标准。例如GB/T17671- 1999 《水泥胶砂强度检验方法》规定，构件的制作环境温度应为20℃±2℃，湿度大于50%；拆模时的温度为20℃±1℃，湿度大于 90%；在水中的养护稳定为 20℃±1℃。 5.数据处理 检测数据的处理依照 GB/T8170－2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》来进行，按规定保留有效位数，尾上数字按照四舍六入五单双法进行取舍，即四要舍六要入，五后有数进一位，五后无数看前方，前为奇数进一位，前为偶数则舍去。在进行数据处理过程中，其取舍常用方法有拉依达法、肖维纳特法、格拉布斯法等。各方面的原因，相同组试件结果离散性会比较大。为了使得结果较准确，必须对试验结果作出相应的取啥。比如在做水泥胶砂试件的抗折强度要求时，当三个强度值超过了平均值的10% 时，那么就必须剔除该值其余两个值的平均值作为测定结果。如果其中的两个数平均值超过了10%，那么剩下的一个值作为测定结果。若三个数平均值超过了10% 则需要重新检验。对于混凝土和砂浆都有各自的检测方式，在做检测是必须注意。对于检测出的结果比预期的大或小，或者是相差比较大都必须对产生这一现象的原因进行分析，从而找出原因。 6.结语 近些年来，检测技术越来越加的成熟和先进，一些与检测有关的标准和规范也相应的出版了，这对于确保工程中的质量具有非常重要的作用。建筑工程施工质量控制不仅需要依靠施工过程的技术管理以及质量管理，还需要对施工用建筑材料进行必要的检测，以保障工程施工质量。 建筑工程材料试验检测技术研究:浅谈建筑工程材料试验检测技术 【摘要】建筑材料是建筑工程这一特殊产品的原料，其质量好坏直接影响建筑工程的优劣，而目前社会上生产的建筑工业产品伪劣品太多，因此，必须对建筑材料质量进行严格检测与控制。本文介绍了我国建材检测发展现状，探讨了影响材料检测的因素。分析了建材质量检测技技术的控制措施。 【关键词】建材 检测 技术 一、前言 我国建材检测发展现状 据国家认证认可监督委员会统计，目前我国的检测机构分布之广、数量之多、涉及面之宽，在世界上是罕见的。在众多的实验室中，绝大部分实验室的检测装备相当简陋，科技含量也不高，固定资产不足200 万元。实验室操作人员更是少得可怜，大多数不超出10 人。年检测收入不足100 万元，除去成本，利润微乎其微。造成此现象的原因是定位不准发展失衡，建材检测行业从开始出现发展到今天，都是以科研院校和大型建筑企业内部试验室等附属机构的面貌出现的，大都带有科研与教学性质。而以各级质量监督管理部门名义设立的监督检验室，带有政府色彩，且一直附属于母体的部门进行运作，还没有形成独立企业运作的理念。但是，按照国际惯例，没有独立法人资格，检测机构是不能作为独立的第三方服务市场的，这就为中国的建材检测机构带来了市场风险和压力。 二、影响材料检测的因素 1、周围环境温度及湿度的影响 温度对水泥构件的早期强度有着十分明显的影响：环境温度对水泥材料的凝结硬化有很大的影响，当温度高时，水泥的凝结硬化速度迅速，当温度低时，水泥的凝结硬化速度缓慢，因此适宜的温度对水泥的强度起到了十分重要的作用。在国家的标准规范中对检测时的材料养护的环境条件有严格规定，例如水泥试验环境要求：试验用的试块在成型时的环境温度应该稳定的保持在20℃±2℃的情况下，并且其相对湿度也应该大于50%。只有严格遵守相关规定才能有效的减少系统误差。 2、加荷速度的影响 在建筑材料的试验检测过程中，根据不同的规定和标准，对各种建筑材料有不同的加荷速度的规定。例如混凝土试块的试验检测过程应该使用连续的、均匀的加荷速度，并且混凝土的强度等级小于C30 时，其加荷速度应该为每秒为0.3~- 0.5MPa，当混凝土的强度等级大于或等于C30 且小于C60 时，其加荷速度应该为每秒钟0.5~- 0.8MPa，当混凝土的强度等级大于或等于C60 时，其加荷速度应该为秒钟0.8~- 1.0MPa。假如检测人员在实际的试验检测工作中为了尽快的完成材料的试验检测任务，随意的增加其加荷速度，将会使试验检测的结果失去真实性。 二、建材质量检测技技术 1、确定检测项目 施工现场所用的建筑材料品种繁多，进场需检测，试验的材料检验项目要服从国家、行业及当地建设主管部门(或所属有关部门)的规定。比如混凝土用的水泥，需按批检验其安定性．强度，凝结时间和细度。 2、科学取样 取样要有代表性，一般是以一批材料不同部位随机抽取规定数量的样品，即不仅取样数量要正确。取样部位及方法也要按规定进行。试样的数量关系到试验结果的准确性，数量过少，取样部位及方法的偏差，都会使试验误差增大，甚至会得出相反的结果；但是，在实际检测中常常出现取样不具有代表性、取样数量不够，取样方法不正确等。 3、一定的外部环境条件 温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响。故在标准中对材料养护，测试时环境条件有明确规定，只有严格遵守这些规定，试验结果才具有可比性；该试验在一定程度上能反映出环境温度湿度对材料试验的影响，因而要求试验时必须将温、湿度控制在规定范围内。 4、误差度 试验方法须严格按标准规定进行。可是有个别试验人员在作钢筋拉伸试验时只试验到试件出现颈缩而不将其拉至断裂，这是不正确的，这样势必造成试验结果的误差，但这不属于试验误差，而是人为造成的误差。钢筋不拉断，其测得的伸长率较规定的试件断后伸长率要低，与标准规定相违背，这是不允许的。试验要求必须准确，以减少误差度。 5、数据处理 由于各种原因，同一组试件中有时试验数据结果离散性较大。为使试验结果准确，标准规定对一些材料的试验结果数据有取舍的要求。如水泥胶砂强度抗折试验，当三个强度值中有一个超出平均值土106 的需剔除该数值，以其余两个强度测定值的平均值作为抗折强度结果。若其中有两个测定值超过平均值的±106 时，则以剩下的一个测定值作为抗折强度结果。若3 个测定值全部超过平均值的±106 时，则须重新检验。混凝土和砂浆的抗压试件强度平均值的计算等都有各自的取舍方法。应予注意，切不可简单地把数据相加计算了事。计算后的数据修约的方法按GB/T8170 进行，其尾数要按四舍五入单双法进位，并按标准规定保留数据的位数。 三、建筑材料质量的控制措施 1、严格检查建筑材料三证 为了控制以上材料配件的质量，严把材料进场检验关是一个重要措施。工程所使用的主要材料、成品、半成品、配件、器具和设备必须具有中文质量合格证明文件，规格、型号及性能检测报告应符合国家技术标准或设计要求。进场时应做检查验收，并经监理工程师核查确认。实行生产许可证和安全认证的制度的产品，应有许可证编号和安全认证标志。实行生产许可证和安全认证的制度的产品，在选购前需对产品的生产许可证及安全认证标志原件进行核查，以防复印件伪造，同类产品不同型号不同规格产品要分别核查每个品种的证件，以防冒名顶替以一代十。招标或采购技术要求、产品样品、投标书、合同等重要文件资料要专人妥善保管，甲方工地代表或监理工程师要全面掌握这些资料，货到工地后依据资料核查验收，对产品的型号、规格、性能指标、产地、数量、外观质量进行检查，不符合要求者不许接收。重要的设备、产品，需要特别关注的产品在设备产品加工生产过程中，需要甲方去现场核查监督生产过程。这项工作是甲方工地容易脱节，建设单位材料部门或合同管理部门整个操作过程没有及时通报给监理工程师，资料也没有给监理工程师复印，有时货到现场后没有及时通知监理工程师，材料部门或工地直接将材料接受，都会造成材料进场把关不严。加热管管材生产企业应向设计、安装和建设单位提交下列文件：国家授权机构提供的有效期内的符合相关标准要求的检验报告；产品合格证；有特殊要求的管材，厂家应提供相应说明书。 2、必要的强制性检测 为了保证结构安全，治理质量通病，禁堵伪劣材料用于工程，根据设计要求，或规范要求，或主管部门规定，需要进行项目检测。目前一些地区质量检测站常规检测项目有：主体结构(梁、板、柱)砼标号及钢筋数量检测，竣工后房屋空气质量状况检测，钢筋抽样检测，混凝土试块检测，加气块两项性能(外观质量及强度)检测(非必检测项目)，瓷砖性能检测，铝合金门窗三性检测等，这些项目都是强制性要求必须检测的项目。 结论 检测报告是建筑材料检测站的最终产品，检测报告的准确性和可靠性，直接决定了建筑材料是否合格、能否使用，关系到建筑工程的质量和人民生命财产的安全，也关系到建筑材料检测站的企业形象和社会信誉。因此，加强对建材检测技术要求及工作流程的管理，是建筑材料检测站内部质量管理的重要组成部分，是确保建筑材料检测站出具合格检测报告的重要手段，也是建筑工程质量控制的重要环节。

材料化学论文:高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的构建与成效 摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系,并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析 1.实验教学体系和内容欠争理 多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验嫩学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。 基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜,课时数约30学时,开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。 2.综合设计实验教学模块 综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。 教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。 3.研究创新实验教学模块 设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。 三、结论 基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。 材料化学论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词：材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要：文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发，探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位，在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上，提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科，对于自然科学和国民经济的发展至关重要，是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际，研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初，复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后，众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多，而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同，虽然专业名称相同，但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业，地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业，相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说，该专业无论是在师资队伍，还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以，我校开设的材料化学专业，只有办出自己的特色和优势，才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确，体现办学特色 人才的培养需要找准位置，明确方向。这是适应经济发展的需要，也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准，2005年正式招生。经过5年的发展，积累了较为丰富的教学实践经验，基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科，就材料而言，包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展，为了应对经济社会可持续发展的迫切要求，加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛，如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是，目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏，远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此，高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系，又要体现高等林业院校的特色与优势。为此，我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向，使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质，又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域，尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才，为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系，优化课程设置 本专业秉承夯实基础，提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念，根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要，在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上，在构建材料化学专业课程体系时，主要采取下列原则:加强基础理论，拓宽专业口径，重视实验教学，适当增加选修课比例。因此，该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾，如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时，还加强了工艺设计和制造方面的课程，如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之，在课程体系的总体构建原则下，经过两次培养计划的修订，对课程进行了认真仔细的整合，系统地确定课程门类，进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系，删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程，增加反映最新研究成果方面的课程，如纳米材料，纳米复合材料等，创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程，并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系，强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科，在教学活动中，必须加强实践教学环节。首先，在加强基础化学实验教学的前提下，组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时，利用多种渠道与企业建立联系，在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二，实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系，将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变，是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此，在实验教学方法上，部分实验课试行开放式教学，实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求，从查阅文献资料开始，到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成，使学生变被动学习为主动学习。第三，按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验，进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变，同时减少验证性实验，增设设计性、创新性和综合性实验。第四，鼓励学生参加科研活动，根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目，鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题，独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五，结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习，鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题，鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时，在实践教学环节中，重视学生综合素质的培养，把素质教育贯穿于实践教学的全过程，为全体学生提供了一个全面发展的实践空间，培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制，确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设，优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍，是专业建设的基本保证，是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初，师资主要来自基础化学教研室。为此，学校加强了材料化学专业的师资队伍建设，有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训，同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力，初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍，专业教师中具有博士学位的达到了50%，具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科，为专业课的开设奠定了良好的基础，师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时，我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之，高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确，培养方案富有特色，一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 材料化学论文:材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词：材料化学　人才培养　课程体系 论文摘　要：根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点，通过改革原有的课程体系，优化课程结构，修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色，体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科，受到了各国政府的重视，许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求，经安徽省教育厅批准，我校于2003年增设了材料化学本科专业，并在当年正式招生，目前已经有5届毕业生，学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业，培养的是应用型理科人才，所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习，还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标，使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求，是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念，深化教育改革，革新教学体系，优化课程体系中实践性教学环节，才能培养出掌握基本理论知识，动手能力强，富有创造精神的材料化学专业人才，才能办出高水平的材料化学专业，以满足经济建设和社会发展的需求。 1　材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发，设计培养方案、课程体系，优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括：思想教育，体育活动，大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括：人文社会类，自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括：大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括：材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括：课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2　材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科，其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论，培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时，我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性，将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础，把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后，陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程，在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限，我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养，统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中，课程教学计划课内总学时为2633学时，学生毕业应取得总学分为154学分，其中，通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致；专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设，更加突显材料化学的特色。 3　构建相对完善的实践教学体系 3.1　构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科，在教学计划中强化实践教学环节，确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位，我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次：一是基础实验层次，注重基础技能训练，培养学生对科学现象的观察和分析能力；二是测量实验层次，注重专业技能训练，设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容，培养学生的专业实践能力；三是综合实践层次，注重综合素质训练，设置了毕业设计（论文）、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容，培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2　更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分，占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心，优化和重组了原四大化学（无机、有机、分析和物理化学）实验教学的内容与结构，将实践教学内容分层次进行教学，确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系，涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时，积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革，减少验证性实验，积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验，强化毕业论文实践环节的检查和指导；加强校企合作，积极安排生产实习和社会实践活动，进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养，培养学生的动手能力和创新能力。 4　结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标，结合社会需求和学科发展实际，研究建立专业人才培养模式，提高材料化学专业毕业生的就业能力；以能力培养为本位构建专业课程体系，提高学生的理论知识水平，课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划，在四年教学计划的基础上，分析理论教学相关课程，优化教学内容，合理分配理论课程学时数，使课程体系逐渐趋于科学、规范，达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 材料化学论文:浅谈纳米材料的化学锂化与电活性 近年以来，人们对于物质世界研究已经深入到原子、分子等微观领域，纳米技术被研发于上个世纪八十年代末，它指的是人类在纳米单位即0.1至100毫米间对物质特及互相作用进行研究，同时利用它的特性的多学科的技术，目前已经成为主流研究领域。 一、纳米材料概述 （一）纳米材料主要分为：零维纳米材料。即在空间的三维尺度都受到约束，如纳米颗粒、团簇等。一维纳米材料。即在空间中有二维处在纳米的尺度内，包括纳米管、金属、棒和半导体线、纳米带等。二维纳米材料。即在三维空间里有一维处在纳米的尺度内，如超薄膜、超品格等。三维纳米材料。它主要由纳米晶体构成的材料。 在这之中，一维纳米材料具有特殊物理化学性能与可作量子器件的优势而被人们所重视，一维纳米材料之中，电子于两个维度或者两个方向的运动受到约束，只可以在一个方向自动运动，进而为研究在量子的限域之下电子运输、力学、光学等特性均提供了效果极佳的模型系统。 二、纳米带锂化改性 实验的原料：溶胶，纯氧化锂为锂源，分子量42.39。 间接水热法。量取0.2克使用离子交换方法经水热合成的纳米带，放入装30毫升去离子水烧杯中，经超声分散半小时，然后把0.29克纯氧化锂放入已分散好的纳米带中，同时搅拌48小时后，把淡蓝色流变相液体转移到容量50毫升的聚四氟乙烯的内衬不锈钢的反应釜里，反应釜经180摄氏度、24小时的水热后，自然冷却至与室温相当，将所得到的沉淀物分别使用乙醇与去离子水进行数次洗涤，最终在80摄氏度条件下经12小时干燥后得到最终产品。 由相关xrd图谱显示可以得出，锂化并没有对纳米带的晶体结构进行破坏，但是锂离子嵌入已使晶面距稍微扩大，其表现为衍射峰朝角度低处偏移。在锂化前后，纳米带依旧保持着一维纳米的结构，相比之锂化之前，锂化以后纳米带在二次水热的过程中部分断裂，其长度缩短至2至6μm，产生了较多的200至400nm小尺寸纳米片，其表面更为粗糙。 锂化前后的纳米带晶面距均为0.2nm，对纳米带实施选区电子衍射就能清楚看到衍射的斑点，而且锂化前后的纳米带花样一致，也从另一方面说明纳米带结构仍然是单品正交相。 直接水热法。为将实验流程简化，以利用更为简便与直接的方法对纳米带锂化，对间接锂化加以改进。 首先使用双氧水的氧化法制备过氧钼酸溶胶，然后把纯氧化锂直接加入溶胶里，并对其搅拌48小时以后，把溶胶转移容量为50毫升，内衬为聚四氟乙烯制不锈钢反应釜里，后续的工艺和间接锂化方法相同，同样能获得淡蓝色产物。 该产物的xrd图谱峰位一致，表明锂盐的存在对于溶胶产生正交相并没有影响，且与二次水热后得到的锂化纳米带比较，其衍射峰并无明显偏移，说明可能因为层间的锂离子嵌入相较间接锂化的纳米带更少，因此其层间距并没有产生明显变化。 纳米材料与电活性 间接锂化改性。就本文二中所提到锂化改性的纳米带的电化学性能如下：通过得到锂化前后的纳米带初次放电曲线图可知，锂后的纳米带正极材料放电电压的平台仍然是2.75v。引较于纯纳米带的初次放电量301mah/g来说，锂化后纳米带降低至240mah/g，主要是因为在锂化的过程中，锂离子嵌入故占据了一定数量的嵌理位置，使初次放电的电量明显减小，随着循环的持续进行，锂化纳米带便体现出其相当稳定的优势，经15次的循环以后，比容量仍然保持220mah/g，同时容量的保持率达92%。 对纯纳米带循环15次以后180mah/g的比容量进行相对比，容量保持率达60%与3.48的δ数值，可直观发现经锂化后纳米带具备更好的循环稳定性，得益于锂离子嵌入对其层结构起到支撑作用，使得充放电的比容量始终维持于平稳的数值范围之内。 （二）纳米器材。采用静电纺丝的技术制备具备“线中棒”的分级结构钒氧化物超长型纳米线，发现该线作为锂离子的电池正极材料具备较高比容量与优良循环性能。相比于常规的纳米材料，这类新颖的分级结构可有效防止纳米材料因高比表面能而发生自团聚的现象，从而提升电池性能，为排除纳米材料的团聚从而对性能造成影响，设计单根纳米线电化学器材，通过原位的表征，建立该纳米线电输运、结构、电极充放电等状态间的直接联系，发现容量的衰减和电导率降低有着关联。为进一步研究出化学锂化后对纳米材料的本征电活性的影响，把锂化前后的单根纳米带装成纳米器件，并对其电输运性能进行测试。 测试结果表明，锂化之前i-v特性显示纳米带的两端不对称的肖特基势垒，这是半导体氧化钼与金/铂电极间产生的，在大约2v的时候，传输的电流约300pa。锂化之后，i-v的曲线显示欧姆特性，在大约2v的时候，传输的电流约10na，根据测定电阻、有效长与横截面积的计算，纳米带在锂化前后电导率大致分别是10-4与10-2s·cm-1。通过锂化后，电导率相应增加了数量级两个。因为纳米的带沿面生长，所以纳米带的导电性也增加，这意味着八面体层里载流子的浓度增加，表明锂离子被作为填隙的离子而被引入的。 在电化学的循环过程之中，纳米带层间距随锂离子嵌入或脱离而持续扩大或缩小，相比于未锂化的样品，具较宽层距的锂化后纳米带，在其充放电的过程中显示出更小的体积变化。因此锂化能够提高电极在锂离子的嵌入与脱离的过程中结构稳定性，第一次锂化所导入的锂离子始终保留于晶格之中，进而提升导电性，有利于在未来充放电的过程中锂离子嵌入与脱离。 深入研究纳米材料的化学特性，对合理及应用纳米材料有着相关重要的影响，也为我国在各行业、领域推广使用纳米材料打下良好理论基础。 材料化学论文:材料化学绪论课教学设计 摘要: 在《材料化学》绪论课的教学过程中，采用启发引导教学方式，以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行教学设计，通过讲解材料发展中的化学，引入材料科学与化学的区别与联系，重点从材料结构、制备、性能和应用四个方面讲授了材料研究中的化学问题，使学生对本课程的内容有了清晰的认识，激发了学生学习本课程的信心和兴趣，并取得了满意的教学效果。 关键词: 材料化学;绪论课;教学设计 材料化学是材料科学与化学的交叉学科，伴随着材料科学的发展而诞生和成长，即是材料科学的重要部分，又是化学学科的一个分支［1］。目前，很多高等学校的化学和材料类专业开设了《材料化学》这门课程。《材料化学》是南阳师范学院材料化学专业的核心基础课程，对于培养学生的材料科学基础知识，分析和解决材料制备和应用中的化学问题的能力起到了关键作用。但是该课程涉及的知识面广泛，内容庞杂、概念甚多、加上课程改革，理论课时数减小，学生在学习《材料化学》课程过程中，普遍存在概念混淆、重点难以掌握等问题。绪论是一门课程的开场白和宣言书，是师生之间学习和交流的起始点，能为学生建立起一门课程的知识轮廓。通过对绪论进行学习，学生可以了解课程在所学专业中所处的地位和作用，以及该课程的教学内容、学习方法和考核方式等问题［2］。如何激发学生学习该课程的兴趣，提高课程的教学质量，绪论课在整个课程教学中有着举足轻重的地位。结合近年来的教学实践，就如何讲好《材料化学》绪论课谈一些心得。 1首先明确课程性质、特点及地位 教学之初，首先明确该课程作为专业核心课程的重要地位，是学习后面材料专业课程的基础课程，同时明确考核方式，加强学生对本课程的重视程度。材料化学是材料科学和化学学科的交叉学科，课程内容既涉及工程材料应用中的实际问题，又包括材料结构及制备中的化学问题。作为一门交叉学科，很多知识点与材料学和化学课程中的相关内容重复，很多学生以为学过相关知识，就会从思想上松懈。然而，相关知识点虽然出现重复，但在不同学科中讲授的重点是不同的。在讲授材料化学课程的过程中，要着重培养学生利用化学的思维解决材料科学中的问题，使学生深刻领会化学与材料科学交叉的重要意义。通过一些实例，讲解本课程与化学和材料相关课程的区别和联系，使学生更加深入了本课程的性质和地位。材料科学是偏实际应用的工科课程，化学是偏理论的理科课程，材料化学则是利用化学的理论解决材料应用中的实际问题。 2材料 以材料的实际应用为引子，如材料在航天航空、交通运输、电子信息、生物医药等领域的应用，带领学生进入学习状态，引导学生回想什么是材料?材料的种类?提出材料是对人类有用的物质，是人类赖以生存和发展，征服自然和改造自然的物质基础;是人类进步的里程碑。然后介绍材料的发展历史，说明人们对材料的使用，是从最早的天然材料，依次经历了陶瓷、青铜、铁、钢、有色金属、高分子材料以及新型功能材料。根据材料的发展史，启发学生思考材料研究和发展过程中的规律和特点。人们对材料的使用经历了从天然材料到合成材料，从传统材料到新兴材料。传统的材料主要以经验，技艺为基础，材料靠配方筛选和性能测试，通过宏观现象建立的唯象理论对材料宏观性能定性解释，不能预示性能和指明新材料开发方向，而新型材料则以基础理论为指导。材料科学的历史表明，当一种全新的材料在原子或分子水平上合成后真正巨大的进展就常常随之而来。化学的发展往往导致材料技术的实质性进步。在新材料的研发和材料工艺的发展中，化学一直担当着关键的角色［3］。任何新材料的获得都离不开化学，以石墨烯为例，物理学家主要关注其电子结构及输运理论，材料学家主要测试材料的电磁、光电、传感和催化等性能，而化学家的任务则是利用化学气相沉积和插层剥离等方法制备该材料。只有通过化学气相沉积法制备出高质量大尺寸的石墨烯，才能推动石墨烯在电子信息领域走向实用化。 3材料与化学 材料化学是材料科学与化学学科的交叉，很多学生容易混淆材料科学和化学的研究范畴。在本课程的第一节课，一项重要的任务是使学生明确材料科学和化学的研究内容和范畴，这对于后续相关概念的讲解至关重要。材料科学的研究对象是材料，材料是对人类有用的物质，指的是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。而化学的研究对象是物质，物质是构成人类物质世界的基础。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料;材料科学是一门研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关系的科学;而化学则是从原子和分子角度研究物质的组成，结构、性质及相互转变规律的科学。因此，化学研究的尺度范围是原子、分子、分子纳米聚集体。材料科学最早研究的尺度范围在微米以上，如钢和陶瓷的组织结构。随着一些新兴材料的出现和发展，人们对材料的研究甚至小到电子结构。如近些年发现的拓扑绝缘体，其表面导电，体内不导电的性质由其拓扑的能带结构决定，而该拓扑结构则与电子的自旋运动有关，研究拓扑绝缘体必须从电子自旋角度认识其结构。因此，材料科学的研究范畴不断拓展，并于其它学科交叉。 4材料化学 通过学习材料的发展历程、材料科学与化学之间的区别和联系，学生已经对材料化学有了一定的认识，引导学生给材料化学下一个定义。材料化学是关于材料结构、制备、性能和应用的化学。本校材料化学专业选用曾兆华、杨建文编著第二版《材料化学》作为教材，教材的章节也是按照材料结构、制备、性能和应用进行安排的［4］。在这部分内容讲授过程中，可以让学生以教材目录为参照，讲到相关内容可以与教材相关章节进行对应。 4.1材料的结构 从三个层次讲解材料的结构，分别是电子原子结构、晶体学结构和组织结构。电子原子结构在很大程度上影响材料的电、磁、热和光的行为，并可能影响到原子键合的方式，因而决定材料的类型。在这个层次上研究的化学问题主要涉及原子序数、相对原子量、电离势、电子亲核势、电负性、原子及离子半径等。原子序数决定了材料的化学组成，电负性决定材料内部原子之间的键合方式，从而影响材料的导电性、强度和热膨胀系数等。晶体学结构主要指原子或分子在空间排列的方式，根据原子排列的有序性，将材料分为晶体和非晶体。晶体中出现局部无序，或对理想晶体的产生偏离，则出现缺陷。缺陷的存在影响材料的力学性能和电学性能等。如在本征硅内部掺杂磷元素，磷原子替代硅原子的位置，形成杂质原子缺陷，增加本征硅的导电性，形成N型半导体。组织结构主要指材料的物相组成及结构、晶粒的大小和取向等。在大多数金属、某些陶瓷以及个别聚合物材料内部，晶粒之间原子排列的变化，可以改变它们之间的取向，从而影响材料的性能。一般来说，减小金属的晶粒可以降低其熔点。在这一结构层次上，颗粒的大小和形状起着关键作用。大多数材料是多相组成的，控制材料内部物相的类型、大小、分布和数量可以调控材料的性能。 4.2材料制备 材料合成与制备就是将原子、分子聚集在一起，并转变为有用产品的一系列过程。材料制备的方法和工艺影响材料的结构，从而影响材料的性能。根据制备原理的不同，材料制备方法可以分为物理法和化学法。物理法指在材料制备过程中，仅改变材料内部原子或分子的聚集状态，不涉及化学反应的方法。如真空镀膜、溅射镀膜、脉冲激光沉积法等。化学法则在材料制备过程中，涉及化学反应，并且有新物质的生成。如固相反应法、有机合成法、水热法、沉淀法、化学气相沉积法等。以石墨烯材料为例讲解材料的制备方法。石墨烯作为二维单原子层材料，既可以采用物理法制备，也可以采用化学法制备。2004年发现石墨烯的报道，便是采用简单的胶带对撕方法制备，该方法依靠外力使石墨片层克服层间范德华力，使层与层之间分离，从而获得单层石墨，该方法也称为物理机械剥离法。利用甲烷、乙烯等烃类气体作为碳源，镍、铜、金等金属作为基片，采用化学气相沉积法则可以制备高质量大尺寸的石墨烯。另外，以石墨为原料，利用化学插层剥离的方法也可以用来制备石墨烯［5］。但不同方法制备获得石墨烯的尺寸及性能差别较大，在不同的应用领域采用的石墨烯制备方法是不同的。 4.3材料性能 材料的性能由其结构决定，与材料制备的工艺和方法有关。性能是指材料固有的物理、化学特性，材料性能决定了其应用。广义地说，性能是材料在一定的条件下对外部作用的反应的定量表述，例如力学性能是材料对外力的响应、电学性能是对电场的响应、光学性能是对光的响应等。因此，材料的性能可分为力学性能和特殊的物理性能。常见的力学性能包括材料的强度、硬度、塑性、韧性等。力学性能决定着材料工作的好坏，同时也决定着是否易于将材料加工成使用的形状。锻造成型的部件必须能够经受快速加载而不破坏，并且还要有足够的延性才能加工变形成适用的形状。微小的结构变化往往对材料的力学性能产生很大的影响。材料特殊的物理性能包括电、磁、光、热等行为。物理性能由材料的结构和制造工艺决定。对于许多半导体金属和陶瓷材料来说，即使成分稍有变化，也会引起导电性很大变化。过高的加热温度有可能显著地降低耐火砖的绝热特性。少量的杂质会改变玻璃或聚合物的颜色。 4.4材料应用 材料化学已经渗透到现代科学技术的众多领域，如电子信息、环境能源、生物医药和航天航空等领域。例如，在电子信息领域，现代芯片制造离不开化学。光刻过程使用的光刻胶和显影液，镀膜过程中的化学气相沉积和原子层沉积，刻蚀过程中的反应离子刻蚀，这些工艺过程都离不开化学的作用。在环境能源领域，新型光催化材料和太阳能电池材料的研究和开发，离不开化学法制备材料和对材料进行化学掺杂改性。在生物医药领域，对传感材料进行化学改性提高其传感特性，对仿生材料进行表面改性可以提高其生物相容性。在航天航空领域，各种轻质、耐高温、耐摩擦等结构材料和功能化智能材料的研发都离不开化学。 5结语 通过对“材料化学”绪论课的精心设计，使学生明确了该课程的性质和重要地位，大量的实例激发了学生学习的兴趣和求知欲，树立了学生学好该课程的信心，为课程的深入学习起到了奠基石的作用。以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行讲授，使学生对本课程的内容有了更加清晰和深入的认识，取得了良好的教学效果。 作者:李涛 高利敏 单位:南阳师范学院化学与制药工程学院 南阳师范学院校医院 材料化学论文:高职化学教学工程材料分析 摘要： 《工程材料》是高校土木工程专业的一门重要的专业课，它不仅是一门应用技术，同时又是建筑施工等课程的基础，该课程中涉及到的材料的组成及性能等内容需要学生具备一定的化学知识方能学好，因此在开设该课程前，一般都需要学生具备基础化学知识，结合《工程材料》教学内容，主要总结了小高职基础教育阶段需要前修的化学知识模块。 关键词： 工程材料；高职；化学；教学内容 哈尔滨铁道职业技术学院是一所以高铁、隧道、桥梁、建筑为主打专业的国家骨干高职院校，同时也是中国中铁集团下属唯一一所高职院校。我校每年为国家高速铁路建设、城市轨道交通建设、土木工程检测、道路桥梁建设等方面输送大量的优秀人才。作为一个历史悠久的老牌土木工程类院校，我校在大一第二学期开设了《工程材料》这门课程。由于近些年高考不断改革，高中化学知识删减了很多，又由于高考适龄生源的减少，以及一些二本院校招生门槛的降低，使得我校招生学生的素质降低，此外，作为三年制高职教学的补充，五年制高职的学生没有经过高中系统的学习，化学知识更是为零，学生的化学基础知识不能够满足《工程材料》这门课程的学习，因此，需要在讲授这门课程之前，前修一部分化学基础知识，现结合我校的实际情况，前修基础课程并没有充足的课时，也不能像高中化学教学那样，重视基础，精讲运算，因此我们针对学生后学专业课学习的内容，总结出三个必须掌握的化学知识模块，即金属元素及其化合物、硅酸盐工业基础、有机物及新型高分子材料，便于学生学习掌握，为后续《工程材料》课程的学习打下坚实的理论基础。 1金属元素及其化合物 《工程材料》主要讲述建筑材料的性能和使用条件，现阶段建筑工程中常用的金属材料又可分为黑色金属，例如钢、铁、及其合金等，还有有色金属包括铜、铝及其合金。从事土木工程建设的技术人员必须了解和掌握这些材料有关的知识，土木工程材料是一切土木工程的物质基础，材料决定了建筑的形式和施工方法，因此我们的学生要想学好这部分知识，就必须先要掌握金属元素及其化学物有关的基础化学知识。金属及其化合物知识点较多，由于学时有限，我们只能选取与专业课联系比较紧密的内容重点讲解。例如：铝、铁、铜三种金属及其化合物的性质是重点讲解的内容。铝元素存在的形式主要是铝土矿，铁元素能够以游离态的陨铁和化合态的铁矿石存在；铝粉可以制成银粉（白色涂料）；铁（铬、锰）为黑金属，其余的都为有色金属；金属铝既能和强酸反应，又能和强碱反应；金属化合物与酸和碱的反应；常用的金属冶炼方法及原理，例如，电解法冶炼铝，热还原法冶炼铁，湿法冶炼铜等；其中最主要的还是工业炼钢、炼铁的原理。工业炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭，在炼铁高炉中发生三个化学反应这样可以得到生铁，生铁可以作为炼钢的原料，把生铁冶炼成钢的过程，就是除去大部分硫、磷等有害杂质，并且适当地降低生铁里的含碳量，调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁，主要化学方程式：大量铁变成氧化亚铁，调整硅、锰的含量，同时降低碳量，除去FeO，因它会使钢具有热脆性。 2硅及硅酸盐工业基础 建筑工程中把能够将散粒状材料（如砂子、石子等）和块状材料（各种砖或者砌块）粘结成为具有一定强度的整体材料，成为胶凝材料。胶凝材料根据化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料，其中无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料，例如石灰、石膏、水玻璃等，而水硬性胶凝材料主要为各类水泥。作为土木工程专业的学生，在学习这部分知识时要作为重点内容。因此我们在讲述这部分知识点时，首先要求学生要对这几种材料的化学成分、反应方程式有一定的了解，并且知道它们之间的联系。主要讲述的内容包括硅的性质及应用；二氧化硅的性质及用途，硅酸盐工业主要包括玻璃、水泥和陶瓷，这三种产品都是建筑工程中常用的材料，尤其是水泥，因此，学生要掌握这几种产品的制备原料、设备、反应原理、主要成分、特性、种类及用途。以水泥为例，其制备原料为石灰石、粘土和石膏（适量），设备为水泥回转窑，具有水硬性，水中空气中都可以硬化，是不可逆过程。 3有机物及高分子材料 随着国民经济的发展，对材料的需求越来越多，对材料的性能要求也越来越高，新型高分子复合材料越来越受到人们的重视。有机物知识点繁多，需要学生掌握的知识点主要包括：烷、烯、炔烃及笨和笨的同系物基本组成及化学性质；烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质，包括卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯，硝基化合物等等；重要的有机反应及类型，包括：取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、水解反应、热裂化反应，聚合反应、中和反应；高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的，包括碳链高聚物、杂链高聚物、元素高聚物，四类主要高聚物反应包括：加聚成碳链、缩聚成酯链、缩聚成肽链、酚醛（或酮）缩聚。传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更优越，应用更广泛，既具备了传统高分子材料机械性能，且在一定领域有特殊用途的若干种新型材料，例如有高分子分离膜、仿生的高分子材料、医用的高分子材料、液晶高分子材料、导电塑料等等。两者在化学结构和物质划分上，是基本一致的，只是合成难度上、实际用途上、出现时间上有差异。从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握土木工程材料的有关技术知识。土木工程材料是一切土木工程的物质基础，材料决定了建筑形式和施工方法。因此要学好这部分知识非常重要。知识的积累和学习是一个漫长的过程，不能一蹴而就，要循序渐进，要想学好专业课，就必须要先学好基础课。 作者：张巍 单位：哈尔滨铁道职业技术学院基础教育学院 材料化学论文:案例型材料化学教学探索 1案例型教学 1.1案例来源及积累 案例主要来源于媒体报道或经典案例。如生活中常见的“502胶水”、“矿泉水瓶”、“化妆品瓶”、“塑料手套”、“雨靴”、“衣服”、“汽车轮胎”、“尼龙绳”以及“石墨烯智能服饰”等，最近的新闻报道“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”，小孩的卡通玩具“光敏印章”，“农用聚乙烯薄膜”、“工业上泡沫塑料的发泡剂”工业生产原料等。日常注意收集积累，并根据案例所产生问题、解决途径进行归类，建立案例库，进一步有助于理解书本知识。 1.2案例选择 案例引入为教学服务，选择适当的案例保证教学活动的顺利进行是前提。适当的案例既能融合学生所学课程的理论基础，又能结合实验室条件以及学生的实际情况。综合以上考虑因素，对于功能高分子材料教学，选用“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”作为教学案例，该案例内容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中应用进行扩展等内容。人们对“关节置换”这个词已不再陌生，但是它的原材料是什么?大家可能还是很陌生。它是指用生物相容性和机械性能良好的金属或复合材料制成的一种类似人体骨关节的假体，通过手术将其植入体内，替代病变的关节，清除疼痛，恢复关节的活动与原有的功能，而这种生物相容的材料就是咱们的高分子材料超分子量聚乙烯。这样进行案例引入，大家对于目前简单应用的高分子材料有了更深入的认识。案例选择应遵循难易适中、可操作性强等特点，照顾成绩下游学生的同时，给上游学生预留挑战空间，激发学生解决问题的强烈愿望。 1.3案例深入和小组讨论 案例引入为实现教学目标而设计的，学生以理解知识问题为目标，围绕知识问题进行思考、讨论，进而理解知识要点。如果这堂功能高分子课程只进行到这里，学生只是知道了一个熟悉的陌生人。我们下面还要对这个高分子材料超分子量聚乙烯进行讨论。大家对聚乙烯比较熟悉，聚乙烯(PE)是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。以“聚乙烯的应用”为例，在方案设计前指导老师提出以下问题:“在日常生活中那些是聚乙烯的产品?”该问题引起了学生很大的兴趣和关注，为回答以上问题，学生自主进行了查阅。可以了解它可以应用在“保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等”。紧接着又提出“聚乙烯的分类?它们的区别是什么?合成方法和用途是什么?”，该问题引导学生进一步扩展知识要点，聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类，而案例里提到的是超高分子量聚乙烯，学生要如何回答这几种聚乙烯材料的区别是什么，可以引入小组讨论的方式，分成四个小组，每个小组负责一种材料，从它的物理性质、特性、合成方法及用途上进行材料整理，在课堂上用PPT讲解，最终由教师进行点评，通过方案设计中的讨论，每个小组经过归纳整理把这种材料的性能基本完成全掌握了，同时也培养学生的动手能力及团队合作精神。事实证明，案例型教学法在激发学生的探索欲和提高学生学习兴趣方面起到了积极的作用，在解决问题的过程中逐步形成分析素养。 1.4案例扩展 将科研项目引入具体的课程教学中去是利用其进行智能型人才培养的新途径，也是将书本知识扩展到实际应用的一种途径。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作为人工关节软骨(关节臼)材料，然而，临床实践显示，人造关节有效工作年限为10～15年。长期使用过程中产生的聚乙烯磨屑会引起骨骼发炎，发生无菌性松动和假体脱落等问题，从而需要更换新的人造关节。再次更换人工关节的手术费用和失败率比首次更换高很多，导致经济损失和对患者身体的伤害。因此必须要增强医用超高分子量聚乙烯的耐磨性能，这样就在该课程的教学过程中引入科研项目，激发学生的学习兴趣，锻炼其查阅文献资料的能力，积极引导其参与到科研活动中去。通过学生资料查阅，采用纳米粒子增强复合材料技术，合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料，充分利用新型二维纳米材料石墨烯的高强度、高模量、高硬度和低摩擦系数的突出特点，提高了石墨烯/UHMWPE复合材料摩擦磨损性能。在这里学生又查到一个新的概念—石墨烯，它是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光;而电阻率只约1Ω•m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。石墨烯具有非同寻常的导电性能，超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比，具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分，汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料，转变输入的化学能量成为电流。现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了电池有效性，但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料，而其他物质则很难穿越，那么我们研发石墨烯碳纸特种纸用作质子薄膜，既可以解决燃料渗透的问题，增加电池的有效性，还可以降低燃料电池的成本。而特种纸在日常生活中应用十分广泛，比如棉纸、宣纸、无尘纸、钞票纸、喷墨纸、热敏纸、过滤纸、茶袋纸、铝箔纸、拷贝纸、美术纸、复写纸、无碳复写纸、防霉纸、静电防止纸、导电纸、半导电纸、电池分离纸、电气绝缘纸、耐热纸、汽车用滤纸、空调滤纸、脱臭滤纸、医疗卫生用纸、药包纸、无菌纸、医疗胶布基材、手术衣等等。这样的学习过程最终实现让学生根据自身兴趣自主的寻找课题，参与到科研项目中，积极参与竞赛，培养他们将来在工作学习中“发现问题—方案设计—方案实施—结果讨论—问题扩展”的能力。 2培养学生的创新思维，树立绿色理念 开设课题开放性实验，培养学生独立查阅文献资料及设计开展实验的能力，在实验过程中积极引导、经常讨论总结进一步锻炼学生自主动手能力。增强现有学生实验室的开放性，组织学生参加各类竞赛、培养学生的专业技能和创新意识。同时，促进教师实验室、研究生实验室及校企联合研发中心的开放，带领学生去工厂实习，引导学生直接参与科研实验工作，使学生认识、了解科研，培养学生的创新意识和创新思维。此外，结合我国可持续发展战略及未来材料化学工业以及绿色造纸与特种纸绿色发展方向，在课堂、实验、实践等教学环节坚持融入绿色化学内容，渗透绿色化学思想，在丰富化工实验教学内容的同时培养学生树立绿色化工理念，增强绿色化学意识。 3加强卓越工程师的培养 为促进就业，培养学生的社会技能，增加课堂教学效果，积极组织学生参加材料化学专业和绿色造纸与特种纸的各项职业资格、技能考试，通过考证激发学生的学习兴趣，为学生今后就业和提升工作能力奠定基础。以“强化工程、工艺、设计和新兴特色学科交叉等方面基本理论、知识的培养;强化生产、研发、检测和管理等方面工作的基本工程能力的培养;强化国际化视野、企业家精神、市场头脑和创新思维等基本素质培养”为特色的强化“三基”人才培养方案，建立一个符合我院卓越工程师课程教学体系，培养满足地方产业发展需求的优秀材料化学以及绿色造纸与特种纸专业人才，增加学生就业渠道，提高学生的就业水平。 4结论 在案例型教学法中，学生主动性提高，并通过参与、完成科研项目获得成就感，探索欲得到激发，自信心得到提高;同时，在教师引导、学生逐步解决问题的过程中，学生形成了解决问题的思路，培养了解决问题的素养。此外，通过小组合作学习，学生的团队精神得到培养。此外案例型教学法有着较明显的优势，但同时也需要注意以下问题:需要指导老师投入大量的精力积累案例、指导方案设计、管理教学过程等，工作量大。需要充分调动学生积极性，否则案例型教学法容易流于形式。评价方式重要，不能以简单的实验报告进行评价，应重视学生表现，否则学生不重视参与过程而注重结果。教学改革在方法创新的基础上，应更加关注方法适用性，抓住学生兴趣，提高学生自主学习积极性，提高学生参与度，激发学生创新思维。 作者：张妍 沙力争 赵会芳 陈华 单位：浙江科技学院生物与化学工程学院/轻工学院 材料化学论文:材料化学实验室信息管理探索 1MCLIMS的实现目标 为了实现材料化学实验室高效管理实验室的人员、仪器、药品、无纸化实验记录，提高管理效率，保证科研工作的顺利进行，MCLIMS主要分为三个主体框架：上位机LIMS，嵌入式控制终端及药品存储柜的实体，上位机软件主要用于通过软件来实现基本信息的维护和药品的使用操作，嵌入式控制终端与存储柜构成一个整体，用于响应上位机LIMS的命令，并做出响应决定是否需要开启药品存储柜，药品存储柜用于存储材料化学实验室的药品。本系统的最终实现目标包括以下几个方面。 1.1上位机LIMS软件主要实现如下功能 用户信息管理模块：包括用户登录、用户信息录入、更新、检索、删除及用户权限管理，密码管理等；导师信息管理模块：主要是管理导师的基本信息及科研方面信息等；用户签到管理模块：主要是与指纹录入仪进行通讯、实现用户签到验证，主要包括：用户指纹录入、用户签到、签到查询、用户指纹删除、用户请假等；药品信息管理模块：包括药品信息录入、更新、检索、删除、余量更新、药品存储位置管理等；药品使用管理模块：包括药品检索、打印条形码药品清单、药品余量提醒、过期药品查看等；药品存储柜信息管理模块：主要是管理存储柜数量、位置IP、容量等信息；仪器信息管理模块：包括仪器信息录入、更新、删除、仪器预约、预约邮件提醒、外借管理等；热电参数测试仪数据读取模块：包括添加仪器测试用户、测试样品参数管理及测试数据管理等功能。 1.2嵌入式终端控制软件主要实现功能 （1）用户登录，只有登录成功后才能进行（3）的操作，否则（3）此操作无效，视为不合法用户。（2）终端串口管理，配置终端的串口通讯，用于条形码阅读器信息的读取。（3）终端存储柜柜门控制，用户在得到（1）的权限后直接可以操作柜门的开启与关闭。（4）终端信息显示，串口读取到的条形码信息后系统检索数据，更新显示信息，然后解析检索到的信息来控制存储柜的开启与关闭。 1.3存储柜物理设计 根据需要，本次对药品存储柜的设计采集2X2式的矩阵式设计方案并充分考虑了电路设计，信息读取的物理接口。 2MCLIMS系统架构 拓扑结构反应了应用系统或网络系统中各个结间点的互联表现形式，如文件服务器、工作站等的，常见的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑、以及它们的混合形式。对于本系统，它主要体现在上位机软件、数据库服务器及嵌入式控制终端的连接方式及他们的数据响应关系。考虑到每个实验室的安装配置过程中，上位机软件与嵌入式控制终端的对应关系是1∶n的关系，n大于等于两台设备，本文选择了总线型拓扑，其特点：结构简单灵活，非常便于扩充；共享资源能力强，要实现总线型拓扑结构，只需上位机LIMS与MySQL服务器及嵌入式终端同在一个局域网中，保证MySQL服务器网络可达即可。系统的最终架构如这种架构方便药品存储柜数量的扩充，位置的放置也不受限制。 3MCLIMSR的具体实现 3.1系统软件架构 本系统以C/S模式为开发模式，以C#为上位机LIMS软件的开发语言，VisualStudio2010为开发功具；MySQL作为数据库服务器。嵌入式终端以基于ARM9为核心的S3C2440芯片作为处理器的TQ2440开发板作为嵌入式硬件平台，将嵌入式Linux作为底层系统，QT和C语言作为GUI设计和底层驱动开发语言；以UG为存储柜物理实体的建模工具。 3.2系统硬件架构 本系统涉及与多个硬件的通讯工作，其中包括：中控指纹仪，用于学生签到模块中的指纹录入及学生签到功能；POS打印机，用于实验室学生实验药品清单的打印，清单信息包括用户实验方案、所需药品的位置、用量、实验编号等信息并附带条形码；TQ2440开发板，是嵌入式控制终端的运行平台，用于运行嵌入式控制终端软件；条码扫描器，用于扫描条形码清单上的实验编号信息，并将编号传到嵌入式软件，软件做出相应的响应。 3.3系统功能模块设计 通过结合当前实验室对药品管理系统的需求分析，本系统设计出如下功能模块。 3.4数据库设计 数据库是实验室信息管理系统的基础和核心,它关系着实验室的工作效率和业绩，一个科学、合理的数据库是LIMS成功创建和稳定运行的基础。在材料化学实验室管理系统（MCLIMS）中数据库作为信息的来源及存储工具，也是连接上位机LIMS、嵌入式控制终端的数据共享的桥梁。根据对各模块的处理过程及需求分析，以MySQL作为数据库服务器，将数据库设计包括以下几个方面。①与用户相关的包括用户登录表，用户签到表，用户指纹表，用户请假登记表，用户科研信息表，用户基本信息表，用户导师信息表等。②与仪器信息相关的包括仪器预约信息表，仪器信息表，仪器外借信息表等。③与化学药品相关的有：化学药品信息表，化学药品使用信息表，化学药品剩余量信息表，药品短信验证表等。④与测试仪器相关的数据表有：仪器测试用户表，样品测试参数信息表，样品测试信息表等。 3.5系统的具体使用流程 本系统由上位机LIMS软件、嵌入式控制软件及存储柜实体构成。用户使用时对于非药品使用的模块都可以直接通过上位机LIMS软件完成，包括用户签到、实验室仪器、导师信息管理等。用户要完成实验，要经过几步：打开药品使用模块、检索药品的信息如余量、位置。然后根据实验规划分别添加药品信息；确认药品配方并打印清单，清单信息上会附带药品的位置，用量信息，实现学生实验无纸化记录；将药品清单携带到药品存储柜终端，扫描条形码，嵌入式终端检查条形码的合法性，然后检索并显示信息。同时，相应柜门开启，完成取药，每个条形研只能使用两次。 4结语 本文根据当前材料化学实验室对信息管理特别是药品的管理的功能需求，设计并研发了一套材料化学实验室信息管理系统，该系统主要分为3个功能框架：上位机LIMS、嵌入式控制软件及存储柜实体。然后给出了该系统的实现方案及系统架构，分别设计了系统的功能模块。该系统操作方便、安全性高、功能设计丰富并人性化。总线型拓扑结构也使得存储柜数量易于扩充布置。系统为实验室的管理提供为极大的便利，大大地实现实验室资源信息的共享，不管是导师还是学生，都能从此系统中感应到使用的便利性，提高实验工作的效率，加快高效实验室信息化。 作者：瞿秋亮 杨君友 单位：华中科技大学 材料化学论文:材料化学工程方向研究生教学探析 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，与信息、能源并称为社会文明的三大支柱。人类社会的发展历程，是以材料为主要标志的。从人类以石头为工具的旧石器时代到对石器进行加工进入新石器时代，再到后来的青铜器时代、铁器时代、钢铁时代，人类的发展历程可以说就是材料的发展史。现代社会，材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。材料化学工程在这种大背景下应运而生，本学科以化学、化工、物理学为基础，系统学习材料科学与工程的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成制备、结构表征、性能检测及其应用等方面的新兴学科，是一门交叉性与工程技术密不可分的应用科学。但随着社会进步，旧的研究生教育模式的弊端逐渐显示出来。本文基于材料化学工程的特点，分析了现今研究生教学中存在的问题，并提出了解决办法。 1存在的问题 1．1内容广，概念多 材料化学工程是以化学和化工基础，研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。研修的主要课程包括物理化学、材料科学基础、材料力学、材料工艺、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。在基础课程中概念多、公式多，如在物理化学中的热熔、积分溶解热、积分稀释热等，有些概念相似如果不仔细区分容易混淆。在诸如高分子材料这类介绍性的课程中名称特别多，如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等，这些材料在我们的生活中经常接触。但通过学习很多学生还是不能识别基本的材料，掌握它们的基本制备工艺和用途。 1．2叙述性的内容多 关于三大材料的学习主要是叙述性的内容多，比较抽象。例如，金属加工中热处理的四把火:退火、正火、淬火、回火，退火又分好几个种类，每种钢材根据用途不同，而选择不同的工艺条件。但是只通过课本的叙述，对于很多材料依旧没有直观的认识。虽然很多同学有参加过金工实习课，但是时间不长，很难做到全面深入的了解，对一些材料的性质、加工方法感到陌生，从而逐渐丧失学习兴趣。另外，在材料的合成中，每合成一种材料，需要通过一系列检测看所得物质是否为目标产物。又或者合成一种新的物质，也可以通过检测分析出其结构性能。材料专业的学生都有一门必修课《材料结构表征及应用》详细介绍了材料表征中各种检测手段。但是很多同学拿到检测结果却不会分析。 1．3课程教学与现实联系不够紧密 研究生与本科生最大的不同就在于，在接受系统知识的同时，必须加强研究意识、创新意识和研究能力的培养［1］。材料化学工程是一门应用型学科，与实际应用密不可分。课程安排之前的金工实习，目的是锻炼学生动手能力，对材料的加工有所了解。此外，还有一些实验操作课，但是很多时候由于时间安排不合理又或者设备少学生多，平均几人一台设备，学生动手机会操作不够，有时候老师只能靠演示的方法让学生观摩，学生完全处于一种被动的学习状态。还有部分同学在实习中怕脏、怕累，不愿动手操作。另外，在课程结束后还有参观见习，对材料的加工制作有个直观的认识，但是很多时候由于人员过多，加上工厂环境复杂，很多同学在见习过程中往往走马观花，只停留在看热闹的表面功夫上。 2解决办法 2．1培养学习兴趣 科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”老师首先要做的就是激发学生的最大兴趣并使之保持这种热情。材料化学工程与我们的生活密切相关，老师可以在讲授过程中结合我们实际生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈，常与羊毛混纺制成毛织物等，可以制作毛毯、军用帆布、帐篷等。被称为“人造羊毛”。又如我们生活中常见的木制家具，其实很多都是由木塑复合而成:以木材为主要原料，经过处理使其与各种塑料通过不同的工艺复合而成。既保留了木材良好的加工性能，同时具有塑料的耐水、耐腐蚀、使用寿命长等优良性能，还符合环保的大前提。通过这种理论结合实际，能激起学生学习兴趣，鼓励学生自己查阅资料了解更多信息。 2．2疏通知识结构，掌握各学科之间的联系 在材料化学工程形成前，高分子材料、无机非金属材料、金属材料科学都已自成体系，而且他们之间存在着很多相似之处，可以相互借鉴，促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学提出来的，广泛地用来作为钢材热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象［2］，并用来作为陶瓷增韧的有效手段。另外，各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置，但更多的是相同或相近的，如显微镜、电子显微镜、物理性能测试和力学性能测试设备等。在材料生产中，很多加工装置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通过注塑成型加工而成，但其实与粉末冶金工艺中的压坯过程相似。随着科学技术的发展，各学科间已无明显界限，甚至不同材料之间能相互代替。不过凡事都有规律可循，只要掌握规律很多问题便迎刃而解。作为材料的规律就是:组织决定性能，性能决定应用［3］。再根据性质选择材料，依据用途确定工艺路线。抓住这一规律，学习时就不会感到毫无头绪。 2．3传统教学与现代教学方式相结合 传统教学大都采用“填鸭式”方式，学生听课主动性、积极性不高。新的教学改革中应采用启发式、互动式和讨论式等新的教学方式。老师在课前布置问题，分小组完成不同的部分，让学生带着问题去学习，查找资料，每组选择代表在课堂进行发言，然后再各组进行讨论。这样不但发挥了学生的主观能动性，活跃课堂气氛，减轻了老师的授课负担，还锻炼了学生自己分析问题、解决问题的能力，达到事半功倍的效果。相比传统教学，计算机汇集了图像、文字、声音等元素，极大的丰富了教学色彩，调动学生学习积极性，具有直观、生动、形象的元素，可以将抽象的理论知识和工艺方法生动的展现在学生眼前，增加课堂趣味性，提高学生的感性认识，有利于知识点的理解和掌握。同时可以结合一些相关视频比如:注塑成型、挤出成型、模压成型以及金属材料的冷加工热加工等。这些视频网络上都可以找到，如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通过相关的视频，既可以活跃课堂气氛，也能调动学生学习积极性，甚至激励学生自己在课外继续学习观看。这种多媒体教学与视频教学相结合的方法，既减轻了老师的负担，同时激发学生学习兴趣，调动积极性，促进教学任务顺利完成。 2．4开设软件分析课程 作为材料化学工程研究生，材料检测分析应该成为一种必备的基础技能。但是很多时候拿到检测结果却不会分析。软件分析课程可以很好的解决这个问题。所有的检测结果都有软件可以分析，比如FTIR、XRD、NMR等，借助这些软件，可以快速地分析所得结果。比如JADE，作为一款分析XRD数据的软件，它可以对物相进行定性定量分析。虽然软件分析不一定完全正确，更多的时候还是根据理论基础来判断，但软件分析可以作为一个辅助手段。这样学生既掌握了一门技能，而且大大提高了学习效率。 2．5课堂教学与实践相结合 俗话说“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。作为一门应用型学科，课堂所学的最终都是要能应用到实际生产中去。在涉及如注塑成型、挤出成型等高分子材料成型工艺时，可以穿插一些参观实习课。通过参观实习，直观地了解材料加工制备过程，将自己所学知识配合生产。理论上可行的事情，在实际应用中还需要考虑到原材料、工艺条件的控制、销售渠道、成本控制等。如果有可能，可以尽量选择一些大型的工厂基地，接触现代化的机器设备，体会先进生产力的发展，感受到世界一流水平的实力。为学生丰富见闻开阔视野提供机会，这将对培养学生的自信很有帮助，尤其是对于一些非重点名校的学生。另外，通过与企业或者研究单位联合培养，即“产学研结合”。“产学研结合”一般指企业、学校、研究单位之间的相互合作和优势互补。李元元等认为产学研结合是培养工科硕士的最佳途径，学位论文的选题和相关实践应当与工矿企业的工程实际相结合，密切结合其技术改造、革新、引进等技术难题或科研攻关项目。这将有利于从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。缩小学校人才培养与社会需求脱节之间的差距，增强学生就业竞争力。 3结语 按照教育部颁布最新的学科体系，材料化学工程是化学工程与技术的方向之一，主要以化学、化工和材料为基础的应用性学科。因而在材料化学工程研究生教学中存在理论多、知识点多、概念多及与实践联系不够紧密等问题。针对上述问题提出了激发研究生学习兴趣，疏通各学科知识结构、掌握它们之间的内在联系，教学中注重传统教学与现代教学方式相结合，开设软件分析等实用性课程，理论教学与实践相结合等解决办法。 作者：陈志彦 杨亿 单位：中南林业科技大学 材料化学论文:论无机材料物理化学的教学革新 无机材料物理化学课程现状 目前，无机材料物理化学课程沿用陆佩文[5]编写的硅酸盐物理化学课程体系，在多年教学过程中发现该课程体系存在如下的问题： 1知识点分散 无机材料物理化学课程的内容包含了材料科学基础的晶体学及晶体缺陷的内容，包含了材料加工的基础知识相平衡和相图，同时又涵盖了无机非金属加工过程特有的熔体和玻璃体，陶瓷加工过程的基础粘土水系化学，烧结加工过程的扩散、固相反应、固态相变和烧结等基础知识．课程体系分散复杂，课程的内容繁多，每一章单独成为体系，前后的联系不够明显． 2与实际接触的宏观事物距离较大 无机材料物理化学的教学体系以理论推导为主，涵盖了大量的前期科研工作者进行的理论推导，并且结合实践给出了很多应用．由于工科学生课程体系设置的特点，注重工程实际，注重在实践中解决问题．因此，在学生现有认识事物的体系中，对于宏观上能看到、能摸到的理解和掌握起来比较快，而对于微观的、抽象的体系认识起来难度比较大． 3与实际的生产不能有效结合 现有无机材料物理化学课程作为工科课程来讲，离实际工程应用距离比较远，对学生的吸引力不够，很多学生在课堂上经常问学了这么多公式、这么多图有什么用，而这个问题按照现有的课程体系无法回答． 无机材料物理化学课程体系改革 无机材料物理化学的知识点总体上概括起来可以分成两个主要方面，一是与陶瓷（水泥）生产密切相关的知识，二是与玻璃生产密切相关的知识体系．在此为分类基础上，对课程的知识点和讲授顺序重新进行了调整尝试． 1以陶瓷生产为主线的课程体系设置 在介绍与晶体相关的知识过程中，主要以实际中的陶瓷为例，首先进入晶体的微观世界，引出陶瓷的晶体结构，由晶体结构引出晶体概念、晶体化学知识，在晶体中漫游会发现很多缺陷，进而介绍缺陷的知识．简要介绍陶瓷的生产工艺，从原料加工到成品过程用动画演示，介绍原料过程中讲解粘土-水系的胶体化学，其中包含的胶体性质及一般的熔体性质通过固体的表面和界面部分来了解；利用陶瓷烧结过程中的烧结温度选择，引出相平衡和相图，重点介绍这部分内容，在烧结过程中的微观动画展示后引出扩散-固相反应-烧结．此部分中，重点是晶体的结构及相平衡的知识． 2以玻璃生产为主线的课程体系设置 与玻璃相关的课程知识介绍的过程中，首先展示玻璃，随后简要介绍玻璃的生产过程，该过程由于有无机非金属材料工学进行具体介绍．因此，只需描述即可，其后引出玻璃原料，简要复习晶体结构知识，按照生产流程加热熔融后的现象要有熔体和玻璃体部分来了解，结合玻璃的生产讲解相变过程中涉及到非晶体部分相平衡中的知识．在此部分的讲解中重点介绍非晶态物质的形成机理及过程．通过如上的体系改革使学生能够充分认识课程知识，并且知道整个体系的来龙去脉，使学生由过去的被动接受变为主动有意识的学习，形成良好的学习动力． 课堂教学过程中“四要素”的融会贯通 材料科学与工程的“四要素”始终作为课程讲授的主线，作为基础课程，主要授课的目标还是材料科学这四个要素之间是如何建立起联系的，为什么有这样的联系，影响因素等知识．在结晶学部分每介绍一个新概念，都有意识介绍该概念对无机材料工艺及性能的影响及其应用，如介绍空间群概念后简要介绍空间群分类后对压电性能的影响，丰富学生的知识体系，而且可以更好的融会贯通，理解概念．在熔体部分的性质概念介绍之后，要简要了解熔体的性质对玻璃加工工艺的影响．在讲粘度时，主要介绍粘度与温度和组成等因素的关系，但是到底会有什么样的影响并没有介绍．因此很多学生就是为了学习粘度知识而死记硬背，不知道粘度的具体应用，而在课堂上简要介绍过粘度会影响玻璃的加工温度及玻璃的成型性能时，同时简要介绍怎样影响的，就会使学生知道知识是有用的，学习起来目的性更强，而且方便对一些概念的理解记忆，而不是简单的死记硬背．在相平衡一章中，相图是一个重要的知识点，也是材料科学体系中一个非常重要的工具，学好相图对材料科学下一步学习至关重要．但是在以前的教学过程中按照书本的知识体系从头到尾介绍之后，很多学生都是一片茫然，似乎感觉是学习了几何学又或是物理学，不知道无机材料物理化学中为什么要单独拿出这一章来讲解这个图．经反思教学过程发现，在教学过程中过分重视教学内容的传授而忽略了这个工具实用性的介绍，按照“四要素”理论，相图这个工具应该是工艺制定的重要根据，因此在改革后的讲授过程中，在介绍过相率和简单的三元相图等基本知识后，就具体地举了一个Al2O3-SiO2-CaO三元体系陶瓷烧制的过程，简要介绍了如何利用三元相图进行原料配料计算，如何确定烧成温度，及得到的烧成体的主要成分和构成等知识．使学生先知道三元相图的作用，在材料学“四要素”体系中的位置，然后在具体地讲解三元相图的分析过程，并且在讲解过简单的三元相图后还要举1~2个实际的复杂例子进行实际应用． 教学改革的效果 经过2年多的教学改革试点，学生的课堂听课效果有了很大改观，原来每个自然班约有50%的学生坚持在课堂上听课，很多学生由于跟不上进度而睡觉或者干脆逃课．改革后，无机2009级学生坚持听课的达到了80%以上，学生听课状态明显好转，听课热情很高，而且课间休息时问问题的学生数目明显增加．对齐齐哈尔大学无机材料2008级和2009级学生进行了授课效果评价，90%的学生认为能够掌握课程基本内容，学生的考试及格率由90%提高到96%，平均分由77.6分提高到81.2分，有了较大幅度提高．在总结了无机材料物理化学课程教学过程中存在问题的基础上，通过以材料科学的“四要素”为基本思路，对无机材料物理化学课程中大量的知识点进行了重组，丰富了与实践结合更加紧密的知识内容，探索了一条实用性很强的无机材料物理化学教学改革新途径．（本文作者：王超会、顾晓华、李晓生、杨长龙 单位：齐齐哈尔大学材料科学与工程学院） 材料化学论文:建筑材料化学特性与耐久性分析 摘要:对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握，才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置，对土木建筑材料的运用，实际上就是对其化学上的变化进行运用，因此，要熟悉常见的建筑材料的化学特性，才可以更加适当地进行运用。 关键词:建筑材料；化学特性；耐久性伴 随着当前中国城市化的脚步越来越快，土木工程的质量也涉及到整个城市发展的方方面面，特别是土木工程所选用的各种土木建筑材料，实际上会影响到整个建筑物的建筑质量。选用合适的土木建筑材料，实际上应该充分考虑到这些建筑物本身的化学性质，还有这些土木建筑材料是不是能够更加耐久，这些实际上都是整个建筑物的质量保障。如果土木建筑物的材料在结构上面并不是非常优秀，或者是建筑材料本身出现的化学特性无法适应所建设地区的具体情况，那么在建筑的过程当中都可能降低其耐久性。所以，在建筑材料的化学特性和耐久性方面，应该充分考虑好这些材料的具体特征，要选用合适的建筑材料，这样才能够更好地推动城市化的发展。 1土木建筑材料的化学特性探究 土木建筑材料实际上是非常广泛的一类物质，比如混凝土或者砂浆等，都是属于土木建筑材料的范畴。而且每一种土木建筑材料的化学性质范围也非常大，不过针对土木建筑过程当中的一些具体状况，实际上选用土木建筑材料的过程中，重点还是关注这些建筑材料的化学稳定性。因为部分土木建筑材料在特定的环境当中会产生一些化学反应或者变化等，这些变化不同于物理形态上的变化，而是一种化学方面的变化，这样的变化是非常广泛，而且影响也非常深刻，所以应该要加以关注。如果一些土木建筑材料的化学变化是能够强化工程的稳定性的，那么就可以加以采用，但是如果一些土木建筑材料的化学变化可能会导致一些负面影响。所以对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握，才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置，对土木建筑材料的运用实际上就是利用其化学上的变化进行运用，因此，要熟悉常见的建筑材料的化学特性。下面本文将对混凝土和砂浆这两种常见的土木建筑材料的化学特性进行分析。 1．1混凝土的化学特性 混凝土，实际上划分为非常多的品种，不同品种的混凝土实际上化学特性也有一定的差别。比如轻骨料的混凝土，其骨料的孔隙比例也相对比较高，在抗拉的强度上面相对比较地，特别是表面上的密度是比较小的，对于水分的吸收比例也比较大，弹性模量比较低。从物理性质上看，其热膨胀的系数比较小，收缩和徐徐变动比较大，保持室内的温度上也有这比较好的性能。从化学的特性上看，轻骨料的混凝土重点是为了实现建筑物的保温和结构上的保持作用。多孔的混凝土，实际上也是轻骨料的混凝土的一种，其主要是有一些微小的气泡均匀地分布在整个混凝土当中。多孔混凝土一般而言都是采用一些硅类的材料和钙类的材料加工形成的，所以其在化学特性上也表现出上述两种元素的一些基本性质。由多气孔的混凝土形成的建筑材料，一般都是处理在屋子的面板，或者是堆砌的模块里面，在内外的墙板方面也是有一定的应用。这些成品，实际上都是在工业类的建筑，或者是民用类的建筑当中，在保温工程方面有着比较好的作用。另外一类的混凝土主要是抗冻的混凝土材料，这一类的混凝土材料重点是采用引气剂来提升混凝土自身的抗冻特征。有了引气剂，混凝土当中就会相对均匀地分布这些气孔，从而比较稳定和密闭。防渗漏的混凝土，其在防渗漏方面的一些基本化学原理，是因为加入了一些外加剂摻和在一起，这样控制了混凝土内在的一些构成材料，在质量上也相对比较稳定，更加合理地对混凝土进行配合比较，这样一些混凝土里面的毛细管就会被堵塞住，内部的结构也会比较严密，界面也不会产生一些裂缝之类的，在防渗漏的性能方面也就比较理想。高强度混凝土重点是能够在重载方面承受更多的重量，其跨度更大，在一些极端和恶劣的使用环境里面有着一定的应用价值。 1．2砂浆的化学特性 砂浆在土木建筑的建造过程当中应用也是非常广泛，特别是在砌筑或者抹面的过程当中，也都会运用到砂浆。砂浆的保水性能是比较好的，其一般而言都是运用了胶凝材料和细骨料、水等之间进行结合，这样的结合会根据一些具体的比例进行调整，以此帮助砂浆的化学性质更好地适应当前的土木建筑工程需求，在一定的时间下，这样的砂浆就会硬化形成一定的材料。所以砂浆的种类也会根据应用的途径进行划分，一般划分成为装饰、砌筑、抹面三种主要类型，而一些应用在特殊的建筑过程里面的砂浆，称之为特种砂浆。砂浆的强度一般都是一立方体试件作为检测。砂浆由于其化学性质上体现出来的特点，所以在对砂浆进行变形的时候一定要注重均匀，这样砂浆里面所包含的水分才不会容易出现六十的状况，砂浆和基底之间要粘结相对比较好，这样才不容易出现其他条件下的形变。防水砂浆也是当前比较常见的一种特种砂浆，其主要是在砂浆当中融入了一定比例的防水剂，这样有助于水泥砂浆的涂抹的过程当中处理好防水的问题。而普通的砂浆重点是其化学反应并不是非常活跃，所以能够对整个结构主体形成一定的保护作用，提升砂浆涂抹在外层的稳定性。 2建筑材料化学特性及其耐久性的归结分析 对于建筑材料而言，其化学特性和物理特性是相互结合在一起。建筑材料在应用在建筑的过程中，一般其内在的形态会产生一定的变化，特别是材料的内部缝隙或者体积等会膨胀或者收缩，不过其化学上的稳定性一般还是比较好的。在相对比较寒冷的条件下，比如冻结或者融化等气候变化情况都会对建筑材料产生比较明显的破坏作用。而在平均温度比较高的地带，建筑物所采用的各种土木建筑材料则是需要能够耐得住高温的影响。所以，无论是民用的建筑材料，还是公共的建筑物，这些建筑材料实际上都应该具备防火性能。而抵抗化学侵蚀，重点是抵御化学的酸类、碱类以及盐类等物质的侵蚀。土木建筑材料的耐久性，一般在建筑界都是认为在具体的环境里面可以抵抗各种不利因素的影响，可以长时间保持这样的一种形态。当前的建筑材料在形成建筑物之后，就会受到各种物理上或者化学上的负面影响，但是在这些影响的条件下，这些材料还应该保持其原来就具备的性能。如果具体的环境相对比较恶劣，或者建筑的条件比较差，在这些因素的长期影响之下，就容易让这些土木建筑材料丧失原来的性能。所以，维持土木建筑材料坚固耐用的特征，就需要关注到土木建筑材料的化学稳定性，特别是在耐久使用方面，要关注到建筑材料使用功能方面的发展。从本质上总结，土木建筑材料的化学特性对于耐久性的影响，重点还是体现在两个方面。一个方面，土木建筑材料本身的内在构成或者其组成的成分就容易形成一定的变化，其密度和实度等方面都会存在一些不利的因素，在相对固定的界面上，土木建筑材料也会因为各种化学生成物产生一些膨胀，这种热膨胀系数上面的差异，就会产生建筑材料的耐用程度不足。在长期荷载各种重量，或者金属疲劳、电解等化学反应等影响下，都会影响到土木建筑材料的耐用性。而从另外一个方面上看，土木建筑材料，实际上也应该看到建筑材料在外部因素下产生的各种化学影响，比如在一些干湿循环或者溶解的过程当中所出现的化学变化。如果是应用木材等，则是容易在温度或者湿度等条件下产生一些腐蚀的情况。因此，建筑材料的化学特性和其耐久性是紧密联系在一起。 3结束语 在应用土木建筑材料进行建设的过程中，一定要注重对土木建筑材料的化学特性和耐久性等进行分析，并且充分了解土木建筑材料的化学特性以及物质特性等方面的内容，从而更好地提升土木建筑材料的使用寿命。这样能够从经济效益上提升对建筑材料的应用，也可以让建筑材料所运用的资源得到充分的保障，避免这些资源造成了浪费。 作者：纪占斌 单位：西京学院 材料化学论文:高分子材料与有机化学教学现状分析 摘要：有机化学是高分子材料与工程专业一门重要的专业基础课，本文针对高分子材料与工程专业的专业特点及学生情况，分析了有机化学教学中存在的问题，从教学内容、教学手段和考核方式等方面提出了课程的改革措施。 关键词：高分子材料与工程专业；有机化学；教学现状；教学改革 有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分，它的主要研究对象是有机分子，从有机物结构入手，研究有机化合物的化学性质，在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校，有机化学是面向化工学院、药学院二年级，以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程，是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习，可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能，把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术，同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。 1.教学现状 在工科院校，有机化学的教学课时“缩水”，如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课，但是其课时数被压缩到64个学时，教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课，是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础，学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程，难度大，任务重。另外，由于江苏省高考制度，较大部分的学生高中阶段选修的“物生”，进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱，一个教学班级里，学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的第一学期学习无机化学，对于选“物生”的学生来说，没有化学基础，一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时，多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够，不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性，更是对有机化学失去兴趣。再者，有机化学课程自身的特点，由于有机物数量多，结构多变，机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩，教师为了教授完大纲的教学内容，不得不采取“满堂灌”教学方法，使得学生缺乏主动获得知识的能力，被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束，发现学生知识掌握不好，除了少部分拔尖的学生，大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解，学到的有机知识很少。 2.教学改革 结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业特点，对教学内容进行优化、取舍；改进教学手段，选聘高年级本科生、研究生做助理班主任，让他们参与本科生教学，形成多元化的本科生教学队伍；改革考核方式，实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式，教考分离。（1）改革教学内容有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科，不同于其他几门基础化学课，有机化学基本不涉及计算，不涉及公式，说的是图片的拼接，化学键的断裂与重组，以构建新的有机分子。那么，在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题，如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题，就能依据高分子材料与工程专业的培养方案，深入分析研究教学大纲和教学目标，对教学内容进行取舍。在改革教学内容时，还要考虑以下两个方面问题：一是研读多种版本的教材，最新版本的中、英文有机化学教材和专著等，从不同研读、分析深度的教材方面，准确把握“基础有机化学”教学重点、难点，结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿，发展动态，结合传统的知识，推陈出新，把最新的知识信息教授于学生，引导学生了解最新的前沿，激发他们的兴趣，使之感觉到目前所学知识的有用性。（2）改革教学手段我校近年实施了一项“班主任助理”制度，选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理，取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学，形成多层次、多元化的本科生教学队伍。高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课，经历过有机化学的学习和考核，有自己的学习方法和技巧；他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习，对哪些知识对专业课学习重要有切身体会；他们与低年级学生同属于一个年龄阶段，有更多的共同话题，沟通交流更容易，帮助学生及早发现自己的优缺点，扬长避短。高分子材料与工程研究方向的研究生，通常具有扎实的专业基础知识，已经接触了专业的前沿研究方向，可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目，这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足，增强本科生对基础知识学习的热情，使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。（3）改革考核方式良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情，提高他们学习的积极性。目前，我院不同专业实行统一考试，如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷，流水阅卷、统一登分，做到公正、准确。但是，这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同，使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响，结果是为了考试而学习，不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。为了提高学生的整体素质和学习积极性，我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目，结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识，哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时，建立针对性的有机化学试题库，使学生接触更多不同的题型，拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库，有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等，统一从试题库里抽调，实现教考分离。 3.结语 为全面提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量，我们要结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业的专业特点，从学生的实际出发，认真分析总结，精选教学内容，创新教学手段，改革考核方式，不断激发学生的学习兴趣，以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。 作者：陶传洲 王慧彦 王建 许瑞波 程青芳 单位：淮海工学院化工学院 材料化学论文:化学化工材料应用技术初探 摘要：化学化工材料作为材料化学重要的分支之一，不仅关系化学化工领域同时也与材料科学息息相关。从目前的情况来看，化学化工材料已经被广泛应用到社会建设中的各个行业当中。而随着社会经济建设的发展，绿色型化学化工材料的应用也成了当前各个行业发展中重要的议题之一。在本文中，笔者主要针对化学化工材料在建筑以及农业生产这两个行业中的应用进行阐述。 关键词：化学化工材料；应用技术；研究 伴随着当前社会经济建设的不断发展以及科学技术的飞速进步，化学化工材料与人类社会的关系也越来越密切。而自从可持续发展社会这一概念的提出，在应用化学化材料时也有了更加严格的要求。在当前，化学化工材料不仅要能够满足应用过程中的各项参数，同时也应当要减少对环境的破坏，研究并应用绿色型化学化工材料，这样一来才能在发展社会经济建设的同时，保障生态环境的可持续发展，为国民以及未来的子孙后代创造出更加良好的生存环境。在当前，对于绿色型化学化工材料需求最高的就是建筑行业以及农业生产行业。 1化学化工材料在建筑行业中的应用 从当前建筑行业的实际发展状况来看，化学化工材料的应用是十分广泛的，从外部结构到内部装修都需要用到化学化工材料。然而，虽然应用十分广泛，但是在2008年以前绿色型化学化工材料在建筑行业中的应用却一直存在瓶颈。而到了2008年，在建造奥运会场馆之一的水立方时，大量的绿色化学化工材料被应用到建筑的施工当中。譬如说，水立方的主体结构采用的就是以水性聚氨醋为主要成分的有机化合物。该化合物不仅具备较高的粘合度，同时还兼具零挥发的特性，这样一来，既能够减少维护成本，同时也能够起到保护环境的作用。同时，水性聚氨醋的防火性也较好，对于提高场馆的安全性也有着极大的帮助。众所周知，在任何一座建筑的施工当中，建筑的防火性都是最受关注的问题之一。因此，水性聚氨醋的应用对于保障场馆的安全，延长场馆的使用寿命有着极大的帮助。而这也为建筑行业未来的发展当中，绿色型化学化工材料的使用奠定了基础。除了防火性以外，对于建筑来说，隔热性以及保温性也是较为重要的功能。当前，为了提高建筑的隔热性与保温性，施工单位在进行施工的时候倾向于使用聚氨醋硬泡材料，该材料的应用不仅能够有效提高建筑的隔热性和保温性，同时也具备降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料来加强建筑的隔热保温性能以外，也可以将乙烯一四氟乙烯的共聚物应用到建筑工程的建设当中，这是因为，乙烯一四氟乙烯的共聚物具备控制室内温度的功效，因此能够更好的调节建筑内部温度，同时还可以起到节能的效果。 2化学化工材料在农业生产中的应用 伴随着当前科学技术的不断发展，各式各样的化学化工材料已经被广泛的应用到农业生产当中。然而，随着绿色以及环保概念的提出，当前的国民也开始注重农副产品的绿色性，农副产品不仅要具备较高的品质和口感，同时也需要具备较高的安全性。在这样的情况下，绿色型化学化工材料的应用不仅能够更好的满足于国民对于农副产品质量以及价格上的要求，同时也能够满足与国民对于绿色、生态的要求。在农业生产过程当中，农药的应用是少不了的。然而，传统农药的应用，虽然能够提高农作物的产量以及品质，但是却忽略了对人体以及环境的伤害。而随着当前人们观念不断地刷新以及科学技术不断的进步，已经有许多人认识到农药对于人体和环境造成的危害。因此，安全绿色农药的研发迫在眉睫。从目前我国化学农药的研发成果来看，腐殖酸类农药对于农作物的生长以及环境的保护有着巨大帮助。这是因为，腐殖酸类农药不仅具备较高的降解性，同时残留物也较少，这样一来就能够减少农药在土壤、农作物上的残留，从而进一步保护生态环境以及国民的身体健康。除此之外，在农业生产过程当中，经常将生物菌剂与化学化工材料进行结合应用。之所以要这样做是因为在当前的农业生产当中，生物菌剂的应用虽然能够改善农田的土壤环境，保护生态环境。但是，在实际的农业生产过程中，由于农业生产中任何一项活动都有可能对农田土壤中的细菌结构造成影响，因此使得生物菌剂无法充分的发挥作用。这样一来，就使得生物菌剂无法发挥真正的效用。而生物菌剂与化学化工材料的结合应用，就能够有效的发挥生物菌剂作用，有效控制农作物生产过程中的病原菌，从而帮助农作物更好的进行生长。 3结语： 综上所述，无论是建筑行业还是农业生产行业，化学化工材料的应用都是必不可少的。然而，随着当前生态环境问题的加重，可持续发展社会概念的提出，在使用化学化工材料进行施工、生产等工作时，必须要注重化学化工材料的绿色性，这样一来才能促进我国社会经济建设的同时，保护我国的生态环境，为国民的生活创建更加优良的空间，实现社会主义现代化社会的建设。 作者：刘现泽 单位：河北正中实验中学2014级 材料化学论文:低热固态化学反应的合成材料 1.低热固态反应的发展过程 所谓固态反应，通常情况下都是表示在高温情形下固态的反应，截止到目前，已经有了大量固体材料。不过通常高温固态反应大多是只是用在热力学非常稳固的化合物上，而且一些属于低热条件下的稳化合物及动力学上稳定的化合物，通常运用高温合成的效果并不是非常理想。因此人们在提升固态反应速度的阶段中，降低了反应的温度，分析和研讨了一系列新的材料合成方法［1］。譬如水热法、微波法等其他相关的方法。不过这种合成方法出现非常大的问题，具体而言，操作较繁杂，成本费用偏高等，因此没有进行推广应用。在20世纪的80年代末，温室固态化学反应被人们发掘和研发出来。经过了多年实验改善，低热固态化学反应合成材料在技术技术已经有了很大进展，这种方法显著的优势就是在固态反应过程中的温度可以在一定程度上降到室温。另外其整体的操作非常简单，同时不使用溶剂、环保节约能源等，这一点比较满足现代绿色发展的需求，因而得以广泛推广。 2.低热固态化学反应的合成材料 2.1原子簇与三阶非线性光学材料 原子簇属于无机化学、结构化学、催化学等多种学科的综合领域，并且具有多样性、催化性、生物活性等多方面的化学特性。低热固态化学反应合成原子簇化合物能消除溶剂化作用，在合成过程中能得到溶液中得不到的化学物质。目前通过此种合成方法已经得到了200多种类型的簇合物，比如一些半开口类型：类立方烷结构的（Et4N）3［MoOS3Br3（u-Br）］2·2H2O，蝶形结构MoOS3Cu2（PPh3）2（Py）2，鸟巢状结构的［MoOS3Cu3（py）5X］（X=Br，I）三阶非线性光学性里面基本上涵盖了光线辐，自散焦聚焦，以及其他相关的内容，等等。运用该类非线性现象可以制作不同类型的器件，譬如混频调制及储存等类型的器件。 2.2纳米材料 纳米材料含有块状大颗粒材料没有的特点，使用固态化学反应法能合出纳米化合物所具有的优点。固态反应物颗粒的大小与产物成核、成长速度有着很大的关系，要是产物的成核速度比生长速度还要快，这样就能得到纳米粒子，反之就是块状物。固态化学反应通常情况下取得的球状纳米粒子，粒子的大小控制在1～100nm之间。在控制之后精确的处理好温度，就能控制纳米粒子的大小。在有模板是情况，能合成不同的现状和不同排列方式的纳米材料［2］。 2.3电学材料 玻璃电极被广泛地用在测量水溶液的pH值上。因为这一类电极比较脆弱，成本还比较高对温度具有不稳定性，体积较大等原因受到使用的限制。所以人们也不断寻求对于pH较敏感的全新材料。MnO2的发现被用于干电池、锂电池、镁锰电池等中作为正极材料，研制出了价格低廉的MnO2。制作MnO2的方法主要有：譬如二价锰的硝酸盐和碳酸盐，电解二价锰的溶液，以及其他类似的手段和措施。但是现在通过使用固态反应合成纳米的MnO2，将使用此方式得到的MnO2粉状物涂抹在电机上，就发现电极对pH值的反应就会变得灵敏并且稳定。 2.4金属有机化合物 金属有机化合物有优越的催化性能，被大量用在了有机合成领域。以前，有关金属有机化合物的研究不够深入，但是固态反应能进行100%的转化，经过转化所得出的反应产物也不同于液态的反应产物。相关的专业人员把金属有机固态进行归纳，目前有机金属反应被分为两类： （1）不同的反应物进行混合的反应过程；（n5-C5H4Me）Re（co）2Br和NaI合成（n5-C5H4Me）Re（co）2I2等产物。 （2）在反应过程中都属于共结晶过程。（n5-C5H4Me）W（co）3I与（n5-C5H4Bu）W（co）3Br在70℃，固态条件下［FcCHMeNMe3］I（Fc=二茂铁基）、HOC6H4CHO-4、K2CO3反应，制配出了有机金属化合物FcCHMeOC6H4CHO-4，此化合物所得产物率可达到84%。 2.5催化剂和催化反应 芳香族化合物的羟基化反应在化学中占有主导地位。过渡金属配合物使用低热固态化学反应能催化出芳香族化合物的羟基化。比如，酪氨酸酶活性还有木质素的生物合成都离不开Cu（II）催化芳香族化合物的羟基化反应。在催化过程中使用低热固态反应所合成的Cu（II）化合物配合催化剂，在有双氧水的条件下，催化苯酚羟基化H苯胺的低聚。低热固态化学反应及材料合成类别非常多，譬如多酸化合物，电学材料、超导材料、半导体，以及其他相关的内容［3］。 3.结语 固态合成属于一种比较有研究价值的合成方法，人们早就把这种合成方法运用到各种工业生产之中，通过多年的实践逐渐掌握了低热固态化学反应性，由于缺少必要性的系统指导，这种技术没能得到较大改进。低热固态化学反应所拥有的优点，比如：效率高、节能、环保、简单方便等。在材料合成方面有良好的发展前景。 作者：卢博文 单位：河南工业和信息化职业学院 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同，铁有三种固态，分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe为密排面心立方结构，α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且，图2中有三个三相点，分别为气-液-δ-Fe；气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下，Fe是磁性的α-Fe，组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等；通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe，如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解，增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例，加深了同学们对Fe的认识；并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学？”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点，但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图，我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外，还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示，先配制不同比例的二组分混合物，再升高温度测试混合物的熔点，通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图，可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用，在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例，讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成，以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来，激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图，是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制，并借助动画展示具体过程，使该部分内容更加形象和生动，便于理解和掌握。同时，提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统，所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能，需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用，例如，在设计奥氏体不锈钢时，为了得到单一奥氏体组织，需扩大相图中奥氏体区，使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图，改变系统的组成，增加稳定奥氏体元素，如Ni、C等是最常用的方法。当然，为了系统的平衡，其他元素也需做相应的改变。应用相图时，为了提高设计组织的准确性，需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中，随着加工温度的不同，其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程，改变材料的相变温度和组织类型，得到高性能的金属材料。例如，在钢铁生产中，热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺，通过加大压下量增加累积位错，为相变过程提供更多的高能量相变形核点，以得到细小晶粒组织，提高钢的强韧性。通过控制冷却速率，可改变相变后的组织形态，在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织，在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材，在更低温度下发生相变得到马氏体组织，不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用，而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如，在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率，使相变温度发生在较低温度区，得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区，需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度，从而确定正火的加热温度。严格的说，确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍，学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识，他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用，本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂，通过提出问题，实例讲解和动画演示等多种形式组织教学，建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系，便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识，以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者：孙红英 李占君 单位：安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系，注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中，仅凭实验报告成绩和期末考试成绩，不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力，需要优化传统的实验课程考核体系，建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩，单项成绩不合格，则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节，有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中，根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中，除了常见考题外，还结合材料化学专业特点，增加了实验方案设计等考核内容，突出了综合实验能力和创新能力的考核，促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来，材料科学发展愈加迅速，新材料、新技术、新产品不断问世，与此相适应，对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐，及时调整课程结构与内容，引入学科发展的最新成果，介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态，开阔学生学术视野，提高学生的学习兴趣。教无定法，教要得法。要使课程教学生动活泼，教师必须不断更新教学内容，创新教学方法与手段，增强课程教学的趣味性，促使学生积极参与，在实验中勤于动手、动脑，实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理，教师配合多媒体放映进行讲解，将教学内容用特技方法显现出来，能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境，从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学，它不仅教学信息量大，而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展，有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学，如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大，操作细节多，仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的，而且总有学生没有注意到一些具体操作细节，因此，可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料，放在课程网络平台上，学生可以不受时间、空间的限制，反复观看，自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性，而且增加了教师演示的可再现性，延长了学生的学习时间，从而有益于提高学生操作的规范性，使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此，学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系，这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中，我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品，将生产生活实例引入实验课堂，营造实战氛围，做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时，我们还选取了一些与生活息息相关的实验，如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等，这样的实验学生感兴趣，实验热情高，有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量，我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果，使实验教学更加贴近科研实际，既丰富了实验教学内容，又增加了实验教学的先进性、新颖性，在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时，还能培养他们的科研兴趣，提高理论联系实际的能力，对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中，学生往往处于被动地位，教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择，都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中，学生往往兴趣不高，应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下，实行开放式实验教学模式，可以提高学生实验兴趣，强化教学效果。在学生自主的基础上，利用学生课余自由时间开放实验室，对于实验技能较差的同学，让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后，可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下，学生独立设计实验方案，独立完成实验，并认真进行总结，以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求，无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案，对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革，以全面培养学生的工程应用能力，适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索，我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系，使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者：李谷才 单位：湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:电容器材料化学实验的教学论述 1材料结构表征探讨 (1)结合已有知识将理论简单化，培养学生对科学研究的兴趣。对实验结果所得产物，教师结合学生已有的知识，引导学生联想一般情况下有哪些方法来表征材料的结构，学生根据理论教学部分的知识，提出一些材料表征方法，如X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱、拉曼光谱、热分析等。教师可根据所制备材料的实际情况及实验条件，确定用哪些仪器进行表征。本实验只需要知道产物的成分、尺寸及形貌，因此采用简单的X射线衍射分析及扫描电子显微镜进行表征。教师可采用通俗易懂的语言对其测试原理进行讲解。例如:用X射线衍射判断物质成分的分析方法，若按理论来讲，涉及到光学、晶体学、电子学等较深奥的理论知识，简单的讲每种晶体本身的取向都对应一套标准衍射数据，根据实验测得X射线衍射数据中衍射峰的位置，从X射线衍射标准卡片库中找出相应的物质。如同人的指纹，每个人的指纹都是有区别的，可根据指纹判断不同的人。结合已有知识将理论简单化对测试原理有了一定了解，又减少了他们对研究型化学实验的畏惧感，培养了学生对科学研究的兴趣。 (2)实验与理论结合，培养学生科学研究的兴趣。仪器及测试条件对测试结果影响较大，首先教师介绍在本测试中的测试条件。此部分测试采用较贵重的仪器，操作需要具备一些专业知识，因此在教师测试时可让学生在旁边观察。图1是制备样品的XRD测试结果，学生根据理论知识从图1中观察三强峰的位置，根据三强峰的位置，从物质标准卡片库中找出可以与图中衍射峰位置对应的卡片，经过查找对比，学生发现与Ni(OH)2标准卡片一致(JCPDS:22-752)，且无杂峰出现，可判断所制备的样品为纯的Ni(OH)2。教师启发学生思考能否从理论上计算Ni(OH)2颗粒的大小，学生利用谢乐公式D=0．89λ/(Bcosθ)(λ为X射线波长，B为衍射峰半高宽，θ为衍射角)，结合图中半高宽计算其颗粒的大小，通过计算其晶粒大小为12nm，说明制备的材料为纳米Ni(OH)2。通过X射线衍射分析实验，使理论与实验紧密结合，培养学生对科学研究的兴趣。 (3)实验与观察结合，培养学生科学创造兴趣。合成的Ni(OH)2电极材料的形貌可借助于SEM进行观察。学生观察到的不同放大倍数图片如图2所示。学生发现合成的Ni(OH)2电极材料，由纳米片垂直交错连接形成的球状结构，纳米片厚度约10nm，与通过XRD理论计算的纳米尺寸相吻合。教师提出生成此结构的原因让学生进行讨论，主要从尿素及SDS在反应中的作用进行考虑。很多同学只考虑到尿素在高温下能分解产生氨提供OH－，而SDS起到表面活性剂的作用。教师对尿素与SDS的综合作用形成此结构的原因进行补充解释。首先，在静电力的作用下SDS逐渐被Ni2+替代［8］;由于Lewis的存在作用，配位效应使尿素能够与Ni2+进行配位［9］。反应温度的增加，尿素分子逐渐水解出氨分子，使前驱体晶体均匀成核。随着反应时间的持续，晶体逐渐聚集形成片状，片状晶体自组装形成3D花状结构［10，11］。学生对表面活性剂很感兴趣，提出不同表面活性剂合成出的样品形貌可能有差异，可通过不同表面活性剂合成不同形貌样品。通过SEM实验与观察结合，培养了学生科学创造兴趣。同时也使学生了解了研究型化学实验对结果分析的要求，不但要知道其表面现象，而且更重要的是对其进行理论分析与合理解释，为培养学生的科研能力打下良好的基础。 2电化学性能探讨 (1)培养学生动手能力，增加学生科学研究与创造兴趣。电极制备的好坏将直接影响电化学性能的测试，教师可先作示范，根据制备电极的要求，将Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯乳液以一定的比例混合均匀，在对辊机上压成薄片。活性物质薄片在一定的压力下压在泡沫镍集流体上。将压制好的电极片放在真空干燥箱中干燥。同时要对电极制备过程中的注意事项进行说明，比如Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯混合时尽量均匀，对辊机上压成薄片时应尽量薄，电极片彻底干燥后再称量等。通过示范讲解，学生都能做出较理想的Ni(OH)2测试电极，提高了学生的动手能力。教师根据电化学性能测试需要，提出电极的循环伏安、充放电及交流阻抗测试均在电化学工作站上进行。根据无机化学中所学的溶液配置，将KOH配成测试所需浓度的KOH溶液。再根据电化学性能测试连接图(图3)进行正确连接。通过提高学生的动手能力，调动了学生的主动性和积极性，激发他们对研究型化学实验的兴趣和热情。 (2)培养学生分析和解决问题的能力，增加学生科学研究与创造兴趣。为提高学生分析和解决问题的能力，在电化学测试中，要求学生测试不同扫描速度的循环伏安、不同电流密度下的恒流充放电及开路下的交流阻抗，并注意观察测试过程中曲线形状、溶液及电极附近出现的现象。在循环伏安测试时，学生观察到曲线形状非矩形，且随着扫描速度的改变发生改变;溶液中在电极附近会有气泡产生，表现为出现明显的峰P1与P2。此时，教师为发挥学生的主观能动性，培养学生的学习主动性，提出让学生从电化学资料上查找有关Ni(OH)2电化学反应的材料，学生查得在此过程中由Ni(OH)2氧化成NiOOH出现的阳极峰P1，阴极峰P2是其逆过程，学生由此可判断Ni(OH)2电极材料的电容主要来自于氧化还原反应的赝电容。还可从循环伏安的积分面积判断随扫描速度的增大比电容在减小。在循环伏安测试中，学生学会如何分析判断氧化还原反应及赝电容，加深了对电化学理论知识的理解，提高了分析和解决问题的能力。同一问题进行验证，培养学生分析和解决问题的能力。为了对循环伏安结果进行验证，进行恒流充放电测试。教师给定学生测试电压范围及不同电流密度，要求根据曲线形状判断所属电容性质，并且根据放电曲线、比电容计算公式计算比电容的大小，根据比电容大小绘出比电容随电流密度变化曲线，观察结果是否与循环伏安测试一致。学生发现不同电流密度放电曲线时间并非与电压成正比，说明主要是赝电容特征;且比电容随电流密度的增大而减小，此结果与循环伏安测试一致。从恒流充放电与循环伏安测试对比中，学生明白了研究型化学实验对同一个问题可从多方面进行验证，培养了学生分析和解决问题的能力，为以后从事科研工作打下良好的基础。通过实验类比，培养学生分析和解决问题的能力。在进行电化学阻抗测试时，教师要求学生设定测试频率范围及振幅。以此条件测试其开路电压，在开路电压下测试电极的电化学阻抗，画出电化学阻抗等效电路图并对阻抗图谱进行理论分析。教师要求学生可通过类比其它体系的电化学阻抗测试图解释此阻抗图谱。学生提出电极的交流阻抗图可分成三部分:高频区、中频区和低频区。高频区与实轴Z'的截距表示电极内阻Rb。高频区第一象限中出现一段较小的圆弧，该圆弧的直径为电化学反应电阻Rct。通过实验类比，增加了学生分析和解决问题的能力，培养了学生科学研究与创造兴趣。学生有意向将此法扩展到其他体系如Co3O4、NiO、MnO2等进行研究型实验，探讨影响电极材料电化学性能的各种因素。 3结语 通过超级电容器电极材料研究型化学实验的教学，使学生能够了解目前超级电容器电极材料方面的科学前沿问题，熟悉如何设计研究型化学实验方案，提高学生分析问题和解决问题的能力。对于研究型化学实验，采用启发式教学，合理设计研究型化学实验及问题，结合已有知识将理论简单化，实验与理论、观察相结合，培养学生的观察能力、思维能力、知识运用能力、分析和解决问题的能力，增加了学生对科学研究与创造的兴趣。有利于将学生培养成为具有创新能力的高素质人才，为以后的工作及研究深造打下良好的基础。 作者：于占军 殷榕灿 单位：阜阳师范学院 材料化学论文:烧结对材料电化学特性影响 本文作者：牟 菲 杨学林 代忠旭 张露露 温兆银 单位：三峡大学 机械与材料学院 三峡大学 化学与生命科学学院 中国科学院 上海硅酸盐研究所 近二十年来,绿色环保锂离子电池为便携式电子产品和通讯工具的发展做出了重要贡献,并作为下一代新型能源的代表,将进一步应用于交通动力系统.作为未来电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)的动力电源,锂离子电池电极材料特别是正极材料的性能至关重要.自从Padhi等[1]首次报道LiFePO4正极材料以来,LiFePO4因其具有安全、稳定、环境友好、成本低、平台平稳及循环性能好等优良特性,成为下一代锂离子电池正极材料最具潜力的竞争者.LiFePO4的合成方法多种多样,如固相合成法[1-2]、溶胶–凝胶法[3-4]、共沉淀法[5]、水热法[6]、碳热还原法[7-8]、流变相法[9-10]以及仿生法[11-12].但这些方法中大多数都需要通过烧结工艺才能获得结晶良好的LiFePO4正极材料,烧结对LiFePO4材料的纯度、结晶度、颗粒大小有明显的影响.已有研究显示,适当提高烧结温度有利于LiFePO4晶体形成,但温度过高会导致晶粒持续长大并影响LiFePO4化学稳定性,而烧结时间过长则会使材料产生明显的团聚现象[13-15].然而烧结方式对合成材料性能的影响的报道则较少.本工作分别采用静态气氛烧结(SA)、动态气氛烧结(DA)和静态真空烧结(SV)三种方式对LiFePO4/C前驱体进行烧结得到LiFePO4/C复合正极材料,着重探讨了不同烧结方式对材料结构、形貌及电化学性能的影响. 1实验部分 1.1LiFePO4/C复合材料的制备以酒精为介质按化学计量比混合Li2CO3和FePO4,再加入5wt%葡萄糖,行星球磨6h,喷雾干燥得到LiFePO4/C前驱体(PRE).将装有前驱体的氧化铝料舟置于石英管式炉(OTF-1200X,合肥科晶)中,在氮气气氛下预烧(350℃,5h)后,分别在550、600、650、700和750℃烧结10h.随炉冷却后,在玛瑙研钵中研磨、过筛,得到的LiFePO4/C复合材料分别标记为SA550、SA600、SA650、SA700和SA750.真空烧结在自制真空炉(残压 50Pa)中进行,不同温度烧结所得复合材料分别标记为SV600、SV650、SV700和SV750.动态气氛烧结在回转炉(HB-In8•30,咸阳蓝光)中进行(转速2.5r/min),不同温度所得复合材料分别标记为DA400、DA500、DA550、DA600、DA650、DA700和DA750. 1.2复合材料物相及形貌表征用χ’PertPROX射线衍射仪(PANalyticalB.V,荷兰)分析复合材料的物相组成,铜靶,CuKα射线(λ=0.15406nm),扫描范围为10°~80°,加速电压为40kV,管电流为40mA.数据采用Jade5软件分析.复合材料的微观形貌用扫描电子显微镜(JSM-6700F,日本)进行观察.1.3复合材料电极制备及电化学性能测试将复合材料与乙炔黑(DENKA,日本)混合后,加入含有聚偏二氟乙烯(PVdF,KYNAR-HSV900)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液(0.02g/mL),复合材料、乙炔黑和PVdF的质量比为75:15:10.得到的浆料借助于自动涂膜器(AFA-Ⅱ,上海现代环境)涂布于铝箔上,经红外干燥后冲成φ14mm的电极片并压片(压力6MPa),然后在120℃下真空干燥8h.将复合材料电极转移到充满氩气的手套箱(MIKROUNA, 1×106H2O, 1×106O2)中,然后以金属锂为对电极和参考电极,Celgard2400为隔膜组装成2025型扣式电池,电解液为1mol/L的LiPF6/(EC+DMC)溶液(LB-301,国泰华荣).充放电性能测试在电池测试系统(LANDCT2001A,武汉金诺)上进行,电压范围为2.5~4.2V.采用电化学工作站CHI614C进行CV测试,扫描电压范围为3.0~4.0V,扫描速度为0.1~0.5mV/s. 2结果与讨论 2.1材料物相及形貌分析图1(a)为650℃下采用静态气氛烧结、动态气氛烧结和真空烧结得到各种样品的XRD图谱,从图中可以看出,各样品的衍射峰峰位相同.与LiFePO4标准谱图(PDF81-1173)对照,合成材料衍射峰与LiFePO4标准谱图谱完全吻合,且没有出现杂质峰,表明由该前驱体采用三种不同烧结方式获得的样品均具有橄榄石型纯相结构.衍射峰峰形及强度是材料结晶性的一个指标[16].图1(b)比较了前驱体以及不同LiFePO4/C材料的XRD衍射峰与前驱体同角度衍射峰峰强度差(Δ),从中可以发现,不同烧结方式得到材料结晶度略有差别,真空烧结得到材料的衍射峰强度最大,这是由于在真空条件下发生碳热还原时产生的CO2和CO可以迅速排出,反应平衡正移,有利于LiFePO4颗粒生长[17].图2为在不同温度下采用三种烧结方式制得样品的SEM照片.从图中可以看出静态真空烧结制得材料的粒径在300~500nm之间,而静态气氛与动态气氛烧结制得材料的粒径都在200~300nm之间.晶粒大小差别既与真空条件下碳热反应平衡移动有关,又与颗粒表面包覆碳对晶粒生长的阻碍作用有关.碳热反应过程中碳对三价铁的还原由以下三个反应构成。系统温度低于650℃时发生反应(1),生成CO2,而温度高于650℃时发生反应(2),生成CO[18-19].在真空条件下烧结,产物CO会被迅速排出,在带走热量的同时也消耗了大量的热解炭,使得晶粒表面剩余碳量减少,晶粒生长阻力减小.而在气氛下烧结,CO在反应体系中滞留时间较长.由于CO的还原性大于热解炭,所以会继续发生反应(3),生成CO2,热解炭因还原消耗减少而附着于晶粒表面阻碍晶粒的长大.此外,与真空烧结相比,动态气氛烧结所得材料的颗粒大小和形貌均匀性更好,这是由于烧结时粉体物料随炉管旋转而被反复搅拌,受热更加均匀,并且动态烧结还可以有效阻碍长时间烧结导致的颗粒之间相互粘结与长大[20].采用文献[21]报道的碳含量测定方法,对不同烧结工艺所得材料进行碳含量测试,DA650、SA650和SV650的含碳量分别为2.23%、1.91%和1.77%.SV650材料含碳量最低,说明在真空下碳易以CO的形式被排出而损失.除烧结方式外,烧结温度对材料形貌也有显著影响.对比图2(d)~(g)可以看出.将动态气氛烧结温度由400℃逐渐提高到700℃,材料颗粒团聚现象越来越明显.700℃时已有大量颗粒融合为块状. 2.2复合材料的电化学性能分析图3为不同温度下采用三种烧结方式所得材料在0.5C倍率下的充放电循环性能.动态气氛烧结最佳温度为500℃,静态气氛烧结和真空烧结最佳烧结温度均为650℃,所得材料的首次放电比容量分别为163.4、141.5和143.3mAh/g,经历50次循环后动态气氛烧结材料容量保持率高达99.02%,静态气氛烧结和真空烧结材料容量则出现了缓慢上升的趋势.动态烧结温度低说明烧结过程中进行扰动利于热量传递,得到形貌及性能均匀的粉体物料,静态气氛烧结和真空烧结所得材料的容量上升现象则与材料在循环过程中的活化有关[22-23].锂离子电池能为电子设备提供稳定工作电压是因为其具有理想的电压平台.因此,平台放电比容量占总放电比容量的百分比(即平台率)才能真实反映材料的可利用率.如图4所示,放电起始和终止段曲线的切线与平台延长线相交于A、B两点,将A、B两点间的比容量定义为平台比容量,平台比容量与相应循环满比容量的比值则为平台率[24].据此计算650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品在0.5C倍率下放电平台率分别为92.76%、95.66%和95.21%.真空烧结材料平台率较低与所得材料晶粒尺寸增大有关,活性物质颗粒越大,Li+散的距离越长,这与SEM观察结果(图2)一致.图5(a)为650℃下动态气氛烧结材料电极在不同扫描速度下的系列循环伏安曲线.在0.1mV/s扫描速度下于3.59V和3.32V得到一组氧化还原峰,分别代表了Li+的脱出和嵌入反应.随着扫描速度的增大,氧化还原峰强度和峰面积都增大,同时氧化峰和还原峰分别向高电位和低电位移动,这说明电极极化加剧.但是即使在0.5mV/s的高扫描速度下,该材料仍具有非常好的循环可逆性.式中Ip为不同扫描速度下的峰电流,A为电极表面积,C为锂离子浓度,n为转移电荷数,γ为扫描速度.图5(b)即Ip–γ1/2关系图.通过线形拟合得到的斜率与等式(1)结合得到650℃动态气氛烧结样品脱锂和嵌锂过程的锂离子扩散系数Dc和Da分别为1.24×108和7.68×109cm2/s,远大于文献报道值[7,25-26].表1比较了650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品的Dc和Da计算结果.动态气氛烧结样品的锂离子扩散系数远大于另外两种烧结方式所得样品的锂离子扩散系数,这与材料烧结过程中因扰动而引入的晶格缺陷有关,缺陷可为锂离子扩散提供额外通道.扩散系数的提高对于LiFePO4正极材料在大功率放电(如HEV等)设备中的应用与发展具有重要意义. 3结论 通过三种不同烧结方式处理LiFePO4/C前驱体,发现烧结方式对材料的结晶度、形貌、最佳合成温度以及电化学性能都有一定影响.同一温度下,采用静态真空烧结得到材料的结晶度最好,而动态气氛烧结所得材料具有更细、更均匀的颗粒,更高的首次库仑效率和更大的锂离子扩散系数.另外,采用动态气氛烧结方式还可以降低材料的合成温度,在500℃下就可以得到性能优异的LiFePO4/C复合材料,0.5C倍率下该材料首次放电比容量达到163.4mAh/g,50次循环后容量保持率高达99.02%. 材料化学论文:材料化学学科特点及教学革新 高等院校能否培养出高素质、创新型的学生,是当前高等教育改革面临的重大课题和挑战。[1]主席在2010年5月26日召开的全国人才工作会议上强调,全党全国要统一思想,真抓实干,全面落实加快建设人才强国各项战略任务,努力培养造就数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才。高等学校作为人才培养的主要机构,对以上人才培养任务有着义不容辞的责任。加强对大学生创新能力的培养,是高等学校素质教育的重要内容。在人才培养的过程中,课程作为传播知识、培养能力的载体,对实现人才培养的目标具有举足轻重的作用。无机材料化学是一门快速发展的交叉性和前沿性学科,有机地融合了化学和材料学两个一级学科的发展优势。该课程不断进行改革与实践,对于培养材料化工领域创新型人才具有重要意义。 一、无机材料化学的学科特色 材料是人类文明的物质基础和先导,是直接推动社会发展的动力。基于材料对社会发展的作用,人们将信息、能源和材料并列为现代文明和生活的三大支柱。在三大支柱中,材料又是能源和信息的基础。新材料既是当代高新技术的重要组成部分,又是发展高新技术的重要支柱和突破口。伴随着信息时代的来临和材料设计、制备及加工的信息化处理,世界各国都将目光转向具有“高、精、细”特征的新材料万面,我国也将新材料作为重点发展的行业之一。鉴于此,国家中长期科学和技术发展纲要(2006年-2020年)将新材料技术列为前沿技术,提出新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展;要突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术,在纳米科学研究的基础上发展纳米材料与器件,开发超导材料、智能材料、能源材料等特种功能材料,开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。这一切都预示着材料科学正经历着一次重大的变革。因此,加强材料科学领域创新人才的培养是时代的要求。 无机材料化学是材料化学家从材料科学、材料工艺和技术的角度出发,把固体物理、固体化学相关理论和工程方面有关无机材料研究的化学内容集中起来,加以分析、综合和提高而形成的一门独立学科。[2]无机材料化学研究的范围非常广泛,包括材料相关的基本概念和理论、制备原理、结构表征、重要的材料类型及其相关性能等多方面的内容,涉及了固体物理、固体化学、材料科学等学科的相关理论,是一门典型的交叉性学科。进入20世纪90年代以来,材料科学技术的发展异常迅猛,材料科学与生命科学、信息科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪,材料科学技术研究开发的前沿有微电子材料、新型光电子材料、稀土功能材料、先进陶瓷材料、高温超导材料、纳米材料等,[3]这些都属于无机材料化学的研究范畴。因此,无机材料化学又是一门具有前沿性的学科。基于学科背景和课程特点,我们在大连理工大学教改项目的支持下,以提高教学质量、培养学生的创新能力为主线,以建设精品课程为目标,进行了一系列教学改革和研究。 二、教学内容的选取 高等学校教学中教材内容的陈旧是影响创新型人才培养的突出问题,也是高校课程改革的重点。目前,高校教材内容不能适应现代化人才培养的需要,内容的先进性方面不能适应科学技术飞速发展的要求,不能适应知识经济时代创造型人才培养的要求。[4]特别是面对具有前沿性特点的材料化学,教材的内容相比于飞速增长和更新的新材料来说,严重滞后。而要培养创新型人才,掌握最新的科研成果对于激发学生的创新思维非常重要。[5]向学生讲授科学前沿知识可以激发学生们的求知欲,为他们提供一个创新的空间,使学生能够近距离地感受创新的价值和创新带来的激情。因此,挑选合适的教材是非常重要的。我们挑选了北京大学林建华、荆西平编写的《无机材料化学》。该书将无机材料化学中重要的基础问题做了全面的讨论,这本教材最大的特点在于它介绍了无机材料化学领域的最新进展,并附有近期发表在国际主流期刊上的相关文献,整本教材体现着材料科学、化学和物理等学科交叉与渗透的特点。如果学生对教材中的某些前沿内容感兴趣,可以在教材中找到相应的参考文献,在图书馆下载后仔细阅读。 课堂上仅传授知识是远远不够的,教学内容还要有一定的探索性,能让学生有一定的思考空间。教学中,我们发现学生对来自科研一线的事例非常感兴趣。因此在课堂上,我们以自身科研成果丰富教学内容,结合自身科研经历令课堂生动有趣,深化了教学效果。我们经常把自己在科研工作中的体会、最新科研成果转化为教学内容,设计一些开放式的问题与学生探讨,自觉地把创新意识、创新能力的培养融入课堂教学之中。我们还结合相关的教学内容,穿插讲解一些科学方法论的知识,培养学生的科学精神。例如,在讲到固溶体合金的形成规律时,我们向学生讲述了现代物理冶金学重要创始人William Hume Rothery在听力完全丧失、健康状况非常不佳的情况下,凭借坚强的毅力和非凡的生活热情,在异常简陋的工作条件下,开创性地提出了著名的Hume Rothery准则。这位杰出的科学家一生始终以乐观向上的生活态度,坚持不懈地勤奋工作着。学生们纷纷为Hume Rothery的人格魅力而倾倒,希望自己也能投身科学,在某一领域取得杰出成就。我们经常把本学科碰到的难题以及学科前沿的问题向学生进行适当的介绍,激发学生的民族自豪感,培养学生的创新思维和探究精神。例如,在讲到第八章电介质材料时,我们将著名纳米科学家王中林发表在《科学》上的氧化锌“纳米发电机”一文介绍给学生。在讲到第九章超导材料时,我们向学生们介绍了我国在超导材料的研制上一直处于国际领先水平,特别是2008年我国在高温超导研究上取得重大突破,发现了一类新的高温超导材料———铁基超导材料,在全球范围内掀起了超导材料研究的新热潮,并介绍了铁基超导材料的结构和性能。在讲到第十二章发光材料时,我们向学生介绍了大连路明集团开发的“水立方幔态LED”在研发、制造、安装中创造的7项“世界第一”。这些事例大大激发了学生学习相关章节内容的兴趣,同时也培养了学生的民族自豪感和投身科学的信心与决心。实践表明,将科研引入教学过程,有力地促进了学生对知识的掌握和能力的提高,促使学生形成了正确的科学精神和科学态度,大大提高了教学的实际效果。 三、教学方法的改革 教学手段和方法是提高教育质量非常重要的一个方面。传统的教学方法以教师为主导,以传授知识为目的,往往采取灌输式教学方法,在很大程度上忽略了学生的主体地位和创造性,学生被动地接受知识,学习积极性不高,教学效果不理想。要改变过去那种单纯传授专业知识的教学方法,把培养学生的创新能力和创新意识作为教学工作的重点,我们必须对原有教学方法进行改革,采取多样化的教学手段激发学生的学习兴趣。 本课程的特点是知识点多而且分散,学生容易只见树木、不见森林。为此,我们理出了一条课程主线,向学生清晰地展示各章节的作用以及章节之间的联系(如图1)。我们力争做到讲课内容少而精,重点突出,主次分明,出现在不同章节但内容相关的部分放在一起讲解。例如,与Fermi面附近的能态密度相关的性质有金属材料的电子热容和Pauli顺磁性(第四章)、金属材料的电导率(第九章)、超导材料的临界温度(第九章)等,将这些知识点放在一起进行对比和总结,学生对Fermi能级的概念就会有非常清晰和深刻的认识。课程教学的重点在于使学生掌握该学科的思维方式和研究方法,给学生留有思考的足够空间,能从多角度理解基本原理。古人云“授人以鱼不如授人以渔”,这里强调的就是教授学生学习方法的重要性。[6]材料的组成和结构决定了其物理性质,这是材料化学的核心和基础。将钙钛矿材料的结构(第三章)和其铁电性质(第八章)结合起来讲解,学生不仅对该类材料的结构和特殊的物理性质有了深刻的认识,更深化了对结构-性能关系的理解,掌握了该课程的学习方法。 在实践中,我们采取了传统教学与多媒体教学结合、自主学习与协作学习结合,基于问题学习、基于案例学习、研究型学习等多种形式的教学策略,提高了学生学习和思考问题的效率。实践表明,适度使用多媒体教学,将材料实际应用的照片、材料加工制作过程的视频等图片影视资料生动地展示给学生,能为教学过程提供丰富的感性材料,丰富课堂教学内容。鉴于新材料的发展日新月异,每天新概念、新构想、新方法都在不断涌现,我们在课堂上及时地将与课程内容相关的最新文献介绍给学生,课堂教学结束前提出下次课程内容的前沿课题,让学生在课前完成对这一前沿课题的研究报告。这样一方面可以使这些学有余力的学生接触到材料化学领域的最新研究进展,培养他们对教材内容的兴趣并找到自己的科研兴趣,另一方面可以让学生看到自己知识结构的不足,在学习中自觉地去完善自己。与此同时,这也锻炼了他们查阅文献和英文阅读的能力,为将来进行专业科学研究奠定了一定的基础。通过一个学期的尝试,我们感到教学效果非常好,学生经常在下课后围着教师交流,提出各种材料学领域的前沿问题与教师探讨。有几个表现突出的学生已经进入到某些课题组,开展创新实验了。另外,在课堂上,我们结合自己的科研实践,提出开放式的与课程内容相关的问题,让学生思考和回答。我们鼓励学生提出不同的见解,这样就增加了师生互动,活跃了课堂气氛,提高了学生的学习兴趣。我们将本课程教学方法作一总结列于表1中。 四、实验教学方案设计 材料化学与其他化学分支一样仍然是一门实验性很强的学科。[7]在实验教学环节上,我们结合自己的教学和科研设计了一些具有明显创新性且与材料化学教学内容密切相关的实验研究课题。人工晶体是一类重要的功能材料,它能实现光(第十二章光学材料)、电(第八章电介质材料;第九章材料的导电性质;第十章离子导电材料)、磁(第十一章磁性材料)等不同能量形式的交互作用和转换,在现代科学技术中应用十分广泛。同一种晶体往往会产生不同的形态,这些形态将影响晶体的性质。同一种晶体的各种形态是怎样产生的呢?不同形态与生长条件之间有何关系?第二章讲到了无机材料的各种制备方法,采用何种制备方法可以获得预期的形态?这些问题对学生具有强烈的吸引力。为此,我们设计了自主实验“显微镜下观察晶体的结晶形态”,使学生利用显微图像分析系统,实时观测晶体的结晶过程及结晶形态,研究不同的生长条件和实验方法对晶体结晶形态的影响规律,建立对晶体结晶的感性认识。 通过以上对教学内容、教学方法、实验教学等方面的探索与实践,学生的创新能力和创新意识得到了提高。实践表明,将科学研究引入课堂教学,能够激发学生的学习兴趣,深化教学效果。无机材料化学是一门具有广阔发展前景的学科,还需要我们不遗余力地在教学中进行大胆地改革和尝试,以培养更多具有创新能力的材料专门人才。 材料化学论文:复合材料专业物理化学教学探索 我校复合材料专业目标是培养具备复合材料基本理论和实践知识,能够在复合材料相关领域独立从事生产、设计、研发的技术人才。物理化学是复合材料专业一门非常重要的专业基础课,它为后续开设的专业课(高分子物理、高分子化学、复合材料原理和复合材料学等)奠定基础。因此学生对物理化学知识的掌握直接影响专业课的学习和理解,从而影响就业后的实践能力。物理化学是运用物理的理论和实验方法研究化学中最基本的规律和理论的科学。它所研究的内容普遍适用于各个化学分之,与材料学、生物学、地质学、天体学、海洋学等领域密切相关。但由于它是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科,涉及的公式多,应用条件严格,比较抽象,是学生学习过程中普遍感到困难较大的一门课[1]。随着当今科技迅速发展,交叉渗透日益突出,按照素质教育的要求,并考虑课时紧缩的实际情况,我们必须对物理化学的教学内容和方法进行改革[2]。 1教材的选择及教学内容的确定 针对我校复合材料专业的特点,选择的物理化学教材既要体现当前学科发展的概貌,同时又要使学生具备牢固的理论知识,为以后就业奠定一定的基础。考虑以上因素,我们选择了面向21世纪教材,由天津大学物理化学教研室编、高等教育出版社出版的《物理化学》教材(第五版)。同时结合复合材料专业的就业特点,精选了教学内容。该版教材中第一章气体的PVT关系,由于高中阶段已经讲述过,所以可以省略。第八、九章的量子力学和统计热力学都是从物质的微观难度着手讨论的,难度较大,可做简单讲授,若详细探讨可开设选修课单独进行讲授。其它章节的内容选择重点内容,尤其是与本专业相关的内容详细讲解,例如第六章的相图、第十章的界面现象内容等,并结合具体的实例,达到更好的授课效果。 2物理化学课堂教学改革 我校复合材料专业开设的物理化学课程是继无机化学、有机化学之后的理论性化学专业知识,它的知识内容除涉及无机、有机化学知识外,还与大量物理和高等数学知识有关.概念抽象,公式原理多,推导过程繁琐,内容难理解。因此学生普遍感觉物理化学课程更偏重理论,学习起来较难,从而导致对这门课程不抱有很大的热情,学习动力不大[3]。针对以上问题,对物理化学课堂教学进行改革就显得非常必要。具体的改革措施应遵循以下原则:整体设计课堂教学效果;教学方法和教学手段最佳;考核方法合理、科学。 2.1课堂教学效果的整体设计 (1)培养学生的学习兴趣。学习兴趣至关重要,学生若是对某些课程不感兴趣,老师即使讲授的再精彩,学生的学习效果也不会太好。因此培养学生的学习兴趣就显得十分必要了。开课伊始,教师就应该讲好绪论部分,充分讲述物理化学课程的重要性,课程内容的实用性,鼓励学生努力学好物理化学,培养学习兴趣。学生有了兴趣,教师才能较好地进行指导。 (2)提高知识的趣味性。知识的趣味性是主动学习的推动力。把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,是提高课堂教学效果的有效手段。在教学过程中穿插一些与生活实际密切相关的问题或是适当的趣例,则可以起到画龙点睛的作用,使课堂富于趣味性。例如,在给学生介绍水的相图时介绍了亚稳态这个概念,可以以人的健康状况来类比说明。现代社会人们的生活节奏加快,整天忙于工作,锻炼身体的机会很少,大多数人的身体状况不佳,多属于亚健康状态。亚健康就是一种亚稳态,不稳定,不可能长时间存在,必须向稳定状态转变;人要从事正常的生产、生活需要健康的体魄,因此必须锻炼身体,保持身体处于健康状态,而不是亚健康状态。又如,在讲授界面化学的时候,可以提问学生在春天光滑的墙壁和粗糙的墙壁哪个更容易回潮。然后用弯曲表面上的蒸汽压———开尔文公式解释原因。这种理论与实际应用的结合,可激发学生的学习兴趣,引起学生探求知识的欲望,是物理化学课堂教学获得成功的关键一步。 (3)理论教学与实践教学相结合。物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,而且还能够建立学生对物理化学这门课程的实用性的信心,极大地提高了学生的学习动力。例如,我们讲授化学动力学这一章的一级反应时,讲完理论的同时,开设了“蔗糖水解反应速率常数的测定的实验”,学生普遍反应通过实验对课堂内容有了更深一层次的理解。 2.2优化教学方法和教学手段 (1)加强课前预习与课后复习。物理化学的公式推导过程繁琐,为此非常有必要进行课前预习。课前预习要求学生对将要讲述的内容先浏览一遍,不做具体推算,只要求对重点内容有个初步掌握,等老师讲述时学生的思路能与教师同步,使以后教学活动更易开展。同时知识讲授后还要要求学生经常复习,以免由于公式繁多而混淆或是遗忘,影响后面新知识的学习。在物理化学教学中,作业也是必不可少的教学环节,但作业太多学生疲于应付,太少达不到复习的效果。因此就要求精选习题,做到“少而精”,力求达到事半功倍的效果。同时为了弥补课堂教学时数少而教学内容较多的不足,可根据教学内容的安排,适当选留思考题,然后要求学生课后查资料,以论文格式上交,这样既锻炼了学生的写作能力,又提高了学生的积极性。 (2)改进教学方法和教学手段。在教学方法上,我们改进单一的讲授法,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,努力为学生营造一个宽松的学习环境。具体做法是教师精心设计问题,通过提问、回答及组织学生进行讨论,在教师与学生之间形成一种良性互动式的教学模式。在教学手段上,我们采用多媒体教学与板书相结合的形式,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、影片等手段把难以理解的概念形象化,引起学生的兴趣,加深学生的理解。但是多媒体教学也有它的不足之处,多媒体教学讲课速度较快,学生不能及时接受教师讲授的知识,更没有更多的时间做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。因此要根据教学内容来确定是否选用多媒体教学。对于那些有图像,需要演示过程的教学内容,例如第六章相图的演示,第十章界面现象的毛细管现象、润湿现象等内容,多媒体教学能够化静为动,把枯涩的问题趣味化,便于学生深入地了解相关知识,能得到很好的教学效果;而对于重要公式的推导方面的教学内容采用板书的形式更合适。只有采用多媒体教学和板书相结合的形式,才能收到最佳的教学效果. 3合理、科学的考核方法 合理、科学的考核方法能够调动学生的学习兴趣和学习动力,提高学生主动学习的能力。签于此,我们结合本校的具体情况和专业特点,摒弃了传统的只以期末考试成绩为标准的考核方式,采用多项合并的方法综合测评。具体测评方法为期末考试成绩占总成绩的70%,体现学生动手能力的实验课程占总成绩的10%,平时成绩占总成绩的20%。平时成绩又分为三部分:出勤率占3分,作业成绩和平时的小测验成绩占12分,参与课堂讨论和随堂回答情况占5分。这样的考核方式明显提高了学生的学习热情,学生能积极参与课堂问题的讨论和回答,改变了物理化学枯燥,沉闷的课堂气氛,大大地提高了教学质量。 4结语 针对我校复合材料专业的具体情况对该专业开设的物理化学课程课堂教学进行了改革,包括教材的选择、课堂效果的整体设计、教学方法和教学手段的改革、课程考核体系的建立等。实践结果证明以上的教学改革方案大大提高了学生的学习兴趣,学生能够积极思考、回答问题,也极大地提高了教学质量。但是教研改革永无止境,我们会继续更深入地进行物理化学教学改革,使之建设成学生更受欢迎的课程。

0引言 应用型本科是以培养高层次应用型和技能型人才为目标的高等教育形式[1]。而地方高校培养人才的根本任务是以社会需求为导向，注重发展学生的实践能力及创新能力，培养行业和市场需要的应用型人才，以服务区域经济发展[2]。因此，应用型地方高校的土木工程专业应主动对接区域经济和建筑市场、土建企业对设计、施工和管理等人才的数量需求和技术要求，培养理论专业知识扎实全面、实践能力完备的高质量技能人才。作为土木工程专业人才培养方案的重要组成部分以及实现应用型土建人才培养目标的重要工具，实验教学是激发本专业学生创新精神、提高学生动手能力、培养学生协作意识、加强学生工程应用能力的关键手段和环节。本文结合滨州学院建筑工程学院的实际，探讨传统实验教学现状，以加强学生创新协作意识和动手操作技能为目的，对实验教学内容进行整合和优化，形成了适合应用型地方高校土木工程专业人才培养目标的实验教学方法。 1传统实验教学现状 目前国内高校通常将相关实验分为“基本”“设计”和“综合”三个层次，以构筑土木工程实验教学体系。绝大多数高校可以开出材料力学、结构力学、土木工程材料、钢筋混凝土等常规实验项目，满足土建专业学生基本的实验实践需求。但是对于应用型地方高校的土木工程专业，实验教学仍然存在以下无法轻视的问题。 1.1实验类专职教员短缺，实操业务水平有待提高 工程类实验实践具有专业性强、危险性高的特点，因而对指导教师提出了较高的技术和责任要求。为了保证师生安全和教学质量，需要将学生拆分成小班和小组分次授课，使得实际开出学时翻倍。如万能试验机的相关实验操作危险系数较高，为保障安全的实验室操作空间，常常采用同时指导8～10人/次的授课方式，即一个30人的班级需要开课3～4次，对教师指导和实验管理的工作量要求较大。目前绝大部分应用型地方高校的师资还在建设完善中，专职实验教员尤为紧缺，实验教师通常由理论教师兼任。工作量繁重使得专业教师难以两顾，有些教师本身的实际操作并不规范，培训学习机会较少，实验教学水平进阶缓慢，无法保障实验项目的高质量开出。 1.2以演示型实验项目为主，学生难以获得实操和巩固机会 由于实验设备和实验学时的限制，以及对耗材成本和实验空间的考虑，目前结构力学和混凝土结构设计等课程的实验常以基本演示性实验为主。尤其是当设备台套数或者实验耗材不能满足所有学生亲自动手实验的条件时，常常采用教师演示、学生记录实验数据或者组长操作、组员共享数据的方式完成实验项目。实验项目通常安排在相关理论章节完成后分散开展，或者理论课全部结束后集中进行。虽然意图“趁热打铁”，但这样无法保障学生进行足够时间的操作实践和巩固强化。此外，学生对实验项目的认识仅仅停留在照本宣科、比照实验教材简单操作的层面，容易造成“走马观花”和“过目即忘”的不良实践学习效果。 1.3考核方式单一，学生重视理论成绩、轻视实验动手能力 由于师资与生源的比例不足，实验课程的考核常常仅由出勤率、课堂操作表现和实验报告按比例组成。即使能够安排考试，往往也只是片面反映学生对实验内容、理论机理和操作步骤的记忆程度，无法促进学生对实验原理的深入理解、对实验仪器的熟练操作和对特殊情况的灵活应对。由于分组操作以及考核方式的限制，大多数学生更加重视各专业课程理论知识的学习而轻视实验课程，认为只要背过实验机理、记得操作步骤、会处理实验数据就可以了，甚至把实验课当成“休息”和“开小差”的“水课”。学生对实验课程的积极性和参与度低，很难提高实际动手操作能力，这与应用型人才的培养目标差距较大。 1.4教学资源和手段有限，创新不足，脱离行业 现状和工程实际地方高校对实践教学资源的建设仍处于探索阶段，教学内容较为保守陈旧，通常为传统的基础实验仪器，更新缓慢。设计性实验占比较少，学生只要根据教师指定的实验方法和实验指导书的操作步骤进行操作、读数、记录和简单处理，不需要提前阅读大量资料进行实验方案设计，不利于培养学生发现问题的观察能力、分析问题的逻辑思维和解决问题的工程意识。实践和经验是土木工程专业的两大法宝，用人单位对于学生的实践和经验都有着较高的要求。但目前的实验教学几乎没有根据区域经济要求和行业发展现状开发新的综合性实验内容，往往脱离区域生产和建设实际，不利于学生专业综合能力的养成。总之，目前国内应用型地方高校的实验教学存在重理论、轻实践，教学体系传统而保守的通病。综合设计性和创新开放性实验项目不足；仅针对理论教学内容而开出的实验项目单一且过时；实验教学手段呆板，以书本为中心、课堂为重心、教师为核心[3]；学科领域的最新知识及成果无法体现，不利于开拓学生的专业视野，难以满足应用型专门人才的培养要求。 2实验课程改革建设思路 针对上述问题，滨州学院土木工程专业开设一门独立的“土木工程综合试验”课程（以下简称“综合试验”），将该专业本科阶段涉及的建筑材料、材料力学、结构力学、混凝土、钢结构原理等课程中的相关试验串联起来，加入结构竞赛、力学竞赛和创新创业计划的训练题目，并融入现实工程问题和学科前沿成果，设计一系列以设计性和综合性为主且保证学生操作学时的实验项目，并建设包括教学大纲、教材、教学视频、虚拟仿真平台、讲义等一整套实验教学资源。 2.1实验项目选取 “综合试验”课程的项目选取，在保证巩固常规专业实验的基础上，增加设计性和综合性实验项目，且三大类实验都有必做项目和选做项目，以满足不同层次学生的专业巩固、能力提高和创新培养的要求。如充分依托“结构设计竞赛”“力学竞赛”等学科竞赛和“创新创业训练计划”“实验创新训练大赛”等创新研究项目开发新的综合性实验项目，通过结合新材料、新技术、新方法等行业前沿或依据附近区域实际工程情况的开发设计性实验项目，拓展土木工程实践教学的广度和深度。基本力学、材料性能等验证性实验，混凝土结构设计、结构力学等综合性、分析性实验，结构设计竞赛、创新训练项目、实际工程鉴定与检测等设计性、科研性实验项目等，将依照从简单到复杂的原则依次开展。 2.2逻辑顺序梳理 紧跟在各自理论课程后面的实验内容分散独立，实验原理常常缺乏相互联系，无法形成系统性的实验教学体系。“综合试验”的内容设置，注重实验内容的丰富性、系统性和科学性，尽量保证各实验项目新颖实用[4]。安排项目顺序时，遵循各课程知识体系的逻辑顺序和互相依存关系，以保证知识体系的连贯和完整。项目设置要符合学生的认知规律，逐步深入，最终达到高屋建瓴地掌握专业系统知识的目的。如果能将各实验项目由点串成线或者面，学生也比较容易掌握各实验的精髓，有利于学生系统性思维的养成，当学生在未来工作中遇到相关的实践问题时，可以在实验体系中快速定位、类比分析并找到解决方案。 2.3考核方式完善 改革传统考核方式，将学生在动手实操和实验技能等方面的表现作为重点考察目标。考核指标覆盖实验前的准备和实验后的分析研讨，从而全面评价学生综合掌握和运用知识的能力，有利于管理和监督学生完整参与实验全过程，培养学生发现、分析和独立解决问题的能力。如实验前可通过移动终端教学方式，推送提前预习资料后，安排线上自测，测试题目以实验原理考核和操作细节规范等为主；实验过程中，教师观察和记录学生的实操技能，并给出评定等级或分值；实验后，应对学生提交的实验数据分析过程进行分组评定，重视分析和计算的过程分值，适当降低结果分值；实验完成后，可要求学生通过移动终端完成相关习题和实验心得，总结自己在实验中的经验和教训；由于日常实验前后已实现对实验理论部分的常态考核，期末考试时则以考察动手实操为主，学生抽选实验项目，在规定的准备时间后，开卷或闭卷完成实验操作。 3实验课程改革探索与实践 3.1基本性实验 基本性实验包括材料力学的金属材料拉伸、压缩、弯曲和冲击试验，混凝土结构原理中的回弹、无损检测等理论简单、操作方便的试验项目。试验前学生自学操作视频进行预习；课上在指导教师简单讲解原理和仪器操作演示后，学生分组动手试验；教师旁观指导，并根据每位或每组学生的操作表现赋分记录。此外，还可以将翻转课堂引入基本性实验的教学中，如每次实验安排一个主讲小组担任“助教”的角色。在实验课准备阶段，教师首先考查该小组成员的预习和自习成果，要求该组学生动手操作实验并指出注意事项，不足之处由教师指正和完善；正式实验开始阶段，该组成员代替教师进行原理和步骤讲解，并且边操作边讲授注意事项；实验过程中，该组成员以“督导”身份进入各组，指导各组学生进行实验并给出操作评价。这种“翻转课堂”模式，不但可以调动全体学生在适当压力任务下的积极性和潜力，还可以解决教师在指导过程中“分身乏术”和无法“眼观六路”的窘境。基本性实验着重于培养和巩固应用型人才的基础知识和基本操作能力。 3.2综合性实验 例如，将分散于各理论—实验型专业课程中的试验项目整合，形成综合试验项目“混凝土梁的制作与加载”。学生需要先根据“土木工程材料”课程中传统的混凝土配合比试验的要求，进行骨料材料性能测试，计算和设计混凝土配合比，并据此进行反复验证和调整；然后根据“材料力学”中金属材料性能试验测定钢筋的屈服强度和拉伸强度等参数；接着根据所得各项参数，利用“混凝土结构原理”知识设计给定尺寸梁的配筋，并动手支模板、浇混凝土、养护梁；最后，养护完成的各梁用于梁的加载试验。该综合性实验先后串联三门课程的六个项目，使学生在梳理各门课知识网络的同时，体验工程实际的应用形式，锻炼实操技能和团队合作的能力。考核除关注各组的实际操作之外，试验过程中的分工配合、知识讨论、思考创新等都应纳入赋分点。此类实验突出体现了对应用型人才知识综合运用能力及解决实际问题能力的重视和培养。 3.3设计性实验 设计性实验的目标是充分激发学生的创新潜能，引导学生独立思考、分析和解决问题，如图1所示。比如可以借鉴结构设计竞赛的模式，要求学生利用给定材料（如白卡纸、竹皮、白胶、丝线等）制作满足规定要求的模型并加载成功。按照模型的荷载质量比和变形情况进行评分，同时，适当考虑计算书和分析过程。此类项目趣味性和观赏性较强，可以极大调动学生的热情，激发奇思妙想，并将所学的专业知识学以致用，融会贯通。此外，让学生将行业热点和学术前沿、教师的科研课题等纳入设计性实验的选题库中，要求以小组为单位，选择一个感兴趣的题目，根据实验室现有仪器（或教师在选题后给出建议仪器）设计一个可操作的实验。要求学生将实验目的具体化，详细描述实验原理和操作步骤，然后将整个操作过程边讲授边操作地展示给教师和其他学生，进行实验课的“翻转课堂”，期间教师负责督导和保护。此类设计性实验可以真正锻炼学生的分析能力和理论联系实际的能力，充分锻炼学生独立撰写实验报告的能力以及知行合一的能力。可以说，设计性实验集中展现了对应用型人才的创新意识和设计潜能的开发。 4实验课程改革实施效果 “综合试验”涵盖专业内绝大多数核心课程的试验项目，打破了课程间的壁垒。对任课教师来说，该实验课独立于理论课单独成课，便于掌握授课节奏，减轻备课压力，能够消除与理论课教师的衔接差异和信息不对称；对学生来说，长时间对实验课程保持兴趣，有利于在整个学期的教学阶段不断进行思考和操作实践，真正领悟实验方法和原理，同时梳理巩固专业知识；对专业培养目标来说，考虑学科竞赛和大学生创新训练计划、学科前沿科研项目的实验需求，把竞赛与创新的受众面扩大到所有专业学生，有利于提高学生的创新和科研能力，帮助学校和教师挑选出参与竞赛与科研的种子选手。课程改革实施以来，已有20余项国家级、省级竞赛获奖，数百项校级和省级创新训练项目立项，参与教师纵横向课题的学生达60余人。为地方建筑业输送了大批高质量应用型建设人才，毕业生就业率高达95%以上，用人单位对毕业生的反馈良好。 5结束语 以为地方经济培养应用型人才为目标，立足于实验项目创新，设置以综合性和设计性实验为主的土木工程综合试验。该实验课独立成课，把多门专业实践环节整合安排，满足时间和空间合理性，并将结构竞赛、大学生创新训练项目、现实工程问题和学科前沿成果等融入其中，既是一门综合性创新实验实践课程和提高型专业技术，又是一座连接土木工程理论与实际工程问题的桥梁。 6参考文献 [1]蒋建清,曹国辉,陈东海,等.应用型地方高校土木工程虚拟仿真实验教学中心建设探索[J].实验室研究与探索,2018,37(2):144-149. [2]岳峰丽,陈克,蔡玲,等.面向应用型人才培养的实践教学体系改革及平台建设[J].大学教育,2019(9):137-139. [3]戴文战.新世纪高等教育教学改革研究与实践[M].杭州:浙江大学出版社,2004. [4]苗淑杰.大学生实验课举足轻重[J].科教导刊,2015(16):10-11. 作者:陈璐 郎东莹单位:滨州学院

建筑工程材料论文:节能新材料和新技术在建筑工程中的应用探讨 摘要：节能新材料和新技术在节约能源，缓解能源危机，提高人民的生活质量和提高环境质量方面都发挥着重要的作用。本文分析了节能新材料和新技术的概念和包括的范围，并且对具体的节能技术在在建筑工程中的应用进行了一定的探讨。 关键词：建筑工程；节能技术；技术应用 节能新材料和新技术是伴随着国际能源危机而产生的。另外，从目前我国建筑行业发展的状况来看，节能新材料和新技术的应用也是十分必要的。近些年，我国建筑行业快速发展，但是，这种发展是建立在高能耗的基础之上。调查数据显示，我国建筑业目前以每年平均20亿平方米的速度在发展，但同时，建筑耗能也已经占到了社会终端能耗的27.5%。而从节能新材料新技术的发展状况来看，无论从产品构成还是从总体工艺水平或者质量上，都和发达国家有很大的差距。当国内正在讨论如何提高建筑节能率的时候，国外已经在考虑如何降低二氧化碳的排放量，以降低“温室效应”，当国内正在讨论研究节能材料的同时，国外已经研究如何将节能材料推广到全世界。 一、节能新材料和新技术 降低建筑耗能就必须考虑建筑节能，我们这里所说的建筑节能，是指在满足人们正常生活、学习和工作需要的前提下，在建筑规划、建筑设计、建筑材料生产和使用、建筑设备选型和使用及建筑物施工和投产过程中，采用新材料、新技术达到降低建筑耗能的目的。 合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷，照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，降低能耗，合理、科学、有效的利用可再生能源，从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。简单来说，就是用尽量少的能源，过尽量舒适的日子。一般地讲，节能新材料是不同于传统的砖瓦、灰砂材料的新型建筑材料，它的品种十分丰富。从功能上，可以分为墙体材料，装饰材料、门窗材料、保温材料以及配套的五金件，塑料件以及各种辅助材料；从材质上来看，则可分为天然材料、化工材料、金属和非金属材料等等。 节能新材料和新技术的应用在缓解能源危机、改善环境质量和提高人民生活水平等方面都有着重要的意义。首先，节能新材料和新技术的开发和利用能够缓解能源紧张的局面。其次，以节能新材料代替传统的砖、砂材料能够减少土地资源的浪费和二氧化碳和酸性气体的排放量，这一方面可以缓解大气污染，提高空气质量。再次，随着我国现代化建设的水平不断提高，人们对于环境质量的要求也越来越高。健康舒适的环境已经成为人们生活的需要。 二、节能新材料在建筑工程中的应用 1、新型节能墙体 新型墙体材料的品种较多，从目前的应用状况来看，新型墙体材料在墙体材料中所占的比重正在逐渐增加。新型墙体材料主要包括砖、块、板三个大类，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土轻质板材、复合板等等。从目前建筑业的发展状况来看，各地需要根据本地的实际，因地制宜地发展新型节能墙体，通过改变墙体材料结构来达到节能环保的目的。在这方面欧美国家的发展情况很值得借鉴，欧美国家的砖产量目前已经趋于稳定，并且在技术上向着大孔洞率和薄壁的方向发展。各种新型的建筑材料在欧美国家都有着比较好的发展，如混凝土空心小砌块主要向着装饰、轻质和保温隔热的方向发展，而加气混凝土则向着轻质和高硬度的方向发展。另外，国外加气混凝土容重普遍在 400—500kg／m3,非承重产品容重降低到 300kg／m3，且原材料大量采用工业废渣。另外，其他的一些新材料，如stp外保温板，粉煤灰砖在国外建筑市场上也有着广泛的应用。 2、节能门窗 门窗是建筑物热交换和热传导最活跃的部分，因此成为建筑热能消耗比较大的部分。因而，节能门窗的使用，对于建筑业的节能有着重要的意义。以采暖居住建筑的能耗为例，建筑物的热能消耗量主要由建筑物围护周围结构的传导耗热量和通过门窗孔的空气渗透量两部分构成。而使用节能门窗，一方面通过门窗型材自身材质的选择或增加断桥或穿条等办法提高门窗框的热功性能，同时通过使用中空玻璃、loe 玻璃保证玻璃的气密性和隔热性，另一方面，通过发泡保温材料减小门、窗边框和建筑物搭接之间的缝隙，减少由于门、窗的空气渗透而造成的热量流失。 3、节能屋面 屋面也是热量损耗的重要通道之一。一般情况下，屋面的节能保温是通过将容量低、导热系数小，吸水率低并且有一定硬度的保温材料铺设在防水层和屋面之间实现的。因此，可选择的保温材料有很多，可以使用加气混凝土块、膨胀水泥板块、水泥聚苯板、聚苯板、挤塑板等板块状材料，还可以使用膨胀珍珠岩、陶粒、浮石、炉渣等散料加入水泥进行现场浇筑。再者，还可以采用膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉等松散料装进袋中，铺在屋面或者吊顶上部。最后，还可以采用硬质聚酯泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主的泡沫混凝土等材料进行现场泡发浇筑。 三、节能新技术在建筑工程中的应用 1、建筑中的绿色节能技术 笔者认为，在住宅的设计过程中，应当充分地利用太阳能、地热能，通过对这些清洁能源的充分应用达到降低建筑能耗和环保的目的。首先通过对建筑进行合理的规划，能够很好地利用太阳能，从而达到节约能源的目的。例如，良好的住宅设计能够通过对太阳能的利用来实现绿色节能的目标。较好的房屋朝向能够利用太阳能控制建筑内的日照环境，改善居住环境的小气候，提高舒适度，合理的建筑布局能够提高小区的通风效果，根据当地的气候特点，充分利用环境制造自然风，可以减少夏季降温的能源消耗。其次，在当今世界面临能源危机的时代，开发人类脚下巨大而诱人的深部能源—地热，具有很大的现实意义。地热可用于很多方面，地热发电技术、地热制冷技术、地源热泵技术、地热供暖技术等等；其中地源热泵技术也是建筑节能的重要手段之一。地源热泵系统是从地温能源中取热，提升温度之后为建筑物供暖和供热，解决居民采暖和生活热水供应的问题。作为绿色清洁的新能源,地热资源具有投资少、见效快、使用方便、节能环保等特点,开发利用前景广阔，是不可多得的清洁能源。再次，可调节遮光窗帘技术也是建筑节能技术的重要方面，常规的遮光窗帘是在传统窗帘基础上换装不透光或加厚面料，从而实现对光线的基本控制，实现遮光效果。可调节遮光窗帘即可满足遮光、防风的作用，还能通过电脑控制转换角度导风入室，自然环保，节能美观；可调节遮光窗帘产品简约洁净，方便实用，抗风防震，实现了无边缝、全遮光。 2、墙体保温技术 墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧，设在内侧技术措施简单，但保温效果不如外侧。设在外侧可节省使用面积，但措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题。造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。目前，外保温墙体主要有4种体系，:粘结固定方式薄抹灰外保温体系、机械固定方式外保温体系、挂板式外墙外保温体系、保温砌块外保温体系。针对不同的保温材料、不同的施工方法，采用不同的施工技术措施。.zl胶粉聚氨醋喷涂就是一种外墙保温节能施工技术。 3、其它节能技术 太阳能是可再生的清洁能源而且蕴含量十分丰富，因此在未来的建筑业中将会大有作为。从建筑施工的角度来看，它无需运输而且可以免费使用，对环境不产生任何污染。笔者认为，太阳能技术在保温和节能方面应当有很大的发展潜力。因此，在建筑节能的过程中，应当将太阳能节能装置和建筑有机地结合起来。 随着我国现代化进行的进一步推进和节能思想的深入人心，建筑节能必将成为未来节能研究的焦点。我们相信通过推广环保型建筑材料，应用现代科学技术，一定能使我国的建筑业朝着绿色、环保和节能的方向发展。 建筑工程材料论文:提高建筑工程材料质量检测的措施 摘 要：本文从材料取样测试、环境温度与湿度、试件尺寸及精度、加荷速度、检测误差、数据处理等几方面进行论述，并总结出几点提高建筑工程材料质量检测措施。 关键词：建筑工程材料；检测；措施 建筑材料是建筑工程的核心，其质量的优劣直接影响整个建筑工程质量的好坏。因此，把好材料关尤为重要，这就需要重视材料质量的检测工作。通过科学的检测，才能准确的鉴定建筑材料合格与否，能否适用于建筑工程中，从而保障建筑工程的质量。 1 建筑材料质量的检测 1.1取样检测。 ①材料性能的检测报告是通过对所取材料样品进行检测得出的，检测报告得出的数据准确与否就在于样品的取用是否规范。因此，要科学、规范的取样，以保证相关检测人员能准确的检测出材料的性能，并做出正确科学的检测报告。 ②代表性取样是进行检测的关键环节，取样量过少或取样部位、取样方法的偏差，都会造成检测的误差，从而影响整个材料的质量检测。因此，取样的过程中还要取用有代表性的样品，这就需要从数量、取样方法等方面严格按照相关规定进行取样。一般情况都是从同一批材料中的不同部位进行抽取一定数量的样品（钢材必须从规定部位抽取）。然而，在真正的实践检测过程中，都存在着抽取的样品没有代表性或取样数量没达到标准、取样方法不符合规范等的不良现象。故材料抽取样关一定要加强。 1.2环境温度与湿度。环境中的温度和湿度是影响材料检测的重要因素。因此，要严格按照养护标准和检测标准进行养护和测试，这样才能得出具有可比性的检测结果。例如，采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放人温度为20±2“c，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护。 1.3加荷速度。由于快速的加荷速度和荷载，在常温条件下对水泥材料进行性能测试时，测试出的材料强度值就会高出材料本身的强度值。但在进行芯样混凝土等试件的抗压强度测试时，常温下的加荷速度的快慢对测定结果却不同。例如，在进行混凝土试件抗压实验时，就可以发现，加荷速度过快，材料裂纹扩展的速度就慢于荷载增加的速度，从而应使得测得的强度值偏高。故要严格按照材料标准和正确的操作程序进行加荷速度，并在标准范围内取最低值。 1.4试件尺寸及精度。试件必须要按照标准的尺寸和精度进行材料力学性能测试。例如，混凝土抗压强度试件的试件标准为边长150mm的正方体。若尺寸和形状都在要求范围之内，这就说明了该试件为标准的试件，混凝土抗压强度值会受到其试件的精度高低的影响检测结果。例如，因为不够平整引起偏心受压从而导致由强度会下降5%左右。 1.5检测误差。检测结果会受操作人员的熟练程度、材料的匀质性、设备仪器、环境条件等因素的影响，因其因素差异，都会造成检测出现误差。因此，要严格按规范、标准、规程规定进行检测。一般造成检测误差有3种情况：①平行检测误差，就是用同种方法同种仪器对同一样品进行分段式样检测时，得出的结果会有误差。它偏重于材料的匀质性，在相关的规定里一般不允许有这样的误差；②同组试件之间的误差，它主要是考虑操作人员的熟练程度的差异，并有一定的误差范围；③再现性误差或对比检测误差，此误差是在用不同设备对同一材料、同一样品进行检测时所得出的误差。该误差是对所有影响到检测结果的因素进行考虑，其也有允许误差，并规定误差范围在3种误差中是最大的。 1.6数据处理。因受各种因素的影响，在进行同组试件测试时得出的数据结果离散性较大。因此，只有对材料的测试结果规定标准的取舍要求才能保证测试结果的准确性。例如，在对水泥胶砂进行强度抗压、抗折测试时有3种情况：①如果在三个强度值中的其中一个超过了平均值±10%的需要去掉该超出值，将剩余两项强度值取平均数来作为最后的测试结果；②如果在三者中有两项两个强度值超过平均值的±l0%，这时就以剩下的一项作为测试结果；③如果三项测定值都超过平均值的±10%，这时就需要进行重新检验。在对混凝土和砂浆的抗压试件强度测试时其平均值的计算都有不同的取值方法。但需要注意的是，两者的计算方法不是简单的相加，其计算后的数据要按照cb/t8170 - 1987的修约的方法来进行，尾数按照四舍五入单双法进位，还须保留数据的位数。由于测试结果在进行测试过程中有时会出现比预期值要高或过低，即便是在对同组试件，其得出的数据也会相差很大，或是在对同试件进行各项性能指标测试时也会出现相互矛盾等现象。因此，在数据的处理上要认真对待，找出出现不良现象的原因，并及时进行再次测试。 2提高措施 2.1严守建筑材料三证关，加强对材料的检验是保证材料质量的重要环节。制定和完善各项设计标准和检测标准是检验的重要保障。故用于建筑工程所需的材料、设备等必须要符合符合国家技术标准或设计要求，并有相应的中文质量合格证明文件、规格、型号及性能检测报告。这些材料、设备在进场验收时，一定要经过监理工程师的严格审查。实行生产许可证和安全认证的制度的产品，要有许可证编号和安全认证标志，在选购这样的产品前需对产品的生产许可证及安全认证标志原件进行检查，以为防止伪造产品。在进行招标或采购时，产品样品、投标书、合同等重要文件资料有要专人保管，同时甲方工地代表或监理工程师也要要全面掌握这些资料内容，当材料到达施工现场时要按照该资料进行检查，检查产品的型号、规格、性能指标、产地、数量，外观质量，严禁接收不达标的材料。在较为重要的设备、仪器验收时也需要甲方去现场检查监督生产过程。因为这项工作是甲方最容易忽视的环节，如果建设单位材料管理部门或相关部门在进行整个操作过程并没有及时向监理工程师上报，也没有给该监理工程师相关的复印资料，或是当货到现场后没有及时通知监理工程师来进行检测验收，而是由材料部门或工地未经标准验收方式直接接收该材料，这样的不良现象都会造成问题材料的出现。因此，一定要严守验收环节，才能首要保证工程质量。 2.2必要的强制性检测根据相关设计要求和规范要求进行项目检测，以保证建筑结构的安全，才能根除工程中的质量通病，防止伪劣材料进入工地。对建筑工程中的一些项目进行强制性检测，例如，对钢筋数量的检测，对混凝土试块检测，对瓷砖性能检测，对水泥质量检测，对成品、半成品检测，对有机污染物含量检测等，并需要严格按照标准和相关程序进行。 建筑工程材料论文:建筑工程材料的质量监理之我见 摘 要：本文从监理的角度，并结合自己的建筑工程实践，阐述了建筑工程材料的质量监理，并详细介绍了钢筋、水泥、混凝土等材料质量控制的方法及要点。 关键词：材料；监理；质量。 建筑工程材料的质量好坏，直接影响着整个建筑物质量等级、结构安全、外部造型和建成后的使用功能等。因此，建筑工程材料的质量监理无论在建筑、安装还是交通行业均是项目监理工作中一个至关重要的内容。本文结合自己的监理实践，谈谈建筑工程材料的监理与质量控制。 一、建立健全质量保证体系，加强合同管理 由于建筑工程材料的质量低劣造成的建筑工程质量事故和损失往往是非常严重并难以弥补和修复的，因此，建筑工程中必须尽力避免发生此类问题，防患于未然。在材料的质量监理中，首先要求施工单位建立健全质量保证体系，使施工企业在人员配备、组织管理、检测程序、方法、手段等各个环节上加强管理，同时在施工承包合同和监理委托合同中要明确对材料的质量要求和技术标准，并明确监理方在材料监理方面的责任、权限以及建设单位的要求。在我们的监理委托合同中有关材料监理的内容是相似的，即：监理方有权对材料进行必要的抽检，施工单位要在监理方的监督下，同时取样和试(化)验工作，监理方负责提供准确、可靠的检验结果，当监理方的检验结果如与施工单位的试验结果不相一致时，以监理方所提供的检验结果作为标准。在项目实施过程中，严格按合同办事，加强合同管理，以合同为依据，始终坚持施工单位自检和监理方独立抽、复检相结合，以施工单位自检为主，以监理方的复检作为评定自检结果的标准，同时还坚持目测和检测相结合，抽检和监测相结合，直接控制和间接控制相结合。改变过去只有施工单位自检为准，而没有第三方监督管理的状况。这样可以防止不合格的材料用于建筑工程，保证了建筑工程建设质量。 二、明确材料监理程序，制定材料监理细则 作为国际惯例的建设监理制度引入我国，尚未形成规范的管理模式，因此要在建筑工程项目实施监理的过程中使参建各方明确监理工作的性质、方法以及监理工作程序。具体做法就是针对每个建筑工程实际情况，制定详细的材料监理规划和细则，明确材料监理程序。在材料监理细则中，明确材料监理建筑工程师的职责、工作方法、步骤、手段以及对材料的质量要求和保证质量应采取的措施等。在材料监理过程中，监理建筑工程师则严格按材料监理规划、细则开展工作，使材料监理工作逐步走向正规化的轨道。 三、审核施工单位材料计划 材料监理建筑工程师进场后，首先了解施工单位的材料总体计划，并审核其是否满足施工总进度的要求，对发现的问题提出改进建议，使材料总体计划与施工进度相干致。在此基础上，每月25日前，施工单位应向监理方提交下月的材料进场计划，包括进货品种、数量、生产厂家等，材料监理建筑工程师根据建筑工程月进度计划予以审核，使材料进场计划符合建筑工程进度要求。 四、材料采购的质量监理 由于最近建筑材料市场呈现供不应求趋势，钢材、水泥两大材料尤为严重，因此，凡是对计划进场的材料，监理方都要会同施工单位对其生产厂家资质及质量保证措施予以审核，并对订购的产品样品要求其提供质保书，根据质保书所列项目对其样品质量进行再检验。样品不符合规范、标准的，不能订购其产品。 五、进场材料的质量监理 在材料监理实施细则中，明确提出要加强现场原材料的试(化)验工作。例如：对建筑工程中使用的钢筋、水泥要求有出厂质保书，砂石、砖等要具有材质试验单，施工用水要有水质化验报告等，以掌握其技术参数资料。同时在监理委托合同中明确规定：为提高试(化)验数据的可靠性、准确性，确保建筑工程质量，甲方同意监理方独立对国家建设部颁发的《建筑安装建筑工程质量检验评定标准》中明确规定的质量保证内容进行必要的检查检验，施工单位的检验工作可在监理方指定的具有省一级实验资质的试验室中进行（主管部门有更高要求的，按主管部门要求），也可在监理方监督下由施工方在有临时资质的现场试验室中进行，监理方负责审核，以确认施工单位提供的试(化)验报告。 监理方应与施工单位同步进行材料的取样和试(化)验工作，监理方负责提供准确、可靠的检验结果，当监理方提供的检验结果与施工单位的试验结果不相一致时，以监理方所提供的检验结果作为标准。监理方在对现场材料的质量监理中，应严格按照材料质量监控流程，严格按照国家规范、标准、设计文件。合同及材料监理细则办事。 下面介绍几种主要材料的质量监理： 1、钢筋、水泥 鉴于目前钢材市场货源紧张，施工单位难以做到大批量进货，针对来料的多源头、多渠道，对进场的每批钢筋、水泥，要求施工单位分批、分品种堆放、贮存，并及时提供出厂合格证。在此基础上，对每批钢筋均要求做机械性能试验，特殊部位所用钢筋或进口钢筋要另做化学成分分析试验。水泥要求做强度、安定性等试验，并进行现场监督取样。未经检验的材料，不允许用于建筑工程；质量达不到要求的材料，及时清退场外。 2、钢筋焊接制品 绝大多数进场钢筋均要进行现场加工后方可用于建筑工程。如钢筋焊接、成型、张拉等。下面仅以钢筋对焊为例谈谈焊接制品的质量监理。钢筋验收合格后，监理方可通知施工单位进行加工。在施工之前，要求施工单位提供其内部质量保证体系、技术措施交底、质量监控程序等，监理方进行审核，并要求施焊人员必须具有焊工上岗证，杜绝无证人员上岗施焊。对待有焊接操作上岗证的人员，要求对不同品种、不同焊接工艺的钢筋接头，先做焊接试件，试件经检验合格，方可施焊。 对焊接成品的质量检查是监理工作的重点，除施焊前对试件进行合格试验之外，对成品的质量监理要按监理方确认的监控程序进行。具体做法是：目测和检测相结合，首先从外观上，对如轴线位移、弯折角度、裂纹凹坑、烧伤等进行检查，随后作随机油样，坚持每200根接头取一组样品进行试验，并且始终坚持抽测时间与材料加工进度基本吻合，发现不合格焊接头，退回施工单位，并分析原因，改进技术措施，然后重新焊接，使之全部达到规范、标准的要求，并严格按《建筑安装建筑工程质量检验评定标准》进行验收。 3、混凝土 混凝土是建筑工程中使用最为普遍的加工材料，它的质量不仅涉及到各种原材料的质量，而且影响建筑物的建筑工程质量。影响混凝土的因素很多，诸如，各种组成材料的计量、配合比、搅拌、运输、振捣、养护等一系列环节，均是影响混凝土质量的重要因素，因此，材料监理的一大内容便是对混凝土的质量监理。在混凝土的质量监理中，必须要在水泥、砂、石、水、外加剂等均满足质量要求的前提下，首先审核混凝士的配合比是否正确，用于计量的各种表具、量具等是否俱全，搅拌时间是否适中，运输中是否发生离析，振捣、养护、试块留置等各环节均有施工人员专管，对于大体积混凝土、重要结构必须采用自动计量设备或采用商品混凝土。并严格按照监理方提出的质量监控图进行。哪一道工序不符合规范、标准要求，立即通知施工单位质检人员组织整改，加强管理。如杭州大厦二期建筑工程的浇筑底板混凝土项目，监理人员在连续浇筑132小时的过程中跟班蹲点，对后台上料、搅拌、出料质量、振捣以及混凝土试块留置等均有专人管理，实行旁站监理，层层把关。根据现场配合比和砂、石的含水率，随时调整搅拌用水量，并随时检测计量设备的计量准确度，发现偏差，立即通知施工单位加以整改。 六、试验室资质检查 以上曾提到，材料的试(化)验可在监理方监督下由施工单位在现场(若现场有试验室)进行，也可以在监理方监督下现场取样，由乙方和监理方同时进行试验。监理方所进行的检验．一方面用于平时的随机抽检．另一方面也可以验证施工单位试数据的准确可靠。无论采用哪一种方法，重要的是保证实验室的资质水平和实验数据的准确可靠。 监理方审核通过的检验单位要具有省一级试验资质的检测单位，对其试验资质要检查，对乙方现场试验室同样要审核其临时资质和所用器具的准确可靠度，只有在符合要求后，方可开展工作。杭州大厦二期建筑工程的浇筑底板混凝土中，由于底板混凝土集大体积、结构自防水、补偿收缩、泵送施工特性于一身，对混凝土的质量要求特别是抗渗要求极为严格。因此，在施工开始之前，材料监理人员亲自与施工单位一起事先与杭州建科院取得联系，要求其亲自指导抗渗试块的制作，且在做抗渗试验时，在监理方面的直接监督下进行，通过措施落实，层层把关，使3000多方防水混凝土的所有技术指标均达到规范、标准及设计要求，经过几年的使用无一处漏水，得到了甲方的好评。 通过几年的监理工作，在材料监理的实践中深深体会到：对建筑工程材料的质量监理要采取目测和检测相结合；抽检和检验相结合；直接控制和间接控制相结合；严格遵循监理程序，加强合同管理，以监为主，监、帮、促相结合，方可确保建筑工程材料质量，为有效地控制建筑工程质量奠定基础。 建筑工程材料论文:论建筑工程材料质量监理之我见 摘 要：材料是建筑工程项目的实体，也是决定最终建筑质量的好坏，要提高工程项目的质量，就必须狠抓工程材料的质量控制。本文结合工作实践，从监理的角度，阐述工程材料的质量监理，并详细介绍钢筋、水泥、混凝土等材料质量控制的方法及要点。 关键字：材料；监理；质量。 工程材料的质量好坏，直接影响着整个建筑物质量等级、结构安全、外部造型和建成后的使用功能等。因此，工程材料的质量监理无论在建筑、安装还是交通行业均是项目监理工作中一个至关重要的内容。本文结合自己的监理实践，谈谈工程材料的监理与质量控制。 一、建立健全质量保证体系，加强合同管理 由于工程材料的质量低劣造成的工程质量事故和损失往往是非常严重并难以弥补和修复的，因此，工程中必须尽力避免发生此类问题，防患于未然。在材料的质量监理中，首先要求施工单位建立健全质量保证体系，使施工企业在人员配备、组织管理、检测程序、方法、手段等各个环节上加强管理，同时在施工承包合同和监理委托合同中要明确对材料的质量要求和技术标准，并明确监理方在材料监理方面的责任、权限以及建设单位的要求。在我们的监理委托合同中有关材料监理的内容是相似的，即：监理方有权对材料进行必要的抽检，施工单位要在监理方的监督下，同时取样和试(化)验工作，监理方负责提供准确、可靠的检验结果，当监理方的检验结果如与施工单位的试验结果不相一致时，以监理方所提供的检验结果作为标准。在项目实施过程中，严格按合同办事，加强合同管理，以合同为依据，始终坚持施工单位自检和监理方独立抽、复检相结合，以施工单位自检为主，以监理方的复检作为评定自检结果的标准，同时还坚持目测和检测相结合，抽检和监测相结合，直接控制和间接控制相结合。改变过去只有施工单位自检为准，而没有第三方监督管理的状况。这样可以防止不合格的材料用于工程，保证了工程建设质量。 二、明确材料监理程序，制定材料监理细则 作为国际惯例的建设监理制度引入我国，尚未形成规范的管理模式，因此要在工程项目实施监理的过程中使参建各方明确监理工作的性质、方法以及监理工作程序。具体做法就是针对每个工程实际情况，制定详细的材料监理规划和细则，明确材料监理程序。在材料监理细则中，明确材料监理工程师的职责、工作方法、步骤、手段以及对材料的质量要求和保证质量应采取的措施等。在材料监理过程中，监理工程师则严格按材料监理规划、细则开展工作，使材料监理工作逐步走向正规化的轨道。 三、审核施工单位材料计划 材料监理工程师进场后，首先了解施工单位的材料总体计划，并审核其是否满足施工总进度的要求，对发现的问题提出改进建议，使材料总体计划与施工进度相干致。在此基础上，每月25日前，施工单位应向监理方提交下月的材料进场计划，包括进货品种、数量、生产厂家等，材料监理工程师根据工程月进度计划予以审核，使材料进场计划符合工程进度要求。 四、材料采购的质量监理 由于最近建筑材料市场呈现供不应求趋势，钢材、水泥两大材料尤为严重，因此，凡是对计划进场的材料，监理方都要会同施工单位对其生产厂家资质及质量保证措施予以审核，并对订购的产品样品要求其提供质保书，根据质保书所列项目对其样品质量进行再检验。样品不符合规范、标准的，不能订购其产品。 五、进场材料的质量监理 在材料监理实施细则中，明确提出要加强现场原材料的试(化)验工作。例如：对工程中使用的钢筋、水泥要求有出厂质保书，砂石、砖等要具有材质试验单，施工用水要有水质化验报告等，以掌握其技术参数资料。同时在监理委托合同中明确规定：为提高试(化)验数据的可靠性、准确性，确保工程质量，甲方同意监理方独立对国家建设部颁发的《建筑安装工程质量检验评定标准》中明确规定的质量保证内容进行必要的检查检验，施工单位的检验工作可在监理方指定的具有省一级实验资质的试验室中进行（主管部门有更高要求的，按主管部门要求），也可在监理方监督下由施工方在有临时资质的现场试验室中进行，监理方负责审核，以确认施工单位提供的试(化)验报告。 监理方应与施工单位同步进行材料的取样和试(化)验工作，监理方负责提供准确、可靠的检验结果，当监理方提供的检验结果与施工单位的试验结果不相一致时，以监理方所提供的检验结果作为标准。监理方在对现场材料的质量监理中，应严格按照材料质量监控流程，严格按照国家规范、标准、设计文件、合同及材料监理细则办事。 几种主要材料的质量监理： 1、钢筋、水泥 鉴于目前钢材市场货源紧张，施工单位难以做到大批量进货，针对来料的多源头、多渠道，对进场的每批钢筋、水泥，要求施工单位分批、分品种堆放、贮存，并及时提供出厂合格证。在此基础上，对每批钢筋均要求做机械性能试验，特殊部位所用钢筋或进口钢筋要另做化学成分分析试验。水泥要求做强度、安定性等试验，并进行现场监督取样。未经检验的材料，不允许用于工程；质量达不到要求的材料，及时清退场外。 2、钢筋焊接制品 绝大多数进场钢筋均要进行现场加工后方可用于工程。如钢筋焊接、成型、张拉等。下面仅以钢筋对焊为例谈谈焊接制品的质量监理。钢筋验收合格后，监理方可通知施工单位进行加工。在施工之前，要求施工单位提供其内部质量保证体系、技术措施交底、质量监控程序等，监理方进行审核，并要求施焊人员必须具有焊工上岗证，杜绝无证人员上岗施焊。对待有焊接操作上岗证的人员，要求对不同品种、不同焊接工艺的钢筋接头，先做焊接试件，试件经检验合格，方可施焊。 对焊接成品的质量检查是监理工作的重点，除施焊前对试件进行合格试验之外，对成品的质量监理要按监理方确认的监控程序进行。具体做法是：目测和检测相结合，首先从外观上，对如轴线位移、弯折角度、裂纹凹坑、烧伤等进行检查，随后作随机油样，坚持每200根接头取一组样品进行试验，并且始终坚持抽测时间与材料加工进度基本吻合，发现不合格焊接头，退回施工单位，并分析原因，改进技术措施，然后重新焊接，使之全部达到规范、标准的要求，并严格按《建筑安装工程质量检验评定标准》进行验收。 3、混凝土 混凝土是工程中使用最为普遍的加工材料，它的质量不仅涉及到各种原材料的质量，而且影响建筑物的工程质量。影响混凝土的因素很多，诸如，各种组成材料的计量、配合比、搅拌、运输、振捣、养护等一系列环节，均是影响混凝土质量的重要因素，因此，材料监理的一大内容便是对混凝土的质量监理。在混凝土的质量监理中，必须要在水泥、砂、石、水、外加剂等均满足质量要求的前提下，首先审核混凝士的配合比是否正确，用于计量的各种表具、量具等是否俱全，搅拌时间是否适中，运输中是否发生离析，振捣、养护、试块留置等各环节均有施工人员专管，对于大体积混凝土、重要结构必须采用自动计量设备或采用商品混凝土。并严格按照监理方提出的质量监控图进行。哪一道工序不符合规范、标准要求，立即通知施工单位质检人员组织整改，加强管理。如菏泽某工程的浇筑底板混凝土项目，监理人员在连续浇筑98小时的过程中跟班蹲点，对后台上料、搅拌、出料质量、振捣以及混凝土试块留置等均有专人管理，实行旁站监理，层层把关。根据现场配合比和砂、石的含水率，随时调整搅拌用水量，并随时检测计量设备的计量准确度，发现偏差，立即通知施工单位加以整改。 六、试验室资质检查 材料的试(化)验可在监理方监督下由施工单位在现场(若现场有试验室)进行，也可以在监理方监督下现场取样，由乙方和监理方同时进行试验。监理方所进行的检验．一方面用于平时的随机抽检．另一方面也可以验证施工单位试数据的准确可靠。无论采用哪一种方法，重要的是保证实验室的资质水平和实验数据的准确可靠。 监理方审核通过的检验单位要具有省一级试验资质的检测单位，对其试验资质要检查，对乙方现场试验室同样要审核其临时资质和所用器具的准确可靠度，只有在符合要求后，方可开展工作。在施工开始之前，材料监理人员亲自与施工单位一起事先与杭州建科院取得联系，要求其亲自指导抗渗试块的制作，且在做抗渗试验时，在监理方面的直接监督下进行，通过措施落实，层层把关，使3000多方防水混凝土的所有技术指标均达到规范、标准及设计要求，经过几年的使用无一处漏水，得到了甲方的好评。 通过几年的监理工作，在材料监理的实践中深深体会到：对工程材料的质量监理要采取目测和检测相结合；抽检和检验相结合；直接控制和间接控制相结合；严格遵循监理程序，加强合同管理，以监为主，监、帮、促相结合，方可确保工程材料质量，为有效地控制工程质量奠定基础。 建筑工程材料论文:建筑工程材料试验检测技术的重要性 前言；建筑工程材料试验检测是建筑工程施工技术管理中一个主要组成部分，同时也是建筑工程施工质量控制和竣工验收评定工作中不可缺少的一个重要环节。通过科学地管理试验检测技术，对充分合理利用当地原材料、推广新技术、新材料、新工艺；对科学地定量评定材料和构件质量及工程质量；对降低建筑工程造价等都有极为重要的意义。材料试验检测是一项技术性很强的工作，涉及知识内容广泛，如材料类型纷杂、仪器种类多。本文通过分析检测工作中所接触的一些现状，对建筑工程材料试验检测的重要性论述，并就加强工程材料试验检测的措施及对策进行了探讨。 一、工程材料试验检测的重要性 1、通过工程材料试验检测，可以优化工程材料的选择 通过试验检测，可在众多同类合格产品中优先选择综合费用低的原材料。可以科学地评定建筑用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验，评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料，提高工程质量，是非常重要的。比如对于建设地点的砂石、填料等等，可借助试验检测这种有效手段，以确定上述材料是否满足施工技术规范的要求，以便于就地取材，降低工程造价。又如选择土场，在完成土样的组成分析时，应进行达到压实标准所需的机械台班消耗与最佳含水量水分补充的总费用比较，选择标准击实较低、补充水分量少的土场，可节约工程用水量，从而节约了费用。 2、通过工程材料试验检测，有利于选择新材料、新技术、新工艺通过对新材料、新技术、新工艺进行试验检测，可以鉴别其可行性、适用性、有效性、先进性，对于推动施工技术进步，提高工程进度和质量等将起到积极的作用。 3、通过工程材料试验检测，可以优化材料的配合比设计 在进行配合比设计方面，多做几个试配方案，以便有选用控制成本主要材料用量比例小的配比的经济方案。如通过试验，在满足设计强度的情况下，可以选择灰剂量较小的砼、基层配比；在沥青路面上，选择用油量相对较小的方案。通过配合比试验检测可以选择合理经济的材料配合比有效地降低工程造价。 4、通过必要的试验检测，可科学地评定各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。 通过必要的试验检测，对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验，从而评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料，提高工程质量是非常重要的。 二、加强工程材料试验检测的措施及建议 1、建立完善工程材料试验检测制度 为了对工程材料实施有效的质量控制和检验评定，需要建立健全工程材料试验检测制度。首先，针对建设项目规模，建立相应等级试验检测机构和质量保证体系，对工程材料质量负责。试验检测机构业务范围内的有关规范、规程、标准等技术文件应齐全，试验检测应严格按有关标准、规程及规范进行。其次，建立健全试验检测工作制度。建立各级人员的岗位责任制度和内部工作文件、技术文件的管理及保密制度、检测样品及抽样管理制度、质量管理手册执行情况检查制度等。要明确试验检测的责任人，建立保证检测工作质量的各种措施及规章制度。在实际工作中，首先应严格实行质量自检，加强质量管理和质量监督，逐步建立完善四级质量保证体系；其次要增强建设各方面的质量意识，分工负责，责任到人，真正落实质量岗位责任制。作为建筑行业的一个组成部分，工程质量检测随着全民质量意识的提高面不断被个重视。最后，制定详细的试验检测工作细则。在试验检测过程中，完全按照经试验检测工作细则规定的方法进行操作，试验室对各种工程材料做到有检测、有取样、有试验报告，并确认试验检测合格后才进入下施工现场使用，以保证工程的施工质量。 2．合理配备试验检测人员和设备 首先，根据工程规模确定工地试验室的数量和中心试验室的布置。要确保以上设置能够满足施工的需要，以做到跟踪检测，及时掌握试验数据，有效地控制工程质量。其次，合理的配备试验检测人员。配备的技术人员必须经过专业培训且成绩合格，为了提高试验检测人员的技术水平，要求工程材料试验检测人员必须接受全面、系统的工程材料试验、检测技术培训，做到持证上岗。最后，加强仪器设备的配备与计量。中心试验室及工地试验室的所有这些仪器设备都经计量检测机构检测合格后才能使用，并根据其使用的频率，随时进行计量检定，保证试验仪器的准确性。 3、加强工程材料检测技术的规范化管理 (1)标准、规程的执行。标准是以科学技术和实践经验的综合成果为基础而制订的，各有关部门必须无条件严格遵守，但在实际工作中，不按标准、规程进行试验检测的例子很多。如：水泥仅做安定性检测；砂、石各项检测不做平行试验；钢筋拉伸试验不拉断，有的不做弯曲；试验时不严格控制加荷速度等等。这样的试验检测结果准确性很差，完全不符合标准、规程要求，所得结论几乎没有实际指导生产的价值，必须坚决制止。另外，随着社会进步，科学发展，新规程、标准不断产生，要及时采用新标准。如：1999年颁布《水泥胶砂纯度检验方法(is0)》，2000年颁布的《混凝土和砂浆配合比设计规程》，2001年颁布《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》等都应及时取代旧规程、旧方法、旧标准，须严格落实执行新规程、新方法、新标准。 (2)规范读数、记录、计算、报告等内容。试验检测是用数据进行指导生产的。因而读数、记录、计算、报告等，任何一个环节均要严格规范。 ①读数。试验的每一次读数必须准确，如万能材料试验机、压力机、抗折机的度盘、量简体积刻画及架盘天平游码标尺等都必须读到指示的最小分格的目测读数，读数不准确，即造成试验最后结果不准确。 ②记录。计量单位一律采用国际单位制，要求在专用记录纸上填写，字迹清楚整齐、记录完整，记录要有试验人、计算人的签字，有错误需改正时，要按要求改写，不得涂改。 ③数据处理。按标准要求进行，要特别考虑到一组数据中是否有最小、最大值的取舍，计算所得数值应按技术要求进行保留。 ④检测报告。检测报告应接要求填写完整，最后结论必须明确，切莫笼统。如普通烧结砖一般只对强度进行检验，检测时可写成：根据gb 5101298标准该砖符合mu10，而不要写成：根据gb5101298标准该砖符合mu10(因为砖的检验除强度外还有其他检测项目)。 4、加强试验操作管理及试验数据的管理 (1)严肃检测过程。每一项试验检测都应了解来样、取样、试样、制作过程、试验环境条件、操作人员的熟练程度、试验检测过程等，发现问题及时纠正，并分析对结论有无影响，必要时要予以说明或重新检测。 (2)严格数据处理。检测项目确定后，原始记录、计算方法和数据计算是否标准等，都直接影响检测结论的正确性，必须慎重、细致。当检测数据与标准要求相差过高或过低时，要加以分析研究。为此，要求审核人员除熟悉材料试验方法外，还必须掌握各类建材的技术性能以及在不同条件下材料性能间的关系。 (3)检测结论反馈。对经试验检测后得到的结论，无论是否合格，都应将信息如实地及时通知施工现场或有关部门，以便有效指导施工，提高工程质量。 三、结束语 在建筑工程施工中，工程材料试验检测质量控制技术贯穿于工程施工质量管理的全过程，是建筑工程施工质量控制和竣工验收评定工作中不可缺少的环节。工程材料试验检测对工程质量的控制主要通过对各种原材料的验证试验和施工过程的抽样试验来实现。其间要处理大量的原始数据，而客观、准确、及时的试验检测数据，是指导、控制和评定工程质量的科学依据。通过试验检测工作能用定量的方法科学地评定各种材料和构件质量，使工程费用和进度得到有效的控制，发挥出最大的经济效益和社会效益，并能合理的控制并科学地评定工程质量。因此，认真做好建筑工程施工过程中的工程材料试验检测工作，对于工程质量的控制尤为重要。 建筑工程材料论文:试论提高建筑工程材料质量检测的措施 一、建筑材料质量的检测 1.取样检测。 （1）材料性能的检测报告是通过对所取材料样品进行检测得出的，检测报告得出的数据准确与否就在于样品的取用是否规范。因此，要科学、规范的取样，以保证相关检测人员能准确的检测出材料的性能，并做出正确科学的检测报告。 （2）代表性取样是进行检测的关键环节，取样量过少或取样部位、取样方法的偏差，都会造成检测的误差，从而影响整个材料的质量检测。因此，取样的过程中还要取用有代表性的样品，这就需要从数量、取样方法等方面严格按照相关规定进行取样。一般情况都是从同一批材料中的不同部位进行抽取一定数量的样品（钢材必须从规定部位抽取）。然而，在真正的实践检测过程中，都存在着抽取的样品没有代表性或取样数量没达到标准、取样方法不符合规范等的不良现象。故材料抽取样关一定要加强。 2.环境温度与湿度。 环境中的温度和湿度是影响材料检测的重要因素。因此，要严格按照养护标准和检测标准进行养护和测试，这样才能得出具有可比性的检测结果。例如，采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放人温度为20±2“c，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护。 3.加荷速度。 由于快速的加荷速度和荷载，在常温条件下对水泥材料进行性能测试时，测试出的材料强度值就会高出材料本身的强度值。但在进行芯样混凝土等试件的抗压强度测试时，常温下的加荷速度的快慢对测定结果却不同。例如，在进行混凝土试件抗压实验时，就可以发现，加荷速度过快，材料裂纹扩展的速度就慢于荷载增加的速度，从而应使得测得的强度值偏高。故要严格按照材料标准和正确的操作程序进行加荷速度，并在标准范围内取最低值。 4.试件尺寸及精度。 试件必须要按照标准的尺寸和精度进行材料力学性能测试。例如，混凝土抗压强度试件的试件标准为边长150mm的正方体。若尺寸和形状都在要求范围之内，这就说明了该试件为标准的试件，混凝土抗压强度值会受到其试件的精度高低的影响检测结果。例如，因为不够平整引起偏心受压从而导致由强度会下降5%左右。 5.检测误差。 检测结果会受操作人员的熟练程度、材料的匀质性、设备仪器、环境条件等因素的影响，因其因素差异，都会造成检测出现误差。因此，要严格按规范、标准、规程规定进行检测。一般造成检测误差有3种情况：（1）平行检测误差，就是用同种方法同种仪器对同一样品进行分段式样检测时，得出的结果会有误差。它偏重于材料的匀质性，在相关的规定里一般不允许有这样的误差；（2）同组试件之间的误差，它主要是考虑操作人员的熟练程度的差异，并有一定的误差范围；（3）再现性误差或对比检测误差，此误差是在用不同设备对同一材料、同一样品进行检测时所得出的误差。该误差是对所有影响到检测结果的因素进行考虑，其也有允许误差，并规定误差范围在3种误差中是最大的。 6.数据处理。 因受各种因素的影响，在进行同组试件测试时得出的数据结果离散性较大。因此，只有对材料的测试结果规定标准的取舍要求才能保证测试结果的准确性。例如，在对水泥胶砂进行强度抗压、抗折测试时有3种情况：（1）如果在三个强度值中的其中一个超过了平均值±10%的需要去掉该超出值，将剩余两项强度值取平均数来作为最后的测试结果；（2）如果在三者中有两项两个强度值超过平均值的±l0%，这时就以剩下的一项作为测试结果；（3）如果三项测定值都超过平均值的±10%，这时就需要进行重新检验。在对混凝土和砂浆的抗压试件强度测试时其平均值的计算都有不同的取值方法。但需要注意的是，两者的计算方法不是简单的相加，其计算后的数据要按照cb/t8170-1987的修约的方法来进行，尾数按照四舍五入单双法进位，还须保留数据的位数。由于测试结果在进行测试过程中有时会出现比预期值要高或过低，即便是在对同组试件，其得出的数据也会相差很大，或是在对同试件进行各项性能指标测试时也会出现相互矛盾等现象。因此，在数据的处理上要认真对待，找出出现不良现象的原因，并及时进行再次测试。 二、提高措施 1.严守建筑材料三证关，加强对材料的检验是保证材料质量的重要环节。 实行生产许可证和安全认证的制度的产品，要有许可证编号和安全认证标志，在选购这样的产品前需对产品的生产许可证及安全认证标志原件进行检查，以为防止伪造产品。在进行招标或采购时，产品样品、投标书、合同等重要文件资料有要专人保管，同时甲方工地代表或监理工程师也要要全面掌握这些资料内容，当材料到达施工现场时要按照该资料进行检查，检查产品的型号、规格、性能指标、产地、数量，外观质量，严禁接收不达标的材料。在较为重要的设备、仪器验收时也需要甲方去现场检查监督生产过程。因为这项工作是甲方最容易忽视的环节，如果建设单位材料管理部门或相关部门在进行整个操作过程并没有及时向监理工程师上报，也没有给该监理工程师相关的复印资料，或是当货到现场后没有及时通知监理工程师来进行检测验收，而是由材料部门或工地未经标准验收方式直接接收该材料，这样的不良现象都会造成问题材料的出现。因此，一定要严守验收环节，才能首要保证工程质量。 2.必要的强制性检测根据相关设计要求和规范要求进行项目检测，以保证建筑结构的安全，才能根除工程中的质量通病，防止伪劣材料进入工地。 对建筑工程中的一些项目进行强制性检测，例如，对钢筋数量的检测，对混凝土试块检测，对瓷砖性能检测，对水泥质量检测，对成品、半成品检测，对有机污染物含量检测等，并需要严格按照标准和相关程序进行。 三、结束语 建筑材料是建筑工程的核心，其质量的优劣直接影响整个建筑工程质量的好坏。因此，把好材料关尤为重要，这就需要重视材料质量的检测工作。通过科学的检测，才能准确的鉴定建筑材料合格与否，能否适用于建筑工程中，从而保障建筑工程的质量。 建筑工程材料论文:对建筑工程材料质量控制的应用与分析 引言：目前，在建筑行业中建筑业已经成为一项必不可少的支柱型产业，并且成为各行各业存在和发展的基础。因此，建筑工程的质量对整个国民建设至关重要，必须对于建筑工程项目要进行全过程的质量控制。质量控制全过程中所采取的一系列技术和活动等措施的目的，是保证建筑物能够达到质量要求。为了达到该目的，就需要对建筑过程进行全面跟踪与控制，本采取一系列有效的技术措施，通过质量策划、质量控制、质量保证和质量论文联盟//改进等手段，使建筑物满足质量要求，提高安全和经济效益。 一、建筑工程材料质量控制的作用 工程材料的质量是工程质量的基础，是提高工程质量的重要保证，也是创造正常施工条件的前提。一般的建筑工程中材料费用约占总项目费用的60%左右，因此，建筑材料的质量控制是保证建筑工程质量的最关键的因素。只有有效的控制好建筑工程材料的质量，整个建筑工程质量才能得到基本保证。建筑材料的质量控制存在于整个施工现场材料使用的全过程，从订货、加工、采购、包装、运输，一直到检验、堆放、储存、保管、加工，每一道程序都需要严格控制材料的质量。 二、建筑工程材料质量控制的目标 凡运到施工现场的材料、半成品或构配件都应出具产品合格证及技术说明书，并按规定进行试验和检验，经抽查合格后，方能允许进入施工现场；进料的生产厂家和相关的质量等级要求必须在合同中作出明确说明；同时要加强材料的存储和使用的质量控制；对于工程中采用的新型的的建筑材料，必须根据相关部门的现场试验报告以及技术检验部门出具的鉴定报告对材料进行审查；建筑工程施工项目建设施工作业前必须对施工组织设计以及建筑材料计划进行审核，所有的材料计划应在建设单位或监理单位进行备案，既便于检查，又能作为开工后建筑材料控制工作的顺利进行提供依据。 建筑工程材料计划备案后，监督管理部门必须制订相应的监管程序和监管制度。在建筑工程材料的采购、存储、使用过程中均需要相关技术人员进行质量把关。在施工组织和材料计划编制时，要确定材料的采购时间能够满足先检验后使用的要求，并且兼顾到施工前材料的储备及检验等问题。在建筑工程施工过程中，与材料质量相关的文件都必须经过监督管理人员审核，确认合格后方可进行后续的进场使用。由于建筑工程材料质量控制与工程质量控制密切相关，而且由于材料价格不断上涨，建筑工程材料造价在全部工程造价中所占比例越来越大，如果出现材料质量问题，造成的经济损失是比较大的，因此必须加强对建筑工程材料的质量控制 三、建筑工程材料的质量控制标准与方法 （1）建筑工程材料的质量控制标准。建筑工程材料的质量必须以设计中为准，如果没有特殊要求的则以国家规范为准。在实际工程中要坚决杜绝使用不合格的材料；对于材料的等级，如果符合相应等级的相应标准，则对该等级合格，否则视为不合格，如果此材料本身不一定是不合格的，只是不符合使用的等级标准而已，经三方商定，材料亦可降低等级使用。 （2）建筑工程材料质量控制方法。质量控制主要有试验，检查验收，管理技术以及多单位控制等四种方法。试验方法主要通过各种技术手段与试验检测，对建筑工程材料的技术性能进行检测，确定材料的质量，从而得出科学可信的试验结果。检查验收则是通过一些比较直观的方式，借用简单可靠地试验方法以及工具对材料的数量以及外观质量进行检测。管理技术法主要是针对材料进入施工现场之后的堆放阶段，通过科学的管理确保建筑工程材料的保存过程不会发生质量变化。多单位控制法则是指通过联合设计施工以及监理单位等多方共同监督管理，对建筑质量进行严格控制管理。 四、常用建筑工程材料质量控制的的基本程序 （1）施工作业前的建筑工程材料准备阶段。首先，深入了解材料质量、价格以及供货能力信息，尽可能的在确保材料质量的前提下节约成本，既要保证工程质量，又要降低工程造价。由业主单位提供的材料，应及时了解信息。由承包单位供应的材料，要及时进行建筑材料的审检论证，报业主同意后方可选择。在工程开工前的施工准备阶段，施工单位应制定合理科学的材料、加工、运输的组织计划，掌握相应的材料信息，优选供货厂家，建立严密的计划、调度、管理体系，确保材料的周转速率，减少材料的占用时间，确保工程的质量。 （2）进场材料的质量控制。建筑工程材料进场时，必须检查实际到场材料情况以及与所要求材料在品种、规格、型号、强度等级等方面是否相符，检查材料的生产编号或批号、型号规格等与产品质量证明书是否相符，如有不符，应要求更换材料或者更换相关材料的信息。凡运到施工现场的材料、半成品或构配件都应出具产品合格证及技术说明书，并按规定进行试验和检验，经抽查合格后，方能允许进入施工现场，避免材料变质和使用规格、性能不符合要求的材料造成工程质量事故，如水泥受潮结块、钢筋的锈蚀等。施工单位还要做好对材料的合理调度，避免现场材料的大量积压。进场后的材料，使用时若担心不能满足要求，可以进行二次复试，并根据所得的结论视情况进行处理。 （3）建筑工程材料进场后质量控制。对于审批合格后，经监理以及业主批准进入施工现场的建筑材料，首先必须根据种类、生产厂家、或者品种型号分别堆放保管，需要设专人管理。采用新材料前必须通过试验检测，代用材料必须通过科学分析研究，必须符合结构构造要求。在建筑施工作业过程中，结合工程实际进度，做好进场材料的补充工作，建筑工程材料的补充，必须执行严格的质量检验标准，确保建筑工程重要结构施工部位建筑原材料的同一性。尽可能的避免造成使用混淆的现象发生，也有利于工程质量跟踪监测，或者作为出现质量事故时的调查依据。 结束语： 综上所述，建筑工程材料的质量对建筑工程质量具有直接重要的影响，是保证建筑物使用安全的先决条件，因此必须严格控制其质量。完善材料的质量保证体系，加强质量的监督管理，对材料质量控制的各个环节进行严格的把关，才能确保工程材料的质量，进而更好地确保整个建筑工程的质量。 建筑工程材料论文:六类建筑工程材料产品质量国家监督抽查质量公告之一（新型墙体材料） 新型墙体材料主要分为砖、砌块、板材三类。砖类主要有多孔和空心砖、煤矸石砖、页岩砖、粉煤灰砖、灰砂砖、混凝土砖等；砌块类主要有普通混凝土砌块、轻质混凝土砌块、加气混凝土砌块、石膏砌块、粉煤灰砌块、烧结空心砌块等；板类主要有grc板、石膏板、各种纤维增强墙板和复合墙板等。新型墙体材料具有符合建筑功能要求的技术性能，如轻质、高强、保温、隔热等。通常用于建筑结构的承重部分或框架结构、多层和高层建筑的隔墙和围护部位，或用于建筑的隔热保温内外墙。 为保障建筑工程材料产品质量，维护广大消费者的合法权益，促进行业健康发展，国家质检总局组织对新型墙体材料（砖类、砌块类）产品质量进行了国家监督抽查，共抽查了河北、内蒙、山东、河南、浙江、江西、福建、湖北、湖南、海南、贵州、四川、陕西、甘肃、宁夏、新疆等16个省、自治区70家企业生产的70种产品，产品抽样合格率为87．1％。其中，抽查了55种砖类产品?产品抽样合格率为87．3％；抽查了15种砌块类产品?产品抽样合格率为86．7％。自2000年起已连续7次对新型墙体材料产品质量进行了跟踪抽查，本次产品抽样合格率比2006年提高了4．7个百分点，通过抽查本次所有产品放射性核素限量指标均未超标。 抽查中发现的主要质量问题： 1．抽查中有部分产品抗冻性和强度等级不符合标准要求，有的产品强度等级项目实测值达不到强制性国家标准规定的80％，抗冻性项目中冻后全部脱皮和断裂，强度等级不够的产品抵抗自然界环境风化性能差。 2．抽查中有部分产品尺寸偏差和外观质量超标。尺寸偏差和外观质量项目的设定是为了满足新型墙体材料产品在建筑设计预算、施工处理以及建筑物美观方面的要求。抽查中有的产品尺寸偏差多、大小不一、外观缺损严重。 针对抽查中发现的主要质量问题，国家质检总局已责成各地质量技术监督部门严格按照产品质量法等有关法律法规的规定，对抽查中产品质量不合格的企业依法进行处理，督促企业限期整改；对抽查中质量较好的产品及其生产企业，加大宣传力度。国家质检总局将继续对该类产品质量进行跟踪抽查，促进新型墙体材料行业整体质量水平的提高。 建筑工程材料论文:建筑工程材料检测重要性 摘要： 随着人们物质文化水平的不断提高，人们对节能环保越来越重视，特别是现代建筑的节能环保由于与人们息息相关，人们对其要求也在不断提升。近年来，建筑市场一些新型节能环保材料不断涌现出来，鱼龙混杂，为了确保建筑工程中使用的材料能够达到环保要求，则需要做好建筑工程材料的检测工作。文中分析了建筑工程材料检测的内容，并进一步对新时期建筑工程材料检测的重要性进行了具体的阐述。 关键词： 建筑工程；材料检测；内容；重要性 前言 近年来，随着环境情况的不断恶化，人们节能环保意识越来越强，建筑材料的节能环保由于与人们的身体健康、生活环境等息息相关，因此越来越受到人们的重视。这也带动了建筑工程材料质量检测行业的快速发展，检测技术取得了大幅度的提升，对建筑工程质量控制起到了非常重要的作用。 1建筑工程材料检测的内容 1.1原材料性能检测 建筑工程施工过程中，会使用各种类型的原材料，对于施工中需要使用到的原材料需要做好检验工作，确保原材料各种技术性能要与规定的具体要求相符，在具体检测过程中，需要对进场的每一批原材料都需要在监理监督下进行取样，由具有相应资质的检测单位进行检测，在建筑工程施工过程中，检测的材料多以钢材、水泥及沙为主。 1.1.1关于钢材的性能 钢材具有高强度、可塑性、可焊性及冷脆破坏性等性能，在对钢材进行性能检测时，需要根据其各项指标进行有效的评估和判定，同时在具体判定过程中，还需要收集好相关数据，并以其作为重要的参考依据确保其检测的准确性。 1.1.2关于水泥材料的性能 建筑工程施工过程中水泥作为非常重要的一项原材料，其质量的好坏对建筑工程载体质量具有直接的影响，同时还与人们的生命安全息息相关，因此在检测过程中，需要对水泥的泌水性和抗渗性进行检测，有效保证工程施工中水泥的性能，确保整体工程具有较好的承载力。 1.1.3关于沙的性能 沙颗粒的精细程度可以通过沙的细度模数进行反映，因此在混凝土配置过程中，需要充分考虑沙的细度模数，当对混凝土强度要求较高时，则需要选用中沙，对混凝土抗渗性能和抗冻性能具有要求时，还需要控制好沙中最大杂质的含量。 1.2桩基检测 在对桩基进行检测过程中，需要对桩基勘察、设计和施工单位的质量水准进行检测，检测结论与建筑物的安全和正常使用息息相关，在具体检测过程中，由于检测方法会对检测结论带来直接的影响，因此需要根据具体的情况选择适宜的检测方法，如静载试验、低应变、高应变、钻芯取样、开挖检查。 1.3结构实体检测 结构实体检测内容包括钢筋保护层的厚度及间距、实体混凝土强度、构件的尺寸、植筋拉拔等。影响钢筋混凝土构件的力学性能和寿命因素除了原材料外，很重要的一方面就是构件自身的钢筋保护层厚度。因为受力钢筋承担了混凝土结构及构件中绝大部分的拉应力和压应力，如果钢筋保护层厚度过小容易形成露筋和锈蚀现象，降低混凝土与钢筋间的黏结力，导致混凝土强度下降，耐久性也随之降低，给工程结构安全带来质量隐患。而钢筋保护层厚度过大，则会使构件的有效截面尺寸变小，造成混凝土表面开裂现象的发生，最终影响承载力。另外，由于受力钢筋自身变形或位移而造成的钢筋保护层过厚，对工程实体结构危害性更大，甚至会对整个结构体系构成影响，大大增加了房屋整体性能的不安全因素。 2新时期建筑工程材料检测的重要性 2.1有助于保障工程施工质量 在建筑工程施工过程中，需要应用到各种建筑材料，建筑材料自身的质量是建筑工程施工开展的重要前提条件，因此建筑材料的质量好坏会对建筑工程施工质量带来直接的影响。通过对施工前对建筑工程材料进行检测，可以有效的确保建筑材料的质量，这对于提高建筑物质量及延长建筑物使用寿命具有极其重要的作用，而且能够有效的避免施工过程中安全事故的发生，保证施工人员的生命安全。因此需要强化建筑工程材料检测工作，这样建筑工程在采购和使用的建筑材料质量和性能才能符合国家相关的规范要求，有效的确保整体工程的施工质量。 2.2优质的建筑材料检测有利于新型建筑材料的推广和使用 相较于其他工程来讲，建筑工程不仅成本较高，而且工程量较大，在施工过程中，对建筑工程质量和安全具有较高的要求。在这种情况下，建筑施工过程中，对于一些新型建筑材料往往保持联谨慎和观望的态度，通常还是会选择传统、技术相对成熟的建筑材料。但建筑工程材料检测部门通过对新型建筑材料进行科学检测后，针对于各种新型材料的检测结果，建筑施工单位则可以根据实际情况来选择适宜的新型建筑材料，这对新型建筑材料的推广和使用带来非常积极的作用。通过对这些新型建筑材料的应用，可以有效的提高工程的质量和安全性，实现建筑节能环保的目标。通过对建筑材料进行检测，能够制定出不同施工现场的材料配比方案，并从中选择性价比最高的方案，这不仅能够有效的降低工程造价，而且对提高建筑企业的经济效益也具有积极的意义。通过检测工作，新型材料、设备及工艺的应用得以大范围的扩大，这对于提高施工效率及施工整体质量具有非常重要的作用。 2.3保证建筑工程效益得到提高 建筑节能材料多以外墙保温隔热材料、主墙体材料和建筑节能门窗材料为主，这些节能环保材料的使用能够有效的提高建筑物的销售价格，而且相较于传统材料来讲，新材料用量较少，有利于减少建筑成本，对建筑工程效益的提高能起到积极的作用。特别是现在新型节能墙体材料如空心砖、粉煤灰及矿渣砖等的使用无论是在承重、强度及隔热保温性能方面都是要比实心砖更具有优势。而这其中粉煤灰和矿渣砖自身成本十分低廉，有利于建筑材料采购成本的降低，能够有效的提高建筑工程的整体利益，因此做好这些新型环保材料的检测工作，确保这些空心砖、粉煤灰及矿渣砖在质量和标准上都能够符合建筑施工的标准要求，有效的保证建筑工程效益的提高。 3结束语 近年来，建筑工程项目不断增加，建筑工程质量也成为人们投诉的重点问题，因此需要对建筑工程施工过程中的材料做好检测工作，确保所使用的每一样材料都能够做某达到施工的具体要求，这不仅能够有效的提高建筑质量，而且能够确保建筑使用寿命的延长。因此在实际工作中，需要加快对工程检测方法的改进，在具体检测工作中不断总结经验，及时发现问题，确保工程能够安全、顺利的开展，有效的保障施工人员及建筑使用人员的生命财产安全。 作者：廖龙 单位：赣州市建设工程质量检测中心 建筑工程材料论文:材料价格视角下建筑工程论文 一、材料价格的构成和分类 1.1材料价格的构成 所谓的材料价格在广义上来讲是指建筑工程所需要的成品、半成品从供应商到建筑工程施工地或者施工仓库的综合平均费用。一般来讲，材料价格是由四个方面构成的即：材料供应价、材料运杂费、运输损耗费、采购及保管费。与此同时，如果这四项中的任何一项材料被附加了检验试验费，要将这项费用记入材料价格，并且在记录形式上，要进行单独的立项。 1.2材料价格的分类 材料价格根据其使用的范围可以分为两类：一类是地区材料价格；另一种为针对某项工程的材料价格。第一类地区材料价格，很明显指的是根据地区、或者建筑区域来进行编制的，很显然，这种分类方法能够为其它工程的材料价格提供一定的参考。而第二类，针对某项工程的材料价格，则是以某个具体的工程为依据，因而，与其它工程的材料价格没有可比性。这两种材料价格的分类不同，但事实上，材料价格的组成和确定方法却是一样的。之所以使用两类不同的材料价格分类，其材料价格不同主要是因为由于我国地域辽阔，产地、所需的材料、以及材料规格有所不同。 二、材料价格的编制依据和确定方法 由上述可知，无论是材料价格的构成方面，还是材料价格的分类方面都是比较复杂的。然而，也正是这些复杂性使得建筑工程领域的专业人士在材料价格的编制和确定方法方面面临着各种多方面的困难。本文在此对材料价格的编制和确定方法进行了一定的研究，希望能够为材料价格方面研究的提高献计献策。 2.1材料消耗量 就笔者看来，研究材料价格编制的依据和确定方法首先应该考虑的就是材料的消耗量。这是由于在建筑工程的材料价格中，材料的消耗量是不确定的，也是最不容易估量的。而所谓的材料消耗量主要包括三个部分：构成实体材料净用的材料数量、施工场内运输和操作过程不可避免的损耗量。现有的对消耗量确定方法的研究有很多种类，如实验室实验、现场统计等等，但其中比较常用的一种是理论计算法，该理论计算法通过利用数学公式，对材料消耗量进行严格的计算，因而较之于其他的方法来讲，更具有精确性。 2.2材料基准价格 （1）材料原价即材料的出厂价，一般指没有经过商品流转领域的生产厂出厂价格或商店的批发牌价。 供应价是生产厂家出厂至商品流转领域后的价格，其中包括了供销部门的手续费和包装费，这两项费用未必会发生。其中包装费是为了便于材料运输、减少运输损坏以及保护材料进行包装所需的费用。 （2）材料运杂费指材料来源地起，运至施工地仓库或堆放场地，全部运输过程中所支出的一切费用。 包含外埠中转运输过程中所发生的车、船运输费、调车费、驳船费、装卸费和附加工作费等。一般分二个步距：第一次运杂费和第二次运杂费，并根据相关主管部门规定的运价规定和有关规定计算。建筑工程上用的主要材料一般按重量来计算运输费。 （3）运输损耗。 建筑工程的材料由于数量大、形式多样，所以，在运输的过程中，难免会出现运输上的损耗。比较大型的建筑材料损耗比较小，而小一点的，特别是散装类的材料，例如沙子，瓷砖等都会产生很大的损耗，由于损耗的费用可能比较大，所以，必须加以重视。 （4）材料采购及保管费。 材料采购以及保管费也是材料基准价格的重要组成部分。这部分的费用主要包括建筑领域相关部门在采供、保管等方面所需的费用。材料采购及保管费的确定方法是比较复杂的，需要按照材料原价、运杂费、运输损耗费三者之和乘以采购及保管费费率进行计算。 2.3检验试验费 除了上述的材料消耗量、材料基准价格外，在建筑工程中材料价格的组成和确定方法还应该考虑的一个重要因素就是检验试验费。由于建筑工程在施工的过程中所涉及的方面比较多，所以无论是在建筑材料、安装物，还是在构件方面都需要进行一定程度上的检测。但是检验试验费不包括对新结构、新材料的试验费用。材料价格的编制和确定方法是一项十分复杂的研究，以上也仅仅只是对材料价格方面粗略的研究。然而，仅仅凭借这些来提高建筑工程领域在材料价格组成和确定方法方面的提高是远远不够的。因此，对于材料价格的研究还需要建筑工程领域专业人士进行进一步的研究和分析。 三、结语 综上所述，材料价格的编制和确定方法对于建筑工程领域的发展有着十分重要的作用。然而，材料价格的组成和确定方法涉及的方面很多，是一项难度系数较高的课题，再加之我国建筑工程领域在材料价格组成和确定方法方面的研究还没有达到一定的深度和广度，所以，无论是给当下的研究，还是对于材料价格在建筑工程方面的应用来讲都是不利的。因此，在今后的建筑工程领域的发展中，材料价格方面的专业人士应该加强对价格组成和确定方法方面的研究，并且要从组成的多个部分，确定方法的多个角度进行分析，从而研究出更适合于当下建筑工程领域发展的材料价格组成和确定方法，进而促进建筑工程领域又快又好的发展和进步。 作者：刘爱芝 单位：齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 建筑工程材料论文:建筑材料与建筑工程论文 1．关于建筑钢结构材料的检查 1．1关于钢结构材料的性能 一些材料在进行性能判断时，应该按照各项相关的指标进行有效的评估以及判定，在对检出材料性能进行判定的过程中，应该对其数据进行采集，并且作为主要的参考依据。例如:钢结构在生产过程中的时间以及年限、产品说明书以及牌号等。由于钢结构自身在建筑上具有庞大的市场，并且还具有着自身所具有的性能优势，因此在建筑工程这有着强大的生命力。针对钢结构体系而言，不仅制造的过程中具有工场化，并且其施工的工期相对来说也比较短，没有建筑垃圾以及污染，在一定程度上是建筑市场发展的主要趋势。由于钢结构深度不断的发展，一定会在民用建筑中得到广泛的使用和推广。 1．2关于水泥材料的性能 针对水泥产品而言，它在一定程度上是建筑工程建设过程中比较重要的一项材料，水泥产品质量的好坏对建筑工程的载体质量有着直接的影响，对人们的生命安全也有着一定的联系。为了对水泥的施工性能进行有效的保证，水泥调和水在一定程度上都会多余水泥水化水量的一到二倍，这多出的水分会在水泥运过程中渗透到混凝土的表面，这就是水泥的的泌水性，但是抗渗性主要指的就是构件抵抗水渗透的作用。 1．3关于砂的性能 砂的细度模数将会对其颗粒的精细程度进行有效的反映，然而细度模数并不能够反映出级配的情况，在对混凝土进行配置的过程中，必须要对砂的细度模式进行考虑，对于强度比较高的混凝土应该要选用中砂，然而细度模式大概是在二点六左右。砂的坚固性对于一些存在着抗冲击和耐磨要求混凝土的砂，其循环之后的损失率不可以超过百分之八。砂中的最大杂质含量以及对于具有着抗渗和抗冻要求混凝土用砂，其含泥量不可以超过百分之三，泥块不可以超过百分之一。要是砂中含有着硫化物以及盐酸盐，对其进行耐久性的测试，以此来满足在以后当中的使用。 2．关于建筑钢结构材料的有关检查标准以及方法 2．1关于钢结构材料的检查方法 对于我国强制性的钢结构材料的检查标准，对于钢结构材料的检测主要是有以下几种方法:钢结构材料在性能方面的检测，首先要对钢结构材料在强度性能方面的检测，对于检测机械侧力度的盘指针进行调节，使其能够对准在零点的位置上，并且要对副指针进行波动，从而能够和主指针进行重合。把需要检测的试件放置到试验机的夹头之内，进而启动试验机来对其进行拉伸处理，在进行拉伸的过程中，测试的力度停止转动的时候变为恒定的荷载，或者不计初始时候的最小荷载。向试件不断加力一直到拉断位置，进而读出测力盘上面最大的荷载，变为抗拉极限的荷载。强度比较高的构件性能比较安全，并且高强度的钢筋对于建筑的承载力也比较强。其次就是在钢筋的性能方面，钢筋的变形程度是钢筋延伸性的体现，并且和强度有着一样的地位。对以往建筑施工原因调查可知，由于钢筋延展性的不足，进而导致建筑出现断裂。对其主要的检测方法就是把已经拉断的试件两端对齐，使其轴线的位置能够处在一条直线上。如果是因为拉断处各种原因所形成的缝隙，那么分析应该处在试件被拉断之后标记部分的长度之内，如果是处在短处那么采用卡尺直接测量被拉长的长度，如果实际标距处出现断裂，那么则表示试验结果无效，应该对其进行重新的试验。最后，在对钢材料的弯曲性能进行检测，钢材料的力学稳定性也体现在钢筋的弯曲线方面，因此，弯曲试验主要是检测钢材料弯曲性的检查方法。冷弯试验主要是把钢筋试验规定的直径弯心上弯到九十度进行检测，如果没有裂缝和断裂等现象的出现，这表明钢材料的质量比较好，这种方法也能够检测钢筋焊接接头的质量。 2．2关于水泥的检查办法 在选择试验之前，必须要把负压筛放到圆柱体的筛座上面，并且要将筛盖进行盖上，之后在接上物理电源，与此同时还要对电子控制系统进行检查，并且将负压调至到四千帕到六千帕之间。之后在对样品进行取出放置到负压筛当中，然后盖上盖子，启动筛析仪器，运转两分钟的时间，在这期间要是需要中途加入试验，那么应该将已经准备好的式样附着到筛盖上面，并且还要对其进行轻轻敲击，从而使其能够完全落入到负压当中。 2．3关于砂的检查办法 选择称取烘干的试验五百克，将其放入到根据筛孔大小配料的套筛上面，然而将其晃动，在十分钟之后取出，再根据筛孔从大到小的顺序进行筛选，之后放置到干净的浅盘上面进行手动筛选，直到每分钟所筛出来的量低于试样的百分之零点一的位置，然后在通过颗粒并入到下一只的筛子中，根据顺序来进行，一直到全部筛完。 3.总结 随着建筑材料的不断发展，进而促进了建筑行业的快速发展，在建筑过程中，材料不仅仅具有着重要的地位，同时也对建筑质量的好与坏有着直接的影响。为了能够保证建筑行业可持续发展，必须要对材料进行加强检测，以此来提高建筑工程的安全，同时要对建筑材料检测的管理人员进行加强管理，并且建立起有关的监测标准，以此来保证建筑材料的质量。 作者：乔培 单位：河北汇发装饰有限公司 建筑工程材料论文:我国建筑工程材料管理论文 一、建筑企业在项目管理中存在的问题 1、施工现场材料管理中存在的问题 很多建筑企业由于管理不严格，施工现场的管理混乱，规章制度不执行，施工时没有计划，施工过程没有标准；施工人员纪律松驰，生产效率低；各种材料、工具、设备没有专门的管理人员，或者管理程度松懈，乱丢乱发，浪费惊人，施工现场环境比较杂乱、脏等。其原因主要表现在以下几个方面： ①建筑企业的重视程度不够，材料管理人员没有经过专业的培训，其专业素质和水平较低，对系统的工作程序不熟愁，根本不能适应企业内部管理的实际需要。 ②材料采购过程中有暗箱操作情况，导致整个预算成本提高，更有一些企业的使用材料出现了假冒伪劣产品。 ③材料的储存保管的过程中，没有专门的管理人员进行管理，或者管理不到位，材料的堆放不科学，也没有明显的管理章程，对材料的存放环境不太重视，直接忽视防火、防潮、防盗等安全规范，所以浪费现像比较严重，影响了施工周期，提升了成本。 2、工程材料在采购的过程中存在的问题 许多企业在采购材料时，根本没有做前期的预算，只有一个采购的意识，没有详细计划，材料管理人员，直接根据施工招投标文件、合同以及施工图等对整个项目工程所需的主要材料在技术人员的配合下按当期市场的行情进行大致的估算，从而导致预算成本放大。还有一些在未签定订购合同或者签订的合同过于随意和简单。在材料验收的时候，管理人员把关不严，现场收验人员因为许多因素而怠于查验，致使材料数量不够或者质量不符合规定之要求。更有甚者，在材料运往施工现场的过程中，将材料变卖等问题。 3、工程材料管理方面中存在的问题 大部份企业没有制订消耗定额，现场管理人员在没有经过技术部门或者相关部门的同意之下，随意的领取材料。还有就是对周围转材料及低值易耗品等一次性出帐，过后便不再注意。领料人员领取材料过后，出现严重浪费或者私下变卖等问题。企业领导与材料人员串通一气虚开发票将一些财经制度不准报销的东西通过材料出帐，甚至开具没有任何实物内容的发票从材料出帐。 4、材料在存放管理中存在的问题 在很多材料的保存过程中，根本不材料环境条件。直接将材料乱放，也没有明显标示，也没有意识防火、防盗、防潮等安全措施。更没有材料的生产厂家、日期、型号、规格等。同样，在管理的时候没有登记材料收发台帐，没有做好收发记录。严重时，还有管理人员与采购人员出具假入库单，与采购员共同实施违法活动，或者与领料人员合谋将库存的材料领出变卖。还有采购人员故意多方面难为供货方，以索取好处。 5、材料核算环节存在的问题 很多企业内部的工作人员，只注重财务核算的材料帐与材料部门的台帐核对情况是相符，而忽略了实地盘点。怠于按责任成本控制方法对材料按责任中心进行核算。财务人员在材料核算时发现问题，在追查时，不仅遇到一些材料人员的消极或者故意对抗，从而遭到上级的阻拦，导致整个成本上升。 二、建筑施工企业材料管理的应对措施 为解决以上问题，企业在进行材料的管理时，应该加强监管力度，消除管理盲区，提高施工企业的整体队伍素质。作为施工企业，在施工之前，应该对项目工程所需要材料进行货源的研究与调查，多方面收集供货信息，寻找货与价的最佳结合点，根据施工组织设计与相关计算实际需要的材料与设备总量，编制好需要计划。而在施工的过程中，做好旬、月之计划，充分考虑资金的合理运转与现场实际管理水平，根据现场需要合理的安排施工所需要的机械。尤其是要注意材料的保管，防止出现因为环境素质而出现材料的变质等问题。严格缩小浪费现场。并且制定合一的材料采购、保管制度，建立材料价信息中心与材料价格监管机制，更要提高采购人员与管理人员的自身素质与业务水平，减少工程成本，提高企业利润。1、采购与预算阶段 ①渗透建筑工程材料相关的法规条文 国家有明确的法律法规对建筑工程材料的采购与使用进行规范化，且明确指出，工程项目部门应及时的对施工工地上的各种材料、设备进行登记与记录，并且正确的填写《建设工程材料采购验收使用综合台帐》，同时还需相关单位的签字证明，方能进场。比如，对钢材、水泥、商品混凝土、胶合板等，这些建筑材料在《建设工程质量管理条例》中都有明确的规定与管理办法。 ②实时掌握市场行情，合理降低材料成本 如何做到采购性价比最优化，这就需要单位在购买材料时，要确保所购买的材料，既是高质量，也是价格相对较低的。这就需要购买材料之前，采购部门成立市场信息收集小组，可对市场上不同产地、时期、型号、质量的材料信息进行分析，以确保最少的资金尽可能的够买到最佳性价比的材料。从而降低材料购买成本。 ③就近取材 在建筑企业对材料的核算工作中，若购买材料所需的人工费用以及运输费都是要计入企业材料采购中的，也就是说过多的运输费用就会使采购的成本增加。反之，节约运输费用就可以降低不少采购材料之成本。倘若想减少材料采购成本，则需要减少运费是必不可少的。因此，在选购材料时，需要了解供货方的交通状况，若是质量同优，则应该就近取材，减少运输费用，降低采购成本。 2、储存、发放阶段 ①专门库房，妥善存放 我们知道建筑材料大多与自然环境因素会发生化学反应，许多材料与材料之间也会发生反应。因此，在储存与管理材料的时候，应该将不同类的建筑材料存放在专有的存放点。为了减少材料存放的损失，也便于管理与取材，一定将设立不同的存放点，存放同类的材料。 ②材料标识，分类存放 建筑材料都需要存放材料的时候，一定要区分不同型号的材料，以满足不同建筑结构对于不同型号的材料需求，将材料的形状、原材料、材料的类型标明存放。在建筑建设过程之中，不同结构一定要选取不同的型号材料进行施工，这就需要材料在存放的时候要根据不同型号的同一种材料进行区分标明存放，防治施工时误用材料状况的出现。确何建筑物建设的质量。 ③推陈储新，先进先出 在材料发放的过程之中，要遵循先进先出，推陈储新的基本原则，其目的就是避免由于领用不当造成的旧货长时间囤积以至不能在优质期内使用的现象的出现。同时，项目部在领用材料时必须由项目施工人员开签限额材料领用单，根据不同的使用需求，凭领料小票多次发放，最后对于破损的材料，在发放时材料分发员要注意验交，同时，领用方应该在领用凭证上签字领取。 3、施工队段 在施工阶段的时候，材料管理工作要从如下几个方面抓起，严格执行，控制安全、材料、以及建筑工程整体质量。 ①履行供应合同，保证施工之需要 ②合理安排材料与设备进场，作好现场材料验收 ③加强日常清查记录，减少材料损失与浪费 ④掌握施工进程，及时调整材料供给，满足施工需要 ⑤综合使用，尽可能的变废为宝 如，材料在使用过程中产生的钢筋头，经加工可制作双层钢筋用的马凳及预埋件等，砂砾可做散水或非工程部位用料平整场地等，木材边皮板可用于临时设施等。另外材料包装品要尽可能的周转使用，如水泥包装袋、桶装的油品、贵重物品的包装物等。从工程细部抓好综合利用，达到“双增双节”向管理要效益的目的。 建筑工程材料论文:建筑工程材料采购及管理 一、对甲供材料中出现不足原因的分析 没有建立完善的甲供材料管理制度和程序甲供材料管理在工作中与基建工程、主体工程、装饰装修工程等各类专业工程都有很大的关系，在管理中要涉及到各个部门，但是对于甲供材料的管理没有形成健全的材料管理制度和工作程序，部分单位和部门不能协调统一，而是各行其是，管理过程中的考核、监督制约机制未能有效履行，严重失职造成甲供材料得不到规范的管理，造成项目损失。 二、关于甲供材料管理和控制的有效措施 1、在甲供材料的管理过程中，要加强事前控制，积极做好招标阶段的控制 （1）在建安工程招标中，招标文件要明确规定甲供材料需要用作的承包项目，对于不能应用甲供材料的项目和施工也要进行详细的说明。发包人按耗用指标×工程量的总额控制，如果发生超领、超用的情况则要按照市场价格进行计取。 （2）在甲供材料招标过程中要严格材料采购控制，对于供应商的资质和能力要在招标文件中进行明确的标示，对材料供应的数量和质量进行明确说明，确保材料供应过程中的稳定性，也将不合格材料拒之门外。必要时可设置拦标价，这在一定程度上能有效控制材料成本。 （3）在甲供材料管理中，要制定详细的实施管理方法，同时结合实际的需要对甲供材料的申报、审核、核销等都进行详细的说明，对实施的具体规则进行说明和规范，对甲供材料的合理消耗进行规范，杜绝浪费。 （4）在甲供材料的使用手册编制过程中，要根据承包人在工程投标书中表明的消耗指标来合理的编制甲供材料的使用手册，从而合理规范甲供材料的使用。 （5）在甲供材料的管理过程中，要不断的更新观念，保证甲供计划的效果，将职能管理方式转变为流程型管理模式。 2、在甲供材料的管理中，要加强事中控制，根据专业工程的特点对不同的工程项目采用不同的管理模式 （1）基建、技改、电力安装等工程在材料的供应中都可以采用甲定乙供模式，即施工单位自行控制材料的使用量，按照市场价格向正规厂家进行购买，整个过程中没有跟建设的单位进行实物的移交，对于最终的结算也是由管理部门进行计算。这种工程基本上是由很多单位施工的，但是在材料的管理中只需要明确主要装置性材料需要经过中心招标即可。 （2）对于外包工程、大修工程、装饰装修工程等仍然要采用甲供材料管理模式，因为这些工程项目管理要比基建、技改等项目相比要小得多，所以项目管理就比较散乱，这种情况进行甲供材料管理效果十分显著。 （3）在材料管理中，要不断的加强现场的监督和管理，业主也可以派遣专业能力过硬的管理人员进行监督管理，而供应商要对供货的清单进行明确的记载，对品种、规格、数量等等要详细的记录，在经过工程双方、监理、供应商四方的核对签字之后，在财务决算的时候作为凭据，促进账款往来的核对。 3、在管理中加强事后控制，不断完善项目的材料管理，对投资金额进行管理 对材料管理要根据工程的进度，对甲供材料进行总结，对甲供材料中的招标、采购、供应等数据及时进行收集和管理，通过对比分析来控制目标和标准之间的差异，对出现的错误和超标问题进行及时的纠正，不断完善材料管理过程，控制工程投资。 三、结语 在工程项目中，甲供材料管理应该不断完善管理的制度和工作流程，增强监管的力度，对于管理中的漏洞进行及时的修补，控制好甲供材料的整个过程，为工程质量和投资都打下坚实的基础。 作者：徐晓青 单位：杭州市地铁集团有限责任公司 现代建筑工程材料管理方法以及措施 一、建筑工程材料管理存在的问题 1.工期组织不合理。主要体现在对工程总体规划方面不够重视，企业所做各种计划没有科学根据、与实际不符合等。企业主要都是根据以往积累经验来确定工期，以及确定工期组织实施、但是，没有考虑本项工程的特殊性或与以往工程的差异。遇到新形势、新结构等新项目则是一筹莫展。完全靠主观臆断制定的工期以及相应措施往往是不得当、不合理的，必然会给材料管理带来很大麻烦。 2.管理控制方式落后。主要体现在企业内部对工程管理控制缺乏足够地重视力度，缺少完整得控制手段体系，总是凭以往经验以及管理者的主观臆想来进行控制，管理控制内容往往被检查工作所取代。检查是建设任务结束以后才能进行的，都是事后控制。对于项目管理的事前控制和事中控制，企业却没有给予足够重视。这从管理控制方式上来看依然是沿用了落后的经验管理方式，这是就是不科学。因此，工程材料也不会做到齐全和完整。 3.人员素质不高。建筑企业材料管理队伍素质整体偏低，并且人员结构层次也不是很合理。经过高等教育并获得学历的管理人员不多，大、中专学历人员占据大多数。建筑行业往往是重工程技术人员、轻项目管理人员的一个倾向。甚至，有一些企业材料管理人员由某些亲属来担任。他们本身没有经过专业素质训练，管理过程中必然会出现混乱现象。 二、现代建筑工程材料管理方法以及措施 1.建立健全岗位职责 建立健全工程材料管理部门和各级管理岗位责任制，实行管理技术负责人负责制。施工技术材料控制一般分为三个等级：项目经理对分管生产经理签订责任制；工程技术员对项目经理签订责任制；工程材料管理员对技术员签订责任制；另外，各相关工作人员也要签订材料工作协调负责制。材料采购时，应及时向经销商索要产品合格证以及检验报告；质量检测员检查每道工序的结果，必须要如实告诉给材料员，并准确填写相关内容；技术员在测量放线、施工组织、工程变更等重要环节的必要材料时，必须及时反馈给材料员。特别是工程竣工图绘制等，更需技术员和材料员就工程变更逐条地进行修改，为以后改（扩）建工作提供有据可查、真实可信的技术材料。工程建设、工程施工及工程监理单位各级管理人员要责任到位，各个建筑工种工作人员之间要互相积极配合，认识到工程技术材料在工程建设中重要意义。就有关材料不健全的坚决执行岗位职责或者处罚，确保工程技术材料及时性与完整性。 2.必须执行新规范新标准 建筑行业中的新规范、新标准是随着现代化技术以及科学的发展而不断变化的，工程项目材料管理规程也会随其适当修改及补充。为加强建筑工程材料管理规范化，使其能够真实地反映工程建筑实体的工程质量及工程技术管理水平，统一建筑工程材料编制内容及具体要求，建立准确、真实、完整的工程材料档案就很重要。根据工程材料管理的实际情况，要制定建筑工程材料管理的相关规章制度，并要求各级工程材料管理部门配备相应工程技术管理人员。经过专业技能培训，并要求考试合格具备岗位资格证后，方能从事工程材料编制、收集、整理及归档工作。 3.材料管理应客观 工程材料管理必须准确客观地反映工程实际，工程技术材料管理要务求真实，切记伪造材料数据。一些材料管理员平时懒于材料积累，等到工程交工时才手忙脚乱地拼凑材料甚至伪造材料数据，以致材料漏洞百出、材料内容失实。这就要求建设单位、监理单位、施工管理人员及施工单位负责人都应该对工程技术材料审查监督。建筑企业技术负责人必须对工程材料做到心中有数，关键部位必须亲自现场审查把关。材料管理员必须深入建筑现场，在做各种材料前，当面核对工程的具体情况，准确无误后方可填写相关材料文件。 4.管理职责分明 根据建筑工程质量检验及评定标准，规定工程质量检验评定程序及各级工程质量管理人员都应明确各自的本质职责，不可越级评定，蒙混过关。工程自检要通过现场及技术员、质检员、工长的共同检查，对各种工序施工质量进行记录。做到实际施工质量及评定结果相一致，并签字确认。对于各种隐蔽工程、工程变更及关键工序等部位，均要求有关人员见证并签字确认。坚决杜绝代签或漏签等材料管理漏洞，将各种责任落实到位。 5.加强敬业精神 材料管理员要养成三勤（嘴勤、手勤、腿勤）的工作作风：应勤问安全情况、质检情况、材料方面问题，做到及时了解工程施工与用材情况；应勤于及时通过三方报验、见证、送检；应勤于及时填写各种隐蔽工程材料并及时签证；应勤于随时到现场落实工程施工情况。 三、结语 建筑工程药加强工程材料管理，从监理单位、施工单位进场开始就应该进行管理。建设主体必须建立完善的质量管理体系，材料管理必须从制度、计划、责任制、现场管理多方面着手进行监控。施工单位以及监理单位的质量管理体系要正确运行,就应该把好签证关，包括工程报验等。应该设立良好的控制方法，勤于检查与跟踪。这样才能有效地控制材料质量,进而确保在施工建设中使用合格材料，以达到建筑设计、工程施工、竣工验收等规范要求的目的。 本文作者：史鸿飞 单位：河北省秦皇岛市建设工程质量监督站 建筑工程材料论文:建筑工程试验与材料质量管理的强化措施 摘要： 试验检测工作与材料质量管理在整个建筑工程过程中具有重要的价值与意义，可以有效的提高建筑的整体质量，增强建筑的实际经济效益。在实践中实试验检测工作与材料质量管理主要就是对于具体的建筑工程内容进行全面地监测实验继而提高建筑工程建设材料的管理性，在源头上保障整个工程项目的质量与效果。 关键词： 建筑工程试验检测；材料质量管理；强化举措 建筑工程过程中，要提高对试验检测工作与材料质量管理的重视，避免各种劣质材料在工程建设中的应用，可以有效的解决建筑工程过程中存在的安全隐患与问题继而有效的增强建筑工程的质量与效益。 1增强对建筑材料工程试验检测与材料质量工作的重视 在建筑工程的角度来说，其材料的质量直接关乎整个建筑工作的质量，因此实践中，建筑工程的各种建筑材料要符合我国国家的规定的标准，根据各种技术规范对建筑材料进行全面地检验，在出具各种质检报告之后，才可以根据实际的技术规范应用。但是根据我国目前的材料质量工作角度来说，工作人员缺乏必要的建筑材料管理意识，并没有对其进行全面地监督与管理，导致在实践中各种假冒伪劣产品出现在建筑市场中，直接增加了建筑材料检建筑材料工程试验检测与材料质量工作的复杂性，因此在实践中可以根据以下各种内容开展工作：（1）要对目前建筑市场的材料信息进行全面地收集与整理，对于存在的各种信息进行分析，利用对不同的生产商家的材料质量的特征与弊端分析，选择最为合适的材料供应商；（2）在对建筑材料运输的过程中，要对材料运输进行全面地管理与控制，避免因为运输导致的材料损害问题的产生；（3）要保障建筑材料的储存环境的优良性，避免在存储过程中粗线材料变质等相关问题。 2创设建筑工程质量管理系统 （1）要全面地创设建筑工程管理监督系统，利用专业人员以对整个建筑工程中的关键技术进行全面地分析与指导，及时优化与完善实际中存在的各种问题，降低其存在的问题，在根源上杜绝各种质量与安全问题的产生；同时在实践中，要全面落实各种科学的建筑工程试验检测与材料质量管理管理模式，对工程进行全面地监督与管理，深入到实际的各个建筑工程试验检测与材料质量管理之中；同时要加强对监督人员的技能培训的重视，继而有效的提高其专业能力，在源头上保障建筑工程的整体质量与效果。（2）要规范建筑工程材料质量管理制度模式，在建筑工程开展中，要根据建筑工程中存在的各种质量问题，要利用各种制度的制定对各种建筑工程行为进行全面地规范，因此根据各种考核制度之下，对于建筑工程地点进行实际的考察与分析，对于建筑工程地形以及地质状况等各种因素进行全面地分析，继而获得有效的数据信息，保障在正式工作开展过程中可以提供有效的数据信息，继而在源头上提高提整体工作质量。同时，个别建筑工程单位在项目的建设过程中，并没有对于建筑工程的实际过程进行明确的规范，在实践中缺乏合理的管理制度，导致建筑工程试验检测与材料质量管理工作无法有效开展，因此要想增强建筑工程的整体质量，就要制定各种完善的规范以及管理制度，明确实际的建筑工程岗位以及具体的责任制度，在实际的工作开展过程中要对明确建筑工程试验检测与材料质量管理工作的具体范围以及工作内容，进而让工作人员在实践中根据既定的标准开展工作，这样可以提升整个工作的质量与效果。 3完善建筑工程试验检测与材料质量管理制度，提高整体质量 各种工作人员要提高对建筑材料质量的重视，根据建筑材料标准对其进行系统的检查，检查与标准相符合之后才可以在建筑作业中应用。在建筑工作开展中，因为建材市场没有完善的管理模式，缺乏对建筑工程试验检测与材料质量管理工作的重视，致使各种劣质材料流入建筑现场，对于建筑工程质量产生了直接的影响，因此在工程的开展中要增强对建筑工程试验检测与材料质量管理工作的重视，加强对建筑材料的管理，对于存在问题的建筑材料要进行系统的处理，避免因为建筑材料质量问题导致的施工质量问题。同时，要明确其应用建筑筑材料的主要来源，继而在源头上有效的推动建筑工程的整体质量与效果。 4应用各种先进的建筑工程试验检测与材料质量管理手段 在实际的建筑工程开展过程中，要应用各种先进的建筑工程试验检测与材料质量管理手段与技术，进而在根本上提升其工作的整体效果，避免因为技术手段等引导引发的建筑质量问题，因此在实践中要对目前建筑工程的质量信息进行分析了解，建筑工程中应用各种先进的技术手段，构建一个全新的建筑工程试验检测与材料质量管理模式，对整个建筑工程进行全方位管理，因此，在实践中要不断的优化各种问题，要通过在工作中存在的各种问题与质量问题进行不断的优化与完善。同时，要利用先进技术手段优化建筑工程试验检测与材料质量管理模式与方式，利用各种智能化、信息化的i技术手段解决实际问题，提升整个工作的有效性。同时，在实践中，要培养具有一定先进技术管理能力的建筑工程试验检测与材料质量管理队伍，进而提升工作的有效性，在实践中有效推动建筑行业的稳定发展。 5结束语 在经济的发展过程中，我国的城市在高速发展中，因此在实践中要提高对各种建筑工程试验检测与材料质量管理的重视，在实践中要根据建筑工程试验检测与材料质量管理工作中存在的各种问题与弊端，在多方面、多角度的解决，制定系统完善的管理制度模式，进而在源头上增强整个建筑工作的整体质量。 作者:李小强 单位:临洮县洮阳试验室

软件检测论文:计算机软件安全检测技术诌议 【摘要】随着科学技术的日益发展，计算机技术深刻的改变了我们的生活。各种社会活动都已经离不开计算机，计算机成了我们生活的一部分。然而伴随着计算机的普及，各种计算机安全和网络安全问题凸显了出来。越来越多的针对计算机的攻击行为对计算机的使用安全和信息安全产生了巨大的威胁。计算机的软件安全检测是保护计算机安全和信息安全的一个有效手段。本文通过对计算机软件安全检测技术进行研究和分析，总结出了几种主要的计算机软件安全检测技术。 【关键词】软件安全；安全监测；计算机安全技术 1前言 计算机的软件安全检测技术是保护计算机数据的盾牌。要改善计算机软件安全检测技术，先要了解计算机软件安全监测的概念和基本情况，分析现存的计算机安全检测技术，为未来行业的发展提出指导性意见。 2计算机软件安全检测综述 计算机软件安全技术是否可靠决定了广大用户的信息安全和财产安全是否让人放心。如果计算机的安全软件存在着重大缺陷，就有可能造成重大的财产损失。开发安全软件，最重要的步骤就是软件安全检测，根据检测数据来对不同的安全缺陷进行针对性的调整，更好的解决软件安全问题。安全软件对于自身的检测是安全软件能够不断进步的试金石，检测行为能够在最小的检测样本中找出最多的安全问题，尽量避免安全问题直接进入用户的软件版本中［1］。而且，安全软件和普通软件之间还有着重要的差别。差别主要表现在三个方面。首先，安全软件和普通软件的缺陷发现方式不同。大多数的安全软件缺陷普通用户是不可能发现的，只有专门从事于网络攻击的黑客或者是专门从事于网络安全的人员才有可能发现漏洞，而对于普通软件，许多漏洞都是用户或者其他来源发现的，并非来自于测试人员。第二，安全软件与一般软件的修复速度也是不一样的，如果安全软件出现了漏洞，那么就会在第一时间进行修复，因为每晚修复一秒，都有可能有用户因为这个漏洞而导致财产损失。普通软件由于不涉及到安全问题，发现缺陷之后可以在下一个更新版本中修复。 3计算机软件安全检测的步骤 计算机软件安全检测一般需要遵循一定的步骤。软件安全检测是通过检测软件，实现计算机各部分的联系和互动，来测试整个结构的稳定性。软件安全检测有如下几个具体步骤:首先记性单元测试，对这个程序中的各种基本单位进行逐个的检查，排除基本单元可能存在的缺陷。第二步是把已经检验完毕的各单元组合在一起，来测试各单元之间的联系和沟通存不存在障碍，保证系统各部分之间沟通高效。第三步是测试整个系统的稳定性，保证每一条指令执行起来都能畅通无误［2］。 4主要的计算机软件安全检测技术 4．1词法检测技术 词法检测技术是出现时间最长、使用最广泛的静态检测技术。这种技术的原理是检测程序源代码中有危险的C语言系统调用。这个测试技术实际上是在被测软件的接口处生成一个模拟输入，来检测被测软件的运行情况。一般按照以下几个步骤来执行。首先是识别软件语言，然后再定语语言语法，最后生成用例，开始进行软件检测。 4．2形式化安全测试技术 形式化的安全测试技术要利用到软件的数学模型，利用数学模型的形式和规格来对软件的运行状态进行说明，来提供软件的运营状态信息。形式化安全检测技术要求更高的技术水平，其中包括了两种办法来进行安全监测。有模型检测，也有定理证明。 4．3基于故障注入的安全性测试技术 基于故障注入的安全测试技术采用的是通过某种极端情况来检测软件的稳定性，比如把时间调整到最不可能的时间点，让所有的事件通过表面合理的方式来进行连接，生成故障，然后再观察软件如何处理这个问题。故障注入的安全测试技术，是自动化程度比较高的技术，可以显著降低人工的工作量，让安全监测更加的充分。 4．4模型的安全功能测试技术 模型安全检测技术是通过建立一个模型的办法来测试计算机软件的应对和处理。在日程生活中，想要检验一个东西的可靠程度可以建立一个相似的环境来观察它的表现。计算机安全检测也是如此，建立一个安全模型，让软件在其中运行，驱使安全软件工作，观察它的工作状态。 4．5基于属性的测试技术 基于属性的测试技术有着两大优点。那就是互动性和延伸性。一般也要遵循固定的程序。首先要确定被测软件的安全规则，把它的安全属性带入到系统中，验证系统程序是否能够遵守设计的规则［3］。 4．6其他测试技术 除了以上这些测试技术，还有一些测试技术因为应用范围有限等因素，没有单独来说。这些技术有白盒模糊测试技术，也有分布式安全检测技术。近些年来，相关技术越来越多，越来越成熟，我们期待着能够从这些新技术中找到未来的发展方向。 5软件安全检测的注意事项 5．1具体问题具体分析 计算机软件安全检测是一个动态的过程，需要我们随时观察，随时修正。不同的计算机软件有着不一样的特点和特性，我们要针对每一种计算机软件的每一个过程来针对性的设计试验流程。让最终的实验结果能够更加准确。 5．2检测人员的多元化 计算机安全检测技术涉及到多个环节和多个行业，每个环节的专业倾向都不一样，想要做好计算机检测的工作，首先要保证检测人员的多样化。在进行软件检测的时候，不能只让软件检测员来负责，还要被测软件的相关专家来辅助。来自不同领域的检测人员互相之间协同配合才有可能把检测工作做好［4］。 5．3对安全软件详细分析在软件的安全检测过程中，要对软件进行详细的分析。区分出需求级、系统级和代码级。对于许多大型软件来说，除了以上三个级别，还有对软件的机构进行分析。安全软件检测是一项复杂的工程。需要我们时刻打起精神应对不断出现的新情况，对不同的安全软件使用不同的分析技术，必要时还可以使用各种辅助工具配合工作。 6结语 计算机软件安全检测技术是维护计算机安全的重要手段，需要我们尽可能的重视起来。本文首先对计算机软件安全的现状进行了介绍，然后对主要的计算机软件安全检测技术进行了总结。 作者：陈传顺 单位：中国移动通信集团广东有限公司 软件检测论文:纺织品检测业务管理软件开发及应用 摘要为提高检验业务的全面质量管理水平，实现任务、人员、数据的传输和共享，设计开发了纤维检验业务流转的管理软件系统。本文介绍了纺织品检验管理软件的必要环节控制，为当前需要业务管理改进的单位提供参考。 关键词：纺织品；业务管理；软件开发 纺织品检测业务管理是纺织品检验日常工作中的一个重要组成部分，过去的业务管理不管是手工还是计算机处理既繁琐、效率低，又不方便数据传输、统计和整合。为了提高业务管理效率和准确性，相关单位都在着手开发相应的业务管理软件，以便实现办公自动化。但因各个单位业务性质、规模大小、业务繁简程度各不相同，采用的业务处理程序也就有所区别，难以得到推广。本文介绍了纺织品检验业务管理软件的开发思路与模块结构，各个单位可以在此基础上扩展和完善。 1纺织品检测业务管理系统概要介绍 本文研究设计的纺织品检测业务管理系统，是对整个业务系统流程进行简单化处理的系统规划，此规划是完整性业务系统中必要性步骤的设计，此系统具有很强的扩展性，是完整业务系统开发的基础开发部分，各单位可根据自身业务特点扩展功能。业务管理系统主要涵盖检测全流程中的必要环节，包括对网上任务的评审、任务单的打印、自动分样、检测结果录入、报告审核、报告自动打印、检测收费核算、检测报告寄送、工作人员考核、检测报告状态对外查询和相关查询统计功能。考虑到各检测机构内部管理不同，业务管理系统主要针对必要性公用性模块的设计，并具有很强的通用性和可扩展性，是各检测机构进行完整业务系统开发的基础开发模块，各检测机构根据各自业务需求也可以提供定制化服务。通过对业务管理系统的严密设计，使整个业务流程的数据标准规范化、过程跟踪追溯化、管理数据严谨化。将样品受理部门、分样部门、检测部门、出证审核部门、证书寄送部门、管理部门通过业务系统科学有效的管理模式和应用技术连接起来，通过建立可视化工作流程模型记录每一步工作流状态，以便于各部门更好地协作工作[1]。 1.1纺织品业务管理系统功能需求 （1）缩短业务流转时间，建立高效流畅的业务处理流程主要体现在：加快样品登记、委托任务单评审时间，快速将委托任务分发给实验室，准确快速地出具报告，快速地将电子版报告上传给客户，将纸质版报告寄给客户。（2）增加信息数据可靠性通过调用标准模板，提高报告的准确度，通过对大量数据的分析，为企业提供可靠的分析报告。（3）提高业务处理智能化降低对流水线作业人员专业知识掌握能力的要求，通过权限的设置，各个部门之间权限分明、信息共享，扩大信息查询的范围，可以按照任意关键字进行查询。 1.2系统设计思路 业务管理软件用于检验机构处理检验订单、评审委托任务单、分样、检验结果填写、出具报告、报告样品物流管理以及各类统计功能的业务管理系统。通过运用业务管理系统，可视化管理业务流程，将接样、分样、检测、出证、人员考核、报告寄送、费用核算等环节智能化管理，提高工作质量和工作效率。业务管理系统功能见图1。 1.3软件设计系统结构 系统采用B/S模式，数据库采用SQLSERVER数据库，开发环境为JAVA，中间件使用Tomcat6.0。详见图2。 1.4系统功能模块结构 检验业务管理系统主要功能由七大模块组成：A.接样管理子系统；B.任务管理子系统；C.检测指标管理子系统；D.检测报告管理子系统；E.检测费用管理子系统；F.人员考核管理子系统；G.报告寄送管理子系统。其中A、B、C、D为检测流程控制主模块，E、F、G为系统辅助模块。详见图3。 2系统主要功能 2.1接样管理 接样管理是检测过程的起始点，用于确认一个检测任务的开始，即针对一个最终形成的检验报告对应一个接样管理记录，功能包括接样添加、修改和作废，相关内容涉及：流水号、样品名称、样品货号、采样时间、委托单位、付款单位（选择）、生产单位、来样时间、检测样品数量、预付金额、要求完成时间、录入人等信息。 2.2任务管理 任务管理是用于明确检测任务的具体信息而设置的，用于分离接样时因任务过多无法一次性填写，所以分离了接样基本信息和项目的输入，也是校核任务后流转下一环节的中转站。 2.3检测指标管理 检测指标管理是用于录入检测指标项的管理，根据任务书管理中的检测项目和检测标准，确定每个检测项目的分类指标项，并输入该项目的检测结果值，最底层指标项来源于系统管理中的收费、考核管理，输入指标需选择记录检测人员，已完成系统整理的人员考核统计。检测指标管理支持选择检测模板，选择模板后相关的检测项目将与检测模板完全一致，可进行项目的添加和移除操作，从而提高录入检测指标的速度。 2.4检测报告管理 检测报告管理包括检测报告的生成和打印，检测报告的指标项在检测指标管理中已经形成，按检测报告格式进行套打，可在检测报告中选择模板，在检测模板定义中可与检测指标管理直接关联，生成打印报告时可不再选择模板，将直接套用检测报告模板生成。 2.5检测费用管理 检测费用管理是检测报告完成后的后续收费管理和已完成任务的费用查询统计，可查看检测报告中的所有项目和子项目的收费情况及总计，可查看预收费用和实收费用，根据客户或时间段进行统计整体收费情况。如检测中客户为签约客户，将从客户余额中直接扣除，并生成客户的费用日志，内容包括报告编号、客户名称、检测费用、余额和扣款日期，在客户查询报告状态中客户也可自行查看费用情况。收费处理中需输入项目为实收费用和收费完成日期。 2.6人员考核管理 人员考核管理模块是放置在系统管理的人员管理中，为了明确数据来源，此功能单独作为一个功能模块列出。人员考核的数据来源于检测指标输入，根据检测指标的考核费用指标进行计算。可按部门、人员、时间和检测项目进行统计查询，获得人员产值和检测情况。 2.7报告寄送 报告寄送是对检测报告寄送方式的企业进行管理，按已完成报告时间段批量打印快递寄送单，寄送单打印后自动将处理状态设置为已发送并记录发送时间，如需重新打印可选择任务或进入客户管理中打印单个寄送单。 2.8系统管理 系统管理是针对系统基础信息进行设置的功能，包括客户管理、标准管理、指标项管理、收费、考核管理、检测模板管理、报告模板管理、人员管理和权限管理。系统正式运行前必须对基本系统信息设置完整，客户、标准、指标等信息发生变化时，必须及时修改。 2.9客户在线查询 在外网开放报告查询和扣费日志查询，检测状态已接样和报告已完成寄出。扣费日志查询可查看检测费用的扣款情况。 3应用效果 本所开发的业务管理软件是集接样、分样、检验、出证以及会员一体化的专业纤检业务管理软件，采用多层架构分模块开发。该软件性能稳定，运行安全，操作简单，管理方便。运行一年多以来，业务工作效率明显提高。改变了以往依靠人工流转，无法记录中间拖延环节与错误而造成工作效率低下的工作模式。应用管理软件后业务流转中样品的接样、分样、检验、出证以及做账等每一道程序都记载人员、时间、工作量及工作质量；流转中前后衔接、准确、快速地处理好每道任务。业务管理软件的应用，减少了检验业务中的等待、重复、不必要的协调等活动，简化不必要的表格填写，整合原职能分工不明确的岗位。同时方便采集、传递和共享数据，向客户提供便捷的业务查询途径。 4结束语 业务管理信息化是时展的需求，随着电子技术的发展、检验规模的壮大以及业务需求量不断扩大，业务管理软件需要不断改进、不断完善、与时俱进，更高效地发展检测服务管理。 作者：陆素梅 软件检测论文:计算机软件安全检测技术简析 ［摘要］随着科学技术的不断发展与创新，计算机已经成为人们日常生活工作中的必要工具，但同时随着计算机的应用不断深入，人们对计算机使用性能和安全程度有了更高的要求。计算机的功能由硬件和软件共同支撑，其中计算机软件是计算机赖以工作的基础，针对计算机软件的安全检测技术又是确保计算机安全工作的重要内容。计算机软件安全检测技术是针对计算机软件不同的安全指标进行安全检测，该技术的科学应用可以准确高效地识别出计算机软件中存在的安全漏洞。在本文中对计算机软件安全检测技术中存在的问题和解决方案进行简单分析，以帮助相关技术人员在实际应用中进行参考。 ［关键词］计算机软件；安全漏洞；检测技术 0引言 对计算机软件安全性能进行考评是在计算机的软件开发和使用过程中极为重要的步骤，该步骤的顺利实施可以帮助相关技术人员找到软件运行中存在的故障和安全隐患，并可以根据检测结果及时进行修补，以保证软件的正确使用和推广。现行的计算机检测技术在应用过程中仍无法完全避免漏洞和错误的发生，因此在实际的应用中需要相关技术人员采取科学高效的安全检测手法对计算机软件进行评定。 1计算机软件安全检查流程及注意问题 1．1计算机软件安全检查流程 在对计算机软件进行安全检查时，软件多为大型的应用软件，该软件内部往往包含着由多人开发的冗杂子系统，因此对大型软件进行安全检查是一项庞大复杂的工程。在实际的安全检测过程中通常将大型软件的子系统分割成互不影响的模块，对这些模块进行安全检测。大型软件的检测工作通常情况下先对模块进行测试，之后将各个模块组装成系统，然后对该系统的结构进行安全检测，最后在对软件整体的功能和性能进行有效测试，以判断软件的性能指标是否与预期相符，采用这样的检测流程就可以实现对软件安全指标进行科学的考评。 1．2制定高效合理的软件安全检测方案 在对计算机软件进行安全检测之前，需要对计算机软件的功能和特性进行充分的考察，并根据具体的情况制定出科学合理的软件检测方案，以确保安全检测方案实施的高效性。在进行软件安全检测具体工作时，应邀请具有专业知识经验的人员参与，并再配备熟悉和掌握该软件特点的技术人员参与，另外还可以聘请多领域相关的专家参与工作，从多个方面对软件进行考评测试与修正，以保证计算机软件可以达到理想的应用效果。 1．3系统化全面性的分析 计算机软件安全检测是一个冗杂繁复的过程，如何选择有效且可行的检测方案是执行人员需要着重考虑的问题，在实际工作中应该对计算机软件做到系统化和全面性的分析。大型计算机软件的程序通常具有较大规模，在进行软件安全检测时就要求技术人员对软件进行代码级、系统级和需要级的细致检测，另外进行计算机软件安全检测时对同级别检测也需要进行合理的技术分析。 2计算机软件安全漏洞检测方式 2．1形式化安全检测方式 通常情况下若是可以搭建准确的计算机软件数学模型就可以采取形式化的安全检测方法，在实际的应用过程中往往采取形式规格语言进行使用，在检测的过程中常常使用行为语言、模型语言或是有效状态语言等规格语言。 2．2静态模型检测方式 静态模型检测方式是在使用的过程中需要对软件的具体行为和结构框架进行模型建立，在进行检测时实际就是对该测试模型进行检测，通常情况下使用的设备对该模型具有可读性，并可以具体运行，其中应用最为广泛的包括有限状态机和马尔可夫链两种方法。静态模型的检测方法通常情况下采用系统化的建模检测方法，因此与形式化安全检测方法相比更加合理，不需要软件所有的工况都保持不变，而是通过对模型建模得出一系列的测试模型，当该模型经测试后与软件的期望值相同时证明该软件不存在漏洞。 2．3语法检测方式 语法检测方式是又一种较为常用的计算机软件检测方法，该种检测方法通常情况下是基于语法特点在软件的生成功能接口处进行检测，对该接口处的语言和语法进行检测，并在一定的条件下生成检测用的范例，通过改变计算机软件的上级输入条件，并在下级处检测不同输入条件下的输出结果，并根据不同的检测结果对软件的安全性能进行检测。2．4导入故障检测方式导入故障的检测方法是一种融合了传统故障检测技术和动态检测技术的科学软件安全检测方法，该种方法建立在白盒模糊检测基础上并在操作中不需要冗杂的操作规范，但是在查找软件漏洞方面却有很大成效。通常情况下需要考评常见的故障和漏洞类型，并建立系统的故障漏洞树，之后通过对软件的人为测试以对软件的漏洞和故障进行检测，该种检测方法可以极大地提高安全检测技术的自动化程度，因此在未来的计算机安全检测中会得到更广泛的应用。 2．5安全属性检测方法 在进行计算机软件开发过程中编程人员采取不规范的编程规则就容易导致软件产生安全漏洞和故障，因此在软件开发之前由相关部门制定科学的安全编程规则是保证软件安全性的重要手段。在软件开发过程中严格按照安全编程规范，之后按照确定的规则对软件程序代码进行检查，这种方法可以对软件漏洞的交互性和延展性得到及时分析。 3结语 在信息化高速发展的今天，各行各业对于计算机的应用已经达到无可替代的地步，而对于大多数的公司来说数据安全是管理者需要着重考量的问题，在信息安全体系中计算机软件安全检测是必不可少的部分，因此日常工作中对计算机软件进行科学高效的安全检测，是促进计算机软件良性发展的重要内容，相关的技术开发人员需要在今后的工作学习中不断探索出更为有效的计算机软件安全检测方法，真正保障软件使用者的安全应用，维护软件使用者的自身利益，促进市场的平稳健康发展。 作者：鲁艳丽 单位：长春市企业退休人员档案管理中心 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术研究 摘要：对软件程序进行重新设计和编写，是预防安全漏洞、确保软件安全的主要手段。所以，计算机技术人员要不断努力，强化安全漏洞检测技术，保障计算机软件运行安全稳定。在计算机的软件系统中，安全漏洞是对信息系统造成威胁的主要原因，所以，计算机软件中安全漏洞的检测技术成了现今人们探索的重点问题。文章研究了计算机软件中安全漏洞检测技术。 关键词：计算机软件；安全漏洞；检测技术；应用 近年来，计算机技术的应用越来越普遍，计算机软件的发展非常迅速。同时，源代码的数量也随之急剧增加。一些黑客通过代码中的某些漏洞对计算机的软件及系统入侵并破坏。所以，计算机软件的安全问题已经变成了如今系统安全的关键问题之一。 1计算机软件中的漏洞 漏洞是软件、硬件、协议实施中的纰漏，也是系统安全层面的缺失处，让未获取授权认可的攻击方对系统探访、攻击、损害。漏洞的自我特质面可从几个层面表征：第一，是在编订程序的环节内有某些逻辑类失误的生成，该种失误是由编订者粗心引发，较为常见。第二，是在软件的各个数据演算、处理的环节中，也会有某些逻辑类失误的生成，在程序模块中用中等大小同较小、较大的模块比对看出，非中等程序模块失误比率较高。第三，漏洞和软件系统的环境关联度较高。同一台计算机中各异的软、硬件版本、在配置不等的前提下，每各设备共组的软件体系同系统一致但设置不等时，都会有安全层面的缺陷处。第四，软件的整体系统漏洞和时间也有关联性，也就是说在时间长度的延伸下，曾出现的漏洞会被补修、更正，但新的漏洞也同时会更加显现。所以，计算机软件内的漏洞是长久存留的难题。 1.1计算机软件安全漏洞的原发性 通常情况下所谓的计算机漏洞是指由于计算机软件自身含有某些潜在的缺陷和劣势，这些潜在的缺陷和劣势由于自身包含的特点可能引发一些风险或者说造成相对容易的攻击范围。计算机软件漏洞出现的主要原因就是由于计算机软件设计人员的操作存在失误。从上面的分析中可知，计算机软件最主要的就是由于自身存在着缺陷才导致了后天的攻击性行为。计算机软件设计人员在设计的过程中很难考虑全部的设计因素，而且现在的软件设计人员的设计水平良莠不齐，这就决定了计算机软件在投入市场的开始就存在着一定的风险，这种风险是由于计算机软件本身所存在的某些原发性错误引起的。 1.2计算机软件安全漏洞的差异性 计算机软件的应用范围很广，目前市场上存在着各式各样的软件，这些软件适用的工作区域也不一样。一般来说，计算机软件漏洞和其工作的环境之间存在着较为密切的联系，在不同的工作环境内即使相同的计算机软件也可能表现出不一样的漏洞特征。计算机软件的工作环境对于计算机软件的运行起着至关重要的作用，计算机软件主要根据写好的程序代码运行，在不同的设备上，计算机软件的代码执行过程也会存在一些差异，这些差异都决定了计算机软件漏洞的多样性和差异性的特点。 1.3计算机软件安全漏洞的延续性 计算机软件都会不断更新，计算机软件的漏洞也会不断被修复，然后随着而来又会出现一些新的计算机软件漏洞。在使用的过程中计算机软件会随着时间的推移，原先的漏洞会不断被修复，然而程序总会存在新的程序逻辑错误，这些新的逻辑性错误又会导致新的漏洞，计算机软件漏洞就不停地处于这样一个无限的循环中，除非一个计算机软件彻底被市场所淘汰。 2计算机软件中安全漏洞的检测技术 现阶段，信息技术已经成为人们生活中一个必不可少的生活要素。随着科学技术的不断进步，各种计算机软件的不断被开发出来，开发计算机软件的人也变得多起来了。目前，国外有关的专家研究发现，随着计算机软件的大量使用，计算机软件的漏洞的数量和频率都变得越来越高。目前网络黑客的数量也变得越来越庞大，黑客的性质也发现了质的变化，越来越多黑客在利益的驱动下对个人和集体用户展开了大规模的攻击。在这种大环境下，只有计算机技术人员不断提高计算机软件安全漏洞的检测技术才能应对这种挑战。计算机软件内的安全漏洞可检出的策略有2类：一类是静态模式的检测技术，另一类是动态模式的检测技术。 2.1计算机软件安全漏洞的静态模式检测技术 最开始的计算机软件安全漏洞静态检测就是静态分析，但是由于其检验的方式多停留在表面，因此，近些年开始逐渐对其进行研究与创新，静态检测也就逐渐扩充成为2种内容：静态分析及程序检验。其中，静态分析指的是对需要检测的系统程序进行源代码的扫描工作，从语义、语法等角度进行全面解析，同时直接分析待测系统程序的自身特性，利用这种方法寻找漏洞。而程序检验是指抽象系统内的程序源代码。主要借用检验方法，检测软件系统的程序是否符合计算机的需求，特别是对安全的需求，然后对程序中的安全漏洞存在与否进行判定及检验。对于计算机软件安全漏洞的静态检测来讲，其更多注重的是计算机软件系统程序的内部特性，静态检测的方法特点同检测漏洞的特点之间包含着密切的关联。计算机软件中的安全漏洞所执行的静态模式检测，最初是静态模式辨析，但监测的技术手段多侧重于表层。所以，在更深入的探究和研创后，静态模式的检测内涵得以拓展，既有静态模式辨析，也包括程序的验查。静态模式辨析就是对检查测试的系统程序扫描其源代码后，从语法层面、语义层面进行多方位的阐释，并把检测系统程序的特性予以直接化的辨析，借此探寻出漏洞所在。程序验查则是对系统程序中的源代码抽象化。凭借验查手段，检查软件内组的系统程序同计算机所需的相符度，以及能否同安全所需匹配。接着辨识和验查程序安全层面存在的漏洞。该种静态化的软件安全漏洞检测法，更倾向于软件自身系统程序的内存特质，同时和检测漏洞特质有着较高的关联性。 2.2计算机软件安全漏洞检测技术中的安全动态检测 2.2.1内存映射 在攻击群体中，往往多用字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖，进而实施损害攻击。在代码页中实施的映射技能，可让攻击方作出字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖举动时，跳转至简易内存区域中的操控难以进行。从另一侧面来说，在内存的多个地址中，随机性地映射代码页，可缩减揣度地址而发动页面损害攻击的发生比率。 2.2.2非执行栈 近年来，攻击软件的举措多发生在对栈的破坏上，这是因多数操控系统内的栈所属的能写性和执行性所引发。在内部的变量存储中，栈的载体中有核心数组的变量，攻击方借此可将恶意的代码发送至栈内，并探寻出代码执行手段。而要规避栈的侵袭、损害可执行的有效策略为，更改栈内执行代码使其不可执行。这样更改后即便攻击方将恶意的代码送至栈内，但代码不可执行很好地缩减攻击的成功率，让程序不被损坏。 2.2.3安全共享库 某些计算机运行了安全性极差的共享库就会引发软件安全漏洞。共享库的安全度高可用对攻击方的损害行为很好的防预，而安全度低的共享库则易被损害。安全化的共享库是动态化的链接模式运作，在程序运作环节将多类安全度低、没安全性的函数运用予以拦截，并进行另外的测验，进而保证计算机软件整体的安全。 2.2.4沙箱 沙箱法是对某些损害性攻击的防预，即借助某一程序的资源访问限定来实现。如某些调动函数会被编入C语言中，而某个软件自身是不会有此种调动函数的。若出现了软件运行时有类似调动函数的运行，软件已经被恶意侵入。但在恶意侵害之前，运行沙箱对其做出限定，则在入侵后不会有不良损害。 3计算机软件中安全漏洞检测技术的应用 3.1预防竞争条件的漏洞 漏洞的成因中也有因竞争条件而引发的缺陷，对其防预的策略就是将竞争成因的编码执行原子化运作。编码是最小的执行单元，在运作程序环节内不会有任意状况对其实施干扰。原子化运作就是用锁定的操作，对某一特定的状况更改而衍生的问题予以防预，这样可对应用文件名体系实施间接化的调用，可表述出应用文件或使用的句柄。 3.2预防缓冲区的漏洞 对于缓冲区内的漏洞可借助软件程序内危险值高的函数验查来实施防预，将安全度较低的软件用高安全度的新版本替换。 3.3预防随机出现的漏洞 在对随机性的漏洞实施防预时，可借助随机性高的发生设备来进行。随机发生设备有着自属密码演算，可确保随机数流的高安全度。在软件被恶性侵害，对算法每一细微处都掌控，但数据流不会形成，进而起到防预能效。 3.4预防格式化字符串的漏洞 执行严密、谨慎的防预方案，直接性地在数码中运用格式常量，让供给方找不到可创设格式串的缺陷处。个数函数在不定参数时往往会有格式化字符串的缺陷潜藏，对此类函数运行时就要让每一参数的数目有保障，均衡稳定。 3.5计算机软件安全漏洞的防范措施 计算机软件安全漏洞检测技术应用的过程中，一方面要避免缓冲区漏洞，认真检查程序中的危险函数，使用安全的计算机软件，不用盗版软件和非法软件，时刻做好缓冲区漏洞的处理和防范。一方面要避免竞争条件漏洞，在竞争代码原子化操作的过程中，借助于文件句柄和其他文字描述字，保证计算机软件的安全。另一方面要避免格式化字符串漏洞，尽可能地使用源代码中格式常量，进而避免留下格式串机会，并防止随即数漏洞，提供安全的随机数据量，并对全部算法细节进行加密。 4结语 21世纪是一个计算机技术高速发展的社会，随着经济社会的发展和经济全球化的影响，计算机技术在我国得到了大范围的发展，在我国的各个领域中目前都离不开计算机，计算机的产生为我国的现代化建设提供了不竭的动力。但是，随着信息技术的不断发展也逐渐暴露出一些潜在的问题。目前，计算机的安全性已经成为人们关注的焦点。随着开发的人越来越多，使用的人越来越多，恶意利用计算机软件获取个人信息、破坏计算机安全的人也就变得多起来了。目前，计算机安全已经成为世界各国高度关注的一个问题。有关的技术人员必须引起高度的关注才能有效解决计算机软件漏洞，给计算机系统一片绿色的天空，给人们的网络环境和信息安全提供一个新的平台。总括来说，当下的周边环境内，计算机软件安全漏洞的检测技术演化为基础通信验查、基础计算机安全检测的手段。运行的每一软件安全性更多侧重在程度的编订、漏洞的遏制层面。所以，探究计算机软件的安全类漏洞检测技术，并对该技术的运用辨析，是当下工作者需更深层考量的事务。 作者：陈国栋 单位：山东电力高等专科学校 软件检测论文:计算机软件安全检测技术研讨 摘要：随着科学技术的不断发展，计算机软件的种类也越来越多，满足了人们日常生活和生产过程中的不同需求，从而在一定程度上使软件的安全性能呈现出多样化发展趋势。软件在运行过程中也开始出现各种安全漏洞，对计算机和互联网的安全使用造成了很大威胁，因此，研究计算机软件安全检测技术的应用显得十分必要。 关键词：计算机软件；软件安全；安全检测 0引言 随着我国社会经济的飞速发展，在电子计算机科学技术不断完善和成熟的今天，计算机已融入到人们生产和生活的各个方面［1］。计算机的使用建立在相关计算机软件基础之上，不同的计算机软件满足人们不同的生产和生活需要，尽管为人们提供了诸多便利，但其安全性一直是困扰计算机使用的障碍，也给互联网安全造成了威胁。所以在当前的计算机软件开发过程中，对其进行安全性检测已经成为了一项核心内容，这种措施能够有效帮助相关的软件开发人员找出潜在的安全隐患，并在此基础上采取一定的应对措施，保障计算机软件在使用过程中的安全性。 1计算机软件安全检测的基本形式 计算机发展使得用户在软件使用过程中，对其安全性有着更高的要求，主要表现为：①用户安装计算机软件后，并不会对计算机本身的正常使用产生较大影响，如计算机运行速度明显变慢等；②在用户使用计算机软件的过程中许多个人信息被留下，计算机软件安全性得不到保证，与用户相关的使用信息就可能被泄露，从而影响用户的隐私保护，计算机软件声明周期中出现安全问题的原因［2］如图1所示。因此计算机软件开发人员在软件开发过程中，要利用一定的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测，并对其修复以提高计算机软件的安全性，降低使用过程中存在的风险。计算机软件安全检测是在计算机软件开发过程中，对软件的安全性能进行检测的一个过程，以找出程序中容易发生的错误。当前软件安全检测技术主要有动态和静态两种检测形式。计算机软件安全检测是指利用相关检测技术，在软件开发过程中对软件的漏洞和缺陷进行系统性的检测，从而保证软件的功能达到预期效果，计算机软件的安全检测内容主要集中在简单的计算机软件安全功能和安全漏洞检测方面：安全漏洞检测是检测计算机软件的安全缺陷及在计算机使用时产生的安全隐患，其停留在对普通计算机软件缺陷的检测方面，这类问题的解决主要是通过软件升级或版本修复；而计算机使用的安全管理、授权、访问控制和机密性等是计算机软件安全功能检测的主要内容，其主要对计算机软件安全功能起到了检测判断的作用。 2计算机软件安全检测的基本要求 首先，在计算机软件安全检测的过程中要使用科学有效的安全检测方法。鉴于计算机软件程序的复杂性，简单的检测方法会导致软件中很多潜藏的安全问题不能被排除，所以开发人员一定要在了解软件的相关特性以及检测软件的使用条件后，根据实际情况选择适合的检测方法，制定出科学合理的检测方案，同时在细节方面也要根据相关要求进行深化和细化。其次，对计算机软件的检测需要多类人员共同参与，才能尽可能多地排除软件中潜存的安全威胁，主要是因为软件漏洞存在于软件开发程序的各个环节，所以多元化的人员参与有利于实现检测方法的多样性，使排除安全隐患的几率更大。在软件安全检测过程中，除了需要具有专业软件安全检测技术的人员参与外，还需要有了解软件工作和使用特性的人员，从而实现多角度、全方位的检测，以排除更过的安全风险，满足软件使用的安全要求［3］。最后，在对软件进行安全检测的过程中，还要选择合适的安全检测方法，选择前首先要对计算机软件检测的各种方案和案例进行分析研究、归纳总结，得出一般的检测规律，并结合具体要求，选择适合的检测方法，制定合适的检测方案，将检测过程具象化。通过电脑模拟对制定的检测方案建立数据模型，而语言支持在这个过程中帮助模型实现形式化的表现。以上环节结束之后，再开始检测模拟系统，这也相当于对软件进行了运行和结构的安全测试。 3计算机软件安全检测的具体技术 3．1语法安全检测技术 这类检测技术的主要检测对象是计算机软件中的语法，最终检测结果也会因为最初输入条件的不同而产生差异，其监测流程如图2所示。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞，该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换，并及时恰当地作出处理，从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测，排除潜存的安全风险，保证计算机安全运行。 3．2动态安全检测 计算机软件运行环境的变量是动态安全检测的主要检测对象，它包括内存、栈等在内的诸多信息，主要是对漏洞等风险因素进行检测，其检测流程如图3所示。在这类检测技术应用过程中，如果计算机软件的漏洞被发现，就会自动完成相关修复工作。这种检测技术的使用，由于不需要修改计算机软件源码，所以很好地保证了计算机用户的隐私安全［4］。随着计算机在商务应用中发挥的作用越来越大，其普及率也越来越高，为了保证商业机密的安全，这种软件的检测技术更加适用于商务性，从而也保证了在商务领域的推广和应用。 3．3静态安全检测 基于程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术的重要特征，这类检测技术的应用，需要事先构建合理的测试模型，以满足计算机读取的相关要求，在此基础上，静态安全检测技术才可以被使用，静态检测技术中一种类型推断技术的检测流程如图4所示。在利用这种安全检测技术进行检测之后，再将测试模型和待检测的数据进行对比，如果计算机软件具有良好的安全性能，它们的期望就会一致。在当前计算机安全检测技术不断发展和成熟的背景下，静态安全检测技术的种类也越来越多样化，并且越来越多的安全技术人员投入到此研究中，静态安全检测技术必将得到更为充分的发展，并且在相关计算机软件安全领域发挥重要作用。 3．4混合安全检测 混合安全检测技术实现了计算机软件动态安全检测与静态安全检测的结合，它吸收了两种检测技术的优势，同时也克服了两种单一技术中的劣势，所以在计算机软件安全检测技术中有着较为优越的检测能力，从而使这种混合安全检测技术获得了更高的检测精度，扩大了检测的应用范围，也推动了漏洞检测技术在相关的计算机软件安全检测技术中的发展。如图5所示就是混合检测技术中的Fuzzing检测技术流程。 3．5基于web技术的安全检测 这类检测技术是基于web技术的逐渐推广和广泛应用，随着Web技术的不断发展，在计算机软件安全检测中发挥着越来越重要的作用。相较于之前的计算机软件安全检查技术，基于Web技术的安全检测技术在检测性能等各方面都表现出优异的成绩，它具有更优的灵活性、高效性和先进性。在检测过程中能够对计算机软件中存在的安全风险和漏洞进行及时有效的修复，同时也保证了计算机的安全、可靠、高效运行。在我国计算机软件安全检测技术不断发展和提高的今天，这种检测技术的成熟和推广是一种必然趋势。 4结语 计算机安全检测技术的应用在计算机日益普及的今天是非常必要的，它为计算机的安全使用和良好运行提供了重要保障，并且在科技日新月异的今天，相信相关安全检测技术的发展和完善必将取得更多成果。 作者：关若飞 单位：南京中医药大学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术分析 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键，计算机软件是否能够运用于计算机中，也是需要对软件安全性进行评估，只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞，并排除软件使用中的风险性问题，保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件，一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验，而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击，则将影响计算机的运行，甚至系统崩溃。由此可见，计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术，并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测，排除可能存在的软件问题，以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术 静态检测技术，顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击，因此利用静态检测技术，排除软件编写中语法和程序的错误，可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况，利用“与”或“非”等逻辑输入形式，根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术 形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性，根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析，来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测，分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明，发现软件设计上的数学错误和逻辑问题，以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术 基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术，也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术，是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性，即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障，通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式，来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态，能够进一步评估软件在故障时的不足之处，以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中，还能够结合硬件的故障注入技术，实现软件与硬件的同时检测，以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术 基于属性的安全检测技术，首先需要确定软件的安全属性，并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性，但根据系统与软件的安全属性，则表现为软件在编码上存在不足，难以维护软件的安全属性，可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术 其他的软件安全检测技术，比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发，如基于“白盒测试”的安全检测技术，则主要从软件代码出发，发现编码中出现的语法问题。此外，还有基于软件功能进行测试，分析软件模型的功能性，具有较强的实用性，能够有效检测出软件设计中的问题，以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析 计算机软件安全检测的进行，需要根据计算机软件的大小而决定，对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成，首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测，如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测，软件结构是否完整，是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试，检测软件在使用中是否可以实现特定功能，通过故障注入等方式，还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试，分析计算机软件与系统的兼容性等等，以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容 在对计算机软件进行安全检测时，需要把握好相关注意事项，同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多，需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择，同时需要按步骤进行检测，规范化检测程序，以保障安全检测的良好效果，发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中，需要进行系统的全面分析，以综合考虑软件与计算机的兼容状况，才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多，在实际运用中，需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法，将能够维护计算机网络的安全与稳定，提升计算机软件的可靠性。 作者：廖肇军 单位：江西现代职业技术学院 同济大学软件学院 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术分析 1漏洞产生的原因、形式及主要特点 1.1漏洞产生的主要原因及形式 漏洞在本质上可以理解为系统中存在的缺陷和弱点，其会对计算机系统造成一定的威胁，漏洞产生的主要原因是由于开发设计人员的失误造成的。通常情况下其有两种主要的表现形式，分别是功能性漏洞和安全性漏洞。功能性漏洞主要是系统软件使用过程中产生的运行错误及流程错误等，而安全性漏洞主要会对计算机软件及整个系统的运行造成较为严重的影响。 1.2漏洞的主要特点 首先，漏洞的产生主要是在程序编制过程中疏忽造成的，而数据处理与计算相比会更有可能出现逻辑性错误。其次，漏洞与具体的系统环境之间是存在着相互联系的。第三，系统漏洞与时间之间存在着紧密的关联，随着时间的推移在旧的漏洞基础上可能会产生新的漏洞问题，其具有长期性。 2静态检测技术 最初期的计算机安全静态检测在本上指的就是静态分析，但是由于其验证方法的不同所以又可以分为静态分析和程序验证两个主要形式。首先对于静态分析而言，其主要是通过系统中各程序代码的扫描，并在语法和语义等层面对其进行全面理解，随后对程序自身的特性进行直接分析，从而找出存在的漏洞问题。而程序验证主要是采用验证技术对系统程度能否存在安全漏洞进行检验，重点关注的是安全方面的要求。 2.1漏洞分类检测 在静态检测中，其关注点主要集中在系统程序内部的具体特征上，其进行检测的漏洞特征是与其技术特点有着较为紧密的联系，并且对安全漏洞的分类方法较多。对于大多数的检测技术而言，其能够有效覆盖的漏洞都具有一定的零散性，所以较难找出其在漏洞类型上的共同点。为了方便对其比较，我们可以将其分为安全漏洞和内存漏洞。安全漏洞主要是指数据流的错误和偏差状况，而内存漏洞主要是指数据的储存与类型是否正确等。 2.2静态检测技术 2.2.1静态分析 静态分析中最为常用的技术方法是词法分析，其也是应用最早的静态分析技术，其将系统程序分解为若干个小片段，随后将其与嫌疑数据库进行对比，从而发现漏洞问题并进行评估和判断。但其只停留在语法检查上，还应在安全规则基础上通过特定语法形式对其加以描述，并利于规则处理进行相应的接收处理，随后将其装换成分析器可以进行接收的相关表达内容，并对系统程序的行为进行检测和对比分析。 2.2.2程序验证 程序验证的主要方法通常有符号化法和模型检测两种，其中符号化法主要是采用将抽象模型状态转化为语法树描述公式，并对其公式的有效性进行判定。模型检测一般情况下需要将实践中可能出现的状态一一列举出来，但是由于系统软件自身的复杂性，其程序模型的规模较为庞大，因此主要是对其部分程序及属性进行抽象模型的构造，并通过内存建模来实现对时序漏洞的有效检测。 3动态检测技术分析 3.1内存映射技术 在攻击者常用的攻击当中，有一种以NULL界位字符串来进行内存覆盖，通过对于映射代码页的应用，我们可以将NULL界位的字符串跳转到低内存中的难度增大，换言之就是说将代码页随机映射到不同的内存地址上，从而在一定程度上防止对页面的攻击。 3.2安全共享库技术 安全共享库技术主要是通过采用动态链接技术，从而使程序运行过程中拦截就有不安全性因子的函数的使用，并随时对函数的参数进行检测，该种当时在Windows以及UNIX上得到了较为广的应用。 3.3非执行栈技术 当前基于栈而进行的软件攻击事故相对较多，其主要是采用想栈中写入恶性代码的方式来进行软件攻击，因此最为直接的防范方式就是拒绝栈执行代码，由此才能使得攻击者在栈中写入的恶性代码不被执行。 3.4非执行堆和数据技术 一般情况下，堆是在程序运行过程中动态分配内存的区域，而数据段是在程序编译时已经初始化，因此如果数据段与堆都不执行代码操作，那么攻击者在其中写入的代码就不会执行，如果将其与非执行占技术相结合，会使写入的恶性代码彻底丧失执行的机会。 4结语 在信息时代环境下，计算机软件安全已经成为了计算机通信安全的重要基础保障，通过静态检测技术以及动态检测技术的综合应用，必定能有效的消除计算机软件方面存在的漏洞，大大降低计算机运行风险，提升其软件安全性。 作者：章立 单位：江西旅游商贸职业学院 软件检测论文:鼠标角位移检测的软件设计方法 1鼠标电路简化及光电码盘精度提高 将机械鼠标改造成为角度传感器，只需要用到其光电码盘及光电检测模块，因此可以将鼠标的电路图简化成如图1所示的形式，包括发光二极管、光敏三级管、鼠标芯片。光电码盘每转过1周能够产生36个脉冲，再由鼠标芯片进行4倍频细分，使得光电编码器每转能够产生36×4=144个脉冲。即最小能够分辨的角度是360°÷144=2.5°，显然精度不够高，因此我们可以在光电码盘前端加上两级齿轮传动，来将分辨率放大16倍，其最小能够分辨的角度是360°÷（144×16）=0.15°≈0.2°，如图2所示。鼠标光电码盘的大小一般为20mm，考虑到尺寸的搭配，齿轮可以选用玩具车上的塑料齿轮，这种齿轮价格十分便宜。其模数一般为0.5mm，如：1、3号齿轮可以选用40齿（直径20mm），2、4号齿轮选用10齿（直径5mm）。 2软件设计 软件设计采用VisualBasic语言编程。程序包含两个部分，第一部分是将芯片初始化设置，去除自动加速功能。其具体方法是，程序向芯片发送十六进制代码E7，命令芯片关闭自动加速功能，当收到应答FA后，表明设置完成。加速功能去除后，程序执行第二部分，检测并计算码盘转角位移及速度。该部分程序中包含1个时钟控件Timer和1个计数器Counter。当光电码盘顺时针转过1个栅格时，计数器Counter加1，逆时针减1，由此可以求得角位移。将位移对时间进行微分，即可求得角速度，其具体方法是，时钟控件每秒触发1次，并记录下计数器当前值与前一秒的差值Ti。一般机械鼠标采用PS/2串口输出，对于一些不支持PS/2接口的电脑，采用一根PS/2转USB串口数据线就能将设备插入电脑。当设备插入电脑后，电脑实际上会将该设备识别为鼠标设备，因此当光电码盘旋转的过程中，鼠标指针也会做出相应运动。从而鼠标指针移动的步数可以准确地反映码盘转过的栅格数目。通过捕捉鼠标指针，可以使得计数器Counter的数值随着指针同步变化。然而当码盘总是朝着一个方向转动，鼠标指针可能超出边界而停止。对此可以在程序中加入一个判断函数，当指针超过边界时，立刻通过SetCursorPos（X0，Y0）函数将指针调回原点重新运动。程序流程图如图3所示。 3结语 本文提供了一种可快速将机械鼠标改造成为角度传感器的方法，能够实现一定精度的任意范围的角度测量．经过测试，其性能稳定。该方法最大的优点是无需开发单片机或者考虑外设与电脑的通讯协议，只需通过简单的编程或者直接运行本文所给出的程序代码，就能快速实现角位移及角速度的测量。 作者：唐灵俊 杨旸 周思柱 李宁 单位：长江大学机械工程学院 软件检测论文:安全漏洞检测计算机软件论文 随着科技的发展，计算机在社会中的地位越来越高，于此同时源代码数量也不断增多，由于这些漏洞的存在，很多黑客就利用这些代码中的漏洞进入到计算机软件中实施破坏。因此，计算机在给人们带来方便的同时也为信息系统的安全埋下了一个定时炸弹，安全问题已经成为系统安全最主要的问题。随着计算机更新速度加快，出现的漏洞越来越高，由于利益的驱使，黑客对其的攻击形式多样化。因此，在不断提高漏洞检测技术的基础上，需要寻找弥补漏洞的有效方法，只有这样才能保证计算机安全运行。 1计算机软件存在的安全漏洞 随着我国经济的不断发展，科技技术有了很大进步，互联网中的信息系统使用范围不断扩大，在各个领域发挥着不可取代的作用。由于计算机软件中有很多的安全漏洞，因此很大程度上信息系统就产生了一定的安全隐患。软件中的漏洞会对信息系统造成非常大的威胁，这就需要对计算机软件中的安全漏洞进行必要检测，安全漏洞检测是现代信息系统安全运行中非常重要的课题。计算机软件漏洞是指计算机系统在编程时出现的错误导致的缺点，这些缺点非常容易使计算机软件产生一些安全隐患和计算机自身的危险，计算机系统对有恶意的网络信息有非常高的敏感性，极容易出现对系统攻击行为。之所以出现这种情况，主要原因是在软件开发和研制过程出现的一些问题。漏洞主要有两种：安全性漏洞和功能性漏洞。安全性漏洞指的是在大多情况下漏洞不会影响计算机的正常运行，如果漏洞被黑客发现，软件运行时就会出现错误，严重者计算机会执行错误的命令，有很大的危害性。功能性的漏洞是指漏洞能够影响计算机正常运行，比如运行结果错误等等。漏洞特性主要表现在四个方面：1系统编程时由于编制人员的疏忽很容易出现逻辑性的错误，这种由于疏忽出现的错误很多是疏忽大意所致。2计算机在运行任务时很容易产生逻辑性错误，不同大小之间的程序模块相比可以看出逻辑性错误的发生率很高。3漏洞和软件环境有很大关系。4系统漏洞和时间也存在一定的联系，随着时间的延长，旧漏洞被修复但是也会产生新的安全漏洞。 2计算机软件安全漏洞的各项检测技术及应用 2.1安全静态检测 计算机软件安全静态检测，注重的是系统内部特性，静态检测和漏洞两者之间有共同的特点，这些特点之间也有很大的关联。目前漏洞的划分方法主要有安全性漏洞和内存性的漏洞。安全性漏洞对数据流的误差比较注重，很大程度上由于错误的内存形态而形成的；内存性漏洞对数据的准确性和类别有很大的注重性。因此，这种漏洞主要的检测技术方法就是在内部存储空间进行建模。因为静态检测方法之间有很大的不同之处，漏洞的处理也有很大的不同之处。所以，一些监测技术只能对漏洞进行必要的检测，但是一些方法在此基础上还能够对漏洞进行很好的处理。安全静态检测方法主要是对程序的代码进行扫描，对其中的关键句进行详细分析，然后根据设置的漏洞特性和标准对系统进行全面检测。分析关键语法是最早的静态分析法，它在分析时只对语法进行检查，把系统中的程序分为不同段落语句和数据库相互对比，如果发现有疑问，对其进行仔细的判断，从而进行检测；另一种检测方法就是按照标准进行检测。由于系统自身就是编程的标准，根据标准对计算机程序进行描述，可以通过语法对其进行描述，最后对系统进行整体检测。 2.2安全动态检测 2.2.1内存映射很多攻击者在对软件进行破坏时为了达到目的，会经常用到“NULL”结尾的字符串进行内存覆盖。采用代码页映射技术，攻击者能够利用“NULL”结尾字符串进行内存覆盖。 2.2.2非执行栈目前，出现了一些栈攻击软件的问题，主要原因是系统中栈的执行能力，由于栈内包含了所有数组变量，所以，攻击者通过向栈中书写一些恶意代码，再进行代码执行。预防这种攻击方法最为有效的方法是打破栈的执行力，使代码不能够进行执行任务。2.2.3安全共享库有些计算机中的安全漏洞主要是使用了不安全的共享库所致。安全共享库很大程度上可以预防恶意攻击行为。安全共享库有拦截和检测功能，主要是指使用动态链接方式进行程序运行，把不安全函数进行拦截和检测，最大程度上保护软件的安全。 2.3计算机软件安全漏洞检测技术的应用 安全漏洞检测技术直接关系到计算机的安全应用，其中在计算机软件安全漏洞检测中，其各项技术的应用主要集中在：第一，防止竞争条件安全漏洞应用。这种漏洞的应用一般是采用原子化处理竞争编码，这种编码有锁定功能，原子化操作进入锁定状态，详细的描述使用文件，很大程度上预防由于使用文件的变动使系统产生漏洞。第二，缓冲区安全漏洞检测技术应用。缓冲区安全漏洞检测主要是对软件程序中的一些疑问函数进行详细检测来预防缓冲区安全漏洞。第三，随机漏洞预防应用。对于随机漏洞的检测和预防需要用到性能良好随机发生设备，这种设备能够准确的对随机漏洞进行预防，其中最主要的原因就是该设备有密码算法。第四，格式化字符串漏洞检测技术应用。这种检测技术的应用一般是在代码中使用格式常量。 3结语 有上文可以看出，随着计算机的发展，计算机软件漏洞检测技术能够很好的对计算机中的漏洞和病毒进行安全检测，已经成为了现在计算机检测最实用的方法。软件的安全主要体现在编程和清楚漏洞方面，所以，需要对计算机软件安全漏洞检测技术不断提高，使网络信息系统更加安全的运行。 作者:汪刚 单位:南京工业职业技术学院 软件检测论文:计算机软件安全检测法综述 1计算机软件安全检测的流程 由于计算机软件的系统规模比较大，系统中又包括了很多子系统，在各个子系统中又包括了很多模块。一般来说，计算机软件安全检测工作要严格按照以下流程进行检测：对各个子系统中的模块进行测试；对软件系统进行组装工作；对计算机软件的系统结构进行准确检测；测试计算机软件的性能与功能；测试计算机软件系统。 2计算机软件安全检测的方法 2.1形式化安全检测 形式化安全检测，是以计算机软件数学模型为基础，运用形式化、规格化的语言，所构成的一种形式化说明形式。该种方法主要模型语言、有效状态语言和行为语言三种形式化、规格化的语言。形式化的安全检测所使用的检测方法，以模型检查和数学定理模型证明为主。 2.2语法检测方法 语法检测方法，是一种运用语法形式，对生成功能接口的计算机软件进行检测的一种方法。通常情况下，这种检测方法主要以对计算机软件进行研究和反映为目的。也就是说，在不同的输入环境下，对计算机软件的不同类型进行的反映。 2.3以模型为主的计算机软件功能检测方法 以模型为主的计算机软件功能检测方法，在实现计算机软件行为与结构建模相结合的前提下，所组成的一种测试模型。这个测试模型具有满足检测机器要求的可读性功能。以模型为主的计算机软件功能检测方法与形式化安全检测方法，在进行对比后，前者将系统模型中的一组测试用例，运用该组测试用例对等待检测的计算机软件系统进行测试工作，在获得充分的信息证据后，证明待检测软件系统行为与模型期望之间的一致性。其不对待检测计算机软件的系统、规格说明之间的一致性进行检测。以模型为基础的安全静态检测方法主要运用有限状态机与马尔科夫链两种检测方法。 2.4模糊式检测模糊式检测，在运用白盒模糊检测方法的基础上，将传统检测方法和动态检测相融合，实现了传统检测方法的升华。虽然模糊式检测方法比较简单，但是其能够将程序中的bug揭示出来，并对现实中存在的错误模式进行验证，在软件发货之前，能够提示可能阻塞的攻击渠道。 2.5以故障注入为基础的安全检测 经过具体的实践证明，以故障注入为基础的软件检测方法，对于提升计算机软件安全检测方法的自动化水平具有十分重要的作用。 2.6基于属性的检测方法 通过将基于属性的检测方法和其他种类的检测方法进行对比后，了解到该种检测方法能够全面的对计算机软件系统安全漏洞的扩展性、交互性进行分析。在运用该检测方法时，要对计算机软件的相关规范章程进行了解，将规范章程作为安全检测工作的重要属性依据。然后运用安全属性检测计算机软件系统程序的代码，对计算机系统代码和规则的符合性进行严格的验证。 3结语 总之，计算机越来越广泛的应用在人们的生活、工作和学习中，其自身的安全性能对人们使用计算机具有十分重要的影响。因此，需要运用科学、合理的软件安全检测方法，最终有效的提高计算机的安全、稳定运行，提高计算机信息的可靠性，增强计算机软件的性能。 作者：段立峰 软件检测论文:软件工程的安全检测及维护 摘要：随着计算机技术的普及，以及通信技术的不断发展，软件的开发效率也越来越高，各类软件的更新换代速率也直线上扬，软件工程也更受到人们的关注。随着计算机技术的普及，以及通信技术的不断发展，信息软件的应用也越来越广泛，在这一大背景下，软件工程的安全检测以及后期的运维的重要性也逐渐凸显出来。尤其是安全监测，其作为软件工程正常运行的核心板块，软件工程的安全对于整个系统来说有着极大的意义。为了能够设计出更加先进的软件，进一步的提高计算机技术，就必须要对软件工程进行系统统筹，以此来构建新的通信系统，让系统更加稳定。为了加强软件工程建设，就必须要对其进行深入的分析，并在此基础上进行针对性的对策提出。笔者根据相关资料，对软件工程的安全检测与维护进行分析。 关键词：软件工程；安全监测；维护分析 0引言 大数据时代下的发展都带有时代特有的印记，当前，我国的网民已经突破了七亿大关，就是这些庞大的受众，推动了计算机软件的开发，也推动了计算机技术的突破。在这种信息化的大潮流中，软件工程日益重要，但却在发展中也因为软件自身的缺陷而带来了一些网络安全问题。我们不得不意识到，由于信息网络安全问题的屡次出现，而造成了一些严重问题。软件工程时刻遭受着安全风险，这些风险不管是由于软件本身的缺陷，还是运维当中的系统原因，亦或者是人为的因素，都会给整个通信系统带来严重的威胁，造成数据的泄露，系统的崩溃和瘫痪，为生产生活带来消极的影响。正是因为软件工程自身具有的特殊性和重要性，以及其所面临的严峻环境，就必须要让我们时刻的提高警惕，进行安全检测技术的提高，进行维护措施的制定，以此来保障网络系统的安全。 1软件工程的安全检测与维护内涵 1.1安全监测 计算机软件安全检测与维护对计算机技术的应用有着至关重要的作用，要想更好的应用于人们的生活与工作当中，就必须重视软件工程安全检测与维护技术的研究[1]。因为在应用计算机技术的过程中，软件工程经常会出现一些非人为因素的故障和安全问题，安全检测与维护技术就可以及时发现其中存在的问题，及时采取措施进行修补，保证计算机软件正常运行。在现实生活中，计算机软件工程的安全检测技术主要有静态和动态两种检测方式，安全性方面的测试主要分为性能测试、渗透测试和验证过程三个方面[2]。 1.2软件工程维护 任何产品都有属于自己的生命周期，软件同样有着属于自己的生命周期，它的生命周期过程为定义、开发、运行维护。软件的开发和应用最主要的目的就是为了满足用户的需求，这也是软件工程最根本的目标。这也就告诉我们，软件在应用的过程中，如果出现了非人为因素的错误或者问题，安全检测与维护技术就会及时的采取有效的措施，进行修补、改进，只有这样才可以将软件工程逐渐趋于完美，才能够更好的适应各种环境[3]。 2软件工程的安全检测 2.1流程 第一，进行全面检测，由于整个软件工程是一个由多个个体集合而成的整体，因此，在进行检测时，就必须要全面，对每一个涉及的元素都进行检测，以此来发现其中所存在的问题，并且找到这些问题后能够及时的解决，以此来提高软件的稳定性，提高软件工程的整体性能。第二，通过了全面的检测后，就需要进行针对性的检测，对软件的功能质量进行检测，并测试软件的功能运行是否正常。第三，需要对不同环境下的软件工程进行检测，以此来确保在不同的环境下也能够正常运行[4]。 2.2检测方法 一般情况下，软件工程的检测主要是基于数字模型而进行的，属于形式化检测，通过这种检测来提高软件本身的安全性能。静态检测包括词法分析；通过各信息片段与程序细节的比对来确定不同，以此来找到新的概念点，确定软件的性能[5]。程序解释；通过在原有的程序中嵌入新代码来进行软件保护，该技术不需要对原软件程序进行修改。而静态检测技术则包括一下几个步骤；规则检测；在进行软件工程构架时，都会有许多的软件系统支持，一旦出现不稳性，可以对这些软件和信息进行检测，通过对个体的分析来确定整体的安全性，避免由于人为失误而造成软件泄露。动态监测，包括了属性测试，这主要是对软件的各个部分进行检测，对相关的内容进行对比，找出不稳定因素。故障分析；这一方法是将可能的故障作为检测对象，并进行检测排除，以此来确定软件本身是否稳定。 3软件工程的维护 3.1软件工程的维护类型 软件工程的维护类型主要包含了适应性维护和改正性维护两种。适应性维护；主要是针对其所处环境而进行的维护，通过对软件工程环境的改变，来检测不同环境下其功能的正常性，并且对存在的问题进行及时的修复和调整，以此来让其具有更好的适应性。改正性维护；主要是通过对软件的实际使用来发现其中存在的运维问题，通过软件执行过程中存在的漏洞进行针对性的维护修复。 3.2维护方法 对整个维护体系进行系统统筹，制定周期性的维护计划，对相关的软件进行维护、修复和后期的运维管理，以此来保障其拥有合适的运行环境。其次，要不断的提高维护的手段，要与时俱进，将新技术融合到软件维护上去，通过这些新的高超的维护技术来提高维护的水平，以此来确保软件的运行质量，以此来建立良好的运行新环境[6]。 4软件工程的安全检测与维护 4.1定期进行维护检测，对系统进行实时监测 为了加强对软件工程的管理，就需要时刻的保持警惕，并且需要实时的对软件工程进行监控，按照计划对其进行系统检侧，以此来查处系统中所存在的病毒和风险。在这种系统检测中一旦发现问题就要及时处理，避免这些病毒的扩散，变被动为主动，以此来保障网络通信的安全。在软件工程中流传的相关数据以及各节点之间的数据传送都需要定时的清理和检查，如果节点之间和所传输的数据之中存在病毒和风险，就需要及时的做出处理，以此来提高系统的耐受性，提高其稳定性，保障数据的安全。 4.2提高核心技术的自主性 软件工程内部所关联的核心技术决定了其自身的安全程度，为了提高其进行自我保护的力度，对于核心技术就必须要有自主性。由于这些核心技术一般都是多方参与，或者是直接进口，因此，本身就具备一定的风险性。因此，我们必须要在核心技术上加大投入，努力的进行新技术的开发，不断地进行突破，以此来保障核心技术的竞争性和保密性，避免一些由于核心技术的缺失而造成的恶意攻击和网络的不稳定。也只有不断地进行技术突破，不断地对软件工程进行完善，提高防火墙功效，提高传送的安全性，才可以让软件工程在真正意义上获得稳定。最终保证软件工程的质量，确保其安全。 5结语 计算机在不断地发展中为人们的生活带来了极大的便利，不管是生产经营上，还是在日常的信息交往上，可以说从根本上改变了我们的交往方式。而软件工程的发展则是让计算计技术进步的核心，也正是如此，软件工程的安全监测和维护也越来越得到人们的关注。但是随着社会的进步，不断有新的技术被研发出来，因此要想符合时展的脚步，就必须不断研发新的软件工程检测技术与维护技术，从而符合软件工程行业的发展。为了让软件工程能够得到更好的发展，我们必须不断为其创造良好的条件，提高检测和维护的技术，为其发展提供助力。 作者：邵嘉伟 单位：江西服装学院 软件检测论文:电力软件缺陷代码检测技术研究 摘要：为了确保电力信息系统能够得以正常操作，进而强化系统功能，提高工作质量，减少成本费用的支出，应及时改善电力软件代码缺陷检测效率低下、自动化效果差以及定位不精准等情况。本文主要分析了电力软件缺陷模式的代码检测技术，并对此展开了深入的探讨，期望可以为今后的研究提供相应的参考。 关键词：缺陷模式；技术研究；代码检测 0引言 在二十一世纪之后，美国首先提出了基于缺陷模式的软件测试，通过将此种方式与传统方式进行对比后可发现，其主要可以分成三个流程，即：首先，界定软件缺陷模式的含义；其次，找寻准确的IP，并运算出与模式兼容的元素；最后，采用自动化模式进行确定，同时也可派遣专业人员进行确认。基于缺陷模式的软件测试相对来说优势较多，能够测试出很多细微的问题缺陷，并且具有一定的针对性。所以，本文通过研究后能够有效提升系统测试效率，进而提高工作质量，为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 1电力软件缺陷模式与模式库构建 （1）电力软件缺陷模式。通常情况下来看，普通的电力软件缺陷表示的是不符合电网的相关规定，导致用户在应用的过程中造成了很多弊端。当程序在运行时发生软件缺陷的话，则会致使系统紊乱，无法正常运行。由于电力软件的研发时期不同，所以产生的软件缺陷也会存在一定的差异性。当处于初始时期时，系统架构人员将会对系统软件进行合理的宏观调控，如果控制失误则会造成缺陷，由于其在开发时期的隐蔽性较强，仅能够在后期可以体现出来，所以必须要在修改时期时进行大范围的修改，严重浪费了资源，增加了成本费用的支出，所以此种缺陷是极其不利的[1]。当处于需求定义时期时，假设无法适应用户的各项要求，那么也会导致缺陷出现。在设计系统的过程中，必须要保障方案规划合理、科学，反之则会影响整个系统的正常运行。在进行编码时，应采用正确的运算方法，编码失误也会引起缺陷。在系统维护时期，必须要正视各个环节，采用科学的手段进行维护，不然则会造成不可预估的后果。所以，在操作的过程中必须要充分应用各项资源，有效改善电力软件缺陷，进而提升工作效率与质量。除此之外，软件在运行时，不同时期进行修复所需要的费用也存在差异性，时间越长则成本也会随之升高，因此必须要及时发现缺陷。 （2）建立电力软件缺陷模式库。在建立电力软件缺陷模式库时，必须要立足于实际，以研究成果为基准而分析场景特点，进而创建出完善的电力软件缺陷模式库体制，找寻缺陷的问题所在，并对其进行叙述保存，创建出相对完善的缺陷模式库，进而具备一定的定制性与配置性。 2基于电力软件缺陷模式的代码检测技术 （1）区间运算技术。1）区间代数。所谓区间，表示的是在程序中变量的取值范围，而区间代数表示的则是代表以及运算变量位置的方式。在对软件进行测试的过程中，主要操作步骤则是将录入的变量均看做为区间，致使中间变量以及输出变量最后均变为区间的一种方式[2]。2）变量的相关性分析。通过进行分析后可发现，在程序中应在以下几种情况下应用变量关联，即：相同路径引进的隐含约束关系、赋值语句关系、条件限定关系以及别名关联关系。 （2）基于数据流的缺陷检测。在操作的过程中，我们可将缺陷检测流程进行深入分析，并将其作为一个前向可能数据流的情况，数据流的元素主要包括以下几个方面：1）在进行缺陷检测时，呈现为正向数据流，D=FORWARD；2）在进行缺陷检测时，L是可能状态集合的幂集，Ventry={ Start}表示的是L的常量值，即为边界条件；3）在进行缺陷检测时，∧表示的即为可能状态集合的U操作；4）G=( V, E, entry, exit)，在此过程中V所表示的为节点集合，E所表示的是边，entry所表示的为入口，exit所表示的为出口；5）在进行缺陷检测时，F所表示的为由程序语句而导致的缺陷变迁现象。 （3）函数间分析技术。1）约束信息。针对约束模式状态机而言，由于故障类型不同，所以产生的约束模式也存在一定的差异性，在此过程中N代表的即为状态机均能够发生的状态，T代表的即为状态之间通过转化后所形成的集合，C代表的即为状态转化要求，Nfault代表的即为故障的具体状态，Ncons代表的即为约束形式状态。 2）后置信息。在进行静态分析时，针对函数来说，变量的取值区间对其所产生的作用比较大，所以在操作的过程中必须要提高对函数副作用的关注。为了改善这种情况，在运算区间以及检测缺陷的过程中必须要合理运用计算方式，选择应用函数后置信息方式。 3代码缺陷自动化检测方式 在进行操作的过程中，我们可创建相对完善的代码缺陷自动化检测方式，检测流程可分为五个步骤，即：输入、基本分析、提高精度、自动测试及结果分析，在此过程中提高精度与自动测试最为重要。应用此种检测方式进行操作时，必须要结合多个方面进行考虑，具体可包含以下几种问题，即：误报情况、漏报情况以及模式机理等。 4总体研究架构 首先，应对电力软件缺陷模式展开深入的探讨，并创建出完善的电力软件缺陷模式库，与此同时，也应研究提升精准的技术手段，并以此作为基础条件，而创建出代码缺陷自动化检测方式。 5结束语 综上所述，基于缺陷模式的软件测试得到了广泛应用，能够测试出很多细微的问题缺陷，并且具有一定的针对性。除此之外，也能够有效提升系统测试效率，进而提高工作质量，为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 作者：李北星；常鑫 单位：乌兰察布电业局 软件检测论文:计算机软件安全检测技术探究 摘要：随着计算机的大量普及，其安全监测技术的发展逐渐受到人们的重视。计算机安全监测技术水平的好坏，将会直接关系到人们日常生活的安全。通过计算机安全监测技术，人们能够对计算机软件进行系统化的测试，有效识别并且排查计算机软件中存在的安全隐患。本文通过对计算机软件安全检测技术的概述，提出了几点软件检测的指导建议，为保证计算机软件安全提供了一些参考。 关键词：软件检测；计算机安全；检测方式 1计算机软件安全检测应该注意的事项 从本质上来说，计算机安全监测就是检测软件的安全性，其检测过程也是在一个动态过程中测试计算机软件的可靠性。计算机软件的检测要求按照严格的操作进行，首先，在进行计算机软件检测之前，需要制定完整的检测方案。进行软件检测之前应该对需要进行检测的软件有一个较为细致的了解，在整体把握软件功用的前提下对软件进行检测。在进行测试方案的制定时，应该规定软件检测采用的测试手段、测试工具在进行软件测试时，能够保证测试过程的高效进行。另外，进行测试的工作人员应该是具有较强软件编写能力的专业人士，在进行软件测试的同时，原软件的编写人员也应该参与在测试试验中，这样可以方便发现问题及时解决。在进行软件测试的时候，只有制定专业的测试方案，配备专业的测试人员，软件的测试结果可靠性才能得到充分的保障。其次，软件测试完成后，对测试信号的分析也是很重要的一步。分析测试结果时，应该保证对测试得到的信号进行全面细致的检查。一般来说，一个计算机软件的代码程序十分复杂，包括大量的指令以及逻辑运算关系，这就要求在分析测试信号时，相关的工作人员工作要细致认真，除了保证软件能够正常应用以外，还应该尽可能考虑到软件后期的升级维护接口功能。与软件测试方案的制定相似，软件测试结果的分析也需要制定流程化的处理方案，在分析软件过程中要求采用合理的检测技术，专业化的检测人员，以负责的态度完成软件测试的后期工作。所以说，软件测试是一个系统化的庞大工程，技术检测和测试处理均需要专业的处理，也只有这样才能保证计算机软件的安全性。 2计算机软件的安全检测方法 2.1计算机软件安全检测流程 一般来说，在进行计算机软件测试的时候，检测流程常常根据软件的系统结构进行。由于计算机软件由很多模块构成，所以常常遵循着从模块测试、组装测试然后再到系统结构的安全监测，检查发现模块没有问题以后在进行软件功能的测试，以上结构均未发现问题，则进行系统整体检查。这种，由浅入深的测试方法可以保证测试不会丢失对某些软件功能的检查。其中，模块测试主要指对软件系统中最小的组成单位进行检查，只有从小的模块进行检查，才保证整体不出现大的差错。检查模块时务必做到检查细节化和全面化。在进行完模块检查之后，还需要对其进行组装。但是值得注意的是，尽管模块检查没有问题，但是组装的系统却仍然可能出现问题，诸如组装兼容性、软件漏洞等问题还是存在的。系统组装检查完成后需要对软件进行效果测试。效果测试的目的在于保证组装后的软件能够满足用户的使用需求，保证用户在使用过程中不会出现问题。只有经过上述全部检测过程，软件测试才算完成。 2.2计算机软件安全检测的方式、方法 2.2.1形式化的安全检测 该检测方法需要较强的计算机知识，由于它建立在计算机软件的数学模型智商上，要求在检测过程中严格依据现有的语言进行检测。目前人们经常采用的形式语言规格有三种，主要包括行为语言、模型语言的有效状态语言。形式化的安全监测是现在计算机软件常用的检测方法之一，检测准确度较高，检测结果较为可靠。 2.2.2基于模型的安全静态检测方式 模型的安全检测方式在检测时应该先建立一个软件模型。在建立软件模型是应该保证该模型对于计算机是可读写的，但是模型的功能与被检测计算机软件的功能并不是完全相同的。模型化的检测并不能保证待测软件与建立的软件模型完全相符。在测试时候常常对测试模型进行检测，然后经过检测让模型测试的功能与原测试元件功能基本相符即可。模型化的测试方法需要建立软件的模型，常用的模型检测方法包括有限状态机或者马尔克夫链，相对来说，检测建模具有一定的难度。 2.2.3语法检测 计算机软件的语法检测主要利用指令测试软件的功能，主要的检测指标为计算机软件对输入指令的响应。即在测试过程中通过给计算机输入不同的指令，来观察软件对所输入指令的反应来判断软件是否存在使用问题。采用该检测方法是，需要定义大量的识别语言，而且也并不能完全保证语言指令类型的全面性。但是他既可以检测软件编写问题，也可以检测软件的安全问题。 2.2.4基于故障注入的安全检测该方法 经过实践检验，相对于其他检测方式具有很高的检测效率。主要体现在本检测方法主要利用故障模型，构建故障树，通过对模型输入检测信号，分析软件对于所输入指令的响应来判断软件中可能存在的故障信息。该方法可以检测出软件的安全性以及对使用过程中出现错误的兼容性，具有较强的实用检测价值。 2.2.5模糊式检测方法 模糊式检测既结合了传统测试的优点，也具有自己独特的优点。简单来说，他是传统检测技术的再升级。它通过在白盒模糊的基础上，能够检测出程序中存在各种Bug，并且对潜在错误具有一定的检测效果。 3小结 随着人们对计算机软件安全监测的重视，越来越多的检测方法逐渐出现，相应的检测技术也越来越高端。总之，计算机软件测试需要我们在实践生活中不断创新方法，除了掌握一定的计算机软件测试方法以外，实际的经验积累也是计算机软件安全测试必不可少的。 作者：顾建丰 单位：江苏省常州市武进区淹城初级中学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术的作用 随着计算机网络技术的发展，计算机与社会生产生活有着密不可分的关系，而由于计算机网络存在一定的风险性，需要做好相应的安全检测才能够有效避免风险的发生。计算机软件作为计算机网络的重要部分，利用多种安全检测技术，来检测并保障计算机软件的安全性，以提升计算机网络整体的安全能力。 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键，计算机软件是否能够运用于计算机中，也是需要对软件安全性进行评估，只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞，并排除软件使用中的风险性问题，保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件，一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验，而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击，则将影响计算机的运行，甚至系统崩溃。由此可见，计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术，并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测，排除可能存在的软件问题，以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术静态检测技术，顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击，因此利用静态检测技术，排除软件编写中语法和程序的错误，可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况，利用“与”或“非”等逻辑输入形式，根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性，根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析，来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测，分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明，发现软件设计上的数学错误和逻辑问题，以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术，也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术，是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性，即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障，通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式，来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态，能够进一步评估软件在故障时的不足之处，以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中，还能够结合硬件的故障注入技术，实现软件与硬件的同时检测，以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术，基于属性的安全检测技术，首先需要确定软件的安全属性，并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性，但根据系统与软件的安全属性，则表现为软件在编码上存在不足，难以维护软件的安全属性，可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术其他的软件安全检测技术，比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发，如基于“白盒测试”的安全检测技术，则主要从软件代码出发，发现编码中出现的语法问题。此外，还有基于软件功能进行测试，分析软件模型的功能性，具有较强的实用性，能够有效检测出软件设计中的问题，以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析计算机软件安全检测的进行，需要根据计算机软件的大小而决定，对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成，首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测，如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测，软件结构是否完整，是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试，检测软件在使用中是否可以实现特定功能，通过故障注入等方式，还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试，分析计算机软件与系统的兼容性等等，以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容在对计算机软件进行安全检测时，需要把握好相关注意事项，同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多，需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择，同时需要按步骤进行检测，规范化检测程序，以保障安全检测的良好效果，发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中，需要进行系统的全面分析，以综合考虑软件与计算机的兼容状况，才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多，在实际运用中，需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法，将能够维护计算机网络的安全与稳定，提升计算机软件的可靠性。 作者：廖肇军 单位：同济大学软件学院 江西现代职业技术学院 软件检测论文:软件故障优化检测方法仿真 《计算机仿真杂志》2014年第六期 1大型差异结构下的软件故障检测原理 软件故障检测技术是通过软件不同部分提取的异常信号特征，在根据软件故障的特征类别，进行定位的方法。其原理如下:将全部软件运行数据分为N个组别，针对其中的任意一组数据进行聚类中心的计算，从而获取一组规则，根据该规则能够实现软件故障检测。设置软件故障检测的聚类中心能够用Dl进行描述，对应的故障类型能够用d1进行描述，则能够得到下述模糊聚类规则:在上述公式中，yjk能够用来描述软件运行过程中第k个状态特征，Blk能够用来描述第L个模糊规则的第k个运行状态特征的隶属度。利用下述公式能够描述上述软件运行状态特征隶属度函数:在上述公式中，dlk能够用来描述聚类中心Dl的第l个元素，!lk能够用来描述上述聚类中心对应的扩展度。针对聚类中心进行差值运算，能够得到其余的聚类中心，从而获取模糊聚类的规则。根据模糊聚类规则库，能够得到该聚类模型的输出结果如下所述:根据上面阐述的方法，能够得到一系列软件运行状态特征的模糊聚类规则，对聚类模型进行优化处理，能够得到软件故障分类模型。在模糊聚类故障检测模型中，设置输入的数据是Yj，软件故障的类别能够用d1进行描述，则模糊聚类模型的输出结果是1，否则，该模型的输出结果是0。软件故障类型的检测误差分为两个不同的部分，其中，第一部分能够用下述公式进行描述。在上述公式中，全部软件运行状态特征的数目能够用pd进行描述。根据上面阐述的方法，能够建立软件故障检测的模糊聚类模型如下所述:根据上面阐述的方法，能够建立软件故障检测的模糊聚类模型。但是，如果软件结构呈现差异化趋势越发明显，软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化。结构接口之间无明显衔接特征，将造成缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示，导致软件故障定位不准。 2基于差异结构融合算法的软件故障检测方法 利用模糊聚类算法进行软件故障检测，如果软件结构呈现差异化趋势越发明显，软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化，由于缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示，造成软件故障定位不准。为此，提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。 2．1软件故障检测信号融合处理利用信号融合技术，对软件故障检测信号进行有效的融合处理，从而为软件故障检测提供基础。其详细内容如下所述:利用窗口函数，能够对软件故障检测信号进行提取，提取公式如下所述:设置软件故障检测信号的初始值可以用C和D表示，利用下述公式能够对上述软件故障信号进行初步的融合处理:在上述公式中，JB(j，k)能够用来描述第一个软件故障信号的能量参数，JC(j，k)能够用来描述第二个软件故障信号的能量参数，对应的比率分别是ξB和ξC，而且需要符合条件ξB+ξC=1。KC(k，l)表示软件故障信号的低频系数，KD(k，l)是对应的高频系数。根据软件故障信号和对应的比率之间的关系，能够得到下述结果:根据上述方法，可以将软件故障信号按照对应的比率进行有效的融合处理，从而为软件故障检测提供可靠的数据基础。 2．2实现软件故障检测根据分布式协同检测方法，可以对软件故障进行有效的检测。其详细内容如下所述:在软件故障检测过程中，设置软件故障信号可以用Bk(m)(k=1，2，3)表示，则需要对上述特征进行有效的特征提取，特征提取规则能够用下述公式进行描述:根据上面阐述的方法，能够利用信号融合技术，对软件故障检测信号进行有效的融合处理，从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法，对软件故障特征进行有效的检测，从而完成软件故障检测。 3实验结果分析 为了验证本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法的有效性，需要进行一次实验。在实验的过程中，需要利用VB++语言进行实验编程。在实验的过程中，需要将三种不同功能的软件构成一个新的软件，则该软件具有较强的差异化结构。在软件故障检测实验过程中，实验数据如下所述:1)软件故障检测信号的数量:1000个;2)软件故障检测过程中的白色噪声信号数目:1000个;3)系统噪声:＜5微伏;在实验过程中采集的故障信号图谱能够用图2进行描述。利用传统算法进行差异化结构下的软件故障检测，检测结果能够用表1进行描述。利用本文算法进行差异化结构下的软件故障检测，检测结果能够用表2进行描述。对上述两个表中的数据进行对比分析可以得知，利用本文算法进行软件故障检测，在软件差异化结构相似的情况下，利用本文算法进行故障检测的准确性远远高于传统算法，能够为软件的正常运行提供保障。利用不同方法进行软件故障检测，获取的检测准确率能够用图3表示。根据上图可以得知，利用本文算法进行软件故障检测，在软件的差异化结构相似的情况下，利用本文算法检测的准确性高于传统算法。通过上述实验能够得知，在软件差异化结构比较明显的情况下，利用本文算法进行软件故障检测，能够极大的提高检测的准确性，从而保证软件的安全运行。因此，能够将本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法广泛应用在软件故障检测领域中。 4结束语 本文提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。利用信号融合技术，对软件故障检测信号进行有效的融合处理，从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法，对软件故障特征进行有效的检测，从而完成软件故障检测。实验结果表明，利用本文算法进行软件故障检测，能够在软件结构差异性较强的情况下，有效提高软件故障检测的准确性，从而保证能够对软件故障进行实时检测。 作者：汪伟熊婷詹雪单位：南昌大学科学技术学院

土木工程材料课程思政篇1 古人云：“师者，传道授业解惑也。”所谓“传道”，即传授道德与道理；所谓“授业”与“解惑”，即讲授专业知识，解答专业疑惑。之所以将“传道”置于“授业”与“解惑”之前，深刻说明立德树人当以道德品质培养为先，人才培养的过程应当将思政教育与专业文化教育协同推进。顺应新时代课程改革要求，将课程思政内容融入土木工程材料课程教学过程，将树人育人目标贯穿于课程教育全过程，使得专业课程教育与思想政治教育有机结合，不仅可丰富专业课程教学内容，还可提升学生学习积极性和学习效率，培养学生社会主义核心价值观和强烈社会责任感，实现“立德树人”根本任务，为社会主义事业建设和发展输送德才兼备的优秀人才。 一、实施课程思政的必要性 土木工程材料是材料科学在土木工程中应用的产物，在材料科学与土木工程科学之间起着桥梁和纽带的作用。土木工程材料是一门实用性与学术性两方面特色都很突出的学科，主要关注材料组成及结构特征与其宏观性能、行为的关系，为材料的工程应用和性能优化提供依据。土木工程材料是为了培养土木建筑类学生掌握、理解和应用土木工程材料基本理论和技能而开设的一门专业基础课。在该课程中，学生不仅要掌握品类繁多的工程材料结构与性能，了解工程材料发展历史与趋势，还需学习各种材料性能测试方法以及相应规范标准。当前快速发展的工程建设不仅要求土木建筑类学生牢固掌握这些专业的基础理论知识，还需要他们具备严谨求实的工作作风，以及规范认真的工程伦理意识。基于此，在土木工程材料课程教学过程中，将工程材料专业知识传授与思想政治教育有机结合，在遵循正确有效的教育与成长规律的基础上，增强学生专业综合能力与思想道德素养。 二、课程思政元素的映射与融入点 （一）学习工程材料领域光辉发展史，增强学生民族自豪感 在介绍土木工程材料发展历史的过程中，突出我国悠久的建筑发展历史和所取得的辉煌成就。例如我国在隋炀帝大业年间建立世界上最古老的石拱桥（坐落于河北省赵县的赵州桥）。北宋初期建立的现存最早的跨海梁式大石桥（坐落于福建泉州的洛阳桥），开创了世界桥梁筏形基础的开端。我国商代时期出现的“版筑技术”，可认为是现代钢筋混凝土的雏形。我国南北朝时期出现“三合土”建筑材料，由石灰、黏土和细砂组成，并可适当掺加糯米汁、动物血等有机物，显著提高胶结材料使用性能。通过学习中华民族在土木工程材料领域的光辉发展史，增强学生民族自豪感，培养学生专业情感。 （二）感知工程材料科技发展，激励学生不断提升自我 在介绍土木工程材料发展趋势的过程中，通过实例和数据向学生介绍中国科技正以令人惊叹的速度迅猛发展。在科技推动之下，各类新型材料应运而生，并被应用于建筑工程中，提升了工程品质，也改善着人们日常生活。例如，中国高铁以中国速度不断刷新世界纪录，港珠湾大桥瞄准一流水平，破解世界难题，刷新历史新篇。这些举世闻名的工程创举背后都是一项项技术难关的攻克和厚积薄发的呈现。通过向学生展示快速发展的工程现状，引导学生感受日新月异的建筑发展，培养学生对科学技术的敬畏之心，让学生理解科学之求真务实之本质与精益求精之“工匠精神”。鼓励学生与时俱进，不断关注科技新动向，利用新知识完善自己的知识结构，提升自己的综合能力，更好地为社会主义现代化建设服务。 （三）强调工程责任意识，培养学生职业操守 国内外大量工程实践证明，材料的选择、生产、使用、检验评定、储运、保管等环节的丝毫失误都可能造成工程质量缺陷，甚至是重要大工程质量事故。而当前关于工程事故、豆腐渣工程的新闻报道时有发生。例如2009年上海莲花河畔景苑塌楼事件，2009年津晋高速公路匝道桥通车未满五年发生坍塌事故，2010年上海静安区公寓在节能整治施工过程中发生特大火灾事故，2011年武夷山公馆大桥发生坍塌事故。这些工程事故给人民造成非常严重的生命财产损失，引起非常恶劣的社会影响。通过工程事故案例的警示作用，融入工程伦理教育。在讲解土木工程材料相关的技术标准时，跟学生强调标准的重要性，督促学生在学习和工作中要熟读标准，养成严格遵守国家、行业或地方各种标准规范的习惯，按照规范做事。比如，在建材力学性能测试过程中，需要严格遵照国家以及行业标准进行试验操作，而不能随意更改操作步骤和方法参数。以此逐步增强学生伦理意识和遵循伦理规范的自觉性，培养学生良好的道德品质，增强学生遵纪守法意识，并教导学生的社会责任和担当，培养学生的责任感与使命感，激励学生在未来的工程建设岗位中，谨记工程安全重于泰山，切实做好工程材料的规范使用，让工程更好地造福社会。 （四）顺应时代发展潮流，树立节能发展理念 可持续发展理念对工程材料发展提出了新的要求，环境保护与生态平衡意识也对建筑领域产生显著影响。以“建筑节能”为导向的工程材料发展趋势已成为主流方向。在教学过程中通过大量工程实例，展现建筑节能材料的发展，在介绍各类节能材料基本性能和特点，以及不同材料的组织结构与其特性之间关系的基础上，拓展工程与科研前沿动态，比如向学生展示海绵城市建设中的透水混凝土，聚氨酯保温材料，核壳复合结构相变微胶囊等。比如水泥的生产过程耗费大量能源，且造成严重环境污染。通过将工业废渣利用到水泥混凝土中，不仅可大幅降低水泥使用量，还可有效改善混凝土性能。从人类可持续发展的角度出发，未来混凝土及其原材料在生产、开发和应用过程中，还应具有节约资源和能源、减少废气废料排放和尽可能减少对环境危害的特点。通过引用工程统计数据让学生相信，工程材料发展潜力很大，工程材料技术与应用领域仍存在巨大空间，有待于我们进一步开拓。 三、课程思政实施中教学方法创新 （一）图文并茂展示工程实例，让学生直观感受工程发展现状，引导学生学习兴趣，激发学生学习动力 比如，在教学环节适当引入图片、动画、视频等素材，让学生直观感受现代化工程生产现状；通过建筑材料选取与使用案例分析，引导学生开展深入调研与学习；引导学生关注重大工程进展以及新型材料研发与应用动态，深入强化科技是第一生产力的认识，坚定学以致用的信念。通过视频教学，介绍土木工程材料的发展历史、现状与未来发展趋势，强调材料在工程中的重要地位，激发学生学习土木工程材料的兴趣和动力。 （二）采用案例分析教学方法，强调理论与实践的联系，引导学生灵活运用课本基础理论知识分析和解决工程实际问题 比如，通过混凝土出现开裂和破坏的特点分析，教导学生运用混凝土性能影响机制分析其原因，并寻求混凝土性能优化措施，在实际案例讨论过程中帮助学生理解和掌握专业知识。 （三）增加与学生在课堂上的互动环节，集中学生注意力，活跃课堂气氛，激发学生课后自学获取知识的动力 例如，增加学生展示与演讲环节，布置一些工程材料最新发展动态相关的网络资料搜集与整理任务，要求学生利用课后时间上网检索文献与资料，用读书报告的形式叙述各自掌握的新知识与新理论，并在课堂上进行展示与演讲，既可以提高学生归纳总结以及口头汇报演讲的能力，又可以激发学生获取知识与运用知识的兴趣和动力。 （四）对实验教学进行改革实践，开展课程综合设计与实践环节 比如，通过对混凝土配合比设计与水泥实验、骨料实验及混凝土实验进行整合与综合设计，以实际工程中混凝土结构构件所需混凝土配合比设计为实践题目，为学生提供真实的实践背景，并展开综合实验集训，建立综合渗透的研究性课程实践教学模式。综合考量学生在课程实践过程中的综合表现，鼓励学生主动探究，团队协作，提高学生实践和创新能力。 （五）建立科学评价标准，进行全面客观综合评价 注重学生参与案例讨论以及实践环节的表现，在平时成绩中，增加了学生在课程实践过程中的团队协作、小组讨论以及案例设计等方面的分值，更全面考查学生“主动探索”“积极进取”的学习态度，和“学以致用”“创新协作”的综合能力。 四、结语 土木工程材料课程思政旨在向学生讲授专业理论知识的同时发挥对学生的德育教育。通过将土木工程材料发展历史与趋势、工程规范与职业道德、个人发展与社会进步等思政元素融入并映射于专业课程教育环节，丰富课程教学内容并改革创新教学方法，将极大提高学生学习积极性与学习效率，并综合培养学生道德情操与社会责任担当意识，实现“立德树人”根本任务。 作者:何燕 宋旭艳 季涛 单位:苏州科技大学 土木工程学院 南京工程学院 建筑工程学院 土木工程材料课程思政篇2 子曰：“骥不称其力，称其德也”，当代人才培养更是如此。高校立身之本在于立德树人，这就决定了高校要紧紧围绕这一根本任务进行课程建设和教学活动。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面［２］。专业课程教学传递科学文化知识和基本技能，课程思政突出育人导向，在润物细无声中将马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养有机结合，搭建以“知识传授与价值引领相结合”的教学平台，形成学生自然接受、引起情感共鸣并激励产生学习内动力的专业课程授课方案，促进学生对课程知识的理解、掌握和拓展应用，达到新技术、新产业、新业态和新模式背景下人才培养的核心目标［３］。基于此，中原工学院建筑工程学院“土木工程材料“课程教学团队，围绕立德树人和新工科核心素养的教学目标，以新工艺、新材料、新工程和行业典型人物为切入点，将社会主义核心价值观与新工科背景核心素养共性相结合，培养担当民族复兴大任的高素质专业人才。 １“土木工程材料”课程思政建设实践 １．１课程思政建设契机 土木工程在国民经济和人类社会发展中具有举足轻重的地位与作用，在新时期“碳达峰碳中和”、“绿水青山就是金山银山”理念背景下，土木工程材料直接关系到建筑业绿色低碳转型战略的实施。土木工程材料是建筑结构的物质载体，是时代文明的见证和标志，其性能影响并决定了建筑结构的设计、施工方法和进度，关系到建筑物的服役环境和建筑寿命。“土木工程材料”课程是土木工程、工程管理、工程造价等建筑类专业的一门专业必修课，在培养专业人才中起到了关键作用。通过“土木工程材料”课程思政元素的有机融入，学生在潜移默化中形成低碳意识，熟悉建筑材料低碳绿色发展技术措施，将有利于推进建筑业绿色低碳转型进程。 １．２课程思政方案设计 “土木工程材料”课程思政方案体系包括专业理论知识体系和课程思政体系，通过从专业知识体系中提取的思政元素加以整合并形成价值模块，实现思政元素由点到面的串联。通过家国情怀、工匠精神、低碳意识和专业自信等四个价值模块与专业知识体系的有机融合，构建“土木工程材料”课程思政的体系架构（见图１），并结合实践教学培养学生的专业实践能力。在此基础上，形成以知识传授、价值引领和能力培养为一体的教学大纲、授课课件、教案和实验教学体系。然后，通过课堂讲授、翻转课堂、线上资源、思政案例、讨论研讨、课后作业和实验教学等途径在教学过程中实施课程思政，实施效果通过学生成绩、学生评教、专业认同和同行评价等方式来反馈，并以反馈结果为指导促进专业理论知识、价值模块和实践教学的进一步优化完善，并通过教学大纲、授课课件、教案和思政案例的改进实施达成“土木工程材料”课程的培养目标。 ２“土木工程材料”课程思政元素的挖掘和融入 “土木工程材料”课程思政力求“教书育人、润物无声、知行合一”，在知识传授上，以安全性、实用性、耐久性、经济型和环境影响为评价依据，学习现代建筑工程常用建筑材料的组成结构、性能特点和应用范围及其影响因素。在能力培养上，以文献检索、实验教学和网络课程资源为理论知识的必要补充，以直观感性地方式让学生掌握土木工程材料的配制技术和性能变化特征和规律。在价值引领上，以我国的万里长城、赵州桥、南京古城墙、上海中心大厦、港珠澳大桥和火神山医院等古今经典建筑及其取得的傲人成就，激发学生的民族自豪感，以我国建筑史上的名人大家奋斗历程、精益求精和卓越工程等故事让学生感受工匠精神。在保证专业教学的前提下，以讲故事、评时事和重内涵的方式将思政元素自然融入理论教学和实践环节，将知识传授、能力培养和价值塑造融为一体，实现了专业教育和思政教育同向同行［５］。 ２．１厚植家国情怀 专业课程思政要将家国情怀融入到知识传授中，帮助学生形成健康的价值取向，为培养国家栋梁提供正确的思想指导，促进经典传统文化的传承和发展。在我国五千年悠久历史文化的沉淀下，家国情怀不仅体现出丰富的思想底蕴［６］，也强化中华文化的感染力和号召力。家国情怀既是“国既不国，家何能存”、是“一身救国有万死，双鬓像人物再青”、是“四海翻腾云水路，五洲震荡风雷激”，也是微观层面的人生观与宏观层面的爱国主义精神的融合，更是“小我”与“大我”的有机契合。土木工程材料是直观的、具体的、无处不在的，也是朴实的、雄伟的、生动的、历史的和时代的，其本身就是家国情怀的经典例证和集中体现。在课程思政实施过程中，从认知和情境两个层面融入［７］。以万里长城、故宫、赵州桥、南京古城墙、郑韩故城、应县木塔等古迹的材料选择、结构特点和建造方法为经典案例，结合课程知识点以讲历史、讲成就、讲发展、讲故事等外在激励，学生发自内心产生共鸣，民族自豪感和家国情怀自然升华。在情境层面通过视觉和行为感知，领悟自身发展与社会和国家进步之间的关系。此外，在理论知识传授时也会结合网络视频、线上资源、学术报告、建筑材料研究前沿讲座以及各级大学生创新创业比赛等实践活动，帮助学生建立良好的国家归属感和民族优越感。 ２．２感悟工匠精神 所谓工匠精神，第一是热爱你所做的事，第二就是精益求精，精雕细琢。工匠精神，不代表多高的学历，或是多高的技术水平，而是把一个简单的事情做好，千人匠心，于平凡中创造出不凡。在讲授过程中，从新工艺、新材料、新工程和行业典范等方面融入。如近六十年来，为了满足现代建筑工程结构设计、施工方法和低碳发展的要求，科研工作者和建筑人通过日复一日地努力，土木工程材料的承载能力、工作性、耐久性、装饰性和经济性以及环境适应性等性能，经历了从片面强化到日臻完善的发展历程。土木工程材料的研制、发展和应用影响并决定了现代建筑的设计方法、建造过程、居住舒适性和使用寿命。土木工程材料和建筑行业的发展过程中，离不开大国“工匠”在不同岗位上的坚持与创新。再如混凝土材料科学领域的宗师泰斗黄蕴元先生和吴中伟院士、金属材料研究和应用领域的资深院士涂铭旌先生、道桥建设专家茅以升院士、桥隧领域施工技术与工程管理专家、港珠澳大桥的总工程师林鸣院士等专家学者毕生的不懈探索，他们的功绩也镌刻在中国建筑业发展的里程碑上。还有默默无闻地从事建筑行业的工程师和普普通通的劳动者，他们用一刀一锤锻造出一个个温馨的家园，抑或是惊人的世界奇观。有的或许做出了备受瞩目的成就，有的或许还在蛰伏努力、尚待挖掘，但每一份份坚持，每一份热爱，每一份探索，都是工匠精神。在传授理论知识的同时传达“敬业、精益、专注、创新”－新时代工匠精神的内涵，鼓励学生们干一行、专一行、爱一行，大大提高了课堂教学的趣味性和人文色彩，这些都无形中激发学生们产生内动力、追求精益求精的创新精神。 ２．３树立低碳理念 建筑行业作为我国一项十分重要的基础产业，对我国的经济增长有不可忽视的作用。２０２１年７月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于推动城乡建设绿色发展的意见》指出，转变城乡建设发展方式，建设高品质绿色建筑，实施建筑领域碳达峰和碳中和，推动高质量绿色建筑规模化发展［８］。土木工程材料是建筑物的物质基础，也是世界上消耗自然资源和能源最多的一种材料。２０２１年度中国建筑能耗与碳排放研究报告指出，２０１９年我国建筑全过程能耗占社会总能耗的４５．９％，碳排放总量占全国碳排放的比重为５０．６％，其中，建筑材料生产阶段能耗和碳排放量分别占比２２．８％和２８．０％［９］。在新时期“碳达峰碳中和”的背景下，如何承担起行业和社会责任，是土木工程结构的设计者和建筑工程的施工管理者应该具备的专业素养。因此，土木工程材料课程教学过程中，在讲授常用建筑材料的物理力学性质和应用范围的同时关注其环境影响，注重建筑材料绿色低碳发展、实施途径和研究前沿及其对建筑业可持续的重要性，从而实现低碳环保理念的自然融入。建筑材料生产周期短，通过消纳工业固体废弃物、利用建筑垃圾和使用绿色胶凝材料，在“进口”和“出口”上减少资源和能量消耗，推广新型低碳结构体系和高性能材料是实现建筑材料“双碳”目标的主要路径。基于此，在讲授过程中，通过展示传统建筑材料环境影响相关图片、权威机构的总结报告和绿色低碳发展途径及绿色建筑经典案例，促使学生从感官认识到思想意识上逐步形成建立低碳意识。如在讲授水泥和建筑钢材生产和应用时，通过原材料照片、生产工艺简介和全生命周期环境影响分析数据等资料汇总，强调自然资源和能量消耗带来的资源匮乏和碳排放问题；在讲授混凝土的原材料组成和配合比设计时，注重矿物掺合料和再生骨料对混凝土及建筑业绿色发展的影响；讲授砌筑材料时，借助烧结黏土砖的和加气混凝土砌块的生产实景图片或虚拟生产视频阐明墙体材料对环境的影响，引出绿色建筑的概念，进而让学生理解建筑材料的低碳绿色发展，是实现建筑业“双碳”目标和践行“绿水青山就是金山银山”理念的重要环节。 ２．４增强专业自信 课程思政还要引导学生深入了解世情国情党情民情，从而增强对党的创新理论的政治认同、思想认同、情感认同，坚定其对中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，在“拔节孕穗期”为当代大学生增添鲜明的政治底色［１０］。以价值引导为重点，助力当代大学生长骨气、强意志；以创新培养为核心，助力当代大学生长底气、增本领；以中国速度、中国制造、重大工程所凝结的中国工程人取得伟大成就为基础，助力当代大学生提心气、增强专业自信。时刻关注社会热点、学科前沿，把最具创新性理论和应用实例带进课堂，融入并阐述传统知识，勇于攻克“卡脖子”问题，抓住学生的眼球，保证课程思政和知识体系常讲常新、常抓常新；跟上时代、贴近学生，用喜闻乐见的方法和手段提升教育的成效，展现课程思政的魅力。在建筑工程领域，港珠澳大桥、火神山医院和新方舟宾馆充分体现了中国速度和中国制造，凝聚了中国智慧，也代表了中国精神。港珠澳大桥缩短工期超过两年提前竣工，被誉为桥梁界的珠穆朗玛峰，是中国乃至当今世界规模最大、标准最高、最具挑战性的跨海桥梁工程。火神山医院，总建筑面积超过３万平方米，从开始设计到建成完工仅历时十天，建造施工全程直播，这就是中国速度，这也是我国工程人为战胜新冠疫情提交的一份傲人答卷。新方舟宾馆高３０层总建筑面积１．７万平方米的建筑，建筑材料均采用预制方式，仅施工３６０小时建成，而且整座大楼均隔音隔热，可抵御９级地震，中国工程人获得“地球上速度最快的建造者”新头衔。对以上这些成绩的取得，凡亲身经历的人都会感受到，中国在中国共产党强有力的领导下，中国特色社会主义的治国理念正深入人心，特别是对四个自信有了进一步的体会［１１］，并逐渐成为中国人民精神生活的一部分。在授课过程中，通过图片、视频和新闻评论的线上资源进行专题讨论，以直观的视觉冲击让学生深切地认识到在每一个岗位上，不管是建筑工程的设计者、决策者、管理者或者是普普通通的工作者，淋漓尽致地体现了土木人专业素养和探索精神，学生的专业自信无形中提高。 ３结语 专业课程思政实施的关键是教师，建筑类专业课教师需采取积极有效措施，落实立德树人，坚持把培养社会主义建设者和接班人作为教学工作的出发点和落脚点，不断推进新工科背景下的专业课的“课程思政”建设，为国家培养有家国情怀、工匠精神、低碳意识、专业自信的高素质建筑类人才，为实现我国建筑业的绿色低碳转型贡献力量。 作者:刘俊霞 杨飞 夏晓敏 海然 单位:中原工学院 建筑工程学院 土木工程材料课程思政篇3 近年来，我国各类高校都高度重视课程思政对提高人才培养综合素质所起到的重要作用，各高校结合自身实际，广泛开展了课程思政建设的探索与实践，在课程思政的内涵界定、课程思政的价值引领、课程思政与思政课程的关系及课程思政的实施路径等方面已取得了许多经验和成绩。但是，目前在课程思政的建设原则、专业知识讲授与课程思政的内在关系等方面，仍然存在认识不清的问题；在依据课程大纲要求，结合专业知识点挖掘思想政治教育元素方面，仍然存在思想政治教育元素与专业知识“两张皮”现象。在课程思政的视域下，教师的行为如何与思想政治教育元素的挖掘同向同行，以达到协同育人效果，仍需高度重视和深入思考。本文结合“土木工程材料”课程思政建设，就专业课程思政建设原则与路径、思想政治教育元素挖掘理念与融入情况、思想政治教育元素与专业知识的内在关系、在课程更高行为要求等方面，进行了探索和实践。 一、课程思政建设路径 课程团队提出的课程思政总体设计原则是：思想政治教育元素凝练与“四有”好老师要求有机融合，加强教师行为示范，达到立德树人目的。在“土木工程材料”课程思政建设中，为了保证课程思政建设目标的有效达成，将思想政治教育元素挖掘、课程内容精研、教学方法创新、课堂教学守正、教师行为示范有机融合，探索出了五条操作性强的课程思政实施路径，此经验对其他专业课程思政建设有借鉴作用。 1.挖掘思想政治教育元素。根据课程内容，深挖思想政治教育元素，将思想政治教育元素与课程内容自然有机融合，科学合理地扩展课程的广度和深度，避免为了思政而思政导致的课程思政与专业知识两张皮现象。 2.精研授课内容。教学团队集体研讨课程的知识点及重点、难点，提高授课教师的专业知识水平和授课技能，增强课堂的吸引力、生动性及启迪性。 3.创新授课方法。充分利用现代化信息手段，结合MOOC课程建设，采用线上线下相结合的方式，通过启发式、案例式、研讨式教学，以问题为导向，增强授课的逻辑性，环环相扣，强化对学生独立思辨能力和创新意识的培养。 4.坚持课堂守正。教师授课过程中要讲纪律，提高政治站位、坚定政治立场；在课堂上要传播正能量，培育和践行社会主义核心价值观，突出价值引领。5.强化行为示范。身教重于言教，教师的言行举止会对学生起到潜移默化的作用，要强调师者仁心、师者公心，教师在教学中要做到言行一致、知行合一。 二、课程思政元素挖掘四大思维理念 课程团队根据《高等学校课程思政建设指导纲要》要求，紧密结合“土木工程材料”大纲和专业知识内容，按照以下四大思维理念，挖掘该课程思政元素。 1.底线思维。本课程涉及大量工程建设标准，在教学中除要求学生认真学习标准外，更要践行标准、敬畏标准，进而加强遵纪守法道德观念教育。 2.发展思维。许多土木工程材料的生产和使用都涉及节约资源、保护环境、节能减排及固废利用。在教学中强调将“五大发展理念”与相关课程内容自然有机融合。 3.创新思维。土木工程材料中许多新技术、新产品的成功自主研发和推广应用，极大地降低了我国工程造价、提高了工程质量。在教学中强调要自主创新对国家发展的重要意义。 4.创业思维。在新技术、新产品自主研发和推广应用中，许多前辈不畏艰辛、做出了巨大贡献。可结合课程相关内容，弘扬行业前辈的艰苦创业精神和爱国情怀。 三、课程思政元素融入情况 本课程的内容主要包括土木工程材料的组成、结构、性能及应用，涉及许多材料质量控制和工程建设标准、规范。课程思政建设主要从课程所涉及的行业、国家、国际、历史等角度出发，结合本课程涵盖的主要材料（水泥、石灰、石膏、骨料、矿物掺合料、化学外加剂、混凝土、砂浆、砌体材料、钢材、木材、防水材料、保温材料、装饰材料等），将该行业领域的国家战略、现实工程问题、科学精神、科学思维方法和工程伦理与课程内容自然有机地结合，按照四大思维理念挖掘思想政治教育元素，做到章章有思政、堂堂有思政。结合“土木工程材料”课程大纲要求和专业知识点讲授，形成了该课程思政目标和思政元素的融入点，下面分章对本课程的课程思政元素进行简要叙述。 1.绪论部分。“木土工程材料”课程涉及大量的标准规范，各级各类标准规范是建筑、土木及建材行业加强管理的重要依据。正确使用标准对确保工程质量至关重要，通过标准规范的学习，帮助学生树立正确的职业道德观，强化底线思维教育。本章的课程思政目标主要为培养学生践行标准、敬畏标准，加强遵纪守法教育。 2.土木工程材料的基本性质。土木工程材料的基本性质主要介绍材料的组成、结构、制备、性能和用途之间都存在着相互依存、互为因果的内在关系。土木工程材料的物理、化学、力学及耐久等基本性质与材料的制备、应用之间也存在着必然联系。要求学生要用普遍联系的思维去学习材料四大要素之间存在的对立统一规律、质量互变规律及否定之否定规律。本章的课程思政目标为培养学生的唯物辩证思维能力。 3.无机胶凝材料。在本章水泥生产工艺的讲授中，介绍我校徐德龙院士团队自主研发的高固气比悬浮预热预分解技术对提高水泥质量和节能减排所做的贡献，强调自主研发对国家发展的重要意义，以及前辈的艰苦创业精神和爱国情怀。本章的课程思政目标为培养学生的创新创业精神、提高自主创新对国家发展重要性的认识。 4.骨料和矿物掺合料。骨料和矿物掺合料这一章针对天然骨料过度开发和固体废弃物堆存与填埋带来的生态环境问题，结合党的十八大以来“五大发展理念”，强调各种尾矿作为混凝土骨料、建筑垃圾回收利用、大宗固体废弃物（冶金渣、粉煤灰、脱硫石膏等）在土木工程材料中的资源化利用的重要性，引导学生思考土木工程材料如何走绿色发展道路，以及自主创新对国家发展的重要意义。本章的课程思政目标为增强学生节约自然资源、重视环境保护的意识。 5.化学外加剂。化学外加剂中萘系等高效减水剂由于技术性能的局限性，越来越不能满足高强度、高耐久性混凝土工程的需要。新一代聚羧酸高性能减水剂，具有性能优异、绿色环保等优点，倍受国内外关注。二十多年前我国花高昂价格从国外进口聚羧酸减水剂以满足水工大坝、高铁等重要混凝土工程需要。在此情况下，我国科技工作者不畏艰辛，勇于创新，最终研发出了性能优异的产品，实现了聚羧酸高性能减水剂的国产化，大幅度降低了该种减水剂成本，有效降低了混凝土工程造价。本章的课程思政目标为培养学生的创新精神，树立终身学习的理念。 6.混凝土。本章内容量多，课程思政目标分为以下几项：（1）学习前辈不怕困难、勇于创新的精神。在混凝土的制备和性能讲授中，我国吴中伟院士、孙伟院士等前辈在高强高性能混凝土的研发和推广应用中不畏艰辛、不言放弃，为我国混凝土事业的发展做出了巨大贡献，弘扬行业前辈的艰苦创业精神和爱国情怀。（2）培养学生的质量意识、安全意识，以及大局观和长远发展观。在混凝土强度的讲授中，强调混凝土强度对工程的结构安全的重要性，提高学生的质量意识、安全意识；在混凝土耐久性的讲授中，培养学生正确处理当前利益和长远利益的关系，加强对学生大局观和长远发展观意识的培养。（3）培养学生吃苦耐劳的精神和敢于担当的作风。从事土木工程材料研发、生产和应用的技术人员，经常要深入一线，了解情况、解决问题。在课程教学中，结合混凝土的生产和施工，培养学生乐于到生产施工一线的吃苦耐劳精神，坚持原则、敢于担当的工作作风。 7.砌筑材料。本章的课程思政目标为：（1）介绍中华民族历史上优秀的建筑材料文化，拓宽学生的知识面，感受古人的智慧，增强文化自信。介绍西汉时形成的“秦砖汉瓦”，以及这一时期砌筑材料和砖结构、砖木结构体系的辉煌历史。结合西安城墙、大雁塔所用砌筑材料，介绍传统建筑材料历经千年而不朽的特点，以及我国古代劳动人民生产这些砌筑材料的智慧，以此来拓宽学生的知识面，增强学生的文化自信。（2）培养学生的绿色发展理念。烧结砖大量占用土地资源，且能耗较大，应限制烧结砖的生产与使用，合理利用非耗地的地方资源（如页岩、煤矸石等）生产烧结砖；更要大力研发、推广利用各种工业固体废弃物生产免烧砖和砌块，以及各种轻质、高强、多功能、大尺寸的装配式新型墙体材料。结合以上内容的讲授，强调保护生态环境、走绿色发展道路的重要性。 8.钢材。钢材这一章凝练了高强钢、高耐蚀钢的自主成功研发及在我国重点工程的使用案例，强调自主创新对行业发展和工程质量的重要性。本章的课程思政目标为强调自主创新对国家发展的重要性。 9.木材。木材这一章结合木材性质的讲授，从利用木材的边角废料生产各种人造板材出发，强调木材的有效利用和综合利用对保护森林资源的重要性。本章的课程思政目标为培养学生保护森林资源，重视木材的有效利用、综合利用意识。 10.沥青混凝土。沥青混凝土这一章在沥青混凝土的原材料、配制和性能讲授中，从废弃沥青路面的回收利用技术的研发和应用出发，强调废弃沥青混凝土的回收利用对保护石化资源的重要意义。本章的课程思政目标为强调沥青混凝土的绿色发展理念。 四、讨论与结论 在课程思政视域下，对教师的课堂教学比以往任何时候提出了更高的要求，主要包括以下几个方面。 1.对教师的专业水平和授课技能要求更高。教师要投入更多精力到课堂教学中，认真钻研业务，弄懂弄精所授课程内容，扩大自身知识面，做到“予人一瓢，自身一桶”；同时，教师要与时俱进，不断创新授课方法，提高课堂教学的有效性、生动性和吸引力。教师把课讲正确、讲精彩，既是课程思政建设的重要组成部分，也是提高课程思政质量的前提。 2.对教师的行为世范要求更高。课程思政的目的是通过典型案例，提高课程教学的育人目的。《论语·子路篇》中，孔子曰：“其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。”如果教师不能严格要求自己，比如不按时上下课，随意调课停课，总是对学生疾言厉色，那么思想政治教育元素挖掘得再好，先进事迹讲得再多，也很难达到课程思政的育人效果。 3.对思政元素与专业知识的有机融合要求更高。要精心凝练，深入挖掘思想政治教育元素，使思想政治教育元素与专业知识深度融合。思想政治教育元素的挖掘不仅是强化课程育人，而且要有助于对专业知识的深刻理解和掌握，专业知识的讲授和思想政治教育元素的挖掘要具有互促作用。 参考文献 ［1］刘鹤,石瑛,金翔雷.课程思政建设的理性内涵与实施路径［J］.中国大学教学,2019(3):59-62. ［2］王光彦.充分发挥高校各门课程思想政治教育功能［J］.中国大学教学,2017(10):4-7. ［3］彭红军.高校专业课程课程思政实施路径与实践探索［J］.大学教育,2021(5):1-3. ［4］范依依.课程思政视域下的高校会计学教学探索［J］.理论观察,2020(9):171-173. ［5］潘玲颖,何建佳,樊怡箐.新工科背景下的课程思政教学探索：以《人工智能与智能制造》课程为例［J］.教学革新,2020(22):55-56+59. 作者:何廷树 史琛 胡延燕 伍勇华 宋学锋 单位:西安建筑科技大学 材料科学与工程学院

软件开发毕业论文:冶金采矿计算机软件开发研究 摘要： 进行冶金采矿类专业计算机实验室管理系统的优化设计，确保实验室管理的高效运转。系统采用LabWindows/CVI进行实验室信息管理系统开发，采用嵌入式Linux进行内核编译，系统主要包括了信息处理模块、网络通信模块和人机交互模块。在于x86的标准PC环境实现计算机实验室管理系统的软件开发和实现。研究表明，该系统对计算机实验室的管理信息的处理效率较高，进程跟踪实时性较好，稳定可靠。 关键词： 冶金采矿；计算机；实验室管理；软件开发 在物联网和计算机网络信息平台下，设计冶金采矿类专业计算机实验室管理系统，提高计算机实验室的工作效率。大型计算机实验室的信息管理系统是构建在物联网环境下的，实现对计算机硬件设备的联网管理和集成调度，保障计算机实验室的稳定可靠运行。随着信息处理技术和软件集成开发技术的发展，对冶金采矿类专业计算机实验室管理系统软件设计，确保实验室管理的高效运转[1]。系统采用LabWindows/CVI进行实验室信息管理系统开发，采用嵌入式Linux进行内核编译，实现系统集成设计。首先进行了计算机实验室管理系统的总体设计，然后进行模块化设计和调试，得出有效性结论。 1计算机实验室管理系统设计及技术指标分析 本文设计的冶金采矿类专业计算机实验室管理系统主要分为计算机实验室管理信息处理模块、网络模块、数据存储模块、通信模块以及人机交互模块等，采用的DSP是AD公司的AD9225芯片进行计算机实验室管理信息的高速处理和采集。搭建入式Linux软件开发环境，在Windows或Linux计算机进行信息系统的数据库开发和设计，采用交叉编译环境，在Linux下编译程序生成冶金采矿类专业计算机实验室管理的目标文件[2]。在组件设计中，通过调用request_irq()函数实现译码和时序控制设置分频器和信息存储结构分布的脉宽值。根据上述参数设定，进行信息存储系统的模块化设计，在存储系统的资源配置模块设计中，先打开SCSI数据硬盘，设定源代码，在LabWindows/CVI中为用户提供GPIB488.2库，基于X86架构编译生成的可执行代码，完成系统的总体设计，根据上述系统总体设计要求，得到本文设计的冶金采矿类专业计算机实验室管理系统软件的技术指标描述为：8通道同步计算机实验室管理信息采样；D/A分辨率：12位；X86架构下的代码编译功能。根据上述技术指标分析，进行系统的模块化设计和软件开发。 2计算机实验室管理系统软件模块化 设计及集成开发实现在于x86的标准PC环境实现计算机实验室管理系统的软件开发和实现。软件开发中，首先配置和编译Linux内核，Linux配置系统包括：配置工具、配置文件、makefile。输入“#makezImage”命令，开始编译内核，计算机实验室管理系统软件的根文件系统采用库文件、脚本、配置文件进行数据保存。使用tarjxvfbusybox-1.14.2.tar.bz2命令进行计算机实验室管理系统的Busybox编译，构建实验室管理系统的数据库访问模型，计算机实验室管理系统的Busybox编译模块如图1所示。在上述进行程序编译的基础上，进行MVB总线控制设计，对冶金采矿类专业计算机实验室管理系统D/A转换器输出进行调制解调。实现了计算机辅助视觉下的冶金采矿类专业计算机实验室管理的网口、串口、USB口的控制，提高系统的集成管理和调度能力。 3系统调试和性能测试 根据上述设计的软件系统，进行计算机实验室管理系统的软件调试测试，构建管理信息数据库，实现冶金采矿类专业计算机实验室管理文件系统配置和编译集成开发，为测试性能，以实验室管理任务执行时间为测试指标，得到仿真结果如图2所示。从图可见，采用本文方法进行计算机实验室管理，实时性较好，执行时间较短。 4结束语 本文进行冶金采矿类专业计算机实验室管理系统的优化设计，系统主要包括了信息处理模块、网络通信模块和人机交互模块。在于x86的标准PC环境实现计算机实验室管理系统的软件开发和实现。研究表明，该系统对计算机实验室的管理信息的处理效率较高，进程跟踪实时性较好。 作者:惠征 李倩伟 单位:南阳理工学院 软件开发毕业论文:软件开发改进方法分析 摘要： 我国金融电子业的发展和进步使得银行软件行业进入到了一个关键时期。银行之间激烈的竞争关系使得银行对于软件的的要求越来越高，国外优秀的同类软件也在不断的参与着国内市场的竞争。巨大的市场压力迫使软件开发商放弃了传统模式的手工作坊的开发方式，转而采取更加先进的技术和方法来提高软件开发的质量，以保证企业的可持续发展和进步。 关键词： 银行；软件开发；CMM；开发方法；改进 银行软件的开发过程的改进方法直接影响到银行业的进步和发展，对银行信息化水平的提高尤其重要。银行软件项目是由技术、过程和人才三个方面共同完成的，银行软件项目的开发和改进方法离不开以上三个要素的参与，只有提高银行软件的开发质量和工作效率才能吸引创造更多地利润，提高客户的满意度。 一、银行软件的开发方法和改进方式 1、以产品化为核心的软件开发方法银行软件业发展的初期阶段，软件商针对各银行服务项目的不同进行软件的定制是当时主要的银行软件开发方式。开发人员针对每个项目中实际的需求进行调研，设计出符合要求的开发方案再进行实施，但实际上，这种方式存在很大的局限性。首先定制软件需要软件开发商将大量的技术人员派遣到不同的项目中去，他们的工作重复率十分高，极大的浪费了人力资源，效率还得不到提高，使得开发成本的投入不断增加，给企业的进步和发展带来了阻碍，定制软件的稳定性还非常差，出错几率较大，在客户满意度上始终达不到高标准。[1]使用产品化的银行软件开发方法可以很好地解决以上问题，作为一种工程技术的方式，产品化的开发方法基本的研究思路是在同类软件产品的基础上，提取出相关的业务特征来予以实现，对于不稳定的部分进行参数化的处理，使其能够在较小的变化下满足大部分客户的需求。这样项目在经过首轮的开发研究之后，对不同银行的软件都能在最短时间内进行维护和保养，非常有利于提高软件质量、减少成本的投入和增加市场竞争力。银行软件的开发方式以银行具体的业务标准作为基础和标准。从理论化的角度来看非常适合产品化的开发方式。但是针对目前银行界的发展情况来看，各银行之间有自己独特的业务处理程序，在流程和业务的处理方式上也大不相同，给产品化的开发带来一定的阻碍。以产品化为核心的银行软件的开发过程是建立在技术平台的基础之上，通过业务逻辑的思维能力在部分定制条件下可以快速完成对于产品的开发和使用。银行软件业务的平台的开发步骤是在技术平台作为基础的情况下，再深入理解和分析银行内部的业务，建立和完善业务平台，然后在基本业务平台之上构建出一个完整的业务流程，对于具有近似流程的业务建立建立相关模板来用作更高层次的平台，以支付系统为例，大笔金额交易的流程必须经过录入、审核。传输、修改和修正等步骤，就可以做成一个完整的业务模板，通过对这个模板的修改和调整就可以用到其他类似的业务上。[2]以产品化为核心的开发方式除了开发制作方便快捷之外，在后期的软件维修保养和升级方面也十分快速，虽然以产品为核心的开发方法的业务平台并不是彻底的产品化方案，还需要相应的开发人员的针对具体的银行业务进行第二次的开发，但是却是非常适合当前银行业的的一种改进方式。 2、以CMM为核心的软件开发方法CMM是管理学理念在软件行业中的具体表现，在过去的几年时间内CMM用具体的成绩证明了他对改进软件开发过程的价值，是一种更加先进的改进方式，但是并不是所有银行的软件项目都适合CMM的管理理念，比如以算法为基础的银行研究性开发项目就不行，CMM为核心的软件开发方式只适合控制方便的业务型开发项目。目前我国银行的软件大部分都是以业务作为核心的行业软件，因此在具体开发技术上是不需要十分高深的算法和复杂的逻辑的，因此十分适合使用CMM的理念对银行软件项目进行开发和使用，由于开发方式的产品化等特征，虽然整体的研究成本得以降低，但是在第一次的开发程度上却十分复杂，需要更加优良的管理方式才能保障以CMM为核心的软件开发成功。[3]我国目前对于CMM的研究已经取得了很多的成果，例如对KPA中关键过程的实践内容的解析和证明，每个目标如何在单独的软件开发项目中完成。但是CMM在银行软件的开发实施需要企业文化作为基本保障，才能确保该方法的顺利进行。CMM的管理理念提供了一系列的方案来保障银行管理的制度化，如在具体的银行业务中，软件工程作为立法机构提出相应的规范内容，所以软件在在开发过程就必须按照这些制度来执行，保障软件的质量监督规范的实施，这样就能确保软件管理的有效性。但是传统制度下的银行软件开发企业的管理者来说，自身也处在制度之下，只有企业内形成法制化的企业文化，才能保障新方法的推行管理过程。需要参与CMM为核心的各组织相对独立的发展空间。只有在不会互相影响的情况下，各组织的评估和监督工作才能从真实性和客观性出发，对软件的管理和理解才加具有意义。例如在对软件工程过程组的计划评估中，由测试组对软件工程组的产品进行性能测试时双方都需要相对独立的空间的作为前提，但是在我国的发展过程中，企业管理人员的职责范围不明确，各组织属于从属的关系非常多，个别企业甚至是一组人员负责两个项目，自我监督效果极差。这样虽然从客观上采用了CMM的理念，但是在实际操作过程问题就会不断的出现，对于开发过程并没有起到明显的作用，所以对于软件开发企业来说这是必须要面对的问题。CMM是作为一个评估系统的依据和过程改进的结构出现的，主要是针对如何建立科学有效的管理方法给出了确切的目标和建议，CMM在银行软件的开发方法中的具体实现就需要结合实际的银行业务水平和企业自身的结构，来制定出合理有效的管理方案。正确实施CMM的方法是根据各个项目中开发人员的技术经验来完成对KPA关键过程的目标实践并完成制定的目标。完成CMM2之后再从对多个项目的总结方案上开始对于CMM3的KPA研究分析，形成一个系统的组织结构，最后再反向推广，以完成对过程管理的改进。[4] 3、重视对人才的培养工作不论是以产品化为核心的银行软件开发方式还是以CMM为核心的开发方式，这些方案的实施基础是有足够的技术人员来进行操作，对于软件企业来说人才来说专业的技术人员可以分为单一的技术型、纯业务型和管理者三种，他们各自倾向于自身领域中知识的学习和管理，目前我国的软件企业内存在着管理缺乏的现象，更是在业务型人才的培养上十分薄弱，这对软件的开发和推广以及后期的维护和管理是十分不利的，软件从性能上可以看成是一种针对其他行业发展的服务，缺乏业合格的管理人员和业务人员的软件企业无法开发出优质的软件系统的。从银行软件的角度来说，业务人员是最重要的组成部门，因为银行业的主要工作就是以业务为主，本身也具备相对复杂的程序，只有技术丰富银行软件人员才能做好银行软件的开发工作。 二、结束语 银行软件的开发和改进方法主要就是包括对技术、应用过程和人才的培养上，这三个是相互关联的相互影响的，如果其中一个方面有缺失必然会相应其他方面的进步和发展，造成资源地浪费，因此在对银行软件的开发和改进中要注意对这三个方面齐头并进，避免造成短板效应，才能真正提升银行软件的质量和效率。 作者：徐伟 单位：上海浦东发展银行 软件开发毕业论文:氚分压直接测量BIXS软件开发及运用 摘要: 在聚变堆氘氚燃料循环系统中，需要进行纯或含氚混合气体中氚分压的在线测量，氚衰变产生β射线与材料组成原子相碰撞产生连续的轫致辐射X射线（BIXS），通过X射线的计数率与含氚混合气体中氚分压数值拟合关系即可实现对氚浓度的实时在线分析。氚分压BIXS应用软件就是为了实现实验室氚分压的在线测量，而独立开发的基于美国国家仪器（NI）公司LabVIEW环境的软件程序，氚分压测量仪器使用NaI（TI）探测器作为探测部件，上位机通过USB口接收仪器所测得的数据计算出压强进行实时显示，软件还根据实验需求实现了参数设置、动态显示、数据存取和压强平均值计算等功能，最终满足了用户对于氚分压在线直接测量的需求。所自主编制了软件完成了纯氚气体（0-10kPa）的氚分压直接测量标定实验应用验证，获得了较为稳定的线性标定曲线，其测量精度在纯氚压100Pa以上时优于5%，从而为聚变堆氚分压测量提供了一种简便可靠的技术手段。 关键词： BIXS；LABVIEW；氚分压；计数；压强 从氚的安全和经济角度来看，大型热核聚变反应堆如ITER和未来的聚变设施都必不可少地需要大量的高浓度氚测量手段。Matsuyama等人最近研发了BIXS能谱法可以对含氚气体的氚分压进行测量。这个技术是基于一个专门设计的小室里含氚气体放出的β射线与材料作用产生的X射线进行探测。通过探测氚衰变β射线与材料相互作用产生的韧致X射线，可分析材料中氚的深度分布或气体中氚分压。此方法一定程度上可较好弥补其它氚浓度测量方法（如电离室，激光拉曼光谱仪，质谱仪等）的缺陷，因此，日本JAERI与德国FZK都将BIXS氚分压测量技术列为聚变堆氘氚燃料循环体系中的一项重要测氚手段。本文设计并编制了基于LABView平台BIX-TP仪器应用软件，实现了数据采集、数据分析与处理（包括氚压力-时间、氚压力-计数率、氚浓度-时间等变化图）、数据记录、数据存储及计数率-时间实时显示功能，并且完成了纯氚气体（0-10kPa）的氚分压直接测量标定实验应用验证，获得了较为稳定的线性标定曲线，其测量精度在纯氚压100Pa以上时优于5%。 1BIXS氚分压上位机应用软件系统结构 在需求分析的基础上将软件主要分为氚分压测量仪驱动程序层、BIXS氚分压应用程序层和面向对象接口程序层。氚分压测量仪驱动程序层将实现对测量仪的控制与通信，考虑到USB总线具有数据传输率高、支持即插即用、使用方便等特点，BIXS氚分压软件选择了基于USB的仪器控制与通信方法。BIXS氚分压应用程序层建立在仪器驱动程序层之上，提供数据的采集、数值的计算和存取等操作功能。面向对象接口程序层直接面对操作者，提供友好的操作界面选择所需功能及设置参数。 2BIXS氚分压的仪器驱动和通信函数 驱动程序的创建首先使用DriverDevelopmentWizard（驱动程序开发向导）创建INF文档；然后安装INF文档，安装使用INF文档的USB设备；最后使用NI—VISAInteractiveControl（NI—VISA互动控制工具）对设备进行测试，以验证是否正确安装，最终获得USB设备的各属性值。驱动成功后，进行USB通讯的软件设计。在创建了USB设备的VISA驱动之后，就可以通过LabVIEW应用程序进行调用，实现对USB设备的控制和通信。该过程主要通过使用NI—VISA函数来实现。在LabVIEW软件中集成了NI—VISA库函数，USB通信软件设计主要应用了VISAOpen、VISAWrite、VISARead、VISAClose四个函数。 3BIXS氚分压上位机应用软件系统功能模块设计 3.1主控模块BIXS氚分压上位机应用软件系统功能模块设计思路如图1所示。主控模块主要包括两部分，菜单响应程序和数据采集主程序。操作者界面采用方便灵活的事件结构（EventStructure）来设计和实现，即等待事件发生，然后按照指定事件的程序代码对事件进行响应，此后再回到等待事件状态，避免了轮询（polling）方法对一定的CPU资源的占用（在没有事件发生时）。开始采集后，主程序首先将变量进行初始化，然后通过VISAOpen打开设备，并通过VISAWrite发送采集开始命令给下位机仪器，成功发送后，再通过VISARead读取从下位机接收到的数据并进行数据处理，在数据处理之前需要对接收到的数据进行检验，判断接收到的数据是否正确，数据正确，则对该数据进行数据处理和压强值计算，最后将时间-压强图像显示于主控界面，采集结束。 3.2文件模块文件模块中包括对采集并计算得到的压强数据的一系列操作，功能包括：（1）数据的默认保存和另存；（2）读取并显示已保存的数据；（3）打印主控界面。为了方便操作者对采集得到的压强数据进行各种数据处理与操作，本软件将压强数据保存为EXCEL电子表格格式，当重新打开已保存的压强数据文件后，主控界面中将会自动还原压强图像。操作者还可根据需要，对主控界面进行打印，尤其是可直接打印出当前实验的时间-压强图像结果。 3.3设置模块在采集开始之前，需要对下位机的仪器进行通讯和控制，设置模块中提供了对应的功能项。在通讯口的设置中，用户可以选择采集仪器所对应的设备资源名称，同时可通过对选择的设备进行确定操作来判断该设备是否连接成功，即检查通讯状态是否正常，如果设备连接成功，软件将提示设置成功，反之，提示失败，检查设备连接状态后重试。为了实现对下位机仪器的控制和操作，本软件提供了参数设置对话框供用户来改变所选择的下位机仪器的高压、增益以及需要的采样时间，软件同时对参数值进行了默认设置，也就是说，用户可不需要改变参数值直接开始采集数据，其中高压的默认值为700V，增益默认值为1倍。 3.4压强计算模块BIX-TP氚分压通过USB接口按照一定的通讯协议，将得到的多组十六进制数据转换为一组计数值，再按照公式推导，计算出其对应的压强值。为了实现实验过程中的自动化，减少操作者的工作量，添加了计算压强平均值功能，该功能通过ElapsedTime子VI，可以实现自动计算1、3、5、10、15、20、30分钟内的压强平均值，避免了操作者从excel中提取一定时间内的压强值，再计算平均值的繁复操作。操作者在实验过程中发现，会出现本底值较高的情况，此时本底和真正的信号值混合在一起，影响计数值和最终压力值的准确性和稳定性，所以在主控界面上添加了扣除本底输入框，操作者可根据当前实验环境和实验条件下的本底值，自行输入当前值，那么，图像显示和当前数据值显示会自动扣除掉该本底值，以还原最真实的当前值。在主控界面上添加了压强最大值输入框，操作者可根据当前图像的实际情况，随时修改该压强最大值，以便更好的观察图像所显示的操作者最关注的区域。 4BIXS氚分压上位机软件的应用 如图2是BIXS氚分压上位机软件操作界面及100Pa至10000Pa纯氚分压测量实验曲线，图2清晰显示了计数率随时间的变化，通过计数率得出氚分压测量系统中氚压强随时间的变化，进而计算出氚浓度随时间变化，得到氚分压与计数率关系数据库如表1所示，可以根据曲线拟合出纯氚分压（P）与计数率之间的公式：C=C0μP=2.28P，直接用于显示压强随时间的变化趋势，最终可以应用于聚变堆氚燃料循环系统中含氚气体中氚分压的直接测量。从上表的试验结果可看出，在纯氚压大于0.1kPa时，测量精度结果优于3.40%，满足项目内要求的技术指标 5%，此时测量精度较好；在较低压部分（纯氚压 0.1kPa）精度稍差，分析其原因为：低纯氚压条件下有效计数率与本底计数率相差无几，本底计数率对有效计数率引入的误差较大。因此，在后续项目研究中，进一步控制本底的计数率，有望提高在低压段的测量精度。 5总结 本文所研发的BIXS氚分压上位机应用软件基于LabVIEW编程环境实现了对下位机仪器简单便捷的通讯与控制方式；完成了数据采集、计算、保存等多种功能；提供了人机交互友好，美观简洁的显示界面，可实现氚工厂氘氚燃料及工艺气中氚分压的直接测量，并获得了纯氚分压与计数率之间的拟合关系，实现了在0-2kPa范围内BIXS测量纯氚分压的精度优于5%的预期目标，是聚变堆氘氚燃料循环体系中的一项重要测氚手段。该技术在国内属于首创，并首次提出将其应用于我国聚变工程实验堆氚工厂的氚测量与分析系统设计中。 作者：郭星辰 刘志珍 吉晓梅 杨洪广 单位：中国原子能科学研究院 软件开发毕业论文:软件开发的项目管理探究 摘要： 与一般项目相比，软件开发项目存在一些独有的特点，而这些特点的存在使得要想真正做好软件开发项目的管理工作是十分困难的，其在管理方法上与传统项目管理存在着一定的差别，一些通用的项目管理理论或者项目管理方法并不适用于软件开发项目的管理。在这种情况下，对软件开发项目管理进行相应的实践探究，就显得非常必要。 关键词： 软件开发项目管理；实践 进入21世纪后，伴随着计算机技术和网络技术的飞速发展，各种智能终端设备逐渐兴起，也使得人们对于软件的需求达到了一个前所未有的高度，推动了我国软件产业的发展。而在软件开发过程中，需要切实做好项目管理工作，提升管理水平，才能够促进我国软件产业的进一步发展壮大。 一、软件开发与项目管理 简单来讲，软件开发就是依照客户的需求，构建软件系统或者系统中的软件部分，其是一项包括了需求捕捉、需求分析、设计、实现和测试的系统工程，需要借助某种本程序设计语言实现。软件开发的主要流程包括：需求分析、总体设计、细部设计、编码、单元测试、综合测试、运行以及维护。项目管理则是指在一定的约束条件下，为了实现某个特定的目标，依照项目自身的内在逻辑规律所进行的系统管理活动。相对于软件开发而言，项目管理需要遵循几个基本的原则，一是依照分阶段的生命周期计划，进行严格管理；二是做好相应的阶段性评审；三是重视产品控制；四是应用现代程序设计技术；五是确保开发人员的专业素质较高，同时对人数进行控制；六是必须能够对结构进行清晰地审查；七是必须承认软件工程实践持续改进的必要性[1]。 二、基于软件开发的项目管理实践 以智能手机系统为平台，针对手机软件开发的项目管理实践进行简要分析和讨论。 2.1需求分析需求分析是软件开发的基础与前提，能够获取和记录系统需求，确保客户与项目团队在系统需求变更上的一致性，避免软件开发过程中不必要的弯路。需求分析法包括了用户问卷调查、研讨会以及原型展示等，需要安排专人做好相应的记录工作，并及时对其进行总结和归纳，做好应对策略。在该项目中，软件需要满足的需求包括：适用于主流手机操作平台，充分考虑不同硬件配置以及操作系统版本的兼容性；可以跨平台运行，同时不需要占用过多的系统资源；确保数据连接的速率以及操作的流畅性等。 2.2设计编码系统设计包括了总体设计和细部设计两个不同的阶段，其中，总体设计应该大致规划出软件的功能模块，做好相应的功能分区，并对其进行初步的设计分析，细部设计则需要给出每一个功能模块的控制流程、算法以及数据结构等，确保每一个模块都有不同的层次。对于一些难度较大、涉及面较广的模块，可以交给一些经验丰富、心细缜密的技术人员完成，并做好模块的测试与修改，保证其稳定可靠，尽可能降低风险与成本[2]。设计完成后，需要进行编码工作，采用代码版本管理工具SVN，以确保各个子系统的功能都能够得到最大限度的发挥，实现系统之间的功能互补，从而降低软件开发的风险和难度，提高软件过程的跟踪率。 2.3测试运行软件测试并非单纯的某个环节，而是贯穿于整个软件开发项目中，制定出详细全面的测试计划，并对测试用例进行用心编写。软件中的每一个子模块都应该由编程人员之外的技术人员进行反复测试，同时对测试过程中出现的问题进行记录，提出相应的修改意见，由相应的编程人员进行修改。在对测试用例进行编写时，需要对测试目标、测试环境、测试步骤、预期结果等进行记录，形成具有代表性的数据信息。在测试完成后，需要首先在小范围内，对软件的子模块进行试运行，确认无误后再对软件整体进行试运行，结合运行反馈结果，评估软件的可靠性，采取相应的完善措施。试运行成功后，需要编写相应的用户手册，制作视频说明，帮助用户了解和使用软件，同时标注联系方式，方便用户进行反馈。 2.4后期管理在系统安装试用一段时间，具备相应的验收条件后，需要进行验收准备工作，对之前的工作进行总结，列出工作成果和相应的文档，审查相关技术文档中的内容和信息。应该对系统当前的完成状况进行明确，对于尚未完成的部分，应该采取有效策略去完成，或者设置相应的回避措施，确保客户在验收时不会提出这些未实现的需求。在交付使用后，需要做好软件维护工作，结合需求变化或者硬件环境变化对程序进行修改，确保其具备良好的实用性和适用性[3]。 三、结语 综上所述，软件开发项目管理与一般的项目管理存在着很大的差别，需要相关技术人员结合软件开发的具体流程，做好全过程管理，保证管理效果，在完成预定功能目标的基础上，提升软件的可靠性与安全性，确保软件的有效应用。 软件开发毕业论文:软件开发的过程控制管理 【摘要】 大型冷水机组的开发中，控制软件作为产品的一个部件，是设备稳定运行的关键，在设计、开发、更改等全过程中必须依据相关准则和符合管理标准，本文从大型冷水机组的控制软件的设计和开发过程入手，分析了各个阶段的控制管理方式及注意事项，使软件更好满足开发需求，并使开发过程具备可追溯性。 【关键词】 控制软件；过程控制管理 1引言 大型冷水机组的开发（简称产品开发）中，控制软件作为产品的一个部件，是设备稳定运行的关键，这就意味着控制软件的管理等同产品，控制软件的管理成为必不可缺的工作。控制软件作为产品开发过程中的一个部件的开发，必须符合开发管理的全过程控制、管理。没有管理，编制的控制软件控制逻辑考虑就会不全面，特别是当出现问题时，工程师现场进行修改会很随意，没有对问题进行系统分析，只是头疼医头，脚痛医脚，同时，因为更改没有记录，再发生问题，也无法查找原始记录。 2控制软件开发的过程控制 管理按照现行的管理体系标准GB/T19001/ISO9001，控制软件作为产品的一个部件，包含管理体系的设计和开发全过程：设计和开发策划；设计和开发输入；设计和开发输出；设计和开发评审；设计和开发验证；设计和开发确认；设计和开发更改的控制。 2.1设计和开发策划对于控制软件编制，从从属的产品开发开始，了解产品需要控制的全部细节，如I/O点的需求，以及关键部件的功能确认，参数设置等，形成软件编制的逻辑图，成为控制软件的设计输入，这一过程就是设计和开发的策划。 2.2设计和开发输入和输出作为控制软件的规划来说，各功能进行模块化管理，形成软件的标准化管理，从长远来看，是提高效率的有效办法，也是标准化管理的要求，利用PaaS平台技术的应用，实现产品在客户端运行大数据采集，进行数据建模及MIS系统开发与管理，以了解客户端产品的运行情况，实时为客户提供及时的服务。作为控制软件开发的输入的逻辑图是需要经过产品设计工程师及相关部件设计工程师，以及各相关部门如测试站、服务部等进行评审的，设计和开发评审是贯穿在设计和开发过程的每个阶段节点，一旦评审通过，评审通过的逻辑图将是控制软件开发的输入。每一开发阶段的输出均要满足相应的需求及有关的开发管理和约定，并要包含或引用进入后续工作阶段的验收准则，对影响有产品安全和正常工作的重要的产品特性要进行标识。 2.3设计和开发验证控制软件编制完成后，必须进行验证，验证必须要有验证的内容和达到的目的，验证内容必须是经过评审的运行大纲，目前确认的方法有两种：一是在模拟箱上，对照输入的逻辑要求，设置产品工作的各个极限工作条件，按运行大纲运行控制软件逐条检查逻辑要求的功能，模拟测试，必须填写模拟测试报告，如实记录各功能测试的结果，软件模拟测试工程师不能是软件编制工程师；二是在正式产品上，前提是模拟测试通过，因为产品测试，不仅需要耗费巨大的电费和水费外，还需要相当长的时间，成本耗损巨大。按产品运行大纲，在产品工作的各个极限条件下，进行产品运行，并根据大纲要求检查控制软件的功能，这时的测试是动态的，通过实时的数据记录（即便测试结果未达到目标，实时的数据记录也将是后续软件修改的依据），形成产品的测试报告，证明控制软件运行正常，产品的各个极限工作条件下的测试报告将是控制软件运行正常的重要证据，同样控制软件上机测试，必须是产品设计工程师和软件测试工程师，而不能是软件编制工程师。只有经过验证的开发输出才能提交配置管理并被验收，供后续阶段使用。 2.4设计和开发评审控制软件验证完成后，必须进行相应的评审，只有在所有已发现的缺陷的影响均被消除，或缺陷的影响虽未消除，但已弄清带着缺陷进一步工作的风险之后，方可进行下一步的设计或实现工作。如有需要对控制软件进行更改，则更改后，必须再进行相应的验证，直至评审通过，并将控制软件的逻辑图、软件验证的运行报告和源代码等开发过程的技术文件进行存档管理。 2.5设计和开发测试与确认从单个软件项到一个完整的软件产品可能需要进行不同层次的测试，有一些不同的测试与集成方法，在某些情况下，可以将确认、现场测试和验收测试合为一个活动。描述测试计划的文档可以是一个独立的文档，或是其他文档的一部分，也可以由几个文档组成。在测试之前首先要制定和评审测试计划、规格说明和规程，其中应涉及测试计划、测试用例、测试数据、预期结果、测试类型、测试环境、测试工具、测试软件以及测试是否完成的测试准则等。测试时应按有关规格说明记录测试结果，同时记录发现的问题，指出可能对软件其他部分或冷水机组运作时带来的影响，并通知对此负责的人员，以便对问题能进行追踪直至问题解决；应确定受更改影响的部分，并对它们进行重新测试，同时对测试过程及结果进行评价。在需要的情况下，可以进行现场测试，可邀请供方和需求共同参与。在控制软件交付使用之前，应尽可能在实际的使用环境下对整个软件产品的运行进行确认。 2.6设计和开发更改的控制控制软件应用在产品上是需要进行反复的评审，测试验证、评审、修改，直至能达到设计目标，且没有任何bug。修改控制软件是一件很慎重的事情，修改分两种：一种是为实现某个特定的目的或要求，只是针对某个特定的Case，通常是在客户的特殊要求下进行；对于这种更改，由于是在标准软件的基础上增加特定的要求，需要在客户端验证后，将源代码特殊标号存档，并相应更改相应客户的档案信息，用于以后售后服务；二是因为某个功能性部件的更新或是存在开发过程中未发现的Bug，需要更新标准的控制软件；这种更改必须在仔细列明部件更改前后的不同之处，或是Bug的问题，对不同处进行更改，更改前必须经过慎重的评审，确认是有必要进行更改，更改后的控制软件需要重复开发过程的验证、评审过程。从某种角度来说，更改过程视同一个完整的开发过程，因为更改部分对产品的运行的稳定需要进行完整的验证，也就意味着对产品的每个极限工况条件都必须进行测试验证，验证前需要对验证用的测试大纲进行评审，确认更改部分的测试都考虑到位，测试后需形成相应的测试报告，并将整个更改过程的技术资料，测试报告，源代码等进行存档。 3结语 当准备交付经确认的控制软件产品时，应根据大型冷水机组应用需求及运行要求，同时结合相关的规定准则和方式判断该控制软件产品是否可以投入使用。在设计、开发、更改的全过程中必须符合管理标准的可追溯性，能很清晰的查阅到软件的标准号和版本号。 软件开发毕业论文:软件开发中配置管理的应用 【摘要】 针对软件开发平台应用的相关内容，对软件开发平台中配置管理应用的具体策略进行研究。先介绍了软件配置过程中KPA的相关内容，并对其中存在的问题进行研究；再结合软件开发平台的实际技术内容，对其具体应用进行研究，以进一步提高软件配置管理能力，为提高软件开发能力奠定基础。 【关键词】 软件开发平台；配置管理；应用 随着现代科学技术的进一步发展，软件开发平台开始受到社会的普遍关注，对相关人员而言，如何实现软件开发过程中的高质量、低成本成为其工作的主要内容。CMMI（软件能力成熟度模型集成）的出现有效的满足了人们的要求，其主要分为5个成熟度，每个成熟度级别都包含若干个关键过程域（KPA），而软件配置管理就是其中的一个重要KPA。在本次研究中，主要针对软件开发平台中配置管理应用的相关问题进行研究，希望洋酒内容能对相关学者研究有所帮助。 1软件配置管理过程KPA 1.1配置管理的必要性裴树军等通过研究认为，随着软件规模不断扩大，导致软件研发过程中的中间产品数量不断增多，严重增加了管理难度。而对整个软件开发而言，配置管理是软件开发的核心内容之一，若不做好配置管理工作，则势必会引发一系列问题，具体表现为以下几点： 1.1.1同时更新的问题当两个或多个人员同时研发一种软件时，同时更新现象会损害他人工作，影响了工作的整体进程。 1.1.2通用代码问题在一些特殊的大型系统中，如果相关人员已经根据相关要求修改了软件的部分功能，则会导致所有将该内容告知所有人员；如果不能及时的告知每一个软件开发人员，则会导致部分出现严重的系统操作失误问题。 1.1.3版本冲突问题从当前部分大型软件的开发过程来看，其主要通过增量式的方式实现开发的。在这种背景下，一个大型系统可能涵盖诸多活动版本，这样很容易产生冲突现象，不利于保证软件正常运行。对相关人员而言，若不能有效处理上述问题，将会造成严重的混乱现象，因此做好配置管理工作十分重要。 1.2软件配置管理分析 配置管理过程是整个软件生命周期过程中的重要元素内容之一，这在CMMI中，配置管理目标主要分为三种包括，建立基线、控制变更、跟踪等。一般认为，建立基线主要存在三种特定的实践内容： （1）保证标示能在配置管理的配置项中，并建立一个能满足配置管理的系统，完成基线创建等基础过程。 （2）在使用一个配置管理系统后，所有的变更都能在第二个目标结束之前实现被跟踪与控制。 （3）保持配置项的记录，并按照基线的相关内容开展配置审计。 2配置管理研究 2.1配置管理的基本工具 当前在开展配置管理中，常用的工具包括： 2.1.1Starteam该工具提供了真正的协同工作，保证整个开发环境内外的所有团队与功能模块都能参与到目标活动中，保证了配置工作的顺利开展。因此可以认为，Starteam是一个集合了版本控制、缺陷跟踪等多种功能于一体的软件。 2.1.2CC该工具是ROSE构建的主要组成部分，常被应用在复杂产品开发等特殊环境中，能有效解决多种产品开发与维护的要求，具有良好的应用价值。CC的主要功能包括建立管理体系、明确过程控制等，是实现配置管理的主要工具。 2.1.3VSS该工具能将所有项目原文件给进行管理，并通过特有的方式将原文件进行储存。但在操作过程中需要注意的是，相关人员不能直接修改数据库中的文件，而是需要通过该版本管理器，对项目项目的源程序进行控制，将其拷贝到成员自己的目录中进行修改，再讲修改结果提交给VSS，之后才能完成数据资料修改。 2.2软件配置管理的基本流程 有项目经理负责监督整个项目配置管理的实际情况，重点研究配置管理中存在的问题，并根据问题提出相应的解决措施；项目组成员协助开展配置管理工作。在上述工作内容的基础上，配置管理人员根据既定的项目目标计划，在项目经理的指引下参与制定《配置管理计划》并在日后工作中始终按照《计划》的相关内容展开工作，并按照相关要求调谐《配置状态报告》，做好相应的资料备份工作。在配置工作结束之后，资产管理人员收集组织资产资料，并维护组织资料库。 2.3版本控制 总体而言，版本控制是实现软件配置管理的核心内容，其主要目的就是根据具体的软件管理规则保存配置项目的版本资料，以降低发生版本丢失的概率。一般认为，在确定配置项过程中，常见的状态如图1所示。在整个配置项最初建立过程中，其产生的状态为“编辑”。在这种状态下，开发人员能编制整个配置项。在编辑结束后，经过编辑的配置项进入“评审”状态，此时若显示评审通过，则会将配置项的状态改变为“正式”；而评审未通过，则进入调试状态，对配置项进行二次修改，直至成为“正式”状态。 2.4变更控制 在整个软件配置管理过程中，变更控制的主要内容是创建产品基线，并以此为核心，在整个产品生存周期的过程进行变更，最终建立一整套完成的软件控制修改的机制，确保其质量能满足运行的要求。从其应用过程来看，需要变更的软件首先会处在“待修改”的状态，并由具体的操作人员将其分配到具体人员的手中。在经过相关人员的修改并结束后，变更软件将会改变为“关闭”状态，此时由系统进行评审，若评审结果显示无法修改，则会将其设置为“不修改状态”。而如果认定为不需要进行修改，也能将其关闭，避免过度处理现象发生。3结束语主要研究了软件开发平台中配置管理的相关内容，并对其应用进行详细的研究。总体而言，软件配置管理在软件研发中发挥着重要作用，因此对相关人员而言，在工作中要正确认识到软件配置的实际要求，并提出针对性的管理措施，为保证软件开发工作顺利进行奠定基础。 作者:殷媛 单位:南京航空航天大学金城学院 软件开发毕业论文:银行软件开发项目管理 【摘要】 金融行业对于银行软件开发的关注度往往是比较高的，尤其在新媒体环境的影响下，银行软件的数量不断增多、内容不断丰富。银行用户为了时时了解银行动态和自己的账号安全，开始越来越频繁的使用银行软件。对银行软件开发进行项目管理，能够为软件开发技术提供一个较为安全的环境，防止软件在使用过程中出现风险。文章对银行软件的开发技术和与之相关的项目管理做了详细分析。 【关键词】 银行软件；开发技术；项目管理 对银行软件开发进行项目管理，主要对其软件开发技术的成本和质量，以及它在使用过程中可能出现的风险等进行的管理。这种管理能够为银行软件开发提供一个良好的开发环境，而且能从侧面反映项目管理的重要性。对银行软件进行项目管理，需要从多方面开展。在开发软件的过程中，可能会涉及到银行的机密信息，这在无形中增加了项目管理的难度。对银行软件开发进行项目管理，能够为银行在网络环境中的各项业务的开展，提供一个更加安全的支付环境，进一步保证用户和银行自身在各项交易中都能够有安全保证，有效的将操作过程中可能出现的风险控制在一定程度之内。 一、银行软件开发技术的需求 银行软件开发，能够实实在在的为用户提供更加方便的银行业务服务，有效的减少办理业务时花费的时间和与业务相关的各项手续过程，能够大大提高银行金融业务的服务效率。特别在银行业务繁忙的时段，使用银行软件进行操作服务，能够减少银行在业务方面出现的失误，使银行处理业务的能力得到不同程度的提高。这对银行来说有很重要的意义。银行软件开发，主要是通过计算机计算以及其他软件支持进行开发的，并且开发结果要达到一定要求，这样的银行软件才能为银行提供更加安全的网上业务环境，为银行的网上系统提供便利的发展机会。 1、技术需要银行软件开发的主要内容，是银行软件开发技术。拥有开发技术做后盾的银行软件，能够使银行业务具备更加完善的服务能力，而且各个银行的分行能够将数据库连接起来，为银行数据信息的传输提供更加安全、稳固的传输环境，且传输速率也会有很大提高。在进行银行软件开发的过程中，对所需设备和数据的质量有很高的要求，而且银行开发技术中较为重要的数据需要备份。备份数据主要是为了防止突发状况。[1]银行软件一旦受到攻击，或者银行的系统出现漏洞，备份数据能在这种关键时刻立即启用，有效的防止银行软件系统的崩溃。银行软件开发完成之后，要对整个银行系统进行及时维护。这种有效维护，能够防止系统在运行过程中出现问题，弥补了系统中存在的漏洞，能够为技术需求提供有力的保障。 2、操作需求C/S开发模式，是银行软件开发技术所采取的一种有效模式。这种模式能够使银行开发技术以状体界面的形式存在于银行系统中。这种模式有它的优点，它能够有效降低开发软件在操作上的难度。银行软件开发过程中，一定要对其在现实中的应用进行全面考虑，银行工作人员在开展业务服务时不会出现操作上的困难，而且软件开发技术要符合工作人员在操作上的需求，技术开发要最大限度的满足银行操作的可进行性，为银行业务和其他各项事物的开展提供更加准确的操作支持。 3、服务需求银行软件开发技术，主要是为了提高银行在各项业务上的服务质量，这种高质量服务是银行软件开发最希望达到的主要目标。所以，银行软件开发首先需要满足的，就是银行在服务上的需求。这样才能使银行软件开发有一个科学、合理的过程。银行软件开发技术对设备的要求比较高，尤其对计算机磁盘容量的大小和计算机操作系统运行速度的快慢，有比较高的要求。只有设备的性能比较优越的时候，银行软件开发技术才能达到更好的效果，才能使银行系统在数据库的建设上有更加完善的成果。 二、银行软件开发技术 1、银行软件开发的总体技术银行的事务比较多，相应的银行软件该具备的事务也多，这些繁杂的事务给银行技术开发带来了比较大的压力。用户管理以及用户相关业务的办理工作，是银行软件开发技术要解决的两个比较重要的内容。尤其是业务办理，不同的业务办理项目的内容和办理流程不同，银行开发技术应该就这些不同的内容和流程进行不同的设计和管理，只有这种规范的技术设计，才能为银行系统提供相对安全的运作条件。用户有存取款或者转账业务需求时，银行工作人员只需要在银行软件上进行相关操作，就能完成整个业务。[2]所以银行软件开发技术需要支持的业务需求必须具备类型更加丰富设计，而且各项业务的安全保卫工作系数也要进行提高，以免在交易过程中出现信息泄露的情况，为用户提供贴心、方便、安全的服务，也从侧面显示了银行开发技术的使用价值。 2、银行软件开发技术的设计银行软件开发技术要对银行的所有业务进行设计，其中就包括了银行的计算机储蓄系统。对银行计算机储蓄系统进行技术开发，编程部分比较重要。设计编程所用的语言，要根据银行工作人员的一定操作需求进行设计，为用户提供业务服务时，选择“是”或“否”。银行软件开发技术需要对银行业务中的数据输入、数据处理和数据结果的输出进行设计。银行软件开发技术对业务中的输入情况进行设计，输入时必须将账号和密码输入完整，而且密码和账号要匹配，不匹配的账号及密码，在银行软件限制的情况下是不能允许用户登录的。接下来要对处理步骤进行设计，在输入的账号和密码正确且匹配的前提下，银行开发技术对条件检测的标准进行设计。只有用户登录银行软件之后，才能选择并操作相关的储蓄系统。且为保证用户能够进行正确的操作，开发技术需要设计操作提示，为银行用户提供周到的服务。银行软件开发技术对输入步骤进行设计，在系统完成输入和处理步骤之后，要将相关储蓄数据显示出来，并且在用户的要求下打印业务存储单据，运用完备的银行软件开发技术完成这些业务的软件设计。 三、银行软件开发项目管理的措施 银行软件开发不是一个一成不变的结果，软件开发设计人员会根据金融市场的变化和用户的需求对银行软件做出相应的调整和修正，它是一个不断更新、变化的过程。而且变化的过程比较快、使用周期比较短，这无疑给银行软件开发项目管理带来一定难度。对银行软件进行有效项目管理，主要通过以下三种方式： 1、构建责任制度针对责任感比较弱的银行软件开发项目管理人员，在管理工作中出现随意完成工作的现象，进行项目管理时必须设置完备的责任制度。这样做能够使管理人员对自己的工作重加重视，而且在重视的基础上约束自己的工作行为。责任制度必须对管理人员在工作中的责任和义务进行明确要求，要求管理人员在自己的责任范围内，做好自己的工作，完成自己任务，一旦在技术开发的过程中，出现了一定的问题，可以对管理人员进行责任追究，并且在第一时间制定出相应的、有效的解决措施。[3] 2、强化部门沟通银行软件开发需要各个部门通力合作才能完成，只有各个部门保证流畅沟通，才能全面了解软件开发的进程。各部门相关的项目管理人员在投入到管理工作之前，需要了解相关信息。而且软件开发技术要保证一定的先进性，管理人员可以将先进技术的相关讯息告知与开发人员，这样能够提高软件开发的水平。 四、结束语 银行软件开发项目管理，能够通过有效的责任制度约束管理人员的行为，确保项目管理过程中出现的问题能够得到有效处理。完备的项目管理能够防止软件开发过程中出现风险。 作者：栾家明 单位：上海浦东发展银行 软件开发毕业论文:软件开发工程师实训课程建设 摘要： 探讨在高校现有的软件开发相关专业构建Android软件开发工程师课程体系，阐述如何经过半年的实训，快速培养有一定项目开发经验的工程师，助推移动互联网行业发展。 关键词： Android；软件开发工程师；课程体系；移动互联网 1建设背景 随着3G/4G技术的不断发展和智能手机的普及，移动互联网继承了互联网所有的应用，并有自己独特的优势。互联网的应用系统几乎全部延伸到智能手机应用，例如手机银行、移动商务等。据亚太地区手机使用调查显示：2015年中国手机用户达到10亿[1]，远高于宽带用户数；移动应用系统发展潜力更大，将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业，急需大量的移动应用开发工程师。据计世资讯的相关研究报告，国内移动应用开发人才缺口将达到50万人以上[2]。目前主流的智能手机操作系统有谷歌公司的Android、苹果公司的iOS、微软公司的WindowsPhone，只有Android是开源的操作系统，华为、三星、小米、中兴、联想手机制作商都采用了Android操作系统，ARM、英特尔、高通等半导体制造商也采用了Android操作系统。因此Android必将成为智能手机主流操作系统，用户数最多，与之对应的软件开发工程师缺口最大；而目前少数高校开设移动应用开发专业或方向，培养周期长，培养人数少，远不能满足移动互联网行业发展对人才的需要。 2建设思路 Android软件开发工程师实训课程体系是在原来的软件技术专业基础之上构建的，结合AndroidAPP开发岗位及流程进行设计，采用基于模块化、导师制、项目化的Android开发工程师人才培养体系[3]，共分成4个递进的模块，每一个模块又细化为一个教学单元，详见图1。每一个模块有基础知识学习和项目实战，前导模块考核[4]过关之后再进行下一个模块的学习，重点积累学员的项目开发经验，注重学员综合素质的培养。 3课程体系 1）模块一：JavaSE开发技能强化（约120课时）。高校软件开发相关专业基本都开设过Java程序设计或C#程序设计，两者触类旁通，因此本模块主要针对Android开发打下Java编程基础，巩固面向对象的基本概念和编程思想，为下一个模块作准备，所谓磨刀不误砍柴工，见表1。2）模块二：Web及服务平台开发（约200课时）。Web及服务平台是移动端访问的基础，后端服务器的架构决定系统的稳定性，接口的开发决定终端开发和运行的效益，因此本模块着重学习JSP和Servlet核心编程，完成服务器端业务逻辑和数据库开发，见表2。3）模块三：移动端APP开发（约220课时）。此模块真正进入Android项目开发，首先从Android基础控件入手，掌握Android开发基本原理和流程，逐步引入实际案例，综合掌握Android控件使用、UI设计、内置数据库设计、消息推送、GPS定位应用、网络接口应用等开发技术，见表3。4）模块四：作品汇报与就业指导（约30课时）。前3个模块是练好内功，本模块主要通过作品汇报会暨Android开发软件工程师专场招聘会，把学生送到对口的岗位工作，同时把参加实训的同学拉进即时交流的QQ群和微信群，方便日后在工作与学习过程中就技术与思想动态，进行交流沟通指导，提供增值服务，见表4。 4实训过程 每个模块实训过程包括实训预备期和实训期两个阶段[6]。实训预备期：参与实训的学生对Android课程体系中必须掌握的业界实用技术知识清单和相关课件进行学习，必要时进行相关课程的考试，考试合格者才能进入项目实战。实训期：以模拟公司为平台，以仿真的商业案例项目为载体，将企业文化及职业素养训练、IT技能培训、行业知识以及业务流程实践等实训内容完全贯穿在模拟公司的运营过程中，使学生在实践中体验企业工作环境，获得一定的实际经验和职业磨炼。实训中由实训教师统一指导，基本过程如下：（1）搭建环境：主要讲解搭建各种手机操作系统开发环境所需具备的软硬件及网络知识。（2）完整的软件开发过程：主要讲解实际项目所涉及的软件开发过程的各个环节，如需求开发、设计、编码与测试、项目管理、项目验收及技术文档整理等。（3）Android手机软件应用开发：这是本实训课程体系的核心部分，主要是使学员掌握软件开发的技术、编程思想与方法，了解软件开发过程中常犯的错误。课程注重实用性，重在培养学员对代码分析的能力、掌握编码规范、掌握调试知识和分析程序错误的能力。同时学习内存检查工具和软件配置管理等知识，课程中贯穿着一个开发项目，以增加学员开发项目的经验。（4）测试计划与软件缺陷：主要介绍软件测试的基本概念和基础知识、如何编写测试计划、识别软件缺陷、编写缺陷报告等。（5）数据库：通过对数据库基础的讲解，让学员掌握这些技术，数据库是以主流的Oracle和MySQL数据库的运用为主。（6）职业导向训练：进行职业引导，包括就业指导和职前引导，通过座谈会等辅助训练明确就业方向，进一步了解职业发展形势。 5结语 我校2012级软件技术班在大三下学期引入Android开发工程师实训课程体系进行实训教学试点，教学效果显著，绝大多数毕业生进入Android开发领域。在实训过程中，教师带着学生承接了企业项目“好售掌上批发系统”，完成了Web平台、Android手机APP、IOS手机APP等功能设计与实现。通过第一期的试点教学，进一步优化了教学内容和实训过程，把好售批发平台分解成若干个实训项目，构建了上述课程体系，弥补了目前Android开发工程师实训体系实用性和可操作性不强的局面，供有计划开设Android开发工程师实训课的学校和老师进行参考，同时满足传统的应用系统开发工程师向移动应用开发方向发展的自学教学资源，有利于他们快速转岗，助推移动互联网发展。 作者：钟石根 张振军 张良杰 单位：厦门南洋职业学院 信息工程学院 软件开发毕业论文:车载多媒体软件开发思考 摘要： 设计了一种基于嵌入式系统的高清晰、便携式的车载播放系统。该播放系统的软件设计以Mplayer为后台，实现对音视频文件的解码播放等工作，并以Qt的基础类库为基础设计了嵌入式多媒体播放器的前端控制图形界面，通过创建QProcess进程，实现对播放过程的控制，与后台Mplayer进行通信，实时获取并显示播放信息，并在指定窗口对音视频码流进行输出显示。 关键词： 汽车多媒体；车载播放；嵌入式系统；多媒体播放器 目前，国内车载电子设备市场极度缺乏多媒体综合软件，该软件能有效地将车载导航、影音图像、倒车雷达、娱乐互动等多个功能整合，方便乘客和车主的使用[1]。将多种娱乐和使用功能整合统一，使得设备简洁美观，同时降低了重复安装的成本和投入。可以极大地减少车内空间消耗，降低整车油耗[2]。多媒体共屏展示也能保证驾驶员的操作强度，保证行车安全。因此，将行车信息、娱乐互动、交流通信、车载导航等功能集于一体的嵌入式综合媒体系统符合市场和环境的发展要求[3]。 1车载嵌入式播放器总体设计 出于应用领域、自带资源、可扩展资源、功耗等多方面的考虑，选择Linux内核为嵌入式多媒体播放器的操作系统核心。将多媒体技术应用于嵌入式系统中面临着诸多的技术难题，嵌入式设备的特点决定了其资源通常非常有限，而有限的资源意味着需要进行多方面技术的优化[4]。首先，嵌入式设备采用蓄电池提供能源，所以对系统的功耗要求比较严格；第二，嵌入式设备上通常没有实用的图像加速器，声卡等硬件加速设备的支持；第三，不存在DirectX，DirectShow等高层多媒体的支持。基于上述考虑，有必要设计适用于嵌入式应用的嵌入式处理器，嵌入式操作系统。根据嵌入式多媒体播放器的功能需求及技术特点，通常将嵌入式多媒体播放器的体系结构划分为硬件层、内核层和应用层，具体如图1所示。系统的硬件层的硬件平台包括嵌入式微处理器和外围设备，通过合理选型和匹配可以完成满意的底层硬件组合。本系统的嵌入式MCU使用三星公司的S3C2410高速微处理器，S3C2410高速微处理器作为整个硬件系统的控制核心，接收、处理相关数据并实时发出控制指令。与其配合的系统外围设备是完成系统功能的必要组建和模块，涉及系统存储模块FLASH和E2PROM，LCD输出单元、主控外围电路和音频输出模块等。软件部分包含应用层和内核层两个部分。应用层包含嵌入式Linux操作系统和硬件驱动程序，包括BootLoader，Linux内核，根文件系统3部分。应用层包含嵌入式用户应用程序、音频解码器和GUI。本系统选择嵌入式Linux操作系统作为操作系统[5]。 2操作系统平台的构建 内核是整个Linux系统的核心，根据实际情况针对内核的配置进行选择，本质上指根据开发系统的功能需求对已有的操作系统进行选择，保留开发需求的系统单元，删除不需要的模块单元。在本系统中，嵌入式Linux内核选择ARMLinux内核。Linux内核的配置系统由Makefile、配置文件（config.in）、配置工具组成[6]。完成内核的数据参数配置后，不能将程序数据直接下载到嵌入式系统中进行调试运行，因为此时数据仍然以源代码的形式存在。此时，为了生成最终能在嵌入式操作系统上运行的可执行代码[7]，需要进一步对内核进行编译。过程结束后，Image和zImage两个内核映像文件会在arch/arm/boot目录下生成，zImage为压缩后的映像文件，Image为正常大小的映像文件。得到内核映像文件后，首先在开发板使用的宿主机（PC）上建立一个tftp服务，使用DNW工具，在开发板上电时按任意键进入UBoot提示符，执行以下命令。在嵌入式操作系统正常运行时，需要使用根文件系统支持各种功能[8]，在内核刚启动运行时根文件系统需要挂载起来用于支持访问外部设备，同时完成内核模块应用程序的装载和运行，避免出现Kernelpanic的情况，防止系统内核在启动时没有根文件的支持。在实际应用中，嵌入式操作系统使用动态随机存取器、同步动态随机存取器、FLASH存储器作为存储设备[9]。基于存储设备，使用JFFS2，YAFFS，CRAMFS，ROMFS，RAMFS等常见系统作为存储设备的嵌入式文件系统。在本系统中，选择NANDFLASH作为硬件提案所使用的存储芯片，选用NANDFLASH上使用比较广泛的Cramfs文件系统作为嵌入式根文件系统。嵌入式Linux操作系统的启动流程如图2所示。系统启动流程包括六个步骤：（1）系统复位，从地址0x00开始执行，进入步骤（2）；（2）启动Bootloader模块，进入步骤（3）；（3）判断系统是否进入Linux，启动Linux内核映像，不启动则进入Uboot的命令操作环境，如果启动内核，进入步骤（4）；（4）系统从NANDFLASH加载内核到内存中，完成对硬件设备的初始化工作，进入步骤（5）；（5）挂载根文件系统，执行init进程，并从/etc/inittab取得配置文件，进入步骤（6）；（6）提示执行用户应用程序或用户登录信息。 3视频播放器软件设计 3.1基于Mplayer实现多媒体播放器Mplayer是一个Linux下的电影播放器（也能运行在许多其他的Unices和非X86的CPU上）。Mplayer的逻辑结构可以分为四个层次，即：输入层、分流层、解码层和输出层，其结构如图3所示。本文选择Mplayer作为后台设计播放软件。利用Qt/E为软件平台设计GUI图形控制界面，对多媒体播放器的播放过程进行控制。由于条件限制，本实验在宿主机上编译并安装了Mplayer，通过Qt设计基于X86的多媒体播放器。 3.2软件总体模块设计由于Qt/Embedded工具可以绕过XWindowsSystem协议客户端库，直接读/写帧缓存的FrameBuffer的数据信息，因此实现Qt类库对帧缓存的直接读/写操作，使用基于Qt/Embedded的应用程序可以完成。本系统使用嵌入式Linux作为操作系统，通过Qt的图形平台和函数库完成嵌入式多媒体综合播放。多媒体播放系统采用模块化设计思想，其架构如图4所示。嵌入式多媒体播放器包含五个主要的模块：（1）I/O（输入/输出模块）：用于多媒体文件的读入和输出。（2）UI（用户界面单元）：用户界面单元的作用是方便用户操作嵌入式媒体播放器的各项功能，提供良好的人机操作互动界面和使用体验。（3）插件接口单元：读入多媒体数据（通过输入插件获取I/O模块发送过来的数据）、调用Mplayer对文件进行解码播放、文件总的时间长度、编码类型、比特率等信息的获取、暂停、快进、快退、停止、输出、输入等的动作，输入动作具体指将输出插件完成解码的数据信息传送到系统输出输入单元的过程。（4）Mplayer解码单元：为了对不同类型的多媒体文件进行解码操作，系统选择的Mplayer解码单元由分离器、音视频解码器等部分组成。（5）GUI单元：为了方便快捷的产生读/写FrameBuffer以及用户界面，GUI单元通过使用Qt/E嵌入式工具作为底层图形库。软件总体模块中各单元之间的相互连接关系是：通过输入/输出单元读入音视频信息数据，用户界面单元在接收到播放信息指令后，调用插件模块相应的函数，产生相应的信号，调用Mplayer完成对多媒体文件的解码，完成解码之后将数据送到I/O模块输出。 3.3控制流程设计主程序设计流程如图5所示。当从菜单项打开视频文件时会触发triggered（）信号，执行slotopen（）槽函数，调用Qfiledialog的getOpenFileName（）函数从对话框中选择要播放的视频文件。系统首先判断文件格式是否为*.avi格式，如果是，则创建一个Qprocess进程，通过该进程调用Mplayer后台对视频文件进行播放，并在指定区域进行输出显示。 4交互式图形界面设计 QImage类提供了一种与硬件访问无关的图片存储方式。QPainter则主要用来完成绘图事件。QPushButton提供了图形用户界面最长用到的命令按钮部件。此GUI交互界面利用QtDesigner以QMainWindow类为基础设计了主框架，包括菜单栏以及状态栏等；同时，以QWidget类为基础创建了一个对视频播放进行控制的插件接口，并通过合理的布局与主窗体组合在一起。 5播放系统测试在指定目录打开 avi格式视频文件，运行效果如图7所示。在播放过程中，通过状态栏实时显示当前视频文件的播放时间。通过界面下方的按钮对播放器的播放过程进行音量调节、暂停、快进、快退、停止等控制，基本达到了预期的效果。打开视频文件时，终端开始输出文件的加载路径，开始读取并输出ANS_TIME_POSITION（视频播放时间）参数值，在Qt与Mplayer之间完成了通信。当在控制台实施各种控制操作时，在终端输出执行的操作动作并发送该信号，调用相应的槽函数完成对视频播放的控制动作。以上是在主机上运行播放程序执行播放控制的过程。在主机上运行的Qt程序是基于X结构的，而在实际的嵌入式开发中，需要直接通过FrameBuffer进行显示。由于条件限制及其他因素，通过qvfb模拟程序在嵌入式开发板中运行的情况，如图8所示。从图8中可以看出，在qvfb中运行该程序时，菜单项的中文显示出现了方块型的乱码，这说明菜单项已经得到了识别，只是qtopia中缺少相应的中文字体库，在默认的情况下，qvfb会调用字体库中的默认字体，这样在显示中文时会出现如上问题。可以在网络上下载相应的中文字体库并拷贝到Trolltech/Qtopiacoreopensource4.3.0/lib/fonts中。 6结论 本文通过对车载播放系统的设计，根据车载嵌入式多媒体播放器的功能需求和技术特点，选择一款合适的嵌入式处理器，在此平台上构建了功能完整的嵌入式Linux系统开发平台。经过对Qt的GUI设计的研究，以Qt的基础类库为前端设计嵌入式多媒体播放器的前端控制图形界面。通过创建QProcess进程，实现了对播放过程的控制，与后台Mplayer进行通信，实时读取并显示播放信息，并在指定窗口对音视频码流进行输出显示。通过测试表明，本系统达到了应用于车载音视频播放的要求，对相关开发具有重要参考价值。 作者：李飞 单位：云南工商学院 设计学院 软件开发毕业论文:软件开发技术的应用与发展 ［摘要］ 对象编程、嵌入式开发等新开发模式的应用，使计算机软件开发更具有智能化、服务型和网络化的特点。本文主要是介绍计算机的具体应用模式，并且探讨了计算机软件的发展趋势。 ［关键词］ 新时期；计算机软件；开发技术 当前计算机技术的飞速发展，给人们的日常生活带来极大的便利，网络的普及更是推动额计算机软件开发。软件开发程序主要是通过代码实现功能的系统化定位，为我国各行各业提供更多的便利。 1计算机软件开发的重要性 计算机发展过程中以软件工程为主要发展核心，其是推动信息技术的主要力量。软件领域的发展对计算机网络有着至关重要的影响，网络化的普及也带动软件行业的长远发展，网络与软件相辅相成，共同推动计算机的整体发展状况。当前是计算科学不断前行和发展的时代，软件开发技术要紧跟时展潮流，抓住机遇，迎接挑战，为用户带来更多安心的服务。 2计算机软件开发现状 2.1计算机软件的概述计算机软件主要是通过开发技术得到的相应应用软件和系统软件，这是计算机发展中的重要产物。应用软件的最终工作目的是为了解决用户的具体问题，并且为用户提供方便快捷的工作方法。大到淘宝和银行客户端，小到单机游戏、应用软件，都是计算机软件的实际使用案例。系统软件是计算机本身的软件，其中比较常用的软件是监督控制软件、操作系统软件、应用软件等，其是用户正常使用计算机的必要保障。 2.2计算机软件的发展现状计算机软件具有发展迅速、方便快捷等特点，在短短的几年发展中，逐步普及到千家万户，也推动了计算机技术的发展。我国软件产业的迅速升温，造成了软件开发人才缺失，尤其在应用领域内，对技术开发人员的需求极大。 3计算机软件常用的开发方法 随着科学技术的飞速发展，计算机技术也开始日趋成熟，因而，选择合理的计算机开发方法，可以保障其开发质量，控制开发进程。当前开发时间非常重要，现在在美国硅谷，一项技术的更新换代周期是一周，所以作为开发人员要争分夺秒的开发新产品，创新理念，适应变化发展的市场。目前，比较热门的软件开发方式有三类：第一是生命周期法；二是自动系统开发法；三是原型化法。 3.1软件生命周期法该方法的出发点是时间，从时间角度拆分软件的各类问题，将软件划分为若干个开发阶段。不同的阶段开展不同的技术方法，每一个阶段都要适应阶段发展要求。通常情况下，软件生命周期分为6个阶段，换句话也是就是6个月左右。 3.2自动系统开发法该方法主要运用的工具是第四代技术中经常运用的开发软件，开发过程中强调更多的是开放的内容和实现方式，但是没有对如何实现作出具体说明。 3.3原型化法软件开发者在没有确定软件适用性的基础上，通过描述详尽的软件目标法，采用合适的原型化法开展研发工作。开发过程中开发人员要处理好整体系统化功能，并且分析和认定相关的其他事宜。 4计算机软件开发技术的应用 计算机软件开发的前提是优化创新现有软件，为社会发展提供基础性的服务，因此，相对于一种计算机软件开发技术而言，能够开发成功的关键所在就是软件的具体实用价值。接下来笔者主要通过计算机具体的开发实际例子，简要说明软件开发技术的应用价值。当前比较常用的两种运作模式，包括单机版的运作模式和VB6.0+Access开发模式，VB6.0+Access开发模式开发涉及的数据库开发对象是Web+XML+ActiveX。两个技术开发形式分别安装到客户端上面，单机运作模式的安装相对来说较为简单，直接安装就能解决问题，这主要是受到Access驱动和VB虚拟机微软历史版本的影响，也是说系统能够做到兼容，因而软件安装很方便。但是如果想要安装第二款产品，就需要在安装ActiveX时，更改浏览器，才能顺利地完成安装活动。安装结束后，用户在一定时间内做好两种使用效果的比对，在两种方法的比较中，可以发现第一种安装方法没有任何问题，并且运行比较稳定。特别是在做修复安装时，要求用户之间相互独立，简单地实现兼容。但是使用中必然会有利有弊，长时间的运行中，速度必然会减低，所以需要做好转档。第二种运行方法在系统运行和维护中，通过限制浏览器的安全设置，给用户带来诸多不便。 5计算机软件的发展趋势 第一，网络化是计算机软件当前的开发背景，计算机软件是依赖网络才能运行的系统，因而在运行时通过带动网络化发展模型，让网络和计算机软件两者双赢，网络的产生为发展平台提供更多的便利条件，因而软件开发要趋向网络化发展。第二，服务化。软件开发主要目的是更好地服务用户，在发展中为用户提供更多便利，未来的计算机软件发展应通过运用先进技术，树立人性化发展理念，满足客户需求，所以服务化是计算机发展的未来趋势。第三，智能化。在计算机的发展中，智能化是必要的发展趋势，开发人员要运用计算和其他智能化运行模式，让计算机接近人的思维，这也是新技术的革新理念。 6结语 计算机软件在现代社会经济生活中占有极其重要的地位，其发展能够带动整个社会的科学和技术的进步。计算机软件在发展中不断推动网络化的普及，并且重视计算机软件开发状况，使用新的开发技术，这为人类社会的发展提供不竭的技术支持。 作者：程艳楠 单位：大庆油田第九采油厂 信息中心

软件质量管理论文:软件质量管理体系研究 [摘要] 随着软件行业的发展，软件质量越来越成为人们关注的焦点。本文从软件质量管理体系出发，结合笔者自身多年的软件质量管理经验，对现有软件质量管理体系进行了总结和归纳，提出了软件开发过程中质量控制的具体改进方法，并将全面质量管理观念融汇于实际软件质量管理日常事务之中。 [关键词] 软件质量管理体系 改进 全面质量管理 持续发展 一个开发团队要提高效率，就需要思考目前的管理活动中有哪些要素是可以改进的:如何把一些事务性的操作变得自动化，从而节约人力;如何找到更好的方法，让开发过程更为合理，更注重软件的质量;如何在团队中传播优秀的思想，让团队成员不断地学习和进取，自发地改进过程。这些美好的愿望几乎是所有方法论和各种认证的共同心声，但要完全做到可就太难了。在本文中，提出了一些优秀的实践，优秀实践均是来源于软件开发界中的一些新思路和新理论，它们能够为以上愿望的达成起到正面的作用。在组织中引用这些实践决不是一个容易的过程，但它们确实非常有效。这些实践包括：建立日创建、测试驱动开发、建立核心框架和面向组件进行编程。 一、软件开发的有效管理:日创建 一个组织应当拥有一个有效的工作流程，这个工作流程能够指导软件开发的进行。这个流程应当是具体的、可操作的。随意的计划和从来不遵循的进度决不是一个有效的工作流程。日创建实践提出了一种对开发过程进行精细管理的方法，它是量化软件管理的基础。有了日创建，你会发现计划的制定和进度的监控是非常容易的一件事情。 我们传统开发软件的流程一般是这样，理解领域问题，然后分配任务，由不同的人负责不同的软件部件，在开发完成之后，再把各人的部件整合起来，形成完整的软件。这个思路看起来并没有什么问题，但是在实践中却问题多多。 首先，这种方式适合开发人员之间工作彼此没有交集的情况，以前这种现象很常见，但是现在，随着软件规模的扩大、分工合作的加深，开发人员间的相互依赖程度越来越高，这种清晰的职责划分已经变得越来越难了。 其次，在软件集成时，往往会出现各种各样的问题，可是却很难发现到底问题在哪里？公说公有理，婆说婆有理。每个人的代码都没有问题，结合到一起就出现大量的问题。 所以日构建就将平时难得一见的集成工作转换成频繁进行的一件工作，从而使得原先如同噩梦般的集成变成了一件简单的工作。这也是很容易理解的，如果集成工作几个月才进行一次，谁能够记起几个月前的细节呢？但是如果集成以天，甚至以分钟为单位进行，排除bug就变成一件很容易的事情了。 二、测试驱动开发 软件质量的根源来源于测试，测试做好了，软件质量就会好。这是毫无疑问的。问题的关键在于怎么做测试，才能保证测试的投入能够带来软件质量的有效提升。测试驱动开发正是为了解决这个问题而出现的。它不是一个完整的方法论，可以和任何一种开发流程进行融合。测试驱动开发不但能够改善测试效果，还能够改进软件的设计。 测试驱动开发起源于XP法中提倡的测试优先实践。测试优先实践重视单元测试，强调程序员除了编写代码，还应该编写单元测试代码。在开发的顺序上，它改变了以往先编写代码，再编写测试的过程，而采用先编写测试，再编写代码来满足测试的方法。这种方法在实际中能够起到非常好的效果，使得测试工作不仅仅是单纯的测试，而成为设计的一部分。 在编写程序之前，每个人都会先进行设计工作。可能有些人的设计比较正式，绘制模型，编写文档。有些人的设计只是存在于脑海之中。且不论设计是精细还是粗糙，你都为随后的编码活动制定了一个标准。这个标准的明确程度和你的设计的细致程度有关。但应该承认，这个标准是不够细化的。因为你的设计不可能精细到代码级的程度。而标准不够明确则会产生一些问题，例如，在编写代码的过程中，你还可能会发现原先的设计出现问题，从而中途改变代码的编写思路。这将会导致成果难以检验，进度难以度量。 既然以设计为导向的标准不够明确、不够具体。那什么样的标准才是合适的呢？只能是代码。因为代码是最明确、最具体的。所以测试优先的本质其实是目标管理。编写测试代码其实是在制定一个小目标。这个小目标非常明确，它规定了你需要设计的类、方法，以及方法需要满足的结果。这些目标制定完成之后，你才开始编写代码来达成该目标。测试的目标要比设计的目标粒度更小，但是成本上却更为经济。 测试优先是软件开发中一种细粒度的目标管理方法，通过明确的目标，推动软件开发的进行。 三、建立核心框架 框架是一种具有高度重用性的软件，这个特性决定了它非常适合成为软件组织积累知识的一种有效手段。传统的知识积累的方法是文档，但是文档容易产生歧异，开发人员往往也不愿意去阅读和理解文档。框架提供的是一种综合的手段，包括文档、模型和代码。更容易理解，更重要的是，开发人员必须在日常的工作中使用框架，这使得他们对框架中的知识非常熟悉，并根据工作的需要来改进框架。 四、面向组件编程 有效的组织在于有效的分工。体力活动容易进行分工，脑力劳动则比较难，而软件开发似乎就更难了。所以，长久以来我们都习惯采用以功能块为单位的粗粒度划分方式。面向组件编程采用更加细密的划分方式，并以服务作为组件之间相互依赖的契约，不但定义了组件和组件之间的关系，也规定了组件开发者、组件使用者、组件测试者的权利和义务。从而能够进行软件开发工作的分配、管理、QA等工作。 软件质量管理论文:软件质量管理6大最佳实践 软件形式上是产品，本质上是服务，是高科技计算机信息技术和人类创新智慧的结合。在软件产品的研发过程中，软件质量一直处于最为核心的地位。ISO9001标准和CMM原则被誉为软件质量管理的圣经，是当今国际上最推崇的软件质量改进方法和保证措施。然而，很多实施ISO9001、CMM3级的企业过于强调过程管理，忽略了“人比过程更重要”这一原则，形式重于实质，这一做法在国外已受到猛烈抨击。如何更好地将质量管理理论和企业经营生存之道密切融合，走出一条独辟蹊径、立竿见影的“质量革命”之路，是摆在诸多企业高管面前的重要课题之一。这里总结了软件项目质量管理的6大最佳实践，供同行参考。 全面管理，塑造质量文化 全面质量管理即为全员、全过程、全方位的质量管理，它具有以下基本特点: 1．全员:质量控制从少数质量保证人员扩展到企业的所有人员。质量控制管理不是质量保证部门一个部门的事情，需要全员的大力支持、准确理解、精确执行。 2．全过程:将质量控制、质量检验、质量统计延伸扩展到整个产品生命周期。 3．全方位：全面运用一切有效方法，全面控制质量因素，如软件开发成本、进度、可靠性、安全性等。 全面质量管理可以归纳为两大基本原则: 首先是以满足顾客需求为导向，不断改善，最终实现顾客的全面满足；其次是以全员参与为基础，进行全过程的质量控制。质量管理理论认为，“质量出自计划，而非出自检查”。软件前期的质量保证主要依靠设计、生产、研发，后期的质量保证则主要依靠测试、完善、改进。全过程的质量保证依靠行之有效的管理体系。这种观点强调运用确定性、过程化的管理制度、程序、体制来控制管理潜在诸多不确定性、多变性因素的软件质量品质。事实上，影响软件项目进度、成本、质量的三大因素分别是人、过程、技术，人永远是第一位的，人永远比过程更重要，人是影响质量的最关键因素，只有在软件质量管理过程中坚持“以人为本”，强调人与过程的和谐，塑造以人为核心的质量管理文化，才能让质量管理的成效得到淋漓尽致的发挥。 分级管理，把握 质量目标的层次性 ISO9001体系认为，建立质量方针、质量目标是实施质量管理的必经之路。事实上，现代软件的架构是层次化的，这一点尤其重要，软件质量也应按照层次从里到外、功能由轻到重、地位从低到高因地制宜、区别对待，对于不同的软件层面和需求制定不同的质量目标。例如:对于一个大型网络游戏而言，大气炫丽、细腻仿真的3D动画操作界面是非常必要的；但对于一个小型超市仓库管理软件而言，只要能满足出库、入库、损益、盘点的基本需求就可以了,简单粗糙的操作界面反而更容易上手。 在进行软件工程的质量控制时，应把握关键层面，抓住质量控制的瓶颈。一般来说，越是靠近底层、核心区域（如平台、框架、引擎、关键业务等）的代码质量要求越高，开发人员的素质要求越高，质量检测及保证工作代价开销越大。精益求精只适用于靠近核心的代码层；而对于外围代码层, 可酌情适当降低代码质量，放松测试条件。 验证确认，全程质量控制 质量控制是确定项目结果与质量标准是否相符，并及时纠正产品缺陷的过程。质量控制的主要手段是验证与确认:验证是从开发者的视角来检查是否正确地构造了产品，而确认则是以用户的视角来检查是否构造了正确的产品。 事实证明，具有清晰开发模式及过程管理规范的软件产品，在质量上要明显超过那些没有明确过程模型及规范指导的软件产品。软件工程理论提出了诸多开发模型，如瀑布模型、喷泉模型、增量模型、快速原型模型、螺旋模型、迭代模型等，当前最常用的大型软件开发模式是螺旋式的增量开发方式（如图1所示）。 图中1〜7 是各阶段的输出点，也是质量控制点，有相应的输出文档和阶段性成果，均需要得到质量保证部门的确认。软件项目中最常用的质量控制工具手段，包括评审（技术评审、代码评审、设计评审、同行评审等）、审查、测试验证（黑盒测试、白盒测试、单元测试、集成测试、确认测试等）、抽查、调查、走查、旁站、缺陷跟踪等。 技术评审最初是由IBM公司为了提高软件质量和提高程序员生产率而倡导的，分为正式技术评审（FTR）和非正式技术评审（ITR）两种，该方法已经被业界广泛采用并收到了很好的效果，它被普遍认为是软件开发的最佳实践之一。需要重点指出的是，同行评审是一种特殊类型的技术评审,由与产品开发人员具有同等背景和能力的人员对产品进行技术评审，非常有利于发现产品中潜在的问题。成功的同行评审是提高质量和生产率的重要手段，评审的对象应该包括所有软件开发的中间和最终工作产品。 引入工具，复用成功模式 质量管理是可以通过信息化手段量化的，采用先进的质量管理工具可以极大地提高质量管理水平。例如：Bugzilla是Mozilla公司提供的一个开源的缺陷跟踪工具，在全世界拥有大量用户。它能够为软件组织建立一个完善的缺陷跟踪体系，包括报告缺陷、查询缺陷记录并产生报表、处理解决缺陷等。 质量和缺陷是一对无法化解的矛盾,想要提高质量必须千方百计地减少缺陷。有三种方法可以减少缺陷产生的频率、数量、规模等级。 1.事前预防：在开发过程中始终要考虑工作成果可能产生缺陷，将高质量内建于开发过程之中。主要措施包括提高技术水平和规范化水平，也就是练内功，通称为“软件过程改进”。 2.事中控制：及时对各个阶段的工作成果进行质量检查，找出并消除其中的缺陷。这种方式实践效果较好，已经被企业广泛采用，主要措施是技术评审、软件测试和过程检查。 3.事后补救：当软件产品正式交付到用户手中投入生产经营时发现了重大缺陷（如系统常常崩溃、运行速度极慢、报表统计错误等），然后再进行修改维护。这实质上反映出软件项目管理中存在较大的缺失和漏洞，建设单位、承建单位、监理单位三方都有不可推卸的责任，应规避这类水平低级、后果严重、影响恶劣的失误再次发生。 复用是在软件开发领域提高软件质量的重要方法之一。被复用的对象往往是经过反复使用验证的，自身具有较高的质量，因此，合理化复用有利于提高质量、提高生产率和降低成本，技术开发活动与管理活动中的任何成果都应尽量被复用，如思想方法、经验、程序、文档等。软件质量管理的最终目的除了能够不断持续改进之外，还在于形成有特色、有成效、可操作的质量管理模式，并最大程度地复用。 协同合作，三权分立 由于软件质量管理的专业性和复杂性，软件项目组织建设上应实行“设计、检验、监管”三权分离、鼎足而立的原则：设计部门专攻软件需求分析、规划设计、系统研发工作;检验部门从事系统测试（性能测试、回归测试等）；质量监管部门制定质量管理工作计划，对各部门的质量管理工作提出指导建议，跟踪、内审、改进质量体系的运行。 技术评审、测试和质量保证是提高软件质量的三个重要法宝，但三者在作用上各不相同。技术评审与测试关注的是产品质量而不是过程质量，两者的技术强度比质量保证要高得多。技术评审和测试能弥补质量保证的不足，三者是相辅相承的质量管理方法。我们在实践中不能将质量保证、技术评审和测试混为一谈，也不能把三者孤立起来执行。建议让质量保证人员参加并监督重要的技术评审和测试工作（大约占其工作量的30％左右），只有这样他们才能更深入地了解软件的质量问题，把三者有机地结合起来，做到三位一体，全方位堵住质量缺陷的漏洞。在部门职能规划上，质量保证部门具有充分的权力，可以对质量不合格的工作成果做出处理，只有这样质量保证工作才不会被轻视，才更有助于加强全员的质量意识(质量保证过程域的主要活动如下图2所示)。 和谐管理，做好一把手工程 当前很多软件企业都组建了质量保证部门，出台了质量保证制度，然而软件质量并未得到实质性突破，质量保证人员也没有发挥预期的效果，造成这种情况的常见原因有两个:一是软件开发团队管理过程不够规范；二是企业领导者,尤其是最高领导者（即“一把手”）重视程度不足，措施不到位。 调查结果表明，在软件项目中，质量保证人员往往是最“吃力不讨好”的一族，通常没有实质性权力，项目成功功劳属于别人，自己缺乏成就感，项目失败却担负最多的责任。鉴于这种情况，领导层一定要从根本上重视、爱护、支持质量保证工作，充分发挥组织协调作用，体现人文关怀，运用管理艺术，构建和谐团队，让每一个项目组成员都树立较强的责任感、归属感和大局意识。事实上，软件开发工程是典型的“全员参与工程”、“一把手工程”，没有企业“一把手”的知情、重视、认可和支持，软件项目顺利实施和取得实效根本无从谈起。有时候企业领导层对于软件质量保证的作用往往是决定性的，这是任何技术手段都无法替代的。 链接 软件质量管理常见误区 误区一:软件质量是可以精确测量的。 软件的质量属性很多，如正确性、健壮性、可靠性等，但在大多数用户看来，实用、适用、好用的软件就是成功的。成功的软件通常都会在功能、性能、界面、操作等方面，以最简捷有效的方式满足用户的最紧迫、最直接的需求。质量是一个相对的概念，软件产品质量没有国际通用的评价标准，质量目标的弹性较大，没有绝对合格或不合格的界限，软件不可能做到“零缺陷”，有缺陷的软件仍然可以使用。 误区二:企业软件的质量越高越好，最好是“零缺陷”。 商业目标决定了软件的质量目标。软件的质量评价也不能从纯粹的软件工程、软件商品、软件技术的角度去考量。理想的软件质量目标不是“零缺陷”，而是恰好能够满足应用需求、生存发展、市场竞争需要，并且将提高质量所付出的代价控制在预算之内。一味追求高质量代码，把质量目标凌驾于赢利目标之上，是多数技术人员所犯的常见错误。 误区三:通过ISO9001、CMM3级认证就意味着软件质量一定有保证。 当前很多通过CMM3或者ISO9001质量认证的软件企业在软件项目管理上的确更加规范了，但代表核心竞争力的软件质量驾驭能力并未得到实质性的提升。产品生产过程与产品质量存在一定的因果关系，通常好的过程产生好的产品，而差的过程将产生差的产品。实践证明，软件质量保证并不能绝对保证软件质量，质量保证只能检测出哪些不符合既定程序规范、肤浅的软件缺陷，对于潜藏在软件深处符合既定设计规范的缺陷却显得无能为力。仅靠制度、规范、流程是无法全面识别出软件中的潜在缺陷的，质量保证对于保证质量而言只是必要的手段，而不是充分的手段。 误区四:拥有充足的人力资源，软件质量就有保障。 软件开发并不一定是人多力量大，相反，人力资源配置不当反而会延误工期。不同人员的水平和素质差异较大，软件项目增加新人可能会增加新的缺陷，无益于软件质量提升。软件开发是一种智力创新活动，任何程序员都无法避免缺陷的发生，缺陷发生是必然的，程序员首先必须了解决定软件质量的各个关键因素（如成本、进度、可靠性、安全性等），搞清楚质量控制的目标和计划，然后才可以在进行需求开发、系统设计、编程测试时确保交付软件的高质量。 软件质量管理论文:基于过程性能模型的软件质量管理过程的研究与应用 摘要:软件产品的质量在很大程度上受到软件开发过程的影响。为了提高竞争力、改进质量以及提高效率,软件企业就需要将更多的注意力放在过程上,通过过程控制其结果。本文对软件质量管理过程进行了研究,通过过程性能基线和过程性能模型分析和管理质量,提出了一个基于过程性能模型的软件质量管理过程模型,并在研究的基础上,构建了软件质量管理系统的体系结构。 关键词:软件质量管理过程性能基线过程性能模型 1 引言 随着软件产业的飞速发展,软件的核心竞争力主要集中体现在质量、成本和交付工期上,而质量是最显著影响其它两方面的因素。对软件企业来说,质量不再只是争夺市场的一个有利因素,而变成了公司在竞争中成功的必要条件。然而,随着软件规模和复杂度的增加,软件开发过程越来越难以控制,导致开发过程中的产品质量和过程质量处于失控状态。 过去存在着一些片面的观点,认为先进的工具和方法可以神奇地解决软件开发中的质量问题。目前的现实并不尽如人意。有的企业由于缺乏对开发过程的控制,往往很难平衡客户和公司在质量、成本和交付工期的要求,成功的项目比例很小。 面对如前所述的现状,软件质量管理一定要面向预测式管理。一个软件产品的质量主要是由它的开发、采购和维护过程决定的,为了改进软件产品的质量进而提高竞争力,就要把焦点放在能够稳定地开发优质产品所需的过程上[1],通过过程数据预测和控制结果。 过程性能模型重点强调过程和产品度量对结果的重要性,分析和建立过程和产品度量与结果的关系。其通过过程性能基线控制过程的关键因子,分析过程的性能偏差,进而预测并控制最终结果。由此可以看出,过程性能模型是解决上述问题的有效方法,本文将关注基于过程性能模型的软件质量管理过程。 本文首先归纳了软件质量和软件质量管理的研究现状,并指出了现有软件质量管理过程所存在的问题;随后引入了过程性能基线和过程性能模型,提出了基于过程性能模型的软件质量管理过程模型,阐述了过程性能基线和模型在质量计划、质量活动、质量度量和分析、质量预测和控制、质量评价和改进等五个质量管理子过程中的应用;最后在研究的基础上,构建了软件质量管理系统的体系结构,包括组织过程资产库,过程支持和软件质量管理三个子系统。 2 软件质量及管理 当前业界已将交付软件的缺陷密度作为软件产品的质量的衡量关键标准。即,已交付软件中每个单位规模的缺陷数,简称为交付缺陷密度。因此,软件质量管理通常围绕缺陷而展开,软件项目的目标是使交付的软件存在尽可能少的缺陷[2]。 质量管理的任务是计划恰当的质量活动,然后正确执行和控制这些活动,以便可以在软件开发过程中(即在软件交付以前)检测到大多数缺陷[2]。 质量管理包括确定软件的质量目标,制定实现这些目标的计划,并监控和调整软件计划、软件工作产品、活动和质量目标,以满足客户和最终用户对高质量产品的需求和愿望。 质量管理基于机构、客户和最终用户的需求建立软件产品的质量目标。为实现这些目标,机构制定相应的策略和计划,项目则为实现这些质量目标对其定义的软件过程进行具体调整[3]。 在软件质量管理过程和方法上,传统的包括:全面质量管理(Total Quality Management, TQM)是一套能控制质量、提高质量的方法;在PMBOK[4]中,软件项目的质量管理是指保证项目满足其目标要求所需要的过程,包括质量计划、质量保证和质量控制三个过程域;著名的“Juran三部曲”[5]――TQM的理论基础和基本方法的主要基石――包含质量计划、质量控制和质量改进三个步骤,突出了对过程改进的支持。最有成效的要属六西格玛质量管理方法,其理念是通过排除和预防缺陷来提高客户满意度,进而提高企业的收益率,包括过程性能度量集、多种改进框架和分析工具,尤以DMAIC框架(定义-度量-分析-改进-控制)最常用[6]。将六西格玛与CMMI实施相结合将是更有效的过程改进途径。 在软件质量管理工具方面,Ishikawa提出了质量控制的七种基本统计工具[7],包括因果图[8]、Pareto图、直方图、控制图、散布图、运行图、检查单。目前也有许多有关预测模型的论著,如:Rayleigh模型。 现有的软件质量管理过程和方法提供了质量管理的高层指导,主要关注于实施步骤以及最终结果,质量管理工具也着力于解决质量管理中的具体的某“点”的质量问题和控制,但在如何通过过程控制其结果,业界正在寻求有效的途径,是亟待解决的问题。例如:如何制定低风险且切实可行的质量计划、如何在开发过程不同的影响因素下确保项目质量目标得以实现等。这些正是本文致力于研究的主题。 3 基于过程性能模型的软件质量管理过程 过程性能模型是解决通过过程控制其结果的有效方法,具体定义如下。 过程性能基线(Process Performance Baseline, PPB)是对遵循过程所达到的实际结果的文档化刻画,用于比较实际过程性能和预期过程性能的基准[9]。 过程性能模型(Process Performance Model, PPM)是对过程属性和过程工作产品之间关系的描述,基于历史过程性能数据而建立,并使用项目中收集的过程度量和产品度量进行校准,最终用于预测遵循过程将能达到的结果[9]。 过程性能基线可用于组织内任何独立的项目,通过分析所收集的度量,建立结果的分布和极差,其刻画了所选过程的预期性能[10]。过程性能模型基于其他过程和产品的度量来估算或者预测某一过程性能的度量,刻画了过去的和当前的过程性能,对过程将来的性能进行预测。过程性能基线控制子过程的能力;过程性能模型预测过程的中间目标和最终目标,通过过程控制结果,在子过程结束时进行调整和预测,确保最终目标的实现。 基于六西格玛质量管理的方法及其DMAIC框架(定义-度量-分析-改进-控制),以及过程管理的四个核心职责(定义过程、度量过程、控制过程、改进过程),并结合过程性能基线和模型的原理,本文提出了一种基于过程性能模型的软件质量管理过程模型,该模型在质量管理过程中增加了过程性能基线和模型的指导、统计管理以及预测和控制,提供了软件开发过程中进行质量控制和持续改进的框架,如图1所示。模型主要包括:质量计划、质量活动、质量度量和分析、质量预测和控制、质量评价和改进。接下来将详细阐述过程性能基线和模型在上述五个质量管理子过程中的应用。 图1 基于过程性能模型的软件质量管理过程模型 3.1 质量计划 要生产出高质量的产品,首先必须制定质量计划。质量计划作为基于过程性能模型的软件质量管理过程模型的一个核心环节,简言之,就是怎样以及何时将质量活动和质量材料应用到一个项目中。质量计划中必须明确定义在软件开发的各个阶段应如何进行质量活动。制定质量计划的前提是项目已完成任务计划、进度计划和规模估算,故在制定质量计划之前必须进行入口准则的验证。 基于过程性能模型的软件质量管理过程要充分发挥过程性能基线和模型在质量计划制定时的指导作用。团队软件过程(Team Software Process, TSP)质量计划是一个最佳范例,本节将介绍如何使用过程性能基线和模型指导质量计划的制定。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 3.1.1 TSP质量计划 团队软件过程(TSP)制定的质量计划包括以下几个方面[11]:系统无缺陷比率、各阶段排除缺陷密度、质检过失比、阶段收益、过程收益、缺陷引入率和缺陷排除率,可划分为过程质量度量和产品质量度量两大类。 为了提高客户满意度,首要解决的就是降低交付缺陷密度,即验收测试过程中发现的缺陷密度。团队在制定质量计划时,首先估算可能会引入的缺陷数,其中估算每个过程阶段所引入的缺陷数的方法有许多种,TSP质量计划使用的是缺陷引入率;然后就是估算排除的缺陷数,这里TSP质量计划使用了阶段收益。一旦团队按阶段估算了引入和排除的缺陷,那么结合项目的规模估算与任务和进度计划,就可以估算出每个阶段将会排除的缺陷密度,然后检查所估算的交付缺陷密度是否满足项目的质量目标,进而通过局部调整以完成质量计划。 3.1.2 使用过程性能基线和模型指导质量计划制定 在使用缺陷引入率和阶段收益估算缺陷的引入与排除时,传统的做法是“拍脑袋”或者基于业界数据,有经验的组织会基于历史数据,但是实际实施表明:上述情况中绝大多数的估算都是徒劳的。原因如下:一是因为对阶段缺陷引入率和阶段收益的估计值没有准确地反映缺陷引入与排除过程的能力,不应只是单个值,而应该是一个区间,包括均值和上下限;二是因为没有对缺陷引入与排除的过程进行计划,尤其是某些关键度量,例如评审速度、测试覆盖度、人员技能、经验等级、检查单条目数等,从而无法通过缺陷引入与排除的过程控制过程的执行结果(缺陷引入率和阶段收益),使得项目质量目标的实现变得不可预测和控制。 为解决上述问题,这里使用过程性能基线和模型从四个环节提供支持: (1)建立项目的质量目标,制定交付缺陷密度的计划值。 (2)基于组织的历史数据,建立阶段缺陷引入率和阶段收益的过程性能基线,参照过程性能基线计划阶段缺陷引入率和阶段收益,以“上限,均值,下限”的三元组形式。 (3)基于组织的历史数据,构建缺陷引入过程和缺陷排除过程内部的过程性能模型,建立子过程结果(也即中间目标)与子过程因子(包括可控的和不可控的)之间的关系,以及子过程可控因子的过程性能基线,参考所建立的过程性能基线和模型制定子过程的质量计划。同时在质量预测和控制时,需要对这些子过程进行统计管理。例如设计评审,代码评审,单元测试。 (4)在分别计划好项目的质量目标、缺陷引入和排除过程的中间目标、缺陷引入和排除过程因子之后,使用统计方法(例如蒙特卡洛模拟)对项目质量目标达成情况进行预测[12],通过置信度与置信区间评估目标达成情况的风险,必要时调整计划。 若软件组织处于起步阶段,没有足够的历史数据,质量计划的制定可参考TSP质量准则[13]。 3.2 质量活动 质量活动作为软件开发过程中的一项必要且非常重要的活动,负责排除开发过程中所引入的缺陷。其作为软件质量管理过程中不可缺少的环节,通常分为两大类:评审和测试。评审不但可以识别存在于可执行系统中的缺陷,而且可用于文档。评审有许多种类型,其中主要的类型有审查、走查和个人评审。审查和走查是同行评审[14]。测试则旨在发现尽可能多的缺陷。测试有七种类型,分别是单元测试、集成测试、外部功能测试、回归测试、系统测试、验收测试以及安装测试[15]。常用的有单元测试、集成测试以及系统测试等项。 以TSP为例,其任务计划中所涉及的质量活动按执行的先后顺序排列有需求审查、高层测试审查、详细设计评审、详细设计审查、代码评审、编译、代码审查、单元测试、集成测试、系统测试、验收测试。 项目的质量经理根据进度计划,按期组织任务计划中所安排的质量活动,基于既定的质量计划,具体由质量保证人员按计划实施。 3.3 质量度量和分析 在质量活动实施的过程中,软件质量保证人员应收集质量度量的实际数据,包括基本度量和派生度量。以软件审查为例,基本度量包括规模、评审准备时间、评审会时间、参与审查人数以及所发现的不同类型的缺陷数;派生度量包括总的审查时间、准备速度、审查速度、总的审查速度、缺陷密度、每小时发现缺陷数、评审准备时间与评审会时间之比、审查有效性。个体软件过程(Personal Software Process, PSP)[14]提供了非常有价值的度量和分析。 与此同时,质量人员可对收集的质量度量数据进行一些初步的探索性分析,为进一步的质量预测和控制打下基础。数据分析的切入点可以为缺陷的引入、排除以及泄漏,与评审有关的准备速度、评审速度、缺陷密度、审查有效性等,以及与测试有关的测试用例密度、测试覆盖度、测试用例有效性等。数据分析的方法包括如下: (1)推测,支持工具有Pareto图、运行图、直方图、箱线图、多变异图等; (2)提出原因的假设,支持工具有因果图和关系图等; (3)证实或排除原因,这主要是由能提供假设检验、方差分析和多元分析等方法的高级分析工具所支持。 3.4 质量预测和控制 为了有效地跟踪并控制质量活动的实施,实现质量计划中对各质量活动所设定的预期目标,进而确保项目质量目标的达成,基于过程性能模型的软件质量管理过程模型所包含的另一个核心环节就是质量预测和控制,主要涉及到统计管理子过程性能和预测项目质量目标达成两方面。具体而言就是使用过程性能基线和模型对质量计划中标注的关键子过程实施统计管理,在每一个子过程结束时使用过程性能模型预测项目质量目标达成的置信度,必要时对质量计划进行调整。 3.4.1 统计管理子过程性能 统计管理的过程[9](Statistically Managed Process)即使用基于统计的方法进行管理的过程,其中,对该过程进行了分析,过程偏差的特殊原因得以识别,过程性能也被控制在已定义的范围内。对子过程实施统计管理,可以使子过程的性能得到很好的控制,从而确保实现子过程的预期质量目标。适于统计管理的度量必须是可控的,对子过程来说是关键的,可以为人员属性、环境因子、技术因子、工具或硬件条件、过程因子、客户以及供应商等利益相关者,例如人员经验等级、人员可用性、同行评审相关度量、测试覆盖度、编程语言等[16]。 根据对相关材料的研究,本文归纳并提炼出了一个统计管理子过程性能的流程,大体将统计管理子过程划分为过程稳定性评估和过程能力评估两部分,如图2所示。 图2 统计管理子过程性能 (1)过程稳定性评估 过程稳定性评估[17]需要用到统计过程控制方法(Statistical Process Control, SPC)。SPC主要用来测量一个过程的稳定性并识别过程的各个执行情况是否超出所预期的变化范围和控制界限。控制图是实现统计过程控制强有力的工具,常用的为XmR图和U图。通常情况下,适于统计管理的度量其取值都是服从正态分布的,对于不服从正态分布的情况,可以使用箱线图。 对于不稳定的过程(子过程中出现了性能偏差),需要识别偏差的特殊原因,集中分析并采取矫正措施排除特殊原因。检测不稳定性除了Western Electric提出的4种有效测试 [17] 外,还可参考Minitab等统计软件中提供的其他测试规则。必要时可采用分组的方法。 (2)过程能力评估 在子过程执行即将结束时,需要分析子过程的能力,进行过程能力评估。过程能力[17]评估的前提是过程是稳定的或统计受控的。有能力的过程首先是稳定的,且其能力的上下限必须在规格界限之内。过程能力可以通过过程能力指数Cp和Cpk来衡量,使用控制图或直方图进行图形化展示。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 过程能力指数Cp是我们描述过程能力的最重要指标,但由于Cp的计算与过程输出的均值µ无关,它是假定过程输出的均值与规格中值M重合时的过程能力。因此,Cp指数只是反映了过程的潜在能力。为此引入了过程能力指数Cpk,其被称为实际过程能力指数[18]。 合理考虑Cp和Cpk两个指数,对整个过程的状况就有了较为全面的了解。不应单独使用这两个之中的一个。 当Cp和Cpk都较小且二者差别不大时,说明过程的主要问题是σ太大,改进过程应首先着眼于降低过程的波动。 若Cp较大,而Cpk很小,二者差别较大,说明过程的主要问题是µ偏离M太多,改进过程应首先着眼于移动µ值,使之更接近M。 如果Cp本身不够好,Cpk更小,二者差别较大时,说明过程的µ和σ都有问题,通常改进过程应首先移动µ值,使之更接近M,然后设法降低过程的波动,减小σ。 需要特别强调的是,Cp和Cpk是由处于统计受控状态下的过程波动的大小和均值偏离决定的。因此首先要判断过程是否处于统计受控状态。 3.4.2 预测项目质量目标达成 在每一个子过程结束时,应使用子过程中间目标与项目质量目标之间的过程性能模型预测项目质量目标达成的置信度。 3.5 质量评价和改进 项目到达结项阶段时,软件质量管理也进入了最后一个环节:质量评价和改进。基于过程性能模型的软件质量管理过程中的质量评价和改进除了进行传统的质量总结报告之外,还包括基于正交缺陷分类[19](Orthogonal Defect Classification, ODC)的Pareto缺陷类型分析、过程性能基线和过程性能模型的分析评价。 质量总结报告提供了项目质量目标达成情况,质量活动的过程度量和结果度量实际数据,以及缺陷的引入排除情况汇总等。 考虑到ODC的缺陷类型与特定的软件开发阶段相联系,将Pareto缺陷类型分析与ODC结合起来,有利于识别最普遍的缺陷类型。而且通过Pareto分析找出缺陷数最多的缺陷类型,然后找出与该缺陷类型相关的开发阶段,从而对该阶段采取相应的改进措施。 质量评价和改进环节最重要的一步就是要对整个质量管理过程中所使用的过程性能基线和过程性能模型进行分析和评价,包括过程性能基线是否需要更新、过程性能模型的评价以及过程性能模型是否需要更新等。 3.5.1 过程性能基线更新决策 过程性能基线的建立过程是增量或迭代的,在获得新项目的实际度量数据后,要评估数据质量,然后将数据纳入已有基线的分析,确定是建立一个新基线还是使用已有基线。 判断将新的项目数据纳入已有过程性能基线是否合适的一个方法是:执行假设检验来判断新数据与已有基线是否存在显著的统计差异。如果存在显著的统计差异,我们需要使用新的项目数据建立新基线;如果假设检验的结果表明没有显著差异,则继续使用已有基线。 此外,在综合考虑项目和项目组之间的内在区别及组织业务变更的基础上,应定期评审组织过程性能基线集,以确定是否需要建立新的基线,或者是否需要合并、修订或放弃已有基线。组织过程性能基线需要合并、修订或放弃的情况如下: (1)当子过程改变时; (2)当组织的结果改变时(例如,由于过程偏移); (3)当组织的需要改变时。 3.5.2 过程性能模型评价与更新决策 基于过程性能模型的软件质量管理过程是否能真正奏效,过程性能模型自身的好坏至关重要,其是否能有效且准确地对目标进行预测和控制、其可理解程度及其可用性等都需要进行严格的评价。 通过对可靠性增长模型、质量管理模型等模型的评价标准进行调研[20],本文归纳了四条过程性能模型的评价标准,如下所示: (1)预测有效性。预测结果与实际结果偏差大不大,直接关系到模型的好坏。 (2)及时性。模型能够越早地发现问题或提高的征兆,就有越多的时间提前进行计划。 (3)开发过程的覆盖程度。开发过程的所有阶段的模型覆盖度是很重要的。每个开发阶段必须得到管理,并且应当实施适当的措施。往往需要建立模型集。 (4)简单性。数据采集简单并且代价不高;概念简单,用户不需要很多的数学基础就能理解。 过程性能模型的更新包括对模型的校准(Calibration)和修订(Revision)。 量化管理项目时,从统计管理选择的子过程中获取关键属性度量,通过使用所获得的这些实际性能数据,校准有关过程的过程性能模型,判断项目是否能够实现其目标,包括中期和最终目标(此时这些目标在项目生命周期的后面阶段才可以度量)。 需要修订过程性能模型的情况总结如下: (1)当子过程改变时; (2)当组织的结果改变时; (3)当组织的需要改变时。 4 质量管理系统体系结构 在对基于过程性能模型的软件质量管理过程的研究的基础上,研发了质量管理系统,其体系结构如图3所示。该系统建立了组织过程资产库,并提供两大功能:过程支持和软件质量管理。 图3 质量管理系统体系结构 4.1 组织过程资产库 一个组织应该拥有自己的过程资产库,包括组织的标准过程集、度量库、过程性能基线库以及过程性能模型库,分别为过程、度量、PPB和PPM建立了相应的数据字典。其中,标准过程集支持过程定义和裁剪,度量库包括过程度量和产品度量,过程性能基线库以“上限、均值、下限”的方式存储,过程性能模型库中涵盖基本的统计预测模型和高级预测模型。 4.2 过程支持 过程支持提供了从软件度量到过程性能基线直至过程性能模型的建立与维护功能。随着度量数据的不断积累,过程性能基线的控制限在建立的过程中需要不断地修订。开发过程性能模型也是一个迭代的过程,不断的选择一个或多个适当的统计建模方法,并用过去的性能数据对模型进行评估,直到得到适当的模型预测值。 过程性能基线建立的统计方法为控制图理论,支持过程性能模型建立的统计方法包括回归、方差分析、虚拟变量回归、卡方检验、逻辑斯蒂回归,以及蒙特卡洛模拟,贝叶斯信念网络(Bayesian Belief Networks, BBN)。 4.3 软件质量管理 (1)质量计划模块支持入口准则验证、质量计划概要、项目质量目标的建立、各阶段质量活动其质量目标的建立、各阶段质量活动的属性及其度量的详细计划、项目质量目标达成情况预测及结果报告。 (2)质量活动模块支持评审过程、测试过程的实施。前者包括评审计划、评审会、缺陷修复、评审总结,后者包含测试用例管理、测试报告、缺陷管理。 (3)质量度量和分析模块负责从过程中进行质量度量数据(特别是缺陷数据)的收集、分析、评价并生成质量状态报告,质量数据分析包括按阶段和项目划分的缺陷引入和排除情况分析等。 (4)质量预测和控制支持统计管理子过程性能和目标达成情况预测,为质量活动反馈偏差原因和建议的矫正措施,必要时提供质量计划调整的相关决策。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 (5)质量评价和改进模块基于项目质量目标实际达成情况和软件开发过程中的质量数据,生成质量总结报告,并支持基于ODC的Pareto缺陷类型分析,重点提供过程性能基线和过程性能模型更新的决策和相关评价。 5 结语 本文对软件质量管理过程进行了研究,提出了一种基于过程性能模型的软件质量管理过程模型,包括如何使用过程性能基线和模型指导质量计划的制定、进行质量预测和控制等,解决了质量目标无法有效预测和控制的问题。基于研究,构建了软件质量管理系统的体系结构,下一步将深入研究通过开发过程控制缺陷的引入,从而全方位地实现软件质量管理。 软件质量管理论文:军用软件质量管理浅析 摘 要：通过对目前军用软件系统开发的特点和存在问题的分析，探讨了利用CMM原理来改进军用软件过程、提升软件质量的途径和方法。并对提高装备软件的质量管理水平给出了若干建议，为不断深化装备软件质量意识和完善装备软件质量工作提供了参考。 关键词：软件质量，质量管理，CMM 随着国防信息化程度的不断提高，军用软件作为信息化装备系统的神经中枢已经成为武器装备系统中不可或缺的组成部分。高新武器装备中由软件实现的功能有时甚至会超过硬件，乃至软件本身就可以看作一类重要的装备，系统中软件性能的好坏、可靠性的高低、安全性的优劣决定着整个武器装备系统效能的发挥。目前如何提高军用软件的质量已经成为提升整个武器装备系统战斗力的关键所在。 一、军用软件的特点 软件是用计算机语言表示的与计算机操作有关的程序、进程和数据的集合，具有零磨损特性，其质量完全取决于开发过程。ANSI／IEEE Std 729－1983定义软件质量为：软件产品满足规定的和隐含的需求的能力有关的特征或特性的全体。该定义表明如果软件本身设计出来的质量特性能高度满足软件各项功能、性能需求，则其质量的优秀等级较高。 对于军用软件而言，还存在一些特殊性，表现在：①开发过程受严格的软硬件条件制约，且很难制定具体的、量化的质量标准。②规模巨大，大系统软件源代码往往会超过一千万行。③军用软件用于军事目的，要求无差错运行，对可靠性、实时性、安全性、保密性、互操作性等方面都有极高的要求。④成系统的大型军用软件面对装备情况复杂，研制参与人员较多，这些因素会造成高风险、长周期，高成本。 二、军用软件开发中的问题 随着对软件开发规律和军用软件质量重要性认识的提高，已经有越来越多的软件承制单位开始建立基本的软件过程，按照软件开发规律进行开发，但还有相当多单位，依然沿用“手工作坊”式的开发方式，全过程由软件开发设计人员“自行设计，自行编码，自行测试，自行包维护”。这种方式无法对软件开发过程进行有效的监督与管理，一旦软件产品出现故障，只能由开发者自行维护，其它人员难以介入，软件质量就会处于失控状态下，造成这种状态的主要原因除了国内软件开发整体水平较低外，限制软件的质量的原因还有：①目前相当多的军用软件是当作硬件的附件而不是独立的产品，没有按照基本的软件过程模型进行软件开发。②在研制过程中软件的评审力度不够。③软件开发文档及编制过程不规范，文档对开发过程的没有起到指导作用，软件验收和维护也没有依据。④软件测试非独立过程，软件的测试软件、测试工具缺乏，标准、规范不健全，软件检验与硬件合并进行，使得测试过程难以发现软件本身存在的问题。⑤部队使用装备投入对软件维护的力度不够。 三、CMM原理和作用 为有效针对军用软件目前存在的若干问题，保证软件产品质量，应清晰和完善的软件过程。我国于2001年基于SW2CMM1.1版的理念，制定了GJB5000―2003《军用软件能力成熟度模型》，并于08年在原标准基础上修改了若干内容，了GJB5000A－2008作为替代原文件版本，这些都标志着我国军用软件开发管理已经进入规范化管理阶段。 软件能力成熟度模型CMM主要用于软件过程评估和软件能力评价。其中软件过程评估用于确定当前软件过程的状态，发现与软件过程有关的嗜待解决的问题，进而有步骤地对软件过程实施改进，提高组织的软件过程能力。 CMM模型为软件开发组织设计了一个循序渐进的改进过程，帮助开发组织按模型进行对照检查，找出自身的强项和弱点，制定改进计划，逐步提升软件过程能力。同时也为软件委托方或采办者提供了一个评价标准，可以为对软件承包商进行软件过程能力评估，对风险进行控制。软件能力成熟度越高，软件过程越透明，软件性能越稳定，软件质量越高。 CMM将软件过程能力成熟度分为5级，从1级到5级软件能力成熟度逐步提高，每个等级有其软件过程特点，1级不含关键过程域，2级以上每一等级包含一组关键过程域，每一关键过程域中包含一组目标，当这组目标全部实现时该关键过程域相应的要求得到稳定。当一个等级及其以下所有等级的各关键过程域的全部目标实现时，就表明达到了该等级的成熟度。 四、利用CMM对军用软件能力成熟度评估 我国目前军用软件研制受整体水平的制约，还处于起步阶段，所以在引入并实施军用软件能力成熟度模型CMM时，可以从可重复级（2级）做起，帮助软件开发组织的过程能力按阶段逐步建立，逐级提高成熟度等级。可重复级共有需求管理、软件项目策划、软件项目跟踪与监督、软件质量保证、软件配置管理、软件子合同管理等6个关键过程域。为实现6个过程域的满足，应注重以下几个方面：①高层管理者应确定软件工程化方针，以CMM模型为蓝本，要求软件项目组按照软件工程要求实施软件开发，对项目进行阶段性分割，推进文档化交流方式，以便对软件开发的全过程进行有效控制和管理。②对原有组织进行适当调整，依据CMM过程域实现要求进行必要的人员配备和准备，建立软件工程过程组、系统测试组、软件质量保证组、软件配置管理组与软件配置控制委员会。③ 在全组织内进行动员、学习和培训CMM相关知识和理论；将本单位的组织、角色和术语与CMM中的相对应，完成软件开发CMM模型本地化改造；建立激励机制，鼓励软件组成员尽快地接受CMM的理念和实践推进。 五、对于军用软件质量管理实施的几点建议 军用软件成熟度模型CMM是评估软件过程和评价软件能力的重要工具，对规范军用软件承制单位按照软件开发规律进行软件开发，提高研制开发能力，保证软件质量具有非常重要的意义。我国军用软件能力水平目前大部分处在CMM初始级或可重复级阶段，GJB5000A-2008《军用软件能力成熟度模型》军用标准要求全军各部队和全国所有军用软件承制单位贯彻执行在一定程度上推进了我国军用软件过程能力的提高，但在短期内想要提升软件成熟度等级还具有一定困难。所以我们应本着长期坚持，循序渐进的工作方法，结合实际情况，制定相应的改进措施，逐步完善实施过程。 此外，我们还应结合更多的管理方法对军用软件质量管理进行完善。如加强对军用软件研制单位质量水平的审核。通过二方（顾客方，如军方）或第三方（如独立的认证机构）严格审核，可以提高军用软件研制单位对软件质量的重视；及时更新软件工程理论技术，如软件开发过程模型，软件产品的评价模型方法、质量保证方法、软件工程集成环境和工具，可靠性和安全性技术等；建立一支高水平的软件测试检验队伍，保证软件测试人员的技术水平等级不低于软件开发人员；在软件开发过程中坚持开展软件标准化、系列化、模块化设计理念，提高软件模块复用率，用以提高软件的质量和可靠性。 提高军用软件质量管理水平是一个涉及多学科多技术的综合应用系统工程，军用软件承制单位中各部门各专业只有共同努力，通力合作才能使我军电子装备软件系统开发的整体水平跨上一个新的台阶。 软件质量管理论文:软件质量管理的优化对策研究 摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，我国软件技术发展速度也在不断加快，但同时我国软件技术还存在较多的问题，要想有效解决这些问题，必须加强软件质量管理，不断完善软件质量管理体系，促进软件快速交付。文章研究表明，通过软件质量管理，不仅可以促进软件开发，还可以确保软件质量。 关键词：软件；质量管理；优化对策 0引言 在软件技术快速发展和应用范围不断扩大的同时，软件复杂性也不断提升。在当前的很多软件开发企业中，软件质量管理问题开始成了关注的焦点。 1软件质量管理中存在的主要问题分析 1.1需求模糊问题 结合软件工程来说的话，软件产品的生产主要包括多个过程：第一是系统需求研究过程；第二是系统设计过程；第三是系统实现过程。但对于软件系统需求来说，往往描述不够完善，相应的软件需求调研以及研究也不够深入，没有加强对软件质量需求的管理，这样不仅会使得研发以及测试设计工作落实不到位，还会明显提升沟通成本，导致产品实现与用户需求不一致［1］。 1.2立项管理不到位问题 大量实践结果表明，通过加强立项管理，可以有效避免质量管理项目风险的产生，赋予软件项目开发深刻的意义。（1）软件项目开展。不加强深入的立项调查，以及加强项目可行性分析，落实好立项评审，则可能会导致产品需求获取不到位，软件开发产品规划出现很多问题，无法保证软件研发工作的有效开展，致使项目研发功能明显减弱，不但会导致资源浪费，还会阻碍新产品的正常［2］。（2）软件项目。如果没有加强立项管理，可能会导致成员行为涣散问题的出现。工作人员只顾自己，不顾团队利益，无法全面了解项目产品的实际开发要求与背景，也不能从根本上明确项目开发的最终目标，无法满足用户的实际软件开发需求，最终使得软件开发计划无法按期实施以及软件开发费用超支等问题出现。 1.3软件质量保证体系尚待完善 针对我国很多软件开发企业来说，往往都处于“软件质量管理”实施的最初阶段，甚至是试行阶段，很多科研制作部门对应的标准化软件质量管理体系还都不完善，甚至有一些科研部门对应的软件质量管理制度和体系还没有形成［3］。另外，一些企业虽然设立了软件质量管理的专有部门，但相应的体系文件却还不完善，需要经过大量的实践来完善。在软件开发项目研制部门质量管理普通较低的情况下，软件开发工作者的综合素质低下，也会影响软件产品的最终质量。 2软件质量管理的优化对策分析 2.1加强需求工程有效管理 在实际的软件开发当中，如果相应需求模糊，会出现需求随意变更的现象，导致时间被白白浪费。对于该问题来说，必须针对相关需求活动，加强统一化的需求管理。要在落实好软件需求开发工作的基础上加强需求管理，这样不但能够限制需求变更的实际次数，还能促进工程师对质量管理需求的深入理解。总之，软件需求开发与软件需求管理的重要性同等重要，必须实现两者的有效结合，才能保证最终产品的质量。 2.2加强软件测试流程有效管理 在软件测试的各个环节，都可能会出现一些问题，必须不断优化软件测试流程，加强对软件测试流程的有效管理。具体来说：（1）软件测试相关部门人员，必须加强需求知识学习，开展深入的需求探讨。（2）对有疑虑的需求者，研发设计工作者要做出及时而准确的解答。对于研发设计工作者也不能有效解答的问题，要让他们联系用户来有效解答。在明确需求的基础上，根据软件系统的作用以及性能，专门的测试工程师要科学合理地设计软件测试测用例，具体要结合两大方面的内容来设计：第一，针对测试工程师来说，必须结合实际需求，科学合理地编写测试用例；第二，针对测试工程师来说，要在结合实际用户反馈情况的基础上，做好分析汇总工作［4］。要大力引入和合理应用QC功能测试设备以及工具，加强对软件以及实际操作系统兼容性能的合理性测试，才能充分发挥软件测试工具使用的功能与作用，落实好软件兼容性测试工作。此外，要加强自由软件测试，适当补充软件测试用例，了解软件测试用例没有涉及的问题以及问题产生的原因；要采取定期研究和分析的方法，明确缺陷库里面存在的问题，并深入研究问题成因，进而利用测试用例来解决问题［5］。 2.3加强项目进度质量有效管理 要保证软件开发项目的顺利完成，首先必须保证软件项目质量足够好。在软件项目开始实施之前，必须保证项目开发计划足够科学、合理。如果软件开发项目计划设计人员相关工作经验足够丰富、设计能力足够强，往往可以有效保证软件开发计划的合理性与完善性，有效预见软件开发计划当中的问题，消除相关阻碍和影响因素。在软件开发项目计划设计的开始，相关人应及时组织软件质量管理人员，开展软件项目计划讨论会与评审会，并请相关技术专家、真实用户等，针对软件项目计划的科学性和合理性进行探讨，分享个人意见和看法，由专门的记录人员总结相关意见，最终形成系统化的质量记录，再以书面或者文档的形式传送给相关工作人员进行意见修改整合，确保软件项目计划的完善性。 2.4提升工作人员的综合素质 在软件开发和质量管理过程中，技术人员和管理人员是核心主体。因此，要想有效保证软件质量管理有效性，必须保证管理工作人员和技术人员的综合素质足够高。让员工全面地了解企业，正确理解自身的工作性质和要求，并不断增强自身的责任感。即使工作人员已经对工作内容很熟悉，也可能没有深入理解企业经营战略以及相应的发展规划。企业外部环境条件变化幅度比较大，企业工作人员必须及时掌握内部战略和规划变化情况，及时调整自己的工作计划和方法。对于软件质量管理人员来说，不但要主动参与到企业发展规划设计工作中，还必须及时将相关信息传达给各个部门。通常来说，企业应当定期或者不定期地开展例会，介绍企业近期情况和之后的发展规划。在掌握全体例会内容的基础上，各个部门负责人员应当再次开展部门会议，根据部门工作开展情况，做好后期工作规划调整工作，使得每位员工都掌握企业发展动态，进行自身科学合理的工作调整与规划。软件质量管理者还必须基于企业内部软件质量问题，增强创新意识，提出可以有效解决软件质量问题的措施。 3结语 综上所述，软件开发成本管理不到位、软件质量管理不到位等问题仍然存在，导致这些问题产生的主要原因是管理者管理不到位，如：软件质量管理制度不完善、随意性较强。要有效解决这些问题，必须以完善的软件质量管理体系为依据，加强软件开发的全过程监控。 软件质量管理论文:软件质量管理系统的设计与研究 摘要：将数据挖掘技术运用于软件质量管理，根据影响系统质量的属性，建立了质量管理和分析模型，并根据模型给出了系统实现的初步方案。该系统的实施，能够有效的保证软件产品的质量。 关键词：软件质量管理；数据挖掘；联机分析处理；关联规则 1 引言 随着计算机软件越来越深入地应用到社会生活的各个方面，尤其是一些关键领域，软件的规模也随之日益增大，软件的质量也越来越受到重视[1-2]。软件的质量不过关，可能会产生严重后果。目前中国软件业尚未形成规模，全国的软件企业数量不少，但是大规模软件企业聊聊无几。我国软件业竞争力低下固然有产业规模小，资金投入不足、知识产权保护不力等各方面原因，但软件产品质量不高也是一个不争的事实，它直接影响到企业的形象及其在市场上的信誉，进而影响到其生产需求，使企业存在潜在的生存危机。 目前，对于软件质量控制一般都采用ISO9000或者是CMM，通过对软件开发过程的管理来控制开发质量[3-5]。本文研究了数据挖掘技术在软件质量管理中的应用，设计了一种基于数据挖掘的软件质量管理系统。系统通过软件缺陷的数据，软件生命周期全过程中关于分析、设计、编码、测试等阶段有关人员素质、开发和管理过程的信息以及软件属性、开发机构资质和经验、目标用户评价等资料的数据库，来建立质量预测模型，发现制约质量和过程的规律，从而采取预防缺陷措施。那么就能最大限度的降低开发维护的费用，大大降低软件故障和失败的可能。 2 影响软件质量的各种因素 软件的设计开发、营销、服务与支持活动，涉及投资者、管理者、销售者、软件产品用户等各类人员及其组织。因此，需要从全面的软件质量观出发，深入分析与软件生产有关的组织、人员、活动，对软件生产过程进行模块划分，建立通用的模块化的软件生产过程模型，以识别影响软件质量的各种因素。在此基础上，构架基于过程的软件质量体系结构，提供构成软件质量系统的通用概念框架，这就在高层次上找到了满足用户的要求，使定量质量管理成为可能。同时建立通过模块化过程的质量保证以及过程网络协同运作的质量保证系统，来保证软件产品质量的质量管理方法。进而建立完善软件过程质量的质量评价体系，用软件过程能力指数评价过程质量的高低，以过程的稳定受控来保证软件产品满足规定的质量特性要求。 2.1 质量属性 软件的质量属性可分为两大类：第一类可在运行软件并观察其结果的时候进行度量，例如性能、安全性、可靠性和功能性等都属于这一类。第二类不能够在运行软件并观察其结果的时候进行度量，但可通过对开发或维护过程的观察进行度量，这一类的质量属性包括可移植性、适应性、可复用性等。 2.2 软件体系结构对软件质量的影响 软件需求确定后，软件体系架构在软件质量中会起重要作用[3]，有合理的软件体系架构，可以使需求变更产生的影响变得更小。如果没有合理的体系结构，先进的编程技巧也不一定能弥补体系架构对质量的影响。 软件体系结构问题包括软件系统总体组织和全局控制、通讯协议、同步、数据存取、给设计元素分配特定功能，设计元素的组织、规模和性能，在各个设计方案间进行选择。软件体系结构的设计是从问题域到软件解空间的第一步。一些体系结构方面的问题对软件的质量属性有重大的影响。比如，模块的层次可能影响系统的可修改性；功能的划分和封装可能影响系统的可扩展；构件间的通信协议可能影响系统的效率等。从另一方面看，良好的软件体系架构并不能确保系统的功能性需求及质量需求。后阶段的设计、实现等同样可以使系统的质量发生变化甚至损坏。毕竟，软件生命周期的任何阶段都对软件质量有或大或小的影响。因此，好的软件体系结构是良好系统质量的基础。 2.3 软件过程对软件质量的影响 从质量管理模式来看，软件企业按照某种软件生命周期模型来组织软件项目或软件产品的开发。目前比较流行的有瀑布型和迭代式开发方法。瀑布型的开发方法适合小型的、需求明确的软件项目，这种模型有个根本缺陷就是没有把用户需求反映在在整个项目当中。迭代式开发方法强调软件风险管理，把项目分成一个个的开发提交阶段，把里程碑处提交的产品提交用户反馈，并将反馈信息加入到下一个阶段的软件开发当中，其本质是基于产品开发的组织方式。 长期以来，软件开发过程中需求的变化，特别是软件使用后需求的变化，一直是制约软件质量提高的“瓶颈”[4]。随着软件产品或项目规模的扩大，软件产业的兴起，软件生产的组织方式也要从面向产品的生产组织转向面向过程的组织方式，面向过程的生产是软件产品生产的主流方向，必须以面向过程的生产组织方式，对软件需求获取、设计、开发、维护服务与支持的各过程进行预防为主的过程质量控制，对产品及过程的质量全部量化。 3 数据挖掘技术 3.1 数据挖掘和联机分析处理OLAP 数据挖掘是20世纪90年代迅速兴起的一个十分活跃的研究方向。其目的在于发现大型数据集中隐含的、不为我们所知的潜在有用信息，受到了数据库、人工智能、统计学和数学等领域研究人员的广泛重视，成为继Internet之后的技术热点[5]。目前，数据挖掘在销售、金融、电信、保险、教育、政府决策和基因工程研究等许多领域都得到了成功的应用，已产生了巨大的经济效益和社会效益。数据挖掘过程一般包括三个步骤，即数据准备、数据挖掘和知识分析和获取。数据准备用于选择相关数据用于预处理，包括消除数据噪声、弥补数据缺失和解决数据冲突，然后转换成适合挖掘的形式；数据挖掘则是采用有关算法对经过清洗的数据进行分析，其结果是大量的规则；知识分析和获取用于对产生的一系列规则进行评价，并从中抽取有用的知识，以辅助决策，如图1所示。数据挖掘有分类规则挖掘、聚类规则挖掘、关联规则挖掘、转移规则挖掘、例外模式挖掘、序列模式挖掘、Web挖掘、正文挖掘、多媒体数据挖掘、空间数据挖掘和时态数据挖掘等。 联机分析处理OLAP使用多维数据模型，在数据仓库中进行一系列统计操作，使分析人员、管理人员或执行人员能够从多角度对信息进行快速、一致、交互地存取,从而获得对数据的更深入了解的一类软件技术。OLAP的目标是满足决策支持或者满足在多维环境下特定的查询和报表需求。在企业当中得到越来越广泛的应用。 软件质量管理论文:浅谈军用软件质量管理 摘 要 本文简要介绍了军用软件特性，从软件分级管理、软件配置管理、SFRACAS三个方面探讨了如何加强军用软件的质量管理，为军用软件质量管理工作提供参考。 【关键词】军用软件 质量管理 软件配置管理 SFRACAS 随着武器装备信息化程度的不断提高，军用软件产品在武器装备上得以广泛应用，军用软件质量已经成为影响武器装备质量与安全的关键性因素之一，有必要采取措施加强军用软件的质量管理。 1 军用软件特性 军用软件是指应用于军事用途的软件。军用软件的特殊性使其开发和质量保障难度较大，具有以下特性： （1）军用软件通常要面临复杂的作战环境，可靠性、安全性要求高； （2）军用软件一般为嵌入式软件，对操作性要求较高； （3）大部分军用软件规模巨大，研制周期较长，成本较高，风险较大； （4）应用于军事用途，对开发人员、开发工具等提出较高的保密性要求。 2 军用软件质量管理措施 2.1 开展软件分级管理 军用软件应按照GJB/Z 102《软件可靠性和安全性设计准则》要求进行分级管理，按照软件失效的危险严重性等级分为A、B、C、D四个等级。其中A、B级软件失效可能导致人员死亡或严重受伤、系统报废或严重损坏，因此在软件开发的各个阶段必须开展危险性分析，降低风险。同时A级软件可能导致人员死亡或系统报废，因此必须对A级软件开展第三方测试，确保测试结果的独立性和权威性。由于军用软件的特殊性，如专业化程度更高，保密性要求高，使得第三方独立测试存在一定困难，可以考虑由军用软件承制单位进行测试，但必须由第三方组织和全程监督，必要时让军用软件用户参与进来，使测试结果更加准确有效。 2.2 开展软件配置管理 软件配置管理的对象是软件配置项。软件配置项就是在软件生命周期内各个阶段产生的各种形式的文档、程序、数据。软件配置管理目的是利用配置标识、配置控制、配置状态报告和配置审核建立和维护配置项的完整性，通过自定义三库管理策略，建立开发库、受控库和产品库，对软件配置项进行入库、访问、出库、维护、更改、等活动实施管理，以确保软件产品的正确性、完整性、可控性、可追溯性，主要包括以下四方面内容： 2.2.1 配置标识 配置标识主要包括三方面工作，一是定义项目生存周期中所建立的基线，二是识别和选择要管理的配置项，三是维护配置项标识。 2.2.2 配置控制 配置控制包括版本控制和变更控制两方面工作。软件产品为了适应不同的运行环境、不同的平台、不同用户的使用要求，导致同一软件产生或演化出不同的版本，必须进行版本控制。版本控制的目的在于对软件开发进程中文件或目录的发展过程提供有效的追踪手段，保证在需要时可回到旧版本，避免文件的丢失、修改的丢失和相互覆盖。版本控制是实现团队并行开发、提高开发效率的基础。变更管理是配置管理的一个重要组成部分，实现对需求变更及软件代码变更的高效管理。变更必须履行审批手续，首先由软件配置项负责人提交变更申请至配置管理员，再由配置管理员提交软件配置控制管理委员会进行评审，如批准及时修改并指定修改人，配置管理员将配置项检出至修改人员的开发库中进行修改，修改后经评审或确认批准后，由配置管理员将修改批准后的配置项重新入受控库（要求有版本升级记录），更新受控库状态报告；如没有批准修改或批准延后修改，配置管理员应向问题提出者提供未批准及批准延后修改的原因。当软件产品经过最终验收或交付后应提交配置管理员，入产品库。 2.2.3 配置状态报告 配置管理员通过配置管理系统收集当前基线配置项的状态，汇总形成配置状态报告，定期提交项目负责人审阅。 2.2.4 配置审核 配置审核主要是对软件开发过程进行审核，确保软件配置项正确可控，一般由质量保证人员单独执行。 2.3 建立SFRACAS SFRACAS即软件故障报告、分析和纠正措施系统，建立该系统的目的是及时报告软件发生的故障，分析软件故障产生的原因，制定纠正措施并验证其有效性，防止故障再次发生。军用软件承制单位应从软件研制开始建立SFRACAS，对故障实行闭环控制，有效地消除软件缺陷、故障，提升软件研制工作的质量。 建立SFRACAS应遵循PDCA原则，P代表计划（PLAN），D代表执行（DO），C代表检查（CHECK），A代表处理（ACTION），这四个过程循环执行，周而复始，促使军用软件质量不断改进。SFRACAS具体工作流程如下： 2.3.1 故障报告 软件在研制和使用阶段发生的故障，应由相关部门负责信息收集的人员予以及时、完整的收集，编制故障报告，并在规定的时间内向规定的管理组织报告。 2.3.2 故障核实 质量保证部门应组织有关人员对报告的故障内容都应按发生故障时的实际情况进行核实，故障核实可通过重现故障模式或依靠故障证据来完成。对缺乏证据的应给予说明。 2.3.3 故障分析 在软件的故障得到核实后，故障责任单位应尽快组织相关人员对故障进行分析，以确定故障原因，并编制故障分析报告。 2.3.4 故障纠正 故障原因确定后，故障责任单位的有关部门应根据对故障的分析结论，研究并制定纠正措施，编制纠正措施实施报告，并提交规定的管理组织审批确认，再下发有关部门组织实施。 2.3.5 纠正措施效果的验证 纠正措施实施后，有关部门应通过试验、试用等方法证实纠正措施的有效性，如达不到预期效果，则需复查故障的原因或进一步采取其它的纠正措施，直至故障彻底解决。最终，将确定的纠正措施及其实施效果提交给规定的管理组织。 2.3.6 故障信息管理 故障解决后，软件承制单位应统一管理保存全部故障信息报告及有关文档资料，并建立故障信息库，供有关人员查询。 3 结束语 对军用软件的质量管理，是当今武器装备质量管理的重要组成部分。本文简要介绍了军用软件特性，从软件分级管理、软件配置管理、SFRACAS三个方面探讨了如何加强军用软件的质量管理，为军用软件质量管理工作提供参考。 软件质量管理论文:软件工程与软件质量管理浅析 【摘要】本文首先从面向对象技术和重用的角度对软件工程进行了分析，然后结合现有的软件工程开发技术及管理成果，对提高软件生产效率的开发方法进行了进一步的探讨。 【关键词】软件工程 软件质量 质量管理 目前我国软件开发行业中拥有大量优秀的软件开发人员，虽然如此，但是我国企业的软件开发管理却始终处于一种比较低的水平上，近年来随着国内工业企业逐渐与国际标准相接轨，纷纷进行国际标准化质量体系认证，多数软件开发企业已经开始意识到软件质量管理的重要性，开始进行有关软件质量体系的标准化认证等工作，鉴于此，本文主要针对软件工程与软件质量管理领域的一些问题展开分析。 一、软件工程分析 （一）面向对象的开发方法 最终产品的特性与结构主要由开发方法所决定，在工业化过程中逐渐将软件工程技术纳入到规模化生产中，在系统开发过程中各个阶段之间的过渡变得更加平滑，系统模型也更容易维护，已有成果得到了最大程度的重用，这些目标的实现皆得益于对面向对象技术的应用。很多问题的存在利用传统的功能/数据方法根本不能得到有效解决，首先，可以利用功能/数据将系统分解成数据和功能两部分，功能部分体现出主动的色彩，伴随着相应的行为，数据部分则体现出了被动的色彩，被其不同的行为所利用；其次，人们利用功能/数据方法开发系统和软件时，不同系统和不同软件之间始终存在一些差异，一般来说是不能利用现实生活中的实体建立系统模型的，需要将实体中的功能及数据提取出来；最后，继承是面向对象技术的主要特点之一，从最大程度上利用现有的软件产品。因此，在一些大型系统开发过程中应对面向对象的技术进行有效的应用。 （二）重用 在系统开发过程中都希望可以对已有的成果进行尽可能的应用，重用可以使生产效率得到最大程度的提高，软件工程中解决危机问题通常会使用重用的方法，但是传统软件工程开发方法并不能对已有软件产品进行尽可能的应用。重用软件代码在工作中比较常见，对于生产效率的提高非常有用，但是从软件工程领域来看，解决问题的方式并不唯一，从软件开发的角度上来看，会从更为广泛的范围内对重用技术进行应用。此外，文档的重用也比较常见，不管是开发阶段还是维护阶段，通常重用文档的方式存在很多不便，加上格式的重用率比较高，因此利用面向对象的技术可以为其提供较大帮助，为重用事务的分配提供了良好的解决方法。 二、软件质量管理分析 软件质量管理领域已经提出了质量工作的相关特征，在全公司范围内展开质量控制及监督等工作，组织相关人员参加业务培训和教育，从全国范围内促进质量的提高，具体来说起其内容主要涉及到与人、机构有关的内容，要想提高质量就要与人发生关系，质量管理不能脱离人而存在。现阶段很多企业都专门设置了质量管理部门，这意味着现在很多企业领导者开始意识到了质量管理的重要性，但是这些企业对质量管理的认识也只停留在了这些部门上，企业中其他部门的人员都认为质量管理就是这些部门的事情，跟自己无关。而事实上质量的提高与企业中所有员工都有着必然的联系，企业中所有的员工都会对质量的提高起到或多或少的作用，而质量管理部门设置的目的在于针对质量的提高进行审查与监督，并展开质量培训，特别是最高管理者，只有这些人了解了质量管理的重要性，才能对质量管理措施进行贯彻落实。全面质量管理作为保证产品质量的一项重要工作，企业应将质量作为主要目标，所有企业活动都要围绕质量的提高进行。 现在我国多数企业已经将全面质量管理作为企业内部的主要管理模式，其内容主要包括生产、管理等方面，体现了效率性、科学性等一系列特点。之所以要在企业中进行全面质量管理，其主要目的在于将生产中存在的缺陷消除，这些缺陷主要是由人工和管理两方面原因导致的，其中，由于人工引起的缺陷比较容易消除，只要由工人在生产过程中加以注意就能使质量得到提高，并注意工人的培训，认识到缺陷产生的原因和解决的方法。因为管理而产生的缺陷往往是不容易解决的，因为这些缺陷往往是不易察觉的，在管理上形成了交叠，加上软件产品测试很难将方方面面考虑到，其中难免存在着一些隐藏的缺陷，所以管理制度的建立对于消除这些缺陷具有重要意义，以达到提高质量的目的。 三、结语 综上所述，近年来随着科学技术水平的快速发展，计算机的应用领域开始不断扩大，这种情况下软件系统开发也显得越来越复杂，很容易出现出现“软件危机”，为了对软件可维护性差、无法完成软件进度等问题进行解决，软件工程学科由此产生。然而开始时人们因为过分重视软件工程技术，忽视了质量管理的重要性，所以有关软件工程管理的研究并不多，本文主要基于这一方向展开了分析，供大家参考。 软件质量管理论文:浅谈航空机载软件质量管理过程的三性 摘要：通过参与机载软件研制项目的研发过程，并对机载软件全生命周期的质量管理过程进行研究和分析，从中提炼出机载软件在其生命周期过程（本文开发生命周期过程指从计划，到需求捕获和确认，经设计，到编码集成直至交付的过程）中的质量管理三个基本特性（完整性、符合性和可追溯性），同时通过对实际状态的对比分析和研究，针对机载软件质量管理的三个基本特性的意义和作用，提出了机载软件质量管理的三个基本特性在其生命周期质量管理过程中的实际应用，强调使用过程方法进行机载软件质量管理工作，以确保机载软件质量管理的系统性、根本性地全面可持续开展，继而确保机载软件在开发生命周期过程中满足相关要求，最终确保按照生命周期过程开发和生产的航空机载产品满足客户和适航的要求，最终确保产品的交付和盈利，争取更多的市场份额。 关键词：质量管理；完整性；符合性；可追溯性；适航；机载软件 一、前言 目前中国国内航空机载软件的自主研发起步比较晚，而大部分参与的公司/人员，由于之前质量管理的经验，形成一些固定的质量管理思维。随着国内民用航空产品市场的增加和国家对民用航空产品的重视，以及机载软件的技术日益发展成熟，我们需要更加重视航空机载软件质量管理的研究和分析，确保航空机载软件满足客户和适航的要求。航空机载软件质量管理相关的基础和标准，不管是国际航空标准AS9100，还是一些工业标准（包括DO-178B），以及一些已经的适航标准（包括Order8110.49）等等，更加关注产品在计划、设计、生产直至交付的所有节点中的每个过程，注重质量管理过程体系和程序的建立；按照建立的体系和程序执行相关过程，强调所有过程进行记录并保证可追溯性。笔者通过对航空机载软件生命周期研发过程质量管理的研究，包括AS9100、适航法规、先进的工业标准等进行研究，对实际质量管理状态进行总结，提炼出质量管理的三个基本特性――完整性、符合性、可追溯性，就航空机载软件生命周期过程中如何贯彻和应用这三个基本特性进行了浅显的分析，确保航空机载软件的交付满足客户及适航要求。以下内容是个人就质量管理的三个基本特性的概念及应用进行浅显的论述。 二、质量管理三个基本特性的概念 要想在机载软件的生命周期内贯彻质量管理的三个基本特性，首先需要了解三个特性的基本概念，只有对其概念和意义的理解，才能更好地在生命周期过程中应用和贯彻这三个基本特性。 1.完整性，指应确保产品生命周期过程中质量管理体系的完整覆盖。完整性是质量管理的基础，如果质量管理体系不能完全覆盖所有操作过程，也就谈不上质量管理。完整性也可以总结为“写我所做”； 2.符合性，指在设计和制造以及交付过程的所有操作应符合相应的文件/程序、符合相应的作业指导书以及产品符合经批准的设计和工艺。符合性是质量管理的主体，也是质量管理的执行过程。符合性可以总结为“做我所写”； 3.可追溯性，即应将所有过程中产生的数据进行相应的记录，确保在发生不符合时，能获得相应的数据分析的支持。可追溯性是质量管理的反馈，也是质量管理过程中持续改进的必备。可追溯性可以总结为“记我所做”。 三、理解和应用 可以将质量管理的三个基本特性总结为质量管理中的三句话：写我所做，做我所写，记我所做。也通过这三句话，可以清晰的发现这个三个基本特性涵盖了航空机载软件质量管理的全部过程和要点。以下内容就笔者在现有质量管理状态分析的基础上，分别就这三个特性如何应用，进行简单的阐述： 1.完整性 完整性，作为质量管理的基础，首要任务是是建立完整覆盖顾客要求、法律法规的质量管理体系。如何建立？民航产业有自己行业的质量标准――AS9100，按AS9100的条款，建立质量管理体系，形成质量管理体系框架。对于航空机载软件来说，仅仅满足AS9100的要求是不够的。在质量管理体系的建设中，必须同时要考虑适航规章的相关要求，包括DO-178B、Order8110.49。笔者认为以下图形象地形容AS9100和适航标准之于质量管理体系之间的关系： 图1 质量管理体系和AS9100及适航要求三者间的关系图 根据实际参与项目预投产质量管理体系的适航审定经验以及实际参与项目的开发经验，可以使用符合性矩阵分析的方法，通过建立程序和AS/9100及适航标准三者之间的符合性矩阵，一方面明确AS9100和相关适航标准的各方面的要求，一方面在矩阵中可以明显地看出当前质量管理体系完整性状态。下表为方法中采用的简易的矩阵表： 注1：由于篇幅有限，只能简单列出表头，其中横行中可以列出AS9100条款号；左侧纵列可以列出相关适航条款要求，在表的右侧某一栏中可以列出体系程序的名称。表格可以根据条款的详细程度进行调整；表格因人而异，可调整以适合本企业的相关要求。 注2：对应矩阵中，可以采用标志方式，如完全满足，用表示；如果AS9100条例满足，但是不满足适航要求，用表示；如AS9100条例不满足，但是适航要求满足，用表示； 随着适航标准不断更新以及产品研发经验的积累，公司同样需要不断改善和持续改进体系文件以切实满足质量管理的完整性要求，如DO-178B升级为DO-178C，则公司应针对升级前后版本识别，确保质量管理的动态完整性。完整性，是质量管理过程的基础，也是前提，只有确保质量管理中体系文件/程序的完整覆盖，才能有效保证质量管理的实施，才能确保企业有效率、有组织的进行。 2.符合性 符合性，之于完整性和可追溯性来说，起承上启下的作用。为确保符合性，首要任务是建立满足符合性的方法。日本质量大师石川馨认为：“当引进某种做事的方法时，很自然要考虑这种方法是否合适。通常我们根据过去的结果与经验或传统的方法做出决策。适当的评估将使这种决策变得更加有效，同时工作过程中的数据对于评估工作来说也是至关重要的。”对应质量行业中老话“不是最先进的方法就是最佳的方法，选择最合适的方法才是最佳的方法”。对于一个企业的质量人来说，应该清晰自身企业所处的规模、阶段，并选择相应的方法以确保符合性。符合性，是PDCA过程方法最重要的环节。笔者个人觉得对于一个企业来说，简要的操作流程可以按照如下流程进行： 图2 符合性实施流程图 注：对于任何产品来说，数据的积累是产品优化，行业的发展的基础。 结合上述流程图，以机载软件生命周期过程中的研发过程为例，具体操作可以参考如下： 针对机载软件研发过程，利用电子检查单（peer review）方式进行过程把关。 对各个层次的人员进行相关业务知识方面培训，要言明使用检查单的意义和作用。 建立每个过程作业指导书，找出每个过程的关键要素，将关键要素导入到电子数据库中。 依据检查单内容，对实际项目研发过程进行评审和检查，将每个关键要素的检查结果导入数据库。 以数据库为基础，针对检查结果中出现的问题分析，进行相关管理过程和/或相关产品设计构型进行改正和/或预防。 注：实现数据库与检查单相连接，通过在数据库中输入关键字，使其自动生成检查单；一方面减少不同素质的人员造成检查单内容的差异，另一方面有利于人员更专注于产品检查和改进的本身，提高执行效率。 符合性，是一个持续改进螺旋过程，是建立在公司的质量管理基础上，逐步的改善，根据机载软件的不同阶段选择相应方法以确保符合性。 3.可追溯性 对于机载软件来说，可追溯性的意义在于验证完整性和符合性，另外也在于后续过程的软件维护和升级，以及航线过程中如果发现问题，可以及时排查出问题所在，找到根本原因。机载软件的配置管理过程是确保可追溯性的前提。在DO-178B和AS9100中可以查询有关配置管理的规定，根据AS9100要求和适航要求以及DO-178B建立配置管理程序。在机载软件的配置管理过程中， 首先需要针对机载软件相关阶段建立配置基线，包括需求基线，设计基线； 针对所有需求、源代码、目标代码建立追溯矩阵； 如果机载软件已经建立配置基线，其中的任何更改，都需要按照配置管理程序（计划）的更改控制流程实施更改； 按要求定期进行配置审核，并编制配置管理报告； 按照加载规程实施机载软件加载前环境确认，并填写加载记录。 现如今各个企业更加重视信息化管理，在实际工作过程中，不断引进新的工具软件，如对于机载软件需求的管理，一般会采用DOORs软件进行管理。未来的信息化系统应该更是一个高度集成的信息化平台，能够实现简单输入自动实现，容易检索等等，给员工工作带来很大的便捷性，降低了人为错误，进一步提高了工作效率。而所谓高度化集成的信息平台，个人觉得可以通过建立不同的模块，然后在模块后台实现数据库支持。以航空机载软件的几大过程为例，包括计划过程，，需求过程，设计过程，编码过程过程，供应商管理过程，建立相应的模块，在各个模块之间共享同一个数据库；对于每个模块之间再细分子过程，为每个子过程建立窗口。高度集成化信息平台能够将一个机载软件完整生命周期所有信息记录在同一平台上实施分类保存，可以通过菜单拉取机载软件配置项，了解其当前状态，链接到供应商管理，进一步了解供应商的需求和编码状态。 可追溯性，是质量管理过程的体现，只有实际工作中进行了相应的记录和标识，才能确保机载软件的可追溯性。也才能真正确保机载软件产品满足初始适航和持续适航能力。可追溯性确保了质量管理真正的实现。 四、三个基本特性之间的关联 三性，用综合性的话语来描述：针对航空机载软件的每个过程，按照AS9100/适航要求建立完善的机载软件质量管理体系程序和方法以及计划；每个过程的操作按照既定的程序进行，做好相关记录。完整性、符合性、可追溯性，用三句话概括他们的关系：写我所做，做我所写，记我所做。实际质量管理过程中，却不能将这三个特性割裂开来对待。在实际操作中，完整性是质量管理的必备因素，充分条件，只有满足了完整性，才能确保符合性和可追溯性的实现；符合性是质量管理过程的主体，满足了符合性，才能体现了质量管理完整性的同时能确保质量管理的可追溯性；可追溯性是质量管理的必要条件，可追溯性的实现才能体现完整性和符合性的实现。三者之间密不可分，环环相扣。当三性中有一点不满足要求，其他两性也就不能满足要求，进一步说明质量管理失控。 在实际机载软件的需求和设计编码中，只有确保各项活动满足质量管理的三个基本特性――完整性、符合性、可追溯性，才能实现质量的过程方法管理，才能充分说明质量管理的完善有效，才能真正确保航空机载软件满足系统功能和适航要求，最终确保产品满足客户的要求。 五、结语 对于机载软件来说，实现其功能和运行已非难事，难点是如何使航空机载软件在满足安全的情况，实现成本降低，技术性能提高，以持续满足客户和适航要求，最终获得更高市场份额。相信通过满足质量管理的三性：从小处来看，可以培训企业所有员工的质量意识，在航空机载软件研发生命周期中更注重过程的输入和输出以及过程活动，降低了研发的成本；从大处来看，也使得缩小与国际先进航空研发企业的思想和流程上的差距，使企业有更多精力投入产品的技术研发和创新过程，以进一步缩小与其之间的技术差距。 笔者清楚，就单单质量管理本身来说，要想建立一套行之有效的质量过程管理方法，并实际应用于企业，为企业带来益处，并非一朝一夕，需要很长的路要走；笔者更清楚，质量管理，受制于产品研发技术，单单发展好质量管理流程，并不能带来根本性地变化。要想真正实现中国自主研发的民航产品进入市场，甚至走出国门，需要从技术、管理、人才等各个方面着手进行循序渐进的改善。套用屈原前辈的一句话“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。 软件质量管理论文:基于质量管理体系和CMMI的气象水文软件质量控制方法浅析 摘 要：论文针对气象水文软件开发中存在的问题，分析了国内外常用的软件质量控制方法以及它们所存在的问题，提出了将质量管理体系和CMMI相结合的质量控制方法，建立了一种新的软件质量控制模型，为全面提升气象水文软件的质量提供新的思路。 关键词：软件质量；质量管理体系；CMMI；GJB9001B-2009；质量控制模型 软件在装备系统的研发过程中起着至关重要的作用，软件产品的质量已逐步成为军队信息化建设的核心，软件质量关系到武器装备系统的生命，关系到军队信息化建设的整体水平，一旦软件失效，就可能导致整套装备系统的失效，甚至导致战争的失败。目前，软件在研发过程中存在诸多问题，导致软件的质量和可靠性远不如人意，特别是与硬件的可靠性相比，软件的可靠性一般要低一个数量级[1]。 1 软件开发中存在的问题 （1）装备系统研发软硬件管理不均衡，过分强调硬件。武器装备的研发是一个非常复杂的系统工程，涉及到技术和管理的方方面面，而且其各个因素又是相互关联和制约，不均衡的过分强调某几个方面都是不科学的。而现状是系统的研发过分强调硬件的重要性，软件只是被当做硬件的一个附件来对待，未作为产品列入装备系统计划和技术配套表。 （2）总体单位不抓配套单位分系统软件的质量，监控力度不够。在软件产品的开发中不遵循软件工程的要求，而且武器装备系统的总体单位只抓本单位开发的软件质量，对配套单位分系统软件的开发过程监控不力，对配套单位交付给总体单位的软件普遍不进行软件验收测试和软件验收评审。 （3）软件设计文档的编制不规范，不符合国军标要求。编制时缺少文档化的过程描述，尤其是缺少工作文档、风险管理文档和工作量统计文档，而且文档编制水平和质量参差不齐。特别严重的是大多数单位的文档是在软件编程完成后补写的，失去了以文档指导软件实现的作用。 （4）高层管理者对软件管理不够重视，软件配置管理不到位。管理要从高层做起，但是多数高层却忽略了管理的重要性，有的软件开发组未设配置管理员，有的单位对配置管理的概念（如对基线标识和配置控制等）模糊，对软件开发库、受控库的设置与管理不当，致使软件在出厂前基本不受控。 （5）对软件测试的概念和方法认识模糊，缺乏对过程和产品进行测试。软件开发测试人员和质量控制人员之间缺乏对对方工作的基本认知，双方难以沟通，阻碍了研发工作的顺利开展。部分单位对第三方测试存有疑虑：担心泄密，难以保护知识产权，或担心经费不足和增加工作量延误工程进度。 上述问题是装备研发中普遍存在的现象，亟待改进。国内外的经验说明，为了解决上述问题，最根本的一条是必须“树立软件产品的观念”和“用软件工程方法组织软件开发”[2]，并按照软件工程方法的基本原则不断改进软件开发过程。现在国内比较常用的控制软件质量的方法是质量管理体系法，而国外比较流行的是运用CMMI（Capability Maturity Model Integration，即能力成熟度模型集成）来控制软件的质量。 2 软件质量控制的常用方法及缺陷 2.1 军用软件研制质量控制的一般做法及缺陷 我国一直采用质量管理体系中全面质量管理的原则来控制军用软件的质量。按照全面质量管理的观点，“产品质量是设计、生产出来的”，关注软件开发、研制的过程，通过强调过程模式，将组织内所有的工作定义为一个个明确的过程来进行质量保证和评估，使影响软件产品质量的因素在产品形成的全过程中始终处于受控状态，以此来提高其使用的可靠性、安全性，突出的把持续改进的过程作为提高质量管理体系水平的重要手段。 目前，军用软件研制质量控制的整套模型源于GJB9001B-2009，该国军标适用面广，可面向于硬件、软件、流程性材料和服务四大产品[3]，主要强调的是硬件产品的质量控制，对军用软件的适用性稍弱，没有针对软件产品及其研发的特点展开说明，尤其是在型号的不断改进，装备状态的多次更改之后，对军用软件的配置管理等方面的更高层次的问题，缺乏行之有效的解决方法，在实施该标准时无法引起高层领导的重视，没有对质量提出更高的要求，忽略了该标准反复强调的“质量管理必须坚持持续进行质量改进”，导致研制单位无法拥有一套适用的质量管理体系。 2.2 国外软件研制质量控制的一般做法及缺陷 CMM（Capability Maturity Model for Software，即软件能力成熟度模型）是对组织软件过程能力的描述[4]。CMM 中最为核心的思想是：只有好的过程才能造就好的结果。它侧重于软件开发过程的管理及软件工程能力的改进与评估，是一种高效的管理标准，有助于最大程度地降低成本，提高产品的质量和用户满意度。CMMI是CMM模型的最新版本，它把软件开发视为一个过程，并根据这一原则对软件的研发和维护进行过程监管，以使其更加科学化、规范化。CMMI项目为军工界和政府部门提供了一个集成的产品集，其主要目的是消除不同模型之间的不一致和重复性，降低基于模型的改善成本。CMMI将以更加系统和一致的框架来指导组织改善软件过程，提高软件产品的研发、获取和维护能力。 CMMI是目前国际上最流行、最实用的一种软件质量控制模型，强调各个方面的均衡发展，注重基于模型的、循序渐进的过程改进，可以帮助软件企业有效地管理软件过程，但是CMMI也存在缺陷，CMMI本身是国外的体系，是基于法治的体系，而我国强调的是人治的氛围，这种文化性问题是CMMI能否适用于我军的关键；实施该体系时单位对于软件研发人员缺少必要的有关质量管理方面的培训，导致软件研制人员与质量管理人员难以沟通，阻碍了研发工作的进度；CMMI只强调关键过程域，无法保证软件产品能被成功的研制出来。 3 基于质量管理体系和CMMI的气象水文软件质量控制方法 3.1 质量管理体系与CMMI的共同性 质量管理体系与CMMI面向的都是组织和软件产品的质量问题，都是以现代质量管理理念为基础，充分体现了质量管理、质量保证、全面质量控制、全面质量检验等思想。它们都非常关注产品的质量，都以相同的质量原理为基础，都强调通过良好的过程来保证产品的质量，都在强调外部沟通的同时强调内部沟通，都以组织的领导者和管理者作为最关键的成功条件，都采用PCDA方法，都重视规范化、活动规程和必要的文档与记录。 3.2 质量管理体系与CMMI的差异性 作为质量管理的标准性文件，CMMI与GJB 9001B是有着明显的差别的。GJB 9001B是一个适用于各类产品的通用型标准，主要是针对制造业制定的，而CMMI是专门针对软件开发设计的，可以帮助软件企业有效地管理软件过程；GJB 9001B强调完整的组织体系，可以用来建立符合ISO9000管理的组织管理，而CMMI本身对管理体系没有明确要求，默认组织体系是有效的、健全的；GJB 9001B评估的目的是要认证组织是否建立了有效的质量管理体系，为此给出比较简明、科学、原则性的要求，评估出结论合格与否，而CMMI则用于评估组织的软件能力的改善，确定采购风险，或找出软件过程的强项和弱项，明确改进途径，为此给出良好软件过程的详细描述和能力提高的简明科学途径。 3.3 基于质量管理体系和CMMI的气象水文软件质量控制模型的建立 GJB 9001B鼓励在建立、实施质量管理体系以及改进其有效性时采用过程方法，通过满足顾客要求，增强顾客满意，而CMMI的本质是通过对软件研制过程中关键过程域的精确定义，来使软件研制从一个不确定的“黑箱”操作过程，变成一个各步骤可视的、可对偏差随时控制的“透明”操作过程。根据质量管理体系和CMMI的相关理念和技术要求设计出适用于气象水文软件的质量控制模型。 质量控制是一个循序渐进的过程，该模型将质量控制归纳成七个阶段：（1）明确准备目标、项目范围和资源需求，依据CMMI的相关标准对软件的现状进行评估，定义相应的目标和指导原则，为下一阶段准备好相应的评估资料；（2）根据客户的要求和技术指标制定软件的开发流程，该阶段表达了组织层上下同心、拟定目标和愿望的状态，这是对将来有一个共同思考的过程；（3）在新的开发流程下引入GJB 9001B质量管理体系的相关要求，对组织当前的状态进行判决，及时向组织传达发现的情况和问题，并根据GJB 9001B的要求，确定需要进一步改进的方向；（4）根据上述要求拟定软件管理流程，确定关键业务主题、各团队的角色和职责、需要进行的活动以及改进进度安排；（5）在此流程的基础上导入成熟的开发和管理理论及方法，并根据客户的要求建立相应的规则、度量方法、模板，作为改进和实施的基础；（6）按层次和相关要求编写各层次文件，根据国军标的要求编写相应的工作文档、风险管理文档以及工作量统计文档；（7）依据软件运行的实际情况改进流程，在这个过程中组织的所有人员确定需要改进的目标，分析现有的工作步骤、客户需求和存在的问题，给出改进方案，验证并更新实施流程，在提高技能、绩效的同时，也提高软件的质量。质量控制是一个总结、再学习和提高的过程，通过不断的改进建立下一轮工作的更高目标，制定组织进一步工作的计划，只有通过这种反复的评估改进才能不断提高软件质量。 4 结束语 在信息化高速发展的今天，要高质量、高效率地开发出复杂的大型软件系统已不再是单个质量控制方法所能完成的任务，只有通过融合多种方法的优点推出一种新的质量控制模型，才能保证气象水文软件产品的质量和可靠性。本模型旨在GJB 9001B的基础上结合CMMI的理念和技术要求，把GJB 9001B作为CMMI的保障，而把CMMI作为GJB 9001B的“使能器”，两者相互促进，全面提升气象水文软件的质量及服务能力，进而提高武器装备软件的质量。 软件质量管理论文:仿真训练软件质量管理中的“三库”建设研究与实践 摘 要 为了加强仿真训练软件开发过程中状态变化的控制，针对仿真训练软件质量管理中存在的问题，在软件开发过程中建立“三库”，并通过“三库”的有效管理实现配置管理的部分功能，达到提高仿真训练软件质量和质量管理水平的目的。 【关键词】仿真训练 软件 质量管理 三库 1 引言 我国信息化建设突飞猛进的发展，给我们的工作和生活带来很多便捷。无论是在学校、军营，还是机关、农村，信息化覆盖率越来越高，让人们真切感受到科技带来的独特魅力，人们可以足不出户就能体验到科技给予我们的全新的感受。科技让我们距离世界很近；科技让我们工作或生活更加轻松；科技让我们颠覆过去的思维及工作、生活方式。 信息化建设如火似荼地发展，同时也催生了仿真训练软件的数量越来越多、规模越来越大、结构越来越复杂，软件质量对仿真训练软件可靠性的制约也日益凸显。为了满足日益提高的仿真训练软件质量要求，确保软件质量和可靠性，做好软件质量管控工作具有十分重要的意义。 作为软件质量管理的核心内容，配置管理是可以控制软件变化的科学管理。软件配置管理的主要内容集中在软件的版本控制、变更控制和过程支持。其中，设立“三库”，即开发库、受控库、产品库，对软件技术状态变更和版本控制的管理更是其最主要、最核心的问题，也是配置管理的重点。在军用仿真训练软件开发过程中，通过对软件“三库”的有效管理来达到控制状态的变化和标识的情况，并严格履行软件产品的出入库规定，从而实现对软件的质量监督。 2 “三库”的含义 “三库”是指软件开发库、软件受控库和软件产品库。“三库”的建立是配置管理当中的一个重点内容，不仅可以对软件开发过程中软件状态的变化进行控制，还可以对软件配置项进行有效的标识，同时又可以避免复杂的配置管理技术给开发成本造成太大的影响。 GJB 5000A《军用软件能力成熟度模型》、GJB 5235《军用软件配置管理》和GJB5716-2006《军用软件开发库、受控库和产品库通用要求》都有对“三库”建设的相关要求，其中，GJB5716-2006中给出“三库”的定义分别是： （1）软件开发库（software development library）是指在软件生存周期中，存放软件配置项的集合。 （2）软件受控库（software controlled library）是指在软件生存周期中，存放已通过测试或评审且作为阶段性产品的软件配置项的集合。 （3）软件产品库（software product library）是指在软件生存周期中，存放已定型（鉴定）且供交付、生产、检验验收的软件配置项的集合。 通俗一点的解释“三库”的含义是： 软件开发库就是在软件生存周期的某一个阶段期间，存放于该阶段软件开发工作有关的计算机可读信息和人工可读信息的库；在软件生存周期的某一个阶段结束时，开发库内的内容经过评审通过后，就可以进入到软件受控库中；在软件生存周期的组装与系统测试阶段结束后，形成的可以直接交付给用户的最终产品或可以在现场安装的软件就存放在产品库中。 3 仿真训练软件质量管理中存在的问题 目前，仿真训练软件的质量管理工作还没有采取有效的管理办法和措施，软件质量还远不能满足软件开发的要求，软件开发成本与进度计划难以准确估计，对软件产品质量的评价还缺乏标准和手段。归纳起来，军用仿真训练软件质量管理中存在的问题具体表现为以下4个方面： 3.1 软件项目质量管理意识不强 现阶段，大部分仿真训练软件开发研制单位质量管理意识不强，在软件开发过程中没有按照质量管理体系要求行之有效的管理和监督。在软件开发过程中，缺少质量保证大纲等质量保证文件和阶段性的评审制度，软件的质量保证工作基本上是由软件开发者自身完成的，而实践已经证明，采用这种方法开发的软件是无法保证软件的质量的。 3.2 缺乏软件技术状态管理和控制 在仿真训练软件开发过程中，软件的技术状态非常多，软件的一条语句或一个函数的修改都可能造成软件部分功能无法正常运行，甚至整个软件瘫痪。所以，一旦软件出现故障，由于没有对软件的技术状态实施管理和控制，很难快速准确的找出故障原因，严重的情况下，还会造成更大的损失，直接影响整个军用仿真训练软件的质量。 3.3 软件测试不够充分 大多数仿真训练软件开发单位没有设立独立的软件测试部门和专门的软件测试人员，而是在软件开发的各个阶段由开发人员采取自己设计、自己编程、自己测试、自己维护的方式来完成的。由于软件开发人员任务重，他们在测试上不可能花费很多时间和精力，所以很容易把软件测试环节变成只是走过场、讲形式，导致测试的作用和可信度大大降低，一些隐含的错误和缺陷被遗留到软件交付之后的运行阶段。 3.4 对软件文档的重视程度不够 软件文档是软件的一个重要组成部分，是保证软件质量的一个重要手段，它关系着整个软件的有效运行和维护。在军用仿真训练软件开发过程中，开发人员没有充分认识到文档在软件开发过程中的作用，所以导致开发人员对文档编制不感兴趣，编制不及时；软件文档内容不完整，与开发过程不一致，格式不规范；文档审核和管理不够严格，未经审批可随意更改文档内容等问题，最后造成软件的透明度低，软件可维护性和可移植性不好，给软件研制和维护带来很多困难和问题。 4 “三库”在仿真训练软件开发过程中的应用 在仿真训练软件的开发过程中，软件的技术状态是在不断变化的，软件在各个阶段的配置项内容是不相同的，软件的版本也是存在更新的情况。因此，对软件技术状态的管理和控制是保证军用仿真训练软件质量管理的关键。“三库”质量管理是软件质量保证的一个非常重要的手段，也是软件产品形成过程技术状态管理的核心任务。 4.1 建立“三库” 按照相应国军标的要求，在仿真训练软件生存周期中，要建立软件“三库”，通过对“三库”的集中管理，实现对软件开发过程中状态变化的控制和对软件配置项的正确有效的标识，以确保仿真训练软件产品的正确性、完整性、可控性、可追溯性。 4.1.1 开发库 从技术状态形成过程、有效控制和管理的角度看，在仿真训练软件完成详细设计阶段工作之后建立软件开发库。此时将未进行测试和评审的软件和软件相关设计文档等软件配置项存放到开发库中进行集中管理，并由软件开发项目组或分系统负责。 4.1.2 受控库 软件受控库反映的是软件研制开发过程的轨迹。在仿真训练软件形成过程初、中期等阶段建立软件受控库，对通过测试和评审，确认正确的软件版本、完整的软件文档材料，以及其它相关软件配置项，采用软件受控库管理，由系统总体负责管理。 4.1.3 产品库 在仿真训练软件研制开发的末期建立软件产品库，对通过综合测试（验收）的软件、完整的软件文档材料、软件生命周期更改的版本，以及开发研制该软件产品的相关的成套软件（包括开发环境和开发工具）集中控制管理，由研制单位质量管理部门负责。 4.2 软件开发库的管理 软件开发库建立在承担仿真训练软件开发任务的项目组，由项目组质量管理人员或分系统负责人（无分系统的由项目负责人）负责日常管理和维护。软件开发库中管理的内容包括软件开发、测试阶段对应的文档和“初始阶段”的软件。 4.2.1软件开发库入库的内容 （1）按照对应国军标要求，软件在开发过程中规定的所有系统的和阶段设计文档，包括：软件开发计划、软件技术规格书、软件需求规格说明书、接口需求规格说明书、概要设计说明、详细设计说明、接口设计文档、软件测试计划、软件测试说明、软件测试报告、软件配置管理计划等。 （2）软件开发过程中各阶段所产生的计算机软件部件、计算机软件单元及其源程序代码、目标代码和数据定义文档，软件开发过程中各阶段进行软件测试的测试用例和测试结果等。 4.2.2 软件开发库的控制要求 项目组首先根据开发软件的规模，将符合项目标识、版本等软件配置要求的软件配置项入库控制，在此基础上对开发库的每一项内容（配置项）进行标识，由专人负责记录开发库中每一个配置项的位置、标识和入库时间。如果有某个配置项需要进行修改，则需要按权限实施更改，并必须通过项目负责人的审批。在进行更改操作的同时还下需要填写《软件开发库更改记录表》以记录开发库中的有关更改信息，并保存更改前的软件或文档的标识和版本。出库控制应按规定的权限出库，记录有关出库的出库项、软件提取人和出库时间等信息。 4.3 软件受控库的管理 在仿真训练软件测试工作开始之前需要对开发库中的软件配置项进行确认工作，然后从中提取被测软件和相应文档进行测试。通过认可的测试或评审的软件配置项就可以转库到软件受控库。 4.3.1 软件受控库入库的内容 软件受控库入库的内容必须是通过测评或评审的软件配置项，以及是仿真训练软件开发单位或用户认可的内容。具体内容包括：可行性研究报告、项目开发计划、软件需求说明、概要设计说明、详细设计说明数据库设计说明、软件测试计划、软件测试分析报告、用户手册、操作手册、软件维护手册、项目总结报告、项目验收报告、质量要求文档（质量保证大纲、标准化大纲、可靠性和维修性保证大纲等）、软件（源程序、目标代码、编译成目标代码的详细步骤、可执行程序和写入可编程器件的程序等）、软件设计更改报告及审核文档，以及所有文档的电子版本。 4.3.2 受控库的控制要求 仿真训练软件的受控库控制要求要比开发库更为严格，受控库的管理控制由承研单位的质量管理部门负责，软件开发人员受控使用。 软件开发库中通过测评和审核的软件配置项必须转入到受控库进行管理，每次访问需按权限，并要通过项目负责人和质量管理部门负责人联合审批才可获得批准，同时还要记录访问人 、访问时间、访问项、访问批准人等信息。出库控制时，软件提取人的申请，项目负责人和质量管理部门负责人审批，并进行出库信息登记。更改控制时，软件开发人员先提出更改申请，质量管理部门向有关人员更改信息，并且组织评审，待更改内容通过评审后方可按要求办理出库，转入到开发库中进行更改；完成更改后按相关要求重新入库，并及时向有关人员更改信息。 4.4 产品库的管理 软件在通过综合测试或验收之后，其配置项应转入软件产品库进行管理。而其它项应纳入承研单位的档案管理。 4.4.1 产品库的内容 软件产品库入库内容应是已经完成了综合测试等待交付给用户运行或者是现场安装的最终的软件产品，具体包括可执行程序、系统配置文件、数据文件、安装文件以及电子文档和书面文档。 4.4.2 产品库的控制要求 产品库的管理控制直接由军用仿真训练软件承研单位的科研部负责。对软件产品库须按相关要求进行入库、访问、出库、更改、配置状态报告、配置审核等的控制。 产品软件版本必须与设计文件及其电子版同步归档，软件档案必须与其纸质软件文档相符。产品软件归档媒体一式两套，一套为基准盘封存保管，一套为工作盘提供利用。 5 “三库”应用的效果分析 在仿真训练软件的开发过程中应用“三库”，对软件的变化状态和有效的标识实施管理，使得软件的开发过程变得可控，杜绝了软件开发和使用的随意性，软件质量得到了保证。“三库”应用的效果具体表现为以下几个方面： （1）在仿真训练软件开发过程中应用“三库”进行有效的标识，减少了项目开发因为版本错乱、标识不清等低级错误，导致整个软件产品质量下降，保证了软件的开发周期及阶段性取得的成果。 （2）在仿真训练软件的开发各个阶段中，软件和其它软件配置项不可避免会发生更改，通过“三库”的应用，强化对开发库、受控库和产品库更改的审批控制，使软件的所有的技术状态都处于可控的范围内。 （3）在仿真训练软件的开发中应用软件“三库”实施管理，不仅可以帮助项目管理人员和软件开发人员清晰、准确的把握软件开发的每一个阶段和流程，而且通过软件“三库”的管理还可以让软件开发人员发现并避免一些重复性、阶段性的错误，使软件开发人员能够开发出高质量的软件产品。 6 结束语 随着仿真训练软件的发展，软件的质量要求也随之提高，软件的质量管理工作就成为越来越重要的问题。本文研究了仿真训练软件质量管理中的“三库”概念和建设方法，并在软件开发过程引用“三库”实施管理类，从软件开发阶段开始提高软件质量，建立和维护军用仿真训练软件在软件生存周期中各个阶段产品（包括各个文档、程序及其数据等）的完整性，确保对仿真训练软件形成过程的质量实现可追溯性，使软件开发、技术状态管理和维护过程处于受控状态，最终提高仿真训练软件质量。 作者单位 海军潜艇学院 山东省青岛市 266042 软件质量管理论文:加强我国军用软件质量管理的若干思考 [摘 要] 随着军队信息化的高速发展和广泛应用，军用软件在武器装备系统中的重要性日益突出，其质量已成为影响武器装备作战性能的关键因素。分析了我国军用软件质量管理的发展和现状，并从突出地位作用、加强理论研究、加快系统建设、提高建设水平四个方面对如何加强我国军用软件质量管理提出了思考与建议。 [关键词] 军用软件；质量管理 随着高新技术的发展和装备信息化程度的提高，软件在现代武器装备中所占的比重不断增加，在武器装备系统中的地位逐渐由硬件的配套产品上升为独立的产品，成为武器装备系统和自动化指挥系统的重要组成部分，武器系统功能的生成和发挥对软件的依赖性越来越强。军用软件的质量关系着装备系统功能的强弱和成败，直接影响甚至决定着武器装备的质量。 一、军用软件 军用软件（Military Software）是指用于保障军事装备及其配套系统正常工作，经正式立项研制并交付军方使用的特殊的专用软件产品。与常用软件相比，它实时性、时序性、精度性、安全可靠性要求更高，并具有嵌入式软件多、能适应各种恶劣军事应用环境的特点。 军用软件一般分为两类。一类是武器系统软件，包括为武器系统专门设计或专用的嵌入式软件，指挥、控制和通信软件；对武器系统及其完成军事任务进行保障的其他软件。另一类是自动化信息系统软件，主要是指执行与武器系统无关的系统使用和保障功能的软件。 二、我国军用软件质量管理的发展 同国外相比，我国军用软件质量管理起步较晚。1996年，原航天工业总公司颁发了《中国航天工业总公司软件质量管理规定》，明确规定了软件也是产品，必须和硬件一样纳入型号配套管理，列入产品配套表和技术配套表，实施产品管理。2000年3月，国防科工委颁布了《国防科工委关于加强国防科技工业质量工作问题的若干决定》，并于2001年9月颁布了《军工产品软件质量管理规定》。2002年，国防科工委专门组织软件调研组，对重点型号的软件承制单位进行了调研，并对加强软件质量与可靠性工作进行了现场指导。在2002年9月召开的国防科技工业质量工作会上指出，软件质量是当前比较薄弱的环节，应充分重视软件质量问题，积极借鉴国外软件质量管理方面的经验，加强国防科技工业内部各单位的交流，促进软件质量控制和可靠性工作。 我国军用软件质量管理基本上是以软件开发项目为中心，以软件工程化带动和推进软件质量管理，其具体方法如下： 1.依据软件工程原理，按照一定的软件开发方法学，确定适当的软件生存周期模型，分阶段实施了软件质量管理和控制。 2.型号软件纳入了产品配套表，对软件产品的研制进行了严格的质量管理。 3.根据软件的规模和安全关键性等级，对软件进行了分级分类管理。 4.落实型号研制人员的岗位职责，软件研制人员经培训合格后持证上岗。 5.制定并实施了大型项目的软件规范。 6.建立并完善了软件独立测试机构，提出并实施了软件仿真测试，加强了软件开发项目组内的软件测试力量，对A、B级软件开展了独立的确认测试。 7.为总结型号软件开发方面的教训，编写了型号软件故障启示录；为总结型号软件测试经验，编写了软件评测文集与案例，建立了测试实例库。 三、我国军用软件质量管理现状 随着军事装备体系化、复杂化、高技术化趋势逐渐显著，各类军用软件的使用日趋广泛，结构日益复杂，军用软件已不再是硬件的附属物，已经成为与硬件并列的、独立的技术状态管理项目。军用软件要求具有很高的可靠性、可维护性和安全性，以保证最大限度地发挥系统的整体作战效能。因此，军用软件开发中必须采用有效的手段和工具进行软件的质量保证活动，以支持开发人员在最短的时间内，用最小的费用开发高质量的软件，满足应用需求，同时减少维护费用。 但是，由于受多种因素的影响和制约，军用软件的质量和可靠性问题一直没有引起人们足够的重视。软件在开发、设计阶段缺乏严格的需求分析和评审；在调试、验收阶段，由于缺乏科学的测试手段也无法对软件进行必要的测试；在使用、维护阶段，不能严格按照软件配置进行管理，造成软件在生存周期中，存在着更改随意性大、质量难控制的问题。这些都不可避免地造成了软件的技术状态混乱，给用户的使用和维护工作带来了困难，影响了战斗力的提高。军用软件质量管理存在的一些不足如下： （一）承制方尚未建立完善的软件质量保证体系 目前，虽然已经建立基本的军用软件质量体系标准，如GJB9001B-2009等，但是实施程度较差。在现阶段，军事科研软件的开发大多集中于军队直属单位中，大多是院校、科研所及相关部门。参与软件开发单位一般较多，但单位内部没有建立较为完善的软件质量保证体系。由于质量体系的不完善导致了软件开发过程缺乏行之有效的管理和监督，软件的质量保证工作基本上是由软件开发者自身完成的。 （二）军方尚未有效参与软件需求定义 软件需求是度量软件质量的基础，不符合需求的软件就不具备质量。但当前的型号研制中，军用软件需求定义阶段缺少军方的有效参与，设计人员无法全面、准确地理解和定义装备的作战使用需求，同时对军用软件隐含的需求（如软件的可维护性）重视不够，导致在后续工作中软件修改、返工频繁，不但影响了软件研制进度，而且一些质量问题和缺陷也带进了后面阶段的工作中，软件质量难以保证。 （三）软件测试不够充分 目前，军用软件承制方多数没有建立专门的软件测试组，而是在软件开发的各阶段主要由开发人员采取自测和互测相结合的方式。由于软件开发人员任务重，他们在测试上不可能花费很多时间，容易走过场，致使测试的作用和可信度大大降低，一些隐含的错误和缺陷被遗留到软件产品交付投入运行阶段。 （四）文档在软件质量保证中的作用尚未引起足够的重视 软件文档是计算机软件产品不可缺少的一部分，它关系到系统能否有效运行、开发和维护，是保证软件质量的一个重要手段，它主要体现在文档本身的可追溯性和可改进性。但是，在实际工作中，文档的形成过程是一项艰苦、枯燥的劳动，人们常常忽视它，致使文档的编制和管理存在着许多亟待解决的问题。一是软件开发人员对文档编制不感兴趣，编制不及时；二是软件文档格式不规范，内容不完整，可读性差；三是文档审核、管理把关不严，未经许可随意更改的现象比较普遍。这些问题导致了软件透明度低、可维护性差。 四、加强我国军用软件质量管理的措施 （一）要突出军用软件质量管理地位作用 随着军用软件在作战、训练、战备、管理等军事领域的广泛应用，其地位和作用更加突出，必须充分认识到软件质量问题的严重性和紧迫性，努力提高军用软件的质量和管理水平。必须针对军用软件研制及使用保障过程中存在的种种不足，强化质量意识，加强质量管理制度建设，建立健全软件质量管理体系，不断提升质量管理能力。 （二）要加强军用软件质量管理的理论研究 军用软件在研制开发过程中，对质量管理理论具有明显的依赖性。针对目前对军用软件质量管理理论研究较少的现状，迫切需要加强相关领域的研究。 1.加强军用软件质量管理基础理论研究。军用软件质量管理基础理论主要包括基本概念和基本原理，军用软件质量管理的特点、要求和原则，以及面对当前软件开发和使用保障过程中遇到的新问题，提出解决的对策、措施和研究重点，以便系统地研究和解决。 2.加强军用软件质量管理基本规律研究。军用软件质量管理基本规律是进行质量管理活动的基本遵循和依据。应根据军用软件自身的特点和要求，借鉴质量管理活动的基本规律，从军用软件的需求分析、设计、开发、测试、定型与鉴定、质量监督、项目管理、验收、配置以及维护等不同活动的特点出发，来研究军用软件质量管理的基本规律。 3.加强军用软件质量管理方法手段研究。要紧贴军用软件质量管理的实际，区分不同活动的特殊要求，围绕军用软件质量形成的全过程，深入开展质量管理方法手段的研究。 （三）要加快军用软件质量管理体系建设 现代高技术武器大量采用计算机系统，军用软件为完成智能化的任务，也越来越复杂，外军已经把军用软件作为装备纳入了管理体系。我军新一代武器陆续装备，指挥自动化系统也初具规模，软件的成分大大增加。但军用软件在设计、开发、测试、维护、使用管理上还很薄弱。因此，针对军用软件的特殊性，建立系统化、正规化的质量管理体系十分重要。 1.建立军用软件质量管理部门。有必要在总部一级建立一个集中统一的软件管理部门，负责制定用以规范和指导军用软件发展的法规、制度和技术标准，在总体上规范和指导各军兵种的软件开发与采办；在各军兵种成立相应的部门，负责指导、规范本军兵种的软件开发与采办工作。 2.健全军用软件质量管理体系。在准确把握军用软件质量需求的基础上，研究如何加强组织体系建设，形成科学合理的质量管理体系，明确各层次、各部门的质量管理职责，提高质量管理的保障能力和水平。 3.健全军用软件质量管理的相关法规和技术标准。健全完善的法规和技术标准是军用软件质量管理的前提。为保证军用软件质量管理的顺利实施，必须加强顶层设计和体系结构的总体规划，建立满足军事需求的、统一的软件体系，结构和标准规范，解决好软件的发展同步、功能配套、兼容匹配。 （四）要提高军用软件质量管理建设水平 1.运用全寿命管理的思想提高质量。对军用软件从需求分析到新系统替代的整个生存周期过程中各阶段及各环节的活动，实施前后衔接、持续不断、首尾响应、协调统一的管理，明确每一个阶段、每一个部门的管理任务和目标。 2.用软件工程的原则与方法研制、开发、维护军用软件。军用软件系统复杂，软件度量、工作量估计、需求变化和风险管理难度大，开发进度和质量难以保证。运用软件工程的思想加强软件开发，有助于提高软件产品的质量和开发效率，减少维护的困难。 3.建立相应的规章制度，明确职责与职权，使软件质量管理工作规范化、标准化。软件开发时间周期长，参与人员、部门多，在整个生存周期内，软件的开发环境、运行环境都会发生变化。通过建立一套评估、控制和实施软件质量管理的机制，有利于实现软件质量管理的科学化、制度化和经常化。 软件质量管理论文:基于过程的软件质量管理在信息化中的应用 【摘 要】随着现代信息技术的发展以及计算机软件开发应用的不断进步，在积极性软件质量管理中，基于过程方法的软件开发与生产质量管理等，已经逐渐成为现代信息化发展中，软件质量管理应用的标志性管理技术方法。基于过程的软件质量管理，对于软件的开发利用来讲具有高质量保证与高可信度的优势。本文主要通过对于基于过程的软件质量管理原理的分析论述，并结合信息化发展过程中软件质量管理的问题，对于基于过程的软件质量管理在信息化中的应用进行分析论述。以提高过程方法在软件开发设计与管理中的应用，推进现代信息化的发展。 【关键词】过程方法；软件质量管理；信息化；管理平台；设计；分析 在软件技术开发与软件设计应用中，最为关键并且重要的问题之一就是对于开发设计软件以及软件技术质量的保障与成本控制实现。近年来，随着软件技术与软件开发设计应用的不断发展进步，对于软件工程的研究发展也有了很大的进步，但是在软件技术质量保证与成本控制方面的问题一直没有很好的得到解决。基于过程的软件质量管理方法技术，就是在这样的发展背景与需求下，逐渐在信息化发展实际中进行应用实现的。基于过程的软件质量管理最早是由美国软件行业在上世纪80年代初期进行提出并应用的，它实际上就是将软件技术的改进发展与软件开发设计过程的改进之间同步进行与实现，通过对于软件技术开发与设计过程的控制，实现对于软件技术质量的管理控制，这样一来不仅对于软件技术和软件应用发展有着积极的作用，而且在一定程度上也推动了社会信息化的发展进步。 1.基于过程的软件质量管理与技术概述 1.1基于过程的软件质量管理含义分析 基于过程的软件质量管理通常也被称为是过程管理方法，对于软件质量的过程管理提出与实现，最早是由美国软件行业在上世纪80年代，以进入以过程为中心的软件技术以及软件产品的开发利用时代为标志。随着美国软件行业中以过程为中心的软件产品、技术的开发利用发展，基于过程的软件质量管理方法以及管理平台在实际开发应用中越来受到欢迎，并且基于过程的软件质量管理平台开发设计的相关要求准则等，也随之出现并发展起来。在对于基于过程的软件管理平台设计建立要求准则中，以美国CMM以及PSP、TSP管理平台的设计应用实现最具有代表性和意义。 通常情况下，对于基于过程的软件质量管理平台与方法中，过程一词多被解释为将输入方式转化为输出方式的一组相互关联或者是相互作用的活动。对于软件产品以及技术的设计实现以及管理过程，又被按照一定的规律关联分解为软件工程过程以及软件管理过程、软件支持过程等三大过程类型。其中，软件工程过程主要是指软件产品以及技术的开发、生产、设计实现过程，包含对于软件技术与产品的需求分析以及编码设计、系统测试等过程步骤；而软件管理过程主要是指对于软件工程的管理维护过程，包含对于软件产品、技术的开发、生产、设计应用等的管理以及维护实施等，比如对于软件开发项目的策划、跟踪监控以及质量保证管理过程等；最后，软件过程中的支持过程主要是指对于软件技术以及产品的开发、设计、生产利用进行支持的过程行为，包括对于软件产品与技术的评审以及培训、度量等过程。在软件工程开发设计以及应用管理过程中，建立相关系统平台，实现对于软件工程系统化与自动化管理控制实现，是在现代信息化发展情况下，进行软件质量管理的有效方法与途径措施。 1.2基于过程的软件质量管理技术概述 在应用过程管理方法，对于软件质量进行管理实现的实际应用过程中，主要的软件过程质量管理技术有CMM软件过程质量管理技术以及PSP、TSP软件过程质量管理技术等，此外，还包含ISO9000系列的软件过程质量管理应用技术，以及IEC15504要求标准下的软件过程质量管理技术。 其中，CMM、PSP以及TSP软件过程质量管理应用技术，是由一家软件工程研究机构研究提出的基于过程的软件质量管理系统模型平台。CMM软件过程质量管理系统模型平台主要是在对于CMMI系统模型结构与人力资源管理思想理念、以及软件开发生产技术、产品相互融合的情况下，最终形成一个完整的CMM管理系统与体系，实现对于软件质量管理过程中的人与技术、管理过程三个方面的管理控制实现。而ISO9000标准系列的软件过程质量管理技术一种由国际标准化研究组织研究提出的通过过程方法实现对于软件工程质量管理的技术方法，它在许多国家和地区的信息化发展中有广泛以及普遍的应用实现，尤其是在政府以及工业发展、信息技术研究领域的应用实现更为突出。 2.基于过程的软件质量管理在信息化中的应用分析 2.1信息化过程中的软件质量管理问题 随着社会信息化的不断发展，信息化发展过程中出现的矛盾问题也越来越多，比如信息化的建设发展各自为政、信息化重复建设和信息化建设成果垄断等问题，在信息化发展的过程中越来越突出。作为社会信息化建设与发展的重要基础和核心部分，软件的开发利用以及发展不仅对于社会信息化的建设发展有着重要的影响作用，更是对于国家生产力水平以及综合实力情况也有着很大的影响。 根据社会信息化发展与软件质量管理的情况来看，目前，在信息化发展过程中，软件质量的管理也存在着一定的问题，首先表现在对于软件质量管理的意识比较缺乏，软件质量管理的重视程度不够。其次，在社会信息化发展过程中，对于计算机软件产品的开发设计与利用过程中，过分重视对于软件技术产品以及项目的开发设计进度、数量等问题，而忽视对于软件产品质量以及软件开发设计过程的控制管理。再次，在进行软件技术以及产品的开发设计过程中，所运用的软件产品与技术的开发设计质量管理体系相对比较落后，并且对于同一个软件产品与技术的开发设计转包现象比较严重，通常存在有多个软件开发方，这对于软件质量的管理以及软件开发的发展进步都十分不利。最后，在进行软件质量管理过程中，缺乏有效的软件质量控制管理体系，也是信息化发展中软件开发设计与管理中的重要问题，如下图1所示。 2.2基于过程的软件质量管理在信息化中的应用 在社会信息化发展中，基于过程的软件质量管理方法，就是通过对于软件需求过程以及软件设计过程等的质量控制与管理实现，同时对于软件的编码以及测试、维护等，基于过程质量控制管理的方式，实现对于软件质量的控制管理实现。具体质量控制管理方式如上图2所示。 首先，在基于软件质量控制管理的软件需求过程的质量管理中，应注意从对于客户管理以及目标控制、需求范围的控制、需求筛选等方面，进行软件需求过程的质量控制与管理实现，保证软件技术与产品的质量。其次，对于软件设计过程的质量管理控制，主要就是根据软件需求分析情况，对于软件总体结构的设计过程与质量进行控制管理，以实现软件过程设计的目标。再次，对于软件编码过程中质量控制管理，主要是通过对于软件编码的过程进行规范，以及做好相应的软件编码代码审查、单元测试的控制与管理；在软件测试过程中，做好软件的单元测试以及集成测试、系统测试三个部分的测试，并对于测试过程进行控制管理，保证软件测试过程质量符合要求。最后，在进行软件产品以及技术的维护过程中，应注意针对不同的软件维护类别，对于软件技术与产品进行改进，以满足客户对于软件产品的需求。总之，基于过程的软件质量管理，就是要结合软件技术以及产品开发设计实现的过程，对于过程方法进行控制管理实施，从而实现对于软件产品的质量管理。 3.结束语 总之，质量管理是企业管理工作中的关键与重要内容部分。而基于过程的软件质量管理更是现代软件质量管理的重要趋势方向，进行方面的应用分析，具有很大的必要性与重要性意义。

浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装工作建议 摘要：石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作，它涉及到诸多方面的问题，因此应当加强思想重视和管理制度创新，只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题，才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。本文主要对石油化工设备安装相关问题进行了简要分析。 关键词：石油化工；设备安装；意义 引言 近年来，随着现代石油化工生产的不断发展，石油化工设备安装问题受到人们的高度重视，主要原因在于倘若石油化工设备安装出现问题就会给后期的正常生产带来不必要的麻烦，甚至会造成严重的经济损失。相应的合理科学的设备安装工作则有利于石油化工的生产，促进石油化工业的快速发展。由此看来，石油化工设备安装需要得到充分的重视，只有这样才能进一步的提高机械安装工作的效率和质量，保证石油化工设备正常运行。 一、石油化工企业设备管理的必要性 石油化工企业中化工设备对于生产是至关重要的，是石油化工企业开展日常工作的基本工具，从这个角度来说，对于石油化工设备的日常管理是非常重要的。好的设备管理效果，能够有效的避免因为设备自身原因造成的经济损失和生产事故，最大程度的保证生产工作的正常进行。石油化工生产管理最重要的就是安全管理，而设备管理又是安全管理中的重要组成部分，因此提高石油化工企业设备管理工作的质量，有助于提高企业整体的生产管理水平和质量。随着我国社会经济水平的不断发展，社会各个环节都在向着正规化方向发展，石油化工企业也不例外，设备管理对于石油化工企业的必要性主要体现在运行可靠性、维修费用以及减少经济损失这几个方面。 1、提高设备的运行可靠性 有前文叙述可知，安全生产对于石油化工企业来说至关重要，而设备运行安全又是安全生产中最重要的环节，石油化工企业生产过程中会涉及到多种生产设备，这些设备由于作用不同，其安全性能也不尽相同。其中一些对于安全性能要求比较高的设备，诸如电气设备等，如果不强化管理质量和效率，一旦出现设备安全问题，将造成不可弥补的损失，甚至还会出现人员伤亡。从这个角度来说，提高设备管理工作的质量，有助于提高设备的运行可靠性，从而提高石油化工企业整体的生产安全指数，最大程度的避免生产事故的发生。 2、降低设备运行维修费用 众所周知，对于石油化工企业来说，生产设备的日常管理费用也是生产成本中的重要组成部分，尤其是一些大型高科技设备，一旦出现故障，其维修费用是非常大的，维修费用不仅包括技术维修费用，还包括人力资源费用等，现代石油化工设备自动化和智能化程度都比较高，设备出现故障已经不是过去的某个设备零件或者是器件破损，更多的是设备的中央处理器中的某个智能芯片出现了问题，从这个角度来说，提高设备管理的日常效率，能够有效降低设备的运行维修费用，减少企业流动资金的运转压力。 3、减少企业因设备故障带来的经济损失 设备出现故障，不仅会增加企业维修设备的开支，还会影响正常生产工作，集成度越高的设备，在生产中担当的角色就越重要，一旦出现故障，将会影响一条生产链无法正常生产，这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障，会严重影响企业的正常生产，企业的经济收益就会出现相应的缩减，因此强化石油化工企业的设备管理工作，能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减，保证企业的正常收益。 二、化工设备安装要点 1、安装施工前期准备工作 施工设计图纸是施工人员进行具体施工过程中所遵循的基本依据，因此必须对整个工程正式运行前的设计图纸进行严格控制，确保其规范、合理。在对施工图纸的检测过程中，要将重点放置在石油化工安装工程的施工设计图纸的仔细核对以及审查上，确保施工设计图纸在设计上没有出现对具体工程工序的遗漏以及原则性的错误，将各种不合理因素在正式开展工程前便进行及时的发现与消除，从而避免施工过程中出现更改、返工等情景，以至于整个工程无法如期开展和完工，影响到工程的进度以及质量，从而造成不必要的麻烦。此外，在对施工图纸进行全面控制的同时，还要对整个工程的人员安排、原材料使用、施工方案的确定等基本工作做好，确保各部分工作都依照国家相关法律法规以及行业标准开展。通过施工过程中具体参与者的技术交底以及培训，保证施工过程中，操作人员拥有过硬的技术业务素质，懂得基本的操作规范以及安全防护措施。 2、施工材料以及管道预制工作控制与管理 施工材料作为直接影响石油化工安装工程质量最为直接、关键的因素之一，工程管理者必须将该部分的有效控制与管理作为重中之重进行重视。具体操作办法如下：进行施工材料的验收时，验收工作要全面、细致，要对材料的出库以及入库进行检验，入库检验过程中，要严格依据我国颁布的相关材料质量标准进行一一检测，检测项目包括各项材料的出厂日期、保质期、硬度等，坚决杜绝质量不过关的材料进入库存。针对某些特殊的管道组件以及材质的组件，检测人员应当对其进行必要的复检工作，不得敷衍了事，坚决保障入库材料全部符合相关标准。出库的材料应当以设计工程量的实际情况进行出库，做到严格依照设计开展工作，绝不随意出库。 管道预制是施工过程中为实现管道施工工期的有效缩短而专门开展的一项工程，主要由管段预制以及管支架预制两部分构成。因此在管道预制中，必须要确保以管材调直、下料、标识、焊接等部分为代表的各个部分进行全面检测，保证管道预制工作能够严格依照操作标准开展。 3、 管道安装阶段的控制与管理 管道安装是一项涉及面广、工作量大的系统工程，其涉及到对土建管架以及机械设备的安装，对预制管段和管支架等不同部分进行工作交接以及具体验收等工作，囊括对管子、管段等部分的组装工作，管道安装工作的重点是对预制管段进行进一步的安装与完善，确保在对焊材、焊接工艺、焊接环境、焊接方法等操作手段的控制与管理下，确保现场预制组装工作的焊接能够顺利进行，是对管道预制作业流程的进一步扩展。 4、试压冲洗以及防腐保温部分的控制 试压冲洗阶段是对石油化工安装工程中管道施工的一次全面检测，检测范围包括对管线的核查、试压、冲洗等，属于工艺管道施工中最为重要的一道检测保障，通过这部分的检测，管道的外观、质量以及内部各项指标是否符合相关标准能够一次性的被全面、无缝隙的覆盖，因此必须对这部分工作流程全面控制。防腐保温阶段是对管线刷油、保温、保冷等日常运行状态的一次基本工作，该项工程的控制管理状态如何直接影响到管线的维护与运行，不可对此掉以轻心。 5、机械设备安装过程中的质量管理与控制 机械设备的性能如何直接对石油化工工程施工最终质量有着举足轻重的影响。因此，对于参与到施工中的各项设备，必须确保其质量上符合行业设计规范以及国家制定的相关标准，要拥有明确的证件证明其达到了所要求的标准；设备安装中使用到的计量设备与各种仪器精度应当等于或者大于被检测对象的精度等级；针对设备安装阶段出现的隐蔽性工程，检测者应当在实行隐蔽之前及时的对其进行检测，并做好登记工作，确保合格后才能允许继续安装。 结束语 总之，石油化工设备安装工作对于石油化工业的生产和发展有着重要影响，我们必须高度重视石油化工设备安装的质量与效率，提高石油化工设备运行的效率，从而促进石油化工业的不断进步。 浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装技术管理的要点分析 【摘要】:由于石油化工设备安装施工难度较大，如不加强施工管理，将会对整个化工企业造成不可估量的损失，简要分析了我国化工设备安装施工的准备工作，对化工设备安装的施工管理进行了比较客观的研究。 关键词：石油化工;设备安装 1、化工设备的安装要点 1.1 技术含量高 现代化工产品有三万余种，各种产品的生产设备千差万别，构造各异，耐高温高压、耐腐蚀设备比比皆是，制造技术含量高；而在化工设备中，超高、超大、超重、自动化程度高等特点，造成安装调试和操作程序复杂化，安装的好坏对建设项目能否按期投运及安全运行影响很大。 1.2 风险因素多 化工设备采购合同牵涉金额大，加工周期长；超大、超重、超高设备运输过程风险多，发现问题返修不容易，处理时间长，会影响整个建设项目进度，因此，抓好设备各阶段的过程验收是重中之重。 1.3 综合性较强 每套化工生产设备系统安装都少不了设备、工艺、土建、电气、仪表、防腐等专业协调，同时需要设计、制造、施工、监理、建设单位共同参与，是一项综合性工程。 2、制定整体施工方案 根据本工程实际情况及各专业工种交叉配合等特点, 给排水、电气、智能建筑、通风设施安装施工方案如下: 2.1 准备阶段: 组织有关施工人员认真阅读图纸,进行图纸自会审、安全及技术交底, 学习各分部主要工序的施工方法以及工程的质量通病, 并组织机具进驻现场。 2.2 基础结构预埋阶段: 采用与土建同时施工, 穿插作业, 密切配合, 确保工程进度。 2.3墙体装修阶段: 以土建总进度计划为依据, 采用分段超前, 交叉配合, 流水作业施工, 变结构的被动配合为装修的主动配合, 科学安排工艺搭接。 2.4主要重点项目, 进行重点施工, 质量跟踪管理, 如消防管道、箱体、盒及通风管道等有配合工艺要求的, 均应相应提出具体的施工方法作业计划、操作方案, 以确保工程如期按质完成。 2.5 以土建施工网络图为基础, 制定安装施工网络图, 以指导控制工程施工总进度。 2.6 建立和加强现场管理制度。每日制定和下达施工计划; 工地下达任务书同时进行安全交底, 加强现场质检制度, 禁止不合格材料进入现场, 加强安全管 理。 3、化工设备安装管理要点 3. 1 做好队伍管理 化工设备的安装施工, 对施工队伍的要求较高,管理人员要有化工设备安装的施工经验, 拥有先进、精密的安装设备, 安装人员要有适应化工设备安装的知识和技能, 看得懂施工图纸并能够按照施工图进行操作, 同时施工人员要有较高的专业素质, 能及时发现安装过程中出现的问题并予以解决。要加强对施工队伍的监督和管理, 建立并健全对施工队伍进行管理的规章制度并且切实地加以执行, 确保施工队伍在化工设备安装施工中以一流的技术、认真负责的态度、谨守操作规程的工作作风贯穿于整个工程的始终。 3. 2 抓好技术交底 技术交底包括施工方法、质量要求和验收标准,施工过程中需要注意的问题, 可能出现意外的措施以及应急方案。技术交底要找到质量控制点, 设置质量控制点是保证安装质量达到预期要求的前提,例如在拱顶油罐焊接组装过程中, 底板焊缝的密封检验手段较多, 针对焊缝质量检验方法有渗透法、磁粉探伤、真空箱法等, 在罐底加工完成后, 与壁板组焊前, 以真空箱法检验罐底焊缝的密封性较为经济合理, 如果焊接壁板后, 真空箱法对罐底焊缝检验不全, 极易造成隐患; 故而在罐底加工完成后及时检验罐底各检验项目就成为一个质量控制点。同时在整个安装过程中还应该注意, 隐蔽工程必须在验收合格后方可进入下一个工序, 同时安装过程中要注意自检、交检、专检同步进行, 做到严谨有序; 在安装过程中还要注意使用的材料, 备件有合格证明及检测合格报告等。 3. 3 加强安装施工 放线是化工设备安装施工中最基础的工作, 放线质量高低, 直接影响整个设备安装施工的进程, 因此, 要挑选工作能力强、认真负责的工作人员担任放线员, 严格按施工图标明化工设备安装施工的基准线, 一般将偏差控制在+-20 mm以内。对有垫铁安装, 要切实做到合理布局垫铁位置, 确保垫铁表面无飞边、没有氧化层、平整光滑、垫铁的面积适宜设备的安装并配对使用, 垫铁在放置时, 要与基础接触良好, 放置方法要符合操作规范, 在化工设备通过垫铁找平、找正后, 要认真检查有无松动、垫铁与基础的缝隙是否符合安装标准, 在此基础上进行焊牢处理。加强对地脚螺栓放置的管理。在放置前, 要认真检查地脚螺栓是否符合无氧化层或者油污的标准, 在放置到预留孔中是否与地面垂直等, 切不可因为小部件的放置而疏忽大意。化工设备的就位、找平和找正是化工设备安装施工中的一个重要步骤, 必须加强管理, 切实控制误差。在施工过程中, 还应当加强对灌浆、轴对中、装配、清洗、试运转等工作的管理, 确保化工设备安装施工工程的顺利进行。 3. 4 加强基础验收 化工设备安装前一定要做好安装基础验收工作, 主要从检查基础的位置、外形尺寸入手, 预留孔洞是否位置正确, 对大型设备基础更应慎重, 应审核基础预压及沉降观测记录, 以免造成在设备安装后出现基础下沉和倾覆。化工设备及其附属装置, 管路等全部安装完毕后, 各项记录资料齐全, 水、电、气、润滑等按系统检验结束, 符合试运行的要求后,在安全防护设施齐备, 检测仪器到位, 能源、介质、材料准备妥当情况下, 按照准备、单机试车、联动试车、投料试车和试生产这个顺序来进行。化工设备性能验收是整个工程项目达标的基础。在验收前必须制定验收方案, 验收小组严格按要求做好验收工作。试运行过程中要注意先无负荷到负荷, 由单机到机组, 先主动系统后从动系统, 先低速逐级升至高速。先手控、后遥控运转, 最后进行自控。在保修期内加强运行监控, 发现问题及时与厂家联系。 4、结语 总而言之，必须具备一定的工程技术或工程经济方面的专业知识、较强的专业技术能力以及丰富的工程建设实践经验。能够对工程建设进行监督管理，提出指导性的意见，而且要有一定的组织协调能力，能够组织、协调工程建设有关各方共同完成工程建设任务，做好工程建设过程中的各项管理工作。 浅谈石油化工设备安装及管理:关于石油化工设备安装控制管理的探讨 摘要：随着石油化工装置产品的单套产量不断提高，大型塔器作为石油化工装置中完成汽提、精馏、萃取、吸收、闪蒸等单元操作的核心设备，越来越向大型化发展, 超高、超重、超长设备的安装要求和难度较高，必须统筹规划，精心组织。以石化关键设备的安装管理为研究对象,深度探讨了关键设备的安装管理流程和要素。 关键词：石油化工；设备安装；控制管理 前言 石油化工关键设备安装的控制与管理是一项非常复杂的工作，它涉及到诸多方面的问题，因此应当加强思想重视和管理制度创新，只有这样才能保证石油化工关键设备安装过程中不会出现问题，才能保障石油化工企业的持续、快速和健康的发展。 关键设备的安装特点 在石油化工重点建设项目中,一些关键设备在交货验收、安装调试过程中组织管理不到位,未能及时发现问题,或不及时进行验收和解决问题,影响工程建设。甚至有些设备质量问题在开箱检验交接时没有发现,失去索赔证据,造成无法挽回的经济损失。现就设备(包括进口设备)安装管理过程中应该注意的问题和要点谈一些看法。 2.1设备安装周期长,人力、物力、财力投入大。大型关键设备安装过程往往需要较长时间,多个专业协作配合,多项作业交叉。 2.2涉及电气仪表、机械、工艺安装及土建多个专业,需要建设单位、监理方、施工单位以及设备生产厂家和设计单位共同参与,综合性强。 2.3设备技术含量高,安装调试和操作程序复杂,安装质量对建设项目能否按时投用及装置平稳运行影响大。 2.4设备采购合同一旦涉及对外贸易,金额较大。由于合同争议的解决不同于国内买卖合同,一旦发生纠纷,处理时间长,会影响整个项目建设。因此,要重视合同管理和设备检验验收工作。 3 熟悉技术协议、技术资料和相关技术合同 技术协议、技术资料和相关技术合同是设备验收和组织施工管理的重要依据,也是处理合同索赔的重要依据。因此,参与设备安装的管理人员必须提前仔细阅读技术协议等有关资料,熟悉供货范围、性能保证、质量要求、交货条件以及合同条款等。为设备进场验收和安装管理、组织协调等工作做好技术准备。 4 认真做好设备检验工作 设备的检验工作是非常重要的环节,包括工厂验收、商检用户开箱检验,工厂验收是厂家制造完成时进行,主要检查验收设备制造质量和装配质量,了解制造质量控制等情况,有条件试车的设备必须进行性能测试。检查发现的问题要记录,并要求制造商解决,但不能作为买方验收认可的依据,也不能替代用户开箱检验。工厂验收的目的主要是了解设备制造质量等情况,预防现场验收发现重大问题而带来难以弥补的损失。例如,乙烯扩建项目部选派技术人员依据技术协议鉴证了裂解气压缩机组等重要进口设备的出厂性能测试试验,只做相应的记录,不能成为接受的条件。开箱检验和商检通常合并进行,是在设备到货后,买方应立即联系设备厂商、保险公司和商检局共同验收。首先,共同对设备外包装箱检查,发现包装有问题的箱子要先开箱验收,及时检查设备是否有损坏,接着检查其他箱子。开箱验收要严格按装箱清单核对实物并进行外观质量检查,要认真做好检验记录并由参与验收的各方签字认可。检查发现的缺件、错供件及存在缺陷的零部件要通过商检局出具正式的商检证书,作为索赔依据要求外商尽快解决,以免影响现场安装及整个工程施工进度。 如乙烯装置裂解气压缩机组、两聚装置挤压造粒机组等设备由厂商代表、保险公司和商检局、海关(对于进口设备)、报关(对于进口设备)、项目部有关技术人员共同开箱验收,检查设备及配件的外包装、外观,核对包装上的唛头、件数和发票提单、装箱单等是否相符,包装方法是否符合合同要求。开箱检查包装内部如发现残损,造成设备零部件损坏、锈蚀,尽量保持原样,对残缺部分照相进行取证。设备开箱后根据装箱单逐一清点数量是否缺少,件号是否相符,设备有无缺陷、损环、锈蚀、弄错等现象,检验记录由参与验收的各方签字认可。汇总检查发现的缺件及存在缺陷的零部件通过商检局出具证书,及时向外商索赔。因索赔及时、证据充分,外商采取了较快的补救措施,没有影响工程质量进度。 5、做好设备安装过程质量管理工作 为了确保裂解气压缩机组、挤压造粒机组等进口设备安装质量,参与乙烯扩建项目关键设备安装调试工作的各方在实施前设立了统一的协调领导小组加强管理,周密组织,制定设备安装质量控制方案。方案实施过程中,注重检查、协调各方工作,实行动态控制。抓好设备安装质量管理,主要应做好以下几个方面工作。 5.1健全组织机构,加强质量管理保证体系。督促安装单位建立健全项目部、施工队、作业班组由专职和兼职质量人员组成的三级质量管理体系,通过上述保证体系实现对安装质量的管理,达到全方位、全过程的控制。 5.2实行工程质量监理制。监理工程师要以规范、规程为依据,对工程进行全过程、全方位的超前质量控制,每一单项工程均要提出具体监理职责,深入现场、严格把关、确保工程顺利进行。 5.3做好工序质量检查,对质量状况进行综合统计与分析,及时掌握质量动态。一旦发现质量问题,随即研究处理,自始至终使各工序质量满足规范和标准的要求。 6、做好与外商专家的协调工作 如果是进口设备,则按合同约定,在设备安装、调试阶段,外商技术专家应到现场指导。因为涉及外事工作和技术服务合同规定的时间天数限制,所以安装管理任务复杂而繁重。应做好现场协调管理工作并遵循以下原则。 6.1根据施工现场情况制定详细的施工安装方案、安装进度控制计划和外商技术人员现场安装指导时间计划。翻译好技术资料交给有关单位,提前做好安装准备。 6.2双方互相配合,建立友好关系,充分调动外商现场技术人员的积极性,以顺利完成进口设备的安装、调试任务。例如,安装调试裂解气压缩机组,中外双方技术人员存在不同意见。但是,双方态度诚恳,协商解决争议,问题很快得到处理,促使了设备安装的质量提高、进度加快。 7、结语 总而言之，应当加强思想重视和管理制度创新，尤其是关键设备的安装管理与控制。在当前的形势下，加强对石油化工关键设备安装有效控制与管理的研究，具有非常重大的现实意义。 浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装工程控制技术研究 摘要：随着现代科学技术和工业经济的飞速发展，各类建设工程的规模不断扩大。大型、超大型石油化工设备的安装工程越来越多，标准不断更新，施工技术、施工手段也越来越先进。随着经济的发展，质量管理和质量控制的原理、方法也在不断地发展。质量管理指挥系统的管理者也要掌握这些新的理论，才能胜任这项工作，从而在新的形势下，建造出一个优质工程。 关键词：石油化工；设备安装；质量控制；成本控制 引言 石油化工设备的安装是机械设备正式运作前的关键步骤和重要环节，石油化工设备通常都是大型的重工设备，不论运输还是安装，工程量都很庞大，技术人员需要借助特定的仪器和工具，通过一系列的技术施工，安装程序，将石油化工设备正确的安装到预定的位置上，安装完毕后，技术人员还要进行一系列的调试，使其能够正常运转。设备安装工程是石油化工企业生产的重中之重，也是石油化工企业生产的第一环节，企业生产运行质量的好坏，就在于石油化工设备安装的质量，石油化工企业所用到的大多数机械设备都是承压设备，此类设备都有一个共同的特点，设备的工作环境十分恶劣，温度居高不低，空气中易燃易爆的气体含量很高，稍有不注意，就会引起爆炸与火灾，而一旦发生安全事故，往往会造成巨大的生命和财产损失。因此，加强对石油化工设备安装工程的质量控制，保证其安全稳定的运行，是发展安全生产的必由之路。 一、石化设备安装的特点 石油化工行业有其特殊性存在，石化设备往往是在高温高压的环境下工作，这就要求石化设备的安装有一定的规范和独特性。笔者对此进行了梳理分析，得出石化设备主要包含如下几个特点： 石化设备大都具有很高的技术含量，这就造成了它们的操作程序和安装调试都比较繁琐和复杂，处理不当往往会出现质量问题，影响设备的投入使用和具体功能的实现；石化设备的安装要涉及到很多相关环节，实施周期长，需要庞大的人力物力的支持。特别是还涉及到了仪表、电器、土木建筑、工艺安装和机械等不同工种专业之间的交叉，需要各个部门做好配合，具有很强的综合性；一般的石化设备具有很大的重量，这些笨重设备安装不仅关系到石化技术的实施成果，更会影响相关人员的安全。 二、PDCA循环理论 PDCA是目标控制的基本方法。 计划P (Plan)包括质量管理指挥系统制定的工程质量目标，例如某石化工程的质量目标是单位工程交验合格率100%，设备试车一次合格率100%，工程材料正确使用率100%，焊缝无损检测一次合格率100%。 实施D (Do) 包含两个环节，即计划行动方案的交底和按计划规定的方法与要求展开工程作业技术活动。例如，某石化工程 项目800t重反应器的安装需要1000t履带吊车的进场到位，需要吊装道路的压实和索具的准备，这些具体的事项的实施都直接关系到反应器的安装质量，这些步骤的实施直接关系到整个工程的质量，因为这台反应器是整个工程质量的关键一环。质量管理指挥系统给予了严密的关注，抓住实施的每一个环节，确保重点设备反应器的安装质量。 检C (Check)指对计划实施过程进行各种检査，包括作业者的自检、互检和专检，各类检查都包含两大方面。例如，反应器安装的检查，索具是否符合方案的要求，吊车性能是否良好，吊装前是否进行交底，所有这些检查都是确保反应器的安装质量，保证一次吊装成功。 处置A(Action)是对于质量检查所发现的质量问题或质量不合格，及时进行原因分析，采取必要的措施，予以纠正，保持质量形成的受控状态。例如反应器安装经过计划、实施、检查发现地脚螺栓距离有一定偏差，安装时要出现干涉现象，在安装前进行处置，将地脚螺栓调整到适合的位置，从而保证顺利安装。 三、石化设备安装质量控制 对于石化设备安装的质量控制，按照安装的工序流程从设备安装工程前的质量控制、设备安装工程实施过程中的质量控制两个方面来论述。 （一）、设备安装工程实施中的质量控制 在安装施工过程中，质量控制人员要在现场时刻观察安装情况，并对出现的各种技术问题及时请教专家予以解决，对于隐蔽工程、关键部位的安装实施，一定要在专家的监管下进行，保证一次到位，避免隐患。同时还要做好各安装工序之间的衔接，保证衔接部位的安全可靠。另外，要采用测量评价、技术例会等有效手段对安装现场给予质量控制。 （二）、设备安装工程前的质量控制 这一阶段主要侧重于制定合理的设备安装计划和质量规范，确保有一套切实可行的质量控制体系，以便后期有统一的标准对设备安装进行检测。另外，也要做好安装技术的交底、待安装设备的检验和复查、所用材料的质检、相关人员的分配及培训等直接影响石化设备安装质量的工作。 四、石油化工设备安装工程质量控制措施 （一）、培训、优选施工人员 要控制石油化工设备的施工质量，化工企业就必须对公司的员工进行专业的培训，挑选技术过关、责任心较强的员工，提高他们的素质和质量意识。生产人员应有精湛的技术技能、一丝不苟的工作作风，严格执行质量标准和操作规程的法制观念。在设备安装工程开始之前，必须对施工单位设备安装质量保障体系的建立以及设备安装质量控制等情况进行全面的审查，从而确保设备的正常安装。 （二）、加强对安装材料的管理 在石油化工设备的安装工程中，技术人员必须对机械设备的组件材料进行严密的监控和管理，从而保证设备组件的质量完好，而对于一些需要特别对待的组件，必须给予特别处理。在石油化工设备的安装工程中，由于安装材料的监检工作是现场进行，而安装现场环境十分凌乱，因此，技术人员应当加位小心对材料实物和质量证明文件进行严格的检查和验证，注意证明资料是否真实有效，是否具有相应有效的特种设备制造许可证或压力元件产品安全注册证，是否具有可追溯性，加强材料监管力度，严格控制用于特种设备工程的材料质量，对不合格不符合要求的材料应坚决清除出施工现场，确保工程的质量。 五、石油化工设备安装阶段 （一）、设备调运 这一阶段，要先安装好车间的桥式吊车，再利用桥式吊车来安装其它的设备。在吊运设备时，应保证绳索固定在设备适应受力的部位，并且要在绳索与设备表面接触部位垫上木垫板，进而防止损坏设备油漆表面以及已经加工过的表面。 （二）、设备找正 所谓设备找正，就是指使设备的纵横中心线与基础上的纵横中心线相互之间对正。在安装之前，要综合考虑设计、安装以及将来进行设备检修的需要，并结合设备布置图，绘制永久基准点布置图和永久中心标板，并且要在图中标明永久二者的编号和设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点以供设备安装调整使用，与此同时，还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点，以便于观测设备基础的沉降情况。在进行埋设时，要注意在同一块基础的四周至少埋设四个基准点，以检查同一块基础的沉降情况。通常情况下，设备的定位基准会在设计规范或说明书中加以规定。如果未对其进行规定，通常要采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 （三）、设备的定位与调整 为了保证设备在基础上准确就位，在设备吊装就位后，需要根据已设置的中心标板挂设基准线。挂设基准线必须要满足设备安装精度要求，挂设跨距选用直径为0.3 mm~0.75 mm的整根钢线 ，其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%，80%，水平或倾斜挂设的跨距不宜超40 m。基准线一般要挂设在便于调整的线架上，用线锤对正中心点，当对正中心后用调整螺母锁定钢线，保证其在使用时不发生位移，但是要注意在使用期间要定期进行复检。 结束语 石化设备的质量控制、进度控制和成本控制三者之间具有紧密的联系，进度控制中要预留出质量控制的时间，二者又都涉及到成本控制，进度快、质量好，那么成本就低。另外，质量控制中强调了工序衔接时的质量检测，而进度控制也是按照衔接部位来合理控制各工序的起始和终止时间的。 浅谈石油化工设备安装及管理:石油化工设备安装的现场管理研究 摘 要：随着社会的发展与机电一体化的进步，各行业的生产活动越来越依赖与设备，石油化工设备在市场需求下得到了飞速的发展。石油化工设备的构造与运行也逐渐变得复杂。本文结合笔者多年工作经验，对石油化工企业设备的可靠性及其作用以及设备安装现场管理对石油化工设备的影响进行以下分析。 关键词：石油化工 设备安装 现场管理 化工设备是指在化工生产过程中将原料进行多次加工，经过各种工序最终形成成品，所使用的一系列设备的总称。化工设备在合适的环境下，在一定时间内发挥应用功能的能力被称为化工设备的可靠性。 一、石油化工设备科学安装的意义 1.石油化工设备的科学安装直接决定了企业效益 随着我国市场经济的不断发展，石油化工产品的使用规模得到了较大的提升，大量的基础设施在社会上得到建设。同时，随着科技的进步，石油化工设备的机械化程度得到了飞速的发展，石油设备构造越加复杂，石油化工生产对于设备的依赖性及设备的可靠性逐渐增大。主要表现在以下几点：一是石油化工设备的可靠性有利于产品的产量与效率的提升。设备具备较好的可靠性可高效率的发挥设备的作用，为企业创造更多的利益；二是可有效的避免停产问题。石油化工设备的可靠性能够使其长时间的正常运行，进行生产，降低设备闲置时间，提高生产效率；三是正确的安装石油设备可最大限度的降低设备维修费用。反之，则需要企业投入大量的维修资金进行设备保养维修等不必要的支出[1]。 2.使施工人员与环境得到良好的安全保障 加强石油化工设备安装的现场管理，是保证安全生产的主要手段之一，近些年我国先后出台了多项法律规章，并成立了专门的安全生产管理部门。不断对企业安全生产提出要求，特别对于化工行业更为重视。石油化工行业的产品可能具备一些危险的性质，若不能进行有效的管理，将对社会对人民造成一定的危害。因此，为了有效的进行安全生产，应从石油化工设备的安装阶段加以重视。在设备的安装过程中加强管理，使设备正确组装并运行，能够从根本上解决设备问题导致的爆炸或火灾事故，也能降低工作人员患职业病的机率。企业石油化工设备的安装过程，是安全管理应重视的环节，应提高设备安装的可靠性与准确性。 二、加强石油化工设备安装现场管理的具体措施 1.制定标准，扎实基础，构建体系 石油化工设备的安装应从基础做起，首先应将设备的安装及保养的标准进行量化。其次应合理制定工作标准，构建完善的考核体系。怎样进行设备保养指标的量化，应致力于做好设备安装管理的“四率”，即保证设备安装的完好率、运行率、泄露率以及保养率。安装管理以设备运行率为核心内容，确定各项考核指标，以保证石油化工设备正常投入生产。在指标进行量化后，结合设备的安装及维修制定后续的保养措施，采取工作责任制，制定谁操作谁负责的体制，并建立班组、车间及企业的多级考核体系[2]。 2.安装细致化，管理日常化，保养固定化 在进行制定体系的基础上，把设备维修保养落实到设备的管理活动中去，做好的安装、管理、保养等工作，以高质量、高效率为目标进行施工，并经常性的对设备进行保养维修。可在车间采取责任范围的方式进行“机组承包活动”根据生产岗位与维修人员的分配情况，对设备的维修责任区进行划分，可成立以“机、仪、电、操”等人员组成的小组。进行“三包”策略，即“包保养”“包检验”“包整改”等机组承包活动。合理的分配小组的职责，使职责明确将取得较好的效果。并定期举行设备故障检测分析活动，使工作人员进一步的了解设备的相关技术性能。 设备的完好率是直接体现石油化工设备技术素质优劣的指标，也直接反映了设备安装与维修保养的质量。对此，可在车间定期举行设备状态故障检查活动，由车间技术人员、操作人员及维修人员成立设备状态故障检查小组，对石油化工设备进行定期的检查，对设备的运行与故障制定出科学合理的处理方案。致力于加强“三级四检”从根本上降低设备故障。“三级”是指班组、车间及企业对设备的三重检查。“四检”是指企业机动部的月检、车间的周检、专业管理人员及维修人员的日检、施工人员的巡检等。机动部的专业管理人员应每日到车间，对专业管理人员等的日检情况进行监督与检查，正确引导员工按照操作规章等进行作业。在施工人员的巡检时，主要采取人体的感官对运行中的设备进行分析，着重对重点部位与易故障部位进行检查，并做好相关记录，以及时上报。用这些方式来判断石油化工设备的安装正确性，并分析设备存在的故障隐患等，将化工设备的隐患在安装过程中就做好防护。此外还应做好设备的润滑，并满足“五定”与“三过滤”。润滑是石油化工设备安装与保养的重要步骤，在石油化工设备安装与维修中，相关人员应重视其中三点：一是将施工人员职责细化并制定详细润滑标准，做到定时、定人、定量、定点、定质等“五定”。使施工人员对设备的润滑点及润滑油类别得到明确的认识，并采取图表的形式做好记录，使石油化工设备每个安装工序都有人负责，事事有人监管；二是针对设备较为集中的区域设置多个润滑点，配置适当的润滑工具，做好过滤工作；三是制定严密的考核制度，巩固设备的安装与维修。 3.加强人本管理制度，提高员工素质 在石油化工设备安装中，认为因素占据着重要的地位，只有将施工人员的主观能动性充分发挥，才能使石油化工设备的安装取得优秀的结果。因此，在设备的安装与维护中，应始终把更新施工人员的思想观念以及提高综合素质为重要工作进行狠抓。并在石油化工设备安装时举行“降低设备故障，便是获取效益”的主题讨论会议。使员工在进行设备安装时从被动做好安装转变为主动做好安装。对于设备安装现场的管理，不仅需要提高施工人员的思想理念，也应不断加强员工的实际操作技能与维修技术，只有将两者有机结合，才能使员工在设备安装与保养的工作上具备良好的主观能动性。在设备的安装现场的管理中，领导层的重视起到关键性的作用。各级领导应共同协作，将设备的安装列入企业重要的工作日程中，进而取得良好的效果。使石油化工设备在安装现场的管理工作，做到最好[3]。 三、结束语 综上所述，石油化工设备安装的现场管理，对设备后期的正常运行及企业的盈利，有着直接的联系，在现场管理中应重视设备的安装与维护，以加强设备的效率重点，全面提升管理水平，制定科学的管理思路。结合石油化工设备的实际情况与上诉观点，了解石油化工设备科学安装的意义，制定合适的标准，构建完善的体系，将设备的安装与维护列为工作日程，加强施工人员的综合能力培养。使石油化工设备发挥出应有的价值。

材料力学论文:材料力学公式分类记忆方法 【摘 要】根据课程特点，结合教学实践，摸索出了一套行之有效的材料力学计算公式分类记忆方法，取得了良好的教学效果，学生的计算准确性和学习积极性均得到提高。 【关键词】材料力学；计算公式；分类记忆；教学效果 材料力学是针对我校机械类、材料类专业学生开设的一门理论性较强的技术基础课。由于课程内容复杂，计算公式繁多，多数学生在记忆上存在一定的难度，计算准确性和学习积极性受到影响，进而导致教学效果很不理想。因此，材料力学计算公式的记忆问题成为一个急需解决的主要问题。根据课程特点，结合教学实践，借鉴他校和他人教学改革思路[1-4]，摸索出了一套行之有效的材料力学计算公式分类记忆方法，取得了良好的教学效果。 经过观察不难发现，这几组公式的结构完全相同，都是分数的形式。如果记忆的是轴向拉伸和压缩的计算公式，那么后面的剪切、扭转和弯曲的计算公式可以记忆为：分子中的截面内力变换一下形式，分母中的截面参数和变形刚度也相应变换一下形式。 类似地，还有主应力、主应变和主惯性矩公式也可以用这样的替换方法来记忆。 通过分类记忆，就算再难的公式也会记住的。养成分类记忆的习惯，不仅有助于提高记忆力和观察力，还有助于提高想象力和创造力。 2 教学效果 在分类记忆方法的影响下，学生就能主动地记忆看似复杂、繁乱的材料力学计算公式了，课堂练习和课后作业的计算准确性就会相应地得到提高。在教师的正确引导下，学生学好材料力学的信心就会逐渐增强，学习积极性不断提高，从而体会到学习材料力学不再是一件很痛苦的事情，而是一件很快乐的事情。 2.1 提高了学生的计算准确性 以往学生对学习材料力学缺乏兴趣，原因之一就是计算公式没有记住。在教学过程中，经常有学生反映材料力学公式多，不好记，结果导致课堂练习和课后作业的计算准确性低。经调查发现，这种情况具有普遍性。这个问题如果解决不好，势必会影响教与学的效果。引入分类记忆方法后，公式记住了，学生的计算准确性自然就提高了。 2.2 提高了学生的学习积极性 以往学生对学好材料力学缺乏信心，原因之一就是辛勤付出没有回报。经常出现这种情况：虽然学生学习很努力，但是成绩不理想。分析原因，公式没记住，解题错误多，努力没收获，结果导致学生的自信心受到打击，学习积极性上不来。引入分类记忆方法后，公式记住了，成绩上去了，付出有回报，学生的学习积极性自然就提高了。 3 结束语 材料力学计算公式的分类记忆探索取得了一定的成效，现已获得校方和学生的认可。通过对材料力学计算公式的分析整理，进行分类记忆探索，进一步强化对知识的学习和掌握要求，不仅仅是能领会教材中的知识，而且能把获得的知识在头脑中记忆下来。只有这样，才能在作业、考试及以后的工作中灵活运用，也才算真正掌握了知识。因此，这种记忆方法值得进一步推广，以获得更好的教学效果。 材料力学论文:对新时期材料力学教学的几点思考 【关键词】 材料力学；青年教师；思考 材料力学是工学学科中力学类、机械类、土木类、航空航天类等专业一门重要的专业基础课。在上述专业课程体系当中，按照授课时间排序，材料力学是第一门系统性讲解变形体（杆件）在外部载荷（以集中力、布力、集中力偶与温度为主）作用下形变与内部应力相关计算的课程，内容上完成了从质点、刚体到变形体的过渡，上承高等数学、理论力学，下启弹性力学、结构力学、岩土力学、机械设计等专业课程，是连接基础课与专业课的不可或缺的一环。目前，以建设世界一流大学和一流学科为目标，笔者所在的上海理工大学正实施“卓越工程师教育培养计划”，同时大力推进多个专业的工程教育专业认证。在这样的背景下，如何将材料力学这门由于内容相对经典且逻辑性强，而在部分学生眼中显得抽象枯燥的课程讲好，使得学生通过课程学习能够掌握材料力学中的思想方法及重要结论，并具备将其应用于解决实际工程问题的能力，是值得从事材料力学教学工作的青年教师思考的一个重大问题。下面，笔者结合工作实践谈几点自己的看法。 一、讲好绪论课 材料力学的绪论部分一般包括对本课程研究对象、研究内容、研究方法、基本概念、实际应用，以及历史沿袭、最新进展、未来趋势等的介绍。由于绪论并不涉及具体的公式推导与问题求解，容易被相当数量的习惯于应试导向性学习的学生贴上“内容空洞，学而无用”的标签，甚至一些授课教师也持有类似观点，以几句话将绪论匆匆带过，进入相对“言之有物”的后续内容。实际上，绪论的重要性并不亚于其他章节，一堂好的绪论课不但应当能够使学生对课程内容产生清晰的整体印象，还应起到拓宽其视野，激发其学习兴趣的目的。绪论课的作用就好比“藏宝图”加“指南针”，使学生在后续的学习过程中可以主动地按图索骥而不至迷失方向，最终获得“宝藏”――即解决问题的思想方法与需要掌握的知识点。 材料力学教材绪论部分所包含的知识点之间联系相对松散，不存在能够串起全部知识点的较长逻辑链，因而在讲课方面留给教师自由发挥的余地较大；但也正是由于无定式可循，讲好绪论课的难度甚至还要高出讲好具体理论课程的难度。为了使绪论课发挥其应有的作用，组织课程内容时不妨考虑以下几点： 1. 以现实生活中常见实例作为开头，以设问的形式引出材料力学的研究内容，即强度、刚度与稳定性的概念。如，由建筑地基不均匀沉降导致的墙体裂缝多与地面呈45°的现象，以及2012年8月24日发生的哈尔滨阳明滩大桥垮塌事故，引出强度的概念与重要性；由客机起飞时通过舷窗所观察到的机翼弯曲现象，以及1998年6月17日发生的因Ka-50直升机上下两副反向旋转的旋翼桨叶碰撞而导致的坠机事故为例，引出刚度的概念及重要性。 2. 以材料力学的发展史为主线，重点介绍做出过突出贡献的著名科学家及其工作，如伽利略、胡克、欧拉、拉格朗日、纳维等人，使学生在深入学习具体理论之前即对课程内容的背景及历史沿革有所了解，对课程产生更加立体的第一印象。与此同时，还应适当增加与中国古代材料力学成就相关的部分内容，如东汉末年经学家郑玄对于胡克定律的等价描述0，建于公元600年前后、世界现存第二古老的单孔敞肩圆弧石拱桥――赵州桥，以及建成于公元1056年、世界现存最高大的古代木构建筑――山西应县佛宫寺释迦塔等等。 3. 在讲解材料力学基本假设时，不但需强调其在理论推导方面的意义，同时还应从正反两个方面举例说明其适用范围，使学生对真实世界的复杂性与理论的局限性产生一定的感性认识，为将来进一步学习更高层次的课程做一铺垫。如，对于连续性假设，可指出只有物体所占据的空间内均充满物质不存在空隙，且物体变形后不发生重叠或开裂现象时，物体的变形及内力才能表示为物体内部每一个物质点的坐标的连续函数，便于利用数学分析的方法进行研究。尽管此假设在原子尺度上、甚至对于某些多孔材料在微米尺度上不再成立，但只要作为研究内容的材料的力学行为所发生的尺度远大于上述范围，则仍然可以应用此假设。如果物体的确包含宏观裂纹或类似缺陷，那么采用断裂力学的分析方法则更为适合。对于均匀性假设，可指出此假设意味着物体内部各物质点处均有相同的力学性能，所以材料属性可以是独立于物质点坐标的常数。尽管此假设对于金属材料在晶粒尺度上、对于某些包含颗粒或纤维组分的复合材料甚至在10 μm的尺度上不再成立，但在宏观尺度上仍可应用均匀性假设。对于各向同性假设，可指出其适用于大多数金属与高分子聚合物工程材料，但同时也存在大量不满足此假设的常见材料，典型如竹子、木材、连续纤维增强型复合材料单层板等。另外，还可举例说明宏观尺度上各向同性的材料在细观或介观尺度上并非各项同性。最后，应特别强调各向同性只是针对材料的弹性行为而言，并不包括强度，避免学生混淆概念。 二、优化课堂内容 现阶段我国高校中材料力学的教学进程大多沿著“直杆轴向拉压圆截面轴扭转直梁对称弯曲应力状态与强度理论组合变形”的主线展开，再附加压杆稳定与能量法有关内容；对于杆件的三种基本变形（拉压、扭转、弯曲），又多沿着“变形假设几何关系本构关系平衡条件应力公式变形公式”的顺序进行演绎推导。国内外多种教材的内容也基本按照上述思路编排或略加调整0-0。这种整体进程安排符合由浅入深、从易到难、循序渐进的一般教育原则，同时通过讲解杆件的三种基本变形问题，可加深学生对于材料力学中普遍采用的分析方法的理解与记忆。但是另一方面，这种传统安排的不足之处表现为教学内容重复性较大，且各部分之间的逻辑联系不够紧密，不利于学生在较短时间内掌握材料力学的核心内容0， 0，影响学习效率与积极性的提高。面对传统的教学进程安排、有限的课时（根据学生专业不同通常为64或48）与不断增长的对实际传授知识量的需求三者之间的矛盾，优化课堂内容显得十分必要。 1. 由于生活在信息时代、习惯于在若干目标间快速转移注意力的学生难以被包含较长逻辑链的数学推导过程长时间吸引，所以需要将传统的“连续式”教学过程变为“脉动式”教学过程，将每堂课所应覆盖的内容归纳划分为若干个知识点，每个知识点都包括设问形式的开头、具体内容讲解、为下一个知识点铺垫的结尾所构成。考虑到学生一般可持续集中注意力的最长时间约为10 分钟左右，每个知识点所需讲授时间在10～15 分钟左右为宜，这样一节时长45分钟的课程中即可安排3～4个知识点。 2. 对于杆件的基本变形，除按照现有教学顺序进行讲授之外，还可在每一种基本变形相关内容讲授完毕之后，沿“外力内力应力应变能量”的主线0重新演绎所学内容，使学生从不同角度观察分析问题，拓宽思路。在所有基本变形讲授完毕之后，应充分比较直杆在轴向拉压、扭转、弯曲时的分析方法与重要结论，并归纳提炼出共同特征，使学生从更高层次上整体理解与掌握课程内容。另外在不改变基本教学顺序的情况下，还可适量增加教材以外的内容，目的在于加强学生对于解决材料力学问题的一般方法的理解，不求艰深。例如，可利用推导直梁横力弯曲时平衡微分方程的微元法，推导直杆轴向拉压与圆截面轴扭转时的控制方程0，而后两者在现行教材中一般较少出现。 3.形形色色的有限元分析软件已经在工业界得到了大规模应用，而材料力学的知识又是掌握有限元软件使用方法的必要前提。为了培养学生的工程实践能力，同时加深对于材料力学所学内容的理解，可以在课程中增加有限元软件的简单介绍与实际操作模块，使学生具备利用ANSYS或者Abaqus解决简单材料力学问题的能力。 三、合理运用现代化教学手段 目前，以微软公司的PowerPoint（简称PPT）为代表的电子演示文稿已经成为各高校必不可少的多媒体教学手段。传统的以板书为主的教学模式中，授课教师需花费大量时间在黑板上写字绘图，期间背对学生，无法观察学生的反应，与学生的互动时间也会相应减少。而且板书的表现力有限，难以用生动的形式解释某些较难理解的概念。同时，以板书为主的教学模式要求授课教师对于在课堂上所要呈现的全部内容都烂熟于心，否则一旦记忆不牢，就有可能在面对空白的黑板时无从下手，致使教学效果大打折扣，而这也正是许多初上讲台的青年教师所要面对的问题。板书的弱项却是PPT的长项，若以PPT为主要教学手段，由于不用花费时间在黑板上写字绘图，授课教师可一直面对学生，便于师生互动，提高教学效率。另外，因为大部分讲授内容均已预先记录在PPT上，教师不用为偶尔忘记内容担心，实际上减轻了教师的负担。不过另一方面，PPT在展示数学推导过程方面也有自身的局限性，由于所有内容均为事先制作，缺乏根据需求临场改变的自由度，不便于教师根据学生的反馈而从多个角度解释部分推导过程。此外，较快的显示速度也不利于学生对于推导逻辑的理解消化，而高度集中的注意力也容易造成学生的疲劳。在这方面，板书的点显而易见，理论推导过程明晰，节奏适中，便于学生理解。因此，青年教师应合理结合传统板书与以PPT为代表的现代教学手段，利用自身熟悉多媒体素材与手段的优势，用大量可视化的内容解释材料力学中理论性较强、相对晦涩的概念；而在进行理论推导时，则依靠板书，详细讲解思路与每一步的依据，并结合学生的反馈，重复重点步骤，这样才能取得更好的教学效果。 智能手机是另一个可以利用的教学手段。尽管目前智能手机的滥用已经成为一个普遍存在的影响课堂教学效果的因素，但不可否认的是智能手机与互联网的结合的确大大加快了信息传播的速度，也大大方便了人与人之间的交流。正如大禹治水，堵不如疏，与其禁止学生在课堂上使用手机，不如引导其适度“正面”地使用手机或其他移动通信终端，使手机为提高课堂教学效果服务。 材料力学作为工学学科多个专业的一门重要的专业基础课，随着“卓越工程师教育培养计划”的实施与工程教育专业认证的推进，对这门经典力学课程的教学效果提出了更高的要求。作为从事材料力学教学工作的青年教师，在不改变现行教学体系的前提下，可充分发挥主观能动性与熟悉新兴教学方法与传播手段的优势，从讲好绪论课、优化课堂内容、合理运用现代化教学手段三个方面着手，精心打磨材料力学，使其在新形势下焕发生机，为培养适应时展要求的创新型工程技术人才作出自身的贡献。 材料力学论文:材料力学虚拟实验系统设计与实现 摘要：本论文Y合我校实验教学的实际情况，同时借助于材料力学理论知识，自主设计并开发了材料力学虚拟实验系统。材料力学模拟实验系统是一个基于web平台开发，采用B/S模式三层架构，通过J2EE、SQL等技术开发而来的一款网站系统，通过网页接入服务器方式，在客户端网页进行虚拟的材料力学模拟实验，从而替代或补充在现实世界进行的真实材料力学实验教学活动。该论文将详细分析材料力学虚拟系统的各种需求和特性，以及所需的各类技术支持，剖析材料力学模拟实验系统内部的逻辑实现。 关键词：虚拟实验系统 web 材料力学 1 引言 随着计算机的发展，计算机已经在日常各类教学活动中扮演着无可替代的角色，计算机的高效和智能解决了教学生活中许多重大或者难以解决的问题。计算机网络也继承了这些特性，同时，计算机网络比起计算机软件又拥有着许多特有的优点，比如计算机网络可以做到实时更新与维护，而且比计算机软件占用更少的资源，开发难度也大大降低。 虚拟实验是以计算机技术为基础的虚拟技术。早起仅在模拟电路中被提出。比如著名的电路模拟软件Labview便是虚拟实验系统的典型案例。在结构和力学领域，国内外采用有限元软件、结构设计软件、以及部分建造软件进行实验，但是，这一类软件主要是以分析和设计为主，但是在功能上，操作的流程和实验的现象展示往往很难满足实验教学的需要。 力学实验教学一直是力学教学中一个必不可少的组成部分，但是随着力学科学的发展，以及力学学科内部划分的纷繁复杂，力学实验器材种类特别繁多复杂，而且作为教学器材，数目巨大，且频繁使用增加了器材的损耗，这无疑大量增加了教学费用的开支。 本课题利用计算机网络所具有的特性，通过计算机web的开发，利用计算机网络技术，制作了一款解决现实世界材料力学实验教学所面临的各类问题的虚拟实验系统，通过网页接入的方式，非常方便快捷高效的将现实世界材料力学实验教学移植于网络平台。将所有教学活动网络化，将使材料力学实验教学变得非常低廉、高效和可持续。 2 系统结构概述 材料力学虚拟实验系统开发分为以下几个阶段完成。第一个阶段由材料力学教研室完成典型的实验项目和内容，为进一步开发提供理论保障；第二阶段由学习材料力学的学生提实验操作的实际要求，操作的简易程度；第三阶段由开发人员根据教师和学生提出的实验要求进行开发和推广。材料力学虚拟实验教学系统的总体设计目标为：（1）对已有的教学实验内容和项目进行有效分析、整理和完善。特别对影像照片、力学图纸、力学使用说明和操作流程等技术资料进行归档，为后期开发提供素材；（2）利用计算机虚拟技术，在线模拟实验的全过程，再现不同测试方法和实验现象，将该技术应用于本科实验教学的各个环节；（3）利用大型虚拟设备，并借助于虚拟现实技术再现实验外的典型应用和操作流程，用于本科生入学，其他专业学生和实验人员开展相关活动。 本系统主体是web网站，采用了B/S模式下的三层架构的实现模式和 JavaEE及相关技术进行界面开发，采用SQL数据库管理技术对信息进行高效安全管理。系统主要由三大功能模块组成：学生界面模块：主题是在线模拟实验模块，同时包含在线交流答疑、公告广播接收等辅助功能。教师界面模块：主要提供模拟实验的更新、公告广播的、学生档案管理等功能。数据库模块：主要是对各类信息数据的管理。 3 系统的需求分析 在力学虚拟实验系统中，系统需求分析主要分为三块，一块是学生端实现，一块是教师端实现，另一块为数据库实现。 3.1 学生端 学生端主要为虚拟实验的实现。系统的虚拟实验模块，虽然包含多个物理实验模型，但其基本技术原理相同，受文章篇幅的限制，本文将以拉伸实验为例介绍虚拟实验模块的原理。 3.2 学生端登陆 学生若要使用本系统，必须拥有已注册于服务器的账号，如若没有则需通过注册向服务器录入学生个人信息。注册将会对注册信息进行必要的合法性检查，其利用本地的JavaScript，通过后才会将个人信息录入服务器数据库中。登陆完成后即可进入学生端界面。 3.3 虚拟实验 虚拟实验界面中包含“实验大纲”、“实验指导”、“仪器试件”、“虚拟实验”、“实验报告”、“留言答疑”以及“我的信息”等板块。“实验大纲”、“实验指导”界面为收录的本次实验的原理教学和实验流程，“仪器试件”则通过图片形式展示本次实验所用到的各类仪器。学生用户可以通过浏览这些分类板块了解本次实验的原理、流程、目的以及实验要求等信息，达到实验前的教学目的。当学生充分理解实验后，就可以正式开始“虚拟实验”环节，这也是本系统核心功能模块。 “虚拟实验”环节开始后，系统会通过前提JS，一些复杂的实验则通过后台servlet和 javaBean，依据具体实验随机生成一定合理范围内的实验数据，并通过request或session对象传递给jsp页面。当完成以上实验步骤后，学生用户即可将虚拟实验所得数据代入具体公式计算得出实验结果，至此整个“虚拟实验”环节结束。 3.4 报告提交 当学生完成整体虚拟实验后，即可将整个实验流程和所得数据结果整理成报告，并通过网络上传提交与服务器数据库中，以备教师调阅或者学生自己查阅。同时系统也提供在线答疑功能，学生可将实验步骤中难以理解的环节通过邮件形式发予任课教师进行咨询，回复也以邮件形式发回学生邮箱中。 3.5 教师端 教师使用此系统也需要进行账号注册以及信息的验证，验证过程同学生模块，注册完成后将信息收录数据库中。教师模块的权限要高于学生模块，教师模块拥有整个系统的控制权限，教师可以通过教师端界面管理整个系统的数据库。 3.5.1 报告管理 当学生将实验报告提交于服务器数据库之后，教师即可通过“报告管理”模块查询到所需要调阅的报告。查询功能采用模糊搜索方式，可以根据 “名称”、“起始时间”、“结束时间”等条件对数据库中的报告进行检索。教师拥有对报告数据库表的更新管理权限，可以随时删减数据库中的报告文件，并且教师可以上传报告模版文件，供学生下载使用。 3.5.2 成绩管理 通过“成绩管理”模块，教师可以在线打开学生提交于报告数据库中的文件。在打开后的报告界面会出现“评分”选项，教师可以通过审阅学生提交的报告对学生虚拟实验的完成情况进行等级评定工作。当评定完成之后，评定的结果信息会被储存于服务器数据库中，对不及格的报告，教师可在“报告管理”模块将其删除。学生可在收到评定结果为“不合格”的消息后再次进行模拟实验并重新提交报告，直至评定结果为“合格”为止。教师也可在评定结果后再次进行修改，更改评定的结果。 同时，教师也可在此模块中进行检索，搜索出所有“合格”或“不合格”的学生信息及报告，并通过相应模块做后续的管理操作。 4 结语 本文通过详细的介绍，描述了材料力学虚拟系统的组成结构及工作流程，阐述了材料力学虚拟系统的优越性，以及对现实物理实验所面临的问题的解决策略，材料力学模拟系统极大减少了现实物理实验的人力财力支出，是对现实物理实验的强大补充和替代。 材料力学论文:材料力学在力学学科及工程实际中的应用 摘 要 材料力学是力学及机械、土木等相关专业的基础学科，其主要任务是研究杆状材料的强度、刚度和稳定性。本文重点探讨材料力学在其他力学学科，包括弹性力学、板壳力学及振动力学等学科中的应用。此外，还介绍了材料力学在工程实际中的应用。这不仅能深刻阐明学习材料力学课程的意义，还通过实例及工程背景来加深学生的印象，提高教学效率。 关键词 材料力学 弹性力学 板壳力学 振动力学 工程应用 0 引言 材料力学①是研究杆状材料的强度、刚度及稳定性的学科，也是力学、机械工程、土木工程等专业的必修课程。该学科的应用范围非常广，不仅能解决一些强度校核、稳定性验证问题，还与其他力学学科，例如弹性力学、②板壳力学③和振动力学④等的交叉非常普遍。此外，材料力学在工程实际和生活中的应用也非常多。本文就通过材料力学在力学学科及工程实际中的应用这两部分来进行说明。 1 材料力学在力学学科中的应用 1.1 材料力学在弹性力学中的应用 弹性力学是研究弹性体在外力作用、温度变化及支座沉陷等外部因素作用下产生的应力、应变、位移的一门学科。其研究对象、基本假设及研究方法与材料力学不同，且它的基本研究思路是基于平衡方程、物理方程和几何方程。其中，弹性力学中物理方程的推导与材料力学息息相关，如图1所示，根据广义胡克定律，容易得到 式（1）中，%l1，%l2和%l3分别是材料力学中的第一、第二及第三主应力，E和%e分别为弹性模量和泊松比。材料力学在弹性力学中的应用还有很多，例如平面应力问题和平面应变问题的区分、应力集中现象在弹性力学中的推广、圣维南原理、利用切应力来求解弹性力学问题等等，此处不再一一赘述。 1.2 材料力学在板壳力学中的应用 板壳力学是研究工程中的板壳结构在外力作用下的应力分布、变形规律和稳定性的学科。其主要研究内容为薄板弯曲理论以及经典解法、薄板稳定问题、薄壳一般理论。板壳问题的求解过程中，通常会用到材料力学挠曲线方程的微分关系，例如，1820 年，Navier 首先成功求解了均布荷载作用下的简支矩形板的挠度问题，如图2中，四边简支矩形板的边界条件为 其中，挠曲线的曲率等于0，即是利用了材料力学中简支端的弯矩M=0的概念。此外，该方法求解简支矩形板的挠度，还利用了材料力学中的力法及位移法建立方程，且最终得到板的最大挠度发生在矩形的中心位置，即=a，=b处，这也与材料力学中简支梁中心位置处挠度最大的概念相符。 1.3 材料力学在振动力学中的应用 振动力学是研究机械振动的运动学和动力学的一门学科。固有频率的计算，是振动研究重点关注的问题之一。而利用柔度法求解系统固有频率时，材料力学的应用可以让问题大为简化。如图3所示为一带有质量块的悬臂梁，为得到系统的固有频率，可以将梁等效为弹簧，列振动方程进行求解，然而该方法比较复杂。此处，可以根据材料力学中集中力作用下悬臂梁自由端的挠度公式得到梁的柔度，从而可以进一步得到系统的刚度和固有频率，让计算和推导过程简单化，基本计算过程如下： 类似地，还可以将材料力学中弯曲变形的概念应用于振动测试当中。如D4（a）、（b）表示用力锤法测试固支梁固有频率和阻尼比的振动测试实验及其原理图。其中，实验构件由四根两端固支梁和两块矩形钢板组成，用力锤敲击矩形板的侧面，测试出的系统固有频率即为四根固支梁的振动频率。将系统看成四根并联的弹簧，由材料力学知识，单根两端固支梁的刚度为： 其中，E为弹性模量，I为惯性矩，L为固支梁的长度，系统总刚度即为 = 48EI/L3，再根据 = ，即可求解出系统的理论固有频率，并将其与振动测试设备得到的固有频率相比较，便能验证该实验的精确性。 2 材料力学在工程实际中的应用 除了在弹性力学、振动力学等力学学科和专业课程以外，材料力学在工程实际和现实生活中的应用也非常广泛。例如，如图5利用有限元软件分析结构的强度，其中，材料的属性：包括弹性模量、泊松比等都需要参考材料力学的内容，且分析结果的正确性及其精度，也都可以通过材料力学的理论分析予以证明。在数控机床强度分析、大型自然通风冷却塔的优化设计中，通常会涉及材料力学的基本概念。 此外，如图6（a）所示，法国著名景点埃菲尔铁塔的形状，也可以利用材料力学中弯曲内力的概念予以解释。由于铁塔水平风向通常仅受到水平方向风力的作用，因此从单个方向上可以将其等效为悬臂梁受水平风载作用，其在均布载荷作用下的弯矩图如图6（b）所示。越靠近地面，弯矩越大，要保证结构的强度，对建筑物的尺寸要求就越高。再考虑塔身自重以及不同高度和不同季节情况下风速的差别等原因，才最终确定了埃菲尔铁塔的形状。巧妙利用了材料力学中弯矩的概念对建筑结构进行优化设计，这也是它与其他塔型建筑物的最显著区别。 最后，在日常生活中接触到的包装袋会有锯齿形状或者小孔裂缝，方便与人们撕开，这就用到了材料力学中小孔或者缝隙处会发生应力集中的现象。此外，在汽车、船舶等交通运输工具中，通常会有材料拼接，拼接处由于材料不同，刚度出现急剧变化，此时也会发生应力集中现象，因此，一味增加此处材料厚度往往会适得其反。这些也都是材料力学在工程实际或现实生活中的应用。 3 结束语 随着工业4.0概念的普及，高校教育越来越偏重于信息化、智能化，对学生的要求是理论联系实际、知识用于实践。本文通过介绍材料力学在力学学科及工程实际中的应用，既可以激发学生对材料力学的兴趣、提高课程的教学效率，又能让学生真正了解材料力学的工程背景和实用价值。 材料力学论文:材料力学教改思考 摘 要 材料力学是工科类专业的一门重要技术基础课。本文从培养目标、教学内容、教学手段三方面出发对材料力学课程的教学改革进行了初步的探讨和思考，以期能够在今后的教学实践中培养出适合国家需要的多层次、多类别专业人才。 关键词 材料力学 教学内容 改革 材料力W是工科类专业的一门重要技术基础课，对航空航天类、土建类、机械类各专业显得尤其重要。材料力学课程的任务是为解决工程实际问题（强度、刚度、稳定性）提供必要的理论基础。随着材料制造工艺的飞速发展及计算机技术的日益普及，传统的材料力学课程在教学方法和内容上需要改革调整。本文以下结合笔者所在高校的教学实践活动，对今后材料力学课程的改革进行了初步的探讨和思考，以期能够在新的历史时期下，培养出国家所需要的多层次、多类别的专业人才。 1 进一步明确培养人才的目标 目前，中国正处于快速发展阶段，急需大量的各行业人才，而培养人才的重任便落在各种高校身上。中国有几百所工科大学，但每所高校培养人才的方式不一样，其中绝大多数高校是以培养应用型人才为主，少数高校是以培养研究性人才为主。以培养应用型人才为主要目标的高校，学生毕业后绝大多数都流入了生产型企业，他们主要从事相关产品的研发和设计工作，是产品生产过程中的中坚力量。而以培养研究型人才为主要目标的高校，学生毕业后有相当一部分会流入研究所和设计研究院，主要从事以技术创新为主的研究和深度研发工作，是产品研发阶段的创新型人才。培养技术应用型人才的高校，应侧重教会学生如何“用”的问题。而对于培养研究性人才的高校，更为重要的是告诉学生“为什么是这样”的问题。所以，首先应该根据学校自身的定位，明确学生的培养目标，从而合理组织教学内容。其次，应根据不同的专业设置来明确教学内容。 材料力学是力学、航空、航天、机械、动力、土木、水利等专业的一门重要专业基础科，而且是一门理论性很强的学科，其包含的公式，定理，思维方式，建模思路等对于各行业的产品研发，创新发展，优化问题等方面起到很大帮助作用。不同专业对材料力学课程所要求的深度、广度和侧重点有所不同。所以，必须根据不同的专业设置，来安排和组织教学。在但无论培养什么样的学生和什么专业的学生，都应注重学生分析问题的能力和解决问题能力的培养，另外也应注重学生的创新能力的培养。 2 教材内容与时俱进 传统的材料力学课程主要以宏观尺度的一维杆件为研究对象，在教学内容上先安排讲授杆件的四种基本变形形式及对应的强、刚度问题，在此之后讲授组合变形并通过引入应力状态的概念引出组合变形模式下的强度问题，最后安排讲授压杆的稳定性问题。以上讲授内容，自上世纪八十年代中后期就已经成型，到30年后的今天仍然是材料力学的核心讲授内容。这样的教学方式和考查形式着重培养学生学习材料力学中的定理，理论和研究方法，然后解决一些传统的问题，然而这并不利于培养学生的创新能力，与我国快速发展的现状越来越不适应。因此，使教材内容适应国家发展是很重要的。 随着科学技术的不断发展，材料制造工艺水平的不断提高及新材料的不断涌现，对材料力学这门“成熟”的课程提出了全新的力学问题。如何在传统的材料力学课程中适度、适时地反映这些全新的课题和进展是十分必要的。特别是近年来有限元思想的快速发展，这对材料力学的学习和教学有了很大影响，在研究工程变形和静定结构的基本变形中，有限元思想更是突出了它的便利之处。另外，随着新的交叉学科的不断涌现，传统材料力学中的一些结论和分析方法，也已在其他一些学科中得到了具体应用。但是，这种全新的应用并没有在传统的材料力学课程中得到体现。因此，在当前学科交叉日益密集的趋势下，如何对传统的材料力学内容进行安排和重组，以反映这种学科间的交叉和渗透也是十分必要的。 传统的材料力学内容已不能满足现代工程技术的发展，这并不是说要舍弃那些传统内容，而是要保留核心内容，并加入一些新的思维方法，重组教学内容，优化课程体系，以达到完善教材，适应时展的效果。这不仅可以激发学生的学习积极性，还可以提高学生的创新能力，提高学生解决问题的能力，并有利于高校培养专业的人才，满足国家的需求。因此，教学内容与时俱进势在必行。 3 完善教学手段 目前，随着计算机技术的飞速发展，利用计算机的计算能力来解决实际工程问题以成为当前的一种主流趋势。计算机的普遍使用，也为材料力学课程教学方法提供了很大发展空间，老师应该利用学生对计算机的兴趣，合理使用计算机辅助教学，不仅可以提高信息的输送和表达，而且还能激发学生的学习热情和创造性。另外，利用多媒体教学，还能加深学生对材料力学基本概念的理解，相应的提高了学生解决问题的能力，计算机教学方式是传统教学手段的有力补充。还有一些大型的商业有限元软件，尤其是ANSYS软件早已被用来进行结构的强度计算。很多工科院校也已经将ANSYS作为本科生或研究生的一门必修课程，通常都安排在材料力学课程之后学习。但是，在讲授材料力学的过程中，也应该充分利用ANSYS直观形象的图形显示能力和强大的计算分析优势，来演示材料力学课程中的一些重要结论和验证一些主要假设的合理性问题。举例来说，在学习梁的弯曲变形时，采取了平截面假设，也就是说当梁发生弯曲变形的时候，变形前原为平面的梁的横截面变形后任保持为平面，且仍然垂直于变形后的梁的轴线。①这一假设的实质是忽略了剪应力对梁弯曲变形的影响，而且仅对长高比较大的梁（ 5）近似成立。 在教学过程中，一般仅是定性的告诉学生这一结论。利用ANSYS软件，通过不同的单元选择，比如可以利用Timoshenko梁单元，二维实体单元和三维实体单元，具体形象地展示不同单元的数值结果，从而定量的告诉学生这一假设合理性及适用性的问题。此外，另外一款数学软件Matlab也因其强大的分析和仿真功能，被广泛地应用于研究及教学领域。事实上，Matlab也早已被列为本科生的一门选修课。国内一些高校也开展了Matlab和材料力学课程相结合的一些有益探索和尝试，比如利用Matlab计算超静定机构的支反力及绘制挠曲线的形状等。②在材料力学课程中的把ANSYS，Matlab等仿真类软件引入到材料力学课程教学中来，不仅可以激发学生的学习兴趣，还可以加深学生对材料力学基本概念的理解，并有助于提高学生实际分析能力和解决问题能力的提高，为其将来更好更快地解决实际工程问题打下基础。因此，在今后的材料力学教学中，应该加大ANSYS，Matlab等软件的介绍，在更深的层次上和教学过程相结合。 在利用计算机辅助教学的同时，也应该注重加强学生进行材料力学试验，材料力学是一门理论性较强的学科。学生在学习基本概念和理论后，并不能完全理解，@就需要进行材料力学试验来加深学生对理论的理解，使理论与实践相结合。从简单的力学现象引出复杂的问题，通过理论的学习进而解决力学问题揭示力学原理，激发学生的学习热情，通过看得见、摸得着的实验可以加深学生对抽象概念的理解，提高学生的自主学习能力和创新能力。 最后，要完善教学课堂，老师在完成规定的教学内容后，应该不断鼓励学生乐于提出问题，并在课堂上解决，这不仅能激发学生的思考和发散思维，还能起到现学现用的作用，更能加深学生对基本概念的理解，提高学生解决问题的能力和创新能力。对于学有余力的学生，应该给他们一些力学问题，让他们合作解决，最后在课堂教学之余举行一个小竞赛，促使学生独立思考和钻研。这种教学方式不仅增强了学生自己查阅文献和书籍的能力，还提高他们的学习积极性，培养他们接受新知识、新思想的能力，在使学生独立思考的同时，也让学生意识到团队合作的重要性，加强了学生发现问题、解决问题的能力。总之，材料力学这门课程虽然是理论性学科，但是从课程理论学习、教学方式、课堂实验的创新等各个环节入手，并在各个过程中大胆创新，努力实践，最终可以提高教学质量，促进学生学习，提高学生创新能力，使学校培养出高素质，复合型人才，满足国家对工程性技术人才的需求。 4 结语 材料力学是工科类专业一门重要的技术基础课程，笔者作为工科类材料力学课程的一线授课教师，对材料力学课程今后的教学改革方向提出了以上几点思考和建议。为了培养出国家所需要的多层次、多类别的专业人才，在今后的教学工作中，只有明确了培养目标，不断改进教学方法、与时俱进地更新教学内容，才能使学校培养出的学生肩负起时代所赋予的责任。 材料力学论文:以学生为主体的启发式材料力学实验课程改革 [摘 要]材料力学是工科高等院校十分重要的专业基础课，涉及机械工程、土木工程、石油工程等许多专业。针对工科高等院校材料力学实验课程，提出以学生为主体的启发式课程组织方法以及相应的保障措施，打破传统的材料力学实验教学模式，能使学生真正形成从“被动”向“主动”，再由“主动”到“创新”的转变。 [关键词]材料力学；学生主体；启发式；方法与措施 材料力学是工科高等院校十分重要的专业基础课，涉及机械工程、土木工程、石油工程等许多专业。该课程的本质是探寻不同类型材料对于各种外力的承受能力以及内部变化，从而进一步分析各种材料的强度、刚度和稳定性。因此，在课堂理论教学的基础上，它非常强调与之对应的各种材料力学性能实验。良好的实验教学过程，不仅能够提高学生对基本理论知识的掌握，而且能够激发学生的学习兴趣，培养其分析和创新能力。 一、材料力学实验课程现状分析 当前的材料力学实验教学效果不尽如人意，总体而言存在以下几个方面的问题。1.教学模式单一。目前，材料力学实验教学均采用传统的教学模式，即教师讲解实验原理及实验过程，之后学生分组进行实验，最后填写统一的实验报告，获取实验成绩。2.学生参与度和积极性不高。由于缺乏对材料力学实验教学的认识，学生普遍存在不重视实验的问题。由于材料力学实验均为分组实验，每组成员2～8人不等，因此部分学生在实验过程中完全依赖同组其他同学，有些对于实验原理都不甚了解。3.缺乏质疑能力和创新意识。当前，高校学生的学习具有很强的惰性，一味地接受书本和教师传授的知识。在实验过程中，学生不会对实验的原理或者方法展开自己独立的思考或者提出疑问，更不会在现有实验的基础上进行更深层次的研究和创新。 二、材料力学实验课程的改革方法 针对以上问题，本文就材料力学实验课程提出以下改革思路。 （一）从被动“填鸭”式向学生主体式转变 当前，课程教学改革大力倡导以学生为中心，培养学生的学习能力、质疑能力以及创新能力。同样，对于材料实验课程，也需要从传统的以教师为主的教学模式，向以学生为主体的教学模式转变。具体实施办法为：充分发挥学生在材料力学实验课程中的主体作用，由学生自行分析材料力学实验原理、参照大纲制定实验方案、分配实验任务、操作仪器设备、获取试验结果、撰写实验报告等。在这一系列过程中，教师的身份要由从前的“讲师”转变为“导师”，即在学生遇到问题时以参与者的身份负责答疑解惑。同时，为督促和提高每一位学生对实验的参与度和积极性，在实验完成后，教师针对每一小组各随机选取一名成员作为汇报人，对实验原理、方法和结果等以前完全由教师讲授的内容进行讲解，该名成员汇报的得分，将成为本小组最终的实验成绩。这样不仅能够有效地促进小组成员之间的沟通和学习，而且能够很好地避免部分学生的惰性和依赖性。 （二）从表格式的实验报告向小论文的转变 传统的材料力学实验报告形式单一，学生在完成实验后，只需将实验结果逐一填入设计好的表格中即可。这样的实验报告不仅会在很大程度上限制学生的分析思考能力，而且非常容易出现相互抄袭的现象。为此，若能将格式固定的表格式实验报告转变为小论文的形式，将会从根本上解决这一问题。在材料力学实验小论文中，学生需要简述该实验的实验原理、制定实验方案的依据、人员组织、具体实施情况、实验结果以及本次实验所存在问题等。教师对小论文的评分也应从单纯地重视实验结果，变成对以上各方面内容的综合评判。对于实验结果不理想的学生，若能在小论文中正确地分析其原因，并且找出切实可行的解决方法，同样能够获得较好的实验成绩。 （三）基础实验与开放实验相结合 在当前高等院校大力倡导提高学生创新意识的大环境下，材料力学实验教学应进一步向基础实验与开放实验相结合的方向发展，为学生提供一个良好的实践平台，从而提高学生的思考、创新以及实际工程应用能力。开放实验的题目，可通过三种渠道获取。1.学生自拟。通常由3～5名学生形成实验小组，根据材料力学课堂理论教学和基础实验内容，结合自己的学习兴趣，拟定相应的开放实验题目。实验教师为学生提供所需的实验条件和相关理论指导，使其实验内容能够顺利实施。2.教师提供。以学生未来的职业和专业为导向，教师为学生提供2～3个开放实验题目供学生进行选择。例如，材料力学中的直梁弯曲正应力实验，其原理是直梁弯曲时，其表面粘贴的应变片产生电阻变化，由应变仪将信号放大并显示其应变情况。虽然学生在实验仪器准备充分的情况下，大都能够顺利地完成实验，但是很少有学生能够亲自动手粘贴应变片或者搭接电桥线路。因此，教师可以在此实验的基础上，提供相应的开放实验题目，给学生提供深入学习和实践的机会。3.研究生科研项目带动。工科高校研究生在完成科研项目时，通常需要进行相关的实验。例如，研究生利用力学实验室材料试验机进行PDC复合片压缩实验。在其实验过程中，可带领1～2名本科生开展相关实验工作。这样，不仅能够提高本科生的学习兴趣，培养其应用及创新的能力，而且能够为他们今后的学习或者研究工作奠定基础。 三、材料力学实验课程改革的保障措施 为了保证以上材料力学实验课程改革的顺利实施，需要做好相应的保障工作，具体而言包括以下方面。 （一）实验教师能力的提升 新的材料力学实验课程组织方法，突破了传统的教学模式，必然会为实验教师带来更多的挑战。实验教师自身的能力和素质，很大程度上决定了材料力学课程改革的效果。传统的材料力学实验教师只需根实验大纲和指导书按部就班地指导学生进行相应实验。然而改革后，实验教师更多的是扮演“导师”的角色，参与学生的实验，为其提供指导和帮助。这样，势必要求实验教师具有更深更广的专业基础知识，以及辅导各类型实验的综合能力。为此，对于现有材料力学实验教师而言，应当不断充实自己。对于学校来说，应当吸引更多有能力的优秀人才从事材料力学实验教学工作，并且提供有利的条件，加强其与其他开设相关课程的高校之间的交流和学习，让实验教师“走出去”，把好的思路和想法“引进来”。 （二）实验设备条件的保障 加强现有设备的维护和保养，并在此基础上，增加新的仪器、设备的投入。目前一些学校的材料力学实验设备，如静态应变仪、扭转试验机的年代都相对比较久远，已无法完全满足新的材料力学实验课程的需要。因此，对于有条件的学校，可购置一批先进的实验设备，以保证课程改革的需求。同时，在新的材料力学课程组织模式下，应把基础实验与开放实验相结合，各类型实验设备和实验室之间需要进一步加强协调与配合，制定相应的管理制度，这样才能保证材料力学实验课程改革的顺利开展。 （三）给予学生创新实践学分激励 在材料力学实验课程改革中，学生的主体地位，学生的积极性、主动性和创造性直接影响着新的实验课程的实施程度。只有充分调动学生的学习热情和积极性，才能从真正意义上打破传统教学模式，提高材料力学的实验教学水平。然而，当前大学生学习具有很强的惰性，只要与学分无关的事情就不愿意去做。作为学校，恰好可以利用学生的这一特点，采用创新实践学分激励的办法，对于材料力学基础实验后，成功完成相应开放实验的学生，给予额外的学分奖励，由此推动材料力学实验课程改革的顺利进行。 四、结语 打破常规实验教学模式，充分发挥学生的主体作用，提高学生的学习兴趣、培养学生的创新能力，是以学生为主导的启发式材料力学实验课程改革的关键。同时，需要从实验教师、实验O备等方面为改革的实施提供保障。本文所提出的材料力学实验课程改革方法，也能为其他相关实验课程的改革提供参考和思路。 材料力学论文:材料力学与结构力学课程的相互渗透与融合 【摘 要】本文通过材料力学和结构力学两门课程的对比，已完成教学上两门课程的融会贯通。 【关键词】材料力学；结构力学；融会贯通 0 前言 材料力学是许多工科专业的一门重要基础课，是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础、理论与实验相结合的课程，主要研究杆件在拉、压、扭、弯等基本变形以及组合变形形式下构件的强度、刚度以及稳定性的计算，而且还为结构力学、混凝土结构等课程奠定良好的基础。 结构力学则是力学以及土木工程等专业的更为重要的专业基础课程，是一门为设计实际工程结构提供理论依据和计算数据的课程。材料力学和结构力学这两门课程在土木工程专业中占有非常重要的地位，同时又是该专业硕士研究生的考试课程之一，课程中许多地方有着几乎相似的知识体系内容，但又因研究的结构体系的复杂程度不同而有差异，若能将两门课程深入研究，在讲解结构力学课程的同时将两门课程知识内容相互渗透与融合，完成课程间的衔接过渡、交叉与融合，完成在学习新的知识内容的同时又能进一步理解原有基础知识的内容，实现两门课程的融会贯通，从而可以取得良好地教学效果。 1 材料力学与结构力学课程的不同与相似之处 材料力学主要研究简单构件的强度、刚度以及稳定性的计算原理和方法而结构力学则是研究复杂构件体系相同方面的计算，所以结构力学要研究结构的几何组成分析。 材料力学是基础课程，它为更多的不同工科专业奠定基础，如机械设计与制造、材料成型、机械电子工程、土木工程、化工机械、轨道交通等众多专业都以此课程为基础，因此该课程内容涉及范围广泛，变形杆件的变形复杂，相应的不同变形下的内力以及位移计算复杂，甚至包括各种组合变形形式下的内力和位移计算，虽然构件体系简单，但变形复杂多样。因此不同变形形式下的内力、应力以及位移计算各有不同。 结构力学是工科专业的专业基础课程，只有少数专业开设结构力学课程，如：土木工程、桥梁隧道、水工工程等专业，由于它更注重于大型复杂结构体系在弯曲、剪切、拉压这三种变形形式下的强度、刚度以及稳定性的计算，相对于材料力学，涉及到的变形简单，基本不涉及组合变形的计算，相应的计算弯曲、剪切、拉压变形形势下的内力以及位移的方法则更加具体灵活，相应的方法也更加简单多样，所以应用结构力学的方法来解决材料力学的某些弯曲及拉压问题则显得非常简单，特别是材料力学中由于弯曲或拉压引起的位移计算尤为简单。 2 材料力学课程与结构力学课程的相互融通 材料力学课程是结构力学课程的基础，尽管材料力学所提供的各种计算方法与结构力学的方法相比显得较为麻烦，但如果没有这些最基础的方法的奠定，后面的方法在学习的过程中理解起来会有一定的难度。如在材料力学中所提供的计算位移的方法虽然很多：（1）变形位移比较法；（2）实功方程法；（3）挠曲线微分方程法；（4）叠加法；（5）能量法的卡氏第二定理，虽然方法很多，但这些方法更具基础性，分析和计算都较为繁琐，有些还有一定的局限性。而在结构力学课程中由变形体系虚功原理的虚功方程导出的计算位移的单位荷载法，则无论是任何因素引起的位移也无论变形体系的变形在什么变形范围都可以解决。特别是应用单位荷载法莫尔积分的图乘法可以较为轻松的解决线弹性范围内荷载作用下的位移计算问题。不仅如此，各种广义荷载因素如：温度变化、基础沉陷、材料收缩、制造误差等众多因素引起的位移计算都变得非常简单。如果能够掌握结构力学中杆系结构的内力计算，那么解决单个杆件的内力那也将易如反掌。所以学习好结构力W对更好的理解和掌握材料力学的教学内容起到很好的促进作用。只要老师在讲解结构力学的同时，与材料力学的知识内容相互结合并比较，就可以完成两门课程知识内容上的融会贯通，这样不仅可以提高学生的学习兴趣，还可以充分理解以往所学材料力学课程的知识内容，使得两门课程的知识内容衔接自然流畅，完成材料力学和结构力学两门课程的完美结合，知识内容的融会贯通。 材料力学论文:对比法在材料力学教学中的重要性及应用举例 【摘 要】材料力学作为土木工程及机电工程系学生重要的专业基础课程之一，其在基础力学教学中有着非常重要的位置，这部分内容学习的特点是需要记忆的知识点比较多比较散，学生记忆掌握起来比较困难，很多学生往往是课程开始兴趣十足，学到一半却兴趣尽失。那么如何在讲课中避免这种现象发生呢？本文从对比法在材力研究的问题、方法、公式及有关规律等几个方面的应用举例出发，阐述了对比法在材料力学教学中的重要性。 【关键词】材料力学；教学方法；对比法；应用举例 材料力学作为土木工程及机电工程系学生重要的专业基础课程之一，其在基础力学教学中有着非常重要的位置，这部分内容学习的特点是需要记忆的知识点比较多比较散，学生记忆掌握起来比较困难，因此，这部分内容对学生而言学习起来感觉比较头疼，往往是课程开始兴趣十足，学到一半却兴趣尽失。那么如何在讲课中避免这种现象发生呢？讲课中多采用对比法不失为一种行之有效的方法。 1 从材料力学中研究的问题上对比 材料力学主要研究地是件在各种基本变形及组合变形情况下的强度、刚度及稳定性计算问题，而研究强度、刚度及稳定性问题都从外力入手，然后研究其构件内部受力及内力图，进而进一步研究应力、变形及相应的强度刚度和稳定性条件，进行必要的强度、刚度和稳定性计算。从这些研究内容上看，每种变形研究地问题都是相同的，但是因为多数教材体系分章是以变形形式为主线进行的分章，从而使研究的问题相同这一特点变得不再明显，也即人为造成学生第一知觉是材料力学的内容比较多，知识点比较散。如果教师在讲完绪论后，讲授具体问题之前，能把研究的问题做个比较说明，那么学生就会对所要学习的能容有个比较清晰的认识，就会在教学过程中始终让学生感觉到材料力学的内容是形散神不散，从而达到学起来事半功倍的比较好的教学效果。 2 从研究方法上对比 首先，从大的方面看，强度计算和刚度计算方法是类似的，即强度计算和刚度计算都是从外力、内力计算、应力和变形计算入手，然后用工作应力和杆件变形量与各自许用值作比较建立一个不等式的强度和刚度条件，进而解决三种类似的问题，即强度和刚度校核问题，设计截面问题和确定许可载荷问题，所不同的只是强度条件与刚度条件中描述应力与描述变形的量所用的记号不同，计算公式不同，所以讲课时如能对这两部分的内容做个简单的比较说明则同样也可达到事半功倍的效果。 其次，从具体内力计算方法、正负规定、内力图作法和应力公式推导方法上看，各种变形下的内力计算基本方法都相同都是截面法，但截面法不是最好的方法，因此，在其基础上又总结出规律法，如求指定截面上的轴力、剪力和弯矩的规律法，规律法的具体规律虽各不相同，但规律的基本骨架基本相同，而各种内力的正负规定内力图的规定方法也都相同，即正负都是从微段变形情况出发规定各种内力正负，内力图都是平行杆轴的坐标表示界面位置，垂直杆轴的坐标表示内力，正的内力在位置坐标上负的在下（土木工程的弯矩正负规定除外）。除此以外，各种变形的应力公式推导方法也是相同的，即都是从观察试验入手，然后提出假设，再综合其变形几何关系、物力关系和静力学关系推导出具体公式，而且这种方法不仅仅是推导应力的专属，在求解超静定问题时同样是结合这三个方面进行的推导计算，所以由此可见，在材力教学中采用对方法的重要性。 3 公式和规律方面的对比 材力中除了研究问题和研究方法有相同之外，各种基本变形的应力公式、各种基本变形的变形公式及变形能公式及强度条件和刚度条件也都有着相似性，除此以外求各种内力的规律也是相似的，如果在讲课中能加以比较，使学生在比较中去记忆势必使记忆变的容易，这不仅可以避免记混淆，而且还可以起到温故知新、加深理解的目的从而也能达到事半功倍的教学效果。 综上所述，在材料力学教学中应用对比法不仅可以使研究问题和相关知识点变的清晰，让学生感觉到其形散神不散，也能让大量的公式和规律记忆起来不易混淆，使学习变的更容易，从而避免学生因内容繁杂、枯燥、难记而丧失浓厚的学习兴趣，激发学生自主学习热情，进而收到事半功倍的教学效果。 材料力学论文:探讨材料力学在水利水电工程中的应用 摘 要：伴随着近些年大型水利工程建设各种失败案例的发生，人们越来越清楚的认识到材料力学和水利水电工程中的重要作用，无论是水平水电工程强度的合格与否，或者是怎样选择更合适的材料，材料力学都提供了有效解决措施。本文从材料力学的应用原理入手，详细探讨了材料力学在水电工程中的实际应用情况，通过本文的研究，更好的表明了材料力学在水利水电工程中发挥的重要作用。 关键词：材料力学；水利水电工程；应用 在科学技术日渐发展的时代背景下，人们越来越重视管理的进步和科学技术的创新，在水利水电工程中也是如此。材料力学主要探索的是材料在外力条件下发生应变、应力、强度的变化以及对材料造成的破坏极限等，其被广泛的应用于生活的方方面面。无论是机械中的结构，还是生活中的食品包装，所有的物件都必须要满足其应有的强度、刚度以及稳定性，才能够真正的做到安全，可见材料力学的重要作用。那么，现将材料力学应用于水利水电工程中，能够有效的将水工建筑安全性和稳定性问题解决。 1 材料力学的应用原理 从力学材料变形的原理看，其结构为：R-S≥0，其中，S代表的是结构作用的效应量，R代表的是抗力。在具体应用中，除了要对一系列在和工况以及不利载荷组合条件下的变形进行计算之外，还需要构建变形和强度以及稳定性之间的函数式子。通过材料力学法，能够把不同载荷情形下的各个截面的压应力以及截面中心点的变形等等计算出来[1]。值得注意的是，由于在水利水电工程中，抗力R是有特别规定的，所以，在计算效应量S之后，便能够知道设计的合理与否。 2 材料力学在水利水电工程中的应用 2.1 材料力学在混凝土变形中得应用 首先，混凝土在绝对湿度以及恒温条件下，受到水化作用的影响而造成体积的变形，这种变形我们称之为自身体积的变形。它实际上是和水泥的用量、水泥的类型以及掺用混合料等有着直接联系的。膨胀性的自身体积变形，在混凝土结构降温时，对拉应力会产生补偿作用。从宏观层面看，自身提及的变形应该是比较均匀的，因而，它对由于室内外存在夭疃造成的温度应力是没有补偿作用的。 其次，混凝土的干湿变形。混凝土如果没有了水分的保证，便会产生收缩作用，而一旦吸入水分，则又会产生膨胀，而我们知道，在干湿度作用下造成的体积的变化便是我们所说的干湿变形，混凝土的内部温度状态会对环境的温度和导湿性等造成巨大的影响[2]。 再者，混凝土的温度变形，如果没有任何的约束，直接在温度变化作用下产生变形，则为自由温度变形，则怀中变形的公式是：。其中α所表示的是热膨胀的系数，它会对温度应力的数值产生直接的影响，所以，它是一个关键性的参数，不容忽视。 最后，混凝土的弹性变形，如果处于单向受力条件之下，它的应力以及应变之间会遵循这样的规律：，其中，E代表的是弹性模量。按照这样的规律，可以知道，如果应力不变，应变也随之不发生改变，但在现实情况中，却并不是这样。相关的研究也证明了应力不变的情况下，混凝土的应变会随着时间的增加而不断增加，这种现象我们称之为混凝土的徐变。 2.2 材料力学在混凝土实际应力计算中的应用 假设θ规定从x轴到外法线n上的逆时针转向的方位角θ是正向。那么，通过公示，我们可以得到： 从而，可以得出最大主应力以及最小主应力，其公式为： 那么，最大剪应力的公式为： 2.3 材料力学在建筑材料选择中的应用 2.3.1 预应力混凝土 预应力混凝土的结构主要指在结构承受到负荷之前，事先对它加压，使其在外荷作用的这一过程中，受到拉区混凝土内，从而形成压应力，以压应力将外载荷出现的拉应力抵消，当然，这一过程，必须要保证结构在使用的过程中，没有裂缝产生。 2.3.2 水利水电工程的构造设计 水利水电工程工件的构造设计中，材料力学主要是把固体作为研究对象，研究的内容则是构建受到拉力、剪力以及弯曲力等作用时，材料力学的性能。当然，对于不同的材料，其在这些外力作用下的材料力学性能也是各不相同的，所以，按照不同的力学性能，进行构件材料的选择就显得十分重要了。 首先，拉力，在受到拉力作用之下，构件的材料选择需要对构件内不由于拉压存在而造成的反向应力进行充分的考虑。钢材以其良好的抗拉压能力而成为了比较好的建筑材料。实际上，很多单一的材料或多或少都会体现出抗拉压的特点，如果将一系列具有不同性能的材料，通过复合作用混合在一起，从而使其变成力学性能好、物理化学性能优的复合材料。 其次，剪力以及弯曲变形力。当构建在弯曲变形力之下，会产生拉压应力，在扭曲变形和剪切作用之下，构件的横截面会产生剪应力，但是，两者之间是存在着巨大不同的。在剪力作用之下，构件的断面是不会有相对错动产生的，同时构件的表现局部会有应压力，因而在工作状态下，建筑的构建会发生扭转变形，这样一来，无论是构件的强度，还是刚度，都会被大大削弱，所以，在设计阶段，就应该尽量减少扭曲变形的出现，如果有可能，应该完全避免扭曲变形的产生。 综上所述，水利水电工程项目是一项重要的工程，它和我国的民生息息相关，是一项利国利民的特殊工程，所以，必须要对其引起足够的重视。而在科技日益进步的时代背景下，对材料力学的研究也将日渐深入，在今后的探索实践中，必然会涉及出安全性、可靠性更好，性能更好的水利工程，带动我国经济的更进一步发展。 材料力学论文:结构案例法在材料力学教学环节中的应用 摘要：建筑专业材料力学是重要的专业基础课程，是解决工程实际问题的前提，可是传统的教学模式及方法不能够很好地调动学生的积极性和创造性。针对这一突出问题，本文借助已有力学实验设备，利用各类不同构件让学生自由组合成不同结构案例来测定其在荷载组合作用下各杆件的力学性能，这样不仅能够让学生掌握材料力学的特性及实验方法，而且还能更好地培养学生的技能和创新意识与能力，以适应新时期大学生培养的要求和目的。 关键词：建筑力学；教学模式；结构案例；力学特性 一、前言 目前，大多数高校在进行材料力学课程教学环节中所采取的主要方式还是“教师在讲台讲授、学生在下面听课”的模式，有条件的高校还会以实验教学环节作为必要的补充，二者是相辅相成互为补充的。但这种教学方式和方法缺乏科学性，难以调动学生求知的积极性和创造性。特别是有时在实验过程中，有的实验项目学生往往不能人人亲自动手，甚至有的人只能演示实验后记下实验报告中所要求记录的数据。这样一来容易使得学生产生依赖性，对在实验过程中出现的其他实验现象和数据不记录分析，更不会总结和提问。这样就严重束缚了学生的自主性，阻碍了学生大胆探索和勇于创新的能力。 二、建筑力学结构案例法 所谓案例（case）也被称作实例，是来源于生产实践的。案例教学法是将生产实践中的实际工程实例为基础，将之应用在课堂教学中的一种教学方法。案例本质上就是提出一种决策的两难情境，没有特定的解决之道。在教学中，教师扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论，而不是像传统教学模式传授教学法那样，教师扮演着传授知识者的角色，这样才能使教学变得更加生动和有趣[1，2]。而所谓材料力学结构案例法，其实质就是通过学生自己动手、自由组装来确定合理的结构模型形式，并且要求该结构模型必须要涵盖所要实现的实验教学内容和环节，从而使学生能够应用所学过的力学课程知识，达到自己设计结构形式、实验内容，已改以往被动接受学习的模式为主动求学的模式，这是传统力学教学模式改革的一种尝试。 培养创造型人才，大学生的创新能力是当下高等教育的首要任务，而创新型人才的健康成长则需要实实在在的创新实践。特别是对于建筑专业的学生而言，学生的创新灵感和智慧不会从书本和教师那里直接学到，教师通过对有工程意义和背景的实际案例来积累和探索实践过程，从点滴收获中逐渐领悟和感悟出来[3]。通过甄选适合本专业学生特点和教育要求的案例，展现创新实践的魅力，就能让学生们在探索实践中体验到研究的快乐，激发出无限创新的欲望[4]。因此，将材料结构案例教学法应用于建筑专业的材料力学教学环境中，可以改变传统的教学模式，激发学生的求知欲，提高材料力学课程的教学质量，从而最大限度地发挥学生的创造潜能，培养学生的创新能力和想象空间。通过自主学习、独立思考、创新思维、营造崇尚真知、追求真理的氛围，使学生能够综合应用所学的力学理论和知识，提高分析问题和解决问题的能力。加强理论与实践相结合，对提高学生的材料力学整体教学效果具有深远意义。材料力学结构案例教学法则是培养学生创新精神和实践能力的一个有效途径。 三、建筑结构案例分析 建筑专业材料力学课程是重要的专业基础课程是解决工程实际问题的前提，还涉及到与实践教学环节相互配合、相互补充。因其主干课程地位，实验教学的任务就不只是巩固理论知识，了解掌握力学检测技术和手段的问题，还应在力学理论的深化、运用、工程问题的认识等方面有所要求。而加强实践教学，提高创新能力，是高校人才培养模式改革的重点和难点。材料力学实验教学是涉及面较大的理工科专业的重要基础实践教学环节，加强和改进这一环节对巩固力学概念、加深理论认识、了解力学检测方法与检测技术、增强力学分析意识、提高力学分析能力具有重要意义。 1.传统材料力学实验教学。按照现行材料力学及其实验教学大纲中的要求，其主要包括金属材料的拉伸实验、弹性模量实验及电测试验等。传统的授课方式是在教师讲述完实验原理及方法后，让学生以小组为单位按照所讲述的实验步骤重复模仿进行实验，所得的实验结果基本相近，实验所写报告形式统一。这样讲授的好处在于学生只要按照固定的实验步骤进行操作就不会出现问题，结果不会有太大偏差；而不好之处在于学生无需认真动脑去思考，只要按照教师的要求去做就可以，对结果不会去追究其“怎么得到的”、“为什么会得到”。学生完全是一种“填鸭式”的被动受学模式，从而磨灭了学生的求知欲、探索精神和主观能动性，何谈学生的创新精神和创造性，因此有必要对这种教学方法进行改革。 2.材料力学案例分析。减少验证性、演示性实验，增加综合性、设计性实验是实验教学改革的重要方向。同样是上述的实验项目，如果能够选取一系列合理的建筑结构模型案例形式，使其涵盖所要求的实验内容。这样，学生通过自己设计、思考来组合不同的结构模型，而后通过不同的加载方式、不同的加载点和不同级别的载荷可以得到无穷的实验结果，这样极大地调动了学生的热情和积极性、造性和求知欲，改变其被动学习为主动学习。这种模式的好处还在于即使是同一种结构、同一种加载方法，其所得的结果也是不一样的，从而可以避免和杜绝学生的抄袭现象，使理论和实践得到统一。具体表现在：（1）能够组合搭接出多种结构构型，具有真正的设计功能；（2）各种构型具有实际的工程意义；（3）组合构件尽可能简单，组合搭接与拆解方便；（4）加载与测量方便，投入成本低。 本研究以秦皇岛协力科技有限公司研制的新型XL3418T系列材料力学多功能实验台为基础来进行研究。上课时将之稍加变动，即可进行教学大纲规定内容的多项实验，在保留了原有的基础实验上增加了由多根杆件搭接的桁架结构，横向压杆和组合梁组合的框架结构，桁架可任意组合拆卸。学生可以利用学过的理论力学和材料力学知识，根据自己的认识实践自行设计喜欢的结构类型，并根据不同阶段的实验教学目的设置加载方式，以实现拉伸、弹性模量、应变片的粘贴、弯曲正应力的测定等一系列实验。这样可以充分调动学生的积极性和创造性，实现变被动学习为主动学习，“从学未知”到“求未知”的转变。 学生根据事先设计好的桁架模型在实验台上进行组合，同时配上静态电阻应变仪、数据采集系统等实验设备便可实现对加载的整个过程实时采集和处理。这种实验装置和教学模式不适用于进行破坏性实验项目的研究及教学工作。 四、结论 培养创新能力既是培养适应社会需求的高质量人才的必然要求，也是一种全新的教育思想和理念，应该从那种单纯书院式的课堂教学方式中走出来，更多地和实践与工程相结合，让学生在“干”中“学”、在“学”中“干”。理论课教师没有必要讲得很系统、很完备，可以留下一些空间让学生自己去体验，适当地拿出部分学时给实验课无损理论课教学。 案例教学为学生提供了一个近乎真实的场景，缩短了教学与实践之间的距离。其成功之处在于教学内容针对性强、接近实践，缩小了学校培养目标与社会职业素质需求的距离，抓住了职业素质中最本质的因素。案例教学着眼于学生创造能力和分析问题、解决问题能力的发展。以教师为主导、以学生为主体的案例教学在不断循环中完成知识的更新或创新。加强案例教学的研究，对于创新人才的培养将具有重要的作用。 材料力学论文:ANSYS软件在材料力学教学中的应用研究 摘 要：ANSYS软件是材料力学中常用的基础性软件，同时也是世界上应用最为广泛的应用程序。在教学中应用ANSYS软件，可以凭借其自身强大的分析功能，将图形形象的显示出来，让学生对相关知识原理及现象有直观的了解，加深学生对知识的理解程度。本文就ANSYS软件在材料力学中的应用作简要阐述。 关键词：ANSYS软件；材料力学；应用研究 作为一款有源分析软件，ANSYS将多学科知识融于一体，包含了结构，电磁，流体，声学以及热等领域。在应用方面则涉及到了造船、生物、轻工、水利、能源等科学研究领域。通过软件应用方面可以看出，在相关领域知识学习具有一定的难度，如果单纯依靠教师用传统方式进行教授，在教学效果方面一定是差强人意。ANSYS软件应用其中，则可以起到一定的辅助作用，教学工作可以达到事半功倍的效果，学生学习质量也有了一定的保证。 1 材料力学教学现状及内容 （一）教学现状 材料力学科目自身的特点在于具有一定的抽象性，导致理论知识理解方面存在一定难度。教学工作安排不合理，教学时间没有从学生的理解能力以及应用能力方面考虑，学生没有充足的学习时间，教师在教学过程中为了在有效时间内完成相应的教学任务，在教学的方法上存在一定的不合理性，没有有效的调动学生参与学习的兴趣与热情。 （二）教学内容 材料力学中有几部分关键的知识难度较大，学生在理解的时候存在一定的问题。比如应力集中。所谓应力集中是指构件在受力的情况下，形状及外形发生了突变从而导致的局部范围内的应力显著增大。教材通常只给出了应力集中的影响因素，但对于在相关因素的影响下具体的系数却没有给出确定值，学生对于这一点知识未能深入理解。 2 ANSYS软件及有限元 ANSYS软件是由美国一名博士在1971年推出的，最早的版本仅仅提供了热分析及线性结构分析，其不足之处是只能在大型计算机运行，并且只是批处理程序。在上世纪70年代初期及后期有一定的发展，随着技术不断的进步，ANSYS软件的功能也越来越强大，为用户对某些问题进行深入的研究提供了帮助。有限元的发展有三个阶段，探索时期，独立发展时期，专家应用与其它软件相互补充，共同发展时期，并且呈现出了相应的趋势特征。 3 ANSYS软件特点 （一）处理能力强大 处理能力强大主要体现在四个方面，其一是建模，其二是网格划分，其三是参数设置，其四是与CAD无缝集成。网格划分主要有两种方式，自由与映射网格划分，对于不同的几何体而言，则有拖拉网格，层网格，局部细化。无缝集成方面，能够与多款件进行数据交换。 （二）加载求解 在ANSYS软件中，位移，温度，力等任何载荷可在任意几何体或有限元实体上，可以是数值，也可以是相关的函数。 （三）后期处理 对于利用ANSYS软件获得的数据，可以采用不同的方式进行输出，比如，图表，动画，此外还可以进行载荷叠加分析。 （四）开放性 开放性主要体现在与其它软件的有效对接，用户在开放的环境下可以根据自己的需要对软件进行相应扩充，对于边界条件，材料结构等可以由用户自定义。在不同类型的需求方面还可以进行二次开发。 ANSYS软件将自身技术与相关软件有效的结合在一起，自带的语言可以进行二次开发。比如用户可以在CAD中建模，然后通过接口将数据导入到ANSYS软件中进行相关计算。也可以用程序自带语言建模，计算，此时采用的是命令流的方式。 4 分析步骤 ANSYS软件分析步骤主要有三个方面。首先是模型创建，包含读入或创建模型，定义属性，以及网格划分。其次是施加载荷及选项，条件设定并求解。最后一步是结果的分析及验证。 5 ANSYS软件在材料力学教学工作中的优势 （一）教学效果提升 材料力学首先是一门专业基础课，其次是将多专业知识集中于一体，主要研究内容是构件在力的作用下产生的变形，损坏，以及失效等存在的规律。教学内容涉及到公式多，逻辑性强，计算过程难度大，计算量大，如涉及到微积分等知识，学生对于知识的掌握及理解存在问题，对于教师而言，如何进行有效的教学是不得不思考的问题。 ANSYS软件针对问题进行建模，将数据转化为图象，从对人体大脑的刺激来看，视觉上的刺激更为有效，大脑对于信息的理解量更大，层次也更深。将抽象的知识变为具体，有效降低了学习难度。并且ANSYS软件教学是动画过程，学生对于知识以及相关原理的变化有清楚的认识，表现形式更加生动有趣，能够在一定程度上调动学生学习的热情和积极性，实现教学质量的提升。 （二）应用能力培养 材料力学理论知识的学习是为了更好的在实际工作中应用，单纯的理论教学不足以培养学生的实践应用能力。学生对于学习存在畏难情绪。ANSYS软件应用通过建模对实际情景进行模拟，学生在一种高度真实的环境下学习，无论是理解能力方面还是在实践能力的培养方面都有很大好处。 （三）增强探究性学习能力 ANSYS软件在生活中的应用非常广泛，学生有必要了解熟悉并掌握。学生动手的过程是为今后积累一定的经验，培养并提升其解决问题的能力，同时也为走向社会奠定基础。 6 实例探究 在对ANSYS软件有了基本的了解之后，可以结合具体的例子加深认识。比如ANSYS软件研究不同载荷下的悬臂梁。现假设有一悬臂梁，长、高、厚度分别是500，60，20。弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。分别在载荷1500N及集中力偶230N・m发生横力与纯弯曲。 由左图可看出正应力在自由端附近为零，随截面位置左移，应力相应增大，最大值出现在固定端。在固定端处最上与最下分别存在最大拉应力，最大压应力，二者相等。 图3为载荷下的米塞斯应力图，左为集中载荷，右为集中力偶。结果与实际情况完全相符合。 7 结束语 本文对ANSYS软件相关方面进行了说明，立足于教学实际，从软件在教学工作中的优势以及目前材料力学教学现状作阐述。教师在教学工作中将软件教学作为教学工作的一个重点来抓，让学生通过自身动手实践，对书中知识及原理有自身的领悟，同时培养学生的专项技能。无论是从教师教学还是学生学习的角度来看，ANSYS软件应用都具有无可比拟的优势，是针对教学存在问题的有效解决途径。教师要重视，学生也要重视，学校更应该重视，从多方面为教学工作提供相应的保障。 材料力学论文:基于ANSYS软件在材料力学实验课程中的应用 摘 要：材料力学课程概念较多，知识比较抽象，学习起来难于理解，而ANSYS软件模拟分析能力很强，能够使相关知识变得更直观、形象，因此，可以实现两者的有效融合。文中运用ANSYS重点分析了拉伸实验中拉伸应力、应变及弯曲实验中梁的弯曲应力应变情况，展示了ANSYS与材料力学相关实验相结合的可操作性。 关键词：ANSYS 材料力学 拉伸 弯曲 1 材料力W课程实验特点 材料力学[1]对于机械专业而言是一门必修课，目前，“材料力学”课程中一些重要的内容，如拉压、扭转和弯曲变形，除课堂上多媒体教学外，通常依靠现有的实验条件进行验证性实验教学，而有时存在实验条件不具备的情况，这样就无法对相关知识进行实验验证，此时如果在实验教学中采用直观的图形显示，也可以将抽象的概念形象化，同时增强学生对结构的感性认识，培养较强的结构分析能力，因此，可以尝试引入ANSYS软件进行简单的建模计算，并将计算结果形象地展示给学生。 2 ANSYS软件应用特点 ANSYS软件[2]中分析计算模块包括结构分析，可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析，能形象、直观地显示结构的变形、位移及应力分布情况，同时还能以动画的形式展示结构从最初加载到最终变形的整个过程。 3 ANSYS在材料力学实验中应用实例 （1）拉伸实验。材料力学中的低碳钢拉伸试验[3]通常在实际中通过拉力机拉伸，宏观上可以观察到试样缩颈现象，在此，可采用ANSYS模拟，选用拉伸试样弹性模量为0.175e6，泊松比为0.3，密度为7.85 kg/m2。图1为材料拉伸变形的整体过程，其中a图为变形初始，b图为变形后期。 通过加载求解后，得出试样拉伸变形应力变化和应变变化如图2和图3所示。 （2）弯曲实验。材料力学中的弯曲实验[4]通常采用简支梁、悬臂梁等结构进行实验分析，该文采用简支梁进行分析，给梁沿长度方向施加均匀载荷10 kN，梁的横截面积1.5 mm2，转动惯量IZZ=0.28125，IYY=0.125。力的加载如图4所示。 通过ANSYS模拟，绘制出的剪力图、弯矩图分别如图5、图6所示，这样得出的结论和实际计算结果相一致。 4 结语 通过ANSYS对拉伸实验和弯曲实验的模拟，将其与材料力学课程教学有机结合起来，既发挥了计算机的数值计算功能，又与直观的图形显示功能相结合，使得学生更易于理解和掌握所授课程的抽象力学概念，培养了学生的兴趣，提升了学生的形象思维能力，拓宽了学生的视野，提高了教学质量和效率，同时也培养了学生的计算机应用能力，有助于学生运用软件进行实际工程实例分析，在一定程度上可以使学生理论联系实际，为以后的工作打下坚实的基础。 材料力学论文:6005铝合金材料力学性能研究 摘 要：采用万能材料试验机，对典型车用的6005铝合金材料进行准静态拉伸试验。输出载荷-变形量关系，获得应力-应变曲线，进而分析材料的弹性模量、极限强度、极限应变、屈服强度和延展率等力学性能。 关键词：6005铝材；准静态拉伸；应力-应变曲线；力学性能 1 概述 车辆用6005铝合金属于Al-Mg-Si系中等强度铝合金。由于其优良的挤压成形性、耐腐蚀性和良好的焊接性，在国外被广泛用于高速列车、地铁列车、双层列车和客货汽车车体所需的薄壁、中空的大型铝合金壁板型材以及其它工业用结构型材。在我国，铝合金大型材已研制成功并投入生产，随着我国交通运输业的发展，6005铝合金在高速、轻型铝合金列车和地铁列车以及轻型客货汽车上的应用必将越来越多[1-3]。 6005具有较高的工艺性能。万普华等人对6005铝合金试样进行了水淬和水淬并深冷处理，来观察金相组织、抗拉强度等对6005铝合金力学性能的影响[4]。张健等人利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性[5]，张大新等人将6005铝合金铸态试样和挤压制品试样在不同温度固溶加热后淬火处理，制备金相组织，用混合酸溶液侵蚀后在金相显微镜下观察金相组织[6]。 文章主要就6005铝合金材料的力学性能性能通过万能材料试验机开展了系统的实验研究。测定试件在准静态拉伸时，材料的应力应变曲线；提取加载曲线中的屈服点、强度极限；同时，测量实验前后试件实验段（即试件的标距段）的长度变化，算断裂伸长率和断面收缩率。 2 准静态拉伸试验 2.1 试件及仪器 运用Instron 5969标准电子万能拉伸试验机对6005铝材进行了准静态拉伸试验。试件参照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分：室温试验方法》[7]制作。板状试件的尺寸示意图如图1所示。本试验采用比例试件，形状为板状，其厚度为4mm，平行长度为55mm，总长度128 mm。 2.2 试验结果 将试验试件在室温（10～35℃）环境下，试验试件及试验用夹头安装在试验机上，试件轴线应与力的作用线重合，将引伸计连接在试件上。试验机匀速进行拉伸，加载速率为10mm/min，测试试件在拉伸过程中的载荷-变形量的关系。针对横向切取和纵向切取材料，分别进行五次试验。试验过程如图2所示。 将试验结果绘制曲线，得到如图3所示的位移-载荷曲线。 名义应力可定义为？滓=F/A0，即载荷F除以原始截面积A0，而对应的名义应变可由？着=？驻L/L0计算得到，即伸长量？驻L除以原始标距L0。将结果绘制曲线，得到如图4所示的名义应力-名义应变曲线。 名义应力应变曲线并未真实地反映出材料随应变变化的关系，因而实际过程中的应力应变要进行相应的修正，需将实验所没测的名义应力与应变曲线转化为真应力真应变曲线。试验中采用引伸计，可直接测得拉伸过程中的应力和应变数据，绘制得到如图5所示的真实应力-真实应变曲线。 各次试验的结果如表1所示。 3 结束语 由准静态拉伸的位移-载荷曲线、名义应力-应变曲线、真实应力-应变曲线，得到以下几点结论：（1）相同应变情况下，真实应力略大于名义应力。分析可知，此现象符合实际。因为拉伸试验过程中，横截面发生收缩，小于初始横截面积，导致真实应力大于名义应力。（2）6005铝合金样件所能承受的最大拉伸力在2500-2750N范围内。（3）6005-T5的抗拉强度可达到260MPa，屈服强度约为230MPa，五次重复试验测得试件的延展率均为12.08%。 材料力学论文:创新材料力学实验的几点想法 摘要： 提出了目前材料力学实验教学中存在的几个问题，结合实际情况提出了几点创新，提出要更新传统材料力学实验教学模式，重视基础实验的延伸，按专业类单独设课，实行开放性实验和网上选课等创新方法。 关键词： 材料力学实验 创新 0引言 在《材料力学》科学发展史中，实验促进了材料力学理论的发展，同时由于材料力学的理论是建立在将真实材料理想化、实际构件典型化、公式推导假设化基础上的，他的结论是否正确以及能否在工程中应用，都只有通过实验验证才能确定。 1材料力学实验教学现状 1.1 材料力学实验教学水平落后实验教学一直处于理论教学的从属地位，试验方法单一，只注重拉伸、压缩、电测等几个基础实验教学。教学设备、内容方法陈旧，测试技术和手段落后，学生所学材料力学知识与工程实际不能同步，学习兴趣不大。材料力学实验大部分为基础实验。以材料拉伸压缩试验为例，课上只是对典型的塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁做测试，一般只提供标准试件，能够测试出低碳钢弹性模量E、屈服强度?滓s、抗拉强度?滓b、延伸率?啄和断后伸缩率?鬃以及铸铁的抗拉压强度即可，测试要求比较简单，学生只是被动接受，很难有兴趣。 1.2 现有的材料力学实验教学指导书不能与新进的实验设备同步材料力学实验设备――特别是电测设备更新是比较快的，这样就要求实验教材必须与设备的更新同步。 1.3 学生对实验课的认识存在误区由于材料力学实验是非独立实验，实验成绩所占该门课程的总成绩比例较小，对期末成绩影响不大，形成了重理论、轻实验的思想。 材料力学实验大部分为分组验证试验，许多同学认为只要会做实验就可以了，甚至有些学生认为实验课上不上无所谓，实验报告的处理也是拿别人的数据照抄应付。 1.4 各学校的实验教学水平参差不齐一些学校由于投入等原因，可能连基本实验还难以保证。一些学校则开发了设计性、综合性、开放性的实验，以及相应的实验装置等。有些学校还开发了新的实验设备，并获得了具有自主知识产权的实验设备专利。这些都是近年来我国高等学校教育教学改革所取得的成果。 2实验教学的几点创新 2.1 授课中穿插力学史，激发学生兴趣比如在讲述电测实验时，可介绍电阻应变计测试技术起源于19世纪。1856年，W・汤姆逊（W・Thomson）对金属丝进行了拉伸试验，发现金属丝的应变与电阻的变化有一定的函数关系；惠斯登电桥可用来精确地测量这些电阻的变化。1938年，E・西门斯（E・Simmons）和A・鲁奇（A・Ruge）制出了第一批实用的纸基丝绕式电阻应变计。 2.2 重视基础实验的延伸以材料力学性能测试为例，可以使测试材料多样化，除碳钢、铸铁两种材料以外再提供塑料、铝合金、木材、玻璃等多种材料，有条件话，还可以使用各种新型材料。要求学生分别测试不同材料的性能指标，通过比较，自己得出结论。同种材料不同截面（圆截面、矩形截面等）、不同尺寸，让学生结合理论课知识自己测算标距，求出所有参数。通过这种脱离只提供标准试件的模式，使简单、枯燥的材料性能试验多样化，活泼化，可以让更多的学生动起手来，从而提高学生的实验兴趣。 弹性模量E和泊松比?滋分别在材料的拉伸试验和电测实验中测得。这两个参数的测试方法很简单，学生一般在老师讲授完后很容易就能测定出来，由于操作简单，学生做完实验后很容易忘记他们是如何测得的，也很少有学生去研究实验原理。在学完了电测实验后，可鼓励学生自己动手粘贴应变计，研究如何接桥，利用电阻应变仪把弹性模量E和泊松比?滋在拉伸试验机上测试出来。 2.3 更新传统材料力学实验教学模式，探索新的高效直观的教育方法实行传统教学与多媒体教学相结合的教育模式。该校工程力学实验中心从2007年开始在几位老师的精心努力下，开发了一套直观、形象的材料力学实验多媒体教学课件，在实验课板书教学中通过穿插多媒体课件，大大激发了学生对材料力学实验的兴趣。为了改变以往材料力学实验设备陈旧和测试手段落后的现状，从2002年开始在原有液压万能试验机的基础上，陆续引进了新型的电子万能试验机若干台；陆续淘汰了旧的、低效的电阻应变仪和配套组合装置，开始使用操作简单、自动化程度高、数据处理方便的电测仪器。 2.4 实行开放性实验和网上选课系统给学生充足的时间和空间，突破材料力学实验教学的传统方式，实现全面开放实验室，建立相对独立的实验教学体系，打破班级授课制，开发网上选课系统，让学生自己在网上选课，按分散式教学模式组织实验教学。全面开放实验室，调动学生的主观能动性，使每个学生都有动手操作机器的机会，提高仪器设备的使用率。同时实验室开放能最大限度地利用实验室资源，实验室开放后，学生自己选择实验项目，实验的频率和实验循环的节奏由学生自己调节，这使得实验室的容量大幅度提高，实验用房得到充分的利用。 2.5 加强实验室建设要更新观念、提高效率，抛弃固有、陈旧的管理模式，选拔一批爱岗敬业，有高度责任心和事业心的优秀青年来充实实验室队伍。重视实验教师的培训，多与国内外知名高校交流，提高实验教师的业务素质。 3总结 材料力学实验实验课是一门技术基础课，在工科院校中占有相当重要的位置。但是，受多种因素的影响，力学实验教学设备陈旧，内容枯燥乏味，学生难有兴趣。传统的材料力学实验内容远远达不到培养学生实验技能的目的，也跟不上科技发展的步伐。因此，对实验内容必须进行大胆的改革和创新。 材料力学论文:材料力学课程教学方法的实践 【摘要】本科阶段《材料力学》课程主要培养学生对简单杆件结构进行强度、刚度和稳定性进行分析的能力，是土木工程和道路桥梁与渡河工程等专业的一门重要专业基础课。针对实际课程教学中存在的问题，提出了一些改进措施。如适当引入前沿知识，激发学生求知欲和学习兴趣；恰当使用传统板书和多媒体授课方式；有效利用虚拟仿真技术；引入科技竞赛活动，培养学生的实践和创新能力等。实践证明上述措施有助于学生掌握相关知识。 【关键词】教学方法 教学手段 实践能力 创新能力 一、概述 《材料力学》是许多工科专业的专业基础课，我校的土木工程、道路桥梁与渡河工程、机械设计与制造、材料成型等专业均开设这门课程。它主要培养学生具备对简单杆件在外载荷下的强度、刚度和稳定性问题进行分析和设计的能力。对于土木工程专业而言，它还是一门承上启下的课程：《高等数学》和《理论力学》是它的先修课，而它又是《结构力学》、《钢结构设计》、《混凝土结构设计》、《弹性力学》和《组合结构设计原理》等课程的先修课。因此掌握好该门课程的基本概念和知识十分重要。但是该课程内容多、概念多并且相对抽象，同时还缺少足够的实践动手机会，因此一些学生反映该课程理论抽象、内容乏味，甚至少部分学生产生畏学现象[1]。所以，需要进行多方面的教学改革，以期达到预定的学习效果。近年来，在实际教学中进行了一些教学方法的改革和实践，取得了一定效果。 二、激发学习兴趣 好奇心和兴趣对于学生学习效果有决定性的作用，培养学生的实际工程应用能力和创新能力需要培养学生对科学的兴趣[2]。因此在实际教学过程中需要不断激发学生的好奇心和兴趣。主要采取的措施是适当引入前沿知识和身边的力学知识和案例。如在绪论课中介绍近年来我国和其他国家的典型的建筑物和道路桥梁等。同时从其他专业相关的国际权威期刊上检索相关文献，通过多媒体介绍其他相关专业中材料力学知识的一些应用，如展示Journal of Biomechanics杂志上检索到的膝关节置换术中需要解决的生物材料力学性能测试的问题；展示Journal of Biomechanics和Journal of Mechanical Science and Technology中检索到的关于鞋子设计中的材料选择和鞋底外形设计的问题；展示International Journal of Mechanical Engineering检索到的齿轮齿形设计和优化的材料强度问题；展示Ocean Engineering中关于海洋石油钻井平台的强度和刚度设计问题；展示Engineering Failure Analysis中关于大型矿用自卸车车轴断裂的分析。同时，结合时事介绍材料力学所研究的一些问题，如天宫二号发射时，介绍卫星发射塔及周边建筑物在面临强动载和高温时所面临的强度和刚度问题，介绍空间站在太空中所面临的恶劣环境及遭受空间碎片超高速撞击时的强度问题。这些内容的适当增加一方面可极大激发同学的好奇心和学习兴趣；另一方面也能拓展同学的眼界，这些知识也将告诉学生将来读研究生时也可选择其他相关专业。 三、合理使用传统板书和多媒体授课 过去的课堂教学手段主要是板书，这种授课方式对《材料力学》这种概念多和理论公式推导多的课程比较有效。其优点是学生和教师共同思考同一个问题，学生能紧紧跟随教师的思路和节奏[3]，教师边板书、边讲解、边推导、边启发和边提问，而学生则眼、耳、口和脑并用，这样可形成多维印象和刺激，就有利于学生掌握相关知识。但传统的板书也面临一些挑战：（1）展示复杂的变形形式时耗时较多，如实心圆柱在扭转载荷作用下的变形以及任意位置切应变的计算和推导需要画出较复杂的图形。（2）该课程的工程实践性较强，板书时无法有效传递实际工程的相关信息。而这两个缺点恰恰可以通过多媒体教学进行弥补。这种教学方式的展现能力强，信息传递量大，可以创造生动和逼真的教学氛围，激发学习兴趣。因此，涉及复杂图形特别是变形图的绘制以及变形过程的展示时可以借助多媒体技术进行授课，同时需要结合工程背景时也可通过多媒体展示。 四、有效利用虚拟仿真技术 《材料力学》是一门与工程实践密切联系的学科，因此安排有试验课程。但为使学生达到预期的学习效果，试验课通常安排在理论课讲授相关内容之后进行。但这样带来的一个问题是理论课堂上部分学生对相关知识理解不到位。比如讲授低碳钢在单向拉伸载荷下的力学性能时需要讲解径缩并计算应变值，应变值通过引伸计测得的伸长量除以原始标距段长度得到。但这种单向拉伸试验应变值的计算是建立在均匀变形的基础上的，而径缩后材料的变形在标距段内已不再均匀，因此径缩后按原公式计算得到的值理论上已不能再叫作应变。仅凭讲课和图片展示有时不足以让学生理解透彻，这时可以利用有限元计算提前完成单向拉伸试验的仿真，并展示其变形过程及变形过程中应变的分布，这样就能直观地讲解径缩，并清晰地展示径缩前后应变的分布情况。 另外，部分变形形式较复杂和抽象，部分学生无法深刻理解和掌握。如扭转载荷作用下实心圆柱的切应变分布，部分同学不能理解切应变随半径的线性变化。这时可以建立实习圆柱扭转的三维有限元模型，施加扭角，然后在后处理时显示标距段内3/4横截面的应变分布，这样便可以清楚展示应变的分布情况，易于学生深刻理解和掌握该知识点。 五、引入科技竞赛活动 《材料力学》是一门理论课程，但它来源于工程又服务于工程，在培养学生逐步建立工程概念和逐渐形成解决实际工程问题能力方面有着十分重要的作用。但对于一般和新建本科院校而言，通常缺少充足的实践锻炼机会和试验设备。近年来，科技竞赛活动渐多，如省级结构建模大赛、中南地区结构建模大赛等。在这些竞赛活动中需要设计和制作出屋盖、塔式建筑、桥梁、输电塔、广告牌支撑结构等。通过这些竞赛，学生需要确定具体的分析对象，通过检索文献资料和力学分析确定初步结构形式，完成制作，进行加载和多轮优化等，这对于巩固理论知识，培养实践能力和创新意识具有重要意义。为让更多同学参与这种活动，在学校层面设计了“挑战杯”竞赛活动，并将这种竞赛活动纳入《材料力学》课堂教学，在成绩评定中计入该项成绩。 六、结语 《材料力学》是一门重要的专业基础课，又能直接服务工程实际，但内容相对多且枯燥。因此在教学过程中，要注重激发学生的学习兴趣；合理使用传统板书和多媒体技术进行授课；在相关知识的讲授时可以采用虚拟仿真技术增加直观性，以便于学生理解和掌握；同时，还要重视科技竞赛活动对于巩固理论知识、培养学生实践能力和创新意识方面的作用。

浅谈煤矿机电设备的管理与维护:煤矿机电设备维修技术的管理策略研究 摘 要：科技的进步和社会的发展促使我国煤矿生产机械化和自动化程度逐渐提升。但是由于煤矿生产环境复杂，机电设备在运行过程中难免会出现一些故障，为了保证设备的正常运行，必须对其进行维修和管理，而如何做好煤矿机电设备维修技术的管理、保证煤矿生产的安全运行已成为当前煤矿企业面临的重要课题。 关键词：煤矿机电设备；维修技术；管理策略；绿色维修 随着社会的发展和科学技术的不断进步，我国煤矿行业迅速发展，煤矿生产机械化程度越来越高，煤矿机电设备的种类和使用范围越来越大。对于煤矿企业来说，机电设备使用性能、使用效率以及使用寿命与煤矿生产的出炭量有着直接关系，同时也关系着煤矿企业综合效益的提升，这就对煤矿机电设备维修技术管理工作提出了更高要求。瞻观现阶段煤矿机电设备维修技术管理现状，在资金、人员、技术等方面都存在一些问题，无法从源头上消除设备故障，严重影响了煤矿生产工作的正常开展，为此，分析目前煤矿机电设备维修技术管理现状和存在问题并积极探究有关管理策略具有积极现实意义。 1 煤矿机电设备维修技术管理现状和存在问题 随着煤矿生产方式的转变，煤矿机电设备维修技术管理方式也出现了巨大变化，无论是大多数大型还是一部分中小型煤矿企业都相继建立起了相应维修技术管理制度，并在企业内部设立了组织管理机构，一些企业还逐渐引进设备故障检修和状态检修技术，以此来加强维修技术管理，实现机电设备的安全稳定运行。但是从总体上看，现阶段我国煤矿机电设备维修技术管理仍以传统管理方式为主，即事后维修、状态检修、定期检修、改进维修，加上受到技术、人员、资金、环境等方面的限制，煤矿企业机电设备维修技术管理工作有待完善，比如目前仍然有很多企业实行的是以保障企业经济效益为核心的机电设备维修技术管理模式，这就使得很多工作人员将设备维修工作中心放在了保证设备正常运行上，而忽视了企业整体对市场的适应力；煤矿企业与机电设备厂家缺乏必要的信息沟通，对设备的设计、加工、使用、保存、维修管理工作相对独立，致使无法将设备运行过程中出现的问题及时反映给生产企业，延长了设备维修时间，严重影响了设备原有使用性能；定期检修和事后维修方式是煤矿机电设备故障维修的主要方式，定期检修能够保证及时发现并处理故障，但是由于设备运行条件在不断变化，这种检修方式可能会造成人力和财力的浪费，而事后维修则是在故障发生后进行的维修工作，由于不确定性较强，所以造成的后果也不可预知；监控系统覆盖率较低，技术人员和管理人员无法及时获取设备故障信息，不利于做出切实有效的故障处理对策，从而影响机电设备的运行效率。 2 煤矿机电设备维修技术管理策略 2.1 建立健全维修体系 当前，煤矿企业大都摒弃了单一的维修方式，而是根据设备运行状况、故障特征通过选择最为科学、最为合适的维修手段开展机电设备维修工作的。煤矿机电设备种类繁多，适应环境、场合和条件不同，设备运行规律和故障类型不同，不同机电设备故障维修方式也不同，所以维修成本、生产效益也会出现较大差异，基于此，应当建立健全维修体系，针对同一个设备要制定不同维修方案，这样以来才能保证故障的及时排除，才能提高维修效率和维修质量。建立煤矿机电设备管理机构，设立专门机电设备管理部门负责对机电设备运行全过程的管理和维护，完善维修技术管理制度，强化监督管理力度，分配煤矿生产经济指标和技术指标，落实奖惩机制、考核机制和责任机制，将机电设备维修技术管理责任落实到各个部门、各个人员，有效提升煤矿机电设备维修技术管理水平。 2.2 改进维修技术管理方式 在煤矿机电设备实际运行中，应加强对设备使用过程和维修过程的管理，使设备始终处于良好运行状态，延长设备使用寿命，提高设备工作效率。对于设备的使用和维修，不仅要从设备自身出发，还应重视人员在此过程中的作用，加大对技术人员和管理人员培训力度，通过定期或不定期的培训或自主学习方式提升人员的专业技能，强化其安全意识以及对机电设备巡回检查、日常维护、定期检修的意识；根据设备日常检查、技术测定、运转状况、设备特征、设备使用性能、运行环境特点等组织设备管理和维修编制工作，制定详细的检修计划，进而形成科学、全面的维修技术管理方式，保证机电设备 的正常运行和煤矿生产的有序开展。另外，积极推行绿色维修方式，以提升资源利用效率、增强环境保护为目的，将环境影响和资源利用率有机结合起来，在保证产品保持或恢复原有性能状态的基础上实现企业的可持续发展，所以在实际维修工作中，不仅要使煤矿机电设备处于良好性能状态，还应最大限度降低设备从维修到报废过程中有害物、废弃物的排放，以实现煤矿企业环保目标和可持续发展目标。 2.3 推进维修技术管理工作信息化建设 近年来，煤矿生产自动化和机械化程度越来越高，煤矿机电设备使用类型也逐渐朝着多样化发展，那么机电设备维修信息也必然量大、繁杂，传统管理手段无法实现对维修信息的高质、高效处理。现代生产管理技术和信息技术在煤矿企业中的应用则为做好设备维修技术管理工作提供了条件，我们应当充分利用现代信息技术优势积极推进维修技术管理工作信息化建设，努力提高维修技术管理工作的可执行性、准确性与效率性。 2.4 强化对设备的改造和更新力度 煤矿机电设备在设计、制作工艺、材料、装配调整等方面可能会存在一些问题，因此，有必要从这几方面强化对设备的改造和更新力度，依靠新技术、新材料、新工艺，本着安全、经济的原则对机电设备进行优化，以提高设备运行效率和质量，实现企业综合效益的提升。首先，在机电设备维修技术管理中引入绿色管理和和绿色维修理念，贯彻落实节能减排和绿色生产目标，实现煤矿的无污染生产，争取以最少的资源实现经济效益最大化。其次，采用先进技术加大机电设备相关零部件、装置、局部结构等的技术改造力度。再次，加大资金投入，尽量引进机械化、自动化、智能化程度较高的机电设备，简化设备操作程序，实现煤矿机电设备维修和管理一体化。 3 结束语 总之，煤矿产业是我国国民经济的支柱产业，随着社会的发展，赋予了煤矿企业更高的责任。在今后的工作中，我们必须对煤矿机电设备运行的安全性给予高度重视，正确认识维修技术管理的存在问题，深入研究机电设备维修技术和管理方法，改进当前机电设备维修技术，提升其管理水平，同时积极推行绿色维修方式，强化对设备的改造和更新，保证煤矿生产的科学性和安全性，促使煤矿企业持续、健康发展，最终实现经济效益、社会效益和环保效益最大化。 浅谈煤矿机电设备的管理与维护:机电设备管理在煤矿生产中的运用 摘要:企业要发展,加强管理是关键;机电设备管理作为煤矿机电管理系统中的一个重要体系,具有至关重要的作用。本文通过对煤矿机电设备管理意义的分析,探讨煤矿在用机电设备管理的方法,重点阐述了在用煤矿机电设备管理的技术方法和经济方法。最后得出加强煤矿机电设备管理,确保矿井生产安全,促使煤矿企业不断发展、壮大。 关键词:机电设备 管理 发展 近年来,随着煤矿企业不断引进新技术,机械化水平不断提高,对煤矿机电的管理也日趋完善,但是当前煤矿机电管理工作中还存在机电监察力度和深度不够。我国煤炭企业的固定资产中,有55-65%为机电设备及其设施,它们是固定资产组成中的重要因素,在矿山生产中与井巷工程一样,占有同等重要的地位。因此,煤炭企业如何通过行之有效的手段强化在用机电设备管理,特别对矿井战线延深长,设备多的矿井机电设备管理具有相当重要的现实意义。 1. 在用机电设备管理的意义 1.1 众所周知,安全生产是煤矿生存发展的永恒主题,而煤矿机电设备安全可靠是煤矿安全生产的重要保证。设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求存在差距。设备、配件采购混杂,同型号、不同厂家,安装尺寸或型式不相同,增大工作难度。当前,在矿井实际生产中,机电设备投入的资金比例占到全矿井生产成本的40%以上。五矿2006年一年投入的机电设备原值是6160多万元,配件、备品消耗费用是1300万元。费用投入的金额是非常惊人的,任何的管理失误都将给生产矿带来巨大经济损失,而且逐年逐月投入的配件、备品等数量和金额都是较为惊人的。如果没有一套规范科学的管理程序从来管理好设备,就会使不合格的设备投入使用,给煤矿安全生产带来隐患。 1.2 据统计,在煤矿生产人员中,机电生产和管理人员占全矿井生产人员的1/6,甚至更多,即每6个人员中就有一个为矿山机电系统服务的。就我们五矿2007年在册人数为5000多人,机电战线人员达到1102人,占到比重的22%,还不包括在采掘单位及其它单位的机电管理人员。如各类设备提升系统的司机、人车司机、监督人员、电机车司机等岗位。任何工作上的疏忽所造成的停工,都意味着停止生产,甚至酿成不可挽回的经济损失和不良的社会影响。 1.3 机电设备管理的优劣是确保安全生产的前提条件。根据国家煤矿安全监察局的数据,煤炭企业40%的井下煤炭和瓦斯事故是由失爆电气的电火花引起的,井下重大的火灾80%以上是由机电设备管理不善造成的,如郑煤集团大平矿难事故,就是由于电机车打出火花引爆瓦斯,酿成的惨剧,造成的损失是无法用金钱来估量的,造成的社会负面影响是巨大的。 2. 在用机电设备管理方法 在用机电设备技术管理包括很多内容,比如机电设备的选型、安装、验收、使用、维护、检修、检测、更新改造等。在煤矿生产中,特别是对老化、高沼矿进延深长,运输距离远的矿井,技术管理显得尤为重要。 2.1 定岗定员、优化管理,确保矿井安全。煤矿实际工作中,对各个工作面的运输巷道的机电设备按单台设备、系统、机组为单位,由各生产区(队)根据工作任务量、设备运行距离、运行责任大小等划分责任区,分解到各个班组和个人,实行班组或个人包机制。如:井下排水泵、变电所、通风机、主提升系统等重要岗位责任区。对这些岗位实行多项包岗措施,通过包生产出勤、包安全经济运转、包设备完好、包电力消耗指标、包材料配件备品消耗、包质量标准化等硬性指标,以达到使每个人的经济收入与考核奖罚相对应,充分促进每个人都努力工作,确保安全运转的思想意识,细化到每一台大小设备、每一条电缆、每一个螺丝、螺帽的管理完好有效。做到“岗位固定、分工包干,挂牌留名、责任到人、奖罚分明、责任追究”等,最终确保生产安全,达到效率最大化和效率优化。 2.2定期维护,做到日检修,确保设备的运行质量。设备的优化维护,可以缓减设备零部件的磨损,减少维修工作量。设备的维护包括日常维护,小修(一级保养)、中修(二级保养)、大修。在煤矿日常生产中,由于不确定因素诸多,导致机电设备的抗运行强度大,所以在维护保养时首先要注意工艺化,根据设备特点,研究从哪个部位开始,并将检查部位和项目编出序号,制订一条固定检查程序。煤矿生产安全为天,注意对安全保护装置的测试、整定。如防过卷装置、堆煤保护等,特别要注意防爆电气设备的维护,防爆电气设备长期运行中频繁的开停,瞬时过载,电气元件的机械振动及转动部分的润滑和磨损等,都是维护的重点。定期进行防爆电气设备的防爆性检查,避免电气失爆造成不必要的损失,确保生产安全。 2.3建立健全各种规章制度。制度是一种约束机制,是指导职工如何开展工作的尺度,只有制度完善、管理到位、责任到位,才能保障机电设备的正常运转。而安全生产责任制是企业最基本的一项安全制度,是企业所有安全生产管理制度的核心。因此,为贯彻落实安全生产方针,必须严格落实生产责任制、工种岗位责任制、事故责任追究制等,实行安全工作人人管理,让每个人、每个部门、每个单位都要负起职责范围内的安全工作,使安全工作做到层层有人抓,事事有人管,人人有专责。只有这样才能促进机电工作尽快走上良性循环、健康发展的轨道。 3. 在用机电设备的经济管理 在用机电设备的经济管理是指对机电设备运行中发生的经济活动的综合管理,以及在它们运行中经济合理性的分析。在现代科学技术条件下的电子计算机的广泛运用,分析其投入和占用的比例关系,达到取佳优化使用。 3.1首先要抓好在用机电设备的数量管理。数量管理是设备管理的基础,数量管理的目标是要做到数量清,状态明,帐卡册物相符。突出解决设备使用方面的混乱现象,杜绝无人负责和扯皮的问题。矿井设备在籍多,设备量大,由于矿井老化,战线长,分布地点比较散,靠人工帐卡物册等工作已不适合现代管理要求,要依靠信息化技术完善管理,要将全矿在用设备建立档案,输入计算机进行程序化管理。对设备产地,性能,技术指标,使用时间,分布位置,使用状态,使用效率以及现场使用情况、管理维护人员等信息资料输入计算机,做到各状况一目了然,类别明确、责任人明确,从而使管理处于有效监控状态。其次是加强对设备的管理,使用和维护人员的管理。设备选型必须根据实际情况而定,安装调试完毕后,通过严格考核程序,选择具有一定专长的人员负责不同设备的管理。对特殊和重要设备的操作及维护人员,进行全方位培训,对技术高,责任心强的人员,进行月度、年度考评,并制定相应的奖励措施,鼓励先进,鞭策落后。 3.2设专门的管理组织和机构,成立专业管理小组。井下作业场所随着采掘工作面的推移,运输巷道的增、减而改变较大。在用机电设备也随之而移动变化,这就需要专业管理人员及时了解各种设备的移动分布情况,直观地掌握设备的使用、备用、待修,闲置等属性变化,将信息反馈到计算机管理中心,及时调整信息内容。为决策层提供真实的现场第一手资料,根据实际情况,或回收、或维修、或调剂使用,从而使设备的利用效率最大化。 3.3积极采用新装备、新技术、新工艺。推广使用新设备、新技术、新工艺,特别是创造条件使用综合自动化远程监控设备,避免采用低设备投入、大量投入人员、点多面广、效率低下的人海战术,应走出恶性循环圈,采用先进工艺流程,合理控制作业点和作业面个数设备数量,减少事故发生源的个数,真正实现矿井的安全、高产、高效。 4. 结束语 煤矿机电设备的管理优劣是涉及矿山生产安全,投入产出比例是否匹配,对矿井的发展起到致关重要的一个大方面。只有不断完善管理,加大管理力度,扎扎实实地搞好机电管理工作,提高现代煤矿机电管理水平,确保矿井机电系统安全、可靠、高效运行,才能使煤矿企业不断发展、壮大,最终实现企业发展,职工富裕。 浅谈煤矿机电设备的管理与维护:探析煤矿机电设备故障维修及预防措施 摘要：由于煤矿生产条件和生产环节的复杂性，这对机电设备的安全运行提出了更高、更严格的要求。据统计：在我国煤矿的固定资产总额当中，有55%-65%是机电设备和设施，所花费的工资、能耗、油脂、配件、维修费用等的总和要占煤炭生产成本的40%以上。文章介绍了煤矿机电故障的类型及维修方式，并提出控制机电设备故障的预防措施。 关键词：煤矿　机电设备　故障　维修　预防 近年来，随着中国经济的高速增长，导致了能源消耗大幅上升。也使我国煤炭需求继续保持旺盛增长势头，一大批新建的大型煤矿项目纷纷立项建设。我国矿井的生产特别是大中型矿井的生产基本实现了机械化、自动化，出现了百人千万吨级的煤矿。机电设备是构成施工生产的重要因素，机械设备在使用过程中，由于材料、工艺、环境条件和人为因素的影响，其零部件会逐渐地被磨损、变形、断裂、蚀损等，随着零部件磨损程度的逐渐增大，设备的技术状态将会产生劣化，不可避免地将出现各种各样的故障，设备的功能和精度降低，甚至整机丧失使用价值。 1 机电设备使用中出现故障的种类 （1）损坏型故障：如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等。（2）退化型故障：老化、变质、剥落、异常磨损等。（3）松脱型故障：松动、脱落等。（4）失调型故障：压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等。（5）堵塞与渗漏型故障：堵塞、漏水、漏气、渗油等。（6）性能衰退或功能失效型故障模式：功能失效、性能衰退、过热等。 2 故障原因分析及其步骤 2．1 故障分析的目的不仅在于判别故障的性质、查找故障原因，更重要的在于将故障机理识别清楚，提出有效的改进措施，以预防故障重复发生。通过故障分析，找到造成故障的真正原因，从设计、材料选择、加工制造、装配调整、使用与保养等方面采取措施，提高机械产品的可靠性。 2．2 在分析故障时，一般是从故障的现象入手，通过故障现象找出原因和故障机理。由于受现场条件的限制，观察到或测量到的故障现象可能是系统的，如离心泵不吸水；也可能是某一部件的，如离心泵的填料过热；也可能是某一零件的，如轴或轴套表面损坏等。因此，针对产品结构的不同层次，其故障模式有互为因果的关系。 2．3 故障原因分析是一门综合性学科，涉及系统分析、结构分析、测试分析，以及有关疲劳、断裂、磨损、腐蚀等各种学科的知识。对故障分析主要包括以下步骤： 2.3.1 现场调查主要包括收集发生故障的时间、环境、顺序等背景数据和使用条件；故障现场摄像或照相；收集和整理故障件的主要历史资料如设计图样、操作规范、验收报告、故障情况记录和维修报告等；对故障件进行初步检查、鉴别、保存和清洗等。 2.3.2 分析并确定故障原因和故障机理。主要包括对故障件的无损检验、性能试验、断口的宏观与微观检查等检查与分析；必要的理论分析和计算如强度、疲劳、断裂力学分析及计算等；初步确定故障原因和机理。 2.3.3 分析结论。当每一件故障分析工作做到一定阶段或试验工作结束时，都要对所获得的全部资料、调查记录、证词和测试数据，按设计、材料、制造、使用几个方面是否有问题来进行集中归纳、综合分析和判断处理，提出一个结论明确、建议中肯的报告。一方面是为了改进工作、积累资料、交流经验；另一方面也是为索赔和法律仲裁提供依据。 3 煤矿机电设备的一般维修 3．1 设备维护与维修的要点 3．1．1 正确处理预防为主计划检修关系。预防为主就是通过机电设备使用中的观察检测，掌握设备运转磨损情况，注意日常维护保养和维修．及时消除机电设备的故障隐患。当磨损达到一定程度就要定期或及时检修，不能拖延，因此要把预防与计划检修结合起来。 3．1．2 正确处理生产与检修的关系。设备检修需要一定的人力、物力和时间，一些煤矿在生产任务重的情况下，常常忽视检修工作，出现机电设备带病作业，致使事故发生。严重影响生产、安全和进度。 3．1．3 正确处理日常保养和定期专业维修的关系。日常保养工作一般由机电设备使用中一位的职工进行，要通过岗位责任制落实到人头，专业维修由专业修理矾构负责，有计划地检查和维修，要把一者有效地结合起来，避免“断层”砚象发生。 3．2 关注机电设备维修的具体工作要根据设备的结构、性能和特点从制定出日检内容、要求和注意事项，对机电设备的检查可分为日检和定期检查。检查方法可分为感觉、经验性检查和 用仪器等科学手段进行检测，机电设备大修、中修、小修要根据机电设备的具体情况分步骤进行。 4 控制机电设备故障的预防措施 4.1 加强职工安全技术培训，提高职工安全技术素质。对各类机电操作人员上岗前要经过技术培训，考试（包括现场操作）合格，颁发合格证，人人持证上岗，按章操作，严禁无证上岗。要做到“三懂”“四会”，即：懂设备原理，设备构造，设备性能；会使用，会维修保养，会检查，会排除故障。使用设备切忌超负荷运转。工作环境要清洁卫生，温度、湿度合适，有适当场地和空间。特别对采、掘工作面流动设备认真落实包机责任制。 4.2 加强设备的日常维修保养，确保设备的正常运转。安装设备必须按照技术说明书（或规程）规定的程序、方法和要求进行，安装的全过程所有数据都要有详细的记录，安装完毕要严格验收，验收合格后方能移交使用。机电设备维修人员要树立强烈的事业心、责任感，做到眼勤、嘴勤、手勤，即：勤观察、勤说话、勤维修，发现问题，及时处理解决。同时，必须对设备进行经常性的维护保养。实行日常与定期维护保养相结合，对设备进行彻底的清洗、注油、干燥、防锈等技术处理，掌握设备的运行状况和磨损程度，针对发现的问题及时采取措施。对大型固定设备，执行班、日、周（旬）、月检查制度；对采、掘、开拓等移动设备，执行两班生产，一班检修。综采工作面要实行班、日、旬检查制，并坚持三班生产、一班检修、班班维护制度。 4.3 对各类机电事故认真分析，使职工受到教育。对于发生的机电事故，无论时间长短、性质轻重、责任大小，都要认真组织技术人员和当事人按照“事故责任倒查法”详细分析事故原因和找出责任者，严格考核，奖罚兑现。对于事故当事人要进行思想教育，使其心服口服，吸取教训受到教育，制定并落实切实可行的防范措施，杜绝类似的事故发生。 4.4 保证必要的设备资金投入，以较为先进和节电节能新型现代化机械设备来代替原来的陈旧设备。组织技术人员对设备进行改造，降低环境噪声污染和耗电较多的设备，来提高设备的性能和效率。利用集体学习和自主学习等方式提高全员综合素质，利用经济奖励和绩效考核机制带动职工的学习积极性，利用技术比武、师带徒、星级评定等措施检验学习成效，为机电设备事故率的降低和企业“以人为本、安全发展”的目标实现奠定坚实的基础。 5 结语 总之，随着我国大型煤炭基地的建设和老矿区的技术改造，如今的煤矿生产告别了过去粗放型和劳动力密集型的生产方式，大型的机电液一体化装备大量的应用于煤矿生产的各个环节，改变传统单一简单的设备维修管理模式，将先进的维修思想和技术应用到设备维护中，可以将设备的故障率和额外折旧率及设备维修成本降至最低，而将整个生命周期中设备的可用性和可靠性增至最高。 浅谈煤矿机电设备的管理与维护:改进我国煤矿机电设备管理若干措施的探讨 摘要: 企业 要生存要 发展 ,抓好管理是根本。机电管理作为煤矿综合管理的一个重要体系,具有至关重要的作用。由于 历史 的原因,目前煤炭企业机电管理中存在着许多滞后的现象。为此,本文针对地方煤矿由于建矿历史短,基础薄弱的缺点。提出了存在的具体问题,同时,还论证了要提高地方煤矿机电管理水平,其具体途径需从基础工作做起,因矿制宜建立机电管理机构,切实抓好质量标准化工作,认真落实规章制度,做好设备的综合管理,突出机电管理的重点,提高机电队伍素质,明确机电工作指导思想,实行目标管理等具体的改进措施。 关键词:煤矿;机电管理;问题;改进措施 矿井机电在煤矿生产中占据较大的比重,随着近年来先进技术不断引进,机械化水平不断提高,监测监控技术的应用,加之矿井改扩建和技术改造,对机电专业的管理,对机电战线职工队伍素质的要求也愈来愈高。 1、存在的主要问题 1.1机电管理职能部门作用没有充分发挥 尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担2种职能:一是机电管理,另一是机电生产。机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理 网络 经常中断,机电职能管理作用淡化。 1.2对机电标准化工作认识不足 一些矿井尽管没有机电标准化管理人员,但多为兼职,对电气管理、电缆管理、小型电器管理、防爆检查、设备管理、配件管理、油脂管理等管理不到位或放弃管理。部分机电职工标准化意识差,未能做到上标准岗,干标准活,对固定设备和流动设备的管理未能按《国有重点煤矿生产矿井机电专业质量标准化标准》进行,机房硐室、机道、头面达标率低。 1.3设备存在隐患较多 设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,未能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验电气设备失爆现象屡见不鲜。 1.4机电技术力量薄弱,技术手段落后 一些地方煤矿技术人员严重不足,技术管理不能指导生产,以政带技的现象时有发生。供电无设计或虽有设计但不规范,施工无措施或虽有措施但措施不具体,固定场所设备未能定期进行性能测试,井下供电三大保护未能按技术要求进行整定、测试、检查,一些仪器仪表老化而且不全,测试手段和方法落后。 1.5资金不足 地方煤矿受资金制约,普遍存在设备数量不足,备品备件数量有限的现象。由于地质条件比较复杂,资源有限,搬家挪面频繁,造成机电设备安装、检修、维护量增加,机电职工经常加班延点,而待遇相对偏低,一些高水平的机电技术人员纷纷跳槽,机电安全生产处于被动状态。 2、改进地方煤矿机电管理的办法 2.1重视管理,提高机电管理水平 重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 当前地方煤矿的机电管理基本处于设备维修管理阶段。其实,矿井机电管理应该把设备的一生作一个系统,实行设备运行全过程的管理,追求设备寿命周期费用最优化,从技术、 经济 、组织3方面进行综合管理。因此,矿井机电管理人员不但要学习设备维修的管理理论,而且还要学习 现代 设备管理理论和企业管理理论。同时应充分调动职工的积极性,把工程技术人员、职工组织到管理活动中来。 2.2因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理 矿井机电管理机构的设置、人员配备、组织形式、体系结构都要因地制宜、因矿而异,不能一个模式,但应相对稳定。当前,建立与生产系统并列的机电管理结构体系是发展方向,对于井型较大、基础工作比较扎实的矿井,设置机电管理科,负责全矿机电技术、设备管理、机电工作调度,对全矿机电工作实行统一管理。 矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。 2.3加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 2.4扎实地做好设备综合管理工作 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。 2.5认真落实规章制度 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组 经济 核算等制度。 2.6实行计划管理,强化综合平衡 计划管理是机电管理的核心,是组织机电业务活动的根据。编制机电工作计划,一般应根据机电设备的技术状态、矿井生产计划、 企业 财力和物力、机电施工技术力量、技术条件手段、上级主管部门的意见、要求等。 及时有力地正确协调平衡是计划顺利实施不可缺少的手段。做好协调平衡工作,首先要有一个比较得力的协调平衡机构。当前地方煤矿除配备一定数量的管理人员负责日常业务工作的平衡外,较大型的矿井应组建机电调度室,配备调度员,负责机电工作的调度平衡。小型矿井可采取机电管理人员、技术人员轮流值班的方法,代行机电调度员的职责。其次是建立健全综合平衡工作制度。再次是定期组织分析机电设备安全、质量、维修、动态、电力及单位二次分配等方面的情况。机电工作协调平衡还要根据季节侧重点有所变化。 2.7实行技术人员责任制,强化技术管理 技术人员是技术管理工作的主体。实行技术人员责任制,职责、职权和专业班组职责挂钩,是充分发挥技术人员作用、强化技术管理行之有效的方法,便于技术人员在生产活动中解决技术问题,做好技术管理工作。 为了提高机电技术管理的工作质量,必须严格技术文件的审批制度,分级负责,层层把关。重视积累技术资料和科技情报的检索工作,做好图纸资料技术档案的管理工作。 总之,目前地方煤矿的机电管理,必须从基础工作做起,以提高矿井机电设备安全可靠性为中心,以“管理、装备、培训”为原则,以标准化统揽工作全局,以经济杠杆为手段,扎扎实实地搞好机电管理工作,确保矿井机电系统安全、可靠、高效。

城市污水处理技术探析:浅谈中小城市污水处理中存在的问题及解决策略 [论文关键词]中小城市；污水处理；解决策略 [论文摘要]发展中小城市是中国未来城市化的重点和方向。中小城市的健康发展，是促进区域经济社会发展、保障人民健康和国家走向持续发展的重要环节，目前我围在中小城市污水处理方面尚缺乏适用技术和设备制造技术，缺乏管理经验，严重影响了中小城市的发展，本文分析了我国中小城市污水处理方面存在的问题并就这些问题提出了相关的解决策略，城市化是现代化的一个标志，中小城市是沟通大城市与小城镇及其周边地区的桥梁，大城市和小城镇的发展都离不开中小城市。我国中小城市划分是指根据管理工作的需要，按市区(不包括市辖县)的非农业人口总数多少对城市规模进行划分。在我国城市规模的分类为：城市人口在20万人以下的为小城市，20～50万人为中等城市。随着社会经济的发展，中小城市污水处理厂的建设已提到议事日程上来。如何根据中小城市的特点优化污水处理工艺成为目前城市规划和建设中亟待解决的问题。 1、中小城市污水处理中存在的问题 首先，中小城市在污水处理中表理出水平低，主要表现在污水处理设备落后。我国的污水处理厂绝大部分是一、二级污水处理。污水设备存在着效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点。据清华大学紫光顾问公司调查，目前我国现存污水处理的设别运行状况是1／3运行正常、1／3不正常、113处于停止状态。这使污水处理厂的运转率只能达到50％。另外，我国污水处理技术虽然在吸收消化国外技术的同时也发展了自己的技术，但这些技术在不同程度上存在着基建造价和运行成本较高、处理效率有待提高等问题。这严重影响我国污水处理的水平。 其次，污水处理厂建设和运行资金严重短缺。为了实现我国污水处理的2000年和2010年的目标，我们必须在较短时间内建设足够数量的污水处理厂。根据统计资料表明，我国2000年需增加1518万吨的日处理能力，约需投资304亿元。到2010年还要增加6722万吨的日处理能力，约需资金1344亿元。短时间内要筹集这么多资金，资金不足也就十分突出了。由于污水处理厂建设和运行资金短缺，致使一大批规划中的污水处理厂迟迟不能上马，预期的环境目标无法实现。 中小城市污水处理中存在的问题还体现在运行机制不合理。我国污水处理的建设、运行、管理体制是从建国以来形成的计划经济体制条件下的建设、运行、管理机制。污水处理的全部费用都由政府全部承担，而污水处理又是纯公益事业，这就造成了一般建不起，建起了也养不起的局面。 2、有关中小城市污水处理的解决策略 1)建立市场经济的运行机制 我国目前的污水处理的建设、运行、管理是一种典型的计划经济模式，己不符合现代的市场经济。为此我们要建立市场经济的运行机制。把污水处理作为一种市场行为，作为一种商品生产的过程。中水作为一种商品，通过销售中水来取得维系运行的经费，为经营者创造利润和再发展的资本。经营者按市场经济的规律努力提高管理水平、寻求最佳方案，使污水处理持续发展下去。 2)实现污水处理资源化 从自然属性看，污水处理资源化就是保护水资源的更新能力的有效手段：从社会属性看，污水处理资源化就是解决污水对环境的污染；从经济属性看，污水处理资源化，就是从流通的角度增加水资源；从科技属性看，污水处理资源化就是要研究出先进的污水处理的设备和工艺，来减少污水对环境的污染；从哲学属性看，污水处理资源化就是维持人的生命源泉，水的伦理道德的平衡，以确保人类社会的可持续发展。从另一角度看，污水处理资源化是实现污水处理的市场化、商品化的根本。只有将污水变成再生水，才能实现污水的市场化、商品化，才能实现污水的优化处理。 3)制定鼓励污水处理的经济政策 制定鼓励污水处理的经济政策，实现污水有价排放、有偿处理、有偿使用。并利用价格杠杆，使污水排放的价格略高于处理的价格。这样污水处理厂，只要认真管理、积极经营、就会有赢利，这样就会使污水处理有发展潜力，在市场经济发展规律中有竞争力。 4)大力发展污水处理的科学技术 要大力发展污水处理的科学技术，研究污水处理的新工艺、新设备，这是提高我国中小城市污水处理能力的保证。 (1)革新的氧化沟工艺 现代氧化沟工艺具有运行灵活、处理效果好、脱氮效果好、污泥稳定程度高等工艺特点。如交替式氧化沟工艺通过将2～3条既联系又相对独立的单沟组合起来，通过改变氧化沟和操作方式，设置了相对独立的缺氧区与好氧区，形成A／O和A2／O的工艺环境，不仅可达到去除BOD、SS的目的。而且可达到生物脱氮除磷的目的。从目前国内氧化沟的应用来看，其突出的工艺优点是基建费用低，操作简单，运行稳定。易于维护管理，剩余污泥量少而且稳定，处理效果稳定可靠， (2)革新的SBR工艺 SBR法从问世以来，已经发展为城市污水处理的实用技术之一。其变种也有十几种之多，如UNITANK工艺、TCBS工艺、MSBR工艺等。革新的SBR工艺在城市污水应用中的重点是尽可能降低基建和运行费用，简化操作过程，提高系统的可靠性和灵活性。革新的SBR工艺城市污水处理中的关键技术如下：为达到同时硝化反硝化的目的，准确控制溶解氧的设计；合理的污水体积确定；典型污水水质脱碳、脱氮、脱磷的关键工艺参数；高效连续流SBR工艺的设计；革新的SBR工艺配套系统的合理设计。 (3)从工业废水的单独分散处理转为城市污水的集中处理 虽然发达国家的污染控制对象已经转向微量有毒有机物，致力于受污染水体水质功能的恢复，但广大发展中国家的污染控制对象仍然主要是有机污染物，以及氮磷营养物，遏制水污染和水质富营养化不断加剧的趋势仍然是艰巨的任务。因此，今后相当长的一段时期内，加强污染源的末端治理依然是我国水污染控制的最主要途径。国内外的实践表明，在绝大多数情况下，采取城市污水与工业废水集中处理的方式具有非常明显的技术经济优势。 (4)扩增污水处理厂综合性技能 长期以来，我国的污水处理技术研究以单项优势为主，且偏重于工艺性能的研究，缺乏对不同处理系统综合研究，缺乏足够的系统性、完整性，缺乏全面和综合比较能力。因此有必要调整科技攻关的思路，将工艺研究和设备开发密切结合，在推广应用先进工艺技术的同时推出高质量的成套设备，不断扩增污水处理厂综合性技能，如：曝气系统生产性能测试和改进技术；不同类型微生物的微观分布及其对处理性能的影响；溶解氧分布与能量节省；新型除磷脱氮技术的开发等。 总之，污水处理设施的建设和运行是我国中小城市当前水污染控制的重点。建立科学的污水管理体制和方法，掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术，可以大大推动我国污水处理设备产业的发展和促进中小城市持续发展。 城市污水处理技术探析:城市污水处理厂的环境影响与防治对策 论文关键词 城市污水；环境影响；工艺技术；防治对策；深度处理 论文摘要 分析了城市污水处理厂的环境影响，提出相应的防治对策，以期正确引导城市污水处理厂的建设。 随着我国节能减排工作的不断深入，城市污水处理厂作为主要减排的载体，在减排工作中显得尤为重要。按照有关要求，到“十一·五”期末，我国城市污水处理率必须在70%以上。全国各地近期内必将掀起建设城市污水处理厂的高潮。因此，应充分认识城市污水处理厂带来的环境影响，采取合理的防治对策，正确引导城市污水处理厂的建设。 1城市污水处理厂建设的主要内容 城市污水处理厂的主要建设内容有硬件系统和软件系统。硬件系统包括污水收集系统和处理系统，污水收集系统包括城区污水收集管网、污水输送管道及污水提升泵站；污水处理系统包括污水处理工程的构筑物、配套的泵站、设备、自控系统等。软件系统包括设计的处理规模和处理工艺，处理规模即日处理的污水量，处理工艺即处理工艺技术、路线、自控性能等。 2城市污水处理厂对环境的影响 2.1对生态的影响 由于城市污水处理厂通常建在城市周边的郊区，从城区收集的污水需要通过输送的管道及污水提升泵站方可送到污水处理厂，输送管道的建设将破坏穿过的土地、河流等生态系统，其建设过程中产生的弃土堆置不仅需要占用土地，同时还破坏土地原有的生态系统。在城区的污水管网建设和改造中，施工过程的噪声、粉尘、施工废水对城区居民产生影响，产生的弃土对占用土地生态系统产生影响。 2.2恶臭的影响 城市污水处理厂的恶臭主要来源于格栅、泵房、沉砂池、反应池、污泥池等，由于废水中含有氮、硫、氯、磷等污染物，随着废水的腐殖发酵产生如NH3、CH3S?蛳OH、H2S等，形成恶臭。 2.3噪声的影响 城市污水处理厂的噪声源主要有风机、水泵及水流等，尤其是风机的噪声，声级高达105dB。尽管一般情况城市污水处理厂远离居民区，对周围的居民区影响很小，但对于操作人员，长期处于强噪声的工作环境中可能导致耳聋，并对人体的中枢神经、植物神经产生损害。 2.4污泥的影响 城市污水处理中产生污泥，一般情况下为污水处理量的1%～2%，污泥的发生量大。污泥中不仅含有大量的病原体、微生物、寄生虫、病菌及有机物，还含有汞、铬、镉、铅等重金属，处理不当将对土壤、地下水、地表水等产生影响。 2.5排水的影响 城市污水处理厂处理后的最终排水对收纳的水体产生影响。城市污水经正常处理达标的情况下，排水进入河流后在排水口附近形成一段混合区，在此混合区内，水质不能达到相应的水质标准，对该段河流的水体功能产生不良影响，影响沿线居民的生产、生活。尤其是非正常工况下，污水经处理后不能达标排放，在收纳排水的水体将形成很大的超标带，并将对沿线的生产、生活带来严重的影响。 3防治对策 3.1合理选址 城市污水处理厂选址，要根据城区总体规划要求，选择城区的下风向、收纳废水河流的下游、远离居民区；在排水口设置时，按照水源保护区设置的要求避开集中式饮用水源的取水口、渔业养殖等。 3.2建设花园式厂区 在厂区因地制宜种植花草树木，充分利用不同植物对污染物的吸收作用。如利用地衣、山楂、夹桃竹、丁青等吸收二氧化硫，女贞、美人蕉、大叶黄吸收氯气，水葫芦、浮萍、金鱼藻等吸收水中的汞、铅、镉，阔叶植物吸收大气中的飘尘。在污水处理厂建设中，将绿化、人工湖、景点与处理构筑物、出水相结合，既能减少污染对环境的影响，又可美化厂区。 3.3建设全封闭式污水处理厂 通常对恶臭主要处理方法有焚烧法、催化氧化法、吸附法等，将发生恶臭的构筑物安置于室内，通过引风设备收集恶臭气体，再将臭气采取相应的净化措施，不仅可以吸收恶臭气体，厂房还对噪声起到封闭隔离降低效果。 3.4选择合理设备 既要根据所在地的自然条件和经济状况，选择经济可行的处理工艺设备，满足处理效果要求和经济承受能力；还要采用先进的自动化控制系统和全线监控系统，减少人工操作，避免因人为因素对处理效果的影响。 3.5确定合理建设规模 在城市污水处理厂建设中，要按照城市的发展规划和环境保护规划，合理确定规模，分步实施。 3.6选择合理的工艺 污水处理厂的处理工艺应根据原水水质、出水要求、处理规模、运行成本、自然条件和社会状况等因素慎重考虑。不同的工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处，因此，工艺选择应符合技术合理、经济节能、易于管理、重视环保等方面的要求。 3.7污泥的处置 污泥处置应按减量化、资源化、无害化的处置原则，首先对污泥进行浓缩脱水，减少污泥发生量；再通过消化、厌氧，去除污泥中的有机物、病菌和微生物等，并对污泥进行成分测定，达到要求后可以进行堆肥，充分利用污泥中丰富的氮、磷、钾等营养成分，如不能利用，则进行无害化填埋处置。 3.8城市污水的深度处理 为减轻城市污水处理厂的排水对收纳水体的不良影响，节约水资源、保证水资源的持续利用，可对污水进行深度处理后重复利用。尤其是缺水地区，对污水进行深度处理后重复利用，是解决淡水资源的重要途径。 所谓深度处理，就是在污水经过物化生化处理、达到排放标准后，对污水进一步采取处理措施，降低水中的污染物，使水质接近或优于可以直接利用的水质，如居民生活中的水、工业冷却水、道路绿化浇洒水、农田灌溉用水等。通过城市污水的深度处理，使污水达到重复使用，节约水资源，减轻对收纳水体的污染。 城市污水处理技术探析:城市污水处理厂污泥的综合利用方式 摘要：本文通过污泥的综合利用、填埋、投海等几种主要的污泥处置方式的分析，指出污泥的资源化利用应立足于各地实际，在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下，选择最佳处置与利用方案。 关键词：污泥 综合利用 城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等，如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥，并将其作为一种新的资源加以有效利用，变废为宝，已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素，也是全球共同关注的课题。 1.污泥最终处置的主要方式 目前，国内外污泥最终处置方式主要有：综合利用、填埋、投海。 （1）综合利用 ①农田林地利用 污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题，污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质）。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分见表1，故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法，但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染，甚至可能含有一些致癌物质，目前对重金属污染研究较多。因此，在作农田林地利用前，应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵，同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求，处理成本无法和经济效益相平衡，化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等，这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。我国有大量工业废水进入污水处理厂，污水中重金属离子约有50％以上转移到污泥中，污泥中的重金属离子含量一般都较高。 为提高污泥的农用量可以采取一些措施：一是把污泥制成有机—无机复合肥料，适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足，这样可以提高肥效降低有害物的含量；二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人，如免费提供试用肥料样品，免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。 ②污泥焚烧产物利用 污泥中合有一定量的有机成分，经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本，该方法巳占污泥处理总量的60％以上、欧盟也在10％以上。为防止焚烧过程中产生二?f英等有毒气体，焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性，因而可用于改良土壤、筑路等，也可作为砖瓦和陶瓷等的原料，另外，污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。将污泥转变成一种颗粒状燃料，可以很好燃烧，其热值和褐煤相当，燃烧释放的有害气体远低于焚烧过程，其残余物可用于建筑工业。 污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量，用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料，该合成燃料可用于工业和生活锅妒，燃烧稳定，热工测试和环保测试良好，是污泥有效利用的一种理想途径。 ③低温热解制取可燃物 污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度（ 500℃）、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类，正常产率为200～300L（油）/t（干泥），其性质与柴油相似。 ④建筑材料利用 污泥可用于制砖和制纤维板材。 污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖，另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时，应对污泥的成分作适当调整，使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当污泥与粘土按重量比1:10配料时，污泥砖可达普通红砖的强度。利用污泥焚烧灰渣制砖时，灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的，制坯时只需添加适量粘土与硅砂。比较适宜的配料重量比为灰渣：粘土：硅砂＝100:50:（15～20）。 污泥制生化纤维板，主要是利用活性污泥中所含粗蛋白（有机物）与球蛋白（酶）能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质，在碱性条件下加热、干燥、加压后，发生蛋白质的变性作用，从而制成活性污泥树脂（又称蛋白胶），使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。 （2）填理 污泥填埋有填地与填海造地两种。 污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式，经过消化后的污泥有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大，实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30％含水率，因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋；或者设置专用的污泥填埋场，根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋，但此法有占地较大、选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。 污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水，必须集中加以处理；污泥填埋场四周应设围栏，并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施，未经干燥焚烧处理的污泥，宜小规模分层填埋，生污泥泥层厚度应 0.5m，消化污泥泥层厚度应不大于3m，泥层上面铺砂土层为0.5m，彼此交替进行填埋，并设置通气装置，污泥焚烧灰渣填埋时，可不分层填埋。 污泥填海造地，应遵守下列要求：①必须设护堤，渗水也必须集中进行处理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。 （3）投海 沿海地区，尤其是有大江、大河入海口附近，可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。投海方式可用管道输送或船运，其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前，必须搞好投海区的选择（离海岸10km以外，水深25m左右），以保证海水的稀释与自净作用。 总之，综合利用将是今后污泥处置的主要方式。填理由于占地多，潜在生物可利用率低，渗滤液可污染地下水，后续处理管理费用高等问题，应用受到限制。海洋投弃将逐渐被禁止。随着科技的发展，污泥的有效利用的方式和有效利用率将会进一步增加。 2. 污泥利用方案的选择 （1）污泥利用的潜在风险 污泥利用需满足严格的环境卫生标准，不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染，所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的，而土地利用则需严格管理，只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物，而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染，热干化的安全性较佳，因其高温灭菌作用很彻底，产品可完全抑制微生物的活性；碱性稳定化基本上也能达到安全标准；堆肥则不足以保证安全性，因病原物仍有少量存活且产品的高含水率（一般为30％～40％）可使病原物复活，故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。 （2）利用方案的比较 ①农田林地利用 用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等，不仅可改善土壤的理化性质，增加土壤肥力，促进树木、花卉及草坪等的生长，而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害，除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需堆肥化处理，堆肥化若采用静态条垛工艺，成本最低，但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重；若采用发酵仓，其设备投资和运行费用将增加，而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备，这样其成本优势就大大削弱了。 ②污泥焚烧产物利用 污泥焚烧效果好，焚烧产物既可用作新的产品原料，又可回收热能。国外已有较成熟经验和工艺，可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高（是其他工艺的2～4倍）。今后应从降低成本，减少二次污染角度着手，生产新设备。 ③低温热解制取可燃物 污泥低温热解效果亦好，污泥可通过干馏提取油、气等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品，具有工业化利用前景，且能量回收率高，经济性优于焚烧处理，是大有前途的处理方法。在热解机理和动力学研究方面，还有很多工作需进一步探讨。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。 ④建筑材料利用 建筑材料利用，不仅可以减少污泥填埋所占用的土地，减少自然资源消耗，而且可以使资源得到循环利用，变废为宝。 （3）其他因素 污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言，污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题，所以选址会对方案选择产生决定性影响。 3. 结语 污泥经过减容、稳定和无害化处理后，可以作为资源加以综合利用。污泥的处理处置及其无害化，作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。面对各地区千差万别的污泥利用经验，应立足于本地区的实际情况，在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下，审慎地、全面地论证各种方案实施的可行性，从中选出最佳方案。目前的利用方向是土地利用和热能利用。从长远看，对于我们这样一个农业大国，应将污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料，将农田林地利用作为主要的有效利用途径。同时，也要发展研究其它的资源化途径，如直接或间接作为燃料、热分解制油等。污泥焚烧作为最彻底的处理方式，在国外，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，欧洲将来有30％的污泥土地利用、70％热能利用。在国内，由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。随着国内大型城市污水处理厂建设的进一步加快，污泥处置已成为突出的问题。

探索机电设备的自动化改造及维护:论机电设备的自动化改造及维护 摘要：近年来，随着工业科学技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，我国机电设备自动化系统也正在不断的完善。现阶段，智能化建筑设计到的现代科学技术有很多，如通信技术、计算机网络工程技术、建筑技术等。通过这些先进技术与机械设备控制系统的相互融合，我国机电设备自动化的改造和维护程度都有了明显的提高，本文对机电设备的自动化改造维护进行深入研究。 关键词：机电设备；自动化；改造及维护 一、我国机电设备自动化改造及维护的重要性 自改革开放以来，随着市场经济体制的改革，经济技术的不断发展，我国人民的生活水平和生产水平有了很大的提升，为了迎合人们生活和生产的需要，机电设备的自动化改革已经成为其发展的主要方向。其主要特点，体现在以下几个方面：①对机电设备控制系统的改革，传统的机电设备主要是通过人工操作的，这种人工操作很容易出现操作失误，同时在一定程度上还降低了设备的运行效率，所以有关控制系统自动化的改革迫在眉睫；②机电设备所在生产线的自动化改革，这一改革是实现企业高效生产的重要手段，如今，我国很多大型工业生产企业纷纷引进国外先进机械自动化设备，其目的就是改善企业生产经营模式，实现现代化生产；③对机械设备本身进行自动化改造和维护，可以在每一个设备元件中加入自动化控制系统、监测系统，这种改造可以使设备通过微机显示器显示设备运行情况，一旦其运行情况出现异常，相关人员可以及时进行维修，有效的保证了企业机械设备的正常运行[1]。 通过对工业企业机电设备进行自动化改造和维护，可以使企业的生产效率大幅度提升的同时，实现企业的现代化运营，为企业生产和发展提供强大助力。 二、机电设备自动化改造及维护的设计方案 在机电设备进行自动化改造及维护之前，企业相关技术人员要对其改造及维护计划制定合理、可靠、安全的设计方案，方案有效与否可以直接影响机电设备自动化改造及维护的改革效果，通过对其设备进行系统分析可知，机电设备自动化改造必须要遵守以下几点原则：①解决传统机电设备的生产缺陷和隐患，在充分了解其原因后，对设备进行针对性改革，包括运行状态、生产性能、运营效率等；②以可持续发展为原则，使改造后的设备具有低耗能、零污染的优质性能；③制定改造及维护的整改计划，同时还要针对其改造过程中，机电设备实时反映的运行信息，对整改计划进行修改和完善；④将机电设备改造及维护的图纸大样进行描绘，通过绘制图纸大样，使工作人员掌握机电设备改造的主动权，能够及时有效的对机电设备进行逐项校准；⑤现场技术人员要定期开展研讨会，对机电设备的改造进度、改造问题、改造方案进行系统的分析，通过自检的方式，完善改造方案的合理性、可靠性[2]。 三、落实好机电设备自动化改造及维护的几点合理性建议 1.改造及维护具体实施措施 编制好机电设备自动化改造以及维护的计划和方案之后，工程技术人员和现场工作人员要对其计划和方案进行实时改造，在改造的过程中，工作人员可以通过先进科学技术监测设备的自动化程度、生产效率、资源利用率等性能，如果其显示的信息数据合理，则机电设备自动化改造的计划和方案正确，如不合理，则说明其计划和方案中存在很多问题，要及时进行修正。落实机电设备自动化及维护的具体实施步骤，主要表现在以下几个方面：①在对机电设备自动化改造之初，工程人员要不断引进先进科学自动化技术，还要对其设备的运行状态进行宏观调控，通过数据分析，制定合理的工作安排；②设立安全管理小组，在机电设备自动化改造及维修过程中，对其设备运行情况进行安全管理监督，一旦设备出现自动化运行故障，施工人员要对其设备生产情况进行分析，实施抢修计划；③针对不同的工种，针对不同机电设备自动化改造特点，制定相应的安全生产防护措施；④引进专业的安全技术负责人，对施工现场全权负责，维护机电设备自动化改造及维护施工现成的秩序，如高空作业、深井作业、生产作业等，如果改造施工作业和场地出现相互影响的情况，则现场安全技术负责人要根据实际情况，对施工场地进行适当调整[3]。 2.对工程人员进行专业技术培训 对工程人员进行专业技术培训可以有效的提升机电设备自动化改造及维护人员的能力，其具体实施步骤如下：①培养工程人员对机电设备自动化改造和维修的积极性，对专业技能优秀的技术人员给予奖金鼓励；②定期对机电设备改造和维护人员的技能进行业务培训；③做好资料收集整理工作，对机电设备自动化改造及维护的图纸、设备运行信息、设备生产情况进行系统记录、存档。 结论：综上所述，制定一个合理、可靠、科学的机电设备自动化改造计划和方案对机电设备自动化发展具有重要意义。现阶段，我国机电设备自动化改造技术发展较晚，很多技术理论知识还不够完善，专业技术人员的技能仍不全面，这些都抑制了机电设备自动化的发展。机电设备自动化发展是我国工业企业发展战略中最重要的组成部分。笔者认为，要坚决发展机电设备自动化改造道路，从落实机电设备自动化改造及维护措施、提升机电设备自动化改造及维护人员的能力、做好资料收集整理工作这三个方面对机电设备的自动化改造及维护，以便更好的发挥理论对于实践的指导作用[4]。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备的自动化改造及维护探析 摘要:近几年，随着计算机技术的快速发展，机电设备的自动化技术被广泛的应用并且得到了良好的发展。在建筑机电设备中运用自动化，既能够提升机电设备的精度，又可以降低人力成本。因此机电设备的自动化技术需要不断提升，才可以满足设备的运行要求。本文通过对建筑机电设备的自动化改造及维护进行探析，以更好地促进机电设备自动化向着良好的方向发展。 关键词：机电设备；自动化改造；维护 引言 随着我国经济的快速发展，人们生活水平在不断提升，在人们生活水平提升的过程中，人们对物质和设备的要求也在不断地提升，其中设备的自动化水平是当前人们关注的焦点，随着各种要求的不断的提高，机电设备的系统越来越复杂，其自动化水平需要不断地提升，才可以满足设备要求日益提升的需求。当前机电设备主要使用在大型企业、建筑、煤矿等中，机电设备在其应用领域的重要性不断提升，因此，加强机电设备的自动化改造时势在必行的。 一、自动化系统 建筑机电设备自动化，其主要就是利用分布式计算机控制测控系统，对建筑物中的各个系统进行控制，以达到提高效率、降低耗能的目的。设备自动（BuildingautomationSystem，简称BAS）由设备监控系统、火灾报警系统和安全防范系统三个子系统组成，其构成如图1所示。 各个部分的功能简述如下： （一）设备监控系统 设备监控系统主要是对建筑内的给排水系统、通风空调系统及设备及设备和供配电系统及设备等进行监控，为建筑提供一个安全、高效、舒适的工作环境，提高管理效率，降低能耗。其主要功能有对建筑内的主要参数的集中检测和处理，实现处理包括参数的集中显示、存盘记录和越限报警；实现对工程内所有机电设备状态的集中检测，显示和记录，包括故障的检测和报警；实现对工程内设备系统中所有机电设备的集中启、停或者启闭控制。 （二）火灾报警系统 机电设备自动化在火灾报警系统中的功能主要是通过在设备中设置感烟和感稳探头，对建筑物内的灾情及时发现并报警，然后通过设备监控系统和门禁系统联动，使空调机停止运行，开启消防泵与防排烟风机，自动打开公共避难通道及出入口。 （三）安全防范系统 保证工程内人员、资料和财产安全系统，防止非法入侵，通常建筑的保安系统由出入口控制系统、防盗报警系统和电视监控系统组成。 二、建筑机电设备自动化系统的功能 建筑机电设备中自动化系统的主要特点是机电设备较多且分散，也就是需要监控、测量、控制的对象在数量上比较多，且设备分散于各个角落和层次。建筑设备自动化系统的功能主要表现在以下方面。 （一）自动控制各种机电设备的启停、运转状态，对机电设备实现管理，并且还有设备运行报表、设备档案管理、设备维修管理等。 （三）随着外部条件、负荷变化、环境因素等情况的变化，对机电系统实现自动调节，保证各个机电设备处在最佳的运行状态。 （四）对各种突发事件和意外事故进行监测并及时处理，比如煤气泄漏、停电检测等，可以通过预先编制的程序进行迅速的处理，避免事故范围进一步扩大。 （五）是建筑内的各种机电设备能够有序的管理，使各系统实现一体化的协调运转。 三、机电设备的自动化改造 （一）机电设备自动化改造以及维护方案的制定。首先需要对机电设备有一个全面的认识，对企业现有的机电设备进行全面的检查，了解机电设备在运行中存在的安全隐患以及机电设备自身存在的缺陷。只有对机电设备进行一个全面的了解和认识，才可以制定出合理、有效的机电设备自动化改造和维护方案。将机电设备的自动化改造任务进行确定之后，就需要制定切合实际的机电设备自动化改造和维护措施。根据机电设备自动化改造和维护任务说明，制定相关的整改措施，同时绘制机电设备自动化改造的图纸，针对机电设备进行逐一的校对，最后将机电设备的自动化改造和维护方案进行确定。在完成方案制定、改造图纸绘制等一系列工序之后，进行机电设备自动化改造和维护工作。 （二）落实机电设备自动化改造及维护措施。编制好机电设备自动化改造以及维护的计划和方案以后，我们就要对机电设备自动化进行改造，在进行改造的过程中，要求所有参与的人员都要积极的开拓自身的思路，坚持锻炼、美观、实用、规范等等原则，将自己的全身心都积极的投入到机电设备的改造过程中，将自身的动脑能力和动手能力进行提高，并且对每个人的工作积极性进行充分的调动，明确大家的任务，清楚自身的要求，在工作过程中必须要有的放矢，这样才能够提升工作的效率，从而保证机电设备自动化改造及维护的质量。 （三）在机电设备自动化改造和维护的过程中，需要注意一些安全问题，安全促进自动化改造工作的进行，所以在机电设备自动化改造和维护的过程中，需要建立安全管理小组，对机电设备自动化改造进行监督管理，保证各项工作和技术达到要求，坚持预防为主、安全生产的原则，对机电设备自动化改造和维护工作进行现场监督，同时按照不同的工作，制定不同的安全措施，安排专业的安全技术人员，对机电设备的自动化改造和维护现场工作进行监督管理。 四、机电设备自动化的维护 （一）健全管理制度 严格落实建筑机电设备自动化的安全管理责任制、工种岗位责任制以及事故追究责任制等,重点建立健全机电设备使用与操作规程、机电设备的维修保养制度、机电设备现场管理制度及机电设备采购与验收制度等具体的规章,同时配套相应考核措施,真正让管理制度起到一定的约束,规范各项管理行。 （二）提高机电管理队伍的整体素质 机电管理的决策层应树立超前和创新的思维现念,把握大局,敢于前瞻,用新思维去分析研判建筑企业机电管理中可能出现的新情况和新问题。机电设备操作人员要在日常工作中不断学习机电理论和设备操作知识,积极参加各项培训和技能大赛,在学习和培训中不断强化安全管理意识,提升实际操作技能,在实践操作中灵活运用,有效防止机电设备安全事故的发生。 （三）加强机电设备信息化管理 逐步建立起设备的检修保养制度、完善机电设备的跟踪管理、细化设备的保养工作记录、落实好包机责任制、建立健全设备的运行档案,并制定相应的奖惩措施。通过查询机电设备的信息化管理档案来了解设备是否处于最佳运行状态,及时排除安全隐患,确保焊殉、企业健康、有序的发展和生产。 （四）建立质量监控体系 坚持标准化设计，做到全面系统规范，在设计环节上杜绝隐患。在设备购置过程中辨别真伪，严把采购质量关。设备到货把好验收关，必要时应进行拆机检查，性能测试后方能下井使用。安装方面，把好分阶段验收安装质量关。验收不合格的不得进入下一道工序。机电设备停产检修前，制订严格详细的停产检修计划，编写作业规程，重点项目坚持分管矿领导、机电副总进行现场跟班，不合格的不能进行验收、签字。 （五）收集机电设备的自动化改造和维护的相关资料、文件。机电设备的自动化改造和维护中涉及很多方面的内容。在机电设备的自动化改造和维护之前，需要制定改造方案、绘制改造图纸、对现有机电设备进行检查等。这些工作中涉及很多知识。如果有一项资料的施工和制定的改造方案不同。就需要进行严格的检查和审核。所以在机电设备的自动化改造和维护中需要做好相关资料的收集和整理工作。每一项工作开始之前和结束之后。都需要对其进行调试、安装等。对其中出现的不合理现象以及出现的问题及时查明原因。并进行处理。保证机电设备的自动化改造和维护的质量。 结束语 伴随着社会的不断进步，经济的高速发展，使得人们生活水平有了很大的提升。在人们不断提升自身的生活水平的过程中，也更加注重对设备自动化的关注度。对机电设备自动化进行维护和改造并不与一般新设备进行安装和调试相同，机电设备自动化主要是在原来的设备进行施工管理这一情况之下，并且针对当前机电设备中存在的缺点，具有目的性的对机电设备进行消缺和革新，以便能够使建筑机电设备的自动化在操作过程中更加的完善，其运行的管理更加合理，操作更加方便，其运行也越来越可靠。所以，机电人员只有在实际的工作中不断积累经验，将理论知识运用到实践中去，能够学以致用，使其能真正发挥作用。并且要善于学习和借鉴一些新工艺、新技术，时建筑机电设备自动化改造技术能够在系统中发挥更重要的作用。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备管理维修及其自动化改造 摘要设备维修是一项复杂的工作，需要掌握多种学科的知识，并熟练运用，才能顺利开展工作，确保设备管理工作正常进行。在设备管理中，要求工作人员除了要掌握设备的性能之外，还要了解设备保养与维修的知识和技能，熟练进行操作，严格按照规章制度和计划执行，从而延长设备的使用年限，提高企业的经济效益。 关键词机电设备；管理与维修 ；自动化改造 为了确保设备管理顺利开展，设备维修的模式正在不断与时俱进，一些先进的企业设备维修模式不再单一，而是通过事后维修、预防维修和欲知维修三种模式完善设备维修和管理。对于技术人员而言，设备维修是一项复杂的工作，需要掌握多种学科的知识，并熟练运用，才能顺利开展工作，确保设备管理工作正常进行。 1设备管理的要求 保证设备的清洁，没有杂质和污染，检点部位是否存在油污，确保设备一切正常，将周围的杂质整理干净。将工具和物件摆放整齐，条理清晰，正确分类。按时为设备换油，保持良好的润滑，使设备内部零件能够正常运转，保证油的各项指标符合要求。 除此之外，最重要的就是设备的安全使用，了解设备的性能，按照要求和规定进行操作，不要超负荷运行设备，定期检查设备，各项安全防护措施配套齐全，保证设备使用的安全。 在设备管理中，设备的保养和维护是确保设备能够正常运行、延长使用寿命的重要措施。除了要对设备进行定期的检查和维护外，日常维护也是不可或缺的。润滑和冷却系统的保养与维护也要高度重视。 设备的保养与维护要做到未雨绸缪，只有做好日常维护，才能确保设备更好地运行，减少故障的频率，因此，必须要形成制度，规范操作行为，并定期进行检查与考核。设备需要定期检查，做到安全第一，预防为主，必要时可以借助工具，精度检查则是检查的进一步细化，从而了解设备的实际运行状态与精度。 制定设备维护规章制度是设备顺利维护的基础，坚持日常维护，可以有效延长设备的使用年限，确保使用安全。具体要求主要有：确保设备的清洁，摆放整齐，各个性能指标良好；规定日常维护和保养的具体部位和方法，以及应达到的标准；定期考核操作人员维护设备的情况，解决维护时出现的问题。 2设备三级保养制 2.1 日常保养维护 日常保养维护的频率一般为每天保养和每周的保养，简称日保养和周保养。 1）日保养。日保养要求工作人员每天都要对设备进行保养，这主要是由操作工人来完成。工人在交接班时，要做好详细的记录，并做好检查。还要清洁设备，为设备加油或换油，检查设备的各个装置是否有松动或不灵便的现象。试运行设备检查是否能够正常工作。设备的各个环节都要注意，如果声音、温度等方面有异常现象，要及时上报和处理。下班后要记得将开关关掉，所有涉及到操作的手柄归到不工作的位置，还要再次清洁设备的油污和杂质，再次为设备加油。对设备的工作环境予以清理和归整，按时填写交班记录。 2）周保养。周保养一般是在每周的周末进行，保养时间根据设备的不同而有所不同，通常精度高、大、少的设备要进行四个小时的保养维护，一般设备两个小时即可。 首先保证设备外观的清洁，各个部分都要保养，设备的工作环境亦要清理干净，从环境到设备，均要保证整洁。第二，操纵传动的检查，检查各个部位的操作是否灵便，是否能够正常运转。第三，液压润滑方面的检查，油的各个方面是否符合指标。第四，电气系统的检查，是否清洁，是否能够安全可靠地运行。 2.2 一级保养 操作工人是设备一级保养的主要执行者和负责人，对设备进行检查时，需要拆卸就要按照计划实施，并进行清洗。各设备各个环节的通道、间隙都要进行详细的检查，发现问题及时处理。做完保养后要进行详细的记录，机械员要进行检查和验收。一级保养涉及到所有使用的设备，而重点设备则需要重点保养。一级保养的目的是为了延长设备的使用寿命，消除安全隐患。 2.3 二级保养 维修工人是二级保养的主要执行者和负责人，根据检修计划，对设备进行详细的检查和修理。涉及到更换、修理、清洗等环节时，要按照计划和要求进行相应的操作，确保设备性能达到正常要求。二保后，详细填写检修记录，再进行验收。二级保养是在一级保养的基础上更上一层楼，使出现问题的设备达到正常的要求和标准，提高设备运行的安全性和可靠性。 2.4 三季保养制 三级保养制再次将设备的维修保养推向重要的位置，要求操作工人和相关工作人员高度重视，配合开展设备的管理工作。严格要求操作工人，使他们真正了解设备维护与保养的重要性，扎实掌握设备维护的知识和技能，按照规章制度进行维护和保养，提高设备的完好率，延长设备的使用寿命，为企业节省维修费用，提高经济效益。 3提高设备保养与维护水平的措施 规范保养维护工作，定期对设备进行检查、清洗、更换、调整。按照计划对设备进行维护，根据规定对不同的设备进行严格、妥善地维护。 操作人员要尽职尽责，对负责范围内的所有设备必须要进行严格的检查，由专职人员负责检点设备，保证设备可以安全、可靠地运行。在巡检的过程中，一旦发现有问题的设备，要立刻上报，由正在值班的负责人进行处理。设备出现的问题要及时记录，维修人员在检查时也要做好记录。专职巡检工负责接收设备缺陷记录表和维修检查记录，并统一上报。在巡检的过程中发现有问题的设备，要根据检修计划安排检修，如果问题需要马上处理，则根据能力范围决定。 4结束语 工欲善其事，必先利其器。设备保养维修的重要性不言而喻，在设备管理中，要求工作人员除了要掌握设备的性能之外，还要了解设备保养与维修的知识和技能，熟练进行操作，严格按照规章制度和计划执行。熟能生巧，工于细节，从上到下均参与到设备管理当中，才能真正做好这份工作。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备的自动化改造及维护探析 摘要：近些年来，随着现代电气控制技术和网络技术的发展，将机电设备控制改造同网络通信技术相结合来实现机械设备的自动控制、数据采集和分析整理已成为越来越多企业的选择。企业在这种新型控制技术的支持下，对原有设备的传统继电接触器控制系统进行现代化升级改造。但是，升级改造后控制系统智能化水平不断提升的同时也给机电系统带来更多复杂的问题，对自动化设备进行改造和维护上作显得十分重要。 关键词：机电设备；自动化；改造及维护 引言 目前，在国内一些老牌的生产企业中，老的大型设备几乎都是采用传统的继电接触器控制系统。这种控制系统起源于上世纪二十年代，这种控制系统少则需几个多则需几十个继电控制元件，它有很大的缺点：设备体积大，动作速度慢，功能少，难以实现较复杂的控制，而且控制线路接点多，故障率高，工作的可靠性差；耗能、噪音大、效率也不高。随着科技的进步，企业对设备的继电接触器控制系统进行PLC和网络通信技术相互结合的现代化改造，现代PLC控制系统不仅控制功能强大，功耗、体积减少，可靠性提高，而且远程I/O和通讯网络相结合实现了对控制数据及图象的实时控制调整。设备通过改造降低了能耗、减少用地，最主要是提高了设备工作的可靠性，从而提高了生产效率。在实际的改造工作中，探索机电设的自动化改造及维护的方法，对改造工作的成功与否至关重要。 一、熟悉设备改造要求，落实改造措施 机电设备的自动化技术改造应建立在熟知相关改造要求的基础上进行，依据不同的环境和设备需要，采取相应的改造措施。机电设备的自动化改造不仅适应了企业走向市场的需求，更是调整企业产业结构、提高企业生产水平的重要手段。因此，要想将企业的生产效率和经济效益得到有效的提高，就必须要加大科学技术的投入，加强新技术、新材料的运用。在进行技术改造时，要本着多进行技术改造，少增加改造成本的原则进行，充分发挥先工程技术人员的作用，最大程度地提高科学技术的转化率。利用相应的技术建立有效的设备运行监测系统，提高系统对设备的实时监控能力，进而保障设备的安全运行。实际工作中，在进行设备自动化改造前一定要熟悉改造设备的生产工艺要求，分析其电气控制系统的具体内容和要求，了解设备的结构组成、工作原理、设备传动系统的类型及驱动方式、主要技术性能及规格和运动要求；了解电气传动方式、电机、执行电器的数目、规格型号、安装部位、用途及控制要求；了解设备使用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的作用；了解与机械、液压部分直接关联的电器（如：行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等）的位置、工作状态及与机械、液压部分的关系，在控制中的作用；掌握电气控制原理图的主电路、控制电路、辅助电路、保护及联锁环节等电路，然后依据设备的运动方式、电气控制系统编制PLC程序，绘制梯形图，制定改造措施，按改造措施和绘制好的图纸进行施工。在确定好机电设备自动化改造及维护的相关方案措施之后，应着手开始进行实际自动化改造过程，在整个改造的过程中，参与改造人员需具备良好的素质和开阔的思维，改造的设备应坚持实用、经济和美观的原则，参与改造的相关人员必须积极投入到整个改造工作中去，保证整个改造过程不出现严重纰漏，提高改造及维护的效率。与此同时，相关人员应在安排任务及工作过程中，合理安排工作先后顺序，科学进行人员组成划分，合理安排工作，认真完成各项改造及维护任务。在对机电设备自动化进行改造和维护过程中，对于暴露出的安全隐患要做到仔细排查，尽早解决，将安全隐患扼杀于摇篮之中。对于机电设备自动化改造及维护所体现出的改造效果、改造内容以及实施自动化改造过程中暴露出的问题应做到详细记录，所有相关的技术人员及改造人员都必须仔细认真看待改造及维护工作，争取将改造工作做得更为周全。 二、确立机电设备自动化改造及维护方案 在机电设备自动化改造工作之初，制定出高效合理的施工改造方案对于整项工程实现顺利完成至关重要，想要制定好机电设备的维护方案，对于机电设备的全面认识至关重要，对待改造的机电设备进行全面综合的检测，对于设备中所含的缺陷以及运行中可能存在的安全隐患有一个直观的认识。只有对机电设备有一个全面的了解和认识之后才能够制定出高效合理的改造方案，对企业中待改造的设备仔细检查，及早发现设备中的安全隐患并尽快清理。在确定好自动化改造任务之后，就需要制定合理的机电设备改造措施。确定整个改造和维护工作流程，对实施改造过程中的步骤进行综合管理，确定出合理的改造计划书，根据计划书中的规定以及相关要求，绘制机电设备维护和改造图纸，根据绘制出的图纸样式对现有的机电设备进行逐项审核，最终再确定整个改造和维护方案，在改造图纸绘制完成之前，坚决禁止进行维护及改造工作。在进行机电设备自动化改造和维护时，应依据改造的内容对改造过程中出现的问题进行综合汇总上报给现场施工技术人员，通过小组讨论研究制定出合理的解决方案，确保整个机电设备自动化改造和维护工作的顺利完成，保证施工质量，同时应严格执行自检过程，分步骤进行验收工作，最后上报给企业领导进行验收，在企业高层验收合格之后，对整个工程方案有一个相应的评判，做好机电设备改造维护工作的相关数据以及图纸的整理工作。 三、改造中应注意的问题 1、制定严密的施工组织措施和施工安全措施 施工组织机构的设立：在进行机电设备的自动化改造之前应成立专门的安装小组，整个小组成员由生产人员、技术人员、安全监督人员、设备安装人员以及检修人员构成，负责整项改造工程的施工流程。整个改造过程采取责任制，工作总负责人作为第一责任人，负责工程改造中全面工作。各技术工程成员同时担任各小组的安全员，负责监督小组成员的安全情况以及安全事务的具体落实情况。在各个小组开展改造工作之前，要对当前阶段工作的技术措施等进行分析，严格执行相关规定。施工安全措施的制定：安全是实现生产的重要前提，对于生产起到保障和促进的作用，尽管在及特殊情况下安全同生产之间会存在细小的差异和矛盾，从安全生产的角度出发，这二者之间不存在任何的矛盾性。依据实际的改造及管理的现场情况，对不同的技术人员和改造人员制定相应的改造措施管理办法，设立专门的安全及监督人员对整个现场的安全状况以及改造过程中的安全问题进行全程跟踪监督。所以，改造的安全问题应作为一项重点问题来实施。 2、做好数据的整理收集 机电设备自动化改造及维护的相关资料和图纸从某种角度来说就是机电设备自动化改造过程的语言和规定，然而从当前的情况来看，实际的施工过程与图纸规定大相径庭的现象比比皆是，所以，企业相关监督部门必须加大数据及图纸的管理力度，实施机电设备自动化竣工图管理，这样为机电设备自动化的改造以及设备返修提供直接严格的数据技术支持，同时对于加强企业工程项目管理，提升设备工程改造质量来讲具有十分重大的意义。 结束语 在实际的改造过程中，应首先确立机电设备自动化改造要求，落实机电设备自动化改造的相关措施、确立自动化改造目标及方案，同时制定好施工安全监测体系以及做好数据的整理收集，对机电设备的自动化改造进行简要说明，在实际的企业技术设备改造过程中，应重点将机电设备自动化改造及维护的相关理论研究方法应用到实际工作中去。

煤矿机电设备安全管理篇1 现代化的煤矿正朝着机械化、自动化以及智能化的方向发展，在这个过程中越来越多的先进机电设备投入到煤矿生产中。先进机电设备的使用大幅度提高了煤矿的生产效率，解放了生产力，为企业创造了巨大的经济效益。由于煤矿恶劣的生产环境，必须对机电设备进行正常的维护，以减少故障的发生，这就要求对机电设备进行有效的管理。然而很多煤矿企业在获得经济利益时，忽略了对机电设备安全管理的投入，导致机电设备故障频发，造成了严重的安全事故[1-3]。此外，由于现在的机电设备大多比较先进，很多煤矿旧的管理观念很难满足安全生产的需要。因此，必须加强对机电设备的安全管理。在进行机电设备管理时，要从技术和管理上全面改善。下面将围绕中国机电设备安全管理中存在的问题和解决这些问题的对策展开论述。 1机电设备安全管理存在的问题 在现代化煤矿生产过程中，煤矿企业注重先进机电设备的引进，却忽视了加大对机电设备安全管理的投入，导致机电设备的安全管理很难满足现代化煤矿生产的需要。当前，煤矿机电设备安全管理主要存在的问题包括机电设备管理信息化进展缓慢、机电设备管理方面的人才匮乏以及采购的机电设备不合格。下面将对这些问题展开分析。 1.1机电设备管理信息化进展缓慢 为了能更加有效地管理和使用设备，必须依靠完善的信息化管理系统。信息化管理系统通过计算机网络技术可以实时监测设备的运行状态，并将机电设备的主要运行参数显示到计算机上；与此同时，可以更早地发现机电设备运行过程中的异常情况，并发出警报。然而，很多煤矿由于资金的原因，还没有建立相应的机电设备信息化管理系统，或者在机电设备管理信息化建设方面进展缓慢，导致对机电设备的管理效率非常低，不利于设备的安全使用，具体表现为对设备的一些关键信息记录不清或丢失、不能及时地发现设备运行过程中的故障以及很难建立有效的检修机制。特别是一些机电设备的维修记录保存不完善，很难为后续维修提供有用的参考。采用纸质的记录方式，很容易出现字迹不清或对设备关键故障描述不清楚的情况[4]。 1.2机电设备管理方面的人才匮乏 煤矿行业本身就属于危险行业，能招聘的人才十分有限，特别是有丰富经验的机电方面的技术人才，这导致很多煤矿在开展机电设备管理时，多找一些其他部门的人员兼任，很容易出现机电设备管理不规范甚至违规的现象。这些人员在进行机电设备管理时，不了解设备的性能及主要参数，以至于不能对设备故障进行很好的处理[5]。与此同时，很多人员还不具备相应的技术证书，从而在源头上限制了机电设备管理的有效落实。在机电设备管理中，定期检修是一项十分重要的任务，然而由于很多维修工没有经过专业的培训，导致这项工作流于形式。若不能对机电设备进行有效的检修，一方面可能会引发严重的设备故障，另一方面可能会加速设备老化，降低设备的性能。因此，对机电设备进行有效的安全管理，还需要一些有丰富经验的机电技术人才。 1.3采购的机电设备不合格 由于机电设备的采购涉及到的资金较多以及采购人员对设备缺乏必要的了解，采购的机电设备为一些质量低下的产品。这些产品虽然表面上能满足生产的需要，但在实际中运行不稳定，故障频发，严重影响到煤矿的正常生产。一些采购员在拿到劣质设备厂家的好处后，就经常与这些厂家合作，采购煤矿的机电设备，久而久之就形成了利益链。这种不良现象严重影响了设备的正常使用。与此同时，很多采购员对需要购买的设备性能缺乏必要的认识，导致购买设备时存在一定的盲目性。 2机电设备安全管理问题的解决对策 2.1加快煤矿信息化建设 现代化煤矿必须要加快信息化建设，从而保证实现机电管理的信息化。通过建立信息化管理系统，可以实现对设备的自动化管理，实现无人值守，如图1所示。图1中，KJJ102为矿用防爆交换机。信息化技术主要依赖于计算机技术、网络技术以及信息处理技术，这就要求煤矿企业在这方面给予较大的资金投入。与此同时，煤矿管理的信息化也是国家发展的需求，企业应该尽可能地运用先进的技术。机电设备管理的信息化主要体现为设备的关键信息存储在计算机上、维修记录录入到机电设备故障系统中、维护要按照给出的时间点来进行，其主要优势在于运用了传感器技术和视频监控技术等，能更早地发现设备的故障，从而在极大程度上减轻设备故障带来的后果。 2.2加快机电方面人才的引进和培养 虽然机电设备管理的信息化能在最大程度上保证机电设备的安全，但是有些工作还需要人来完成，例如机电设备的维修和维护。现代机电设备技术含量越来越高，对机电方面人才的要求也越来越高。为了能满足机电设备安全管理的需要，机电方面的人才不仅要有丰富的理论知识，包括机械设计理论、电路理论、电子技术理论等，还应该具有丰富的现场经验，现场检修时能拆解和安装设备。由于煤矿行业属于危险行业，很多人才不愿意来，主要原因是煤矿企业不能提供好的待遇和上升的空间。为此，煤矿企业应该重视机电方面人才的引进，加大对人才的投入和支持力度。此外，企业还应该对内部的机电人员进行培训，使他们多与先进的机电管理企业交流，这样不仅能提高内部机电人员的素质，还能增强人员的责任感和认同感。 2.3加强对机电设备的维修和维护 在煤矿机电设备安全管理中，一项重要的任务是对机电设备进行维修和维护，从而保证设备的安全运行。这就要求在检修过程中，能及时地发现设备存在的安全隐患，并及时消除；在设备发生故障后，要及时确定故障的原因，并及时快速地消除设备的故障，使设备恢复运行。为了能提高设备维修和维护的效率，对于维修和维护过程中的关键内容，要做成台账，并予以记录。对于故障发生较为频繁的设备，要查看相关的台账，检查设备有无缺陷。对于有缺陷的设备，要对缺陷进行改良，这点通常比较困难；改良后仍存在缺陷的，要报废，下次采购时尽量不采购类似型号的设备。对于处于报废期的设备，要加快报废进程，不能为了节省成本而使设备处于不稳定状态运行。 3结语 煤矿机电设备的安全管理是煤矿安全工作的重要内容之一，但是由于煤矿企业自身的原因，机电设备安全管理过程中存在较多问题，其中的关键问题是机电设备管理信息化进展缓慢、机电设备管理方面的人才匮乏以及采购的机电设备不合格。对于存在的问题，煤矿企业应该从加快煤矿信息化建设、加快机电方面人才的引进和培养以及加强对机电设备的维修和维护等方面来完善。 作者:李正山 单位:山西兰花科技创业股份有限公司 伯方煤矿分公司 煤矿机电设备安全管理篇2 1．煤矿机电设备安全管理中存在的问题 煤矿机电设备安全管理中当然存在一些令人值得肯定的地方，但也有一些地方需要进行一些改进和完善。对于大多数的煤矿企业主来讲，追求效益永远是企业经营永恒的主题，从而导致对于员工的安全管理问题不够重视。如果一个企业想要得到长期稳定可持续的发展，不仅是要重视企业的经济效益，而且也要严格管控安全问题，这是最为重要的一点。经过分析和考察，列出了我国煤矿机电设备安全管理问题中存在的一些问题： 1.1煤矿工人对于安全问题意识不足且素质普遍较低 在进行煤矿开采工作时，一般使用的煤矿机电设备一般都属于大型设备，操作起来颇为复杂，需要专业人员进行严格规范的操作，要求员工不仅能够明白机器的操作原理和方法，还需要员工能够根据实际情况进行判定这台机器的故障原因。但是在大部分的矿工招聘中，招聘者不完全是具有专业素质的专业人员，而是一些外地来的务工者，由于不具备专业的素质，而且也没有经过专业的岗前培训，就直接由老员工带领上岗，虽然知道机器怎么操作，但没有深入研究，从而成了事故发生的一个潜在因素。工作人员对于工作时的安全问题不够重视，也缺乏相应的安全意识，他们的教育程度也参差不齐，对于岗前的安全教育知识接受程度也不一样，甚至有些与员工对接受安全教育不以为然，没有按照工作岗位规定和设备操作规定操作煤矿机电设备，从而导致了煤矿安全事故的发生。 1.2煤矿机电设备日常保养存在问题 由于社会上对于煤炭的需求量逐渐上涨，导致部分企业在进行煤矿开采时，为了追求较大的经济效益，对于煤矿的开采安排两班倒的工作机制，导致煤矿机电设备长期的在一个高负荷的环境下进行工作，且煤矿机电设备的工作环境较为复杂和恶劣，煤矿企业为了追求高产量而不能够保证机器得到按时的维护和保养以及检修，从而留下了安全隐患。甚至在某些煤矿企业内部的机电维修工作技术人员的专业素质不够合格，对于日常检测设备不够严格，甚至在出现故障时，不能够较为准确的分析故障原因，而选择敷衍了事。在对设备进行制定保养方案时，方案制定的不够科学和准确，导致在保养机器时不够全面和专业。 1.3企业对煤矿机电设备的后期资金投入较少 对于一些规模不大的煤矿企业来讲，前期的寻找矿源、购买机器设备、招聘员工就已经花费了较多的资金，导致在后期进行资金投入时出现资金短缺的状况。而煤矿主为了增加效益而选择节约成本，在对设备进行保养过程中出现的零件磨损问题和零件报废问题不够重视，对于有磨损问题的零件选择性的忽视，对于有报废问题的零件选择以次充好；对于使用年限超龄的设备和已经老化的设备进行选择性的维修，而不是更换新设备；对于后期招聘上岗的技术人员，由于缺少资金投入而没有系统的对这些员工进行相关的培训；这些由于资金出现的问题都为之后出现的安全事故埋下隐患，同时也大大地增加了安全事故发生的频率。 2．改进煤矿机电设备安全问题的措施 对于在煤矿机电设备安全管理中出现的一些问题，我们进行了认真的研究和探讨，提出了一下措施： 2.1建立合适的规章制度并提高专业素养 根据目前煤矿机电设备中存在的安全问题，我们应该针对每个方面来制定相应的改革措施并认真履行。首先要建立专门负责安全管理部门，这个部门要和维修检测部门进行相互衔接相互监督，监督维修和检测的全过程，对于日常的保养也要进行监督，由专门的技术人员负责相应的版块，并将每次检测维修和保养的数据记录在库，从而可以为以后的操作提供数据参考。对于维修和检测部门，企业应该定期对他们进行培训，不断的提升他们的技术水平，也要对他们的技术水平进行定期的检测，以免有所退步，影响工作。安全管理部门还要定期对煤矿工人进行严格的安全教育和培训，提高煤矿工人的安全意识。对于在施工过程中容易出现安全事故的地方以及存在安全隐患的地方，应该采用醒眼的标识进行警示。对于煤矿工人也要教授他们一些简易的自救方法，在煤矿机电设备操作过程中出现的事故能够做到自我救助和互相救助，增大煤矿工人的存活率。 2.2增加资金投入，减少安全事故 对于资金的使用应该做到合理的规划，不能因为扩大效益而选择节约成本，不能不对煤矿工人的生命负责。在对企业进行管理的过程中，管理人员要了解该行业的发展状况从而改变自己的管理理念，注意国内外先进的设备和科学的管理理念，考虑本企业的实际情况，决定是否将这些先进设备和管理理念应用于自己的企业，从而利用增加资金投入来使本公司的效益上涨。在对出现问题的零件和设备进行维修时，不能敷衍了事，而要选择质量优良或者和原型号相同的零件进行更换。 2.3加强煤矿机电的标准化管理 建立健全的标准化管理体系，用标准化的管理方法的提高煤矿管理人员和工人的安全意识和质量标准化意识。管理人员和煤矿工人要按照标准去进行管理和操作，制定有关煤矿机电标准化的奖惩机制，激发工人的工作积极性。 3．结束语 中国是一个不断发展不断强大的国家，所以我国的煤矿这一行业也必须能够保证其长期稳定的发展，煤矿企业在不断追求利益最大化以及煤矿机电设备生产设备效益最大化的同时，更要注重煤矿机电设备的安全管理问题。安全管理部门要不定期的进行安全宣讲、安全教育和培训，提升煤矿工人的安全意识和技术人员的专业水平，维修和检测部门要定期对煤矿机电设备进行检测和保养，只有这样才能保证企业长期可持续发展，为企业的经营带来高效益。 作者:唐传静 单位:中国平煤神马能源化工集团六矿洗煤厂 煤矿机电设备安全管理篇3 煤矿企业虽然需要重视利益，但不能太过于重视。因为煤矿开采的环境较为恶劣，对机电设备的依赖性较大，需要长时间的使用设备，设备长期处在高负荷的条件下，肯定会出现一些问题，给工人的安全留下隐患。企业应该进行调整，使得设备得到定期的检修，从而减少机电设备的故障，提升企业的效益。现在的煤矿企业应该重视工人的安全，为了给工人创造一个安全的工作环境，首先应该加强设备的安全管理工作，从而排除机电设备带来的隐患。 1煤矿机电设备的作用 机电设备是保证煤矿生产的基础，也是不断提高煤矿技术水平的基本条件。煤矿的发展速度较快，对机电设备的要求也随之提高，需要企业对机电设备的管理更加重视。煤矿生产最重要的便是安全生产，所以必须严格要求机电设备安全可靠。如果设备存在一定的问题，那么可能会导致一些安全隐患。 2煤矿机电设备安全管理存在的问题 2.1机电设备的日常保养存在问题 煤矿的机电设备通常处于较为恶劣的环境下，并且高负荷的运作，对煤矿的机电设备会造成极大的损害，使得设备容易出现故障。企业对机电设备的保养工作不够重视，对机电设备的维修力度也不够，再加上企业为了提高采煤量，会使机电设备长时间的处于高压、高负荷的状态下运转，留下了很大的安全隐患。一些煤矿的维修人员技术不到位，对机电设备的故障无法做出准确的判断，意味着机电设备的故障无法及时得到有效的解决，使设备在运转中可能会产生安全隐患。 2.2对设备的安全资金投入力度低 机电设备对煤矿企业来说极为重要，但是一些煤矿单纯的追求利益最大化，忽略了对机电设备的检修和维护。设备的检修和维护都需要大量的资金，一些企业只追求产量，不对机电设备的检修和维护工作投入资金，造成了机电设备或多或少可能存在着安全隐患。另外，对设备的安全资金投入力度低，也会造成企业员工的安全意识淡薄，容易使他们对设备过度操作，给设备造成不可逆的伤害。长此以往，可能会因为设备而产生严重的安全事故，到时候，企业所要面临将会非常严重。 2.3机电管理的责任不够明确 机电管理工作需要被分为很多小的版块，管理工作也得有不同的部门来进行。尽管我国已经规定了必须成立专门的机电管理小组，直接对煤矿机电设备负责，但是目前，仍然有很多煤矿企业没有成立相关的管理小组。机电管理工作仍然由各个部门来负责，这样会导致机电管理工作的责任划分不够明确，可能会出现各个部门互相推卸责任的情况，不利于机电设备的管理。 2.4认识不足 目前，很多的煤矿的机电设备管理人员都会担任多项职务，这样会导致工作人员对机电设备的安全管理工作不够重视，对电气管理、电缆管理、小型电器管理、防爆检查、设备管理等不到位。另外，部分职工的标准意识较低，没有做到上标准岗、干标准活等。还有管理的职能部门没有充分发挥应有的作用，机电科管理人员的精力大多放在生产煤炭产量上，没有发挥出它的管理作用。一些小型的煤矿领导对机电管理的重视程度低，大幅度的减少机电人员，导致缺乏专业的机电人员，使得机电管理网络存在经常中断的问题。 2.5技术力量薄弱 一些中小煤矿极为的缺乏专业的机电技术人员，导致技术管理无法有效的指导煤矿生产。另外，供电系统没有设计或者设计不规范，施工措施不够具体，这些问题反应出了煤矿的技术力量较为薄弱，导致煤矿生产量无法得到有效的提升。对固定场所的设备没有进行定期的性能测试，井下供电三大保护没有按照相关的技术要求进行测试与检查，再加上一些仪器等设备老化，技术手段较为落后。技术力量薄弱，使得煤矿生产时不能得到有效的指导，容易产生一些安全问题。 2.6队伍素质低 一些煤矿的机电设备安全管理人员的文化水平不高，专业技术不过关，没有掌握与机电设备相关的专业知识，仅仅凭借自己的经验进行机电设备安全管理工作。煤矿机电设备安全管理人员的素质普遍较低，导致该项工作没有得到有效的实施，对设备没有起到真正的保护作用。另外，一些职工未接受过专门的技术培训，理论知识缺乏，实践经验更加缺乏。没有规范的进行用电，存在违规用电的行为，使得煤矿留下了很大的安全隐患。 3解决煤矿机电设备安全管理问题的具体对策 3.1做好维护工作 因为煤矿的特殊环境以及对机电设备的依赖性较大，使得设备长时间运行，很容易产生故障。对于机电设备的维护，企业也应该制定一系列的规章制度，确保维护方法正确。对维护人员也要做出特殊的要求，维护人员应该有着过硬的技术水平，能够通过自身的经验以及水平准确的找出设备的故障，从而使得机电设备被有效的治理。企业应该加大监督力度，对设备的维护工作要严格的监督，避免某些人在岗位上玩忽职守，对设备的维护工作不到位，使得设备有一定的安全隐患。 3.2对设备管理实施岗位责任制 机电设备一旦出现安全事故，那么影响将会非常的大，除了影响煤炭资源的生产之外，还会影响人们的生命财产安全，所以一定要明确煤矿机电设备的责任制度。企业应该将责任具体到个人，制定明确的责任制度。企业应该设定合理奖惩制度，促进机电设备安全管理工作的进行。对于落实机电设备安全管理工作的人员，企业应该设定一定的薪酬作为奖励；而对该工作玩忽职守的人员，企业应该设定惩罚制度，严重者可予以开除等处罚。还要建立严格的监督制度，确保机电设备的安全管理工作彻底落实。 3.3提高机电管理人员的技能水平 对于煤矿机电设备的安全管理与维护，需要专业的维护技术，所以需要企业提升相关管理人员的技能水平。要对煤矿机电设备的维修人员和管理人员进行定期的培训，使得他们能够在培训中提升自身的水平。并且通过培训，能够提升相关人员的综合素质水平，使他们彻底熟悉相应的机电设备。培训内容应该加入对机电设备的注意事项以及操作方法，还要向工作人员讲解不规范操作可能对设备造成的损害以及可能造成严重的安全隐患，间接提升他们的安全意识。 3.4加大机电设备的投入力度 煤炭资源是我国的重要资源，并且开采煤炭资源对机电设备的依赖度很高，所以企业应该加大机电设备的投入力度。在机电设备管理中增大资金投入，配备相应的设施，增加机电设备。在选择机电设备时，要多多与现场的工人交流，并且对现场的施工环境进行考察，从而找到开采效率最高、安全系数高的设备。另外，企业应该多多招揽相应的技术人员，给他们较好的薪资待遇，从而留住人才。通过人才，使煤矿机电设备安全管理存在的问题得到妥善的解决。 3.5扎实做好设备综合管理工作 机电设备的管理任务是为了掌握机电设备动态，以及建立和保存设备的档案，办理设备调拨转移手续，掌握设备技术性能状态。煤矿企业应该对机电设备重视起来，扎实做好设备综合管理工作，从而保证在生产时设备能够正常使用。矿井机电管理人员不仅需要学习相关的维修管理理论，还要学习现代设备管理理论和企业管理理论。企业还应该采取合适的措施，将员工的积极性调动起来，使得员工能够参与到机电设备的管理中来，从而促进机电设备的 3.6加强机电设备的标准化管理 企业应该以提高全体机电人员的质量标准化意识、开展机电工作标准化为目标，设立标准化的管理组织。机电设备的标准化是为了保证矿井机电的安全生产，相关的煤矿应该重视起来，逐步的完善机电的标准化工作，成立相关的标准化队伍，明确标准化建设的目标，并且根据煤矿的具体情况制定合理的措施。另外，还可以建立相关的机电标准化奖惩制度，提升机电职工的积极性，使得全员标准化的进程加快，从而合理的推动机电标准化的全面开展。 3.7积极推行新技术和新工艺 煤矿企业应该积极的推行使用新的技术设备与工艺，积极的引进先进的机电设备，从而提高企业的煤炭生产率。采用先进的工艺技术，对作业点和作业面个数进行合理的控制，从而降低安全隐患，实现高产高效的生产情况。生产工作要优先使用大功率的采煤机、变电所监测监控系统等先进的技术设备。对于新设备更要做好它的维护管理工作，严格要求按照标准使用和维护设备，避免存在安全隐患的设备被投入生产中。 4结束语 综上所述，煤矿机电设备安全管理面临的最大问题就是维修工作。一些企业对设备的维护保养工作不够重视，投入的安全管理资金较低，导致设备会产生故障，可能引起安全事故。为了减少设备的故障，需要相关企业对机电设备做好维护工作，加大资金的投入力度，配备安全质量合格的机电设备。另外成立相关的机电管理小组，直接对机电设备负责，使责任制度清晰分明，便于机电设备的安全管理工作。 参考文献 [1]薛国朋.探讨煤矿机电设备安全管理措施[J].矿业装备，2020（2）：88-89. [2]贺江泽.煤矿机电设备安全管理措施探析[J].当代化工研究，2020（5）：22-23. [3]杨竞巍.煤矿机电设备安全管理维护措施研究[J].价值工程，2020，39（05）：39-40. [4]唐向国，任玉华，于发强.煤矿机电设备安全管理与维护措施探析[J].设备管理与维修，2019（4）：19-20. [5]张三维.加强煤矿机电设备管理确保设备安全运转[J].海峡科技与产业，2017（11）：146-148. [6]焦东瑞.浅谈煤矿机电设备的安全管理与维护[J].能源与节能，2017（3）：61-62. 作者:刘兵兵 单位:霍州煤电集团紫晟煤业有限责任公司

产品设计毕业论文:小议现代产品设计的仪式性 1藏礼于器 1.1礼器之“礼”性 第一，器物本身具有很高的象征性。象征性表现在器型、装饰2个方面。在器型设计上，礼器强调庄重中正的形式，蕴含天圆地方等朴素的时空观念，追求造型的对称性。据考证，我国古代传统容器的设计当中，蕴含着许多规律的几何比例关系，尤其涉及到黄金比例的占到一定数量。装饰上，再配以饕餮纹、夔图1茶道Fig.1Teaceremony龙纹、夔凤纹、蟠螭纹等具有图腾意义的纹饰，进一步标明拥有者不可企及的特权。 第二，礼器使用过程遵循祖制，并固化成一个被严格遵守的秩序。这里所论及的秩序包含两层意思，一是使用者的等级秩序，二是使用过程中所遵循的严格秩序。以鼎为例，其使用制度等级森严，对于鼎的拥有者和使用者的身份有着严格的限制，不得逾制。据载西周天子用九鼎八簋，诸侯用七鼎六簋，卿大夫用五鼎四簋，士用三鼎二簋。礼器的使用过程配以礼乐，按照严格的范式和繁琐的程序演进。参与礼器的使用过程，不但是一种神往的体验，也是一种社会地位的象征。 1.2以器明礼 礼器的价值在于“以器明礼”。昂贵的材料，庄重而威严的型制，富有神启意义的装饰，加上礼器的陈设和使用过程遵循严格的秩序，所有的一切都是为了唤醒使用者心中的群族认同感，以维系“礼”的秩序，并以此影响和规范着世俗生活。这使得礼器超脱了其原始的器物功能，而成为表达神性，表达“礼”性的一个物化载体。礼器在造型、用材、装饰、工艺、乃至使用的程序等方面，均以突出“礼”为特征。这里则将这种突出“礼”性特征的属性定义为产品的仪式性。 2现代生活对产品仪式性的需求 现代社会中，完全与古代礼器相同的产品已难觅踪影，但这种仪式性却在现代产品的很多方面有所传承，仪式性产品需求在个人、家庭、社会团体、国家等不同层面时时凸显。人们追求更高层次的精神需求，寻找归属感，希望被尊重。因此，在各种社交活动中，人们越来越关注仪式感的体验。例如，茶道，见图1。即便是平常的朋友小聚，也追求类似茶道表演的那种形式和过程的审美感受。交换并佩戴结婚戒指已经成了现代婚礼上不可或缺的神圣仪式。戒指这种产品已经完全摒弃了具体的使用功能，无论它的造型还是选材，所展现出的都只有仪式性意义了。在高规格社交活动和大型仪式场合，则需要更富有仪式感的“礼”性产品，以满足隆重庄严的仪式性需要。奥运火炬就是这样一个典型的例子，见图2。 3突出仪式性的设计 人们追求仪式感体验，也喜欢具有仪式性的产品。为满足这方面的需要，在设计中，借鉴古代礼器的设计原则和方法——“以器明礼”，不失为一种较为有效的增强仪式性的设计方法。要突出产品的仪式性，现代产品也可以在珍稀性、象征性和秩序性3个方面用足功夫。 3.1保持珍稀性 产品越珍贵，越稀有，使用过程中所获得的仪式性体验就越强烈。首先，采用昂贵稀有的材料、高超精湛的工艺制作产品，自然可以让其获得不同凡响的价值感，进而增强仪式性体验。事实上，各种宝石、贵重金属等稀有材料，常常被制作成珠宝首饰这一类最富仪式性的产品。再者，通过创新设计，采用独一无二的造型和装饰，并依靠专利保护和授权生产等手段控制产品的产量，也可以保证产品的稀有性。另外，对使用者设置门槛，即该产品只有通过技术和经验认证，获得特别许可才能使用，也可以使得使用行为本身变得很稀有。使用者在产品的使用过程中将获得一种超然的别体验，增添使用的神圣感，增加仪式性感受。越是稀有的商品，其价格也就越高，其受众就越贵族化。从商业设计的角度来说，通过人为操控获得稀有性，从而获得更高的价值认同无可厚非，但从设计伦理的视角看，一味通过高价追求稀有性并不是现代设计应该积极倡导的。 3.2强调设计的象征性 相对于功能，仪式性产品更关注产品本身所蕴含意义的表达，其造型和装饰的象征性变得尤为重要，造型符号化倾向也更加明确。设计上也常常借用某种文化中的经典形式和符号，以唤醒使用者心中的共鸣，获得更强烈的仪式感。喜多俊之设计的餐具则给人们提供了更好的启示，见图3。作品仅在轮廓上保留“鼎”或“鬲”三足鼎立的造型特点，但“供奉”的意味已充分显现“，礼”味十足，反映出了无与伦比的仪式感。 3.3突出理性的使用秩序 3.3.1和谐严谨的空间秩序 我国古代礼器陈设都有严格的秩序，包括陈列和摆放的秩序，以及陈设品系统之间的和谐。秩序性源于宗教传统，也源于潜在的审美意识。保持严格的秩序性对彰显产品的仪式性，获得神圣感，有着重要的作用。喜多俊之设计的只有两张榻榻米的冥想空间，完美地诠释了这种秩序空间所带来的仪式感。空间纯粹简约空灵，其中陈设的类似青铜器的道具使得空间弥漫着浓重的禅味。 正如古代的礼器大多源于餐饮器具，在现代数不清的产品当中，现代餐具所遗留的仪式性特征是最为明显的。正统的西餐用餐时遵循严格的用餐礼仪，或为感谢上帝恩赐食物，排盘、餐点与餐具的配搭等均以突出陈列感为要。餐具设计更是中规中矩，有较强的仪式感，见图5。相较于中餐，日本料理更侧重追求禅意的美感。除了注重食材造型和食材色彩配搭之外，日本料理对餐具的衬托作用也有着独到的认识。餐具设计较为克制，相对内敛的风格更好地衬托了食物的精美。在进餐过程中，用餐者可从这种君臣相辅、琴瑟和鸣的空间秩序中获得近乎“道”的体验。现代灶具见图7，在一个近乎扁平的空间里，展现了一种极具理性的秩序感。平展光洁的台板上，灶头的形式洗练庄重，开关旋钮形式简约冷峻。灶头和开关旋钮在空间位置上按照相合性原则排列，呈现出一种严谨的对应关系，疏密有度，秩序肃然。灶具产依靠严谨的空间秩序获得对火的精确控制，仪式感非常突出。 3.3.2清晰的时间秩序 强调使用过程的体验，是产品仪式性的重要内容，也是产品强调仪式性的目的。当一个产品需要一系列的操作步骤才能完成某项任务的时候，严格的操作秩序就构成了仪式性的一个重要方面，能有效地增强使用者的仪式性体验。以自动咖啡机为例，要想冲出一杯咖啡，必须要经历放杯、按启动按钮、等待（磨豆、冲泡）、出咖啡、取咖啡这一系列过程。为避免可能出现的操作失误，产品必须使用恰当的设计语言，通过明确的语义清晰地表达出产品使用秩序。杯座、咖啡出口、启动按钮等一系列造型语义简单清晰，使用步骤清晰地呈现在操作界面上。人们在冲泡咖啡的体验中，理解咖啡机内部各系统间的有机关系，感悟其中所蕴含的“理”，进而受到“礼”的启迪，获得仪式性体验。 4结语 藏礼于器，以器明礼。古代礼器在其型制、纹饰等几个方面蕴含了丰富的“礼”性内涵，对现代产品如何增强仪式性有着很好的启发。借鉴礼器的用材、形制、使用程序和使用方法，可为现代产品设计谋求到另一维的极致审美——即“仪式性”体验。现代设计的目标已逐步从追求功能的“物性”向追求体验的“人性”转变，沉睡在人们心底的仪式性需要被逐步唤醒。为突出现代产品的仪式性，借鉴以器明礼的方法，既可以通过突出珍稀性得以强化，也可以通过强调产品造型和装饰的象征性而得到突显。而且，若能在产品的空间秩序和操作秩序上做到礼器那样肃然有序，产品的仪式性将得到进一步升华。另外，还需特别指出的是，产品仪式性的展现离不开使用环境的气氛烘托。 作者：刘洋 任宏 单位：同济大学 沈阳航空航天大学 产品设计毕业论文:回纹纹样在产品设计中的可行性 1回纹的追本溯源 现代设计提倡“形式服从功能”，注重设计的合功能性与合目的性，这正是老子折射出的美学观。回纹在古代装饰运用上非常频繁，特别是在传统装饰艺术中展现出了独特魅力。如楚汉文化时期的壁画、青铜器，在原始回纹纹样的基础上，不断发展衍生出单独纹样、角隅纹样和连续纹样等独具特色的楚汉符号。这些符号抽象生动的表现了兽面纹、凤鸟纹、龙纹、云纹、花瓣纹、菱形纹、蟠螭纹龙、变形凤纹等。这些纹样在以后的几千年中，成为中国传统文化的瑰宝。 2回纹样式的传承创新 原始回纹纹样在经历了几千年的发展演变后，在应用中从形式和内容上得到不断升华。从构成学角度划分，大概可以分为以下几种几何连续图案形式：散点排列、错位排列、折线区划、波线区划、格子意匠等多种构成形式。这些纹案的产生的特点在于，形式简洁，易于记忆和识别，因此被广泛应用于现代绘画、设计之中。由此可以看出，人们的审美取向是不断变化的，打破了传统的回纹形式，突破了高度对称和连续的样式，去追求韵律和节奏之美。但是变化中又存在着统一，其基本的图形构成原理是相同的，都是建立在回纹的二方连续、四方连续等的基础之上。 总的来说有以下几种规律： （1）以纵向维度进行分布； （2）以横向维度进行分布； （3）以对角线维度进行分布； （4）以某种曲线维度进行分布。 总之，最终的效果是达到一种视觉上的冲击力和美感，形成稳中求变、变种求奇，形成艺术上的和谐对比。 3回纹元素融入现代设计 在经济快速发展的今天，人们不断倡导高品质的生活，对产品的需求已经超越了对基本使用功能的满足，追求“人有我优”的个性化，这也是推动产品不断更新换代的动力之一。回纹有着“富贵不断头，子孙万代，连绵不断”这一吉祥寓意，不仅符合中国人的情感需求，而且能彰显民族特色，因此，在产品设计中深受广大设计师和消费者推崇。如今，在许多仿古家具产品造型设计中融入了回纹元素，见图4。回纹样式融入家具产品既满足了现代设计提倡的简洁、朴素之美，又有机融合了传统设计的装饰韵味。实现了吉祥寓意和时代精神完美的结合，使家具设计更具文化品位和民族特性。此外，回纹在众多设计类型中也被广泛植入。在手机产品设计中，诺基亚曾经推出“绝色倾城”系列手机。这一系列手机的设计亮点就是将手机正面的屏幕周围、键盘区域和背面的图案采用了回纹装饰，形成了强烈的视觉冲击力，赢得了消费者的认可。在装饰产品设计中，家喻户晓的“中国结”，正是传统回纹的化身。“中国结”从石器时代古人的缝衣打结，历经千年演变成今日的装饰品。在这一漫长的过程中，人们培养起情有独钟的审美观和强烈的民族情结，以致成为当今中国的象征符号之一，真可谓是中华民族悠久的历史的见证。 在CI设计中，“中国联通”正是以回纹为设计原点，在“中国结”的形式上创新而来的。无独有偶，中国邮政电信总局，中国移动总公司的企业形象也用了吉祥纹样——“回纹”。可见，回纹这一吉祥纹样在现代企业，特别是高科技领域里，也有其独特的、丰富的象征意义。在服装产品设计领域，从每年的新装会中我们可以发现有些就采用了回纹的设计。有应用在面料中作为底层的纹理，还有直接把回纹的连续设计运用在服饰领口、低摆、袖口中，甚至还把回纹的造型体现在手包和鞋跟的设计中，展现了优雅、大气的民族风情。在首饰产品设计中，无论是考古挖掘发现的古代首饰，还是现代流行的多种饰品中，都离不开回纹的应用。从某种程度上说，这一传统韵味正引领人们的审美观。在家居产品设计中，尤其以古典设计风格较为突出，在床、抱枕、壁柜、楼梯扶手等设计中，把传统回纹图案和现代流行材质相结合，形成了古韵和时尚的完美融合。纵观当今许多的经典设计，都离不开对传统元素的挖掘与应用。同时，回纹也在不断的应用中得到持续的传承与创新。 4回纹在产品设计中的意象表达 目前，虽然在许多设计中会出现一些回纹的意象性元素，但很少有将其上升到产品设计意象表达理论研究的层面。鉴于此，笔者分解一次设计实践的过程，来阐述回纹在设计中的表达方法。设计构思：从中国传统符号中解构，获得“通用模块”的元素，然后针对这些元素进行重构，从而在产品设计中满足个性化消费需求。经过研究，发现我国内蒙传统回纹图案，二方连续纹样的结构特征符合模块化设计要求。设计流程：（1）解构内蒙传统图案，获得“通用模块”；（2）根据通用模块的造型特点，加以重构，获得易于包装运输的“基础模块”；（3）在“通用模块”的基础之上进行设计整合，获得满足不同设计定位的独立产品。最终的产品能够根据消费者的不同需求，进行自由组合配置，满足个性化消费需求，这也是当今设计的发展趋势。 通过上述设计案例可以看出，由“通用模块”组合配置的产品，虽然每个产品均具有独立的属性，但他们有着相同的文化元素，从而使这一系列产品既有传统造型的神韵，又有现代设计简约的风格特征。总而言之，在产品设计中运用回纹元素进行意象表达，就是要充分应用传统元素特点，进行解构、重构，不断进行再创造，使具象的传统元素，在设计中表达出抽象的文化内涵。不断运用现代设计方法、理念对传统元素进行提炼与升华，使其融入现代设计中。不仅做到取其形——“形”似，更要做到传其神——“神”似，通过产品的整体意象来使人们产生情感共鸣，达到赋予设计长久生命力的目的。 5结语 在现代设计中强调应用传统回纹元素，并不是一味地追求对古代的简单模仿，而是要善于挖掘有价值、经典的传统符号，融入到现代生活之中，使现代设计在传承中不断创新，同时担负起民族文化传承的责任。 作者：杨艳石 阮向群 单位：宿迁学院 产品设计毕业论文:探求产品设计的具体设计方法 1两种设计方法的基本概念 Top-Down设计方法从本质上讲是分解一个系统，从而得到它的组成子系统，通常使用“黑匣子”来辅助进行定义。在理念上，Top-Down设计方法设计强调整体设计与优化。在实现过程上，Top-Down设计方法强调计划和彻底理解系统。它要求除非在系统设计中有足够层次的细节信息被定义，否则不设计任何一个零件。Top-Down设计方法使用“黑匣子”来代替模块。直到整体设计完成后，它才开始具体模块和单元的设计和验证。现代产品设计方法通常是Top-Down和Bottom-Up两种方法的结合。完整理解整个系统通常被认为是优秀设计的基础，于是在理论上产品设计中趋向于采用Top-Down方法，但是实际设计过程中多数产品设计趋向于在一定程度上利用已有的设计数据，而使用已有的模块又使设计具有Bottom-Up的味道。 2两种设计方法的优缺点 Bottom-Up设计方法的优点在于方法简单、操作容易；零件独立，关注细节；设计人员上手快，模块重用方便；另外对管理要求低，人员要求低，硬件要求低。其主要缺点在于不符合传统设计流程；整体修改困难；设计过程中重复工作多，整体效率低下。适用于企业中2D设计到3D设计的过渡期、小版本修订、标准件的设计。Top-Down设计方法的优点是积木式模块化设计，层层分解；模块化设计，模块之间相互独立；产品结构布局清晰，模块间接口明确；错误更少（模块独立设计，工程师专注于设计）；开发时间更短（合作开发，并行设计）；优化设计方法（分工明确，便于工程师的知识积累与经验的总结）；容易维护（如果输出错误，容易定位该错误是整个程序中哪一模块产生的）。其主要缺点在于设计人员培训周期长；数据重用困难；各方面要求高，包括协同要求高，管理要求高，人员要求高，硬件要求高。由于Top-down设计方法具备符合传统设计流程、全局把握通盘考虑、设计快速高效的优点，适用于新产品开发和成型系列产品设计。 3Top-Down设计的问题研究 现有CAD软件的功能可以较好地完成Bottom-Up设计（零部件的详细设计），但对于解决Top-Down设计问题并不理想。首先在Top-Down设计的第一阶段，概念设计阶段，也就是进行方案设计时，需要建立概念模型来记录概念设计的结果。那么怎样表达这个概念模型是Top-Down设计方法所遇到的第一个难题。在第二阶段，装配结构布局设计阶段，需要建立产品的装配结构模型。那么怎样表达这个装配体结构是Top-Down设计方法所遇到的第二个难题。第三个难题是如何实现概念模型向装配模型的自动映射，以便有效地解决装配结构设计问题，这是最大的难题。最后在第三阶段，零部件详细设计阶段，此时零部件之间要求保持相互关联。如何用计算机实现和维护这种关联是Top-Down设计方法所遇到的第四个难题。 要想在产品设计中应用Top-Down设计方法，必须熟练掌握Bottom-Up技术。以三维设计软件SolidWorks为例，必须掌握全部相关零件、装配与工程图设计的方法，必须掌握SW参数化传递原理，具备较强的SW错误修改能力。另外，要求明晰产品的设计流程与参数变更趋势，具有良好的团队整体实力与协同以及优良的软硬件环境。对Top-Down设计方法而言，完美的零件是指零没有错误、便于修改、便于协同；完美的装配是指装配没有错误、条理清晰、配合合理；完美的文档管理是指文档管理具备合理的参数驱动，符合设计、制造习惯。 4Top-Down设计的主要方法 Top-Down设计中的主要方法包括关联设计、布局和主零件法。关联设计的优点在于简单、易学易用，比较基础。缺点在于零部件间关联单向传导，没有规划，不易理解，修改困难。关联设计适用于部件级应用、位置和形状关联简单的情形下。布局分为布局法布局和草图法布局。布局法布局可以直接采用SW的布局命令。其优点在于容易表达机构方案和布局原理。缺点在于块只能点对点传导到单一零件，不能传导到装配体，局限很大。草图法布局的优点在于灵活自由，可以用草图、基准、实体、曲面等多种方式布局，容易将装配布局传导至指定零部件，缺点是过于随意，不可控，无法传导变量，对总工、硬件、网络、文档管理要求太高。布局的适用范围是整机及部件级的应用。主零件法的优点在于能够控制零部件间复杂形状或位置关联，关联传导层次清晰，适用于零部件间具有复杂形状或位置参考的产品设计，比如电子类产品、玩具等。 5Top-Down设计的应用实例 对某零件进行设计时，采用关联设计法和主零件相结合的方法，SW建模+MEGMA铸造分析，铸件缺陷率由10%～15%下降至3%～5%。铸件、砂芯、冒口采用主零件法；其余采用关联设计法。 6结语 自底向上设计方法（Bottom-UpDesign）和自顶向下设计方法（Top-DownDesign）是目前应用较为广泛的两种产品设计方法，其中自顶向下设计方法更为新颖，对各方面要求也较高，企业在熟练应用这种方法后能够大大提高企业信息化水平，提高企业的设计水平和能力，从而能够缩短产品设计周期，提高设计和生产效率，更快地推出新产品。 作者：李健 单位：武汉职业技术学院机电工程学院 产品设计毕业论文:仿生思维的产品设计策略管窥 1国内外研究现状与分析 国内对于仿生学的研究目前主要还是处于一个较为初期的阶段，主要是在机械仿生学和化学仿生学方面开展研究。研究的重心还是针对观察到的生物界的某种生物的特殊能力进行机理分析和模仿。这类例子很多，从陆生动物到水生动物再到飞禽，从两栖动物到爬行动物再到哺乳动物，人们都成功地对各类动物的特有能力进行了机理分析并通过模仿获得这些特殊功能的机理制造出能为人类服务的各类产品，并在实践中得到应用而造福人类。 例如，人们模仿蝙蝠的回声定位功能发明了雷达，模仿蜻蜓的特殊飞行本领发明了空中悬停飞机，模仿壁虎的垂直和倒立爬行机理发明了能完成夹缝清理和户外高楼墙壁清理的爬行机器人，模仿白蚁的巢穴设计了冬暖夏凉的节能建筑。相对国内而言，国外对于仿生学的研究的领域更宽泛一些。在计算仿生学方面取得了一些成果。例如，模仿蚂蚁的找食行为提出了蚁群算法，利用收获蚁的找食行为模式发现了其与互联网协议的高度相似性。另外，一些学者在经济和管理领域也引入了仿生学原理。例如，通过隐喻和类比的方法，将企业或是人类生产活动隐喻或是类比为某种生物的某种特定行为，然后通过学习生物的行为模式来改善企业的管理模式和人类生产活动的模式。 2拟开发的仿生创新设计方法 然而，文献检索发现关于如何将仿生原理用于设计方法的相关研究还很少。与人类相比，其他生物的智力相对较低，可是生物却能利用其有限的思维能力完成人类用复杂计算机系统都无法完成的设计工作。例如，蜜蜂、蚂蚁和很多鸟类能够设计出结构合理、外形精美和用料环保的巢穴，可是它们是如何做到的呢？多年来，人类已经行成了一种固定的认识、感知和思维模式，并且倔强地认为这种思维模式是唯一正确和高效的。然而，事实并非如此，其他生物有其特殊的生理结构，他们获取和处理信息的模式与人类完全不同。他们的设计方法也与人类不同。因此，我们应该首先分析清楚其他生物获取和处理信息的方法，特别是它们与人类的不同点，人类可以向它们学习从中得到灵感。最终，努力构造一种基于以上新的获取信息和处理信息的模式构造一种新的设计方法，以改善传统的设计方法的单一性和刻板化。 在很多国际大公司，例如波音和微软，他们的设计产品设计过程是有明显的阶层特点（Hierarchy），任务层层下放，大系统不断分割，每一组完成某一特定模块的设计工作，最后各个组的工作通过接口连接在一起。传统设计方法已经广泛为人们所接受，形成了习惯思维和思维定式，很少有人再去考虑是不是有其他设计方法和设计组织形式。然而，自然界中除人类以外的其他生命虽然智力都不如人类，但是它们也经过千百万年的进化而得以生存下来，它们进化出了它们特有的生存模式和生存本领。现代设计方法可以从其他生物的生存方式和行为模式中获取设计灵感，开发出全新的设计方法，该设计方法重点在于通过类比或是隐喻方法将需要设计的产品的功能与生物完成的某项任务的过程相对应，模仿生物完成任务的模式来设计产品。下面分别介绍该方法的目标、内容、关键问题、研究方法、技术路线和可行性。 1）仿生创新设计的目标 通过学习和模仿生物的行为模式来设计出新产品造福人类。新的设计方法具有简洁、绿色、环保和可持发展的特点。 2）仿生创新设计的研究内容 确定需要完成的某项任务，例如，需要在浑浊的水域寻找目标。寻找具有类似功能的生物体原形，例如，鲶鱼或是墨鱼的捕食动作。对选定的生物体原形的完成任务的模式和组织过程进行全面分析。运用类比方法，模仿生物的行为模式，给出设计方案。将新的设计方法应用到实际设计中，发挥其效用。 3）拟解决的关键问题 如何建立正确的生物模型以准备描述生物的行为模式，模型中要包括生物的信息传递模式、能量传递模式和机械运动模式。如何利用关键问题1得到的生物行为模式信息来构建新的更简洁、环保和符合可持续发展要求的设计方案。 4）拟采用的研究方法 通过对生物某种行为特性的深入分析，运用三维动画软件模拟生物的行为特征。运用MATLAB软件构建生物行为特征的数学模型。运用比对现有设计方法，开发出新的基于仿生原理的设计方法。 5）拟采用的技术路线 6）可行性分析 仿生学正式提出是在本世纪的60年代，经过50余年的发展已经涉及到很多领域，并在一些领域发挥了作用。形成了建筑仿生学、机械仿生学、化学仿生学和管理仿生学等多个分支。以上研究成果都为我们开展仿生设计方法的研究提供了借鉴和基础理论。相信通过进一步深入分析生物行为特型，并结合过去前人的研究经验，以及生物35亿年进化的成果，我们势必能从这无比丰富的宝库中找到一种区别于传统设计方法的新方法。 3结论 基于生物行为特征，通过对生物行为特征的分析，获取其信息、能量和运动等方面的特性，再通过对生物行为的模拟，形成较为固定的基于仿生学原理的新型设计方法，为设计出更为绿色更符合可持续发展要求的产品提供借鉴。 作者：周祖鹏 莫秋云 蒋占四 单位：桂林电子科技大学机电工程学院 产品设计毕业论文:医疗产品设计对策初探 1医疗产品的情感化设计分析 1．1医疗产品情感化设计的意义 医疗产品作为特殊产品，不同于普通的家电产品，其使用和考虑的对象更广。对于普通产品来说，产品的购买者就是产品的最终使用者;但是对医疗产品而言，是由医院的管理者来购买，由医生和护士来操作，最后由患者来接受治疗。情感化的医疗产品就是要综合考虑到这三者的需求和利益，让产品有效有益的提供服务:使医院管理人员易于安装、维护和清洁，使医护人员觉得他们的工作环境舒适愉快，把更多的精力集中在病人身上;使病人在使用过程中感到安心和放心，尽量让患者乐于接受治疗。 1．2医疗产品用户情感特征 医疗产品的使用者主要可划分为以下几种: (1)医护人员:这类人群在工作过程中常常精神高度集中，不允许有半点差错，承受压力比较大。工作压力对人的心理与生理有一定的影响，这是影响人的动作的可靠性以及效率的一个重要因素。因此，他们希望医疗产品便于操作，界面清晰外，还能给其良好的感受，使用较长时间不易疲劳和厌倦，能激发人舒适愉快的工作状态。 (2)患者:包括儿童、青年、中年和老年四类。每种类人群都有不同的情感特征。但同为患病的弱势群体，疾病的折磨使他们心理脆弱、情绪低落，一些不良的刺激可能引起患者很大的反应。所以，医疗产品的安全性、舒适性对于患者来说更为重要。 1．3病人的心理活动 从生理学和心理学角度来分析，病人属于弱势群体，他们一旦知道自己患了病，在心理上必然有反应，概括起来，病人易于产生抑郁，焦虑，怀疑，孤独感，否认等各种心理活动。病人在患病期间的心理相对来说是比较脆弱的，除了医护人员的心理辅导之外，我们在医疗产品的设计上也应该尽量进行富有人情味的设计，在最大程度上缓解病人的心理压力。 1．4医院环境影响 医疗产品作为一种特殊环境和场合下使用的产品，其设计必然要考虑到它特殊的使用环境。医院是病患生病以后进行检查和治疗的地方，从心理上患者就本能的对医院产生恐惧与排斥感，《住院病人心理健康状况及其影响因素的调查研究》一文中，作者运用医院焦虑抑郁情绪测定表(HAD)、艾森克个性问卷(EPQ)等对综合性医院825名住院病人进行心理健康状况及其影响因素的调查和分析，实验结果发现:影响住院病人焦虑的因素依次为对疾病认知水平低、对诊疗手段恐惧、医院环境不理想、性格内向等因素。由此可见，医院环境也是情感化的医疗产品设计必须考虑的重要一环。 2医疗产品的情感化设计策略 2．1基于医疗产品用户体验因素的感官层面的设计策略 (1)安全可靠感设计策略。 医疗产品是保障人类健康的产品，在感官层面上第一眼就要给人以安全感。安全可靠感设计主要通过产品的形态、色彩、材质等设计语言来实现，但安全可靠语义的传达不仅仅是依靠某个设计元素，而是通过诸多设计元素的有机结合。功能良好、质量上乘，外观感觉舒适安全、整洁干净的医疗产品会给消费者带来积极的心理感受。 (2)形式美感设计策略。 医疗产品作为特殊的产品，一方面产品形态语意的表达要准确、鲜明，符合人们的生理需求，操作方便舒适;另一方面，应重视产品形态对人的情感影响，使形态达到与人沟通和亲和的目的;具体到形态设计上要体现出一种知觉感染力。医疗产品的整体造型尽量采用大曲面、大倒角来实现:大的曲面和倒角一般会使产品显得柔和，具有亲切感，会给医护人员和病人的心理上产生安全感。并尽可能的把机械部件予以隐藏，没办法隐藏的部件可通过产品形态或是色彩使医护人员和病人产生兴趣和安全感。形态比例要协调，外形要规整，面棱清晰，衔接适度，整体形态与环境相融合。医疗产品分为主动使用的医护人员和被动使用的病人，因此在进行色彩设计时要充分考虑两者之间的不同色彩需求，达到和谐统一。医护人员是受过专业训练的群体，具有较高的审美观点，所以在能与医护人员相接触的产品部份，特别是对操控装置和显示面板，要注意色彩的时代感和流行感，使医护人员在身心愉快的状况下工作。病人属于弱势群体，心理因素极不稳定，随时都有可能产生的心理恐惧和不安，因此，在色彩设计的时候要注重色彩的宜人性，来缓解和降低病人的心理压力、不安和恐惧。 (3)材质亲和感设计策略。 医疗产品的材质是用户直接与之接触的部分，因此医疗产品在材料上应力求人性化，以提高产品的“EQ”。材质亲和感设计策略应把材料与人的情感关系远近作为选择材料的重要选评尺度，通过选择合适的材料来增加感性成分，增强产品与人之间的亲近感，使产品与人的互动性更强。在具体设计中可以尝试对产品表面进行合理化处理或是多重材质的复合运用。由爱惜康内镜外科公司设计生产的ENSEAL?G2SuperJawandCurvedandStraightTissueSealers超级颚组织密封枪获得2012年MDEA医疗设计杰出奖，该产品轮廓圆滑流畅、无棱角，整体由大块的白色与灰色和谐搭配，给人一种干净整洁之感;机身由合成材料制作，抓握更舒适;产品操作部由医用工程软塑料制作，明亮、精细，更具有科技感。基于产品外观所带来的美感与安全感，能够使患者的心情放松，对于医生来说，人机化的设计使操作更加精确舒适。整个产品的功能、结构、安全性、美感形成了完美的统一。 2．2基于医疗产品使用方式的行为层面的设计策略 医疗产品行为层面的设计策略主要涉及医疗产品的易用设计、人体工学、人机交互界面设计、用户体验设计等。 (1)易用设计策略。 医疗产品在行为层面上必须是易用的，它应具备以下设计特点:产品是易被感知的;界面是易操作的;外观是可理解的;功能是可拓展的。基于易用设计的这些特点，具体到医疗产品易用设计策略上应注意以下几点:1)建立合适的用户心理模型。我们可以通过在实验或者真实场景中请用户自己体验和被测试用户的语言表或者问卷调查来建立比较准确的心理模型。2)设计符合人操作的逻辑。通过分析用户操作的过程，得出大多数人易于操作产品的逻辑。3)提供一定的语义说明。产品应提供正确的符号和象征，以适应人的视觉理解和操作过程 (2)用户体验设计策略。 产品与用户之间的交互过程决定用户体验，医疗产品的交互过程是一种特殊的双重人机关系，它所面对的是介于病人———机器———医护人员之间的双重人机体验。因此在用户体验设计策略方面我们要用双重人机交互设计策略。1)医护人员与医疗产品的人机体验策略。①显示部位在设计上应力求简洁、直观、清晰，色彩上一般采用低明度、低纯度的中性色为底色和背景。在显示界面设计时，应减少显示的视觉密度，控制好显示界面的视觉平衡性，并要考虑内容的配置与注意容度的保留，适当的留白会使整个界面看起来清楚且美观。②操作部位主要通过手来实现各种控制的，要求手的动作在人机操作中处于方便、安全、舒适的区域。③医疗产品整体协调性，宜人性考虑。医疗产品的造型要具有整体感，空间的利用和布局要合理，局部与整体的风格要一致，在形式与功能上要统一。2)病人与医疗产品的人机体验策略。①造型:病人通常对产品造型更在意，因此要求产品造型符合美学的观点，给人在视觉上有赏心悦目的感觉，同时具有安全感，以缓解病人的心理恐惧和忧虑。②合理选择颜色:主体色尽量选用中性色彩、色彩配置要合理，使医疗器械具有人性化特点。③安全性:医疗器械与病人接触部位要安全舒适，界面要简洁。 2．3基于医疗产品以人为本的反思层面的设计策略 (1)系统设计策略。 医疗产品是由人-机-环境组成的一个整体，关注以人为本的医疗产品设计需要有系统设计策略。系统设计策略的重点在于对医疗产品、医院环境氛围营造等各个环节精心的组织协调。在医疗设计行业具有领导地位的飞利浦公司采用融入式的环境体验的医疗系统设计就是个很好的例子。由飞利浦公司为儿童患者设计的是一台微型的CT扫描仪，与大型诊疗设备具备相似的工作原理。小患者可以选择一个出了故障的玩具，把它放在小型检查台上，并传送到玩具扫描仪中，这时屏幕上会显示出生动的动画，解释玩具生病的原因。通过亲手操作这种玩具扫描仪，患者对检查过程有了较为直观的了解，心理压力能够得到很大程度的缓解。接下来，孩子们可以从一组卡通动画主题的“情绪卡片”中按照自己的喜好选择一张，只需在读卡器前晃动磁卡，整个扫描室的环境就可以瞬间发生改变。每张卡片都与对应的图像和声音数据库相连，娱乐系统在检测到卡片后随即启动相关内容。图像被投影到检查室的墙壁和天花板上，并伴有相应的音乐和声效，专门的照明系统还会为患者带来色彩斑斓的体验，使其全身心地置身于自己选择的环境氛围之中。于是在轻松地体验中进行诊断检查，以往令人恐惧的沉闷的检查过程在不知不觉中完成;而且，由于患者的良好情绪和积极配合，检查结果的准确性也得到很大的提高。 (2)人道主义设计策略。 医疗产品不仅直接关系到人体的健康问题，还必须关注人类情感需求的最高层次:人道主义的关怀。这也是医疗产品的最本质的要求，在反思层面的设计策略需要充分体现医疗产品的人道主义精神。一个长期关注用户使用过程与感受的医疗品牌，在用户长期与产品的感受和体验过程中，人们的反思层面会形成独特的偏爱和见解，因而形成品牌效应，品牌效应是医疗产品对人道主义关怀的最直接结果，它能让病人在情感上得到信赖，引起美好的回忆，放松的接受治疗。人道主义设计策略最直接最有效的策略是以人为本的品牌设计策略。飞利浦医疗自创建以来，在企业文化中一直注重产品的人道主义精神，形成了良好的品牌效应，用户也在情感上、使用上对其充分信赖，它的产品使用户在情感上获得极大的满足。 3结论与评价 目前，国内外关于医疗产品的情感化设计策略方面的研究较少，本文在前人关于产品情感化研究的基础上，结合现代医疗产品创新设计趋势，对医疗产品的情感化设计策略进行了初步归纳与总结，提出了基于情感化设计理论的医疗产品的三个层面的情感化设计策略，为医疗产品设计的情感化提供了一定的理论指导和帮助，希望对我国医疗产品设计师有一定帮助，能提高我国医疗器械产业竞争力。但情感化这一课题对研究者的哲学、心理学等相关知识储备的要求甚高，笔者虽竭尽所能，但由于实践积累不足，导致论文研究尚处于比较浅显的理论层面，在研究深度上有很大欠缺，希望在以后不断的设计实践积累过程中，能更深刻的体会与完善医疗产品的情感化设计策略。 作者：王凯 单位：广东工业大学 产品设计毕业论文:特色产品设计中符号学的适用性 1蒙古族元素及符号学理论 1．1蒙古族元素 蒙古族元素可以大致分为:蒙古族文字、蒙古族装饰花纹、蒙古族服饰、蒙古族音乐舞蹈、蒙古族建筑、蒙古族家具等。这些蒙古族元素在现代设计中经过一些创意加工可以运用在各个领域，它不仅体现了人们的审美情趣，更是对一个民族的推广和传承。如果运用好这块具有文化价值、历史价值和艺术价值的瑰宝，那么所做出的设计就既具有民族特性又具有现代风格。 1．2符号学理论 行为符号学理论把符号分为语构学、语义学和语用学。语构学是研究符号造型构成要素与符号材料之间的关系;语义学是研究符号与符号意指对象之间的关系;语用学是研究符号与使用者只见到关系。通过对蒙古族元素的符号学概括，基本可以分为形态符号、材料符号、装饰符号。其中形态符号包括点符号、线符号、面符号和体符号。材料符号包括木材符号、布料符号、金属符号和石材符号。装饰符号包括图案符号、装饰线脚符号和装饰构建符号。 2运用符号学理论提取蒙古族元素 以蒙古头盔为参照物运用符号学的原理提取出的蒙古族符号元素，进行蒙古族特色产品的设计。首先明确研究对象是蒙古头盔，研究方法是符号学方法。对蒙古头盔的形态、结构、材料、装饰和造型等进行分析。研究以上各方面所对应的符号形式，总结蒙古头盔在符号学意义上的构成要素和特征。 2．1蒙古头盔的结构符号 结构符号一般是指物质条件，即结构上的受力构件。由于蒙古头盔的结构大多数具有自身独立特性，也就是说结构本身就是形态;同时由于蒙古头盔的自身特点，这种结构符号也具有装饰和象征的特性。 2．2蒙古头盔的形态符号 (1)点符号:点符号主要集中在头盔的顶部，它既是结构的表现形式又是装饰功能的主要体现。 (2)线符号:线符号既体现在蒙古头盔的外轮廓线，又表现于图纹的装饰部分。 (3)面符号:面符号可以是一个个体或者一个空间，整个蒙古头盔就是一个面符号，可以直接提取作为产品造型的特征符号。 (4)体符号:体符号是由多个部件组合成的。蒙古头盔整体是由帽顶、帽檐、帽遮和帽体组成。蒙古族头盔体符号的恰当选取，可以有效地体现民族特色与现代产品的有效结合。 2．3蒙古头盔的装饰符号 蒙古头盔中的装饰符号种类繁多，形态符号和结构符号本身就起到了装饰符号的作用，图案装饰符号更是深刻体现时代文化的内涵，但这些装饰符号也决定了头盔的整体风格。蒙古族头盔在不同时期受不同文化的影响，其形态有一定的变化，特别是蒙古族头盔上图案风格特征。蒙古族独特的苍狼、白鹿图腾信仰和尚武豪迈的性格特征是早期蒙古头盔的表现图案装饰符号;到后期，随着藏传佛教文化的传入，蒙古头盔的装饰图案又出现一些与藏传佛教有关的图案。总之不管是图腾图案还是宗教图案，所有头盔上的装饰符号都是具有吉祥和象征的意义。 2．4材料符号 金属符号:蒙古族头盔的材料取决于用途，头盔的用途是在战斗中起到保护头部的作用，所以要求其材质必须坚硬。一般的蒙古头盔都是由金属材质和皮革材质组成的。绳材符号:蒙古头盔的绳材符号主要是辅助头盔固定在头部上。 3蒙古族元素符号在现代灯具设计中应用 头盔是用于使头部免受伤害的一种单兵防护装具，历来为各国军队所重视。中国古代称为胄、首铠、兜鍪或头鍪。蒙古族作为英勇善战的少数民族，头盔是特征文化表现的重要符号。通过以上对蒙古族头盔符号元素的提取和概括，设计出既保持原有灯具的特征又融入蒙古族头盔元素的现代灯具。以一个具体的蒙古头盔为参照点，从结构形态符号上来说，这个头盔的形态完全可以作为一个灯具的灯罩部分，但是并不能突出特别浓郁的风格特色，所以要对这个蒙古头盔进行元素提取再做整合变形。该头盔分为上中下三部分，想从整体改变其形态又要保留部分特征，就要做到有取有舍，本方案保留该头盔上中下的结构特征，增添了装饰图案形态特征。这样既保持了头盔的部分元素又使其具有浓郁的民族特色。 形态符号主要是在体符号丰富的造型形态和线符号的装饰得以体现的，从点、线、面、体的符号分析上总结出蒙古头盔和现代灯具都具有一个共同的内部空间形态，保护比较重要的部分。从装饰符号方面来讲，不管是蒙古头盔还是现代灯具都会有一些花纹或者有吉祥寓意的图案或者有象征意义的图腾，起到点缀装饰或者民族信仰的作用，本方案就是采用具有蒙古族风格的图案作为灯罩上的图案，而底色采用了蒙古族代表性的色彩蓝色，更加凸显出蒙古族特色的现代产品设计。材料符号选用金属符号，既忠实于参照物的材料符号，又符合现代消费者的审美需求。综合以上几点，总结蒙古头盔和现代台灯的相似性，既保持原有灯具的特征又融入蒙古族头盔的元素，设计出一款具有蒙古族特色的现代灯具。 4总结 社会的发展必然会推动设计的不断创新，随着人们对民族意识的不断提高，宁静祥和的蒙古族元素为现代设计提供源源不断的灵感。蒙古族元素种类繁多且实用功能强大，其工艺造型简洁自由，在蒙古族特征元素的提取过程中需要取其精华去其糟粕，运用符号学理论对蒙古元素分析，在不同领域中作为设计素材进行创新，从而形成民族传统和现代时尚相结合的蒙古族特色产品。 作者：侯晓鹏 杜丽 单位：内蒙古科技大学艺术与设计学院 产品设计毕业论文:机械产品设计中开放式循环系统的运用 1开放式循环系统应用的特点 集约型经济增长方式是机械制造自动化发展的必然趋势，并且受到社会主义科学发展观的先进指导，对机械产品加工发挥了重要的推动作用。开放式循环系统是集约型经济的典范，涵盖了集约型理念及机械制造业生产的诸多要素，研究这一新产业模式必然有助于机械经济体系的优化改革。开放式循环系统应用于机械制造业生产，其基本内涵主要包括： （1）开放性。 经济全球化环境下，机械制造业产业经营不再局限于国内，国际市场应当是本国机械制造业开拓的主要方向。这就要求企业制定产品制造方案期间，以国际销售质量标准为总指导把产品“做精、做细”，实行开放式的加工制造策略。另外，机械产品设计与制造加工阶段所用的工艺方式也要进行更新调整，根据不同产品销售对象设计出相匹配的产品形式，以满足采购方购买产品的质量标准。 （2）经济性。 引入先进的循环系统辅助机械产品设计与制造，所创造的经济收益额度也是相当可观的。基于开放式循环系统的产品制造，既降低了原始物料的生产投资，也引入了国际市场上推广的新产品形式，这些都帮助本国企业产品增强了其市场销售的竞争力。借助新型机械制造业系统也可自动化计算企业生产的盈亏情况，督促经营者及时调整产品生产方案。假设：企业产品销售单价为p，销售量为x，企业产品销售为y；企业的固定成本为a，单位变动成本为b，企业总成本为c； （3）循环性。 机械产品设计与制造所用原材料的种类复杂，许多原材料均能够重复处理应用，循环性是开放式循环系统的另一大特点。可持续可持续发展观也提出资源循环利用的先进指导，号召机械制行业从事生产加工活动时注重资源的高校利用。企业根据机械产品设计与制造剩余的原物料，经过二次处理后循环利用，既降低了原材料成本资金的消耗，也提高了物质资源、人力资源等方面的有效利用率。 2开放式循环系统应用于机械产品设计与制造研究 科学技术是先进生产力的主要来源，任何一个企业掌握先进的科学技术均有助于日常生产效率的提升。开放式循环系统推广应用之后，企业必须要设计出符合开放式系统运行要求的技术方案，以辅助机械产品设计与制造的顺利实施。虚拟现实与仿真是开放式循环系统运用的关键技术。通过建立数字化操作平台改革产品制造方式，引导机械产品设计、制造朝着“自动化、智能化、一体化”的发展趋势升级调整。 （1）设计模块。 机械产品不同于其它产品范畴，其在生产制造前期需要经过严格的设计处理，只能选择最优方案投入到实际生产活动中，这是由于机械产品种类繁多、功能不一、结构复杂等特点决定的。虚拟现实与仿真配备了设计模块，用户只需将产品需要控制的参数标准输入系统，即可自动生成二维、三维等数据模型，如图2所示。根据模型分析所得的产品制造方案进行全面性的工艺研究，从而为企业提供出“质量最优、效益最优”的双优制造模式。 （2）传输模块。 创设虚拟现实及仿真作业平台，必须要借助传感器完成各类数据的传输，如图3所示。确保生产信息能够及时地传递给生产人员。现代传感器主要是指用户与虚拟环境的接口，一方面接受用户的操作并将其作用于虚拟环境，另一方面将操作结果以综合形式反馈给用户，使用户形成对虚拟环境的感知。如：产品制造流程运行时，经过传感器模块把机械产品重要的参数传输给制造人员，引导其严格按照标准进行加工处理，使成品质量符合图纸设计的规范。 （3）检测模块。 自动化是机械产品设计与制造发展的一大趋势，开放式循环系统用户操作将面临各种复杂信息的处理，强化生产信息的检测是必不可少的。虚拟现实与仿真系统设置检测模块，可科学地辨别机械制造业数据的准确性。如：检测分析由传感器模块接收到的数据信息，并将其转换为系统操作指令传输给控制模块操控虚拟环境，使机械产品实现了“边加工、边检测”的局面。无论是成品、半成品或在制品，均可利用检测模块识别最终的质量。 （4）控制模块。 所有机械产品的制造流程都是有控制模块完成，这是仿真系统的核心部分，既可以仿真控制虚拟环境以应对用户操作，又可以将虚拟环境的反馈通过反馈模块控制传感器使用户获得仿真体验。为了减少产品制造的物资消耗量，降低企业生产加工的成本耗资，需利用虚拟现实与仿真技术进行加工模拟。生产人员向虚拟系统发出操作指令，自动选取不同的制造加工工艺，详细地判断各种制造方案的成本投入、物资消耗、操作难度等标准，筛选出最优制造方案且完成自动化加工控制。 （5）反馈模块。 虚拟现实技术融合了人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制等多个学科知识，属于一个系统性的产品加工制造过程，符合了开放式循环系统的运行特点。除了在机械产品设计与制造流程里发挥出传输、检测、控制等功能外，虚拟系统也具备了分布式信号反馈功能。主要把实际生产中遇到的问题如实地反馈给生产人员，以促进制造工艺的优化改进。如：反馈模块能够接收来自控制模块的处理信息，为广大企业用户提供与产品制造相关的反馈服务。 3高科技系统应用的注意事项 新型系统用于机械产品设计与制造具有科技创新的价值，其彻底改变了传统手工绘图、编程、质检等方面的缺陷，以机械制造技术为核心创建了新型的生产方案。开放式循环系统是基于电子信息技术、机械制造及其自动化技术等共同创建的新模式，推广高科技系统加快了机械产品设计与制造的一体化流程。由于开放式系统与机械设计系统之间的独立性，实际使用阶段还要考虑循环系统开放式控制的技术要求。 （1）技术创新。 考虑到开放式循环系统的诸多优势，以及机械产品自动化加工的必然趋势，选择新型生产系统辅助产品制造是企业可持续经营的基本保证。随着国外采购客户的增多，机械制造业生产制造更应注重产品质量的“高标准”，必须充分发挥开放式循环系统的优势，借助虚拟现实与仿真技术的多项模块，编制科学可行的产品加工工艺。例如，CAD/CAM等技术辅助机械产品的设计、制造，三维建模技术辅助机械产品设计方案的演变模拟，这些都是开放式循环系统应用需要采用的技术。 （2）设备创新。 机械产品设计与制造是一项复杂的技术活动，由于从手工绘图设计转变为软件制图设计，机械产品加工工艺均发生了明显的变化。未来机械制造业要考虑设备技术的创应用，手动式机床必须被数控机床所取代，再配备开放式循环系统才能发挥出最大的生产价值。数控设备是机械制造自动化的主要工具，涉及到数控机床、加工中心、数控刨铣等应用。开放式循环系统指导下，需把计算机控制平台与机械产品设计联合起来，创建远程式生产控制系统，对X、Y、Z等三轴的工作坐标精确划定。 4结论 总之，机械经济对国民经济收益具有极大的影响力，也是带动其它两大产业结构发展的有利因素。机械产品设计与制造方案是行业开发产品的研究重点，其必须要以高科技系统作为前台支撑，才能挖掘出更多优越的生产工艺方案。面对经济全球化创造的机遇与挑战，国内机械产品制造企业必须积极引入开放式循环系统，辅助机械产品设计与制造方案的顺利实施。借助于虚拟化操作系统详细地分析产品结构，对其中反馈出来的问题给予有效的改革指导，促进企业在设计方案、生产工艺、产品质量、制造成本等方面实现优化升级。 作者：焦斌 单位：郑州航空工业管理学院 产品设计毕业论文:金融产品设计中测试的必要性 1测试的含义与种类 测试是银行业乃至整个金融行业面临的最大挑战之一。测试有很多种类，包括性能测试、压力测试、功能测试、容错测试、界面测试、安全测试等等，每个测试类型中都有自己的测试方法，比如白盒测试、灰盒测试、黑盒测试等，测试人员运用这些测试方法保证金融产品能够正确满足客户的需求、产品设计流程的正确。但是谁负责承担测试角色，是设计出产品的开发人员，还是产品的项目经理，还是具备计算机基础知识的测试人员，或者说金融背景出身的业务人员等？这些一直是学者们讨论与争论的焦点，本文将从实际业务的角度和定性分析的角度探析独立测试的重要性。 2第三方机构独立测试的重要性 所谓的第三方机构独立测试，就是指在测试过程中扮演测试角色的人员是由经济和管理上独立于开发机构的组织进行的。他们在经济资源和测试工作上不受开发机构的控制，而是单独的职能部门，专门负责产品与产品关联性的测试工作，因此他们测试的结果往往更具有客观性和可靠性，具有其他机构担任测试角色时所无法比拟的优势。 第一，独立的第三方测试机构是由专门的测试队伍构成，其目标就是为了在投产前发现产品缺陷来进一步提高产品的质量。早期开发人员在设计产品的同时会兼顾测试的角色，他们不单是程序编码人员，还是程序检测人员、程序维护人员等，这种多重身份不仅会给程序员增加工作负担，还会使他们的目标变得矛盾而不可协调。作为开发人员总是希望自己的产品是优良的、无缺陷的、能够满足用户需求的；但是作为程序检测人员总是希望自己能发现更多的缺陷，产品的设计过程是有漏洞的。如果程序员既承担开发的角色又承担测试的角色，则其目标难以统一并且不协调，既希望自己的产品是完美的又希望测试过程能发现更多的缺陷，最终的结果难免会出现偏差，工作目标变得矛盾而不统一。所以，研发人员开发出的金融产品，不应该由自己负责测试工作，而是应该由专门的测试人员测试，这样测试的目标不再是矛盾而不可协调的，而是希望在测试的过程中暴露出产品更多的缺陷与漏洞。 第二，金融产品的使用用户分类繁多，比如按资产规模、受教育程度、风险偏好程度分类等等，不同类型的客户对产品的需求是不统一的。比如：风险偏好高的客户会偏向于风险高的金融产品，而风险偏好低的客户会偏向于风险低的金融产品；对于资产规模较高的客户可能偏向理财产品(增值产品)，而资产规模较低的客户可能偏向于基本的储蓄产品(保值产品)。多样化的客户群体、多样化的产品需求下，如果开发人员既设计金融产品又测试软件程序，测试任务不但繁重，而测试的重点可能会在程序的代码编码上，设计出的产品难免功能单一化、简单化。相反，如果测试由独立的第三方机构测试，测试人员的重点就放在测试工作上，从客户的角度出发去验证产品是否符合自己的要求，从柜员的角度出发验证产品设计流程是否合理。而测试员作为产品最直接的体验者，在测试的同时体验产品的功能，再将体验结果反馈至开发人员，比如产品界面展现是否合理、用户操作是否方便等。 第三，测试参与人员角色的多样化，意味着测试人员在测试过程中应该做到测试与业务融合。最初开发人员担任测试人员，其专业背景比较单一，可能局限在计算机专业，导致对产品的业务背景与设计原理了解不是很透彻。而如今参与测试的人员专业背景越来越多样化，包括金融相关专业、计算机相关专业、会计相关专业等。在测试的过程中，由这些具有多样化专业背景的测试人员测试，可以拓宽思路，设计出更多有实际意义的测试案例，测试案例也可以更加贴近真实的业务运用。相反，如果由程序员担任测试角色，其专业知识可能局限在计算机知识，而不了解产品背后真正的含义，在这样的情况下，测试只能从代码的正确性验证产品的质量，而不能更好地站在使用者的角度去检验金融产品功能是否正确。 第四，由于第三方测试机构在其经济和管理上具有独立性，所以可以充分发挥自己的测试角色，对产品以及产品之间的关联性做出验证。在产品设计成功后，测试人员应该尽早介入测试工作，了解项目的需求说明书。测试方法可以简单地分为静态测试、动态测试，而静态测试贯穿在整个测试过程中。在项目启动前期，测试人员应该认真审查项目的文档资料，其中包括软件需求说明书等，在分析文档的过程中，应当注意文档设计思路是否正确、是否有遗漏的地方，而测试员还可以在这个过程中提前学习项目的流程，包括项目中新加功能、删除功能、修改功能，这些都是在测试中需要特别注意第地方；动态测试，是静态测试的补充，在测试过程中发挥极其重要的角色，指的是通过运行软件程序来验证产品的质量。在动态测试过程中，独立的测试人员可以发挥自己的想象设计多样化的测试案例，测试中可以用等价类划分法、边界值分析法、错误猜测法等去验证产品设计的正确性。比如存款金额输入项，在测试过程中开发人员可以输入负数(边界值法)或者特殊字符，验证程序运行过程中是否有正确的提示。 3结语 软件测试保证产品的质量，而专业的测试是提升软件质量的重要手段，也是金融业防范风险的重要途径。承担软件测试角色的人员，应该是第三方专业化的测试团队，在经济与管理上独立于开发机构，充分发挥自己的测试角色。不但可以在测试过程中利用多种测试方法如静态测试、动态测试、功能测试、性能测试、压力测试、容错测试等，保证产品的质量；还可以从产品使用者的角度验证产品是否满足需求；同时对产品设计提出优化与建议反馈至开发部门，在开发部门的再次设计与修改后，再对产品做出功能性验证。在这种循环模式下，开发人员与第三方测试机构既是相互补充也是相互制约的，这种彼此制衡的关系不但有利于产品的稳定，还可以提升产品的质量甚至提升客户的满意度，让金融行业的创新与稳定都得以保证。 所以测试的角色应该由第三方独立机构扮演，利用他们资源上、专业上、技能上等方面的优势，设计出更多精细化并且符合业务场景的测试案例，并及时将测试情况反馈至开发部门进行维护与调整，以此保证金融产品的质量与稳定性和灵活性。 作者：陈林轶 兰秋颖 单位：中国工商银行数据中心(北京) 产品设计毕业论文:冰雪体育旅游产品设计管窥 1辽宁冰雪体育旅游产品现状 冰雪是我国北方独有的一种自然旅游资源。近年来，北方充分地利用冰雪，将其作为冰雪旅游的基础而进行开发，进而成为一种新型的旅游形式。冰雪旅游以其丰富多彩的内容，新颖多样的形式满足着人们日益增长的物质文化生活需求，使人们在这独特的旅游过程中，感受与体验着冰雪世界所带给人们惬意。冰雪体育旅游是冰雪旅游的重要组成部分之一。冰雪体育旅游是人们在旅游中借助冰雪所作的各种身体娱乐、身体锻炼、体育竞赛及体育文化交流等。冰雪体育旅游具有较强的参与性、刺激性和挑战性。辽宁地处我国的东北，现有17座滑雪场，占地111万平方米，主要有沈阳棋盘山冰雪大世界、沈阳白清寨滑雪场、沈阳东北亚滑雪场、辽阳弓长岭滑雪场等。 由于辽宁省内除了沈阳白清寨滑雪场拥有可承办大型冰雪体育赛事的条件外，其他雪场规模普遍不大，雪道长度和宽度达不到标准，设施不够完善，因此，普遍开展的是娱乐性冰雪项目，如滑雪、滑冰、冰车、冬泳、雪上摩托、冰陀螺、冰滑梯、冰上摩托、卡丁、爬犁、雪地滚球、驯鹿拉雪橇、雪雕、冰雕等，不同雪场的项目内容基本上大同小异。从中可以看出辽宁省目前的冰雪体育旅游产品与其他地域类同，缺乏独特性，如此很难吸引大量游客的到来，而且与吉林省、黑龙江省这些冰雪旅游发展历史较久，冰雪体育旅游开发体系较为完善，已形成良好口碑且有很高知名度的地区无法抗衡。因此，只有立足市场，充分利用冰雪的满文化特征，打出冰雪体育旅游的文化品牌，设计独特的、极具文化特色冰雪体育旅游产品，才能成功地吸引旅游者。 2满族文化特色冰雪体育旅游产品设计原则 2.1文化性原则 在设计满族文化特色冰雪体育旅游产品的过程中要坚持文化性原则，充分体现产品的满文化特征，才能够在众多现有的冰雪体育旅游产品中脱颖而出，吸引更多游客前来。一方面，要对冰雪体育旅游产品的自身进行满族文化特色的包装与融合，东北的诸多冰雪体育旅游项目均是源于满族先民冬季的生活需要、休闲娱乐以及满族儿童于冰天雪地中的玩耍与嬉戏，从本质上就有一种满族文化的特性蕴藏在其中，且这种文化性是任何其它产品所不能复制的。在开发与设计满族冰雪体育旅游产品过程时要始终贯彻文化性原则，不断挖掘其深层文化内涵，赋予旅游产品的满文化含义。另一方面，对展示和呈现满族冰雪体育旅游产品的外部环境的设计，同样也要坚持文化性原则，为满族冰雪体育旅游产品营造浓厚的满族文化氛围，使前来的游客在冰雪体育旅游中感受极具满族风情的冰雪文化，使满族冰雪文化成为辽宁冰雪体育旅游的亮点，以吸引游客前来体验。 2.2创新性原则 在进行满族文化特色冰雪体育旅游产品设计时还要遵循创新性原则。将满族特色文化融入冰雪体育旅游产品之中本身就是一种思想上的创新，但也不能原原本本地复原传统。由于现在旅游市场上所推出的冰雪旅游产品具有趋同性，基本上都是从休闲型、节庆型、观光型、赛事型等角度开发设计冰雪体育旅游产品。长此以往，游客就会逐渐对这些旅游产品失去兴趣。设计具有满族特色并能够与现代冰雪文化相融合的冰雪体育旅游产品，推出具有新意的、新颖的、极具满族冰雪文化特色的体育旅游产品，满足冰雪体育旅游市场及游客所需求的新、奇、特，与其他地区现有的冰雪体育旅游产品区分开来，树立辽宁满族文化特色冰雪旅游的品牌，满足游客的猎奇心理。 2.3参与性原则 满族文化特色的冰雪体育旅游产品在具有文化性与创新性的同时，还要具有较好的参与性，能够调动广大游客参与到其中，形成良好的互动关系，使来到辽宁进行冰雪体育旅游的旅游者能够在融洽愉快的氛围中尽情享受其特色旅游产品所带来的另类体验。这就要求在设计满族文化特色冰雪体育旅游产品的过程中始终要坚持参与性原则。游客可以通过对满族文化特色冰雪体育旅游产品的体验，体会到团队合作以及竞争所带来的乐趣，给他们带来不一样的旅游体验，并在心目中留下深刻的印象。不仅如此，随着极具参与性的现代化满族文化特色冰雪体育旅游产品的投放市场，还可以对辽宁周边居民的冰雪体育旅游印象进行更新，提升周边居民的广泛参与度，进一步开发冰雪体育旅游的本地市场，使辽宁的冰雪体育旅游得到更好地发展。 2.4趣味性原则 游客进行冰雪体育旅游就是为了在游玩过程中收获快乐、愉悦身心，获得美好的体验。为了满足冰雪体育旅游市场及游客的需求，除了遵循了以上三项设计原则外，还要坚持趣味性设计原则。在提高游客参与性的同时还能增强产品的趣味性，使参与其中的旅游者感受到满族人那种质朴的民风以及充满激情的拼搏精神，体会最纯粹的欢乐，使人们能够在运动体验过程中感受到欢愉，在收获健康的同时体会当地的特色冰雪文化，获得更高层次的精神满足。满族文化特色冰雪体育旅游产品所遵循的趣味性设计原则可以让人们在游玩过程中自然而然地获得美的体验，使之身心愉悦的同时满足旅游市场和游客对于增加产品趣味性的要求。 2.5环保性原则 随着人们环保意识的加强，人们对环境保护问题也愈加重视，使得环保理念成为冰雪体育旅游产品设计开发所要考虑的因素之一。因此，在设计冰雪体育旅游产品时还应该遵循环保性原则。值得一提的是满族文化特色冰雪体育旅游产品的开发及使用本身就具有一定的环保性，十分符合现代人对于环保的要求以及环保性原则。因为其产品的开发使用不会对场地、设施设备、技术指数和人员有太多要求，这也就意味着对周围环境不会产生过多影响，不会造成对自然旅游资源及能源的过度浪费，做到真正意义上的环保，实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。 3满族文化特色冰雪体育旅游产品设计 着眼于满族文化特色，是因为文化是旅游的灵魂，只有给辽宁冰雪体育旅游以文化定位，才能增强冰雪体育旅游产品的市场竞争力，才能利于满族冰雪体育文化更好的传承和发展。我们认为将满族文化作为打造辽宁地域冰雪体育旅游转型升级的文化内动力，并最终将其确定为辽宁省冰雪体育旅游的特色定位，设计开发出新颖独特、参与性、趣味性兼具的满族文化特色的现代冰雪体育旅游产品以吸引旅游者的到来，不断研究挖掘满族文化的深层内涵，将其作为辽宁冰雪旅游业的核心竞争力，打造辽宁满族文化特色冰雪体育旅游品牌。结合辽宁冰雪体育旅游产品现状，在进行冰雪体育旅游产品设计时要因地制宜，立足满族文化特色，充分发挥辽宁省的资源优势，同时还要注意不断优化产品结构，推出特色鲜明、凸显满族文化特色、经济和环境协调可持续发展的高品质冰雪体育旅游产品。根据上述分析，遵循冰雪体育旅游产品设计的原则，设计如下类型的冰雪体育旅游产品。 3.1竞技娱乐型冰雪体育旅游产品 随着时代的发展，休闲娱乐是人们参与冰雪体育旅游的主要目的，在娱乐中附加一定的竞技性，更能提升娱乐的程度。因此，在满族文化特色冰雪体育旅游产品设计中，要求在凸显满族文化的基础上加入娱乐、竞技元素以增强游客的参与性。在繁多的满族体育运动中狩猎无疑是典型的代表，但是不能照搬其模式，要进行加工改良，设计成为针对大众可以普遍操作的简单模式。同时可以将“猎物”的制作工艺进行创新，使用藤编技艺将其制成各种“猎物”，让游客在活动过程中体会到满族先民狩猎的生动场景，在冰天雪地中获取“猎物”享受运动的快乐，收获的快乐，做到竞技与娱乐共存。不仅如此，在运动中还可以进行团队合作意识的培养，增加成员间的交流与沟通，促进友谊。将这种带有满族文化特色的新型冰雪体育旅游产品推广到滑雪场，组织游客进行参与，还可以将其运用到学校或企事业单位的冬季素质拓展活动之中。同时滑雪场可利用现有资源开展雪地射箭比赛，抽冰猴比赛，雪爬犁比赛、雪地走比赛等娱乐竞技活动。这些活动简单易学，具有很强的操作性和易组织性，可以随时组织广大旅客参与其中。 3.2刺激冒险体验型冰雪体育旅游产品 满族是一个勇敢的民族，因此满族文化又被烙上了骁勇善战的印记。在设备设施较完善，拥有专业从业人员的雪场开展冬季森林穿越、越野滑雪、仿满族战场的cs等活动。其中仿满族战场版cs可以将迷彩服装改换成清朝满族士兵所着服装，这样可以让游客体验当时满族官兵在冰天雪地中作战的情境，而且cs本身就是一项集刺激冒险于一体的运动。参加这种新型刺激冒险运动的旅游者可以体验到满族先人的争战场景，是一项集休闲性、参与性、娱乐性以及满文化体验于一体的冰雪体育运动，而也正是现今冰雪体育旅游市场尚未进行开发的，应该以其为突破口，使其成为极受欢迎的满族文化特色冰雪体育旅游产品。 3.3观赏艺术型冰雪体育旅游产品 满族传统的冬季体育运动———冰嬉具有很强的可观赏性和文艺性。我们认为可以在适当的地点组织排练、展示这一大型冰上表演，可以使游客在视觉上感受浓郁的满族文化风情，丰富冰雪体育旅游产品的类型，为游客和民众献上一道视觉饕餮盛宴。与此同时还可以加入一些现代冰雪艺术的元素，如冰上舞蹈、冰上体操等等，体验具有满族文化特色的新型旅游产品。如此可以使冰雪体育旅游者在体验满族冰雪文化的同时从视觉上享受古代满族的冰雪运动盛况，加深游览体验，对满族文化特色冰雪体育旅游留下深刻印象，提升辽宁冬季特色旅游形象在广大旅游者心目中的地位，树立辽宁满族文化特色冬季旅游的品牌。 3.4开发冰雪旅游附带产品 在满足游客需求、完善雪场相应基础设施的基础上，还可以在滑雪场销售一些与满族传统冬季体育运动有关的造型玩偶、图画等工艺品，或者组织游客进行现场性的给泥塑涂色、剪纸、制作、品尝满族食品等活动。这样不仅可以增加旅游收益，还可以调动旅游者的参与积极性，进行互动，打破游客到雪场仅是进行冰雪运动的单一活动模式，打造一条完整的辽宁冰雪体育旅游产业链。 4结语 坐落于祖国东北的辽宁，应充分利用其自身的地域、历史、文化等优势，以市场为导向，坚持文化性、创新性、趣味性、参与性、环保性的原则，设计出系列的具有满族文化特色的冰雪体育旅游产品，为游客设计极具满族文化特色的冰雪体育旅游“盛宴”，打造“冰雪旅游第一站”，树立辽宁冰雪体育旅游的文化品牌。 作者：蒲玉宾 姜娟 胡雁 单位：沈阳体育学院 产品设计毕业论文:探微材料的发展对产品设计的影响 1原始材料局限下的设计 在“刀耕火种”的原始时代，人类开始使用了第一把工具。这里所说刀，就是人类所加工的第一种材料，石材。在使用这之前，人类还仅仅局限在使用一些天然的木石作为工具。但随着人类的发展，人类智商的提高，天然的木石已经无法满足原始人的一些狩猎、刀割的需要。于是人类第一次动手加工了第一把刀。这也开创了人类对与工具对于产品以至于材料的依赖与相互发展的关系。在石器时代，石器所做成的工具也在一步步的精细。虽然设计的概念并不存在。但是，设计本身已经作为一种行为，融入到人类在对工具的加工生产之中了。如果以现在产品设计的概念来套用当时原始人类的行为的话，当时的设计方案，是被材料所局限的。当时所创造出的石器工具，以材料作为限制，却以人的需求所为导向。伴随着人类对于大自然的进一步探索，人类又接触了另一种材料———铜。也就迎来了所谓的青铜时代。青铜的装饰品，祭祀品还用武器，都被大量的生产制造。 中国作为一个代表，在青铜器的加工生产使用上，可以说是空前的。从另一个角度来说，当时是因为材料的扩充，才形成了所生产出的物品的增多。陶、瓷、木材、竹材也是中国传统文化下应用非常广泛的传统材料。陶器喝瓷器，是中国文化中非常具有影响力的一部分。从最初的陶器制成的一些钵盆开始，对于材料的使用逐渐延伸到审美的高度。瓷器就是中国人对材料的巧妙加工而成。它的发展，延伸向更高的高度。它逐渐摆脱了实用性，讲材料按照工匠的设计意图，加工生产成一些具有极高审美价值的艺术品。而明式家具是中国家具史上独领风骚的一支。家具的原料都是一些硬木原木，这样在材料本身的美感上，工匠师才能运用他们独具的匠心，灵动的巧手创造出如此流芳千古的明式家具。纵观历史发展，人类对于物品的设计与创造，无不是在当时材料发展的基础上发生和发展的。 2现代材料出现后的设计 那么在现代，一个设计被单独提出并高度重视的时代，又是哪些材料为设计师所用却又制约着设计的高度呢。 2．1金属材料 金属材料已经不仅仅对于设计而是整个社会构架的物质基础。钢筋混凝土，已经成为像上海这样大城市的根基了。那么金属对于整个世界发展的功劳是巨大的。它不同于古时的青铜和铁器，这些被现代社会充分利用的金属，是经过现代人类的提炼、加工、合成而成。它具有多种多样的类别千变万化的特性。金属分为黑色金属喝有色金属。黑色金属包括纯铁、碳钢、合金钢、铸铁，都可以称为钢铁材料。这些材料组成了工业的基础。钢材，包括型钢，钢板，钢丝，大量运用于工业生产。不锈钢也成为在设计家用等各种产品时必不可少的材料。有色金属包括铜铝镁等金属以及它们的合金，有着更旷阔的应用范围。从日常生活中的一些厨具首饰电脑，到工业用的合金材料，有色金属已经是遍布各个角落了。 2．2塑料合成材料 塑料材料的发现可以说是最伟大的发明之一，尽管也有些应用造成了人类的困扰，但它的功劳是任何材料的无法代替的。塑料是一种有机高分子材料，使在合成树脂中加入填料，增塑剂，色料等添加剂，经过加工而成的塑性材料，或经过固化交联形成的刚性材料。人们对塑料非常熟悉，因为它有着其他材料无法替代的优点，从而设计师在设计中大量的运用到了塑料，进而使人们才有可能与塑料充分的接触，所以又反向促成了人么对它的熟悉。那么也可以说由于塑料材料的出现与不断的开发，设计师才能利用这种材料的特性设计出新产品。这些产品可能是重量上的改进，也可能是功能上彻底的革新。那塑料究竟占据了怎么样的地位。可以想象一下如果我们现在身边的所有塑料都变成金属，那么我们的生活将会沉重多少倍啊。即便是用木材替代，也会让便利的生活大打折扣的。将不再存在一元钱一瓶的矿泉水，没有方便携带的塑料椅子，没有塑料牙刷，没有方便的绝缘材料，设计师可发挥的空间也大大的缩小了。苹果公司1998年的iMac，从商业上来说是一次巨大的成功，为苹果公司转亏为盈。隐藏在商业成功的背后，却是设计上的突破。半透明的机壳，给人们带来了从未体验过的视觉冲击，从而引发的一种对新潮的生活方式的向往。这种消费者的拥簇是由设计师创造的。但从另一方面来说，也是这种材料以及一种全新的应用方式的诞生所孕育的。 3当下由材料引发的新设计 谈到当下的设计，我们会立刻想到新技术对设计的影响。从互联到物联，ipv4到ipv6，云计算，这些新技术新概念的提出，是设计的推动，也推动着设计。这一切创新，都要基于一个共同的载体与材料。现在最引人注目的新材料之一当属OLED。OLED全称OrganicLightEmittingDisplay，即有机发光显示器，在手机上的运用属于新突显的种类，被誉为“梦幻显示器”。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。新材料与新产品是在这种相互作用的关系中发展的。设计通过概念的设计给材料的发展指出方向，而新材料的发现有给设计提供更大的空间。 4总结 新材料与新产品是在这种相互作用的关系中发展的。设计师通过设计理念给材料的发展指出方向，而新材料的发现又给设计提供更大的空间。任何一件设计的完成，都是设计师主观的想法在现有材料的大环境的支撑下完成的。甚至有时想法本身也是出于材料的。所以，对材料的研究有时比设计方案本身更重要。 作者：程建新 平思嘉 单位：华东理工大学 产品设计毕业论文:3D打印技术在产品设计中的可行性 一、3D打印技术的主要应用 1建筑设计领域 以前建筑样品的制作方法，现在没有办法使高水平设计内容的需要得到满足。现在许许多多的设计主体的大型场馆以及设施都运用了3D打印的技术，设计建筑初期的模型，准确形象的展示建筑效果以及有关的测量，3D打印技术的设计所不能相比的真实感以及散发出的优点是所有设计人员都认可的。在建造的行业，设计师们以及工程师逐渐的都在应用3D打印机来制作建造的外形，运用3D技术能够降低费用、保护环境、逼真的效果，同时还可以节约时间。对于设计人员的需要相当的符合，能够降低建筑所应用的材料以及设计所需的时间。 2机械制造领域 因为3D打印技术本身的设计优势，使得3D技术在机械制作行业内，能够得到全面的运用，大部分的都用在制作小需求量、单间金属器件的制作。有些特殊复杂制件，由于只需单件生产，或少于50件的小批量，一般均可用3D打印技术直接进行成型，成本低，周期短。3D打印以“每层的叠加”为加工方式。高水准的商品的产生，一定对打印器械的稳定程度、准确性有有超高的需求。 3模具制造领域 例如玩具制作等传统的模具制造领域，往往模具生产时间长，成本高。把以前的模具制作水平以及3D打印水平有机的联系在一起，能够大大的减少模具制作的开发时间，生产率已能够有效的提升，是改善制作薄弱问题以及模型的设计的有效合理的方法。3D打印水平在模具制作领域的运用能够分成间接制模以及直接制模两个类型，直接制作模型主要指运用3D打印水平直接堆积制作出模型，间接制造模型是先做出成型较高的器件，再复制器件就能够生产出要用的模型。 4医学领域 在医学方面的运用几十年以来，人们对3D打印的水平在医学方面的运用有着较多的探究。把医学视频资料当作基本，把人体感官模具用3D打印技术来制作形成，它有着极大的价值对于医生的外科手术的进行。从2010年美国成功打印活体器官开始，似乎直接打印人体也并不是不可能，它更类似于克隆技术，他打印出来的活体器官不会与患者排斥。他还可以打印骨骼、牙齿等。我们能够预想在以后的3D打印机的发展经历中，一个展新的人体引进意义将会引进到医疗方面上，让更多的患者看到希望。 5航天技术领域 在航空航天方面上，风洞实验是航天飞机不可缺少的主要条件。这个实验中所需的模型有着很高的精度要求、还有着非常复杂的外形，运用3D打印的科技，参照CAD模具，用3D打印机直接打印输出，可以保障模具的形状以及质量。 二、3D打印技术设计的未来 未来的3D打印我们可以做什么？可能我们居住的屋子不在需要人类的建设，直接用3D打印机进行打印输出，我们再也不会被食物的缺少而舒服着，想喝什么自己打印就可以了；生活用的日常用品不用出门购买，想要什么随手打印，我们就可以得到了，3D打印技术能够给我们提供许多的方便。 1制定数字化制造规划，促进3D产业优先发展 建议把3D打印技术的设计定位在产品设计、建筑设计、机械制造、模具制作、医学方面、航天技术方面及创新设计的研究。在金融税务制度上，生产、投资、开发、运用3D打印技术被企业的发展所提倡，企业倡导运用3D技术。 2构建行业协会、产业的有机结合，3D产业技术的逐渐运用 主动的指引3D打印技术的供应商、相关材料、工业产品的设计以及3D打印机探究的主体以及部门、3D打印技术通过供应商构建产业联合。拓展3D打印技术水平应用的市场平台的构建，其中包含3D打印数据保密、保护产权体系，产业也能够稳定发展。 3加大科技扶持力度，提升3D打印技术水平 专门基金的建立，主要是拓展软件调控、材料技术水平、数字化的技术水平、打印设备等主要技术水平的研究。在探究过程中，要重视公正、公平的探究成绩评估系统的构建，倡导各研究机构的不一样的探究水平以及方法。提升支持3D打印技术的后备力量，尤其是对履行商品化的公司在社会宣传、市场销售上提供相应的国家政策制度。 三、结语 3D打印技术对产品设计者的应用相当广泛，伴随着3D打印水平的逐渐完善以及提高，逐渐多的方面会应用到以及普遍3D打印技术。假如3D打印技术的发展可以打印出皮肤、骨骼以及肌肉，在以后，一个准确的三维图都可以打印出人的相貌。 作者：刘勇利 单位：海南灵狮创意产业投资有限公司 产品设计毕业论文:刍议市场细分与产品设计定位 一、市场细分——设计创新的基本前提 按消费者生活位置分类，然后针对特定区域的客户制定专项产品设计开发策略。消费者需求的“互异性”与“相同性”是市场细分的客观条件与理论基础。进行市场细分的基本前提和有效依据，即在复杂的异质化市场中锁定需求一致的顾客群——“异中求同”。市场细分对于企业发展及产品设计开发具有重要的促进作用。 二、产品设计定位——与正确的客户建立正确的设计关系 （一）产品设计定位的内涵 菲利普•科特勒认为，产品设计定位是为了适应消费者心目中的某一特定地位而设计公司产品和营销组合的行为。一个产品想要投入市场，并得到消费者的认可，设计者在前期一定要确定好产品的使用人群，即所谓的“目标消费群”。如果把新潮的时尚服装向思想较为保守的中老年人推销，或者让他们购买新型前卫的电子产品，其结果可想而知——错误的设计定位会导致企业的失败乃至倒闭。 （二）可感知的预设用途 可感知的预设用途是由唐纳德•A•诺曼提出的。其在《情感化设计》中提到产品设计的真正挑战是“去理解终端用户未得到满足的和未表达出来的需求”。唐纳德•A•诺曼曾举例：某公司请HerbstLazarBell设计公司设计一种地板清洁机，以满足更多需求。最终设计出的产品多了茶杯座。而且，市场证明该产品是成功的。为什么呢？原来，当设计者观察维护工人如何清理大型建筑的地板时，发现工人在操作大型清洁打蜡机时喝咖啡很困难。于是，茶杯座应运而生。由此可见，优秀设计的产生需具备以下几点：1.丰富的生活经验是基础；2.对市场的深入了解是前提；3.设计的创新思维与技能是条件。设计来源于生活，其是通过观察、体验、感悟而引发出的灵感火花。另外，产品设计定位还要考虑到设计风格及文化内涵的层面，可以把民族文化的精粹引入产品设计的谱系风格定位。 三、市场定位——市场细分与产品设计定位的桥梁 通过市场细分确定目标市场，亦可称之为市场定位。市场定位对于新产品开发能产生很大影响。产品设计通过精准的市场定位，可以对目标消费者的购买能力、同类产品的竞争情况进行分析对比，寻找产品创新的切入点，使企业能适应市场的需要进行“精准式开发”。可以说，市场定位是市场细分与产品设计定位之间的桥梁，起着不可取代的连接作用。市场细分和目标市场选择是企业活动的第一步，没有合理的市场细分和正确的目标市场选择，所有的设计活动将因不能针对目标顾客需求、不能聚焦优势资源、不能摆脱红海竞争而显得苍白无力。企业经营者在头脑中有清晰的思路和目标，可以根据公司的经营模式、指导方针以及实际的销售情况改进设计策略。例如，海尔集团的成功，可以归结于对市场的深入研究和准确定位。如海尔的小神童洗衣机，就是根据消费者夏天洗衣次数多、单次量少的特点而专门推出的，取得了很好的市场销量。 近年来，海尔通过特殊市场细分制定了专项产品策略，推出“定制冰箱”：消费者可以根据自己的喜好定制自己喜欢的外观色彩或内置设计的冰箱，这是一种突破性创新。市场定位是市场细分与产品设计定位的桥梁。总体来说，正确进行市场定位具有以下好处：1.获得消费者较高的忠诚度；2.便于设置壁垒，保护企业利润；3.针对性强，易于成功。没有市场定位，企业在经营时就如同“瞎子摸象”“大海捞针”“航海中没有方向感”。不锁定目标市场，就难以在市场竞争中找到自己的定位，不进行明确的市场定位，企业也就难以规划和塑造差异化的品牌形象，并赋予品牌独特的核心价值，当然有针对性地设计新颖独特的产品去满足市场也就无从谈起了。实际上，广义的产品范畴包含很多内容，只要是用于商品价值交换的设计物，皆可称之为产品。例如，建筑就是一种供人居住的特殊产品，其设计要求、理念与方法在本质上同产品设计是一致的，道理相通。 四、结语 市场细分、市场定位、产品设计定位这三者之间有着密不可分的关系，市场细分是产品设计成功定位的保障，市场定位是市场细分与产品设计定位的桥梁。经营者怎样才能赢得未来市场，一个重要方面就是要深入认识这三者间的关系。面对激烈的市场竞争，经营者应充分研究市场，研究相应消费群体的心理特点，进行符合品牌价值的市场细分，然后进行准确恰当的市场定位与产品定位，才能设计出满足“正确客户”和“潜在客户”需求的产品。 作者：郑刚强 陈婉彦 单位：武汉理工大学艺术与设计学院 产品设计毕业论文:议陶瓷产品设计在信息时代的发展趋向 1关注情感的人性化设计 科学技术的发展与进步改变了人类生活的方式，给生活带来很大的方便，提高了人们生活的质量。无疑高科技使人的物质生活中充斥着越来越多的高科技产品。如电脑已经广泛进入生活空间，实现了家庭生活自动化、工厂自动化、办公自动化，为人们带来方便快捷。同时又使人类生活远离了自然，人与自然物的接触越来越少，对自然的体验也越来越少。人与人之间交流的网络化，导致了人与人之间对情感因素的忽略。使人之间变得疏远，人的行为变得懒惰。最为重要的是有学者提出，在高科技发展的同时，必须用情感的力量取得平衡，即高科技与高情感的平衡。正如奈斯比特所说“：无论何处都需要有补偿性的高情感。人类社会里高技术越多，就越希望创造高情感的环境，用技术的软性一面来平衡硬性的一面。”人们渴望获得高科技与内心情感的平衡、理性与感性的平衡。如今，多数日用陶瓷产品采用机械化、批量化生产。机械化生产的产品具有严格、理性、秩序、规整、刻板、科技、精确的特征，在一定程度上存在着一种冷漠感，与传统工艺制作的器物相比较，缺少亲和力和人情味。因而这种所谓高情感的平衡，在陶瓷产品设计中采用机械化生产方式是很难做到的。 只有采用手工造物，因为手工艺浓缩着制作者的情感，手工造物与大机器产品不同，它是人情感的造物，在造物中流露了人间真情。在高科技的设计和生产中，吸取传统手工艺造物的优秀经验和方式，将高科技的工业生产、设计和手工艺结合起来，走一条所谓的中间道路，即在技术上介于手工技术和现代大工业技术之间的技术。这是英国经济学家舒马赫提出的“中间技术”的生产方法，这种生产方式更灵捷、更智能，是适应小批量化、个性化产品的生产方式，这种生产方式是对大工业生产方式的变革，蕴含着产品设计和生产的一种艺术化趋势，是“一种具有人性化的技术，这种生产方式不会使人的双手和大脑成为多余，二是使人的大脑变得比以往任何时候的生产能力都大得多。”对信息时代的日用陶瓷产品设计与生产而言，传统手工艺不仅作为一种文化和艺术形态存在于社会生活中，而且作为高技术结构强有力的一个互补机制，平衡着人的精神和心理承受能力。手工艺积聚着人的情感，促进了人与物之间互融互助的交流。传统陶瓷器物的工艺制作不同于纯粹的机械物件的加工生产，制瓷者从制泥—拉坯—修坯—装饰—吹釉—烧制—包装，整个制瓷过程都要手工制作，在制瓷过程中，手工艺人不仅把对生活的体察、人文的关照、人间的真情都不自觉地融入到了器物之中，而且制瓷过程周密严谨，严格按照美的规律进行创造，因而有的工艺本身就是艺术表现，制作技术和艺术一体化，实现了真善美的统一。从某种程度上讲，“技”即是“艺”，“艺”是“技”的体现，到达了“技近乎艺”的境界。因而有些手工艺做出来的作品象“梓庆削木为鐻，见者惊犹鬼神”那样具有强大的震撼力和感染力。例如，纯手工制作而成的茶具、杯子、盘子。 制作者融入了一些“陶艺”表现元素，产品上刻意流露出“手工”的痕迹，在造型上运用压、拉、扭、刻、堆等多种手段进行变形夸张，它不完全遵守造型的规整有序、比例的对称，而努力发掘各种空间形态，甚至造成扭曲、变形和透空的形体，使造型产生丰富的变化。同时，在装饰上，陶瓷肌理的丰富性潜能在现代陶瓷产品中被充分地显露展示出来，它们或追求自然材质的质朴与纯真，或追求釉色的华丽效果，或追求雅致清淡的恬淡之美。总之，手工造物不仅比机械化生产更具情感化、艺术化、个性化、自由化、人性化，还改变了以往机械化大生产产品给人的僵化呆板的感觉，使产品极具个性，富有活力，使产品既纯朴又具有人情味，使产品获得丰富的艺术性。此外，手工艺的生产方式更能够挖掘人的创造潜力与创作激情。 2关注用户的交互设计 信息时代是科技日新月异的时代，高度发达的科学技术为设计师尽情地发挥创造力和想象力提供了物质保障，设计师的创作才能在信息时代被不断放大。以电脑和互联网为依托的信息时代，使设计师的创作手段变得灵活而快捷。传统的创作方法完全是由手绘完成，如今，设计师已经运用数字化工具制作设计效果图。同时，随着互联网技术的不断发展，数字科技改变了人们原有的生活方式，衣、食、住、行的方方面面乃至娱乐，都因为网络技术产生了巨大的变化，使得相当部分的体验与感受从虚拟的世界跨度到真实生活，网络不再是一个虚拟的存在状态，而是实用的有形的并不断创造人们新型生活模式的技术。因此，交互设计的部分理念对现代日用陶瓷产品设计的影响也将是巨大的。数字技术的确对人类现实生活造成很大的影响，尼葛洛庞帝在《数字化生存》中说道：“人类已经进入了一个艺术表现方式得以更生动和更具参与性的新时代，……互联网络将成为全世界艺术家展示作品的全球最大的美术馆，同时也是直接把艺术作品传播给人的最佳工具。”传统日用陶瓷产品的设计与生产，是由陶瓷工艺师制作模具后经过注浆、挤压等方法批量成形，这种方式生产出的产品缺乏与消费者的沟通与互动，很难适应千变万化的市场需求。 目前，数字技术的发展为设计者和使用者的角色融合提供了可能性。将虚拟现实技术运用于日用陶瓷产品设计中，构建虚拟陶瓷产品设计的VR（虚拟现实）展示平台。在这个虚拟现实系统中存在着与产品设计有关的大量信息和模型，这些信息通过互联网与消费者进行相互联结。消费者可以通过网络利用陶瓷产品的VR（虚拟现实）技术展示平台，在该平台上根据自己的喜好来设定该项产品的造型、装饰纹样、花色、肌理、材料等，并把这些定制信息反馈给厂家，使其按照定单进行生产。通过运用虚拟现实技术，设计师将消费者的设计理念做成三维模型，并利用视频、动画等手段进行动态展示，模拟现实的使用情况，使消费者在十分逼真的状态下，体验自己的设计理念和产品的使用状况，从而产生身临其境的感受和体验。这种方法不仅使消费者参与到日用瓷的设计中，而且更好地满足了消费者的审美需求，适应了千变万化的市场需求，还解决了传统日用瓷的造型单调、花色老套、品种少、材质单纯、功能格式化的问题。这就是利用交互设计的性质特点，在保证陶瓷产品可用性原则的基础上，进一步强化陶瓷产品的一致性与可识别性。 3追求创新的个性化设计 日用陶瓷产品由于传统设计观念的根深蒂固和设计思维的惯性，一直处于设计观念滞后、产品更新缓慢的状态，日用陶瓷无法摆脱实用功能对设计的制约，在造型样式上缺少突破，一味套用固有形式，导致日用陶瓷产品缺乏时代精神和现代气息，设计与时代的进程脱节。这种设计观念已经不能满足信息时代的审美需求。不同于工业化时代下的产品强调规模化、标准化、低成本的经营方式，个性化需求很难得到满足，个性化是被抑制的需求。而在信息时代，科学技术的高度发展，使人们的需求变得“一切皆有可能”。人的个性化需求也被不断地激发出来。需要认识到，如今进行陶瓷产品创新设计的过程，不仅仅是设计师借助技术和发挥想象力的过程，还是设计师与使用者不断沟通表达消费者需求的过程。设计师要充分考虑产品使用群体的审美心理，满足用户的物质与精神需求，并在此前提下将个性和风格融入其中，为产品创新设计起到指导作用，从而提高产品吸引力和企业核心竞争力。在信息时代，个性设计是必然的发展趋势。 首先，互联网的运用，使人们生活在一个信息泛滥、信息爆炸、信息开放的环境中，人们在浏览网页时，就会被大量的广告信息包围着，只要在网页上使用搜索引擎，网络广告无时不在。如此丰富的广告信息使人们在工业时代被压抑的个性化需求被放大和满足，人们通过互联网寻找更能彰显个性的事物。另外，互联网的使用，使产品的商业模式网络化、集中化，如淘宝商城、京东商城、当当网等，电商企业运用互联网平台将成千上万的商品，以相对于传统商业模式更便宜的价格出售。这种商业模式无疑大大促进了人们的购买欲望，满足了个性化需求。其次，信息时代是科学技术日新月异的时代，计算机的使用是“三维打印”的物质保障，“三维打印”技术无需机械加工或制作任何模具，直接运用计算机图型数据生成任意形状的产品或零件。与传统的制造工艺相比，“三维打印”技术成型快，生产周期短，生产方式灵活而快速，适合小批量化、多样化、个性化生产。因而，这种柔性的生产方式为日用陶瓷产品的个性化设计提供了物质保障。 4结语 信息时代下，科学技术的发展为日用陶瓷产品设计提供了良好的物质前提，拓展了日用陶瓷产品设计的视角与表现空间，为日用陶瓷产业提供了更加广阔的舞台。 作者：王爱红 陈汗青 单位：武汉理工大学 景德镇陶瓷学院 产品设计毕业论文:趣味小产品设计初探 一、流行影响趣味小产品 流行是一种社会现象，也是一种历史现象，其是人类社会发展到一定阶段才可能出现的。现代社会的流行不同于以往的流行，它是一种大众一时崇尚和追求的行为方式。流行现象最为显著的特征是标新立异。短暂性和周期性反映了流行的时间特征，是人们求新求变心理的必然结果。流行也是精神文明和物质文明的一种良好体现，反映了整个国家的人文发展状况。MP4、CS、SONY智能玩具狗、HIP-HOP、漫画、卡通、大片等流行的名词不绝于耳。流行影响着当代的消费者，同时也影响着趣味小产品的设计和生产导向。 1.影视的影响 它们分别受到《麦兜的故事》和《超人》这两部比较流行的电影影响。张着大嘴的猪形象夸大了嘴而忽略了身子，似乎在闹着向你要食物，当你向它的嘴里塞进毛巾或其他东西时，它似乎会满足地向你微笑，把东西拿出来它似乎又开始哭闹。人们就是在这种使用的过程中与物体产生了愉快的互动，体验到产品带来的快乐。产品既具有使用功能又有趣味性，既有视觉冲击力又兼具亲和力，在使用过程中给使用者带来了些许幽默感。 2.趣味小产品取材多样 趣味小产品取材广泛，它不仅可以取材于当前最流行的服饰、电影、游戏、卡通形象，也可以从流行风格、流行材料、流行色等方面进行设计。设计师利用当下一些流行设计元素与一定的功能相结合赋予其幽默、夸张的艺术效果，从而形成生动活泼、妙趣横生的小产品。有些流行虽然稍纵即逝，但真正能够独领风骚的趣味小产品是可以长久存在的，甚至可以登上时尚巅峰。 二、设计手法影响趣味小产品 1.遵循传统物品的功能原理，但在外观设计上极具诱惑力 趣味小产品极力挣脱传统外形赋予它们的性格特征，在遵循传统功能原理的前提下对产品的材质、图案、色彩及形式等做改变，给消费者以耳目一新的感觉。订书机是我们平时工作中最常用到的一件物品，而其几十年如一日的老面孔让人们产生了视觉疲劳。有一种新款订书机，与传统的订书机大相径庭，其外形是一条张着大嘴、神情可爱的鱼，再配上鲜艳的颜色，造型、颜色夸张大胆，给人们耳目一新的感觉。当人们看着它“咬”着一层厚厚纸张的时候，是不是也会感到一丝轻松呢？只要人们略微观察就会发现它的功能原理丝毫没有改变，只是外在形态和材质上做了较大改变。所以笔者认为对于传统的功能较为合理的物品，在趣味小产品设计时仍然沿用其功能原理，这种设计不失为一种好的设计方法。 2.让人出其不意、幽默、调侃的设计缓解生活压力 小男孩MR-P台灯以其固有的招牌献宝姿势，带给人们意外惊喜。泰国设计师将创意发挥到了极限，让饱受生活、事业压力的人们不禁会心一笑。 三、结语 通过以上分析我们不难发现，虽然趣味小产品材质普通、工艺简单，但设计师经过独具匠心的设计，使其焕发了生机，很大程度上增加了人与产品的情感互动并赋予产品生命力、亲和力。其设计不仅满足了人们的使用需求，而且满足了人们对快乐生活的向往，同时也增加了产品的附加值。 作者：衡小东 单位：苏州工艺美术职业技术学院 产品设计毕业论文:浅议铁水联运产品设计 1铁路货运及铁水联运产品现状 （1）大宗货物产品 在我国铁水联运班列中，煤炭、矿石等大宗散货比重较大能占到60%以上，大宗散货运输是铁水联运的重要内容而且有明显的竞争优势，提高大宗货物直达列车开行比例一直是铁路重要的战略思路。各港口开行的大宗货物铁水联运产品主要有：始发直达列车、技术直达列车、煤炭直达列车、石油直达列车及固定车底循环列车，能够实现从港口装卸线到企业专用线的直达运输。 （2）集装箱产品 我国铁路集装箱班列的组织形式有快速集装箱班列、一站直达双层集装箱班列、有途中作业的双层集装箱班列、一站直达单层集装箱班列、有途中作业的单层集装箱班列、“五定”班列、固定车底、不固定车底的班列等多种形式，并且创出了一些精品班列，在铁水联运中发挥了很好的效果。 2铁水联运产品设计 2.1设计方法 铁水联运产品开发一般包括运输需求与市场分析、货运产品设计和货物运输组织方案设计三个过程。铁水联运产品设计的面向对象分为三个层次，即面向市场的战略层设计、面向运输组织的战术层设计和面向运输生产的操作层设计。 （1)面向市场的产品概念开发 铁水联运产品的概念层开发包括对产品的类别、品质、价格和品牌等的规范和设计，而制定规范和进行设计的标准都基于客户的运输需求，属于战略层次的设计。客户的运输需求是一个定性的比较抽象的概念，因此，概念层的产品不包括具体的发到时间、地点和运输量等定量的指标。铁水联运产品概念层开发以实现从运输需求向产品功能转换为核心，通过对运输工具性能的比较，通过组合形成系统的产品方案。 （2）面向运输组织的运输计划编制 运输计划编制即针对具体的运输需求，结合铁路路网的实际能力而指定的运输方案，其中包括货物的属性、货运量、走行径路、发到地点等定量的运输指标，属于产品的战术层设计。战术层产品与战略层产品最大的区别在于战术层产品通过制定具体的服务方案，能够为客户带来切身的利益。 （3）面向运输生产的作业计划制定 在运输计划编制完成之后确定各个运输生产部门的作业计划属于操作层产品设计，即将战术层的运输计划细化到每一个运输生产部门进行实施，以保证运输过程的安全和通畅。 2.2设计流程 基于上述铁水联运产品设计方法绘制的铁水联运产品设计流程。 3实例分析——大连港铁水联运产品设计 3.1需求分析 2011年大连港的货物总吞吐量，在我国沿海主要港口中排名第7位；2011年大连港的集装箱吞吐量，在沿海主要港口中排名第8位。2006年到2011年大连港的货物吞吐量见表2。大连港是中国最大的进口油中转基地和最大的矿石中转港、中国最大的冷藏集装箱进出口港。大连港的综合货种优势比较明显，集装箱、油品、汽车、矿石、设备、木材、煤炭等货物种类齐头并进，吞吐量增加较快。表3列举了大连港分货种吞吐量的统计情况。 3.2能力分析 （1）大连港铁路设施比较完善，建设有铁路集装箱中心站。 （2）大连港的集装箱作业主要港区为大窑湾港，大窑湾港区配备有港区铁路，以及调车车场，能够实现铁路运输与水路运输的无缝衔接。 （3）大连港的粮食码头、矿石码头、散杂货码头、油品及液体化工品码头均有铁路线路接入，大连港矿石码头的铁路单线装车能力可达4500t/h，装一节车皮的时间仅为48s；大连港散杂货码头的铁路装卸线贯穿整个港区的码头和库场，日接卸货车可达800veh以上；油品及液体化工品码头也铺设由铁路装卸线。 （4）大连港疏港铁路通过设备改造，由半自动闭塞的单线铁路改为电气化的双线铁路，能够满足电力机车的直进直出，并且能够支撑金窑线上更大的行车量。 （5）大连港各主要港区的码头都铺设有铁路装卸线，铁路装卸线接入临近大窑湾港区的一分区车场，可以满足车列的解编，具备港口站直接接发列车的条件。事实上。大窑湾港目前已经执行了路港直通的运输模式。 （6）大连港至东北地区的通道的主要铁路干线为：沈大、京哈、滨州线，金窑线为疏港铁路。除了以上最主要的铁路干线外，还有覆盖东北各个地区的铁路干支线。 3.3产品设计 在确定大连港的铁水联运产品之前，先对具有相同运输需求的货物及其运输需求特征进行归类。设计大连港的铁水联运产品如下： （1）针对大宗货物运输 ①港企直通货运班列面向大企业整列承租，适合产销计划较稳定的大型厂矿企业；企、路、港全程直通，中途不进行技术作业，开行班次规律稳定。 ②港企循环运输列车在厂矿企业和港口之间重去重回循环运输，特别适于钢铁企业的钢铁集港与铁矿石疏港运输；企、港之间循环运输，固定车底。 ③路港直通货运班列在港口站和内陆站点间开行，适于承租给不同的几个货主，比较适合粮食运输；路港直通运输，开行班次规律稳定。 ④合同制直达专运列车面向大客户，按照大客户需求签订运输合同，单一货种，如石油专运班列，矿石专运班列、粮食专运列车等；企、路、港全程直通，中途不进行技术作业。 （2）针对集装箱运输 ①客户定制服务品牌专列 面向单一大企业，按照客户的产销计划定制个性运输合同，如华晨宝马汽配专列、沈阳远大幕墙专列等；路港直通运输，直达运输至企业所在城市内陆港，在经物流配送至企业。 ②路港直通快运精品班列 面向货源稳定、对运输时效性要求极高的客户，以高质量的运输服务吸引来自中小客户的高附加值货物；路港直通运输，采用客运化的运输组织方式。 ③路港直通五定班列 面向货源稳定、对运输时效性要求极高的客户，以高质量的运输服务吸引来自中小客户的高附加值货物；路港直通运输，采用传统五定班列的“五定”运输组织方式。 ④普通集装箱班列 面向货源不充足的资源性、初级加工产品等对运输质量要求不高的客户；可以与非铁水联运的集装箱货物混编，接续式地发往港口城市。如上所述，进行了需求分析和能力分析后的铁水联运产品设计方法，有效地规避了大连港原有五定班列，直达、直通货物列车不能满足铁水联运运量需求、针对性差的缺点，是适应性较强的、更加科学合理的新产品设计方法。 4结束语 铁水联运作为多式联运的一种，有利结合了铁路运输和水运的优势。大力发展铁水联运运输方式，开发经济高效的铁水联运运输产品，对于实现铁路集装化运输，促进我国物流产业的快速发展，加快我国内陆地区对外贸易，优化我国综合交通的结构有着重要意义。希望本文提出的铁水联运产品设计方法能在产品实际设计过程中起到一定的参考作用。 作者：颜研 陈韬 曹可 倪少权 单位：西南交通大学交通运输与物流学院

客房管理系统论文:中小型客房管理系统研究 摘要： 本文针对中小型宾馆对于客房经营管理的需求，提出了一个中小型客房管理系统的实现方案。该方案提供了基本的客房类型及客房信息管理，入住登记管理，人员信息管理。另外，还提供续费提醒，统计查询等满足用户工作需求的功能。本系统基于B/S架构开发，具备较完善的功能，操作简单、界面友好。 关键词： 客房管理系统；客房信息管理；B/S架构 引言 随着旅游业的迅速发展，住宿服务需求越来越大。宾馆作为服务性的行业，运用客房管理系统是衡量服务水平的重要指标[1]。目前，已有的大多数客房管理系统是为大型酒店设计的，成本高、系统复杂，不适用于中小型宾馆的住宿管理工作。针对中小型宾馆设计的客房管理系统实现入住结账，信息管理的集成功能，即可为客人提供更快捷的服务，也可提高工作人员的工作效率，有效地杜绝财务漏洞，减少经济损失[2]。此类系统实现了客房管理信息化和规范化，减少差错和遗漏、提供数据统计和分析功能，可提高宾馆的管理水平和经营效益。下面将介绍一种基于B/S的中小型客房管理系统。 1、B/S架构概述 目前，网络应用软件开发使用客户机/服务器架构已比较成熟，其中浏览器/服务器简称B/S[3]。B/S架构的软件分三层，分别是表示层，应用层和数据层。表示层作为用户和服务器之间的接口，向应用层服务器发出请求并显示结果。应用层服务器调用逻辑处理程序处理请求并向数据层的数据库服务器发送SQL语句，进行结果处理，并将处理结果返回给客户端的浏览器。数据层服务器接收SQL语句的请求，对数据库中的数据进行操作并返回操作结果[4]。B/S架构的应用软件系统结构清晰易于维护和扩展，还能保证系统服务用户的响应速度，从而可为用户提供一个高性能的客房管理系统。 2、系统设计方案 2.1用户需求分析 需求分析是根据用户对软件功能的需求，对软件开发进行的前期分析与研究。如宾馆管理者希望通过系统可以方便的了解客房入住情况。工作人员希望通过系统可以很方便的实现客户入住、结账等操作。客房管理系统要能够满足宾馆客房管理工作的需求，宾馆的管理者和工作人员在实际工作中需要进行以下内容的操作：（1）宾馆管理者可以对工作人员的信息进行管理操作。（2）工作人员可以对客人信息、客房信息和客房类型信息进行管理操作，并能方便查询房间信息及状态。（3）工作人员能根据客户要求完成入住信息登记和退房结算住宿金额的操作。（4）工作人员可方便查询所有入住信息。（5）当入住客人缴纳押金余额不足时，工作人员可以及时获知并提醒补费。（6）宾馆管理者可方便查询指定时间段的查询收入和入住率。 2.2系统功能模块设计 通过对用户需求的分析，本系统要建立一个中小型客房管理系统，针对使用人员系统建立两类用户，分别为高级用户（即管理员对应管理者）和普通用户（对应普通工作人员）。管理员具有本系统的所有操作权限，可以管理普通用户信息，但普通用户不可以管理管理员信息。系统主要划分为四个功能模块，分别为人员管理模块、客房管理模块、住宿管理模块和统计查询模块。根据前期的需求分析和模块的划分。（1）人员管理模块人员管理模块分为两部分，分别是用户管理和客户管理，用户管理包含管理员用户和普通用户信息管理。管理员用户具有操作本系统的所有权限，特有的特权功能是可以增加、删除、修改和查询普通用户信息，但普通用户只能对人员管理模块的客户信息进行管理。（2）客房管理模块客房管理主要针对普通用户设计，普通用户能对客房信息和客房类型进行增加、删除、修改和查询操作，同时可以按指定方式查询客房信息，如按类型和房间号查询当前客房信息。（3）住宿管理模块住宿管理包括普通用户对客人的客房预定、入住登记及退房结账等功能，还包括续费提醒、入住查询的操作功能。（4）统计查询模块统计查询模块主要为管理员用户设计，管理员用户可以通过系统的该功能了解指定时间段内的总收入和入住率，各类型房间的总收入情况和入住率。 2.3系统数据库设计 本系统要管理的数据信息有客房类型信息，客房信息，入住信息，用户信息和客户信息，并且要对所有的数据信息进行添删改查操作。MySQL数据库服务器系统具有良好的数据库管理性能，本系统后台采用该数据库系统进行系统数据的高效管理。通过对系统数据的分析，本系统的后台数据库共设计实现5个数据表，分别是客房类型信息表，客房信息表，用户信息表，入住信息表和客户信息表。入住信息表是本系统的核心数据表，下面以该表为例，介绍表的结构设计。 3、测试 黑盒测试是根据系统的说明要求，在系统输入适当的数据，查看是否输出预期的正确结果。采用黑盒测试是把所有的可能性输入都进行作为测试的情况，它的优点是可从用户的角度出发，对系统功能进行测试。所以，本系统选用黑盒测试进行功能模块的测试分析。通过对本系统所有功能进行反复地测试，系统的所有功能均可正常运行，且操作结果与预期结果一致。通过对所得的测试结果进行分析与研究，得出这些功能均符合系统设计时所要满足的需求，即能满足中小型宾馆工作人员对客房管理及经营的需求。测试结果符合了预期目标，体现了本系统设计的功能的合理性和性能的稳定性。 4、总结 基于B/S架构的中小型客房管理系统是针对中小型宾馆、旅店客房管理工作设计的。该系统提供满足对客房，住宿等信息的管理需求，还提供了续费提醒和信息统计等功能。系统能显著地提高中小型宾馆、旅店客房管理服务水平和工作效率，规范业务流程，能极大的方便管理者和工作人员的日常客房经营管理工作。同时，也帮助管理者及时、全面地了解客房经营状态信息，做出更加准确的经营决策，从而有效地提高客房经营效益。在后续工作中，本系统还需不断改进，使其更加完善。 作者：黄素萍 郭新明 刘敏娜 单位：咸阳师范学院计算机学院 客房管理系统论文:基于.NET 的酒店客房管理系统的设计与实现 摘要：采用B/S架构、.Net开发平台及技术开发、SQL Server数据库和C#三层架构模式，通过前台客户的注册登录、查询房间信息、在线预订、后台用户的审核、订单管理、到完成订购和管理功能，为顾客提供了客房预订的便捷服务，实现酒店管理的网络化。 关键词：酒店客房管理系统；B/S架构；SQL Server 随着信息技术的发展，传统的工作模式已经被信息化、网络化的现代工作模式所代替，酒店管理业务亦是如此。传统的酒店管理如登记和结账手续、手工记录所有客房状态、列表统计顾客消费情况等[1]，工作模式效率低下，易出现错误和遗漏，甚至会导致严重的经济损失，给酒店的经营带来影响。优化酒店管理模式，采用计算机软件技术和网络技术可实现酒店业务的信息化管理[2]。 基于.NET的酒店客房管理系统为客户提供了客房预订的便捷服务，实现营业管理自动化。系统采用B/S架构、.Net开发平台及技术开发、SQL Server数据库和C#三层架构模式，通过前台客户的注册、登录、查询房间信息、预订房间、后台用户的审核、生成订单、到完成交易的流程来实现系统的基本功能[3]。数据统计、保存到使用，实现了“一手包办”，提高工作效率，减轻劳动强度，有效防止了“逃帐事件”[4]；缩短了客人办理入住登记手续的时间[5]，这使得酒店的运行效率和经济效益得到全面提高[6]。 1 系统需求分析 需求分析的是整个软件开发的基础性工作，确定软件设计的约束、软件同其他系统元素的接口细节，定义软件的其它有效性需求。根据需求，该系统的实现的功能分为两个部分：前台客房在线预订子系统和后台管理子系统，系统功能结构如图1所示，本系统有两个主要角色即客户和管理员。 2 数据库设计 酒店管理系统需要提供信息的查询、添加、修改以及删除等功能。这就要求数据库能充分满足各种信息的输出和输入。在本系统中存在以下关系模型： 客户信息表（编号、姓名、性别、年龄、身份证号，邮箱，密码、地址、联系电话、客户编号）； 房间信息表（房间编号、房号、房型、房价、床数、房间状态、房间图片、房间介绍） 预订表（预订号、客户编号、预定时间、审核）； 订单信息表（订单序列号、预订号、数量、入住日期、离开日期、房间价格、房型）； 管理员信息表（管理员编号、姓名、密码）。 3 系统设计 系统采用B/S架构，通过浏览器浏览网站，应用.Net开发平台及技术开发， SQL Server 2005数据库，C#三层架构模式，自底向上依次分为数据访问层（DAL）、业务逻辑层（BLL）和表示层。易于酒店管理员管理操作、界面设计人性化，简洁美观易懂、方便客户预订自己满意的客房。 3.1 注册登录模块的设计和实现 1）登录设计：新客户填写注册信息，客户身份注册信息唯一并且格式符合特定要求，则该客户信息被保存到数据库中，并提示客户注册成功；否则提示客户重新输入。登录时输入用户名和密码，通过CompareValidator 控件将用户输入的数据与特定的数据进行比较，并根据比较的结果决定是否允许登录，除了使用CompareValidator验证控件，还会使用RequiredFiledValidator验证是否输入为空。 2）注册页面的设计：登录账号和登录密码的Textbox是必填的，它是通过RequiredFiledValidator来验证文本框里是否输入数据的；Image控件用来上传页面中的图像，ImageURL是Image控件的重要属性，这个属性指明图像文件所在的目录或者网址，在本系统中，数据库里保存的是图片的地址。在页面中，要求电子邮件格式正确，通过RegularExpressionValidator对电子邮件的格式进行验证，如果没按正规表达式填写，就会显示格式不正确。 3.2 客房预订模块的设计与实现 客户查询房间信息，如果房间为空，即房间没有被预订，就可以预订该房间，填写预订信息，确认订单，支付预订；如果房间为已预订或已住，就要重新选择预订。数据库通过连接表采用模糊查询来供用户查询房间，查询显示房间信息的表用GridView控件来实现，GridView控件可以显示、编辑和删除多种不同的数据源中的数据，通过Button控件的在线预定，由Response.Redirect（“Order.aspx”）转到预订页面Order.aspx，填写预订信息，用同样的方法，通过Response.Redirect方法，转向支付页面，这里只做了虚拟支付，在支付页面中，用RadioButton单选按钮，点击RadioButton，就相当于选择了哪一个银行作为支付银行。 3.3 订单管理模块的设计与实现 订单管理是管理员审核订单和统计酒店营业额模块。前台客户预订客房，预订成功后，后台就会生成订单，如果管理员没有审核确定订单，则前台客户还可以对该房间进行预订，为避免重复预订，管理员应及时对订单进行审核，审核后的房间，前台客户预订，就会出现“该房间已被预订”的对话框。订单统计，管理员可按时间对订单进行统计，结算营业额，也可按房间类型对订单进行统计。订单管理时序图如下图2所示： 订单管理中，显示订单的表是用GridView控件绑定数据。在Order（）类中，审核订单button 按钮的属性是bool类型的，只有是或者否两种情况，在点击按钮的时候就会直接改成订单已审核状态。营业统计查询，可以按年、季度、月、或者按房间类型查询，从统计中可以看出一年的酒店旺季和最受欢迎的房型，在数据库中查询订单信息，并显示。 3.4 系统测试 在实际软件开发中，软件开发和测试是相辅相成的，需要对所开发的软件进行测试，软件测试的目的是为了查找软件中存在的错误并加以修改，使软件更符合需求，从而满足客户的要求[7]。酒店客房管理系统对用户注册、管理员修改登录密码、在线支付、订单管理、统计信息等方面进行了软件测试，与预期结果一致，该系统可以正常运行，实现了基本的在线预订和管理功能。 4 结束语 本文简要介绍了B/S架构的.NET酒店客房管理系统的设计与实现，此系统基本实现了用户注册登录、查询客房、在线预订客房、支付和后台订单管理的功能。但是还存在许多不足，在网络时代只对用户身份进行验证是不够的，需要防止数据传输时被篡改等数据安全加密技术的保证，进而完善酒店客房的在线预订和维护管理。 客房管理系统论文:基于.NET的中小型宾馆客房管理系统分析与设计 摘 要：本文较为详细的论述了中小型宾馆客房管理系统的主要功能需求，以及系统各功能模块和数据库的设计与实现思路，通过本实例，较好地展示了一个管理信息系统的分析与设计过程。 关键词：.NET；数据库；宾馆管理 中图分类号：TP311.52 在信息技术快速发展的时代，管理信息系统已经渗透到各种服务行业，改变了传统的数据处理方式。在与大型宾馆和酒店的激烈竞争中，中小型宾馆需要在管理和服务上提升自己的优势，改变行业格局。设计一个功能齐全、操作方便、扩展性强的宾馆客房管理系统，可以实现客房管理的信息化、系统化、标准化等，同时能够降低管理员和员工的工作量，减少工作失误，能够有效的提高中小型宾馆的服务质量和管理效率，降低服务成本，增加行业竞争力。 1 系统需求分析 需求分析要求软件开发人员与使用者相互配合，意见相互统一，从用户的需求中提取出软件系统能够帮助用户解决的业务问题，通过对用户业务问题的分析，规划出系统的功能模块。经过分析，宾馆客房管理系统力求界面友好、简洁，方便操作。对于一些特权操作，例如，管理客房信息，统计营业额等，能够利用相关技术，授予管理员和普通员工不同的权限。 通过分析，要求不同的角色拥有不同的功能：普通员工登录后可以进行客房查询、客户预订和办理入住、续费、退房等基本操作。管理员登录后可以进行客房类型、房间信息等信息的管理，包括增、删、改、查等功能，以及对整体营业情况的报表或统计分析。 2 系统总体框架 本系统仅作为中小型宾馆内部客房管理和各种维护功能，考虑到软件的安全性和操作便利，系统设计为较为简洁的窗体应用程序。整个系统采用C/S架构，服务器端使用微软主流的数据库SQL Server，客户端使用微软开发平台Visual Studio 2010，利用.NET技术及C#编程语言，实现了客房类型与信息管理、客房预订、入住、退房等基本功能。 3 功能模块设计 此系统分为四个部分：客房管理、住宿管理、用户管理、统计分析。客房管理包括类型管理和房间信息。住宿管理包括预订、入住、续费和退房等功能。管理员可以通过客房管理对宾馆的客房类型进行设置，也可以描述客房的详细信息并进行管理。同时，管理员可以对入住的当前情况和历史记录进行查询，并对营业额进行统计分析。普通员工可以完成住宿管理，按照客户选择的客房类型和其他要求，查询空房，登记信息，为其办理预订或正式入住手续。根据客户需求，对客户续费、退房进行登记，计算并收取房费。以下介绍几个主要功能模块的设计。 3.1 客户预订模块。客房预订仅能接受现场确认和电话预约两种形式。员工根据客户提出的房型和时间等要求，进行空房查询。在满足有房的情况下，对客户进行姓名和电话登记，并提醒客户预约有效期限。所有客房预订信息，通过相关技术，能保存到数据库中。此模块可以依据客户姓名和预留电话查询预约记录，也可以修改和删除客户的预订信息。 3.2 客户入住模块。首先要判断客户是否进行过预订，已经预订过的客户，可以根据姓名或者电话查询相关的预订记录，记录有效则可办理正式入住手续。对于没有进行预约登记的客户，则直接根据客户的需求，安排房间，入住登记。在此模块中还要实现对当前入住信息的查询，例如，依据客户姓名或证件号进行查询，依据房间号进行查询等。 3.3 客房类型管理。通过此模块，管理员可以对客房进行分类管理。根据客房面积大小、服务档次的不同，对客房进行分类，对每种类型的房间录入类别、面积、价格、折扣等信息，并且可以实现对所有记录信息的增、删、改、查等功能。通过与控件的交互操作，利用数据库访问技术，实现所有客房类型数据的管理。 3.4 客房信息管理。此模块是具体描述每一个客房的详细信息，包括客房的房号、入住情况、类型、房间图片等。确定“客房类型”后，可以自动查询并获取关联的房间其他信息。通过与控件的交互操作，利用数据库访问技术，实现所有客房信息数据的管理。 3.5 统计分析模块。此模块可以对以往的客户入住记录进行查询，可以对这些历史数据进行汇总分析。同时，还能对宾馆的营业额以月、年等各种形式进行汇总，生成相应的数据报表，以便管理员进行分析与决策。 4 数据库设计 在一个管理信息系统（MIS）设计过程中，数据库显得至关重要。设计结构合理的数据库及数据表，可以高效的完成数据存储，保障数据的一致性和完整度。简单来说，在一个限定的使用背景下，设计出最适用于当前特殊背景的数据库模式，建立能够适应用户各种数据处理要求的数据库，以及相应的应用系统，这就是数据库设计。 根据系统功能需求以及模块设计，使用SQL Server 2008，设计了数据库和各个数据表。部分数据表设计及字段介绍如下： 4.1 用户信息表。用户信息表用于存放管理员与普通员工的登录信息。主要字段包括用户名、密码、权限标记。此表以用户名作为主键，同时也是外键，通过这个字段与其他关联表进行通信。 4.2 客房类型表。客房类型表用于存储有关客房类型的所有信息。主要字段包括类型ID、类型名称、级别、面积、价格、折扣。此表以类型编号作为主键，同时也是外键，通过这个字段与其他关联表进行通信。 4.3 客房信息表。客房信息表用于描述宾馆所有客房的详细信息。主要字段包括房间号码、空闲状态、所属类型、室内照片等。房间状态字段不能为空，用于标识该房间是否已经有人入住。此表以房间号码作为主键，同时也是外键，通过这个字段与其他关联表进行通信。 4.4 客户预订表。客户预订表用于存放客户预订房间的记录。主要字段包括预订编号、客户姓名、联系电话、房间号、预订时间、有效时间。此表以客户姓名和联系电话作为联合主键，同时也是外键，通过这两个字段与其他关联表进行通信。 4.5 客房入住表。客房入住表是记录所有入住客户的详细信息。主要字段包括客户姓名、证件号码、客房号码、当前时间、入住天数、预缴押金。此表以证件号码作为主键，同时也是外键，通过这个字段与其他关联表进行通信。 5 系统实现概述 本系统设计界面主要使用Windows窗体设计常用控件、菜单与工具栏等，最终设计完成了用户登录、客房设置、预订管理、住宿管理、结算管理、统计管理等功能界面，实现了系统所有模块功能。系统界面设计简洁、方便和美观。用户与应用程序之间的交互通过各种控件来实现，Visual Studio 2012开发工具为用户提供了多种控件，通过这些控件大大的降低了编写界面应用程序的难度。系统利用数据库访问技术，通过SqlConnection、SqlCommand、SqlDataAdapter、DataSet等类及其实例，实现了数据库服务器与应用程序客户端之间的数据连接与通信。 6 结束语 本系统从应用实际需求入手，对中小型宾馆客房管理系统进行了分析与设计，重点介绍了系统的功能模块和数据库设计。最终实现的系统功能比较齐全，易于操作，也具有很好的可扩展性。通过实际测试，本系统能适用于一般中小型宾馆客房的管理，能有效地提高宾馆客房管理的工作实效，改善客房服务的质量，实现宾馆客房的信息化管理。 作者单位：长江大学工程技术学院，湖北荆州 434020 客房管理系统论文:学期项目宾馆客房管理系统的设计与实现 ［摘要］学期项目宾馆客房管理系统的软件开发生命周期过程，包括用户需求、技术方案书、代码实现、项目和组员评测打分等。在项目过程中实现课程联合，严格按照对应学期的学期项目过程要求进行管理，充分体现了软件外包项目过程化教学、专业课程联合教学，可以提高学生的专业技术能力和职业素养能力。 ［关键词］软件过程技术方案学期项目课程联合 一、引言 本文以大一下学期的学期项目为例，介绍了宾馆客房管理系统的实现过程，包括用户需求、技术方案书、代码实现和项目评测打分等。在实现过程中运用了课程联合，一位老师扮演用户的角色提出需求，主讲C#的老师负责带领学生做系统分析、系统方案书、项目进度表、系统开发，讲授数据库的老师负责数据库设计，并严格按照项目生命周期穿插进行管理。可以说，学期项目充分体现了软件外包项目过程化教学、联合课程教学，提高了学生对项目化概念的理解和团队合作精神。 二、项目策划 根据我们的设计，不同年级的学期项目有不同的要求，本系统是大学一年级学生第二学期的实训项目，是在学习IT素养、C#程序设计课程的基础上进行的。因此系统的开发过程在完全按照软件生命周期的基础上，同时考虑到了一年级学生对专业知识的掌握情况，在具体实施过程中进行了适当的简化。如表2-1所示，其项目流程和项目进度计划是根据学期项目整个软件过程和具体实施步骤的剪裁。 表2-1展示了项目的主要流程，该表是在指导老师的带领下实现的，针对一年级学生的特点对软件生命周期过程进行适当的取舍。 三、分析与设计 在本次学期项目中，聘请一位老师作为用户提出需求，指导老师在带领学生深入了解用户需求的基础上指导学生完成系统需求分析，并进行简单的系统设计，形成系统的技术方案，用户评审通过后，进行编码。结合一年级学生的专业学习情况，用户提出的要求是实现简单的宾馆客房管理系统，供中小宾馆使用。采用C/S架构，主要以Microsoft Visual 2008为开发平台，SQL Server 2005为后台数据库，采用C#构造应用程序。 此系统分为三个管理模块：账户管理模块、客房信息模块、客户管理模块。在系统中采用了权限控制，不同的角色（目前系统设定为管理员和普通员工两个角色）拥有不同的功能：如管理员登录后，可以实现如下信息属性的维护：普通员工账户信息、客房类型信息等；普通员工登录后可以进行客房信息管理、客户入住和退房等操作。 本系统采用的是SQL Server 2005数据库，该数据 库 主 要 由 用户 信 息 表 （User_info）、客房类型表（Room_type）、客房信息表（Room_info）和客户信息 表 （Client_info） 组成。User_info表记录了上机用户的信息（包括管理员和普通员工），Room_type表记录了宾馆所有的客房类型，Room_info表记录了每一间客房的信息，Client_info表记录了所有入住客户的信息。系统的ER图如图3-3所示： 四、项目结项 不同能力的评价需要用不同的方法，学期项目锻炼的是学生的软件开发人才的综合知识技能结构，所以我们参考软件外包企业对项目和员工的评价方式，即基于过程的考察和记录方式对学生进行考核。考核总体上分为三个方面，分别是对各个学期项目的考核、对学期项目中各个学生的考核以及对导师的考核。 在实训过程中以项目组进行管理和材料交付，因此考核的时候主要以项目组为单位，表4-1展示了项目小组的考核方法，包括考核项、考核标准、分数和评估人。但是项目组内每个组员的分工和完成情况各不相同，所以项目组内的组员也需要进行考核，表4-2展示了项目组员的评估方法。 五、总结 本次学期项目是基于课题软件外包技术岗位能力成熟度模型实现的，该课题的研究目标是建立一个软件外包专业人才的能力模型，以促进企业、高等院校和政府相关机构形成对软件外包产业人才需求的共识。该课题统筹规划了软件专业三年课程体系，使得每个学期都有以一门主干课程联合其他相关课程形成的综合知识体系的学期项目。本次学期项目从策划到考核都很好地反映了课题中的能力模型，学生的职业素养和综合能力都得到了提高，对高职层次软件外包人才培养的探索提供了切实可靠的依据。 客房管理系统论文:酒店客房管理系统 摘 要 本文重点阐述了酒店管理系统，通过对一些知名酒店管理系统的参考和分析调查，结合了顾客的需求和所反映的问题，进一步对系统进行详细设计和需求分析，运用了技术和VS 2005为开发平台，采用SQL Server 2005做后台数据库进行开发。 关键词 SQL2005 酒店管理系统 0 引言 目前制约我国酒店管理公司发展的关键因素是缺乏强有力的预订销售网络。一个酒店的管理模式、质量标准、预订网络是其核心技术。一套良好的客房网上预订系统能够加大酒店的发展力度，增强酒店管理模式，提高酒店服务质量。 客房网上预订是为了提高酒店服务质量和信誉、为客户提供更为方便的客房预订为目标的服务平台。通过订房系统，酒店可以为客户提供更为便捷、简单、快速的客房服务；客户可以根据自己的需求了解酒店的信息、选择自己中意的客房，同时了解酒店为自己带来各种的优惠，不仅给自己带来经济上的实惠，而且为自身出行带来方便。酒店充分利用互联网这条捷径，为客户提供网络订房的便捷服务。这使得酒店运作效率和经济效益得到全面了提高。 1 系统分析 基于ASP .NET进行开发，使用SQL Server 2005作为后台数据库。利用图像处理软件设计页面，用网页制作工具进行制作。首先应用作为开发环境，前台使用流行的网页制作工具Microsoft Visual Studio 2008，后台的数据库则使用Microsoft SQL Server 2005，最后将整个网站进行整合。 2 系统功能模块及结构 2.1各功能模块的介绍 前台页面主要包括以下功能模块：（普通用户） （1）信息展示：全面展示酒店的服务功能及环境。介绍酒店自身、酒店的地理位置、会展中心、餐饮美食、商务中心以及其他相关内容等信息。全面展示酒店的客房服务功能。提供宾馆所在地旅游景点的详细信息。 该部分可分子模块完成。（2）客房查询：主要用于客人预订客房时查询客房的详细信息。可查询酒店全部客房的状态信息，也可查看酒店所有空房信息。（3）客房预订：客人预订客房时完成预订资料的录入，包括输入预订人姓名，联系电话，信用卡号，预订客房的编号，时间，离店时间，备注，选择预订客房类型等功能。 2.2提供管理后台入口 后台页面主要包括以下功能模块：（管理员） （1）系统管理模块：该模块实现操作员管理，如操作员的添加、删除和修改操作，并设置操作员的操作权限对指定用户进行密码的修改。（2）信息管理模块：对前台信息展示模块进行管理，同样可分子模块。（3）客房管理模块：该模块实现对客房的基本信息的设置，如客房的地点、客房等级、客房物品等信息，同时提供对客房信息的查询。（4）订房管理模块：该模块实现用户订房信息管理，提供对定房客户资料的登记、查询和退订操作。订房信息包括客房的类型、订房的时间等。（5）收银管理模块：该模块实现客房收银管理，提供对客户住房结账信息的统计、查询，并支持当日报表的打印。（6）查询管理模块：该模块实现对历史数据的查询（如图1）。 3 系统测试 软件的测试在软件生命周期中占据重要的地位，在传统的瀑布模型中，软件测试学仅处于运行维护阶段之前，是软件产品交付用户使用之前保证软件质量的重要手段。近来，软件工程界趋向于一种新的观点，即认为软件生命周期每一阶段中都应包含测试，从而检验本阶段的成果是否接近预期的目标，尽可能早的发现错误并加以修正，如果不在早期阶段进行测试，错误的延时扩散常常会导致最后成品测试的巨大困难。 3.1测试的步骤 与开发过程类似，测试过程也必须分步骤进行，每个步骤在逻辑上是前一个步骤的继续。大型软件系统通常由若干个子系统组成，每个子系统又由若干个模块组成。因此，大型软件系统的测试基本上由下述几个步骤组成：（1）模块测试。在这个测试步骤中所发现的往往是编码和详细设计的错误。（2）系统测试。在这个测试步骤中发现的往往是软件设计中的错误，也可能发现需求说明中的错误。（3）验收测试。在这个测试步骤中发现的往往是系统需求说明书中的错误。 3.2测试的主要内容 为了保证测试的质量，将测试过程分成几个阶段，即：代码审查、单元测试、集成测试、确认测试和系统测试。 （1）单元测试。单元测试集中在检查软件设计的最小单位—模块上，通过测试发现实现该模块的实际功能与定义该模块的功能说明不符合的情况，以及编码的错误。 （2）集成测试。集成测试是将模块按照设计要求组装起来同时进行测试，主要目标是发现与接口有关的问题。如一个模块与另一个模块可能有由于疏忽的问题而造成有害影响；把子功能组合起来可能不产生预期的主功能；个别看起来是可以接受的误差可能积累到不能接受的程度；全程数据结构可能有错误等。 （3）确认测试。确认测试的目的是向未来的用户表明系统能够像预定要求那样工作。经集成测试后，已经按照设计把所有的模块组装成一个完整的软件系统，接口错误也已经基本排除了，接着就应该进一步验证软件的有效性，这就是确认测试的任务，即软件的功能和性能如同用户所合理期待的那样。 （4）系统测试。软件开发完成以后，最终还要与系统中其他部分配套运行，进行系统测试。包括恢复测试、安全测试、强度测试和性能测试等。 4 总结 一个管理信息系统的设计，不可能一步到位，还需要不断的完善和补充。同时，系统中还存在许多问题，有待在日后的使用中发现和解决。编程前的深思熟虑是减少程序调试工作量的重要方法，只有进行充分考虑，才会减少调试过程中的工作量。虽然在开始写程序之前我们做了很多的准备工作，但在真正的写程序时仍然发现许多问题，有些问题是分析时的疏漏，有些则是如果不做无论如何也想不到的。 客房管理系统论文:客房管理系统的设计及发展趋势 【摘要】随着人类进入信息时代以来，计算机技术被广泛的应用于各个领域，而酒店作为直接联系国际市场和国内市场的行业，正随着时代的变化而飞速发展，并且随着竞争的加剧与技术的不断发展和酒店管理理念的改革，酒店需要采用更加有效的信息化手段，在最大程度上降低运营成本，提高酒店管理与决策效率。同时随着计算机在酒店中的普及，酒店管理系统的发展到了一个新的时期，新的系统平台、新的系统特点及发展方向不断涌现，因此如何采用客房管理系统对酒店客房进行实时监控，以达到加强酒店客房内部管理，提高酒店服务质量，进而改善酒店经营效率的目的，已经成为酒店管理者越来越关注的问题了。本文主要介绍了客房管理系统的设计与实现，然后又阐述了客房管理系统在将来的发展趋势。 【关键词】酒店；客房管理系统；设计；发展趋势 随着经济的发展，我国的酒店行业也得到了比较大的发展，并且随着酒店市场越来越激烈的竞争，许多现代化的星级酒店的规模越来越大，综合服务项目越来越多，管理难度也越来越大，于是如何对酒店，特别是酒店客房的管理进行有效地管理是酒店在竞争激烈的酒店市场得以生存发展的基本保障，因此越来越多的酒店开始采用客房管理系统来加强酒店的管理。 虽然我国的酒店客房管理系统发展比较晚，但是随着技术的不断完善，我国的酒店客房管理系统日益成熟，为酒店信息化起到积极作用，但是酒店管理者必须要根据酒店的实际情况来设计酒店客房管理系统，只有这样才能提高酒店的管理效率。 一、酒店客房管理系统 1、客房管理系统及其组成部分 酒店客房管理系统就是利用计算机、通讯与管理等相结合一项技术，对酒店客房的门禁系统、安防系统、智能灯光系统、中央空调系统与背景音乐系统等进行智能化管理，时刻保持对客房状态、服务状况以及设备情况等的动态监测，能够帮助酒店管理者对酒店客房设备实时管理的综合服务管理控制系统。它是一款集酒店客房空调控制、灯光控制、背景音乐控制、空调控制与管理于一体的高科技产品，都具备网络化、智能化等特征，是酒店客房管理的最新产品。 酒店客房管理系统一般情况下有三个部分构成，主要由可独立运行的单客房系统，基于TCP／IP以太网和基于RS485-TCP／IP的通信系统，还有系统软件构成，功能比较丰富，兼容性比较强，并且提供与酒店管理系统的接口，已经渐渐成为酒店全面智能化管理必不可少的一部分。 2、酒店客房管理系统的功能 酒店客房管理系统充分利用网络资源，进一步优化和再造管理流程，使客房管理满足服务和管理的要求，同时也能够实时记录客人请求服务及服务响应的时间，提高酒店的管理水平和服务质量。通过系统，可以使酒店管理人员根据酒店楼宇的布局非常容易地调整和修改不同房间的温度设定值，为酒店客人创造更加舒适的环境，甚至可以在淡季时关闭酒店某些楼层的空调设备，并通过防冻设置保护系统设备的安全，为酒店节约更多的能源。还有通过此系统，客人在进入房间、观看娱乐节目、工作、休息的时候通过简单的一个按钮即可激活不同的灯光场景模式，通过调光技术和优质的光源为酒店客人营造舒适和温馨的环境。同时系统还具有身份识别的功能，能够识别授权的房间客人以及服务人员，通过身份识别功能，系统实现了更多的人性化的功能，总而言之，客房管理系统能够为客人提供比较人性化服务，可以在很大程度上提升酒店的管理水平以及酒店形象。 二、酒店客房管理系统的设计 1、酒店客房管理系统的架构 一般情况下，星级酒店的客房管理系统采用都是客户端、服务器与数据库的三层架构，这种架构可以允许多个客户端在不同的地点对服务器端进行访问，进而能够充分支持集餐饮、住宿、娱乐于一体的立体化服务，同时工作人员可以在不同场合的计算机上登录该客房管理系统，统一处理服务流程与财务流程，能够在很大程度上提高酒店客房管理效率。 2、系统的数据库 由于酒店管理系统数据库存储着酒店客户的各种重要的资源信息，一般情况下数据库的表数量比较庞大，数据记录巨大，并且表与表之间的关系十分密切而且复杂，用户的使用次数频繁，又要实现信息共享，所以对数据库的要求极高。因此，酒店客房管理系统在采用目前流行的基于Web的数据库的基础上，针对网络结构配置及资源信息的实际应用要求，在最大程度上减少了C／S模式的系统功能开发，增加B／S模式的开发。还有在客房管理系统数据库设计中一般建有用户信息表、客户信息表、客房类型表、客房信息表、客房状态表、客房业务表与业务记录表，这七个表详细的记录了有关客户与客房的基本信息，并且采用框架的模式，使链接的结构清晰的同时，还在很大程度上使用户使用该系统时更加方便、更加容易。 3、系统功能模块设计 3.1　用户登录模块设计 在安装部署本系统并且启动服务器以后，系统用户可通过在浏览器输入地址进入系统登录页面，用户通过登录模块登录本系统时要通过输入账号和密码来判断是否成功登陆系统，管理员和普通用户是一样的。 3.2　客房预订模块设计与实现 客房预订模块可以使顾客在抵店之前就登记好房间，待到达之后即可办理入住手续，因此在设计时应该含有三个功能即输入预订信息功能、取消预订与预订入住功能。 3.3　房态管理与客房管理模块 一般系统可自动管理客房状态，而在该模块中可查询或手动修改客房状态，因此在设计时必须保证功能有查看客房状态功能与客房状态修改功能，同时该模块的还应该具有根据客房环境自动调节客房温度的功能。 三、客房管理系统发展趋势 酒店的经营服务以客房为核心，客人在酒店逗留的时间里，大部分时间是在客房内度过，客房的设施水平可以集中地有代表性地体现一个酒店的档次和舒适度，因此如何提高客房的档次、客人的舒适度、安全度，加强客房的易管理度，节省能耗，获得评星所需分数是现代酒店设计、装修首要考虑的问题。虽然我国的客房管理系统起步比较晚，但是随着相关方面的研究的不断增多，酒店管理系统也变得越来越完善，并且随着科技的不断发展，高层次的客房管理不再是仅仅追求计算机辅助管理，而是追求建立在集成化基础上的协同化应用，所以客房管理的发展趋势主要在于直接面对顾客所提供的信息化服务，特别是国家旅游局最新推出的《旅游饭店星级的划分与评定》标准中，重点加大了对客房智能化、人性化、舒适度和绿色化这些方面的加分力度，所以未来的酒店客房管理系统就向着人性化、智能化与绿色化的方向发展着。 客房管理系统论文:酒店客房管理系统开发设计系统研究 【摘 要】本文主要介绍如何针对星级酒店的需求，将先进的软件应用技术融入现代酒店管理系统中，开发出功能更完善的酒店管理信息系统。 【关键词】客房管理系统、；智能化 客房管理系统的开发可以帮助系统管理员完成日常的客人入住及客人的退房信息的管理及查询等工作，大大提高了的工作效率。虽然计算机管理并不是宾馆管理走向成功的关键元素，但它可以最大限度地发挥准确、快捷、高效等作用，对宾馆的服务管理提供有力的支持。 1 酒店计算机管理发展概述 回顾过去的20年，中国酒店业的发展历经了80年代初的茫然无措，到90年代开始的突然启动，再回归到现在的生机盎然。历经几十年的风雨兼程，生命力愈加旺盛。酒店客房管理系统是以酒店计算机综合管理为基础，并且通过智能化技术，提高其管理水平和经济效益的高效节能系统。 1、酒店计算机管理技术发展 IT技术飞速更迭，技术前沿的敏锐触角不断地伸向传统产业纵深面。起自70年代的酒店IT技术，历经30多年发展和应用，目前已十分庞杂。从软件、硬件和服务三处着眼，现阶段酒店的计算机管理可分为： 硬件：网络系统、通信系统（电话系统、内部寻呼系统、电话会议/视像会议系统）、POS机及其专用键盘、厨房智能设备、客房智能设备、智能卡系统、自助交易系统、户外导向屏、触摸屏、手持电脑、无线设备、计时考勤设备等。 软件：电话计费系统、会所管理系统、中央预订系统、客户关系管理系统、常客服务系统、餐厅管理系统、能源管理系统、酒店财务系统、物资管理系统、收益管理系统、预订管理系统、宴会销售系统、POS系统、客房前台系统、客房后台系统、供应链管理系统、人力资源管理系统、互联网站、数据库、电子商务、多媒体培训、经理查询系统、决策支持系统、连锁服务传递系统等。 服务：对客服务：中央预订服务、网站订房服务、客房娱乐服务、互联网接入服务、电子咨询服务、技术支持服务；对酒店服务：全球分销网络（GDS）、应用服务供应商（ASP）、托管服务、培训服务、外包服务、在线采购服务等。 2、酒店客房管理的智能化趋势 智能化酒店客房管理控制系统代表着一种新的、科学的管理方式，它是计算机网络化在客房管理上的技术应用，是将客房内的专用电器通过智能化设计与计算机网络运行，实现对客房状态、服务请求的实时监控。系统由两级网络组成，上级网是基于以太网的内部局域网，子网是由上位机工作站和下位机（网络通讯控制器）组成的RS-485总线网络，主要包括客房控制系统（Ⅰ）、楼层工作站（Ⅱ）、总台管理系统（Ⅲ）以及网络通讯等部分内容。楼层工作站通过总线网络下挂客房网络通讯控制器，总台工作站、客房部工作站、工程部工作站经以太局域网与各楼层工作站相连接。 2 需求分析 近年来，随着我国酒店业的迅猛发展，行业内的竞争日益激烈。为提高酒店的管理水平，增强酒店的竞争能力，先进的酒店管理信息系统己成为酒店经营者的必然选择。作为集客房、餐饮、洗浴、通讯、娱乐、商务及其他各种服务与设施于一体的现代化的大酒店，由于其组织庞大，服务项目多，信息量大，要想降低成本，提高工作效率、服务质量和管理水平，进而促进经济效益，必须借助计算机来辅助进行酒店的现代化管理。本文主要介绍如何针对星级酒店的需求，将先进的软件应用技术融入现代酒店管理系统中，开发出功能更完善的酒店管理信息系统。 根据酒店宾馆的具体情况，系统主要的功能包括： 1.前台管理：“客房预定”、“住宿登记”、“调房登记”、“追加押金”、“退房结帐”。 2.客房管理：“客房查询”、“房态查看”。 3.查询统计：“预定房查询”、“住宿查询”、“退宿查询”、“宿费提醒”。 4.挂帐管理：“挂帐管理”、“客人结帐”。 5.基础信息设置：“客房信息”、“客房类型信息”、“员工信息”、“挂帐单位信息”。 6.系统初始化：“本单位定义”、“业务部门定义”、“操作员管理”、“权限设置”。 7.系统维护：“系统初始化”、“数据备份”、“数据恢复”。 3 总体设计 客房管理系统主要是针对中小型的宾馆、酒店开发的客房管理系统，系统由前台管理、客房管理、查询统计、挂帐管理、基础信息设置、系统初始化、系统维护和帮助等几个功能模块组成，规划系统功能模块如下： 前台管理 前台管理：客房预定、住宿登记、调房登记、追加押金、退宿结帐和退出。 客房管理 客房管理：客房查询和房态查看。 查询统计 查询统计：预定房查询、住宿查询、退宿查询、宿费提醒。 挂帐管理 挂帐管理：挂帐查询和客人结帐。 基础信息设置 基础信息设置：客房信息、客房类型信息、员工信息和帐挂单位信息。 系统初始化 系统初始化：本单位定义、业务部分定义、操作员管理和权限设置。 系统维护 系统维护：系统初始化、数据备份和数据恢复。 帮助 帮助：帮助和关于本软件2部分。 4 设计目标 主要是针对中小型的宾馆、酒店开发的的客房管理系统，主要实现可以下目标： 界面设计美观友好。 操作员可以随时修改自己的口令，并且不同的操作员设置不同的操作权限，以增强系统的安全性。 数据保密性强，为每个用户设置相应的权限级别。 信息查询灵活、方便、快捷，数据存储安全可靠。 能够实现数据备份和数据恢复，保证数据安全。 系统运行稳定，安全可靠。 5 结束语 此系统可以实现客房预定、住宿登记、宿费提醒、追加押金、调房登记、退房结帐、挂帐、查询统计等功能。其中宿费提醒可以在住宿费超过押金时预警，提示前台要客人补交押金，该功能可明显提高对住宿人员住宿的有效管理。 客房管理系统论文:酒店客房管理系统数据库的设计与实现 摘要：该文主要介绍了酒店客房管理系统数据库设计与实现过程。数据库系统主要功能模块包括员工信息管理、客房类别管理、客房业务管理、顾客查询管理、客房经营管理、客户信息查询、经营状况统计等。 关键词：数据库；信息管理；客房类型管理；客房经营管理；客户信息查询；SQL Server；数据库建模 1功能模块 本酒店客房管理系统的主要包括对酒店的客房进行管理，使使用者能够轻松地找到所需要的客房的相关信息，为客房订房和退房服务，并且能够对酒店客房的业绩进行统计和分析。图1是酒店客房管理系统的界面。 图1酒店客房管理系统界面 在不同的酒店之间，酒店客房管理系统会存在一些差异。本酒店客房管理系统的主要功能包括以下几个方面。 1)员工信息管理：对本使用该系统员工信息进行管理，其中包括对员工的各项信息(如姓名、部门等)进行检索、录入和修改等。 2)客房类别管理：用户可自定义客房等级，并对其进行管理，包括对客房等级级的基本信息进行检索、录入和修改。 3)客房信息管理：员工对客房信息进行管理，包括对客房的基本信息(房间号、客房类别等)进行查找、录入和修改等。 4)客房业务管理：实现对客房的订房和退房管理，包括对客房的业务信息(房间号、入住时间、退房时间等)进行检索、修改等。 5)顾客查询管理：员工可对入住过酒店的顾客信息进行查询，包括对顾客的基本信息进行查询。 6)经营业务统计：根据酒店客房的入住记录，员工可选择所需的统计方式对营业额进行统计。 本系统从功能内容来看，可分为六大功能。根据这六大功能，对系统模块进行设计，如图2所示。 图2系统模块示意图 2实现方法 该系统采用B/S方式，由前台和后台两个部分组成。前台主要完成操作者直接交互的可视化界面，使用方便，将本系统的各个功能直观的提供给用户，以帮助员工进行客房管理。前台的结构图如图3所示。 图3前台结构图 在编写前台时要考虑功能实现的同时，也考虑了操作的方便性和简洁性，目的是让大多数使用者能够更方便灵活的操作该系统。 同时为了确保职工信息和酒店内部的其他相关信息具有更好的保密性，前台和后台的数据管理理是分离的。前台的几大功能模块需要经过管理者授权才可以使用，我们为此设计了两个角色：一是酒店管理员，二是普通员工。其中：酒店管理员享有所有权限，可以使用该系统中六大模块中的各部分功能。 前台员工的主要职能是负责订房和退房，以及查询入住的客户信息。所有该角色只可以使用部分功能。 后台管理主要功能是由数据库系统作为支持，后台管理和维护工作由系统管理员进行，包括完成对数据库的备份，各个数据表单的维护、及恢复等。 3 E-R图的建立与分析 表与字段的分析是建立在E-R图的基础上的，我们可以通过E-R图最后确定该系统中所有用到的表与字段的相关属性。表与字段分析后就可以使用SQL Server 2003建立数据库模型了。建立的数据库模型如图4所示。 4数据库表的实现 首先对数据库进行分析，然后对数据库进行设计。在该系统中，数据库的设计内容主要包括建立数据库创建表，还需设计相关的视图及存储过程。这些设计工作都在SQL Server 2003环境下操作并实现。 1）数据库表的创建过程 数据库JdglSys包含以下7个表：用户信息表(UsersInfo)、客户信息表(CustomersInfo)、客房类型表(RoomCategory)、客房信息表(RoomsInfo)、客房状态表(RoomStatus)、客房业务表(RoomOperation)、业务记录表(History)。 2）创建存储过程 在酒店客房管理系统运行过程中，该系统会在数据库中频繁查找或更新各种相关信息，比如，向客房信息表(RoomsInfo)中插入或删除新的客房信息，根据客房类型和状态查找客房信息，记录订房或退房信息等操作。为了提高系统的运行效率，我们创建了12个存储过程。部分存储过程的SQL代码如下。 (1)存储过程sp_ValidateUser用于系统在用户登录时验证该用户身份的有效性。如果该用户身份有效，返回该用户的用户类型。 我们将在应用程序中调用这些存储过程，完成添加新的客房信息、根据客房类型和状态查找客房信息、订房或退房等工作。 客房管理系统论文:浅析五星级宾馆客房管理系统的控制方案 摘要：高档次宾馆的客房智能控制管理，通过人性化、智能化、实时的控制，提高了宾馆客房管理质量和人员工作效率，给客人提供更好、更便利、更细腻的服务，体现了宾馆装修趋势，提高了产品功能价格比，减少大量人力与能源的投资。 关键词：宾馆发展 星级服务客房智能控制 管理效率 节能 随着经济的迅猛发展，作为地区性经济发展的标志，星级宾馆的发展和规模越来越大。在酒店竞争激烈的今天，欲在竞争中甩开对手取得优胜，必须在管理和服务方面具备独到之处。顺应星级宾馆的建设和经营管理的发展，对星级宾馆在运营和管理的细致化要求也越来越高，这样对客房控制管理系统的控制要求和管理要求也越来越细致，尽最大可能为客人提供一个豪华的硬件设施和优质的管理服务，这样才能给入住客人留下美好的印象，同时在能源短缺的情况下要考虑到节能。高档宾馆客房的设计除执行国家相关规范外，还要满足管理功能上的要求，特别是要求舒适，方便，要体现其特殊品位。 客房控制管理系统产品经过二十多年的发展，技术已日趋成熟，系统也日益完善，已经由简单的机械电气开关集中控制板发展成具有微处理器编程控制和网络程序监控的系统产品。其大致产品分类： 一、传统客房控制管理系统产品： 一个房间内的照明是多种多样的，卧室内有床头灯、台灯、地灯、夜灯等，卫生间内有镜前灯、顶灯等。如此众多的灯具，一地、二地、甚至三地控制要求较为复杂。若按以往的常规开关设计很难满足要求，且灯开关及电视机的控制等都集中在床头柜面板上控制，这样床头柜后面将回有几十根导线造成施工、维修困难，维修人员在客房时间可能过长，给客人带来不便。床头柜体积较大，较为笨重，不够美观。 二、具有床头集中控制面板的客房控制管理系统产品： 以多片微处理器芯片组成客房集中控制箱和客房床头集中控制面板的系统产品，在床头集中控制面板上集中照明灯光，空调盘管风机和客房温度选择控制按键、集中服务需求、显示时钟等等。尽量在客房墙壁上少装控制开关，网络控制程序以客房状态控制程序、服务状态显示程序和工程状态控制程序进行客房状态的监控。由于床头集中控制面板样式的选用因工程而异和需要客人再学习操作，其故障率较高，抗干扰能力差，外型单一，目前已经逐步退出市场。 三、以分散墙面控制开关控制的客房控制管理系统产品： 以微处理器芯片组成客房集中控制箱，以墙面控制开关低压触发信号编程控制客房内照明灯光、空调盘管风机和客房保持温度控制，以墙面服务类控制开关控制服务需求和状态，网络控制程序以客房状态控制程序、服务状态显示程序和工程状态控制程序进行客房状态的监控。由于控制开关均安装于客房墙面，控制比较简单，墙面控制开关可供选择的品牌较多，目前比较流行于客房控制管理系统的选用。它以墙面控制开关、墙面空调控制器为主，通过客房集中控制箱编制程序控制客房内照明灯光、空调系统等。不同于以住墙面开关通过火线直接控制灯光的强电方案，是以低压线路连接墙面控制开关至客房集中控制箱，以集中控制箱内继电器间接控制灯光，因而可超越墙面开关状态进行逻辑灯光控制。客房内电气管线布置较为复杂，但客人应用比较简单。该控制系统配合其他管理网络可以更好利用现有的微型计算机网络技术为客人提供全面的、及时的、隐形的服务。为宾馆管理者提供具有定量，定性的客房状态管理监督制度，依据宾馆现在对其客房电气控制和客房的实时化管理要求，为提高宾馆客房管理质量和人员工作效率，给客人提供更好、更便利、更细腻的服务。采用具有网络控制功能的微处理器客房控制器控制客房门外请勿打扰、清洁客房等服务功能显示和门铃控制盒和客房门内省电钥匙卡插盒、插卡控制强电开关箱内交流接触器吸合，控制客房内照明灯具供电，空调系统供电。通过设置于客房内其他服务类控制开关，利用微处理器的网络通讯功能，实现对客房各种状态和服务要求的远程实时显示控制，可以为宾馆减少大量人力与能源的投资。 四、优化型客房控制管理系统产品： 以微处理器芯片组成小型客房控制盒，以专用省电钥匙插卡控制盒和其他服务类墙面控制开关以及空调墙面控制开关组成客房空调节能控制和服务状态控制。通过不同身份钥匙卡的插入控制强电系统供电和延时断电，以墙面强电控制开关对客房照明灯光进行控制，通过网络控制程序以客房状态控制程序、服务状态显示程序和工程状态控制程序进行客房状态的监控。主要提供对客房空调的节能控制和对客人的服务需求控制，不对客房的照明灯光进行复杂的逻辑控制。目前大多数星级宾馆因投资精确，为提高服务管理，空调节能和减少客人因系统产品故障投诉，大多选用此类系统产品。 以下是几种控制系统的比较： 产品型号 客房服务功能 网络控制程序 空调节能控制 逻辑照明控制 具有请勿打扰、访客等待、紧急呼唤、洗衣服务、客人入住、清洁客房、客房门、保险箱门状态。 实时掌握客房状态信息、服务状态信息和工程状态信息。方便宾馆管理人员对宾馆服务人员进行工作考核。 五种状态模式：客人自选状态、保持节能舒适状态、夜间睡眠节能保温状态、保持节能保养状态、空调系统关闭状态，及时有效的控制了宾馆电力能源的成本。 依据宾馆管理方对宾馆客房内灯光的场景控制要求、逻辑控制要求和分时段控制要求，进行编程控制。 床头集中控制面板的客房控制产品 具有以上功能 具有以上功能 具有以上功能 分散墙面控制开关控制的客房控制产品 具有以上功能 具有以上功能 具有以上功能 优化型客房控制产品 具有以上功能 具有以上功能 具有以上功能 具有以上功能 传统产品 无上述功能，基本上依靠挂纸牌，或打电话通知服务员。不能对住店客人提供及时、有效的服务。 无上述功能，宾馆无法实时掌握住店客人的动态信息，使宾馆浪费大量的人力资源。 无上述功能，客房内的灯光控制呆板，增加了客人的控制难度。无法将客房内的装饰效果体现到位。 无上述功能，客房内的灯光控制呆板，增加了客人的控制难度。 前3种系统产品都是以具有通讯功能的微处理器芯片组成客房集中控制箱或客房控制盒，都运行相同的网络控制程序，仅区别于控制开关的方式和照明灯光是否进行逻辑控制。客房控制管理系统最主要系统控制功能应该是对不同客房状态下的无人系统进行优化的舒适节能温度和节能保养温度控制，快速响应客人的各种服务需求，对客房服务人员的工作过程、工作地点和工作时间进行有效的监控，以实际在最有效利用客房服务人员的状态下，精确提高服务质量。在不降客人的舒适度下精确控制客房空调系统，实际是最优化的能量利用。客房控制管理系统对客房照明灯光逻辑控制，对其他功能(窗帘、衣柜灯等)进行逻辑编程控制是次要功能。 五、客房控制管理系统设计方案的选择： 设计必须首选针对星级宾馆选用客房控制管理系统所主要解决的重点问题制定设计方案的基础，星级宾馆客房控制管理系统的主要功能为：提高客房档次；增加客人舒适度；提供服务管理的效率；省电节能；便于客房管理。其中最主要的功能应是提高服务管理的效率和省电节能。只有在充分的投资能力和稳定可靠的产品下，选择增加复杂的照明灯光和其他功能的逻辑编程控制。

玻璃制造论文:通用飞机风挡玻璃制造技术研究 摘 要：文章介绍了国内通用飞机的发展趋势，以及通用飞机风挡玻璃的国内市场需求及制造技术现状。详述了通用飞机风挡玻璃低成本制造技术研究。 关键词：通用飞机；风挡玻璃；低成本制作 引言 随着中国低空空域不断放开的政策引导下，使得中国通用飞机市场成为全世界通用航空业者最垂涎的“蛋糕”。庞巴迪、湾流、塞斯纳、豪客比奇等世界知名通用飞机制造商纷纷展开在国内合作项目。在国家及地方政策大力扶持下，各地正新建数十个航空产业地基。中国通航产业市场正在步入高速发展阶段。在未来几年中，国内通用飞机持有量即制造数量将呈几何级数增长。 风挡玻璃作为通用飞机的一项不可或缺的关键零件，因其独特的加工工艺技术及零件薄、尺寸大、外形复杂、批产量大、低制造成本的产品特点，使国内通用飞机风挡玻璃制造技术及制造产业相对空白。面对国内通用飞机市场巨大的需求，加速完善国内通用飞机产业链条，抢占市场先机。有必要大力发展飞机风挡玻璃低成本制作技术。 1 通用飞机风挡玻璃产品介绍 小型通用飞机风挡普遍采用单块铸造丙稀酸脂有机玻璃，其设计尺寸大，无中央隔框，平面投影面积约2m×1m，厚度约3-5mm。在保证飞机气动性能的同时，给内部乘员提供良好的视界，还能使飞机外观时尚美观。 2 风挡玻璃材料选择 座舱盖透明件材料要求具有良好的光学性能，透光度应在90%以上，能为飞行员提供清晰的视界，同时又要具有一定的综合力学性能，可以承受一定载荷作用。目前用于座舱盖透明件的材料有两大类，一类为丙稀酸脂材料，另一类为聚碳酸脂材料。 聚碳酸脂材料优点是韧性好，疲劳强度和抗冲击强度高，缺点是硬度低，使用中易磨损和划伤，需要在表面涂一层耐磨油脂，另外透光度（88-91%）比丙稀酸脂材料（91%）略低。但由于透光度难以达到要求，聚碳酸脂材料使用并不普遍。 丙稀酸脂材料优点是透光度高，具有一定的硬度，缺点是比较脆。目前飞机座舱盖透明件普遍采用丙稀酸脂材料。丙稀酸脂又分为拉伸丙稀酸脂（也称定向有机玻璃）和铸造丙稀酸脂（也称非定向有机玻璃）两种，拉伸丙稀酸脂与铸造丙稀酸脂相比，韧性好、疲劳强度和抗冲击强度高，由于拉伸丙稀酸脂需要吹塑成形，其成形技术难度高、制造成本高。对于通用飞机风挡外形太复杂、制造成本低的原因，只能选用铸造丙稀酸脂材料。 3 某型飞机风挡加工过程介绍 3.1 典型工艺流程图（见图1） 3.2 典型工艺流程 （1）原材料储存 原材料尺寸36"×72"，室温下储存，湿度不高于70%，环境无大量灰尘。 （2）原材料检验 去除保护纸并检验材料厚度及表面质量，是否存在划伤、气泡、杂质、裂痕等质量缺陷。 （3）成型前的准备 检查成型工装胎面是否洁净，成型工装胎面须在成型4-6架份后，在胎面上重新均匀撒婴儿爽身粉（中性）。成型工装胎面每两年更换毡布。然后将材料悬挂至滑轨上，使用中性肥皂水对玻璃两面进行清洗。 （4）材料加热 将材料悬挂至烘箱滑轨，并送至烘箱内加热。升温至160±5℃，并保温14min。 （5）零件成型 零件出炉时，工人应迅速、动作协调一致，将零件取下。材料需在5秒钟内放到工装胎面上。两名工人端起风挡材料应同时置于工装胎面上，不允许将零件离开胎面重新调整，并且材料两端余量应相当。 然后迅速将成型工装上盖板扣下，并进行人工压紧。在材料冷却10分钟后，对材料表面按零件边缘线进行标记，最后取下。 如果零件成型后出现折皱等质量缺陷，可将玻璃回炉重新加热成型。经验表明重新成型次数不能超过3次。 （6）光学检验 成型后的零件在暗室中对着光栅检验零件的光学性能。对出现的质量缺陷进行打磨返修或者回炉返工。 （7）零件回火 零件在70±5℃的封闭洁净空间内，回火12-20小时。以便消除零件成型时产生的内部应力。 （8）喷涂胶衣 为防止在储存、周转、装配的过程中零件表面受到划伤，对零件表面喷涂保护胶衣。 （9）切割零件 将零件放至铣切工装上，按铣切工装托架边缘铣切零件外形，并去除锐边及毛刺。铣切工具选择转速为20000转/分钟的高速手持铣枪。切割时应注意铣刀与零件表面尽量成垂直状态，避免铣到零件边缘线内。 （10）终检打包 对零件进行最终检验，并贴零件标示后进行包装周转。 4 设备配备 4.1 烘箱 设备工作温度160℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，循环方式采用上下流动形式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。烘箱带有上挂式滑道。有温度自动记录系统及报警系统。烘箱内腔尺寸不小于2.5m（长）×1.2m（宽）×2m（高），有效加热面积不小于2m（长）×1.5m（高）。 4.2 回火加热设备 可将40m2封闭区域加热至70℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。有温度自动记录系统及报警系统。 4.3 工具 4.4 工装 5 常见的质量问题 （1）雾气：透过玻璃观察，存在雾气般的模糊。 产生原因：使用不当的清洁剂（如酒精等）。 解决措施：可通过对玻璃表面进行抛光消除。 （2）细纹：玻璃内部有裂痕，出现银纹现象。 产生原因：玻璃在成型、回火、切割工序中由于内部应力释放不均产生的。 解决措施：无 （3）划伤：玻璃表面不同程度的凹陷。 产生原因：玻璃表面保护不当，在制造、周转等工序中对零件表面产生的划伤。 解决措施：测量划伤深度及面积。对于一定程度的划伤可通过打磨和抛光进行消除。 （4）畸变：玻璃的光学性能发生变形。 产生原因：由于对玻璃表面进行打磨、抛光不均匀，产生的视觉差异。 解决措施：通过光栅检验，划定畸变区域，进行进一步的打磨、抛光，直至完全消除。 6 结束语 通用飞机风挡玻璃成型工艺及工艺参数经过试验应证，不仅效率高，而且合格率高。实践证明上述成型工艺技术可行，而且满足产量大、低成本制造的要求。 玻璃制造论文:浅谈夹层玻璃的制造工艺及其生产和能源效率 [摘 要]夹层玻璃的制造工艺，主要是在两片或者是多片玻璃之间，夹持一层及多层聚合特，从而形成了“夹层”结构，并且经过热压以后形成的一种特殊的玻璃。但是它的主要的制作技术，还局限于传统的高压釜层压工艺中。这种加工技术能源效率低，消耗大，有待改善。 [关键词]夹层玻璃 制造工艺 能源效率 一.前言 随着工业科技的不断发展与进步，为了适应玻璃中间层的不断变化，追求更高的能源效率，夹层玻璃的生产工艺也发展起来，真空层压和快速熔合射频层压等制造技术也不断涌现出来。 二.夹层玻璃发展简述 夹层玻璃的主要组成，是通过高压釜、间歇式或者是连续式真空层压，及现场浇注以及快速熔合射频层压技术加工完成的。夹层玻璃一改传统玻璃又脆又硬的特点，广泛应用于车上风挡玻璃、透明窗口、营业厅等的隔离间断。夹层玻璃避免了传统玻璃在破碎的情况下出现的扎伤人、割伤事件上的发生。这种玻璃中间的夹层，可以使玻璃在损坏的情况下聚合玻璃碎片，从而减少玻璃碎片对人体的伤害。这种夹层玻璃还可以做为抵御冲击物与穿透物的攻击。从而具有安全性、隔音性以及太阳能量控制性等特性。所以还有绿色产品的特性。 夹层玻璃在早期，主要使用硝酸纤维素及醋酸纤维素做为夹层物。自1938年夹层玻璃被DUPONT公司用于汽车风挡玻璃以后，才大量的应用起来，也开启了夹层玻璃工业的序幕。自发明以来，发展至2009年时，我国的夹层玻璃产量已经高达4200万平方米。 三.夹层玻璃的制造工艺 PVB 在夹层玻璃中的使用范围较广，这是最早应用于工业玻璃中夹层的树脂。玻璃夹层制造工艺，高压釜层压工作，就是对这一层进行制造的工艺，这也是夹层玻璃制造工艺中的关键部位。这种材料的应用，直至今天在行业当中仍然占据着重要的位置。夹层玻璃制造工艺流程主要有：PVB 胶片的选用、保存 ，合片室的环境、玻璃片清洁度、合片方式、预热预压、高压釜内玻璃的操作技术等。 在这些制作工艺流程中，夹层玻璃的流程中，合片工艺、玻璃预热预压工艺、玻璃在高压釜内的操作这几种制作工艺，是制作流程中较有难度的工艺流程，对这几个环节的分析与研究，是保证夹层玻璃质量关键环节。所以对这部分的制作工艺进行深入的探讨。 1.合片操作工艺 对玻璃进行合片操作时，首先要选择适合玻璃宽度的PVB胶片，并且要保持胶片的清洁，避免用手直接接角胶片和玻璃，将PVB胶片自然展平，不要拉伸，对齐玻璃的内外片，不能有参差不齐感，要查看预留的标志是否重合，而后切除多余的胶片，在进行切割操作时，要使刀片保持倾斜，在合片边缘留出0.5mm ～2mm胶片，为了避免胶片收缩引起缩膜现象。合好胶片与玻璃合片以后，套真空橡皮圈，并查看密封条，在玻璃四周受到的拉力要均匀，然后对玻璃进行冷抽使合片中间的空气排除干净，且冷抽时间应不低于5min 2.玻璃预热预压工艺 玻璃夹合好PVB胶片，抽空空气以后，对合好的玻璃进行预热预压操作。进行预热预压操作的设备有三种，一种是预热预压箱，由于其设备简单且投资小、能耗低，所以被多家生产厂家所青睐。但是预热预压箱的缺点是效率低，无法适应产业化生产；传动型立式与卧式的预热预压机，这二种机械在生产上效率较高，适合规模化生产。二者区别是，在放置玻璃完成预热预压工作时，玻璃的放置方式，一个是立放，一个是平放。立式预热预压机对玻璃进行空气抽空操作时，对玻璃的弧度影响小。而卧式预热热压机对玻璃进行空气抽空操作时，由于玻璃平放，在自身的重力与抽真空压力的影响下，对玻璃的弧度产生影响。所以卧式预热预压机在对大规格玻璃的制作上更为适宜。 3.玻璃在高压釜内的操作工艺 高压釜内的制作工艺，是夹层玻璃生产的最后一道工序。经过预热预压处理的玻璃，为了使PVB胶片与玻璃合片更好的粘结在一起，还要经过恒温高压处理，才能够使用。恒温高压处理要在高压釜内操作，首先将粘合在一起的夹层玻璃的半成品，每片之间进行隔离，放入高压釜专用台架上，并使其牢固，然后紧闭釜门，对釜内加压充气，当釜内气压达到0.75MPa左右时，停止对釜内充气。这是由于夹层玻璃边缘未粘合牢固，为了使玻璃夹层中间的空间在压力的作用下溢出，而不致于空气从边缘处进入夹层内。釜内温度达到130℃左右时，立即停止加热，并保持这个温度。此时夹层玻璃已经能够粘合，对釜内进行二次加压，由于玻璃已经达到粘合温度，故这次加压不会使空气进入夹层中，待压力达到1.2MPa时，停止加压并保持压力平衡，持续经过1h～1.5h以后，降低釜内的温度到50℃时，开始对釜内进行排气降压，直至空气完全排出，开启釜门推出玻璃。夹层玻璃制作至此，还有收尾工作，即是对玻璃进行逐片检查，针对合格产品，进行修剪。割除周围多余胶片；对含有气泡和脱胶的玻璃进行挑选修补，重新进釜加压加温。 随着生产工艺的不断提高，大多数高压釜都具有自动控制的功能，在实际操作中，根据夹层玻璃自身特点与实际情况，进行加工。 四.合片后玻璃常出现的质量问题 由于夹层玻璃是针对玻璃片进行多层真空热压完成制作工艺的，故玻璃合片以后，会出现炸裂的现象，还有的玻璃出现弧度较差的情况，也有边缘夹杂气泡、卷缩或者是掺夹杂物等现象。这些现象都严重影响了夹层玻璃的质量。这些炸裂现象形成的原因主有这样几种： 1.玻璃成型以后，夹层玻璃的中间粘结层，由于内应力的作用下，导致玻璃自爆； 2.玻璃中间粘结层的内应力，主要是由于外片玻璃与内片玻璃在合片时，弧度的放置不吻合，致使二片玻璃在合片过程中产生夹层问题从而引起自爆； 3.玻璃在热弯过程中，如果降温速度过快，也会使玻璃出现梯度引起新的应力产生，造成自曝； 4.如果高压釜降温过快也会引起玻璃的炸裂现象； 5.玻璃经过热弯成型，这时为了促使玻璃成形而加大外力，玻璃应力不均时也会使玻璃产生炸裂； ， 6.在玻璃装入高压釜时，如果玻璃片直接接触金属，或者是边部夹子力度过大，都容易使玻璃炸裂。 7.合片后的玻璃炸裂的现象，在安装时的外力的作用下，也会发生。例如玻璃的弧度同安装位置的弧度不符，从而使安装时玻璃受到外力的作用较大，在使用一段时间以后，也会发生炸裂现象。 五.预防夹层玻璃自曝措施与能源效率分析 为了有效预防夹层玻璃的自曝现象，并从能源效率的观点出发，以预防夹层玻璃自曝现象为主，并要及时对存有气泡与空气的玻璃进行重新回收利用，即可以节约资源，又减少成本支出，使能源效率最大化。在对夹层玻璃自曝现象的预防，要从这样几方面进行改善： 1.弧度不吻合： 建议外片玻璃在出炉以后用记号笔在内片与外片相对应的部位进行明显的标记，避免二片玻璃的标记不同，要完全重合。在对玻璃合片的过程中要参照此标记进行合片，避免玻璃出现问题引起自爆的现象。 2.边缘脱胶现象： 在对玻璃进行包装与运输过程中，要用塑料布包覆，使用专用夹层玻璃封边防止胶胶病变现象，这对预防脱胶引起的曝裂效果较好。 3.胶合层气泡现象： 首先对夹层胶片要注意保管，对于开封的胶片，要24小时控制温度与湿度，温度在18℃-25℃内保存，温度保持在20%-30%左右为宜。 六.结语 夹层玻璃的生产工艺，主要是通过压力将PVB胶片夹到玻璃中间，起到避免玻璃碎片伤人、加固与防止攻击等作用。这种夹层玻璃最初使用于汽车的风档中，随着制造工艺的不断进步，使用的范围也越来越广，其制作工艺也在不断的提高。预压预热机的发展，使夹层玻璃的预热预压工艺有了进一步的提升，产业化的道路不断的发展起来。这为夹层玻璃的应用带来了广阔的发展空间，由于夹层玻璃能源消耗大的特点，所以在生产中，在精益求精，在加工过程中容易出现的自曝现象，要严格控制，并对产生气泡或质量不过关的产品实行回收利用，以利于资源节约，使能源效率达到最大化。 玻璃制造论文:玻璃钢加工制造管理中的问题和对策 摘 要：玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料，目前广泛应用于交通运输、石油化工、建筑造船、体育器械、机器电器、卫生洁具等领域，已经成为了一个初具规模的新型工业部门。文章在玻璃钢的加工制造管理中出现的问题的基础上，提出了解决措施。 关键词：玻璃钢；制造管理；问题；对策 玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料，简称FRP，起源于20世纪30年代的美国，在1958年引入中国，我国的玻璃钢加工工业发展于20世纪60年代。目前玻璃钢广泛应用于交通运输、石油化工、机器电器、厨卫洁具等领域，具有广阔的发展前景。目前玻璃钢生产已经成为一个初具规模的新型工业部门，哈尔滨乐普实业发展中心德州分厂就是在这样的背景下成立的，在玻璃钢生产领域占据一席之地。 1 玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢就是玻璃纤维、酚醛树脂和环氧树脂的结合物，在加工制造的过程中利用一定的工艺将这三种原料进行融合，最终形成的产品。目前在玻璃钢加工制造管理中出现的问题如下： 1.1 在玻璃钢加工制造过程中出现的问题 玻璃钢的加工制造包括对新工艺的使用的熟练程度、原材料的使用情况等。具体的问题表现如下： 第一，工人对玻璃钢加工制造的新工艺不能熟练的掌握。在众多的玻璃钢制造工艺中，哈尔滨乐普实业发展中心德州分公司已经引入了一些新型的制造工艺，比如缠绕工艺技术、固化工艺技术、加工与磨抛工艺技术、涂装工艺技术等，在很大的程度上提高了玻璃钢加工生产的效率。但是由于技术工人不能对这些新兴的技术工艺完全掌握，导致在加工生产的过程中由于技术失误产生问题，造成原料的浪费，降低了企业的生产效率。 第二，在加工过程中对原材料的浪费。在玻璃钢加工制造的过程中，一方面由于技术工人没有很好的节约意识，公司也没有明确的节约制度；另一方面因为技术工人对新型技术的掌握程度不是很高，导致在加工的过程中因为技术失误造成原料的浪费。 第三，在加工制造的过程中没有做好人员的保护措施。玻璃钢生产制造过程中有些原料会散发出有害气体，对工作人员的身体健康造成危害。在玻璃钢生产加工的过程中，没有做好防范措施，导致工作人员的身体健康没有受到很好的保护。 1.2 在玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢的加工制造管理分为人员的管理和材料的管理以及玻璃钢成品的管理。在管理中出现的问题如下： 第一，工作人员时间意识不强。工作人员的时间意识分为上下班的时间意识和在工作中的时间意识。一方面工人上班的时间意识不强，经常出现迟到、旷工等现象，在很大程度上影响了企业的生产效率；另一方面在生产过程中，对原材料的融化时间和玻璃钢的成型时间都应该严格把控，但是由于工作人员的时间意识不强，导致加工过程中的时间没有把控好，影响玻璃钢的生产质量。 第二，对原料的管理不完善。玻璃钢原材料类型不多，但是数量很大，在原材料的管理方面没有做好原材料的防水、防火、防潮措施，导致原材料的质量严重受损。另一方面没有及时的将原材料的数量和类型做好记录，有时会导致原材料的数量莫名的减少。 第三，对玻璃钢成品的管理不完善。玻璃钢成品的管理保存需要一个清洁的环境，安排专门的人员进行保存。但是在实际的生产制造管理中，一方面玻璃钢有可能露天放置，经受日晒雨淋，对玻璃钢的质量造成严重的损坏。另一方面，没有加强对玻璃钢成品的监管，很可能导致玻璃钢成品无故丢失的现象发生，给企业带来经济上的损失。 2 玻璃钢加工制造管理中问题的解决方案 针对玻璃钢加工制造管理中的问题，本文提出了如下解决措施： 2.1 玻璃钢加工制造环节解决问题的方案 第一，加强对工人进行先进工艺的教育。新型的生产工艺是提高企业生产效率的关键，玻璃钢的加工制造也是如此。目前玻璃钢加工制造出现了很多新型的工艺，要及时的把这些新工艺的技术要点和操作方法教给工作人员。进行教育的方式可以分成小组进行教授，根据加工过程的不同环节，将工作人员分为不同的小组，选取小组负责人首先进行新工艺的学习，然后由小组负责人在实际的生产中将这个新工艺的操作方法教授给其他的成员。这样不仅能加强新工艺的掌握程度，还能加强工作人员的纪律。 第二，严格控制原材料的使用。在玻璃钢的生产过程中要严格控制原材料的使用。首先要建立原材料浪费的惩戒机制，制定详细的惩罚措施，保证原材料的合理使用。其次，在熟练掌握新工艺的基础上，对原料的使用过程严格把控，减少在使用过程中因为打翻等意外操作造成的原料浪费。 第三，保护工作人员的身体健康。在玻璃钢的生产过程中会产生对人体有害的气体，所以要加强对工作人员身体健康的保护工作。在生产过程中佩戴口罩，有规律的组织工作人员进行体检，保证工作人员的身体健康。 2.2 玻璃钢加工制造管理解决问题的方案 第一，加强工作人员的纪律意识。企业制定明确的奖惩机制，对工作人员的工作绩效进行评定和考核，并加强监管体系，严格监督生产过程，保证上下班时间的准确性，保证生产过程中对时间的准确把控。 第二，完善原材料和玻璃钢成品的管理制度。在原材料和玻璃钢成品的管理方面要完善管理制度，安排专门的人员进行管理，在入库之前要做好记录，出库的时候要凭借领导批示的有效凭证才能领取。做好原材料的防水、防潮工作，做好成品的防雨、防日晒工作，保证原材料和玻璃钢成品的数量和质量。 3 结语 目前，玻璃钢生产已经成为了一个新型的工业部门，在生产领域应用广泛。在玻璃钢的生产过程中难免会出现一些制造或者管理上的问题，这些问题的解决要依赖制度和人员两方面的共同努力。做好玻璃钢加工制造管理中问题的解决对玻璃钢企业的安全生产和玻璃钢企业的可持续发展具有重大的意义。 玻璃制造论文:玻璃钢贮罐的成型工艺研究与制造 摘要：文章主要是设计制造一个玻璃钢贮罐，贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65℃。阐述了玻璃钢贮罐的工艺设计和整个制造工艺过程，包括玻璃钢贮罐原材料的选择、贮罐的工艺设计、缠绕成型过程。 关键词：玻璃钢；贮罐；喷射成型；缠绕工艺 随着缠绕技术的提高、工艺的改进，大型贮罐广泛应用于化工生产中。中复连众复合材料集团有限公司制造了直径21m，容积6000立方的大型玻璃钢盐酸贮罐，是目前全国乃至全球容积最大的玻璃钢贮罐。大型贮罐具有容量大，占地面积少，成本低等优点。玻璃钢贮罐根据所用贮存或运输的介质不同选用不同树脂体系作为粘结剂，通过改变树脂系统或采用不同的纤维增强材料调整玻璃钢贮罐产品的物理化学性能，通过贮罐结构层厚度、缠绕角和壁厚的设计制造出不同压力的纤维缠绕复合材料贮罐。本文主要论述了贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65℃的玻璃钢贮罐的工艺设计和制造工艺过程。 一、玻璃钢贮罐的防腐结构 玻璃钢贮罐的耐腐蚀性可根据使用条件设计，因此能满足耐腐蚀介质的使用要求，其防腐结构主要包括四层。 1.内衬层。内表层的功能是抵抗介质腐蚀，是防腐蚀结构的主要组成部分。其制造方法是用玻璃纤维表面毡、有机纤维表面毡或其他增强材料增强的富树脂层，要求含胶量达到90%，其厚度为0.25mm～0.5mm。 2.过渡层。过渡层的含胶量比内表层低，约70%-80%。采用短切纤维做成的短切毡铺成；其主要功能是防止介质渗漏。过渡层通常含有1200g/的短切原丝毡。 3.结构层。结构层是贮罐的主要结构，用来承受外载荷，由连续纤维缠绕成型，含胶量35%-55%。 4.外表层。外表层是贮罐结构层的外保护层，主要功能是保护结构层免受外界机械损伤和外界环境引起的老化，同时也是对贮罐外表面的装饰，其含胶量为60%～70%。 二、原材料的选用 根据制品的使用条件，贮罐中贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度65℃，树脂材料选用间苯型不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂耐酸，具有高热变形温度，此外还要有一定的力学承载能力。增强材料根据贮罐的使用要求及经济效益综合考虑选择中碱玻璃纤维，中碱玻璃纤维耐酸性好，成本低。根据贮罐的成型工艺，还选择辅助材料包括固化剂（引发剂）、促进剂、催化剂、阻聚剂、触变剂、防静电添加剂、填充剂等。胶液配置过程：首先抽样检验各种原材料是否合格，然后按照合理的配方向树脂基体中加入溶剂、固化剂、促进剂或其他辅助材料，充分搅拌，搅拌时间不低于2小时。配制不饱和聚脂树脂体系前配料应严格按照制定配方进行，配料容器应保持干燥、清洁、无渍物，不饱和聚聚树脂的固化剂和促进剂不能直接混合，以免发生危险。一般一次配制的胶液量不能过多避免浪费。 三、贮罐制造工艺设计 贮罐采用筒体和封头分开制造，筒体和封头的拐角处理对贮罐设计极为重要。在筒体和封头的结合拐角处设计成一定的圆弧过渡区，并进行有效补强，加强逐层递减，避免截面上突变产生应力集中。 1.贮罐封头成型。贮罐封头结构主要包括内衬层和结构层。贮罐封头内衬层成型。①根据工作的环境条件、温度制定合适的的树脂配方，配置内衬层的树脂，要求含胶量达到90%以上，一次配料量要根据制造进度和用量而定。胶液的配置需根据现场的工作条件及时调整配置。②内衬层制作采用喷射成型工艺，模具采用钢制模具，钢制模具应平整并保持干燥，表面均匀涂刷脱模剂。采用进口喷枪喷射玻璃纤维纱，根据铺层设计要求进行内衬层喷射成型。③检验。内衬层树脂含量高，具有很好的防腐防渗作用。如果发现缺陷，应采取补救措施。④内衬深度固化，脱模。贮罐封头结构层成型。封头结构层采用喷枪喷射纱与玻璃布铺设交替进行。 2.贮罐筒体成型。贮罐筒体结构主要包括内衬层、过渡层和结构层。贮罐筒体内衬层和过渡层主要起防腐防渗作用。筒体内衬成型与封头内衬成型工艺及原材料相同，采用喷枪喷射成型，铺设完毕后检验、深度固化。内衬层树脂含量要求达到90%以上。贮罐筒体过渡层也采用喷枪喷射成型，但含胶量要求比内衬层低，达到70%即可。贮罐筒体结构层。贮罐筒体结构层采用连续纤维缠绕成型，通过设计合理的缠绕工艺和缠绕线型采用计算机控制缠绕成型设备缠绕成型。 3.贮罐整体加强。贮罐整体加强采用喷射纱、环向与交叉缠绕交替进行，在缠绕过程中不断调整缠绕设备及缠绕参数，通过调整内衬转速及纤维张力，达到贮罐壁的树脂含量要求。纤维缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按一定规律缠绕到指定的芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。将组装好的贮罐筒体和封头接入计算机控制缠绕成型设备，缠绕成型设备选择计算机控制缠绕成型设备，在使用设备前需完成一些准备工作包括缠绕设备的检验、调试和线型相关程序的输入。认真检查缠绕成型设备运转及工作部位是否正常，特别细心检查浸胶系统是否有堵塞现象，确保缠绕过程的运行稳定和工作精度。缠绕成型。①调节纤维的张力，用张力器测量纤维张力，并调节张力控制机构。②将预先配好的胶液倒入胶槽中，进行纤维的浸胶和挤压过程，将浸胶后的纤维分组，通过分纱装置后集束，引入绕丝嘴。③按设计要求进行设定线型的缠绕，缠绕时通过调节浸胶装置控制纤维含胶量。注意观察纤维的排纱状况，避免出现纱片滑移、重叠或出现缝隙等情况，缠绕过程中还需将贮罐产品表面多余的胶液刮掉。在缠绕封底与筒体拐角应力集中区时，需用短切纤维毡局部加强，注意调整缠绕角及封头包角，减少应力集中。④生产过程中保持整个生产现场清洁卫生。缠绕中应不断调节张力，及时添加新胶液，清除胶辊上的纱毛和滴落在缠绕设备上的胶液。⑤当缠绕贮罐的厚度达到设计要求的厚度时停止缠绕，卸下产品，准备固化。产品的固化。采用远红外线烤板加热固化，因为加热固化可以提高化学反应速度，缩短固化时间，缩短生产周期，提高生产率。本设计选用1℃，既可以提高生产周期，提高生产率，又不至于影响玻璃钢制品的质量。保温时间由树脂发生聚合反应所需的时间和传热时间决定，冷却阶段降温速度要恒定，防止使制品产生内应力，并且要尽量缩短生产周期。 4.外保护层制作。外保护层作为贮罐防止外界环境侵蚀及抗老化作用的关键层，严格使用设计树脂配方，保证树脂含量及设计厚度，不允许有气泡、干斑等直观缺陷；本次设计外表层用树脂腻子修补后进行喷漆处理。外表层制作完成后，严格按照设计尺寸对整个玻璃钢贮罐进行修整、后处理，然后再常温固化。 玻璃钢贮罐具有轻质高强、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长等特点，用于储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、制药、运输等行业。采用缠绕成型工艺制作玻璃钢贮罐具有可设计性，设计灵活性大，结合先进的施工工艺可使玻璃钢贮罐罐壁结构性能优异，而且玻璃钢贮罐的检修费用低。 玻璃制造论文:探究玻璃钢模具的制造工艺 【摘要】本文主要对玻璃钢模具的制造过程以及技术进行阐述，从制造玻璃钢模具的技术条件、制造工艺准则、材料、模具胶衣的喷涂和模具铺层理等几个方面进行研究，对于提高玻璃钢模具的制造质量具有一定的借鉴价值。 【关键词】玻璃钢 模具 制造 工艺 玻璃钢属于一种较为特殊的复合材料，其具有耐腐蚀、耐老化、导热系数极低等优点被广泛的应用于机械制造行业、建筑工程行业等，如被用作汽车的外壳材料、家用设备、环保材料等。可见。玻璃钢在材料市场的份额必将会进一步增大。 对于玻璃钢的制造来说，模具的设计与制造是玻璃钢整个制造过程的核心部分，若要提高玻璃钢的质量特性，就需要从玻璃钢模具的设计制造方面进行必要的研究，本文将着重论述玻璃钢模具的制造工艺以及相关的技术条件。 一、玻璃钢模具制造的技术条件 玻璃钢模具的制造玻璃钢模具应满足下面几点要求：①收缩和变形要与原设计精度保持一致；②要有良好的表面光洁度；③能反复多次地承受固化时的放热、收缩，脱模时的冲击，模具使用寿命要长。以下为玻璃钢模具在进行制造过程中所需要的技术条件： 玻璃钢模具制造对于温度以及湿度具有一定的要求。如在制造阴模以及阳模的过程中，均需要保证一定的操作温度，温度应该保持在25℃左右，不得低于22℃，不得高于28℃。湿度会对模具的合模、胶衣以及的固化均有一定的影响，玻璃钢模具制造的理想湿度为40～60℃。 对于玻璃钢模具的制造工序以及相关的技术条件应该严格控制。玻璃钢模具制造的环境需要进行严格的净化控制，如制模车间的洁净度应该较高，同时在模具制造过程中需要提供高品质的洁净度较高的空气源。此外，安排适宜的制模时间表是制造好模具的因素之一。不管是采用传统的铺层方法还是选用新的低收缩系统，所需求的时间均由这些原辅材料的化学特性决定的，企图走捷径或加速工艺，都将对模具的质量产生不良的影响。 二、玻璃钢模具的材料选择 一般来说，玻璃钢模具的质量与材料的选择有较大的关系，无论是使用性能还是玻璃钢制品的寿命均与模具树脂的选择存在着一定的联系。 （一）模具用胶衣树脂 脱衣层的耐久性影响着玻璃钢模具的的寿命。制品的光泽度脱衣树脂的质量有着一定的联系。 模具所使用的脱衣树脂的选择原则为：①固化时的放热和收缩要小；②胶衣层具有优异的耐断裂、耐冲击性能；③胶衣层要有优良的耐热性、光泽度和硬度；④要有良好的涂刷性；⑤要与制品胶衣的色调相反。 （二）增强层树脂 增强层树脂主要用于玻璃钢模具的铺层工序，对于玻璃钢模具的耐久性以及变形性具有一定的联系，对于精度要求以及尺寸要求较高的模具，应该科学的选择增强层树脂。增强层树脂的选择原则是：固化收缩要小；韧性好；有易操作的黏度；耐热性好。模具的变形取决于树脂的固化收缩率，选择固化收缩率小的树脂，并使其缓慢而完全的固化，是制得优质玻璃钢模的关键。 二、模具胶衣的喷涂 玻璃钢模具的制作需要经过较多的工艺过程，其中包括喷涂模具胶衣、模具的铺层、脱模等工艺。模具胶衣的喷涂是模具制造中的关键工序，模具的胶衣相当于模具的“内脏”，后期的结构骨架以及铺层操作都是为胶衣的喷涂服务的。模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。 模具胶衣喷涂的具体工序内容为，在已精加工的木模表面上涂刷脱模剂或脱蜡剂机进行清洁、抛光处理，需要使用毛巾进行擦拭直到无胶衣模具具有镜面效果为止。待模具干燥后便可开始涂刷或喷涂胶衣。胶衣层厚度一般是0.4～O.6 mm，树脂用量为500～600 g/m2。涂刷后在室温（20～25℃）下放置至凝胶，凝胶后在40℃～50℃下加温固化1～3 h。第5次操作放置6 h以上。防滑面、形状复杂的地方上完脱模蜡之后，建议涂一遍多次脱模剂，如用硅烷脱模剂涂刷一次，到连续使用40～60次为止，正确对模具进行脱模操作可以延长模具的使用寿命。 三、模具铺层 在玻璃钢模制造过程中，我们多选用热变形温度较高、热收缩率较低的材料作为喷涂材料，如常选用的材料为苯树脂、乙烯基树脂、玻纤增强材料等。模具积层是从糊制首层开始的首层的质量要求是非常高的要避免一切模具完成后的再修理或对胶衣造成破坏的可能性。根据模具形状的复杂程度，糊制首层时纤维选用表面毡、的短切毡，积层时必须用铁滚仔细滚压铺层，确保所有气泡已赶净，并保证合理的树脂与纤维比例。当首层固化后，要对铺层做认真全面的检查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能发生问题的地方。如发现气泡等缺陷，必须小心的将气泡去掉，并重新修补好创面。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80-90%时，就可以进行下一铺层。 四、总结 综上，对于高品质玻璃钢的制造需要严格控制每一个工艺规程，特别对于一些关键工序来说，需要按照相关的技术条件进行工序操作，从而能够从本质上提高玻璃钢模具制品的质量。 玻璃制造论文:环氧玻璃钢管高效制造技术的研究 摘要：本文是以环氧树脂系统固化的特点与内加热固化优势，讨论快速高效的玻璃钢制造技术。 关键词：环氧玻璃钢管，内加热固化，树脂迁移运动，催化型固化剂 1前言 纤维缠绕环氧玻璃钢制品，上至高精尖如火箭发动机壳体， 下至民用的工业产品如气瓶、化工和油田管道，大都采用酸酐固化剂环氧树脂基体。因为这类配方工艺性能较好，制品也具有良好的机械和物理、化学性能。成型时产品要加热固化，通常是置入固化炉中进行。这种制品进炉固化的方式被称为“外加热固化方式”，或简称为“外固化”。外固化的特点显而易见是初始温度场为外高内低，即传热方向由外部空间指向制品的中心轴线。 与外固化方式对应的即是“内加热固化方式”简称为“内热式”固化，它是通过先加热制品内部的芯模来实现的。这些都为纤维缠绕工艺的“内热式”技术提供了可借鉴的类比模式。对于玻璃钢管这类形体仅为简单柱状体的制品，较为容易实现芯模的内加热固化；前提是只要再配以适宜的、能快速固化的树脂配方，就能够实现环氧玻璃钢管道快速、高效的工业化制造过程。 此外内加热模具可获的所希望的胶液流动分布状态及胶液含量，改善纤维持续浸渍，并有利于微气泡的散出，从而提高制品质量，同时节约能源。 2内加热式固化 内加热固化是通过模腔中的较小热阻的金属管壁直接传给欲固化的玻璃纤维层。这种快捷的方式会很快使制品升温，可以恰到好处的引发环氧树脂的凝胶和固化反应。如果工艺条件设置得当时，可以在数分钟内完成树脂固化的全过程。 2.1内加热固化系统 内加热式芯模可以按照供热介质的不同，分为电、油、水和蒸汽几种内型。本文主要讨论电加热。 内加热传热介质向模具钢管壁输送热量，使其温度快速上升，通过传导又将热量传附在模具上的缠绕层。当温度升限达到一定温度时缠绕层所含的树脂就会逐步出现升温、粘度下降、流动迁移，进而凝胶、粘度上升、凝胶结束、进一步交链成为三维网状结构；即完全固化和后固化的过程。反应完成后，再输送冷却介质使芯模迅速冷却，将出现制品与模具因“热胀冷缩”滞后产生的空隙，以便顺利脱模。 2.2内加热与树脂迁移运动 环氧树脂在使用酸酐类固化剂时，必须添加叔胺或季胺等促进剂，以使产品性能优良。缠绕结束后便开始固化，内热式芯模将热量传给制品，树脂受热后粘度下降，使纤维能更好地继续浸渍，并有利于微气泡逸出。在这一阶段还发生了树脂分子的迁移运动，分子受热后增加了运动的能量，有了迁移运动的可能。而内热式芯模使得模上的温度场是内高外低，这个温度差便函是凝胶以前树脂分子迁移运动的动力。迁移运动的主方向由外向内，这是因为内层树脂温度高、粘度低，使得内层阻力减小，外层树脂向内迁移。这一物理过程伴随着环氧基开环加成聚合反应历程而受限制，直至树脂分子反应到凝胶为止。树脂迁移运动的结果 是在玻璃钢管道内壁形成了一层富树脂层。这一因热动力自动生成的富树脂层具有优良的力学与化学性能，正是此类管道得天独厚之处。 比较外热式与内热式，二者树脂迁移运动方向恰好相反。外热式由内向外，一般在固化炉中固化的环氧树脂管道内腔表层的树脂不够丰满，甚至有“缺胶”痕迹，用肉眼就可辩别。其物理原因正是由于凝胶前树脂分子迁移运动所致。 2.3热膨胀与加压固化 纤维缠绕成型的特点是经过杆系磨擦带着较大张力的纱束，紧紧地包裹住钢质芯模。缠绕完毕后，钢模壁便承受着相当大的压力。如果工艺不严格，纤维张力会散逸。 内热式固化给纤维缠绕层带来益处。炽热的加热介质使模体迅速膨胀，而紧裹模体的纤维缠绕层反成为模体膨胀的约束,于是，在树脂系统凝胶固化时玻璃钢层是在内加压状态下进行。这不但使松弛的纤维重新张紧，而且使用权内表层结构更加密实。 3促进剂的作用 众所周知，环氧树脂的固化剂一般分为胺与酸酐二大类。其实凡能打开环氧树脂环进行加成聚合反应的物质皆可称为固化剂。对于加成聚全反应，固化剂本身已加入其中成为网状组份之一。若其使用量过少，则尚有未能反应的环氧基，故反应不彻底。因此就有一个恰当加入量问题。 以阳离子或阴离子方式使环氧树脂的环氧基开环进行加成聚合，而其本身并不加入到网状结构中去的物质，就是所谓“催化型固化剂”即通常所谓的“促进剂”它不存在等当量反应的适宜量，其增加量仅使用权反应速度加快而已。 要与内热式固化相适应使树脂快速固化，须选用全程的促进剂，较合适的为叔胺或季胺类物质。 3.1潜伏性固化剂 潜伏性固化剂种类繁多，对纤维缠绕玻璃钢来说应用较多的是“热溶解型”，如双氰胺、咪唑化合物以及多胺盐类等。 其它的多胺盐也有类似特性。利用多胺盐在指定的温度下进行固化反应，而在此之前充分利用其潜伏期对胶液粘度增长较小的特性进行缠绕成型，这正是快速高效制管物理机制的妙用。 3.2凝胶曲线与固化温度 作出环氧树脂系统的凝胶曲线对制定合理的固化温度十分重要。通常通过实验测出不同温度下的凝胶时间并作图，见图1用以指导工艺实践。 4实验 NOL环试样制作与原材料 胶液配置比例： 胶液配制程序：根据试样需用量，按比例称好各种材料。依次将环氧树脂、液态酸酐、增韧剂放入容器，搅拌均匀。添加二甲基苄胺，充分搅拌。失效时间为6小时。胶液温度为30℃—40℃。 内模加热固化温度为180℃，时间30—40分钟，在烘箱中80℃固化一小时。取样加工至规定尺寸，加工的试样表面平整、光洁、无裂纹，颜色为浅黄色，没有局部发白、缩孔、气泡、起层及缝隙。 单向NOL环力学性能 测试结果表明采用内模加热NOL环复合材料力学性能优异，且该树脂任性好、与玻璃纤维界面粘结强度高、耐疲劳性能好。 4 结论 通过实验 证明内加热式芯模可以快速高效的解决纤维缠绕环氧玻璃钢制品的制造问题，解决了环氧玻璃钢不能快速高效进行工业化生产的技术症结，为玻璃钢的高效制造提供了技术保障。 玻璃制造论文:浅谈无碱玻璃纤维制造过程的职业病危害因素 摘要:通过分析无碱玻璃纤维的生产过程，识别无碱玻璃纤维制造过程存在的职业病危害因素，提出职业病危害的防护措施，以更好的保护作业人员的健康。 关键词:玻璃纤维 职业病危害 1、概述 玻璃纤维是采用玻璃球或废旧玻璃经过一系列加工而成的玻纤半成品，其细度为0.003mm-0.006mm，细如丝，软如棉、抗拉力强，颜色银白、无毒无味、耐酸、耐碱、耐碱、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好，是一种性能优越的无机非金属材料，已被广泛应用于交通、能源、建筑、航空、航天、环境保护、国防等行业。 玻璃纤维大致分为:中碱纤维、无碱纤维、高碱纤维。中碱纤维主要用于玻璃钢、防腐、防尘、墙体、装饰等；无碱纤维主要用于电子、信息等方面；高碱纤维在我国未得到较好的开发和利用。下面将着重分析无碱玻璃纤维制造过程中存在的职业病危害因素。 2、无碱玻璃纤维的生产过程 2.1玻璃成分及原料成分 (1)玻璃成份 （2）原辅料成分 无碱玻璃纤维池窑拉丝生产使用的原辅料主要有：叶腊石、石灰石、硼钙石、石英砂、萤石、芒硝、纯碱等。 2.2生产设备 无碱玻璃纤维生产制造过程中的主要设备有：螺旋给料机、气力混合输送装置、配料仓、单元窑、拉丝机、浸润剂配制釜、烘干炉、无捻粗纱络纱机、短切机组、短切毡机组等。 2.3生产工艺 按玻璃配方选择矿物原料，各种矿物原料以合格粉料进厂，由配料车间配料并通过气力输送分配阀输送至窑头料仓，供投料机使用。配合料在单元窑内熔融、澄清、均化后，流入Ｈ型成型通路。熔化良好的优质玻璃液由设在通路底部的多排多孔拉丝漏板流出形成纤维，经涂敷专用浸润剂后，大部分被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼，或一部份在线短切成短切原丝；拉丝机拉制成的原丝饼经烘干后，供下道工序专用设备加工制成无捻粗纱、短切原丝、短切原丝毡等玻璃纤维制品。 (1)配合料制备 池窑拉丝用“E”玻璃原料大部分为干燥的微粉原料，极易产生粉尘，所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。配合料经上料输送系统、电子称量系统、气力混合和输送系统送至玻璃熔制工段。 (2)玻璃熔制 玻璃熔制系统主要由单元窑、成型通路、燃烧装置、鼓泡系统及自控系统等部分组成。 (3)玻璃纤维成型 玻璃液从铂铑合金多排多孔漏板流出后，被冷却器强制冷却和拉丝机高速牵伸成型为纤维，成型后的单丝经涂油器涂敷浸润剂并集束或分束后，大部分通过拉丝机的排线装置有序地卷绕在拉丝机上，形成原丝饼；一部分短切为短切原丝。 (4)浸润剂的制备 浸润剂原料主要为各类树脂和化学溶剂，在配置车间按玻璃纤维的种类要求在配置釜釜内混合后经管道输送至玻纤成型工段。 (5)玻璃纤维制品加工 将单股玻璃纤维经络纱机合成多股纤维或者将长纤维丝且为短丝，最后经成品检查并包装入库。 3、职业病危害因素分析 通过对无碱玻璃纤维生产中使用的原辅料及工艺过程的调查、分析，依据《职业病危害因素分类目录》、《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》和《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分 物理因素》，识别分析该生产过程存在的主要职业病危害因素有：苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温。 4、防护措施 结合无碱玻璃纤维的生产工艺，针对该过程存在的职业病危害因素分析，提出以下防护措施： 4.1防尘毒 配合料制备过程采用密闭的气力输送和气力混合方式，防止粉尘逸散至作业环境。 在络纱、短切等玻纤成品加工设整体和局部的通风除尘系统。 在浸润剂配制场所设置通风排毒系统。 玻璃纤维生产过程尽可能采用先进的工艺设备，提高工艺过程的自动化控制程度，避免作业人员直接接触有害因素。 4.2防噪声 选用低噪声设备，尽量采用自动化操作，使操作工位于密闭隔音的操作室内。 4.3防高温 窑炉和拉丝工段的烘房采用高厂房，屋顶开天窗，充分利用自然通风排出余热；窑体和烘房采用保温措施，减少热量散发；在车间办公室、休息室等设置空调系统；为作业人员提供含盐清凉饮料。 5、个人防护 依据《劳动防护用品监督管理规定》、《劳动防护用品配备标准（试行）》和《个体防护装备选用规范》的相关要求，为接触粉尘的人员定期发放符合要求的防尘口罩；为接触尘毒的操作人员发放防毒口罩或防毒面具；为噪声作业人员配发符合国家标准的个人防护耳塞。 6、综述 玻璃纤维生产过程中存在苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温等多种职业病危害因素，建议从事该行业生产的企业按照相关标准规范的要求设置防护设施，同时为从业人员配备个人防护用品，保护从业人员的身体健康，同时加强企业的职业卫生管理，达到安全生产的目的。 玻璃制造论文:精密模压技术于光学玻璃的制造研究 摘 要：本文通过阐述精密型料成形技术，非球面透镜的压型制程，详细介绍了低熔点玻璃精密模压制造技术的工艺特点以及适用性。 关键词：光学玻璃；非球面透镜；精密模压 一、前言 玻璃精密模压制造技术特别适用于批量生产各种具有特殊结构的高精度中小口径透镜，尤其是那些用传统加工手段难以实现的光学玻璃元件，如小口径薄型透镜、高次非球面镜片、微透镜阵列、衍射光学元件和自由曲面光学元件等由于精密模压技术能够大批量直接模压成型精密的非球面或自由曲面光学零件，使得非球面玻璃光学零件被广泛使用成为可能。因而给光学系统设计带来了新的变化和发展，不仅简化光学系统结构、缩小体积、减轻重量、节省材料、减少了光学零件镀膜和工件装配的工作量从而降低成本，而且还改善了光学系统的性能，提高了光学成像的质量。这项技术的普及推广应用是光学行业在光学玻璃零件加工方面的重大革命。 二、精密模压制造技术的工艺特点以及与传统工艺的比较 作为成本相对较高的精密模压技术，其最大的优势在于批量制造非球面透镜。非球面透镜的主要应用有光纤耦合，DVD读取头，手机镜头，数码相机镜头等。在很多情况下，光学设计采用非球面，能够得到球面光学零件难以达到的光学性能，如提高系统的相对孔径，增大视场角，改进像质，改善光照度均匀性，缩短工作距离，减少镜片数量等，从而简化光学系统结构，减轻重量。因此，非球面常常应用于大视场，大孔径，像差要求高，结构要求简单的光学系统中。非球面光学零件因其优良的光学性能而日益成为一类非常重要的光学元件。 非球面零件可分为回转对称非球面，非回转对称非球面，无对称中心非球面，阵列表面四类。其中最常用的回转对称非球面。它是一条二次曲线或高次曲线，绕曲线自己的对称轴旋转所形成的回转曲面。 设一条直线z为回转轴，z轴也是光轴，非球面上任意一点到光轴的距离为r，非球面定点在z=0处，则回转对称非球面方程为： 式中，第一项是这个非球面的基面，它表达了一个二次去面；后面各项是这个非球面的高此项，它是偏离二次去面的表面特征，既非球面是在二次去面的基础上作一些微小的表面变形，可以达到校正相差的目的，由于一个非球面可以有多个量可以选择，和球面仅有一个c两选择相比，非球面有很好的作用，可以有一个非球面产生几个球面结构的作用。 玻璃精密模压制造技术大体上可以分为3个部分：精密模具设计与制造、热压成形工艺和模压玻璃。其中模压玻璃包括预型片设计与制造以及模压后玻璃光学性能的变化两部分。模压透镜的光学精度与这3个部分紧密相关。不同于材料去除型加工方式，精密模压制造技术首先在无氧环境中将置于高精度模具内的玻璃预型片加热到适合模压的温度，经由模芯表面施压转移面形，继而保压退火去除压力分模，最终只需一道工序即可得到模压透镜，工艺流程简单，生产效率高。由于在制造过程中，不需要对镜片进行装夹固定以及局部接触施加压力铣磨抛光，因此不会产生传统加工方法中难以避免的薄型镜片因机械应力而变形的问题。只要模压条件正确设置，工艺稳定，模压镜片的面形和结构将具有良好的精度和一致性。 采用玻璃精密模压方法进行透镜加工，与传统的加工工艺相比具有如下优点（见图2.1, 图2.2） ： （1）一般只需一道模压工序即可得到最终的光学元件，不需要传统的粗磨、精磨、抛光等工序，即可使光学元件达到较高的尺寸精度、面形精度和表面光洁度。 （2）能够节省大量的生产设备、工装辅料、厂房面积和熟练的技术工人，使一个小型车间就可具备很高的生产力。 （3）可很容易经济的实现精密非球面光学零件的批量生产。 （4）只要精确地控制模压成型过程中的温度和压力等工艺参数，就能保证模压成型光学零件的尺寸精度和重复精度。 （5）可以模压小型非球面透镜阵列。 （6）光学零件和安装基准件可以制成一个整体，结构更加紧凑。 （7）因为不使用研磨液和抛光粉等颗粒材料，且玻璃预制片不会产生加工去除废料，是一种环保技术。 目前批量生产的模压成型非球面光学零件的直径为2～35mm，直径公差为±0.01mm ；厚度为0.4～25mm，厚度公差为±0.01mm；曲率半径可达5mm；面形精度为1.5λ，表面粗糙度符合美国军标为60/40。 三、精密型料成形技术与模压技术介绍 玻璃光学零件模压成型技术是一项综合技术，需要设计专用的模压机器，采用高质量的模具和选用合理的工艺参数。成型的方法，玻璃的种类和型料，模具材料与模具制作，都是玻璃模压成型中的关键技术。 精密型料成形技术早已成熟，各光学玻璃厂已用于批量制造。Matsushita电器公司和Sumita光学玻璃公司1994年的专利叙述了一种制造精密型料的方法 。基本原理示于图3.1。玻璃配合料在铂坩埚1中熔化、澄清、均化后从流料管9流Ltl。流料管温度由加热器8控制。模具10置于轨道12上，由传动机构带动在各工序之间移动。加热器11用于模具10的加热。流料管流出的玻璃置于模具10上，达到设定的质量时，模具10快速下降，玻璃料滴与流料管分离，形成类似于火焰抛光的自由表面，表面张力保持玻璃表面光洁。玻璃冷却到一定温度后，由加压机构2、模具6加压成所需的尺寸。设计不同形状的模具以得到不同规格的型料。加压后的玻璃由取出机构3、5取出。整套装置密闭，可通AtB氧化性保护气体以保护模具表面。 成型方法：由于热压成形工艺特别是退火速率对玻璃材料的折射率和色散系数有较大影响，因此，对玻璃光学性能有较高要求的模压透镜．需要在设计之前初步确定热压成形工艺．通过预估或试验来获得玻璃折射率和色散系数的变化量，优化光学设计，从而保证模压后透镜材料特性的实际值满足设计公差要求。然后根据最终的透镜设计完成精密模具和玻璃预型片的设计与制作。 玻璃之所以能够精密模压成型，主要是因为使用了与高温软化的玻璃不发生粘连的模具材料。原来的玻璃透镜模压成型法，是将熔融状态的光学玻璃液倒入高于玻璃转化点50℃以上的低温模具中加压成形。这种方法不仅容易发生玻璃粘连在模具上，而且产品还容易产生气孔和冷模痕迹（皱纹），不易获得理想的形状和面形精度。后来，采用特殊材料精密加工成的压型模具，在无氧气氛中，将玻璃和模具一起加热升温至玻璃的软化点附近，利用模具对玻璃施压（见图3.2）。接下来，在保持压力的状态下，一边冷却模具，使其温度降至玻璃的转化点以下（玻璃的软化点时的玻璃粘度约为107.6泊，玻璃的转化点时的玻璃粘度约为1013.4泊）。这种将玻璃与模具一起实施等温加压的办法叫等温加压法，是一种比较容易将模具形状表面精密复制的方法。这种方法缺点是：加热升温、冷却降温都需要很长的时间，因此生产速度很慢。为了解决这个问题，于是对此方法进行了卓有成效的改进，即在一个模具装置中使用数个模具，以提高生产效率（见图3.3）。然而非球面模具的造价很高，采用多个模具势必造成成本过高。针对这种情况，进一步研究开发出与原来的透镜毛坯成型条件比较相近一点的非等温加压法，借以提高每一个模具的生产速度和模具的使用寿命。另外，还有人正在研究开发把由熔融炉中流出来的玻璃直接精密成型的方法。 现在最有代表性的模具材料是：以超硬合金做基体，表面镀有贵金属合金和氮化钛等薄膜；以碳化硅和超硬合金做基体，表面镀有硬质碳、金刚石状碳等碳系薄膜；以及Cr2O-ZrO2-TiO2系新型陶瓷。模具材料需要具备如下特征：（1）表面无疵病，能够研磨成无气孔、光滑的光学镜面；（2）在高温环境条件下具有很高的耐氧化性能，而且结构等不发生变化，表面质量稳定，面形精度和光洁度保持不变；（3）不与玻璃起反应、发生粘连现象，脱模性能好；（4）在高温条件下具有很高的硬度和强度等。 四、光学非球面透镜应用 目前光学玻璃透镜模压成型技术,已经用来批量生产精密的非球面透镜。归纳起来，使用非球面透镜可以取得的效果， 大体上有以下几个方面：第一可以提高成像质量等光学性能；第二可以实现大口径等高规格镜头；第三可以减少构成镜头的镜片数；第四可以减少镜头全长，利于镜头的小型化。 其应用主要用于制造军用和民用光学仪器中使用的球面和非球面光学零件，如各透镜、棱镜、以及滤光片等；在光通信方面如光纤耦合器中的应用；在光盘机、光纤耦合装置以及条形码扫描器 等一些产业规模很大的光电仪器中的应用；制造照相机取景器非球面透镜、电影放映机和照相机镜头的非球面透镜等。 五、结论 非球面玻璃透镜模压在日本，韩国及台湾地区经过多年的探索，目前已经用于大规模批量生产。目前我国在玻璃透镜模压的开发处于起步阶段，虽然在低熔点玻璃的开发通过与日本玻璃生产厂商的合作近几年发展很快，不断有新的牌号填充空白领域，但在非球面透镜精密模压大规模生产方面与国外差距较大，压型设备及模具还受制于进口。国内少数几家公司已经开始探索批量生产模压非球面透镜，但由于模具需要整套进口，所以成本较高， 而且生产的透镜良率较低。鉴于这项技术本身具有很高的经济和军事价值，因此我国深入开展此方面的研究具有十分重要的现实意义。 玻璃制造论文:玻璃钢面板的制造工艺研究论文 摘要：玻璃钢属于一种复合型材料，其既具有玻璃的耐高温、耐腐蚀、透明性等特点，也具有钢铁的硬度和不易碎属性，其很好地结合了钢铁和玻璃的属性优势，目前已经成为了建筑行业重要的施工材料。文章针对玻璃钢面板的制造工艺进行研究，分析了玻璃面板的优越性、制造工艺相关问题，并对玻璃钢面板的发展做出新的展望。 关键词：玻璃钢面板；制造工艺；复合型材料；建筑行业；优越性；先进性 近年来，随着我国市场经济快速发展，工艺水平不断提升，材料工程技术日益成熟，玻璃钢面板应用变得越来越广泛。玻璃钢作为一种新型的复合材料，其被广泛应用于各行领域，例如玻璃钢面板材料被广泛应用于家电制造、船舶制造、汽车、制造零件以及玻璃纤维增强塑料等方面。近年来，国家加强了金属消耗管理和控制，很多材料消耗考虑到节约问题，发明新型节能材料势在必行。本文针对玻璃钢面板制造工艺进行研究，比较性地分析了玻璃钢面板的优越性和先进性，探讨了玻璃钢面板新技术的发展趋势。 1玻璃钢面板工艺简介 玻璃钢（FRP）即通常所说的纤维强化塑料，指的是环氧树脂、增强不饱和聚酯、酚醛树脂基体。玻璃钢主要以玻璃纤维或者制品作为增强材料的增强塑料。玻璃钢具有质轻、坚硬、不导电、机械性能较高、耐腐蚀等特性，其能够替代钢材制造机械零件。近年来，玻璃钢技术发展日益成熟，作为塑料基的增强材料，玻璃纤维已经扩大到了很多方面。各种类型的纤维材料制成增强塑料，导致了增强塑料的类型逐渐增多，而玻璃钢材料逐渐成为了新型增强塑料的一部分。随着人们对于环境卫生要求越来越高，新型材料的安全性、环保性、节能性等均被很多制造企业所看重，而玻璃钢面板很好地满足了这些条件。 2玻璃钢面板的优越性比较研究概述 玻璃钢面板被广泛应用于各行各业，而且其优越性比较突出，下面将针对电器市场上的玻璃钢面板和不锈钢面板的燃气灶性能进行比较，分析出玻璃面板的优越性。 2.1材质比较 不锈钢属于耐空气、水以及蒸汽等弱腐蚀介质和酸碱盐侵蚀的化学腐蚀钢材。不锈钢经过多年使用之后还可能保持原来的模样，其耐用程度很高，但是钢材的消耗相当大，不锈钢的燃气灶所有器件均需要金属，甚至螺丝钉都需要钢材。玻璃钢面板属于一种预应力玻璃，为了提升玻璃钢的强度，通常会采用化学方法和物理方法来挤压玻璃，玻璃承受外力之前要抵消表层应力，进而提升玻璃钢的承载能力。玻璃钢面板的材质主要是由硅元素构成的，其元素储量在地球上非常庞大，因此材料易取、方便生产。 2.2安全性比较 不锈钢的燃气灶在工作的时候，其灶头温度相当高，而且燃气灶不锈钢面板的隔热问题经过特殊处理得以解决。因此即使燃气灶工作时间相当长，面板的温度也仍然如常温一样。玻璃钢面的燃气灶出现过爆炸事件，因此很多用户非常担心玻璃钢面板的安全性。玻璃钢面板本身不具备爆炸条件，但是用户在使用过程中操作不当则很容易引起爆炸。值得注意的是，玻璃钢燃气灶必须定期清理灶圈杂质，避免出现火孔堵塞问题，平日做好玻璃钢面板的清理和养护工作，如此便可有效预防玻璃钢燃气灶爆炸。 2.3清洁性能比较 不锈钢面板清洁上可以使用抹布和清洁剂进行清洗便可直接去除油污，但是抹布擦拭之后不锈钢面板很可能留下水渍，影响不锈钢面板的美观程度。玻璃钢面板的清洁和不锈钢的清洁方法一样，但是即使清理过程中遗留水渍也不会影响面板的美观度，而且玻璃钢面板在清洁上较之不锈钢面板的清洁更加容易简单且不影响美观。综上所述，不锈钢面板和玻璃钢面板在燃气灶中的应用各自具有其独特的优势，因此在进行选择的时候要根据实际情况选择材质。玻璃钢面板的应用变得越来越广泛，其优越性体现在很多方面，而且在不同的行业领域应用不一样，本次仅针对燃气灶应用优越性方面进行二者比较，由于篇幅关系其他领域应用不做赘述。 3玻璃钢面板制造工艺流程以及技术 玻璃钢面板制造生产的时候，具有完整的生产工艺流程：模具清理玻璃纤维制品裁剪抛光涂刷脱模剂配料涂刷胶衣层铺层检查检验以及测试。其中模具清理作为玻璃钢面板制作的工艺准备阶段，尺寸检查和表面加工必须在该阶段完成。尺寸检验的时候应将误差控制在5%之内，模具的结构形成形状必须要符合图纸要求；表面加工主要是针对模具平面加工，确保成品玻璃钢面板经过模具糊制完成之后表面能够光洁、平整。玻璃纤维制品裁剪时，需要开展裁剪前检查，确保玻璃纤维制品必须要无褶皱、无缺陷、无潮湿、无变霉等情况，裁剪必须要按照规定的布纹方向进行，且裁剪的尺寸要与设计保障一致。抛光涂刷脱模剂操作在玻璃钢面板制作的时候必不可少，通过抛光可以使得表面变得光洁，而涂刷脱模剂则为后期工件脱模打基础。配料要求玻璃钢面板制作时必须按照手糊工艺操作规程，应使用厂家提供的原料进行配比，配料过程中应注意配料的温度适中，配方配料要满足要求。胶衣层涂刷过程中应限制涂刷的厚度，涂刷必须要保障涂料均匀，胶衣层的厚度为250～500g/m2。铺层操作时，要求玻璃纤维不能够出现变霉、弯曲变形、褶皱、潮湿等缺陷，否则不能够进行转序；铺层操作时要严格控制树脂用量，确保涂敷均匀。检验检查以及测试作为玻璃钢面板制作的最后流程，那么在进行检查的时候必须要开展固化情况检查、糊制作业完成之后检查，并完成成品检验以及热性能测试等操作。 4玻璃钢面板制造新技术展望 随着科学技术的发展，新型技术在工业生产中迎来了极大的挑战和机遇。我国面板厂商的生产能力随着市场份额的增加，其生产量、销售量也在逐渐增加。虽然玻璃钢面板行业也呈现出增长态势，但是和世界其他玻璃钢面板生产企业来比，还仍然属于初级起步阶段。经过多年的发展，我国玻璃钢板面在电器行业、汽车行业、建筑行业以及手机行业的应用比较广泛。玻璃钢面板在电器行业中的应用分为彩晶玻璃面板和钢化玻璃面板两种形式，彩晶玻璃面板是最近几年出来的新型材料，其在家电配件行业应用率还较低，很多还是应用的白板玻璃面板，而钢化玻璃则更多被应用于黑白家电玻璃配件。钢化玻璃在汽车行业的应用也相当广泛，20世纪50年代将玻璃钢应用于企业制造，其主要作为车用的潜在材料。经过长时间的发展，20世纪80年代实现了玻璃钢汽车零部件的批量制造和研制，其已经成为了车用材料之一，涵盖了GMT、SMC、手糊等工艺，这些工艺选择较为灵活且投资少、工艺门槛低，被国内汽车生产商逐步掌握。 5结语 随着玻璃钢面板制造工艺日益成熟，其在国内的应用变得越来越广泛，玻璃钢面板材料作为一种新型的复合材料，符合环保和节能要求，因此玻璃钢面板的发展潜力巨大。本文针对玻璃钢面板制造工艺相关问题进行研究，从基础认识到工艺施工进行详细介绍，希望能够为广大读者提供玻璃钢面板制造与发展相关研究交流。 作者:马伟 单位:中车四方车辆有限公司

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。

煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排技术相关研究 1煤炭工业节能减排过程中存在的不足 1.1产业结构不得当,生产效率总体水平偏低、能耗偏高 即便最近几年，煤炭产业在产业结构调整上做出了很多的努力,然而从整体来分析,当前全行业产业结构依旧存在很多不足,生产效率和世界主要产煤国家相比要低很多。在2007年全国共计1.5万多个煤矿,工作人员大约550万人,生产煤总量达到25.36亿吨,平均每年人均原煤产量达到400多吨,然而美国每年人均原煤产量达到14285吨,超过中国30倍之多,澳大利亚年每年平均原煤产量达到7560吨,超过中国20倍。 1.2煤矿很多技术装备都十分的滞后,系统不相符,能耗偏高 中国煤矿数量比较大‘面积比较广阔,生产系统相当复杂、工艺体系比较滞后,能耗比较大、设备比较陈旧,系统不相符，调控技术十分落后等现象严重。根据统计,全国煤矿大概有40%的能源被消耗，设备大都属于落后的设备,中国的重点煤矿主通风机、主排水泵的平均效率仅仅达到60%,系统运行效率更是低于55%,和国外的相比其水平水平要低15个百分点。即便是最近几年对高耗能设备进行了些许改造,然而还有不少的低效高耗设备没有经过改造,这与节能和安全标准是完全相违背的,是以一定要注重高耗能设备的更新与改造，把握好结构的优化,并且要加大这方面的投入,经过估算,目前依旧有20一40%的节电空间。 1.3原煤入洗加工效率偏低 当前,世界上主要产煤国的原煤入洗率控制在70%到80%之间,然而中国原煤入洗率长期控制在35%左右,在2007年中国原煤入洗率第一次实现了43.6%。许多原煤被直接燃烧,致使煤炭利用效率偏低,使得环境受到严重的污染。没有经过加工的原煤在长时间运输之中,会浪费许多运力,同时会致使煤炭消费地环境被污染。根据调查了解到,当前国内煤炭铁路总调运量大概为15.4亿吨,平均运距达到600公里,其中大概5亿吨没有经过洗选加工。假如严格依照经洗选可使得洗歼达到18%的计算,而参与调运的煤炭中大概有0.9亿吨砰石被运走，这途中会使得54例乙吨公里被浪费到。 2中国煤炭工业实现节能减排的方案 2.1加强煤炭企业的能源计量、统计、定额管理工作的开展 对于煤炭企业的能源计量、统计、定额管理工作的开展我们可从以下三方面着手进行分析：第一方面，对能源计量方法进行完善。对能源计量器具的配备与管理实施完善,确立健全的能源计量测试方案;强化生产系统，将能耗设备的性能测试作为其首要工作,煤矿是能源传输转换的主要场所，同时耗能设备、炉窑站房等都离不开先进的能源计量仪表,这样可使得能源计量器具配备率、监测率、完好率得到有效的提升。对于启用能源统计管理信息系统进行深入研究,进而使得能源消耗信息实现的程序化、网络化、共享化,促进能源统计管理水平的提升。第二方面，对于煤炭行业节能减排统计制度要实施完善。首先是对原始记录和统计台账的确立,将节能减排统计报表定期报告给有关部门。对于能源统计分析制度要严格执行，清楚的掌握企业用能情况、用能效率、节能效率,并了解全行业能源消费状况、为能源统计提供精准的数据信息。第三方面，注重工序能耗定额管理工作的开展。首先应该把握好工序能耗定(限)额指标的管理。把好锅炉、提升、压风、通风、排水五大耗能系统的关,依照行业标准找到其中的不足,将工序能耗和能源消耗定额管理作为其工作重心。其次要注重能效水平对标活动的开展。要与国家和行业开展的对标管理工作相符,注重企业能源管理水平的提高,将企业能源利用效率有效的提升上去,进而使得产品的综合能耗、单耗、重点工序能耗有效的降低。 2.2加大先进适用型节能减排工艺的推广，保证其技术和设备更为先进 对于潜力比较大、适用范围比较广的、技术较为先进的节能减排工艺、技术和设备要加大其开发力度。促进热电联产、余热余压的利用效率，加强矿井生产系统的节能效果，使得工业锅炉节煤、电机系统节电等更好的使用共性节能技术,对于电机变频调速、煤矿瓦斯发电、砰石电厂低真空供热、绿色开采节能技术、LED冷光源节能照明、高效工业煤粉锅炉系统等节能技术要注重其使用;要降低煤矿区在矿井水、煤歼石、502、煤泥、瓦斯等方面的事故的发生机率，提高减排技术的使用效率。节能减排是我国经济发展的主题，尤其是在富有黑金之称的煤炭业，质量更是一个大问题。计量监督部门更好做好这个一领域中的质量分析和检测工作。 3总结 综上所述，在中国经济的快速成长的动员下,煤炭在中国的耗损数目越来越大。中国煤炭工业节能减排技术可使得煤炭工业早日实现节能减排,促进中国煤炭工业节能减排效度的提升，同时更是实现可持续发展目标的主要途径。 作者：潘锋 杨波 单位：河南省洛阳市质量技术监督检验测试中心 煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排技术及管理 摘要：煤炭工业在国民经济中占据非常重要的位置，同时也属于我国基础能源领域，为我国经济长足稳定发展坚实保障，其战略地位可以说是非常高的。参照发改委颁发《煤炭工业节能减排工作意见》及《煤炭工业“十一五”发展规划》始终秉承技术与经济为导向，安全为前提的原则，促进节能减排事业贯彻落实下去，将环境污染，资源损耗和能源浪费尽可能降至最低，而努力把生产效益提升上去，最终达到经济和环保双赢的目的，让我国煤炭工业事业真正实现可持续发展，本文也正是在此背景下展开一系列相应研究，希望可以促进我国相关事业更进一步发展。 关键词：煤炭工业；节能减排；管理 最近几年，我们国家的经济可以说得到了突飞猛进的发展，取得突出成就，但是资源环境和经济发展矛盾也日臻明显。经济发展和环境发展一直都是让人感到头疼的矛盾体，国家想要实现国富民强，却也不希望破坏环境，而二者很大程度上却是此消彼涨的关系，所以如何实现环境与经济共赢低碳能源方针，便是摆在人们眼前当前以及未来亟待解决的事情。不单在我国，金融危机与温室效应再次告诫我们：经济与环境问题是全人类需要共同面对的。作为全球人口最多发展中国家，煤炭能源蕴藏巨大潜能与效益是不容忽视的。 1节能减排的重要意义 温室效应与能源安全两个全球难题引出低碳相关概念，我国同时又为碳排放与能源消耗大国，可以说所承担减排压力是空前的。不难看出低碳经济占据着全球经济发展龙头地位。所以，我们国家未来碳减排及能源走势备受国内国外高度关注。低碳经济主张开发清洁能源，将绿色GDP作为发展目标，希望利用先进技术来带动社会经济发展，而我国现在低碳经济发展也受到很大阻力[1]。（1）目前我国城市化与工业化步伐加快，对于能源的需求量也与日俱增；（2）少气，缺油以及富煤让煤成为我国主要能源，在低碳能源选择方面受到很大局限；（3）主体产业排名第二，工业生产水平相对落后，我国经济高碳特征鲜明。煤炭它属于高碳能源行列，所以想要发展煤炭低碳经济，可以看出存在不小的难度，而且无论开采，分选还是加工应用等各环节都有多多少少的碳排放问题出现。从该层次出发，我国大力倡导绿色能源当下，节能减排不单具有明确内涵，而且是温室减排强有力手段，煤炭能源高效洁净应用及温室效应控制为全人类共同发展目标，也是实现可持续发展不二法门。 2节能减排的技术路线 技术路线旨在对某产业后续发展规划进行描绘，帮助该产业对未来相关产品与技术需求展开预测，进而对产业技术研发或产品开发等工作予以指引，对技术创新风险尽可能降低，达到知识资源共享，团结协作吸纳更多合作者。早在1970年左右美国等诸多发达国家便已对技术路线这种管理方法广泛应用，美国行业协会与能源部甚至联合对能源危机相关问题制定规划，将2020年展望报告公诸于世。当中针对不同行业节能目标和对人类生活构成影响各类指标画出相应技术路线。从21世纪初至今，美国开启大批节能项目全部依据相应技术路线而决定投入运行，我国近年来也开始采用技术路线这种管理办法，对实现可持续发展攻克难点和关键技术予以明确，搭建技术、产品以及市场间桥梁，通过科学有效管理来对相关环节予以规范。我国煤炭事业节能减排很大程度上受洁净煤相关技术所影响，因为该项技术我国仍然处于发展初级阶段，所以难免还会有很多不足之处，同时也代表我国在相应领域还有很大进步空间[2]。想要真正达到节能减排的目标，那么制定相应技术路线来辅助管理则是当务之急，它的内容应该包括：技术研发，产品设计，生产技术，技术引进以及产品的市场推广等路线图。而煤炭事业节能减排整体效果某种程度也是由产品质量与技术水平决定的，而这两者又和国外引进与自主创新密不可分。无论是企业亦或是科研院校等团结奋进，为我国节能技术开发和产品生产保驾护航[3]。向更深层次挖掘，煤炭行业关键技术图与产品设计图等制定也可视作向更深层次进行研究的阶段，给各方提供一个畅所欲言的空间，当各方达成共识就致力于同一目标努力前行。现如今我们不得不承认，部分发达国家在节能减排方面确实比我们做的要好，而我国有时节能减排还需要依赖这些国家的技术，由此我国付出的代价也是惊人的。因此我国务必要制定相关技术设备购置路线图，尽可能避免不必要的浪费。此外产品推广和效果评估等各环节，也需要制定路线图来一一对应管理。 3结语 综上所述，煤炭领域节能减排贯彻落实，不单对当世人有益，同时也是福泽子孙的丰功伟绩。对于煤矿开采生产时节能减排相关工作提高重视力度，多角度引进新兴技术，最终的目的旨在低开采率与排放量，高利润回报，让煤炭工业真正迈到绿色化与节能化持续稳健发展道路上。 作者：郭雪岭 单位：皖北煤电集团安全环保部 煤炭工业节能减排技术研究:我国煤炭工业节能减排技术现状及发展 摘要：阐述了当前我国煤炭工业节能减排技术发展面临的形势和挑战，从七个方面对近年来煤炭工业节能减排技术研发、应用及推广现状进行了阐述和分析，有利于明确煤炭工业节能减排技术发展中存在的薄弱环节，找准技术发展的共性和重大关键技术攻关的方向．同时，对未来的发展战略和方向进行了有益的思考，提出了制定我国煤炭工业节能减排技术发展蓝图的一些建议，进一步促进我国煤炭工业节能减排技术快速发展． 关键词：煤炭工业；节能减排；洁净煤技术 自18世纪人类第一次工业革命以来，煤炭的开发和利用对世界工业的进步、人类文明和经济的发展起着巨大的推动作用，被认为是促成工业革命技术加速发展的四大要素之一．根据2014年《BP世界能源统计年鉴》［1］数据，2013年底，中国煤炭探明储量为1145亿t，占世界煤炭探明储量的12．8％，储采比仅为31年，远低于世界平均水平．2013年我国煤炭产量37亿t左右，煤炭消费量达36．1亿t，预计2014年我国煤炭消费量将占全球需求量的50％以上．根据国家能源局统计［2］，2013年煤炭消费占一次能源消费的比重为65．7％，仍居主导地位．煤炭资源的可得性、廉价性和相对的丰富性，使其在未来相当长一段时期仍将是我国不可替代的战略性能源。 1煤炭工业面临的节能减排形势 与石油、天然气等其他能源相比，煤炭是一种低利用率、高污染、高排放的能源．我国煤炭资源的特点是难选煤多，高灰、高硫煤比重大，大部分原煤灰分在25％左右，原煤中约12．8％的煤含硫量高于2％．20世纪发生的大气环境污染事件，如酸雨、气候变暖、臭氧空洞、城市煤烟雾以及光化学烟雾污染等，都与燃煤有关．大气中的主要污染物，如SO2、NOx、CO、颗粒物、有机污染物、烟尘、汞等重金属，主要源自燃煤．这些排放物对人类健康和生态环境都造成了不可逆转的损害．国家环境保护部《2013年中国环境状况公报》［3］显示，全国监测PM2．5的74个重点城市中，只有3个城市空气质量达标，占比仅4．1％；年平均霾天数为36天，为1961年以来之最；酸雨面积约占国土面积的10．6％；SO2和NOx排放量分别达2043．9万t和2227．3万t，我国生态环境保护形势十分严峻．世界卫生组织调查报告显示，世界每8个死亡人口中就有1人死于糟糕的空气质量．随着我国经济社会的快速发展，人们深刻认识到能源消费量不断增长导致能源资源紧缺的同时，对生态环境的诉求更是越发强烈．2010年以来，国家将节能环保和新能源产业放在七大战略性新兴产业的高度进行培育．虽然近年来非化石能源消费比重有所增长，但至2013年仅占比9．8％．国务院《节能减排“十二五”规划》［4］和国家发展与改革委员会《煤炭工业“十二五”发展规划》［5］要求，2015年全国能源消费总量控制在40亿t标准煤，单位GDP（国内生产总值）能耗下降16％，SO2和NOx排放量分别控制在2086．4万t和2046．2万t．因此，当前煤炭工业节能减排面临着十分严峻的形势和挑战，煤炭工业节能减排是煤炭工业未来可持续发展的必由之路． 2煤炭工业节能减排技术发展现状 我国是世界最大的煤炭生产与消费国，并且在相当长时期内以煤为主要能源的生产和消费结构不会发生改变，因此我国也成为受燃煤污染最为严重的国家．长期以来，煤炭集约开采程度低、粗放式的生产经营、资源浪费等问题仍然比较突出，煤炭平均回采率只有40％左右，仅为发达国家的一半；同时，与煤炭共生的资源损耗很大，每开采1t煤约损耗与煤炭资源共生、伴生的铝矾土、硫铁矿、高岭土、耐火粘土、铁矾土等达8t［6］；煤炭产业整体性差，开发粗放，浅加工，利用低，废物利用少，未从开采、加工和利用的全生命周期，以系统工程的高度，从经济社会环境多维度考虑煤炭资源的集成优化利用；环境污染严重，在开采、洗选、加工、储运、利用等过程中产生大量废水、废气、固体废弃物等，对大气、水、土壤、地质地貌等生态环境造成破坏．煤炭高效清洁利用技术是解决当前能源资源紧缺和环境污染困境的重要途径，也是世界各国煤炭工业节能减排的主导技术之一．20世纪90年代以来，我国一直高度重视发展煤炭高效清洁利用技术，经过多方多年的努力，我国在煤炭节能减排技术研发、推广和应用等方面取得了显著的成效． 2．1煤炭加工技术 煤炭加工技术是指采用物理、物理化学、化学或微生物等方法将原煤脱灰、降硫，并加工成质量均匀、用途不同的分品种的洁净煤，是实现煤炭高效、洁净利用的源头技术，主要包括煤炭洗选、型煤、水煤浆技术等．发达国家煤炭洗选始于20世纪30年代，到90年代已实现高灰高硫原煤100％入洗，平均洗选率达50％以上，近年来已达到100％．在工艺和方法上，美、澳等发达国家普遍采用块煤重介和跳汰分选、细粒煤螺旋分选、煤泥浮选、精煤脱水、干燥工艺等，应用重介质旋流器、螺旋分选机、摇床等设备，自动化程度高，选煤厂处理能力大，效率达95％以上［7－8］．我国煤炭洗选晚于发达国家20多年．改革开放以来，我国煤炭洗选有了长足的发展，20世纪末全国原煤入洗率为22％，近年来煤炭洗选率达到60％左右．重介选煤、跳汰选煤等工艺有了较大提高，自主研发的跳汰机、重介质分选机旋流器、浮选机等已接近国际先进水平，无压重介质旋流器、旋流静态微泡浮选柱的研制使提升分选技术得到了发展，XJM－S型机械搅拌式浮选机达到国际先进水平．但整体选煤厂自动化程度不高，处理能力不大，平均洗选率为85％左右，与发达国家有较大差距．型煤是由粉煤或低品位煤加工制成的具有一定强度和形状的煤制品．20世纪初，德国开始利用年轻褐煤采用高压无粘结剂成型工艺生产褐煤砖后，陆续有热压成型工艺、褐煤成型两段炼焦工艺、弱粘结煤或不粘结煤生产型焦工艺等，并迅速普及推广，而且从未停止对型煤技术的研究．目前，生物质环保型煤技术已日趋成熟．我国从20世纪中叶开始型煤研究，工业燃料型煤研究还处在起步阶段，尚未形成规模．目前工业和民用型煤开发已经形成了具有我国特点的粘结剂、低压集中成型工艺和集中配炉前成型工艺，其中民用型煤技术已经达到国际水平，但尚需普及推广．生物质型煤、环保固硫型煤、型煤粘结剂及烟煤型煤技术等方面也取得了进展，民用型煤、动力型煤、气化型煤等已形成一定规模［9－10］．当前，我国正重点围绕环保型煤、生物质型煤、低变质程度烟煤型煤技术等方面开展研究．水煤浆是20世纪70年代爆发石油危机时兴起的代油新型煤基液体燃料．80年代美、澳、日、法等发达国家已开发超低灰煤、化学煤、精细水煤浆等技术．我国于20世纪80年代初开始研究水煤浆技术，经过近30年的科技攻关，已研发出高性能水煤浆添加剂，一磨机高浓度制浆工艺，低阶煤环保型水煤浆、贫煤贫瘦煤石油焦制备低挥发分煤浆、褐煤制备气化煤浆、精细油水煤浆，以及水煤浆液态化－悬浮燃烧、压缩空气雾化精细水煤浆燃烧、流化－悬浮燃烧、多重配风旋风燃烧、催化燃烧及水煤浆低温低氧燃烧等技术，整体技术水平已达到国际先进水平［11］．针对我国低阶煤储量丰富的特点，经过多年的努力，研发出高效节能的低阶煤制备高浓度水煤浆技术．该技术将多破少磨、分级研磨和优化级配的理念成功融入到制浆工艺中，将选择性磨机和超细磨机结合，提高了煤浆堆积效率，扩大了制浆原料煤的范围，成浆浓度进一步提高．该技术在国内成功推广，已形成年产1000万t的规模［12］． 2．2燃煤发电技术 在超超临界发电技术方面，我国已经投运的600℃超超临界燃煤机组达100台，超过8000万kW，数量和总容量居世界第一．截至目前，我国在超超临界发电方面，已经具备制造100万kW、25MPa、600℃等级发电机组的基础和能力，但600℃超超临界机组核心元件材料全部依赖进口，同时我国在耐高温材料基础方面的研究与发达国家有较大差距［13］．2010年起，我国成立了“国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟”，设立了“国家700℃超超临界燃煤发电关键技术与设备研发及应用示范”项目，旨在对700℃超超临界燃煤发电技术进行研究，攻克技术难关，实现700℃超超临界燃煤发电技术的自主化．这标志着中国加入了世界开发700℃超超临界火电技术的行列．由华能集团等单位共同组织600MW700℃超超临界燃煤示范电站的方案研究．该示范项目采用燃煤空冷机组，汽机侧的蒸汽参数为35MPa／700℃／720℃．2013年已完成了锅炉炉膛的初步选型和特性参数选取，同时完成了汽水流程设计、受热面布置以及烟气余热设备的设计等工作，部分取得了阶段性成果［13］．在大型循环流化床方面，自2007年国产首台300MW循环流化床机组投入运行以来，我国大型循环流化床燃煤锅炉技术取得了迅速发展．目前，我国突破了600MW超临界循环流化床锅炉启动调试、机组合理运行、性能及其测试等关键技术，掌握了超临界循环流化床升负荷过程湿－干态转换及超临界转换点的特殊性．2013年我国自主研发的世界首台最大容量600MW超临界循环流化床锅炉成功投入运行．该锅炉可使用价格低廉的劣质煤，无需加装额外烟气处理装置，性能优于国外相关技术，发电效率比亚临界循环流化床锅炉约高4％，标志着我国在循环流化床燃烧及工程技术领域达到了世界领先水平．另外，针对燃用劣质燃料、大型超临界循环流化床（CFB）锅炉系列、节能型CFB锅炉技术也在进行研发［14－15］．目前，在洁净煤发电领域中整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）发电技术被普遍认为是最具竞争力和发展前景的燃煤发电技术之一．自20世纪80年代中期第一台整体煤气化联合循环电站投运以来，经过近40年的发展，全世界已建、在建IGCC电站近30座，在役纯发电IGCC电站为5座．目前投入运行的单机容量最大的IGCC机组为300MW，位于西班牙．现在IGCC发电技术正处于第二代技术的成熟阶段．20世纪80年代初期，我国开始跟踪IGCC技术的发展，90年代开始启动IGCC示范项目的可行性研究，2007年将其列为洁净煤发电示范工程，2009年正式开工建设，2012年265MW机组建成投产发电，形成了具有自主知识产权的两段式干煤粉加压纯氧燃烧气化炉技术等多项新技术、新工艺．该技术比国外的水煤浆气化技术和干煤粉气化技术有着更高的转化效率，并将该项自主技术出口［15］． 2．3煤基清洁燃料技术 煤基清洁燃料技术指煤制清洁气体燃料、煤制油和化工品技术．“十五”以来，国家专门立题支持了多项技术内容的开发，在煤制天然气、浆态床费托合成、煤加氢液化、煤制烯烃等方面进行了工业示范及产业化，并且煤制烯烃、浆态床费托合成、煤加氢液化等工业技术达到国际领先或先进水平．我国从20世纪70年代末开始进行煤炭直接液化技术的研究和攻关，在日本NEDOL工艺、美国HTI工艺和德国IGOR工艺的基础上，我国开发出煤直接液化工艺技术，并建成世界唯一的百万吨级煤直接液化装置，经过了工业化规模和长周期运行的验证，代表了世界煤直接液化技术的领先水平．我国煤炭间接液化技术的研究始于20世纪50年代初，重启于80年代，目前已具备建设万吨级规模生产装置的技术，在关键技术、催化剂的研究开发方面已拥有了自主知识产权，自主研发的煤炭液化技术已达到世界先进水平．国内首个采用煤间接液化制油项目（16万t•a－1）实现年产油18万t，吨油煤耗、水耗及催化剂产油能力、产品选择性等指标优异，处于国际前列．目前国内已投入示范运行的煤制油项目有5个，总规模近200万t．煤制油技术成熟度和经济可行性已经得到验证，正式进入了商业化开发阶段．目前，我国共有煤制油在建、拟建商业化或示范项目10个，全部15个项目投入运行后，预计将实现煤制油总产能年产1800万t．另外，我国已经开发出kW级燃料电池堆技术，煤炭气化与燃料电池联合的相关研究正在进行中．煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃，是比较公认的第二个新型煤化工路径．目前国际上使用的煤制烯烃技术主要包括美国及挪威开发的MTO技术和德国开发的MTP技术．我国在吸收借鉴国外技术的基础上，研制出甲醇制取低碳烯烃DMTO、DMTO－Ⅱ工业化技术［16］．对MTP技术的研发也取得了进展，“流化床甲醇制丙烯FMTP”技术研发运行成功，产生了具有世界先进水平和自主知识产权的新型煤化工技术．目前，我国已投入运行7个煤（甲醇）制烯烃装置，总产能达326万t•a－1．我国对乙二醇的进口依赖一直在70％以上．无论是国内还是国外，都在采用煤制乙二醇技术．国外乙二醇生产的技术主要是利用合成气－草酸酯－乙二醇的生产工艺．我国煤制乙二醇的研究始于20世纪80年代，2009年20万t•a－1煤制乙二醇项目投产结束了只能采用石油技术路线生产乙二醇的历史．目前草酸酯合成法是比较成熟的煤制乙二醇间接合成技术，很多科研机构也在不断研制新型设备［17］．目前正在研发的高压生产草酸二甲酯工艺同与之配套的第三代羰化、加氢催化剂将在合成气制乙二醇大型工业化和工程放大中进行示范应用，有望突破煤制乙二醇大型规模化的瓶颈，还可用于草酸及草酸酯的大型化改造中．目前，我国已建成7套合成气经草酸酯路线制乙二醇项目，产能共计110万t•a－1．预计2014年煤制乙二醇产能将达208万t•a－1．此外，还有30多个项目处于建设、前期工作和计划中，预计2017年煤（合成气）制乙二醇产能将达到672万t•a－1．近年来，我国以煤气化油电联产和IGCC发电工程为依托，开展了大型煤气化、合成气低污染重型燃气轮机、煤基液体燃料、系统优化集成、运行及控制等关键技术的研发与示范；建设了IGCC绿色煤电、新型水煤浆气化、费托合成技术、清洁能源动力技术研究基地和煤基合成油IGCC联产研发基地，取得了一系列创新性成果．这标志着我国在以煤气化为基础的多联产及IGCC关键技术研发和工业示范方面取得了重大进展，具备了相关技术自主研发、系统集成和工程成套能力． 2．4燃煤污染物控制和治理技术 我国燃煤烟尘的治理始于20世纪70年代初，最初使用的是惯性、旋风等机械式除尘器．目前，主要采用湿式除尘器、静电除尘器或布袋除尘器．近年来，有学者针对燃烧后不能被捕获的超细微颗粒物提出电袋耦合技术、团聚技术和水汽相变脱除技术．在对SO2的治理时燃烧前脱硫技术中的物理洗选技术得到大规模应用，燃烧中包括燃用固硫型煤、炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫和循环流化床技术等．燃烧后脱硫常见的有石灰、石灰石、氧化镁法等脱硫工艺．国外已开发出上百种烟气脱硫技术．目前，我国对20t•h－1及以上燃煤工业锅炉烟气的治理主要采用一级除尘十二级脱硫装置，并配备脱硫除尘监测系统［18］．在氮氧化物治理方面，通过烟气回流降低燃烧区局部温度以及采用分层供风两段燃烧等措施降低氮氧化物排放，主要的脱硝方法为选择性催化还原法（SCR）等，同时在锅炉上安装低氮燃烧器、脱氮装置等．此外，还发展了几种多污染物协同控制技术，如活性焦一体化技术、有机催化烟气综合清洁技术和氧化吸收协调控制技术等［19］．在脱汞方面，有以活性炭吸附为代表的吸附法、利用现有脱硫除尘装置的脱汞法、电晕放电等离子体脱汞法、电催化氧化联合处理脱汞法以及SCR技术等［20］．我国主要采用湿法脱硫装置去除氧化态汞，利用除尘装置除去大部分颗粒汞，但对不溶于水的气态汞效果不显著． 2．5工业锅炉高效燃煤技术 目前我国正在使用的工业锅炉总量约有57万台，容量达290万蒸t•h－1，年用煤量6．0～6．5亿t，占我国煤炭消费量20％以上，仅次于发电用煤［21］．国内早在20世纪70年代就曾开发过煤粉工业锅炉应用技术，但因煤粉制备、锅炉自动控制、布袋除尘等配套技术不成熟或价格昂贵，专用装备的加工工艺落后，最终放弃了对该技术的研发和应用．90年代，煤粉工业锅炉有了初步进展，如PW型旋流式小型煤粉锅炉．2000年，开发出0．7～7．0MWCWNS型锅壳式煤粉锅炉（也称金水锅炉）［22］．近十余年来，我国在借鉴发达国家相关技术的基础上，成功研发出高效、节能、清洁煤粉锅炉技术，燃尽值达98％以上，锅炉效率达90％以上，比传统锅炉节煤30％～50％，节电20％．利用高倍率灰钙循环稀相烟气净化技术、低温燃烧环境与均匀的温度场分布、袋式除尘技术等，SO2排放质量浓度≤100mg•Nm－3，NOx排放质量浓度≤200mg•Nm－3，烟尘排放量≤10mg•Nm－3甚至更低，无分散地面排放造成的二次污染问题［12］．目前，单机容量最大蒸吨达64t•h－1，该技术已经在全国推广应用，已建设完成近200台套、1000t•h－1的规模． 2．6煤层气利用技术 我国对煤层气开发利用起步较晚，20世纪80年代后期开始进行煤层气勘探开发试验，将煤层气作为一种能源进行研究．经过多年努力，我国在煤层气开发利用的理论和技术方面已取得实质性突破与进展，取得了一定成就，初步实现了煤层气的规模化开发和利用．研发了井下水平定向钻孔钻进及多分支水平井钻完井等重大核心技术，组建了煤层气开发利用国家工程研究中心、煤与瓦斯治理国家工程研究中心以及煤层气产业技术创新战略联盟，不断完善煤层气开采和利用技术［23］．2011年我国实现煤层气产量达115亿m3，实际利用53亿m3，预计2015年实现煤层气产量300亿m3．20世纪80年代，美国开始进行煤层气的勘探和开发，目前已形成世界上最成熟、最完备的煤层气开发技术体系．加拿大、澳大利亚等在借鉴美国经验的基础上，开发了一系列新技术，如水力压裂改造技术、煤中多元气体驱替技术、连续油管压裂技术、水平井分段压裂技术、U型井技术、多层扩孔技术、大排量氮气泡沫压裂技术、利用二氧化碳回收煤层气技术等，水力压裂改造技术在我国也得到了很好的应用［24－25］． 2．7废物利用技术 在煤炭开采及下游加工过程中产生了大量的煤矸石．目前，我国煤矸石堆放量超过40亿t．在所有的工业废弃物中，煤矸石所占比例最大．因此，煤矸石的资源化利用具有重要价值．传统意义的煤矸石低层次利用伴随着煤矿的开采一直在进行，如翻矸再次选煤、利用煤矸石铺路筑墙等．20世纪80年代以来，对煤矸石的资源化利用创新出了很多途径，例如：煤矸石作为基建材料，用于采空区回填、塌陷区复垦、路基填料及路面基层集料；煤矸石直接作为燃料发电，目前国内煤矸石电厂装机容量已达500万kW，2015年将有一大批煤矸石发电项目建成投产，“十三五”期间全国可新增煤矸石发电装机超过2500万kW；回收煤矸石中富含的矿物，如硫精矿、高岭石等；以煤矸石为原料生产无机盐类化工产品，生产结晶氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、水玻璃、白炭黑及分子筛等［26］；利用煤矸石生产建筑材料技术已经比较成熟，如水泥、混凝土砌块和陶粒轻骨料等；在农业方面，用于有机肥、农药载体和改良土壤，提高产量；用于加工日用陶瓷产品、釉面砖等．从目前整体来看，煤矸石主要利用途径是发电、生产水泥和烧砖，但利用总量较少，规模不大． 3煤炭工业节能减排发展浅析 当前，我国正处于产业结构战略调整和经济发展转型升级时期，这对煤炭工业的发展是机遇和挑战并存．我国煤炭工业经过十余年的快速发展，取得了一系列重大成就，为国家和社会进步起着巨大推动作用．煤炭工业节能减排技术伴随着煤炭工业的巨大发展，取得了一系列重大进步，某些方面获得了突破甚至达到了国际领先水平．但是，从整体上看，与发达国家仍相距较远．借鉴发达国家的技术和经验是一条重要的途径，走吸收引进再创新和自主创新相结合的道路是未来发展的方向．20世纪末，美国开始制定能源及相关问题的技术发展规划，提出了煤炭等相关行业2020年展望和目标的报告．其中，就不同行业的节能目标以及影响人类生活的各种指标制定了比较明确的技术蓝图，对技术研发的机会和价值、关键技术、难点和对教育的需求都做了深入的分析［27］．21世纪以来，美国启动的一系列节能项目，就是依据这些相关技术蓝图实施．这对于我国的节能减排发展，包括煤炭工业节能减排技术的发展，均具有重要的借鉴意义．我国制定煤炭工业节能减排技术蓝图的目的在于明确煤炭工业节能减排技术研发及应用和未来的发展方向，清晰实现发展目标需要的重大关键技术和需要攻关的高难度问题，建立起技术与产品、市场之间的联系，使煤炭工业节能减排技术的发展能够按既定的路线稳步推进．毋庸置疑，洁净煤技术是当前乃至今后影响我国煤炭工业节能减排技术发展的主导技术之一，也契合我国产业结构转型升级的发展战略．虽然我国在这方面已经取得了一些实质性突破，并已有成熟的技术和示范应用，但仍无法推动全面深入推广和应用，市场化程度不高．因此，研制煤炭工业节能减排技术发展蓝图不仅包括研发，还包括设计生产、加工制造、推广应用、政府和市场协调推进等方面，是全方位立体的架构设想．从现有的情况来看，我国基本形成了以企业、院校和研究机构三位一体的研发格局，但未来还应加大协作力度，共同发起对重大关键共性技术的攻关，避免重复和人力资源的浪费；在引进吸收国外先进经验和技术方面，不要盲目和急功近利，要选择当今国际先进技术和引进后对我国该领域有重大推动作用的相关技术，避免陷入价格营销和发达国家过时技术的倾销；在技术、产品推广应用方面，国家要尽快建立起推广和应用节能技术与产品的机制，以利于现有的技术和产品发挥作用，形成良性循环，企业得以再次投入进行技术攻关和研发；在政府和市场方面，政府要为企业的技术和产品搭建筹融资平台，对于具有普遍利益和只适合财政买单的技术和产品，政府要加大采购以惠及民生，同时构建灵活规范的市场机制，促进技术和产品的流动，推动其走上市场化良性机制的轨道． 作者：何波 单位：中国煤炭科工集团有限公司 煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排技术及管理研究 摘要：煤炭工业在国民经济中占据非常重要的位置，同时也属于我国基础能源领域，为我国经济长足稳定发展坚实保障，其战略地位可以说是非常高的。参照发改委颁发《煤炭工业节能减排工作意见》及《煤炭工业“十一五”发展规划》始终秉承技术与经济为导向，安全为前提的原则，促进节能减排事业贯彻落实下去，将环境污染，资源损耗和能源浪费尽可能降至最低，而努力把生产效益提升上去，最终达到经济和环保双赢的目的，让我国煤炭工业事业真正实现可持续发展，本文也正是在此背景下展开一系列相应研究，希望可以促进我国相关事业更进一步发展。 关键词：煤炭工业；节能减排；管理 最近几年，我们国家的经济可以说得到了突飞猛进的发展，取得突出成就，但是资源环境和经济发展矛盾也日臻明显。经济发展和环境发展一直都是让人感到头疼的矛盾体，国家想要实现国富民强，却也不希望破坏环境，而二者很大程度上却是此消彼涨的关系，所以如何实现环境与经济共赢低碳能源方针，便是摆在人们眼前当前以及未来亟待解决的事情。不单在我国，金融危机与温室效应再次告诫我们：经济与环境问题是全人类需要共同面对的。作为全球人口最多发展中国家，煤炭能源蕴藏巨大潜能与效益是不容忽视的。 1节能减排的重要意义 温室效应与能源安全两个全球难题引出低碳相关概念，我国同时又为碳排放与能源消耗大国，可以说所承担减排压力是空前的。不难看出低碳经济占据着全球经济发展龙头地位。所以，我们国家未来碳减排及能源走势备受国内国外高度关注。低碳经济主张开发清洁能源，将绿色GDP作为发展目标，希望利用先进技术来带动社会经济发展，而我国现在低碳经济发展也受到很大阻力[1]。（1）目前我国城市化与工业化步伐加快，对于能源的需求量也与日俱增；（2）少气，缺油以及富煤让煤成为我国主要能源，在低碳能源选择方面受到很大局限；（3）主体产业排名第二，工业生产水平相对落后，我国经济高碳特征鲜明。煤炭它属于高碳能源行列，所以想要发展煤炭低碳经济，可以看出存在不小的难度，而且无论开采，分选还是加工应用等各环节都有多多少少的碳排放问题出现。从该层次出发，我国大力倡导绿色能源当下，节能减排不单具有明确内涵，而且是温室减排强有力手段，煤炭能源高效洁净应用及温室效应控制为全人类共同发展目标，也是实现可持续发展不二法门。 2节能减排的技术路线 技术路线旨在对某产业后续发展规划进行描绘，帮助该产业对未来相关产品与技术需求展开预测，进而对产业技术研发或产品开发等工作予以指引，对技术创新风险尽可能降低，达到知识资源共享，团结协作吸纳更多合作者。早在1970年左右美国等诸多发达国家便已对技术路线这种管理方法广泛应用，美国行业协会与能源部甚至联合对能源危机相关问题制定规划，将2020年展望报告公诸于世。当中针对不同行业节能目标和对人类生活构成影响各类指标画出相应技术路线。从21世纪初至今，美国开启大批节能项目全部依据相应技术路线而决定投入运行，我国近年来也开始采用技术路线这种管理办法，对实现可持续发展攻克难点和关键技术予以明确，搭建技术、产品以及市场间桥梁，通过科学有效管理来对相关环节予以规范。我国煤炭事业节能减排很大程度上受洁净煤相关技术所影响，因为该项技术我国仍然处于发展初级阶段，所以难免还会有很多不足之处，同时也代表我国在相应领域还有很大进步空间[2]。想要真正达到节能减排的目标，那么制定相应技术路线来辅助管理则是当务之急，它的内容应该包括：技术研发，产品设计，生产技术，技术引进以及产品的市场推广等路线图。而煤炭事业节能减排整体效果某种程度也是由产品质量与技术水平决定的，而这两者又和国外引进与自主创新密不可分。无论是企业亦或是科研院校等团结奋进，为我国节能技术开发和产品生产保驾护航[3]。向更深层次挖掘，煤炭行业关键技术图与产品设计图等制定也可视作向更深层次进行研究的阶段，给各方提供一个畅所欲言的空间，当各方达成共识就致力于同一目标努力前行。现如今我们不得不承认，部分发达国家在节能减排方面确实比我们做的要好，而我国有时节能减排还需要依赖这些国家的技术，由此我国付出的代价也是惊人的。因此我国务必要制定相关技术设备购置路线图，尽可能避免不必要的浪费。此外产品推广和效果评估等各环节，也需要制定路线图来一一对应管理。 3结语 综上所述，煤炭领域节能减排贯彻落实，不单对当世人有益，同时也是福泽子孙的丰功伟绩。对于煤矿开采生产时节能减排相关工作提高重视力度，多角度引进新兴技术，最终的目的旨在低开采率与排放量，高利润回报，让煤炭工业真正迈到绿色化与节能化持续稳健发展道路上。 作者:郭雪岭 单位:皖北煤电集团安全环保部 煤炭工业节能减排技术研究:煤炭工业节能减排措施的探析 摘要：在新形势背景下，我国煤炭工业有必要加强技术革新，通过节能减排实现煤炭资源的最大化利用，减少环境污染，是实现迈向可持续发展道路的重中之重。从我国煤炭工业节能减排的现状出发，对煤炭工业节能减排技术进行分析整理，并对我国煤炭工业未来的发展前景作出展望。 关键词：煤炭工业；节能减排；煤矸石；锅炉燃烧技术 自改革开放以来，我国经济水平不断提高，城市化进程加快，但是在大搞经济建设的同时，生态环境也遭受到了前所未有的破坏，能源的日益匮乏引起了国家政府的高度重视。节能减排倡议书中明确指出，2016年全国煤耗量必须控制在30亿吨，二氧化硫、二氧化氮等有毒气体排放量不能超过2000万吨。在此背景下，我国煤炭工业节能减排势在必行，关乎到国家与社会的健康、稳定、和谐。 1我国煤炭工业节能减排现状综述 煤炭工业是我国国民经济的支柱，无论是产量，还是消耗，在世界上都是名列前茅的，而且在未来相当长的一段时间内，这种现状也难以有所改变。这就导致我国煤污染现象十分严重，集约水平低，传统的开采手段再加上煤炭利用率不高，与发达国家相比还有着不小的距离。另外，在开采煤炭的过程中对其他资源的损耗过高，资料显示，开采2t煤就会消耗15t左右的硫矿、铁矾、铝矾等物质。从环境角度分析，污染范围广，治理难度大，污染水体、气体以及废物都是开采、运输、应用时产生的垃圾，造成水质、土质、气体质量日益下降，使环境受到严重破坏。为提高环境质量和能源利用率，一种新型的高效清洁技术受到了普遍的关注与重视。21世纪初，这种技术在我国大力推广，使煤炭工业逐渐走向节能减排的可持续发展道路。 2煤炭工业节能减排技术分析 2.1煤炭加工 煤炭加工是一种提高煤炭资源利用率的先进技术，使煤炭更加清洁、干净。其加工方式主要是通过物理、化学等手段对原煤进行脱硫、除尘，在保证煤炭质地均匀的同时，还能够满足差异化需求。目前，煤炭加工技术主要以型煤和水煤浆技术为主，型煤主要由粒度较小的煤灰和杂质煤组成，我国对型煤的研究已经有60多年，比如环保、生物、烟煤等型煤技术正在逐渐完善，并且这些技术也是我国未来在型煤研究方向上的主要课题；水煤浆技术发展到今天，突破了传统的研磨少、研磨分散、优先分配等限制，通过精细设备的加工能够使煤浆迅速堆放成型，在浓度、制浆范围等方面有着历史性突破，每年产量在9.0×106～1.2×107t不等，是煤炭加工中十分重要的技术之一。 2.2燃烟的控制和治理 这项技术最早是从20世纪60年代末由我国专业领域人士提出，由于科技水平限制，只是利用风力设备达到除尘目的。时至今日，除尘技术有了不小的进步，利用静电、布袋或是增加湿度等机械化手段提升除尘效率。目前，脱硝脱硫除尘一体化是治理燃煤油烟的主要方式，在此基础上增设勘测系统进行除尘监测。针对一氧化氮、二氧化氮等毒气的治理，一种方法是利用气体回排降温，另一种方法是分层供风分散燃烧面积，其中，脱硝技术以SCR为主，使用催化剂、还原剂加速无毒气体产生，并配以脱氮设备和低燃烧设备。 2.3锅炉高效燃煤 锅炉燃烧技术在我国有着一段曲折的发展历程。20世纪70年代，相关人士提出利用煤粉加工锅炉燃烧技术，但是煤粉、锅炉以及相关除尘设备需要大量资金投入，再加上技术落后、工艺手段迟迟不能更新，导致锅炉燃煤技术被搁置了很长一段时间。后来直到90年代，锅炉燃烧技术的雏形才真正形成，比如功率较小的旋流煤粉燃烧设备。21世纪初，金水锅炉的问世使这一技术得到了进一步发展。通过几十年的努力、创新与研究，目前的锅炉燃煤技术更加环保节能，并且锅炉热利用率高达90%以上，燃烧效率接近100%，与传统技术相比，其煤炭节约率提高了40%左右，同时也节省了一部分电力。这种技术是将纯度高的灰钙粉投入到循环系统中，稀释煤油烟气实现清洁目的，再加上布袋除尘、低温燃烧等措施，使有害气体比如二氧化硫、一氧化氮等的排放量和浓度得以降低，解决了因集中排放而导致的多次污染。 2.4煤矸石利用 在煤炭开采和清洗时会产生煤矸石等固体废弃物。相关资料显示，我国煤矸石“堆积如山”，总量已接近42亿吨，是废弃固体中数量最多的，所以关于煤矸石的有效利用是煤炭行业一直以来研究的问题。传统的煤矸石再利用一般以铺设高筑或是二次选煤为主，利用率低。随着科技的不断创新，煤矸石的其他利用途径也被开发出来，比如开采空洞再次填补、破坏土地复垦以及路面补料等。同时，煤矸石还可以为电力发电提供保障，各大煤矸石发电厂的投成标志着我国电力事业的新形势。除此之外，煤矸石在工业、农业方面都有着不小的用途，包括水泥混凝土、肥料、改善土质等。从实际角度出发，煤矸石的利用规模较小，仍需大力推广使用。 3我国煤炭工业未来发展浅析 3.1加强政府职能 政府是低碳生产的“引路人”，政府要在节能减排中起主导作用，落实煤炭行业内部改革措施，强化机制作用，加强资源整合，使产业走向正轨。同时，为煤炭行业制订科学、合理的有利政策，加速低碳生产运营机制构建，实现绿色行业、环保行业。此外，加强技术开发，强化职员技能素质，行业内部要形成“低碳”氛围，将政府引导企业低碳生产的桥梁作用体现出来，形成一个良性循环的低碳行业系统。 3.2改变传统的煤炭开采观念 改变传统的煤炭开采观念，秉持开采工作效率化、环保化、安全化，提高煤炭回采工艺水平，在科学发展观的基础上，构建一条矿区、资源、环境三者协调发展的开采之路，确保煤炭开采工作符合可持续发展定义。同时，结合不同地区的不同特色，加大伴生资源保护力度，加强资源回收、开发、再利用，完善新型高效、环保、低碳的经济发展体系。除此之外，盘活人才资源，发挥各地区资金、技术效应，提高煤炭清洁率，拓展产业道路，提高市场占有率，在确保环境绿化建设的同时，使企业收益最大化。 3.3重视煤炭分选 为提高煤炭提取率，改善整体质量，需要对煤炭分选加以重视。煤炭洗选环节通过物理、化学以及微生物等手段使煤炭质地平均、功能不一，通过对煤炭严格分选、深加工等工序，使原煤杂质诸如硫、灰等进行有效去除，是保证煤炭清洁干净的关键所在。通过对有关数据分析可知，2亿吨原煤经过合格分选后，使二氧化硫排放减少了250万吨。可见，为了提高煤炭提取率，确保燃煤的效率性、经济性、整洁性，有必要认真进行煤炭分选工作。 4结束语 综上所述，本文就我国煤炭工业现状进行了分析，介绍了有助于节能减排的相关技术和措施。煤炭行业绿色体系的构建，标志着我国“低碳”时代的到来，为加强节能减排、缓解环境压力、资源利用最大化提供了重要保障。 作者：何磊 单位：陕西省一九四煤田地质有限公司