计算机设计与实践教学分析:计算机设计软件在建筑设计基础教学中的辅助应用 摘要:本文通过介绍计算机设计软件在“建筑设计基础”课程中的辅助设计,探索一条适合本校特点的建筑设计计算机辅助教学模式。 关键词:建筑设计基础改革建筑类设计软件辅助设计教学模式 建筑设计基础是建筑学专业第一学年的主要的专业课程,针对的是刚刚迈入大学校门的学生,起着建筑启蒙的作用。我国建筑学专业的发展相对于其他国家来所不算很长,学习了不少国外建筑学教育的教学方法。针对“建筑设计基础”这门课程,根据社会需求的变化,也在进行改革。影响我国建筑设计基础教学发展的各种观念,从20世纪20年代到70年,主要是受法国巴黎美术学院的影响。“建筑设计基础”课程的教学内容主要强调训练学生的绘画能力。课程内容有水墨渲染、水彩渲染等。随着时代的发展,20世纪80年代,学院派的教学模式受到了质疑,原因是过度看重渲染表现,影响了学生对建筑形式的构思。产生于德国的包豪斯为第二次世界大战之后的建筑学教育做出了很大的贡献,建筑学的教育更多的关注培养学生对建筑材料的应用和对建筑造型的塑造,“建筑设计基础”随之增加了平面构成、色彩构成、立体构成等课程。传统的色彩渲染因低效率而被逐渐淘汰;手绘图需要达到的标准降低;色彩的训练已经不再为效果图服务。某些传统训练因媒介的变更已变得不合时宜,为此我们的教学应顺应形势,适度的调整。进入21世纪,我们已经进入计算机时代,计算机应用已经渗透到我们日常生活的各个领域,建筑学的教学也是如此,计算机设计软件与“建筑设计基础”教学变得越来越密切。 强调设计与空间的概念 作为建筑学的基础教学,“建筑设计基础”无论是传统的渲染体系,还是形态构成体系都是试图用各自不同的训练方法抽象出具有普遍意义的设计观念,对高年级的建筑设计课程起到打基础的作用。这两种教学体系存在的问题是,学生通过相应的训练,对于空间还是缺乏直观的感受。这对于学习建筑设计的学生来说,是很不利的。 建筑设计的教学,对于建筑形体的塑造与感受是很重要的,以往的教学只能是基于在二维平面上描绘建筑造型与空间,对于已经“入门”的设计者来说,做到这一点不成问题,但对刚进入大学的学生来讲,在二维空间来描绘建筑造型与空间则有可能是比较困难的事情。在建筑设计的教学中,通过制作建筑模型在一定程度上可以加强学生对建筑造型以及空间的认识与理解,但也存在制作时间长、工作量大等问题。 计算机辅助软件Google Sketchup介绍 Google Sketchup 是直接面向设计方案创作过程的工具软件,它可以快速形成建筑草图,可以快速的建构、显示、编辑三维建筑模型,并且能更加直观的反应设计者的想法,便于建筑设计的交流,与3dmax等三维建模软件相比,Google Sketchup简洁的界面、易学易用、命令较少,更适合于建筑设计者对建筑形体与建筑空间的推敲。 在计算机辅助设计当中,学生可以借助计算机,更加直观的体验空间,并在向学生教授形态的形成规律同时,始终强调空间的主体地位。 在建筑设计基础的平面构成、色彩构成和立体构成教学中,应用计算机可以激发学生的创造能力,结合模型制作,加强学生对建筑形体与空间的塑造能力。 Google Sketchup在建筑学低年级教学中的应用 加强学生的空间认知能力 工科学生受到高中数理化学习的影响,具备较强的逻辑思维能力,但是在形象思维方面,尤其是在空间思维方面显得非常薄弱。因此,我们认为将空间思维能力的培养作为基本能力训练的首要任务。而空间认知能力就是对空间的形成、组合、性质、尺度、情感以及空间与行为的关系等知识的掌握与应用。 加强学生的空间想象能力 在建筑基础教学当中,我们可以将电脑设计软件与立体构成课程想结合,通过计算机软件的辅助,可以进行多种设计构思的对比与分析,增强学生的分析能力,达到优化设计成果的目的。通过计算机软件的辅助,学生可以对建筑模型进行全方位的观察,并能缩减制作实体模型所花费的时间,通过计算机软件,学生可以从建筑的外部与内部进行切换,真正达到对建筑空间的多层面、多角度的认识,并且能激发学生的学习热情,起到寓教于乐的效果。 加强学生的空间创造能力 从建筑学角度而言,空间创造力是在空间认知和空间想象的基础之上,对空间进行再创造,实现一个新空间从无到有、从抽象到具体的过程,是充分调动各个空间要素,组合构建一个新的空间的过程。在建筑学的教学当中,对学生空间创造能力的培养是建筑教学的核心之一。学生采用Google Sketchup软件进行辅助设计,对建筑形体、空间、材质等方面进行全方位的设计与推敲,进而增强自身对建筑形体、空间的比例、尺度等美学原则的控制能力,激发对建筑设计的学习热情。 结语: 建筑教育近年来一直处于改革之中,在教学的指导思想到教学内容,都在不同程度的创新。虽然计算机辅助设计存在其弊端(削弱了学生的徒手能力),但在信息大爆炸的今天,其在建筑学的教学当中所起的作用却变得越来越突出。计算机设计软件在基础教学改革中做出了可贵的探索,我们相信其在今后的教学实践中,会不断得以完善和修正。 计算机设计与实践教学分析:动机设计模式在高职计算机基础课教学中的应用研究 【摘 要】目前的大中专院校,计算机基础课程都是一门以公共课形势存在的课程,是所有学生的计算机入门必修学科。但同时计算机基础课程也是一门实践性很强的计算机课程,其课程特点也符合高职院校培养技能型人才的要求。如果在计算机基础课程的学习中能有针对性的培养学生的学习动机,让学生感受到学习的乐趣,增强学习的信心,就可以为学生后续的专业课程的学习起到很大的铺垫和促进作用。因此用动机设计模式进行计算机基础课程的教学,有十分重要的现实意义。 【关键词】动机设计 策略 计算机基础 笔者在大专院校从事计算机一线教学工作多年,有丰富的计算机基础课程的教学经验。在教学的过程中,一直致力于如何把计算机基础课程中用到的理论知识和实践经验融合到实际的教学当中,在研究的过程中发现如果重视对学生学习动机的激发,能够取得非常好的教学效果,而且经过多次的实验对比,也得到了充分的证明。下面来详细阐述一下具体的过程。 一、动机设计的研究步骤 首先要了解学生对知识的掌握情况,主要是通过问卷调查分析学生在课程学习之前的计算机水平,然后结合计算机基础课程的特点,列出实际可行的目标,然后就是根据授课的内容和学生动机的特点,从注意、切身性、自信和满足感等方面分别设计激发动机的策略,接下来就是要在课堂教学中实施动机策略,最后一步是通过一定的考核方式来测量和评价策略的实施效果。 二、动机策略的设计 在对学生学习动机和教学内容特征分析的过程中,笔者发现应用最广泛和效果最明显的是注意策略。注意其实是一种很重要的心理活动。在教学中,只有引起学生们的注意,才能使学生主动参与到知识的构建中来。动机策略设计的目的就是使学生能够选择并集中感知教学内容,并且能够产生对学习的一种稳定的心理注意。通过对高职学生学习动机的特点及计算机基础课程特点的分析,可以将将动机策略主要分为计算机基础课程教学前的注意策略和计算机基础课程教学中的注意策略两个方面。 (一)计算机基础课程教学前的注意策略 要让学生快乐的学习,首先要学生在学习的过程中产生一定的满足感和精神享受,使学生深切地体会到精神层面的满足和愉悦,体验到人生自由境界的幸福和喜悦。从这个方面来说真正的学习是快乐的,也是人生高级的精神享受。可以让学生相信学习在人的一生中是非常重要的事情,同时也应该相信学习是快乐的,享受的。教师可以通过让学生了解计算机基础学习的应用性价值来增加学生的学习兴趣。计算机基础课程的学习对生活的应用价值具有直接性与明显性的特点。这些知识技能可以直接应用于当前社会的很多工作生活,也是以后参加工作的必要技能。因此通过各种计算机在实际生活中的应用案例来帮助学生认识到这门课程所要培养的知识或技能是有用的,不仅可以为他们后续的专业学习做好准备,也为他们以后的职业生活提供强有力的帮助。帮助学生认识到课堂学习与校外生活之间的联系,从而使他们将学习活动作为有价值的事情而不是不受欢迎的外来强加物,进一步激发和重建他们的学习兴趣。 (二)计算机基础课程教学中的注意策略 当学生在课堂中积极地回答问题以后,要进一步挑战学生的知道感,这是一种在学生已经拥有相当多相关知识的情况下应用的策略。比如,学生已经知道了计算机的组成部分,那么接着对学生提出计算机是怎样工作的呢?这样可以再度激发他们的好奇心和兴趣。使学生意识到需要查书或参考资料,或者是通过讨论来获取所需信息。教师还可以提供具有争议和矛盾的信息来引起学生的注意。在学生获取一定信息之后,教师接着介绍与他们的结论相矛盾的补充信息,这样可以迫使学生认识到问题比他们预想的更为复杂,刺激他们形成更全面的思考和理解。其次,要促使学生形成探究的态度,并且是以学生的主体实践活动为主线展开的,让学生运用多种感官,通过自己的主体活动,在做中学。教师在教学中要创造一些参与性的活动让学生融入到学习中来,增强学生的参与意识和主体地位。比如在计算机系统的硬件组成部分,可以让学生分组对主机箱进行拆卸和安装,让学生更清楚其硬件组成部分。最后,在学习中只引起学生的注意是远远不够的,更重要的是维持学生的注意。这也是教师在教学中的最大挑战。 (三)自信策略 教师可以提供多样化的挑战任务,让每个学生都有成功的体验。因为每个学生本身的水平不尽相同,因此教师在设置任务的时候可以分层次来设置,遵从由低级到高级的原则,让学生在逐步的完成任务的过程中不断体验到成功,从而增强自信心。 (四)满意策略 在对学生评价时不能单独从考试成绩来评价,要用发展的和多元化的观点来进行评价。在学生了解了评价标准以后,要鼓励他们积极地结合标准进行自我评价和反思,然后弥补弱点,最终取得满意的成果。 三、实施动机策略的案例分析 为了验证以上提出的动机策略在高职计算机应用基础课中是否可行有效,笔者运用相关策略进行了一个学期的教学。在教学之前通过问卷调查选取两个水平相当的班级进行试验,在一个学期结束后,为了更好地让学生在真实情境中运用获得的知识和技能,联合教研室的教师组织两次技能比赛,从两次比赛的结果中可以看出,应用动机设计模式教学的班级成绩比对比班明显要优秀一些,而且实验班学生的学习积极性相对较高,学习也比较努力,实际操作能力也很强。 计算机设计与实践教学分析:探讨体验式教学在计算机设计类课程上的应用 摘要:本文从体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型、在课程教学上的应用、在第二课堂建设上的应用和在专业文化建设上的应用四方面对体验式教学在计算机设计类课程体系中的系统应用进行了探讨,提出了体验式教学在计算机设计类教学体系的系统应用需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合的理念,在专业素质培养中突出学生的主体地位,可以提高专业整体教学水平,增强学生的就业适应性,为计算机设计类的教学改革提供借鉴。 关键词:体验式教学;计算机设计类;专业训练 计算机设计类专业(网页设计、广告设计、景观设计、工业设计、软件设计等)的课程属于实践训练所占比重较大的课程体系,技能的训练以思维方式的培养为前导,在形象思维层面上非常注重对学生美学思想的引导,培养学生美学形象上的感受、体验以及美学素养的积累,在专业技能训练上强调电脑软件平台操作的熟练性、实现意图的明确以及实现效果的评判,在设计作品中又非常强调美学理念的表现力和公众的可接受性,在抽象思维层面上强调把作品的设计作为一个工程项目对视觉空间想象力、形象表现力、图形图像评判认知能力、语言智力、逻辑智力、音乐韵律、人际沟通智力等多学科的知识和能力的综合应用,简单的灌输式的教育是达不到教学要求的,如何进行让学生参与性强,并能自主积极训练的素质教育是计算机设计类改革面临的一个大问题[1,2]。 体验式教学是素质教育的重要内容,是一种充分强调学生参与教学的主动性和形象化,有别于传统教学模式的全新教学模式,可以追溯到古希腊时期的哲学家、教育家苏格拉底的教育思想,其精髓是老师不轻易给出问题的结论,而是采用启发式的方法让学生在预设的体验环境和氛围中借助学生先前已有的生活体验或知识体验,发挥想象力,流露情感,表现感受,讨论价值取向,在此基础上在老师主导启发下利用群体的知识体验认同,主动收集分析问题的思维点和知识点,提升出解决问题的思路和对应的知识体系,具有学生的参与性强,知识体系和学生的思维活动结合紧密,容易被学生接受,利于激发学生的学习积极性等特点[3-8]。其理论思想和实践模式在教育学中有着广泛的影响力,在计算机设计类专业的教学体系中应有较高的探讨价值,本文旨在做一些探讨,为计算机设计类专业的教学改革提供借鉴。 一、体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型 我们在教学实践中的研究表明:体验式教学在计算机设计类课程教学体系中的应用,可归结为课堂上把教学内容建立在学生的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验等基础上,引导提升成涵盖设计视角、设计理念、设计思路的思维方式和知识体系,在课余又注重培养学生在设计知识上的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验形成专业素养,二者有机结合起来,从专业基础课到专业课,贯穿在整个计算机设计类的课程教学体系中。 (一)情感体验 主要指计算机设计类的学生在开设专业课程之前“先入式”的对已有的好的设计作品及设计要素(线条、平面、空间)、环境、美术作品、图片以及作品与用户的交互性等感受体验和美学认知的心理倾向的积累,在与这些事物经常性的接触过程中,学生自然而然会对色彩、线条、平面、空间感、质感、构图、作品效果的愉悦性等建立起简单而朴素的认知和美学倾向,再加以正确的引导就可以形成正确的美学认知和专业素养,培养起正确的美学表达方式对后续的专业技能的培养起到很好的基础作用,在完成设计作业或参与项目中就会带有思维的活性,使作品具有灵性,而不是技法上简单地模仿和机械地实现。 (二)形象体验 主要指学生们在课余时间里对老师所教授的对象具有形体上生动的认知和形象记忆[9]。把老师讲授的各种软件操作技法与实现效果对照,把电脑影像效果与真实客观对象的仿真差距对照,这样对知识点的接受就不会落入空洞的表述和抽象的记忆,与教师课堂讲授的结合,大大突破有限学时的限制,利于对知识的理解成为鲜活的知识点的积累记忆,形成学生们丰富的专业知识储备,利于作品设计实践活动中独立的创新思维的激发,而不是盲目地模仿。 (三)思维体验 是指在教学活动中教师不把自己的思维方式强加给学生,而是采取案例教学、组织讨论等方式,从学生们所熟知的生活例子中引导学生们思考、讨论[10]。在教学过程中,把思维发散开,然后逐个分析各种情况和方案,把思维聚合起来,筛选出优化的方案,在此基础上提升出需要讲授的知识原理,以学生的知识认知为起点往上提升的教学方法取代以老师的经验认知往下灌的教学模式,让学生体验整个分析的过程,学生容易吸收结论,知识点记得活,能主动应用,可以大大提高教学效果。我们在平面设计、网页设计、3D建模设计、课件制作等课程中根据不同需要做案例教学、分组调查、分组讨论等教学设计。 技法体验及操作实践体验:计算机设计类的实践技能需要和设计的理论知识结合较紧密,在进行专业实践训练时,要让学生有足够的时间和机会,反复参与到专业实践技能训练环境中,在实践―总结―辅导―再实践的环节中反复进行,找到自己实践的心理体验,帮助他们总结出实践技能的认知,提升实践技能背后的专业知识理论。实践技能的熟练掌握需要和理论功底的积累结合起来,要避免“理论熟,实践生”或“理论浅,实践熟”的两种错误倾向[11]。 二、体验式教学在课程教学上的应用 多媒体教学手段全覆盖所有计算机设计类课程,探索以形象思维认知引导切入,调动学生积极参与体验的教学模式,从体验的环境设计入手营造教学气氛[12-16]。在课堂教学中,任课教师根据课程特点进行教学设计,多采取互动的,分析型的教学,课堂的图片展示、视频教学、网络教学要与教师多媒体课件教学结合,增加作品案例分析、作业讲授的学时,揉和情感体验和思维体验于教学气氛中。在提出每一种技法、思路或方案时,要重视与学生形象思维的交流,注意引导讨论情感体验,利于学生确立正确的美学思想,或做方案时具有人性化的思考,在讨论和分析过程中又要注意逻辑思维的条理、层次,让学生在接受知识的同时学习到专业特点的思维方式,培养发现问题、分析问题的能力,教学形式可融合案例教学、分组讨论、野外认知等多种形式进行,在效果表现力与技法实现上引导学生反复体验,找到技法的自我感受,探索含实践技能测试、作品评比、实习考核、口试等多种考核办法的考核机制。 同时,加大实践教学改革力度,一方面,积极在每一门课程中抽出一定比重的学时进行专业技能的强化训练,课程特点相近的教师组合或衔接,制定专门的训练教学计划,分年级分课程实施小班教学,强化基础训练(电脑技能测试),分方向交叉训练,延伸强化综合训练(带项目的概念性设计),实践教学要注意引导学生对技法体验和操作实践的体验,小班分组进行,加强个别辅导,增加学生交流经验和接受辅导的机会,注意课堂与课后的结合,布置一些项目性的课后作业给学生去做;另一方面积极探索走出学校,面向社会的技能训练,与多家广告公司、景观设计公司、网页设计公司等合作,积极建设集社会服务与专业实践教学为一体的校外实践教学基地,推荐学生到企业顶岗实习,可改善实践教学条件,积极探索校外专业实践教学的新模式,帮助学生对未来职业角色和职业环境进行职业体验,是专业教学在学生职业规划上的积极育人的实践行径,每个实习基地的实训内容与对应的课程匹配,集中在某个专项的技能训练上。 三、体验式教学在第二课堂建设上的应用 单凭课堂教学进行专业训练是不够的,也不符合“理论―实践―再理论―再实践”的人类认知实践过程的反复渐进的要求,需要把学生课余时间利用起来组织好第二课堂,开发出专业训练的潜在课程[16]。可通过开放管理计算机房、整合教学资源、组建以学生为主体,专业教师参与辅导、培训的一个学生的专业学习型的团队等举措来加强,集专业书籍阅览、专业资料收集、组织专业比赛、社会实习等功能于一身,培养学生们的专业素养和专业实践能力,营造课余专业学习氛围,适时举办专项技能提高的辅导班,帮助那些在课余时间有加强专业技能训练愿望的学生加强专业技能训练,由专业教师授课,根据授课学生的情况制定专门的培训方案,对专业的正规课程不能触及到的深度和答疑辅导进行补充,辅导了很多专业基础弱的学生进行专业技能的强化训练,同时也辅导了一些有志于在设计类领域就业的学生进行就业培训。 四、体验式教学在专业文化建设上的应用 除了在专业课程的学习上需要体验式的教学之外,计算机设计类的师生在专业价值观上的自我认知也需要加强“育人体验”和“职业自信心体验”[8,17-19],我们借鉴企业文化的建设思想,从教师和学生两条线入手,整合专业课程教学、第二课堂训练和校园文化等教学资源,加强专业学术交流平台的建设,提高教师专业教学与育人的职业认知感,引导学生复合型人才的成才模式,营造激励学生们热情参加专业实践、社会实践和社会服务的专业学习氛围;通过鼓励教师组织学生专业训练、作品评比、参加设计比赛等活动延伸专业课程教学,丰富专业学习资料,锻炼学生们的动手能力和创新思维,可以激励学生们的学习自信心;通过建立作品展室、到企业项目实习等举措,活跃专业气氛,提高学生专业学习在价值观上的自我认知感,提升学习热情和专业自信心,综合提高专业教学水平。 五、结语 体验式教学在计算机设计类教学体系中的系统化应用,需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合,在专业素质培养中突出学生的主体地位,注重学生的专业技能和思维方式的培养,比传统的“灌”式教育更符合计算机设计类人才培养模式的要求,可提高专业的整体教学效果,促进专业教学与行业发展的对接,增强学生的就业适应性,同时,也要看到,这需要在整个教学体系上加大改革力度,给予更大的软硬件上的投入,需要建立和谐的教学团队,整合各种教学资源进行统筹管理,也要求各位任课教师具更高的教学热情和事业心,研究学生的知识背景和认知特点,根据不同的课程特点探索更多有效的教学形式,丰富教案。 计算机设计与实践教学分析:计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用研究 【摘 要】本文在简述计算机设计大赛对计算机教学课程教学重要意义基础上,改革计算机教学模式,强化实践教学;打造计算机开发性、专业化的实验实践基地;充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用;实行“学长”制,建立竞赛团队等方面探讨了计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用。 【关键词】计算机设计大赛;计算机教学;改革;创新 教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会、大学计算机课程教学指导委员会、文科计算机基础教学指导分委员会、中国教育电视台决定联合主办“中国大学生计算机设计大赛”。大学生计算机设计大赛有助于提升学生的实践技能,提高学生的综合素质,促进学生的全面发展,符合高校创新型、实用型、复合型人才培养目标。 一、计算机设计大赛对大学计算机课程教学的意义 1.有效促进课程教学改革 计算机设计大赛的要求是学生的参赛作品必须是原创,这就给学生增加了参赛难度,不仅要了解计算机,还要通过了解的计算机知识设计出有新意的参赛作品。其次,还要掌握计算机的操作,这样才能选择合适的计算机软件,更好地完成自己的作品。这与大学计算机教学要求相一致。 对学生而言,要想完成一个完善的计算机作品,单靠简单的计算机知识和技术是远远不够的。这就要求学生不断学习更多的计算机知识,掌握多种计算机软件的操作技能,激发学生自主学习的兴趣。在这个过程中,教师要合理安排计算机课程,引导学生不断学习,从完成学生的作品出发,完善课堂的教学内容,创新教学方法,通过了解学生的需求,教授他们想要的知识和技能,丰富课程内容,不断提高学生的知识水平。 2.有效促进课程与专业融合 计算机设计大赛的规则中对参赛作品进行了类别划分。这也体现出了不同专业的教学内容不同,无论在哪个专业的学生都可以运用学到的专业知识完成自己的参赛作品。在大学计算机教学上也一样,根据不同专业学生的创作作品开展教学工作,在帮助学生完成参赛作品的同时教授学生专业知识。此外,在学生完成作品过程中,可以引导不同专业的学生相互配合。 例如,中文专业和动画专业结合起来,共同创作一个参赛作品,可以是动画作品,能在一个作品中体现两个专业的特色。在这个组合中,中文专业学生可以发挥他们的特长,如作品构思、材料准备、文案等工作,动画专业学生根据中文专业学生的设计进行实际的操作,完成技术准备、作品实现等工作。这样,既体现了每个专业的自身优势,又对完成整个作品的任务进行了明确分工,还能帮助学生掌握所学知识在社会中的应用范围,指导学生今后的学习方向。 这种以计算机技术为基础的专业结合,不仅能激发学生的学习兴趣,还能提高学生自主学习的积极性,这对大学计算机课程教学有着重要的影响,也是一件值得关注的事情。 3.提供有效的课程实践平台 计算机设计大赛正好给予了大学计算机教学一个检验学生学习成果的实践平台。学生在作品创作过程中,需要完成类别选择、计算机软件选择、构思、资料整理、完成作品等准备工作,具体如下:①客观分析已掌握的计算机知识,确定作品创作中会运用到的其它知识;②为完成作品不断学习新的计算机知识和技能;③搜集资料,并进行分类整理,满足创作所需;④综合运用所需的知识和技能,完成构思的参赛作品;⑤总结创作过程中的经验和教训,并进行存档。 二、计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用 1.改革计算机教学模式,强化实践教学 为了增加学生的学习兴趣,提高学生的实际操作和创新能力,我们对课程体系进行了改革,适当增加了实践教学的时间,完善了实践教学体系。并对实践教学课程进行了层次划分.在实际教学过程中,通过构建多层次阶梯式实践教学体系,提高了学生的计算机操作能力,拓展了学生的学习思维。 通过这个实践教学体系,学生在掌握计算机基础知识和基本操作技能后,通过有针对性的实践课程提高应用能力,通过综合性实践课程培养学生解决问题的能力,通过参与计算机设计大赛的比赛项目,考核和培养学生的知识综合运用能力,通过期末的学科竞赛或对学生的实践训练培养学生成为社会需要的应用型人才。因此,我们需要完善培养内容,使其与我们的教学体系相辅相成。 计算机设计大赛,既符合我们层次教学的要求,又提高了学生的实操能力,同时培养了学生综合利用知识的能力。由于学生的学习水平不同,首先,可以安排学生参加校内或校际之间的小竞赛,主要是依靠综合实验教学,比赛相对较容易;一种鼓励学生参加全国性质的计算机设计大赛,主要依靠项目实践教学,比赛对象是综合运用水平较高和有一定创新能力的学生。 2.打造计算机开发性、专业化的实验实践基地 学生通过实践,不仅能更好的掌握教师教予的知识,还能提高知识综合运用能力和实操能力,培养学生的创新思维,因此,学校设置实验室尤其重要。 综上所述,我们应对实验室建设进行改革,将校园实验室真正作为培养学生实践能力和创新能力的基地。首先,实验室对全体学生开放,鼓励学生去实验室体验和学习。其次,丰富实验室的实践内容,准备有意义的实验和竞赛课题,由专业的教师对参与研究和实验的学生进行针对性的指导,鼓励学生独自完成实验课程.通过在计算机开发性、专业化的实验实践基地进行实践,学生可以完成实验主动搜集资料、构思作品、寻找完成方法、发现和解决过程中出现的问题,从而使学生真正爱上所学专业,为参加全国性的大赛奠定坚实基础。 3.充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用 无论是教学还是竞赛,一切都要以学生为中心,学生的主体地位不变。在竞赛中,以学生为中心才能真正发挥学生的创新能力。学生提出的参赛设计思路和方案,尽管有时不切实际或异想天开,作为教师不能打击学生的积极性,要从学生的角度给予相应指导。通过讨论、争论让学生明白参赛方案存在的漏洞及不足,并锻炼学生自己解决问题。正是多次不完善的方案才促进了学生的成长,在解决问题的过程中提高了创新能力。 4.实行“学长”制,建立竞赛团队 创新是一种团队运动,团结协作精神和社会活动能力是人才在社会立足的基本条件,是事业发展的基础。我们要充分调动每个组织成员的创造力,形成团队创造力。实践中,教师要培养学生组成学习竞赛小组,高年级和低年级学生互帮互助,一起学习,一起比拼,形成老带新的和谐学习画面。 学长制一方面帮助新生尽快适应学习环境,高年级学生因为已经有了学习经历,可以将经验传授给低年级学生,帮助低年级学生解决实践过程中出现的问题和疑惑;另一方面培养了高年级学生的团队协作精神和项目策划能力,在帮助低年级过程中,要对团队的任务进行分配,明确团队纪律,这就激发了他们的集体荣誉感和责任感,完善了他们的人格,提高了他们的综合素质。
计算机设计毕业论文:大数据应用背景下的超级计算机设计 摘 要 在大数据应用时代背景当中,超级计算机迎来了前所未有的挑战,这些挑战主要体现在数据的计算、存储、通信以及编程方面,因此基于大数据的实际特征以及需求来设计一个超级计算机系统是十分有必要的。本文围绕如何基于大数据特征以及需求进行超级计算机设计、大数据时代应用背景下编程模型的设计两个方面展开讨论,对大数据应用背景下的超级计算机设计进行了分析,并提出了一些笔者自己的见解,希望能够对大数据应用背景下的数据处理问题提供一些对策建议。 关键词 大数据应用背景 超级计算机 数据处理 在电子信息技术的推动下,大数据已成为了当代潮流前线的主流技术,所谓大数据,从狭义上理解主要是指各种大规模的数据,具体来说是指难以在既定的时间范围内使用常规软件以及技术进行收集、统计、储存以及管理的数据集合,必须通过新型处理模式才可将其决策力、洞察力、发现力以及流程化进行充分发挥、具有规模大、复杂程度高、实时性强、高增长率以及多元化等特征的信息资产。由此可见,大数据是一种不同于传统数据的信息化数据资产,仅仅应用传统的软件或工具进行统计或管理是难以显效的,我们必须针对大数据的特征以及需求设计一款超级计算机,用于满足大数据的计算需求。 通过超级计算机来构建大数据处理中心,是现阶段最为主流的应用趋势。相比于传统计算机来说,超级计算机在性能方面具有显著优势,可以为大数据提供高效的计算以及处理服务。超级计算机早在二十世纪七十年代初就已被很多国家作为了一种战略性资源而进行使用,在国家经济建设、国防安全、社会发展、科学研究等方面得到了广泛的应用,并作出了极大的贡献,因此现阶段,超级计算机技术基本已经成为了衡量国家科技水平以及国防力量的重要指标之一。天河二号超级计算机是由我国国防科学技术大学研制而成的,它实现了每秒钟三点山九亿亿次的浮点运算速度,并以此成绩蝉联五次夺得全球运行速度最快超级计算机奖项。但是,超级计算机虽然具有如此高效的运行速率,它仍然只能在自己所擅长的以科学与工程运算为主的领域中发挥作用,例如一些计算密集型的任务中。此外,超级计算机具有计算模式单一的特点,它的处理过程通常由批量处理计算、流式运算、迭代运算、图运算等数据密集型运算方式组成,因此传统上的超级计算机很难直接被应用在大数据的计摘 要 在大数据应用时代背景当中,超级计算机迎来了前所未有的挑战,这些挑战主要体现在数据的计算、存储、通信以及编程方面,因此基于大数据的实际特征以及需求来设计一个超级计算机系统是十分有必要的。本文围绕如何基于大数据特征以及需求进行超级计算机设计、大数据时代应用背景下编程模型的设计两个方面展开讨论,对大数据应用背景下的超级计算机设计进行了分析,并提出了一些笔者自己的见解,希望能够对大数据应用背景下的数据处理问题提供一些对策建议。 关键词 大数据应用背景 超级计算机 数据处理算以及处理中。 1如何基于大数据特征以及需求进行超级计算机设计 显而易见,大数据的出现给人类技术带来了极大的挑战,而超级计算机具有十分强大的计算能力以及极其高效的数据处理能力,它将海量的信息高度集中在自己的系统当中,并通过工具媒介、数据存储等多元化角度对这些庞大的数据进行处理、分析以及应用,由此可见,不同的超级计算机在对信息处理以及计算时所呈现出的性能水平也是有所差异的。我们之所以要通过超级计算机来实现高性能数据计算,主要目的就在于提升数据计算效率,并通过对大数据的应用来增强通信效率。在本文中,笔者将围绕硬件和软件两个层面来设计大数据应用背景下的超级计算机。 1.1硬件体系结构 信息量大以及操作简单是大数据应用的显著特征,大数据应用能够确保计算指令维持在一个相对来说较低的状态,实际上间接增加了数据访问所需的成本,由此可见,在使用超级计算机管理大数据的过程中主要存在的问题在于数据吞吐率与数据计算效率之间的失衡性。针对这一问题,我们可以重点以两个切入点进行解决,一是针对片上缓存实施彻底优化处理。大数据应用指令等级相对较低,跳转频率较高,且不具备充分的局部性,再加上大数据通常只能使用一次,我们可以基于上述特点来降低指令缓存,并构建一个连接处理器与二级缓存的通道,以确保数据吞吐率与计算效率之间的失衡状态得到相对改善;二是提高大数据计算能力。在大数据的影响下,信息逐渐呈现出高密集化状态,这使得传统的处理器已无法满足信息处理需求。因此必须通过超级计算机来部署一个具备良好实时性的处理器,其中异构并行处理器是一项很好的选择,具体来说,也就是把R档募铀倨鞯既胫镣ㄓ么理器核心当中,在加速器的推动作用下,使数据处理过程中能够实现数据并行的效果。大数据应用过程中,对于数据的处理频率相对较高,因此必须想方设法改善节点计算效率并强化通信效率。顾名思义,大数据就是代表庞大的数据信息量,因此相应的储存模式也较为复杂,种类繁多,其中最为常见的数据储存模式为集中式存储模式以及分布共享式存储模式。为了较好地应对大数据通信频率较高这一问题,必须通过合理的手段来提高节点与节点或与设备之间的连接效率以及。对上文内容进行总结后得知,要想有效解决大数据应用中存在的问题,其中最关键的环节在于加大互联通信技术层面的研究开发力度,提高在节点连接效率优化方面的研究力度,一般可以通过两种方式来实现,一种为研发一款软硬件结合的多借口网络芯片,另一种为通过光互连技术来改善数据传送过程中的问题。 1.2硬件体系架构 在大数据中包含着海量的结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据。这三种数据类型对应的存储方式也各不相同,结构化数据通常使用数据库结构实现存储,而非结构化以及半结构化数据的存储则更多地以依靠于不同文件与系统之间的协调与配合来实现。数据处理与数据计算是两个完全不同的过程,在数据计算的过程中,当数据加载已经结束时,则需要对各系统之间的交互频率进行合理地调整和控制,所以说应该选择单一的分布式文件系统来实现。而针对大数据的处理方式则相对来说更为丰富,同时也更加复杂,其中使用频率最高的数据处理方式有图处理以及批处理两种,这样据必须得到不同文件与系统之间的良好配合已结支持。由此可见,在设计超级计算机时,单一的文化系统完全不能满足计算机运行需求,应将多种文件组合在一起进行超级计算机系统的设计。 通过对非结构化数据的存储模式进行深入研究后可以发现,它所使用的存储结构通常为分布式文件系统。为了能够进一步提升大数据的处理效率,Google对大数据储存的文件系统进行了一定的创新,在原有基础上设计了一款具有扩展功能的GFS文件系统,创新后的文件系统在对应用层的运用下实现了对控制流以及数据量进行分离的目的,可以说是一个真正意义上的分布式文件系统,即使面对规模庞大的数据信息,该文件系统也能够实现高校的储存以及处理。GFS文件系统由以下三个基本部分构成,分别为若干块服务器、单一的主控服务器以及客户端。本论文以GFS文件系统为出发点,对目前已研发上市且具有代表意义的阿里巴巴分支ADFS系统进行了分析。在阿里巴巴的ADFS系统中,主要针对HDFSNameNode在使用过程中暴露出来的单点故障以及内存不足等一系列问题实施优化,工作原理主要为将内存中不属于热点范围内的数据转移至外部数据库当中,通过这种方式来缓解NalneNode所承受的内存压力,从而提升数据的处理质量以及效率。而在对半结构化数据以及结构化数据进行研究后发现,半结构化数据以及结构化数据在存储方式上有着十分显著的共性特征,他们通常都优先选择数据库以及分布式表结构作为存储方式,只有一些结构相对较为简单的半结构化数据更倾向于选择Key/Value分布式系统,其中较为典型的为亚马逊公司的Dynamo系统以及Facebook的Cassandra系统,亚马逊的Dynamo主要是运用Key/Value作为数据存储模式,这一存储模式相比于其它模式的优点在于具有强大的可扩展性以及可用性。Facebook的Cassandra系统同样也是采用Key/Value作为数据存储模式,通过对这一存储模式的运用进一步实现了数据存储可扩展性以及一致性的增强。 2大数据时代应用背景下编程模型的设计 在大数据时代@一背景下,编程模型所面临的挑战也是日益凸显出来,传统的编程模型也开始表现出一定的动力不足趋势,并无法满足大数据的编程要求,为了有效解决这一矛盾,必须基于大数据的特征以及需求来设计一种有别于传统编程模型的全新的编程模型。大数据时代下的编程模型必须满足简单易操作的基本原则,并在此基础上尽可能提高性能水平,构建一个清晰明确的编程抽象,确保程序员的编程工作能够更加顺畅,在这一过程中,程序员并不需要关注程序在集群中运行的具体状态以及情况,只需要针对每一项问题进行一一解决即可。在新的编程模型中,程序员的主要工作与任务在于关注一切有待解决的问题,以此来确保编程过程中各项任务的清晰化、明了化,同时还可以使代码后期的维护管理工作得到极大程度的简化,使程序员的工作更加方便、简洁、高效。此外,在构建编程模型时还应考虑到系统数据计算能力以及处理能力提升的目的,我们不仅要确保程序能够在集群上实现高效稳定的运行,同时也要保证不同类型的作业与任务能够在集群上并发运行,这样可以大大提高集群内部资源的共享有效率。但是在这一模型下,我们也会面临许多新的问题,需要后期通过探索与研究进行慢慢攻破,例如如何有效处理异构性问题、如何提升本地数据的有效利用率等。因此在基于大数据应用背景下进行新编程模型构建的同时,我们的考虑内容不能过于单一,必须综合衡量各方面的影响与利弊,在此基础上作出适当的取舍以及判断,从而构建一个简单、便捷、可靠、高效的大数据编程模型。 为了使效率得到进一步提升,超级计算机一般来说都会选择应用并行编程模型,例如Open MP以及MPI,其中,Open MP通常会与共享存储模式的融合而被广泛地应用在对称多处理器等架构的相关设备当中,而MPI所涉及的编程模型则相对来说更为复杂,一般来说需要在切换至信息通信计算模型下,要求编程工程人员针对所有的程序问题根据一定的规则进行一一分类,随后再将这些分类号的问题映射至分布式进程集合当中。Open MP以及MPI等并行编程模型并不适用于大数据的计算以及处理过程中,因此一些规模较大的互联网企业会根据自身公司的实际情况以及需求来研制具有针对性的大数据处理模型,这样一来不仅可以使工作人员的工作效率得到提升,同时也在很大程度上促进了大数据应用的有效实现。 3结语 综上所述,在大数据应用背景之下,对于超级计算机的设计可以适当导入一些高效模块结构,例如多核结构以及众核结构等。此外,宽带网络速度的提升也有利于超级计算机运行速度的改善,为其提供基本的保障条件。总而言之,在大数据时代背景之下,要想使数据处理以及计算速率得到有效提升,超级计算机的应用是必然的趋势所在,并取消以往计算机系统中的计算密集模式,取而代之的是数据密集模式。笔者相信在大家的共同努力之下,大数据应用背景下的数据处理以及计算问题自会得以有效解决。 计算机设计毕业论文:以计算机设计技术为“基因”的微课设计 摘 要:中国大学生计算机设计大赛是国内非计算机专业设计领域的最高水平赛事,分设软件应用与开发类,微课类等十大类。本文以2016年微课类的获奖作品《基于微分方程的犯罪动机分析》为例,详细阐述以计算机设计技术为“基因”的微课设计思路及制作方法,微课中微视频制作需注意的问题。 关键词:计算机设计技术;微课设计;微视频;基因 一、引言 微课是指按照新课程标准及教学实践要求,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而开展的精彩教学活动全过程[1]。微课作为基于网络的全新快餐教学模式得到广泛的认可和推广,微课的理论、设计、开发与实践应用研究成为众多教育工作者研究的热点。 近年来,广大中小学教师及高校教师在微课的探究实践上开展了大量的研究工作,并取得了一定的教学成果。范建丽[2]等深入分析“互联网+”时代高校微课发展的对策及应用;余胜泉[3]等基于微课设计、教学信息描述、微课聚合和开发模式,提出了基于学习元的微课设计思路;祁博[4]从微课的优势及计算机基础教学的特点出发,详细分析微课在计算机基础教学中的应用。这些微课研究主要是在“纯粹”性的微课设计基础上,以传统教学加之DV录像,旨在讲述知识,但微课设计方法不够新颖,无法充分调动学生的积极性。目前未有关于中国大学生计算机设计大赛微课类作品设计指导报道。 本文以2016年中国大学生计算机设计大赛微课类获奖作品《基于微分方程的犯罪动机分析》为例,全面介绍以计算机设计技术为“基因”的微课设计方法和流程,详细阐述设计方法的创新点,为高校学生参与中国大学生计算机设计大赛微课类比赛提供指导。 二、计算机技术 1.Microsoft Office PowerPoint2010 (1)软件介绍 PowerPoint2010 是Office办公软件中的演示文稿软件,用于制作演示文稿和放映幻灯片,能够有效清晰地展示信息[5]。 (2)在微课制作过程中作用 在微课件的制作过程中,首先利用PowerPoint2010制作简单演示文稿,再次利用工具栏中的字体功能,smartart功能,动画功能等将演示文稿的字体大小,图表布局及播放效果设计成自己所需的样式,美化演示文稿。 (3)软件操作 微课件完善大致经历五步:字体修改,段落修改,文本框格式设置,背景设置,动画设置。以《基于微分方程的犯罪动机》为例将较难掌握的段落修改,文本框格式设置,动画设置具体操作过程作以阐述。 ① 段落修改包括对行距及首行格式的修改,首先在开始工具栏中选择段落组栏,然后点击段落组栏右下角的箭头,最后根据界面提示依次选择所需的行距及首行格式,段落修改界面如图1所示。 ② 文本框格式设置是对微课件中的案例进行逻辑分块,使问题更加清晰,演示文稿界面更加美观。图2为《基于微分方程的犯罪动机分析》中使用文本框格式设置的界面效果。其具体操作步骤:首先在插入工具栏中选择文本栏,在文本栏中选择文本框输入所需文字,再选择格式工具栏,对文本框进行修改。 ③ 动画设置是对演示文稿中的文字图片等播放效果及顺序进行处理,使幻灯片按照期望播放。其具体操作步骤:首先选择动画工作栏,然后打开动画窗格,根据提示选择符合要求的动画效果。 2.视睿录屏剪辑软件 (1)软件介绍 视睿录屏剪辑软件是基于触摸屏操作的微课软件,适用于课堂教学素材录制,能够完成录屏、编辑、一键导出保存等强大的互动教学视频制作与编辑演示。 (2)在微课制作过程中作用 在微课制作过程中,该软件以麦克风为辅助,将已经做好的微课件在电脑上进行视频录制及配音。 (3)软件操作 首先将要进行录制视频的微课件打开调整为播放模式,然后将睿录屏剪辑软件打开,选择屏幕录制功能,接下来根据界面提示完成视频录制工作。 3.Aegisub字幕制作 (1)软件介绍 Aegisub是一款高级字幕制作编辑工具,完整支持Unicode,也支持超过30个地区的语言编码(ex: Big-5、 GB2312、Shift-Jis)。 (2)在微课制作过程中作用 微课制作过程中,利用该软件制作剪辑视睿录屏剪辑软件所录制的视频中的配音字幕。 (3)软件操作 首先确定微视频中每一段配音的时间间隔及画面,然后在Aegisub字幕制作软件中的设置字幕输出格式,然后设置时间点及字幕。比如将“各位同学们,大家好”这句话设置在00:01:56.29至00:02:00.00时间段,首先,在文本输入栏输入“各位同学们,大家好”,然后在时间栏的开始位置设置00:01:56.29,结尾位置设置00:02:00.00,如果需要对字体进行修改,可在字体栏根据需要进行修改,最后将最终字幕以*ass格式保存,字幕处理界面如图3所示,在整个微视频中的字幕设置方法同上所述。 4.魔影工S (1)软件介绍 魔影工厂是一款使用简单的全能格式转换工具,它是海外流行的视频格式转换软件WinAVI面向中国用户推出的官方中文版 。具有广泛的格式与移动设备支持、最完善的视频格式支持、真正高速的转换过程。 (2)在微课制作过程中作用 将配音字幕利用该软件导入视频中,利用该软件将视频进行剪辑及合辑。 (3)软件操作 首先选择魔影工厂的字幕功能,再将Aegisub字幕制作软件所完成的字幕导入,这就完成了给微视频匹配字幕的所有任务。接下来根据微课所需,利用魔影工厂的视频剪辑功能对微视频做最后的修剪(比如微视频时长,格式等),以达到赛事要求。 三、设计流程 好的微课,都要经过确定课题,制作教学设计,制作微课件,制作微视频,布置微习题五个步骤。其中,确定课题与制作教学设计是前提和基础,制作微课件是关键,制作微视频是核心,布置微习题是保障。现以计算机技术“基因”为基础,以《基于微分方程的犯罪动机分析》为例详细阐述其制作过程。 1.教学设计的制作 (1)设计动机 根据中国大学生计算机设计大赛微课类比赛相关要求及微课内容特点,教学设计将教学诸要素有序安排,确定合适的教学方案设想和计划。教学设计是微课《基于微分方程的犯罪动机分析》的基础,是后续工作的前提。因此,做好教学设计将对微课的走向作以简单的规划,从而达到掌控全局的作用。 (2)成果展示 以计算机设计技术为“基因”的微课教学设计既要体现出微课的特点,又要体现创新性。下面是该类型微课教学设计的基本流程。 ① 选题 微课的教学内容以 “精短”为特色,因此选择微课内容一定要以基础性,典型性,可推广性为基准,突出特色,形成一条线式的教学思路,使得微课这种快餐式教学模式能够达到预期目标。 ② 教学对象分析 微课最终要为广大学习者服务,它能够借助于PC手段得以广泛的传播,因此在制作微课时,要充分考虑学习者的心理认知,知识储备等实际情况,从而确定合适的教学对象。利用计算机技术,我们可以尽可能的设计出各类学习者所需要的知识传输模式,从而更符合各类学习者学习需求。 ③ 教学内容分析 由于微课所具有的“快餐”式教学特征,知识点针对性强,因此设计者应当在对教学对象进行充分分析后,合理安排重难点,将微课所涉及的知识点进行罗列,由简单到复杂,由具体到一般,循序渐进,达到“快餐”抵饱效果。以计算机设计技术为“基因”的微课能够利用技术手段将微课内容设计的更加形象化,对教学内容的有效传播起到事半功倍效果。 ④ 教学目标分析 教学内容分析中指出,微课知识点针对性比较强,因此教学目标的设置应当在三维目标的指引下,更加具体细化,这样才能体现出微课的教学特色,从而达到微课所具有的即学即懂教学目标。 ⑤ 教学策略设计 以计算机设计技术为“基因”的微课设计,因其微视频界面美观,在知识点处理上可以利用计算机技术进行美化等因素,因此可以利用这些积极因素来吸引学习者,激发学习者的学习积极性。 ⑥ 教学设计实践 在以上5点具体分析的指导下,以《基于微分方程的犯罪动机分析》为例制作教学设计,现把该教学设计传入百度云盘。 ⑦ 教学反馈分析 实践是检验真理的唯一标准,作为微课也不例外,由于微课广泛传播性,我们应建立线上线下回馈机制,积极收集学习者的学习反馈建议,进行充分分析并加以改进,才能够使得微课具有鲜活强大的生命力。通过信息反馈,我们可以对基于计算机设计技术基因的微课与一般微课作以比较如表1。 2.微课件的制作 (1)制作动机 微课件就自身作用来说,可以帮助学生更好的融入教学环节,激发学生学习积极性,从而更好的实现学习目的。微课件在本文的《基于微分方程的犯罪动机分析》中处于关键环节,具有承前启后的作用,它是将教学设计的内容再一次的精化,从而有利于后期的视频录制。 (2)成果展示 在教学设计的基础上,利用Microsoft Office PowerPoint2010制作微课件,微课件界面如图4所示。 3.微视频的录制及后期处理 (1)制作动机 微视频是微课最终的产物,微视频决定着微课整体内容的质量。微视频在本文的《基于微分方程的犯罪动机分析》中居于核心地位,具有牵一发而动全身的作用。首先利用视睿录屏剪辑软件和麦克风将微课件录制为有声视频,接着利用Aegisub字幕制作软件将录制的视频中的配音加入字幕,最后利用魔影工厂软件将字幕导入,进行视频合辑。具体操作方法在上述计算机技术中已作介绍。 (2)成果展示 由于微视频不能在文章中展示,现把视频传入百度云盘。 4.微习题的布置 (1)制作动机 微习题继教学设计,微课件,微视频之后,在本文的《基于微分方程的犯罪动机分析》中处于保障作用,保障教学环节的完整性,保障学习者的学习效果。 (2)成果展示 四、微课未来的发展方向分析 微课从初始的定义 “针对某教学环节和知识点的新型教学资源”到“以视频为主要载体记录教师围绕某个教学环节或知识点开展的简短、完整的教学活动”再到目前兴起的 “一种针对某个教学环节或知识点的情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程”,微课大体沿着“微课构成要素―微课实施过程―新型PC微课”轨迹发展,不难看出,由于计算机设计大赛的不断推广,一种新型的以计算机设计技术为基因的微课即将发展起来[6]。但是目前我国高校教师及中小学教师在微课研究方面多以传统制作方式为主,以计算机为基因的微课设计方法还未成为主流,这就使得在微课这种“快餐式”教学活动不能完全发挥作用。因此,作为微课设计者,根据本人心得体会,有两点建议:① 建立健全微课反馈机制:在核心内容“微视频”及其他辅助性材料齐全的情况下,要提高创新意识,正确处理好微课建设实施及效果反馈之间的关系,即利用计算机设计技术正确处理好微课中的授与受之间的关系。② 突出计算机使用能力,提高创新分:从参与以计算机设计为基因的微课类比赛来讲,顾名思义,凸显出作品所体现出来的计算机技术含量尤为重要,这就需要在作品的制作过程中尽可能多的运用计算机完成,且要在技术上进行创新,慎用传统手段。 五、结语 以计算机设计技术为基因的微课设计将会成为主流,它符合当下以改革创新为核心的时代精神要求,在计算机设计大赛微课类赛事的推动下,高校教师及学生特别是师范类的教师学生将以此为契机,为我国的微课教育事业奉献出不可磨灭的力量。 计算机设计毕业论文:以实训为核心的计算机设计软件课程教学革新 摘 要:随着我国对文化创意类和设计艺术类专业发展的高度重视,计算机设计软件成为了实现技术与艺术平衡的关键。应用技术型高校计算机设计软件课程应以现代设计市场需求为导向进行教学。本文结合作者多年教学实践经验,主要从教学思维转换、课程内容更新及教学模式与方法改革三个层面来对设计艺术类专业计算机课程的教学改革与创新进行研讨,希望能做好应用技术型设计人才储备。 关键词:应用技术型;设计艺术类;实训教学;设计软件;实战案例分析法 1 应用技术型高校设计艺术类专业计算机设计软件课程教学模式 《计算机设计软件》在应用技术型高校艺术设计专业课程设置中属于专业课。应用技术型高校应以就业为导向,培养创新机制,拔尖创新人才,突出课程的职业定向性。重技术、轻实训,重视“基本功”而忽视认知过程和实训过程的设计教育模式存在于多数院校。 普通院校设计艺术类专业的课堂教学模式和教学方法已不能完全满足应用技术型高校设计类专业人才能力培养的需求,应以“理论教学直观,实践教学模拟”的教学模式来为设计艺术类专业培养设计与技术并存的复合型人才。即坚持做好理论教学的同时,要重点进行实践教学的模拟性,最大化缩短普通院校与民办高校教育存在的距离。 2 应用技术型高校设计艺术类专业计算机设计软件课程教学革新 教学改革是一项带有方向性、全局性及开创性的工作。应用技术型高校设计艺术类专业计算机课程教学改革正以社会需求为目的,从设计实践出发进行人才培养。社会转型背景下应用技术型人才占主导地位,这正为高校设计软件课程教育教学研究指明了方向。 2.1 计算机设计软件课程教学思想的改革 存在于许多院校随着现代社会科学技术发展迅速,知识经济迅速崛起,应用技术型高校对于设计软件课程的教学尤为重视。计算机设计软件课程教学首先应不断进行教学思想转变及教学思维的转换,其次应调整设计艺术类专业人才培养方案中对于设计软件课程设置,如增加《设计软件课程设计》或《设计软件测试周》等课程。最后实现由“传授知识”为主转变为“传授知识和培养能力的有机结合”,以适应社会转型背景下设计人才的培养。 根据以上分析,作者对教学思想的改革途径有两点建议:首先,要求学生做到自由操纵电脑,不断研究电脑和软件的新功能及其应用扩展,以适应不断探索创新的设计要求。其次,明确电脑设计作品,不能参考、借鉴和模仿,要突出设计创意。这就要培养学生直觉、发散和聚合等艺术设计思维,才能在构思和设计表现上突出个性。 2.2 计算机设计软件课程教学内容革新 自2014年2月国务院出台《关于推进文化创意和设计服务与相关产业融合发展的若干意见》以来,即为中国设计教育未来发展指明方向。 第一,课程内容应增加计算机图形学和软件工具的内在逻辑性结构。如在《Photoshop》的教学中向学生讲解计算机位图和矢量图的定义方法、RGB、CMYK色彩模式、通道和路径的概念;在《AutoCAD》教学中阐释人机交互技术和数据库系统及管理方法;在《3DMAX》教学中对三维空间建模等基础进行重点教学。 第二,内容上由简到繁,选取针对设计艺术类专业的计算机辅助设计软件进行教学,激发学生学习兴趣。通过讲解设计软件中常用命令键,让学生掌握基本操作,个别代表性的问题,可以重点分析。 第三,认清设计的核心是创作,这就需要教学内容安排上不能仅局限于掌握软件,更要增加综合知识运用。因此,教学大纲应增设诸如色彩与图案关系,构图发展与色彩理论、美学修养及BIM实训等内容,突出现代艺术设计中创意、构思和意念等特点,从而提高学生审美和应用实践水平。 2.3 设计艺术类专业计算机课程教学方法的创新研究 计算机设计软件课程不同于其他课程,实践性非常强,这就需要学生在掌握理论知识的基础上,又要灵活将操作技能应用于实践。通过分析和讲解实际工程案例,让学生了解和掌握整套设计方案制作流程,激l学生的学习兴趣,以便取得好的教学效果。作者结合设计艺术类专业发展现状和自身教学经验,认为可采取实战案例分析的教学具体方法如下: 第一,以课内教学和课外作业紧密结合的方式。教师首先制定整个教学进度和课程内容的教学大纲,并针对每节课程内容设计合理的课后作业,最好能在实例教学和知识讲解后,安排一个综合性任务。例如,在《Photoshop》课程教学中,在完成对套索、路径、图层和色彩调整功能的基础讲解后,安排一个照片合成任务,随后组织并指导学生作品参加设计类比赛;在《AutoCAD》教学中,可以在讲解三维图形的绘制和编辑命令等功能后,安排绘制一个建筑物三维立体图的任务。 第二,提倡学生自己创作素材,以便培养学生的自主创新能力。设计本身是一种理性的创作活动,学生通过手绘稿或是自己拍摄的素材再经过软件调整设计,不仅可以利用设计软件来创造视觉上的感官刺激,还可以突出设计作品的原创性,提高学生的审美水平和对全局的把握能力。 第三,结合设计艺术类专业,引入实战案例分析的创新教学方法。如在《设计软件课程设计》中采用BIM实训系统,使学生通过对具体实际工程案例的模拟,在经过分析、辩论、演绎和推断等认知过程,调动学生的积极性和主动性,以提高学生对整体设计过程的了解。学生运用《3D MAX》在实际工程中的应用训练则需要与实际社会工程案例接轨,按照实际工程定性法则要求,去规范化设计要求与作图要求,使设计在现行社会法则中具有可行性。 3 结语 应用技术型高校教师应该着力于设计实例教学与实践应用相结合从而进行教学改革研究,与当代社会培养学生的设计能力与动手能力。教师提高自身艺术和人文素养的同时,要形成与社会经济相适应的教育思想,构建现代科技与传统文化、东西方审美理念融合的科学教育体系,以培养符合应用技术型发展趋势的设计人才。 计算机设计毕业论文:CPCI总线下的控制计算机设计方案研究 摘 要 本文讨论的主旨是就是CPCI总线下控制计算机的冗长设计,首先介绍的是CPCI总线下控制计算机的原理,接着是冗长方案的设计和实现,最后探讨的是选择数据共享的方式。 【关键词】CPCI总线 控制计算机 冗长设计 控制计算机作为整个系统的核心组合部分,可以实现控制信号的发送,以及采集和判断控制信号,并且还能够对外部通路的电阻进行测量,除此之外还可以捕获外部设备网络的地址,还可以对相应的IP地址进行动态的分配和管理。上面提到的是控制计算机在系统中的典型应用,除此之外还有其他的应用没有被写出,但是这也并不影响控制计算机作为核心部件的重大作用,下面我们就来具体的讨论CPCI总线下的控制计算机的设计方案研究问题。 1 CPCI总线下控制计算机的原理 CPCI总线下的控制计算机的优势来源就是冗余设计,冗余设计非常精巧并且可以采用的方式有很多,根据不同的分类方式,冗余会有不同的设计方式,比如按照在系统中位置的不同,冗余有原件级、系统级、部件级之分;还可以根据冗余的程度将冗余分为1:n的冗余,其中n可以取非零的正整数;除此之外冗余还有工作方式的区别,按照工作方式的不同,冗余还可以被分为冷备份的冗余和热备份的冗余,由此可见,冗余设计可以采用的方式非常丰富,这也是为什么冗余设计可以满足各种各样工作的需要。目前使用最广泛的是1:1系统级冷备份的冗余方式,这是根据CPCI总线下的控制计算机的特点,尤其是模块化的特点来考虑的,此外这种冗余设计对整个系统有很好的适应性,并且还可以简化装置,这些特点是其他冗余设计所没有的,和其他冗余设计相比较,1:1系统级冷备份的冗余方式的成本也比较低,所以使用的范围很广泛,下面本文就依据此系统来介绍CPCI总线下的控制计算机的工作原理。 CPCI总线下冗余设计控制的计算机系统总共有两个独立的互不干扰的计算机构成,并且这两台计算机都有自己的I/O信号,这样如果其中一台停止工作,就可以切换控制电路完成的信号,然后转接到另一台计算机的I/O信号接口上,使得可以工作的计算机信号接口对外进行连接,由于两台计算机的软硬件配套都完全相同,所以可以进行任意自由的连接,来保证整个系统可以正常工作。其中计算机系统中的扩展板装置,在CPU板的CPCI总线控制下,可以根据系统工作的需要,来设计控制的接口,整个系统设计的时候共有4个扩展板的槽位,但是在实际工作中可以根据需要,还可以再增加三个扩展板的槽位,为了保证系统的稳定运行,设计的有两个储存器,CPCI总线下的控制计算机的原理可以用图1来表示。 2 CPCI总线下的控制计算机的设计方案 2.1 双电源互锁的设计 互锁技术设计的主要目的是为了防止两个部件在同一时间段都进行工作,这样会产生很大的影响造成系统运行的障碍,互锁装置的设计就能够很好的保证只有一个部件处于工作的状态,只有在其中一个设备出现故障的情r下,另一个部件才会进行工作,互锁设计是整个系统稳定运行的保障,所以系统的两个计算机系统都有互锁设计的应用,下面我们根据具体的设计图来进行详细的介绍。 如图2所示,互锁设计采用的双电源,每个电源都可以有不同规格的电压输出,一般情况下有+5v和3.3v两种,本文介绍的系统是以+5v规格的电压输出为例子的。每个电源都有相同的输出端口,具体包括的有EN使能端、DC28v输入端、互锁控制信号的输出端、+5v输出端,其中的EN使能端能够控制电源的转换模式,只有DC-DC的模块进行转换之后,电源才会启动,EN使能端还有一个作用是和另一个计算机电源上的互锁输出信号端口进行互联。EN使能端的运行受到其他情况的限制,当处于低电平或者外部的输出电压为28v的时候,电源是不能够输出+5v的电压的,也就是说整个系统是不能进行工作的。但是当EN使能端处于低电平,输出+5v的电压的电压,系统处于工作状态的时候,互锁控制的信号输出端是处于低电平的。总结上述说法,双电源互锁设计的工作方式是,当电源1处于不工作状态的时候,如果外部的接入电压为28v,电源2就会输出+5v的电压,这个时候处于工作状态的还有DC-DC的控制电源的转换模块,并且互锁控制信号处于高电平的状态。 2.2 切换控制的设计 切换装置指的主要是两台计算机之间I/O信号之间的相互切换,不管是那一台计算机进行工作,切换装置都处于工作的状态,我们根据具体的工作原理图来对切换控制的设计即兴介绍,切换控制的工作原理图如图3所示。 两个电源能够进行不间断的工作的原因是2JT5-2继电器选择器的使用,这是因为两个电源输出的+5v和3.3v的电压输出信号都可以被继电器接收,这就能保证不管哪一个电源处于工作的状态,继电器都可以输出相应的电压来保证整个装置的正常运行。切换电路中切换器件可以有以下几个选择:不同的切换信号选择是不同的转换器,如VGA显示信号选用的是MAX4885专用切换器;一般的信号采用的是MAX4761切换器件。但是以太网信号不适合采用切换器件,所以对于以太网的信号切换设计了四条切换电路,来专门用于以太网信号的转换。 2.3 测量板和控制板的设计 测量板的设计需要考虑外部通道的电阻值,这是因为控制计算机要借助电阻的功能,但是系统的设计不适合设置直接测量电阻值的接口器件,所以对于这个问题,采用的是DA转换电路,其功能是为需要测量的设备提供电流的信号,并且为了测量电阻值,还需要用到AD转换接口,其目的是为了采集被测量设备两端的电压,测得电压和电流之后,运用欧姆定律,来就算需要测量设备的电阻值。为了减缓计算机CPU的压力,还在测量板上设计了FIFO缓存电路,同时还设计出了DA输出测量的电路,输出测量电路的作用是为了将输出的电流信号转换为电压的信号,这样便于AD电路的采集,实现自动测试的目的。 控制板的作用是为了采集和判断对外控制信号的输入和输出,为了实现局部总线和CPCI总线的连接,采用的是PCI9052;为了实现寄存器的分配、地址的译码、以及始终的调频等,FPGA采用的是EPM7256。信号输入输出电路都由两种不同的电路组成,其中光电隔离电路和信号的驱动电路组成了信号的输出接口电路;信号整形电路和光电隔离电路构成了信号输入接口的电路。其中对于通道的测试是设计控制板的重要工作,设计的原理是使寄存器产生TTL高电平的信号,这种信号最终是要被传输到需要测量的通道上的,但是在那之前,信号还需要通过光电隔离电路和驱动电路。 3 数据共享问题的讨论 数据是对每一个系统的安全稳定运行都有着重要的作用,并且如果系统的复杂程度比较高,还需要提高数据的使用率。冗余设计有两套计算机系统,并且两个计算机系统是彼此的备用,所以并不会同时处于工作的状态,但是每一台计算机在投入使用的时候,都会产生一定的数据,为了保证整个设备的完整运行, 需要将两个计算机系统中的数据进行共享的设置。传统的共享方式是使用第三方储存器将一台计算机里的数据拷贝到另一台计算机中,这个方法的原理非常的简单明了,便于理解,并且需要的操作技术也很低,很容易被人们掌握。但是这个共享的方式也存在着诸多问题,比如运行的时间比较长,并且还可能影响其他零部件的使用,还有一点需要注意的是如果设备出现故障,数据不能拷贝的情况下,这个共享的方式就失去了使用的价值。 所以为了使系统中的数据能够得到更好的使用,设计出一种新对IDE信号的切换方式,这样保证了不管是哪一台计算机处在工作的状态,系统都可以访问两个储存器。这个设计的原理是,因为两个计算机系统的储存器都配有下相同的操作系统和相关的若干软件,这样就可以通过任意一个储存器来启动系统,并且当系统启动之后,另一个储存器中的稻菀部梢员环梦剩这样就获得了两个计算机系统中的全部数据,实现了数据的共享,保障了整个装置的正常稳定使用。 4 结束语 CPCI总线下控制计算机的设计方案主要指的是冗余技术的设计,这个设计保证了系统的稳定工作,也提高了系统的可靠性。虽然从一方面来说,冗余设计在系统中的使用给增加了系统的复杂程度,也会消耗更大的人力和物力资源,但是我们要从整体看问题,总的来说,冗余设计给系统的带来益处还是大于弊端的,其中最显著的还是系统可靠性的增加。所以,控制计算机系统中引入冗余设计是非常明智且有必要的。 计算机设计毕业论文:基于DSP和FPGA技术的导航计算机设计与实现 摘要:为提高导航计算机的精度和处理速度,降低导航计算机的功耗和体积,采用DSP+FPGA的小型化设计捷联惯导计算机平台。FPGA完成传感器信号采集,实现对传感器信号的数字滤波和外围接口电路逻辑,同时实现导航计算机控制逻辑。采用高性能TMS320C6713为核心处理器完成姿态信息解算和温度信号采集和解算。经过调试验证本设计满足技术指标要求,且实现技术先进,具有广泛的应用前景。 关键词:TMS320C6713B; FPGA;IMU 从专业化角度出发,惯性导航系统主要是借助对航行体运动期间的实际加速度情况进行测量之后,所求得准确速度以及具体位置的系统。就构成来说,该系统由控制显示装置、惯性传感器以及计算机组合而成。惯性导航系统是推算导航方式,也就是说从已知位置参照连续性测得的载体航向角以及实际速度来进一步推算接下来的具体位置。传感器根据安装方式上的差异,可以将其划分为捷联式传感器以及平台式传感器[1]。具体来说,捷联惯导系统通常情况下是将惯性传感器安装到载体中,摆脱了机电平台,这种情况下,惯性平台所具有的功能是由计算机来完成的。由于惯性传感器直接安装在载体,在实际应用中导航精度易受外部环境等因素影响。为了提高导航精度在设计中采用DSP和FPGA技术实现采集惯性导航参数及惯性导航参数的数字滤波、导航参数解算和外部通信。同时该技术方案采用FPGA实现计算机系统外围设备扩展部分,提高了导航计算机的集成度,增加计算机可靠性,减小导航计算机体积重量。 1系统结构设计 惯性导航系统当中的惯性传感器关键组成部分有里程计、陀螺仪以及加速度计。在实际导航过程中,主要是利用加速度计来获得载体速度以及最终的位置信息,之后再借助陀螺仪对载体姿态信息数据进行进一步计算,并有效控制显示器的导航参数[2]。 导航计算机可以完成以下工作:对陀螺计中的信号、速度计中的信号以及里程计中的信号进行定时采集,然后输入相应的测温阻值。还可以通过及时处理数据信息实现导航解算功能;通过专业化的RS422总线来准确接收命令以及参数,从而在一定程度上对惯导系统实施定期修正。本设计采用的系统结构如图1所示。 2硬件平台设计 2.1DSP功能单元设计 导航计算机实时采集加速计和陀螺计信号等导航数据,对导航数据的解算和处理要求导航计算机必须具有高精度的浮点处理能力,设计中DSP采用了TI公司TMS320C6713B高性能32位浮点运算DSP芯片,工作主频为200MHz,处理能力为600MIPS/1200MFLOPS,外部支持8,16,32bit寻址,EMIF总线支持512Mbytes的寄存器寻址空间,可与SDRAM,FLASH存储器无缝连接[3]。SDRAM采用容量为16MB(4M×32bit)的MT48LC4M32B2TG-7IT芯片,用于DSP在导航数据解算中大量矩阵和积分运算。FLASH采用容量16MB(8M×16bit)的S29GL128N10TFIR1芯片。DSP的引导方式配置采用16位外部ROM引导Boot(默认ROM时序)。DSP 上电复位后将外部FLASH存储1KB空间的Bootloader程序搬到DSP内部RAM地址为0x0空间,执行Bootloader程序实现FLASH导航解算程序加载到DSP内部RAM中执行。 外部时钟电路采用40MHz的晶振作DSP时钟输入。经配置内部锁相环倍频后作,在由炔糠制堤峁CPU和其他外设使用。 DSP工作需要3.3V的IO电压和1.2 V的内核电压电源。供电电源采用TPS70345电压调整器,对上电顺序进行控制,首先完成内核电压上电,然后上电IO电压。本身DSP的工作电源上电顺序可以不考虑,但从系统设计考虑保证DSP的I/O buffer 接收到DSP的内核有效输入早于输出buffer上电,防止与其他系统产生总线竞争。 2.2传感器接口信号滤波设计 由于导航计算机采集的传感器信号品质差(带有噪声),为了便于后续信号采集处理,降低信号计数误差对采集传感器输入信号进行滤波、整形和驱动隔离处理(处理电路如图2所示)。滤波电路根据需滤掉噪声频率设计RC滤波电路参数。整形电路采用施密特触发器实现信号整形,经过驱动隔离进行电平转换后输入FPGA。 2.3惯导传感器信息采集集成技术 在惯性导航系统中,导航计算机的主要功能包括将导航传感器信号采集并进行处理。同时根据系统配置将通过CAN总线和RS422接口与其他系统设备进行导航数据通信。导航计算机采用Sparatan-IIE FPGA实现对输入惯性传感器信号进行采集处理。首先对输入的惯性传感器信号进行了数字滤波处理,然后进行计数,对标频信号进行分频处理,由分频信号对各个惯性传感器信号计数器值进行锁存,同时产生中断信号到DSP,DSP可以通过EMIF总线访问FPGA的内部寄存器。 FPGA对实现对输入惯性传感器信号滤波、计数处理工作原理如下。惯性信号输入包括陀螺仪、加速度计和里程计信号等。陀螺计信号(陀螺计数电路原理见图3)的处理是本设计的关键部分,因此下面对陀螺计信号处理进行重点说明。导航计算机共有三路陀螺计输入信号(X、Y、Z),每路陀螺输入包含两个相互正交的方波信号,AX超前BX信号 90°时计数器应增加,BX超前AX信号 90°时计数器应减少。在设计中,每路陀螺的两个信号在FPGA外经过施密特触发器,进入FPGA后首先进行数字滤波处理,滤波后的信号再进行鉴相,产生两路四倍频的可逆脉冲信号,然后对可逆脉冲进行计数,当频标信号分频产生定时中断时,将计数器中的净计数值锁入锁存器中并由DSP进行读数。 为了去除信号中的毛刺,信号在进入FPGA之前,先经过施密特触发器过滤掉低电平的噪声,然后进入FPGA后经过一个4位延迟数字滤波器[4]。数字滤波器的输入信号必须在三个连续的时钟上升沿保持同一电平,才能够通过4位延迟移位寄存器,因此小于两个时钟周期的噪声脉冲都被抑制掉。同时,保证输入信号通过滤波器的条件为tS 3tclk,tS为输入信号高电平或低电平的持续时间,tclk为clk的时钟周期,也就是说必须保证时钟频率fclk 6finput。 每路陀螺的两个信号经过数字滤波器输出后,进入鉴相电路[5],经过处理后,变为四倍频的可逆脉冲信号。以X陀螺输入为例,两路输入信号AX、BX分别经过两级移位寄存器, AX经过第一级和第二级的输出信号分别命名为A、C,BX输出信号分别是B、D,最后输出分别得到正、负通道信号+X和-X,+X=(AD)(BC),-X=(BC)(not(AD))。这种鉴相电路具有较强的抗干扰能力,即使AX或BX输入上有噪声信号通过前面的滤波电路,也会在+X和-X上产生对称的脉冲而互相抵消掉。 以上功能实现采用了高速大规模可编程逻辑器件(FPGA),利用VHDL硬件描述语言,在一片FPGA上实现数据采集,脉冲计数和数字滤波以及多路串口协议处理等功能,对惯导传感器信号进行实时的处理。该设计降低了导航计算机功耗,减小了导航计算机的体积。 2.4测温电路设计 由于环境温度的变化会引起惯性导航系统精度下降,所以在导航计算机中设计了测温信号处理电路,将温度传感器采集到的模拟电压信号进行AD转换,DSP根据解算AD转换数字量进行惯性导航系统传感器温度控制或温度补偿,保证导航系统的精度。 测温电路采用铂热电阻温度传感器进行环境温度的测量,测温电阻与模块上3个高精度电阻组成电桥,电桥两臂中点分别接入运算放大器进行跟随处理,再经过后级放大后由AD转换芯片采集温度测量结果,DSP通过McBSP(Multichannel Buffered Serial Port)接口(配置SPI工作模式)读取A/D转换结果进行解算。 3导航计算机软件设计 导航计算机软件开发环境采用TI公司推出的Code Composer Studio v3.3。包含TI器件的编译器、源代码编辑器、项目开发环境,调试器及其他功能,与C语言有良好的数据交互接口。 导航系统平台的数据采集和解算通过软件来实现的。DSP在该设计中主要用来完成IMU实时数据的处理,解算获得姿态信息,即完成大量的数学运算功能。DSP程序包括两部分:一是TMS320C6713的Bootloader程序,实现将导航解算程序从FLASH中加载到DSP的内部RAM中,导航解算程序从DSP炔RAM中执行;二是导航程序,实现整个姿态算法,包括对IMU的通过RS422总线接口加载初始对准信息,环境温度对采集传感器误差补偿,姿态解算和导航结果输出等。 航姿解算主要是指及时处理好IMU信息数据,进而得到载体速度、载体位置以及载体姿态。当惯导上电之后,DSP上电初始化从FLASH中加载导航程序,然后运行导航程序,接收IMU数据进行导航信息的初始对准,对准完成后进行解算,最后输出姿态解算结果。 4结束语 采用TMS320C6713高性能32位浮点DSP作为捷联惯导平台的核心处理器,利用FPGA的实现5路串口协议逻辑和采集导航信息的数字滤波和计数,该设计实现了体积小,功耗低,姿态解算速度快、精度高的捷联惯导平台。通过试验调试和应用验证设计达了捷联惯导系统的技术要求。 计算机设计毕业论文:浅谈计算机设计大赛在新疆医科大学的组织实施 摘要:该文介绍了中国计算机设计大赛在新疆医科大学的开展情况,对校内参加新疆赛区的大赛作品征集、参评等环节的组织实施工作进行梳理,总结了计算机设计大赛开展产生积极作用,为今后在各校开展相关大赛工作提供相关经验。 关键词:计算机设计大赛;组织实施;新疆赛区 1 引言 中国大学生计算机设计大赛是教育部高等学校文科计算机教指委为提高大学生运用计算机信息技术解决实际问题,培养学生创新创业能力,推动高校计算机课程教学不断向前发展所开展的一项全国性赛事[1]。大赛自2008年开始举办以来,至今已连续举办了9届。新疆医科大学教务处等相关职能部门十分关注这项赛事,在其努力下,新疆医科大学从2010年开始在校内组织在校大学生参加此项赛事。这项赛事促进了新疆医科大学校内计算机相关课程教学改革工作、同时在培养大学生计算思维和创新精神和实践能力等方面起到了积极推动作用。 2 校内大赛的组织和实施 2.1 校内大赛组织机构 新疆医科大学自举办计算机设计大赛以来,根据自治区教育厅下发的通知及大赛章程等文件精神,在校内成立了新疆医科大学计算机设计大赛组织机构的办公室(以下简称“大赛办公室”),大赛办公室负责全校计算机设计大赛校内赛的组织报名和评审工作,机构人员主要由教务处处办和计算机教研室教师兼职构成,教务处工作人员主要负责与新疆维吾尔自治区教育厅及新疆赛区计算机大赛组委会相关参赛文件和信息日常沟通工作,确保大赛相关文件上传下达,计算机教研室教师负责全校参赛作品评审及上推参赛作品参加新疆赛区省级赛工作。新疆医科大学大赛办公室于每年12月开始,在全校范围内开展参加中国大学生计算机设计大赛动员工作,在下一年的4月中旬进行校内参赛作品的评审及上推参加新疆赛区省级赛参赛作品公示工作。 参赛作品在校内评审阶段,为确保公正、公平、公开原则,新疆医科大学大赛办公室将组织相关专家成立参赛作品评审委员会,评审专家主要由校内计算机及相关专业教师组成,评审过程中使用了相应回避原则。 2.2校内大赛参赛作品评审工作 校内大赛作品评审工作本着公开、公平、公正的原则,对每件参赛作品进行客观公正的评比,为确保参赛作品评审工作的公开、公平和公正性[2-4],校内大赛在作品评审过程中严格按照新疆赛区及国赛大赛章程和参赛指南执行,参赛作品选拔工作分为两个阶段,即参赛作品校内评审选拔阶段和公示阶段。为了保证校内大赛评审阶段顺利进行,都规定了参赛作品提交的相应时间节点。 校内大赛各阶段具体工作流程如下: 第一阶段,校内参赛作品评审选拔。校内计算机设计参赛作品评审,由大赛办公室推选的校内专家对提交的参赛作品进行评议,参照新疆赛区及国赛相关章程和参赛指南,选拔出优秀的参赛作品。校内评审工作需要审核校内参赛作品是否有超项,作品质量和内容复合参加新疆赛区和国赛参赛作品要求。通过评审,评审专家组将代表学校推荐出参加新疆赛区省级赛参赛作品,并通过国赛报名平台完成参赛作品报名工作。校内大赛参赛作品评审时间一般在每年4月中旬举行。 第二阶段,公示。完成上述作品评审工作后,校内计算机设计大赛办公室将会在全校范围内对推荐参加全国赛的参赛作品进行公示,公示期为7天,以确保比赛的公平和公正。在公示期间结束,对公示作品无异议的情况下,才最终确定参加新疆赛区大赛的名单。 校内大赛的参赛作品不设立奖项,最终只负责推荐参加新疆赛区省级赛参赛名单。校内大赛的参赛作品根据学生类型分为两个组即本科组和高职高专组,评审中分类进行评审。 3 校内赛的特色 中国大学生计算机设计大赛在新疆医科大学举办校内赛,为学校的各专业学生搭建了展示自我才能平台,学生都积极踊跃参赛,作品除了结合所学的医学专业外,学生参赛作品也体现区域特色和民族特色,激发各民族大学生的参与热情,促使学生们运用信息技术实现对民族文化的传承。 新疆医科大学计算机设计大赛的参赛主体包括普通高校本科学生和高职高专类的学生。这样在校内大赛评审过程中也将参赛作品分为两个组即本科组和高职高专组,参赛作品根据作品内容和使用技术手段进行作品分类参评,确保大赛公平和公正。 4 对教学工作的促进作用 中国大学生计算机设计大赛校内赛的开展,促进了计算机教学改革,例如在计算机基础课程教学中增加了多媒体中动画处理、多媒体音频和视频处理等教学内容,同时加强了网页制作方面教学内容。大赛激励和引导在校大学生应用所学的计算机技术,发挥学生自己专业特长,提炼学生自己的生活实践,同时结合新疆独特的地理环境和人文环境,把个人兴趣爱好、个人所学的专业知识和新疆风土人情紧密结合,将各种元素体现到参赛作品中去,提升了学生自己的技能、极大激发了学习学习信息技术的激情。 大赛促进了教学工作,教学内容更加贴近学生需求,教学内容改变也激发了学生学习信息技术的热情,增进学生与教师的沟通。基于大赛平台,教师们相互学习,同时增进了疆内和疆外高校师相互学习交流,使他们有机会进行线上和线下的沟通。 5 结束语 新疆医科大学通过组织和举办校内计算机设计大赛,促进了校内计算机教学改革, 激发教师教学热情,增加了疆内教师与疆外教学相互学习交流。校内大赛平引导学生关注计算机知识、技术、技能的应用方向,有利于培养学生的综合素质。大赛也推动了大学计算机基础教学教学改革,充分展示计算机教学成果,大赛通过不断自我完善,必将成为校内最有影响力的大学生赛事之一。 计算机设计毕业论文:ARCS 动机设计模式在中职《计算机应用基础》教学中的应用 摘 要: 作者就中职《计算机应用基础》教学现状进行分析,提出中职学校教学过程中存在的一些问题,这些问题主要表现在学生普遍学习动力不足、痴迷于网络等方面,学生存在厌学和弃学现象,并结合ARCS动机设计模式,总结出其在中职《计算机应用基础》中的应用策略,希望为中职学校计算机教学提供帮助。 关键词: ARCS动机设计模式 《计算机应用基础》 教学应用 1984年,凯勒对大量动机研究成果进行了整合,并提出了“ARCS”模式。这是一种能够将教学设计宏观理论与学生的自我效能、心念态度及成就动机等相互结合的教学模型。他认为影响人们动机的原因一共有四个,分别是注意、相关、信心和满意[1]。 1.中职教学中存在的问题 1.1生源状况 目前看,我国大部分中职学校的学生均为九年义务制教育中的“高危学生”。詹森说过:人如果长期处于高压状态下,被称为苦恼。而这状态是难以根除的,处于这种状态下的人,其知觉焦点会被缩小,并妨碍人的记忆,降低人的创造力,从而阻碍其社会能力增强。因此,长期处于压力状态下的学生,其学习效率会降低。中职学校中存在许多这样的学生,因此在教学上面临一定的压力。 1.2中职老师 因为这些“高危学生”在课堂上常常表现出对学习不屑一顾的态度,所以在一定程度上影响教师的教学热情。同时,因为实施教学改革,给战斗在教学一线的教师带来巨大压力,往往使教师产生一定的挫败感。另外,中职学校中,教师的教学水平存在良莠不齐的现象。 1.3教学内容 中职学校开设的《计算机应用基础》中,有很多都与小学和初中重复。另外,学生在接受义务教育的过程中,其计算机水平存在很大差异。同时,中职《计算机应用基础》的很多内容过于老旧,与社会脱轨。 1.4教学方法 大部分学校还在采用传统教学中讲授为主的教学方式,强调将知识直接灌输给学生,忽略学生自主学习能力培养,导致学生学习兴趣低下,学习效率自然降低。 2. ARCS动机设计在中职《计算机应用基础》中的应用实践 2.1维持注意力 以维持注意力为牵引,在教学过程中教师根据教学内容设置相应的悬念,并提出问题。如在对Word中的图文混排进行教课时,首先教师用大屏幕为学生播放几个运用Word排版制作成的精美图片,然后让学生对其仔细观察,提问学生,贺卡上不同内容是通过Word中哪几个功能制作而成的。学生通过思考,并回答,从而其注意力被集中在课堂学习内容中。在计算机课堂上,教师还可以根据教学内容,创设合理的教学情境,进一步吸引学生的注意力,并通过此方法延长学生注意力集中在课堂内容上的时间,使学生产生学习动机,从而提高学生学习效率[2]。 2.2强调相关性 在运用Word制作图文并茂的图片的教学中,首先要让学生积极思考之前学过的“插入艺术字”、“文本框”、“绘制图形”等内容,然后利用多媒体教学技术对之前学过的内容进行演示,帮助学生巩固和熟悉操作中要掌握的技能,并演示本节课要讲的内容,让学生对将要学习的知识有一定了解,然后师生共同建立一个目标。接下来,根据学生对知识的反映,为学生布置难度适中的练习任务。这项任务可以是安排学生制作一张图文并茂的贺卡,让学生明确具体的操作方法和制作要求,然后开始制作贺卡。学生在操作过程中还会遇到之前学习的内容,从而对之前学习的内容加以复习,并将其与新知识相结合,了解新知识的用途。 2.3帮助学生建立学习信心 高职学生普遍对学习没有足够信心,因此教师要帮助学生建立学习信心。当学生利用Word制作贺卡时,可以根据学生的完成情况,布置新的具有一定挑战性的任务;当学生认为这个任务具有一定难度的时候,教师要为其提供清晰的操作思路和操作方法,这样有助于学生自主练习。在学生自主练习时,学习积极性有所提升。在这一过程中,有些学生可以自己单独完成任务,有些学生则需要教师的帮助才能完成任务。但不管怎样,学生的学习能力都会提高,并且牢固掌握课堂知识,这时教师要给予其一定的奖励或者表扬。学生得到相应的表扬,自信心倍增,对计算机课堂产生浓厚的兴趣,会自主学习计算机相关知识。 2.4教师为学生创设满意感 利用Word制作的贺卡完成以后,教师应布置学生对自己的作品进行相应的讲解,让学生对彼此作品进行评价,并在这些作品中评价出一个优秀的作品,然后让这位优秀作品的制作者对自己作品的完成过程做出一定的阐述,讲述其在制作过程中遇到的问题,然后是怎样解决的,从中总结经验。这样,学生在课上的练习积极性及能力不断提高,知识水平不断提升,从而对自己产生一定的满意度和成就感。 3.结语 上文通过对ARCS动机设计模式在《计算机应用基础》课堂的应用分析,得出一定激发学生学习动机的方法。通过一定的实践,学生的学习兴趣有所提高,自主学习能力有所增强。ARCS动机设计教学模式不仅对计算机教学有明显的效果,对其他学科学习也有非常大的帮助。 计算机设计毕业论文:ARCS动机设计模型在《微型计算机原理及接口技术》课堂教学中的应用 摘要:针对《微型计算机原理及接口技术》课程教学中存在的问题,将ARCS动机设计模型的思想引入到课堂教学中来。实践证明,该方法能激发学生学习兴趣,增加自信心,获得满足感,使学生在轻松愉快的气氛中掌握较难理解的知识点,对提高课堂教学效果有一定帮助。 关键词:ARCS动机设计模型;微型计算机原理及接口技术;课堂教学 ARCS动机设计模型是美国弗罗里达州立大学心理学教授John Keller在1983年提出的。模型的核心思想是,影响学生学习动机的因素分为四种:注意(Attention)、相关(Relevance)、自信(Confidence)和满足(Satisfaction)。 注意是指教师应唤醒学生的好奇心并吸引注意力。相关是指学习内容与过去的经验或以往学习的知识或某种利益有关联。自信是指学生对自己的学习能力充满信心。满足是指学生能够从学习经历中获得满足感。本文结合《微型计算机原理及接口技术》课程,探讨了ARCS动机设计模型在课堂教学中的应用。 1.课程现状 《微型计算机原理及接口技术》是高校工科专业一门重要的专业基础必修课。目前我院面向自动化专业、测控技术与仪器专业、机械设计制造及其自动化专业开课。课程内容主要介绍微型计算机基本工作原理、汇编语言程序设计基础、存储器、接口技术和应用设计,目的是使学生掌握计算机的基本组成,工作原理、各类接口部件功能及其与系统的连接、建立计算机系统整机的概念,并以此为基础培养学生的计算机应用系统软、硬件开发能力,以便为后续专业课的学习和技术开发打下基础。 目前,本课程仍然采用“理论+实验”的方式进行授课。即主讲教师先以讲授几十个学时的理论知识来引导学生入门,然后由实验教师讲解并开展若干个学时的实验-引。各实验项目的设置主要基于DICE-5212单片机综合实验箱,实验内容主要包括数据传送实验、多位数加法实验、查表程序实验、数据排序实验、外部中断实验、定时器肘数器实验、串行通信实验等。学生进行实验时,需要亲自动手完成的仅仅是一些接孔连线,而这些硬件接法往往是固定不变的,学生不必动脑思考只是机械的照做即可,实践动手能力和创新思维能力得不到很好的开发。这种授课方式导致在结课以后,大多数理论考试分数较高的同学,并没有真正理解微型计算机的工作原理,甚至不知道微机芯片为何物,更谈不上利用芯片进行系统设计了,“高分低能”的现象十分严重。因此,如何讲解晦涩难懂的理论知识,提高学生学习兴趣,进一步培养学生的实践动手能力和创新思维,是目前课程组改革的重点。 2.ARCS动机设计模型在课堂教学中的应用 中断系统历来是微机原理课程中的重点和难点,教学内容主要包括:中断及中断源的概念、中断系统结构、中断允许控制及优先级控制、中断处理、外部中断的实现、多外部中断源系统设计等。该部分内容知识点繁多,内容抽象,尤其对于多外部中断源系统设计来说,教师讲起来难以生动,学生很难提起学习兴趣,大部分教师选择避开不讲,或只是简单介绍。但该部分内容在许多场合都有实际应用,若讲授方法得当,是培养学生动手能力的有效平台。以下具体介绍如何将ARCS动机设计模型应用到多外部中断源系统设计的课堂教学之中。 2.1选择恰当实例,吸引注意力 ARCS动机设计模型第一个因素是注意(Attention)。教师要想抓住学生的注意力,必须选择恰当的实例,为此课程开始开门见山的举出多外部中断源系统设计的一个典型实例―抢答器的设计。由于大多数同学都观看或参加过知识竞赛,对抢答器有一定的了解,这样的实例更贴近生活实际,所以能很好的吸引学生的注意力。 2.2明确学习目的,强调相关性 ARCS动机设计模型第二个因素是相关(Relevance)。在抓住学生的注意力以后,教师要马上告知学生,现在进行的学习活动与他们过去的经验或以前学习的知识是有关联的,而且对以后的学习有帮助。本次课教师要强调抢答器的设计涉及到以前学习的按键开关和指拨开关基础知识、LED数码管基础知识、蜂鸣器基础知识等。而且本次课的内容对以后进行课程设计、毕业设计及参加电子竞赛等都有很大的帮助。 2.3合理设置任务,建立自信心 ARCS动机设计模型第三个因素是自信(Confidence)。为了使学生更好地建立起自信心,不怀疑自己的学习能力,教师要合理设置教学任务。所谓合理指的是任务即不能太复杂也不能太简单,“太复杂”学生很容易失去信心,“太简单”学生又不会获得成功感。如何掌握“合理”这个度,本次课设置了三个层次的教学任务,使学生循序渐进的掌握多外部中断源系统设计的原理。 第一层次先讲解一个单一中断控制LED的程序。要求通过开关K0实现单一外部中断,开机后点亮8只LED,当有外部中断0发生时,8只LED闪烁5次。注意此时要重点强调K0连接P3.2引脚,表示控制外部中断0。教师要在课前利用ProteusISIS绘制好系统硬件原理图,然后在课上通过Keil软件工具讲解如何编写程序,并产生目标代码文件,添加到硬件电路的主芯片中,运行后学生可直接看到仿真结果。这样学生可以快速掌握单一中断源的设计。 第二层次练习两级中断控制。教师在第一层次的硬件原理图中,现场添加一个开关Kl,连接P3.3引脚,控制外部中断1。之后在Keil中调出单一中断的软件程序,在初始化程序中讲解如何设置优先级,其中外部中断0为低优先级,外部中断1为高优先级。然后要求学生自行编写外部中断1的中断服务程序,为了便于观察仿真结果,可编写8只灯中的两个灯左右移动4次,之后恢复闪烁。通过此实例学生巩固了中断源的设计,同时又深人理解中断优先级的概念,为学习多外部中断源系统设计起到了很好的铺垫作用。 第三层次进行8路抢答器的设计实例。有了前两个层次的基础,在第三层次可将学生分成若干小组,每组4-6人,由学生自行完成设计任务,教师从旁指导,重点强调三个方面:一是要求设计主持人按键,控制是否允许抢答;二是抢答成功后,蜂鸣器响,同时可显示座位号;三是优先级要按时间优先原则,还应考虑多个按键同时按下的情况。 经过这三个层次的实例学习,学生的自信心呈阶梯式增长,教学效果也得到了显著提高。 2.4给予外部激励,获得满足感 ARCS动机设计模型第四个因素是满足(Satisfaction)。为此,教师要在学生每完成一个学习任务时,及时地给予外部激励,如适当地表扬、设置平时成绩加分等手段,以强化学生心理上的满足感。 3.应用效果 将ARCS动机设计模型的思想引入到《微型计算机原理及接口技术》课堂教学中来,教师与学生之间的交互得到了充分地发挥,学生在课堂上的学习情绪也得到了充分地调动,大部分同学都主动地参与到课堂学习活动中,在轻松愉快地氛围下很好的掌握了难以理解的多外部中断源系统设计的问题。参照这种教学模式,可在其它章节的教学中进行推广。 计算机设计毕业论文:分析旅游企业门户网站计算机设计 旅游企业的门户网站计算机设计对于当今社会的旅游企业来说至关重要,因为它关系到企业形象的塑造,关系到旅游企业对外宣传旅游线路和产品信息,展示企业实力等重要作用。因此,如何做到将旅游企业的门户网站合理的规划和设计,利用计算机软件和应用来展示一个完美的旅游企业门户网站对于当代的旅游企业来说是必要的一个宣传环节。本文就从计算机应用设计网站的角度出发,来分析和阐述旅游企业门户网站的计算机应用设计。 说道旅游企业的门户网站,它所指的就是通向互联网信息并提供信息服务的一个计算机系统,是一个综合性的使用系统。它的综合性体现在多方面,包含了大数据资源和互联网的多资源共享以及其他相关的方面,是一个综合性的管理和应用的平台和展示企业文化的平台。在这个系统之上可以提供多用途的旅游产品,例如出行线路、文化观光景观、导游展示等。这样的统一界面规划可以为客户带来方便的浏览,并可以给旅游企业的管理者和员工提供良好的信息传达的平台。由于旅游企业的的门户网站可以在互联网上被大多数的客户和企业接受,因此,企业的经营可以在网站上进行,对于门户网站的计算机应用设计,可以利用设计软件和其他相关的技术来进行,例如JSP、MySql、Tomcat等技术综合进行旅游企业的门户网站设计。 一、前期的旅游企业门户网站需求的规划 旅游企业门户网站需要大量的信息存储和良好的界面设计,因此,门户网站的设计是一个综合性的设计,我们可以将其分为前后两个子系统来进行探讨。首先是前台子系统,它是一个旅游企业门户网站的脸面部分,包含了大量的旅游公司简介、历史概况、旅游线路图、产品信息、景区风光、票价信息、最新旅游概况新闻等,这些都可以被视为是前台子系统,是一个旅游企业门户网站的宣传节界面,可以为客户提供简单的信息咨询和浏览,掌握企业的文化和概况,体现企业的整体形象,突显企业的实力。因此,在设计的时候要将前台界面的设计力求简单而美观大方,界面的设计结合企业的标志和宣传口号进行界面的搭配,体现一个旅游企业门户网站界面的文化感。其次,就是后台子系统,它包含了企业的新闻展示、产品的用途以及一些客户与管理者的交流留言功能等,这事一个信息传达和交互性的平台,是一个具有信息延续性的和可扩展性的内容延伸。 二、旅游企业门户网站的概况设计应用 由于旅游企业网站的功能定位,要求客户可以有效地浏览到前台子系统的旅游企业的各个功能和简介,要求将产品信息和旅游规划路线等进行详细的了解,并可以给客户提供信息的支持,此外,网站的管理员可以在后台功能基础上实现新闻的管理和产品的管理,实时进行规划和调整,使旅游产品进行合理化的配置。 三、旅游企业门户网站数据库应用 旅游企业门户网站的数据库设计还包含了诸多的设计模型,将其开发成满足客户需要的实体结构,通过实体与模型之间的关系进行规划。这样的系统规划可以形成产品实体、类别实体、新闻实体、客户实体等多种,数据库的逻辑结构设计实现了特定模式下的数据逻辑应用。一些旅游企业门户网站就使用了MySql数据库,使概念变成了数据表,形成了用户表、产品表、新闻表等多种形式。 四、旅游企业门户网站设计中的功能模块 旅游企业门户网站一般分为前台和后台的模块设计,因为功能不同,前台的模块设计是为了展示企业文化特征所需的,它结合了网站的内容,目的是为了使大多数的客户浏览网页和界面,因此,在网页的界面规划上要体现出旅游企业的功能特点,使主题鲜明,内容突出,让其印象深刻。例如,网站首页的设计就包含了企业的标志、概况、产品特点和服务内容、用户登录、管理员登陆等链接内容,在首页的处理上还可以加入一些其他的内容,如信息浏览量、中心产品的内容、动态的信息展示、企业新闻和企业产品的窗口等内容。产品的展示这块可以将产品和旅游者所关注的新闻相结合,通过兴趣可以进行搜索,来浏览相应的企业新闻和产品信息。旅游企业的产品和新闻模块就尤为重要了,网站体现出了产品的信息特点。后台的模块设计主要是针对登陆、新闻,产品这里来进行设计的。后来登陆设计可以视为进入后来管理界面的窗口,在此可以进行管理员的登录名和密码输入,通过进入可以验证用户名、密码等信息,如出现错误会提示我们相应的错误信息。新闻模块的设计,就是管理员进入后来管理界面时候,可以进行新闻的分类、新闻管理等,当新闻分类、新闻管理等链接进行增添和删减登操作的时候,会出现相应的者。新闻名称和内容等,会有相应的字数限制。新闻管理的界面也可以调整成为具有增加和删减信息操作的步骤,可以进行相应的操作。产品模块的管理与新闻模块的管理大同小异,也是管理员进入网站后台进行操作设计,实现产品的更新和就内容的删减,还可以添加相应的分类搜索和显示功能,这里面的内容包括了产品的类别、产品的描述、产品的详细信息等,可以自由选择相应的属性进行选择旅游产品。 (作者单位:秦皇岛职业技术学院) 计算机设计毕业论文:计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用研究 【摘 要】本文在简述计算机设计大赛对计算机教学课程教学重要意义基础上,改革计算机教学模式,强化实践教学;打造计算机开发性、专业化的实验实践基地;充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用;实行“学长”制,建立竞赛团队等方面探讨了计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用。 【关键词】计算机设计大赛;计算机教学;改革;创新 教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会、大学计算机课程教学指导委员会、文科计算机基础教学指导分委员会、中国教育电视台决定联合主办“中国大学生计算机设计大赛”。大学生计算机设计大赛有助于提升学生的实践技能,提高学生的综合素质,促进学生的全面发展,符合高校创新型、实用型、复合型人才培养目标。 一、计算机设计大赛对大学计算机课程教学的意义 1.有效促进课程教学改革 计算机设计大赛的要求是学生的参赛作品必须是原创,这就给学生增加了参赛难度,不仅要了解计算机,还要通过了解的计算机知识设计出有新意的参赛作品。其次,还要掌握计算机的操作,这样才能选择合适的计算机软件,更好地完成自己的作品。这与大学计算机教学要求相一致。 对学生而言,要想完成一个完善的计算机作品,单靠简单的计算机知识和技术是远远不够的。这就要求学生不断学习更多的计算机知识,掌握多种计算机软件的操作技能,激发学生自主学习的兴趣。在这个过程中,教师要合理安排计算机课程,引导学生不断学习,从完成学生的作品出发,完善课堂的教学内容,创新教学方法,通过了解学生的需求,教授他们想要的知识和技能,丰富课程内容,不断提高学生的知识水平。 2.有效促进课程与专业融合 计算机设计大赛的规则中对参赛作品进行了类别划分。这也体现出了不同专业的教学内容不同,无论在哪个专业的学生都可以运用学到的专业知识完成自己的参赛作品。在大学计算机教学上也一样,根据不同专业学生的创作作品开展教学工作,在帮助学生完成参赛作品的同时教授学生专业知识。此外,在学生完成作品过程中,可以引导不同专业的学生相互配合。 例如,中文专业和动画专业结合起来,共同创作一个参赛作品,可以是动画作品,能在一个作品中体现两个专业的特色。在这个组合中,中文专业学生可以发挥他们的特长,如作品构思、材料准备、文案等工作,动画专业学生根据中文专业学生的设计进行实际的操作,完成技术准备、作品实现等工作。这样,既体现了每个专业的自身优势,又对完成整个作品的任务进行了明确分工,还能帮助学生掌握所学知识在社会中的应用范围,指导学生今后的学习方向。 这种以计算机技术为基础的专业结合,不仅能激发学生的学习兴趣,还能提高学生自主学习的积极性,这对大学计算机课程教学有着重要的影响,也是一件值得关注的事情。 3.提供有效的课程实践平台 计算机设计大赛正好给予了大学计算机教学一个检验学生学习成果的实践平台。学生在作品创作过程中,需要完成类别选择、计算机软件选择、构思、资料整理、完成作品等准备工作,具体如下:①客观分析已掌握的计算机知识,确定作品创作中会运用到的其它知识;②为完成作品不断学习新的计算机知识和技能;③搜集资料,并进行分类整理,满足创作所需;④综合运用所需的知识和技能,完成构思的参赛作品;⑤总结创作过程中的经验和教训,并进行存档。 二、计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用 1.改革计算机教学模式,强化实践教学 为了增加学生的学习兴趣,提高学生的实际操作和创新能力,我们对课程体系进行了改革,适当增加了实践教学的时间,完善了实践教学体系。并对实践教学课程进行了层次划分.在实际教学过程中,通过构建多层次阶梯式实践教学体系,提高了学生的计算机操作能力,拓展了学生的学习思维。 通过这个实践教学体系,学生在掌握计算机基础知识和基本操作技能后,通过有针对性的实践课程提高应用能力,通过综合性实践课程培养学生解决问题的能力,通过参与计算机设计大赛的比赛项目,考核和培养学生的知识综合运用能力,通过期末的学科竞赛或对学生的实践训练培养学生成为社会需要的应用型人才。因此,我们需要完善培养内容,使其与我们的教学体系相辅相成。 计算机设计大赛,既符合我们层次教学的要求,又提高了学生的实操能力,同时培养了学生综合利用知识的能力。由于学生的学习水平不同,首先,可以安排学生参加校内或校际之间的小竞赛,主要是依靠综合实验教学,比赛相对较容易;一种鼓励学生参加全国性质的计算机设计大赛,主要依靠项目实践教学,比赛对象是综合运用水平较高和有一定创新能力的学生。 2.打造计算机开发性、专业化的实验实践基地 学生通过实践,不仅能更好的掌握教师教予的知识,还能提高知识综合运用能力和实操能力,培养学生的创新思维,因此,学校设置实验室尤其重要。 综上所述,我们应对实验室建设进行改革,将校园实验室真正作为培养学生实践能力和创新能力的基地。首先,实验室对全体学生开放,鼓励学生去实验室体验和学习。其次,丰富实验室的实践内容,准备有意义的实验和竞赛课题,由专业的教师对参与研究和实验的学生进行针对性的指导,鼓励学生独自完成实验课程.通过在计算机开发性、专业化的实验实践基地进行实践,学生可以完成实验主动搜集资料、构思作品、寻找完成方法、发现和解决过程中出现的问题,从而使学生真正爱上所学专业,为参加全国性的大赛奠定坚实基础。 3.充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用 无论是教学还是竞赛,一切都要以学生为中心,学生的主体地位不变。在竞赛中,以学生为中心才能真正发挥学生的创新能力。学生提出的参赛设计思路和方案,尽管有时不切实际或异想天开,作为教师不能打击学生的积极性,要从学生的角度给予相应指导。通过讨论、争论让学生明白参赛方案存在的漏洞及不足,并锻炼学生自己解决问题。正是多次不完善的方案才促进了学生的成长,在解决问题的过程中提高了创新能力。 4.实行“学长”制,建立竞赛团队 创新是一种团队运动,团结协作精神和社会活动能力是人才在社会立足的基本条件,是事业发展的基础。我们要充分调动每个组织成员的创造力,形成团队创造力。实践中,教师要培养学生组成学习竞赛小组,高年级和低年级学生互帮互助,一起学习,一起比拼,形成老带新的和谐学习画面。 学长制一方面帮助新生尽快适应学习环境,高年级学生因为已经有了学习经历,可以将经验传授给低年级学生,帮助低年级学生解决实践过程中出现的问题和疑惑;另一方面培养了高年级学生的团队协作精神和项目策划能力,在帮助低年级过程中,要对团队的任务进行分配,明确团队纪律,这就激发了他们的集体荣誉感和责任感,完善了他们的人格,提高了他们的综合素质。 计算机设计毕业论文:基于MATable的一种连杆机构的计算机设计 摘 要:连杆机构是一种典型的机械机构,运动设计是一个比较复杂的和困难的问题,常用的设计方法有几何综合法,解析综合法。文章以MATLAB语言为基础,利用计算机对连杆机构进行运动分析,结果表明,此方法能够有效降低由于几何法和解析法的所带来的设计和计算难度,设计效率高,效果好。 关键词:连杆;MATLAB;运动分析 引言 MATLAB是一种高级技术语言和发展环境。是用于分析数据开发算法和应用面向函数的语言,可以方便的进行工程数值分析、优化分析、数据处理、自动控制也可以实现计算可视化,图形绘制图像处理、仿真等功能,在工业和研究领域具有极大的使用价值,逐渐成为优化领域的主要工具之一。通过MATLAB快速解决传统解决办法解决的问题,在实际应用中有很大的优势。 1 设计步骤 (1)针对连杆运动,建立连杆机构数学参数模型。(2)根据参数的数学模型运用Mtable进行编程,确立主程序和子函数并进行调试和运算。(3)输入相应的参数,估算初始值。利用非线性方程组的数值求解函数,得到结果。 2 连杆机构的设计分析(给定连杆极限位置和最小传动角) 上面式中表明了连杆机构的运动几何关系,共有8个参数,已知极位夹角θ(行程速比系数K)摇杆长度 l3和摆角Ψ的条件下,再补充最小传动角γmin 曲柄长度l3,机架长度l2等结构参数中的其他条件,通过非线性方程得到未知其他杆的长度,以及在左极限时摇杆的位置Ψ0。 3 实例分析及结果 已知行程速比系数k=1.2, l3=200mm,Ψ=30°,要求机构的最小传动角γmin?芏40°。该设计中已知参数4个,求解4个,采用传统的不管是图解和综合法在效率和精度上都存在很大困难。考虑采用Mtable计算机辅助分析。先建立运动几何方程函数文件,输入极位夹角,摇杆长度l3等已知条件,估计待求初始值,运用非线性方程组的数值求解FSLOVE 函数求解。 程序文件和运算结果 4 结束语 针对连杆机构的运动设计解析法和综合法的复杂性和困难性,根据机构运动几何关系,在建立数学模型的基础上,运用MATable中求解非线性方程,线性方程组和优化计算功能,可以方便快捷的得到准确的计算结果。 计算机设计毕业论文:计算机设计类专业学生美学欣赏能力培养的探索 摘 要:本文针对计算机设计专业的学生的特点、培养的途径、培养的意义等方面进行了一些探索。 关键词:职业院校的计算机设计类专业;美学欣赏课程;能力培养 随着计算机技术的迅猛发展,计算机辅助设计技术的日益成熟,职业院校的计算机设计类专业也得到了蓬勃发展,计算机设计类专业学生与日俱增。可是职业院校的学生普遍缺乏美术基础,缺乏美学欣赏能力。为了培养的学生的美学欣赏能力,使学生具备独立从事平面设计、环艺设计、网页设计等多种工作能力的应用人才。针对计算机设计专业的学生的特点、培养的途径、培养的意义等方面进行了一些探索。 1 计算机设计类专业学生的特点 1.1 不能正确认识自我,缺乏自信心 职业院校计算机设计类专业大都是升学考试失败的学生,由于社会上存在的对职业院校学生的偏见与歧视,往往使职业院校学生在理想与现实发生矛盾时,不能正确地认识自我,在学生群体中自惭形秽,对自身能力缺乏信心,从而丧失努力学习的动力,加之他们原有的知识基础薄弱、学习能力较差,面对陌生的专业理论与技能训练难免感到束手无策,困难重重,久而久之,便缺乏自信心。 1.2 专业基础较弱 专业基础较弱是目前职业院校计算机设计类专业学生的共性。他们大多在未进入学校前没有系统学习过美术的专业知识,学生专业基础很差。专业基本功的薄弱程度可想而知。 1.3 部分学生自我定位不准 职业院校学生普遍缺乏对自身的准确定位,对就业前景盲目,对自己的未来没有规划,造成学习目的不明确,学习态度不端正,学习动力不足。而在实际生活和学习中,缺乏一般本科院校大学生的自我管理能力和自学精神。 因此,职业院校中美学欣赏的教学要改变“美术教育只是技能技巧的学习和训练”这个错误的观念,把美学作为一种文化来学习,实现在教学中提高学生的文化素质、审美素养的教学目的。使学生都能接受美的熏陶,从而提高他们感受美、表现美、创造美的能力,在艺术的感染下形成良好的个性,增强对生活的热爱及责任感。 2 美学欣赏能力培养的途径 2.1 注重培养学生的兴趣和爱好,树立自信心,尊重个性,培养美学意识 兴趣和自信心是学习的动力和基础,只有对未知事物感兴趣、渴望探究,才有创造的愿望。教师要充分尊重每个学生的个性,承认学生的兴趣和性格的多样性,积极引导他们去发现问题、解决问题,激发他们的兴趣爱好和求知欲望,培养他们的自信心引导学生提高对学习的兴趣,提高学生对专业的兴趣。 2.2 注重对自学方法和自己获取知识能力的培养,掌握受益终身的思维方法 当前知识技术发展速度越来越快,更新周期不断缩短,这点对于计算机领域更是如此。学校的教育不可能涵盖学生终身所需要的所有知识。因此,教师要改变授课方式,实行启发式和讨论式教育,引导学生掌握科学的自学方法和自己获得知识的能力,培养学生逐步学会利用所学知识去分析、解决实际问题,养成创新的思维习惯、受益终身的科学思维方法和分析解决问题的技能。 2.3 注重在美学欣赏教学过程中教学方法的不断创新 社会总在不断地发展和进步,美学欣赏教学也应如此。教师要注重运用恰当的方法进行教学,排除“满堂灌”“一言堂”的旧观念,用新的教学理念指导课堂教学,根据本校学生对于美学欣赏的学习兴趣特点和认知规律,努力激发学生学习的积极性,将美学欣赏课程内容与学生的生活经验紧密联系在一起,让学生在实际的生活中领悟美学的独特价值;争取为学生创造一个轻松愉快、有趣的学习环境和气氛,消除学生心中的学习压力,让他们能够感到学习美学欣赏课程没有负担,而成为一种享受,一种娱乐。 2.4 教师应多运用多媒体进行教学 在信息技术高度发展的今天,多媒体软件在教学中的广泛运用为传统美学欣赏教学提供了新的教学载体。多媒体能最大限度地调动学生的感官,促进他们积极参与学习。教师可以通过多媒体搜集与教学内容相关的资料,让学生观看、欣赏。 2.5 在教学过程中多为学生创造成功的机会 成功的体验是学生成长的动力和催化剂。中学学习阶段是学生价值观、人生观、审美观逐渐形成的重要阶段,而这个时期的学生大多正处于青春期,个人意志比较薄弱、自信心不强,尤其是职业院校的学生要较普通学校的学生更早地去接触社会,因此在美学活动中,一些学生在进行大胆尝试时,教师的指导、鼓励和肯定将起到重要作用。 3 美学欣赏能力培养的意义 美术欣赏是一个观察、体验、品味艺术作品的过程,在这个过程中,人们进行感受、体验、分析、判断,从而获得审美享受以及一定的美学知识。通过不断的欣赏、学习可以提高人们的审美趣味,陶冶人们的高尚情操,直接或间接地接受教育,从而发挥其社会功能。普通高校加强和实施美术欣赏教育,是抓好学生素质教育的重要环节。培养计算机设计类专业学生的美学欣赏能力,是计算机设计类专业学生学习过程中必不可少的一部分。美学欣赏能力的培养有利于陶冶学生的情操,提高审美能力;有利于发展学生的感知能力和形象思维能力,形成学生的创新精神和技术意识;有利于促进学生的个性形成和全面发展。 欣赏能力的培养,对计算机设计类专业学生来说是非常重要的。通过“美”的理论指导“美”的实践,产生“美”的艺术,帮助计算机设计类专业学生的从而达到益智增识,提高文化修养和陶冶情操的目的。 计算机设计毕业论文:面向对象的发电机保护整定计算机设计 摘要:在电力系统中,继电保护装置是保障电力系统安全运行的重要环节,对电力系统的安全稳定的运行有着很重要的作用。继电保护的构成必须要能够符合电力系统的内在规律,并且继电保护会在电力系统中构成一个严密的整体,从而形成继电保护的系统性,而整定计算就是对电力系统进行全面的分析计算,整定配合,以此来满足继电保护配置需要,整定计算方案的优劣会直接影响着继电保护装置的技术实现。本文主要是对面向对象的发电机保护整定计算机进行了研究与设计。 关键词:面向对象;发电机保护;整定计算;设计 前言 随着我国社会的不断发展,电网规模也在逐渐的趋于复杂化,同时出现了很多新型的技术,一些超高压、交直流等技术都频繁出现,这对于电网安全生产运行的要求逐渐的增高。而整定计算则是对电网的各种原理、结构以及接线的方式都要进行大量的计算,并且对各种情况下的电流以及电压进行分析,整合整定方案,从而保证结果的精确,避免出现故障,随着科技的进步,对于整定计算水平也有了很大程度上的提高,以此对其进行了简单的设计。 1.继电保护以及面向对象的发电机保护整定计算的特点 1.1发电厂继电保护的主要特点 在电力系统中,发电机的稳定运行能够影响到整个电力系统的正常工作,对电能质量起着很重要的作用,并且发电机也是一个十分重要的电气元件,必须要针对其中存在的各种故障以及性能进行分析,从而采取正确的措施,保证电力系统的稳定运行[1]。由于发电机的保护配置十分的复杂,发电厂主要是对于元件的保护,其中保护的主设备是以差动为基本原理,主要是利用阶段式的保护,在时间上能够进行配合。另外,发电厂的保护整定原则十分的不统一,其中保护的类型很多,主要是针对不同的类型采取不同的继电保护方式,所以电厂的整定计算十分的复杂。在实际的整定原则中,由于运行的条件以及方式存在很大的差异,并且为了能够满足不同的电厂保护配置的要求,在继电保护整定计算软件中采取通用性的原则,以此来解决传统的整定原则中存在的问题。 1.2面向对象的发电机保护整定计算的特点 目前,面向对象以及图形化的程序设计整定计算软件逐渐的问世,并且与传统的整定计算的软件相互比较,具有很大的优点,主要是可视化以及图形化,用户能够直接浏览电网的结构,并且能够完成相应的数据信息的输入,同时也能够对故障进行设置。同时在进行计算完毕之后,能够直接查询到相关的计算结果,具有很高的效率,操作也十分的简单。 2.系统的构成 2.1图形模块的构成 对于图形模块的构建,能够使用户对系统直接方便的使用,并且用户能够能够通过图形界面直观的了解到电厂的结构以及设备的信息等,从而实现对数据的修改以及管理[2]。在图形模块上主要是用户提供相应的绘图工具箱,其中包括了发电机、变压器以及断路器等设备,这些被统称为图元,用户可以根据自身的需求进行绘图设置,在设计时,能够输入相关数据,以及图元的各项参数。在具体的设计中,必须要对电器设备进行全面的考虑,对其属性进行分析,主要是利用VC面向对象的编程思想,在本程序中,其中最为基础的便是对象和类别的组建,并且各个元件都具有自身的属性,因此将其进行定义为一个虚基类,作为元件的父类,这样各图的元件将会派生出来,在图元中的数据以及功能将会以成员变量以及函数的关系封装在各个类型的图元中。 2.2数据库模块 数据库是系统中的基础,在后台数据库中主要是储存发电厂电网结构参数以及设备的参数,并且其中的设备参数主要是包括多发电机以及母线电器参数的保护配置信息[3]。在系统中的每个模块都是利用ODBC接口进行访问后台数据库,同时在任何一个模块中进行数据的修改,其结果都会在其他的模块中进行显示,以此来有效的保证系统中饭数据的一致性。ODBC是VC提供的一个数据库访问技术,这样能够为用户提供方相应的数据库类型,同时ODBC所提供的应用程序接口都是统一的,使其访问任何ODBC驱动程序的数据库。在数据库界面的设计上,主要是分为列表说明以及详细说明,用户根据自身的需求进行自由切换,列表方式主要是以表格的方式对数据记录的显示,详细说明方式则是对具体的数据进行记录,利用一些单选框以及编辑框等空间,对各种数据进行使用。 2.3短路计算模块以及整定计算模块 这两大模块是发电厂主接线的基本界面,主要是在短路计算模块以及整定计算模块中添加了短路计算以及整定计算的方式,用户能够点击图元进行计算,但是在这两个模块中,用户无法对图元进行删除以及移动。在模块中是利用多种控件的方式,使界面内容十分的丰富,并且能消除用户在使用时的单调感,从而来提升系统的稳定性以及安全性。这两个模块是系统中最为重要的两个模块,短路计算模块能够计算出电网系统中的故障,并且能计算出带那里系统的运行方式,将计算的结果通过报表的形式显示出来,整定计算模块能够对发电机变压器以及电动机等设备进行全面的计算,将其以定值单的形式显示出来。在对其设计中,两个模块主要是利用传统的设计思路,利用Fortran语言编写的短路计算以及整定计算程序,简单的将其中部分进行修正,使其转变成函数或者是子程序,并且在相关的主系统中调用,主系统是利用VC6.0编写的,因此最好是利用混合语言编程程序对其进行编程,这具有很强的优点,能够有效的提升数据的处理能力以及工作效率。 3.结语 以上主要是对面向对象的发电机保护整定计算机设计进行了简单的设计分析,并且提出了一些设计方案,以此来提升工作的效率,促进电力系统的稳定运行。 计算机设计毕业论文:探讨体验式教学在计算机设计类课程上的应用 摘要:本文从体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型、在课程教学上的应用、在第二课堂建设上的应用和在专业文化建设上的应用四方面对体验式教学在计算机设计类课程体系中的系统应用进行了探讨,提出了体验式教学在计算机设计类教学体系的系统应用需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合的理念,在专业素质培养中突出学生的主体地位,可以提高专业整体教学水平,增强学生的就业适应性,为计算机设计类的教学改革提供借鉴。 关键词:体验式教学;计算机设计类;专业训练 计算机设计类专业(网页设计、广告设计、景观设计、工业设计、软件设计等)的课程属于实践训练所占比重较大的课程体系,技能的训练以思维方式的培养为前导,在形象思维层面上非常注重对学生美学思想的引导,培养学生美学形象上的感受、体验以及美学素养的积累,在专业技能训练上强调电脑软件平台操作的熟练性、实现意图的明确以及实现效果的评判,在设计作品中又非常强调美学理念的表现力和公众的可接受性,在抽象思维层面上强调把作品的设计作为一个工程项目对视觉空间想象力、形象表现力、图形图像评判认知能力、语言智力、逻辑智力、音乐韵律、人际沟通智力等多学科的知识和能力的综合应用,简单的灌输式的教育是达不到教学要求的,如何进行让学生参与性强,并能自主积极训练的素质教育是计算机设计类改革面临的一个大问题[1,2]。 体验式教学是素质教育的重要内容,是一种充分强调学生参与教学的主动性和形象化,有别于传统教学模式的全新教学模式,可以追溯到古希腊时期的哲学家、教育家苏格拉底的教育思想,其精髓是老师不轻易给出问题的结论,而是采用启发式的方法让学生在预设的体验环境和氛围中借助学生先前已有的生活体验或知识体验,发挥想象力,流露情感,表现感受,讨论价值取向,在此基础上在老师主导启发下利用群体的知识体验认同,主动收集分析问题的思维点和知识点,提升出解决问题的思路和对应的知识体系,具有学生的参与性强,知识体系和学生的思维活动结合紧密,容易被学生接受,利于激发学生的学习积极性等特点[3-8]。其理论思想和实践模式在教育学中有着广泛的影响力,在计算机设计类专业的教学体系中应有较高的探讨价值,本文旨在做一些探讨,为计算机设计类专业的教学改革提供借鉴。 一、体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型 我们在教学实践中的研究表明:体验式教学在计算机设计类课程教学体系中的应用,可归结为课堂上把教学内容建立在学生的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验等基础上,引导提升成涵盖设计视角、设计理念、设计思路的思维方式和知识体系,在课余又注重培养学生在设计知识上的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验形成专业素养,二者有机结合起来,从专业基础课到专业课,贯穿在整个计算机设计类的课程教学体系中。 (一)情感体验 主要指计算机设计类的学生在开设专业课程之前“先入式”的对已有的好的设计作品及设计要素(线条、平面、空间)、环境、美术作品、图片以及作品与用户的交互性等感受体验和美学认知的心理倾向的积累,在与这些事物经常性的接触过程中,学生自然而然会对色彩、线条、平面、空间感、质感、构图、作品效果的愉悦性等建立起简单而朴素的认知和美学倾向,再加以正确的引导就可以形成正确的美学认知和专业素养,培养起正确的美学表达方式对后续的专业技能的培养起到很好的基础作用,在完成设计作业或参与项目中就会带有思维的活性,使作品具有灵性,而不是技法上简单地模仿和机械地实现。 (二)形象体验 主要指学生们在课余时间里对老师所教授的对象具有形体上生动的认知和形象记忆[9]。把老师讲授的各种软件操作技法与实现效果对照,把电脑影像效果与真实客观对象的仿真差距对照,这样对知识点的接受就不会落入空洞的表述和抽象的记忆,与教师课堂讲授的结合,大大突破有限学时的限制,利于对知识的理解成为鲜活的知识点的积累记忆,形成学生们丰富的专业知识储备,利于作品设计实践活动中独立的创新思维的激发,而不是盲目地模仿。 (三)思维体验 是指在教学活动中教师不把自己的思维方式强加给学生,而是采取案例教学、组织讨论等方式,从学生们所熟知的生活例子中引导学生们思考、讨论[10]。在教学过程中,把思维发散开,然后逐个分析各种情况和方案,把思维聚合起来,筛选出优化的方案,在此基础上提升出需要讲授的知识原理,以学生的知识认知为起点往上提升的教学方法取代以老师的经验认知往下灌的教学模式,让学生体验整个分析的过程,学生容易吸收结论,知识点记得活,能主动应用,可以大大提高教学效果。我们在平面设计、网页设计、3D建模设计、课件制作等课程中根据不同需要做案例教学、分组调查、分组讨论等教学设计。 技法体验及操作实践体验:计算机设计类的实践技能需要和设计的理论知识结合较紧密,在进行专业实践训练时,要让学生有足够的时间和机会,反复参与到专业实践技能训练环境中,在实践―总结―辅导―再实践的环节中反复进行,找到自己实践的心理体验,帮助他们总结出实践技能的认知,提升实践技能背后的专业知识理论。实践技能的熟练掌握需要和理论功底的积累结合起来,要避免“理论熟,实践生”或“理论浅,实践熟”的两种错误倾向[11]。 二、体验式教学在课程教学上的应用 多媒体教学手段全覆盖所有计算机设计类课程,探索以形象思维认知引导切入,调动学生积极参与体验的教学模式,从体验的环境设计入手营造教学气氛[12-16]。在课堂教学中,任课教师根据课程特点进行教学设计,多采取互动的,分析型的教学,课堂的图片展示、视频教学、网络教学要与教师多媒体课件教学结合,增加作品案例分析、作业讲授的学时,揉和情感体验和思维体验于教学气氛中。在提出每一种技法、思路或方案时,要重视与学生形象思维的交流,注意引导讨论情感体验,利于学生确立正确的美学思想,或做方案时具有人性化的思考,在讨论和分析过程中又要注意逻辑思维的条理、层次,让学生在接受知识的同时学习到专业特点的思维方式,培养发现问题、分析问题的能力,教学形式可融合案例教学、分组讨论、野外认知等多种形式进行,在效果表现力与技法实现上引导学生反复体验,找到技法的自我感受,探索含实践技能测试、作品评比、实习考核、口试等多种考核办法的考核机制。 同时,加大实践教学改革力度,一方面,积极在每一门课程中抽出一定比重的学时进行专业技能的强化训练,课程特点相近的教师组合或衔接,制定专门的训练教学计划,分年级分课程实施小班教学,强化基础训练(电脑技能测试),分方向交叉训练,延伸强化综合训练(带项目的概念性设计),实践教学要注意引导学生对技法体验和操作实践的体验,小班分组进行,加强个别辅导,增加学生交流经验和接受辅导的机会,注意课堂与课后的结合,布置一些项目性的课后作业给学生去做;另一方面积极探索走出学校,面向社会的技能训练,与多家广告公司、景观设计公司、网页设计公司等合作,积极建设集社会服务与专业实践教学为一体的校外实践教学基地,推荐学生到企业顶岗实习,可改善实践教学条件,积极探索校外专业实践教学的新模式,帮助学生对未来职业角色和职业环境进行职业体验,是专业教学在学生职业规划上的积极育人的实践行径,每个实习基地的实训内容与对应的课程匹配,集中在某个专项的技能训练上。 三、体验式教学在第二课堂建设上的应用 单凭课堂教学进行专业训练是不够的,也不符合“理论―实践―再理论―再实践”的人类认知实践过程的反复渐进的要求,需要把学生课余时间利用起来组织好第二课堂,开发出专业训练的潜在课程[16]。可通过开放管理计算机房、整合教学资源、组建以学生为主体,专业教师参与辅导、培训的一个学生的专业学习型的团队等举措来加强,集专业书籍阅览、专业资料收集、组织专业比赛、社会实习等功能于一身,培养学生们的专业素养和专业实践能力,营造课余专业学习氛围,适时举办专项技能提高的辅导班,帮助那些在课余时间有加强专业技能训练愿望的学生加强专业技能训练,由专业教师授课,根据授课学生的情况制定专门的培训方案,对专业的正规课程不能触及到的深度和答疑辅导进行补充,辅导了很多专业基础弱的学生进行专业技能的强化训练,同时也辅导了一些有志于在设计类领域就业的学生进行就业培训。 四、体验式教学在专业文化建设上的应用 除了在专业课程的学习上需要体验式的教学之外,计算机设计类的师生在专业价值观上的自我认知也需要加强“育人体验”和“职业自信心体验”[8,17-19],我们借鉴企业文化的建设思想,从教师和学生两条线入手,整合专业课程教学、第二课堂训练和校园文化等教学资源,加强专业学术交流平台的建设,提高教师专业教学与育人的职业认知感,引导学生复合型人才的成才模式,营造激励学生们热情参加专业实践、社会实践和社会服务的专业学习氛围;通过鼓励教师组织学生专业训练、作品评比、参加设计比赛等活动延伸专业课程教学,丰富专业学习资料,锻炼学生们的动手能力和创新思维,可以激励学生们的学习自信心;通过建立作品展室、到企业项目实习等举措,活跃专业气氛,提高学生专业学习在价值观上的自我认知感,提升学习热情和专业自信心,综合提高专业教学水平。 五、结语 体验式教学在计算机设计类教学体系中的系统化应用,需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合,在专业素质培养中突出学生的主体地位,注重学生的专业技能和思维方式的培养,比传统的“灌”式教育更符合计算机设计类人才培养模式的要求,可提高专业的整体教学效果,促进专业教学与行业发展的对接,增强学生的就业适应性,同时,也要看到,这需要在整个教学体系上加大改革力度,给予更大的软硬件上的投入,需要建立和谐的教学团队,整合各种教学资源进行统筹管理,也要求各位任课教师具更高的教学热情和事业心,研究学生的知识背景和认知特点,根据不同的课程特点探索更多有效的教学形式,丰富教案。
计算机仿真论文:汽车动力学性能的计算机仿真探究 【摘要】每一批汽车在投入市场前,必须对所有车辆的动力性能进行检测,这是对汽车用户用车安全的负责,也是制造商制造工作的职业道德。和汽车车检系统一样,目前针对汽车动力性能的检测,主要以计算机仿真模拟检测方式最为先进。本文以汽车动力性能的概念介绍入手,解释了汽车动力性能计算机仿真检测系统的工作原理,提出优势和展望。希望能对相关人员有所启发。 【关键词】汽车动力学;计算机仿真;研究 引言 汽车本身就是一种动力工具。一辆汽车的好坏,更多取决于该车的动力性。检测汽车的动力性,不可能将车开上公路检测,同一批出厂的汽车数量也不允许使用这种检测方式。早在20世纪50年代,西方先进国家就发明了汽车动力性能仿真检测模型,70年代借助工程学的知识,提出了系统的检测方法论。但是传统的检测方法,必须要等到一批汽车生产出来后,才能选用实体样本检测。简而言之,就是抽查。实际上还是采用使用汽车的检测办法,只不过检测地点是在汽车建造工厂内部而不是实际行驶公路。新型的计算机仿真技术,并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测。因为计算机检测,是在建立了特定的检测程序基础上,通过录入汽车各种组件的具体数值,在电脑上建立汽车模型。然后利用虚拟现实技术,让一堆数据组成的虚拟的“数字车”,在同样是电脑模拟出的虚拟行驶环境下,完成动力系统的检测,其实质就是一种计算机模拟程序。检测工作的重点是计算机虚拟检测环境的建构。 1汽车动力性能的内容 汽车动能简而言之就是汽车作为动力工具的使用效果,也是判断一辆汽车市值的重要参考标准。汽车动力性能组成内容如下:1.1最高车速最高车速,是在水平地面行驶的状态下,汽车能达到的行驶速度的最大值。该数值仅仅代表了汽车的行驶极限,并不能说明汽车本身的质量好坏。因为我们实际的生活场景,并不是电影《速度与激情》中描绘的频频飙车,汽车的最高车速一般是用不到的。1.2加速性能加速性能,一般按照欧美国家的评价标准来检测。汽车的加速性能,和汽车加速行驶的距离以及行驶耗时有关,一般情况下,同样的加速距离,所用时间越短,说明汽车的加速性能更好。但是因为实际使用中汽车的加速情况复杂多变,所以汽车加速性能的检测分为多种形式。油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的,并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。1.3爬坡性能爬坡性能也是汽车动能的检测内容之一。在汽车承载力处于饱和状态的情况下,测试汽车能行驶过去的最大坡度。此时汽车的行驶速度一般以一档为标准。和汽车的加速性能一样,爬坡性能也和发动机质量,汽车轮胎的摩擦度以及驾驶员自身的驾驶技术有关,所以检测程序较为复杂。上述三种性能是汽车动力性能主要的检测项目。但是检测标准并不一定,随汽车品牌、用途、发动机型号、汽车车身质量变化而改变具体参考标准。例如军用越野车,其对于爬坡性能的要求特别高,但是对于加速性能,就会相对低一点。利用计算机仿真系统能够在汽车模型设计出来之后就进行检测,检测不合格可以继续修改。避免了传统检测方式中,会出现生产了一批汽车但是由于检测不合格造成资源浪费的情况。 2仿真软件系统设计 目前国内的计算机检测汽车动力性能的仿真系统,主要借助M语言和Simulink模块建立。利用汽车发动机相关的数学模型,加入一定的检测程序代码,设计出实用的仿真系统。 2.1检测系统内容 仿真系统包括四部分。①输入汽车各种参数,从而建立一个仿真的电子汽车模型的部分。②计算机检测系统设定的具体的检测标准数值,检测单元包括最高车速,加速项目以及爬坡性能三个单元,根据不同的车型不同的发动机标准,这三个标准数值会做相应改变。③汽车行驶环境的模拟部分,包括发动,加速,爬坡三种具体的行驶动态的承载环境,这种环境能够代表汽车在具体行驶中会遇到的实地环境,即“虚拟行驶环境”。④针对模拟汽车在模拟环境中行驶状态的分析部分,这个部分借助于强大的算法结构,是计算机仿真检测系统最主要设计复杂度最高的部分。 2.2系统设计原则和要求 仿真系统设计的原则有以下几点。①高度还原汽车实地行驶环境,“虚拟环境”之所以具有真实行驶环境的代表性,就是因为其与真实的行驶环境在坡度、风速、地表等方面相差无几,是对真实环境“镜子”式的反映。②在具体单元中,应当涵盖多种行驶可能,例如,实际使用中汽车的加速情况复杂多变,油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的,并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。所以汽车加速性能检测单元,应当具体细分为不同的加速情况。将行驶中可能出现的各种情况,全面反映到计算机仿真模型系统中,才能使检测结果更加接近实地操作结果,更具说服力。③检测人员,必须具备良好的职业道德,能够认真细致地完成检测工作。目前的汽车行业发展的如火如荼,一批汽车的生产量会多达万辆,如果生产前的检测结果有失误,那么造成的资源浪费会是传统检测失误的数万倍。并且动力性能不过关的汽车流入市场后,产生的危害是不可估计的。汽车动力性能计算机仿真检测系统,虽然比传统的检测技术先进,但是也背负了更多的风险和责任。 3汽车动力性能计算机仿真检测的优势 (1)计算机新型的计算机仿真技术,并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测,这是计算机仿真检测系统和传统汽车动力性能检测方式的最大区别也是最大优势。对汽车模型的检测,由于借助了强大的计算机检测算法,检测人员只需要在检测程序中输入汽车各部分组件的具体数值即可,计算机能自动计算出该款汽车在不同路况下的动力性能的表现。省去了传统检测中人力手动模拟各种路况的麻烦,节约了检测时间的同时,也避免了传统检测有可能出现的人身安全问题。(2)节约汽车制造资源。传统的检测方法,必须要等到一批汽车生产出来后,才能选用实体样本检测。生产汽车检测样本肯定不会只生产一辆,如果实体汽车检测样本合格,那么等待这批汽车样品的只能是废物回收的命运。汽车组件可以被回收,但是生产汽车检测样品所花费的人力物力财力,却是白白浪费。(3)在电子信息技术发展的大社会背景下,人力必然要被机器取代。信息化、智能化是当今社会发展不可更改的方向。建立汽车动能计算机仿真系统,只是机器取代人力的滚滚浪潮中一朵小小的浪花。 4对汽车动能计算机仿真系统未来发展的展望 计算机仿真系统的实质,依然是借助于庞大的计算机运算能力的一种特殊程序,难以全面再现实际生活中的汽车行驶过程,所以并不能百分百代表汽车实际使用过程中的动力性能。笔者对此提出几点展望,希望能对该系统开发人员有所启发。(1)完善现有的仿真系统,加入更多的模拟行驶场景,并在具体场景中对坡度,马力、地表形态、汽车发动机性能、燃油效率等具体指标拆分组合,建立强大的虚拟现实系统。(2)将动能仿真系统和汽车的导航系统相结合,在每一辆汽车的制造中,就加入计算机动能仿真系统。设想一个场景,野外行驶中,驾驶人不确定汽车能否顺利通过眼前的高坡,在冒险和人身安全之间犹豫时,可以启动计算机动能仿真系统,在汽车显示仪上实时模拟出爬坡的场景。从而使司机对接下来的具体行驶情况有所了解,提前做好应对措施。 5结束语 目前我国并没有成熟的自我研发的汽车动力性能计算机仿真检测系统。希望中国该行业的技术人员能够学习西方先进技术,严格按照汽车动力性能检测要求,研发出中国的更安全的汽车动能计算机仿真检测系统。 作者:郑文超 单位:襄阳汽车职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真辅助RTM工艺模具设计探讨 摘要:运用RTM工艺模具的设计理论及经验,结合尾边条结构尺寸公差要求,设计出RTM工艺模具基本结构尺寸,并以CA-TIA为工具生成模具的三维模型,进而建立模具的有限元模型,运用MSC.Patran/Nastran软件分析出RTM工艺模具的各向位移分布,为进一步模具结构设计提供依据。 关键词:RTM;尾边条;模具;有限元 引言 操纵面的尾边条结构多为长条结构,宽度较小,且截面形状复杂,展向零件尺寸厚度变化大,如采用常规热压罐工艺很难保证尾边条制件内部和表面质量。RTM(ResinTransferMolding,树脂传递模塑)是目前液体复合材料成型工艺中发展得比较迅速的一种先进成型工艺,RTM成型的制件具有表面质量优、精度高、孔隙率低等优点,并且工艺设备简单、挥发物少、制造成本较低[1],因而尾边条成型工艺采用RTM成型技术。李柏松[2]研究了纤维增强材料的铺设结构及树脂液流动方式影响制件成型质量。邱桂杰[3]研究了温度和压力对浸润性的影响,并得出在较低的注射压力和较高的成型温度下,纤维能够得到良好的浸润和粘结,成型复合材料的抗拉伸强度比较高。王[4]提出计算机仿真技术融入到RTM模具的设计工作中能够提高设计效率和节约时间成本。作者通过运用CATIA软件建立模具三维模型,运用MSC.Patran/Nastran软件建立有限元模型,完成边界和热载荷约束,计算分析模具模腔各向的位移分布,评估模具设计方案是否合理。 1尾边条结构 运用CATIA软件建立尾边条的三维模型和模具三维模型,如图1所示。依据尾边条的结构和功能性要求,尾边条基体选用RTM6-2环氧树脂,增强材料选用G0926碳纤维,依据等温度粘度曲线可知,树脂粘度随着温度的升高迅速下降,120℃等温时树脂粘度曲线变化平缓,最为适合树脂固化。 2模具设计 尾边条整体结构简单,但截面尺寸渐变,长度为4135mm,导致模具尺寸较大且为细长型。采用45#钢材制备尾边条RTM模具,其热膨胀系数为11.3×10-6/℃,在180℃下4m长结构的热膨胀量大约为7.2mm;而复合材料的热胀冷缩效应较小,当温度降低后钢模由于其热胀冷缩效应可恢复其原来长度,而复合材料结构件在降温后无法恢复到原来尺寸,则会导致制备的结构件比所要求的结构件长度上增长约7.2mm,则需要从结构件两端分别切割掉约3.6mm。由于截面尺寸渐变,结构件在模具中受到模具的热胀冷缩效应,长度变长,对两端进行切割出实际结构件长度,则要确定结构件两端截面尺寸变化量,需对其进行尺寸大小分析。运用MSC.Patran/Nastran软件建立模具的有限元模型(如图2所示),完成边界约束和热载荷施加定义,计算分析模具模腔贴模面变形情况。在180℃下,有Nastran计算结果可知,钢模空腔在长度方向上由于钢的热胀冷缩效应伸长了5.66mm,尾边条的最大厚度为12.5mm,宽度为55mm,厚度与宽度分别是长度的3‰、13‰,因此尾边条厚度与宽度方向上可以忽略热胀冷缩效应带来的尺寸变化。采用激光跟踪仪所用的POLYWorks软件把尾边条数模放置到热变形的模腔中测量其贴模间隙,以此来分析在钢模中制备的零件与零件数模截面尺寸的变化,分析结果为:点数=11562,平均偏差=0.000,标准偏差=0.005,公差外曲面=0.071%。零件尺寸平均偏差为零,标准偏差为0.5%,说明贴模间隙很小,且均匀分布,则认为可以忽略由于钢的热胀冷缩效应带来截面尺寸的变化,即可以在钢模中制备出零件后在两端进行机加切割。结果表明:模具材料选用和结构设计合理,模具所制得的尾边条制件表面质量和内部质量要求。 3结束语 本文运用MSC.Patran/Nastran软件对RTM成型模具进行有限元建模和分析,可以直观及全面地了解钢模空腔在各向上由于钢的热胀冷缩效应伸长量,从而得出尾边条成型时所需模腔尺寸和尾边条成型后的尺寸,并借助激光跟踪仪所用的POLYWorks软件验证了尾边条贴模间隙极小,表面质量良好。显然,RTM成型模具设计方案和材料选用均较为合理。 作者:司超超 凡玉 单位:中航飞机西安民机有限责任公司 计算机仿真论文:生产系统中计算机仿真技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展,我国各个领域都取得了很大的进步,目前我国加工制造业正面临着激烈的市场竞争,企业逐渐向产品模块化、多产品小批量生产、制造技术与成租技术发展,在应急通信平台中出现了一种仿真技术,利用这种技术能够最大程度的提高工作效率,节省时间从根本上提高了企业的管理水平,本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用问题进行详细的阐述,希望能为以后该方面的工作提供一些帮助。 【关键词】计算机仿真技术;生产系统;应用研究 1前言 21世纪是科技的时代,在各个行业领域中都有计算机技术的应用,所谓计算机仿真技术是基于计算机硬件设备与操作系统的一种仿真环境,对不同的物体与信息进行分析与加工,同时仿真技术也能将真实的事物变为虚拟的环境,帮助用户更好的感受到听觉、视觉的效果,在仿真环境中用户可以同计算机进行虚拟的互动,真正实现身临其境的效果,计算机仿真技术最为重要的一个特点就是构想性,能够通过仿真技术让人们更好的理解抽象的东西,并将这些东西以三维立体的形式表现出来。为了更好的适应市场的需求,提高生产系统规划设计,减少投资风险,就需要让企业的生产系统高效的、可靠的运行与生产。从目前来看,生产系统设计与管理中还存在很多的问题,由于系统自身具有一定的复杂性在调度的时候也比较困难,因此利用计算机仿真技术是最有效、简单的方法,本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行具体的分析。 2计算机仿真技术在生产系统中的应用 2.1生产系统的计算机仿真技术 生产系统计算机仿真是一种系统建模与实验分析的方式,它能将生产资源、工艺路线、库存与管理等信息都结合起来,根据系统的活动过程来代替数学方式进行描述,在理解上也更加容易理解,全面的反映出生产系统的特征与过程,近年来,仿真技术在我国制造业已经得到广泛应用,主要用于解决以下方面的问题:(1)生产系统的改造与重组。通过生产系统的流程进行仿真的分析,然后将各个部分的关系进行量化。(2)在制造单元分析问题上建立起仿真模型,确保相关资源的配置情况以及系统的合理性,估算出系统生产能力以及设备故障对系统的影响,从这些方面来确定出方案。(3)在生产系统仿真模型建立完成之后,生产管理人员就可以对生产系统的策略进行调整,根据模型可能造成的结果来做出最科学的管理措施。计算机仿真技术在生产系统中的这些功能,让计算机仿真技术在制造业中获得更大的发展。在生产系统计算机仿真的分析过程中,包括三个方面的内容:第一是根据调查研究来确定系统需要解决的问题,然后建立起概念模型并对相应的系统规则、变量、元件等进行论证,在此过程中除了设计人员之外,相关企业管理人员也要参与进来进行论证。第二是根据生产系统仿真的问题提供相应的数据,然后对仿真模型进行初始化将这些数据进行输入,同时输出最后的仿真结果。第三是对仿真的结果进行分析从而提供更多的决策依据。 2.2生产系统计算机仿真实例 用于生产系统的计算机仿真工具主要有三种类型:第一是计算机算法语言例如C语言、C++、Fortrun等,第二种类型是通用的仿真程序语言,第三种是计算机仿真软件。计算机算法语言与通用的仿真程序语言都需要设计人员具备很好的编程能力,这两种工具的运用相对困难一些,计算机仿真软件就没有这些缺点,它有着简单、易掌握的特点,同时所有的数据都可以在一个图形界面中完成是目前使用最广泛的应用,在国外很多的企业都开发了这种软件,例如Automod、Witness等,在进行实际操作的时候要建立起一个系统规划模型,在这个车间中应该包括两台数控车床、一台清洗机、一套检测设备,如果加工作业到达车间的时间为20分钟,那么就应该按照1:1的比例来分配工作量,车间需要有一位技术人员来复杂加工与检验入库的工作,同时为了扩大车间的生产能力提高设备使用率,应该适当的对现有系统进行完善与改造,如果车间需要雇佣3个技术人员,那么加工过程中的搬运时间就为2分钟,并且加工中的搬运时间就由设备的长度与速度来决定的,每条输送装置的长度为50m,速度为40m/min,通过对生产系统的仿真可以看出,利用仿真可以对生产系统进行简单的描述,这也是为提高生产系统的效率提供依据,这只是一个比较简单的实例过程,对于比较复杂的生产系统来说只依靠人的能力是远远不够的,要想仔细的对这些因素进行分析与预测就应该采用更加先进的办法,将计算机仿真技术加以完善对管理人员的帮助也就更加明显了。 3结语 综上所述,本文主要对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行说明,可以看出,随着我国制造业进程的不断深入,计算机仿真技术已经投入使用并得到了广泛的好评,它能够解决制造业系统中的复杂问题,还可以应用于自动制造系统的研究,可以说有着很好的发展前景,在计算机不断普及的今天,相关专业技术人员在该领域做出了很多的讨论与尝试,利用计算机仿真技术对生产系统进行分析也是最经济、有效的方式,相信未来我国的计算机系统会得到更加广泛的应用,迈上新的历史阶段。 作者:袁斌 单位:曲靖师范学院 计算机仿真论文:煤矿计算机仿真模拟技术分析 摘要:煤矿生产技术和生产设备的先进程度直接影响了煤矿生产的效率。作为一项在生产过程应用的技术,计算机仿真模拟技术目前已经广泛应用于煤矿生产的各个方面。本研究通过分析了计算机仿真技术的原理,探讨了计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响。 关键词:计算机;仿真模拟技术;煤矿;生产效率; 0、前言 煤矿生产是国家能源生产的重要组成部分之一,而煤矿生产效率直接关系到煤矿企业的生产成本和社会竞争力。在煤矿生产过程中,应用先进的科学成果能够明显促进煤矿生产的效率。其中,计算机仿真模拟技术在煤矿生产领域已经大放异彩,本研究就针对计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响进行探讨。 1、计算机仿真技术的原理分析 随着市场对计算机技术要求的不断提高,越来越多的新型的计算机技术不断出现,其类型大致可以分为软件技术、硬件技术和软硬件结合的技术,三者的应用范围各有不同。对于计算机仿真技术来说,它是属于软件和硬件结合的技术,在日常的生产领域有着广泛的应用,起着提高生产效率和节约生产成本的作用。 1.1计算机仿真技术的技术要求 作为一个软硬件结合的技术,计算机仿真技术需要在软件上进行数据处理和图像仿真,在硬件上主要是使用影像拍摄设备,通过影像采集和数据处理,并实现对事物的还原处理。在计算机仿真技术中,需要外部数据采集设备进行信息输入,内部的仿真软件进行数据转换和识别。在实践应用过程中需要从三方面保证计算机仿真技术保证生产要求。外接设备,主要起到数据采集作用的设备,在进行数据采集的过程中需要保证数据的准备性;仿真软件,在采集到的数据的基础上进行图像处理和数据定位,这些数据的处理为仿真技术的实现打下基础;模拟技术,将处理后的数据进行图像化和定位化,通过一定的计算机处理和数学模型分析,实现对外部事物的仿真模拟。 1.2计算机仿真技术的技术原理 计算机仿真软件的开发是实现仿真技术的最后一步,也是直接影响仿真效果的主要因素,要实现良好的计算机仿真效果就需要通过数学建模,通过对数据进行分析和计算,实现不同的模型架构,从而实现仿真效果。计算机仿真软件一般是在装有Linux的操作系统中进行开发,以此尽可能保证数据的稳定和软件调试工作的便利,在编程语言的选择上一般使用Java语言,因为后期仿真软件开发完成应用时常在Windows操作系统中运行,采用Java是为了方便进行跨平台操作。在仿真软件的开发过程中,需要进行实际的生产需求考察,了解生产实践过程需要什么样的仿真软件,对仿真软件的应用范围和使用条件的要求等,之后在进行软件的针对性开发。在软件的开发和调试过程中可使用数学模型作为处理的样本进行测试。对于不同环境下的生产操作需要建立不同的数学模型,以尽可能适应多种复杂应用条件下的仿真模拟要求。对于外界设备的影像数据采集除了需要保证影像的清晰度,还需要做好外界设备和计算机接口的技术对接,开发能够稳定运行的软件,保证接口能够满足日常高流量的数据传输问题,避免在数据传输过程中出现数据丢失和失真现象,影响最终呈现的计算机仿真效果。在仿真模拟技术的实现上可以分为两个部分,一部分是仿真,另一部分是模拟。仿真过程需要对经过处理的数据进行建模,实现基本的逻辑架构。而模拟技术不同于对现实事物的处理,需要利用三维立体数据处理和图像图形技术对原有的事物进行再现。在计算机模拟技术中,需要的技术指标更加严格,而且适合在包括房地产开发和空间设计等领域应用。因此,可以说模拟技术是仿真技术的升级版,模拟技术是对仿真技术的升华。 2、计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响 计算机仿真模拟技术应用在煤矿生产中必然会对生产过程产生积极的影响。在实践应用过程中具体通过以下几个方面提高了煤矿的生产效率。应用计算机仿真模拟技术首先需要对煤矿矿井生产作业的环境进行分析,通过对矿井生产作业面的影像采集,经过计算机传输并通过仿真模拟软件的处理之后产生较明确的仿真模拟图像,能够对井下环境做出细致准确的分析,了解井下的地质条件,从而制定正确的煤矿开采方案,提高煤矿开采的科学性和效率。在传统的井下煤矿开采过程中只能通过技术人员下矿井进行实地的技术勘察,往往受制于井下环境和人员经验的限制,无法准确而全面的对井下环境进行地质勘察,不能真正发挥出指导矿井下生产作业的作用,煤矿生产过程存在一定的盲目性。运用计算机仿真模拟技术后能够将影像资料真实仿真模拟呈现到地面专家团队的屏幕中,集中众人的智慧分析出井下可能存在的地质问题和作业环境问题,从而提出正确的生产设备摆放和生产设备作业强度的要求,在保证井下生产安全的情况下,科学生产保证持续高水平的生产效率,避免因对井下情况不清楚造成的生产进步迟滞的情况。例如在井下通风系统中采用计算机仿真模拟技术通过对网络图进行绘制,首先收集巷道和通风的原始数据,了解巷道的各项基础数据,并据此绘制出通风系统图样,将各个监测点进行编号标注。之后利用计算机仿真模拟技术进行仿真模拟,参数输入完成后根据实际情况进行参数修正和模型完善。计算机仿真模拟技术在煤矿生产中应用进一步推动了矿井的机械化生产水平,通过计算机仿真计算对井下情况的实时传输和仿真模拟,随时随地了解井下的操作情况并指导井下自动化生产机械进行生产调整,原本很多需要人工下井操作的项目通过影像的仿真模拟,用机械代替人工操作,提高了井下作业的效率和机械化程度的提高,从而最大程度的提高煤矿生产的效率。 3、结语 计算机仿真模拟技术直接应用于煤矿生产的关键过程中,外接设备、仿真软件、模拟技术三个部分共同完成了全部的计算机仿真模拟过程,通过对井下地质条件的全面细致勘察指导井下进行科学生产,减少了需要人工下井进行操作的项目,推动了煤矿生产工作的机械化程度,提高煤矿生产的效率。 作者:常虎平 单位:潞安集团总调度室 计算机仿真论文:语音识别中计算机仿真的应用 摘要:文章阐述了一种改进的基于自适应模型的语音识别方法。概括归纳了实现这种方法的三大模块:语音数据采集模块,基于自适应模型的语音识别模块和体现应用的结果显示模块。 关键词:计算机仿真;语音识别;算法 引言 当下对于语音识别技术的研究处于初期阶段,但现在市面上出现的大量语音识别的产品例如DragonDictation,Siri等表明语音识别技术还拥有巨大的发展与应用空间。 1提出背景 目前大多数的语音识别设备在算法上都是基于传统的GMM方式,传统的GMM方式的核心思想是利用多个高斯分布的概率密度函数组合来描述特征矢量在概率空间的分布状况。传统的GMM方法需要先计算所有说话人模型的识别概率p,然后取识别概率最大的说话人模型作为识别结果。而人类在进行说话人识别时,是一边听取语音,一边做出判断,同时排除掉绝对不可能的说话人,在若干相似说话人之间选择,当有很大的把握性时,做出最终判定。这不同于目前的机器识别方法,总是取固定时长的语音数据,且对所有的说话人均同等对待。传统的GMM模型在说话人集合很大时需要大量的数据收集和较长的处理时间,会影响到分辨说话人身份的准确性。所以我们需要一种更加高效,高可靠性的方式来改进当前主流的语音识别算法,更好的服务于当前信息化社会。 2自适应模型 自适应[1]是指处理和分析过程中,根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、处理顺序、处理参数、边界条件或约束条件,使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应,以取得最佳的处理效果。在特征提取阶段,根据不同的说话人,选取不同长度的语音提取特征,对于易于区分的说话人,只选取少量语音就可以正确识别,对于难于区分的说话人,提取大量语音进行识别,从而在整体上减少了提取特征的时间;在识别阶段,只选取少量语音进行总体说话人识别模型的识别概率计算,而选取较多的语音,对前期选取的识别概率较高的说话人模型计算识别概率,从而一方面保证不降低识别率,一方面大幅度减少识别时间。 3研究目标及主要内容 3.1研究目标。我们研究的主要目标是通过MATLAB模型仿真功能,实现基于自适应的语音识别技术来确定说话人身份。在收集到语音信号的后,完成对信号的处理,主要是基于MFCC的特征提取实现语音库的搭建,之后使用自适应的语音识别技术,将原先采集到的信息和后续说话人所说的语音在自适应的模型下进行比对,来确定说话人是否为本人,并且借助外围设别对结果进行显示,最终实现一个输入-处理--输出的语音识别平台搭建。 3.2研究内容。以MATLAB软件为主要工具,配合外围所搭建的输入设备,显示设备完成一个可以应用的说话人身份识别系统的搭建。(1)深入研究语音信号的采集方式,能够将通过外围设备将采集到的语音信号进行处理,并在MATLAB中实现编程,为后续的语音识别提供素材。(2)通过研究自适应模型的原理,设计基于其原理的算法,将(1)中经过处理后的语音信号与应用时输入的语音信号进行识别,通过MATLAB完成计算,这一步是整个研究中最重要的部分,运算完成将给出处理结果。(3)搭建外围显示设备,我们将MATLAB和单片机进行通信,MATLAB将识别结果传输给单片机,我们通过单片机来提供一个显示说话人身份识别信息并与用户交互的平台。 4技术路线 4.1语音数据采集模块。目前所有的语音识别方式都需要一个语音库来进行匹配。基于自适应的语音识别也要在语音库的搭建上进行如下操作。4.1.1采集说话人语音。使用录音笔在消音室中采集到说话人的声音,我们会将模拟信号转成数字信号,并且进行处理。为了得到高质量的声音信号,确保语音库的精确性,我们选择在消音室完成声音采集工作。4.1.2特征提取及语音库搭建。模拟信号进行A/D转换后,我们要对数字信号进行处理,这里我们使用MFCC这种主流的语音信号特征提取方式来进行提取。MFCC[2]是基于了Mel频率的倒谱系数,我们输入样本音频,对样本音频预加重,分帧,加窗,再做傅里叶变换,进行Mel频率滤波,进行Log对数能量提取等操作从而完成采集的语音的特征提取。这一步的核心还是将采集到的模拟信号按照A/D转换使其成为可以通过MATLAB调用的数据。 4.2基于自适应模型的语音识别模块设计。这个模块是我们的研究最核心的部分,我们基于这个模型来实现主要功能。4.2.1当说话人为陌生人,先排除。传统的语音识别主要是将采集到的信号和原来收集的所有信号进行比对从而确定说话人身份,但这样做有时会浪费时间,也可能出现误差。而自适应模型首先去做的就是特征抽取,将已经采集到的语音数据进行处理,寻找到他们的共同特征,当需要识别的信号不符合这种特性的时候,我们首先要将其排除,这样,在排除陌生人说话时会更加简便。在我们对说话人识别前先把陌生人给排除,在说话者不是陌生人的情况下,我们会减少很多干扰因素,能够节约识别时间,提高识别精度。4.2.2当说话人已经在语音库中,确定其身份。我们的算法主要是研究的对象是已经将语音信息导入到语音库中的人群,这里我们要用到SVM[3]技术,SVM是一个可以把低维下线性不可分的问题变成一个高维线性可分问题的技术。在我们自适应语音识别说话人身份时,我们需要对收集到的语音数据进行分类。例如我们收集到1000组语音,按照收集到的语音特征分成250组,每组4个人。当说话人开始识别,我们先去找到这个说话人属于哪个组,然后在这个4人小组里面在进行区分,这样,我们把原先需要一一匹配的说话人识别仅仅需要几步就可以实现。 4.3体现应用的结果显示模块。使用一块单片机与一块显示屏,通过Matlab中的设备控制箱将识别结果传送到单片机,单片机依据识别结果在显示屏进行显示。 5结语 和当前主流的传统高斯混合模型相比,我们设计出的基于自适应的模型结构,可以很大程度上减少在声音识别前所需要收集的数据量,节约空间,同时由于自适应算法的优越性我们也能够在提高语音识别的可靠性,很大程度上减少在识别过程中由于外部因素所造成的误差。 作者:申子健 陈爱月 徐波 单位:南京邮电大学通信与信息工程学院 计算机仿真论文:工程施工管理中计算机仿真技术的运用 摘要:建筑业在我国社会经济产业中占有十分重要的地位,也较大程度上影响着我国社会经济的发展.但是,就目前而言,我国建筑业的整体管理水平较低,不少项目存在较多不合理现象,例如预算超出、工期延误等,导致资源损耗未能得到有效控制,也经常出现重大的质量及安全事故.大型建设项目施工程序的复杂性是普通建设项目所不能比的,工程项目施工也受各方面因素的影响,为保证工程能够得到有效的实施,有必要进行施工进度及资源管理方面的计划,确保计划的科学合理性.传统计划编制方法比较死板,存在较多的缺陷,而仿真技术的应用,能够对施工过程进行模拟,为计划编制提供有效的方法和手段.对此,本文就计算机仿真技术在工程项目施工管理中的运用进行分析. 关键词:计算机仿真技术;工程项目;施工管理;运用 建筑业在我国经济发展中起到十分重要的作用,随着国家对建筑业发展的重视,建筑业在将来具有良好的发展前景.但我国目前的建筑技术水平整体依旧还处于较低位置,其管理水平也是如此,并且存在诸多不合理的现象,同时经常发生一些安全事故以及质量事故,也存在较为严重的资源损耗.尤其是大型工程项目,其具有极其复杂的施工程序,也存在较多因素对施工的顺利进行产生影响,施工的环境条件也有诸多不确定性,导致施工难度增加,也承受更大的风险.为确保施工更加顺利,必须进行施工计划与指导的编制,使施工的各个环节得到指导.工程设计文件中,施工进度以及资源使用计划十分重要,在工程实施的各个阶段均起到十分关键的影响.所以,施工进度以及资源计划的合理安排,对参建方而言,都需要得到足够的重视.传统项目计划的编制主要采用CPM和PERT,两者的使用也存在一定的局限性.其中,后者的缺点在于精度缺乏保障,存在较大的误差,不能使实际工程的要求得到满足.对此,计算机仿真技术的出现,为项目计划的制定带来了极大的帮助.在我国社会与科学不断发展的背景下,计算机仿真技术同样发展显著,在我国工程施工管理领域得到更加广泛的应用,也形成较多趋于完善的施工仿真系统,其中包括GIS以及CY-CLONE等.计算机仿真技术凭借其风险小、成本低的优势,其在工程项目施工管理中的应用,将更好地解决实际问题,对建筑业的发展具有十分重要的意义. 1计算机仿真的相关概念及基本步骤分析 1.1概念 计算机仿真技术与计算机建模技术,是一种新型技术,目前已经得到较大的发展,在现代科学技术研究中占据重要的地位.该技术在多个领域应用广泛,能够有效帮助解决复杂系统的问题.在计算机仿真中,计算机、系统以及系统模型是其主要的三大要素.其中,系统指的是事物及其规律的一种总称;系统模型是指关于系统特性及关系的描述,用于系统功能及部件间规律的研究.目前,系统模型类型更多,其中的数学模型也已经得到更加广泛的应用.目前,仿真的概念也逐渐得到完善,虽然各学者对仿真的定义存在一些区别,但是根据这些定义,可对计算机仿真的定义作出以下概括:计算机仿真是针对实物进行模拟,建立于丰富的技术理论层面,借助计算机等工具,通过系统模型对系统实施动态研究,属于一种新型技术,涉及较多的专业与学科,具有较强的综合性.换句话说,计算机仿真是不改变实际系统运行的基础上,通过计算机构建系统模型进行系统性能研究及系统构造的一种技术.计算机仿真类型各种各样,按照不同的分类依据可得到不同的种类划分.例如以模型的种类为依据,可将计算机仿真分为半实物仿真、物理仿真以及数学仿真.根据仿真时钟和实际时钟之间的比例进行相关划分可得出,计算机仿真可以分为三种仿真,即超实时、亚实时以及实时.若依据系统模型的特征进行相关分化可得出两种仿真,即离散系统以及连续系统. 1.2基本步骤 (1)建立问题及目标.首选需对仿真系统的相关处理对象进行确认,并且明确仿真的目标,也就是通常所说的促使某一问题得到有效的解决.(2)进行建模.仿真模型可以实现对研究对象的抽象描述,能使研究系统的属性特征得到体现.仿真建模特点显著,通常采用针对问题进行建模以及针对运行过程进行建模的方式.(3)数据采集.若仿真模型已经开始进行相关基本框架的建设.那么其所输入的数据必须是准确无误的,以此才能使仿真运行中模型的数学及逻辑关系得到有效利用,从而通过计算与分析得出可信的仿真结果.而离散系统仿真中,数据分布通常存在某种概率,所以,实际系统统计和调查的实施必不可少.(4)验证模型.需要验证仿真模型,判断其是否具有代表性,从而确保模型能够有效体现真实系统的特征及性能,促使仿真得到成功.(5)运用模型,分析结果.完成模型验证后,接下来就是仿真模型的运用.在运用仿真模型的过程中,需要确保初始条件和数据输入一致,进行多次仿真运行,才能通过仿真得到真实的统计数据和输出结果.建筑工程中仿真模型的运用,需要对某事件的概率和随机变量的期望值进行分析,也需要进行敏感性分析. 2计算机仿真技术在施工管理领域中的应用分析 2.1蒙特卡洛模拟(Monte-Carlo)在施工仿真中的应用 该模式方法是根据统计理论,对风险发生率或者风险损失数值进行研究和计算机计算.该方法的基本原理是使用数学模型(模拟模型)将研究对象进行代替,在模型中尽可能将所有的影响因素包含其中.模拟模型中使用具体的概率分布来描述各个风险变量的风险结果和其有关的概率值.然后采用随机的方式给出某个数值,然后根据该数值在各风险变量中的概率分布进行取值,完成各风险变量的取值后,可以模拟模型为依据得出风险总体效果.对这一程序进行重复,以产生的随机数为依据,得出风险总体效果确切值.计算机仿真的概念是在20世纪40年代冯•诺依曼最先提出,而计算机仿真中最早应用的方法就是蒙特卡洛模拟,起初该方法的应用只能对随机过程问题进行解决.现阶段,蒙特卡洛模拟在工程施工领域中的应用越来越广泛,主要体现在对成本以及进度的仿真方面.应用蒙特卡洛模拟于工程网络计划中,凭此对工程进度风险进行仿真分析,能够通过概率计算得出合理的工程工期以及明确工作中的重点,有助于施工管理人员工作的进行.而施工项目成本风险管理中蒙特卡洛模拟技术的应用,则能有效分析以及空时施工项目成本中的相关风险,对施工成本风险分析与管控具有十分积极的作用. 2.2循环网络技术(CYCLONE)在施工仿真中的应用 就循环网络技术而言,该技术能够在仿真系统和建筑建模中体现价值,是最先专门为建筑施工仿真而研发的仿真系统.其有效结合多项理论与技术,包括排队理论、网络计划技术以及计算机模拟技术,利用计算机实现模拟,可对各施工组织的工期和费用进行计算,也能对各项资源的利用率进行计算.CYCLONE模型的组成元素主要包括流水单元、节点以及矢线.其中,流水单元也就是模型中能够流动的部分,包括各方面的资源,例如人力、物力、财力以及控制信息等;矢线则表示的是各节点之间存在的关联以及流水单元的相关位置走向;节点通常可以划分为五种节点:第一种是一般节点.其主要表示非限制性工作和其主动状态,当流水单元经过此节点时能够稍作的停留,但工作仍然是在进行中.第二种是复合节点.表示工作的开始受控,只有确保所有要求得到满足后才能开始工作,所以,复合节点往往处于排队节点之后,而两者又同属于活动节点.第三种是控制节点.能够对流水单元实行监测以及控制.第四是排队节点.该节点主要对流水单元的被动状态进行描述.流水单元进入该节点后进入暂停状态,等其他排队节点满足要求后同时进入复合节点.排队节点是流水单元等待的停留场所.最后是职能节点.其功能在于合成模型中的各个流水单元,使其成为一个流水单元,并且该节点能够对数据进行统计和计算.CYCLONE具有以下优势,例如简单、操作方便、建模容易等,目前其应用已经比较广泛.有学者结合水电站导流隧洞循环施工的特点,将CYCLONE应用于施工仿真中,取得的效果比较显著.也有学者在土石方工程施工模拟中对循环网络技术进行应用,能够得出一些对于管理人员决策而言、具有重要参考意义的参数.此外,CYCLONE模拟同样也在隧道工程施工以及高层建筑施工仿真中得到应用,也取得一定的应用效果. 2.3地理信息系统(GIS)在施工仿真中的应用 地理信息系统,即GIS,是一门新型学科技术,其介于地球科学和信息科学之间,能够有效结合计算机技术以及地学空间数据,属于空间信息技术的范畴.该项技术是对地理空间数据库进行利用,进行集空间数据的采集,然后对其进行分析、操作、管理,最后进行数据显示,且通过地理模型分析,得出各种空间及动态地理信息.GIS使用属性数据和图形数据对空间数据对象进行描述,并通过用户标识码和内部代码连接两者成为公共数据项,促使两者相互对应.施工仿真系统是通过计算机采集、管理、操作以及分析施工过程中的各项数据,并且给出各种空间及动态信息.因此,GIS系统与施工仿真系统能够在多方面实现结合,GIS的属性、位置双向查询技术以及空间处理技术等,均可在施工仿真中得到应用.其中,天津大学对该技术的研究更为广泛,然而目前该项技术仅仅在水利水电工程施工中得到一定程度上应用.GIS技术应用于水利水电工程施工中,主要是在水利工程的施工导流动态可视化仿真中得到应用,建立导流三维可视化模型并采用三维动态演示方法,对三维动态模型进行演示.复杂地下洞室施工仿真系统中GIS技术的应用,使用可视化图像形象地表示大坝施工具体过程,从而使工程人员能够清楚地、及时地了解大坝施工的情况,促使施工组织水平得到有效提高.也有不少学者对施工仿真中GIS技术的应用进行研究,例如在隧道施工的可视化仿真中应用GIS技术,使GIS有效结合工程动态仿真系统,对施工过程中进行模拟,从而得到施工组织管理的一些数据信息. 2.4Petri网在施工仿真中的应用 1962年德国CarlAdamPetrified最先提及Petri网,现阶段,Petri网在自动化科学技术、计算机科学技术、机械设计与制造等相关仿真领域已经有了较为广泛的应用.Petri网属于一种网状的信息流,其节点通常分为两类,即条件、事件,基于节点的有向二分图进行token分布的添加,这些token分布能够表示状态信息.并且,根据引发规则改变事件驱动状态,从而使系统动态运行过程得到体现.Petri网凭借其具备的系统分析及验证方法,能够有效进行不确定性、资源共享性、并发性系统的分析.而建筑工程施工的复杂性,也正是在资源共享、并发性以及不确定性问题上得到体现,因此,建筑工程施工系统仿真中Petri网能够得到有效的应用.在20世纪90年代末,Wakefield等人最先提出在模拟施工系统中应用Petri网,改变了人们认为Petri网只适用于计算机网络及自动化制造技术的观点,并且完成有关仿真模型的建立.随着时代的发展,相继有学者将Petri网应用于工程项目的计划管理、搅拌站混凝土的生产过程的模拟、钢结构的施工仿真建模、公路工程的施工过程仿真、隧洞工程的施工仿真等,同时建立起相应的模型. 2.5施工仿真中虚拟现实技术的有效应用 20世纪末虚拟现实技术被提出,并且很快得到有关领域的关注.该项技术集成了多项先进技术,这些技术主要有计算机仿真技术、人体交互理论、人体工程学、传感技术、计算机图形学以及计算机技术等.虚拟现实技术中计算机占据十分重要的地位,通过计算机及有关输出、输入设备进行逼真、多感官三维虚拟世界的构建.有学者提出这样的观点:21世纪,虚拟现实技术将成为信息技术的典型.虚拟现实技术相比于其他信息技术,其具备三维空间表现能力、人机交互式操作环境具有实时交互性,能给人带来逼真的感受,使人机交互接口的研究领域更加广阔,也有利于各类工程海量资料描述的形象具体化.并且,虚拟现实技术能够将难以观察到的场景进行有效创建和再现,促使人们更好地了解和掌握所描述对象的运动变化规律.系统仿真技术可以抽象的形式,客观展示真实复杂的世界,并且展现客观世界的运动形式,应用虚拟现实技术能够促使系统仿真模型的验证更加合理有效,并且能够将仿真结果更好地进行展示.就目前而言,在军事、航天以及航空领域.虚拟现实技术的应用已经相对广泛.并且,虚拟现实技术在工程建模及仿真领域也将得到较好的发展.工程建模及仿真领域,由于工程规模较大、施工环境条件比较复杂,并且在建模及仿真过程中需要考虑全面,根据系统仿真的要求,选择适用的仿真技术,动画演示虚拟世界的造型,并且进行有效的交互设计,可使以上问题得到有效的处理. 3结语 总而言之,建筑工程施工程序具有较强的复杂性,其涉及到的不确定性因素也多种多样,施工方案是否合理、资源类别及数量是否满足要求,等等诸多因素均对施工进度产生较大的影响.如果继续采用传统施工计划编制方法,将始终无法取得令人满意的效果.在此背景下,施工仿真技术的出现与应用,能够促使这些问题得到有效的解决.目前,我国计算机仿真技术在工程项目施工管理中的应用已经取得较大的发展,例如蒙特卡洛模拟、循环网络技术、地理信息系统(GIS)、Petri网以及虚拟现实技术等均在施工仿真中得到一定的应用,并且取得较好的应用成效.随着社会的发展以及我国科技技术的提升,三维立体的可视化技术终将会实现,不仅能够进行一般仿真数据的提供,也能对施工具体过程进行展示,从而为建筑工程项目施工管理提供更有效的帮助,促使我国建筑行业得到更好的发展。 作者:林振文 单位:厦门软件职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术的发展应用 摘要:随着计算机技术和仿真技术的发展,仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题,提高了工作效率,可以更加形象直观地进行仿真实验,节约了产品开发周期,降低了开发成本,提高了产品质量。计算机仿真技术被广泛应用于生产生活中,并取得了较好的效益。本文通过对计算机仿真技术的发展进行分析,进而对计算机仿真技术的应用进行了探究,最后对计算机仿真技术的发展及应用进行了阐述,以期提高仿真技术对生产生活水平提高的推动作用。 【关键词】计算机;仿真技术;发展;应用 1计算机仿真技术简介 随着计算机技术的发展,计算机仿真成为可能,使用专门的软件,借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展,很大程度上得益于控制工程技术的发展,在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期,提高产品质量,提高工作效率,减少经费开支。 2计算机仿真技术原理 通常情况下,计算机不能够对外界信息进行认知,因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点,通过模型转换,使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式,也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键,再进行仿真实验,通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟,获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。 3计算机仿真技术应用 随着信息技术的发展,计算机仿真技术得到了广泛的应用,改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。 3.1交通领域 人和车辆是交通的主要组成部分,要考虑安全的前提下,提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术,增加各种诱发因素,进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作,能够更加直观地进行分析,不同于传统的数值仿真。比如,对某路段进行交通安全评价时,传统的绝对数和事故率方法可以进行评价,还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具,考虑人的行为感知的情况下,进行评价。 3.2制造领域 制造业是国家的第二产业,对各行各业影响深远,汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大,成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题,比如对碰撞试验来说,通过建立相应的数学模型,可以对实验过程进行模拟。 3.3教育领域 使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法,在教学模拟实验中,采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下,改变传统教与学、理论与实践的关系,发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解,提高实验水平。 3.4计算机仿真技术在其他领域的应用 计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用,在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真,可以使用模拟驾驶器进行模拟,从而降低战机、战车、燃油的损耗,在进行军事武器研发时,可以缩短研发周期,降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用,可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟,从而提高应对突发事件的能力,提高设计科学性。 4计算机仿真技术的发展方向和趋势 4.1计算机仿真技术发展方向 网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长,费用昂贵,难以实现信息共享,随着计算机技术和网络技术的发展,计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势,可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率,避免不必要的重复开发,减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势,使用计算机完成对产品的管理和控制,虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。 4.2计算机仿真技术发展趋势 随着计算机技术和仿真技术的发展,仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题,很大程度上提高了工作效率,更加形象直观地进行仿真实验,节约了产品开发周期,降低了开发成本,提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高,进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。 4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力,可以提高人们对仿真对象的认知速度,与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模,可以最大程度提高系统的建模能力。此外,面向对象的仿真建模操作难度小,更容易使用,可以发挥仿真技术的优势。 4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接,形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中,主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。 4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术,可以缩短仿真建模时间,提高模型效率,帮助用户做出最优决策,及时修正模型,界面更加智能化,增加仿真系统的寻优能力。 4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化,对仿真过程进行形象展示,便于研究人员真实地对仿真过程进行分析,易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中,交互性更强。 5结语 计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展,随着计算机技术的快速发展,计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型,再到今天的动态显示仿真过程,并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合,仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来,计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用,促进社会经济的发展。 作者:王振泽 单位:公安海警学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理的结合 摘要:计算机技术随着经济的进步和社会的发展,在不断得到完善,在一些领域已取得了惊人的成果,尤其在计算机仿真技术方面,已是非常成熟,利用仿真技术可以建构可视化三维模型,节省了大量成本,带来了方便,为各行各业的而发展做出了巨大贡献。笔者主要介绍计算机仿真技术对信息处理的意义,讨论计算机仿真技术与信息处理的结合。 关键词:计算机仿真技术;信息处理;可视化;三维模型 随着行业数量和体量的增多、增大,加上高新技术的助推,海量信息的处理就成为了各行各业关注的重点,与人工处理不同,利用计算机技术可以减少大量人力、物力,这也是计算机技术在信息处理方面得到推广的主要原因。计算机仿真技术作为计算机技术的一种,为信息处理提供了更快捷、更有效的方法,因此,只有深刻理解计算机仿真技术,才能更好地使计算机仿真技术与信息处理结合,对于信息处理的水平提升具有重要意义。 1计算机仿真技术 1.1计算机仿真技术的含义 计算机仿真技术,顾名思义,是仿和真的结合,利用先进的计算机技术,实现对目标物件的仿真,使其达到目标物件的大致轮廓及特点特征,通过命令及语言的输入,实现三维模型的可视化,实现对物体的模拟,在物体还没有建立时,已对其的基本轮廓、物件组成、彼此关系有了一个事先了解,这对全面掌握物体信息具有重要意义。目前计算机仿真技术已被应用到很多行业,例如建筑、地理、航天、生物、医学等,为科学技术的发展做出了巨大贡献。 1.2计算机仿真技术的技术分析 1.2.1物体数据模型构建计算机仿真技术对于模型的建立,首先应建立在数据上,通过演绎和归纳两种方法,将模型的信息形成彼此关联的链条,最终建立起数据模型。演绎和归纳两种方法,一般情况下,选择一种方法就能达到数据模型建立的效果,有时对于样式复杂的模型需要多重的方法,这就要求演绎和归纳两种方法相结合。利用演绎法,首先需要采集模型的基本数据,然后对采集的数据进行参数设计,并根据数据的特点进行演绎分析,让数据之间建立起相关关系,数据模型根据其关联性也就建立起来了。 1.2.2物体仿真模型的实现相对于仿真数据模型的建立,物体仿真模型的实现需要数据建立的程序化,建立程序化需要复杂的编程过程,即计算机编程、数据模型程序化、物体仿真模型实现。物体仿真模型的实现过程是复杂、众多的,需要技术人员准确分析模型的特征特点,然后利用编制程序进行仿真模型化,最终实现模型的程序化管理,建立仿真模型。 1.2.3仿真模型验证仿真模型验证需要数据验证和结果判断,仿真模型的结果是否有效,与数据模型的建立有直接关系,因此,检查模型成果首先验证模型的数据,检查数据是否有不合理的部分,在检查过程中可以利用边检查边修改的方式,这样更具有准确性,检查过后,需要判断模型结果,最终判定模型是否达到标准。以上验证过程是检查一个模型成功与否的重要手段。 1.2.4计算机仿真的类别分析计算机仿真技术应用广泛,实用性强,由于仿真技术的精度高、技术含量高,且经过多年的发展慢慢具有针对性,下面对计算机仿真技术进行分类,主要包括两个方面,即OOS及DIS两种,从形式来讲,OOS是面对对象的仿真技术,而DIS强调的是营造内环境,计算机交互互访的仿真模式,从差别上可以反映两者的区别,同时也强调仿真技术的形式多样,技术特点突出,反映仿真技术发展到今天的地步逐渐成熟。 2计算机仿真技术与信息处理结合的分析 计算机仿真技术与信息处理结合是一个真命题,两者本身是相对独立且又密不可分的,同时兼具优势特点,随着科学技术的发展,仿真技术需要做到更加准确、更加有效,计算机仿真技术与信息处理结合已是趋势,目前计算机仿真技术很大程度上依赖信息处理,根据结合后与结合前比较分析来看,与信息处理结合提升了仿真技术的显示效果,完善了所需的仿真实验。对于信息处理,可以把繁杂无用的仿真数据信息处理简单化,减少计算机运行内存,加快计算机仿真的运行效率,对于信息的处理成果来讲,可以使看似不相关的信息可视化,有效提高准确率。计算机仿真技术与信息处理结合,是技术要求,对于信息管理、仿真效率进行的程序化、精细化管理,使其得到所需的效果。 2.1计算机仿真技术与信息处理结合的处理措施 2.1.1注重关键信息通过以上的探讨,我们了解到理想的效果,离不开关键信息的选取,在计算机识别中,摒弃无用信息,提高科学识别关键信息的能力,最终实现精准模型的可视化。尽管软件编程可以使信息链条程序化,减少人为影响,最终实现数据信息化、图形化、可视化,但是在计算机仿真技术应用时,应以减少信息冗杂为目的,使程序信息条理化,减少计算机识别信息的难度,最终实现简单、精准、有条理,这些都离不开关键信息的选择。同时不同的专业应划分明确,对于不同行业在信息输入时应认为界定,这样在关键信息的选择上,更加高效,目标明确,程序运转快捷,可视化加强。 2.1.2进行合理模拟进行合理模拟是计算机仿真技术与信息处理结合的重要步骤,解释来源于对信息的理解,同样取决于对信息的分析,然后才能进行模拟,这样才能是在精准的模型仿真设计,总结起来,进行合理模拟对于计算机仿真技术特别重要,而且选用正确的方法,也是计算机仿真技术不可缺少的步骤,如果缺少这个步骤,模拟会出现很多预想不到的问题,无法得到满意的结果。在模拟过程中针对其中的不足,调整将要输入的重点信息,让计算机仿真效果更加理想。 2.1.3信息计算计算机仿真技术依托于对信息的处理,信息处理主要的方式是对于信息的程序化处理,重点是对数据的处理,从专业角度来看,主要是对于信息的计算及对于数据的程序化两大方面,这样也回归到,信息是模拟的源头,计算是计算机仿真技术的关键点,最终也是计算机模拟的关键所在。信息计算不光是数据的计算,还包括图像的计算,图像信息的计算将导致图片的识别度是否真实有效,以上几点都是信息处理的基础,说明信息计算在信息处理中的位置,因此,一套完整的计算机信息计算模式,对于完善信息处理具有重要意义,它也是实现计算机仿真技术与信息处理结合的关键,对于能否实现仿真模型,具有决定性意义。 2.2计算机仿真技术与信息处理结合的解析 2.2.1计算机仿真技术与光处理相结合从技术上来看,光处理技术是比较先进的,技术性指标较为明显,也是计算机仿真技术所需要的,首先光处理容量较大、速度较快,还可以并行,这十分符合计算机仿真技术的硬性要求,因此,把光处理技术分为一类技术。通过将光处理与计算机技术相结合,兼具了计算机对二维图像处理的显著优势,由此导致对于图像信息的识别增强,对图片的处理能力大大提升,以现有的软件CAI及CAD为例,都是光处理的新手段。实践表明,计算机仿真技术与光处理相结合,进一步带动了计算机仿真技术的发展,提高了模型显示与图像识别能力,使仿真实验更加完善,改变了以往仿真技术的粗糙模式,使技术更加精细化,计算机仿真技术与光处理相结合,使得模型的可视化程度提高,虚拟信息更加真实化,大大提升了所需信息的准确性。 2.2.2计算机仿真技术与软件信息处理相结合除了前面所提到的计算机仿真技术与光处理相结合的模式,还有一种比较重要的模式就是计算机仿真技术与软件信息处理相结合,它与光处理不同,强调的是信息处理的灵活性,这是它的一个优势特点,以典型的Matlab软件为例,它是计算机软件中的一种,它有两大特点,一是矩阵运算,二是信息处理。在运作过程中,主要是对信号及输入信息进行仿真模拟,利用原有的计算机技术,开展信号信息的可视化,最终实现仿真模型。从整个输入及运算过程来看,软件信息处理更加快捷,运行效率更高,效果更明显,功能更加强大,安全性能更高。近些年来,计算机仿真技术与软件信息处理相结合模式越发普遍,极大推动了计算机仿真技术的发展。 3结语 计算机仿真技术的出现,改变了人们对于计算机技术的认识,为各行各业提供了前所未有的便利,但是我们应清楚认识到,计算机仿真技术的进步,离不开信息处理,信息处理功能的强大与否,直接影响计算机仿真技术的真实性。笔者从计算机仿真技术的介绍开始,同时正确理解信息处理在计算机仿真技术中的作用,探讨计算机仿真技术与信息处理结合的措施,以及计算机仿真技术与光处理相结合的方式方法,计算机仿真技术与软件信息处理相结合的模式,最终对于计算仿真技术与信息处理相结合进行完整的阐述,对于此项内容的研究分析更加完整。 作者:安秀芳 单位:徐州工业职业技术学院 计算机仿真论文:电工实训课程中计算机仿真技术的应用 摘要:随着计算机仿真技术的日渐成熟,其成为高校实验室、实训室的辅助教学也必将成为一种趋势。如何将这些先进的计算机仿真手段运用到高校的电工实验教学中去,使之为教学服务,提高教学质量,是高校教师所面临的一个新课题。 关键词:仿真技术;电工;实训教学 1项目的意义、现状分析 2014年,在学校的大力支持下,我中心扩建了电工实训室,学校结合实际情况,选用合适的实验设备,并配套和完善了实训室硬件设施,使实训室成为了我校工科学生电工实训教学基地,并为之创造了良好条件。同时,实训室配备了计算机,实现了网络化实训教学,并提供了计算机仿真设计软件(宇龙机电仿真软件)的教学环境和条件。在电工实践训练教学过程中引入计算机仿真实验平台后,学生可进行一些虚拟仿真实验,其意义也是对传统电工实训教学的一种有利的补充,是对传统实验教学方法的充实与改进。使用计算机仿真软件作为实训平台,利用其元器件全、界面直观、操作方便、电路分析手段完备等特点,学生根据指导,自主在模拟实验台上设计实验,待设计成熟后,再在实物设备上进行实验,这样可以大大提高学生的效率和兴趣。利用仿真实验平台,可以充分调动学生的主观能动性,对于某些不易观察到的现象进行仿真分析,可保存仿真结果、以做进一步的分析和处理,对实验数据的分析处理方便快捷,提升了实验水平,更有利于学生对实验现象的观察和分析。但由于各种原因也出现了一些问题。具体如下:(1)实训对象范围狭窄:目前,我校电工实训教学仅面向全校理工类专业同一届学生(大二或大三年级)学生开设。实训对象范围狭窄,不能够实现大学四年不间断的教学目标。另外我们的实训室还没有达到完全开放,对于一些创新能力较强的学生,不能提供一个良好的平台。(2)教学内容偏少:在电工电子实训课程中,电子工艺实训十几年来一直以组装调试收音机项目进行,实训内容已显得陈旧。2010年起中心尝试将室内配线纳入其中。目前电工实训教学内容有:1)常用电工工具的使用;2)导线的常用连接;3)室内照明线路:一地控制和两地控制;4)机床电路。电工实训教学刚刚起步,该课程设置内容不够丰富,略显简单。不能完全满足大学本科生的求知和自主创新欲望。2013年引入了机电实训仿真软件,采用虚拟仿真技术,我们只需要计算机,在计算机房就能完成很多实验。2014年又投入140万进行了电工实训平台基地建设,扩大了电工实训课程建设的空间。(3)教学模式与手段使主体作用不能得到充分发挥:在之前的电工实训中,由于课程内容和实训设备局限性,大大限制了同学们自由发挥的空间。一些基础扎实、创新能力强的同学完成规定项目后,意犹未尽。还想做一些其它感兴趣的、实用性较强的电路实训也只能望而叹息。现有的传统的教学模式使主体作用得不到充分发挥。教学方法与手段不能充分调动学生积极性。利用模拟仿真技术进行理论教学,可以将复杂问题简单化,抽象问题形象化,理性知识感性化,让我们的学生在理论学习时不感到枯燥,调动起他们的思维,让学生在不断的探索中学习。在电工实训平台上,学生可以自主操作,提升了学习的主动性,也增强了创新意识。此项目的顺利进行,不仅是我们教学理念的创新,教学内容的创新,也是教学体制的创新。使我校的基础实训逐步的向现代化、多元化、多层次、开放式的方向转化。构建与现代科学技术发展水平相适应的基础工程训练平台。 2项目实施方案及实施计划 2.1研究与改革的内容、目标和拟解决的关键问题 (1)研究与改革的内容和目标:1)改革原有“教学、实操”实践教学模式,引入仿真实训教学环节,按照创新理念培养目标,构建“教学、仿真、实操”电工实训教学模式。同步优化电工实训教学内容;2)改革目标以突出学生的自我参与,体现技能训练的操作性、过程性、情景性、交互性,使学生了解工作场景、熟悉操作步骤、规范操作方法、培养职业意识;3)新引入的仿真实训教学平台,可以扩大学生的实训范围,为一些对电工方面感兴趣、创新能力较强的学生,提供一个良好的开放式平台。(2)拟解决的关键问题:优化以创新理念为培养目标的电工实训教学内容,确立“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式,优化电工实训教学内容,修订并编写教学大纲、教案、讲义等 2.2实施方案方法及可行性分析 实施方案方法:(1)前期调研,即研究、分析当前多所高等院校实践教学环节,以及通过对老师学生的调查,了解对新实训项目内容、教学模式及课程安排的意见和建议;(2)分析总结,即该专业教师对提出的意见和建议进行分析研究,总结出适合我校电工实训课程的教学内容和课程体系,找出以创新理念为培养目标“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式,优化教学方法与手段;(3)实践尝试,即根据初步确定的方案进行小范围实践尝试,将出现的问题再进行整理分析总结;(4)优化确定:将实践尝试中的问题进行整改,优化课程体系和教学模式。使教学体系更加完善。可行性分析:我基地现拥有2个电工实训室,电工仿真机房和电工实训平台也基本就绪,能满足140多学生进行实际操作和理论学习。为本项目的顺利进行提供有力的保障。 3项目预期的成果和效果 该项目最终将在全校所有理工科类专业实施,最大限度的让学生实现独立动手能力,提高学生的创新能力。受益人数每年约4000人。 4本项目的特色与创新之处 本项目的创新之处在于针对我校电工实训课程教学现状及其存在的问题,秉承传统与时俱进,将虚拟仿真技术应用到电工实训教学,确立一套适合我校实际教学情况的以创新理念为培养目标的“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式。优化了我校电工实训课程的教学内容。通过对电工实训教学全方位的优化改革,切实地提高我校理工科类学生的实践动手能力和就业竞争力。 作者:冯强 单位:内蒙古科技大学工程训练中心 计算机仿真论文:计算机仿真在制造业的应用 摘要:随着我国科学技术的快速发展,使得我国的计算机仿真技术得到了质的变化,并且,它也是当前我国信息化社会下的产物。另外,我国本来就是一个制造业大国,通过把计算机仿真技术应用到我国制造业的发展中具有非常重要的作用。本论文对系统仿真类型进行了简单介绍,接下来,对计算机仿真在制造业中的应用及发展现状进行了详细的概述,最后对计算机仿真技术的热点以及对我国制造业的影响进行了研究,希望本论文的研究工作能够为我国计算机仿真技术在制造业中的应用与发展提供一点借鉴意义。 【关键词】计算机仿真技术 信息化 制造业 1对系统仿真类型进行概述 顾名思义,“仿真”就是对现实世界的物体进行模拟的一种状态,使其达到逼真的情形。在工程技术领域,经常采用系统仿真技术来研究相关事物,如通过系统模型的相关实验来研究设计或者存在的某个系统。 2对计算机仿真技术在制造业中的应用以及发展现状进行概述 由于我国是一个制造业大国,并且制造业在我国的国民经济收入中也占很大的比例,因此,国家及企业都非常重视我国制造业技术的发展。随着我国科学技术及制造业的进步,使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速发展。而系统仿真技术作为工程领域里面的一个重要手段,其被大量应用到我国制造业进行研究及实践,从而产生出一些先进制造技术。对于系统仿真技术而言,如果从本质上面来讲,其就是通过建立仿真模型,然后再对仿真模型不断进行实践模拟的一种先进技术。它的实现过程主要是由仿真语言、计算机高级语言、以及计算机仿真软件来实现,具体情况如上图2-1所示。可以很明显的看出,对于一个典型的仿真软件来讲,它主要包括程序包、仿真语言、仿真环境三种不同的形式,它的覆盖功能也不是完全相同的,并且,从下到上是大致的反映了计算机仿真软件的一个发展情况。随着相关技术的发展,直到上个世纪80年代后期,出现了一体化的仿真环境。随着我国计算机技术的进一步发展,开始出现了面向对象的并发执行机制,这样,就非常容易的实现在数据库管理的基础之上来对实验及模型数据、以及实验仿真的结果等进行统一的管理,与此同时,人工智能等相关的先进技术也开始应用到仿真建模、运行以及对仿真的结果进行分析之中。另外,广义的制造系统的相关仿真器也开始大量出现,在某种程度上面很好的实现了对制造系统进行的非语言建模、以及模型数据驱动等相关的重要功能。比较典型的一体化仿真软件有TESS等,广义的仿真器有FATOR等。 3计算机仿真研究的热点以及对我国制造业的相关影响 自从上世纪末以来,随着我国制造业的竞争不断加剧,产品生产周期不断缩短,这样就导致系统仿真技术不断向横向的方向发展,在制造业里面比较典型的就是“虚拟制造技术”的发展。根据虚拟制造的概念可以得知,需要先采取计算机来模拟整个产品的设计及制造过程,这样便于发现各种问题,并且在产品制造之前就把问题解决掉,从而提高生产效率及产品质量。随着制造业的发展,仿真技术在我国制造行业里面的又一个重要研究热点诞生,即虚拟产品的开发(VPD),它最早是来源于并行工程的思想。并行工程技术(CE)在对产品进行开发之前就对产品的整个生命周期进行全面的考虑,这样,对解决相关产品的设计以及开发之间的矛盾是非常有益的。而虚拟产品开发是在并行工程的指导下,把大规模的产品数据管理系统以及CAD等产品设计系统等进行综合起来,从而进一步的形成虚拟产品的开发环境,这样就可以在该环境下进行产品的策划、设计等,以及预测产品在真实环境下的相关特征、功能及性能等,这样在进行实际设计、生产的过程中,可以减少反复或者变更等的次数。VPD技术能够深入到各种复杂产品的制造之中,从而为企业产生巨大的经济效益。随着计算机技术的高度快速发展,对仿真技术的相关应用已由单一的形式向复杂性的方向进行发展。由于现代制造企业面向全国甚至全世界,因此,它的仿真对象也是分布在不同的时空,在这样的背景下就产生了分布交互化仿真技术(DIS)。对于这种仿真系统来讲,它所包括的内容有:构造实体、实体-虚体、真实方面的实体等,并且,这些实体是可以基于不同时期的相关技术、不同产品的相互组成、不同的系统方面的目的、以及不同生产厂家的相关技术等,对于这样的复杂情况是允许他们进行交换操作的。分布交互化仿真技术(DIS)通过采用计算机网络将分布在不同地点的仿真设备进行连接起来,这样便可以通过实体之间的数据方面的交换构成时空到合成仿真环境的一种比较先进的仿真技术。如今,在我国制造业中已经产生了虚拟企业或者类似于DIS的虚拟研究开发中心等。就目前来讲,比较出名的就是香港城市大学与香港生产力方面的促进局共同构建的快速科技中心,它就是虚拟研究开发中心。由于当今社会是动态快速发展变化的,人们的需求更多转向个性化、多样化等方向,因此,对于制造企业来讲,它们就要抓住市场的需求,然后采取方式(如柔性生产制造)来快速响应市场需求,这样才能够为企业获取更多的市场利润,但是,通常情况之下,由于企业在短期内存在相关资源欠缺等方面的局限性,在这样的背景下,企业要想获得市场机会,它们就有可能通过互联网来临时连接成一种动态方面的联盟-也就是所谓的虚拟企业。 4结束语 随着我国社会的不断发展,导致计算机仿真技术的发展也日新月异。在制造业中,对于整个产品的生命周期来讲,仿真技术都表现出其强大的发展潜力。在当今制造业竞争激烈的社会,计算机仿真技术在制造领域的应用及发展在不断的扩展,其功能也更多的面向可视化、智能化生产、绿色制造等方面不断发展。 作者:何勰绯 计算机仿真论文:化工中计算机仿真技术研究 摘要:目前,计算机逐渐被普及到生活生产各个方面,并逐渐被拓展至化工行业内应用,计算机仿真技术化工行业内应用范围渐渐被扩大,某种特殊程度上促进化工行业可持续发展。本文由计算机仿真技术化工行业应用角度阐述该技术优势,以及对其应用必要性,希望可以对相关工作者带来一些启示。 关键词:计算机仿真技术;化工;应用 伴随科学技术逐渐发展进步,化工行业设施装置逐渐趋于大型化、复杂化发展,自动化水平逐渐提升,操作要求更加严格。需要相关操作人员与技术人员渐渐提升自身业务能力与水平,不单确保生产设备能够稳定安全与长期运行,还需要有关工作者对于发现事故做到尽快合理处理,争取避免有所损失。在化工行业里,传统培训体系偏向于师傅带领徒弟传帮带形式,而有关工作人员对于故障处理的能力,通常要靠长时间实践积累为主,还要具备资历师傅将其所掌握的原封不动传授给徒弟。该方式比较真实,但却受到授培训时间与周期限制,培训内容缺少丰富性,某种程度上有可能增加相关工作者独立上岗时间,不符合生产技术可持续发展与生产装置更新所需。 1应用计算机仿真技术重要性 化工行业常需要针对部分具体工程设备与工艺流程予以操作,才逐渐深入至岗位操作人员,然后通过培训,培训工作通常结合实物挂图与微缩器具将知识传授出去,传授过程比较枯燥。实物挂图与教具基于实用因素与经济因素,并不选择大尺寸,致使所有培训工作人员详细掌握相关操作与原理。结合3D技术绘制能够让设备形象更趋于逼真化,可做任意旋转,使培训工作人员可实现全方位观察工艺与设备[1]。结合Flash技术制作设备动画有效代替挂图,对设备动态进行演示的时候更为生动形象,帮助相关人员针对设备工作原理予以掌握,能够很好带动培训人员热情。并且,使用设备较为方便,对使用要求可以很好满足。 2基于计算机仿真技术化工数据模型 结合计算机做仿真模拟,是把化工过程数理带入计算机当中,接下来经计算机把工艺过程进行模拟与反映。所有原理基于人为因素转变,可以得到与之匹配反应过程与反应结果变化值。通常情况下它存在下述优势。其一,友好人机交互界面。当前,诸多化工业模拟软件设计规则都以微软公司为基础,使相关工作者能快速上手并投入相关操作中,让相关人员感到轻松便捷,培养浓厚实验兴趣,并充分调动起工作积极性与能动性。其二,对工程装备的性能反应较为真实[2]。要充分分析化工设备反应过程,建立同它相互匹配模型,凭借实验把所有过程全权反映出来,对操作工人熟练快速掌握操作技能非常有利。我们在下述文章中列举一个化工工业常会涉及到的一个模型,希望可以供相关操作人员参考。计算机仿真系统具有许多特点,如重复、复杂性和多个,20世纪50年代初,西方国家一直在计算机仿真系统的动态和静态特性进行了研究,并取得了非常重要的影响。仿真系统对我国化工行业也进行了一系列的设计和研究,但也限于静态研究范畴。 3针对电子数字方面的研究 基于计算机仿真系统的特点,可以把它看作是非线性的本质,及其相对高阶的时候,分析方法和经典控制理论,计算机模拟在化工系统动态性能研究是非常困难的[3]。本文通过计算机在电子数字计算机系统微积分方程,计算,介绍了结合时域动态性能指标体系,这将最终调整方案出来。第一,系统是稳定的;第二,在数值计算时,系统的输入值等于0.0123;第三,在排除干扰因素,把化学工作在正常状态;第四,干扰因素考虑在内的情况下,各种干扰因素也作为单独的个体来处理。本文通过预测校正格式,欧拉方法是迭代微分方程数值积分计算。 4计算机仿真系统的改进方案 当前,化工仿真系统应用范围很广,但由于化工设备操作和较大的工艺流程不同,当前的仿真软件,仿真机器,更好的培训新员工无法满足,因此,未来的新的仿真技术和仿真软件的发展空间仍然是大[4]。未来,应该与自动控制理论相结合,适当参考校正环节能有效地改善系统动态性能的质量,使其有较高的稳定性和抗干扰能力。可以连接到气体的输入端仿真系统的微分和积分负反馈环节,最终会使动态性能大大提高,它相当于系列的介绍和链接。我们计算的结果可以看出,只要相应的参数选择正确获得超出预期的效果。微分和积分部分的结构可以被视为一种天然气供应预感桥,放置在相同的速度管道温度传感器已经变成一座桥两个手臂,表达时间常数很小,时间常数相对较长。仿真系统的输入结构的负面反馈链接到系统具有更好的动态性能。基于基本知识理论,修正的链接对系统控制精度的影响,通过计算结果我们可以看到,只要精心挑选的组件参数,达到理想的效果是指日可待。我们提倡这项计划的最明显的特征是它简单易操作,换句话说,只要其中一个传感器连接到导管,同时本文串并联在同一桥臂上面的。连接到放大器的输入和先进的网络,结合线性系统的自动控制原理做提前修正原则,与放大器的输入电阻和电容组成先进的网络,可以很好的改善系统的动态品质。讨论上述3种改进方案是基于先进的理论为基础,由计算结果可以看到,他们所有的3种基本上可以改善系统的动态品质。第一种和第二种的系统还可以明显改善方案来提高抗干扰能力。和改进项目的这些类是基于现有技术的前提下,没有相对比较容易实现的障碍。当然,想把他们对实际系统的引用,还需要很长一段时间。 5结语 目前,计算机仿真技术生产与培训方面应用比较多,所以,要着重强化对仿真软件与仿真机器开发设计,计算机仿真技术进一步推广,要对该项技术加速深化,让它的应用范围与性能得以提升。计算机仿真技术应用,促进高新技术更进一步发展,促进科学技术加速发展,同一时间为化工行业提供更为广阔发展空间。未来可持续发展当中,化工行业把握计算机仿真技术应用措施,为企业赢得更多收益。 作者:宋丽萍 梁成刚 单位:包头轻工职业技术学院 计算机仿真论文:工业工程实验课程计算机仿真技术研究 摘要:为了应对工业工程在有关工业系统设计、管理及优化等综合性实验课程开发难度较大的问题,该文提出将计算机仿真技术与项目教学、案例教学相结合,实现了“教、学、做”一体化,并且,在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时,减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了实验经费,而且克服了时间与空间上的限制,使得工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。 关键词:计算机仿真;工业工程;实验教学 计算机仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,接近现实工作场景,有利于提高学习兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验如在现实中执行任务的感觉,以达到更快掌握技术手段的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景且不受行业限制,使学生对实践问题的认识更深入,采用的应对方法更灵活。由此“计算机仿真技术”便成为专业学习及实际应用中的重要方法和技术手段。工业工程作为管理科学与工程的二级学科,其人才培养目标是培养出面向生产、管理、服务的高级专业技术和管理人才,面向的工作岗位主要有制造业现场管理、产能计算、生产计划与控制、项目管理、精益生产等,以及服务业的流程优化、工作研究等。其中,制造业涉及行业范围广、产品种类多、工序过程各异,因此,在教学过程中需要通过一系列系统的实验项目培养学生专业的问题提炼能力及问题分析能力,并采用专业的技术方法和手段有针对性的对问题本质进行处理。然而,正是由于工业工程方法应用行业的广泛性及多样性,使得我们不可能如其他5类工程学科般拥有自己典型的实验实训设备,亟需我们在实践教学过程中探索新的教学方法与实验支撑技术。 1工业工程实验课程教学现状分析 工业工程类实验课程的教学,在传统的教学模式中,主要是以“理论课+实验室”的模式,强调学生对工业工程专业基本方法和技能的掌握与应用,如,工作研究、动素分析、人机工程、物流工程、流程优化、现场改善等基本技能与方法论。传统的实验教学过程中,基本上遵照如下流程:首先,引导学生进行以上理论课的学习,使学生知道、了解并掌握这些基本的专业手法与技能;其次,通过开设相关实验课程让学生对所学的这些技术方法展开实践,从而帮助学生达到训练并养成工业工程专业素养的目的。然而,目前所开设的相关实验课程均是就某一独立技术方法而展开的较为单纯的技能训练,如,工作研究的实验主要是针对动作研究、动素分析、生产节拍平衡开展具体分析过程实践,帮助学生深刻体会这些基本专业手法的实际应用场合;人因工程,主要是通过系列人因实验带领学生亲身体验,感受高度、亮度、颜色、频繁度、规律度等人因影响因素带给人视觉、听觉等感官的切实感受,从而探讨基于人因的合理化设计、布局及工作安排;设施规划布局则是基于物流分析方法,通过物流强度度量,分析部门间的相关性强度,从而为合理布局、物流优化提供有效参考。以上这些实验均对学生在工业工程专业基本方法技能的培训上起到了有效效果。然而,却并未在促进学生养成工业工程职业素养上发挥强化作用。原因在于,缺乏像物流工程、系统工程、系统建模及仿真优化等这类有关工业工程系统设计、管理及优化的主干课程的综合性实践项目,要设计出针对本专业基本技能方法的综合性实践项目,需要的制造业相关设备、产品品种等数量巨大,且耗费大、成本高,很难从实际操作入手,计算机仿真方法不失为解决此问题的一种有效方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此,应该将“项目教学”“案例教学”“教、学、做”一体化和基于计算机仿真技术的虚拟教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,提升实践教学效果。基于计算机仿真技术的虚拟教学很容易与其它先进的教学方法相结合,因此,在工业工程类实验课程的教学中,将基于计算机仿真技术的虚拟教学与其它教学方法相结合,有助于提高实验课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地、行业、设备与产品的限制,使学生更好的掌握专业技能和方法,并通过基于计算机仿真平台开发的综合性实践项目,锻炼学生的工业工程系统设计、管理及优化的综合能力,培养学生的专业素养,从而促进本专业人才培养效果的提升,计算机仿真技术在工业工程类实验课程的教学中具有重要的意义。 2计算机仿真技术在实验课程教学中的应用 计算机仿真技术为人们提供了一个理想的实践教学手段,目前国内外已经普遍将其应用于军事训练、课程教学、运动训练以及医学研究等方方面面。美国是计算机仿真技术虚拟现实的起源地,现在美国计算机虚拟仿真技术的发展水平也比较高,在这个领域代表了国际先进水平,也是第一个把虚拟仿真技术应用在教育教学中的国家,目前在感知、用户界面、后台软件和硬件等几个方面,形成了一个比较系统的虚拟仿真教学仪器架构。如,美国的卡罗莱纳州立大学利用Java技术建立了基于Web的探索式虚拟物理实验室,主要有以下几个模块:基于JavaApplet的虚拟实验设备和实验设施、相关的实验课程模块、实验结果评价模块、协作模块。在欧洲,英国在计算机仿真技术虚拟现实的相关领域处于领先地位,研究出了虚拟仿真软件包,并应用在教学仪器和工业安全培训等方面。如,英国的诺丁汉大学在教育和学术方面对虚拟仿真技术进行了研究与探索,其目标主要在于探索桌面虚拟仿真的输入设备应用上。此外,该小组还和其他学校紧密合作,将其仿真系统应用在了特殊学生教育中。在中国,目前各个大学和科研机构也广泛采用计算机仿真技术建立虚拟场景进行相关领域的教学与研究。例如:中国科技大学开发出第一套基于虚拟仿真的教学仪器系统——利用虚拟仿真技术进行几何光学实验平台的开发,系统将计算机辅助教学仪器的智能化仪器、计算机技术、虚拟仿真和物理教学仪器等有机结合,把物理教学仪器系统推进到了新的领域;北京润尼尔网络科技有限公司以北京邮电大学强势的网络、通讯、电子三门学科为基础,采用JavaApplet技术、B/S结构、J2EE框架,为解决高校日趋紧张的实验设备及实验场地等实验教学问题,由北京邮电大学网络教育技术研究所组织精英力量,经过多年研究,开发出了配套的虚拟实验系统。通过对国内、外的基于计算机仿真的虚拟现实教学应用情况进行对比,我们发现:当前,国外基于计算机仿真的虚拟实验比国内开发时间早,应用相对成熟,不管是在仿真器材还是仿真软件上都比较丰富、且功能较多;同时,国外很多成熟的仿真实验产品价格普遍偏高,且技术难度也不太适合本科学生,更适合研究所或工程师使用。尽管如此,我国还是有很多现行的成熟的计算机仿真软件供我们选择,这些成熟的仿真软件具有界面友好、可扩充性、支持二次开发等特性,甚至大多实现模块化利于定制化实验的开发,基本上能满足国内高等院校实验教学需要及丰富的仿真实验需求。因此,国内很多高校及科研院所普遍采用购买成熟的仿真软件产品,基于自身的仿真实验需求进行对应的二次开发,从而设计出适合自己的基于计算机仿真的虚拟实验平台,并得到了很好的应用发展。就工业工程类实验课程而言,现在市面上流行的仿真软件,如,Flexsim、witness、em-plan等都能提供给我们一个良好的仿真实验平台,供我们在这些平台上进行综合性实践项目的构建和开发。 3基于计算机仿真技术的实验教学模式开发 在深度分析学生学习特点和企业真实需求的基础上,基于建构主义学习理论和混合式学习理论,按照社会发展对人才培养的要求,结合计算机仿真实验教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学、案例教学设计方法,探索出基于实践项目、真实案例和工作任务的计算机仿真实验教学模式,实现了“教、学、做”一体化的实验设计。该模式由“项目导入、制定计划、实施计划和成果展示与评价”4个环节组成,其中,计算机仿真实验教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案。 (1)在“项目导入”环节,专业教师的活动包括:借助选定的计算机仿真实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的实践任务;利用计算机仿真实验平台,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以获得哪些知识以及达到什么样的技能水平;在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,适当采取分工协作方式,安排具体的任务完成时间及成果的评定方法等。 (2)在“制定计划”环节,学生的活动包括:通过自主学习、分工协作等方式,对具体实践项目的目标、任务进行分析;确定任务所涉及的专业方法和技能手段,充分应用已掌握的专业知识和能力,借助计算机仿真实验平台,设计出仿真实验模型帮助决策与优化;确定仿真实验任务的实施步骤,为仿真实验任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生的活动包括:在计算机仿真实验平台上,按照拟定的计划,逐步完成实践项目的仿真任务;在完成实践项目仿真任务的过程中,学生通过应用所学专业知识和技能,建构自己的专业知识,从而帮助自己养成专业素养。 (4)在“展示与评价”环节,学生的工作包括:在计算机仿真实验平台上展示自己的实践项目仿真成果;参与讨论和评价;通过对比分析,学生对自己的实践项目展开进一步的仿真优化处理。 4结语 将计算机仿真技术与项目教学、案例教学更加紧密的结合起来,能够更好的实现“教、学、做”一体化,并且,在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时,减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了实验经费,而且克服了时间与空间上的限制,使工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。计算机仿真技术在专业实验教学方面的应用前景广泛,值得深入研究。 作者:赵灿灿 单位:首都经济贸易大学安全与环境工程学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2.1对物体进行数据模型构建 实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。 2.2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。 2.3仿真模型验证 在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3.1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。 作者:高晓星 单位:河北省石家庄经济学院 计算机仿真论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点,研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状,以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机;仿真技术;轿车;发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为核心和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一,具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距,入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击,迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势,学习和借鉴其中的新思想和新技术,使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨,争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上,即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低,出现了许多新的发展趋势,如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下,传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下,已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题,各种新的思想和技术纷纷出现,并被各大轿车生产厂家所采用,其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要,用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术,对待分析的系统进行数字建模,并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程,使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性,计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前,已经完成了全部仿真分析的95%以上,可以在工程开发阶段节省四千多万美元,在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术,使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计,并实现了较强的虚拟显示技术,可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义,包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在,设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型,以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗,但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果,并为进一步的设计提供决策依据。例如,轿车的技术经济评价就是在方案阶段,对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模,并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型,从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段,各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用,具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的,甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入,即由CAD软件来完成仿真建模工作,实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的,常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时,由于各种软件对这些标准支持程度的差别,某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象,需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展,这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发,对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化,对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例,轿车中金属冲压件占到总重量的3/4,整个轿车的开发周期中,近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下,通过在计算机上建立数字化模型,用有限元方法进行成型模拟,可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布,预测成型缺陷,从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家,板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较;用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价,进而选择出最优方案;用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段,可以根据收集到的客户和对手的信息,通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案,进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段,可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比,这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术,由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境,人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段,计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说,产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性,直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化,可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者:孙斌 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机仿真论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要:电路原理是电子信息类专业的必修课,具有理论性和逻辑性强、推导严谨,公式繁杂的特点,所以在电路原理教学中教学的任务中,教学难度大,教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此,计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析,探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势,希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用 在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。 再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。 作者:刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位:1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司
计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 摘要:计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 关键词:计算机软件开发 基础架构原理 信息技术 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 1 计算机软件开发的概况 1.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 1.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 2 计算机软件开发的基础架构原理分析 2.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 2.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 2.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 3 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 4结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:计算机软件基础课程实验教学研究 摘 要 计算机软件基础是一门实践性强的课程,为增强教学效果,增强学生的编程能力,强调以学生为本,提高学生的学习兴趣;实验教学应尽早介入教学过程,让学生边学边用;建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能;建立多样化实验教学方式,方便学生自学。把实验教学做好做实,既能巩固理论知识的学习,又能切实提高学生的编程能力。 关键词 计算机软件基础;实验教学;编程能力 计算机软件基础是我国高等院校电类非计算机专业本科生的一门基础课,为相关专业学生打下利用计算机语言编写程序的基础,为后续专业课的课程设计、实践环节以及最后的毕业设计做准备,其重要性不言而喻。然而在实际教学过程中,由于多方面的原因,使得本课程教学效果不佳,学生普遍编程能力不强,甚至影响了后续部分课程的学习。要提高学生的动手能力,关键还是要多练。本文在肯定理论教学重要性的前提下,着重就计算机软件基础课程的实验教学部分进行分析,对实验教学环节的介入、实验内容的优化以及实验教学方式等提出一些探讨性的做法。 1 坚持“以学生为本” 计算机软件基础教学如何实现教学目标,其关键的一点就是以谁为出发点,是以教为主,还是以学为主,还是实现教学互动,教学互长,教学互推。从目前的现实状况来看,以教为主的弊病还很明显,迫切需要改变,实现以学生为本,实现教学互动。 以“教”为主的模式已经成为制约学生创造性、积极性发挥的重要因素 计算机基础课程从本质来看应该是一门实操性课程,其涵盖的内容广泛且繁杂,而且实验性强是该课程的基本特点,甚至可以说离开了实验操作,也就实现不了其课程目的。然而从目前的课程安排状况来看,以书本理论知识教学为主仍是该课程教学的主流,计算机软件基础教学都侧重书本理论学习,而忽视了学生实验环节。实践证明,这种教学方式就跟学游泳不下泳池,学骑车而没有自行车一样,学生在学习计算机软件基础知识时,绝大部分是事倍功半,导致学用脱节,无法学以致用。更有甚者,有些学生直到课程结束连最简单的程序编写都掌握不了,这既给教师教学造成很大的困惑,也彻底地打击了学生的自信和学习该门课程的积极性,更遑论实现知识创新,成为软件人才了,这与教学初衷显然是不符的。 原因是在现有的教学模式中,课程实验环节的设置和实验环节介入的时间发生了问题。从实际情况来看,实验环节介入越早,实验安排越多,教学效果也越好。而部分采用边教学边实验,教学与实验融为一体的教学方式,其实现的教学效果更是明显。因此,改变现有的以教为主的教学模式,从理论和实践上探索该门课的一些新的教学方法,已经成为计算机软件教学题中之义,不断创新教学方式,才有可能从根本上改变现有的学习费力不讨好、效果欠佳的状况。 深入浅出地解析理论知识是增强学生学习兴趣的重要途径 “学生是教学活动的主体,教学活动要以学生为中心而展开”,这已经成为现代教学理念的主流观点。从学生学习的心理来看,一方面由于计算机软件课程是基础课程,学生对学习开始阶段接触的软件知识有一定的好奇感,求知欲也相对比较强烈。同时,由于是刚进校门的低年级学生,对大学环境还不是特别了解,仍然具备认真学习的态度,因此,好好学习知识的想法也比较明显。另一方面是由于目前大学生数量急剧增加,社会就业压力明显,学生普遍有学习好专业课,实现良好就业的外在动力。因此,可以说,学生在开始阶段的学习兴趣是比较浓厚的。但由于语言、算法、数据结构等知识,是进行程序设计所必须具备的基础知识,而低年级学生在这方面基本没有知识储备,对其学习方法也并不适应,而原有的知识结构又很难同化现有课程知识,导致难以自学和分析、解决问题,引发学生学习的挫败感,一旦处理不得当,就会使学生学习提不起兴趣,缺少主动参与的积极思维活动、创造性思维活动,更有甚者还会使学生抵触学习,削减学生本身己经调动起来的积极性,影响后续课程的开展。 教育心理学的研究也表明[1]:学生在没有精神压力和心理负担并且情绪饱满、心情舒畅的情况下,大脑皮层最容易形成兴奋中心,思维也最活跃,此时的实践能力最强。因此,如何使学生保持这种状态就成为教师应该考虑的重点问题之一。单就理论教学而言,如何使理论变得通俗易懂,接近生活,易于学生理解,这是计算机软件基础课程理论教学的关键。从实践来看,在授课过程中,教师通过深入浅出地讲解,设置理论问题情境,解答学生在实验中产生的疑问,肯定和鼓励学生的想法等方式,都能比较充分地调动学生的积极性和主动性,使学生更加容易融入教学环节中,也便于学生深入理解理论知识。比如说针对学生提出的一些设想,经常正面地肯定,能使学生更加信任自己,更加愿意去创新,从而与学生实现良好互动。 同时,在课后对学生进行必要的关心,用人格魅力引导学生参与教学,也不失为一种好的方式。比如,通过课后深入学生,与学生建立亦师亦友的关系,与学生打成一片,学生往往会因喜欢教师而喜欢该教师教授的课程,实现良好的教学效果;而相反,教师冷冰冰的态度往往也会成为影响教学效果的一个重要因素。 2 尽早引入实验教学环节 实践证明,计算机软件基础的教学,引入实验教学环节越早,教学的效果往往越好。因此,计算机软件基础课程教学要想在培养软件人才、促进软件产业发展方面有所突破,尽早引入实验教学环节是一条必由之路。 现有的实验课程安排作用并不明显 计算机软件基础是计算机软件的核心课程,其主要内容包括数据结构、操作系统、数据库系统概论,教学目的是让学生掌握数据结构的相关算法,理解操作系统的基本概念,熟悉数据库的基本操作,从而具备初步的软件编程能力。同时,从目前的教学安排来看,该课程安排了一定数量的常规上机实验练习,以便提高学生的软件素质[1]。 但现有的课程安排还存在一定的问题,突出表现在: 一是学生上机练习的题目规模较小; 二是上机内容以章节为主,有的章节有上机内容,有的没有,导致上机实验没有连贯性和系统性; 三是上机安排的内容发挥作用不充分。 从实践来看,培养学生的软件素质必须适当结合电子信息类专业的特点,这对于培养应用型人才的作用至关重要。但从目前上机安排的内容来看,主要是从计算机专业的角度提升学生的软件素质,而并没有与电子信息类专业特点充分结合,其结果就是导致学生对硬件有较好的掌握,而对信源编码等通信软件知识知之甚少,影响课程设计的整体进度。由此可见,目前安排的实验课程其作用甚微,难以达到为学生打下软件知识基础的教学目的。 尽早引入实验教学,利于学生在操作中学习,达到学以致用的目的 从现有的教学来看,学生对计算机软件基础课程学习的困难点主要在于:课程理论知识比较枯燥难懂,上机操作能力不足,导致学生学习兴趣降低,影响了教学效果。比如说在C语言教学中,C语言程序设计作为学习计算机其他课程如数据结构、JAVA语言程序设计等课程的先修课,对于培养学生的计算机技能具有至关重要的作用,因此,提高这门课程的教学质量意义也十分重大。 但是,这门课程首先要讲授C语言的特点、运算符和表达式等内容,而这部分内容恰恰又相对比较枯燥,学生难以提起学习兴趣,而这部分内容通常是安排三周学完,对于初学者来说要在这么短的时间内理解这些理论并不容易。于是等到这部分理论教完开始接触程序设计时,部分学生已经远远落后于教师的进度,导致没有继续学习下去的动力,有些学生就此掉队。 同时也有研究表明[2],部分教授在教授这门课程时,调整了讲课顺序,提前给学生讲授程序设计的内容,安排学生提前实验,让学生亲身体验计算机如何运行C语言程序,而等到学生对C语言程序有一定了解后再讲授运算符和表达式等内容。由于之前学生对C语言有了切身的体会和感受,再学习其他理论时,往往能将这些理论与实验知识结合,加深对运算符和表达式等理论的理解,也提高了学习C语言的兴趣,作用都相当明显。 由此可见,针对计算机软件基础课程的内容特点,尽早安排学生上机实验,让学生体会学以致用、现学现用、现用现学的乐趣,对培养学生兴趣和创新能力、提升教学质量有着不可替代的作用。 3 建立多层次实验教学内容,发掘学生实验潜能 学生的素质和潜能并不完全一样,孔子时代就已经讲究因材施教,实验教学中也必须根据学生的实际情况,适当地分层次安排实验教学内容,建立多层次实验教学内容体系,从而更好地提升学生的学习兴趣,激发学生潜能,实现教学目的。可以分为基础性实验、应用性实验和创新性实验。 基础性实验要求精 基础性实验是课程的统一安排,目的是验证和巩固课堂知识,针对群体为所有学生。要充分发挥这部分实验内容的作用,主要在于求精。 首先要精选实验内容,针对每个知识点,都要精推细敲,并在每个实验内容中设置开放性思考题,要求学生认真思考做答,不求数量,但求质量。 其次要精讲实验内容。针对学生实验内容的答案,要进行深入的讲解分析,肯定学生做得好的地方,指出其不足,并指导如何修改完善,务求每个实验内容都讲透,并通过实验内容夯实学生对每个知识点的理解。 最后,引导学生运用发散性思维进行解题,提升学生对知识点的认识水平,如引导学生运用多种方法解题。 基础性实验是学生对知识点的深入掌握,也是开展应用性实验的必要准备。 应用性实验要求实 应用性实验是课程的适当补充,是学生对课堂知识的具体运用,旨在培养学生应用知识的能力,针对的群体是大部分学生。其主要任务就是培养学生解决实际问题的能力,具体方法是由教师选择合适的项目,让学生自愿分组,在规定的时间内按计划完成。 在应用性实验教学中,项目的选择非常重要,其主要原则是既要覆盖计算机软件基础课程的主要内容,也要贴近实际,是实际生活中有应用价值的项目,还要便于学生理解完成项目的方法,能最终形成一个完整的软件作品。比如说各种信息管理系统都是比较合适的项目。 在这个阶段,教师重在引导学生开展项目,指导学生解决项目实施中碰到的难题,检查学生项目实施情况,及时纠正项目的方向性、原则性错误,并引导学生及时进行反思总结,便于更好地掌握编程技巧和语法知识等内容。 在应用性实验阶段,学生的实验成果,不仅是要通过提交相关文档以及编写的程序代码来体现,还要在一定的范围内进行实际测试,便于学生将理论知识与实际挂钩,也便于学生进一步认识实验项目与实际项目的环境差别,更好地融入社会实践。 本阶段的实验由于应用性强,对于学习计算机软件基础理论知识感到吃力的学生,可不强行要求。 创新性实验要求新 创新性实验是课程的升华内容,主要是激发学生的创新思维和创新能力,所针对的群体是小部分学有余力的学生。在这部分实验内容中,由学生自行选择实验项目,设计实验方案和实验步骤,学校提供相应的实验环境和其他保障措施,教师则对学生选择的实验项目进行把关指导,确保项目具有创新性。在这个实验中,整个过程都由学生独立完成,学生要自行解决实验中遇到的各种问题,总结各种错误出现的原因和避免出错的方法,并在实验结束后,自行检验实验结果的应用价值,从而达到融合知识、锻炼素质、提升能力的效果,培养软件人才。 4 建立多样化实验教学方式,方便学生自主学习 实验教学的方式要多种多样,并优化实验教学载体,为学生实验提供更多的便利。 首先是可以充分发挥校园网的作用。目前,绝大部分学校已经建立自有的校园网,一方面为学生提供了大量的实验教学资料储备,如教学大纲、实验大纲、实验指导书、实验室开放时间表、指导教师安排等实验教学的所有技术支持文献信息,为学生开展实验提供了极大的便利;另一方面还提供了学生自测系统。在自测系统中,学生可以回答教师指定的问题,并完成打分,并可对回答问题的正确与否进行分析,纠正错误答案,进一步消化知识。同时,有的学校还设计了基于C语言的计算机软件基础自学系统,学生可以通过系统进行应用程序学习,循序渐进地学习和掌握知识,有力地巩固课堂教学的知识。 其次是可以充分发挥社会单位的作用。学校可以和与计算机软件专业对口的企业合作,在企业相应建立学生实践基地,让学生参与企业的实际设计,以干代学,从而进一步提升学生对计算机知识的认识,也进一步了解软件产业对软件人才的要求,适应软件产业的环境,从而更好地增强教学效果。 5 结束语 计算机软件基础是一门实践性强的课程,其实验教学要适时推进,这是增强课程教学效果的需要,也是提升学生素质的需要。在实验教学中,教师角色的转换,学生主体地位的重申,社会单位作用的发挥,都深刻影响着学生学习本门课程的效果。在目前的形势下,要充分发挥计算机软件基础作为培养应用型人才的重要基础课程的作用,充分发挥教师、学生、社会单位在该课程中的积极作用,就必须抓好实验环节的教学工作。只有实验教学才能更好得实现教师与学生互动、学校与社会互动,才能培养出适合软件产业发展需求的应用型人才。 计算机软件基础论文:计算机软件基础教学的改革思考 【摘要】本文针对计算机软件技术基础课程教授过中出现的主要问题,提出了对教学实践环节的几点改革意见。 【关键词】计算机软件技术基础;课程;软件设计 “计算机软件技术基础”是计算机基础教育的基本内容,是学生在本专业学习和研究中,开展计算机应用和系统开发的立足点。计算机基础教育的任务和目标是培养既精通本专业知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才。这种复合型人才所具有的能力结构不是简单的一维层次结构,而是网状的空间结构,即包括:学生的本专业知识、计算机应用能力和信息素养。如何适应素质教育的要求,如何使学生的专业知识与计算机技术结合,如何使学生在已有的操作使用能力基础上,提高应用开发能力,培养研究创新能力,《计算机软件技术基础》课程教学有着重要的作用。 1.教学现况与存在的问题 1.1 学生方面 由于非计算机专业学生来源不同,故其基础也是不同的。学生在高中所学的前续程序课程分别为C语言、VB和VF,个别地区的高中甚至没有开设计算机语言课程。由于软件基础课的第一部分为数据结构,涉及到相当多的指针操作,所以学过C语言的学生基础相对较好,教学中容易理解教学内容。而学VB,VF的学生对指针没有任何概念,对教学内容的理解相当困难,更不用说没有学过语言的学生。这是由前续课程带来的问题。 半数以上的学员一开始对该门课程的学习抱有极大的热情,然而随着课程难度的逐渐加大,编程技术底子较薄或接受能力较差的学员开始退缩,主要反映在大型程序设计作业完成情况上,分工不均衡,出现能者干、庸者看的现象。这与课程的设置有关。 1.2 课程设置方面 这门课程涉及到的内容很多,主要包括数据结构、结构化程序设计、面向对象程序设计。这几个部分对于计算机专业而言都是单独的一门课程,但是现在要把各部分的内容综合到一门课程中去,便给教学带来一定的难度。 这门课程的学时数有限,笔者所在学校安排了58学时(理论28学时、实验28学时、考试2学时),教学的时间非常有限,要在这么短的时间内学好所有的内容,对学生和教师都是一个挑战。 2.教学改革方面的几点建议 2.1 传统的课堂教学与新兴网络教学的完美结合 传统教学模式的主要手段就是“粉笔+黑板”,这种教学手段可以充分展示教师的教学思路,展示教师的个人教学魅力,同时可以留给学生充裕的思考时间和完成笔记的时间。这种教学主要应避免“满堂灌”和“面面俱到”,而是对一些原理性、概念性较强的教学内容采用这种教学。如:链表的概念,几种查找、排序的方法以及他们之间的差异等内容都可以使用这种教学方法。例如,在讲授应用结构体处理数据时,我们举了一个显示输出输入的几组学生数据的例题,在课堂上,采用板书方式分步介绍了如何定义结构体,如何建立输入功能子函数,如何建立输出功能子函数,要求学生给出完 整的程序和输出结果。然后又给学生布置一个作业,要求使用链表处理信息,程序运行后需按序显示输入的学生信息。这样就可以让学生进一步掌握动态分配空间函数的应用及如何创建链表和它在C语言程序中的应用。 “粉笔”黑板”这种教学看似简单和落后,但如果提供了完善的网络环境,学生就能在园区网上看到教师已经制作完成的课件,就能根据自己的学习需要检索教师当天教学的板书,播放教师的某段讲解。这种教学模式使学生能够在课堂上紧跟教师思路,减少了完成笔记的时间,提高课堂效率。 2.2 目标驱动理念在课堂教学中的应用 建立在建构主义理论基础之上的目标体验教学是以学生为中心,以教学目标为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种。其显著表现是:教师的教学与学生的学习都是围绕着一个目标,而这个目标又包含着几个小目标,每一个具有建构思想的目标驱动都要符合学生的“最近发展区”规律。最近发展区主要是指学生的潜在发展水平,在此水平上,学生还不能独立完成学习目标,但经过启发、帮助和努力,就能完成目标。例如,在讲述“排序”时,首先就要求教师已经介绍过冒泡排序和快速排序这两种互换类排序方法,而且学生已熟练掌握。在这基础上,就可以对学生讲解简单插入排序和希尔排序这两种插入类排序,也可以讲授简单选择排序和堆排序。在这个教学过程中,冒泡排序和快速排序就是学生现有的发展水平,学生能独立地、自如地完成教师提出的教学目标;而其他排序方法则是尚处于形成状态,还不能独立完成的教学目标,是学生的潜在发展水平,在教师帮助下,通过训练和学生自己的努力才能完成的教学目标。 2.3 注重培养学生的动手能力 在计算机课程的教授中,许多老师比较注重概念、语法的讲解,却忽略对能力的培养,这样培养出来的学生在上机时就会不知从何下手因此在教学过程中,在介绍完基本概念和语法知识后,可以利用更多的课时来对学生的思维方式进行引导对常用的软件设计方法可以从“拿到题目”“如何分析”“如何解决”“最后具体程序实现”的整个过程进行全方位的启发这样能提高学生的软件设计能力,使学生如何设计该类软件有一个基本思路,知道如何去思考问题,如何去解决问题,方向明确、思路清晰。 2.4 改变单一考试模式 考试是学生学习导向的指挥棒,也是检验教学效果的基本方法。计算机软件技术基础是典型的实践性课程,单一理论考试模式无法掌握学生上机操作水平。我们采取厂“笔试+上机”的考核方式,任何一项成绩不通过这门课程学习就不合格。机试成绩并不是一次给出,在平时上机实验中就分阶段进行考核,可以随时掌握学生的学习和应用情况。例如,可以给出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。新的考核方法给了学生一个发挥才能的空间。变被动的应试为主动的学习,使学生成为考试的主人。学生在解决问题时若有创新,就可以得高分。这样。可以激发学生的学习积极性和求知欲,给他们展示自己才能的机会。充分发挥创造力和想象力。 3.结束语 “计算机软件技术基础”课程对于从事计算机应用领域的非计算机专业人员是相当重要的,同时对于计算机应用领域的发展也起着十分重要的作用本文中针对该课程现阶段教学中存在的问题,提出了改进的方法实践证明,该方法能有效地提高学生的软件设计能力和创作能力,是教学上的一种较好的开拓。 计算机软件基础论文:探究计算机软件基础数据结构之算法 摘要:近年来计算机在我国各行各业扮演的越来越重要的角色,加强对计算机的有效性探讨是实现计算机为各行各业服务的关键。计算机数据结构主要指的是信息在计算机内的寄存方式和信息的集合和整理。计算机数据结构经常与算法相联系。算法是被计算机所识别的指令,算法是通过数据结构所进行的信息储存。算法和数据结构二者是相互作用的,通过对算法蕴藏信息的分析可以有效的解决计算机存在的一些问题,提高处理效率和速度。 关键词:计算机软件 数据结构 算法 一、引言 随着计算机在在我国各行各业发挥的作用日益凸显,计算机的数据结构只的是信息在计算机 寄存方式和信息的集合和整理。计算机结构与算法关联甚广,因此加强计算机数据结构算法的研究对于计算机研究十分重要。下面我们将对计算机基础数据的算法进行相应的介绍。 二、计算机软件基础数据结构之算法概述 (一)算法的两要素 算法包括两要素,一部分指的是对信息的操作处理,这部分对信息的操作处理包括四种处理方式,分别为逻辑符合,数学计算,信息的对比以及信息的传递另一部分指的是对信息的处理方式的操作,它引导指令进行有序的进行。 (二)算法的特征 算法是有限指令的整体,这些指令表明了处理问题的步骤,针对相应的问题,算法可以对定值按照原先设定的指令进行运算处理,并且通过一定数量的运算后传送出计算机得出的最后结果。这就要求算法包含有限的指令,同时各项指令都 应该明确,不能多层含义,同时也要求这些指令都是计算机能力范围之内的,超出计算机范围以外的不仅不能起到积极效果反而会对以后的操作造成一定负面影响。算法对处理对象没有要求,同时被处理对象也不会对这些指令产生影响。 (三)算法的表示 很多人可以通过文字或者符合翻译算法,一般翻译法包括一般性文字,C语言,程序图,PAD图等。其中一般性文字和C语言是具体详细的描述算法的。他可以使学习者更容易学会。 (四)常用的算法 1.枚举法 枚举法是指对信息的某些独特特点估计运行结果的区域,然后通过一些手段检验该区域的每种结果,直到验证到所有饿都符合才加以停止。这些验证有的是可以满足算法的要求的,同时也存在着一些不能满足算法要求的,这些满足的对象就是计算机最终会传递的结果,那些不能满足算法要求的就表明该算法无解。 枚举法具有工作原理简单,容易接受的优点,但是枚举法有显著的缺点就是工程量大工作时间长,枚举法一般只适用于无法用别的方法解决的问题。 枚举法包括以下步骤: 1.1通过对问题的思考,预估问题的大致方向 1.2选出合适的枚举形式。枚举形式包括顺序法,对比法类型列举法等 1.3将可能的方向进行一一验证 1.4确定哪些情况是合理的哪些是不合理的,得出最终结果。 2.迭代法 迭代法与枚举法相比比较粗糙,生活中很多方面都需要这种方式进行问题的处理它的显著特点就是可以将一个麻烦的问题转化成为比较简单迭代算式,这样就会形成问题由难至简的循环,从何最终得出答案。 3.递推和递归法 递推和递归法是比较常用的一种方法,通过对一些特殊的公式的性质加以推导得出结果。递推法和递归法从简单入手,把前面得出的结果进行到后面的推理之间可以更加方便结果的得出。 三、计算机软件基础数据结构之算法的设计要求 算法就如同人与计算机之间进行沟通和交流的语言,通过算法作为中介可以加强人与计算机的距离,让计算机按照预先设定的指令一样去执行任务。但是要遵循一定的原则。 (一)正确性 设计者首先要按照算法的规则编译指令进行编译,只有按照规则的编译才能实现和计算机的交流,让它按照规定执行任务。如果出现错误的指令那么将会对引出不准确的结果。 (二)可读性 算法一定要具有可读性的原则,只有可读性才能让人对算法一目了然,如果算法过于复杂和晦涩会让人难以理解原理。 (三)稳定性 算法的稳定可以使得计算机在运用时的稳定性能的保持,试问如果计算机在运行的时候总会出现错误,给人的感觉整体下降。稳定性对于算法来说至关重要,同时对于计算机的规范使用也至关重要。 (四)高效低耗能性 计算机内部器件的好坏对于计算机性能的高低具有决定性作用。算法亦如此,好的算法可以在最短的时间得出答案并且使用最低的耗能得出答案。 四、计算机软件基础数据之算法的复杂性分析 (一)运行时间长 一般设计者并不是根据计算机的算法衡量时长,算法运行的载体依然是计算机,因此计算机地运行速度是受很多因素的影响的。一样的计算法在不同的载体上会产生不一样的效果,这一效果并不是对算法效率的评判而是表现在时间的耗损上,耗损程度作为评价算法的好坏标准。 (二)内存消耗 内存消耗指的是计算机在运行算法时需要用到空间大小的尺度。内存消耗有传入传出信息所占的内存以及算法在运行过程中暂时占用内存的大小。传入传出信息占据的比例和问题相关,并不会随着算法的变化而变化,在运行过程中暂时性占用的内存大小往往是由算法决定的,好的算法可以占据比较小的内存,相反坏的内存则会占据教的的内存。 五、结束语 计算机在近年来以及其迅速的脚步占领各个行业,计算机软件基础数据结构之算法是学校者了解计算机数据结构的基础,通过对它的学习可以帮助学生更科学的认识到计算机的运行情况,并且使得学习者更好的掌握。本文从计算机软件基础数据结构之算法概述,计算机软件基础数据结构之算法的设计要求,以及计算机软件基础数据之算法的复杂性分析进行了相关的介绍。 计算机软件基础论文:计算机软件基础数据结构之算法分析 摘 要:计算机软件的基础数据结构,主要负责讲解计算机内信息的寄存方式、集合和整理,通常是与算法密不可分的。算法是能够被计算机分辨和识别的指令,指令的内容就是通过计算机软件基础数据结构来进行寄存的信息。数据结构的算法分析,可以使计算机处理比较复杂的难题,提高了效率,本文对计算机基础数据结构的算法进行了分析。 关键词:计算机软件;基础数据结构;算法分析;复杂度 1 算法的概述 1.1 算法两要素 算法主要包括两部分:信息的处理操作和信息处理方式的操作结构,对信息的处理操作一般包括逻辑符号、数学计算、信息传递和信息对比,操作结构可以指引指令有序进行,通常用流程图来描述。 1.2 算法的主要特征 有限指令的主要部分就是算法,有限指令能够明确处理问题的步骤。面对问题,算法能够对各种定值指令进行预算处理,通过运算传达最后的计算结果。算法的特点主要为:指令的数量必须有限;指令不能超出计算机的能力范围;被处理的对象不受指令影响,对象数量不影响指令,必须要有至少一个传递末端。 1.3 算法表示方法 目前编译算法一般都用符号和文字来进行,主要包括程序图、C语言、PAD图,一般性文字等。C语言和一般性文字能够具体详细的描述算法,其他方法描述算法是大致内容并进行作图,更加直观的表达,便于学习理解。 1.4 常用的算法 常用的算法主要包括枚举法、迭代法、递推和递归法。枚举法内容是指通过信息特点对运行结果的可能区域进行估计,然后利用一些方法手段检查各个结果,直到所有结果都符合。在验证过程中,验证对象如果满足算法要求,这个验证对象就是最终计算机传递的结果,如果没有达到要求的对象,那么算法就无解。迭代法是一种较为粗略的方法,可以把麻烦复杂的问题转化为较为简单的迭代式子,通过循环这个步骤,达到由繁化简并最终得出答案的目的,该法适合非数值类问题的计算。递推法和递归法是主要的算法制定编写法,都通过运用特殊公式逐项推导而来的。 2 算法设计要求 算法像语言一样,是计算机和人类沟通时的语言,通过算法,人们不仅可以跟计算机进行交流,还可以按照指令执行任务。因此所有的指令必须要符合一定的行为准则,算法的设计要求主要包括以下几点: 2.1 具有正确性 设计者编译指令时必须要按照算法的规则来进行,从而保证人和计算机正确的交流,保证计算机执行好任务。正确性中最重要的就是避免语法错误的出现,从而能够为正确答案的得出做好准备。 2.2 具有可读性 算法具有可持续性,是指算法总体思路容易让人理解,是想一下,一个非常混乱的算法,即使再聪明的人也很难明白算法原理的,更不用说得出计算机答案。 2.3 具有稳定性 就像机械设备似的,如果工作状态不稳定,那么就会很容易出现难懂奇怪的问题,算法如果不够稳定,计算机在正常运行的时候,也会很容易出现错误。经常出现的错误就是乱码,就会让人感觉像是算法存在严重问题。 2.4 具有高效低耗的性能 计算机性能的好坏取决于内部的器件好坏,算法也是这样的。好算法可以用最低能耗最短时间来得出答案,计算机内部的工作原理可以决定这些因素,其中最主要的就是存储大小和运算速度的联系。 3 算法复杂度的分析 算法复杂度决定了一个算法执行并得出结果需要的总时间,设计者通常是根据算法复杂度来判断对算法的总效率来进行判断的,这是因为时间的消耗和算法需要的内存情况是直接联系挂钩的。评判者主要是依据运行的时长以及内存的消耗来进行判断的。下面就简要介绍一下运行时长以及内存消耗: 3.1 运行的时长 通常来讲设计者不是依据算法的总运行时间来衡量时间长短的,这是因为计算机仍然是算法正常运行的载体,计算机的运行速度跟许多因素有关,例如计算机的运行环境、计算机内部使用损耗等。因此,同一种算法在不同的计算机运行载体上运行的效果也是有很大差别的。一般来说,计算机运行时长的大小不是衡量算法效率的一种标准,而是判断算法运行时间损耗的一项指标,能够在一定程度上评判算法运行的好坏。 3.2 内存的消耗 计算机运行算法,会暂时占用相关的空间,被占用的空间大小尺度就是常说的内存消耗,内存消耗与相关的函数紧密联系。内存消耗主要内容是传入和传出信息占用的内存、算法在运行过程中暂时占用的内存等。传入和传出信息占用的内存跟需要解决处理的问题是相关的,不会因算法变化而变化;算法运行中暂时占用的内存大小是由算法来决定的,不同的算法需要不同的内存,因此,比较好的算法需要的内存也比较少,这也是内存消耗成为评判算法好坏的又一个非常重要的标准。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学探讨 摘 要:针对计算机软件技术基础课程的内容与特点,探讨了传统教学中存在的不足,提出几点行之有效的教学改革方法。这些方法在实践中取得了实效,对该课程的教学改革具有一定的意义。 关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革 计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。 (1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。 (2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。 (3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。 针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。 1 计算机软件技术基础课程存在的 问题 (1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。 (2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。 (3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试, 2 课程教学改革 (1)教师主导性和学生主体性相结合 充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。 (2)采用案例引导式教学 在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。 案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。 (3)注重实践环节 对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题. 3 结语 计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学研究 【摘 要】本文阐述了计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的,针对课程教学现状,分别从明确教学目标、丰富课堂教学手段、巧设学习情境和构建良好师生关系等几方面对计算机软件技术基础课程教学策略进行了探讨。 【关键词】软件技术基础 课程教学 研究 一、引言 科学技术的飞速发展,使计算机技术在社会生活各个领域得到了广泛的应用。计算机软件技术基础是高校计算机基础教学中的重要内容,随着《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》 的出台,国家对计算机基础教学提出了新的要求,即打破传统教育模式,以人为本,学生为主体,造就既精通本专业基础知识,又能掌握计算机应用技能的复合型人才,达到素质教育的培养目标。 计算机软件技术理论,是学生学以致用的基础,其涉及的知识面广、概念多、原理复杂和抽象,理解上会有一定的困难。因此,从计算机教学出发,对计算机软件技术基础课程教学知识体系、教学模式和教学方法等进行深入的分析和研究,寻找科学的教学方法,全面提升学生软件开发应用技能和解决实际问题的能力,为学生终身可持续发展提供更为广阔的空间,就显得尤为重要和迫在眉睫。 二、计算机软件技术基础课程教学特点和教学目的 计算机软件技术基础课程既是集计算机网络基础、操作系统、数据结构、软件工程以及数据库等多门专业课为一体的综合课程,涉及面广,内容相对独立,也是一门理论与实践结合性较强的课程,其线性结构、非线性结构、图、查找、排序等数据结构与算法之间关系复杂。教学中,应针对应用实例,对编程中常用的算法给予重点讲解,对典型数据结构数据元素的集合关系以及基本运算展开教学研究和深入的讲解。 计算机软件技术基础课程的教学目标,是用科学的方法引导学生,通过课程学习,既掌握计算机软件技术基本理论知识、具备开发应用软件所必需的软件基础知识、懂得高级编程语言知识、丰富编程技术和基本算法,又熟练运用程序设计的思维和方法,使其软件素质得到提高,抽象思维能力,灵活运用高级语言进行程序设计和动手编程解决实际问题的能力得到加强。 三、计算机软件技术基础课程教学现状分析与对策研究 (一)现状分析 基础知识不扎实。学生计算机知识较薄弱,尤其是该课程是以概念多、抽象而复杂的“C语言程序设计”为基础的学科,理论知识多、应用层面的内容相对较少,学生难以理解的同时,感觉枯燥乏味,产生畏难情绪,加重了思想包袱,严重影响了学生的学习热情。 教学方法单一。缺乏先进的教学理念的指导,教学策略上缺乏创新,沿袭着“你教我学”的教学模式,学生始终处于被动学习的地位,积极性受到压抑,自身创造力和潜能未能得到有效发挥,知识传输与能力培养相互割裂。 课时限制。该课程知识点较多,课程学时安排较短,教师偏重基本理论讲解,学生在短时间内难以消化吸收包括数据结构、操作系统等繁杂的基本概念,而程序设计和调试技巧等实践性较强的部分往往因课时限制只能点到为止,学生无法体会课程的乐趣,更无法进行深入研究,严重影响了教学目标的实现。 (二)对策研究 明确教学目标。摒弃传统教学方式,倡导以学生为中心,注重学生知识水平和技能的培养。教师应对计算机软件技术基础有一个全新的定位,在对教材知识点内涵与外延正确把握的基础上,精心设计和巧妙安排学生易于接受的课堂教学活动,准确驾驭计算机软件技术基础课堂教学,将“任务驱动法”、“合作学习法”等优秀教学方法组合运用,创设探究情境,激发学生的学习热情,使其对操作系统、 数据结构、 数据库技术等功能和运用产生浓厚的兴趣,不断提高学习能力。 丰富课堂教学手段。以“任务驱动法”为代表的互动教学法,是上世纪80年代后逐渐发展成熟的实践型教学方法,是国内外运用较多的、先进的教学理念。它是让学生在“做中学”,通过学生的参与和体验,在完成任务过程中主动地去分析和思考问题,加深对知识的理解和感知,共同探讨解决问题的方法,进而达到对知识、技能的理解和掌握,既增强了知识点的融会贯通,也强化了学生主动积极的学习意识。 巧设学习情境。软件技术基础课程教学目的,是让学生打破常规,启迪思想,通过探索、实践,掌握理论知识并能灵活地加以应用。“情境教学”正是基于这一先进思想的教学方式。如学习语言编译时,使用“栈”可实现函数过程的调用。当计算机输出数据打印时,打印机速度慢,为解决这个问题,教师安排学生们分组讨论,最终在操作系统中设一个打印队列,将打印任务逐个完成,避免了数据丢失或打印次序混乱。任务进行过程中,学生们热情高涨,积极思维,体会知识的奥妙,深刻认识到了这门课程的意义和作用,同时小组成员团结协作,焕发出可贵的集体智慧,在目标实现过程中体验成功带来的巨大喜悦。 构建良好师生关系。教师传道授业,是学生学习的组织者和倡导者,更应成为学生的良师益友,将抽象的、枯燥的软件技术基础,用实用化和情趣化的现代教学思想巧妙呈现,产生共鸣、碰撞智慧的火花,使学生充分感受学科魅力,从而启迪心灵,放飞思想。当学生暴露出畏难或厌烦情绪时,教师应给予最大限度的宽容和理解,并用科学的思想加以引导,鼓励他们打破常规、迎难而上,与学生共同完成知识点的跨越。 四、结论 综上所述,打造充满生机和活力的计算机软件技术基础课程教学,是新时期高校教学的需要,也是实施素质教育的关键。只有对教学现状进行深入的分析和研究,采用科学的方法正确梳理教学思路,将优秀的现代教学思想融入计算机软件技术基础课程教学,优化教学过程,才能实现教学相长,不断提高计算机软件技术基础课程教学的实效。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程的案例建设 摘要:案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征,以实际工程项目的一个子系统为背景,设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况,指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。 关键词:软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统 1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性 计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一,是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程,主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容,知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑:所学知识有什么用,怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分,却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途,融会贯通并灵活运用,是这门课应重点考虑的问题。目前,案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书,明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性,因此,将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学,具有可行性和必要性。 2、认识案例 案例教学法就是在教师的指导下,根据教学目的和要求,以案例为基本素材,把学生带人特定的教学情境中进行思考,以此加深学生对基本原理和概念的理解,进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。 案例是案例教学的基础,离开了案例,案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别,案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题,涉及的知识面广,知识间具有连贯性和系统性,涵盖的知识具有综合性的特点,知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点,从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法,起着验证和说明作用,常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹,各个例题之间相对独立,涵盖的知识单一,知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来,工科类课程的案例应具有以下基本特征。 1)真实性。 客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实,取材于工程实际或科研课题,但是又要高于真实。为了突出主题,可以对真实做一定的删减处理。 2)综合性。 案例应是综合知识的载体,既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点,又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。 3)完整性。 案例是完整过程的载体,涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。 4)启发性。 案例教学着眼于能力的培养,希望得到的不是案例的标准答案,而是解决问题的思维方法和能力。案例中,解决问题的方式是开放性的,可以留给学生想象的空间和发挥的余地。 5)实践性。 学生可以对案例进行复现、改进和完善,也可以按照自己的思考去实现,增强理论应用于实际的能力,实现从理论到实践的转化。 3、案例建设 案例教学的前提是高质量的案例,高质量的案例既要覆盖足够的知识,又要控制合适的规模。规模过小,则不能溶入足够的知识,也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大,则在短时间内难以被学生接受,不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景,在突出主题的前提下,进行了适当的详略及删减处理,形成了“实时仿真监视系统”案例。 3.1 案例背景简介 卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证,是提高卫星总体设计水平的重要手段,其网络关系连接如图1所示。在此系统中,仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联,构成实时内环,外环则通过普通网络互联,将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联,内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响,苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环,它将抽象的仿真活动形象化,并及时将信号数据以各种方式反馈给用户,以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统,能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中,人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来,要求系统具有一定的通用性,能够适应不同监视任务和不同数据类型,形成“实时仿真监视系统”案例。 3.2 实时仿真监视系统案例 实时仿真监视系统的工作原理为:转发计算机完成内存数据的提取并转发外环,外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化,随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式:监视模式和回放模式。在监视模式下,系统既要处理主界面信息,又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口,接收、解析和保存数据包,将有效数据写入共享数据结构,供给系统绘制曲线。在回放模式下,不再需要对网络进行监听,直接读取监视模式下保存的原始数据文件,然后进行相应处理即可。 为实现上述目的,使系统具有一定的通用性,我们设计了如下方案: (1)在软件工程思想指导下,进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例,让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识; (2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理,仅用单线程实现回放模式; (3)设计一个数据包发送测试程序,模拟转发计算机的功能。 为此,我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分,界面管理部分主要承担主界面信息的处理,数据处理部分则主要负责数据的处理。 3.2.1 界面管理 系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面,到运行中的监视过程的显示,再到最终的系统结束,都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性,系统采用基于配置文件的方式,通过用户提供的配置文件,动态改变系统监视任务,也就是说,系统能够改变每次运行时的任务,主界面显示的内容具有不确定性。 1)读取配置文件,获取初始化信息。 系统运行之前,需要进行初始化,这就需要系统读取配置文件,包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件,否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度,配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验,都是学生可以自由发挥和扩展的内容。 2)自动生成实时监视界面。 监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定,然而,不能将界面的生成工作完全交给用户完成,这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法,使系统将界面生成工作承担下来。另外,系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的,因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定,这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此,要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法,这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识,算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。 3)定时更新监视界面。 为了实现实时监视功能,系统需要对监视界面进行定时更新,以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求,系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。 4)处理用户交互消息。 系统需要对用户的交互消息进行处理,主要为鼠标消息,包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。 3.2.2 数据处理 系统在运行过程中,需要对数据包进行接收、解析和存储,还要为曲线绘制提供原始数据,因此需要设计一个专用的数据结构。 1)接收网络数据包。 在监控模式下,系统既要处理主界面信息,又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包,系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上,势必无法对用户的交互做出及时响应。因此,需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念,是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术,需要了解网络通信协议等相关知识。 2)解析数据包。 在接收到数据包后,需要将数据包内的数据进行解析,获得数据包内的数据,将最新的数据更新至系统对应的变量中,以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。 3)保存原始数据包。 系统要求有回放功能,因此需要将接收到的数据包写入文件,进行永久保存。数据包的保存有两种方式:解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时,需较大工作量。第二种方法简便,工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包,因此,进行数据保存时,采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载,实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。 4)读取数据文件,获取数据包。 在回放模式下,系统不再对网络进行监听,不进行数据包的接收,需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包,系统每次读取之后需要对数据包进行解析,这与接收到数据包的过程是一样的,不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作,同时,通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比,使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。 5)共享数据。 系统嵌套了曲线绘制模块,因此,数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后,马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理,读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成,因此,需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。 6)快速查找。 系统支持大数据量下的仿真监视,对数据的快速查找有较高的需求,因此,需要设计支持快速查找的哈希表数据结构,包括哈希函数的确定、冲突的解决等,这涉及数据结构的哈希表技术。 4、结语 “实时仿真监视系统”案例,涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点,是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统,容易引起学生的兴趣,也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合,又便于教师驾驭和把握。 从学生反馈的情况看,学生普遍认为,案例教学法方式新颖,实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考,提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。 为了更好地开展案例教学,我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓,选择合适的案例背景,制定合理的案例建设计划。实践证明,只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践,才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力,才能建设高质量的教学案例库。 计算机软件基础论文:基于 Flex的《计算机软件基础》电子教案系统的应用研究 摘要:针对当前《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题,在调研了各种多媒体支持比较好的开发技术的基础上,结合多年的教学实践,提出了基于Flex 和 AIR 技术平台的《计算机软件基础》电子教案系统开发的技术解决方案。该系统提高了课程教案的可复用性和可维护性,实现单机运行功能和网络化功能,顺应了电子教案的网络化发展趋势,克服了传统 PPT 在课程电子教案制作方面的不足。 关键词:计算机软件基础 电子教案 RIA Flex 电子教案,是将传统教案中的内容转换成计算机能处理的数字信息格式后存储于记录介质(如磁盘、磁带、光盘等) 中的一种形态。同其他的电子出版物一样,在观看阅读时必须事先输人计算机主机中,由显示器输出。目前课堂上比较流行的电子教案一般有两种类型:PPT 教案和 WORD 教案,调研中发现在《计算机软件基础》课程教学当中 PPT 教案使用的比例非常高。与传统教案相比,电子教案不仅仅是形式上的变化,而是对传统教学手段、教学方法和教学模式的深层次变革。在教学过程中有效运用电子教案是新课程改革的必然要求、是教育现代化的必然要求、也是未来社会发展的必然要求。 《计算机软件基础》作为工科专业的必修专业基础课程之一,主要介绍了程序设计语言、数据结构和软件工程基础知识,强调基本算法的理解和运用。传统教学无法演示程序设计实践和算法演示,充分利用多媒体、网络技术发展带来的契机,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式是课程发展的趋势。 一、现有《计算机软件基础》电子教案开发中存在的问题 软件复用是一种由预先构造好的、为软件复用是一种由预先构造好的、为复用目的而设计的软件构件来建立或者组装软件系统的过程。目前用 PPT 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案的大部分内容是直接打包在一起的,用户根本看不到动态演示过程,也没法对内容进行修改,所以根本就谈不上软件的复用,网络共享也困难。目前少数一些用Authorware,Director,Flash 和 Html 等软件开发的《计算机软件基础》电子教案,由于在打包或时把教学内容和程序放在一起,一般没有计算机培训的用户根本就没有办法对其进行修改。由于现在网络的快速发展,基于 PPT 等开发工具开发出来的电子教案都不支持网络浏览,这样不利于课程电子教案内容的及时更新。同时,PPT 要做出很强的交互性需要熟悉它的脚本开发,而 PPT 的交互设计能力不强,限制了教案的二次开发能力,使得教师的教学活动设计和组织受到现有电子教案的约束,很难达到理想的教学效果。 二、系统整体设计结构 电子教案系统总体上被分为两大部分,一个是电子教案的编辑器部分,另一个是电子教案的内容前台展示部分(播放器功能)。编辑器部分的界面设计要力求简洁明了,逻辑结构清晰。播放器部分是教师上课时用来展示教学内容的程序,它包括导航部分、内容展示部分、以及电子白板。系统的功能需求主要集中在图文混排、多媒体支持、用户交互、编辑和修改、文字批注和电子排版等功能。 系统总体上采用由电子教案编辑器和播放器两部分组成,电子教案编辑器在完成电子教案内容的制作后导出素材内容,打开播放器播放电子教案。 编辑器主要是为电子教案的制作人员提供添加和修改课程电子教案内容的功能。编辑器部分包括电子教案文件处理部分,电子教案逻辑的设计,具体的每个页面内容的添加和页面相关属性的设置。其中文件处理部分对电子教案进行新建、打开、保存;逻辑结构对电子教案内容之间的逻辑结构进行安排,使其符合电子教案整体的结构或教师教学的具体要求;页面内容的添加负责在页面中添加具体的教学内容素材,如图片、文本、音频、视频等;页面相关属性的设置对页面背景颜色和背景图片的添加和修改,对页面切换效果的设置。另外还有具体的媒体素材的风格设计,同时还提供备课时添加批注的功能。播放器通主要负责对编辑器生成的电子教案素材文件的展示,供教师上课使用。播放器的交互设计和 PPT 类似,保持了 PPT 的一些版面设计风格和快捷键操作等。另外播放器提供弹出式导航栏,方便教师上课时的导航操作,每种素材对象都有自己特定的交互方式。编辑器打包把播放器和电子教案素材内容放在一起,播放器在打开时会调用同级同名文件夹里的 XML 文件和素材文件。 三、主要模块实现 1、电子教案文件操作模块 该模块在设计时把电子教案文件作为一个整体内容来进行新建、打开和保存。新建电子教案时对原有已打开电子教案的处理,如果用户对已打开电子教案做了修改,但是未保存,会提示用户先保存,然后再新建电子教案文件。 作为该系统的重要模块之一,内容结构编辑模块的设计要方便用户对电子教案文件的逻辑结构进行编辑和修改。本系统采用树的数据结构来标示电子教案的内容结构,不仅结构清晰,而且操作方便,符合一般用户的习惯。 该树形结构的节点可以拖动以调整节点的位置,在节点上单击右键会弹出右键菜单,包括对节点的添加、复制、粘贴、删除和修改等操作。 四、总结 《计算机软件基础》电子教案设计和开发的过程中,不仅使电子教案结合了桌面应用良好的用户体验与网络课件轻松部署,带给用户更好的交互体验。该系统实现了电子教案对网络的支持,提高了教案的可重用性和可扩展性。本系统结构在细节上还有部分可以改进和提高的地方。比如系统定义的各种资源素材 XML 表示文档没有遵循 Scorm 技术标准,给以后电子教案素材内容网络复用带来不便。 计算机软件基础论文:计算机软件开发基础知识浅析 一个软件从开始计划到废弃为止,称为软件的生存周期。它包括计划、开发和运行三个周期,每一时期又可细分为若干个更小的阶段。计划时期为问题定义和可行性研究;开发时期为需求分析、概要设计、详细设计和编码;运行时期为测试和维护。我们在开发软件项目时,要做到系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等基本的六大步骤。软件开发首先从制定计划开始,这是必不可少的一步,在制定计划时,要准确地弄清软件项目最终要解决的问题,并考虑相应的对策,宁愿花一些时间充分作好计划,也不要在计划不周的情况下仓促着手。 一、系统计划:它包括系统定义及分析、可行性研究和实施计划报告的编写。1、系统定义是制定软件计划的第一步,它应决定所开发软件的总目标,其任务包括首先是确定所开发软件的总体要求和适用范围,描述所开发软件与外界接口的关系;其次是确定所需硬件和软件的支持,对开发的进度和成本作初步估计;第三是分析系统的可行性是否确定所开发软件与原软件的兼容性或其它关系;最后是确定所开发软件的性能与其内部复杂性之间的折中关系。2、可行性研究它包括技术可行性、经济可行性及社会可行性方面。技术可行性是研究应弄清现有技术条件能否顺利完成开发工作,对参加开发工作的人员应有哪些技术方面的要求。硬件配置能否满足开发的需要,估计的进度是否恰当以及对用户的技术方面的要求是否合理等等;经济可行性研究的目的是希望以最小的开发成本取得最佳的经济效益的软件产品;社会可行性研究则是指所开发的软件项目是否涉及到版权纠纷等法律问题,这样的软件产品投入运行后,对生产、管理或经营体制带来有什么社会影响。3、实施计划报告的编写是开发进度、人员投入计划、人员的组织及其资源的利用作个计划报告提纲。 二、系统需求分析:需求分析的任务在于完全地弄清用户对软件系统的确切需求,它具有三大特点:准确性和一致性;清晰性和没有二义性;直观、易读和易于修改。比如,你首先要知道做这个项目是为了解决什么问题;测试案例中应该输入什么数据等等,为了清楚地知道这些需求,你经常要和客户、项目经理交流等。需求分析的步骤:1、通过对现实环境的调查研究,获得当前系统的具体模型;2、去掉具体模型中的非本质因素,抽象于当前系统的逻辑模型;3、分析当前系统与目标的差别,建立目标系统的逻辑模型;4、对目标系统进行完善和补充,并写出完整的需求说明;5、对需求说明进行复审,直到确认文档齐全,并且符合用户的全部需求为止。 三、系统设计:主要分成两步即概要设计(总体设计或结构设计)和详细设计。概要设计阶段应着重解决实现需求的程序模块设计问题,如何把被开发软件系统划分成若干模块,并决定模块的接口,模块间的相互关系以及模块之间传递的信息。详细设计则是要决定每个模块内部的具体算法。经概要设计和详细设计完成后,需要进行必要的阶段评审,其目的在于使设计发生问题能够及时发现并得到及时的解决。实际上软件设计的主要任务是就是将软件分解成模块,该模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。 四、系统编码:系统编码即编程序是软件开发的最终目标,是产生能在计算机执行的程序,其目的是使用选定的程序设计语言,把模块的过程性描述翻译为用该语言书定的源程序。实质上,软件=程序+文档。编码的目的是产生程序,其余阶段是产生文档。软件编码是指把软件设计转换成计算机可接受的程序,写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。能充分了解软件开发语言、工具特性和编程风格,有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。 五、系统测试:包括测试的方法与技术和测试步骤。测试在软件生命期中占重要地位,不仅是因为测试阶段占的时间、花费的人力和成本占软件开发的比重很大,而且它直接影响着软件的质量。程序中许多细微的地方要求绝对正确无误,不能半点马虎。软件开发工作在测试以前已经历了制定计划、需求分析、设计和编码等许多阶段,每一个人的思维不可能绝对周密,而不可能不出现差错,更不用说,在大中型软件开发项目中,系统内各部分之间、各种数据之间、各种人员之间存在着复杂的关系,因而目前可采用的开发方法都不能完全避免发生差错。1、测试的方法与技术主要是机器测试与人工测试和白盒测试与黑盒测试。机器测试是在设定的测试数据上执行被测程序的过程,又称为动态测试。人工测试并不是可有可无的,为了节约计算机机时采取的权宜措施。它是机器测试的准备,也是程序测试中不可缺少的环节。而白盒法和黑盒法主要依据是软件的功能或软件行为描述,发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部、外部借口、资源管理、集成化以及系统错误。2、测试步骤。分单元测试(模块测试)、综合测试、确认测试和系统测试四部分组成。它是整个计算机系统(包括软件与硬件)的测试,可与系统的安装和验收结合进行。测试的目的是让你知道,什么时候算是完成了,这样可以及时知道你是否真的完成。 测试是软件开发时期最繁重的任务,也是保证软件可靠性最主要的手段,测试的目的是发现程序的错误,而不是证明程序没有错误,软件的测试通常分散在3个阶段进行。编码阶段完成单元测试,包括静态分析与动态测试。 六、软件维护:当软件产品交付使用后,就进入生存周期的最后一个时期——运行时期。必须搞好软件的维护,才能使它正常工作,还使它扩充功能、提高性能,为用户带来显著的效益。一般软件维护工作包括三个方面的内容:改正性维护、适应性维护和完善性维护。在软件生存期中,维护工作是不可避免的,按照不同的目标,维护活动可以分为四类:1、以加强软件功能为目标的完善性维护;2、纠正软件遗留错误的纠错性维护;3、为了适应运行环境变化而进行的适应性维护;4、以及为改进软件的可维护性,减少将来的维护工作量而进行的预防性维护。软件的可维护性,主要决定开发时期的活动,用软件工程的方法来开发软件,编制齐全的文档,严格进行软件测试和阶段复审,是改善软件可维护性、降低维护费用的关键。要加强对维护的管理,尤其是配置管理。有效地对软件配置进行跟踪和控制,避免造成文档的混乱。为确保维护中修改的正确性,消除因修改不当给拥护带来的不良影响,要求对修改工作持谨慎态度。 软件工程环境是在开发软件工程时,开发者要求环境支持他们按照软件工程的方法,全面完成生存周期中的各项任务环境。它要求有适用的语言、良好的工具、有力的编辑和调试手段,以及尽可能丰富的实用程序。良好的环境可以提高开发效率和软件质量的重要条件。软件项目的特点是软件产品和其它任何产业不同,它是无形的,既没有重量,也没有体积。对于这样看不见、摸不着、完全没有物理性质的产品,如何组织生产和研制,却有许多与众不同之处。 计算机软件基础论文:计算机软件技术基础课程教学团队的建设探索与实践 摘 要:该文是将我们对于计算机软件技术基础课程教学团队的多年建设经验进行了探索与实践,为相关基础课程教学团队的建设提供一些宝贵的经验,使国家“质量工程”建设工作落到实处。 关键词:计算机软件技术;基础课程;教学团队 我校计算机软件技术基础课程教学团队经过多年的建设和发展,形成了鲜明的特色,为信息类专业学生的培养做出了一定的贡献。 一、团队设置特色 计算机软件技术基础课程教学团队是在多年的教学改革与实践中自然形成的老中青相结合的教学团队。本团队是在不断适应国家建设需要的过程中形成、发展和壮大的。当今我国经济飞速发展,在信息化建设中对高素质人才的培养提出了新要求,本团队根据这些要求大力开展计算机科学与技术人才培养模式与课程体系的研究、建设与实践,团队自身水平稳步提高。组成了以教授、博士为核心的教学小组,并结合学科发展方向,建立多渠道师资培养机制。 二、切实可行的创新性改革措施 本团队按照课程内涵,适应国家现代化建设对人才的需求,通过长期的教学实践探索、总结、形成了以下创新性改革措施。 (一)树立先进教学理念,优化课程内容 团队以“厚基础、宽口径,知识、能力、素质协调发展”的教育教学理念,针对社会发展需求,结合各专业特点,分别制定教学计划,将课程划分为“基础类”、“专业类”和“应用类”三个层次的课程类型。 (二)采用灵活教学方法和手段,提高教学质量 本团队在长期的教学研究过程中,归纳、总结和形成了若干种实用的教学方法。将省级重点学科、精品课程建设的经验应用到本课程教学改革中,充分发挥教授、博士的作用:教授、博士全部承担课程的主讲工作,定期研讨本课程的新技术及发展动向;由团队带头人主持培养方案、教学计划、教学大纲制订等教学活动;将科研课题引入课程设计和创新实验等实践活动中。紧跟学科发展的步伐,面向市场需求、结合各类专业特点,制订了一套全新的课程大纲和人才培养方案,加大基础实验的课时数,着力培养实际动手能力。 (三)强化课程设计,提升学生综合素质 从课程设计的选题、指导教师的配备、设计过程,我们从制度上实现了全方位的考核和监控。近年来,课程设计的选题中有15%来自团队成员的基金项目和科研课题,35%来自企事业单位横向课题,有30%的选题跟踪学科领域的新技术。 三、实验教学或实践性教学 (一)依托优势资源,强化实验教学 依托我校的计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等11个实验室和研究所,建立了面向本科生的课程实践体系。实践教学中突出知识的综合运用能力培养,设立了综合性课程设计体系,并对某些专项内容单独设课,突出了计算机软件分析设计能力、创新能力和团队协作能力的培养。 (二)结合学生兴趣,建立个性化的培养方案 利用国家级实验教学示范中心的先进软硬件平台,开设设计性、创新性的综合实验,并作为实践活动的必修环节。这些活动不仅向学生提供了接触、学习先进软件工具的机会,而且也通过教师的言传身教,掌握科研的基本实验技能,为后续实践活动奠定基础;通过本科生参与团队成员承担的科研项目,使学生一开始就处在一个较高的起点,能够涉猎学科前沿。 (三)完善实验教学管理制度,保证实验教学质量 团队切实加强教师队伍和管理制度的建设,确保高质量地实施课程计划。借鉴ISO9001认证体系中的过程化管理、按要素评估的思想,建立完善的教学质量保障体系。 四、资源建设 课程建设依托计算机科学与技术国家级实验教学示范中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室、铁道部通信与自动化重点实验室、甘肃省网络测试技术研究中心、甘肃省网络监测中心等实验室,先后通过教育部、甘肃省教育厅和学校共同投入,补充和更新了一大批实验设备,使实验条件得到较大的改观,能满足教学科研的需要。同时,团队通过校企联合,建立了一批计算机设备比较先进、技术力量雄厚、指导能力强、稳定的校外学生实践基地。各实习基地的实践活动按照教学大纲和任务书进行,保证了实践教学效果。 五、网络教学建设 建立本课程网上课堂及在线立体化智能教学系统。网上课堂设计的目的是能够给不同层次、不同需要的学生提供帮助,提高教学质量。根据网络立体化教学环境的要求,系统主要包括用户管理、公告系统、网上教学、动画演示、在线测试、网上答疑、课程实验、课程设计及论坛多个模块构成,系统的设计思想确定为:以知识点为中心组织教学子系统;利用动画技术设计演示子系统;建立交互式的考核子系统;建立答疑教室,为教学交流提供桥梁。 六、结束语 我校的计算机软件技术基础课程教学团队是一支实力雄厚,极具影响力的教学科研队伍。该团队很好地把握了当前“计算机”教育的特点,坚持理论与实践并重,一方面,注重对国际上新理论、新方法以及实践中的热点问题进行跟踪和研究。另一方面,注重运用现代信息技术,精心制作了多媒体课件,采用多媒体手段进行教学,同时利用现代信息技术,实现了网络化教学,方便了师生之间的教学互动,有助于促成教学质量的提高。该团队的很多研究成果已经达到国内领先水平,并被评为国家级教学团队。 计算机软件基础论文:以计算机软件工程为基础的现代化技术研究 摘 要 为了推进我国现代化产业的健康发展,各界对于计算机软件工程技术的发展非常关注。目前,电子计算机的覆盖面非常广泛,这对于计算机软件工程的发展提供了动力。为此,本文首先分析了计算机软件工程的具体情况,其次,提出了促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法,最后,就计算机软件工程未来的发展趋势作以分析。 【关键词】计算机 软件工程 现代化技术 研究 现如今,已经步入信息化时代。在此背景下,现代信息技术以其特有的优势为各个行业提供便利。其中,计算机软件工程也属于应用现代化信息技术中的重要一员,为了更接近理想发展目标,有必要提升其现代化水平。因此,了解计算机软件工程现代化技术发展现状,并提出合理性的改进意见,是非常必要的。只有这样,才能让计算机技术得到更充分的应用。 1 计算机软件工程及其发展现状 计算机软件工程,具体是指参与软件工程活动的软件工程师和管理员进行开发、维护、管理软件产品的过程。在这期间,他们需要在软件工程的方法指导下,利用计算机及其软件工具完成上述工作。自计算机软件工程技术传入我国以来,其也得到了一定的发展。分析其发展现状,不难发现,计算机软件工程技术与其他先进技术相比,存在明显的共通性。因此,计算机软件工程技术得到了众多应用领域的认可。为了促使计算机软件工程技术更好的发展,分析其存在的不足之处,有利于实践过程中调整或者改正。具体而言,在软件工程化开发过程中,会产生较多问题,例如,最突出的问题就是工程软件设计需求与实际业务需求存在出入。除此以外,关于软件工程的管理也不是一件容易的事情,其涉及的环节较多,内容较为繁杂,给软件工程的管理造成诸多不便。就其根本,限制我国计算机软件工程的发展因素主要有两个方面: (1)缺少自身的自主研发手段; (2)缺少一套计算机软件工程管理体系。 2 促进以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的可行性方法 2.1 加强自主产权的保护 计算机软件工程借助现代化技术实现发展,因此,在计算机软件的自主创新技术上,相关企业应注重保护自主产权。在此过程中,要通过优化投资结构,创建出属于自主研发的创新技术,进而推出相应的技术与产品。除此以外,为了缩小我国计算机软件工程现代化技术与国外的差距,有必要密切关注国外的发展状况。同时,保护知识产权是一项重要工作,企业或者相关人员应增强自身的知识产权保护意识,明确科学、合理的知识产权保护举措,以促进我国现代化技术向更好的方向发展。为实现该目标,应做好以下几点, (1)针对知识产权方面的知识,应大力宣传。 (2)针对相关知识产权方面的法律法规,应积极完善。 (3)将违背知识产权保护条例的行为给予相应的处罚。 从上述几点入手,调动计算机设计人员的工作积极性。 2.2 重视创新技术和产品 我国计算机软件工程上的技术自应用以来,取得了不错的发展。但停滞不前的技术水平,很难让我国计算机软件工程技术实现更好的发展。为了扭转这种局面,我国相关部门与科研人员在技术方面应实现创新。国外的先进技术固然能够被引进或者借鉴,但是这不是长久之计。在计算机软件工程技术中融入自身更多的自主性,才是创造优质产品的根本。通过技术创新,促进行业整体平稳发展,是我国的计算机软件工程走向可持续发展的道路唯一途径。现阶段,我国相关部门与科研人员应该通过引进新型、专业型的技术人才,提出新颖的技术理念等方法实现计算机软件工程技术的创新。这样计算机软件工程的建设才能打好基础,进而推动其的整体进程。 2.3 政府增加扶持力度 信息化项目建设的发展,对于一个国家来说是非常重要的。作为信息化项目建设中的重要组成部分,现代化计算机软件工程技术相关项目应该受到政府的重视,得到更多的扶持。为此,政府部门,应该做好以下几项工作: (1)通过增加投资和融资渠道让项目建设获取更多的投资。 (2)由政府负责牵头成立相关的计算机软件工程基金,为计算机软件信息产业的发展贡献出重要的力量。 (3)政府还应该通过引导和开发,促成相应的技术改造项目顺利完成。 3 以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向 从计算机软件工程的技术应用现状来看,以计算机软件工程为基础的现代化技术发展前景非常好。在未来,以计算机软件工程为基础的现代化技术更倾向于向智能化方向发展。只有实现智能化,才能提升计算机在办公效率方面的能力。不仅如此,在软件工程技术开发中,也可以增强自动化的作用。因此,加大软件开发技术的智能化推进力度刻不容缓。另外,分析以计算机软件工程为基础的现代化技术发展方向,可以明显看出,其更加趋向开放性的发展趋势。计算机的应用领域越来越多,全面推动技术的开发是必然的选择,如此一来,增强开放化程度也成为了唯一方法。网络化程度增强也是以计算机软件工程为基础的现代化技术发展的一个主流。在计算机软件工程开发的过程中,涉及的信息数据越来越多,需要存贮的内容也随之扩大,因此,在未来,计算机软件工程需要更加趋向网络化。否则,将难以快速的进行信息处理。同时,与全球信息的交汇也需要增强其网络化。 4 结束语 综上所述,为推动现代化社会发展,关注并重视现代信息技术非常必要。在现如今的信息化社会的背景下,促进信息化技术的发展不能仅仅借鉴或者引入国外的先进技术。我国应该本着积极创新产品的目的,提升自主研究技术水平,为提升服务质量与水平做出努力。我国计算机软件工程的现代化发展,需要当代科研人员和相关人员贡献力量。从政府加大扶持力度到科研人员重视创新技术和产品,都是推动计算机软件的开发与进步的方法。此外,企业自身也要尽可能创造积极的环境为计算机软件工程的优化升级奠定基础。 计算机软件基础论文:认知案例教学法在“计算机软件技术基础”课程中的探讨与应用 摘要:针对目前“计算机软件技术基础”课程教学中存在的共性问题,结合专业特色,着重探讨了将基于Zadeh认知原理的认知教学法与案例教学法相结合形成的认知案例教学法及其在该课程中的应用。通过三年的教学实践,收到了良好的效果。 关键词:软件技术基础;教学法;认知;案例 一、引言 “计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一,有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法,并且具有一定的软件系统设计能力,更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前,很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效,但该课程的综合性较强,在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题,结合作者的教学实践,从教学方法的角度出发,对该课程的教学改革进行探讨。 二、课堂教学存在的共性问题 “计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]:(1)学生对该课程的学习目的不明确,认识不到课程内容的重要性;缺乏学习动力、主动性和自觉性;(2)学生的程序设计、调试能力薄弱,缺乏解决实际问题的经验,对课程内容的实用性体会不深;(3)教学学时较少,一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上,而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止,无法进行深入讲解和布置练习。 对于第一个问题,普遍采用的对策是引导学生重视课程;后面的两个问题,目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上,不同的授课者在具体实施的时候,会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务,面对目前该课程教学中的共性问题,进行了深入的思考、分析和研究,除了对学生进行科学研究层面的适当引导外,尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。 目前,一门课程大多采用一种教学方法,主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革,认知教学从讲授内容的本质出发,研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计(C或C++)为基础,内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等,各内容之间既互相联系又比较独立,每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程,仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求,同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发,深化知识的组织、粒化与因果关系,将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来,利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来(以下称认知案例教学法)并应用到该课程的教学实践中,借此加强学生的程序设计、调试能力,缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。 三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用 基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识,将教学知识组织、粒化、因果化,使学生抓住知识的本质,全面地掌握知识。其中,组织是对知识宏观的掌控,粒化是对知识微观的演化,因果则是知识之间的关联。因此,认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容,是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法,以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点,目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析,通过学生独立思考或集体协作,进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5,9,10]。对于认知案例教学法,首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵,认真分析课程的特点和内容,提取宏观知识点(教学内容)并把它们合理地组织在一起;然后对每个宏观知识点进行细化,得到微观知识点;接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联,从而得到一个课程的认知系统;最后在这个认知系统的基础上,对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。 根据“计算机软件技术基础”课程的内容,把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点,并用系统工程作为基点把它们关联起来;依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化,并建立微观知识点的彼此关联,这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统,如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化,每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统,在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学,需要对学生进行科学研究层面的引导,较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性,使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作,同时自主地学习和发现问题。对于教师,需要在图1的认知系统框架下,根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容,做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求,把这些内容文档化提供给学生,要求学生提前预习,找出具体问题,同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试,布置相应的练习,要求学生提前熟悉程序,并准备调试结果。课堂教学中,引导学生就一个问题进行讨论,根据学生的发言进行相应的点评和讲解;并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论;最后进行小结和归纳。 认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力,教学中布置的练习都有相应的应用背景,学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点,学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间,这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践,发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高,学习效果良好。 四、结束语 本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中,对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系,进一步激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点,同时培养了学生的自学能力和创造能力,提高了教学质量。 计算机软件基础论文:计算机软件开发的基础架构原理研究 [摘 要]计算机软件开发行业的发展得益于当前信息技术的快速发展和信息受众不断增加,当然计算机软件开发也需要遵循特定的规律,依照其基础架构原理来进行操作,才能够保证计算机软件开发朝着有效性的方向发展。且计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。文章由此入手,积极探究计算机软件开发的概况,进而分析计算机软件开发的基础架构原理。 [关键词]计算机软件开发;基础架构原理;研究 1 引言 计算机软件设计的过程,就是在逻辑关系的引导下,实现软件内容的重新确定,进而形成对应的基础架构,这是软件运行的前提和基础,甚至会影响到后期软件系统的维护和管理工作。由此积极探讨计算机软件开发的基础架构原理,是很有必要的。 2 计算机软件开发的概况 2.1 计算机软件开发的概况 计算机性能的不断提升,使得人机交互效益得到不断展现,越来越多的行业开始尝试以计算机软件开发的方式,实现自身运营模式的信息化转变,由此以对应需求为基础的软件开发行业得到了快速的发展。计算机软件开发具备以下的特点:持续性特点,就是软件开发是一个循环往复的完善过程,在计算机逻辑基础上,计算机软件的缺陷是一直存在的,只有不断的采取措施去修正,才能够更好的发挥计算机软件的性能;针对性比较强,往往都是针对于某一行业或者领域而开展的计算机软件开发工作,其开发工作的目的性更强,对于效益的追求也是更加强烈的。 2.2 计算机软件开发基础架构的重要性分析 当前计算机软件开发过程中,使用量比较多的基础架构,就是三层结构体系,其分别可以归结为:其一,表示层;其二,逻辑层;其三,数据层。在上述三个层次的基础上,可以使得软件的人机交互界面展现出良好的性能,使得逻辑关系和计算机语言之间得以分离,这样在后期维护和修改的时候,单独的对人机交互模式进行调整,就可以使得软件开发的节奏变得更加快捷。由此可见选择合理的计算机软件开发基础架构,对于软件性能的最大化发挥,对于软件后期的维护和管理工作质量提升而言,都是有很大帮助的。 3 计算机软件开发的基础架构原理分析 3.1 从计算机软件开发基础架构需求的角度来看 无论是开发设计怎样的软件,都需要在明确开发目的的基础上进行,也就是需要对于软件的需求进行全面分析。不同的企业,归属的领域不同,所需要展现的功能也是很有差异性的,此时企业都会提出对应的软件开发需求。在此过程中,计算机软件开发者与信息企业之间会展开大量的协商工作,对于软件的功能进行分析,结合企业业务运行特点,实现计算机软件开发方案的敲定。为了做好需求分析方面的工作,需要特别注意以下几个方面的工作:建立完善的软件企业与需求企业之间的沟通机制,保证在软件需求分析的过程中,能够充分的了解企业组织的业务特点和规律,保证软件开发需求能够更加明确。 3.2 从计算机软件开发基础架构编写的角度来看 计算机软件开发基础架构需求分析结果得出之后,就需要进行实际的软件编写工作,从当前的实际情况来看,多数使用的是C语言,这种语言的特点为:语言结构结构比较好,编写操作比较快捷,是当前程序员使用频率比较多的语言模式。在实际的软件编写的过程中,会依照对应的功能划分,实现不同模块的敲定,保证不同模块都能够发挥自己的功能,此时需要建立对应的函数模式,使用这样的主函数对于各个模块进行调节和改善,这样可以保证结构能够更好的维护。当前一个计算机软件的开发工作,都是有多个程序员来共同完成的,这样可以尽可能的保证软件编写工作的高效性。 3.3 从计算机软件开发基础架构测试的角度来看 在计算机软件开发基础架构编写工作完成之后,就需要对于软件的不同功能实现测试,实现对于软件测试阶段的管理和控制,是保证软件性能发挥的关键所在,这也是将对应计算机软件投入使用之前必然要进行的工作。在此过程中,需要关注以下几个方面的内容:其一,输入特定的参数,对于软件的运行情况进行记录,验差运行情况与理论情况之间差异性;其二,使用白盒子和黑盒子的方式去进行测试,同样对于软件测试的效果进行记录,由此实现实际计算机软件开发工作的顺利开展;其三,除了测试工作之外,还应该做好计算机软件开发基础架构的维护和管理工作,定期对于软件的性能发挥进行检查,并且推出全新的版本,进而实现软件自身的修复,这样可以使得其自身的性能得到全面提升。 4 计算机软件开发基础架构选择的基本原则 计算机软件开发基础架构的选择,关系到计算机软件效能的发挥,牵涉到各行各业信息化的快速发展和进步。在选择计算机软件开发基础架构的时候,需要关注以下几个方面的内容:其一,树立软件设计目标意识,在需求分析的基础上,对于不同的基础框架进行选择;其二,使用先进的逻辑语言和编程技术,对于计算机软件架构进行合理的编写和操作,由此才能够保证基础架构开发工作的高效性;其三,依照软件目标功能和结构选择之间的关系分析,选择合适的结构,进而使得软件开发行为朝着有目的性的方向发展和进步;其四,注重计算机软件开发团队的塑造,处理好不同模板开发之间的关系,保证计算机软件基础结构选择得更加科学和合理。 5 结语 综上所述,计算机软件开发过程并不简单,其中不仅仅涉及到专业领域的知识,还关注到计算机软件基础结构的原理,处理好这两者之间的关系,才能够保证计算机软件开发的基础架构工作朝着更加高效的方向发展和进步。从当前计算机软件开发基础架构原理的运用实践来看,其基础架构选择还存在很多不合理的情况,此时就需要采取对应的措施来改善和调整,相信随着在此方面实践经验的积累,计算机软件开发的基础架构将会展现出更加大的效能。 计算机软件基础论文:基于计算机技术发展基础上的计算机软件安全检测技术 摘要:计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。 关键词:计算机软件;安全检测技术 在社会经济飞速发展的今天,计算机作为意义上的生产或者生活用品已经融入人类社会的各个领域,并且随着科技的日新月异,电子计算机科学技术也随之日臻完善和成熟。是计算机软件在支撑着计算机的正常运转,人们依赖计算机进行生产和生活要借助不同的计算机软件来进行,因而,计算机软件的安全性也就提到了计算机维护的首要日程。否则,其安全性就极有可能对计算机的使用带来极大的安全隐患,同时也会给互联网安全造成极大威胁。鉴于此,计算机软件开发人员,在进行计算机软件开发过程中,非常有必要对不同类型的计算机软件进行安全性检测,以便于软件开发人员事先发现安全隐患,从而采取适当的改进措施,确保不同计算机软件在使用过程中顺利运转。显而易见,计算机软件安全检测技术已经成为了计算机软件开发过程中不可或缺的一项核心内容。 1计算机软件安全检测的基本内容 当今社会,计算机的使用在不同领域越来越广泛,而且越来越具有依赖性,因而,计算机软件使用过程中的安全性则越来越成为计算机用户的终极要求,主要表现在以下几方面::第一,软件之间的冲突导致计算机运行的不通畅。安装某一款计算机软件后,用户发现这对计算机本身并没有产生多么明显的影响,甚至会因为该软件和其他软件冲突因而导致计算机运行速度明显变慢等;第二,计算机软件安全性得不到保证。计算机用户在使用软件的过程中许多个人信息会被留下,用户的私密信息随之就不可避免地被泄露,自然,用户的个人隐私就会得不到有效的、必要的保护。因此,在不同计算机软件开发过程中,软件开发人员要利用成熟的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其进行安全修复,从而达到提高安全性,降低风险的目的。 计算机软件安全检测是指在软件开发过程中,计算机软件开发人员采用安全检测技术,采取科学的手段,对计算机软件的漏洞和缺陷进行系统性地检测。安全漏洞检测是指计算机软件开发人员对计算机软件的安全缺陷及在使用过程中产生的安全隐患进行有针对性的检测、修复,软件升级或版本修复是这一过程的主要运用手段。不过,这类检测只是停留在技术的层面问题;而真正的技术检测,则是计算机使用过程中系统运转过程中的安全管理、授权、访问控制和机密性等核心内容。 2计算机软件安全检测的基本要求 计算机软件检测是一项复杂、严谨技术含量较高的工程,不仅对检测的软件有着科学严格的要求,同事对检测方法、技术手段、操作人员素质等都有着严格的要求。 首先,由于计算机软件程序具有复杂性的特点,要使用科学有效的安全检测方法对计算机软件安全进行实质性检测。软件中很多潜藏的安全问题,采用简单的检测方法是不能被排除的,所以开发人员一定要事先对软件的相关特性以及检测软件的使用条件进行全面了解后,再根据实际情况选择适当的检测方法,制定出科学合理的检测方案,对计算机软件安全进行实质性检测,不仅如此,开发人员还要在细节方面也要依据相关程序进行细化和深化。 其次,因为软件漏洞具有存在于软件开发程序的各个环节的特点,需要多类人员共同参与对计算机软件的检测,才可能确保尽可能多地排除软件中潜在的安全威胁。多元化的人员参与有利于实现检测方法的多极性、多样性,这有利于及时、准确地排除安全隐患。不过,在软件安全检测过程中,必须需要具有专业软件安全检测技术的人员参与,同时还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更多的安全风险,满足软件使用的安全要求。 最后,对计算机软件进行安全检测必须要按计划选择合适的方法进行安全检测。选择大体说来,需要通过以下做法具体执行:首先,要对计算机软件检测的各种方案和案例进行必要地分析研究,并且最后要进行汇总,在此基础上再进行分析、归纳、总结,寻找出普遍通用的检测规律。之后,再根据检测的具体要求,对比、筛选合适的方法予以检测。但是,再进行检测之前,为了确保检测程序的顺利推行,事先必须制定出切实可行的检测方案,并将检测过程的方案制定的形象化、具体化,以确保检测过程准确无误地予以开展。以上工作做好、做细后,还要对上述拟定的检测方案采用电脑模拟建立数据模型。特别需要指出的是,在这个过程中,一定要把语言支持作为实现模型形式化表现过程中的动态帮助。以上环节结束之后,作为对软件进行运行和结构的安全测试,再开始检测模拟系统。 3 计算机软件安全检测的具体技术 3. 1 语法安全检测技术 语法安全监测技术主要是对计算机软件中的语法进行实质性、技术性检测。最初输入条件的不同会使最终检测结果产生差异。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地做出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3. 2 动态安全检测技术 这项技术是对计算机软件运行环境变量进行的必要检测,漏洞等风险因素是它主要进行的检测目标。这种安全动态检测技术的使用,计算机软件源码不需要在运作过程中进行修改,因而计算机用户的隐私安全得到了很大程度地保证。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。今天,由于计算机在商务应用中也发挥着越来越大的作用,这种软件的检测技术更加适用于商务性,随着普及率的越来越高,对保证商业机密的安全,必将发挥着越来越大的作用。 3. 3 静态安全检测技术 近年来,计算机程序开发人员根据程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术这一特征,事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,对计算机进行安全静态检测,这就是所谓的静态安全检测技术。这种检测技术的检测程序是:开发人员先利用这种安全检测技术对需要检测的计算机进行检测之后,再将选定的测试模型和待检测的程序数据进行全面比对,如果待测的计算机软件安全性能良好,其对比数据就会高度一致。近年来,由于这项技术日臻成熟,并且简洁易行,越来越多的软件技术开发人员倾向于此项研究之中,从而推动了这项技术得到更为充分的发展,并且越来越大地在计算机软件安全领域中发挥了重要的作用。 3. 4 混合安全检测技术 近年来,随着计算机检测软件越来越多样化,检测技术要求的不断提升,对计算机软件越来越趋向于多项或者混合检测,以确保效果的精准化、全面化。鉴于此,实践中,我们往往倾向于多种检测软件并行的检测方法,也即这里我们所说的混合安全检测技术。这种混合安全检测技术双管齐下,动态安全检测与静态安全检测并驾齐驱,采用了动态安全检测与静态安全检测两种检测技术的优势,扬长避短,强强联合,确保计算机软件检测过程精准、全面、不留死角,极大地扩大了检测范围。 3. 5 基于web技术的安全检测技术 计算机技术检测采用web技术是近年来计算机检测技术领域的一项尝试和技术突破。Web技术是近年来伴随着计算机互联网技术出现的网络资源开发技术。随着web技术的不断革新,这项技术也逐渐渗透到计算机软件安全检测领域中,并且和其他检测手段比起来越来显示出它独特的优越性能――与同是作为计算机软件安全检查的传统的检测技术,Web安全检测技术更具有灵活性、高效性和先进性的特点,在检测性能等各方面都表现出优异的成绩。大体说来,基于Web技术的安全检测技术不仅能够及时检测出风险和漏洞,而且能够及时对这些安全风险和漏洞进行有效修复,为计算机系统安全、可靠、高效地运行提供了有力的保障。鉴于这种检测技术的精准、高效、安全的特色,基于Web技术的安全检测技术已经越来越多的运用到不同行业的计算机检测技术中,并且大有取代传统检测软件的趋势。 4 结束语 综上所述, 随着计算机网络越来越大的影响着人类的生产和生活,计算机安全检测技术作为计算机运用过程中的辅助技术,势必越来越彰显出它的必不可少的重要作用。同时,计算机技术越先进,势必要求计算机安全检测技术也必须随之越先进,在科技日新月异的今天,相信我们人类社会在计算机安全检测技术方面,也必将取得更多成果,以更好地服务于计算机技术,更好地造福于人类。
1概述 计算机网络是计算机科学技术最热门的分支之一。在计算机网络技术快速发展的新形势下,计算机网络的教学已成为计算机类专业及相关专业的重要课程。该课程理论知识比较抽象,要想深入地理解计算机网络基本知识和概念,并运用于实际中,需要课堂和实验室的互补教学。传统实验教学存在软硬件要求高、设备昂贵且更新淘汰快、设备共享性差、实验时间和空间受限等弊端。网络仿真环境下的模拟实验很好地解决了这一问题,它将抽象的网络概念形象化,把枯燥的网络原理具体化,让学生直观地看到网络协议的行为,了解各种环境或因素对网络的影响。在众多网络仿真软件中,OPNET是较好的一款。与别的仿真软件相比,它提供了阶层性的模拟方式、开放易用的软件环境、便捷友好的结果分析界面。利用OPNET仿真技术,可以搭建虚拟网络平台,模拟真实的网络环境,实现网络拓扑、协议、通信量仿真及网络流量在网络中的传输、交换等过程,并能够通过搜集分析网络性能参数,升级和优化网络,还能够进行网络故障分析、网络协议开发等。因此,本文尝试将OPNET运用到计算机网络实验教学中,以增强学生的动手能力和创新能力,提高教师的教研水平。 2OPNET辅助教学 2.1计算机网络基础课程分析 计算机网络课程为将来从事计算机网络通信领域的开发和研究、网络的使用和维护提供必要的基础知识。课程要求侧重掌握计算机网络体系结构、体系结构中各层次意义及其相互间关系以及网络互连等知识。其主要教学任务就是OSI(OpenSystemInterconnection)的七层模型,对于每一层上的相关协议,由于内容比较抽象且看不见摸不着,学生在学习的过程很快就会对枯燥难懂的协议格式感到厌烦,课堂教学效果当然不会理想。动手实践能够帮助学生通过搭建网络,观察网络运行情况,获取网络相关数据进行比较,从而获得感性认识,深入透彻的理解和掌握网络,但是网络实验涉及交换机、路由器、计算机等大量设备,这些设备不仅昂贵,而且更新换代快,很多学校的硬件条件无法满足实验需求。因此引入仿真软件来搭建虚拟实验平台,设计合理的实验项目,弥补现实实验的不足,显得十分重要。 2.2仿真实验体系设计 OPNET实验设计是在理论学习的基础上将抽象的网络概念具体化,模拟提供网络行为的可视化,将网络设备,互联拓扑结构及协议统一在一个可视的工作视图中,使离散的抽象网络概念具体统一在实际设计中。具体步骤:(1)确定实验对象。本文针对的是网络课程设计的学生。(2)确定教学内容。以OSI七层模型为基础,涉及网络层、传输层等相关协议的应用。(3)明确教学目标。让学生结合理论知识分析问题,提高对知识的应用能力,达到活学活用的目的。(4)制定教学策略。按照由浅入深、由易到难、由下至上的原则。先熟悉OPNET模拟环境,能按步骤的完成实验,在完成实验的基础上运用知识进行网络性能的初步分析,最后将知识活学活用,明白产生结果的原因并思考如何改进。(5)评估教学效果。完成实验后,对所学知识进行总结、分析、考核。依据计算机网络课程培养目标,采用基础操作型、综合型、设计创新型三个层次模式,以使学生从接受知识逐级提高到综合能力的培养。 2.3仿真实验内容设计 依据OSI七层模型,按照由下向上,层层相扣,逐渐加大难度,与理论知识紧密结合的原则,设计六组实验,新实验内容会涉及做过的实验所搭建的模型,通过使用前面的实验作为踏板进一步理解将要学习的内容。通过前面对网络性能的分析,也有助于后面综合网络性能的分析。通过对运行网络模拟环境所得图像分析,让学生了解影响网络运行的因素,找出解决和改进的方法,并通过报告得出希望的结果。 2.4仿真实验教学模式设计 学生在做实验前先收集和了解实验的原理和目标,然后老师利用多媒体课件和网络仿真软件进行知识点和实验要求的讲解,对试验中的难点进行演示。学生进行动手操作,完成实验,撰写实验报告。最后老师批改反馈,学生根据老师反馈情况,在仿真软件上进行自主探究学习。 3结论 本文从教学应用角度出发,将网络仿真技术运用于网络实验课堂教学中,以OSI参考模型为准绳,摸索设计了一套通过网络仿真系统进行实验教学的方法。实践证明,该方法作为实践环节,丰富了实验教学内容,加深了学生对网络知识和技术的感性认识。对已具备一定的网络实验条件的院校,该方法也是对实践环节有益的补充。
设计电力工程论文:电力工程高压输电线路设计要点 随着社会需求的不断上升,我国电力工程的建设规模也进一步扩大,这就使得电力工程中高压输电线路的设计和管理难度也不断提高。对于高压输电线路而言,其自身设计的安全性和可靠性往往会对整个电力工程供电的可靠性和安全性造成影响。因此,科学、合理地设计电力工程高压输电线路施工方案,可提高整个电力工程和电网运行的安全性。 1电力工程高压输电线路的设计管理 目前,我国的电力工程在对高压输电线路的设计管理中仍存在一定的问题,这就要求各施工单位在充分遵守现有规章制度的基础上,全面控制高压输电线路设计的整个过程,落实管理人员的责任和义务,严格实行责任到人制度,确保管理人员能对电力工程高压输电线路进行全面的管理工作。 1.1高压输电线路设计管理的作用 一般而言,电力工程高压输电线路的施工设计包括线路施工的前期准备、线路施工的实际安装和线路施工的后期验收。因此,电力工程高压输电线路的设计管理工作通常是基于上述3方面开展的。虽然在不同的线路设计阶段中的管理内容有差异,但其之间具有明显的联系性,这就要求相关人员必须充分调动积极因素,确保工程企业中的人力和物力资源的作用都能得到充分发挥,促使其更加快速、安全地完成电力工程高压输电线路的设计工作。 1.2高压输电线路的设计过程管理 1.2.1线路设计的前期管理 对电力工程高压输电线路的施工前期进行充分的管理工作,能确保线路设计更加科学、合理。 1.2.1.1开展设计审查的组织工作 施工组织设计是指对高压输电线路的设计过程进行相关指导的技术文件。通过对高压输电线路的设计工作进行全面、严格的组织和计划,可有效实现施工管理的目的。 1.2.1.2开展合理的设计沟通 在进行电力工程高压输电线路的设计前,要求与各个施工单位必须进行充分的沟通和交流,使其参与到工程项目的图纸设计活动中来,从而帮助设计人员及时发现电力工程高压输电线路设计中存在的问题,使设计方案能更好地为高压输电线路施工提供依据和保障。 1.2.2线路设计的过程管理 在实际施工过程中,设计人员必须严格遵循“安全第一”的设计理念,预测高压输电线路施工过程中可能遇到的各种危险点和危险源,并进一步识别风险,采取相应的防护措施保护施工。同时,必须在设计图纸中详细说明在实际施工中可能存在的安全隐患,以确保在实际施工中实现安全“双零”。 2高压输电线路设计的要点分析 由于电力工程高压输电线路的施工环境具有一定的特殊性和多变性,因此,如何充分保证工程施工的进度和质量,是整个电力工程高压输电线路设计的要点。 2.1杆塔基础工程的设计要点 通常情况下,电力工程中的高压输电线路设计一般采用管杆或铁塔结构。然而,为了充分降低投资成本,通常使用铁塔或混合土杆作为电力工程高压输电线路的主要结构。与铁塔工程相比,铁杆结构中的基础部分是确保高压输电线路在实际运行过程中不因受外力作用而发生沉降的核心部位。因此,杆塔基础工程的设计质量会直接影响整个高压输电线路的运行质量。 2.1.1基础开挖和浇注设计 在进行杆塔基础的开挖设计时,必须依据工程所在地的实际地质特征和地形条件选择恰当的开挖方法,从而有效提高岩石结构的整体性;以钢筋混凝土作为杆塔浇注的基础,并以施工现场周围的砂石作为浇注的原材料。 2.1.2基础排水和回填设计 如果基坑中的水未及时排出,则不仅会使杆塔基础的开挖难度进一步提高,还会使壁坑出现严重的坍塌和下滑现象,进而导致电力工程的高压输电线路施工无法在规定工期内完成。因此,在进行杆塔的基础排水设计时,杆塔基础必须低于地下水位。此外,对于杆塔基础浇注工作中的土壤回填和夯实,必须充分考虑回填土的密度,使其满足回填土的夯实密度要求。2.2导线架设工程设计的要点在整个电力工程高压输电线路的设计过程中,导线架设设计是核心部分。在导线架设设计前期,设计人员必须对相应的施工设备进行全面、详细的了解,并制订相应的施工进程表格,确保在实际的施工过程中不会出现顺序混乱的现象。 2.2.1导线的放线设计 一般而言,导线的放线设计的主要目的是确保高压输电导线的质量,同时观察金属导钩与裸导线段是否存在分股的现象。因此,工程设计人员必须确保杆塔混凝土的强度达到设定值。 2.2.2导线的连线设计 在电力工程的高压输电线路设计中,架空线的连接设计通常包括架空导线之间的相互连接、架空线与压接式耐张线夹之间的连接等。因此,在设计中,导线耐张线夹与跳线之间必须形成良好的连接,促使其更好地与电阻接触,从而有效避免不合格的导线进入电力工程高压输电线路的实际安装过程中。 3结束语 综上所述,必须对电力工程高压输电线路进行有效设计,在确保其安全和质量的前提下,进一步降低电力工程高压输电线路的施工成本,从而有效地提高工程的经济效益。 作者:周振宇 单位:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 设计电力工程论文:10kV设计电力工程论文 一、10kV配电线路的节能设计要点 1.合理规划电网布局负荷功率一定的前提下,越小的供电半径出现越多,同hi线损程度也更低。以10kV配电线路为例,其深入至0.4kv线路负荷中心时可使0.4kv供电系统供电半径大幅缩短,线路损耗随之减少,电压质量也得到明显提升。而在供电容量恒定以及网络总电阻无明显差异的情况下,选择在负荷中心设置电源,分支越多则意味着损耗越低,且随着分支线平方而下降,因此单侧供电是不可取的。着眼于电网线路规划来看,3~4侧出线供电方案较为合理,既避免了单侧供电的弊端,又控制了因出线太多而增加的维修工作量。 2.变压器节能要点就输变电系统而言,变压器可谓是耗能大户,而在10kV配电系统构成中,小型以及中型变压器耗能量尤为明显,此类变压器具有较长的运行期限,且应用数量极多,所以应采取合理有效方案来降低此类设备实际能耗,以有效推进配电系统节能工作。在10kV配电线路中,要想做好节能设计工作,首先应合理选择变压器,并遵循如下内容:确定合理的变压器容量。为有效避免负载损耗以及空载损耗的增加,设计者应充分考虑变压器负荷量、变电对象负载率以及功率因数等因素,并通过科学计算来合理控制平均复合,此数值约为额定容量的50%~75%,以便于充分发挥其使用效率;确定合理的变压器用量。通常来说,如果一二级负荷所占比例相对较大,则应设置两个变压器。如果三级负荷所占比例相对较大,则应设置一个变压器。对于其他一些特殊情况,则尽量选择容量较小的多个变压器;确定合理的变压器类型。所选变压器应尽量具有良好的节能效果,以SⅡ系列变压器为例,此类变压器可予以推广使用,因其较S9系列噪声更小、耗能量更低,同时抗短路性能更强,且空载电流更小,具有较高的可靠性。 3.线路节能要点实践证明,在导线型号以及外部温度无差异的前提下,导线横截面积与线路损害程度之间为反比关系。换而言之,越大的横截面积则意味着线路损坏程度越低。所以电力部门可结合实际情况将导线横截面积适当增大,降低线路受损故障率,以实现节约电能的目的,为企业创造更多经济效益。此外还应在10kV配电线路重视节能型金具的应用,以便于增强节能效果。以并沟线夹以及防震锤为代表的铁磁类金具往往存在磁场,造成大量电能消耗,甚至会损伤导线,因此作业工具应尽量以无磁或者低磁为主,以尽量减少电能消耗,同时延长线路寿命。此外还可应用架空绝缘导线,以便于在穿过狭小通道时节省空间,同时还可降低意外停电概率。 4.无功补偿节能要点在10kV配电线路中,无功补偿方式中常用的包括如下:L倘若设计对象属于负荷稳定且具有较大容量的高频炉以及感应电动机等用电设备,并对投入运行应有的经济性做了较多强调,则应以单独就地补偿方式为佳,在相应设备旁单独装设补偿装置,最大化改善补偿效果;就补偿效果而言,就地平衡补偿方式无疑是最理想的,将并联电容器安装在0.4kv母线侧,同时进行相配套的动态调节设备以及补偿柜的安装设置工作,低压端用户在此种情况下能够结合无功负荷变化来自动投切补偿电容器,这种方式既可保持线路无功电流处于最小化,同时也避免了高压线路反送无功电能,有效功率损耗得到良好控制。将并联电容器安装在10kv母线侧,则是补偿变压器以及配电线路运行中所产生的无功损耗,其主要利用降损来增加末端线路实际电压值,由此使电能利用率得以提升。 二、结语 总的来看,在经济与科技不断发展的推动下,电力工程节能方式也将随之发展,我们应在设计过程中积极尝试不同节能方式,有效降低电能损耗,为建设资源节约型社会做出应有贡献。 作者:王耀辉 设计电力工程论文:电力系统规划设计电力工程论文 一、电力工程中涉及电力系统规划设计的主要内容 电力系统规划设计是对电力系统长期、中期的规划设计。在我国电力工程中电力系统规划设计具有较强的导向性。在进行电力工程规划设计的时候,涉及到系统规划设计的内容有:分析预测电力工程建设现场的电力负荷指数;处理周边地区电源规划情况;分析电力负荷数据,完善电源规划机构,平衡电力与电量;选择科学的电力工程接入方案;正确计算电力工程介入方案,确保方案的准确性;深入分析计算结果,综合考虑经济效益与方案技术的关系;主义考虑电力设计相关学科,借鉴电力学科资料。 (一)电力负荷预测与分析 电力负荷预测与分析是电力系统规划设计中重要的准备工作,对电力系统规划设计有巨大意义。电力负荷需要经过相关人员周密的计算分析,才可以给予电网规划设计获得具有参考价值的数据与信息。对中短期负荷的预测,应该分析我国经济发展情况,分析近几年来经济数据,知道我国经济大概发展情况,从而对电力最大负荷的层次进行分析。另外,规划设计人才可以参考已经完成的大规模电力系统情况,参考其电力负荷数据,对其进行分析,预测电力负荷,这种方式是我国电力负荷预测常采用的方法。预测电力负荷的方式比较多,比较常见的是预测方法、专家预测和模糊理论等。我国电力工程运用这些方法来预测分析电力负荷。分析负荷增长原因,从而可以分析出电力系统发展趋势,从而进行科学合理的电力系统设计。 (二)电源规划情况及出力 电源规划是对即将建设工程供电量分析,其周围的电网建设的规划研究,实现电力工程建设目标,是电力系统规划设计的重要组成部分。电力电源可以分为统一的调度电源和地方性电源两种,其中统一的调度电源是指电网调度统一的大型发电站;而地方电源是具有专用的发电设备的小型的地方性的水电站或发电站,每种电源发挥着作用是不同的,另外电源设备的投入使用可以看出电力系统规划的资金使用情况,对电源的出力情况进行分析可以有利于下一步工作的开展。 (三)电力电量平衡电力电量平衡 对电力系统的规划设计是具有制约作用的,根据电力负荷预测和电源出力分析,电力工程项目所在的供电区域、所在地区的电力与电量进行计算,平衡计算结果并对其进行分析,电力电量的平衡需要考虑分区间的电力电量的交换情况,这样就可以将电力工程的规模与布局确定下来。根据分析预测的电力系统各水平年的最大负荷,再根据各类电源的出力情况,可以计算出电力电量的盈亏,确定电力工程系统所需要的变电设备容量、所需要的发电量。确定的电力工程系统需要的容量应该是要加上系统需要的备用容量。 (四)接入系统方案接入系统方案 拟定的过程需要考虑电力工程的特点和电网的发展情况来确定,还需要考虑政府部门的相关意见及电网规划来进行方案的比较,使得拟定的方案时效性与实用性更强。接入系统方案要注意节远近结合,综合考虑节能降耗、节约用地,并运用电网新技术。同时需要提出电力工程项目各方案的规模与布局,终期近区电网结构、供电电压及运行方式等内容。 (五)电气计算电气计算 主要包括潮流计算、稳定计算、短路流计算和无功补偿计算。潮流计算是对电力网中电压分布和功率的计算。潮流计算可以计算中电网各网络原件电力损耗、电网各节点电压和电力潮流的分布情况,可以分析各接入系统方案的经济性、合理性和可靠性。稳定计算是对电力工程西戎的各故障情况进行模拟计算分析,确定电力工程系统稳定水平和稳定问题,稳定计算是以潮流计算为基础的,可以校验电力工程系统各个接入系统方案运营是否满足稳定性的要求。短路电流计算是验证故障短路在给定的网架中电气元件产生的不正常的电流值。短路电流计算可以校验电气设备,在发生故障的时候切断短路电流,减少短路带来的损失。无功补偿计算可以减少由于传输无功功率的各网络元件造成的电能损耗。 (六)方案比较分析比较方案 可以使得运算结果符合实际需要,确保电力系统更加可靠、安全,对方案进行横向纵向多层次的分析比较,可以形成最优化的方案,得到的方案设计是最符合实际需求的。 (七)系统专业提资 通过合理的系统设计、可靠的系统电气计算,选出综合条件最优的推荐接入系统方案中,确定电力工程项目的投产时间和建设规模,为电力工程规划设计提供准确的数据支撑和有效的设计依据。 二、电力系统规划设计工作的经验总结 随着我国社会经济的发展,电力系统进入快速发展时期,电力系统规划设计在电力工程设计中发挥着重要作用。如何更好的进行电力系统规划设计是电力工程规划设计中遇到的主要问题。本人认为在电力系统规划设计准备阶段应该了解大网区的基本情况和特点,收集附近地区电力系统情况,并将其录入数据库,作为电网现状的基础资料,了解附近区域电网发展变化情况,将其发展规划录入数据库中,为后续工作提供依据。在电力系统设计的时候应该时刻注意电力系统发展变化,收集更新数据资料库,掌握附近地区变电站、电厂和电力路线的数据资料和分布情况,收集当地负荷情况,计算各类系统电气,配合电力项目工程项目工作,不断更新完善基础数据。 三、总结 电力系统规划设计是电力工程设计中要组成部分,对电力工程设计是非常重要的,保障整个电力系统正常稳定运行。所以,应该重视电力系统规划设计,做好电力工程前期规划工作,制定科学的电力系统规划设计方案,注重基础数据库的更新完善,逐步提高电力系统规划设计的质量和水平,促使电力系统规划设计在电力工程设计中发挥应有的作用。 作者:王雅萱单位:沈阳农业大学 设计电力工程论文:10kV配电设计电力工程论文 1电力工程中10KV配电设计中存在的浪费问题 1.1布局以及结构不合理的原因例如:部分10kV配电站没有设置在负荷中心,使得供电范围超出合理供电半径,导致线路损耗增大,并且不能保证供电质量;或者没有根据实际情况制定,只追求供电可靠和安全性而选用容量过大的变压器,整个线路出现冗余、迂回,在加大工程投资的同时又造成了电能损耗。 1.2线路的损耗当某一时刻出现负荷过大的情况就要求变压器的容量要增大,也就增加了变压器方面的投资与耗损,同时负荷曲线的变化波动使得电压表现为运行偏低,在同样功率的输送过程中,电压降低了,电流就要相应的增大,同样会造成电能损耗。解决的方案是通过有计划的提高电压来降损功率因数过低。配网系统需输送部分无功率,在输送恒定有功时,功率因数cosφ越小,则需要更大的在功率和负载电流,而线路损耗和变压器损耗均与负载电流的平方成正比,相应的导致损耗增大。三相负荷不平衡:变压器的空载损耗在正常情况下是一个恒量,而负荷损耗则随负荷的大小而变化,且与负荷电流的平方成正比。三相负荷不平衡时,三相变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和,当三相负荷达到平衡时,变压器的损耗最小;当变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时,其损耗是处于平衡状态时耗的3倍。低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧,在最大不平衡时,高压线路上电能损耗增加10%以上。 1.3设备方面损耗配电变压器自身的损耗在10kV配网总损耗中约占80%。电网中运行时间较长的变压器大部分为低效率高损耗变压器,且缺陷较多.自动化水平较低,每年产生的电能浪费十分巨大。 210KV配电设计的节能措施 结合工作实际和工作经验,准确的发现配电系统中的主要问题和障碍,在这种情况下,更要引入先进高效的节能理念和技术方法,并结合实际将其良好的融入于10KV配电设计中,提高其运行效益,更好的服务于系统运转和社会发展。进一步落实节能工作,提高10KV配电设计的节能效果。 2.1实现线路供电可靠水平和利用效率的提升改进线路设计统计发现,10KV配电线路运行过程中产生的线损在整个配电系统电能损耗中比重较高,可见其有着巨大的节能空间,因此要从线路设计着手,实验证明设定相同的环境温度和电缆型号后发现,在一定范围内,线损会随着导线横截面积的增大而降低,而经济效益则随之上升。应更多的运用节能型在10KV配电线路中,从而达到节能的效果。建议选用低磁或者无磁工具,借助合适的架空绝缘导线,简化塔杆结构,减少线路用材,并且有助于减少停电次数,降低维护工作强度,进而实现线路供电可靠水平和利用效率的提升。 2.2科学选用变压器变压器与配电线路在输变电系统中一样都是能耗的主要消耗者,尤其是10KV配电系统中的小型和中型变压器,降低其实际消耗,从而来表现出节能效果。具体的措施是在10KV配电节能设计中选用变压器时,应遵守以下几个原则:合理确定数量,合理确定类型,即尽量选用节能效果好的变压器,合理确定容量,即为避免增大空载损耗或负载损耗,应该对备选变压器的功率因数、负荷量及其对象的负载率进行科学计算,使其效率得到进而充分发挥;另外还要合理确定组别连接。要科学决定变压器的安装位置,变压器的安装位置应确保低压线路供电半径500米的前提下,将其置于或靠近负荷中心,或最大负荷点,使电网呈网状结构,线路向四周辐射,来保证电能损失最小,尽量避免采用链状或树状结构。同时,地理位置要安全可靠,便于维护检修。 2.3利用无功补偿方式合适的无功补偿技术在10KV配电节能设计中对谐波影响和污染具有有效抑制作用,降低无功流动下的有功损耗,相对的来提高系统运行水平和电能质量,从而获得更好的经济效益和社会效益,所以无功补偿是实现配电网节能降损的关键手法。对于10KV配电节能设计而言,常用的无功补偿方式包括:如果设计对象为容量较大、负荷相对稳定的用电设备,适宜采取单独就地补偿,但最为理想的是就地平衡补偿方式,这种补偿方式能够使位于低压端的用户根据变化的无功负荷对补偿电容器进行自动投切,而且其既无需为高压线路进行无功电能的反送,又可以将线路无功电流保持到最小,进而最大程度的降低有功功率损耗,另外在10KV母线侧安装并联电容器来对其配电线路和变压器运行过程中的无功损耗进行补偿,提高线路末端的实际电压,进而提高电能的利用效率; 2.4针对三相失衡现象要根据实际情况合理选用分相电容补偿技术,大量的工程实践证明,无功补偿技术节能效果较为理想,在选择无功补偿方式的时候要对其变压器容量、功率因数以及负荷性质等进行综合计算,以此选择最佳补偿容量,彰显理想补偿效果。以免因欠补偿或过补偿的出现危害整个电网的安全运行。 3结语 10KV的配电系统在我国电力系统中有着决定性的作用,在生活中其存在着很多造成电能损耗的因素,这就要求我们认真分析10KV配电设计中的不足和缺陷,反复核算与测试后获取有效的节能措施和最优的设计方案采取节能措施,减少电能的损耗。开展电网经济运行又是从实际出发的节电技术。降损节能不但可以减少用户电费支出,提高供电企业经济效益,挖掘配电设备供电潜力,而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置有很大帮助。我们需要不断加大科技投入力度,因地制宜,积极探索,认真落实,有效地搞好配电网降损节能工作,从而取得更好的经济效益和社会效益。 作者:徐慧芳单位:国网山东邹城市供电公司 设计电力工程论文:设计阶段控制电力工程论文 1.设计阶段控制造价的重要性 通常情况下,电力工程建设分为五个阶段,分别为前期决策阶段、设计阶段、招标阶段、施工阶段和生产阶段。在各个阶段的造价费用均会影响整个工程的造价费用,但不同阶段的影响力却不同。有数据说明,在设计阶段的造价费用对整个工程的造价的影响的可能性有75%-95%,在施工阶段的造价费用对整个工程的造价影响的可能性有25%-35%,而工程实施阶段的造价费用对整个工程造价影响的可能性却只有5%-25%。此外国内外的相关专家指出,设计阶段的费用虽只占据了整个工程费用的1%,但是这是在决策正确的基础之上的,它对应整个工程造价的影响高达3/4,。因此,工程的设计阶段是整个电力工程建造的核心环节,是处理好技术与经济的关键阶段,阶级阶段的造价必将会成为整个工程造价中节约投资费用的关键。 2.设计阶段控制造价的影响因素 据研究表明,影响电力工程建设的设计阶段造价的因素主要表现初步设计阶段和设计工作的质量、深度两个方面。前者主要是明确整个电力工程的规模和结构,从而明确整个工程的投资限额,并且利用施工图预算明确的计算出工程造价,它不但影响到一次性投资的限额,而且有可能影响到未来整个工程的生产过程的费用;后者会影响工程的一次性投资的金额与工程生产运行的费用。 3.设计阶段常见的问题 3.1业主忽视设计现在,有一大部分的电力投资部门特别重视施工阶段的投资控制,通过对施工设备、材料和施工过程进行招标来将投资进行量化,这样的效果更为明显,却往往忽略了在工程的设计阶段的投资控制,不采用招标的形式,部分电力资源部门在工程的设计阶段采用招标的形式,但由于由于我国的电力工程设计市场并没有公平的市场竞争,并没有实行市场制度化,同时还缺少了正规合理的考核指标,使得在招标过程中无法进行综合评定,使得招标不能产生预期的效果。 3.2缺乏优化设计的动力一般情况下,业主并不能自主选择设计单位,这就造成了业主只能够在一家设计单位的设计方案中选择,无法进行方案的优选。目前的设计市场上,往往依据的是关系,这就使得设计市场缺乏公平的竞争机制,使得设计单位的工作重心偏离。设计单位只要设计出没有大问题的方案就可以了,对于方案是否优秀,造价是否过高并不重视,因此优化设计方案更是无从说起。同时,目前的设计的收费标准是按照面积、造价的比例来收取的,基本上与节约投资和方案的好坏没有关系。这就导致了设计公司所提出的方案对经济分析的不认真,而是为了提高标准或者为了保险而加大安全系数,这就使得投资过度浪费。 3.3设计缺乏质量和深度设计的质量和深度是确保电力工程建设质量的重要部分。而目前的工程建设过程中,设计的质量是由设计单位来监督和负责的,从而缺乏外部的监管。而业主也由于缺乏设计的相关专业知识,通常情况下就是看图分析,而缺乏了预先控制,这样就造成了设计的造价增高。此外,如果设计的功能不合理的话,也会造成设计的投资费用浪费。 3.4设计的监管工作不完善目前,我们对工程建设的监管只存在于施工过程中,所以从监管的力度、质量、水平等方面都需要进行提高。据研究表明,因为设计的不合理造成的工程事故在工程总事故中约占2/5。由此可以表明,为了确保我国的电力工程的建筑质量,我们应该对设计阶段也进行监管工作,这样能够降低工程事故的发生率,提高对工程建设的监管力度。 4.设计阶段的管理方法 4.1实行设计招标制度在电力工程建设的设计阶段采用招标的方式,这样不仅能够提高设计单位的竞争意识和危机感,还能够促进设计人员进行创新设计,从而设计出更实用、美观和经济的方案。推行设计招标制度就是在众多设计方案中选择最优秀的,这样可以起到促进竞争、降低投资、提高设计质量的目的。而业主就可以依法对设计进行招标,通过竞争的方式来选择最为理想的设计方案和设计单位,这样能够有效的控制设计的投资。 4.2实行合同制业主可以和设计单位签订一份非常严格的合同,并且双方还要签订一份施工图供图的协议。这样,业主就可以依据设计方案的质量和施工的进度来对设计单位进行监督与奖罚,从而来提高工程的设计质量和控制设计的造价。 4.3推行主动参与机制如果业主拥有专业、经验丰富的管理人才时,就要他们参与到对工程的投资预算过程中,从而有效的实现对工程建设的监管和控制。但如果业主并没有这样的人才,业主可以委托给专业的监管单位来对设计进行监管,这样不但能够提高设计的质量,还能够实现合理配置工程的价值与功能,降低在未来施工过程中对原设计方案进行修改和变更。 4.4提高设计阶段的监管力度业主不仅要对施工阶段进行监管,也要提高对设计阶段的监管力度,这样能够有效的保障工程的建设质量。在设计阶段进行监管能够及时发现设计方案中存在的问题,并及时进行解决,这样就能够起到控制造价的作用,能大幅度降低了工程造价。其次,业主要定期来审查设计的成果,并且依据实际需要进行修改。最后,比较所选材料和设备是否符合规定要求。这样,在设计阶段实行监管能够有效的帮助业主指定工程的投资规划,并且能够配合设计单位将投资优化,在确保工程的质量的同时,节约设计造价。 4.5实行奖励机制对于设计工作人员实行奖励机制,可以物质或精神奖励那些在优化设计上具有突出贡献的工作人员。奖励是对工作人员认真工作的一种肯定和鼓励,同时也能够激励其余工作人员,使得优化设计成为规范。 4.6提高设计人员素质电力主管部门要提高对设计市场的管理力度,以防止出现越级、无证设计和挂靠现象,并且要对于设计单位的工作人员进行资格考察,从而提高设计人员的素质,加强设计的质量管理。 5.结束语 综上所述,在电力工程建设过程中,控制设计阶段的投资造价对于控制整个工程造价具有非常重要的影响。若要合理的控制设计造价,不仅依据相应的法律法规,科学的分析方法,而且需要一批专业的设计人才,将控制造价渗入到设计的各个步骤,从而来控制电力工程建设过程中的设计阶段的造价。 作者:陈波单位:江苏省电力公司盐城供电公司 设计电力工程论文:电力工程设计中工程测量的应用 1工程测量在电力工程设计中的地位和作用 (1)配合电力工程线路设计人员,增加线路路径选择的选项、加大跨越位置,开展定线测绘、对平断面图进行测绘以及测绘拥挤地段的平面图。此外,还对杆塔定位进行的量,将图纸上已经确定的塔位放样到实地上面,指导塔位的施工。 (2)配合发电站、变电站的工程设计人员,参加厂址选择的勘探;参与灰场、供水管线和灰管线和水源地的实地勘察;对各种大比例的地形图或者是纵断面图进行测量,为工程设计提供必要的测量资料。 (3)和微波通讯工程设计人员密切配合,参与站址选择的现场勘察;对变电站站址的地形进行测量;提高测量所需的国家统一的坐标和高程。 (4)和水文、工程地质勘察人员密切协作,进行统一作业,测定洪水位的最高高程和钻孔的放样。向电力工程设计人员提供《勘探任务书》。《勘探任务书》是测量人员开展工作的主要依据之一,其中的主要内容有工程的名称、工程的编号、设计阶段的划分、工程测量的范围和计划工作量等等。此外,还对电力工程的工程期限提出了要求,要求工程力争做到合理规划,以给测量工作留出足够的时间,更好地完成各项测量工作,更好地为工程设计服务。 2工程测量在电力工程设计中的应用 2.1工程测量在送电线路设计中的应用分析 送电线路的工程设计可以划分为两个阶段: ①初步设计阶段; ②施工图设计阶段。因此,工程测量也需要分为两个阶段进行。 2.1.1工程测量在初步设计阶段的主要任务分析 在送电线路设计的初步阶段,工程的量的主要任务有参与现场勘察和送电线路的选择、开展大跨越段的定线测量和平断面图的测量;开展拥挤地段的平面图测量;开展重要交叉跨越的实际测量;参与对弱电线路的调查工作,绘制弱电线路路线图等等。其中,大跨越段指的是属于某条高压线路中的一段,或者是单独的一项工程。大跨越段需要投入非常多的资金,其对技术的要求也比较高,对送电线路的走向和路径方案的确定有着决定性的影响。这就要求在送电线路的初步设计阶段广泛开展外业工作,确保送电线路方案的顺利确定,避免返工。此外,在开展大跨越段的测量时,应该按照现场实际情况进行定线,测量方法应该使用混凝土浇灌,以便可以长期保存。拥挤路段指的是建筑物聚集地段或者是各种线路比较集中的地段,在这些地段,送电线路路径的选择难度比较大,工程的投资额叶比较大,其对路径选择也有着重要影响。一般情况下,在进行测量时,应该绘制较大比例的平面图,以便可以在平面图上选择最优的路径,从而可以达到降低工程造价的目的,而且技术上也可以达到应有的要求。 2.1.2施工图设计阶段工程测量的应用 在施工图设计阶段,工程测量主要有两个工作内容,一个是终勘,一个是定位。终勘也就是开展全线的实地定线,并对平断面图进行德惠。而定位工作则是把设计图纸上已经设计好了的塔位放样到实地上去,以指导工程施工。其中,定线工作应按照“分中法”的技术标准来开展。测量仪器对中整平之后,首先要照准后视方向上的测量目标,然后翻转望远镜确定首个前视点,接着把水平转动仪转动180°,以照准后视目标,再次翻转望远镜,从而确定第二个前视点。把前两个前视点连起来并按直线方向延伸,就可以确定前方的直线方向桩。对于桩位的选择也有一定的要求,其必须照顾到测量仪器的便利,确保其展望良好、容易寻找,且能够长期保存等等。平断面的测量主要是为了绘制平断面图,其测量内容非常多,而且非常复杂,必须认真细致地进行测量。其测量的主要内容有:桩间距和高差;中线纵断面;带状平面图;转角测量;边线危险点或者是边线断面的测量;风偏危险点或者是横断面的测量。 2.2工程测量在发电站和变电站设计中的应用分析 发电工程的设计总共分为四个阶段: ①初步可行性研究阶段; ②可行性研究阶段; ③初步设计阶段; ④设计阶段。毫无疑问,在不同的阶段,工程测量的内容也是不一样的。在初步可行性研究阶段,工程测量的主要是参与厂址的选择,协助工程设计人员搜集1:50000的地形图。在可行性研究阶段,工程测量的主要内容是搜集更大比例的地形图,其范围会进步一扩大,包括厂区、生活区以及灰场、水源地、铁路线等等。地形测量中的比例尺可以非为两大部分,一部分是控制测量的比例尺,一部分是地形图绘制的比例尺。控制测量最主要的任务是测量出一定的控制点,计算出他们的坐标和高程,作为施工放样和地形图绘测的依据。这类控制点对精度的要求特别高。标点工程设计可以分为两个阶段: ①初步设计阶段; ②设计图设计阶段。工程测量的主要任务集中的第一个阶段,其主要测量内容包括参加所址的勘察和选择等等。 2.3工程测量在微波通讯工程设计中的应用分析 和变电工程设计相仿,在微波通讯工程设计中,工程测量的主要工作也集中的初步设计阶段,测量的主要内容包括站址的实地勘探和选择,测绘处1:200的站址地形图以及确定微波塔中心的平面直角坐标和地理坐标。为了更加经济合理地确定微波塔的高度和天线的高度,一般情况下,需要在1:50000的地形图上图解数据,而且还要绘制纵向剖面图。此外,还要考虑到地球曲率和大气折光的影响。 2.4电力工程测量中新技术仪器的应用 在传统的电力工程测量中,使用的是经纬仪和标尺花杆等,测量人员的劳动强度非常大,且测量的精度非常低,工作效率也很低。近年来,电力工程测量的各种新技术和新仪器大量涌出,不断被应用到电力工程测量领域,使电力工程测量的面貌有了很大的改观。红外测距仪可以之间测量两点之间的距离,精度能够达到毫米,其是利用了红外线的波长原理,从而有效克服了使用卷尺的量的不少难题,极大提高了测量数据的精确度和测量工作的效率。而电子计算器和可编程序计算机的广泛应用,则减轻了工程测量人员的脑力劳动,使得野外数据的自动采集和存储成为了可能,提高了野外测量工作的效率和水平。另外,还有许多电力工程测量新技术和新仪器,它们的应用,也在一定程度上提高了测量数据的可靠性和测量工作水平。 3结语 当前,科学技术的发展日新月异,传统的电力工程测量仪器设备、测量方法也在不断更新,新技术和新仪器的使用,使得电力工程测量的水平大幅度提高。当前,我国的各个电力设计院已普遍采用了电磁波测距仪、袖珍计算机和便携式微机等先进的测量仪器设备,使得野外测量数据可自动采集并自动进行贮存和处理,大大减轻了野外测量作业的工作量。在本文中,笔者分析了工程测量在电力工程设计中的地位和作用,然后系统分析了工程测量在电力工程设计中的实际应用,主要是在送电线路设计、变电工程设计和送电工程设计中的应用。希望本文有助于提高电力工程设计的水平。 作者:李邱林单位:四川电力设计咨询有限责任公司 设计电力工程论文:电力工程的高压输电线路设计 摘要:本文将针对电力工程高压输电线路的实际设计标准,合理的分析线路设计的思路,明确中期施工过程,后期维护方案败标准,尝试有效的高压输电设计施工质量管理,促进电力传输措施水平的快速提升。 关键词:电力工程;高压输电;线路;设计 1高压输电线路设计前需要进行的合理 勘测过程输电线路的设计是一项重点工作,设计是否合理,直接关系到电力系统的正常有效运行标准,直接关系到电力传输的功能水平。需要按照实际情况,准确的加强输电线路的设计管理效果,在设计前,进行合理的勘查,了解实际情况,明确地质标准,周围环境,地上及地下的建筑物等,有效的提升电网输配电线路的设计合理性,确保输配电设计的勘查工作正常进行。按照实际的标准设计情况,准确的分析测绘标准,明确线路测量的要点,对各个角度、各个搭架的过程,距离、高度进行详细的测量分析,确定测量的精准度,明确实际测量数据的合理性。按照实际测绘的过程,对测绘人员进行严格的流程标准化分析,确定输电线路的区域划分标准,准确的分析输电线路的设计路径,确定设计的方案优化性,以合理的形式,确定设计勘查的位置,确保输电线路施工工作的正常进行。 2输电线路设计的整体要素分析 2.1高压输电防雷的设计过程 安装有效的避雷针,制定合理的防雷电流引流方式,通过安全的引入方法,确保输电线路不接触到雷击点。按照有效的保护设备或建筑物的方法,对雷电流进行避雷准备。采用避雷线,按照有效的水平悬挂方式进行导线分布,明确实际雷电引流导体、接地装置的组成标准。按照高压输电设备的配套方式,尽可能多的架设有效的输电线路设备,防止周边建筑物遭受到雷电的影响。 2.2建立有效的导线选择设计标准 按照高压输电线路的实际位置,准确的分析输电线路的影响程度,对降雨、冰雹、风暴等问题的影响因素进行判断,明确外界气温对其周围可能产生的影响因素,明确实际工业化学气体排放的过程,确定输电线路的实际影响标准。通过合理的设计,明确高压输电线路的实际考虑因素,对线路的材质、基础结构选择进行有效的分析。 2.3高压输配电线路的实际路径分配标准 以科学有效的输配电高压线路进行设置,明确有效降低高压输电线路的施工标准和成本,确保输电线路的有效正常运作。通过分析实际输电线路的标准结构,准确的进行前期的勘测分析,确定地质条件,周边环境。拟定有效的路线,分配有效的综合评价标准,确定辅助角和地形施工标准,明确有效的施工方案,尽可能的开工至房屋的项目开发和建设,从而有效的降低工程成本,保证整体路线的经济性、安全性、施工方便性和可靠性。 2.4明确杆塔搭建设计的位置 杆塔搭建设计过程中,需要根据高压输电线路的实际组成结构和部分,确保杆塔施工的工期、线路输送的时间范围,确保实际有效运输的可行性。杆塔基础设计、施工质量的好坏直接关系到整体高压输电线路的建设质量水平。按照有效的杆塔设计标准,明确设计现场标准的考察方式,充分掌握各类历史资料内容,全面的进行地理环境和地质情况的分析,针对实际情况制定有效的措施,减少杆塔施工建设的各类事故的发生和发展,保证杆塔技术设计和施工管理质量水平。 2.5高压输配电设计过程中需要防污损的标准 高压输电线路的防污损设计中,需要根据实际无损的类型,目标电压绝缘情况进行合理的发内心,充分了解高压输电线路的配置方式和标准,逐步降低无损对高压线路的影响情况。按照有效的选择方式,确定高压输电线路的绝缘距离,结构标准等,充分配置高压输电线路的污损情况,确定类型,规律,做好有效的防护措施。对无法实现的无损问题进行处理,采用有效的物理测量方式,提升化学分析效果,保证污损处理效果的合理性。 3输电线路设计相关技术问题的处理对策方案 3.1优化铁塔基础性施工标准过程 高压输电线路的实际设计过程中,需要明确实际铁塔搭建的设计标准。在铁塔建设前,需要做好有效的计算工作,明确实际相关的载荷量,明确实际结构标准。按照有效的设计优化方式,不断提升输电线路对整体水文地质情况的分析过程,充分了解相关基础施工的方案,明确铁塔具体受力情况,确保地基符合实际的载荷能力,有效的设置轴心受压,轴心拉力等问题。 3.2单双回路的有效搭配过程和相关问题 高压输电线路的实际施工过程中,为了有效的提升铺设线路的项目开发,确保项目的出线效果,可以采取双回路的终端塔设计方式,按照有效的区域、地段进行架设,采用有效的方式,确保电力系统持续性的电源供给,明确实际电源故障问题,分析停电的原因。按照有效的后备供电作用,确保用户的供电效果。 3.3杆塔接地电阻的降低处理过程 高压输电线路的杆塔接地电阻问题,需要通过深埋、横向延展的方式,确定电阻的降低标准。如果土体结构的电阻率较低,可以采用竖井、深埋方式接地保护。横向延展接地的施工成本较低,可以有效的抑制接地电阻、冲击接地电阻。运用其方法,可以提神杆塔所具备的有效水平假设条件和方式。 4结语 综上所述,高压输电线路是电力工程中药的组成部分,良好的设计是电力系统安全运行的基础。通过高压输电线路的设计,不断提升输电线路工程的具体实施标准,明确设计的科学勘测过程,确定具体防雷基础方案,明确防污损的情况,重视线路的施工技术研究,确保高压输电设计的科学性和有效性。 作者:郭丽佳 单位:汤原县农村电气化局 设计电力工程论文:电力工程设计中电力规划设计解析 摘要:电力规划设计是我国电力工程建设的中心环节,对电力工程进行合理规划及安排,能够促进电力系统在运行过程中的安全和高效。文章首先阐述了电力规划设计的基本原则,之后总结了电力规划设计工作中的主要环节,最后结合当前电力工程设计电力规划设计现状及存在的问题提出了在电力规划设计主要环节中如何开展工作的建议。 关键词:电力工程设计;电力规划设计;电力系统;电力负荷;电力电量平衡 长久以来,我国对于全国各地电力企业的发展十分重视,电力工业是我国重要的经济支柱产业,同社会群体的日常生活以及工作学习都息息相关。对于电力能源,人们对其安全性的要求通常是较高的,尤其是近些年,社会面貌产生了巨大的变迁,社会总体的用电数量正在急剧上升,电力工程建设项目的规模也随之不断扩增。这就对于电力工程建设的质量提出了更高要求,要求在电力工程项目中对电力规划设计工作统一开展,才能有效保障电力工程项目能够顺利完成建设。下文对此做一定阐述。 1电力规划设计的基本原则 要在电力规划设计过程中合理开展工作,必须要遵循相应的设计基本原则。总的来说,相应的设计原则主要有三个方面:第一,针对大型的电力系统来进行规划及设计,则设计过程必须要顾全大局,从大方向上进行把握,严格按照当前电力系统当中对于规划设计工作所规定的周期性设计的要求,这样才能保证整个设计方案的完整性和全面性;第二,在进行电力系统的规划设计过程当中必须要保证电力系统的安全性,且这是首要的条件,如果缺乏安全性的保障,那么电力系统的规划设计后续的工作就都失去了应有的作用;第三,对于电力系统的规划设计工作应当充分考虑工程成本控制的问题,设计人员应当根据电力工程建设项目的具体情况来进行分析考虑,保证最终能够得到适合该工程项目的最佳设计方案。 2电力工程设计中电力规划设计的主要环节 2.1电力负荷 在电力施工各环节正式开始之前,施工单位及相关部门都应当对施工场所及环境进行全面的考察和分析,对于施工项目当前的电力负荷状况要进行全面的把握,之后才能得出更加详细的数据,这就是开展电力规划设计工作的前提。在电力规划设计工作实际开展的过程当中,相关的设计人员必须针对近几年中短期的电力负荷情况进行科学合理的预测及分析,应当根据国家经济水平来开展该项工作,设计人员在对所搜集的数据进行统计及分析的过程中必须要结合国家对于电力工程的整体规划来对该项目中的最大负荷进行设计。此外,为了保证电力工程中规划设计工作的科学性,相关人员必须对之前的电力工程进行一定的调查研究,总结出对电网运行产生影响的因素,并对其进行分析,最终将分析结果运用到设计工作中,对于存在的问题应当不断修改、不断完善,这样才能让工程质量得到可靠保障。在当前的工程当中能够采取多种办法来进行电力负荷的预测,包括模糊理论、专家系统等,通过上述方法能够完善电力负荷的预测及设计工作。 2.2电源规划设计 电源电力规划往往在电力规划设计工作中占据重要的部分,为了更好地确认电力工程是否可建,可以对拟建电力工程其周围的电网的电源电力规划设计进行分析。在绝大多数时间里,电力系统当中电源分为两部分,分别是地方电源和同调电源。地方电源指的是在一些企业当中自己使用的发电机组或是中小型水电站等;同调电源则包括了所有的大型发电厂,大型发电厂对电网进行统一的调度,但是由于水利发电厂的水文期具有差异性,每种电源存在的电力状况也会有较大的差异。同时,许多新建的电源机组在规划过程中会投入使用,会出现一些同往常不一样的情况,因此在电力设计规划过程中,设计人员应当根据电源机组的特性对电源电力进行统计及综合分析,明确了电源的处理情况,才能够有效保障后期的其他设计工作环节能够顺利开展。 2.3电力电量平衡 电力工程在施工过程中必须要兼顾自身存在的约束条件,实际开展电力规划设计工作的过程中,经常需要考虑一些因素带来的影响和限制,在电力规划设计过程中,电力电量的平衡是重要的约束条件之一。在通常的情况下,相关设计人员应当对电源的处理情况以及电力负荷的情况进行科学分析及预测,之后再开展地区或区域的电离平衡计算工作,以计算的结果作为依据来确定工程规模。另外,对于工程的整体空间需要进行合理规划及布局,在这一工作开展的过程中,设计人员应当严格按照电力负荷预测所得出的结果来对每个水平系统配置的最大负荷进行计算,相关人员则应当根据计算结果来进一步精确的出电力电量盈亏情况。 2.4系统接入规划设计 电力规划设计的设计人员在进行整体的规划设计工作时,必须充分发挥工程施工现场所具备的电力网络资源,对电网的发展规划以及电源的负荷等情况都应当在工程作用当中进行详细阐述,并严格遵照我国电网规划当中的相关规定,保证对于相关部门的审批意见以及建议进行最大程度采纳,根据这些意见以及建议来认真完成多项系统接入方案的制定工作。同时,相关人员在对系统接入的方案及情况进行阐述及说明的过程中,必须要注重全局的考虑,在这一过程中,还应当重视加强对新的节能技术的应用。 2.5电气计算 电气计算工作是电力规划设计工作开展过程中的重要环节,主要可以通过潮流计算、短路计算以及无功补偿及稳定计算几个部门开展该项工作。其中,通过潮流计算的方式能够得出电力系统当中的各个网络元件所具备的电力损耗以及电网当中各个节点的电压及电力潮流分布等情况,这一方法的开展能够实现对各个接入的系统的合理性以及可靠性进行分析。通过短路计算的方式则能够保证明确熔体的额定电流以及整定值,这样能够在故障的情况下较为方便且迅速地切断短路的电流,尽量地减少电网造成的损失。通过稳定计算的方式则需要进行电压稳定、频率稳定以及系统暂态稳定几个方面的计算,设计人员计算出具体的数值,通过分析计算结果能够制定出相应的保护措施以及相应的稳定策略。通过补偿计算则能够为电力网络当中感性负荷提供一种无功功率,进而为网络元件提供一种补偿机制,以降低网络元件产生的电能损耗。 2.6方案的比较 接入方案规划设计完成之后,应当对所产生的多种项目接入的方案进行一定的比较,通常根据对各类电气类型进行计算所得到的计算结果来开展,从安全性、可行性以及发展适应性等多个方面进行全面考虑和综合评价,对于不同的方案都应当对其运行以及设计过程中存在的问题以及优势进行分析总结,从最终的总结结果来选择最优的接入方案。可见在电力网络当中基础的数据对于电力规划设计工作来说是十分重要的,这主要是由于电网数据是电气计算开展的基础。当前我国整体的电力系统都在朝着大的方向发展,例如高压电、大规模的机组以及远距离的电力传输等。因此,电力规划设计工作在开展过程中也要跟随社会发展趋势,不断完善并提高电力规划设计工作。 3电力规划设计工作相关建议 要不断完善电力工程设计中的电力规划设计工作,可以从两个方面加以重视:第一,在电力规划设计工作开展的准备阶段,必须充分完善准备工作,准备阶段的工作主要包括:对拟建电力系统的基本请款及运行现状进行充分的调查及分析,并充分了解较大范围当中具体的发展情况及相应的特点,对于所收集到的资料数据必须进行统计分析,收集现有电网系统当中的系统资料来存入数据库当中。另外,对于最近的电网规划相关报告以及规定政策等都应当进行全面的把握,对于附近区域的电网发展趋势以及同之前的电网存在的差异都应当清楚了解并将其录入数据库当中,此乃过程完整的基础数据网络;第二,在实际开展规划设计工作的过程中,应当注重的问题则是如何高效率地开展工作。设计者应当对电力系统近况及变化详细了解,对于其他地区的电力负荷情况以及特点等同样应当进行数据信息的搜集及研究分析,将电网当中的各类变电站、电路等的实际分布情况以及相关资料数据都进行详细掌握,才能在实际开展电力系统规划设计工作的过程当中,具有充足的信心和把握。在新的项目开展时,则应当对工作进度进行实时的了解,对当地的电力负荷情况及时了解并更新,保证设计规划工作的合理性、有效性。 4结语 正如上文所述,我国当前电力工程及电力系统规划设计的发展已经在朝着较大规模的方向迈进,众多较大规模的电力工程的发展都对电力工程设计中的电力规划及设计工作的质量以及效率等有了更高要求。上文对电力工程中电力规划设计的主要内容进行了阐述,并从电气计算、项目比较、电力负荷、电源以及电力电量平衡等主要环节进行了分析总结。只有不断完善电力规划设计工作,才能保障电力规划设计工作最终的工作质量。 作者:魏红艳 单位:国网江西省电力公司赣西供电分公司 设计电力工程论文:电力工程设计中电力系统规划设计应用 【文章摘要】电力系统规划是电力工程设计中的重要内容,其规划设计的合理性和有效性直接与电力系统运行的安全性和可靠性存在密切联系。为更好的满足电力工程设计中的基本要求,本文就电力系统规划设计在电力工程设计中的实际应用情况进行简要分析,仅供相关人员参考。 【关键词】电力工程设计;电力系统规划设计;应用 电力工程在国民经济运行与发展过程中扮演着重要的角色,其设计的合理性以及建设的规范性直接影响着电力行业的综合发展以及实际经济效益。随着现代社会经济的不断发展进步,电力行业也面临着复杂的发展形势,为更好的推进电力系统的安全经济运行,加大力度探讨电力系统规划设计在电力工程设计中的实际应用,对于整个电力工程建设具有一定现实意义。 1.电力系统规划设计的主要内容 电力系统规划设计的内容具有一定特殊性,主要包含电力系统发展规划、中期电力系统发展设计,在电力工程设计与建设过程中,能够为各项工作的顺利开展提供可靠的依据。通过研究可知,单项电力工程设计中所涉及的系统规划设计内容具有复杂性和多样性,以下进行具体化分析:一是工程所在区域的电力负荷预测和特性分析。在电力工程设计中,电力系统规划应当充分做好电力负荷预测与分析相关工作,准确把握电力工程建设的实际情况,为电力系统规划设计的顺利开展奠定可靠的基础。通常情况下,电力工程设计中所开展的电力系统规划设计大多为10年以内的中短期负荷预测,切实提高电力工程所在区域电力负荷预测及分析的精准性和可靠性。中短期电力负荷预测与分析工作的开展,是基于多年来电力工程建设经验的基础上进行的,与现代社会经济发展条件下电力工程建设规划进行有机融合,对中短期电力工程的最大电力负荷加以科学化分析,确保中短期电力工程最大负荷的预测的准确性,从而切实提高电力工程设计中电力系统规划的科学性和有效性,为社会生产生活提供更加优质且稳定的供电服务。二是电源规划情况及出力。电源规划是电力工程设计中电力系统规划设计的重要内容,为保证电源规划的合理性,相关工程设计人员应当积极总结历年来电力工程设计经验,统计分析电源规划及出力的实际情况,从而推进电力工程建设各项工作的稳定有序开展。电力工程建设实际情况显示,电力电源主要包含两种类型,一是统调电源,指的是统一归电网调度的大型发电厂;二是地方电源,主要包括小型水电站以及企业自备发电机组等。在电力工程设计过程中,由于不同的电力电源实际出力情况存在差异,因此在电力系统规划设计过程中应当结合电力电源的实际情况以及新建电源机组在电力规划期间的具体投产,对电源出力情况进行统计分析,为电力系统规划设计各项工作的高效进行提供可靠的数据参数。三是电力电量平衡。在电力工程设计中的电力系统规划设计工作中,保证电力电量平衡能够在一定程度上对电力系统规划设计进行有效约束,从而切实提高电力系统规划设计的合理性和可靠性。因此在电力系统规划设计中应当全面衡量电力工程中电力负荷以及出力情况,并加以全面分析,保证电力电量平衡相关计算的精准性和可靠性。在此基础上依据电力电量平衡结果对电力工程进行布局,明确其具体规模,从而切实提高电力系统规划设计的合理性和可靠性。四是优化接入系统方案。为保证电力工程设计中电力系统规划设计的合理性和可靠性,在开展电力工程设计的过程中应当结合电网运行的实际情况、电力负荷分布情况以及代女王发展规划等多方面内容加以综合分析,充分认知到电力系统规划设计的重要性,以及其对电力工程设计与建设所产生的实际影响。在此基础上,依照电网规划以及政府相关部门的指导意见,明确电力工程接入系统方案,坚持远近结合以及节能降耗等基本原则,对电网新技术进行优化利用,对土地资源进行合理利用,保证电力工程方案布局的协调性和规模的合理性,积极采取有效措施优化电网结构,提高电力系统规划设计的有效性,从而为社会生产生活提供更加稳定高效的电力服务。五是提高电气计算的准确性。就电力工程设计的实际情况来看,电力系统规划设计是其中的一项关键内容,而电气计算的精准性和可靠性在一定程度上影响着电力系统规划设计的整体效果,直接关系着整个电力工程建设工作能否顺利开展。电气计算主要包含短路计算、稳定计算以及无功补偿计算等多项内容。所谓短路计算,是指在电力系统规划设计过程中对给定网架中的不正常电流值进行验算,此种不正常电流值的产生与电力系统故障短路存在一定联系,并且不正常状态主要体现于电器元件上。科学合理的短路电流计算,能够促进电气设备选型等相关工作的顺利有序开展,从而提高电力系统规划设计的有效性。所谓潮流计算,主要是指基于电力网络中功率和电压分布相关计算来确定电力系统运行方式,对不同元件的运行状态进行严格检查,以确保其满足电力系统运行相关标准,为电力系统继电保护的顺利实现奠定可靠的基础,并为电力系统的稳定运行提供有效的数据支持。所谓无功补偿计算,是指通过为电力网络中的感性负荷提供无功功率的方式,减少无功功率传输过程中对网络元件所造成的电能损耗,确保电能资源的实际利用价值得到最大程度的发挥。在无功补偿计算过程中,在明确无功补偿装置容量的基础上,应当及时采取有效方式校核电压波动,并对无功平衡进行准确分析和计算,从而保证电气计算的精准程度满足电力系统规划设计的具体要求。 2.电力工程设计中电力系统规划设计的经验 在开展系统规划设计工作前,应收集近区电力系统现状相关资料,了解大网区的基本情况和特点,分析和整理收集到的系统资料。收集现有变电站、线路以及统调电源资料,并开列成表录入数据库,形成电网现状网架的基础数据。针对新项目工程,展开对当地负荷情况的收集工作,及时更新当地及周边电力系统的资料。之后,进行各类系统电气计算,配合项目工程的设计工作。 3.结束语 总而言之,现代社会经济不断发展进步,电力技术逐渐完善,在一定程度上推进了电力系统向高电压、远距离输电的发展。在电力工程设计过程中,电力系统规划设计师一项重要内容,始终发挥着重要的作用。为保证电力系统的安全、经济、高效运行,在电力系统规划设计过程中应当严格依照相关设计原则和具体标准,准确把握电力系统设计的实际要求,总结以往设计经验开展设计工作,切实保证电力工程设计的科学性和可靠性,为电力行业的稳定持续发展奠定可靠的基础。 作者:马晓蕾 王祺睿 单位:国家电网哈尔滨分公司黑龙江瑞腾电力工程设计有限公司 设计电力工程论文:电力工程设计中电力系统的应用 摘要:电能作为是我国国民经济各领域发展的基础性能源,其所起到的作用是非常重要的,对电力系统进行合理化的规划有利于电力工程质量的提升及满足人们的正常用电。因此,本文则主要就电力工程设计中电力系统规划设计的应用做详细分析,以期借此能够对实际操作起到一定指导作用,从而促进我国的电力实业发展,以供参考。 关键词:电力系统;电力工程;应用 前言 目前,我国的经济发展有了长足的进步,人们的生活质量有了大幅度提升,故此在用电需求上也得到了增加。为能够有效保障电力系统的稳定可靠安全的运行,对电力资源最大化的得到节约,电力系统规划设计就是最为关键的环节,这对整个电力工程的运行效率都会产生影响。故此加强这一领域的理论研究对实际有着重要的意义。 1.电力系统的规划设计及方法分析 1.1电力系统规划的内涵分析 现阶段我国对电力的需求及质量都有着要求上的提高,电力系统的安全稳定运行是保障人们正常用电的基础,所以对电力系统的科学规划就显得比较重要。而电力系统主要就是通过配电以及输、发电等环节所组成的电能生产及消费的系统,其主要功能就是将一次性能源发电动力装置转换成电能形式,在输电的支持下将电能供应给用户,所以它是我国国民经济系统中的重要子系统。对其进行有效的规划就是结合某地区内人口、经济和工业发展规模等实际情况,进行对电力的负荷加以预测,同时对各分区进行电力电量的平衡分析,对可能出现的盈缺情况加以预测。然后论证规划方案的经济可行性,对相关的设备等一系列内容进行科学合理实施。 1.2电力系统规划的方法分析 电力系统在实际的规划过程中必须要结合实际情况进行,电力系统规划设计的主要方法是通过对原始资料进行的,任何设计规划不能一次性就设计出最佳的方案,是在不断的完善改进过程中进行的。故此对电力系统的规划设计也如此,要能够将前期的工作基础做好,将电力负荷的相关资料进行详细的搜集,要结合当地的经济发展状况进行规划设计,只有这样才能够将电力系统规划设计的效果以最佳形式呈现出来。 2.电力工程系统设计规划注意事项及应用分析 2.1电力工程系统设计规划注意事项分析 我国的电力工程建设规划正不断的扩大规模和完善,其中的系统电压在不断提高,以及电源的容量也得到了全面上升,这些方面的变化使得电力系统的规划设计就发挥着关键作用。所以在规划设计的初级阶段要能够将准备工作完善做好,对数据的收集以及数据库的建立等,都要能够加强力度,这些也会之后的相关工作打下了坚实基础。对相关的基础性数据的建立是一项长期工作,同时也是整个系统规划设计的导向,这就需要在这一方面的网络基础数据进行及时有效的更新,并要形成规划的相关报告,如此才能够设计的更加科学化与合理化。 2.2电力工程设计中电力系统规划设计应用分析 针对电力工程设计中的系统规划设计可将其分为长期与中期电力系统发展规划类型,具体的规划设计当中,主要有近区电网电源规划情况和出力分析,以及工程所在区域电力负荷预测及特性分析等。在电力负荷预测及分析层面,对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测以及分析这是一项基础性的工作,对电力工程的设计主要进行十年以内的中短期负荷预测,也就是围绕着国民经济运行及发展所进行的。非负荷进行预测的方法是多样化的,其中的专家系统和模糊理论等新的方法所起到的作用比较关键。另外从电源的规划层面来看,这是电力系统规划设计的一个核心内容,对拟建工程周边电网电源规划进行统计以及对电源的出力情况进行分析是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。从实际情况来看,电力电源的类型主要有地方电源及统调电源两种,所谓的统调电源主要是大型的发电厂对电网调度的统一所使用的电源,而地方电源则是一些比较小型的水电站。具体的规划过程中,新建电源机组会出现逐年投产的情况发生,这就需要对电源的出力情况进行详细的分析统计。再者就是电力的平衡在电力系统规划设计当中的约束条件,这就需要结合前面的负荷预测及电源出力的情况进一步的对电力工程的布局和规模等进行详细的分析。对电力电量平衡进行分析的过程中,分区间的电力电量交换也要进行充分考虑。为能够说明电力系统当中项目工程的地位及作用,要按照工程所在地网络特点及负荷分布等情况,在经了政府部门的审批之后接入系统就能够被提出,同时运行方式和供电电压的内容也要得到充分考虑。还有就是对电力系统规划设计中的电气计算环节,在这一过程中主要包含着几个重要层面的内容,也就是稳定计算机潮流计算和务工补偿计算、短路电流计算。然后通过各种电气计算的结果进行分析项目接入方案安全性及可靠性等,对设计的方案进行比较择取最佳方案。对电力系统规划设计方案过程中的准备阶段主要是了解在大网地区基本情况和特点加以了解,对现有的统调电源及线路等方面的资料进行收集,将其作为电力电网现状设计的基础数据,接着就行调度。通过对电力系统中发电动力装置的转化,再进行输电及变电和配电等程序。对电力系统的细节进行设置,保证输电稳定性,在规划的重点上要得到重视,主要就是规划周期,规划设计成本,安全这几个重要方面。例如在规划设计的成本方面对电力系统规划时,对元件以及电缆和设备等都有着重要的影响,这一过程的规划设计就需要对电力系统功能方面都要达到相关要求,在保证质量的同时将投入实现最小化。电力网络的基础数据对电力系统规划设计有着比较重要而对意义,所以要不断的更新及完善基础数据,这样才能够更加有利于电力工程设计的科学性。 3.结束语 综上所述,电力系统的规划设计作用及影响的进一步扩大,也将对电力工程的设计起到促进作用,随着我国的电网电压及电网的规模不断扩大,也需要更加科学的电力系统布局。在这一过程中要能够结合实际的情况进行设计规划,注重人才的培养,多角度的分析问题,如此才能够最大化的提高电力工程的设计质量和水平。 作者:谷卓木 单位:国家电网哈尔滨分公司黑龙江瑞腾电力工程设计有限公司 设计电力工程论文:电力工程管理手段与节能设计 前言随着社会的快速发展,中国经济迅速崛起,科学技术水平也日渐提升,迈着大步跨在时代的前端,对于电量和电能的要求也日渐提高,大力发展可再生能源成为了各国的主题。我国电气自动化技术在各行业的应用日渐广泛,如果不节制会对经济的发展产生很大的影响,电力行业的健康发展是满足社会生产和生活用电的基本保障。“节能减排”成了新时代重要的课题之一,本文对电力工程管理手段与节能设计探讨,以求保证电力系统健康、稳定的运转。 一.电力工程自身管理方法 随着经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,对电力系统运行稳定性和安全性的保障,使发电设备、使用电的过程和运输配送电等各项工作环环相扣,己经成为当前我们面临的重要问题。基于此,提出几点关于电力系统中电气自动化技术应用自身的管理方法。 (1)全面协调各个阶段,切实加强安全管制工作利用电气自动化设备的应用来代替传统的手工操作的安全问题与每个人都息息相关,近年来,电力工程这一应用程序在实际设计的过程中如何取得进步,如何能够有效的促进电能质量的提升,是最基础的也是最难解决的一项问题。在电力系统中,形成有效的控制系统,重视安全问题,实现对电力系统运行状态的全面监测和控制。负责项目管理的有关人员要成立相应的负责安全的小组,从而保证电力系统的正常运行。严格按照规章制度明确自己的责任,确保供电电能质量以及系统的安全运行。对工作人员定期进行以安全为主题的思想政治教育,考查自动检测和调控生产过程,设置奖惩制度,在此基础上加强个人责任感的培养,做好安全的维护工作。 (2)增进质量监督工作众所周知,我国电力系统的自动化运转主要是以电气自动化的运行为基础。电气自动化技术在电力工程中的应用对象是整体质量很高的电厂、自动运输网络信息等。一个小部件松动或者开关的失效都会产生很大经济损失和利益的流失,增进质量监督工作有着非常重要的意义。应根据实际情况制定出管理可行的制度,从而保证电力系统的稳定性。做好相关的准备和规划,实现信息的传输。采取对应的施工方法,为电力系统的稳定运行提供保障。从电力工程方面提高施工质量,从电气自动化技术方面,使其更加标准化和规范化。对自动调度系统的生产,材料的严格筛选,规划好计划,使电力系统运行的效率大幅提升。增强施工方案的合理性,定期组织对施工人员的专业考试。 (3)加强成本管理工作想要促进电力系统自动化水平的提升,必须加强成本管理工作。市场竞争日益激烈,电力工程管理手段的信息化水平越来越高。对于个人企业而言,其在电力工程中的应用重要的就是既要追求质量的基础上,即及时更新电力技术和设备,又节能减排。不断提高自身的信息化水平,降低成本提高利润。只有建立健全的成本管理系统,才能适应不定期抽查或者检查。与此同时,应用范围的日渐广泛也有效的推动了电气自动化技术本身信息化水平的不断提升,把责任落实到个人,以便管理人员,实现对整个过程的有效管理。依据实际的变化及时作出反应,提高电力工程的管理效率。在设备权限方方面,从思想上加强节能环保的意识,通过总线控制,更好地辅助成本管理的工作。 二、电力工程的节能设计 电气自动化技术本身是一项高科技技术,也是一项注重以人为本的管理工作。随着应用范围的日渐扩大,其自身的技术也需要不断的更新和进步。主要体现在要求电力施工企业的工作人员以安全、优秀的原则,避免电气设备控制系统的模糊化,对电力工程进行节能设计。适应电气自动化的应用环境,严格遵守公司制定的各项法规。 (1)电压合理调整运用为了电力工程技术和设备在管理的过程中需要进行不断的调整,借助对分接头可以调整电压,能够有效的实现节能的目的。通过投切电力电容器于的母线,降低成本价,也为电气自动化技术的应用提供了基本的技术保障。实现对输入的电压的值进行自动跟踪,促进电气自动化技术的发展,自动调节电压。适应电力工程不断发展的状况,防止人为因素对它的影响。根据原有的系统进行设计管理,对电价的管理形成一种动态的机制。增加相应的设备种类和数量,在工程开展前期应有备案,通过计算机技术实现远程操作的开关。建立合理化、科学化的补偿机制,优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术,使资源可以进行合理公平的配置。以工作为中心,贯彻落实以人为本的思想观念,促进电气自动化作用的充分发挥,促进企业更好的发展。 (2)无功补偿的开展与平衡三相负荷电气自动化控制设备三相负荷情况分布不均衡导致的漏电现象时常发生,如果使用监控系统必须要及时反馈,并且需要在系统设计图纸中详细说明。安装配电变压器来保护微弱的电流,保证设备连接的安全性与准确性。在一些设备实际运行的时候,使用可以实现远程开闸和合闸的按照各自功率的大小进行消耗的智能开关。相对减少感性负荷的供应,保证自动化控制系统中远程操作的功能得以实现,既可以节约成本、保护设备还可以增加变压器的容量。促进电力系统的稳定运行。控制无用功率,通过计算机运行来实现状态监控的开关,将继电保护装置引入到监控系统中,对及时控制电力,无功的补给与节能有着重要作用。 三、电力工程节能设计管理措施 节能管理措施在电气自动化的应用有着十分显著的特点,其技术随着时间科技的上升在不断创新,电气自动化与计算机紧密相连,节能将会越来越被推崇。通过计算机的运行实现电气自动化设备的有效维护,不仅可以保护环境和提高资源的利用率,而且在进行设备的维护时,只要通过计算机的操作便可以完成。采取正确的节能方法,按照要求输入相应的维护信息和数据,对提升技术的水平、技术含量的改进也是有进步意义的。利用电气设备代替传统的人工操作,建立健全合理可实施的节能管理制度,实现对变电站运行状态的监控,以此促进变电站工作效率的提升,使能源的真正得到充分的利用,提高信息传输的效率,让节能的作用发挥到极致。 作者:刘文范 杨红 单位:沈阳电业局电气安装公司 设计电力工程论文:节能理念在电力工程配电设计中的应用 随着我国经济的不断发展,对于电力能源的需求量也日益增加。因而为了推动我国经济的继续发展,除了加大探索新能源的力度以外,电力企业也应该从配电设计入手,研究出可以运用并且高效节能的措施,以便降低对电力能源的损耗,提高电力能源的利用率。 1节能理念运用到 10kV配电设计中的重要性从我国现行的电力企业输电系统来看,连接广大电力用户的输电线路系统都是10kV的输变电线路,因而10kV的配电线路才是配电系统最主要的部分。但就目前我国10kV的配电线路的实际运行状况来看,10kV的配电线路存在覆盖面较广、输变电线路较长的特点,也比较容易受到外界各种不良因素的影响。因此导致我国10kV配电线路存在消耗电力能源和电力能源利用率比较低的现象,与当前我国号召的节约电力能源、提高能源利用率、建设节约型社会的理念相反。所以,为了缓解我国电力能源的供应紧张情况,并实现节约能源型社会,将节能理念运用在10kV配电设计中成为电力企业的必然选择。如果电力企业能够将节能理念长期坚持并赋予在实际工作中,不仅能够大量的节约煤炭资源和水力资源,也能够是电力能源供应的紧张局势得到一定的改善,并有利于社会的健康和持续性发展。 210kV配电设计中的措施 2.1配电线路合理化设置 2.1.1缩短线路供电的半径就目前我国10kV的配电线路的实际运行状况来看,10kV的配电线路存在覆盖面较广、输变电线路较长的特点,而供电半径的长短直接影响供电电网的输送功率、线路的损耗程度和供电的质量,因此,如果能够将10kV配电线路深入到0.4kV供电系统的核心,缩短0.4kV配电线路的半径距离,就能使供电的质量得以提高。所以,电力企业的工作人员在进行10kV配电线路工程时,在不影响用户正常用电的情况下,将单独的变电所位置尽可能安排的距负荷中心近一些,并且利用负荷中心的负荷电能、功率和指示图确定类似位置。另外,在将电源设置靠近负荷中心的时候,工作人员应该注意在保持供电容量不变和配电网电阻接近的状况下,增加一些分支线路,以达到降低能源损耗的目的。 2.1.2选用大截面导线计算功率损耗的公式是:P=3I2R×10-3而如果将换线前的电阻设为R1,换线后的电阻设为R2,降低的功率损耗百分比的计算公式就是:P%=P1-P2/P1×100%=3I2(R1-R2)×10-3/3I2R1×10-3×100%=(1-R2/R1)×100%在假设情况下,如果每kW的电力价格是a元,截断相邻电缆每米的价格差是b元,在增大配电线路的导线截面后,电费的差距额M与增加的资金额度N的计算公式是:M=Wx×a,N=b×L其中,Wx是电力能源下降的数值,L是导线的长度。因此将10kV配电线路的导线更换为大截面的导线,不但能够降低线路的电阻,达到满足供电需求的目的,又能够保证输送电能的负荷量没有变化,实现节约电力能源的目的。 2.1.3使用架空绝缘导线的方式在配电线路工程的施工过程中,经常会用到架空导线的方式,以达到使配电线路安全稳定的运行和降低线路发生短路现象的目的。而且,采用架空绝缘导线的方式能够减少大面积停电的几率,不会对用电用户带来不便的影响,并且能够减少线路的维护维修工作,不会因为人为因素的影响对配电线路造成损坏,增大维修人员的工作量。另外,采用架空绝缘导线的方法能够缩小线路占用的空间,使导线线路施工时即使遇到比较狭窄的通道的情况,也能顺利进行施工。再加上绝缘导线必裸导线多了一层绝缘保护层的关系,使绝缘导线不会轻易受到自然环境的影响,能够有效延长导线的使用寿命,达到降低电力能源损耗的目的。 2.2使用合理的配电变压器 ①使用节能配电变压器。变压器的电力能源损耗是占据10kV配电线路电力能源消耗的主要原因,特别是一些小型的变压器,使用的几率比较高,时间也比较长。因此,如果能改善这些小型变压器的使用情况,就会在很大程度上达到节约电力能源的目的。过去的电力供电企业基本上都使用的是S9型号的变压器,而现在通过S11型号节能变压器的被发明,已经取代了传统的S9型号的变压器。通过对两种变压器损耗低电力能源的情况进行对比发现,S11型号的节能变压器在电力能源的损耗程度上比S9型号的变压器低,而且S11型号的节能变压器在空载损耗的百分比上比S9型号的变压器减少了30%,并且S11型号的节能变压器在工作状态下产生的噪音也比较低,降低了对附近居民的噪音影响。另外,节能变压器也不宜发生短路的状况,为居民正常用电提供了保证。②选择适合的变压器组别。10kV的配电线路所使用的是变压器组别通常是Y,yn0和D,yn11两种组别方式,但是D,yn11这项变压器组别方式比另一种组别方式具有一定的节约电力能源的优点。具体表现为:D,yn11这项变压器组别方式在电能的负载损耗量和空载损耗量上都比同等容量的另一种组别方式低,而且还具有减少高次谐波电流的优点,另外D,yn11在连接上的耐阻能力比较强,在线路发生短路故障时能够让维修人员对单相接地线路进行切除。 2.3应用无功补偿的方式 ①无功补偿的意义。无功补偿是指在电力配电线路施工中提高电网的功率因数,以达到降低变压器和配电线路的电能损耗的目的。使供电线路的环境得到有效的改善。在10kV配电线路的施工中,如果采用无功补偿的方式,能够有效减少因为高次谐波电流造成的污染,也能够减少因为无功率电流的流动产生的有功率电力能源损耗,并且能够保证电力用户的正常用电,提高电压的稳定性。②10kV配电设计中使用无功补偿的办法。供电线路的功率因数比较低也是造成10kV配电线路产生损耗电力能源的主要原因。因此配电线路的施工人员应该采用无功补偿的技术,对线路的功率因数进行提高。最主要的办法就是实现动态控制配电线路。配电施工人员可以在施工过程中在4kV的主线路旁边安装一个并联的电容器,并需要设置一个电容的补偿柜和实现动态调节的设备,而且将电力使用用户低压无功补偿装备设置成会依据无功负荷的变化而自动进行投切的模式。这样不但会降低配电线路的无功率电流,也能使配电线路的有功率电流损耗降低到最小,并且也不会发生向高压线路输送无功率电流的现象。 3结语 总而言之,将节能理念运用到电力工程10kV配电设计中既是保证社会经济可持续发展的要求,也是电力企业在电力行业内提高自身竞争力的必然趋势。因而,作为电力企业的工作者,应该认真分析10kV配电设计中存在的问题,并经过反复的演算和试验取得最优化的设计方案和节能措施,以便实现对电力能源的有效利用,进而为企业争得更好的发展空间。 作者:郑新芳 单位:福建省兴科水利水电勘测设计有限公司 设计电力工程论文:电力工程设计中工程测量应用 1引言 电能是社会发展的重要能源,在社会发展中具有不可替代的作用。电力工业是社会经济发展和人民生活正常运转的基础,而电力工程设计是电力工程前期工作的重要组成部分,电力工程的设计必须做到合理,确保其电力的安全、可靠。工程测量通过采用一定的设备仪器解决工程建设中实际问题,这是现代工程建设必不可少的质量保证,因此,下文就对测量在电力工程设计的作用和具体应用进行详细的介绍。 2工程测量在电力工程设计中的作用地位 工程测量是一门技术应用型学科,在电力工程设计中具有非常重要的位置。众所周知,电力工程中的送电线路的设计,其塔位的排定都是在平断面图上进行的,发电厂和变电站的总平面图是在具有各种比例尺的地形图上进行绘制的,因而向电力工程设计单位提供准确的平断面图和各种比例尺的地形图正是电力工程测量的主要内容和任务。因此,没有工程测量的密切配合和及时提供测量资料,电力工程设计单位就无法进行电力工程的设计。显然,作为一名合格的电力工程设计人员,尤其线路电气、总交土建等专业人员,应该对工程测量具有一定程度的了解,这是提高电力工程设计质量的需要,也是电力工程设计人员提高自身技术水平,开拓知识领域的需要。工程测量在电力工程设计工作中主要包括以下几方面的内容: (1)和电力工程线路设计人员进行配合,参加线路路径和大跨越位置的选择,进行定线测量和平断面图的测绘、塔基断面图的测绘以及拥挤地段平面图的测绘;进行杆塔定位测量,将电力工程设计图纸上确定的塔位通过测量放样到实地上,作为电力工程施工的依据。 (2)和发、变电工程设计人员进行配合,参加选厂踏勘;参加灰场、灰管线、供水管线及水源地的选择踏勘;对各种大比例尺地形图或纵断面图进行测绘,为电力工程设计单位进行工程的设计提供可靠的测绘资料。 (3)和微波通讯工程设计人员进行配合,参加站址选择踏勘;对站址地形图进行测绘,为站址提供国家统一的坐标和高程。 (4)协助水文、工程地质专业进行一些配合工作,对洪水位的高程进行测定以及进行钻孔放样。为电力工程的施工和运行(是否需要进行变形沉降观测和建筑方格网测量等)提供服务。 3工程测量在电力工程设计中的应用 3.1工程测量在电力工程中的送电线路设计的应用分析 3.1.1工程测量在电力工程初步设计阶段的主要任务分析在电力工程送电线路初步设计阶段,工程测量的主要任务是参与现场勘察、送电线路的合理选择、拥挤地段平面图测量的开展、大跨越段的定线测量的开展、平断面图测量工作的开展等;对重要交叉跨越地段进行实际测量;参与弱电线路的调查,并对弱电线路的路线图进行测绘等。 3.1.2工程测量在电力工程施工图设计阶段的应用在电力工程施工图的设计阶段,工程测量主要有以下两个内容:①终勘;②定位。所谓终勘简单的说是对全线开展实地定线,并对平断面图进行测绘,而定位主要是把电力工程设计图纸上已经设计好的塔位进行测量放样反应到实地上去,以指导后期电力工程的施工。其中,定线环节需要严格按照“分中法”的技术标准进行工程测量,将测量仪器对中整平后,首先瞄准后视方向上的测量目标,然后将望远镜翻转180℃对第一个前视点进行确定,接着把水平转动仪旋转180℃,瞄准后视目标,再次对望远镜进行翻转,进而确定第二个前视点,最后把前两个前视点用一条直线连接起来并按直线方向向外延伸,就能够将沿直线方向的桩位确定下来,对于桩位的选择也有必须符合一定的要求,满足使测量仪器使用的便利性,确保视线的良好、点位容易寻找,且桩位能够长时间保存等。进行平断面测量主要是为了对平断面图进行绘制,其测量内容多而复杂,必须认真细致地进行测量,平断面测量的主要内容有:桩位的间距和高差;带状平面图;中线纵断面;转角测量;边线危险点的测量、边线断面的测量;风偏危险点的测量和风偏横断面的测量等。 3.2工程测量在发电站和变电站设计中的应用 发电工程设计通常包括以下几个阶段:①可行性的初步研究;②可行性的研究;③工程初步设计;④工程的设计。工程测量在不同的阶段具有不同的测量内容。在可行性的初步研究阶段,工程测量的主要内容是协助业主进行厂址的合理选择,并且辅助电力工程设计人员搜集1:50000的地形图。在可行性研究阶段,工程测量的主要内容是搜集更大比例的地形图,将其覆盖范围进一步的扩大,对象包括厂区、灰场、生活区、铁路线、建筑物、水源地等等。在进行地形测量过程中采用的测量比例尺主要有以下两类:①控制测量的比例尺;②地形图绘制的比例尺。控制测量的主要内容是对一些控制点进行测量,计算出控制点的坐标和高程,作为后期电力工程施工放样和地形绘制的依据。变电站工程设计可以分为以下两个阶段:①初步设计阶段;②施工图设计阶段。在变电站工程设计阶段,通常会采用数字测绘技术,利用其绘制相应的比例图,并且辅助变电站设计人员合理选择线路和厂址,并且通过数字测绘技术对大量数据信息进行储存,将变电站的所有地图数字化,然后在建立相关模型进行下一步的详细分析,从而选出最佳的电力工程设计方案。 3.3工程测量在微波通讯工程设计中的应用分析 微波通讯工程设计和变电工程设计具有很多的相似点,工程测量也主要集中微波通讯工程的初步设计阶段,工程测量的主要内容是参与站址的实地考察以及合理选择。为了更加准确的确认微波塔的高度和天线的高度,一般情况都是在1:50000的地形图上采用图解的方法对测量数据进行处理,然后进行纵向剖面图的绘制。此外,还需要综合考虑地球的曲平和大气折光对工程测量和工程设计的影响。 4结束语 综上所述,随之科学技术的快速发展,现代的工程和传统的电力工程测量技术相比,具有很多的优点,无论是从仪器设备上还是从测量的方法上都得到了很大的改进,电力工程测量给电力工程的设计提供了很大的技术保障,在电力工程测量中采用先进的数字化技术使得测量的数据能够自动进行贮存和处理,不但降低了工程测量的工作量,也为电力工程的设计提供了更准确的数据。本文中,笔者首先对工程测量在电力工程设计中的地位和作用进行了阐述,然后对工程测量在电力工程设计中的实际应用进行了系统的分析,希望本文的介绍能够我国电力工程设计提供一定的帮助,为我国的电力工程的发展提供技术支持。 作者:曾志恒 单位:国网江西省电力公司赣州供电分公司 设计电力工程论文:电力工程设计质量管理研究 1.现阶段电力工程设计中质量管理与成本控制工作中存在的主要问题 现阶段,大多数电力工程设计质量管理中的成本控制工作普遍呈现出与工程施工实际条件不符的情况,严重影响工程施工的顺利实施,导致施工工期延长,工程效果不佳,其主要问题多表现在以下几个方面: 1.1工程造价人员工作疏漏和施工材料选择不合理 电力工程设计中的成本控制与工程造价是息息相关的,工程造价依据于工程施工成本预算,而成本控制又是为了更好的实现工程造价的合理性,二者相辅相成;但是在许多电力工程设计中造价人员以偏概全,对工程质量和成本预算不甚了解,将二者看作是偏颇的“正相关”关系,认为成本越高的施工材料和施工单位,工程质量就会相应提升,所以很多电力工程造价人员一味追求更高的工程施工质量和经济效益,不顾实际情况,盲目选择成本较高的建设材料和施工方,导致工程造价升高,成本控制失控;同时,由于造价人员自身工作能力的不足和职业道德的缺乏,导致电力工程设计中成本控制工作出现疏漏。 1.2工程成本控制制度不完善 当前电力市场发展不均衡,市场管理制度不完善,没有一套统一的成本控制制度对电力工程的成本造价工作进行强有力的管理,各电力企业“各自为政”,市场发展秩序紊乱;另外,许多电力企业领导者对质量管理的成本控制这一领域并不重视,电力工程造价管理缺乏规范的管控制度,无法发挥其在企业内部管理和工程造价中的指导作用,使得企业内部控制力度薄弱,且电力工程建设缺乏相应监管,不仅工程质量得不到保证,成本控制也成了空口摆设。 2.电力工程设计中的质量管理和成本控制对策 要想实现对电力工程设计的质量管理,并合理控制成本,需要从宏观角度看待问题,遵循全面性和科学性原则,对电力工程中的各项工作环节进行统筹规划,理清管理思路,在管理过程中实现有的放矢,落实管理责任。 2.1正确理解成本与质量的关系 针对电力工程造价人员对工程质量和施工成本之间辩证统一关系认识上的误区,电力企业需要从质量成本管理的角度来看待问题,找到一个质量成本最低的理想点,在同一标准下保持企业效益、工程质量和成本的统一性,考虑三者共同发展的可能性,才能达成质量成本管理的目标。所以,无论电力市场如何变动,电力工程设计可以施工质量为定量,在此前提下根据施工当地的实际情况和市场发展规律对工程造价进行适当调整,追求工程的低成本和高质量。同时,加强对电力工程设计中专业造价人员的培训,在增强其专业技术的同时,对其进行电力行业内的职业道德教育,提高造价人员的工作能力和整体素质。 2.2加强电力企业内部管理,合理安排施工进度 电力工程开工前,企业需要全面了解工程项目的具体情况,包括施工进度、施工费用、成本预算以及预期经济效益等多个方面,并完善内部成本管理制度和质量监督制度,加强对企业的内部管理,增强企业内部控制力,掌握项目施工自主权,在实际施工中加强对电力工程施工进度的监管,控制施工成本,保证施工质量,做到统筹兼顾;同时在电力工程设计阶段,理清施工环节,从施工便利度、资源消耗和施工费用等多方面进行综合考虑,适当调整施工步骤,合理安排施工进度,避免给企业造成重大经济损失,甚至延误工期。 2.3减少材料消耗,科学计算成本 电力工程造价中材料费用占到很大比重,占整个电力工程投资额度的50%以上,施工材料的严格筛选和合理利用,对节约电力工程投资成本,减少工程预算具有重要作用;电力工程设计中成本控制可从材料费用入手,按照工程所需材料的规格和质量要求严格执行,从材料的采购、交通运输、收货以及材料存储等多个环节进行严格把关,并采用电力行业中统一的造价计算方法科学计算材料费用,以便在保证材料质量的同时,最大限度的降低材料成本。 3.结语 综上所述,当前环境下电力企业的发展受到电力工程设计中质量管理和成本控制的阻碍,导致电力企业内部管理不善,造价虚浮,外部面临市场的激烈竞争,工程质量得不到保证;加强电力工程设计质量管理和成本控制,需要电力企业从工程质量监控和工程造价预算两方面共同努力,正确看待成本与质量的关系,合理安排施工进度,有目的的选择建设材料,以最低的施工成本呈现最高的工程质量。 作者:郑炜 单位:国网福建省长汀县供电有限公司 设计电力工程论文:数字档案管理用于电力工程设计论文 一、数字档案与纸质档案管理在电力工程中应用对比分析 1.档案保管方式不同 传统的项目图纸等实物档案,按照卷册号有序地存放于库房的档案排架上,依照档案库的防火、防霉、防盗等规定进行保管。数字档案的安全保管建立在数据中心的系统安全管理、设备操作管理、访问权限管理、数据备份管理等一系列的安全管理措施之上,侧重于防病毒、防攻击、防灾害等数据安全管理,其安全性明显高于传统档案。 2.档案利用方式不同 传统档案利用需要设计人员亲自到档案馆借阅,且受限于实体档案的数量、档案的借阅情况、档案馆的开馆时间等,利用率较低。数字档案充分利用网络数据传输的便捷性和实时性,随时为用户提供浏览或下载档案服务。数字档案的使用率远远高于纸质档案,使档案充分发挥出其自身的价值。但是,数字档案的频繁访问也对数字档案管理在电力工程设计中的应用分析文/周惠平档案系统的健壮性、数据结构的合理性、档案编研的科学性,提出了更高的要求。 二、在电力工程设计中加强数字档案管理的对策 1.加强档案管理业务平台建设 档案管理服务于电力工程设计工作,所以,数字档案管理平台不是孤立的,而是与协同设计平台集成于同一工作平台。电力设计院的设计人员与档案管理人员,都使用该平台进行设计和档案管理等工作,并通过该平台实时在线沟通。在协同设计平台上设计完成的电力工程,其电子档案基于网络审核合格后,由档案管理人员负责接收、整理和网上归档。应用档案管理业务平台实现在线档案收集,保证了电子文档的真实性、及时性和有效性,并能定期对电子文档进行版本更新,极大地提高了工作效率。 2.构建各类档案信息库 档案数字化是一项细致而繁琐的工作,底图和文书档案需进行扫描,声像档案可采用录像转视频文件、照片生成电子图片等方式,集中进行数字化处理。工程档案采用大流水工作方式数字化后,需进一步进行网上编目,自动生成流水号、文档挂接等工作,构建各类档案信息库。档案管理平台具有电子档案密级和权限划分功能,可以根据密级和权限划分规则,对全部电子档案进行密级和权限划分,从而实现了档案信息库的自动安全管理。 3.实现数字档案的集中统一管理 为实现数字档案的自身价值,使其更好地服务于电力工程设计人员,还需要革新管理方式,完善管理制度。一是对数字档案的存储、备份和数据安全管理。制定数据存储物理位置方案,制定数据备份方案,定期异地备份并对备份内容进行检查,落实存储和备份责任人,确保各项工程核心数据运行安全。二是对电子档案的密级和权限划分管理。使用者需根据工程档案密级和各自的使用权限查询、借阅电子档案,使各类资料访问具有可控性。三是对各类档案的工作流程管理。完善工程设计、科技资料、测绘资料、文书档案等各类档案的网上电子借阅流程,同时做好可借阅文档的网内加密工作,保证电子文档的安全有效利用。四是对相关人员的职责管理。革新数字档案业务职能,明确各个设备、各项工程档案对应的责任人,严格控制具有设备访问权限人员的操作,加强日常管理。 作者:周惠平 单位:中国电力工程顾问集团公司东北电力设计院
高层建筑结构分析:高层建筑结构抗震性能和抗震设计研究 摘要:为了缓解城市人口与土地面积紧张的局面,各地大规模建设高层建筑。我国位于环太平洋地震带上,地震活动频繁。地震发生时对建筑造成侵害,导致建筑倒塌等安全事故。为了确保高层建筑的安全和稳定性,必须重视高层建筑结构抗震设计。本文主要对高层建筑结构基于性能抗震设计与常规抗震设计进行比较,并分析了超限高层建筑结构的抗震性能目标,希望能提高高层建筑抗震性能。 关键词:高层建筑;抗震设计;结构设计 引言 随着建筑行业的快速发展,我国建筑逐渐向高层建筑和超高层建筑结构发展。高层建筑的结构复杂,层数比较高,建筑地基承受的荷载比较大。地震发生时,震源对高层建筑结构会产生冲击力,容易造成建筑梁、柱断裂,建筑倒塌等现象,严重威胁到人民群众的安全。我国是地震灾害比较频繁的国家,高层建筑抗震设计一直是社会关注的重点,抗震设计的好坏直接关系到高层建筑的质量。因此高层建筑抗震设计的时候要根据高层建筑的实际情况,提高建筑结构抗震性能。 1超限高层建筑结构基于性能抗震设计与常规抗震设计的比较 1.1基于性能的抗震设计的概念 概念设计是目前一种比较先进的设计理念,与传统建筑设计相比,概念设计不需要精准的计算或参考建筑设计规范相关的目录,而是设计者根据实践经验,按照建筑结构体系的力学关系、结构破坏机理,从建筑结构整体进行把握设计。传统的建筑设计思想无法满足人们对建筑结构抗震功能的要求,为了提高建筑结构抗震安全性能要求,抗震设计已经发生了较大变化。比如建筑结构以力分析为主并兼顾力与变形,考虑到建筑结构变形、耗能和损失,以及非线性分析和可靠性分析。基于性能的抗震设计是20世纪90年代美国建筑设计师提出来的一个全新的设计理念。它的主要核心是将抗震设计从保护居民生命财产安全为基本目标转移到不同风险水平地震作用力下满足人们对建筑的性能要求,通过多层次、多目标的抗震安全设计,保障建筑安全,最终实现经济效益和投资效益的平衡,满足人们对建筑的个性需求。 1.2我国常规抗震设计方法 当前大部分国家的抗震设计规范为“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则,我国采用二阶段抗震设计方法满足工业建筑和民用建筑实现以上三个原则的抗震要求,并在这个基础上根据建筑物抗震重要性分成甲、乙、丙、丁四类建筑物,根据建筑物的类别设置相应的抗震防烈要求。二阶段抗震设计方法如下:第一阶段是对建筑结构强度进行验算,也就是小震的地震洞参数,通过弹性模量计算建筑结构的弹性地震作用力,并与建筑物风荷载、雪荷载、水平荷载等进行组合,计算建筑结构截面的抗震承载力,确保建筑结构的强度,并通过合理的平面结构布置,确保建筑结构的抗拉力。第二阶段则是验算建筑结构的弹塑性,也就是对地震作用下很容易倒塌的建筑结构按照大震标准进行设计,处理好建筑结构的薄弱环节,以免地震发生时首先冲击建筑结构的薄弱环节,影响到整个建筑结构的安全性和稳定性。 1.3常规抗震设计方法与基于性能抗震设计方法的比较 基于常规抗震设计方法与基于性能抗震设计方法在设防目标、设计实施方法和检验方法、实现性能和工程应用方面都有所不同,具体见表1。通过比较发现,基于性能抗震设计方法是未来建筑抗震设计的发展方向,它适应了社会新技术和新工艺发展需求,能够满足建筑业务单位和使用单位对建筑结构安全性、经济性等相关要求。 2超限高层建筑结构的抗震性能目标 某酒店塔楼的高度是168.9m,结构计算高度为176m,建筑结构为B类钢筋混凝土高层建筑。建筑场地类别为III类,建筑抗震等级为二级。 2.1结构的抗震性能水准 按照相关规定,酒店的塔楼高度、平面扭转不规则等不能超限,所以在第一、二阶段抗震设计过程中,必须采取有效的方法满足建筑工程国家以及地方相关的标准,并将基于性能抗震设计目标概念进行设计。按照《建筑抗震设计规范》给出的抗震性能设计方法以及《高层建筑混凝土结构技术规范》中的相关规范进行设计,确定该酒店的性能水准为C类,具体控制目标如下: 2.2建筑结构的性能目标 超限高层建筑结构规则性、高度等方面超出了建筑工程规范中的适用限值,使得抗震设计缺乏相应的参考依据。基于性能目标设计方法在设计的时候,需要综合考虑到建筑场地实际设防裂度、超高限值以及建筑结构不规则等经济因素,对超高建筑的薄弱环节、主抗侧力构件等结构变形能力和抗震承载能力有具体的性能目标。按照建筑工程设计中相关内容,建筑结构关键构件由建筑结构工程师根据工程实际情况分析。比如水平转换构件和支撑竖向构件、大悬挑结构的主要悬挑构件、长短柱在同一楼层的数量相当于在该层各个长短柱等要求。这其实是将过去常规抗震设计中的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计原则进行量化和细化。比如将A级性能目标设计要求建筑结构小震不坏、中震和大震不坏,就是要求建筑结构在中震和大震中依然保持一定的弹性。 3结语 随着建筑行业的快速发展,常规的建筑工程抗震设计方法已经无法满足当下建筑设计的要求,基于建筑结构性能抗震设计理念对抗震结构的目标进行量化,明确抗震目标性能,能够提高建筑结构抗震性能,必将成为建筑行业的发展趋势。 作者:蓝天 单位:厦门紫金工程设计有限公司 高层建筑结构分析:高层建筑结构概念设计问题研究 【摘要】随着社会生产力的提高,社会大众对于人类活动有更高的要求,建筑行业作为人类生活中必不可少的一部分。在商业化、工业化以及城市化趋势下朝着高层建筑结构理发展,全新的施工技术不断呈现,高层建筑结构已经有了设计与发展的物质基础以及技术条件,本文就高层建筑结构的几个设计概念中蕴含的几个问题进行了探究,提出了几点建议。 【关键词】高层建筑;结构设计;问题 1高层建筑结构设计中应当遵守的几个概念 1.1高层建筑结构概念设计中应当合理选择设计方案 随着城市化建设进程的加快,高层建筑在城市中成为随处可见的风景,也是未来城市建设的发展方向。在进行高层建筑设计的时候,需要重点考虑高层建筑的外形、安全性以及可实用性,在建筑施工之前要优先完善建筑工程设计的方案,在高层设计的时候,提出的建设方案一定要是科学、合理的,包括了高层建筑设计的基础方案、结构方案以及施工方案,就在出台结构方案之前,要对高层建筑的施工现场进行全面的调查,对周围的环境、气候条件以及地质结构进行准确地考察,确保高层建筑在日后的施工以及使用中不会受到外界客观因素的影响。在结构设计的基础上,综合高层建筑施工所需要的建筑材料、未来用户的居住使用需求等等进行后续的基础建设方案的完善以及优化,择优而选,使得未来建筑工程在施工结构方面表现出合理性、可行性以及可靠性。 1.2高层建筑的设计施工要合理计算施工简图 总结多年的建筑工程施工经验,所有的建筑计算简图在实际施工的过程中都有一定的差异,必然会存在一定的误差。为了有效的改善这一误差带来的施工危害,要合理地控制误差的范围,在误差较大的时候要及时重新计算和处理,提高计算简图的精确性,有效地规避计算简图误差较大带来的安全事故。在计算建筑优化的时候,需要高层建筑的设计人员重点关注,提高高层建筑的设计科学性和合理性。 1.3高层建筑的结构设计要正确地分析设计计算的结果 在高层建筑结构设计的阶段,对于测量和计算的结果是有较强依赖性的。随着计算机技术以及软件技术在建筑行业内的广泛应用,建筑结构设计中使用信息技术来提高对高层建筑的施工以及设计数据的计算和分析的准确性,设计人员在完善高层建筑设计概念的时候,需要精准地对计算机软件计算得出的数据结果,结合自己丰富的建筑设计经验,对计算结果进行分析和判断,确保高层建筑设计的时候能够科学地参考这些数据,提高高层建筑设计方案的质量。 2高层建筑结构设计种常见的几个设计问题 2.1高层建筑结构底部嵌固部位的结构概念设计 高层建筑在实际设计以及建造之前,首先应当对建筑的嵌固结构进行确认,嵌固结构主要指的是高层建筑中预期塑性铰时可能出现的部位,嵌固结构关系到结构中某些构件的内力分配准确性,还会间接地影响高层建筑结构是否会产生侧移的真实性,使得整个高层建筑的局部结构呈现出经济性。在高层建筑嵌固端结构设计面临着许多不同的情况,例如高层建筑的地下室设计的时候需要对地下室的层数以及基础形式进行确认。例如:在设计高策建筑的地下室的时候,通常采用的结构形式是基础持力层较浅的情况,但是这样结构的抗震性能是较差的。因此在高层建筑地下室设计的时候需要采用基础面作为结构嵌固端,在标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁做连接,在此基础上层层建设。如果基础面标高与首层标高之间具有一定的距离,基础梁之间的梁结构以及刚度较小,地面标高在无法实现刚性地面的性能,上部无法形成嵌固端,在高层结构设计的时候是无法实现安全的。如果高层建筑的地下室是单层的,需要充分利用基础无限的刚度,为首层楼面的灵活结构下选型创造条件,即便是首层楼面的留有大洞,或者选用无梁楼盖结构,都不会影响高层建筑的计算准确性。如果高层建筑的地下室是多层的,要将高层建筑地下室的上部结构的嵌固部位设在地下室的且顶板,使得地下室的顶板标高与室外的地坪的高度差不能太大,小于地下一层层高的三分之一,但是此时需要注意的是多层的地下室不能有很大的孔洞,楼面框架的抗弯刚度要足够的大,楼板的厚度也要注意小于180mm。 2.2高层建筑结构楼层平面刚度的结构设计 高层建筑的结构设计整体都是按照电算程序进行的,整个程序在运行的时候要重点考量楼层平面是否变形,将高层建筑的大部分楼层都假设为刚性楼面,当楼板的自身平面内刚度无限扩大之后,楼面是不会发生弯曲以及剪切变形的,仅仅刚性运动是无法在楼面内两个方向平移,基于上诉假设,高层建筑的楼层平面设计需要考虑结构的真实受力情况,按此结构确定建筑物具有很强的稳定性,高层建筑物的稳定性也是适度的。尽管程序的编程在楼面设计的时候无法准确地判断楼板的变形程度,但是计算机算法给楼板变形程度带来具有科意义的参考标准,让高层建筑的设计人员在结构设计过程中找到安全的参考标准,确定高层建筑的部位结构以及构件安全储备,为高层建筑的柔性楼面设计奠定基础。 2.3高层建筑利用防震缝解决平面中不规则的复杂结构超限问题 高层建筑的平面型状比较复杂,在完善高层建筑的防震功能的时候,要考虑到各个房屋在区域内可能产生的侧移差异,进而造成高层建筑的扭转振动以及复杂性,为了预防房屋各翼段的连接部位以及阴角部位的楼盖产生严重的破坏,要在高层建筑物内的规则结构方面进行均匀的变化,突出建筑局部上的突出情况,改进高层建筑结构中的收进、质量、刚度以及强度,使得高层建筑的质量结构分布均匀,使得高层建筑的各个质量中心和刚度中心基本重合,大体在同一个竖轴线上。在实际高层建筑施工的时候,往往存在更为复杂的平面结构,使用防震缝的方法将不规则的结构分解成为多个基本规则的机构单元,解决高层建筑设计中超限问题,使得高层建筑的结构设计变得较为简单,使得高层建筑的设置就在刚心与质心最大限度地靠近,为高层建筑设计选定正确的周期比、位移比以及刚度比等等计算参数创造了强而有力的条件,使得高层建筑的设计出更加简单地结构,更好地解决高层建筑存在的问题,使得高层建筑的设计更加地灵活,安全性得到大大的提高。 3结语 随着城市化建设进程的加快,高层建筑的建设数量在城市内逐渐增多,如何优化高层建筑的建设质量,使得建筑行业朝着更加健康的方向发展,为了切实地保障高层建筑的使用安全,本文探究了高层建筑结构设计理念,在高层建筑结构设计的时候完善高层建筑的建设质量。本文探究了高层建筑设计中需要重点注意建设中的一些设计,重视高层建筑的定量计算分析以及结构概念,使得设计人员掌握建筑结构的宏观控制以及作出正确的定性判断,使得高层建筑的结构安全度以及设计合理性得到很大的提高,使得未来高层建筑朝着更加健康长远的方向成长,切实满足社会大众的生活需求,为社会中建筑行业的秩序完善奠定良好的基础。 作者:雷鹰 单位:中核建中核燃料元件有限公司 高层建筑结构分析:钢筋混凝土超高层建筑结构的抗震设计 【摘要】随着我国经济的不断发展,我国的超高层建筑设计不断完善,其中钢筋混凝土框架结构由于具有良好的刚度、延性及较强的整体性,发展成为主要的结构形式。然而,由于我国处于地震带,对钢筋混凝土超高层框架结构建筑的抗震性能提出了要求,本文从当前钢筋混凝土结构抗震设计中存在的问题入手,简要概述抗震概念设计遵循的基本原则,并对超高层混凝土建筑抗震结构设计的方法进行逐一分析总结,希望对钢筋混凝土超高层建筑结构抗震设计研究有一定的借鉴作用。 【关键词】超高层建筑;钢筋混凝土;抗震设计 前言 随着我国社会经济的不断发展,我国的建筑业得到迅猛发展,超高层、超高层建筑越来越多,建筑结构造型和功能也越来越美观与先进,许多建筑采用底部大裙房、上部多座塔楼的建筑形式。然而这些复杂的建筑形式的出现也会带来一些问题,其中最重要的就是其结构造型给抗震分析以及抗震设计带来诸多新的问题。国外对钢筋混凝土超高层建筑结构抗震设计有了较为成熟的研究,也有许多建筑案例(如图1)。国内虽然经过数十年的研究分析,也已经出现包括分析软件TBSA和TAT等在内的超高层建筑设计分析软件,这些软件能够帮助建筑设计师或工作人员对建筑的抗震性能进行一定的研究,但设计中还经常会遇到许多程序、规范不能解决的问题,存在一定的局限性。这就需要结构工程师依据概念设计把复杂的问题通过科学分析简化。以适应社会发展的需要,同时也为结构工程师提供更多关于抗震设计的有参考价值的设计依据。 1超高层建筑结构抗震设计要点 1.1平面规则性超高层建筑结构抗震设计特点 平面规则性超高层建筑具有以下的特征:楼板的形状不规则且凹凸不平,楼板之间没有较强的联系、楼板的局部之间断断续续,结构扭转效应明显等。针对上述特点,这类的建筑结构的抗震设计需要注意以下几点:(1)如果楼板的形状凹凸不规则或楼板局部断断续续,则可以采用弹性楼盖模型,使其符合楼板平面内的实际刚度变化,或者按照分块刚性楼板与局部弹性板的原则进行计算,当然,扭转藕联效应也需要考虑进去。(2)对于楼板中应力集中部位以及连接较弱的楼板,可以适当加大楼板的厚度,具体的方法有双层双向配筋、配置45°斜向钢筋、配置集中配筋的边梁。(3)如果楼板之间没有较强的联系或者平面过于不规则,或建筑物过长,则可以通过调整变形缝来把其结构切成若干个子结构。如果一些超限高层的建筑物有明显的结构扭转效应,则应该尽量保证抗侧力构件在平面布置中的对称性,同时应该尽量加大外围竖向构件的抗侧刚度和强度。 1.2竖向规则性超高层建筑结构抗震设计特点 竖向规则性超高层建筑具有以下的特征:在立体上建筑呈现收进的状态,其主要存在形式为连体建筑,建筑内部转换层结构,大底盘多搭楼等,针对上述特点,这类的建筑结构的抗震设计需要注意以下几点:(1)当超高层建筑的立面收进超过一定限度时,应该保证结构的层受剪承载力大于相邻上一楼层的80%,并且合理控制结构的扭转效应。同时应该加强收进部位、竖向构件以及建筑内部的楼板。一旦立面收进产生偏差,建筑底部的结构就会因为扭转而产生较大内力,这就要求建筑底部结构的周边构件的配筋强度足够大。通常情况下,建筑设计师会采用台阶形多次内收的立面来改善这一困难。(2)对于连体建筑来说,其周边以及连接部位应该按照弹性板来计算,连接体与主体宜采用弱连接,并尽可能减少其重量,同时,钢结构可以优先考虑。连接体及与主体相邻的结构构件的抗震等级应尽量提高其等级。(3)对于带转换层结构的超高层建筑,应该尽量保持其上下主体的竖向结构连续贯通,并对其下部主体结构的刚度进行加强,而对其上部主体结构的刚度进行弱化,通过相应的措施来对转换层上下的等效刚度比进行合理的控制,同时,为了提高框支层的抗震能力与延展性,应该将框支柱承担地震剪力的比例进行增大。而为了减少转换层上下的等效刚度比,可以将上部各层刚度适当减小。一般来说,高振型影响与转换层的高度呈正比关系,即转换层越高,高振型影响越大,转换层上下层间位移角及内力突变也越明显,因此,需要合理控制转换层的高度。(4)在设计大底盘多塔楼的时候,应该尽量提高其底盘的承载力,其目的是防止结构在底部首先屈服。对于连接各塔楼的裙房屋面来说,要适当加大其刚度,其目的是使底部的裙房与上部的塔楼共同振动。然而,当底部加强时,薄弱层会发生上移,从而增大上部结构的位移,因此底盘承载力的的提高需要掌握好其度。在设计塔楼的薄弱部位的时候,应该全高加密该层柱箍筋,并增大箍筋的直径与剪力墙的水平钢筋。 2超高层混凝土建筑抗震影响因素 2.1建筑扭转效应 在对超高层混凝土建筑结构进行抗震设计过程中,为保证混凝土整体位移一致,同时得到最小和最大的位移结构刚度,应该对建筑物垂直向力及横向力进行防护,提高扭转力作用。因为地震的发生具有突发性和随机性,所以对地震发生的时间、强度难以预测准确,因此在分析建筑整体的抗震性能同时,要及时检查出建筑物内部的抗震隐患,科学分析,及时纠正,保证超高层混凝土建筑的抗震性能。 2.2建筑物建设位置 合理选定超高层混凝土建筑的建设位置是极其重要的,因为我国地处地震频发地带,所以在选址之前,要合理科学对建筑项目所在地的地质情况进行彻底的综合性分析,减少超高层混凝土建筑遭受地震的危害的几率,同时良好的建筑土质也能提高超高层混凝土建筑具有较强的抗震性能。所以为避免建筑位置为松软土质,也应该尽量远离电厂、变电所等工厂。 2.3抗震加固环节 超高层混凝土建筑结构在设计过程中,对建筑物进行抗震加固是非常有必要的,因为这样的设计可以满足建筑延伸性及刚度的要求。在实际的建筑施工过程中,由于超高层建筑物的钢筋混凝土重量大,所以底部柱轴力应该与建筑的高度呈正比关系,只有这样建筑主要构件才能有很好延伸性,在遇到强震时可以减少剪切性对墙体的破坏,这体现了对超高层混凝土建筑结构进行抗震加固设计的重要性。在实际设计过程中,建筑设计师会以强柱弱梁限值为依据,综合考虑框架柱的强剪弱弯和剪压比,才能使设计的柱子顶端的抗弯能力达到合格的质量标准。与此同时,螺旋复合箍筋的使用可以提高柱子的抗冲剪能力和短柱抗震性能,在地震强度不是很强时,保证短柱不对地震剪切力破坏。因为建筑的短柱具备的抗剪性能力低于抗弯能力,所以设计过程中要保障短柱承受抗弯的屈服强度。 3隔振、减振在超高层建筑结构抗震设计中的应用 隔振、减振是在超高层建筑工程上防止振动危害的主要手段。其中减振可分为主动减振和被动减振。在实际的生产生活中,相关设计工作人员会根据隔振、减振的原理,采用以下几种办法实现超高层建筑结构的有效抗震。 3.1粘弹性阻尼结构 通过大量试验和数据分析表明,粘弹性阻尼结构可以有效的将超高层建筑的地震反应减小40~80%,这在很大程度上可以保证建筑主体结构强震中的安全性,是高层结构的舒适度控制在科学合理的范围之内。粘弹性阻尼结构见图2。 3.2吸能减震 吸震减震是隔振减振在超高层建筑结构抗震的又一方法,这种方法的最大特点是,使建筑结构的震动在合理的范围内,发生一定的位移,从物理学角度来讲,就是使建筑结构的振动能量在原结构与子结构之间重新分配,以此达到减小结构震动的效果。当前,有许多吸震减震的装置运用于超高层建筑的抗震设计中:调谐质量阻尼器,调液(柱)阻尼器、悬吊质量摆阻尼器记忆质量放大器等。 3.3金属阻尼器 金属阻尼器能够起到抗震效果,主要是通过在框架中加屈曲约束支撑,在合理的荷载力下,对建筑物实现支撑的作用,当地震发生时,金属支撑能以自身的塑性变形来消耗地震的能量,从而对超高层建筑主体结构起到良好的作用。 4总结 在经济高速发展的今天,人们的居住水平不断提高,超高层建筑越来越多,而在对超高层混凝土建筑结构设计时,其抗震结构的设计就显得尤为重要。要以科学合理的方式增强建筑的抗震能力,切实保障公民的生命与财产安全。本文从我国目前钢筋混凝土结构抗震设计存在的问题与现状入手,简要概述超高层建筑结构抗震设计要点,并重点对隔振、减振在超高层建筑结构抗震设计中的应用进行分析,希望对钢筋混凝土超高层建筑结构抗震设计研究有一定的借鉴作用。 作者:毛俊义 单位:深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司毛俊义 深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司 高层建筑结构分析:带结构转换层高层建筑结构设计研究 摘要:社会的快速发展和城市化建设进程的不断深入,为建筑行业的发展创造了有利条件,在这样的情况下进行高层建筑的带结构转换层设计,相关工作人员不仅要很好的掌握转换的专业知识,还要对相关施工技术有一定程度的了解,这样才能根据实际建筑要求设计出科学、合理的带结构转换层的高层建筑。本文首先分析了带结构转换层的高层建筑结构设计的主要内容,然后进一步分析了带结构转换层的高层建筑结构的设计方案。 关键词:带结构转换层;高层建筑;结构设计 高层建筑施工技术的全面发展提高了建筑的整体质量,同时也为人们创造了良好的生活环境。然而,在人们对生活品质要求不断提升的当下,人们不仅对房屋建筑质量提出了更高要求,也更加重视高层建筑的功能性。为了更好地满足人们的需求,设计人员在进行设计时必须要融入多元化的设计元素。基于此,在进行高层建筑结构转换层设计的过程中,设计人员必须要深入研究高层建筑的整体空间结构和结构特点,然后根据建筑需求对结构转换层进行优化。 1带结构转换层的高层建筑结构设计的主要内容 1.1作用 高层建筑结构受力特点与普通建筑结构设计不同,设计人员要综合考虑各种因素来提升高层建筑结构设计的科学性、规范性、安全性。高层建筑下部和中部的受力强度较大,越是处于较高位置的楼层受力越小,不同的楼层的受力情况存在较大的差异。因此,设计人员在进行下部结构和中部结构的设计时,不仅要提升柱和横梁的稳定性和坚固性,还要不断增加结构的刚度。当楼层高度越高时,设计人员就需要根据实际的情况减少楼层当中的柱和墙的数量。这样不仅能够有效的节省高层建筑设计和施工的成本,同时还能最大限度的发挥中部和下部结构的整体支撑效果。设计人员在进行高层建筑结构转换层的设计过程当中,应扩大中、下层建筑的结构空间。因此,就必须要转变传统的结构转换层设计思路和理念,打破传统常规建筑设计的局限,提升高层建筑结构转换层设计的质量。 1.2类型 设计师需要考虑高层建筑的使用要求,根据高层建筑的不同用途选择不同的结构转换层。不同的转换层的设计方案和施工技术存在着一定的差异,因此,必须充分考虑多方面因素全面分析结构转换层。设计中经常使用的高层建筑结构转换层主要有:板式结构转换层、框架结构转换层、梁式结构转换,如图1所示。(1)在高层建筑上下层的设计中,为保证建筑的稳定性和坚固性,全面提升建筑的整体施工成效和施工效果,设计师往往会设计数量较多的柱网。为了使各层之间的受力稳定,需在设计中融入板式结构转换层,提升高层建筑的抗剪切性能。所设计的板式结构转换层的厚度必须小于2.8m,且设计人员需要根据情况选择灵活多变的设计方案。与此同时,施工中应选择高质量的辅助材料,以提升版式结构转换层的整体质量。(2)设计人员往往会选择框架结构转换层来提升高层建筑的整体抗震性能。在这种结构的设计过程中,主要是通过巨型柱来构建系统的转换结构,合理控制结构内部各部分的受力情况。工作人员需要根据实际情况选择适合的加固装置加固下层结构的框架柱体。这种框架结构转换层能够取得较好的固定效果,且施工工艺相对简单,因此,广泛应用于各种高层建筑结构转换层设计中。(3)在进行高层建筑结构设计时,为了能够完成垂直转换层的施工,须在设计中增加梁式结构转换层。这种转换层具有传递楼层作用力的特点,通过设计可以将高层建筑当中的上层墙体受力传递到下层柱体结构中,提升高层建筑整体的坚固性、稳定性、耐久性。梁式结构转换层的高度控制在0.8~6m范围内。另外,这种转换层结构在施工过程当中的成本较高,设计师在选择时需要考虑多方面的情况后才能使用。 2带结构转换层的高层建筑结构的有效设计方案 2.1全面降低竖向结构刚性差异 高层建筑中的结构转换层,存在竖向结构刚度低的问题,这不仅会严重降低高层建筑的稳定性和质量,同时还会大大提高结构转换层的使用风险。因此,设计人员必须采取有效措施,解决上层和下层的双向结构转换过程中存在的差异。在结构当中设置具有较高安全系数的补偿剪力结构,根据实际情况增加落地墙的厚度和数量,以便于提升高层建高层建筑空间的结构刚度。设计中还需考虑落地构件的截面、尺寸和设计均匀,尽可能选择质量较好、刚度较大的混凝土作为施工材料。这样不仅能够使落地构件能够达到相关的抗弯设计要求,同时也能增加落地构件的抗侧力性能。 2.2科学合理的设置建筑剪力墙 在进行高层建筑结构转换层中的剪力墙设计时,设计人员必须考虑建筑的实际情况,根据设计要求,合理地设置剪力墙的数量和位置。这样不仅能够提升结构转换层设计的效率,同时还极大地发挥结构转换层在高层建筑当中的作用。如图2所示,设计人员需要考虑剪力墙中的框架结构疏密,通过计算确定位剪力墙的位置,并且根据楼层的受力情况设置适量的剪力墙。为了提升结构转换层的设计水平,增加高层建筑空间布局设计的有效性,设计师还需要在剪力墙当中增加一定数量的钢筋。对于剪力墙当中不平的部分,必须选择相同的材料进行找平施工。设计人员在进行转换大梁的设计时,还需要对结构梁两端部分的结构进行一系列的优化,这样才能有效地控制短肢墙内力和结构承受应力。 3结语 为不断地提升高层建筑的质量和功能性,施工人员需要采用有效的施工方案,每个环节都选择高效快捷的施工技术。在施工前,设计人员首先要了解高层建筑的工程概况,要分析高层建筑的结构,了解相关的设计要求和结构转换层的相关数据。然后再根据高层建筑的结构性能和结构框架要求,采取有效的设计方案进行结构转换层的设计,最大限度地提升结构转换层设计方案的科学性、可靠性、规范性、可行性,从而为带结构转换层的高层建筑结构设计水平的全面提升奠定基础。 作者:徐铁山 刘华丽 单位:咸宁市勘察建筑设计院 高层建筑结构分析:设计方法在超限高层建筑结构的应用 摘要:超限高层结构随着经济建设的发展不断增多,不仅提供了舒适的生活环境,节约了土地资源,也带来了结构抗震的诸多研究课题。关于超限高层建筑工程抗震设防的研究,在我国已经拥有了较为完善的管理体系,而且新的抗震设计思想也层出不穷。本文围绕基于性能的设计方法在超限高层建筑结构设计中的应用展开论述,主要涉及基于性能抗震设计的原理和方法,诸如静力弹塑性分析的实施等,结合超限高层建筑结构实际案例,提出抗震设计思想的改进方法,力图为工程建设中的抗震设计提供有针对性的建议,为今后的超限高层建筑的实际工程建设提供参考资料。 关键词:超限高层结构;抗震设计;改进方法 1超限高层结构中基于性能的抗震设计思路 超限高层结构基于性能的抗震设计思路,是本着确保人们的生命和财产安全为目标的。在我国的抗震规范设计思路上,要求结构要具有对抗小震的强度验算及对抗大震的薄弱层控制的技术和方法,做到小震不坏,中震可修,大震不倒。因此,遵照这个原则,基于性能的抗震设计方法有了大量的研究和实践成果。基于性能的超限高层结构设计,主要包括的内容有结构的设计原则、结构的布置、结构的质量把握、维修维护等内容。具体落实包括从设计到可行性研究、施工质量管理等各个环节[1]。基于性能的结构抗震性能水平指的是对结构的破坏程度进行预期的评估,根据评估出来的构件可能遭到的破坏以及内部设施能够用于地震设防的作用等进行全面的考虑,将被破坏的状态、经济影响因素等加以预估,以保证人们的人身和财产安全得到最大程度的保护。关于结构抗震性能的规定从2011年就开始进入实施阶段,内容囊括了结构抗震性能的设计,其中包含了四个等级的结构抗震目标的划分以及五个结构抗震性能水准设定。新规定克服了旧有规范在抗震设计思想中的种种不足,引进了新结构体系、设计方法以及材料的应用,使得超限高层建筑的构件的承载力和变形等要求有了更加合理的参照标准和规范[2]。如对于超限高层结构的抗震性能水准的规定包括:在地震作用下,结构应保持基本完好,人员不会受到伤害;结构的个别构件如果发生损伤,可以经过修复后继续使用;结构中的薄弱环节和部位能够保持完好,如果个别部位发生微裂缝等问题,则通过修复可以恢复使用;在强震作用下,构件发生中等程度以上的损坏后,结构可能会发生严重的损伤,但是不能对人造成伤害,不允许局部和整体发生倒塌。 2工程案例 重庆市某超高层建筑(见图1),占地面积11346m2。分为地下5层和地上48层,采用框架剪力墙结构。该建筑所处地段频临江边,地理位置优越,沿江部分采用斜向45°的剪力墙作为转换层的正交布置。标准层和转换层的平面布置严格按照高层建筑混凝土结构的技术要求施工。该设计理念使结构的布置不规范,转换层的结构包含了主次梁的转换,整个工程属于较为复杂的超限高层的建筑,具有竖向凹凸不规则、楼板局部不均匀、竖向不连续等超限问题[3]。根据该工程的特点,应业主要求,在施工中针对不同水平的地震作用进行了预估计,对地震作用下的性能指标进行了设计。在地震作用下的结构构件弹性的设计,按照行业规则,首先对荷载组合中最不利的部分进行了设计,主要设计的内容包括了承载力的要求、构件的系数调整、内力的增大等。见表1。除了楼板等结构构件的承载力之外,根据建筑中抗震性能的类型进行了相关荷载组合的设计,考虑的因素主要包括构件内力的增大、系数的调整等。对于罕见强震的结构构件中的竖向、转换构件以及首层以及转换层的薄弱部分、地基承载力的荷载等的设计[4]。见表2。1)地震作用下的设计参数分析。该工程在抗震防烈度上被设计为6级,按照地震的加速度值进行了分组,场地类别为II级。在对地震波的分析中,采用了阻尼比的分析方法。见表3。对于地震作用下的结构设计,该工程采用了中科院的结构抗震设计软件进行了计算,计算的内容包括地震周期、作用、折减系数、刚度影响等。经过计算,结合实际,只要结构设计符合地震作用下的抗震规范要求,能够使得剪力的平均值小于震型分解反应中的结构内力要求,就可以保证建筑结构对抗地震的破坏。2)建筑结构在遇到罕遇地震的结构分析。根据建筑结构的弹塑性静力分析,建筑结构的非线性可以按照弹塑性动力时程的原理进行计算。例如本工程中的自由度高柔体系为5S,那么弹塑性静力推覆可能需要的周围不能大于2S,因此,根据有关结构弹塑性动力分析的规定,结构构件中的内力和变形、位移等,需要采用弹塑性动力分析的方法对震波进行研究。将地震波最终计算得到的结构的平均值作为设计的依据,按照弹塑性实程的方法,对结构的抗震性能进行设计。工程中结构平面的45°斜向正交布置的结构方法,使得弹塑性时程分析要对结构地震相应地进行地震波的分析、补充验算。得到的结论是,当结构在45°的地震作用下,结构的响应度应保持在0°和90°为最佳设计思路[5]。因此,根据计算的分析,工程选用了两种度数作为主要分析的方法,将最大层间的位移角和转换层的层间位移角的抗震性能以及目标进行了设计,针对罕遇地震作用的剪力和倾覆弯矩的设计能够对抗大型的地震,使得结构进入了弹塑性极端。3)工程的主要构件的抗震性能的分析。楼板的抗震性能通过地震增大系数法,对于地震作用下的楼板应力进行了分析。首先是得出在弹性大地震作用下的转换层楼板的应力计算图,得到转换层在地震作用下不屈服的性能指标,然后根据标准层薄弱部分的截面法的分析结果,得到楼板的合成剪力、转换层对框、支柱、加强区的剪力墙等部位的内力分析结果。见表4。 3结语 关于超限高层建筑的抗震设计思路,随着科学技术水平的不断提高,已经实现了以实际震害为背景的抗震设计,而且随着国际研究领域的重视程度的提高,在充分把握结构、变形、受力等特征的基础上,不断注重结构整体抗震性能的设计目标的整体分析和优化[6]。当今的结构设计已经在结构弹性分析和弹塑性分析的基础上,能够整体确立结构的基本特征,布置结构平立面,验算出结构构件在地震反应下的性能目标,给予设计准确的计算结构的指导,同时经过振动台的实验给予论证,高层建筑结构设计的思路还将不断得到扩展。 作者:吕杨 单位:重庆雅凯斯凯建筑设计有限公司
电力工程设计论文:三维数字地形图在电力工程设计的应用 摘要:三维数字地形图,即3DDTM,该技术应用于电力工程设计的过程中,不仅可以体现立体对象平面关联性,还可以更加精确地表达地面地表物体的高程、高度等,从而提升地形图的表达质量。本文探讨了三维数字地形图在电力工程设计中的实际应用,以供参考。 关键词:三维数字地形图;电力工程;设计 作者简介:田晓艳(1982-),女,助理工程师,本科,主要从事电力工程总平面设计工作 1引言 我国电力工程项目的投建日益受到重视,工程质量方面的要求逐渐提高,以适应时代的发展需求。原有工程设计方法、设计平台等,逐渐难以提供方便精确的信息表达,因而影响了电力工程的设计效果。而三维显示技术的发展,为电力工程设计中存在的此类问题得到了有效解决,能够利用仿真立体模拟的方式,让客户直观地看到设计方案效果图,从而提升设计质量和数据科学化管理。 2三维数字地形图的基本概念 2.13DDTM的概念 在三维数字地形图(3DDTM)也属于线划地形图,其工作原理是利用三维离散点,来表现地物、地貌的空间状态、方位、形状等,将地形地物以三维空间的模式体现出来,其中所有对于地物地貌的特征,都是三维呈现,用X、Y轴表示地物地貌投影于水平面的具体位置,而使用Z轴代表其高程高度。 2.23DDTM的特征 三维数字地形图所具有的特征包括以下方面:①3DDTM不是纸质的,而是由数字、电子的形式体现;②该地形图可以精确反映出地物的立体形态,还可以呈现出制图区域地表的高低起伏;③该地形图一般是按照1:1的比例来绘制地物位置、大小及高程、高度等信息;④3DDTM是使用三维离散点来表示地形、地貌特征,以及地物的立体形态矢量图;⑤3DDTM所反映出的空间地理信息通常是非常精确且详细的,实际所使用的比例尺、空间分辨率)等,包括1:500(或0.05m)、1:1000(或0.1m)和1:2000(或0.2m)。 3三维数字地形图的应用现状 3.13DDTM发展现状 目前,3DDTM已经被应用于电力工程的项目设计实践中,用于进行工程的多视点表达(见图1),在实际应用中,该技术能够针对立体路径,合理选择辅助电线网点的杆塔设置,提高电网的线路规划准确性,加强工程的环保力度,节约建设成本。基于以上重要优势,3DDTM大大提升了对立体空间的测量、表达质量,从而为工作人员对于地图的立体分析、认知水平等提供重要依据。一些发达国家的电力产业中,3DDTM已经在电力设计中得到为了良好的应用,且积累了非常重要的应用经验。我国3DDTM技术也开始向着激光三维扫描等高科技的方向发展,将各个不同领域的相关技术综合起来,应用于各个不同领域。20世纪末,我国已经构建了比例1:25万的地形图数据库,其中包括的内容众多,例如DEM、大地控制数据、行政地名、水湖系统等,所有的数据信息量达到13.5GB,且均为三维的电子地形图场景。相较于传统使用的平面电子地图,基于3DDTM技术所测绘出来的地形图,能够三维地描绘社会自然、人文景观,逼真直观,对于自然物体的模拟形象到位,尤其是其中的道路交通等方面,具有显著的应用价值。 3.2电力工程设计中3DDTM的应用需求 对于电力工程的设计,地形图测绘是重要环节,实际开展工作的过程中,首先包括对于方案可行性的研究、工程方案的初步设计,以及施工图设计等。 3.2.1可行性研究 可行性研究阶段的主要任务,是以地形图为依据,调整规划工程的整体设计方案,及时发现其中不利于方案落实的影响因素,从而判断并论证方案的可行性。在实际开展可行性研究时,首先要明确方案设计原则,然后对工程进行具体的规划和布置,再基于大比例尺的地形图,初步拟定方案中对于生产生活、休闲区等部分的规划,粗略预估所需要的占地面积、房屋的拆迁量等问题。 3.2.2初步设计 设计方案的初步设计,对于局部建筑物、基础设施等的规划设计,需要建立于具有更大比例尺和精密度的地形图上。只有以初步设计成果为基础进行优化,才能够达到施工图成熟设计要求,并补充测量地形图范围外的部分内容,从而完善测量工作,确保地形图的精确程度,为工程量计算提供科学参数。3DDTM的应用,为工程设计人员提供了重要的技术支持,是他们能够绘制出具有极强真实感和操作性的建筑模型,实现了设计图的可视化。此外,3DDTM还具备了为工作人员提供查询、分析、计算等基础功能。目前的高电压等级电线网络工程往往成本较高,例如110kV的线路工程建设中对于电线网络的设计环节,由于送电线路的设计合理优化,将直接影响到工程的运行顺利及投资额度问题,因此至关重要。其中对于线路路径的选择和设计,就需要准确了解当地的地形地貌情况、道路交通状况以及水文气象等基本地质条件,而3DDTM技术则有效发挥了其准确采集相关信息的作用。 43DDTM在电力工程设计中的实际应用 4.1卫星影像立体模型构建 3DDTM的实际应用往往会涉及卫星影像立体模型的构建问题,所以,工作人员首先需要转换TM、Spot、DEM等卫星影像数据,其中的DEM数据大多是军队标准格式,因此在对其进行转换时,需要结合DEM军标格式的特征,编制格式转化程序,从而确定相关指标参数。另外,工作人员在开展影响模型的匹配及相对/绝对定向作业时,应当按照以下步骤进行:手工选择基本匹配点—自动剔除粗差—人工补充同名点—以模型自动相对定向为基础,进行模型外方位元素的计算。卫星影像三维模型的建立过程较为复杂,从原始数据采集直至最终成型,加之关联DEM、正射影像、电网铺设线路平断截面等信息,其数据分析。 4.2电气网络线路正射影像路径图设计及制作 设计路径图的主要目的,在于完善路径信息,并保持与三维数字地形图的一致。而在实际运用相关的制作软件时,工作人员将会面临的主要问题包括以下两个方面:(1)相关数据的有效存储。在电力工程进行线路路径图的设计时,往往需要涉及较为庞大的数据信息,因此,需要以适当预估作为基础,确保设计工作的正常开展,而工作人员则应当注意对所使用硬件的及时优化与整理,并尽可能地扩展数据的存储空间;另外,在运用软件的过程中,需要尽量避免盲目操作。(2)图象、参数处理。部分工作人员对于相关软件不够熟悉,操作也不够熟练,软件与模型之间的关系也不够明确,应当通过实验的方式,将所涉及的各类数据参数进行比对,从而确定最优参数值;另外,只有保证软件和设备具有良好处理能力,才能够保障图像的最终处理效果。 4.3卫片正射影像图质量及后续处理分析 以当前的技术条件来看,卫片正射影像图的生成作业,大多需要运用Cyberland专业软件来实现。该软件可以在半自动软件作用下,对影像进行配准、融合以及纠正等操作处理,所生成的折射影像也可以使用VirtuoZo进行复制拼接,从而得到最终的专题图。专题图属于一种影像式产物,如果想要体现出该图在视觉感官上具有的优势,工作人员应当针对形成的专题图,进一步采取系统化的处理。在此过程中,较为常用的软件有Envi、ImageXuite和Photoshop等,这些软件的应用都可以有效辅助工作人员实施对专题图匀光、边缘增强和滤波的处理工作,从而提高专题图的影像质量和清晰程度,良好的专题图甚至能够与航片的清晰度相媲美。实践表明,以卫片为基础,工作人员依据电力工程的线路路径设计,所作出的漫游显示往往会出现一定程度的失真,这将会导致电力工程的线路路径设计中,一些细节方面的问题难以得到及时的处理。同时,由于卫片漫游的视点较高,对于电力工程线路设计的整体轮廓、结构等方面问题,能够做出相应的反应,从而争取到采取补救措施的机会。 4.4三维模型的构建与线路漫游的实现方式分析 ①就设备的配置和软件选择方面,为了使电力工程线路设计能够实现无阻碍漫游,要求计算机的中央处理器其主频控制在2G以上,内存应当在512M以上,同时还需要具备支持3D功能的显卡;②就数据组织层面,对于模型的建立和产品的生成来说,线路测区的DEM格式数据与正射影响拼接数据都是基本参考;③就漫游场景构建方面,工作人员需要利用DEM格式数据、三维模型、正射影像数据等,将3DBrowser模块作为载体,才能够恢复现实场景,从而完成线路漫游。 5结语 由此可见,3DDEM势必会在更多的工程设计中,得到广泛应用,发挥重要的地形测绘效用。随着计算机技术的进一步发展,以及卫星立体影像数据资料应用的逐渐普及,三维数字地形图的应用成本也将会逐渐降低,满足大众的应用标准,帮助工程设计大大提高工作效率,增强在电力工程设计中的应用精度与自动化水平。 作者:田晓艳 余继兴 单位:中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 电力工程设计论文:价值工程在电力工程设计优化的应用 1价值工程的原理及特点 1.1价值工程的原理 价值工程又称价值分析,是工程技术经济学的一个分支。它是充分运用集体智慧并通过开展有组织活动,来追求产品的最大性价比,通过进行产品功能分析,优化产品功能与成本的关系,使之以最低的产品成本,实现产品必要功能,从而提高产品价值的分析方法,以提高工程产品的经济性。这里强调的“价值”,是产品功能和实现功能所耗费用的比值。可用公式V=F/C来表述产品价值与功能、成本的关系。公式中V代表产品价值系数;F代表产品功能;C代表产品成本。功能是指产品具有的特定职能或用途;成本则是为满足用户提出的功能要求进行研制、生产到用户使用所花费的总成本。 1.2价值工程的特点 价值工程具有如下特点:(1)以客户的产品功能需求为基本出发点。这个出发点的选择应以满足客户对产品的功能需求为必要前提条件;(2)对产品进行功能分析,研究功能与成本之间的关系,以提高产品价值为目的;(3)是一项创造性活动,以技术创新为基础。提高功能与成本的比值是一项创造性活动,不仅需要经验积累,更需要技术创新。无论是提高产品必要功能还是降低产品成本,都要求创造新的功能载体或优化加工制造工艺,减少不必要的损耗;(4)价值工程具有广泛性,任何工程都可以开展价值工程,价值工程的活动也涉及参与工程的所有人员。要做到充分沟通、统一认识、协调行动,步调一致地开展活动。 2提高产品价值的途径及步骤 2.1提高产品价值的途径 只有全面正确认识价值工程的特点,才能把握价值工程的本质,发挥价值工程的优势,在设计阶段甚至决策阶段有效地控制产品成本从而达到提高产品的价值目的。分析价值工程的数学表达式,能够得到提高产品价值的基本途径有:(1)在提高产品功能的同时,不断降低产品成本;(2)保持产品成本不变,努力提高产品功能;(3)功能不变的前提下,尽可能降低产品成本;(4)产品成本稍有增加,产品功能大幅度提高;(5)产品功能下降不大,产品成本大幅度降低。以上途径要根据产品的不同特点或不同阶段进行针对性选择,在满足业主方需求的前提下执行,才能取得事半功倍的效果。 2.2提高产品价值的步骤 提高产品价值可分为如下步骤:(1)对象选择;(2)收集资料;(3)功能分析;(4)功能评价;(5)提出改进方案;(6)方案选择;(7)方案验证;(8)实施方案。 3价值工程在电力工程设计优化中的应用实例 3.1提高工程功能,降低项目投资 某发电厂扩建二期工程,涉及到全厂安防一体化系统的整合和建设,原有一期工程已经建设了安防系统,目前设备虽然可用,但是相关的设备以及技术均已相当落后,由设计方给出三套方案:方案一,独立建设一套用于二期工程的安防系统,一期工程安防系统不做变动;方案二,取消一期工程所有的安防设备,与二期工程一起重新规划,建设一套全新的安防系统;方案三,更换部分前端设备,采用中间转换设备将一期安防系统集成接进二期安防一体化平台,实现全厂的统一监控。方案一新增投资最少,但是由于一期工程设备较为落后,后期的设备维护成本较高,且无法实现全厂统一监控的功能,必须增加监控人员,后期的运营成本较多;方案二的一次性投入较大,施工难度较高,性价比不高;方案三既能满足统一监控的功能,又减少了投资成本,缩短施工工期,运用价值工程,能够最大化满足业主方的利益,最终经业主方确认后采用方案三作为执行方案。 3.2维持工程功能不变,降低项目投资 某发电厂在试运行阶段,发现一些较高温环境区域电缆绝缘层无法满足要求,出现了绝缘层脱落的现象,存在安全隐患,后来业主方提出将所有电缆更换为耐高温、防腐蚀的电缆,但是根据项目进度,完全更换电缆的施工难度很大,投资成本很高。设计院根据现场实际情况,提出保留原有已敷设电缆的方案:将绝缘层脱落部分电缆裁剪掉,采购少量耐高温、防腐蚀电缆用于高温环境的电缆连接,利用接线盒将原已敷设电缆与新采购的高温电缆进行连接。通过价值工程的比较,在保证工程功能不变的前提下,设计院所提出方案比业主方原有方案节省项目投资大约50万元。 3.3项目投资略有上升,大幅度提升工程功能 发电厂辅助车间的控制在很长一段时间内是用PLC来实现的,PLC加上位机控制技术解决了独立系统运行的安全及可靠性。随着技术的发展,用PLC控制的方式也暴露了控制分散联系不便,备品备件种类多,难于管理及设备投资大等缺点。因此,运用价值工程,设计院提出了全厂DCS控制的方案,即无论主厂房区域还是辅助车间区域,均采用统一的DCS软硬件进行控制系统的搭建,该方案比采用PLC搭建的方案虽然在初始投资上要略有增加,但是却能够大幅度提升工程的功能:一、采用统一平台,可以减少运营维护人员;二、采用统一的软硬件,可以减少备品备件,降低后期的维护成本;三、系统之间联系在一个平台上,减少大量的接口及中间设备;四、整个系统更加兼容、统一、可靠、稳定。 4结束语 越来越多的事实证明,在电力工程设计优化中应用价值工程是必要且具有不可替代的作用。通过应用价值工程对设计方案进行优选,不仅能够确保工程功能满足客户的要求,还能有效地控制工程造价,使有限的投资获得令人满意的投资效益,提升每一份投资的价值。值得注意的是,价值工程不仅仅能在电力工程设计中应用,还能应用于各类建设项目的全过程。随着我国国民经济的不断发展,价值工程会越来越显示出它对控制项目投资、提高项目经济效益所能发挥的巨大作用。 作者:林伟波 单位:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计的造价控制论述 1做好设计招标的工作 初期阶段,电力工程主管部门就利用网络等新兴媒体进行招标宣传,获得设计方案。取得设计方案后,主管部门会通过比较选择最有效方案。以设计招标,不仅为设计单位提供公平竞争机会,设计单位工作人员也有了危机感和紧迫感,形成了危机意识。这样有利于提高设计质量,优化了投标单位的设计,顺利开展电力工程设计工作。招标设计可减少设计市场的不正当竞争,优化设计方案,为电力工程设计创造良好的竞争环境。 2推广典型设计 典型设计是根据通用原则编制,来源于电力工程科研成果和建设实践经验。典型设计适合我国电力工程的技术发展水平和自然条件,能够合理利用材料、能源、资源、设备,达到了生产、施工、使用、维修的要求。实施典型设计能够让工程造价比非典型设计更低。实施典型设计能够加快图纸设计速度、有效节约设计成本。避免了设计变更,也降低了不可控因素出现。 3运用价值工程 设计人员开展设计工作时,需要经常更新设计方案。追求先进技术要以经济性、合理性为前提。重视设计人员工程造价意识培养,合理分析管理、维护、运行中产生的成本控制,减少工程投资成本。价值分析将技术和经济紧密结合,并定性和定量分析设计方案的美观、实用、成本,选择满足工艺需求和功能的技术方案。价值工程重视成本、功能、价值的关系:价值=功能/成本,因为价值工程牵涉作业和产品各个方面,实用该方法需要完整组织系统。内涵施工技术、财务、施工管理、材料供应的负责人。 4改革现行的设计取费法 电力工程的设计取费法是将施工图预算作为收费标准。工程造价高,设计单位收费也更高。在该计费方式中,设计人员期望投资增多,便会生成重技术轻经济观念。最好的解决方式是对现行设计取费法进行改革,引入记录机制。如果设计变更增加投资金额,以增加投资将一部分设计费扣除。如果是因为设计合理节约了投资,会根据节约投资进行一定比例提成,实现优质收费方法。该激励计费法能够增强设计人员经济意识,也便于控制工程造价。 5加强造价人员、设计人员的培训 设计质量很大程度上取决于人的因素。我国经济发展迅速,电力工程不断涌现新技术、新设备、新工艺和新材料,原本的理论知识跟不上技术发展,必须进行短期轮训、岗位培训的方式,让设计人员了解专业软件和国际惯例知识,提高造价人员和设计人员素质,控制好工程造价。 6结束语 电力工程设计阶段的造价控制至关重要,影响着整个工程的造价情况。我国设计阶段工程造价还存在较多的不足和缺陷,必须要采取有效措施控制电力工程造价。通过实施限额设计、做好设计招标工作、推广典型设计、运用价值工程,并改革现行设计取费法。这样才能够促进我国电力建设和谐、快速的发展。实际工作时,设计人员要严格按照造价控制规定,协调好各方利益,保障电力工程项目的建设。 作者:吴春敏 单位:诸暨东白电力设计有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计的应用 1、电力工程中涉及系统规划设计的主要内容 1.1提出接入系统方案 立足于电力工程所属区域的实际,即电力网络的特点、分布的负荷,以及发展电网的规划等,对项目工程的地位和作用予以确定,继而根据电网的发展规划以及政府相关部门的审批意见,提出项目接入系统的比较方案。在对方案进行论述时,应结合远近情况、节约用地和能源、电网应用新技术。此外,还要结合各工程方案确定其相应的布局和规模、投产的时间,电网的结构、电网的运行方式和供电电压等内容。 1.2进行电气计算 (1)潮流计算。潮流计算主要是计算电力网络中的功率和电压的分布情况,从而确定运行方式,检查各元件是否达到运行的要求,并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。(2)稳定计算。根据相关的要求,模拟计算和分析电力系统的各种故障情况,在此基础上,确定电力系统稳定问题的主要特征和稳定水平。稳定计算大多是基于潮流计算结果进行的,在单项工程设计中,常用到电力系统暂态稳定、电压、频率等稳定计算。通过各种稳定计算,能够对各接入系统方案的运行参数进行校验,看其能否符合稳定运行的要求,以此为基础,如有必要可以提出安全稳定的策略和保障措施。(3)计算短路电流。在电气元件上,由于故障短路往往会产生不正常的电流值。计算短路电流就是在给定的网架中对上述不正常的电流值进行验算。通过对项目工程接入系统节点处的各种短路电流进行计算,能够为选择电气设备的型号提供依据。网架结构和系统运行方式确定后,计算短路电流可以对电气设备进行选择和校验,选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流,在故障发生时,能把短路电流快速切断,使其持续的时间和由此而形成的损失有效减少。在系统中,对于短路电流,应该在一个合理的水平上对其进行限制,若存在很大的短路电流,要求大量更换工程所在网区的电气设备时,需要提出相应的措施对短路电流予以限制。(4)适当地进行无功补偿。在电力系统网络中,可为感性负荷提供相应的无功功率,因而使各种网络元件的电能损耗不会因为传输无功功率而减少。在电力工程中,要依据无功平衡,确定无功补偿装置的总容量,以及无功补偿装置的分组容量,如果有必要,还应当校对核算单组低压电容器投切时的电压波动,对近区的无功平衡进行分析,对调相调压专题进行计算。 1.3进行项目接入方案比较 立足于各种电气的计算结果,对其可靠性、实施性、发展适应性和经济性进行综合分析,全方位地评价各方案的设计效果和运行情况,并从中选出最佳的推荐方案。 1.4系统专业提资 通过系统的合理设计,对于系统电气进行可靠计算,选出综合条件最优的接入系统方案,确定项目工程的规模和投产时间,从而作为其他专业设计的依据和数据支持。 2、电力系统规划设计的相关经验 目前,电网电压不断升高、电网规模持续扩大、电源装机总容量逐年增加,标志着我国电力系统进入到了全新的发展阶段。在这一时期,电力系统专业的设计和论证在单项电力工程的设计中,发挥着重要的指导作用。因此,对于中小规模的电力设计单位而言,如何使电力系统规划设计工作独立开展,已经成为了一个必须面对和解决的新问题。 2.1准备阶段在准备阶段 主要的工作内容包括:在进行系统规划设计前,要收集系统所在区域的资料,从而全面地了解网区的基本情况和特点,进而整理收集的系统资料并进行细致分析。同时,把收集的变电站资料、线路资料、统调电源资料进行数据库录入,作为网架的基础性数据。同时,还要注意收集电力主网的最新规划报告,及时了解掌握近区电网的方向和变化,收录电力规划的网络资料形成数据库,作为各规划水平年的网架基础性数据。 2.2具体的工作开展情况 注意关注电力系统最新的变化动态,从而及时更新数据库中的资料,不断地收集、研究各区域的电力负荷情况与特点,掌握相关的数据资料,以及大电网中各个发电厂、变电站、和线路在地理上的分布情况,作为系统设计的前期准备工作。根据新的工程项目,收集当地的负荷情况,对当地及周边的电力系统资料及时进行更新。在此基础上,计算各类系统电气,以有效地配合工程项目的设计。在电力系统规划设计过程中,电力网络的基础数据具有非常重要的作用,因为计算电气必须要以电网数据作为参考。 3、结语 当前,电力系统的发展趋势是大机组、大电网、高电压和远距离输电,在这种情况下,需要进一步强化电力系统规划设计的作用。而且电力系统规划设计将是一项长期持续的工作。 作者:孙丹华 单位:宝清县电业局 电力工程设计论文:电力系统规划设计在电力工程设计的应用 【摘要】电力工程设计最主要的任务就是为了确保电力系统可以安全稳定的运行,使其可靠性进一步提高,损耗降至最低。电力系统规划设计是整个电力工程设计的前期工作,所以它的作用是至关重要的,我们必须要按照相关的设计原则,严格把控设计的内容,使其作用得到最大程度的发挥。 【关键词】电力工程设计;电力系统规划设计 电能作为国民经济各个领域的基础能源,在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设,是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分,合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提,也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。电能是人们生活中必不可少的基础电能,也是经济发展的基本。但是想要获取高效稳定的电能就需要优化电网的结构,使其整体效益得到提升。电力系统规划设计作为电力工程设计中的基础部分,是整个电力行业发展的重点,也是保障电力安全运行的根本,所以必须要对电力系统进行规划设计。 1.电力工程设计的电力系统规划设计原则 1.1需要遵循安全性原则 电力系统规划设计中最重要的条件就是安全性原则,在进行电力系统规划设计的过程中是一定要减少安全隐患的发生,如果情况允许还需要配备可以长期使用的检测功能。 1.2需要遵循成本原则 电力系统规划设计不仅需要充分发挥系统的功能,而且还需要考虑到整个电力规划设计系统的成本,使付出的成本和最终的收益尽量找到平衡点,使获取的效益可以最大化,节约设计的成本。 1.3需要遵循周期性原则 周期性原则主要指的是电力系统规划设计需要在一个既定的周期内完成,如果是一些比较大大型的电力系统规划设计,就更加需要制定全面和完善的规划设计方案了,而且也需要在既定的时间内完成,这样可以减少给客户带来的不良影响。 2.电力工程设计的电力系统规划设计主要内容 电力工程设计一般是和我国的国民经济发展计划相吻合的,近期的一般是五年,中期的为五年到十五年,长期一般为十五年以上。电力系统规划设计需要从以下几方面进行规划设计: 2.1电力负荷设计预测 电力需求和对电力工程所在地的区域进行探测这是电力系统规划设计的基础内容。首先需要对电力工程所在地的电荷进行分析,这要结合当地电力工程的项目大小来确定。如果规模比较小可以做短期的预测。电力负荷的预测通常也是经验预测,以我国历年经济发展和运行的数据为基础和指导,对承建区域的电力负荷进行预测,除此之外还需要考虑到其他方面:比如该区域是否有其他大型项目在建,电力工程是否会对其造成影响,这些都需要考虑在内,事先做好防治措施。 2.2电源规划和设计 在规划和设计电源时需要结合相关部门的电源发展规划,并且要牢牢把握市场的动向,尽最大可能实现区域内的资源优化配置。在设计的时候还需要坚持协调发展的原则,提出和本区域发展相协调的电源规划设计方案。电源规划设计是整个电力系统规划设计的核心内容,主要规划和设计的内容有:统计拟建区域以及周边区域的电源情况,对各个区域的电源数值进行统计分析,进而制定可行的电源规划设计。电力电源主要是地方电源和统调电源两种形式组成,电源出力会因为不同的电源而产生变化。并且在规划期间内有新的电源机组会陆续投入使用,所以需要分析不同电源的出力情况。 2.3计算电力电量 电力系统规划设计需要进行规范和约束,因此必须要对电力和电量进行平衡设计。具体设计的要求如下:需要对电力系统的发电设备容量进行确定,对年度内增加和退役机组的设备容量进行确定;系统所需的备用容量、调峰容量,使之可以满足不同季节的系统调峰需要;对水电厂和火电厂之间的运行方式进行合理的安排,使水力发电可以发挥最大功能,另外还需要计算消耗的燃料数量。系统之间,地区之间的电力电量交换程度需要进行详细的分析,这些都可以为今后网络方案的拟定提供相关的依据。 2.4比较接入电网系统的方式 在提出入网方案之前需要对拟建区域的电力工程进行详细的分析,比如原电网分布的情况、分布特点以及电网发展的规划等,找出电力工程中电力系统存在的作用以及重要意义。再充分的结合我国政府以及相关部门对这个工程的意见,以及我国总体的电网规划。入网方案是需要多种进行比较的,在比较的过程中可以遵循可持续发展的原则,提倡建设环境友好型和资源节约型的电力工程。当然也需要和我国的大政方针保持一致,要坚持科学发展观的要求,充分发挥先进科学技术的作用,使电力系统规划设计更加完善和全面。 2.5电气计算的相关问题 电气计算在整个电力系统规划设计中的作用也是不容小觑的,它主要包含几个方面的计算,如稳定计算、工频过电压、短路电流和无功补偿、潮流等方面的计算。潮流计算主要是计算电网的功率和电压,以此来确定系统运行的方式,检查各个元件是否达标,还可以提供相关的数据,为下一步的计算奠定基础。稳定计算则是可以对未来电力系统可能出现的故障进行分析和计算。它所使用的计算方法也需要严格按照相关的要求,以潮流计算的结果为主。当前在单项工程设计中最常见的稳定计算是:电压稳定计算、暂态稳定计算和频率稳定计算。工频过电压计算可以分为以下几种:操作过电压的计算、雷电过电压的计算、暂时过电压计算。在计算的过程中可以借助于一些仿真软件是电网的情况进行模拟,进而开展一系列的计算工作,进而采取一些相对应的措施,减少过电压所产生的危害。短路电流的计算,主要是对电器元件上可能产生的故障电流进行计算,以此为基础选择合适的电器元件和设备。为了获取到更大的经济效益,可以从变压器容量、阻抗的方式、主结线、网架设计等方面对短路电流进行综合控制。无功补偿计算需要按照就地平衡即分层分区的原则进行配制,采取的方式可是地区变电站中进行集中补偿和用户端分散补偿的方式,这样可以有效的控制电压的质量减少对电网的损耗。 2.6提资准备在规划和设计 电力系统是需要收集不少资料,而且还建立了专门的数据库,这也为和电力工程设计相关的专业提供了数据资源和数据平台,让整个电力工程设计都可以平稳高效运行。 3.总结 随着我国电网电压的升高,电网规模也在不断的扩大。如何开展电力系统的规划工作是电力设计单位的一个重要课题。首先在准备阶段要收集相关数据,整理相关资料形成相应的数据网。再者在开展工作的时候要关注电力系统的变化情况,及时更新数据库的信息,根据实际情况作出相应的规划。 电力网络基础数据对电力系统规划设计具有重要意义,所有电气计算均是基于电网数据的基础上进行的。因此,不断更新和完善基础数据,将是电力系统规划设计的一个长期工作。电能对生产和生活作用重大,而进行电力工程设计可以减少电能损耗提高利用率,电力系统规划设计是电力工程设计中的基础部分,因此需要对其进行详细的规划设计。 作者:李晓飞 单位:内蒙古鄂尔多斯市和效电力设计有限责任公司 电力工程设计论文:电力工程设计中电力系统规划的应用 摘要: 随着社会生活水平的提高,电力系统工程的应用程度越来越高,同时带动了我国对于电力系统规划设计的完善工作。完善电力系统规划设计可以在很大程度上对我国电力工程存在的问题进行改善,所以提高电力工统中电力系统规划设计的应用质量,就相当于对电力工程的安全性和可靠性进行了根本的保障。文章对电力系统规划设计问题进行了探讨。 关键词: 电力系统;规划设计;电力工程设计;电力工程;电力事故 在现实生活中,电力工程安全问题频繁出现,对电力系统的正常进行产生了不良的影响,威胁着工作人员的人身安全和工程的财产安全。在电力系统规划设计中,进行电力负荷预测和分析、电源规划工作等,保证电力系统安全运行。减少安全事故的发生,促进电力工程系统的可靠性以及安全性。 1电力工程中所涉及系统规划设计 1.1电力负荷预测和分析 电力系统规划设计的基础性工作就是进行电力负荷预测和分析工作,主要要求对十年内的中短期负荷预测进行参考,并主要围绕我国经济的发展情况进行考虑。总结近年来经济总体发展数据以及该地区下一阶段的社会经济发展蓝图,进行地区最大负荷的逐年预测工作,另外还要参考现阶段正在建设或已经建设完成的大项目负荷情况的特性,进行研究和分析工作,从而确定可对电网产生的供电影响。 1.2电源规划情况及出力 电力系统规划设计中具有核心地位的工作是进行对电力电源的规划工作,在这一工作中需要对相关电力工作周边电网电源规划情况进行数据总和、统计工作。从而分析出电源的输出状态,进而判定该区域内是否具有进行电力工程建设的决定必要性。电力电源大致可分为统调电源以及地方电源。统调电源是进行统一调度工作的较大型的发电厂,并由电网统一调度;地方电源一般包含小水电站、企业单位等所自备的发电机组等。不同的电源对于不同时期的输出情况具有差异性,同时新建的电源机组也会出现在规划期间逐年投产的现象,所以工作人员需要加强对电源的规划和统计,从而促进下一步工作的进行。 1.3电力电量平衡 电力系统规划设计可对电力网起到约束作用的就是电力电量平衡情况问题。工作人员需要根据电力工程建设地区,进行对电力负荷预测和电源出力数据的分析,从而得出电力平衡结果的相关数据。进而参考所得出的数据,可对电力工程的布局和规模进行规划工作。同时还可参考系统最大负荷和电源出力情况,完成对电力电量盈亏现象的确定,从而在此基础上明确电力系统整体需要的发电、变电设备容量。 2电力系统规划设计的实施 2.1控制施工准备阶段质量 首先在前期准备阶段,要进行规划的就是电力工程师以及电力工程设计师,只有这两个岗位的人员可相互帮助、相互促进,电力工程师使电力工程设计师更了解工程原理,电力工程设计师使电力工程师更为了解熟悉工程设计图纸,双方进行技术交底工作,并给对方提出合理科学的建议,共同服务社会群众,满足社会群众的需求,保持工程项目的正确定位,让超一流的施工队伍建造超一流的工程。保证对工程主要工作人员,在进入岗位之前,能够进行一定的专业培训以及考核工作,只有通过考核的工作人员才能上岗。必须要求工作人员具有较高的专业技能和职业观,保证施工质量决不是纸上谈兵,要进行实际行动,保证工程质量过关。同时也要对工程的不稳定因素进行管理,例如避免施工人员流动量大的问题,要求其进行完整的技术交底工作,促使后期工程能够顺利进行。对于工程的相关资料一定要进行妥善存放,并且检查其准确性,保证准确无误后再进行保管。在后期工程中这些资料可能会产生极大的影响,对于可能产生的问题可利用资料研究采取有效措施。同时在工程中,需要对前期计划进行有效落实,并选取管理人员进行全程监督,对于出现的工程问题等及时解决。 2.2控制施工阶段质量 前文已经提到过,对于工程设计图的会审是施工工程的重要环节,只有合理高效的施工设计方案才可保证工程顺利召开。如果在图纸会审中发现不足或者是错误,工作人员就要积极地进行与相关人员的沟通并进行改善。在施工过程中,要注重工程资料以及记录施工日志,确保工程施工按照工程设计图进行准确施工。工程的每一环节都要落实到相应的管理人员,只有管理负责人员签字,保证无误后,才能进行工程下一环节的开展。保证工程施工时的工程质量。2.3控制调度工作质量电力调度工作要求电力系统能够将自然界原始资源,转化为人类可加以利用的电能。通过对线缆等电力设备的利用,进行资源转化,再通过传输,让用户进行使用。电力调度工作中的信息采集系统是相关联的,并要借助电力辅助设备进行调度,从而保证电力系统的稳定性和安全性,以便更加可靠地进行对外供电。 2.4正确选择电力系统规划 设计师拥有一个专业技术强的电力系统规划设计师是顺利完成电力工程设计的基础,在电力工程中对于电力系统规划设计师的要求具有较高的标准,首先作为电力系统规划设计师,需要对其自身所在的岗位具有较高的责任感,并且不断提升自身的专业技术知识以及科学操作水平,逐渐积累丰富的实践经验,熟练掌握电力工程操作步骤,使其能够成为一个更为优秀的电力系统规划设计师,在电力工程施工中才可发挥出相应的技术,有效处理电力工程的各个阶段的工作。及时了解市场需求,紧跟进时代的脚步,与时俱进,对系统设计提出有效改进措施。同时电力系统规划设计师也要不断充实自身相关专业知识,始终保证走在行业的前沿,因为电力工程作为新兴产业,其科学技术及设备更新换代极快,如果不始终保持学习的态度,很快就会被行业所抛弃,电力系统规划设计师全面掌握专业,随时关注行业最新发展动态,对于所负责的电力工程在投入使用后也要进行跟踪检查。工程最后所选择的电力系统规划设计师一定要确保其具有专业全面的知识并且对电力系统具有一定程度的了解,可规范电力工程施工设计作业,熟练掌握强弱电系统操作经验。只有具备以上能力,才能真正承担起电力系统规划设计师的责任,作为一个电力工程的电力系统规划设计师。 2.5加强系统故障预报 档案库、案例库、知识库的构建建立系统档案库、案例库、知识库等是提高故障预警及保障系统安全的有效途径,更为高效及时的构建整合相关资源,始终保证系统设计资源最全最新,有效建立这一系列的数据资料库体系。另外,配备水平较高的专家系统,保证设计数据库能够充分使用,主要包含对专业故障分析图谱的汇集和历史信息的整合,为专家系统能够更为优质地进行故障预测故障提供保障,同时也为实现多种模型和方法的进行优化,为准确地进行故障预报应用提供更为有效的实现途径。 3结语 21世纪,我国电力工程将会面临更多的挑战以及更多竞争,为了电力系统不阻碍电力工程的发展,我们更需要积极地去认真地做好电力系统的规划设计工作,制定出安全可靠的电力系统规划设计方案。随着我国经济的发展电力工程数量的增多,提高电力系统规划设计应用水平已是刻不容缓。所以伴随着现代科学技术的飞速提升,电力系统规划设计的使用也走上了上升的道路。社会加强了重视程度,在此基础上,今后还是要继续对电力系统规划设计应用工作进行严格控制,进行充分挖掘电力系统规划设计的发展潜力,保证电力系统规划设计能够在电力工程中真正发挥作用,保障后期环节的顺利进行,保证电力工程的使用质量。 作者:李斯特 单位:国网重庆市电力公司市区供电分公司 电力工程设计论文:数字档案电力工程设计论文 一、数字档案与纸质档案管理在电力工程中应用对比分析 1.档案保管方式不同。传统的项目图纸等实物档案,按照卷册号有序地存放于库房的档案排架上,依照档案库的防火、防霉、防盗等规定进行保管。数字档案的安全保管建立在数据中心的系统安全管理、设备操作管理、访问权限管理、数据备份管理等一系列的安全管理措施之上,侧重于防病毒、防攻击、防灾害等数据安全管理,其安全性明显高于传统档案。 2.档案利用方式不同。传统档案利用需要设计人员亲自到档案馆借阅,且受限于实体档案的数量、档案的借阅情况、档案馆的开馆时间等,利用率较低。数字档案充分利用网络数据传输的便捷性和实时性,随时为用户提供浏览或下载档案服务。数字档案的使用率远远高于纸质档案,使档案充分发挥出其自身的价值。但是,数字档案的频繁访问也对档案系统的健壮性、数据结构的合理性、档案编研的科学性,提出了更高的要求。 二、在电力工程设计中加强数字档案管理的对策 1.加强档案管理业务平台建设。档案管理服务于电力工程设计工作,所以,数字档案管理平台不是孤立的,而是与协同设计平台集成于同一工作平台。电力设计院的设计人员与档案管理人员,都使用该平台进行设计和档案管理等工作,并通过该平台实时在线沟通。在协同设计平台上设计完成的电力工程,其电子档案基于网络审核合格后,由档案管理人员负责接收、整理和网上归档。应用档案管理业务平台实现在线档案收集,保证了电子文档的真实性、及时性和有效性,并能定期对电子文档进行版本更新,极大地提高了工作效率。 2.构建各类档案信息库。档案数字化是一项细致而繁琐的工作,底图和文书档案需进行扫描,声像档案可采用录像转视频文件、照片生成电子图片等方式,集中进行数字化处理。工程档案采用大流水工作方式数字化后,需进一步进行网上编目,自动生成流水号、文档挂接等工作,构建各类档案信息库。档案管理平台具有电子档案密级和权限划分功能,可以根据密级和权限划分规则,对全部电子档案进行密级和权限划分,从而实现了档案信息库的自动安全管理。 3.实现数字档案的集中统一管理。为实现数字档案的自身价值,使其更好地服务于电力工程设计人员,还需要革新管理方式,完善管理制度。一是对数字档案的存储、备份和数据安全管理。制定数据存储物理位置方案,制定数据备份方案,定期异地备份并对备份内容进行检查,落实存储和备份责任人,确保各项工程核心数据运行安全。二是对电子档案的密级和权限划分管理。使用者需根据工程档案密级和各自的使用权限查询、借阅电子档案,使各类资料访问具有可控性。三是对各类档案的工作流程管理。完善工程设计、科技资料、测绘资料、文书档案等各类档案的网上电子借阅流程,同时做好可借阅文档的网内加密工作,保证电子文档的安全有效利用。四是对相关人员的职责管理。革新数字档案业务职能,明确各个设备、各项工程档案对应的责任人,严格控制具有设备访问权限人员的操作,加强日常管理。 作者:周惠平单位:中国电力工程顾问集团公司东北电力设计院 电力工程设计论文:电力工程设计的归档管理 一、对电力工程设计原始文件分类的整理方法 1.1按卷整理 以卷为保管单位对电力工程设计原始文件进行整理的方式称为按卷整理。对电力工程设计文件进行分类后,工作人员要再根据统一事由或同一责任单位形成文件的数量来决定分成若干卷。每个卷都分别用标签备注,并且写清日期名称分类的项目。尤其是前期项目设计中文件的收集、整理及归档应该有所重视,这样才能减轻日后文件进行管理分类的劳动力。 1.2价值判定各自为政 在不同时期不同阶段不同的鉴定人员对文件的筛选价值归档存在着很大的差异,同种性质可能由于不同人的保存可能存放的位置不大一样。特别是对于工程设计原始文件,本身就是比较零散,没有特定标准规范的文件,有些文件甚至模棱两可,既可归类于基础性文件中,也可归类于工程往来、管理控制文件中,这就要看档案人员个人的价值判断了,哪个为重点就归类那大类档案中。 1.3归档范围 不归档范围文件经常被尊为档案存放优待,会造成良莠不齐、鱼龙混杂。对电力工程设计原始文件归档中要明确曾经是否有归档是否有保存。要将初始文件按照作用按照部门按照不同的格式存放在同一期中,以便及时拿出查看与核对,只有及时的归于同一范围才能有效的保存。文件在制作或者是存放的过程中,疏于管理;在入库时,疏于把关,造成原始文件都不经过审理直接归档移交给建设部门。在工作当中要消除这样的问题,保证原始文件在存档或者是有效管理放在相应的位置时,不能随时将无用的文件销毁,应该结合电力工程的具体情况制定相应的文件存放保管期限表。 二、电力工程设计原始文件归档管理的意义 设计原始文件内容是工程项目设计和建设的依据、是设计工作的基础以及工程项目管理控制中的记录。不同时期的工程设计原始文件记载着建设情况、施工、开工、竣工及反映当时进度的以及情况。比如价值较大的文件主要包括施工质量验收记录、竣工图等,这些对施工过程以及投产运行后都有着重要的查证价值。另外,对本身比较零散杂乱的原始文件资料进行集中的收集整理后,便于管理,便于利用,便于统计总结,大大提高工作效率,同时为领导决策、经济发展和知识创新提供参考。 三、目前电力工程设计原始文件保存归档过程中存在的问题 3.1种类不齐全、规定不详细、制度不完善 保管期限种类不全、规定不详细,难以将原始文件进行归档管理,范围不够明确。一些专门的文件档案保管期限尚未明确。粗略标准使具体操作很难逐项鉴定档案的证据价值、情报价值,进行永久保存的档案是否有永久性价值,造成该归档的没归档,无需归档的归了一大堆无用资料。而大部分档案制度和管理办法中,都极少涉及到原始档案这一块,没有完善的制度规范指引,没有完善的办法制约,使得档案人员在操作上随意性较强,收集到什么归什么,想怎么归档就怎么归。 3.2原始设计文件本身存在的问题 电力设计原始文件应与设计成品文件一样,必须资料齐全、完整,修改到位,签章手续必须不可少。但是仍存在有些设计文件前期不能清晰的分阶段、专业按卷册号组卷,移交的资料没做初步整理而显得杂乱无章,或者重复出现,重复移交;原始文件个别的字迹不清楚,图样图样不清晰,缺少签章确认。不少电力工程设计单位与施工单位不能为有效文件保存并提供利用。原因有以下几个: 3.2.1责任问题。 比如行业规定设计单位是竣工图编制的责任单位。施工单位在执行过程当中设计变更的文件要进行汇总交监理审查,那么在相应的过程中要做好交接。由建设单位汇总提交设计单位将施工单位编制的竣工草图,设计单位要有明确的责任分工,最终的责任将由施工单位和建设单位承担。 3.2.2不受重视,疏于收集、保存 工程设计原始资料向来就不受各人员的重视,认为不是最终成品文件就疏于收集和保存。每每到了问责或者工作大检查的时候不知去何处找查证资料,才去到处收集和补充,往往这种形式移交给档案的档案都非常杂乱不堪,有些甚至是应付性的,没有任何保存价值。 3.2.3原始设计文件竣工图准确性问题有待注意 在实施过程中设计变更的提出,有的是设计单位为了改变变运行方式提出的,有的是建设单位为了投资控制及采用一些新工艺、新材料等缘由而临时更改的电力工程设计施工图,那么相关的人员必须把原始的设计文件有效的保存好,以防更改后不合适以便临时替换。以及调试单位、测试单位如有提出更改,需要及时将原始存放起来把复印件拿给对方研究,因此在工程过程中要尽量涵盖建设等内容。此外,在市场经济下是由多家单位承建的,电力工程施工过程中存在交叉作业,所以施工单位必须要有准确无误的竣工图,前提也必须保存好原始文件。 四、结语 在工作当中要加强各人员对原始档案的重视力度,提高全员档案意识和归档水平,提高管理原始文件人员的专业素质,努力健全完善相关制度,增强电力工程设计原始文件的完整性、规范性、准确性,更好地完成原始文件归档管理工作。 作者:马莎蕾单位:广州市电力工程设计院有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计质量的提升方式研讨 1提高设计技术质量是长远发展的需要 设计质量是一扇窗口,直接影响到外界对设计单位工程设计水平的评价。精细优良的设计能给业主带来最大的效益,为施工单位带来好的印象,能给我们带来良好的声誉;粗糙、马虎的设计不仅给现场施工造成困难,增加施工难度,造成返工、延误工期和增加工程投资,甚至对生命财产安全造成不利影响,这都将严重影响设计单位的声誉。如果工程设计质量出现问题,从领导到设计人员都将疲于应付处理问题,也将严重影响正常生产经营秩序,对设计单位的稳定发展造成不利影响。市场开拓不只是单一的市场行为,没有强大的技术力量和工程业绩支撑,市场开拓将寸步难行。优良的设计能带来良好的声誉,为市场开拓打下良好的基础。水能载舟,亦可覆舟。良好的赞誉能助我们开拓市场,不好的影响也将对我们的市场开拓带来负面的影响。只有认真总结经验教训,努力提高设计技术质量,才能有利于设计单位的稳定长远发展。 2提高设计技术质量和管理水平的途径 1)加强全员质量教育,树立质量安全观念。有些人质量安全意识淡漠,没有真正体现出“安全为天”的思想。工程质量,百年大计,生命攸关,而设计质量作为工程质量的龙头,任何时候都不能有丝毫的麻痹大意。每个设计技术人员和设计流程的全过程,都应该把质量安全放在第一位,要牢固树立质量第一的思想,始终牢记工程质量终身责任制。设计差错不一定会造成设计质量事故,但设计质量事故的发生一定是由设计差错造成的,这是不容置疑的辨证观点。为什么设计差错屡禁不止呢?除部分原因是由于设计技术水平差之外,其重要原因就是质量安全意识差,有些人总认为一点小的设计差错和遗漏无所谓,在现场叫施工单位改改就可以了,甚至认为那些由质量事故引起的悲惨事件,只不过是危言耸听,与自己无关,不可能发生在自己身上。因此,抱有上述这些思想的人根本没把质量安全当回事,设计错误便一而再,再而三地发生,有些设计错误甚至重复发生。重大事件的起因往往是微小的,甚至是微不足道的,正因为微小,让人防不胜防,毫无察觉,让人麻痹大意,才可能造成意想不到的后果,甚至是非常重大而又悲惨的后果。态度决定一切,只有牢固树立质量安全意识,才可能从源头上减少设计错误的发生。 2)注重人才培养,做好技术储备。设计单位是一个技术密集型企业,主要就是“两脑一纸”,即人脑、电脑和图纸。而人脑又是其根本,因此,要从战略的高度来认识和看待人才的培养和使用问题,要在充分发挥老专家作用的同时,高度重视青年人才的培养和使用。面对人才缺口问题,要通过各种渠道,采取多种方式,加速培养一大批急需的技术人才,解决部分专业产生的“短板”问题。同时,要努力创造条件,使年轻的专业技术人能够脱颖而出;要建立吸引和留住人才的激励机制,努力营造吸引人才、用好人才的良好环境。要制定合理的政策,让所有的生产技术人员都能安心工作在生产一线上。结合职业上升通道,要给技术人员制定合理的职业发展规划,让他们看到事业发展的希望;在做好“品质工作”和获取工作成果带来报酬的同时,要营造和谐的人际关系氛围,享受“品位生活”。只有这样,才能确保生产队伍的稳定。 3)加强管理,确保质量保证体系的有效运行。设计单位要严格按照质量管理体系的要求,规范流程,明确责任,用过程质量保证总体质量。加强设计过程的监管。在设计活动过程中,各级负责人必须真正重视,把设计质量是生命落到实处。按照事先指导、中间检查、事后把关,优质服务的要求对待每一项工程。要抓好工序管理,要让每一个工程参与者明确责任并各负其责,从项目一开始就落实好项目负责人、专业主设人、设计人。要重视方案论证阶段,避免工程设计的先天不足,以免造成返工。对于工程设计的各个阶段,技术负责人应对主要设计原则加以明确,对主要技术加以指导。在设计过程中,应及时把重要或难点的图纸绘出,请专业(主任)工程师或院专业负责总工做中间检查,以便尽早发现问题,及时改正。如碰到大的或疑难技术问题,应组织有关人员进行讨论决策,重大技术问题应向项目负责人汇报,由项目负责人组织分管总工和有关人员讨论,集思广益,做到科学决策。图纸应严格执行校审制度,杜绝走过场。要求校核人对设计成果进行认真校核,从规范的采用、设计条件、设计参数的采用、结构型式到结构的每一个尺寸、每个细部结构都要校核到。做到设计成果不出现大的错误,将小的缺陷控制在较小的合理范围内。专业间的配合问题必须重视,对其他专业所提条件应逐一落实,自己给其他专业提供的条件发生变化时,应立即书面通知相关专业修改,并保证落实,以免造成设计错误。严格落实设计会签制度,对于本专业提出的配合要求,应逐项核对检查,核对无误后方可会签。每位设计人员都要高度重视自校工作,只有通过自校的图纸才能交给全校。在强调质量管理体系的有效运行时,还应组织对已经过校审准备出版或已经出版的设计成果进行抽查,以此了解设计成果质量,提出改进措施,并起到督促作用。 4)奖惩结合,促进设计技术质量的提高。设计质量的好坏,不仅对工程项目产生直接的影响,而且对设计单位的声誉产生直接的影响。因此,实施合理有效的奖惩制度对设计责任人员进行奖罚是非常必要的。根据有关设计质量考核规定,对于设计质量优的获奖项目给予奖励,对于发生设计事故,并造成不良影响的设计责任人员给予一定惩罚。通过奖励,更加激发设计人员的创优热情;通过惩罚,对设计人员起到一定的警示作用。 5)做好设计交底,加强工代服务。施工图会审和设计交底是工程建设中的一个重要工作。通过设计交底,设计人员解释设计意图,对涉及工程安全质量的重点环节着重说明。建设、施工和监理方人员通过熟悉图纸,提前准确掌握工程内容,提出对设计的有关疑虑。通过沟通,有利于工程的推进,也能降低工程差错的出现,对重大危险源列出清单,提出应对措施。在现场施工过程中,往往还会存在图纸的设计差错,或者由于现场情况发生改变而需修改图纸,这都需要及时地作出处理。设计工代服务是整个设计工作的重要组成部分,我们要按工代管理的有关规定为工程建设提供优质服务,想工程之所想,急工程之所急,避免给工程带来不必要的损失。 6)注重培训,及时总结工程经验教训。设计质量的好坏与设计人员的工作态度和技术水平是密不可分的,因此,在培养设计人员严谨细致的工作作风和高度责任感等基本素质的同时,要不断提高设计人员的技术水平。要把有关“三标”体系文件、有关专业技术标准规范、强制性标准进行系统的培训。随着工业技术水平的不断进步,业主对设计的要求不断提高,新技术、新理念、新思路的引进对我们尤为重要,只有加强技术人员的技术培训,多参与对外学习交流和进行内部专题培训,才能提高我们的设计技术水平。在进行内部技术培训过程中,各专业主任工程师要做好每年的计划,分步推进,除自己带头做好培训外,还可根据技术人员的不同特点和技术优势,安排他们就不同的专题进行讲座,展开交流讨论,这样不但达到了提高技术人员总体水平的目的,还有利于提高他们的综合素质。目前,出现设计质量问题的部位在专业接口处较多,和设计人员对相邻专业了解较少有关,因此,要加大不同专业之间设计人员的技术交流,特别是主要设计人员交流,使设计人员专业面得到拓宽,这样可以减少专业接口处出现的质量问题,也有利于人才的培养。只有总结,才能推广好的经验;只有总结,才能发现问题和解决问题,避免已发生的问题重复出现;只有总结,才能促进我们技术水平的共同提高。要根据工程建设过程中反映出的各种情况,以及从设计回访中获得的各种信息,召开项目总结会和各专业总结会,重点对工程设计特点、设计优化和存在的问题进行全面的总结。各工程的设总、主设人、工代和卷册负责人对设计、施工阶段遇到的问题和各方的反应,处理办法,都应在不同层面的总结会进行介绍,达到扬长避短的目的。对于工程中发生的质量事故,技术主管部门要组织院领导和相关技术人员及时召开质量剖析会,找出问题产生的直接原因,剖析产生问题的深层次原因,提出以后要加强或注意的问题,举一反三,防止类似问题的重复发生。 7)增强精品意识,提高设计水平。树立设计创优的思想,提高设计人员对设计创优重要性的认识。每一位勘察设计人员都要有强烈的责任感,要有敬业及创新精神,不仅要严格按照有关规程规范的要求搞好设计,对每个工程的设计都要精心推敲,提出合理的方案和推行“新技术、新材料、新工艺”,还要重视细部和功能设计,推行优化设计和精细化设计,提高设计技术水平,创出设计精品。在设计中要树立“以人为本”的理念,制造和谐的环境氛围,达到人与自然的和谐统一。针对电网工程设计,要继续深化“三通一标”“、两型一化”“、两型三新”等基建标准化应用,贯彻全寿命周期理念,加强设计优化和方案论证。强化规程规范执行,搞好工艺设计和设计创新。积极参加设计竞赛和工程优秀设计评选,提升设计水平。 3结语 通过采取上述措施,对设计工作进行全过程的控制,设计技术质量才能得到有效保证,“安全第一、品牌服务”的理念才能真正得到落实。 作者:郑小仛单位:江西省电力设计院 电力工程设计论文:电力工程设计的造价控制论述 1技术与经济脱节,设计与施工脱节工程造价难以控制 目前来说,设计企业的管理模式是设计人员和技经人员分开工作,设计人员只管设计,技经人员只管造价。由于设计人员往往只关注技术,没有控制造价意识;而技经人员又往往只负责完成造价,也不会将造价信息反馈给设计,对其进行约束。因此就形成了你做设计,我造价的局面,导致技术与经济的长期脱节。另一方面是设计与施工脱节:再者,设计人员无法了解工程实际发生的成本,对项目进行的后评价不能反馈真实情况。 1.1限额设计还处于较低层次,设计变更管理不完善目前我国的电力工程建设项目设计已开始实行限额指标设计,也已经正式颁布了限额设计造价指标,但是由于对限额设计缺乏一定的强制性,目前还没有完全普及,加之设计变更的管理不完善,使得限额设计的理想目标难以实现。 1.2设计阶段招标不规范招投标过程中存在着很多不规范的行为,例如设计单位采取不正当的手段使公开招标成了一个围标的过程,失去了公开招标的意义,设计单位中标后,也不会有造价控制的积极性。另外在设计评标过程中存在评标因素不合理,只注重考虑设计单位的低设计费用报价,只注重外观造型,不重视设计方案的造价 1.3设计收费不合理,影响设计单位造价控制的积极性目前,设计的收费主要以工程预算作为收费的标准,工程造价越高则设计单位的收费也就越高,所以使得设计单位在设计时没有进行造价控制的动力。 2设计阶段造价控制措施 2.1造价人员提前介入在设计阶段,技经人员较早地参与设计阶段的工作,使用价值工程原理和技术经济分析等方法对设计方案进行评价优选,并把相关造价信息反馈给设计人员,有利于工程造价控制。 2.2完善设计阶段的招标工作设计阶段控制工程造价第一步是通过规范的公开招标方式择优选择设计单位及设计方案。建设单位首先通过各种公共媒介公告,尽量多地吸引设计单位参与投标竞选,然后由专家库的专家按照招标文件中规定的评分细则进行综合评定,综合使用技术比较、经济分析及效果评价的方法,评选出技术先进、经济合理、功能齐全,经济效益最佳的设计单位。 2.3运用价值工程优化设计方案运用价值工程方法优选设计方案的同时进行技术经济评价分析。通过功能和价值分析将经济与技术紧密地结合起来,对设计方案的实用性、美观、成本、人材机消耗等方面进行定量和定性分析,评选出能同时满足功能和工艺需求及造价低的技术方案。价值工程是研究如何以最低的寿命周期成本实现产品或作业的必要功能。价值、功能和成本三者之间的关系,用数学公式可表示为:V=F/C(1)V:价值;F:功能(或效用);C:成本(或生产费用)。由于价值工程牵涉到产品或作业的各个方面,所以在应用该方法时,必须有一个完整的组织系统,包含有各相关专业的人员,如施工技术、材料供应、财务、施工管理等负责人,联合起所有人的力量方能达到理想的目标。 2.4限额设计的推行限额设计是一种事前控制投资的方式,对投资额和工程量进行分解师它的主要方法。具体做法为,首先按照专业将估算的投资额和工程量分解,然后再细分到各分部分项工程,使得设计人员在工作中有具体量化的技术经济资料作标准,时刻检验设计是否满足经济指标要求。这种方式要求在设计前就能合理地分配估算的投资额,以分配额度控制设计,在操作上有一定的难度。但如果不这样做,等到设计工作完成后才发现概预算超出指标,再被动地进行设计变更,设计的合理性同样得不到保证,投资控制状态也从主动变为被动。 2.5加强设计变更的管理工作,健全设计变更审批制度从设计单位角度来讲,就是要尽量做到图纸没有设计变更,没有错误和漏项,因为由设计变更引起的投资失控通常难以补救。从建设单位角度来讲,要想从源头上防止设计变更的发生,需从以下几方面入手:①工程最终方案的确定必须在设计阶段就完成,且一经确定就不修改;②要留足时间给设计单位做前期工作,如勘探、测量等。时间不充足将直接导致设计深度不够,漏项严重等问题,施工阶段容易发生设计变更;③设计费用合理,提高设计人员的主动创造性,保证设计质量;④对于发生的设计变更,查明原因责任归设计单位的,应由设计单位承担责任。 2.6典型设计的推行及典型造价的推广使用典型设计是工程建设中必须遵循的科学依据,来自于工程建设的实践经验和研究成果。建设单位及设计单位应积极采用,因地制宜实施建设,一般情况下除根据实际情况需要对施工图作局部改动外,均不得擅自修改原设计图。在南网范围内已经广泛地推广使用标准设计,大大地提升了设计效率,同时也降低了工程总投资费用。但是在当下设计中,设计人员并不是很愿意使用标准设计及规范,这其中的原因除了有规范本身的不足外,重要的原因在于大多数设计单位还停留在“构件———设计———绘图”的模式阶段,对标准设计仍然不信任。这就需要有关部门根据电力工程技术的发展情况,设备材料的更新情况及时对典型设计进行补充修改,使之更贴近实际,增强其适用性。典型造价以典型设计为基础,通过基本模块、子模块拼接,使用补充模块进行调整,快速形成典型造价条件下的工程投资。根据我国主要地形的特点,典型造价中选取了五类单一典型地形,包含有平地、河网泥沼、丘陵、一般山区、高山大岭,每个典型方案都可以根据相关参数找到相应的或相似的模块,根据实际情况对选择的模块进行拼接、灵活组合,进行适当调整,加权求和后便可以得出工程总造价。典型造价本身形成的众多模块化指标数量通过与实际编制的造价数据相比,找出差异,分析发生造价差异的原因,可以快速衡量工程设计方案和造价编制的合理性,为工程建设和造价管理工作提供重要的参考依据,从而实现对电力工程的造价控制。 2.7改革现行设计取费办法,建立激励机制现行的电力工程设计取费办法一般是以施工图预算作为收费的标准,造价越高,则设计单位的收费也就越高,这种计费方式使得设计人员从根本上是希望投资增多的,也更加深了设计人员只重技术而轻经济的观念。因此,最好的办法是改革现行计费办法,引进激励机制。具体实操作为,将投资按照专业分配,实行专业设计人员经济责任制,进行多层次多方位地方案比较,若因设计变更增加了投资,则按增加的投资扣除一定比例的设计费,若因设计合理而节约了投资,则按照节约的投资给以一定比例的提成,实行优质优价的收费办法。这种激励计费方式有利于增强设计人员的经济意识,更有利于控制工程造价。 3结束语 做好设计阶段的造价控制既要从制度上改革,也要将责任落实到人,充分发挥设计及技经人员的主观能动性,在满足使用功能的前提下,优化设计,促进技术与经济紧密结合,力求以最少的投资,创造出最大的效益。 作者:肖琪单位:广东电网江门开平供电局 电力工程设计论文:电力工程设计施工的安全问题 1设备的隐性发热问题 1.1电缆支架发热问题 在一些变电站中,进线电缆有时设计选用单芯电缆,电缆从室外铁塔进入变电站后往往要在电缆层的电缆支架上进行敷设后再连接至相应的开关。在夏季负高负荷期间,值班员巡视测温发现了电缆支架的发热现象。在单芯电缆沿线的支架上均有发热现象发生,且电缆支架上发热的最高温度达到了129℃,电缆外绝缘油有显的热感和软化现象。观察电缆的施工敷设方案,是直接并排在电缆支架上,因此交流电缆敷设沿线的导磁电缆支架上就产生了磁滞损耗发热现象。处理方法是对电缆支架加装非导磁材料的空心金属护套,或者对电缆排布进行重新排列,使得单芯电缆的三相成“品”字形排布。处理后,电缆支架的发热即恢复正常。并且另外三座同样电缆敷设的变电站中电缆支架也先后出现了发热现象,按照上述方法处理后均得到了恢复。 1.2变压器漏磁发热问题 在变电站变电设备的一些通常认为不会发热的部位,有时因为设备的设计问题也导致了发热。例如在某220kV变电站中,值班员在巡视中偶然发现钟罩式结构变压器的大盖与底座连接排处发热(如图1,左边为红外热图,右边为可见光图)。该变压器容量为120MVA,当时变压器高压侧的电流为250A,测温区域中的最高温度为222.2℃。接下来对变压器相关部位的电流情况进行了现场测量。测量时主变三侧的电流为:高压测240A,中压侧370A,低压侧1160A;结果可知,发热确因流过较大电流所致,发热的原因也不难分析出来是因为变压器的漏磁通穿过连接排后,在闭合连接排上产生了感应电流导致发热,反映了变压器厂家对变压器磁屏蔽的设计处理不够完善。现场辅助处理措施是对连接排进行更换,控制负荷,增加相应并联连接排的数量从而减小单个连接排上的电流。但最根本的处理方案还在于厂家对磁屏蔽方案的合理设计。 2开关柜的设计施工问题 2.1备自投完善前的供电可靠性问题 当前许多110kV变电站远景的典型接线方式为三台主变四分段母线的接线方式(如图2)。在变电站的工程建设中一般会根据当地负荷的发展情况分期进行施工投运。当工程按规划设计完成#1、#2主变和10kV的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段母线的接线方式的投运时(即不包含图4中虚框内的设备),为了保证供电的可靠性,设计施工上一般会要求在Ⅱ、Ⅲ段母线之间进行临时性的母线硬连接(如图中Ⅱ、Ⅲ段母线中的虚线)。目的在于当#2主变因故失电时,“100”母联开关的备自投装置能动作合闸,从而由#1主变来供Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ母线上的负荷。但是现场由于某些设备设计自身的原因无法实现Ⅱ、Ⅲ段母线的临时硬连接,这种方式下势必在#2主变因故失电后只有“100”开关合闸恢复Ⅱ段母线供电而导致Ⅲ段母线失电,为Ⅲ段母线上的用户快速恢复供电造成影响。 2.2消谐器的设计安装问题 在国网公司“十八项反措”中,对防止谐振过电压进行了明确规定,特别是在中性点非直接接地系统中,电压互感器的一次侧或二次开口三角处应安装消谐装置[2]。现场近几年来看,10~35kV开关柜中的母线压变一般在压变一次侧的中性点会设计安装消谐器,实际运行也取得了较好的防护效果。但是在某些特殊的开关柜设备中,例如某些充气柜厂家的结构设计中并无消谐器,特别是在压变的一次侧无法实现,将给这类开关柜设备的运行带来安全隐患。此外,当前在中性点不接地系统中,关于消谐器和消弧线圈的使用上还有一定的误区,认为安装投运了消弧线圈后就可以不安装消谐器,应该说两者在系统中所起到的作用是不同的,在现场设计安装中不可以相互替代。 2.3开关柜电缆出线零序CT的问题 在中性点不接地系统中,线路的单相接地是允许运行一段时间的,由于线路单相接地没有保护动作跳闸,这就为判断接地线路带来来一定的困难。传统的判断排除方法是运行值班员在调度员的命令下进行的现场拉路试验,需要较长的时间和较大的人员工作量。自从自动跟踪调谐的消弧线圈安装使用后,装置自带的接地判别装置也得到了大量使用。判断的基础仍然是对线路单相接地时不同线路零序电流值进行分析判断,因此在当前不少开关柜的电缆出线上都安装了零序电流互感器。但是电缆屏蔽线接地的方式对该线路的零序电流互感器是否能正确反映线路的零序电流造成了较大的影响。一个基本原则就是屏蔽线的感应电流是不应反映在线路的零序电流中。零序电流互感器中流过了屏蔽线的感应电流,因而不能正确反映线路的零序电流,最终导致选线判别装置的误判。电缆屏蔽线的感应电流就不会再反应在零序CT中,因此能为接地的选线装置提供准确的零序电流值。除此以外,在现场设计施工中,我们还发现在消弧线圈接地系统中有的工程没有设计选用接地选线装置,有的工程没有设计安装零序电流互感器,这些都将对线路接地的快速判别造成影响。 3结语 通过对电力设施设备运行缺陷及故障的收集和分析,可以清晰地看到电力工程设计和施工对安全生产的影响,特别是设备的磁滞发热、开关柜的设计施工等方面已经表现得较为明显。通过积极的运行管理措施,密切和设计施工单位的交流沟通就能够进一步地保障电力设备设施的安全。 作者:陈凌昌单位:湖北省电力建设第二工程公司 电力工程设计论文:电力工程设计造价预算 [摘要]文章分析电力设计阶段在合理确定和有效控制电力工程造价中的作用及基本做法。 [关键词]电力工程;工程造价;控制 一、电力设计的新观念 电力工程基本建设分工程项目投资决策、设计、施工、竣工验收几个阶段。其中设计阶段又可细分为可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计几个环节。这整个工程进程中的各个阶段、各个环节之间都存在着内在的联系及先后顺序,这是不能任意颠倒的。据有关资料分析得出,在各个阶段对工程造价投资的影响分别为:在投资决策、初步设计阶段为90%左右;技术设计阶段为75%左右;施工图设计阶段为35%左右;而过去人们通常所重点关注的施工阶段仅为10%左右。 显然,工程造价的控制关键应是在施工前的投资决策和初步设计阶段。在投资决策确立以后,设计就是工程的龙头,是工程建设的灵魂,设计的节约就是最大的节约,设计的浪费就是最大的浪费,可研阶段、初步设计阶段就是提高投资效益的关键所在。因此,在可研阶段、初步设计阶段实行工程造价控制具有决定性意义。 以220kV仁安输变电工程为例,整个项目包括变电站及出线间隔;220及110KV线路;配套通信工程。可研阶段,设计院上报可研总投资34293万元,经可研审查并多次修改后,收口报告总投资32260万元。共核减投资2033万元。核减幅度5.93%。初步设计阶段,设计院上报总投资31712万元,比可研批复32260万元减少投资548万元,减少幅度1.70%。初步设计审查调整后上报总投资30203万元,比调整前31712万元核减投资1509万元,核减幅度4.76%。初步设计审查批准概算30203万元,比设计院上报可研总投资34293万元,核减投资4090万元,核减幅度11.93%。另外,220kV漠南至春城线路,初步设计审查批准概算4702万元,施工图概算4199万元,施工图概算比初步设计审查批准概算节省502万元,节省幅度10.68%(施工图阶段,由于优化设计,线路长度比初步设计审查批准概算减少1.455km,导线指标减少0.01t/km,塔材指标减少1.43t/km,基础钢材指标减少3.72t/km,现浇砼指标减少18.8m3/km)。 在实际工作中,还会遇到另一类情况,就是有的业主在项目投资决策中提出投资估算误差较大,分析资料表明一般误差范围在+30%~-20%,其大抵有三个方面的因素: (1)项目建设规模没有完全确定,估算难以准确; (2)有的业主将投资估算偏小,是为了项目能上马立项,待批准立项后再追加投资,追加项目; (3)投资估算所用经济指标、信息数据有时难以反映市场实际情况。所以,设计工作必须坚持实事求是的原则,把工作做深做细。 在设计阶段工程造价控制目标的关键应该是:方案设计阶段要把方案估算打足;初步设计阶段要把概算做全;施工图设计阶段要把预算做准。坚持这样的做法才能真正体现出设计是龙头、是关键,对工程造价控制起到不可替代的把关作用。 二、实施新标准注重设计技术质量与经济质量 国际上通用的“设计服务经济,经济体现设计”的经营理念、模式,将愈来愈多地被各设计单位所认同采纳。因为,设计方案的经济化,将大大提高设计的内在价值,增强其在市场中的竞争能力。因此,必须建立设计技术与工程经济密切结合的经营理念,把提高设计工程造价管理水平作为深化改革的重要内容之一。要逐步调整设计院内部结构配置和工作流程,加强专业之间的交流配合,实现“设计专业提要求,造价专业报估算,设计专业完成设计,造价部门出概算”的交叉配套工作方式。在项目设计定稿之前,要充分听取造价工程师的意见,提高设计方案的技术可行性和投资总额的合理性。 除了上述经营理念转变和组织制度保证外,在设计阶段的工程造价控制体系中要侧重采取以下几点措施。 (一)“价值工程”的运用 价值工程是一种科学的技术经济分析方法,它是运用集体智慧和有组织的活动,以业主(建设单位)的要求和提高价值目标为重点,以功能分析为核心,对工程的功能和造价两方面进行综合分析,只有价值系数最大,才是价值功能所要求的。这也是工程造价控制本身的要求。 价值工程的“价值”是功能和实现这一功能所耗的费用(成本)的比值。其表达式:V:F/C。 式中:V为价值系数;F为功能系数:C为成本系数。 在每个设计阶段,每个项目或专业,都要运用价值工程的原理进行设计方案的比较,从功能和造价(成本)两个角度进行分析评价,使两者协调起来,达到有机的统一: (1)功能提高,造价降低; (2)功能不变,造价降低; (3)辅助功能在允许范围内降低,造价大幅度降低; (4)在允许范围内适当提高造价,而使用功能大大提高; (5)造价不变,功能提高。采用这种方法进行的优化设计是施工阶段无法达到的效果。 (二)对工程项目实行限额设计 电力基建工程推行限额设计,就是要按照批准的可行性研究报告中的投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计概算控制技术设计和施工图设计。同时运用投资分解和工程量控制的方法将投资额分专业下达到设计人员。各专业人员在保证使用功能的前提下,按分配的投资额设计,严格控制不合理的变更,保证总投资额不被突破。这样就实现了对投资额的控制和管理,也同时实现了对设计规模、设计标准、工程量及概预算指标等各个方面的控制。按照设计程序进行投资额和工程量分解形成纵向控制,各设计阶段把投资分解具体到单元和专业形成横向控制。但是,限额设计也并不是单纯追求降低造价,而应该是保证设计的科学性,在保证使用功能的前提下,优化设计,促使技术与经济紧密结合,通过技术经济比较、经济分析和效果评价,力求以最少的投资,创造出最大的效益。新晨 (三)推广采用标准设计 采用国网公司、省公司的标准通用设计,是保证工程设计技术质量和经济质量的有效途径。因为标准设计都是来源于工程建设实践经验和科研成果,已是被实践证明了的优秀设计,它符合我国自然条件和现阶段的技术发展水平,符合国家现行技术经济法规和政策导向,也体现了施工、生产、使用和维护的要求。采用标准设计可以保证设计质量,缩短设计周期、节约设计费用,同时也可以方便备料和施工,加快施工进度,缩短整个建设周期,达到降低工程造价的目的。 电力工程设计论文:电力工程设计措施探讨 【摘要】在电力行业迅速发展下,使其建设规模呈现明显扩增形式,从而对工程造价提出更高要求的同时,为其获取更多发展机遇。通常情况下,对电力工程各阶段进行造价控制时,普遍存在造价人员忽视工程设计造价控制等现象,促使多数项目设计频繁出现投资失控情况。对此,本文首先对电力工程设计阶段的造价控制进行分析,其次阐述其造价控制面临问题,最后提出几点控制措施,意在促进造价控制工作的顺利开展,为电力企业发展奠定一定基础。 【关键词】电力工程;设计阶段;造价控制;措施 虽然电力行业的发展,向电力生产、电力运行提供更多便利,但同时也会造成许多问题。当开展电力工程造价工作时,由于设计阶段的造价控制一直占据重要地位,除了包括设计招标和设计质量之外,还包含方案变更与设计人员等问题,若是未将此项工作进行贯彻落实,则会直接阻碍其他造价工作的正常进行,同时还可能造成项目总投资成本不断提高。因此,设计人员和造价人员需要具有较强的专业能力,以保证电力工程设计阶段造价控制工作的顺利进行。 1分析电力工程中设计阶段造价控制 1.1控制内容。按照工程实际情况,对设计阶段进行具体划分,则可以将其划分三种形式,即方案设计与初步设计和施工设计。而就电力工程来讲,其造价控制均具有一定的固定工作模式,例如:设计阶段工作模式为:通过分析项目可行性,然后按照研究报告进行初步设计,最后对施工图进行概算、设计等工作,从而完成整个设计工作。因此,为了保证各设计阶段顺利开展工程造价工作,则应根据以上三个阶段进行具体控制,严格按照相关流程进行,以达到最佳造价控制效果。1.2影响因素。由于电力工程建设距离相对较长,且在地形和地貌方面变化较大,促使工程造价影响因素不断增加,以工程造价角度分析,可能阻碍工程造价因素表现为:降低运行维护总成本,则会造成工程总费用的增加;投产期限、建设进度造成的不利影响;计划规则包括定额、预算限制、计算标准,其是否具有合理性,更是关系到工程造价最终结果;和电力工程城市规划、国家政策与水土保持等因素密切相关,如果国家或地方政策比较平稳,其工程造价也会相对比较稳定。 2目前电力工程进行设计阶段造价控制时面临问题 以百色网区配(农)网项目为例,对其设计质量问题的分析发现,其问题主要表现为:图纸会审和设计交底存在问题;未正确掌握设计难点和重点等;进行交底工作时,设计人员仅对工程概况进行分析;设计人员未参与工程验收工作等。2.1控制机制存在漏洞。现阶段,设计体制相对比较单一化,且专业分配较为不合理,最终造成造价控制无法顺利进行,仅能采取静态造价控制,此现象具体表现为:电力工程的设计前期,对于项目可行性进行分析时,仍然存在不足之处,造成限额设计缺少一定数据支持;未对工程项目周期进行合理设计,导致方案比较形式化,最终阻碍造价控制工作无法顺利进行;项目设计理念过于老旧,则会造成技术分析与实际出现严重不符现象。2.2评审方面存在的问题。由于评审业务量大,往往采取抽审的方式开展评审,导致项目的评审质量难以得到保证;安排评审时间短,项目现场复核少;设计单位技经人员数量有限,有时不参加评审会议。2.3控制工具存在问题。当前,我国进行工程经济的具体分析时,图纸会审,设计交底不详,没有真正对设计意图、难点、重点进行交底,普遍设计人员只对工程概况的陈述;设计人员过少甚至不参与分部工程验收。但是,在用电需求不断增加下,该种方法已经无法适应市场需求,使其呈现耗时耗力的现状,因此,缺少有效的控制工具,即工程造价控制手段过于老旧,无法达到最佳造价控制效果。 3电力工程设计阶段的造价控制措施 为了保证方案可以有效执行,应该认真做好设计质量的提升工作,从根本上加强电力工程设计造价控制工作,对项目初步设计和施工图等环节进行全面审核,以保证设计方案得到全面优化,促使设计质量得到全面提升,以保证相关工作的顺利开展。3.1构建部门协同机制。在构建部门协调机制是,主要由局计划部和基建部等部门共同努力形成,主要是对营销部以及设备部等进行协调配合,以保证设计进场问题得到基础处理,贯彻落实“一所一册”数据管理模式,通过联系清单的建立,实现专人对接工作,同时对《百色网区配网业主项目部延伸至供电所管理提升方案》内容进行具体明确,以保证设计阶段造价控制工作的贯彻落实。3.2加强管理人员培训。通过百色网区的制定,积极开展“设计评审”相关培训计划,并在每季度进行定期培训;邀请百色网区、广西网区的相关设计专家予以培训。根据各管理人员的组织结构,采取外聘补充管理人员的措施,对管理业务进行具体划分,通过跟班学习、现场指导等一系列培训方式的应用,以实现管理人员技术能力的提升。3.3加大设计的评审管控力度。在进行设计评审的管控时,要求严格按照相关评审标准,以及评审会议的开展,根据评审的实际情况,对会议时间进行相应调整,采取室内、现场复核融合的方式进行评审工作,以保证达到最佳评审管控效果。3.4组织机构严格执行其自身的职责。在进行电力工程的设计时,对其造价进行控制还应明确组织机构各项职责,具体包括:统筹协调日常工作开展,督促各工作小组根据工作需要开展配合工作,对工作配合情况进行考核;负责进行项目梳理,制定项目前期立项、可研、初步设计、施工图设计工作计划,做好各设计阶段的指导与监督,协调各项目所属部门配合设计单位开展现场勘查、复核、协调等工作,及时向领导小组汇报;结合各设计阶段工作计划,下达设计内部评审通知,组织各部门、设计单位、评审单位共同参与项目设计评审会议,把好设计质量关,并形成会议纪要,跟踪设计内部评审过程发现问题的整改,确保项目的可实施性以及符合现场实际情况;结合各设计阶段工作计划,下达设计外部评审通知,组织各部门、设计单位、评审单位共同参与项目设计评审会议,把好设计质量关,并形成会议纪要,跟踪设计外部评审过程发现问题的整改,确保项目的可实施性以及符合现场实际情况。3.5严格遵守造价控制原则。对设计阶段进行造价控制时,应该遵守以下造价控制原则:①提升核算工作效率,对工程造价进行有效控制。②对项目进行全面了解后,科学估算其投入资金,保证电力工程项目更具合理性的同时,确保工程造价具有科学性特点。③对各施工环节、工作量进行把控,通过工程价格的优化,借助限额方法更好完成工程项目设计工作。3.6优化施工方案设计。通常情况下,工程量主要通过跨越塔和线路长度等进行展现,而衡量工程量的重要指标为土石方量、导线量和塔材量等,因此,对工程施工方案进行设计前期,需要在初步设计审核通过后进行,以保证更好满足设计标准。另外,在进行工程设计时,还需跟踪审核工程变化情况,若是出现超概算情况,则应及时告知建设单位,当建设单位通过相关指示后,再对其进行相应修改和调整,确保工程造价得到有效控制。3.7对典型设计进行不断推广。因为典型设计主要是按照基础原则进行编制,属于电力工程不断实践的科研成果,所以,典型设计比较适用于电力工程,确保材料和能源等得到合理应用,从而更好满足生产和施工要求。当对典型设计进行具体实施后,不仅可以改善设计速度,而且还能降低设计成本,为减少设计变更提供保障的同时,还能避免出现不稳定因素。 4结束语 在对电力工程进行全面分析后得出,对工程的设计阶段进行造价控制极其重要,同时还与工程整体造价密切相关。在进行阶段阶段造价控制时,可以通过加强设计招标、严格遵守造价控制原则、优化施工方案设计、加大工作人员培训力度、对典型设计进行不断推广等措施的应用,以保证电力建设的顺利进行。 作者:覃珠瑜 单位:广西电网有限责任公司百色供电局 电力工程设计论文:电力工程设计中电力系统规划设计运用 电力事业随着我国经济的快速发展无论生产领域还是应用都有了显著的发展,带动了我国各行业生产效率的提升,并成为我国社会发展的关键性组成部分。电力系统规划设计是电力工程的一个重要内容,不仅是电力系统稳定运行的坚固保障,也是电力工程发展的重要目标。 1电力规划设计现状分析 电力是重要的能源,因此电力工业的发展就成为了重要的产业,关乎着人们的生活和生产。我国自上世纪80年代改革开放后,社会经济迅速发展,城市化进程的速度不断加快,加大了对电能的需求,给电力产业的发展提出了新的挑战,同时也给电力市场发展带来了新的生机。在市场经济体制下,国家加大了对电力基础工程建设的投入,使的工程规模不断扩大的同时,更深一步优化了投资结构,促使电力市场发生重大转变。电力规划和设计是电力工程设计中的组成部门,随着发展也逐渐凸显出实际作用,对电力系统的稳定、安全具有不容忽视的重要性。 2电力工程设计中电力系统规划设计的应用 单项电力工程设计中,电力规划设计具有指导性作用,一般也包含了中期和长期发展规划两种,在电力工程设计中的应用一般反映在以下的几个方面: 2.1系统专业提资 通过科学的方法进行计算,并在此基础上对方案进行对比、资料整理分析及综合,最终确定项目工程的建设相关内容,包括建设的步骤、建设时间、建设规模以及投产时间等。将最佳组合接入到方案中。 2.2方案比较 要使电力项目实现经济性、安全性、节能性,提高可靠性,方案比较是必不可少的工作,更是后期工作顺利开展的基础。对方案的优劣比较,可通过各种计算结果进行,并综合经济方面、发展方面及可实施性和安全可靠性等多方面开展分析,以帮助最佳方案的选取。 2.3电气计算 第一,潮流计算,这是电力设计中最基础的计算,包含了电网中线路功率计算和设备元件计算等,不仅是主系统稳定和继电保护的重要参考,也是元件和设备量程的重要依据。潮流计算可对电力潮流分布、网络元件损耗及电网节点电压等情况进行摸底,进而得出正确的电气计算。对于电力工程设计方案的合理性,潮流计算也可直接进行检测。第二,电力系统的稳定评价,稳定计算是最主要的途径。在电力系统中,会有些常出现的故障,潮流计算可进行故障模拟、影响程度评估,其中包含了三个方面内容:频率稳定计算、电力系统暂态稳定计算、电压稳定计算。第三,短路电流计算。这种计算方式主要针对确定网架进行的。在已经确定了的系统及网架结构中,很多时候由于电路会出现短路现象,导致电流值异常。在此时,应用短路计算就为正确的电气元件、电气设备、继电器的选型提供参考和依据。实现熔体的额定电流和继电保护定值,并能快速的切断短路电流,降低短路故障的持续时间,提高电路安全运行效率。 2.4接入系统方案 项目接入系统是电力系统规划中必不可少的一个程序。在确定好设计后,政府审批部门会对设计进行审核,在确认了设计并符合电网发展需求的前提下,结合网络特性,实现对规划设计的系统接入。规划设计的接入,一定要遵循就近经济原则、节能降耗原则、电网新技术原则等,确实保证电力接入具有经济性、安全性及稳定性。除此之外,还应将当前的发展需求作为参考,并考虑项目的规模及电力输送方式等,最好是在原电网运行的基础上实现电力的高效运行。 2.5电力电量平衡 电力电量平衡是电力系统中的一种约束平衡,一般是指对项目区域的电力系统配电情况采取平衡性的计算,以促使区域全年的电量保持在一定水平上。在进行电力电量平衡时,一般是以变电设备容量、发电设备规格作为重要依据的。 2.6电源规划情况及出力 一般来说,电源规划是指对电力工程周边情况进行充分的分析和规划并以此为依据开展对工程建设的评价和分析。根据工程基地的不同,可分为地方电源和统调电源两种。地方电源,一般是指企业自备的发电机组,或者是地方性的小型水电站。统调电源是指由有电网统一调度,并供电网统一供电的各类大型发电厂。根据电力建设时期的不同,电源所发挥的作用也是有区别的,因此在进行电力规划时,必须对周边电力电源情况做深入的调查和分析,合理安排电力电网的输送,为电力工程的设计提供便利。 2.7电力负荷预测和分析 拟建电力工程区域中对电力负荷进行检测和分析是电力规划设计中的一个基础性工作。在开展电力工程设计的时候,要对历年来的国民生产需求、社会发展及电力规模进行梳理和总结,分析经济发展规律,并在分析基础上对电力负荷做出十年左右的预测。针对中短期在建项目要和已建项目进行对比,分析负荷的特性,并对电网供电产生的影响做好评价。对于负荷预测,一般采用的方法有传统的序列预测法,也有专家系统、模糊理论等新方法。在实际工作开展中,可以电力工程作用、电力工程类型或电力工程规模等作为依据,结合采用单种或多种方法进行预测。如对大流量输送线路及枢纽变电站等进行预测时,可首先针对其负荷增长、发展趋势进行分析,之后就可对其负荷水平进行有效预测了。 3电力系统规划设计工作中的注意事项 3.1设计阶段的注意事项 设计阶段就是准备阶段,我们除了要对各个数据进行收集,还要对收集数据进行有效分析,才能深入的理解指导性意见对电网设计的作用,促进电网规划设计工作的更好开展。同时还要多关注电力主网规划报告,并注意信息的收集,及时对电网的发展和变化进行掌握,并在电网资料数据库中做好记录,以便形成各规划水平年的网架基础数据。 3.2工作开展中的注意事项 时刻关注电力系统的变化并及时对数据库做出更新,对各地区的电力负荷情况进行及时的收集、研究,并对各大型电厂、变电站工作开展及数据资料做好搜集和掌握,为电力系统设计的开展奠定良好的基础。对于新的项目工程,要掌握好当地的负荷情况,并对相关的资料及时做出更新。之后开展有效的电气计算,以为项目工程设计的充分开展做好准备。电力系统规划中,电力网络基础数据是关键性要求,关系着电气计算的有效进行。为此,必须做好基础数据的及时更新,并通过长久的完善,才能保证电力系统规划设计的顺利进行。 作者:王润心 单位:吉林市电力勘测设计有限公司 电力工程设计论文:电力工程设计中电力系统规划设计的运用 摘要:电力系统是关乎民生的大问题,所以在设计电力系统时需要考虑到系统的安全性、可靠性以及经济性等问题。而为了实现这些目标,在电力工程的前期做好合理的系统规划是必不可少的。文章叙述了电力系统规划设计在电力工程设计中的应用,总结了在开展电力系统规划设计工作中的一些特点。 关键词:电力系统;系统规划;规划设计;电力工程设计;电力负荷;电源规划 社会经济又好又快的发展需要各种条件的有利支撑,而且需要依托于各种基础性的能源,其中很重要的能源之一就是电能。因此,电力工程的设计直接影响着经济的发展水平。为了实现客观的经济效益以及发展的可持续性,就需要在电力工程设计的前期工作即电力系统规划阶段上做好全局统筹、优化电网、远近结合等工作。因此,在提高电网的供电能力和实现电网操作的规范性、合理性以及安全性方面是需要进行充分考虑的。众所周知,电力系统规划设计是电力工程设计的重中之重,所以只有在对电力系统进行合理规划与设计之后,才能保证电力系统在以后的运用过程中的安全性、可靠性、经济性、持久性。 1电力系统规划设计的主要内容 进行电力系统的规划设计不是一蹴而就的,是需要从多个方面进行考虑的。在综合了各种因素的权衡之后,本文认为电力系统的规划设计可以从以下五个方面进行: 1.1电力的负荷预测与分析 电力系统的规划不是立即就可以做成的,而是需要收集各种信息,然后根据这些信息进行电力负荷的预测,这是电力系统规划设计工作的重点。这项工作要求相关的人员有非常严谨的思维头脑,并能够进行周密的计算分析,并且还要结合国家的政治经济形势,做出电力负荷的层次分析。而且在分析的过程中,还要充分考虑到实施过程中所可能出现的各种不利条件,并且也需要做出在这些不利条件下的备选方案,以最大限度地降低产生不良因素的影响。当然进行预测分析所需要的方法有很多,其中比较常见的是专家预测和模糊理论等。 1.2电源的规划、电力电量的平衡 实现电源的规划对实现电力系统的规划设计也是十分重要的。在电力工程中,并不是供电量需要达到特别高的水平,而是需要综合各种因素的前提下,设计出一个电量与电力相平衡的方案,这个平衡的状态对整个电力设计系统是具有制约作用的。在进行了上述电力的负荷预测分析之后,就需要对所需要供电的区域进行电力与电量平衡的计算。对电源设备的投入可以反映出整个电力系统的资金的使用状况,并可以对下一步的工作进行顺利的展开。 1.3系统的接入方案 在充分考虑了电力工程其本身的特点与近年来电网的发展情况之后,就需要设计一个合理的系统接入的方案。当然这不是孤立存在的,还需要考虑的是政府部门的指导意见。在综合了各方面要素后,制定出来的计划方案就可以在实用性、经济性与实效性方面得到大幅度的提升。由于用电设施的分散性,所以还需要考虑远近结合的问题,当然也需要做到节约土地、节能降耗的要求。同时,还需要注意的是系统的接入还要与原电网的分布情况进行比较,在具体的电网新技术方面做到提升,体现出此次电力系统设计的优点方面。在这个提倡节能环保的社会,做出的系统必须要考虑环境友好,同时还需要体现出科学发展的特点。这些方面的因素,都是电力系统的接入方案所应该考虑的。 1.4电气的计算 电力系统的规划设计中的主要内容还有电气的计算,其中电气计算包括有潮流计算、稳定计算、短路电流计算以及无功补偿计算等。潮流计算计算的是电力网络中所分布的电率与电压,这种计算是用来判定各种原件是否正常运行,是为稳定计算提供初值和依据的。这种计算是整个电力系统中最基本的,也是用来比较系统的各种接入方案的最直观可行的方法。稳定计算顾名思义就是需要达到一个稳定的水平。具体而言,稳定计算就是在考虑了各种条件之后,分析和计算电力系统所出现的各种故障的问题,从而实现电力系统需要稳定的水平。稳定计算的作用就是在计算之后,能够检验出系统的接入方案是否已经满足了系统的稳定运行的发展要求。短路电流计算是用来计算指定的电力网络中由于某处故障短路,而因此在某个电气的原件上所产生的超越寻常的电流。短路电流的计算是可以在发生故障的情况下迅速做出反应,从而最小限度地减少损失。无功补偿计算的适当采用可以减少一些损失,如某个网络元件在工作的过程中因发生了无功功率传输所造成的电能损耗。在电力的具体工作中,电网的配置需要按照分层分区和就地平衡的原则。 1.5方案的比较 通常设计的时候会提出几个方案,具体使用哪个方案需要结合实际,以安全、可靠的原则以及方案的可持续性与经济性的目标,进行多层次的比较与分析,选择出最合适的方案。 2电力系统规划设计的实施 2.1准备 做好充足的准备可以更好地进行电力系统的规划设计。这个阶段可以收集一些变电站、统调电源以及变电站的相关数据资料,新的电力主网的规划报告,实施工程的基本信息等。 2.2调度 电力系统需要完成的工作就是要把自然界的原始存在的资源,通过电力设备将资源转化成相应的可以使用的电能,通过线缆传输,让用户使用。每个系统都不会是单独存在的,都是需要借助一些相应的辅助设备以及系统的。 2.3规划重点的划分 在电力系统规划的设计中存在三个重点方面:(1)周期,即在进行电力系统规划时,要清楚地知道及时有效规划的正常进行的重要性,确保能够在规定的周期内完成,以防对用电用户的使用造成不便;(2)成本。在做规划的时候,在充分考虑了电力系统的功能要求后,最好能够以最低的成本完成电力系统规划的要求;(3)安全。 3结语 近年来,电力系统正在向大电网、大机组、高电压和远距离输电进行发展。这从侧面表明,电力系统规划设计在电力工程设计中的应用正在进一步增加。而且在某个单项的电力工程的设计中,对系统设计专业的要求也越来越高。因为作为电力工程设计中要组成部分的电力系统规划,对电力工程的设计所起到的作用是十分重要的。为了保证整个电力系统的正常稳定运行,重视电力系统规划设计,把电力工程的前期规划工作完成好是具有重要意义的。但是,随着用户对电力需求的增加,电力系统的规划设计也需要进行不断改革与创新,以适应当今飞跃发展的社会经济新形势和新要求。而且值得注意的是,电力行业的向前发展,是关系到民生的重要课题,也是推动国民经济的快速、健康发展的重要内容。通过本文的探析与研究,可知在进行电力系统规划设计当中,设计人员的整个知识水平也会影响电力系统。因此,设计人员应该充分地融入到电力工程的设计当中,不断学习与进步,设计出更加实用、绿色、经济的电力系统,以此来促使电力系统规划设计在整个电力工程设计中发挥重要作用。 作者:黄子铭 单位:国网湖南省电力公司常德供电分公司
信息管理系统毕业论文:毕业生就业信息管理系统的设计与开发 【摘要】本文在广泛调研和自身工作实践的基础上,分析了职业院校的发展现状、就业服务工作过程中遇到的问题、就业信息管理系统的目标及原则,设计了一个基于B/S模式的职业院校毕业生就业信息管理系统。该系统通过Internet信息平台结合本地信息管理系统,高效、快捷地实现毕业生信息管理,促进了就业工作的顺利开展。 【关键词】网络 毕业生 就业信息管理系统 近年来,随着职业院校数量和规模的不断扩大,毕业生人数也在逐年增加,大学生的就业问题成为历年人们日益关注的问题。这给学校的就业管理工作造成了巨大的压力,毕业生找工作难成为各高校所面对的突出问题,该项工作不仅涉及到毕业生本人,而且还涉及到用人单位、学校、教育部门等许多单位。本文在广泛调研和自身工作实践的基础上,分析了职业院校的发展现状、就业信息管理系统的目标及原则,设计了一个基于B/S模式的职业院校毕业生就业信息管理系统。该系统通过Internet信息平台结合本地信息管理系统,高效、快捷地实现毕业生信息管理,促进了就业工作的顺利开展。 一、高校就业信息网站的发展现状 如今的高校就业指导网站已基本成熟,各大高校有完备的单位信息库、学生信息库、后台管理平台、信息查询工具、分门别类的版面、美观的主页等等。同时各大高校就业网站也都各有特色。但是从总体上来说高校就业网站的建设还是落后于就业工作信息化的需要,应加强就业信息的信息量和时效性,依托网站强大的人才资源库使用人单位和个人在网上有针对性地进行双向选择,通过无地域限制的网络空间给毕业生创造更多的就业机会。 二、我校就业信息管理系统的功能与实现 (一)系统体系结构 系统结构中“Web浏览器端”主要是用户的浏览器访问,向IIS服务器端发出请求,服务器端采用编程,可以很好地和Windows操作系统、SQL Server等软件平台协同工作。数据操作模块单独分离出来,将复杂的数据库编程采用微软提供的数据访问对象进行操作,以.Net控件形式向外提供接口,简化了用户界面端的编程复杂度,同时此数据模块可以重复使用或供其他系统使用。数据端主要由SQL Server数据库及相应的存储过程、触发器等组成。其中通过ADO.省略数据连接 连接字符串“Server=MyServer;Database=jy;User ID=MyID;Password=sa”由两部分组成,服务器识别部分和用户验证部分。服务器识别部分为:“Server=MyServer;Database=jy”。也可以添加Instance,“Instance=MyInstance”。更常见的是Instance名和Server名在一起声明,例如:“MyServer\MyIn-stance”或者“(local)\MyInstance”后者表明没有单独的设立数据库服务器。用户验证部分为:“User ID=MyID;Password=MyPass”理解SQL Server的安全SQLServer有两种安全模式:Windows集成验证和SQL Server验证Windows集成验证:“Trusted connection=true”或者“Integrated Security=true”SQL Server验证:“user=username; password=pass-word①建立和要连接的数据库的connection对象(建立连接对象)/connection conn=…;②建立sqldataadapter对象/preparedstatement ps=…;③由sqldataadapter产生数据集dataset对象数据集/re-sultset rs=ps.execute();④建立datagrid控件对象,把datasource设置为第三步时产生的dataset对象/遍历rs;⑤双击form写代码sqldataadatper1(sqldataadatper的in-stance).fill(dataset11) /rs.省略的代码与内容分离技术,实现了事件处理代码的重用,其中主要包括三组控件:(1)使用主控页面技术将顶部和底部的导航栏制作成主控页,把其用户页面放入HeaderControl; (2)用人单位填写需求信息时有大部分的内容将在就业信息栏内出现,所以将自定义成Info-Control;(3)毕业生求职模块中搜索定义成SearchControl,这些控件不仅使每个页面结构更加清晰而且增强了可用性。同时在系统中,将常用的操作封装在不同的.cs文件,对其进行编译后,在不同的类中用using加以引用。此外,在设计中我们把常用的数据库访问封装为存储过程,然后针对主要功能模块进行了类封装,这样每一个功能页面的代码都作为最高层来设计,页面就会变得非常的简洁。 本系统采用三层结构,使项目开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层,可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现,可以降低层与层之间的依赖,有利于标准化,利于各层逻辑的复用。 (下转第128页) (上接第158页)表示层主要对用户的请求接受,以及数据的返回,为客户端提供应用程序的访问。业务逻辑层主要负责对数据层的操作。数据访问层功能主要是负责数据库的访问,可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。 (五)系统接口设计 1、用户界面设计规则 用户界面基于Web浏览方式,推荐在1024×768分辨率下浏览,界面以体现科技色彩的淡蓝色为主,界面应比较人性化方便用户操作,界面应比较简洁、美观、大方。 2、内部接口设计 系统内部各子模块间相对独立,各模块间主要通过中心数据库SQL Sever进行数据交换。 3、外部接口设计 系统与数据库接口主要通过进行访问,通过标准化查询语言SQL进行数据库操作,该系统以技术成熟、信息安全、运行稳定、操作便捷为基本原则,符合我院毕业生就业管理工作的实际。 三、结束语 开发这样一个基于网络的就业信息管理系统,满足数据信息集中管理和维护、实时查询的需求,实现就业信息管理的实时性、共享性、快捷性,提高了就业服务部门的工作效率。该系统在2009年的就业信息管理工作中进行了全校范围的试运行,在运行过程中发现、改进了部分程序漏洞,今后应扩充、完善各项功能并进行推广使用。 作者简介: 许琪(1979.12-),女,北京交通大学在职研究生,助教,研究方向:计算机技术。发稿单位:北京交通大学。 信息管理系统毕业论文:浅析网络信息管理系统在高校毕业设计中的应用 [摘要]随着网络信息化的发展,高校对本科生毕业设计引进了网络信息管理系统。论文介绍了该信息系统的主要组成模块及相应的功能,同时也根据实际情况,说明了该信息系统存在的缺陷,以便对该系统的不断完善有一定的促进作用。 [关键词]本科生毕业设计 信息管理系统 系统盲区 目前,高校大学生在校生规模不断扩大,而高校教师资源相对欠缺。毕业生毕业设计时,每个专业教师指导的学生数量急剧增加,导致教师和学生面对面指导交流的时间不断减少,现场指导学生也使得指导教师没有充足的思考时间,往往容易形成指导毕业设计的盲区。因此,在高校毕业设计中引入网络信息管理系统,是非常急迫和必要的,进而使得每个教师更好地指导毕业生毕业设计。本科毕业设计(论文)对促进本科生综合实践能力与创新能力的培养具有不可替代的作用,也对于提高学生的就业率、提高学校的声誉和知名度具有积极的作用。 随着网络时代的到来和电脑等通讯设备的普及,为了更好地利用网络资源为高校各项工作服务,加强毕业生和教师之间在远程情况的交流,很多高校开发出适合本校特色的本科生毕业设计信息管理系统。 一、本科生毕业设计信息管理系统的构成 本科毕业设计(论文)信息系统采用B/S体系构架,基于.NET平台,后台数据库采用SQL Server 2005数据库软件搭建,从而实现了系统信息的集中管理并提高了安全性。系统一般由如下五模块组成。 (一)用户管理模块:用户管理模块主要功能是储存和管理系统中各个用户的相关信息,该模块主要由用户登陆页面、找回密码页面和系统管理员管理页面组成。该系统的用户为学生、指导教师和管理员。 (二)课题选择模块:指导教师将自己的毕业设计题目输入到个人的信息资源库中。学生根据个人兴趣和特长进行选题,而管理员最终具有对选题进行调整的权利,避免教师工作量过大,学生选题集中等。 (三)流程管理模块:毕业设计环节流程管理模块主要包括学生登陆流程管理页面、教师登陆流程管理页面、教师上传任务书界面、学生提交文献综述及外文翻译、原稿页面、学生中期进展情况及中期报告提交页面、教师中期评语页面、学生提交毕业论文页面、教师论文检查审核页面、教师答辩成绩录入页面和学生答辩成绩查询页面等组成。 (四)规范管理模块:学院管理员可以通过该系统上传相应规范性论文、表格、文献检索及论文撰写要点和技巧等各类文档,供学生下载。 (五)在线交流模块:网络信息系统引入到本科毕业生中,一个关键的原因是方便指导教师和毕业生进行有关毕业题目的在线交流,并且这种交流可以是异地的,也可以是现场交流后,学生再进行文献的输入。在线教师模块主要有网络答疑室和学术交流论坛两部分组成。学术交流论坛可以实现学生之间资料的共享和相关课题技术的交流。 二、毕业设计管理信息系统存在的优缺点 毕业设计(论文)管理信息系统的使用可以使本科生毕业设计(论文)工作更加规范化。毕业设计管理信息系统的应用对在校毕业生和指导教师、管理人员来说能够更好地管理和规范本科毕业设计,其优点主要体现在如下几点: 1.系统能够提供与毕业设计相关的资料和模版供学生下载,使得学生毕业设计的时间适应性较灵活,而指导教师的工作效率也得到了提高。2.学生可通过这个毕业生信息管理网络平台与指导教师进行阶段性成果交流,而系统将自动保存这类信息;而且学生能通过信息平台将论文终稿规范化。3.毕业生论文通过网络的管理,可以使学生的论文能够得到共享,从而便于了解指导教师对学生指导情况。 从实际的系统使用情况来看,该管理系统还是有一定的缺陷的。具体的缺陷是学院和系一级的管理部门对本科毕业设计(论文)的管理“权限”较小,而只是在整体上执行学校上级管理规定的转发和执行,也就是说,作为基层教学和与毕业生接触最多的学院及系管理员对该系统的执行权限较小。此外,毕业设计工作过程的网络化可以使指导教师和学生在网上更方便地交流,但是在具体执行过程中,在网络上的交流并不像想象的那样起到了学术交流和疑难问题解答的作用。当然,这些系统存在的所谓的缺陷,除了和目前系统本身有关,更主要的是和一个高校的办学和管理思路以及学术氛围有关系。这是需要从长远进行考虑的问题。我们这里主要讨论毕业设计信息管理系统本身缺陷,因为作为硬件设施,如果长期对毕业设计(论文)管理信息系统的运行疏于管理和监控,那么管理信息系统将徒有表面功能而对提高本科毕业设计质量不能起到实质的帮助作用。 三、总结 总之,利用网络信息系统将本科毕业设计进行规范化的管理,这是对高校教学环节的一大改革。作者认为对毕业设计网络信息管理系统的开发和应用应进一步深入,在不断的实践和总结过程中,根据各个高校自身的要求,不断地改善毕业设计管理信息系统,加强对毕业设计信息管理系统施行的监督力度。 信息管理系统毕业论文:大专院校毕业生就业信息管理系统设计与开发 摘要:大专院校毕业生就业信息管理系统设计与开发是为了把管理人员从繁重的数字统计中解脱出来,高效的完成毕业生的就业管理,提高就业率和服务质量。系统开发从需求分析设计到最终系统完成并成功运行,运用了软件开发相关技术理论。系统建立了良好的平台架构,减少了各模块间的耦合性,着重解决了面向招聘单位、毕业生以及各级管理员部署该系统时信息不对称问题,并深入研究了毕业生的就业意愿与用人单位需求不匹配的矛盾协调技术。 关键词:就业;UML建模;B/S模式;.NET框架 大专院校的招生就业处主要负责用人单位招聘信息、毕业生就业数据以及就业信息统计的采集管理,数据量非常大,程序繁琐。因此,就业管理工作存在信息交流不够畅通,政策不够及时,数据处理效率较低,无法满足越来越多的用人单位和毕业生的需要。该文将利用计算机和网络,达到对毕业生就业管理工作中各类信息数据的搜集、处理、统计、报送、管理的目的。一方面拓宽毕业生就业的选择途径,另一方面实现信息化技术在学院就业管理工作中的应用。毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。该系统结合已有学院就业网站的特点,突出了实用的模块,更加实用、方便,提高对毕业生和用人单位的服务质量。 现在大专院校招生规模不断扩大,近几年毕业生数量逐年增加,面对当前全国高校毕业生就业形势依然严峻,今年有680万高校毕业生面临就业;高职院校毕业生就业压力较大,大专院校在招生、就业、人才培养均面临在夹缝中生存的严峻考验。就业处也面临在就业数据处理、毕业生就业指导、创业教育、职业测评工作中的具体事务性工作大量增加的情况下,为促进毕业生充分就业,逐年提高毕业生就业质量、就业层次,续写学院品牌特色。大专院校的招生就业处都在加大工作力度、采取有效措施、切实推进毕业生充分就业。首先出台文件制度、开展创新创业培训、就业帮扶、职业评定、积极拓展就业渠道、联系用人单位和生源地人社局,提前做好就业工作部署安排,及时处理学生就业信息数据,做好就业前指导服务工作。提高毕业生就业竞争力,保障毕业生充分就业。其次,创新现有就业工作常规模式,升级就业网站系统,充分考虑用人单位招聘需求,通过网络技术获取应聘毕业生的就业信息,并且实现对录用学生的信息筛选、联系、管理。这样不仅为学生提供了更多招聘岗位,还能最大限度简化单位到校选录毕业生的繁琐程序和接待工作。因此,招就处利用计算机和网络,实现了对繁杂就业信息数据的处理工作。实现了大专院校就业工作的网络化管理,增强了为学生、招聘单位服务的能力,这也是大专院校信息化校园建设至关重要的环节。 本系统使用面向对象的分析方法,结合毕业生就业工作特点,分析了招生就业处就业管理工作的需求,就业管理系统既要在物理层面上具有分散性,采用Web访问模式,又要在逻辑上具有集中的特点,能利用已有资源独立工作。本系统利用计算机和网络,实现对就业管理工作中的信息数据进行处理,既能拓宽毕业生的就业选择,又能体现信息化技术的应用能力。大专院校毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。 1 本课题国内外研究状况 现在世界上很多国家都推出了适合本国的就业管理政策和措施,部署了相关信息系统。2002年6月俄罗斯教育部门颁布了《关于在教育部下属高职院校建立高职院校毕业生工作安置和就业信息系统的法令》,由此开发了支持青年专家就业的信息分配系统由文献[1]可知,经过几年的发展,俄罗斯的许多高职院校都已经设立了支持青年专家就业的信息分配系统,毕业生的就业都比较顺利。在日本,政府对就业问题格外重视,在《文部省设置法》和《劳动省设置法》中专门规定了文部省在就业方面的职责,实现全国统一的就业制度。西方国家有着优良的教育体制,所以在就业的理论基础和实际应用方面都很有特色,作用也很明显,像欧美的就业率比较高,高校基本都有自己的就业信息网,在就业中扮演重要角色,起主导作用。其他如法国、德国、印度等各国也都有自己的高校毕业生就业体系,颁布了促进就业的法律政策如《就业促进法》、《平等就业法》、《反歧视就业法》等,也规定了毕业生就业的责任,这些制度和措施对我国高职院校毕业生就业都有很好的参考价值。 目前国内关于毕业生就业信息管理系统还缺乏政策的支持和法律的规范,各个高校都是根据自己的需要委托软件公司开发的就业信息网,没有统一的标准依据,因此各自为政,适应性不强。尽管2002年9月,国家教育部了《教育管理信息标准化》条例,作为教育行业的信息化行业标准。但是,该条例缺乏就业网站各本体的设计的标准。尤其是近几年我国高校都在进行数字化校园建设,许多数据信息量大的部门都使用了相应的信息系统,在发展过程中出现经费紧缺,理论不完备,缺乏统一的协调和理论指导问题,而且各个部门容易形成信息孤岛,无论在硬件还是软件上更新速度慢,使得整体信息化使用程度不高。有些高校只有招生就业宣传网,在就业工作使用方面作用很小,即使有了专门的就业信息管理系统,在信息的更新和使用上效率不高,缺乏专门的管理人员,这就出现了信息传递缓慢、组织乏力、信息采集不及时等问题,因此本系统的开发除了解决这些问题之外,也将研究系统的使用状况,以促进高校正确使用信息化技术为毕业生就业提供更好的服务。 2 相关技术理论概述 2.1基于Web系统开发的技术基础分析 本系统的开发主要会涉及的技术有基于Web的三层体系结构(图1)、技术、数据库技术、UML建模技术等。建立Microsoft Visual Studio 2005开发平台,ASP3.0的开发环境,操作系统以Windows XP为主,选择Sql Server 2005数据库方便管理和使用。客户端只要支持Windows系统,IE5.0以上即可,扩大使用的范围。 2.1.1 ASP技术 ASP(Active Server Page)是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种活动服务器网页工具,可以与数据库进行交互,操作简单、轻松,是目前网站开发过程中不可缺少的技术。ASP是一项位于服务器端的脚本编写环境,通过回应用户端的需要来建立动态网页或web使用程序。ASP网页中允许包括HTML标示、普通文档、脚本操作命令以及COM组件等。ASP技术应用非常灵活,既可以在页面中设计交互信息,又可以创建以HTML页面作为客户界面的web程序。因此,ASP有如下特点: 1)展现动态页面技术,实现与客户交互的目的; 2)ASP代码和HTML代码可以出现在同一个文件中,方便修改和调试; 3)ASP程序产生的内容可以用HTML格式或XML格式传送到客户端,保持了良好的兼容性,支持各种浏览器; 4)ASP通过一些内置对象可以从web浏览器中获取用户请求,并以脚本的形式对这些请求进行处理并响应,然后把结果反馈给用户; 5)ActiveX控件具有很强的功能,可以完成如存取数据库等各种各样的交互任务; 6)ASP代码在服务器上运行,只是将结果传送给用户,因此程序保密性很高,防止一些机密算法被窃取。 2.1.2 JSP技术 JSP(Java Server Pages)技术是一种动态网页技术标准,JSP1.0标准是1999年9月公布的,同年12月又推出了1.1规范,目前较新的是JSP1.2规范和JSP2.0规范。JSP技术推出后,受到众多大公司的支持,纷纷开发使用JSP技术的服务器,如IBM、Oracle、Bea公司等,由此迅速推动JSP成为商业应用的服务器端标准技术。 JSP工作原理是通过Java语言编写类XML的tags和scriptlets,来封装产生动态网页的事件。同时网页通过tags和scriptlets访问服务端资源。JSP技术分开处理网页逻辑、网页设计和网页显示,加上可重用的组件技术,使得基于Web的应用程序的开发变得快捷、安全。JSP与JavaServlet一样,Web服务器在收到访问JSP网页的请求时,首先在服务器端执行相应代码,然后将执行结果连同JSP文件中的HTML代码一起返回给客户,对客户端的软硬件配置要求很低,只要有浏览器就即可。Java程序段可以实现动态网页的功能,进行诸如存取数据库、重定向网页等操作。而Java Servlet是JSP的技术基础,而且大型的Web应用程序的开发需要Java Servlet和JSP的配合。 JSP具备Java技术的简单易用,完全的面向对象,多平台支持、强大的可伸缩性、多样化的开发工具支持、服务器端组件支持且安全可靠等特点,是Web应用程序开发的首先技术工具。 2.1.3 数据库访问技术 数据库访问技术日新月异,也日趋成熟,目前有ODBC、DAO、RDO、OLE DB、ADO、RDS和。本系统开发使用Sqlserver数据库,因此主要介绍Sqlserver数据库的访问技术。 ODBC技术为访问各种SQL 数据库提供了一个共同的接口,通过这一接口一个应用程序可以使用共同的代码访问不同的 SQL 数据库管理系统 (DBMS)。ODBC的结构包括四个主要部分:应用程序接口、驱动器管理器、数据库驱动器和数据源。 OLE DB仍然以ODBC为基础,并提供更高级数据访问接口的组件。OLE DB由三个组件构成:数据使用者、数据提供程序及数据服务组件,可以说是一个针对 SQL 数据源和非SQL数据源进行操作的 API。 是一组面向对象类库,是一种与多种数据源进行交互的.NET技术,数据源既可以是数据库,也可以是文本文件、Excel表格或者XML文件。包含五个对象:SqlConnection对象、SqlDataReader对象、SqlDataSet对象、SqlDataAdapter对象和SqlData Command对象。在中连接数据库的就是。 2.2 基于面向对象和UML建模的需求分析 通过面向对象的分析方法和UML建模,对信息系统的需求分析如下:系统服务的对象主要是毕业生、用人单位和分院管理员, 那么系统要实现的基本功能有四项。首先学生用户可以登录、查询、浏览信息,查看、修改毕业生生源基础信息;其次用人单位用户能够管理本单位基本信息以及公司简介、招聘简章,可检索毕业生的基本信息;然后二级管理员(如分院管理员)可以对毕业生生源基础信息修改、添加、维护和审核,生成数据表;最后一级系统管理员可以实现对所有用户功能权限的设置和最终审核,对系统及数据库的整体维护。 本系统中一级管理员的需求是审核用人单位资质、、修改招聘信息、删除、更新招聘信息。功能需求是生成就业数据库、各类就业报表、生成毕业生生源基础信息校对表、生成毕业生派遣审批表、生成招聘单位用工信息表等。审核招聘单位资质、添加、删除、更新招聘信息;审核毕业生资质、添加、删除、更新学生基础信息、汇总、整理、上报毕业生就业信息;、更新校园公告。 毕业生的需求是个人账号、毕业生生源地基础信息、求职简历和就业协议书,搜索招聘信息、查看用工信息、投递简历、填写就业协议书、查看单位回复录用情况、处理招聘单位录用情况。系统实现毕业生在就业网站填写生源地基础信息如姓名、性别、民族、出生日期、生源地、身份证号、学历、专业、主修外语、学制、培养方式;实现毕业生在网站制作个人求职简历,求职意向、实习经历、获奖情况、联系方式等。 招聘单位的需求是单位帐号、企业资质和招聘信息。角色功能是管理用人单位个人资料、管理招聘信息、搜索学生求职信息、查看学生就业信息、处理投递学生简历、选录毕业生。 2.3 基于B/S模式的系统总体与详细设计 采用B/S模式是考虑它的诸多优点,总体设计分基础数据设置模块、两级管理员管理模块、招聘单位信息管理模块、毕业生信息管理模块、综合查询系统模块。系统的功能由四类用户 (毕业生、招聘单位、学院就业处管理人员、分院就业管理人员)组成,各自能相对独立地使用系统。角色有五个分别是毕业生、招聘单位、学院就业管理员、分院就业管理员和系统管理员,如图2所示。 2.4 基于软件可移植性的系统实现与测试 测试是对软件整体功能和性能的总体评估,是软件工程中重要的组成部分,并伴有阶段性测试,使软件隐藏的错误尽可能在早期发现并纠正,通过设计测试用例,分别进行功能测试、性能测试、数据库测试、可用性测试和安全性测试等,保证系统顺利部署使用。 考虑到系统的可移植性以及用户使用的特点,本系统采用了多种软件测试方法。黑盒测试主要测试系统能否满足功能要求,用户输入能否被正确地接收并输出正确结果,以及能否保持外部信息(如数据文件)的完整性等。该方法侧重于软件的外部特性,而忽略软件的内部逻辑结构。单元测试考查模块功能,用于详细设计。集成测试考查模块之间的接口和联系。回归测试防止之前的测试不准而进行的重复测试。验收测试看软件最后能否满足需求,跟当初软件设计的要求是否一致。 3 结论 通过阅读大量的文献资料,探索、测试大专院校毕业生就业信息管理系统,本系统使用面向对象的分析方法,结合我院毕业生就业工作特点,分析了招生就业处就业管理工作的需求,学院就业管理系统既要在物理层面上具有分散性,采用Web访问模式,又要在逻辑上具有集中的特点,能利用已有资源独立工作。本系统利用计算机和网络,实现对就业管理工作中的信息数据进行处理,既能拓宽毕业生的就业选择,又能体现信息化技术的应用能力。大专院校毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。该系统结合学院已有就业网的特点,突出了本校实用的模块,更加实用、方便,提高对毕业生和用人单位的服务质量。 信息管理系统毕业论文:高职院校毕业生信息管理系统的设计与实现 摘 要:本文主要阐述了毕业生信息管理系统的设计与实现,利用PHP丰富的函数功能,MYSQL出色的数据处理能力实现网站信息的动态更新。 关键词:信息管理系统 PHP MYSQL 1 系统概述 系统所使用的开发语言是PHP,数据库使用的是MYSQL技术。系统为用户提供了在总体设计的基础上,结合PHP+MYSQL开发技术,重点对系统中毕业生管理、用人单位管理及查询等功能进行阐述,这些功能都极大地提高了毕业生工作的效率。最后,按照系统需求,对系统的用户身份验证和用户管理等功能进行了系统验证。 2 开发平台 2.1 PHP脚本语言 PHP与其他语言相比:首先它可以用在任何操作系统上;其次具有执行效率高、稳定性好、开发时间短、学习门槛低、函数支持多等优点。PHP的执行流程图如图1所示。 2.2 数据库技术 MYSQL是一个小型关系型数据库管理系统,MYSQL数据库系统使用结构化查询语言SQL进行数据库管理。MYSQL具有体积小、速度快、总体成本低,开放源码等特点。在不需要事务化处理的情况下,MYSQL是管理内容最好的数据库之一。 PHP语言为操作数据库提供了一系列函数库,如Oracle函数库,MYSQL函数库,SQL Server函数库等等。PHP可以使用MYSQL提供的API函数库、对数据进行操作。通过MYSQL函数库,可以完成数据库管理、维护和数据检索多种操作。 下面显示了毕业生信息管理系统中用到的一段完整的数据库操作过程: 3 毕业生信息管理系统的设计与实现 3.1 系统功能模块设计 本网站主要分为五大模块,每个模块的功能都是按照在调研中搜集的资料进行编排制作的。依据上述功能的分析,这些模块分别为:用户注册登录模块、用户管理模块、信息搜索模块、信息模块、在线咨询(发表、回复、修改、删除等)模块。 (1)注册登录:对于访问本站的用人单位,可以选择注册成为会员,只有注册之后才可以使用本站提供的一些功能,普通用户只能浏览相应的信息,而不能进行操作。针对注册用户提供的登录功能,登录后可使用本站的多项功能。 (2)用户管理:用户管理本人在网站内的相关信息和相关操作,只对用户本人有效。(图2) (3)信息搜索:通过这个功能,用人单位可以搜索到符合要求的简历,毕业生可以搜索符合自己要求的单位,提高了用人单位用人和毕业生找工作的效率。(图3) (4)信息管理:用人单位登录系统之后,首先完善相应的基本信息。使用招聘需求信息上报功能,将该单位的招聘需求信息上报给隶属就业主管部门,如该单位有上级主管部门,需先经上级主管部门审核。招聘需求信息经毕业生就业主管部门审核后,在网站上自动。 (5)在线咨询:本子系统主要是为了用户对就业有关的内容发表意见、看法和咨询问题的。在线信息咨询子系统主要由咨询问题、信息管理和信息显示三部分组成。 用户不需要注册登录程序,直接点击添加新咨询,输入标题、内容就可以提交问题,方便易用。当用户正确输入所有信息以后,就可以提交咨询问题,但是所提交内容是不能立即显示必须经过系统管理员回复后,所提问题和回复内容才会显示。 3.2 咨询问题信息管理模块实现 在这个模块中主要完成的是在线信息咨询问题的回复功能。 在线信息咨询子系统主要实现用户提交咨询问题、系统管理员回复问题、显示咨询信息等功能。在这个子系统中只有系统管理员可以对用户的问题进行管理包括回复或删除用户的问题内容,这样有利于信息的可靠性和真实性。 系统利用WEB技术,实现了WEB服务器与数据库系统的互联,用户可通过浏览器直接完成数据的处理与查询工作。毕业生信息系统可以满足管理人员、用人单位、毕业生和信息化管理及其发展的各方面需要。对提高教务管理水平、实现毕业生信息高效管理具有重要意义。 信息管理系统毕业论文:基于.NET技术的高校毕业生信息管理系统的设计与实现 【摘要】随着近年来高校毕业生数量逐年增多,毕业生信息管理的问题也越来越严峻,结合互联网信息传递的高效快速的特点,采用Microsoft Visual Studio 2012、SQL server 2012、 MVC4、jQuery设计和开发了基于.NET技术的毕业生信息管理系统。 【关键词】毕业生 信息管理系统 jQuery 1.引言 毕业生信息管理系统的设计不仅仅为了满足高校对大量毕业生信息管理的需要,更是适应当今信息爆炸时代的信息高效快速管理的需要,也是高校和毕业生等各方受益于科学技术的一个典型。随着网络技术的高速发展,利用网站的形式来满足办公生活等方面的需求已成为必然的趋势。随着高校毕业生数量逐年增加,毕业生的信息量也成几何倍数增长,毕业生信息管理的工作难度也在增加。在整个高校管理工作中,毕业生信息管理工作是整个管理工作中非常重要的一个组成部分,而毕业生信息管理工作在整个学生管理工作中又处于一个特殊且特别重要的地位,每个学校都非常重视毕业生信息管理工作,每年学校都会投入大量的人力和财力于其中,毕业生信息管理工作具有工作量大、责任大、信息多、覆盖面广的特点。毕业生信息管理系统是教育单位不可缺少的部分,它的存在对于学校的决策者和管理者来说都至关重要。在传统模式下简单利用计算机进行高校毕业生信息管理,存在着较多的缺点,如:效率低、保密性差,时间一长将产生大量的文件和数据,不利于查找、更新、维护。诸如这些情况,给学校管理者对高校毕业生的信息管理带来了很大的困难,严重影响了教育工作的工作效率和质量。而毕业生信息管理系统网站的出现也是适应这种趋势的一种产物,并且更好的解决了毕业生信息管理的问题。 2.系统分析 2.1可行性分析 (1)需求分析 毕业生信息管理系统的基本要求是能完成对毕业生各项信息的合理、有效和安全的管理。并且毕业生能通过该网站完成对信息的查询,以及和教师之间信息的有效传递。因此,本网站设计三种用户类型模块,分别是普通用户、注册用户(应届毕业生和往届毕业生)、管理员(教师)。同时为各个角色设置相应的权限的操作。 (2)技术可行性分析 本系统主要采用和SQL Server技术实现对毕业生信息管理系统的设计和开发,以及对前台和后台数据库进行连接达到对数据的检索,添加,修改等功能。使用jQuery、CSS作为页面的优化。的执行效率高,具有简单性、易学性和兼容性、数据库SQL Server有使用简单、稳定性高、安全性高、成本低等特性。因此使用和SQL Server两者结合的技术,要完成本系统的查询、修改、添加等功能是可以实现的。系统采用MVC体系结构,MVC全称是Model View Controller,是模型(model)-视图(view)-控制器(controller)的缩写,一种软件设计典范,用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码,将业务逻辑聚集到一个部件里面,在改进和个性化定制界面及用户交互的同时,不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。在MVC中,表示层和逻辑层分离,各部分可相互独立进行开发,便于开发和维护,提高了开发效率。 (3)经济可行性分析 本系统只是一个中小型的管理系统,不论是从所需求的人力来说,还是从投入的财力和物力来说都是比较少的,与它的功能对比,这些都可以忽略不计的。 2.2 系统开发环境 提供了强大的Web应用程序开发能力,同时可以通过组件提供的接口访问数据库,便于开发出功能强大的Web数据应用程序。而Web应用程序的开发人员使用这个开发环境可以实现更加模块化的编程[2]。在访问和 处理数据时,可以使用的2个组件;.NET Framework数据提供程序和Data Set[3]。因此选择作为前台开发工具,调试环境为Windows 7/8.1,IIS Express, Mozilla Firefox浏览器。 由于SQL server具有强大的数据管理与处理能力,具有较高的安全性能;每个数据库中可创建多大20万个数据表,数据表中的记录的行数只受服务器磁盘空间的限制;支持远程存取等,符合毕业生信息管理系统的要求。因此选择SQL Server 2012作为后台的数据库。 3.数据库分析与设计 数据库在一个信息管理系统中占有非常重要的地位,数据库结构设计的好坏直接对应用系统的效率及实现的效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率,保证数据的完整和一致。设计数据库系统时应该首先充分了解用户在各方面的需求,包括现有的及将来可能增加的需求。用户的需求具体体现在各种信息的提供、保存、更新、和查询方面,这就要求数据库结构能满足各种信息的输出和输入。收集基本数据,数据结构及数据处理的流程,组成一份详尽的数据字典,为后面的具体设计打下基础。 通过上述系统功能分析。列举主要数据项和数据结构如下: (1)毕业生信息表:包括学号,姓名,专业,性别,政治面貌,电话号码,电子邮件,QQ等; (2)毕业生就业表:包括学号,学院,专业,姓名,性别,用人单位,学历,职业等; (3)用户表:学号,姓名,密码,专业等; (4)招聘表:编号,标题,起始日期,结束日期,内容,联系方式,联系网址等; 4.系统流程设计 该系统主要分为三个模块,普通用户模块、注册用户模块、管理员模块。 普通用户只能就业指导、就业信息、毕业生概况、招聘单位、招聘现场单元进行操作;注册用户成功登陆后可对就业指导、就业信息、毕业生概况、招聘单位、招聘现场和校友信息等单元进行操作;管理员登陆在后还可对注册学生、校友信息和毕业生管理等单元进行操作。 5.系统功能实现 5.1注册用户模块 注册用户时,需输入学号、姓名、密码、确认密码、性别、电子邮件、学院、专业等信息,注册用户登陆后能查看学校毕业生信息并可登陆QQ与其交流。 5.2用户登陆模块 注册用户可以能过浏览器登陆该系统,登陆成功的用户可以注销并退出该系统,未注册的用户不能登录系统,在登录本系统时,系统会根据您的用户名和密码自动识别您的用户权限,然后登录到相应的页面。流程图如图2: 5.3生成 XYL(校友录)实体数据模型 5.3.1添加 实体数据模型项模板 (1)在“解决方案资源管理器”中选择 CourseManager 项目,右键单击,指向“添加”,然后单击“新建项”。 (2)在“模板”窗格中,选择 实体数据模型。 (3)为模型名称键入 XYL.edmx,然后单击“添加”。将显示“实体数据模型向导”的开始页。 5.3.2生成 EDM (1)在“选择模型内容”对话框中,选择“从数据库生成”。然后,单击“下一步”。 (2)单击“新建连接”按钮。 (3)在“选择数据源”对话框中,选择您的数据源,然后单击“继续”。 (4)在“连接属性”对话框中,输入服务器名称,选择身份验证方法,对于数据库名称,键入 XYL,然后单击“确定”。将使用您的数据库连接设置更新“选择您的数据连接”对话框。 (5)确保选中“将 App.Config 中的实体连接设置保存:”,并且值设置为 XYLEntities。然后,单击“下一步”。将显示“选择数据库对象”对话框。 (6)确保选中所有表和存储过程,且“模型命名空间”的值为XYLModel,然后单击“完成”以完成向导。 (7)在“解决方案资源管理器”中,双击 XYL.edmx 文件。将在“ 实体数据模型设计器”窗口中显示 XYL模型。 (8)以毕业生信息为例,图3表示存储模型到实体模型的映射关系。 本文从系统分析、数据库分析与设计、系统功能实现这三个角度对该系统进行了介绍。此设计基本达到了最初期望的设计要求――界面新颖、操作简单 、具有高性能、有一定的可维护性。高度的扩展性和灵活性可以伴随着软硬件设备的更换以及社会科技的需要,不断的发展和创新。总的来说,该系统解决了目前毕业生信息量大难以管理,信息更新不及时等问题,而留言功能模块可以让信息及时的更新。用户给予我们的意见和建议会让网站越来越人性化更能轻松简单的管理毕业生的信息。 信息管理系统毕业论文:信息管理系统中计算机通信技术的应用 摘要随着现代化信息技术的不断发展与完善,计算机通信技术在社会各个领域中得到了应用。计算机通信技术自身具有信息量较大、通信能力较强的特点,有利于保证数据传输的及时性与可靠性。本文从计算机通信技术的概述入手,结合其在信息管理系统中应用的必要性对其应用策略进行了研究。 关键词信息管理系统;计算机通信技术;应用前言 随着信息时代的到来,互联网信息通信技术得到了迅猛的发展。较之传统的信息通信技术,互联网技术拥有信息量大、通信快捷的优势,在降低通信成本的同时,保障了数据传输的可靠性,并逐渐成为提高公共事业管理质量的重要手段。在互联网信息技术迅猛发展的大背景下,如何高效地将计算机通信技术应用到信息管理系统中去具有重要意义。 1信息管理系统以及计算机通信技术概述 1.1信息管理系统概述 所谓信息管理系统,不仅是信息管理的必然要求,同时也是公共事业管理的重要技术支撑,高效的信息管理系统,有利于提升公共事业的管理质量,是现阶段社会公共管理体系的核心发展内容。信息管理系统涵盖经济学、统计学、计算机技术等多种学科,学科理论较为复杂,是一门综合性交叉学科,具有较强的实用性以及综合性。信息管理系统依托庞大的互联网信息库,对企业事业信息进行准确、系统的管理,从而提升企业的管理效率[1]。 1.2计算机通信技术 计算机通信技术主要是基于计算机终端作为信息传输平台,并利用现代化通信作为理论基础进行数据传输,实现计算机与终端设备间的实时性信息传输。计算机通信技术是现阶段计算机间进行数据传输的主要手段之一,在计算机通信技术中通信结构与通信协议是两个紧密相关的技术指标,二者相互影响又相互联系,在对计算机通信技术进行研究时可以将二者看为统一性的整体。计算机通信技术不同于一般移动终端的通信技术,其主要以数据通信作为主要处理对象。计算机通信技术的主要功能就是对数据信息进行分类管理与整合,并保证数据使用过程中的真实性与准确性。随着现代化信息技术的发展,计算机通信技术中主要融合了电力线载波通信、光纤通信等现代化通信技术。 2在信息管理系统中应用计算机通信技术的必要性 2.1有利于实现数据的有效传输 数据传输功能是信息管理系统的重要功能,影响着信息管理系统运行的可靠性与使用价值。在信息管理系统中应用计算机通信技术,可以有效地保证数据传输的准确性,有利于推动信息管理系统的发展以及革新。随着现阶段社会发展对于信息真实性需求日益提高,在信息管理系统中应用计算机通信技术成为了信息管理系统发展的必然趋势。与此同时,计算机通信技术可以在标准协议的指导下,出色地完成计算机终端间信息的传输工作,为了实现信息管理系统信息的可靠性传输,在信息管理系统中应用计算机通信技术具有一定的必要性。 2.2有利于提升信息传输效率 计算机通信技术主要依靠二进制数字字符信息进行数据传输活动,具有较高的传输效率。与传统数字信息技术相比,计算机通信技术的传输效率大约为其传输效率的375倍,通过将二者进行对比分析,就可以清楚地发现在信息管理系统中应用计算机通信系统,可以有效地提升信息传输效率。同时计算机通信技术不同于传统数字信息技术中的模拟信号,没有采用脉冲数据传输模式而是使用了二进制数字传输模式,随着光纤通信技术的引用与科学技术的发展,将会极大地提升信息管理系统的信息传输效率。 2.3有利于提高信息管理效率 在信息管理系统实际运行过程中,若想要真正地提升信息管理系统的管理效率,应当在信息管理过程中积极地应用计算机通信技术。上文已经提到了,计算机通信技术不仅可以有效地缩短计算机终端间数据传输的通信时间,而且可以在很大程度上保证数据传输的真实性与准确性。缩短信息管理系统的运行时间,可以在根本上提升信息管理系统对于数据的处理效率,从而有效地提高信息管理系统的管理效率。 2.4有利于实现信息管理系统的有效性 随着现代化信息技术的不断发展,信息管理系统的功能日益丰富,不但可以在信息管理过程中对数据进行相应的处理,还可以对数据信息提出相应的决策意见进行参考,这也就使得信息管理系统的有效性逐渐成为衡量信息管理系统质量的重要考评指标。为了实现信息管理系统的有效性,对计算机通信技术的应用成为了必要手段。为了保证信息管理系统中预测功能、控制功能、决策功能等功能的实现,应当基于信息管理系统的实际管理目标,对计算机通信技术的优势进行开发,从而保证信息管理系统正常有效运行。 2.5有利于提升数据传输的抗干扰性 由于计算机通信技术不同于传统数字信息技术中的模拟信号,没有使用脉冲进行传输,而是采用了二进制的数字传输模式进行数据传输,不但可以有效地提升数据传输的传输效率,而且可以有效地对传输过程中的噪音进行处理,保证数据传输的传输质量[2]。在信息管理系统中应用计算机通信技术,可以有效地提升数据传输通道的流动性,提高信息管理系统的管理效率。通过二进制的数字传输模式对数据进行传输,可以在拓宽通信技术适用范围的基础上,提升数据传输的抗干扰性,具有一定的必要性。 3计算机通信技术在信息管理系统中的应用 计算机通信技术作为在不同计算机终端间传输数据的重要技术,可以提升不同计算机间数据传输活动的有效性。通常来讲,信息通信技术会在将通信网络划分为不同的层次的基础上,对不同层次的通信网络使用同一通信协议,从而保证不同计算机终端间的可辨识性。计算机通信技术在信息管理系统的应用也是从数据处理与数据传输功能出发,分别应用于其数据处理功能、预测功能、计划功能、控制功能以及决策功能。 3.1在信息管理系统数据处理功能中的应用 计算机技术是信息管理系统中的核心技术,信息管理系统在数据处理环节具有较强的运算功能,可以对搜集的数据进行计算、存储与输出,可以利用数据处理功能最大程度地保证数据的真实性与可靠性。结合信息管理系统的现实性需求,在数据处理过程中应当保证数据的及时性与准确性。上文已经提到过,计算机通信技术在信息管理系统中的应用,可以有效地保障数据传输过程的可靠性,并保障数据处理的及时性,从而提升信息管理系统的数据处理水平。基于这一优点,计算机通信技术成为了信息管理系统数据处理功能中的关键性支撑技术,具有着不可替代的作用[3]。 3.2在信息管理系统预测功能中的应用 信息管理系统除了可以对已知的数据进行处理、分析与整合外,还可以在结合现有信息的基础上,通过构建合理的数学模型,选择恰当的数据计算公式,对数据未来发展方向与走势进行科学预测。为了实现信息管理系统的预测功能,需要采集大量的数据信息作为分析基础,而对此类基础性数据的采集以及获取工作必须依靠信息管理系统中的数据传输功能,换言之为了保证信息管理系统预测功能的准确性,就需要对在数据传输环节具有突出优势的计算机通信技术加以运用。随着现阶段计算机通信技术在信息管理系统中得到了广泛的应用,计算机通信技术逐渐成为信息管理系统预测功能的重要技术支撑,保证了数据传输的的准确性与高效性。 3.3在信息管理系统计划功能中的应用 信息管理系统在对信息的管理中,可以在对现有数据进行全面分析的基础上,根据相关管理人员的实际管理需求提供相应的管理计划,从而有效地提升相关管理人员的信息管理效率。信息管理系统的预测功能与计划功能类似,都需要采集大量的数据信息作为分析基础,并由各个管理层的基础数据出发对制定合理的管理计划。为了满足信息管理系统计划功能对大量数据信息的需求,这就需要应用一种可靠性的技术实现对数据的传输,并拓宽计算机通信技术应用的宽度与深度。计算机通信技术作为现阶段数据处理的主流技术,可以有效的保证数据的准确性满足信息管理系统计划功能对信息的需求[4]。 3.4在信息管理系统控制功能中的应用 信息管理系统的控制功能主要指的是在相关管理人员制定了管理计划以及管理目标后,由信息管理系统对管理计划中的数据信息进行实时性的跟踪监测,再将相应的跟踪监测结构及时地反馈给相关管理人员,实现对信息管理计划的监控。信息管理系统中的控制功能,可以对信息管理过程中的安全隐患进行及时排查,并对突发情况进行及时做出反应。信息管理系统的控制功能与其他功能类似,同样需要庞大的数据信息辅助控制功能的实现,数据传输作为控制功能开发的基础,需要计算机通信技术对其进行实时性监管。从控制功能的有效性出发,计算机计算机通信技术可以在很大程度上提升控制功能的运作达标率,有利于实现信息管理系统控制的有效性。 3.5在信息管理系统决策功能中的应用 由于信息管理系统需要大量的基础数据作为分析基础,而且可以根据信息管理系统的现实性需要对基础数据进行综合性利用,再利用相应的数学理论开展数据建模工作,从而得出最优化的数学模型,对信息管理走向进行科学决策。信息管理系统中的决策功能作为系统中极为重要的功能,有效的决策功能可以推动信息管理系统的发展与创新[5]。在信息管理系统的决策功能中应用计算机通信技术,可以从保证数据传输的可靠性出发,提升信息管理系统的数据综合处理能力,从而有效地提高决策功能的时效性。与此同时,在信息管理系统中合理地应用计算机通信技术,可以在系统传输数据的同时,提高信息管理系统数据处理的效率,在一定程度上缩短决策功能的反应时间,保证信息管理系统可以有效地对数据进行实时掌控,保证决策的科学性。 结论 总而言之,随着我国综合国力以及经济水平的提高,计算机通信技术在我国各个领域中都得到广泛的应用,为人们的日常工作以及生产活动提供了较大的便利性。通过应用计算机通信技术可以实现数据的可靠性、及时性传输,从而提升信息管理系统的管理效率。因此在应用计算机通信技术的过程中,应当深入分析计算机通信技术的技术要点,推动信息管理系统的发展。 作者:章昱 单位:渤海大学信息科学与技术学院 信息管理系统毕业论文:计算机信息管理系统设计原理分析 【摘要】在我国各行各业的发展都不离开计算机信息技术,本研究从三个方面对计算机信息管理系统设计原理进行分析:计算机信息管理系统设计原理;计算机信息管理系统的设计语言;模块设计原理。并提出了计算机信息管理系统设计的发展方向:保持创新性和重视信息安全,为计算机信息管理系统设计方面提供了信息和支持。 【关键词】计算机信息管理系统;设计原理 伴随着信息化时代的到来,人们生活、工作和学习中对计算机的依赖越来越大,计算机技术也得到了发展和广泛应用,目前已经成为实现办公自动化的必备工具。计算机技术的使用带来了极大的便利,首先计算机广泛的投入使用,使得人力的投入得到大幅度削减,更多的劳动力解放出来,投入到更多的岗位中,实现了资源的合理配置和有效利用。本研究以分析信息管理系统的设计原理为主要内容,并根据分析的情况,提出建议,为今后的计算机设计工作提出思路。 1概念和定义 所谓的信息管理系统是指:以实现信息管理为出发点,主要的目标是开发出信息管理系统,最终是为了建立一个完善、高效的计算机服务平台。做为计算机领域中一部分的计算机管理系统,可以实现计算机资源优化整合,并按照命令要求,给出所需要数据资料,同时,在需要的时候还能实现对数据的分析和编辑。由于信息量巨大,计算机管理人员需要在运用信息技术的前提下,对大量信息进行专业数据处理,最后得到优化和协调的信息。对数量巨大且反复杂乱的资料数据进行处理的前提是采取有效方式实现数据的储存。而对于整理好的数据,需要在专业的计算和归纳帮助下,实现数据整体的分析。通过数据处理可以实现风险总结,得到数据整体的趋势。在得出上述数据后,做出的方案就更具有科学性和有效性。总之,计算机信息管理系统是同时涉及网络规划和计算机技术领域的,全新的信息处理系统[1]。 2对计算机信息管理系统设计原理的分析 2.1计算机信息管理系统设计原理 简单来说设计原理就是具体过程分析。过程的第一步对整个过程的全面分析,确定需要用服务器达到什么目的,或者需要具备的管理功能。一般来说当需要的功能较为简单的情况下,采用删除和增加来进行功能改进即可。然后为了实现服务器的功能需要进行模块设计,掌握文件信息分类标准和种类,分类处理界面,以实现对某一类型文件信息进行管理。设计模块的目的是实现服务器功能,因此不论是分模块操作还是直接结合操作都是可以的。接下来是数据库的设计、数据字典的建立和编程软件的掌握。在数据库设计中,需要对相关信息进行分析和收集,得到数据字典和数据流图,结合客户需求归纳综合,即可获得概念模型。下一步就是由概念模型得到数据模型,也就是说进入了逻辑结构设计。上述工作完成后,就是根据数据模型选择物理结构,进入数据库建立、程序编制、试运行、系统调整和评价环节。另外一方面,做为数学重要分支的计算机科学,其内部的许多原理都或多或少的涉及到了数学知识,因此,对数学知识的灵活掌握有助于更为全面和深刻的理解计算机信息原理,同时,对原理的掌握能够有利于计算机信息管理技术水平的提高和设计效率的大幅度提高。 2.2计算机信息管理系统的设计语言 计算机信息管理系统设计的语言主要有:VB、PB、Delphi、C++。相对而言C++的优点是使用效率较高,当操作系统为Windows,使用C++语言编程,能够提高信息管理系统的执行效率,因此有说法认为C++是高水准程序设计人员使用的。但是做为聪明的计算机信息管理系统设计人员,C++并不是最佳选择,主要原因有:C++较难学,不易被熟练掌握;程序开大速度缓慢。因此,很多程序设计人员并不选择使用C++,而是选择使用VB、PB和Delphi语言。这三种语言的优点是:计算机信息管理系统分为前台运行和后台运行,前台运行的是经程序语言编制的程序,后台运行的是数据库,而VB、PB和Del-phi语言较C++语言具有更为强大的数据接口功能,不仅易于维护,还有运行速度快的优点[2]。 2.3模块设计原理 首先模块设计的目的是将子系统中模块自身内部结构进行明确分割,并将分割后的模块结构图描绘出来。在计算机信息管理系统设计过程中,进行子系统模块设计时,需要规定子系统之间和模块之间相互信息传输数据,以及不同模块和系统之间的调配和使用方法。对于模块之间的设计,需要经过科学衡量以提升模块结构质量。另外,如何实现数据流图里的模块结构图如何被正确合理的输出并保存也是需要重点研究的,也是信息系统设计人员在模块划分时应该主要关注的问题。 3计算机信息管理系统设计的发展方向 3.1保持创新性 计算机信息管理系统设计原理需要不断的更新换代,数据库信息也需要不断更新,国内外科技文献的搜索和使用也需要不断更新,如此才能与世界先进水平保持一致,才能吸取先进的研究成功,才能更好的服务社会经济建设。计算机信息管理系统保持创新性有利于信息管理效率的提升,从而为经济的快速发展提供动力[3]。 3.2信息安全需要受到重视 项目编程总负责人对子系统进行处理时,需要保证各子系统之间的独立性,避免系统时间相互干扰。由于信息网络可实现随时随地的共享,而以网络为基础的信息管理系统也就容易出现信息被窃取的现象,因此,计算机信息系统未来的发展中尤其需要加强信息安全性[4]。 4结语 综上所述,在我国各行各业的发展都不离开计算机信息技术,计算机信息管理水平的提高有利于工作效率的提升和人力资源成本的减少,所以研究计算机信息管理系统设计原理的分析尤为重要。本研究分析了计算机信息管理系统设计原理,并提出了计算机信息管理系统设计的发展方向,为计算机信息管理系统设计方面提供了信息和支持。 作者:闵哲 单位:甘肃省分析测试中心 信息管理系统毕业论文:计算机信息管理系统安全问题及对策 【摘要】随着计算机信息技术的发展,对当前的社会发展有着非常大的促进作用,人们的生活水平也有了很大程度的提高。但是,计算机信息管理系统安全问题也成为当期人们广泛关注的焦点。本文主要对计算机信息管理系统中存在的安全问题进行分析,提出计算机信息管理系统安全问题的改进措施。 【关键词】计算机信息管理系统安全问题 1前言 当前我国已经全面进入信息时代,计算机技术已经逐渐运用到社会上的各个角落,很大程度上促进国民经济的发展。计算机信息管理系统也就是以计算机为主要的工具,通过对数据的收集、储存、分析以及处理,在经过计算机使用者的审核之后,获得使用者需要信息的系统。在当前的互联网时代,市场竞争不断增加,当前的人们计算机信息管理系统安全问题显得极为重视,为了能够有效的保证计算机信息管理系统的安全,保护计算机使用者的切身利益。因此,对计算机进行管理的同时加强计算机信息管理系统改进措施显得非常重要。 2计算机信息管理系统中存在的安全问题 2.1计算机信息管理系统容易受到外界的破坏 目前,我国的计算机信息管理系统已经从传统的信息管理模式中退出,当前的计算机信息管理工作主要还是采用计算机自动化的管理方式,这样的管理方式方便计算机对有关内容的查询以及储存,同时具备强大信息收集功能。但是,在信息管理的过程中,还存在计算机信息管理系统、计算机硬件等方面的问题,使得计算机信息管理工作存在很大的难度。同时由于当前的计算机使用量非常大,人们通过计算机获取的网络信息也越来也多,在当前开放的网络时代,计算机无论是在使用的过程中,还是在关机的状态下,都有可能遭到破坏,使其信息管理系统不能够正常工作,或者造成大量重要信息缺失。例如:现阶段较常见的计算机遭受外界破坏的常见情况有政府有关机构电脑信息管理系统被其他电脑系统攻击,官方的主页或网页受到恶意的篡改,部分系统被严重破坏,主页中恶意添加不良信息,甚至直接造成网站的瘫痪,以及有关部门重要信息丢失,或者信息失真,对单位或企业造成严重的影响。 2.2计算机信息管理系统自身存在严重的缺陷 计算机信息管理系统是一项非常复杂的程序,在计算机使用的过程中,将很多种具备单一功能的计算机程序放在一起成为一个具备很多种功能程序,在系统的管理过程中由于方式非常复杂。在很多种情况下,计算机信息管理系统都没按照相关的系统开发设计规定来进行相关的管理,但是在信息管理系统的质量却没有因为时间的缩短而得到良好的改善,反而在计算机系统的功能上存在一些缺陷。同时,由于计算机软件管系统是一项逐渐完善的过程,所以在实际的计算机管理中存在很多技术不成熟的地方,而当前大量的网络黑客正是利用技术上出现的漏洞,对计算机进行非法入侵,并在此基础上利用计算机远程控制系统,对计算进行非法操控,使得计算机内部的有用信息,例如:文件夹、基础文件、电子邮件、网络资料等被恶意篡改,对计算机使用者的生命财产造成极大的损失。 2.3计算机信息管理系统易遭受病毒入侵 计算机信息管理系统在投入到社会上使用之前,要对系统进行一个整体上的测试,检验计算机信息管理系统的合格性,而计算机信息管理系统的合格标准是系统内部有无计算机病毒的存在,在计算机运行的时候是否会因为一些网络浏览操作,造成计算机被病毒入侵,对单位、企业或者使用者造成一定的影响。当前的计算机信息管理系统的破坏程序,不仅具有针对性,同时还具有很强的传播性。在现实生活中,部分的黑客人员常常会将一些计算机破坏病毒程序通过网络直接下载,并利用网路技术使得计算机病毒包含在软件中,其他人在通过网络下载的同时,就会连同软件上的病毒一同下载,病毒在使用者计算机内传播,损坏计算机文件,导致计算机无法正常运行,对计算机软件造成严重的影响。 3计算机信息管理系统安全问题的改进措施 3.1加强计算机信息管理系统的科学性设计 计算机信息管理系统在现代化的计算机工作中实践应用,能够很大程度地提升我国计算机工作的质量,对我国有关计算机方面的工作具有非常大的帮助,在提升其工作质量的同时,还能够有效保障工作效率。因此,在进行计算机信息管理系统管理的过程中,要使得计算机具有充分的科学性以及合理性,要做好计算机信息管理系统管理,保证计算机信息系统运行的安全与质量。同时,在计算机管理的过程中制定优秀、科学、合理的设计以及使用方案,保证计算机在使用过程中的系统安全。 3.2加强计算机信息管理系统的安全管理 作为对计算机信息管理系统的基本保证,必须要建立健全计算机信息系统安全管理的相关机制,不断加强安全控制与安全防范,是保证计算机使用安全的基础。在计算机安全使用的过程中,想要加强对计算机信息系统管理过程中的安全管理,就需要针对计算机建立有效的信息访问功能、网络浏览功能、计算机使用权限功能,加强对计算机信息系统的安全防范与管理,不仅保证计算机信息管理的资源不被不法用户访问,同时还能够有效的保证计算机使用安全。因此,在计算机使用的过程中,需要通过安装防火墙,通过防火墙技术,能够有效的保证计算机在使用的过程中不被非法用户入侵,保证计算机使用的安全性。 3.3加强计算机网络安全访问 当前的互联网技术已经普及到了我国大部分的家庭,在对互联网使用的过程中,往往会因为互联网技术的使用不当,造成计算机网络遭到网络病毒的入侵。发生这样的情况主要是因为互联网技术具有一定的局限性,信息主要是通过互联网进行传播,在网络传播的过程中,就不可避免的带上网络病毒,或者是出现网络漏洞,会造成计算机资料被窃取。发生这样情况的主要原因是在局域网上主要是采用交换机为主、以路由器为辅的数据传输模式,在计算机设置的时候,想要通过这样的方法加强对网络的控制,就需要在交换机访问、控制功能的技术上,加强局域网的安全控制,保证计算机信息管理系统的安全。 4结语 综上所述,计算机信息管理系统在现阶段人们生产生活中都占有重要的地位。本文主要从加强计算机信息管理系统的科学性设计、强计算机信息管理系统的安全管理、加强计算机网络安全访问三个方面对计算机管理信息系统进行管理,结合现阶段的计算机管理系统存在的安全问题进行有关防范,对计算机的安全使用有着非常重要的意义。 作者:吴丽丹 单位:苏州大学计算机科学与技术学院 江苏省海门中等专业学校
随着相关技术的不断发展和应用的普及,计算机软件工程管理已经得到了相当大的发展,但是在目前的发展阶段,由于相关经验积累较少,仍然是存在一些固定的问题需要去解决,否则将严重影响工程管理过程的质量。想要解决这个问题,首先需要对产生这些问题的原因进行深入的分析,并从中找出解决的办法。 1计算机软件项目的使用 所谓的软件研发就是根据相关使用目标就数据进行构造,对软件构造进行重新编程,在编辑编写的过程中测试软件是否能够完成设计的工作内容。在研发阶段就软件而言,其主要的工作内容分为前期策划、过程中编码、对软件进行相应功能的测试三个阶段。在软件的设计阶段一般分为概要设计和详细设计两部,概要设计是指对于软件的各模块内容进行分解,并对软件的构成板块之间以及相关接口的合理性进行分析,实现对整体数据组成情况有一个认识,基于此认识再进行后续的详细设计作业,为详细作业过程提供理论指导和方向。而详细设计是指对之前分析的各个模块中的具体数据进行细节处的设计。两种设计的操作者不同,概要设计的工作者一般是具有丰富的工作经验,参与制作过多种软件对软件内部的运行机理较为熟悉,能够根据不同的需求对软件的模块设计进行原创性的设计。而详细设计的参与者一般为普通的程序员,其日常的工作就是根据概要设计的相关指导完成具体的操作工作。在设计阶段出现的文档主要是为后续设计工作编制的说明书形成不同的说明文件。在进行编码的过程中,工作人员主要对某个程序员的版块进行程序编写。参与编写的过程主要是由程序员完成,在数量众多的文档中有一类闻到了内容较为详细这类文档在进行软件测试时作为一种发掘文件,能够对文件中产生的一些错误信息进行及时的改正,以提高程序运行的稳定性。在软件测试阶段存在的工作者主要是从各个部门抽调的高级程序员组成的,其中存在的文档主要为软件测试的策划以及软件测试的报告形式。在软件的日常使用过程中,常常需要对其进行维护更新造成持续更新的原因主要来自三方面,首先是由于软件在使用过程中会出现一些隐藏的错误,这些错误随着外部使用环境的变化而进行变更。另一种情况是由于受到外部因素的影响而造成软件需要进行更改,最后一种情况是由于软件自身的更改和拓展,为了保证其在保护期间能够避免受到外部环境因素的影响并挖掘软件潜在的能力,在软件的保护阶段对其进行维护保证文档的策划和报告工作,从而促进软件能够在各个项目工作中实现有效的运用。 2计算机软件工程管理项目的应用策略 2.1增强团队水准 作为软件设计维护的主力军,管理团队的职业素养和管理水平直接影响着相关工作的进行。为了提高工作质量,保证每一个团队成员都能够将自己的优势发挥出来,就需要在团队人员选择时注意搭配,让不同性格有不同专长的人员组成一个团队,这样就可以在面对工作问题时有多种解决思路产生,并选择其中最优解来解决当前问题。同时应该根据软件工程过程内容制定相应的管理制度,管理制度的建立一方面,可以规范工作人员的职责,让其能够明确自身的工作责任和范围另一方面,当工作团队在日常作业时遇到问题,能够根据制度中的内容来自我调整。同时在制度中有相关的禁止内容,能够在日常工作中让团队成员有自我监督管理的意识,对工作过程中接触的内容有一个正确判断,同时也能够提高工作人员的责任心。在对团队人员进行安排时,要根据研发过程的实际情况对团队中每一个成员的实际工作状态和特点进行分析,在全过程进行合理掌握和调配,对其进行合理的分工,使其能够将自己的专长尽可能发挥出来,提高工作岗位的效率和团队成员的工作积极性。让每一个身处管理团队的人员都能够有相应的发展空间,有助于进行项目管理工作。 2.2改善计算机软件工程管理系统 想要改善计算机软件管理系统,提高整个项目的研发效率,就需要不断根据外部社会环境的变化情况,积极引入新技术,新概念,新思想,促进软件研发项目能够与时俱进,掌握最先进的管理理念和相应的技术,并尽快将这些生产要素落实到实际的软件开发过程和维护管理过程中。同时在原有的管理制度基础上根据实际工作情况和外部环境的变化,及时的更新工程管理制度,完善合理的管理系统,积极引用相关人才提高计算机软件的研发效率同时通过建立奖励机制来激发员工的工作积极性和主动性,使其能够将自己在工作岗位获取的经验融会贯通,然后再通过相关技术的加持在其工作岗位上不断创新,提高工作质量和工作效率,并且在团队中营造出团队间用软件质量进行互相竞争,团队内部各成员之间能够合作共赢的企业氛围。 2.3增强软件风险管理 在过去的软件开发过程中,对于风险管理的着眼点较少,导致软件开发,后期由于风险抵抗能力较差,容易出现软件与变更后的实际需求不匹配的情况。为了保证软件项目的顺利实施,可以构建完善风险管理机制,并且所有参与研发的工作人员,在脑海中要常有一个风险意识。通过定期组织工作人员学习风险管理知识,提高在软件开发过程中对于风险因素的规避。根据过去的开发经验和目前实际情况,制定出一些合理的预防措施,减少风险发生后造成的影响范围同时在条件允许的情况下,应该对计算机软件风险进行持续管理,在管理过程中不断摸索和提炼相关经验并尽快完善到相关管理制度中,指导后续的工作人员完成相关作业。 3结束语 本文的主要内容是对软件的相关使用进行介绍,阐述了软件管理过程的内容,随着目前信息化进程的不断加速,计算机软件工程管理工作的有效性应用不仅可以使人们掌握更充足的资源,并且有助于创新型发展。 参考文献: [1]邵曰攀.加强计算机软件工程管理应用的措施分析[J].电脑知识与技术,2018,14(05):98-99. [2]马飞.加强计算机软件工程管理应用的措施分析[J].通讯世界,2015(14):243-243. [3]孙华,李爱平,金智.加强计算机软件工程管理应用的措施分析[J].电子制作,2015(08):78-78. 作者:张峪齐 单位:吉林司法警官职业学院
1引言 人工智能时代下,培养人类思考如何与机器协同解决问题尤为重要。人工智能在1956年的达特茅斯会议提出后,经历了漫长的发展。近几年,随着大数据、机器学等相关技术的发展,人工智能给人们的生活带来了一定的影响。在这样的时代背景下,机器从未如此像人类,人类也未如此依赖机器,人类与机器的协同合作成为必然[1]。学会形成通过与机器的协作共同解决问题的思维,是协同合作的必要条件。这也正是计算思维(ComputationalThinking)的关注点,培养计算思维有助于人们更好地适应智能时代。对国内外计算思维的相关文献进行分析梳理后发现,计算思维融合在其他学科中的培养存在可行性。但国内对此研究存在较大的空白。因此探究国内计算思维学科融合的可行性十分必要。本文通过对Weintrop等学者建立的计算思维框架进行修改完善,并运用完善后框架对《普通高中数学课程标准(2017版)》(以下简称“课标”)进行内容分析,以期确认当前课标中是否包含计算思维成分,并发现其中包含计算思维的具体成分,从而探究计算思维与数学学科融合可行性。 2计算思维 计算思维是每个人的基本技能,不仅仅是计算机科学家[2]。计算思维作为基本技能之一,如何培养应当受到关注和重视。2011年,美国国际教育技术协会和计算机教师协会(ISTE CSTA)针对K-12计算思维的教育对计算思维进行操作性定义[3]。该操作性定义有利于探究对计算思维进行培养的具体内容,在一定程度上促进了计算思维的研究。随着对计算思维相关研究的深入,有学者提出“计算参与”。“计算参与”作为对计算思维的新解读,在社会以及文化的维度上补充说明了计算思维的内涵[4]。2017年,《普通高中信息技术课程标准》明确将计算思维列为信息技术学科核心素养之一,并指出计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动[5]。课标提出的计算思维有两个核心要点:解决问题的思维和计算科学的思维。综合以上分析不难发现,计算思维是以抽象和自动化为核心要素,在解决问题时,充分考虑人和机器的优势所形成的问题解决方案的思维过程。2013年,Dede等人指出,计算思维与21世纪技能相关,但又区别于其他21世纪技能,应该在课程中融入这项能力[4]。这说明将计算思维融入学科课程培养是计算思维培养的一种可能路径。由于计算思维本身即是动态、普适的思维技能,是可以在不同场景与不同学科背景下进行不固定、不机械的应用[4]。其思维的本质为学科融合培养计算思维提供了可能性。陈国良提出,计算思维要真正融入人类活动的整体中,成为人类解决问题的高效方法,必须与其他学科进行融合[6]。有学者就计算思维在其他学科的融合展开相关研究,Sengupta等人将计算思维与小学科学教育进行整合;Weintrop等人结合数学和科学学科总结了四个实践要素;Settle等人在跨课程计算思维教育项目中,在拉丁语、图形艺术、英语、历史课程融入计算思维的教学[4]。 3研究设计与实施 3.1研究对象 计算思维的思想是跨学科的,可以嵌入小学和中学的其他学科领域,如语言、科学、数学、计算机科学等[7]。但在国内,计算思维通常作为信息技术学科核心素养,而忽略其是能在其他学科中得到培养的。由于研究时间的局限,本文选择数学学科作为研究的对象。课程标准描述了教育体系规定学生在不同学科领域、不同年级阶段理应获得的成绩、展现的行为以及个人发展,其对教学具有一定的指导性,具备一定的代表性和权威性[8]。这使得对课标进行分析的结果,具有一定的说服力。 3.2研究方法 本文主要采用比较内容分析法。内容分析法是针对明显的传播内容,做客观而有系统的量化并加以描述的一种研究方法。它以预先设定的类目表格为依据,以系统、客观和量化的方式,对信息内容加以归类统计,并根据类别项目的统计数字,作出叙述性的说明。本文运用内容分析法对课标进行研究,通过制定的类目表格进行评判分析,确定课程标准中计算思维的具体体现,从而达到探究计算思维在数学学科融合的可行性的研究目的。 3.3研究工具 本文使用的主要工具是计算思维内容分析类目量表。该量表的设计主要参照Weintrop等人在数学、科学的学科背景中,进行相关研究后构建出来的计算思维框架。根据研究需要和学科的特点对其进行适当调整、修改、完善。例如在数学学科中,编程工具选择、开发、调试的维度,在我国的数学学科中较少体现,因此删除。最终形成文中对计算思维维度进行分析的基本框架,如表1所示[9]。 3.4研究实施 3.4.1抽样本文探究计算思维在非信息技术学科融合的现状及可能性。由于时间因素的制约,选取数学学科作为具体的分析科目。课程标准作为规定学科内容目标、实施建议等的指导性文件,从一定程度上代表着学科教学的广泛性。将教育部制定的课标确定为内容分析的样本来源具有一定的权威性和科学性。由于课程标准中的内容涉及该学科的课程性质、课程目标、课程内容、实施建议等多方面,内容复杂多样。结合研究课题,研究对课程标准进行单元抽样。抽取的单元样本包含:学科核心素养与课程目标、课程内容、学业质量三个单元,并对各单元内容进行编码。本文主要参考国外学者Weintrop等人对计算思维的解读,将计算思维划分为数据操作、建模仿真、计算问题的解决、系统性的思考四个基本维度,并在每个维度下面对具体的内容进行详细划分,例如:将数据操作维度划分为数据收集、数据创建、数据操作、数据可视化五个子维度。此外,在对课标进行抽样时,考虑到部分章节并未体现对教学的具体指导,将其排除在样本范围之外,只选取包含教学内容或具有教学指导性的三个章节,分别是学科核心素养与课程目标、课程内容、学业质量,并以此对其进行排序编码,设置为分析单元一、分析单元二、分析单元三。3.4.3评判本文的研究由两名评判者进行内容分析,其中一名研究者的专业为数学(师范类),另一名研究者的专业为教育技术学。两名评判人员先将内容进行科学拆分,并进行编码;结合预先设计类目表格、按照制定的分析单元的顺序,记录各个类目出现的频数并进行统计。在进行评判之前,两位评判者均对计算思维相关文献进行具体研读和整理,从而对计算思维形成具体科学的认识,尤其对学者Weintro等人的文献进行精读和学习,对其中计算思维下属维度的概念展开探究和讨论,为后续的评判工作奠定基础。评判员依据类目表格对课程标准分析单元进行评判。在开始评判工作后,两个评判员未就评判内容展开讨论,从而保证评判的科学性。例如在对课程标准当中“经历从具体情境中抽象出椭圆的过程”这一描述中,评判员A认为其包含抽象元素,但评判员B认为其抽象的内涵不同于分析框架当中的抽象的内涵。诸如此等意见不统一的情况,均不做讨论,按照实际情况由评判员记录进数据记录表中。 4数据分析与结果 在单元一的内容中,主要存在建模与仿真的模型评估、模型设计、模型建设。其中主要涉及课标所要求的数学建模的素养,学生在进行数学建模的过程涵盖了以上计算思维的要素。在单元二的内容中,计算思维的体现丰富,在数据操作维度中主要体现了数据分析和数据可视化的元素。其中数据分析体现为依靠计算机完成对数据的处理分析;数据可视化则主要体现为利用计算机绘制函数图像,呈现函数的变化特点。在建模与仿真维度,课标主要体现了概念理解、测试解决方案、模型评估、模型设计。其中概念理解强调学生利用模型促进对概念的理解学习,例如通过误差模型了解正态分布的随机变量,通过长方体认识空间点、直线、平面等;测试解决方案则聚焦于通过测试假设从而形成解决方案,课标中学生在建立数学模型后对模型进行求解验证的过程中体现了该要素;模型评估强调对模型与生活中存在的现象进行比对,建立二者的联系,本单元中阐述了大量将数学模型与生活现象建立对比联系的例子,例如将乐曲中的高潮与黄金分割相关联,将自由落体现象与二次曲线模型建立关联等;建立模型则主要体现为通过实例建立对应的是数学模型,例如就存款问题建立复利模型等。在计算问题解决维度下,解决方案准备强调学生需要在形成解决方案前对问题进行分解,本单元主要在数学建模过程中对问题的分解体现;解决问题评估考量的是结合效率等其他因素对解决方案进行选择,学生根据实际需要选择函数表示的不同方法中存在评估的过程;抽象指的是对重要内容前景化,无关内容背景化的能力,学生从实际问题中抽象出问题本质正体现该要素。在系统思考中,系统调查强调系统观念的形成,课标指明学生在学习数列时,不仅要有对项的认识,也要形成对数列的认识等内容均体现该要素;关系的理解强调对系统内要素的联系产生思考和认识,课标中学生在对一元二次方程学习中,还应理解根的存在性、实根个数、零点、实根的关系等;沟通聚焦运用合理方式表达对系统的认识,课标中的利用列表、图像、通项公式表达对数列的认识正体现该点;系统管理所强调的系统的边界观与学生在学习集合时对集合并集、交集、集合本身存在一定的相关性。在单元三的内容中,建模与仿真的模型设计主要涉及要求学生能够针对不同问题构造相应的统计模型,模型建设强调学生在原有模型中扩建新模型的能力,这与课标中要求学生在已有命题的基础上拓展新命题存在相关。计算问题的解决维度下,解决方案准备体现为在数学建模初步对问题的描述和分析,抽象则多呈现为要求学生在情境中提炼出教学概念和规则。研究表明,在数学课标中含有计算思维的相关成分,具体占比情况如图2所示。其中,关于建模与仿真维度的体现最明显,建模与仿真主要与数学建模存在较强的关联,例如其中的模型建设、模型设计、解决方案的测试在数学建模过程中建立模型、求解模型、检验结果步骤中得到了充分的体现,此外,模型评估所强调的建立模型与生活现象的联系在课标中的体现最广泛。其强调学生需要将所学习的模型与现实生活的现象产生思考联系,例如与自由落体现象、音乐的高潮低估现象相关联。概念理解维度有利于学生利用模型促进对学科知识的理解,例如在立体几何中,学生利用长方体模型有利于学生理解三维空间中的点、线、面。在系统性的思考维度上,学生对集合、函数等知识点形成的系统观、对例如集合中元素关系形成的对要素的理解,一一映射了计算思维下关于系统的相关要素。在计算问题的解决上,抽象与数学抽象产生了紧密的关联,数学抽象作为学科素养之一,贯穿于数学的教学中;而数学学科需要的对问题进行分析的能力映射出了计算思维中解决方案的准备。最后,在数据操作上,数学学科体现了数据分析以及数据的可视化操作,值得注意的是,在对数据收集、创建、操作上并未体现。这是因为计算思维中的数据收集、创建、操作都强调了对计算机或其他机器的运用,这与数学学科课程标准所体现的数据操作等概念存在显著差异。由于研究采用内容分析法时,设计两位评判人员就内容展开分析。为检测参与内容分析的研究者对类目判断的一致性,在对研究的数据进行统计整理基础上,进行信度分析。其中平均相互同意度0.8;内容分析的信度为0.89。 5研究讨论与启示 研究发现,数学课程标准含有丰富的计算思维元素。在数学课标中含有计算思维不同维度的相关元素,数据操作上以数据分析、数据可视化元素得到充分体现;建模仿真中对模型的评估是计算思维体现在课标中最多的元素,学生需要将模型与生活的现象建立联系,从而培养其对模型的敏锐程度,为此后模型的建立提供基础。此外,数学学科聚焦的数学建模能力,与模型设计、建设产生了紧密关联。计算思维所包含的系统性思考的能力,蕴含在相关数学知识点的学习中。计算问题的解决也在数学学科的课标中得到了充分的体现,其中的抽象元素与数学学科中的数学抽象紧密相关。此外,研究表明,数学学科有利于培养建模能力。在数学课程标准蕴含的计算思维元素中,建模仿真元素最高,达到25.37%。数学学科要求学生将数学的相关模型同生活中的现象建立联系,与计算思维的模型评估形成对应关系,有利于提高学生对模型的敏感度。同时,作为数学学科核心素养的“数学建模”聚焦于培养学生从生活的实际情境中发现、分析问题,建立、求解、验证模型的能力,与计算思维所要求的从问题中经过分析处理形成解决问题的模型一致。因此数学学科对计算思维中建模能力的培养提供了良好的基础和无限的可能。与此同时,数学学科为学生抽象思维的发展提供了基础条件。抽象要素在课程标准中多以数学抽象进行体现。数学抽象是数学学科核心素养之一,通过分析总结,可以发现数学抽象多以三种途径进行:(1)从实物的具体背景中,概括抽象出实物的一般结构、特征。(2)从综合的情境中,分离并抽象出数学问题、数学概念、数学命题。(3)从具体的实物或综合的情境中,抽离形成图形原型或几何图形。可以发现,三种不同的途径的共同点在于都需要从复杂的情况中,对各个要素进行处理,提取核心要素,并形成相关的结果。这与Weintrop等人提出的计算抽象(将想法的重要方面前景化,而将不太重要的特性背景化)是一致的。但数学学科弱化了对数据的相关操作。通过研究结果可以发现,借助计算机进行操作的数据处理上,数学学科停留在简单的数据分析和数据可视化上。数据可视化在课程标准中多体现为利用相关计算工具,绘制函数图像。其中包含希望学生能够运用相关计算工具绘制相关函数的图像,还包含希望教师能充分运用计算机软件向学生演示方程中参数变化对方程所表示曲线的影响。并没有充分挖掘机器对数据进行处理的优势,在关于数据的收集创建、操作甚至没有体现。综上所述,在课标中存在丰富的计算思维要素,因此理论上,在数学学科中对计算思维进行融合培养具有一定的可行性。 6结语 研究表明,在数学学科中对计算思维进行融合培养具有一定的可行性,但实验是检验真理的唯一标准。因此,计算思维融合培养的有效性还需要在实践层面对其进行分析验证,为在教育一线开展计算思维的培养作出贡献。一方面可以鼓励学者进行相关实证研究。另一方面,也可以鼓励一线教师就如何在学科中融合培养计算思维,展开尝试性的教学实践,助力计算思维的培养。本文的研究旨在探索计算思维在其他学科进行融合培养的可能性,但由于研究时间有限,仅仅以数学学科为例,进行相关的内容分析研究。本研究仅以数学学科为例,具有一定的典型性,但欠缺相关普适性特征。未来研究可以在本研究的基础上,采用其他合适的分析工具对数学学科的课程标准进行分析,以验证计算思维是否在学数学课具有学科融合从而进行培养的可能性。除了探究计算思维通过学科融合进行培养的可能性进行分析的相关研究,探究学科融合培养计算思维的相关教学模式、教学策略,也是未来的一个研究趋势。 作者:黄贤玲 杨宁 曹琦婷 单位:福建师范大学教育技术系 福建省厦门双十中学漳州校区
1引言 人工智能时代下,培养人类思考如何与机器协同解决问题尤为重要。人工智能在1956年的达特茅斯会议提出后,经历了漫长的发展。近几年,随着大数据、机器学等相关技术的发展,人工智能给人们的生活带来了一定的影响。在这样的时代背景下,机器从未如此像人类,人类也未如此依赖机器,人类与机器的协同合作成为必然[1]。学会形成通过与机器的协作共同解决问题的思维,是协同合作的必要条件。这也正是计算思维(ComputationalThinking)的关注点,培养计算思维有助于人们更好地适应智能时代。对国内外计算思维的相关文献进行分析梳理后发现,计算思维融合在其他学科中的培养存在可行性。但国内对此研究存在较大的空白。因此探究国内计算思维学科融合的可行性十分必要。本文通过对Weintrop等学者建立的计算思维框架进行修改完善,并运用完善后框架对《普通高中数学课程标准(2017版)》(以下简称“课标”)进行内容分析,以期确认当前课标中是否包含计算思维成分,并发现其中包含计算思维的具体成分,从而探究计算思维与数学学科融合可行性。 2计算思维 计算思维是每个人的基本技能,不仅仅是计算机科学家[2]。计算思维作为基本技能之一,如何培养应当受到关注和重视。2011年,美国国际教育技术协会和计算机教师协会(ISTE CSTA)针对K-12计算思维的教育对计算思维进行操作性定义[3]。该操作性定义有利于探究对计算思维进行培养的具体内容,在一定程度上促进了计算思维的研究。随着对计算思维相关研究的深入,有学者提出“计算参与”。“计算参与”作为对计算思维的新解读,在社会以及文化的维度上补充说明了计算思维的内涵[4]。2017年,《普通高中信息技术课程标准》明确将计算思维列为信息技术学科核心素养之一,并指出计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动[5]。课标提出的计算思维有两个核心要点:解决问题的思维和计算科学的思维。综合以上分析不难发现,计算思维是以抽象和自动化为核心要素,在解决问题时,充分考虑人和机器的优势所形成的问题解决方案的思维过程。2013年,Dede等人指出,计算思维与21世纪技能相关,但又区别于其他21世纪技能,应该在课程中融入这项能力[4]。这说明将计算思维融入学科课程培养是计算思维培养的一种可能路径。由于计算思维本身即是动态、普适的思维技能,是可以在不同场景与不同学科背景下进行不固定、不机械的应用[4]。其思维的本质为学科融合培养计算思维提供了可能性。陈国良提出,计算思维要真正融入人类活动的整体中,成为人类解决问题的高效方法,必须与其他学科进行融合[6]。有学者就计算思维在其他学科的融合展开相关研究,Sengupta等人将计算思维与小学科学教育进行整合;Weintrop等人结合数学和科学学科总结了四个实践要素;Settle等人在跨课程计算思维教育项目中,在拉丁语、图形艺术、英语、历史课程融入计算思维的教学[4]。 3研究设计与实施 3.1研究对象 计算思维的思想是跨学科的,可以嵌入小学和中学的其他学科领域,如语言、科学、数学、计算机科学等[7]。但在国内,计算思维通常作为信息技术学科核心素养,而忽略其是能在其他学科中得到培养的。由于研究时间的局限,本文选择数学学科作为研究的对象。课程标准描述了教育体系规定学生在不同学科领域、不同年级阶段理应获得的成绩、展现的行为以及个人发展,其对教学具有一定的指导性,具备一定的代表性和权威性[8]。这使得对课标进行分析的结果,具有一定的说服力。 3.2研究方法 本文主要采用比较内容分析法。内容分析法是针对明显的传播内容,做客观而有系统的量化并加以描述的一种研究方法。它以预先设定的类目表格为依据,以系统、客观和量化的方式,对信息内容加以归类统计,并根据类别项目的统计数字,作出叙述性的说明。本文运用内容分析法对课标进行研究,通过制定的类目表格进行评判分析,确定课程标准中计算思维的具体体现,从而达到探究计算思维在数学学科融合的可行性的研究目的。 3.3研究工具 本文使用的主要工具是计算思维内容分析类目量表。该量表的设计主要参照Weintrop等人在数学、科学的学科背景中,进行相关研究后构建出来的计算思维框架。根据研究需要和学科的特点对其进行适当调整、修改、完善。例如在数学学科中,编程工具选择、开发、调试的维度,在我国的数学学科中较少体现,因此删除。最终形成文中对计算思维维度进行分析的基本框架,如表1所示[9]。 3.4研究实施 3.4.1抽样本文探究计算思维在非信息技术学科融合的现状及可能性。由于时间因素的制约,选取数学学科作为具体的分析科目。课程标准作为规定学科内容目标、实施建议等的指导性文件,从一定程度上代表着学科教学的广泛性。将教育部制定的课标确定为内容分析的样本来源具有一定的权威性和科学性。由于课程标准中的内容涉及该学科的课程性质、课程目标、课程内容、实施建议等多方面,内容复杂多样。结合研究课题,研究对课程标准进行单元抽样。抽取的单元样本包含:学科核心素养与课程目标、课程内容、学业质量三个单元,并对各单元内容进行编码。本文主要参考国外学者Weintrop等人对计算思维的解读,将计算思维划分为数据操作、建模仿真、计算问题的解决、系统性的思考四个基本维度,并在每个维度下面对具体的内容进行详细划分,例如:将数据操作维度划分为数据收集、数据创建、数据操作、数据可视化五个子维度。此外,在对课标进行抽样时,考虑到部分章节并未体现对教学的具体指导,将其排除在样本范围之外,只选取包含教学内容或具有教学指导性的三个章节,分别是学科核心素养与课程目标、课程内容、学业质量,并以此对其进行排序编码,设置为分析单元一、分析单元二、分析单元三。3.4.3评判本文的研究由两名评判者进行内容分析,其中一名研究者的专业为数学(师范类),另一名研究者的专业为教育技术学。两名评判人员先将内容进行科学拆分,并进行编码;结合预先设计类目表格、按照制定的分析单元的顺序,记录各个类目出现的频数并进行统计。在进行评判之前,两位评判者均对计算思维相关文献进行具体研读和整理,从而对计算思维形成具体科学的认识,尤其对学者Weintro等人的文献进行精读和学习,对其中计算思维下属维度的概念展开探究和讨论,为后续的评判工作奠定基础。评判员依据类目表格对课程标准分析单元进行评判。在开始评判工作后,两个评判员未就评判内容展开讨论,从而保证评判的科学性。例如在对课程标准当中“经历从具体情境中抽象出椭圆的过程”这一描述中,评判员A认为其包含抽象元素,但评判员B认为其抽象的内涵不同于分析框架当中的抽象的内涵。诸如此等意见不统一的情况,均不做讨论,按照实际情况由评判员记录进数据记录表中。 4数据分析与结果 在单元一的内容中,主要存在建模与仿真的模型评估、模型设计、模型建设。其中主要涉及课标所要求的数学建模的素养,学生在进行数学建模的过程涵盖了以上计算思维的要素。在单元二的内容中,计算思维的体现丰富,在数据操作维度中主要体现了数据分析和数据可视化的元素。其中数据分析体现为依靠计算机完成对数据的处理分析;数据可视化则主要体现为利用计算机绘制函数图像,呈现函数的变化特点。在建模与仿真维度,课标主要体现了概念理解、测试解决方案、模型评估、模型设计。其中概念理解强调学生利用模型促进对概念的理解学习,例如通过误差模型了解正态分布的随机变量,通过长方体认识空间点、直线、平面等;测试解决方案则聚焦于通过测试假设从而形成解决方案,课标中学生在建立数学模型后对模型进行求解验证的过程中体现了该要素;模型评估强调对模型与生活中存在的现象进行比对,建立二者的联系,本单元中阐述了大量将数学模型与生活现象建立对比联系的例子,例如将乐曲中的高潮与黄金分割相关联,将自由落体现象与二次曲线模型建立关联等;建立模型则主要体现为通过实例建立对应的是数学模型,例如就存款问题建立复利模型等。在计算问题解决维度下,解决方案准备强调学生需要在形成解决方案前对问题进行分解,本单元主要在数学建模过程中对问题的分解体现;解决问题评估考量的是结合效率等其他因素对解决方案进行选择,学生根据实际需要选择函数表示的不同方法中存在评估的过程;抽象指的是对重要内容前景化,无关内容背景化的能力,学生从实际问题中抽象出问题本质正体现该要素。在系统思考中,系统调查强调系统观念的形成,课标指明学生在学习数列时,不仅要有对项的认识,也要形成对数列的认识等内容均体现该要素;关系的理解强调对系统内要素的联系产生思考和认识,课标中学生在对一元二次方程学习中,还应理解根的存在性、实根个数、零点、实根的关系等;沟通聚焦运用合理方式表达对系统的认识,课标中的利用列表、图像、通项公式表达对数列的认识正体现该点;系统管理所强调的系统的边界观与学生在学习集合时对集合并集、交集、集合本身存在一定的相关性。在单元三的内容中,建模与仿真的模型设计主要涉及要求学生能够针对不同问题构造相应的统计模型,模型建设强调学生在原有模型中扩建新模型的能力,这与课标中要求学生在已有命题的基础上拓展新命题存在相关。计算问题的解决维度下,解决方案准备体现为在数学建模初步对问题的描述和分析,抽象则多呈现为要求学生在情境中提炼出教学概念和规则。研究表明,在数学课标中含有计算思维的相关成分,具体占比情况如图2所示。其中,关于建模与仿真维度的体现最明显,建模与仿真主要与数学建模存在较强的关联,例如其中的模型建设、模型设计、解决方案的测试在数学建模过程中建立模型、求解模型、检验结果步骤中得到了充分的体现,此外,模型评估所强调的建立模型与生活现象的联系在课标中的体现最广泛。其强调学生需要将所学习的模型与现实生活的现象产生思考联系,例如与自由落体现象、音乐的高潮低估现象相关联。概念理解维度有利于学生利用模型促进对学科知识的理解,例如在立体几何中,学生利用长方体模型有利于学生理解三维空间中的点、线、面。在系统性的思考维度上,学生对集合、函数等知识点形成的系统观、对例如集合中元素关系形成的对要素的理解,一一映射了计算思维下关于系统的相关要素。在计算问题的解决上,抽象与数学抽象产生了紧密的关联,数学抽象作为学科素养之一,贯穿于数学的教学中;而数学学科需要的对问题进行分析的能力映射出了计算思维中解决方案的准备。最后,在数据操作上,数学学科体现了数据分析以及数据的可视化操作,值得注意的是,在对数据收集、创建、操作上并未体现。这是因为计算思维中的数据收集、创建、操作都强调了对计算机或其他机器的运用,这与数学学科课程标准所体现的数据操作等概念存在显著差异。由于研究采用内容分析法时,设计两位评判人员就内容展开分析。为检测参与内容分析的研究者对类目判断的一致性,在对研究的数据进行统计整理基础上,进行信度分析。其中平均相互同意度0.8;内容分析的信度为0.89。 5研究讨论与启示 研究发现,数学课程标准含有丰富的计算思维元素。在数学课标中含有计算思维不同维度的相关元素,数据操作上以数据分析、数据可视化元素得到充分体现;建模仿真中对模型的评估是计算思维体现在课标中最多的元素,学生需要将模型与生活的现象建立联系,从而培养其对模型的敏锐程度,为此后模型的建立提供基础。此外,数学学科聚焦的数学建模能力,与模型设计、建设产生了紧密关联。计算思维所包含的系统性思考的能力,蕴含在相关数学知识点的学习中。计算问题的解决也在数学学科的课标中得到了充分的体现,其中的抽象元素与数学学科中的数学抽象紧密相关。此外,研究表明,数学学科有利于培养建模能力。在数学课程标准蕴含的计算思维元素中,建模仿真元素最高,达到25.37%。数学学科要求学生将数学的相关模型同生活中的现象建立联系,与计算思维的模型评估形成对应关系,有利于提高学生对模型的敏感度。同时,作为数学学科核心素养的“数学建模”聚焦于培养学生从生活的实际情境中发现、分析问题,建立、求解、验证模型的能力,与计算思维所要求的从问题中经过分析处理形成解决问题的模型一致。因此数学学科对计算思维中建模能力的培养提供了良好的基础和无限的可能。与此同时,数学学科为学生抽象思维的发展提供了基础条件。抽象要素在课程标准中多以数学抽象进行体现。数学抽象是数学学科核心素养之一,通过分析总结,可以发现数学抽象多以三种途径进行:(1)从实物的具体背景中,概括抽象出实物的一般结构、特征。(2)从综合的情境中,分离并抽象出数学问题、数学概念、数学命题。(3)从具体的实物或综合的情境中,抽离形成图形原型或几何图形。可以发现,三种不同的途径的共同点在于都需要从复杂的情况中,对各个要素进行处理,提取核心要素,并形成相关的结果。这与Weintrop等人提出的计算抽象(将想法的重要方面前景化,而将不太重要的特性背景化)是一致的。但数学学科弱化了对数据的相关操作。通过研究结果可以发现,借助计算机进行操作的数据处理上,数学学科停留在简单的数据分析和数据可视化上。数据可视化在课程标准中多体现为利用相关计算工具,绘制函数图像。其中包含希望学生能够运用相关计算工具绘制相关函数的图像,还包含希望教师能充分运用计算机软件向学生演示方程中参数变化对方程所表示曲线的影响。并没有充分挖掘机器对数据进行处理的优势,在关于数据的收集创建、操作甚至没有体现。综上所述,在课标中存在丰富的计算思维要素,因此理论上,在数学学科中对计算思维进行融合培养具有一定的可行性。 6结语 研究表明,在数学学科中对计算思维进行融合培养具有一定的可行性,但实验是检验真理的唯一标准。因此,计算思维融合培养的有效性还需要在实践层面对其进行分析验证,为在教育一线开展计算思维的培养作出贡献。一方面可以鼓励学者进行相关实证研究。另一方面,也可以鼓励一线教师就如何在学科中融合培养计算思维,展开尝试性的教学实践,助力计算思维的培养。本文的研究旨在探索计算思维在其他学科进行融合培养的可能性,但由于研究时间有限,仅仅以数学学科为例,进行相关的内容分析研究。本研究仅以数学学科为例,具有一定的典型性,但欠缺相关普适性特征。未来研究可以在本研究的基础上,采用其他合适的分析工具对数学学科的课程标准进行分析,以验证计算思维是否在学数学课具有学科融合从而进行培养的可能性。除了探究计算思维通过学科融合进行培养的可能性进行分析的相关研究,探究学科融合培养计算思维的相关教学模式、教学策略,也是未来的一个研究趋势。 作者:黄贤玲 杨宁 曹琦婷 单位:福建师范大学教育技术系 福建省厦门双十中学漳州校区
结构设计论文:砖混结构设计详解 1. 结构设计说明 主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如:正负零以下应采用水泥砂浆,以上采用混合砂浆。等等。 2. 各层的结构布置图,包括 (1)、预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时, 不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉, 宜采用水平线或垂直线的方法, 相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40, 此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板, 尽量采用宽板, 现浇板带留在靠窗处, 现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时, 板缝应大于60.整浇层厚50, 配双向φ6@250, 混凝土C20.应采用横墙或横纵墙(横墙为主)混合承重方案,抗坍塌性能好。构造柱处不得布预制板。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。 (2)、现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。尽量用二级钢包括直径φ10的二级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于 200, 间距尽量用200.(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200.板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋。一般砖混结构的过街楼处板应现浇,并且钢筋双向双排布置。板配筋相同时,仅标出板号即可。一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的上部筋画在图上。当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。宜全楼统一编号。当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线引出处的板因电线管过多有可能要加大板厚。宜尽量用大跨度板,不在房间内(尤其是住宅)加次梁。说明分布筋为φ6@250,温度影响较大处可为φ8@200.板顶标高不同时,板的上筋应断开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。现浇挑板阴角的板下应加斜筋。顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。尽量采用现浇板,不采用予制板加整浇层方案。卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。8米以下的板均可以采用非预应力板。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,并双向双排配筋,附加45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成,一可加快速度,二来尽量减小笔误。自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号,因工程较大时可能编出上百个钢筋号,查找困难,如果要编号,编号不应出房间。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人为放大。支承在外墙上的板的负筋不宜过大,否则将对砖墙产生过大的附加弯距。一般:板厚 150时采用φ10@200;否则用φ8@200.PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点: 1.单向板是按塑性计算的,而双向板按弹性计算,宜改成一种计算方法。 2.当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。 3.非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。 4.房间边数过多或凹形板应采用有限元程序验算其配筋。T.板一般可按塑性计算,尤其是基础底板和人防结构。但结构自防水、不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑, 如坡、平屋顶、橱厕、配电间等应采用弹性计算。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双向双排配筋。 (3)、圈梁、构造柱布置及其剖面详图。圈梁要浇圈闭合拉通,穿过中间走廊,并隔一定距离将截面加强。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墙楼梯、入口等处可能被截断,应在相应位置附加一道并满足搭接长度。坡屋顶为双层圈梁。单层空旷房屋层高超过 4米宜在窗顶处增加一道圈梁。说明圈梁、构造柱纵筋的搭接及锚固长度。构造柱箍筋在上下端应加密。说明构造柱生根何处,当地面为刚性地面时,应将构造柱伸至基底。较大洞口两侧宜加构造柱(2.4米以上)。构造柱与下层相同的,可不标构造柱编号,但应在图中说明。圈梁、构造柱纵筋宜采用一级钢筋。为减少圈梁受温度变化的影响,和清水砖墙的立面效果,360外墙圈梁的外侧宜有120砖墙。设置构造柱后必须设置圈梁或暗圈梁。设置圈梁不一定设构造柱。斜交砖墙的交接处应增设构造柱,且构造柱间距不宜大于层高。建筑四角包括阴角,考虑到应力复杂和应力集中,应增大截面和配筋。请参照《设置钢筋混凝土构造柱多层砖房抗震技术规程JGJ/T13-94》 (4)、过梁布置。核算圈梁下的高度是否足够放预制过梁,如果不够,则应圈梁兼过梁或圈梁局部加高。尽量采用过梁与圈梁整浇方式。此法方便施工并对抗震有利。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。过梁配筋不得过小,以考虑地震时过梁上墙体出现裂缝不能形成拱的作用。当有大梁压在过梁上时,过梁一般用较大截面,兼梁垫用。过梁支承长度改360,并应验算过梁下砌体的局部承压。360墙可用一120矩形过粱加一120带挑沿过粱。现浇过梁荷载取值参见《砌体结构设计规范GBJ3-88》 (5)、雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。注意:雨棚和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度 900,最小板厚100;高度 900时,最小板厚120.阳台的竖板应尽量预制,与挑板的预埋件焊接。雨棚和阳台上有斜的装饰板时,板的钢筋放斜板的上面,并通过水平挑板的下部锚入墙体圈梁(即挑板双层布筋)。两侧的封板可采用泰柏板封堵,钢筋与泰柏板的钢丝焊接,不必采用混凝土结构。阳台的门联窗处窗台应使用轻体材料砌筑,方便以后装修时凿掉。挑板挑出长度大于2米时宜配置板下构造筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,尤其是挑板端部有集中荷载时。内挑板端部宜加小竖沿,防止清扫时灰尘落下。当顶层阳台的雨搭为无组织排水时,雨搭出挑长度应大于其下阳台出挑长度100.挑板配筋应有余地,并应采用大直径钢筋,防止踩弯。挑板内跨板跨度较小,跨中可能出现负弯距,应将挑板支座的负筋伸过全跨。 (6)、楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间,并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯,方便设计及施工,也较美观。 (7)、板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。 (8)、梁布置及其下的梁垫布置。也可在梁支座处将梁加宽至500来代替梁垫。 (9)、板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚, 洞边加暗梁。 (10)、屋面上人孔、通气孔位置及详图。 (11)、在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。 3. 基础平面图及详图 (1)、在墙下条基宽度较宽(大于2米,部分地区可能更窄)或地基不均匀及地基较软时宜采用柔性基础。应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。 (2)、当基础上留洞、首层开大洞的洞口宽度大于洞底至基底高度时,如要考虑洞口范围内地基的承载力,洞口下基础应做暗梁。或将基础局部降低。 (3)、素混凝土基础下不必做垫层,但其内有暗梁时应注明底部钢筋保护层厚为70,或做垫层。地下水位较高时或冬季施工时,不得做灰土基础。刚性基础一般300厚。 (4)、建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸。地下室内墙可采用砖墙,外墙宜用混凝土墙。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。地下室顶板应考虑施工时材料堆积荷载。 (5)、地面以下墙体如被管沟消弱较多,应考虑抗震的不利影响,地下墙体宜加厚。 (6)、抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。 (7)、新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍。 (8)、条形基础偏心不能过大,柔性基础必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。一般情况下,基础底部不应因荷载的偏心而与地基脱开。 (9)、当有独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。 (10)、基础圈梁在建筑入口处或底层房间地面下降处应调低标高。当基础圈梁顶标高为-0.060时可取消防潮层。当地基不均匀时基底应增设一道基础圈梁。 (11)、基础平面图上应加指北针。 (12)、基础底板混凝土不宜大于C30. (13)、在软土地基上的建筑应控制建筑的总沉降量,在地基较不均匀地区应控制建筑的沉降差,砖混结构对差异沉降很敏感。因建筑的实际沉降和计算值是有差异的,很难算准,所以应从构造上入手,采用整体性强的基础形式。 (14)、可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。应注意,在使用砖混抗震验算菜单产生的砖混荷载生成基础图时,其墙下荷载为整片墙的平均压力,墙体各段的荷载差异较大时,荷载较大处的墙下基础是不安全的,应人工调整。生成的基础平面图名为JCPM.T,生成的基础详图名为JCXT?。 请参照《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》和各地方的地基基础规程。 4. 暖沟图及基础留洞图 (1)、沟盖板在遇到楼梯间和电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的覆土。 (2)、注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。 (3)、基础留洞大于400的应加过梁,暖沟应加通气孔 (4)、基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。 (5)、首层有门洞处不能用挑砖支承沟盖板 (6)、湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。 (7)、暖沟一般做成1200宽,1000的在维修时偏小。 5. 楼梯详图 (1)、应注意:梯梁至下面的梯板高度是否够,以免碰头,尤其是建筑入口处。 (2)、梯段高度高差不宜大于20,以免易摔跤 (3)、两倍的梯段高度加梯段长度约等于600.幼儿园楼梯踏步宜120高。 (4)、楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,折梁还应加附加箍筋 (5)、楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同,注意楼梯板标高与楼面板的衔接。 (6)、楼梯梯段板计算方法:当休息平台板厚为80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米时,应采用1/10的计算系数,并上下配筋;当休息平台板厚为80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度约6米左右时,应采用1/8的计算系数,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。 (7)、注意当板式楼梯跨度大于5米时,挠度不容易满足。应注明加大反拱。 6. 梁、柱详图 (1)、梁上集中力处应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。 (2)、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋 (3)、梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。 (4)、有圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍,并按规范加密。角柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。 (5)、原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200.梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。 (6)、梁高大于300,并与构造柱相连接的进深梁,在梁端1.5倍梁高范围内箍筋宜加密。端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。 (7)、考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La.箍筋要求同抗震设防时的要求。 (8)、反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。 (9)、挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。 (10)、梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。 (11)、梁净高大于500时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算。 (12)、梁应按层编号,如L-1-XX,1指1层,XX为梁的编号。 7. 关于墙体问题: 楼梯间的墙体水平支撑较弱,顶层墙体较高,在8度和9度时, 顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高每隔500设2φ6的通长筋,9度时,在休息平台处宜增设一钢筋带。顶层, 为防止墙体裂缝, 可采取如下措施: 保温层聚苯板由45加厚。为防止聚苯板在施工时被踩薄,可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高, 纵筋直径加大。架设隔热层, 不采用现浇板带加预制板(为了解决挑檐抗倾覆)的方式。顶部山墙全部、纵墙端部( 宽度为建筑宽度B/4范围)在过梁以上范围加钢筋网片。构造柱至洞口的墙长度小于300时,应全部做成混凝土的,否则难以砌筑。小截面的墙( 600)如窗间墙应做成混凝土的。否则无法砌墙或受压强度不够。注意:在砖混结构中(尤其是3层及以下),可以取消部分横墙,改为轻隔墙,以减轻自重和地震力,减小基础开挖,也方便以后的房间自由分隔,不必每道墙均为砖墙。多层砌体房屋的局部尺寸限值过严,一般工程难以满足,在增设构造柱后可放宽。 8. 重点注意 (1)、抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。大开间房屋,应注意验算房屋的横墙间距。小进深房屋,应注意验算房屋的高宽比。外廊式或单面走廊建筑的走廊宽度不计入房间宽度。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范要求的垂直地震作用明显不足。 (2)、雨蓬、阳台、挑沿及挑梁的抗倾覆验算,挑梁入墙长度为1.2L(楼层)、2L(屋面)。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。 (3)、梁支座处局部承压验算(尤其是挑梁下)及梁下梁垫是否需要(6米以上的屋面梁和4.8米以上的楼面梁一般要加)。支承在独立砖柱上的梁,不论跨度大小均加梁垫。与构造柱相连接的梁进行局部抗压计算时,宜按砌体抗压强度考虑。梁垫与现浇梁应分开浇注。局部承压验算应留有余地。 (4)、由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。 (5)、较高层高(5米以上)的墙体的高厚比验算,不能满足时增加一道圈梁。 (6)、楼梯间和门厅阳角的梁支撑长度为500,并与圈梁连接。 (7)、验算长向板或受荷面积较大的板下预制过梁承载力。 (8)、跨度超过6米的梁下240墙应加壁柱或构造柱,跨度不宜大于6.6米,超过时应采取措施。如梁垫宽小于墙宽,并与外墙皮平, 以调整集中力的偏心。 (9)、当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁或构造柱。 (10)、问清配电箱的位置,防止配电箱与洞口相临,如相临,洞口间墙应大于360,并验算其强度。否则应加一大跨度过梁或采用混凝土小墙垛,小墙垛的顶、底部宜加大断面。严禁电线管沿水平方向埋设在承重墙内。 (11)、电线管集中穿板处,板应验算抗剪强度或开洞。竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。 (12)、构件不得向电梯井内伸出, 否则应验算是否能装下。 (13)、验算水箱下、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。 (14)、当地下水位很高时,砖混结构的暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时,混凝土应抗渗,等级S6或S8,混凝土等级应大于等于C25,混凝土内应掺入膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法(阶梯式、企口式或加金属止水片),一般加金属止水片,较薄的混凝土墙做企口较难。 (15)、上下层(含暖沟)洞口错开时,过粱上墙体有可能不能形成拱,所以过粱所受荷载不应按一般过粱所受荷载计算,并应考虑由于洞口错开产生的小墙肢的截面强度。 (16)、突出屋面的楼电梯间的构造柱应向下延伸一层,不得直接锚入顶层圈梁。错层部位应采取加强措施。出屋面的烟筒四角应加构造柱或按97G329(七)P3地震区做法。女儿墙内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。错层处可加一大截面圈梁,上下层板均锚入此圈梁。 (17)、砖混结构的长度较长时应设伸缩缝。高差大于6米和两层时应设沉降缝。 (18)、在地震区不宜采用墙梁,因地震时可能造成墙体开裂,墙和混凝土梁不能整体工作。如果采用,建议墙梁按普通混凝土梁设计。也不宜采用内框架。 (19)、当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。 (20)、较大跨度的挑廊下墙体内跨板传来的荷载将大于板荷载的一半。挑梁道理相同。 (21)、挑梁、板的上部筋,伸入顶层支座后水平段即可满足锚固要求时,因钢筋上部均为保护层,应适当增大锚固长度或增加一10d的垂直段。 (22)、应避免将大梁穿过较大房间,在住宅中严禁梁穿房间。 (23)、构造柱不得作为挑梁的根。 9. 常用砖墙自重(含双面抹灰):120墙:2.86,240墙:5.24,360墙:7.62,490墙:9.99 KN/M2. 10.关于降水问题:当有地下水时,应在图纸上注明采取降水措施,并采取措施防止周围建筑及构筑物因降水不能正常使用(开裂及下沉),及何时才能停止降水(通过抗浮计算决定)。 11. 进行普通砖混结构设计时,设计人员还应掌握如下设计规范:建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法,设计出经济合理的结构体系。 结构设计论文:关于桥梁结构设计问题综述 [论文关键词]桥梁设计 结构安全 理论研究 [论文摘要]现代桥梁设计技术的发展,使得众多国家对加大对桥梁结构设计理论方面的研究。通过简要说明桥梁设计的注意事项。对现代桥梁结构设计的理论和设计中常见的问题做简单探讨。 目前国内的桥梁结构设计普遍有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果;也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背;也不符合结构动态和综合经济性的要求。 一、我国桥梁设计现状 总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善,在桥梁设计领域,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。 许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。 二、桥梁设计的注意事项 (一)应该更加重视结构的耐久性问题。国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 (二)重视对疲劳损伤的研究。桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。 由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果往往是灾难性的,故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。 (三)充分重视桥梁的超载问题。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。 (四)积极借鉴国外的经验和成果。国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差(包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等)。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关,但平心而论,既然这种现状不能在短期内得到解决,那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提,充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平,采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到,这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。 在欧洲国家,非常重视对结构物进行性能设计(即PBD, Performance Based Design),内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等)。就其本质而言,欧洲国家的PBD理论,主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能,分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律,寻求新的结构设计理念和方法。 三、可以深入研究的方向 (一)结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题,许多学者对此从不同角度进行了研究,提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数,针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同,计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等,同时,一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之,系统可靠度分析研究内容丰富,难度较大。 (二)人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成,而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的,这方面事例很多,已成为目前研究热点之一。 (三)在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科,它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且,与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时,经典的结构可靠性理论,在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。 (四)模糊随机可靠度的研究。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容,随着模糊数学理论与方法的完善,模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。 四、结束语 桥梁设计是一个复杂的,系统的工程。需要丰富的理论知识,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。 结构设计论文:关于桥梁结构设计问题综述 [论文关键词]桥梁设计 结构安全 理论研究 [论文摘要]现代桥梁设计技术的发展,使得众多国家对加大对桥梁结构设计理论方面的研究。通过简要说明桥梁设计的注意事项。对现代桥梁结构设计的理论和设计中常见的问题做简单探讨。 目前国内的桥梁结构设计普遍有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现;重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上,目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果;也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背;也不符合结构动态和综合经济性的要求。 一、我国桥梁设计现状 总体来讲我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善,在桥梁设计领域,特别是关于桥梁施工和使用期安全性的问题还有许多可以改进的地方。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。 许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。 二、桥梁设计的注意事项 (一)应该更加重视结构的耐久性问题。国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 (二)重视对疲劳损伤的研究。桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。 由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果往往是灾难性的,故而对疲劳损伤的研究需要引起足够的重视。 (三)充分重视桥梁的超载问题。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。因此需要对超载带来的后果进行研究、分析。 (四)积极借鉴国外的经验和成果。国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差、耐久性和安全性差(包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等)。这些问题的产生固然与目前国内施工质量和管理水平较低有关,但平心而论,既然这种现状不能在短期内得到解决,那么作为工程设计人员就应该在正视这一问题的前提,充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平,采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能的达到,这才是更为主动和有效的方法。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或使用材料选择不合理及结构细节处理不当有关。 在欧洲国家,非常重视对结构物进行性能设计(即PBD, Performance Based Design),内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等)。就其本质而言,欧洲国家的PBD理论,主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能,分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律,寻求新的结构设计理念和方法。 三、可以深入研究的方向 (一)结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题,许多学者对此从不同角度进行了研究,提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题;利用系统系数,针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同,计算系统可靠度并进行结构设计的方法;利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等,同时,一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之,系统可靠度分析研究内容丰富,难度较大。 (二)人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成,而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的,这方面事例很多,已成为目前研究热点之一。 (三)在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科,它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论,而且,与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时,经典的结构可靠性理论,在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。 (四)模糊随机可靠度的研究。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容,随着模糊数学理论与方法的完善,模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。 四、结束语 桥梁设计是一个复杂的,系统的工程。需要丰富的理论知识,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决。总之桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。 结构设计论文:对混凝土结构设计安全度和规范修订的几点看法 摘 要 对混凝土结构设计安全度和规范的修订,提出了以下三方面看法:①规范中的安全度设定水平需要大幅度提高;②关于可靠度设计理论;③关于设计规范的强制性。 关键词 混凝上结构 设计规范 可靠度设计 安全度设定水平 对于混凝土结构设计规范中的安全度设置水平,我在1998年7月提交规范修订组领导的一封信中和1999年年初刊出的一篇文章[1]中已经表达了看法。 这篇题为《要大幅度提高建筑结构设计安全度》的文章,代表了一部分同志的看法,原本是应约撰写,从不同角度为规范修订提供参考意见。这份材料中有两处不妥,一是对抗震设计的“小震不坏”原则提出了质疑而又未做详细解释。我在原稿寄出后不久就写信通知要求删去,但最后还是未能及时转到杂志社并刊了出来。另外,这篇文章冠以“建筑结构”的标题也不合适,因为文中只论及混凝土结构,而钢、木等结构的安全度可能是另一回事。 1、规范中的安全度设定水平需要大幅度提高 我对规范低安全度的看法,最早源于从事高强混凝土结构科研和推广应用工作中的感受。用现行规范设计C50~C60级高强混凝土结构,其安全储备比普通强度的混凝土还要低,给推广造成困难和阻力,何况一项新技术的开始应用会存在经验不足等问题,更需要有较为宽松的安全度环境;过低的安全度难免捉襟见肘,对新技术推广不利。我国规范安全度与国外的差别已有不少资料作过报道,现在再看我国规范安全度从解放后的演变,以受弯构件为例,将安全度统一折算成解放初期按破损阶段设计方法时的总安全系数K,则在最早的东北人民政府设计规程中K等于2.0;后改为与当时的苏联规范相同即1.8,但钢材强度取值仍低于苏联;约在1956年后,按三系数极限状态方法的苏联规范设计,K降到约1.55~1.6,1965年我国颁布的BJG21-66规范与此相同;1974年颁布TJ10-74规范,受弯构件K值又略有降低;1989年颁布的现行规范,K值大体保持在1965年规范的水平。这里需要指出的是,50年代设计时所用的楼层活荷载标准值基本参照了苏联荷载规范的取值,而在1959年颁布我国的荷载规范后,不少类型建筑物的楼层活荷载标准值都降低了,导致这类结构安全储备的进一步降低。 横向比较各国规范以及竖向纵观我国规范的演变,可以深切体会到规范作为上层建筑,必然反映时代社会经济的特色和需要。在这次规范修订中,除了必需从专业的技术角度对安全度作细致分析外,如何从社会经济的角度进行深入探讨可能更为重要。这是因为我国正处在从短缺型的社会主义计划经济体制过渡到社会主义市场经济体制的转型期,而整个世界正面临科技和生产飞速更新时代的到来。近十年来,我国的社会经济状况发生了从未有过的根本性变化,而我们现在设计的建筑物又必需适应今后几十年乃至上百年内生产和生活水平的发展。 规范和标准如何从短缺型计划经济影响下走出来,使之更好地为社会主义市场经济基础服务,这是本次规范修订不同于以往历次修订的主要区别,理应作为本次修订中首要考虑的问题。随便举例来说,我们对普通公寓住宅的层高标准作了限制,在北京地区规定为2.7m(净空仅2.55m),也不准设计人员或用户提高房屋抗震设防等级,这些限制是否反映了过去短缺经济年代的特色?短缺经济的主要倾向是竭尽全力去约束消费和限制投资,并伴以过多的行政干预来加以保证。过去讲节约,偏重于初期一次性投资和用料的节省,较少顾及长期和整体效益,更少考虑用户的利益和要求;设计规范的低安全度和某些荷载标准值的过低取值,也是短缺经济造成的。在今天的市场经济体制下,如果只需花相对较少的钱,换得更为结实耐久的房子住,应属合理消费受到鼓励,为此而必须多花一些钢材也属于合理使用,说不上有违节约原则。安全度的设置本来就是用来对付比较意外的情况,低安全度的房子尽管在一般情况下安全可靠,但是抵御外界不确定性作用的能力相对较弱。房子结实些,寿命长些,符合国家提高人民生活质量的要求;万一发生不测地震,可以减少生命财产损失;再说这种合理消费并不要政府掏钱,而且合理的多用些钢材、水泥又能促进生产发展,从眼前讲,还多少能缓解通货紧缩的困难。这些说法从短缺经济的立场上看是格格不入的,但符合眼前和长远利益以及市场经济的需要。 当然,节约作为人类可持续发展的需要和一种美德,应该是结构设计人员的重要守则。这里提出探讨的只是计划经济年代曾经盛行一时的片面的节约,但即使是那种节约在过去短缺经济下仍是合理和必需的,问题是将它搬到今天的社会经济状况和体制下,有时就不再适宜。 提高结构的安全性能需要从结构选型、结构构造、结构布置、材料选择等多个方面作出努力,以加强结构的整体性、延性和耐久性,提高其抗御不测之灾和防止倒塌、特别是抵抗连续倒塌的能力。也许基于概念设计的这些措施,对于增进结构安全更为有效且更符合经济节约的原则。比如这次规范修订组提出的用新Ⅲ级钢替代Ⅱ级或Ⅰ级钢,就能带来立竿见影的效果。可是为了增强延性和防倒塌能力,主要还得靠合理加大构造用钢量。上述与结构安全性能有关的众多因素较难用数值形式加以度量,而我们在这里所讨论的安全度,则仅限于截面强度的安全度和与之有关的荷载标准值和材料强度标准值等能够用数值度量的那些参数。 提出要大幅度提高设计安全度,无非是基于客观形势变化和对现行安全度进行初步分析比较后的一种宏观的定性估计。究竟需要提高多少,则需经过课题立项研究才能确定。对于规范修订组这次提出的设计可靠度改进意见[2],总的趋势是往高处调,对此我表示拥护;虽然幅度不够大。我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,象京、沪、穗等国际性大都市,建筑结构的安全度应高些,经济不发达的边缘地区允许适当低些。规范修订时是否尚可通过结构重要性系数,或者荷载标准值取值,或地方性标准予以区别对待,大城市的结构安全储备是否能再高些,当然也可以分步渐进。钢材的分项系数过去偏低,似不宜再低于1.1。梁的最小配筋率一般根据截面抗弯屈服能力不低于截面拉区混凝上抗裂能力的原则来定,具体计算时所用的材料强度似宜采用平均值而不是标准值,否则从概率保证的角度不能符合要求。 2、关于可靠度设计理论 将可靠度设计理论用于设计规范,不论在学术或工程界一直有分歧意见[3]。我倾向于多安全系数的极限状态设计法,因为其中对安全度的表示比较灵活又易于理解,而且在确定各项安全系数时并不排斥利用可靠度理论手段进行分析对比,然后再综合考虑其它因素加以修正。 由于现行建筑结构设计规范业已采用了可靠度设计理论,其在规范中的计算表达形式又与多安全系数方法相似,在实用上姑且将它理解为多安全系数也并无不可。在这种情况下,我赞成承认现实,在这次修订中还是保留现有的设计方法体系为好。可靠度理论对于不同类型工程结构的适用程度肯定会有很大差别,用于混凝土建筑结构尚没有解决不了的大问题,所以不宜再变。至于尚未使用的规范似宜适当放慢“统一”步伐,实在难以使用的更不宜通过行政手段去统一。可靠度理论还在发展,这方面的学术讨论希望能够深入开展下去。 结构安全度需要考虑的因素过于综合,尤其是规范中的结构安全度,它不同于某个具体工程,需要考虑和照顾的方面更多,包括非技术性的社会经济因素、政策因素等等。可靠度设计理论有其先进的一面,也有其不足之处;可靠度理论也有某些假定和约束条件,会有意或无意地省略某些本应考虑而用这一理论又难以处理的一些因素。技术科学理论一般擅长于分析,而规范安全度的设定除了要用分析外更需要综合,因此经验和判断更为重要。 可靠度理论强调三个“正常”作为前提,即正常设计、正常施工和正常使用。这三个正常带有较大的模糊性,有时甚难界定。比如野蛮施工绝非正常,很容易确认;可是针对我国施工中的上千万农民队伍以及管理水平薄弱的现状,这种状况是否正常?这个问题带有普遍性,而且要改变这一状况需有较长的过程。如果在设定规范安全度水平时完全不予理采,不考虑它会增加某种程度人为失误的可能性及其对工程质量的影响,显然是不合适的。规范面对的是群体而不是某个具体建筑的施工现场。我们不能因为不好统计、不好用理论分析处理,就将某些应该考虑的问题列入不正常。再举居民装修房屋用地板砖压裂了预制混凝土楼板的事例,有的同志认为这是不正常使用,因为设计时并没有考虑过装修地面;或者认为这是不正常设计,因为设计人员在设计时漏掉了地板砖这项恒载,而规范则无责任。但是用户则认为现在城市里家家搞装修,不装修才是不正常使用。而设什人员也说地面装修应属活载,因为今天地板砖,明天拆掉改成木地板,不能作为恒载,仍反正常设计。这个问题其实出在规范荷载标准值的统计上,规范的荷载统计样本取自过去不搞装修的短缺经济年代里。所以单凭过去或现有样本所得出的荷载统计值,理论上看来完整无缺,但用到规范仍需通过经验和判断加以修正,因为这些数据尚不能代表未来可能的发展。但如规范的安全度比较宽裕,就不至于出现这种问题。这次规范修订组提出了今后要加列装修荷载,对于这一规定,似乎还可商榷,因为随着生产、生活水平的发展,类似装修荷载那样的其它小型荷载,在今后几十年内还有可能出现。我们现在很难加以充分想象和估计,这类小型荷载应该通过提高活载的标准值和相应的分项系数来解决。国外规范的楼板荷载中还考虑偶然撞击的影响。作出这些改进其实都容易办到,因为每平米造价可能增加不了5元钱。 前些时候有报纸报道,有些房管部门给住户发通知,规定住户室内荷载不许超过1.5kPa,即规范确定的标准值。这种做法损害了住户的利益,荷载标准值是按正常使用情况统计出来的,统计对象中有的就超过标准值,否则就用不到荷载分项系数。这一房管部门的做法不知出于何种考虑,也给住户带来心理压力。但是这种现象是否从另一个侧面反映了设计安全度过低所带来的不必要麻烦。 3、关于设计规范的强制性 我国的设计规范是强制性的。对于设计人员来说,规范就是法律,只要不违反规范要求,即使设计出了问题,设计人就有可能不负任何法律责任。而国外发达国家的许多设计规范则是指导推荐性的,设计出了问题得自己负责,休想将责任推向规范。所以我国规范的编制工作有着更高的要求,同时也会遇到一些不好解决的困难。以往的最小配筋率为例,国外规范中是0.8%~1%,这个数值作为指导值是比较适宜的,而设计人员可以根据具体情况取用更低的配筋率。例如国际知名的芝加哥Water Tower大厦,其上层柱的轴力甚小,而截面和承载力很大,所以一些柱的配筋率就远低于ACI规范的最小配筋率,但如换成我国规范,也采用0.8%~1%的最小配筋率,遇到这一情况就不能合理降低配筋率。可是如将柱的最小配筋率定得低了,当柱的轴力与承载力相比业已达到相近的程度,那么0.4%的最小配筋率显然偏低,因而出现高也不是、低也不是的困难。又如我国规范并没有明文规定设计人员不准采用高于规范设定的安全度水平,但在过去计划经济时代的影响下,缺乏经验的设计人员有时还是不善于针对具体工程对象的需求和具体的施工环境条件,必要时加以灵活运用;而与此相反,某些故意钻规范空子的人则会沿着规范允许的最低边缘路线行事,以达到其不良目的并推卸责任。 要解决这些难题,根本的办法是逐渐淡化规范的强制性质。强制性规范还不利于人们发挥创造性。在今天市场经济体制下,尤其要求设计人员有更强的创新精神,去适应日益丰富多彩和功能千奇百怪的工程建筑物以及迅速发展变化的生产和生活方式。一本比较简明的规范,再加上各种各样正规的指导性专题技术文件(指南、建议等)与之配套,对设什人员来说可能更为好用和更有帮助。不过这又会牵涉到规范管理体制上的改革,已是超出这次规范修订的题外话了。 结构设计论文:关于提高建筑结构设计安全度的意见 摘要 对提高建筑结构设计安全度问题,提出了以下几点看法:①当前的建筑物安全事故,与结构设计可靠度无关;②结构设计,仍宜提倡节约;③我国建筑设计规范中的构造规定,尚属恰当:④规范与国际市场并无直接联系;⑤规范要根据国家政策而定。 关键词 建筑结构 设计安全度 最近在建筑工程界,有些同志提出,要大幅度提高建筑结构设计的安全度,引起一些议论。现将我个人对此问题的一些看法提出来,请诸位指正。 1 当前的建筑物安全事故,与结构设计安全度无关 50年代的结构设计方法,与现在近似,当时所用的混凝土强度很低,只有110~140号,比现在的C15还低。50年代初期施工手段也很落后,混凝土用体积配合比,人工搅拌,没有振捣器……而当时施工发生安全事故的较少。有一些建筑物,如王府井百货大楼、北京饭店等,使用至今已逾45年,而且经过了唐山地震影响的考验。因此可以说,现在的安全事故,与结构设计安全度是没有连带关系的。 2 结构设计,仍宜提倡节约 关于节约钢材的问题。作为一个结构设计工程师,重要职责之一,就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这个工作,建筑师也能做。 在发达国家,节约材料也是工程师所追求的。1998年美国《商业周刊》登载由美国建筑师学会(AIA)举办的最佳建筑设计竞赛,"节省材料"是该次竞赛的主题之一。纽约时报新印刷厂的设计,因采用规则的矩形平面和常规材料,节约五千万美元而获奖:又如香港中国银行(贝聿铭设计)因其结构方案布置得当,比同样高度的其他结构大量节约钢材,所以若干个杂志上都发表文章加以表扬。 3 我国规范中的构造规定,并非都比别国低 我国规范规定的是最低用钢量,设计者一般根据结构重要性,予以适当提高,所以下能以此来判定我们在工程中的材料用量,更不能以我们的最低值来与人家比。我国规范规定的柱子最小含钢量力0.4%,是不考虑抗地震时的数量,我们大多数城市设计时都考虑抗震,高层建筑更是都要考虑,这时柱子的最小含钢量就是0.5%~1.0%.而且设计单位在设计高层建筑的柱子时,用钢量常比规范要求的还大,因此与国外相比,实际用钢量并不太小。 我们有些构造要求,已与国外持平,如剪力墙的最小配筋率为0.25%,与美国相同。至于墙的暗柱配筋量,在许多方面已是世界领先。 我国规范对于梁受压钢筋的配筋率,有明确规定。且数值与美国基本相等,并非"无此规定"。至于受拉钢筋的最小配筋率,有设计经验的人都知道,在一般梁板构件中,此值并不起作用,有影响的是在类似基础厚板一类构件中。这种构件中,我国规范与国外规范相比,在某些情况下配筋更多。因为如美国或新西兰规范,对于控制最小配筋量还有一些放松要求的措施,可使配筋减少,所以在一定情况下,配筋可以比我们更少。因此也不能一概而论,说我国的构造配筋比国外如何的少。 4 关于能否进入国际市场 最近在北京大北窑建成的航华中心,其中三栋最大的办公楼,为三家外国大公司买去,即美国的惠普公司、摩托罗拉公司和韩国三星公司。这些工程都是按我国规范设计建造的,建成主体结构后,先后被这三家公司卖下。其他国际知名的公司购买或长期租用我国建筑物者还很多。这些大公司都愿意购买,说明我们的设计,能为国际接受。 有人以为,低安全度有损于我国建筑业的国际形象.有损于国际形象的事情有,但不是结构设计安全度问题。我曾多次遇到在华投资的外商来向我咨询,所提问题,一是施工质量低劣,二是结构设计大浪费。后者都是用钢量大高或混凝土构件截面过大,超过了他们国家的常用水平!有一个工程,单是基础就多用了钢筋500吨! 5 规范要根据国家政策而定 一个国家的规范,不仅仅是技术性的,还有根强的政策性,许多方面,是一个国家经济条件的直接反映。因此,我国规范的材料用量,当然应该比发达国家低,也即安全度应该低一些。这方面我们完全可以理直气壮地说,我们过去的设计标准,是符合我国国情的,是安全的。当然某些局部有不足,要不断修改。国外的规范也不是十全十美,也在不断的修改。我们过去的结构成功地经受了几十年的考验,那就是说,我们的规范,基本是正确的,安全度基本是能满足要求的。 至于抗震规范,更与政策密切相关。美国抗震专家Mark Fintel说过,一个国家的抗震政策(体现在规范上),实际上是一个国家的政府愿意为他的人民在抗震方面投多少保险。所以国家富了,可多投些保险费,穷国只能适当少投。 不能单看这些年我国沿海地区的经济发展,我国广大中西部地区,还是相当穷的。我国钢产量虽已与日本齐平,但人均产量只有日本的1/10,而且品种不全,质量较低.所以;我不赞成说现在就可以大量用钢。 中小城市现在还在发展冷轧变形钢筋,这种钢筋性能并不太好,就因为能省钢,所以还在发展,这就是我国的国情。 再回到抗震。地震的情况各国不同,日本的地震发生很频繁,有的城市每三、四十年就会有一次大地震;美国的加州也是每几十年就有一次大地震。我国虽是多地震国家,但同一个地区发生大震的机遇一般不很频繁。例如北京,根据历史记载,大约每300年有一次大震。地震的机率不同,设计所用的抗震规范当然也不同。 但是,按照我国规范没计的抗震工程,还是安全的。近年云南省发生过几次较强地震,凡是按规范正常设计、正常施工的工程,都经受住了考验。 6 不容忽视设计中的浪费现象 当前建筑结构设计存在的问题中,有一个方面不容忽视,就是设计中的浪费现象。我们有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量,已超过国外同等高度钢结构的用钢量,其不合理可见一斑! 现在这种关于建筑结构设计安全度的讨论,是正常的,但我担心会不会引起误导,使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全,以致盲目加大构件截面,增加用钢量,造成不必要的浪费。这种可能性,是不能不防的。 结构设计论文:结构设计安全度专题讨论综述 1999年5月14日。中国土木工程学会邀请在京的部分专家,举行了为期一天的结构设计安全度专题讨论会。来自设计、科研,高校。政府部门等16个单位共28名专家参加了会议。中国土木工程学会秘书长唐美树,常务副理事长。国家建设部总工姚兵。建设部科技司司长李先逵先后在会上致词,强调了对安全度问题展开讨论的重要性,中国土木工程学会并将于明年5月在杭州召开第九次年会,结构安全度将作为年会的主要议题。 讨论会由中国土木工程学会学术委员会副主任刘西拉教授主持。与会专家各抒已见,其中既有共识,也有不同乃至对立的意见。以下是讨论发言的简要归纳。 1、关于可靠度设计理论 可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准,要求结构设计规范按可靠度理论设计。70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系,在安全度的表达形式上互不相同,给设计或教学都造成不便,80年代用可靠度理论率先加以统一。但是,对规范采用可靠度理论,以及这一理论能否将各种结构的安全度都统一在同一体系中,专家们持不同意见: (1)认为我国规范采用了先进的可靠度理论,用失效概率度量结构的可靠性,通过将抗力和作用效应相互独立。将随机过程化为随机变量并以经验为校准点,成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中,这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织(ISO)所提倡,是国际上大势所趋;多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。可靠度理论一样重视经验,可靠度取值用校准法确定。 (2)认为可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段,但在应用上还有其局限性,理论本身也有一些方面未能突破,比如结构可靠度分析的三个约束条件:将抗力与作用效应分离,将随机过程变为随机变量,以及将截面承载力的安全指标β作为结构的可靠指标,随着认识的发展都值得质疑。用概率可靠度理论需要进行大量数据统计,但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题,规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。概率可靠度理论会有意或无意地简化、忽略本应考虑但又无法用这一理论处理的因素,如一定程度的人为失误以及社会。经济因素等。可靠度理论强调三个正常,即正常设计。正常施工和正常使用,但正常和不正常有时不易界定。匆忙地将可靠度理论推广于各种规范,会带来一些不必要麻烦,比如地基基础规范中,地基承载力强度的设计值竟比标准值还高,抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度耦合,其不确定性远大于荷载本身的不确定性、结构构件尺寸的不确定性。以及材料强度不确定性的总和,而前者又难以估计,这时勉强采用可靠度设计往往徒有形式而无实效。有的专家指出,水工结构的大坝设计目前只有苏联用可靠度理论,其它国家都用安全系数k大坝在不同工作条件下的温度。渗透压力很难用统计确定,影响坝基稳定的地基软弱夹层及其分布也很难凭少数钻孔取样确定其统计特性,所以用可靠度理论估计不了坝体的安全度。将可靠度理论用于铁路工程结构规范要确定火车的荷载谱,现在花了很大力气已取得上万条荷载谱,统计出了50年最大可能荷载,可是今后铁路上的火车荷载及其变化,更多地由铁路部门指令所确定,与那些统计多不相关。 (3)认为分项多安全系数设计方法要比可靠度方法更为灵活实用。在确定安全系数时,同样可以利用可靠度理论一起作分析,最后选定合适的系数值。鉴于现行建筑结构设计规范已经采用了可靠度理论,不足之处可继续改进,而其设计公式的表达形式又与分项多安全系数基本相似,所以也不必再回到老路上去。现行可靠度设计规范中的分项系数,其含义可以模糊些,考虑更多的经验因素,这在可靠度理论中也是说得过去的。规范采用可靠度理论应采取实事求是的态度,能用的尽量用,尚不成熟的将来再用,不宜用行政手段一刀切去追求“统一”。 (4)认为可靠度理论是美国专家于40年代最早提出的,这方面的研究工作和成果也远远超过我们,可是到现在为止,他们大部分的重要规范都还没有用可靠度方法。在西方,主张可靠度理论用于规范的主要是可靠度理论家们的观点,搞工程实践的人多持反对或怀疑态度。所请国际标准《结构可靠性总原则》,主要也是一些理论工作者提出的、是参考性的,并无约束力。前不久,曾长期担任过美国混凝上设计规范ACI-318委员会主席的国际著名学者Siess教授,就在《Concrete lnternational》杂志上谈了为什么不用可靠度设计理论的见解。可靠度理论是否己完善到可以用于规范的程度,这个问题在国际上是有争论的。确定工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础,但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。所以在可靠度用于规范这一点上,我们大可不必去争天下先。建筑结构设计规范还是用安全系数方法好,对于工程设计人员来说用分项安全系数表达安全度要比可靠指标β更直观。更明白。可靠指标虽然有一个相应的失效概率,可是这个所谓的失效概率其实也不是真实的,但在一定程度上可用于相对比较。 2、多大的安全度才算够 多大的安全度才算够?这是一个探讨已久的国际性课题。所谓“安全”,包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行,即所谓的“强度”和“功能”二原则,结构安全度还应保证结构有修复的可能,加上“可修复”则为三原则。 与国际上一些通用标准相比,我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低,有的偏低较多。由于不同标准对安全度的表示方法不一样,所采用的抗力计算公式也不一致,要准确估计不同标准之间安全程度的差异比较困难。有的专家认为,我国规范与欧洲模式规范相比,可靠度只是偏低一些,并在可接受的范围内;另有专家认为,我国规范的安全度要比欧美规范低20%~40%;也有专家认为,如果再考虑到荷标准值的差异,对于有些建筑物楼层,安全储备相差远不止40%。解放后,我国结构设计安全度历次变更,现在的安全度低于50年代。 确定结构的安全储备或安全度水平,应考虑到国家和社会的经济、技术水平,结构的生命周期,结构的功能需求,以及增加安全度与增加费用之间的关系。在当前历史条件下,如何对规范的设计安全度进行调整,专家们有不同的见解: (1)认为现行规范的设计安全度在总体上是合适的,只要施工质量保证,设计不出错误,安全程度已能满足要求。所以不必作出全面的变更,个别地方有不够的,则可作局部修补。规范对安全度的要求只是最低值,设计人员完全可以根据不同的工程对象,必要时采用高于规范规定的数值。我国是发展中的国家,还是要尽量提倡节约,即使在美国,省钢也是受表扬的。我国规范中的构造要求,并非都比外国低。有的已经超过。外国大企业在北京买了按我国规范设计的大楼,说明我国规范不是进不了国际市场。现在对安全度进行讨论,应注意不要引起误导,以为规范安全度不够而在设计中盲目加大构件截面,造成不必要的浪费。 (2)认为现行规范安全度与国际相比虽然偏低,但使用十年来已成功建成约100亿m2的建筑物,实践已经证明,现行规范安全度是可以接受的,这是重要的经验,不能轻易放弃。但考虑到客观形势变化,国家经济实力增强和住宅制度改革现状,可以将现行设计可靠度水平适当提高一点,这样投入不大,却对国家总体和长远利益有利。 (3)认为设计安全度应大幅度提高。由于环境变了,对结构功能和安全程度的需求增强了,比如现在出现事故造成的损失已非昔日可比。规范要适应从计划经济体制到市场经济体制的转变,从短缺经济年代的影响下走出来。现在,建筑物商品化,结构造价在建筑物售价中的比例愈来愈低,用相对较少的钱换得更为可靠和更为好用的房子,应属合理消费,为此而多用一些钢筋也属合理使用,说不上有违节约。如果既不要国家出钱,又能刺激生产,也不浪费资源,就不要限制合理消费,限制对商品高质量和高标准的追求。所谓“大幅度”提高,只是一个宏观估计。我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,提高幅度可区别对待。经济发达的大城市,建筑物功能要求和售价都高,设计安全度应相对高些。 (4)认为设计安全度水平应尽量与国际接轨,比如混凝土结构能够与美国混凝土学会(ACI)的规范接近。即使达到相同的安全度水平,由于施工和材料的管理水平尚与国外有较大差距,结构的实际安全储备仍会偏低。我国现行规范的低安全度水平是历史条件造成的,在60年代初编制我国混凝土规范时,对当时工程事故频繁状况,不少专家曾提出增大安全度,但限于当时政治形势和经济状况而未能实现。现在条件变了,安全度应该提高。 (5)我国目前的建筑业队伍有3500万人,其中2000万来自农村,在确定结构设计安全度时,确实不能不考虑施工队伍平均受教育水平低的现状。对于设计和施工,也不能不考虑难以避免的一定程度的人为差错(human error)。要提高施工质量和管理水平,牵涉到人员素质和技术的发展,需有一个长期的过程。不能认为这些问题完全是施工的而在设定规范的安全度水平时不予理睬。也有专家指出:一些有经验的设计人员,能够针对具体工程和施工的特点,需要时能选用高于规范规定的最低要求,可是没有经验的设计人员就不一样,还要提防故意钻规范最低要求空子的。确定规范的设计安全度水平时,应该考虑这些现实。 (6)关于工程事故与设计安全度的关系,专家们一致认为:当前频繁的工程事故主要是野蛮施工和管理腐败所致。有些专家认为,国内发生的工程事故与现行规范的安全度没有关系,规范的安全度是够的。不过也有专家指出,一些工程事故往往由多种因素综合造成,施工质量差、设计有毛病、结构安全储备又偏低,加在一起终于酿成大祸,这类情况不是由于野蛮施工和管理腐败,较高的安全度总是与较低的失效概率相联系,这是客观规律;例如铁路工程结构的设计比较保守,安全度大,施工管理也比较严格,到现在没有发生一例倒塌事故。建筑工程安全事故由来已久,只是不象现在这样可以爆光而已。 3、设计要从多个方面来保证结构的安全性 结构设计的首要任务是选用经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。结构的安全度通常指安全系数或可靠指标,实际上只是对结构截面强度安全的一种度量,与此相关的还有荷载和材料强度标准值的取值。影响结构安全性的因素大多,安全度是保证结构安全性的重要方面但不是全部。有些设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系。结构构造。结构材料、结构维护、结构耐久性、以及从设计,施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。有的结构整体性和延性不足,抗偶然作用和防倒塌能力差;或者计算图形和受力路线不明确,造成局部受力过大:或者混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄,消弱了结构耐久性;这些都会严重影响结构的安全性;有的城市桥梁虽然满足设计规范的强度要求仅用了5-10年就因耐久性出了毛病影响结构安全。结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题,设计时要从构造、材料等角度采取措施加强结构耐久性,并要对施工单位提出具体要求。现在有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少,重视强度极限状态而不重视使用极限状态,重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。设计人员不能只套规范,应该根据不同的设计对象,不同的环境和使用条件,发挥自己的才智和创造性;规范再详细也不能包罗本来应由设计人员自己去解决的各种问题。此外,不同的结构体系针对其特点需有特殊的布局与构造,例如预制预应力多孔空心板的楼面结构,板端应考虑墙的嵌固约束,并配置负钢筋以防止端部开裂而造成脆性剪切破坏,可是过去多按简支设计而出现端部裂缝,造成大面积隐患。在新材料。新工艺。新技术应用中,有许多专门技术需有专业公司合作配合,如有特殊防腐蚀要求的后张预应力筋或混凝土等。 4、关于设计规范的操作和管理 国际上的结构设计规范有二种体制,一种是推荐性的,另一种是强制性的。发达国家的规范多是推荐性的,对设计人员只起帮助指导作用,结构工程千变万化,规范不可能取代设计人员所必需的理论知识。经验和判断,设计人员必须自己承担设计的全部责任,可以不受推荐性规范的约束。我国的设计规范则是强制性的,是设计人员必须遵守的法律,如有违反,一切责任由设计人自负,而出了事故,设计人员也可凭规范推卸责任。几十年来,这种做法已在工程设计界深入人心,因而对规范的制订工作也就提出了很高的要求。强制性规范的不足之处是,不能灵活适应设计中遇到的各种情况,难以照顾到设计者可能遇到的各种特殊问题,而且客观上不利于发挥调动甚至限制设计人员的创造性。强制性规范的利弊值得仔细探讨。 长期以来,我国规范由政府部门管理,随着政府机构精简和政府功能转变,有人担心在规范管理的力度上会否削弱。今后可否借助各种学会、协会的积极性,委托学会、协会来编制和管理,而政府部门则起批准监督作用。如果将规范的课题研究,规范的编制和规范的批准分成独立的不同层次,是否会更好一些。在规范的编订和管理上,如何能更好地适应既是社会主义。又是市场经济的体制,有必要作细致的研究。 结构设计论文:某公寓结构设计中的若干问题 摘要:商业公寓是一座设备先进,管理现代化的高级公寓式写字楼,93年开始施工,96年5月建成使用。本文总结了此工程结构设计及施工中采用的新技术,新材料和新方法,重点介绍了无粘结预应力宽扁梁,钢-砼组合结构以及新型无机铝盐防水剂等的应用。 关键词:无粘结预应力 钢-砼组合结构 刚性防水剂 一,工程简介 1,工程概况 本工程地下两层深9.0m,地下二层为战时人防地下室;地上二十八层,出屋顶四层,共计三十四层,其中裙楼四层,一至三层为商场,四层为写字楼使用的多功能大厅及其它房间,五层为设备层及屋顶平台花园六~二十八层为标准写字楼,屋顶上四层分别为设备用房和高位水池。占地面积为6343.75平方米,总建筑面积72290平方米,标准层面积为1559.5平方米,大楼总高度122.1米。 2,地基与基础 根据地质勘查报告,本工程地质自上而下分为两部分,上部为第四系的人工堆积,冲击,残积土层,下部为白恶系上统大朗山组黄花岗段的沉积基岩,其岩性可分为粉砂质泥岩(含砾),泥质粉砂岩,砾岩等,基岩部分的一般规律是随着深度的增加而风化程度减弱,岩面强度增大,微风化带岩体较完整,整体稳定性可靠,一般埋深20.30~30.20m ,桩端承载力标准值0.5mpa.据此,结合本工程的荷载要求,采用人工挖桩基础,以微风化岩为持力层,周边采用一柱一桩,核心筒则采用大底板加群桩,最大桩径为3000。 3,结构及施工方法 结构按7度地震设防,筒体与框架的抗震等级为二级,地基类别2类,基本风荷0.45kN/平方米。本工程主楼采用框架和筒体协同工作体系(框-筒结构),主楼中部(楼梯间和电梯间)纵横向剪力的墙组成抵抗纵横向剪力的核心筒。裙房采用框架结构,在主楼和裙楼房间加后浇带。地下室至五层为普通砼梁板结构,六~二十八层受层高限制,采用后张无粘结预应力宽扁梁结构,楼板为普通钢筋砼板。本工程结构计算程序采用TBSA4.2软件。 二,结构设计新技术 1,后张无粘结预应力宽扁梁结构 本工程结构设计的最大特点是在七~二十九层采用了后张无粘结预应力宽扁梁结构。设计思路如下: (1) 设计原则 A、无粘结预应力筋主要用于平衡楼板和扁梁自重,并满足梁的抗裂度及变形要求。 B、为保证构件延性,按照《无粘结预应力砼结构技术规程》梁内配置适当普通钢筋。 C、耐火极限为两小时,无粘结预应力筋的保护层厚度不小于40mm。 (2)计算模型 楼板厚150mm,扁梁尺寸bxh=1000x500(1500x500),计算模型取柱与扁梁组成的刚架,并假定扁梁与内筒连接为固接,扁梁截面为T形。 (3)预应力设计 楼板、扁梁的砼为C35,扁梁采用无粘结预应力砼结构体系,无粘结预应力筋为7f5钢丝束,抗拉强度标准值为1570Mpa,普通钢筋采用II级螺纹钢,锚固体系采用中国建筑科学研究院的无粘结预应力锚固体系。张拉控制应力取scon=0.7x1570=1099mpa, 张拉时超张拉到1.03scon=1132mpa,同时采用张拉力与伸长值双控制。 抗裂验算根据《无粘结预应力砼结构技术规程》要求,扁梁按二级裂等级设计,适当放松;强度验算中,外荷载在扁梁内产生的弯矩取TBSA程序内力组合结果并考虑预尖力产生的次弯矩。 当对扁梁施加预应力是,柱中的轴向压力很小,因此对柱子要进行大偏压或纯弯强度绝对值算,并在柱子强度设计的荷载组合中考虑次内力的影响。 扁梁采用单根无粘结预期应力筋张锚体系QMU,张拉端为夹片式错具,固定端为挤压锚具,任取一根典型扁梁。 (4)经济效益 1、取标准层一层作为计算单元,将无粘结预应力宽扁梁结构与普通钢筋砼梁结构相比较,前者砼用量(包括柱、梁和砼墙)及钢筋用量(不包括预应力筋)增加约20%左右,介从整体平看,由于采用无粘结预应国力宽扁梁可以降低层高,虽然建筑物高度受到限制不允许提高,却可以增加了建筑面积,有很现实的经济意义,本工程原设计标准层层高3.6m,因为规划高度限制100m,因此仅能建26层,现在采用无粘结顾应力宽扁梁结构后,标准层层高3.3m,则可以建28层。 2、型钢奏在普通钢筋砼中的应用 五层楼面亦即裙楼天面,其建筑使用功能较多,有屋顶花园、光棚,还有游泳池及更衣室等,楼面标高变化多,荷载大。另外分别有两根16M跨和两根20M跨框架梁,由于承受荷载很大,经TBSA程序计算,梁端弯矩过大,按普通钢筋配已严重超筋,为了解决这个能量,经研究决定将个四根梁改为型钠砼梁,由此梁两端的柱相应也改为型钢砼柱,以便于梁柱节点连接,普通砼中局部采用型钢砼组合结构,给设计和施工带来了一定的麻烦,但我们最终成功发解决了这两者之间复杂的节点构造成。型钢砼梁与型钢砼柱及普通砼框及普通砼框架梁的节点连接,非常复杂,纵筋、箍筋和腰筋交错,而且框架梁1与型钢砼梁与型钢砼柱顶面标高不同,如果按原设计框架梁1的纵筋全部焊接在型钢柱的翼缘上,纵筋过于密集,将造成框架梁1的纵筋施工无法顺利进行,达不到设计强度要求,所以我们将框架梁1的截面由原来的300X800改为500X800顶部的纵筋全部越过型钢柱焊接在型钢梁翼缘上,对底部的纵筋,如果焊在型钢柱的翼缘上,为仰焊,且此节点钢筋密集,不方便焊接施工,质量很难保证,所以在底纵筋与型钢柱连接处焊接一块钢托,纵筋直接平焊在钢托上即可,为防止与钢托焊接处,型钢受削弱,在此处增设三角形加劲板,加劲板与框架梁1的底纵筋平齐。 三、新材料 1、新型防水材料 地下室防水工程中,改变了传统的柔性防水做法,采用了建设部国家科委一九九三年、一九九五年国家级科技成果重点推广的新型刚性防水材料,即广西大新建材化工总厂生产的无机铝盐防水剂,达到了刚性防水的目的,该项产品是多功能系列防水材料,具有微膨胀、减水、缓凝、提高抗压强度,节约水泥用量,降低砼水化热等功能,本工程采用的无机铝盐防水剂BSⅡ型,是一种砼结构自身防水材料,在具体施工过程中,特点如下: (1)材料性能好、施工工艺简便,使用时,只需在砼中掺入水泥用量百分之三的无要铝盐防水剂BSⅡ型,即可使普通砼坍落度由5-6提高到14-16左右,缓涨时间可处长4-6小时,微膨胀达到万分之三点八左右,抗压强度在同等水泥用量的情况下可提高20%以上,比按照普通砼施工可节约10-12%水泥用量,砼不透水性,由S6可提高到S12,抗渗率提高了100-200%,使结构自身具有较好的防水性和防裂效果。 (2)防水效果好,两层地下室底板,侧墙只有30cm厚,但从施工完毕到面在一年多的时间来看,内墙体和底板干燥无水迹,防水效果很好。 (3)经济造价低,采用新型无机铝盐防水剂,按照水泥用量的百分之三加入防水剂可节约10-12%水泥用量,经过详细计算,采用无机铝盐防水剂比采用柔性材料每平方米可节约造价为20元左右,这还不包括柔性材料施工人工费和结构砼其它外加剂,给投资商方速写为了较高的经济效益,给施工也带来了方便。 2、机关报型墙体材料 广东省墙体改革中大力推广新型墙体材料,本工程标准层仙隔墙采用预制件轻质嵌墙板,该墙板经高科技研制而成,设计独特,质量和工艺技术指标抱均符合国际标准和要求且符合国家测试标准,其表层为高强度纤维水泥板,内含高强水泥及聚苯乙烯发泡珠作蕊材料,蕊实而质轻,特有企口及凹凸槽位,易于安装接合,它可作固定或活动的功能间隔,具有防火、防水、耐冲击、隔声、隔热等特点,有安全轴心上,每米可承受52KN荷载,而重量比一般同等厚度的砖墙要轻一半以上;板材厚度分三种:50mm-38kg/m2;7500-55kg/;100mm-72kg/,它可替代传统市面上的石屎墙、砖、轻质砌块墙、石膏板及其它轻质材料中空间墙。 四、新型施工工艺 六层楼面(转换层)周圈转换大梁底面受力钢筋由通长密集Ф40钢筋组成,闪光对焊连接直径40mm钢筋,目前几乎办不到,对大截面钢筋只有机械连接才可靠,再由于为了加强建筑物刚性,所有钢筋拉通于梁内(包括弯钢筋),接头处连接困难,基于以上原因,最后采用香港的\"BAR-TEC\"钢筋套筒联接方案来解决难题。 钢筋套筒联接技术是近几年研制和发展起来的一种新型钢筋对接工艺,其特点是:将钢筋端部加工成螺纹,然后旋入带有螺纹的套筒中,从而将两根钢筋连接起来。\"BAR-TEC\"钢筋联接器强度及螺纹强度都有实验保证,试验下全部是钢筋破坏,钢筋纹螺纹采用先将钢筋冷加压国大钢筋头截面,再纹螺纹,故钢筋截面保持不变,此联接器价格相对于烛接较高,但使用中有很多优点:质量严格保证;施工简易,设备简单;联接器体积小,给砼浇捣提供更大的空间,因接头强度远高于钢筋强度,所以接头位置随意,可尽量避开节点不便处,同时最大效率使用钢筋。 结构设计论文:江口电厂清污机结构设计的特点 摘要:水电站进水口处的清污设备对安全运行、经济效益影响很大,尤其对于低水头大流量的贯流式电站来说,此问题更为突出关键。清污机布置恰当、设计合理,将为运行管理带来方便,能创造更高的效益。论述江口电厂清污机设计及布置特点,介绍了清污机投运概况。图2幅,表1个。 关键词:水电站 金属结构 拦污栅 结构设计 实例 1前言 江口电站位于广东省西江支流贺江上,距封开县城江口镇3.5km,是贺江上最后一个梯级水电站。电站安装两台单机容量为20MW的灯泡贯流式机组,两台机组分别于1998年11月、1999年9月投运。水轮机主要技术参数如下,型号GZA391a-WP-640;设计水头7.3m;最高水头12.1m;最低水头3.0m;设计流量316.74m3/s;额定出力20.8MW;额定转速78.95r/min。 为了防止有碍于水轮机正常运行的杂物进入流道,保护机组安全运行,在每台机组的进水口设置一道倾斜式拦污栅。栅面向下游倾角为70°,底槛高程为-10.7m,检修平台高程28.0m,拦污栅斜面高度41.8m,宽度为12.8m。拦污栅拦住的垃圾由一台安装在高程37.18m的移动式清污机清理及卸污。 2清污机技术特性 清污机由大车、小车、清污耙斗三部分组成。大车沿着垂直水流方向移动,行程覆盖两台机拦污栅、中墩、卸污位置约有40m;小车沿着水流方向移动,最大行程为2m;小车上布置着牵引和开合机构,该机构通过钢丝绳悬吊着清污耙斗,控制耙斗的升降、开合。清污机具体的技术特性(见表1)。 3结构设计特点 3.1耙斗部分 清污耙斗自重3.9t,由耙体和活动耙两大部分组成(见图1)。耙体长2750mm,宽3730mm,总共有12个锯齿形耙齿,耙齿长为380mm,齿根宽140mm,齿间距220mm。耙体两边装置有四只直径320mm、宽度为280mm的滚轮,滚轮中间有宽20mm高20mm的凸缘,因为耙斗在下降过程中,有较强的横向水流作用时,耙斗会发生横向移动,滚轮的凸缘可以在栅条槽里限住耙斗左右偏移。前、后滚轮布置使耙体前底后高,令耙体与栅面间有一倾角,使得耙齿尖较贴近栅面,能够清除贴附在栅面的垃圾。耙体两边设有导轮、导槽,导轮只能在导槽内上下移动,牵引钢丝绳连到导轮,导轮再经连杆接至活动耙的端头。这样设计的目的是:耙斗悬空且拉紧开合钢丝绳开斗卸污时,有导轮、导槽限制作用不会令耙体跟随转动,可以顺利地开斗;抓到垃圾要放松开合绳合斗时,有牵引绳的拉力作用可使活动耙合得紧、抓得牢,提升时不会掉垃圾。 活动耙侧视呈镰刀状,共13个耙齿,与耙体的耙齿同样间距错开分布。活动耙可以绕转动轴心转动,当开合钢丝绳拉紧时,耙斗呈打开状态;当开合钢丝绳放松时,在活动耙的自重及牵引钢丝绳的拉力作用下,耙斗呈闭合状态。为了避免活动耙闭合过头而钩到栅体的横隔环,在两边的侧封板焊上两个限位块,限定全闭合的位置。活动耙上的齿设计有过载保护功能(见图2),每个耙齿有一个板弹簧压住,在耙斗上升过程中,假如某个齿勾到卡在栅槽的杂物或拦污栅的横隔环时,如卡阻力大过板弹簧的弹力,超过设计允许回转力矩,则该齿A点就转动张开至A′点,令该耙齿滑过杂物,避免因强行提升而损坏清污机或拦污栅。整个耙斗设计做成空格网状,既能抓捞垃圾,又能疏水减小水压力的作用。 3.2大车部分 大车主体采用4条主梁式焊接框架结构,在上下游端梁安装移动机构。移动机构由电动机通过蜗轮蜗杆减速器、链传动来驱动主动轮组。主、从动轮组均采用宽面轮缘车轮,为了避免大车行走时偏移出轨,在梁底部各安装两套导向侧轮组,在移动时起导向作用。在下游端梁底部装有行程开关,使大车移到两端极限位置时能自动停止。在大车顺着水流方向的两条主梁面上布置两条钢轨,用来承载小车,小车可在上面沿着水流方向移动。驾驶室布置在左侧主梁底下,操作人员坐在里面可看到耙斗在栅面的升降情况。 3.3小车部分 小车由牵引机构、开合机构、机架、车轮装置、推移机构等部件组成。牵引机构由电动机、制动弹性联轴器、双输出轴减速器、中间轴、左右两个卷筒组成,开合机构比牵引机构少一个卷筒及中间轴,其余部件相同。牵引机构和开合机构通过电气控制协联,开合机构可以单独动作,用于操作耙斗的开合;牵引机构动作时,为了保证两个机构的同步性,开合机构必须也相应同向动作。小车推移机构由两端双伸出轴的电动机、两个蜗轮蜗杆减速器、两个螺杆螺母传动副组成,其中螺母跟小车机架固定在一起,其余装在大车上,电动机通过减速器带动螺杆转动,利用螺杆螺母这种螺旋传动副,将回转运动转变为直线运动,达到小车移动的目的。采用螺旋传动不但使小车移动平稳,而且具有自锁作用。 4运转情况 原来拦污栅是由一台小型清污机兼人工清除的方法来清污,由于清污速度慢、效率低,仅能勉强完成单机发电时清污,但不能满足两台机发电时清污要求。在2000年4月贺江第一场洪水到来时,由于清污速度跟不上,垃圾越积越多导致拦污栅堵塞,最高水头差达3.6m,威胁到机组的安全运行,最后不得已唯有停机清污。2001年3月经本厂技术人员重新设计的清污机正式投运,清污力强、效率高。在实际运行中,能抓捞起沙包、直径20cm的树干等较大较重的异物。特别值得一提的是,即使在机组带满负荷水流最湍急的工况,清污机都能下到栅底槛抓捞垃圾,证明清污机疏水性能恰到好处,既能减小水压力,又能有效地抓装垃圾。牵引、开合机构采用双速电动机,使全行程下降仅需3分钟,上升为4.5分钟,上升时用慢速档可保证较大的牵引力。旧清污机是单速而且速度慢,下降、上升均要8分钟,两者相比新清污机大量缩短清污时间,耙斗的容量也相对加大,提高效率。自投运至今,拦污栅的水头差一般都在其自身的水力损失0.2m以内,保证机组在较高水头下运行。总之,经过两年的运行实践表明,江口电厂清污机的设计是可行的、是成功的。 结构设计论文:结构设计师到底该如何利用计算机 计算机是知识、经验和思维的替代品。纵观当今世界,这种非常令人不安的观点正在结构工程师中逐渐蔓延。人们似乎越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而根本不去想一想,如果没有计算机同样的工作需要哪些必要的知识和经验。按百分比计迅速增加的工程师相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。在结构工程界,把使用计算机的能力当成能胜任工作的证明,作为一种观点正在象传染病一样到处蔓延。大量的结构工程师确实相信,他们仅仅简单地依靠计算机就可以“解决”工程问题了,而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识,大量的经验,以及艰辛的脑力劳动相结合的产物。 问题是过分强调自动化技术是以削弱实际知识为代价的,过分强调也演变成了不学习实际知识的借口。从教育和实践两方面来看,如此过分强调计算机带给朝气蓬勃的年轻工程师们一个错误的信息,工程学习和工程实践就是轻松地使用菜单和用计算机生成五颜六色的图画。 在工程设计环境中利用信息自动化技术有很严重的负面影响,信息自动化技术象一样能轻易地诱使大脑相信其虚幻的安全性,知识性和能力。在这些自动化技术实现其真正的价值以前,设计工程师必须不依赖计算机,而用学识和经验去解决工程问题。非常不幸,我们变得如此依赖于计算机,以至于正在迅速丧失不依赖计算机进行计算工作的技能。 与那些只有依赖计算机才能“解决”工程问题的人讨论问题时,一个称职的结构工程师什么样的痛苦和挫折没有经历过?这些人(不要把他们跟真正的工程师混为一谈)已不再有能力,或者从来没学过,不依赖计算机解决工程问题。从根上他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。这些人没有认识到,知识已经远远超过了有限的计算机指令所能编程的界限。真正的工程知识是经验,直觉,灵感,领悟力,创造力,想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。恰恰相反,这些人认定世界是一个巨大的有限元模型,而计算机能够并且也应该自动地建立模型,进行分析,完成设计,打印出最终结果。“工程师”能做的,仅仅是区分规格和需求,给顾客开发票,牟取利润,并且迅速找到新项目。 今后,只有越来越少的工程师能独立地(即不依赖计算机)找出结构工程问题的正确解答,这种对计算机的依赖性将会带来巨大的麻烦。随着对计算机的依赖程度的不断上升,谁来解决工程问题?是那些没有或只有很少的结构工程知识和实践经验的程序员,或是有其他专业学位而不是结构工程学位的程序员来做?计算机现在不是,也永远不会是解决工程问题的源泉。只有合格的工程师才能正确地解决工程问题。如果结构工程师们继续制造这样的氛围,在结构工程实践中,首先靠计算机,而不是靠有学识、有创新和有丰富经验的结构工程师本身,就能够解决大部分结构工程问题,那他们就是自欺欺人,也欺骗了他们的服务对象。 在今天的现实生活中,结构工程师发现了一种既非常有效又方便的方式去为顾客服务,它不需要花费大量的时间和金钱去学习或理解结构工程模型,分析和设计的细节。这种“方式”就是计算机。工程师们现在的行为方式符合宇宙的自然规律,即用最低的能量消耗前进。现在,越来越多的结构工程师对自动化技术的响应就是让计算机工作,同时让自己不再去操心细节了。 现代工程具有复杂的理论细节,依靠计算机的工程不能,根本不能,让人们学习有意义的经验。现代计算机的运算范围和速度,太容易使工程设计变得毫无生气。试问,有谁能抵抗激动和解脱的感觉——不用太多的艰辛就能求解成千上万个方程?又有谁能抵抗诱惑——让自动化技术来“解决”工程问题?真正的结构工程师,不用计算机就能工作的真正的结构工程师就有这样的抵抗力。这些真正的工程师看到了实质,计算机是一种很不完善的工具,它只能处理大量信息。以光速执行的指令大多是没有经验的程序员编制的,它们的可靠性值得怀疑。在计算中,对于受动力载荷的作用的曲壳结构发生非弹性变形时,不正确的结果一样可以在屏幕显示,它们的等应力图看上去也是如此这般地赏心悦目。这样下去,只要手上有计算机软件的使用说明,就可以用计算机得到结果了。或者更方便,只需在图形用户界面上选择合适的菜单,就得到结果了。事实上,如果“靠相互交谈来探讨怎样分析梁和柱,靠双手找出闭合解”会更有利。 也许有人推测,以上论调只能证明本文作者从根本上是反计算机的,或是他没有认识到现代信息技术美好的未来,或是他对那些在神奇的创意中利用这种技术的专家不屑一顾。然而,并不仅仅是这样。即使认识到计算机的潜力,工程师也对危险熟视无睹。结构工程是对安全性吹毛求疵的职业。在世界各地,结构的特性是由结构工程设计的质量决定的。由于在实践中采用了计算机,越来越多的结构工程师正在制造以幻想为基础的信仰系统,正在发展难以置信的危险期望。随着这一趋势的延续,工程失效的威胁也会按指数形式增长。 一个简单的例子就是世界各地越来越多的工程公司都期盼CAE/CAD软件能将结构工程设计程序完全自动化。现在,越来越多的结构工程师希望在解决问题时他们只需区分类型和条件,让CAE/CAD程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后,由制图工具完成生产图和施工图。在这种环境中,结构工程师唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“结果”。这种设计方式注定是灾难性的。数不清的软件开发商为满足市场的需求,不断开发和推销注明有各种用途的软件。于是,不那么称职的工程师就相信了广告,即使用这种软件只要投入很少的人力就能进行工程设计。 软件开发商经常被要求改进结构分析和设计软件,以使用户在不详细了解技术细节的情况下就能够使用软件。例如,这些用户要求开发商创造出不用阅读使用手册的环境。因为高质量的结构工程软件的用户参考手册包括软件的技术细节,限制范围,以及计算所依据的理论和假设,结构工程师们不愿意使用这样的高质量软件。现实是,结构工程师们不希望了解细节。他们所希望又愿意购买的是窗口界面,这种界面能让他们处理信息见得到,然后把结果以彩色图表形式展示。最好还有动画功能,还可以用漂亮的图表打印数值结果。而对于是否能可靠地检测重特征值;或在用反映谱进行分析时是否用了足够的模态;或非线性索单元的理论是否正确;或分析结果对网格的形状和单元的选择是否敏感;或部分固定端刚度是否确切等等方面,如今使用计算机的工程师表示,他们几乎不考虑这些细节问题。 不少人认为他们没有时间,或没人付给他们费用去关心细节。越来越多的结构工程师都持这样的看法。但是,他们确实相信,依靠计算机他们的设计能够达到顾客要求。为什么不能如此简单地相信???/!!!输入数据,然后击键,就有了结果。而且,这种方式几乎没有人力消耗。 当然,计算机技术本身并不坏。然而,问题的核心是结构工程计算中计算机的使用方法,以及滥用计算机不断增加的趋势。在道义上资深工程师和工程管理人员有义务特别强调工程实践中知识,专业技能,以及经验的重要性,而非计算机使用者的“性别”。在结构工程实践中,仅仅关心“怎样”使用计算机是不够的,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师必须重视手工求解的原理,基本原则和提炼模型,识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机要又敬又畏,对计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践(而不是通过“世界的有限元分析”,或是靠过分的简化去满足那些不合格的结构工程软件的限制条件)学习工程。强调从那些资深的或更有经验的结构工程师(即数量急剧减少,但仍记得不依赖计算机,怎样解决工程问题的真正的工程师)那里学习结构工程。只有通过训练专业工程师,而不是通过训练技术员(即计算机操作员),结构工程界将完全能担负起服务大众的责任和义务。 到底该不该如此担心计算机的不当使用?担心那种怠惰?担心工程界默许这种危险作法?虽然计算机对人类有很大的应用价值,但如果结构工程师们继续象现在这样破坏性地使用计算机,这些价值就得不到实现。 有什么办法才能使结构工程界改变过分依赖计算机的情况?不再滥用计算机?这些都没有简单的答案。然而,所有称职的,经验丰富的资深工程师都有机会用危险的计算机这一思想去影响年轻人。一个真正的工程师所需要的是不依赖计算机解决工程问题的能力。经常怀疑计算机;在没有深入的论证以前决不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先“知道”答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验;提倡全面了解工程理论和实践中的所有细节;避免为那样的雇主工作,他们仅有的学习机会是通过计算机学,而不是通过有实践经验的真正工程师的深入训练。 计算机不可能,而且永远不可能,成为人类知识,经验,远见,灵感,创造力,独立思维,以及自古以来的勤奋的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具,但是结构工程师必须认识到对工程学的细节(即原理,方法,标准,道德等等)的全面了解,比懂得怎样在计算机屏幕上游逛不知道要重要多少。警告实际工程师,如果没有计算机他们的结构工程知识不足以胜任工作,他们也没有资格使用计算机(如若不然,那不仅是不道德,而是犯罪)。 所有称职的,经验丰富的工程师都意识到,好的计算机程序造就不出称职的结构工程师,而只有称职的工程师才能使用好的计算机程序。可悲的是,虽然上面的结论似乎是不言而喻的,但它并不是今天计算机应用的现实。因此需要让危险曝光,并实现和完善保护措施。 不幸的是,计算机时代的现实是,所有(即无一例外)商业应用的计算机和计算机软件都受制于许多因素,这些因素在不同程度上影响了工程软件作出结构工程问题的正确解答的能力。更值得注意的是,当不正确的结果产生时,它们通常并没有“错”到立即被识别出来的地步。更进一步,有时结果有重大错误,但如果工程师对“正确”的结果是什么直觉也没有(无论是因为无知,还是缺乏经验),也就不可能意识到结果的错误。计算机的危险在于,很多工程师假设(并且几乎所有的工程师确实希望)计算机总是产生“正确”的结果。这样的假设和希望常常会使工程师对潜在的和经常的错误放松警惕性和敏感性! 虽然对软件的质量和可靠性存在着严重的忧虑,但你会吃惊地发现很多结构工程师对这些忧虑表现得多么天真、无知或不负责任。这些天真、无知或不负责任在许多结构工程师购买和使用软件时表现得最突出。例如,选择结构工程软件的最基本标准包括:软件广告出现的频率;肆意宣扬超凡技术能力的大幅精美广告;低售价;用引人注目的可视性窗口菜单和生动的界面形式来衡量的易用性;用结构系统自动建模的简单性来衡量的易用性;只需很少或根本不用学习;简单的使用说明和手册(一两本使用说明就够了,而9本10本使用说明简直是糟糕透顶!);五彩缤纷的包装。而下面的标准却鲜见。例如,软件开发者和其技术支持者的技术资质证明;软件质量的保证;软件开发商的质量保证(QA),质量控制(QC)QA/QC过程的严格评价;软件中所用技术的理论依据的严格评价;简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较;通过专职技术核查员和经验丰富的结构工程师的一系列独立和规范性核查制订工程软件国际标准,并按一个或多个工程软件国际标准定期地对软件进行校核。 在软件的实际应用方面,那些只有极少经验,极少学识,最年轻的结构工程师被赋予依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题的主要责任。而那些经验丰富的资深工程师正忙于经营和管理自己的公司。经常可以看到,缺乏经验的年轻工程师在使用计算机时对所用的结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解甚少。这些工程师最困难的地方在于判断程序的算法所蕴含的假设和步骤;接下来判断计算机运算结果的质量和其他方方面面。他们的困难还在于怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。由于受到挫折或一知半解,缺乏经验的的工程师宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的。我们令人难堪地观察到,结构工程师多么频繁多么容易,有意识或下意识地把自己的无知藏进计算机的黑匣子里。 结构设计论文:组织结构设计中知识管理的影响分析 摘 要:一个组织采用集权还是分权组织结构,关键在于知识在组织中的分布状态以及信息成本与成本的比较问题。组织设计过程也就是信息成本与成本之间的权衡过程。知识管理促进组织结构向分权和扁平化的转变。 关键词:知识管理 组织结构 信息成本 成本 一、问题的提出 考察组织状态的历史演变不难看出:组织状态由强健到肥胖再到强健是一条具有普遍意义的发展轨迹。这是令人困扰而又难以摆脱的问题。从组织演变中可以看出组织类型大致分为两种:机构精简、人员精干、流程高效的强健型组织和机构臃肿、人员冗余、流程低效的肥胖型组织。首先,从对组织的影响因素来看,组织所处的环境是一项十分重要的因素。组织所处的环境可以分为两种:有利环境和不利环境。 因此,根据组织类型和所处的环境的组合,一个组织可能处于4种状态,组织在4种状态转变具有显著的规律性: 转变一 强健的组织处于有利的环境。会表现强劲的状态。增长的客户加速组织的成长。越来越多的优秀人才使组织能力提高,投资者的关注使组织资金充裕。 转变二 有利的环境不会一直持续下去。成功也潜藏着危机,如员工的加薪幅度大于公司的生产力,办公室日渐奢侈。这样,强健的组织变得日益臃肿。一旦出现市场萎缩,组织很难维持原先的市场优势与成功。于是渐渐听不到客户的声音,组织变得摇摇欲坠。 转变三 这时,组织面临两个选择:死亡或者生存。为了继续生存下去,组织必须彻底改变其原有的工作习惯、文化、员工的工作态度与行为。 转变四 组织经过市场的锤炼,总结出最好的管理策略以及合适的组织结构。经过痛苦的转型阶段后,组织从新变得强健起来。 彼得.圣吉认为:组织之所以出现上述的演变现象,关键在于组织本身没有从系统结构层次来考虑问题,缺乏系统思考能力,基本上是一种面向环境的就事论事的行为,随着环境的变化,而被动的改变着组织结构。我们需要拨开复杂事件的迷雾,透视背后的简单结构。如何才能避免组织陷入“强健—肥胖—强健”的死循环状态呢?那就需要重塑组织结构,而组织结构重塑的本质就是通过知识管理,使企业成为一个学习型组织,通过不间断的终身学习而始终保持活力。 二、影响组织结构重组:知识与权力匹配 在组织结构中,权力往往与其职位是分不开的。职位越高,所获得的信息量就越大。权力也就越大。对组织来说,创新是企业生存和发展的原动力。但是,当信息流按照一定的规则进行流动时,当合法行为只有通过权力部门授权的特定领域才能获得时,知识市场或者说创意市场流动性就被限制了,于是组织就会变得保守。随着技术的发展,知识量越来越大,对知识的收集也变得简便,组织向扁平化发展。随着层级的减少,权力在信息流转的过程中,起到了导向而不是限制作用。 哈耶克(F·A·Hayek)首先提出了经济效率取决于决策权威和对决策起支撑作用的知识之间的匹配关系。他认为,某些与特定地点、时间和环境相关的知识,本质上不能进入统计,并很难以统计的方式传送到任何集中的权威那里,因而最终的决策必须由那些熟悉具体情况、直接了解有关变化、并知道资源可迅速满足他们需要的人来做出,即采取权利分散化的方法来解决问题。Jensen和Mecking(1992)进一步发展了哈耶克的思想。他们认为,尽管有关特定时空环境的知识不能被概括成统计数字,但他们却能被传送到决策机构中的其他位置。问题不在于知识能否被转移,而是以多大的代价转移以及是否值得转移。保证有利于决策的知识与决策的结合有两种基本的方法:一是将知识传递给有决策权的人,另一种是把决策权传递给拥有相关知识的人。一方面在将知识传递给具有决策权的人的过程中,面临着由知识传递导致的信息成本;另一方面,将决策权分配给组织中拥有较多相关专门知识的人时,面临着由委托关系所产生的成本。在这里,信息成本指决策者在决策过程中由于缺乏相关知识而进行知识传递引起的成本;而成本则是由决策授权的人具有与委托人自身利益相背离的目标而产生的,指的是在合作行为中,由于这种目标冲突所引起的成本(我们认为,在组织内部上下层决策者之间,实际上也是一种委托关系。相对于上层决策者而言,下层决策者就是人,上层决策者就是委托人)。一般来说,随着集权程度的提高,信息成本增大,委托成本减少;而分权程度提高,信息成本减少,成本增加。决策总成本即信息成本与成本之和,组织设计过程也就是信息成本与成本之间的权衡过程。提高决策效率的关键在于将决策权转移到某一层次上,从而使信息成本与成本之和最小。 三、组织结构调整方向的建议 彼得.德鲁克曾说:创造财富的活动既不是为生产性使用配置资本,也不是配置劳动,现在价值来源于生产率和创新,两者都是知识的运用。知识应当是一项得到妥善管理的重要资源,对知识的管理应当如同管理生产资料、人力资源那样。特别是对那些使用建立学习型组织的企业来说,知识管理更是经理人员关注的一项关键工作。学习型组织能在整个组织内有效获得、创造和传递知识,并且依据新的知识和见识来调整每个人的活动。 知识管理是关于如何组织和共享企业智慧和创造力的一种新的思维方式。指这样一种努力,即系统地发现,组织和运用企业的智力资本,培育持续学习和共享知识的文化。从而使组织的活动建立在已有知识的基础之上。这里,企业的智力资本是拥有的信息经验、见解、关系、流程、创新、发现等的总和。 哈耶克说:哪个体制更有效,主要取决于在什么体系下,我们能更全面地利用存在的知识。反过来,这取决于在单一集中权威下,处理这些最初分散于许多不同个体中的,本应使用的知识,我们更有可能成功,还是把个体需要的额外知识传递给他们,以使他能够把自己的计划与其他人配合好,我们更有我可能成功。对于组织结构调整,企业组织的效率是至关重要的。企业组织质量将直接体现在过程性、时间性、关系性方面的能力。 组织的过程质量 表现为组织的纵向结构被逐渐压扁,从直线制组织结构到直线职能制组织结构、再到扁平化矩阵结构。以及网络化的以人为中心的结构,它是组织的过程质量不断改善和提高的过程。 组织的时间质量 表现为组织决策方式的变化,存在3种基本决策方法,即独立的分散式决策由于通信需求的限制,无法充分感知外界的变化,难以实现即时响应,而集中式决策由于考虑了多方面的信息,相对于独立的分散式决策能够做出更为合理的决策,但是,以牺牲决策的灵活性和实时性为代价。连接的分散式决策由于网络技术的进步和广泛运用而得到实现,为提高组织的时间质量创造了条件。 组织的关系质量 表现为企业内部和外部的各种障碍的消除,最终实现无障碍、无界限。如果将制造企业比喻为一间房子。无界限就是要打破“三维障碍”。首先,是水平界限——墙将房子水平隔开,在企业中,它指的是职能之间、部门之间、产品线之间或地理位置之间的界限。应该将墙打倒,市场营销应该与产品、产品应该与设计结成紧密的关系并在一起工作。其次是垂直界限——天花板和地板将房子垂直分开,在企业中就表现在等级的分隔阻碍了开放的交流,应该打通天花板,实现和谐的上下关系。第三是外部界限——外部的围墙将房子和邻居分隔开。在企业中,基于网络平台的支撑,要与顾客、供应商、零售商、合作伙伴等其他人结成密切联系、充分交流,这就需要拆除围墙。 经过重塑企业组织结果,使其在形态上具有了结构扁平化,网络化,决策分散化、实时化,多维关系紧密化、开放化等特点,而知识管理则是企业实现组织过程、时间以及关系质量指标持续改进的推动器,它通过确立终生学习机制,使组织实现可持续改善,在这种知识型组织中,大到整个企业、小到企业内部的各个个体都是一个有生命力的细胞,具有自我管理和控制能力,具有三维知识的输入和输出,没有固定的上游企业和下游企业,也没有恒定的价值链,输入输出是在世界范围内动态展开的。同时,就像人类身体复杂的神经和循环系统可以联系各部分细胞组织一样,知识型组织的互联结构为在组织不同的细胞之间传输血液——知识提供了基础,另一方面,知识型组织的学习机制作为造氧机、净化器为细胞以及整个组织的发育、成长提供了连续不断的养料,最终使企业走上茁壮成长之路。 结构设计论文:论多层工业厂房的结构设计 [论文关键词]多层工业厂房 结构设计 结构计算 [论文摘要]分析多层厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题,以做到合理、经济的最佳结构设计。 一、引言 随着国民经济的迅速发展,工业建筑要不断满足现代大工业生产,工艺不断更新的要求,过去那种单一功能,单一建筑形式已经不适应生产方式改变的需要,联合车间、灵活车间、工业大厦等多功能厂房应运而生。另外,建设用地的紧张以及工艺流程的需要,越来越多地多层厂房甚至高层厂房出现。多层厂房的特点是跨度大、荷载大 、开洞多 、有多层吊车,在设计过程中,有些问题值得总结和探讨。 二、多层工业厂房结构设计要点 多层厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。 1. 控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向、尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多。一般都是横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也使设计更为经济合理。 2. 合理布置电梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重,竖向运输的需要,均要设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度很大,应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响,在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。当工艺布置需要而不可避免时,应对周围的楼板及框架采取加强措施。 3. 地震区的多层厂房宜少或不设防震缝。地震区房屋的伸缩缝是合一的,当房屋较长时,宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝;施工中,每隔40m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带,后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段;在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位,适当提高配筋率;加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。 三、常用的结构体系 1.框架一支撑体系。即横向设计成刚接框架,纵向设计成柱一支撑体系,用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系经济节约,但柱问支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长,横向较短的厂房。 2.纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的 截面形式(如箱形柱),使用钢量增加。 3.钢架加支撑的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式,靠两者共同抵抗水平力。这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩,但要求楼面刚度大,否则柱子间的变形不协调,无法充分发挥柱间支撑的作用。 四、结构设计中应注意的问题 1.结构设计与工艺设计的协调。厂房都是为生产服务的,厂房设计中结构专业作为配套专业首先应满足工艺要求,结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时,经常与结构设计发生矛盾,要开洞的地方是框架梁,设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大,有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。尤其在方案阶段,结构设计人员应多与工艺协调,尽量了解工艺布置,使设计和施工都减少了许多不必要的麻烦。 2.结构计算。随着计算机软硬件的迅速发展,解决了复杂的结构计算问题,使结构工程师们从繁重的琐碎的计算工作中解脱出来。他们可以把大量的精力放在结构方案的选择比较上,合理的确定结构方案及结构布置,从而提高设计水平及质量,降低工程成本。 (1)楼面等效荷载的计算。荷载计算是结构计算的条件,荷载取值的准确性直接关系到计算结果的准确性,工艺条件中的荷载问题,如某个工程工艺提出楼面均布荷载为15 kN/m2,而根据工艺的设备布置图和设备的重量,根据规范给出楼面等效荷载的计算方法,计算出的楼面均布荷载按10 kN/m2考虑即可。 由于多层工业建筑与一般多高层民用建筑结构形式、楼面活荷载等有许多不同之处,多层工业建筑楼面活荷载大于多高层民用建筑。有的中小型机床上楼层、柱上、梁上还有吊车荷载,它的跨度柱网一般比民用建筑大,层高相对较高,最大特点是整个平面几乎没有内隔墙。多层工业建筑一般采用现浇钢筋掘凝土板梁柱结构,板厚比一般民用建筑厚,楼板的平面刚度可视为无穷大,电梯货梯间,如不用剪力墙:整个刚度重心移向剪力墙,而电梯或货梯一般设在端头,结构刚度布局就不合理,所以电梯货梯间就使用框架填充墙结构。 (2)节点核心区的抗剪验算。框架节点的设计应遵循“强柱弱梁更强节点”的原则,一二级抗震等级的节点还应进行受剪承载力计算。由于多层厂房的梁柱中心线往往不能重合,加之柱的截面比较大,节点偏心也比较大,对柱节点核心区的构造和受力都有较大的不利影响。因此,大跨度、大空间、大荷载的多层厂房的节点核心区的抗剪验算显得更为重要。 (3)裂缝宽度、罕遇地震的验算。裂缝宽度的验算是为了满足正常使用状态的要求,规范规定混凝土梁的裂缝宽度不应大于0.3mm,如计算中超过,可以通过减小钢筋截面、增加钢筋根数来调整,如果还不满足要求,应修改柱梁截面重新计算。抗震设计的原则是三不准,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。所进行的抗震验算仅满足“小震不坏”,构造上加强来满足“中震可修”,罕遇地震的验算则是满足“大震不倒”。规范规定79度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构宜进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下薄弱层(部位)的抗震变形计算,并且规定结构薄弱 (部位)层间弹塑性位移角应小于1/50。多层厂房的设备投资经常远远大于土建投资,罕遇地震的验算应属必要。 (4)与电梯井筒相连框架的考虑。过去设计按纯框架计算,电梯井壁按构造配筋,这样偏低不安全,框架部分应按壁式框架计算出的数值进行配筋,电梯井壁则应按剪力墙配筋。 另外,多层厂房一般有多层多台吊车,在设计中采取的办法是将一层吊车作为吊车荷载输入,而将其余层的吊车荷载作为活荷载考虑。 五、小结 综上所述,做好多层工业厂房结构设计的关键在于:概念应清楚,结构选型应做到合理;施工图的设计应与施工相结合,避免施工困难;结构计算要准确,计算中应反复试算,调整截面,以达到最佳设计。 结构设计论文:对混凝土结构设计中一些问题的讨论 论文关键词:概念设计;结构计算;配筋构造;保护层厚度 论文摘要:使结构安全适用、经济合理、是结构工程师的任务和责任。根据长期工作体会从概念设计的观点出发,介绍抗震设计中遵循的原则,提高房屋抗震性能的措施。结合工程实际介绍了环境类别和保护层厚度的确定、按简支梁计算构造钢筋的设置等问题。 一、概念设计和结构构造 抗震设计中,影响整个结构抗震能力的因素很多,如:结构构件的承载力和变形能力;非结构构件的材料性能及提供的强度储备;结构的连接构造;结构的稳定性;结构的整体性能在经受第一次地震后多次余震反复作用下的抗破坏能力。目前只对第一种因素作了计算,其它因素尚无法进行计算,靠概念设计和结构构造做到结构体系具备必要的承载力、刚度、稳定性、能力吸收及耗能能力,也就是具有足后的延性。对复杂结构,七分计算三分构造,更重要的是概念设计。 (一)概念设计 材料性能、构件性能、连接构造、结构体系通过实验、实践检验,但还不能计算,称为概念设计,抗震设计中应遵循以下原则:(1)结构的承载力、刚度、质量在平面内和沿高度应均匀、对称和连续分布,避免应力集中:(2)应尽可能设置多道抗震防线,布置超静定结构及延性较高的耗能构件,注意适当加强静定结构部位、关键部位和薄弱环节;(3)注意结构的连接整体性,结果单元应采用牢固连接,不同结构单元应遵守彻底分开的要求;(4)估计和控制塑形铰区出现的范围和部位,有针对性的进行构造布置,掌握结构的屈服过程以及最后形成的屈服机制;(5)做到强柱弱梁、强剪弱弯;(6)采取有效措施防止过早的混凝土剪切破坏,钢筋锚固滑移和混凝土压碎等脆性破坏;(7)构件和节点连接的承载力和刚度要与结构的承载力和刚度相适应,节点连接的承载力不低于构件的承载力;(8)应该避免盲目增加钢筋,某一部分结构设计承载力超强或不足,都可能造成结构的相对薄弱,梁端、柱端及抗震墙的加强部位受弯配筋在满足承载力和抗震构造要求的条件下,应减少钢筋超配;(9)考虑非结构性部件对主体结构抗震产生有利和不利的影响。 (二)结构构造 结构体系靠力学计算保证构件的承载力及变形,又靠构造措施将构件连接在一起,形成结构体系,合理的构造保证构件传力明确;保证在力的多次作用下能力的吸收及耗散;避免因部分构件破坏而使结构体系丧失承载能力及抗震能力;保证在设计使用年限内的耐久性。可以说结构构造是概念设计的具体化。我国通过几十年的实践,特别是唐山地震所总计的经验教训,后来试验研究都有完整的结构构造措施。但是认识在不断提高,概念设计在不断发展,结构设计除正确运用目前的构造措施,同时还需要不断总结、充实、提高。 二、结构计算 (一)荷载要准确 荷载包括结构自重,建筑材料做法,设备荷载(设备自重、管道重),建筑功能需要的活荷载,风、雪荷载、地震力、温度变化产生应力以及其它偶然作用等。有的荷载规范有所规定,可作依据,有的需要各专业提高。建筑专业提高的不仅仅是荷重,而应该是具体的材料做法,设备专业则应提供所选用的样本。由于建筑做法和设备一般要到订货时才能落实,在这以前变换的可能性很大,结构设计人员应该意识到这一点,并要求有相关的知识,准确计算所采用的荷载。 隔墙荷载占总荷载的比例较大,隔墙材料品种繁多,但尚无十分理想的隔墙材料,不是荷重偏大就是隔音差、抗撞击差或板块之间易出现裂缝。当隔墙位置固定且隔墙材料确定时,预留荷载是必要的,但考虑过重的隔墙会使结构用钢量过大。一般可与建筑专业配合,易采用轻质材料并在施工图中说明隔墙材料,允许荷载值及位置。 结构计算最忌讳漏掉荷载,他将使计算白费或使结构存在隐患,应引以为戒。 (二)应分析计算结果 对复杂或重大工程一般需要用两种不同单元模型的程序进行分析和比较,对特殊工程应选择适当的计算程序。建立的模型,边界、支撑条件应尽量符合实际。程序中的输入数据应弄明其缘由,弄清其概念,对提高设计质量是不可缺少的。 (三)环境类别与保护层的确定问题 混凝土设计规范第3.4.1条规定了耐久性设计的原则及构件环境类别的分类标准。规范第9.2.1条给出了各类环境条件下的构件纵向受力筋保护层最小厚度。这是新规范重视耐久性问题的具体体现。由于规范是依据构件所处的环境类别来确定纵向受力筋保护层最小厚度的,对于处在两种环境交界部位的构件,如地下室墙,迎水面侧一般为二类环境,而其室内一侧一般为一类环境,两侧面的受力筋保护层最小厚度也应有所区别。因此笔者认为,对于处在两种环境交界部位的构件,在选用最低混凝土级别、确定混凝土配合比等耐久性基本要求(规范第3.4.2~3.4.8条)时应接交界面上两种环境类别中的最不利环境类别确定,在确定受力筋保护层最小厚度时,则应按构件表面所处的环境类别分别考虑。否则,对于基础地板、地下室外墙,随着保护层厚度的增大,采用商品混凝土时,构件表面出现早期收缩缝的机率也随之增大,而构件表面开裂后,反而影响构件的耐久性。所以保护层厚度不是越大越好,而应构件表面所处的环境类别有针对性地选用。 (四)安简支计算的梁端部上部构造钢筋设置问题 混凝土结构设计规范第10.2.6条对实际受约束的简支梁端上部构造筋作了规定。此时梁端实际受到部分约束,如按梁端的实际约束条件采用弹性理论进行整体内分析,计算所得的实际弯矩除与梁上承受的荷载大小有关外,更与梁端的约束构件即边梁或构件柱的相对刚度有关。将梁端构造钢筋的截面面积与梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积相关联,只体现了梁上承受荷载的大小,而没有考虑梁端实际约束程度,如果梁端实际约束程度很弱,非常接近于简支,即使梁上承受的荷载很大,梁端实际弯矩仍很小,因而没必要配置太多钢筋,这是其一。其二,条文所指部分约束梁端的构件通常是指砖混结构的构造柱、框架和主次梁体系中的边梁,如果梁端实际配筋较大,梁承受的负弯矩也较大,与之平衡的构造柱弯矩或边梁的扭矩也较大,当约束构件是构造柱时,由于构造柱配筋较小,一般为4φ12,很可能造成构造柱的配筋不足;当约束构件是框架或主次梁体系中的边梁时,虽然按弹性理论计算边梁有较大的扭矩,但国外的试验资料表明5,边梁开裂后,其抗扭刚度约相当于弹性抗扭刚度的1/10。塑性内力重分的结果使得边梁扭矩和梁端实际弯矩值都很小,没比要配置太多的钢筋。新的混凝土结构设计规范实施前,我院设计的大部分工程终于边梁相交的梁端实际配筋统一为2φ12(四肢箍为4φ12),20世纪六七十年代设计的部分工程甚至为2φ10或2φ8这些工程已正常使用了30年综上所述,规范所给的这种配筋策略是否合适值得商榷。
1数据科学与大数据专业的特点 由于数据科学与大数据专业是新兴的专业,所以在设计其培养方案的时候有必要对该专业的特点进行认真的分析。大数据专业具有跨学科的特点,开设的课程涉及到计算机科学、统计学与应用数学、机器学习等方面。侧重于培养学生的运用新工具和新方法,从现实数据中获得有效信息并应用此信息服务社会的能力。强调学生对数据科学的理论基础的掌握,注重提升学生的基于数据提出问题的能力以及培养学生掌握面向数据科学的研究设计、数据清理、存储与检索、交流与沟通、统计分析、数据可视化及数据挖掘与探索等关键技能。开设此专业的目的是为了培养具备计算思维、工程理念和良好的科学与人文素养,具有一定的计算机科学、数学、网络等方面的知识,系统掌握大数据相关的基本理论和技术,能运用所学知识解决实际应用领域中的问题,能在金融、人工智能及互联网公司、科研部门、高等院校、各类企事业单位和政府等部门从事大数据分析管理、开发和设计工作的高素质应用型人才。 2电子技术基础课程的性质与地位 在数据科学与大数据专业中电子技术基础属于本专业的基础课,和在计算机系其它专业中的性质的地位是一样的。不同的是在大数据专业中的课时更少,原来的三门课合并为一门课讲授。电子技术基础是一门与工程应用紧密结合,实践性很强的课程。开设本课程的目的是使学生掌握电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析、解决电路和电子线路问题的能力,为学习后续有关课程及今后的工作打下基础。特别是其中的数字逻辑设计是后续的计算机组成原理的基础和先导内容。电子技术基础课程的掌握程度直接影响着对计算机组成原理的理解和学习。这门课是计算机硬件类课程的先修课。本课程在培养学生严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力等方面起重要作用。 3课程内容的组成 由于电子技术基础课程包括电路分析基础,模拟电子技术和数字逻辑设计三门课程,所以需要对这门课程的具体内容进行合理的安排和分配。其中电路分析基础的内容为前三章。第一章,电路的基本概念和基本定律,课时数为8。通过本章的学习,使学生掌握并能正确使用电压、电流的参考方向;掌握电路元件的伏安关系;掌握功率的概念和计算及电路的基尔霍夫定律;为以后各章内容的学习打下基础。第二章,电路的基本分析方法,课时数为8。通过本章的学习,掌握理解电路等效变换的概念。掌握支路电流法,了解网孔电流法和结点电压法,能熟练应用叠加定理和替代定理,掌握含受控源电路的分析方法。第三章,正弦交流电路,课时数为6。通过本章的学习,掌握基尔霍夫定律和元件伏安关系的相量形式,掌握正弦稳态电路的相量分析法。掌握阻抗的概念及计算;理解导纳的概念。掌握有功功率、无功功率、视在功率与功率因素的概念及计算方法,掌握三相电路线电压、相电压、线电流和相电流的概念及其关系,掌握对称三相电路的计算。前面这三章是整个电子技术基础课程的基础内容,是学习好后面内容的先决条件,这部分内容的掌握一定程度上决定着后续课程的学习效果。模拟电子技术的内容分布在这门课的中间三章。第四章,半导体二极管和三极管,课时数为8。通过本章的学习,理解半导体的导电特性,掌握二极管的伏安特性。掌握三极管的特性曲线和微变等效电路。了解二极管、三极管的结构和主要参数。第五章,基本放大电路,课时数为8。通过本章的学习,理解并掌握放大电路的基本概念和放大电路的工作原理。掌握放大电路的静态分析法——估算法和图解法。掌握放大电路的动态分析法——微变等效电路法和图解法。掌握共集放大电路特性;掌握多级放大器的计算方法;掌握集成运放的分析及应用。第六章,放大电路中的反馈,课时数为6。通过本章的学习,掌握反馈的概念及反馈极性的判别方法,掌握负反馈的类型及其判别方法。了解负反馈对放大器性能的影响,能估算深度负反馈放大电路的放大倍数。数字逻辑设计是本课程的最后三章。第七章,数字逻辑基础,课时数为8。通过本章的学习,掌握计数制及各种数制间相互转换;掌握BCD码与可靠性编码的内涵;理解逻辑代数的基本概念;掌握逻辑代数的基本定理和规则,并能灵活运用;掌握逻辑函数的基本形式和标准形式,逻辑函数表达式的转换;掌握两种基本的化简方法;掌握二极管构成的门电路工作原理;掌握OC门和三态门的功能;熟悉门电路的外部特征和参数。第八章,组合逻辑电路,课时数为8。通过本章的学习,掌握组合逻辑电路的分析方法;掌握组合逻辑电路的设计方法;掌握常用集成组合逻辑电路的功能及应用;了解组合逻辑电路产生险象的原因、险象的判别和消除方法。第九章,触发器和时序逻辑电路,课时数为8。通过本章的学习,熟悉触发器的概念、特征及分类;掌握基本RS触发器的工作原理及功能表示方法;掌握D、JK、T、T’触发器的功能;了解不同功能触发器之间的转换。掌握同步时序逻辑电路的特点及描述方法;掌握同步时序逻辑电路的分析方法;掌握同步时序逻辑电路的一般设计方法,掌握常用中规模时序电路的功能及应用。实验课共由6个实验组成,分别为:元件特性的伏安测量法,电位、电压的测定及电路电位图的绘制,单级放大器的设计,三极管放大电路仿真实验,组合逻辑电路的设计与测试,计数器及其应用。前两个实验属于电路分析的内容,注重电路的基本操作和基本概念。中间两个实验属于模拟电子技术的内容,重点在于放大电路的设计与分析,其中有一个是电路仿真实验,这个实验的目的在于培养学生掌握电路仿真软件的使用。最后两个实验属于数字逻辑设计的内容,分别对应于组合逻辑电路和时序逻辑电路。所有的实验课内容都与相应的理论课相对应,在做实验的过程中强调学生动手能力的培养,在验证理论知识的同时注重于激发学生学习的兴趣。 4结论 针对大数据专业的特点制定的电子技术基础课程的教学内容不是简单的将原来的三门课程的内容进行简化压缩,而是将这三门课程当成一个整体来考虑,注意其内容的互相依存关系和衔接。电路分析是基础,模拟电子技术是桥梁,数字逻辑设计是重点,共同形成一个有机的整体。在教学中注重仿真软件的应用,这样做相当于是把实验室搬进了课堂、搬回了宿舍,在学生做实验前就可以在仿真软件上预先对实验内容进行仿真,大部分课后作业也可以用仿真软件进行验证。和原来三门课分开进行教学相比较,整合成一门电子技术基础在课时上的减少并没有影响教学效果,这对我系数据科学与大数据专业是一个有益的探索。
城市轨道交通设计论文:城市轨道交通建筑一体化公共空间设计 摘要:伴随着我国社会主义经济水平的高速发展,我国的城镇化建设以及工业建设的进程也是在不断的加快,但是其土地资源以及人口增长之间的矛盾也是越来越突出,同时城市的交通压力也是在不断的增加。为了能够有效的去缓解城市的交通压力,多数的城市都是开展城市轨道交通一体化的公共空间设计,通过对城市之中的各项资源进行有效的整合,并且充分的去结合相互之间的功能,能够在一定程度上促进城市的全面发展。 关键词:城市轨道;交通建筑;一体化;公共空间;设计;分析 对于目前我国的城市轨道交通一体化公共空间而言,因为整体的设计水平以及质量并不是很高,直接的导致了在实际进行运行的过程中依然是存在着比较多的问题,同时也是限制了我国公共空间功能发挥。所以在进行设计的过程中,必须要能够提高对地上以及地下空间资源能够有效的利用,使其看可以提高资源的利用效率,通过整合去实现整体效益能够达到最大化。 1轨道交通建筑的一体化公共空间具有的功能分析 1.1可以对建筑单元的空间进行整合 在一体化的建筑公共空间之中,可以更好的去整合轨道交通的功能空间以及周边的建筑空间,也是可以让两者之间能够形成一个关联的整体,这种其中任何的一个局部功能将会直接的影响着整个公共空间的功能。但是需要引起注意的则是,不管是两者之间的整合方式是如何,局部的功能以及整体的功能之间都是需要相互的渗透以及结合,从而可以一同的去组成城市的空间体系。然而其属性上也是直接的体现出了城市的公共空间,这样也是直接的表示了需要承担着一部分城市公共空间活动的功能,使其能够对其弹性要求较大。 1.2关于转换以及缓冲人流的分析 城市的轨道交通建筑一体化的公共空间的属性主要是为交通,同时相互之间也是通过交通去实现进行整合的,从而对人流进行汇聚以及输送,这样也是表示出具有着一定的交互性。所以在一些特殊的驱动之下,轨道交通的建筑一体化公共空间复杂的程度也是得到了显著的提高,也是直接的刺激了周边的每一个公共空间。在此之外,在公共空间当中,根据其功能的不同也将会汇集不同的人流,所以在空间上是需要能够具有着缓冲人流的一个功能。 1.3关于建筑单元的活力催化分析 要是建筑空间的系统自我独立封闭性相对来说比较强的情况下,那么便直接的便使功能也是出于在一个封闭的状态之下,在一体化的建筑空间当中,每一个彼此相熟独立的系统之间也是提高了相互联系的元素,同时在空间结构以及功能上也是相互渗透和复合的,这样也是更加有效的去提高了整体的功能,使其人们自身的日常生活以及工作都是可以更加的方便。通过采取这种方式人们的相互之间交流也将会得到一定的提高,使整个空间的活力将会被充分的调动起来。 2轨道交通建筑一体化的公共空间设计分析 2.1空间的组织以及布局分析 一是整体式。对于城市公共空间进行整合的目的便是为了能够提高每一个建筑单元之间的同化以及功能的渗透,提高城市的复合化以及密集化的程度,在设计城市轨道交通一体化公共空间的过程中,复合的媒介主要是公共空间,同时在功能上夜市需要具有着多重的一个属性,这样才可以更好的去满足人们生活以及工作方面的需求,建筑的空间内部和外部都可以得到充分的利用。在公共空间之中的城市功能得到全面发挥之后,自然便可以有效的去延伸建筑的功能,使其可以提高周边空间的整体活力,带动两者之间可以互动。二是叠层式。因为土地资源存在着紧缺以及人口增长之间的矛盾越来越剧烈,在一定程度上已经是促进了高层建筑的一定发展,也是提高了城市的复合化以及集约化的程度。然而叠层式的城市轨道交通一体化的公共空间具有着的层叠交互,这样对于进一步整合城市交通以及提高建筑公共空间一体化也是具有着重要的意义。在叠层式的空间组织模式之下,公共空阿金的建筑内部功能分布也是比较明显的,在对地上的空间进行充分利用的同时,也是能够提高地下空间资源的合理利用,这样不仅仅能够全面的去提高土地的使用效率,与此同时也是能够使其空间的容量可以得到全面的拓展,使其有效的解决城市交通和人口拥挤等方面的问题,促进其城市化进程可以得到更加快速的发展,带动城市经济水平和人生生活质量的提高。 2.2交通的流线组织分析 一是交通流线的立体分层分析。所谓的交通流线立体分层主要是为在城市轨道交通建筑一体化的空间站会中,分别的对其城市轨道交通以及车流和人流等不同的交通流线进行差异化的组织设计。所以在进行设计的时候必须要对其城市之中的层面资源进行充分的考虑,可以在不同的城市层面之中能够设计出差异化的交通方式,之后则是根据其竖向步行交通系统可以将其统一到一起,在能够保证相互的独立性也是能够让每一个系统可以协调的运转。二是交通路线的三维交叠。针对于交通流线的三维交叠而言,基础和前提主要是交通流线的组织立体分层,然而原则是相互之间能够彼此独立,之后对其各个空间的系统进行交叉和重叠。通过三维交叠每一层都能够实现水平的转换,并且也是可以在垂直的方向能够更好的实现相互之间的转换,从而可以在这个基础上能够实现相互转换,更好的去保证城市公共空间的弹性。 3总结 通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出,为了能够更好的去满足我国城镇化建设的要求,每一个城市都是在逐渐的去开展着轨道交通的建设,但是逐渐凸显出来的整体功能不协调以及空间脱节等方面的问题也是越来越严重,所以必须要提高对城市轨道交通建筑一体化公共空间的设计,这样对于提高城市的发展也是存在着十分重要的一个作用,并且带动人们自身的生活质量可以得到一定的提高,促进社会经济的繁荣发展。 作者:徐东 单位:北京城建设计发展集团股份有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通建筑一体化公共空间设计探讨 摘要: 随着社会经济的快速发展,我国的城镇化建设和工业化建设进程不断加快,但是土地资源紧缺和人口增长之间的矛盾越来越激烈,同时城市交通的压力也随之增加。为了有效的缓解交通压力,很多城市都逐渐开展城市轨道交通建设一体化公共空间设计,通过有效的整合城市中的各项资源,结合相互之间的功能,在很大程度上促进了我国城市发展。文章主要分析城市轨道交通建筑一体化公共空间功能和城市轨道交通建筑一体化公共空间设计,这对加快我国城市轨道交通建筑一体化公共空间设计具有重要的参考价值。 关键词: 城市轨道交通;建筑一体化;公共空间设计;集约化 针对当前的城市轨道交通建筑一体化公共空间来说,由于整体的设计水平和质量不高,导致在实际运行的过程中还存在着一些问题,限制着公共空间工的充分发挥。因此在设计过程中,需要加强对地上、地下以及空间资源的有效利用,提高资源利用率,通过整合来实现整体效益的最大化。 1轨道交通建筑一体化公共空间功能 为了满足城镇化发展需求,提高城市发展的复合化和集约化程度,加强轨道交通建筑一体化是十分必要的,这对提高公共空间的复合化、集约化、公共化以及开放化的程度具有重要意义,为城市活动的开展提供了重要的平台。而且就公共空间自身来说,也具有建筑单位空间性质,这也就表示会在一定程度上影响着建筑内部空间的功能。 1.1整合建筑单元空间 在一体化建筑公共空间中,能够有效的整合轨道交通功能空间和周边相应的建筑功能空间,进而两者之间就能够直接形成一个关联整体。这样一来,其中任何一个局部的功能都会影响着整个公共空间的功能。但其中需要注意的是,无论两者之间整合的方式是怎样的,局部功能和整体功能之间都需要相互渗透、相互结合,共同组成城市空间体系。而且在其属性上体现出城市公共空间,这也就表示需要承担着部分城市公共空间活动的功能,进而对其弹性要求比较大。 1.2转换和缓冲人流 城市轨道交通建筑一体化公共空间的基本属性主要是交通,而且相互之间也是通过交通实现整合的,对人流进行汇聚和输送,这也就在一定程度上体现出交换性。因此,在这种特性的驱使下,轨道交通建筑一体化公共空间的复杂程度显著提升,刺激着周边的各个公共空间。另外在公共空间中,根据其功能的不同会汇聚不同的人流,因此在空间上面需要具备必要的缓冲人流的能力。1.3建筑单元活力催化如果建筑空间系统的自我独立封闭性比较强的话,就表示其功能也处于封闭的状态当中。在一体化建筑公共空间中,各个彼此独立的系统之间增加了相互联系的新元素,而且在空间结构和功能上也相互渗透、复合,有效的提高了整体的功能,使人们的日常生活和工作更加的便利。通过这种形式,人们相互之间的交往也显著增加,整个空间活力被充分的带动起来。 2轨道交通建筑一体化公共空间设计 2.1空间组织和布局 对于城市轨道交通建筑一体化公共空间的组织来说,最主要的就是需要有效的组织和联合起各个独立的建筑功能单位,有效的满足城市生活高效的运转方式。在空间形态布局方面,需要加强对空间组织需求的充分考虑,不仅需要实现相互之间的联系,同时还需要满足各种交通组织需求。(1)整体式。整合公共空间的目的是为了加强各个建筑单位之间的同化和功能渗透作用,提高整个城市复合化、密集化程度。在设计城市轨道交通一体化公共空间的时候,其复合媒介主要就是公共空间,同时在功能上需要具备多重属性,这样才能够更好的满足人们的生活和工作需求,建筑空间的内外部都可以得到充分利用。当公共空间中的城市功能得到有效发挥之后,自然就能够有效的延伸建筑功能,增加周边空间的活力,促进两者之间的互动。比如香港朗豪坊城市综合体,就是集商业设施、酒店、办公、汽车客运、地铁等各种功能为一体的综合体建筑物,这属于代表性的整体式空间结构。其中三层的中庭整体地就是联合各种功能的主体,在中庭中同时具备活动场所、商业以及交通的功能,实现彼此之间在相互独立的同时,又能保持自身的独立性。(2)叠层式。由于土地资源紧缺和人口增长之间的矛盾越来越激烈,在很多程度上促进了高层建筑的发展,这也是提高城市复合化、集约化程度的必要途径。叠层式的城市轨道交通一体化公共空间设计实质上指的是在竖向角度实现各种功能的层叠交互,这对进一步整合城市交通和加强建筑公共空间一体化具有重要意义和作用。在叠层式空间组织模式中,公共空间建筑内部的功能分布是十分分明的,在利用地上空间的同时,还加强对地下和空中空间资源的有效利用,这样一方面提高了土地使用效益,另一方面空间容量得到了充分拓展,进而城市交通问题、人口拥挤问题以及绿化问题都得到了有效解决。比如香港FC国际金融中心,是集地面交通、轮渡交通、轨道交通、办公、商业为一体的大型城市综合体,其空间组合形式就是典型的叠层式。在地下一层主要是轨道交通人流,地面层主要是公共汽车换乘枢纽,二层主要是轮渡码头和中环人流,三层交通的人流汇聚在共享中庭位置,属于更高一级的交通转换中心。(3)综合式。将上述两种模式有机整合,既解决了轨道交通与周边建筑空间的复合化与密集化的问题,又解决了轨道交通空间与城市高层建筑之间的垂直沟通问题。将空间和土地资源的潜在价值发挥到最大化。如北京丽泽商务区,在平面上有轨道交通、城市交通枢纽、商务中心、居民住宅等,在垂直方向上从下向上依次有轨道交通、地下机动停车、商业中心、地面交通、住宅等。这个方案最大化的聚合了城市空间,属于城市轨道交通建筑一体化中较前沿且成功的方案,为今后一体化设计导明了一个更合理的方向。 2.2交通流线组织 在交通流线组织方面,城市轨道交通一体化建筑公共空间需要充分的考虑到组织布局方式方面,为了充分的发挥出交通流线组织的有效作用,提高公共空间建筑的运行效率,在设计的时候就需要充分的利用城市设计与规范标准。(1)交通流线立体分层。交通流线立体分层指的是在城市轨道交通建筑一体化公共空间中,分别针对轨道交通、车流以及人流等不同的交通流线做出差异化设计组织。因此在设计过程中就需要对城市中的层面资源进行充分考虑,在不同的城市层面中分别设计出差异化的交通方式,然后再利用竖向步行交通系统将其统一在一起,在保证相互之间独立性的同时,各个系统也能协调运转。(2)交通流线三维交叠。交通流线三维交叠的基础和前提主要是交通流线组织的立体分层,其原则主要是相互之间彼此独立,然后对各个空间系统进行重叠和交叉。通过三维交叠,每层都能够实现水平转换,同时在垂直方向也能够实现相互之间的有效转换,而实现相互转换的途径主要是步行系统,在相互独立的同时实现融合,有效保证城市公共空间的弹性。 3结束语 为了满足我国的城镇化建设发展需求,各个城市都逐渐开展轨道交通建设,但与此同时,逐渐凸显出整体功能不协调、空间脱节等方面的问题,因此就需要加强对城市轨道交通建筑一体化公共空间设计,这对提高城市发展的复合化和集约化具有重要的意义和作用。 作者:刘鑫华 单位:北京市市政工程设计研究总院有限公司新疆分院 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通供电系统设计方法 摘要:随着社会的进步和经济的迅猛增长,城市交通建设也随之快速发展起来。城市轨道交通作为新型便捷的交通工具,已日益发展成为城市交通的重要组成部分。轨道交通供电系统作为维持轨道交通运行的关键环节,理应受到更多的重视与关注。在各个城市的交通系统中,轨道交通的快速、便捷、投资省等多方面优势使得其发展迅速,对于提高人们的生活水平发挥了重要的作用。对城市轨道交通供电系统的设计方法进行了探讨与研究,为优化轨道交通的建设与发展提供参考。 关键词:城市轨道交通;供电系统;设计方法 引言 在经济科技水平迅速发展与进步的今天,人们的生活水平也在不断提高,对交通的需求越来越大,城市轨道交通的出现和发展无疑是缓解城市交通紧张状况的关键。城市轨道交通对于人们的生活有着重要的意义与作用,需要相关人员重视它的建设与发展。本文对城市轨道交通供电系统的设计方法进行了简要分析与探讨,通过对以往轨道交通系统设计经验的总结,以及对设计要求与规范的理解,进一步探讨轨道交通设计的基础内容以及相关条件和要求。 1城市轨道交通发展以及供电系统设计概况 1.1城市轨道交通发展的现状 随着社会的进步与发展,对交通的需求越来越大,为了更好地解决交通不便的问题,一些城市正在大力发展城市轨道交通建设。城市轨道交通是缓解城市公共交通压力的关键环节,尤其其自身的独有优势,不仅具有节能、便捷、环保、安全以及运输能力强的优点,而且符合环保出行和可持续发展的战略要求,因此十分适用于现今城市的发展需求。我国的城市轨道交通建设已迎来了发展的黄金时期,目前有大约30多个城市正在规划或者已经实施了轨道交通的建设工作。尤其是北京、上海等发展比较快的城市,都在大力发展城市轨道交通建设。城市轨道交通具有较多的种类,按其用途的差异可分为多种类别。我国城市轨道交通建设的特点是多城市同步展开,发展势头较猛,且轨道交通更加多元化,如上海、大连、天津等多个城市已经构建了轻轨交通系统。截至2014年,中国大陆已经建成并通车运行的城市轨道交通线路合计超过1700km。根据规划,到2020年,全国将有近50个大中城市拥有城市轨道交通,总里程超过7000km,更多的现代化大都市将不断地加入到城市轨道建设中来。 1.2城市轨道交通供电系统简介 供电系统是城市轨道交通的基础,同时也是较为关键的环节,因此在轨道交通建设的前期要给予足够的重视。随着我国城市轨道交通建设的繁荣与发展,相关的设计水平与施工技术也得到了较快的发展,供电系统的设计方案与理论以及相关的处理软件工具也更加科学合理,在轨道交通设计过程中起到了较好的促进作用。然而目前的许多方法大多只适合轨道交通供电系统的初始规划设计以及方案设计过程中。通过对城市轨道交通工程建设前期准备的探索以及相关供电系统设计等内容的深入研究,并结合轨道交通供电系统的分析,对供电系统设计方法有了更多的了解与深入的归纳,从而构建了一套科学合理的设计方法,能够较好地完成现今轨道交通供电系统设计的前期准备以及相关设计工作。 2城市轨道交通供电系统设计前的准备工作 2.1轨道交通供电系统设计的基本任务 轨道交通设计的前期,也就是轨道交通建议书编制以及工程可行性研究报告编制的过程中,最主要的目标是项目立项的实施可行性与必要性的研究。在轨道交通设计以及建设期间,供电系统的设计与实施是整个轨道交通建设的一部分,供电系统设计的最初目标是针对整体轨道交通的电负荷需求进行估计预算工作,然后结合具体技术方法以及经济这两个方面找到科学合理且切实可行的电源方案以及系统设计方案,使其作为供电系统设计的根本依据,并能够将供电系统中的子项目工程预算大致推算出来。在轨道交通建设的前期阶段,供电系统的设计方案可以大致分为以下几种类型:一是外部电源与变电站的设计方案;二是中压网站的电压等级以及主线方案;三是牵引供电制式和牵引网的根本形式;四是全线降压变电所以及牵引变电所的设置方案。从目前的轨道交通发展状况来看,根据供电系统的不同环节进行分项评估和预算,在整个工程可行性研究阶段,不需要将全部的工程量清单都列出来,主要任务是将变电工程、电缆工程以及牵引变电所工程相应的工程量清单列出即可。 2.2轨道交通供电系统涉及的前期设计条件 在城市轨道交通供电系统设计的初始阶段,供电系统设计团队需要收集和具备大量的资料与资源,例如交通线路资料以及城市车辆资料等,这些资料能够更好地帮助供电系统设计工作的展开,为接下来的设计工作提供科学合理的依据。如果出现一些较为特殊的状况,例如某些重要的专业资料不能够获取到,供电系统设计人员可以将与之相似的工程资料作为参照。在验算过程中,参与这个环节的设计人员借助用电负荷以及电压水平进行验算。 2.3估算用电负荷 城市轨道交通用电负荷大致的构成内容包括车辆牵引负荷、系统负荷以及控制中心等。其中的列车牵引负荷在很大程度上与列车型号以及供电系统设计的承载运输量有关。结合相关情况来看,商业通信、BAS、AFC以及信号综合监控等方面均是对用电负荷造成一定影响的因素。从现有的城市轨道交通设计方案研究与设计经验总结来看,轨道交通的两个车站之间的距离大多在1~2km的范围内,部分区域较大的郊区站与站之间的间隔可扩大到2~3km,从总体上来讲,轨道交通对电力的要求较为平稳。 3城市轨道交通供电系统的设计方法研究 3.1供电系统中外部电源以及主变电所的设计 城市轨道交通的运行需要较为强大的电源作为支撑,在正常情况下用电负荷大多是一级负荷。一般运量较大的轨道交通所需的电功率以及与之对应的用电负荷需求很少被我们关注,因此大多没有被划分到城市用电的整体计划中。现今供电系统所遇到的最大难题,便是怎样借助技术经济规划好电源设计方案,然后从集中供电或者分散供电两种方式中选择一个较为科学合理的方式,或者将两种方式相结合进行设计。城市轨道交通在进行主变电站设计的过程中,需要依据两方面的内容:首先,要把城市轨道的中心点当作基点,再沿线路进行延伸,使得轨道交通线网电源资源能够得到一定的共享。其次,是主变电站的供电范围,每个主变电站之间的距离在大运量的线路要<15km,中运量应该<20km,小运量应该在25km以内。 3.2直流牵引供电系统的设计方法 在轨道交通供电系统设计中,设计人员要能够对供电系统有全面的把握,如牵引供电制式设置方案以及牵引变电所设置方案等。根据GB50157—2013《地铁设计规范》、GB/T3317—2006《电力机车通用技术条件》等的有关规定,直流牵引供电变电式分为DC750V以及DC1500V两种,其中后者在经济以及技术方面都占有较大的优势。因此,在城市轨道交通建设中提倡选择DC1500V供电制式。结合我国的现状来看,直流牵引供电系统大致包括了牵引网供电以及走行轨回流方式,而牵引网又分为架空接触网和接触网两种。地面和高架线路方面主要分为柔性架空接触网和接触网两种。在设计时,应当根据行车专业所提供的最大运输能力来确定牵引变电所的设置方案和整流机组容量。供电系统设计人员要能够按照轨道交通所负担的运输量,来具体设计牵引变电所方案与整流机组容量。 3.3中压网络的设计 在进行城市轨道交通供电系统设计的过程中,对直流牵引供电系统电压水平的计算,设计人员要能够根据列车运行图展开合理的运算,从而构建出等效线路模型,该环节需要专业间的配合才能更好地进行。在开始的分析过程中,设计人员要通过基础的公式展开验算工作,对牵引网的电压水平以及钢轨电位进行估测预算,以便于对接下来的设计进行判断,并满足相关规范要求。在最初的分析研究过程中,供电网系统设计要能够充分地将中压网络的电压等级以及主接线两者进行划分。 4结语 城市轨道交通对于城市的发展和建设有着重要的意义,也是推动社会进步发展,提高人们生活水平的重要内容。轨道交通供电系统作为城市轨道交通建设的关键环节,需要有完整的、系统的、科学合理且能够满足建设需求的供电系统设计方案作为支撑。因此,需要对城市轨道交通供电系统的设计方法给予更多的重视与研究,为优化城市的交通系统做好准备,以更好地推动城市轨道交通的建设与发展。 作者:吴凡 单位:厦门轨道交通集团有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通运营控制结构设计 1工程概况 根据功能组成及规划条件,某城市轨道交通运营控制中心为集中式的控制中心,规模按6条轨道交通线路(1~6号线)的控制中心(OCC)及线网指挥协调中心(TCC)考虑。控制中心出地面后分为主塔、裙楼。裙楼地上5层,高度22.85m,主要功能为OCC的设备用房及控制大厅,框架结构;主楼地上11层,高度54.15m,主要为TCC,ACC等中心和管理办公用房,框剪结构。室内外高差0.45m,设置1层地下室,地下室层高6.89m(纯地下室4.80m、夹层2.09m),地上层高4.5m,4.2m。纯地下室顶板(无上部结构)覆土1.74m。地下室最大长度为171m,最大宽度为71m。为减小温度应力影响,出地面后主楼与裙楼之间设置一道变形缝,兼作抗震缝,缝宽150mm。主楼纵向尺寸100m,横向尺寸30m;裙楼纵向尺寸150m,横向尺寸21m,长宽比7.1。 2主要设计 标准设计使用年限100年,结构安全等级为一级。建筑抗震设防类别为乙类(重点设防类)。抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.15g,设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅱ类。按照GB50011—2010建筑抗震设计规范,其震动反应谱特征周期为0.40s,水平地震影响系数最大值为0.168。按照当地规定,轨道交通项目应当进行地震安全性评价;根据本项目《工程场地地震安全报告》。小震计算采用安评报告提供参数与抗震规范参数的包络值计算。 3主体结构体系及难点处理 3.1单跨结构及处理 主楼采用框架—剪力墙形式,裙楼采用框架结构。裙楼4层、5层控制中心大厅由于建筑使用功能限制,需抽掉??轴部分柱,形成大空间方便使用,使得结构出现单跨结构:屋顶连续梁10根,单跨梁6根。《建筑抗震设计规范》6.1.5条“甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构”。故裙房顶层大跨度单跨框架结构的竖向构件采取性能化设计,即斜截面承载力中震弹性、正截面承载力中震不屈服。同时考虑到裙楼体型复杂,采用了两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。计算结果表明,PKPM与YJK计算主要参数近似,且均满足规范要求。性能化构件配筋计算见表3。计算表明,中震不屈服时,斜截面箍筋加密区基本无变化,非加密区;中震弹性时,斜截面箍筋加密区和非加密区都增加,非加密区增加一半。中震不屈服时,正截面纵筋较小震弹性增加2.2倍;中震弹性时,正截面纵筋较小震弹性增加2.8倍。 3.2走廊及处理 建筑功能需要,OCC控制大厅在4层、5层通高设置,且5层需要设置参观走廊,即4层顶板大范围开洞。故一般的楼板刚性假定不成立,设计中应考虑楼板削弱产生的不利影响,采用了楼板弹性膜假定计算。同时走廊对主体结构的影响采取PK单榀模型核算,在构造上适当加强。 3.3悬挑及处理 主楼、裙楼存在悬挑结构,最大悬挑5.2m,裙楼顶层存在18m大跨结构。在地震工况计算时,考虑竖向地震作用,并验算结构变形。 4地基基础设计 4.1基础设计 本工程裙楼、纯地下室基础采用桩基+防水板,主楼基础采用桩筏,桩基为水下灌注桩。考虑到场地钻孔遇孤石比例达32.2%,桩采用冲孔灌注桩基础。工程桩坐落在瑏瑧-2散体状强风化花岗岩,防水板坐落在瑏瑡-1残积砂质粘性土。建筑地基基础设计等级为甲级。 4.2沉降计算 由于变形缝自地下室顶以上贯通,地下室及基础连成一体,故必须对基础整体沉降、差异沉降进行合理的协调控制,以满足整体地基基础变形要求。通过桩基布置及调整,计算表明主楼最大沉降46mm,裙楼最大沉降44mm,纯地下室最大沉降32mm。最大差异沉降0.00575,满足规范要求。从施工角度出发,沿主楼、裙楼外轮廓设置沉降后浇带,待两侧结构封顶,根据沉降观测结果,确定后浇带封灌时间,并不少于两个月;以减少地基基础的不均匀沉降,同时加强整个建筑的沉降观测等。 4.3抗浮设计 抗浮设计水位标高为室外标高以下0.5m,即基础底标高以上6.3m,需要考虑地下水浮力对结构不利影响。以纯地下室为例,考虑到结构自重、地下室顶覆土、基础板上回填,抗浮系数为1.00<1.05,不满足抗浮要求。考虑到工程桩对抗浮的要求,抗浮系数为1.15>1.05,满足抗浮要求。同时工程桩单桩竖向抗拔承载力特征值按照抗浮计算需要确定,在确保安全的前提下,以方便试桩及节约造价。 5超长设计 运营控制中心由主楼和裙楼两部分组成,地下室最大长度为171m,最大宽度为71m。为减小温度应力影响,出地面后主楼与裙楼之间设置一道变形缝,兼作抗震缝,缝宽150mm。主楼纵向尺寸100m,横向尺寸30m;裙楼纵向尺寸150m,横向尺寸21m。因建筑功能、工艺需要,主楼、裙楼结构不能再增设变形缝。为解决结构超长、温度应力及混凝土收缩对结构的不利影响,结构设计采取以下结构措施: 1)纵向结构梁采用预应力混凝土梁,考虑到施工方便,框架梁施加缓粘结预应力。楼板、屋面板采用无粘结预应力,施加温度预应力。 2)加强梁、板内温度抗裂构造钢筋。适当增加通长钢筋,尽量采用直径细、间距密的布筋方法,以减小可能出现的温度、收缩裂缝宽度。 3)混凝土原材料应采用低收缩、低水化热水泥(例如粉煤灰水泥等),采用碎石骨料;顶底板均采用补偿收缩混凝土;同时应严格控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量,严格控制水灰比不大于0.5。 4)设置沉降后浇带、温度收缩后浇带,后浇带宽度0.8m~1.0m,温度收缩后浇带内的混凝土在两侧结构完成两个月后浇筑,浇筑时应用高一强度等级的微膨胀混凝土浇筑。控制后浇带封灌时间,应尽量选择温度较低时进行后浇带的浇筑。 5)适当延长养护时间,使结构缓慢降温,以防温度骤变、温差过大引起裂缝;基础部分及早回填保湿保温,以减少温度收缩裂缝;顶板保水养护时间不少于14d。 6)屋面设建筑保温层,建筑物周边建筑围护墙封闭,减小室内外温差对结构的不利影响。 6结语 本工程结构设计中,结合场地环境、建筑方案、周边结构特点,针对性解决本工程设计难点问题,采取了相应的结构措施,工程达到了安全可靠、经济合理。 作者:李宝雄 张雪涛 谷宇春 单位:北京城建设计发展集团股份有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通设计论文 摘要:通过对传统地铁和直线电机地铁线路轨道标准、轨道强度及稳定性检算比较分析,了解国内一种新的城市轨道交通模式,探讨这种轨道交通无缝线路计算的特点。 关键词:城市轨道交通;无缝线路;强度及稳定性 1概述 城市轨道交通采用以旋转电机驱动为代表的传统地铁的历史源远,从1865年英国伦敦世界上第一条地铁(Metro)投入运营,迄今已经有140多年的历史。传统地铁主要依靠的是轮轨的作用力来传递牵引(制动)力的一种技术模式。城市轨道交通的另一种新的模式是直线电机驱动系统,此项技术从20世纪70年代后期,主要是国外(德国、日本等)开始研制,直到20世纪中才应用于铁路运输、煤矿、冶金等自动化生产各方面。其中直线电机在铁路运输方面的应用尤为引人关注。城市轨道交通用直线电机是采用直线同步电动机,实质就是把直线电机的初级(定子)安装在车上,次级(转子)铺设在线路上,需要接触轨和变流器牵引驱动的一种技术模式。 2003年广州市城市轨道交通地铁四号线在国内首次采用直线电机技术,2005年12月首通段已开始投入运营。之后的几年,广州市城市轨道交通五号线、六号线及北京市机场线均采用该项技术。笔者主要对两种运营模式下,对无缝线路的强度和稳定性做一个分析比较。 2线路轨道主要技术标准比较 2.1线路的最大坡度 传统地铁正线的最大坡度不宜大于30‰,困难地段可采用35‰。直线电机线路设计一般地段最大坡度为50‰,困难地段可采用55‰。直线电机理论计算的最大爬坡能力在100‰,但实际应用值到80‰。在无缝线路强度检算中,应注意轨道在制动的条件下,产生的制动附加力。 2.2最小曲线半径 时速100km/h条件下,传统地铁B型车正线最小曲线半径500m,困难的条件下为400m;直线电机车辆设计线路最小曲线半径200m,困难条件下为15m。在不同曲线半径条件下,轨道结构的强度稳定性需进一步的检算。 2.3车辆主要参数比较 传统地铁B型车辆及直线电机主要参数见表1。 其中,对于直线电机车辆应考虑其转子与定子间吸力,广州市四号线直线电机车辆采用日本技术,其吸力为20kN,纵向推进力最大可达到40kN,在轨道强度检算过程中均应考虑此部分的影响。 3无缝线路钢轨强度检算 依据《铁路轨道强度检算法》(TB—2034—88)将钢轨视为支承在等弹性的连续点支座上的连续长梁进行检算。钢轨轨底动拉应力与轨道结构刚度D、速度V、偏载系数β、曲线水平力系数f等因素有关。 直线电机车辆在动态运行的过程,为有效的保证输出功率,轨道结构刚度的连续性尤为重要。直线电机强度检算钢轨支承刚度40~50kN/mm;传统地铁其刚度均小于30kN/mm。由于传统列车重心高度比直线电机车辆大,因此传统地铁列车通过时,由于存在未被平衡的超高,所产生的偏载比直线电机列车大约12%。 按弹性支承连续长梁方法,在曲线半径400m、时速100km等同条件下,传统地铁轨底的拉应力δgd=107·5MPa,动位移yd=1.4mm。直线电机轨底的拉应力Md=98.9MPa,动位移yd=1.1mm。 直线电机车辆轴重轻,车辆重心底,其紧急制动减速度较传统地铁大,但综合的制动附加力又比传统地铁小。在列车运行的条件下,直线电机钢轨只是导向牵引作用,强度检算计算应力小,有利于延长钢轨的使用寿命。超级秘书网 4无缝线路稳定性检算 无缝线路稳定性检算其主要目的是通过力学模型研究胀轨跑道的轨道,以求保持轨道稳定。轨道胀轨跑道基本分成持续发展、胀轨渐变、胀轨跑道三个阶段。国内无缝线路稳定性分析研究理论很多,其中应用比较广泛有“统一无缝线路稳定性计算公式”和“波长不等模型”两种。 “统一无缝线路稳定性计算公式”采用等效道床阻力Q,最早较多的应用于50kg/m钢轨,后长沙铁道学院对60kg/m钢轨的原始弹性弯曲矢度foe、塑性矢度fop等参数进行优化研究,这些参数在秦沈跨区间无缝线路设计中得到应用。公式如下 “波长不等模型”采用幂函数模式回归横向阻力方程(Q=Q0-ByZ+Cyn)分析计算,运用势能的驻值理论,建立无缝线路的稳定计算公式,其允许温度力与钢轨压缩变形能τ1、轨道框架弯曲变形能τ2、道床变形能τ3、扣件的变形能τ4有关。该方法数学推导较为严密,但计算的过程比较的复杂,公式如下 应用VB程序对两种方法编程计算,程序结果与铁路工务技术手册《轨道》和《铁道工程》(西南交通大学)书中范例在同条件下结果一致。笔者主要是针对传统和直线电机的线路最小曲线半径标准,用两种不同的稳定性计算模型,采用1667根/kmⅢ型枕道床q=14.6-357.2y+784.7y0.75同条件下的横向阻力,计算曲线半径R=200m、R=500m钢轨的允许温度力P,计算结果见表2。 从两种稳定性计算公式可见,两种模式地铁在无缝线路稳定性计算方法上没有明显的差别。两种稳定性计算结果的差异原因可能在阻力的取值方式上,统一公式采用常阻力方式及安全系数K=1.25取值等因素。 由于直线电机可适应较小的曲线半径,为保证轨道平顺性,应尽量铺设无缝线路。由表2计算的允许温度压力可见,曲线半径越小允许的温度力越小,可允许温升也越小,因此直线电机轨道结构应尽量高温锁定。 5结语 直线电机做为国内一种新的城市轨道交通模式,由于车辆的转子安装在轨道线路中,轨道结构参数选取与车辆结构的匹配尤为重要。通过对比分析传统和直线电机地铁系统线路轨道标准、无缝线路强度、稳定性检算几个方面,直线电机曲线半径条件应做为无缝线路的控制因素。直线电机地铁由于车辆轻、转向架固定轴距小的特点,可适当提高锁定轨温,有利于轨道稳定。对于直线电机这种新的城市轨道交通模式,无缝线路设计的强度及稳定性检算的参数选取还需在实践中逐步优化。 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通设计 摘要:按一般的设计惯例,牵引计算工作仅仅是在线路方案稳定后所作的列车运行模拟计算,从而得出列车在各个区间内的走行时间、走行速度以及能耗。但随着城市轨道交通项目综合技术要求的不断提高,如何从最经济合理的角度确定设计规模,以最小的投入得到最大的回报,这就存在各专业之间相互制约的一系列复杂关系,而牵引计算工作在这中间所起的作用,就是从经济运行的角度,找出最合理的技术参数,从而指导线路、车辆、信号、供电及环控专业的设计工作。 关键字:牵引计算、指导、线路、车辆、信号、牵引供电、环境控制、设计 1、指导线路专业对平、纵断面的优化设计 选线就是选择轨道交通路线,它是城市轨道交通工程设计的龙头。选线首先是经济 选线,或称行车路线的选择,然后是技术选线。经济选线就是选择行车路线的起讫点和经济据点,主要是站在吸引客流量,切实解决交通拥挤状况的角度出发的。行车路线的选择应结合城市规划,符合客流产生、流动和消失的规律,并要符合城市客流发展的规划。技术选线就是按照行车路线,结合有关设计规范,平纵断面设计要求,落实线路位置的技术工作。在城市轨道交通项目的设计中,由于城市已有道路的既有条件或管线埋设、地质结构的影响,使得线路定线工作难度颇大。牵引计算工作主要在技术选线过程中,根据列车在线路上的自由运行速度值,核算缓和曲线长度、夹直线长度的设置是否符合要求,以及曲线超高的设置是否满足速度要求,从而确定曲线超高的加宽值是否达到限界要求。反之,线路对缓和曲线长度、夹直线长度以及曲线超高、超高的加宽值的核算结果又影响牵引计算列车运行速度的确定。 以重庆跨座式单轨交通为例。由于跨座式单轨交通线路不同于钢轮钢轨,它的超高直接在轨道梁上反映,且必须在线路设计中结合列车在该地段的运行速度,将线路超高、限界加宽值一次设计到位,无法在施工完成后调整超高值。重庆轻轨滨江路段CK4+200~CK4+350地段,正好位于穿越嘉陵江匝道桥桥墩柱位置,由于既有匝道桥修建时未预留够轻轨双线位置,迫使线路右线绕行穿行于两匝道桥桥墩间,且有一段半径150m的小半径,如果列车以正常情况穿越该段,速度可达55km/h,但由于两匝道桥桥墩间间距无法满足55km/h速度超高的加宽要求,限制了列车在该段的运行速度,最终使得该段右线不能设置超高,列车运行速度仅达到30km/h。如下图所示。 2、指导车辆专业对车辆技术参数的选择 由于城市轨道交通车辆选型工作难度较大,既要考虑车辆的技术性能,又要考虑美观舒适实用,从建设方角度还要考虑经济合算,所以在设计中,车辆选型工作几乎贯穿整个设计过程。 为了保证拟定车辆技术指标能满足设计要求,我们可在拟定车辆技术条件前提下,利用牵引计算,先核算部分车辆技术指标是否达得到线路技术要求。例如,我们可以核算列车在定员或者超员状况下,如果失去一部分动力,能在多大的坡道上起动,能以多高的速度通过线路限坡等等。我们还可以在拟定的列车牵引特性下,完成整个线路的牵引计算工作,再求算出整个列车运营范围内所需的等效发热电流,或称均方根电流值(IRM),如果满足以下关系式: IRM≤(0.8~0.9)Im 公式中:Im——为车辆电机的额定电流值。则表示拟定车辆电机的额定功率选定是正确的,满足要求的。反之,不能满足上式要求,则说明拟定车辆电机的额定功率选定是不够的,不能满足要求,需重新选定。 3、指导信号专业进行闭塞分区的设计 轨道交通系统的能力大小,主要是靠信号系统的制式来保证的,先进的信号系统能最大程度地降低两列相邻列车的追踪距离,从而降低列车的折返时间,提高列车的追踪能力。同时,不同等级的轨道交通系统,其乘客输送能力差异大,线路、车辆条件有别,行车管理、运营组织方式也不同。因此,信号系统必须满足和适应这一特殊需要。在以上条件确定的前提下,我们要进行信号闭塞分区设计。信号闭塞分区长度的确定,以及信号速度码的确定必须在牵引计算工作的配合下完成。牵引计算不仅能直观的反映出列车在各个点所处的速度,而且还可以反映线路要求限速的位置、范围,从而有效地划分出闭塞分区的长度及速度码。闭塞分区长度的计算公式如下: L=Lf+Lz+Ls层式中:L——闭塞分区长度; Lf——制动反映时间所走距离;Lz——列车从某一速度值制动为0速度所需制动距离; Ls——安全保护距离。 其中Lz就靠牵引计算来测算。 在折返站信号闭塞分区设计时,我们也是根据不同的折返站布置形式,尽可能地用信号系统来满足折返能力要求。这一设计过程也与牵引计算工作密不可分。 4、指导牵引供电专业对主变电站规模的确定以及各牵引降压所数量与分布的确定 主变电所是轨道交通能源核心部位,它的容量大小直接影响整个轨道交通系统的运输能力。为了节省能源,我们在设计中又不能将它设计成无限大,如何正确合理选定主变电所容量及牵引降压所数量与分布,必需依靠列车牵引模拟计算,即牵引计算。只有在牵引计算工作完成之后,根据列车在不同的位置上所处的工况,确定在该位置时间矢量的耗电量大小,从而累计出列车在整个运营线路上的耗电量大小,为牵引供电专业提供设计依据。 5、指导环控专业对地下车站和地下区间的环控通风设计 列车在地下区间运行时,由于列车运动带动区间空气运动,造成活塞风,如何利用活塞风,保持地下空间的温度,是环控专业需要解决的问题,这个问题的解决,也必须在列车牵引计算工作完成后,才能有针对性地确定列车在不同的速度下通过地下区间造成活塞风的大小以及产生热量的大小,从而选定隧道风机和排热风机设置位置及风机功率大小。根据列车通过地下区间的频率以及每列车所散发的热量,来确定如何调剂地下区间的温度。 6、结论 当然,线路、车辆、信号、供电及环控专业的设计工作的制约因素还很多,牵引计算工作所起的指导和制约作用只是其中之一,但是正确、合理、经济地作好牵引计算工作对优化平、纵断面设计,经济合理地选择车辆类型、正确完成信号闭塞分区设计、选择经济合理的牵引供电系统容量以及正确合理地完成地下区间和车站的环控通风设计均具有指导作用。 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通建筑一体化空间设计分析 摘要:伴随着我国社会主义经济水平的高速发展,我国的城镇化建设以及工业建设的进程也是在不断的加快,但是其土地资源以及人口增长之间的矛盾也是越来越突出,同时城市的交通压力也是在不断的增加。为了能够有效的去缓解城市的交通压力,多数的城市都是开展城市轨道交通一体化的公共空间设计,通过对城市之中的各项资源进行有效的整合,并且充分的去结合相互之间的功能,能够在一定程度上促进城市的全面发展。 关键词:城市轨道;交通建筑;一体化;公共空间;设计;分析 对于目前我国的城市轨道交通一体化公共空间而言,因为整体的设计水平以及质量并不是很高,直接的导致了在实际进行运行的过程中依然是存在着比较多的问题,同时也是限制了我国公共空间功能发挥。所以在进行设计的过程中,必须要能够提高对地上以及地下空间资源能够有效的利用,使其看可以提高资源的利用效率,通过整合去实现整体效益能够达到最大化。 1轨道交通建筑的一体化公共空间具有的功能分析 1.1可以对建筑单元的空间进行整合 在一体化的建筑公共空间之中,可以更好的去整合轨道交通的功能空间以及周边的建筑空间,也是可以让两者之间能够形成一个关联的整体,这种其中任何的一个局部功能将会直接的影响着整个公共空间的功能。但是需要引起注意的则是,不管是两者之间的整合方式是如何,局部的功能以及整体的功能之间都是需要相互的渗透以及结合,从而可以一同的去组成城市的空间体系。然而其属性上也是直接的体现出了城市的公共空间,这样也是直接的表示了需要承担着一部分城市公共空间活动的功能,使其能够对其弹性要求较大。 1.2关于转换以及缓冲人流的分析 城市的轨道交通建筑一体化的公共空间的属性主要是为交通,同时相互之间也是通过交通去实现进行整合的,从而对人流进行汇聚以及输送,这样也是表示出具有着一定的交互性。所以在一些特殊的驱动之下,轨道交通的建筑一体化公共空间复杂的程度也是得到了显著的提高,也是直接的刺激了周边的每一个公共空间。在此之外,在公共空间当中,根据其功能的不同也将会汇集不同的人流,所以在空间上是需要能够具有着缓冲人流的一个功能。 1.3关于建筑单元的活力催化分析 要是建筑空间的系统自我独立封闭性相对来说比较强的情况下,那么便直接的便使功能也是出于在一个封闭的状态之下,在一体化的建筑空间当中,每一个彼此相熟独立的系统之间也是提高了相互联系的元素,同时在空间结构以及功能上也是相互渗透和复合的,这样也是更加有效的去提高了整体的功能,使其人们自身的日常生活以及工作都是可以更加的方便。通过采取这种方式人们的相互之间交流也将会得到一定的提高,使整个空间的活力将会被充分的调动起来。 2轨道交通建筑一体化的公共空间设计分析 2.1空间的组织以及布局分析 一是整体式。对于城市公共空间进行整合的目的便是为了能够提高每一个建筑单元之间的同化以及功能的渗透,提高城市的复合化以及密集化的程度,在设计城市轨道交通一体化公共空间的过程中,复合的媒介主要是公共空间,同时在功能上夜市需要具有着多重的一个属性,这样才可以更好的去满足人们生活以及工作方面的需求,建筑的空间内部和外部都可以得到充分的利用。在公共空间之中的城市功能得到全面发挥之后,自然便可以有效的去延伸建筑的功能,使其可以提高周边空间的整体活力,带动两者之间可以互动。二是叠层式。因为土地资源存在着紧缺以及人口增长之间的矛盾越来越剧烈,在一定程度上已经是促进了高层建筑的一定发展,也是提高了城市的复合化以及集约化的程度。然而叠层式的城市轨道交通一体化的公共空间具有着的层叠交互,这样对于进一步整合城市交通以及提高建筑公共空间一体化也是具有着重要的意义。在叠层式的空间组织模式之下,公共空阿金的建筑内部功能分布也是比较明显的,在对地上的空间进行充分利用的同时,也是能够提高地下空间资源的合理利用,这样不仅仅能够全面的去提高土地的使用效率,与此同时也是能够使其空间的容量可以得到全面的拓展,使其有效的解决城市交通和人口拥挤等方面的问题,促进其城市化进程可以得到更加快速的发展,带动城市经济水平和人生生活质量的提高。 2.2交通的流线组织分析 一是交通流线的立体分层分析。所谓的交通流线立体分层主要是为在城市轨道交通建筑一体化的空间站会中,分别的对其城市轨道交通以及车流和人流等不同的交通流线进行差异化的组织设计。所以在进行设计的时候必须要对其城市之中的层面资源进行充分的考虑,可以在不同的城市层面之中能够设计出差异化的交通方式,之后则是根据其竖向步行交通系统可以将其统一到一起,在能够保证相互的独立性也是能够让每一个系统可以协调的运转。二是交通路线的三维交叠。针对于交通流线的三维交叠而言,基础和前提主要是交通流线的组织立体分层,然而原则是相互之间能够彼此独立,之后对其各个空间的系统进行交叉和重叠。通过三维交叠每一层都能够实现水平的转换,并且也是可以在垂直的方向能够更好的实现相互之间的转换,从而可以在这个基础上能够实现相互转换,更好的去保证城市公共空间的弹性。 3总结 通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出,为了能够更好的去满足我国城镇化建设的要求,每一个城市都是在逐渐的去开展着轨道交通的建设,但是逐渐凸显出来的整体功能不协调以及空间脱节等方面的问题也是越来越严重,所以必须要提高对城市轨道交通建筑一体化公共空间的设计,这样对于提高城市的发展也是存在着十分重要的一个作用,并且带动人们自身的生活质量可以得到一定的提高,促进社会经济的繁荣发展。 作者:徐东 单位:北京城建设计发展集团股份有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通连续U梁优化设计 摘要:轨道交通高架线是城市快速轨道交通线路的首选形式。U形断面的桥梁结构外形美观、结构经济、施工方便,是近年来快速发展的一种新结构形式。以青岛地铁人民路节点桥连续U梁设计为依托,对现有连续U梁截面进行优化。利用BSAS程序,通过建立平面杆系模型对2种不同截面的连续U梁进行计算对比,得出2种截面下全桥的变形和受力。在Midas中建立有限元实体模型,对优化截面连续U梁计算结果进行复核对比,发现通过优化连续U梁中支点截面特性,变相增加腹板高度,可以有效改善全桥纵向正应力及竖向变形,使全桥结构受力更科学合理,同时大大减少了预应力钢束数量,节约了成本。 关键词:轨道交通;U梁;数值计算;优化设计;结构分析 1工程概况 青岛市红岛—胶南城际轨道交通线是贯穿西海岸经济新区的轨道交通骨干线和快速线,全线高架区间标准梁采用单线U梁并置方案。跨越人民路时,受道路宽度、行车视距等因素影响,需采用40m跨度的桥梁结构跨越。考虑与简支U梁衔接过渡的流畅性及美观性要求,跨越人民路节点桥采用(30+40+30.95)m双线连续U梁结构。 2常规连续U梁设计及存在问题 2.1常规连续 U梁设计思路U梁是一种梁板空间组合预应力结构,当列车荷载作用在桥面上时,荷载通过承轨台传给主梁,再由主梁传到支座[1]。结构承载力和刚度随着梁体跨度的增加而大幅降低,因为梁体跨度的增加,意味着在相同荷载作用下,梁体跨中最大弯矩会增加,则梁体跨中挠度就会相应增加[2]。由此可见,对于连续U梁,为保证梁体有一定的刚度,应该加大截面尺寸或配筋率,以保证梁体有一定刚度和弹性承载能力。由于疏散平台及其他附属结构的限制,梁高只能变相向下增加,通过适当增加底板厚度以改善结构受力性能 2.2常规连续 U梁结构设计目前连续U梁截面变高度常规做法为在保持腹板高度不变的前提下,向下增加底板厚度的同时缩小底板宽度。本联连续U梁腹板高度1.54m,底板厚度由0.3m增加为1.66m,梁底宽由9.71m减小为6.35m。 3结构优化思路及优化设计 3.1优化思路 受弯构件混凝土的压应力计算公式为σc=MW0≤[σb](1)W0=IxY1(2)式中:σc为混凝土压应力,MPa;M为计算弯矩,MN•m;W0为混凝土受压边缘的换算截面抵抗矩,m3;[σb]为弯曲受压及偏心受压时混凝土容许应力,MPa;Ix为截面惯性矩,m4;Y1为中性轴至梁底距离,m。根据式(1)、式(2)可知:为了保证结构全截面受压,增加截面上下缘压应力安全储备值,在M不变的前提下,σc的大小随W0的减小而增大。只有有效地降低截面惯性矩或增加中性轴至梁底距离,才能减小σc值。 3.2优化设计 连续U梁变高度截面优化方案的做法为在保持底板厚度不变的前提下,向下增加腹板高度的同时缩小底板宽度。本联连续U梁底板厚度保持0.3m不变,梁底宽同样由9.71m减小为6.35m,腹板高度1.54m向下增加为2.9m。优化设计梁体结构外轮廓线与常规设计保持一致。仅在中支点左右各12m范围内设置后浇混凝土段,纵向设置20mm断缝。后浇混凝土段不参与全桥结构受力,在结构计算时仅按自重考虑为均布恒载作用于底板。后浇混凝土段施工应在连续U梁全部钢束张拉结束15d后一次浇筑成型 3.3优化结果 3.3.1截面特性对比 优化后的中支点截面后浇混凝土部分不参与结构受力,所以截面面积大大减小,截面其他特性值也相应改变,截面惯性矩减小了约21%,中性轴高度增加了0.17m。根据式(1)、式(2)可知,截面抵抗矩W0得到有效减小,相应σc得到有效提高。 3.3.2预应力钢束张拉形式及数量对比 连续U梁纵向按后张法全预应力理论设计。由于优化方案对全桥结构性能的有效提升,配束情况特别是通长底板束的钢束布置大样及数量变化很大。常规连续U梁设计中,变截面形式为边跨向中支点处截面底板向下加厚,通长底板束却没有向下竖弯,而是距底板0.11m处水平布置。在底板钢束通过中支点处有效利用率偏低,对顶板束产生了相互抵消的不利作用,钢束整体布置形式不太合理。结果整体钢束用量较大,强度安全系数偏高,造成钢束浪费。优化后连续U梁截面底板厚度保持不变,底板钢束竖弯线形与底板构造线形保持一致。底板钢束由梁端伸长至距中支点中心5.5m处为止,中支点处截面无底板钢束通过。优化后钢束充分发挥作用,中支点区域内无底板钢束通过,消除了对顶板钢束的约束抵消作用,在减少底板钢束的同时相应减少了顶板钢束。全桥强度安全系数值较合理。优化后的结构腹板钢束减少1578kg,顶板钢束减少597kg,底板钢束减少9499kg,钢束总量减小约31%,有效降低了工程造价。 3.3.3杆系模型计算结果比较 利用BSAS程序建立杆系模型,全桥共分为73个单元,74个节点。荷载组合分别以主力、主力+附加力进行组合,取最不利组合进行设计,常规连续U梁通过优化设计对变截面梁体变化方式、预应力钢束张拉形式及布置等进行了调整。调整后可以看出在减少预应力钢束数量的同时,全桥应力值分布更均衡,截面抗裂安全系数和强度安全系数明显降低,挠度和徐变上拱值减小,结构受力更为科学合理。 4优化连续 U梁实体模型研究双线连续U梁结构要求桥面有更大的净宽,截面抗扭刚度较小,这些因素使桥梁的空间效应明显,如果单纯依靠一般桥梁结构的平面杆系结构分析程序,难以准确分析结构的实际受力状况[5]。为了保证设计施工的安全性,针对优化方案,还进行了空间三维实体单元模型分析,进一步研究截面应力分布规律,校核平面杆系模型及结构的应力分布情况。 4.1空间实体计算模型的建立 优化方案采用FEA和Midas2种软件建立空间实体模型。模型中采用实体单元模拟混凝土,采用桁架单元模拟预应力钢束,以保证如实模拟结构形状及尺寸的变化,准确模拟边界条件,确保最终计算结果的精确性。 4.2空间实体模型计算结果 经分析,中跨跨中和中墩支点位置受力较为不利,故取该处截面进行计算分析。 4.3平面杆系模型与空间实体模型计算结果对比 由于U梁截面为对称截面,空间实体单元模型U梁截面应力表现出均匀性[6]。平面杆系模型计算得到截面上缘最大压应力为6.53MPa,下缘最小压应力为2.12MPa,而空间实体单元模型外腹板上缘最大压应力为6.91MPa,底板最小压应力为2.03MPa,实体单元应力安全储备值要小于平面杆系模型计算结果[7]。2种模型计算结果比较吻合,均满足规范要求。 5结论 1)通过优化连续U梁中支点截面特性,变相增加腹板高度,有效改善了全桥纵向正应力及竖向变形,使全桥结构受力更为科学合理,同时大大减少了预应力钢束数量,提高全桥经济性。2)空间实体单元模型的平均纵向正应力结果与平面杆系模型的结果基本吻合,因此采用平面杆系模型进行纵向设计是可行的,但在设计时要考虑到顶、底板局部应力集中情况,因此在平面杆系模型计算时要考虑一定的安全系数。 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通仿真施工设计 1概述 随着城市轨道交通建设的高速发展,无论是厂家,还是设计院,都需要提前对相应的信号系统进行测试,仅仅通过现场试验对系统的功能和性能进行试验是不够的。并且由于现在城市轨道交通设计时遇到了一些具体问题,例如:行车专业与信号专业的分工。行车在牵引计算时,一般没有考虑信号参数,而实际的线路控车又是由信号来做,这样行车计算出来的牵引计算结果,有时候对控车的实际需要不能够满足。另外,如线路的曲线半径值、曲线超高等,有时候也不满足控车的需要,有时候造成最终轨道交通线完工时出现一系列的问题,如“平均旅行速度不够”、“站间行车间隔不够”、“撞线”、“牵引制动切换过多”等,影响旅客的乘坐舒适度,影响列车运行速度。这些设计方面各个部门间配合上的问题,最终导致系统不能达到最优的组合。于是,现在设计单位需要开发一套城市轨道交通相关的仿真软件,它不同于生产厂家所用的仿真软件,需要对我们的施工设计有指导作用。首先它能够进行牵引计算仿真,然后能对相关的线路、行车、信号等专业进行综合考虑,对设计提出一个综合的指导意见。以西南交通大学交通信息工程及控制实验室开发的“CBTC仿真系统”为例,在这个系统中,建立了一个城市轨道交通工程项目的计算机辅助设计平台,用实际的线路数据,利用系统内嵌的列车动力学模型和列车控制模型等数学模型,为城市轨道交通项目的全过程设计提供定量分析的理论依据,对线路上列车运营情况进行精确的仿真计算,通过仿真的结果提出土建和机电系统的优化配置方案,对整个线路的追踪折返的能力做一个分析,以供设计院或厂家参考。通过利用该仿真系统进行列车牵引计算、列车运行及追踪仿真、列车折返能力检算,从而对行车组织、线路设计、车站配线、车辆参数的选择及配置数量、信号系统相关控制参数的选择及轨旁设备的配置等设计方案进行验证,并可提供仿真结果以用于优化设计,保证相关系统的设计满足运营要求。 2计算机仿真对线路的性能分析 在城市轨道交通中,由于发车间隔非常密,为使列车行驶得又快又好,在设计中我们更关注整个系统的性能问题。由于有了线路基础数据,信号数据,车辆参数等,再加上牵引计算的结果数据,我们就可以用来分析整条线路的性能到底如何,用专业的图表对这些能力直观显示出来,用以验证轨道交通线路的运行能力,主要负责信号系统的能力分析和行车间隔计算,这些可作为后面指导施工设计的依据和基础。计算机仿真通过牵引计算的结果中性能分析图大致有:时间-距离图、速度-距离图、线路行车间隔、折返站折返间隔、坡度-距离图、站间运营时分分析和显示、平均服务旅行速度分析和显示、平均技术旅行速度分析和显示、列车全周转时间分析和显示、运用车配车数分析和显示、安全防护距离-距离图分析和显示、安全制动距离-距离图分析和显示、安全距离-距离图分析和显示。其中线路行车间隔分析包含了车站、区间和出入段线的行车间隔,折返站折返间隔将针对几种基本折返站型进行分析。 3计算机仿真对轨道线路设计的指导 根据牵引计算结果及性能分析结果,我们可以看出站前设计中的一些问题,比如不能满足信号整体系统要求,让信号控车达不到要求或者影响旅客舒适度等。下面从两个方面举例来探讨计算机仿真结果对线路设计的指导作用。根据初步设计的线路数据,比如限速,另外有了坡度,曲线,以及信号专业的设备位置布置、各种信号参数的值,这时候就可以对线路的运行进行一个比较真实的仿真。通过仿真软件得到的旅行速度或者两个站之间的行车间隔。通过以上的数据就可以知道,这样的线路设计是否满足追踪折返的能力需求。比如通过旅行速度,站间行车间隔,可以从速度距离图,结合线路图上看出,是哪一段出现了速度“卡脖子”的情况,然后可以针对卡脖子的具体情况进行分析,考虑在这段可以进行修改的线路设计,比如可以在超高上进行修改,甚至可以修改曲线半径。当然有时候也可以调整停站时间。经过这样的修改,基本可以让行车间隔、旅行速度满足系统需求。另外一种情况,是根据ATO实际控车曲线,如果ATO实际控车曲线出现“台阶”次数过多,就说明线路在运行的时候牵引制动次数过多,这样会极大地影响旅客的乘坐舒适度。当我们发现仿真结果出现台阶过多的情况的时候,一般也可以对线路的相关参数进行修正,然后再仿真看ATO的控车曲线是否变得更好。 4计算机仿真对车站配线的指导 一个好的仿真软件,能够对车站配线进行指导,通常体现在对安全线长度的设计指导,以及折返线车过道岔时安全距离的指导。工程设计过程中,经常遇到在折返站、终端站等位置需预留多长的安全距离的问题。安全距离预留过短会影响到行车效率,过长又会增加不必要的工程投资。在仿真软件计算出的牵引计算速度距离图中,我们可以直观的看到ATO控车曲线和包络线之间横坐标的差值,即安全距离的长度,见图2,可以用来指导施工设计中安全距离的设置。图2中的d1、d2、d3分别表示制动的阶段一、阶段二、阶段三。 5计算机仿真对行车组织的指导 对行车组织的指导,以西南交大开发的仿真系统为例,主要是对配车数的一个指导。运用车的配车数与列车全周转时间、最小运行间隔有关,按下式计算:运用车配车数N=列车全周转时间T(min)/最小运行间隔(min)其中,列车全周转时间由牵引计算结果得出,当仿真结果得到以后,可以对运用配车数进行一个更合理的指导。 6目前城市轨道交通仿真软件的缺陷 目前的城市轨道交通的仿真软件有很多,各个厂家的软件大致思路一致,但是牵引计算仿真之后得出的结果可能各有侧重。比如西南交通大学的CBTC仿真是侧重能力计算,以及对线路,车站配线的指导;而opentrack是侧重对行车组织的指导。但是笔者发现,各个单位的仿真软件都有一些共同的缺陷。 6.1基础数据的完整性问题 比如现在很多仿真软件没有对长短链进行处理,没有对地铁的通风口的设计进行考虑,当然对于隧道的风阻等不容易考虑的数据也一般没有考虑。另外,很多数据,不一定在软件的界面进行设置之后的牵引计算时候真实用到。 6.2仿真的真实性问题 由于在仿真基础数据结构规划的时候,有些可能性就没有考虑,而且在软件开发中,也确实很难将线路实际运行的所有情况都考虑进去。所以,所有的仿真都不是完全真实的,但需要设计人员具体问题具体分析,不能完全依靠仿真软件。 6.3有关节能的仿真问题 由于现在全世界都提倡节能减排,不少设计单位开始关注这个问题,都在仿真中对这个有相应的需求,但是实际仿真软件还很少有对这方面的研究。 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通信号电路设计研究 摘要城市轨道交通既有系统和新设系统的贯通与调试不能影响到既有信号系统的正常运营。针对调试期间室外设备运营时段由既有信号系统控制、非运营时段由新设信号系统控制产生的分时复用问题,介绍了一种利用双稳态继电器进行新旧系统切换的倒切电路。该倒切电路通过采用满足SIL4安全级别的双稳态继电器实现室内新、旧系统对室外设备的分时控制,以及赋予不同人员的操作权限,从管理和技术两方面确保电路的安全性。在实际案例应用中,该倒切电路表现出操作简洁、安全性高、显示清晰等优点。 关键词城市轨道交通;信号系统;倒切电路;轨旁设备;分时复用 我国各个城市规模不同,导致规划的城市轨道交通线路长短不一。为减少城市轨道交通建设对市民出行的影响,部分城市针对长线路的处理方法是将一条长线路划分为若干子线路进行分期开通。一旦线路分期开通,就会面临先期开通工程和后期开通工程的线路贯通及系统贯通问题。武汉地铁4号线一期工程自武汉火车站站至武昌火车站站,2013年12月开通运营,共设信号设备集中站6座;二期工程自武昌火车站站至黄金口站,2014年12月开通运营,共设信号设备集中站5座。武昌火车站站为4号线一、二期工程的衔接站。武汉地铁4号线线路图如图1所示。图1武汉地铁4号线线路图在4号线一期线路信号系统中,将武昌火车站站设置为信号联锁集中站,其控制区域为武昌火车站站和梅苑小区站;当一、二期线路贯通后,武昌火车站站作为信号设备非集中站,其室内的集中站信号设备被拆除,武昌火车站站和梅苑小区站室外的信号设备由首义路集中站进行控制。在一、二期线路贯通调试期间,调试时段原一期线路武昌火车站站控制区的室外设备如转辙机、信号机、计轴等由首义路控制区进行控制,而运营时段这些室外设备由武昌火车站集中站进行控制,因此武昌火车站站和梅苑小区站的室外设备面临不同时段由2个集中站分别进行控制的情况。调试期间室外信号设备在2个不同的集中站之间频繁倒切,涉及到倒切的快速性及可靠性问题。常见的信号系统倒切方式为:调试前,人工在原有系统分线盘上将室外设备的室外电缆断开,然后将室外设备的电缆接入新系统的分线盘,实现新系统对室外设备的控制;调试结束后,将室外线缆接回既有分线盘恢复与原系统的连接。该倒切方式存在倒切速度慢、容易出错、效率低下等缺点。本文介绍一种快速、便捷、准确率较高的倒切方式,其在武汉地铁4号线一期工程和二期工程的贯通调试中获得了较好的倒切效果。 1转极电路及表示电路的设计 双稳态继电器具有2个稳定的状态,切断继电器励磁电路的电源,继电器接点的状态不会改变。双稳态继电器分为单线圈和双线圈双种,本文案例中采用双线圈双稳态继电器。在双线圈双稳态继电器中,当给一个线圈供电时,继电器处于导通状态,当给另一个线圈供电时,继电器返回到断开状态。在倒切电路中设计了新、旧信号系统转换确认开关和转换开关。转换确认开关和转换开关的工作原理图如图2所示。其中,转换确认开关用于确认是否需要转换,转换开关用于选择双稳态继电器的供电线圈。当设备需要转换时,转换确认开关拧至确认位置,转换开关拧至相应的位置选择双稳态继电器线圈,电路导通给双稳态继电器的线圈供电;当转换过程结束,断开转换确认开关(转换开关保持不变),切断双稳态继电器线圈的电源。双稳态继电器转极需要改变供电的励磁线圈,因此设置新、旧系统转换开关来改变双稳态继电器的线圈供电,从而改变双稳态继电器动作接点的极性。将双稳态继电器的前后接点分别与新、旧信号系统指示灯进行连接,可以清晰地显示目前是哪个信号系统处于工作状态。 2倒切电路的设计 设计倒切电路的目的,是为了2个集中站的信号系统分时复用室外信号设备,保证任何时刻只有1套室内信号系统控制室外设备,不会出现2套信号系统同时控制室外设备的情况。倒切开关继电器的接点与组合柜及分线柜的连接如图3所示,双稳态继电器的上接点、下接点分别与室内新、旧系统组合柜上相应设备连接线连接,中接点连接到分线柜上,从而与室外的计轴、转辙机、信号机等信号设备电缆相连接。当双稳态继电器的线圈1和线圈2分别励磁,继电器的中接点和前接点、后接点分别导通,共用室外设备的室外电缆分别连接至既有信号系统、新设信号系统。该倒切电路操作简单,能简洁有效地将一期信号系统和二期信号系统对室外公用信号设备的控制权进行快速倒切。为确保信号系统倒切安全,采用双稳态继电器N.S1-B-24-4.16.4。该继电器在低要求模式下的平均失效概率大于10-5且小于10-4,在高要求或连续操作模式下每小时危险失效概率大于10-9且小于10-8,因而达到SIL4安全等级要求。同时,转换确认开关和转换开关钥匙分别由具有不同操作权限的人员管理,只有当不同操作权限的人员均在场的情况下,才能实施新旧信号系统的倒切。 3结语 采用满足SIL4安全级别的双稳态继电器所设计的倒切电路已成功应用于武汉地铁4号线一、二期信号系统的贯通调试,并在调试过程中表现出安全性高、操作简洁的特点。该倒切电路提高了新、旧系统的倒切效率,有效降低了倒切错误率。 作者:刘莉 胡姗 单位:武汉地铁运营有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通工程线路设计内容与方法 摘要:设计作为轨道交通工程其中一个环节,起着非常重要的作用。线路专业作为城市轨道交通工程设计前期专业,是整个地铁和轻轨设计中最重要的总体性专业。为提高城市轨道交通线路设计质量及工作效率,促进轨道交通又好又快发展,阐述线路专业在各阶段的工作内容和线路设计的工作方法。线路设计必须综合考虑各方面因素,深入仔细地研究线、站位方案,并积极与各市政部门、产权单位对接,逐步稳定线、站位方案,最终确定科学、合理、可行、经济并有利于运营的线路平、纵断面设计方案。 关键词:城市轨道交通工程;线路;线、站位;配线;调线调坡 引言 近年来,城市轨道交通发展越来越快,在城市交通建设中占有越来越重要的作用和地位。截至2013年,全国已有35座城市在建设城市轨道交通;至2014年,全国22个城市共开通城市轨道交通运营线路长3173km。在轨道交通工程中,设计是施工和运营的基础,其优劣关系到今后运营的状况和效果,故设计在整个轨道交通工程建设过程中是极其重要的环节。线路专业是整个设计的龙头专业,是所有设计的基础,具有总体性、阶段性和全局性特征,其主要设计内容是线、站位方案比选,然后通过相应合理的技术标准和设计规范,确定线路平、纵和横断面设计,准确地定位线路位置,为轨道交通工程其他专业打下坚实的基础。目前,国内学者对线路专业的设计内容及方法进行了研究和总结。陈剑伟[1]根据上位规划、客流吸引、施工、拆迁量等因素研究了线、站位分析和敷设方式的比选;邱云舟等[2]根据城市土地利用、环境因素和工程造价对地下线、地面线和高架线3种敷设方式进行了综合分析和比较,为线网线路敷设规划提供技术支持;张佩竹[3]归纳了线路设计过程中应重视的几个方面及部分基本经验,就地铁项目设计中涉及的一些问题进行了探讨并提出建议。本文在前人研究的基础上总结和归纳了线路专业的主要设计流程和各个阶段的工作内容,以及开展线、站位方案、敷设方式研究、加站减站方案的设计方法。 1城市轨道交通工程线路设计的工作流程 城市轨道交通建设基本流程分为线网规划、建设规划、工程可行性研究、初步设计、招标设计、施工图设计、施工配合及竣工验收[4]。线路设计贯穿于整个城市轨道交通工程中,按照轨道交通建设基本流程分为线网规划阶段、建设规划阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、招标设计阶段和施工图设计阶段以及调线调坡。 1.1线网规划 线路的主要工作就是3个稳定,即稳定线网中各线的线路走向、起终点,稳定换乘节点,稳定交通枢纽的衔接[1]。 1.2建设规划 线路的主要工作就是初步确定线路走向、敷设方式、车站分布和车站型式,明确起终点的延伸要求和分期建设情况,对重点及困难地段进行深入地比选,保证方案的可行性。 1.3工程可行性研究 基本稳定线路走向、车站分布、辅助线型式及位置,初步确定线路平面位置、车站位置及平面总图布置方案,基本稳定线路敷设方式及过渡段位置,初步确定地下车站埋深、高架车站轨面高程,稳定线路纵断面。 1.4总体设计 该阶段不是国家规定的设计流程中的必需阶段,但在实际工作中,依据合同规定,总体设计也是一个工作阶段,故该阶段继续落实外部条件,稳定线、站位;同时配合编制总体性文件,例如技术要求和机电对土建的技术要求,为下一阶段的工作做准备。 1.5初步设计 稳定线路走向和车站分布方案,基本稳定线路平面、车站位置、行车配线设置;稳定线路敷设方式和洞口位置,基本确定线路纵断面。 1.6施工图设计 最终稳定线路平面位置和精确的车站位置,稳定线路纵断面坡度及轨面标高(含换乘线路前后3站2区间)。 1.7调线调坡 本阶段的工作是全线土建施工完成后、轨道铺轨前的一项设计工作,是在对车站与区间隧道竣工横断面进行建筑限界检测的基础上,根据结构侵入限界的情况,对局部地段的线路平面、纵向坡度进行适当调整,作为修改轨道设计的依据和铺轨前施工整体道床的基准,以满足行车的限界要求,从而保证运营安全。 2线路主要设计原则 1)线路走向应符合城市总体规划、线网规划和建设规划的要求,满足城市综合交通规划及客流需求,预留城市轨道交通线网规划未来发展、衔接的条件[5]。2)线路平面尽可能沿城市主干道行进并在道路规划红线范围内布置,站位应靠近客流集散点、交通枢纽,并方便与公交及其他交通工具衔接,方便乘客出行,提高城市公共交通体系的服务水平,真正体现“以人为本”。3)车站分布应以规划线网的换乘节点、城市交通枢纽点为基本站点,结合城市道路布局和客流集散点分布确定。车站间距在城市中心区和居民稠密区地区宜为1km,在城市外围区宜为2km。4)线路敷设方案的选择必须符合城市总体规划的要求,根据地形、道路、工程地质、施工方法、地上地下建筑物及其基础结构埋深的情况,从降低工程造价和运营成本、减少对市民生活环境的干扰,保护城市生态环境、合理利用土地资源等方面进行综合比选。5)根据运营组织、行车相交线路,结合线路条件和工程条件设置辅助线,达到方便折返、停车、灵活调度,有利于运营和控制土建规模的目的。 3线路设计的主要工作内容 3.1线、站位方案研究 线、站位方案比较研究是城市轨道交通项目可行性研究的基础,是各专业开展工作的前提和条件。线、站位方案比较研究时,要从多方面因素综合考虑,进行各方面的综合比较研究,确定最优、最合理的方案。影响线、站位方案比较的主要因素如表1所示。工程可行性研究阶段对南延线过湖段路由进行了详细的研究和比选,过湖段的路由有3条,如图2所示。路由1:国体大道—过九龙湖—九龙大道—腾龙大道。该方案中,线路下穿规划的国展中心用地,且九龙大道是通往新建省委省政府办公楼的大道,前期与省相关部门的沟通协调,九龙大道今年将建成北段道路,并且不宜再次开挖,本工程若沿该大道行进,则基本无实施的可行性。路由2:与建设规划路由一致。边界控制因素较少,实施条件较好。路由3:国体大道—过九龙湖—腾龙大道。该方案中,线路下穿规划幼儿园用地和规划商业用地,且部分侵入国体大道过湖隧道的范围,具有一定的实施风险。上述3个方案的综合比较如表2所示。综上所述:方案1不具备可实施性;方案3过湖段最短,客流直接吸引效果相对较好,但从工程实施的成本、难度及风险方面分析,均比方案2大;方案2仍然能够有效覆盖到九龙大道和国体大道等主要客流走廊,同时结合考虑规划部门的意见和线网规划及建设规划的成果,故推荐方案2,即线路在九龙湖南站—腾龙路站段主要沿翔龙路行进。3.1.2车站站位方案比选车站站位方案比选主要是针对2个或2个以上不同位置并且可行性较强的车站方案进行研究和比选,最终根据各个方案的优、缺点综合比较车站服务功能、工程可实施性、工程造价和交通疏解等因素确定推荐方案。以南昌轨道交通3号线何坊西路站为例,在《南昌市城市快速轨道交通建设规划》(2014—2020年)中,何坊西路站站位于何坊西路与迎宾大道路口,如图3所示。在工程可行性研究阶段,该路口的现状发生了重大变化,何坊西路正在修建九州高架,该路口的现状如图4所示。正在修建的九州高架沿着何坊西路横跨迎宾大道,道路两侧桥桩之间的距离较小,车站施工风险较大,且位于立交桥下面,客流服务功能较差,故需将车站移出该路口。移站的方案有2个:1)北移至抚河南路;2)南移至三店西路。若移至三店西路,何坊西路站与前一座车站江铃东路站的站间距只有约575m,而何坊西路站与下一座车站建设路站的站间距为1900m,前后站间距不均匀,客流吸引范围不均衡。经综合考虑,将何坊西路站北移至抚河南路口,北移后前后站间距为1430m和1000m,站间距较均匀。何坊西路站北移后的站位示意图如图5所示。3.1.3车站加站和减站方案研究车站加、减站需结合站间距和客流进行研究。车站加站方案以南昌3号线起点站莲塘站南移后增加汽车大道站为例进行说明。莲塘站是3号线的起点站,站后接莲塘车辆段。建设规划中,莲塘车辆段位于江铃瓦良格西侧、莲西大桥南侧的地块,根据与南昌县的沟通结果,该地块是南昌县的泄洪区,且依据南昌市总体规划,该地块也是规划绿地,故该地不能作为车辆段使用。根据与南昌县协调结果、南昌市政府会议纪要,莲塘车辆段南移至银三角立交桥南侧,位于铁路公安学校北侧、京九铁路西侧、铁路中专学校南侧和向塘北大道东侧地块内。结合莲塘车辆段南移,为减小出入段线长度,且城南路南侧约1.6km的规划路路口周边存在大量小区,例如银河城、恒大绿洲和江铃瓦良格小区,故将莲塘站南移至该规划路路口。莲塘站南移后,莲塘站与第2座车站澄湖中路站的站间距约为3.1km,站间距过大,且城南路南侧汽车大道与迎宾大道路口规划有大量的居住用地和商业用地,未来规划客流较大。因此,在该路口增设1座汽车大道站,增设车站后,前后站间距分别为1120m和2000m,站间距相对较合理。增设汽车大道站示意图如图6所示。图6汽车大道站加站示意图Fig.6AddedQichedadaoStation车站减站方案研究以南昌3号线建设路站为例。在建设规划中,建设路站位于京山北路与建设路路口。建设规划中建设路站示意图如图7所示。图7建设规划中建设路站示意图Fig.7SketchmapofplanningJiansheluStation建设路站前后2.3km范围内有4座车站,分别为何坊西路站、建设路站、十字街站和绳金塔站,车站分布较密,且建设路站南侧约200m有一玉带河,河深约9.3m,为使何坊西路站—十字街站区间隧道与玉带河河底保持6m以上的净距,建设路站需设成3层车站,工程造价较高。因此,工程可行性研究阶段取消建设路站。3.1.4线路敷设方式比选线路敷设方式主要有地下、地面和高架3种。线路采用地下敷设方式时,车站主要采用明挖法施工,区间隧道主要采用盾构法、明挖法和暗挖法施工。线路敷设方式的比选主要针对地下、地面和高架方式的研究和比选。以南昌3号线莲塘站—阳光路站段线路为例,该段线路位于迎宾大道上,该段线路示意图如图8所示。工程可行性研究阶段对该段线路地下、地面和高架敷设方式进行了分析。迎宾大道宽度较窄,若采用地面敷设,会占用部分道路空间,影响道路交通,故莲塘站—阳光路站不采用地面敷设。下文将对盾构施工方法、浅埋明挖法和高架进行研究,综合比较如表3所示。地下浅埋明挖方案主要适用于在空旷地带。本段线路周边建(构)筑物、管线较多,道路宽度不足,交通流量较大,采用浅埋明挖时,需设围护桩,且路中无绿化带,区间自然通风不成立,故造价反而高于盾构。当采用高架敷设方式,需重新调整南外环互通立交,同时需对区间东西向横穿的220kV高压线(9组)进行迁改,高架桥全部侵入南北向高压线的保护距离,协调量较大;迎宾大道为南昌县未来最重要的经济发展轴,道路两侧规划大片高端住宅和商务区,高架桥对其规划开发影响较大。综上所述,莲塘站—阳光路站采用地下盾构敷设方式。3.1.5车站埋深方案研究车站埋深方案研究主要是为了确定合理的车站轨面标高。车站埋深的主要受制因素有两侧分布的河流、湖泊、管线、前后区间隧道入岩和拆迁等。以南昌3号线叠山路站为例,该站位于叠山路与环湖路路口,前后区间基本位于地块中间,下穿了大量的建筑物,施工风险极大。叠山路站及前后区间线路示意图如图9所示。结合南昌1号线和2号线工程实施情况,区间下穿建筑物的地段尽量入岩,可减少盾构穿越的风险。根据勘察单位提供的地勘资料,叠山路站岩层埋深为18.1m。相邻2区间的岩层情况如下:八一馆站—叠山路站区间的岩层深度为13.7~18.0m,叠山路站—青山路口站区间的岩层深度为17.7~21.0m。若要保证前后2段区间能进入岩层,则叠山路站轨面埋深要压至地面以下23.4m左右,故叠山路站需做地下3层车站。此时,叠山路站前后区间纵断面如图10和图11所示。综上所述,叠山路站设成地下3层站时,前后区间可全部进入岩层,这样可减小区间下穿建筑物地段的施工风险,且可减少大量建筑物加固、人员临迁和安置费用等。经综合比选和研究,叠山路站设成地下3层车站。3.1.6区间埋深方案研究区间隧道埋深主要控制因素有地质情况、沿线建(构)筑物情况、河流和湖泊、节能坡和其他相交线路等。以南昌3号线何坊西路站—十字街站区间纵断面为例,该区间站间距较长,可设节能坡,同时,根据是否将联络通道和泵房置于中风化岩层,纵断面有2种方案。1)联络通道和泵房位于上软下硬地层,节能坡效果最好。2)联络通道和泵房完全置于中风化岩层,节能坡效果较好。方案1纵断面图如图12所示。方案2纵断面图如图13所示。方案1中:节能坡的坡型组合为“-25‰、-5‰、+6.954‰、+25‰”,节能效果好,纵断面最低点位于上软下硬地层,隧道有约3.8m的深度侵入岩层,施工风险较大。方案2中:坡型组合为“-26‰、-9.4‰、+18.055‰、+27‰”,节能效果较差,纵断面最低点完全位于岩层以下约1.0m,施工风险较小。经综合研究,为减小施工风险,何坊西路站—十字街站区间纵断面采用方案2。 3.2线路平面设计 线路平面设计是在线网规划和建设规划的基础上,在确定线路路由和车站站位的情况下,对线路的平面位置、车站站位和全线的辅助线进行详细的分析和比较,以确定最终线路的平面位置,使线路平面位置最优、最合理。 3.3线路纵断面设计 线路纵断面设计是在线路平面稳定的基础上,根据车站和区间埋深方案研究确定车站、区间及其最低点轨面标高的过程。主要设计内容包括确定敷设方式和过渡段、分析沿线建(构)筑物、坡度、区间最低点泵房与联络通道的结合和联络通道的设置。此外,线路纵断面设计时还应注意以下问题。1)要结合地质条件,使隧道尽量避开上软下硬地层,以降低施工和运营的风险。2)尽量考虑设置节能坡,节能坡设计宜参照行车牵引曲线进行。变坡点尽量靠近车站端,节能坡长度不宜大。若有配线可不进行节能坡设计。3)竖曲线尽量不与平面缓和曲线重合,若节能坡设计与竖曲线和缓和曲线重合相矛盾时,应以节能坡为主。4)纵断面最低点设计时,应考虑避开上软下硬地层,同时考虑单个区间联络通道的设置数量。 3.4横断面设计 城市轨道交通工程有地下、地面和高架3种敷设方式,这3种敷设方式对沿线建(构)筑物的影响是不同的,其中地面和高架对沿线建筑物和道路环境影响较大,需要结合线路区间隧道与沿线道路、建(构)筑物的关系进行横断面设计。当轨道交通采用地面敷设时,横断面设计时需考虑线路两侧建筑物情况,与既有或规划道路相结合;当轨道交通采用高架敷设时,根据线路与所分布道路的相对位置关系,线路有路中、路侧和机非隔离带几种形式;当轨道交通采用地下敷设时,横断面设计需考虑隧道与沿线建(构)筑物的距离,保证施工和运营的安全。 3.5配线设计 配线是为了保证地铁列车正常运营,实现列车合理调度,并满足非正常情况下(事故、故障和灾害)组织临时运行和维修作业所设置的线路,主要包括车辆基地出入线、联络线、折返线、停车线、渡线和安全线[6]。3.5.1出入段(场)线设计出入段(场)线主要是连接车辆段或停车场至接轨车站的线路。出入段(场)线设计的重点是正线(或正线延伸线)与出入段(场)线的交点位置两者有足够的竖向净距,保证安全施工和运营的要求。另外,当出入段(场)线兼顾列车折返功能时,应具备一度停车的需要,结合行车要求,合理设置出入段(场)线的坡度、坡向和坡段长度[6]。3.5.2折返线、停车线和单渡线设计折返线、停车线和单渡线在线、站位稳定的基础上,结合行车方案和工程实际合理确定全线配线设置情况。3.5.3联络线设计联络线是根据城市轨道交通线网规划、车辆基地分布位置和承担任务范围确定的[7]。 3.6调线调坡设计 调线调坡设计又称线路平面及纵断面调整,是在车站与区间隧道施工完成后,轨道结构铺设前进行的一项重要的设计工作,它的重要性关系到地铁运营的安全。在车站和区间隧道施工过程中由于围岩和结构的变形、测量误差和施工误差等原因,导致建成后的车站和区间隧道结构与设计位置不能完全匹配,若不进行处理仍按原设计位置铺轨,则局部结构将侵入建筑限界,危及列车运行安全而发生事故[8]。调线调坡设计是在线路施工图设计的基础上,以竣工后的断面测量数据为依据,调整线路平面或坡度,使结构净空尽量满足建筑限界的要求[9]。 3.7换乘线路设计 换乘线路设计主要对相交线路的前后3站2区间进行平、纵断面设计,判定换乘线路平面和纵断面的可行性,以稳定换乘车站的换乘方案。 4结论与建议 在城市轨道交通工程设计中,线路专业作为所有设计的龙头专业,具有总体性、阶段性和全局性等特征,其前期工作强度大、技术复杂、与其他专业衔接紧密,在地铁工程设计中起着“工程未动、线路先行”的重要作用。线路线、站位的确定,平、纵断面的设计,都直接关系到工程实施的风险、工程投资、运营质量和乘客的舒适度等。线路设计必须综合考虑各方面因素,深入仔细地研究线、站位方案,并积极与各市政部门、产权单位对接,逐步稳定线、站位方案,最终确定科学、合理、可行、经济并有利于运营的线路平、纵断面设计方案。本文为线路工作者提供了一整套设计思路和工作方法,篇幅有限,有些问题未进行深入研究,有待后续工作者进行更深入、细致的研究工作。 作者:张文正 单位:广州地铁设计研究院有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通地面车站的照明设计 一、地铁车站动力照明系统的设计内容及规范 地铁动力照明系统中所指的动力,主要包括风机及水泵设备,两者在电压选择上一般采用380V或220V,动力照明系统设计的内容包括了位于变压器之后的低压柜、交流或直流电缆头、照明设备、通信设备、信号设备等方面。参考的主要技术标准是《地铁设计规范》。 二、地铁车站动力照明系统供电环节的负荷分类及方式 一般而言,根据《地铁设计规范》,可以将地铁车站的供电负荷划分为三个级别。一级负荷:包括了车站应急照明、通信系统、信号系统、火灾报警系统、变电所电源设施、地下站台区照明、防烟及排烟风机、用于电力设施的监控系统、自动售票及验票系统,此外还包含了用作应急疏散的防护门、扶梯、防淹门、排水水泵等设施[1]。其中电力负荷最大的是变电所电源设施、火灾报警系统及通信信号系统。对一级负荷设施的供电采用两路供电方式,相互独立可切换。二级负荷:包括地铁电梯及扶梯、地面站台区照明、地铁附属建筑照明、排污泵等设施,对其采用一路供电方式。三级负荷:包括各类冷却设备机组、广告牌照明、锅炉及电热设备、用于清洁的各类机械设备等,对其同样采用一路供电方式。 三、地铁动力照明系统动力配电的设计方式 (一)动力配电遵循的基本原则。地铁动力设备采用的配电方式一般为放射式。车站配电所通过母线输出双路电源,用于车站水泵、扶梯电梯、通信系统、控制系统及设备、屏蔽门及车站票务系统,电源接地方面使用TN-S系统,实现供电的电缆设备为五芯电缆。地铁各区间用于故障维修的电源配电,一般采用隔段设置电箱的方式,相隔百米内设插座电箱,配电方式为链式配电,插座电箱做好漏电及防水保护。车站的各类清洁设备采用三孔插座实现电力配置。 (二)车站动力设备配电设计。根据地铁的相关环控专业的要求,车站较大系统的设备设施,如通风设备及空调设备等,实行现场手操箱控制、环控电控室手动控制、车控制及OCC控制这三种控制形式,三者之间互相联动;属于较小系统的通风及空调设施设备,实行现场手操箱控制、环控电控室手动控制及车控室控制,三者间也可采取联动控制方式。涉及到消防设施设备,例如排烟风机、消防栓泵及防烟卷帘、防火卷帘等设施,要在设备附近设置控制箱,实行手动控制、车控室控制及OCC控制,各类控制方式互相联动。一般在日常运行时经由ISCS控制,当遇到如火灾等突发状况时,则由车控室控制或由OCC控制。各种水泵,如雨水泵、废。污水泵、排水泵等实行现场手动控制及水位自动控制。其他设备在配电控制方面主要采用两种方式,一是就地控制,二是综合控制。地铁车站的中心控制室能够通过BAS微机对车站的风机、水泵及电热设备加以监控,并及时将信息反馈到中心控制室。 四、地铁动力照明系统中的照明配电设计方式 (一)照明配电种类及控制方式。照明配电室在设计时,要考虑到运营管理的便捷,在站台层的两端区域及站厅层分别设置,为便于进行照明设备用电的管理和电缆线的敷设,站台及站厅两层之间的配电室要加以对齐设置。车站用于公共照明的配电箱集中设置于照明配电室中,实现集中控制。地铁车站照明种类一般分为普通照明(一般照明)、引导照明、安全照明、应急照明及用于广告设施的广告照明。车站各类机房设备及办公区域的照明采用就地控制方式,在应急照明的设置上,采用双控开关方式,广告照明采用计量控制及定时控制,而涉及到公共照明的部分则进行集中控制,便于管理。 (二)主要照明方式及设计。应急照明和普通照明是车站站台层及车站站厅层主要采用的两种照明方式。地铁车站的站台区域及站厅区域都是采用两路电源,又细分为若干支路,实行交叉式配电,当地铁的营运高峰期过去后,可相应关闭部分支路,达到电量节约的目的。应急照明主要是在车站内配置电压为220V的蓄电池组,当原有的两路电源都处于失压状态时通过蓄电池组为应急照明进行供电。一般而言,地铁车站所用的应急灯具为荧光灯或LED灯,经交流电实现供电,在交流电发生停电等状况时,就可切换至蓄电池组加以恢复供电。地铁车站夜间结束停运后,普通照明就进行关闭,采用应急照明,但地铁车站的站台区域、站厅区域及车站出入口区域仍然采用常明灯,采用就地控制方式,不加以集中控制。照明采用的插座为单相插座,实行隔段设置方式,供电方式为单独回路并采取漏电保护措施。 五、电缆选择及敷设 地铁车站的各个区间,如变电所中的配电柜,各类配电箱等,根据总体设计单位的要求不同,采用电缆或导线为输电媒介。根据《地铁设计规范》要求,一般使用五芯电缆,同时具备TN-S接地系统。一方面,电缆的选择要严格符合地铁车站的电流及电压状况,另一方面,在进行地铁车站电缆敷设时要尤其注重电缆的材质及性能,无卤、低烟及阻燃是选择电缆时的重要参考标准。无卤,是指遇到突发状况,如火灾等,电缆不会释放出毒性较大的酸性气体;低烟是指电缆如发生燃烧,具有较小的烟尘挥发性,烟雾具备较高的透光率;阻燃涉及到电缆的安全等级,电缆在阻燃等级的确定上,前期建设时并未涉及明确的等级要求,往往采用C级标准,但由此引发的地铁火灾事故,如韩国大丘发生的地铁火灾事故,引起了有关地区对电缆阻燃等级的重视,我国在进行地铁建设时,如天津、北京等地区,一般要求电缆的阻燃等级要达到B级标准。电缆在进行敷设时,一般于车站站台板下方搭设电缆支架,在车站站台区及车站站厅区的吊顶区域采用电缆桥架方式。在敷设时,如产生穿越墙体的孔洞,则要用防火性能良好的堵料加以封堵。 六、地铁动力照明设计中的区间照明设计 工作照明及应急照明是区间照明的两种主要方式,工作照明所用的照明灯具设置在轨道上侧的墙壁,实行隔段设置,每隔5到6米左右设置一盏。应急照明与工作照明之间采取插花布置的方式,相邻的工作照明灯之间设置应急照明灯。在区间照明电源供电上,工作照明采用三相交流电,而应急照明使用单相交流电,当交流电产生故障,适时切换至车站蓄电池组,以恢复供电。区间隔段设置照明箱,一般以120米为宜,照明箱采用两路供电,每个电箱负责60米区域内的灯具供电。在区间照明灯具的选择上,要优选防水、防震、防尘性好,耐腐蚀性强的灯具,一方面要有较好的密闭性,另一方面又要具备较好的散热性。可采用荧光灯及LED灯,当采用荧光灯时,要做到交流直流的两用,确保其能够瞬时启动。而车站的站台层、车站的站厅层及车站安全通道用于疏散指示的灯具要采用LED光源,设置在距离地面1m的范围之内,且间距要小于15m。 结语 城市轨道交通地面车站设计,是一项复杂的工程,其中,动力照明系统涉及到地铁车站电源的安全使用,是设计的重点。本文简要梳理了地铁车站动力照明系统的各项设计要点,为地铁设计更加符合国家技术标准提供一定的借鉴价值。 作者:吕鹏程 单位:杭州市城建设计研究院有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通线路设计探讨 1高架站端部平面线路设计 高架线路平面设计中除了区间左右线曲线段尽量按同心圆进行配置外,岛式车站端部的平面线路设计也是一个重点[5]。高架线对沿线城市景观存在影响,为尽量减小站端区间高架桥梁的体量,在岛式站台端部的线路设计中,会尽快将线间距收至区间直线地段最小线间距[6]。但在设计中应注意,在有条件的情况下应尽量做到完全对称,同时,全线的高架车站有条件下应做到一致,从而减少梁跨类型,方便桥梁设计(见图3)。当车站端部受控,左右线无法同时收线时,应根据线路走向,采取单线收线间距的形式(见图4)。 2特殊地段线路纵断面设计 在地下段的线路纵断面线路设计中,应考虑尽量按节能坡设计[3],最低点位置的泵房尽量与区间联络通道或风井合建,线路根据地质水文条件选择合理埋深等[7]。此外,穿越控制点且线型紧张地段,以及左右线平面小线间距并行段的纵断面设计也需要特别注意[8]。对于穿越控制点且坡段紧张、坡度代数差大的地段,应当考虑竖曲线外移值之影响。当左右线交叉,或本线与外线交叉时,应验算最不利点之控制高程或高差。当平面交角很小时,应当验算两结构物外缘交叉点之控制高程或高差;当交叉线坡度大时,也应当验算两结构物外缘交叉点之控制高程或高差,而不能仅以中心点验算。另外,对于穿越控制点且线型紧张地段,当控制点一侧的线路条件紧张受控时,应将该侧坡度的下一个变坡点拉至控制点的另一侧,可减低受控一侧的坡度值(见图5),从而优化纵断面线型条件[9]。对于左右线平面小线间距并行段,一般为高架、路基或单洞双线的地下段,在纵断面设计中,要特别注意同断面位置上左右线轨面等高[10]。纵断面采用较大坡度值时,当遇到左右线同里程而不在同一横断面位置上,应以其中一条线的变坡点位置作为基准,合理选取另一条线的变坡点设置位置,确保左右线在同一断面上,不会出现较大的轨面高差,减少和避免给后续的设计、施工带来难度。 3配线设计 在配线设计中,缩短渡线是比较常见的一种减短明挖长度,也是节省工程投资的方式;而两线之间的联络线设计,常常是作为远期线路的预留工程,故在长度的控制方面,往往容易被忽略。设计中应根据工程实施条件,在保证联络线合理线型条件的前提下,尽量减短联络线的长度。对于设置有停车线并全部采用明挖施工的地下车站,纵断面设计中车站部分如采用2‰的单面坡。由于车站长度较长,特别是停车场范围地形比站台范围地形高,其最低点处的基坑深度增加较大,故可结合实际地形、管线等情况,在停车线靠近站台端增加一处变坡点,将停车线与站台设成“人”字坡。对于单停车线,有条件设安全线,可将坡度调整为-2‰的面向车站的单面下坡[3],从而减小配线区开挖的基坑深度。 4结语 以上论述了线路精细化设计中一些容易被忽视的常见问题。认真落实沿线的基础资料,与相关专业精密配合,加强沟通,也是线路设计中重要的一环。线路精细化设计应从方便设计、改善施工、节省投资、优化运营等方面入手,除了依赖于设计人员自身的经验和沟通协调能力外,更加取决于其责任心。故线路设计人员应在设计完成后,不仅需要评价自己设计的线路是否能满足施工和运营要求,更应该思考是否已经将线路设计做到了最好、最优。 作者:苟波 单位:中铁二院工程集团有限责任公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通线路设计探讨 摘要:随着我国城市建设的发展和进步,对城市设计的研究逐渐深入,并在实际的城市规划中起到重要的功能。交通运输是经济发展和社会进步的基础动力,能够为城市的规模扩大起到促进作用,并为城市内部的交流和人员流动提供连接渠道。因此,城市的轨道交通规划是城市交通网的重要组成部分,不仅能够分担公路交通的运输量,为城市的交通拥挤起到环节作用,还能提高交通的速度,为城市的经济发展起到促进作用。 关键词:城市;轨道交通;线路设计 城市轨道交通在线路的规划和运行中都需要进行一定的控制,并要求设计人员掌握一定的基本技能,在设计轨道的过程中按照标准化、科学化的原则进行线路图纸的设计和施工。在轨道的设计环节,要按照一定的行业标准和原则进行预先的分析和测算,并将测算的数据按照一定的处理方法减少数值的误差。同时,在设计过程中,设计人员要研究对轨道交通造成应先的因素,并减少不利的影响。 1路线设计的特征 要对城市轨道交通线路进行设计,就要了解轨道交通设计工作的基本职责以及从事相关工作需要注意的问题,并对工作的特点进行预先的了解。轨道交通线路设计具有整体性、复杂性、阶段性的特点,在进行设计工作时,要要从城市的整体交通状况考虑线路的规划问题,并综合考虑与之相关的影响因素。 1.1整体性 城市轨道交通设计工作需要首先掌握城市的基本交通状况,并对交通存在拥堵和不足的地区进行重点的规划,从城市的整体布局上考虑线路经过的地区是否会对周边的在建筑和居民产生影响。此外,轨道交通系统中存在交通的控制,要对轨道交通的站点和车辆的通行时间进行整体性的规划。整体性规划是城市轨道交通的基本工作,在设计中起到基础性作用。 1.2复杂性 城市轨道交通线路设计工作需要对线路的整体状况进行分析,并对线路经过地区的地理特征进行预先的调查,在具体的设计工作中既要进行数据的测算和分析,并绘制线路图,还要通过实地分析测量对线路图纸进行修改和设计,在工作程序上具有一定的复杂性,同时工作的内容也要从全局考虑,细节较多,较为复杂。 1.3阶段性 在城市轨道交通新路的规划和设计过程中,可以按照工作内容的不同将设计工作过划分为几个步骤。首先,要对城市交通的线路网进行规划和设计,并了解城市现有的城市交通系统。然后,要根据线路的设计进行建设可行性的分析。最后,要对城市轨道交通线路进行总体的分析,分析建设中需要的用料和基本的结构设计。在设计工作完成后,要将设计成果展示在设计图纸上。 2轨道交通与影响因素的关系 城市轨道交通的规划过程中要了解与城市轨道交通相互影响的因素,并通过调查分析了解城市轨道交通与影响因素之间的关系。对于城市轨道交通规划项目中存在的影响因素进行预先的规划和分析,防止影响因素对城市轨道交通系统造成不利的影响。 2.1轨道交通与土地的关系 城市的轨道交通建设会占用一定的土地,是城市土地规划中的重要组成部分。因此,城市轨道交通与土地之间存在一定的联系,相关部门在审核资料和文件后,才能批准城市轨道交通建设用地的使用。而设计人员在设计轨道交通线路的过程中也要注意土地的规划和分析,将土地资源充分利用。 2.2轨道交通网与单条线路的关系 城市轨道交通网与单条线路存在整体和个体的关系,由单条线路构成整体的城市轨道交通网。在城市轨道交通网的设计过程中,首先要从整体功能的角度进行整体性的设计,但设计工作体现在单条线路的走向和位置的规划上。城市交通网的畅通与单条线路之间的连接密切相关,在设计完成线路的图纸后,要对线路之间的连接进行就准确的设计。 2.3轨道交通与环境保护的关系 城市轨道建设在建设过程中需要进行相应的道路施工,而施工工作通常会对周边的地区造成影响,影响周边地区的环境。因此,在设计轨道交通线路时,要考虑施工过程中对周边环境造成的影响,并考虑对周边地区居民的身体健康是否造成影响,尽量避免穿过人群聚居地。此外,在轨道交通网建成并投入使用后,也可能对周边地区造成一定的噪声污染,设计人员要对相关的问题进行规划和分析,提出解决措施。 3提高轨道交通质量的措施 在了解城市轨道交通路线设计的工作任务特征和存在的轨道交通影响因素之后,交通轨道设计人员就要根据工作的特性对自身的素质进行有针对性的提高。城市轨道交通存在整体性的特点,因此,设计人员要具有整体性思维,从全局的观点看待问题,并在具备一定得创新思维,能够与时俱进,了解行业的发展趋势。 3.1掌握基本的技能 城市轨道交通线路的设计人员首先要具备一定的专业技能,对城市轨道交通规划的基本原则有一定的了解,能够按照科学的城市道路规划办法进行设计工作,在设计工作开展的过程中,对出现的问题进行标准化的处理和分析。掌握基本技能是对城市轨道交通设计人员的基本素质要求,只有掌握专业化的知识,才能对轨道交通状况具备一定的了解。 3.2具有整体性思维 由于城市轨道交通线路设计具有一定的整体性,需要从全局的角度看待问题,并考虑可能发生的状况,因此,轨道交通设计人员需要具备一定的整体性思维。整体性思维是轨道交通线路设计人员的基本思维素质,设计人员需要对城市的交通网进行思考,发现现有交通网中存在的不足,并按照轨道交通的特点分析轨道交通在地区内建设的可行性。 3.3了解行业的发展趋势 城市轨道交通线路设计工作随着轨道交通行业的发展不断进步,并逐渐涌现出新的技术和方法,而设计人员也需要对行业中出现的新的设计方案进行了解和研究,发现轨道交通线路设计工作中的有效措施。从城市轨道交通线路设计人员需要具备与时俱进的意识,及时了解行业中发生的变化和最新的技术改进办法,并形成自身的创新意识,在面对设计工作中的问题时,总结经验,提出有效的解决措施。 4结论 轨道交通成为城市交通系统中重要组成部分,不仅能减轻城市在高同期的拥堵问题,还能提高城市内部和边缘地带的沟通交流,为城市的发展提供基本条件。城市的建设和发展要依托经济的进步和交通的发达,因此,需要对城市轨道交通线路进行设计,使得城市轨道交通设计能够为城市的交通系统做出贡献,完善城市交通网。本文主首先对轨道交通线路设计的特点进行了分析,并研究了城市轨道交通与影响因素之间的关系,最后提出了提高城市轨道线路设计质量的措施。 作者:崔凯 单位:哈尔滨地铁集团有限公司 城市轨道交通设计论文:城市轨道交通电气节能设计解析 摘要: 针对轨道交通电气节能设计,主要从各专业的系统设计方案、新型节能设备的应用、新能源的利用以及有效的能源管理入手,对比各种方案的利、弊,并结合注意事项,提出合理、新型的设计方案。 关键词: 轨道交通;电气设计;节能管理;新技术 0引言 节能设计需符合国家有关法律、法规、标准及规定的要求,对于轨道交通工程项目,从线路规划、车站及车辆段选址、客流运营组织、车辆及各系统设备选型及维护、系统供电等方面进行合理、节能设计,以避免盲目投资和低水平重复建设。轨道交通是个多专业设计的复杂工程,因此应从各专业多方面全方位系统化地贯彻节能设计。 1轨道交通能耗情况简介 轨道交通能耗主要是电能,还有部分是水、柴油、天然气,折算为标准煤后,各种能耗计入总量并算其占比。柴油以线路巡检车使用为主,量很少,在轨道交通总能耗中可忽略不计;生产生活用水与食堂使用天然气两项一起约占总能耗的1%;剩余99%左右都是电能。根据使用类别,电能又可分为列车牵引用电与动力照明等低压设备用电,其中列车牵引用电约占50%~60%。动力照明等低压设备主要有通风空调设备、给排水设备、照明设备、电扶梯屏蔽门等车站设备、通信监控弱电设备、车辆段工艺维修设备等,其中通风空调设备用电量约占低压设备用电量的40%,车站设备约占20%,其余各专业均约占5%~10%。轨道交通地下车站居多,因此通风空调设备与电扶梯设备较多造成其能耗比重较大。了解轨道交通用能情况后,便可针对需要重点节能设计的专业,提出行之有效的设计方案并在后期重点监管。 2项目方案节能设计 2.1牵引节能设计 列车牵引能耗是轨道交通中最主要的能耗,且受到很多专业方案设计的影响,因此在牵引用电节能上需主要注意以下几个方面。 (1)合理的线路方案有助于降低列车的牵引能耗,如尽可能减小长大坡道的提升高度,合理设置节能坡度,站与站间尽量采用最短连接路径。 (2)行车交路应从配线、客流、交路长度及运营角度等方面进行多方案比选,在满足客流需求的前提下,合理分时段设计运行交路与列车对数,尽量提高列车载乘率,少跑空车,以减少对空车和少乘客车辆的牵引用电量。 (3)应通过模拟仿真计算,合理布置牵引所,合理选择牵引变压器容量。 2.2低压节能设计 轨道交通也因含有相当数量的车站与车辆段而产生大量的低压能耗,特别是地下车站更是用能较大的单体建筑,因此在低压用电节能上需注意以下几个方面。 (1)线路的选择应尽量避免地下车站埋深过大,否则通风空调与电扶梯这类主要耗电专业设备数量较多,功率加大,会使整个车站的用电大幅增加。 (2)车站建筑设计应考虑城市规划与周边环境,合理利用资源,根据周边自然环境,结合各专业设计,建立综合节能观念。 (3)车辆段/场选址应有良好的接轨条件,方便行车组织,提高运营效率,减少列车空走距离、空走能耗。选址应结合市政规划、环境保护等综合考虑。总平面也应根据工艺流程合理布局,以减少不必要的调车与设备运输。 (4)通风空调系统、给排水系统及车站设备等应根据其工况合理提出控制模式,设计控制系统。全日车站此类负荷变化较大,存在明显的早、晚客流高峰等特征,其自动控制系统应实现系统的季节性与时间性调节,以达到节能运行目的。自动扶梯采用变频控制,无人乘坐时运营速度仅为正常速度的20%,以减少空载耗电量。 (5)采用就地与集中相结合的无功补偿方式,使功率因数不低于0.9。认真考虑三相负荷的平衡问题,确保最大相负荷不超过三相负荷平均值的15%。 3设备产品的选用 选用低能耗、高能效的设备及产品,是轨道交通节能设计中必不可少的。有评定标准的设备应按国家相关标准选型,无评定标准的应采用先进技术设备,禁止采用国家明文禁止或淘汰落后的设备。 3.1车辆 车辆是轨道交通牵引能耗的使用者,选择适合的车辆,对牵引节能贡献是非常大的。车辆的车型、材料影响着自重,若车体采用整体承载铝合金焊接轻型结构,则车辆自重可合理减少,牵引耗能会降低。满足动力要求时,合理选择牵引电机和车辆编组动拖比,让牵引电机工作在最佳能效状态也是节约牵引用能的关键。空调设备、照明设备、空气压缩机等列车辅助能耗设备也应选择高能效产品。 3.2供电设备 变压器的使用能耗应符合GB/T10228—2008《干式电力变压器技术参数和要求》的规定。电线电缆也应按照经济电流密度要求合理选型。 3.3机电设备 通风空调专业的大型风机属于高耗能设备,应满足GB19761—2009《通风机能效限定值及能效等级》中关于“1级能效等级”的相关要求;车站清水离心水泵(主要有空调系统冷冻水泵与冷却水泵)应满足GB19762—2007《清水离心泵能效限定值及节能评价值》的要求;其余机电设备国家也均有评定要求。 3.4照明 轨道交通工程照明主要采用节能型荧光灯,配电子镇流器,所选灯具及镇流器均应符合国家颁布的相关照明能效限定值及节能评价值的标准。推广应用LED灯也是非常有必要的。 4节能管理 要想达到节能效果,需从系统设计方案、节能产品使用和节能管理体制上考虑。节能管理工作应更加具体化,更具备可实施性。 4.1计量配备 完善的能源计量器具,有利于对运营、车辆设备维护及商业用电实行分别检测和控制,严格成本核算和能耗定额管理。能源计量器具应严格按GB17167—2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》中的要求进行配置及校验。不仅要实行分类计量,对大型用电设备还应单独设置计量进行监控。能源计量器具配备率为:RP=NSN1×100式中,RP为能源计量器具配备率;NS为能源计量器具实际配备数量;N1为能源计量器具理论需要配备数量。 4.2管理措施 有良好健全的节能管理措施才能将节能落到实处,才能发挥设计系统与节能产品的作用。管理措施主要包含健全的节能管理制度、完善的能源机构及人员配备、合理的能源计量器具管理、持续全面的能源统计与监测等,若再配合能源管理系统,则会产生事半功倍的效果。 5新能源新技术的使用 5.1逆变-再生制动装置 目前城市轨道交通系统常用的电制动方式有再生制动和电阻制动。再生制动最大的好处是节能,当列车下坡或进站时,通过再生制动装置,列车的动能或势能转化为电能,返回至接触网被相邻列车吸收,从而使能量得到有效的回收利用,但是再生制动产生的电能很难被完全吸收利用,多余的电能会造成接触网电压升高,影响正常运行。电阻制动将多余电能消耗在制动电阻上转化为热能,可防止接触网电压的持续升高。逆变-再生制动即是用逆变装置部分或完全取代制动电阻,使接触网上多余的电能不再转化为热能,而是回馈至低压配电系统,使能量得到充分利用。 5.2地源热泵系统 轨道交通的车辆段/场面积较大,有采用常温地源热泵机组作为冷、热源的条件。浅埋水平管具有施工维护简单、造价低、受地面温度影响大的特点,但地下岩土冬夏热平衡好,因此可采用地下埋管换热器为单沟二层四管形式的地源热泵。 5.3太阳能与光导系统 轨道交通除了地下车站外也有车辆段/场内大面积的单体建筑及一定数量的高架车站,如何利用自然光与太阳能也是设计应该考虑的问题。高架车站钢结构屋顶与车辆段/场内大型维修库屋面等都有条件设置太阳能板或光导装置,因此可根据城市的太阳光照射情况及建筑朝向和周边环境等因素合理选择太阳能或光导系统。 6结束语 经过对轨道交通设计各专业的思考,体会到电气节能设计不仅牵涉到电气专业或某几个专业,而且牵涉到所有相关设计专业,需总体全面掌控,然后还要贯彻到今后的施工、运营使用等环节,缺一不可,否则无法达到节能效果。 作者:李建华 范越 单位:重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司
软件毕业设计论文:Solidworks软件在高职机械类毕业设计中的应用 摘要:本文介绍了多个高职机械类学生应用Solidworks软件进行毕业设计的实例,说明了Solidworks软件的应用对提高学生的学习积极性、促进学生对先进制造技术的理解和掌握、培养学生的现代工程素养和创新能力,起到了良好的教学效果。 关键词:Solidworks;毕业设计;三维造型 现代制造业日趋国际化,缩短产品开发周期,减少开发新产品投资风险,已成为企业赖以生存的关键。[1]制造企业运用先进的设计模式,采用先进的制造技术,从而在激烈的市场竞争中立于不败之地。为了适应现代制造业对人才的需求,培养掌握先进制造技术、具有现代工程素养和创新能力的技能型人才,是高职院校刻不容缓的重任。 毕业设计是高职学生三年学习的重要总结,是最重要的一次集中性实践环节,它要求学生综合运用相关知识,结合实际课题进行设计和创新,从而培养学生的动手能力和创新能力,全面提高学生运用知识的水平。[2]笔者所在的教学团队根据高职学生的知识特点,设计了多个富有创意和挑战性的实际课题,由学生选作,要求采用三维机械设计软件的主流产品Solidworks完成。主要是基于以下考虑:①学生在相关专业课程中已经学习了Pro/E软件的应用。有一定三维CAD软件应用经验者都知道,各三维CAD软件的应用思路大体相同,学习一种三维CAD软件作为基础,再学习其它三维CAD软件将很容易上手。但学生在学习阶段并没有这样的认识,因此希望他们在校学习阶段即积累一定的三维CAD软件应用的经验。②通过企业调研,我们发现目前Solidworks软件在国内外中小企业中已经得到了广泛的应用,受到广大设计人员的欢迎,为了使学生免除进入企业后,缩短适应期,减少再培训等环节,在校学习阶段即提供机会让学生深入学习Solidworks软件,为实现与工作岗位的无缝对接打下良好的基础。 一、举一反三,拓展思路 大部分的高职机械类专业都开有机械基础或机械设计基础课程,在该课程的教学环节中,有两周左右的课程设计内容,要求学生根据给定条件完成一个减速器的设计,包括设计计算、二维装配图绘制及部分零件图绘制。但在两周的时间里,学生并没有利用这一机会完成减速器三维造型。因此,在毕业设计阶段选择减速器设计课题的学生,第一个任务就是利用Solidworks软件完成减速器的三维造型,由此学习Solidworks软件的零件造型、装配、工程图及文件管理等方面的功能。 上述减速器作为经典的案例在教学中广泛采用,其设计过程已经程序化,有大量可供参考的资料,为了拓展学生的思路,提高其综合应用课本知识的能力,要求进一步独立完成其它类型减速器的设计。例如下图所示的同向三螺杆挤出机减速器、异向三螺杆挤出机减速器等。 要求学生通过查阅资料,制定设计方案,完成设计计算并利用Solidworks软件完成三维图及工程图的绘制,使他们懂得怎样将所学的知识融会贯通,灵活应用于解决实际问题。 二、从设计到加工,体验真实的生产过程 在技术进步的大背景下,产品的设计和加工工艺越来越精细,产品的成品品质越来越精致、优良。[3]机械制造类工作岗位越来越离不开计算机辅助设计与制造软件的应用。Solidworks是一款综合性的创新平台,利用它可以设计多样化的产品。下图是利用Solidwork软件设计的玩具小车,可以实现其精美的造型,如同真实的产品一样。在完成造型后,进一步制定各零件的数控加工方案,利用CAM软件编制数控加工刀路,生成NC程序,并在数控机床上实际加工出产品。 学生在此过程中可以完成机械制造业中的设计、工艺、编程、机床操作等典型工作任务,体验设计员、工艺员、编程员、操作工、检验员等岗位角色,使学生熟悉零件从设计到加工的整个过程,掌握零件的基本设计方法与数控加工的基本技能,进一步巩固与扩充以前所学的《机械设计基础》、《机械制造基础》、《数控加工工艺》、《数控编程与操作》等课程的知识。同时鼓励学生充分发挥其创新能力,设计出具有自身特色的产品。学生要利用三维软件实现自己的构想,必须钻研Solidworks软件的各种造型功能,从而提高软件应用能力。通过反复的交流与修改,设计并最终加工出属于自己的作品,培养了创新意识,加强了实际操作技能。 三、整机设计,综合能力的培养 该课题要求学生利用Solidworks设计和装配一种单螺杆膨化机。首先由教师提供设计指导书,包括膨化机原理、产量计算方法、螺杆设计方法等等资料,在充分熟悉基本资料的情况下,鼓励学生扩散思维,采用不同的结构实现所需要的功能,学生综合运用以往知识,先拟定各自的设计方案。最后集中进行各种方案展示、小组互评、指导教师点评,通过比较、筛选和组合,确定出最为合理的设计方案。 小组成员分工合作,从膨化机的功能入手,通过产量、功率等要求确定基本尺寸,还要考虑密封、润滑、加热、定位、拆装及标准件的选择等一系列问题,并进行强度验算。最终完成三维装配图和二维零件图。 在完成毕业设计的过程中,学生以独立的主体身份从事一定的、相对独立的具体工作,大大激发了他们的求知欲望。以往的毕业设计中,二维图纸的绘制和修改工作量很大,占用了学生大量的精力和时间。而三维设计软件的应用可将毕业设计的重点由二维图纸的绘制转化到不同方案的设计和创新上,突出了设计创新,培养了学生运用现代化手段解决工程实际问题的能力。对增强学生的综合分析问题、解决问题能力,建立机械设计的整体思维大有帮助。 四、理论联系实际,实现与工作岗位的顺利对接 传统的毕业设计中设计出的产品由于没有得到制造、装配以至样机试验的验证,许多不合理的设计,甚至是错误的设计很难被发现。输送机设计课题即来自真实的产品。该课题是与输送机生产厂家合作设计制造一台计量输送机,学生与指导教师一起参与到该项目中。首先由用户提出使用要求,包括输送材料、输送能力、输送距离等基本要求,然后学生与指导教师一起讨论结构设计、基本尺寸的确定、电机的选择等。确定方案后,由学生利用Solidworks完成该输送机的三维绘制,再交给用户确认。由于SolidWorks软件可以完成复杂零件的三维造型,并可根据需要生成各种剖视图,有助于了解产品复杂的内部结构,对设计方案的表达更加简单明了,与用户的交流也更加顺畅。同时,由于界面友好、造型方便、图形质量好等特点,也使得产品设计和造型的时间缩短,效率大大提高。 用户确认后,由学生输出二维工程图交由工厂进行生产。由于设计、生产、用户各方都没有该种物料计量输送机的经验,生产后出现物料架桥等问题,需要对原方案进行改进。每次改进都是首先在三维图上修改,再在实物上完成。经过不断改进,最终满足了用户的要求。整个过程由于SolidWorks软件的应用,大大缩短了试制周期,降低了成本。学生自始至终参与了该计量输送机的设计与生产,参与了各种问题的解决,其在毕业设计中所做的工作即是实际工作岗位上一名结构设计人员需要完成的工作,真正实现了与工作岗位的顺利对接。 实践证明,将SolidWorks三维设计软件引入毕业设计,可取得良好的教学效果,极大地调动学生毕业设计的积极性和创造性,由此提高了学生对先进制造技术的理解和掌握,锻炼了学生解决实际问题的能力,对学生创新能力的培养起到了积极的促进作用,毕业设计的效率和质量大大提高。 软件毕业设计论文:软件工程学在毕业设计中应用研究 摘要:毕业设计是一个十分重要的教学环节,是一个系统工程,应使用工程化的方法、步骤统筹安排以取得良好的效果。软件工程学是指导计算机应用专业软件类学生进行毕业设计的重要工具之一。将毕业生设计过程、文档书写与软件工程学紧密结合起来是提高学生毕业设计论文质量的一个重要途径。结合软件工程的基本知识,通过对软件类学生毕业设计过程存在的常见问题的研究,提出了应用软件工程学去指导学生毕业设计的方法。 关键词:软件工程;毕业设计 0引言 毕业设计是高等院校应届类毕业生在毕业前接受课题型任务,在教师指导下进行科学研究或工程实践并取得成果的过程,是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,是一次理论与实践相结合的的锻炼机会。如何在新形势下改革毕业设计, 提高学生软件类毕业设计的质量,进一步规范毕业设计中的软件开发过程,抓好高校毕业设计这一实践环节,加强对毕业设计过程的管理与监控, 切实提高毕业设计的质量,对于软件类学生在毕业设计中实施合适的软件设计具有重的指导意义。 1毕业设计的必要性 高等职业教育应该是以能力为本位、以学生为主体、以实践为导向的教育。毕业设计是高等教育培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学历层次的重要依据。毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力。 高职院校软件相关专业组织毕业设计应该符合新的人才培养标准,对培养学生的职业技能和素质要具有积极的意义。而对于即将毕业离校的应届毕业生来说,毕业设计无疑是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机结合的途径之一。 通过毕业设计能锻炼学生的能力: (1)实践软件工程的相关原理能力。毕业设计的过程,是一个课题小组从接到开发任务到提交产品和文档的过程,其中涉及到需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、程序打包、编写文档等软件工程具体的各个方面。经过锻炼,学生们对软件工程学思想和方法的理解会大大加深。 (2)解决具体问题能力。在毕业设计的进行过程中,学生一定会遇到平时在课堂的理论学习中碰不到的困难和挑战, 而克服这些困难、解决实际问题的过程就是软件技术和心理素质逐步提高的过程。 (3)团结协作的意识、能力。通过毕业设计这一过程,学生就会产生团结协作的意识和能力。 2软件工程学的基本思想 软件工程是一门研究如何用系统化、规范化、数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科,包括两方面内容:软件开发技术和软件项目管理。其中,软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具和软件工程环境,软件项目管理包括软件度量、项目估算、进度控制、人员组织、配置管理、项目计划。 3高职类学生毕业设计现状 毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,用以分析、解决工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练。毕业设计中存在的问题主要表现在以下几个方面。 3.1选题的盲目性 只是把毕业设计环节作为大学生活的必经环节, 纯粹是为了完成学业而去做毕业设计, 造成选题的盲目性、有的选题则是陈旧。 3.2可行性分析与需求分析重视程度不够 绝大多数毕业生在确定了毕业设计的题目后,几乎不进行调查研究工作就立即投入到整个系统的设计中, 一旦遇到了与实际不符的地方, 又重新返回, 对已经做好的设计进行修改。最终导致设计的系统杂乱无章, 甚至到了最后只能马马虎虎地仓促交工。 3.3系统开发过程中的文档不够正规,不够完备 完整的设计不仅包括所完成的可操作的系统,一般的操作帮助,还包括在开发系统的过程中所产生的各个文档等一些文字的东西,比如解释清晰、内容全面的数据字典和使用手册也是必不可少的,否则用户会感到使用起来不方便,觉得难于操作。 3.4模糊的评价标准 导致毕业设计质量下降的一个非常重要的原因就是没有建立精确细致的评价体系。 这严重影响了项目的进度和质量,并且使学生没有真正得到必要的锻炼。我们通过对这些问题进行详细深入的分析,提出一个软件过程框架,这个框架主要从需求、测试、集成这3个方面给出工作要点和规范。 4利用软件工程学思想指导学生进行毕业设计 毕业设计本身是个工程,要用工程的方法去处理。从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,在毕业设计过程中,要系统地将所学知识应用于实际问题,按软件工程学思想展开工作。 图1软件生命周期与毕业设计各阶段之间的映射 4.1以可行性研究指导选题目 可行性研究,应该从技术可行性、经济可行性、操作可行性三个方面去研究,在毕业设计题目的选择过程中,应立足于解决实际问题,注重发现问题、分析研究问题和开发创新的能力。选题原则上,可以参考以下几点:①毕业设计的课题应该能使计算机专业所学的理论知识进一步理解并深化,也就是说,毕业设计应尽可能包括多门专业基础课和专业课的综合运用,并且要紧密结合工程实际,以有利于学生的全面训练;②选择难度适中的课题, 保证课题的完成质量;③课题要适合于各个模块独立进行,并便于最后统一调试;④课题规模应大小适合,难易程度适中。 4.2需求分析是关键 需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”, 也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。系统分析员可以通过多种形式来获取用户需求,对用户提出的需求进行分析,以此来确定其中要实现系统的功能。对需求划分优先等级,找出核心需求和重要需求,以保证系统构建的正确性。 在进行软件类毕业设计时,为了保证需求获取的准确性和全面性,可以让项目组的所有学生都参与到用户需求的获取的工作中来,发挥集体的能力,并由指导教师进行最终的确认。 4.3规范设计过程 需求分析完成后的下一个阶段就是系统设计,包括概要设计和详细设计。 详细设计阶段的任务就是深入每个函数内部,以伪代码或注释的形式实现整个函数,设计出程序的详细规格说明。 从系统设计开始,学生要按照软件工程的要求,画出DFD图,对输入、输出数据流进行详细的说明,建立符合软件工程规范的数据字典,根据DFD 图设计出模块结构图。 4.4重视文档写作 在毕业设计的过程中,要严格遵照软件文档的思想,记载设计过程的每一阶段完成了哪些设计,下一阶段的任务、目标及技术手段,这样,把文档作为整个设计的指挥棒,使设计有条不紊地进行。 4.5重视测试工作、撰写毕业设计说明书 软件测试工作也是软件开发的重要组成部分。通过实际应用效果和测试数据,毕业设计的成效就可一目了然。 毕业设计说明书的撰写是最后一个阶段,要求学生回顾设计过程,总结劳动成果,这时学生就会对软件开发及必须经历的几个步骤都有更深刻的认识。最后,要求学生对毕业设计进行系统的总结,写出毕业论文。 5加强对学生综合能力的培养 通过实践的练习,不仅能加深对理论的理解,同时也能锻炼运用知识分析问题、解决问题的能力。毕业设计这一实践环节是高等学校培养学生实际能力的主要手段,也是高等教育的重要组成部分。充分、有效地设置软、硬件的毕业设计对学生能力的培养至关重要,可以缩短学校教育与社会流行技术、工具的差距,满足学生毕业后的工作需要。通过毕业设计必须达到培养学生以下方面能力的目的。 5.1工程实践能力 学生能够准确把握选题的逻辑重心和学术思路,能够运用丰富的专业知识进行处理,具有严谨的理论思辨过程,以锻炼毕业生的工程实践能力,使毕业论文具有一定的应用和学术探讨价值。 5.2书写和表达能力 毕业设计论文是毕业设计工作的总结和提高,和做科研开发工作一样,要有严谨求实的科学态度。在毕业设计期间,尽可能多地阅读文献资料是很重要的,毕业设计大多数是技术开发型的,其论文的主体部分应包括:总体设计、模块划分、算法描述、编程模型、数据结构、实现技术、实例测试及性能分析。这些内容根据任务所处的阶段不同,可以有所侧重。 5.3创新能力 提出创新要求后,带领学生认真复习或补学过去没学过、没有学好的课程,并在此基础上结合实际工作中出现的问题孕育出一些新的思路,将毕业设计推上一个新台阶的方式,与为每个人专门分配某一特定的作业来锻炼学生基本技能的方式相比,更能扩展学生的视野,培养创新能力。 5.4协作能力和团队精神 通过集体活动和成员沟通培养成员的团体情感,增强团队的凝聚力。毕业设计将一个学生从入学初到毕业前的软件专业课程的学习内容链接成线,实现了课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,达到了良好的理论联系实际的教学效果。毕业设计弥补了课堂教学的不足,加深了对理论的理解,促使学生深入思考,敢于创新,同时使学生的动手能力、分析和解决问题的能力、书写和表达能力、协作能力等各项能力都得到了培养和提高。 6结束语 软件工程作为软件开发工程化、规范化的具体实施方法,在将其应用到毕业设计中之后,学生在软件设计的文档书写规范化等方面均有了很大的改善与提高。将软件工程应用于毕业设计中不仅仅完成了一门课程从理论到实践的过程,而且将一个学生从入学到毕业前软件专业课程的学习内容链接成线,完成了前导后续课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,因此,软件工程学在计算机专业学生毕业设计中的应用具有重要的现实意义。 软件毕业设计论文:软件工程专业毕业设计论文 1概述 在应用型本科院校中,尤其是软件工程专业,毕业设计作为教学计划的重要组成部分,是实践教学中的最后一个环节,也是对学生在校期间所学知识的一次综合、全面的总结、应用和提高。由于毕业生数量的不断增加和软件行业的迅猛发展,导致就业门槛越来越高,就业压力也越来越大,通过毕业设计过程中的训练,能有效提高学生的工程应用能力,使学生得到一定的实践经验,有利于学生从学校向工作岗位的平稳过度。因此,毕业设计质量的好坏,不仅反映了一所高校的教学质量,也会直接影响到学生的就业竞争力和就业后的职场适应能力。 2存在的问题 1)思想认识上不够重视学生方面:有些学生存在完成任务式的应付心里,避重就轻,能简就简,敷衍了事。有些学生则只重视找工作而轻视毕业设计,不愿在毕业设计上花费太多时间和精力,甚至有些学生还以找工作为由,完全依赖于导师,向导师索要源代码,甚至花钱在网上购买来交差。已经找到工作的学生,更是认为毕业设计做的好与不好对自己没什么影响,对待毕业设计也更加心不在焉。导师方面:大多数指导教师除了要指导学生毕业设计之外,还要承担大量的教学和科研任务,在毕业设计指导工作上能够投入的精力和时间非常有限,致使有些导师对毕业设计的指导工作不太重视,对学生放任自流,不管不问,或者是直接将相关源代码发给学生,以“简化”指导工作。由于思想上的不重视,学生学习态度不认真,导师指导工作不到位,造成毕业设计流于形式,疏于管理,效果较差,使得学生白白浪费了毕业前的一次综合训练机会。因此,如何充分认识毕业设计的重要性,并进行相应的教学改革是软件工程专业毕业设计必须要面对并解决的问题。 2)时间安排上不够科学毕业设计一般安排在第八学期,这期间刚好是学生求职和考研的黄金时间段,由于目前就业形势的日益严峻,学生就业压力越来越大,当求职和考研时间与毕业设计时间发生冲突时,学生都会选择将主要精力投入到求职和考研上,有些还要去外地求职、应聘考试、面试等,毕业设计自然是无暇顾及。而且,学校方面,为了保证就业率,往往对学生毕业设计的质量也是睁一只眼闭一只眼,这又在无形中鼓励了学生消极对待毕业设计的态度,毕业设计质量下降也就成为必然结果。 3)题目设置上不够合理由于毕业设计在高校各类教学活动中是最具综合性和独立性的,相对于常规课程而言,对指导教师要求也就更高,尤其软件工程专业,工程实践性比较强,但每年真正来源于实际工程项目的题目所占的比例较小,很多题目都是虚构出来的,导致有些题目不是理论性太强,就是缺乏具体需求的支撑,使学生很难从毕业设计过程中真正领悟到真实的软件工程方法。而有些指导教师自己都没参与过实际的工程项目,本身就缺乏实践经验,对学生毕业设计的指导只是凭着自己的感觉来进行,缺乏系统性、整体性、科学性和严谨性,学生遇到问题后,难以得到及时的解决,导致抄袭现象时有发生,甚至有些学生直接照搬往届毕业生的设计成果。毕业设计的主要目的在于通过毕业设计的训练来提升学生对所学知识的综合应用能力以及创新能力,从而实现学生从学校到工作岗位的平稳过度。但由于题目设置上的不合理,题量太少,层次不清,导致选题匹配效果差。在选题时,部分能力差的学生所选题目难度太大,造成毕业设计很难完成,而有些能力强的学生所选题目难度过小,达不到能力提升的目的。 4)过程监管上不够到位众所周知,对于软件工程项目而言,过程控制与管理是项目执行的关注点,毕业设计也当如此。虽然学校也会在毕业设计过程中组织对各阶段的工作情况进行检查,但执行检查工作的不一定是专业教师,使得这种检查大多只是对指导老师所填写的各种表格和文档等表面内容进行检查,对毕业设计的过程起不到实际的监督作用,再加之有些学生在校外求职或实习等原因造成指导教师与学生无法定期见面和沟通不畅等问题,使得指导教师难以用软件工程方法对学生进行指导。毕业设计虽然启动较早,但实际上很多学生前期在毕业设计上很少投入时间和精力,只是在答辩前为了完成任务而赶工应付,这样的毕业设计质量自然也就不佳。 5)量化考核上不够严格毕业设计成绩一般由平时成绩+论文成绩+答辩成绩三部分按一定比例构成,平时成绩由指导教师自行把握,论文成绩则由其他有经验的教师进行评阅,答辩成绩由答辩委员会老师按照相关评分标准打分并取平均分,这样虽然基本可以保证成绩的公正性,但成绩构成太简单,未显示地将开题报告、文献翻译、分析和设计过程以及总结等纳入到考核范围,对毕业设计的前期和中期工作没有约束力。在成绩评定时,有些导师要求不严,采取宽容迁就的态度。答辩时,通过门槛较低,造成大部分学生仅以答辩及格为目标,在思想上不重视,答辩准备工作不扎实。同时,学校为了提高学生毕业率,在最终答辩时,对毕业设计的质量要求也有所放松,这也是导致毕业设计质量难以保证的一个重要原因。 3采取的对策 时间安排上,可以提前启动毕业设计工作,将原来的第八学期开始提前到第六学期中后期,此时学生已经学完大部分课程,具有了一定的知识基础,而且学生都在校,可以随时与导师见面,指导教师也有充分的时间对毕业设计项目随时跟进,随时指导。导师资格审查上,对于软件工程专业来说,学生毕业设计的导师,应该由长期从事实际工程实践或者有较好科研成果的“双师型”(双师即“教师”、“工程师”)教师来担任,也可以聘请校外科研单位或企业中水平较高的工程师来担任企业导师,这样不仅可以减轻指导教师短缺的压力,也能促进指导教师队伍多元化模式的形成。题目设置上,要求题量要充分,使得水平层次不同的学生都能选到合适的题目;难度和工作量要适中,且要有一定的创意,使学生通过毕业设计的训练,在综合应用能力和创新能力上都能够得到有效的提高。有课题的指导教师要尽量结合自己的课题来设计题目,没课题的指导教师可以从与学校有合作的企事业单位中获取有实际意义的题目。鼓励学生根据自己的兴趣点和就业取向自拟题目,允许学生到实习企业中根据企业的实际工程需要选题和实施毕业设计,这样既能解决实际问题又可完成毕业设计。过程监管上,首先要在指导教师和学生之间建立有效的沟通联系机制和问题讨论的例会制度,充分发挥指导教师的引导作用,在毕业设计过程中,坚持每周师生沟通一次。学生提出问题,指导教师引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。同时,学校要成立由领导牵头、具有一定工程实践经验的专业技术人员组成的督导组,对毕业设计过程包括选题、开题、中期检查、答辩和成绩评定等各个环节实施有效的监控和督导,加强管理学生的同时也要加强对指导教师工作质量的检查,确保毕业设计工作能够有序、有效的实施。量化考核上,要对毕业设计从前期的开题、文献查阅,到中期的分析、设计、实现,再到后期的总结等各个阶段的进行量化考核,前一阶段的成绩考核不合格者,不能进行下一阶段工作,必须加以整改,直到整改合格后才能进入下一阶段。对于未能按要求如期完成毕业设计的可以推迟答辩,对于首次答辩不合格的可以进行二次答辩,仍不合格的,可以缓发毕业证。只有建立严格的考核制度,才能对学生有约束力,让学生从思想上重视毕业设计,进而保证毕业设计的质量。 4结束语 软件工程是一个实践性很强的专业,软件工程专业的毕业设计作为大学四年学习的总结,是学生从学校跨入社会前仅有的一次大检验,它不仅检验了学生对所学知识的综合应用能力和学生的综合素质,同时也检验了学校的培养模式和教学质量。毕业设计质量的好坏,不仅关系到软件工程专业的培养目标,也关系到学生的就业率与就业质量。因此,在就业形势日趋严峻的情况下,软件工程专业毕业设计的教学改革也要适应就业市场需求,紧跟行业发展变化,与时俱进。 作者:张华 单位:南阳理工学院 软件毕业设计论文:软件工程毕业设计改革实践 一、软件工程专业毕业设计存在的主要问题 (一)毕业设计题目设置与选题方面 题目设置不合理,类别与层次不清晰,选题匹配效果差[2]。学生的毕业设计课题一般都按照指导老师的研究方向和实际工程项目提供,但每年真正来源于工程实践题目比例较少。部分题目理论性强,学生根据所学知识不能很好理解;部分题目开发工具复杂,占用了毕业设计的大部分时间。在选题时可能导致学生想选的题目选不上,能力差的学生所选题目难度大,影响学生的积极性,导致选题效果差,造成毕业设计很难完成。 (二)毕业设计过程监控方面 毕业设计监控工作实施困难,效果较差。软件工程专业毕业设计一般包含选题、开题、中期检查、程序测试、撰写毕业论文、答辩、成绩评定。但对这些环节的监控有时候会形成空白带,毕业设计不在实验室进行,有的学生在实习单位实习,有的学生在外地找工作,老师不能定时与学生见面,老师无法了解学生的具体情况,且学生提交的各阶段文档流于形式,只有指导教师在进行监控,未形成完善的监控体系,导致监控不到位,监控效果较差[3]。 (三)毕业设计论文答辩方面 答辩考核方法单一,答辩仅由学生的讲解和老师的提问两个环节组成,考核准确度低。答辩通过门槛较低,答辩只对学生的毕业设计进行排名,一般排名在最后的学生才可能不及格,不利于提高学生毕业设计积极性,造成大部分同学仅以答辩及格为目标,思想上不重视,答辩准备工作不扎实。再由于软件工程专业特点,毕业设计软件作品评分标准难于量化,考核具有一定难度,也造成答辩效果不好。同时为了提高学生毕业率和就业率,毕业答辩的质量控制有所放松,直接导致了软件工程专业毕业设计质量难以保障。 二、软件工程专业毕业设计的教学改革 针对上述各项实际问题,主要进行的相关工作具体如下: (一)合理设置毕业设计题目,动态选题 依照软件工程专业的以市场需求为导向,培养应用型软件工程人才的培养目标,在毕业设计题目设置环节,紧紧围绕工程实际型、创新项目型、竞赛题目型、科研项目型等类型进行题目设置,以适应市场动态需求。同时着力避免在毕业设计题目中设置虚拟型题目、理论研究型题目、综述型题目、分析设计型题目等。在选题过程中,通过毕业设计管理系统(如图1所示)进行多轮双向动态选择,动态调整题目各项技术参数以保证学生能选择一个适合自己能力且能有利于自己以后工作的题目[4]。这样,在选题之后,每个指导老师就可以根据学生不同能力进行分别指导,使不同能力的学生都能够运用其所学知识解决工程实际问题,都能够通过毕业设计增强工程实践能力、工程设计能力与创新能力。近四学年软件工程专业毕业设计各类题目汇总。 (二)毕业设计过程实行三级监控管理机制 学校成立以主管副校长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计宏观调控,学院成立以教学副院长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计协调与监控工作,软件工程专业成立以专业负责人为组长的毕业设计工作小组落实并实施毕业设计各环节具体工作[2]。具体参见下图2。在实现毕业设计过程管理的三级管理机制的同时,为保障毕业设计工作质量,软件工程专业要求所有指导教师必须具有中级以上技术职称或硕士以上学位且有一定工程实践经验,具有较高教学、科研水平和创新能力,师德良好,工作态度认真负责。在每年的毕业设计指导工作开始前都对指导教师进行资格审查,择优任用,且每位教师指导的学生不超过6人,以保证指导教师对学生的充分指导[5]。 (三)毕业设计过程量化考核 以往软件工程专业毕业设计成绩通常由三部分组成:一是学生的平时表现由指导老师把握;二是学生的毕业论文成绩。由专业其他指导老师进行评阅;三是现场答辩成绩。由所在组的指导教师按照相关评分标准打分并取平均分。这样基本能够保证毕业设计成绩的公正,但是由于只有毕业答辩环节具有约束力即答辩未通过则总成绩不及格,其他环节不具约束力,因此造成毕业设计前期、中期工作流于形式,前期、中期阶段提交的文档趋于应付、质量不高,最终导致毕业论文质量较低[6,7]。为此,软件工程专业经过几年的探索与实践,实施了毕业设计各阶段的软件工程生命周期量化考核法即各个阶段量化考核,且考核成绩不合格者不能进行下阶段毕业设计工作,必须加以整改,整改通过后才能进入下一阶段毕业设计工作。经过几年的实践证明该考核方法切实可行,能够保证毕业设计各个环节的质量,最终提高毕业设计总体质量。 (四)在毕业设计过程中进一步提高学生工程能力与创新能力 辽宁工业大学于2011年制定并实施了大学生创新团队机制,建立了大学生创新项目申报机制引导大学生开展创新活动;引导学生每年都参加校级、省级、国家级软件设计大赛等各类各级比赛[8]。随着学校和学院创新教育活动多年持续深入开展,软件工程专业学生的创新与创业活动取得了显著成果。超过1/4的软件工程专业学生能够独立主持创新性项目,并以该项目为原型申报毕业设计题目[9],同时参加省级、国家级计算机竞赛并获得奖项。通过主持校级及省级创新项目既毕业设计题目,学生工程能力、创新能力得到极大锻炼与提高,本专业毕业生就业率与就业质量明显提高。软件工程专业学生主持参加创新项目既毕业设计题目情况见表3。 三、结束语 软件工程专业毕业设计是一个极具综合性、实践性的重要环节,是对学生大学四年学习后面向社会与企业前的有且仅有的一次大检验,它不仅检验了学生所学知识、能力与综合素质,还检验了软件工程专业的培养目标、培养模式、课程体系、实践体系、创新体系等相关环节[10]。经过几年的探索与实践证明,软件工程专业所做的系列教学改革工作中的毕业设计教学改革工作有利于进一步增强学生的工程实践能力和创新能力,有利于提高软件工程专业毕业设计质量,有利于提高软件工程专业学生就业率与就业质量。虽然软件工程专业毕业设计教学改革工作取得了一定的成绩,社会认可度逐年稳步提高,但如何动态调整教学计划以跟进市场需求变化;如何深入开展大学生创新创业教育活动以进一步增强更多软件工程专业学生的实践能力及创新能力;如何进一步加强专业教师工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力以提高毕业设计指导效力;如何提高毕业设计过程管理效率等问题仍然是软件工程专业所面临的严肃课题[11]。因此,软件工程专业的毕业设计教学改革工作也一定会紧跟时代变化,与时俱进。 作者:佟玉军谢文阁王恩喜刘鸿沈姜悦岭工作单位:辽宁工业大学电子与信息工程学院 软件毕业设计论文:软件开发类毕业设计中敏捷软件技术的应用 摘 要:提出了在软件开发类毕业设计中采用敏捷技术进行过程控制的方法,从实际效果中可以看出,这种方法较好地解决了软件开发类毕业设计中遇到的各种问题,能够有效提高软件开发类毕业设计的质量,使学生在毕业设计中得到充分的锻炼和提高。 关键词:毕业设计;敏捷软件开发;极限编程;软件质量 0 引言 毕业设计是本科教学中非常重要的一个教学环节,是对学生所学知识的检验和总结,是培养学生独立分析和解决问题能力的重要手段,也是学生进入工作岗位前的最后一次实战演习;并且,它是本科教学水平评估指标体系的重要指标之一,是考核学校本科教学水平和质量的重要内容。 软件开发是计算机专业毕业设计中一个重要组成部分。学生开发的软件质量直接反映出毕业设计质量,而指导教师的指导和监控对学生开发软件的质量高低有很大影响。本文首先介绍了软件类毕业设计的特点、遇到的问题及其原因分析,然后将敏捷软件开发技术应用于指导和监控软件类毕业设计,最后通过具体的实践对其进行总结。 1 目前状况及问题 1.1 软件开发类毕业设计的特点 本科计算机专业毕业设计中,软件开发占很大比重。而软件开发类毕业设计与其他专业的毕业设计以及商业化软件开发又有很大不同,主要体现在: (1)设计的最终目的是要生成可运行的、实现一定功能的、错误率较低的实际软件产品,而不仅仅是提交一份文档报告。 (2)设计小组成员分工合作,要将各人的成果整合,形成完整的软件;小组每个成员不是完全孤立的,每个人的工作都与其他人息息相关。 (3)项目小组一般只包括一个人或几个人,人数较少,远少于一般商业化软件开发项目小组的人数。 (4)小组成员没有足够的团队意识,没有足够的软件工程经验,一般没有作为一个团队的成员共同开发过软件产品。 (5)项目开发过程不完全,编码的结束即意味着项目的结束。项目不要求有完整的工程化的分析和设计文档。 (6)有些软件开发没有与商业项目挂钩,也就没有真实客户的需求对其进行功能和性能上的监控。 1.2 遇到的问题及原因分析 根据上面的特点可以看出,普通毕业设计的指导方式或是工程化的控制手段,并不能适应软件开发类毕业设计,最终会导致毕业设计质量低下,学生得不到真正锻炼。比较突出的问题主要表现在以下几个方面: (1)项目组成员各人任务不明确,能力参差不齐,并且有时没有充分地交流设计思想,最后导致软件各个功能模块无法有效整合。 (2)项目需求因为各种原因不断改变,软件不断修改,最终完成的软件产品达不到设计要求。 (3)编码开始后,软件的错误和缺陷不断涌现、不断累积,最终无法控制。 这些问题的产生,固然与设计选题、学生能力、实验环境以及教师的指导力度分不开,最重要的还是与教师的指导和监控方式有关。应当采用恰当的指导和监控方式,最大化地促进学生能力的提高,最有效地根据各个学生的特点,推动学生逐步达到毕业设计软件质量和功能的要求。 2 敏捷软件开发技术的应用 采用适当的指导和监控方式,实际就是要求教师对学生软件开发应用适当的软件过程模型,也就是软件开发的工程化控制手段。 2.1 敏捷软件开发简介 传统的软件工程方法中的架构设计与程序开发在时间上是先后分离的,这种分离常常导致一些脱离实际的设计和脱离设计构想的编程,导致最终软件开发的不理想甚至是失败。鉴于以上问题,敏捷软件开发技术应运而生。 敏捷软件开发以交付而不是以构造为核心,它强调的是交付对客户有价值的软件,而不是用户需求中所描述的软件。简言之,就是把一个大项目分为多个相互联系,但也可独立运行的小项目,并分别完成,在此过程中软件一直处于可使用状态。敏捷软件开发方法提倡采用先进的技术和高水平的小型团队,并辅以人性化的管理,充分发挥软件开发者的才华,建立畅通的交流机制,使软件开发团队水平和软件质量共同提高。 敏捷式开发采用适应性方法,而传统的软件工程学采用的是预测性方法。敏捷式开发是以人为主的,而传统的工程学是以过程为主的。二者的主要区别存在于它们对软件开发过程的描述中,也就是说,敏捷开发实现当前最需要的功能,然后根据变化来修正和改进;而传统软件工程学一开始就将软件的各种架构预测好,然后采用固定的过程来实现这种架构。软件开发中的变化是不可避免的(通常传统软件开发的失败主要原因就是不能很好适应这种不可预知的变化),因此就要找到一种新的方法能够更有效地适应变化,这其实也就是敏捷式开发方法所要达到的效果。 可以看出,上述的敏捷软件开发的许多特点正是与软件开发类毕业设计的许多特点不谋而合,例如,小型的开发小组,适应性(适应不可预测变化)的开发机制,短期的交付(毕业设计一般都在半年甚至更短时间内完成软件的交付),充分发挥小组成员的特点,建立畅通的交流机制等等。因此,将敏捷开发思想引入毕业设计中的软件开发,不失为解决后者诸多问题的很好尝试。 2.2 敏捷软件开发应用 敏捷软件开发技术包含若干的价值观、原则和实践方法。将其用于毕业设计的指导和监控,主要应包含如下原则的应用: 2.2.1 增量式开发 传统软件类毕业设计采用传统软件工程学指导方法,先进行需求分析,然后根据需求进行功能模块划分,接着开始编程。如果最初阶段不能很好地完成分析和设计任务,后面的软件开发将出现严重问题。 而在敏捷软件中,采用的是增量式开发,对于难度较大的软件设计,不是一步吃透功能,而是逐步添加功能,在改进的过程中促进学生能力的提高。在笔者指导的一项毕业设计中,要求学生用Java编制网络实时通讯软件。采用增量式开发方法,先要求学生实现基本功能,即发送字符串到另外一台计算机,使用Windows的超级终端作为接收机进行测试;接下来要求学生实现程序互相发送和接收字符信息;然后,实现聊天室的多人聊天的线程控制;进一步可以实现数据库存储登录用户信息,并进行验证;最后,实现其他功能,例如网络硬盘,文件传输等等。在开发过程中,增量式设计能够让学生逐步进入高层次的内容,而不是一开始就进行高难度的开发。并且,通过逐步修改代码,可以提高学生阅读代码和优化代码的能力,学生的编程水平得到很好的提高。 2.2.2 可持续的开发速度 敏捷开发技术不要求团队一开始就尽全力完成任务,而是尽量保持一种稳定的、可持续的开发速度;团队的成员必须始终保持旺盛的精力和警觉的思想。 在很多毕业设计中,一开始学生就以极高的热情和全力以赴的状态去工作,然而随着进度的延缓,错误不断增多,以及越来越复杂的需求变化,学生的热情迅速减退,最终影响设计成果。因此,指导老师必须充分调动学生的积极性,又不能让学生 的精力过早地消耗,要保持一个稳定的进度。 2.2.3 简单 敏捷软件开发方法采用最简单的方式实现当前最需要的功能。在毕业设计中,针对某一个功能,采用尽量简单的方式去实现,不需要考虑为了将来的功能而进行“提前的准备”。因为这种“提前的准备”往往会让学生考虑问题过多,反而忽略了当前最重要的内容。 然而,简单并不代表着功能的缩减,当某些功能的实现成为必须的时候,敏捷软件开发方法采用在代码上改进的方式来完成,并且以此为机遇,充分进行反省,让学生在改进中得到进一步提高。 2.2.4 结对编程 结对编程是敏捷开发和极限编程(XP)的重要实践,它是指两个程序员结对使用同一台计算机完成编码――其中一位控制键盘并输入代码,另一位观察输入的代码并寻找着代码中的错误和可以改进的地方。这种方式能极大地促进知识在团队中的传播,并有效降低代码的错误率。 在毕业设计中,根据学生的特点,采用结对编程方式,可以让学生充分交流,互补所短,互用所长,互相学习。例如,在网页制作类的软件开发中,ASP脚本编程人员和界面设计人员结对,能够充分利用二者的特点,将脚本程序和网页界面元素有机地结合起来,形成功能完善,界面美观的动态网页。 2.2.5 适应改变 敏捷开发的一个重要特点就是它能够很好地适应改变,并且欢迎改变。这里的改变主要是指功能需求方面的改变。而敏捷开发对改变的适应,主要是通过增量开发,持续交付以及不断地改进与反省来实现的。 在毕业设计中,设计题目一经给出,主要方向不能变。然而选择题目的学生是变化的,个体能力有时候有很大差别,并且在开发中会碰到很多不能预知的技术问题。采用敏捷开发中的过程控制手段,可以有效地让毕业设计小组更好地应对各种变化,不会因为突发因素导致软件开发的失败。 2.2.6 个体激励和交流 毕业设计的重要目的是促进学生各方面能力的提高,采用的手段可以有很多。在敏捷设计中,强调个人能力在团队中的充分展示。把这种思想应用于毕业设计指导中,可以采取定期召开小型交流会议的方式,让每一个组员充分发挥自己的能力,以“头脑风暴”的形式对系统当前状态和改进方式进行畅所欲言的交谈。通过这种形式的交流,能够充分调动整个小组成员的积极性,及时发现系统开发过程中的各种问题,增强整个小组的凝聚力,有效提高学生的团队协作能力。 2.2.7 反省 好的团队并不只是埋头工作,他们会思考如何工作和为什么工作。在毕业设计指导过程中,指导教师应当在适当的时机提醒学生对开发工作中各项内容进行反省,让学生能够有机会去辨别可能或已经发生的错误。反省不仅仅是简单的思考过程,反省的后面应该紧跟着行动,学习是反省的行为,要能够将错误造成的危害尽早地阻止,并从中学习,以免同样错误的再次发生。 2.2.8 其他原则 敏捷软件开发技术还包含其他一些原则,在设计中包含了面向对象设计的一些基本原则,例如单一职责原则(SRP)、开放一封闭原则(OCP)等等。要将这些设计原则应用到具体的软件开发中,需要学生熟悉面向对象程序设计的相关概念和技术。 将敏捷软件开发技术应用到毕业设计的指导过程中,需要指导教师本身对它有较为深刻的理解,并且勇于进行大胆的尝试一毕竟敏捷开发的很多实践是与传统软件工程学方法相悖的。指导教师可以先在某一门程序设计课的课程设计中采用这种思想,然后进行相应的调整,再将其应用于毕业设计的指导工作。 3 结束语 将敏捷软件开发技术应用于指导毕业设计,能够充分适应软件类毕业设计的特点。在实际采用这种方法对我校的两组毕业设计小组进行指导的过程中,可以看出,这两组同学在对语言工具和相关知识不是很熟悉的情况下,采用渐进的方式,逐步实现设计要求的功能,并且不断对代码进行改进,软件完成的质量比其他小组明显要高。毕业答辩中,小组成员能够很清晰地阐述其软件开发进程以及相关知识的学习过程。并且,小组成员通过毕业设计加深了交流,团队协作能力有了大幅度的提高,小组成员个人的精神面貌也有了较大的改变。 软件毕业设计论文:软件工程思想在应用型高校毕业设计中的应用研究 摘要:针对地方应用型本科高校计算机软件类毕业设计质量不高的问题,对毕业设计中存在的问题进行分析,并结合软件工程的基础理论,提出利用软件工程思想对计算机软件类毕业设计进行指导,以提高地方应用型普通本科高校毕业设计的质量。 关键词:软件工程;毕业设计;应用 一、引言 毕业设计是本科毕业生在校期间的最后实践和综合实训阶段,是实现本科教育培养目标的重要组成部分,是深化、拓展、综合应用所学理论知识的重要过程;也是综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价,是对专业理论知识和专业技术综合应用能力的强化训练和提升[1]。在毕业设计的过程中,学生利用所学专业理论知识,通过了解社会,分析社会需求,深入实践,完成毕业设计的任务和撰写毕业论文(设计)报告等各个环节的工作。对于地方应用型普通本科高校而言,毕业设计就相当于一般高等学校的毕业论文,但是毕业设计不同于毕业论文,它的组成部分不只是一篇学术论文。应用型高校的毕业设计注重的是“应用性”和“实践性”,学生毕业设计要求学生针对某一课题,综合运用本专业有关课程的理论和技术,自己动手动脑做出解决实际问题的设计。目的是总结、检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据。同时,通过毕业设计,可培养学生开发项目的基本综合能力,为学生就业能力中的专业能力奠定坚实的基础;培养综合运用已有知识独立解决问题的能力,从而加强学生应用能力的培养,使学生能够学以致用。 二、地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计的现状 近几年来,由于学校对毕业设计要求不断提高,学生从选题到设计再到写出毕业设计报告的过程中总存在这样那样的问题,最终有个别同学没有顺利通过毕业设计,没有拿到毕业证和学位证的情况时有发生,并且大多数毕业设计的水平不高,达不到培养学生独立解决问题和提高学生应用能力的目的。因此,如何指导学生做好毕业设计,提高学生毕业设计水平和质量,是地方应用型普通高校面临的一个重要问题。 (一)毕业设计选题现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业生自进入大四秋季学期开始,在进行毕业实习的同时,也进入了毕业设计准备阶段:毕业设计选题,虽然毕业设计选题过程中,各级领导、指导教师和学生在态度是都很重视,但是在选题时也会存在很多的问题,主要有以下三个方面。 1.选题不够准确。部分学生选题未经深思熟虑,所选毕业设计题目要实现的功能太多,在规定时间内不能独立完成,而最终只能实现部分功能,或部分模块。 2.题目相似或重复雷同。学生选题存在浑水摸鱼的思想,在毕业设计选题过程中不是根据自己的兴趣爱好、专业知识学习情况等确定研究选题,而是选择与他人类似或雷同的选题,甚至同一批毕业的许多学生选题一致。比如:“XX管理系统”等,除了可能冠以的系统名称不同之外,其余基本相同。 3.应用价值低。部分学生的选题是当前十分成熟的项目,没有研究的必要;有些选题已经被淘汰,在实际生活和工作中没有多大用途。 (二)毕业设计需求分析阶段现状 通过调查,许多学生选题完成后,没有对自己所做毕业设计选题进行仔细了解、分析,他们认为在毕业设计中最重要的就是编程,其他方面一带而过[2],从而造成毕业设计过程中主题经常进行修改,最终使得整个系统杂乱无章,无法继续进行下去。因此学生在毕业设计的需求分析阶段主要有以下三个方面的问题。 1.选题后未进行实际调查研究,甚至未查找相应的参考文献。 2.需求分析进行得不彻底、不准确,即使选题后查找了参考文献和资料的,也未做充分了解和分析。 3.在需求分析阶段没有写出需求规格说明书或系统分析报告就匆忙进入系统设计阶段,导致随着系统设计的逐步深入,原来确定的需求不能满足毕业设计的需要,正在进行的设计与开始的期望和设想又不相符。 (三)毕业设计系统设计阶段现状 在系统设计阶段,普遍存在以下两个方面问题。 1.由于需求的不明确,在进行系统设计时,修改随意,没有严格按照软件开发的步骤进行。好多学生在进行系统设计时并没有建出相应的功能模型,不管是用例图还是DFD图都没有,而且系统设计过程中功能随意变换,并且各功能模块的层次结构不清晰,使得整个系统的功能模块划分凌乱,不符合软件设计中“高内聚,低耦合”的原则。 2.在软件设计过程中,不先进行概要设计、详细设计和模块设计,没有软件的过程性描述,直接进行编码,存在想到哪里就做到哪里,走到哪儿算哪儿的随意思想[3],当前内容没有做完便开始其他内容,使得整个系统设计杂乱无章。在这样的一种研究状态下,即使完成了设计,效率也非常低下,软件结构混乱,功能实现不完全,降低了软件设计的质量。 (四)毕业设计实现阶段现状 通常把编码和测试统称为实现。在进行软件设计后,就可以根据设计结果来实现,将软件的过程性描述编码,得到计算机可以运行的源代码。在实现阶段主要有以下几方面的问题。 1.编码随意。学生在编码的过程中,不注意编程风格的把握,导致程序的可读性、可理解性、可修改性等较差,在答辨的过程中,要求指出某个功能模块的代码时,经常要花费很多时间才找得到。 2.测试和调试可有可无。大部分学生在毕业设计的软件编码完成以后,从没有想过进行完整的系统测试,或者只对个别功能进行测试或是随意测试,没有按照测试步骤逐步进行;基本没有单元测试和集成测试,一般只是最终随便输入几个数据简单检测一下,如果有错,修改了就算完了;也没有进行回归测试,没有测试计划,没有想过用什么测试技术来检测某一类型的错识,没有相应的测试用例,也没有测试结果分析。由于学生毕业设计都是一人一题,基本上是一个人完成所有步骤,就算有测试,在测试阶段也是自己进行测试,从心理学的角度来说,自己对自己开发的软件进行测试是不可取的。 由于前面阶段的文档不完善,也不重视测试过程,不清楚是否实现了系统最初设计的功能,是否达到相应的性能要求,总以为程序做出来后毕业设计就完成了,使得毕业设计经常在更换运行环境或答辩时发生错误和问题,从而使得设计得不到好评甚至无法通过。 (五)毕业设计应用现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业设计投入使用数量接近于零。究其原因主要是由于设计不完全,未进行测试和调试,存在的错误和缺陷较多,文档和数据不完整,导致所开发的系统或软件不能方便地转让、变更、修正、扩充和使用,也没有为后期培训、维护留下完备的资料;因此,不能投入到真正的使用过程中,也不能实现系统或软件产品的效益。 三、软件工程思想的应用 软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。软件工程中的软件生命周期是一个软件从软件定义、开发、运行和维护,直到最终被废弃的整个过程[2]。地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计基本都是开发一些中、小型应用系统或软件,因此,学生毕业设计也要经历软件生命周期各个阶段,严格遵守软件工程的各个原则,这样有助于解决毕业设计中存在的问题,提高毕业设计的质量。通过对应用型普通本科高校计算机相关专业的学生在进行毕业设计的过程中存在的问题进行分析,在毕业设计的过程中,必须运用软件工程的观点、技术和方法来指导毕业设计,这样既节约了毕业设计的时间和学生的精力,也能做出最优质的毕业设计。 1.选题过程中的应用。毕业设计选题就是软件生命周期的问题定义中的问题提出阶段,选好题目是进行深入研究的基础,也是写出高质量毕业论文的前提。地方应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计选题必须做到以下几点:(1)必须在对选题做了充分调查、分析,对检索的参考文献、资料有了整体把握的基础上提出。(2)必须符合本专业培养方案规定的培养目标的要求。(3)以选择工程性较强的课题为主,确保有足够的工程性训练。(4)要有明确的设计成果,对于较大型任务的课题要明确阶段性成果。(5)要达到规定的工作量,难易度适中,确保能在规定的时间内完成整个课题工作。(6)要围绕生产生活实际,所选题目一定具有一定的理论意义和实践意义,具有一定的价值。(7)原则上一人一题,对于较大型任务的课题,每个学生必须有独立子课题。结合以上几点,分别从专业基础、现实意义等方面进行全面分析,进行取舍,最终得出选题。 2.开题过程中的应用。在毕业设计的开题过程中,需要明确所选题目的选题依据(包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义)、选题研究现状(包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题)、研究内容与方法,而这些就是软件工程中需求分析阶段应该做的事情。 需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作[3]。因此开题过程中最重要的是进行需求分析,需求分析具有决策性、方向性、策略性的作用,在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。需求分析完成的好坏直接影响后续软件开发的质量。开题过程中需要指导学生大量地阅读相关的研究资料,同时根据资料进行分析研究,对当前毕业设计的研究进度做到心中有数,明确毕业设计的具体方向,写出毕业设计的研究内容与方法,得到相应的设计提纲,解决好设计什么,如何设计的问题。因此,应用好软件工程的思想来指导毕业设计的开题是至关重要的。根据学校对学生毕业论文的要求,在计算机相关专业的毕业设计报告中,要求要有数据流图、数据字典等相应内容,而软件工程中的数据流图(Data Flow Diagram,简称DFD),它是从数据传递和加工角度,以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程。它是描述系统中数据流程的图形工具,它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出,以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理[3]。因此,在这个阶段,要指导学生按照DFD图的要求,确定设计的功能,然后根据系统分析结果写出分析报告,就得出毕业论文中系统分析阶段的初始文档。 3.在实践研究环节的应用。根据需求分析(开题阶段)的结果进行软件的概要设计和详细设计,注意在设计过程中要严格按照软件工程对于设计阶段的指导原则来进行设计。将概要设计阶段需求分析得到的DFD转换为软件结构和数据结构,即是根据需求确定软件和数据的总体框架,设计出软件的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。然后再进行详细设计,设计出每个模块的实现算法、所需的局部数据结构,并且对每个模块写出过程性描述;为每个模块设计出一组测试用例,在进行测试时就以此测试用例来进行测试。详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序,而是要设计出程序的“蓝图”,以后将根据这个“蓝图”写出实际的程序代码。因此,指导教师要对学生的设计过程进行监督和指导,防止学生盲目的进行编码。 4.在实现阶段的应用。在编码的过程中,要注意编程风格的把握,编程的风格在很大程度上影响程序的可读性、可测试性和可维护性。 在测试阶段,可以进行交叉测试,即学生之间可以两两交叉,相互测试,以更好的达到测试效果,同时也培养了学生的团队意识和合作意识。 在测试过程中要注意运用软件工程的测试原则和测试思想,严格按照单元测试集成测试确认测试系统测试验收测试的测试步骤进行,利用白盒测试技术进行单元测试,黑盒测试技术进行其他测试,并且在找出错误并修改后要进行相应的回归测试,确认修改了错误并且没有引入新的错误,这样有利于找到软件中的各类错误,提高软件的质量。因此,在软件的测试过程中,一定要严格按照软件工程中的测试原则来进行,不可随意进行测试,并且要注意测试文档资料的收集整理,要有相应的测试计划和测试报告。对学生的创造性的思维和想法,指导教师要给予支持,积极引导,鼓励学生大胆创新,用应用型人才培养目标来要求学生,保证高质量的毕业设计的完成。 5.在毕业论文(设计)报告方面的应用。对于应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计而言,不单单是完成了一个系统的设计,还要有相应的设计报告,而设计报告的编写过程中,很多学生存在文字表达能力不强的现象,为了完成报告,就有可能会抄袭,特别是在软件开发的各个阶段文档材料不全的情况下更为严重。因此,在学生进行软件开发的各个环节中,指导教师都应该按照软件工程的观点来进行指导,并要求学生在各个阶段都完成相应的文档。这样在毕业设计报告撰写的过程中,只要将各个阶段的文档进行合并、整理就得到相应的设计报告,并且是一篇重复率不高的高质量的设计报告。 6.在毕业设计实际应用方面的应用。因为学生在整个系统或软件过程中均按软件设计规范准备了文档和进行了完整的系统测试,从而为系统或软件的专利申请提供了充分必要的资料,并为毕业设计的实际应用打下良好的基础。 四、结语 计算机相关专业学生的毕业设计在学生的整个大学生活中具有极其重要的地位和作用,根据应用型普通本科高校人才培养的定位,主要是培养学生的独立思考能力、动手能力和应用能力。通过对软件工程思想在计算机相关专业学生毕业设计的过程及方法中的应用研究,逐步实现学生毕业设计的实际成果转化,从而为应用型计算机相关专业人才培养提供相应的借鉴。 软件毕业设计论文:采用Protel软件提高高职应电专业毕业设计质量的研究与实践 【摘要】高职院校的毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。在应用电子技术专业毕业设计中,引入Protel软件,极大地提高了学生毕业设计质量。 【关键词】高职 应用电子技术专业 毕业设计质量 电子线路CAD 高职院校毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分,也是高职实现人才培养目标的最后一个阶段[1]。它既是对学生在大学期间所学知识、技术与能力的检验,也是对高职院校教育教学质量的全面、综合的检查[2]。它既是学生对理论知识综合运用的过程,也是学生理论结合实践分析解决实际问题和培养初步科学研究能力的重要阶段,又是对学生团队协作能力、创新思维能力等综合素质的全面检验。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。对以培养面向现代电子产品生产企业从事电子产品的生产及组织管理的应用电子技术专业来说,在毕业设计中引入Protel软件开展“基于产品研发过程”的课题研究,意义重大。本人在指导应电专业学生开展毕业设计中积极进行了这方面的探索,取得了良好的效果。 1.将Protel软件引入应电专业毕业设计的可行性 Protel软件最早是Altium公司在80年代末推出的,经过了Protel DOS版,Protel 98,Protel 99 SE,Protel DXP等多个版本,目前最高版本是altium designer。在电子行业众多的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件。该软件具有电路原理图SCH绘制、原理图元件制作、电路仿真、PCB印制电路板设计、元件封装制作、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成等强大的电子产品开发的功能。 应用电子技术专业毕业设计内容涉及电子电路的设计,包括运用电路基础、模拟电子、数字电子、单片机、可编程逻辑器件等相关知识与理论,同时还要在万能电路板上进行元器件的安装和电路板的焊接。在这个过程中往往还需要加一个面包板的环节,就是学生要先在面包板上对所设计的电路进行验证,若电路验证成功,则再到万能电路板上进行。在毕业设计中运用Protel软件,将极大缩减电路验证的流程,并大幅提高电路的可靠性。Protel软件起到了很好的桥梁作用,有效衔接了电路设计与电子工艺制作,电路设计的合理性与否得以较可靠验证,而PCB板的制作使得电路连接简单轻松,焊接的工作也简便了不少。对学生来说,毕业设计的过程,成为检验和巩固并提高其系统专业知识的过程,同时还锻炼了逻辑思维、整体意识和时间管理能力。 2.引入Protel软件后应电专业毕业设计的步骤 学生选定毕业设计课题后,一般需经过以下七个步骤完成最终的毕业设计作品。 2.1 确定电路设计方案 根据所选课题的设计要求,结合专业已学的电子线路、单片机、PLC技术、CPLD可编程技术等相关知识,确定可实现的几个方案,通过在经济上、电路可靠性上、电路性能方面等比较各方案,选择出最佳的电路设计方案。 2.2 绘制电路原理图 根据电路设计方案,打开Protel软件,进入原理图编辑器,先设置图纸参数,后查找或制作所需元件,并把它有序放置到原理图上来,调整元器件之间的位置和间隔,再放置接插件、电源、接地符号等。然后,对电路进行连线,连线完毕放置网络标号。生成材料清单,检验所用元器件的Designator、Value、Footprint、Simulation等重要参数是否设置合理;生成网络表,检查电路信息,若发现错误及时纠正。最后,对整个电路进行编译ERC校验,确保电路正确。 2.3 电路仿真及方案修正 Protel DXP提供了10 种分析仿真方式,包括直流工作点、直流扫描、交流小信号、瞬态过程、Fourier、噪声、传输函数、温度扫描、参数扫描以及蒙特卡罗分析等。电路原理图绘制完毕后,设置仿真方式并指定要显示的数据节点,系统进行电路仿真,生成sdf 文件,同时打开窗口显示分析结果。观察电路仿真结果,分析仿真波形是否符合电路设计要求,如果不符合,则重新调整电路参数进行仿真,直到满意为止。 2.4 设计PCB板并打印图纸 电路仿真达到满意结果后,就可以进入PCB印制电路板的设计了。一般的步骤是先进入PCB编辑环境,定义PCB印制电路板,可自定义板框大小,也可以采用软件自带的PCB板制板向导来实现;接着从原理图导入网络表信息;再是对元件封装进行合理美观布局;然后进行布线规则的设置,线宽大小建议在12mil以上;最后是自动布线,布线成功后就可以使用热转印纸按1:1的比例依次选择不同层进行打印。 2.5 制作PCB板 PCB图纸打印好后,分五步完成。第一步是曝光,选择合适大小的曝光覆铜板,打开多功能制板系统抽屉式曝光机,将图和覆铜板放入,曝光约90秒左右后完成;第二步是显影,调制好一定浓度的溶液,并加热到50摄氏度左右,将线路板放入显影槽进行显影;第三步是蚀刻,蚀刻时间一般需要十几分钟;第四步是钻孔,根据焊盘大小选择不同的钻头进行钻孔;第五步是表面处理;若为双面板,还要进行第六步,过孔。线路板经过以上步骤后,可用万用表检测电路是否均连通,以保证后面的步骤顺畅进行。 2.6 元器件接插并焊接 把选用好的元器件接插到合适的位置,用电烙铁、松香等对元器件进行焊接,这里要注意不要出现虚焊、假焊和漏焊现象,要尽可能做到焊点表面完整、连续和圆滑。 2.7 电路调试 电路焊接完毕,则需要用万用表、示波器等工具对电路进行调试,发现故障,进行电路分析并排故,直到电路功能正常为止。一般来说,毕业设计的电路相对简单,在前面几个步骤都顺利的情况下,电路调试基本都能成功。有出现问题的,往往都是电路设计方案本身存在问题,并在仿真阶段也是含含糊糊过去的。 3.引入Protel软件后应电专业毕业设计的实效 将Protel软件引入到应用电子技术专业毕业设计后,总体来讲,学生毕业设计的质量大大提高。具体体现在以下四个方面。 一是学生对专业的自信加强了。毕业设计系统地考验了学生对所学专业知识的掌握和运用能力。引入Protel软件后的毕业设计里,学生既有对专业理论知识的提取、运用和消化,又有基于产品研发过程的专业实践的锻炼,理论与实践相结合,学生的专业自信明显提升。 二是学生的综合素质增强了。毕业设计过程中,碰到的可能是对某个元器件用法和功能的不熟悉,也有可能是对电路参数大小比较模糊,这些都需要学生去查找文献,提高自学能力;另外,在电路设计、电路仿真过程中,可能会出现参数不符合要求,需要修正和调整,这个过程可能是反复的,考验的是学生对某项任务的坚持不懈和百折不挠的精神;此外,还培养学生的严谨和细致。 三是学生毕业论文的内容充实了。学生对毕业设计的整个过程进行梳理和笔录的内容就可构成毕业论文的核心内容了。学生经过毕业设计的亲身实践,有过程,有感触,必然言之有物。 四是学生毕业就业的专业对口率提高了。引入Protel软件后毕业设计,不仅让学生对专业更有自信,同时学生对Protel软件的掌握也加深了,对制板的流程也熟悉了,在就业过程中,Protel绘图员工、制板工等相关岗位的工作也能承担了。 4.结束语 在应用电子技术专业毕业设计中引人Protel软件,改变了过去毕业设计只注重理论设计的纯教学性的做法,采取理论设计与实践制作相结合,动手能力与创新精神相结合[3],充分发挥学生主体性作用的方式相比,取得了良好的效果。 软件毕业设计论文:本科毕业设计中FLUENT软件相关课题可行性及问题探讨 【摘要】本文探讨了在本科毕业设计中加入运用FLUENT软件进行工程计算分析的相关课题的可行性。实践证明,学生通过运用FLUENT软件进行工程计算,夯实了理论基础,增强了解决本领域传热和流动问题的能力,提高了学生的学习兴趣和未来的专业竞争力。在做好本文所提及的三点问题(学生和课题的选择、指导过程中的问题)的前提下,在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行,还值得在一定范围内推广。 【关键词】FLUENT 计算流体力学 计算传热学 毕业设计 1.引言 本科毕业设计是在本科教学过程的最后阶段进行的总结性的实践教学环节。在毕业设计环节中,学生应当综合运用本科阶段所学的各科知识和技能,对所需解决的课题进行思考、分析、设计和研究,从而全面、系统地完成课题交给的任务。可见,毕业设计是对学生本科阶段学习质量的全面性的检验,也对学生能否顺利拿到毕业证书和学位证书起到直接和决定性的作用。 计算传热学又称数值传热学,是研究用数值方法求解传热问题的一门科学。它可以理解为:根据所需求解的实际问题建立合理的数学模型,利用离散化处理的数值方法,再通过用计算机高级语言编制的程序,以计算机作为工具来求解传热问题的、与工程实践密切结合的一门应用基础科学[1]。而市场占有率高达40%[2]的数值计算软件FLUENT是解决传热领域数值计算问题的较好的通用软件之一[3]。 运用FLUENT等CFD软件,可以在不具备实验条件或暂不需要对研究对象进行实验的情况下,借助计算的方法进行相关工程分析,从而极大地节约人力、物力、财力和时间成本。因此,在本科学习最后的毕业设计阶段,若能让部分学生学习并基本掌握FLUENT软件对本领域问题的计算过程,将会在很大程度上促进学生今后对相关问题的建模和分析等工作。 2.毕业设计指导工作应注意的问题 由于FLUENT软件的专业性,在指导与FLUENT软件工程计算相关课题的时候,应注意以下几个问题: (1)学生的选择 要能较好地掌握FLUENT软件相关计算过程,首先需要具有较为过硬的微积分、流体力学、传热学、计算传热学(也称数值传热学)等相关学科的基础知识。这不仅要求学生较好地理解课堂所讲知识,还要能够灵活运用课内外相关知识。有的学生学习能力和成绩相对较弱,并不具备过硬的知识储备和学习能力;有的学生未来从事的工作与本专业距离较远,或者对相关的数值计算兴趣不大,因此缺乏从事相关课题毕业设计工作的原动力;这些因素都会影响整个毕业设计工作的正常进行。因此,对于与FLUENT软件工程计算相关联的毕业设计课题,并不是所有学生都适合来做。为了有效地开展相关的毕业设计课题,在学生的选择上往往优先推荐让学习相对努力的、有兴趣和求知欲的以及未来将继续深造或从事相关科研工作的学生来进行。 (2)课题的选择 在本科教学阶段,由于受限于书本和教学大纲的安排,教师在对流体力学、传热学等课程的讲授中往往较少涉及数值计算相关知识,书本上只有一章内容与之相关,课堂上一般只传授数值计算的基本概念、简单情况下的离散方法、离散方程的建立等较为浅显的知识,这与FLUENT软件中对相应问题处理方法的深度和难度相去甚远;然而,在毕业设计的短短一学期时间内,要让学生完全掌握相关知识是比较牵强的。因此,在FLUENT软件工程计算相关课题的选择上,应选择相对基础性的、与实践结合紧密的、具有科研应用前景的课题作为毕业设计课题。这样既可保证毕业设计工作的正常开展,也能使学生在软件方面得到基本训练,为后续科研工作以及研究生阶段的学习打下良好的基础。 (3)指导过程中的问题 在毕业设计的指导过程中,笔者发现有部分学生在使用软件进行计算时,较为注重结果的可视化,而恰恰对计算中关键参数的设置、计算方法的选择等关键问题较为忽视。造成该现象的原因可能是,无论在软件中设置怎样的参数、选择怎样的计算方法,总能通过软件的计算得到一个可视化的结果,即使参数设置或计算方法的选择欠妥或有误,只要计算过程没有脱离现实太远,计算结果看上去都有一定的可信度,再加上学生对具体计算过程的“不求甚解”、不仔细推敲,往往易使人误认为该计算过程是正确的。因此,在指导过程中,应对学生使用软件的具体计算过程进行仔细地把关,确保计算过程和结果的正确性。 3.毕业设计算例 算例一:建筑空心砌块传热问题 图1a为所需计算的典型建筑空心砌块的尺寸标注图。该砌块是某典型普通混凝土空心砌块,三排孔结构,每排均由大小相等的两个孔组成,孔厚30mm。热量由室外侧(左侧)传向室内侧(右侧),室外侧为稳态或非稳态热边界条件,室内侧为稳态热边界条件。 图1b为数值计算得到的该砌块传热的某时刻温度分布图。可以看到,温度从左到右大体上呈现由高到低的分布状况。由于空心砌块为非均质构件,砌块材料的热导率与空气层的当量热导率不相等,造成了内部等温线的非均匀分布。 (a)空心砌块结构俯视图(单位:mm) (b)典型砌块温度分布图 图1 空心砌块结构俯视图 算例二:加气混凝土墙体结露问题判断 待计算的房屋的加气混凝土自保温墙体结构类型如图2所示,图中的B05表示型号为B05的加气混凝土砌块。计算中,加气混凝土砌块可以认为是热均质结构,这样导热系数相对较高的混凝土柱或梁便成为了结构体系中的热桥。由图3、图4可以看到,加气混凝土自保温墙体内表面温度最低点均发生在热桥部位室内表面宽度的中心处或阴角处。将该处的温度与当地室内空气的露点温度相比较,既可判断是否会产生结露现象。 图2 框架结构房屋自保温墙体结构 图3 B05厚度为50 mm墙体的温度场 图4 B05厚度为100 mm墙体的温度场 4.总结 利用FLUENT软件对实际工程问题进行数值计算,大大节约了经济开支和时间成本,也为学生对本领域的传热和流动问题的解决提供了有效手段,夯实了学生的理论基础,增强了其解决问题的能力。通过与从事相关毕业设计课题的学生的交流得知,学习FLUENT软件的工程计算对学生更好地掌握相关物理过程起到了很好的帮助作用,拓宽了学生的视野,也提高了学生对相关问题的兴趣,有助于提高他们的专业竞争力。由于兴趣的作用,采用FLUENT软件进行工程计算的学生的毕业设计得分总体较进行其它课题的学生的得分高约15%。由此可见,在做好本文所提及的三点问题(学生和课题的选择、指导过程中的问题)的前提下,在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行,还值得在一定范围内推广。 软件毕业设计论文:高职院校软件专业毕业设计 问题分析与改进建议 摘 要:高职院校毕业设计中存在着一些问题,例如,课题质量不高、学生在校外实习、课题与就业方向不符等。这些问题的产生是因为学生不重视毕业设计,进而导致设计质量下滑。针对毕业设计中出现的问题,笔者以高校管理者与指导教师的视角,对毕业设计制、学生及指导教师进行了深入调研,并且提出了改进方法。 关键词:高职院校 毕业设计 不重视 改进 1 前言 毕业设计是学生综合运用所学知识解决实际问题的环节,其质量直接关系到本专业人才培养水平。大多数高职院校的毕业设计放在最后一个学期,导师基本由校内教师担任。但最后一年学生把重心放到对自己未来更有影响的就业上,或是参加专升本寻求深造机会,校内导师被迫远程指导,缺乏监督力度。同时,设计课题内涵良莠不齐,部分课题不符合社会需求,让学生感觉实用性不强,学生不重视,进而质量下滑,降低了教学水平。因此,我们有必要通过调研发现问题、分析问题,进而解决问题。 2 现状调查 对重庆5所高职院校部分教师及所带学生进行了问卷调查。样本中包含200名毕业生、50名指导教师。数据如下: 3 调研问题分析 影响质量的主要因素有学生不重视,学生不能在校设计。需要分析学生为什么会不重视,并剖析其不能在校设计的原因。 3.1 课题内涵与需求有偏差 如表1所示,课题与学生工作方向是否吻合,以及是否一志愿选题,对成绩影响较大。调研中发现:部分学生毕业后从事Java开发,而选题时选了C#开发(选题先于实习);部分学生毕业后从事非IT工作,从而对所选课题丧失兴趣;部分学生单位实习后技能提升,回过头发现课题内涵与商业开发存在差距。此外,部分学生未能选中一志愿课题,调配课题与期望不一致,所以就抱着对付一下的心态。综上,课题本身质量是影响学生最后设计成绩的重要因素。 3.2 设计时间安排不合理 表1及表2的数据充分证明,不合理的时间安排,是导致质量下滑的重要原因。最后一个学期是找工作的关键期,在就业压力下学生忙于参加招聘会和面试。找到工作后,用人单位往往还要求到岗实习。同时,最后一学期也是专升本的关键期,寻求深造的学生亦会忙于复习参考;另有学生为提高竞争力,会选择参加推荐工作的技能培训;这都是造成学生不重视以及不能在校实习的重要原因。 3.3 自拟课题质量偏低 表3数据分证明,对外承接工程,或教师科研需要课题,具有充分驱动力可让教师在课题建设中投入更多精力,进而提高了课题与社会生产的适应性,提升课题的科学性和实践性。自拟课题往往是为了毕业设计而设定的课题,教师缺乏动力对课题进行改进,易与社会脱节。表3的统计数据也证明了选择自拟题目的学生,其优良成绩的比率显著低于其他学生。 3.4 其他因素 沟通不畅:师生双方无法面对面地沟通,存在着教师因工作忙碌疏于督促,或学生缺乏主动性的情况。(1)教师经验缺乏,高校中具有丰富项目经验的教师本来就比较少,近年又引入了大批年轻教师,这些教师毕业后直接从事教学,更缺乏项目开发经验,在指导中明显表现出不足。(2)优秀教师任务重,优秀指导教师既要承担毕业设计指导工作,又要进行繁重的教学任务,容易顾此失彼。 4 问题整改建议 4.1 加强课题库建设 课题分为对外承接工程、科研需要、自拟等几个类别。对自拟课题,须经学校专家组评审及指导,以增强与生产实践的联动性。增大来自对外承接工程及科研需要类课题,这类课题具有较强实践性,教师出于自身利益,也会对课题投入更多精力,对学生的要求也会严格,这必然提高设计质量。另外,考虑到学生未来就业不同,宜对课题难度适当分档。对不同档次的课题,设置起评成绩;有志于投身IT行业的,可选中高难度;其他学生可针对性地选择适合自己的课题。 4.2 改进设计模式,消除时间冲突 在设置课题时,要确定本专业所针对的主要就业岗位,以及岗位所需技能,再结合实际选择对应实训项目,作为本专业学生大学期间不同实践课程教学项目。学生在专业课教师的系统指导下,逐渐完成毕业设计的雏形,在最后一个学期里,再根据学生就业实际情况,予以整合,就成为了一篇具有一定质量的毕业设计。如此,不仅降低了最后一个学期的工作压力,还提升了学生在校期间教学质量。 4.3 加强指导教师能力建设 在毕业设计中,教师要加强对学生的监督与管理,可采用如定期开见面会、网上探讨等方式,学生将设计中遇到的问题、取得的成果等汇报给教师以便教师对学生情况进行分析指导。组织教师参加校内外专业培训,提高教师理论水平和实践能力。招聘教师时,倾向于在企业从事过一线工作、既有学历又有工作经验的人员,更好地将学校的理论知识与企业所需要的专业技能相结合。 5 总结与展望 毕业设计是十分重要的环节,应注重课题的针对性与适用性,使毕业设计内容与学生毕业后所从事的技术岗位相一致。同时,我们也需要加强毕业设计的机制建设,让设计贯穿整个大学教育,减少最后一学期压力。注重对教师的培养,提升指导技巧和技能。只有这样才能培养出符合社会发展、受用人单位欢迎的人才。 软件毕业设计论文:应用型本科软件专业毕业设计(论文) 质量保证体系的研究 [摘要]毕业设计是本科生培养中最重要的实践教学环节。本文针对“卓越工程师培养计划”中工程和创新的培养目标,结合“卓越计划”的“3+1”的“1”的实施,对毕业设计进行改革,通过2级毕业设计的实践,毕业设计的改革效果较好。 [关键词]毕业设计质量保证体系卓越工程师 一、前言 本科院校在对学生整个教育教学计划中,应用性本科软件专业毕业设计(论文)是学生大学生活的总结,也是在实践教育方面的最后一个环节。 目前,本科毕业设计中大学生对自己的毕业设计能够自主把握的空间十分有限,设计主体部分严重脱离工程实际情况,依靠以往经验、书本知识、网络信息等方式获得的信息量占据了信息总量的大部分,这不仅仅是因为学生或者导师愿意去投机取巧,也跟毕业设计活动经费的短缺和时间的不充足有着直接关系。纵观高校的工程教师队伍,他们自身的实践经验也很难保证做到将现实生活的实际问题引用到本科毕业设计中并展开工作。这就产生了一种很不好的现象,毕业设计的题目往往都是重复使用多次的,好一点的可能也只是简单的变化。本科毕业设计对于学生能力的培养和综合素质的提高帮助不大,在毕业后的工作实践中,学生的创新工程能力单薄的缺陷就会凸显出来,没有办法满足现代工业发展对人才的需求。高校的这种与社会需求严重脱节的现象必须要尽快解决,校内教育与科研、社会实践要在整个高校学习教育中相结合展开进行,才能满足社会新的需求。 二、卓越视野下软件工程专业毕业设计(论文)质量保证体系的构建 (一)加强校外实习基地的建设 卓越工程师的“3+1”培养方案中,“1”年的实践环节完成的好坏,很大程度取决于实习基地的建设。为了卓越工程的顺利设施,计算机学院已经与企业建立了广泛的联系,目前已经建成的实习基地有:塔塔信息技术(上海)有限公司、上海启明软件股份有限公司、上海京颐信息科技有限公司和上海文思信息技术有限公司;上海屹为信息技术有限公司;谷儒(上海)网络技术有限公司;曼恒蔚图软件技术有限公司;用友软件公司等。这些实习基地的建设,为毕业设计的课题来自生产第一线,提供了强有力的保证。 (二)建设高水平的“双师型”的毕业设计指导队伍 我们采取两种模式共同进行:一是坚持教师队伍“专任和非专任”结合。专任教师主要是以长期在工程现场实践或者有较好科研成果的教师组成;非专任教师主要是从合作单位企业聘任高水平工程师来校做兼职教师。二是加强“双师型”师资队伍建设。双师即“教师”、“工程师”,首先要加强对一线教师的工程能力素养和工程实践能力的培养,以满足在毕业设计指导过程中对教师综合能力的需求。另一方面,我们在聘请教师方面有侧重点,优先录取有企业工作经验的兼职教师,来提升有工程实践经历的教师在整个专业课教师中的比例。为了最大化地为毕业设计服务,学校还从企业聘请工程师或者让一线教师到企业参加工程实践活动等手段,致力于打造为毕业设计服务的精锐之师。 (三)严把选题关 毕业设计的题目,一般来自企业。由企业指导教师提出,经企业指导教师和学校指导教师共同商量后确定。选题要结合学生在企业实习的项目,注重实践性和创新能力的培养,同时题目应难易适中,切实可行,工作量适宜。 (四)注重教师的指导过程 选题完成后,企业指导教师下达任务书、指导学生确定毕业设计方案。在学生做毕业设计的过程中,企业教师负责具体的技术指导,学校指导教师负责时间节点的把握,协助企业教师完成对学生的共同指导。 (五)建立有效的沟通联系制度 由于本科生初次接触整体性和设计性较强的工作,肯定会遇到这样那样的问题。这时,建立有效的沟通制度,发挥指导教师的引导作用就显得非常重要。学生把毕业设计中遇到的问题,向指导教师提出,由企业指导教师和学校指导教师共同商量解决的办法。在毕业设计的过程中,应建立指导教师与学生讨论的例会制度,坚持每周师生沟通一次。每位学生总结前一阶段的工作,提出毕业设计中遇到的问题,指导教师要进行引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。这样,指导教师可以及时掌握学生毕业设计的进展情况。 (六)做好毕业设计的过程检查与中期检查 对本科生的毕业设计工作的中期检查,要坚持中前期和中后期两次检查。检查的形式是学生以PPT方式汇报自己目前毕业设计的进展情况,并回答老师的提问。对中期检查发现的问题,企业和学校的指导教师共同商量解决的方法。 (七)毕业设计(论文)答辩 答辩的地点一般设置在学生的实习企业,答辩委员会由企业指导老师和学校指导教师共同组成。每位学生的毕业设计答辩采用PPT形式进行汇报,对一些条件许可的企业,要有毕业设计的演示。 (八)以过程管理思想为指导,构建“方法-时间-层次”三维毕业设计质量监控体系 通过健全机构、合理资源配置、完善工作机制、强化毕业设计质量监控体系的毕业设计运行监控、毕业设计指导决策、毕业设计质量考核评价、毕业设计信息反馈功能,见图1。 三、结语 软件专业是一门实践性很强的专业。要想在短时间内较高质量地完成毕业设计,选题是一个很重要的环节。为了提高学生的做毕业设计的兴趣,高质量完成毕业设计,课题选择来自一线企业,显得非常重要。同时,建立一个毕业设计的保障体系,使得毕业设计在进行的过程中,质量能够得到保证。经过两届的毕业设计实践探索,学生做来自一线企业的毕业设计题目的兴趣很大,而且毕业设计的质量得到很大的提高。 软件毕业设计论文:《软件工程》思想在毕业设计(论文)中的应用 【摘要】主要分析了毕业设计(论文)的现状,介绍了软件生命周期的各个阶段与毕业设计(论文)各阶段的对应关系、软件生命周期各阶段应完成的任务以及在毕业设计(论文)中应注意的问题。 【关键词】软件工程 毕业设计(论文) 实践教学 一、引言 毕业设计(论文)(以下简称毕业设计)是计算机及相关专业教学计划中的一个重要环节,是培养学生对所学基本理论及基本操作技能综合运用的训练过程,是提高学生分析和解决问题能力的重要实践环节,是实现理论与实践相结合的重要途径,是对教育教学质量的全面检查。目前,计算机及相关专业的毕业设计质量正在逐年下降:学生急于找工作或考研,毕业设计得不到应有的重视;需求分析不到位,设计成果不符合实际需求;软件开发流程混乱;缺乏文档写作训练,等等。 针对上述问题,笔者认为,除了应当从管理角度严格进行过程监控外,还应当使学生通过《软件工程》课程的学习,提高毕业设计的质量。 二、软件生命周期与毕业设计过程的对应关系 软件产品从形成概念开始,经过开发、使用和维护,直到最后退役的全过程称为软件的生命周期。软件生命周期可以划分成若干个时期与阶段,它与毕业设计各个环节的对应关系如图1所示。 三、软件生存周期各阶段应完成的任务 1.可行性研究与计划阶段、需求分析阶段 可行性研究与计划阶段主要完成问题的定义、可行性论证以及初步计划的制定;需求分析阶段主要完成需求调查,进行功能、性能与环境约束分析;编制软件需求规格说明、制定软件系统的确认测试准则和用户手册概要。这两个阶段对应于毕业设计的课题论证、选题、调研、查资料,通过对设计题目的深刻理解,完成开题报告的撰写工作。 2.概要设计阶段和详细设计阶段 概要设计阶段主要完成软件系统总体结构的建立、定义功能模块的接口、设计全局数据库和数据结构、规定设计约束、编制概要设计文档等工作;详细设计阶段主要完成模块详细设计及编制模块的详细规格说明工作。包括模块的详细功能、算法、数据结构和模块间的接口信息等设计,拟定模块测试方案;把模块详细设计的结果汇总,形成模块详细规格说明书。这两个阶段对应于毕业设计的系统设计阶段。 3.实现阶段与组装测试阶段 实现阶段主要完成编码及单元测试工作。根据模块详细规格说明书,将详细设计转化为程序代码、对模块程序进行测试,验证模块功能及接口与详细设计文档的一致性,并形成单元测试报告;组装测试阶段主要完成模块程序组装与测试及组装测试报告的编写。 4.确认测试阶段 该阶段主要完成软件系统测试、确认测试文档编制及软件评审工作。根据软件需求规格说明定义的全部功能和性能要求及软件确认测试准则对软件系统进行总测试;向用户提供以确认测试报告为主的有关文档,包括系统操作手册、源程序清单和项目开发总结报告等;由专家、用户、软件开发人员组成的软件评审小组对软件确认报告、测试结果和软件进行评审,并将得到确认的软件产品交付用户使用。这个阶段主要对应于毕业设计(论文)中的论文评审、结题验收及毕业设计的答辨准备阶段。 5.软件运行与维护阶段 主要进入软件的使用阶段,并完成软件的维护工作。它主要对应于毕业设计中的答辩阶段。 四、毕业设计应注意的几个问题 1.摘要 摘要是对文章主要内容的摘录,要求精、短、完整。以几十字至三百字左右为宜。摘要应具有独立性和自明性,从摘要中即应获得必要的信息;摘要中只能使用第三人称;要客观如实地反应原文的内容,要着重反映论文的最新内容和作者特别强调的观点;要求结构严谨、语义确切、表述简明,一般不分段落、不进行自我评价。 2.关键词 关键词主要用于论文检索,它是从论文的题名、摘要和正文中选出的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇,关键词一般以3~5个为宜。 3.结论 结论写作的内容应主要考虑本文研究结果是什么?研究结果说明了什么?对前人有关的看法作了哪些修正、补充、发展、证实或否定?本文研究的不足之处或遗留未予解决的问题以及对解决这些问题的可能的关键点和方向等。结论应该准确、完整、明确、精练。 4.需求分析 在毕业设计中,学生往往不能对所做题目进行充分的调研,需求不明确,随意想象的成分较多。特别是在数据表的建立上,大部分同学随意设置字段的类型,而字段长度基本上采用默认置。而在实际项目开发中,数据项的设置应主要注意以用户的需求和满足系统要求为准,而不应设计冗余的字段;数据的类型要依据实际需求,当某些字段可以是选择某几种类型之一,应考虑哪一种更有利于本系统或哪种更易于用户操作和维护。 5.详细设计 许多同学把详细设计阶段的任务理解为代码实现,因此,在概要设计之后就着手进行代码的编写而忽略了算法的表达及测试用例的编写环节,由此造成的结果是随意编程,大量的时间浪费在程序的修改和调试上。 6.软件测试 测试做得不够全面,大部分同学只选择了有效的测试用例,而没有进行无效的测试用例的设计,因此所做的软件BUG较多。 7.团队合作 在毕业设计中,应有意识地锻炼学生们的团队协作精神,因此,在布置毕业设计题目时,应尽量选择规模大一点的题目,然后由4~5名同学共同协作,每人完成一个子题目。这样,可以使学生们分析问题和解决问题的能力、沟通和表达能力得到充分锻炼,为今后的工作奠定基础。 软件毕业设计论文:软件工程专业本科毕业设计过程管理 摘要:分析软件工程专业本科毕业设计管理中存在的主要问题,针对软件企业对软件工程专业的人才培养要求,提出软件工程专业本科毕业设计过程管理措施,强调通过建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控;构建完善的毕业设计管理平台,提高本科毕业设计管理水平;改革毕业论文形式,建立毕业设计过程管理评价体系,提高学生工程实践能力。 关键词:软件工程;本科毕业设计;过程管理 软件学院软件工程专业的设立是国家教育部、国家发展计划委员会为满足国家软件产业发展对人才的迫切需求于2001年批准成立的。重庆大学软件学院是国家首批示范性软件学院之一,其人才培养目标是培养“面向应用、遵循标准、适应团队、把握技术、熟知领域、外语优良”的软件工程人才。10年来,软件学院十分重视软件工程专业的工程化教学改革,采取多项政策和措施促进工程型软件实用人才的培养。本科毕业设计是实现高等学校人才培养目标的重要教学环节,是培养学生创新意识和创新能力的重要手段,是理论学习与社会实践相结合的重要体现。因此,对软件工程专业本科毕业设计进行改革,培养具有工程实践能力的软件实用人才具有重要意义。 1 软件企业对软件工程专业培养人才的要求 软件产业的迅速发展对该行业从业人员提出更高要求,不仅要求学生掌握理论知识,还要求学生具备较强的工程实践能力与创新能力。国内计算机相关专业的教学基本上仍使用传统的理工科人才培养模式,注重基础理论知识,缺少对学生工程能力和职业素质的训练,因此培养既有扎实的专业基础知识和较强工程实践能力,又能迅速适应业界环境的高素质创新型软件人才,是软件企业对软件工程专业人才培养的要求。 2 目前本科毕业设计管理中存在的问题 1)毕业设计阶段缺乏全过程的管理与监控。 毕业设计全过程的管理与监控不够规范,缺乏专门的组织机构。毕业设计的一些主要环节疏于检查和监督,因此存在影响毕业设计质量的问题,如选题陈旧、重复率高、与软件产业发展需求不适合等。 教师指导水平有限且精力投入不足,同时没有对教师指导工作的有效绩效考核,使得教师对学生的毕业设计不够重视;某些学生由于有就业压力,便将主要精力放在人才市场和各类招聘会上,没有意识到毕业设计的重要性,最后只能通过拼凑和抄袭完成毕业设计。 2)毕业设计阶段缺乏规范化的指导性文件。 毕业设计工作持续时间长,涉及所有毕业生和教师,如果没有规范化的指导性文件能够让指导教师和学生了解毕业设计工作的意义、目标、计划、流程、论文规范化格式、质量评价标准、成绩考核等具体实施细则,明确自己在该项工作中扮演的角色以及整个毕业设计流程对自身承担工作的质量要求,那么很难提高毕业设计质量。 3)毕业设计文档资料缺乏有效管理。 毕业设计成果是学校的重要知识和信息资源,完善的文档资料管理有助于毕业设计工作的传承和创新。长久以来,毕业设计作品和论文主要采用人工管理。学生答辩后提交资料袋,资料袋中包括毕业设计相关文档和设计作品的刻录光盘,但由于管理人员对毕业设计资料的重视程度不够或人员不够,导致毕业设计资料管理不善,出现查询困难、答辩记录丢失等情况,为以后查阅、成果展示及下届毕业生的论文指导工作带来不便。 3 本科毕业设计管理改革措施 1)成立毕业设计管理小组。 为了加强本科毕业设计工作的组织、管理和监督,软件学院专门成立毕业设计管理小组,小组成员由教学副院长、正副系主任及学生助管组成,负责整个毕业设计过程的管理监督工作,包括从选题、审题、任务书下达到开题、中期检查、答辩、成绩评定、推优的全过程。 2)建立和完善毕业设计的管理制度。 为了提高毕业设计质量,毕业设计管理小组根据软件工程专业特点建立学院的具体工作规范和有效的毕业设计管理模式和监控制度,加强毕业设计制度建设,使得从选题、下达任务书到学生的开题报告,从每周汇报、中期检查到设计文档撰写、论文撰写、论文重复率监测、论文评阅及论文答辩,都有切实可行的实施细则及管理规章制度;构建集中管理与跟踪管理、周报提交、外出请假、抄袭检测、讲座出勤等平时成绩评定标准;完善从平时表现、系统设计实现质量、论文或设计文档质量、答辩水平等多方面衡量的客观、公正的综合成绩评定标准和推优程序。在毕业设计全过程管理中,力求做到有章可循及有据可查。 3)多元化的毕业论文形式。 多元化的毕业论文形式有利于培养大学生创新实践能力。根据软件工程专业特点,软件学院对毕业论文形式进行改革。毕业设计形式包括传统方式和新方式,学生可以选择其中一种方式,具体采用哪种方式则由指导老师负责。 传统方式是指毕业生完成开题报告并翻译一篇相关课题的英文文献,然后对软件系统进行需求分析、设计和编码实现,或者对相应算法进行研究、分析和编码实现,最后完成毕业设计论文。 为了面向软件企业需求,培养学生的软件设计能力,新方式注重提高学生的系统设计文档编写能力。毕业生前期仍然要完成开题报告、英文文献、系统分析设计和编码,最后提交系统设计相关文档。系统设计相关文档由以下文档构成:①项目开发计划;②软件需求说明;③系统设计说明;④数据库设计说明;⑤用户手册;⑥测试分析报告;⑦项目开发总结。根据软件工程学科特点及专业人才培养的要求,结合学校的毕业设计(论文)管理办法和软件设计文档国家标准,软件学院制定了符合专业人才培养目标的设计文档规范。 为提高学生科技论文写作水平和研究报告的演讲能力,软件学院面向软件工程专业所有应届毕业生,在其毕业设计阶段开设8学时的“科技论文写作规范”“研究报告演讲技巧”讲座,强调科技论文写作的规范性和可读性,锻炼学生演讲研究报告的能力。 4)加强毕业设计过程管理和监控。 毕业设计过程管理和监控面向的对象是学生和教师。软件学院毕业学生做毕业设计有不同情况,如有在校外软件公司做毕业设计的,更多的是在校内做毕业设计,因此需要有相应的不同管理模式。为加强学生培养质量和降低指导教师管理难度,软件学院提供集中管理与跟踪管理方式。 集中管理是指学院设置固定机房和机位并安排助教作为管理人员,由指导教师给学生安排机房,由管理人员负责学生的日常考勤,学生需及时向指导老师汇报学习情况,学生若有事必须请假。跟踪管理主要针对在校外进行毕业设计的学生,要求这类学生完成校外毕业设计申请,由管理小组协助指导教师对校外学生进行跟踪,为这些学生提供及时的毕业设计信息服务。这类学生必须每周与学校指导教师联系,以便教师详细了解并掌握学生毕业设计进度。这种具体的制度和规范,对在校内进行毕业设计和赴外进行毕业设计的学生进行了有效监控。 针对指导教师的管理,毕业设计管理小组采用不定期检查和周报提交的方式。毕业设计规范要求每位指导教师每周指导时间不少于2小时,指导教师需要检查学生毕业设计的进度和质量;解答学生提出的问题,进行下一阶段工作部署与指导,保证毕业设计的质量。 不定期检查指毕业设计管理小组根据指导教师在毕业设计系统中登记的指导时间和地点,不定期对教师的指导情况进行检查。周报提交是指学院建立的毕业设计定期报告制度,教师和学生每周均需要将周报提交到系统上,教师主要汇报每周对学生指导情况以及学生毕业设计进度和质量,学生主要汇报每周的毕业设计进度、毕业设计遇到的问题等。毕业设计管理小组每周对周报进行汇总分析并,及时了解毕业设计情况,对学生和教师提出的问题进行统一解答。 5)构建完善的毕业设计管理平台。 充分利用计算机技术,构建完善的毕业设计管理平台,提高毕业设计管理水平,使毕业设计管理更加规范化。软件学院在毕业设计过程中使用的管理系统包括:重庆大学本科毕业设计系统、重庆大学网络教学综合系统、重庆大学软件学院软件工程实践教学平台。 重庆大学本科毕业设计系统用来上传和管理毕业设计相关文档。系统涵盖毕业设计工作的全过程,实现选题提交、课题双向选择、毕业设计相关文档(包括开题报告、外文翻译和毕业论文)的提交与管理、文档模板的上传和下载、毕业答辩的自动分组、指导教师和交叉教师评分、答辩记录和成绩的上传、成绩册的打印、毕业成绩的统计分析等功能。 重庆大学网络教学综合系统。用于毕业设计的过程管理,主要进行信息、周报收集、校外学生实习申请、过程检查情况公告、问卷调查、学生成果提交和查询等。 重庆大学软件学院软件工程实践教学平台是软件人才培养创新平台,提供实践教学成果展示、实践案例资源库与实践教学管理功能。利用该平台可以举办毕业设计优秀作品展,展示软件学院学生的专业学习水平,激发学生的实践热情,对下一届学生起到示范作用。平台实践案例资源库可为学生提供实践学习参考资源,为教师提供实践教学案例素材。 6)建立毕业设计过程管理评价体系。 建立毕业设计过程管理评价体系,要求所有 一学生和指导老师每周都要将周报提交到EOL(重庆大学网络教学综合平台)平台。毕业设计管理小组每周对毕业设计情况进行检查和监督,并将检查情况告知所有指导老师。指导老师每周提交周报次数与毕业设计指导工作量挂钩;学生考勤情况、周报提交情况、平时检查情况会被记入平时成绩,平时成绩不合格将被取消答辩资格。 软件学院强调学生在毕业设计期间一定要进行软件系统设计和实现,毕业答辩包括系统演示、用PPT讲解毕业设计主要工作、答辩教师提问等多环节,答辩老师根据学生工作量、完成质量、论文或设计文档质量、答辩情况进行评分。学生毕业设计的最终成绩由平时成绩、指导教师成绩、交叉评阅成绩和答辩成绩构成,以保证评分的公平性。 7)加强诚信机制建设 为了提高本科毕业设计质量,加强学术道德和学风建设,营造学术诚信氛围,软件学院使用“大学生论文抄袭检测系统”对本科毕业论文进行防抄袭检测。抽检比例为应届毕业论文的50%,抽检名单由毕业论文管理系统随机抽取。另外,各答辩小组推荐的优秀毕业论文为必检对象。 软件学院制定论文抄袭的认定标准(建议文字复制比不超过25%)和处理办法,对有问题的论文,责成指导教师对检测结果予以认定和说明或督促学生修改,取消被认定抄袭论文学生的答辩资格;对各答辩小组推荐的优秀毕业论文进行,不合格的论文取消优秀。 4 结语 培养适应我国软件产业发展的软件工程人才,提高软件工程本科毕业设计质量,毕业设计的改革势在必行。通过2届学生的毕业设计改革证明,建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控,充分利用毕业设计管理平台,实现多元化的毕业论文形式,建立合理的毕业设计过程管理评价体系,加强诚信机制建设,能极大地促进师生在毕业设计过程中投入热情和精力,提高本科毕业设计管理水平,有效保证毕业设计质量。 软件毕业设计论文:Ant在软件开发型毕业设计中的应用 [摘要]该文结合实际指导计算机专业毕业设计过程中的体会,提出如何利用Ant工具软件来为软件开发型毕业设计服务,以提高学生的实际动手能力。 [关键词]Ant 计算机 毕业设计 一、计算机专业毕业设计的性质 计算机专业毕业设计工作是高等院校计算机人才培养计划的重要组成部分,是对学生专业知识、综合素质和实际能力训练的重要阶段,是人才培养质量的重要体现,是学生学习、研究与实践成果的全面总结。 二、软件开发型毕业设计中存在的问题 计算机专业的毕业设计主要分为软件开发型毕业设计和基础研究型毕业设计两种类型,本文探讨的是第一种类型。在软件开发型毕业设计答辩过程中,学生需要结合自己的设计实现来讲述设计实现思路及过程,这要求学生需提前部署好自己的软件作品,而答辩时所用计算机一般而言是由答辩单位提供的,只具备软件的运行环境并不负责安装相应的集成开发工具,而学生平时主要是利用集成开发工具来进行开发,一旦脱离了开发工具往往不知所措,这就违背了毕业设计的宗旨。 三、Ant在软件开发型毕业设计中的应用 Ant是一款软件项目构建工具软件,能够让我们采用定制的方式对开发出来的项目进行编译、打包和测试,更重要的是这些工作可以脱离具体的开发工具来进行,这非常适合在毕业答辩时缺少开发工具的情况下进行应急处理。下面利用一个Java类毕业设计项目为例简述Ant的具体应用。 1.安装Ant软件 到Ant的官方网站下载最新版的Ant二进制版本,它是一个扩展名为zip的文件,本文使用的是Ant 1.8版。下载后解压到某个文件夹中,例如c:\\ant_1.8,并创建一个名为ANT_HOME的环境变量,变量值设为刚才解压到的目的文件夹名,本例中即为c:\\ant_1.8(后面用%ANT_HOME%指代该文件夹),同时将%ANT_HOME%/bin文件夹加入到Path环境变量中。以上步骤需要提前安装配置好JDK环境后再进行,JDK环境安装配置在这里略过。 2.创建构建文件 构建文件相当于一个计划书,整个构建活动是严格按照构建文件的内容来进行的,所以构建文件的创建是整个构建活动的核心。构建文件是XML类型的,这不仅是因为该类型是一种通用的描述语言,更主要的是Java中提供了相当丰富的操作XML类型文件的API。创建的构建文件最好命名为build.xml,并将该文件放入工程所在文件夹中。下面阐述一下构建文件的书写规则。 首先,在构建文件中创建一个工程标签用来标识该构建项目,例如本文中构建的项目名称是TankWar ,则创建标签,其中name属性代表的就是项目名称;default指的是要执行的目标名称,所谓的目标就是要完成的任务,在这里任务名为compile,这个任务的定义在后面会有说明;basedir代表工程的根文件夹,一般设为.即当前文件夹即可。 其次,定义属性标签,定义属性其实就是定义在构建文件中要使用的变量,例如该项目要构建的项目源码位于src文件夹中,构建后的文件保存到build/class文件夹中,这时我们就可以定义“src.dir”和“build.class”两个属性变量来指代这两个文件夹,以后假设更改了文件夹名只需修改属性名即可,对应的标签如下所示: 上面${ }中括起来的是已定义的属性名,该使用方式相当于引用变量。 然后创建目标标签,目标即我们要执行的具体任务,一个工程中可以包含多个任务。假设我们执行三项任务分别是创建文件夹、清除文件夹中已有内容及编译源代码,则定义的标签如下所示: 创建文件夹 清除文件夹中已有内容 编译源代码 //name属性所指明的任务即是前面工程标签中default属性的设定值,depends属性指明一种依赖关系,表示此任务必须等待第一个任务完成后才能进行。 3.运行Ant 在命令提示符下输入ant,系统将自动执行build.xml构建文件并完成构建文件中所定义的任务。 四、总结 以上是利用Ant工具软件在软件开发型毕业设计中的应用实例,除了在Java开发平台中有Ant工具外,另一个重要的开发平台,Net平台也有相应Ant工具。由于学生在利用Ant进行软件构建时是脱离了软件开发工具的帮助,所以需要了解更多深层的知识,这无形之中也加深了学生对软件开发型毕业设计的理解,同时在配置Ant环境时需要自己不断地尝试,也锻炼了学生的动手能力,因此将Ant应用到软件开发型毕业设计中对于学生而言是非常有益的。 软件毕业设计论文:计算机软件专业毕业设计探析 提要毕业设计是高职计算机软件专业培养就业型高技能“蓝领”人才的关键环节之一。本文就毕业设计的选题、毕业设计的管理、毕业设计各环节的把握等方面,探讨如何加强和改进高职院校计算机软件专业的毕业设计,以培养出社会所需的计算机软件开发高技能型人才。 关键词:高职院校;毕业设计;软件开发 毕业设计是高职学生由在校学习到参加工作之间的、十分关键的综合教学环节,是毕业前的一次重要的系统实践训练,也是对高职院校的教学管理、师资水平和学生综合素质的集中体现和检验。这个环节把握得好,对学生就业有很大的帮助。实践证明,毕业设计是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机结合的最佳途径之一。笔者多年来一直从事高职计算机软件专业的毕业设计指导工作,经过长期的实践和探索,同时吸取他人经验,对毕业设计工作有如下的认识。 一、毕业设计的选题 选题是毕业设计的第一步,也是非常重要的一步,包括教师选题和学生自选题两种。高职计算机软件专业实现毕业设计的途径和空间是多种多样的,只要有研究开发的环境即可。可以在学校内部组织开展,也可以走出去,到企业、到社会中去完成。例如,校企合作、产学研结合是高职毕业设计实现开放性的有效途径。一是学生到企业、公司实际工作中去,运用所学知识和单位的短期培养,按规定格式和要求写出总结报告或毕业论文,或在参与实际项目设计中完成设计,采取校内指导老师和企业指导人员共同指导学生的毕业设计,在我院的软件专业这种形式的设计占到了近1/3;二是充分挖掘校内资源,寻求多种途径开展毕业设计。例如,参与教师的科研项目,承担部分任务;主动与学校各部门联系,帮助设计各种中小型信息管理系统,如学生档案管理系统、教务管理系统、后勤水电管理系统、学校图书管理系统等,由各部门根据使用情况进行评价。 选题时的原则主要有:(1)符合专业或大类培养目标、满足教学基本要求,使学生得到比较全面的训练,要尽可能进行有软件工程背景的毕业设计;(2)应尽可能结合生产、科研和实验室建设的实际任务,促进教学、科研和生产进行选题。也可是模拟真实的软件项目课题;(3)应有一定的深度与宽度,工作量饱满,使学生在规定的时间内经过努力能按时完成,并鼓励学生有所创造;(4)毕业设计的选题应面对学院的实际情况,从培养目标出发,充分利用学院的计算机资源和人力资源,力求实现学生掌握知识的实际水平与市场经济的需求相符合。 二、毕业设计的管理 要完成高水平的毕业设计,除了要求毕业设计指导教师提供的选题应是新颖的、实用的、能适合当前社会的市场需求的外,还必须要有严格的毕业设计管理制度相匹配。 1、学生毕业前的上一个学期末,确定指导教师,并进行毕业设计动员。有关教师提供指定格式的、“毕业设计(论文)选题报告”、“毕业设计(论文)自选题目申请书”、“毕业设计(论文)格式、书写规范”等表格供学生填写或参考,其内容包括毕业设计的选题来源、要实施的技术方案、要完成的研究工作、需配备的硬件和软件环境、需要的资金等。其中,还给出近三届本专业学生做过的论文题目,防止重复或抄袭。表格填写后交由教研室集体讨论并提出修改意见,然后由计算机系部与有关指导教师统一审批。再将所有选题和指导教师名单提供给学生,由学生和指导教师进行双向选择,有关部门根据选择情况做适当调整后公布指导教师及学生的对应名单。 2、经统一审查后,指导教师给每一个学生下达“毕业设计(论文)任务书”。指导教师与学生见面时,要针对任务书向学生讲解课题目标、实施方案、需要收集的参考书目、需要自学的内容及应做社会实践活动等,并向学生提供相关网站,让学生自己上网学习有关预备知识。 3、指导教师根据系部的统一安排向学生提供“毕业设计工作进程安排表”。该表包括在毕业设计过程中,安排对学生完成毕业设计需补充的专业知识讲座的内容与时间、上机时间、教师辅导时间、检查时间、完成每一设计步骤的进度要求、毕业设计说明书初稿上交和举行毕业答辩的时间等。学生应根据毕业设计任务书的要求,在毕业设计工作开始一周内写出开题报告,内容主要包括:资料准备情况、设计的思路与期望成果、目标任务的分解、各阶段完成的内容计划等,交由指导教师审查后,再按计划开始设计。毕业设计的时间一般在12周左右。 三、毕业设计过程中的几个重点环节 1、资料查询和实地调查。任何一个课题都是有学科基础或技术基础的。学生在做毕业设计开始,通过进行资料查询,可以了解本选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向,特别是近年来的发展趋势和最新成果,然后准备与该题目相关的参考资料。通过与对资料研究成果的比较说明自己的选题是符合当前的研究方向,或是否采用了当前的最新技术并有所改进,以进一步了解选题的意义。值得注意的是,要做好毕业设计,必须阅读一定量的近期中、外文资料,这不仅反映学生的外文阅读能力,而且有助于设计的先进性。高职学生在毕业设计之前进行必要的社会调查,是了解和加深题目理解的另一重要途径。以《企业仓储管理信息系统》这个题目为例,学生可以到实习工厂、中小企业等场所进行实地考察、了解管理信息系统的实际应用状况,通过系统现象的感性认识,逆向推测如何进行模块设计才能实现这些功能。另外,网络查询也是学习、资料查询的重要方式。指导教师要让学生按毕业设计任务书要求深入地了解本毕业设计课题,准备资料,写出文献综述并完成初步的外文翻译任务。 2、制定和论证技术方案。明确所要解决的问题后,就要提出自己解决问题的思路和方案。包括一般的程序设计、数据库设计和网站建设等,应选定编程语言、根据目标提出总体模块设计图、流程草图等,通过比较表明自己方案的价值、方案的创新之处或有新意的思路、算法和关键技术。学生阐述自己的设计方案时,要说明为什么要选择该方案,如何进一步优化数据,不足之处如何得到克服,最后完成的工作具有什么样的性能或达到什么样的水平。 3、充分发挥教师在毕业设计中的引导、辅导作用。教师在整个毕业设计工作中应该起到引导、辅导交流的作用,激励学生有足够的信心完成毕业设计工作,鼓励学生突破旧系统,展开思维的翅膀,尝试别人没有想过或没有做过的工作,注意对学生创新思维的培养。在毕业设计过程中,指导教师布置任务后,要进行具体指导和及时检查。指导教师要注重针对性与适用性,力争使毕业设计内容与学生毕业后所从事的技术岗位对口,使人才培养目标与社会的需求相一致。 4、毕业设计的先期总结和答辩准备。在毕业设计的后期,指导教师应及时进行总结,针对每个成员指出毕业设计过程中的改进之处,提出后期需要进行工作的重点和方向。并发放统一格式的编制设计说明书的有关文档,如毕业设计说明书的装订顺序、目录和正文的格式要求及正文基本结构及毕业答辩应当做的准备工作。指导教师检查资料是否齐全、是否符合规范要求、程序运行有无缺陷及答辩时要注意的问题等,然后做最后的答辩准备。毕业设计答辩开始前三天,学生需上交毕业设计的相关文档和程序资料。文档部分按规定格式装订成册,供答辩委员评阅。 5、毕业答辩、成绩评定。毕业答辩评分要做到客观、公正、公平。人员除本院教师外还聘请企业项目开发人员参与评阅和答辩工作。答辩分数可分为自述、回答问题、论文内容三部分。最后,通过答辩委员会及各位指导教师统一讨论,得出学生的答辩成绩。答辩后,答辩委员会及时总结答辩中遇到的问题,并组织部分同学参加座谈会,了解学生对毕业设计的反馈意见,以备下一届进行设计时加以改进。 四、结束语 高职学生理论基础相对较弱,但实际动手能力并不差。毕业设计给了他们一个良好的提升能力的机会。毕业 设计多选择一些项目单位的实际软件项目,让学生到公司、企业这些项目实际场合进行毕业设计,最好是在生产实际中选择那些真刀真枪的设计题目。经过我院近四届高职计算机软件专业毕业生采取以上方法和环节进行毕业设计实践,已取得较好的效果,学生适应性和实际能力有了很大提高。但也存在不完善的地方,只有通过不断地实践、研究、总结和改进方法,不断地进行毕业设计教学的改革,为培养出计算机软件专业应用型的高技能人才做贡献。 (作者单位:大连水产学院职业技术学院)
医学院校计算机实验室管理探讨:高等医学院校计算机开放实验室管理平台研究与设计 摘 要 笔者对医学院校计算机开放实验室管理平台进行了深入的研究,建立新的管理体系,从而不断提高教学效率以及学生的积极性。 关键词 医学院校 开放实验室 管理平台 设计 实验教学是高等教育教学过程中的重要组成部分,实验教学的教学效果,直接影响到培养学生的质量,保证和提高人才质量已经成为高等教育必须要解决的重要课题。而高等医学院校计算机实验室开放的主要目的,就是要使医学人才具有能够适应未来社会需要,使他们具有较高的计算机应用能力和医学信息处理能力。 一、计算机开放实验室管理平台的设计目标 计算机实验室开放管理平台以提高实验教学质量及管理效率为宗旨,因此在系统设计时要求实现以下几方面的目标: 1、运用先进的计算机软件和网络技术,将传统的人工管理改为无纸化管理方式,实现对实验室开放的全过程管理,为管理部门对实验教学的监督提供了详实、准确的数据支持。 2、利用网络信息技术实现实验室开放的个性化管理。教学过程采用网络预约实验项目的方式,学生可通过校园网查询相关信息,自由选定时间、实验项目、预约实验。 3、采用数据库管理来实现课表编排、学生选课、成绩录入等功能,最大限度地减轻了实验室管理者的工作负担,提高了工作效率和服务水平。 二、计算机开放管理平台需求分析 目前学院还没缺乏相关的计算机开放实验室管理系统。计算机开放实验室管理系统是多学科交叉的综合应用技术,具有很强的专业性和技术性。开放实验室管理系统应能提供一个供所有用户相应的工作平台,有严格的权限管理,权限要在数据方面和功能方面都有体现,有良好的扩充性等其他功能。管理员将计算机开放实验室信息整理归类到网上,学生登录该网站后,首先要注册才能查询相关信息: 1、只允许系统管理员来添加、删除和修改计算机开放实验室信息设备的信息;管理员有权查看该系统的所有学生注册信息,可以修改某一个学生注册的基本信息,也可以删除某个学生。 2、在校生都可以注册成为系统的用户,注册时需要输入基本注册信息。 3、用户注册后可登入系统,查询所有的实验计算机开放实验室信息相关信息。 4、本系统即时对系统数据进行安全设置与保护、友好的用户界面,业务操作简单,提供各种级别的数据保护和权限控制方式,确保数据的安全可靠。 三、管理平台的总体结构与功能分析 系统应用.NET技术,以SQL Server 2000数据库作为后台数据库,选用3层浏览器/服务器结构作为医学院校计算机开放实验室管理系统的逻辑结构。并以Web数据库技术为支持建立一个3层B/S (Browser/Server,浏览器/服务器) 结构的医学院校计算机开放实验室管理系统,满足学院教学和管理的要求。用户可以用两种身份登录本系统:实验室管理(管理人员);不同身份登录被系统授予不同的使用权限。登录后用户可以自己资料进行数据修改,如密码修改、个人信息修改等。如图1所示。 对于每个登录开放实验室信息管理系统的用户都提供用户注册,相关开放实验室信息查询、实验内容、实验室公告、实验室简介等功能。 开放实验室管理系统的服务对象有两类,即管理员和注册用户。由于管理员和注册用户对此系统的操作有很大差别,在系统中要分别记录他们的数据信息,因此首先需要如下两个数据实体。 管理员数据实体:记录管理员的用户名和密码,这是管理员登录系统时所必须的。 注册学生数据实体:包括学号、密码、姓名、性别、系别、班级、联系电话、电子邮件等信息。管理员可以根据这些信息来了解学生。 系统主要包括的功能表有:公告信息表、管理员信息表、实验室类别表、计算机开放实验室信息表、注册学生信息表、实验室介绍表等。 四、结语 利用计算机网络技术和数据库开发技术,探索有效的实验教学开放管理模式,开发基于校园网的基础医学实验室开放管理平台,对规范赣南医学院的实验教学管理,优化资源配置,提高实验教学质量有着重要的意义,并为学校的课程评估、实验室评估、实验教学示范中心建设等奠定了坚实的基础。 (作者单位:赣南医学院) 医学院校计算机实验室管理探讨:医学院校基于物联网的计算机实验室管理模式探索 【摘要】实验室的管理对于正常教学进行是一项非常重要的任务,以往的管理模式存在非常多的不足运用物联网来实现计算机实验室的管理,可以实现动态管理、随时管理,可以将工作量有效的降低,提高工作效率。 【关键词】物联网;计算机实验室;管理;模式 随着计算机技术的发展,作为服务于全校医学生的综合计算机实验室来讲,它的最大特征就是人流量非常大、计算机非常多、使用的频率极高,对于计算机的运行和各种软件的需求非常复杂,除了要满足正常的教学实验以外,还需要满足学生课外自由上机的需求,还需要做好各种大型计算机考试以及培训的需求。 这些事项不断对于计算机、网络运行、整体框架、系统配置提出了更多的要求,还对计算机实验室的管理、机房的环境维护提出了更多的要求。随着计算机物联网技术的发展,为我们提供了良好的环境,找到一个相对满意的计算机实验室管理以及建设方式,较好的达成了各种需求,将实验室的管理形式进行简化,提升管理效率,提升实验室的使用率成为了当前计算机实验室创建的首要任务。 1.物联网含义 物联网是透过红外感应器、射频识别(IFD ~I)、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备进行的,依照事先的协议,将任何物品同互联网相互连接,执行信息交换和通信,实现对物品的智能化辨别、定位、跟踪、监控以及管理的一种网络。物联网是一种物物相连的互联网。由此可见,物联网是通过以互联网为基础的,进行延伸和发展的网络体系,物联网的中心及基础依旧是互联网,物联网把它的用户端延伸、扩展到了任意物品和物品之间,来采取信息互换和通信。 2.以往计算机实验室的管理 在计算机的基础信息的管理上,通常运用纸张的记录方式来进行设备的购买时间以及损坏时间的记录,以及计算机的维护时间、每堂课的每个计算机的使用记录。 在计算机的定期检查上,实验室的管理员要维护非常多的计算机,可是计算机由于使用频繁,一定会出现各种故障。实验室的管理员维护计算机只可以运用实验室的空闲时间,为所有的计算机进行维护,这样不但浪费时间,还影响教学。 在实验室的环境管理上,因为实验室的使用度非常高,实验室的湿度、温度控制以及除尘的工作无法及时进行,使得实验室的硬件设施频频发生故障,无法保证教学的顺利完成。在实验室的安全上,实验室每天都会有很多学生上机,一定会涉及到实验室物品以及学生物品的安全管理事项,主要防止的是电源使用不规范产生的火灾隐患以及实验室物品的丢失状况。 3.源于物联网的实验室管理模式的研究 物联网作为互联网的基础,运用射频识别技术、无线传感技术来达成物品和物品之间的信息互换以及通信的一种网络。 通常来说,物联网的拓展方式大致有以下几点: 首先,对于物体的属性采取标识的方式,属性包含了静态及动态,静态属性可以直接应用在标签当中,动态属性则要先通过传感器进行探测; 其次,需要鉴别实验室内部设施对物体属性的读取,而且要将信息转换成符合网络传输的数据信息; 再次,要把物体的信息透过网络传输执行到信息处理中心,透过信息处理中心来完成对物体通信的有关计算。 运用互联网技术来管理实验室,就是在实验室的仪器上输入电子语言,透过管理的终端进行信息的汇总,之后执行相关的处理。 运用物联网技术来管理实验室,有以下几项优势: 首先,实验室设施信息进行全局管理,运用射频识别,RFID体系对实验室进行管理,可以通过电子标识把实验室设施的基本信息的内容进行储存,透过传感器以及无线网络就可以非常方便的获取实验室设施的基本资料以及进行合理的管理。 这些基本资料不但包含了型号、规格、出厂日期、设备号、使用单位、使用地点、维护记录、生产厂家,还包含了它的单价等详细的信息。 其次,实验室信息的动态管理,运用RFID体系可以对实验室的设备进行跟踪管理,当前只要在所有实验室的出入口设置门禁芯片,这个芯片包含了读头及联网接头,芯片的关键功能在于可以自动对进出门的实验物品进行扫描,而且可以将出入的时间、房间号等信息透过无线网络传输给管理计算机。透过这样的技术还可以给实验室设置更多的安放位置,进行报警设置,这样不但可以预防发生私自挪动的情况,还可以预防被盗的发生,力求做到更加全面、实时的对机房合理监管,保证机房的安全。 再次,透过对计算机的管理就可以在实验室操作的过程中识别实验的步骤、以及操作的要点等。协助实验者顺利的完成实验。再同有关技术相结合,可以实现对实验室设施运用动态管理,如果运用不合理就会自动进行报警,而且将实验的过程中断掉,以免产生不必要的损失。 操作者可以进行远程控制,在实验的操作过程里数据可以被及时采纳而且用合理的方式供应给操作者,达成实验教学的网络化、数字化、智能化。 最后,实验室的及时维护,透过传感系统可以让设施的维护、检修变得更加简单,并且因为所有实验设备上的电子标识都具备了大量的信息和维护状况,这样可以及时的确定该设备的运用状况,极大的缩短了维修的时间,提升了维修的工作效率。也就免除了相关的责任事故的发生。 综上所述,这样全新的管理模式,为实验室的管理工作营造了全新的机会及挑战。但愿物联网的实验室管理模式可以为教学、科研营造一个技术支撑的平台,以更好的形式为教学和科研进行服务。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理专业计算机网络教学改革与实践 摘要:计算机网络课程是医学信息管理专业的基础课程。但是这门课程涉及了计算机和通信两个领域的知识,教学效果存在不太理想的一些情况。该文总结分析了目前计算机网络课程教学上存在的问题,并提出了解决方法。 关键词:计算机网络;教学改革;医学信息管理专业 医学信息管理专业是一个交叉性学科,学科基础是管理学和信息科学。而计算机网络是支撑学科的基本课程之一。但“计算机网络”课程与一般课程不同,其原理性与实践性都很强,只有在掌握其基本概念和基本工作原理的基础上,再通过一定的实践才能真正学好。[1] 另一方面,计算机网络应用不断普及深入,医院对人才培养提出了新的要求,医院需要大量熟练掌握计算机网络知识和技能的复合型医学人才。而传统的计算机网络课程的教学内容和方法已经跟不上现实的发展变化,各种矛盾逐渐显露出来。因此“计算机网络”课程的教学改革势在必行。 1 计算机网络教学过程中存在的问题 1) 现在高校一般采用以教为主的传统教学方式,在教学过程中,教师教授知识,学生被动地接受知识,靠机械的重复进行学习。这种教学模式存在的最大问题是:忽视了学生在学习中的主动性,片面强调理论知识的灌输,压抑和阻碍了学生的个性发展,不利于培养学生的扩散思维能力和创新能力,进而影响教学质量,教学效果难以达到满意。 而计算机网络课程中包含很多比较复杂和抽象的概念、结构、原理、算法等内容,如果只使用传统方式来讲授这些内容,学生不但会觉得枯燥,而且老师也很难将某些问题讲清楚。如,网络层次体系结构和网络协议,由于数据包在各层次的流动以及协议对其的处理过程都隐藏在设备内部,看不见也摸不着,没有实际的直观印象,只有理论的抽象讲述,学生很难从整体上理解和掌握计算机网络的工作原理与运行规律。 2) 涉及到计算机和通信两个领域的知识,课程知识点多而杂,各种协议实体交互复杂,理解和掌握的难度较大。而学时安排不多,理论讲不深。例如:比如OSI模型和TCP/IP模型,以及TCP/IP协议,是计算机网络课程中最重要的内容,然而模型中主机的七层和通信子网中的低三层的是如何协调工作的,不同设备相同层之间如何协调、同一设备不同层之间如何协调,这些知识非常抽象,学生很难理解。 3) 理论教学和实验教学存在脱节的问题,教师主要讲授各层协议,没有注重实用性和实验设计,而且许多理论问题很难有条件设计相应的实验题目。比如,对于TCP/IP协议族的学习中,实验内容仅是使用Ping命令和Tracert命令去观察相应情况,仅通过这些实验是不足以理解相关知识,更难以掌握相关技能。 4) 目前针对不同专业的计算机网络教材相对较少虽然计算机网络教材很多,但很难选到合适的教材,网络课程的内容跟不上网络技术的发展迅速。 2 计算机网络教学课程的改革 针对以上问题,我个人在教学的过程中,不断的摸索和实践,目前采取了以下改进的方法: 1) 对传统的教学理念和方式进行改变,在教学过程中适当引导学生,增强学生在教学过程中的主动性,培养学生自主思考的习惯和创新的能力。同时增加学生的实验课时,主要是动手能力的培养。改革考核方式,增加实验的考核,做到理论考核与实际操作相结合。以达到所学习的知识与实际工作相结合,巩固教学成果的目的。 2) 针对医学信息管理专业我设置了计算机网络课程的教学重点内容,主要包括:计算机网络的体系结构、数据链路层、网络层、运输层、应用层和网络安全。课程的难点主要是数据链路控制、网络路由技术和TCP传输控制机制。 3) 医学信息管理专业的实验内容重点不在编程,而应培养学生的动手和实践能力。因此主要实验内容选择如下:组网实验,交换机配置实验,路由器配置实验,Windows 2000 Server的安全与配置、用户账户与组账户的管理,Web服务器的配置与管理、Ftp服务器的配置与管理、DNS服务器安装与配置,利用Iris软件截获并分析数据包实验。 由于我校没有网络实验室,只能利用其他网络仿真平台或网络设备模拟软件构造虚拟实验环境拓展实验的外延,在一定程度上弥补硬件的不足。 4) 教学手段上:课堂教学采用以多媒体教学课件为主,黑板教学为辅的形式。对于需形象性思维、抽象性问题等用多媒体课件可以使问题直观、形象、易理解,也可增加内容的趣味性,同时也增加了信息量,提高课堂效率;对于公式推导等需演绎的内容,采用黑板加讲解的方法。对于抽象和复杂问题的讲解,首先对需要演示的内容进行讲解,介绍多媒体课件的演示流程,以及包含的知识点,提醒学生注意寻找;多媒体课件演示一遍后,要求学生回答课件中包含了哪些知识点,然后要求学生观察课件展示了知识点的哪些细节;多媒体课件演示两遍后,要求学生回答课件展示了知识点的哪些细节,然后要求他们思考课件中没有展示出知识点的哪些关键细节,如果让你来设计课件的话,你会怎么做。 5) 针对传统教材部分内容与技术发展脱节的情况,引入一些新技术做为课堂讲授的知识,比如因特网上的音频/视频服务、无线网络和下一代因特网等内容。 3 结束语 该文从教学模式、教学内容、实验设置、教学手段等方面提出了一些行之有效的教学改革措施。在具体的教学实践中,取得了较明显的教学效果。课程教学改革是一项复杂而艰巨的工作,需要多方的配合和保障,本文只能对医学信息管理专业的计算机网络教学改进起到一些借鉴作用。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理专业计算机课程设置的整合和优化 摘要:本文在分析我国医学信息管理专业计算机课程设置现状和存在问题的基础上,提出了基于多元依赖关系的设置课程的方法,并结合教学实际,对该专业计算机课程单元的整合、教学内容的优化及实践教学方法提出了建议。 关键词:计算机课程;多元依赖;整合;优化 1引言 我国的信息管理与信息系统(医学)专业先后经历了专业创建、实践探索、调整改革、飞速发展四个阶段[1]。在每一个阶段中,课程体系都有较大调整,其中计算机课程无论从课程单元还是课程内容变化最大[2,3]。随着信息技术在医学信息处理中的广泛与深入地应用,信息管理与信息系统专业课程体系中计算机课程设置超着动态性和开放性发展。为此,立足学科知识结构,遵循计算机科学课程间的内在规律,体现多学科的交叉和融合,以技能培养为目标,改革实践教学,整合课程类型和课程内容,才能科学设置医学信息管理专业的计算机课程。 2课程设置的现状及存在的问题 2.1课程设置概况 课程设置服务于培养目标。我国的医学院校信息管理与信息系统专业培养目标大致有两类[1]。一类基于信息资源管理,其培养目标以医学情报学为主,兼有向医学信息处理方向扩展的趋势;一类基于信息技术应用,其培养目标以信息技术为主,突出信息系统的设计、开发及应用。培养目标不同决定了其中计算机课程设置的不同 根据对我国10余所有代表性的开设该专业的高等医学院校关于计算机课程设置的情况调查,我国医学信息管理专业计算机教育大致分为计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用三个层次,其课程设置情况如下:①第一层次的课程,包括计算机文化基础、离散数学、计算机原理、模拟电路、数字电路。②第二层次的课程,包括数据库、数据结构、计算机网络、C程序设计、VB程序设计、网络数据库、操作系统。③第三层次的课程,包括计算机信息检索、多媒体技术、汇编语言程序设计、计算机引论、软件工程、数据挖掘与数据仓库。另外,一些学校还开设了计算机课程的前导数学类课程,如高等数学、线性代数、概率论和数理统计等。 2.2课程设置存在的问题 从各学校同类专业计算机课程设置可以看出,主要存在以下不足。①计算机课程设置没能同信息管理与信息系统专业的整体知识结构相融合,是计算机科学与技术专业课程体系中简单抽取的子集,在整个医学信息管理专业课程体系中表现出孤立性、游历性和离散性。缺少课程单元的整合和教学内容优化。②计算机课程设置体现不出开放性、动态性,与计算机技术的快速发展不同步。其中的必修课程居多,选修课程较少且针对性不强。③实践教学环节薄弱,不利于技能培养和综合能力提高,不利于培养学生的信息素养和创新意识,不利于提高学生利用信息技术进行医学信息分析与处理的能力。这是各高校计算机课程设置中非常突出的问题,包括实验项目中基于课程群的设计性、综合性实验所占比例较少,基于单课程的验证性实验占多,提升就业能力和创新能力的集中性实践环节不足,实践教学方法和手段不足等。 3计算机课程的优化设置及教学改革建议 在医学信息管理专业的教学实践中,我们认为,计算机课程设置要运用系统的观点,从信息管理与信息系统专业本身的学科基础和知识结构出发,突出计算机技术与医学信息管理的交叉和融合,突出计算机技术的应用性和先进性。 3.1以多元依赖关系为指导,设置计算机课程。 在课程体系中,应选择既依赖于本学科课程又依赖于相关学科的课程作为课程群的课程单元,我们把这种课程之间的联系称为多元依赖关系。比如“数据结构”和“数据库技术”课程既和“程序设计”、“离散数学”存在依赖关系,也同“信息组织与存储”、“信息资源管理与利用”、“管理信息系统分析与设计”等存在依赖关系。根据依赖关系选择的课程可以实现不同学科课程间的交叉和融合,从而使其被真正纳入信息管理与信息系统专业的课程体系,以形成本学科完整的知识结构。图1说明了“数据结构”和“数据库技术”的依赖关系图。 3.2整合和优化课程,完善课程设置 计算机课程的设置要符合信息管理专业的培养目标和学科性质,体现其学科特色,而不是符合计算机科学与技术专业的培养目标和学科性质,因此必需对计算机课程进行整合和优化。①课程内容的优化。计算机文化基础适当介绍用于医学处理的应用软件,抛砖引玉,激发学生学习兴趣。如进行医学统计的SPSS、SAS、ROCKIT等;进行流行病分析的EPI;用于化合物及化学方程编辑的CHEMDRAW;为生理学、药理学、毒物学的研究者提供的数据采集和实时处理软件IOX、数据后处理软件DATANALYST、心电图分析软件ECG-AUTO等等。高级程序设计语言以设计方法、指针及应用为重点。离散数学以集合与图论为重点。计算机网络和数据库内容以技术应用为主,原理为辅,同时还可以减少对计算机原理、数理逻辑等前导课程的依赖。②课程单元的整合。在内容优化的基础上,进一步整合课程。数学课程群的整合,将高等 数学,线性代数、概率论与数理统计、卫生统计学、离散数学整合为课程计算机数学基础。硬件课程群的整合,将电路分析、大学物理、模拟电路、数字电路整合为课程电子技术基础,将汇编语言、计算机原理组合成计算机原理。软件课程群的整合,重点学习高级程序设计语言、数据结构、数据库技术、软件工程等课程。应用课程群的整合,重点学习医院信息系统,计算机信息检索、管理信息系统分析与设计、医学信息分析与研究等课程。③增加选修课是为了使学生及时了解计算机科学的最新发展方向和新的技术增长点,保证本专业计算机应用技术发展的动态性和开放性。可增加的选修课有:数据挖掘与数据仓库、网站建设与维护、多媒体技术、数字图书馆、网络数据库及应用、软件开发工具、网络安全与管理等。 3.3强化实践环节,突出计算机技术在医学信息管理中的应用性特色。 为充分发挥计算机课程在医学信息管理专业课程体系实施中的作用,应加强实践教学,主要解决以下几个关键问题。①增加综合性、设计性实验,减少验证性实验,如医学信息分析与研究、医学信息检索等。②增加独立设置的实验课程,如网络数据库、可视化软件编程等。③增加面向市场的实验课程,如JAVA程序设计、网站建设与维护等。④增加课程设计,如数据结构课程设计、数据库技术课程设计、高级程序语言课程设计等;尤其应增加基于课程群的课程设计,以提高学生系统分析与设计的能力。⑤改革毕业设计、毕业实习。联合医学信息技术公司,采用“毕业实习+职业培训+就业”的模式,为学生就业应聘提供从业经历。 4结束语 计算机课程是医学信息管理专业知识体系的有机组成部分,是培养学生综合实践能力的重要手段,贯穿于医学信息管理专业教学的全过程。另一方面,医学信息处理及医院信息化技术发展非常迅速,只有不断更新计算机课程,强化实践教学环节,才能满足社会对医学信息技术人才的时代需求。 医学院校计算机实验室管理探讨:医学信息管理中的计算机技术论文 一、论重要性 1.1人工处理医学信息的局限性 人工处理信息是有很大缺陷的。第一,速度慢,手写字符平均为40字每分钟。第二,人工的处理繁杂的医学信息出错率很高,一旦出错,甚至会导致严重的医患关系。还有,人们凭着自己的感觉直觉在识别信息上是很弱的,在推断和概率估计上存在着很大的主观倾向,这是万万不行的。如上的种种局限性在医学信息管理中会严重影响信息的及时性,准确性以及适用性。医学信息管理的中的各类信息,是在诊疗康复过程中相互依赖,环环相扣的。任何一个环节的出错都会引起“水波效应”,使整个有机整体处于紊乱状态,影响工作的进行。 1.2计算机技术在医学信息管理中的优越性 众所周知,计算机以迅速,准确,可靠和拥有极大的储存能力为突出优点被广大工作者所喜爱。而且,其计算和分析能力远远的超过人工可能达到的最大程度。计算机用于处理医学信息适应了其信息量大,面宽的特点;与医学信息处理的及时,准确的要求相适应。通过计算机技术的支持,从根本上改善了医学信息管理人员工作性质和条件。所以,计算机技术用于医学信息的处理,是医学现代化管理的重要手段。繁杂的医学信息一旦引入了计算机技术,就会提高管理的效率,减少错失,保证医疗过程科学而协调地进展,对病人,对医生,对有的医疗机构乃至整儿社会,都有着极其深远的影响。 1.3辩证地看待计算机技术在医学信息管理中的作用 有着计算机技术的支持,我们不能否认医学信息管理更协调,更有效率;但是,计算机也不是万能的。计算机技术在应用过程中,尤其在信息采集方面,对于涉及面广的信息很难实现计算机化,自动化。而且,计算机毕竟是机器,在灵活性方面就明显的没有人工有优势。因而,在信息管理过程中,要通过计算机与人工相结合的方式来对信息进行管理;才能让信息不但具有准确和高效性,也有一定的灵活性。所以,因才施用,才能更好的发挥计算机技术在医学信息管理中的作用。 二、对计算机技术教学方式的建议 计算机技术的运用,对于医学信息的管理意义是重大的。儿如何将两者有机的结合起来则是我们医务工作者的事情了。当今时代,每个医疗机构在每个季度,都会有一定的计算机教学,对象上至院长下至护士,可见其重要性。因此,一个良好的教学方式就显得更加重要。多媒体教学相对于枯燥乏味的照本宣科有如下优势: 1、直观性,能突破视觉的限制,多角度地观察对象,并能够突出要点,有助于概念的理解和方法的掌握; 2、图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。 3、动态性,有利于反映概念及过程,能有效地突破教学难点; 4、交互性,学生有更多的参与,学习更为主动,并通过创造反思的环境,有利于学生形成新的认知结构; 5、通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充,并通过对真实情景的再现和模拟,培养学生的探索、创造能力; 6、可重复性,有利于突破教学中的难点和克服遗忘; 7、针对性,使针对不同层次学生的教学成为可能。 8、大信息量、大容量性,节约了空间和时间,提高了教学效率。通过多媒体教育,是的医务工作者快速的,有效的,持久的掌握计算机技术与医学信息技术的结合使用,这不仅仅使利医疗机构本身构成更加精准,有效,有机,更是让病人得到了很大的便利。 三、结论 计算机技术的运用和有效的教学方式让医学信息管理提高了效率,减少了错失,保证医疗过程科学而协调地进展,对病人,对医生,对有的医疗机构乃至整儿社会,都有着极其深远的影响。 作者:徐渭赵春艳周凤龙单位:徐州医学院
生物统计学论文:Excel统计功能在生物统计学本科教学中的应用 [摘 要]Excel软件提供的统计功能涵盖统计学的大部分教学内容,且操作简便,可作为生物统计学本科教学的有效辅助工具。笔者参考多年的教学和科研经验,详细介绍了Excel常用统计函数和统计方法的操作步骤与注意事项,并结合理论知识对统计结果进行了解释,提出充分利用Excel软件来辅助生物统计学本科教学的模式。 [关键词]生物统计学;本科教学;Excel软件;统计功能 统计学是生物学领域进行科学研究不可或缺的工具,目前大多数高校已把生物统计学列为生物学相关专业的必修课。通过该课程的学习,有利于培养学生正确分析试验数据的能力,对于进一步学习专业课程和日后进行科研也有着非常重要的作用。近年来,统计分析软件的应用越来越普及,应用统计软件来辅助生物统计学的理论教学变得尤为重要。 Excel作为常用办公软件,除具备较强的图表和计算功能外,还提供了大量的统计函数和数据分析工具。利用Excel的统计功能,可快速、简便地进行描述性统计、t检验、方差分析、回归、相关等多种统计分析,从而为生物统计学的教学提供了极大便利,强化了教学效果。Excel的统计功能虽不如SPSS、SAS等专业统计软件强大,但具有易学易用的优势,适用于统计学的初学者,可基本满足本科生的教学需要。[3][4] 一、Excel统计函数简介 (一)统计函数的插入 Excel软件提供了丰富的数学和统计函数,将这些函数结合起来应用,可显示出Excel的统计分析功能。[3][4]在Excel 2003菜单中的“插入”项,选择“函数”。或在2007及以上版本中,在“公式”菜单项选“插入函数”命令,之后在“选择类别”栏选择“统计”,即显示大量统计函数。 (二)常用统计函数介绍 1.统计学参数或特征数的计算 数据的标准差、平均数等特征数均可由统计函数计算得到。反映集中性的函数包括AVERAGE(均值)、GEOMEAN(几何平均数)、HARMEAN(调和平均数)、MEDIAN(中位数)等;反映离散性的函数有:DEVSQ(离差平方和)、STDEV(样本标准差)、VAR(样本方差)、KURT(峰度系担┑取 2.数据分类 FREQUENCY函数可对大量数据进行分类和统计,表达式为:FREQUENCY(Data array,Bins array)。该函数为数组公式形式,运行显示出一个分组的频数后,还需选中所有结果的显示区域,按F2键,再按“Ctrl+Shift+En?鄄ter”组合键,方可求出所有分组的频数。[5]FREQUENCY的操作步骤因分类资料的性状而有所差异。A. 质量性状资料:在函数对话框中,“Data array”一栏输入分类数据所在的单元格地址,“Bins array”一栏输入分类标志值所在单元格。B. 数量性状资料:确定好分类的组数、组距和组限后,将各组的上限按升序输入工作表,在“Data array”和“Bins array”分别输入相应的单元格地址。 例:现有350名学生的英语成绩,需按优秀、良好、一般和不及格进行分类,并统计各等级人数。考试成绩为数量性状资料,首先按升序将各组上限按升序输入工作表(60、74、90)形成一列,插入FREQUENCY函数,在“Data array”输入成绩所在单元格区域,在“Bins array”输入各上限所在的单元格区域,确认后即可计算出不及格的人数( 3.概率函数 概率函数可直接计算出给定参数条件下各理论分布的概率值(P)。[6]常用函数有BINOMDIST(二项分布)、POISSON(泊松分布)、NORMDIST(正态分布)、NORMSDIST(标准正态分布)、TDIST(t分布),FDIST(F分布)等。 例如,BINOMDIST函数的功能为计算给定参数条件下二项分布的概率值。函数表达式:BINOMDIST(number_s,trials,probability_s,cumulative),其中num?鄄ber_s为试验成功的次数,trials为独立试验的次数,prob?鄄ability_s为试验成功的概率;cumulative为一逻辑值,用于确定函数的形式,取值为1和0。Cumulative如果取1,结果显示至多n次成功的概率;如为0,则返回恰好为n次成功的概率。 4.t 检验 TTEST函数功能为返回t检验的概率,以此来判断假设检验的显著性。函数表达式:TTEST(array1,array2,tails,type),其中array1为第一组数据所在的单元格区域,array2为第二组数据的区域,tails为分布曲线的尾数(双尾或单尾),type表示t检验的类型。 5.相关和回归系数计算 CORREL函数功能为计算两变量间的相关系数,以此来判断两变量间的相关程度和性质,表达式为COR?鄄REL(array1,array2),array1和array2代表进行相关分析的两组数据。利用INTERCEPT和SLOPE两函数可计算线性回归系数,函数表达式分别为INTERCEPT(known_x′?鄄s,known_y′s),SLOPE(known_x′s,known_y′s),其中known_x′s、known_y′s为自变量和因变量的数据集合。INTERCEPT函数可计算线性回归的截距(a),SLOPE函数可计算线性回归的斜率(b),从而得到线性回归方程:=a+bx。 二、数据分析工具的应用 (一)分析工具库加载 Excel的分析工具库具有较强的统计分析功能,但此功能通常未默认安装,需加载后使用。 1.在Excel 2003中,在“工具”菜单中单击“加载宏”,在弹出对话框中选中“分析工具库”即可,之后“工具”菜单中即出现“数据分析”条目。 2.在Excel 2007或更高版本中,单击左上角的“Office按钮”,选择“Excel 选项”,在弹出对话框中单击“加载项”,然后在“管理”栏中选择“Excel加载项”,单击“转到”,最后在“加载宏”窗口中选中“分析工具库”,之后在“数据”菜单中即出现“数据分析”条目。 (二)常用统计方法介绍 分析工具库包括描述性统计、t检验、方差分析、回归、相关、F检验等多种统计方法。[3][5]每次使用时,按照各统计方法的格式要求输入原始数据,单击“数据分析”选项,在弹出对话框中选择所需统计方法即可。 1.数据分类 将各组的分类标志值(质量性状资料)或上限值(数量性状资料)输入工作表,在“数据分析”中选择“直方图”;弹出对话框后,在“输入区域”选择分类数据的单元格地址,“接收区域”选择分类标志所在的单元格,运行即可。 2.描述统计 输入数据资料,在“数据分析”中选择“描述统计”,运行后即可得到最小值、最大值、平均数、标准差、方差、峰度、偏度等常用统计量。 3.t检验 t检验包括平均值的成对二样本分析,双样本等方差假设,双样本异方差假设检验。如进行平均值的成对二样本分析,弹出对话框后,分别在“变量1区域”、“变量2区域”输入两组数据所在的单元格地址,之后在“输出区域”选择某空白区域,确定即可。运行结果包括平均数、t值、df、单尾和双尾概率(P)、临界t值等信息。若P 如进行成组设计的两样本均值检验,需先进行F检验:双样本等方差假设,判断两样本所在总体方差是否同质。步骤:分别在变量1、变量2输出区域选择相应单元格区域,运行结果包括方差、F值、单尾概率(P)、临界F值等。如P 4.方差分析 方差分析包括单因素、无重复双因素、有重复双因素三种类型。如进行单因素方差分析,弹出对话框中,在输入区域、分组方式、输出区域分别输入相应信息后,单击“确定”即可。输出结果包括平方和(SS)、df(自由度)、MS(均方)、F值、F crit(F临界值)、P值等信息(表1)。如P 0.05(或F 5.回归与相关分析 线性回归分析:在“数据分析” 菜单选择“回归”, 在弹出对话框中输入Y值、X值、置信度、输出区域等信息后,运行即可得到回归截距(Intercept,a)和回归系数(b)(表2),从而写出回归方程。根据回归系数的t检验结果或方差分析的F检验结果,可判断两个变量间的线性回归关系是否有效。[7]由表2可知,a(Intercept)=-1.382,b=5.503,回归方程为:=5.503x-1.382。由回归系数的t检验可知,P=0.00004 三、结语 Excel软件提供的统计功能基本涵盖了统计学的教学内容,且对于生物统计学的初学者而言,具有易学易用的优势,可作为本科教学的有效辅助工具。在每章理论知识讲解完毕,应紧接着介绍Excel的统计功能、操作步骤和结果解释,把课程理论教学、实际案例分析和软件应用有机结合,可取得较好的教学效果。教学实践表明,运用Excel的统计功能来辅助理论教学,不仅能够加深学生对统计学原理的理解,还可以提高学生运用理论知识来分析数据的能力,从而使得生物统计学的学习变得轻松。在今后的生物统计学教学实践中,应紧密加强Excel软件应用与理论教学的融合,并考虑将 SPSS等专业软件逐步引入教学中,以期进一步提升学生分析处理复杂数据、解决实际问题的能力。 生物统计学论文:Excel在生物统计学双样本异方差资料t检验中的应用 摘要 利用Excel对双样本异方差的数据资料进行t检验,并以在pH=5和pH=8条件下测定果蝇的TPI酶活性为案例详细阐述了其分析过程及其注意事项,利用显著性概率P(T≤t)来判定结果更为简单一些。 关键词 Excel;生物统计学;t检验;双样本异方差资料 生物统计学是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域中不可缺少的统计工具,数据分析离不开生物统计学的原理。随着计算机技术的发展,已有更多的软件被应用于生物统计学,如SPSS[1-4]、Excel[5]、SAS[6]等,但是不同的统计软件有不同的特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合生物统计学的初学者。 1 分析工具库的安装 Excel一般并不直接带着“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自行安装。安装步骤:Excel的工具―加载宏―分析工具库―确定。 2 双样本等方差数据资料的t检验 一般很难从数据资料上确定2个样本的方差是否相等,需要对其做方差的齐性检验来判断。下面以果蝇的TPI酶活性为例,阐述双样本异方差的t检验过程。 2.1 数据资料的建立 为了比较果蝇中TPI酶活性在pH=5和pH=8时是否有区别,将10只果蝇随机分为2组,一组测定在pH=5下的TPI酶活性,另一组测定在pH=8下的TPI酶活性,问这2种pH值下的平均TPI活性是否有显著差异[7]。首先在Excel中把分组的名称“pH=5”和“pH=8”分别填入每一列的最上方,然后在“pH=5”和“pH=8”下方录入其果蝇的TPI酶活性数据资料,具体如图1所示。 2.2 t检验分析 因为在本数据资料里,没有提到2个总体方差相等还是不相等,因此有必要先对数据资料进行方差齐性检验。在Excel中,选择工具―数据分析―F检验―双样本方差,点击确定进行分析,在本例题中P(F≤f)单尾 2.3 结果分析 结果部分如图3所示,“t Stat”Excel计算出的t值,图3的最下方4项分别是单尾检验和双尾检验的结果,可以依据题意来选择哪个结果,一般情况是双尾检验。结果分析可以有以下2种途径:①可以根据P(T≤t)双尾的显著性概率直接判定,即0.01 3 结语 本文主要介绍的是如何利用Excel对双样本异方差的数据资料进行t检验,在其t检验过程中一定注意总体方差不等的情况下才可以用双样本异方差的t检验模块,如果方差相等的情况选用其他模块。在结果分析部分有2种依据可以判定结果,利用显著性概率P(T≤t)来判定结果更为简单一些,P(T≤t) 生物统计学论文:Excel在生物统计学普哇松分布概率计算中的应用 摘要 对普哇松分布的概率计算中的POISSON函数的应用及注意事项进行阐述,在POISSON函数的提示框中最后选项如果选“false”,则结果是显示P(X=x)的概率,而当最后一项选择“true”,则显示的概率是P(X≤x) 。普哇松分布的概率计算上来看,Excel统计分析功能略胜于SAS和SPSS。 关键词 Excel;生物统计学;普哇松分布;POISSON函数 生物统计学是研究数据资料的收集、整理、分析、解释的一门科学[1],也是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域中不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学的原理。在生物统计学中的上机实习是提高学生动手能力和解决问题能力的重要环节,在本次的教学改革与实践中,已经把二项分布、正态分布、普哇松分布等的概率计算纳入生物统计学的实践教学中。一方面可以让学生针对不同数据清楚其分布类型,针对不同分布类型选用不同的Excel函数模块,另一方面通过不同分布的概率计算,可以将课本上所学的知识很好地应用于实践数据分析。本文主要介绍利用Excel中的POISSON函数来计算普哇松分布的概率,现就POISSON函数的具体应用情况及注意事项进行介绍。 1 普哇松分布 普哇松分布(Poisson,也称泊松分布)是二项分布的一种极端形式,就是说某种试验结果或某种事件发生的概论极低(P很小)。因此,在应用中很容易将普哇松分布与二项分布混淆,普哇松分布的特点就是λ=π=σ2。普哇松分布的概论函数为[1]: 2 普哇松分布的概率计算示例 例题:已知某地区的牛群中每年出现怪胎的次数服从普哇松分布,每年出现怪胎的次数的平均数为2,计算该地区一年中出现3次怪胎的概率以及出现3次和3次以下怪胎的概率。对于这一问题,很显然牛群中每年出现正常胎和怪胎2种结果,而且怪胎出现的概率极低(平均2次),因此其属于普哇松分布。由于已经知道“每年出现怪胎的次数的平均数为2”,即就有λ=μ=2,因此该地区为出现3次怪胎的概率为: 2.1 出现3次怪胎的概率 利用以上公式可以直接计算普哇松分布的概率,但是因为需要记住公式,并且需要手动来计算,所以还是比较烦琐的。对于这一问题,可以借助Excel中的函数来快速计算出其概率。 首先在Excel中,选定空格按照以下顺序:插入―fx函数―统计―POISSON,出现图1提示框,在提示框中从上到下依次输入3、2、false,点击确定。就可以获得该地区出现3次怪胎的概率为0.180 4。 2.2 出现3次及3次以下怪胎的概率 首先在Excel中,选定空格按照以下顺序:插入―fx函数―统计POISSON,就会出现图2提示框,在提示框中从上到下依次输入3、2、true,点击确定。就可以获得该地区出现3次及3次以下怪胎的概率为0.857 1。 3 结语 随着计算机技术的发展,已经有更多的软件被应用于生物统计学,如Excel[2]、SAS[3]、SPSS[4-5]等,但是不同统计软件具有着不同的统计特点,如Excel统计功能更为简单,适合生物统计学的初学者。SAS统计功能比较宽广些,因其统计模块的限制,所以更适合能够自己编写程序的学者。SPSS的统计功能更为强大,几乎具备了所有的统计分析功能,操作相对简单、直观[6-8]。 虽然从统计分析上来看,SAS和SPSS的统计分析功能略胜于Excel,但是Excel也具有其独特的地方,如对二项分布、正态分布、普哇松分布等常用分布的概率计算来说Excel就显得简单多了。在普哇松分布的概率计算中虽然就是一个POISSON函数,但是针对不同问题这个函数里最后面的选项却不同,在POISSON函数的提示框中最后选项如果选“false”,则结果是显示P(X=x)的概率,而当最后一项选择“true”,则显示的概率是P(X≤x)[9-11]。 生物统计学论文:Excel在生物统计学单因素方差分析中的应用 摘要 本文探讨了利用Excel在单因素方差中的具体应用,并以比较3个品种猪增重为例题,详细阐述了单因素方差分析过程及结果分析等。用Excel进行单因素的方差分析,从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,在结果输出时给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析;而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定,结果相对单一。 关键词 Excel;生物统计学;方差分析;单因素 生物统计学是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[1],在生物统计学教材中不仅提供了如何通过合理的试验设计获得理想的数据资料,还提供各种数据资料的分析方法,是所有高等学校本科生的必修课。生物统计学也是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域中不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学的原理与方法。随着计算机技术的发展,已有更多的软件被应用于生物统计学,如SPSS[2-4]、Excel[5]、SAS[6]等,但是不同的统计软件具有着不同的统计特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合生物统计学的初学者。生物统计学公式比较多,理论相对深奥,高等学校本科生对这门课程学习兴趣相对不高。因此,本文主要介绍如何利用Excel对单因素方差进行分析,以案例的形式详细阐述其分析过程,希望能通过本文的应用与探讨来提高学生对生物统计学的学习兴趣,并增强学生分析数据的能力。 1 分析工具库的安装 Excel一般不直接装配“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自行安装。安装步骤:Excel的工具加载宏分析工具库确定。 2 单因素方差分析 单因素的方差分析一般适用于单因素试验设计的数据分析,而且是因素水平需要 2时才可以运用此分析模块,例如比较分析3种饲料对仔猪日增重的影响则可以采用单因素方差分析。如果同样是单因素试验设计,但是因素水平是2的话,则可以采用t检验模块进行分析。 2.1 数据资料的建立 例:在同样饲养管理下,3个品种猪(A1、A2、A3)的增重如表1所示,试对3个品种增重差异是否显著进行检验[1]。数据资料建立如表1,以行的形式建立稻荩每行就是1个因素水平。 2.2 单因素方差分析过程 在Excel中:工具数据分析单因素方差分析,点击“确定”进行分析。输入区域:选择原始数据;分组方式:逐行(如果数据是以列的形式构建的,则逐列);标志位于第1列,指的是在建立数据的时候在数据第1列有数据的变量名,而且在输入区域选择的时候将变量名也选上,这时可以勾选“标志位于第一列”,否则就不选择此项。?琢(显著水平):0.05(或者0.01);输出选项:输出区域处选一空白处,单击“确定”按钮(图1)。 2.3 结果分析 结果部分见表2、3,表2中对数据进行了描述统计量的分析,只是简单地列出了3个猪品种的样本大小(6)、平均数、方差、总和等信息。从此结果可以初步看出,第3组(A3)的猪增重均值最小,但是数据资料的变异程度比较大(方差大),而第1组(A1)的猪增重均值是最大,第2组(A2)的数据资料的变异程度最小(方差小)。 方差分析的最终结果见表3,图针对所有数据资料的变异来源分为组间(处理:在此例中为不同品种)和组内(随机误差),分别列出了平方和(SS)、自由度(df)、均方(MS)、F值(F)、相伴概率(显著性概率,P),F的临界值(分位数,Fcrit)。根据表3的结果可以有2种方法判断结果,其一是直接根据显著性概率来判断,在本例中利用小概率不可能性原理,P=0.062 348 0.05(小概率),因此不同品种猪的增重差异不显著;也可以根据F值来判断,F=3.358 039 从表2、3可以看出,虽然不同品种猪的增重从均值上来看略微有些区别,但是经过方差分析,结果为3个品种猪的增重差异不显著,或者说没有显著差异,这也是生物统计学的精髓。 3 讨论 在单因素方差分析中Excel数据资料的建立是十分方便的,基本按照因素水平以行或列建立数据资料即可,而SPSS统计软件的数据建立[7]需要将同一因素的所有水平建立在同一列里,相对复杂一些。Excel在结果输出时候则给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定结果相对单一[7]。可以看出,利用Excel进行单因素的方差分析虽然从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,适合初学者;但是也有不足之处,当方差分析结果是差异显著(或极显著)时,不能够对数据资料进行进一步的多重比较。 生物统计学论文:Excel在《生物统计学》双因素有重复方差分析中的应用与探讨 摘 要: 本文探讨了利用Excel在双因素有重复观测值方差分析中的具体应用,并以比较不同原料、不同温度对酒精产量的影响为例题,详细阐述双因素有重复观测值的方差分析过程及结果如何分析等。用Excel进行双因素有重复观测值的方差分析从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,而且Excel在结果输出时候给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据判定结果,相对单一。 关键词: Excel 生物统计学 方差分析 双因素 重复观测值 《生物统计学》是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[1],在《生物统计学》教材中不仅提供了如何通过合理的试验设计获得理想的数据资料,还提供了各种数据资料分析方法,是所有高等学校本科生的必修课。《生物统计学》是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学原理与方法,随着计算机技术的发展,已有更多软件被应用于《生物统计学》,如SPSS[2-4],Excel[5],SAS[6]等,但是不同统计软件具有不同的统计特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合《生物统计学》初学者。《生物统计学》由于公式比较多,理论相对深奥,因此高等学校本科生对这门课程的学习兴趣相对不高。本文主要介绍如何利用Excel对双因素有重复观测值方差分析,以案例的形式详细阐述其分析过程,希望通过本文的应用与探讨提高学生学习《生物统计学》的兴趣,并增强学生分析数据能力。 1.分析工具库的安装 Excel一般并不直接带着“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自己安装,安装步骤:Excel的工具加载宏分析工具库确定。 2.双因素有重复的方差分析 双因素有重复观测值方差分析,一般适用于双因素试验设计的数据分析,而且是不同因素水平组合(处理)的观测值需要2个或2个以上才可以运用此分析模块。 2.1数据资料的建立 例1:为了从3种不同原料(A)和2种不同温度(B)中选择使酒精产量最高的水平组合,每一水平组合重复4次,试进行方差分析[1]。数据资料建立如图1,可以将原料(A)放在行上,温度放在列上。 2.2单因素方差分析过程 在Excel中:工具数据分析方差分析:可重复双因素分析,点击确定进行分析,输入区域:选择原始数据(包含行和列的标志在内);每一样本的行数:4,也就是填写重复观测值的个数;a(显著水准):0.05(或者0.01),输出选项:输出区域处选一空白处,单击确定按钮,具体选项见图2。 2.3 结果分析 结果部分见图3,图3只是对数据进行了描述统计量分析,只是简单地列出了不同水平组合的样本大小、平均数、方差、总和等信息,从此结果可以初步看出,每个组合的样本大小均为4,A2B2组的酒精产量均值(15.5)是最小的,而A2B1的酒精产量均值(49)是最大的。 方差分析的最终结果见图4,针对所有数据资料的变异来源分为样本行(在此例中为不同原料)、列(本例中为不同温度)、交互(原料与温度的互作)、内部(随机误差),分别列出了平方和(SS),自由度(df),均方(MS),F值(F),相伴概率(显著性概率P-value),F的临界值(分位数,F crit)。根据图4的结果可以有2种方法判断结果,其一是直接根据显著性概率判断,也可以根据F值判断。由图4可以看出,利用相伴概率判定结果如下,不同原料(样本):P=0.039486 如果根据F值判定,不同原料(样本):F=3.888219 F临界值=3.554561,因此不同原料的酒精产量差异显著。不同温度(列):F=44.66207 F临界值=4.413863,因此不同温度的酒精产量差异显著,如想看是否会差异极显著需要返回到图2,在a处输入0.01,然后重新判定结果。交互:F=1.582673 3. 讨论 在双因素方差分析中Excel数据资料的建立是十分方便的,基本按照将一个因素放在行上,另一因素放在列上建立数据资料就可以,而SPSS统计软件的数据建立[7]需要将同一因素的所有水平建立在同一列里。Excel在结果输出时候则给出了相伴概率P和F值这两种结果,可以以两种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据判定结果相对单一[7]。可以看出,利用Excel进行双因素有重复观测值方差分析虽然从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便适合初学者,但是也有不足之处,当方差分析结果是差异显著(或极显著)时,不能对数据资料进行进一步多重比较。 生物统计学论文:Excel在《生物统计学》分布中的应用与探讨 摘 要: 本文主要介绍了Excel中的CHIDIST函数和CHIINV函数在分布中的概率和临界值计算,并用实际例子演示其操作细节,方便学生或其他人员利用Excel直接获得概率或临界值。 关键词: Excel 生物统计学 分布 CHIDIST函数 CHIINV函数 1.引言 《生物统计学》是研究数据资料的收集、整理、分析和解释的一门科学[1],是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学原理。《生物统计学》中的上机实习是提高学生动手能力和解决问题能力的重要环节,我们在本次教学改革与实践中已经把二项分布、正态分布、普哇松分布、F分布、卡方()分布等的概率计算纳入《生物统计学》实践教学中,一方面让学生针对不同数据清楚分布类型,针对不同分布类型选用不同Excel函数模块,另一方面通过不同分布概率计算,将课本上所学的知识很好地应用于实践数据分析中。本文主要介绍的是Excel中的CHIDIST和CHIINV函数在分布中具体应用情况及注意事项。 4.结语 随着计算机技术的发展,已经有更多软件被应用于《生物统计学》,如Excel[2],SAS[3],SPSS[4]-[6]等,对二项分布、正态分布、普哇松分布、F分布、分布等常用分布的概率计算来说Excel显得简单多了。虽然《生物统计学》后面的附录中一般提供分布的临界值表,但是有其局限性,即当自由度(df) 40时书本上就查找不到其临界值了。因此本文主要介绍了Excel中的CHIDIST函数和CHIINV函数在分布中的概率和临界值计算,方便学生或其他人员利用Excel直接获得概率或临界值。 通讯作者:白俊艳 生物统计学论文:关于生物统计学教学方法的探讨 摘 要: 生物统计学是一门应用性和理论性都非常强的课程,对于理论的掌握需要很好的数学基础,而实践应用需要熟练地运用相关的分析软件。因此,无论对学生还是老师来说,生物统计学都是大学里面难度最大的专业课程之一,在教学过程中应采取多样方式进行授课,传统和创新并重,并结合大学慕课平台,以案例分析为主线,充分调动学生学习主动性。 关键词: 生物统计学 教学方法 实践应用 慕课平台 生物统计学是所有生命科学专业里面最重要的专业课程之一,它的基础是高等数学,概率论、微积分及线性代数是这门课程理论知识体系的核心工具,学好这门课程具有相关的数学基础是基本要求。生物统计学归根结底是为了应用,掌握相关的分析软件是学好这门课程的另一个基本要求。如何把理论体系和实践应用有机地结合起来,是教学中最核心的任务。作者在多年的生物学统计教学的基础上,从以下几个方面阐述这个问题。 1.理论知识的掌握 生物统计学是统计学的手段运用到生物学研究中,因此学好这门课程首先要熟练地掌握统计学相关理论知识。一般来说,高校在学生大一大二的时候开设与数学相关的所有课程,如概率论、线性代数等,为了更好地衔接,生物统计学课程就安排在大三的上学期。生物统计学很多的知识点和概率论与数理统计这门课程高度重合,很多情况下就是对这门课程的一个回顾,这对刚刚学完这门课的学生来说,掌握起来相对简单。而整个理论体系里面的难点是如何把统计学知识和生物学结合起来,这需要学生从思维上真正认识到统计学只有运用到实践中才能发挥作用,尤其在生物学领域中,统计学这个工具在具体的方案解决中的运用才是其生命力的体现。这就需要在教学过程中通过一个个案例分析让学生真正了解统计学是如何运用到实际应用中的,这对他们以后进行毕业论文实验结论的分析有重要的意义。 2.案例分析 上面提到理论知识的真正掌握是运用在实践中,生物统计学教材上也给予大量生物研究方面的案例,但不同的教材偏重点不同,如杜宋骞主编的教材,就是偏重于遗传学方面的知识运用。而你所面对的学生,以后进行的毕业论文研究涉及生物领域的方方面面,因此你所需要进行的案例分析不要仅局限于课本上,而要在各个领域搜寻典型的案例,尽可能地涵盖生命科学的几个主要学科,使学生以后面对任何方面的问题都能够找到相关的借鉴。另外,案例分析要注重案例的代表性和普遍性,尽可能地通过一个案例衍生出多种生物统计学的解决方案,让学生掌握在何种情况下运用何种分析方法,每种分析方法的适用条件是什么,各自的优缺点等。这是生物统计学最精髓的地方,经过这门课程的学习,让学生把这个工具真正运用到实践中,因此这是生物统计学教学的重中之重。这对教师的要求非常高,只有亲身在科研领域进行多年研究的老师才能胜任。因此在选择授课老师方面,科研经验丰富,带过多届研究生的导师是最佳人选。 3.分析软件的运用 生物统计学的计算是一个非常复杂的过程,一个简单的生物统计学分析要伴随大量的计算,如果仅靠人力计算,效率低不说,而且容易出错。在很多年前,统计学相关的软件就已经开始应用到生物统计学的领域。最著名的是SPSS软件,其他的像R,METLAB,ORIGIN等也在各个领域得到广泛的使用。正如前面所说,生物统计学授课的最根本目的是应用,因此理论知识转化到软件的操作,是这门课程的最后一步。SPSS功能强大,可以实现绝大多数的生物统计学分析,如果完全熟练地掌握这个软件工具,所需要的时间远远大于这门课的课时;因此在有限的教学时间里,应尽可能地把生物统计学最基本和最典型的分析教授给学生,并以此作为一个引子,在课余的时间里,让学生自学,根据自己的需要确定掌握到什么程度。老师的作用是把这个软件介绍给他们,并且开启应用的大门,里面的“宝藏”让学生自己挖掘。 4.大学生慕课平台的使用 大学生慕课平台已经开始在中国大学教育体系里崭露头角,这种新形式的教学方法近几年来取得瞩目的成绩。生物统计学这门理论和实践并重的专业课程,如果借助此平台,将会进一步达到课程的核心要求。尤其是关于软件的应用方面,老师可以把相关的操作通过视频讲解的方式到这个平台上,让学生随时都可以查阅,这对他们熟练掌握生物统计学的应用起到事半功倍的作用。在以后这些学生进行毕业论文里面数据分析的时候,慕课平台可以提供他们所需的解决方法,同时平台的互动性也可以让他们随时获得老师的线上线下支持。 生物统计学在大学中的地位决定了这门课程的重要性,相关的教学方法研究探讨将一直进行下去,其核心是更好地应用,让学过这门课程的大学生真正把这个工具应用到实践中。学以致用,对生物统计学来说,尤为重要。 生物统计学论文:水产类生物统计学课程特色建设与教学改革 [摘 要]水产生物学科是门实验性的学科。广东海洋大学水产学院生物统计学课程的课程设置,以及教学内容与方式需要改革。水产类生物统计学课程特色建设与教学改革对策,可以从课程设置、学生思维方式培养、教学内容与方式、考核方式、课程建设几方面进行。 [关键词]水产;生物统计学;教学改革 生物统计学是应用概率论和数理统计的原理和方法研究生物界数量变化规律的学科,属于数学在生命科学领域中的应用学科。其基本任务是研究生物学领域数据资料的收集、整理和分析方法,并对数据分析结果做出合理的解释。[1]生物统计学是生物类、植物生产类、动物生产类、食品科学类、水产类、环境科学类等相关专业的专业基础课,是一门应用性很强的方法论学科。尽管在基本概念和基本原理的讲述上,各专业相差不多,但在有限学时内具体授课内容的选择上,在例题、习题的选择与编写上,在试验设计方法等问题上,不同专业差别还是很大的。21世纪以来,随着社会的发展和科学的进步,高等教育的培养目标从以知识传授为重点转向以能力培养为重点;从培养能够继承和使用知识的人才转向培养能够发现和创新知识的人才。[2]这种人才培养目标的转变给高校课程教学提出了更新、更高的要求,同时随着水产学院申博增硕的成功获批,针对水产类专业的生物统计学课程特色建设与教学改革也势在必行。 一、问题分析 (一)课程设置 广东海洋大学水产学院现有三个专业,即水产养殖学专业、海洋渔业科学与技术专业和海洋科学专业。作为一门重要的应用数学,多年来生物统计学一直是各专业的专业基础课,普遍应用于各专业的毕业试验设计和毕业论文撰写中,其在水产科学研究中具有十分重要的作用。然而各专业在本门课程的设置上并不一致,如教学大纲不一致、授课学时不一致、授课方式不一致、考试方法不一致、授课学期不一致等。不同专业的授课教师各自为政,缺乏沟通与交流,这不利于整个水产学科的发展,也不利于课程的后续发展与建设,更不利于硕、博课程的衔接与深化。 (二)教学内容与方式 首先,生物统计学应用数理统计对随机现象的统计规律进行演绎和归纳,涉及概率论、统计学、生物学及它们的综合应用等多方面,概念多、公式多、数据多,一些内容较为抽象,很多学生对该门课程有畏惧心理。学生普遍认为该课程较难,表现在概念难以理解、思维难以展开、问题难以入手、方法难以掌握、习题难做,因此对本门课程缺乏兴趣,课堂学习积极性不高。此外,由于课堂互动少,与水产科学实践联系不紧密,教师过分重视教的过程,学生不能亲自体验收集、处理数据的过程,因此学生难以深刻理解统计学的本质原貌。 其次,在教材的选用上,以《概率论和数理统计》为名的教材很多,但大多仍是基本沿用数学专业的教材体系,数学学科性太强[3],重数学理论,轻水产应用,数学与水产不能相互融合。以《生物统计学》为名的教材也较多,如杜荣骞的《生物统计学》(高等教育出版社)[4]、明道绪的《生物统计附试验设计》(中国农业出版社)[5]等,其编写主线都是先概率、后统计、再试验设计。这些教材较传统的概率论与数理统计更加合理,充分考虑了授课学时的安排,少概率、多统计;理论部分恰到好处地压缩,应用部分适当加强,在实践中更易于被学生所接受。我们曾采用杜荣骞主编的《生物统计学》,虽然其强调了在生物科学上的应用,但其例题和习题多为以动植物的遗传、变异为主,需要有较好的生物知识,对水产学科来说有些脱节,学生在学习了较难的理论后难以具体化、形象化,容易丧失学习的兴趣。 最后,为了应付传统的单一笔试的考核方式,学生需要进行大量的习题练习。学生把精力都放在了记背公式、过程的推导和演算当中,忽略了对知识背景的理解,如果题型一变,马上不知如何解答。一道简单的方差分析就要花费学生大量的时间,考试信息量受到限制,这些考试内容在学生以后的计算机应用中又基本用不上,这无疑加重了学生的学习负担。 二、课程改革对策 (一)课程设置改革 为充分利用教学与教师资源,我们将课程更名为水产生物统计学,并作为院级限选课提出,强调了本课程在整个水产学院各专业课程设置中的重要性。课程采用统一的课程名称、课程号,课程教学大纲及课程考核,课程学时设置为48学时,其中理论授课学时为36学时,实验上机学时为12学时,理论与实验学时比为3∶1,基本保证了该门课程理论教学和实践教学的要求(对多数高校而言,一般设置为40学时或更少)。为了保证本课程先修课程的顺利完成,让学生掌握必要的专业知识,且与学生毕业论文设计相衔接,授课学期设置在第六学期较为合理。 (二)注重学生思维方式的培养 在学生思维方式的培养上,应注重启发式的教学原则。广东海洋大学是一所以教学型为主的大学,而水产学院在学校的发展中扮演着教学、科研并重的角色。水产生物统计学是一门理论基础强、实践强的学科,在学时较少、学科研究日益深入发展的要求下,如何充分发挥学生的主动性和积极性,从“接受知识”转向“主动应用”,是生物统计学教学与实践的主要内容。启发式的教学原则,就是以激发学生的主动性思维、唤起学生的求知欲和兴趣为出发点,科学地引导学生主动思考,让学生将知识融会贯通形成技能,发展学生智力、挖掘学生潜力。首先,在知识的传授上,要“两少两多”,即“少概率、多统计;少理论,多应用”。学习什么情况下用什么方法进行统计分析,要比学习这个方法本身如何统计更重要。现在的统计方法,都可以由很多专业的统计软件来完成,甚至你只要知道用什么方法,怎么输入数据,一个菜单就搞定了,也就是说,不管你方法对不对,总会有结果出来的。因此,培养学生主动分析的能力更为重要。 (三)教学内容与方式改革 1.强化海洋、水产特色 根据水产学院各专业的人才培养特色与课程体系特征,我们以海洋水产类试验方案设计、数据分析与处理等为课程应用导向,突显海洋、水产特色。我们以蔡一林、岳永生主编的《水产生物统计》[6]为教材,以各专业教师科研实践的实际案例为补充例题及习题,深入浅出地介绍试验设计的基本原理,并引导学生学习和掌握如何合理有效地获得数据并对数据进行分析推断的原理和方法。由于与专业紧密相连,举例对象学生熟悉,这自然减少了学生学习的畏难情绪。 2.优化教学内容 在教学内容的设计上,除基本统计原理外,我们根据各专业实践在有限的课时内优化教学内容。概率论是整个统计的理论基础,在教学上要注意讲清概念、减少理论,加强引导。在概念的讲解上,要注意深入浅出,简明易懂。对于一些证明推导,则可以适当略去,只要说明问题的背景、来源、结果及应用的方面即可。在统计上,要加强对基本统计理论的讲解。基本的分布、方差分析、简单的相关和回归基本就解决了水产学科本科教学、科研的大多数问题。我们没有必要为了解决10%的问题而去花90%的时间。此外,一些简化公式都是为了手工计算而设计的,由于可以使用电脑完成计算,这部分内容完全可以略去。 3.改革教学方法 水产生物学科是门实验性的学科,很多生物学现象及其原理都是在试验中发现,并通过实验加以验证得出结论的,因此,试验设计的好坏直接影响到结果的分析及其结论的正确、可靠与否。本课程把理论与实践相结合的教学作为重要的教学手段。 (1)在理论教学中做到以下几点。①从各专业的背景出发,建立抽象理论与学生熟悉的具体问题之间的联系,通过比较研究,使学生掌握各种试验模型的假定及其应用。②采用探索探究式、互动式教学方法,启发学生思维,拓宽学生思路,引导学生用科学研究的思维方式思考问题;由以教师“讲”为主,转变为以学生“学”为主,使得教师讲授与学生自学、讨论和研究有机地结合起来,提高学生分析问题和解决问题的能力。③采用课外阅读文献、课堂评述等方法,重视培养学生独立获取知识的能力,为学生终身学习和创新奠定基础。④精心设计多媒体课件。多媒体课件除具有一般多媒体课件形象、生动的特点外,还要根据本课程特点展示数据的动态分析过程,尽可能使课件融教学性、科学性、艺术性和技术性为一体,激发学生的学习兴趣,提高教师的教学效率。 (2)在实践教学中,分三个层次进行实践性教学。①通过试验设计的方法练习,加深学生对基本原理理解的基础实践。②结合专业提出课题,由学生组织设计及分析,并进行课堂讨论的综合性、设计性实践。③根据专业,由学生自行选题、设计并分析推断的研究性实践。 4.切实用好“多媒体教学” 随着计算机技术的发展,多媒体日益成为重要的教学手段。[7]它以计算机为主要媒介,把文字、图形、图像、音频和视频等信息媒体结合起来表达教学内容。多媒体教学能使课堂变得生动活泼,从而实现传统的教学方式无法达到的效果,是高校教学改革的一项重要内容。然而在实践中,“多媒体”的“多”往往被单一计算机取代,多媒体课件也往往成了简单的PPT演示。笔者曾在《浅谈高等教育多媒体教学中存在的问题》[8]一文中,阐述了现代多媒体教学在带来利的同时其弊同样不可忽视。就生物统计学的多媒体教学而言,其概念多、公示多、统计计算过程烦琐乏味,计算机的应用无疑能起到事半功倍的效果。然而传统黑板的作用也不能忽视。在教学中笔者就曾发现,学生对统计量不知道怎么书写;重要的推导过程在多媒体课件中一闪而过,跟学生的认知思维衔接不上,这反而增加了学生的厌恶感,使学生不能跟着教师的节奏学习。由此可见,多媒体教学也存在一定的弊端。 此外,要注意生物统计学多媒体课件的制作不同于物理、化学等学科(它们强调计算机的模拟功能),生物统计学多媒体课件必须同统计分析软件“链接”。在实践中笔者发现,普通计算器、Excel软件和SPSS统计软件是较为适合的本科教学统计软件。也许大家都忽略了普通计算器的应用,实际上,在任何一台Windows机器上,程序的附件中都有一个计算器,这个计算器虽然不能进行复杂的统计功能,但对于统计中经常用到的统计量基本都能够计算。此外,在电脑上机课上,可以重点介绍Excel的统计功能。严格说来Excel并不算是统计软件,而只是数据处理工具。但它几乎是每台电脑上装机必备的软件,对于大多数的学生来说,Excel统计功能的学习能为他们以后从事非专业统计工作起到很好的帮助作用。专业统计软件采用SPSS软件,由于该软件不需要编程,因此学生较易接受。除了课堂涉及的统计方法外,这些大型软件包的一个主要好处就是菜单丰富,功能齐备,只要有一本参考书,学生就可以方便地掌握各种统计方法。 最后,要充分运用计算机网络。网络教学将为学生提供广阔的学习空间、充足的学习资料和多样的学习方式。比如西安科技大学的生物统计学网站,除了具有精品课程的内容外,还在“参考资料”栏目内设有“教学篇”、“人物篇”、“历史篇”、“故事篇”、“软件篇”、“应用篇”等内容,这不仅能为学生提供丰富的学习资源,还增加了学生的学习兴趣,并可以通过学生反馈来丰富学习资料。 三、考核方式的改革 成绩考核是督促学生复习、巩固所学知识并对教学效果进行检查的重要手段。在传统的笔试考核方式中,学生要把大量的时间花在计算公式的背诵和数学计算上,这种考核方式不能全面、准确地考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况。要改革考核方式,除笔试外,还应增加电脑上机考试。笔试部分应加强概念的理解和实际应用,不要求背条文、记大量的公式,也不要求繁杂的计算。电脑上机考试部分,应让学生用所学的统计知识和原理,选取合适的统计命令进行统计运算,并能对统计结果进行分析和解释。这样就能将学习、考核和应用真正结合起来,既解决了学生死记硬背的问题,又加强了学生灵活应用所学知识的学习兴趣,真正达到了本门课程的培养目标。 四、课程建设 在课程的建设上,应注重两点。一是加强师资建设,以讲授本门课程的教授、博士作为课程负责人,建设教学梯队,以研带教,以较辅研;教师定期学习讨论,编制更符合水产学院研究特色的教学例题、习题。二是将这门课程作为学生一生的课程,即在本科、硕士、博士三个学习阶段都要开设本门课程的后续,形成一个完整的统计学学习链条,使本门课程能真正服务于水产学院的教学、科研。 生物统计学论文:水产生物统计学课程中学生统计思维能力与应用意识的培养研究 摘要:生物统计学是概率论和数理统计原理和方法在生物学科中的应用,是一门应用性较强的工具学科。该课程因其抽象、难以理解的特点导致学生缺乏学习动力和积极性,难以取得预期的教学效果。本文从学生统计思维能力和应用意识的培养两方面着力探讨了生物统计学课程的教学方法与策略,以期为水产生物统计学教学提供参考。 关键词:生物统计学;统计思维;应用意识 生物统计学是利用概率论和数理统计的原理和方法研究生物数量性状变化规律的一门学科,是应用数学领域的重要学科分支[1]。它涵盖了生物学试验设计、数据收集和数据整理、统计分析方法的选择以及统计结论的得出与解释等内容。生物统计学不仅广泛应用于传统的生物学、生态学、医学、药学和农学等各学科专业中,也是现代分子生物学研究中数据分析的重要工具[2]。数据分析与处理能力是当今生物学领域科研工作者的必备技能之一,且随着生物组学时代的来临,生物统计学的应用更加广泛和深入,生物统计学在高校生物学课程体系中的位置也愈发重要,肩负着培养学生数据分析技能和科研素养的重要使命。因此,生物统计学已成为我国高等院校生物科学类专业的一门基础课程,也是广东海洋大学水产养殖学专业的一门专业必修课。 然而,生物统计学课程不同于其他的理论基础课和专业课,其最大特点是概念抽象、公式复杂、计算烦琐,是一门教师和学生普遍反映难教、难学、难懂的课程,这也导致学生缺乏学习兴趣和动力,难以取得预期的教学效果[3]。为此,本文将结合笔者近年来水产生物统计学的教学实践,就如何培养学生统计思维能力和应用意识进行分析和探讨,以期为水产生物统计学课程的教学提供一定的参考。 一、统计思维能力培养 生物统计学作为一门工具学科,是一种思维方法(或统计思想)在生物学中的应用。学习生物统计学就是要学会利用统计思想分析问题和解决问题。姚亮等(2015)归纳了四条统计思想,分别是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。这些统计思想存在于生物统计学理论体系的各个角落,共同构成了统计学学科的思想基础。为此,生物统计学的课堂中,教师应将核心统计思想的阐述贯穿于基础理论知识讲解中,努力帮助学生理解复杂统计理论和方法的思想本质。 1.注重核心统计思想的讲解是培养学生统计思维能力的首要任务。生物统计学教学活动中,由于较多的数学推理与计算等难点需要讲解,因此会占用教师较多的授课时间和精力,从而面临能力培养难于知识传授的困境,这就与“知识传授与能力培养”的高等教育课程基本培养目标相违背。另一方面,正是因为生物统计学课程较大的教学与学习难度,才更需要学生掌握核心的统计学思想及应用统计学思想思考问题的思维模式,这样才有助于学生更深层次地理解理论性较强的具体统计理论与方法,并将其灵活运用于解决各种实际科研问题。 举例来说,若某事件发生的概率很小,其在一次(或极少次)试验中几乎不可能发生,统计学上将该事件称为小概率事件。小概率事件对应的小概率原理是假设检验理论的思想基础,几乎所有假设检验的推理均是依据小概率原理来进行的。具体来说,首先假定原假设成立并进行检验统计量的计算,推导出其为一小概率事件,那么依据小概率原理则有理由相信原假设在概率上是不成立的;反之,若无小概率事件的发生,则无充分理由质疑原假设。显然,小概率原理是假设检验理论最为关键的思想基础。倘若教师在讲授假设检验理论之前注重小概率事件原理的讲解,便能帮助学生更好地理解统计推断的推理过程和判断依据。同样,注重或然性现象(随机性现象)、大概率原理以及信息最大化原理等统计思想的讲解,对于帮助学生透彻理解统计学基本理论、培养学生统计思维能力均具有十分重要的作用。 2.模型构建训练及实例结合教学是培养学生统计思维能力的主要途径。源于数学学科分支的统计学可以理解为对现实问题的抽象概括,即现实统计问题的模型化表达。比如,生物统计学中的方差分析将总变异分解为组内变异和组间变异两部分,分别代表误差和试验的处理效应,并将生物学中的各种控制试验采用统一的符号及线性公式来描述,进而计算统计量来衡量因素的效应值。教学过程中教师可要求学生将实际科研问题中的因素、水平、重复、组间、组内等具体名词代入方差分析的理论线性模型,反复开展模型构建训练,以加深对方差分析的理解。再如假设检验,一般将检验过程分为“假设提出”、“选择及计算统计量”、“确定显著性水平”和“统计推断”四个步骤,而任何实际问题的假设检验分析均可构建为由这四个步骤构成的模型。课程讲授初期务必严格要求学生遵守“四步走”的分析流程,进行统计模型的构建训练,不断增强学生对该统计模型的熟悉程度,这样做,让同学们在更好地掌握统计学理论知识的同时,又培养了其模型思维能力。 实例结合教学是生物统计学教学的重要方法,也是模型构建训练的重要组成部分。课堂教学活动中,教师可选择一些贴近生活、科研与生产的实例来讲解抽象的统计学理论和模型。比如,笔者在讲解假设检验理论时,选用水产饲料装包机工作是否正常的实例来讲解假设检验的基本步骤。首先提出原假设和备择假设,讲解两种假设各自表示的实际含义;根据“装包机是否工作正常”及“额定标准”确定检验统计量为样本均值并计算;确定P值后,做出统计推断,并解读统计结论所代表的实际统计学含义。 通过以上模型构建训练和实例结合教学,将抽象的统计学理论、方法与具体的实际问题相结合,达到化繁为简的目的,进而提高生物统计学的教学效果。当然,模型训练与实例结合教学是一项系统工程,需要教师投入更多的时间和精力备课,并循序渐进地将其贯穿于整个生物统计学的教学过程。 3.计算机辅助分析训练是培养学生统计思维能力的有效措施。生物统计学基本理论往往涉及复杂的推理和计算过程,而作为生物专业的学生并无必要完全掌握其中的每一个具体细节和过程。从生物统计学课程的教学目的来看,基本原理和知识的讲解固然非常重要,但更应强调对学生的生物学试验设计、数据收集、分析以及处理技能的培养。生物统计学教学的最高目标是让学生从抽象、复杂的统计学知识中解放出来,学会利用计算机统计工具高效地进行生物数据的分析、处理和解释。更为重要的是,计算机辅助分析过程中的数据录入、统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断以及结果的解释等各环节的实训操作是学生对统计思想、统计模型的再次复习和巩固,是培养学生统计思维能力的有效措施。 二、统计应用意识培养 生物统计学是探讨生物学研究的试验设计、数据收集与整理、分析与推论,并最终从样本信息中获取有关总体的科学可靠的结论的科学,是将数学方法应用于生物学研究领域的工具学科,是生物科学应用型人才的必备知识,也是广大科研工作者从事科学研究的重要工具和手段。因此,着力培养学生综合运用生物统计学知识和方法的能力、增强学生分析问题与解决问题的能力,进而提高学生的综合素质和科学素养是生物统计学课程教学的又一目标。 1.教材选择与课程内容体系的优化。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料。生物统计学课程主要包括统计理论知识和统计软件的使用两部分内容,二者相互依存,不可分割。因此,教师应结合课程属性,选择统计理论与实际学科相结合、统计原理与试验设计相结合、统计学方法与统计软件相结合的生物统计学教材进行教学较为合适;同时选择若干具有一定实用性且难易程度、侧重点不同的参考书让学生课后参考学习,以取长补短,开阔学生视野。其次,在生物统计学课程课时减少和教学内容增加的现实背景下,课程内容体系的编排和优化在兼顾该课程的理论性的同时,更要突出其应用性和实践性。也就是说要根据教学内容的难易程度和理论的系统性,合理分配学时;尽量压缩复杂统计学定理的证明和公式数理推导等内容,相应增加统计学基本理论和统计分析方法及其应用的内容。 2.加强生物统计学的计算机辅助实验教学,重视知识的应用性。计算机技术的发展给统计学带来了巨大的变化,它帮助科技工作者摆脱了繁重的手工计算的麻烦,同时计算机技术的发展和计算机技术在统计学中的应用,为培养学生分析问题、解决问题的能力,提高其综合素质提供了广阔的空间。因此,教学过程中应适当压缩统计学理论的教学时间,注重统计学软件的操作,增加学生上机操作时间。笔者在各基本理论知识讲授完毕之后,开设相应实验课程,讲授统计软件的使用方法和演示例题的计算及分析过程;同时,要求学生结合实例,进行计算机软件的操作,重点掌握统计软件的数据录入、储存,各种基础统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断、结果的解释等内容。在计算机辅助实验教学中,利用统计软件把基本原理与统计方法的实际应用有机结合起来,不仅使复杂的统计数据处理工作变得简单,而且充分调动了学生的主观能动性和学习兴趣,从而提高了学生的统计学应用能力。 3.合理运用案例教学和专题训练,强调知识应用性。生物统计学课程的理论性强、内容抽象,照本宣科的传统教学方法,更会使学生失去学习兴趣,不利于培养学生独立思考能力,且难以取得良好的教学效果。案例教学是实现以应用能力培养为导向的生物统计学课程教学改革目标的一个重要手段。教师将生物学领域的科研工作或生产实践等案例贯穿到教学过程中,应用统计学理论知识对试验设计、方案制订、样品采集与测量、数据收集整理、数据的统计分析等各个研究步骤进行讲解与分析,既增强了学生的学习兴趣,又培养了学生的统计学思维及统计学应用能力。教师在案例选择上,尽量减少陈旧的、与社会发展不相适应的实例,及时增加统计学课程呈现的新理论、新方法和新应用,将反映专业发展最前沿的成果实例转化为教学内容,使学生在掌握统计学理论的同时及时了解专业技术发展和应用的最新动态,与时俱进,适应专业发展的需要,提高学生的科研素质。 专题训练是培养生物统计学应用能力、达到从感性认识到理性认识的又一有效途径。教师可以将统计学课程内容分为若干模块,每一模块包含若干统计学方法,并分专题讲解各种统计方法和理论在生物学中实际应用。通过专题训练培养学生提出问题、分析问题和解决问题的思维习惯,引导学生合理、科学地应用统计学方法,进而逐步掌握生物统计学的基本原理及常用统计方法。 4.改革考核方式,突出统计工具的运用能力。考试是高等院校的一个重要教育制度,考试成绩是检验教学质量和学生学习效果的一项重要指标。考核方式的合理与否,决定着教学效果的好坏以及学生学习积极性能否得到最大限度地调动。目前我国许多高校的考试制度和考核方式缺乏一定合理性和灵活性,如以闭卷考试为主和限定的考试题型等。就生物统计学课程而言,这种考核方式不能真正体现生物统计学课程的本质属性,不能全面考察学生对生物统计学原理的掌握及运用能力。为此,笔者认为生物统计学的考核方式应实行考查学生掌握理论知识与统计方法应用技能结合情况的综合考核方式,将考核成绩分为三个部分:平时成绩(占20%,包括课堂表现、出勤率、作业情况)、理论考试成绩(30%)和上机操作考试成绩(50%)。闭卷考试命题应突出基础性和实用性,少出或不出理论性强但无实际应用的偏题,同时考虑学生掌握基本知识的程度及灵活应用知识的能力;上机操作考试部分是在计算机上进行试验数据的整理、输入、分析和统计结论的获得等,是考查学生应用统计学软件对常用统计方法的分析运用能力。采取闭卷考试和上机操作考试有机结合的考核方式,同时加大上机操作的考核比重,既调动了学生学习的主动性,摆脱了单纯的应试考核模式,又培养了学生运用统计学理论和方法解决实际问题的能力,提升了学生的统计学应用能力。 三、结语 针对生物统计学课程的属性和特点,笔者认为生物统计学的教学既要注重学生统计思维能力的培养,也要重视学生统计学应用意识的培养。为此,本文探讨了培养学生统计思维能力的主要途径和方法,主要包括统计思想讲解、模型构建训练与实例结合教学及计算机辅助分析训练;同时,本文还从教材选择与课程内容体系的优化、加强计算机辅助实验教学、合理运用案例教学和专题训练及改革传统考核方式等方面阐述了培养学生统计学应用意识的教学策略。随着生物组学时代的来临,科研数据分析和处理能力将显得尤为重要,相信以上教学方法和策略的应用,将会显著提高学生运用生物统计学知识分析问题、解决问题的能力,帮助学生抓住生物统计学的发展和应用机遇。 生物统计学论文:统计分析软件辅助生物统计学教学的探索与实践 摘要:《生物统计学》是生命科学相关专业的重要专业基础课,也是相关领域科学研究中不可或缺的重要工具。然而其教学内容抽象,在现有的教学方法和手段下,学生难以掌握相关理论且实际应用能力偏弱。为了提升教学效果,作者在前期教学基础上,提出利用统计分析软件辅助《生物统计学》教学的教学模式。实践证明,该模式能帮助学生克服畏难情绪,有效激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 关键词:统计软件;生物统计学;本科教学 生物统计学是数理统计原理在生物医学领域的应用。作为生物医学类各专业的重要基础课,该课程旨在培养学生具备统计思维,能科学地设计试验方案、收集整理试验数据,并在此基础上正确选择、应用统计原理与方法对试验结果进行分析,从而达到解决生物医学研究和实践中的实际问题的目的。通过该课程的学习,可培养学生分析、解决问题的能力,有利于提高学生的综合素质。 然而,当前生物统计学教学面临诸多挑战。一方面,当前高校教学的发展趋势是以适应社会需求为导向,突出应用性,因而专业基础课学时有不同程度的缩减,生物统计学仅有32课时,教学时间有限。另一方面,生物统计学包含众多关联度高的抽象概念,公式多且难记忆。传统教学模式以教师讲授为主,教师既要介绍基本概念和原理,又要通过实例阐释统计方法的应用,教学难度大;而学生要记忆大量公式和概念,还要通过反复练习巩固、掌握基本的试验设计和统计分析方法,学生普遍反映难以真正理解生物统计学的作用,不会灵活应用相关知识来解决实际问题,甚至不能正确地描述数据。课程结束后,学生会迅速遗忘学过的大部分知识,面对毕业设计和生产实践中遇到的问题一筹莫展。 如何突破教学难点,在生物统计学有限的课堂教学时间内提高教学效率,让学生真正的学以致用呢?通过近年来的教学实践,笔者认为,重视和加强统计分析软件的辅助教学作用是提升生物统计学教学效率的重要途径。 一、统计分析软件excel和SPSS简介及应用 (一)Excel的功能及其在生物统计学教学中的应用 Microsoft Excel是微软公司推出的办公软件Microsoft office的组件之一,提供大量统计函数,使用Excel可以实现如下统计分析功能。(1)用于数据整理和分析。试验过程中获得的试验数据首先要输入到统计分析软件中进行保存和整理。Excel提供求和、求平均数等简单运算,使用者可在Excel中对试验数据进行初步整理后,再将数据导入其他统计软件进行进一步的统计分析。(2)用于统计图表绘制。以Excel2003为例,Excel提供了含柱状图、折线图在内的共14种标准图表类型供用户选择;用户还可以根据需要对图表区、绘图区、坐标轴和图表标题等的格式进行修改。(3)统计函数分析。Excel提供包括数学函数、文本函数、逻辑函数以及统计函数等基本函数供用户使用,如COUNT、MAX等描述统计函数以及AVERAGE、STDEV等统计分析函数,可以帮助用户完成简单的统计分析和假设检验;Excel还在其分析工具库中提供了一些统计分析程序,如t检验、方差分析及回归分析等。因此,Excel友好的用户界面和强大的统计计算功能使其除生物统计学外,在会计、经管等专业的本科教学中得到了广泛应用。 (二)SPSS的功能及其在生物统计学教学中的应用 SPSS软件是国际认可的专业统计分析软件之一,最初由美国斯坦福大学的三名研究生于1968年开发成功,该软件操作简单易学,能够快速准确的对大量的、复杂的专业数据进行统计分析。此外,SPSS还具备强大的制图功能,可为用户提供可视化的分析结果。因此,它是另一个适用于生物统计学教学的重要统计分析软件。 SPSS的功能详解如下:(1)数据导入。SPSS软件既可直接建立或打开SPSS类型的数据文件,也可导入Excel、ASCII等数据文件,可以实现和检测仪器输出原始数据的无缝对接。(2)基本统计分析。SPSS可方便的实现数据汇总和描述性统计分析,用户获得的分层报告中给出了包括中位数、最大/小值、方差等常规描述统计结果。(3)SPSS的复杂统计分析功能。SPSS几乎涵盖了生物医学研究可能用到的所有的统计方法,如方差分析、聚类分析、平均数的检验、回归分析、判别分析等。(4)SPSS的绘图功能。在SPSS中各种统计图既可以由相应的统计过程产生,也可以由用户直接调用“Graph”菜单实现柱状图、散点图、饼图、时间序列图、频谱图等多种类型图表的绘制。 综上,Excel与SPSS统计分析软件各有特色,前者使用较方便、通用性强,适宜生物统计学初学者使用;后者的专业性更强,在学生积累了一定统计学原理的知识储备后,可逐渐加强对SPSS软件的学习,进一步提高自身分析复杂试验数据的能力。 二、统计分析软件辅助教学,提高教学效果 (一)激发学生兴趣,变被动学习为主动学习 从心理学的角度看,兴趣是人对客观事物的一种积极的认识倾向,它推动人去探求新的知识,发展新的能力。对于生物统计学这样一门逻辑思维严密、概念抽象、计算繁杂的课程而言,引入统计分析软件可以在一定程度上提高学生的学习兴趣,调动其学习的主动性,这将大大促进学习效果。例如,在讲授“数据收集整理”内容时,我们设定了如下教学场景:检测纳米材料导致老鼠肺部炎症的情况,要求学生将教师提供的或自己参与实验获取的原始数据录入统计软件,后续学习中利用统计软件对数据进行进一步的整理,包括定性/定量数据的转换、次数分布图绘制,配合正态分布和t分布曲线,可使学生对一些理论分布有了直观的感性认识。学生还可以继续使用统计分析软件对这些数据进行假设检验等统计分析,避免了传统教学单纯讲解教科书上抽象原理和例子的抽离感,使学生真正投入到学习中去。 (二)梳理教学内容,提高学生的实际应用能力 作者结合自己多年来从事生物医学研究的经验,将教学内容整合、梳理为基本统计原理、统计方法、统计分析软件应用及试验设计四大块。在教学实践中,为了提高学生的实际应用能力,遵循以下原则:(1)减少抽象概念和公式推导的讲授、弱化计算,在讲清基本统计原理的基础上,集中精力介绍统计方法的适用范围、统计结果的描述和解释。(2)增加生物医学工程研究实例讲解,让学生接触到本专业研究的前沿知识,具有鲜明的专业特色。(3)将统计软件的使用融入到日常教学内容中:教师在每章理论知识讲授完毕后,立即演示Excel和SPSS软件在本章节的应用。此外,预留一定的教学内容(如方差分析)要求学生自己查找资料、制作课件,并走上讲台介绍统计软件在该章节的应用,加深学生对统计原理的理解。通过此环节学生进一步熟悉运用了统计软件分析数据的方法,掌握了统计分析结果的判读和描述方法。通过上述理论学习和实践训练,提高了课堂教学的效率,也有助于提升学生解决实际问题的能力,达到学以致用的目的,为学生顺利撰写毕业论文和从事相关科学研究打下了良好的基础。 三、结语 实践证明,利用Excel和SPSS统计分析软件辅助《生物统计学》课程教学,能有效激发学生的学习积极性和热情,显著提高了教学效率和学生的学习效果。更重要的是,让学生掌握了利用统计分析软件整理、分析复杂试验数据的方法,可以真正利用《生物统计学》理论解读数据背后隐藏的试验规律,获得分析和解决实际问题的能力,全面提升该课程的教学质量。 生物统计学论文:《生物统计学》教学方式的探索和实践 摘要:生物统计学是运用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学,在生物学、食品、农学、林学、医药、卫生、生态、环保等领域已有广泛应用,是生物学科各专业学生的必修课和工具课。本文以生物学专业的视角根据人才培养目标和生物统计学课程特点,通过改革教学模式、教学方法和考核方式等途径提高学生生物统计学知识的应用能力。 关键词:生物统计学;教学方式;实践教学 生物统计学是数理统计在生物学中的应用,它是用数理统计的原理、方法来分析解释生物学中各种现象和实验调查资料的一门科学。生物统计学是本科生专业必修课,对提高学生的科研能力和综合素质有重要意义。生物统计学,不仅提供设计科学试验和收集数据的方法,而且也提供整理和分析数据、得出科学结论的方法。同时,生物统计学也是一门理论性和实践性较强的课程,课程内容广、概念多、公式多;加上学生缺乏背景知识,对该课程认识不够,使这门课程有教师难教,学生难学、难记、难用的“四难”课程之称[1,2]。从2012年开始,我校生物统计学教研组针对课程特点,重新确立了教学目标和教学计划,改进教学方式,增加学生上机操作训练,使学生由传统的学习统计基础知识向掌握具体数据处理和分析方法的目标上转变,将过去以笔试为主的考试方式转变为基础知识测试和统计分析方法应用相结合的考核制度,从源头上使教学模式向注重人才培养和提高学生科研素质上转变。经过教研组全体教师的努力,生物统计学的教学质量和教学水平得到了大幅提升。笔者根据两年来的生物统计学教学工作的实践,结合课程特点,对生物统计学课程教学方法的探索和实践作如下总结。 一、确立教学目标、调整教学计划 2012年前,我校生物统计学,主要由数学专业的老师进行讲授,教学内容以数理统计为主。学生学习本课程后,仍然无法将统计学这一工具应用于生物学的相关领域。针对这一情况,学院领导研究决定生物统计学这门课程由学院相关专业的教师授课,教研组接到通知后进行了研究部署。笔者在确立人才培养目标时,首先将生物统计学课程定义为工具课。在确保这一基础后,笔者根据我校本科生培养目标,将生物统计学的目标明确为:以一线教师和科研工作中最常用的统计分析方法为内容,要求学生了解现代科学研究的基本方法、统计学基本概念和主要参数的意义;理解生物学实验设计方法和常用统计模型的应用条件;掌握实验设计和统计分析方法,掌握EXCEL和STATISTICA软件操作方法,能够独立进行生物学试验结果的统计分析,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 根据上述教学目标,笔者选择合适的课程教材,制定教学计划,将生物统计学的课程重心放在让学生了解统计学的一般原理和方法、掌握实验设计和数据分析的原理、掌握统计软件处理和分析数据的方法上。 二、优化教学内容,突出课程重点 教学内容贯穿整个教学过程,是人才培养的主要落脚点。生物统计学的教学内容非常庞杂,笔者根据教学目标和教学计划,将生物统计学课程进行了梳理,主要以一线教师和科研工作者最常用到的统计学知识为基础。教学内容,主要包括数据和数据类型、总体和样本、数据的描述性统计、概率和分布、统计推断、t检验、方差分析、数据转换、多重比较、相关和回归、因子分析、非参数检验、实验设计等。教学的重点,是让学生理解各种统计方法的使用条件和基本原理,通过在计算机上运行EXCEL和STATISTICA软件,结合生物学实例掌握各类统计模型和检验方法的具体操作步骤,得出统计检验结果,并根据实验数据运用已掌握的生物学原理解释实验数据所产生的科学意义。此外,我们在教学过程中,会将近年来生物学方面有重要意义的一些统计学方法和原理做简单的普及,如将系统发生关系纳入形态数据中,检验形态特征进化的谱系依赖性;利用不同地理种群的生活史特征和形态特征计算物种的表型分化,结合遗传分化数据分析物种分化的原因等。我们通过这样的方式,在学生心中埋下进一步学习统计学的种子,为他们以后的科研和学习提供帮助。从教学内容上,笔者将以往所注重的统计原理介绍和统计模型推导的部分转变为让学生理解统计模型的原理和应用条件,内容上侧重于让学生掌握统计分析方法的应用。因此,笔者在授课过程中,上机实习的学习时间约占整个课时的50%。根据人才培养目标,生物统计学课程重点要求学生掌握实验数据分析处理的一般方法,并利用EXCEL和STATISTICA软件综合分析数据并得出科学结论。教学过程中,笔者注重生物学实例教学,利用已发表文章的数据为训练内容,将课程所涉及的各类统计模型贯穿于实例教学中,使学生在学习理论知识的同时,将所学方法应用于实际科研项目中,激发学生学习的积极性和主动性。 三、“以学生为本”,优化教学方式 现代教学观念认为,课程是学生的发展,课程是教师与学生之间的契约[3]。这里体现了一种“以学生为本”的教学理念,传统教学较多地体现在对教师和教材的关注上,而“以学生为本”的教学思想,则更多地关注在课程教学活动过程中学生的参与和知识的获得,关注在课程教学过程中为学生创造出充满生机的学习、研究氛围,为学生提供张扬个性、充分发展的环境[4]。在“以学生为本”的教学思想指导下,针对生物统计学理论性较强,内容枯燥、乏味等特点,笔者在教学过程中,以多媒体教学为主,辅以传统的板书教学。教学过程,笔者为学生提供大量的实验数据,启发和引导学生主动挖掘数据,通过小组讨论等形式探究数据处理方式,应用已学习的统计模型分析实验数据并得出科学结论。 在教学过程中,将传统的教师讲授模式转变为教师讲授和实例教学相结合的模式,笔者将上课的地点安排在计算机机房进行,每次上课根据教学内容的不同设置1~2课时的实例教学。从应用统计方法解决实际科研问题的角度组织课堂教学,以小组的形式就某个实际问题展开讨论,教师的角色定位成课程组织者,充分调动学生学习的积极性和主动性。例如,我们在讲解t检验时,前1个课时,我们通过多媒体教学结合板书的形式讲解t检验的应用条件和计算原理;其余2个课时,我们提供一定的生物学实验和中学生考试成绩相关的数据,以小组讨论的方式要求学生对数据进行统计检验并得出科学结论。在学习相关与回归时,我们要求学生将生物化学实验和生态学实验的数据拿到生物统计学上进行统计检验,如分子量和电泳迁移距离的实验数据,可以用来检验蛋白质分子量和电泳迁移距离的相关性,并预测已知迁移距离的蛋白质分子的分子量;通过卡方检验验证果蝇杂交结果是否符合实验预期等。我们通过对自己实验数据的统计检验,让学生深刻体会到学习生物统计学的重要性,从而激发学习的主动性,变被动接受为主动学习和探究。 四、“学以致用”,加强实践教学 实践教学是高校实现人才培养目标的重要环节,是高校生物专业教育教学体系的重要组成部分,是培养学生专业技能及实践技能的重要途径。它对提高学生的综合素质,培养学生的创新能力,造就学生成为具有社会竞争力和国际竞争力的高素质人才具有特殊作用[5,6]。因此,笔者根据大学生人才培养目标,将生物统计学的教学内容融入到学生实践教学中。在教学过程中,我们将整个班级按照每6个人一个小组进行分组,在教授不同的教学内容时,给每组同学收集一定的数据,采用研究型教学的方式让学生根据已有的知识对数据进行分析和整理,并得出相应的统计结果。我们通过研究型教学的方式,可以使学生积极参与到教学和科研实践中,对提高学生利用生物统计学的原理解决实际生物学问题有积极的推动作用。 此外,笔者利用动物、植物和微生物野外实习和大学生创新训练等实践教学活动引导学生将所学的统计学知识应用到实际科研训练中。教师根据已学过的统计学原理组织和指导学生在开展野外调查和创新训练前,针对性地查阅文献、设计实验方案,学生在实习过程中根据已确定的实验方案进行数据的收集和采样工作,完成野外实践活动并获得相应实验数据后,对数据进行统计分析得出科学结论。我们通过完整的实验设计、获得数据、分析数据和得出结论等过程,使学生更好地掌握生物统计学这门工具课,提高学生的科研创新能力和综合素质。 五、注重实效,改革考核形式 考试是教育教学工作的重要环节,正确理解和掌握考试的目的对促进学生学习和改进教学工作、提高教学质量有重要意义。在以往的教学过程中,考试以笔试为主,考试内容主要偏重于概率论和统计学的原理和基本概念等,期末考试的成绩决定了这门课的最终成绩。在这种考试指挥棒的作用下,学生往往是平时松、考前紧,考后不复习。这种考试方式不能全面考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况,同时也不利于学生形成良好的学习习惯,学习课程后也不能将具体的统计学方法应用到今后的科研或教学实践中。为了扭转这种局面,对学生进行准确、客观、公正地评定学习成绩和能力的改革势在必行。笔者根据人才培养目标,将课程最终考核成绩分为以下三个部分:平时成绩(占总成绩的40%,主要由出勤和课后作业成绩组成)、期末笔试成绩(占总成绩的24%,主要是生物统计学一些重要的概念和统计原理)和实验数据分析(占总成绩的36%,根据给定的实验数据,利用EXCEL和STATISTICA软件选择正确的统计分析方法,得出可靠的实验结论)。 在教研组实施上述教学改革后,我院学生应用统计学处理和解决科学问题的能力有了明显提高。在大学生科研训练中,我们要求学生不断地把统计的方法应用到解决实际科学问题上,使他们形成了一个不断巩固统计学方法和学习新的统计学知识的良性循环中,对统计学的学习有了更进一步的提高。总之,我们通过对教学内容、教学模式、教学方法和考核形式的一系列改革,可以有效地将学生从机械地学习生物统计学的理论知识向利用统计学的原理解决实际生物教学和科研的实际问题上转变,让学生能够在理解统计学理论的基础上,正确选择和熟练运用统计方法解决实际问题。作为专业教师,我们也会在今后的教学中,仍需要不断学习统计理论,探索教学规律,完善教育体系,提高课程教学质量,为培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才而努力。 生物统计学论文:提高学生分析解决问题能力的生物统计学教学改革 [摘要] 在生物统计学教学过程中,以提高学生分析解决问题能力为目标,积极构建第二课堂教学体系:实施统计实验教学、指导社会调查、构建网络交流平台和指导生物学科野外实践,使学生能够自主的运用统计学的知识分析解决学习实践中的问题。 [关键词] 生物统计学 教学改革 能力 当前,我国的高等教育正处在改革和发展的关键时期,高等教育如何才能更好地适应世纪的发展和需要,这是我们每一个从事高等教育的人必须认真思考的问题。培养学生自主创新能力已经成为高等教育改革的一个重要目标。生物统计学是一门探讨如何从事生物学研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的科学,已经在环境保护、资源保护与利用、生态学研究、分子生物学研究、高科技农业研究、生物制药技术、流行病规律研究与探索、数量遗传学研究、生物信息学研究等领域有着广泛的应用。生物统计学在科学研究中被誉为是“科技工作者从事科学研究的工具和手段”,也是培养和提高大学生科技素质的一个很重要的方面。传统的统计学教学模式主要以课堂教学为主,以教师为主体和中心,教师是主讲者,学生是被动的接受者,教学效果主要取决于教师的组织能力与语言表达能力。从教学实践中可以看出,这种课堂教学模式存在明显缺陷,那就是学生缺乏独立分析与解决实际问题能力的培养,对统计分析的方法没有真正掌握。因此,我们在生物统计学教学过程中结合高校自主学习为主的教育特点,发挥学生课余时间的主观能动性,把传授知识、培养能力和提高素质有机结合起来,摸索出一套对教学内容有效补充的第二课堂教学体系。 一、统计实验教学 统计实验教学以学生为主体,教师由主讲者的角色逐渐转变为学习活动的设计者和指导者,教学媒体不仅是教师的讲授工具,而且也是学生的认识工具;学生也从知识的被动接受者转变为积极参与教学、参与操作、发现知识、理解知识、掌握知识的主动寻求者。统计实验教学的目的就是使学生能够将课堂教学的知识应用到实际实验项目中去,能够灵活运用所学知识,自主解决实验中遇到的实验设计和数据统计分析问题。 统计实验教学主要以学院的学生科研项目为平台,每年学院都会组织学生申报学生科研项目,利用生物统计学的学科性质对生物相关专业学生从科研项目申报、组织实施到科研文章撰写进行跟踪指导。学生在课下根据兴趣设计实验项目,在生物统计学的习题课教学中专门留出自主习题教学环节,学生以项目组形式自行结合进行答辩,并由其他学生对实验设计和统计分析方面提出自己发现的问题,进行讨论,最后由教师点评,并指导学生对科研项目进行完善。对于已经开展的实验项目,项目组学生对数据处理提出自己的一套思路,在自主习题教学课上提出,并由其他学生提出意见进行优化,并由老师进行点评。对科研项目的生物统计辅导,已成为学院提高学生科研创新能力的一个教学特色,学院每年的学生科研立项数量均排名全校第一,而且有已有多篇科研论文在核心刊物发表。 二、社会调查指导 我校生物统计学主要针对大二、大三生物科学、生物教育等专业学生开设,学生自己组建了环境协会和人类地球协会等学生团体,对于环境和社会问题,社团经常组织较多的社会调查。课外交流中社团学生对调查设计,数据整理以及数据报表分析等相关统计专业知识有较多的需求。 针对学院实际,在生物统计学教学过程中,增添了调查报表设计,整理等相关知识。老师与协会形成固定的互动联系,对调查的表格设计,调查点的布置,调查数据的获取方式以及调查数据的整理进行专业的指导。目前,生物统计学辅导已经成为社团活动的一个重要环节,通过指导,学生的调查更具科学性,自主分析解决调查中问题的能力明显提高。对湿地、城市垃圾等社会调查活动由于科学性的选点、调查和分析,受到广泛关注,被多家报纸和网站转摘。 三、构建网络交流平台 目前计算机和网络通讯技术的飞速发展,使得我们的教育不能忽视其对教学的巨大辅助作用。通过两年的生物统计教学摸索,我们已经将飞信和QQ网络互动交流平台发展成为课堂教学的有益补充。每个专业建立有自己的讨论群,根据需要常常设有作业问题讨论、课堂内容讨论、实验设计讨论、调查问题讨论、科研数据分析讨论等话题。每班安排固定的学生对交流信息和问题进行收集,并及时反馈给老师。学生根据自己需要,在相应话题讨论期间提出自己的问题和需要,与其他学生进行交流。老师会对有关问题在相对固定的时间进行解答,同时通过交流平台老师也会及时发现教学中出现的问题并予以改进。对学生反应较多与教学内容相关的问题,老师进行整理并作为问题在课堂讨论,使得课堂教学更有目的性。在构建交流平台的过程中,学生交流的积极性是网络交流平台成功与否的关键,我们通过设立与学生学习生活相关的一些讨论话题(如毕业论文设计、科研项目申请、社会实践指导等等)以提高学生参与的积极性,并结合课堂教学的不断宣传,使得网络教学平台已成为生物统计学教学的一个重要的第二课堂基地。 四、野外实习指导 野外实习是生物教学的一个非常重要的组成部分,生物科学等相关专业的教学大纲一般都明确植物、动物、生态学等学科都必须安排1~2周的野外实习内容。通过实习,以达到理论与实践相结合,锻炼和培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。与生态学“课题式”野外实习改革相结合,对学生进行实验设计和野外调查布点等统计专业知识的讲解,帮助学生完成课题设计,并在实习后,对学生进行相关统计软件和画图软件的培训,提高了学生科研数据的统计分析能力。在科学的统计指导下,学生自主设计了多个有价值的实验项目(群落物种多样性及群落结构、种群分布格局、林窗环境对群落物种演替的影响和林内小气候等等科研方向),并撰写出多篇高质量的优秀实习报告,已被野外实习基地(宁波天童山国家生态定位站)作为优秀实习论文收录。与生态学野外实习结合,在生物学专业的教学环节中找到了扩展统计教学内容有效方式,为生物统计学扩展第二课堂提供了一个成功的范例。 生物统计学论文:《生物统计学》教学改革与探索 摘要: 《生物统计学》是生物学、医学、农学等研究中重要而不可缺少的工具,具有较强的理论性和实践性。文章作者对教学内容、教学方法和考核方式等进行了一些改革的尝试和探索,并提出了自己的见解,以期提高《生物统计学》的教学质量,培养和提高学生的实践能力。 关健词: 《生物统计学》 教学改革 改革与探索 《生物统计学》是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用,它不仅给我们提供了如何正确地设计科学试验和收集数据的方法,而且提供了如何正确地整理、分析数据,得出客观、科学结论的方法。它是生物科学等专业重要的专业基础课,该课程体系建设对生物科学、植物生产类专业、动物生产类专业十分重要,是从事生物生产、育种试验研究的工具性课程。通过该门课程的学习,学生不仅可以了解有关生物统计的基本概念以及参数的意义,掌握基本的试验设计和生物试验数据的统计分析方法,提高综合素质,同时还可以培养发现问题、分析问题的能力,建立和巩固专业思想。 在专业发展、大学生素质教育与创新教育等教学改革方面,《生物统计学》课程是一门十分重要的课程,具体体现在:(1)可提高学生从必然性推理到或然性推理的归纳推理能力;(2)可提高学生的科研能力,使学生明白试验研究前、中和后的主要目的和任务,以及怎样提高试验的精度,为毕业论文以及今后参加科学研究奠定良好的基础;(3)可提高学生的动手能力。为此,我们对《生物统计学》课程的教学内容、方法和手段进行了几项改革探索。 1 .教学内容的改革与探索 《生物统计学》主要讲述五个方面的内容:(1)介绍科学研究基本过程、试验方案制定和试验误差及其控制,讲述生物试验的误差来源和控制误差的技术、试验设计、实施规则;(2)介绍研究对象总体的理论分布、统计数的抽样分布及统计数的理论概率;(3)讲述统计推断的基本方法、平均数比较的u测验和t测验、F测验和x2测验及其应用,包括计量数据的方差分析和计数数据的统计分析;(4)方差分析的应用,介绍单因素、多因素试验结果的统计分析;(5)二变量直线回归和相关分析。该课程的知识和分析问题的方法是科研工作者必须掌握和熟练运用的。因此在教学实践中,描述性统计学的知识即资料的整理和描述应重点讲授连续性资料的整理方法;推断性统计学的知识即理论分布、t检验、x2检验、F检验,重点讲授正态分布的概率计算方法和对各种资料的检验方法,特别是资料的类型与相应统计分析方法的联系,使学生能掌握根据不同资料正确选择使用统计分析方法的能力,并且能够根据所掌握的知识和技能分析具体的实验数据和材料,得出较为客观和准确的结果;对于回归、相关分析则主要介绍一元回归、相关分析的基本思想和分析方法,计算方法、过程留给学生自学,多元分析则要求学生在熟练掌握的基础上进行自学;试验设计重点讲清试验设计的基本原则,并结合实际讲清不同的试验设计的基本思想和设计方法,对试验所得资料的分析方法则要求学生自学。 2. 教学方法、手段的改革与探索 《生物统计学》的理论性相对较强,内容相对枯燥和抽象,教学方法单一必然会导致学生学习兴趣低下,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力,要想真正建立起先进、科学的创新教学模式,只有通过系统优化教学设计,针对教学内容,借助于现代化媒体技术,采取各种有效的教学方法。因此在教学中就要求由以教师为主体转变为以学生为主体、教师为主导的思路上来,突出以学为主,坚持以启发诱导为核心,激发学生学习的兴趣,引导学生积极主动开展思维活动,紧紧围绕学的需要组织教学。课内以课堂理论讲授为主,重点让学生弄懂基本原理;习题讨论主要运用实例进行分析,重点让学生掌握具体计算方法和分析;教学中可适当安排一些讨论课,让学生将所学知识与生产实际结合起来,充分调动学生学习的主动性、积极性,让学生学会学习。 2.1计算机辅助教学 《生物统计学》概念多、公式多,统计计算过程烦琐乏味,如果在课堂上用板书的形式进行演算,既浪费课堂教学时间,又容易导致学生注意力涣散,产生视觉、听觉和思维疲劳。多媒体课件具有图文并茂的特点,在《生物统计学》教学中若能应用好多媒体,既能提高学生的学习兴趣,又可加深学生的理解和记忆,促进教学内容的进一步深入,明显提高教学效果。 多媒体教学的效果与课件的设计和制作水平关系密切,课件应在重视教学基本原理的基础上,处理好内容与形式的关系,达到为教学服务的目的,切忌完全复制教材上的内容,而是必须突出重点、难点,这就需要教师对所要讲解的内容理解透彻,具备熟练的多媒体创作和使用技巧,引导学生学会统计分析方法,提高学习的积极性,同时要经常注意来自学生的信息反馈,不断地进行课件的更新。多媒体教学对教师提出了更高的要求,要求教师花费更多的时间和精力准备每一堂课的教学内容,同时不断地更新知识,为教学积累素材。 2.2 统计分析软件的应用 目前广泛应用的统计软件主要有SAS、SPSS,国产的优秀统计软件有DPS,此外Excel软件提供了较强的数据分析功能和统计绘图功能,易学易用,笔者在教学过程中穿插介绍Excel的一些统计功能,如Excel的一些常用统计函数及统计方法的应用,以及常用统计图表的绘制,并要求学生能够掌握并熟练运用,取得了较好的教学效果。对具体资料的统计分析,一些常用的统计分析方法如t检验、x2检验、方差分析、相关回归分析、多元相关回归分析等均有相应的计算机分析软件,教学中只需给学生介绍基本思想和基本原理,要求学生尽量考虑用计算机来完成,把学生从大量的计算中解脱出来使之集中精力去学习《生物统计学》的基本思想、方法及其实际应用。 2.3 理论联系实际 生物统计学的教学并不是为了让学生掌握一些知识点而进行教学,树立统计的观念、应用统计方法分析和解决生物学研究的问题才是这门课程的最终目标。因此,在教学中,特别要注意将纯理论的统计学知识与科学研究中的实际问题联系在一起,必须与专业实际联系在一起进行教学,只有这样才不会使本课程的教学显得空洞,才不会脱离生产实际,才能在实践中培养学生的综合能力。 3. 考核方式的改革与探索 考核是教学活动的一个重要组成部分,是促进学生复习、巩固所学知识,并对教学效果进行检查的重要方法,恰当的考核对学生的理论学习和实践训练具有引导、激励和促进的作用。传统的笔试中学生要把大量的时间花在数学计算上,而不能全面考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况。为了对教学质量进行科学地评价与管理,也为了客观准确地评定学生的成绩和能力,进行考试改革是必要的。 为了更好地发挥考试的功能,我们在教学过程中针对过去把书面考试作为评价学生学习效果的主要手段这一应试教育现象,实行考知识与考方法相结合,考理论与考应用相结合,建立了从学习过程、作业练习、期中考试到期末考试,定性评价与定量评价相结合的过程性评价体系,确保对影响学生应用能力形成的关键知识点进行全面测试,从重“知识”逐步走向重“能力”,培养学生脚踏实地的学习态度和严谨作风,促进教学质量不断改进和提高。 通过以上三个方面的改革尝试和探索,从各届学生的学习效果的比较分析看,已收到了一定的成效,使学生体会到了该课程的重要实用价值,初步树立了统计理念,培养了学生应用概率统计方法解决实际问题的能力。但《生物统计学》作为生命科学学科中重要而特殊的一门工具课程,要教好这门课,还有很多问题需要进一步的探究,在以后的教学中,还需要继续钻研统计理论,探索教学规律,优化教学过程,完善教学体系,从而全面提高该课程的教学质量。 生物统计学论文:增强《生物统计学》教学效果的几点建议 摘要: 《生物统计学》是生物类专业的基础课, 具有较强的理论性和实践性。学生普遍反映这门课程难懂、难学。因而如何让学生喜欢这门课, 激发学生学习的积极性,培养学生综合利用统计学知识的能力,是提高生物统计学课程教学质量的关键。本文作者总结了学习、教授《生物统计学》的经验,对如何教好这门课程提出一些想法,以期有助于青年教师提高教学水平和教学效果。 关键词: 《生物统计学》兴趣教学质量 《生物统计学》是生物、农学、园艺等许多专业的基础课,对于学生正确、严谨、合理、科学地进行毕业论文的设计、撰写,以及今后进行科学研究非常重要,然而它却是学生公认的最难学习的课程。如何让学生不惧怕、不排斥、学好《生物统计学》,是这门课程的任课老师必须思考的问题。笔者总结了自己学习、讲授《生物统计学》的经验,对于如何教好这门课程提出一些想法,以期提高青年教师的教学水平和教学效果。 一、强调统计学应用的广泛性,引起学习的兴趣 在《生物统计学》开讲的第一节课时,教师要说明课程学习的难易程度,让学生对本门课程的学习有足够的认识,强调课前预习与课后复习及做习题的重要性。同时,为防止学生在学习之初形成《生物统计学》难学的惧怕心理,对本门课程学习产生轻视心理,教师需重点强调本门课程应用的广泛性。如列举出工作生活中常见的统计学问题,包括如何利用假设检验判断药物的疗效,利用概率论推测体育彩票能否中奖,等等。并指出在部分学生毕业论文的写作中,试验资料未经任何统计学处理,仅凭直观比较观测值大小,作出两者之间的有显著或极显著差异的统计结论,这是缺乏生物统计学支持的错误结论[1]。试验资料必须经过统计处理后才能下结论。教师应通过这些实例引起学生利用统计学来分析、解决自己遇到的实际问题的兴趣,为将来的学习创作一个良好的开端。 二、根据数学基础知识的不同,选择合适的方法进行讲授 《生物统计学》是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用,是一门应用数学。它不仅提供如何正确、科学地设计试验和收集数据的方法,而且提供如何整理、分析数据,得出客观、科学的结论的方法[2]。学生应在已学习线性代数、概率论等课程的基础上,再通过该门课程的学习,培养合理地进行试验(调查)设计,科学地整理、分析所收集的资料,从中获得符合生物学规律的信息的能力,为后续课程如遗传学、动植物育种学等课程的学习打下坚实的统计学基础。笔者在教学中发现,由于专业设置的不同,很多学生只学习了线性代数或概率论,有些甚至在学习《生物统计学》的同时才开始学习线性代数或概率论,这样就使这些学生学习《生物统计学》时数学基础知识缺失。在这种情况下,教师应尽量引导学生,以认识、分析、解决专业问题为主线贯穿始终,对于涉及的数理逻辑避免对其进行严密的公式推导,力求深入浅出,要求学生理解并接受。而对于数学基础知识较扎实的学生,授课时应该强调公式数理逻辑的严谨性,并增强专业的效用和合理性,为训练学生分析与解决专业实际问题的基本技能提供保障。 三、根据专业的不同,选择合适的例题进行讲解 农学、园艺、生物等专业都需要学习《生物统计学》,但这些专业的研究对象略有不同,农学专业的研究对象是农作物,园艺专业的研究对象是蔬菜或是果树,而生物科学专业的研究对象是动物、植物和微生物。这时,任课老师在给不同专业的学生上课时举的例子就应与其所学专业的研究对象相一致。例如,对试验单元的讲解应根据他们各自专业的不同有所差别。对于农学专业的学生来说实验单元一般是小区,对于果树专业的学生来说则是每棵果树,而微生物专业的实验单元则通常是每个培养皿,因此教师在讲授顺序排列和随机排列的各种试验设计时应有针对实验单元的不同有针对性地举例,使学生更容易理解与掌握。 四、强调知识点的理解性记忆 统计思维不同于一般的逻辑思维和数学思维,新概念、新名词术语较多,在讲授基本原理时,对显著性测验的基本原理、方差分析的基本原理等,教师要尽量避免只交代方法步骤而使学生不知其所以然,尽可能用通俗的语言把统计方法的直观背景、基本思路,以及应用某种方法时应注意的要点尽量作出明确的说明,理清各种统计方法的应用条件与适用范围,以防张冠李戴,盲目套用[3]。另外,据初步统计,在我们所涉及的教学内容中给予编号的公式就达215个,而且有些公式是十分复杂的[4-6]。这些公式对于数据的整理、分析非常重要,可是这么多的公式如何记忆,是一件让学生感到困难的事情。很多学生在学习时对一些原本应理解记忆的公式死记硬背,照书上例题“依样画葫芦”,按照例题做练习,而并不了解公式的基本原理和分析结果的实际意义。这就要求教师在讲解时要强调公式的含义、原理,教授学生根据原理举一反三推导出一系列相关公式。如单因素、多因素的各类试验设计的方差分析,对于平方和和自由度的分解各种试验设计都有各自的公式。只要教师让学生掌握了单因素试验数据的平方和、自由度的分析原理,就能引导学生自己推导出其他类型的平方和、自由度公式,加强他们的理解和记忆。 五、改变考试的方式,培养学生综合利用统计学知识的能力 传统的《生物统计学》课程考核都以闭卷的形式进行,以名词解释、填空、选择、判断、简答、计算为主要类型,但经过几年的教学后,笔者发现多数学生不能学以致用,往住在考后数日或走上工作岗位后又“全部还给老师”。学生在自己设计试验时,将教师上课所讲的要注意设置合理的重复,对照等基本的试验设计原则抛诸脑后。这种现象的出现主要是因为学生要及格、考高分,必须背各种基本概念,记众多的公式,结果自觉不自觉地把主要精力放到了“死记硬背”上[7]。考虑到《生物统计学》的应用性,教师可以考虑将传统的闭卷考试改为开卷考试,以具体的试验为例,对学生从最初的设计到最后结果的分析进行系统的考核,从实际运用上让学生学好《生物统计学》。这样可给学生充分的学习空间,使其能更好地把握基本知识点,并用更多的时间去探索统计学在实践中的应用,从而提高运用知识对实际问题进行分析与处理的能力。另外,教师可通过实验课的上机考试将统计软件Excel、DPS、SAS、SPSS的运用单独进行考核,使学生充分利用现代化手段收集、整理、分析统计资料,特别是能利用计算机进行数据处理和分析,避免学生在学习过程中把过多的时间精力耗费在冗杂的手工计算上[2,8]。这种开卷考试可促使学生平时认真学习,考前进行全面、系统的复习、整理,引导学生在课程学习中注重实际能力的培养。 对于《生物统计学》课程的学习,笔者也经历了艰难的学习过程,因此比较了解学生学习的难点,在授课时针对他们的重难点着重讲解原理的根本,并予以简单的例子加以验证,例题由简到难,学生更易掌握。统计学的内容博大精深,对于一线教研人员而言,如何学好、教好、用好统计学基础知识,如何使学生能够学以致用、触类旁通,是一项长期而艰巨的任务。因此,探索适合本专业特色的教学内容体系、适合不同教学内容的多元化的教学手段和教学方法,以激发学生的学习兴趣,深入理解生物统计学的基本原理,熟练掌握常用试验设计资料的统计分析方法是每一位讲授《生物统计学》课程的教师需要长期探索的问题。
计算机信息管理毕业论文:计算机信息管理教学建设改革研究 【摘要】 现今时代属于信息科技高速的发展的时代,互联网技术在不断的进步当中,已经进入到了社会的各个领域。社会的各个生产与生活领域均逐渐开始重视对计算机信息进行管理,由此对高校的计算机信息管理专业教学体系提出了更高、更严格的要求。在此大环境下,本文便针对计算机信息管理专业的教学体系建设现状,包括其人才培养目标、实践教学课程多个方面进行了相关分析。在此基础上本文针对性的提出了几点计算机信息管理专业教学体系改革的策略,希望能够为高校计算机信息管理专业的教学体系建设提供具有价值的经验借鉴。 【关键词】 计算机信息管理;教学体系;改革 前言: 在信息化时代的影响下,对计算机信息管理提出了较高的要求。与此同时,我国高校的计算机信息管理专业亦需要对其教学体系作出恰当的改革,以便能够培养出符合市场需求的计算机信息管理专业人才。在培养计算机信息管理专业人才时,不仅仅要重视提高教学质量,为企业输送优秀的专业人才,更要对当前计算机信息管理专业的就业市场发展总趋势具有清晰的理解,以便能够根据市场发展的状态进行人才的培养。在此之前,高校必须适时更新教学体系建设适应时代的发展。 一、计算机信息管理专业的教学体系建设现状 1.1人才培养目标定位不准确 计算机信息管理专业的人才培养,需要将高校的理论课程与社会实践课程相结合。对于高校人才培养方面,我国教育部已经明确提出,需要重视“工学结合”,对各个学科的教学均要融入恰当的实践内容,并且要对实践教学的模式进行不断的创新。基于此,近年来我国高校的计算机信息管理专业人才培养当中,已经在实践教学方面取得了一定成果,部分高校已经能够在结合案例教学、项目驱动的情况下,重视对该专业人才实践能力的培养[1]。但是,诸多高校的教学课程设置当中,存在着与其他专业的课程交叉较多,目标不明确,并不适合其在人才的课程实践。原因在于部分高校在进行人才培养的过程中,并未对人才培养的目标进行明确,甚至没有在本地区区域内进行调研就照搬其他一些院校的培养目标、课程设置,在教学课程的实践方面缺少科学性和针对性,学生的创造性思维和自主学习能力受到教学限制。 1.2实践教学课程设置少且与专业具有较低的相符度 当前我国大部分高校的计算机信息管理专业在设置实践教学课程时,均未重视实践教学课程的比例,甚至已经设置的实践教学课程与本专业并不具有较高的相符度。如某些高职院校为了满足某些教师程序语言课程的教学需求,在专业课程中开设了Java、、PHP等多种web开发类实践课程,且不说与专业本身的教学目标有些相悖,学生学完之后在短时间内容易混淆所学知识,甚至慢慢失去了学习兴趣,并不能够收获相应的专业实践技能。这种为了满足个别教师的教学需求而进行的课程设置忽略了专业本身的培养目标,实在不可取。缺乏科学性、有效性。 1.3教师专业综合素质未能持续提升 信息科学技术的高速发展,不仅仅对高校计算机信息管理专业提出了更高的要求,亦对该专业教师的专业素质提出了更高的要求。新时代背景下,要求高校计算机信息管理专业的教师,需要具备更加专业的知识技能,以及与时俱进的教学思想和时代精神[2]。教师自身要对与该专业相关的知识,例如会计知识、信息技术知识、经济管理知识等均有所掌握,且要能够在教学当中对学生进行正确的引导,为学生的就业奠定基础。但是目前部分院校的计算机信息管理专业的教师在教学中由于自身的惰性使得自己依旧停留在经验教学、习惯教学的模式下,自身的专业知识更新较慢,不愿去学习新知识,导致学生接受的知识比较陈旧,没有实用价值,在求职过程中没有竞争力。举个简单的例子,某些教师在讲授利用技术开发管理信息系统这门实践课程的时候,VisioStudio开发环境早已更新到2015版,可我们的教师为了自己教学的方便依旧使用的是2010的版本,尽管两个版本有部分使用技巧是一致的,可是学生面对就业时就出现了脱节。 1.4实训教学基地不完善 当前,我国大部分高校计算机信息管理专业的实训教学基地并不到位。主要原因在于资金、资源等均会受到一定的约束,学校对于该方面教学资源、设备的配置并未予以高度的重视,将大量资金投入到一些重点专业建设中,忽略了该专业的发展优势,目前内蒙古地区开设本专业的高职院校都没有很完善的实训基地,这在很大程度上制约了专业的发展。 二、计算机信息管理专业教学体系改革策略 2.1明确人才培养目标 高校计算机信息专业人才的培养,必须要重视对培养目标进行明确,要能够提高学生对于理论知识、实践知识的接受能力,要促使学生能够在该专业所处的社会就业范围内,充分的发挥自身的价值,满足市场发展的需求[3]。高职院校要按照“就业导向、能力本位、需求目标”构建一套完备的理论教学课程体系、实践教学课程体系,兼顾专科学历教育知识与职业资格能力。全面落实实践教学课程化,考证课程进计划,考核方式多样化。开发以能力为中心的项目课程体系,首先由系部聘请行业中一批具有代表性的专家召开人才培养方案认证讨论会,按照岗位群的需要,层层分解,确定从事这一职业所应具备的能力,明确培养目标;明确培养目标时要突出专业特色,要形成与学生实践能力相关的教学体系,同时要重视对学生职业道德素质的培养。然后,再由教研室组织相关教学人员,按照教学规律,将相同、相近的各项能力进行总结、归纳,构成教学模块,制定课程标准,依次施教。 2.2重视实践教学课程 现今时代,社会的发展当中对于人才的实践能力越来越重视,高校计算机信息管理专业的人才培养当中,更需要重视实践教学课程的设置[4]。专业实践课程设置要紧紧围绕本专业的人才培养目标,不能因人设课,教师在每一堂实践课程当中,要对实际的教学效果进行分析,及时发现其中存在的问题,作出恰当的调整,以避免该专业实践课程的设置偏向于形式化。例如教师既要指导该专业学生进行较小型的管理信息系统制作,便于师生对理论与实践教学的成果进行良好的把握。同时,教师亦应该鼓励学生自主制作小型的网页,争取能够将其在校园网站上进行共享。另外,学校亦应该尽量加强与企业之间的合作,为该专业学生提供更加良好的实践机会,真正做到“工学结合”的人才培养[5]。 2.3提高教师专业素质 计算机信息管理专业当中,需要重视对教师教学理念的转变,以及教师自身专业素质的提高。当前,该专业教师需要不断的适应信息技术的改革背景,需要在教学当中选取恰当的案例,进行深入的研讨,与学生之间建立良好的沟通与交流渠道,便于对学生进行更加充分的指导[6]。如可安排现有教师到企业进行实习、实践锻炼,提高专业实际能力,积累实际经验,鼓励中青年专任教师取得软件设计师、企业信息管理师、经济师等社会职业资格和经济系列专业技术职称。加强教师现代教育理论学习,相互讨论,介绍经验;加强中青年教师培养,与老教师切磋交流教学经验。同时依托企业,建立校企“互兼互聘,双向交流”制度,以服务换服务,建立兼职教师队伍,将具有丰富经验的工程师、技术能手以及有实际工作经验,又具有较高理论水平的企业工作人员充实到专业教学队伍中,实行“双导师制”,兼职教师主要承担实践技能课程的指导工作,并聘请相关企业的负责人和一线员工来系举办讲座,进一步帮助学生了解最新的专业、行业知识,为将来工作奠定基础。 2.4完善实训教学配套设施 高校若要提升学生的实践能力,则必须对其实训教学基地进行完善。在此方面,首先高校应该对其实践基础实验室及较为专业的操作实验室进行建设,其次着重要在专业实训项目的科学设计、实训指导教师的配备、实训指导书和实训教材的编写、学生探究创新、技能竞赛等方面下功夫。同时围绕专业核心技能的培养要设计出一套与职业岗位符合的高度仿真的实训项目;根据专业学生人数配备足够的具有行业企业实际工作经历的、业务水平较高的实训指导教师;此外,高校亦需要建设一定的校内实训基地,通过比较先进的管理信息系统岗位,以及商务实验室等,形成良好的实验室体系,为学生实践能力的培养奠定基础[7]。 结论: 综上所述,当今社会对于高素质的、高能力的计算机信息管理人才逐渐提高需求,高校计算机信息管理专业对相关人才的培养十分重要。为此,计算机信息管理专业的教学体系需要不断的进行改革与创新。在此方面,我国高校的计算机信息管理专业,必须要重视对该专业人才培养的目标进行完善,亦要重视开展实践教学课程,在提高该专业教师综合素质,以及完善实训教学设施的基础上,将促使该专业获得良好的发展,培养出更多符合时代需求的专业人才。 作者:高丽 单位:内蒙古商贸职业学院信息技术系 计算机信息管理毕业论文:计算机信息管理在网络安全中的作用探讨 摘要: 在计算机网络技术、通信技术以及数据库技术飞速发展的时代,越来越多的人依赖于计算机网络信息系统来获取各种信息化的通信数据。现代,无论企事业单位还是民营企业,均通过建立局域网来进行信息共享,以便于获取各种通信数据。但,人们在享受数据通信网络带来便利的同时,其网络维护和网络安全的问题也逐步被大家所重视。本文主要是通过对计算机信息管理进行分析,找出网络安全存在的问题,剖析其维护网络安全的有效措施,使其安全、稳定和可靠。 关键词: 计算机;安全漏洞;信息管理;网络安全;应用 引言 在现在这个发展阶段,各个行业的飞速发展都或多或少受到计算机网络技术的影响,可以反过来说,计算机网络技术促进了各个行业的发展进步,进而推动了社会经济的发展。然而,从另外的角度上看,由计算机网络技术引发的网络安全问题也导致风险的出现。故而,就需要耗费很多的精力去研究计算机网络技术所导致的安全问题,针对具体问题进行分析,拿出相应的措施,强化前期预防,防治结合,逐步优化计算机网络技术。 1简述网络安全和信息管理 计算机网络信息安全对于计算机来说,至关重要,就是防止计算机受到恶意破坏,系统因此能够良好运行。目前这个阶段,计算机网络信息安全最重要的是体现在信息、运行以及数据等方面,而用户的操作以及习惯都能够影响着网络的安全。另外,黑客、病毒以及非法入侵等都影响着其计算机的安全。信息管理指的是对网络信息的管理,换言之就是安全管理互联网信息和信息服务等方面。在计算机具体的应用过程中,其自身信息管理作用重大,究其根本就是保证网络安全。通常,网络信息管理主要工作内容是服务器传输、服务器信息、基础运行信息、用户信息、网络信息资源等几个方面。网络安全不只是简单的技术问题,也是商业和社会性的重要问题,其最终的目的是维护通信数据的安全及稳定。但是,维护数据通信网络的稳定性,并不像产品一样能够立即给企业带来直接的经济效益,通过网络安全确保数据通信稳定,能够使企业信息传输和共享准确,这些准确的信息对于企业的决策起着至关重要的作用。 2阐述计算机网络安全应用中所存在的一些问题 2.1原本存在的安全漏洞 在软件和新系统上市之后,还存在着很多的安全漏洞,又不能很轻易的进行修复,所以,严重的影响着计算机网络的信息安全。 2.2计算机病毒 计算机病毒常常隐匿于计算机的程序、文件以及数据当中,其一经触及,就会不可避免的危害到计算机的安全运行,进而会导致计算机的瘫痪、死机、信息丢失甚至是盗取,从而影响到计算机的运行速度,并且,信息的丢失以及篡改还会对相关人员的人身财产安全造成威胁。计算机病毒一个很明显的特点是有一定的隐蔽性和潜伏期,不触及并不能说明无病毒,而一经触及,其传染性就非常强,通过网络以及程序等各种传播途径,从而使计算机很快就会感染上病毒,对计算机的网络信息安全造成的威胁很大。 2.3计算机系统维护不当 计算机系统虽然一直在升级管理,但仍有一定的风险,因为不能完全保证对于一些威胁因素能够应对有效,从而产生危害。同时,要保证计算机系统的软硬件安全,能够做到及时更新和升级,但是也会因为防火墙的阻止,导致一些系统漏洞出现,因此,计算机系统是否安全,将不仅仅取决于此。与维护是否得当紧密联系。 3总结计算机信息在网络安全的应用中的有效措施 当今阶段,发展迅猛的数据通信网络影响着人们的日常生活,占有不可小觑的社会地位,只有采用有效的维护网络安全的措施,最大限度的降低网络风险,才能让人们更加放心的使用。 3.1养成及时备份数据的习惯 为有效的确保计算机网络内关键数据信息的安全性,防止由于计算机出现故障抑或是遭遇突发事件的情况下导致数据的篡改、丢失、非法访问乃至被破坏的问题,就要及时的对计算机中的关键数据予以备份,生成备份数据并保存起来。此外,在对关键数据予以备份时,要注意建立备份的记录,生成备份档案,以有效防止由于系统故障而出现信息的丢失以及损坏。 3.2运用防病毒技术 现阶段伴随计算机技术的飞速前进,在有效利用网络的同时,也存在一定的问题。网络病毒愈来愈严重,因此对于防治计算机病毒以及杀毒问题,现在已经发展成为非常重要的事情。网络安全除了计算机系统安全外,有需要对病毒提前进行预防,过程中需要对症下药,进行合理查杀,另外,检测需要有效、具体分为如下三个阶段:第一个阶段是对单台计算机进行提前预防病毒:因为病毒的种类以及危害力相对有限,所以,预先将其进行设定,大多数情况都会在萌芽阶段进行消灭掉。因为病毒大多是通过软件或者硬盘进行传播,所以,提前预防这类病毒效果明显,几乎能够完全抑制;第二个阶段为网络防毒:系统安装有预防病毒的软件,能够非常彻底的把网络里的病毒清理干净;第三个阶段为网关防毒:该方式本质上其实就是所说的防火墙技术,它把外环及内网的环境予以分隔,以实现计算机系统比较好的信息安全。 3.3安装防火墙 大多数情况下,影响网络安全的重要因素就是出现网络漏洞,因此,必须制定修补系统漏洞的措施,经常使用的就是防火墙技术,它是在网络的外接口处利用防火墙控制网络层,能够更改限制、鉴别穿越防火墙的数据流,以此达到维护网络安全的目的。为了避免信息丢失而给自身带来不必要的损失,它利用防火墙最大限度的阻止黑客攻击,防火墙对网络安全的维护具有非常重要的作用,能够阻止网络上的不安全因素扩展到局域网的内部。防火墙作为计算机网络的首道安全防线,其所起的作用十分重要。按照结构的差异能将防火墙分成2方面:一个是软件防火墙,它能够直接设置在计算机内,运用一定的设置对计算机网络实行管理和安全防控,目前国内的计算机相关用户运用最为普遍的是360防火墙;另一个是硬件防火墙,它是把硬件设置于计算机的外部和内部的网络交接处,这种防火墙的成本相对而言较高,但是它的功能也更加强大一些。 3.4入侵检测技术应用 对计算机予以入侵检测是现在发展非常热门的一种技术,其主要是综合运用规则方法、推理、网络通信、密码学以及人工智能等很多不同的手段,主要目的是达到对计算机网络内面临的入侵问题予以充分的监控。这里面,入侵分析的技术又可以分成统计分析以及签名分析2种手段:前者的重点监测对象为计算机系统被攻击的情况,运用其监测到的攻击模式得出签名,并且于DS系统的代码内予以相应编写;后者主要是将统计学为前提,在系统运行正常的时候结合其运行的模式来判断某个行为正常以及安全与否,进而有效避免系统被入侵,达到确保计算机网络安全的目标。 3.5完善网络管理 不断强化对网络的安全管理,完善、健全安全管理的制度,应严格遵循安全制度进行有关操作。内部网络仅能用来处理和工作相关的事宜,严禁进行和工作无关的事。为有效保障网络的安全运行,要强化日常的维护,定期对软硬件予以检测、升级及维护,及时对系统予以更新。对特殊机械的运用要有完整记录,以最大程度保障网络安全。 3.6利用网络加密技术 前述提到的防火墙、网关检测和VPN均是被动型的网络安全技术,而加密和认证技术是通过密码技术对网络安全实施的主动型安全措施,包含有数据保密与身份认证等方面的技术。还有一种技术是利用网络进行加密,保证各种信息不容易被盗取,其网络安全的意义就在于此。网络加密技术是维护网络安全的一个提升,它能够确保信息完整,保证公共网络传输保密安全,还能防止其他用户远程访问内网的现象发生,是一种身份认证技术,传输信息完整、可靠、安全。除了以上,还有虚拟专用网技术和漏洞扫描技术,都在一定程度上,保护了用户的信息。与此同时,还应在网络系统中加入相应的安全应用,例如:系统安装的各种软硬件,不能只安装必要部分,会形成潜在的安全漏洞;尽量不要采取将主机与服务器分开的外包方式,这样非常容易将信息数据丢失,出现安全问题。 4结语 当今,为了适应高科技所带来的信息化发展,在计算机信息技术和网络快速发展的同时,数据通信已成为了通信的主导力量,在未来的时间里,智能化、数字化、综合化的通信网络将会与更多的信息接应,其稳定性、安全的性能更将成为人们所关注的重点。随着社会的发展,人们对网络安全问题将会有更高的要求,加强数据通信网络的维护,规范网络安全问题的管理,让数据通信更加安全、可靠,将成为数据通信行业所研究的重点课题。 作者:伍华东 单位:广西钦州商贸学校 计算机信息管理毕业论文:计算机信息管理系统设计原理探讨 摘要: 随着经济的发展,计算机技术也越发成熟,现在它已经被广泛应用到各个领域,成为了人们在工作和生活中重要的一部分。计算机的信息管理,是计算机的基本功能,对此进行研究有利于我国计算机信息管理系统地进一步完善,本文在此对计算机信息管理系统设计原理进行探究。 关键词: 计算机信息管理系统;设计原理;探究 计算机技术在人们日常的工作和生活中的运用,其中有一大方面就是对信息进行搜索,对信息进行分析与处理,因为这种计算机技术的应用让我国各行各业都得到了很大的进步,让各个领域在发展过程中减少了人力资源的浪费,提升了工作的效率。想要对计算机信息管理系统设计原理进行一定的探究,首先要求我们要对计算机管理系统有所了解。 1计算机管理系统概述 计算机管理系统就是从信息切入,对信息管理系统进行一系列地开发与设计,进而创建出计算机服务平台。它是计算机的重要组成部分,它的主要功能是对系统资源进行高效整合,以达到使用者可以根据此平台进行大量数据信息的分析及处理。也可以将其理解为利用计算机技术、网络技术和数据库技术,结合了统计学、经济学以及数学模型等多方面,进行综合而成的一种全方位的技术系统和社会系统。 2计算机信息管理系统设计原理 人们使用计算机进行信息的管理和处理、分析时需要使用到计算机信息管理系统,而在计算机信息管理系统的设计当中,主要需要注意的有三部分,一是计算机程序设计的编程语言,另一个是计算机模块的设计。 2.1计算机程序设计编程语言 对于计算机程序开发技术人员来说,所使用的编程语言大致可以分为两种,一种是C++的编程语言,还有一种是像PB、VB这样的编程语言,二者存在着一定的区别。前在使用时难度要求相对较高,这样为编程人员增加了一定的难度,同时,它的语言很难做到灵活使用,编程语言本身的更新速度也不是很快。同时,在目前来看计算机信息管理系统需要计算机语言编制程序运行,也就是说,需要后台来带动前台。计算机在实际操作中需要数据引擎才能够对数据信息库进行访问。因此,PB、VB的编程语言存在着显著的优势,不仅让自身的运行速度得到提升,后期维护变得简单,也能够为使用者提供更为优质的服务,在提高了工作效率的同时,也增加了整个编程程序的可靠性。 2.2计算机模块的设计 计算机信息管理系统设计当中的模块设计同样是极为重要的一个组成部分,它的本质内容就是让系统的功能模块与动作硬件相连,进而确保整个计算机信息管理系统的运行。对于计算机信息管理系统设计当中的模块设计,我们可以从两方面进行观察。从总体上看,它是一种横向的设计,于实际设计过程里需要考虑到系统的众多子系统,将数量庞大的信息数据全部利用起来,要得到充分的兼容,以达到计算机信息管理系统整体的运行;但是从它自身的设计角度上看,它又是一种纵向的设计,它需要满足自身的功能进行设计。在具体的设计当中,它的功能是让计算机信息管理系统得到合适的功能区域划分,将各个功能区域的工作内容进行明确,让它们之间互相处于独立的位置。其实我们可以把整个的计算机信息管理系统看作是一个较为高级的伺服系统,这样便能够更容易的理解前文所提到的独立位置进行地独立运行了。在对功能区域划分的时候,需要我们按照科学的方法并严格按照功能区域的划分规定,让各个系统都有各自鲜明的专业性,进而让整个计算机信息管理系统的高效运行。同时,模块与模块的接口要很简洁,对于这点,需要考虑它们的强度。计算机当中存在着很多的负面因素,这些,这些负面因素多数是客观因素,如环境温度、镇流干扰等,它们会在一定程度上影响计算机各个系统的运行。所以,在计算机模块划分时需要考虑到降低负面因素的影响,让计算机信息管理系统的运行可以达到最大程度的平稳化。总的来说,整个计算机信息管理系统的设计,我们需要从“内聚”与“耦合”两个指标进行评价,“内聚:指的是各个部分结合为一个整体,就是信息管理系统的融合性,而“耦合”指的实施各个系统的独立性。而在设计时我们经常使用到的方法可分为三种,即设计系统框架然后通过客户意见进行修改的原型设计法,按照系统全生命周期进行设计的周期设计法,和将前两者进行综合的综合设计法,在此不做赘述。 3计算机信息管理系统在未来的发展 3.1计算机信息管理系统的创新发展 计算机技术的发展,就是计算机从硬件到软件不断地创新发展,是不断地以新的替换旧的的过程。计算机信息管理系统同样也需要跟随整个计算机发展的脚步,进行自身地创新发展。现阶段,计算机信息管理系统还并不完善,在处理性能上,在受到外部原因的硬件老化、硬件落灰,或是内部的信息存储量逐渐增大,信息同时处理骤然增多等方面的影响都会让计算机的信息管理上受到一定的影响,所以,在未来的发展中,一定会在此方面进行大力地研发,做到真正地突破。 3.2信息安全性地更大保障 在对于信息系统的设计时,对于每一个子系统都应该有相应的编程技术人员,让这些独立的编程技术人员保证各个子系统的独立运行。而计算机管理系统是基于网络为前提的,而现在网络具有很强地开放性,信息安全经常会受到威胁。信息安全如果出现问题会对个人以及企业等造成重大的影响。在国家方面,需要完善网络信息安全的制度保障,而对于计算机自身而言,需要自身通过网络上的限制,以及系统的革新,来应对非法人员地入侵,使计算机信息管理系统的安全性得到更大地保障。 4结论 综上所述,在当前这个经济高速发展的时代里,需要利用计算机进行处理的数据量越来越大,数据的复杂程度越来越高,因此,对于计算机信息管理系统也有了更高的要求。只有对现有的计算机信息管理系统设计原理上进行深入的探究,并根据大数据时代的发展,结合实际的情况,进行再一步地研发,才能让计算机管理系统发挥更大的作用。 作者:张运玉 单位:广州市轻工职业学校计算机系 计算机信息管理毕业论文:计算机信息管理在通讯工程规划中的应用 摘要: 通讯工程规划在社会稳定发展中起着十分重要的作用,通过计算机信息管理技术的应用,能够极大地促进通信工程建设的合理化与正规化发展,提升通讯工程规划工作的水平,并且为通讯工程的科学合理发展提供可靠的保障。因此,必须要强化计算机信息管理在通讯工程规划中的应用研究,通过采取恰当的应用方式,促进通讯工程规划水平的提升,为社会的健康稳定发展作出贡献,满足人们的需求。 关键词: 计算机;信息管理;通讯工程规划 随着科技的不断发展,传统的通讯已经无法满足人们的需求,对社会的发展产生了一定阻碍作用。在这种情况下,通过将计算机信息管理技术应用于通讯工程规划工作,能有效促进规划工作的合理性与科学性,通过实现设备线路的合理布局,最大程度地满足人们的通讯需求。但是,在具体应用中,由于受到技术水平等因素的限制,还存在一定的问题,这就影响了计算机信息管理技术作用的发挥。因此,通过强化计算机信息管理在通讯工程规划中的应用研究,能够实现通讯工程与计算机信息管理建设的有效结合,推动我国数字信息化的发展,满足人民日益增长的生活需求,推动社会的进步。 1通讯工程规划的内容 城市在进行通讯工程规划的过程中,首要目的就是加快城市的发展步伐,通过明确自身规划的主要内容,保证通讯工程的合理性[1]。在进行城市通讯规划过程中,应明确发展基础,满足社会信息化的发展要求,通过考虑各个行业不同的通讯需求,实现城市现代化,推动国民经济的健康稳定发展。在现代社会发展中,信息呈现出爆炸式的增长态势,通讯工程规划体系在国民经济发展背景下也逐渐完善,通过将计算机信息管理科学应用到通讯工程规划中,提升规划的合理性与科学性。目前通讯市场已经形成了较为完备的体系,这就需要在以后的发展中适应信息社会的发展,强化通讯工程规范,保证其与城市的发展相适应。 2通讯工程规划工作的原则 为了保障通讯工程规划工作的进行,满足人们的通讯需求,规划时必须要遵循一定的原则,从而提升设备线路布局的高效性。首先,规划工作的开展必须要建立在城乡总体规划的基础上,保证每一项通讯设备的建设能够发挥出应用的作用,推动我国城乡的全面发展。其次,应考虑不同地区的实际情况,坚持实事求是的原则,与当地的经济发展情况相适应,促进通讯工程工作的信息化水平得到提升[2]。最后,每一项规划工作的开展必须遵循国家的法律法规,保证每一个环节的合法性与安全性,避免出现危害国家利益的情况。只有坚持以上几项原则,才能保障通讯工程规划的合理性,发挥出其在推动社会发展中的作用。 3计算信息管理在通讯工程规划中的应用 3.1邮政设施中计算机信息管理的应用 在我国目前的通讯工程中,邮政设施是覆盖面最广、服务人群最多的通讯设施,为人们的生活提供了极大的便利。通过将计算机信息管理应用其中,能够更为科学地进行路线的设计,尽可能降低邮政工作人员的工作量,提升信息传递的准确性。特别是在计算机信息管理的应用下,路线设计更为简单准确,从而强化中心区域与周边区域之间的联系,更好地进行信息的储存,通过智能化的操作来促进邮政工作效率的提升。 3.2固定电话中计算机信息管理的应用 尽管移动电话在人们生活中扮演着十分重要的角色,但是固定电话的作用同样不能忽视,通讯事业想要获得健康的发展,就必须要保证固定电话设施的稳定工作。在进行固定电话办理的过程中,需要用户提供身份证信息及地址等详细资料,从而将计算机信息管理应用其中,能够实现用户信息的智能甄别,从而减少工作中的失误与遗漏,最大程度地促进工作效率的提升。当固定电话出现问题时,在接到用户反映之后,计算机信息管理系统会对提供的问题信息进行智能分配,并安排维修任务,从而减少问题维修的一些累赘程序,也起到了人力资源的节约效果,进而提升了工作效率[3]。 3.3移动通讯中计算机信息管理的应用 在现代社会的发展中,移动通讯在人们的生活中扮演着十分重要的角色,通过将计算机信息管理技术应用到移动通讯工程的规划中,能够提高信息化水平,提升整个通讯工作的效率。在计算机信息管理技术的作用下,能够对移动通信进行实时的管理监控,特别是在电话卡补办及通讯记录查询中,利用计算机信息管理,能够极大地便利各项工作的开展。此外,计算机信息管理技术的应用,能够为移动通讯工作的智能化、自动化发展提供必要的保障,更好地进行通讯系统的更新升级。 3.4广播和电视等媒体设施中计算机信息管理的应用 随着人们生活水平的不断提高,对掌握消息的时间有了新的要求,广播和电视的发展使信息传播的速度快,而且一些电视剧和综艺也丰富了人们的生活。但是,这些媒体的规模比较大,线路比电话还要复杂。应用计算机信息管理,将各个环节都连接到网络中,可以保证不同的部门实时沟通,也可以及时检测信息的准确性,自动化管理促进电视和广播发展,不断提高其先进性。 4结语 在当今信息化时代,计算机信息技术的应用起到了至关重要的作用。计算机信息管理对通讯工程进行全面规范、合理高效的规划,使工程更加规范化和系统化。并且在具体的邮政设施、固定电话、移动通信及广播电视等媒体设施方面,设施运行更加可靠、稳定。此外,计算机信息管理系统可以对其数据进行精确反映,以及实时更新通讯工程运行状态,进一步促进通讯工程的发展。 作者:单淋琳 单位:河南大学欧亚国际学院 计算机信息管理毕业论文:计算机信息管理与知识管理的网络化实践 摘要:随着科学技术的飞速发展,逐渐进入了信息化时代,计算机技术被广泛的应用在各个领域,推动了新领域的崛起和发展,为人类的生产和生活带来了便利。信息管理和知识管理顺应时代的需求成为一种必然,推动了信息科学的发展。在网络信息时代,如何实现计算机信息管理和知识管理的网络化是一个值得研究的话题,要从各个方面进行实践探究,使计算机技术更好的发挥其优势,为信息管理与知识管理的网络化研究做出贡献。 关键词:计算机技术;信息管理;知识管理;网络化 计算机技术逐渐的成熟和发展,为知识管理和信息管理的网络化提供了必要的基础条件。在社会迅速发展的今天,知识与信息的作用是有目共睹的,并且随着信息和知识的容量逐渐增加,人们对信息管理和知识管理的重视程度也有了提高,并且管理的难度也有很大程度的加深。在这种形势下,现代化的科学技术开创了信息管理和知识管理的新局面,计算机技术和网络技术为信息管理和知识管理提供了巨大的空间,不仅可以使信息更加准确,而且提高了管理效率。 一、信息管理与知识管理之间的关系 信息管理和知识管理之间有着密切的联系,综合大多数的情况来看,知识管理是信息管理的基础,也是信息管理的前提,而信息管理又可以为知识管理提供基础条件,两者在管理的过程中是不离不信息共享的。在现代经济发展形势下,信息量的增加是非常迅速的,并且知识经济也飞速发展,知识促进了现代化生产,而知识的创新又要基于信息之上。把信息资源和数据通过计算机和网络技术的处理,转化为有价值的知识资源。在传统的信息管理中往往忽视了以人为中心的管理理念,以对信息的管理为重要内容,但是在目前的社会发展中,人在各项工作中的主体地位也日益突显出来,并且发挥着不可替代的作用。也就是说人在实施管理的过程中会提供各种知识依据,使管理工作开展的更加科学。知识管理是在社会发展中,在信息管理的基础上的一大提升,使信息管理可以得以延伸,促进知识交流和共享。 二、计算机信息管理与知识管理的网络化的意义 计算机信息管理与知识管理是在科学发展形势下,通过计算机技术和网络技术对信息和知识进行全面科学的管理。计算机技术可以发挥其最大的优势提升知识管理和信息管理的效率,符合信息化时代的发展需要。目前,网络技术与计算机技术的应用非常广泛,所以计算机信息管理和知识管理的网络化发展是一种必然的发展趋势,促进了各个领域之间的信息交流和沟通合作,实现了信息的资源共享,大大提高了信息的传递速率,使网络化应用的优势充分的显示出来,为社会的发展和进步提供了坚实的技术支持。 三、计算机信息管理与知识管理的网络化的应用 1、做好需求的准确分析工作 在研究计算机信息管理与知识管理的网络化的实践应用时,要准确的分析自身的发展需求,只有准确的掌握了需求才能为信息管理和知识管理的网络化应用提供基础。首先,要准确的分析知识管理与信息管理的网络化应用的总量,对数据能够正确的分析和了解,才能在计算机技术的基础上,实现网络化管理,并且体现出网络化应用的优势。其次,要深度的了解自身的物流信息,最关键的就是信息的适时性,只有充分了解了信息的适时性进行才能够保证自身具有的适时性与网络环境相适应,更好的应用计算机技术进行具体的网络化信息管理和知识管理。最后,在实践的过程中要以客户的需求为主,进行全面的调查和认真的分析,提升对市场发展的应变能力,依据客户的需求实施网络化信息管理和知识管理的应用,进行信息集成,尽量的使流程简化,提升信息的利用率,并为其发展方向进行明确的指导,大大的提升服务质量。 2、做好应用系统的合理设计工作 在网络化应用实施的过程中,要做好网络化应用系统的设计工作。首先要确定系统的设计目标,然后根据应用需求设计网络化管理系统的功能模式,最后利用网络的特点设计网络化管理系统的网络构架。在系统的设计过程中要全面考虑系统的功能性,使设计目标得以充分的实现,对系统的功能需求进行合理的分类,使设计出来的系统功能更加的层次分明,让同类型的功能可以处在同一层次中,最终完成一个较为强大的系统功能模式,有效的完成各种应用任务,实现科学合理的系统网络构架,从各个方面提升网络化管理的效率。 3、做好硬件基础设施的完善工作 硬件基础设施是计算机技术得以实现的根本,只有对硬件基础设施不断的完善,才能提高计算机信息管理和知识管理网络化实践应用的效率和质量。硬件基础设施主要由计算机终端设备、互联网和网络通信设备组成,在进行计算机信息管理和知识管理的过程中,要根据具体的实践,在应用的过程中进行分析和总结,及时的发现问题进行调整,使硬件基础设施更加的完善,使其基本功能能够满足信息管理和知识管理的网络化应用的需求,为顺利的开展实践应用工作提供支撑,避免一些由基础设施不完善而造成混乱,带来不必要的麻烦,降低了工作的效率,造成一定的损失。 4、做好网络维护工作加大保护力度 互联网是计算机技术得以实现的基础,所以计算机信息管理和知识管理的网络化实践都离不开网络。但是,网络环境具有一定的开放性,要实现网络化应用就需要与外界网络环境发生一些联系,但是很多的不法分子为了谋取利益,会对网络进行一些不正当的攻击,使网络安全性受到破坏,造成一系列的安全问题。所以要使信息管理和知识管理能够有一定的安全保障,就需要加大网络保护力度,做好相关的网络维护工作。防火墙技术最基础的保护措施,形成一个与外界隔离的保护墙,阻止非用户对数据资源的访问。做好基础保护之后要加强密码保护,为外界的非法破解制造障碍,大大增强了计算机信息管理和知识管理的网络化应用的安全性。网络安全的维护需要依靠多种技术,在具体的实施的过程中,要根据系统的功能需要进行各种安全维护,为管理系统提供一个安全的网络环境, 四、总结语 随着计算机技术和网络技术的发展,为人们提供了各种便捷服务。知识与信息在社会发展中有着不可替代的作用,所以将计算机技术应用在信息管理和知识管理的网络化实践应用中是时展的必然趋势,创造了知识管理和信息管理的新模式。在设计科学的网络化管理系统时要综合多方面的因素,从实际需求出发,做好合理的系统设计,完善硬件基础设施,加强网络安全维护,使得计算机技术更好的为信息管理与知识管理的网络化实践服务。 作者:曾涛 单位:贵州工程应用技术学院 计算机信息管理毕业论文:关于高职计算机信息管理专业人才培养模式探索 论文摘要:随着全球信息技术进程的加快,计算机信息管理专业如雨后春笋在各个高职院校兴起。如何为企事业单位提供更多更好的从事计算机信息管理工作的合格人才,来推动企业信息化建设的发展,已成为各高职院校研究的重点。从高职院校信息管理专业人才培养目标、专业特色、学生综合素质、加强就业培训实习四个方面,探索高职计算机信息管理专业人才培养模式。 论文关键词:高职计算机;信息管理;人才培养;实践教学 培养计算机信息管理人才,高职院校必须正确处理一个根本性的问题,就是要把培养目标全面在课程体系上反映出来,要精心设计课程体系,绝不停留在课程教学的浅薄层面上,从计算机信息管理专业课程建设入手,以培养适应企业岗位需求为基点,给学生营造充分的实践机会和施展才能的空间,这样才能在时代的发展中,实现计算机信息管理专业人才的健康培养。 一、明确高职专业人才目标,实施课程改革的基本思路 在高职院校中计算机信息管理专业人才的培养,不仅仅是提高课程的教学质量,而是要更加明确高职专业人才培养的目标,要使学生能够满足企业需求,掌握上岗技能。同时,应了解和研究我国区域经济的发展前景,并挖掘市场需求,通过调研,分析企业所需的人才类型和对应职业岗位所需的知识、能力、素质要求,以此确定本专业的核心课程、职业关键能力及应取得的技术等级或职业资格证书。因此,计算机信息管理专业人才培养目标,不能完全建立在以行业服务为依托的基础上,将行业创新、行业发展作为人才培养的核心定位。突出应用能力和创新人才的培养,是高职专业人才培养的方向,高职培养计算机信息管理人才应向以下三个方面的人才倾斜。 一是信息处理技术人才的培养。随着互联网、计算机的蓬勃发展,电子商务、电子政务与办公自动化的推进,企业对高技术人才的需求异常迫切。二是信息系统的管理、维护和开发人才的培养。目前各中小企业信息化建设发展如火如荼,企业进行信息化建设就离不开信息系统管理、维护和开发这方面的人才。三是图形信息处理人才的培养。在计算机领域中图形、图像处理,及平面设计和三维动画技术是工作中不可或缺重要部分,因此,培养好此三方面的人才,是高职培养计算机信息管理专业人才的长远目标。 经过不断的探索与实践,计算机信息管理专业课程教学实施课程改革的基本思路是,坚持强化实践、精化理论、主重能力的教学方针。具体在以下两个方面进行改进。 一方面是课程设置紧跟企业需求。根据企业的岗位需求进行课程设置,把学生学习的内容和企业需求紧密结合起来,从而引导学生产生强烈的学习欲望。教师要对计算机信息管理专业人才的岗位群进行追踪调查,把握企业对计算机信息管理专业人才知识结构的要求动态,运用有针对性的课程改革思路,确保专业课程教学与企业需求相联系,进而提高学生适应企业岗位的技能;另一方面是课程整合跟随市场变化。课程改革的理念与实践相结合,以理论做铺垫、以技术做重点,全面承载课程的实质目标。一切为学生负责,结合学生的认知能力、学习特点及毕业后的就业道路,对信息管理专业人才知识结构课程进行全面改革。[2]在制定课程项目和设计学习规划时,把所有的知识点巧妙地融入实际的训练之中,在学生的学习过程中,以强烈的感性认识和实际动手机会增强学生的学习热情,让实操训练过程成为高职培计算机信息管理专业人才的坚强后盾。 二、体现高职专业特色,改革教学摸式 高职院校的专业特色,体现在学生的实操技能接近企业岗位技能,因此改变传统的教学模式势在必行。本专业宜采用“工学结合”的培养模式,以就业为导向,以企业需求为基本依据,坚持工学结合的培养途径;以能力为本位、以工作过程为主线,构建专业培养方案,将满足企业的工作需求作为课程设置和开发的出发点,开设3-5门工学结合课程,开发任务驱动式教案,将满足工作任务需求为课程讲授的出发点,使学生达到零距离上岗。 在教学过程中采用理论教学、实验、实训教学,现场教学、课堂讨论等多种形式相结合的方法来进行。每门课程可根据不同章节的特点以及学生所需达到专项能力的要求,把实验、实训、现场教学等实践性教学环节融入到教学过程中。并让学生亲手操作,强化应用,强化实践,在有些实验、实训场地没有落实的情况下,教师制作一些与实验、实训相联系的多媒体教学片,或者制作实际操作过程的录像,利用多媒体教学手段来达到教学目的,使教学过程更加形象生动,极大的调动学生的学习积极性,加深学生对教学内容的理解和掌握,较好的解决了理论与实际相联系。考核方式应采用理论、实验和实训相结合的方法,再结合学生的学习态度,综合评定出成绩。 同时以赛促教,以赛促学,也是有利于学生技能发展的教学模式。利用参加各种技能大赛的方式,组织学生报名参加,分配指导老师进行全程指导。并通过大赛的组织分类,创建各种课外兴趣小组,使学生有更多的机会进行实际锻炼。老师给学生提供立体化的教学资源,利用网络将课堂教学延伸到课外,充分利用网络资源进行学习。 高职院校应通过各种途径,为学生提供实习机会,例如顶岗实习,经过双向选择,一部分优秀学生走到企业,在企业完成本课程的部分学习任务。采用顶岗实习,以就业为导向,在企业具体工作岗位上,实现了“教室与实习地点一体化,职场与学校一体化,工作过程与学习过程一体化”。 三、提高学生综合素质,以雄厚的师资队伍培养专业人才 首先要培养出心理健康、高素质的学生,要提高学生的心理素质,这就需要学校尊重和塑造学生的性格,健全心理健康教育网络,开设心理咨询部门,对学生常见心理障碍进行心理诊断与咨询,同时学生社团成立专门的心理协会,帮助学生宣泄情绪、缓解压力、改变不合理认知方式、提高心理调节能力。利用墙报、黑板报、报刊,广播电视等宣传工具,提高学生心理保健意识。 另外要提高学生良好的专业素质,高职院校应以课程改革为动力,促进计算机信息管理专业人才的培养,安排和设计学科拓展的内容,使学生有一定的知识基础。培养出知识全面、基础扎实、能力过硬、备受用人单位欢迎的计算机专业人才。好的课程设置离不开行之有效的教学方法,而好的教学方法同样离不开科学合理的课程设置,做到两者相为辅翼,互为照应,才能促进计算机信息管理专业人才的培养。要推动整个课程体系的建设,还应重视以下几个方面。 其一是教师的专业精神。因为,学生专业化发展的内驱力,源头往往来自于教师强烈的专业精神,包括教师对自己的职业所抱有的理想、信念和职业道德操守等。要使教师认识到专业精神在其专业教学过程中的重要作用,教师要有自觉培育、创新精神、进取精神和团队精神,用爱心、责任心和事业心去感染学生、塑造学生,实现自我,贡献社会,对塑造学生人生观、价值观以及专业能力都起到积极的推动作用;其二是良好的校内环境。培养计算机信息管理专业人才,要创造良好的制度环境,因此,高职院校还要积极创造各种有利条件,如健全和完善考核机制、发挥有经验教师的带头作用,老教师指导和带动青年教师等,给教师提供学习进修、出国考察等机会,确保对教师做到既使用又培养,努力满足教师专业、职业发展和自我实现的需要;其三是选派教师到企业挂职锻炼,由于高职教育的职业性、实践性,决定了高职教师在专业化发展道路上只在课堂和学校里是无法实现的,必须深入社会、深入企业,及时了解计算机信息管理专业的前沿技术、企业岗位所需技能,进而不断完善和提高自己的专业知识结构。只有形成计算机信息管理专业雄厚的师资队伍,高职才能培养出合格的计算机信息管理专业人才。 四、加强培训实习环节,提高学生就业竞争力 (一)实践教学体系由课内实验、集中时间的项目实训、毕业实践三个部分组成,协调合作实现技能目标。主要开设的实训课程有数据库技术实训,管理信息系统实训,网页设计实训,办公软件实训,微机维护修理实训等。 (二)从时间、师资、场地和技术服务四个方面强化实践教学,一是增加实践教学内容与时间,加大实践学时比例;二是进一步加强“双师型”素质师资队伍建设,从企业聘请一批技术人员、管理人员担任兼职教师,同时选派老师到企业进行挂职锻炼;三是加强校内外实践教学基地建设,营造良好的实践训练环境;四是鼓励教师大力开展科研与技术服务工作,不断提高教师的学术水平专业技能水平,进一步加强校企合作工作[5]。 (三)利用较长的毕业实践时间,让学生进行顶岗工作,使学生在真实的职业环境中得到锻炼,获得真正的工作体验。除了毕业综合实践,有必要增加8-10周的机动时间,使学生有较充分的时间进行顶岗实习,提高自身综合素质和职业技能。 (四)积极引导学生开展“第二课堂”活动。本专业第二课堂以开发学生对本专业兴趣和技能为着力点,开展有助于学生提高专业综合素质的各种活动和工作项目,技能训练等,拓宽学生的知识面,发挥特长,提高职业技能。 通过构建以上工学结合的实践教学体系,加大技能培训环节,增强学生现场工作能力,让学生真正拥有一技之长,从而提高就业竞争力。 五、结束语 回顾近些年我国高等职业跨越式发展的教育,在培养人才方面,虽取得可喜成就,但是,高职教育绝不能有丝毫的松懈。随着我国企业信息化建设发展到新阶段,将会对高职教育提出前所未有的新任务、新要求和新挑战。要想跟上经济、科技和社会的发展,高职院校只有不断勇于创新、开拓进取;不断更新教学观念、教学内容、教学方法和教学手段,才能培养出合格的顺应时展的计算机信息管理专业人才。 计算机信息管理毕业论文:计算机信息管理技术初探 摘要:当今数据库技术已成为计算机应用的核心技术,可以认为当今任何计算机信息系统和计算机应用系统都与数据库的应用分不开,数据库已成为其核心和基础。建立数据库应用系统是要充分利用数据库中的数据。对数据库中的数据进行的操作除增加(insert)、更改(update)和删除(delete)外,最常用,也是重要的是查询操作。即便是最简单的数据库应用系统,也离不开查询功能,查询可以说是进行数据管理的重要手段,不过也是数据库应用系统开发过程中较困难、花时间、有一定难度的部分。 关键词:计算机;信息;查询 1、综合信息的查询 目前,随着工具软件的发展和广泛采用,使数据库应用系统的开发如虎添翼,其中powerbuilder以其独特的数据窗口(datawindow)倍受欢迎。 powerbuider是美国著名的数据库应用开发工具生产厂家powersoft公司于1991年6月推出的功能强大、性能优异的开发工具,它是一种面向对象的、具有可视图形界面的、快速的交互开发工具。智能化的数据窗口对象是其精华所在。利用此对象可以操作关系数据库的数据而无需写入sql语句,即可以直接检索、更新和用多种形式表现数据源中的数据。但要注意,必须使数据窗口成为窗口(window)下数据窗口控制的一个连接对象,数据窗口才能使用户在应用执行期间访问数据库中的数据。 利用powerbuilder提供的内部查询机制,我们即可以让数据窗口作为查询条件的输入,又可以让该数据窗口作为查询结果的输出,这样就可以使数据窗口中的所有数据项进行自由组合的查询。例如:在窗口w_que上建立两个数据窗口控制dw_1和dw_2,分别连接两个数据窗口对象dw_que1与dw_que2,其中dw_1用于输入查询条件,而dw_2用于显示满足查询条件的所有元组。事实上条件的输入及元组的显示完全可以在一个数据窗口中实现,考虑到这两种操作的差别(例:条件输入可编辑,而元组显示不可编辑;条件输入可为某一范围,而元组显示仅为满足条件的所有纪录……)将其用两个数据窗口控制来实现。这就要求dw_2与dw_1数据共享,即要求dw_que1与dw_que2两数据窗口的数据源完全相同。 用这种方法实现查询优点突出,例:通过设置数据窗口中对应列的编辑风格(edit styles)为相应的下拉式数据窗口(dropdowndatawindow),使显示的元组文字化。注意,这要事先建好下拉式数据窗口。设置数据窗口中对应列的编辑风格同样可满足其它显示需要。利用数据窗口的风格特点:查询表的列宽、列序可自由改变,甚至可以覆盖掉一些列,以达到更满足查询显示的需要。综合查询的信息来自多个表,改变数据窗口的数据源,采用多表连接的数据源即可实现。但是如我们问题的描述,如果我们需要的查询项随机地来自这43张表中的数据项,显示项也是随机地。这种任意条件的组合,可选输出项的显示称为动态查询(dynamic query)依然采用上述方法,数据窗口dw_que1与dw_que2的数据源将是这43张表的连接,先不说效率问题,单从这426个项中输入查询条件,又显示这426个项,就使人敬而远之。因为,在每一次查询前,都不了解此次查询的要求是什么,这样,每张表中的每一个数据项都缺一不可;另一方面,每一次的查询,一旦查询条件确定、显示条目也确定后,我们会发现,每一次有意义的查询并不是需要全部的43张表,换言之,每一次查询没有必要将43张表全部连结,而应只连接那些被选中数据项所在的表,即数据源是动态产生的。由于数据源不确定,数据窗口就无法设计,动态查询无法用这种方法实现。 2、计算机动态查询的实现 在某些实际的应用系统开发中,由于用户在开发前提不出查询的需求,而在系统运行中希望能够对所有的数据项任意组合进行查询,以满足来自多方的需求,实现动态地查询(即随机地从43张表中选择数据项进行组合作为查询条件并任意地选择数据项作为显示条目)。对于此类查询的实现要利用powerbuilder通过编程的方式在运行时动态地创建数据窗口,并动态地控制数据窗口。 动态地创建一个数据窗口,应用程序需要执行下列任务: •动态地构造sql语句。 •用符合数据窗口语法的字符串,为现在的数据窗口控制创建一个数据窗口对象。具体实现如下: 2.1 动态地生成sql语句,根据sql的语法:select stringa from stringb where stringc 也就是动态地生成 stringa, stringb, stringc.由用户输入要显示的列,一旦输入完毕,列名就随之确定,将所有列名拼成一个“串”,中间用“,”分隔,形如“columm1,column2,column3,...,columnr”,则动态地生成stringa;同样由用户输入查询条件,包括相应的列、满足的条件或范围、逻辑关系等,将这些条件拚成一个串,即为stringc,显然,所有的列名都确定了,他们所在的表名也确定了,按照stringb的语法规则即可构造。 注意:上面的stringc由两部分(表间关系stringc1及查询条件stringc2)组成;表名串stringb与表间关系stringc1、查询条件stringc2及显示条目stringa均有关。 在实现的过程中:为贴近实际应用,习惯上,先输入查询条件,再输入显示条目。即在输入查询条件后,生成strinc2,stringb,stringc1;然后,再在输入显示条目后生成stringa,并修改stringc1,stringb。最后形成sql语法: str="select"+stringa+"from"+stringb+"where"+stringcl+stringc2 2.2 在现在的事物对象里利用相关的syntaxfromsql()函数生成符合数据窗口语法的字符串: exp=syntaxfromsq1(sq1ca,str,strsty,error)生成数据窗口的源代码 其中:strsty为数据窗口的显示风格,例: strsty="style(type=grid)datawindow(units=lcolor=12632256)text(font.face='system')" 2.3 创建数据窗口对象 dw_que.create(exp) 这样就实现了用户要求的随机查询。 在真实系统中,用户在输入查询条件时希望通过选项方式录入查询信息,由于库表中存放的大量信息为代码,这就需要在程序中先把录入的文字信息转化成相应的代码再连接到查询条件中。为简化输入,提高准确性,可采用代码输入,即动态地嵌套下拉式数据窗口。在显示查询结果的数据窗口中,事先不能嵌套下拉式数据窗口,可预先做一个函数,在程序运行中根据所选的列把代码转化成所对应的汉字显示,这样更完善了用户要求的随机查询。 根据数据窗口的动态特性,对于那些运行时才能确定的数据窗口采用动态方式创建,使应用程序能更灵活地满足用户的需求。 3、总结 将查询条件的输入实现多级菜单选择将查询结果文字化,使复杂查询问题解决得更完善。动态查询的方法,不仅能应用于人事管理信息系统,同时也是解决其他需要复杂查询的数据库应用系统的途径。这种动态查询方法的在数据库应用系统的使用,避免了应用系统开发中开发者冥思苦想所有可能的查询条件,而系统运行中用户总遇到有些查询要求无法满足的矛盾。动态查询的实现,缩短了开发周期,减少了产品维护的工作。 计算机信息管理毕业论文:计算机信息管理专业设置与课程设置改革设想 摘要:随着互联网技术的飞跃发展,带动了互联网经济。随之而来,丰富多彩的各类信息服务相互交叉融合,逐渐演变出其商业化、综合化和国际化的特点,也凸显出全球信息网络中所蕴含着的无限商机,抓住这一机遇,适时合理地培养信息管理人才是各大院校需要努力和奋斗的目标。 关键词:专业建设 教育市场研究 企业岗位需求研究 差异化竞争 1 计算机信息管理专业建设要顺应市场需求 1.1 计算机信息管理专业现状 从21世纪初我国推进国家信息产业化开始,到目前各大院校积极开展数字化校园建设,经济、人文、教育、科技、管理、咨询、中介等社会信息服务行业面临着良好的发展契机,形成良好的就业环境。计算机信息管理专业毕业生就业已从传统的科技信息管理部门、图书馆以及文献信息服务部门延伸到各类企业及企业内部的管理中。该专业毕业生更多的参与到信息资源管理、信息处理技术应用、数字化图书馆、网络信息资源开发与利用等多方面的工作。 随着中国经济的快速增长世界it产业生产基地和跨国公司的研发中心正陆续在我国设立,全球新一轮的产业转移正在推动我国由it大国向it强国转变。从我国现状来看it人才总量存在严重不足。据测算,我国为了发展信息产业,每年至少需要140万人才,其中专业人才需求在80万人以上,而我国每年只能培养50万左右,缺口很大。目前国内各高校目前都在摸索和探讨信息管理专业的培养目标和课程体系的创新问题。 1.2 职业教育的发展趋势 党的“十六”大提出了“加速发展信息产业,大力推进信息化,以信息化带动工业化”的发展战略,以及“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术”的方针,使我国信息产业得以高速发展。特别是加入国际世贸组织后,it企业迎来前所未有的发展机遇和压力,这些企业不仅需要计算机软、硬件工程师,网络工程师,通信工程师,更需要能够对信息资源进行开发利用的复合型技术和管理人才。 为满足国民经济和社会信息化发展对信息技术与管理人才的需要,信息产业部已全面启动全国信息技术人才培养工程。按照信息产业部《全国信息技术人才培养实施意见》的要求,从2004年1月起,将在全国范围内大规模开展信息技术职业资格培训、继续教育和在职学历教育,加快培养一大批信息技术专业人员和管理人才,5年内培训5万名高级信息技术人才,50万名中级信息技术人才和500万名初级信息技术人才。 国家劳动和社会保障部2004年3月颁布了《企业信息管理师国家职业标准》,主要针对的人群是从事信息化管理的专业人士;为企业信息化提供服务的咨询顾问等。 国家统计局统计教育中心和教育部考试中心联合颁发,国家劳动和社会保障部认可的调查分析师是政府和企业紧缺的复合型人才,在就业市场中重金难求。根据目前我国有一定规模的专业调查咨询机构1500多家,有关的研究机构上万家,但是专业调查分析人才缺乏的现状,培养学生学会运用定量调查方法,收集有关信息,进行数据处理和分析技能,使学生在数据分析、模型分析等方面具有更强的竞争力。 开设信息管理专业是顺应时代的,但在课程体系、教学手段和方法上需要我们与时俱进,不断根据国家和市场的发展而调整和创新。 2 计算机信息管理专业建设研究 2.1 计算机信息管理专业建设的主要内容和基本思路 为顺应市场需求,我们以计算机信息管理专业人才培养模式研究为基础,进一步研究信息管理专业的建设。计算机信息管理专业人才培养模式研究与计算机信息管理专业建设研究同步进行,相互支持,参与教师共同完成对教育和企业市场相关信息的收集、整理、分析与研究。 2.1.1 教育市场计算机信息管理专业建设研究 专业建设不但要依托企业市场对人才需求的研究,还要着眼于教育市场对人才培养方向的研究。在研究中还要充分重视和结合地域经济、人文环境等多种因素,进而确定专业建设方向。 我们院校处于北京的特殊环境,通过对现阶段国内以及北京市教育市场的研究,分析并掌握竞争对手专业研究和发展领域、学生培养方向、其他地区专业特色等信息;通过对现阶段国内以及和北京市企业特点,结合北京市政府对北京总体规划的研究,从而制定差异化竞争方向,使人才培养更加符合实际需求。我们主要从以下几个方面做系统的调查与研究 ①全国高等院校以及高职高专院校相同专业研究 我们对全国大约50家本专科拥有计算机信息管理专业进行调查,调查的内容分别为 全国高等院校以及高职高专院校相同专业理论课程设置研究 全国高等院校以及高职高专院校相同专业实践课程设置研究 全国高等院校以及高职高专院校相同专业实训项目设置研究 全国高等院校以及高职高专院校相同专业毕业生就业情况研究 通过调查研究,我们要总结和发现全国分布在不同地区的各个院校课程设置的关系和差异,并通过进一步数据统计和分析,甄别出新技术和新理念,为专业建设做好准备。 ②北京市高等院校以及高职高专院校相同专业研究 我们对北京市大约50家本专科拥有计算机信息管理专业进行调查,调查的内容分别为 北京市高等院校以及高职高专院校相同专业理论课程设置研究 北京市高等院校以及高职高专院校相同专业实践课程设置研究 北京市高等院校以及高职高专院校相同专业实训项目设置研究 北京市高等院校以及高职高专院校相同专业毕业生就业情况研究 通过调查,我们总结和发现北京市相关专业各个院校课程设置的关系和差异,并通过进一步数据统计和分析,甄别出新技术和新理念,为专业建设做好准备。 2.1.2 北京市企业对信息管理专业职业岗位和职业认证调查 通过对信息管理专业招聘市场研究,分析企业对信息管理专业人才需求现状,探寻企业岗位能力、人员性别、受教育程度、需要人数等各个方面的真实现状,细化各个岗位受企业欢迎程度,分析企业性质与本专业人才培养关系等,建设一个高标准的、符合社会需要的专业。 调查研究的实施和渠道分别采用 招聘网站调查与分析 市级、校级招聘会以及各区人才招聘市场调查与分析 相关专业职业资格认证证书调查与分析 往届毕业生就业情况调研 各类型企业走访 2.2 计算机信息管理专业建设主要研究方法以及研究重点和难点 2.2.1 主要研究方法 计算机信息管理专业建设研究方法主要采用 电话访问 问卷调查 企业访谈 专家论证会 网络调查 将收集的信息进行归纳、整理和分析,为专业课程建设准备好第一手材料。 2.2.2 计算机信息管理专业建设研究重点和难点 计算机信息管理专业建设研究重点是 信息管理岗位调查 学生岗位能力调查 企业需求调查 专业培养方向定位 课程设置 毕业生情况调查 含金量高的职业证书调查等 计算机信息管理专业建设研究难点是 开专家论证会时,如何确认专家、讨论内容、会议方案 调查走访时,确认企业、与企业联系、确认会面时间、讨论议题 问卷设计时,问卷设计是否合理等 3 结论 在论证专业定位时,一定要注意专业定位是否科学合理,是否找到了改革专业的正确方向;在确定专业、寻找学生就业市场时,要善于发现竞争环境好的领域进入,从而拓宽毕业生就业的空间。所以,我们要通过课程改造,加强实训环节建设,了解企业,加强校企合作,使学校、学生、企业三方共赢。 计算机信息管理毕业论文:浅论医院计算机信息管理系统的作用 【摘要】利用计算机强大的数据处理能力,通过计算机软件实现对日常医院业务的信息管理,可以更加准确、实时、可靠。而且可以快速的进行数据统计分析,对于医院管理工作的改进和效率提高有很大的帮助。文章论述了医院中计算机信息管理系统的主要组成部分,以及在医院管理中的作用。 【关键词】医院;计算机信息管理系统;流程改进;电子病历 计算机软硬件技术在近30年有了革命性的发展。硬件计算能力大幅度提高同时价格大幅度下降。软件开发方法论、开发语言、开发工具发展也很迅速。医院的信息系统应用得软件和硬件两个方面条件已经具备。在这种条件下应用计算机信息管理系统提高医院的业务处理效率,辅助提高管理水平已经是医院信息管理发展的必然趋势。下面针对医院信息管理系统具有的功能进行论述。 一、医院计算机信息管理系统功能 医院计算机信息管理系统主要包括:医嘱信息与医疗记录管理,护理信息管理,临床检查信息管理,临床检验信息管理,医学影像信息管理等几个方面的内容。 (一)医嘱信息与医疗记录管理 医嘱信息管理系统是以医师的医嘱为主要管理内容的计算机系统。医嘱信息管理系统的主要作用是自动生成药疗单、治疗单、膳食医嘱、护理医嘱等处置单,减少核对的工作量和差错。同时将医嘱信息通过网络传往收费处代替手工进行自动划价,传往检查科室代替手工申请检查项目。 医嘱信息系统的功能包括:(1)医嘱数据的输入与核对处理。(2)药疗单、治疗单、膳食医嘱、护理医嘱、检查申请和医嘱病历的自动生成处理。(3)根据医嘱、治疗单、检查申请、护嘱生成每天的收费记录处理。 (二)护理信息管理 计算机护理管理系统,一般由护理信息、护理管理和护理支持等三个子系统组成,应用于护理管理、护理实践、护理科研与教学及其它护理活动领域。 1.护理信息子系统:是在搜集大量的医疗信息的基础上,按标准化以及数据的准确性、完整性和统一性的要求整理成护理信息。护理信息主要包括:(1)护理分级记录。(2)病人状况记录。(3)入院护理记录。(4)出院护理记录。(5)病房护理记录。 2.护理管理子系统:完成护理活动中对护理资源管理、护理人员管理以及护理实践中的文秘等工作。 3.护理支持子系统:用于责任制护理,辅助护理诊断和制定护理计划,以及为护理科研和教学提供有关的医疗信息等。主要包括:(1)辅助护理诊断。(2)辅助制定护理计划。(3)检索各种医疗信息。(4)护理科研。(5)护理教学。 (三)临床检查信息管理 临床检查有各种形式的结果,但归纳起来有6种类型:(1)定性结果,如一些定性检查。(2)数值性结果,如血压、体温、各种检验结果等。(3)文字结果,如病理检查报告、心电图检查报告、超声检查报告等。(4)图形结果,如心、脑电图等。(5)图像结果,如x光片、ct片、核磁共振片等。(6)动态图像结果,如血管造影检查记录、内窥镜检查录像等。 临床检查信息管理系统的主要作用就是用计算机采集、存贮、传输这些检查的结果记录。充分发挥出辅助诊断治疗的作用。临床检查信息系统不仅解决了医疗中的问题,同时也为收费等管理工作提供了原始数据。临床检查信息系统通常由:申请处理、结果采集、报告生成、结果存贮与传送和结果查询等几个部分组成。 (四)临床检验信息管理 临床检验信息管理系统的功能包括:(1)检验申请的输入。当病人需要进行各种检验时,医师能够在计算机上选择所需的项目,由计算机将这些申请单传往检验科室。(2)标本采集与编号处理。在采集样本时从计算机中调出检验申请并对将进行的检验项目进行编号,如果使用了条形码,此时将条形码贴在试管上。(3)检验与结果数据采集。将检验结果录入计算机系统。目前很多检验项目已使用自动分析仪进行处理,分析完成后能自动将结果传回计算机。(4)检验结果的传输。(5)检验工作登记。计算机将上述检验申请和结果记录下来,既能够作为检验科室的工作登记记录,又能够根据这些记录进行自动划价并传往收费处。(6)检验科室的质量控制。通过计算机记录下质量控制的数据,使检验科室能够随时掌握检验设备的工作情况,计算机绘制出的质控图形使质控情况一目了然。(7)检验结果的查询与打印。主要是使临床医师能够很方便地查到所需要的检验结果。 (五)医学影像信息管理 医学影像信息的管理是医院辅诊检查信息管理的一种。但由于医学影像的数据量比一般文字信息大几个数量级,这给医学影像的管理带来了许多技术问题,主要是影像的存贮、传输、显示都与一般文字信息有很大的区别。 随着计算机技术的发展,通用的计算机设备性能也越来越接近专用设备。因而医院可以用较小的投资来建立一个功能较强、能满足绝大部分临床需要的医学影像信息管理系统。系统建成后,医院的影像检查设备可与计算机管理系统联网,临床医师可以在每个病房中使用联网的微机显示出所需的图像,包括:ct图像、核磁共振图像、超声图像、内窥镜图像、病理切片和电镜图像、血管造影图像、核医学检查图像、x光图像等。 二、医院计算机信息管理系统在医院管理中的作用 医院管理是指医院的各级领导通过各级管理职能部门实施对医疗、护理、行政等方面的全面管理。根据医院的医疗任务及业务特点,其中医疗、护理的管理占整个医院管理的主要部分,医院计算机信息管理系统也主要是对医疗及其相关信息的管理,因此在医院管理上,计算机信息管理系统有着十分重要的作用,具体表现在: (一)正确无误的综合信息统计分析是领导和管理部门的决策依据 医院医疗信息通常可归为二类:一类是效率管理指标,一类是质量管理指标。效率指标包括伤病员流动情况,床位周转和使用情况等。质量指标包括治疗情况、手术情况、床位周转和诊断符合情况等。这些指标在一定程度上可真实反应一定时期内医院的收治情况、伤病员的人员结构情况、床位周转使用情况,同时从管理上掌握目前治疗水平高低和病种分布情况,经过计算和统计分析,院领导和职能部门可根据这些信息和数据作出一系列相应调整措施,出台一些适应当前情况的政策,使医院在收治上适应病人分布,在经费使用上减少流失和浪费,药品采购上少占资金,技术力量调整上渐趋合理。因此,准确、及时、可靠的信息反馈及综合分析是领导决策不可缺少的依据。 (二)医疗信息的计算机处理对各个管理环节进行实时监控 计算机是医疗信息处理必不可少的工具。计算机信息管理系统解决了涉及钱、财、物等环节的管理,对这些数据的流向从根本上加以控制和管理,使各级管理部门能从宏观和微观两个方面对这些重点环节实施监控。因此,信息管理的计算机网络化是对管理环节实时监控的重要手段。 (三)病案信息是科研、教学、总结经验、提高医疗质量的最好资料 病案是病人住院期间的全部检查治疗过程的真实记录。病案信息的管理既为科研教学提供原始信息资料,又为医疗质量控制提供依据。同时也反映了医疗质量水平的高低。 (四)提供优良的医学期刊信息服务也能为提高医疗水平和业务技术建设发挥作用 医学期刊是医学科技文献的重要组成部分,是报道科研成果的主要途径。它不仅可以推动医学科学技术的发展及交流,而且在医院业务建设上也起着不可低估的作用。这是因为医学期刊是传播新技术、新创造、新信息、新科研设计及医学发展新动向的主要媒体,它为科学研究的交流和推广提供了园地。 (五)影像信息管理也是医院科研管理的重要部分 影像信息是通过录像、照片、幻灯片以及多媒体技术作为信息媒体存贮的医学信息,它既有医院重大改革的现场纪实,也有特殊病例的治疗记载,还有科研论文的精辟总结,它在促进医院建设及科研指导上有着十分重大的作用。 计算机信息管理毕业论文:试论用计算机信息管理实行建筑工程质量动态监控 论文关键词:建设工程 质量检测 计算机 信息系统 论文摘要:本文指出了监控建筑工程质量工作的特点,分析了传统人工监控的不足,在改进传统流程的基础上,说明了利用计算机信息管理实行建筑工程质量动态监控的特点,并阐述了信息管理监控的功能。 一、引言 我国工程质量事故已经有很多血的教训,除其本质原因外,政府授权的专职机构如建筑工程质量监督站等在行使工程质量监督时具有不可推卸的责任。建筑工程作为系统工程,具有质量指标多、耗工料多、施工周期长、人工控制费时费力、破坏因素多等特点。建筑工程质量检测机构的职能是承担大量政府委托的建筑原材料、预制成品或半成品、竣工后建筑结构等质量监督和检测任务。其项目种类繁多,客户面广,检测费用收取时间和方式也各有不同,所以检测任务相对繁重,收费管理流程复杂,且监督员数量明显不足,给监督管理造成了相当的难度[1]。 当前工程质量监督中存在着一定程度的腐败现象,监督员独自工作,一手遮天,手写记录,没有图像,缺乏监督。为了提高服务质量、办事效率和规范管理,能够及时将大量业务信息在各部门之间进行传递,方便呈报主管部门和与客户联系,有必要利用计算机信息管理对建筑工程质量实行动态监控。 从目前普遍的工程质量现状分析,主要存在以下问题:其一,多数施工企业在实际工作中并未真正落实质量保证标准;其二,在质量评定过程中随意性过强,数据准确性和真实性难以保证,无法进行实时管理和监督;其三,质量评定手段原始,基本依靠技术人员手工操作,信息处理效率低、周期长。现有的监控管理软件多数偏重采集检测数据、形成处理报告等,而忽视了检测机构在管理需求方面的多样性。所以有必要将各部门的信息资源整合起来,使其易于存取和共享,以提高工程质量监督机构的信息管理水平。 二、信息管理的特点 计算机信息管理实行的建筑工程质量动态监控,用于施工过程中各个阶段的质量评定与控制,包括各种报表的生成、各种实测数据的收集,从而对分项工程质量等级加以评判,进而对工程质量提供保证[2]。其特点包括: (一)可以灵活采集、修改、编辑数据 传统方法中数据的收集主要依赖于各种质量评定表,由质量控制人员根据各项要求填写相应的实测数据。应用计算机信息管理实行工程质量动态监控,可以直接依照顺序提供的相关表格,在屏幕上填写对应的数据信息。 (二)系统稳定可靠,共享性强 管理系统可采用三级系统管理制,实现从底层权限到流程权限的多重管理,能够确保系统安全。为每位操作人员设定唯一的登录名和密码,各类权限必须经过管理程序的严格设定。由于该系统的数据均集中在主机端处理,要求其必须具备不间断的可用性和相对高的可靠性。要建立对数据进行多方面统计分析的能力,监控系统资源的运行状况,方便数据备份。信息管理系统还可以充分体现数据共享的优越性,同一条数据信息仅需录入一次,即可供其它部门利用,保证信息的准确性和一致性。系统各模块之间高度结合,可方便地进行各种统计分析,使管理层在任何时候都能方便地调用各种资料,为决策的做出提供有力帮助。 (三)数据结构清晰 利用计算机信息管理实行建筑工程质量动态监控,所需的数据包括基本数据、保证数据、允许偏差的实测数据等。填写时,可设计成首先填写保证数据,如不符合规范要求就不能继续填写,直至改正为止。这样可以保证每道工序都建立在质量合格的基础之上。 (四)可以生成便于长期保存的文本文件 可以设计生成如下表格:质量保证资料检查表、单位工程质量评定表、单位工程观感质量评定表、分部工程质量评定表、屋面分部工程质量检验与评定表、装饰分部工程质量检验与评定表、门窗分部工程质量检验与评定表、地面与楼面分部工程质量检验与评定表、主体分部工程质量检验与评定表、地基与基础分部工程质量检验与评定表等等,其中每项都包含着若干分项工程表。 (五)根据采集的数据,逐级生成质量评定结果 要设计为逐级生成各分项工程、各分部工程、整个工程的质量评定结果和质量等级。这样做可以排除人为因素干扰,使结果具有客观性和说服力。 三、信息管理的功能 利用计算机信息管理实行建筑工程质量动态监控,可以弥补人脑记忆的不足,提高工作效率,减少人为因素的影响,增强质量监督工作的科学性、准确性和公正性。其单位工程可包括主体工程、地基基础、地面楼面、装饰门窗、煤气工程、屋面工程、电气工程、采暖卫生、电梯安装、空调通风等等,采取动态管理模式[3]。 各模块包括收费管理、委托方信息、检测通知、分包合作、系统管理等等。每一项的工作流程均包括数据录入、表格处理、统计查询、打印报表等功能[4]。 委托方信息管理可实现对委托方基本信息的收集存档。收费管理模块其功能为自动计算委托方产生的费用、付款额登记、生成缴费单、各项费用统计查询等等。分包与合作管理模块其功能为录入分包合作项目的委托单。检测通知管理模块包括消息的录入、审核、通知、打印统计报表等功能。系统管理模块可以对数据进行各项统计,生成各类图表便于分析。整个系统采取任务流的方式,当某用户进入系统时,即可看到其已经和将要完成的任务[5]。 四、结束语 由于建筑工程具有时效性、流动性、专业性等特点,利用计算机信息管理实行建筑工程质量动态监控,既提高了工作效率,又减少了人为失误,在确保工程质量、为领导提供决策信息方面都取得了良好的效果。
电力系统分析论文:ETAP仿真软件在“电力系统分析”教学中的应用 摘要:针对“电力系统分析”课程教学中普遍存在“老师难教,学生难学”的问题,使用ETAP仿真软件进行辅助教学,使抽象难懂的理论学习变得直观易懂。以电力系统的电压调节方法为例,进行ETAP仿真软件教学案例设计,实现可视化仿真与课堂理论教学的紧密结合。实践证明,这种教学方法激发了学生的学习兴趣,明显提高了课堂教学效果。 关键词:电力系统分析;ETAP仿真软件;电压调节方法 “电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的一门专业骨干基础课程,是学习其他后续课程(如“电力系统继电保护”、“电力系统自动化”、“电力系统微机继电保护”)的基础。学习这门课程需掌握电路、电机、电磁场和高等数学等方面的知识,所涉及的知识面广,理论性强,又包含大量的计算和画图,学生学起来抽象、难理解,会影响后续课程的学习。近年来,随着电力系统的不断发展,电力系统的规模日益增大,新技术不断被应用到该领域中,迫切需要新的教学方法来适应电力系统发展对课堂教学的要求。ETAP是电力系统运行分析的专业仿真软件,它提供完整的图形化编辑器,以简洁的方式对电力系统进行建模,且能快速准确地对系统进行仿真分析,分析结果能以多种形式直观地输出。若在课堂教学中引入ETAP仿真软件,将有助于学生直观系统、深入地学习“现代电力系统分析”课程。而“电力系统分析”教学中引入ETAP仿真软件辅助教学,目前国内处于开始阶段,仅有有限高校引进并开始使用ETAP仿真软件辅助教学,是一个新的发展趋势。本文针对ETAP仿真软件和教学紧密结合以提高学生学习效果,进行了探讨和分析。 一、ETAP仿真软件介绍 ETAP仿真软件是美国OTI公司从1996年开始发行的第一个真正32位Windows环境下电力系统分析计算应用程序,也是全美第一个特许提供给核电站进行电力系统分析的商用软件。[1]ETAP仿真软件确立了电力系统设计和分析软件的标准,经过多年的开发与完善,可以提供全图形的用户界面,以最简洁的方式建立单线图、阻抗图、继电保护图、分析计算图等100多种不同的图形。利用用户界面的编辑工具条,可以很方便地增加、删除、移动和连接元件,放大、缩小和翻转图形,显示或隐藏网络,在用户界面上点击元件后可直接输入元件的各类参数、属性及运行状态等,使用起来非常方便灵活。[2] ETAP软件还具有强大的计算分析和设计功能,可以进行潮流计算、短路计算、继电保护配合、谐波分析、暂态分析、电机起动分析、接地网设计和低压配电系统的设计等。ETAP软件可以将分析结果以直接显示、文本报告的形式、曲线的形式等多种形式直观地输出。[3]因此,ETAP仿真软件其良好的人机界面、强大的计算分析和设计功能、直观简单的电气操作等优点在我国电力系统行业中得到广泛应用。特别是近年来,随着我国电力系统事业的发展,电力系统的容量及单机容量越大,电力系统的结构越来越复杂,学习、掌握优秀的电力系统仿真软件ETAP,将对电力系统规划、分析与实时监控等有很大的帮助。[4]一些高校为了学生更加系统、深入地学习电力系统分析课程,以及在毕业后能尽快地适应工作需要,引入了ETAP仿真软件。 二、ETAP软件仿真与课堂授课的结合 在引进ETAP软件之后,结合多年的课堂教学经验,对“电力系统分析”课程中的若干关键知识点和难点进行了仿真教学案例设计,并应用于课堂教学。电力系统的电压调节方法是“电力系统分析”课程的重要内容,下面就以这部分内容为例,讲解ETAP软件仿真与课堂授课的结合。 1.理论分析 在图1所示的电力系统中,分别采用改变变压器变比、改变无功功率分布的方法调节母线3的电压。画出系统的等值电路,如图2所示。等值电路中,变压器的励磁支路和电缆线路的导纳支路都略去。变压器归算到低压侧的阻抗为ZT,线路的阻抗为Zl。按照“电力系统分析”课程中变压器等值电路与参数计算的理论分析,参数计算如下:, ,通过以上两式计算得到:。电缆阻抗参数为。变压器和线路的总阻抗为,系统中的负荷。母线1的电压为35kV,且保持不变,则理想变压器二次绕组的电压为11kV,线路和变压器阻抗上的压降,母线3的电压,以百分数形式表示。[5] 通过以上公式推导、计算,求得母线3的电压为95.8%。很显然,此电压偏低,若通过并联静电电容器的方法改变其功率分布,需要计算并联的静电电容器应该提供的无功功率,才能将其电压提高到98%。根据静电电容器无功功率计算公式,求得。[6]经过以上的理论分析可知,为将母线3的电压升高到98%,并联的静电电容器需提供1.7Mvar的无功功率。 若通过改变变压器分接头进而改变其变比的方法将母线3的电压提高到98%,需要通过计算选择合适的变压器分接头。系统中的变压器有五个分接头,此时接在主接头上,母线3的电压为95.8%,现若将母线3的电压提高到98%,分接头电压应为,因35-2.5%分接头对应的电压为34.125kV,与此分接头的电压最接近,因此为使母线3的电压提高到98%,分接头改接到35-2.5%。 以上是电力系统电压调节方法的理论分析,整个过程中学生接触到的只有数字和公式,普遍反应抽象、难以理解,若此时通过ETAP软件仿真分析一下,增加学生对电压调节方法的感性认识,将会使电压调节过程变得更加直观、具体和丰富有趣,达到最好的教学效果,从而大大调动学习的积极性,激发学习本门课程的兴趣。 2.ETAP软件仿真分析 首先建立该系统的ETAP软件仿真模型,模型中无穷大功率电源用等效电网U1表示,母线1对应的节点设为平衡节点,负荷1和2分别用电动机Mtr3和等效负荷Lump3表示,并设置好各元件的参数。下面只需点击潮流分析功能模块按钮,再点击运行潮流按钮,即可进行潮流仿真分析。分析结果在建模图上直观显示输出,如图3所示,母线3的电压为95.81%,与理论分析结果一致。不过,此电压值偏低,为改善电压质量,现在通过改变功率分布的方式调节母线3的电压。将静电电容器并联在母线上,设置好其参数,进行ETAP软件潮流仿真分析,其结果如图4所示。从该图中可以看出,并联静电电容器后,母线3的电压升高到98%,此时并联电容器提供的无功功率恰好为1700kvar,与前面的理论分析结果一致。 下面通过改变变压器变比来进行调压的ETAP仿真分析。原来变压器分接头接在主接头上,通过刚才的潮流仿真分析结果看到,对应母线3的电压为95.81%。根据刚才的理论分析,为将母线3的电压升高到98%,需将其分接头改接到35-2.5%上。在ETAP软件中,改变变压器的分接头为35-2.5%,如图5所示。对改变变压器分接头后的系统进行ETAP软件潮流仿真分析,其分析结果如图6所示。从图中可以直观地看到,此时母线3的电压为98.03%,其电压质量提高,和理论分析结果一致。 从上面的分析可以看到,对于电力系统的电压调节方法这部分内容,传统授课方式往往以繁琐的公式推导结合抽象的数学描述进行讲解,学生学习时感觉抽象、枯燥,难以深刻理解并掌握。对于这部分内容,充分利用ETAP仿真软件,多角度地对电压调节方法进行较为全面的论述和论证演示,不仅可以直观地看到系统原来的运行状态,也可以看到并联电容器和变压器变比改变后系统的运行状态,很显然系统的运行状态得到了改善,电压质量得到了提高。整个仿真过程很直观,这样有助于学生对重点和难点部分的理解,同时激发了学习本门课程的兴趣,获得不错的教学效果。 三、结论 ETAP仿真软件能很方便地对各种电力系统进行建模,快速准确地对电力系统进行多种不同运行方式下的仿真分析,且能对比不同运行方式下的结果,丰富课堂内容和教学形式,使学生更加深刻理解电力系统的运行。 本文探讨了ETAP仿真软件在教学中的应用,通过ETAP软件仿真演示,使得相关教学内容实现了直观可视化效果,增强了学生对电力系统运行的感性认识。教学效果反馈也表明学生对相关概念方法的理解更加迅速、概念更加清晰,充分体现了ETAP仿真软件在课程教学中的优势。同时,ETAP仿真软件的学习,使学生真正具备运用理论知识对电力系统仿真分析和计算的能力,有助于学生成为电力系统方面的工程技术、研究复合型人才,为以后从事电气工程设计、运行、分析、控制和保护等工作打下坚实的基础。 电力系统分析论文:广域测量系统在电力系统分析及控制中的应用综述 [摘要]:广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)利用全球定位系统GPS时钟同步,进行广域电力系统的状态测量,以满足电力系统在空间上广域以及时间之上的同步需求。以下通过对电力系统稳态分析、全网动态过程记录和事后分析等方面的WAMS的应用综述,可见WAMS为电力系统分析和控制提供了新的视角和解决方式,十分具有研究意义。 [关键词]:WAMS GPS 电力系统 一、引言 广域测量系统WAMS是近年以来运用在电力系统前沿技术当中属于最是活跃的领域之一,其核心技术就是PMU,即相角测量单元。目前对于大规模互联电力系统进行动态分析以及控制还存在困难,而广域测量系统的运用在一定程度上缓解了这个难题。 二、PMU测量的原理 PMU是在GPS的相量测量单位的基础之上进行,它属于一种多功能的信号采集系统。除了需要对电压相角的实时测量并且以此来获得参考相位角,还需要实现对电压、电流、有功的实时测量和计算,最终再将得出的数据帧送到调度中心。 PMU的测量原理是:先要通过GPS接收器给出1pps(1个脉冲每秒)信号,然后经过锁相振荡器将这个信号划分成一定的数量以便于采样,被滤波处理之后的交流信号又通过A/D转换器的量化,最后通过微处理器按照递归离散傅立叶变换原理计算得出相量。测量当中相角的测量是一个关键,因为只要有1ms的误差就会相应的带来18°工频相角误差,如果误差需要控制在0.1°,则时间同步的精度需要为5μs。为了保证最后的相位测量,GPS脉冲信号和国际标准同步误差应当小于1μs。 三、广域测量系统的应用 (一)全网的动态过程记录和事故分析 因为WAMS中的PMU能够在同一参考时间框架之下获得在各种扰动之下全网的动态过渡过程信息,所以仅从这个意义上来讲WAMS就相当于是一个大的故障录波器。PMU不仅可以实时上传得到的动态过渡过程信息起到一个监视作用,而且在事故发生之后也能够被用在事故分析之上。 (二)稳态分析 PMU的测量精度较高,一般可以直接对所装节点的电压幅值以及相角进行测量,并且可以避免一般的潮流计算或者状态估计的迭代过程,如果和现有的SCADA系统结合使用的话,可以大大提高系统状态估计的精度。由于现在谐波问题日益严重,可以在相量测量的电力系统的谐波状态估计方法的基础之上,把全系统范围内的谐波状态估计问题转化成为多个单母线系统的状态估计问题,这样做能够从很大程度上降低问题的求解难度。 (三)暂态稳定预测以及控制 如今已经被实际应用在工业当中的稳定控制系统可以分成两种模式:一是“在线预决策、实时匹配”;二是“离线计算、实时匹配”。不过当遇见那些不可预见的连锁故障所引起的大停电之时,这两种模式可能无法得到响应。为了达到对各种系统的运行工况、各种类型故障的完全自适应,可以选择采用WAMS。首先,WAMS提供的系统动态过程的时间序列响应,可以直接应用在某种时间序列预测方法或者人工智能方法系统未来的受干扰轨迹,并且判断出系统的稳定性。但受到电力系统在动力学之上的复杂性影响,此种方式可靠性尚且需要考究。 其次,WAMS通过对系统故障之后的状态初始值的提供,经过在巨型机或者PC机群之上进行一个电力系统超实时暂态时域仿真,通过仿真的结果来得到系统未来的受干扰轨迹,然后根据这个轨迹来判断系统的稳定性。 最后,根据WAMS所提供的系统动态过程时间序列的响应,先利用某种辨识方法得到一个简化系统动态模型,再对这个模型通过超实时仿真,通过这个仿真最后能够得到系统未来的受干扰轨迹,并且以此来判断系统的稳定性。 (四)电力系统动态模型辨识和模型的矫正 一个正确有效的电力系统动态模型是对所有的电力系统进行动态分析和控制的起点。电力系统动态模型可以通过在各离散时间点之上差分化为一系列的非线性方程,然后利用WAMS所获取的全网动态过程的时间序列信息对其动态模型进行辨识和模型的矫正工作,最终使负荷建模的准确性得到提高。 (五)低频振荡分析和抑制 随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成威胁。一般情况如果只在本地信息的阻尼控制器基础上去抑制区域间的低频振荡效果不会非常好,面对这样的情况可以选择采用WAMS信号的区间阻尼控制器附加至发电机励磁控制器当中,从而达到抑制区域间振荡的目的。在使用WAMS信号作为控制器输入的时候,需要注意信号的时滞问题,当时滞太大的时候就很有可能会导致闭环系统不够稳定。 (六)电压、频率稳定监视及控制 因为静态电压问题以及频率稳定是属于慢动态的范围,所以相较于暂态稳定的问题,前者更容易利用WAMS信息来实现稳定的监视以及控制。可以利用WAMS提供的实测信息辨识出一个用于稳定电压分析的系统动态模型,并且在此基础之上预测系统电压的稳定性。也可以利用WAMS得到各个节点的电压相量测量值,并且将系统通过等值的方式分成两节点系统,这样的方式可以快速给出电压稳定裕度。在电压稳定控制方面可以利用WAMS提供的实测信息辨识出一个用在低频减载系统的动态模型,并且在此基础之上预测出系统的频率稳定性,然后对某一个给定的频率门槛值给出应当要切除的负荷量。 (七)全局反馈控制 对于全局信息的反馈和控制,可以在WAMS信号的全局电力系统稳定器控制的基础之上,通过仿真得出全局电力系统稳定器比分散/就地电力系统稳定器的控制效果更好。考虑到电力系统的固有非线性,可以在WAMS信号的全局非线性励磁控制器的基础之上,通过仿真的结果表明,和完全分散的非线性励磁控制进行比较,它明显可以更大的提高系统的暂态稳定性。 (八)故障定位及线路参数测量 故障定位的方法主要有两种:第一是阻抗法,这种方法有一个缺陷,是不能排除故障对于过渡电阻的影响。第二是行波法,行波法相较于阻抗法是可以达到不受过渡电阻影响的目的。而WAMS的使用,可以通过PMU来获取电流相量以及输电线路实时的电压,然后再通过一种经过改进而得到的离散傅立叶变换提取当中暂态电气量的基频分量,这样做就可以大大提高定位的精度。 结语 通过以上对WAMS在全网的动态过程记录和事故分析、故障定位及线路参数测量等方面的应用综述,可以看出WAMS的优势很多,在以后的研究当中可以更加充分利用它的优越性以更好的分析和控制电力系统。 电力系统分析论文:关于并行处理在电力系统分析中的探讨 摘要:近十几年来, 电力系统并行计算技术发展很快, 一些机电暂态仿真并行算法不断地被提出。从实现原理来看, 所提出的并行算法大致可分为空间并行算法、时间并行算法或两者的结合—时空并行算法。其中, 空间并行算法是将系统分割为小的子系统后并行处理各个子系统; 时间并行算法则是通过同时求解多个积分步长来实现。从参与并行计算子任务的计算量来看, 又可把并行算法划分为细粒度并行算法和粗粒度并行算法。 关键词:电力系统分析计算并行处理分 布式处理 引言: 并行处理是一种极有发展前途的技术。复杂故障计算是电力系统仿真计算中最重要、计算量最大的部分之一,己经成为大型电力系统实时仿真的瓶颈。由于求解故障端口间等值阻抗的复杂性, 传统方法不适用于并行处理。作者提出了一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法。算法中采用了故障处理局部化、降维网络方程的构造和线性方程组并行处理等多种技术, 以减少并行计算量和通讯量。 1 并行处理技术概述 并行处理仅有不足20 年的历史, 是半个世纪来在微电子、印刷电路、高密度封装技术、高性能处理机、存储系统、外围设备、通信通道、语言开发、编译技术、操作系统、程序设计环境和应用问题等研究和工业发展的产物。并行处理已成为现代计算机的关键技术之一, 并以不同的方式, 在不同的级别上渗透到其他应用领域。 计算机应用可以归纳为向上升级的4 类: 数据处理、信息处理、知识处理和智能处理。无论是哪种处理, 都具有能同时进行运算或操作的特性, 称为并行性。并行性在不同的处理级别中可表现为多种形式, 如先行方式, 流水方式, 向量化、并发性、同时性、数据并行性、划分、交叉、重叠、多重性、重复、时间共享、空间共享、多任务处理、多道程序、多线程方式和分布式计算。开发并行性的目的是为了能用并行处理来提高计算机的求解效率。并行处理是通过两个或多个处理器以及处理器之间的通信系统的协作完成问题的求解。它着重于发掘被求解问题中的并行性, 使其达到较高的级别。 分布式处理是利用计算机网络来实现并行处理的一种技术。网络中各计算机以并行方式共同完成某项事务处理, 或将一个大处理流程分开由各点计算机处理, 在网络内各计算机彼此能相互存取信息和寻址, 多个计算机同时工作这一点对用户来说是透明的。 并行处理技术是硬件、软件、语言、算法、性能评价等多方面技术的综合。可以分为: 并行系统结构、并行算法、并行操作系统、并行语言及其编译系统等。 并行系统结构研究以何种方式将众多的处理机与存储系统、1/ 0 系统组成一个完整的并行处理系统的技术问题, 如硬件的器件和互联拓扑结构的选择, 同步通信机制的设置, 以及并行软件的配置等。并行操作系统用于支持并行处理, 实现进程(或线程) 间的通信和负载均衡等问题。目前并行操作系统主要有多处理机并行操作系统和多计算机操作系统。 2 并行处理技术在电力系统中的应用 2.1 在潮流问题中的应用 潮流问题描述了电力系统的稳态情况, 因而潮流公式或经过一些修改的潮流公式是优化潮流和暂态稳定等重要问题的基本成分。一个有效的潮流并行化方法同样也会有助于加快其它问题的求解, 因而早期关于并行处理在电力系统中应用的研究主要集中于并行化潮流问题的求解上。虽然问题并没有解决, 但近年来关于这方面的报道明显减少了。 潮流计算是求解一组由潮流方程描述的非线性代数方程。传统的串行解法充分利用了稀疏矩阵技术、三角分解前代/ 回代技术、节点优化编号技巧和快速分解法, 使得潮流计算已经能够在线运行, 从而大大减小了并行化潮流计算的动力。 已有的并行化潮流计算的许多工作都集中在并行化三角分解、前代/ 回代上, 如: 通过对矩阵的重新组合分块来发掘并行性; 降低由最大因子路径长度决定的顺序执行步数; 采用适合于向量机的向量化算法; 多重因子分解方案和稀疏逆因子方案; 基于电力系统运行模式及人工神经网络的潮流并行算法; 利用超立方体结构寻找稳态稳定大矩阵的特征值和特征向量。在超立方体结构并行机上的一个实践表明, 快速分解牛顿潮流法的并行算法可以获得近似10 的加速比。在B al a nc e 和A li a nt 共享内存并行机上, 松弛牛顿法也可以获得几乎相同的加速比脚。 2. 2 在电力系统暂态稳定中的应用 电力系统暂态稳定分析需要求解描述旋转运动的时变微分方程和描述电网的代数方程, 这组微分代数方程(D A E ) 具有多种非线性, 数值方法中的逐步积分法被用来获得时域解。如果通过并行处理技术, 能极大地提高速度, 在线暂态稳定分析也将具有很好前景。 将暂态稳定问题并行化有两个途径: 1. 将系统的变量分组, 称为( 变量) 空间并行化; 2.使几个时间段可以同时求解, 称为时间并行化。非常明显的空间并行化是将微分方程分解成每个发电机一组的多个方程组, 而由代数方程提供它们之间的藕合。时间上的并行是形成每个时间段的牛顿方程, 然后同时求解。龙格库塔法和隐式积分法也被并行化过, 但问题的分解和随之而来的松弛会产生许多新的变量, 使求解复杂化。有的先将网络方程分解, 然后在微分方程或差分化的方程组上实施松弛法, 如对微分方程实施的波形松弛法。有的将差分化的微分方程和代数方程一起, 对每一个系统变量在所有的时间段中通过皮卡德( Pi ca rd ) 松弛法分解并同时求解, 从而提供在时间和空间上最大程度并行化的方法。有的在频域中将暂态稳定问题向量化以获得并行性。上述方法的共同困难是收敛性较差, 通常要经过更多的迭代次数才能收敛, 有时甚至难以收敛。 对暂态问题的细粒度并行化, 也遇到了许多困难, 所获得的效果不很理想。为此粗粒度的并行化也被研究过, 如通过同时计算在不同节点上的故障来并行化, 当S Y R E IJ 稳定计算程序在一个16 节点的超立方体计算机上实现时, 可以获得一个数量级的加速比。与之相似的是在一个基于D O S 共享内存的多处理机上的实验也表明, 多区域可靠性计算、采用蒙特卡洛法的水电发电费用仿真和针对不同故障的矫正方案计算, 是可以被高效并行化的。 3 对并行处理在电力系统应用的若干看法 3.1 充分利用已有的分解/ 聚合技术 在并行处理成为一个研究热点之前, 已经从时间和存储角度出发, 针对电力系统的一些问题开发了分解/ 聚合的方法, 即将大问题分解, 在串行机上分别求解, 然后聚合得出整个问题的解。所以在并行处理中, 应充分利用这些已有的分解/ 聚合技术, 对所要求解的大问题进行合理的分解, 调节子问题间的祸合度、相关性, 使整个问题的求解效率最高。 3.2 结合问题本质选择合理的并行粒度 由以上分析可知, 在电力系统基本问题的数学结构中, 并没有显著的内在的并行性。开发细粒度的并行算法(如在潮流问题中和电磁暂态问题中), 难度很大。并行计算理论、并行处理系统(硬件、语言、编译器)等方面的不成熟, 也为开发细粒度的并行算法造成了障碍。而类似于在暂态稳定分析中, 对不同算例计算的并行; 能量管理系统中, 基于功能划分的并行; 系统规划中, 基于不同方案的并行等, 都是在粗粒度上的并行, 各并行子问题间的相关性很少或没有相关性, 从而可以获得很高的并行加速比, 并能充分利用现有的网络资源、计算机资源、软件资源,使系统的性能价格比较高。 3.3 加强测试与评估 以往的研究大部分都集中在并行算法的开发上, 算法在并行处理系统上的测试很少, 仅有的测试结果并不很理想, 在并行加速比的强壮性方面, 也并未提供有价值的信息。实际上, 计算的效率取决于并行算法对并行处理系统的适应程度。对于一个特定问题的一种并行化方案, 必须在实际的并行处理系统上对大量不同的算例进行测试、评估。 3.4 考虑生产的实际需要 并行处理的根本目的是以尽可能小的代价获得尽可能高的生产效率。并行处理的开发要依据生产需要, 并不是任何问题都需要或适合于并行处理。由于单个处理器能力的提高, 使得某些问题采用串行算法在一台计算机上也能满足要求, 因而对这些问题进行并行化研究的实用价值就很小。 4 结语: 并行处理技术的发展, 为解决电力系统问题提供了一个颇具吸引力的机会。但由于并行处理技术的研究刚刚起步, 并行处理的理论、软硬件技术和有关并行处理应用的实践经验, 都还在不断地完善之中, 如何有效地将并行处理技术同电力系统问题结合起来, 满足电力生产的需要, 需要认真考虑。本文首先简述并行处理及其分布式实现, 接着对并行处理在电力系统中的应用进行了分析。 电力系统分析论文:电气工程专业“电力系统分析”教学改革探索 摘要:根据应用型人才培养的特点,对电气工程及其自动化专业“电力系统分析”课程的教学模式、教学方法与教学手段进行改革与实践。在理论研究和实践探索的基础上,构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式,将理论教学、课程设计、综合实验三者进行有机的结合,强化了人才培养质量,提高了学生的综合素质。 关键词:电气工程及其自动化;电力系统分析;课程改革;能力培养 高等工科学校培养的是应用型高级专业技术人才,其将来从事的是一些专业性质较强的工作,其目标是培养基础扎实、适应能力强、创新能力强、工程实践能力强、素质高的高级复合人才。在更新教育思想观念的基础上,改革高校的人才培养模式,构建新型应用型人才培养模式,是工科高等教育改革的主要内容。电气工程及其自动化专业是长春工程学院电气与信息学院的主干专业、试点专业,是国家级特色专业,“电力系统分析”课程是电气工程及其自动化专业的主干课程,是校级精品课课程,也是考研课程。该课程在电力系统知识体系中起到承上启下的作用,本课程教学质量的好坏,直接影响到后续专业课的教学,因此对该课程进行教学改革具有十分重要的意义。 一、课程改革的主要思路 “电力系统分析”课程系统性、实践性强,它涉及到整个电力系统规划、设计和运行的多个方面,内容丰富,综合性强,适合实施新型教学模式。为了提高学生的综合素质,强化能力的培养,在提高课堂教学质量的基础上,对原有课程设置的内容及实践环节进行多方面的改革,主要思路是:跟上信息时展的步伐,合理整合理论教学内容,加强实验与实践环节的教学,加强计算机应用的能力,强化实践教学的效果,利用好现有的实验室和实习基地,构建“理论、实践、应用”三大模块的教学模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 二、教学内容的改革 “电力系统分析”课程具有很强的理论性和实践性,注重理论与实践的密切结合是改革的关键问题。经过多年的研究与实践,构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。 1.理论教学内容的整合 合理整合理论教学内容,压缩理论课的学时是课程改革的一个主要内容。以往理论教学的内容由两门课程分两个学期进行,即“电力系统分析”与“电力系统计算机辅助计算”,前者包括电力系统稳态与暂态的全部理论内容,学时数为75学时;后者包括电力网络的数学模型,电力系统短路电流、潮流、稳定计算的计算机算法的原理、计算程序及上机实践,学时数为30学时,两学门课程的总学时数为105学时。 改革后将两门课程合并为一门,将“电力系统计算机辅助计算”中计算机算法的原理内容放在“电力系统分析”课程中进行教学,将“电力系统计算机辅助计算”中程序的使用、上机实践操作放在课程结束后的课程设计中进行。此外,将“电力系统分析”课程的部分内容进行精减,学时数压缩到72学时。在教学中,对于重点内容突出基本概念、基本原理;对于难点内容的处理有两种方式:既是难点又是重点的内容,强调基本概念和原理,是难点但不是重点的内容,以够用为度。 几年来,对教学内容进行了多次修改。基本原则为注重基本概念、基本原理,强化应用能力培养。优化后的教学内容,以“够用为度、注重应用”为指导思想,着重阐明电力系统的基本理论和基本概念,注重理论联系实际及计算机的应用能力,内容由浅入深、逻辑性强、重点突出、易于理解。 2.实践教学内容的整合 实践教学的改革是“电力系统分析”课程改革的另一个主要内容,改革后的实践教学包括课程设计、综合实验。 课程设计在“电力系统分析”课程结束后进行,时间为2周。以往的课程设计包括两个方面,一方面是电力网络方案的确定,另一方面是对最佳方案进行潮流计算(手算法)、无功平衡验算、变压器分接头的选择。改革后的课程设计,一是进行网络方案选择的常规设计,二是对最佳方案进行潮流、短路电流的计算,计算方法采用计算机算法,要求学生结合所确定的网络方案编写数据文件并上机实践。计算机算法上机实习不占用理论教学的学时,这样既减少了理论课的学时又增强了学生的计算机应用能力,也为毕业设计及今后的工作打下了基础。 以往的课内实验是在理论课教学过程中进行,受学时数限制通常做两个实验。由于电力系统实验较多,每个实验需要的时间较长,为使学生能够连贯完成各项实验,也为了节省理论课学时,我们将课内实验取消,改为在理论课和课程设计结束后集中一周时间进行电力系统综合实验,并增加了实验项目。改革后的“电力系统分析”综合实验开设同步发电机的启动和调整实验、稳态运行方式实验、电力系统功率特性实验、电力系统暂态稳定实验、复杂电力系统运行方式实验等。通过综合实验,提高学生对“电力系统分析”课程核心内容的理解,提高他们对于电力系统设计、规划、优化运行与控制的认识,为学生毕业后从事该领域的工作建立一个专业基础背景。 3.应用能力的提高 电力系统的综合实验包括验证性实验、综合设计性实验,学生通过实验的设计、参数的调整和在教师指导下的问题排查,不仅激发了学生学习兴趣,提高了学生主动学习的积极性和自觉性,而且使学生工程能力得到了训练和提高。学院制定了有关实验室开放的管理制度,从人、财、物上确保实验室开放工作到位。为了满足学生做实验、进行毕业设计(论文)的需要,有关实验室调整开放时间,尽量满足学生的实验要求,合理安排开放的时间和内容。实践表明,实验室开放为学生实验、学生课外科技活动创造了良好条件,学生毕业设计(论文)的水平不断提高,参加各种科技竞赛的成绩也不断提高。 三、教学方法的改进 受传统教学思想影响,高等工科院校的课堂教学,主要以注入式应试型为主。在教学内容上偏重于讲授原理、法则、公式、方法,对知识的背景与产生过程,知识的实际应用,知识与能力素质培养的协调关系重视不够,妨碍了知识传授中能力与素质教育的实施。为此,我们对教学方法进行了改进。 1.启发性的探索式、讨论式教学方法 在教学过程中,尽可能提高学生学习的主动性,提高学生横向思维的能力,特别注重师生间的双向交流,发挥学生的积极性、创造性、参与性。在教学过程中,适当地引出一定量的问题让学生思考,如:“调压与调频有何不同?“串联电容补偿与并联电容补偿在调压上有何异同?”等。或者是要求学生自己对问题提出看法,向教师提问,在学生提问的过程中,也向教育者自身提出了有利的挑战,为教育者提供了实践的教学素材。经常举一些实际的例子帮助学生理解所学理论,同时也使学生对本学科的前沿知识及发展趋势有所了解。这种教学方式实质上就是从“灌输式”教学向“启发式”教学的转变。 2.课外研究性、设计性学习法 由于“电力系统分析”课程涉及到整个电力系统的规划、设计和运行,内容丰富,综合性强。要学好这门课程,学生需要较大的课外投入。由于课堂学时十分有限,为了更好地引导学生进行课外学习,提高学习效率,我们设计了研究性课题,以专题研究的形式,让学生讨论,如:“改变变压器变比调压,低压侧要求的电压作为已知条件给出时有几种给出方式”,这个问题让学生讨论、总结、归纳。这种教学方法激发了学生的学习研究兴趣,鼓励学生积极去做,培养学生分析问题、解决问题的能力。再比如,“教材上介绍调压的方法有四种,那现场实际是否也是采用这四种方法?”这个问题让学生上电力网站查询。这种教学方法可结合工程实际将现代科技、运营机制在电力系统中的应用情况、各种新技术新设备的应用情况有效而合理地体现在教学之中。 3.自学法 由于学时数有限,教师不可能也没必要将所有内容都在课上进行详细讲解。为了提高学生的自学能力,对部分章节内容安排学生自学、讨论,教师辅导或做小结。 四、教学手段的运用 现在的教学手段绝大多数采用多媒体教学,虽然减少了板书和画图时间,增加了信息量,但也会带来新的问题:由于信息变化太快,学生没有时间思考,对所学内容都是一知半解,从而加重了学生课后负担。因此,采用黑板、粉笔等传统教学与多媒体教学相结合的教学手段是提高教学效果、教学质量的一项重要内容。 1.采用多样化的教学手段 在近几年的教学过程中,我们注重多样化的教学,对于简单内容,让学生自学;对于重要的概念、公式等需要严密推导、细心消化的内容还是采用传统的黑板粉笔模式,以加深学生的印象;对于平面图、程序框图、结构原理的介绍,直观形象、动态变化的内容和最新的技术发展内容采用多媒体投影设备、相关的影像资料及CAI课件的形式进行教学;对于复杂的计算,运用计算机程序进行演示;同时充分利用网络资源与学生们建立互动关系。这种多样化的教学收到了很好的教学效果。 2.现代教育技术的应用 (1)与课程教学相匹配的CAI课件。为配合课程教学,自行制作了“电力系统分析”课程CAI课件,并进行了多次修改与完善。CAI课件对教学起到了极大的辅助作用,提高了教学效果。 (2)MATLAB计算软件平台及计算程序。“电力系统分析”课程的计算机辅助教学,可以培养学生运用计算机解决专业问题的能力,引导学生掌握现代系统分析与设计的手段。我们编写了节点导纳矩阵形成、节点阻抗矩阵形成、故障计算、潮流计算、稳定计算等15个程序,并运用VC语言开发了可视化的软件平台,使学生掌握运用计算机解决实际问题的方法,为毕业设计和今后实际工作中计算机开发能力的养成奠定基础。 (3)“电力系统分析”独立网站。建成了“电力系统分析”独立网站,网站涵盖整个教学的各个环节,即:课前预习、课堂教学、课后复习、实践教学等,内容主要包括:课程简介、教学大纲、电子教案、课件、习题库等10多个模块。 借助于学校方便、快捷、覆盖面广的局域网,学生可进行课程学习、自测等自主学习,借助“网上答疑系统”可突破时空的限制,通过师生之间的交流,及时解决学习中遇到的疑难问题。另外,本网络教学平台还提供了辅助教学资料,通过这些教学资料的阅读,极大调动了学生学习的积极性。 五、结束语 几年来,在教学观念、教师队伍、教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面进行了全面的改革研究与实践,构建了“理论、实践、应用”三大模块的教学模式。“电力系统分析”的课程建设经过多年的探索与实践已取得成效。实践证明,只有优化理论课程,强化实践环节,探索课程建设,才是提高教学效果的有效途径。 电力系统分析论文:“电力系统分析”教学改革研究及实践 摘要:为了应对现代工程教育的发展,更好地适应社会及企业对专业人才的需求,从课程理论体系构建、实验环节强化、考评方式优化等几方面对“电力系统分析”课程进行了探索和改革。实践证明该课程改革教学效果良好,学生的综合素质得到有效提高,为其他工程专业课程改革提供了借鉴经验。 关键词:电力系统;专题讨论;综合实验 大学教学改革是大学教学发展的最主要途径,[1]课程改革是大学教学改革的核心环节。山西大学工程学院(以下简称“本校”)作为地方应用型大学,其人才特征和培养模式要适应地方经济社会的需要。围绕山西综合改革实验区的建设和山西电网中长期规划,本校开展对涉电专业课程教学改革,其中“电力系统分析”是首门试点课程。它是本校电气工程及其自动化专业的必修课,由电力系统稳态分析、电力系统暂态分析和实验课组成。学生对该课程的掌握程度直接影响其后续课程的学习及今后的就业和工作。 随着现代电子计算机技术、信息通讯技术及控制技术的快速发展,电力系统也发生了巨大的变化,许多新原理、新技术广泛应用于电力企业,与此对应的电力系统学科也发生了变化,原有的学科体系与现代人才培养目标存在较大差异,已经不能适应现代电力工程教育发展的要求。[2] 为此,笔者从理论教学体系和实践环节等几方面,对“电力系统分析”课程进行了一系列有益的探索和研究,以加强学生理论知识水平和实践动手能力。 一、“电力系统分析”课程现状分析 “电力系统分析”课程理论性较强,内容丰富、抽象,公式繁多,客观上使学生不易理解和掌握;另外还存在如下主要问题,使学生在校所学的知识技能不能适应实际工作。 部分知识陈旧,目前的教学内容大多处于上世纪90年代水平,而近十多年来是电力系统发展最快的时期之一,现在的教学内容没有很好地反映这些变化;课程内容安排不太合理,部分知识点在逻辑上有不连贯之处;教学手段比较机械单一,多媒体技术应用不广或效果较差,难以吸引学生的注意力,学生学习兴趣不高;电力系统企业厂网分家,发输分离,市场化等改革及学校实习经费的减少,使学生现场实习的机会更少,实践环节被严重弱化,[3]认识实习、专业实习流于形式,难以达到理想的效果。 二、理论课程体系构建 1.优化课程内容和结构 根据本校培养应用型高级人才的目标,课程以知识面为单元,理论课紧凑、系统化,体现小而精的思路,各单元之间既相互独立,又相互联系,本课程组将“电力系统稳态分析”和“电力系统暂态分析”两门课程共计118学时压缩到72学时;将“电路”、“电机学”等基础课程安排在前一学期完成,按照潮流计算、调频调压、短路分析、故障计算、稳定性分析等次序安排章节,删减前期课程学过的内容。例如:“电路”课程讲过的导纳矩阵的计算机形成及修改,“电机学”学过的电机等效模型及电压磁链方程等内容,去除无功补偿装置手工整定等工程经验性强、应用性差的内容。 课程组还补充了近十几年来电力系统专业的新理论、新方法、新技术等成果,以体现现代电力系统的实际情况。例如,在介绍新能源发电中,补充了高渗透率下大规模风电场接入电网对电力系统的影响;风光互补对提高新能源并网稳定性等;电力市场环境下电力系统经济性分析;智能微电网的运行与控制策略;特高压交直流输电概述等内容。 同时,根据实际情况,不定时请行业知名专家举办讲座,介绍电力系统的新发展及典型案例等。例如,8.14美加大停电、国家电网“十二五”规划解读、印度7.30-31东北部大停电等,讲座提高了学生的学习兴趣,强化了专业教育,扩展了专业背景,深受学生的欢迎,收到了很好的效果。 2.多种教学方法综合应用 “电力系统分析”课程中大部分内容是很多年来形成的成熟知识,具有很强的工程性,逻辑性相对较弱,对此,笔者在教学中进行了如下几方面的改革: (1)打破传统的单向授课方式,与学生适当互动。笔者针对每堂课的内容,在上课前,为学生提出2~3个经过精心准备的问题,鼓励学生带着问题听课,积极主动思考,并进行少量的问答讨论,让其在积极的气氛中学习,培养他们的创新思维和自主学习兴趣。 (2)采用相似教学法,易于学生理解。将抽象难懂的问题转换成学生熟悉的事物,进行相似性变换讲解,这样对学生理解难点非常有帮助。例如:将电力系统功角稳定问题类比为多匹马共拉一辆车的情况;无功变换类比为弹簧伸缩问题等,这些都给学生留下深刻的印象。 (3)采用先进的教学手段。笔者利用现代先进的计算机和丰富的信息资源,制作了大量生动的多媒体课件,极大提高了学生的学习兴趣及学习效率,丰富了教学内容。 本校组织教学经验丰富的教师、计算机水平较高的教师和学生代表,从各种资源库中找到的彩色实物图片和相关视频,制成多套动画及ppt,将原理、控制过程与实物结合起来一起讲解,使电力系统难以理解的概念、原理、控制过程等形象化。例如:讲解PARK变换时,将abc轴系与dq0轴系各向量之间的关系用形象的动画表达出来,使原来需要用30分钟讲解的内容缩短到15分钟,而且过程清楚形象,学生容易理解。 三、实践环节设计 充分利用先进的实验室资源,加强学生对概念、原理等的理解,更好地了解和掌握电力系统现场运行情况。 1.进行综合性实验 在以往的实验课中,大部分是验证性实验,内容比较单调、机械。本校从2010年开始,利用中央财政支持地方高校建设资金建立了电网综合自动化实验室,购买了PSASP,PSCAD/EMTDC等电力系统分析软件,丰富了实验资源。电网综合自动化实验室有3台发电机,可以模拟多个电压等级的开、闭环系统,可以进行电力系统要求的相关实验,实验教师设置故障及异常,学生根据现象分析问题,解决问题;或者教师提出具体要求,学生根据要求设计电路,观测实验现象,教师进行指导评价,在整个实验过程中,学生自己动手,充分发挥他们的能动性,有利于培养他们的工程素养。 2.优化实验内容 教师应从实际电力系统的特点及“电力系统分析”课程的特点出发科学安排实验内容,从简单到复杂开设实验,具体顺序为:系统潮流分析、发电机运行方式改变、电力系统静态稳定分析、切负荷、电力系统短路分析、故障分析等。 3.将科研成果转化为实验资源 多年来,课程组教师们承担了大量的省级纵向研究课题及山西电力公司等企业横向项目,取得一定的科研成果并将它们应用到实验中。例如,电压型SVC补偿装置研究,获得山西省科技进步二等奖,利用此项目改进了调压实验;特高压操作过电压柔性限制措施研究,获得山西电力公司科技进步三等奖,利用该项目成果开设电力系统过电压仿真实验,同时为研究生进行科研创造了一定的条件;通过山西省科技重大专项“风力发电机组远程监控和故障诊断”,建立了微电网实验平台,并开设了微电网运行与控制方法实验。这些都丰富了实验内容,强化了与电力系统实际工程的结合。引导学生通过观测实验数据和分析现象,进行机理分析,紧密与理论课相结合,极大调动了学生自己动手的积极性,收到了良好的效果。 四、实施方案及应用情况 经过两年多的研究,本课程组的改革方案已于2010年在电气工程及其自动化专业本科生中开始实施,从改革之初就受到学校和系两级领导的高度重视,得到山西省特色专业建设项目资助,并且“电力系统分析”已成为校级精品课程。 整个课程的考评由笔试、专题讨论和实验三部分组成,所占比例分别为40%、30%和30%。笔试根据教学大纲进行。专题讨论的题目提前两周给出,论题的主要内容包括:电力系统无功补偿、特高压输电过电压限制措施、潮流计算机算法等。学生充分利用课外时间,广泛阅读、讨论和思考,培养他们进行科学研究的基本素质,最后教师根据学生撰写的研究报告及小组答辩情况给出成绩。实验部分以综合实验为主,教师根据学生在实验中的表现及最后提交的实验报告确定成绩。 该方案实施两年多来,受到学生的普遍欢迎和学校的认可。由学校相关部门组织,对本校2010级、2009级电专业各30个随机抽查的学生进行的综合测试中,2010级学生的合格率达到89%,高出2009级近十个百分点,这表明该课改方案教学效果非常明显。它同时也成为学校教学改革的典型,在本校动力工程系、自动化系等工科类系推广。 五、结论 围绕培养应用型高级人才的目标,课程组对“电力系统分析”课程在教学内容、结构、实践及考评方式等方面进行了较大地改革。该方案优化了理论教学,增加了实践环节,使学生的综合能力得到提升,得到师生的普遍认同,更加适应现代电力工程教育的发展趋势。 电力系统分析论文:应用型本科“电力系统分析”教学内容与方法探讨 摘要:“电力系统分析”是电力工程的基础理论,是电气工程及其自动化专业的核心课程,该课程具有理论性强同时又密切联系工程实际的特点,在专业课程体系中占有十分重要的地位。结合皖西学院建设“省级示范应用型本科”的背景,对新办的电气工程及其自动化专业的“电力系统分析”课程的教学内容和方法进行广泛、深入地探讨与研究,并就目前面临的困难和问题提出可能的解决思路,为更好地适应学校定位,培养出合格乃至优秀的专业技术人才奠定基础。 关键词:应用型本科;电力系统分析;教学内容;教学方法 电气工程及其自动化专业是本校于2009年新申办的本科专业,2011年春学期首次开设“电力系统分析”课程,对于该课程的教学内容和教学方法,本校没有任何经验,只能借鉴其它学校的做法,但由于各个学校的办学定位和专业培养方案不同,其经验往往不能照搬照抄,而必须结合本校的实际情况加以适当地调整和修改。在本校该专业的课程体系下,如何合理地协调“电力系统分析”和其它相关课程之间的关系,使得该课程能够较好地满足建设示范应用型本科的工程实践要求,同时激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效果,是当前亟须解决的问题。 电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费的各环节组成的一个复杂整体,[1]与别的工业系统相比较,它的规划、设计、建设、运行和管理是一项更为庞大、复杂的系统工程。“电力系统分析”课程是这项系统工程的理论基础,其作为电气工程及其自动化专业的核心课程,是由通识课程、基础理论课程向专业课程过渡的纽带,具有承上启下的作用。该课程不仅具有很强的理论性,同时又密切联系工程实际,其一方面讲述了电力系统中最基本的理论知识和分析方法,另一方面其内容涉及到“电子技术”、“电机学”、“控制理论”、计算机等课程的知识,使学生必须将已学习的相关基础课程知识应用到该课程中,是电力专业人才必须熟练掌握的基本理论和计算技能,对电力系统工程学科的学习起到至关重要的作用。 本文在借鉴其它学校经验的基础上,结合本校的办学定位和该专业的培养方案,通过对该课程教学内容和方法进行全面、深入地探讨和研究,提出了“立足基础,了解全局,工程优先,兼顾理论”的课程教学内容设置原则,确定了采用理论教学与工程实践互补、课堂讲授和现场演示结合、强化教学互动等教学方法。 一、教学中面临的主要问题 调查结果表明,多年来大部分高校一般都将“电力系统分析”的教学分为两个部分进行,即电力系统稳态分析和电力系统暂态分析。课程的主要内容包括电力系统的基本概念、电力系统各元件的特性和数学模型、电力系统的潮流计算和控制、电力系统的运行调度和优化、电力系统故障分析以及电力系统的稳定性等。[1-3]选用的教材主要有中国电力出版社的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》和华中科技大学出版社的《电力系统分析》(上、下册)等,课时通常为96~120个学时。在教学过程中,教师往往更加注重于理论分析和手算部分的教学。 随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展,以及当前用人单位对本科人才质量需求地不断变化,原有的“电力系统分析”的教学内容和教学方法有些已难以适应现代人才培养需要,尤其是对应用型专业技术人才培养的需要。在该课程的理论课程教学上,目前普遍面临着如下问题: 课程的理论分析内容过多,面面俱到且系统性不强,内容抽象、难点很多、学时多,学生学习负担很重,容易失去学习信心;公式多,且其中有较大部分源于工程实践(有些为经验公式),逻辑性和系统性不强,教学时比较容易让人感到枯燥乏味和理解困难,学生的学习兴趣不高;新科研成果更新较快,而多数教材的内容仍处于21世纪初的水平,没有充分体现近十年来本学科的最新进展,例如,未能重视电力系统分析中的计算机计算与仿真方法、柔性交流输电系统(FACTS)的基本原理、高压直流输电系统(HVDC)等;教学方法比较单一,仅对教学内容进行抽象地理论分析和推导,很难使学生记忆深刻,而且,学生不知道如何应用相关理论解决实际工程问题,教学效率和效果偏低,更难以适应应用型人才培养的需要。 二、课程内容设置探索 本校属地方性本科高校,电气工程及其自动化专业是为了适应地方社会经济发展,满足对应用型人才的需求而申办的新专业,其定位为服务地方经济建设,培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、具有创新意识和创新能力的应用型高级技术人才。因此,本校在该课程内容设置时,除了需要考虑上述的通性问题还必须兼顾以下特点: 为了适应本校应用型人才培养的需要,该专业的课程体系中设置的实践类课程较多,而理论类课程偏少,相应地在电力系统工程方面的专业基础课程设置也较少。本课程作为该专业的一门核心专业课程,其不仅承担着培养学生掌握电力系统分析的理论与方法的任务,还必须兼顾使学生全面了解电力系统及其运行控制原理等基础知识的重任。 考虑到本校的办学层次和“应用型本科高校”的定位,学生的理论基础与重点大学相比有一定差距,而且就业领域也主要面向工程实践和生产一线,因此,该课程开设过程中需要强化基本分析方法的学习和应用,着重培养学生应用基本理论与方法解决实际工程问题的能力。 随着社会对高层次人才的需求不断加大,很多毕业生选择报考硕士研究生继续升造,而“电力系统分析”几乎是电力系统及其自动化专业必考的专业课,因此,本课程的内容应该尽可能涵盖考研需要的知识点,为学生的研究生入学考试和未来的研究奠定较好的基础。 基于上述要求,本文提出“立足基础,了解全局,工程优先,兼顾理论”的教学内容设置原则,在课程内容设置时尽量合理简化课程内容,注重学生对基本概念的理解和掌握,并注重新知识的适当引入使其能学有所用。拟设置的课程内容及其相关要求如表1所示。[4,5] 三、教学方法探讨 为了提高教学效率与质量,突出学生的主体地位,使学生能够积极主动地参与课程教学,提出问题并尝试解决问题,激发学生的学习兴趣,培养学生的创造与创新能力,本校积极探索合适的教学方法和手段。本课程教学中的具体措施如下: 1.通过多种途径激发学生学习兴趣 兴趣是学习的最好推动力,其能够增强学生的主动意识,避免被动学习的低效率和缺乏创造性的问题。为了提高学生对本课程的学习兴趣,课程教学过程中可以通过多种措施激发学生的学习兴趣。例如,适当介绍本学科最新的发展前沿动态,阐述电力系统目前存在的问题和可能解决方案,并说明其与本课程内容的关联性;组织学生与相关专业教师座谈,让其从教师的科研课题中认识本课程的重要性和实用性;以硕士研究生入学考试为例,从进一步深造的角度让学生体会这门课程的地位,从中体会到学好本课程的必要性,等等。 2.注重与实践环节相结合,及时巩固相关理论知识 “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”本课程的教学内容相对比较抽象,且电力系统不同于其他的控制系统,十分复杂、宏观,学生很难凭想象建立起基本概念的知识体系,要求学生深刻理解、掌握和应用基本的理论方法就更加困难。因此,教师可以通过适当的课外实践环节去巩固学生相关理论知识。例如,在课余时间组织学生参观本市的发电厂、变电站等电力设施,通过一线操作师傅的现场讲解和答疑,让学生了解电力系统、控制中心、变电站的结构和基本工作原理,对电力系统有较为系统、全面的认识,有助于对理论课程中概念的理解;通过同步开设相应的实验课程,加深学生对基本理论方法的掌握和应用;另外,可以将课堂教学和软件仿真实验相结合,例如,将PSASP、PSCAD和MATLAB等电力系统分析软件引入课程教学中,可以更直观、生动地阐述电力系统分析计算过程,使电力系统分析内容不再是抽象的概念和理论,能够增强学生的参与意识,让其做到学以致用。 3.充分利用现代教学技术,丰富教学手段和知识表达方式 近年来,计算机辅助教学手段已经被广泛的采用。在教学过程中采用多媒体技术,可省去大量的板书时间,可以有更多时间用于讲解重、难点知识,有助于学生理解和掌握每一章的重点内容。并且多媒体教学集文字、图形、声音、图像、图片、影像等于一体,直观、形象、生动,能够调动学生学习主动性和积极性,激发学生学习的兴趣,吸引学生的注意力,大大地增加了课堂信息量,提高了教学效率。[6]但是,多媒体教学能否充分发挥其应有的优点,往往取决于应用的合理性,其首先体现在多媒体教学课件的开发方面。目前很多课件仅仅是将教材内容通过PPT按部就班地进行展示,并没有体现出“多媒体”的特点,这样不仅不能充分发挥计算机辅助教学的优点,还可能适得其反。为了提高“电力系统分析”教学效果,在开发课件时,笔者采用大量的与课程内容相关的实物图片,以便于学生建立基本的概念知识体系;同时,可以将电力系统的动态过程通过多媒体技术进行演示,这样有助于学生加深对理论方法的理解。另外,必须将多媒体教学和传统教学方式有机结合。由于多媒体课件演示速度快,单纯地采用多媒体方式难以调动学生听课的主动思维,从而降低教学效果。[7]因此,在合理应用多媒体教学的同时,还必须有机结合传统教学的优势,以达到教学效果的最优化。 4.积极开展教学互动活动 教学互动是提高学生学习的积极性、主动性和检验学生学习效果的重要手段,在学习过程中具有重要的作用。为了提高本课程的教学效果,可以通过课堂讨论、课后练习、基于互联网的习题与模拟题库等途径实现多形式、多层次的教学互动。课堂讨论能够及时反馈学生对所学内容的掌握情况,教师可以对学生没有听懂或者非常感兴趣的问题进一步分析,同时可以在讨论过程中培养学生的创新性思维。课后练习则是使课堂教学的成果得到巩固和提升的重要手段,通过老师批改作业和课堂点评等环节,可以加深学生对授课内容地理解,也非常有利于教师检查课堂教学效果和学生对知识点的掌握情况。另外,随着信息技术的发展,互联网已成为知识表达和传播的重要载体,已经对学生的学习和生活产生重要影响,“在线”已成为常态,因此,充分开发和利用基于互联网平台的教学资源,引导学生合理使用网络资源,可以使教学互动更加便捷,同时节省大量的人力和物力。 四、结束语 “电力系统分析”作为电气工程及其自动化专业的一门核心专业课程,在整个课程体系中起到承上启下的作用,其重要性不言而喻。由于该课程内容繁多,理论性强且知识更新较快,其教学内容和方法一直受到广泛关注。本文结合本校实际情况,借鉴其它高校的教学经验,通过分析该课程开设过程中所面临的问题,提出了适合于本校建设“省级示范应用型本科”的课程内容体系和教学方法,从而为更好地促进该课程建设,切实为提高人才培养质量奠定基础。 电力系统分析论文:基于Matlab电力系统分析机电暂态仿真机理 摘要:研究了Matlab 中电力系统工具箱用于机电暂态仿真的可行性。针对机电暂态仿真的特点,在算法上采用了滤去直流与谐波分量计算的相量法.应用自适应变步长技术避免了通过试算确定仿真步长的繁琐工作,简化了工作量。陈述了SPS机电暂态仿真的主要步骤,并分别对单机无穷大系统和三机九节点系统进行了小扰动和大扰动下的功角稳定仿真,同时讨论了其仿真环境的设置与加速技巧。结果表明,SPS可用于电力系统机电暂态分析。且提高了仿真速度。 关键词:PSB模型 Matlab软件 电力系统 仿真分析 0引言 国内常用的电力系统仿真软件是中国电力科学研究院的综合程序PSASP[2-,它涵盖了电力系统分析的常见功能.并允许用户按照自己的需要设计特殊的模型而无须了解PSAsP内部结构和编程设计的条件.但是用户建模时的数据环境必须使用系统表内规定的信息,所以在仿真较复杂的控制手段时灵活性较差[3]。与PSASP相比SPS建模方便灵活。在Simulink环境下SPS可以结合其他功能强大的工具箱构造出令人满意的模型,实现对复杂控制的仿真,SPS还允许用户使用现有的基本功能模块与自己编制的算法生成自定义模块并将其加入到元件库中,从而最大限度地减少模型误差、提高精度[1]。 1 主电路设备选择和分析计算 低压无功补偿装置主要用丁^10 kv线路的配电变压器低压侧,补偿公用变、专用变低压用户设备运行中需要的元功功率。这砦公用变、专用变的容量一般在500 kV-A以下,设计有30 kvar,45 kvar,60 kvar和90 kv8r等4种标准无功补偿装置。对4种标准容量的无功补偿装置,大容量的装置按4—2一1分组组合,可对无功功率实现7级阶梯式调节;小容量的装置可采川2—1分组组合和固定补偿加2—1分组组合的调节方式。斟3给出的是总容量为60 kvar无功补偿装置[2]。 2 PSB模型与算法特点 定补偿加2一1分组组合的调节方式:其中.固定补偿容量为15 kvar,采用BsMJ0.4一15—3型电容器;单元l的补偿容晕也是15 kvar,电容器型号与圊定补偿电容器牛u同;单元2的补偿容量为30 kvar,用BSMJ0.4—30一3型电容器。补偿装置分组容嚣和接线确定之后,依据各回路中的额定电流,主电路没备不难选择和确定。主电路设备、元件选择的原则是保证补偿装置能可靠工作对本例补偿装置的主开关为Dz20J一200刊125 A的空气断路器;与单元l和单元2配合的交流接触器,分别为CJ20—40和cJ20—63型接触器;装置熔断器、避雷器、导体等器件的正确选择,都是保证装置可靠]:作的前提本例机电一体开关控制单元无功补偿装置,电存器组采用A,c两相控制的二三角形接线方式,机电一体7F关单元的晶闸管元件总是在电流过零时断开,所以断开电容器上的电压常处于最大值(或正或负),由于电容器内部装设的放电电阻自放电现象,电容器上的电压会逐渐降低[3]。 3 仿真环境设置 在晶闸管重新投入时,需要考虑电容器上的剩余电压,当系统电压和电容器残压相等时,就是晶闸管开关投人的触发点。否则由丁电容器两端的电压不能突变,在系统电压和电容器残压羞值较大时触发晶闸管会产生很大的冲击。 4 开设Matlab技术课程的意义 计算机辅助设计技术,简称Matlab技术,是计算机科学技术的重要分支.它对T程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域产生了极其深刻的影响。进入20世纪90年代,Matlab技术呈现加速发展的态势.受到社会的普遍重视。许多高校,特别是工科院校对Matlab技术的重要性和必要性的认识不断得到提高.在T科类专业普遍开设{Matlab)课.重视和加强(Matlab}课教学,是目前高校,特别是T科院校的重要举措,也是高校培养2l世纪高素质T程技术人才的迫切要求[3][4]。下科类专业有着共同的特点。它们的培养目标都是面向工程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域,Matlab技术在这些领域中发挥着极其重要的作用。 5 仿真结果分析 在计算机科学技术飞速发展的今天.Matlab技术已成为工厂、企业、科研单位提高技术创新能力.加快产品开发速度。降低产品生产成本.促进科技成果转化.增强社会竞争力的一项必不可少的关键技术。目前.Matlab技术的发展突飞猛进,Matlab应用T作正在向深度和广度进军.世界发达国家已把掌握Matlab技术手段作为抢占制高点、增强竞争力、加快发展的重要条件.Matlab技术应用水平已成为体现现代化的重要标志之一[5]。面X寸CAI)技术的飞速发展和广泛应用. 6 结论 了解和掌握Matlab技术是对工科学生提出的一项最基本和最迫切的要求,也是工科学生走向社会.参与竞争.促进发展的前提和条件。系统介绍Matlab技术基本知识、基本概念和基本操作的{Matlab)课必须及时反映Matlab技术的最新成果,保持教学内容、教学方法和教学手段的先进性。承担培养人才重任的高等院校,特别是工科院校.对(Matlab)课的教学必须给予足够重视,培养和建立一支经验丰富和相对稳定的(Matlab)课教师队伍,组织教师积极开展{Matlab)课的教学改革.I:作,从教学内容、教学方法和教学手段卜精心研究、积极探索和大胆实践.逐步提高(Matlab)课的教学质量。促进学生计算机应用能力的提高.增强学生的社会竞争力。 电力系统分析论文:高职院校《电力系统分析》教材立体化建设有感 摘 要:本文首先分析了电力系统分析课程教学的现状与问题,提出了高职院校《电力系统分析》理论教材改革的思路,并提出通过《电力系统分析》立体化教材开发建设,加强理论与实训的结合,激发学生的学习兴趣,提高他们对实际问题的分析和处理能力,增强就业的竞争力。 关键词:高职 电力系统分析 教材立体化 视频库和仿真教学软件 电力系统分析课程是高职高专院校电力类专业的主要课程之一,是从基础理论课、技术理论课通向专业课学习和工程应用的纽带。在内容上它有大量的基本知识、基本理论和计算,理论性较强,也有与实践相结合的部分,是应用性较强的一门学科。由于课程内容与电力系统生产运行过程密切相关,理论性和工程性都很强,不少高职学生学习过程中容易感到枯燥和困难。 为了提高学生的学习兴趣,适应新的理实一体化教学模式,我们对高职院校“电力系统分析”立体化教材体系进行了探索和建设。所谓教材立体化的建设是指为了适应现代高等教育的新教学模式的需要,开发出一套理论与实训结合、书本与现代化教学手段相结合的适用于高职院校的立体化教学体系。它不仅仅包括教材、课程标准、授课计划、习题集等传统意义上的教学资料,还应该包括多媒体课件、仿真教学软件、视频库等现代化教学资源库的建设。 一、电力系统分析课程教学的现状 电力系统分析课程的建设一直是我国各大高校力争的目标,现已将其建设成为国家级精品课程的高校有清华大学、东北电力大学等。但高职院校《电力系统分析》教材的建设工作者未全面开展起来,以往专科教学很大程度上以传授知识为主,强调学科本身的系统性,本科压缩型的痕迹明显。而当今高职学院则是培养技能型人才,按照突出“实际、实用、实践”的原则,依据专业培养目标和专业人才的知识能力和素质结构建立理论和实践教学体系,教学内容突出了基础理论知识的应用和实践能力的培养。为了更好地进行电力类应用型人才的培养,突出高职院校的办学特色,《电力系统分析》教材立体化的建设成为笔者学院努力实现的目标。 二、《电力系统分析》理论教材的改革思路 《电力系统分析》理论教材建设应根据专业人才培养要求,结合相关的国家职业标准,始终以“职业能力培养为核心”,依据相关专业对学生从业素质、能力的要求,强调职业教育的特色,理论以够用为度,突出实践技能的教学,重视素质教育,增强学生专业技能,提高学生就业能力。教材应以培养应用型人才为目标,舍弃繁琐的理论和公式推导,引入当前电力系统的各种新趋势(如智能电网、新能源、特高压等)和新格局(我国五大发电集团和两大电网公司),为学生树立电力系统的基本概念和拓宽就业渠道打下坚实的基础,并在教材中加入电力系统面向对象的计算机软件的介绍,拉近理论和电力系统实际应用的距离,加深学生对电力系统调度和运行工作岗位的操作界面的认识。 图 电力系统分析课程学习情境设计图 为了适应高职院校培养应用型人才的需要,《电力系统分析》立体化教材体系以电气值班员、调度员的典型工作任务为载体,从电网基本操作到复杂操作,再到异常和故障处理、系统化的设计课程的学习情境,分别通过电力系统各个工作岗位的初步认识、电力系统正常运行时的监视与分析和用户电能质量下降的处理、电力系统常见故障分析4个学习情境构成教材内容。通过四个学习情境,每个情景包括若干个典型的工作任务,使学生由浅入深地学习电力系统运行、调度的基本技能。 三、利用《电力系统分析》立体化教材加强理论与实训的结合 电力行业是高危行业,从供电的可靠性及安全性考虑,直接在实际的电力系统中进行各种实验和实践训练可能性非常小。由于建立真正的电力系统实验室对硬件和软件的要求非常高,许多高职院校都没有设置专门的电力系统分析实验室,但电力系统分析又是一门系统性和理论性很强的重要课程,许多学生反应传统教材学习困难、晦涩难懂。那么如何建立适合高职院校的《电力系统分析》新型教材体系就成为本文研究和探索的主要方向。 针对高职院校是以培养应用型人才为目标的特点,《电力系统分析》立体化教材的建设可以利用理论实训一体化的新型教学手段,将原本抽象和繁琐的大量理论知识用仿真软件、多媒体课件、视频库等现代化技术展现出来,最大限度地模拟电力生产的真实工作场景。仿真技术是多门课程的组合体,是现场生产环境的情景再现。仿真教学系统集图像、声音、动画、文字于一体,避免了在现场实验或培训中可能造成的误操作引起的危害,又可以实现生产全过程的运行操作,减少了实验仪器和设备,提高了教学效果。《电力系统分析》立体化教材的建设完成后,学生可运用仿真教学软件在实训室或仿真机上学习处理较复杂事故的能力,可以用计算机模拟电力系统中各种潮流变化,用各种手段来调整用户端电压,并能计算或输出电力系统的各种参数等。 首先,我们配合教材中的四个学习情境制作了高水平的多媒体课件,利用现代化教学手段提高了学生的兴趣和效果。 其次,我们还进行了电力系统图片库建设,利用丰富的网络资源和各种理论—实训教学积累的素材,对电气设备、电力系统新趋势、实际工作场景、校内外实训基地等图片进行了收集和整理,充实了教学资源。 这次《电力系统分析》教材立体化建设中的一个亮点就是视频库的建立。电力系统分析教材中有一些知识点比较抽象、复杂,光凭书本和简单课件无法使学生掌握学习目标和技能目标。学院与企业和软件公司合作,结合当前电力系统的实践和前沿趋势,制作和拍摄了几个《电力系统分析》教材中的视频,激发学生的学习兴趣。如学生对风力发电机之前的认识接近空白,利用实物或现场教学存在很大的困难,我们就制作了教学视频,对风力发电机的结构和工作原理进行介绍。再如电力系统中的调压是教材中的一个重点知识,它对电力系统中的许多工作岗位都尤为重要。利用改变变压器分接头调压是电力系统常用的调压手段,但学生往往只对变压器外观部分有初步了解,调压机构的内部构造和操作很难掌握。而且变压器是电力生产和运行的关键设备,带有很高的电压,且机构庞大,很难在教学场所进行拆解来让学生认识,所以我们利用“变压器分接头调压机构和操作”视频进行讲解,可以大大提高教学效果。我们还邀请电气设备制造厂家和电力生产一线的技术能手,为学生进行操作示范,如视频库中的“故障录波器的调试”就是这样拍摄完成的。 为了提高学生对电力系统分析理论和实践应用的结合能力,增强就业的竞争力,并拓展对电力企业服务和培训的空间,2011年底我们完成了针对本教材配套的“电力系统分析仿真教学软件”建设,开展了对实际电力系统的故障分析仿真和稳态分析仿真的实践环节,这是我们这次立体化教材体系的重要组成部分。 仿真教学软件分为以下四个部分:电力网数学模型、电力系统潮流计算、电力系统有功功率及无功功率的调整和电力系统的调压、电力系统短路电流计算。“电力系统分析仿真教学软件”为学生提供了实验和仿真的平台,实现了全界面图形化、设备与设备属性资源管理化、操作与设计人性化和科学化。它是在基于电力系统原理结构图基础上的集图形化设计、图形化调试、图形化资源管理于一体的软件,该软件还具有报表形式的输入输出、利用滑块特征型来微调设备参数、运行状态输入与输出的保存等功能。 学生可以利用“电力系统仿真教学软件”和实训指导书对教材中许多环节进行计算和分析,不需要经过大量复杂的公式运算,直接在软件中运行即可得到相应参数和结果,通过显示和输出的结果分析出电力系统的运行状态,从而得出正确的处理措施。 四、结束语 为了检验《电力系统分析》立体化教材的实际使用效果,在制定了课程标准和授课计划后,我们完成了一整套完整的教学资料,包括授课计划、任务书、实施建议、引导文、工作单、教师手册、学生手册、习题集、评价表、学生反馈表等。同时我们安排了2011-2012下学期电自专业教学改革试点班,按照新建的《电力系统分析》立体化教材体系进行理论实训一体化教学,利用工作任务驱动的六步教学法进行实施,并注意充分运用教学仿真软件、多媒体课件、视频库、实训指导书等各种教学资源。实践证明,利用立体化的《电力系统分析》教材体系和配套的新型教学方法,激发了学生的学习兴趣和实际动手能力。教学实施中,学生对《电力系统分析》立体化教材体系使用情况和意见反馈普遍良好。 (作者单位:江西电力职业技术学院) 电力系统分析论文:基于Labview的“电力系统分析”课程仿真 摘要:Labview是测量领域的图形化编程软件,将其应用到“电力系统分析”课程教学中,可将传统教学中繁琐的公式用更为形象的图形、波形和向量图来表示。主要从复数功率、传输线模型来说明Labview仿真在教学中的优点,通过改变输入,可以看到不同参数对电力系统的影响。 关键词:Labview;电力系统分析;仿真 “电力系统分析”在电气专业中属于一门较为传统的课程,教学方式多以教材为主,较为偏重理论的分析和例题计算。而在实际情况中,电力系统是一个十分复杂、庞大的系统,而随着近年来超高压和特高压输电技术的推广,新的科技发展给其带来了较大的变化。仅靠传统的教学方式是不够的,静态的PPT演示和计算辅助程序起到的作用有限,也有采用PowerWorld来做动态潮流演示的,但需要学生有较好的基础和较强的理解能力。 从高职教育的特点来看,学生的普遍素质不高,对于系统的整体运行没有基本的概念,甚至对电压电流波形都不甚清楚。因此面对这样的教学对象,通常的数学推导计算辅助手段不能起到较好的作用。当前有许多具有图形显示功能的软件,但是具有编写简单,且能显示各种图形以及波形功能的软件并不多,其中Labview是比较突出的。本文采用此软件来编写电力系统分析教学辅助仿真程序。通过数字、电气量波形和向量图的显示,学生们可以更清楚地感受到有功功率传输和无功功率补偿的意义,而不是只能通过复杂的公式来体会电力系统的各种现象。 Labview软件除了具有强大的波形显示能力外,在配置上数字信号转换卡后,还可以直接测量外部电气信号来辅助教学,对电力系统教学也能起到较好的帮助。除此之外,如果使用CGI、Active X和Java等方式,还可以使学生在远端与服务器端的Labview程序进行通讯,因此使用Labview来进行电力系统教学仿真有较大的提升空间。本文通过其编写电力系统分析课程的仿真课件,主要从复数功率和输电线路等值模型两个项目来体现其教学辅助功能,而后续还会加上故障分析、潮流分析、标幺值转换等内容。 一、程序主框架 图1是主程序的界面,主要分为两个部分:左边是提供学习的互动式部分,右边则提出相关问题供学生们思考并检验其学习成果。使用程序者只需要按下相关按钮就可以进入相对应的子程序,使用十分简单。图2是主程序对应的后面板,通过一个循环结构,可以从主界面切换到复功率的子界面,其中使用的是Labview软件中的事件结构,可以有效地在主界面和子界面之间进行切换。通过主界面上按钮和子界面上的按钮来实现程序的转换功能。 二、复功率 复数功率计算子程序的显示面板可以同时执行两个复数功率计算,分别显示在面板的上下两个部分。面板的左边是电压电流大小(RMS值)及角度的输入,中间的波形图则对应电压电流波形,右边是复数功率计算的过程,先将电压变成相量方式表示,电流则变为电压相量的共轭值,这两个参数相乘就可以得到复数功率,接着就可以显示复数功率的两个分量P和Q。上下两个复数功率的相加和相减也显示在界面上,这样可以使学生了解实部和虚部的基本概念。图3是该界面的一个运行实例,分别输入两组相量,一组为电压10,角度30,电流5,角度60;一组为电压20,角度60,电流5,角度30。从图中可以看出复功率的不同表示和简单计算。图4为复数功率计算程序的后面板,图中左边为电压电流输入点,其值可以直接输出到相量输出表示点中(因为需要取共轭,电流相量角度要取负号)。该程序框图没有采用子程序来计算,显得较为凌乱。而图5采用子程序来处理,就显得比较简洁。子程序越多,简化效果越好。 三、输电线路等值模型 输电线路等值电路的界面中,使用时需要输入线路参数比如每公里电阻、电感、电容大小以及线路长度,另外还需要提供负载状态如负荷侧电压、功率因数、视在功率等。该程序可以计算出线路首端电压、电流、有功功率、无功功率、线路损失、电压损失率。如果是中、长线路,还可以计算出输电线路的[ABCD]参数。 图6是等值线路的后面板程序,短、中和长线路三种模型的计算分别放在面板的上、中、下位置。首先,由前面板输入的RLC参数根据阻抗子程序计算出每公里的Z和Y,再根据不同长度线路模型的计算方法求出对应的[ABCD]。其中短线路中B=Z,其他A、C、D都为0。一般情况下在计算短输电线路的时候也不使用[ABCD]参数。但是可以使用同一个子程序来计算三个不同的模型。计算得到的参数和负荷的数据作为电压损失子程序的输入,就可以得到首端电压、电流、有功功率、无功功率、线损和电压损失等结果。 图7是阻抗子程序的面板,主要功能是将L和C乘以2πf,输出时每公里的阻抗和容抗。图8是电压损失率子程序的面板,输入的负载参数首先由一个负载子程序来计算出负载有功功率、负荷电流和电压,输出为一个包括负荷端电压和电流的矩阵,该矩阵和参数[ABCD]相乘就可以得到首端电压和电流,由此再可得到首端有功功率和无功功率,而线损只需要用首端功率减去末端功率就可以得到。当矩阵元素为复数时,需要使用复数矩阵计算公式。而电压损失可由公式(1)计算得出,其中A为参数[ABCD]的A。 (1) 四、总结语 本文介绍了通过Labview实现的电力系统教学辅助仿真软件,其包括复数功率和输电线路等值电路等“电力系统分析”课程中的若干主要内容。该辅助软件可使学生通过输入不同的计算参数,得到感观的输出结果,用数值、波形或者相量来显示。软件使用简单,学生可更清楚地将理论和实际系统相结合,抛开繁复的公式,对电力系统有一个更为简单清晰的了解。从实际教学效果来看,该软件适合作为辅助教学工具来提高“电力系统分析”课程的理论教学效果,未来除了加入更多内容外,还可以向远程辅助教学发展。 电力系统分析论文:“电力系统分析”课程的教学经验与探索 摘要:“电力系统分析课程”作为农电和电气专业的核心课程,是基础理论课和专业课的连接纽带,学好该课程具有重要的意义。通过对课程多年的教学和探索,针对课程特点,定位了课程内容,将多种教学方法应用到教学实践中,提高了学生的学习兴趣和综合素质能力,取得了一定的效果。 关键词:电力系统;教学经验;教学方法 “电力系统分析”课程是东北农业大学(以下简称“我校”)农业电气化与自动化专业和电气工程专业必修的专业基础课,是两个专业的核心课程。它连接了之前学习的电工、电子、电机、自动化、计算机、高等数学等理论基础课程,又对后续的主要专业课程(如继电保护、架空线路、发电厂、变电站电气设备等)做了理论的基础准备,因此该课程是理论课、基础理论课向专业课和工程应用研究的过渡纽带,具有承上启下的作用。同时学生的课程设计、毕业设计和专业综合实验、生产实习等实验和实践环节也要大量应用电力系统分析的课程内容,因此,学好这门课程对电气化及电气工程专业的学生具有极其重要的作用,可以说电力系统分析课程是开启电力系统学科大门的一把珍贵钥匙。 一、教学中出现的问题 一直以来,学生普遍反映“电力系统分析”课程难学、难懂、难算,教师也感到难教。这门课程之所以会存在这样的问题,原因是多方面的。教师方面,由于近年来高校对教学体系的多次改革,授课学时数大大减少,但教学内容并没有削减,使得课堂教学中课程进度较快,习题做的较少;学生方面,由于课程中概念多、计算多、公式多、数学推导多,且理论性和工程性较强,因此学生感到课程难度很大;课程方面,本课程涉及相关学科和专业的知识太多,例如电路、电机、电子、电磁场等。这些因素都直接影响了课程教学的顺利进行并增加了学生学习的难度,使学生产生了畏难的情绪,进而影响了学习的热情和学习效果。 二、教学内容优化,适应农电人才培养 电力系统分析由电力系统稳态分析和暂态分析构成。稳态分析主要针对系统在对称稳态运行下参数的分析和计算及有功、无功功率对系统运行的影响,主要内容有线路变压器的参数和模型、网络潮流计算的手算和计算机计算以及有功、无功对电压和频率的影响。电力系统暂态分析是对系统发生故障时,系统中主要参数的分析和计算以及系统稳定性的分析,内容包括对称和不对称短路时参数的计算以及系统的静态和暂态稳定性。稳态分析和暂态分析这两大体系构成了电力系统分析的全部内容,把握了这样一条主线,对学习课程可以起到事半功倍的效果。 教学中注重电力系统基本概念、基本原理及基本计算方法的讲解,而对于较繁琐的理论推导或者实际应用性不多的内容可以适当精简。如在推导长输电线路的等值电路时,用到了许多电磁场和高等数学的知识,内容复杂抽象,学生学习、理解非常困难,学习上出现畏难情绪,在授课中可将公式推导适当简化,主要掌握结论和方法,增强学生学习的信心。再如电力系统的潮流计算中,随着计算机的发展和网络系统规模的增大,手算潮流已经不能适应对现有网络进行计算,因此教学中对应用性不多的手算潮流部分做了精简,保留原理公式的推导,而把计算的重点主要放在用计算机来求潮流,既能突出教学的重点又减少了学生的负担,起到良好的效果。 三、多种教学方法的应用,提高学习兴趣和效果 1.情感交流法,营造良好的课堂气氛 “亲其师,信其道”是说当学生对老师感兴趣时也会对他讲授的内容感兴趣。因此,作为教师要注意与学生之间的情感交流,多与学生沟通,多关心学生,成为学生的良师益友。此外,加强自身能力和素质的提高,使学生能信服、甚至崇拜老师,进而喜欢上这门课程,可以激发学生学习的兴趣。 2.学习讨论法,激发学习的主动性 在每节课的最后,给学生提出下次课程的一个重点问题,作为讨论的题目,让学生独立地查阅教材、收集资料,并进行小组讨论,课堂上老师和学生共同针对题目和查阅的资料进行讨论和分析。这种学习方法能使学生成为学习的主体,充分发挥学生学习的积极性和主动性,每个学生都可以发表自己的见解,集思广益、互相启发,使教与学的过程都得到了提高。 3.多媒体教学与传统黑板教学模式的优势互补 “电力系统分析”课程是专业基础课,在课程体系中起到承上启下的作用,该课程的特点是理论性、系统性较强。在传统的黑板教学中,教师在课堂上用大量的时间进行数学公式的推导和画图,教学效率较低,且教学效果不理想。随着多媒体技术的不断推广,这种集文字、图形、声音、图片、影像于一体的教学模式被广泛应用。采用多媒体教学可以省去大量的黑板画图和公式的书写时间,节省的时间可以用于重点和难点知识的讲解,既提高了学生学习的效率又增大了课堂的信息量,激发了学生学习的兴趣。 但是多媒体教学也存在着自身的弊端:信息量大,课堂进度较快,学生的注意力不能长时间集中,造成学生跟不上教师的讲课进度,进而影响了授课的效果。因此合理地选择和使用多媒体教学的同时,还要发挥传统黑板教学的优势,使二者共同参与到“电力系统分析”课程的教学过程中,达到教学效果的最优化。例如:在讲授同步发电机的原始方程时,运用多媒体教学的图像和动画的效果,通过对发电机模型和实物的展示,使学生对同步发电机内部的结构及各绕组间的位置关系有了直观而清晰的了解和认识,对学习同步机的方程奠定了良好的基础。 4.加强实践教学,提高理论认识 “实践是检验真理的唯一标准”,可见理论与实践的结合是学好知识的关键点,而良好的实践是对理论的升华。因此在课堂授课的同时,还应注重培养学生的动手实践能力。设有专业的“电力系统分析”实验室,对电力系统稳态和暂态分析中各种主要的运行特性和状态进行了模拟实验,促进了学生对课堂知识的吸收和理解。如单机—无穷大系统稳态运行方式的实验、电力系统功率特性和功率极限的实验、电力系统不对称短路及短路波形的测试实验等。 加强实践教学的另一个做法就是使学生深入到生产工作的现场,为此专业建立了多个校外实习基地,并与省内多家电业局结成友好合作单位,通过在实习基地的学习加深了学生对理论知识的理解,也使学生了解并熟悉了专业工作特点及要求,对今后的学习有一定的促进作用。 5.考核方式的多样化 教学的目的是为了使学生掌握所学的专业知识及技能水平,而单一的考试方式已经不能全面地反映学生学习的状况,因此我们采用了闭卷+开卷+实验+实习等多种手段的考核方法,培养学生从死记书本知识向主动探索知识、提高能力、提高综合素质水平的方向发展,加大动手和实践能力在课程考核总成绩中的比重,降低笔试成绩所占比重,为培养高素质的电力人才进行探索工作。 四、探索初步成效 “电力系统分析”课程是一门理论性和实用性都较强的专业基础课程。为满足农业电气化与自动化专业人才的培养目标,在教学中注重教学内容的优化,实行教学方法和教学手段的多样化,注重教学理论和实践的结合。通过多年的教学实践和探索,有效地激发了学生的学习兴趣,使学生能系统掌握课程内容,理论分析能力和解决实际问题的能力也得到了提高,达到了良好的教学效果。 电力系统分析论文:“电力系统分析”教学方法探索 摘要:针对“电力系统分析”课程内容的特点,及课时少,且没有实验和实践环节支持的实际情况,本文探讨了提高该课程教学质量和教学效果的方法和手段,提出“一明确,二联系,三重视”的教学方法,以学生掌握知识为中心,以培养能力为重点,以提高素质为目标。该教学方法在教学实践中取得了良好的教学效果。 关键词:电力系统分析;教学研究;教学方法;教学手段 一、引言 “电力系统分析”是电气工程学科一门重要的专业必修课,在整个电气工程专业课程体系中起着承上启下的作用,一方面它将先修的课程,如“电路”、“电机学”、“电磁场”、“自动控制原理”、“计算机编程”、“高等数学”、“线性代数”等知识综合运用于电力系统运行分析与计算,对培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力有着重要的案例教育作用;另一方面,课程涉及电力系统分析中最基本的知识和分析方法,可为学生学习后续电力系统相关专业知识以及将来从事电力系统相关研究或工作打下重要的基础。“电力系统分析”课程的特点是,涉及面广、理论计算多、工程性强、内容抽象难懂,电力系统背景强的院校一般分为两个学期来讲授,时间一般在80个学时以上,并同步开设实验环节和工程实践环节。 结合前人的经验及笔者自身用心的摸索,笔者提出“一明确,二联系,三重视”的课程教学方法,经实践证明,该教学方法受到学生和学校督导组的肯定,学生表现出较强的学习兴趣,学校效果也良好。现总结出来,希望能给其他开设有少课时“电力系统分析”课程的兄弟院校提供有益的参考。 二、所提出的教学方法 “电力系统分析”课程的特点是,涉及面广、理论计算多、工程性强、内容抽象难懂,教学过程中,学生容易思路涣散,抓不住重点,听不懂,最终失去学习兴趣等。针对少课时“电力系统分析”课程特点,笔者探索出了一种有效的教学方法,即“一明确,二联系,三重视”教学法。 (一)一明确 “一明确”是指在教学内容上,既要明确课程总的教学目标,又要明确每一部分的教学目标,以及每一节课的教学目标,即,采用“总分总”的授课思路,让学生清楚课堂每一时段教师所讲的内容是什么,讲这些内容的目的是什么,以及这些内容在整个课程中处于什么样的位置,在电力工程实际中有什么用途等,从而让学生对授课内容有清楚的把握,置身其中,融入其中,从宏观和微观上掌握全部课程内容。例如,“电力系统分析”包括电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两大部分,主要讲述了电力系统的三大常规计算,即潮流计算、短路计算和稳定性计算,而课程中诸如电力系统的基本概念、基本理论、数学建模和计算方法等都是为这三大计算做的铺垫,这些计算的结果又是为电力系统的各项工作。对教师而言,把握了这个教学目标,也就掌握了教学方向,对教材内容的重点和难点能做到心中有数,传授知识时效率更高。对学生而言,有明确的目标来指引课程学习,学生也就清楚了自己所学的知识点及其用途,同时也容易对这门课产生兴趣。 笔者认为,在讲授“电力系统分析”课程的第一堂课时,应该首先明确本课程的教学内容和目标是什么,本课程在电气工程专业中处于什么样的位置,有什么样的用途,应该重点掌握哪些知识,从而让学生对本门课程有个大致了解,对重点、难点知识在哪里,有较为清晰的知识的方向感。在讲每一常规计算时,也要首先明确每一子主线,如在讲潮流计算时,这一子主线是:各电力系统元件的参数计算和等值电路电力系统的等值电路节点间的电压降落和串并联支路的功率损耗电压和功率分布计算潮流计算(采用直角坐标或极坐标;迭代求解:牛顿拉佛逊法和PQ分解法)电压调整频率调整经济运行。潮流计算是主线,潮流计算前面的内容是基础知识,潮流计算后面的内容是进行潮流计算的目的。明白了它们之间的联系、关系,整个章节内容就能连成一条线进行理解和分析,潮流计算贯穿于整个内容,学起来也就相对容易些。其它两个常规计算(分支线)也可按如此方法讲解。 (二)二联系 “二联系”是指在授课方法上,一是要理论联系实际;二是要前后知识联系。 “电力系统分析”课程的主干内容是三大常规计算,多数教材的主干内容围绕着此三大计算进行了详细的数学推导和分析,理论性较强,很少联系实际应用。对于少课时的”电力系统分析”课程来说,第一,绝对不能按照传统“电力系统分析”教材照本宣科,应着重推导思路的讲解,揭示其中的难点、重点和注意点,应更加格外的着重联系实际应用,向学生讲解清楚,所讲理论计算在实践中有什么用途,什么场合会用到,如何运用。第二,可结合实际电力系统,进行实例教育,而不是仅仅浮于书本上文字。比如,可以以某个地区的电网为例进行讲解,如何建立该实际电网的等值电路和数学模型,如何进行潮流计算和分析,如何将计算结果运用于电网的规划、设计和运行控制中去,并且给学生提供计算机例程,让学生了解如何运用计算机手段进行电力系统的计算和分析。这样,将一个实际的地区电网作为教学例子,始终贯穿于教学中去,从稳态分析到暂态分析,再到稳定性分析,从而给学生提供一个实际应用的例子,让学生加深理解课本内容,真正掌握电力系统的计算分析方法,提高活学活用的能力,避免出现课堂所学知识与生产实际相脱节的常见弊病。 二是要前后知识联系,包括本课程内容前后知识的联系,以及本课程知识与先修课程“电路”、“电机学”、“电磁场”等知识的联系。例如,“电路”中,学生熟悉的是直流电路和简单的单相、三相交流电路的计算,已知量和待求量是电压、电流,多采用解析法进行精确求解。在“电力系统分析”中,涉及的是复杂电力系统三相交流电路,属于工程计算,工程计算的一个特点是近似计算,应向学生阐明这一点,避免有的学生钻入牛角尖。在“电力系统分析”中,已知量和待求量不再是电压和电流,而是功率和电压矢量,方程的物理本质也发生了变化,不再是节点电流守恒,而是节点功率守恒。所以,在学习“电力系统分析”时,应引导学生注意转换思维,从所熟悉的“电路原理”的思维,转换到系统的、高压的、三相的、具有工程特点的“电力系统分析”的思维,避免理解错误和错误理解,这是在“电力系统分析”课程教学实践非常常见的问题。再例如,在电力系统稳态分析中和电力系统暂态分析中,所用的分析方法是不一样的,在稳态分析中用的是相量分析法,而分析电力系统暂态过程不能直接使用相量分析法。“为什么呢?”通过问题提问,引导学生去主动思考。接着,可简单回顾“电路”中讲授的相量分析法的基础,以及电力系统稳态和暂态有什么特点,为什么电力系统稳态可以运用相量分析法,而电力系统暂态过程不能直接运用相量分析法,而相量分析法又是三相交流电路分析计算的基础,那么如何才能使用相量分析法呢?这样一步一步地让学生能够理解到事物的本质,既知道其然,也知道其所以然,从而让学生知道如何运用所学知识去解决工程实际问题。在讲这一节时,还应补充讲解相量和向量、矢量的区别,避免出现混淆和用错。通过这种教学方法,既能巩固先修课程所学的知识,加深对先修知识的理解,又能加强对现学知识的理解。再例如,电力系统稳态分析、暂态分析和稳定性分析中,所使用的发电机模型是不一样的,在讲后面章节内容时,应解释清楚本章节所涉及的电力系统运行状态的特点,为何在本章节使用了与前面章节不同的发电机模型,或为何前面章节的发电机模型不适于本章节所述的电力系统运行状态等。从而,通过联系、对比前后知识,让学生能对所学知识融会贯通,概念清楚,避免出现用错和错用的情况。 (三)三重视 “三重视”是指在教学要素上。教学是以教案内容(知识)为载体,教师将教案内容传授给学生,帮助学生学习并掌握教案内容的活动。以“教”而言,教师为主体,不仅传授知识,而且展开其内涵;以“学”而言,学生为主体,不仅承继知识,而且深入其内涵。而学生的学是教学的最终目标。因此,教案、教师和学生组成了教学的三大要素。为了达到理想的教学效果,既要重视教案的质量和水平,又要重视教师的自身水平和讲授水平,更要重视学生的学习效果,即,要同时重视课堂教学的三大要素,任一要素不理想,都会影响最终的教学效果。 教案内容是教师的教和学生的学的对象,为了达到理想的教学效果,首先,教案内容应该是学生感兴趣的东西,在主观上愿意并乐意持续去学习并掌握的东西。因此,应清晰掌握学生的学习心理,并在教学内容上,尽最大可能的满足学生的学习预期。经调查,大学生在学习知识时往往注重实用、能学到东西、有助于未来职业发展,如果简单易懂、充满趣味,那么更好。而“电力系统分析”的主干内容是三大常规计算,理论抽象,枯燥难懂,那么,如何将课程内容往学生感兴趣的方向去靠,是值得研究的问题。笔者经过几年来的用心探索,总结出来以下几点:1、教案内容不应是课本内容的简单重述和再现,应是补充了当今生产实践中活的实际内容,应与生产实际相同步,让学生能了解到校门外、课本外、学术外的生产实际,而不仅仅是课本上死的文字和虚而不实的理论知识;2、教案内容应充满知识性,应向学生适量提供一些与本课程或本专业相关的科学与技术,以提高学生的专业能力,扩大知识面和信息量,让学生切实感受到学有所获,而不是感到虚度光阴;3、由于本课程大量运用了先修的课程内容,如“电路”、“电机学”、“电磁场”、“数值分析”等,在准备教案时,应将先学的课程知识巧妙的融会贯通于本课程内容中,一来加深对先学知识的理解,二来给学生提供一个活学活用的实例,让学生可以以此为例,在以后的工作中举一反三,提高知识应用能力;4、应补充本课程领域国内外同行当前的技术状况和发展动态,从而让学生了解就职于工作岗位上的前辈们正在从事的事情,从而对自己的未来职业有个初步的了解,意识到在学校里、课堂上还应补充的知识;以上四点是在准备教案时应注意的地方,高水平的教案是教师的水平和责任心的体现,需要多年用心的摸索、推敲和积累。 在教学中,教师的作用是编写教案、课堂教学以及解答疑惑。除了按上文提出的原则准备教案内容和进行课堂教学外,教师还应注重自身水平的不断提高与进步,包括自身知识水平的提高和讲授水平的提高。高水平的教案内容和讲课水平需要教师日复一日、年复一年的用心积累和不断摸索,平日里应心系学生,认真推敲,站在学生的角度去思考问题,准备教案。课堂师生互动环节,首先,可以引导学生去主动的思考,而不是被动的接受;二是可以让学生参与到教学中来,而不是死板地坐在下面,麻木的机械式的收听教师的讲演;三是,可以对课堂节奏,稍事停顿和修整,让学生紧绷的脑神经也得以休整。当发现学生的学习效果与预期出现偏差时,应及时调整课程进度和节奏、教学方式和方法。 三、结论 根据“电力系统分析”课程内容的特点,笔者结合前人的经验与笔者自己多年的摸索,针对缺乏实验和实践环节支持的少课时“电力系统分析”课程,探索出了“一明确,二联系,三重视”的教学方法,其涵义是:“一明确”是指在教学内容上,要明确教学目标;“二联系”是指在授课方法上,要理论联系实际,后面知识联系前面知识;“三重视”是指在教学要素上,要同时重视教师、学生和教学内容三要素的影响,在教学过程中形成以学生掌握知识为中心,以培养能力为重点,以提高专业素质为目标的教学方法。该教学方法在实践教学中取得了良好的教学效果,学生对知识的理解更透彻,对知识的掌握更扎实,同时也促进了学生知识应用能力的提高。 电力系统分析论文:《电力系统分析》课程教学改革思考 《电力系统分析》课程是电力系统自动化专业重要的专业基础课,是后续专业课程电力系统继电保护、发电厂电气部分、电力系统自动装置、电力系统自动控制等相关课程的理论基础,学好这门课程将为本专业学习打下坚实基础。 笔者目前承担我校高职电力系统自动化专业的《电力系统分析》的理论教学任务,目前我校正处于建立国家示范性高职院校之际,专业设置、课程体系改革正在不断推进,《电力系统分析》作为一门重要的专业课,也面临着教学理念、教学方法的改革。经过几个学期的教学实践,笔者认为目前高职《电力系统分析》课程的改革应该从以下几方面着手改革。 一、调整理论教学内容以适应新形势下对高职学生的培养要求 《电力系统分析》在整个教学计划和学生培养中起着十分重要的作用,一方面承接着从技术基础课向专业课的过渡,另一方面又承接着从理论学习向工程实际问题的过渡。它研究的对象是实际的电力系统,因此具有明显的工程特点。这就要求从工程实际出发,对所研究的问题进行适当的简化处理。调整优化《电力系统分析》课程教学内容的目标是:要求学生掌握和理解基本概念和基本理论,培养学生分析和解决电力工程问题的能力,以及掌握运用电子计算机解决电力系统工程问题的理论和方法。因此在大量调研和多年教学实践的基础上,对《电力系统分析》课程提出如下改革: 1.简化电力系统各元件特性和数学模型的教学。在教学实践中发现,这一章的公式推导较多,学生难于理解,经过分析,理出一条思路,注重基本物理概念的掌握和理解,以及对公式的应用,而对公式的推导则尽量简化省略。例如,在讲解线路参数计算的时候,只给出各参数的公式而不去花时间推导,学生能够理解各参数的意义和正确应用公式即可。 2.根据培养目标和学生的学习特点适当增减相关学习内容。《电力系统分析》课程的教学内容比较多,如果在实际教学中都涉及到会需要大量的理论课时,这与目前高职教育改革是相悖的,因此必须适当减少理论课时数,这就需要删减一些教学内容,比如,电力系统的潮流的计算机算法这一章对高职学生而言比较难理解,可以删减。同时,还可以适当增加一些与实际工程结合紧密的内容,这可以根据每个学校学生的就业特点而定。 二、改进教学方法和教学手段,提高学生学习的兴趣 教学质量的提高,重要的是教学方法和教学手段的提高。理论教学是目前课程教学体系中的重要环节,它直接影响教学质量。 1.课堂教学采用多媒体课件配合板书教学。“电力系统分析”课程与实际电力系统联系非常紧密,很多实际设备用语言和黑板讲授根本没办法描述清楚,学生对系统的整体认识很难。为了提高理论教学效果,课堂教学采用多媒体课件配合板书教学。一方面沿用了板书教学的优点,同时对语言讲解比较抽象的内容用多媒体形象演示,使得教学更加具体化、形象化,使学生更加容易理解,起到事半功倍的效果。 比如,讲解电力系统结构时,先将具体的电气设备用图片演示给学生,使学生对电力系统中的各电气元件有一个直观的了解,在给出系统的地理接线图和电气接线图时,学生就能够将接线图中的各电气元件的符号与实际的设备对应上,从而将抽象的系统接线图与实际的系统结构联系起来。 2.增加网络辅助教学环节。为了方便学生对“电力系统分析”课程的自学、预习与复习,将课程的大纲、电子教案、多媒体课件和习题等都挂到了校园网上,这样学生在课余时间可以随时上网查阅相关资料。在每章内容讲解之前,教师都会提出相关问题放到网上以使学生提前预习,提高了课堂教学的效果。学生在“电力系统分析”课程的学习有任何疑问,也可以在网上给教师留言询问,教师会及时给学生解答。网络教学创造了教师与学生、学生与学生之间相互交流的环境,便于学生吸收更多信息,培养自主学习能力,有利于提高教学效果,对教学方法和教学手段的改革将起到极大的推动作用。 三、注重实践环节训练加强实践能力的培养 实验教学作为教育体系的重要组成部分,是树立学生实践观念培养分析解决实际问题的能力,启迪学生创新思维提高学生综合素质的重要环节。对于强调学生的动手实践能力的高职院校,实验教学更应该得到重视,实验教学应贯穿于理论教学中。为了达到电力系统分析的教学目的,建立电力系统综合实验室和电力系统分析仿真实验室是有必要的,若资金不足可先建立电力系统分析仿真实验。 通过“电力系统分析”课程教学改革方法的研究,使该课程的教学突破传统的单一课堂板书教学模式,采用多媒体配合板书的课堂教学方法,增加网络辅助教学环节,建立科学的实践教学体系,通过综合实验环节巩固和加深学生对电力系统相关理论知识的理解,使学生能够将基础理论与工程实际联系起来,成为具有综合思维能力和综合处理问题能力的创新、复合型技术人才,这也正是我们高职教育的目的。
本文基于此进行分析讨论,将计算机辅助机械设计现存的问题进行分析,最终提出相应解决策略,以此来提升我国计算机辅助机械设计水平,从而促进我国计算机事业发展。 目前,我国科技不断发展,网络发展全面进入人们的日常生活,影响人们生活、工作以及学习。因此,计算机信息技术的发展对现代化社会有重要意义。针对此种发展现状,我国计算机事业在不断进行改革,以此来满足人们对网络的需求,但在计算机发展过程中逐渐出现一定问题,主要是计算机中辅助机械设计水平较低,难以满足人们对计算机网络信息需求。计算机辅助机械设计主要工作原理是通过计算机计算技术以及图形设计能力,提升相关工作人员工作质量以及水平。但现阶段计算机辅助机械设计中存在问题,从而影响相关工作人员的工作质量。本文基于以上观点,首先表明计算机辅助机械设计在计算机中的重要性;其次说明现阶段计算机辅助机械设计应用现状;最后提出计算机辅助技术科学应用措施,以此来提升计算机辅助机械设计水平,满足人们对计算机网络信息要求,使其能够不断为我国相关事业发展做出杰出贡献。 1计算机辅助机械设计在计算机中的重要性 1.1贴合相关设计人员思维 工作人员在利用计算机辅助机械设计时能够在大脑中先行勾勒出大概内容,然后运用立体方式将其展现,为设计工作做好相关准备,最终利用计算机辅助机械设计功能对其进行完善设计,能够有效的帮助设计人员将脑海中的设计进行完美展现,使人们能够直观的感受到同一图形的不同特点,以此满足设计人员的思维要求。 1.2提升设计质量以及水平 将计算机中的辅助机械设计应用到设计活动中能够将原本的构思进行保留,运用简单二维图形将其进行呈现,能够有效的满足设计人员的想法,将设计经过计算机中复杂类运算程序处理能够使设计效率增倍,与传统设计模式相比,更具有先进性。因此,运用计算机辅助机械设计能够提升设计质量以及设计人员水平。 1.3修改设计较为方便快捷 计算机辅助机械设计中还存在一种特殊功能,设计过程中容易出现一定的错误,传统的机械设计难以在原图中进行修改,导致图形作废,浪费相关人员工作时间。但计算机中辅助机械设计能够在出现错误时在原图中进行修改,有效地节约工作时间,还能够使原有零件之间完全配合,所以,计算机辅助机械设计运用较为快捷方便。 2现阶段计算机辅助机械设计应用现状 现阶段,在我国机械设计领域与西方国家相比,我国计算机辅助机械设计较为落后;与传统机械设计相比我国计算机辅助机械设计水平有一定提升,但距离西方国家机械设计依旧具有一定距离,主要原因是现阶段我国科学技术水平与西方国家相比处于劣势。并且我国机械设计起步时间较晚,未曾对相关方面进行深入研究,从而导致我国现阶段计算机辅助设计依旧停留在初级阶段,不利于我国机械设计事业发展。 3计算机辅助技术科学应用措施 3.1辅助绘图设计 计算机机械辅助设计中CAD系统中具有一定灵活性,能够为设计人员提供全新的设计方案,在拥有固定零件配置时能够匹配更高级设计,并且对其进行匹配设计时时间较短,能够有效地避免配件与设计出现失误现象。因此在进行机械设计时应用计算机辅助机械设计能够提升设计效率,将其应有功能价值进行充分发挥,满足国家对机械设计发展要求。 3.2零件以及转配图设计 在机械设计中主要包括线框、表面以及实体方面设计,通过计算机辅助机械设计能够将三种设计进行有效的运算,从而能够运用更加先进的技术将设计完成,以此来促进计算机辅助机械设计中零件以及转配图设计水平的提升。 3.3细节检查设计 通过计算机堵住机械设计能够将零件设计进行回放,从而能够将整个机械设计细节进行展现。通过此种方式设计人员能够有效的检查其中的错误,并及时对其进行修改,以此来提升设计质量,避免出现失误对设计作品产生影响,将整个设计维持可行性以及高效率。 4结束语 综上所述,我国科学技术在不断发展过程中促进我国计算机辅助机械设计发展,在实际应用过程中依旧存在一定问题,主要问题是在于我国科学技术与西方国家相比较为落后。针对此种发展现状,对现有的计算机辅助机械设计进行科学运用,不仅能够提升机械设计水平,还能够促进我国科学技术进行下一步发展计划,为我国计算机事业发展提供前进动力。
计算机多媒体技术论文:多媒体技术计算机教学问题分析 一、多媒体技术在计算机教学中应用的问题分析 (一)教师对多媒体应用于计算机教学重视程度不够 在高职计算机教学中,有些教师习惯于用传统的方式组织教学。他们认为,传统方式可以把计算机教学中的一些问题讲清楚,讲明白,用不用多媒体都无所谓,这种对多媒体手段不重视的现象在计算机教学中较为普遍。有些教师认为多媒体手段组织计算机教学较为繁琐,需要制作课件,需要完善内容,远远没有自己传统的备课授课方式方便,拒绝使用多媒体,这些都是多媒体技术在计算机教学中应用存在的问题。很多的教师习惯于传统的教学手段,固守以往的教学方式,从心理上不愿意改变和创新;思维的惯性会延续很长的时间,尽管教学改革不断推进,改革的呼声不断增强,创新的氛围逐渐浓厚,但是,实现教学理念的转变和教学手段的变化也是一个困难的过程。很多高职院校计算机教师没有实践尝试,没有感到多媒体教学的方便快捷以及高效,就无法认识到多媒体教学的积极影响,也就不能产生心理的重视。也有不少教师感到多媒体操作起来较为麻烦,尤其是一些较少使用多媒体的教师,一开始操作较为繁琐,尤其是还要制作很多的课件,需要花费较多的时间和精力,不少教师选择了传统的教学方式。 (二)课件质量和使用问题 多媒体应用于高职计算机教学主要是通过课件形式实现的,但现在,很多教师认为制作课件很麻烦,即使应用多媒体进行计算机教学手段的创新,所使用的课件也多不是自己制作的,而是在网上下载的。这些课件存在着质量低下、抄袭严重、与教学内容不符合,不配套的现象,严重影响到计算机课件教学效果的提升。多媒体教学的关键环节就是制作课件,需要根据教学需要制作适宜的课件,把教学设计、教学目标、教学内容、教学过程有机统一起来,以多媒体更好地辅助教学,这就要求教师注重课件质量。很多教师粗制的课件或者直接下载的课件不能实现设计、过程、内容的统一,不能把课件和教师的教学设计设想统一起来,多媒体手段不能很好地辅助课堂教学。另一方面,不少教师在利用多媒体教学过程中过分依赖多媒体,把教师的教学变成了多媒体教学,完全依靠多媒体进行播放,教学变成了看教师播放课件,弱化了教师的教学和师生的互动,完成成立教师播放,学生观看,由传统的满堂灌的教学方式变成了满堂看“放”的教学模式。 (三)多媒体技术应用于计算机教学 在一定程度上制约了学生思维的发展在高职计算机教学中,应用多媒体手段开展教学,基本都是通过图文并茂的课件方式,通过展示课件实现教学的。这种课件形式教学对于有效对课本中的一些原理和知识点的解说具有非常明显的效果,但课件教学不利于师生的有效互动,通过课件,教师不能有效的引导学生的思路和思维。在传统板书式教学中,教师可以根据板书内为学生进行同步演练和说明,可以启发学生的思维,这是多媒体课件教学不能比拟的。利用多媒体教学需要更好地结合传统教学,需要留给学生一定的思考和研究的时间与空间,不少教师利用多媒体教学挤压了学生的自主学习空间,影响了学生的发展。学生没有了自主学习时间,就不能更好地对计算机有关知识进行思考和研究,不能做好先后对比,不能够找到不足。多媒体教学是非常直观,一下子给学生呈现出来,没有了中间的思考和研究过程,等于把结果直接给了学生,尽管非常生动直观,但是学生的能力需要在具体过程中慢慢培养,这就剥夺了他们的学习和实践的权利,影响学生的锻炼和提升。 二、促进多媒体在高职计算机教学中成功应用的策略 在多媒体应用于高职计算机教学中还存在一些问题,作为教师要充分认识到利用多媒体教学对于激发学生学习计算机的兴趣,实现学生对知识内容的有效理解,促进教学效率提高的现实意义,能够有效研究多媒体在计算机教学中的使用方面存在的问题积极解决问题,以实现多媒体技术在计算机教学中的成功应用。具体而言,可以从以下几方面提高的多媒体计算机教学的效果。 (一)重视多媒体在高职计算机教学中的应用 作为一名高职计算机教师,要认识到利用多媒体手段进行计算机教学创新的重要意义,认识到利用多媒体进行计算机教学对于提高学生学习兴趣,促进教学效果提升的积极意义,能够重视多媒体在计算机教学中的应用。只有重视多媒体在教学中的应用,教师才能排除一切困难,在课堂教学中积极使用多媒体手段教学,才能不断研究学生,研究教学内容,寻求成功应用多媒体的手段,促进教学的发展,只有重视多媒体在计算机教学中的应用,教师的教学理念才能发生深刻的变化,才能更加突出学生的学习主体性,实现多媒体计算机教学的有效发展。例如,学习excel的应用时,传统教学是教师先给学生进行理论讲解和操作分析,最后让学生在上机课上实践感知。这样的教学造成了理论学习和实践训练的割裂,很多学生实践起来非常困难。如果教师利用多媒体教学,学生边操作机器边观看教师的多媒体演示与讲解,每一步都能感知非常清楚,操作起来非常自然。既能在实践中根据教师的演示锻炼,不断加深对有关理论的感知感悟,又能更好地指导学生的实践,教学效率非常高,学生学习起来也非常有兴趣,有热情,增强课堂教学效果,促进学生发展。 (二)强化教师的信息化教学应用能力 高职计算机教师有着较为丰富的计算机理论知识和操作应用能力,但是,对于多媒体辅助教学还不是非常熟练,很多的高职计算机教师不愿意使用或者使用起来存在诸多问题。一个最为重要的原因就是他们的信息化教学能力不强,不能很好地利用多媒体辅助教学,不能根据教学内容制作适合自己的教学课件,需要对他们进行必要的培训,不断提高他们的多媒体应用能力。高校需要定期对教师进行培训,并为教师提供更多的学习机会,让他们充分认识多媒体教学的意义,并不断提升自己的操作技能。同时,完善计算机应用教学数据库,将适合教学的影音文件、图片资料进行归类,做好多媒体教学研究,组织全体教师根据教学内容研究多媒体课件的应用。 (三)提高课件质量作为计算机教师 在利用多媒体教学的过程中,要围绕提高课件质量做工作,才能促进教学的发展。提高课件质量,教师的需要研究计算机教学的特点的,研究知识点要点,研究学生情况,研究课堂设计,围绕这些制作出符合教学内容和学生的情况的课件,这样的课件是成功的。即使,教师通过下载手段获得了课件,教师也需要对课件所包含的信息进行重现加工和提炼、限制,对于一些不符合教学内容的课件内容大胆删去,在课件中增加一些实用性的内容,多媒体可课件的内容应该是以疑问是和启发式的内容为主,只有这样,才能有效激发学生的计算机学习兴趣,促进学生积极思考,认知探究,突出学生的学习主体性,促进教学效率的不断提升。 (四)要积极引导学生实践操作 高职计算机教学要突出实践性,只有这样,才能培养出应用型技术人才,才能有效实现人才培养的目标。因此,在应用多媒体进行计算机教学的过程中教师要积极引导学生动手实践,使学生能够在实践中发现问题,应用所学解决问题。在课堂教学中,教师要培养学生的实践习惯,即使在进行多媒体演示,在必要的时候,也要给学生以实践的机会和时间,只有这有,才能使学生在动手操作的过程中,进行独立思考,独立操作,才能促进学生思维的发展,提高学生的分析问题解决问题的实践能力。在实践的过程中,教师要加强与学生的互动,能够及时掌握学生的实践情况,对学生加以引导,促进学生实践不断深入。 三、总结 总之,在多媒体技术应用于高职计算机教学时很重要的,在多媒体计算机教学中还存在一些问题,影响到教学质量的提升,我们要积极研究问题,找到解决问题的方式,以切实实现多媒体与计算机教学的有机整合,促进高职计算机教学的不断发展。 作者:万志伟 单位:江西旅游商贸职业学院 计算机多媒体技术论文:计算机应用基础多媒体技术论文 1高职院校《将计算机应用基础》课程的特点 培养学生的计算机应用能力是我国高职《计算机应用基础》课程的主要教学目的。当今社会,随着计算机在各行业的广泛应用,每一个工作岗位与职位都对计算机应用能力有了更高的规范与要求,但是在高职院校的学生层次又高低之分的差别有很大,所以,这些都堆高职《计算机应用基础》课程的教学工作与教师的教学授课能力提出了新的难题与新的挑战。那么,针对高职计算机专业的《计算机应用基础》课程的教学特点,提出了全面培养、共同发展的教学模式,同时通过教师教学与学生学习的实践能力,区分教学模式的优点与缺点,对高职《计算机应用基础》课程教学工作具有较好的示范作用。我国高职院校之中,其计算机及计算机网络的应用已经成为学校各个学科发展的重要基础,而在我国当今社会之中,掌握计算机基础知识和操作技能不仅是学生步入社会为己谋生的一种工具,更是社会现代文明对人们必备素质的要求。由于我国地域经济发展不平衡、各地教育发展也不平衡,导致了高职院校的新生的计算机水平差别较大。在这种情况下,以专业班级为教学单位,在同一个起点之上,以同一方法为主的教学模式,已经远远不能满足高职院校计算机专业不同层次学生对于知识的需求上,所以,为了寻求学习效果与考核结果的不公平,培养学生的学习热情与教师教学的积极性,高职院校计算机专业的考核模式也不能一视同仁。而《计算机应用基础》课程,正是打造我国高职院校计算机专业人才的基础性课程,是在发展中不可或缺课程。 2多媒体教学模式 2.1多媒体的含义 在我国的教学体系当中,以传统的教学媒体为主,其中主要包括:黑板、挂图、实验、模型等为基础。而多媒体教学则是与传统教学相区别的,多种媒体有机结合的教学方法,可以说多媒体教学是一种现代的教学手段。在当代教学理念之中,多媒体教学主要是利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息,而多媒体教学法所利用的手段,则是以各种电教媒体如:计算机、电视、录像、投影、幻灯等为标志。 2.2多媒体技术特点 多媒体技术是一项综合性较强的技术,具备采集、存储、加工、处理、组织各类信息,通过多媒体来辅助教学,将课堂中的各种教学资源进行整合处理,更好的展现给学生。另外,多媒体技术能够实现课堂中人与计算机之间的双向交流,教师利用多媒体来辅助教学,学生可以借助多媒体课件来进行自学。最后,通过计算机控制媒体信息,并通过多媒体表达出主题的思想特点。 2.3多媒体在教学中的应用优势 多媒体技术改变了教师传统的教学方式,能够让教师不必将时间浪费在重复性的劳动之中,把更多的精力放到创造性的教育活动之中,在当代教学之中,作为一名合格的计算机专业教师务必要熟悉现代化的教学手段和操作技能,并以此为主要根据,设计教学大纲的要求,所以教师在教学之中应该从学生的实际出发合理选择现代化教学媒体,并且使之与传统的教学媒体与教学方法进行合理的结合,就能够在此基础上极大地丰富教师的课堂教学,促进学生对知识的理解和记忆,培养学生的各种能力,提高学生的素质,促进学生积极性,激发学生的学习热情,从而大幅度提高教师的教学效果。 3多媒体技术在高职院校《计算机应用基础》课程中的应用 多媒体教学技术具有着十分优秀的教学理念,对于教学所预期得到的效果更加便利。而高职院校的学生不仅包含了能力素质,也包含了知识素质,但是重在培养学生的动手操作能力管理。所以,高职院校的课程改革的关键之处在于如何建立一种充分发挥教师主导作用,又以学生为主题的新型的教学模式。那么,单纯的以《计算机应用基础》课程为例子,对于学生在计算机的基本概念以及操作有更为全面的分析,能够熟练运用应用软件进行分析,并且进一步解决生活中的实际问题。并得到相应的计算机等级证书,作为教学合格的证明。那么,如何在这门课程之中应用多媒体,激发学生的学习热情,则是现阶段我国高职院校《计算机应用基础》课程所首要解决的问题。首先,在学生之中实行分层次教学,针对我国高职院校学生层次参差不齐的现状,教师在教学中应该利用多媒体教学,因材施教,分层次进行教学,在教学之中多设置学生感兴趣的内容,并利用动态图像进行展示,也可以通过电影播放等方式,为学生展示计算机在日常生活之中的优势。其次,转变原有的传统教学模式,针对我国高职院校《计算机应用基础》课程教学的现状,我们需要借鉴新的教学理论研究来指导教学。而多媒体教学模式就是通过探究性学习,通过图像、视频等现代手段,激发学生学习的热情,引导学生对于所学的具体计算机知识产生兴趣,自己对于将要学习的知识进行探究,进而着重培养学生的创新精神与实践能力。同时这些也要求教师在利用多媒体教学过程中以学生为中心,引导学生自我学习的能力,与相互协作的愿望,利用多媒体的现代教学理念完善学生的认知结构。再次,利用多媒体进行教学的过程中,应该在教学过程中注意以下问题。在多媒体教学中巧妙设置学生的学习任务,增添学生学习动力。同时,利用多媒体教学展现情景教学方法,进一步培养学生探究性的学习态度。同时保证多媒体技术在教学之中的应用,改变从前传统,枯燥、单一的课堂教学模式,充分调动学生的学习热情,用技术进行支持,最终实现高职院校学生进行探究性学习的目的。最后,多媒体教学当中不仅包含了课堂教学的环节,也包含了课后教学的讨论与复习。学校可以在学生的课外,为学生创造良好的学习环境,为学生提供丰富的学习信息资源,不断的为学生提供数字媒体资源,逐渐培养学生的动手能力,增强学生自己动手检索的能力,逐渐的在实践之中锻炼学生。 4结束语 综上所述,我们必须加大对高职院校计算机应用基础课程中多媒体技术应用的重视,以取得较好的教学成果。学生学习兴趣的培养以及实践能力的提高是提高学习效率的前提和基础。该文是在对高职院校《计算机应用基础》课程的特点进行了详细的了解并深入研究了多媒体技术的特点之后,对两者的结合也就是多媒体技术在高职《计算机应用基础》教学中的应用进行了总结,希望能对计算机应用基础课程教学方法的改进提供参考。 作者:刘乔佳魏宁单位:天津现代职业技术学院 计算机多媒体技术论文:多媒体技术计算机教学论文 1多媒体技术在计算机教学中应用所具备的优越性 1.1直观教学,提高教学效果在计算机的教学当中,教师可以通过多媒体技术的利用对人机互动的场景进行有效的模拟。通过图像、声音及视频等多种形式来对计算机技术进行讲述。这不但能在视觉上给学生带来强烈的冲击、在听觉上带来极大的享受,还能够让学生切身的感受到计算机技术对于现代社会的重要性,从而提高学生对于计算机课程学习的积极性,然而从根本上提高教学的效果。 1.2形象生动,提高学生的学习兴趣多媒体技术应用下的计算机教学,能够更加直观、更加生动的将枯燥的计算机技术传达给学生,这对于学生学习的兴趣以及积极性显然将带来有利的影响,并能够给学生留下十分深刻的印象,从而加快学生对于计算机知识的理解。另外,多媒体技术通过重复性的教学,能够有效的减轻学生对于计算机知识的遗忘度。同时,在教学中多媒体技术的应用能够将计算机知识全方位、多角度的呈现在每一位学生的面前,对学生的理解与记忆是有非常有利的。 2多媒体技术在计算机教学中应用中的问题 2.1多媒体教学技术的应用不利于学生主动的探究式学习首先,多媒体教学的课件一般情况下做得都是十分的全面,这对于计算机知识的问题而言,都能够进行系统的讲解。而作为学生,只需要被动的接受就能够对这些问题的解决过程进行大体的了解。其次,多媒体教学主要依靠的是网络,在获取知识的渠道上将更加的全面,这样的环境下学生能够快速便捷的找到相应的问题答案。就这两点,虽然说这大大的降低了学生在求学路上的难度,但是这样的环境将更加的家中学生在思想上的懒惰,使得学生在面临问题时,第一时间想到的就是通过网络来解决,自己根本就没有动脑思考。学生在这样放弃了独立思考过程的情况下,探究性的学习便失去了意义。在这样的教学环境下,学生的学习能力根本无法得到实质性的提高,对于问题的探究程度过浅、只停留在表面,将让学生不能进一步的了解问题的深度内容。如果这样长期的发展下去,将使得学生的知识过于的表面化。 2.2容易改变教师的主导地位,忽略师生的互动关系作为一种辅助的教学模式,多媒体课件只能够用来提高课堂效率、完善课堂教学的辅助手段。在应用多媒体技术进行计算机专业的教学时,所需的课件都是课前就制作好的,因此在播放的顺序与进度上是既定的,这就形成了教学内容的程式化、固定化。这将让教师很难有即兴发挥的空间,无法根据课堂的气氛以及学生的反应临时的对教学的内容进行有针对性的调整,授课的形式将十分的呆板,教学的灵活性严重缺乏,这将让教学的效果受到严重的影响。由于采用多媒体技术授课时,课件是事先制作好的,因而其播放顺序和进度是既定的,形成了教学内容固定化程式化,教学过程程序化的弊端,教师很难有时间即兴发挥,有时甚至无法根在这样的情况下,教师在课堂中的主导地位将一定程度上得到改变,也让学生与教师的情感交流逐渐的淡出了课堂。 2.3忽略了学生在教学活动的主体地位在计算机专业的教学当中应用多媒体技术,初衷只是为了能够有效的提高学生对于学习的主动性、积极性。但在实际的应用当中,教师只是在课堂中加用了电脑,虽然体现了教师在计算机教学当中的主动性,但这无形当中却进一步提高了学生在接收知识中的被动性。这从根本上忽略了学生在教学活动当中的主体地位。因此,在计算机教学的备课当中,作为教师必须本着“学生是计算机教学中的主体”的原则,对教学内容进行针对性的设计,将多媒体技术的优势真正的体现出来。 2.4学生过于依赖多媒体教学的课件要做好一份良好的课件,需要耗费教师极大的精力。同时,课堂上的课件演示,也会对学生造成一定的负担。当学生习惯了通过课件进行知识的学习后,对于书本的兴趣将大大的降低。由于课件通常来说只是对相应的知识点进行了大概的介绍,其中并没有非常详细的内容,更没有对知识进行进一步的探究。这将直接导致多媒体教学在知识点的传授上停留在粗浅的层面。同时,学生对于课件的依赖,让学生觉得在课堂上对于知识似乎很懂,但一旦运用到做题方面,就有一种无从下手的感觉。作为教师,在对课件的运用上仅仅的限于帮助提高方面,并没有因为多媒体技术的引入而改变自己的教学模式,仍然采取着自己的老套教授过程,这将使得教学的方法与多媒体教学的方式产生严重的脱节现象,无法有效的结合。 3多媒体技术在计算机教学中应用的对策 3.1提高对多媒体的正确认识上述说道,多媒体技术的应用只是计算机教师用来辅助教学的一种手段。通过多媒体技术的应用能够有效的将原本枯燥、抽象的理论只是转变得更加的生动、有趣、直观。通过将图像、音乐、文字的有机结合,为学生制造出极为逼真的学习过程。作为教师,在教学中对多媒体技术的应用一定要掌握好度,否则只会将计算机的教学课堂变成一种走马观花的形式。在多媒体技术的应用上,教师应当将计算机教学的内容始终放在第一位,其他内容和形式都是对它进行说明与解释的。必须将向学生传授计算机知识视为教学的目标,这样才能通过多媒体技术的应用有效的调动学生的学习积极性,对教学的环境进行改变与完善。 3.2多媒体技术与传统教学手段相结合作为一个提高教学质量的重要辅助手段,在计算机教学过程当中并不能过于的夸大多媒体技术的作用。教师在对多媒体进行应用时,应该通过与传统教学手段的结合来进行教学。在引导学生进行自主思考的同时,让学生充分的参与到教学的过程当中,让学生与教师彼此之间的交流与沟通得到有效的提高。比如,教师在讲解语言冒泡算法的时候,教师首先应当提供一组数据让学生进行排序,然后让学生给出具体的过程引出冒泡排序。最后,将这个冒泡程序的步骤通过多媒体课件来进行直观的演示。相信,在这样的过程当中,不但能够有效的提高学生的自主思考、学习的能力,更能够让多媒体技术的作用在计算机的教学当中得到充分的展示。 3.3合理的设计教学课件在计算机教学中的多媒体技术应用,教学课件的设计是其中非常重要的环节。而教学课件的设计,首先就应在适合学生整体实际的前提下将教学的目的与内容归纳成成提纲掣领的学习要点,以简单明了的提纲式文字出现在多媒体的课件当中,并且要做到突出重点、详略得当,这样才能让学生准确、快速的对课堂的中心内容进行了解与掌握。另外,课件的内容应当多为启发式或疑问式,这更能够引起学生对于学习的兴趣性,激发学生自主的思考与学习。而在多媒体课件的制作过程中,必须要充分的考虑课程的特点和学生的理解与接受的能力。 4结束语 总之,近年来多媒体技术逐渐的应用到高职校的计算机教学课堂中,这是我国科学技术发展下的必然现象。同时,这对于我国传统的教学方式,是一个极大的冲击。多媒体技术的应用,能够有效的将计算机技术中那些抽象的理论知识声情并茂的传授给学生,不但提高了学生学习的兴趣性与积极性,也能够有效的提高教学的实效性。但在应用过程中,需要处理好多媒体技术、教材、老师和学生这四者之间的关系,这样才能够让多媒体技术的作用得到最大化的发挥。 作者:范海燕单位:连云港财经高等职业技术学校 计算机多媒体技术论文:多媒体技术对计算机教学的作用 一、多媒体技术在计算机教学中的优势 1、利用多媒体教学可以化繁为简,化难为易,使教学难点在教学中能够得到有效地解决。计算机多媒体所呈现的图片、图像、声音及所营造成的课堂氛围常常使人身临其境。学生在一幅幅感观鲜明的图像的刺激下,能够集中精力,通过视、听觉等感官,从生动的直观开始自己的认识过程,清晰、细致、全面的进行观察思考,化难为易。比如,在讲解计算机的硬件组成时,传统的教学方法往往都是通过板书,用文字来表述,使学生对这种理论课的讲解感到特别乏味生硬,难以接受。教学难点难以突破。如果采用多媒体技术,将计算机硬件的基本组成以及各部件的关系通过视频表述出来,生动地展现在学生面前,就会使学生很直观地接受所学内容,增强了学生的记忆力,使教学有的放矢,收到神奇的效果。 2、利用多媒体教学可以使教学内容更加生动形象,调动学生学生的积极性,活跃课堂气氛。恰当地运用多媒体教学,可以激发学生的学习兴趣,并能够充分发挥学生的主体作用,激发学生的学习热情,增强师生之间的互动,使枯燥的学习变得轻松有趣,从而达到每节课的教学目的。此外,多媒体教学还可以使课堂教学从根本上改变传统单调的教学模式,让课堂教学变得生动有趣,更具真实性与启发性。 3、利用多媒体技术还可以促进教师教学思想的更新,提高教师的业务水平。教育现代化不仅仅是要求在设备和技术方面的更新,最重要的是要求教师在教学观念、内容和方法等方面的更新。在教学中,我们在继承和借鉴计算机传统的教学优点与经验时,还需要改革那落后的、陈旧的教学内容、教学方法和教学手段。而多媒体技术在教学中的应用,实现了教学过程的立体化设计,使教师、学生、教材、教育技术四要素之间能够恰当地定位,教改核心得以有效地体现,使计算机教学如虎添翼,这是传统教学无可比拟的。 二、多媒体技术在计算机教学中应解决的几个问题 应用多媒体技术是课堂教学改革的方向之一,但在计算机教学实践中,如果一味的过多的运用多媒体,就会使课堂教学流于形式,学生在课堂上走马观花,达不到预期的教学效果。因此,我们在教学中还不能全部依赖于计算机多媒体技术,那么在计算机教学实践中如何恰到好处地应用多媒体技术呢,我认为应该注意以下几个问题。 1、首先,应该明确多媒体技术只是辅助教学的一种手段,它的作用是“辅助”而不是“替代”。在课堂教学中,如果盲目地依赖多媒体技术而把大量的授课内容使用多媒体技术展示出来,那么教师就只起到了播音员和解说员的作用,失去了对教学应有的控制地位,起不到主导作用,另外,过多地使用计算机,还容易造成学生的视觉疲劳,影响学生注意力的集中。因此,我们要将传统教学与多媒体技术有机地结合起来,合理地安排多媒体技术在计算机专业课堂上所占用的时间。 2、其次,课件内容过于庞大,导致教学重点与难点不突出。一些教师在制作课件时经常喜欢把课程内容全部填加到课件中,造成课件的拖沓冗长。这样容易使课程的重点、难点被忽视,在课堂教学中,学生是主体,教师讲解课程内容是授课的关键。因此,教师制作的课件应做到小而精,这样在授课过程中才能充分体现教师的讲解作用,通过自己的讲解来吸引学生的注意力,引导学生去思考问题,让重点突出,难点明确。 3、理论要与实践相结合,充分发挥学生的主体作用。计算机课是培养学生实践能力和创新能力的重要课程,教师不能用多媒体演示来代替学生动手操练的机会,剥夺学生作为课堂主体的地位。教师在使用多媒体教学讲解基本理论时,还必须重视理论与实践的结合,以提高学生动手能力为着眼点,强化学生的独立思考、自我学习的能力。 4、从教学实际出发,正确处理教学内容与形式的关系,制作高质量的课件。在利用多媒体技术与计算机教学的过程,应根据教学内容的需要,恰当的选用技术手段和表现形式,不要过分地强调形式的新颖,将课件做得花里胡哨,使多媒体教学成为一种动画表演,使学生学后觉得索然无趣。综上所述,多媒体技术在计算机教学中的应用,使我们走进了一个现代化科技教学的新时代,它是一种行之有效的教学手段,它不但创造出了生动活泼的情景,还充分调动了学生学习计算机的积极性与主动性,激发学生学习计算机的兴趣,提高了学生的素质。未来,如何更好地使用多媒体技术这一现代化的教学手段,掌握多媒体教学的精髓,从而更好地为计算机教学服务,是摆在我们面前的一项重要任务。 作者:马宇英单位:四平市商业学校 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术应用 [论文关键词]多媒体技术ISOITU音频视频图像 [论文摘要]多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术,是新一代电子技术发展和竞争的焦点。多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体,借助日益普及的高速信息网,可实现计算机的全球联网和信息资源共享,因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业,并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。 随着计算机多媒体技术的突飞猛进,多媒体凭借着自身的优势越来越被受到广泛关注和应用,已经在不知不觉中影响到了我们生活的很多方面,本文简要介绍了计算机多媒体技术及其相关概念,对计算机的主要应用做了概括性总结。 一、计算机多媒体技术的概述 所谓多媒体,就是融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体,其使用的媒体包括文字(Text)、图像(Image)、图形(Graph)、动画(animation)、音频(audio)、视频(Video)。各种媒体表现形式各不同。但都为数字化形式存在,即计算机二进制数字文件。 二、多媒体包括 (1)文本:由语言文字和符号字符组成的数据文件。 (2)图像:通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。也叫点位图或位图图像。 (3)图形:矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。 (4)动画:将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。 (5)音频:声音信号,即相应于人类听觉可感知范围内的频率。 (6)视频:可视信号,即计算机屏幕上显示出来的动态信息,如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术,是指采用计算机技术,将各种媒体以数字化的方式集成在一起,从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多体信息的能力。 计算机多媒体技术主要特性: 计算机化至少对终端用户来说媒体信息的播放是由计算机控制的。 集成化涉及的设备的类型与数量尽可能地单一。包括存储集成化、捕捉集成化、播放集成化、网络集成化(ISTN与ISPN)。 三、数字化主要是指媒体信息表示的数字化、模拟信号数字信号 采样、量化、编码、AD/DA,有利于计算机与集成化,方便存储、传输与处理、但是也存在失真等的问题,数字化的精确性(采样速率与编码位数)与(存储器与网络)宽带的权衡也是很抉择的。交互性主要体系在四种用户定制化程度上媒体播放开始时间、媒体播放次序、媒体播放速度、播放形式。 四、与多媒体有关的概念与国际标准 (一)与计算机多媒体相关的概念 1.多媒体信息处理技术。多媒体信息处理技术就是能够同时捕捉、处理、编辑、储存和播放两种以上不同类型信息媒体的技术。常见信息媒体类型包括:文本、图像、图形、动画、音频、视频等。 2.静态媒体与连续媒体。静态媒体(如文本)是没有时间维的媒体,即其播放速度不会影响所含信息的再现。 连续媒体(如音频和视频)是由媒体“量子(如音频采样和视频帧)组成的,具有隐含的时间维,播放速度影响其所含信息的再现,因此,需要在一段特定的时间里按特定的速度播放;如果播放速度得不到满足,媒体信息的完整性就会收到影响。 3.捕捉媒体与合成媒体。捕捉媒体是指从现实世界中捕捉到的真实媒体信息。合成媒体是指通过计算机合成的媒体。 五、常见国际标准 (一)ISO指定的国际标准 JPEG标准:JPEG(JointphotographicExpertCroup)小组1991年3月提出了ISOCD10918用于连续色调灰度级或彩色图像的压缩标准,采用离散余弦变换、量化、行程与哈夫曼编码等技术,支持几种操作模式,包括无损(压缩比2:1)与各种类型的有损模式(压缩比可达30:1且没有明显的品质退化)。 MPEG系列标准:ISO于1992年制定了运动图像数据压缩编码的标准ISOCD11172,简称MPEG(MotionPictureExpertGroup)标准,它是视频图像压缩的一个重要标准。MEPG编码技术的发展十分迅速,从MPEG_1、MPEG_2到MPEG_4,甚至现在流行的MPEG_7不仅图像质量得到了很大提高,而且在编码的可伸缩性方面,也有了很大的灵活性。 (二)ITU指定的国际标准 H.320:H.320(其原名为NarrowBandTSDNvisualtelephonesystemsandterminalequipment),但是H.320标准仅仅只适合在ISDN、EL、T1等高速率的数字网上运行,而不适合在电话线这种窄宽带网上使用。 H.324:H.324是通过一般电话线传送音频和视频信息,并对音频及视频信息进行编码及解码的国际标准。一般电话系统获得广泛采用的原因是使用方便,而且有数量庞大的用户。H.324标准可以将电视会议带给数以百万计的,没有加入ISDN的用户。 六、计算机多媒体技术的应用 计算机多媒体技术应用在我们生活中的很多地方,例如:数字化图书馆融入了多媒体技术后,使得数字化图书馆更加生动真实。远程教育等领域也是应用了计算机多媒体技术,东北大学就在我国开始建设远程教育网是投了巨资,从沈阳一直铺光缆到秦皇岛,成为了在中国规模最大的网络教育网络之一,他们就用了多媒体技术和网络技术的结合进行教学,使更多的学生受到了名师学校的教育。由此可见多媒体技术方便了我们生活的很多方面。由于计算机相关技术的飞速发展,多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都应经是很成熟的技术了,但是对于图像和音频的压缩编码规范还很混乱有些压缩编码规范已经公开,有些对外界还是秘密,这对整合音视频压缩编码很不利。在资源共享,开源的思想占主流的当今的技术界,多媒体技术这部分也需要把各种音视频的压缩技术整合起来,是对多媒体技术更加规范和成熟,这样计算机多媒体技术才能够发展的更好。 计算机多媒体技术论文:计算机毕业多媒体技术地理信息系统 摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是:如何有效地管理多媒体数据和空间数据;其次,在区域分析过程中,怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜;多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景. 关键词多媒体技术,地理信息系统,空间数据,属性数据,区域分析,数据模型. 现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展,越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem,简称GIS)软件中,势必大大增强GIS信息的表现能力,扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计:其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中,并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能;其二是在应用过程中,怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法. 1多媒体数据的有效管理 通常,应用软件中的多媒体数据有两种生成方式:一种是媒体播放之前,将其数字化到数据库当中,播放时从数据库中取数据;另一种是播放时,边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库,即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中. 1.1GIS数据库中多媒体数据的管理 1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前,多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的,实际上,很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的,因此,GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库,即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型,一但时空数据模型的研究有所突破,不仅能解决时态GIS的应用问题,还将解决空间数据库中动画数据的管理问题,即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等. 有关时空数据模型,张祖勋[1]提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息,而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上,建立分级索引,以便能快速找到所需的时空过程的数据. 要使用这种建索引的基本修正法,需要考虑两个问题,一个是如何建立索引;另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题,笔者认为:基态,亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期;T.时间轴;t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态,其中tn为基态,即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的,每产生一个新的现在时态,就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件,同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例,如图1所示,当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时,就需产生tn-2i~tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间,而又不影响对任一时态的检索速度,可将tn-2i+1~tn-2i的索引差文件删掉,所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个. 关于差文件,笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的,这意味着差文件包含有两类目标信息:一类是前一时态有而后一时态无的目标信息;另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索,应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的,即01(目标从无到有);10(目标从有到无);1N(目标从一个变成多个);N1(目标从多个变成一个),以及目标空间信息无变化,属性信息有变化;目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索,在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明,当然,这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似,差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成,差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明. 1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些G IS的应用中,认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型,使得既能遵循其自身特点,又能有效地建立起它与空间数据的联系,是多媒体技术在GIS应用中的关键所在. 目前,多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中,就必须对现有的关系模型进行扩充,使它不但能处理格式化数据,也能处理非格式化数据.杨学良[2]就这个问题提出了3种技术策略:将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性);将每个元组作为一个完整文件保存;元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项,而非格式化数据单独存贮. 对比这3种技术策略,第一种技术策略方法简单、容易实现,适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复,以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用,但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起,这既增大了应用程序设计的复杂性,又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此,我们认为,在第一种技术策略的基础上,增加一个或多个属性项,用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息,当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时,可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作. 1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成 多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中,边统计、分析运算,边生成结果数据——多媒体数据. 1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术[3],因此,空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有:地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等. 为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果,我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实[4]是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感.比如,可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果,使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等,使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示. 1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有:统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析,通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析,以及主成分分析等. 为了更加形象化,我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示,甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者,还可以配上解说词,以增加系统的感染力,而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的. 2GIS应用系统中多媒体功能的实现 在GIS应用软件中进行多媒体功能实现,首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下,GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言,如VC++,VB或BC++等,以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来,那么怎样实现区域分析中多媒体功能 2.1空间数据库中多媒体数据的播放 由前所述,空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据,这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同,所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数,必须根据时态GIS的空间数据库结构,设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能. 下面简述动态显示时态GIS中ti~tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n,其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件,擦除ti状态有而ti+1状态无的信息,显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i<j时,转(3);否则结束. 字4 如果用上述算法来实现动态显示时空过程,还有很多细节需要设计.首先,在(1)步骤,从基态开始,逐级逐步检索,每检索到一个状态差文件,就需根据差文件来生成该状态信息,直到ti状态处;其次,在(3)中,需要用到动画技术,擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容,而显示后一状态信息之前,需保存后一处信息内容,再予以显示新状态信息. 性数据库中多媒体数据的应用 一般来说,多媒体数据主要应用于两个方面:一个是简单播放;另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者,只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放;对于后者,这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF,根据多媒体数据的文件信息和数据流信息,通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作. 3多媒体技术在GIS中的应用前景 (1)实现资源信息的科学管理,提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式,而在管理空间信息的同时,对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放,大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身,会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统,既能表明所售住房的空间位置,又能从中检索其住房环境及内部结构,而且可以动态地删去当天已售出的房子,给出不同价格等;旅游导游系统,可以在为观光游客制定导游路线时,就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.总之,将多媒体技术和GIS技术相结合,是计算机应用领域的一个发展方向,它会改变人们的工作、生活、思维方式,推动信息社会的前进. 计算机多媒体技术论文:高职计算机多媒体技术实践课程分析 摘要:教育是国家发展和建设的基础,随着人们生活水平的逐渐提升,对于教育发展的要求也就越来越高。高职教育主要的目的是为向社会输入高素质、多技能的人才,因此在教育的过程中,需要逐渐重视学生的主体地位。尤其是计算机课程的教学,教师需要积极引导学生树立正确的学习观念,积极采用多媒体的互动技术,尤其是创新教育的背景下,教师可以引导学生积极创业,发展创新,从而成为对社会有用的人才。该文主要研究创新创业教育的基本内涵,分析高职计算机多媒体技术专业实践课程中存在的问题,并提出具体的解决策略。 关键词:创新创业教育;高职计算机;多媒体技术;专业实践课程 社会在发展,时代在进步,创新创业教育已经成为社会发展的主流。相较于其他的发达国家,我国高职院校的创新创业教育发展较晚,课程教学中又缺乏必要的实践环节,创新创业的教育理念也没有得到相应的重视,实践课程逐渐边缘化,长此以往,不仅不利于学生的长足发展,同时也不能使创新创业教育得到有效的发挥,因此需要教育部门加大重视力度,为整个高职教育发展奠定坚实的基础。 1创新创意教育的基本内涵 创新创意教育具有一定的交叉性和模糊性,是知识经济时代的一个教育形式和基本的教育观念,因此作为一种创新型的教育模式,其最终的教学目标是为了能够培养具备创新创业意识、具有创新能力的高素质人才。其中创新创业教育的基本内涵主要包括3个部分,首先是将创新创业教育发展成为创新型教育;其次是将创新创业教育发展成为创业教育;最后是将创新教育与创业教育结合在一起。由此可以发现,创新创业教育以创业教育作为发展的重点,集中培养学生的创业能力、创新思维以及创造意识,从而促进其成为全面发展的复合型人才。 2高职计算机多媒体技术专业实践课程中存在的问题 2.1多媒体技术专业实践教学的意识不足 大多数高职院校对于多媒体技术专业的理解过于片面,具体的教学环节依然停留在实习、实验、实训等基础流程之上,对于实践能力的培养过于缺乏,学生难以掌握除了基础知识以外的其他实践技能,过于被动地接受教师传授的知识,缺乏必要的职业技能,在激烈的社会竞争中难以站稳脚跟。同时,教师进行授课的时候,也没有充分树立实践教学的理念,学生的主体地位也没有被充分发挥出来,大多数学生只会进行理论的讲述,实战经验少之又少,一旦步入社会,需要从新开始。 2.2课程的设置不够合理 高职计算机多媒体技术专业实践课程,是实践类的课程,因此需要教师以实践授课为主,理论教课为辅,只有这样才能从根本上提升学生的社会技能,使其能够成为标准化的创新型人才。但是我国大多数高职院校在开展计算机技术实践课程中,理论课程与实践课程较差安排。课程的内容以及授课的时间安排得不够合理,许多院校甚至由于场地和技术的原因,刻意减少实践课程的编排,这样一来,原来的实践课程内容被缩减,实践教程的模块过于零碎和松散,也没有形成一个科学的整体,因此学生在接受教育的过程中,思维模式没有得到最大程度的开发,实际的应用能力也得不到锻炼,对于日后的学习以及工作具有不利的影响。 2.3教师团队素质水平参差不齐 首先,大多数高职院校由于自身资质水平的限制,难以吸引高学历、高素质的教师任职,因此实践教学队伍中的教师水平整体较低,文化水平程度也参差不齐,双师型的教师数量不足,主要的授课团队由兼职教师组成,其作用和实力也难以得到充分发挥;其次,由于一些高职院校本身具有一定的特殊性,很难邀请到专家进行指导和规范,教师的专业技能迟迟得不到更新和发展,因此也就不利于培养学生的综合素质;最后,教师的培训制度不够健全,缺乏对外交流的机会,因此对于学生来说难以达到优质的锻炼和实践,从而也就不利于学生的就业发展。 2.4实践的基础设施相对落后 由于经济的发展不够平衡,因此各个地区的高职院校的基础设施建设也参差不齐,一些院校不具备完善的基础设施,政府的投入力度不足,院校资金难以购进实践课程所需要的设备和器材,因此大多数院校内部的基础设施不能为学生提供基本的实践基地,内部的构建不够完善,器材长时间得不到更新,一些设备甚至存在安全隐患,学生和教师在进行实践的过程中,难以保障自身的人参安全,容易发生事故等。同时,社会上的技术逐渐发展,院校内部的课程得不到更新,学生的素质和能力与社会脱节,不利于学生的成长和就业。 3以创新创业教育引领高职教师多媒体技术专业实践课程的措施 3.1优化教师团队的建设 教师是教育课程的主要事实者,尤其是在高职院校中,需要教师培训学生实践的能力,从而为未来的就业打好基础。因此在实际的教学中,各大高职院校需要重视教师的重要地位,逐渐优化教师团队,提升教师就职的门槛,聘用高学历、高素质的人才出任实践课程的教师,在具备基础知识的同时,也应该拥有过硬的技术水准;同时,院校需要安排聘请专家对任职的教师进行技术指导,以指导其技术规格符合行业发展的标准。定期开展学术和技术的研讨会,使各个院校的教师能够相互交流、相互促进,从而实现共同的发展,为学生的综合发展提供技术上的保障。 3.2完善技术上的课程类型 首先,奠定美学类课程的基础,培养学生完成素描和速写的能力,使其具备一定的美学技术,并赋予其欣赏美的能力,并培养其动画基础、摄影技术以及多媒体技术,最重要的是在这一过程中,逐渐使学生具备科学的学习方法;其次,完善计算机类的课程,增加其实用性,其中主要包括软件的学习、网页的设计、三维动画的设计、视频的编辑技术以及影视后期合成等,在这一类的课程教学中,学生逐渐提升对于软件的操作和应用能力,从而在实际的过程中,得心应手;最后,完善创意类的实践课程,强化学生的实践动手能力,在实际的教学活动中,培养学生的创新性思维能力和创新意识,其中主要的课程类型包括平广告设计、多媒体设备的使用等。由于该类型的课程中主要包含媒体应用的技术,因此教师需要更加主要运用美学教学以及色彩搭配,认真准备课件文件,将社会企业的项目实例作为主要的讲授重点,开阔学生的思维和视野,使其能够实时更新实际的基础和能力,使其能够在日后激烈的竞争中站稳脚跟。 3.3完善院校基础设施的建设 首先政府需要增加对于高职院校的资金投入,参考社会上的技术标准,帮助院校建立实践基地,为学生和教师创设良好的学习环境,在硬件上给予一定的补助;其次,高职院校也需要对内部的基础设施进行完善,及时更新教学设备和器材,保障实践中教师和学生的人身安全;最后,需要管理人员实时关注社会上的计算机多媒体技术类型对于人才招聘的需要,及时更新社会上的招聘信息和课程的资源,使教师和学生能够在第一时间看到社会上对于技术类型的需求,不断提升教学手段和学习方法,从而将学生培养成为社会需要的人才。 4结语 综上所述可知,经济在发展,时代在进步,随着科学技术的改革发展,社会对于计算机人才的需求越来越高,也越来越严格,因此面对当前创新创业教育的背景之下,需要高职院校逐渐提升内部的基础设施建设,完善教师团队的建设,优化计算机实践课程的设置,培养学生的实践创新能力,使其能够在激烈的社会竞争中找到一席之地,促进教育改革的同时,为社会的发展奠定基础。 作者:邓节军 单位:云南工程职业学院 计算机多媒体技术论文:多媒体技术在高职计算机教学中的问题 摘要:伴随时代的不断发展,科学技术水平也在不断提高,多媒体技术所显示出来的优势已经被人们充分挖掘出来,并且将其应用到教育教学事业中,从而成为培养学生的重要方式。然而因为教育水平比较低以及硬件配置等方面存在一些问题,直接制约多媒体技术的正常运行。本文主要分析多媒体技术在高职计算机教学过程中的存在的问题,针对问题探究有效的解决策略,进而提出以下内容,希望能够为同行业相关工作人员提供相应的参考价值。 关键词:多媒体技术;高职计算机教学;问题;对策;分析 由于我国科学技术的高速发展,网络信息技术已经覆盖人们日常生活中,并且计算机和人们的生活存在密切联系,然而对于多媒体技术来说,其操作较为简单,并且也十分形象,不仅能够更好的培养课堂教学气氛,除此以外也对学生学习兴趣进行不断激发,在一定程度上保证教学的目标顺利实施,因此现如今已经被广泛的应用到高职计算机教学中,所取得的效果也十分理想。但是因为各种各样的因素,多媒体在高职计算机教学过程中依然是存在一些问题,并且已经对教学效果的提高带来直接影响。 1多媒体技术在高职计算机教学过程中存在的问题分析 1.1多媒体的教学质量分析 对于计算机教师来说,通过采取多媒体技术进行教学,能对教学的实际情况进行相互结合,通过结合的基础上从而编制出有效的教学计划,对多媒体技术进行利用,对教学计划进行编制所需时间相对来说比较多,因此教师在进行教学计划编制的过程中容易存在一些中断情况,此外也有部分教师在教学过程中没有充分的对多媒体技术进行利用,例如不能采取动画以及音乐等方式进行教学,在课堂教学中没有对课堂教学氛围进行活跃,进而在一定程度上导致不能全面提高学生学习积极性,最终导致教学过程中的质量不能得到明显提高。 1.2软件水平分析 现阶段由于我国的经济的快速发展,对于各行各业也起到促进作用,因此针对于技术方面需求也在不断提高,为了能够更好的满足市场对技术人才的需求,高职院校也在不断的进行招生,并且比较多的高职院校间也出现相互竞争的趋势,为了能够更好的对高职院校教学水平进行不断提升,提高自身竞争能力,多媒体技术已经被广泛的应用到课堂教学中,同时利用计算机进行教学能够更好的为高职院校教学效果进行加强,在学习的过程中,学生不仅会学习到一些基本的计算机方面知识,与此同时也能对计算机操作能力进行提高。目前在进行计算教学中,对于硬件设备的引入情况不足,并且也没有专业的教育人员,因此计算机教学中没有相对来说比较完整的多媒体教学素材库。 1.3由于忽视教师和学生之间的互动 所谓多媒体技术,在教学的过程中作为教学的辅助工具,通过对其采用,为教师提前做好相应课件,也就是说播放顺序已经设定好,这样容易形成一个既定的教学程序,教师在教学过程中也难以进行即兴发挥,不能对课堂教学进行有效的调整,进而导致教师和学生之间的互动也逐渐减少。 2多媒体技术在高职计算机教学过程中的应用对策分析 2.1需要改变教学观念,并且对教学内容进行完善 现如今在我国新课程改革不断的深入同时,其素质教育已经得到全面实施,同时对学生自身的综合素质能力培养已经越来越为重视。所以为了能够满足时展的实际需要,要对教学观念进行转变,在计算教学过程中要大运用多媒体技术,改变学校以及教师和学生等对于多媒体的看法,不断提高多媒体技术的利用价值,给予高度重视。与此同时需要对教学内容进行不断完善,将教学内容进行不断调整,使其能够和多媒体技术进行有效的结合。此外教师也要对多媒体技术进行充分利用,提高和学生之间互动机会,对学生学习质量进行提高,促进科教学效果的提升。 2.2需要对计算机教学做出相应改革 在进行计算机教学的过程中,要做到具体情况做到具体对待,具体课程要做到具体分析,不可以对所有的问题都一概而论,每个学校的每个班级的具体情况也存在不同,因此要将相似的多媒体课件做出适当的修改以及变动,只有这样才能在一定程度上保证多媒体技术更好的应用到不同环境中,保证学生易于消化所学知识,对教学质量进行提升。 2.3提高交流以及沟通 大家都知道,高职院校的学生通常情况下都缺少一定的自制力以及主动学习能力,所以教师要对主观能动性进行发挥,通过在课堂上运用多媒体技术,可以将一些生动以及枯燥的知识变得更加生动,利于学生接受和理解,并且让学生思维跟随课堂的深入从而不断前进,对课堂教学效果进行有效的提高,此外教师要根据学生素质以及能力等做好授课工作。 2.4在教学中合理运用多媒体技术 教师应该把计算机以及多媒体技术进行有效融合。计算机课程上,计算机知识应该和多媒体技术中的相关信息展示方式进行结合,保证知识能呈现出多样化,对学生感官进行刺激,提高学生对计算机知识的兴趣,对学生学习主观能动性进行激发,提供学生在课堂上的氛围。与此同时,通过合理运用多媒体技术能把计算机原本抽象的知识变得更加生动,提高学生对计算机的学习能力和理解能力。 3总结 通过对上述的内容进行分析研究后可以得出,人类已经计入到全面信息化时代,并且新的时代也出现新的技术以及思想,新技术也在一定程度上导致教学手段出现较大变化,比如通过对多媒体技术的应用,可以全面对教学效率进行提高,并且在高职计算机教学中,通过对多媒体技术的使用可以更好的提高教学质量,对教师自身压力进行有效释放,让学生掌握一些计算机方面知识。因此多媒体技术在社会发展中已经具有重要作用,通过对技术进行准确以及合理应用已经是成为现阶段高职院校的重要研究课题。 作者:隋军 单位:天津青年职业学院 计算机多媒体技术论文:多媒体技术在计算机教学中的问题探析 摘要:信息时代背景下,计算机教学备受关注,其也一度成为各大中职院校的热门专业。我国中职院校也配备专业的师资,加大经费与科技投入,凸显其学科的重要性。对于中职院校的学生来说,计算机教学的目标是在学生基础理论知识的基础上实际操作能力的提升,而侧重点则是后者。在中职计算机教学中引入多媒体技术,实现抽象理论知识向具象图文资料的转化,也在计算机课堂教学中引入音视频资料,调动学生计算机学习的积极性。多媒体技术在中职计算机教学中存在一定优势,但在当前应用中也存在一些不足,需要采取相应的解决思路,以期实现中职计算机教学时效性的提升。 关键词:多媒体;中职院校;计算机教学;问题分析;对策研究 素质教育改革的不断深入,多媒体教学优势在与教学活动的结合中优势凸显,课堂教学内容更加丰富多彩,教学情境创设水到渠成,实现了课堂教学设计的优化与学生课堂学习主动性的提升。中职院校的计算机教学更关注理论知识向实践操作的转化,而中职院校学生的群体特征又使得计算机教学实施障碍重重,正是多媒体技术在中职计算机课程教学中的应用,为课程实施与优化提供了思路,让中职学生计算机学习主体性得以凸显,也实现中职院校计算机教学质量的提升及优秀计算机人才的输出。 一、多媒体在中职计算机教学中的应用价值 随着近几年市场对技能型人才的迫切需求,中职教育备受关注。而计算机专业教学作为信息背景下的衍生专业,具有广阔的就业空间,在中职院校教学中备受推崇,一度成为热门专业,也吸引了无数的中职学生报考。但是我们也应看到,中职教学中的一些既定问题,中职院校学生普遍学习基础较差,计算机专业教学又偏于抽象,传统教学模式的弊端逐渐凸显,中职院校学生计算机学习积极性不高,计算机专业整体教学质量不高。而多媒体作为新兴的教学辅助,其在计算机教学中的应用改变了传统的授课模式,教学更为灵活,学生学习积极性被真正调动起来,在专业教学中优势逐渐凸显。具体来说,多媒体在中职计算机教学中的应用价值就是多媒体技术使知识阐述更为形象具体。计算机专业课程偏理论,而多媒体技术将抽象的理论知识转化为生动的图像,图文并茂地展示给学生,让学生获得对抽象理论知识的直观认识,计算机教学也更加立体与直观。教学实践证明,具象的知识呈现有助于学生记忆力的加强,对比传统的教学呈现,其更能调动中职学生的学习兴趣与积极性。教师借助多媒体以微课或者视频的形式对教学内容进行整合,教学内容高度浓缩,重难点一目了然,学生树立计算机专业学习的整体框架,为师生课堂互动交流提供可能。 二、多媒体技术在中职计算机教学应用中的既存问题 多媒体技术的成熟发展使其在中职计算机专业教学中应用日趋广泛,但是基于对多媒体技术认识的不足,及部分教师对多媒体技术掌握不到位等实际情况,多媒体技术在中职计算机教学中也不可避免地存在部分问题。其主要表现在以下三个方面。 (一)存在认识误区,对多媒体技术过于依赖 信息时代的迅速发展,多媒体技术与计算机专业教学结合日益紧密,更多的中职院校加大多媒体技术投入,以期实现多媒体技术在计算机教学中优势的最大限度地发挥。但部分中职院校在多媒体教学辅助上也存在认识误区。多媒体技术在计算机专业教学融入的初衷是学生兴趣的调动,是对传统教学方式缺陷的一定弥补,多媒体技术不应该作为计算机教学的唯一途径,其更多的是辅助教学。但是部分中职院校计算机教师对多媒体技术过分依赖,多媒体教学也成为衡量学校信息化建设的唯一标尺。中职院校学生在多媒体过多的课堂呈现中降低了对多媒体的新鲜感,降低了多媒体对计算机教学的促进作用发挥。 (二)忽视群体特征,学生主导地位难以凸显 中职院校的学生学习基础差,底子薄,对计算机专业理论学习兴趣不高,继而影响到其课堂互动性与活动参与度。虽然在计算机教学中引入了多媒体技术,但学生也缺乏多媒体操作基础,一定程度上加大了学生计算机学习的负担与压力。而虽然在中职计算机教学中引入了多媒体技术,但教师依然占据课堂主导,多媒体带来的只是课件的被动展示,学生学习依然处于被动地位,也不利于计算机专业教学的开展。 (三)教师经验不足,课件制作质量普遍不高 受传统教学模式的影响,多数计算机教师对多媒体技术存在抵触心理,没有经过专门的技术培训,也无法获得有效的技术指导,其利用多媒体开展计算机教学始终处于摸索阶段,这使得多媒体应用效果无法保证。例如,借助多媒体开展教学课件的制作,多数教师对课件制作技术掌握不到位,课件制作不到位,有时画面呈现不符合学生的认知,问题创设也与计算机教学初衷相背离,大大地影响了计算机专业教学质量。 三、多媒体技术在中职计算机教学中的正确运用 (一)树立对多媒体计算机教学的正确认识 多媒体技术作为信息时代教学变革的产物,其更应该是中职计算机教师辅助教学的手段,借助多媒体技术实现传统计算机授课模式的转变,将抽象、枯燥的理论知识转变为生动、活泼的直观画面,图文并茂,音视频有机结合,实现逼真趣味教学情境的打造,提升中职学生对计算机课程的关注意识。中职教师利用多媒体技术开展计算机教学时,必须掌握好多媒体利用的度,不过分依赖又适当发挥其教学优势。走出多媒体技术在计算机教学应用中走马观花的误区,紧抓多媒体教学实效,计算机基础教学内容依然是课程展示的核心,多媒体技术更多的是形式上的补充。只有正确认识多媒体技术,才能让多媒体技术教学优势在中职计算机教学中得到最大限度的发挥。 (二)凸显多媒体计算机教学中学生的主体性 传统的计算机课堂教学,教师占据课堂主导,左右教学内容,控制教学进度,学生计算机学习被动性强,更缺乏计算机学习与活动参与的自主性。长此以往降低了中职学生计算机学习的兴趣。因此,在利用多媒体技术开展中职计算机教学时,必须关注学生主体地位的凸显,将课堂主动权放给学生,学生自主学习,自主探究,及时发现问题并总结问题,让中职计算机教学在学生的主动参与下提升教学时效。教师在利用多媒体技术进行课堂呈现时可以从宏观入手,设置探究式问题,让学生通过分组协作,在思想的碰撞中明确问题解决思路,掌握计算机技术知识。学生课堂主导地位的回归有助于其计算机实践参与度的提升,学生主动参与实践,将理论所学应用于实践,实现课堂知识的记忆深化,实现知识的迁移内化,完成计算机教学既定任务。中职院校的学生具有极强的动手能力,以多媒体技术为导向,让其在动手实践中获得计算机学习应用的直观体验,推动计算机教学。 (三)做好多媒体计算机教学主体关系梳理 多媒体技术在中职计算机教学中的广泛应用也引发了人们对课程主体的关系探讨。要想实现多媒体技术教学优势在计算机教学中的彰显,必须做到对计算机教材、多媒体技术、计算机教师及中职学生四大课程主体关系的正确梳理。计算机教师在教学活动中处于特殊地位,传统的计算机教师主宰课堂,但新形势下,教师在教学活动中更应该承担组织者与引导者的责任,积极主动地向学生传递计算机知识,引导学生借助多媒体技术深化对计算机知识的认识。教师应充分认识多媒体技术的教学应用价值,认识到其对计算机课程的辅助推动作用,为学生创设生动形象的教学情境。学生应该是多媒体课程应用的主体,一切为了学生,一切为了教学。计算机教材是教学实施的主要载体,而多媒体技术是辅助载体,两者相得益彰。只有正确梳理四者的关系才能让多媒体教学优势在中职计算机教学中落到实处。 四、结语 在中职计算机教学中引入多媒体技术,一方面通过形象生动的展示激发学生课程学习的兴趣,凸显学生的课堂主导地位。另一方面督促教师学习多媒体技术,实现优秀教学资源的整合,节省教学时间,提升教学实效。正是基于多媒体教学的既定优势,必须在中职院校计算机教学中大力倡导,走出应用误区,助力课程实施。 作者:彭意连 单位:广东省罗定市中等职业技术学校 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术的关键性技术探讨 摘要:随着时代的发展,科技的进步。计算机越来越贴近人们的生活,影响并改变着人们的生活。多媒体技术作为计算机领域衍生出来的一支有其自身独特的地方,在信息时代里也有着重要的角色任务,为实际的生产生活或者理论的研究都起到了非常积极的作用。越来越受到人们的重视,目前此项技术已经被广泛运用到社会的各个领域。如教育、通讯、金融、医疗、军事等行业中。本文通过对多媒体技术的剖析,认真研究,总结出一些经验,希望可以给大家起到一点启发的作用,以供参考借鉴。 关键词:计算机;多媒体技术;关键性技术分析 1多媒体技术的概念分析 所谓多媒体技术通常指的是使用计算机操作软件技术来完成的信息处理工作,这种技术是集文字处理、图像处理以及视频编辑为一体的综合性操作技术,而且经过互联网络技术的支持,可以实现数据信息的实时传递。多媒体技术在应用过程中,不仅要联合计算机系统操作来进行,同时还需要结合现代化的通讯技术以及各种影音操作技术来配合,使人们可以在多媒体技术的共享环境下,进行实时性的沟通和信息传递,因而新时代的多媒体技术的应用范围非常广泛,像是现在的高校日常教学,就已经离不开多媒体技术的支持,大大改进了传统的教学手段,使教学内容变得更加的丰富,信息化的多媒体技术正在不断地改变着我们的生活,因而人们对于多媒体技术的发展追求也变得越来愈发精致。 2新时代多媒体技术发展的关键技术要素 2.1视频压缩 说到新时代的计算机多媒体技术的发展,那么我们就先来谈谈视频的压缩技术,作为多媒体技术发展中的一项关键技术,对于视频压缩技术的要求会很高,简单来讲,在视频压缩过程中,主要是画面精细程度的压缩,在压缩的过程中,会对视频中的画面图像进行技术编码,在当前技术下的压缩编码程序主要指的是在原有视频内容的基础上将画面中的主要部分,将其他次要的部分图像进行虚拟,也就是要根据视频压缩的对象来进行压缩,不同的对象会有不同的压缩编码方式,这种压缩技术是一种比较先进的计算机操作手段,也是视频压缩中的关键技术。 2.2视频点播 而视频点播技术,也是新时代计算机技术发展的新产物,并且受到着广大人民群众的喜爱,点播技术又被称之为VOD技术,简单来说就是可以按照人们的需求来进行播放的一种技术,使人们可以同互联网络进行信息的沟通与交互,彻底改变了现代市民的生活状态,通过点播技术,人们想什么时候观看视频节目,就什么时候观看,不再受到过去广播电视台的播放限制。人们除了可以观看电视节目以外,还可以通过视频点播的技术进行学习,将点播室变成了课堂活动室,人们可以通过视频点播的操作来进行实时教学,不再受到教学时间和教学空间的限制,而且还可以把教学视频上传到网络服务器,让学生可以随时下载到个人计算机中进行观看,同时在点播的过程中,还能够很好地保留原视频的画面质量。 2.3数据库应用技术 由于计算机多媒体所研究的对象都是比较复杂的,各种信息数据也比较繁杂,因而关于信息数据库技术的应用研究也是关键性技术当中的一种,必须要加以重视起来,这种面向多样化的数据格式储存及时,可以很好地对数据对象进行整合,将数据和计算机操作系统联系起来,使得计算机的操作程序可以对数据库中的数据进行整理和加工分析,完成多媒体数据信息的储存和统计。 2.4虚拟现实技术 作为新时代多媒体发展技术当中的一项关键性技术,虚拟现实可谓是这一科学领域研究发展的前言技术,所谓虚拟技术在宏观上是一个内容非常庞大的概念,它融合了多方面学科领域的技术内容,比如说计算机技术当中的图形学技术,人体与计算机的人机实时操控模拟技术,计算机智能化的传感技术以及真人CG三维立体的动态捕捉技术,可以通过多媒体计算机软件的操作技术来模拟设计真实的场景,这在国际上都属于先进性的研究领域,采用了真实场景模拟技术以后,人们可以看到非常真实的画面,画面上的一草一木,水流的变化,场景的动态变换,都是通过计算机多媒体虚拟操作技术来完成的,假如此时还有其他的设备给予配合,还能够进一步模拟出更加真实的场景画面,让人们从视觉、听觉、感觉上享受一场全新性的感官盛宴。 3计算机多媒体技术的应用 3.1信息咨询领域 目前多媒体技术在各行各业当中的应用非常广泛,像是比较常见的在医院的大堂中都可以看到电子大屏幕上的流动信息,大大方便了人们的就医咨询,除了医院以外,我们的许多学校也都进一步开设了新的信息宣传模式,让全体学生和教师都能够更加了解到学校下一步的教学安排,提高了学校信息的传递速度,也就是说,通过这种多媒体形式的信息模式,人们能够快速地了解到自己想要的信息,因而该项技术在信息咨询领域中起着非常重要的作用。 3.2电视机领域 而且随着计算机信息化技术的发展,传统的电视信号模式根本满足不了现代年轻人的需求,举个最近的例子,在现在生活中,依旧使用电视广播数字信息的人家已经很少了,大部分的年轻人都选择了多媒体技术下的“网络机顶盒”,运用互联网状态下的多媒体技术,人们可以随时随地观看电视剧节目,还可以在电视机上观看一些自己喜欢的视频,改变了传统电视机领域的发展模式,这种多样化的新媒体技术手段,使人们的生活变得更加地丰富多彩。 3.3工业领域 科学技术的突飞猛进也加快了工业技术前进的步伐,计算机多媒体技术已经和工业技术实现了很好的结合,从工厂的加工车间,到整个生产流水线都离不开计算机多媒体技术。此项技术能够从采集,运输,存储等多个环节实现智能化管理。综合的处理各项任务,特别是现场设备出现故障后,能够通过精准的分析及时解决问题,优化整个过程,加大了工作效率,具有很好的价值。 3.4图书馆领域 度过大学的人们都知道,在学校图书馆想要借阅一些书籍的时候,再也不用麻烦的一行行一排排的找过去了,只需要在在线系统输出关键字,关于书籍的一切尽收眼底地,大大节约了时间,同时也方便了图书馆的管理。还有可以进行在线阅读,或者下载电子版本,实现了数字化阅读,让读书更加生动真实。 3.5教育领域 可以说教育领域是计算机多媒体技术应用最为广泛的领域,我们称之为多媒体教学。课堂上老师功过展示自己制作的课件来提高同学的兴趣和积极性,让课堂效果更真实。这项技术还可以进行远程教学,一个小小的窗口,跨越了万水千山,把知识带到了偏远山区,带到了异国他乡,增进合作,增进友谊,为教育起到了很好的促进作用。 3.6娱乐领域 可以说计算机多媒体技术在影视文化方面起到了催化剂的作用,特别是动画片的制作,传统的动画制作主要是以手工绘图为主,一笔笔一页页,在把这些画通过繁琐的技术手段连接起来,耗时耗力。应用计算机多媒体技术以后可以采用电脑绘图的方式,大大节约了工作时间提高了工作效率,而平面滚动技术有让整个画面显得生动逼真,有很强的艺术感染力。也提高了观众的关注度,提高了动画片自身的商业价值。 4结语 随着互联网技术在实践中的发展和运用,相关的技术也一定会不断提高。多媒体技术的完善也会日渐成熟。本文通过对计算机多媒体技术的概括和对其在诸多领域发挥的作用加以分析,不难看出多媒体技术的强大优势,未来发展前景非常广阔。但同时我们也必须清醒的认识到,我们的技术水平与一些发达国家相比还有一定的距离,丝毫不可懈怠。要勇于开拓,努力进取,积极的将其与计算机技术、通信技术等联系在一起。只有这样才能适应信息全球化的发展,最终更好的服务于人类。 作者:吴丽娜 单位:宿迁学院信息工程学院 计算机多媒体技术论文:网页设计对计算机多媒体技术的应用 摘要:随着现代社会的发展,计算机网页设计已经更多的依靠于多媒体技术的运用,这是因为在很大程度上多媒体技术可以提高网页自身的内容质量和含量。同时节省大量的工作时间,令相关的网页设计人员有更多时间处理其他的技术难题。本文就是通过如何运用多媒体技术和网页自身的设计特点这两个方面的难题解决,进行了比较详细的论述。 关键词:网页设计;计算机;多媒体技术 1网页设计和多媒体技术 从概念角度进行分析,网页设计就是设计美学和网络信息技术这两种理念的有效结合。这是因为网友在进行网页浏览时不仅仅只是为了去寻找他们所需要的信息,更多时候也是网页设计本身的美观和色彩、图形吸引了他们。要想达到这一点,不仅仅要掌握熟练的网页设计的理论,还要在这一基础上处理其他数据并且利用计算机多媒体技术,对数据进行不断的压缩和处理。目前的网页设计中,多媒体技术几乎能处理的所有类型的信息和能用到的媒体。比如,在信息的处理过程中可能会要把图形的文件格式进行改变,按照项目的要求进行图形存储、压缩。这就要求工作人员必须在较短时间内从冗长的视频文件中选取一段可以使用的视频或者文件进行合成和利用。以此帮助设计人员对于不同频率的声音或影像进行变频、合成和特效的加入。 2多媒体技术在网页设计之中的具体应用 2.1运用在即时通信之中 网页在设计时,要特别注意保证一定的通信质量和传输速度。这是因为网页是借助互联网实现信息传播的功能的。所以,随着网页的内容不断丰富,传输时就会出现网页无法浏览或者打开缓慢的问题。如果要从根本上去解决这类问题,就要通过多媒体技术进行。多媒体技术的使用可以使文件进行压缩、开启或者限制多数据流通道。通过这一过程,使得网页打开不仅变成了连续性的操作,也变成了一个集播放和存储于一体的过程。多媒体处理技术的运用,可以帮助设计人员在进行网页设计时实现不同用户在同一时间对相同的数据进行要求,这种功能可以影片检索或者交互性比较强的视频网站中,实现不同媒体间的同步。 2.2促进网页的网络连接 当网页正式工作之后,在实现保证数据的传输和使用之后,因为访问量不断的增大使得承载媒体的数量也不断的扩张。当使用者网络连接时,很容易出现信息通信中断或者网页打开缓慢的问题。这就说明了多媒体技术在网页媒体数据传输时,压缩和解压相关的文件就变得很重要了。大量的实时数据在用户传输之前,一定会造成网络宽带压力增大的问题,甚至高峰时期还会出现堵塞的现象。所以先压缩、后传输的方式有效避免了同一用户对网络长时间占有的现象。 2.3帮助设计者设计网页形象 计算机多媒体技术在网页形象化的设计中,也具有很大的应用价值。多媒体技术可以为网页设计者提供多种素材,图像和视频的加入使网页设计的内容和形式能变得更加生动和形象。网民在进行网页浏览时,更倾向于网页中丰富多彩的多媒体应用技术。通过使用多媒体技术和手段,可以在进行网页的设计时增加网民对网页产生出的形象和生动的感觉。同时,也能给我们的视觉上造成强烈的冲击。网页设计时,也可以利用多媒体技术进行设计网页加载程序。这样,就能够实现对网页的快速浏览,也可以实现网页设计上的绚丽夺目。 3多媒体应用技术应当注意到的问题 在进行网页设计使用多媒体技术的过程中,要对多媒体元素的格式进行合理、合适的选择。避免在载入文件时发生网页打不开或者文件不能载入的情况。要对多媒体技术的应用进行选择,注重网页设计的质量与效果进行完善的网页设计。以下是在网页设计时要注意的多媒体技术运用问题。 3.1重视多媒体技术与自身设计艺术的结合 在把多媒体技术的元素应用在有效的网页设计之前,要考虑到这种结合是否合适、是否具有艺术性。这就要求在进行网页设计时,要保证多媒体技术的应用与网页内容和形式的和谐统一。在网页设计时,既要考虑页面的整体感,也要注重在画面的细节和微小编排设计上的设计。要保证各种信息和元素能够和谐相处,并且有效的突出主题。 3.2在网页设计中注意相互信息之间的平衡 设计者要突出一个网页的主题,不仅要求设计者本身具有很深的设计功底也要使设计的主题同他的风格相一致。所以,这就要求工作人员利用多媒体技术设计网页时要添加保障图片、文字、动画于一体的网页主体。要时刻照顾到网页页面的和谐和搭配。无论如何,再进行具体的设计时网页的设计人员都要注意是否突出了主体,也要在设计时充分考虑到多媒体手段可以对网页设计形成哪些优势。这样,通过多媒体技术的应用,使设计者的设计思想和能力在网页设计中能得到一个完美的展现。同时抓住网民的眼球,提升自身网站的吸引力。 3.3注重整体上的色彩平衡 在具体的网页设计过程中,设计者要十分注重网页在形式、色彩搭配、色彩比例上和自身的内容的表现。尤其在色彩平衡上要注意运用多媒体技术在设计之前就遵循原则,做出一定的企划。具体来说,这种原则要求网页页面的设计者要让页面设计看起来“总体协调,局面对比”。这也就是说在网页的设计时,要选择不同主题同时选择不同的色彩,以此表现和突出每一个主题。用文字颜色和背景颜色的区别,有效地把图片和文字进行对比是网页设计中体现出一种经典模式。在这一过程中,整体画面的和谐和局部场景对比的美,显示了网页设计师根据具体的信息对网页上进行有效设计的能力。也可以在网页打开时,设计者能把想要展示的内容都集中在一个页面上,使保障信息一目了然。 4结语 多媒体技术,在网页的设计过程中具有非常重要的作用。它不仅能为网页的设计提供丰富的素材,还能通过载入丰富的图像和视频等方式使网页的设计和感官变得更加丰富多彩。在网页浏览过程中,网友更喜欢给人视觉冲击力的网页,但是也要注意由于多媒体是一种加载程序,对网页而言可能会有一定的负担,设计人员要根据具体实际的要求对多媒体技术有效应用,实现快捷和绚丽的网页的制作。 作者:刘田珦 单位:平顶山工业职业技术学院 计算机多媒体技术论文:计算机教学多媒体技术应用策略 摘要:随着科学技术的不断发展与进步,现代教学技术也在随之优化,多媒体在现代教学中也被广泛应用开来,而且它在现代教学中也扮演着越来越重要的角色。本文主要探讨多媒体技术在计算机教学中的应用。 关键词:多媒体技术;计算机教学;应用策略 一、职业院校计算机教学中应用多媒体技术的优势 教学改革的进程在不断加快,素质教育的呼声也在越来越高,职业院校的教师越来越意识到提高教学质量的重要性。基于多媒体技术容量大、速度快的特征,将多媒体技术应用于职业院校的计算机教学之中,对于提高职业院校计算机教学的质量有着很大的促进作用,同时也大大迎合了时展的需求和教育的需求,并且能够在很大程度上提高学生的实践技能。首先,多媒体技术有利于提高职业院校计算机教学质量,职业院校的人才培养目标是培养应用型人才,计算机又是一门操作性较强的学科,需要学生大量进行动手实践,这是多媒体技术在计算机教学中的应用和普及就显得十分重要了。传统的计算机教学大多采用的是教师板书,学生记忆专业术语和操作步骤,一旦上机操作,问题就会毫无保留的暴露出来。多媒体技术的应用,使得教师可以将教学内容生动形象地展示给学生,有助于学生的理解和记忆,比如,教师可以通过课件将不同的字体、版式及其效果直观地展示给学生,同时也加深学生的记忆。其次,多媒体技术的应用有利于激发学生的学习兴趣。多媒体技术的直观、形象、图文并茂等独特优势能够很好地吸引学生的注意力和兴趣,进而调动学生的思维来解决问题。此外,教师可以利用多媒体技术给学生创设直观的教学环境,通过学生的自我学习,加深理论知识和实际问题之间的联系,为提高学生的实践操作技能做好铺垫。 二、职业院校计算机教学中应用多媒体技术的注意事项 虽说多媒体技术在职业院校计算机教学中发挥着很大的作用,但是如果在计算机教学中过分依赖多媒体技术,必然会招致反作用,所以,多媒体技术必须要以科学合理的方法加以应用,真正实现提高教学质量,实现素质教育的目标。因此,在职业院校计算机教学中应用多媒体技术必须要注意以下几点: (一)处理好传统教学法和多媒体技术之间的关系多媒体技术实际上是一种现代化的教学辅助手段,在计算机教学中应用多媒体技术不能全盘否定传统的教学方法,更不可偏废任何一方,而是要将传统教学法和多媒体技术协调好,再设计多媒体教学课程时,一定要明确多媒体的使用时机和使用时间,正确处理好其与语言、传统教学工具之间的关系。比如,教师在讲解重难点时,除了要用多媒体技术演示之外,还要适当地进行板书,并且给学生留有整理笔记的时间,以帮助学生更好地消化知识。 (二)处理好教师、学生以及多媒体三者之间的关系将多媒体技术应用于职业院校的计算机教学之中,不仅仅是把教学内容制作成课件,再给学生展示出来,而是要让它引导学生的思维定向,但是不能忽视学生的主体地位和教师的主导地位。在多媒体教学中,教师依然处于课堂的主导地位,学生依然是课堂的主体,教师要意识到多媒体技术只是教师教学的一个辅助工具。所以,教师在制作多媒体课件的时候切勿过于花哨,以免让课件本身的形式干扰了学生的学习兴趣,一定要保证课件能够被大多数学生多认可。相似多媒体教学课堂之上,教师也要加强师生之间的互动,在利用多媒体技术进行教学的时候,不仅要给学生传授理论知识,还要为学生提供进行计算机操作的机会,以此调动学生和教师的积极主动性。 三、多媒体技术在职业院校计算机教学中的应用策略 (一)摆正多媒体在教学中的地位。多媒体技术只是教学辅助手段,它与传统教学方法是相辅相成的,各有优势,优劣互补,不可偏废其中任意一项。因此,职业院校计算机教师在利用多媒体技术进行计算机教学的时候,一定要摆正多媒体技术在课堂上的地位,不能让多媒体技术凌驾于或者取代传统教材学方法。职业院校计算机教师要知道,多媒体技术只是辅助手段,虽说它的直观、形象、图文并茂等特点深受广大师生的欢迎,并且对于提高计算机教学质量也有很大的促进作用,但是不可夸大其教学功能,必要时还要辅助教师的板书、语言和肢体动作。此外,教师在摆正多媒体技术在教学中的地位的同时,还要明确教师的主导地位和学生的主体地位。 (二)正确制作多媒体课件。目前,由于多媒体技术的直观形象性,很多教师都喜欢利用多媒体技术制作多媒体课件,学生对多媒体课件也是喜闻乐见的。因此,教师在制作多媒体课件的时候,切记花哨和不实用,比如,多媒体课件的颜色、字体、切换形式等等。 (三)处理好多媒体教学形式。什么样的教学内容就会决定什么样的教学形式,任何一种教学形式都是基于教学教学内容提出来的,所以,在职业院校的计算机教学中融入多媒体技术的时候,教师一定要结合实际的教学内容,根据教学内容选择恰当的多媒体技术及展示方法,化静为动、化抽象为具体。比如,在学习字体、段落格式、超链接等比较简单的内容时,教师可以再用联机教学,教师可以采用一边讲授内容,一边让学生动手操作练习的教学形式;在学习制作一些相对比较复杂的课件,如动态图形的时候,教师就可以先利用多媒体技术给学生分步骤地细致讲解,讲解完成再让学生根据自己的记忆、理解和笔记自己动手操作,以此巩固、加深知识。 四、结束语 培养实际应用型人才是职业院校的培养目标,对于职业院校的学生来说,学好计算机知识是十分重要的,这对他们以后的工作都是大有裨益的。随着社会的不断进步和发展,社会对人才规格的要求也是不断随之提高的,因此,做好职业院校的计算机教学工作、提高计算机教学质量、提升职业院校学生的专业素养都是十分重要的。在新的时代背景下,将多媒体技术应用于职业院校的计算机教学之中是势在必行的。做好多媒体技术的应用工作不仅需要教师摆正多媒体、教师、学生在课堂上的地位,还要正确处理好传统教学和多媒体技术之间的关系。 作者:张明克 单位:青岛广播电视大学莱西分校 计算机多媒体技术论文:计算机网络广播电视多媒体技术 摘要:近年来,计算机网络飞速发展,人们的生活已经离不开计算机网络了,人们获取信息的方式更多的是从广播电视,导致了基于计算机网络技术的广播电视多媒体技术的快速发展,网络技术的便捷性也促使更多的人喜欢网络广播以及网络电视,在本文中,就计算机网络在广播电视多媒体中的应用进行一定的研究。 关键词:计算机网络;广播电视发展;多媒体技术 伴随我国计算机技术的发展,互联网已经成为人们生活中必不可少的信息来源途径,各行各业都习惯了运用网络技术进行工作,随着网络拥有的人数的增加,人们对网络技术有了更多的需求,在这样的前提下,网络技术向着社会各方面发展,计算机网络技术因此对广播电视行业的发展起到了很大的作用,与广播电视的融合使得广播电视有了一个很大的创新,解决了广播电视工程中的诸多问题,使广播电视更好的满足用户的需求。 1基于计算机网络的广播电视多媒体技术及发展状况 1.1基于计算机网络的广播电视多媒体技术的概念 基于计算机网络的广播电视多媒体技术又可以称为网络互动电视,是一种利用互联网网络技术、电视媒体传播技术和通讯等多种技术相结合的科技产物,能够实现和广大电视前观众互动的功能,进一步优化操作及播放技术,使得更加方便,目前,在我们国家有很多网站运用了网络电视的技术,收看网络电视的平台有很多,比如手机、电视机网络机顶盒等,我国现在网络电视最大的终端就是数字电视机顶盒,现在这个平台已经拥有了很大的市场。网络电视是未来视频传播发展的必经之路,是由很多技术不断相互融合的结果,可以为广大用户根据自身需求的不同提供个性化的服务,个性化的服务是指多样化、全方位的定制服务。网络广播电视是一个目前还没有彻底达到的一个技术,目前所说的网络电视只是一个不完全的网络电视,可以称为网络广播电视的“婴儿状态”,但正是这种状态却是网络电视发展到成熟阶段的必经之路。笔者认为,网络电视不仅仅是一种广播电视发展的形态,更是一种新的革命的成果,是一种创新,多种现代科技相互结合的产品,打破了传统单向传播技术的枷锁,使广大群众有了发言权,更好的促进电视节目的发展,符合更多大众的口味,实现了互动双向传播模式,可以说双向传播模式是网络电视的根本核心,利用网络和广播电视技术相结合是一个具有挑战性的科技创新。 1.2基于计算机网络的广播电视的发展状况 随着计算机技术的发展,计算机技术对广播电视行业起到了积极的促进发展的作用,我国在基于计算机网络广播电视技术的发展取得了较好的成果,使网络和电视广播的结合能更大程度的达到多元化、简单操作化以及信息的丰富性,能够更大程度满足普通大众的需要。现在我国已经有很多的研究学者展开了研究,对计算机网络技术在广播电视中的应用进行系统的测试,希望推动该领域的发展,现在随着生活节奏的不断加快,娱乐时间减少,使得人们在生活中容易错过很多自己喜欢的电视节目,这样有可能导致流失很多电视节目的观众,通过网络技术的研究,可以更好的解决这个事情,能够打破因为错过播放时间的电视节目,使人们得到更好的放松,能够吸引更多的观众,至今,我国正在加大力度进行相关方面的研究,争取早日取得成果。 2基于计算机网络的广播电视多媒体技术及应用 2.1计算机技术和计算机网络工程在电视媒体工程中的应用 在以前的广播电视媒体技术的使用过程中,音频和视频信号在传输中是将所有媒体内容转换为数字信号,这个数字信号称为模拟信号,这样的模拟信号很容易收到外界的各种因素的影响,比如说电磁等,因此,传统的广播电视在内容的传输过程中通常会有一个瓶颈来制约它的发展,由于这个因素的制约,所有的广播和电视的发展将会不能及时的更新,这样就不能使大众得到好看的节目,随着现代科学技术的发展,以前的信号转化为数字信号不仅能够保证传输的安全,又能够保证传输的质量,因此计算机技术对人类在广播电视发展上面起到了很大的作用。运用现代科学的手段,传统的电路通信网络和广播网络以及分配方式都将得到一个新的提升,广播电视将和网络技术进一步发展,这个对人类的生产生活具有重要的意义,是一次相对于广播电视的伟大创新,为网络用户提供了一个新的平台,运用简单的网络数据就可以完成广播电视等大数据的交换,进而使得网络相关用户大量的增加,现在广播电视的传统方式已经发生了改变,正在向着创新进一步的发展,现在不仅提高了质量,而且提高了传输的范围,使得广播电视更适合现代化的发展。 2.2计算机网络技术收集电视节目素材以及控制节目播出时间和顺序 运用计算机网络技术能够使电视台的网络和互联网相互连接,使电视节目能够在一定范围内共享,电视台的电脑之间进行随意的传输,这样能够简化电视台的节目播放顺序,节约录制时间,提升广播电视节目的运行和播放质量。另外,在电视台以及广播电台的工作中,能够运用计算机网络技术节省人力资源,通过计算机的应用控制,能够对后台的人员进行精简,效果将会达到和工作人员在岗一样的程度,还能提高节目播放顺序、编排的科学性,在编排结束能够按照设置进行预期的播放。同时不仅能对播放顺序进行调整,还能够对时事节目进行增加,替换其他节目,并且能够保证以上操作下其他节目的正常播放,可以对有相关问题的节目进行调整。 2.3计算机网络技术对电台节目文件的编辑 通过计算机网络技术工作人员可以将需要的文件下载到电脑,运用相关的技术进行智能整理和分析,达到预期需要的效果,再上传到电视台或者电台的网络数据库中,进行后台自动整理,电视节目的合成,大大的提高了流程的工作效率。同时,运用计算机网络技术可以编辑节目文件,现如今特别多的电视节目具有时效性,尤其是新闻类节目和体育竞赛类节目,在这样的前提下,现场记者进行采访,并且对采访资料进行简单的整理上传到电视台的网路数据库中,工作人员进行剪辑,之后以第一时间插播到电视节目之中。 2.4计算机网络技术能够拉近与广大群众之间的关系 在广播或者电视节目进行之中广大观众可以通过网络来获得自己想要的信息,打破了原来收看电视节目的各种限制,可以通过网络选择自己喜欢的各种节目,可以通过网络进行互动,进行评论相互沟通,能够是电视节目制作人得到很好的反馈,进行更好的制作。 3结论 综上所述,基于计算机网络的广播电视多媒体技术已经得到的很好的发展实现了高速高质量的电视节目传输,利用网络信息节省的更多的人力资源,使效率更大化,丰富了电视节目的形式,使观众更好的和制作人进行沟通,然而计算机网络在广播电视上的发展不仅仅有这些,相信未来的计算机网络发展在广播电视多媒体技术还会有更好的发展。 作者:徐业海 单位:五大连池市文化广播电视体育局 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术的关键性技术探究 【摘要】在当今的信息时代,计算机多媒体技术扮演着非常重要的角色,在理论研究和生产实际中都具有非常重要的意义。目前,随着网络技术和信息技术等高新技术的不断发展,多媒体技术已经被越来越广泛的应用到人们的生活、工作和学习中,对生活和生产都产生了非常重要的影响。在这种时代背景下,本文围绕多媒体的关键技术进行了具体论述,以供大家借鉴。 【关键词】计算机 多媒体技术 关键性技术 目前,随着多元化科学技术的发展,多媒体技术的广泛应用已经引起了社会的广泛关注,对人们的生活和社会生产产生了非常重要的影响,是促进社会经济发展的重要力量之一。为此,本文围绕计算机技术,对多媒体的内涵和相关的关键技术进行了下列阐述。 1计算机多媒体技术概述 1.1对媒体技术的含义 多媒体技术发展离不开数字化技术的发展,打个简单的比方,对文本文件或者动画文件中的相关元素进行综合处理,对其中的信息进行总结,然后采集并处理这些内容,充分运用多种硬件设施和软件设备建立多种媒体之间的相关联系,然后在此基础上形成人机相互交流系统的一种技术[1]。这种技术就是多媒体技术。在多媒体的辅助下,信息可以在传播的过程中不断得到完善,实现和计算机交互功能的相互连接,促进其作用的充分发挥,使文字、图像在被看见的同时还能后满足听觉的信息需求,对这种新型材料进行制作,这个过程就是多媒体技术[2]。 1.2多媒体技术的特点 专业化是多媒体技术的最大特点。所谓专业化就是多种媒体集中在一起的综合形态,能够同时对两种或者两种以上的媒体信息进行交互的有效载体。数字信号是多媒体技术最基础的运行单位。在这一平台上,可以将文字、声音和图像等信息结合在一起。这也说明,多媒体技术还具有多样性的特点,也正是这种多样性,相互关联的信息才能进行有效的传递,然后利用数字化信息来有效解决数据在传递过程中的失真问题。 2计算机多媒体的关键技术 2.1视频压缩技术 Shannon信息理论是传统压缩编码技术的基础。这一信息理论则是建立在集合论基础之上,然后利用统计概率的相关模型来对信息的来源进行描述。这种压缩编码技术存在一定的局限性,未能对信息接受对象的主观能动性以及事件本身包含的具体内容、重要性、产生的后果等主要因素进行充分考虑。因此,在Shannon信息理论的基础上,压缩编码技术也在不断的发展和完善。数据压缩编码技术按照不同的分类标准,可以被分成很多不同的类型。 (1)以照信息来源的统计特点为划分依据,该技术可以分为转换编码、预测编码、小波编码、矢量量化编码和神经网络编码等5种; (2)将数据的视觉性特征作为划分依据,那么该技术可以被分为图像编码和以图像纹理和轮廓为基础的编码等两种; (3)从图像所表达的景物特点来划分,图形编码和以内容为基础的编码是两种最主要的编码方法。其中图像编码的发展经历了两个阶段。第一阶段是以数据统计为基础的,将数据的冗余去除,是一种层次比较低的压缩编码方法。第二阶段则是以内容为基础,然后将其中的冗余去除,鉴别其中的对象和方法,就是我们这里所讨论的压缩编码技术。这是一种高层次的压缩编码方法,既是一种新型的压缩编码方法,也是目前使用最广泛的压缩编码方法。 2.2视频点播技术 采用用户信息交流的方式进行自然进化的过程就是多媒体的交互。多媒体服务涉及的范围非常广泛,其中应用最广泛的就是视频点播技术。网络技术和计算机技术的发展和相互融合是视频点播技术发展的技术。视频点播的主要内容包括计算机技术、通信技术、电视技术等,是一种将上述技术整合为一体的新型技术,充分发挥了视频技术和网络技术的优势,彻底改变了被动收看电视节目的方式,可以根据用户的实际需求收看电视节目,还能够随意播放,人们可以根据自己的意愿来点播自己喜爱的电视节目。同时,视频点播技术中传递方法的运用彻底改变了传统的课堂教学模式,拓宽了教学的模式,影音、广播、语音、发送消息、网络影院、远程教育和点播教学等都可以借助互联网进行传播。视频服务器是该技术必不可少的重要组成部分,是视频系统完成功能和提高性能和质量的关键部分,所以在视频服务系统中是被重点研究的对象。视频服务除了要求保证端到端的播放质量之外,还需要观察系统各方面的性能。在大多数情况下,视频流编码压缩和传递技术、视频流调度技术、IP网与Cable网实现、存储和I/O调度策略、接入控制、流量控制与差错控制、视频服务器体系结构等是视频服务系统中需要重点解决的问题。 2.3多媒体数据库技术 多媒体信息中的非格式化数据所占的比例较大,基于此,我们可以将多媒体数据的特点归纳为三点,即对象的复杂性、数据存储的分散性和时空的同步性。其中关系数据库相对比较简单,但是在多媒体资料的管理的质量依然不高。从目前的实际情况来看,基于对象数据库来管理多媒体资料并不能满足使用的需求,因为基于对象是一个新一代数据库应用,它所需要的是强有力的数据模型的基础良好。这种基于对象的方法适合用来描述非常复杂的对象,结合了封装、继承、对象、多态、类等概念,所以能够对多样对象和它们之间的内部结构之间的相互关联进行清晰地描述。目前,多媒体系统进行研究和开发的主要方向就是要将面向对象程序设计语言和数据库技术的相互结合,但是首先需要解决的问题就是要制定对象的统一标准。 2.4现实虚拟技术 虚拟技术是信息技术行业少有的高新技术之一。该技术是一种集成化的技术,具体内容涉及到人工智能、人机交互技术、计算机图形学、传感技术、网络设计等非常广泛的领域。同时,虚拟技术还可以利用计算机来进行三维画面的合成,让用户获得逼真的听觉、视觉、嗅觉等感官的体验。在虚拟技术的基础上,人们可以借助固定的设备,自然的参与到虚拟世界的体验中。现实虚拟必须通过计算机生茶,其基础必须是视觉、听觉、嗅觉和触觉等具体的感官。在这种情况下,用户需要通过身体四肢的正常活动和虚拟环境交互。除了上述四种技术之外,计算机多媒体的技术还包括流媒体技术和音频技术等,而且随着网络技术和计算机的发展,这些技术也必将在多媒体技术中发挥更重要的作用。 3结语 综上所述,随着计算机技术的不断进步和发展,多媒体技术的发展也不断成熟和完善。为了切实满足人们对现实生活多样化的需求,多媒体技术已经在教学、视频、视频会议、娱乐节目点播、军事等很多行业得到了广泛应用。多媒体技术和视频压缩技术、视频点播技术、多媒体数据库技术、现实虚拟技术、音像技术和通信技术等多种技术的有机结合,极大地促进了信息处理技术的发展。 作者:张萌 臧书雯 单位:辽东学院 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术的关键性技术探析 摘要:近年来,计算机技术的快速发展使计算机多媒体技术得到了广泛的应用和发展。它几乎渗透到人们的生活当中的各个方面,并且产生了不同程度的影响,计算机多媒体技术是将声音、文字、视频、图像、动画等结合为一体的先进技术。加强对多媒体技术的关键性技术的研究,能够更好地提高人们对其运用的程度,从而更好地服务于社会。 关键词:计算机多媒体技术;多媒体技术;关键性技术 教学,教师在课堂上利用计算机多媒体技术可以激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性等等。本文将主要对计算机多媒体技术的关键性技术进行研究,分别从:计算机多媒体技术概述、多媒体关键技术研究、计算机多媒体技术关键技术的实际应用三个部分进行阐述[1]。 一、计算机多媒体技术概述 计算机多媒体技术是将声音、文字、视频、图像、动画等结合为一体的先进技术,它具有集成性与交互性。它能够将数字信息通过界面显示出来,随着我国科技的日新月异,计算机多媒体技术也被充分赋予了时展新特点,同时具备了显示各种形式的媒体特点[2]。计算机多媒体技术充分改变了人们获取信息的渠道与方式,它应用范围逐渐扩大,我国的教育教学、现代化工业生产、传媒广播教学等方面,都运用到了计算机多媒体技术。 二、计算机多媒体技术的应用与发展趋势分析 多媒体技术的出现,极大地改变了人们传统的生活方式和工作方式,无论是我们日常的工作、生活、还是娱乐都有多媒体技术的身影。尤其是随着计算机的发展,计算机技术与多媒体技术的结合而形成的计算机多媒体技术使得多媒体技术的发展到了一个新台阶[3]。笔者认为随着社会的进步,技术的创新,未来多媒体技术必将得到更大的发展。我们通过对计算机多媒体技术的应用进行分析阐述,就是想探索出计算机多媒体技术的发展道路,从而为计算机多媒体技术今后的应用发展提供一定的指导意义,推动多媒体技术应用持续稳步发展,这是多媒体技术发展的需要,也是社会发展的需要。 三、计算机多媒体关键技术研究 随着计算机多媒体技术的广泛应用,人们的生活方式发生了巨大的改变。我们必须加强对计算机相关技术尤其是加强对计算机多媒体关键技术的研究,这样才能够计算机多媒体技术今后的发展提供良好的建议。那么何谓计算机多媒体关键技术呢?计算机多媒体的关键技术是解决视频、音频信号的获取和处理,包括多媒体数据的压缩编码和解码技术以及多媒体数据的输出技术。主要应用于通信、娱乐和计算机的融合,为解决电视数字化及高清晰度提供了切实可行的方案。 (一)视频压缩技术 传统的压缩编码是以集合论为基本,它没有充分考虑到接受者的主管能动性与事件本身含义[4]。因此压缩编码的发展是从信息论开始的一个不断在更新完善的过程。按照信源的统计特点可以分为:预测编码、小波编码、矢量量化编码[5]、转码编码等方法,根据图像传达景物特点可以分为图形编辑与基于内容的编辑。基于内容压缩编码方法是当前最先进的压缩方法。 (二)视频点播技术 近年来,多媒体服务范围越来越广泛,视频点播技术的发展是计算机与网络技术发展的产物,它将计算机、通信、电视等技术结合起来改变了传统视频点播方式,实现了人们随意收看电视节目的想法。视频点播技术的运用改变了传统死板的教学模式,教师可以通过视频点播技术让课堂教学更加富有趣味性,调动学生学习的积极性[6]。视频服务系统实现功能的核心是视频服务器,视频服务器是视频点播技术实现的主要载体,它充分保障了视频播放的质量。 (三)多媒体数据库技术 多媒体信息通常都是非格式化的数据,它具有数据存储分散、存储对象复杂等特点。当前多媒体资料管理工作开展得不是很好,它需要良好的数据模型为基础,利用引入封装、对象、多态、继承等概念来描述其对象[7]。将面向对象程序设计语言和数据库技术充分融合起来是当前多媒体系统研发的主要方向。 (四)虚拟现实技术 虚拟现实技术是一个集成技术,它涉及到很多学科,如:计算机图形学、传感技术、人工智能、网络技术等,利用计算机可以合成真三维画面,从而达到栩栩如生的效果。虚拟现实主要是通过计算机来形成逼真实体,用户通过感官可以充分感受到这一技术的带来的先进性与趣味性。目前虚拟现实在航天、军事、医疗、娱乐等方面都得到了广泛应用。 (五)流传媒技术 流传媒技术的使用可以实现流式传输,将声乐、动画等通过服务器发送到给用户,用户不需要等到文件全部下载完成就能进行观看,从一定程度上来看,流传媒技术大大节省了用户的时间,提高了效率。总之,多媒体技术将计算机技术的交互性、可视化综合到一起,为人们的生活学习带来了极大的方便。 (六)音频技术 所谓“音频技术”,主要是以电声技术为核心内容,同时还包含了生理心理、建筑声学、音乐艺术等相关技术[8]。它主要的技术支持是一种结合了应用声学、声电换能原理、电子技术等多种学科技术。它使信息的提高方式更具灵活性。 二、计算机多媒体技术关键技术的实际应用 随着计算机相关技术的发展,计算机多媒体技术已经渗透到人们生活的各个领域,在现有的技术应用中,计算机多媒体技术的关键技术在生活中的运用最为广泛,它转变了人们的生活、学习方式,为人们的生活带来许多新鲜感。 (一)多媒体教室的组建 多媒体教室的组建是计算机多媒体技术关键性技术的主要体现之一。在多媒体教室建设中,我们可以配置一些先进设备,如投影仪等。多媒体教室摒弃了传统粉笔加黑板的教学方法,在一定程度上减轻了教师的工作负担提高了课堂教学效率。不过在多媒体技术的实际运用中,教师必须明确教学主体,依然发挥主体作用,不能过度的运用多媒体技术,让课堂教学被多媒体技术牵制[9],加强与学生之间的互动,提高教学效率与教学质量。 (二)多媒体教室的功能 多媒体教室具有许多先进功能,如:广播教学、转播教学、屏幕监视、遥控辅导、交互式教学、多媒体语音复读机、网络考场等。在进行广播教学时,教师可以利用电脑屏幕和语音等多媒体信息向学生进行广播。在进行广播教学时,学生可以举手提问,教师再为其解答,这种一问一答的方式使教学的开展更加有趣;通过转播教学,教师可以将电脑屏幕及声音向学生转播,充分激发学生的学习兴趣,提高学生的学习质量;屏幕监视是指教师通过电脑屏幕可以对每个学生进行实时监控,查看学生学习状态[10],并实现远程辅导学生;遥控辅导也是教师可以采用的教学方式,通过遥控辅导,教师可以手把手指导学生的学习,有利于学习学习效率与质量的大力提高;多媒体教室实现了交互式教学,学生能够进行电子举手,对于不懂的地方可以及时请教老师,促进了师生之间的良好互动;多媒体语言复读机具有十分强大的功能,它包括:跟读回放、和音对比、自动断句、原文跟读、语速调节、语音监听、自定义教学方法等;多媒体教室还实现了网络考场,具备成绩汇总、排名、查看试卷、系统阅读等功能,能够快速实现成绩查询、成绩汇总。 结束语 本文分别从计算机多媒体技术概述、多媒体关键技术研究、计算机多媒体技术关键技术的实际应用,三个部分对计算机多媒体技术的关键性技术进行了相关研究。随着计算机技术的发展,多媒体技术已经在各大领域上都得到了广泛应用,而计算机多媒体技术的关键技术在视频点播,视频压缩、多媒体数据库、流传媒技术、以及虚拟现实技术上也都起到了至关重要的作用,迄今为止,多媒体技术的发展在我国已经取得了不小的进步,同时,多媒体技术也为人们的生活提供了很多方便,然而随着社会的进步与创新,我们必须不断寻找自身的不足,去探索更为先进的多媒体技术,让我国未来多媒体技能够获得更大的发展,相信随着时代的进步,多媒体技术发展一定会越来越好。 作者:从继成 单位:黄淮学院
1引言 近年来,建筑产业得到了突飞猛进的发展,社会对建筑设计也提出了更高的要求。在当今的建筑工程设计中,结构设计不再局限于传统的设计模式中,有了新技术和新理念,有效促进了建筑结构的优化与创新,给建筑施工技术带来了更好的发展空间。 2建筑结构设计概述 建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达。一般来说,建筑结构设计主要分为3个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。结构设计方案是指根据建筑方案及建筑的重要性、工程地质勘测报告、建筑所在地抗震设防烈度以及建筑的高度和楼层等确定建筑的结构形式。确定结构形式后,根据需要的不同结构形式的特点和要求布置结构的承重体系和抗震体系,最后,根据实际情况绘制建筑结构平面布置图。在建筑结构设计工作中,概念设计和结构措施十分重要,它反映了设计工作人员的设计水平和工作成果。近年来,我国设计行业高速发展,其设计理念和设计方法也由传统的经验计算、容许应力计算和破损计算状态逐步发展成一种为人们普遍所接受的设计模式[1]。 3建筑结构设计中的概念设计与结构措施 3.1概念设计与结构措施概述 建筑结构设计中的概念设计,就是利用人们对建筑结构抗震设计的相关知识,加强对建筑结构设计工作中的问题的把握和控制。通常情况下,在利用概念设计时,主要内容是从建筑结构设计的总方案开始。但是从宏观角度讲,通常所说的概念设计和结构措施的运用,是指对建筑结构设计中发现的问题进行有效的分析和评价,并通过合理的方法进行鉴别,最终进行优化选择,根据计算加强对相关数据的整理以及对建筑结构设计中的薄弱部位进行控制和优化。在这个过程中,对建筑结构设计工作人员的判断思维能力有很高的要求,他们需要从大量的经验中总结出有效的方法,利用概念设计与结构措施,有效地解决建筑结构设计中出现的问题,不断优化结构方案及计算模型。不仅要对建筑的整体结构的抗震设计及其相关特点有全方面的了解,还要考虑建筑结构承载力的分布情况,及时找到合理的方法和设计理念进行设计。建筑结构设计中的结构措施首先是要在结构体系中保持各结构构件协调工作,建筑结构内部各部件之间应相互协作,共同工作,并且要有共同的耐久时间,共同承受荷载。其次,是在协调工作中保证材料的利用率,一般来说,材料利用率越高,结构的稳定性和协调工作能力越高。在我国的建筑结构设计中,一般都会要求用最少的投入获得最大的产出,因此,对材料的充分利用是结构设计的基本要求。 3.2建筑结构设计中概念设计的重要性 首先,概念设计可以提高方案的完美性,在建筑设计的方案时期,通过概念设计可以加强对建筑结构体系的分析,通过比较做出合理的选择。因此,通过概念设计做出的方案有清晰的概念和正确的定性,并可以有效避免不必要的烦琐的运算,还可以保证方案设计的经济性。其次,概念设计加强了计算结果的可靠性,概念设计可以及时解决设计中出现的问题,提高设计水平,在设计过程中出现的问题都可以通过概念设计分析出原因,使问题得到有效解决。并且概念设计可以提高建筑结构设计的创新性,如果建筑工程师的经验十分丰富,那么概念设计也会做得很好,设计成果也会优秀。当今社会分工明确,设计过程中不能依赖所谓的设计手册和设计规范,因此,只有通过概念设计才能保证设计的创新性,才能突破传统的设计局限。最后,概念设计可以弥补建筑结构设计中计算机设计的不足,因为计算机是无法完成初步设计的,只有通过概念设计,结合工程师掌握的知识和经验才能做出最优化的结构方案。 4概念设计与结构措施在建筑结构设计中的运用分析 首先,要保证协调设计工作的有序发展和材料利用率的提高,协同工作与材料利用率的应用是概念设计与结构措施中十分重要的一项内容。目前,我国的协同工作概念已得到了广泛的运用。在建筑结构设计中,协同工作概念要保证各种构件的完整性、各个构件之间的配合和协调,保证建筑以及结构关系二者之间为一个有机的整体。例如,长短粱出现在同一个框架中是不合理的,因为短跨梁会受到水平力的影响使剪力增大,两端的正负弯矩也会变大。一般来说,配筋是由水平力决定的,竖直向上的外力不起作用,会导致两端正弯矩钢筋超筋,这种结构设计不仅会提高结构造价,并会与协同工作的要求不相符。因此,要考虑建筑结构内部的各个构件的运力承载水平是否达到了相应的标准、是否能承受其该承受的荷载。一般情况下,建筑材料的利用率越高。其协同工作的程度就会越高,我国是一个人口众多、人均资源占有量较少的发展中国家,因此,需要以较少的资源投入,获得最好的经济效益。可以采用新概念和金属进行设计的更新和建筑结构的优化,减少建筑的自重,从而降低成本。其次,要规范对建筑结构设计人员的要求,建筑结构设计人员不仅要有扎实的理论基础和基本技能,更要加强自身的实践经验,把对先进理念的吸收运用到实践中,问题发生时可以及时找到有效对策。最后,对于建筑结构设计,只有通过有效的结构措施才能得到更好的实际使用效果。当概念设计与结构措施发生问题时,必须进行及时有效的解决。同时,还要注意结构刚度,承载力分布的合理性直接关系着建筑工程是否安全、工程完工后是否能够长久投入使用。在选材方面,材料会直接影响设计的合理性和预期经济效益的产生,工作人员必须保证材料的各项性能都达到相应的标准。例如,钢筋的延性、韧性和可焊性都要达到较高的标准,混凝土的强度、弹力等级也要在安全系数以内。还需要注意的是,结构措施的各项工作在开展之时,不能过于墨守成规,要学会灵活把握,若只是一味地守着所谓的标准,工程也不会达到期盼的结果。 5结语 综上所述,社会和经济的快速发展使人们对建筑结构设计的质量提出了更高的要求。在当今计算机技术急速发展的背景下,概念设计是建筑结构设计中不可或缺的一部分,结构措施在建筑结构设计中也有至关重要的作用。因此,在进行建筑结构设计时,要注重对概念设计和结构措施的运用,才能保证对结构设计的优化,使建筑产生更大的经济效益和社会效益。
软件技术毕业论文:计算机软件技术开发思路 【摘要】对计算机软件技术的开发与应用进行分析和介绍。研究内容在社会经济不断发展的今天,在人们生活以及工作的方方面面都已经广泛的运用到了计算机软件技术,因此关于计算机软件技术的开发应用受到了人们的普遍重视。本文对计算机软件技术的发展现状进行了分析和介绍,并且对开发计算机软件技术的研究进行了简单的分析。结论计算机软件技术在未来具有广阔的应用和发展前景。 【关键词】计算机应用;软件技术开发;应用前景 引言 计算机技术自从诞生以来,就在国民经济的各个领域中得到了非常广泛的应用,而且计算机在很多领域中已经占据了主导的作用。计算机主要包括两个部分也就是硬件和软件,其中保证计算机的运行的核心部分就是软件系统,不同的计算机软件系统在计算机中也具有不同的作用。与此同时,现在随着人们需求的不断变化,计算机软件的多功能性也在不断的拓展中,其深刻的影响到了人类社会的发展和改革。虽然与全球其他发达国家的软件产业总额比起来,我国软件产业的总额还存在着一定的差距,然而现在这个状况正在不断的改善当中,目前在全球软件产业总额中我国软件产业总额占据了越来越高的比例。 1计算机软件技术的开发现状分析 作为一种能够操作软件系统的高级技术,计算机软件技术的主要研究内容就是保证高效运营的运行模型、积极的优化相应的支撑体系、进一步的探索相关的手段等。 1.1对操作系统的开发 作为计算机的重要组成部分,计算机的操作系统在计算机的运行过程中具有十分重要的作用,比如管理各种硬件以及资源的硬件资源管理系统,其主要包括显示器、存储器以及处理器等;同时其也能够操作各种软件运营系统,从而能够统筹管理软件的运行情况;除此之外,其还能够有效的支撑相对应的一些软件。现在计算机软件技术发展的越来越快,而且操作的合理性以及便捷性已经成为了计算机软件系统在未来的主要发展方向。作为一种新兴技术,嵌入式技术在操作系统中的应用也变得越来越广泛,而且已经取得了较好的发展。所谓的嵌入式技术就是使计算机的硬件和软件有机的结合别的机电设备,最终将一个全新的设备系统形成。现在嵌入式系统产品种类变得越来越多,而且广泛地运用在了各个领域中[2]。 1.2对数据库操作系统的开发 作为计算机系统的关键组成部分,数据库系统在计算机系统中处于核心的地位。现在数据库系统的安全技术问题受到了很多人的关注,因此其也具有了良好的发展。数据库系统的支柱在数据库系统中具有十分重要的作用,各大数据库公司以及软件学术界都开始积极的研发数据库系统,而且已经将数据库系统的研发放在了首要的位置。 1.3软件工程环境的开发 对工具技术以及方法等实施合理的安排是软件工程的主要侧重点,软件工程环境的主要定义就是一系列的能够在一起工作的系统构件,并且能够保证日常工作活动中自动化支持的实现。在早期开发软件工程环境主要属于一种整体的研发,现在已经开始出现了细节化以及分散化的特点[3]。 2计算机软件技术的具体应用分析 2.1在项目工程中计算机软件的应用 在信息化社会,不管是信息的传播方式也好还是信息量也好都具有多种多样的特点,而这一特点也使得项目各方在具体的交流过程中变得比较困难,因此信息的交流和传递对一个工程的管理来说具有十分重要的作用。将计算机软件充分的运用到项目工程中就能够使这一问题得到有效的解决,现在按照功能可以将工程项目管理软件划分为两种,比如高档次的P3具有十分强大的功能,但是也相对的具有较高的价格,TimeLine属于一种低档次的软件,其只能解决工程中的某一方面的问题。 2.2在工程制图中对计算机软件的应用 在工程制图中对计算机软件进行充分的运用能够使工程师的劳动力可以极大降低,并且也使得工程开发的进度得加快。现在制图软件技术随着计算机软件技术的不断发展也出现了较快的提升,一般可以将工程制图的软件发展过程划分为三个阶段,也就是初步使用光栅扫描显示器,广泛使用PC机以及飞速发展的工程制图软件。现在有很多软件都在计算机工程制图中得到了广泛的应用,比如Java以及AutoCAD等都属于比较常用的软件[4]。当前,应用计算机软件进行工程制图已经基本实现了智能化、数字化及一体化,将人们的创造潜能发挥到了更大的限度,其流程见图1。 2.3在移动计算机通信中对计算机软件技术的应用 现在在IT技术中移动通信和Internet属于两大热点技术,有效的结合这两大这点技术就诞生了移动计算机通讯网络。移动计算机通信网络主要指的是可以在网内随意移动主机的一种网络,这样就极大地方便了计算机用户的使用。比如PDA(个人数字助理)以及HandbookPC(笔记本电脑)等基本上都对无线通信设备进行了配置,用户可以在任何无线网络覆盖到的位置对各种不同的数据信息进行随意的发送或者接收。计算机通信的主要功能包括信息通信与网络技术的应用、分布处理功能、资源共享功能、数据通信功能。目前移动计算机通信网络技术应用的越来越广泛,主要包括移动internet的应用、纵向应用以及横向应用,而且具有非常广阔的应用前景[5]。 2.4在移动数据中计算机软件的应用 在移动通讯数据业务不断发展的今天诞生了多媒体应用处理器,现在3G移动通信技术已经在世界上很多国家和地区得到了普及。3G网络能够将更加有效地支撑起共给移动业务的发展,其除了使通信质量得以极大提升之外,同时也保证了视频通话的实现。全方位的移动数据服务时代是3G时代的一个显著的特点,在各方面3G移动通讯技术都表现出了非常大的优势,在我国移动通信技术不断发展过程中,现在又已经推出了第四代移动通信技术,与3G移动通信网络比较起来,4G移动通信网络的优势更为显著,其能够保证全球性的互通和漫游在不同同接入技术之间的实现,并且能够对多媒体互动业务进行支持,因此其具有更强的相互交错的功能性,年轻一代在未来市场上的多样化需求势必会由于4G移动通信技术的不断普及而得到更好的满足。 3结语 总之,人类社会由于大规模的计算机软件技术的开发和应用而出现了巨大的进步,在这个过程中,人们的日常工作和生活也越来越多的依赖于计算机软件技术,因此计算机软件技术对于信息化时代的人类而言具有十分重要的作用。现在我国的计算机软件技术还处于不断发展的阶段,因此我们必须要对开发和应用计算机软件技术的成果予以更多的关注,并且与我国的国情有效的结合在一起,最终能够将具有中国特色的计算机应用软件开发出来,使其在社会主义现代化建设中发挥更加重要的作用。 作者:郭晨鲜 单位:中州大学 软件技术毕业论文:软件技术专业JavaWeb课程改革思考 摘要:软件技术中一个重要的分支就是动态网站的制作。现在很多资源都可以从网络中获取,而人们获得这些数据与资源的最直接方式就是通过网页来浏览、下载与共享。JavaWeb可以说是一个综合的学科。他不仅仅是Java语言,还涵盖HTML、脚本语言、网站的设计思想、特效脚本语言乃至数据库等多方面知识的运用。目的是能够完成动态网站构建的全部过程。本文从该门课程的内容开始介绍,分析了课程中存在的问题以及问题形成的原因。针对原因有效的提出了改革措施。 关键词:脚本语言;网站设计思想;多样化评价;教材编写;实践能力 1软件技术专业JavaWeb课程的涵盖内容 1.1课程的产生 这们课程是高职针对软件专业发展,面向社会软件研发企业岗位需求,设立的特色专业。具有针对性强,就业岗位多,人才需求量大的特点。因为网站制作是很多软件研发企业必需要做的工作。无论何种功能的系统,随着网络化的普及,人们都需要让这种应用系统具备联网功能。就常常要使用到浏览器服务器模式。而浏览器呈现的友好界面就要以动态网站的形式呈现。所以,软件研发企业,对动态网站构建的技术人员需求量巨大。高职院校通过深入调研,应对岗位需求,建立了这个特色专业。这系列还被很多培训机构青睐,例如北大青鸟等都有类似的培训课程。 1.2涵盖的技术 作为一名技术人员,在动态网站研发过程中,最先要掌握的基本语言,应该是超文本标记语言。这种语言从名字就可以看出是专门为制作网页和网站服务的。因为代码简单,方便易懂。所以可以作为前导的基础课程。其次,要开发动态网站,至少要掌握一门面向对象的高级编程语言,从本门课程的名字大家也能分析出,这里选用的是Java高级编程语言。当然在动态网站制作过程中,脚本语言必不可少。目前较为成熟、流行的脚本语言有,PHP、C#和JSP,后者跟JAVA有着天然的结合性,技术也不逊色于前两者。是教学中不错的选择。当然动态特效脚本语言也是需要了解的,这里面选择性较大,不一一介绍。最后,选讲一门数据库技术,让网站从静态变为动态,才真正实现网站的意义。SQL可以进行简单介绍。除了技术角度之外,还应该介绍网站的功能设计、主题与内容的安排,风格的确定等。如果课时允许的情况下,还可以适当拓展网页美化相关的专题。 2软件技术专业JavaWeb课程存在的问题 在课程内容上未能紧跟技术发展趋势,现有的JavaWeb开发高职高专教材多以基础的知识和技能为重点来讲解,与用人企业对JavaWeb开发人才需求相差太大,不能满足用人单位的需要。比如企业多需熟练掌握SSH框架的JavaWeb开发人才,但学生没有深入地学习实践这些主流的开发框架,就业时面对企业人才需求比较被动。在教学模式上,能够采用任务驱动,项目导向的方式,但是每个项目只针对某些知识点,相对单一,虽然全部项目涵盖了全部知识点和技能,但是系统性不够,不能很好地引导学生将这些零碎的知识和技能应用于综合的系统开发中。另外,课堂和实训地点相分离,缺乏职业氛围,与企业联系不多,学生在校学习与实际工作存在不一致性。 3软件技术专业JavaWeb课程改革的有效措施 首先打破传统教学观念,以“任务为驱动”、“案例+项目”的方式进行教学,从学生熟悉的实例出发,首先提出问题,引导学生解决问题,问题扩展,再解决问题,再扩展,再解决。这种通过一个程序的层层推进,引入课程内容,使得学生的每一步学习都有基础,是循序渐进,螺旋式上升的过程,使学生的学习是在“走台阶”,而不是“三级跳”。其次在课堂教学上采用师生互动、小组讨论等形式,也通过老师巡回指导,发现学习中普遍性问题和同学中的新思路、新方法,实时地提出问题,学生进行正误判析,解决普遍性问题,或者请有独特思路的同学演示自己的方法或程序,对比各种方法的优缺点,鼓励大家再提出新方法。再次计算机类课程的学习有其自身的特点,听不会,也看不会,只能练会,所以在课程教学中必须强调程序设计训练。学生只有通过大量的练习,才能真正掌握语言知识,培养程序设计的能力,逐步理解和掌握程序设计的思想和方法,能利用计算机解决实际问题。最后课程采用过程性评价和结果性评价相结合的考核评价模式。其中,过程性评价成绩占课程总成绩的60%,结果性评价成绩占课程总成绩的40%。过程性评价以项目为单元来进行。结果性评价通过学期末的集中考试进行,重点考查学生对JavaWeb开发的基础知识及常用开发框架的理解掌握情况以及代码编写能力。每个项目成绩都是从知识、技能、态度三方面考核,考核依据是提交的成果、项目总结、平时表现、小组内部评价、组间评价等。 作者:宋磊 杨文 吴奇英 单位:哈尔滨职业技术学院 软件技术毕业论文:软件技术专业实训基地创建 实训基地不仅是为高职教育提供实践教学的重要处所,也是实现高职教育人才培养目标的重要保障.如何合理建设并充分利用好实训基地这个实践平台,是研究的首要问题. 1软件技术专业实训基地建设思路 1.1校内实训基地建设思路 (1)设立专业实训室.在建立校内实训室时,经费是首要考虑的问题,在有限经费条件下,可以根据专业特点及专业班级人数来设置实训室的功能与数量,也可以与计算机其他专业共用实训室,来达到控制成本,提高利用率的效果.如软件技术专业计算机类课程分为计算机基础课、专业基础课和专业核心课.对于计算机基础课与专业基础课可以和计算机类其他专业共用实训室,针对专业核心课程可以成立软件开发测试等实训室.在规划软件开发测试等实训室数量时,要充分考虑软件专业各年级的班级数量及专业课程设置要求与特点.计算机软件技术专业课程教学一般都采用理论实训一体化的教学模式,学期教学中会有整周的阶段性专业技能训练,要做到正常课程教学与阶段性实训不冲突,要有一定的实训室冗余.在规划实训室规模时,可以考虑专业学生班级人数成立大小不等的实训室. (2)成立软件工作室.利用校内实训室的条件,创建软件工作室.软件工作室的成员由校内的专业教师和校外周边地区软件企业的兼职教师,及来自计算机专业的对软件设计与开发感兴趣的学生组成.软件工作室可以承接一定的软件项目,在专兼职教师带领下,与学生共同完成承接的项目.在完成项目的过程中,不但可以提高教师的实践教学能力,还可以进一步锻炼学生的专业素质能力和团队合作能力. 1.2校外实训基地建设思路 校外实训基地是对校内实训基地设备、场所和功能缺陷的有效补充,能有效缓解学校实训基地建设所需经费和空间不足的矛盾.在建设校外实训基地时,可以选择与企业合作的方式,将学生送到企业进行顶岗实习.实习期间,在学生自愿的情况下,企业可以有偿或无偿对学生在软件项目开发整个流程及团队合作进行短期培训,使学生能更好地适应岗位,并为企业及学生双方创造更多价值. 2软件技术专业实训基地建设成效 2.1校内实训基地建设情况 根据专业实际需求,在满足教学实践教学要求的前提下,在学院原有实训设备的基础上,重新整合并更新了软件技术专业实训基地,成立了计算机应用实训室、计算机组装维护实训室、Java开发实训室、.NET开发实训室、软件测试实训室、软件综合项目实训室和项目开发实训室(软件工作室).为了使实训基地发挥其作用,有序的开展各项实习实训活动,制定了完善的实训室管理制度,在实训基地管理上还配备了专门的实训室管理教师与学生.教师负责实训室软件环境运行维护,学生负责实训室的日常管理,如实训室卫生的打扫及实训室开关门,在教师的带领下参与实训室软硬件的维护管理等工作.利用校内实训室资源成立了一个软件工作室,为了营造更真实的软件开发实践情境,更好地维护工作室的运营,工作室成员可以争取更多的软件设计客户,为学生提供更多的实践机会.为了争取更多的客户,工作室既要向企业展示自身的优势,如较强的技术实力等.在争取客户过程中,为工作室的员工提供了更多与企业进一步接触的机会,为学生提供更多就业机会,也为企业招收优秀的软件技术人员提供了便利. 2.2校外实训基地建设情况 软件技术专业与北大青鸟签订了合作协议,成立了青鸟软件技术专业,由我院和北大青鸟共同研究专业课程体系,共同为学生联系对口的实习岗位.在学习期间,由北大青鸟企业教师对学生进行专业、职业培训,并带领学生参与到一些项目的开发中来,提高了学生的实践能力.在与北大青鸟的合作中,学生每年都可以参加北大青鸟组织的院校赛,并设立了奖金,充分调动了学生学习的积极性及参加比赛的热情. 3结束语 软件技术专业实训基地的建立是培养具有创新意识、创造能力及应用型人才的实践场所,是提高教学质量的重要途径,是培养学生职业能力、提高职业技能水平和提升职业素质的基础保障,也是职业教育的必由之路. 作者:翟秋菊 何鑫 孙守梅 卢长鹏 单位:黑龙江农业经济职业学院信息工程系 软件技术毕业论文:软件技术服务业营改增税负影响 【摘要】1994年我国推行营业税改收增值税来调整国内工商营业税收模式、推动经济结构性减税、转变市场经济发展形式。进行试点区域化税收模式的改革带动国内各行业产业链的转型性发展突破。针对第三产业的崛起趋势具有良好的市场导向性和效益型。可以说“营增改”税收政策的实施正是为了适应第三产业发展需求和经济行业的不断转型和升级。通过平衡和制约产业结构与税收结构来为其打造有利的税收环境。 【关键词】营改增;技术服务业;税负影响 税收政策作为国家的宏观财政手段对国家财政大局和经济有着不可言喻的重要性。国内各类型经济产业是税收政策的直接作用对象。因此对经济企业和工商行业等不同产业的划分和税收制度尤为突出。随着以服务行业为代表的第三产业发展和崛起,原本的税收制度呈现多种问题,不能满足其要求。服务行业自兴起以来依据自身资源消耗低,经济附加值大的特点迅速导向市场。为协调第三产业在传统经济模式下的融合性和连带性,“营增改”应运而生。 一、我国服务行业的发展现状和分析 随着人类文明的进步、社会和谐的安定、生活与市场的负责化和经济科学的发展等诸多因素,服务行业为人提供便捷、解答和维护,为社会经济产业化便于接轨人民生活的宗旨早在二战期间就已经初现端倪。现代服务行业的确定是由美国社会学家丹尼尔提出来的。他指出服务行业在工业发展模式中最直接的表象是交通运输业和商品零售业。服务行业的出现和发展使各经济产业无不通过人性化的吸纳和融合来大范围提升企业价值和经济营销模式。这一现象导致市场规模的模糊和混乱。对行业之间的确立关系被服务行业的介入而打破。执行传统的以企业营业税为税收对象导致经济性产业和服务性产业出现双重税收,这对服务行业的发展造成巨大阻碍。尽快给服务行业找一个“安身立命”的市场并合理控制各企业之间产业链的调整和延伸,进而完成服务型行业的华丽转型。所以面对服务行业跻身各产业链的同时有效的规划市场服务类别并针对其市场经济转型和服务型经济的发展完善落实税收政策的改革是十分必要的。根据世界贸易组织的国际服务贸易分类表显示:现代服务行业可分为商业服务、通信服务、建筑有关工程服务、教育服务、环境服务、销售服务、金融服务、旅游服务、健康和社会服务、交通运输服务、娱乐文化服务等诸多类型。由于服务行业的发展迅速和其本身具有复杂化和多变化,致使现在理论界都不能统一的为服务行业有一个明确的概念分析。而通过服务行业在人民生活和产业工作的融入中的行业规整确定了服务行业典型的三大支柱,分别为生产性服务、科技型服务、新兴性服务。中国虽然发展成为世界贸易大国,但是服务行业的起步还是相对发达国家较晚。中国服务业的发展应该优先借鉴国外成功的服务发展模式,取其精华、因地制宜、推陈出新。尽快确立服务行业规章制度,通过完善的服务体系运用制度化,科学化的管理手段创造具有中国特色的服务行业。 二、实施“营增改”税收政策的试点分析 “营增改”的宗旨就是通过现代服务行业的结构性减税来解决市场行业重复征税的问题。这对企业化的结构调整和转型升级有长远的影响。2012年“营增改”税收模式率先在上海市的交通运输和现代服务业作为试点研究分析。根据国民经济和社会发展统计数据发现上海市在2011年的国民生产总值是14900.93亿元,其中以交通运输和现代服务行业为代表的第三产业贡献值比例占58.05%。第三产业的发展和建设已经成为上海经济发展和未来产业发展的焦点。因此国家税务局和财政部于2012年1月1日将上海作为“营增改”税收政策试点研究进行税收政策的改革,一年期间上海市的试点企业扩展到15.9万家,市场经济企业和纳税人的税收相对减少了166亿元,“营增改”的推行减轻了90%的企业税收负担。同年八月份国家税务局将北京、天津、广东等八个省份纳入新型税收政策试点范围中,两年后“营增改”推行全国。在现行增值税17%和13%两档税率的基础上,新增11%和6%两档税率。虽然在“营增改”税收模式下国家财政局的税收值明显下降,但相对于我国经济市场转型服务经济的发展来说。“营增改”对我国现代服务行业的优先发展和经济水平是利大于弊。当然还需要分析试点地区税收政策实施的优劣并综合国家和区域特点来进一步对新型税收政策进行考验和修正。国家税务总局为缓解试点地区产业税收转变的过度影响将传统税收模式中纳税人的营业税减免政策调整为增值税免税或者即征即退方式,非试点地区一般纳税人可凭借增值税专用发票抵扣进项税额,而原本试点地区的营业税收入依然归属于试点地区。通过传统营业税和新型增值税的双向计算和抵扣有效的链接了原本税收模式进项税额抵扣链。缓解了地方经济企业转型服务经济中税收模式的阻碍和压力,同时保持了中央和地方现行财政体制的基本稳定。本次“营增改”税收模式改革仍采用纳税人分类管理模式。以应税服务中增值税销售额为500万为界限分为一般纳税人和小规模纳税人。 三、数据分析“营增改”前后服务行业的税负影响 1、对小规模纳税人的税负影响 “营增改”后小规模纳税人的税收计算为:应纳增值税额=营业收入÷(1+3%)×3%。虽然在“营增改”后小规模纳税人征收率沿用传统税收仍为3%,但是相比于之前的纳税方式以营业收入全额乘以百分之五的税率来看,小规模纳税人收益比较明显。况且“营增改”后小规模纳税人的营业收入包括了含税销售额,这使应纳税额进一步降低。例证分析:假设某家小型服务公司的年营业额为200万元。在“营增改”钱应纳税额=100×5%=5万元;“营增改”后应纳税额=100÷(1+3%)×3%=2.91万元。经过分析计算比较“营增改”前后纳税额的比率为(5-2.91)÷5=0.418。由此可见运用增值税纳税模式小规模纳税额明显降低。 2、对一般纳税人的税负影响 改征增值税后一般纳税人有原本缴纳5%营业税改为缴纳6%增值税,企业购进的固定资产和按照进项税额进行税收抵扣,购进企业营运设备,加大固体成本额等成为了一般纳税人税收筹划的最佳选择。增值税的计税对象由传统纳税的营业总额改成营业增值计税。这里的营业收入总额也是包括含税销售额的。具体税收计算方式为:销项税额=营业收入÷(1+6%)×6%进项税额=经济成本÷6%应纳增值税额=销项税额-进项税额例证分析:假设有家大型技术服务企业其年营业额假定为1000万元,并且单从营业销售额(不考虑企业固定资本的进项税额抵扣)来计算比较“营增改”前后该企业所承担税额的比率和企业营业总额。那么该企业在“营增改”前改年度的营业缴纳税额=1000×5%=50万元;附加税费(城建税7%、教育费3%)=50×(7%+3%)=5万元。所以该年度本企业的税收总额为50+5=55万元;营业总额=1000-55=945万元。改征增值税后本年度企业应缴纳的增值税=1000÷(1+6%)×6%=943.40×6%=56.60万元,由于这里的营业销售额包含税销售额,所以附加税可在所得税前抵扣。最终企业应纳税所得额=56.60×(7%+3%)=5.66万元,出去应缴纳的增值税和附加税后改企业的净营业额=943.40-5.66=937.74万元。通过数据分析发现:改征增值税后实际税流转率为0.66%,正是应为实际税率小于名义税率,即0.66%<(6%-5%)才能有效的保证企业利益。由此可见税负的下降取决于进项税额和年营业总额的比率大小。0.66%作为“营增改”后的实际流转税率成为衡量企业年缴纳税额比例的临界点。如果进项税额和营业总额的比率大于0.66%,那么该企业的税负就会降低,企业盈利指标也会随之提高。反之企业就有可能出现税负升高的情况。 四、软件技术服务行业“营增改”税收问题和措施 通过数据的计算分析可以知道当企业进项税额和营业税额的比率小于0.66%时企业的税负是呈现一个增长的趋势,就是说“营增改”政策也有可能加重部分行业的税负。软件开发服务行业就是“营增改”中税负不减反增的服务行业之一。由于营业税和增值税都是属于流转税,软件开发服务业固定资产相对不足、技术成本大都是人力知识成本,这是导致软件服务业税负增加的主要原因。在对上海服务行业的试点政策统计中发现,“营增改”后税负下降的服务业占比为90%,但其中有35.6%的企业反映“营增改”后税负水平升高或者基本不变。其中有形租赁业和公共运输业相比之下税负增长严重制约了其发展,上海政府积极出台了相关财政扶持政策。通过实行特别行业税收即征即退、先征后退或者建议征税的方式来缓解“营增改”税负的过渡期。“营增改”税负不减反增的反常现象并不是意外,这种税负变化是长期发展可持续、可控制的。增值税和营业税并存的双轨税制正处在发展探索阶段,“十二五”计划以来我为实现软件服务行业的健康发展,财政部和税务局制定实施了18号文和70号文,不断加强税收政策方面的优惠制度和扶持力度,在“企业据实申请、财政分类扶持、资金及时预拨”的影响下尽可能的减轻税负对软件服务业的影响。软件服务业也要积极响应国家政策和法规,及时务实的向国家反馈市场经济税负变化和影响,在国家的制度方针下考虑企业发展,寻求新的发展机遇。同时“营增改”中对服务行业的进项抵扣范围也应该适当的扩大,增强增值税抵扣链条的完整性和科学性。解决企业增值税务的正规发票是当下解决软件服务业税负问题的可行措施。 五、结语 “营增改”的实施降低了现代技术服务业的流转税负,进而提高经济企业的盈利能力,发展运营能力和资金流转能力。为实现经济和服务之间更加融洽的转型和升级提供政策上的助力。然我国服务行业中改收增值税的政策税务模式仍处于初级阶段,在实际过程中要注意规避风险,设计融资方式,进而探索出一条适用经济市场发展和服务行业高水准的税务税收多极化途径。 作者:苏辉 单位:北京洛斯达数字遥感技术有限公司 软件技术毕业论文:计算机软件技术不可靠性思考 [摘要]近些年来,我国的科学技术得到了迅速的发展,尤其是计算机技术的发展。随着我国计算机应用水平的不断提高,在计算机软件方面我国已经有了很大的优势,但是随着社会的不断发展,计算机软件技术也开始逐渐显现出其弊端。 [关键词]计算机技术;软件技术;不可靠性 1前言 计算机软件技术是一项比较先进的技术,随着当今社会的不断发展,越来越多的领域都开始对计算机软件技术加以利用,对于软件技术的利用给人们的生产生活带来了极大的便利,但同时,计算机软件技术也有着一定的不可靠性。 2计算机软件技术及其组成成分 所谓的计算机系统,是由硬件系统和软件系统两个方面的内容所组成的,其中,软件技术就是指的计算机程序、规则和方法的稳定记载及计算机上运行时所必须的数据。从计算机诞生至今,人们对于软件技术的研究主要包括了以下几个方面的内容,第一是计算机设计语言、编译技术和操作系统,第二是实用程序、数据库技术、软件工具及其实现技术等等。对于软件技术而言,它大致分为了数据处理、过程处理、科学计算和人工智能几个大类,所谓的软件技术,就是将现实中的问题通过建立相应模型的方法,然后再针对相应的模型进行分析并提出解决方案,最后再通过程序的编制来对问题加以解决,最终通过计算机来显示预期的处理结果。一个计算机系统离开了计算机软件技术是不完整的,因为计算机各种功能的实现都必须要依靠软件,而这些功能软件都是在软件技术的基础上创造出来的。 3计算机软件技术的特点 3.1高技术性 对于一个计算机软件而言,在其创作过程中,必然是存在一定的组织性和程序性的,因此进行软件设计时,工作人员的分工也是十分有序的,而且他们的操作都十分的精密。除此之外,在计算机软件的设计过程中,往往还需要运用到一些高科技的工具,通过对这些高科技工具的利用,一方面可以使得工作的效率和质量得到提高,另一方面,也充分地保证了其精度。计算机软件也是一种科技的产物,它是随着科技的发展才得以诞生的,也是人类智慧的结晶,所以说在开发的过程中,难度也是相对较大的,而且其开发成本往往也较高,开发的周期相对较长,因此有着高技术性。 3.2强大的功能性 计算机的运行是离不开计算机程序的,计算机程序的设计不同于文学创作等,计算机程序的开发是具有非常大的价值的,因此对其进行设计必然要使其完成一定的功能。所以说计算机软件主要是用来为人们提供服务的,人们可以通过对其功能的利用来实现人们的某些目的。所以说计算机软件技术是有着很强大的功能性的,如果人们不能够通过软件来实现自己的一些目的,那么软件的存在就是毫无意义的。计算机软件的功能性主要体现在三个方面,第一是计算机的可执行性,简而言之,就是说计算机软件必须是在计算机能够处理和执行的条件下,才是有价值的;第二是计算机软件的序列性,序列性主要是指的代码化的指令序列、符号化的指令序列和符号化的语言序列;第三是计算机软件的目的性,计算机软件在其运行过程中,都必然是围绕着某一个明确的目标来展开的。 3.3互相渗透性 计算机软件是一个整体,通过计算机软件,可以充分地对人类的思维进行模拟,同时,计算机软件也综合了多种技术,它不但具有与文字相似的表现形式,同时还有这很强的使用性,所以说计算机软件实现了这两者的统一。相比于计算机硬件系统而言,软件更加地能够体现出人们的智慧,正是由于计算机软件有着诸多的优势,所以使得计算机软件技术成功地渗透进了许多领域,任何领域都可以通过对自身需求的总结和对计算机软件技术的利用来设计出相应的软件,来帮助人们完成相应的任务,实现相应的目标,一方面大大地节省了人力和物力,另一方面,也使得工作效率得到了大大的提高。 4计算机软件技术不可靠性的定义 要定义计算机软件技术的不可靠性,我们可以通过对计算机软件技术可靠性的分析来实现。所谓的计算机软件的可靠性,指的是在规定的条件下和规定的时间内,软件可以对用户下达的指令加以完成。根据计算机软件可靠性的定义我们可以看出要对一款软件的可靠性进行衡量,主要应该依据两个方面的内容,第一是指定的时间,第二是指定的条件。但是在软件的实际应用过程中,往往会因为各方面的因素使得软件不能够在指定的时间内或者指定的条件下来完成相应的指令,这就是计算机软件的不可靠性。正是因为计算机软件技术存在一定的不可靠性,所以也就出现了市面上许多的软件往往在其说明书中对其实际功能有所夸大,在软件的实际运用过程中,并不能够完全按照说明书来实现相应的功能。 5计算机软件技术的不可靠性分析 5.1系统危险 所谓的系统危险,指的是有可能会导致人员伤亡或者设备财产遭受损失的现象。随着我国当前计算机技术的不断发展,软件在各行各业中的使用频率也越来越高,在各行各业中所扮演的角色也越来越重要,虽然软件的使用可以带来极大的便利,但是由于计算机软件技术尚还存在着一些不可靠性,所以有可能因为软件的问题而导致整个产业系统面临着一些风险,使得系统工作不能够正常的进行。 5.2安全性风险 计算机技术与信息技术有着密不可分的关系,二十一世纪是一个信息化的时代,随着信息技术的不断发展,在软件运行的过程中,网络的安全就显得越来越重要。计算机网络的意义就在于提供给用户以相应的服务和信息资源,虽然网络的使用给人们的工作和生活带来了极大的便利,但同时网络也在通过一些软件来对人们的生活和工作造成一些不必要的负面影响。所以说当前计算机软件技术的不可靠性还体现在安全风险方面,在对计算机软件进行设计的过程中,如果没有相应的网络安全防范机制,就很可能使得软件用户面临诸多的信息安全风险,给人们带来一些不必要的损失,所以安全风险也是计算机软件技术不可靠性的一个重要内容。 5.3程序容易被篡改 对于计算机技术而言,硬件技术主要是对硬件所使用的材料进行研究,而一般硬件出现不可靠情况的主要因素也是硬件的老化或者损耗,因此一般而言硬件的失效主要都是一些物理故障,它是物体物理变化的必然结果,而且硬件也会出现浴盆曲线现象;但软件则不同,在软件的开发和使用过程中,软件是不发生变化的,不会出现像硬件一样的磨损和老化,更没有浴盆曲线现象的产生。但是由于软件的核心是其代码,如果代码被人为地进行了改变,软件就不能够完成其相应的功能,或者在完成功能的同时会使得用户的信息遭到泄露。软件在遭到篡改之后,十分容易造成一些数据错误,从而使得软件失效。 5.4人为影响较大 其实计算机软件技术的可靠性与硬件技术的可靠性也有着一定程度上的相似。比如说二者都是通过复杂的函数来对其缺陷和故障标准进行定义的,而且也都是通过运行来对自身的不可靠性加以发现,计算机软件技术的可靠性和硬件技术的可靠性都是系统在固定的条件下完成预定功能的可能性。在软件的开发过程中,实质上就是将开发者的思维转换为计算机语言,然后再编译成相应的软件,这是一个思考和创作的过程。软件的开发是以用户的需求为出发点的,然后通过设计师对于需求的分析和设计,最终将其通过计算机技术来加以实现。而在对软件进行设计的每一个环节中,都离不开人的参与,人的思维对软件有着极大的影响。但是往往由于人类认知和知识水平的有限,所以说在软件的开发过程中,难免会出现一些遗忘和不合理的情况,所以说就使得设计出来的软件不能够完成预期的功能,进而使得计算机软件技术的不可靠性增大。正是由于对软件技术的利用过程离不开人的参与,所以也就使得软件技术在很大程度上都会受到人为因素的影响,使得计算机软件技术具有不可靠性。 5.5软件界面不合理 一个实用的软件除了能够在指定的时间内和指定的条件下完成用户的指令之外,还应该有着直观和舒适的操作界面,因为它关系着人们的工作效率,如果软件的界面设计不合理,那么其操作就会变得十分复杂,甚至于在短时间内用户还不能够对软件的功能有一个全面的了解,这就极大的影响了人们对于软件的使用,给用户的使用带来极大的不便,使得计算机软件技术的不可靠性增加。 6计算机软件不可靠性产生的原因 6.1软件差错 软件技术的可靠性主要就是指的软件在使用过程中的安全性、可靠性、稳定性和流畅性等等,如果软件在运行过程中缺乏了以上特性,就说明其具有不可靠性。软件技术之所以会产生不可靠性,主要就是因为软件中的差错引起了相应的软件故障,而所谓的软件差错,就是指的在软件的开发过程中,由于开发人员的疏忽所导致的人为错误。比如说对于用户需求分析的错误,软件设计者没有很好地理解用户的真正需求,因此所开发出的软件必然是不能够被用户正常使用的,因而就导致了不可靠性的产生。还有就是测试错误,在软件的测试阶段,往往也会因为测试对象选取的错误而导致软件差错,最终使得软件具有不可靠性。 6.2缺少相应的评审机制 为了使得软件能够更好地满足用户的需求,软件的开发工作必须是按照一定的顺序和流程来进行的,如果不按照相应的顺序和流程来开展工作,就很容易使得所设计出来的软件不能够满足用户的需求。因此在软件开发的各个阶段,都必须要按照一定的评审机制来对软件进行评审,从而保证软件开发是朝着正确的方向在前进。但是当前的软件开发往往是缺乏相应的评审机制的,许多的软件开发仅仅是在初步设计阶段和最后的测评阶段有相应的专家参与,而在开发过程中是没有相应的人员参与测评的,所以也就使得软件产生了不可靠性。 6.3软件质量监管不严 当前我国对于软件质量的监管还不是很严,所以就使得许多功能不完善的软件流入市场,许多软件生产商都是在软件被人们广泛使用后才逐步地对其软件所存在的问题进行修复。由于缺乏严格的质量监管体系,也使得软件技术的不可靠性得以存在。 7结语 计算机软件技术在我们的生活中发挥着越来越重要的作用,所以说我们必须要对计算机软件技术的可靠性引起足够的重视,尤其是当前我们正处在一个信息化的时代,信息的安全与否关系到每一个人,而当前人们对于软件的使用频率也越来越高,所以说必须加强各种软件的可靠性,避免计算机软件的不可靠性,使得计算机软件技术能够更好地服务于人类。 作者:杨云卿 单位:渤海大学软件与服务外包学院 软件技术毕业论文:嵌入式系统低功耗软件技术分析 摘要:嵌入式系统分析的时候,最重要和最关键的就是功耗问题,想要保证有效降低功耗,应该从系统角度来分析嵌入式系统问题,低功耗嵌入式系统不但需要硬件设备的保证,也需要系统软件技术的支持,合理优化配合系统软件和硬件技术,才能达到真正降低嵌入式系统功耗的目的,本文主要分析了嵌入式系统低功耗软件技术。 关键词:嵌入式系统;低功耗;软件技术 一、嵌入式系统功耗问题概述 目前,不断发展计算机技术,开始广泛应用嵌入式系统,越来越高要求系统功耗问题。在嵌入式系统中应用电池供电的便携设备,因为是有限的电池存储量,不能持续为设备提供电量。一般来说,为了能够具备比较高性能,需要合理安置高性能CPU,依据实际运行规范,适当提高外围设备数量,会降低系统功耗,衡量嵌入式系统性能的关键就是低耗能,为了能够具备最平衡的高耗能和高性能需求,在符合系统实际运行性能要求基础上,尽可能降低系统耗能,从而确保可以长期运行系统,从软件和硬件两方面分析系统节能问题[1]。 二、嵌入式系统低功耗软件技术设计 (一)应用软件编写的节能设计。 第一,中断替代系统中查询。系统简单应用中,不管应用哪种程序方式都不会出现很大差异,差别大的就是消耗功率。中断方式处理系统中,中央处理器可以不做任何事,或者能够直接进入到等待或停止模式;如果是查询形式,需要中央处理器不断访问I/O寄存器,出现额外功率。第二,代替子程序。设计人员都知道,相比较读RAM来说,读Flash消耗功耗比较小,因此,在设计CPU的时候,RAM会展现低功耗性能,但是仅仅只能一次调用子程序,子程序进入到CPU以后,会暂时存储中央处理器寄存器,离开系统的时候,CPU会弹出寄存器,此时至少需多次操作RAM,因此,设计人员在设计程序系统的时候,利用宏来代替子程序来。设计中是在子程序、还是宏上调用系统没有很大区别,但是编译的时候会依据中央处理器进行实施,避免调用子程序,但是最重要的就是增加代码数量,上述方式可以适当降低系统功耗[2]。 (二)应用程序编译的节能设计。 第一,降低冗余代码。处理器处理系统时候消耗30%能量就是cache消耗的能量,此外,如果不能命中cache的时候,会交换内容,所以,外部总线被驱动的过程中会增加能量,编译程序的时候适当降低冗余代码,会极大程度降低cache活动,以便于达到降低系统功耗的目的。第二,优化I/O功耗技术。系统中比重中,驱动I/O端口需要的能量在整个系统中具备极大比重,因此,为了能够降低系统耗能量,应该适当降低应用驱动I/O端口次数,也就是依据编码设计技术来不断降低和压缩I/O数据,从而达到降低I/O频率的目的。优化和分析应用程序存储局部性访问性能和交换总线地址活动性质的时候合理应用编译器,从而达到编译编码的目的,此外,还需要系统硬件具备一定解码作用。在分析系统程序的过程中,不断优化局部高频数据性能,从而降低操作访问系统频率和次数,不仅可以降低系统功耗,还能为系统运行提供能量。 (三)硬件低功耗节能技术。 第一,DPM。动态管电源管理(DynamicPowerManagement)可以依据嵌入式系统实际运行情况来适当关闭不需要的系统设备,如,硬盘或者显示器等,第二,依据系统运行实际负载来合理调整总线频率和中央处理器波率。目前,已经具备完全智能化的管理动态电源方式,在没有人为原因接入和干扰的前提下,能够快速转换系统运行速度,一般每秒能够实施几百次,从而能够达到节能的作用。第三,APM。高级电源管理(advancedPowerManagement)主要就是用来为系统提供BISO管理电源机制,在开发系统的时候适当把硬件编程接口加入BISO中,能够成为沟通操作系统和主办的重要枢纽,建立APM-BISO,上述方式能够依据实际情况来有效合理调整系统自身硬件耗能[3]。 结语 总之,由于不断发展微电子技术,嵌入式系统开发中低耗能成为重要问题,从应用程序编译的节能设计、硬件低功耗节能技术、应用软件编写的节能设计三方面分析优化系统功耗问题,尽可能降低系统功耗。 作者:付强 单位:北京信息职业技术学院 软件技术毕业论文:嵌入式软件技术的现状与发展 摘要:本文主要就嵌入式软件技术特征和发展现状进行分析,然后结合实际对嵌入式软件技术的发展方向进行探究。 关键词:嵌入式软件技术;特征;现状 一、嵌入式软件技术特征概述 嵌入式软件主要是针对嵌入式系统来说的,而这一系统也称为是以应用为中心,对于这方面的系统主要涵盖着外围硬件设备以及嵌入式微处理器和嵌入式操作系统、应用软件系统几个部分。嵌入式的软件主要是在一定技术下把操作系统以及其他开发软件嵌入到硬件中,从生产过程层面来看主要就是先实施芯片开发,然后对嵌入式系统软件加强设计,最后再进行嵌入式电子设备制造当中,而在嵌入式系统方面主要是独立运行的计算机系统[1]。在嵌入式的软件系统方面主要是强调着以应用作为基础,然后对软硬件的协调比较重视,在这一基础上才能够将预定的计划得以完成。从嵌入式软件技术自身的主要特征层面来看,在实用性以及灵活性上有着显著呈现。灵活性特征是因为这一软件技术能够随时性的开发,由于软件的小巧所以能比较方便的嵌入到计算机系统中,对其功能不会造成相应影响。 二、嵌入式软件技术现状分析 从当前我国嵌入式软件技术的发展过程来看,在当前还有着诸多挑战,这就需要这一技术能够结合多方面的发展需求进行创新改变。当前我国的科学技术发展的速度比较迅速,在嵌入式这一软件方面已经有了广泛应用,对人们的工作生活以及学习等都提供了方便[2]。网络技术下嵌入式软件的自身优越功能以及在操作系统作用下,能够为小型电子设备的低成本以及小型化目标的人机界面交流提供了技术层面的支持。在对嵌入式软件技术的应用层面主要是在软件应用和系统开发层面有着重要体现。从嵌入式软件的应用领域来看,在通信工程以及消费电子和工业生产等方面都有着广泛应用。通信工程方面主要是智能手机以及全球定位系统等;在消费电子方面则主要是数字电视以及数码相机、家庭网关等层面;在工业生产方面则主要是数控机床以及制造工厂等层面。除此之外在金融交易以及医疗卫生和交通运输等方面也有着比较广泛的应用。 三、嵌入式软件技术发展态势思考 3.1无线网。 嵌入式软件技术的广泛应用也说明在作用发挥层面比较显著,为能够对国际市场竞争态势有效应对,就需要对嵌入式软件技术进行升级。其中在无线网的操作系统发展上已经逐渐得到了应用,在以后的发展过程中,移动通信网络能够在丰富的多媒体数据业务上进行提供,并且在支持功能上和更多的移动终端设备上也比较突出。为能够将第三代移动通信系统优势得到有效发挥,在无线网的操作系统开发研究上就加大的力度[3]。在嵌入式设备的不断发展以及网络发展需求的加大下,无线网的技术应用就会成为嵌入式软件的重要发展方向,当前的EPOC就是比较稳定的无线操作系统,其主要是通过C++进行编写的,然后应用全面向对象设计方法对低端智能电话到全功能个人通信器要求能得到有效满足。 3.2人工智能。 由于嵌入式软件技术的开发应用主要是对人们实际需求满足而存在,所以这就需要根据人们的需求变化及时地进行升级改造,将服务性这一特征充分体现。在人工智能的技术下就能够对实际的需求得到有效满足,在和嵌入式软件技术得到有效结合下,能实现人机交互这一目标,并能够最大范围地将嵌入式软件技术得以应用。在医疗卫生领域中的人工智能技术和嵌入式软件技术的结合应用相对比较突出,在具体应用过程中就能有效减小对你患者的伤害。人工智能技术的应用在今后将会成为必然发展趋势,例如在生活中的智能仪表以及自动控温等仪器都是人工智能技术的呈现。 3.3网络互连。 为能够将嵌入式软件技术分布处理结构对上网的需求得到满足,就需要配备标准的多网络通信接口,新一代的嵌入式设备也需提供相应通信组网协议软件以及物理层驱动软件。从以往的单片机技术的情况来看,对当前的实际需求已经不能有效满足,而在新一代嵌入式软件层面的发展就很好解决了这一问题。嵌入式处理器能够在内嵌网络接口上对TCP/IP协议有效支持,同时在USB等通信接口方面也能够支持,在新的嵌入式技术方面对通信网的协议和物理驱动软件都能够具备就能方便的上网,同时也能有效满足诸多移动用户设备的上网需求。随着我国的网络技术的进一步发展,对嵌入式软件技术的优化也会使得人们的工作生活等方面更加的方便。 四、结语 综上所述,随着当前我国科学技术的发展,一些比较先进的技术在实际生活中已经得到了广泛应用,其中在嵌入式的软件技术发展方面,这是PC时期计算机最为普遍的应用形式。在迅速发展的信息化时代,单纯的计算机机器对人们的生活以及工作需求得不到满足,所以采用嵌入式软件技术和系统就能从很大程度上满足实际的应用需求。 作者:高立军 单位:北京信息职业技术学院 软件技术毕业论文:计算机支持的协同工作软件技术探究 【摘要】 所谓计算机支持的协同工作软件,就是利用网络环境以及先进的计算机技术为人们创造出一种协同工作环境,在这一工作环境下,人们可以开展深度合作,共同研发某个新产品或者是开发某个新项目,有效提升工作效率,本文对计算机支持的协同工作软件进行概述,并分析了计算机支持的协同工作软件技术。 【关键词】计算机支持 协同工作软件技术 研究 1前言 随着社会经济的发展,人们的生活、工作脚步不断加快,开展任何工作时都讲求效率,在这种形式下,计算机支持的协同工作软件应运而生,该技术的应用能够加强各个部门以及工作人员的之间的联系,形成一种协同的工作环境,为工作伙伴之间的交流合作合作提供支持,对于提升工作质量和效率具有重要意义。 2计算机支持的协同工作软件概述 首先,该软件具有灵活性的特征,可以根据实际需要随之增加或者减少参与者,软件整个结构表现出较高的灵活性,产品研发过程或者是项目开发过程的每个环节都以动态化的方式进行,设备的使用、任务的调整以及成员之间的相互协调都是一个动态过程;其次,该软件具有交互性的特征,就是说系统并不支持一个人使用群件,群体内所有成员必须进行交互;第三是具有异时性的特征,群内成员进行交互操作的方式有两种,一种是同步方式,另一种是异步方式,同步方式很好理解,就是进行交互的成员同时在场,实时沟通,而异步操作则不要求进行交互的成员同时在场,只需要在规定的时间段内即可,因此这种方式的灵活性较高,尤其是协调国际群体时表现出独特优势[1]。 3计算机支持的协同工作软件技术研究 3.1技术层次划分 将协同软件按技术层次划分主要有以下几点:首先是群组通信,通信方式由原来的一点到一点向着多点到多点的方向转变,就是可以将一台或者几台计算机中的数据同时传输到协同环境中的所有计算机中,这种方式提升了数据传输效率,实现群组内信息共享;其次是分布式对象技术,计算机集合体是构成该系统的基础,这些计算机共享网络资源,同时计算机与计算机使用者相互协作,为实现某个目标共同工作。分布式对象技术能够同时面对多层客户端,在客户端以及服务器的中间产生了中间层,在这种软件体系中,客户端可以从系统中分离出来,系统的扩展性大大提升,可以根据实际需要灵活伸缩,能够实现对整个工作过程的集中控制。系统可以为所有对象提供服务,各个对象之间也可以相互提供、享受服务,也就是说所有的对象都有两个身份,一个身份是用户,另一个身份是服务者,与原有的体系结构相比,这种结构具有更高的灵活性,所有对象之间能够实现透明访问,提升信息的利用率[2]。第三是面向服务,随着信息技术的发展,各个企业计算机应用系统的界限越来越模糊,协同软件的功能不再局限于公文管理层面,还包括对工作人员、财务以及业务流程等多方面的管理,这就要求协同软件能够与企业的管理系统有效融合起来,形成一种面向服务的体系结构,该结构属于一种组件模型,它能够实现各个服务之间的无缝对接,使用统一的方式进行交互,SOA就与该组件的思想一样,用户可以根据自己的需要调用其中的程序,建立属于自己的软件应用功能,满足协同软件管理的需要。 3.2协同方式分析 计算支持的系统软件中的重点技术就是协同方式,我们可以根据群组成员之间的协作程度将协同方式划分为以下几种:首先是角色协同,这种协同方式主要涉及到两个技术要点,其一是要为所有协作成员之间建立协作场景,每个成员都可以与场景进行信息交换,各个写作成员之间也可以直接进行信息交换,我们将其称之为群体感知技术;其次是要对所有成员的协作行为进行控制,除了加入和退出行为以外,还要消解冲突,我们将其称之为协作控制技术,上下文技术的兴起就为这两项技术提供了支持,将所有感知到的信息建模并分析,形成一种更加完整的感知环境。其次是信息协同,开展协同共组时,人们需要传递并分享自己掌握的信息,这些信息的格式各异,因此就需要系统能够共享不同数据源的信息,避免出现信息孤岛现象,比较常用的就是扩展标记语言技术,传递信息的过程中要使用统一的语言标准,同时可以对数据进行处理和显示,因此技术性程序也完全可以应用,由于该技术的基础是文字,因此即使是非技术性人员也很容易就能理解其中内含。最后是流程协同,就是强调业务流程的协同性,整个过程要依赖计算机系统,系统会自动记录流程中的每个任务,并根据任务的内容和难易程度做出自动协调,主要是应用工作流技术,目前该项技术仍旧处于进一步发展之中,一方面,工作流技术将不断扩大应用范围,将更广泛的发挥自身的协调功用;另一方面,工作流技术将不断改善自身缺陷,以更加灵活的方式为人们解决现实问题[3]。最后是计算协同,数据计算也是协同工作软件中的重要技术,它能够帮助人们的在短时间内完成复杂的计算,得到精确的计算结果,为数据的应用奠定基础。实际上到目前为止对于网络计算并没有一个统一的定义,其本质是将网络中的虚拟化资源联系起来,从而加快程序的应用速度,分布式计算是计算协同的核心,所有用户可以将整个网络结构当做一个巨型计算机,享受计算协同服务,该技术具备很强的数据处理能力,同时能够有效利用网络中的闲置处理能力,进一步加快处理速度。 4结语 协同软件为人们开展协同工作提供了技术上的支持,该技术将网络环境作为基础,可以建设出一种协同工作环境,促进工作之间的交流和合作,人们可以向协同环境中获取自己需要的信息,同时也可以将自己掌握的信息分享在协同环境中,提升信息的使用效率,进而提升工作质量。 作者:何松林 单位:浙江理工大学 软件技术毕业论文:软件技术实践教学质量研究 【摘要】 高素质、高质量的专业人才,对社会企业快速发展起着决定性作用。高校软件技术的专业实践教学尤为重要。高质量的实践教学才能培养出高质量的软件技术人才。如何拥有好的高质量的实践教学效果,是目前最困扰高校软件专业教师的问题。在软件技术实践教学中,教师自身素质的高低,教师专业技能的高低,教师课堂的把控能力以及教师运用教学方法的能力,都决定实践课堂的教学质量。 【关键字】软件技术;实践教学;教学质量;教学方法 0引言 未来的经济繁荣、社会和谐都有赖于人们的良好教育。高素质、高质量的专业人才的培养,对社会的发展起着决定性作用,没有专业技术性人才的支撑,社会的发展就会停滞不前,所以专业技术性人才在整个社会体系中显得尤为重要。高校实行的是专业性很强的高等教育,高等教育是大学、文理学院、理工学院和师范学院等机构所提供的各种类型的教育,包括专修科教育、本科教育和研究生教育。也就是说,高等教育,培养出来的是专业方向很强的高等技术性人才。目前,我国受到社会对高等教育强烈需求的影响和高等教育改革潮流的有力驱动,高等教育已非常清晰的展现在人们面前,那么人们对高等教育的教学效果和教学质量就尤为关注。对于软件技术专业,要培养出能适应社会,能满足社会的软件专业人才,高质量的实践教学是重要的途径。高校软件技术专业之间的竞争也愈加激烈,对于软件技术专业,提高专业技能的教学,提高教师的教学能力,提高课堂教学和实践教学的质量,是专业发展的重中之重。在这种优胜劣汰的形势下,如何推进软件专业教学改革,提高专业教育的质量,更好的为社会服务,是该专业亟需解决的问题。实践教学的质量起着关键性作用。 1软件技术专业教师自身的责任心和耐心 教师既是知识种子的传播者,又是文明之树的培育者,是年轻一代健康成长的引路人和光辉典范。教师在工作中需要足够的耐心和责任心。教师的责任心和耐心是体现平凡而严谨的教学生活中的,一个人要干好自己的本职工作,就要有高度的责任感,教师的责任心不是表现给别人看的,而是让自己无愧于教师身份的!教师作为“人类灵魂的工程师”,不仅要教好书,还要育好人,各个方面都要为人师表。教师的责任心和耐心是构成对学生影响的最现实的因素之一,它不仅影响着学生学习状况及其效果,而且影响着学生人格等心理品质的形成和心理健康的发展水平。因此,教师要胜任教育工作首先自身应具备良好的职业责任心和耐心,其中包括“爱岗、敬业、严谨、奉献”,要有个人的职业操守。“教书育人”首先要“育己”,只有自身成为一个道德高尚、有着美好情操、真正从感情上关心学生的老师,才能赢得师生的尊重,才能胜任教书育人的工作。责任心和耐心是教师品德的核心。责任心和耐心对任何人来说都是不可推卸的,对教师的尤为重要。然而,教师对于自己所承担的责任意识和自觉的程度是不同的,在对待教学和学生,有的教师忠于职守、尽职尽责,有的教师却消极怠工、得过且过,这其中就反映出了教师的工作责任心的强弱。很显然,教师养成了高度的责任心和耐心,对学校,对同事,对学生都是非常有利的。责任心和耐心的强弱,能够反映一个教师的品德优劣,也能反映一个教室是否高尚的人格。 2软件技术专业教师自身专业知识和实践能力 教师不仅应是“传道、授业、解惑”的严师,而且更应是拓展心灵智慧的人师。教师除了具有很高的责任心和耐心,还应该提高自身的知识结构与专业素质,要有丰厚的专业知识和专业能力。高校教师,不仅要求对自己所教学科的专业知识有深入透彻的了解,还要了解学科的知识架构体系、发展方向,还应该知道学科专业知识在社会企业的应用实践和扩展引用,以及如何将这些信息传递给学生。这就要求软件技术专业实践教师在专业领域的学习要持续不断、日积月累。 2.1实践指导教师要加强自身学习,潜心于教学,积极进行教育教学研究,不懈地追求新知识和教学的新境界。 面对新课程,面对新专业知识,要不畏缩的去探究和学习,将自己对知识的理解进行转化,转化成如何能让学生轻松的接受并掌握应用的信息。“三人行,必有我师。”多向其他教师请教和沟通。 2.2实践指导教师在教学过程中,逻辑思维要清晰,对所教授的知识的结构体系要熟悉和准确,讲解要简练、通俗和生动,有启发性和感染力。 所以教师讲解语言表达能力,是教师教学的最重要的基本功。如果表达不善,即使自身对专业知识非常的熟知,逻辑思维再强,也很难教好学生,让学生很好的掌握知识。对专业知识要足够的准确,不能含糊,模棱两可。在实践教学中,对学生在实践中遇到的问题,要有足够的耐心去讲解,让学生真正做到学以致用。 2.3实践指导加强沟通,注重教学效果,灵活应用教学技巧和教学方法。 教学的目的在于取得良好的教学效果,而教学效果评价的主体是学生。教学方法是实现教学目的和完成教学任务的手段,不同的教学目的和任务,要求运用不同的教学方法。任何教学方法都是为一定的教学目的和任务服务的。教师必须注意选用与教学目的和任务相适应并能实现教学目的和任务的教学方法。教学目的和任务是通过教学内容来实现的,教学内容的性质和特点不同,就应选用不同的教学方法。只有选用的教学方法与教学内容的性质和特点相符合,才能使教学内容发挥出更大的效益。否则只会适得其反。教学对象的年龄、性别、经历、气质、性格、思维类型、审美情趣等的不同,也对教学方法提出不同的要求。只有选用与此相适应的教学方法,才能真正有效地提高教学对象的知识能力和思想水平,促进其健康向上的发展。教师自身的素养条件和驾驭能力,直接关系到选用的教学方法能否发挥其应有的作用。教师应对自身素养及所具备的条件实事求是地进行分析,根据其特点和条件选用恰当的教学方法,以扬长避短。哪怕别人行之有效的方法,也不可盲目照搬,这样才能确保教学方法运用自如。每种教学方法都具有不同的特点与功能,教师应认清各种教学方法的优缺点,把握其适应性和局限性,或有所侧重地使用,或进行优化组合,不可盲目地选用教学方法。教学方法的选择与使用,体现着教师的智慧,标志着其教学艺术水平的高低。 3实践教学指导教师课堂组织管理能力 课堂组织管理能力是指教师对课堂教学中各种要素进行调控,使教学得以顺利进行的能力。而教师要想对课堂教学进行有效的组织与管理,就必须有按照教学设计实施教学方案的能力,有序实施、营造课堂学习气氛、调动学生积极参与教学和控制课堂教学的节奏。课堂教学是一个双向活动过程,应营造一个宽松和谐、兴趣盎然的学习氛围。教与学必须有一个和谐课堂步骤,形成一个完整的教学步骤来实施素质教育,使学生学得积极主动,真正成为课堂学习的主人。达到有效教学,创设情境,形成问题,使学生愿学。情境的创设关键在于情,以情激境,以最好的境、最浓的情导入新课,形成问题。要完全的掌控课堂,教师要认真研究教材,吃透教材是教师进行有效课堂教学的立足点。除了教学的重点,难点的把握,教师还应该考虑到教材的重组与知识的延伸;仔细推敲教学方法,多种教学方法灵活综合应用;有针对性的设计课堂教学案列和实践练习。教师在整个教学过程中,时刻做好学生学习活动的组织者、合作者、引导者和鼓励者。 4结束语 高质量的实践课堂教学是有效的。有效的实践教学是建立在教师高度的责任心和耐心上的;有效的实践教学应引导学生积极、主动地参与;有效的实践教学应使教师与学生、学生与学生之间保持有效的互动;有效的实践教学应该使学习者形成对知识的真正理解。教师要时刻提高自己的责任心和耐心,保持对教育工作的严谨态度,真正把教育教学工作当作事业,而非职业。教师要有用自己丰富知识和智慧去完成自身所肩负的使命的责任感和完成使命后的成就感、自豪感。只有这样,高质量的实践教学才有质量,培养出来的学生才能掌握专业技能而为社会所需要。 作者:郑蕾 单位:广西国际商务职业技术学院 信息工程系 软件技术毕业论文:传感器原理与计算机软件技术结合 摘要: 计算机技术在飞速发展,计算机软件也随之被广泛的应用。软件技术比硬件技术有着更大的发展空间,并且还有广泛的发展领域。人们最为重视的是应用软件技术,现在非常流行的硬件技术是传感器技术,而其经过计算机软件的开发和结合,使传感器的功能有了进一步的发展和优化。基于此,重点对传感器原理与计算机技术的结合进行了分析。 关键词:传感器;计算机软件;应用范围 现在物联网正在快速的发展,物联网中一项较为重要的技术就为传感技术,有效的对传感器原理进行应用可以制作出多种感知世界的物品,并将自然界中存在的终端转变成物联网的客户端点。有效的对传感技术进行应用可以准确识别物品,之后再经过计算机技术互联网对物品进行信息采集,使物联网中的数据管理系统得以构建。本文依次介绍了传感器的原理和实际的应用,之后通过计算机对传感器的编程进行了分析。 1传感器概述 1.1传感器概念 传感器与我们的感官非常类似,通过感觉器官对外界的一切信息进行有效感知,然后将这部分信息按照相关规定协议对其进行修改,从而将其转变成能够有效使用的信号装置。并且将现阶段使用的模拟信号转换成电子信号,这就是我们说的模数变换过程。一般由感官和信号交换两部分组成,其中感官就是传感器的末梢,还有一类是将这两部分进行结合起来的。 1.2传感器分类 传感器可以应用到所有工业产业及相应电子产品开发中,按照传感器的工作原理对其进行相应的分离。例如,按照物理工作原理可分为光学传感器、力学传感器及声学传感器等。而按照化学反应可将其划分为化学传感器;依据感应功能进行区分,可以分为基于酶、抗体、激素等和生物类相关的传感器;而按照传感器的相关使用功能进行划分,可以分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、放射线、色敏和味敏等十大类元件传感器。 2传感器应用 随着信息化时代的到来,使半导体技术得到迅猛发展,将先进的信息和科学技术灌输到传统的工业生产中,使其具有新的活力和生机。而使用半导体技术能够有效地使各类型传感器进行单独工作,成为一个独立的个体,并且对其周围环境参数进行相应的检测,在很多领域,自动化系统都得到了广泛的使用。例如,在煤矿生产的控制系统中,使用传感器对矿井周围的环境中气体参数进行监测,能够在一定程度上对煤矿安全生产做出保障。 2.1传感器中计算机技术的应用 计算机软件水平促进科技发展得到有效提升,并被应用到很多方面中,计算机软件技术包括软件开发及嵌入式软件开发,而软件开发中也包含了对处理器单片机及相应程序。软件开发结合实际应用才能发挥其意义,用户结合实际需要开发出的计算机程序有更高的工作效率,可以让人们顺利进行生活。有效把传感器原理结合到计算机技术当中,就可以通过单片机的应用来对传感器进行读写,以往使用的传感原件就是利用热敏电阻感应来降低热敏电阻值,然而在后续环节中需要对信号进行相应的处理,而热敏电阻不具有良好的稳定性,不能对温度的变化进行准确的测量,对整个系统的精度也不能进行有效检测。 2.2传感器应用范围 如今我们身边无处没有传感器,常见例子就是温度计。温度计可以用来感知人体的温度,在温度上升到与人体温度相同时就不再变化。我们人体的温度可以通过温度传感器感受,当温度达到一定的时间后将不再发生变化,电子温度计将对这时的温度进行显示并且语音提示。把传感器应用到汽车运行中将会有很大的作用。在发动机上应用温度传感器,不但可以显示当前温度,汽车的中心控制还可以接收传来的温度信息,对喷油量进行控制;排气前段有氧传感器,汽车废气中的氧气分数信息可以通过传感器感知,中心控制接受信息后调节发动机,让发动机正常运作,并在利用率得到最大发挥的基础上控制尾气排放;流量传感器能够将一些流量信息传输到中心控制器中,再由中心控制器把其转变成最恰当的压力和流量状态。 3计算机技术编写传感器技术 温度测量是较为常见的应用。具体生产工艺过程中对温度控制的要求非常的高,如电子产品。计算机在应用CPU进行温度监测时,当温度不在规定的范围时将会及时发出报警信号,在生产工艺中对温度控制有严格的要求,很多电子产品有较高的温度环境要求,器件在正常工作中也要有适合的温度,如计算机对CPU有检测温度的功能,当温度超出规定范围时就会报警,23℃~25℃是一般机房所要求的环境温度。机器中的马达控制器在温度方面也有要求。通常情况下温度传感器都会被当作成计算机软件的参数控制计算机的程序流向,在工业上有着很大意义。LM75是美国国家半导体元件公司生产的,有广泛的应用,其芯片由温度感应、模数变换和通信接口三部分构成。针对将温度值在数码管理上显示的问题,笔者应用C语言编程进行了相应的举例,代码如下://主程序:逐一获取温度Voidmain(){intt;SysInit();for(;;){t=LM75A_GetTemp();DispClear();DispTemp(t);Delay(1000);}}通过LM75传感器进行编程,可以在温度升高时发出报警,而MCU则是根据自己获取到的信息来对报警范围进行设置,在温度超出设计范围之后就会发出报警提示。 4结语 传感器技术是高新技术,所有国家都关注其发展。传感器在网络技术过程中表现出了巨大作用,为了让传感器技术有更广泛的适应范围,应该从多方面进行创造。应用传感器技术可以使感知能力比感官能力更高,所以,我们生活当中经常会发现传感器技术的存在,其成为环境检测、普及物联网和自动化工业中的一员。本文对传感器原理进行了相关介绍,而且还进行了传感器的编程举例,把传感器原理和计算机软件技术进行了有效的结合。 作者:薛军 单位:常州机电职业技术学院 软件技术毕业论文:计算机软件技术不可靠性探析 随经济的迅猛发展,计算机技术发展也越来越快,特别是计算机软件技术,发展的势头愈发强劲。计算机软件技术具有操作方便、适用范围广、灵活性强等优势,越来越受到人们的喜爱。但近年来人们逐渐认识到计算机软件技术的安全性问题,业内人员注意到了计算机软件技术的不可靠性,下面就简单介绍其不可靠性以及一些简单的解决方法。 1计算机软件技术概述 计算机软件技术涉及到的内容较多,但通常我们将计算机程序、方法以及计算机运行时所需的各种数据统称为计算机软件技术。如上所述,计算机软件技术一种较为先进的技术,对于当今世界的发展具有重要意义,同时又因其具有操作便捷、运行速度快、适用范围广等特点而备受现代人们的喜爱。计算机软件技术分类的方法较多,但我们常将其分为科学计算、数据处理、过程控制以及人工智能等几个部分。计算机软件技术是计算机实现其功能目标的保障,如果没有计算机软件技术,那么计算机就和普通的机器没有区别。如今是一个技术发展迅速的时代,在这种环境背景下要想充分发挥计算机软件技术的优势,就应加大对计算机软件技术专业人才的培养力度,提高计算机软件技术人员接受新知识、新技术的能力。 2计算机软件技术的不可靠分析 随着社会科学技术水平的不断发展,计算机软件技术也取得了较大的发展和进步,但是在其发展进步中,难免会存在一些不可靠性表现,下面具体分析一下其不可靠性。 2.1计算机软件的可靠性定义 近年来,计算机软件技术取得了较大的发展,同时我国的信息化建设工作也逐渐趋于正规化和规范化,软件产业成为促进我国经济和科学技术水平快速发展和进步的支柱型产业。在学术界,将计算机软件的可靠性定义为能对软件性能、工作效率等内容进行详细描述和评价的标准。即我们所说的,在一定的环境下、一定的时间范围内,使用计算机软件而不会引发系统故障的概率。随着计算机软件技术的推广,如何确保计算机软件的可靠性成为人们关注的重点问题。根据计算机软件技术的特点,我们发现要想提高计算机软件技术的可靠性主要还是应该做好软件开发工作。 2.2计算机软件技术的不可靠性表现 我国软件技术发展一直备受关注,也制定了许多相关政策对其发展给予一些必要指导和帮助。因此我国软件技术与产业在近年来发展势头良好,进步较为稳定,但是与全球软件行业发展的程度来看,我国计算机软件的发展依旧存在诸多问题。 (1)计算机软件技术与计算机硬件技术不同,计算机硬件技术问题的产生主要是因为硬件材料的性能决定的。计算机硬件技术的科研重点就是解决硬件材料问题,从而增加硬件的使用寿命;计算机软件技术不存在磨损问题,也不存在使用寿命问题,计算机软件技术的问题主要是软件程序的稳定性问题。在使用计算机软件技术时最常出现的问题就是软件程序问题,程序一旦出现问题,如果处理不当就会使软件失效。而软件技术工程师在开发软件时很难预测到软件程序会出现问题,这就增加了软件技术开发的难度; (2)软硬件技术的可靠性一定程度上存在很大的相似性与互通性。两者同样运用复杂的函数作为定义缺陷和故障的标准。但计算机软件和硬件技术还是存在很大的差别性。软件技术开发过程是一个“思考创作”的过程,主要是以用户的需求为基准,通过建模、编程等步骤解决用户的问题。这一过程,主要是人的思维能力和创新能力的一种体现。但由于是人的思维过程,一定会存在思考不到位的情况,致使计算机软件技术存在漏洞和不合理性。这些漏洞和问题有的可以在软件测试阶段被检测出来,有的却难以被发现,只能等到用户使用过程中才会被发现,而一旦出现了这些问题就会造成软件失效或崩溃; (3)计算机软件与计算机硬件在技术维修方面存在差异,计算机硬件的故障主要集中在硬件系统方面,这些故障往往都是属于可维修的故障,有解决问题的方法。但计算机软件系统一旦受到破坏就很难维修,一般只有通过重新设计软件才能解决问题。 3解决计算机软件不可靠性的对策 针对上文介绍的计算机软件技术不可靠性的表现,下文将具体介绍一些解决对策,以解决计算机软件的不可靠性。 3.1减少软件出错 当软件出现差错时,引起软件故障,降低了软件可靠性,而致使软件出错的主要原因是人的原因。因此,在软件开发过程中应做到下述几点。第一,要确保软件开发人员的专业素养水平;第二,对于语法错误等技术性问题必须严格注意。此外,当计算和计划错误的时候,软件开发人员要进行认真的思考,直到最后版本等内容完全一致,还要学会分析工程的实际情况,做好材料的选择。 3.2注意软件的评审工作 计算机软件开发中,工作人员并未参与其各阶段的评审工作,因此有时会产生各种各样的问题,为了各阶段都符合相关要求,避免跨越阶段现象的出现,要在软件开发的各个阶段组织测评工作,确保软件开发的准确性。评审人员要包括设计师、管理者等全体人员,保证专家评审的质量,这对提高工作质量有很大帮助。对评审组来说,主要工作就是对设计师提交的软件文档是否符合要求进行审核,通过专业人士的管理,对计算机硬件进行更好的维护,保证计算机软件的更深层次发展。 4总结 随着计算机软件的迅猛发展,对其可靠性有了更高的要求,我国计算机软件产业有了长久且稳定的发展,但是仍然存在一些不可靠性问题,为了更好的解决计算机软件技术不可靠的问题,需要各个方面的不停努力,不断在研究中发展进步,从实践中总结经验,吸取教训,获得更多技巧与经验,保证计算机软件技术可靠性的提升,促进计算机软件技术的更好发展。 作者:张军猛 软件技术毕业论文:气象信息计算机软件技术的运用 1气象业务的现状和特征 随着国家对气象工作越来越重视,气象服务覆盖面不断扩大,服务领域不断拓宽,专业气象服务的针对性逐步增强,重大气象灾害预警应急管理得到各级政府和社会各界的充分肯定。现在也建立了完整的预报预测业务,形成了比较完整的数值预报预测业务。数值预报预测能力逐步提高,初步建立了灾害性天气临近预报业务,建立了基于人机交互处理平台MICAPS。综合气象观测和技术支撑能力进一步增强,基本建成地基、天基和空基相结合的观测系统。形成了以气象通信网络、高性能计算机、卫星数据海量存储和卫星数据广播为代表的实时气象信息系统,资料获取能力、处理能力和传输时效显著提高。初步建立了气象技术装备保障体系和“两级管理、三级保障”的业务体系,技术装备保障能力逐步提高。气象业务有以下特点,第一,气象业务容量大种类多,这就需要应用计算机技术来整合。第二,气象业务要求可靠性强时效高时间及时性,在计算机技术的帮助下气象业务能明显提高准确性和时效性。第三,由于气象业务面向大众和科研,各类用户需要给全社会单位,很多施工单位和实验单位需要通过气象业务的预报服务产品才能满足需求正常运转,所以气象业务需要非常强大的开放性系统来支持,这样才能迅速而准确的运作。 2气象业务应用计算机软件的必要性 由于气象业务所要处理的数据特别多,而且对于数据的反馈要求非常及时,同时又要求数据的精确度要很高、信息传递和的范围都要很广,同时能满足这些条件的就只有先进的计算机软件技术。将计算机技术软件建立的服务平台运用到气象业务中来是十分必要的。 3气象业务应用计算机软件的方法和意义 在计算机软件技术发展迅速的今天,各种各样的软件技术层出不穷,我们要针对气象业务的具体特点去选择合适的计算机软件设备。如今计算机软件技术发展迅速,各类软件技术层出不穷,要选用适合气象业务的计算机软件设备。例如,MICAPS系统(气象信息综合分析处理系统,MeteorologicalInformationComprehensiveAnalysisAndProcessSystem),它是在1996年后随着气象部门“9210工程”正式启动后推出的与卫星通讯、数据库配套的支持天气预报制作的人机交互系统。其主要功能是利用丰富的气象数据资源,通过检索显示各种图形和图像,并根据需求能够进行编辑加工,为气象预报人员提供一个中期、短期、短时天气预报的工作平台,为预报员日常工作提供全程支持的自动化系统。之后,为满足不断发展的业务需求,相继推出功能更为强大的MICAPS2.0、MICAPS3.0版。GHOST软件,该软件是美国软件公司SYMANTEC推出的能使被破坏的系统恢复的硬盘复制工具,GHOST支持多种常见的或是不常见的文件系统,另外在存储文件时压缩文件的压缩率高,能够节约存储的空间。由于气象业务要处理的数据量不仅种类多而且数量大,这就需要一个及方便快捷,容量又极大的数据库来处理。这个软件就符合气象业务的需要。计算机技术软件只是气象业务建设中的一个辅助的工具,气象业务要充分的利用发展中的科学技术来发展壮大自己,而不是完全依赖高科技提高技术业务水平。比如说:气象业务部门的所有成员技术人员都应该具备提高自身素质的意识,不仅仅要熟悉自己岗位专业气象行业里的知识,还要有熟练地运用计算机的能力,理解计算机软件的工作原理,将计算机软件的作用真正发挥到极致,这样才能将计算机软件与气象业务完美高效地结合。计算机网络技术处理的应该是一些能够利用自动化处理方式减轻工作压力,提高劳动效率节约劳动力、节约时间并且提高精确度的工作,例如气象资料通信传输所从事的大量一些预报员日常做的劳动或者是手工操作的工作,另外,纸质气象档案资料数字化处理、气象数值预报模式应用等工作,均需要通过专用的计算机软件进行处理后,才能达到信息处理及时,数据共享便捷,服务信息丰富,用户使用灵活数据资料统计和整合通过计算机软件处理过后都会更方便查阅和调用,利用计算机软件技术也可以很快的处理气象信息的,不但快速而且量能够达到要求。在计算机技术应用中,工程方法主要分三个阶段:最主要的就是定义的阶段,在这一阶段中,主要工作是梳理业务,摸清需求。气象部门要根据实际情况判断出气象业务所需要的是什么类型的计算机软件服务系统,气象部门要对自己的气象业务有着全面、详细的掌握,对业务服务需求和当前存在的业务问题相当明确,才能提出选择出与之相配相适应的软件系统的功能分析和说明。其次是开发阶段,主要工作是需求的分析、设计、实现和测试。这是指气象部门通常采用构建专业数据库,对各类数据源进行采集处理、加工分析、存储共享和服务反馈,最终面向用户提供专业性较强的气象业务应用和服务平台要建立区域气象的数据库,通过信息收集和对数据信息的明确处理来掌握当地日前的气象情况以及长期以来的气象状况,在一段时间的总结过后,根据结果来建立具有专业性的气象业务的网站平台。这样一来,这个区域的总体气象业务管理和服务,就能够通过这个网站系统进行。最后是支持阶段,主要工作是在用户和开发人员间建立良好互动机制,做好软件运行后的技术支撑。这个阶段要求气象业务部门在利用计算机软件技术建立的平台时,遇到的各类系统问题都要及时准确反馈给开发人员,以便问题能及时得到解决。同时,开发人员要立足用户,加强交流,积极响应,对软件不断进行优化完善。 4结语 计算机技术软件应用于气象业务能够从根本上提高气象业务部门的工作效率和工作质量,使之能够做到及时、快速、准确的传递并且接收气象信息,从而能够更好的满足自身业务、科研和社会生产生活的需要,与此同时,这也为气象业务的全面现代化建设提供了技术支持,计算机技术在气象业务中的研究应用是十分重要的科技成果。 作者:李永利 单位:内蒙古自治区气象信息中心 软件技术毕业论文:计算机软件技术不可靠性研究 信息时代促进了我国计算机软件技术的飞速发展,计算机技术有方便、快捷、灵活性强等特点,被广泛运用于人们的生活中。但是,计算机软件的不可靠性随之被人们发现,计算机软件的不可靠性影响着计算机使用的安全性、可靠性,也威胁着用户的隐私安全和财产安全。因此,需要对计算机软件的不可靠性进行深入的研究,解决其中的问题,以提高计算机软件的安全性和可靠性,推动我国计算机软件技术的稳定发展。 1分析计算机软件技术的不可靠性 1.1计算机软件的特点分析 计算机软件是计算机的灵魂,指挥着整个计算机的运行,计算机强大的功能离不开计算机软件。首先,计算机软件技术性较强,软件的开发需要专业的计算机人才和高科技辅助工具,且开发周期较长,需要投入大量的人力和物力。其次,计算机软件有较强的功能性;计算机运行依赖于计算机的程序,而计算机程序要到达一定的目的,则需要通过一些代码和指令。计算机软件是软件开发人员智慧的产物和逻辑研究的产品,在极大程度上计算机软件的不可靠性是设计过程中的人为因素造成的,有极强的主观性和难以预测性。 1.2计算机软件不可靠性表现 当前,我国出台了很多政策来支持和指导计算机软件的发展,计算机软件技术也取得了很大的成就。但在激烈的全球软件行业竞争中,我国的计算机软件在发展中仍然存在一些问题:(1)软件失效:硬件失效通常是因为物理故障,是器件物理化的必然结果,会出现浴盆曲线;而软件失效与硬件失效有明显的区别,软件失效是由于自身的缺陷和改编程序的干扰,具体体现在两个方面:首先,软件不会被磨损,也没有浴盆曲线,但是会出现陈旧落后的问题;其次,软件的程序容易被篡改,可以人为的改编软件,也可以通过其他程序的入侵来篡改。(2)决定计算机软件可靠性的是人为因素;从软件开发的角度上来说,软件的设计要满足客户的要求,需要软件开发人员从顾客的角度出发,分析、设计软件;这就决定了软件的设计是一种思考创作,而创作中的每一个环节都是通过软件设计师的智慧和水平来实现的。但由于设计师水平的差异,在设计软件的过程中难免会出现疏忽和不合理的问题,使软件技术出现漏洞,甚至软件失效或崩溃。(3)计算机软件的维护方面;计算机软件的维护是通过更换或修复被损坏的系统来实现的,软件一旦被破坏,就只能通过重新设计软件来恢复失效软件的功能。(4)目前计算机软件的可靠性验证还没有建立完整的理论体系,相比硬件开发来说,计算机软件的设计开发还处于发展阶段。 2解决计算机软件不靠性的措施 2.1加大计算机软件人才培养力度 计算机软件在开发过程中就存在潜在的人为错误,首先,计算机软件的开发需要加强软件开发人员专业素质的培养力度,让软件开发人员在充分了解软件知识的基础上对客户的要求进行更加准确的理解;其次,软件开发人员在开发软件前,应做好软件设计前期的调研、规划、可行性分析等工作,进而避免潜在的风险;最后,要求软件开发人员在开发软件的过程中避免出现一些技术性的错误,比如变量使化错误和语法错误等,加强软件开发人员的软件开发水平。 2.2对软件开发过程进行评审 为了确保软件的开发符合客户的要求,有序的进行软件设计,避免出现跨越阶段现象的发生。在软件的开发过程中,需要组织评审组对软件进行及时的评审,评审组的成员要包括总体人员、设计师、管理师和质量保证师等领域的专家。评审组对软件设计师所设计的软件标准和要求进行评审,从而有效增强计算机软件的可靠性,促进计算机软件的发展。 2.3建立有效的软件质量监督机制 目前,国家虽然对计算机软件技术制定了一些技术和开发方面的规范,但还缺乏对一些测试软件质量、评价修改软件和软件技术改良的相关政策。因此,国家相关部门还需要建立有效的软件质量监督机制,促使软件开发人员进行自我测试、自我编制,进而有效减少软件开发人员在软件开发过程中出现的错误,提高计算机软件开发的整体水平和核心技术。 2.4建立软件可靠性数据收集系统 软件开发人员在软件开发的初期,需要参照其他相似软件的故障数据,并综合考虑其中的重要度、复杂性、调用度等影响因素,从而尽可能节省软件开发的精力,提高工作效率。计算机软件开发是一项需要多方面技术的工作,为有效避免计算机软件的不可靠性,相关部门还要在软件可靠性测试和实践的基础上规范对软件文档的要求,建立计算机软件可靠性数据收集系统,从而为计算机软件错误的分析、纠正和评估提供详细、可靠的数据,进一步提高计算机软件的可靠性。 3结束语 计算机软件技术给人们的生活带来了很大的便利,人们在享受着计算机软件带来的便利和快捷的同时,也被计算机软件的不可靠性困扰着,计算机软件的不可靠性不仅威胁着人们的账户安全,而且还阻碍了计算机技术的发展和计算机的安全使用。为进一步提高计算机软件技术的综合应用性,计算机软件开发人员在软件设计和开发的过程中要规范操作、明确计算机软件技术的核心内涵、应用特征,并认真分析引发计算机软件不可靠性的具体原因,以便能够采取有效的措施提高计算机软件的可靠性和安全性,从而促进我国计算机软件行业的健康、持续发展。 作者:邓勇 单位:南昌市工业技术研究院 软件技术毕业论文:软件技术专业综合性系统开发课程研究 1课程教学目标 该课程旨在通过项目综合训练,将所学系统设计技术、面向对象开发技术、数据库技术、程序设计技术和软件测试技术进行综合的应用与实践,通过一个完整的软件项目,培养学生遵照行业标准和软件工程规范进行软件需求分析、设计、编码、测试、部署的能力[2],尤其训练目前流行的系统开发技术和方法,培养学生团队开发和协作能力,实现学生具备岗前准职业人的编码能力和职业素养。 1.1知识目标 ⑴掌握数据库设计与维护技术;⑵掌握母版页与站点导航控件的使用方法;⑶熟悉访问数据库技术;⑷掌握主流多层系统架构技术和第三方控件、工具的使用方法;⑸能够编写用户控件和自定义函数;⑹掌握Web服务器系统部署方法;⑺熟悉面向对象的开发技术、软件测试与调试技术;⑻掌握主流程序语言的高级数据操作程序编码技术[3];⑼掌握数据报表技术;⑽掌握软件开发流程和文档编写方法;⑾熟悉UML建模技术;⑿了解项目管理知识和方法。 1.2能力目标 ⑴能够架构多层B/S网络数据库系统;⑵能够设计CSS+DIV页面布局;⑶能够根据系统实际需求进行多种数据库访问和配置;⑷能根据实际需求,按照软件工程流程,进行项目分析、设计和实现;⑸能够快速架构多层软件软件系统:⑹能编写基于面向对象的系统功能代码;⑺会调试系统代码和系统;⑻会编写规范的软件设计文档。 1.3素质目标 ⑴培养学生学好软件的信心,在学习过程中充分培养学生学习的主观能动性;⑵培养学生学习软件的严谨作风,编码以行业标准进行规范,杜绝编码过程中的主观随意性;⑶培养学生团队合作与沟通能力;⑷培养学生从事IT行业的职业技能和职业规范[4],养成良好的职业习惯。 2课程设计思路 2.1课程设计思路 选取一个综合性的企业级软件项目为载体,采取综合性实训的形式开展训练,坚持“产学并行”的训练理念[5],营造生产性流程和职业环境,不断提高学生生产实践能力和编码岗位胜任能力,主要采用基于产品质量的课程管理和评价方法,也就是更重视学生团队协作下的软件项目研发质量,对接企业化的要求进行拟岗训练。各训练小组可以选择自己感兴趣、实战性强的项目作为载体开展训练,教师提供5-10项目选题,供小组选择,每个小组只能选择则一个项目开展训练,项目一旦选中不能更改,小组按照选取的项目和项目设计要求进行分工,设计各自的子项目任务,按照项目计划进行训练。教师担任指导和引导的角色,对重点技术问题进行分析和解释,监督和指导学生进行训练,通过过程把控和考核进行课程管理。 2.2教学方法设计 ⑴分组训练法将学生3-8人分成一个小组,按照项目团队职责进行分工,合作开展训练,项目按照小组为单位验收,并进行现场答辩,采取小组互评和教师评价相结合的方式进行考核,使学生真正体验到综合项目开发流程和规范。⑵优秀作品展示为激发学生兴趣和积极性,对于每个阶段项目,采取优秀作品答辩和展示的形式,激发课程特长生的积极性和带领团队的主动性。⑶项目答辩在完成整个项目后,分小组进行项目报告撰写,并制作答辩PPT进行项目答辩,聘请专业教师担任评委,公开验收实训成果。 3考核方案与考核标准 该课程考核采取形成性考核(报告+项目)的考核方式,平时项目训练考核占40%、最后报告(含答辩)占60%。其中平时项目训练考核含学生出勤、态度、团队合作,最后报告(含答辩)考核主要依据正确率、编码规范、是否准时提交、完成效果、创新性等几个方面。总评成绩=项目训练考核(40%)+报告(60%)。 4教学资源开发与利用(含教材选用、实验实训场室、耗材规划等) 建议教材:自编讲义。实训场室要求:实训室安装VS2010以上版本,SQLServer2008以上版本,Eclipse、PHP运行环境,Oracle10以上版本,根据上课实际情况配置以上环境,实训室容纳人数不低于50人。除软件外无需任何耗材。 5教师能力要求 ⑴具备面向对象分析与设计能力;⑵具有较强C#、JAVA或PHP编码能力;⑶教师要具有很强的协同施教和教学改革能力,以及校企合作经验;⑷能够熟练使用Visio工具进行UML建模;⑸具有面相对象的系统架构、数据库管理与设计能力;⑹具有产教融合的软件项目研发和设计能力。 6结束语 对该课程的教学设计分为:需求设计、概要设计、设计与编码、测试与部署、设计文档编写等模块。通过多个学习单元使学生掌握UML需求分析的方法;掌握数据库模型设计方法;熟悉SQLServer或Oracle数据库管理工具的使用方法;掌握系统总体功能和系统流程设计方法;掌握程序流程图设计等技术和方法。引入企业真实案例,以企业为实训背景,依托有企业实战经验的教师,指导学生完成实训课程,为学生毕业实习和将来的就业打下基础。该课程在设计的过程中还需要建立相应的项目资源库,有条件的可以制作相关内容的微课或教学视频供学生在课前预习和课后复习,激励学生自主学习,培养其主动学习的意识和发现问题、解决问题的能力。通过该课程的学习,让学生进一步掌握软件编码、软件测试、前端页面制作等岗位工作技能。 作者:顾蓬蓬 单位:苏州健雄职业技术学院 软件技术毕业论文:计算机软件技术中插件技术的应用 1插件技术概述 插件技术在计算机软件中的合理应用,能够在很大程度上增强计算机软件的功能,具有不可替代的重要作用。 1.1计算机软件技术中插件技术的概念 插件,实质上就是一种程序[1]。插件程序需要遵循相应的应用程序接口,同时对其进行相应的编写。运行过程中,应用程序主要通过相对应的接口规范插件,就能够扩展相应的应用程序功能。大多数计算机软件中均包含着插件,目前对于这些插件还未形成一个统一标准。除此之外,若是应用软件平台中没有具备此类功能的程序,那么插件只能在程序规定的系统平台中运作。 1.2计算机软件技术中插件技术的功能 计算机软件中的插件技术,主要将未出现改动的软件程序当作基础,更新与扩展软件功能。从软件开发方面来看,计算机软件主要由软件开发平台与插件组成,其中插件在计算机软件中是一种补充模块,实质上就是对计算机软件的功能进行扩展,而软件开发平台是主体。 2插件技术在计算机软件中的应用原理及类型 2.1插件技术的应用原理 现阶段,计算机软件的发展呈现多样化,对于插件技术予以支持的计算机软件不断增多[2]。插件技术在计算机软件中的应用原理,主要包括以下几个方面:①接口。实质上就是主程序与插件之间的一个标准通信协议与规则,能够确保主程序与插件的有效交互。所以,保证计算机软件功能扩充与插件插入的关键在于接口是否有效。②插件。计算机软件中,可以将插件以一种动态的形式插入其中,还可以增添一些基础功能。所以,在计算机软件中插入多个插件,能够全面的完善计算机软件,有利于强化功能处理。同时,插件需要为计算软件提供一个相应的接口,确保主程序的调用行为能够有效的被识别。③主程序。主程序的主要功能就是启动计算机软件,并且在计算机软件运行的过程中将插件加载至进程地址中。Windows系统中主程序的表现主要为.exe文件;除此之外,主程序还要管理程序中的所有插件。 2.2插件技术的类型 目前,技术软件开发技术的发展十分迅速,在很大程度上扩大了插件技术的应用范围,插件的数量、类型呈现多样化。现阶段,计算机软件中的插件主要包括以下几种类型:①组件对象模型插件。组间对象模型,英文简称为COM,即ComponentObjectModel,能够对主程序直接进行接口定义,不需要对插件功能实现过程有所了解,是一种直接将接口提供给主程序的插件,能够实现主程序与不同插件之间的良好通讯。②动态函数库DLL插件。此类插件对于主程序功能的实现,主要通过动态数据库形式。主程序通过相应工具对DLL插件中存在的函数进行调用,然后再利用相应函数对动态函数库DLL插件进行调用。这种插件的不足之处主要在于主程序在运行此插件时可能发生“DLLHELL”状况,造成插件无法运行。③脚本插件。实质上就是通过相关的编程语言将插件逻辑写成脚本代码的一种插件;编程语言可以是开发人员自行开发的,也可以是通用的。现阶段,脚本插件的编程语言主要为XML,具有可操作性强、简易等特点,但是存在一定的风险。 3计算机软件技术中插件技术的应用及其优势 3.1插件技术的应用 插件技术在计算机软件研发过程中具有十分重要的作用。插件具备的优点较多,在研究插件的过程中需要花费的资金较少,而收益却远远高于支出。只要通过接口将插件与相应的软件程序有机连接起来,计算机软件就能够拥有插件程序功能。在研究插件的过程中,需要深入了解插件服务软件的主程序,根据软件主程序原理、方法对插件进行研发。插件与系统之间的连接点主要是接口,接口为插件进入软件主程序提供相应的入口,也是在主程序中撤除插件的分离端。宿主程序与插件程序之间有着明确协议,规定应当在一个子文件夹中放入插件的全部内容,为了避免对软件主程序造成破坏,必须严格管理插件技术[3]。所以,虽然插件与计算机软件是放在一起使用,但是插件仍然具备一定的独立性,对于软件产生的影响极低。用户对于插件的选择与应用,应当根据自身在生活中的实际需求,不能认定使用。同时,在对某些软件进行使用的过程中,一些用户将软件附带的插件删除,降低终端机在运行过程中的负载,这种做法并无任何问题。计算机软件技术中插件技术的实际应用,主要包括:①IE插件,Plug-in是一种程序。通常情况下,浏览器都是直接对插件程序进行调用,通过对一些特定文件进行处理,将其转换为浏览器的一个组成部分。②FLASH插件,实质上就是在浏览器中安装的一种插件,主要作用是确保浏览器中sef文件的良好播放。 3.2插件技术应用优势 主要包括以下几个方面:①插件重用率高,在对软件结构进行调整的过程中,方便简捷。②插件与插件不会发生互相干扰等不良状况,结构简单,构造清洗,不会影响计算机软件系统的运行。③插件技术在很多方面均有优势,如产品扩展、产品生产以及项目计划等方面。④插件结构灵活,由于插件主要由多个小插件功能结构组成,通过接口为软件系统提供服务,因此删减、增加较为简便,不会对软件产生不良影响。 4结语 插件是计算机软件组成系统中不可缺少的一个重要部分,插件技术在计算机软件中的应用能够进一步简化计算机程序,提高计算机程序的反应速度。插件技术的快速发展,在很大程度上促进了计算机软件功能的全面化与多样化,因此应当充分重视计算机软件技术中插件技术的合理应用。 作者:白晓海 单位:湖南省长沙市路桥征费维护管理处
建筑结构设计论文:浅谈超高层的建筑结构设计分析 一工程概况的地基基础 某项目地上建筑面积为13.45万m,地下建筑面积为4.3万m,总建筑面积为17.75万m。根据岩土工程勘察报告,本工程场地地基土层为第四纪冲海积的黏土和淤泥层,基底岩性为侏罗纪熔结凝灰岩,场地内无液化土层。宾馆塔楼柱下荷载最大达3.8×104kn,商务塔楼柱下荷载最大达3.5×104kn,采用大直径灌注桩,平板式桩筏基础。经优化比较,桩径 700~1100较为合理。商务楼和宾馆塔楼下筏板厚度为3m,其他位置底板采用厚板式,板厚为1.2m。针对本工程塔楼和辅楼预期存在的沉降差异问题,在各塔楼与辅房之间设置后浇带,并配合相应的后浇带处理措施和大体积混凝土浇筑措施,解决了超长结构混凝土的收缩裂缝问题和塔楼与辅楼间的沉降差异在基础底板中产生过大内力的问题。 二结构设计与计算 ⑴结构体系。塔楼外框架柱采用现浇钢筋混凝土柱,钢筋混凝土柱外框架体系将作为有效的承重支撑,大部分竖向荷载通过轴力方式向下传递,而混凝土核心筒除了承受竖向荷载外,其主要功能是提供强大的抗侧力能力。《建筑抗震设计规范》规定:6度区现浇钢筋混凝土框架一核心筒结构适用的最大高度为150m,本工程两塔楼的房屋高度均为161.1in,仅超过11.1m;本工程属b级高度,而《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:6度区框架一核心筒结构b级高度建筑的最大适用高度为210m,还有48.9m才超限;大跨度钢结构连廊的存在使得本工程属于特殊类型的高层建筑(大跨度连体)。但由于本工程塔楼高宽比h/b为4.4并不大,两塔楼的平面及竖向结构特性变化较少,且连廊与塔楼采用弱连接,对塔楼耦合影响小。计算分析结果也表明无异常薄弱层出现,且以风荷载为控制水平作用。综上所述,本工程有两项轻微超限,设计时采取必要的抗震加强措施,在技术上是可行的,顺利通过设计审。 ⑵弹性计算。本工程采用中国建筑科学研究院编制的《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件sat–we》、《特殊多、高层建筑结构分析与设计软件pm—sap))及美国csi公司的国际通用结构分析与设计软件etabs等三个程序进行整体计算,均采用抗震耦联分析并考虑偶然偏心。用satwe程序进行弹性动力时程分析。两塔楼的自振特性计算结果见表1和表2,三个软件的计算结果较接近,从侧面反映出结构模型和分析的正确性。结构的主要振型以平动为主,扭转为主的第1自振周期与平动为主的第1自振周期之比,宾馆塔楼分别为0.577、0.605、0.538,商务塔楼分别为0.593、0.603、0.529,均小于0.85,满足《高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3—2002)》的要求。 风荷载及多遇地震作用下的结构反应计算是结构设计中的重要内容,结构在风荷载及多遇地震作用下结构最大点位移和最大的层间位移角,可见在风荷载和地震作用下的层间位移角度均小于规范限值。两塔楼产生的最大屋面位移及最大层间位移角均是x方向风荷载作用下产生的,其中商务塔楼最屋面位移为93.44mm,最大层间位移角为1/1537;宾馆塔楼最大屋面位移为82.83mm,最大层间位移角为1/1743。最大层间位移角均小乎规范所规定的限值1/800。本工程塔楼属于风荷载为控制水平作用,在考虑偶然偏心影响的水平地震作用下,楼层竖向构件最大水平位移和层间位移与其平均值之比小于规范限值,说明结构具有很好的抗扭刚度。 地震作用下楼层剪重比也是结构整体分析的重要内容,计算结果表明,两塔楼各层x方向和y方向的层间地震剪力均满足规范的最小剪重比要求。宾馆塔基底框架和核心筒的x方向倾覆力矩分别为2.83×105kn•m,6.55x105kn•m;y方向倾覆力矩分别为2.66×105kn•m,8.09×105kn•m。商务塔基底框架和核心筒的x方向倾覆力矩分别为3.21×105kn•m,6.08×105kn•m;y方向倾覆力矩分别为2.37×105kn•m,7.66×105kn•m。核心筒所占倾覆力矩沿结构高度始终大于总地震倾覆力矩的50%,表明对于整体结构安全度是可靠的。 ⑶弹性时程分析。按照《岩土工程勘察报告》确定的场地类别,采用《工程场地地震安全性评价报告》提供的地震动参数,选择两组实际地震记录波和一组人工模拟地震波进行弹性动力时程分析。每条时程曲线计算所得的结构底部剪力大于cqc法求得的底部剪力的65%,三条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值大于cqc法求得的底部剪力的80%。cqc法计算结果基本包络三条时程曲线计算所得的平均值,仅在结构顶部的少数楼层地震剪力偏小,说明设计反应谱在长周期阶段的人为调整以及计算中对高阶振型的影响估计不足,设计时将对顶部楼层的地震剪力进行调整,满足对时程分析法的内力包络要求。除此以外,结构内力和配筋可直接按cqc法计算结果采用。 ⑷中震不屈服分析和动力弹塑性分析。如前所述,本工程平面及竖向结构特性变化较少,多遇地震下的计算结果也无超限情况出现,鉴于本工程建筑等级较高为确保结构安全可靠,我们依然对其进行了中震不屈服验算,使剪力墙、柱、连梁和框架梁等重要抗震构件在中震作用下不屈服。 通过中震不屈服计算和判断,两塔楼结构体系中竖向构件在中震作用下保持着良好的弹性性能,而水平构件特别是连梁则有部分进入屈服状态,通过调整连梁和框架梁的配筋和对部分连梁截面进行调整,才使所有主要水平构件不进入屈服状态。这从设计上保证了中震不屈服的落实,体现了地震中各构件的屈服顺序基本上是首先连梁屈服,其次有部分框架梁屈服,而竖向构件则未出现屈服情况。 三主要技术及措施 ⑴空中连廊支承结构抗震加强措施。连廊弱连接支座留足连廊两端活动空间确保不出现下坠,采用抗拉铰接万向支座,并用侧面限位器固定,确保水平荷载直接传递到塔楼主结构。支承连廊的框架柱抗震等级提高为一级,以确保安全性。 ⑵连廊及顶部塔楼结构抗震加强措施。连廊采用空间钢结构桁架,钢筋混凝土楼板的形式,并进行专门设计。顶部莲花座高度较高且外形复杂,采用将芯筒适度上升,外复钢结构形成莲花座外形的结构设计,能极大地减轻自重保证结构强度,从而有效克服鞭梢效应,且施工方便。 ⑶平面扭转不规则抗震加强措施。主要采取调整抗侧力构件的布置,使质心与刚心尽量重合,并加大结构的扭转刚度,以减小结构扭转效应,使结构各楼层的位移比不大于1.4。例如由于塔楼平面存在局部凸出圆弧,部分楼层的x向最大水平位移与平均层间位移比值超b级高度的1.4,最大达到1.47,最终通过适当加宽圆弧内柱子x向柱宽,并加强两柱联系梁刚度得以解决。 ⑷侧向刚度不规则抗震加强措施。适当加大立面变化处楼层的板厚及配筋,并采用双层双向配筋,加强与立面变化楼层相交的竖向构件的配筋,如25层局部凸出圆弧结束,竖向构件截面变化则避开25层,并适当加强24~26层竖向构件配筋。 四结束 超高层建筑双塔结构是一种非常复杂的结构体系,如何科学合理地设计超高层建筑结构已成为一个急需解决的问题。超高层建筑应采用合理的计算模型,通过多种分析进行比较,证明结构设计是可靠的,因此设计者要足够重视抗震设计。 建筑结构设计论文:土木工程建筑结构设计问题和对策 摘要:我国目前发展飞速,其中建筑行业的发展是最快速、最明显的。我国建筑行业实际施工的水平和安全性是与土木工程建筑结构设计水平直接相关的。积极的探索土木工程的结构设计对于土木工程建筑的长远发展是有利的。文章主要以土木工程建筑结构设计作为核心,分析在设计的过程中所存在的问题,并且根据这些问题仔细的研究,然后进行改进推动土木工程建筑的发展。 关键词:土木工程;建筑;结构设计 1建筑结构设计原则 1.1建筑结构的合理性 对于建筑设计的起始初期,一定要对结构有一定的要求,需要保证整个工程的安全性能,并且要将建筑的结构设计的比较合理。因为建筑结构的设计将于整个土木工程有着直接的联系,设计的好坏关系到工程的安全性和质量保障。对于刚开始起步阶段,要着手与工程的特点,对其特点进行详细的分析;然后去实际施工现场做一个了解,研究一建筑工工程场地的特点,并且根据实际情况来研究工程结构,这样的设计建筑工程能够满足设计方案的合理性和安全性。设计方案的设计人员必须根据现场施工的情况和周围环境进行综合考虑,在了解全面请款以后进行科学的建设[1]。 1.2建筑结构的高效性 在设计整个方案的时候,首先要明确设计图标,并且保证设计方案有根据性。在实际执行的过程中可以获取到详细根源信息,要能够体现土木工程的建筑结构,并且是所有的建筑物信息的整合资源。与此同时还需要设计人员凸显建筑施工过程中的难点,分析难点,对难点进行探索和研究,这些基础工作完毕以后在进行土木工程的建筑方案设计。在设计的时候要保证设计方案的精准度,避免不必要的过错[2]。 1.3建筑结构的完整性 在体现土木工程设计价值的时候,相关工作人员需要集中性考虑各方面问题,以防各种漏洞与不足。而且设计人员在设计方案完成以后需要整体的分析和调整,对于工程建设中环节比较薄弱的地方要特别关注,并且严格按照国家的标准进行相关的审核,这样实施对于土木工程建筑结构的整体性有很大的帮助,并能够让施工现场稳定的开展下去。 2工程建筑结构中的不足 2.1施工图纸方面 在施工的时候首先要做的就是画好图纸,因为它是整个项目的框架,是指引施工人员的方向,同时对于整个项目起到了很重要的作用。一旦图纸没有做好会直接影响到整个工程的进度和质量。因为我国的建筑行业施工人员普遍没有太高的文化,综合素质也不强,所以在施工的时候难免对图纸的了解不够成分,对于图纸的完成非常潦草敷衍,并没有精益求精的效果。而且施工人员的文化程度限制了他们对于图纸的认识程度,所以导致在实际施工过程中发挥不到很好的效果,设计的图纸水平也是很低的,没有一定的专业程度,带动不了其他人。这些问题对于土木工程和建筑的发展是有极为大的不利影响[3]。 2.2地址的选择 选址也是建筑工程的基本工作,选择的地方固定下来,不会长期更换,这对于后期的建设也是有很大的益处的。只有给后续的建筑提供良好的基础条件,才可以把建筑物的安全系数提高。而在土木工程建建筑的选址当中,没有专业的人员进行相关的知道和讲解,对于这方面的知识匮乏导致选址不当,对于后续的建设存留了极大的隐患,一旦没发现将会出现重大问题。 2.3建筑基地设计 在土木工程建设的方案当中,地质的稳定性非常重要,如果没有非常稳定的地质,那么真个建筑物的质量将会非常的低甚至是没有保障的。所以一定要保证地质稳定性,在众多的设计当中对基地影响最大的就是地下室设计,很多设计人员为了达到良好的基地建设质量,渐渐的开始优化和完善地下设计。据悉,当前很多土木工程建筑设计机构当中对于地下室的设计都不是按照标准要求来执行的,地下室的墙体厚度和强度系数非常低,还有一部分土木工程建筑设计只是盲目的去设计,并没有真实的了解地下室的设计要求,如此一来大大降低了土木工程建筑设计的质量,并且给基地的建设造成了一系列的隐患,导致整个土木工程建筑结果设计在实际操作中没有安全保障。 3土木工程建筑结果的对策 3.1对建筑结构设计改进 土木工程在设计的时候要把工程质量放在首位,必须以工程质量和核心主体,并且要最大化的控制整个工程建筑的经济成本,还要保证工程建设的经济成本在建设方可以承受的范围之内。要清晰准确的认识经济效益和建筑质量件的关系这是土木工程建筑投资者需要做到的,并且对于企业的回报和建筑物质量之间的关系需要明确,这样土木工程建筑结构的设计人员才可以不断的完善建筑图纸,并且在控制建筑经济成本的同时还能够保证工程建设的质量,让建筑投资方和对此次的工程建筑结构设计有一个满意的态度。 3.2互相交流 在土木工程结构设计方案的前期,首先要做的是进行互相的沟通和交流。结构方案设计人员需要跟投资人以及施工负责人进行相应的沟通和了解,并且要充分的知道在设计的执行中需要哪些条件,把这些需要满足的条件纳入方案当中,还需要对施工现场有足够的了解,对于建筑物的特点和周围的环境都需要做一个参考和分析,这样对于建筑结构的设计方案会更加精准和贴切。 3.3需要明确参数 土木工程在建筑设计的初期阶段,会用到很多的专业术语,土木工程建筑实际施工过程的当中需要把握好这类词语的运用。一旦设计人员失去了相应的标准性,就会出现一系列的问题,比如说施工的图纸和施工现场不吻合的情况,这些事情对于建筑工程的发展都是有较大的影响的。想要更加直观的判断工程的图纸内容,必须在实际的施工环节当中有明确的参数定义;相关的设计人员必须要有明确的参数含义,对于部分的参数是可合理的进行设计,设计人员在实际的施工环节当中要非常明确比较重要的参数,必须达到一个让在场所有工作人员都非常了解这些参数的含义达到目标。土木建筑工程建设也是根据正确的设计来确定方案设计内容的,这样保证设计的方案和现场施工情况是一致的。 4结束语 经过以上的分析和研究,建筑工程是综合包含各方面的内容,对于施工现场的设计方案也是需要很多思路和构造的,难度系数比较大。因此该注意的地方不能够懈怠,否则会给土木建筑工程的发展带来不好的影响。 作者:郭岚岚 单位:盐城市规划市政设计院有限公司 建筑结构设计论文:土木工程建筑结构设计初探 【摘要】在现阶段市政基础设施的建设过程中,仍存在很多问题,比如规划设计不合理,对工程的监管不到位,相关制度不健全。因此,在进行市政基础设施的建设过程中,施工方必须从多方位对施工进行严格的监管,不断地对市政基础设施的建设进行优化改良,推动我国新型城镇化建设的顺利发展。 【关键词】土木工程;结构设计;市政基础设施;问题 1引言 城市的基础设施建筑体系和城市未来的经济社会发展方向密切相关,也在很大的程度上关系着整个城市的规划布局,对城市建筑体系的运作有非常大的影响。施工方要保证相关市政基础设施的质量安全,对城市基础设施的科学规划也迫在眉睫。因此,必须对现在以及将来进行的土木工程建筑结构设计加强监管,提高设计水平和建筑质量,避免城市基础设施建设质量和设计方面出现问题,给社会以及城市经济带来负面的影响。 2建筑结构设计中的原则 2.1基础方案要突出合理性 进行土木工程项目建设的重要基础是设计单位对相关建筑结构进行合理的规划设计。对建筑结构进行规划也是为了避免出现安全事故,保障工程施工期间的安全。因此,施工前,设计人员要仔细全面地对施工现场的地质情况进行勘察,还要对项目建设的具体情况进行总体的了解与掌握,使项目规划设计更加科学合理,更有利于项目的施工建设。 2.2核算图表需突出高效性 在土木工程的建设过程中,施工单位在对相关项目建设图表进行整体规划设计时,要对大量的数据进行充分的理解和把握,然后,对这些数据进行全面的解析,再对土木工程的施工场地以及施工过程中要利用的各种技术手段进行全面的分析和考察,以便制作图表时突出其高效性与精简性。因此,在工程的设计规划过程中,设计单位要将土木工程建筑的结构节点和普通的钢铰节点区分开[1]。除此以外,设计单位对土木工程项目的施工建筑的重要结构节点进行全面而细致的把握,以便提高相关图表的准确性,进一步减少图表中数据的误差。 2.3结构方案要突出完善性 在土木工程的建设过程中,要制定科学、完整的基础设计方案,并且在对项目进行规划设计时,施工方要提高对其的重视程度。否则,在规划设计时会不可避免地存在一些问题。 3土木工程建筑结构设计中面临的问题 3.1建筑选址 所有的工程建设,第一步也是最重要的内容就是建筑物的选址。施工单位必须综合考虑多方面的因素完成建筑物的选址。如果建筑物的地址选得不恰当,会给施工过程带来许多安全隐患,从而降低建筑物的安全性,甚至在工程竣工后出现楼体崩塌的安全事故。 3.2结构不合理和资源浪费严重 在土木工程的施工过程中,工程的安全质量与建筑的结构有着密切的关系。在国内的相关项目的施工过程中,存在很多问题,比如建筑的结构缺乏良好的稳定性、可靠性低,这些问题严重束缚了整个行业的发展;并且国内的安全标准与国际上相比较低,因此,很多施工人员在工作过程中没有遵循施工标准,玩忽职守,这就让施工方很难对施工过程中的每一个细节进行全面地掌控,从而很难提升土木工程的整体施工质量;由于国内的建筑企业缺乏对环保的重视,因此,当施工过程对环境造成了严重的污染时,由于缺少专业的环保人员的监督,使这种现象得不到有效的控制,造成了大量的资源浪费[2]。 4建筑结构设计中的应对策略 4.1对工程建筑设计规划进行优化 当承建单位对建筑进行规划设计和后期监管时,应做到以下几点:(1)承建单位必须严格遵守相关法律法规,大力引进国外先进的施工技术,并加强对国外技术的学习借鉴,为我国自主研发土木工程建筑项目标准体系添砖加瓦,不断提高土木工程项目在施工过程中的质量和安全性能,给整个行业带来可观的经济效益和社会效益;(2)在施工过程中,承建单位要不断提高施工过程中的环保意识和节约意识,让整个施工过程与以前相比更具有环保性;(3)施工过程中,施工单位要严格掌控项目的成本预算,争取在保障整个项目安全质量得到提高的同时,尽可能地减少施工过程中的成本支出,让低成本与高质量同时得到实现。 4.2建立健全专业化规划职员的培训机制 要保证土木工程项目的安全和质量,需要多部门的联合掌控,对施工过程进行全方位的监管,还需要专业的规划,使职员发挥自己的工作价值。在现在的市场环境下,竞争的核心要素是人才,一个专业素养强悍、创新能力强的规划团队是保证企业在市场竞争中战胜对手的重要砝码[3]。因此,在现阶段,企业要不断地健全专业规划人员的培养制度,尽快培养出一批专业素养高,创新能力强的工程规划团队。不断地对现有的职员开展相关的培训,提高他们的安全意识、专业素养和质量意识,能确保这些职员在工程规划建设的过程中发挥自己的作用,掌控好工程质量,让企业在市场的竞争中获得胜利。 5结语 综上所述,土木工程建筑项目的设计工作,是一个极其烦琐但又必不可少的过程。因此,企业要不断地进行专业规划人才的培养,确保项目的规划设计的质量得到可靠的保证。在项目的施工过程中,相关部门要加强监管力度,以减少安全事故的发生,确保工程的顺利进行。 作者:刘万杰 单位:衡水公路工程监理咨询公司 建筑结构设计论文:工业建筑结构设计的复杂性和安全性 摘要: 工业建筑是建筑的一种类型,其结构设计具有较高的复杂性和安全性。本文基于大量文献和实践经验,首先简要分析了工业建筑的概念及特点,然后基于工业建筑结构设计的复复杂性与安全性,对工业建筑结构设计内容进行了探讨,具体包括工业建筑结构选型、平面布置、生产工艺要求、防腐蚀设计、防震设计等相关内容,凸显出工业建筑结构设计的复杂性和安全性要求。 关键词: 工业建筑;结构设计;复杂性;安全性 对于工业建筑而言,其结构设计合理与否,不仅决定着工业建筑建设质量,也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计,工业建筑结构才会合理,与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同,其结构设计更复杂,安全性要求更高,要适应生产活动和工艺要求。介于此,进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的,利于加深对工业建筑结构的认识。 1工业建筑简述 1.1概念 工业建筑,指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中,构筑无有烟囱、水塔等,建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。 1.2特点 工业建筑主要特点:(1)要有足够的面积和空间;(2)符合生产工艺要求,安全性要求很高;(3)具体的生产活动不同,工业建筑结构形式也不同,要根据生产活动及其特点进行结构设计;(4)屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。 2工业建筑结构设计的复杂性与安全性 2.1结构选型 由于工业厂房建成后的使用用途不同,不同的工业厂房,其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以,进行工业厂房结构选型时,要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素,不仅要使用材质好、寿命长的材料,还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析:第一,钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构,具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且,按照这种结构建造出来的建筑,有着很广的适用性,很多厂房都采用钢筋混凝土结构。第二,钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设,工期短、成本低、施工方便,且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制,这种结构防火、防腐蚀性能较差,如果工业建筑采用这种结构类型,必须注重防火、防腐蚀方面设计。从以上内容可以看出,一般情况下,工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构,因为这种建筑结构优势明显,不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计,安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑,适宜采用钢结构。 2.2平面布置 确定工业建筑选址后,以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计,合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时,除了以生产工艺流程为依据外,还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房,以及污染问题,按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性,设计者可以采用计算机软件辅助设计,如建筑信息模型,基于同一模型设计多种设计方案,优选出最佳平面布置方案。 2.3生产工艺要求 建造后的工业建筑是用于生产活动的,为了生产活动的正常运作,工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据,将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点,这样才能保证工业建筑结构设计合理。对于工业建筑而言,其生产工艺要求主要体现在三个方面:(1)生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系;(2)运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作;(3)生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点,做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。 2.4防腐蚀设计 工业建筑建成投入使用后,受生产工艺和生产活动影响,生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质,容易腐蚀建筑物。所以,进行工业建筑结构设计时,要特别注重防腐蚀设计。第一,选用防腐性能好的材料,或对建材采用防腐措施。如,门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料;金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料,在金属表面形成防腐层;地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。第二,结构构件采用钢筋混凝土材质,同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材,务必要做好防腐蚀措施,必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。第三,带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游,限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。 2.5防震设计 防震设计是关键的,它在工业建筑结构设计上占据首要位置,因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定,工业建筑方防震设计要求比较高,如果不能达到安全性要求,一旦遭受意外的冲击振动,所造成的后果是严重的,特别是生产活动具有易燃易爆特点的,危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此,进行工业建筑结构设计时,必须合理进行防震设计,符合抗震要求。当工业建筑结构规则、对称,整体性比较好时,按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计;当工业建筑结构整体性比较差使,要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施,增强工业建筑结构的抗震性;当工业建筑厂房的结构高差比较大时,必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置,并分开相邻的抗震缝,便于提高结构的抗震性。此外,抗震缝两侧要布置墙等构件,并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。 3结论 综上所述,工业建筑不同于民用住宅建筑,其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求,要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作,使工业建筑结构设计符合生产工艺要求,满足建造后的使用用途,达到相关设计标准。 作者:田相凯 单位:中海油石化工程有限公司 建筑结构设计论文:工业建筑结构设计错误探究 摘要: 经济的不断发展,现代化工业生产的施工工艺和技术也在不断更新,原本单一功能的厂房现在逐渐成为了多功能厂房,工业建筑结构也在朝着多样化的方向发展。另外,结构设计的要求也越来越高,越来越复杂,这样的情况导致设计人员在设计时难免会出现一些错误,所以要求设计人员需要不断地检查和审视。本文主要通过工业建筑结构选型的原则、工业建筑结构设计中常犯的错误以及对错误的分析进行了详细的探讨。 关键词: 工业建筑;结构设计;分析;错误 1引言 在工业生产中,为了顺应工业生产以及建筑工艺更新的速度,越来越多的综合性厂房出现在人们的视野中,这种综合性的工业厂房对结构的要求也越来越高,所以工业建筑结构设计就显得比较重要。工业建筑也因为其结构的复杂性,构件以及预埋件较多等,设计人员在设计时极易出现各种错误,不仅给施工带来不便,也给业主带来麻烦,甚至会影响结构的稳定性和安全性。 2工业建筑结构选型的要点 在工业建筑结构设计的过程中:①要确保建筑能够灵活地应对各种生产内容以及设备的改变。②建筑物以及设备要确保经久耐用,并且保证设计不超过工业建筑的预算价格。所以,只有合理的选择建筑结构的类型,才能做好工业建筑的结构设计工作,结构选型应该具备以下几个要点:(1)预应力混凝土装配式钢结构应该作为首选目标,没有特殊要求的情况下也可选用现浇混凝土结构。(2)以下情况应该采用砖混结构:建筑结构跨度不大于15m,柱距不大于4m的单层厂房,且柱顶的高度不大于6.5m无吊车的厂房;吊车起重量小于等于3t的轻级、中级工作制厂房。 3关于结构设计在施工中遇到的问题 ①结构的设计人员没有与其他设计人员(比如工艺设计人员)沟通协调好,这样的情况会导致工艺设备和基础的距离相对较近,从而增加了施工的困难也导致设备基础在运行的时候会给主体基础带来影响。②结构设计人员在设计时没有考虑工业厂房防火防爆的特殊要求,对于有特殊要求的厂房应该设计成敞开式或者半敞开式。结构设计中在这一方面经常遇到的问题就是忽视了防爆厂房的泄压面积。若是泄压面积达不到规范规定的要求,将会给以后的结构设计工作造成很大的麻烦。③预埋件布置的问题,许许多多的工业厂房经常在梁上面预埋吊环,但是对于这一方面的工作,设计规范根本达不到要求,所以这也是结构设计在施工中常常遇到的问题。 4关于工业建筑结构设计的常犯错误分析 4.1梁扭矩折减系数取值错误 现代化的工业厂房,尤其是化工厂房,因为吊装设备非常多,而且楼面的开洞较多,很多设计工作人员为了避免麻烦,经常用PKPM软件中的SATWE模块进行配筋计算,但是,梁扭矩折减系数不应该选用PKPM软件中的默认值,应该按照楼面开洞的大小程度进行选取,范围一般在0.4~1.0之间进行选取。 4.2活载组合值系数取值错误 PKPM软件中SATWE模块活载组合值系数的默认值是0.7。按规范要求许多建筑的活载组合值系数应该选用0.7,但是有些建筑的活载组合值系数不是0.7,比如,仪器的生产车间、棉纺织造车间等选取0.8,仓库的库房、电梯机房等选取0.9,金工车间、半导体器件车间以及粮食加工车间等选取1.0,设计人员应该按照厂房的实际情况对活载组合值系数进行选择。 4.3结构设计在施工方面的常犯问题分析 (1)工艺设计者和建筑结构设计人员没有进行充分的沟通与交流,导致在施工过程中,工艺设备的布置距离基础非常近,在一定程度上使得两基础之间发生冲突。因为设备基础若是和建筑结构基础的距离太近,就会导致施工的困难程度加大,而且会对建筑结构基础产生一定的影响,所以,那些振幅过大或者重量过大的设备不要离建筑结构基础太近,从而防止造成无法正常使用的情况。 (2)没有合理选择预埋件的位置。预埋件的位置通常是在梁上方埋置一半,然后在楼板下埋置一半。工业厂房是一个综合性的建筑,里面需要安装各种各样的设备,因此需要布置很多的预埋件。在布置预埋件的时候,应该结合有关的设计图纸合理安排预埋件的位置。建筑结构设计人员应该对结构有关的图纸进行全面仔细的审查,一旦发现预埋件的布置有不合理的地方,就要及时的与施工人员进行协商调整。另外,结构设计人员应该在图纸中给出预埋件的尺寸以及规格。楼梯预埋件是施工时常常被忽略的地方,所以结构设计人员一定要在设计图纸中明确指出,如果造成忽略现象,施工时需要补埋,浪费时间浪费力气。在进行技术交底工作时,应该向施工单位明确指出预埋件的应该达到的要求。最后一点,预埋件要具备一定的承压能力,而且对于预埋件的安装工作不能敷衍了事,否则会导致日后的结构设计工作难以进行。 (3)结构设计中有四个支脚的设备,错误地把总设备荷载四等分,把每一等分当作每个支脚的应该承受的荷载。因为施工的缘故,支脚的支撑面应该不在同一个高程上,所以设备的支脚可能不是四个支撑面,而是三个支撑面或者两个支撑面,因此计算每个支脚的设备荷载时,正确的做法是将总的设备荷载三等分或二等分。 (4)没有对工业厂房防火防爆的要求进行充分的考虑。结构设计人员在进行设计工作之前应该对厂房的功能进行了解,若是厂房在使用过程中存在爆炸的可能,那么厂房就应该设计成成敞开式或者是半敞开式的厂房。对于存在特殊用途的部分厂房,应该设计成全封闭的,这种情况下一般会忽略防爆厂房的泄压面积问题。如果泄压面积达不到规范规定的要求,就会给后期工作带来麻烦,而且这些问题处理起来也非常困难。所以,在设计全封闭式厂房时,应该充分考虑有没有充足的泄压面积,并且要多安装一些窗户。如果是地下建筑中的地下锅炉这一类的的防爆厂房,要特别留意泄压面积的充足性。除此之外,就是防爆厂房泄压设施的选择,一定要选择可以脱落的、轻巧的窗、门及其屋盖,泄压设施应该选择在爆炸源的周边,一定要远离人集中的地方和不占用通道的地方,并且要均匀分布。所以,在结构设计时,一定要考虑厂房的防爆设计,在防爆厂房的设计方面一定不能出现错误,一旦出现错误就会造成无法挽回的局面,因此在设计防爆厂房泄压面积时,要做到充分考虑。 (5)在进行结构设计的过程中,结构设计人员的缺乏一定的经验,没有考虑和排水设计人员协调工作,常常忽略要留出一定的孔洞,这样的情况下往往会给以后的安装工作带来困难,严重时还会对建筑物的使用产生巨大的影响,特别是室内排水的情况。所以,如果要使排水管道可以顺利的穿过基础,通常会采取下面两种措施:一种是适当降低基础梁顶高程来达到室内排水的要求,另一种是基础梁中应该预埋相应套管。 (6)没有考虑电缆沟的防水工作。变配电所里面的每个房间都具备复杂性极强的电缆沟。针对室内的电缆沟,若是埋置深度不是很深,地下水位也没有那么高,地面也没有明显的沉降,我们就可以利用混凝土地沟,分别在混凝土沟的沟壁沟底做好防水处理工作。相反如果地面的沉降明显,并且很可能发生不均匀的沉降,地下水位太高,这时候我们应该选用钢筋混凝土地沟。 5总结 工业结构设计中出现错误是很正常的现象,但是我们应该采取措施进行补救,防止结构出现质量问题。为了确保结构的安全性、适用性、耐久性,合理的结构设计是目前的主要任务。工业结构设计过程中,首先应该保证合理的选择结构的类型,然后是要根据结构设计的实际情况选择适当的计算系数,与此同时,也要符合相关的规范要求。结构设计人员在设计过程中应该全面考虑,不放过每一个细节,严格遵守相关的设计要求,研究和分析可能存在的设计问题,以及预先做好出现问题时应该采取的措施,只有这样,在以后的结构设计中才不容易出现这样或者那样的问题,才会使施工的质量得到保障,才会使施工得以顺利地进行,缩短工期。本文对工业建筑结构设计的常犯错误进行了简单的阐述和探讨,希望可以给相关设计人员带来一些启发。 作者:黄建华 单位:广西壮族自治区工业设计院 建筑结构设计论文:工业建筑结构设计探讨 摘要: 在国民经济和科学技术的大力推动下,工业建设得到了高效的发展。为了满足现代工业建筑越来越高的要求,工业建筑的结构和各种因素要进行全面的分析和研究以达到优化工业建筑的设计结构的目的是十分必要的,保障工业建筑的安全性、可靠性和功能性。工业建筑的设计风格各不相同,主要是根据功能性的不同,设计者也会相对应的设计出不同形式的建筑主体。我国目前的工业建筑大多是采用钢筋混凝土结构和钢结构来构筑的。 关键词: 工业建筑;优化设计;钢筋;结构 现代工业建筑结构的设计风格多种多样,不同建筑的功能性也大不相同,依据设计角度的不同,工业建筑的结构优化设计需要依据具体情况来制定的。工业建筑的建设是十分复杂的,对于建筑的荷载也是比较大的,为了解决在工业运作上高分贝的噪音和污染物等情况需要对于工业建筑的建筑工艺结构进行更高层次的优化设计。 1工业建筑结构优化设计的探讨 1.1工业建筑优化设计的目的 在现代工业建筑的优化设计中,根据不同建筑优化需求的目标不同可以将其分为两种。第一种是传统概念上的建筑结构的设计和优化,其中包含了对于结构成本结构设计优化、设计质量的提升以及能够保障结构设计的科学性和合理性,完全满足现代社会低碳环保的要求。第二种是通过建筑结构的设计的优化目的来达到企业工业的生产目标的要求,实现对于建筑整体结构的布局和设备的放置以及施工流程数据的分析和处理,以提高工业生产的工作效率,增加企业的市场竞争力。 1.2工业建筑结构优化设计的队伍建设 受到建筑结构优化设计对设计优化人员的要求具备专业性和技术性的影响,工业建筑结构设计的优化需要企业建立科学合理的优化设计队伍为中心开展工业建筑结构的优化设计工作。工业建筑结构优化的团队应该包括专业的建筑工程师来对于建筑结构的主体结构进行分析和设计,还有要具备工艺技术人员来完成对于工艺布局和工艺流程的数据分析理解[1],对于建筑结构的要求进行解读,分析所设计的建筑结构的优化方案的可行性和合理性。基础团队中还需要配备相应的工程机械设备工程,来完成对于设备的安置和使用和结构布局等进行分析处理,最终确保设备能够安全合理的运行。工业建筑的结构优化需要做到以基础团队为核心开展工作,才能确保在工业建筑的结构设计优化工作的科学发展。 1.3工业建筑结构优化设计中存在的问题 在现代工业建筑结构设计优化的经验研讨和共享中,多数设计团队和建筑工程师都对工业建筑结构的提出了不同的见解。首先建筑物内部钢结构的应用对空间美学的设计会造成产生巨大的影响。除此之外,在工业建筑结构设计优化的项目中,会因为部分设计人员因为经验不足缺乏对整体建筑结构布局的认知,从而导致对建筑工艺的使用和了解不足,造成建筑结构优化设计的成果不突出,进而会出现许多企业对工业建筑结构设计优化的工作不支持、不认可等问题。在上述工业建筑结构优化中,工业建筑物内部对钢结构的设计是所有建筑结构优化设计中最重要的方向。工业建筑施工建设的项目中占据总成本七成以上的是材料的费用,其中钢材料的价格就达到几千元一吨。在保障建筑物整体工程质量的基础上采用科学、合理的方式减少建筑物中钢材料的使用比例可以有效的降低工程造价。因此对工业建筑结构的优化中要合理优化和使用钢材料,实现降低成本的目标,确保企业的经济效益的增长。我国工业建筑结构的优化设计中,由于部分工业建筑在概念性的优化设计在整体设计方向上缺乏量化标准,所以建筑结构的设计优化中会存在较大的差异,严重影响了建筑物整体的设计和施工,针对这一特殊情况的产生,工业建筑结构在优化设计上应该更加灵活的应用和制定建筑结构设计优化的具体方案,以具体的建筑数据作为参考依据来对建筑结构的整体设计进行优化处理,以提高优化效果。工业建筑结构的优化设计中,由于工业结构的特殊性,所以会对建筑物内部的管理工作需求以及数字化办公产生一定的影响,在工业建筑使用之后仍然会有各岗位的人员不断出入来操纵内部各设备和软件,因此在工业建筑结构设计优化上需要充分考虑结构布局的影响。综合考虑各建筑内部的设备使用和工作管理的需求,对工业建筑的结构设计进行充分的分析和研究,提高企业的工作效率和工作质量,降低企业对成本的投入,提高企业的发展和进步。 2工业建筑结构优化的方法 2.1结构优化模型和设计方案 工业建筑优化设计可以在基础结构方案、围护结构设计方案和屋盖系统方案这三个方向上对建筑结构模型进行优化分析。可以在型号的选择、受力分析时和资金等方面投入等实施的过程中围绕结构优化的总体目标进行优化,以便最终能达到经济适用、安全可靠、高效环保、以人为本的要求。通过参数的选择和确定的方式来建筑工程的结构进行优化设计,在过程中可以通过设计多个变量和约束条件的来对非线性结构设计进行优化处理。在方案结束后,通过编制来进行运算就可以实现对于建筑结构优化的最终确立。[3] 2.2建筑结构优化的注意事项 现阶段的建筑结构优化过程中,我国大部分建筑师都不会参与到前期方案的制定和设计上,对于结构合理性和可行性的问题充分的认知,在后期的工程建设和方案的设计中增加了困难,这就需要加大对于工程的投入和使用。在工程结构设计前期就引入结构优化的设计理念,这样不仅能够从全局的角度来分析和理解工程优化设计的需求和作用,还能降低企业资金的投入,在工程的前期就进行有效的控制。根据不同的建筑工程所处的地理环境、周边位置以及选择合适的地基基础结构来制定工业建筑的设计优化方案。把握对于工业建筑内部的细部结构设计,例如在钢筋的选择上,要符合对于扭转力和抗拉力的要求。[4]工业建筑的结构优化能够通过对于优化活动的开展情况,来降低在管理过程中对人力、物力和移动距离的投入,提高企业的工作效率,降低企业对于工业的建筑结构的成本投入。现工业建筑内部的钢结构的应用日益增多。对于工业建筑的结构设计中,设计人员缺乏对于钢结构工艺的深入了解和探讨,十分容易造成优化设计的效果不突出,达不到预期的工业建筑结构优化设计的标准。 2.3建立完善的工业建筑结构优化体系 目前国内的工业建筑结构的优化设计中,由于对各工业建筑结构的优化设计缺乏一个统一的指导和管理,就会出现建筑内结构优化不合理的问题。因此在对工业建筑结构进行优化之前就必须建立一个完整的管理体系,通过管理体系和工业建筑结构优化中出现地问题进行相互验证,来及时掌握管理体系中存在的问题,及时发现及时解决,并对管理体系进行完善,相关岗位的工业人员也要针对管理体系的建立来采取更加合理的管理方式,不断完善工作内容,以此实现对工业建筑结构设计优化质量管理的目标,提高工业建筑结构的优化设计的质量和后期的使用效率。 3结束语 我国工业化的发展速度在不断的提高,工业领军企业的规模也在逐步的扩大,新的工业园区对于园区内的工业建筑的相关要求也更加的严格。针对工业建筑结构的复杂性和特殊性,相关企业应该重视对建筑结构优化设计的关注度。充分利用工业建筑结构的优化设计方案来优化技巧、降低对于工业建筑的整体投入,节约成本,降低工程总资本的投入。同时要满足工业建筑结构中设计优化过程中对工业职能的需求。随着市场竞争逐步朝向白热化的发展趋势,企业的经营管理成本已经成为影响企业在未来发展重要因素。 作者:吴琦 单位:大地工程开发(集团)有限公司南京分公司 建筑结构设计论文:土木工程建筑结构设计研究 摘要: 近几年来,随着生活质量水平的不断提高,人们对建筑结构设计提出了更高的要求。建筑结构要在安全的基础上,增加更多的实用功能,满足人们的生产、生活需要。但是,当前土木工程建筑结构设计难以满足时展需要,其结构设计还存在一些问题,亟须探讨有效的措施对建筑结构进行优化。 关键词: 土木工程;建筑结构设计;存在的问题 1土木工程建筑结构设计的基本原则 1.1设计图表高效性原则 施工图表对建筑施工而言具有重要的指导作用,所有土木工程建设都是依据图表进行施工,基于此,图表设计的准确性将直接影响工程施工质量。在进行图表设计时,设计人员应对施工现场进行充分的调查和了解,掌握建筑结构节点特点,收集必要的数据信息,通过对数据进行分析、精练、整合等,高效率地制定准确的施工图纸。 1.2设计方案合理性原则 对建筑结构进行设计,制定合理的设计方案是关键,往往建筑施工设计方案需要制定多个,通过对不同方案进行优化选择,找出最为合理的方案进行施工。在进行设计方案制定时,不仅需要结合实际的建筑功能需要,选择合理的施工材料,确定建筑的骨架结构,同时也要依据现有的施工技术水平,结合施工条件的实际情况,制定切合实际的设计方案。 1.3结构设计完整性原则 当前,部分设计人员对建筑结构进行设计时,出现了忽略结构完整性的情况,致使设计方案出现缺陷,影响建筑施工的正常进行。基于此,进行结构设计时应保证结构设计的完整性,做到结构措施的完善。首先,严格把握设计的各个环节,特别是对于薄弱环节更要密切关注,避免任何环节出现缺陷。其次,对于建筑结构的性质要充分了解,对于设计中结构的延展性问题加以研究,确保各结构组件安全可靠。 2当前土木工程建筑结构设计面临的主要问题 2.1设计图纸不严谨 设计图纸是施工的重要依据,应给予其足够的重视,但是目前部分设计人员对待设计工作缺乏责任心,没有经过缜密的核算和分析,仅凭个人的实际经验进行设计,造成设计图纸不够严谨,设计内容也存在不合理之处。例如,有些设计人员采用的建筑施工图不标准,对于结构节点等信息标注不详细,建筑梁柱的结构数据不严谨。一旦设计图纸存在问题,将直接影响今后的施工质量,给土木工程施工带来不必要的困难。 2.2设计中忽视了环境影响 对于工程建设而言,外界环境往往会给施工带来诸多影响,可能会阻碍施工正常进行,延缓施工进度,同时也会降低建筑结构的安全使用功能。然而,在进行结构设计时,环境因素却极易被忽略,影响建筑结构的安全性能,严重将缩短建筑结构的使用寿命。比如,施工场地的土壤性质、施工天气情况等,都是影响土木工程安全性的因素,在进行结构设计时应充分考虑土壤酸碱度问题,以及施工天气情况。 2.3承重柱与构造柱区别问题 建筑结构中梁柱构造具有重大意义,梁柱是建筑的重要支柱,其承受荷载的能力确保了建筑物的安全稳定,使建筑物具有了抗震性能。在进行结构设计时,应对建筑梁柱进行合理设计,确保结构的科学性,这样才能提高建筑的安全稳定。但是,在实际的结构设计中,仍存在部分施工人员混淆承重柱和构造柱的情况,由于对两者区分不清,造成建筑物抗震性能降低,严重时会在地震发生时出现开裂,造成建筑物倒塌。 3对土木工程建筑结构设计的优化对策 3.1完善建筑设计规划安全监测体系 城市建筑不断增多,工程安全事故时有发生,不仅拖延了施工工期,同时也带来重大的经济损失和人员伤亡,土木工程建筑事业面临重大的压力。基于此,应不断完善设计规划安全监测体系建设,通过监测机制严格控制结构设计质量,对结构设计的每一环节进行监测,确保结构设计科学合理,避免带来不必要的施工困难。与此同时,要加强对施工现场的动态关注,保证施工严格按照设计要求进行,提高土木工程施工质量。 3.2借助先进的技术手段进行结构设计 新时期,各种先进技术手段应运而生,促进了各行业的快速发展,同时对土木工程建筑结构设计也做出了突出贡献。进行建筑结构设计时,可以有效地利用各种先进技术,提高结构设计的科学准确性。首先,充分利用工程测量技术。当前应用最为普遍的有GPS测量技术,该种技术具有精准度高、操作方便等优势特点,可以为结构设计提供精准详细的数据信息。其次,借助计算机技术,实现对数据的分析和图纸设计。当前应用较多的有MIS技术以及CAC技术等,通过对计算机技术的具体应用,可以提高设计效率和质量。最后,图纸的精准度对施工质量有着重要影响。随着技术水平的不断提高,绘图工具也不断推陈出新,应充分利用新型绘图软件和各种绘图工具,提高施工图的高效性。 3.3建筑结构设计要考虑综合效益 随着市场竞争的不断加剧,土木工程建筑事业面临的竞争压力也越来越大,在进行结构设计时应充分考虑综合效益,提高企业的综合竞争实力。首先,设计人员要及时掌握先进的设计理论,对结构设计方法进行创新,针对以往设计出现的各种质量问题进行总结,探讨更为有效的设计手段。其次,在进行土木工程建筑结构设计时,规划方要在遵守国家法律法规要求的基础上,规范建筑项目的体系标准,做好成本控制工作,对工程造价进行严格把关,提高企业的经济效益。最后,提升建筑结构设计的质量,培养设计人员的服务意识,进行结构设计时要综合考虑多方面因素,确保建筑结构的安全和稳定。 3.4构建职员培训机制,提高设计人员专业水平 建筑结构设计的质量好坏,将直接取决于设计团队的综合素质水平,提高设计人员的专业水平至关重要。基于此,规划方应加强构建职员的培训机制,通过相关技术培训,提高设计人员的专业水平,同时培养设计人员的服务意识和质量意识,增强其工作责任心,在进行建筑结构设计时能够发挥其自身实际水平,提高结构设计的质量。 4结语 国民经济的快速发展,带动了我国建筑事业的不断进步。当前建筑物数量和规模不断的增加,楼层逐渐变高,建筑结构不仅更加美观,使用功能也越来越多。然而,受某些因素影响,土木工程建筑结构设计还存在一些问题,需要不断地进行优化创新,才能满足社会发展的更多需求。 作者:宋泽民 单位:黑龙江省建工集团 建筑结构设计论文:建筑结构设计工程造价成本分析 1建筑结构设计阶段对工程造价成本的影响 1.1设计过程对工程造价成本的影响 在建筑结构设计过程中进行建筑结构形式选取的过程中,工程结构细节性的处理以及对建筑工程现场实际情况的了解和掌握程度也会对工程造价控制产生相应的影响作用。例如在进行建筑结构设计的过程中,根据工程设计要求的不同,选取合理的钢筋尺寸、截面形状以及焊接方式等,会对其他类型的建筑材料特别是混凝土材料的使用量造成影响,截面面积增大的情况下混凝土材料的使用量也会相应的增加,从而作用于建筑工程造价控制。 1.2设计质量对工程造价成本的影响 建筑结构设计质量的低下、结构设计中的较多不合理性问题的存在以及施工图纸设计精度问题和实际施工适应性等方面的不合理,都会造成实际施工过程中相应矛盾的产生,最终带来了较大的工程质量安全隐患,造成工程返工或者是停工处理,在造成了大量的资源浪费的同时,也相应的增加了工程施工成本。 2建筑结构设计阶段工程造价的成本控制方法 2.1生命全周期控制法 建筑工程项目主要是由策划阶段、施工阶段、设计阶段、使用阶段以及维护阶段构成的,一般意义上的工程造价控制主要是对施工阶段的造价控制。但是从造价控制的影响因素来看,设计阶段的内容直接占到了工程总造价的30%-70%,同时在项目设计阶段其对项目造价的影响作用是巨大的。生命全周期法,除了要对工程设计及施工阶段的造价进行严格控制外,还应相应的进行后期的维护费用的预算与控制处理,从而有效的减少决策或者是设计阶段不合理所带来的对工程造价控制的不良影响。 2.2系统控制法 作为建筑工程最为重要的几项要素,工程造价、质量以及进度等是相互对立和统一的关系。例如对于有着较高质量要求以及功能建设齐全的建筑项目来说,其在建筑结构设计与施工过程中就需要较为优良的建筑材料,与同类型的建筑项目相比其造价成本势必会有所增加。从另一个角度来看,在进行建筑结构设计的过程中如果片面的强调工程造价控制,可能会造成工程采用劣质材料、偷工减料情况的出现,该种情况下势必会对工程建设质量产生较大的影响。 3设计阶段造价成本优化控制方案 3.1设计方案及材料的优化 设计方案的合理性是确保造价控制成效性的前提和基础条件,例如对于层高和层数、基础类型以及结构形式的不同选择都会涉及到较多的技术性与经济性问题。其次是在进行建筑材料特别是混凝土材料选择的过程中,应严格按照工程质量要求进行建材材料的合理选择,重点是对混凝土材料的性能、价格以及技术指标等进行明确了解的基础上,选用最为经济适用的建筑材料和配料。通常情况应本着就近取材的原则,以此减少材料运输过程中产生的成本。 3.2基础形式和结构形式的优化 建筑结构设计阶段对于基础形式的选择,对工程造价总成本有着较大的影响关系,其甚至能占到工程造价总成本的1/3,因此对基础形式的合理选择不仅能实现造价控制的最优处理,还能够有效的节约施工工期,使得维护工序更为高效简便。其次结构形式的选择与建筑工程地质条件有着较为直接的影响关系,在进行结构形式设计的过程中应加强对地质的勘测处理,并对基础的埋深以及截面面积进行重点控制,以此实现成本的优化控制目标。对于结构形式的选取应通过不同结构的受力体系以及布置方案和经济性能对比分析的基础上,选取最为合理的结构形式。例如对于混合结构来说,其更适合在7层以下的建筑物中采用,其成本大约仅为钢筋混凝土框架结构成本的60%-70%。 3.3构件截面以及配筋率的选取 构件截面与配筋率在通常情况下是成反比的,即在截面尺寸越小的情况下,配筋率是越大的,在该种情况下钢筋以及混凝土的使用量势必会有所增加,反之亦然。但是在截面变大的情况下,钢筋的使用量虽然相应的减低,但是其混凝土用量只会增加,从而也同时造成了建筑物荷重的增加。其次,对于配筋率的控制应首先在确保工程质量安全以及结构稳定性和耐久性都能够达到标准要求的基础上,对配筋率进行优化处理,从而达到工程成本控制的目的。特别是在当前钢筋、混凝土材料价格不断上涨的情况下,在确保满足建筑总体施工布局的情况下,在确保结构规范限值范围内,对长宽高比例以及平面凹凸尺寸等进行控制,从而避免立面刚度的变化,也能够达到减少钢筋用量、优化工程成本的目的。 4案例分析 以广东某小区六层住宅楼设计为例,其底板平面尺寸22.30m×18.5m,层高2.7m,总高17.7m,建筑面积2915.53㎡。结构设计及布置方案参照《广东省建筑工程综合定额(2006)》计算规则进行施工图预算编制。 5结语 在建筑结构设计阶段还需要加强对于混凝土配比设计的控制,通过对于混凝土原材料施工配比的调整,同时提升混凝土浇筑设计和振捣设计水平,加强对混凝土结构的变形控制,并进行有效的混凝土后期养护处理措施的制定,也能够有效的起到建筑结构设计造价成本优化控制的目的。 作者:郑庆辉 建筑结构设计论文:工业建筑结构设计综述 1钢结构与工艺设计的协调性 钢结构的工业厂房是为生产企业提供生产的重要地点,是生产中必不可少的重要部分。很多工业厂房的钢结构设计质量相对较差,主要体现在钢支架的分布不合理、墙体的规格参数不满足标准要求等。钢结构的厂房包括很多方面,设计者需要根据企业的使用需求来进行合理的结构选择,对于一些相对较大的结构需要采用合理的网架结构从而能够更好的减少建筑整体的压力。另外,在结构的选择上也可以通过使用不同的材料来实现支撑结构,这也是降低厂房压力的重要措施。 如无缝钢管有着很好的空截面,在进行输送流体时可用作管道;钢管和卿钢等相比,强度相对较弱,但是其质量相对较低,稳定性相对较好。所以,设计者在设计过程中,首先要考虑设计的工艺需求。对于整体的结构设计,在方案选择中就要广泛的选择,同时多了解工艺的布置,明确工艺使用的具体条件,从而能够减少施工中出现的不必要的问题。 2影响结构计算的因素多 结构设计的结构计算是一项重要的步骤,大多数的设计者都会采用计算结果来进行分析和评价,从而对结构设计的合理性进行判断。而影响结构计算的因素相对较多,其结果也直接关系着施工工艺的荷载问题,对于整个结构设计来说有着非常重要的作用,因此就要全面的进行综合考虑,把影响结构计算的因素全面的考虑在内。 目前我国的厂房质量还有待提高,尤其表现在近年来因天气情况出现的暴雨暴雪而产生的厂房坍塌现象。所以,厂房结构的设计要更加注重其使用的安全性,尤其是要把这些外界的影响因素考虑在内,从而提高厂房的荷载值,这样才能够更好的提高厂房使用的安全性。另外,很多厂房的设计构件都能够达到使用的需求,但是很多问题都出现在节点上,在发生外界干扰时,这些节点很容易发生问题,不能够承担起高符合的作用,而厂房的梁柱中心线通常都是不重合的,这样对节点的压力也相对较大,从而使整体的性能受到影响,所以,对于这些额外的影响因素应当格外的注意。 3厂房的防火设计问题 钢结构的厂房在防火的能力方面相对较差,刚才在受热的过程中,其抗拉的强度会逐渐降低,从而出现变形的现象。而在温度过高时,刚才的强度就会随着温度的变化而逐渐的软化,从而失去了其应有的作用,导致厂房发生坍塌。所以,我们一方面要意识到钢结构厂房防火能力差的特点,同时还要明确钢结构的耐火要求。我国在钢结构厂房设计中也有了明确的规范,要求设计人员在进行设计的过程中严格按照防火保护的方案来对钢结构进行保护,这样才能更好的提高厂房的使用质量。当前,钢结构的厂房通常都会在钢结构材料中加入防火的涂料来作为防火的保护措施,在发生火灾时,这些涂料能够为钢结构提供一层隔热膜,从而加强钢结构的抗热能力,也能够更好的满足国家的相关规范要求。 4结语 工业建筑结构虽然相当的复杂,但是在设计中如果严格遵循设计原则和设计要求,并且不断进行优化,将能够熟练掌握设计规范,设计出安全、经济的优秀作品。 作者:张大威 单位:中冶焦耐工程技术有限公司 建筑结构设计论文:土木工程建筑结构设计中的问题探析 一、地基承载力深度修正的问题 (1)当高层主楼采用筏板或箱型基础时,在主楼纵、横两个方向上,若B1、B2均大于2B0,才能考虑裙楼荷载对地基土产生的超载作用,将超载折算成土体厚度d2,(两侧超载不同时,取小值),此时d=d0+d2,若b1、b2中有一值大于2B0,而另一值小于2B0时,或均小于2B0时,裙楼荷载作为超载折算为土体厚度d2,当d=d0+d2≥d1时,取d=d1,当d=d0+d2<d1时,取d=d0+d2。 (2)当主楼采用柱下独立基础加防水板的形式时,则靠近地下室一侧的基础可考虑土的超载作用,d的取值同1,但主楼内的其他基础的埋深d=d0。合理确定用于深度修正的基础埋深值d,从而确定主体结构的地基承载力值fa,这样才能使结构的基础设计达到合理、经济,最优化。二、主次梁节点设计问题我们在工程设计的计算过程中不可避免地会出现主次梁相交的情况,时常会发现框架主梁扭矩很大,抗扭承载力不足,有些处理办法就是将次梁与主梁相交处设为铰接,释放扭矩,但这样处理是否合理,与实际的受力情况是否一致呢?个人以为:作为梁端铰接,就是要保证梁端有一定的转动能力;固接,就是要限制梁端的转动能力;而实际上没有完全的铰接也没有完全的固接,梁端铰接不能随意地人为设置。设置铰接梁,是允许此梁在两端形成朔性铰而产生裂缝,但是不会破坏,就是说形成朔性铰之后,此梁由超静定变成静定结构,结构设计一般都是超静定结构。这样一个破坏不会对整个结构体系影响很大,才能满足结构安全的冗余。如果主次梁截面相差较大,支座主梁对次梁约束不大的情况下可以设定为铰接,即使为铰接,《混凝土结构设计规范》10.2.6条对此做出了规定,要求上部配置构造钢筋,且构造钢筋截面面积不得小于下部钢筋的1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50mm,这时候就不能完全忽略主梁对次梁的约束了,这种情况是最容易出现框架主梁配筋超筋、抗扭承载力不足。如何处理,首先我们应该考虑加高框架梁解决配筋超筋,加宽框架梁解决受扭不满足,如果条件所限不能加宽,那才可以看能不能铰接次梁了,但这里的铰是指的假想铰,而是要保证支座负筋首先屈服,造成内力的卸载和重分布,分布后达到和铰接类似的受力情况,此时的铰接就得要从构造措施上进行保证,现行国家标准图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(11G101-1)第86页针对非框架梁(即次梁)的配筋构造做出了明确的示意。结构设计最重要的原则是:结构设计建模要立足于结构自身,主要力学模型要与实际构件接近,以保证计算结果能够真实反映结构状况,这样才能保证结构的安全。 二、地下室嵌固端的选择问题 在有地下室的结构设计时,地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小,而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑,对结构设计造成难点。嵌固的概念,这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固;力学嵌固——完全刚性的固定,嵌固点以下刚度无穷大,嵌固点无平动、转动,实现了完全的约束。而强度嵌固——柱的塑性铰出现在地上一层的下端,而不是出现在梁柱节点两侧的梁上,即强梁弱柱.实现的方法: (1)增大梁的抗弯能力; (2)增大地下室柱顶的抗弯能力; (3)满足规范的各项要求。嵌固端所在层楼板要求连续,这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞,甚至是大面积的开洞,此时必须要与建筑专业配合,避免将洞口设在主楼周边,开洞面积不宜大于嵌固端层楼板面积的30%,同时将洞口周边楼板加厚,以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况,以下沉式广场为代表,如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的1/3,则只要地上一层的侧向刚度能满足规范要求,则地下室顶板可作为嵌固端,即使高差稍稍超过1/3层高,也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差,不过需进行加强处理:有错层部位加大梁的刚度,在错层处楼板加腋,以保证水平剪力的传递路径。 三、结语 建筑结构设计是建筑工程的开端,其需要设计师具有扎实理论功底和创新思维,以及严谨的设计工作态度。对于结构设计中出现的问题,设计师要积极采取相应的措施进行解决,保证建筑结构设计的合理性和科学性,以此来保证建筑结构的稳定性和建筑工程质量,推动建筑行业的不断向前发展。 作者:雍强 单位:煤炭科工集团杭州中宇建筑设计有限公司南京分公司 建筑结构设计论文:建筑结构设计对造价成本的影响 摘要: 随着社会经济的发展,我国建筑工程行业也得到了长足的发展。城市化建设中,建筑行业的支柱地位越来越明显,而在建筑工程行业中,结构设计对建筑工程造价成本有着极其重要的影响。科学的结构设计能够在一定成本上控制工程造价,并且提高建筑企业的经济效益与社会效益。本文在对建筑结构设计与造价成本关系的关系进行探讨的基础上,进一步具体分析了结构设计对建筑造价成本产生的影响,旨在推动建筑行业的可持续发展。 关键词: 建筑结构设计;建筑造价成本;影响 在建筑工程项目中,结构设计是极为重要的内容,其不仅是建筑工程功能的保障,更是建筑工程安全性与舒适性的保障,另外,结构设计对建筑工程整体造价也有着重要影响[1],科学合理的建筑结构设计能够有效控制建筑成本造价,从而保证建筑企业的经济效益。基于此,本文重点探讨建筑结构设计对建筑造价成本的影响。 一、建筑结构与造价成本的关系探讨 建筑结构与造价成本之间的关系主要包括以下三个方面:(1)建筑工程设计方案与工程投资之间有着密切联系。在建筑工程项目中,选定的设计方案直接对工程投资有着重要影响,优秀的建筑设计方案能够极大的节省建筑材料,从而在不影响建筑工程项目质量的前提下减少投资额,有效的提高建筑工程的经济性[2]。(2)建筑工程设计过程与工程造价成本之间存在密切联系。在明确建筑结构设计方案之后,就需要对设计方案进行展开,从而开始全面细致的设计建筑工程的方方面面,原则就是在达到经济性的基础上进行合理设计,从而确保建筑工程质量的同时控制造价成本。(3)建筑设计质量与成本造价之间的关系。近几年,社会中发生的建筑事故层出不穷,每一次建筑事故的发生都会造成人员伤亡和严重的经济损失。建筑事故发生的主要原因,根本上在于建筑工程设计质量不高,在缺乏过硬的设计质量的情况下动工,在施工过程中以及后期使用过程中就留下了安全隐患,造成损失之后,工程造价成本就很难得到有效的控制[3]。 二、结构设计对建筑造价成本产生的影响 具体而言,建筑结构设计对建筑工程造价的影响主要包括结构形式、基础形式、墙柱、梁柱、混凝土与钢筋强度、结构延性等因素。 1、结构形式的影响 首先是结构形式对建筑造价成本的影响。结构形式对建筑成本的影响是决定性的核心,主要影响表现为建筑结构的经济性和美观性方面。这就要求在结构设计中,需要满足规定要求的情况下强化突出建筑工程结构设计的主体功能,进一步提高建筑结构的稳定性与安全性,同时做出合理的结构形式设计,减少建筑工程额外的工程投资成本。 2、基础形式的影响 其次是基础形式对建筑成本的影响,基础形式也就是建筑的地基构造形式,属于建筑结构中的核心要素。通常,建筑地基构造可以分为天然地基与人工地基两种,对造价成本有着重要影响。就天然地基而言,其省去了大量的人工加固的过程,因此总体上的工程量会有明显的减少,从而可以实现控制成本的要求。但天然地基需要良好的地质条件,若是出现地基构造与结构设计之间的矛盾,就需要采用复合地基,以此保障建筑结构的稳定性。复合地基指的就是面对土质情况不佳,土层坚硬程度不足的施工环境时,在开展地基构造设计时,于天然地基中加入辅助性的加固材料或者进行土体加固,从而形成人工地基。 3、墙柱的影响 另外,建筑结构设计中,墙柱的设计方案对建筑造价成本也有着重要影响,通常而言,在建筑结构中,大多都是以剪力墙为主。而柱的设计通常需要能够满足建筑使用要求的基础上保证结构合理性与可行性,因此需要保证柱网中有着恰到好处的柱距,柱距过大会使得材料难以充分应用,并且难以保证建筑结构的稳定,而柱距过小又会导致材料使用量上升,提高工程成本,因此需要控制柱网中的柱距。 4、梁柱的影响 再次,梁和柱截面的尺寸设计方案也会影响到建筑总体造价成本。在建筑结构设计时,需要保证建筑施工标准的要求下对建筑结构中的梁、柱构件进行考量,包括其中钢筋混凝土的作用,以调整建筑梁、柱截面的尺寸来达到控制配筋率的目的。一般来说,若是配筋率过大,则说明截面尺寸过小,配筋较大,而若是截面配筋率过小则表明截面尺寸过大,配筋小,导致钢筋混凝土用量不断上升。因此,在建筑工程结构设计中,对梁和柱的截面尺寸进行不断优化设计,这对于控制建筑工程整体造价有着重要意义。 5、混凝土与钢筋强度的影响 钢筋混凝土强度对建筑工程造价的影响也不容忽视,当前来看,我国建筑工程结构设计与施工过程中主要选择的受力钢筋型号为HRB336,而辅助钢筋型号一般是HPB,混凝土则是C20-C40.与西方国家相比,我国建筑工程的钢筋混凝土强度还处于较低的水平。在建筑工程结构设计中,若是选择价格高昂的钢筋混凝土就会直接导致成本上升,而如果施工过程中采用高强度的混凝土也会造成构件截面尺寸变小,从而降低混凝土的用量,控制成本,而且还可以减少施工过程中的垂直运输成本。 6、结构延性的影响 结构延性主要是基于建筑工程抗震能力的需要,通常而言,建筑工程结构要想具有很强的抗震能力,就需要在结构设计中有一定程度的延性。选择科学合理的抗侧力结构,则建筑工程构件的延性增强,承载力降低,但遇到比较强的震动时,总体结构能够吸收较多的能量,虽然容易损坏,但却能够承受较大的变形,因而不会倒塌,而若是具备高强度而缺乏延性的结构,其相对就比较脆,能够吸收的能量比较小,因此一旦发生超过建筑结构设计水平的地震,建筑整体结构就会因而脆性而忽然倒塌。通常来说,无论是基于成本控制还是出于抗震性能,都需要选择良好的延性结构,从而达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设计要求,并且在这基础上控制建筑造价成本。 三、总结 综述,建筑结构设计实际上就是建筑结构理论基础上进行实际施工经验分析的过程,其本质上属于结构的优化,而不是控制结构设计以实现控制建筑成本。在建筑结构设计审核环节里,需要经过不断的调整和完善来实现结构的优化,在工程投资理论值与实际值调整控制中实现造价控制,在限额设计不断完善中控制造价,从而进一步突出结构设计对建筑造价的控制意义。 作者:崔勇 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院 建筑结构设计论文:建筑结构设计中混凝土结构裂缝问题 摘要:如今,随着社会经济的迅猛发展,越来越多的建筑工程发展起来,因此需要大量的混凝土原材料用于工程中,在建筑工程中混凝土有着非常关键的地位。但是使用混凝土中经常会出现裂缝的情况,导致工程质量出现问题,因此,科学家们应该加快改善混凝土裂缝的问题。研究和解决混凝土中出现裂缝的现象,提出合理的方法,推动工程的质量,使建筑物的使用时间能够长久,能够进一步提高住房的舒服程度。因此,这篇文章主要为建筑施工中的混凝土裂缝问题找出解决方案。 关键词:建筑工程;混凝土结构;裂缝 1混凝土建筑中出现缝隙的类型 1.1干湿型裂缝 出现干湿型裂缝的原因是建筑后期没有对混凝土进行科学的维护和保养,所以就会导致建筑楼房发生裂缝。由于在施工过程中混凝土是建筑的主要成分,所以在混凝土浇筑以后一定要保证水分能够慢慢散发掉,定期对建筑物中的混凝土成分进行检查和维护。然而在现实的情况下混凝土是由内向外蒸发水分的,这种情况会使建筑物中混凝土出现内外力量不一致,所以就会产生缝隙,进一步影响建筑物的工程质量。 1.2化学型裂缝 出现化学型裂缝的原因是工人在建筑施工的时候常常会把提前制好的混凝土用来浇灌,这种方式叫做现场浇筑,因此建筑物就对混凝土的配置有了更高的需求,如果制作的混凝土不理想,经常出现化学问题,造成化学型裂缝。大多数来说,化学裂缝是竖着出现的,所以就会使混凝土出现质地疏松的问题,进一步摧毁建筑工程的坚固性。 1.3温度型裂缝 温度型裂缝也是经常出现的一种裂缝,工人在建筑工程中使用混凝土的技术,并且经常用于建筑中,由于建筑中使用的混凝土比较多,混凝土不能更好的散发热量和蒸发水份,就会导致建筑温度比较高,但是混凝土会因为外面的温度而减低水分的蒸发,就会使混凝土有温差。由于温度型的裂缝没有任何的规律性,因此大多数是以横竖交错展现出来的,但是会影响工人建筑工程的质量。 2如何解决处理裂缝 2.1掩饰裂缝 “掩饰裂缝”经常用于较轻的缝隙处理。比较轻的缝隙也被叫做无害裂缝,大多数的宽度比较小,高度也有一定的限度,一般情况下人的眼睛就可以看到。如何处理和解决:首先把混凝土建筑表面用钢丝打磨,处理混凝土上面的细小杂物;在用净水冲刷,等到水分完全蒸发完;最后一步用涂料涂满混凝土的缝隙。工程施工比较注重建筑物相交的坚固性。这样的处理方式非常方便;唯一不足的就是不能修补建筑物深处的缝隙,不能更好提高建筑物的质量 2.2修补裂缝 修补裂缝经常用于安全性高和比较宽的缝隙。解决的方式有凿槽修补、扒钉修补缝隙、自动控制愈合、模仿缝隙修补的方式。举个例子模仿缝隙修补的方式,它利用动物组织对自身出现创伤能够自愈的生物现象,就会自动愈合创伤的组织。在制作混凝土的时候除了需要加入基本材料还要加入具有粘合功能的材料,用于混凝土流出的液体部分,这样就能使混凝土的缝隙能够自动愈合。 2.3封闭裂缝 如果已经出现非常严重的缝隙情况,由于渗漏加大建筑物缝隙的严重情况。大多数解决的方式有灌注水泥浆、大力抽吸水泥浆等等。比如大力抽吸水泥浆,它主要利用抽吸空气和杂质进行对缝隙解决处理,把缝隙中放入水泥浆,进一步修补缝隙。 3为建筑工程中混凝土结构裂缝提出的措施 3.1严格监督材料采购,科学的使用材料 混凝土是建筑工程中不可缺少的原材料,承包工程的施工单位必须对混凝土重视和管理起来。使用混凝土的好坏直接影响建筑工程的质量。所以,在购买混凝土的时候,有关的监管单位和管理部门应该指定专业的工人去采购,并且购买混凝土以后对材料入库严格管理,避免出现残次品进入到库房。在进行混凝土的搭配时,必须要严格管理各种各样材料的搭配,进一步确保制作的混凝土质量能够合格。 3.2优化混凝土结构设计 现代社会中的建筑经常会使用混凝土用来施工,所以,建筑中也出现越来越多的缝隙情况。因此科学家们应该结合实际出现的问题,提出合理科学的方法用来解决混凝土中出现的状况,利用科学的方式方法,在一定程度上减少建筑物缝隙的出现。 3.3严格控制施工的环节,避免和减少施工中的错误 保证混凝土的质量好坏是决定建筑质量的重要条件,并且在一定程度上能够提高建筑工程的质量。降低建筑工程中的错误应该严加对承包单位的监管控制,制定和完善建筑管理系统,进一步加强施工团队的专业技术水平,能顾熟练把握施工的各种技能,在具有理论的同时也要注重实际的能力,在一定程度上避免建筑中混凝土出现缝隙的情况。 3.4如何配置混凝土能够使混凝土更加合理化 影响混凝土好坏的主要原因就是配置混凝土的比例。在进行配置混凝土的时候,不一样的配置方法能够决定混凝土的好坏,并且直接决定了建筑工程的施工质量。并且利用科学的方式,制作出最好的混凝土材料。在另一方面,就会对混凝土的坚固程度造成不良的作用,严重的就会增加混凝土开裂的次数,进一步降低混凝土建筑物的承担能力。 3.5如何对混凝土进行后期维护 在建筑中保证混凝土的质量还不够全面,并且一定要重视建筑混凝土的维护问题。还有一个非常关键的问题就是在建筑工程中必须要注重环境和温度的掌握,只要控制好对环境和温度的掌控,才能在一定程度上避免因为温度太高太低而产生的缝隙问题。如何对混凝土进行定期的修补也是一项非常重要的工作,它对于建筑质量有一定的影响,必须得到各个部门的大力支持。 4结束语 建筑施工中经常出现的混凝土缝隙情况对建筑物的施工和质量有一定的影响作用,并且在一定程度上给居住者和使用者带来了不必要的麻烦。因此在对建筑物工程中使用混凝土的时候,科学有效的制作混凝土材料,利用合理的方式对建筑物进行浇灌和维护,才能最大程度上提升建筑物中混凝土的承担能力。 作者:边志敏 单位:中煤科工集团重庆设计研究院有限公司 建筑结构设计论文:建筑结构设计模型自动转化方法 摘要:我国建筑行业的发展,建筑结构朝向多样化的方向发展,建筑结构设计中,积极引入软件应用,通过软件,实现模型自动转化,保障建筑结构设计的可靠性及合理性。建筑结构设计中的模型自动转化方法,体现了软件在建筑中的具体应用,改善了结构设计的方法,促使结构设计,更加符合建筑的实际要求。本文以建筑结构设计为研究对象,探讨模型自动转化的方法。 关键词:建筑结构;设计;模型;自动转化 我国计算机和信息技术的发展,推进了建筑行业的信息化进步。建筑结构设计中,采用模型自动转化的方法,提高设计的水平,减轻结构设计时的工作压力。模型自动转化方法中,涉及到大量软件操作,实现了软件之间的互通、互联,自动转化后的数据,直接应用到建筑结构设计的模型中,一来提高了建筑结构设计的水平,二来表明模型自动转化的实践价值。 1建筑结构设计中的模型自动转化 建筑结构设计方面,包含的信息量、数据量非常多,模型自动转化的过程中,要注意信息模型的应用,选择好相关的设计软件,保障模型自动转化在建筑结构设计中的有效性和高效性[1]。信息模型在自动转化方面,把控好计算数据之间的衔接性,避免有信息混乱的情况,模型自动转化中,要多次计算结构数据,避免结构设计上出现缺陷。模型自动转化在建筑结构设计中,具有导向和规范的作用,采用计算机,辅助建筑结构的设计。模型自动转化的应用,可以围绕建筑结构设计,构建数据库,提供可以计算的数据信息,模型自动转化中共享的数据,都要存储到计算机系统内,实现自动化的信息应用。模型自动转化的应用,丰富了建筑结构设计的信息,确保建筑结构设计数据,能够自动化的吻合,确保结构设计的协调性。建筑结构设计时,模型自动转化构建了数字化的三维几何模型,模型内写入的数据,都可以实现自动转化,为建筑结构的设计,提供准确的数据依据,计算机系统,根据建筑结构的需求,自动计算建筑结构设计的信息,构成了建筑结构的立面、平面以及剖面图,细化解释建筑结构设计中的共享数据。 2建筑结构设计中模型自动转化方法 首先建筑结构设计中,要选择模型自动转化方法,统一信息模型,模型中,涉及到很多模块的模型,包括便捷、物理、截面信息等。模型自动转化方法中,建筑结构要根据构件的之间的关系,构件相关的模型,管理好建筑结构设计中的信息。模型自动转化软件中,存储建筑结构设计的数据源,为结构设计,提供共享的信息,保证模型具备全局自动转化的特征[2]。建筑结构设计中,模型自动转化的模块,主要有建筑设计模型、结构分析模型、施工图设计模型、工程算量模型,实行自动转化,方便整个建筑结构设计,能够合理的运用模型信息。例如:建筑结构设计中的模型自动转化内,采用CAD与PKPM软件,通过相关转化,解释建筑结构设计的内容,促使设计人员,能够准确的了解建筑结构设计中各项信息的关联性。其次是结构模型的自动转化方法,建筑结构设计时,二维图纸的数量很多,设计时,就要注重结构图与施工图,通过图元识别,掌握建筑结构的轴网,导出结构模型的文件。结构模型自动转化中,准确定义建筑的材料与实体结构,围绕实体模型,识别材料的信息。然后建筑结构设计模型自动转化时,以结构模型设计为基础,转化为结构分析模型。结构模型设计后,就要进行结构的分析,分析时,模型自动转化采用了公开数据方式,控制模型的转化格式,简化了结构分析时的数据难度[3]。结构分析模型的自动转化,选择了不同的软件,软件中导出的结构分析数据,导入到模型内,根据建筑结构设计的定义,约束结构模型的条件和载荷,把数据存储到模型数据库内,匹配好建筑构件中的配筋信息,进而设计完整的结构分析图。最后建筑结构设计的信息,在模型自动转化作用下,构成工程算量的模型。模型自动转化方法中,建筑结构的工程算量模型,以结构设计的数据源为基础,完成工程算量的设计。模型自动转化方法中,利用文档类型定义的方法,辅助模板模式的定义设计,保障结构中,各项语言设计的一致性,同时还要保障建筑结构模型的可扩展性,以便更改或增加建筑结构的设计。 3建筑结构设计中模型自动转化测试 建筑结构设计中的模型自动转化,要采取测试的方法,评估结构设计是否合理。测试是模型自动转化中的重要途径,以建筑结构体系为依据,利用软件,构建测试的模型,输入建筑结构中的构件设计数据,软件测试的过程中,把信息文件以规定格式导出,直接生成结构模型[4]。软件测试后,利用转化接口,生成模型数据,接口导出了模型的基本文件,对建筑结构的设计结果进行分析,同时把文件,导入到数据库内,便于随意读取建筑结构的信息。 4结束语 建筑工程发展速度很快,增加了结构设计的难度,为了提升建筑结构设计的水平,应该积极落实模型自动转化,确保建筑结构设计的有效性和实践性。模型自动转化是以软件为基础,构成相互转化的模型,在自动化的作用下,促进软件之间的相互转化,满足建筑结构设计的根本需求,逐步解决建筑结构设计中的问题。 作者:张江文 建筑结构设计论文:概念设计在建筑结构设计的应用 摘要:随着我国建筑行业快速的发展,传统的建筑结构设计已经不能满足现阶段社会经济市场的要求,因此要提高建筑结构的设计水平,需要改变其结构设计的概念。本文主要探讨了建筑结构设计中概念设计的应用。 关键词:建筑结构;设计;概念设计 引言 概念设计具有战略性的特点,属于一种宏观概念的建筑结构设计,它与传统的建筑结构设计的出发点不同,它是从整体建筑结构设计的角度出发,不需要精细化的计算,其设计的主要的目的只是为了确定出战略性框架以及原则性的方式。在互联网信息快速发展的环境下,我国建筑行业要实现可持续性的发展,满足时展的要求,需要先改变传统单调的建筑结构设计方式。而概念设计的出现不但弥补了传统建筑结构设计的单调性,还是目前建筑设计师创新思维的具体表现。设计师对建筑结构进行概念设计,是将概念设计以及模糊的设计灵感落实到理性、清晰的设计方案中的一种过程。由于概念设计自身独特的设计理念,逐渐受到了从事建筑行业设计师们的高度重视。 1建筑结构设计中概念设计的核心作用 1.1从用户概念出发满足用户多发需求 每一栋完整的建筑从设计、施工再到最后的竣工的过程中,一直都是为用户服务,设计师与建筑单位都需要落实到用户对建筑的多方要求,设计师要明白在这个过程中,自己个人的设计思想建立在与用户沟通的基础上,设计的方案应该能够满足用户的需求,因此其概念设计需要根据用户的需求来进行设计[1]。所以,设计师要明确自己在建筑设计过程中只是一个引路人的角色,用户是主角,在用户对设计要求出现不合理或不科学的情况下,要将用户引导到正确的轨道中。如果建筑结构设计师在准备设计时没有明确的结构概念和设计思路,会致使设计师在后期的建筑结构设计中出现概念模糊或思路混论的定性错误,从而导致用户的要求也不能得到满足。 1.2填补计算机程序操作的硬性问题 在计算机信息技术与社会经济共同发展的环境下,越来越多的信息化、智能化以及网络化的高科技设备走入到人们的生活、学习与工作中,为人们生活质量的提高提供了极大的便利。计算机信息技术的应用真正地实现了人们足不出户就能通过手机、电脑、电视了解到时展中最近的热点,还能够不通过书本就能够获取自己所需的信息。目前很多从事建筑结构设计的工作人员在运用计算机程序进行设计时,只看到其优点,对其带来的恶性效果却从未发现,加上设计软件的操作不合理,导致建筑结构设计的问题日益增多。而概念设计则可以解决计算机程序进行建筑结构设计过程中出现的问题。建筑结构设计师如果可以熟练地运用概念设计的知识,在实际的设计过程中,自身的工作效率会得到进一步的提高。在操作计算机程序期间,如果出现问题,设计师可以凭自身有关的概念设计知识来弥补其漏洞问题。 2概念设计与结构设计的区别 建筑设计师在对建筑结构进行概念设计的过程中,一般都是先根据自己以往的设计工作经验,然后再结合地质资料、建筑功能要求、抗震设防等级、结构安全等级、当地的自然环境以及材料进行定性设计。概念设计过程中常用到的构建是几何尺寸,其内容有埋深、三缝设置、基础形式以及结构体系。而结构设计在内容、方向上与概念设计都存在较大的差异,结构设计是根据概念设计的总体要求、数学原理以及力学来定量过度到定性的一个设计过程。将两者设计的要求以及过程进行比较,见表1。从表中,可以明确看出概念设计与结构设计之间区别,了解到结构设计是概念设计的一个逆向过程。 3概念设计在建筑结构设计中的应用 3.1概念设计在方案选择中的应用 在对建筑结构进行设计的过程中,选自合理且具有针对性的建筑结构方案是其设计的核心内容,同时也是构造一栋完整建筑不可或缺的一部分。由于其建筑结构较为复杂,加上其自身在建筑结构设计中的重要性,在一定程度上增加了结构方案的难度。没有选择与建筑实际情况相对应的结构方案,会直接致使建筑结构设计的整个过程中出现非常严重的问题。在选择结构方案时,概念设计不仅可以让结构方案在其设计过程中充分地发挥自身的作用,还可以保障结构方案的可靠性与合理性。在结构方案选择方案,应用概念设计,将选择的方式从整体到局部,再从局部到整体进行全方位的考虑,其应用的表现主要分为两点。①为建筑结构设计选择结构方案。首先需要对建筑施工现场的环境以及影响因素进行全方位研究与调查,例如地形条件、建筑场地的承载情况以及地质结构都是需要重点考虑的内容,然后再根据调查的内容进行分析,这些是概念设计整体要求的全部要求表现。②在选择结构方案时,要将用户对建筑结构设计的基本需求作为主要的选择放下,体现概念设计的主要特点以及作用,让设计师可以根据用户的基本需求进行具体化的设计,然后将其融入到结构方案中,确保其选择的准确性。 3.2概念设计在建筑结构设计分析计算中的应用 我国许多社会企业在生产的过程中,为了响应信息微时代的发展,将计算机信息技术应用到工作与业务任务中,其中也包括了建筑结构的设计,这也是目前形成建筑设计师过度依赖计算机程序完成结构设计的主要原因,同时自身的设计能力与结构概念学习的能力也在逐渐退化[2]。在对建筑结构进行设计的过程中,分析计算是其载体,加上目前处在一个计算机技术迅速发展的环境下,相关的计算机程序设计软件逐渐增多,而分析计算的作用也越来越的人关注,分析计算结果的准确性以及真实性决定了建筑结构整体设计的水平。通常情况下,在进行建筑结构设计期间,应用计算机技术,虽然有利于提高其分析计算的正确性,但从其设计的整体过程来看,如果在建筑结构在进行设计时没有选择合理的计算机设计软件,会致使分析计算建筑结构的准确率出现不合理的现象[3]。因此,在建筑结构设计进行分析计算时,首先要结合建筑结构的实际情况,然后选择满足其整体建筑设计要求的分析计算软件,这也是概念设计的一个本质要求。除此之外,准确把握分析计算的结果,并将其进行合理的应用,这些都要求引用到概念设计的理念,保证分析计算结果可以被充分以及合理地应用。 4结语 综上所述,在建筑结构设计中应用概念设计,让用户成为整个建筑过程中主角,而建筑师是其引路人,在用户提出不合理且不科学的建筑结构设计要求时,建筑师将用户引导到正确的轨道。因此,建筑结构设计概念设计要以用户的需求为其基础,根据用户对产品概念的了解规划一个设计框架,避免概念设计过程中发生概念模糊与设计思路混乱的定性错误,也实现了用户的需求。另外,在计算机信息技术迅速发展的环境下,越来越多的行业在运用过程中,将其作为生产的主力之一,其中要包括了建筑结构设计。过度依赖计算机程序设计建筑结构,会导致建筑师自身的设计能力与学习能力逐渐退化。因此设计师应该将概念设计应用到建筑结构设计中,以激发设计师的创作灵感。 作者:王林林 单位:张家界规划建筑设计院有限公司长沙分公司 建筑结构设计论文:建筑结构设计提高建筑安全性研究 摘要:社会的发展,推动建筑行业发展的步伐。然而,在进行建筑设计过程中,结构的安全问题是各界人士所关注的重点内容。从目前我国建筑行业的现状上看,在建筑结构设计过程中,仍然存在着诸多问题,建筑企业相关负责人必须要给予足够的重视,并且采取有效的措施进行解决,才能整体上提高建筑结构的安全性。本文将通过对建筑安全性的定义进行简要介绍,进而对建筑设计中存在安全隐患问题以及建筑结构设计中提高建筑安全性措施进行阐述,以供参考。 关键词:建筑结构设计;定义;安全性;隐患;措施 引言 随着科技的发展与社会的进步,建筑行业得到了快速的发展。与此同时,建筑结构的安全性也引起了各界人士的广泛关注,在进行建筑结构设计过程中,必须要从建筑工程的实际情况为主要的出发点,在设计中有效融入安全性设计理念,从而不仅能够提高建筑整体的安全性能,而且还能促进建筑物质量水平的提高。 1简要介绍建筑安全性的定义 在进行建筑设计过程中,其中涵盖多种学科性内容,建筑设计人员必须具有较强的专业性知识水平,举例来说,在进行建筑安全性能计算过程中,需要设计要建筑物承载力以及建筑学相关公式,并且建筑的结构以及组成构件进行充分的考虑,从而才能在一定提高建筑物的安全性能,保证人们的生命以及财产的安全性。因此,在进行建筑设计时必须要确其具有高效性、科学性以及合理性,在建筑设计前,必须要对建筑物承载力进行准确计算,确保建筑物位置、形状以及大小符合建筑建筑施工相关标准。除此之外,在进行建筑设计过程中,必须要对建筑的材料性能进行充分考虑,并且严格把控施工数据测量方面的信息内容,同时也要对施工的气温、季节以及气候条件进行综合考虑,从而不仅能够提高建筑设计的质量水平,也能在一定程度上增加建筑物的安全性能。 2建筑设计中存在安全隐患问题 2.1建筑结构设计不合理 建筑结构不合理是造成整个建筑施工安全性问题出现的主要原因。由于建筑结构设计的工程量相对比较大,并且设计过程相对比较复杂,同时在进行建筑结构设计过程中,所包含工程数据量也相对比较大,相关设计人员结合相关设计标准的基础上,还要进行大量的工程数据运算,由于建筑设计对于时间的要求比较高,因此,建筑结构设计也在一定程度上增加了建筑施工企业的时间成本。有些建筑施工为了能够在一定程度上节约建筑设计时间,往往采用简化结构设计的方式,对建筑相关计算进行一定的忽略,而且根据以往的工程设计的相关经验进行工程结构设计;或者是对建筑物的美观度作为其重点考虑对象,而对建筑的结构设计的合理性未能给予足够的重视,从而将会导致整个建筑施工工程质量以及安全性能达不到建筑设计的相关标准。 2.2安全意识不足 从目前我国建筑行业现状上看,建筑行业相关负责人普遍存在着对建筑安全意识不足的现象,这就会导致建筑施工过程中,出现诸多问题。①建筑企业安全性不足会直接导致整个建筑施工安全性能受到影响。我们国家虽然已经出台了相关规章制度对建筑安全性给予了明确的规定,并且也对建筑行业安全性能的设计标准做出了明确的规定,然而,大多数建筑施工企业常常会对建筑施工的安全性给予忽视,建筑施工企业为了能够节约建筑施工成本,提高建筑施工的经济效益,会私自对建筑施工结构进行设计,甚至一些建筑施工企业还会存在着偷工减料的现象,也将严重影响建筑施工工程结构的安全性能。②相关建筑设计人员安全意识不足也会导致建筑结构出现相关的安全问题。建筑设计人员作物整个工程结构设计的参与者,建筑结构是否具有安全性直接取决于其设计的合理性。目前,我国建筑行业的相关设计人员普遍存在着资质不足的现象,同时其对工程结构设计也未能给予足够的重视,这也是造成建筑工程结构安全性问题出现的主要原因。 3建筑结构设计中提高建筑安全性措施 3.1提高建筑结构设计的合理性 在进行加建筑结构涉及的过程中,不仅要遵循国家的相关的设计标准,而且还要将设计技术有效的融入到工程结构设计过程中,随着我国信息化程度的不断提高,一些先进的设计软件逐渐引进到工程结构设计过程中,因此,建筑结构相关设计人员要在确保能够熟练运用专业知识的基础上,重视这一新技术的运用,不仅能够提高建筑结构设计的工作效率,而且也能在一定程度上增强工程结构设计的合理性以及准确性。 3.2提高建筑结构设计的安全意识 在进行建筑工程结构设计过程中,提高建筑结构设计的安全意识主要是针对于建筑企业以及建筑相关设计人员二者而言。具有主要可以采取以下措施:①建筑施工企业必须要建筑结构设计的安全性给予足够的重视,充分认识到一旦建筑结构安全性出现问题,会对建筑施工企业自身的形象以及信誉度都有着直接的影响,因此,为了在一定程度上提高整个建筑工程结构设计的安全性能,必须要对引进先进的具有较高素质的专业人员进行对工程相关数据信息进行准确的计算,在满足建筑行业相关设计标准的前提下,以建筑施工工程的实际情况为出发点,最大程度的提高整个建筑施工工程结构设计的合理性;②相关建筑工程设计相关人员对于结构设计的安全性也必须给予足够的重视,在进行建筑结构设计的过程中,必须要谨记提高工程结构设计的相关标准,这是提高建筑设计安全性的重要保障。 4结语 综上所述,由于建筑工程结构设计工程量比较大,所涉及的内容多,并且工程相关数据信息有着一定的复杂性,在进行结构设计的过程中,难免会出现诸多问题,因此,建筑企业必须给予足够的重视,提高建筑结构设计的合理性以及安全性,从而才能在一定程度上提高企业形象以及信誉度,促进建筑企业的可持续发展。 作者:陆玉勇 单位:泗县建筑设计室
1自动化技术在电子信息工程设计中的应用 近几年,我国工业已迈入现代化的发展行列,并随着社会经济与科技的发展,在工业生产领域越来越多地应用了自动化技术,凭借先进的技术优势,我国的工业发展又迈上了一个新高度,基本实现了工业生产自动化与智能化。加快了工业生产效率,对于生产设备与流程的控制管理水平也有了一定的提升。但是,我国各项先进技术的发展还不够成熟,尤其是自动化技术,虽然发展快,但起步晚,还需要不断的完善和提高。 2自动化技术 自动化技术是一门综合性较强的技术,涉及液压气压技术、控制论、计算机技术等,因其能大大提高生产效率,节省大量的人力、物力资源,因而得到人们的广泛重视,并在我国各个领域得以运用。电子工程主要是基于电子信息技术,对信息进行获取、存储的手段,电子工程设计的工作量较大,并有一定难度,自动化技术的运用能以自动化的形式完成一些设计步骤,降低了设计人员的工作压力,有效地提升了工作效率,进一步拓展了设计人员的设计思维,有助于产品创新。 3电子信息工程设计中应用自动化技术的作用 3.1提升电子信息工程设计智能化的发展速度 电子信息工程设计的主要工作内容是将信息进行处理以及精准控制,通过电子信息的相关系统,完成对该项工程的设计以及信息采集,到最后的应用环节,因此,信息因素是电子信息工程设计的重要组成部分。多数电子信息企业采用自动化技术的原因是该项技术能够改变企业的传统工作方式,节省大量的人工,并能够高效地完成工作,促进电子信息工程设计工作逐步向智能化过渡。 3.2保证电子信息工程的精准性 和传统的人工工作方式不同,自动化技术的应用在很大程度上减少了工作错误,提升了数据的准确性,充分的保证了工作的质量。自动化技术的使用能够在很大程度上超越人力工作的能力,提升设计的精准性,符合当代社会对相关技术的基本需求,并加快了电子信息工程设计工作的速度。 3.3加快电子信息工程的设计效率 在电子信息设计过程中融入自动化技术,使计算机在设计中的部分环节达到自动工作,可节省大量的人力,缓解了工作人员的工作压力。 4自动化技术在电子信息工程设计中的应用 4.1在分析电路设计以及计算机控制方面 将自动化应用技术结合到电路分析工作中,可以改进各种电路,例如:互感电路、周期性非正弦电流电路或三相电路。除分析电路设计之外,对计算机的控制也是自动化的技术工作之一。 4.2在计算机辅助设计方面 计算机的辅助设计简称为CAD,通过计算机和网络完成产品的自动化处理过程。在进行计算机辅助设计时,可将草图转变为专业的工作图,也可利用多种图片编辑软件,例如PS,对图片进行修剪或改变图片比例。在完成电子信息工程设计工作时,工作人员可输入与其相关的数据,通过计算机的整理、运算、自动设计的功能,逐步达到项目的预期设计效果。 4.3辅助办公管理 电子信息工程设计时,应对信息进行采集和处理,若是单一的依靠传统的人工作业,会影响工作的效率,难以保证相关数据的精准性。由于设计工程具有连贯性和统一性,若有一处数据出现错误,将会对后续的设计工作产生严重影响,并降低工作效率。企业在投入使用自动化设计时,能够有效地对办公工作进行辅助管理,使用过程中要详细了解自动化设计的办公原理以及使用方式,使其在办公辅助工作中发挥更大的作用,确保设计工作能够有序进行,并推进相关产业的现代化进程。 4.4在计算机的集成制造方面 在各项企业或商品不断更新的时代,应着重结合自动化技术,对产品进行不断创新,使其设计的产品更加与时俱进,符合当代社会对各项产品的发展要求,迎合市场需要。由于在很多环节都节省了人工作业,同时,也间接地节省了企业对该项产品的投资成本,工作人员能以更多的精力去完成设计工作。如今,市场竞争尤为激烈,通过该种发展战略也能为企业在市场竞争中打下良好基础,并成为企业发展的坚实后盾,促使企业获得更大的经济效益及保持企业的可持续发展。 4.5对办公管理的辅助工作 以前,对电子信息工程设计过程中的繁杂设计文件,只能依靠人工来进行处理,不仅速度十分缓慢,耗费了大量的人力物力,而且在数据处理过程中,由于精力及注意力的限制,还有各种各样的失误,造成了问题的出现。采取这样的方式工作效率十分低下,如果引用自动化技术来辅助我们对这些大量、繁杂且单一的办公文件进行处理,就可轻而易举的解决这些问题。市面上广泛应用的各种办公软件便是最好的证明。这些办公软件可以使我们通过计算机对这些大量的数据进行分析、处理、计算。不仅精确度得到了保证,而且缩短了时间,大大提高了电子信息工程设计中的工作效率,保障了设计工作的有序进行,促进了电子信息工程设计工作的进步与发展。 4.6产品设计的辅助工作 自动化技术在电子信息工程设计的各个环节都起着不容小觑的作用。CAD作为电子信息工程设计中常见的辅助设计软件,极大的减少了设计者的工作量。只需将所用的数据输入到计算机中,该软件便会自动进行数据的分析处理,最终输出设计结果。这些繁杂的操作在自动化技术衍生物的辅助下变得简单且高效,大大减轻了设计者的负担。不仅如此,在问题检查修改方面,该技术的辅助也给设计者提供了极大的帮助,设计者可以方便快速的利用该技术发现问题并进行修整,极大地提高了电子信息工程设计的智能性。 5电子信息工程与自动化技术结合的意义 在信息大爆炸的时代,大数据在给我们带来机会的同时也带来了严峻的挑战。电子信息工程领域也同样如此。如何最大程度地确保设计的精准,避免错误,如何对大量的数据进行筛选和管理是我们认真思考的问题。在我国,自动化技术已经有了一定的发展,在很多方面已经取得了极大的成就,在市面上,各种先进的软件,各种控制系统层出不穷,不断更新换代。自动化技术能够大大减少对繁杂单一工作的人力、物力投入,降低企业的生产成本。在电子信息工程中有着许多靠人工难以完成的工作,如电子工程故障检测排除,电路特性有效分析,新设计的可行性预判等复杂工作,使我们不得不做出改变。通过多年的实践,发现传统电子信息工程设计在方法和硬件上都存在着许多的局限。对此,我们应适时淘汰一些传统的老方法,紧跟时代潮流,灵活运用现代化技术手段来提高工作效率,促进电子信息工程设计的机械化、智能化,这是未来电子信息工程的发展趋势。 6结语 根据对自动化技术的应用建议以及相关经验的总结证明,将自动化技术融入到电子信息工程设计工作中是企业正确的发展方式,可利用自身功能将繁杂的设计流程简化并完美的完成,不仅提升工作效率,也是电子信息企业在社会发展洪流中走向现代化的证明。
计算机应用毕业设计论文:基于校园网的“计算机应用基础”辅助教学系统设计与实现 摘要:随着网络的日益普及,校园网的资源也更加丰富,功能强大,是教学过程中一个重要信息资源库。本文在现有校园网络基础之上,提出了建立基于校园网的辅助教学网络平台的设计方案,用以辅助日常的计算机基础课程教学。同时介绍了系统的设计思想、总体结构,分析了各个模块的功能、组成。 关键词:网络教学;校园网;B/S模式;平台 1前言 随着计算机技术、网络技术以及多媒体技术的迅速发展,如今的教育技术进入到一个新的发展阶段――网络教学(Web-Based Instruction,WBI)阶段。网络教学是以计算机通信技术和网络技术为依托,采用远程实时多点双向交互式多媒体的现代化教学手段,跨越时间与空间的教育传递过程,实现一种随时随地、交互性强且内容新颖的教学方法。 特别是随着高校的不断扩招, 教学量也随学生的扩招数而增长,作为一门大学必修的基础程――“计算机应用基础”,在一学期内同时上课的人数也越来越多,使教学资源严重紧张,在高校建立基于校园网的课程辅助教学系统,充分使用网络教学手段,将极大节约资源、提高“计算机应用基础”课程教学质量。 2系统设计思想及设计原则 基于校园网的“计算机应用基础”辅助教学系统,是一个由硬件、软件、教学资源、教学管理机构等组成的一体化有机系统。它作为传统教学资源的补充,实现网上教学,打破传统教学的时空界限,让学生自由获取相关知识,它可以利用网络技术实现教育资源共享,改善学习模式,实现学生之间、学生与教师之间的通讯以及开放的、远距离的、大面积的交互教学,并通过交互教学使学生深入了解课程的特色及难点,提高形象思维能力与创造性。 当前,基于B/S结构的Web数据库技术、交互式动态 网页技术如ASP、JSP 等的发展,为构建以校园网为依托的辅助教学系统提供了良好的发展空间。在本系统中使用Jbuilder作为开发工具,采用三层B/S模式,以Web服务器为中心,客户端通过浏览器访问Web服务器以及与Web服务器相连的后台数据库。三层B/S模式结构见图1所示。服务器端操作系统选用目前被广泛使用的Windows Server 2003,后台数据库选择易用性和安全性较好的SQL Server 2000。 图1系统三层B/S模式结构图 3系统总体设计 该系统能提供多种方式的师生交流,注重交互式学习,在满足常规教学任务的基础上,还可以满足教师和学生进行科研、学习和交流的需要。 4系统主要模块的设计 在系统的各个子模块要分别完成相应的设计功能,功能的实现必须要有后台数据库的支撑。 4.1学员学习模块 在学习模块,学生可以访问“计算机应用基础”相关课程资源,可参与课程讨论或留言,还可以进行单元测试或在线考试。 学生在注册及登录子模块登录。学生注册由系统自动生成,数据来自本校教务处的学生基本信息库。学生只要输入姓名及正确的密码,经信息认证模块审核后,登录成功后,可修改个人密码。 通过浏览课程资源、单元题自测、交流讨论区、在线考试等子模块,学生可浏览教师提供的课程基本信息、CAI教学课件等,也可根据自己学习的内容进行单元自测,还可参加教师组织的在线考试,最后可在论坛中同教师或其它同学进行讨论。 4.2教师管理模块 教师管理模块是本系统的核心部分,其功能结构如图3所示。 “教师注册/登录”子模块,教师注册由系统自动生成,数据来自本校人事处的教师基本信息库。登录时只要输入姓名及正确的密码,经信息认证模块审核后,即可登录成功,可修改个人密码。 教学资源管理子模块,教师既可以利用“在线编辑”模块,在线编辑“计算机应用基础”课程的基本内容,也可离线制作CAI课件,然后通过“资料传输”模块将其上传至辅助教学站点的虚拟目录下,其中支持PPT、DOC、PDF、HTML等常用文档的上传。 单元测试管理子模块,教师可以利用“单元测试题库管理”模块,将各个单元的测试题及标准答案放于系统中。学生可以选择要测试的单元,答题完毕后可对比标准答案。 图3教师管理模块功能结构图 在线考试管理子模块,教师可以利用“在线考试题库管理”模块管理试题库,利用“自动抽题”模块,教师可设置题目类型、数目及难度系数等参数,由系统自动随机生成试卷及相应的标准答案。学生答题完毕则“在线评分”模块自动评测出考生成绩。利用“考务管理”模块教师可安排考试时长、考务信息、记录考试过程中违纪情况等。最后通过“成绩”模块教师可分析学生的知识掌握情况。 教学讨论区子模块,教师可利用“公告管理”模块和“论坛管理”模块来信息或回答学生的提问,也可论坛中同教师或学生进行讨论。 4.3管理员模块 该模块主要包括:教师学生信息管理、系统相关配置、系统管理及维护子模块。 教师学生信息管理子模块,包括审核教师学生注册信息,管理和维护教师学生基本信息。 系统相关配置子模块,管理构成辅助教学站点的各种资源,包括:题库管理、在线考试及考评模板等。 系统管理及与维护子模块,使系统管理员方便地管理和维护通用辅助教学系统。 5结束语 本文针对“计算机应用基础”课程特点,研究探讨了一种基于校园网的智能辅助教学系统的构造方法,设计了一个基于校园网智能教学系统。系统使用Jbuilder作为开发工具,采用三层B/S模式,以Web服务器为中心,SQL Server 2000为后台数据库。 基于校园网的“计算机应用基础”辅助教学系统是一个高效、实用的教学辅助系统,它可以为高校教师,尤其是计算机基础课程教师提供了一种构建个性化教学辅助平台的快速、简便的方法,从而为高校中普遍存在的计算机基础教学资源紧张问题提供一种较为可行的解决方案。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用型本科人才程序设计能力培养 摘要:文章从计算机应用型本科人才“知识、能力、素质”三要素出发,在分析“能力”要素核心地位的基础上,提出如何围绕程序设计能力培养规划程序设计类课程设置,并结合作者教学经验,给出程序设计类课程教学思路和几种切实有效的教学方法。 关键词:计算机应用型本科人才;程序设计能力;课程模式;分段教学 1背景 计算机应用型本科人才作为一种人才培养类型,是面向计算机应用第一线的高级专门人才。程序设计能力是计算机应用型人才培养的专业基础和应用基础,是应用计算机解决实际问题必备的专业能力素质,程序设计能力的高低直接决定了计算机应用的广度和深度。 计算机应用中的各种软件产品是由计算机程序实现的,程序是软件的本体。计算机程序设计必须以某种计算机程序设计语言为工具,通过使用程序设计语言编制程序来实现人机交互的软件产品。程序设计语言课程的设置、教学和实践直接关系着程序设计能力的培养,对计算机应用型人才培养的规格和质量具有至关重要的意义。 作为一种人才培养类型,在计算机应用型本科人才培养的“知识、能力、素质”三要素中,能力要素是其中的核心要素,是计算机应用型人才的突出特征,无论是知识要素还是素质要素,最终都要通过能力要素来体现。这种能力要素既包含综合应用所学专业知识有效解决工作中实际问题的能力,又包括终身学习的能力以及创新能力。程序设计能力培养是计算机应用型人才培养的专业基础,只有紧密围绕能力要素这一核心,不断探讨程序设计语言课程的优化设置,不断改革教学方法和提升教学质量,不断加强面向应用的实践环节,才能较好地实现计算机应用型本科人才培养的基本规格和质量标准[1]28-29。 2围绕能力培养规划课程设置 2.1应用多样性决定课程模式多样性 计算机应用的广泛性及地区、行业的差异性,导致计算机应用型人才培养课程模式的多样性,没有一种课程模式能够适用于所有计算机应用型人才的培养。同时由于社会的发展、应用行业的变化、计算机科学理论与技术的快速更新,也使得没有一种课程模式是一成不变的,这又导致了课程模式的动态性。这种应用型人才培养课程模式的开放性为计算机应用型人才培养课程设置提供了灵活性。因此,在设置计算机应用型本科人才培养具体专业课程方案时,要根据自身具体的教育实践和层次构建符合自身校情和人才培养目标的课程模式。 2.2程序设计类课程模式现状 目前在各应用型大学的计算机相关专业中,程序设计语言类课程的设置不尽相同。大多数开设的程序设计语言课有两门,一门是面向过程的,大多为C语言;一门是面向对象的,大多为C++或Java或C#,也有同时开设多门面向对象课程的。 面向对象的程序设计方法以对象模拟现实世界中的事物,以对象的数据成员描述事物的属性,以对象的成员函数描述事物的行为或方法。这样,面向对象程序设计的基本任务就是考虑如何准确地使用对象来描述问题域中的事物。这种程序设计将人们在日常生活中习惯的思维方式和表达方式应用到软件开发中,使软件开发从太专业化的方法、规则和技巧中回到人们通常的思维方式。同时,面向对象的程序设计方法能有效地减少程序的出错率,支持代码重用,大大提高软件的开发效率等,所有这些优点吸引了许多学校的计算机相关专业直接把面向对象程序设计作为学生接触的第一门程序设计课程开设,使学生一开始就能培养用面向对象的思想去思考和编程,有的专业采用的是纯面向对象语言Java,而有的则采用的是混合型的面向对象语言C++[1]335-339。 2.3培养学生的程序设计能力 计算机应用型本科人才是一种人才培养类型。由于校情不同,学生基础不同,培养目标和专业背景不同,这也使得计算机应用型人才是分层次的,这种层次是类型中的层次。计算机程序设计语言作为计算机及其相关专业的必修专业基础课程,其设置必须要考虑人才培养类型、层次和专业背景等因素,要在充分学习和借鉴他校相关专业成功经验的基础上设置适合自身情况和培养目标的程序设计语言课程。 (1) 以人才培养目标为中心。 课程设置是为人才培养目标服务的,必须以人才培养目标为中心设置课程。计算机应用型本科人才是分层次的,不同层次的应用其培养目标是不同的。程序设计语言课程作为计算机及相关专业的必修基础课,其课程设置、开课学期、课程内容和教学方法也是不同的。具体开设那些程序设计语言课程,在哪个学期开设以及重点讲授哪些内容,所有这些问题的确定一定要以人才培养目标为中心,充分考虑其他课程的开设情况和学生实际以及专业背景,只有这样才能较好地支撑培养目标,才能保证计算机应用型本科人才的培养质量。 (2) 以能力培养为主线。 计算机应用型本科人才培养要将能力培养贯穿到课程设置和教学的每个环节中。在程序设计语言课程设置时,既要考虑到本科教育的基础性和阶段性,更要充分考虑应用型人才适应第一线工作的需求;既要注重理论知识的掌握和认知能力的提升,更要注重实践和应用能力的培养,只有将二者有机结合才能将知识和技能内化为实际应用能力。 (3) 注重学科基础知识掌握和综合素质培养。 计算机应用型本科人才应具有高等教育本科层次的基本知识和基本理论,这些学科基础知识要足以满足一线人才所需的技术和技能要求。应用是基本理论指导下的应用,不是没有或弱化基础理论,只是应用型本科人才比其他类型的本科人才在某些理论深度上要浅一些。只有掌握较宽的学科知识面和扎实的学科基础理论,才能更好地提升应用型人才的知识更新能力和创新能力,更好地满足应用型人才职业生涯的需要[2]。 计算机应用型人才培养既要重视专业知识和应用能力等专业素质的培养,又要重视责任意识和团队合作意识等非专业基本素质培养,要将基本素质培养融入到专业人才培养的课程体系中,使计算机应用型本科人才具有较强的应变能力和可持续发展潜力。 3程序设计类课程教学 计算机程序设计能力的培养始于程序设计语言课程的教学。计算机程序设计语言多种多样,随着计算机硬件技术的飞速发展,程序设计语言也在不断更新和发展。要在计算机专业的本科课程中教会学生使用每一种常见的语言是不现实的,也是没有必要的。在计算机应用型本科人才培养中,要设法培养学生语言学习能力,帮助他们在头脑里构筑起一个对学习任何新接触到的语言都有帮助的框架,使他们能较好理解程序设计语言的共同实质,掌握快速学习和使用一门新语言的要领和重点。 3.1围绕应用及能力培养选取教学内容 3.1.1围绕培养目标选取教学内容 程序设计语言课程的基本目的是让学生掌握程序设计语言基础知识和程序设计方法,掌握应用计算机分析问题和解决问题的能力。人才培养目标决定了课程教学的知识目标和能力目标。不同的培养目标、不同的人才培养类型、不同的应用层次决定了课程内容的选取重点也是不同的。 3.1.2重点突出应用和能力培养 教材和教学不同,教材一般具有完整性和通用性,而教学更具有针对性和具体性。教材只是教学的辅助材料,没有组织而过度依赖教材进行教学势必导致照本宣科。 C、C++、Java、C#等现在流行的程序设计语言其本身功能都非常强大,语言本身的灵活性也导致了语言语法的复杂性。教材为了完整,往往涉及了较多的语法和算法,如果把这些语法和算法都让学生去掌握就会使学生不择要领,还会深感程序设计语言的复杂性,打击学生的学习兴趣。因此,在教学内容选择上要以应用和能力培养为目的,让学生体会到语言本身只是个描述工具,掌握所有的语法和算法不可能也没有必要。尤其是C和C++里面的许多语法,在实际应用中很少用到,如果照本宣科按教材内容编排进行教学,学生学到的只是个别语言知识点,这些知识点如果长期得不到应用,即使语言本身没被淘汰,也会被学生的记忆所淘汰。正如使用Windows操作系统一样,完成一个功能可能会提供许多种方式,而我们习惯使用的只是其中的一种或两种。在程序设计语言的学习中,不是让学生“学了什么”,而是让学生“会做什么”,最终的目标是应用和能力,懂得更多的语法并不代表能力。许多教师考试试卷中出现了大量的语法考点,这样做虽有利于试卷出题,但不利于应用和能力的考核。因此,在程序设计语言教学的内容选取上一定要以应用和程序设计能力培养为核心,才能达到计算机应用型人才培养的目的和标准。 计算机应用毕业设计论文:运用SMART原则设计“计算机应用基础”教学目标 摘要:针对目前大学“计算机应用基础”课程教学目标设计中存在的不明确,不具体以及不易衡量等问题,提出运用目标管理领域中的SMART原则设计和优化教学目标,从而能够更好地进行教学评价和引导学生。 关键词:SMART原则;教学目标;设计 “计算机应用基础”是各大院校面对非计算机专业入学新生开设的一门课程,主要讲授计算机的基础知识和基本概念,培养学生的计算机基本操作技能,激发和培养大一新生学习计算机的兴趣,为其今后进一步应用计算机知识打下基础。 根据实际情况和社会需要,学校一般会对该课程进行相应的教学设计。教学设计是运用系统方法分析教学问题和制订教学目标,建立解决教学问题的方案,试行方案并进行效果评价,最后对方案进行修改的过程。其中,如何制订出准确合理的教学目标是非常重要的一环。合理具体的教学目标,可以准确地指导教师的教学方向,帮助教师制定和设计具体的教学过程,更好地引导和帮助学生。 1教学目标设计现状 1) 教师在设计教学目标时一般参照教学大纲,大纲对目标的要求不够明确具体,缺乏衡量教学目标的具体措施,使得教师在设计教学目标时比较被动。 2) 教师在设计教学目标过程中,较少考虑学生的参与,缺乏与学生的互动,导致目标没有在师生之间达成一致。目标设定不当,难以充分调动学生学习的积极性、主动性,最终导致目标无法实现。 3) 教师设计教学目标时缺乏相关性,没有充分考虑学生的基础差异、专业差异、需求差异。 为了更好地确定合理的教学目标,我们引入了目标管理领域著名的SMART原则。一个可见的、可操作的、明确的教学目标不但可以指导教师编写教学材料,还可以作为教学评价的依据。不恰当的目标通常都不能满足SMART原则,因此可以将SMART原则作为优化整个教学设计的有力工具[1]。 2SMART原则 目标管理由管理学大师Peter Drucker提出,首先出现于他的著作《管理实践》(The Practice of Management)一书中,SMART原则是目标管理中制定目标的一个经典原则,如图1所示。 具体含义如下: 1) 目标必须是具体的(Specific),不能笼统。 2) 目标必须是可以衡量的(Measurable),指标是数量化或者行为化的,验证这些指标的数据或者信息是可以获得的。 3) 目标必须是可以达到的(Attainable),指标在付出努力的情况下可以实现,避免设立过高或过低的目标。 4) 目标必须和其他目标具有相关性(Relevant),指标要与工作、岗位相关,不能跑题。 5) 目标必须具有明确的截止期限(Time-based),注重完成指标的期限。 3运用SMART原则设计教学目标 3.1S(Specific)――具体性 具体性是指要用具体的语言清楚地说明要达成的行为标准。 以计算机应用基础中Excel的案例教学为例,如果教学目标定义为学生会使用Excel表格,就显得过于抽象,过于笼统了。笼统的教学目标就不好评价,不好衡量。具体说来,Excel涉及的知识很多,包括表格、函数、统计图表、数据透视表等,会使用哪些。如可以这样定义Excel这一部分某个案例的教学目标: 1) 理解Rank()函数各个参数的意义,并能够使用Rank()函数,对一组数据进行排序。并给出一个班级的高等数学成绩,要求学生能够完成名次的排列。 2) 能够根据给定数据表,在其基础上绘出两轴线―柱状统计图。统计图有很多种,柱状图、饼状图、折线图,说得具体就好操作,便于衡量。 3.2M(Measurable)――衡量性 衡量性就是指目标应该明确且可以量化。用一组明确的数据作为衡量教学目标是否达成的依据。如果制定的目标没有办法衡量,就无法判断这个教学目标是否实现。 以“学生成绩分析表”的教学为例,如何衡量“能够使用Rank()函数,对一组数据进行排序”这个目标呢?可以在上机时,安排这样一道测验题目,如果80%以上的同学能够较好完成,则可以认为达到该教学目标。如果班上学生很多,可以采取抽样的方式。 不是所有的教学目标都可以量化,目标的衡量标准遵循“能量化的量化,不能量化的质化”。 3.3A(Attainable)――可实现性 目标应该是可以实现、可以达到的。教学目标定得太高,学生会跟不上课堂进度,完不成老师布置的作业,学生的学习热情会受到打击。教学目标定得太低,学生会有课堂所学有限,时间被浪费的感觉。教师在制定教学目标时,需要了解学生的情况,评估课程难度,合理设计目标。例如,以80%的学生的基础为参照,制定相应的教学目标。考虑到学生的基础、需求等差异,目标制定时,可以师生互动,让学生充分发表意见建议,由师生共同完成教学目标的设定,使教学目标在师生之间达成一致。 对于不同层次的班级,教师可适当调整教学目标,实现层次化教学。如根据实际教学经验,教师可以将文科班的教学目标定得相对低些,避免涉及过多复杂的函数,而对理科班的目标设定则正好相反[2]。 3.4R(Relevant)――相关性 相关性指实现此目标与其他目标的关联情况。如果实现了这个目标,但对其他的目标完全不相关,或者相关度很低,那么即使达到这个目标意义也不是很大。 教学目标不能偏离教学大纲,不能偏离教材。相关性要求教师控制课堂的随意性,实现教学过程的有序性、连续性。 教师在制定教学目标时要考虑学生的专业和实际应用需求[3]。文科专业的学生可能会经常使用Word,教学目标中要体现Word编辑排版等要求;对美术、艺术类专业的学生可以多讲一些图片处理、Flash动画、网页设计等内容。不同专业的教学侧重点不同,应该在教学目标中得到体现。 3.5T(Time-based)――时限性 目标的时限性就是指目标是有时间限制的。没有时间限制的目标无法评价。制定教学目标时,教师根据教学任务中各章节的权重,拟定出完成各章节目标的时间要求。定期检查教学进度,根据实际情况调整教学计划,如期实现教学目标。 以“学生成绩分析表”的教学为例,根据其在课程中的权重,需在两个学时内完成该案例的教学。 3.6设计案例――IF函数教学 以IF函数教学为例,运用SMART原则进行教学目标设计。经过和学生的讨论,利用上课前5分钟,将准备好的教学目标同学生讨论,调整后的教学目标如表1所示。 按照调整后的教学目标进行教学,学生学习目的明确,一改以往被动听课的状态,积极性大大提高,操作题测试结果如表2所示。 4结语 计算机应用基础课程涉及的知识点很多,在运用SMART原则进行教学目标设计时,实际上是按知识点逐个设计的,这就实现了教学目标的模块化,这是实现模块化教学的前提。教学目标的可实现性必然考虑到学生的差异性,导致教学目标的层次化,这又是层次化教学的基础。 计算机应用基础课程的教学涉及到诸多方面的因素,需要我们不断地探索新的教学方法和教学模式,激发学生学习该课程的兴趣,使学生不但掌握书本上的知识,更重要的是掌握利用计算机求解实际问题的基本能力,只有这样才能达到我们教学的真正目的。 计算机应用毕业设计论文:基于项目课程的高职计算机应用技术专业人才培养方案设计 摘要:在借鉴国内外高职教育课程开发的实践经验基础上,以“人全面发展”理念为指导,构建“平台+岗位,以工作过程为导向、以项目课程为主体”的课程开发模式,分析现有专业人才的职业能力,优化现有专业课程结构,设计高职教育计算机应用技术专业人才培养方案,并对方案的特点进行探讨。 关键词:高职;计算机应用技术;培养方案;工作过程;项目课程 随着我国高等教育大众化进程的加快,高职教育规模迅速扩大,取得了令人瞩目的成绩,高职教育的研究与实践取得了丰硕的成果。高职教育计算机应用技术专业伴随着信息技术和高职教育的发展,不断进行改革与自我完善,取得了一定的成绩。但是,随着计算机作为一门技术渗透到社会各个领域,社会对计算机专业人才的需求不再满足于只会操作计算机,而是要求计算机专业应用型人才能够应用计算机和网络进行管理、利用计算机进行开发和设计、对计算机和网络进行维护等。基于上述情况,我们在计算机应用技术专业进行了“平台+岗位,以工作过程为导向、以项目课程为主体”课程开发模式的探索与实践,以适应社会对计算机应用技术及相关专业人才的需求。 1 “平台+岗位,工作过程为导向,项目课程为主体”的含义 在“人全面发展”教育理念和工作过程导向的课程开发理论指导下,提出“平台+岗位,以工作过程为导向,项目课程为主体”课程开发模式。 “平台+岗位”是指在保证学生综合能力培养的前提下,通过开设多个岗位方向,提高学生专业技能,力争做到“一专多能”,增加学生就业机会和就业能力。其中,“平台”是指对计算机应用技术专业学生进行行业通用技能和素质的培养,即专业基本素质培养,使学生达到专业“基础人才”的要求。“岗位”就是按岗位设置专业方向,围绕职业技能展开培养,即应用能力培养,使学生达到专业“应用人才”的要求。综合分析计算机应用专业人员岗位、毕业生就业状况及学生学习能力等诸多情况,我们将专业方向设置为软件开发技术(A)、网络技术(B)、信息化办公(C)三个方向。 工作过程导向是指在计算机应用技术专业的课程开发中,针对岗位进行职业能力分析,整合理论与实践教学内容,以工作过程为基础设计训练项目,建立工作任务与知识、技能的联系,增强学生的直接体验,激发学生的学习兴趣。教学内容以工作过程为导向,关注学生工作任务的完成,为学生提供体验完整工作过程的学习机会。 项目课程是“一种以工作任务为中心,选择、组织并学习工作知识的课程模式。”[1]它以典型产品的生产或服务等项目为载体设计教学内容,具有明确的工作任务,将理论知识和实践技能结合,与企业实际生产过程有直接关系,学生在一定的时间范围内可以组织安排自己的学习行为,有明确而具体的成果展示等特点[2]。高职计算机应用技术专业项目课程可理解为一个企业网站的建设与管理、一个管理信息系统应用软件的开发、一次会议材料准备等。 2高职计算机应用专业人才培养方案 根据高职计算机应用技术专业人才培养目标,按照高职课程开发的流程,结合“平台+岗位,工作过程为导向、项目课程为主体”课程开发模式,进行工作任务与职业能力分析、课程结构设计、课程科目设置和课程内容重构。 2.1工作任务与职业能力分析 通过对计算机技术应用现状的调查分析,将专业技术分为通用和专用技术两个部分,对其岗位、工作任务和职业能力进行分析(见表1)。 2.2课程结构设计 根据岗位、工作任务和职业能力分析,将课程结构设计为“山”字形,如图1所示。“山”字中横向的“―”为基础平台,注重基本素质和通用技术培养,即通识教育;纵向的“|”,为专业岗位方向,即软件开发、网络技术、信息化办公方向,加强对学生的岗位技能培养。 2.3课程科目设置 计算机应用技术专业课程类型设置为必修和选修两种。在基础平台,除设置必修课程外,增加选修课程的数量及交叉学科选修课程,基础平台课程设置如图2所示。 专业岗位方向课程模块化,学生可根据学习基础、个人兴趣及发展定位选修一个专业方向。每个专业岗位方向设置1-2个项目课程,开设相应岗位方向的职业资格认证课程,实现“双证书”培养,岗位方向课程设置见表2。 2.4课程内容的重构 课程内容重构按照完成工作过程所需的职业能力,采用模块化设计,将完成一项工作任务所需的理论知识、操作技能、实践经验以及活动方式方法等综合为项目课程。项目课程的内容包括工作任务、相关理论知识和实践知识、拓展知识、练习和结果评价等。项目课程的课时分配以工作任务的难易程度和应用程度为依据,而不以知识点的难易程度为依据。高职计算机应用技术专业核心项目课程设计见表3。 3培养方案的特点 本课程方案设计以高职研究的理论为指导,贯彻“人全面发展”的教育理念,从多个视角调查分析,充分考虑企业、行业、学生和学校等多方面的意见,专业人才定位准确,培养目标明确。 首先,课程方案中通过“平台+岗位”模式加强了通用技术和岗位技术培养,充分体现了社会需求和人的自我发展两个目标。课程采用“山”字形结构,实现了对“三段式”结构的彻底改良。通过课程内容整合或分解重构项目课程,项目课程以实际项目为出发点,实现理论知识、基本技能和实际应用的融合,解决了理论与实践教学脱节、教学与生产实际脱节、课程缺乏实用性、课程内容陈旧以及课程呈现方式单一等问题。 其次,“以工作过程为导向,项目课程为主体”模式体现了建构主义教育理论中以“学”为中心的教学策略。在项目课程实施过程中,通过构建真实生产环境,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力以及快速适应工作需要的能力[3]。同时,真实的生产环境有助于学生了解企业或行业对员工知识结构、技术技能、综合素质的要求;体验企业的文化氛围;体会典型行业团队的角色构成及团队角色协同工作技巧;学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验,增强学生的就业能力和信心[4]。 最后,本课程方案有利于改变传统的评价手段和方法,结合项目采用阶段评价、过程评价、目标评价等多种评价模式,更加注重了学生动手能力、分析问题、解决问题能力的考核,有利于学生的创新。评价形式结合课堂表现、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛等情况,更能全面客观地评价学生的成绩和能力,解决现有课程评价中的不足。 4结语 高职计算机应用技术专业人才缺乏与毕业生就业困难早已成为一个不争的事实,这说明高职提供的专业教育服务存在问题,职业教育的产品存在问题,不能很好地培养适销对路的产品,其根源除了课程方案设计存在问题外,还包括职业教育市场缺乏有效的规范和监控,没有明确的专业标准和严格的评鉴体系。因此,为了保证高职教育计算机应用专业的健康发展,除了要重视人才培养方案设计外,还要在课程分析、课程方案实施、课程方案评价等环节上下大力气。此外,高职计算机应用技术专业教学可以借鉴ISO 9000质量管理理念,树立现代教学服务观和高等教育大众化背景下的质量观,从高职教学实际出发,建立以专业课程质量标准为依据,以工作情景中职业能力和操作能力为评价重点,以掌握的职业能力为目的,以工作场所人员为评价者、以工作场所的实际操作表现为依据的课程评价体系,全面客观地评价高职教育质量,促进高职教育健康发展。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用课程中任务驱动式教学的“任务”设计 摘要:任务驱动式教学是指在整个教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中。在计算机应用课程的“任务”设计中,应使用“单刀直入法”化繁为简,既要使各任务能较好地涵盖课程知识点,又要能使学生在愉快的情景下完成学习任务。 关键词:计算机应用;任务驱动;任务;教学内容 1 引言 目前,在高等院校的各专业教学中,都把计算机应用课程作为专业教学中的技术基础课程。计算机应用课程的显著特点是它的实践性和应用性。担任《计算机应用》课程教学的教师都有这样的体会:学生刚接触计算机应用课程时兴趣很大,可没多久,兴趣就没有了;学生对玩计算机很感兴趣,但对《计算机应用》课却没有兴趣。究其原因,在于现行的教学方法和模式不适应计算机应用课程教学。那么,如何改变传统的计算机应用课程教学方法,如何探索切实有效的新型教学模式?经过近几年的探索和实践,任务驱动式教学得到越来越多教师的认可和推崇。但是,在实施任务驱动式教学的过程中又存在许多思想上和行动上的偏差,为提高计算机应用课程教学的实效,达到培养学生的信息素养、创新精神和实践能力的教学目标,我们有必要对计算机应用课程教学活动中的“任务”设计进行探讨和辨析。 2 任务驱动式教学的特点 任务驱动式教学是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,是指在整个教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中。并在完成任务的同时培养学生的创新意识和创新能力以及自主学习的习惯,引导他们学会如何去发现、思考、寻找解决问题的方法,最终让学生自己提出问题,并经过思考,自己解决问题。这样,学生既学到了知识,又培养了动手实践能力,提高了学生的探索创新精神。学生在完成任务的过程中,始终处于主体地位。教师是学习情景的创设者、学习任务的设计者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。 任务驱动教学法最显著的特点是以学生为主体,改变了以往“教师讲、学生听,以教定学”的被动教学模式,创造了“以学定教,学生主动参与、自主协作、探索新的新型学习模式。 3 “任务”设计的原则和要求 3.1 化繁为简,单刀直入 从学习者的角度说,“任务驱动”是一种学习方法,适用于学习操作类的知识和技能,尤其适用于学习计算机应用方面的知识和技能。我们也可以称之为“单刀直入法”或“黑箱方法”。 “黑箱”(Black Box)是只知其输入和输出不知其内部结构的系统,或者说“黑箱”是内部结构一时无法直接观测,只能从外部去认识的系统。从外部观测那些具有某种功能而内部结构不清楚的系统,通过输入变化所引起的输出响应,分析系统的状态过程,推断系统的行为,这就是“黑箱方法”。 计算机应用技术内容十分丰富,名词术语很多,各知识点之间联系密切,常常是牵一发而动全身。这往往使得初学者在入门阶段,感到陌生的名词多、难点集中、头绪繁杂,甚至产生畏难情绪,失去学好电脑的信心。利用“黑箱方法”,可以将计算机科学由表及里分成若干个层次。在学习的不同阶段,特别是在学习某种应用软件的使用方法时,可以把深层次的系统视为“黑箱”,可以先知其然,而暂不深究其所以然。 经常有初学者向笔者咨询“如何学电脑”的问题。笔者的回答是,首先给自己提出一个明确的要在电脑上完成的“任务”。我一般建议他们首先学会使用文字处理软件输入一段中文(对于少年儿童,我主张他们的第一个“任务”是会在电脑上玩益智游戏,然后是画图),并且告诉他们,为了完成这个任务,完全没有必要(至少暂时没有必要)全面了解计算机硬件和操作系统的知识,更没有必要学习计算机发展史以及数制转换等知识。我们可以“单刀直入”地按照某几个步骤,进入某个文字处理软件的编辑环境,使用拼音输入法输入文章就可以了。 “任务驱动法”使我们的学习目标十分明确。在某个学习阶段,紧紧围绕这一既定的目标,了解相关的知识和操作方法,其它的可以一概先不涉及。这样做可以大大提高学习的效率和兴趣。当然,一个“任务”完成了,一个目标达到了,会产生新的任务,新的目标。例如,能在电脑上输入汉字了,接着就要提出新的问题:怎样改变字体、字号,怎样把输入的文章存盘,怎样打印,怎样在文本中插入表格或图形,等等。随着一个个任务的完成,初学者将逐步消除对电脑的神秘感,而且会不断地体会到使用电脑的乐趣。 “任务驱动”学习法,符合计算机系统的层次性和实用性,为我们提出了由表及里、逐层深入、逐步求精的学习途径,便于学生由浅入深、循序渐进地学好计算机的知识和技能。而且,采用这种学习方法,伴随着学生的是一个跟着一个的成就感,不再是那种片面追求所谓“系统”而导致的“只见树木,不见森林”的教学法给初学者带来的满头雾水和一脸茫然。 3.2 变被动为主动,不断提升学生技能 从教师的角度说,“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,符合探究式教学模式,适用于培养学生的自学能力和相对独立地分析问题、解决问题的能力。我们提倡在计算机应用知识和技能的教学中采用这种教学方法。 电脑软硬件的发展十分迅猛,更新的周期越来越短。学生现在学到的一些具体的知识不用多久可能就会过时。这就要求教师必须注意培养和提高学生自学计算机学科知识和技能的能力。 运用“任务驱动”教学法,教师应首先向学生明确布置本阶段、本单元或本课时的学习任务,并给予学生学习方法的指导: (1)要求学生带着要完成的任务,或者说带着要解决的问题认真读书,掌握基本概念和原理。要让学生知道,虽然计算机科学技术的发展十分迅猛,令人目不暇接,但是它的基本概念和原理是相对稳定的,只有掌握了某个学科的基本结构、基本概念和原理,才能无往而不胜,才能以不变应万变,才具备进一步深入学习或自学该学科的能力。 (2)要求学生敢于动手,勤于实践。计算机是工具,使用工具是技能,技能的掌握与熟练只能靠实践。应提倡学生自己上机实践获取知识和经验,这样做不仅知识掌握得牢固,而且可以培养学生的探索精神和自学能力。在学习使用电脑的过程中,读书和上机实践都重要,但比较而言,实践更重要。很多知识和技能必须通过多次上机才能学会,在完成“任务”的过程中,增长知识和才干。 (3)要向学生讲清楚,掌握计算机的知识和技能需要一个过程,不可能一次完成,需要有锲而不舍的精神。教师要鼓励学生以顽强的意志去钻研教材和上机实践,同时应该向他们指出,学习不是直线式的前进过程,而是“螺旋式”上升的过程,真正全面深刻地理解掌握知识和技能需要反复,因此,在接触一个新领域或一个新的知识点时,可以先知其然,而暂时不深究其所以然,但应该注意在学过后面相关的知识后及时复习前面学过的内容,这样不仅能前后联系,加深认识和理解,而且可收到事半功倍之效果。 总之,教师不仅要向学生讲明采用“任务驱动”学习方法的意义,而且要培养他们采用这种方法进行自学的能力,只有这样才能真正发挥“任务驱动”教学法的优势。 4 设计“任务”的关键技术 好的学习任务,应该适应不同的学生,并能引发学生思考,促进学生发展。从教学内容上来看,教师要做到精心设计好每一个“任务”。因为“任务驱动”教学法是要让学生在完成“任务”的同时掌握知识,“任务”直接影响教学效果。因此,“任务”的设计至关重要。 (1)“任务”要较好地涵盖课程知识点 计算机应用作为一门基础课程,必须完成教学大纲规定的教学内容。因此,在设计任务时,应将所有的知识点进行罗列,然后按章节内容设定若干个“任务”,将不同的知识点归纳到某个特定的“任务”中,通过该“任务”将需要的知识点进行串联,从而达到使学生在完成“任务”的同时掌握所需的知识。注意,在设计“任务”时,既要避免知识点的重复,又要避免知识点的遗漏。 (2)“任务”设计要照顾学生个性差异 学生是有着个性差异的,在设计“任务”时,要注意学生的特点与知识接受能力的差异,充分考虑学生的现有文化知识、认知能力和兴趣等。因此,我们所设计的任务既要符合大多数学生的认知水平和能力水平使他们能够共同发展,又要给能力强的学生留有适当的空间,使他们的个性得到充分的展示和发展。这样学生在不同层次的能力基础上都能有所收获,有所提高。同时由于任务驱动式教学的开放性,学生的个性差异虽有所体现,但并不直接影响评价结果,不同的学生在完成不同的专题任务时都可以创作出优秀的成果。 (3)“任务”要在愉快的教学环境中完成 从教学方法上来看,教师主要是加强学生的自学能力,在教学过程中要不断地用“任务”来引导学生自学。在学生学习过程中,要充分发挥多媒体计算机综合处理图形、图像、声音、文字等多种信息的功能,设置特定的情境,创设良好的学习氛围。如果有了这样一个良好的教学环境,那么学生在这种愉悦的环境中,便会自觉自愿地学习,主动地完成学习“任务”。 (4)“任务”要让学生积极参与 从能力培养的角度看,教师要注重调动学生的积极性,培养他们的创新精神和合作意识。在教学过程中,要引导学生积极参与,以此来提高学生上课时的注意力,从而提高学习的效率。提高学生学习注意力的有效办法是:老师应尽量创设真实的教学环境,给学生提出真实的任务来提高学生的学习兴趣,让学生进入角色,并且唤起原有的认知结构中有关的知识、经验和表象,从而使学生利用有关知识去“同化”或“顺应”所学的知识。使学习的新知识转化为与此相关的学习过的知识,达到事半功倍的效果。例如,上课时只告诉学生一些常用按钮的使用,然后详细讲解帮助菜单的使用,这样学生在学习中遇到不懂的内容时,就可以自己利用帮助菜单或帮助按钮自学了。教学以“导”为主,充分调动学生动手、动脑的积极性。创设情境之后,选择与当前学习主题相关的真实性事件或事件作为中心内容,让学生面临一个需要立刻解决的现实问题。问题的解决有可能使学生更主动、更广泛地激活原有的知识和经验,来理解、分析并解决当前问题。例如,在讲授PowerPoint时,老师课前用PowerPoint制作一套贺卡。上课时先让同学看,引起他们的兴趣,然后问学生想不想亲手体验一下?这样学生对这节课的内容产生了极大兴趣,并积极地随着老师的讲解进入学习情境,这节课的效果可想而知。 (5)“任务”要结合现实实际 任务的设计应该密切结合学生和社会的实际,只有这样才能激发学生的学习兴趣,并能给学生以更多的创造空间。例如,在圣诞节来临之际,让学生用Word设计一张销售平安果的招贴画,学生兴趣高涨,充分利用各种Word排版技术来进行创作。因此,一个联系实际而富有创造性的任务是任务驱动式教学成功的重要保障。 5 结束语 任务驱动式教学在当前计算机应用教学中确实是一种行之有效的教学方法,但是在进行“任务”设计的时候,必须考虑周全,保证任务的可行性和有效性,使之真正有利于实现计算机术应用课程的教学目标。 计算机应用毕业设计论文:加强程序设计课程群建设,培养计算机应用型人才 摘要:在计算机专业应用型人才的培养过程中,程序设计能力是衡量学生专业水平的一个关键因素,是影响计算机专业学生就业率的一个重要因素。通过对课程群建设的理论分析,结合我校的实际情况,针对计算机专业的程序设计课程群建设进行规划,切实培养学生程序设计的学习兴趣,促进计算机专业应用型人才的培养。 关键词:程序设计;课程群;计算机专业;应用型人才 目前虽然国内许多高校在开展课程建设、课程体系建设的同时也在开展课程群建设研究,但由于我国开展课程群建设时间较短,对课程群建设尚缺少完善的理论支持。我校以课题立项的方式正在开展课程群建设的研究工作,将深入研究课程群建设理论、课程群建设的实施方法和课程群建设绩效的评估等几个方面的内容。本文以计算机专业的程序设计课程群为研究对象,分析了我国课程群建设的现状,对课程群的建设理论进行分析,并对课程设计课程群进行规划设计,切实培养学生程序设计的学习兴趣,促进计算机专业应用型人才的培养。 1 课程群建设的实际情况简析 至今为止国内许多高校以多门课程组合的形式进行课程群建设。1990年,北京理工大学在基于“在课程建设中应当以教学计划的整体优化为目标”中提出了要注重课程群的建设与研究后,许多高校陆续以课题立项的方式开展了相同或相似的课程群建设的实践工作[1-2]。但在课程群的建设过程中有许多的实际问题并不是课程群的研究者所能左右的,如教学计划的修订、教学知识点的分解与融合、师资力量的分配、课时数的确定等。一般的学校在教育部的本科合格评估中对这些问题都有严格的界定,一般的研究者不可能随意更改,所有现在许多与课程群相关的改革研究工作只停留在理论研究甚至是理论设想的阶段。这样问题的解决实际上需要学校有一套行之有效的管理办法,可以使课程群建设的研究者在提出方案后能进行必要的探讨、论证,并能进行实施。 我们学校对于学科建设作了大量的工作,如确定了学科发展方向、确定了学科带头人、建立了与学科发展相关的精品课程等。对于课程群的建设才刚刚起步,现在正以课题立项的方式对课程群建设的理论进行分析和探讨,并准备以计算机专业课程群设置为例,提出课程群设置的有效方案、实施办法和评价标准,为进一步实施课程群建设和课程群教学改革提供依据。 2 课程群建设的原则 课程群是以现代教育思想和理论为指导,对教学计划中具有相互影响、密切联系、互动有序的相关课程进行重新规划设计和整合构建的课程集合,它一般从属于某个学科门类,有着整体的教学要求,具有模块化的教学内容,群内各课程之间能较好地体现出有机渗透性和整合性,有利于发挥群体优势[1]。课程群是基于知识体系构筑的有机的课程体系模块,是课程群师资的优化与整合,是承担人才培养重任的主体,也是承载课程群建设的实体。因此,课程组设置的原则是在整合课程资源、构建新课程体系的前提下,坚持个人自愿与系部统筹相结合的原则,在全院范围内将所有教学的专职教学科研人员进行重组,并按不同课程模块来整合师资构建课程组。笔者根据文献的分析并结合教学的实际情况认为课程群建设应该遵循如下几个原则: 1) 核心课程地位突出原则。一个课程群中的核心课程应该是为实现专业培养目标,对学生掌握专业知识和培养核心能力,对提高该专业核心竞争能力起决定作用的课程[3]。课程群中的其它课程课程是作为该课程的基础并为该课程服务的课程。在课程群的建设过程,知识点的分解与融合、教学内容的衔接、师资力量的分配、课时量的均衡等方面要充分突出核心课程的地位,都要围绕核心课程展开。核心课程体现了课程群在专业发展中的地位,体现了专业的分支方向。 2) 课程相关性原则。课程群不是几门课程简单的组合、叠加,而是基于知识体系构筑建立有机的课程体系模块。课程群是由教学内容相互联系、逻辑和结构上可以规划整合并形成有机整体的相关课程组成[4]。从内容上看,各门课程相互之间有内在的联系与传承关系。课程群建设弱化了课程的独立性,强化了课程之间的相关性,凸显它们为共同培养目标的服务特征,突出各课程所蕴含的技能定位,把围绕一个技能培养目标的、含有若干课程中的技能点抽象出来,在一个更高层次上连贯起来,使该技能的培养随课程教学的推进而不断递进、加深和拓展。课程群在形式上与课程教学模块相似, 但它注重技能培养,弱化课程个性概念, 强化课程内容之间的融合、交叉和关联,围绕技能培养目标强调课程教学内容的取舍和改革,打破课程间壁垒,优化课程体系,整合更新教学内容和教学方法等的过程。这就要求我们在进行课程群建设时,充分考虑课程群内诸课程在结构、内容、教学学时数及时间分配等方面的相互关系,以提高教学效率和教学质量。 3) 目的确定原则。程群的建设,要有利于疏通专业知识、专业技能、课程、教材之间的关系,便于学生学习、理解和掌握[5]。课程群的建设,要便于专业教学计划的组织与实施。专业主干课程群的设置有助于教学计划的合理和优化, 专业课程群的建设有助于构建新型的课程体系,对其它课程起到示范、辐射作用,同时有助于推行以技术应用能力为目标的教学法和教学手段的改革和实施。课程群建设的根本目的是深化课程改革、整合课程教学内容,提高教学质量。课程群建设要有效实现专业建设的规模效益,删除课程间内容重复的部分,增加了新的有利于提高学生竞争力、提高教学质量、提高办学特色的新内容。对课程内容整合,制定完善的课程教学标准和课程教学内容结构,提高教学效率,进而提高教学质量。课程群建设要有利于学生专业技能的培养,专业素养的养成和团队精神的形成。课程群建设要有利于师资队伍的建设,师资队伍建设是课程群建设的主要内容之一,能否形成一支教学能力强、专业技术扎实、素质高的教师队伍是衡量课程群建设成果的重要标准。 4) 资源整合原则。课程群的建设工作的关键之一就是课程群如何融合和分解,它是对课程的再设计。课程的再设计应有利于教育目的的实现,有利于学校培养目标的实现和课程的有效实施。课程群的各门课程从内容上看,相互之间的内容纵向有传承关系、横向有内在联系,但又自成体系。为此课程群建设必须立足整个课程群体,对课程群的所有内容进行整合,减少课程内容的重复,增加新的有利于提高学生竞争力、提高教学质量、提高办学特色的新内容,使课程功能更完善,从而实现课程结构、课程体系和功能的优化。课程群建设是课程组合知识体系的重组,包括课程内容、课程结构、理论教学模块、实践教学模块等,是对教学大纲和教学计划的再设计。课程群建设与单一课程建设显著区别就是将相关的几门课程结合在一起进行整合。为了删除繁琐、重复和过时内容并增加新的内容,必须跳出单门课程建设中过于强调课程内容系统性的框框。要立足于大课程建设,即将几门课程融合为一门大课程,并对这一大课程进行系统的内部结构调整及内容的重组。 5) 学科发展原则。在课程群的建设中要紧密结合学科发展方向,应该除掉过时的且与学科发展不相关的教学内容,增加一些与学科发展相关的研究热点和研究难点,激发学生的学习兴趣,培养学生认识新知识,探索新问题的能力,为学生毕业后从事专业工作打下良好的基础。高等教育中学科发展中知识的更新速度是非常快的,在学校不可能把所有与学科相关的知识全部介绍,但有必要在课程的建设过程中涉及到与课程群相关的知识,可以使学生了解所学的知识的发展状况,使学生认识到所学知识的必要性,使学生理解所学知识的本质作用,为学生毕业走向工作岗位,适应新的环境,学习新的知识打下基础。 3 程序设计课程群建设规划 1976年瑞士计算机科学家Niklaus Wirth提出了一个著名的公式:算法+数据结构=程序。他认为程序技术在数据某些特定表示方式和结构的基础上对抽象算法的具体表述。在此,程序设计课程课程群可以确定由高级程序设计语言、离散数学、数据结构、算法分析四门课程组成。对该课程群的建设从如下几个方面进行规划: 1) 知识点的分解与融合。属于同一课程群的课程之间在知识点上有一定的相关性,知识点有重复的情况,对知识点进行分解和融合可以使课程之间的关系更加清晰,层次分明,使学生在学习的时候能了解所学知识的递进关系[6]。高级程序设计语言包含的内容为:数据类型、函数、数组、指针、构造类型、文件;数据结构的内容为:线性表、树和二叉树、图、查找、排序;离散数学的内容为:数理逻辑、函数和关系、树和图、代数系统;算法分析与设计包含:递归与分治法、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限法、概率算法、线性规划和网络流、完全性理论与近似算法。数据结构与离散数学是数据结构的先修基础课程。数据结构的树与二叉树、图与离散数学中的图论虽然描述方式不同、侧重点不同,但实际内容一直,存在重复。从数学课程的教学特点出发,在图论中以图的基本概念为主,重点突出几种特殊图的特点与应用;在数据结构中有关图的内容可以作为阅读内容,重点介绍图的存储结构、图的表示与实现以及与图相关的算法。 在数据结构的学习中,许多学生觉得自己的高级程序设计语言知识掌握得不牢固,学习吃力,主要原因有个方面:一是在程序设计语言的教学过程课时少,在开始的时候老师为了使学生入门,讲得认真仔细,花费了一定的教学时间,在后面讲指针、构造类型的时候由于时间的关系,速度快、内容进行精简,学生以为不重要,没有很好的掌握。但这部分内容在数据结构的学习中基本上每章都会使用。在课程群的建设过程,应该考虑到出现的问题,对教学计划根据实际情况进行调整,使学生在学习一们课程的时候,即能掌握本课程的基本内容,又能了解该课程相对于后继课程的重要性。 算法分析的一些内容实际在数据结构中也有体现,如算法分析、递归、回溯法。在数据结构的学习过程可以把这部分知识加强,而在算法分析中这部分内容可以不讲,可以作为学生自学部分。这样可以避免前面讲了学生不清楚,而后面再讲,学生认为前面学了,不重视。 2) 实验教学内容的整合。实验教学在程序设计课程群的教学过程是非常重要的。程序的实现是学习的最终目标,在程序的编译调试中可以进一步加强学生对知识的理解。但在实验教学中,老师不像理论课那样讲,主要以学生上机调试程序,解答问题为主。实验教学内容可以根据理论教学内容、分阶段进行整合。程序设计的实验主要以验证实验为主,包含简单程序设计、分支程序、循环程序、函数的使用、数组的使用、构造类型的定义与使用。 离散数学大部分学校都没开设实验课,主要以理论讲述为主。但实验课的开设可以让学生进一步加深对所学知识的理解,可以推进数学知识的应用,如电子科技大学就在理论数学课程中开设了实验。数据结构的实验内容主要以应用为主,在教学过程中除了重视数据的存储结构与基本操作的实现外,在实验中要整和与高级程序设计语言相关的内容,如指针、结构体等的。 算法分析与设计的实验内容在验证与应用的基础上,可以对算法的时间、空间复杂度分析的基础上进行算法性能的改进,再使用高级语言编程进行验证。 在课程群的实验教学过程中,都是以高级程序设计语言作为编程工具,所以高级程序设计语言的实验教学应该明确每堂课的任务和目标,老师对实验内容进行讲解、学生课前准备,实验中老师答疑问这样一个步骤来完成。在内容的整和上主要是根据内容的约束关系进行整和,打破课程、实验、师资等方面的壁垒。根据培养目标,从逻辑上和结构上加强各门实验课程的联系和综合,使教学资源实现共享配置以提高整体办学效益。 3) 综合课程设计的构建。课程设计可以让学生掌握课程内容的综合运用,为毕业设计作准备。根据教学计划,高级程序设计语言、数据结构都开设了课程设计。但大部分课程设计的选题都是在重复实验的内容,由于在实验环节没有过关,课程设计成了上网下载调试,最后学生为了应付完成任务就相互之间复制课程设计报告。课程设计课题的选择,设计内容的要求要能整和该课程的部分内容,使学生了解课程的应用范围,掌握任何进行应用的方法。对于提高学生的编程能力,构建综合课程设计具有重要的意义。 综合课程设计按照一个完成的项目要求设计,具有一个完整的功能,具有实际意义,以实际数据进行验证。综合课程设计可以在课程群所包含的所有理论课程学习结束后开始,在时间的安排上不能像课程设计那样安排一周、二周的时间,而是分段集中讲解、答疑、跨学期进行。在题目的论证、文献的阅读、资料获取、设计、编程过程中时间上没有严格的限制,让课程设计不成为学生的负担,使学生在课程设计过程找到学习的方法与学习的乐趣。 4) 理论与实践教学的规范。按照教学管理的要求,任何课程的理论和实践教学都要严格的时间限制,但由于师资水平和学生能力的差异,使不同班级不同老师讲授的同一们课程进度不同一,内容也课程存在增减。为了达到课程群在知识点融合、分解过程中取得整体优化的功效,规范理论与实践教学的内容尤显重要。 理论课程的教学内容可以按照章节进行规范,每章老师要讲述的知识点、重点和难点都要有明确的要求,根据实际情况可以在课时上有一定活动范围,但要讲的一定不能减,否则学生考试的时候是通过了,但在后继课程的学习过程中会因为前面课程的基础不扎实而学习困难。规范过程可以在相关责任人组织课程群建设的相关老师在集体讨论分析的过程中完成。 实验教学是程序设计课程群建设的关键,因为它与学生动手能力的培养密切相关。实验课时相比课程理论课时少,基本上是一次课一次实验。现在一般学校的实验课是上课的时候老师布置任务,学生就开始编程,但实际上由于学生能力和时间的限制,很多学生在规定的时间根本完成不了实验,有的同学可能根本无法动手做,因此实验教学内容应该进行规范。实验教学首先要规范教学顺序,其教学顺序是:老师布置实验内容,学生课前准备的内容,老师讲述实验的具体内容,学生实验完成的内容。教学内容也要严格规范,使学生一次实验就能掌握一个知识点。 5) 基础理论与热点理论的关联。计算机科学发展速度非常快,而课堂教学的教材服务教学的时间较长,一些与学科相关的新理论在教材中并没有体现,但学生毕业后涉及这些新理论的概率非常大,因此在课堂教学过程中增加一些与教学内容相关的新知识,对于教学质量的提高和课程群建设的质量都具有重要的意义。 计算机的热点理论包含的内容非常多,包含人工智能、模式识别、图像处理、数据挖掘、智能计算、网格等多方面,这些问题实际都涉及到算法,这些问题的研究都是在研究算法、提高效率、提高算法执行结果的质量以便更好的应用到实际应用领域中。在程序设计课程群的建设过程中,适当引入与此相关的一些问题,可以使学生了解学科发展的方向,明白学习内容的作用,增强学生的学习积极性。 4 结束语 课程群建设从逻辑上和结构上可以加强各门课程的联系和综合,使教学资源实现共享配置以提高整体办学效益,建设的目的是提高人才培养质量、提高课程群建设水平、实现课程群建设的规模效应、提高课程群建设效益等。通过对课程群建设实际情况和理论分析,结合我校计算机专业的实际情况,针对的程序设计课程群的建设进行规划。程序设计课程群的建议可以解决一些在实际教学过程中出现的一些问题,增强学生程序设计的学习兴趣,促进计算机专业应用型人才的培养。 计算机应用毕业设计论文:关于《计算机应用基础》无纸化考试系统设计的思考 摘要:《计算机应用基础》是一门实践性很强的课程,传统的考试模式已不能满足《计算机应用基础》的考核要求,采用无纸化考试系统对这门课程进行考核已成为趋势。该文提出了无纸化考试系统的结构和功能的设计方案。 关键词:无纸化考试;系统设计;模块化设计;计算机应用基础 随着信息技术的迅速发展和网络的普及,信息技术对经济的发展和科技的进步产生了深远的影响。《计算机应用基础》作为高等院校学生接受计算机教育的入门课程,成为每个大学生必须掌握的计算机基本知识和基本技能。考试是教学活动中的一个重要环节,它用来检查学生对所学知识的掌握情况。由于《计算机应用基础》是一门实践性很强课程,许多知识点都需要通过上机实际操作才能掌握和巩固[1]。因而传统的纸质考试模式已不能满足《计算机应用基础》的考核要求。如何充分利用计算机平台和网络资源,按照实际操作要求实现无纸化考试是一个值得深入研究的问题。近年来,许多高校的计算机基础课已实行无纸化考试,收到了较好的效果。 1 《计算机应用基础》实行无纸化考试的优点 《计算机应用基础》实行无纸化考试的优点主要有三个:一是能提供与实际要求一样的考试环境,能真实反映学生掌握知识、运用知识的能力;二是能自动组卷,自动评卷。自动组卷能为同一时间同一地点的不同学生抽取不相同的试题,这样考试作弊现象就会被杜绝,每个学生所完成的试卷都能更真实地反映学生的实际水平,保证了考试的公平性[2]。自动评卷能相对客观地为考生评卷,减少手工评卷带来的主观错误,同时能极大地减轻评卷教师的工作量;三是节约资源。由于无纸化考试全部在计算机上完成,不需要印制纸质的试卷,可以节约大量的纸张和印刷成本。 2 无纸化考试软件系统的基本构成 无纸化考试作为一种比较新的考试模式,它的关键就是要有一套成熟可靠的无纸化考试软件系统。一套成熟的无纸化考试系统应该包括题库制作及生成系统、考试及管理系统、成绩合并及管理系统等几个组成部分。如图1所示:而其中考试及管理系统是整个无纸化考试系统的核心与关键。 3 考试及管理系统设计 考试及管理系统包含了考生考试子系统及考场管理子系统两大部分。现在常见的考试及管理系统有单机版与网络版两大类,而网络版又分为客户端/服务器端(C/S)模式和浏览器端/服务器端(B/S)模式两种。单机版只有考生考试子系统,缺少考场管理子系统。它把考生的考试子系统与考生考试信息管理放在一起;网络版则把两者分开,把考试子系统放在考生机器,而把整个考场的考生考试信息放在服务器上统一管理。 3.1 考试子系统的结构与基本功能 考试子系统是实现无纸化考试的主要部分,考生的无纸化考试过程主要靠考试子系统来完成。考试子系统一般包括考生登录模块、抽题与组卷模块、考试时间管理和试题显示模块、交卷管理和自动阅卷模块等模块。 3.1.1 考生登录模块 考生登录模块的主要功能包括:验证考生输入的登录信息,如考号、姓名等,如图2所示;记录考生的开考信息,如具体开考时间、考生所用的机器名称等。为了防止考生故意退出考试系统答题,可在考生登录模块中增加二次登录需要输入密码功能。 3.1.2 抽题与组卷模块 无纸化考试需要考生用计算机来完成。由于受到计算机数量的限制,无纸化考试往往不能像普通考试一样,让所有考生在同一考试时间进行考试。为了保证考试的公平公正,无纸化考试中每个考生的试题都不是固定的,而是在考试题库中随机抽取的。随机抽题有两种方法,一种是预先在题库中编好多套试题,抽题时是整套题一起抽的;另一种是每道题目都随机抽取。采用前一种方法的,要求预编的套题必须足够多,不然重复几率太高就失去随机抽题的意义了。采用后一种方法的,则必须考虑题目难易的公平性,在同一考试类别的题目中最好能按难易程度和考试内容把题库的题目分级抽题。在抽题完成后,还要把抽取试题的具体信息也保存到考生数据表中,以此作为组卷与自动阅卷的依据。组卷完成后,还需在考生机器上自动为考生建立考试文件夹,并把该考生试卷中所涉及的考试原始资料下载到考试文件夹中。 3.1.3 考试时间管理和试题显示模块 在无纸化考试中,由于各考生用机不会完全一样,计算机在使用过程中可能存在不可预知的突发故障,因此一般不像普通考试一样要求考生同一时间交卷,而是采用每台考试用机独立倒计时的方式来进行考试时间控制。如考试时间为1个小时,则采用60分钟倒计时,从考生登录考试系统开始计时,当倒计时为“0”时,则代表考试结束。为了保证考试用时的公平性,避免当考生用机发生故障时,发生计时混乱,应每隔一个3、5秒就把考生考试剩余时间记录到考生数据表中。另外在考生考试过程中,应把考生的基本个人信息和剩余的考试时间以及交卷按钮等在考试窗口显示出来。如图3所示。 图3 考生及考试信息显示 考试子系统应有试题显示窗口,用于显示考生的试题作答要求。当试题内容较多时,为了便于考生作答,应把试题按不同类型分类显示。如图4所示。另外,为了保证考生考试过程中考生数据的安全,在考试过程中考试子系统要定时把考生答题资料上传备份到服务器上。 图4 试题显示窗口 3.1.4 交卷管理和自动阅卷模块 当考试结束后,就进入交卷管理环节。交卷管理包括几方面内容:停止考试倒计时;把考生作答的客观题结果保存;关闭主观操作题的窗口,把主观操作题的文件和文件夹打包备份。把考生作答的原始资料备份,可有效防止在自动阅卷中,万一出现阅卷程序出错,无法正常评分时,可凭备份的考生原始资料,用其他途径来单独评分。交卷管理完成后,就开始进行自动阅卷。自动阅卷就是由程序按照评分标准对考生作答的结果进行评分。对于客观题进行自动阅卷是比较简单的,但对于主观操作题来说情况就复杂很多。因为对于《计算机应用基础》这门课来说,达到同一个效果,往往有多种操作方法,因此无法按照操作步骤来评分,只能按照操作结果来评分。那么如何让阅卷程序自动判别出考生作答保存的文件结果是否符合题目要求是整个考试系统的技术难点。 要解决考试系统自动评阅操作题的难题,首先要对OFFICE的文件内部结构要有一定的了解。在OFFICE文件中,许多内容是以控件或对象的方式保存在文件中的,我们所进行的许多操作,其实就是在设置或改变那些控件或对象的属性。比如:在EXCEL中,我们要在A3单元格输入“内容测试”这几个字,字体格式为:“隶书 16号”。用VB来编程实现上述要求的代码为: Range("A3").Value = "内容测试" Range("A3").Select With Selection.Font .Name = "隶书" .Size = 16 End With 在自动阅卷程序中,我们只要加上判断语句去判断考生的作答文件中,上述属性的值与答案是否相同,即可实现自动阅卷评分的功能。用同样的思路和方法也可以对其他OFFICE文件进行评阅,从而实现对操作题进行自动阅卷的功能。 当自动阅卷完成后,考试子系统还需要把考生的阅卷结果上传到服务器上。为了保证上传数据的安全,应对阅卷结果等数据进行加密处理再上传。 3.2 考场管理子系统 考场管理子系统的主要作用是在考试过程中通过服务器上的考场考试管理程序,统一管理考生的各种考试信息。为了实现对考场考生考试信息的有效管理,在服务器上应建立一个考生数据表来统一管理考生信息。数据表应包括一些基本字段:姓名、考号、考生机器名、剩余考试时间、考生考题信息、考生答题信息、各试题得分、考试状态标记等内容。考试子系统在考试过程中应定时访问考生数据表,及时把考生考试过程中的各种信息更新到考生数据表中。由于服务器上存有考生的各种考试信息和考试资料,因此当某个考生考试机器出现严重故障时,考生考试基本不受影响,只需换台机器重新登录,由考试子系统通过考场管理子系统把考生的考试信息和资料下载到新机器接着续考即可。 考场考试管理程序还可以把整个考场考生考试状态用不同颜色直观显示出来(如:断线用红色表示、在考用绿色表示、交卷用蓝色表示)。同时还把考生基本的考试信息显示出来(如:姓名、考号、所用的计算机名、剩余考试时间等)。既方便了监考老师及时发现考生机器出现的故障,又能让监考老师及时监控整个考场各考生的基本状况。 4 结束语 无纸化考试系统,对传统考试方法进行了变革尝试,实现了一定程度的考教分离,系统的实施,对提高教学质量起到了积极的推进作用。以上对无纸化考试系统的基本构成和设计思路进行了简单的探讨。实际上要设计出运行稳定、具有实用价值的无纸化考试系统,还必须考虑很多细节问题,特别是对出现异常情况的处理问题。如何进一步完善无纸化考试系统的设计,制作出功能更强大、应用面更广的无纸化考试系统,是我们继续努力的方向。 计算机应用毕业设计论文:基于行动导向的《计算机应用基础》教学设计与实施 摘要:对行动导向教学理论进行了研究,并应用于《计算机应用基础》课程中。教师深入企业,从职业群中提炼典型工作任务,并按照工作流程创设相应的学习情景,充分发挥导演的角色,让学生在完成学习任务的过程中,熟悉工作流程并掌握知识和技能。实践证明,行动导向教学设计提高了学习的主动性、积极性,使教学质量和教学效果得到了大幅度的提升。 关键词:行动导向; 教学设计; 计算机应用基础; 自主学习; 多元评价 行动导向教学理论强调学生通过典型的职业活动获得技能和知识,进而形成经验和能力。“行动导向”教学并不是一种具体的教学方法,而是以行动或工作任务为导向的一种职业教育教学指导思想与策略,是由一系列的以学生为主体的教学方式和方法所构成的。[1] 经过调研,在《计算机应用基础》课程中充分应用行动导向的教学理念,设置了从来到新的工作岗位“接手计算机”开始的一系列工作任务,根据工作流程创设学习情景,引导学生通过自主学习平台进行学习,按照验收标准解决问题,使职业教育更加接近企业的实际。“行动导向”教学在《计算机应用基础》课程中的实施,提高了学生学习的主动性、积极性,使教学质量和教学效果得到了大幅度的提升。 1 创新以行动为导向的教学设计 在传统的计算机应用基础教学中,教师处于中心地位。往往是教师先做示范,演示具体的操作,学生再依样画葫芦,可能下节课就忘记了。学生在教师的指导下被动地接受知识和技能,学习依赖性强,更糟糕的是,碰到新的问题又要举手提问了,缺乏主动解决问题的能力。在行动导向教学中,教师不再只是知识与技能的传授者,而更多地是作为教学的咨询者和课堂教学主持者。教学的重心由传统的教师的教转向了学生的学。这就意味着,一方面,项目学习成为主要的学习形式。在项目学习中,学生是主要的行为者,在完成学习任务的教程中获得工作过程知识。另一方面,情境学习成为以行动导向的职业教育的典型特征。情境学习的主要关注点在于,学习情境的创建要尽可能与以后的应用情境相接近,使二者尽可能地在高度上达成一致。[2] 1.1 深入企业,提炼典型工作任务 计算机应用基础是一门实践性很强的课程,为使教学内容更适应工作岗位的要求,教师在设计课程之前进行了广泛的岗位调研,提取典型的工作任务和工作过程,同时,邀请企业专家一起,对工作任务进行筛选。精选计算机在企业日常办公、财务管理、宣传推广等方面应用的实际例子(如表1所示)。为满足各专业学生的需要,在课后习题中设置了丰富的扩展工作任务,供学生课后自学,提高学生学习能力。通过企业真实的工作任务,提高课程的实用性,激发学生的学习兴趣。[3] 1.2 按照工作流程建构教学内容 企业人员参与学习情景设计,使教学内容再现工作情景,有较强的应用性和针对性,让学生身临其境,在“工作”中学习。有效实现学生职业技能的培养,真正实现所学与所用的无缝对接,突出“理论够用、重在实操”。 表2列出了学习项目及相应的教学内容,可以看出,每一个项目就是一个工作情景,项目中的任务是工作流程中的一个节点,按顺序进行,可以完成一个学习项目,同时也熟悉了工作流程。 1.3 按照从实践到理论的基本顺序编排学习项目 行动导向教学与传统学科教学的最大不同在于,它以工作项目展开学习内容,按照从实践到理论的基本顺序编排学习项目。在《计算机应用基础》课程中,按照情景描述、布置工作任务、验收单、提出解决方案、知识扩展、课后实践来完成工作项目的学习。由于按照项目完成的工作流程编排学习内容,因此,它的知识体系是不完整的,为了补充在本项目中无法体现的相关功能,利用“知识扩展”来做补充,并完成相关的理论知识。“课后实践”主要提供了其他类型的企业案例,例如Word文字处理部分除了以制作公司文件、制作会展邀请函和制作产品推广手册三个主要学习项目外,还在“课后实践”中安排了公司差旅费管理办法、请假条存根、会议纪要、产品销售合同书、年度奖状、培训课程表、培训邀请函、生产单等,教师可以根据专业的特点选取实践项目,提高学生的学习兴趣,学有所用。 2 行动导向教学的具体实施 行动导向教学理论的核心所在是师生的双向互动,认为整个教学过程需要教师和学生积极热情的参与及投入,教师要从知识的传授者转变成为教学的组织者、引导者和咨询者,学生则要从知识的接纳者转变为学习活动的主体,与传统教学相比,行动导向教学模式中教师的角色发生了根本性的变化。[2] 2.1 双师型教师保证行动导向教学的实施 为了更好地实施“行动导向”的职业教育理念,学校要求教师每五年有半年以上的企业实践经历,利用这样的有利条件,教师充分到企业“备课”,从工作任务的实施中了解学生应该掌握的相关职业技能。学校还多次邀请姜大源等著名职业技术教育专家来校做报告,说明工作过程导向课程开发的基本原则和方法;举行“行动导向”教学设计比赛,举办“行动导向教学法”公开课,继而全面推行职业活动导向新教案编写,使教师能够遵循“咨询、决策、计划、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列,让学生在真实化或仿真化的情景中去思考,去做。[4] 2.2 学生自主学习,轨迹跟踪实时控制 引入网络自主学习平台,把获取知识的主动权还给了学生。一方面,学生无论在实验室还是在宿舍都能够获取网络学习平台的资源进行自主学习,每个知识点完成后机器都可以“预改”进行自动打分,学生可以马上知道自己当前所做的操作是否正确,如果得分为0或不满分,可以按“恢复该题”重新再做一遍,直到做到满分,掌握这个知识点的操作(如图1所示),学生根据平台数据(如图2所示)和自己的实际情况调整学习进度。 另一方面,教师通过收集学生的学习数据,如:学习详细记录、学习时间和进度、知识点和作业题的完成率和正确率等(如图3所示),调整教学进度,更有针对性的指导学生,进一步提高学生的计算机操作能力。由于有足够的评估数据和量化教学数据,学生能看到自己的学习“轨迹”,老师也能掌握学生的学习“轨迹”。学生自主学习过程中教师和学生的积极参与及投入,也充分体现了“行动导向”的核心―师生的双向互动。 2.3 多元的学习评价方式 评价是检查教学效果的有效手段,是获取教学反馈信息的主要来源和教学改革工作的重要依据。[3]该课程的评价着重考核学生的计算机应用能力。为了全面评估学生的综合能力。我们针对高职学生的特点,对学生采取了多元化的评估方式。如形成性评价为主,终结性评价为辅;教师测评、学生自评相结合。在内容方式上包括:项目评价、知识点学习评价与第三方认证考试。其中项目的评价包括基本能力测评与业务能力测评,每一个项目都有一个验收单,学生对照项目进行自评,教师再根据学生在课堂的总体表现给予总体评价。知识点的学习评价在自主学习平台上完成,系统进行自动打分,图3所示是对整个课程的知识点总体评价。在评估时机上改变静态的一次性考试形式,在教学前、教学中、教学后学生都可以通过网络学习平台进行学习,由机器自动评分;在项目的完成过程中采用学生自评与老师评价相结合,更加关注学生的学习过程;课程学习结束,学生全部参加全国计算机水平考试,检测学习成果。多元化的评估方式全面、真实地反映了学生的潜能和学业成就,既注重结果又注重过程,既注重操作技能又注重理论知识,同时注重职业关键能力,真正体现考核评价的公平。 3 结束语 经过一年多的教学实践,广东机电职业技术学院2010级2980名学生参加全国高等学校计算机水平考试,合格率达到84.29%,优秀率达到26.6%,远远高于全省的平均水平(61%)[5],名列广东省内高校前茅。实践证明,计算机应用基础行动导向教学设计使工作任务典型化、具体化,丰富了学生的直观体验,并通过所获得的“成果”激发学生的学习动机,提高学习的主动性、积极性,具有先进性、典型性、可行性,符合学生的能力水平和教学规律。下一步课程建设的任务是丰富学习资源,特别是针对不同专业的典型工作任务,将行动导向教学理论更好地用到实际教学中。 计算机应用毕业设计论文:浅谈《计算机应用基础》课程设计 摘要:该文针对目前高职院校计算机应用基础课程教学中存在的问题进行分析,提出以能力为本位,以工作任务为导向,以行业规范标准为牵引,以应用为目的的原则对这门课进行了课程设计。该课程设计采用了以任务为导向,基于项目教学法的教学模式,并在教学过程中实行了理论实践一体化教学,以满足学生职业素养和就业岗位的双重需要。 关键词:高职;计算机应用基础课;课程设计 长期以来,在高职院校中,《计算机应用基础》作为一门计算机专业基础课而开设,为其他专业课的学习做铺垫,虽然该课程的开设有了数十年的历史,但目前该课程教学的改革尚有不少探索空间。计算机应用基础作为高职院校的基础必修课程,其任务是为社会培养高素质技能型人才。为了使本课程的教学更适应社会对人才的需求、对能力的要求,我们适时地对原有的培养过程做出相应的调整与改革,对于提高计算机应用基础课程的教学水平具有非常重要的意义。 该文从课程总体设计、课程内容与标准、课程教学资源组织、教学过程设计、学习效果评估方式设计和课程的改革与创新等六个方面进行了阐述。 1 课程总体设计 课程总体设计包括课程设计的原则和课程定位。 1.1 课程设计的原则 高职院校提倡加强学生动手能力与实践能力,以促进学生知识、能力、素质协调发展。因此,我们坚持以能力为本位,以工作任务为导向,以行业规范标准为牵引,以应用为目的的原则对计算机应用基础这门课程进行课程设计。如图1所示。 1.2 课程定位 计算机应用基础是其他专业课的一门前续课程,该课程的定位与教学效果对后续课程的学习有着重要的意义。我们对该课程的定位就是培养学生计算机基本应用能力和信息素养,为其以后的职业能力发展提供信息化平台和使用工具,使这门课成为一门结构优化、内容先进、与职业能力直接接轨、适应社会发展需要的课程体系。 2 课程内容与标准 过去这门课的课程目标设置为一般技术目标,即简单传授课本知识。现在,我们的课程目标直接体现了就业岗位所需技能。我们的课程内容也从之前的知识本位转向就业能力本位。 2.1 课程目标 1)职业素质目标: 能够将计算机作为工具为其它专业及课程的学习服务,能够获得学习新的软件、使用新的软件的能力。 本课程是继续学习计算机其它课程及计算机辅助设计、辅助制造等课程的重要基础。 2)职业能力目标: 通过本课程的学习,要求学生能够熟练的掌握计算机操作技能,掌握使用计算机进行文字编辑和处理的技术,掌握使用计算机进行电子表格处理的技术,掌握使用计算机进行演示文稿处理的技术,掌握计算机网络的基本知识和Internet的应用技术,为以后其它课程的学习和今后的工作打下坚实的基础。 3)知识目标: 要求学生掌握计算机的基础知识、应用范围及计算机网络的基础知识,并取得全国计算机等级考试一级资格证书。 2.2 课程内容 根据职业岗位技能需求,我们对课程内容做了如表1所示的设置。 例如:《文字处理软件》这一章,我们根据要求学生应能运用Word 2003软件进行文字录入及图文混排功能的这一能力目标,明确了其知识要点为Word文档的文字编辑和格式、查找替换、文字与段落格式设置;美化文档、打印文档等。 2.3 教学重点、难点解决 如图2所示: 1)利用多媒体教学手段,学中练、练中学。 主讲教师用多媒体教学系统操作演示,学生人手一机实际操作训练,遇有有问题现场就解决。 2)全程采用项目化教学,让学生在教师的指导下完成各个项目单元任务,将信息及时反馈,提高教学质量。 3)分析学情,教学过程中承认个体差异,因材施教。 3 课程教学资源组织 3.1 教材分析 《全国计算机等级考试:一级B教程(2009年版)》由教育部考试中心组织,在全国计算机等级考试委员会指导下由有关专家按照《全国计算机等级考试一级B考试大纲(2007年版)》的要求而编写,内容包括计算机基础知识、Windows XP操作系统、Word 2003的使用、Excel 2003的使用、因特网的基础知识和简单应用等。 教材以帮助学生提高信息素养为主要目的,满足不同专业的学生个性发展为基本理念,包括了教学基本要求规定的知识点和实习教学内容。在体系结构上突出了基本性、典型性、简约性、逻辑性、实践性;以任务的方式让学生从建立模型、寻找方法,直到问题解决的全过程中得到计算机知识和技能的训练。 3.2 教学环境 教学环境包括硬件环境和网络资源。 信息学院建设有五个大型机房,每个机房配备教学用计算机能同时满足80人次的实训。每台机器装有Windows XP操作系统、Office办公软件,有良好的网络链接能力。 教师会根据教学需求收集各类网络资源,提供学生课后自主学习。计算机应用基础这门课程为省级精品课程,信息学院建设了相关的网站,提供与此门课程相关的文字资料及视频,以供学生学习参考。 4 教学过程设计 4.1 教学对象分析 计算机应用基础这门课程的教学对象为高职院校一年级学生,他们在知识储备、性格因素和技能现状上具备以下特点:有一定的英语识读能力,能对计算机进行简单操作,有较好的语言组织能力;性格因素可分为内向型和外向型;计算机操作仅限简单系统操作,计算机应用软件使用技能不熟悉。 4.2 教学过程设计 通过对教学对象的分析,我们对教学过程做了如下设计: 1)教学的组织:典型工作任务贯穿,理论教学与实践教学交融推进,采取任务驱动的教学方法。整个教学组织过程包括:分组、讨论、审核、实施和评估。 分组,即任务下达,以5人为小组,明确人员职责,按照项目要求各自独立开展工作;以任务驱动开展项目化教学;讨论,即明确分组以后各组围绕主题、重点和工作步骤开展讨论。根据讨论结果拿出各组的方案、具体步骤、注意事项;审核,即教师根据各组提出的方案审核方案是否完整及具体可操作性、是否需要技术支持等,给出建议;实施,即各小组按照审核通过的方案组织实施,进行实际训练操作。教师巡查协助指导;评估,即各组完成方案,由老师验收任务,同时提出建议。 2)教学计划学时分配 本课程以任务驱动开展项目化教学模式,课时为64。 3)教学方法 计算机应用基础课程的开设用什么样的教学方法一直是我们所关心和研究的,以下采用的一些教学方法已经融合到课程中。 参观认知:对计算机基础知识教学内容的讲解,可以采用参观认知法。如:介绍计算机硬件,可以准备一些硬件实物(硬盘、软盘、U盘、主板、显卡、网卡、声卡等),通过实物的感观认识来进一步认识教学内容中的知识点。 现场教学:对计算机操作系统、Word、Excel软件的教学可以采用现场教学法:如:讲解计算机操作系统的使用内容,可以结合多媒体教学,通过教师的实际操作来加深学生的理解,将课本的枯燥知识提升为动感的感观认识。案例教学:对计算机安全知识的教授可以采用此方法,如:介绍计算机病毒的危害性,可以举出一些实际案例,像“熊猫烧香”病毒、特洛伊木马病毒等对计算机造成的危害,让学生能切身感受到病毒的危害,加深理解。 情境模拟:对计算机网络基本知识的教学可以采用情境模拟,如:介绍局域网的共享内容,可以采用教学用机来设定共享,让学生通过网络邻居在局域网中查找和共享教学内容;介绍广域网的使用,可以通过聊天室的建立来进行互动。 4)教学手段 采用项目化教学,将课程搬移到计算机实训中心,使教与学同步进行;采用多媒体教学手段,教授课程内容更加形象生动,吸引学生兴趣;采用先进的教学软件,实时与学生交流。 5 学习效果评估方式设计 建立多元化考核评价体系,采用注重实际能力的考核方式,对学生的整个学习过程进行监控和评价,并实行平时实践考核成绩、平时作业成绩和期末的无纸化考试成绩相结合的评价方式。平时考察主要为学生的职业素养考察,阶段性网络测验和期末考试为职业能力考察。 6 课程的改革与创新 将以知识目标本位转化为以能力目标本位;教学方法采用任务驱动法;课程设计采用以岗位需求为主导;评价方式的创新是由过去的纸质试卷测评转化为以过程性考核为主。 计算机应用毕业设计论文:学习科学视域下的计算机应用基础教学设计 【摘 要】本文论述学习科学的发展历程,概括学习科学的基本内容,探讨了学习科学对教育的启示,并构建基于学习科学的计算机应用基础教学设计。 【关键词】学习科学 计算机应用基础 教学设计 一、学习科学的发展历程 学习科学最初是一门认知科学,它的研究基础是脑与认知科学,是认知科学家从认知科学的局限和困境中,吸收了认识论、社会学、人类学以及脑科学的研究成果和方法所展开的一个新的研究领域,属于一门综合性、多学科交叉的新兴科学。确切来说,学习科学诞生于1991年,它是以第一次国际会议的成功举行和《学习科学杂志》(Journal of the Learning Sciences)的创刊为标志的。学习科学的诞生是人们对“人是如何学习的”长期探索的结果。 学习科学主要是建立在建构主义理论、认知理论、活动理论等的基础上,在20世纪90年代,系统的学习科学研究方法论使它逐渐成熟起来。在我国,主张把关于学习的研究作为一个独立的领域或学科,认识到“学习是一门科学”并明确提出建立“学习学”的设想始于1979年。进入21世纪后,随着我国基础教育课程改革运动的兴起,转变教学方式的呼吁,以及要构建“以学为中心”的学习生态,引发了对人类学习机制进行系统探究的迫切需要。在2002年,我国成立了国内第一个从事学习科学研究的基地,即东南大学学习科学研究中心。该中心紧紧抓住国际上“学习科学”这一新兴学科发展的机遇,积极开展国际合作,让我国的学习科学研究融入国际学术共同体,引领我国学习科学领域的理论基础和研究方法的l展。 二、学习科学的基本内容 学习科学的关键问题之一就是学习,而学习究竟是什么,随着学习理论向学习科学的概念变化,学习的内涵主要研究以下四点:学习重心是发现和加工新的知识;学习主体不只是学生而是所有人;学习方式强调个体学习与共同体学习并重,从而产生协作学习和学习者共同体的概念;学习内容注重学习和实践的结合。美国心理学家约翰・D・布兰斯福特等著的《人是如何学习的》(2013年华东师范大学出版社出版)诠释了学习科学研究学习内涵的发展(见表1)。 学习科学强调以学习者为中心,改变以教为主的传统教学方式,注重反思和深化,在现代教育技术支持下,创设真实情景,并在可选的学习环境里建构新知识,建立学习共同体支持团队合作学习,促进学习者心理机能的认知与身份认同的双重发展。可见,学习科学强调的是深度学习和理解性学习,而非仅仅局限于对知识的记忆和浅层次的掌握,它的发展有利于创新传统的学习和教学方式。 三、学习科学对教育的启示 学习科学的研究取向有认知神经科学、社会学、教育信息技术和教育学等,从教育学上看,学习科学的任务是对学习进行全方位的、系统深入的研究,解决有关学习绩效的问题。 (一)学习科学研究成果为教育研究与实践提供科学的学习理论基础 在弄清学习、认知和发展的基础上,学习科学从不同领域对当前的教与学展开研究与设计。它的发展正在改变传统的教与学,教育总体范式从“以教为基点”向“以学为基点”的新型范式转变。近年来,欧美发达国家所推进的课程改革与发展,很多都运用了学习科学关于知识与技能学习的新发现。可见,学习科学在教育领域的影响力与日俱增,学习与学习研究业已成为当今世界各国教育革新的主要推动力之一。 (二)学习科学研究成果直面教育实践,将教育理论研究与实践探索密切结合 理论研究与教学实践理应建立在对人类学习的深度理解基础之上。教育实践者和研究者密切联合,共同创设真实情境,共同研讨教学问题,共同验证,减少误解,达成深度的理解,促进实践和理论知识的平衡发展,加速教育理论与实践的结合,最后将教育的研究成果引入教育实践领域,转化为生产力。 (三)多学科交叉背景的科研共同体促进教育的发展 人类学习是复杂的,单独学科的学习研究视角和研究方法并不全面,跨学科的合作研究可以打破研究的局限性。因为跨学科的合作研究可以从不同的学科视角来分析研究同一学习现象或学习行为,从而扩展了学习的深度和广度。学习科学理论正是在多学科交叉的背景上发展起来的,以开放胸怀和包容精神创建一个具有多学科交叉背景的科研共同体,才能促进教育的发展。 四、基于学习科学的教学设计 学习科学为教育实践和教育研究创造了诸多的可能性,本文以高职院校的公共基础课程计算机应用基础为例,构建基于学习科学的教学设计,把可能性转化成学习的质量,提升教育质量。 计算机应用基础课程目标是培养能够适应未来计算机发展、具有良好信息素养的应用型人才,使学生养成规范、高效的应用信息技术能力,为他们的学习、生活、工作服务。而目前很多高职院校自主招生造成高职学生入学前受教育水平的差异,以及部分教师在教学过程中以教师为中心的传统教授模式,没能发挥学生的主观能动性和创造性,学生课堂参与度低,理论和实践脱离,学生无法内化和创新知识,使得课堂教学质量低下,学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观得不到有效培养。笔者为了能够适应当今教育教学发展的需要,突破传统教学模式,以学习科学理论为基础,将此课程教学过程设计为以学生主动学习为主,以多学科交叉的学习共同体的协作学习为辅,应用现代教育技术支持创设正式和非正式的满足不同学习者需求的学习环境,促进学生深化知识并建构新知识,达到深度理解,从而提高课堂效率。基于学习科学的计算机应用基础教学设计见表2: (一)构建课堂学习共同体 以笔者所教班级为例,将班上32名学生分成8个小组,即构成8个小的学习共同体,每组4人,组员相邻而坐,而组员构成兼顾了计算机水平、性格等差异因素,使各组的计算机水平、学习能力相当,形成组与组之间比较公平的竞争格局,增强团队意识,取长补短、共同进步、提高学习效率,同时发展学生的交流技能和协作能力。 (二)明确组员角色分配 每组设组长、计时员、记录员、展示员四种角色,其中组长负责带领小组学习、督促完成团队任务并捍卫团队成果,计时员负责把握约定的学习时间,记录员负责记录组员的学习成果,展示员负责清晰地展示小组学习成果。而这四种角色并不是固定不变的,每位组员轮流担任不同的角色,增强学生的课堂参与感和学习积极性,为每个学生提供充分表现自我、发现自我的条件和机会,充分体现“以学生为中心”的教学理念,让学生主动学习,有效提升学生对信息的获取、处理、分析、评价、应用的综合能力,促进学生的全面发展。 (三)形成有效评价机制 教学过程中的评价并不是按照自由散漫的方式进行,而是由教师先给出任务的评价标准,在第一个小组展示员展示结束后,其他小组按照评价标准分别进行不重复的点评并给出建议,其他小组再依次展示并互相评价,并由本组以外的小组进行投票决定各组的成绩排名,最后再由教师进行点评和总结。整个评价过程以W生为主体,教师只是引导学生按照评价标准用准确流畅的语言进行评价,而且各个学习共同体的汇报成果转化为全班共有,能拓展学生思维,激发创新,促进教学效果的提高。而期末的考核成绩由70%的平时成绩和30%的期末考查成绩组成,通过提高平时成绩在总成绩的权重,引导学生注重教学过程的实践,加强职业技能的训练,使课堂教学质量得到切实提高。 例如在Word2010的应用中,其中一个任务是让8个小组分别完成自主命题的活动策划书,整个课堂以学生为中心,刚开始学生都无从下手,在教师的引导下,每组的组长、计时员、记录员、展示员进入学习状态,各履职责,经过成员分工协作、展示、评价等环节圆满完成任务。各个小组的成果都达到了基本要求,他们的活动策划书都包含了活动主题、活动背景和意义、活动时间和地点、活动内容等,也完成了基本的格式排版。再比如PowerPoint2010的应用,三分之二的学生是零基础,但经过三周的共同体学习,他们学会了母版设置、将文本快速导入幻灯片、添加动画、版面设计等,而且在自主命题课件制作上,各个小组很好地完成了任务,合格率为100%。一个学期下来,总共17个任务/作业,学生的完成率为100%,合格率也为100%,总体上全班学生的计算机技能得到提升。 对于以学生为主体的学习共同体做法,九成学生表示支持。事实上,对于高职学生,他们更喜欢自主探索学习,不喜欢以教师为主体的讲授法。通过学习共同体这个平台,他们在自主探索的基础上,可以互相学习互相帮助,增添了学习气氛,提高了学习效率。因为按照异质分组原则,每个小组都有计算机基础差和基础好的学生,基础很差的学生甚至不会打字,一分钟最多能打出3个汉字,而基础好的学生一分钟能打20个汉字,通过设定小组共进退规则,即全组成员都完成任务才能加分,促使基础好的学生帮助基础差的学生,不让差生落后,不拉大优生和差生的距离。因此,通过学习共同体的互助协作,切实提高了学生和班级的学习效果。 计算机应用基础的教学,通过创建异质的课堂学习共同体,以任务驱动教学法为主,改变传统灌输模式,以学习为中心而不是以教授为中心,教师只是作为引导者指导学习,培养学生互相帮扶的合作意识,完成共同的学习目标,共同进步,提高学习效率。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用基础教学与考试系统的设计与实现 [摘 要]随着信息技术的飞速发展,计算机网络技术的应用在现时代来说起着重要的作用。《计算机应用基础》作为一门计算机教育入门课程,主要包含了计算机基础知识和基本技能,学生对该课程的掌握程度是很重要的。但由于该课程是一门实践性很强的课程,想要准确测试学生的计算机应用于操作掌握程度,通过采用无纸化的网上测试方式,不仅能够帮助教师节省时间,还能够更为准确测试出学生所掌握的基本知识和技能。本文研究计算机应用基础网上考试系统的设计及其实现。 [关键词]计算机应用基础;教学;考试系统;设计 一、《计算机应用基础》课程实行网上考试的优点 计算机应用基础课程实行网上考试的优点不是没有根据的,其优点主要体现在以下几点:(1)由于计算机应用基础是一门实践操作性较强的课程,故实行网上考试,充分符合了“计算机应用”这个条件。为学生提供与实际需要一样的考试环境能够学生动手操作将自己所学的理论知识通过实践操作表现出来,这样更能够准确测出学生的基础技能;(2)网络系统考试实质就是“无纸化考试”。在追求绿色节约的现社会来说,在为学生提供合适的考试环境的前提下倡导绿色环保考试方式,不仅能够节省了印刷数万张甚至亿万张试卷的费用和时间,还能够通过此方式大大减少了教师的工作量;(3)通过网上考试系统来实现对学生的计算机应用基础课程考试,可实现自由组卷和自由评卷。自动组卷、评卷能够避免教师因为工作量大而出现评卷错误的现象,或是受主观因素影响而出现不公平评卷现象。除了能大大减少教师的工作量外,网上评卷的公平、公正性还能够真实反映出学生的实际水平。 二、《计算机应用基础》网上考试系统的设计与实现 计算机应用基础课程网上考试系统的开发是根据当前情势需求下所进行的,目的在于实现测试的公平、公正、客观、准确及实践考核性。系统开发可以帮助教师减少了繁重的收发及评卷工作。 2.1 《计算机应用基础》课程网上考试系统的模块设计分析 2.1.1 用户登录与注册模块设计系统设计中,作为学生登入系统的模块,在进行考试之前需要将考生的相关信息进行收集。主要包括了考生姓名、性别、身份证以及考试号等等,这些信息是作为学生登入系统前的一个检验信息。将收集来的考生信息录入到考生数据库中,作为是考试的原始记录。其中,用户登录界面中,有“新用户登录”、“学生”、“教师”以及“管理员”选项,用户可根据自己身份进行选择登录,然后输入登录信息即可进入子系统界面。 2.1.2 学生子系统学生子系统的主要功能为学生提供考试和成绩查询两个选项。考生根据要求选择“考试”选项登入即可。 2.1.3 考试模块(1)学生在选择登入考试之后,界面将出现要求考生输入相关信息的条栏,主要包括了学生的考试证号、姓名以及班别。之后即可进入试题抽取界面,系统会根据IP地质的不同而快速实现自动抽取不同试题。这些试题与相邻学生试卷各不相同,主要为了防止相邻考生作弊。之后便可进入考生答题模式。(2)考生答题模块会有预先设定的计时器对考试时间进行倒计,在试卷上显示的是考生考试所剩余的时间。(3)考生交卷。学生在答完题后,经检查后可进行考生交卷。即在考试倒计时间停止后,把考生试题中的客观题作答结果进行保存,将主观操作题窗口关闭,将其文件进行存档打包备份,以防止在自动阅卷程序出错时丢失而无法对考生的作答试题进行评分。 2.1.4 监控系统远程监控系统可实现对考试过程中的实时监控和维护。以防在考试过程中有出错,实时监控也有效实现了防止学生作弊现象的发生。 2.1.5 成绩查询模块在考试完毕经过一段时间之后,学生就可登录系统进行成绩查询了。同样的,登录需要输入相关信息以验证无误后才能进入查询页面。 2.1.6 评分管理子系统评分管理子系统结构中,主要分为了主^题评分、文字录入题评分、Windows操作题评分、Internet操作题评分,以及Office操作题评分。 2.1.7 系统性能需求分析《计算机应用基础》课程网络考试形式主要是基于网络下进行的,故为能够使系统能在考试考试整个阶段中甚至长期有效、快捷、安全可靠的环境中为考生和教师提供考核服务。且由于该系统的重要性,应当满足本身的易于维护与完善。 2.2 《计算机应用基础》课程网上考试系统的实现 2.2.1 网上考试系统中题库管理子系统的实现该系统的登录界定,只能是允许老师或管理员,学生不得登录题库管理子系统。教师在登录时,先要输入相关的信息,如用户身份、用户账号和密码,其中,用户身份选项中可选择“教师”或“管理员”,经系统验证通过后才可进入题库中。教师在进入题库管理子系统中对其所作的修改都将会保存到数据库中。其中,教师身份登录的可进入到题库管理界面,而管理员身份登录的则是进入服务器考试界面。 2.2.2 网上考试系统中监考管理子系统的实现网络考试过程中,需要通过监考管理子系统对考试系统和考试过程进行管理。其包括了维护管理、试题管理、考生管理以及考试监考管理和试卷回收管理等多方面模块。首先,管理员再登录界面登入后就可进行编辑和导入题库等操作步骤了。在考试时,监考员登入考试管理界面进行试卷生成,点击开始考试,学生也随之可以登录考试步骤了,监考员在这时就可进入考试监控进行监考。其中,监考员具有可延长考生考试时间和强制还不愿交卷的考试交卷,在所有一切完毕后系统将自动回收试卷。接着就进入客观题自动阅卷步骤。 2.2.3 网上考试系统中评分管理子系统的实现单项选择题是属于理论题,而理论题是该系统中的客观题,故在其选择题答案只是一个字数或字符的情况下,系统对其进行自动评分。评分过程中,是将设定好的标准答案与学生给出的答案进行对比从而给出相应的评分效果。在考试过程中,学生自行交卷,或者系统考试时间结束后强制的交卷后,系统均会自动调用“客观题评分模块”进行对考生客观题的自动评分。 三、结语 在计算机基础应用越来越重要的当前,对该门课程进行无纸化的网络考试系统开发与推广应用,在一定程度上对教学起到了很大的影响作用。除了能够帮助教师减少繁重的试题评分和试卷印刷外,还能够实现让学生通过计算机来考核计算机应用知识的掌握程度,符合了计算机应用基础这门课程的本质,即具实践操作性。在保证考试方式有效的同时还起到环保的作用。其中,这样的考核方式能够更为公正、公平、客观和准确,能准确测试出学生的计算机基础操作水平,为学校教务工作节省了不少的人力、物力和财力,一定程度上提高了教学质量。 计算机应用毕业设计论文:《计算机应用》课程设计 【摘 要】该文给出了《计算机应用》课程的全新课程设计,旨在解决目前计算机应用课程学生学习兴趣低,解决问题能力差的问题。本文以实际的项目为背景,围绕信息中心机房改造项目,从电脑的选购、软件平台的搭建、机房条例挂板的编排、使用软件统计表格的编排、局域网组建、安全部署、到最后项目汇报几方面进行展开,以培养职业能力为重点,针对岗位需求,有效地组织教学内容,按照工作过程设计教学各个环节,通过学习情境设计与工作任务的训练,全方位培养学生能力。 【关键词】项目情景;课程设计;素质目标;考核 1 课程概要 《计算机应用》课程为64学时,是各学科、各专业学生必修的公共基础课程,是学习其他计算机相关技术课程的先修课。本课程的目的是使学生通过对本课程的学习,提高学生的计算机文化素质,使学生较全面、系统地了解计算机软、硬件技术与网络技术的基本知识。为后续计算机技术课程的学习打下必要的基础。 2 设计思路 按照“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求,该门课程以培养学生实际操作能力为基本目标,彻底打破学科课程的设计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。 学习项目的选取基本依据该门课程涉及的工作领域和工作任务范围,但在具体设计过程中,还根据实际应用典型项目为载体,使工作任务具体化,产生了具体的学习项目。其编排依据是该职业所特有的工作任务逻辑关系,而不是知识关系。 本课程的设计背景:本课程的项目来源于信息中心工作岗位,作为信息中心的管理人员,能够为学院选购电脑,能够安装各种软件,能够熟练使用Word做各机房的管理条例及机房挂板,能够使用Excel统计机房使用情况,能够使用PowerPoint做工作汇报,能够维护全系网络的安全等。 因此围绕着信息中心管理人员的职责,设计本课程的整体项目为:信息中心机房改造。本项目分成六个子项目:(1)为机房选购并组装电脑;(2)为机房搭建软件平台;(3)机房管理条例及挂板的编排;(4)机房使用软件统计表格的编排;(5)机房局域网的组建;(6)机房安全部署;(7)项目总结汇报 课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,并融合了相关计算机等级证书对知识、技能和态度的要求。 3 课程目标 3.1 能力目标 学生通过“为机房选购并组装电脑”子项目,运用所学的选购各硬件的指标,能够自己选购并组装一台台式机,并能够为自己选购一款笔记。(98%学生能够完成) 学生通过“为机房搭建软件平台”子项目,能够自己安装、设置及操作现代典型计算机环境。(95%能过完成) 学生通过“机房管理条例及挂板的编排”子项目,能够编排纯word文档,能够使用word做简单的表格,能够进行图文混排。(95%能够完成) 学生通过“机房使用软件统计表格的编排”子项目,能够利用Excel制作表格,并进行统计与分析。(90%能够完成) 学生通过“机房局域网的组建”子项目,能够组建小型的家庭、办公局域网,能够实现文件共享。(87%能够完成) 学生通过“机房安全部署”子项目,能够区分与使用各种杀毒软件及防火墙,能够将系统的备份,能够做网络简单的安全管理。(85%能够完成) 学生通过“项目总结汇报”子项目,能够熟练使用PowerPoint软件做动态演示文稿。(95%能够完成) 3.2 知识目标 学生通过“为机房选购并组装电脑”子项目,使学生了解计算机的发展与应用,了解计算机的基本组成,掌握计算机主要组件的选购原则及指标,掌握计算机的组装的步骤,掌握硬盘分区与系统安装的步骤、了解计算机硬件故障排除的方法。 学生通过“为机房搭建软件平台”子项目,使学生掌握文件、磁盘管理,工作环境设置、附件的使用,常用工具软件的使用。 学生通过“机房管理条例及挂板的编排”子项目,使学生熟练掌握使用Word软件编排常用办公文档(包括文字及表格),以及宣传挂板。 学生通过“机房使用软件统计表格的编排”子项目,使学生熟练掌握使用Excel软件制作表格并美化,了解公式或函数的运用,掌握数据统计分析的方法,掌握图表的制作方法。 学生通过“机房局域网的组建”子项目,了解网络基本应用、掌握局域网组建的方式。 学生通过“机房安全部署”子项目,了解病毒的概念,分类,及发作前、中、后的症状,熟练使用杀毒软件进行病毒查杀。 学生通过“项目总结汇报”子项目,理解PPT的各种视图,掌握幻灯片模板的使用,掌握动画的设置,了解演示文稿的打包与输出。 3.3 素质目标 学生通过对本课程的学习,提高学生的计算机文化素质,通过机房安全部署项目,使学生具有较强的信息系统安全与社会责任意识,通过项目分组合作,锻炼学生的合作、沟通意识。 4 学生学习成果 该课程的教学目标是使学生通过对本课程的学习,提高学生的计算机文化素质,使学生较全面、系统地了解计算机软、硬件技术与网络技术的基本概念,掌握典型计算机系统的基本工作原理,具备安装、设置与操作现代典型计算机环境的能力,具有较强的信息系统安全与社会责任意识,培养学生的实际操作技能,使学生掌握在信息化社会里工作、学习和生活所必须具备的计算机基础知识与基本操作技能,熟练使用办公自动化软件,编排图文并茂的文档,学会制作实用高效的电子报表和制作幻灯片,具备在网上获取信息和交流的能力,具有熟练地在网络环境下操作计算机的基本技能,为后续计算机技术课程的学习打下必要的基础。本课程的教学内容采用教育部推行的“按照工作过程、任务驱动”思想进行设计,每部分教学内容都列举实际事例、确定项目任务,解决问题。除教学实例之外,每部分内容还设计了必要的实践任务和课后练习题,便于学生掌握实际技能与方法。该课程针对学生的兴趣和学习特点设计教学内容,以便获得更好的教学效果。 5 考核方案 本门课程采取多次综合考核方式,总分为100分,共分为以下几部分: 1)平时成绩,占总成绩权重20%,考核内容包括每次的出勤情况,课堂回答,课堂作业。 2)实验作业,占总分的50%,按项目的子任务划分成7个评分模块,进行共12次打分(基本每次单元课后都有打分),按权重计算总分。打分主要依据平时课堂上和课后完成作业(不仅限于纸面作业)的情况,考核方式有小组评分、组内评分、个人作业评分等。 3)期末考试,占总成绩权重30%,在规定的考试期内举行,考卷为笔试题,考核内容为计算机基础知识。以客观题结合主观题的方式,考核学生个人对知识的掌握程度和解决问题的思路。 计算机应用毕业设计论文:“互联网+”背景下基于分层任务驱动的高职《计算机应用基础》信息化教学设计 摘 要:在“互联网+”背景下,以“翻转课堂”理念为指导,文章从教学情况分析、教学内容分析、教学策略、教学准备、教学实施、评价反思六个方面介绍了以PowerPoint 2010动画设置为教学内容的信息化教学设计实例。教学实践证明通过分层任务的设计,由易到难,循序渐进,教学效果显著。 关键词:信息化;教学设计;分层任务;动画设置 一、引言 信息技术飞速发展,无线网、物联网及云技术等新技术正在引发社会各行业领域的变革,教育首当其冲。一方面,学生通过互联网能接触各种新的教学模式获取各种优质教学资源,另一方面,学生对传统课堂“填鸭式”教学已经厌倦,课堂上低头玩手机的现象更是难以禁止。这需要教育工作者重新思考,如何改革课堂教学来适应“互联网+”时代的教育。在这个新时代,开放而又丰富的教育资源将进一步解放人们的学习,如果课堂教学只是简单的知识传授,那么越来越多的人⒉恍枰呆在学校被动地接受课堂教育,这给传统的课堂教学带来了巨大的挑战,更应该在传统课堂教学基础上借助信息化手段完成知识点讲解和运用。 信息化教学设计是以多媒体和网络为传输媒介,充分利用现代信息技术和信息资源,科学安排教学过程的各个环节和要素,为学生提供良好的信息化学习条件,实现教学过程全优化系统方法。信息化教学设计目的在于促使学生运用信息化手段进行探索、实践、思考、综合、综合运用、问题解决等高级思维活动,培养自主学习的能力[1]。相比传统教学设计,信息化教学设计更能从学生主体出发,创新性地把教学内容设计成新的教学单元;要求教师能转变角色,利用信息化手段在传统教学设计上拓展教学活动。这里以高职《计算机应用基础》PowerPoint 2010动画设置为例,展示信息化环境下的一个教学设计实例,并总结实际课堂教学效果,提出课后教学反思。 二、教学情况分析 1.课程分析 《计算机应用基础》是高职课程模块中的公共基础课。旨在培养学生的动手操作能力,使其掌握计算机应用的一般方法、过程和基本技能。掌握计算机基础知识;掌握使用Windows操作平台;掌握Internet应用;掌握办公自动化软件使用;了解多媒体技术的应用;达到全国计算机等级考试一级MS-OFFICE水平,取得合格证书。 2.学生分析 本课教授课对象为我院高职护理专业一年级2班学生,由于女生较多,她们自尊心强、喜欢动手操作拒说教,学习态度端正,已具备制作简单的PPT演示文稿的能力。 3.教材选择 针对本校学生心理特点结合教学大纲及学生专业,我院计算机教研室教师共同设计并编写了任务驱动型教材――《计算机应用基础(Windows7+Office 2010)》,本课教学设计内容选自第七章演示文稿制作之任务四:使用动画效果。该内容是幻灯片动画制作的点睛之笔。 4.教学内容分析 (1)教学目标 依据教学大纲、计算机等级考试大纲,结合教材内容分析,确定如下三维教学目标: 知识目标:要求学生理解进入、强调、退出、动作路径四种基本动画类型及其效果;学会PowerPoint 2010动画设置的基本操作方法;学会使用“动画效果”、“动画窗格”、动画“计时”选项的设置动画高级效果。 技能目标:能够根据教师演示及微视频学习后进行模仿操作;能够“举一仿三”,通过模仿学习转为自主学习;能够根据实际应用设计并选用合理的动画。 素质目标:提高学习信息素养;培养小组合作、克服困难的精神。 (2)教学重点、难点 确定本课教学重点为进入、强调、退出、动作路径四种基本动画类型的设置;动画效果、计时选项的相关设置为本课教学难点。本课教学的关键在于完成任务,掌握操作,提升技能。 三、教学策略 1.教法分析 著名的教育家黄炎培先生大力提倡职业教育应该“手脑并用”、“做学合一”、“理论与实习并行”、“知识与技能并重”。结合计算机应用基础课程特点和教学目标,在本课教学中主要采用了“翻转课堂”理念下的:①案例教学法,通过基础任务中趣味性的PPT动画作品,激发学生学习欲望;②任务驱动法,要求学生模仿制作基础任务的PPT动画作品,并实现拓展任务的护理知识讲座PPT作品,通过分层任务的设计,由易到难,循序渐进,在完成任务的过程中掌握PPT动画设置基本操作方法。 2.学法指导 结合教师的教法引导,在本课学习中,学生主要通过教师在湖南省职业教育名师课堂的学习任务书、微视频等学习资料进行课前预学习;课上通过分层任务引领、模块专业岗位设置分组以模仿、体验、探索的学习主线进行学习。 四、教学准备 1.教学资源准备 我院计算机教研室骨干成员通过半年多的精心准备,已经建成《计算机应用基础》网络课堂的基本框架及学习资源,并已经成功申报湖南省职业教育省级名师课堂。结合教学策略,课前把本课教学资源到《计算机应用基础》名师空间课堂,录制任务操作微视频,制作与知识点对应的微课,供学生观看学习。 2.教学设备准备 为保证教学过程顺利进行,上课前先检查每台计算机是否正常运行并连网;课前五分钟组织学生明确所在分组并按分组固定好座位,要求学生通过红蜘蛛多媒体教学管理系统进行签到;在教学中主要使用红蜘蛛多媒体教学管理系统进行资料传发、教学演示、提交作业等教学活动。 3.学生分组准备 根据学生专业,按模拟岗位设置分组并为小组冠名,通过分析课前学习及讨论情况,结合学生学习能力选择小组及组内成员,形成组内合作、组间竞争的气氛。 五、教学实施 本课教学实施主要通过展示任务-分析任务-完成任务-总结任务-拓展任务-作业布置六个环节完成,充分体现“做中学,做中教”的职业教育教学理念。 1.展示任务 在此环节通过展示基础任务:一个PPT动画作品,激发学生的学习兴趣并结合课前的预习展开讨论。 2.分析任务 结合上一环节展示的基础,进入知识点讲解,由教师通过红蜘蛛多媒体教学管理系统分别演示“鲜花盛开”“阳光照耀”“蝴蝶飞飞”“鲜花凋零”四个场景动画的操作步骤,介绍进入、强调、退出、动作路径四种动画类型及其操作方法,为完成任务阶段做准备。 3.完成任务 通过演示和讲解,大部分学生已经能进行模仿操作,教师通过多媒体教学软件系统发送任务素材、操作视频到学生机器上,布置任务并巡回指导,观察学生完成情况并记录其中出现的问题;学生在分析任务环节的学习基础上,通过模仿、体验,借助微视频、学习资源包、组内成员间的相互帮助及教师的巡回指导完成基础任务。 4.总结任务 针对基础任务按分组比一比任务完成情况;说一说任务过程中碰到的问题及解决办法,教师负责倾听并适时控制课堂秩序;最后由教师归纳总结动画设置的一般操作方法,并有对性地演示“效果选项” “计时”“动画窗格” 的使用操作方法,形成总结、梳理知识,促进技能的形成。 5.拓展任务 结合未来岗位情境,布置跟专业岗位紧密联系的拓展任务:继续展示一些PPT动画作品,布置跟专业相关的实用性任务,模仿或创造性地使用所学的新技能来完善课程前期制作的护理知识讲座PPT演示文稿,让自己的护理知识讲座更精彩,让学生在完成拓展任务的同时真正体会到学以致用。 6.课后作业 完成拓展任务后,为巩固课堂成果,布置课后作业,利用课余时间完成《计算机应用基础》名师课堂中对应章节的在线测试并提交测试结果。 六、评价反思 1.评价 在评价环节,学生通过填写任务完成情况表、课堂评价表进行自我过程性评价,教师负责收集整理分析学生的评价表,结合课堂情况记录形成总结性评价,为课堂效果及课后反思提供依据。 2.课堂效果 通过课堂实践,课堂气氛轻松活跃,6组同学中,有5组全部完成任务,另一组因为有一个同学机器重启硬盘还原影响了任务的完成进度。 3.创新之处 任务设置由基础任务的趣味性到拓展任务的实用性,激发了学习兴趣,又跟实际工作岗位相对应;合理使用信息技术,在“翻转课堂”理念指导下,以职业教育名师课堂平台为主,借助微信、QQ等通信软件建立资源丰富、实时反馈的自主学习平台,促使学生形成以课堂教学为主、课后自主学习为辅的学习习惯。 4.存在的问题 分组学习中,有些学生依赖性较强,消极对待;在课前学习及课后自主学习阶段,部分学生的自觉性不高,自主学习的培养还不是很到位,如何对这些环节进行有效的评价和监督,这是在以后的教学中需要进一步研究和探讨的问题。 计算机应用毕业设计论文:计算机应用基础考试系统的设计与实现方法探究 摘 要 本文针对目前高校计算机应用基础考试现状,分析了计算机应用基础考试系统的整体需求,如功能需求和角色需求,提出计算机应用基础考试系统总体结构及数据库设计方法,为系统的实现提供解决方案。 【关键词】计算机应用基础 考试系统 系统设计 1 引言 计算机应用基础是高校非计算机专业开设的一门公共基础必修课,考核内容包括计算机基础理论,操作系统基本操作及常用办公软件的使用。考试形式一般包括人工出题、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。传统考试模式造成教师工作量大,考核内容不全面。鉴于该门课程强调学生的上机操作能力和计算机综合应用能力,传统的考试形式已无法达到考核目的。因此,对计算机应用基础考试方式进行改革,实现计算机考试信息化,对计算机应用基础教学质量的提高有重要的意义。通过开发计算机应用基础考试系统,实现无纸化考试,可全面考核学生的计算机应用水平,提高考试工作效率,使考试更加公正、客观。 2 需求分析 通过对计算机应用基础考试系统进行需求分析,主要实现的功能有用户管理、试题库管理、试卷管理、自动组卷和评分等。系统采取管理员、教师和学生这三种权限对系统进行控制。管理员负责用户信息的管理及试题库的管理和维护。教师负责组卷管理、试题库管理及考试过程管理。学生权限是登录计算机应用基础考试系统进行答卷考试。系统选用Visual Studio 2010,SQL Server 2008,C#开发语言,使系统更具有灵活性、安全性和易用性。考试系统应具有友好的用户界面,使用户与系统达到良好的沟通效果。 3 系统设计 3.1 系统框架结构 根据以上计算机应用基础考试系统的需求分析,得出系统的总体结构如图1所示。 3.2 数据库设计 在考试系统的数据库设计中,先要对系统分析得到的数据字典中的数据存储进行分析,分析各数据存储之间的关系,然后才能得到系统的关系模式。本系统采用E-R图来进行数据结构的分析。如管理员E-R图,如图2所示。 根据设计好的E-R图在数据库中创建各表,包括管理员信息表、学生信息表、教师信息表、考试成绩信息表和试题信息表。管理员信息表包括系统编号、管理员登录账号、管理员姓名、管理员登录密码;学生信息表主要包括学生的学号、姓名、性别及登录密码;教师信息表包括教师编号、教师姓名、教师登录密码;学生成绩表中包含学生的学号、姓名及考试成绩;试题信息表包括系统编号、试题题目和试题答案。 4 系统实现 本文以登录模块的实现为例,登录界面提供所有用户的登录(包括学生、教师、管理员),该模块采用了验证码技术,该技术通过Random类实现。Random类中最常用的是Random.Next方法。Random.Next方法主要用于返回一指定范围内的随机数。登录界面:三个textbox控件用于输入用户名、密码和验证码;一个dropdownlist控件用于选择登录身份;image控件用于显示验证码;两个button控件用于登录和取消。 5 总结 本文从系统登录模块、管理员模块、教师模块和学生模块等方面对计算机应用基础考试系统进行总体设计,为计算机应用基础考试系统的实现提供解决方案,一个完善的考试系统不仅要有友好的界面,操作简便,更重要的是具备良好的后台管理模块,完善的后台管理模块可以使计算机应用基础考试系统变得更加灵活和易维护。在今后的研究中将进一步完善计算机应用基础考试系统,使系统更具有安全性和可靠性。
浅谈医学信息管理中的计算机技术:医学信息管理专业计算机课程设置的整合和优化 摘要:本文在分析我国医学信息管理专业计算机课程设置现状和存在问题的基础上,提出了基于多元依赖关系的设置课程的方法,并结合教学实际,对该专业计算机课程单元的整合、教学内容的优化及实践教学方法提出了建议。 关键词:计算机课程;多元依赖;整合;优化 1引言 我国的信息管理与信息系统(医学)专业先后经历了专业创建、实践探索、调整改革、飞速发展四个阶段[1]。在每一个阶段中,课程体系都有较大调整,其中计算机课程无论从课程单元还是课程内容变化最大[2,3]。随着信息技术在医学信息处理中的广泛与深入地应用,信息管理与信息系统专业课程体系中计算机课程设置超着动态性和开放性发展。为此,立足学科知识结构,遵循计算机科学课程间的内在规律,体现多学科的交叉和融合,以技能培养为目标,改革实践教学,整合课程类型和课程内容,才能科学设置医学信息管理专业的计算机课程。 2课程设置的现状及存在的问题 2.1课程设置概况 课程设置服务于培养目标。我国的医学院校信息管理与信息系统专业培养目标大致有两类[1]。一类基于信息资源管理,其培养目标以医学情报学为主,兼有向医学信息处理方向扩展的趋势;一类基于信息技术应用,其培养目标以信息技术为主,突出信息系统的设计、开发及应用。培养目标不同决定了其中计算机课程设置的不同 根据对我国10余所有代表性的开设该专业的高等医学院校关于计算机课程设置的情况调查,我国医学信息管理专业计算机教育大致分为计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用三个层次,其课程设置情况如下:①第一层次的课程,包括计算机文化基础、离散数学、计算机原理、模拟电路、数字电路。②第二层次的课程,包括数据库、数据结构、计算机网络、C程序设计、VB程序设计、网络数据库、操作系统。③第三层次的课程,包括计算机信息检索、多媒体技术、汇编语言程序设计、计算机引论、软件工程、数据挖掘与数据仓库。另外,一些学校还开设了计算机课程的前导数学类课程,如高等数学、线性代数、概率论和数理统计等。 2.2课程设置存在的问题 从各学校同类专业计算机课程设置可以看出,主要存在以下不足。①计算机课程设置没能同信息管理与信息系统专业的整体知识结构相融合,是计算机科学与技术专业课程体系中简单抽取的子集,在整个医学信息管理专业课程体系中表现出孤立性、游历性和离散性。缺少课程单元的整合和教学内容优化。②计算机课程设置体现不出开放性、动态性,与计算机技术的快速发展不同步。其中的必修课程居多,选修课程较少且针对性不强。③实践教学环节薄弱,不利于技能培养和综合能力提高,不利于培养学生的信息素养和创新意识,不利于提高学生利用信息技术进行医学信息分析与处理的能力。这是各高校计算机课程设置中非常突出的问题,包括实验项目中基于课程群的设计性、综合性实验所占比例较少,基于单课程的验证性实验占多,提升就业能力和创新能力的集中性实践环节不足,实践教学方法和手段不足等。 3计算机课程的优化设置及教学改革建议 在医学信息管理专业的教学实践中,我们认为,计算机课程设置要运用系统的观点,从信息管理与信息系统专业本身的学科基础和知识结构出发,突出计算机技术与医学信息管理的交叉和融合,突出计算机技术的应用性和先进性。 3.1以多元依赖关系为指导,设置计算机课程。 在课程体系中,应选择既依赖于本学科课程又依赖于相关学科的课程作为课程群的课程单元,我们把这种课程之间的联系称为多元依赖关系。比如“数据结构”和“数据库技术”课程既和“程序设计”、“离散数学”存在依赖关系,也同“信息组织与存储”、“信息资源管理与利用”、“管理信息系统分析与设计”等存在依赖关系。根据依赖关系选择的课程可以实现不同学科课程间的交叉和融合,从而使其被真正纳入信息管理与信息系统专业的课程体系,以形成本学科完整的知识结构。图1说明了“数据结构”和“数据库技术”的依赖关系图。 3.2整合和优化课程,完善课程设置 计算机课程的设置要符合信息管理专业的培养目标和学科性质,体现其学科特色,而不是符合计算机科学与技术专业的培养目标和学科性质,因此必需对计算机课程进行整合和优化。①课程内容的优化。计算机文化基础适当介绍用于医学处理的应用软件,抛砖引玉,激发学生学习兴趣。如进行医学统计的SPSS、SAS、ROCKIT等;进行流行病分析的EPI;用于化合物及化学方程编辑的CHEMDRAW;为生理学、药理学、毒物学的研究者提供的数据采集和实时处理软件IOX、数据后处理软件DATANALYST、心电图分析软件ECG-AUTO等等。高级程序设计语言以设计方法、指针及应用为重点。离散数学以集合与图论为重点。计算机网络和数据库内容以技术应用为主,原理为辅,同时还可以减少对计算机原理、数理逻辑等前导课程的依赖。②课程单元的整合。在内容优化的基础上,进一步整合课程。数学课程群的整合,将高等 数学,线性代数、概率论与数理统计、卫生统计学、离散数学整合为课程计算机数学基础。硬件课程群的整合,将电路分析、大学物理、模拟电路、数字电路整合为课程电子技术基础,将汇编语言、计算机原理组合成计算机原理。软件课程群的整合,重点学习高级程序设计语言、数据结构、数据库技术、软件工程等课程。应用课程群的整合,重点学习医院信息系统,计算机信息检索、管理信息系统分析与设计、医学信息分析与研究等课程。③增加选修课是为了使学生及时了解计算机科学的最新发展方向和新的技术增长点,保证本专业计算机应用技术发展的动态性和开放性。可增加的选修课有:数据挖掘与数据仓库、网站建设与维护、多媒体技术、数字图书馆、网络数据库及应用、软件开发工具、网络安全与管理等。 3.3强化实践环节,突出计算机技术在医学信息管理中的应用性特色。 为充分发挥计算机课程在医学信息管理专业课程体系实施中的作用,应加强实践教学,主要解决以下几个关键问题。①增加综合性、设计性实验,减少验证性实验,如医学信息分析与研究、医学信息检索等。②增加独立设置的实验课程,如网络数据库、可视化软件编程等。③增加面向市场的实验课程,如JAVA程序设计、网站建设与维护等。④增加课程设计,如数据结构课程设计、数据库技术课程设计、高级程序语言课程设计等;尤其应增加基于课程群的课程设计,以提高学生系统分析与设计的能力。⑤改革毕业设计、毕业实习。联合医学信息技术公司,采用“毕业实习+职业培训+就业”的模式,为学生就业应聘提供从业经历。 4结束语 计算机课程是医学信息管理专业知识体系的有机组成部分,是培养学生综合实践能力的重要手段,贯穿于医学信息管理专业教学的全过程。另一方面,医学信息处理及医院信息化技术发展非常迅速,只有不断更新计算机课程,强化实践教学环节,才能满足社会对医学信息技术人才的时代需求。 浅谈医学信息管理中的计算机技术:医学信息管理专业计算机网络教学改革与实践 摘要:计算机网络课程是医学信息管理专业的基础课程。但是这门课程涉及了计算机和通信两个领域的知识,教学效果存在不太理想的一些情况。该文总结分析了目前计算机网络课程教学上存在的问题,并提出了解决方法。 关键词:计算机网络;教学改革;医学信息管理专业 医学信息管理专业是一个交叉性学科,学科基础是管理学和信息科学。而计算机网络是支撑学科的基本课程之一。但“计算机网络”课程与一般课程不同,其原理性与实践性都很强,只有在掌握其基本概念和基本工作原理的基础上,再通过一定的实践才能真正学好。[1] 另一方面,计算机网络应用不断普及深入,医院对人才培养提出了新的要求,医院需要大量熟练掌握计算机网络知识和技能的复合型医学人才。而传统的计算机网络课程的教学内容和方法已经跟不上现实的发展变化,各种矛盾逐渐显露出来。因此“计算机网络”课程的教学改革势在必行。 1 计算机网络教学过程中存在的问题 1) 现在高校一般采用以教为主的传统教学方式,在教学过程中,教师教授知识,学生被动地接受知识,靠机械的重复进行学习。这种教学模式存在的最大问题是:忽视了学生在学习中的主动性,片面强调理论知识的灌输,压抑和阻碍了学生的个性发展,不利于培养学生的扩散思维能力和创新能力,进而影响教学质量,教学效果难以达到满意。 而计算机网络课程中包含很多比较复杂和抽象的概念、结构、原理、算法等内容,如果只使用传统方式来讲授这些内容,学生不但会觉得枯燥,而且老师也很难将某些问题讲清楚。如,网络层次体系结构和网络协议,由于数据包在各层次的流动以及协议对其的处理过程都隐藏在设备内部,看不见也摸不着,没有实际的直观印象,只有理论的抽象讲述,学生很难从整体上理解和掌握计算机网络的工作原理与运行规律。 2) 涉及到计算机和通信两个领域的知识,课程知识点多而杂,各种协议实体交互复杂,理解和掌握的难度较大。而学时安排不多,理论讲不深。例如:比如OSI模型和TCP/IP模型,以及TCP/IP协议,是计算机网络课程中最重要的内容,然而模型中主机的七层和通信子网中的低三层的是如何协调工作的,不同设备相同层之间如何协调、同一设备不同层之间如何协调,这些知识非常抽象,学生很难理解。 3) 理论教学和实验教学存在脱节的问题,教师主要讲授各层协议,没有注重实用性和实验设计,而且许多理论问题很难有条件设计相应的实验题目。比如,对于TCP/IP协议族的学习中,实验内容仅是使用Ping命令和Tracert命令去观察相应情况,仅通过这些实验是不足以理解相关知识,更难以掌握相关技能。 4) 目前针对不同专业的计算机网络教材相对较少虽然计算机网络教材很多,但很难选到合适的教材,网络课程的内容跟不上网络技术的发展迅速。 2 计算机网络教学课程的改革 针对以上问题,我个人在教学的过程中,不断的摸索和实践,目前采取了以下改进的方法: 1) 对传统的教学理念和方式进行改变,在教学过程中适当引导学生,增强学生在教学过程中的主动性,培养学生自主思考的习惯和创新的能力。同时增加学生的实验课时,主要是动手能力的培养。改革考核方式,增加实验的考核,做到理论考核与实际操作相结合。以达到所学习的知识与实际工作相结合,巩固教学成果的目的。 2) 针对医学信息管理专业我设置了计算机网络课程的教学重点内容,主要包括:计算机网络的体系结构、数据链路层、网络层、运输层、应用层和网络安全。课程的难点主要是数据链路控制、网络路由技术和TCP传输控制机制。 3) 医学信息管理专业的实验内容重点不在编程,而应培养学生的动手和实践能力。因此主要实验内容选择如下:组网实验,交换机配置实验,路由器配置实验,Windows 2000 Server的安全与配置、用户账户与组账户的管理,Web服务器的配置与管理、Ftp服务器的配置与管理、DNS服务器安装与配置,利用Iris软件截获并分析数据包实验。 由于我校没有网络实验室,只能利用其他网络仿真平台或网络设备模拟软件构造虚拟实验环境拓展实验的外延,在一定程度上弥补硬件的不足。 4) 教学手段上:课堂教学采用以多媒体教学课件为主,黑板教学为辅的形式。对于需形象性思维、抽象性问题等用多媒体课件可以使问题直观、形象、易理解,也可增加内容的趣味性,同时也增加了信息量,提高课堂效率;对于公式推导等需演绎的内容,采用黑板加讲解的方法。对于抽象和复杂问题的讲解,首先对需要演示的内容进行讲解,介绍多媒体课件的演示流程,以及包含的知识点,提醒学生注意寻找;多媒体课件演示一遍后,要求学生回答课件中包含了哪些知识点,然后要求学生观察课件展示了知识点的哪些细节;多媒体课件演示两遍后,要求学生回答课件展示了知识点的哪些细节,然后要求他们思考课件中没有展示出知识点的哪些关键细节,如果让你来设计课件的话,你会怎么做。 5) 针对传统教材部分内容与技术发展脱节的情况,引入一些新技术做为课堂讲授的知识,比如因特网上的音频/视频服务、无线网络和下一代因特网等内容。 3 结束语 该文从教学模式、教学内容、实验设置、教学手段等方面提出了一些行之有效的教学改革措施。在具体的教学实践中,取得了较明显的教学效果。课程教学改革是一项复杂而艰巨的工作,需要多方的配合和保障,本文只能对医学信息管理专业的计算机网络教学改进起到一些借鉴作用。 浅谈医学信息管理中的计算机技术:医学院校基于物联网的计算机实验室管理模式探索 【摘要】实验室的管理对于正常教学进行是一项非常重要的任务,以往的管理模式存在非常多的不足运用物联网来实现计算机实验室的管理,可以实现动态管理、随时管理,可以将工作量有效的降低,提高工作效率。 【关键词】物联网;计算机实验室;管理;模式 随着计算机技术的发展,作为服务于全校医学生的综合计算机实验室来讲,它的最大特征就是人流量非常大、计算机非常多、使用的频率极高,对于计算机的运行和各种软件的需求非常复杂,除了要满足正常的教学实验以外,还需要满足学生课外自由上机的需求,还需要做好各种大型计算机考试以及培训的需求。 这些事项不断对于计算机、网络运行、整体框架、系统配置提出了更多的要求,还对计算机实验室的管理、机房的环境维护提出了更多的要求。随着计算机物联网技术的发展,为我们提供了良好的环境,找到一个相对满意的计算机实验室管理以及建设方式,较好的达成了各种需求,将实验室的管理形式进行简化,提升管理效率,提升实验室的使用率成为了当前计算机实验室创建的首要任务。 1.物联网含义 物联网是透过红外感应器、射频识别(IFD ~I)、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备进行的,依照事先的协议,将任何物品同互联网相互连接,执行信息交换和通信,实现对物品的智能化辨别、定位、跟踪、监控以及管理的一种网络。物联网是一种物物相连的互联网。由此可见,物联网是通过以互联网为基础的,进行延伸和发展的网络体系,物联网的中心及基础依旧是互联网,物联网把它的用户端延伸、扩展到了任意物品和物品之间,来采取信息互换和通信。 2.以往计算机实验室的管理 在计算机的基础信息的管理上,通常运用纸张的记录方式来进行设备的购买时间以及损坏时间的记录,以及计算机的维护时间、每堂课的每个计算机的使用记录。 在计算机的定期检查上,实验室的管理员要维护非常多的计算机,可是计算机由于使用频繁,一定会出现各种故障。实验室的管理员维护计算机只可以运用实验室的空闲时间,为所有的计算机进行维护,这样不但浪费时间,还影响教学。 在实验室的环境管理上,因为实验室的使用度非常高,实验室的湿度、温度控制以及除尘的工作无法及时进行,使得实验室的硬件设施频频发生故障,无法保证教学的顺利完成。在实验室的安全上,实验室每天都会有很多学生上机,一定会涉及到实验室物品以及学生物品的安全管理事项,主要防止的是电源使用不规范产生的火灾隐患以及实验室物品的丢失状况。 3.源于物联网的实验室管理模式的研究 物联网作为互联网的基础,运用射频识别技术、无线传感技术来达成物品和物品之间的信息互换以及通信的一种网络。 通常来说,物联网的拓展方式大致有以下几点: 首先,对于物体的属性采取标识的方式,属性包含了静态及动态,静态属性可以直接应用在标签当中,动态属性则要先通过传感器进行探测; 其次,需要鉴别实验室内部设施对物体属性的读取,而且要将信息转换成符合网络传输的数据信息; 再次,要把物体的信息透过网络传输执行到信息处理中心,透过信息处理中心来完成对物体通信的有关计算。 运用互联网技术来管理实验室,就是在实验室的仪器上输入电子语言,透过管理的终端进行信息的汇总,之后执行相关的处理。 运用物联网技术来管理实验室,有以下几项优势: 首先,实验室设施信息进行全局管理,运用射频识别,RFID体系对实验室进行管理,可以通过电子标识把实验室设施的基本信息的内容进行储存,透过传感器以及无线网络就可以非常方便的获取实验室设施的基本资料以及进行合理的管理。 这些基本资料不但包含了型号、规格、出厂日期、设备号、使用单位、使用地点、维护记录、生产厂家,还包含了它的单价等详细的信息。 其次,实验室信息的动态管理,运用RFID体系可以对实验室的设备进行跟踪管理,当前只要在所有实验室的出入口设置门禁芯片,这个芯片包含了读头及联网接头,芯片的关键功能在于可以自动对进出门的实验物品进行扫描,而且可以将出入的时间、房间号等信息透过无线网络传输给管理计算机。透过这样的技术还可以给实验室设置更多的安放位置,进行报警设置,这样不但可以预防发生私自挪动的情况,还可以预防被盗的发生,力求做到更加全面、实时的对机房合理监管,保证机房的安全。 再次,透过对计算机的管理就可以在实验室操作的过程中识别实验的步骤、以及操作的要点等。协助实验者顺利的完成实验。再同有关技术相结合,可以实现对实验室设施运用动态管理,如果运用不合理就会自动进行报警,而且将实验的过程中断掉,以免产生不必要的损失。 操作者可以进行远程控制,在实验的操作过程里数据可以被及时采纳而且用合理的方式供应给操作者,达成实验教学的网络化、数字化、智能化。 最后,实验室的及时维护,透过传感系统可以让设施的维护、检修变得更加简单,并且因为所有实验设备上的电子标识都具备了大量的信息和维护状况,这样可以及时的确定该设备的运用状况,极大的缩短了维修的时间,提升了维修的工作效率。也就免除了相关的责任事故的发生。 综上所述,这样全新的管理模式,为实验室的管理工作营造了全新的机会及挑战。但愿物联网的实验室管理模式可以为教学、科研营造一个技术支撑的平台,以更好的形式为教学和科研进行服务。 浅谈医学信息管理中的计算机技术:医学院校计算机实验室管理的探讨 计算机实验室是计算机教学的一个重要组成部分,它包含了计算机公共教学实验室、硬件实验室、软件实验室、网络实验室等部门,管理建设好这些实验室对于计算机教学、科研至关重要。现根据我校计算机实验室上机情况分析目前高校计算机实验室管理工作中存在的一些问题,并探讨相关的解决方法。 1 计算机实验室存在的问题 计算机实验室的主要使用者是学生,上机存在以下几个问题:(1)计算机实验室几乎全天对学生开放,机器的运行时间长,超负荷运行下故障率高,机器维护任务重;(2)学校机器大都是成批购买的,一些购买较早的机器已经使用了很长时间,机器的配置一般较低,而且为了满足教学需要安装了多种软件,机器的运行速度慢,影响上机效果;(3)学生操作不熟练,易错误删除部分系统文件,导致系统无法正常运行;(4)在硬盘或服务器上堆放大量的个人文件,降低了系统的运行速度;(5)私自携带染有病毒的小软件或游戏进实验室,使系统感染病毒,从而破坏整个网络;(6)学生私自将个人U盘、光盘等带入机房,使机器感染病毒的机会大大增加,也加大了管理 的难度。 2 计算机实验室软件的管理 系统维护和软件的管理。为防止学生有意或无意的破坏硬盘数据、更改系统设置,致使计算机系统不能正常运行,我校采用了硬盘还原卡来保护计算机系统。在使用时可以把硬盘空间划分为若干个分区,只对系统盘进行保护,设置为每次还原。而对于非系统盘,可以根据情况设置为每周还原、每月固定日期还原或不还原。这样既保护了系统又能保存学生的实验结果及一些重要的文件。采用Ghost软件保护硬盘数据使用Ghost软件镜象技术修复硬盘也是一种行之有效的方法。Ghost是一个磁盘和分区的拷贝工具软件,它支持DOS、Windows 98、NTFS、OS/2、Linux等不同的操作系统,可以把整个硬盘或分区快速复制到另一硬盘或分区,也可以将硬盘或分区复制于镜像文件中,用于9X或Windows NT系统工作站的镜像备份,通过TCP/IP协议对联网的多台计算机同时进行镜像恢复。我们选用了Ghost 6.0版,具体方法为:(1)制作镜像文件,将其中一台工作站的硬盘设置好并安装各种软件,用Ghost将这台工作站的硬盘克隆成一个镜像文件,存放在服务器的某个目录中;(2)制作网络启动盘,利用Ghost中的多点传输向导制作一张网络启动盘;(3)当硬盘内容遭到损坏,需要作镜像时,在服务器端,打开“开始”――“程序”――“NortonGhost”――“Multicast Server”,在“Session Name”中输入服务器名字,在Image框中输入镜像文件的路径和文件名,等待客户端的连接;(4)在客户端,用原先做好的网络启动盘启动计算机,进入Ghost后选择“Multicast”,输入服务器名,在文件选择窗口选中刚才创建的镜像文件,开始从镜像文件恢复系统。 3 计算机实验室设备的管理 实验室设备的管理是实验室工作的重要组成部分。计算机实验室的设备数量较大,项目繁杂,贵重物品较多,如计算机、服务器、集线器、交换机、维修工具、各种桌椅等。不管物品大小、贵贱都要认真填写清单(包括产地、价格、数量等内容)以便及时核对。要做到责任到人,以减少设备不必要的损坏和丢失。 在对设备的维护与保养上要经常性地对现有设备进行常规检查,检查的重点包括机器是否能正常运转,出现问题是否及时处理,线路是否畅通,是否达到安全指标。做到对每次检查结果做记录,心中有数。 在硬件设备购进时就应做好登记和编号,定期对机器设备进行维护和检查,对于易损器件和常用耗材要有充足的库存,以备能及时更换坏损的器件。学生上机时的误操作和野蛮操作也是计算机实验室设备破损率高的一个主要原因,这常常需要计算机实验室老师做好上机前的指导工作。若发现故意破坏者,应从严处理。要随时注意学生的上机情况,制止学生打游戏、上网聊天等与课程无关的行为,提高上机教学质量。学生上机要爱护实验室设备,不准私自搬动和拆卸部件,不得随意调换座位,有事举手示意请指导教师协助解决。如有人为损坏设备者,除追究当事人责任外,必须按规定赔偿所造成的损失。 4 计算机实验室制定教学实验规定 教学实验管理也是实验室管理的一个重要组成部分,合理安排好各系学生对实验室设备的使用是教学中的重要环节。计算机实验室需要制定一个切实可行的规章制度并做好学生工作,使之自觉遵守。进人计算机实验室后,对号入座;检查显示器、鼠标、键盘、主机等设备是否完好无损;遵照指导教师指令按顺序开机;保持安静、环境整洁,不大声喧哗,不随意走动;学生上机必须严格按照课程内容进行实验,不得进行与课程无关的操作,严格禁止玩游戏。对于在实验过程中机器出现的问题实验室老师要及时给予处理,配合学生实验的顺利完成。对每天的实验班组、内容、指导教师、机器状况等因素及时记录、整理作为资料保存,便于以后参考。为保证计算机安全,学生上机不得私自将个人U盘、光盘等带入机房,不得擅自安装软件,上机应统一使用实验室提供的软件。不得携带水、食品及与课程无关的物品进人计算机实验室。不随意插拔计算机实验室内的设备,下课时,合理关闭主机、显示器、摆好桌椅。必须严格按教学计划安排上机实验,如需特殊安排、调换课程需通过教务处解决。机房一切设备概不外借。 5 计算机实验室队伍的建设 计算机是发展非常迅速的学科,实验室教师应加强自身的学习,不断探索新知识,积累经验,从而提高自身的业务水平。 6 计算机实验室安全管理 用电安全一直是计算机实验室管理的重点问题,任何一点小的差错都可能引起设备的损坏,甚至引起火灾,造成人员的伤亡。计算机实验室用电要有专门的管理人员负责,定期检修线路;在结束计算机实验室工作后离开时一定要关闭电源,禁止学生乱动电源,严禁学生在计算机实验室内及周围吸烟,同时也要注意在遇到风雨雷电等特殊天气时的用电安全。配备专用防火设备,以备发生紧急情况时使用。计算机实验室失窃在高校中时有发生,这就要求管理人员提高警惕,在关计算机实验室前检查好门窗,我校为此安装了红外线防盗报警设备,对防盗起到了至关重要的作用。 7 计算机实验室环境和卫生管理 经常保持计算机实验室的凉爽、清洁、通风。计算机等设备散热性大,温度过高时对机器设备损害会很大,尤其是在炎热的夏天。实验室内应安装空调,以调节室内的温湿度。还应避免显示器受到阳光直射,应安装较厚深色的窗帘,减缓显示器的老化;为保证设备正常运行,应减少机内灰尘,定期打扫计算机实验室卫生,使计算机实验室干净整洁,让同学和老师有一个良好的上机环境,这就要求学生能自觉遵守计算机实验室的管理制度,不在计算机实验室吃东西,不在计算机实验室内吐痰、乱扔杂物垃圾等。
信息管理与信息系统专业论文:金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培养模式研究 摘 要:本文立足于对金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培养模式的现状进行研究,分析了人才培养模式中存在的问题,并在此基础之上,从创新型应用人才实践培养体系;构建多元化、开放式专业人才培养模式两个方面,阐述了优化金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培养模式的策略。 关键词:金融院校; 信息管理与信息系统; 人才培养; 模式 一、引言 随着信息化的广泛普及和应用,信息管理与信息系统专业应运而生,成为高校纷纷开设的重要课程。金融院校为适应社会发展需求,在信息管理与系统专业的建设领域,一直处于改革与发展的状态。特别是专业人才培养模式的建立与发展,成为深化专业教育教学发展的重要着力点。本文基于对金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培养模式的认识,分析现有培养模式中存在的问题,并以此为切入口,阐述了人才培养模式优化的几点建议。 二、金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培养模式中存在的问题 (一)专业培养目标不明确,缺乏专业的清楚认识 从实际来看,金融院校在专业人才培养工作方面,缺乏培养目标的明确体现,导致培养方案操作性不强,与学生的专业学习相脱节。一方面,疲于应付专业教学大纲的要求,专业人才培养模式的构建,缺乏充分的考量,在实际中缺乏系统性、实效性;另一方面,信息管理与信息系统专业课程体系多,培养内容呈现出“拼盘式”结构,无法形成培养内容的系统性、关联性,学生对专业的认识程度不够,参与培养的积极性欠缺。 (二)专业实践培养构建力不足,专业本科人才培养模式单一 构建开放式、多元化人才培养模式,是当前信息管理与信息系统专业本科人才培养的新要求,也是深化教学改革发展的重要着力点。当前,金融院校在信息管理与信息系统专业本科人才培养中,表现出“模式单一、构建力不足”的尴尬情形。首先,金融院校尚未建立明确的实践训练培养目标,以至于培训习题不完善,出现实践培养系统性不足,难以实现对学生综合创新能力的有效培养;其次,培养模式单一,是当前金融院校专业人才培养推进的瓶颈。依托单一的实践培养模式,不仅无法构建开放式、多元化的人才培养体系,也难以构建科学化、体系化的人才培养机制,制约了人才培养工作的推进。 (三)师资力量相对薄弱,人才培养工作建设缓慢 完善的师资队伍体系,是当前金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培训建设的一项重要内容。但从实际来看,很多金融院校在师资建设方面,缺乏完善的师资队伍体系,师资力量相对薄弱,影响了人才培养模式的拓展及创新等工作,并且教师实践培训能力不足,在专业人才培养工作的建设中,表现出工作能力欠缺,难以满足人才培养工作发展的需求。 三、优化金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培养模式的策略 (一)以培养创新型应用人才为导向,逐步完善人才培养模式 培养创新型应用人才,是当前金融院校信息管理与信息系统专业建设的重点,也是人才培养模式优化的重要指导。首先,推进应用型人才培养的实践体系建设,强化学生综合素质的培养。如下图1所示,是以培养创新型应用人才为导向,实践培训体系的建设。从中可以看出,金融院校在优化人才培养体系的过程中,要扎实推进应用型创新人才的培养,在完善的实践培训中,提高学生的应用能力,提高实践培训的实效性。其次,师资力量是扎实推进专业人才培养工作的重要基础,双师型师资力量的建设、信息管理领域的专家加入,对于金融院校优化信息管理与信息系统专业本科人才培养,起到重要的作用。 (二)构建多元化、开放式专业人才培养模式,转变培养模式单一的局面 当前,金融院校专业培养模式相对比较单一,被动的培养机制难以适应学科发展的现实要求。为此,加快推进多元化、开放式专业人才培养模式的构建,是当前金融院校深化信息管理与信息系统专业本科人才培养的重要工作。首先,金融院校应积极改变当前被动的工作局面,强化校企合作的推进,为人才培养模式的多元化构建创造良好的内外环境;其次,在人才培养方案方面,要在培养内容、方法等工作中进行优化与调整,注重实践环节的落实,着力培养学生的实践动手能力;再次,强化创新意识培养,加强社会服务与创新应用型人才的互动关系,让培训成为学生巩固理论知识,增加实践应用能力的主战场。 综上所述,金融院校开设信息管理与信息系统专业,是适应社会发展需求,完善学科建设的集中体现。信息管理与信息系统专业强调应用型创新人才的培养,着力构建完善的人才培养模式,是深化专业教育教学发展的重要基础。当前,金融院校信息管理与信息系统专业本科人才培养模式的优化,关键在于:(1)以培养创新型应用人才为导向,逐步完善人才培养模式;(2)构建多元化、开放式专业人才培养,转变培养模式单一的局面。 信息管理与信息系统专业论文:大数据视角下医院信息管理与信息系统专业建设研究 摘 要网络信息技术的发展,加速了数据信息的膨胀,并引发了数据仓库、数据分析和数据挖掘技术的兴起,这也成为数据管理人员讨论焦点。对于医院信息管理和信息系统专业建设而言,大数据视角下既然已改变了人们固有的思维方式,也就意味着医院信息管理与信息系统专业建设应该转变其传统的管理模式。本文就以大数据视角下医院信息管理与信息系统专业建设为研究课题,对其在大数据视角下的改革和创新进行深入换的研究。 【关键词】大数据视角 医院信息管理 信息系统专业建设 大数据时代的到来在经济、科研、卫生领域都掀起了一场不小的数据风潮。以时下医院信息化管理为例,大数据视角下对医院信息化管理中的数据分析人才的专业水准不断提升。在大数据视角下,医院信息管理与信息系统专业建设遇到了巨大的生存考验,与此同时,也带来了前所未有的生存危机。至于大数据视角下医院信息管理与信息系统专业建设,还需要从其存在的缺陷漏洞出发,找出专业化的解决策略。 1 大数据视角下医院信息管理与信息系统专业建设的挑战和机遇 大数据视角下需要进行数据的集合,而且在数据的分析功能上,也有了更高的要求标准。但大数据时代下的数据类型也更加复杂,数据的存储量也更加庞大,这对于医院信息管理人员的数据分析处理能力提出了更高的要求。在TDWI大数据分析报告中明确指出,现有的数据分析和检测难以满足医院信息管理与信息系统专业建设的需求,进而拖慢了医院信息管理与信息系统建设步伐,对于医院战略目标的达成也造成了严重的影响。 与此同时,大数据视角下对医院的信息化管理提出了更加系统化、全面化的要去,这位医院信息管理与信息系统专业建设提供了可靠的质量保障。此外,大数据时代是一个数据膨胀的时代,医院信息管理与信息系统专业建设必须借助于互联网操作平台,进行相关数据信息的操作管理。从医院信息管理和专业建设角度来看,大数据视角下对信息管理人员进行了一定的技能筛选,而且为医院数据的存储、整合和分析提供了相对应的硬件设施。由此可见,大数据视角下对医院信息管理与信息系统专业建设也是一个改革发展的良好机遇。 2 大数据视角下医院信息管理与信息系统专业建设 2.1 大数据视角下医院信息管理系统建设 随着计算机技术的发展,很多医院都已运用网络化平台,将计算机系统内部的各项应用分布于病患住院费用管理、人士管理、挂号管理和医疗器材和药物成品管理当中。例如医院采用FORTUNE及COBOL处理信息语言。 此外,在不同科室也加入了个性化管理系统,这主要是便于科室信息管理的便捷化操作。因为计算机技术的智能化发展,其个性化功能日渐突出,在不同医院科室的个性化管理系统中,它可以快速进行信息数据的甄别,满足不同科室对信息数据的甄别。 2.2 采用ISO构建医院信息体系 由于临床医学具有多样性和丰富性的特点,为方便医院信息管理与信息系统专业建设应该规划当前医学专用术语,使其规范化、标准化,以此提升医院信息系统数据编码的科学性和实用性能。此外,还应该对医院内记录的各项疾病、医学操作术语以及医药产品进行一个统一的编码,然后根据各个编码对其进行更加细致化的分类。在医院医学文档的模板编辑中,应该及时的更新医院内部的文本格式,便于医生对特殊病症的详细记录。为了实现大数据视角下医院信息管理与信息系统数据共享,还应该建立一个统一的数据交换标准,便于医院研究人员对医学技术的应用。 再者,经大数据时代的引导,医院信息管理与信息系统专业建设实现了数据存储、数据分析和数据管理的统一。基于大数据的管理系统在传统的医院信息管理系统的基础上,融合了当下大数据思想,并将医院信息管理与信息系统专业建设朝着大数据集中方向发展,促进了医院信息数据的协同化发展。 2.3 构建B/S系统架构的医院信息数据中心 大数据视角下可以运用计算机网络技术,构建一个大数据视角下医院信息管理数据系统。迄今为止,医院信息管理与信息系统专业建设是在医院正常运营的前提基础上,进行数据的采集、清洗和集中,并且采用SDM软件对医院信息数据进行优化管理。此外,建立专业化的大数据平台,便于不同科室人员进行数据交流。采用大数据视角下数据库外部链接方法对系统内的数据进行更新,借助医院信息管理人员对元数据的管理,实现医院内部数据资源的统一化、规范化发展。 3 结语 综上所述,网络信息技术的发展,加速了数据信息的膨胀,并引发了数据仓库、数据分析和数据挖掘技术的兴起,这也成为数据管理人员讨论焦点。对于医院信息管理和信息系统专业建设而言,因为有大数据的支持,医院信息数据可实现集中化、规范化管理,这为医院信息管理与信息系统专业建设提供了扎实的技术支持。此外,在大数据视角下,医院信息管理系统可以对医学方法、医药名称进行编码统计,然后对其进行细致化的分类,进而提升了医院信息管理人员的工作效率。 信息管理与信息系统专业论文:基于当前社会信息管理与信息系统专业发展研究 【摘 要】当今社会是一个信息化的社会,随着信息技术的飞速发展,促使信息管理与信息系统作为一个独立的学科而得到了快速的发展,并在人类的生产生活中得到了普遍的应用。在我国市场经济发展日益增长的需要和对信息管理提出的高要求形式下,信息资源的科学高效管理、组织、维护与共享变得越来越重要。基于当前社会,文章对信息管理与信息系统专业的发展历史、发展现状进行了一定分析,并通过专业定位、专业人才定位、专业课程体系定位来说明了具体该如何发展能够满足社会需求的信息管理与信息系统这一专业。 【关键词】信息管理;信息系统;专业发展 1998年,信息管理与信息系统专业在国家教育部对经济信息管理、管理信息系统等专业的整合之下诞生了。其主要教学目标是培养具备计算机技术、经济和管理等多方面专业知识技能的应用型、复合型人才。截止到2012年,全国已有超过一半的本科院校开设了此专业。在该专业发展与实现目标的过程中,一些问题的存在使得其发展受到了一定限制。因此,只有对其发展现状与目标定位进行分析,才能探索出可以满足社会需要的专业发展路径。 1 信息管理与信息系统专业的发展历史 伴随信息技术的飞速发展与普遍应用,信息管理与信息系统专业的形成进程也得到了显著的加快。该专业形成的背景充分说明了其与信息化建设之间密不可分的联系。20世纪60年代,一些信息技术发达国家为推动IT行业快速发展,扩大IT技术应用范围,提高IT技术科技水平,而开始迫切需求大量的专业人才。为满足这一需求专业化的人才培养教育应运而生,并开始在各国家、各高校逐渐建立起来。 70年代后期,是信息管理与信息系统专业在我国开始正式获得发展的时期。经过20年的发展历程之后,教育部对管理信息系统专业、科技信息与管理专业和经济信息管理专业等整合成一个全新的专业,即信息管理与信息系统专业。截止到2007年,我国开设信息管理与信息系统专业的高校约有400多所。从这一统计数据中我们可以看出,该专业发展十分迅速,发展规模也正在不断的扩大,这充分的体现出了我国社会发展对信息类专业人才的大量渴求,也体现出我国信息化建设正处于飞速发展的良好态势。随着人们对信息及信息化认识的不断深入,以及信息管理与信息系统专业建设规模的不断扩大和应用的日益普遍,该专业在我国教育事业领域和社会信息化发展当中的地位也变得越来越重要。 2 我国信息管理与信息系统专业发展现状 2.1 专业无特色 就信息管理与信息系统专业人才当前培养情况来看,它没有专门针对某一个具体的行业,更没有针对某个具体的岗位,对培养社会需要的人才缺少针对性的指导,导致该专业培养目标抽象化、人才需求定位模糊化,专业特长不清晰,专业形象不突出,专业缺乏鲜明的特色。这一问题在我国众多高校信息管理与信息系统专业建设过程中是普遍存在的,它的存在给人才就业增加了一定难度,同时也在一定程度上降低了就业的质量。 2.2 学生能力不突出 在信息管理与信息系统专业教学过程中,信息技术、经济与管理三者之间无法取得有效的平衡,且缺少对信息技术、经济与管理整合的主线,使得专业化的素养、思维与能力得不到系统的、有效的培养,致使学生专业能力不突出。据有关某年毕业生调查统计,有58%的学生认为该专业虽然涉及知识面广,但课程深度不够;有25%左右的学生认为自己无一技之长。 2.3 专业定位不清晰 专业定位不清晰,主要表现在国家教育部出台的有关文件对信息管理与信息系统专业的人才培养目标表述形式具有高度的概括性且较为宽泛。这使得很多教师在培养方案的制定过程中,由于对专业理解的模糊而导致方案的设置存在一定的偏差,不仅难以满足人才培养的实际需要,难以达成培养目标,而且使该专业学生对自己所学专业未来的发展方向与就业方向充满了迷茫。 由于受诸多因素影响,很多高校的信息管理与信息系统专业课程体系与人才培养方案都存在一定的不足。这主要体现在以下三方面:第一,没有意识到实践教学的重要性,对该学科交叉性特点认识不充分,缺乏有效的学生综合能力培养手段。第二,专业课程设置不合理、不科学,没有严格按照知识获取行为习惯和逐层递进的教学模式来合理安排先导课程和后续课程。第三,专业各门课程之间没有得到有效的衔接,相互之间缺乏必要的联系,从而给学生能力的提高造成了一定的限制,给学生专业知识的实际运用也造成了一定的阻碍。 3 如何发展满足社会需求的信息管理与信息系统专业 3.1 专业需求 3.1.1 专业定位 目前,信息管理与信息系统专业的研究已经具有了一定深度,并被定位在研究计算机技术等在经济与管理中的应用。伴随各国研究者对该专业研究的日趋成熟,国际上已达到一个共识,即信息管理与信息系统专业隶属于管理类专业。由于不同院校该专业的发展历史不同,且在专业调整过程中其对专业范围和专业内容的认识与理解也存在较大差异,从而导致各院校专业定位不明确、培养目标不清晰,难以满足专业自身发展的需要。 3.1.2 专业课程体系定位 信息管理与信息系统专业教学的主要目标是,培养具备计算机技术与应用能力,掌握信息管理系统设计思想与方法等方面知识与能力的技能型、应用型高科技人才。要想实现这一目标,就必须明确该专业课程体系的定位,就必须制定出科学合理的培养方案,采取可行有效、适用的教学方法,来提高教学效率和质量。 我国颁布的有关文件中规定,信息管理与信息系统专业主要课程包括经济学、管理学原理、计算机网路、信息管理学和信息系统分析与设计等。从该专业包含课程之多、类型之杂中可以看出,多而杂是其具有的一个最为显著的专业课程特点。它与管理专业和计算机专业不同,是基于现代管理理论,通过借助先进的计算机工具对信息进行管理的一门综合性、交叉性学科。对于这类专业,如果没有从根本上创造出属于自己的专业课程体系,即对该专业的课程体系进行一个合理的定位,就很可能会被竞争激烈的市场所淘汰。 3.1.3 专业人才定位 根据教育部对信息管理与信息系统专业的规定来看,其主要以培养两类人才为主,其一是高级系统分析员,要求能够熟练掌握信息资源开发系统、信息处理系统和信息管理服务系统等的分析、设计、运行与评估,能够从系统分析与设计中开发出各种有用的信息资源,协调企业内外环境,改进与完善企业系统和确定企业发展目标;其二是从事信息管理行业的人才,主要负责从企业战略管理的角度出发,根据工作流程和信息资源的组织结构,利用计算机技术、网络技术等对企业战略进行重组优化。 3.2 如何发展 专业定位的实现。信息管理与信息系统专业研究的主要对象是计算机信息系统或一个信息组织,其具有实践性、综合性等特点。它注重的是信息的管理与组织,强调的是计算机技术的辅助性作用。虽然该专业课程体系具有多而杂的特点,但这正体现了它的生命力与独特之处。另外,它在实践中的迅速发展,是其与社会实践相互促进、相互影响的具体表现。在变化快速的当今社会,各种理论研究与学科建设必须要依赖于实践之上。因此,只有与时俱进不断的实践、不断的进行理论研究,并结合教育教学事业发展情况和各院校专业课程教学特点,采用先进、科学、适用的分析方法对信息管理与信息系统专业进行准确合理的定位。 专业课程体系定位的实现。首先,加强实践教学环节。通过为学生提供尽可能多的实践机会与渠道,让学生积极参与到实践当中,帮助学生意识到实践的重要性,从而提高学生的实践能力、工作能力和专业知识的运用能力。其次,突出专业特色。学校应根据自身特点、办学理念与办学思路,采用科学的、适合的教学方法和教学模式,设置不同的专业课程,构建彰显本校特色的信息管理与信息系统专业课程体系。最后,更新专业课程内容,确保内容实用。为适应和满足当前社会日益增长的需要,信息管理与信息系统专业对学生的计算机、网络等现代化信息技术的理论知识与实际应用能力进行重点培养。伴随计算机系统、计算机软硬件和计算机网络等发展速度的日新月异,计算机等相关课程的内容也随之不断的更新与丰富。面对信息技术发展迅猛和社会需求不断增长这一趋势,在该专业课程体系的构建当中,只有高校不断的将当前社会信息化进程中研究的新信息技术和新信息管理理论,以及信息管理与信息系统专业学科建设中出现的新知识、新理论及时、全面吸收到其中,以确保课程内容可以得到不断的更新与完善,最终才能实现专业课程体系的良好定位。 专业人才定位的实现。信息管理与信息系统专业应像会计、外语、计算机等专业那样培养能够适应与满足社会需要的、具备较强的专业知识与能力的综合型、应用型人才。这就需要学校对社会需求进行及时、准确的了解与掌握,对信息管理与信息系统这门专业有所充分、全面的认识,并在此基础上制定合理的专业人才培养方案、确立合理的培养目标。通过加强与市场企业的沟通,了解企业对各类人才的需求情况,有针对性的开展人才培养计划。 基于社会需要,通过文章对专业定位、专业课程体系定位与专业人才定位的论述,及其具体实现方法的分析,本人认为信息管理与信息系统专业课程在未来的发展方向将会是课程多元化、方法高效化的形式。总之,在信息化的时代背景下,在信息化的社会中,信息管理与信息系统专业是高校教学所不可缺少的一门课程。文章从专业定位、专业课程体系定位与专业人才定位对这一专业的需求进行了说明,并具体说明了该如何实现这三个定位。在以后的研究当中,文章应结合相关实例来弥补现在研究的不足。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统专业实训教学改革的实践与思考 摘 要 从培养目标、办学特点、课程体系建设、教学环节设计及管理制度等方面介绍福建江夏学院信息管理与信息系统实训教学改革的实践成果,结合地域经济发展特色与办学实际情况,提出信管实训教学改革的建设思路。 关键词 信息管理与信息系统;实训教学改革;福建江夏学院 随着全球网络化和社会信息化的发展以及信息技术的不断进步,企业趋向采用信息管理手段的意愿也日趋增强。海西地区作为大陆与台湾联接的桥头堡,对既懂信息又懂管理的人才的需求将明显增长。目前所培养的信息管理人才在质量上与福建及周边省份经济发展的需求都存在差距。采取什么样的教学模式缩小社会需求与学校人才培养间的差距、提升信管专业毕业生的就业率,是急需研究的问题。 1 确定培养目标,明确专业内涵和定位 人才培养首要问题是人才层次定位,定位要明确清晰,符合环境特征及需求是要点。福建江夏学院信息管理与信息系统专业的发展定位应是立足海西,辐射东南,及时地为海西经济区培养和输送优秀的信息管理人才,这是办好该专业的一个基本出发点。 据此,将该专业的培养目标确定为:具备高尚健全的人格、一定的国际视野、强烈的民族使命感和社会责任感、宽厚的专业基础和综合人文素养,具备一定的创新能力和领导潜质,具备一定的信息系统和信息资源开发利用实践和研究能力,能够在国家政府部门、企事业单位、科研机构等组织从事信息系统建设与信息管理方面工作,成为现代服务业的复合性、创新性、应用型人才。 福建江夏学院信息管理与信息系统专业设立在电子信息科学学院,其人员多是由具有计算机或信息管理背景的专业人员构成,具有较强的IT技术支撑能力。因此,比较重视计算机类的课程教学,在实践环节中亦有意识地培养和训练学生应用计算机技术解决实际问题的能力。 2 建立行之有效的实践教学体系 信息管理与信息系统专业属于应用性学科,其实践教学占据教学主要地位。实践教学的目的就是帮助学生积累工作经验和社会经验,不断提高学生的动手能力,并指导他们在实践中综合运用所学理论解决实际信息管理问题。福建江夏学院本专业实践教学体系主要包括三个层次,即基础性实践教学、专业性实践教学和毕业综合实践性教学。 基础性实践教学,包括军事训练、社会实践与调查、专业认知实践 军事训练安排在新生入学时进行,主要培养学员的纪律性;社会实践与调查安排在大学一、二年级暑假进行,目的是让学生走进社会,接触、了解和认识社会,锻炼学生的环境适应能力和人际沟通交往能力。 特别重视专业认知实践,其内容主要有:1)调研某企事业单位内部信息管理的方式;2)调研某银行与金融机构、物流企业中信息管理系统的应用情况;3)到某地区(市、县、乡镇)综合管理部门或情报(或市场)调研机构,了解当前产业构成及发展趋势;4)到教学科研管理机构或学校调研业务信息的内容及管理形式;5)对私营或其他组织形式的企业经营活动进行调研。这些调研的目的主要是让学生了解当前企事业单位中信息化的现状、未来发展前景、相关岗位技术需要等。 专业实践教学,包括三个部分,即课堂实践、专业集中实践和第二课堂创新实践 课堂实践分别在不同的学年中与对应的理论课程同步进行。早期以学校的相关实验室为主,主要开设ERP课程实验、数据结构课程实验、计算机网络基础课程实验、C程序设计课程实验、Web编程课程实验、面向对象程序设计课程实验、数据库应用课程实验、信息系统分析与设计课程实验等八门课程实验。课程所采用的实验内容与同类专业课程主流实验内容基本一致,但发现效果并不好。经过反思,认为根源在于信管专业人才培养不应单纯地培养信息系统应用开发能力,而应当侧重于培养应用沟通交流能力主动找寻问题的能力、确定问题域能力、应用专业技能处理问题能力,还有小组协作与人际影响力的培养。为此,引入“16+2”的教学模式(即将每学期18周的教学时间分为理论教学16周,集中实践教学2周),将课程实践内容细分成课内实验和专业集中实践两个部分,课内实验以三个目的为主:对相应章节理论内容的验证;进行基本技能的训练;相关邻域经典问题的求解及分析比较能力。 专业集中实践,虽然是从课程实验中来的,但与课内实验往往独立完成不同,专业集中实践是小组完成。通过小组项目协作来有意识地训练和引导学生。目前将专业集中实践目标定位为要让学员有一定的程序设计能力,对企业的信息化建设的内容、目标有较清楚的认识,能参与企业信息化建设(主要集中在ERP系统实施与建设与企业Web型OA系统建设)。据此设定了相关的程序设计课程设计、数据库课程设计、ERP认知实践、Web编程课程设计、信息系统开发课程设计等五个次序开展的实训环节。各环节的实验内容可能涉及多个已学课程,是个实际问题综合分析求解的过程。表1简明说明实训内容[1]。 此外还建立了创业创新基地,积极开展第二课堂创新活动。充分利用不同等级的竞赛、各种创新活动及讲座,让学生接受先进的理念,鼓励学生开办创新创业项目。每个创新项目都有专门的专业教师负责指导,并提供资金支持。学员参与度逐年提升,造就了比较好的专业学习环境,也实现了培养学生的创新能力、实践能力和团队精神。 专业实习通常安排在二、三年级后的暑假,其主要目的就是让学生能够尽早地了解与专业相关的实际情况,将所学理论与实践相结合,了解整个信息系统运作流程的基础,对本专业的知识结构和能力要求进行重新认识。 信息管理与信息系统专业的实习既要求能够准确把握信息管理的流程,同时要熟练地将其应用到实践当中。因此,一方面根据本专业特点及实际要求,选择一批信息管理条件较好、效果显著、经验丰富的政府机关、工商企业及其他各类社会组织作为实习基地。目前,已同十余家企业建立稳定的校外实训基地,虽然还不能一次性地满足全部学生定岗实训的需求,但通过有目的的持续建设,将能营造一个有利于信管专业发展的校企合作环境。另一方面,鼓励学生参与教师承担的科研项目,或有教师指导学生开展创新实践活动,通过参与具体的实际工作,使学生从科技开发和科学研究中收集信息,提炼知识并提高实际动手能力以及分析问题和解决问题的能力。 毕业综合实践性教学,重在顶岗实践与创新思维训练 这一环节主要包括毕业实习和毕业论文(设计),两者相结合。毕业实习一般安排在第八学期(1~6周)进行,学生深入实习单位进行岗位实践锻炼,通过企业组织的岗前培训、岗位能力培训、实际业务处理等环节,使学员能参与实习单位的相关信息管理活动,了解实际工作中各单位的信息管理以及信息系统开发与应用的具体工作流程及不同模式,从而使学员能明确具体岗位工作的形式和能力要求,为将来能从事相关工作奠定坚实基础。 同时,毕业论文(设计)作为本科生在校期间必须完成的重要教学和实践环节,是学生专业知识、实践能力的综合体现。因此还可根据毕业论文、毕业设计等要求进行数据的搜集整理,具体问题具体分析,了解问题研究中存在的问题,对毕业论文(设计)的研究路线和方向进行明确。福建江夏学院毕业论文相关工作通常在第八学期(7~12周)进行。本专业的毕业论文内容主要是企业信息化平台建设、办公自动化系统的设计与开发、数据挖掘应用等系统的设计与开发、决策支持系统,以及在企业供应链管理、战略管理、物流管理、企业经营模式、社会公共事务管理等方面的理论和现实问题的探索性研究[2]。 3 与时俱进,确保效力 任何改革或变革都不是一劳永逸的,需要建立有生命力的制度并找合适的人来确保其不断发展不断创新。这里人是最主要的因素,而制度只是确保人变成组织认可、能胜任此工作的人,是选人、用人的标准[3]。具体的人员因素这里暂时不谈,认为应当至少建立包含如下内容的制度。 1)师资培训制度:每年实训项目执行团队至少要接受培训一次。 2)项目管理制度:要建立有严格的项目管理制度,确保项目的活力,其中包含每三年更新实验项目的具体措施以及项目总结、项目点评的具体实施环节等。 3)每年增加校外实训基地1~2家。 4)继续改进和健全实践教学的专项考核机制,明确考核标准、考核办法和考核内容。 5)每年要向学校申请专项的财政投入,逐步改建和完善实践教学环节必备的教学设备与设施,以满足实践教学模式的改革和实施,逐步建立完善的实训体系。 综上所述,信管专业的实践教学要实现向与复合性、创新性、应用型的人才培养方式相适应的方向转变,就要更加注重顶层设计,要发展师生多元互动模式,教师由“知识传递者”向“学生学习的引导者”转变,形成师生相互启发、共同研究问题、共同探寻历史结论、共同切磋教学技能的局面。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统医学专业毕业设计质量下滑问题及对策 【摘 要】本科毕业设计(论文)是检验学生大学所学知识综合应用能力的最后一个实践性很强的教学环节。针对医学信管专业毕业设计(论文)工作中存在的师资薄弱、设计时间难以保障、办学条件有限和过程监控不到位问题,论文提出提高毕业设计质量的对策:加强指导教师队伍建设,合理量化教师指导设计的工作量;学生选题提前准备,提前分派指导教师;强化毕业设计(论文)的过程管理,实施全程质量监控。 【关键词】地方医学院校;信息管理与信息系统专业;毕业设计 本科毕业设计(论文)是大学教学计划中最后一个重要的实践性教学环节,是高校实现人才培养目标的重要环节。毕业设计的工作过程能培养学生综合运用所学知识分析解决实际问题以及初步形成科学研究工作的能力,提高大学生的综合实践能力和素质,是学生毕业与学士学位资格认证的重要依据。 1 当前毕业设计(论文)工作中存在的主要问题 近年来,高等教育的大众化使教学资源紧张,专业课程的学时相对缩减,在一定程度上降低了学生的专业知识深度,加上毕业生就业压力逐年加大,学生在毕业设计上的精力投入不够,导致毕业设计(论文)质量呈现不同程度的滑坡现象。办学时间不长的信管(医学)专业不具备传统专业雄厚师资力量和良好的研究条件;信管专业(医学)本身涉及知识面广(涵盖医学、管理、计算机等),知识更新快等等原因,造成毕业设计普遍质量不高,质量下滑严重,引起教学管理部门的重视。 毕业设计(论文)质量下滑现象,主要体现在如下几个方面 (1)信管专业师资薄弱,指导教师精力投入不足。 地方医学院校信管(医学)专业办学时间不长,师资相对于传统学科而言比较薄弱。地方医学院校信管专业教师不但承担计算机公共课教学,而且承担计算机类课程的教学,同时还要承担大量的科研任务,教师精力难以保障。除此之外,毕业设计时间比较集中,教师同时指导多人精力不足;毕业设计工作量的核定比较单一固定,教师指导的积极性也不高。部分指导教师(含部分高职称、高学位教师)本身缺乏科研与工程实践、社会实践背景,指导的毕业设计质量也不高。以上这些原因直接影响毕业设计的质量。 (2)学生就业考研与毕业设计时间冲突。 毕业设计的时间一般安排在大四下学期,而此时考研复试和就业招聘也恰逢其会。毕业设计工作常常只能为找工作考研复试让步,无法保证精力投入,勉强凑合应付。另一方面部分已经就业的学生,认为工作单位已定,毕业设计成绩的优良与否,对毕业分配无影响,从而消极怠工敷衍了事。 (3)办学条件不够充分。 医学信管专业办学条件在医学院校其他专业中处于弱势地位,教学资金和配套设施的投入相对滞后。图书馆藏书中计算机专业书籍严重匮乏和落后,专业课程教学过程中,无书可参阅。期刊网资料仅购买医学和教育门类,计算机和管理类的论文期刊无法下载查阅,学生的信息获取渠道大多从百度文库等获取;信管专业讲座资金投入匮乏,专业认知度不足,学术氛围不浓。学生毕业设计基本上闭门造车,这也是毕业设计质量低下的客观原因之一。 (4)过程管理和监控工作不到位. 学校虽然建立了毕业设计(论文)工作的基本管理流程,但在院系执行过程中不严格、不规范,从而在一定程度上影响了毕业设计(论文)的质量。其具体表现为: ①开题检查滞后,选题随意更改。学生对开题工作不重视,常常在论文撰写完毕后再完成开题报告。而开题报告中选题意义、研究现状和研究方案的撰写过程,恰恰是学生对选题能否把握的认识过程。开题工作准备不足,后期选题的变更,不仅缩短了学生毕业设计的时间,而且影响了教师的指导,最终影响学生毕业设计的质量。 ②毕业设计全过程缺乏有效的监控。实习学生远在异地鞭长莫及,考研学生闭门苦读无暇顾及。指导教师凭自己主观经验对学生进行指导,没有具体要求更无检查,最终造成学生放任自流,毕业设计进度缓慢从而抄袭应付。 ③管理制度不完善,执行不力,检查流于形式。 尽管学校制定了毕业论文管理规定和实施细则,但在过程管理中,在具体指标体系上还很模糊。在制度执行上,只能凭主观意志进行评定各个环节执行情况。院系针对毕业设计要求很严格,但实际执行时,由于部门人员少,日常工作任务重,再加上专业背景不同,对指导教师上报的一些检查,仅仅是资料收集工作,而对检查所写的内容并不关注。院系也没有具体的管理措施,缺乏有效督促教师认真指导、师生定期沟通、论文审阅机制,致使毕业论文的撰写工作流于形式,管理工作形同虚设。 2 提高毕业设计质量的对策 针对信管专业毕业设计中的存在的问题,论文结合多年的毕业设计指导和组织的实践,就提高毕业设计质量提出一些建议。 (1)加强指导教师队伍建设,合理量化教师指导设计的工作量 在学生毕业设计(论文)形成的过程中,指导教师起着非常重要的主导作用。学院不仅要注重引进人才, 吸引优秀硕士、博士毕业生或外聘校外企业项目工程师,改善师资队伍,减轻教师工作压力,还要鼓励指导教师积极参与科研或项目实践,增加实际项目经验,提出高质量的选题,更要合理的量化教师毕业设计指导工作量(如优秀毕业生工作量提高系数),提高教师的积极性。 (2)学生选题提前准备,提前分派指导教师。 信管考研学生基本上在大四上学期进行考研复习,而社会求职学生主要在大四下学期忙于招聘会。针对此种情况,大三上学期末(1月份),学院统计学生考研意向,针对两种学生进行统计进而区别对待。对于考研需求的学生,本学期前完成导师选择,其选题难度适当降低,适当缩短其毕业实习的时间。而对于社会求职考生,毕业实习环节不能减少。考研学生的毕业设计流程具体安排如下表: (3)强化毕业设计(论文)的过程管理,实施全程质量监控。 毕业设计从选题、开题、指导、中期检查、答辩到成绩评定的全过程,每个阶段和环节的管理和监控都直接影响毕业设计的质量。 ①选题管理和监控 选题是毕业论文的首要环节,是决定毕业设计质量的关键工作。首先,教师在确定选题时应该紧密结合信管专业的培养目标和教学要求,涵盖信管专业的主干课程,力求能体现学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。其次,选题同时要注意与科研、教学和社会需求相结合,有一定的研究价值,还要符合学生的实际能力情况。教师提出选题后,教研室应组织专家对课题进行审核,排除难度大、陈旧和无实际意义的课题。选题向学生开放后,有学生选择自己感兴趣的课题,教师根据学生实际能力和课题类型选择学生 ②开题监控和管理 开题是学生根据选题在查阅相关文献后,设计技术路线,拟定工作计划和方案,准备毕业设计研究的阶段。通常学生对于开题报告的管理和监控基本重视不足,常常在毕业生写论文后,事后“造”开题报告。实际研究发现,开题报告不仅有助于学生在收集资料的过程中,进一步明确研究目标,理清研究思路,而且学生还能够认识自己知识上的不足以及是否有能力完成毕业课题,进而修订或者更换课题。开题报告提交后,学院应组织专业教师对开题报告的内容进行统一审查,对于不符合要求的学生,重新完善开题报告。良好的开题,不仅保证了毕业设计的良好开局,而且大大减轻了后期指导教师的指导难度。 ③中期管理和监控 毕业设计过程中,部分同学由于找工作或者实习并不在学校。指导教师很难对其毕业设计的进度实施监控,从而放任自流,这是毕业设计论文质量下滑最重要的原因。针对此种情况,学院应规定学生每1周或2周利用网络向指导教师汇报学习心得或毕业设计进展情况,教师对此进行答疑指导。学院指定专人收集毕业生的每次答疑记录,并将其纳入毕业生答辩资格和成绩的考核中。为把握设计进度,鞭策后进,学院应设计中期答辩环节。对投入精力不足进度落后的学生黄牌警告以及答辩资格环节重点考察,对毕业设计进度理想的学生进行表扬。中期答辩的成绩应公布在班级QQ群中对落后学生进行警示和鞭策,积极推进毕业设计工作的扎实开展。 ④答辩资格的管理和监控 毕业设计的答辩资格审查主要是审查学生完成课题,毕业设计指导工作是否有记录、中期答辩是否合格、毕业论文是否规范、内容是否涉及抄袭。学院委托教研室对答辩不合格的学生进行重点考核,考核不通过的,延期答辩。指导教师对论文初审后,学院组织学生对论文进行抄袭检测。检测比对重复率达到30%的学生将给予延期答辩处理。严格的答辩资格的监控,对学生毕业论文的开展起到良好的督促作用,也有利于引起指导教师对毕业设计的重视。 ⑤成绩评定的管理和监控。 客观评价和严格答辩是提高毕业设计质量的重要保障,此环节工作的优劣不仅仅影响到毕业设计的成绩,还会直接影响到下届学生毕业设计的重视程度。毕业设计最终成绩不仅仅包括指导教师评分、评阅教师评分和答辩委员会的评分,还应包括中期管理中的辅导考勤情况、以及中期答辩的成绩。合理科学的设置好成绩比例,才能公正客观的评定学生的毕业设计成绩,促进学生对毕业设计的态度。 3 结论 毕业设计是一种学习、实践、探索和创新相结合的重要的综合教学环节。尽管信管毕业设计质量受到各种因素的影响,存在很多问题,但学院教师能够在实践中加强对各自环节上的认识,精心管理,全面监控,就一定能将毕业设计这一长期的工作完善提高到新的水平。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统专业课程设置体系调查与分析 【摘要】通过调查实证研究,统计分析了国内较具代表性的20所院校开设“信息管理与信息系统”专业的课程设置情况。将信息管理与信息系统专业的主要课程内容按学科划分出来,从经济学、管理学、数理基础、计算机和信息学等方面进行分类分析,统计出各类院校每一类学科中开设数量较多的课程。结果显示,国内对信息管理与信息系统的课程设置体系仍缺乏统一的标准,其课程设置体系有待结合专业特色加以完善和调整。 【关键词】信息管理与信息系统 课程设置 调查 一、引言 近年来,随着信息技术的不断发展,很多高校开办了信息管理与信息系统专业,教育部在1998年7月颁布的《普通高等院校本科专业目录和专业简介》[1]中设立了“信息管理与信息系统”专业,该专业作为一门具备鲜明特色的专业,其专业课程设置的合理优化和调整,不仅关系到专业人才培养目标的确定,而且会影响学科和专业的可持续发展。但是,由于国内高校信息管理专业在专业课程设置方面尤其在培养目标、学科侧重等方面较不统一[2],因此,借鉴相关院校的专业课程设置体系,对进一步加强信息管理与信息系统专业建设以及培养信息管理专业特色人才方面都有积极的意义。 本调查以全国开办“信息管理与信息系统”专业的院校为调查对象,采用网络调研和文献调查的方法,采集整理并分析比较相关统计数据。由于综合类和理工类院校中多数都开设了“信息管理与信息系统”专业(以下简称“信管专业”),相对其他类院校来说,其主要课程设置情况相对较为完善,根据中国科学评价研究中心提供的数据报告《2014-2015年信息管理与信息系统专业大学竞争力排行榜》[3]作选取参考,总共确定了具有代表性的院校共20所,其中综合类院校10所(北京大学、中国人民大学、中山大学、武汉大学、南京大学、山东大学、兰州大学、吉林大学、扬州大学、安徽大学),理工类院校10所(清华大学、北京航空航天大学、中国石油大学、华中科技大学、北京工业大学、武汉理工大学、南京理工大学、西北工业大学、合肥工业大学、华北电力大学)。通过结合分析综合类和理工类(以下简称“两类院校”)信管专业课程设置的现状和特点,探讨合理优化专业课程设置体系,为进一步深化专业教学改革提供实证研究的数据。 二、分类与比较 从目前国内两类院校开设信管专业的情况来看,基本采用的是“知识点一知识模块一课程体系”的课程设置模式,其中课程体系设置分为两类:(1)按课程类型划分,包括公共基础课、专业基础课、专业课、专业选修课;(2)按学科知识划分,包括公共基础知识模块、经济管理知识模块、信息管理知识模块和信息技术模块。由于各大学的课程名称类别繁多,因此根据课程设置的具体信息,将信息管理与信息系统专业的主干课程内容按学科划分出来,大致分为五类进行归总:经济学、管理学、数理基础、计算机、信息学[4]。根据信管专业主要课程内容归类,统计出在每一类中开设同一课程的院校数在3所以上的课程。 在经济学类课程中,在20所两类院校中,开设较多的课程依次是市场营销学、经济学、会计学。另外,一些院校根据自身特点开设了相应的课程,如西北工业大学开设了管理经济学、北京工业大学开设了计量经济学等。 在管理学类课程中,开设较多的课程为管理学原理、管理信息系统和生产与运作管理学。其中开设最多的课程是管理学原理,为14所院校,占考察院校的70% ,有13所院校开设了管理信息系统,占考察院校的65%。 在数理基础类课程中,开设较多的课程为运筹学和统计学。其中在20所院校中有13所开设了数理基础类的课程,开设最多的是运筹学,为11所院校,占考察院校的55%。其次为统计学,为10所院校所开设,占考察院校的50%。 在计算机类课程中,开设较多的课程依次为数据库、数据结构、计算机网络、计算机语言和操作系统。其中开设最多的课程是数据库,为18所院校,占考察院校的90%,有17所院校开设了数据结构,16所院校开设了计算机网络,分别占考察院校的85%和80%。另外有14所院校开设了计算机语言,8所院校开设了操作系统。 在信息学类课程中,开设较多的课程为电子商务、信息系统、决策学、信息存储与检索和信息组织。其中开设最多的课程是电子商务,为15所院校,占考察院校的75%,有14所院校开设了信息系统,占考察院校的70%。开设决策学、信息存储与检索、信息组织的院校也相对较多,分别为9所、8所、7所。 综上所述,根据分析以上20所院校的信息管理与信息系统专业主要课程设置体系的情况后,提取出各类别具有代表性的核心课程。其中经济学类包括经济学(含经济学原理、宏观和微观经济学)、会计学(含会计原理、基础会计学和企业会计学)和市场营销学;管理学类包括管理学原理、管理信息系统和生产与运作管理学;数理基础类包括统计类和和运筹学;计算机类包括数据库、数据结构、计算机网络、计算机语言和操作系统;信息学类包括电子商务、信息系统、决策学、信息存储与检索和信息组织。具体见表1: 表1 开设院校数较多的课程 三、结论 信息管理与信息系统专业是一门结合信息技术、管理基础和计算机技术于一体的交叉性学科。但调查结果显示,国内对信息管理与信息系统的课程设置体系仍缺乏统一的认识和标准,其课程设置体系还需结合专业特色加以完善和改进。因此,合理制定该专业的课程设置体系, 顶层架构的思路是关键, 课程类型的整合是基础,课程内容的制定是重点。其课程设置体系应集中体现理论与实践并重、体现学科特色和多元化交叉融合的特点,对课程内容进行适时改革,不断完善和调整,符合专业发展的需求。 信息管理与信息系统专业论文:浅析高校信息管理与信息系统专业建设现状 【摘 要】我国各个高校开设信息管理与信息系统这个专业时间还不长,虽然通过我国教育学者的努力下已经步入正规,但是在课程体系、实践研究、综合型人才培养方面还存在很大的欠缺。然而,要想全面提高和改良信管专业,必须先对我国各个大学信管专业的现状进行分析,找寻其问题根源,为进一步的建设发展提供可靠的依据。 【关键词】高校;信管专业;现状分析 信管专业是在经济信息管理、信息管理系统、科技信息、信息学等多个专业的基础上产生,其分类包括理工科、经济学、管理学、教育学、医学等多个类别,并且高校在开设信管专业的时候,都是根据相关建设的背景来开设课程的。所以本文就通过对不同高校在开设信管专业时的背景与现状进行分析,发现其中的问题与缺陷,为以后信管专业的发展与专业定向提供方向的指引。 1 课程设置 课程的设置反应一个学校对这个专业人才培养的方向与目标。作者从对16所理工科为背景与6所情报检索学为背景的高校进行研究,统计出各个高校中开设课程数大于5的相关专业课。其中管理学基础开课数最高,有20所高校都开设了这门课;其次就是数据库的原理和应用排在第二,有16所;经济学、数据结构、信息管理系统、计算机基础、运筹学、计算机相关编程语言开设数都大于10;市场营销9所;统计学与电子商务学7所;信息经济学与软件工程最少,只有6所。从这些数据我们可以看出这些高校在进行信管专业的建设时,大多都是按照“管理学+计算机”的模式,将计算机有关应用与管理学相结合,而这恰恰反应了该学科的建设方向。 各个高校因为其类别不同,在进行专业建设方面的侧重点也有很大的差别。以中国人民大学为代表的文理类院校注重在管理上的研究,以哈尔滨工业大学为代表的工科院校偏重对计算机应用的学习,但事实上,各个高校在制定课程的时候,都有开设计算机与管理学两个方面的相关课程,并不是按照一个方面进行学习。 2 师资力量 通过对22所高校信管专业教授、副教授、导师的人数、职称和科研状况进行统计发现,以情报检索学为背景的学校,其信管专业的师资力量都比较强。学校都设有专门的信息管理系,开设的信管专业都已有较长的时间与学术积累,学生在考研方面的方向也很明确,并且本专业在发展的过程中不会受到其他系别的影响。 而以理工科为背景的学校,其信管专业的师资力量相比较弱。很多工科类高校还未开设单独的系别,一般包含在经管类院系中,教师也大多是经管专业的讲师。并且因为信管专业本身偏向文科,在理工科类学院的经管院系中,管理人员很难对该专业的发展做出明确的规划,所以其总体水平还较低。 但是以情报检索学为背景的学校,其信管专业的发展也很不平衡。以南开大学为例,信管专业属于商学院下的一个分支,并不是单独的院系。并且信管专业的教师仅有13人,需要担任3个本科4个年级专业、3个硕士点与2个博士点的讲师,任务很重。并且南开大学很重视学术研究,5年来出版了信管专业著作15多种,发表了100多篇论文,完成了国家与省部级别信管类专业课题研究7项。但是信管专业属于实用性很强的专业,这使教师很少关注学生专业知识与实践方面的研究,不利于学生未来的发展。 3 培养目标 根据各个高校网站的招生简介,我们可以清楚的从理论、应用实践方面了解到其信管专业培养人才的方向,并且它们的培养方向大都一致。在理论知识方面,都是以学习计算机基础知识、信息系统研究、管理学基础、设计方法和信息管理基础知识为主;在应用实践方面,主要是从事信息系统开发、设计、分析、管理以及评估相关的工作,并且目的在培养高素质的综合型应用人才。 以情报检索学为背景的学校大都是以培养应用能力强的计算机信息管理的人才,换句话说,就是将计算机相关的应用知识与管理学相结合进行管理应用。前面我们分析得出,高校在进行信管专业的建设时,大多都是按照“管理学+计算机”的模式,说明高校在人才培养与课程设置步调一致。 但是各个高效在信管专业培养方向方面太过一致并不利于其人才的培养,会使专业在建设方面太过于死板,不拥有专业特色,使学生在从业过程中很难有市场竞争力。全国管理类专业排名第一的西安交通大学(西交大)在进行信管专业定位时讲其设定为电子商务,并且课程大多是按照电子商务进行的;内蒙古科技大学(内科大)和西安电子科技大学(西电)则更加重视数学有关知识在信管专业上的拥有,特别开设了有关经济金融的相关课程。 4 实践能力 实践能力的培养与教学设施密切相关,具有数量多质量高的实验室、研究室、实习培训基地的高校,更有利于培养出实际能力强的人才。通过对各个高校实验室、研究室、实习培训基地的数量进行统计,我们可以发展,以情报检索学为背景的学校拥有研究室的数量比实验室的数量多,说明其对信管专业研究方面的关注度要高于对教学方面的关注,原因很可能是在以情报检索学为背景的学校的过程中,都是以名校为主,其研究水平位于全国高校前几名的位置,另一个原因可能是工科类院校本身就比较注重实验研究。 还有对实验室与研究院共同建设的高校,但是其培养的侧重点都不同。其中西交大重视工程方面的研究,西电重视信息管理有关方面的研究,内科大重视企业管理的研究。 高校在建设实验室与研究室的过程中,都喜欢与政府或企业进行合作。例如国家信息产业有关部门在北大、南京大学、武汉大学信管专业的基础上建立了国家信息资源管理基地;南开大学与IBM合资共建进行信管专业研究的实验室;电大与软件企业合资建立了信息化并且能够进行经营模拟的实验室。 5 就业方面 根据政府机构、企业、事业单位、科研单位、金融机构相关招聘信息显示,企业对信管专业的人才需求量最大。现代经济发展迅速,企业的数量日益增多,大型企业因为人员信息过多,所以对信息管理相关人员的需求也多。根据报告显示,近几年来信管专业本科生大多在通信类、软件开发类企业进行市场调研、软件服务等工作。 政府机构也是信管专业学生选择就业的重要单位之一。政府是整个城市、国家的中心环节,需要实时对各个地区的信息进行了解与改革,并且政府支配整个地区百分之八十的信息,在信息管理方面有很大的困难,所以政府部门需要大量的信管类人才。 金融机构也是信管专业学生字就业时偏爱选择的单位。第一因为受苏联的影响,我们习惯将图书与情报结合在一起进行谈论,因为两者都是为科研进行服务。但是在科学技术先进的今天,研究人员如果在进行人工查阅资料就显得很落后;第二理工科院校在制定信管专业安排课程的时候,都有安排经济金融方面的课程,这样有利于对金融行业的信息进行管理。 6 总结 综上所述,我国高校信管专业建设已经初成体系,但是总体开设时间还较短,在课程设计、师资力量、培养目标方面还存在很多的不足,但总体上还是按照计算机相关技术在管理中的应用进行发展。所以,我们应该可以通过上文中分析的现状进行研究,改变单一的培养方案,增强师资力量、加大对实践能力的培养,使高校信息管理与信息系统专业建设的更好更强。 信息管理与信息系统专业论文:浅谈信息管理与信息系统专业创新人才培养模式 摘 要:随着科学技术的快速发展,信息化已经成为社会的重要标志之一,社会对信息管理与信息系统专业人才的需求也越来越大,对于信息管理专业的人才培养也就成为众多院校的重中之重。简要分析信息管理专业创新人才培养模式存在的问题及对策,力求解决培养过程中的瓶颈,以满足社会的需求。 关键词:信息管理;创新人才;培养模式 一、培养信息管理与信息系统专业创新人才的重要意义 信息产业市场需要创新型的信管人才去开拓,因此,对高素质的信息管理与信息系统专业创新人才的需求更加强烈。同时由于信息化与工业化的不断融合,导致出现大量的信息管理与信息系统专业与信管专业相关的职位空缺,这就需要更多掌握信管理论和实操技能的复合型人才。此外,随着经济全球化和信息全球化的不断发展,国家急需具有创新意识的信管专业的人才,以提高国家的科技竞争力。因此,培养信息管理与信息系统专业人才的创新意识与创新能力具有重大意义。 二、信息管理与信息系统专业创新人才培养中存在的问题 信息管理与信息系统专业是时代进步的产物,但因其发展经验积累较少,所以,在人才培养方面还存在着诸多问题。 1.培养方式固态化 通过对我国信管专业人才培养方案的分析很容易得出一点结论,很多院校的教育人才培养计划都是固定不变的、按照一个模式一成不变地套用在学生身上,没有结合学生的实际发展情况和社会的实际需求。 2.学校重视必修课程而忽略了选修课程的学习 目前各大高校普遍存在着重视必修而轻视选修的情况。选修课程的学习为学生提供了更多的发展方向,并且选修课程与必修课程的教学方法相比更加的灵活。 3.师资力量不足 师资力量是影响人才质量的一个重要因素。信管专业更加注重能力的培养,不仅仅是对课本上知识的掌握。所以,教师队伍要提高社会实践的能力,完善师资队伍知识结构是十分必要的。 三、如何创新人才培养模式 1.创新人才培养的目标 由于信息管理与信息系统专业有其特殊性,所以,对其专业创新要结合其专业特点,培养理论性兼实用性的综合性人才,使学生能够扎实地掌握信管专业的专业技术和基本理论知识,熟悉各项技术的操作,实现理论与实践的结合,并能在工商、金融、科研和政府等多个领域发挥积极的作用,促进信管专业及社会的发展。因此,对信息管理与信息系统专业的创新应遵循以下几点原则: (1)结合学生情况和社会需求,全面深化课程改革。结合企业需求培养综合性型人才,注重本专业学科的深度和广度。改变传统教育中以书本为中心的教学模式,将教学重点放在提高学生应用能力上,根据学生的学习特点和社会对人才的实际需求进行素质教育改革,提高对学生创新能力和动手实践能力的培养,促进学生综合素质的全面提升。 (2)在课改的同时重视选修课程的教学,很多技能的灵活应用和拓展都来自于选修教学内容,学生应变及创新能力的培养,是学校向社会输送人才的另一个目标,所以,要求学校重视选修课程,加强对学生创新能力的培养,促进其创新能力的提高。 (3)师资队伍建设是专业教学的核心,是提高教学质量的保障。因此,学校要加强教师信管专业知识水平,提高教师专业素质,为企业输送更高水平的实用型人才。 2.创新培养人才的方法及途径 (1)结合市场需要,制订人才培养计划,收集、整合市场对人才的需求信息,进一步明确制订人才培养计划的目标。经调查目前市场人才需求如下:具有较强现代管理理论知识及实践能力,具备熟练运用信息技术的能力,对于管理系统的分析、运用等更要烂熟于心。21世纪是一个信息网络化的时代,因此,学生对现代制造业、物流及电子商务的观念也要及时更新,不能局限在眼前,只有这样才能在企业事业单位及其他部门胜任各项工作。结合上文人才培养的目标,制订一系列相对应的人才培养计划,将信息管理与信息系统专业与市场相接轨,打造全面发展的综合型人才。 (2)理论与实践相结合,社会需要的大多是实用型人才,因此,就要提高学生的实践能力,搭建实践教学平台,全面打造社会需要的人才。在传统的教学中,学校及老师都忽视了对学生实践能力的培养。为避免这种情况的发生,学校需要对学生加强实践能力的培养,不仅要在课程方面进行实验教学及见习等,更要与外界合作,为学生提供实习的基地,这样学生在实践的过程中积累了经验,在今后的工作中会起到很好的助力作用,对学校和企业来说都是一件有百利而无一害的事情。 (3)注重专业创新,提高学生的创新能力。信息管理与信息系统专业由于其特殊性在参加相关的比赛时具有很大的优势,尤其是最近几年的赛事中,信息管理与信息系统专业取得优异的成绩,而且在这些赛事中的创新作品是值得推广的,如学校和企事业单位共同举办应用系统开发大赛,社会主体根据自己的需求在学校开展信息管理系统设计活动,以此为基础选择一些具有创新意义的作品,通过社会经济杠杆的形式激发广大师生积极投入到信息管理系统的开发过程中。因此要学生的创新能力进行针对培养,使其形成其独特的优势。 (4)结合社会实际情况,提高人才培养实时性。随着科学技术的不断进步,社会也在不断地发展,对信管人才的要求也是不断提高。职业教育要紧密结合社会的发展,培养社会需求的人才。在教学过程中,理论知识、实践教学都要符合社会对人才的需要。要及时根据社会发展情况调整人才培养方案,做到人才培养方案与社会同步,保证培养出的人才符合社会需要。教师需要及时更新自己的专业知识,做到与社会同步。更好地促进毕业生找到理想工作,保证毕业生顺利就业。 (5)构建人才评价制度,激励学生不断进步。传统的考核方式不能将学生的总体水平体现出来,以分数来评价学生的能力是不全面的,也是不准确的,而分数也不应该作为考核学生综合实践能力的唯一标准。以近几年的毕业生水平来看,高分数的毕业生并不一定就具备熟练的操作能力和创新能力。所以要建立综合全面的评价机制,结合人才培养方案构建符合信管专业实际情况的评价机制,督促学生在熟练掌握理论知识的同时还要熟练地掌握实践操作能力。在评价时对实践能力进行侧重评价,培养学生的综合能力,培养出符合社会需求的创新型人才。 (6)构建信管资源信息平台,建立信管专业基础理论知识的网站,建立网上习题库,将教师的讲解视频上传到网站上,方便学生进行练习,通过这种互动性较强的学习方法实现教学相长的目标。 在遇到难以理解的知识时,可以找到教师的讲解视频,进行单独的辅导学习。同时还可以在网站设置在线咨询服务,方便学生在遇到不会的问题时及时与老师来进行沟通,在最短的时间内解决在学习中遇到的问题。此外,还可以将社会上的实时需求在网站上,让学生了解自己的职业发展和市场需求方向。形成一个老师、学生、社会三者相联系的平台,老师与学生相互交流,共同提高,提高学生的综合能力,为社会提供实用性人才。 随着社会信息化进程的不断推进,社会对高质量信息化人才的需求愈加高涨。因此,信管专业教学单位在培养人才时需要结合社会的发展对教学方法与培养模式进行适当的改革与创新,以满足社会对高素质、高质量人才的需求,逐步实现社会需求与学校人才培养的统一,培养出具备创新意识与创新能力的高质量的信息管理与信息系统专业人才。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统专业分析与规划建议 【摘 要】信息管理与信息系统是一门交叉学科,它不是信息技术和管理科学的简单组合,而需要融合管理学、经济学、系统科学、运筹学和计算机科学于一体。通俗地讲,就是从信息中发掘财富。现代社会正是信息化社会,大量纷繁的信息如何管理,并且从中获得有效的信息,正是信息管理科学的研究重点。与这里,我们将对信息管理与信息系统专业的前景进行分析,并且在此基础上对本专业的职业规划提出一些建议。 【关键词】信息管理与信息系统;分析;就业;规划 一、信息管理与信息系统专业现况分析 (一)信息管理与信息系统专业社会背景 目前,随着信息化教育的普及,信息化建设的深入和步伐的加快,使得社会需要一大批从事IT技术创新的人才。也可以说,IT产业的竞争就是人才的竞争,高水平的IT人才培养和队伍建设是走向IT产业大国和强国的前提条件。所以,无论是从大的方向讲,还是从小的方面讲,培养和储备高素质的IT人才都显得非常重要。 (二)信息管理与信息系统专业院校状况 1、我国该类专业的计算机教育中有两种倾向:一种是过分强调计算机的工具性,仅仅给学生教授一些计算机的基础知识和传统管理手段,计算机化即告完成;另一种则过分夸大计算机的重要性,恨不得将所有的计算机专业课程都传给学生,将信息管理系办成准计算机系。 2、大部分教师在从事计算机技术课程教学时,往往就事论事,没能把计算机同管理知识有机地结合起来。专业培养过程中会学到企业管理、会计学的基本知识,以及计算机方面知识的课程,但这些课程在大学中学习都是不完整的,况且即便是学习了这些内容也大多因为没有结合具体的案例和ERP系统进行系统的学习,导致知识不能直接转化为自身的工作能力,为企业创造价值。 (三)信息管理与信息系统专业学生观点 1、学院课程科目繁杂。信管专业所设课程达到几十门,涉及经济、管理、计算机及网络,属三个不同的社会的领域。学习的知识面看起来很广,但学到的只是表面的东西,没有深入。学生在学习的过程中,感觉所学的计算机相关语言种类太多,涉及c语言,c++,vb,java等,学生不能精通每一门,掌握的均是潜在知识。 2、专业实践性低。信息管理与信息系统专业实践活动比较少,大多数科目的考试类型为笔试,学生基本只掌握理论知识,实践操作经验较少。在面临就业时,比较迷茫,没有掌握很多技术。 3、就业导向不明确。学生普遍反映不清楚未来就业趋势。信管专业是管理与计算机的结合,比起计算机专业在管理工程方面占据一些优势,可相对于用人单位却并不清楚信管专业的优势。而且一般企业不可能招聘应届毕业生作为管理级人员,就业岗位不容乐观。 二、信息管理与信息系统专业规划建议 (一)对院校专业的建议 1、院校负责人应弄清专业知识结构中各领域的地位和作用。适宜的安排要学习的知识。我们知道,"信管"专业学生未来从事的领域是信息管理和信息系统,不是计算机算法理论或硬件理论,也不是计算机自身资源的管理,只是将其作为工具和手段,因而对计算机科学知识的学习应该侧重应用。 2、院校教师应进行系统教育的模式,课程中不仅要把自己的专业知识教授给学生,更要运用一些例子,将管理学方面的知识融洽的运用其中,体现出各学科的紧密联系。 (二)对信管专业学生的建议 1、信管专业学生首先应有正确的态度。 (1)不能因为自己不属于计算机专业的就认为一些计算机相关的技术课程不重要,忽略学习的侧重点。学生自己应该有探究精神,多思考,多钻研。 (2)在面对就业时,要树立正确的择、就业观,不要眼高手低,面对就业形势要积极调整心态,降低就业期望值,主动搜集就业信息和推销自己,到中小城市、到企业、到基层、到急需信息化人才的地方和单位去。 2、学生应该多多充实自己。21世纪是信息科学技术飞跃发展的时代,信息技术在经济管理领域应用广泛,网络经济的发展对电子商务、金融工程等人才的需求势必增加,随着全球经济一体化形势的发展,信息管理与信息系统专业培养的人才将受到人才市场的青睐。只有自己有能力了,才不会被埋没。 3、就业方向。这是一个适应面相当广的专业。就业机会很多。 (1)因为掌握了计算机相关的知识,信管专业本科毕业生能从事中小学IT课程的教师和高校的专业教师实验室工作人员。 学生学习过程中可能偏软件方向时,毕业可从事软件开发、网络应用系统维护员、程序设计员、电子商务的技术员和网站管理员等等。 (2)由于信管专业综合型人才的培养方向,毕业生也可以从事企事业单位的信息系统分析员、信息系统设计员、信息系统的数据库管理员(DBA)、IT项目开发组管理员、信息系统管理员、信息部门主管或信息产业或其它企事业、农村乡镇村的多种多样的信息资源管理工作等等。 三、结束语 现代社会正是信息化社会,大量纷繁的信息如何管理,并且从中获得有效的信息,正是信息管理科学的研究重点。我们在学习时要与计算机结合,使计算机作为工具,将信息管理的更加有效和实用。作为还在学校学习的我们要努力把自己充实成一个综合复合型人才,在就业时才有更多的机会。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统专业应用型人才培养模式教学改革研究 【摘 要】信息管理与信息系统是一门交叉学科,它不是信息技术和管理科学的简单组合,而需要融合管理学、经济学、系统科学、运筹学和计算机科学于一体的应用型培养。因此,本文通过信管专业现状分析,对信管专业应用型人才培养模式提出因材施教和分类培养教学改革,并且在此基础上对本专业学生的职业规划提出一些建议。 【关键词】信息管理与信息系统;应用培养;教学改革;就业规划 一、信息管理与信息系统专业现状分析 (一)信息管理与信息系统专业社会背景 目前,随着信息化教育的普及,信息化建设的深入和步伐的加快,使得社会需要一大批从事IT技术创新的人才。也可以说,IT产业的竞争就是人才的竞争,高水平的IT人才培养和队伍建设是走向IT产业大国和强国的前提条件。因此,培养和储备高素质的IT应用型人才是信管专业重要的教学改革方向。 (二)信息管理与信息系统专业院校状况 1)我国信管专业的应用型培养趋于两种倾向:一种过分强调管理知识的学习,旨在提供学生面向管理型人才的培养理念;另一种则过分夸大计算机的重要性,恨不得将所有的计算机相关课程都传授给学生,将信息管理专业向计算机专业靠拢。 2)大部分教师在从事课程教学时,往往局限于相关学科的理论教学,未能和相关课程体系有机地应用结合起来,课程体系衔接出现问题。例如,专业培养过程中涉及到企业管理、会计学等基本知识,在进行ERP系统应用学习中应适当加大相关学科的应用操作,避免导致知识不能直接转化为自身的工作能力。 (三)信息管理与信息系统专业学生观点 1)学院课程科目繁杂 信管专业所设课程达到几十门,涉及经济、管理、计算机等方向,属于不同的社会的领域。学习的知识面看起来很广,但学到的内容过于繁杂,没有深入。学生在学习的过程中,感觉所学的计算机相关语言种类太多,涉及c语言,c++,vb,Java、JSP等,学生不能精通每一门,掌握的均是基础知识。 2)专业实践性低 信管专业实践活动比较少,大多数科目的考试类型为笔试,学生基本只掌握理论知识,实践操作经验较少。在面临就业时,比较迷茫,没有掌握很多技术。 3)就业导向不明确 学生普遍反映不清楚未来就业趋势。信管专业是管理与计算机的结合,比起计算机专业在管理工程方面占据一些优势,可相对于用人单位却并不清楚信管专业的优势。而且一般企业不可能招聘应届毕业生作为管理级人员,就业岗位不容乐观。 二、信息管理与信息系统应用型人才培养 (一)调整培养方案,划分课程体系模块 针对现如今趋于紧张的就业现状,信管专业课程体系的设置应注重面向应用型的系统课程规划。可适当将培养模式分方向专业培养。 1)ERP平台开发和应用方向 培养掌握信息系统开发和管理的方法与技术,增加ERP相关课程和实训,旨在培养学生具有较强的企业信息资源有效利用的实践能力。 2)Android系统平台开发和应用方向 培养掌握操作系统开发和应用技术,增加web、Java、Xml相关课程和实训,旨在培养学生具有较强的桌面程序开发、API开发等实践能力。 3)动态网站开发和应用方向 培养掌握静态和动态网站开发的相关方法与技术,增加Dreamweave、Flash、JSP、Java的相关课程体系和综合实训,旨在培养学生具有较强的动态网站开发的实践能力。 (二)加大实践教学和操作 应用型人才培养旨在提高学生未来就业几率,将企业现有的实习培养机制整合到校内培养中,通过实践教学模拟企业实习流程,培养适合企业输出的定向人才。实践课程分模块进行,培训时间约三个月,通过分组完成大型项目,了解整体的系统开发和设计流程。 (三)校企合作模式培养 针对多元化的人才培养策略,应强化校企合作;采用情景教学和项目教学相结合的课程教学模式,结合校内外项目实践、职业认证、科技创新等,培养学生的实际工作能力、创新能力、沟通能力以及团队协作能力,提升学生服务于信息化领域的综合能力和整体素质。 三、信管专业学生的就业规划建议 (一)职业规划方向明确 1)不能因为自己不属于计算机专业的就认为一些计算机相关的技术课程不重要,忽略学习的侧重点。学生自己应该有探究精神,多思考,多钻研。 2)因材施教、分类培养 针对“因材施教、分类培养”模式。学生应对课程体系详细了解,选择适合自己的就业方向,并进行系统性学习。 3)就业方向选择 (1)根据学生掌握的ERP相关知识,信管专业本科毕业生可从事企业ERP系统应用员、大型机操作员。 (2)根据学生学习的动态网站开发体系,信管专业本科毕业生可从事网站可用性测试员、网络应用系统维护员、程序设计员、电子商务的技术员和网站管理员等。 (3)由于信管专业综合型人才的培养方向,毕业生也可以从事企事业单位的信息系统分析员、信息系统设计员、信息系统的数据库管理员(DBA)、IT项目开发组管理员、信息系统管理员、信息部门主管或信息产业或其它企事业、农村乡镇村的多种多样的信息资源管理工作等。 四、结束语 现代社会正是信息化社会,大量纷繁的信息如何管理,并且从中获得有效的信息并实现应用,正是信息管理科学的研究重点。我们在教学中如何培养出合格的学生并输送到企业是现如今信管专业面临的教学重点。应用型人才的培养迫在眉睫,因材施教和分类培养是实现应用型人才培养的有效手段,通过校企合作的相关综合实践课程和企业实习挂靠,旨在为学生指出明确的就业规划建议。 信息管理与信息系统专业论文:大数据视角下信息管理与信息系统专业建设研究 摘 要 大数据浪潮的凶猛来袭,彻底打破了人们的生活、学习和思维习惯以及决策的方式。在经济、卫生、政府、商业和科研等领域,大数据发挥了至关重要的决策作用,对社会的发展做出了不可取代的贡献。 【关键词】大数据 信息管理 信息系统 建设 随着科学技术的不断发展,人们的生产生活方式发生了较大的转变,经济全球化在如火如荼地向前迈进,大数据也加快了发展步伐,正以迅雷不及掩耳之势向人们席卷而来。大数据时代改变了人们是思维方式和生活模式,同时也在潜移默化中影响着人们生活的各个方面。因此信息管理与信息系统专业应转变教学理念,为国家培养出适应时展潮流的高层次专业人才。 1 大数据的概念及特点 大数据又叫作巨量资料,是指所涉及到的资料量规模非常巨大,以致无法通过目前主流软件工具,在合理适当的时间内达到撷取、处理、管理并整理成更加积极地帮助企业经营、决策的资讯。大数据有4V的特点,即Volume(大量)、Value(价值)、Variety(多样)、Velocity(高速)。首先是数据的体量巨大。能直接从TB级别一跃而进入到PB级别;其次是数据的类型繁多。例如图片、地理位置信息、视频、房源信息、购物信息等等。然后是处理的速度快,即通常所说的1秒钟定律,可以在各种不同类型的数据中直接搜索到高价值的有用信息,这与传统的数据挖掘技术有根本的区别。最后,合理使用数据库,正确地进行信息检索,会收获高价值的回报。 2 信息管理与信息系统专业存在的问题 2.1 专业定位不明晰 在经济飞速发展的现代化社会中,信息、数据如洪水猛兽般席卷而来,而信息管理与信息系统专业却停留在原地,或者改革未取得实效,因此专业的定位非常不清晰,专业学习的目标也比较模糊。例如,理工科的学生偏重于计算机的学习,主攻计算机软件领域,经济学和管理学的学生就业方向主要为经济管理,这些混乱的定位给信息管理与信息系统专业学生的发展带来了很大的影响,致使本专业处于尴尬的地位,在社会上无用武之地。 2.2 专业人才培养方式单一 在信息化社会中,大数据对专业人才的培养提出了更高的要求,不仅需要专业人员具备精深的系统专业知识,而且还应深入实践,具备较高的动手能力。这就需要学校科学合理地制定专业课程规划,既要重视学生对理论知识的全面掌握,提高学生的理论分析能力,还要组织学生积极参与到社会实践中去,重点培养学生的实际操作能力,才能培育出国家需要的复合型和实用型人才。然而,我国高校的培养方式多为理论知识的灌输,缺少实践环节,即使一些高校配备了实验基地或实验室,也往往会流于形式,最终还是以分数来评定成绩,达不到切实的效果。 3 信息管理与信息系统专业的应对策略 3.1 明确定位培养目标 各个高校应根据市场需求来确定培养目标,使人尽其才,实现高校人才与企业的良好对接。当前社会紧缺能够处理规模庞大和结构数据类型复杂的专业人才,例如数据可视化人员、数据科学家、数据监管人员和数据架构等。数据科学家是指大数据的领导者,多处于高级的管理职位; 数据架构师是指擅于对非结构化数据进行处理的程序员,这些人中的大多能熟练操作统计软件,并且拥有商业智能的背景或传统编程的背景; 数据可视化人员包含在技术人员之列,其职责主要是通过可视化软件进行辅助性的分析,把散乱分散的数据转变为有用信息,并且以复杂的语言阐释出其背后隐藏的信息,进而对发展趋势进行预测等; 数据管理人员能依据数据生命的周期来对数据进行分析和管理,而且兼具高超的专业技能和超强的沟通能力。大数据时代的到来对信息专业人员提出了更高的要求,因此必须重新定位培养目标,为本专业学生未来的发展创造性地开拓一片新的天地。高校及相关教育专家应尽快制定出科学的课程体系和系统完善的培养方案,提高师资队伍力量,保障学生未来的发展。 3.2 制定合理的培养方案 大数据时代要求学生具备综合分析能力、敏锐的观察力、敏捷的反应能力和较强的动手能力。高校相关工作人员在制定培养方案时,应努力向市场需求靠近,灵活的设计培养人才的方案,不仅需要非常重视理论知识的讲授,而且还要多注意培养学生的实践能力,为学生提供良好的实践平台,还应拓宽学生实践的渠道。信息管理与信息系统专业应重视并扩大与科研机构和各个企业的沟通合作,深度融合产、学、研三个方面。为了达到多给学生提供和创造更多的实践和研究机会的目的,学校可以与企业进行对接,研发企业急需解决的项目问题,并且组织学生在企业的帮助下开展研究。这样既可以丰富学生的实践经验,还能有利提高学生的科研能力,同时有助于促进与企业的合作和创新发展。加强培养信息管理专业学生的实践能力,是社会的紧急需求,也是本专业为了实现自身发展的必然要求。此外,该专业还应优化课程资源配置,完善课程体系,并以实践经验分别设置基础课程、专业课程和选修课程,为学生的可持续发展尽一份绵薄之力,推动信息管理与信息系统专业的稳定发展。 4 结束语 信息管理与信息系统专业是一门新兴的跨学科专业,涉及到经济学、管理学、计算机、社会学、网络技术和数理统计学等较多领域的专业知识,并且更新与发展的速度较快。大数据时代的到来,对信息管理与信息系统专业的学生来说,既是一个机遇,有面临着巨大的挑战,因此该专业的学生应积极进行创新,灵活应对大数据的来袭,在不断积累中增加自身实力,以变革的眼光审视大数据的发展。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统专业人才培养方案的探讨 摘要:本文探讨信息管理与信息系统专业的专业定位及核心课程设置,分析我院专业建设的现状,提出通过合理的课程设置、教学内容的整合实现专业人才的整体素质的提高和综合能力的培养,提高就业竞争力。 关键词:信息管理与信息系统;专业定位;课程设置 信息管理与信息系统专业培养具备管理学知识和计算机技术技能的高素质复合型人才,是适应社会信息化发展的新兴专业。2004年全国开办信息管理与信息系统专业的院校数量为251所,到2013年共有上千所院校开设本专业。由此看出本专业的发展规模十分迅速,社会对信息管理专业人才的需求增大。然而目前信息管理专业的毕业生就业却并不理想,特别是我们这样的新建地方本科院校,缺乏深厚的基础,怎样才能把信息管理专业办出特色,使学生符合社会的需求,是我们要考虑的问题。本文将从专业定位、课程设置、教学实施等方面做分析,探索适应社会需求的信息管理与信息系统专业人才的培养模式。 一、专业定位的思考 1.现状及问题。广西财经学院是2004年才组建的一所本科院校,从2006年开始信息管理与信息系统专业的本科招生。根据教育部关于信息管理与信息系统的培养目标,我们对本专业的定位是为现代企业、各机构部门培养应用型的信息管理人才,即培养管理理论、信息技术相结合的管理者。从我院信息管理与信息系统专业几年的专业建设实践来看,在课程的设置上基本是管理类与计算机类课程并重,这样培养出来的学生具有知识面较广、兼顾管理理论与信息技术的特点。但问题也很突出,就是往往对管理理论理解不深,对计算机技能的掌握也比较欠缺。这样的状况使本专业毕业生处于极其尴尬的境地,特别是很少有企业组织在招聘人才时直接明确专业需求为“信息管理与信息系统”,使信息管理的毕业生只能去竞争管理类或者是计算机技术类的岗位,而他们被需要管理人才的单位认为管理理论及素质不如管理类专业,需要计算机技术人才的单位认为他们的技术能力不及计算机专业。形成尴尬局面的原因包括多方面,比如目前西部地区经济发展相对落后,信息化水平较低,中小企业占比重大,对信息管理人才的需求还没有提到日程中。从专业本身的定位分析存在以下问题:①“信息管理与信息系统专业”是1998年由原经济信息管理、信息学,科技信息学、管理信息系统、林业信息系统等5个专业统一归并而成的,是一个新兴专业。在专业中有来自原来五个不同专业的定位信息,其中包括经济学、计算机科学技术、信息资源管理、信息系统开发等多方面的学科知识,导致专业定位不明确。②信息管理专业的培养目标和软件工程、网络工程、电子信息安全、电子商务、物流管理等专业有类似之处,导致信息管理专业的培养方向和人才定位不突出,可以被相似专业替代。③各类院校都利用自身的优势办信息管理专业,使本专业的定位各不相同,造成社会企业对本专业认知有误,耽误学生就业竞争。比如工科院校以培养信息系统开发人才为定位,侧重计算机技术的培养;管理类院校以培养管理人才为主,侧重管理理论;还有些院校是以信息资源管理为培养方向;有些院校只培养专门的行业信息处理人才,比如医疗信息处理,电子金融信息等。 2.科学定位,突出特色。广西财经学院是一所新建的本科院校,缺乏相关的计算机技术类专业和管理类专业的办学经验,与早在1978年就率先建立经济信息管理专业的中国人民大学之类的一流大学差距甚远。对信息管理专业的定位不明确,社会对本专业的认识模糊,加之类似相关专业的发展,给信息管理与信息系统专业的建设带来很大的挑战。在这样的环境背景下,我们只有对本专业准确定位,突出特色,才能办出有一定竞争力的信息管理专业。经过实践思考,笔者认为信息管理与信息系统专业以计算机科学与技术、管理学和经济学为三大学科基础,形成复合型的专业定位。信息管理专业不是培养单纯的计算机技术人才,也不是培养只熟悉业务流程的管理者,其培养的是高素质的信息管理人才,需要具备信息技术知识、信息管理知识和信息系统知识,还需要掌握项目管理知识,特别要具有运用计算机技术解决企业生产经营中的实际问题的能力,也就是具有依靠现代信息技术进行管理创新的素质,这是信息管理人才与其他技术人才不一样的地方。为此我们考虑我院信管专业的定位是:①突出专业的复合型特点,管理理论和计算机技术并重,特别注重信息技术与管理流程的结合,注重学生创新素质的培养。培养“懂计算机的管理人员”,培养企业的信息化推动人才。②我校是广西唯一的财经类院校,要突出学校的特点,以财经院校为背景,在财政、会计、金融等专业方面有突出的优势。可利用学校背景适当加强财经类理论或技能的培养,使学生具有经济信息的处理能力,区别于一般院校的学生。③突出实践技能的培养,以培养应用型人才为重点,依靠大量计算机专业的老师,加强计算机技术应用能力的培养,突出操作型人才的特点。 二、信息管理与信息系统专业的课程体系 在人才培养方案中通过理论课程和实践课程两个模块来实现知识的传授和能力的培养,目前我院的人才培养方案课程体系包括理论和实践两个模块。 1.理论课程。应修学分共128学分,包含必修课(包括公共基础课、专业基础课、专业主干课)、专业选修课、公共选修课。①公共基础课:大学英语、计算机应用基础、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、离散数学等。②专业基础课:管理学原理、统计学、会计学、西方经济学、C语言程序、面向对象程序设计、信息管理概论、数据结构与算法、信息安全等。③专业主干课:数据库原理、计算机网络技术、管理信息系统、信息系统分析与设计、信息经济学、ERP原理等。④专业选修课:信息检索与利用、办公自动化、网页设计、信息分析与预测、决策支持系统、数据仓库与数据挖掘等。 2.实践课程。应修学分为32学分,包括集中实践和独立的课程实践两大模块。①集中实践模块:军事理论、就业指导、社会调查、毕业实习、毕业设计。②课程实践模块:数据结构与算法课程实践、计算机网络实践、信息管理实习、计算机网络技术实训、C语言程序设计实训、数据库与程序设计实训、管理信息系统开发、ERP原理与实训、信息分析与预测实训、信息系统开发综合实训。 三、核心课程的设置与整合 信息管理专业以经济学、管理学和计算机技术作为三大支柱学科,形成了科学的课程体系,但在实际操作中教师与学生往往有拼盘式的感觉,缺乏课程之间的有机联系。很多教师是计算机专业或者管理专业毕业,他们在教学中往往从自身的特长出发完成教学,教授的课程内容不适合信息专业的需要;学生则感到本专业的课程设置和教学内容过散,所学到的知识支离破碎,缺乏明确的学习目标。所以,如何办好信息管理专业除了有明确定位和突出特点的人才培养方案外,还必须考虑教学体系中的课程设置,特别是核心课程以及课程内容衔接等问题。本专业的核心课程体系由三部分组成。 1.管理科学课程:我们基本与管理类专业接轨,开设管理学原理、生产与运作管理、经济学、会计学、市场营销等。重点培养学生在组织、协调、人事、领导等管理方面的能力和素质。经济学课程,开设西方经济学。在财经院校的背景下,我们开设了会计信息系统、财务管理等选修课程,鼓励学生掌握相关专业知识,提高就业竞争力。 2.计算机科学课程:最主要的是数据库与计算机网络,还包括C语言程序设计、数据结构与算法等,这些课程的教学内容与计算机类专业的相应课程要有所区别,强调解决信息的获取、传输、存储、组织、处理等问题,要求在掌握基本知识点的前提下,为管理应用服务。关于系统开发,我们开设高级程序语言,并连续开设两个学期的JAVA,将一个工具彻底讲通用会,满足本专业学生具有开发系统的基本能力的要求。所有计算机类课程都设置同步的课程实验,实现四年的计算机技术培训不断线,使本专业学生确实具备熟练的计算机使用技能。 3.信息管理课程:信息管理概论、管理信息系统、信息系统分析与设计等。这些课程是将信息技术和管理进行有机结合,解决管理中的建模以及分析解决信息管理与开发信息系统的问题,也是信息管理人才必备的对信息的处理全过程的认知。把信息资源管理、管理信息系统、信息系统分析与设计、信息系统开发作为一条主线,将管理类、计算机类课程连接起来,实现学生能利用计算机知识解决管理过程、用信息技术解决企业竞争的问题。围绕这部分课程我们开设大量的实践,组织学生完成项目开发的模拟过程。同时开设信息检索与利用、办公自动化等课程,加强实用性,适应社会需要。为使学生具体认识信息系统的应用,我们还开设了决策支持系统、客户关系管理系统、电子商务、ERP系统等课程及实训,引导学生分析信息技术在管理流程中的应用,提高利用理论知识解决具体的管理问题能力。 我们把专业核心课程划分为以上三个部分,在教学内容和课程衔接方面做了规划,突出信息管理与信息系统专业的特色,改变信息管理与信息系统专业和计算机科学与技术等其他类似专业培养目标、课程设置混淆不清的现象。 信息管理与信息系统专业口径较宽,专业知识包括管理理论和计算机技术技能,对人才的能力要求思维发散,创新性较强,在专业人才的培养过程中,除了制定科学的人才培养方案,在实施过程中做好整合协调外,给予学生学习引导也是十分必要的。比如在不同阶段给予学生必要的专业介绍、学习规划、选修指导等,鼓励他们结合自己的兴趣、能力和职业倾向,主动进行职业生涯规划;开展导师制,引导学生在专业知识中选择自己感兴趣的内容,跟随导师对某些专业知识和技能进行深入的学习和掌握,做到“一专多能”,适应社会的需求。当然学校也应该向社会企业宣传信息管理专业,与企业合作办学,注重专业的特色培育,提高学生就业竞争力。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统专业满意度分析 【摘 要】本文采用问卷调查法,以某高校信息管理与信息系统专业学生为样本,运用SPSS软件进行统计分析,旨在调查信息管理与信息系统专业学生的专业满意度情况。调查结果显示该专业学生满意度达到中等偏上水平,但在实践教学等方面存在一些不足,希望通过此次研究,能够为高校进一步完善信息管理与信息系统专业建设提供参考意见。 【关键词】新兴专业 信息管理与信息系统 专业满意度 随着信息化的发展,信息技术逐渐被运用到医学领域,培养医学信息管理类人才既是医学科学发展的需要,又是信息科学发展的需要。信息管理与信息系统专业是集信息技术与管理科学于一体,以现代管理理论为指导,利用现代信息科学理论与技术,对信息及信息系统进行科学管理的一门新型学科。 信息管理与信息系统作为一个新兴的专业,其发展起步晚,专业知名度不高,学生普遍对其了解不够。通过调查信息管理与信息系统专业学生的专业满意度,及时了解掌握学生对专业的满意度,为信息管理信息系统专业学生的培养提供建议和对策,对于进一步深化教学改革和培养方案有积极意义。 一 研究对象和方法 1.研究对象 此次调查以滨州医学院信息管理与信息系统专业学生为研究对象。该校信息管理与信息系统专业共四个年级,五个班级,其中2013级分为两个班级。以大一到大四,四个年级的全体学生为样本。本次调查共发放问卷230份,有效回收问卷219份。大一年级学生占总人数的36.53%,大二、大三和大四年级分别占22.38%、21%和20.09%。其中男生95人,女生124人。 2.研究方法 第一,问卷调查法。本研究为描述性研究,主要采用问卷调查法,自行设计《学生对信息管理与信息系统专业满意度调查表》问卷,问卷包含了基本信息、满意度调查两个部分,共设置问题20项。 第二,文献资料法。在问卷调查方法的基础上,还应用了文献调查法,通过查阅文献,了解近年来关于医学生压力与就业问题等方面的研究成果,为本次研究提供理论依据。 第三,SPSS软件分析。使用数据分析软件SPSS17.0,对收回的问卷进行筛选核对后,统一录入,运用描述统计、图表等方法作进一步的统计和分析。 二 研究结果与分析 1.学生对本专业的总体满意度 将满意程度划分为很满意、比较满意、一般、不满意、很不满意五个层次,调查结果显示,对信息管理与信息系统专业很满意的共42人,占19.18%;比较满意的有109人,占49.77%;满意度为一般的有53人,占24.20%;不满意的有11人,占5.02%;表示很不满意的有4人,占1.83%。统计结果显示有68.95%的学生对专业的总体满意程度达到中上水平,31.05%的学生对所学专业并不满意,超过半数学生总体上对专业比较满意,但是还有一部分学生对专业满意度偏低。 第一,不同年级对专业满意情况。 表1 年级对专业满意度的差异 此次调查显示,大一年级中有71.3%的学生对自己的专业比较满意,在三个年级中满意度比重最高,其满意度较低的仅占到3.8%,大二、大三、大四学生较高满意度所占比重与大一年级相比较低,大二与大三年级学生满意所占比重相差不大,但大四年级学生满意度明显较其他三个年级低,且不满意度明显较高,满意度仅为66%,低于大一年级约5个百分点(见表1)。 由年级对专业满意度差异表得出,大一到大四学生总体满意度比重呈下降趋势。这是由于大一新生刚结束了紧张的高中生活,面对一切都是新鲜的,大学生活丰富多彩,生活节奏较高中缓慢。另外由于刚入学不久,对专业相关情况等并不了解,对专业前景及就业等问题考虑较少,因而满意度较高。大二、大三学生对于大学的新鲜感已经减弱,随着专业课程的深入学习,学习上容易产生困惑,同时随着对外部世界了解的加深,已经需要思考工作、就业等问题,对专业的满意度略微下降。对于大四年级学生,经过四年的学习,他们对于所学专业的认识加深,加上他们面临毕业和找工作,逐渐认识到所学专业并不能完全满足以后就业需要等,就业压力和心理压力加大,对专业感到迷茫,满意度下降。 第二,不同学生来源对总体满意度的影响。 表2 学生来源对专业满意度差异 由表2可以看出,根据户口类型的不同,对本专业的满意度依次呈递减趋势。来自大中城市的学生对专业满意度最高,为75.9%;来自县城的学生对专业的满意度达到了71.2%,而来自农村的学生对专业的满意度在三者中最低仅为65.1%。 学生来源对专业满意度的差异是受多种因素影响的,大中城市及县城的学生在成长过程中接触信息较多,思想观念跟得上潮流,对新事物的接受能力较好,所以他们对本专业较满意的占到大多数;而农村户口的学生承担的压力更大,他们更看重专业的知名度,认为小专业没有前途;另外由于专业性质的原因,信息管理与信息系统是近年来的新兴专业,没有传统专业实用,学生和家长不太能接受,因而满意度较低。 第三,性别对总体满意度的影响。 表3 性别对专业满意度差异 表3显示,性别对专业的满意度差异性较小,男女满意程度相差不大,这与马利军等人的研究结果相一致。这个主要是因为信息管理与信息系统专业是由信息管理和信息系统两个方面构成的,男生对计算机、信息技术比较感兴趣,主要侧重信息系统方面;而女生则侧重信息管理,对信息的整理、统计和分析方面比较擅长,她们在这方面的学习中比较占优势,因此男女生在学习中形成了良好的优势互补,增强了他们对专业学习的兴趣,对专业的满意度差距也因此较小。 2.学生对培养方案的满意度 表4 学生对培养方案满意度差异 由表4看出,信息管理与信息系统专业有66.7%的学生对专业的培养方案和培养目标的表示较为满意,这一数值低于同类其他方面的满意度。信息管理与信息系统专业旨在培养具有现代管理学理论基础、拥有计算机科学与技术知识及应用能力的应用型、复合型高级人才。调查显示,此方案能够基本满足专业学生的要求,但是人才的培养目标和效果并不能完全适应社会与专业的需求,有待完善。 3.学生对实践教学环节的满意度 图1 对实践环节满意度 图2 对专业学习氛围的满意度 根据学生对实践环节的满意度饼图(图1)可知,信息管理与信息系统专业学生对实践环节达到满意的学生所占比重高于65%,多数学生对专业的实践教学环节的满意度较低,反映出该校信息管理与信息系统专业学生对专业的实践方面较为不满,对学校的实践教学方面有更大的期望和要求。对实践教学环节满意度较低,是由于高校往往重视主流专业的发展,对信息管理与信息系统专业的投入尤其是在实验器材与设备上的投入较少,导致实验课程安排不合理、设备落后等,因而学生对实践环节的满意度不乐观。 4.学生对专业学习氛围的满意度 由图2可知,多数信息管理与信息系统专业学生对学习氛围较为满意的占到68.49%,但与专业总体满意度相比比值略低。这是由于该校为医学类院校,信息管理与信息系统专业相比于临床等专业人数较少,且学习课程较少,压力较小。与临床等专业学生的紧张学习生活相比较,信息管理与信息系统专业学生感到学习氛围不如临床等专业,因而满意比重略低。这一情况在其他类院校也普遍存在,由于信息管理与信息系统是小专业,而不是高校的主流专业,因而在学习氛围等方面往往不如其他专业。 三 对策与建议 1.增加信息管理与信息系统的资金建设投入 信息管理与信息系统专业属于前沿性学科,需要更多资金投入以适应信息化时代的迅速发展和应对就业市场需求。然而,现今情况下高校往往将该专业作为辅助型学科,忽视该专业的更新与建设。因而希望相关高校能在发展基础性学科的基础上,增加对信息管理与信息系统的建设投入。 2.根据社会与就业需要,完善专业的培养方案 经过此次调查,我们发现信息管理与信息系统专业部分学生认为培养方案并不能很好地适应社会与就业的需要,对就业感到担忧。因而,立足于学生这一心理压力,教务处、教研室等部门应着眼于就业需求,进一步完善信息管理与信息系统专业的培养方案,增加学生对专业的满意度和对未来就业的信心。 3.提高师资力量,提升教学质量 教师是学生学习的引路人,在学生专业学习中担任着重要角色,提高教师的教学水平对于提高学生学习效果有着重要作用。不断重视引进高水平专业教师,在教育教学工作中应注重提高教师引导教学能力,提高教学水平。 4.增强实验教学,提升实践能力 学生的实践动手能力对以后工作有着重要影响,尤其是信息管理与信息系统专业学生,毕业后,从事本专业工作对实践动手能力有很高的要求,因而在本科期间,提升学生的实际动手操作能力很有必要。 此次调查中发现,学生对实践教学环节的满意度略低于理论教学等同类满意度,这表明信息管理与信息系统专业在实践教学方面较为薄弱,因而在教学中应增加实验内容,多开展各种形式的实践教学活动,在教学中注重培养学生的实践能力。 四 结束语 专业满意度是反映大学生学习状态和心理状态的重要方式。现今,很多高校已开办信息管理与信息系统专业,但是专业建设上仍存在着一些问题,学生的专业满意度较低。信息管理与信息系统专业发展面临尴尬境地,如何提高该专业满意度,是各大高校面临的重要问题,希望通过此次调查引起高校对信息管理与信息系统专业的重视,加大专业建设,为社会培养优秀的专业性人才。 信息管理与信息系统专业论文:信息管理与信息系统专业人才培养定位思考 摘要:信息管理与信息系统是一门新兴学科,其学科定位以及人才培养目标直到1998年才初步得以确立。经过10余年的发展和摸索,该学科在取得了一定成就的同时,也遇到了发展的瓶颈和障碍。该学科的学科定位,尤其是人才培养目标上,存在着诸多亟需解决的问题。本文试着就人才培养定位的方向,对此进行探索。 关键词:信息管理与信息系统 专业 职业定位 人才 发展方向 1.发展的历史沿革及目前的发展状况 该学科实际上是由由管理信息系统专业、经济信息管理专业以及信息学专业发展合并而形成的。从解放前一直到90年代,这门专业的名称并不叫做信息管理与信息系统,有的院校称之为经济信息管理专业。21世纪初期上海财经学院、南开大学国际企业管理系、湖北财经学院等都曾开设这一专业。还有的称之为信息学或者是中国海洋大学信息科学专业,80年代初期的代表院校主要有北京大学、中国人民大学、山东大学以及等等。 国家政策的调整突出表现在1998年7月国家教育部的专业设置调整规定,将各校的经济信息管理专业与信息学专业合并到最新增设的管理类一级科目――管理科学与工程之中,专业学科名称正式定为信息管理与信息系统。北京大学、复旦大学、武汉大学、南开大学、中国人民大学、华中师范大学、西南石油大学、长江大学等院校都开设了该专业。其中复旦大学的信息管理与信息系统专业隶属于管理科学院系,是我国该专业学科设立最早的院系之一。 经过10余年的发展和历史沿革,该学科已经发展成为全国各大院校常设的本科专业管理专业。每年,其为社会提供大量的专业技术人才,成为我国管理学科中的重要课程和发展支柱之一。 2.目前该学科定位遭遇的问题及制约其发展的因素 2.1学科逻辑定位内在的冲突 信息管理与信息系统,兼具现代管理学理论基础和计算机科学技术知识及应用能力两项教学任务及培养目标。而基于现代管理理论基础的学科设置,在逻辑层面,属于典型的管理学科思维设置;而计算机学科的理科知识背景,则是需要典型的理科逻辑思维为支撑。 因此,两者之间的差异与思维逻辑的冲突,使得学习者的思维模式在两者当中来回跳跃。这种冲突,并不利于严谨的科学的思维方式和科学的实验方式的培养。一方面,管理学科从属于人文学科,需要大量的案例、感性思维参与到其中;另一方面,计算机科学技术则是建立在严谨的数学思维之上,在课程设置上,纯理性思维遭遇感性思维时,往往会让学生产生思维的混乱和困惑。这种困惑,往往让学生在整个学习阶段承受着巨大的差异化的思维冲击。这种影响不仅仅会一直贯穿持续于整个学习阶段,往往也对其日后的思维习惯产生巨大影响。 2.2课程设置及教师队伍的问题 信息管理与信息系统学科,不仅仅在学科内部设置的逻辑对接上存在着难以调和的矛盾。在内部的课程设置及教师队伍方面也有着其天然的缺陷。 该学科正式诞生于上世纪90年代末,其成立时间非常短,其学科的课程设置及教学规律的探索仍然处于探索阶段。虽然,该学科是基于现实需要而产生,并以服务现实的工作需求为定位,但其本身仍然有着较大的不确定性。从目前的情况来看,管理学理论和计算机是其基础课程。而作为管理学和计算机科学,本科阶段要求完全掌握的理论基础数据是相当大的。作为专门培养专业人才的课程,需要四年的学习才能完成。而这一学科,要同时完成,几乎是不可能的。而这便要涉及到学科内容的取舍,而在目前的教学的实践中,如何做到准确取舍,仍然是目前该学科存在的重大问题。 3.关于提高专业人才素养的思考 3.1把握学科特点,促进思维模式的交融与转变 首先,学科设置的科学性和合理性取决于思维定位的正确和合理。提高人才素养的关键在于尽快建立正确合理的学科思维,使培养的人才能够尽快适应这种思维模式并能适应于现实的需要。使被培养对象的思维模式可以有效快速地在两种不同的思维模式中转变,打通其天然的思维隔断是提高专业人才素养的关键和根本所在。教育者应当深深把握这一规律,进行思维模式的创新,推动思维模式的转变与发展。 而教育者也应该积极把握现实中快速变化的人才需求,尽快在更加宏观的角度不断提高自身对于学科定位的理解,促进帮助学生实现这种转变。 3.2建设高素质的教师队伍和教师评定制度 目前,大多数任课老师并非具有专业素养的专门的教学人才。他们往往只具备专业的知识,而缺乏对整个学科思维逻辑的把握能力。这很大程度上制约了该学科的发展后劲儿。因此,要着力改变现状,一方面努力培养具有专业背景的老师进行授课。在人才引进方面,学校一定注意向这方面人才倾斜靠拢。另一方面,在教师评定的制度上,注重向具有创新精神和改善教学内容的方向上引导。 3.3注重社会实践,教学应与社会需求结合 该学科是应用性极强的学科,它植根于社会需求,这要求培养出来的人才是直接服务于社会服务于工作岗位的。因此,学校在安排教学活动的同时,注重加强学生的实践能力。努力提高其社会实践技能,将社会实践列入考核当中,提高其实践能力。
计算机工程论文:电子计算机工程网络控制软件的优化 0引言 随着计算机技术的不断发展,我们已然进入了信息化时代,互联网逐渐渗透进了各行各业,无时无刻不在影响着人们的学习工作和生活。带来方便性的同时也逐渐显现出了更多的弊端,网络工程软件控制问题日益凸显,这种情况给用户们带来了很大的困扰,因此必须要对其进行优化和改进,加强网络安全防护,保证网络秩序,打造一个良好的互联网环境。 1计算机工程网络控制软件的概述 1.1网络软件 网络软件指的是在计算机中可以承载网络活动以及数据通信的软件。网络软件直接与计算机网络相互连接,可以与其他的系统实现资源共享,为用户提供最好的服务体验。网络软件一般包括五种,分别是协议软件、通信软件、管理软件、操作软件、应用软件等。 1.2工程网络控制 工程网络控制指的是利用通信网络装置建立一个以上的闭环控制系统,这种系统可以对其操作功能进行不断优化和处理。一般情况下网络控制系统主要应用在通信网络中间,对系统信号进行快速的分配和处理。 1.3网络控制软件 网络软件中包括网络控制软件,良好的使用网络控制软件可以有效提高网络工作效率,主要是由管理人员来操作和使用,以便实现网络的自动化管理和实时监控,这样可以避免出现一些不必要的失误,提高网络工作效率。 2网络控制软件的应用及弊端 2.1网络控制软件相关应用 计算机网络控制软件涉及到很多方面的内容,应用范围比较广泛,一般情况下主要分为狭义和广义两类。(1).狭义从狭义方面来说,网络控制软件可以根据其控制对象分为设备管理软件和系统管理软件两种形式。其中设备管理软件主要来源于各个设备厂商,最终目的是加强网络设备的管理效果;系统管理软件主要针对的对象是整个网络,可以实现实时监控和管理。(2).广义从广义方面来说,只要是存在的网络的地方就需要利用网络管理软件对其进行网络管理。眼下有很多的企业都有实行网络管理,例如:银行企业、电信企业等等。 2.2网络控制软件存在的弊端 网络的兴起固然给人们的生活和工作带来了很大的方便,但是难免也存在着大量的弊端,对互联网工作造成了很大的不良影响。其中包括:计算机运行卡顿,网络系统安全性较低,宽带级别过低信息传输堵塞等等,这些问题的出现就决定着工作人员必须要对网络控制软件进行优化和改进。 3如何对电子计算机工程网络控制软件进行改进和优化 随着眼下社会经济的快速发展,人们对网络应用的需求也逐渐变得越来越高,面对这一趋势,网络控制软件逐渐朝着智能化、集成化方向发展,此外网络工作人员也要对其进行优化和改进,具体内容如下: 3.1加强网络安全建设 首先对应用的网络进行安全性测试,一旦发现存在漏洞和安全隐患立即进行处理和排除。很多系统本身就存在一些漏洞,对于这种现象可以使用一些软件进行漏洞修补。与此同时也要注意,于运行的软件越多,漏洞产生的可能性就越高,因此,必须要注意避免过多的运行软件,定期进行扫描,这样才能有效提高电脑运行速度,避免产生漏洞的产生,提高计算机网络系统安全性。除此之外,用户也可以使用数据加密技术进行加密,这种加密方式除了指定的网络以外基本上没有人可以能够破解。一般情况下数据加密技术主要应用在网络维护和系统运营以及软件开发等方面,可以对网端安全性进行有效的保障,提高网络运行的安全性。 3.2优化网络配置 (1).信息资源分配使用SNMP来询问路由表,接口表,地址表和ARP表等。(2).利用管理协议更改配置利用SNMP协议进行网络设置更改,由于绝大多数的制造商都不允许将访问资源表明,因此主要是通过登录系统进行,这样就可以直接实现对系统配置的更改。 3.3实行分布式管理 眼下的分布式管理技术主要来源于两方面,分别是移动技术和CORBA技术。对网络实行分布式管理首先要建立多域名管理,这样可以实现对不同域名的不同管理,同时保证各个进程之间可以进行良好的互动与协调,进一步促进网络全球化管理的实现。使用分布管理不仅可以将网络管理负荷有效降低,同时也能加快信息的传递速度,减少时间,提高网络管理效果。 3.4实现智能控制 智能控制系统中主要包括专家系统、分级智能系统、学习智能系统、模糊控制系统、神经系统等。智能控制可不经过任何人工操作,就可以直接实现设备自主操作的控制形式,其主要就是依靠模仿人类智能从而实现具体操作。将智能控制技术应用在计算机控制软件中可以进一步实现电脑控制自动化,不断提高科技生产水平,同时加快计算机技术的发展进程。 4结束语 总而言之,随着眼下社会发展对计算机网络技术的使用要求不断提高,相关网络工作人员也必须要加强管理和控制,采用先进的网络技术对工程网络控制软件进行优化和改进,提高软件使用性能,促进网络集成化、智能化发展,保证电子计算机的使用效果。 作者:颜滨竹 单位:中国民用航空东北地区交通管理局 计算机工程论文:计算机工程应用问题与优势探讨 摘要:随着计算机信息网络工程技术的快速普及,数字化技术发展水平越来越快。网络环境的开放式管理得到人们的认可,但随之而来的是越来越多的网络信息安全问题。计算机工程应用过程中往往受计算机应用的影响,需要对工程安全的相关问题进行合理的分析,充分研究提升计算机应用技术的整体优势方案,按照人们日常的生活需求,逐步建立良好的计算机应用管理标准,不断提升计算机应用生产效果,实现对计算机工程优势化的管理和分析. 【关键词】计算机;应用;优势 计算机发展与网络信息发展相互适应,通过资源数据信息的共享,提升计算机网络信息技术的安全化管理,不断提升网络信息的快速应用水品个,逐步实现计算机网络信息应用的优势提升。根据计算机工程应用分析标准,对计算机实际的发展形式和发展类别进行准确的分析,充分研究计算机实际符合需求的应用范围,按照计算机应用实际工程领域标准,重点分析计算机工程存在的各种优势特点,结合实际情况,确保计算机网络信息工程的安全可靠化的管理,保证计算机使用的安全性。 1计算机网络信息的应用问题 加强计算机网络信息的安全化应用,逐步提升网络信息技术的普及过程,提高计算机工程化应用标准,对计算机工程的相关安全问题进行逐步探索分析,明确计算网络应用对人们的关注度。加强计算机网络应用信息的分析过程,对计算机网络信息的相关应用问题进行判断,确定实际网络信息问题的快速分析和解决。 1.1受病毒黑客的侵扰 在计算机工程网络化应用中,需要建立合理的网络安全标准。黑客如果恶意的攻击或干扰,就会对计算机应用造成负面的影响问题。计算机的信息安全需要以数据、物理构成以及功能应用为安全管理标准。在计算机应用中,逐步加强实体的安全化管理。计算机应用需要与外围设备相互适应,逐步完善计算机实体的安全规范控制范围,对计算机软件系统、存储控制功能进行有效的分析,明确实际不同类型用户的非数据存储标准。根据计算机实际优化配置标准和存储能力,准确的分析用户操作规定范围内存在的违规行为。根据计算机有效控制标准,利用计算机体系的运营标准进行负责建设,明确数据文件的存储和检测方式。按照数据结构化的输出量,对管控标准进行全面的责任化分析。计算机往往是以口令识别身份的,根据口令的生成、信息的等级、期限的规范等数据进行严格的管控。对于系统可能存在的自动识别进行全面的跟踪调查,明确实际文焕有效应用的标准登记范围,采用全面识别的方式确定终端量。计算系统记录中的相关内容,对计算机系统的节点、用户名称、口令、终端、数据进行合理的分析和应用,确定实际数据操作判断的标准类别,明确实际数据的信息登记过程,确定有效识别数据信息的方案。 1.2信息安全通信的平衡关系 计算机应用信息安全分为低、中、高三个安全级别。按照实际不同信息等级,准确的分析安全保护的有效策略方式。根据安全实际的数据信息保密特征,合理的分析计算机信息传输、存储过程中的相关标准,保证实际可见的数据信息动态量。一班计算机往往受电子数据邮件、个人资料信息、口令录入等内容的工具,网络服务器无法及时对计算机终端进行安全化管理。根据计算机实际工程程序标准,对程序的相关内容进行准确的修正,确定实际终端的安全漏洞问题,改善计算机网络信息人才存在的匮乏现象,适宜的完善管理信息的安全漏洞。 2计算机网络应用存在的优势效果 计算机网络安全需要得到有效的扩展,根据计算机实际应用效果,对计算机网络信息安全进行分析,逐步完善计算机技术的优势特点,对计算机网络信息的安全化进行处理,提升计算机网络工程的应用效果。 2.1计算机网络信息的应用 计算机网络信息需要以合理的建筑标准进行支持,不断完善计算机网络信息技术的应用,实现数据的传输协议,保证信息系统的合理规范。计算机网络信息技术需要对数据库进行处理,完善计算机网络信息的传输性,完善网络信息的安全性,提升信息整体发展水平。 2.2计算机网络科技教育的优势性 计算机网络信息需要对实际的应用范围进行分析,按照计算机网络应用标准,采用合理的教育科研活动,大力开展网络信息技术的支持,提升教育新发展的拓展水平。按照计算机网络信息技术远程标准教育范围,逐步完善我国教育综合事业的快速发展水平,拓展教育范围,提升教育背景,实现教育整体效果水平的提升。按照计算机网络信息安全,采用远程化教育形式,全面构建合理的教育手段,提升教育发展促进的积极性,实现教育体系的快速建设。例如,在教育科研中加强虚拟数据的分析应用过程,按照实际数据分析标准,对教育科研的发展和管理进行数据分析,明确实际科研数据的统计分析标准,依附传统数据分析过程,确定相关预期的分析效果。按照实际计算机网络信息开发的基本原则,结合网络虚拟分析方式,逐步提升数据的分析效果。 3计算机网络系统的快速应用 按照网络信息的传播发展途径,分析计算机网络系统应用的标准,为互联网系统提供合理的拓展空间。以因特网、信令网、光纤分布、数据接口分析为基础的计算机网络信息,需要加强信息数据的快速拓展,逐步提升信息网络数据的安全级别。 4计算机网络公共服务的安全体系 社会服务信息体系需要良好的公共服务管理进行拓展,逐步提升公共服务网络结合的效果,改变传统公共服务的应用标准,对人工数据的输入进行合理的分析,提升整体服务拓展水平,降低服务效率,造成大量的数据安全隐患。依照计算机网络信息的发展,对公共服务系统进行技术支持,提升计算机网络工程的改变性意义,实现传统信息公共服务模式的拓展和提升。 5结语 综上所述,计算机网络信息的应用需要改变现有的信息支持,逐步拓展社会发展水平,改善计算机各个领域经济的快速发展标准,拓展社会的发展进程,提升计算机应用基础,实现计算机网络应用水平的快速拓展,保证计算机综合性应用水平的提升。加强计算机公共信息应用服务的管理方式,改善计算机技术应用标准,对实际计算机的优势进行准确的分析,逐步完善实际计算机优势拓展办法,提升计算机网络信息优势的快速发展。 作者:张艳艳 丁乐 单位:单位江西应用科技学院 计算机工程论文:计算机工程学院发展设想 在春意盎然的季节,重庆人文科技学院计算机工程学院成立了。这是重庆人文科技学院发展历程中的一件大事,标志着整个学院在深化应用技术型本科大学建设的道路上迈出了坚实的步伐。我们深信,这对我校向应用技术型本科大学转型具有重大的战略意义。 一、发展总体目标 我们将经过五年努力(前三年打基础,后二年初见成效),在办学体制和机制上有创新,在教育教学模式上有突破,在教育教学方法上有创造,在教育教学内容上有革新,总体上建立一套完善的现代应用技术型本科计算机类高等教育教学体系,使学生的培养质量位于重庆市应用技术型本科前列,把计算机学院建设成在全国有影响,在重庆为一流的民办应用技术型二级学院。我们将不遗余力地坚持现代大学的办学理念,执行应用型本科大学的国家意志,并将国家意志转化成我们实际行动;我们将不予余力的坚持走教育国际化之路,坚持开门办学,扩大教育开放,加强国际合作,创新教育教学改革;我们将不予余力坚持质量强校的方针,切实将知识转化为学生的智力和创造力,为培养符合社会经济发展的创新性人才而努力。我们一定统一思想,积极推进,把计算机学院办成高层次,高亮点、高水平的应用技术型二级专业学院。为实现计算机工程学院立足重庆,面向全国,走向世界之梦而奋斗。 二、具体发展规划 1.学科专业建设 学科专业建设着重体现社会发展的专业人才的需求,特别是体现重庆经济发展的紧缺人才需求。加强和国际国内ICT公司合作,使设置的专业方向显特色、专业内容上层次、专业群集有体系。经过三年努力实现我校计算机类专业全覆盖,同时突出在IT领域社会人才需求的关键的几个专业方向:软件体系、软件技术、软件开发应用和云计算技术及信息系统技术,智能技术,物联网技术,大数据技术等方向。打造完备的,具有特色的专业群,使人文科技学院成为重庆IT专紧缺人才示范校。到2017年成功申报5个专业:有网络工程和物联网工程、智能科学与技术和数字媒体、及电子与计算机工程专业。 2.师资队伍建设 建立一支稳定的,热爱教育事业,有人文素养、学术水平和专业技术的高素质教师队伍是办好教育事业的核心。要培养和造就一批中青年骨干教师队伍,在学校支持下,下决心多渠道、多方位、多层次的招贤纳士。根据教育部制定的大学师资队伍配备和学科发展要求,到2017年教师总数达85人左右,并在年龄结构、学缘结构、职称结构、专业结构等方面尽最大努力趋于科学合理。 3.学生招生数 为了从学生规模上体现专业结构的调整,实现特色专业、亮点专业的较大发展,以适应重庆社会经济发展的人才需求,根据专业的设置计算机科学与技术专业(设二个方向)招生150名;软件工程专业(设三个方向)招生250名;网络工程(设二个方向)招生150名;物联网工程(设二个方向)招生100名;智能科学与技术(设二个方向)招生150名;数字媒体技术(设一个方向)招生100名。到2017年,在校学生达2000人左右。这将有利于体现应用型本科的内涵特征,有利于学校战略性的可持续发展。 4.研究生教育 为了提升我校的办学层次和办学质量,提高我校在重庆市乃至全国的影响力,我们将尽最大努力积极与ORACLE公司、微软公司、中兴通信公司和思科公司建立战略合作关系,从而充分利用他们的人力资源、技术资源、市场资源、教育资源、成果资源,快速提升我院的办学水平和办学层次,首先是办好计算机本科专业教育,只要条件成熟就全面启动“服务国家特殊需求人才培养项目”的申报,为我校专业硕士的培养做出贡献。 5.建设科学的课程体系 课程体系的建设是教育教学改革的重要组成部分,是落实教育教学体系改革和教育教学模式创新的实施体现。通过与ICT公司的合作,三年内建设完备的优质专业课程体系。使课程体系就有如下特点:第一,体现专业特色的鲜明性,工程技术的实用性,知识架构的先进性。第二,结合重庆信息产业发展的需求和我们的实情,使课程体系结构清晰、层次分明、内容全面,并与我院的素质教育和通识教育深度融合。第三,充分利用全球教学资源,把课程教学与课程设计有机结合,把课程设计与工程项目有机结合,真正实现理论与实践的融合,以提高学生的知识水平、提高学生的认知能力、提高学生工程设计能力。建立一套完整的集课堂教学、课程设计、实验实训为一体的教学大纲、教学课件、和教学视频等教学资源库。使我校在重庆应用型本科院校中,教育教学质量名列前列。 6.建立现代大学教育教学管理和治理体系 将充分利用我院的合作办学的优势,强化国际现代教育思想,用三年时间建立一套完整的适合社会经济发展的现代教育管理和治理体系。包括:教育教学各项管理制度,教育教学各项治理条例,教育教学各项激励机制,教育教学的各项保障机制,教育教学各项约束机制和教育教学质量评价体系。调动一切积极因素,发挥一切可以发挥的力量,使我院教育教学管理科学有序、教育教学规范育人、教育教学发展持续。 7.建设5大工程实验中心 以专业设置为基础,建立配套的5大工程实验中心:计算机科学与技术工程试验中心、软件工程试验中心、网络工程实验中心、物联网工程试验中心和云计算工程试验中心。把工程试验中心建成集专业试验、课程设计、科学研究和实习实训为一体的开放性教学科研平台;加强工程试验中心的内涵管理,用三年时间建立一套完善的规章制度和运营机制;通过引进和培养造就一支合作精神强、技术能力过硬的团队;力争建成重庆市级重点实验室。 8.加强和提高教育教学和科学研究的水平 加强教育教学的研究是提高教师队伍水平的重要举措,是彰显教育教学特色的重要体现,是提高教育教学质量的有力保障,是推进我校教育教学改革的创新力。我们将积极探索适合我校教育教学的新模式、新机制和新方法。我们将以MOOCs为改革的突破口,组织计算机公共基础课和计算机专业基础课的二个MOOCs教学攻关教研组,用二年的时间,对MOOCs课程脚本的研制、课程多媒体的制作、MOOCs应用平台的建设,以及教育教学理论、方法、技术上作出示范性的成果,推动应用型本科的教育教学的实践和改革的发展。加强科学技术研究同样是高等院校重要任务。鼓励教师积极投入到科学研究的创新性活动中,这对提高教师深刻地掌握自然科学研究方法,提高教师科学学术水平,提高教师紧跟世界科学技术发展前沿的能力至关重要。有这样一支教学团队,我们才能在前进的道路上立于不败之地。根据学院的具体情况,用二年的时间建立一套较完善的教改和科研激励机制,并制定配套的实施意见。实现每年每个教师1-2篇,讲师以上的教师至少发表核心期刊论文1篇;每个专业每年成功申报省部级教改或者科研项目1-2项,并获得专利或著作权1-2项;每个专业三年内完成1-2门精品课程建设任务。经过三年努力,在教改和科研成果方面位居重庆市民办高校前列。 9.构建具有特色的校企合作产教结合体系框架 校企合作产教结合是应用型技术大学人才培养的及其重要的模式,校企合作产教结合是一个系统工程。我们要研究新形势,提出新问题,创新新机制,使之上升到教育理念、教育方法、教育模型上来,作为产教结合的行为指南。体系框架主要包括六方面,即:产教结合的机制、产教结合的形式、产教结合的教育教学模型、产教结合的师资队伍、产教结合的课程体系、产教结合的质量保障体系。六个方面相互联系,相互渗透,相互融合,构建了产教结合的科学体系。我们的目标是:用一年时间初步形成产教结合的体系框架,并制定相关的规章、制度及实施办法。再花一年时间形成一套较完整的产教结合体系构架,并完成大部分相关的规章、制度、实施办法的制定。第三年形成一套完整的产教结合体系构架,实现较成熟的产教结合机制、体制、制度、方法的有机融合,为产教结合的长期发展打下坚实的基础。我们要走的路很长很长,但只要我们按照既定的目标坚定不懈的走下去,前途一片光明。 作者:汪林林 单位:重庆人文科技学院 计算机工程学院 计算机工程论文:计算机工程技术的应用分析 近年来,计算机相对应的软件技术及硬件技术都得到了一定程度的发展和进步,计算机工程技术在各个不同领域中的程序化应用也得到了多样化的发展。由于计算机工程技术本身是一种较为固定的程序模式,人们在使用的过程中往往缺少对其创新设计的理念,而是直接按照计算机工程技术中的程序进行应用,因此,才会使得计算机工程技术在应用中没有真正地发挥出他的价值及意义。 一、计算机工程技术的弊端 任何事物都具有两面性,虽然高科技的应用能够有效提升工作效率等,但仍然会存在相应的弊端,如:计算机工程在实际应用中的缺点需要工程师进行合理化的调整,我们认为,计算机工程技术想要得到合理、深刻的运用必须要将其弊端充分地展示出来,让所有使用者对其有更加清楚的了解,进行针对性的合理应用。与不少工程师交谈过程中发现,他们对于工程的设计还是具有一定的危险性意识和责任感,但总的来说,他们还是比较热衷于使用计算机工程技术。我们必须要将计算机工程技术的弊端展示出来,让工程师了解实际工程设计中不能完全依赖于计算机工程技术的应用,要将计算机工程技术与实践经验和知识结合起来应用。例如:专业的工程师在计算机工程技术的应用上会了解该工程的每一项细节,如设计模型、设计原则及原理等,再者,利用计算机工程技术来进行准确性计算和设计,最后再将结果进行比较,分析出最有效的问题解决途径,判断计算结果的真实有效性。以这样的方式不仅能够让计算机工程技术的弊端展示出来,还能够让使用者了解到它的真实性能[2]。 二、计算机工程技术和传统工程技术的融合应用 计算机工程技术的出现无疑是帮助工程师解决各种设计及计算问题,使得工程师和相关工程审核人员的观念及思维都处在了一个高科技水平的阶段之中,有的人会认为,不使用计算机工程技术是与现今时代脱离的现象。正是由于这样的想法,致使部分工程师自身对于计算机工程技术的应用缺乏了应有的创新能力。首先,我们以建筑工程为例子,大部分的工程师都会借助计算机工程技术来对建筑面积范围进行计算,然后再对建筑工程进行规划,其中就包括了所需要使用的原材料等等,整个建筑工程的设计都依赖于计算机工程技术来实行,手工的操作逐渐减少,这样的发展趋势使得建筑工程的安全得到保障。完全地依赖于计算机工程技术而不参与手工预算,对于建筑的安全会形成一定的威胁性。因此,我们认为,在实际的建筑工程操作过程中,建筑工程师应该将计算机工程技术和传统技术相结合在一起应用,在实践中找出差异,并根据实际情况进行深入整合和修改,最大程度保障建筑的安全性。如:站在计算机工程技术的角度上来对问题进行深入分析,并根据设计出建筑工程的相关内容,然后进行传统的手工分析,提出多样化工程设计方案,最后,将计算机工程技术和传统工程技术相结合在一起,再将设计好的思路整合,运用计算机工程技术来设计出最终的程序[1]。 三、合理使用计算机工程技术 计算机工程技术虽然存在弊端,但其实用性极强,所谓“去其糟粕,取其精华”,工程师在使用计算机工程技术时也应该扬长避短,合理地运用它来开展工作。计算机工程技术在实际运用过程中可以以一些适合的自动化工作内容经过高科技转化来进行,对于工程安全性及威胁性问题则要求工程师手工进行预算,控制工程整体设计方案中的偏差,确保工程具备足够的实用性和安全性。如:在实际的计算机工程技术使用过程中,常常会涉及到规范、数学的原理等知识,假设工程师因为缺乏这类知识将使得其难以判断工程技术是否适用于工程,为此,工程师在使用计算机工程技术时要有选择性,才能够将计算机工程技术的优势真正发挥出来。 四、结语 计算机工程技术的应用在实际中会存在一些问题,需要使用者探索出解决途径,以最大的限度来推动计算机工程技术的合理应用。透过全方面的了解,有意识地选择使用计算机工程技术,确保自身的工作能够有效开展,尤其是建筑工程等领域,要确保其设计的安全性,真正地将计算机工程技术的作用发挥出来,促进科技进步与科技发展。 作者:王玉峰 单位:赤峰市生产力促进中心 计算机工程论文:计算机工程应用问题分析 1概述 近年来,科学技术不断进步,互联网与计算机技术也随之快速发展,信息技术向人类生活的各个领域全面推进,促进了商业、信息业、通信业等各个科学领域的发展,逐步演变成数字化时代。如今,计算机工程应用具备方便、快捷等优势不可否认,但网络环境的开放性,使非法用户有机可趁,随之带来了病毒入侵、数据丢失、黑客攻击等一系列影响人们正常工作与生活的问题。因此,计算机工程应用中存在的问题,值得我们深入探究,并挖掘计算机工程应用的优势,不断改进,不断取得创新,以确保计算机工程应用的安全性和可靠性。 2计算机工程应用存在的相关问题 在计算机工程的应用中,由于信息网络平台的开放共享,病毒与黑客极易入侵计算机系统,对信息数据的安全构成严重威胁。因此,计算机工程应用中的安全问题应该得到重视。对计算机安全的管理,包括软硬件结构管理、数据信息管理和应用程序的管理。首先,在计算机应用阶段,计算机的实体安全性应该得到有效确保,计算机实体、计算机的电磁辐射应该得到有效控制,使其符合各项安全指标。其次,针对计算机软件设施,应该进行高效安全的管理和控制,使计算机的存储功能得到体现,阻止非法入侵和数据丢失。除此之外,提高计算机的存储防护能力也很重要,约束用户的作业范畴,避免用户读写操作跨越规范的界限。对于数据信息管理,设置专人进行数据的安全管理以及数据的输出管控,实施安全体系监测,有效记录数据及系统运行状况。另外,对计算机传输数据的输出进行全面审核也很重要。在计算机系统中,用户识别身份的方式通常为口令识别,因此,应严格管理用户登记信息,当应用中出现非法请求,系统应实施全面追踪程序,进行有效识别,对非法用户实施拦截。此外,计算机应自动对应用中的日志记录进行全面记载,记录项目包括节点名、用户名、用户口令、使用终端、使用数据等方面,实施对信息的有效保护。在计算机中,计算机应用的安全性与便利性存在失衡。安全体系的安全水平等级不一,针对信息的重要程度,制定相应的安全措施进行保护。确保信息与数据的保密性、整体性、可用性。在计算机网络体系中,计算机信息的取用,使用者必须经过授权方可访问,这是确保网络管理信息保密性的根本[1]。在信息输入、输出过程中,未经授权用户禁止擅自更改数据,破坏数据的整体性。同时,要体现动态信息的可见性,提高系统静态信息的可操作性。 3计算机工程应用的优势 计算机工程在应用上存在诸多安全隐患,对计算机信息实施安全保护非常重要,计算机工程应用也因此得到发展。例如,运用入侵检测系统,对计算机软硬盘设施中的信息数据进行实时检测,及早发现恶意攻击。对于黑客的入侵和恶意攻击,采取防火墙、防病毒墙对计算机系统进行保护,防火墙可以对网络数据的合理性进行分析,防止外部入侵,对非法用户进行约束[2]。运用加密技术,使黑客无法还原数据,从而阻止其恶意攻击。优化端口保护也具有显著的保护作用,能够对单端及双端进行保护,解决远程终端在计算机应用中的不足。计算机工程的广泛应用,推动了信息化的发展,同时也对经济发展起到了促进作用,计算机工程的发展,带动起相关产业的发展步伐,使我国经济水平提高,同时网络平台的发展给就业者提供了更多的就业机会和发展平台,带动电子产业、商业、信息业、通信业等各大领域的大规模发展。在保证安全的情况下,充分发挥计算机工程应用的优势,让用户安全、放心的使用。在公共服务体系中,计算机工程得到社会的广泛应用,其与互联网技术相结合,有效提高了公共服务体系的管理水平和工作效率。过去,公共服务体系数据需要人工采用手工输入法输入,导致工作效率较慢、服务水平低下、服务质量欠佳等想象。如今,计算机工程与互联网技术的应用,使公共服务体系得到明显改善,服务效率有所加强,获得巨大的进步。 结束语 综上所述,计算机工程在应用过程中,尚存在一些相关的安全问题,但也具备相应的优势。因此,对计算机工程应用的不足与优势进行探讨,掌握存在的问题并针对问题提出解决方案,运用科学的管理手段,实施具有针对性的安全措施,以解决计算机工程应用存在的不足,提高其可靠性和安全性,充分发挥其应用价值,为人们提供安全、可靠的信息平台,促进经济、科学的发展,提高全民经济水平。 作者:王玉峰 单位:赤峰市生产力促进中心 计算机工程论文:一体化计算机工程LVDS显示技术研究 1某一体化计算机中LVDS显示电路的设计原理 根据LVDS的传输线路组成,某一体化计算机中显示电路应由LVDS信号输出、LVDS信号传输、LVDS信号接收三部分组成。在选择LVDS输出电路时,应注意LVDS输出接口的选择。LVDS输出接口也分为以下四种类型: 1)单路6位LVDS输出接口,RGB信号均采用6位数据,共18位RGB数据; 2)双路6位LVDS输出接口,采用双路方式传输,RGB信号采用6位数据,其中奇路数据为18位,偶路数据为18位,共36位RGB数据; 3)单路8位TTL输出接口。这种接口电路中,采用单路方式传输,RGB信号采用8位数据,共24位RGB数据; 4)双路8位1TL输出位接口。这种接口电路中,采用双路方式传输,RGB信号采用8位数据,其中奇路数据为24位,偶路数据为24位,共48位RGB数据。考虑到实际使用,单路6位LVDS接口就可以满足。而单路6位LVDS接口需要四对差分线来通讯,三对差分线是数据传输,一对差分线用于时钟信号传输。因此,选择了一款支持单路6位LVDS显示输出的COMExpress模块作为LVDS显示的信号输出端,选择一款支持单路6位LVDS的LCD液晶显示屏作为LVDS信号接收端。 2一体化计算机中LVDS显示的实现 一体化计算机中的LVDS显示发送端及接收端选型好之后,还需要考虑好LVDS信号传输的设计,以确保信号质量。 2.1计算机背板PCB设计 从COMExpress模块引出的信号不能从COMExpress接口直接传输到液晶屏上,这需要计算机背板的转接,在背板PCB设计时要考虑好高速LVDS信号的走线,主要有以下几点需要注意: 1)LVDS信号的匹配阻抗通常为100Ω±10%;2)保证差分线平行等距,一般是将差分线对长度误差限制,尽量使用同层内的差分; 3)LVDS差分对走线应尽可地短而直,避免过孔和大于90°的转向; 4)LVDS信号要远离其它信号。其他信号最好分层布线,若必须使用同一层走线,距离应大于3~5倍差分线间距; 5)不同差分线对间的间距至少应大于3~5倍差分线间距。 2.2传输线缆的设计 从计算机背板到显示屏之间,需要设计有传输线缆。在设计传输线缆的时候,为确保信号质量,应该注意以下几点: 1)信号传输线缆应双绞、等长; 2)要做好线缆的屏蔽,屏蔽层要接地; 3)信号线缆要注意避开其他信号线,尤其是电源线缆,防止造成干扰; 4)选用的连接器务必要压接可靠,采用的接触件一般为铜材质以保证信号质量。 3调试及故障分析 一体化计算机按照上述设计方案进行了生产,在首次测试时,发现显示屏上没有显示,经检查,LVDS信号线路连接正确,在调试板上测试COMExpress模块,显示正常,但在查看BIOS设置时,发现可以设置主模块的输出为单路6位LVDS输出,或是单路8位LVDS输出,默认的是单路8位输出,与液晶屏的输入接口不符,导致没有显示。调整为单路6位输出后,显示正常。在后续一体化计算机的调试、试验中,发生过一些显示故障,总结起来,主要有黑屏、抖屏、缺色现象。通过更换模块的方式进行排查,排除了线缆、液晶显示器的问题,定位是LVDS显示输出异常。然后在发生故障时,测量了故障模块的LVDS信号输出波形,通过对比工作正常时的波形,发现主要是时钟信号波形异常。工作正常时的LVDS时钟信号(TXCLK±).根据LVDS信号的通信原理,在LVDS显示工作正常时,时钟信号的摆幅应满足的要求,即LVDS时钟信号的TXCLK+与TXCLK-差分信号对的差值在250mV~450mV时,判断为逻辑“1”,差值大于-250mV时~-450mV,判断为逻辑“0”,而且同时必须满足峰峰值的要求,在差值最小的250mV时,峰峰值最小应满足500mV,在差值最大的450mV时,最大峰峰值为900mV。根据故障时的时钟信号波形与要求对比,可以清晰地判断出故障的波形不满足中的LVDS时钟信号的要求,从而造成LVDS显示无法正常工作,解释了故障机理,下一步则需要对输出LVDS显示的模块进行进一步的故障分析。 4结论 本文在工程应用中,依据LVDS显示的基本原理,结合了LVDS在应用中的一些经验,成功实现了应用LVDS显示的某一体化计算机,并对调试过程中发生的问题进行了分析,供其他需要LVDS显示工程应用的设计者作为参考。 作者:孙懿 单位:江苏自动化研究所 计算机工程论文:计算机工程绘图土木工程论文 一、从教师的角度寻找提高专业绘图能力的途径 教师的教学要结合职业技术学院学生的特点,应采用适合的教学方法,教学内容与本科学生要有一定的区别。应结合职业技术学院学生实际进行教学改革,以工作任务为中心组织教学内容;以典型的建筑施工图为载体,设计教学活动。突出实践性,强调学生的自主学习。教师的实践总结,融合进教学之中,从而达到让学生自主提高专业绘图能力的效果。 (一)改革教学方法和教学手段 过去教师系统讲解理论知识、满堂灌、学生被动听课的传统的教学方法,学生缺乏积极性、主动性和创造性,现在职业技术学院的教学应重视激发学生的积极性、主动性和创造性。对于计算机工程绘图这一门课程来讲,主要应采用项目引领、任务导向等教学方法;并采用多媒体教学及人机互动等教学手段。提高学生听课的专注程度,提高学生的学习热情。 1.项目引领项目引领的教学方法,改变了传统的教学过程,以实际的工程项目为依托,并根据学生能够接受的程度,展开针对性的教学。通过计算机工程绘图这门课程,提高学生的绘图能力,在进行教学时,以项目引领的方式,使用具体的工程项目教学;在绘制具体的工程图的各个环节,在学生急需知道下一步做法时,传授必要的理论及实践知识。学生在这种情况下,是最想学习的时候,学习效率也是最高的,学习兴趣也是最浓的。 2.任务导向任务导向的教学方法,强调把一个工程项目,分解成若干个任务,以实际的工作过程(建筑工程施工图)为载体,提炼出典型的工作任务,使学生在完成工作任务的过程中,学会绘图命令、修改命令以及与之相关的各种高级操作命令。打破原有的章节顺序,以任务为引领,逐级深入。以能让学生在自主学习中真正、切实地掌握绘图技巧,精确熟练地利用课内知识,以及内容的精准应用为主。让学生自主实践,自主结合课内知识,自己动手并总结经验。这样做的目的,避免学生在绘制工程项目时,由于工作量大,而感到枯燥,并产生厌烦情绪。在绘图的过程中,教师在给学生渗透理论知识的同时,融入企业岗位资格标准。学生在完成一个个的小任务时,绘图能力自然就得到了提升。并且体验到了其中的乐趣,从而愿意去主动学习。 3.教学做一体化将课堂教学和实训室整合在一起,采用一体化教室上课,理论教师与实践教师由同一名(批)教师担任。通过项目引领、任务导向“边做边学、边学边教”,促使学生学习相关理论知识和实践技能,打破了原来的理论课和实训课的界限,是一种非常适合职业技术学院学生的学习方法,这种教学方法的教学过程实际上就是教学做一体化。“教学做一体化”的教学模式是我国职业教育界普遍认可的一种教学模式。在这种教学模式中,学生是主体,教师起到的是主导的作用,教师多半时间都是在辅导学生,而不是讲理论课。 4.应用广播教学软件教学广播教学软件可以完成:一机(教师机)对多机(学生机)的广播(授课或播放各种软件、课件等)、一机(教师机)对一机(学生机)的辅导、控制和查看学生机的屏幕。应用这种教学软件,代替了传统的教学手段,也代替了投影仪加大屏幕的多媒体的教学,并且不会受到投影仪投影效果的影响,是一次教学方式的改革和飞跃。采用这种教学方式,学生乐于接受,效果显著。 (二)整合教学内容 职业技术学院工程绘图的教学内容,不能是本科这门课教学内容压缩或简单地删减,学生不愿意接受或很难接受的理论知识,尽量地少讲甚至不讲,尽量多地带领学生进行实际操作,在操作的过程中,渗透给学生能够理解并且容易接受的理论知识。为了让学生在将来的工作岗位上得心应手,学校的教学内容应以将来的实际工程应用为主。要打破原来的章节顺序,按照工程图的绘制顺序,整合教学内容。使学生更加易于接受。 (三)模拟真实的工程实例,进行课程设计,增强实践力度 为了使学生的绘图能力得到巩固和提高,必须增强实践力度。可以适当地增加课程设计,在课程设计中,要模拟真实的工程实例,绘一小型工程的施工图,根据课时量,模拟的施工图内容可以进行适当的删减,绘制典型的施工图纸,比如建筑的平、立、剖、节点都只画一张等,学生在绘图时,要严格执行各种建筑绘图规范。能力是练出来的,只有通过典型工作任务的参与、独立完成,才能形成相应的技能,掌握实用的理论知识。 (四)提高教师的专业技能 教师的专业技能,对土木工程类学生绘图能力的提高,起到了很大的影响,教计算机工程绘图的教师,最好能具有双师素质,也就是要具有一定的实践经验,教师的双师素质,在整合教学内容,以及按照绘制施工图的顺序,重新排列教学内容的先后顺序、贯穿整个教学内容的主线上等方面,均起到一定的作用。由于教师具有相关的工作经验,可以很随意地找到一些极容易画、学生又感兴趣的建筑施工图或结构施工图的相关内容,能够对各种相关规定,把握得相当到位,并能根据新规范、新图集及时修订所教的内容,使学生所学与将来的工作完全接轨。同时做到教学相长,有时学生的思路,也会给我们带来启发,并且对以后的教学产生一定的影响,使更多的学生因此而受益。 二、结束语 综上所述,对于动手能力很强的职业技术学院的土木工程专业学生来说,要想提高其计算机工程绘图能力,并不是件多么困难的事情,这需要任课教师和学生的共同努力,教师要根据学生特点,按照实际施工图的要求,进行教学方法和教学手段的改革,同时对教学内容进行整合,其中所有的案例都围绕真实的施工图进行,并且重视对学生好奇心和求知欲的培养,激发学生的学习热情,变被动为主动。要培养学生的专业热情,学生有了对专业的热爱,了解具有绘图能力的必要性,从而愿意去画图,这样在老师的指导下,才能去主动练习。按照这样的途径去执行,学生应用计算机绘制工程图能力一定会提高的。 作者:谢桂英 张威琪 杨化奎 霍堂霞 王滨生 单位:哈尔滨职业技术学院 黑龙江省质量监督检测研究院 计算机工程论文:计算机工程专业方向系统设计论文 1研究思路与目标 集成电路技术的发展,使集成电路和处理器的关系密不可分。随着多核技术的出现,处理器已经变成构成系统级芯片(SoC)的基本单元,因此,从集成电路的功能级设计层面讲,计算机系统设计实现采用的方法就是大规模集成电路(VLSI)系统的设计方法。从卓越人才培养的角度,VLSI系统设计是微处理器的逻辑实现手段,而数字逻辑是计算机组成的物理实现基础。学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力直接决定了其计算机系统设计能力。因此提升学生计算机系统设计能力的关键是提升学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力。为了切实提高计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力,教学改革研究工作的目标确定为:以数字逻辑设计方法为设计基础、以硬件描述语言为设计工具、以硬件仿真系统为设计环境、以FPGA为系统实现手段、以计算机系统设计实现为目标和主线,将计算机系统设计实践完整地贯穿于专业核心课程之中;教学改革研究思路确定为:系统视角、整体优先、设计牵引、讲做结合、注重能力。该研究思路不同于一般的课程群,不是简单的知识点的审视,是“自顶向下”的观点和“自底向上”的实现的一种结合方法,最终目标是提升计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力。 2研究内容 计算机工程专业方向的主干课程包括数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、计算机系统设计、VLSI系统设计等。课程各有目标,课程之间有宏观上的先后顺序,有微观上的相互穿插,有内容上的重叠。经过近几年的教学研究和改革,各门课程都发生了非常大的变化[1]:VLSI课程中会涉及算术逻辑单元的设计甚至处理器设计方面的内容;汇编语言的作用已经从编程工具转变为描述和理解计算机系统工作原理的有效工具;HDL语言和仿真工具不再专属于数字逻辑电路设计领域,已经成为计算机系统设计的通用语言和工具。但是,由于总目标不明确,导致课程分头讲,实验分头做,总体学时不少,最终效果欠佳。笔者的主要研究内容以计算机系统设计为目标,从能力培养的视角看待和理解数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、VLSI、计算机系统设计等课程,借鉴CDIO的思想,将系统设计思想和设计实践贯穿整个计算机工程专业方向人才培养过程。 2.1重新审视和修订教学计划 在研究过程中,我们首先整理涉及的各门课程的全部知识点,对相互影响的重要知识点整体排序,整合相近和相似的知识点,归并出一些重要的专题,提出有利于培养计算机系统设计能力的完整实践教学体系,全线引入HDL语言,全线引入基于FPGA开发板的设计实验,紧密配合理论课、设计方法课、实践课,形成“学习—构思—设计—实现”的完整过程。 2.2数字逻辑电路设计课程内容的改革 数字逻辑电路设计课程改革的研究重点是设法强化和提升学生使用硬件描述语言说明硬件系统的能力,将硬件设计语言的介绍提前到课程的开始部分,使学生在学习数字逻辑电路设计过程中就开始使用硬件设计语言,相当于使学生掌握了一个设计工具,为计算机组成原理课程和计算机系统结构课程提供支持,另外,从教学上形成学习数字逻辑电路设计就是学习集成电路设计的理念。数字逻辑电路设计课程的实验既有使用逻辑电路器件搭建实验电路的传统型实验,又有使用FPGA开发板的设计实验。 2.3计算机组成原理课程的教学改革 计算机组成原理课程借鉴“深入理解计算机系统”教材中的思想,调整了部分课程内容和授课重点,比如,在数据表示部分增加了C语言的整数表示以及比较运算的示例,在存储器部分增加了程序访问局部性原理的C语言示例,在指令系统部分增加了寻址方式的C语言示例等。增加C语言的示例是进行教学视角调整的一种尝试,由于学生已经学习过C语言,已经初步掌握了编程方法,但是并不清楚程序在计算机内部,特别是在计算机系统底层硬件中是如何表示、如何执行的。通过在计算机组成原理课程中增加一些C语言的示例,让学生真正理解程序的执行过程。 2.4计算机系统结构课程内容的调整 计算机系统结构课程在课程内容方面进行了一些调整,主要为了更好地与计算机组成原理和计算机设计与调试等课程衔接。增加多核处理器和多线程调度等方面的内容;对教材中给出的一些具体处理器实例给予更多关注,比如Pentium、PowerPC和MIPS处理器实例等;重视向量运算和向量处理器部分的内容。 2.5计算机设计与调试课程实践教学改革 计算机设计与调试课程把以往让学生设计实现一个有十几条基本指令的微程序控制器改变为设计实现向量协处理器;以PowerPCRISC处理器的指令系统为参考,把设计PowerPC扩展指令协处理器AltiVec模块中的VSFX指令部分作为教学内容。整个设计任务分为8个相互联系、难度逐步增加的子任务,通过教师引导、分组讨论、学生实践、实现设计、完成测试等一系列教学环节,让学生完成协处理器中的部分设计工作并熟悉完整的协处理器的设计与调试方法。 2.6嵌入式系统设计课程实践教学改革 嵌入式系统设计课程开发出嵌入式系统计算机结构及相关软件的综合实验,使硬件与软件相结合,强化对学生计算机综合开发应用能力的培养,提高学生的实践能力。综合实验要求学生完成一个嵌入式系统开发实现的全过程,包括完成硬件、软件的功能分配,进行主控数字系统硬件的设计和制作,设计驱动和功能软件,硬件、软件的分别测试与综合测试等。 2.7VSLI系统设计课程实践教学改革 VSLI系统设计课程的实践教学改革,把实践分为3种类型:课程实验、自主实验和课程设计,3种类型的实验全部基于Nexys3FPGA开发板进行设计。课程实验包括XilinxFPGA设计流程、Nexys3FPGA开发板主要模块接口设计和基于IP的数字电路设计等。自主实验部分的题目类型包括:串—并转换电路、FIFO存储器设计、大数加法器设计和FIR数字滤波器设计等。课程设计部分的题目类型包括密码协处理器设计、数字信号协处理器设计和图像处理协处理器设计等。 3实验室建设 天津大学计算机科学与技术学院2006年建立了数字逻辑电路设计实验室、计算机组成实验室、计算机系统结构实验室、嵌入式系统实验室,建立了超大规模集成电路设计与应用研究所。实验室配备了数字逻辑实验台、计算机组成原理实验台、计算机系统结构实验台(带有FPGA模块)、嵌入式系统设计实验台等教学实验设备。这些实验室和实验设备能够满足常规的计算机系统实验,但对计算机系统设计能力培养的支持还不够。为此,学院2013年与美国Xilinx公司合作,建立了天津大学—美国Xilinx公司计算机系统设计联合实验室,实验室配备了50多块Nexys3FPGA开发板,实验时可以满足每人一块开发板的要求。超大规模集成电路设计与应用研究所于2012年引进BEECube公司先进的BEE3系统,该系统基于计算机系统的第三代商用FPGA系统,包括4个Virtex5FXTFPGA芯片,以及高达64GB的DDR2ECCDRAM和8个用于模块间通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA开发板和BEE3系统,我们具备了实现学生设计的各种计算机系统的设备平台,为培养学生计算机系统设计能力提供了强有力的支撑。 4结语 经过两年多的教学改革与实践,在新的教学改革思路指引下,学院调整了教学计划和课程内容,建设了新的实验室,引入了新的实践手段和方法,教学研究和改革实践工作取得了初步成效。“计算机学院教学管理过程化规范化改革”和“嵌入式系统设计课程实践教学改革”两项教学研究成果获得2013年天津大学教学成果二等奖。 作者:张钢 郭炜 车明 魏继增 李雪威 单位:天津大学计算机科学与技术学院 计算机工程论文:计算机工程实践能力培养 一、渐进式的工程化实践教学 数据库技术及应用是与各专业应用结合比较紧密的应用技术基础课程,是一门工程性和实践性都非常强的课程,因此我们主要以工程化实践教学模式进行数据库技术与应用课程的教学,根据“初步体验、独立项目实践、从业实践与实训”3个层次实行渐进式实践教学训练。在教学过程中,我们注重培养学生的工程能力,强化学生的工程实践意识,从教学内容的组织和实验环节的设计到课堂教学案例和实验教学的开展,都围绕工程素养的培养进行遴选。 1.1采用工程案例驱动的理论教学模式 在理论课讲授方面,我们以工程案例驱动模式进行教学,以网上书店的开发案例贯穿教学全过程,将数据库基本原理和设计技术融于案例教学过程。同时,根据浙江传媒学院电子信息工程专业的传媒行业特色,对教材的内容进行优化整合,增加与新媒体应用相关的多媒体数据库等新技术内容,加强数据库工程应用设计及网络数据库应用技术能力的培养。在各章的教学中,我们用案例进行分析,逐层引导,全过程地阐述数据库系统原理及应用中的各类概念和技术问题。 1.2实行渐进式的工程化实践教学过程 1)初步工程训练体验。课程的教学除了理论教学外,还有相应的课内实验教学。实验内容分成两部分,一部分是数据库技术的基本实践,主要包括特定DBMS的使用、SQL语言的编程练习以及数据库的连接技术;另一部分是小型数据库应用系统的开发,采用工程化的基本思想,组织学生分组设计实现一个初步的工程项目,培养学生的自学能力、主动学习能力、团队协作能力以及初步的工程实践能力。在初步工程训练体验阶段,教师提出工程设计的基本功能和性能要求,包括系统界面设计、基本的数据操作和查询统计功能设计、性能指标设计等基本要求。学生可自由组成小组,根据教师要求自主选题并自主选择开发工具和数据库环境,在完成基本功能要求的前提下,可以结合自己的工程项目设计实现一些特色功能模块,然后完成项目设计的总结报告。最后,教师对每个小组的作品进行项目验收,要求每个小组制作PPT进行项目工作汇报并演示所设计的作品,由学生推选出的若干学生评委负责项目评分。工程项目设计成绩作为该小组成员平时成绩的主要评分依据。 2)独立工程训练实践。独立工程训练实践要求学生在课程设计阶段完成。该阶段要求每个学生自主完成一个真实的或模拟的项目开发实践,以着重培养学生的自学能力、独立从事工程实践的能力、基本的分析问题和解决问题能力。课程设计阶段要求学生自学数据库开发工具和环境,强调独立设计,强化学生查阅资料能力、自学能力、创新设计和实践能力的培养。在此课程设计阶段,教师除了提出项目设计的基本能力训练要求和设计作品的基本功能和性能要求外,还给出一系列参考选题让学生选择。学生也可以自主选题,但需征得教师同意,以保证选题的质量。为避免抄袭等行为的发生,每个学生的题目和内容必须不同。同时,课程设计阶段会要求学生采用与上一次设计不同的工作模式(C/S或B/S),采用工程化的手段和方法完成基本的设计实现工作。课程设计完成后,指导教师组织学生评委(7人)对学生作品和设计方案进行检查,最后通过汇报答辩的形式评定作品设计成绩。作品设计和汇报答辩成绩由学生评委给定,教师在设计过程中负责答疑,在答辩过程中负责点评,但教师有权对成绩进行微调。另外,在课程设计结束后,学生要完成课程设计报告,教师对课程设计报告批注评语并给出成绩,课程设计的最终成绩由作品设计成绩和设计报告成绩组成。经若干次实践证明,上述实践教学方法既减轻了教师的工作任务,同时又促使学生相互学习并取长补短,在促进学生自主学习、主动学习和实践的同时,也提高了学生的表达能力;通过课程设计报告,学生提高了撰写规范的项目设计方案的能力和设计总结报告的水平。 3)从业工程训练实践。从业工程训练实践主要指学生在企业实习期间,以行业一线的真实工程项目为背景,参与并完成相应的工程项目设计实现工作(或作为其毕业设计),培养数据库工程应用实践开发和运用数据库技术从事服务外包等实际应用开发能力。第3阶段主要是结合实际数据库工程项目,尤其是与传媒应用密切相关的数据库工程项目的设计与实现工作,如电视节目查询点播系统、媒体资产管理系统、影视资料编目系统等。这一阶段的实践主要培养学生的实际应用能力,帮助其尽快适应社会需求,在离校前具备应对复杂工程实践的基本能力。通过3个阶段的实践教学,学生能够初步具备到一线从事数据库工程及服务外包等项目开发的基本能力。 二、以能力培养为目标的考核评价机制 教学方法和手段中的一些不足之处,不可避免地会导致考核评价机制不科学和不公平现象的发生。多数课程的考试都采用期末笔试形式,课程考试无法真正做到考核学生的实际工程能力,为此改革评价方式宜与教学模式改革相配套。为使实践训练能落到实处并能给出客观公正的实践评价,我们对于C语言、Java课程以机考为主,采用具有自动评价学生程序功能的程序设计上机练习及考试系统,改变期末笔试的考试形式,在开学半学期后每两周组织一次机考,采用多次开卷机考的方式进行课程考核。通过考试的学生如果不满意成绩,还可以在学期结束前的任何一次考试中重考。数据结构与算法课程考核分为笔试和机考两部分,期末总评成绩建议按照平时成绩占20%、笔试成绩占40%、机考成绩占40%的比例计算。数据库技术与应用课程的成绩由理论考试成绩和工程项目设计成绩两部分组成,理论考试和工程项目设计各占总成绩的50%,其中设计作品占40%,设计报告占10%,不再单独设置平时成绩,而以初步的工程项目实践成绩作为平时成绩。课程成绩的评价采用理论学习与能力培养并重的方式。 三、结语 通过组建由C程序设计、Java程序设计、数据结构与算法分析、数据库技术与应用4门课构成的计算机类课程,我们从以下几个方面对教学模式尤其是实践教学模式进行改革和探索。 (1)以案例驱动方式深化C语言课程的教学改革,完全由学生自学C语言语法,突出专业层面的基本程序设计能力训练。 (2)以案例驱动和项目驱动并重的方式深化Java语言课程的教学改革,前半学期主要采用案例教学法,让学生学会Java语言的语法规则和调试方法,熟悉Java特性和程序架构,特别是熟悉面向对象程序设计的理念;后半学期主要通过项目驱动教学方法,强化学生工程实践能力的培养,突出项目设计实现能力训练。 (3)以理论与实践并重的模式开展数据结构与算法课程教学,以学习传统的、经典的数据处理方法为核心,以掌握算法设计基本功能为目标,通过课堂教学与OJ系统中相应的配套练习,基本达到工程设计必需的基本技能要求。 (4)以工程案例驱动和分组数据库应用工程训练方式改革数据库技术与应用课程教学。我们通过工程教育相关课程的理论和实践教学模式改革,激发学生学习积极性,提高学生自主学习能力;始终坚持以培养学生的工程实践能力为目标,使学生能将工程设计理论和技术应用于实际系统中,更好更快地适应社会对工程人才的需求。 作者:殷伟凤 瞿有甜 郑珺 徐强 单位:浙江传媒学院电子信息学院 计算机工程论文:计算机工程应用问题与优势 一、计算机工程应用相关问题 计算机工程应用阶段中,由于较易受到病毒干扰与黑客入侵影响,因此安全问题成为我们应首要关注的内容。计算机安全保护主体应针对其物理构成、数据信息以及应用功能进行安全保护管理。一般来讲,计算机工程应用阶段中应体现良好的实体安全性。其主机同外设形成的电磁辐射较为显著,为此应控制计算机实体符合安全规范标准。对于系统软件则应体现良好的存储管控功能,应能够预防用户非法存取各类数据。同时,计算机实体还应具备优质存储保护能力,进而有效预防用户作业超越制定范畴实施读写操作。再者,还应具备良好的管控功能,进而有效的记录并反映体系运行状况,并做好数据文件存储读取的有效监测。同时,处理数据机构进行的输出管控应设置专人全面负责。传输数据文件至用户前期,应通过数据处理机构的全面审核,同时输出信息发放应具备完善审批手续。计算机对用户身份识别的常用方式为口令,因此应对口令生成、信息登记以及期限的更换实施严格管控。系统应实现对各类非法请求的全面跟踪,并登记该类文件应用状况,对非法终端进行全面识别。另外,计算机系统应具备全面详实日志记录,在每次成功应用后,应登记节点名称、用户名称、具体口令、终端名称,登陆时间,应用数据信息内容以及程序名、实施操作的类别,还有修改之前以及之后各类数据值等。计算机网络系统安全应用目标为,在安全以及通信便利性之中寻求一种平衡。计算机总体安全水平应体现出由低级到中级再到高级的丰富多层安全体系,并可对各类重要信息、数据制定相应等级的安全保护策略。其安全特性则表现为保密性、整体性与可用性。保密性为网络资源仅能通过授权实体进行存取调用。而信息储存以及传输阶段中应保持良好的整体性、全面性,不应在没有授权的状况下,由其他方进行修改。可用性则为对各类静态信息应体现可操作性,同时对丰富动态数据信息内容应体现可见性。计算机网络系统中还包含一定的漏洞,由于其属于复杂庞大的软件包,因而最大漏洞为I/O处理。基于TCP/IP应用明文进行传输,因而攻击者可通过电子邮件截获实现攻击。还可通过网页口令录入以及个人资料写入进行攻击。Web服务器同网络浏览器则无法确保全面安全。较多人在进行CGI程序编写时,并非做新程序的编辑,而是实施一定修改。进而令其呈现出相似的安全漏洞。安全管理阶段中,则由于欠缺网络管理人员,操作不规范,没能定期做好安全测试、全面监察,欠缺对网络系统安全的有效监控,进而形成了网络系统安全的一定威胁影响。 二、计算机工程应用显著优势 计算机工程应用常常存在安全问题,同时为有效应对漏洞的影响,则进一步促进了计算机工程应用向前的发展与推进,并令其呈现出一定优势。例如,为应对网络攻击、黑客入侵,可通过应用加密技术,防火墙系统凸显其安全优势,有效的弥补漏洞,提升计算机网络与应用工程系统综合安全水平。还可应用数据加密技术,做好网络安全的有效防御。计算机网络系统中,优化端口保护为网络安全防控的首要环节。基于远程终端以及通信线路均为计算机信息安全之中的薄弱问题,因此可应用端口保护凸显优势效能,做好单端以及双端的安全防护,提升计算机工程技术安全应用水平。同时,计算机工程应用安全问题进一步会为网络犯罪创造一定空间,并带动相关产业发展,在一定层面也对经济发展形成了刺激作用,并扩充了就业机遇。当然,该类影响作用我们应有效把握,将负面影响降到最低,积极探寻有效的安全防护策略,激发计算机工程应用的正面优势。例如,应全面推进电子商务的发展,发挥计算机工程应用优势,创建健康、优质、良好的信息环境,令客户不会受到空间、地域范畴的限制。可加快不同地区的经济交流,应用计算机技术,实现信息共享、数据传输,价值化资料综合应用,并推进个性化、高效性、优质化的电子商务服务,满足用户个性化应用需求。同时,可利用计算机系统、网络平台推进开展丰富商务活动,促进科技创新,令较多企业可实现快速、自动化的商务处理,而无需像往常一样关注内部的具体分工。基于计算机工程技术,较多企业可提供给客户更为全面统一的集成服务,网络则在该类服务之中发挥了催化剂作用。企业则可令客户具体服务过程转移到网络系统中,令客户通过更为快速、简单、清晰的方式应对各类复杂工作,提升实践效率。例如,将资金由存款户头实现向支票户头转移,还可清晰的明确信用卡的具体收支事项,进行发货请求的详细记录,或是搜集查阅并采购各类稀有材料与产品。该类操作均可在足不出户的情况下快速的完成。由此可见,应用计算机工程技术开创电子商务系统,可为客户提供更为便利、高效、快速、一体化的优质服务,对于客户自身以及企业发展,均发挥了显著的优势作用。 三、结束语 总之,计算机工程应用实践中,存在一定的安全问题,同时显现出在现代化社会发展建设进程中的优势及应用价值。我们只有针对安全问题特征,变不利为有利,制定科学有效的防控、管理策略,提升计算机工程技术安全应用效能,激发现代化技术综合应用优势,方能凸显计算机工程技术应用价值,有效弥补安全隐患,促进计算机工程领域的快速、科学与全面发展。 作者:王峰 单位:江海证券有限公司 计算机工程论文:巨型计算机工程的创新 1983年12月,由国防科学技术大学计算机研究所研制成功的中国第一台亿次巨型计算机通过国家技术鉴定,国防科委主任张爱萍将其命名为“银河”。这是中国改革开放、独立自主与引进吸收相结合方针以及全国大力协作的产物,也是中国工程创新的成功案例。本文以银河亿次巨型计算机为例,着重探讨该工程的决策、组织管理中的成功经验,为后人提供有益借鉴。 1工程的背景与决策 国际巨型计算机的研制始于20世纪60年代中期。1976年美国CRAY公司研制成功的Cray-1流水线向量巨型计算机,标志巨型计算机技术的成熟,并开始进入商品化阶段。苏联、法国、英国、西德以及日本奋起直追[1][2],相继研制出各自的巨型计算机。技术先进、功能最强的计算机,历来被首先满足于军事领域的迫切需求。美国国防部以及和军事密切相关的航天局、能源部、国家安全局,一直是巨型机的最大用户,也是巨额研制费用的提供者。1976年,美国著名核武器设计发展中心洛斯•阿拉莫斯实验室以880万美元的价格购买了第一台Cray-1机[3],美国三军及战略武器部队的C3I系统也使用了Cray-1机[4]。因此,美国将巨型计算机看作“军备竞赛的基本要素”,决定“不应让这种计算机输出到任何国家”,尤其对社会主义阵营国家,实行技术封锁和禁运。第三台Cray-1机原本是苏联定购的,但被美国国防部一票否决[5]。 中国考虑研制巨型计算机始于20世纪70年代初。1956年中国的计算技术开始兴起[6],经过仿制苏联到自行研究、设计、制造等不同发展阶段,先后研制出电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路计算机,为国家经济、科学研究尤其是国防科技做出重要贡献[7][8]。正是由于计算机技术与国家安全、国防科技以及武器装备发展密切相关,1967年9月聂荣臻就提议研制更高水平的计算机。据此,国防科委四局组织调查组到中国科学院计算技术研究所调研,准备百万次计算机的研制方案。1968年4月,在北京召开总体方案论证会,9月国家计委、国防科委、国防工办向中科院计算所下达百万次计算机研制任务书,代号1025。1970年11月,十院向国防科委报告,提议中科院计算所研制亿次巨型计算机,代号723[9]。1972年10月,国防科委根据国家尖端武器、增强国防实力的迫切需要,召开常委扩大会议,专门研究我国巨型计算机研制问题,并向中共中央专门委员会建议,将巨型计算机的研制列入国家重点工程项目。1974年初,中科院、四机部和国防科委联合向国务院、中央军委、中央专委提出组织全国力量,开展巨型计算机研制。1975年10月,国防科委主任张爱萍指示科委机关,组织国内计算机知名单位,进行全国性调研,了解国内对巨型机的需求、国产元器件质量状况、外部设备的生产能力与水平,以及性能价格比等情况。但是,由于“”的干扰,巨型计算机工程几经筹划,均未能正式实施。 “”结束后,巨型计算机工程问题被再次提出。1977年国防科委经过一段紧张的酝酿、准备,于11月14日向中央呈报了《关于研制巨型电子计算机事》的请示报告,四机部、中科院等部门亦积极争取。此时,中国巨型计算机的研制力量主要有两支:一支是专门从事计算技术研究的研究所,如中科院计算技术研究所、四机部第十五研究所(即华北计算技术研究所)和华东计算技术研究所;另一支是分散在地方和军队高校中从事计算技术教学、科研单位。1978年3月4日,在中央部署巨型计算机研制的汇报会议上,邓小平决定将研制任务交给国防科委,责成长沙工学院完成[10],规定用六年左右时间(到1983年底左右)、2亿元左右经费,研制出每秒运算1亿次的巨型计算机。 长沙工学院的前身是成立于1953年的哈尔滨军事工程学院,是新中国第一所直属中央军委领导的高等军事工程技术学院。1966年退出军队序列,改名哈尔滨工程学院;1970年南迁长沙,改名长沙工学院;1978年10月组建国防科学技术大学,重新回到军队序列。长沙工学院计算机研究所能够争取到巨型机工程项目,主要原因有三:一是由于研制武器装备的迫切需求,国防科委在国家财政困难的情况下,积极承担该项工程的经费。二是敢于拼搏、勇于创新的团队精神。长沙工学院计算机研究所是由哈尔滨军事工程学院海军工程系一个9人计算机小组发展而来,尔后逐渐发展成为军用计算机室、计算机专业、计算机系。自1958年以来,先后研制出一系列军用、通用计算机。1965年,在慈云桂的主持下,率先用国产元器件生产出稳定可靠的441B晶体管通用计算机,打破“国产元器件做不出稳定可靠计算机”的说法,先后生产30余台,用于国防科委各基地、国防科研院所、高等院校及国民经济各部门。1970年代研制的151-3/4型百万次计算机,在1979年、1980年洲际运载火箭发射、潜艇水下发射、同步卫星发射等一系列科学试验中应用。三是与慈云桂的运筹帷幄和不遗余力分不开。在中央决策到底由谁承担巨型机研制任务时,中科院计算所正在研制757工程千万次计算机(该工程直到1983年11月完成)[11];四机部十五所承担的718工程任务,“进展十分缓慢”[12]。此时,慈云桂正在主持国防科委巨型机国内需求及生产的调研工作,虽然也承担着718工程任务,但因前期工作进展较快,1977年下半年就把主要骨干力量抽出,提前进入巨型机的预研和方案论证,从而把握时机,抓住机遇。1978年5月,巨型计算机工程正式立项,代号785工程。 2工程的组织与管理 785工程的组织管理创新,主要体现在指导思想、工程指挥、组织队伍、建立制度以及政治工作等方面。 2•1制定正确的指导思想 工程创新首先是观念创新。在特定的历史条件下,制定一个正确的指导方针是保证工程得以顺利完成的重要前提。785工程是在改革开放之初上马的,当时中国的工业基础、技术水平远远落后于发达国家,不少人认为五年根本研制不出亿次机,即使勉强研制出来也不能工作。有人甚至上书中央、国务院、军委领导,希望制止这种“毫无成功希望”的工程[13]。慈云桂和同事们顶着压力,提出“豁出命也要把亿次机研制出来”[10]。慈云桂参加过1975年、1977年两次全国性调研,了解国内当时无法提供巨型机所需的大规模、高速集成电路和其他相关元器件。如果完全立足国内,从元器件攻关开始,十年也没有希望研制出巨型机。因此,他们大胆提出,785工程不能走闭关自守的老路,必须闯出内外结合的新路,进而制定出既符合中国实际又反映时代特征的工程指导思想:“学习国内、外先进经验,尽量以当前国际先进水平为起点,积极采用先进技术,引进必要的技术、设备,洋为中用。从我国实际出发,尽量采用行之有效的、先进成熟的工艺、技术和元件,把先进性和现实性有机地结合起来,加速完成研制任务”。785工程总体方案设计,集中体现了这一指导思想。1977年,亿次巨型机的总体方案设计是瞄准美国1972-1973年研制成的两台著名巨型机Star100和ASC,此方案1978年5月通过。几乎同时,设计人员偶然了解到美国新近推出的Cray-1产品简介。对新技术极其敏感的慈云桂,立即组织力量进行研究,认为Cray-1的设计思想和实现手段是先进的,是新一代巨型机的杰作,当即决定把瞄准目标转向Cray-1,重新设计既符合中国国情又与国际主流机兼容的总体方案[14]。1978年12月,建立在一个较高起点上的785工程总体方案获得批准。 2•2建立垂直的工程指挥系统 785工程立项后,即建立了由国防科委、国防科技大学、计算机系(所)、研究室和专业组构成的组织系统。国防科委组成785工程工作组,张震寰[15]副主任担任领导、组织协调。张震寰自20世纪50年代中期起,便协助聂荣臻、张爱萍组织“两弹”的研制,主抓试验工作。国防科技大学成立785工程领导小组,张文峰副校长担任组长,下设785工程办公室。计算机研究所分为教学、科研两大块,其中,科研人员按亿次巨型机的构成,分成若干研究室,室下设专业组,形成所、室、组三个层次。张震寰采取“一竿子插到底”的垂直指挥方式,亲自带领工作组定期到工程一线,调查研究,解决问题。他经常把电话直接打到计算机研究所下辖的室、专业组和车间,做到处理事情不过夜。工程涉及的境外订货,凭电话“热线”办理,按正常程序需几个月才能办成的事,缩短在几天完成。学校785工程领导小组、办公室主任也经常深入工程第一线。为保证及时通报工程进展情况,国防科技大学组办了“785工程简报”,将工程进展情况及时上报有关领导部门和单位。在这个工程指挥系统中,慈云桂担任了多重角色:作为副校长兼计算机系(所)主任、学校785工程领导小组成员,具有行政指挥权力;同时,作为785工程总设计师,直接负责技术工作;此外,上至直接接受钱学森、张震寰等领导的指示,下至深入到研究所各研究室、专业组以及工厂、车间,在整个工程中发挥了不可替代的作用。 2•3组织各种相关力量,联合攻关、协同作战 785工程上马之时,正值“”后第一批大学生入学,教学和科研工作全面展开,研制、设计、生产人员十分缺乏。在各级领导的大力支持下,陆续从校内、外调入近百名技术干部。国防科委司令部从各基地抽调50名战士集中培训,从事785工程试制、调试的辅助工作;招收100名知青经过政治和业务集训后,参加785工程的生产。“大力协同”是对研制原子弹工程的重要批示[15],也是中国成功发展尖端武器的重要经验。鉴于785工程研制力量的短缺,“必须发扬社会主义大协作精神,组织各种相关力量联合攻关”。一方面在校内与各系及相关部门协作,另一方面与校外相关单位协作。这些协作,按其内容、方式及深入程度的不同,分为五大类,即直接参研、提供设备器材、人力支援、给予技术支持和参加试算,共计48个单位。为使研制出来的巨型机能够及时、有效地发挥作用,785工程开始不久,用户便派技术人员到计算机研究所参与工程,同步学习、掌握巨型机的使用、操作及维护。为解决这批协作人员的住宿问题,专门建了招待所,称其为“协作楼”。在785工程的推动下,计算机研究所(系)坚持教学与科研结合,狠抓师资队伍建设、教材建设、实验室建设,逐步形成学科专业门类齐全,包含本科、硕士、博士完整的教学体系。77级、78级和79级本科生的毕业设计,在研究室研制人员和教员的指导下,大多数是围绕785工程任务展开,既提高教学质量,又培养了技术人员,推动学科建设的发展。为保证785工程的生产,计算机研究所不仅为计算机工厂[10],抽调培养上百名技术工人,而且从国内、外购入相关设备,大大提高印制板生产、绘图与制板、打孔、层压、金属化孔、蚀刻、抗蚀镀金、外形加工、装联工艺等工艺水平[10],攻克许多技术和工艺难关。 2•4建立严格的工程管理制度 质量是工程的生命线,国防、军事工程尤为如此。为保证785工程按时按质完成,计算机研究所制定了一系列严格的设计、生产、保障等管理的规章制度。首先,制定了从设计研制人员到生产、加工、组织管理等一系列岗位责任制。整个工程期间,要求“严格岗位责任制,认真贯彻执行规章制度,提高产品质量,杜绝各种事故。……决不能迁就敷衍”。在研制设计层面上,所领导定期召开各室领导、各部分技术负责人的联席会议,讨论、解决工程研制中出现的问题。后逐渐形成每周一次的协调会制度。计算机工厂也建立相应的生产协调会制度。其次,成立器材设备科,负责785工程器材设备的采购、验收及经费管理。为保证工程顺利进行,实行“用采合作”方式:由科研人员提出所需器材清单及要求,器材设备科统一采购。涉及国外采购任务时,实行“技贸合作”方式:技术上由计算机所把关,贸易由相关部门专人进行商务谈判。为确保进口元器件设备及时而准确到位,有关部门简化审批手续[10]。此外,还建立器材进出库制度、请领申报制度、元器件老化筛选制度、工具申请登记制度等一整套严格的管理制度,各研究室也有专人负责器材的清理与保管。正是由于这些合理的器材管理制度,不仅保障了785工程的质量和工期,而且节省了大量资金,全部工程支出只为下拨经费的五分之一[10]。再次,坚持质量第一、可靠性第一,把“三严”作风贯彻到整个工程的始终。为保证生产质量,计算机工厂成立了质量管理领导小组,制定各类人员质量管理职责,对厂长、总工程师、科室、车间、工程技术人员直至生产班长、检验员、工人的质量管理职责,都做出明确规定,并建立严格的生产工艺规程,创下100多万个焊点无一虚焊等多个工程上的纪录,保证了工程的顺利完成。 2•5开展“以人为本”的政治思想工作 政治工作历来是中国大工程成功的保证。要想把有专家学者、工程技术人员、战士、工人、知青和政工干部组成的团队,长期集合在一个专业领域中,以创造精神和高超技术团结协作,不断做出贡献,没有共同的理想信念、思想基础、传统作风,是不可能达成的。政治工作在工程创新尤其是国防科技工程创新中发挥着重要作用,是中国大工程最重要的特征之一。计算机研究所注重理想信念教育,要求全体研制人员具有坚定正确的政治方向,竖立国家利益至上的观念,把个人的价值实现同国家计算机事业、国防科技事业联系起来。在工程实施的各个关键时刻,通过思想教育、动员会、总结表彰等各种方式,强调“任务光荣、责任重大”,“是立了军令状的,是极其严肃的问题”,大大提升研制人员为国增光、为军服务的政治热情和集体荣誉感。同时,785工程各基层党组织,始终注重将政治工作与科研、技术与生产工作相结合,紧紧围绕“弘扬献身国防、无私奉献和我军优良传统,倡导开拓创新、集智攻关和团结协作精神,坚持科学求实、质量第一和三严作风”这一主题展开。政治工作者深刻认识到,巨型计算机的研制是一项长期、艰巨的事业,需要付出极大的创造性劳动。政治工作的目的,在于激发全体研制人员的工作热情。因此,政治工作不能仅仅停留在讲大道理的层面,更要注重人文关怀,积极解决涉及研制人员切身利益的晋职晋级、学习进修、出国考察、夫妻分居、住房改善、子女教育、日常生活等一系列实际问题,解除大家的后顾之优。政治工作者的这些努力是卓有成效的。正是通过亿次巨型机的研制,逐步形成大家一致认同的“银河精神”:胸怀祖国、团结协作,志在高峰,奋勇拼搏。 3相关启示 通过以上分析,我们可以得出这样一个认识:银河亿次巨型机工程的顺利完成,与其正确的指导思想和合理有效的组织管理是密不可分的。其中的一些思想观念和组织管理措施,对于当今的工程创新尤其是国防工程创新,具有一定借鉴意义。概括起来主要有以下几点: 3•1国家支持与国家意志的集中体现 重大工程项目往往与国家利益、国家安全密切相关,它不仅包含着工程技术的综合集成,而且受国内外政治、经济、军事和文化等诸多因素的影响与制约。巨型计算机对当今人类社会的影响是不言而喻的。然而,现实中“用精度高、速度快的巨型机来解决的问题并不太多”,加之技术风险大、研制费用巨,不是某一个部门、单位能够独立承担并完成的。因此,必须在国家层面上,进行规划、决策、组织、协调与管理,并提供足够的人力、物力、财力的保障。银河亿次巨型机正是在国家鼎力支持和组织保障下完成的。它不仅填补了中国巨型机技术的空白,而且在国防尖端技术和石油地震勘探领域得到实际应用,促进了中国计算机技术的发展。然而,亿次巨型机工程完成之时,就已落后世界先进水平[13],其应用也非常有限。从这个意义上说,它本身的政治意义大于技术意义。它不仅充分表明中国改革开放的必要性和“独立自主与引进吸收相结合方针”的正确性,而且在一定程度上打破西方对中国的技术封锁,帮助中国人建立自信,向世人昭示中国人在高技术领域中是能够有所作为的。因此,亿次巨型机是大工程更是大政治,是国家意志的集中体现。 3•2两弹一星工程组织管理模式的示范作用 统一领导、行政和技术两线式指挥、总设计师制、“集中力量、大力协同”以及预先研究、计划评审技术(programevaluationandreviewtechnique,即PERT)等,是两弹一星工程总结出来的宝贵经验。银河亿次巨型机工程的决策与组织管理,以两弹一星工程为示范,并加以发展。如“一竿子插到底”的垂直指挥方式,“预先研究+模型机研制”(通过对模型机的生产、组装、调试、试算,及时发现和解决问题,积累经验,避免浪费)等。但有些方面还做得很不够,1979年钱学森视察785工程时就曾指出:亿次巨型机工程,从制定计划到组织管理,要使用先进的管理经验,如PERT,要提高效率,要进行质量控制。 3•3工程质量与规章制度的可靠保证 质量是工程的生命线,也是巨型机运行稳定可靠的重要保证。在工程的研制、生产、测试、质检等各个环节中,通过制定一系列的规章制度和岗位责任制,坚持“三严作风”(严肃、严密、严格)、“十六字方针”(严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失),从而有效地控制了工程质量和进度,按时保质达成设计目标。 3•4领军帅才与优良传统的有机结合 慈云桂院士作为国防科技大学副校长兼计算机研究所所长,是亿次巨型机工程的总设计师。他具有战略眼光,对新技术敏感,开拓进取,勇于创新,在总体方案、关键技术以及整个工程的组织协调方面,发挥了重要作用。在他的领导下,这支团队相继产生一名科学院院士、两名工程院院士,并为国防科技领域培养出一大批优秀技术人才。发扬我军艰苦奋斗优良传统、团结协作、无私奉献和勇攀科技高峰的银河精神,始终是支撑这支队伍从事巨型机工程创新的理想信念与内在动力。 计算机工程论文:国外高校计算机工程特点研究 14所大学计算机工程课程设置 计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、操作的科学与技术,建立在计算、数学、科学和工程学的基础上,主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系,着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能,如嵌入式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工程和计算机工程是在一个系,除数学、物理等基础科学知识外,课程体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备从事计算机系统工作的能力,或具备基于计算机相关系统进行分析、设计、应用和集成工作的能力,具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力,包括良好的团队合作和人际交流沟通能力[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。 1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置 UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分,这些课程分为如下7大类:1)科学基础与数学课程(31学分),包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分),这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术,共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分),包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分),1门写作原理课程,主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分),其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程,其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分),这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分),这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程,也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。 1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置 普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分,这些课程分为如下6大类:1)通识教育课程(24~25学分),包括6~7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21~22学分),数学课程有两种套餐,各6门课,学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18~19学分),包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分),包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(49学分),包括32~33学分的13门计算机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3~4学分的高级设计课程;2门8学分的研究生课程;1~2门计算机专业选修课程,使计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4~6学分),根据辅修要求或个人兴趣,任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择,目的是使总学分达到125学分。 1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置 IIT计算机工程专业学生需要修满130~134个学分,这些课程分为如下3大类:1)限选课程(109学分),学分分配如下:计算机工程专业限选课程47学分,包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15~19学分),包括专业选修课程9~12学分,其中含1门硬件设计选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分),包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。 1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置 西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程,这些课程分为如下7类:1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门),必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程;必修微积分(I)MATH220,微积分(II)MATH224,微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门),必修4门,包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号,并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门),选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门,另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门),必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门),西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向,每个方向开设若干门技术课程,每个学生必须在这4个方向中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修,如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程,也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门),共修5门,学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言,建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门),至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。 24所大学计算机工程课程设置特色 4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证,有如下特点: 1)注重基础知识的学习,在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8],而基础知识的掌握通常是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是,这4所美国大学按照各种完整的项目组织基础知识,让学生在基于项目的学习中形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深入的人文社科知识的理解,使所有工科学生在数学、物理、信息、物质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围绕能力培养,使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。 2)注重相关学科的交叉和融合,培养学生跨学科处理问题的本领。现代工程是一个复杂系统,不是狭隘的技术知识背景所能胜任的。解决现代工程问题要求工程师能够打破学科壁垒,把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体。这要求学校在课程设置上必须充分考虑学科的交叉和融合,为学生提供综合的知识背景,以利于复杂工程问题的解决[6,8]。UIUC、普度大学、西北大学和IIT在课程设上均体现了学科交叉、学科融合的思想。UIUC规定学生在技术选修课中必须选1门计算机工程和计算机科学系以外的课程,例如宇航工程、农业与生物工程、土木工程、化学工程、生理学、生物工程、生物物理学、生物化学、大气科学、天文学、材料科学与工程、机械工程等。普度大学的计算机工程专业学生也必须选修1门电气工程和计算机工程领域以外的课程,以满足工程拓宽要求,可以是航空力学、化学工程计算、噪音控制、核工程导论、材料结构与特性、环境工程中的物理化学原理、环境可持续工程以及运筹学-优化、运筹学-随机模型中的任何1门。西北大学的计算机工程本身就是该校电气工程和计算机科学交叉和融合的结果,学生除必须选修科学基础选修课中的普通物理-电磁学、普通物理-波现象和现代物理外,还必须在遗传和进化生物学、工程分子和细胞生物学中任选1门。IIT规定科学选修课必须选1门生物学、材料科学、化学原理,工程选修课必须选1门机械学导论或热动力学。 3)强调工程实践能力培养,培养学生“以解决问题为中心”的工程设计能力。工程本身就意味着实践,意味着更加重视工程实际和工程的系统性和完整性。这4所大学都十分强调学生工程实践能力的培养,在课程设置上不仅有丰富的实验课程,而且通过更为灵活多样的基于项目学习(Project-basedLearning)课程培养学生的实践能力。如IIT有IPRO跨专业实践项目,西北大学要求学生在微处理器系统项目(EECS347)、计算机体系结构项目(EECS362)、VLSI设计项目(EECS392)等项目课程中必须至少选修1门。普度大学要求学生选修电气工程设计导论(ECE402)、计算机设计与样机(ECE437)、操作系统工程(ECE469)、编译器与翻译器工程(ECE495S)和数字系统高级项目(ECE495C)等项目课程。UIUC则有计算机组成与设计(ECE411)、高级数字系统项目(ECE395)、微处理器项目(ECE412)、数字信号处理项目(ECE410)等项目课程供学生选择。 4)发挥和保护学生的个性及兴趣,激发学生的自主性和创造性。工程教育应该在最大程度上发挥学生的个性并促进其创新能力的发展。在专业学习中,学生可以根据自己的水平、学习兴趣、个性特长选择不同的课程,从而促进个性和创造性的发展。为学生提供不同的培养计划是这4所大学的共同特点。西北大学为计算机工程学生提供了高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计及软件系统4个不同的学习路径。UIUC、IIT及普度大学则采用庞大的选修课程及明确的课程分类,使学生可以依据兴趣爱好自行组织课程和学习内容,以发展个性,提高创新能力。 5)坚持课程设置机构的开放性,改变只按学科知识、由教师单方面设置的做法。在课程设置机构方面,这4所大学均根据产业界对计算机工程师的能力、素质、技能和知识等要求,学生求职的需求,毕业校友学习和工作的经验反馈及ABET2000指标体系,成立由有工程背景的教师、产业界、教育认证机构、学生及毕业生等利益相关者组成的专门委员会,讨论、确认、不断改进计算机工程专业的课程体系及教学大纲。这与我国由高等院校计算机科学与技术专业教学指导委员会主导、以学科为导向,追求知识完备性为基础,由缺乏产业经验和工程背景的教师确定的课程设置和教学计划相比,在满足学生求职和产业界需要等方面有明显优势[8]。 3改进我国计算机科学与技术本科专业实践教学的思考 截至2006年,我国高校工科专业在校生为600万人,其中计算机相关专业在校生近45万人,在规模上基本适应我国经济社会发展的需求。问题是我国计算机工程教育与计算机工业界脱节较严重,不同类型、层次学校的培养目标趋同[8]。通过深入研究、分析和比较美国高等学校计算机工程专业的培养目标及课程设置特色,我们深刻认识到我国工科院校计算机专业本科教育存在的诸多弊端。比如工程实践环节薄弱;工科教师队伍的非工化趋向严重;评价体系错位;课程体系落后,学科交叉欠缺,导致创新与实践双向不足,计算机毕业生得不到产业界的认同,普通工科院校计算机专业毕业生就业率低下。以下是我们对工科院校计算机科学与技术本科专业实践教学改革的一些思考: 1)计算机科学与技术本科专业实践教学的改革应从培养目标、课程体系、师资建设和评价体系、产学合作等方面综合考虑。 2)从培养目标上,工科计算机人才培养应从学科导向转为求职导向,也就是以产业需求为导向。这使学生能形成胜任今后工作的能力,成为合格的公民和称职的产业人员,而不仅仅是只掌握系统、完备的学科知识。 3)课程体系要符合大工程观的要求,注重学科的交叉和融合,强调基础知识的同时强化对学生实践能力的培养。实践教学应加强实验课程、项目课程和企业实习项目的建设,强调做中学、用中学,提倡学生的主动学习和实践是实践教学改革的重点内容。 4)评价体系涉及如何评价学生的学习效果,是关系到教学是否能达到培养目标的重要因素。如果要培养符合计算机产业界需要的具有各种能力和素质的工程师,以理论考试为主评价学生能力的评价体系就尤显片面。如何制定科学有效的评价指标,对学生的各种能力进行综合评价,特别是在基于项目的实践学习中对学生的团队合作能力、交流沟通能力、解决工程实际问题的能力进行科学评价,是一个有待探索的问题。 5)工科院校的师资队伍建设不应片面追求高学位和高学历。一方面应加强对现有教师实践环节的训练,鼓励大学教师到产业界兼职、进修和实习,通过必要的产业实践提高他们理论联系实际的能力,加强他们对产业发展需求的了解和认识;另一方面应聘请产业界具有丰富理论及实际经验的工程师到工科院校兼课,帮助学生了解工程实际,指导他们应用理论解决实际问题。 6)目前,产学合作主要体现在校企科研项目联合攻关、科研成果转化等方面。今后,我们应将产学合作有计划、有步骤地深入到工科高等院校计算机专业的课程设置、教学内容制定、实践项目课程教学、教学评价、师资培训等方面中去。 计算机工程论文:计算机工程能力教学思索 1现状分析 培养高质量的软件开发人才一直是社会和行业关注的焦点。早在11年前,对于工程教育的迫切性就被人提出来[1]。工程教育本身也作为一个系统问题被讨论[2]。现在从国家层面在战略上建立了软件学院进行专门培养,各个高校也不断推出新的课程、新的措施方案。在这一领域虽然比过去似乎已经有了翻天覆地的变化,但来自企业的呼吁似乎一直反映出诸多不尽如人意。更多的思路希望将企业的力量直接引入到教学,比如实训基地等[3];而国家层面也非常关注实训[4]。但实际效果可能变得流于表面,因为企业往往难以将核心的工作拿给学生做,而其训练的项目也并未从更全面系统的角度去设计,其锻炼效果就有限了。在软件开发这一领域,由于其具有变化迅速,新技术不断涌现的特点,导致不少在教育内容上选择了追逐新技术、新语言、新平台,以能用会用这些流行主流技术为目标。典型的代表就是北大青鸟,有些二本的学生在毕业前专门花钱去青鸟学习,似乎可以看到这种教育的优势。但另一个矛盾的情况是,往往那些关注员工后劲的公司却不愿意招聘青鸟的学生。如果将目光投向国外的顶级大学,例如斯坦福,其教学上并没有去“依赖”校企合作,以及很热门的“实训”。其核心课程依然是过去的传统经典课程。以一个研究生为例,一学期能修2门课是正常,3门就很优秀。它并没有追逐所谓的新技术。但无人质疑其学生的工程能力、科研能力和创造能力。 2什么是计算机工程能力的核心 什么才是我们软件开发教育的核心知识架构,怎样才能培养学生可持续发展的核心竞争力?我们调查过一些非常高水准的软件开发者,发现他们往往在底层软件上持之以恒地进行长时间深刻的锻炼,然后在未接触的新领域才能非常迅速地掌握核心。例如,一个非计算机专业的系统分析员曾经“只”在DOS这种原始的操作系统下玩了10年,甚至自己写过一个汉化的DOS。他只有书本上的一点点网络知识时,就用一两天时间解决了一个学通信的研究生1个月都不能解决的网络故障。这是一个典型的例子,他并没有“实际的”网络经验,什么使得他如此轻松地进入了新的领域呢?而另一个曾就职于vmware、google等顶级公司的程序员,在Unix下只用C语言做了10年系统级编程。当用Java,C++甚至是javascript时,其学习时间只是1天,很快就比做了几年专门java编程的程序员还精通。如何才是软件开发人员的本质力量?什么才能让他们在变化万千的新技术面前屹立不倒,乘风破浪? 2.1计算机工程能力 我们认为计算机工程能力包含两方面的内容:(1)核心知识架构;(2)计算机的思维方式。什么是核心知识架构呢?是反应该领域最基本规律和支撑技术的知识。简单地说就是传统的操作系统、编译、数据库。操作系统将硬件、软件、高级语言和汇编融汇在一起,它几乎包括了软件工程中所有重要的因素。举一个简单的例子,似乎只有面向对象这种“高级东西”才有的虚函数运用,其实在Linux中就有相应的虚文件系统。操作系统是最为复杂的计算机工程之一。编译融汇了大量的算法,而且能让大家真正看“穿”语言的外表,深入到其内里,体现了最根本的计算机技术。其优化技术,也深刻地和硬件交融在一起,很好体现了底层风范。数据库,不仅是运用算法最多的地方,甚至是超越操作系统的一个复杂的系统,从缓存技术到i/o优化,到索引,再到事务处理,无一不是反映计算机最深刻规律。大家可以发现,所谓核心知识架构,都具有两个特点,反映本质规律,体现软硬融汇交织。也只有这样,才能建立下面谈到的“计算机思维方式”。 2.2核心知识架构 为什么我们没包括一些新兴的语言和技术呢?似乎它们很“实用”。而且已经出现的问题是,按照传统科目和方式学习后,学生在企业什么都不会。这也正是大家关注工程教育的初衷。为什么不强调这些新兴实用技术的教育还在强调“古老”的“基础”。计算机领域一个显著的特点是,表面上知识更新非常快,新技术、语言层出不穷。这很容易导致当我们发现学生能力欠缺时,将问题归罪于新技术的学习不得力,知识结构老化。但其实目前的问题可以从另外一个角度考虑,是否是基础教育不得力?分析国外著名大学,如斯坦福、伯克利的课程,我们发现两个特点:(1)关键的基础课程,如操作系统、编译原理、数据库,始终是其最重要的课程,并没有过分追逐各种“新潮”技术。(2)学生一学期能修的课程非常有限,一般为3门课。而国内却呈现相反的状况,比如编译原理被降到了选修课的角色,新潮课程层出不穷,一个学生二年级一学期要修13门课。在这种走马观花的状况下,计算机这种具有强烈“手艺”色彩和工程实践的学科,被完全纸上谈兵化。而一些可怜的实验内容,还被学生的复制拷贝所湮没。我们认为,恰恰是这种情况,使得基础核心知识教育没有工程化,没有充分动手,导致了基础知识教育某种程度上的巨大失败。从以下鲜明的对比可以窥见问题的端倪:国内学生反映操作系统课程是文科课程(只需要背条款考试即可);而相对地,国外著名高校操作系统课程要求学生实现“小”操作系统。国内数据库只讲其应用(如大量讲解sql等运用,sql即使非计算机专业人士也很容易学习,这也是它被发明的初衷)。斯坦福的数据库课程中有一门需要实现一个数据库系统。在笔者走访的计算机工程上优秀的人才,发现其共同的特点就是在诸如操作系统或数据库上都有很深入的学习经历,比如前面提及的自己构建过汉化DOS系统,或者在Unix下,做内核以及驱动很多年等。而当他们接触新技术时,之前深刻的经验和淬炼的思维就让他们如虎添翼,快人一等。更有甚者,国外真正的最顶级专家,都是在这些领域有无与伦比水平的专家,从delphi的缔造者,转战到微软并入主.net平台的开发,也可看到雄厚的底层知识和能力的巨大作用。所以“老”知识并不是障碍,而是通向天堂的阶梯。究其原因,就涉及到工程能力的第2个方面,计算机思维方式。 2.3计算机思维方式 对非专业人士它是很抽象的概念,而对真正专业人士,这又是一个非常鲜活的概念。这里限于篇幅,我们只举一个简单的例子。面对在C++中外部代码如何直接修改私有变量的问题,计算机的思维方式就是:对象也是放在内存中,只要能拿到对象的地址,并知道对象的布局,那么就可修改。而没有建立这种思维的人,就完全被高级语言的语法所左右,无从下手。一句话,无法看到本质,没有从下而上的底层思维。核心知识课程的有效深入教学和计算机思维方式建立有何直接关系呢?我们认为核心知识因为其反应了计算机本质规律,而且从底层建立起来,所以对其深入掌握运用后,它从开始的逼迫到最后的陶冶,最终潜移默化地让受众建立起“计算机思维方式”。而这正是计算机工程师安身立命之本,就如同音乐家有其独特的音乐思维方式一样。为什么诸如java之类的课程于建立计算机基本思维不太合适呢?因为它更高层,无法让学生看到最下面。而唯有彻底、深刻和系统的底层淬炼,才能真正建立起“计算机思维方式”。 3如何打造强大的计算机工程能力 大家一方面指责基础课程的“空洞”、“无用”、“陈旧”;另一方面在不断开设的海量新课和技术中压得学生更加远离编程,远离实践。即使能培养出熟悉某种语言的学生,也无法看到他们和培训学校有何不同。实训也似乎没有根本解决问题,我们在实践中发现,往往是那些自己醉心于编程的学生最后有着卓越的表现。让基础知识能支撑和指导实践,而非仅仅“符号”,并引导学生进行高效的实践。 3.1“3块连一线”,4门基础课程整合打造核心知识架构 我们将4门基本课程进行贯通式整合,着力塑造学生的“计算机思维”。下层的是3门基础课(在上一小节探讨了其在工程能力训练上不可替代的重要地位),对软件开发环境产生支撑。而软件开发环境又通过精心的设计和工程实践,从应用角度将3门课程所学的知识串联起来。从而将基础知识和工程开发更有机整合在一起。首先,阐述为什么将以上课程整合在一起的理由。要回答这个问题,必须先回答什么东西支撑了优秀程序员。在我们的调查人员中,无一例外地都具有很深厚的底层软件开发背景。有长期从DOS的Hack入手的;有长期从事Unix内核编程的;有从Windows的driver起步的;有以反汇编逆向为根基的。长期在最底层的经历,使他们建立了最真实和能触摸的系统观,能以计算机的方式思考。所以面临新技术时,他们能透过新形式很快把握其精髓,深刻地把握其实质。“太阳下面没有真正的新事物”,例如号称21世纪最新的重要的软件技术AOP(AspectOrientedProgramming,AOP),其实在20世纪60年代就出现在了汇编一级的软件技术中,它本质就是钩子技术的系统化。在底层的软件世界,我们不仅能够用到那些所谓的最新的技术,而且能看到其本质(我们可能就是用机器码自己构建出来的,而不被新技术的华丽外衣障目)。这些使得具有底层经验的开发者,更有创造力,更能创造,也更能洞察迷乱后的本质,庖丁解牛,解决那些异常复杂的工程问题。举一个笔者遇到的真实例子,一个具有深刻底层经验的程序员(一直只有C语言和操作系统编程经验)和一个只有深刻Java经验的程序员,在同时学习Javascript的闭包概念时,后者一个礼拜都还有些似是而非。前者很快就能自如运用,且最后指点了后者1个小时,后者顿时豁然开朗。这是典型的“新”与“老”,上层和底层经验在面对新事物时的对比。既然底层软件赋予我们如此强大的能力,那么哪些是底层软件呢?大家公认,操作系统、编译和数据库由来就是计算机工程自身的根基。所以,我们必须将这3门课涉及的知识好好淬炼。而如何将3门课的知识和我们日常的软件开发联系起来呢?如何用它们指导平时程序的开发呢(我们大多数是开发用户级软件,不会开发内核软件,因此许多人认为几乎整个在内核中的操作系统对用户级软件开发无从指导)?另一门课,《软件开发环境》解决了这一问题。它有一条主线,通过反汇编将C语言和汇编串联起来,让系统级的知识从高级语言的面纱下展现出来。同时用逆向工程这把庖丁之刃,将编译、链接、面向对象等软件开发中的重要知识块剖剔,让底层与上层贯通一气。而逆向的技术技巧,本身也是非常高级的软件开发技术。因此,我们用“3块连一线”来总结4门课的关系是最好不过了。为什么不纳入语言课程,比如C/C++语言?从我们的工程经验来看,语言只是计算机原理和思想的载体,是表述方式而已。为了表述形式而专门花大力气是不值得的。比如,国外的著名大学很多都不开设语言课,在其他课程作业中必须用C语言编程,学生们就在那里锻炼了。真正的语言的力量并非来自语言本身,而是底层知识为支撑的项目锻炼。我们的思路是以构建式完成大量的完整系统的编写,这样就很好锻炼了软件开发和工程能力。同时,“软件开发环境”本身从逆向层面也对语言有了深刻的剖析,这是纯粹的语言课难以完成的。另外,从大纲安排上,我们在大一就会让学生用C语言来初步接触程序编写,这时并不适合放入太高级主题。而在教学中,语言的力量已经渗透到一个个工程构建中,随风潜入夜了。为什么不纳入算法课程?从某种程度上,“程序就是算法与数据结构吗”?我们认为在系统中运用算法,算法才具有生命力。而编译、操作系统、数据库以及我们专门设立的一些课程设计将全面运用各种算法和数据结构。在实战中运用并学习提升才是王道。这也正是构建式学习的精髓所在,这也正是探索式学习培养学生的创造能力的精髓所在。算法课已经为我们准备了元件,就看你怎么去组装甚至改造。 3.2以构建主义的思路,深度实践的风格改革课程 前面我们论述了底层知识架构的重要性,那么怎么来将它们实际地建立在学生的工程实践中呢?简单地说就是“构建一个具体而微的系统”。讲操作系统就构建一个小操作系统,讲编译原理就构建一个小编译器。同时,设计一些跨度较大的课程设计覆盖这些课程的一些重点内容。构建完整系统本身就可真实淬炼工程能力,而这些内容的复杂性、难度以及运用知识点的广度,本身就超越了简单的企业实训项目,在培养人才方面具有系统性、完整性、挑战性独特优点。我们需要的是运用团队的思路和现代软件工程的手段,将其开发过程管理发起来,从而熟悉企业级开发的工具链,将软件工程学到的知识贯通到实作中。这也回答了“和以前相似的强调基础课程教育,什么特点使得我们的做法能获得强大的工程能力?”这一问题。以前更多注重理论知识的学习,而现在的做法是回归计算机工程的自身科学规律———实践为王。 3.3改革考核评价标准,充分强调动手实践 以前我们一直是卷面考试,实验分数只是象征性的点缀。这本身违反了计算机工程的特点。只有改变评价考核标准,才能真正驱动学生充分锻炼工程。在课程软件开发环境中,我们采取了平时的考试结合期末考试的方式,而两者均为软件编写。期末考试在实验室上机编撰指定题目。不强调对一些函数名等死知识点的记忆,可以用在线帮助。这本身也符合软件开发的规律。 4结束语 我们在计算机工程教育上试图做一些回归本质的工作,也取得了一些效果。比如在软件开发环境中,学生普遍认为:“似乎将3年学的程序课全学习了,收获很大”。更有同学,在外企公司的面试中,直接运用了课堂上的知识,这在传统的教学环节中是难以获取的。但整个工作尚在起步阶段,所以仍有很多工作需要做,许多环节需要优化。我们希望在以后的工作中更深入探索工程教育的规律和本质。 计算机工程论文:计算机工程型人才实践教学 一、引言 近年来,我国高等教育规模迅速扩大,高等教育已从精英教育步入大众化教育阶段。在大众化教育阶段,社会对人才的需求呈多样化,尤其对既有扎实理论基础又有较强实践能力的工程型人才的需求更为迫切[1-2]。一般工科院校在全国高校中占绝大多数,他们是国家培养工程技术人才的主要基地,是我国实现走新型工业化道路目标的主力军。虽然许多高等院校一直认为自己培养的是工程型高级人才,但在培养方案的制定与实施过程中重知识传授、轻能力培养,重课堂教学、轻实践教学,重学科的系统性、完整性,轻人才培养模式的复合性和综合性[3]。人才培养与社会需求严重脱节,一方面,越来越多的应届本科毕业生面临着找工作难的问题,而另一方面,用人单位却感叹找不到他们急需的工程技术人才。本文在对德国、英国、加拿大等国家工程型人才培养模式进行深入研究的基础上,介绍了近年来我们借鉴国外工程型人才培养方面的成功经验,在以满足企业用人需求为目标的高素质计算机工程型人才培养方面所开展的一些探索性工作。 二、国外工程型人才培养模式分析研究与启示 (一)德国FH“企业主导型”工程型人才培养模式 FH是德国的一类以培养工程型高级人才为目标的高等学府,施行的是4年制8个学期的本科教育。FH是德语单词Fachhochschule的缩写,由Fach(专业)和Hochschule(高等学校)两部分组成。FH起源于20世纪60年代末,由于德国经济与科技的发展,社会不仅需要传统大学培养的研究型人才和各级职业教育培养的中、初级技术人员,同时更需要介于两者之间的高级工程型技术人才。1968年,联邦德国政府通过了一项协定来组建FH[4]。为了更好地开展高等教育国际合作,1998年由德国大学校长联席会(HRK)提议,德国各州文化部长联席会议(KMK)审议,FH的英文译名被正式确认为UniversityofAppliedSciences,即应用科技大学。德国的FH非常注重实践教学,企业的主导地位是其实践教学模式的显著特点。学生进入FH后,有2个完整的学期被安排在与今后职业紧密相关的企业进行实习。第一个实习学期安排在第3学期,目的是使学生在理论学习的基础上,拓宽视野、提高技能,对未来职业获得一定了解。第二个实习学期通常安排在第7或第8学期,学生在此时要承担接近工程师要求的任务,由企业中有经验的专业人员指导。FH的教授与企业里的指导人员之间保持密切的联系,共同协调,指导和帮助学生完成实习任务[5]。德国FH实践教学模式的成功得益于:学校能够高度重视学生实际动手能力和解决问题能力,并以培养学生的这种能力为目标;企业能够将给FH学生无偿提供一些实习和实训支援作为“企业行为”来看待;政府积极地给予立法上的支持[6]。我国高校近年来在校企合作工程型人才培养方面进行了大量的研究与探索,取得了一定的成绩,但由于企业在理念上对校企合作教育的认识严重不足,因而缺乏参与合作培养的热情与责任感,加之政府缺乏必要的立法支持及相关的优惠与鼓励政策,全面有效深层次的校企合作教育很难开展。 (二)英国“职业资格证书体系推动型”工程型人才培养模式 目前,英国已经建立了包括国家职业资格证书、国家通用职业资格证书以及普通教育证书在内的非常完整的在国际教育中独一无二的证书体系。完整的证书体系以及相应严格、标准的资格认证制度,促使以培养工程型人才为主的高等院校改革实践教学内容和方法,将实践教学与经济发展和生产实际紧密结合,以适应科技发展及市场需要,确保了实践教学质量和工程型人才的培养质量[6]。英国的以资格证书为中心的实践教学模式以能力培养为目标,因此,本科教育实践教学的开展必然以能力培养为目标,并建立以实际工作效果评定学习成效的考核制度,教学效果按“国家职业资格”规定进行评定。科学实用的职业资格证书体系、完善的资格认证考试体系是在高等院校中推行“资格证书体系推动型”实践教学模式的基础。近年来,我国有关部门也在积极创建各种职业资格认证考试,以计算机相关专业为例,目前已经开展的有软件程序员、网络管理员等资格认证考试,很多在校大学生都积极参加此类认证考试,但该认证考试还没有得到用人单位的广泛认可。另外我国目前的职业资格认证考试体系还很不完善,覆盖面有限,加之一直以来,普通高等教育与职业资格证书体系的关注点不同,要真正在本科教育阶段实现二者的并重还有一定困难。 (三)加拿大“以能力为基础”的工程型人才培养模式[6] 加拿大的CBE(以能力为基础的教育Compe-tencybasededucation)是目前国际上比较流行的一种教学模式,它以能力培养为中心,以胜任岗位要求为基础,其最大特点就是不从传统的“学科本位”模式出发,而是从围绕着从事职业工作所需要的知识、技能来制定培养方案,决定教学方法、步骤、内容及考核方式,从而保证学生具备从事某种职业的较高实践能力,使理论与实践紧密的融合在一起。我国高校,尤其是以培养工程工程型人才为主的一般工科院校,可以借鉴CBE的指导思想,根据自身的实际条件,通过充分的社会需求调研,确立反映社会需求的专业人才培养目标体系;并根据人才培养目标,分析胜任岗位所应具备的能力体系;并以此开发专业课程,制定科学合理、具有内在逻辑联系的专业教学计划;在专业教学计划的指导下,科学设计课程教学目标、教学环节、教学方式、方法、评价体系和质量标准等。由此,形成以社会需求为导向的,高度重视学生实践能力的工程型本科人才培养的实践教学模式。 三、我国计算机工程型人才培养模式探索 从以上对有关国家工程型人才培养模式的分析可以看出,不论采用何种模式,都是以培养学生应用能力为最终目标,使培养出来的学生成为可满足企业需求、具有一定职业能力和职业素质、能为企业创造价值的合格的工程技术人才。近年来,我们在借鉴国外成功的实践教学模式、充分调研企业需求的基础上,在计算机工程型人才培养方面开展了大量的探索性工作,初步形成了图1所示的高素质计算机工程型人才培养体系以及图2所示的计算机工程型人才培养的组织实施框架。 (一)培养方案 符合工程型人才培养的教育理念和教学指导思想是:传授知识、培养能力和提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力和创新能力的培养。工程型本科人才的培养目标应该是培养具有扎实的基础理论知识和较高的综合素质、具有较强的实践能力和适应性,具备解决工程实际问题能力的现场工程师。我们在加拿大“以能力为基础—CBE(Com-petencybasededucation)”的工程型人才培养模式的启发下,对社会需求进行深入调研,广泛听取来自产业界具有丰富理论和实践经验的专家意见,形成了以社会需求为导向,高度重视学生实践能力培养的工程型人才培养方案。目前计算机各专业培养方案中集中实践环节的总学时数均超过35周(四年累计);课内实验、课程设计、认识实习、生产实习以及毕业设计等实践环节都制定了严格规范的指导书或实施细则等;根据企业需求,采取了灵活弹性的专业选修课设置、考核与管理模式。为了加强与企业的联系与沟通,我们成立了西安邮电学院IT应用人才实训中心。实训中心与企业之间进行广泛深入的交流,与西安软件园、北京中关村软件园以及大连软件园建立了长期稳定的合作关系,成为中关村软件园软件人才培养基地。实训中心成为我们与企业之间沟通的桥梁,成为我们了解企业对人才需求的一个重要窗口。根据来自企业的信息及时对培养方案进行充实调整,如针对社会对对日软件外包人才需求量大,且要求人才具有一定的日语水平这一现实,我们及时在“软件工程”等相关专业培养方案中增加了日语课程;企业对学生的语言交流能力、团队合作能力等有一定要求,我们以选修课的形式开出“IT企业员工职业素质”课程,聘请企业人事部门经理、项目经理等到学校为学生授课。这些调整和合作得到了企业的认可与支持,取得了很好的效果。 (二)理论教学 1•改变传统的灌输式教学模式,探索有利于提高学生兴趣和培养学生应用能力的启发式教学模式。在知识传授过程中要坚持以人为本,遵循认识规律,发挥学生的主动性,增加实验和实习,通过认识、实践再到认识的循环使他们真正理解书本上的知识,产生兴趣。我们的中学教育基本上还是应试教育,很多学生已经厌倦了听课、考试。到了大学,如果还是延续这样的教育模式,我们的工程型人才培养将完全失败。因此要改变传统的以知识传授为主的教育教学模式,首先需要改变知识传授的方式,加强互动式教学、讨论式教学,把知识传授和实习实验紧密结合起来,同时培养学生的兴趣,发挥他们的主观能动性,开展科技活动让他们在各类活动中发现自我,增强综合素质。例如,近年来我们在C语言程序设计、微机原理与汇编语言等课程的教学过程中,在同年级学生中开展相关课程的程序设计大赛,提高了学生的兴趣,活跃学习气氛,培养了团队精神,达到了单纯知识传授教学模式不可能达到的效果。 2•建立适应工程型人才培养需要的双师型教师队伍。高校扩招后一方面越来越多的毕业生找不到工作,而另一方面经济的快速发展对高素质工程型人才的需求越来越多,很多企业都在感叹找不到合适的员工。解决目前高等教育与产业需求脱节,培养可满足企业需求的高素质工程型人才的关键就是要拥有一批既具有较高的理论水平,又具有一定的实际工作经验的“双师”型教师。目前,大多数青年教师的成长经历都是从学校到学校,没有企业工作经历,他们都具备有坚实的本学科的基础理论,但缺乏实际工作经验。近年来,我们成立了IT工程型人才实训中心,通过中心的窗口作用,与很多企业进行了广泛的交流:2006年暑假,我们派出四位教师到北京中关村软件园参加欧美软件外包的相关培训;2007年暑假有三位老师到广州周立功嵌入式系统公司进行为期六周的访问学习,直接参与到企业嵌入式系统项目组的研发工作中去;我们还先后派老师到用友软件公司、西安康奈克软件公司、微软公司、联想集团神州数码融信软件公司等进行短期的交流学习。我们要求每一位刚来的青年教师,要么参加到校内的某一个科研项目中去,要么去对口的公司进行至少三个月的交流学习。 (三)实践教学 知识、能力和素质是工程型人才必须具备的三大要素,而能力和素质的培养只有通过大量的实践活动来实现。除了加强传统的实践教学环节(课内实验、课程设计、认识实习、生产实习和毕业设计等)的组织管理和质量保证外,近年来,在学校的大力支持下,各实验室积极配合,我们积极开展了实验室开放工作。各个实验室在完成正常课内实验、课程设计以及毕业设计等任务的同时,全天为学生开放。每门课程都开发了供学生在开放实验中选做的综合性设计实验项目。这一举措既解决了正常课内实验学时不足的问题,又为学生综合使用所学知识创造性地开展实验研究工作提供了条件,受到了同学的广泛欢迎,取得了很好的效果。除了学生自由参加的开放实验外,还成立了十余个课外科技活动兴趣小组,目前,我们的五个实验室都承担了学生的课外科技活动的组织与管理工作,其中“嵌入式系统兴趣小组”安排在软件实验室;“FPGA兴趣小组”安排在电科实验室;“多媒体制作兴趣小组”安排在软件工程实验室;“网页制作及组网兴趣小组”安排在网络实验室;“计算机应用系统设计兴趣小组”安排在硬件实验室。一个兴趣小组常常出现数百学生报名的可喜景象,但由于资源和指导教师的精力所限不得已采取了一些分流的措施。近年来,学生课外科技活动项目在陕西省电子竞赛、全国大学生电子竞赛、挑战杯以及各类企业或行业比赛中获得了很好的成绩。多位一体的学生实践能力培养体系为提高学生的能力和素质起到了不可估量的作用。积极参加开放实验或科技活动同学的实践动手能力得到了用人单位的好评和肯定。 (四)校企合作教育与职业素质培养 高等教育与产业脱节是目前出现毕业生结构性就业困难的主要原因,加强与企业的合作,以满足企业用人需求为目标是解决目前问题的根本途径。近年来,我们在校企合作人才培养方面开展了大量的实践与探索,形成了多种形式并存的校企合作人才培养模式。具体有:与企业联合培养IT行业的紧缺人才,如针对软件外包、集成电路设计等人才的供不应求,举办校企联合培训班,经过培训的学生毕业后都被相关企业直接聘用;根据企业需要进行定向培养,先由企业在三年级学生中招聘,通过笔试和面试的学生,根据企业的要求与企业共同组织进行培养;与政府机构合作的分段接力式联合人才培养,建立“中关村软件园软件人才培养基地”,软件园提供课程或培养要求,学校按照中关村软件园的要求培养学员,软件园实践中心接收毕业生到软件园实训,并推荐学生在北京软件园区的企业工作;与企业联合建立3+1教育创新实验班,根据新技术发展和企业需要,前三年基本上执行原培养计划,第四年按照校企共同制定的培养计划培养学生在某技术领域所需要的新的专业知识和能力,使学生的知识结构和能力适应新技术的发展和企业的需要。例如,在国内著名的嵌入式系统公司广州周立功单片机发展有限公司与我们共同举办了“周立功3+1嵌入式系统创新教育实验班”,培养当前IT领域很多企业十分缺乏的嵌入式系统开发人才,受到学生普遍欢迎,报名十分踊跃。国内的应试教育模式更注重人才学历的培养,而在职业素质教育方面则寄托于自觉。职业素质是人才对社会职业了解与适应能力的一种综合体现,一般说来,人才能否顺利就业并取得成就,在很大程度上取决于本人的职业素质,职业素质越高的人,获得成功的机会就会越多一些。国内各大高校开始积极对计算机工程型人才职业素质培养模式进行研究和实践,但大多数学校现有的教育培养模式,无法向学生提供优质的职业素质培养的大环境,同时,在校教师也并不深入了解企业,无法实现相关授课环节。近年来,我们积极与企业合作,在毕业班学生中进行了IT人才职业素质培养,如东软的素质拓展训练,因地制宜,寓教于乐,使同学们从内心到身体都经历了一次难忘的洗礼,对自己的职业生涯和追求的目标更为坚定。这也让包括教师在内的校园一族,亲眼看到、也亲身体会到什么是真正的职业素质培养教育。 四、结语 近年来,在教育部、陕西省及学院教育教学改革研究项目的支持下,我们在计算机工程型人才培养模式方面开展了大量的探索性研究工作:以提高学生工程实践能力为目标,构建多位一体实践教学体系,由企业参与制定了人才培养方案,进行各种校企合作教育模式的探索等。在这些工作的基础上,初步形成了计算机工程型人才培养体系和组织实施框架,并取得了较好的实践效果。 计算机工程论文:计算机工程创新人才培养途径 1现状及发展趋势 大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,在新形势下部分课程内容设置显得不够合理,部分教学内容与实际应用脱节,影响了教学效果,无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养,更无法有效培养同学们的创新意识。目前,作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”,要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法,研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等,介绍的方法也以传统方法为主,已无法适应目前应用的需要;作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”,主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法,同时介绍当前的新技术、新方法,目的是让同学们熟悉计算机的结构,为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法:硬布线逻辑运行速度高,但缺乏灵活性;微程序设计方法有一定的灵活性,但资源占用多,运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择,但由于缺乏实际应用背景,学生学习兴趣受到影响,教学效果也大打折扣,提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。 “汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬,讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识,适合入门和了解基本原理,但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样,由于缺乏实际应用背景,教学目标无法完全实现。随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展,32位个人计算机的应用已很成熟,多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力,因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例,并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整,如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养,为此专门开设了“计算机系统设计”课程,要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位MipsCPU和Cache;斯坦福大学也有相似的课程和实验环节;加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。当前在国内,案例教学已被越来越多的人所接受,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法,目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征,它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距,同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点,教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中,案例教学还处于一个起步阶段,主要表现在:案例教学比例不够,没有形成完整的体系;案例数量不足,质量欠缺;许多高校尽管重视案例教学的应用,但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后;案例陈旧,缺乏代表性等。 2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容 计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,一些课程可以在时间上重叠,如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品,是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术,因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容,即以ISP、SOC技术为主线,使相关课程形成一个完整的体系,达到培养创新性人才的目的。为了实现这一目标,在“数字逻辑”课程中,应大幅增加可编程逻辑技术的比重,重点讨论用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法,使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解,并具备基本的实践能力;在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容,也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计,在该课程中重点讨论如何采用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等,通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门,以讨论32位计算机的应用为重点。相应的,作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程,“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位,考虑到学习过程的先易后难,可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门,再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。 单片机系统本质上也是嵌入式系统,嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统,嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力,其中特别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养,因此相关课程的教学内容应注意衔接,同时遵循先易后难的原则,面向实际应用,以提高动手能力、增强创新意识为目的。针对实践教学,目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定,大多为验证性实验,实验步骤程式化,许多同学按教学实验计划做完实验,仍然无法充分理解课程的主要内容,无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中,高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求,相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台,由于作为控制对象的外围电路是相同或相近的,可以设计为通用模块,而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变,以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验;控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验;甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU,配合有关的接口电路,即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中,我们已作出了一些有益的探索,如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整,EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上,经过多年的建设,“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”;在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容;“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论,新的实验设备可以进行32位的相关实验等,这些安排增强了学生的学习兴趣,学生学习的主动性也明显提高了。 3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法 案例教学法是一种事半功倍的教学方法,在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论,可以为同学们模拟实际应用的场景,获得近似于实战的经验。为完成设计目标,同学们自然会自己主动学习,在这一过程中掌握知识,并学会应用知识,提高解决问题的能力;也能通过用不同的途径解决问题,培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上,而不需要过分在知识细节上消耗时间,提高了教学效率。案例教学法关键在于选择合适的案例,案例首先必须有代表性和实时性,必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高,具有普遍意义,这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计,才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景,学生可以面对具体的实际问题和特定的环境,有针对性地通过自主学习和思考进行设计,培养实际解决问题的能力。案例还应该形成相对固定的案例集,并具备一定的开放性,应定期对案例集进行评估,剔除一些过时的案例,增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。在教学实践中,我们把案例教学法作为主要方法,并把案例分为4类:一是问题评论型,给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;二是分析实现型,不给出解决方案,要求学生讨论分析以提出方案;三是实际模拟型,是指在教学过程中依据教学内容,让学生分别充当不同的角色,进行模拟性的实践活动;四是发展开放型,通过案例发现新的理论生长点,讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中,我们通过采用上述案例法,调动学生成为积极参与者,而不是消极被动的听众,在案例学习和讨论中,鼓励学生提出更多解决问题的办法,在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣,教学效果有明显改善,学生的动手能力有了显著增强。 4总结 为实现面向实际应用提高学生动手能力、增强创新意识、培养创新型人才、确定完整合理的计算机本科专业硬件理论教学和实践教学体系的目的,我们提出了以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革方案。它的主要内容为两方面:一是调整现有教学体系和教学内容,如在“数字逻辑”、“计算机组成原理和系统结构”、“嵌入式系统设计”等课程中以“数字逻辑”课程为先导,以ISP、SOC技术为主线贯穿于各相关课程教学过程中;在“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”等课程中把主要内容全面提升到32位等。二是在教学中运用案例法,使学生成为教学活动的主体,形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习氛围。充分发挥案例教学有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力、有利于促使学生学会学习、有利于促使学生学会沟通与合作的优势。实践表明以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革,符合国家高等质量工程建设中培养创新性人才的规划,有效地增强了学生的动手能力和创新意识。我们也意识到计算机工程教学是一个复杂的过程,牵涉到许多方面,我们将在实践中探索教学规律,不断提高教学水平,进一步改善教学效果。
计算机系统论文:浅谈高职计算机系统维护与网络应用课程设置探讨 论文关键词高职院校 非计算机专业 计算机系统维护与网络应用 论文摘要:高职教育的目标是培养合格的技能应用型人才,计算机系统维护与网络应用作为一门实用技术,在现代社会发展中已经显示出其重要性。文章对高职非计算机专业系统维护与网络应用课程设置进行了探讨。 《计算机组装与维护》和《计算机网络》是计算机相关专业开设的两门专业基础课,但由于计算机的普及,社会需要非计算机专业学生也要掌握一定的计算机维护和网络应用知识。我们根据高职高专教学特点和要求,以“能懂、够用、实用”为教学原则,结合多年的实践经验,把这两门课整合在一起,在高职非计算机专业开设了《计算机系统维护与网络应用》这门课。 一、《计算机系统维护与网络应用》课程设置 1.《计算机系统维护与网络应用》定位 “计算机系统维护与网络应用”定位于“信息技术基础”课的深人和提高。在大学一年级,所有非计算机专业学生都系统学习了“信息技术基础”课并参加了河北省大学生计算机等级考试一级考试,已具备了一定的计算机系统组成理论知识。 2 .《计算机系统维护与网络应用》教材选择 《计算机系统维护与网络应用》课程的知识更新周期非常短,时代特征鲜明,应选择适合高职教育培养目标、教学现状和发展方向,在内容组织上突出了实用性和可操作性,并能结合具体操作步骤加以讲述、图文并茂的教材。 邯郸职业技术学院由教研室组织任课老师通过上网查询、翻阅其他最新文献等方式自行编写了课程讲义作为简易教材。在编写时,我们每年组织教师深人社会、了解市场,调查计算机系统维护与网络应用所具备的核心职业技能,经过分析和总结,制定出课程标准和能力测评大纲,最后分解出课程学习单元。课程讲义以学习单元为内容目标,精选相关的教材内容;编写时以计算机硬件和技术的发展为依据,保证教材内容与时代同步;注重教材内容的知识性和新颖性并注重实践能力的开发性。 3.《计算机系统维护与网络应用》课时分布 《计算机系统维护与网络应用》课程总课时为72学时,其中理论课为12学时,实训课为40学时,讨论课为20学时,课时比例约为1:4:2。从教学方式来看,先集中完成计算机系统维护理论课,再集中课时完成计算机系统维护实训课,然后完成计算机网络理论课,再集中课时完成计算机网络和综合实训课。这样做既能完成基础知识的学习,又有足够的实训课时使学生能充分掌握本门课程的基础知识和操作技能。 4.《计算机系统维护与网络应用》课程实训安排 动手能力强的学生在完成规定的实训课程后,可完成一些选学的实训内容。 5.任务驱动式教学方法 在每次课程开始时,首先提出一个任务,课程的教学内容围绕这个任务进行设计,在任务的驱动下,学生对相关知识充满了好奇,会想尽一切方法去完成它。例如理论课上要求学生在理论课程结束后,交一份根据市场调查的结果完成的适合日常办公、图形图像设计、游戏等不同需求的计算机装机配置作业。学生会去了解市场,回来后都说收获很大。实训课上,例如硬件组装模块,教学组织与实施的一般过程为:课堂设计~示范引导~模仿试做一纠错重做一复述总结。课堂组织以学生小组为中心,内容教学以问题或任务为驱动,形成师生互动、生生合作的探究式学习氛围。讨论课上,例如故障检测模块,教学实施的一般过程为:课堂设计一预设故障一分组讨论一尝试修复一纠错重试一分析总结。上课前教师提前预设若干个可控制故障,上课开始时分组讨论每个故障产生的原因,在讨论的基础上小组尝试排除故障。在整个教学过程中学生始终占据主体地位,学生在获取知识的过程中,必然会引起素质的变化。这个素质指的是学生的思维和行为方法、动手能力和技能、习惯和行为标准及直觉经历、需求调节等方‘面的综合。 6.网络环境下的自主学习 传统的教学模式注重于学习指导,其基本特点是以教师为中心,以教科书为中心,以课堂教学为中心,学生只是教育教学实施过程的被动受体,而不是自己学习的主体,缺乏个性化,因材施教的效果不够理想。随着网络技术的发展,在网络环境下实施多元化教学模式,以学生为主体,以教师为主导,创造条件让学生主动地创造性地进行学习是推进高职教育创新的一个手段。学院现有实验设备组数少,课时紧张,有些学生在课堂上不能很好地理解消化知识,教师利用开放的网络环境,可将各种资料(如授课讲义、背景知识、课程信息等)以文件资料库的形式存放在网上,供学生直接网上阅览,进行自主学习,学生的学习活动将延伸到不受时空限制的网络环境。学院建立了网络实训室,为了充分利用实训设备,也为了学生课下实训方便,实训室开放了网络环境,某些实验可以通过WEB方式登录到实训室服务器进行操作。 7.考核方式改革 本课程考核目标是重点考核学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力。我们废除了期末笔试考试,用形成性考核成绩作为期末总成绩,该形成性考核成绩包括学习过程评价+综合考试。考核中学习过程占了很大的比例,学习过程包括所有实训课的平均成绩、社会调查报告成绩、平时作业成绩;而综合考试包括实践技能操作考试和口试。 通过改革教学方二法和考试方法,促使学生的个性和能力都得到了全面发展。我们在我院机电系、经济系和文法系多个专业开设了这门课,并对三届毕业生进行了跟踪调查,学生普遍认为符合市场需求,受到用人单位重视。用人单位反馈,学生不仅专业知识扎实,而且对于计算机维护和网络应用有一定的处理能力,解决了单位的一大难题。 相对来说,《计算机系统维护与网络应用》是一门新课。笔者认为不论高职高专院校还是本科院校,对于非计算机专业学生开设这门课都是有必要的。但课程内容设置是否恰当,课时分配是否合适,如何更好地安排实训课程,都有待于实践的检验和专家的进一步探讨。 计算机系统论文:浅论计算机系统与企业管理 论文关键词:计算机系统 数据流 企业管理 组织结构 集成管理 论文摘要:软件的设计与开发应当体现出较高的企业管理思想,而随着计算机管理系统的发展与深入,传统的企业管理模式制约了企业的发展。根据计算机数据流的要求,只有整合企业资源,塑造未来管理模式,重建组织结构,实现现代化的集成管理,才能提升企业竞争力。 1 前言 我们知道,未来的世界是高度信息化的世界,谁掌握高科技,谁的信息多,更新快,谁就能在激烈的市场竞争中立于不败之地。因此,企业要想在这种环境中生存、发展、壮大,就必须把握住市场的脉搏,及时调整自身的生产经营战略,从而适应市场的不断变化。当今,信息科技不再只是提高效率的工具,即代替手工作业,而是正在塑造未来的企业运作的模式,它真正的力量在于重建扩展业务与组织的关系,以增强组织能力。为了实现企业竞争力和企业的整体效益,走企业全面信息化的道路势在必行。当然,进行企业信息化建设目前还面临着一些问题,首当其冲的就是管理模式的变革。 2 传统管理与计算机数据流的关系 2.1 传统管理模式与数据流的矛盾 进入九十年代 ,国际国内市场发生了急剧变化,用户需求日趋个性化、多样化,使产品生产呈现多品种、小批量的趋势。白热化的竞争迫使企业必须追求卓越,产品价格、产品质量、服务质量成为市场竞争的热点;变化已成为市场的本质特征之一,变化普遍且连续不断,其速度越来越快。传统的管理模式已很难适应现代市场的要求。 传统管理模式是按职能展开的,其组织结构是机械性结构,纵向分层次,横向分部门,是一个受限由上而下的信息网络,也就是典型的金字塔结构。每个层次是一个权利等级,每个职能部门是一个封闭的独立王国。这种组织结构使企业的内部信息采集、处理和传递成为分散的、重复的有时甚至是矛盾的。而软件的系统设计中强调,数据流要连贯性、一致性和闭环性,尽量避免人为数据和落地点,只有这样,才能保证数据的可靠性、科学性。 2.2 顺应数据流,改变传统管理模式? 以青岛钢铁集团公司(简称青钢)开发的“销售管理系统”为例。软件的设计实际需要一种较高的管理思想贯穿其中,如果没有,那么只不过是简单的手工替代而已。青钢销售处的业务不是单纯存在的,站在较高角度上看,一件钢材产品的销售实现涉及到众多部门,有财务处、计控处、质检处等。根据青钢的物流特点。 当财务处接到预收帐款后,下发到款通知单,然后销售处据此签合同,下足够量的秤单,客户持此秤单到仓库提货,之后,质检处根据计算机开据的出库单品种打印质保书,财务处同时开据销售发票,冲减预收帐款。由图1看出,该系统比较完整,数据在整个系统中基本上无落地点,保证了数据的准确性、实时性,整个销售系统形成了一个闭环系统。如果客户发生什么问题,可以很容易找到责任出在哪里,同时,还可对系统进行有效的监督和管理。在这个系统中,财务处、销售处、质检处、计控处等都不是独立作业的,需要相互合作,互相沟通、协调,而且需要进行必要的跨部门的集成,这种信息网络清楚而且自由流通,从而有较高的决策参与度,这样的管理才是一种高效的、合理的模式。也正是因为管理流程的需要,青钢才大胆的进行了变革,成立了由销售、财务、质检、计控、储运等部门组成的“青钢销售联合服务中心”,实现了销售服务一条龙。而在以往的业务流程中,各部门自成体系,自扫门前雪,如:储运对一个秤单执行出库后,秤单上包括产品炉批号等内容,而质检处还要将秤单上的产品炉批号等内容再填写到质保书中,象这种数据管理方法,不利于数据的检索、统计及部门间数据的核对,且数据在传递过程中发生差异不易发现,不能共享,重复计算等;再如:没有把预收帐款管理纳入销售管理系统中,使得销售部门不能及时了解客户的资金状况,从而无法细分客户的等级,细化市场,销售部门与财务部门脱钩,会造成企业资金不必要的损失甚至于流失,同时也会丢失销售市场和份额。由此不难看出传统的管理模式已显得僵化。 3 管理软件成功运行的先决条件? 市场变化呼唤现代企业管理模式的到来。计算机信息管理系统的实施不可避免的对企业的社会方面(劳动分工、生产组织方式、人员等)产生冲击。例如,计算机信息管理系统能在很大程度上取代人工进行生产经营数据的处理和分析,但数据的采集工作更加严格、任务更加繁重,因而迫切需要对劳动分工的再调整和利益的再分配。另一方面,企业管理软件成功运行的先决条件是有与之相适应的企业管理运行模式,这一点往往没有被企业管理层充分认识,从而导致相当多的管理信息系统半途而废。 4 “集成管理”的基本特征和实现手段? 由于有现代计算机和通信技术的支撑,实现现代化“集成管理”已经成为可能。目前企业所需的管理模式要求追求企业整体效益和效率的提高,缩短生产前置时间、提高产品质量、提高企业的整体柔性、减少库存。它所具有的基本特征为:(1)企业组织结构扁平化;(2)企业组织应以作业而非职能部门为中心;(3)所需信息完整的一次性获取,企业管理建立在集约信息系统之上;(4)企业各部门活动并行化,而非顺序式运作;(5)扩大与供应商和顾客的接触,以顾客的需求来引导企业的经营方向;(6)使用团队方式进行管理。 企业管理信息系统是实现集成管理的必要手段。为了实现现代化集成管理和成功 运行管理信息系统,说明必须对企业经营过程进行重新调整。只有这样,企业才能在激烈的市场竞争中站稳脚跟,拓展自己,才能把握住市场的脉搏,重新焕发出企业强有力的生命力。 计算机系统论文:陕西旅游产业集群财务风险预警的计算机系统设计 摘要:旅游集群财务风险预警计算机设计是将财务管理方法、预警决策和计算机工具相结合,建立各种分析、预测、决策模型,对集群财务分析、流动资金管理和控制、投资决策分析、筹资决策分析、销售和利润的预测和管理、成本计算和控制、财务预算等模型组成计算机财务管理系统,以便对集群的偿债能力、盈利能力和抵抗风险能力进行评价,有助于管理者在计算机环境中及时、准确地采用财务分析所需的数据,生成财务报表,提高集群财务管理效率。 关键词:产业集群;成本分析;财务预警系统;计算机设计模块 一、旅游产业集团财务风险管理预警系统设计 1.旅游产业集群财务风险预警系统涵义及功能 旅游产业集群财务风险预警系统是预警理论在财务风险管理领域的应用,是从微观的角度以运营商信息为基础,对其在经营管理活动中的潜在风险进行实时监控的系统。它贯穿于运营商经营活动的全过程,以财务报表、经营计划及其他相关的财务资料为依据,采用比例分析、数学模型等方法,发现集群存在的风险,并向经营者示警。有效的财务风险预警系统具有以下功能,首先,可以预知财务风险的征兆,即当可能危害集群财务状况的关键因素出现时,能预先发出警告,提醒运营商采取对策以减少财务损失;其次,可以预防财务风险发生和控制其进一步扩大,即能及时寻找运营商财务状况恶化的原因,便于知其所以然以制定有效措施,阻止财务状况进一步恶化,进而避免严重的财务风险真正发生;再次可以避免类似的财务风险再次发生,系统可详细记录风险发生的缘由、解决措施、处理结果,弥补集群现有财务管理及经营中的缺陷。 2.旅游产业集群财务风险预警系统要素 旅游产业集群财务风险预警系统,实质是根据旅游项目运营商经营情况波动的原因和特点,通过对集群财务状况、财务成果、经营绩效的综合分析,以获得集群经营运行可能出现的波动、乃至动荡的信息,并进行超前预测的体系。因此,对经营情况的综合分析是财务风险预警的基础。旅游产业集群财务危机预警系统应包括如下子系统。 (1)财务风险信息子系统。财务风险信息子系统,是保证风险管理者获得高质量信息、充分识别和正确分析财务风险的保证和前提条件。该子系统由信息搜集、存储、加工、处理、传输、显示、利用等环节构成,各种原始数据经过环节链接,最终形成有效的财务风险决策信息。影响财务风险决策信息的因素主要有:原始数掘、信息设备、财会人员、财务信息处理方法。为了获得准确、完整、及时、有效的信息,正确识别和判断财务风险,运营商应对上述因素进行综合管理和控制。 (2)财务风险指标计算子系统。该子系统主要根据建立起的财务风险评价指标体系中的评价指标计算公式,利用财务风险信息子系统提供的资料,计算出具体的指标值,供综合评价和预测子系统使用。 (3)财务风险综合评价和预测子系统。该子系统主要是根据已计算出的各种风险指标的值,利用系统提供综合评价模型和预测模型,对集群目前的财务风险进行综合评价和对集群未来的风险进行预测。 (4)财务风险报警子系统。该子系统主要是根据已计算出的反映集群财务风险的风险指标值、综合评价值以及预测值,按照一定的报警模式发出不同程度的警报。 3.旅游产业集群财务风险预警系统构架 财务预警模型的构建财务预警模型的结构由获利能力、偿债能力、经济效率和发展潜力四个模块构成。获利能力和偿债能力是集群财务评价的两大基本部分,而经济效率高低又直接体现了集群的经营管理水平,集群的发展潜力需要注重的是,在具体预警指标的选取方面,考虑到各指标间既能相互补充,又不重复,尽可能全面综合地反映集群运营状况,故每个预警模块各取两个最具代表性的指标,共八个评价指标。其评价模型包括: (1)获利能力,包括总资本报酬率、成本费用利润率两个评价指标。 (2)偿债能力,包括流动比率、资产负债率两个评价指标。 (3)经济效率,包括应收账款周转率、产销平衡率两个评价指标。 (4)发展潜力,包括销售增长率、资本保值增值率两个评价指标。 4.旅游产业集群财务风险预警系统目标群 (1)最终目标。依据系统论观点,集群生存的基本特征表现为系统的输入、转换和输出功能都处于正常状态,这种状态能满足集群各利益相关者对其最低限度的要求。集群能否持续发展的的衡量标准,可通过集群在技术、管理、资本、人才等集群资源的配置与运用的科学合理程度来反映。从理财角度看,集群生存和持续发展的目标,受集群价值(资金)运动的效益性目标和持续性目标制约,即终极目标的实现受中间目标的制约。 (2)中间目标。增强集群价值(资金)运动的效益性和持续性。价值(资金)运动的效益性是指集群资金在按照“资金—成本—收入—利润—资金”运动循环中的价值增值特性,可通过总资产报酬率、净资产报酬率、成本费用利润率等集群盈利性财务指标来衡量。价值(资金)运动的持续性指资金运动循环过程的不间断及资金净流量和流速的不断增大的特性,可通过固定资产周转率、流动资产周转率等反映集群资产周转能力的财务指标来衡量。集群价值(资金)运动的效益性目标和持续性目标的实现,受集群抑制财务风险产生和扩散目标、及集群财务风险状态转移目标的制约,即中间目标受直接目标的制约。 (3)直接目标。抑制财务风险产生和扩散,实现集群财务风险状态的转移受减轻或消除风险因素影响、改善集群财务风险机制、提高风险防范/控制水平和效果制约水平。 (4)手段目标。识别风险致险因素、要根据其特性采取相应措施减轻或消除其影响,改善集群财务风险机制将其升华成集群风险防范和控制能力的提升,并产生良好成效。 二、陕西旅游产业集群财务风险预警计算机系统设计 财务风险预警系统无疑需要计算机支持,尤其是软件支持,软件系统是人的思想的一种程式化实现(财务风险预警系统的内核还是风险预警分析思想)。设计的思想是: 1.需求分析 需求分析主要是确定待开发软件的功能、性能、数据、界面等要求。明确集群财务风险预警系统的基本思想:根据集群外部环境与实际情况,进行风险因素分析,设立修正预警指标体系并计算指标值,同时设立修正风险阀值,进而比较指标值与风险阀值,进行加工转换,然后将集群财务风险值反馈给决策制定者,在整个过程中要注意各个环节的评价与反馈。根据该基本思想,本系统需要提供如下功能: (1)数据管理。为用户数据输入模式,使用户可以准确方便的输入集群生产经营过程中各项指标原始数据值,可进行浏览、修改、增加、删除等操作。 (2)数据处理。通过模型运算,获取相关指标数据。 (3)带智能的人机交互。在系统开发和运行过程中,提供用户跟踪检验主客观认识是否一致的接口,可按需改动指标体系和分析模型。 (4)监测预警和警报。通过计算、预测提供给用户管理对象的风险状态,并判断是否报警和报警方式。 (5)图形管理。为用户提供各种原始数据及处理后的一系列单个指标和综合指标数据,图形显示丰富多彩,用户可以浏览、打印。 (6)系统维护。对数据文件备份与恢复、预测模型代码进行维护、操作权限与密码维护。 2.系统的模块与构成 按照高内聚、低耦合、信息隐蔽等软件设计原则,力求系统具有良好的用户界面和可扩展性将系统分解成如下几个模块: (1)数据文件管理模块主要用来对数据进行管理,它处理集群生产经营过程中的一系列生产经营数据、及外部环境数据,以计算机网络为基础,将集群各部门数据汇集存储。本模块又可分为,数据文件建立用于建立新文件,然后录入数据(包括手工输入和文件复制)。数据采集主要完成数据收集、录入工作及转换不同格式的数据文件。数据操作主要有查询、修改、删除等。打印完成各种数据报表输出。 (2)模型数据处理模块。模型数据处理模块用来对采集到的各种数据调用相应模型进行处理,剔除非主要因素与随机因素等的影响,找出集群运行机制。 (3)分析评价模块。确定本系统的指标体系,作分类排序、合成、转换等加工。 (4)监测预警模块。本模块主要是对处理后的数据进行监测并分类表示。 (5)警报模块。该模块可以划分为两个小模块来实现,一是警级确认小模块,通过预测的结果将经济运行的态势定出警级,并且提供给决策者。由决策者决定当前的警级是否合理。若不合理,则通过人机接口修改警级,系统在数据和模型上将作出相应的改动。二是警报小模块,经过决策者确认警级后向有关部门发出声光警报,并根据情况提供对策。 (6)图形显示模块。该模块集中显示所有数据集,通过图形对结果进行形象、直观的分析与展现。 (7)系统维护模块。本模块主要是对数据文件、预警模型进行维护,按照维护目标的不同可以分为数据文件、程序模型、系统安全维护及文件删除。 3.系统支持结构 系统采用c/s架构,服务器配置win2000server, 客户端配置win98(以上)。前台用sas8.1作为软件开发平台,用oracle8.0作为后台数据库。 4.系统运行流程 各功能模块、系统的工作流程图和结构设置。采集原始数据——数据处理模块——预警检测模块——警报模块——客户端,在过程中要贯穿评价指标模块。 三、旅游产业集群财务风险预警的计算机系统设计功效。 1.整合功效 陕西旅游产业集群财务管理业务再造要求跨越旅游产业运营商原有组织结构壁垒和原有文化的界限,同时,财务风险管理业务流程再造后其作用的发挥也受到原有组织和文化的制约,集群原有的职能型的组织阻碍了信息在银行内部的顺畅流转,表现在收集信息的价值标准部门化,信息存储与传递的渠道分割,以及分工过细的组织体制导致的运营商之间的沟通效率低下。财务风险预警的计算机系统设计流程再造的目标就是建立集权与分权并存的中心辐射式组织结构,以减少财务管理宽度,增加了财务管理的深度,提高财务信息上传下达和横向传递速度和准确度,将信息失真的可能性减少到最小。 2.再造功效 业务流程再造离不开组织结构建设及组织结构再造。而财务风险预警管理的建构是实施集群业务流程再造的保障。现代管理理论认为,流程决定组织,业务流程再造必然带来组织结构的更新,从趋势上看,一方面将更多地表现为基于业务链的延长、链合、一体化和集成化,一方面则被赋予集群更多的灵活性、柔性及动态内涵,使之加速走向网络化和升级化。 3.集约化功效 陕西旅游产业集群财务风险预警计算机设计体现了管理流程中集约化经营的本质。即把原来由人干的工作,代以机器辅助实现手工模拟,对整个操作程序没有相应的改变。只是对业务流程信息的录用,使某些环节处理速度加快,提高了业务处理量和准确性。经过数据图表处理,借鉴信息技术处理方式的逻辑特点以改进财务管理业务流程的作业程序。并根据整体流程全局最优的目标,设计和优化流程中的各项活动,消除产业集群传统业务流程中的本位主义、利益分散主义和部门最大化思想,缩短了财务风险预警系统整个业务处理时间,提高了顾客满意度和集群竞争力,降低了整个财务管理的流程成本,并优化了集群财务管理的路径。 计算机系统论文:浅谈高职计算机系统维护与网络应用课程设置探讨 论文关键词高职院校 非计算机专业 计算机系统维护与网络应用 论文摘要:高职教育的目标是培养合格的技能应用型人才,计算机系统维护与网络应用作为一门实用技术,在现代社会发展中已经显示出其重要性。文章对高职非计算机专业系统维护与网络应用课程设置进行了探讨。 《计算机组装与维护》和《计算机网络》是计算机相关专业开设的两门专业基础课,但由于计算机的普及,社会需要非计算机专业学生也要掌握一定的计算机维护和网络应用知识。我们根据高职高专教学特点和要求,以“能懂、够用、实用”为教学原则,结合多年的实践经验,把这两门课整合在一起,在高职非计算机专业开设了《计算机系统维护与网络应用》这门课。 一、《计算机系统维护与网络应用》课程设置 1.《计算机系统维护与网络应用》定位 “计算机系统维护与网络应用”定位于“信息技术基础”课的深人和提高。在大学一年级,所有非计算机专业学生都系统学习了“信息技术基础”课并参加了河北省大学生计算机等级考试一级考试,已具备了一定的计算机系统组成理论知识。 2 .《计算机系统维护与网络应用》教材选择 《计算机系统维护与网络应用》课程的知识更新周期非常短,时代特征鲜明,应选择适合高职教育培养目标、教学现状和发展方向,在内容组织上突出了实用性和可操作性,并能结合具体操作步骤加以讲述、图文并茂的教材。 邯郸职业技术学院由教研室组织任课老师通过上网查询、翻阅其他最新文献等方式自行编写了课程讲义作为简易教材。在编写时,我们每年组织教师深人社会、了解市场,调查计算机系统维护与网络应用所具备的核心职业技能,经过分析和总结,制定出课程标准和能力测评大纲,最后分解出课程学习单元。课程讲义以学习单元为内容目标,精选相关的教材内容;编写时以计算机硬件和技术的发展为依据,保证教材内容与时代同步;注重教材内容的知识性和新颖性并注重实践能力的开发性。 3.《计算机系统维护与网络应用》课时分布 《计算机系统维护与网络应用》课程总课时为72学时,其中理论课为12学时,实训课为40学时,讨论课为20学时,课时比例约为1:4:2。从教学方式来看,先集中完成计算机系统维护理论课,再集中课时完成计算机系统维护实训课,然后完成计算机网络理论课,再集中课时完成计算机网络和综合实训课。这样做既能完成基础知识的学习,又有足够的实训课时使学生能充分掌握本门课程的基础知识和操作技能。 4.《计算机系统维护与网络应用》课程实训安排 动手能力强的学生在完成规定的实训课程后,可完成一些选学的实训内容。 5.任务驱动式教学方法 在每次课程开始时,首先提出一个任务,课程的教学内容围绕这个任务进行设计,在任务的驱动下,学生对相关知识充满了好奇,会想尽一切方法去完成它。例如理论课上要求学生在理论课程结束后,交一份根据市场调查的结果完成的适合日常办公、图形图像设计、游戏等不同需求的计算机装机配置作业。学生会去了解市场,回来后都说收获很大。实训课上,例如硬件组装模块,教学组织与实施的一般过程为:课堂设计~示范引导~模仿试做一纠错重做一复述总结。课堂组织以学生小组为中心,内容教学以问题或任务为驱动,形成师生互动、生生合作的探究式学习氛围。讨论课上,例如故障检测模块,教学实施的一般过程为:课堂设计一预设故障一分组讨论一尝试修复一纠错重试一分析总结。上课前教师提前预设若干个可控制故障,上课开始时分组讨论每个故障产生的原因,在讨论的基础上小组尝试排除故障。在整个教学过程中学生始终占据主体地位,学生在获取知识的过程中,必然会引起素质的变化。这个素质指的是学生的思维和行为方法、动手能力和技能、习惯和行为标准及直觉经历、需求调节等方‘面的综合。 6.网络环境下的自主学习 传统的教学模式注重于学习指导,其基本特点是以教师为中心,以教科书为中心,以课堂教学为中心,学生只是教育教学实施过程的被动受体,而不是自己学习的主体,缺乏个性化,因材施教的效果不够理想。随着网络技术的发展,在网络环境下实施多元化教学模式,以学生为主体,以教师为主导,创造条件让学生主动地创造性地进行学习是推进高职教育创新的一个手段。学院现有实验设备组数少,课时紧张,有些学生在课堂上不能很好地理解消化知识,教师利用开放的网络环境,可将各种资料(如授课讲义、背景知识、课程信息等)以文件资料库的形式存放在网上,供学生直接网上阅览,进行自主学习,学生的学习活动将延伸到不受时空限制的网络环境。学院建立了网络实训室,为了充分利用实训设备,也为了学生课下实训方便,实训室开放了网络环境,某些实验可以通过web方式登录到实训室服务器进行操作。 7.考核方式改革 本课程考核目标是重点考核学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力。我们废除了期末笔试考试,用形成性考核成绩作为期末总成绩,该形成性考核成绩包括学习过程评价+综合考试。考核中学习过程占了很大的比例,学习过程包括所有实训课的平均成绩、社会调查报告成绩、平时作业成绩;而综合考试包括实践技能操作考试和口试。 通过改革教学方二法和考试方法,促使学生的个性和能力都得到了全面发展。我们在我院机电系、经济系和文法系多个专业开设了这门课,并对三届毕业生进行了跟踪调查,学生普遍认为符合市场需求,受到用人单位重视。用人单位反馈,学生不仅专业知识扎实,而且对于计算机维护和网络应用有一定的处理能力,解决了单位的一大难题。 相对来说,《计算机系统维护与网络应用》是一门新课。笔者认为不论高职高专院校还是本科院校,对于非计算机专业学生开设这门课都是有必要的。但课程内容设置是否恰当,课时分配是否合适,如何更好地安排实训课程,都有待于实践的检验和专家的进一步探讨。 计算机系统论文:浅谈计算机系统集成项目管理 论文关键词:计算机系统 工程施工 项目管理 论文摘要:计算机系统集成项目管理是一项复杂的工作,它是建筑、电子科技、计算机以及互联网等等相结合的产物。计算机系统集成的项目管理要有一个科学和合理安排,在时间上、空间上、对各种资源进行科学的合理的综合利用,以保证项目的成功建设。 计算机系统集成工程的项目管理内容包括技术管理、施工管理、质量管理、安全与文明管理、成品保护、系统测试与验收等多个方面。本文从施工管理、技术管理、质量管理、以及系统的测试验收方面加以论述。 一、施工管理 工程施工是一种综合性很强的管理工作,关键在于它的协调和组织的作用,也包含其他专业的管理内容,其主要内容如下: (一)施工的组织管理 分析项目概况,制定施工部署及施工方案。根据工程情况,结合人力、材料、机械设备、资金、施工方法等制定具体施工方案。这种管理需要与施工进度管理密切结合,分阶段组织强有力的施工队伍,保质保量地按时完成这个阶段的施工任务。 (二)施工的进度管理 施工进度采用计划的形式,使工期、成本、资源等得到合理利用。使工序有序地进行,避免和其他施工单位的碰撞施工,达到既定目标。 (三)施工界面管理 施工界面管理的中心内容是计算机系统集成项目施工、机电设备安装工程和装修工程施工在其工程施工内容界面上的划分和协调,一般通过各子系统工程负责人开调度会的方式来进行管理,建立文件报告制度,一切以书面方式进行记录、修改、协调措施等。 (四)施工现场安全的管理 建立安全生产责任制度,以项目经理为中心,安全员负责的结构,对施工人员进行安全知识的培训和教育和项目隐患的检查。 二、技术管理 工程技术管理贯穿整个工程施工的全过程,执行和贯彻国家和地方的技术标准和规范,严格计算机系统集成设计的要求。在提供设备、线材规格、安装要求、隐蔽验收记录、调试结果、验收标准等一系列方面进行技术监督和统一的管理。 (一)技术标准和规范管理 进行计算机系统集成项目技术标准和规范的管理,是进行工程技术管理的重要内容。在计算机系统集成工程中所涉及的国际、国家和地方标准和规范很多。因此,需要在系统设计、设备提供和安装等环节上认真检查,对照有关的标准和规范,使整个项目按照规范实施。 (二)施工图的深化设计 由于计算机系统集成项目的复杂性,设计院出的图纸往往达不到直接施工的深度,或者是节点选用不符合施工单位的习惯、工艺,需要施工单位进行二次设计。需要包含以下内容:1.图纸目录;2.设计说明;3.设备材料表;4.系统图;5.平面管线图;6.室外管线图;7.弱电井、控制室布置图;8.安装大样图等。 (三)技术文件管理 计算机系统集成工程中,技术文件需要进行系统的科学管理,为了能够及时地向工程管理人员提供完整的、正确的技术文件,必须建立技术文件收发、复制、修改、审批归档、保管、借用和保密等一系列的规章制度,实施有效的科学管理。 (四)安装工艺管理 计算机系统集成工程是一个技术性很强的工作,要做好整个工程的技术管理,主要是抓各个施工阶段安装设备的技术条件和安装工艺的技术要求。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要做好记录,为最后的系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。 三、质量管理 计算机系统集成施工质量包括上述各个子系统的布管、线槽、穿线等内容,施工质量除了总承方加强施工管理外,一般还需甲方报监和找一个合适的监理,以保证质量控制流程的严格实施。当然,施工质量的最后确认是通过各个子系统的测试来进行,每个子系统根据各自的功能和技术指标均有一套完整的测试验收方案。计算机系统集成工程的质量管理主要从设计、采购、施工三个环节进行质量控制。 施工过程的质量控制主要包括以下几个方面:前期的项目的组织与管理、中期的项目施工成本控制、项目的进度控制和后期的项目质量检查验收等。 四、结语 计算机系统集成工程的项目管理关键是:在整个项目管理的各个阶段始终环绕着质量、工期、成本、安全来开展工作,并在各个阶段实施动态的管理,对管理对象,生产要素进行有效的管理,对各施工阶段的节点进行优化控制。 计算机系统论文:论计算机系统漏洞及对策 摘要:从计算机系统安全运行方面分析了计算机漏洞产生的原因,讨论了漏洞对互联网安全产生了多方面严重危害,提出了计算机用户面必须及时采取措施来解决和防范系统漏洞。 关键词;计算机系统;漏洞;程序逻辑结构设计;第三方软件 在科技日益快速发展的今天,计算机作为高科技工具得到广泛的应用。从控制高科技航天器的运行到个人日常办公事务处理,从国家安全机密信息管理到金融电子商务办理,计算机系统都在担任主要角色发挥其重要作用。因此,计算机系统的安全稳定是我们必须提前考虑的问题。 目前来看,对计算机系统安全威胁最大的就是本身的漏洞。只要漏洞存在,黑客才有机会入侵我们的计算机系统,据统计证明。99%的黑客攻击事件都是利用计算机未修补的系统漏洞与错误的系统设定而引起的,当黑客探测到系统漏洞后,随之而来的是病毒传播,信息泄露,速度缓慢,乃至整个计算机系统瘫痪崩溃,那么到底什么是漏洞呢? 1 什么是漏洞 漏洞也叫脆弱性(vulnerability),是计算机系统在硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺陷和不足。漏洞一旦被发现,就可使用这个漏洞获得计算机系统的额外权限,使攻击者能够在未授权的情况下访问或破坏系统,从而导致危害计算机系统安全。 从概念上理解计算机系统漏洞只是文字意义,现在举个现实中的实例让你更能透彻理解到底什么是计算机系统漏洞。 如今用电子商务支付是非常方便快捷的交易方式,很多人都开通了网上银行坐在家里通过计算机网络可以进行各项业务的办理。如果一个人在使用网上银行交易的过程中,如果计算机本身安全系统不健全,这时黑客就可以通过您的计算机系统漏洞把病毒植入计算机中窃取您银行卡的账号和密码,那么存款在瞬间就会被黑客转走,您的存款无形中已被窃走。发生的这一切都是黑客通过网络系统远程在操作。有了系统漏洞无疑计算机系统安全就得不到保障。 2 漏洞对计算机系统的影响 从计算机系统软件编写完成开始运行的那刻起,计算机系统漏洞也就伴随着就产生了。计算机系统软件分为操作系统软件和应用系统软件,因此相对应也就有系统软件漏洞和应用系统软件漏洞。下面分别对这两种漏洞对计算机系统的影响进行。首先分析一下系统软件漏洞对计算机系统的影响。主要是对windows操作系统常见的若干漏洞分析。 (1)upnp服务漏洞。此漏洞允许攻击者执行任意指令。windows操作系统默认启动的upnp服务存在严重漏洞。upnp(universal plug and play)体系面向无线设备、pc机和智能应用,提供普遍的对等网络连接,在家用信息设备、办公用间提供tcp/ip连接和web访问功能,该服务可用于检测和集成upnp硬件。upnp存在漏洞,使攻击者可非法获取任何xp的系统级访问、进行攻击,还可通过控制多台xp机器发起分布式的攻击。 (2)帮助和支持中心漏洞。此漏洞可以删除用户系统的文件。帮助和支持中心提供集成工具,用户通过该工具获取针对各种主题的帮助和支持。在目前版本的windows xp帮助和支持中心存在漏洞,该漏洞使攻击者可跳过特殊的网页(在打开该网页时,调用错误的函数,并将存在的文件或文件夹的名字作为参数传送)来使上传文件或文件夹的操作失败,随后该网页可在网站上公布,以攻击访问该网站的用户或被作为邮件传播来攻击。该漏洞除使攻击者可删除文件外,不会赋予其他权利,攻击者既无法获取系统管理员的权限,也无法读取或修改文件。 (3)rdp信息泄露并拒绝服务漏洞。windows操作系统通过rdp(remote data protocol)为客户端提供远程终端会话。rdp将终端会话的相关硬件信息传送至远程客户端,其漏洞如下所述:①与某些rdp版本的会话加密实现有关的漏洞。所有rdp实现均允许对rdp会话中的数据进行加密,然而在windows 2000和windows xp版本中,纯文本会话数据的校验在发送前并未经过加密,窃听并记录rdp会话的攻击者可对该校验密码分析攻击并覆盖该会话传输。②与windwos xp中的rdp实现对某些不正确的数据包处理方法有关的漏洞。当接收这些数据包时,远程桌面服务将会失效,同时也会导致操作系统失效。攻击者只需向一个已受影响的系统发送这类数据包时,并不需经过系统验证。 (4)vm漏洞。此漏洞可能造成信息泄露,并执行攻击者的代码。攻击者可通过向jdbc类传送无效的参数使宿主应用程序崩溃,攻击者需在网站上拥有恶意的applet并引诱用户访问该站点。恶意用户可在用户机器上安装任意dll,并执行任意的本机代码,潜在地破坏或读取内存数据。 (5)帐号快速切换漏洞。windows操作系统快速帐号切换功能存在问题,可被造成帐号锁定,使所有非管理员帐号均无法登录。windows操作系统设计了帐号快速切换功能,使用户可快速地在不同的帐号间切换,但其设计存在问题,可被用于造成帐号锁定,使所有非管理员帐号均无法登录。配合帐号锁定功能,用户可利用帐号快速切换功能,快速重试登录另一个用户名,系统则会认为判别为暴力破解,从而导致非管理员帐号锁定。 其次分析应用软件漏洞对计算机系统的影响。除了操作系统软件外所有运行在计算机上的软件都是应用软件,如microsoft office word,excel办公软件,windows media player,adobe flash,acrobat,瑞星和金山杀毒软件等等,这些软件上也存在软件漏洞。 ①windows word智能标签无效长度处理内存破坏漏洞。word没有正确地处理文档中的无效智能标签长度值,如果用户打开了带有畸形记录值的特制word文件,就可能触发内存破坏。成功利用此漏洞的攻击者可以完全控制受影响的系统。攻击者可随后安装程序;查看、更改或删除数据i或者创建拥有完全用户权限的新帐户。 ②windows messenger是windows操作系统中默认捆绑的即时聊天工具。在安装windows xp的时候会自动安装旧版本的msn messenger,这个版本打开msn api运行activex控件messenger。uiautomation。1并标记为safe。对这个控件执行脚本操作可能导致以登录用户的环境泄露信息。攻击者可以在登录用户不知情的情况下更改状态、获取联系人信息以及启动音频和视频聊天会话,还可以捕获用户的登录id并以该用户的身份远程登录用户的mes-senger客户端。 ③microsoft excel country记录内存破坏漏洞。 excel是microsoft office办公软件套件中的电子表格工具。excel没有正确地处理biff文件格式,在处理文件中的畸形country(ox8c)记录时可能会触发内存破坏,导致以当前登录用户的权限执行任意指令。 ④windows media player漏洞。此漏洞可能导致用户信息的泄漏;脚本调用;缓存路径泄漏。windows media player漏洞主要产生两个问题:一是信息泄漏漏洞,它给攻击者提供了一种可在用户系统上运行代码的方法,微软对其定义的严重级别为“严重”。二是脚本执行漏洞,当用户选择播放一个特殊的媒体文件,接着又浏览一个特殊建造的网页后。攻击者就可利用该漏洞运行脚本。由于该漏洞有特别的时序要求,因此利用该漏洞进行攻击相对就比较困难,它的严重级别也就比较低。 ⑤安全软件也有漏洞。我们不要认为杀毒软件是最安全的应用软件,它在防护计算机系统免遭病毒侵害的同时,由于软件自身不可避免的缺陷同样也会它自身也有漏洞存在。当杀毒软件被病毒控制后,对计算机系统的安全是最大的危害。 3 漏洞如何产生的 计算机系统漏洞的产生大致有三个原因,具体如下所述: (1)程序逻辑结构设计不合理,不严谨。编程人员在设计程序时程序,对程序逻辑结构设计不合理,不严谨,因此产生一处或多处漏洞,这些漏洞为病毒的入侵提供了人口。次漏洞最典型的要数微软的windows 2000用户登录的中文输入法漏洞。非授权人员可以通过登录界面的输入法的帮助文件绕过windows的用户名和密码验证而取的计算机的最高权限。还有winrar的自解压功能,程序设计者的本意是为了方便用户的使用,使得没有安装winrar的用户也可以解压经过这种方式压缩的文件。但是这种功能被黑客用到了不正当的用途上。 (2)除了程序逻辑结构设计漏洞之外,程序设计错误漏洞也是一个重要因素。受编程人员的能力、经验和当时安全技术所限,在程序中难免会有不足之处,轻则影响程序效率,重则导致非授权用户的权限提升。这种类型的漏洞最典型的是缓冲区溢出漏洞,它也是被黑客利用得最多的一种类型的漏洞。缓冲区是内存中存放数据的地方。在程序试图将数据放到及其内存中的某一个未知的时候,因为没有足够的空间就会发生缓冲区溢出。缓冲区溢出可以分为人为溢出和非人为溢出。人为的溢出是有一定企图的,攻击者写一个超过缓冲区长度的字符串,植入到缓冲区这时可能会出现两种结果:一是过长的字符串覆盖了相邻的存储单元,引起程序运行失败,严重的可导致系统崩溃;另一个结果就是利用这种漏洞可以执行任意指令,甚至可以取得系统root特级权限。 (3)由于目前硬件无法解决特定的问题,使编程人员只得通过软件设计来表现出硬件功能而产生的漏洞。 4 如何解决漏洞问题 一种系统从到用户的使用,系统中的设计缺陷会逐渐浮现出来软件开发者为了让计算机系统运行更稳定、更安全,必须及时的对计算机系统的漏洞做出补救措施。 一旦发现新的系统漏洞,一些系统官方网站会及时新的补丁程序,但是有的补丁程序要求正版认证(例如微软的windows操作系统),这让许多非版权用户很是苦恼,这时可以通过第三方软件(所谓第三方软件,通俗讲既非系统本身自带的软件(含操作系统本身和自带的应用程序),其他包含应用类软件均可称为第三方软件)如:系统优化大师(windows优化大师),360度安全卫士,瑞星杀毒软件,金山杀毒软件,迅雷软件助手等软件扫描系统漏洞并自动安装补丁程序。 5 结论 总之,在互联网信息发达的年代,每一台运行的计算机背后总有计算机系统漏洞时时刻刻在威胁着计算机系统的安全运行。作为一名网络用户,当在你浏览网页,观看视频、图片及传送文件资料的同时一定要把计算机系统的安全因素提前考虑:安装杀毒软件,更新病毒库,系统漏洞扫描,及时安装补丁软件等等,查漏补缺,防患未然。 计算机系统论文:计算机系统维护实验教学改革初探 摘要:通过对本校《计算机系统维护实验》课程的教学改革进行探讨,从如何改革传统教学方式,提高学生动手能力入手,以达到使学生的学习和教师的教学都收到事半功倍的效果的目的。同时改变过去学生和老师都不太重视专业选修课程学习和教学的不良倾向。 关键词:计算机 系统维护 实验教学 改革 对于《计算机系统维护实验》课程的教学改革问题,学术界有许多改革建议,都有值得借鉴的地方。本文主要从我校教学实际出发,摸索一条改善本门课程教学中存在的问题,并在较短的学习时间内使学生对本门课程产生兴趣,掌握本门课的学习技巧,强化学生的动手能力。 使本门课程的教与学都收到事半功倍的效果。为此,我们针对传统模式下本门课程的不足,探索了三种较为有效的培养学生兴趣和增强其动手能力的方法,以就教于各位同行。 一、 计算机系统维护实验课程的传统教育模式及不足 《计算机系统维护》是一门实践性很强的应用性课程,学好这门课程的关键在于多做实验。因此《计算机系统维护实验》课程的教学显得尤为重要。但在我校,《计算机系统维护》理论教学与实践教学课程都是专业选修课,且课时十分有限,因此,在传统的教学模式下,《计算机系统维护实验》课程的教学存在的不足可归纳为以下三方面: (一) 重理论而轻实践 《计算机系统维护》作为专业选修课程,课时比较少,而在这较少的课时中,理论教学的课时比例却占了总课时的三分之二还多,实践教学课时所占比例还不足三分之一。这种严重失调的教学比例,就是重理论轻实践的表现,是对学生动手能力的培养极为不利。 (二)传统教学手段难以培养学生的学习兴趣 传统的教学手段对本课程的教学都是从计算机的内部结构讲起,讲授计算机的主要配件的性能和基本原理。然后对计算机主要部件出现的故障进行分析,进而告诉学生如何排除故障。接着讲授操作系统的一些知识。这样的教学内容安排,一方面使用传统教材和知识更新都比较慢。另一方面也会使学生学习兴趣逐渐削弱,使一门原本非常生动活泼的课程变得枯燥乏味。 (三)忽视了本课程的基础作用对学生学专业技术的重要性 学校教学计划的指针通常是偏向专业重点课程的教学与实验。对于这类基础的选修课程,往往是任学生自由发展,学校不作硬性要求。事实上,学好了这门课程,对学生毕业就业和进一步的学习和工作都有重大影响。故不能忽视本课程的基础作用对学生掌握专业技术的重要性。 二、《计算机系统维护实验》课程教学改革的方法 教学改革的方法包括两个层面:一是学校指导思想的重视及对教师的教学要求。二是如何培养学生的学习兴趣和提高学生的动手能力。经过多年理论与实践教学工作的总结,归纳了几种行之有效的新方法: (一) 学校教学指导思想上的重视和对教师理论与实践并重的要求 对于学校教学指导思想和理论教学等问题已经有许多教师加以研究过了,在此我们无需赘述[2],只着重谈谈自己在教学过程中的一些感受: 教师的教学能否吸引学生,使学生产生学习兴趣,关键在于教师的引导。因此学校对教师高标准严要求就显得尤其重要。在这方面,我们认为,学校首先应当从指导思想上树立起重视专业选修课程的实践课程观点。在教学计划上,当理论课时与实践课的课时相冲突时,应重实践。而且要求理论教学与实践教学相结合,即:上理论课的教师必须上该门理论课程的实践课程,而且必须要精通,否则难以解决理论与实践脱节的问题。 (二) 提高学生动手能力的实践方法 这是本文要论述的重点,也是本课题研究的重点之所在,具体可归纳为三种方法: 方法之一:加强对硬件知识(特别是计算机的新标准)的讲授 教师要结合当前计算机市场上最新硬件发展情况,以及社会对计算机硬件维护人才的需求,激发学生学好、用好计算机,维护好计算机的学习热情,充分发挥学生的主观能动性,让学生去感受新的计算机硬件的特性,感受新知识带来的好处,而不是局限于实验项目中所要求的知识点,让学生在实验中眼、手、脑并用,通过学生自由讨论实验,教师掌控全局,最后由老师集中分析讲解学习中出现的突出问题,使学生每次实验都能学到新东西,在紧张有序的实验课中完成实验项目所要求的任务,切实让学生在每节课中都有所获,有所得。 方法之二:借鉴项目教学法 受许建豪先生“高职计算机系统维护专业教学改革探索”[1]一文的启发,试用其项目教学法进行教学。 具体的做法是:1、课程教学开始前,拟定项目教学计划时的工作。2、将该课程分为三大项目板块, 采用项目化实训教学模式进行教学: (1)机房计算机系统维护; (a)利用计算机网络调查当前计算机主要配件的品牌、价格、性能等,每组学生在任务完成时需根据自己的调查,为实验室配置一台满足计算机教学需要、价格在4000元左右的电脑。 (b)独立对计算机整机进行拆装; (c)利用fdisk与pq进行硬盘分区; (d)bios的设置; (e)操作系统安装及优化; (f)装机必备工具软件的使用; (g)网线制作与网络连接以及局域网设置。 (2)计算机软硬件常见故障的分析与排除; (a硬盘数据的恢复; (b)恢复恶意代码对注册表的损坏;注册表备份及还原。 (c)操作系统的备份及还原; (d)机房大量电脑操作系统的还原; (e)计算机维护及监测软件使用; (f)主板故障处理(利用检测卡分析、排除主板故障)。 (3)常用办公设备的使用及维护。 (a)打印机的使用、维护、故障排除; (b)刻录机的使用、维护、故障排除; (c)扫描仪的使用、维护、故障排除; (d)数码设备(数码相机、数码摄像机等)应用。 方法之三:搭建虚拟计算机实验平台进行计算机软件类实验 虚拟机是一个想象(逻辑)的计算机,是利用软件方法在实体(物理)计算机上模拟出一台或多台与物理计算机功能完全一样的逻辑计算机。由于虚拟机的功能与物理机功能完全一致,在虚拟机上做《计算机系统维护》的软件类实验是完全可行的,并且不会破坏原物理机的系统环境[3]。 1、 虚拟机的安装程序 课题组使用的虚拟机软件版本为vmware 4.5.2,该软件是vmware公司为x86平台计算机开发的。 (1) 虚拟机软件安装进入win2000(xp)界面后,打开虚拟机的文件夹,点击安装图标后,开始安装,安装过程中,通过提示点击相应按钮,完成虚拟机软件的安装。 (2) 虚拟机创建点击桌面vmware(虚拟机)快捷方式后,选择新建虚拟机(new virtual machine),点击“下一步”,进入新建虚拟机向导,在创建向导的提示下,完成虚拟机的创建。 2、 学生实验程序 学生做实验时,根据实验项目首先创建相应的操作系统虚拟机,如做硬盘分区、高级格式化实验,首先创建dos操作系统或者windows 98操作系统虚拟机后再进行实验。 三、在实践教学中运用新教学方法进行教学的收获 本课题组在运用新教学方法进行计算机系统维护实验教学过程中,有如下收获与大家分享: (一)用虚拟机完成《计算机系统维护》软件类实验项目优势明显 首先, 经济实惠,节约教学成本 由于虚拟机实验平台是共享“软件实验室”的硬件资源,这就大大地减少了“维护维修实验室”的经费投入,因为要在“维护维修实验室完成”这些实验,则“维护维修实验室”要配置约30oo一5000元/台的物理计算机2o台及相应的配套设备~hhub等才能达到实验要求,其经费投入大约在8—12万元人民币之间。而采用虚拟机方式,则节约了这部分经费的开支[4]。 其次,实用性强,易维护 表现在两方面:一是实验过程顺利及效率高。由于虚拟机实验平台是建立在高性能物理计算机上,实验过程中极少出现硬件类故障,确保实验顺利进行。此外,由于物理机的性能佳,使实验进程加快,学生能在一次实验中对相应实验进行多次验证而提高熟练程度。二是减少了硬件的维护维修。由于共享了其他实验室的硬件资源,“维护维修实验室”就仅存在微机组装及硬件维护维修两项实验,这两项实验对硬件要求不高,也不存在过多的维护维修。若出现了故障,上实验课的教师就能带领学生予以排除,而不必设置专职岗位。对于软件实验室,由于虚拟机是软件方式,因此也不会增大该实验室的硬件维修工作量。 再次,是专业知识的社会价值的体现 教师理论与实践相结合,既可指导学生,还可以为各类计算机公司提供相关咨询,体现自己专业知识的社会价值。同时还可以为学生建立若干教学实践的基地,收到一举三得的效果。 (二)项目教学法强化了学生的动手能力和激发了学生的学习兴趣 首先带着项目问题进行市场调查,使学生能对当今计算机的发展状况有个全方位的认识和了解,更好地做到课堂理论教学与计算机市场实际相结合。既提高了学生的学习兴趣,也让教师轻松地完成了教学计划规定的教学任务,效果较好。此外,通过该项目的实训,在训练学生专业技能的同时,还兼顾和结合训练了学生与人合作、与人交流等多种职业能力。 其次,实验室实验项目的科学化分,使学生从一开始就具有极大的好奇心,而迫不急待地进入实验环节的学习。使学生的动手能力在有限的实验课教学过程中得到加强,同时为其掌握计算机硬件维护与维修技能积累了较为丰富的经验。 (三)改进《计算机系统维护》课程的理论教学方法,及时将最新的知识和信息传递给学生,使学生在兴趣指导下,主动吸收新知识和新信息,为其进一步的学习奠定良好基础[5]。 综上所述,本课题组成员经过近两年认真负责的研究和实践工作,终于在理论课程《计算机系统维护》的实验教学环节找到了适合本校学生学习和本校教师教学的新方法,那就是教师要及时更新自己所掌握的理论知识,教学方法要新颖化,教学理念要具有前瞻性,教学态度要端正,掌握过硬的实践知识和实践技能,但最终是要与市场接轨,根据市场的需求和市场变化来教育学生[6]。而学生则更多是培养自己的动手能力,力争在短暂的学校课程学习过程中,积累丰富的计算机系统维护与维修的实践经验,为自己毕业就业或创业打下坚实基础。 计算机系统论文:计算机系统集成的发展趋势探析 【论文关键词】计算机 系统集成 存在问题 发展趋势 【论文摘要】本文通过对传统的计算机系统集成进行分析,得出传统的计算机系统集成已经无法满足市场的需求,必须探寻新的计算机系统集成的趋势,本文对计算机系统集成的发展趋势进行了相关探讨探讨。 随着现代社会的不断发展,各行各业也都是现代化的需要。越来越多的单位迫切需要建立一个先进的计算机信息系统。由于不同的单位有自己独特的行业特性。因此,需要的计算机系统的万千变化。从政府系统的医疗单位的管理系统,从工厂的生产管理系统,证券市场证券管理系统。不同系统之间可以说是千姿百态。系统集成应用功能集成,网络集成,软件界面集成等综合技术手段,是指导信息系统的总体规划,逐步实现的一种方法和策略。系统集成是一种思想,概念,哲学,它不仅包括技术集成,更不能缺少艺术构件集成。 1、计算机系统集成的特点 1.1计算机系统集成的相关认识 系统集成通过对综合布线系统和计算机网络技术结构化,将独立分离的设备、功能、信息等集成到相互之间有关一定的联性,而且在协调统一的新系统中,能够充分共享资源,以期实现高效、集中、便利的管理策略。 系统集成是一个需要多个供应商,多协议的各种应用系统的结构,因此,实现系统集成的关键是解决不同系统连接的互操作性问题,专门解决各种分离设备,子系统之间的接口,协议,系统平台,应用程序,和系统,组织和管理,建筑环境,建筑人员,所有需要的一体化问题。系统集成的本质就在于系统的优化设计,为一个大型计算机网络集成系统,包括一对计算机软件,硬件,操作系统,数据库,网络通信等多种技术的集成,以及制造商的产品选择和搭配的集成,集成系统可以实现整体优化目标。 1.2计算机系统集成的特点 (1)没有最好,只有最适合:计算机系统集成不像其他的产品那样,用户都希望拥有最好的。 (2)独创性:由于计算机系统集成工程是根据用户各自的特点和需求而量身定做的,因此每个计算机系统集成工程都是不同的,具有独创性。 (3)高科技:计算机系统集成不单是提供一个设备,更多的是对设备的设计、开发和调试,需要很多高科技技术法能完成的。 系统集成具有最大程度上提高系统的有机组合、完整性、灵活性和性能,对其复杂性进行简化,有着为用户提供全面、切实可行的系统解决方案的重要理论和实践意义。 2、计算机系统集成的分类 依据计算机系统集成项目的相关特点,可以把计算机系统集成分为计算机硬件系统总体设计与工程管理服务、计算机硬件设备集成与安装、计算机硬件设备的技术与服务三大类。以下对这三种项目的管理实施进行简要的定义分类解析。 2.1总体设计与工程管理 计算机硬件系统设计和项目管理服务,也可称为整体设计和项目管理,这主要是买方将正确的计算机硬件系统集成项目。一般情况下,购买者的计算机系统集成项目的结构设计以及性能指标,粒度分布有一定的认识。这类项目的实施要求相关服务提供商设计计算机系统在各种领域,它可以覆盖大部分的电脑系统,同时,相关技术人员专业水平的要求也很高。 2.2设备的集成安装 计算机硬件设备的集成和安装也可以称为一体的设备安装。计算机硬件设备的集成和安装是一种最常见的计算机系统集成项目,但大多数消费者比较常用的计算机硬件系统项目建设模式。在计算机系统集成项目的硬件设备建设,集成和安装要求买方应进行全方位的计算机系统集成框架和设备性能管理等定性选择论点。简单来说,相关设备的供应商,只要依据合同标准实施计算机系统集成项目的设备供应商,采购和安装即可。 2.3技术服务 计算机硬件技术和服务也可以称为工程技术服务。鉴于这种类型的项目,其主要是由它的技术和服务为主要内容的系统集成计算机硬件系统的建设项目。设备技术服务通常是在一个特定的服务指标和技术要求为主要目的的。这使得买方设备问题的技术和硬件的疑虑,提供相应的技术服务培训支持。这类项目的实施需要相关的技术解决方案和技术结合有效的论证。 3、计算机系统集成目前存在的问题 3.1微机系统及工具软件的管理问题 因为目前的电脑系统和软件工具比较大,如果一台设备的问题,需要重新安装操作系统和应用软件,通常需要系统工作了一天。作为一个结果,上网计算机数量巨大,导致系统维护人员疲于奔命,也是很难保证服务质量。 3.2用户管理的问题 用户被限定在固定的机器上,同时,用户的数据和文件也只能保留在该机器上。若要使用其它机器,必须在每台机器上创建该用户帐号,并将用户的文件和数据复制到新机器上。当用户固定使用的机器发生故障时,容易造成用户数据的丢失。 3.3landmark等专业应用软件方面 在计算机系统集成前,需在每台解释工作站上安装专业应用软件,并创建用户,用户在指定的机器上加载数据,以便开展工作。如此一来,用户和数据与机器捆绑在一起。有些时候,结果有的机器满负荷工作,有的机器却相对闲置。 3.4外设的共享问题 由于彩色绘图仪、彩色激光打印机、磁带机等大型外设价格贵,数量有限,不可能配置到每台机器上,用户只能登录到固定的几台机器使用。 4、计算机系统集成的发展趋势 广泛集成分布式网络环境与市场竞争的全球性激烈,每个企业集成中心也延伸到了企业的整合,使企业应用在分布式网络环境的大型integrated.web为基础的用户界面统一,使部门和地区不同的人,组织,所有用户实现方便,实时获取信息,因此,该网站的用户界面的统一是必然趋势,计算机系统集成。 专业化与多元化系统集成技术,计算机的普及和应用在中国,在很大程度上提高国民综合素质,有越来越多的挑战和机遇。今天的社会是一个网络与信息技术的整合,系统整合模式不再是简单的结构,功能单一,但基于网络结构的复杂和多功能转型。因此,专业化与多元化系统集成技术是发展的必然趋势,计算机系统集成。电子商务与企业信息系统集成,使企业供应链的有机结合,实现信息和资源充分共享,为企业降低成本,提高效率,电子商务可以说赢得了广大民众的支持,与企业信息系统集成已经成为一个必然。 结语 采用现今先进的域管理技术、网络技术、存储技术,对开发研究工作的主要计算机软、硬件平台进行了系统集成,建立了域控制器、远程安装服务器、文件服务器、软件分发服务器、nis+服务器、数据库服务器、打印服务器、磁带机服务器等十余套应用服务器,实现了操作系统远程安装、应用软件自动分发、用户数据跟随用户网上漫游、用户数据,应用软件集中管理、磁带库系统、远程自动数据备份等。系统集成尽管提高了系统管理工作的技术难度,但却极大地方便了用户的工作,同时最大限度地实现了网络资源的共享。 计算机系统论文:浅谈计算机系统集成项目的问题总结与分析 论文关键词:系统集成 项目管理 问题 论文摘要:信息技术在飞速发展,计算机信息系统集成项目也变得越来越复杂,规模变得越来越庞大,传统管理的落后,不适应系统集成项目发展的需要,科学规范的项目管理在系统集成行业变得愈加需要,当务之急是要引入项目管理成为系统集成公司。本文结合实例介绍了系统集成项目中常见问题及总结的重要性。 现代企业中,计算机系统集成项目管理变得越来越重要,成为企业制度管理的一个非常重要的部分。it企业建立现代企业制度必须进行计算机信息系统集成项目管理,只有搞好计算机信息系统集成项目管理才能够完善现代企业制度,使之管理科学化。 一、计算机系统集成项目管理的内容和特点 研究如何以高效益地实现项目目标为目的是计算机系统集成项目管理的主要内容,以项目经理负责制为基础,对项目按照其内在逻辑规律进行有效地计划、组织、协调和控制,以适应内部及外部环境并组织高效益的实施,使各项目要素优化组合、合理配置,保证实施的均衡性,利用现代化的管理技术和手段,以实现项目目标和使企业获得良好的综合效益。计算机系统集成项目管理是为使项目实现所要求的质量、所规定的时限、所批准的费用预算所进行的全过程、全方位的规划、组织、控制与协调。项目管理的对象是项目,由于项目是一次性的,故项目管理需要用系统工程的观念、理论和方法进行管理,具有全面性、科学性和程序性。计算机系统集成项目管理管理就是在项目活动中运用专门的知识、技能、工具和方法,使项目能够实现或超过项目干系人的需要和期望。 具体执行要包含以下三要素:首先是必须在一定的时间、费用和资源的限制条件下保证质量完成目标;其次是必须确保计划得以执行,并监督项目进展,根据需要及时调整计划;最后是项目管理必须根据项目的具体情况,制定计划。 这里拿本人参与的项目“浙江玉环人民医院机房改造及防雷接地项目”为例说明一下这三要素:因为医院早已投入使用,不能随便断电和断网络,故造成机房内部施工实施时间非常有限,只能利用晚上医院下班后的时间进行施工,所以如何在有限的时间内,充分利用有限的资源保证质量完成目标,制定一个周全可行的计划是最关键的环节。当时我们制定的项目实施计划是每天两组进行施工,白天a施工队进行外部防雷接地挖坑埋接地装置,夜里b施工队进行内部机房新设备安装接线,避免浪费时间。该项目另外一个重要的环节就是要合理分工,因为在医院是一个非常特殊的环境,施工一是不能破坏现有设施,影响医院的日常运行;二是要求安静,不能影响到病人和医生;三是机房接地和防雷接地要做成综合接地,对地电阻要求很高;四是这个医院的房子是老房子了,和新式建筑有区别,没有现成的钢柱做引下线,要重新做接地井,而且机房地板都是水泥,对铺设机房接地网造成了很大的难度。从这个项目我们就不能看出,计算机系统集成项目管理必须要理论与实际相结合,不能一味的按书本上的理论制定计划,必须结合现场实际情况进行指定计划、合理选用和安排人员施工,才能使项目按时保质的完成。 二、项目管理问题略析 (一)问题的出现 在这个项目上当然不是一帆风顺的,我是从项目招投标开始接收组织项目进展的,当时接到项目任务后,随后立即召集了商务部、售前技术部、销售部、客服部和质量部等相关部门,进行了一次项目内部启动说明会,并把各自的分工和进度计划进行了部署。 然而,在投标前三天进行投标文件评审时,发现技术方案中所配置的设备在以前项目使用中是有问题的,必须更换。我和方案编制人员经过加班加点,终于修改完成。到了正式评标会上,又遇到了一点麻烦,原来授权代表声明和投标方案中写的不一致,影响了评标分数。不过还好,项目最终拿了下来,并和用户确定了合同。根据公司流程,我把项目移交给了售后实施部门,由他们具体负责项目的执行和验收。 实施部门接手项目后,另外一个工程人员被任命为实施项目经理,负责项目的实施和验收工作。他由于项目前期自己没有尽早介入,许多项目前期的事情都不很清楚,而导致后续跟进速度较慢,影响项目的进度。同时,设计方案时,售前工程师没有很好地了解用户需求,也没有书面的需求分析调研报告。在接手项目后,必须重新开始了解用户需求,编制实施方案,这样无形中增加了实施难度和实施成本。 等到这一切理出了头绪,在商务下单订货过程中,又发现由于商务人员的工作失误,导致少采购了几台设备,并且设备模块配置功能错误而不能符合要求。 而在我们公司中,由于售后和售前是两个独立的部门,在项目执行中,特别是项目执行完毕后,没有一套明确而完善的项目总结和闭环的问题分析和关闭流程,导致许多项目中重复出现相同或类似的错误或失误,进而导致投标失败、项目成本较高、项目执行中困难重重、用户满意度较低等诸多风险。 (二)项目总结 经过这个项目完整结束后,我认识到了做好项目总结工作是其中的关键之处。与项目成员沟通后,我发现要做好项目总结的工作,首先就应该在项目启动时将其加以明确规定,比如项目评价的标准、总结的方式以及参加人员(如项目办公室、商务部、售前部、市场部、储运部等)等。 事实上,项目总结工作应作为现有项目或将来项目持续改进工作的一项重要内容,同时也可以作为对项目合同、设计方案内容与目标的确认和验证。项目总结的目的和意义在于总结经验教训、防止犯同样的错误、评估项目团队、为绩效考核积累数据以及考察是否达到阶段性目标等。总结项目经验和教训,也会对其他项目和公司的项目管理体系建设和项目文化起到不可或缺的作用。完善的项目汇报和总结体系对项目的延续性是很重要的,例如项目完成后项目的售后维护、设备保修等。特别是项目收尾时的项目总结,项目管理机构应在项目结束前对项目进行正式评审,其重点是确保能够为其它项目提供可利用的经验,另外还有可能引申出用户新的需求而进一步拓展市场。 (三)项目总结的内容及分析 总结项目经验所需的信息应来自哪些方面呢?以前项目中的总结信息很零散,每个部门只从本部门出发,总结自己的问题,而没有其他部门或人员的参加。而实际上,它应该来自项目的各个方面,其中包括来自项目组、客户及其它项目干系人的反馈及项目管理信息系统(pmis)。同时,使用这些信息以前,应确保收集这些信息的系统、组织和流程能够正常运行,并且应建立项目信息的收集、、存贮、更新及检索系统,确保有效地利用项目中的各种信息资源。 从管理的观点来说,项目生命周期的每个阶段或者称之为里程碑,都应该进行评估总结,以确定是否实现了此阶段的目标,项目是否可以正式开展下一个阶段工作。总之,项目的不同阶段都应该有完善的项目总结,只不过总结的形式、内容、编写者和阅读对象等侧重点不同而已。 在编写项目总结报告时,应该首先明确编写的目的,同时也应简述项目概况、项目背景和项目进展情况。因为既然叫项目,就有其独有性、时间性。这样,项目总结的内容才能够更具有针对性、时效性和持续改进的意义。 1.项目进度。 按照项目整体计划或项目滚动计划编写的计划工期与实际工期之间差距和原因分析。其间有哪些变化?对工作量的估计如何?以便为项目经验库提供相应数据,提高下次计划的准确性。 2.项目质量。 项目的最终交付物与客户实际需求的符合度。需要注意的是“客户”,他可以是一般意义上的外部客户,也可以指内部的客户。项目质量管理不但包括对项目本身的质量管理,也包括对项目生产的产品进行的质量管理。具体可以从质量计划、质量控制、质量保证入手,以保证项目质量的持续改进。具体可以采用iso9000质量保证体系,加上完善的质量管理工具、图表等辅助工具加以统计分析,得出改进建议。 3.项目成本。 就计划成本、实际成本对比成本构成明细的差距和原因分析及建议,也包括项目合同款执行情况的分析总结。it项目经理一般可控制的成本主要是人工费,对于未建立项目级核算的组织,可以用加权人天数表示,对不同级别的人员(项目经理、高级工程师、一般工程师)赋予不同的权重。 4.项目风险。 就风险识别、风险分析和风险应对中的经验和教训进行总结,包括项目中事先识别的风险和没有预料到而发生的风险等风险的应对措施的分析和总结。也可以包括项目中发生的变更和项目中发生问题的分析统计的总结。 5.项目资源。 项目资源不但包括人力资源情况,而且还包括设备、材料等其它资源的合理使用、开发情况。特别是项目成员的绩效统计分析和评价,以便更加有效地开发和利用人力资源。通常,可以采用直观的图表形式来反映项目的资源情况。 6.项目范围。 项目范围包括产品范围和项目范围。其中,产品范围定义了产品或服务所包含的特性和功能;项目范围定义了为交付具有规定特性和功能的产品或服务所必须完成的工作。合同中所规定的产品范围和项目范围以及用户确认的计划等都属于项目中要控制的范畴,另外还包括实际执行情况的差距和原因分析。 7.项目沟通。 沟通是人员、技术、信息之间的关键纽带,是项目成功所必须的。在国内,不少项目经理对沟通不够重视,或者不知如何做好项目中的沟通工作,这都需要各级项目管理人员对其加以重视。在项目总结时,可以就项目过程中的内部、外部沟通交流是否充分,以及因为沟通而对项目产生的影响等方面进行总结。 8.项目采购。 国内it项目的项目经理一般对项目采购接触不多或接触不到,多由商务和财务部门负责。如果是项目级的核算,采购管理是很重要的组成部分,否则可能因采购过程中的成本、风险、进度、技术和资源等方面引起很多问题。 9.项目评价。 项目评价是对项目交付物的生产率,产品质量,采用的新技术、新方法、项目特点等的总结。另外还应该包括项目客户满意度收集统计和分析。客户满意度调查内容不但包括项目管理或流程层面,也应包括技术层面。同时,有必要说明本项目与以往项目相比的特别之处。例如:特殊的需求、特殊的环境、资源供应、新技术新工艺等,总之是具有挑战性的、独特的事件以及关键的解决方案和实施过程。 10.遗留亟待解决问题。 说明项目有无遗留亟待解决问题。如果有,必须针对这些问题进行深入分析,明确责任,提出解决方案。 11.经验教训及建议。 不断将实施过的项目中的技术经验、管理经验以及教训等进行总结,积累起来就可以成为公司的财富。 需要强调的是,项目总结非常重要,不能只报业绩,不报失败,对于失败的项目,总结会不能变为批斗会,要坚持对事不对人的原则。这样项目总结才能够顺利开展,并对今后工作有指导意义。 计算机系统论文:计算机系统工程软件设计论文 1计算机系统工程方法的内容 1.1系统工程方法的概述 系统工程方法作为现代科学决策方法,主要将相关问题及情况分门别类,确定边界,侧重各门类之间内在联系,确保处理方法的完整性,采用全面和运动的观点、方法分析主要问题及整个过程。其具有综合性、科学性、实践性等特点。利用系统工程理论指导软件开发和维护,主要使用工程化概念、原理、技术及方法开展软件开发、维护的工作。当前,软件开发方式主要存在三种方式:自顶向下的结构化方法;基本要素为对象、类、继承等的面向对象方法;简单的形式化方法。采用系统工程方法是用系统的原理、方法研究系统的对象,立足整体系统,制作出科学的工作计划及流程,有效地完成任务。 1.2系统工程方法的基本内容 系统工程方法依从系统全局观点,从系统与要素、系统与环境之间相互联系、相互作用出发研究相关对象,实现最佳处理问题的目标。其基本内容有:全面调查研究有关资料和数据,提取有效信息,系统了解相关问题信息,进一步确定完成任务所需条件;提出相关方案,展开定性和定量的理论分析,进而进行实验研究,客观评价系统技术性能、经济指标,注重社会效果,为最终方案在理论和实践上做铺垫;经由系统分析与综合,比较和鉴别出最优系统设计方案进行实施;依据系统设计方案,制定有效计划,将开发研究出的系统投入使用,并对系统的性能、工作状态及社会反应作出相关评价和检验。 2系统工程方法在计算机软件设计中的应用 2.1提出任务 计算机软件开发交办单位针对软件开发系统向开发人员提出要求,布置相关开发软件任务。在提出任务阶段,交办单位下达任务书,并与开发人员签订合同,同时,对项目有直接管理权限。开发人员需对任务书认真研究、分析其内容。 2.2论证和批准 开发人员对需开发的软件系统进行可行性研究,从而提出有效方案,后由专家学者做评审工作,并通过主管部门的批准,再进行系统的开发工作。这是软件系统开发的首要前提,需开发人员经过精心搜索有用信息做储备资源,调查市场行情,综合考虑经济可行性、技术可行性以及法律可行性等问题。 2.3需求分析 可通过网上调查问卷的形式,了解用户在软件系统方面的期望,从而对开发软件系统的功能、性能、运作速度、设计限制等进行总体分析,制作出严谨的规格说明书,以支持后续软件的开发进程。 2.4概要设计与详细设计 软件的概要设计与详细设计是软件开发的重中之重。软件概要设计依据上述准备工作,建立起目标系统软件的整体架构及总体结构与模块间的互相联系,设计完整的数据结构,从而定义各接口和控制接口。同时需要对相关部分进行审核。而软件的详细设计则是对概要设试,以便用户使用手册的编写及完善。 2.5成果鉴定与推广应用 最后,开发人员需将开发设计出的系统软件,在用户实际使用环境中试安装,并在责任时间里运行,在通过正式鉴定后交付用户,并提供指导用户使用与在用维护服务。同时,在用户使用阶段,开发人员需关注软件运行进程,并对软件系统进行维护。 3结束语 综上所述,系统工程方法在计算机软件设计方面应用较广,同时起着重要作用。结合系统工程方法的特点,在计算机软件设计阶段可规范其流程,促使计算机软件设计进程加快,同时提高开发人员的工作效率,为软件系统研发速度的提高打下基础。 作者:王应邦 孔春丽 单位:保山中医药高等专科学校 计算机系统论文:计算机系统网络管理论文 1计算机网络安全的有效管理 伴随着互联网信息技术的飞速发展,计算机网络已经应用到每个普通人的生活中。因此,计算机网络的安全性也就尤为重要。与此同时,技术的发展也导致漏洞的大规模出现,由此计算机网络也越来越受到严重的威胁。网络管理的重要内容是网络安全,在网络管理的过程中,要保证在同一个网络终端中,将数据的保密工作做好,同时还要保证数据的完备性。在如今的发展格局下,计算机网络安全主要指物理安全及其逻辑安全等。物理安全就是指网络设备及相关设施要受到物理方面的保护,这样可以避免数据遭到破坏或者丢失的情形出现;逻辑安全就是指信息的完备性和保密性。(1)计算机及其他电子设备在工作时会辐射出其自身产生的信号和谐波,这样就会产生电磁辐射现象,但是,如果可以将这些电磁信号进行接收,并经过进一步的处理,这样就可以方便的将原有的信息进行恢复。但是如果发现有人利用系统的电磁辐射获取信息,一般来说可以更及时、快速的隐蔽起来。 (2)在计算机的存储媒介中通常会储存许多信息,因此,在计算机存储媒介在传递信息的过程中就非常容易受到盗取、篡改的情形。此外,因为计算机媒介中存在着许多信息,并且这些信息比较容易复制,这样泄漏信息的可能性会大大增加。计算机存储媒介泄漏情况:由于在计算机使用的过程中,非常容易对计算机的运行程序进行改变,保密的信息就容易在介质传输的过程中被篡改,泄露与窃取;其次是在人工交换的过程中被窃取,这样的问题通常情况下是由于相关人员在交换的过程中导致的;再次为U盘、系统硬盘等信息容易被复制;一旦计算机运行出现问题,可能导致计算机在修理的过程中信息外泄;介质失窃,一旦保存信息的的硬盘或者磁盘被盗,这样就会造成信息外泄的情况发生,由此造成的损失,是不可估算的。 (3)由于使用计算机网络而引起的信息外泄也会造成非常大的问题。在计算机网络结构的特殊性,其自身的数据属于共享性质的,这样主机同用户之间、用户与用户之间就会通过网络系统进行联系,就可能发生秘密泄露的情况发生。如果计算机进行网络连接后,其传输线路大多由载波线路和微波线路共同构成的,这就让计算机在使用网络传输信息的过程中泄密范围增大了许多。由于计算机的网络覆盖率很高,线路分支也就越多,这样输送信息的区域也就越来越广泛。因此,被截取信号的可能性也会增加,截取信息的方法越来越简便。盗窃信息者只要在网络中截取一条分支信道就可以完成信息的截取工作,最终造成网络机密信息的泄露。 (4)管理不善也会造成信息的泄露与丢失。很多信息的泄露,都是由于相关主管人员不懂技术造成的,很多计算机信息管理人员对计算机了解程度不够,有可能由于自身的疏忽,进而导致信息的泄漏。还有可能管理人员对计算机采取的保护措施力度不够,这样泄漏信息的情形会增加。很多人在泄密的过程中,是存在主观故意的,明知道相应的规章制度,但还是泄漏了计算机信息。在所有的数据泄密中,故意泄密的后果是最为严重的,在通常情况下,很多利益团体会因为想要获得对方的机密信息,而去笼络竞争方的工作人员,最终获得对方的秘密数据。因为硬件的损坏而丢失数据对于网络管理人员而言是最为棘手的。在很多地方,很多未经授权的人员能够随意通过网络阅览其他部门的文件与数据,从而获得秘密的数据。除此以外,即便是网络管理,也会遇到硬件介质遭到破坏而丢失信息与数据的事情发生(如火灾、水灾、被盗之类的事件),在很多的信息与数据参数对环境的要求标准是非常高的,因此,要注意环境对信息的影响,做好防火、防水措施等,这样才能使上述问题得到缓解。 2计算机网络信息安全管理的具体方法 (1)在计算机网络信息的安全管理方面,一定要加以重视。因为计算机在连接网络的过程中,就需要对账号和密码进行设置,并且不要将设置的账户名和密码告诉其他人;在身份验证时,尽量使用普通用户的身份进行身份验证,这样可以减少身份信息泄露的危险程度;在设置密码时,使用的密码最好结合数字和字母,这样可以增加密码的保密性。相关的网络管理人员要做好日常的病毒防护工作,要定期进行检查,防止病毒入侵计算机。 (2)要对计算机系统进行定期的维护。相关的负责人要对相应的系统进行维护,系统的业务处理过程主要是通过相应的程序进行处理的,在这种情况下,如果发生问题,就要进行相应的调整与更改。对于数据的维护工作,需要由专门技术人员来完成的,数据维护人员要对网络的安全性负责,从而让数据生成字典文件与其他数据的管理文件。如果计算机的硬件中没有检查出问题,要让恢复数据库的工作能力,如果用户的环境发生变化时,就应该对代码进行适当的变更工作。 (3)在安全管理的过程中,相关的管理人员要实现文档的维护。在进行系统、数据及其他设备的维护时,要根据实际的维护情况,对数据进行具体分析,并根据相应的文档进行修改,这样可以保证系统的统一性,方便以后维护工作的进行。 (4)还要对硬件设备进行维护工作。硬件的维护工作也需要由专门的技术人员来完成。除此之外,专业的维护人员要定期对设备进行检查,在日常工作中,要设立设备故障的登记表与设备检修的登记表,这样可以更加方便日后的设备维护工作。设备检查人员还要对相关设备进行检查,并对检查出的问题及时解决,这样就可以保证设备可以随时处于最佳状态。 3结语 伴随着计算机技术的快速发展,网络系统受到攻击的几率也在上升,因此,网络管理人员要制定出相关的对策防范相应的攻击。相关的信息管理人员要确保网络信息的安全性与稳定性,如此才能实现网络管理的目的。在当前的发展状态下,网络管理最重要的目的就是保证网络的可靠性与提高网络的运行效率。 作者:吴丽虹 单位:浙江省木业产品质量检测中心南浔检测所 计算机系统论文:计算机系统网络技术论文 1网络技术发展所面临的问题 在享受网络技术带来的诸多便利时,我们也应清楚地看到,目前网络技术的发展也面临了一些问题和挑战。第一、技术问题宽带短缺和IP地址资源缺乏都是网络技术发展中面临的严重问题。早在上个世纪九十年代末期,全球就有接近一百五十多个国家和地区使用互联网络,网络技术发展至今,主机和网络连人的数量都在稳步上升,用户数量也在翻倍增长。网络就好比一条绳索,重物越来越多,绳索就有随时断裂的危险。宽带就好比绳索上的安全拉环,拉环的数量有限,因此,宽带存在严重的短缺问题。每一个节点的接人都需要有一个独一无二的IP地址作为标识,显然,随着网络用户的不断增多,IP地址资源已经供不应求。因此,网络技术的IP地址资源面临严重的短缺问题。第二、安全问题计算机网络安全是网络技术面临的另一难题。随着计算机信息技术的不断发展,网络受到的侵犯和干扰也越来越多,网络人侵、计算机病毒、数据拦截等都是计算机网络所遭遇的严重问题。 2网络技术支撑下的计算机系统的现状 对网络技术支撑下的计算机系统现状进行分析,笔者将从计算机网络系统、网络计算机的工作模式、网络计算机的系统模式以及计算机系统的优点这几个方面着手,对计算机系统进行深人分析。2.1NC系统随着计算机网络技术的不断发展,计算机网络系统的三层架构系统得到了优化,Java语言的出现,使Intemet、web服务器和浏览器的使用性能得到极大改善。以JAVA为基础的计算结构成为网络计算机的核心应用模式。2.2网络计算机的工作模式相比以往的计算机工作模式,新型的网络计算机系统拥有浏览器/服务器模式、终端模式以及本地模式这三种模式。B/S模式:B/S模式指的是浏览器/服务器模式,一般情况下,计算机上的一切应用程序都依靠浏览器/服务器模式进行,用户可以在浏览器和服务器上搜索自己需要的信息和资源。终端模式:很多时候,网络计算机都在扮演着终端的角色,应用程序在计算机上直接运行,能大大增强用户的感受性,让用户感觉程序在本地运行。本地模式:用户可以在本地进行程序的加载和运行等各种操作,同时,还可进行远程操作,这种模式下的自由软件几乎不受其他软件的限制和干扰,而且成本也较低。2.3系统配置网络计算机的系统配置由服务器配置和客户端配置两部分组成。这两种配置都由网卡、操作系统以及应用软件构成,但两个系统对配置的要求不尽相同,下表(表一)展示了计算机系统配置的各要素。2.4网络技术支撑下的计算机系统的优势条件相比传统的计算机系统,网络技术支撑下的计算机系统具有一些独特的优势条件,主要体现在以下几个方面。2.4.1操作简便、效率高网络技术的革新,使得计算机系统所需设备的性能越来越优、数量也越来越少。操作系统的全面升级,使用户的操作更加简便,工作效率也得到极大提高。2.4.2安全性能高、稳定性强网络技术发展到目前这一阶段,用户可以将所有信息放到服务器上进行加密存储,保证信息安全,这极大地提高了信息的安全性和稳定性。2.4.3成本低在网络技术的支撑下,用户可以直接在网络上使用各种应用软件,不需要对其进行下载和安装操作,也不必对其参数进行设置。因此,就算软件运行出现故障,用户也不必进行技术维护。软件维护费用的减少使得设备的总成本大大降低。 3计算机网络系统的发展 随着科学技术的不断进步,计算机网络系统也处在不断的革新和发展之中,总的来说,计算机网络系统呈现出门户化、移动化、平台化以及业务化的发展趋势。3.1门户化计算机网络系统的门户化主要体现在办公门户和内外部门户两个方面,集团—公司—部门三级办公门户是我国主要的职级门户,在计算机网络系统的支撑下,各门户间可以进行信息的传递和交流。除此之外,计算机网络系统还实现了内部门户和外部门户的调整与联合。3.2移动化随着网络技术的飞速发展,网络移动终端设备也越来越多,其功能也越来越强大。笔记本电脑、平板电脑、智能手机的大规模使用使得计算机网络系统的移动化趋势日益显著。3.3平台化计算机网络技术为用户提供了一个开放的资源共享平台,在这个平台上,用户可以根据自身需要自由搭建个性化的模块,并在功能模块的搭建中实现数据、信息、权限的整合。3.4业务化当今时代,计算机网络的商业化色彩越来越浓,计算机网络系统不仅仅应用于行政办公,多数情况下,计算机网络系统与业务管理相融合,扮演着任务管理的重要角色。 4结束语 计算机技术的兴起和发展对人类文明的进步起到了至关重要的作用,计算机网络的出现是人类技术发明与创造史上的一次质的飞跃。十九世纪末至今,计算机实现了跨越式的发展,计算机系统在不断更新换代中得到优化和完善。当今时代,网络技术发展迅速,在网络技术支撑下的计算机系统由呈现出一些崭新的特点,功能性和安全性的显著增强,使计算机更具操作性和实用性。我们相信,在未来的发展中,计算机系统的功能一定会更加完备,计算机网络一定能为人类生产、生活带来更多益处。 作者:郭耀辉 单位:江苏联合职业技术学院徐州经贸分院 计算机系统论文:飞行流量管理中计算机系统应用 1分析航线的疏密度 在笔者的调查和分析中发现,空中交通的拥堵,在很大程度上是由于航线密集造成的,而空中的航线总是分布不均,在多次的优化后,依旧有很多地方航线十分密集,比如北京和上海地区的航线就尤为密集,而很多地方航线稀疏,甚至像西藏等偏远地带缺乏航线的设置。这就需要计算机做出这种疏密度的分析,为飞行流量管理中航线优化的方面提供参照。计算机系统的分析功能是远远强于人脑的,而在飞行流量的管理中,分析的环节必不可少,所以我们在人工分析的同时,必须利用好强大的计算机系统作为分析的支持,为分析的准确性提供保障,为飞行流量管理的进一步优化提供参考。 2注重计算机系统的监测作用 随着科技的发展和技术的进步,我们完全可以为飞行流量的优化做出多方面的改善,但这种书面上的改善是否能真正发挥作用,还是需要我们进行监测的,也许一个流量管理优化计划已经在理论上成熟,甚至在评估中获得高分,但实践才是唯一的检测标准,方案能否真正适用,只有在实践中才能证实。但是飞行方面的监测工作是不能通过纯人工进行的,所以在监测方面,我们更依赖于计算机系统,针对这种情况,我们要注重计算机检测中的以下方面: 2.1监测飞机飞行状况空中流量管理归根到底是对飞机的管理,所以飞机的飞行状况是需要监测的首要方面,其中飞行偏差是一个重要监测对象,我们要利用计算机对飞机飞行的偏差做出准确的监测,以为航线的优化提供参考。 2.2监测航线的适用情况笔者调查发现,现在的地球环境很不稳定,而飞机飞行的空间环境也是瞬息万变的,所以对航线适用情况的监测是必要的。比如,大气气压、气温等都会对飞机的飞行造成极大的影响,所以我们要对航线的整体情况进行实时的监测,保证航线的合理性和飞行的安全性。 2.3监测管理方案的实施情况我们也许已经对飞行管理做出了很大的努力,也制订了相应的方案,但这些方案的实施情况如何,是需要监测的,我们对方案合理性的了解,也是需要通过监测得到的,所以,注重计算机系统对方案实施情况的监测是十分重要的。这些监测数据是飞行流量管理中所必须的,因而做好这一监测也是检测中的重要一环。任何管理都离不开监测,但对于飞行方面的监测,我们当前还只能依赖于计算机系统,所以我们必须认真并充分发挥计算机的这一功能,让它真正能有效的作用于飞行流量的管理,飞行流量管理中,需要计算机监测的方面必然不止这些,但笔者认为,这些方面是必不可少的,也希望抛砖引玉,得到读者们的更多更好的建议和补充,为计算机系统监测功能的充分发挥做出更大的贡献。 3结语 当代社会,经济和科技都得到了大幅度的发展,航空运输已成为越来越受重视的运输方式,空中交通的拥堵问题也逐渐进入了我们的眼界,因此飞行流量的管理压力越来越大,但随着信息时代的到来,计算机系统能有效的为飞行流量的管理提供支持,所以我们必须注重计算机系统对飞行流量管理的作用。本文中,笔者已经从个多个方面介绍和分析了计算机系统的作用和运用方式,希望能引起飞行流量管理者的注意希,以期为我国飞行流量管理工作的发展提供参考。 作者:谢玥 单位:民航华北空管局
结构力学论文:结构力学课程教学改革与实践探索 摘要:文章针对结构力学课程教学中现存的一些问题,探讨了注重实际工程与课程的联系、提高学生解决实际问题能力、考试考核方法改革等方面的改进对结构力学教学效果的影响。教学实践表明,在这些方面的注重可以提高学生的学习积极性,有效提高教学质量。 关键词:结构力学;教学模式;教学改革 结构力学课程是土木工程、水利水电工程等专业重要的专业基础课,一方面它以高等数学、理论力学、材料力学、程序设计等课程为基础;另一方面,它又是钢结构、钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、高层建筑结构、建筑结构抗震设计等专业课的基础。该课程不但为后续课程和课程设计、毕业设计提供了必需的基础知识和计算方法,同时也是土木工程师必备的专业基础技能。结构力学在整个课程体系中处于承上启下的核心地位,然而由于课程本身既注重理论又面向实践,以及以往教学中存在的一些问题,致使部分同学学习效果不够理想,因此提高结构力学课程的教学质量显得尤为重要。 一、现行教学中存在的问题 结构力学是一门传统的经典课程,在以往的教学中,教师大部分时间采用“满堂灌”的形式进行授课,虽然传统教学有其优点存在,但依然存在一些问题需要改进。 1.重理论教学,轻实践环节。结构力学课程本身具有理论性强、注重计算方法掌握的特点,所以不少教师只注重理论及计算方法的灌输,忽略了其在工程实践和实际生活中的应用,这种教学方法虽然可以使学生学会解决课本上的习题,但对方法的掌握不够牢固,在后续的课程或者今后的工程实践中应用的时候,往往需要再次学习。 2.学生学习积极性差。在以往的教学中,教师占绝对主导地位,学生则完全处于一种被动学习的状态,需要教师去督促学习,课堂上经常出现学生睡觉、玩手机,教师自说自话或者学生之间交头接耳;课下存在大批学生抄袭作业,拼凑完成教师布置的任务,甚至出现逃课等现象。这些现象充分说明学生主观能动性没能得到发挥,学习没有积极性,对课程没能产生兴趣。 3.两极分化现象严重。结构力学课程最终的成绩在许多班级呈现出严重的两极分化现象,一部分学生甚至在课程后期处于放弃状态,考试计算题“交白卷”现象也时有发生;学生在明知道该门课程在本专业中的重要程度的情况下,依然会出现这种现象,值得我们教师进行深入分析,加以解决。导致班级学习成绩两极分化现象严重的原因,从教师方面来说是因为其所采用的教学方式不得当,没有全面了解学生的学习状况,对学生缺乏耐心;从学生方面来说是因为其缺乏正确的学习方法,学习习惯比较差。 4.考核方式单一。在以往的教学中,结构力学课程成绩组成以最终的期末考试为主,然而期末考试往往是书面闭卷形式,这就给学生造成了很大的压力和侥幸心理,同时也不利于学生创造性和主动性的发挥,阻碍了创新思维的培养与发展。虽然结构力学是一门注重理论和计算的课程,期末考试必不可少,但是这种形式太过注重结果而忽视了过程。针对于教师或者学生考核,单一的考核方式无法充分了解教师的教学能力和学生对于该课程的掌握情况,该课程作为一门大学时重要的专业课程,关注学生整个学习过程中的学习情况是很有必要的。 二、教学改革的主要内容 1.注重各章节内容之间的联系。结构力学课程内容较多,课时量大,各章节之间联系比较密切。教师在授课时如果注重各章节之间的联系,并将其归纳梳理清楚,既可以帮助学生对繁多的内容形成清晰的知识脉络,又能灵活应用不同方法来解决问题,加深理解。例如:几何组成分析,可以帮助判断结构是静定还是超静定;静定结构内力分析中弯矩图的绘制在后续图乘法、超静定结构的求解当中进行用;图乘法在力法求解以及结构自振频率计算中又有重要的地位;等等。 2.理论讲解联系工程实际。结构力学的理论和计算方法与实际结合是非常紧密的,所以在讲授新内容之前,教师可以通过介绍相关的工程实例,并通过分析或者提出疑问的方式来激发学生对新知识的兴趣。例如:在讲解建立力学模型时,多举一些身边的建筑作为实例进行简化,如所在的教学楼等;在讲授力矩分配法时,拿一些土木工程专业毕业设计中的结构计算书来举例说明;在学习共振时,让学生先观看桥梁因风荷载破坏的视频资料。学生在接触结构力学等专业课之前,一直在学习数学等理论性课程,不乏学生产生所学东西用不到的想法,所以在教学时,积极应用工程实例能够改变这种观念,并能极大提高学生的学习积极性。 3.师生互动营造良好的课堂氛围。活跃融洽的课堂氛围,既能使教师发挥出自己的教学水平,又能使学生提高学习热情,不会感觉到课程的枯燥。营造良好氛围的主体在教师,教师一方面要通过制作精良的多媒体课件、语言表达、教态动作等方式来吸引学生的注意;另一方面,要加强和学生的互动交流。例如:创设一些能引发学生思考的问题进行讨论;让学生参与到教师的教学过程中来;讲评学生的作业,并指出出现的问题;等等。 4.经常关注学困生的学习状态。分析两极分化现象的原因,既有学生的原因,也有教师的原因。如果教师只按照自己的思维和进度去讲课,不关注学生的掌握情况,就可能导致课堂脱节,所以教师要实时掌握学生的动态,特别是学习能力较差学生对知识的掌握情况,进而调整讲课进度。另外,还可以通过作业、课堂练习、小测验等形式进行了解。在和学困生的交流中,教师要有耐心,平心静气的与他们进行学习问题的沟通,切勿急躁,并且要注意照顾学生的自尊心,引导其慢慢恢复自信心,从而提起对课程的兴趣,以达到提高学习成绩的目的。 5.改革考试考核方法。作为一门注重计算方法的课程,期末考试在考核中的主导地位不可动摇,因为通过最终的期末考试才能较为完整地掌握学生的掌握程度,但是只注重期末考试也会有很多弊端,所以需要教师去丰富考核手段。 在重要章节讲授完毕时,可以进行阶段性测试,加强对知识的掌握,这样可以将漫长的课程变成阶段化,防止部分学生在课程后期跟不上或者产生怠慢情绪。比如在讲完静定结构内力计算后,可以进行“弯矩图过关考试”,实践证明,这样可以有效提高学生在后续图乘法和力法学习中的学习效果,对提高及格率和防止两极分化现象效果明显。 分M布置能够结合实际的大作业,例如:可以让学生去计算学校操场的单杠或者篮球架在人的重量下发生的变形,让学生自己搜集相关数据,建立计算模型,算出结果。这种方式可以提高学生的解决问题能力和团队合作能力,同时能增强学生的学习兴趣,使学生从被动接受转变成主动学习。鼓励学生参加结构设计大赛、本科生创新性实践项目等活动,主动去应用学到的知识,提高实践能力,也可以将成果反映到平时成绩当中去。 三、结语 经过教学实践证明,通过加强章节间的联系,积极引入工程实例,注重营造课堂氛围,关注学生学习状态,应用阶段性考试以及大作业等考核方式,能够很大程度地调动学生的学习积极性,培养学生的知识应用能力、主观能动性和合作意识。结构力学在土木工程专业的地位至关重要,对该课程的教学研究和改革还需要不断探索和发展。 结构力学论文:微课堂与传统课堂在《结构力学》教学中的联合应用 摘要:基于微信公众平台建立了《结构力学》微课堂,将含有多媒体课件、每章的学习重点和难点、疑难习题、典型例题等教学资源及时地共享给学生,实现了《结构力学》课程与新型现代化教学模式的接轨。将微课堂与传统授课进行紧密结合,通过课堂实践,师生反馈效果较好,该教学方法不仅提供了学生自主学习的环境,而且能更好地满足学生对不同知识点的个性化学习,拓展了学生学习的时间和空间。 关键词:《结构力学》;微课堂;微信平台;教学实践 一、引言 《结构力学》是土木工程专业的主干课,对学生分析问题、解决问题能力的培养具有极为重要的作用[1]。如果把土木工程专业知识比作一幢大厦,那么《结构力学》无疑便是这座大厦的基石。国内许多教学工作者对《结构力学》的教学理念和教学方法进行了多方面的研究和探索[2-4],然而,在网络时代,学生获取知识的渠道和方式都呈现多元化的趋势。基于此,我们结合现阶段学生的学习习惯和特点,借助智能手机微信公众平台创建了《结构力学》微课堂,与传统课堂内的授课紧密结合,对《结构力学》的教学进行了有效的探索和实践。 二、《结构力学》传统课堂的现状 根据笔者多年的教学经验,发现目前大部分的《结构力学》传统课堂存在下列主要问题:(1)上课教学方式仍然是以教师讲为主,学生听为辅,这样很容易导致学生在听课过程中产生倦怠情绪。(2)对结构力学的理论与土木工程实际联系不够,这就使得学生把大部分的时间和精力耗费在了做习题来应付考试上,当真正遇到实际问题时仍不会运用所学的知识去分析、解决问题。(3)基本概念、基本理论和基本方法等的引入都是以理想化后的计算简图为载体,从而使得学生不能真切地感受到实际三维空间结构,很难对工程问题形成一定的感性认识。(4)学生上课玩手机已经成为一个习惯,他们的精力很难长时间集中,课堂上不认真听课的情况越来越普遍。 三、《结构力学》微课堂的建设 笔者基于微信公众平台建立了“BJTU结构力学曹艳梅课堂”,将含有多媒体课件、每章的学习重点和难点、疑难习题、典型例题等教学资源上传到微课堂。通过微信关注对外共享(二维码如图1所示),将电子资料及时地推送给学生,实现了《结构力学》课程与新型现代化教学模式的接轨。 通过该微课堂,学生可以在课下随时翻阅每堂课的教学内容、复习各个知识点、预习新的知识、进行知识点的拓展思考,不仅加强了课堂教学,并且还可以提高学生学习的主动性。另外,学生还能在微课堂平台上随时留言,对学习中遇到的困难及疑难问题可以随时反馈,教师也能够及时回复,使师生在课外W习与课堂教学间建立起实时沟通的桥梁。针对学生提出的每个问题,任课教师都给予详细的解答,并且在这些提问的问题中,选取大家问得多的或者常犯的错误点作为典型例题进行详细的讲解,并放在微课堂的思考与讨论目录下,比如“瞬变体系一定有多余约束吗”、“位移法中的刚度无穷大杆”等。 在微课堂内容的布置上,我们注重了工程化的教学理念,引导学生不断探索结构力学之美。比如在第3章讲到多跨静定梁时,引入具有同样结构形式的南宁邕宁大桥,由浅入深地介绍这种结构形式的求解方法,并引领学生进行多方位的思考,如图2所示。又比如在讲到结构的位移计算时,引入巴黎塞纳河上著名的亚历山大三世桥,引领学生去进行实际结构的位移求解(如图3所示)。 四、微课堂与传统课堂的紧密结合 笔者在课堂实践中将《结构力学》微课堂与传统课堂紧密地结合起来,比如,课堂上讲完“几何组成分析”这一章,我们借用单建老师提出的趣味结构力学思想[5],在微课堂上以颐和园内的十七孔桥为例让学生分析多跨联拱桥的几何组成;在讲到制造误差引起的位移计算时,我们将钢桁梁桥中的预拱度引入到教学中,同时在微课堂上留出图4所示64m下承式铁路桁架桥有关上拱度设置的相关思考,不仅实现了传统课堂和微课堂的紧密衔接,而且让学生进一步感受了《结构力学》理论知识在实际中的应用。 五、结语 为了及时反馈教学效果,我们设计了相关调查问卷,学生通过网上链接匿名填写,对教学效果进行了真实反馈。问卷统计结果显示:喜欢这种工程化教学方式的学生比例达87.31%,对教师课堂教学满意度(满意和非常满意)达90.3%。在将来的工作中,我们将会不断完善《结构力学》微课堂的内容,使其更好地为学生服务,为教师的课堂授课服务。 结构力学论文:西部地方高校结构力学课程慕课建设探讨 摘要:基于目前西部地方高校结构力学课程教学过程中出现的新问题,通过对“慕课”理念的分析,本文构建了结构力学课程慕课的组织方式。提出了通过优选学生组成上课班级,对部分章节采用“慕课”的教学方式,通过优化预习课件并配合以高质量的预习视频,提高课堂讨论质量、改革课程考核方式等教改措施。课程实践结果表明,教学效果良好,为结构力学课程慕课建设积累了经验。 P键词:结构力学;慕课;自主学习 0 引言 《结构力学》[1-2]是土木工程、地下空间结构等土建类专业必修的主干课程,是土建类专业最重要的课程之一。结构力学在整个土建类专业课程体系中处于承上启下的核心地位。一方面,它前承高等数学、理论力学、材料力学等课程,另一方面,它又后继钢筋混凝土结构、钢结构、工程结构抗震等专业课程,为专业课程提供必需的基础知识和计算方法。 在大学课程学分、课堂学时压缩的背景下,如何结合西部地方高校结构力学课程教学的特点,借助现代教育技术与网络技术,为结构力学教学注入新的活力,值得广大西部地方高校结构力学课程教师思考[3]。 1 结构力学课程教学特点与问题 结构力学教学内容繁杂。目前,西部高校结构力学课程教学内容主要包括:几何组成分析、静定结构的内力分析及位移计算、力法、位移法、影响线、矩阵位移法、结构动力计算与极限荷载等。结构力学课程有如下两个方面的特点:①基本概念多;②计算方法多。虽然在结构力学课程学习之前,学生已经学习过理论力学与材料力学,但是结构力学课程新概念依然偏多。如:几何构造特性(几何不变、几何可变、瞬变)、定向支承、瞬铰、计算自由度、结构(多跨连续梁、刚架、桁架、组合结构、拱结构)、移动荷载、影响线、力法、位移法、矩阵位移法等,对学生来说都是新名词、新概念。结构力学计算方法多,可以分为:静定结构内力计算方法、影响线分析方法、结构位移计算方法、超静定结构计算方法等。其中:静定结构内力计算方法需要分别针对静定多跨梁、刚架、桁架、组合结构和拱结构进行分析,每种结构因具有不同的几何特性和受力特性而具有不同的计算方法和求解技巧;影响线分析包括静力法和机动法;结构位移计算方法包括直接积分法和图乘法;超静定结构计算方法包括力法、位移法和矩阵位移法等。课程要求学生理解包括结构的几何组成分析、静定结构和超静定结构的内力、位移计算以及动力计算等基础问题的概念与理论,掌握计算静定结构和超静定结构的内力和位移等的计算方法。在结构力学教学方式上通常采用板书、PPT的方式课堂讲授。课堂教学时,通常是让学生先理解基本理论,然后利用先期学过的知识建立方程,求解某类结构的内力与位移等,即基本技能的掌握。课堂教学模式相对固定,能让学生很容易的明白理解这些理论知识,并掌握求解某种结构内力的技能,但反过来也容易造成课堂教学呆板与枯燥。 限于区域劣势,西部地方高校大学生的总体高考录取成绩要低于东、中部学校的学生。结构力学作为土建类专业的必修课,课程内容难度较大,且需要前期数学、力学相关课程基础,部分学生感觉学习起来困难。从本校近几年结构力学期末考试情况来看,每年学生的优秀率约在10%,不及格率约在30%,这与学生的生源有一定的关联度。作为西部地方高校,在吸引优质生源方面确实不如东、中部院校,但是西部地方高校也不乏优秀学生,这些学生学习的主动性非常好,处于“学有余力”层次。另外一部分学生,由于基础较差,在学习过程中很努力,但是成效不好,处于“心有余力不足”层次。这两部分学生的比例约占总学生人数的30%左右。如何更好的满足这两部分学生对教学的要求值得思考。另外,结构力学理论教学与工程实际脱节以及教师无法及时获取学生反馈信息等问题也是亟待解决的难点。 因此,考虑利用“慕课”的优势[4-5],为西部地方高校结构力学教学提供有益的补充,这将为西部地方高校结构力学教学改革开辟一条新途径。 2 慕课特点 “慕课”(MOOCS)是大规模的网络开放课程。慕课是将传统课程以在线的方式呈现在学习者的面前,赋予了传统课程显著的开放特征,实现了由传统课程向开放课程的转变。慕课有强烈的学习现场感而且重视学习过程,通过严谨的知识点拆分,以逼真的短视频完成教学内容。教学理念上更要注重学生创造性思维的培养,将传统“灌输式”的线性教学方式转变为“对话与协商式”的非线性教学方式。此外,“慕课”教学设有交流平台,以网络为媒介进行交流、讨论学习,并以协作式的学习方式来完成学习过程。慕课实现了信息时代的在线学习、自主学习和终身学习模式。慕课对教师就课程内容的组织提供了更高的要求,同时对学生学习的自主性也有更高的要求,这二者达不到要求,慕课的效果也未必很好。 3 结构力学课程慕课的构建 针对当前结构力学课程教学中存在的问题,考虑“慕课”的特点,对现有的教学内容进行优化,试图从教学形式和教学组织上进行突破,改善教学效果,调动学生的主观能动性,为部分学生提供课堂以外的学习资源。基于这种考虑,拟在现行教学形式的基础上对结构力学课程的教学模式进行改革,主要体现在以下几方面。 ①考虑到“慕课”的组织形式需要学生有主动学习与自主学习的能力。因此,在采取“慕课”教学形式的班级学生组成上需要有所要求。通过学生申请,上课教师对申请学生进行面试后,组成“慕课”教学形式的班级。 ②上课的教师,以团队的形式完成结构力学“慕课”的所有内容的制作。但是对于采用“慕课”教学形式的班级,仅限部分章节采用“慕课”教学形式进行,重要章节依然采用传统教学方式进行。 ③为了配合“慕课”教学,课程教学日历和教学大纲需要在网络平_提前,使得学生有充足的时间进行自主学习。 ④针对每次课的内容,形成简化版与完整版两个教学版本的PPT。简化版采取录制方式,通过老师讲解与PPT播放两种方式相结合的方式对课程内容进行简单讲解,并将视频上传到网络,供学生预习。在学生自主学习完成以后,配少量单项选择题进行测试,方便学生学习之后进行自检,同时测试结果自动反馈给上课老师,即“课外在线学习”。完整版是对课程内容完全深入细致的讲解,主要用于老师上课之用,上课过程中,要根据学生自学过程中反馈的测试结果有针对性的进行讲解,并就预习过程中的问题,与学生进行交流,即:“课内现身说法、重视师生互动”。上课结束之后,传到网络,供学生复习。 ⑤调整课堂教学组织形式。主要流程如下:介绍章节学习目的基本概念的简单讲解或回顾学生自学中存在问题的讲解,与同学交流、讨论典型问题的讲解课堂内容的总结与深化。 ⑥布置课后作业,公布课后答疑与习题辅导课时间。习题辅导课之前,给学生做作业的过程中提供必要的答疑辅导,及时解决学生在做题过程中的问题。在学生完成作业后,要给学生开设习题辅导课,采用板书方式对习题进行讲解,为学生提供规范的解题步骤,使学生明白自己的不足与改进的地方。 ⑦结合慕课的特点,改革考核方式,将学生网上预习的情况以及课堂互动也纳入学生成绩的组成部分,以调动学生平时自主学习的积极性与主动性。 4 结构力学课程慕课的实践 结合学校推行的“慕课”建设立项计划,以及学校针对 “慕课”建立的激励机制,在学校影像专业技术人员协助下,教研室以团队形式完成了结构力学“慕课”的部分章节的制作。目前《结构力学》课程的课程教学日历、教学大纲、部分章节的简化版教学视频以及自测习题已经上传学校局域网。结合学校的“卓越工程师培养计划”,对《结构力学》课程采取“慕课”教学形式的班级学生进行优选。目前已经在“桁架结构内力计算”、“静定拱结构”与“影响线”三个章节采用“慕课”的教学形式。学生对这种教学方式感觉新奇,教学效果较好。 5 结语 结构力学是土木工程、地下空间结构工程专业非常重要的专业基础课,针对目前西部地方高校结构力学课程教学中部分学生自主学习的需求,通过对“慕课”理念的分析研究,提出了西部地方高校结构力学课程慕课组织模式。依托学校的 “慕课”建设政策,初步完成了结构力学课程的“慕课”建设,并在部分章节进行实践,教学效果良好,为结构力学课程的“慕课”建设与实践提供了宝贵经验。 结构力学论文:高校结构力学课程教学改革探索 摘 要 近年来很多教师和学者在结构力学教学方面一直在不断探索新的教学模式,也取得了丰硕的成果。本文主要从研发结构力学演示教学仪器、制作力学原理的演示动画、建立学习过程的考核监控体系等几个方面来探讨结构力学课程的教学改革,对结构力学的教学提供一些有益的建议。 关键词 结构力学 课程改革 教学仪器 质量评估体系 结构力学是一门非常重要的专业基础课程,它对学生毕业后从事与工程相关的各项工作都有很重要的影响,特别是工程结构设计。具备扎实的结构力学知识,是土木工程从业人员的坚实基础。只有真正掌握并能正确分析和计算结构的受力,才有可能解决工程中遇到的各种实际问题。结构力学在执业资格考试中意义也十分重大,例如全国注册结构工程师、建造师等专业资格考试中,都需要运用大量的结构力学知识。结合教学中的一些体会,下文从几个方面对结构力学的教学改革提出一些建议。 1 开发演示力学概念及原理的教学仪器 1.1 力学概念及原理 概念和原理一直都是我们探索科学的基础,也是解释科学现象的依据和根本。一些我们日常见到的难以理解的问题,其实追根溯源都是一些概念和原理的体现。结构力学学习的宗旨就是发现工程中常见结构及构件的力学原理并运用于生产和生活实际。 结构力学这门课程涉及很多概念和力学原理,只有充分理解这些概念和掌握力学原理,初学者才能够融汇贯通,为后续课程例如钢筋混凝土结构、钢结构等打下基础,正确的分析和解决一些力学问题,然而理解这些概念和原理比较抽象,对大部分学生来说有一定困难。 1.2 开发演示力学概念及原理的教学仪器 任何一门课程的教学都不应该是枯燥无趣的,如何增加教学的趣味性、生动性,是授好一门课的关键。这些年来,各大高校相应的取得了一些成果,从教学内容上和教学方式上都进行了一些改革,如使用多媒体教学,优化讲课内容,增加实践教学等。多媒体教学便捷,节约时间又增加了课堂氛围,但还是存在一定的不足,学生们仍然对那些比较难懂的力学概念和原理的掌握不够深入、深刻。为了解决这个问题,可以设计并开发制作一些演示概念及原理的教具,能够使学生生动形象的理解课本知识。例如在多跨静定梁部分,开发可以拆装的各种梁及支座约束模型,让学生在课堂上通过搭和拆一个多跨静定梁,来体会求解过程就是拆的过程,而搭的过程就是建造结构的过程。这些教具能使课堂更加生动有趣,也能使学生们能更好的理解结构力学课程中涉及的概念和原理。 2 制作演示力学概念及原理的动画 在网络上,我们经常能看到各种各样的动画宣传片,这样的动画效果,不仅让我们记忆深刻,更吸引了我们的注意力。如果教师把抽象、难以理解的概念和理论制作出相应的小动画演示出来,那么学生们学习起来既不会觉得枯燥,又能马上理解那些概念和原理。例如学习影响线章节时,学生总是不能充分理解概念,对一些概念和方法交叉混淆运用,以致不能正确画出结构内力和位移的影响线,做题分析时经常出现错误。如果用动画的方式来显示移动荷载作用下结构受力变形的过程,学生将更容易理解影响线的概念和作法。动画给人一种即视生动感,将动画模式运用到结构力学的教学过程中,将会收到事半功倍的效果。 3 引入工程中常见力学问题及计算软件 实际工程结构很复杂,会出现各种各样的力学问题,有的问题并不能用相同的方法来解决,而有的工程问题我们可以转化为力学问题,再通过计算机软件来进行分析,这些软件中最常见并与结构力学紧密相关的就是结构力学求解器、PKPM、ANSYS等计算机软件。利用结构力学求解器,我们在求解器中输入杆件结构体系,就能对杆件结构体系进行几何构造分析。求解器还可以直接计算一般平面结构的影响线、结构内力等。PKPM是进行结构设计时常用的结构分析软件,它能分析和计算结构的内力,并给出结构施工图。ANSYS是分析特殊件力学问题的一个有效软件,能对结构进行模拟计算,通过输入各种参数和条件以及建模求解,我们就能提前预测所建结构的安全性能。 教师在传授教学过程中,有必要反复强化理论知识点,让学生加深印象并强化理解所学知识。在学生学习掌握了教师所讲的解题方法后,教师要给学生们引入计算软件,并指导他们把所学软件知识运用到实际工程问题中来求解一些力学问题。最后最重要的就是让学生把自己手算题目的结果与软件计算求解的结果进行比较分析,分析二者所出现的误差来源和对结构的影响。利用软件求解时,如何把实际工程问题输入到软件中,就是结构力学知识点的融汇贯通,如结构力学模型的简化和选择,还有荷载的施加等,这些都需要建立在实际结构的基础之上,充分理解结构的属性和传力特点,略去次要部分,保留能反映原结构基本性能的主干。实际结构错综复杂,完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的也是不必要的。在进行计算之前,都是要对结构进行简化的。这些都是要让学生理解的工程概念,只有正确理解了这些概念,才能正确有效运用软件来求解结构的力学问题。 4 完善结构力学试题库建设 4.1 学生练习试题库建设 力学知识的掌握和巩固,要通过大量的题目练习来实现。一个知识点讲完,要有充足的试题练习来进一步深化对知识的理解和掌握。在课堂作业中,经常遇到的一个现象是抄作业。为了尽可能避免这种现象,对每个知识点尽量多的建立练习试题库,尽量做到每人一题。 相对来说课本上每章节的习题数目有限,题目类型也很单一,并不能达到让学生循序渐进,由难到易,由基本理论到深入理解的效果。充足的试题库建设,避免学生不能相互抄袭作业。另外,习题库中全面和详细的答案,也为学生针对批改后作业中错误的学习和改正起到重要的辅助作用。试题库可以根据难易程度分类建立。对于一般难度试题库,目的主要是为了让学生掌握课本基本知识和基本理论,能够解决常见结构的受力分析。面对要考研的学生,可以建立适当增加难度的试题库。试题库以国内著名高校的考研题目为主。通过试题库练习,学生可以开阔眼界,明白自己的差距,也在学习做题过程中接触结构力学的多种问题,为以后无论是继续深造还是执业资格考试或者是工作打下基础。 4.2 考试试题库建设 教师对学生们学习效果的考核和监控,除了课堂上学生跟随教师思维积极配合和问答之外,最好的方式是对学生们进行考试。随堂测验、期中考察、期末考试等都是教师检验教学质量、督促学生良性学习的机会。考试是最有效的检验学习和授课成果的方式。然而,如果考试试题都由各自的授课老师命题,第一,并不能客观公正的反映学生的学习效果,也不能客观评价教师的教学情况。第二,不同的教师出题有不同的侧重点和难点,造成考试试卷因为老师个人取向问题造成考核知识点不够全面,因此应避免由任课教师直接命题考核学生所带来的弊端。采用试题库抽题组卷是实行教考分离的有效手段,既保证了考核的公平公正性,又确保了试卷的质量。 5 建立教学过程质量监控及评估体系 如何评估教学质量,如何保证学生的学习效果,这就需要一个良好的监控和评估体系。在授课过程中建立教学监控及评估体系,实时对学生的学习过程进行监控,学生的学习效果势必会有所改观。以往结构力学课程只是通过期末的考卷来考察学生对知识的掌握情况,并不能全面体现学生的能力和学习效果。立足于学生学好结构力学并产生兴趣这个目标,学校考核的方式也需要改变。改变传统单一的考试方式,以适应结构力学教学的需要。以吸引学生积极参与到结构力学学习过程中为第一要务,可从以下几个方面改进: 第一,作业是最基本的教学成果体现方式。学生平时的作业,成为最终学生平时成绩的一部分。通过作业练习监控学生的学习效果。 第二,以大作业的形式增加实践环节,提高学生对知识的应用水平。可以采取班级竞赛方式,开展设计比赛。例如设计桁架模型设计及承载力计算等,提交计算书和结构受力分析报告,既锻炼学生的动手能力又提高分析计算的思维能力。比赛成绩作为平时成绩的一部分。 第三,适当尝试增加教学环节。每节课程,在课前随机提问学生在上讲台讲解自己完成的作业。这既能增加学生的语言表述能力,又能检验学生是否真正理解了课程的内容。教师可以针对学生的讲解表现打分,作为期末考试平时成绩的加分项。 第四,当一个章节知识学习结束,对章节内容重点和难点进行复习和强调。在此基础上,尝试让学生针对此章节内容自己出3-5道题目并作出答案。要求所出的题目能够重点突出,内容全面,体现章节的重点和难点。教师可以通过学生出试卷的情况了解学生是否掌握本章节重点。此项也作为平时成绩的重要一部分。 6 结束语 结构力学课程对土木工程R笛生的重要性是不言而喻的,如何改进教学方法,帮助学生培养课程的兴趣,奠定专业基础知识是需要任课教师长期不断探索和努力的。学校教育学生的方式方法不是一成不变的。发展和变革是现代社会的潮流,接受先进的教学理念和新的思维方式也是大势所趋。学校作为锤炼人才的熔炉,任课老师需要不断改进教学方法、探索新的教学模式来适应时代的发展及课程的需要。 结构力学论文: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。 结构力学论文:二本院校结构力学教学实践思考 (湖北文理学院建筑工程学院,湖北 襄阳 441053) 摘要:结构力学是一门系统性较强的土木工程类专业基础课,本文从结构力学课程特点入手,分析了当前二本院校土木工程专业结构力学教学过程中出现的问题,从教学方法、教学手段及教学改革等方面论述了问题的改进措施。本文对二本院校结构力学教学实践有一定的借鉴意义。 关键词:二本院校;结构力学;教学实践;改进措施 结构力学是土木工程类专业一门重要的专业基础课,其任务是根据力学原理研究结构在外力及其他因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度、稳定性和动力反应,以及结构的组成规律和受力性能[1]。学生具备扎实、系统的工程结构分析和计算的能力,可为后续专业课程的学习,工作后从事结构设计、施工,及继续深造进行科学研究打好力学基础。 一、结构力学课程特点 结构力学各章之间系统性较强,知识点之间紧密联系[2],结构的几何构造分析与结构内力分析计算密切相关,静定结构的内力求解、位移计算是超静定结构求解计算的基础。 结构力学及其先修课程高等数学、材料力学及理论力学的学习度都需要严密及较高的逻辑思维能力,二本院校土木工程专业学生的高考数学、物理入校成绩整体相对不高,逻辑思维能力相对较弱,对高等数学、大学物理、材料力学、理论力学、结构力学等土木工程类基础课程或专业基础课程的学习能力相对较差,造成二本院校土木工程专业学生在学习结构力学时积极性不高。因此,针对二本院校土木工程专业结构力学课程的教学实践,有必要进行认真的思考和研究,本文根据作者几年来在二本院校土木工程专业结构力学的教学经历,探讨二本院校土木工程专业结构力学 教学面临的问题,并提出一些相应的改进措施。 二、二本院校结构力学教学面临的问题 1.学生先修课程掌握较差。正如前所述,由于学生在学习材料力学、理论力学等先修课程时,很多知识点掌握不牢固,有些学生材料力学、理论力学期末考试靠突击学习,仅掌握考点知识,而没有整体把握力学知识点之间的逻辑关系,造成在结构力学的学习中,新知识点的学习涉及到先修课程,老师不做讲解时,学生通常不能建立新旧知识点的联系。而且随着结构力学课程的深入,新知识内容数量的增加,学生不理解、没掌握的知识点越多,有些会逐渐丧失对结构力学的学习兴趣[3]。 2.学生自主学习能力较差。在结构力学上课过程中,通过与学生的交流,学生在课下预习和复习的比较少,作业存在抄袭的现象,主要原因是学生学习的自主能力较差,在大学阶段没有养成良好的学习习惯,玩电脑游戏现象比较严重。而且学生对结构力学烦琐的计算过程没有耐心,上课过程中在讲解跨度时间较长的理论推导过程或者习题时,学生后半段容易走神和不耐烦。 3.政策性导向影响。在国家高校新课程改革的大背景下,实践性教学越来越受到重视,很多院校都在缩减专业基础课的课时,扩大和增加实践课程的门类和课时,这更减少了学生在学习结构力学上的时间,而结构力学课程特点是必须有大量的习题训练来保证学习质量。 三、结构力学课程改进措施 通过对结构力学课程特点、面临问题的分析及现代课程的发展趋势,在结构力学教学实践过程中,应做好以下几点。 1.因材施教,精讲多练。对入学基础相对较弱的二本院校学生,结构力学的讲解应追求解题思路简单化,不深究教材中结论性概念原理,加强结论性概念的应用,合理分配各知识点之间的关系和时间。课上应多留给学生一些做习题的时间,做完后老师再讲解及与学生讨论,加深学生对解题思路的理解和认识。对于逻辑思维较强、善于思考的学生,概念性原理的探究可以与老师课下交流,或通过网络交流,这样既满足了大多数学生的需求,也照顾了个别学生的需要。对结构内力、位移的认识和求解,静定结构的学习是关键,尤其是对二本院校学生,静定结构部分应细讲,多练习,让学生真正理解求解各种静定结构内力、位移的实质,掌握画内力图的方法,这样才可以对后续超级静定结构的学习打下坚实的基础,因为实际的土木工程结构以超静定结构居多,超静定结构计算过程及方法,都包含着静定结构的计算方法。否则,如果学生没有理解与掌握静定结构部分的内力求解思路及画内力图的方法,对后续课程逐渐丧失了学习兴趣及学习动力,这也是学生觉得结构力学难学的重要原因。 2.温故知新,激发学习兴趣。大学课程的课时安排,一般结构力学每周3次或2次课,两次课之间跨越周期较长,以现在大学生的学习习惯和结构力学系统性的课程特点,两次课之间第二次上课的时候,上节课的知识点有可能忘记或模糊,如果讲新的知识点,有些学生往往会听不懂或不理解,所以,在讲解新知识之前,应加强与先学知识的衔接,和学生一块回忆上节课的学习内容;在新课讲解过程中,如果遇到大部分学生遗忘的先修课程的知识点,教师也应该给学生简单提醒,指出属于哪门课程、哪个地方W到过,这样就会减少学生对旧知识遗忘的失落感,激发学生对新知识的学习兴趣。 3.板书为主,多媒体为辅。结构力学主要是对杆件结构体系内力及位移的求解,对理科基础较差、逻辑思维能力较弱的二本院校土木工程专业学生,求解过程的推导必须在黑板上逐步详细的书写,板书更容易让学生理解和加深印象,边板书边讲解,推导讲解速度不能太快,给学生一个思考和接受的过程,速度过快,学生对新知识点不理解,越容易丧失学习结构力学的兴趣。教材中文字描述主要是对求解过程的叙述,这些在讲解过程中就可以表达清楚,不用再在多媒体课件中展示,结构力学多媒体课件的应用主要是例题与习题的数量较多,为节省时间,讲解例题、习题时,可以把例题与习题的题意和题图在多媒体课件中展示[4],而例题与所要讲习题的推导求解过程仍需要逐步详细的板书。 4.课前预习,课上讨论,课后复习。勤能补拙,对二本院校的土木工程专业学生,如果想学好结构力学,必须苦下功夫。课前老师给学生布置相应的预习任务,让学生提前把上课要讲的新课提前预习,为激发学生提前预习兴趣,可以布置一些简单的内容,上课时给学生留出一定时间,让学生讲解,或拿出一个例题,让学生分组讨论,小组选定一个学生进行讲解;课后布置一定的课下作业,为督促学生完成作业,每节课前应简单分析评价学生的作业完成情况和完成作业过程出现的问题。 5.教学方式的改革。随着时代的进步,大学课程改革也随着快速发展,由最初的单纯靠教师在黑板板书,到多媒体课件的应用,而随着网络的发展,MOOC、微课、在线开放课程逐渐成为课程改革发展的重点。结构力学作为一门学生认为最难的土木工程专业基础课,对二本院校土木工程专业学生更是如此,网络视频课程的出现与发展对结构力学课程优势更明显,学生可以在网上对难度较大或不明白的地方反复听、反复看,也可以暂停下来,进行思考与消化。并且在线开放课程还有与教师互动的环节,学生网上在线与教师的讨论与互动既避免学生了闭门造车,又督促学生按进度进行学习。MOOC与网络视频开放课程的课后作业可以让学生对网络学习效果进行自我检测,以便总结学习经验和方法,为后面的学习予以指导。 课堂讲课内容与网络课程教学内容如何平衡?“翻转课堂”的出现很好地解决了这个问题,MOOC与网络视频开放课程的学习,可以让老师了解学生的自主学习状况,对学生自主学习出现的问题,教师可以设定相关的习题和主题,通过教师和学生、学生和学生之间进行讨论互动,以此来实现教师在课堂上给予针对性的辅导,促进学生知识的吸收内化过程。“翻转课堂”,学生也可以提出自己在MOOC与网络视频开放课程学习中出现的问题,以便与其他同学和老师进行交流和讨论。 结构力学论文:拱结构概念分析在结构力学教学中的应用 摘 要:拱结构是结构力学课程教学的重要内容之一。文章从拱结构的特点与原理出发,系统地阐述了拱结构概念分析的内容体系。 关键词:结构力学;拱结构;概念分析 结构力学是土木工程、交通土建、水工结构等专业的一门重要的专业基础课,在整个专业中起承上启下的作用[1-2]。传统的结构力W教学方法和内容大同小异,如对于拱结构,学生要掌握静定三铰拱与超静定两铰拱和无铰拱在荷载、温度及支座移动作用下的内力及位移的计算。封闭的教学模式不利于创新型人才的培养,学生的独立思考空间小。随着结构计算软件的普遍采用,学生从结构力学的烦琐计算中得以解脱,但对结构计算软件过度依赖,不少学生对结构力学的基本理论与概念理解得较模糊[3-4]。 为了提高结构力学教学质量,应该在教学过程中加强学生概念分析能力的培养,使得学生在经典结构力学的基础之上能深入理解、灵活运用其核心概念、基本方法来解决工程问题。基于此,以三铰拱、超静定两铰拱和无铰拱作为切入点,从概念分析的角度对三种拱的受力性能、适用范围和工程应用进行全面阐述,以期对结构力学课程教学有所启发与裨益。 一、拱结构的特点与原理 矩形截面梁是受弯构件,因为靠近中性轴的材料应力水平低、弯矩沿梁长一般是变化的,所以材料利用率低。从结构的概念设计角度讲,梁截面存在应变梯度。当构件轴心受力时,材料利用率就可能增大,于是便产生了拱结构及合理轴线的概念。从梁到拱的演变过程,体现了人们对合理结构形式的追求,体现了概念设计在提高材料效用、探索新型合理结构形式中的指导意义[5]。 拱结构是一种古老的结构形式,过去拱结构常采用砖、石和土坯等抗压材料优良的材料建造,现代拱结构则多用钢材、钢筋混凝土或钢管混凝土建造。钢筋混凝土拱以抗压强度优良的混凝土材料为主,配以承受拉力的钢骨架,可较大地提高其跨越能力。但大跨度钢筋混凝土拱自重大,施工难度较大,经济指标较低。拱形钢结构则具有自重轻、材料强度高、承载效率高、造型美观和施工便捷等优点,但其防腐与稳定性问题突出,价格相对较高。 拱是一种典型的推力结构,竖向荷载作用下两端的支座会产生水平推力,在该推力作用下降低了拱截面弯矩,使拱以轴向压力为主,尤其承受满跨荷载作用时拱结构具有很高的刚度与承载能力,故在桥梁和体育场馆等大跨空间结构中应用广泛。 拱的轴线形式可选用圆弧形、抛物线形、悬链线形和椭圆等变曲率线形[6-7]。拱的受力状态和悬索结构恰好相反,却很相似,区别在于悬索只能承受拉力,不能受弯;拱则以受压为主,拱截面可承受弯矩的作用。由结构力学课堂教学可知,合理选择拱轴线很重要。对于大跨落地式房屋拱结构,拱主要承受沿其轴线均匀分布的屋面自重,拱轴线可选用悬链线形,自重作用下,拱主要承受轴力,弯矩很小。对于承受沿水平向均布荷载作用的拱结构,应将拱轴线选为抛物线形。对于承受均匀水压力的涵洞和隧道,选用圆形轴线有利。应注意,按照主要荷载选择了合理拱轴线,荷载改变或有可变荷载作用时,拱内也会不可避免地产生弯矩,故拱截面须具有一定的抗弯能力。 拱截面形式多样,除了有实腹的矩形截面拱、T形截面拱、双曲拱和波形拱外,还有钢桁架拱和索拱等。其中钢桁架拱兼有拱和桁架的双重性质,可分为平面和立体桁架拱。 二、拱结构概念分析的内容体系 (一)概念分析 对于裂缝开展严重的钢筋混凝土梁,受拉区混凝土基本退出工作,可看作带拉杆的拱。拱拉力由纵向受力钢筋承担,拱压力则由混凝土来承担。梁某一截面的弯矩由纵筋拉力与该截面拱压力的水平分量组成的力矩平衡;剪力由拱压力的竖向分量来承担。拉杆拱的拉力也可由支座水平推力来承承受,只要支座具有足够的水平刚度,拉杆可去掉,拱的受力状态不变。 (二)构件尺度 工程结构的设计中常须考虑比例的概念,例如梁高可取跨度的L/10―L/15,该比例为其设计带来便捷。但该比例有其适用范围,对于大跨度梁就不再适用。再如,若把实际工程按比例放大若干倍,是否依然可行? 现以自重作用下的无铰圆弧拱为例,跨度S=20m,矢半径R=11.18m,矢高H=5m,拱截面高度h=0.3m,拱截面宽度b=0.2m。若将此拱各尺寸放大10 倍,现比较原拱与放大拱的内力和变形。 将两拱的最大内力值、变形列于表1。从表1中可看出,尺寸放大10倍后拱的截面弯矩变为原拱的 10 000倍,抗弯承载力(截面抵抗矩)是原拱的1000倍,则弯曲应力是原拱的10倍,也就是说须将材料强度提高10倍,才能满足强度要求。挠度问题更突出,拱放大10倍后挠度是原拱的100倍,刚度明显不足。由此可知,结构设计中截面尺寸须考虑结构尺度的影响。规范与教材给出的拱截面高度与跨度的比例范围仅在常用的跨度内才适用。同时,本例也说明结构自重对大跨度结构的影响很大。结构尺度的变化会改变结构的受力状态。 (三)温度与支座变形影响 由结构力学知识可知,温度改变与支座变形不会使三铰拱产生内力,而对于二铰拱和无铰拱,温度作用和支座位移对拱的内力与变形会产生影响。但影响到底有多大,下面以无铰拱为例,说明该两种因素对拱内力的影响。 首先考虑温度的影响。以矢跨比为1/3、1/4、1/5、1/6和1/7的无铰拱为对象,除矢高变化外,其余尺寸与本文第(二)节同,拱整体升温40摄氏度。不同矢跨比下拱的最大变形、内力及支座水平推力结果见表2。从表2可以看出,随着拱高(矢跨比)的降低,最大变形、弯曲应力、轴应力和支座推力均逐渐增大。对于小矢跨比(如1/7)的拱,升温后拱结构的变形难以释放,会产生较大附加应力,其中弯曲应力影响较大(36.2MPa),最大弯矩出现在拱脚处;随着矢跨比的增大,拱结构自身变形的能力增强,升温产生的应力得到释放,如矢跨比为1/3时,最大弯曲应力为12.5MPa。 拱自身刚度影响温度内力的大小。对于上述矢跨比1/4的无铰拱,保持其他尺寸不变,仅分别将拱截面尺寸放大1.5倍、2.0倍、2.5倍和3.0倍,五个拱的最大变形、内应力及支座水平推力值见表3。从表3可以看出,拱截面刚度越大,则温度引起的内(应)力、支座推力越大,且增幅很大,尤其是支座推力。 总之,以上仅分析了温度作用、支座位移对超静定拱的内力与变形产生的显著影响。因此,对于温差很大或基础、下部结构刚度较弱的情况,可考虑采用三铰拱,因为三铰拱是静定结构,对支座位移和温度变形具有很好的m应性,但三铰拱顶铰的施工与制作较为困难,应综合考虑实际工程情况来确定拱结构的形式。 (四)约束刚度对拱内力的影响 对于实际工程,拱脚并非理想的铰支与固支。对于支承于下部结构的拱,因下部结构提供的水平支承刚度有限,拱结构的受力状态与固支的情况有差别。从定性角度分析,下部结构水平刚度越弱,拱受力时“梁”的特征越突出,受弯越明显;随着下部结构水平刚度的增大,拱效应得到增强。 以承受满跨水平均布荷载作用的两铰拱为对象,考虑拱脚处三种不同水平约束刚度对其内力的影响。当拱脚下部支承结构提供的水平刚度很小时,弯矩的分布与简支梁类似,下部均受拉,且跨中弯矩最大;轴力分布不均匀,拱顶处接近于零而拱脚处达到最大值。随着下部结构提供的水平刚度的增大,拱中同时出现正、负弯矩,且弯矩幅值得到显著降低;轴力略增大,但分布较均匀。因此,拱脚下部支承结构所提供的水平刚度是实现推力结构特征的重要保障。一般在拱结构的设计中,会对下部支承结构或基础提供的水平刚度提出一定的要求,以免产生过大水平与竖向变形,降低拱效应,大幅削弱拱结构的刚度与承载能力。 (五)拱对不对称荷载敏感 拱的内力、变形分析须考虑永久荷载、可变荷载及其组合,还应考虑施工安装荷载、地震、支座沉降和温度变化等的作用。对于风、雪荷载,还须考虑其在拱轴线平面内的最不利分布。拱在满跨荷载作用时一般具有较高的刚度与承载能力,但半跨荷载作用时则相对较低,设计时须考虑荷载不对称分布的情况。除了轴力以外,半跨荷载作用下拱的变形与内力值均高于满跨作用的情况。由此可知,拱结构对不对称荷载很敏感,在设计时,一定要全面考虑不对称荷载的不利影响,如雪荷载、风载等。在结构力学课堂教学当中,应强化荷载工况对拱结构设计、分析的重要性,使学生能够全面而深入地理解拱结构的受力性能。 (六)工程应用 提高拱结构的概念分析能力与深入理解其受力原理,可在提高材料效用、探索新型合理结构形式中具有重要的指导作用。 平面钢闸门是挡水面为平面面板的闸门。平面闸门的制造加工较易,运行安全可靠,维修也方便,广泛应用于水工建筑物上作为工作闸门、事故闸门及检修闸门。平面钢闸门自重大,所需启门力也大,门槽的水力学条件较差,故在高流速水道上作为工作闸门的使用范围受到限制。针对平面钢闸门用钢量大、受力不合理等缺点,提出了一种新型钢闸门形式,即双拱型空间钢管结构闸门,该结构主要的受力构件为交叉设置的正拱与反拱,双拱体系受力均匀,充分提高了材料的利用效率,减少了用钢量,降低了钢闸门的工程造价,采用圆管构件使得水阻力减小了80%[8]。 再如,近年来在工程结构中应用广泛的索拱结构。索拱可根据设计需要由拉索、撑杆与其他任何形式的拱进行组合,利用拉索的牵制作用与撑杆的支承作用,有效地提高了结构的整体刚度及承载力、降低了钢拱的缺陷敏感性、减小了支座推力,甚至可消除钢拱的整体失稳而转变为由强度控制其结构设计。故应在结构力学课堂教学中,加强学生对拱结构的概念分析能力,可拓展学生的知识层面,培养学生的发散思维。 (七)索与拱的内在关联 拱结构是以受压为主的结构形式,而悬索结构则以受拉为主,二者从受力角度讲存在着共性。国外大学的结构力学教材(如Structural Analysis,8th,Hibbeler)将索与拱结构放于同一章进行讲授,先讲授索结构,而后再讲授拱结构。而国内结构力学教材则缺少关于索结构内力分析的内容,直接讲授拱结构的内力分析。这样使得两种结构体系脱节,使得学生认不清二者受力上的内在关联。目前人们对大跨度空间结构的需求量越来越大,而索结构在工程结构中的应用愈来愈广泛,故在新版结构力学教材中应补充索结构内力分析内容。索结构的学习有助于对拱结构受力特点的深入理解。 所谓悬索结构是指在荷载的作用下可在一定程度上调整索的几何形状,只承担轴向拉力的构件。与悬索结构对应的结构体系是拱结构,拱结构在特定的荷载条件下也可设计成为特定的曲线形状,形成合理拱轴线,从而拱肋各个截面只有压力,而不存在弯矩与剪力。尽管在其他形式荷载的作用下拱肋截面会产生弯矩与剪力,但二者数值较小。悬索结构与拱结构是两种截然不同的结构体系,但它们的共性在于,二者截面均只承担一种作用效果,即索受拉、拱受压,可以把材料的性能发挥至极致。 在古代,因可承担拉力的材料较少,故人们采用可有效承担压力的材料建造了大量拱结构,以保证所需跨度,如佛罗伦萨大教堂穹顶、河北赵县安济桥。在现代建筑与桥梁结构体系当中,采用新型材料的拱结构也比比皆是。而到了近现代,随着工业技术的快速发展,优良的受拉材料的出现,悬索结构才得以广泛应用。虽应用历史较短,但选索结构具有优良的受力特性,使其在大跨度结构中得到广泛应用,如大跨度桥梁、屋盖结构体系等。 三、结论 拱结构是结构力学课程教学中最为重要的内容之一。受力合理的拱结构在工程结构中应用广泛。通过拱结构的概念分析,可培养学生的概念分析能力,使学生会用多角度的眼光去认识、审视与评价实际的拱结构。在结构计算软件得到广泛应用的形势下,概念分析不可缺少,概念设计贯穿于整个结构的设计当中,它是工程设计的思想精髓,是创新的灵魂。熟练掌握结构的概念分析能力,利于探索新的结构与构件形式,利于充分考虑材料效用。 结构力学论文:引导式结构力学课程主观题在线答题与自动评判方法研究 摘要: 以结构力学课程无纸考试为出发点,分析了主观考试题在线答题与计算机评定的难点问题,提出了引导式主观考试题型的交互答卷与自动评判的程序方法。在VB软件平台下,以图乘法计算结构位移问题为例,描述了结构力学课程主观题型在线交互答卷与成绩自动评判的程序机理,给出包括静定结构弯矩图绘制、图乘法计算结构位移、超静定结构力法与位移法求解和结构固有特性问题在线答题与自动评判实例。此研究解决了结构力学课程主观题型的无纸化考试与自动评判问题,其研究思路将为力学等工程类课程主观题型的考试与评定提供有效的程序方法。 关键词:结构力学;主观题型;无纸考试;成绩自动评判;程序设计 无纸考试方法就是摆脱传统以纸张作为测试的信息载体,运用现代计算机技术对学生进行知识和技能考核判定的一种手段。随着计算机技术的迅猛发展,多媒体技术和网络技术的运用, 无纸化测试技术在不断提升。20世纪80年代初, 计算机代替手写将试题打印到蜡纸上,初见计算机在教学领域的魅力;20 世纪80 年代中期,高考考卷普遍采用答题卡,无纸化测试迈入了读卡时代,显示出计算机的优势;20 世纪90 年代至今,由于数据库、各种软件以及互联网的全面发展,无纸测试考试也日益完善,可以应用题库的方式生成试卷,机考、机改并生成成绩与分析报告,实现了计算机等级考试、大学英语四六级考试、注册师考试等[1-3]。 但是需要注意的是,目前所有的“无纸考试”通常是针对客观题型的考试。通过答题卡和在线考试只能评定客观题,如单项选择题、多项选择题、判断题、填空题。 由于主观题类型的考试比较繁琐,确实很难采用计算机评判,因此很少有这类问题的研究。随着高等教学的创新发展,希望通过交互式答题和自动评判,完全实现主观和客观题的在线评判,以减少教师工作与实现成绩评定的公平性,是一个重要的理论和实际课题。怎样实现主观题无纸测试评定一直是亟待解决的技术研究问题。 目前人们主要针对以文字为主的主观题的探讨评定问题,多采用借鉴汉语自动分词技术,实现以关键词匹配为主、语意贴近度计算为辅的主观题自动阅卷方案。这种评判方法的实质上是针对以语言描述为主的客观题评定问题[4-6]。 实际上,针对考核最多的是理工类课程主观题型问题,力学类课程最为突出,力学类课程主观题答卷过程是以绘图和公式求解为主的,判定答题的正误是要判定图绘制情况、公式的具体内容以及表达情况和计算结果等。结构力学课程主观题型主要包括梁与刚架弯矩图绘制、图乘法计算位移、超静定结构力法求解和位移法求解等几种典型类型。 本文基于多年力学课程教学和辅助软件的研发实践[7-10],并依托2016年度辽宁省本科教学改革项目“工科力学系列课程在线考评方法与实现的研究”和辽宁省教育规划课题“机械类结构力学课程无纸考试系统研究与实践”,针对结构力学课程主观考试问题,找到了可行的在线答题与成绩自动评判途径,并在可视化VB平台下,研发了结构力学课程在线交互式答卷与成绩自动评定系统,解决了弯矩图绘制、图乘法计算位移、超静定结构的力法求解和位移法求解等几类主观题在线答题与自动评判方法。以下以图乘法计算结构位移为题型,阐述怎样实现在线答题与在线评判。 一、引导式答题的程序思想 (一)图乘法计算结构位移主观题题型的答卷求解 通常结构力学课程主观题型的求解过程是有步骤的。图乘法求解结构位移一般有三个步骤:一是绘制载荷下的弯矩图M;二是施加单位载荷,绘制单位载荷下的弯矩图M-;三是应用图乘法计算位移。 按图乘法求解结构位移步骤,正常在卷纸上答卷,首先针对刚架绘制载荷下弯矩图,正确结果为如图1(b),之后针对刚架在C点,施加单位载荷F-=1,绘制单位载荷下的弯矩图,正确结果为如图1(c),最后应用图乘法计算位移ΔyC,其正确结果的具体表达式为: (二)求解过程分析 若在线交互答题,针对弯矩图绘制,需要使得答题者绘制杆段AB 的A,B两点弯矩Aa′=Bb′=32ql2,并用直线连接a′b′;绘制杆段BC的B,C两点弯矩Bb″=12ql2,Cc″=0,并用抛物线连接,抛物线中心处弯矩下降值为18ql2,而中心处弯矩值为18ql2。此后,使用绘制弯矩的结果、连接方式,按段应用图乘法计算位移。由此在计算上若完成这些操作,并将回答结果记录下来,通过与正确结果比对,就可以实现自动评判。 (二)引导式在线交互答题的程序设计实现思路 1. 试题参数数据文件与初始化 为了给答题者提供绘制弯矩图和计算变形的环境,每个备答题目均含有一个图形文件和一个文本数据文件。图形文件提供该题目的JPG图形。数据文件记载对应题目的载荷单位、尺寸单位、杆段数量、杆段的关键点(弯矩突变点)和特殊点(分布载荷)的坐标、正确的弯矩值、方位(上、下、左、右)、关键点之间连接方式、约束类型、单位载荷施加方向、各段位移正确结果等。 载荷单位、尺寸单位,以字符串记载,如l、a和m都可以为长度单位,q、F和N都可以作为载荷单位,弯矩由载荷单位和长度单位形成。那么,答题者答题过程主要涉及数值。 初始化数据文件的形式:长度单位,载荷单位;最大弯矩;最大长度,最大宽度;杆段数。关键点输入:关键点数,关键点字母,关键点横坐标x、纵坐标y,弯矩方位,正确弯矩值。特殊点输入:特殊点横坐标x、纵坐标y,特殊点类型,特殊点正确弯矩值。约束输入:约束类型,约束横、纵坐标。 题目选择时,程序初始化,读入相应数据文件,记载变量,同时,将绘制载荷下弯矩图和单位载荷下弯矩图的图片框Picture内,程序将以Line控件形成可点击操作的杆段结构、以label 控件显示关键点字符,并按约束类型绘制约束。 2.宏观引导步骤 主观题答题过程需要引导,宏观引导告诉答题者完成几大做题步骤,与正常答卷大体一致,包括:通过列表框内选题;单击绘制载荷作用下弯矩图框内杆段和关键点绘制弯矩值,选取连接方式连接图形;施加单位载荷,绘制单位载荷下的弯矩图;弯矩图绘制后,按图乘法选取杆段填写系数进行结构变形计算; 完成后上交评判。 3.引导式在线答题 第一,载荷作用下弯矩图在线交互绘制。 程序将刚架视为不同杆段,通过引导答题者在关键点绘制弯矩大小。如图1由AB和BC两个子段组成,A、B为AB子段的两个关键点,B、C为BC子段的两个关键点。 答题者针对这类主观题在线答题,按照自己的思路绘制弯矩图,答题者绘制弯矩图都应针对每个杆段在其关键点上绘制一定大小的弯矩标高线,然后根据杆段受力类型选择连接方式连接。 按宏观引导,答题者点击杆段和对应的关键点,当答题者鼠标击中某个杆段和相应关键点,杆段和关键点通过变色,表明杆段和关键点被选中,此事件将触发程序弹出关键点的弯矩绘制方向选择对话框。如图2所示,即为选择BC杆段的关键点B。程序继续引导答题者按自己意愿选择箭头方向,如图2(a)所示为可以选择上下方向,选择向上或向下箭头方向,程序将提供文本框图2(b),引导答题者输入弯矩具体值,答题者自己填入数据,确认后,程序将按答题者的要求绘出并显示关键点弯矩值,图2(c),若选择0,则绘制弯矩值在当前点,显示0值。 当某杆段已经绘制关键点弯矩值超过2个。满足可连接条件,答题者点击杆段的一侧,程序将提供给答题者连接方式,每个杆段的连接方式有2种抛物线和直线两类三种形式。当答题者点击BC杆段上方,出现的图3(a),若如图选取,并在中点弯矩值文本框内输入弯矩值,将在BC段绘制图3(b)抛物线,中点标高落下0.125的数值。 第二,单位载荷下弯矩图在线交互绘制。程序引导施加单位载荷,之后,弯矩图绘制与载荷作用下弯矩图绘制过程大致相同(见图4)。 第三,图乘法计算位移在线交互过程。 针对每段杆段位移计算,程序提供10处可能输入参数的文本框,初始值赋的是1。考虑到复杂分数情况,每项系数可输入分子和分母数值,可以采用分数或小数计算。包括计算项符号选择、刚度系数、面积类型系数、面积系数、长度系数,高度系数、标高系数(如图5所示)。 答题者针对不同杆段,按照自己思路添加计算项。可以按照自己思路绘制的弯矩图,在给定的输入计算位移量框架内,输入各段具体的图乘法的各项系数数据。程序提供帮你计算按钮获得计算结果。图6为本题的正确输入。 二. 在线评判 (一)答题过程跟踪程序记载 答题者无论是载荷下弯矩图的绘制、单位载荷施加与单位载荷下弯矩图的绘制、图乘法每段输入与计算,都将以变量的形式被记载。若答题过程修改,程序将记载答题者最后一次确认的杆段关键的弯矩值、弯矩点绘制方向,特殊点弯矩变化数值,单位载荷施加方向,每段位移计算系数的输入和确认后的分项结果。 (二)基于程序的成绩自动评判 评判结果时,程序分别检查每个杆段的关键点弯矩输入方位和输入值、特殊点输入方位和弯矩值是否与数据文件给定的正确值和正确方位是否一致,按步给分累计成绩。 图乘计算过程,程序检查施加单位载荷的方向,每段杆件的图乘结果与输入文件的正确结果是否一致,按步给分累计成绩。正确给出对号标记显示,错误给出答叉号标记显示, 累计分值,显示本题答题结果。 三、 图乘法主观题在线答题与自动评判实例 实例1,图7所示刚架,载荷和尺寸如图,弯矩刚度均为EI,计算C垂直位移ΔCy。图7和图8为实例1两种答卷与成绩评定情况。 实例2 , 图9所示梁,载荷和尺寸如图,弯矩刚度为EI,计算B垂直位移ΔCy。下面为命题与评定情况。 四、结构力学课程典型主观题的答卷与自动评判 依据引导式主观题答卷的基本思想,完全实现结构力学课程无纸考试与自动评判,并建立包括选择判断题、判断正误题和填空题等3种客观题、静定弯矩图绘制、图乘法计算位移、超静定结构力法求解、超静定结构位移法求解和结构固有特性计算等5种主观题的无纸考试与自动评价程序。实例化后每题的具体分数,最后程序运用VBA技术所有选题与成绩评定结果写到word文件中。图10是一组具体试卷的答题与评判情况。 五、结语 本文探讨结构力学课程主观题在线答卷与成绩自动评定问题,提出了引导式答卷与自动评判程序方法。以图乘法计算结构位移问题为例,概述了引导式答卷过程和成绩自动评定的程序机制,给出了基于主观题引导式方法的典型结构力学课程综合无纸考试的具体实例与评判。其研究思路将为力学课程等工程类主观题的考试与评定提供有效的程序方法。 结构力学论文:概念结构力学教学研究与实践 摘 要:经典结构力学可以为土木、水工等专业学生的设计与研究奠定基础。文章从经典结构力学的不足出发,阐述了概念结构力学教学内容与方法的整合策略。 关键词:概念结构力学;教学改革;土木工程 结构力学是土木工程、水利水电工程、农业水利工程等专业的一门非常重要的专业基础课。其任务是掌握杆件结构分析计算的基本概念、原理与方法,了解梁、桁架、刚架、排架、组合结构和拱的受力性能与应用,主要培养结构分析、计算等方面的能力,为今后结构设计奠定力学基础。随着社会的发展与结构设计与分析软件的广泛使用,经典结构力学已不能满足市场的需求,于是在全国非力学专业力学基础课程专业指导委员会年会上提出了“概念结构力学”。 概念结构力学亦称“定性结构力学”、“感知结构力学”、“结构的哲学”。概念结构力学的出现一方面由于许多建筑师对结构受力原理理解不太透彻,另一方面是由于结构工程师“精于计算而疏于判断”,不能迅速对建筑师的设计进行评价、批判。结构力学在土木、水工等专业占有特别重要的位置。经典结构力学的学习,为各专业奠定了良好的基础[1-2]。 随着结构计算软件的广泛使用,结构力学的一些手算方法(如力矩分配法、D值法等)已失去原有的重要性。与过去的教育理念不同,现在注重学生应用知识解决问题的能力。不少单位要求本科毕业生具备熟练使用某种计算软件(SAP2000、ANSYS、PKPM、Midas等)的能力,市场的需求直接推动了计算结构力学的快速发展。 结构计算软件功能强大,满足了学生计算复杂结构的要求,但也带来了困惑:如何判断计算结果好坏?如何优选设计方案?如何理解力流传递路径?这些问题催生了概念结构力学的产生。概念结构力学主要是为“创造一个优秀的结构”服务的,而经典结构力学、计算结构力学则偏向“很好地计算一个结构”。计算结构力学、概念结构力学须建立在经典结构力学的基础之上,概念结构力学则需计算结构力学的结果来检验人的判断,三者不能独立发展。目前,经典结构力学已经相当成熟,计算结构力学逐步完善,而概念结构力学刚刚起步[3]。 瑞士著名结构大师Prod. Gertrude Stein曾说过:“即使在电子计算机时代,设计人员仍应运用自身的结构概念、经验、判断力和最新观念来主导设计。”功能强大的结构计算软件满足了学生、设计人员计算复杂结构的要求,但往往由于上机算题的学生、设计人员对程序的理论假定、适用范围和限制条件等尚未完全吃透,或有时由于人为的输入数据有误(包括几何尺寸、物理参数和荷载等),特别是结构边界条件(刚接、铰接和半刚接等)的拟定与实际不符,均会导致计算结果不正确。因此,应对程序计算结果进行正确的判断与把握。 概念结构力学的两大任务:对结构受力规律与变形趋势进行判断;为构造协同工作能力强的结构提供概念服务。课堂上,在经典结构力学的基础之上应辅以概念结构力学的内容。概念结构力学强调趋势的判断,提高、训练判断力,将学生的精力主要集中在事物的因果关系上,而不是消耗在复杂的运算之中。 一、概念结构力学的教学策略 (一)受弯构件的理解 钢筋混凝土梁是典型的受弯构件,应用很广,主要承受弯矩、剪力,其下部纵筋主要用来承受弯矩产生的拉力,箍筋、弯起钢筋主要承受剪力。可把设有弯起钢筋的钢筋混凝土梁设想为带有下斜腹杆的平行弦桁架。受拉纵筋为下弦,上部受压混凝土为上弦,箍筋为竖向腹杆,而弯起钢筋则是斜腹杆。理解上述钢筋混凝土梁的受力状态,可加深对受弯构件的理解。反过来,亦加深了学生对桁架结构的理解,理清了各部分杆件所起的作用。在静定桁架部分,课堂上不仅要讲清节点法与截面法,还要结合受均布荷载作用的单跨静定梁的弯矩图和剪力图,补充上下弦杆、腹杆的内力沿跨度的变化趋势,使学生彻底理清每根杆件在桁架结构中所起的作用。 (二)实际工程结构的总体估算 在结构方案设计阶段需对结构模型、边界条件及所作用的荷载进行简化处理与计算,判断设计方案在结构承载力与变形等方面的可行性。这种估算可较粗略地进行,以求快速简捷。采用概念设计方法可在方案的对比与优选中选择出更为优秀的结构设计方案,方案优选不仅仅体现了方案的经济性与可靠性,同时亦有效避免了设计后期的烦琐计算。 图1 风载作用下的弯矩图 著名的巴黎埃菲尔铁塔,总高324米。该结构具有造型优美、受力合理、建筑结构完美统一的特点。从受力角度来看,铁塔可看成是嵌固在地上的悬臂梁,风载是其主要控制荷载,因铁塔总体外形与风载作用下的弯矩图(见图1)十分相似,因此充分发挥了塔身材料的强度与刚度,受力非常之合理。 再以原纽约世界贸易中心大楼(如图2所示)为例,说明如何对房屋结构进行简化、估算[4]。该建筑是两栋形状相似的110层方形塔楼,高412m,平面尺寸为63.5m×63.5m,采用筒中筒结构,外筒为密柱框筒。总体高宽比h/d=412m/63.5m=6.49。风载较大,验算风载作用下柱子的附加轴力、塔楼顶部侧移。初步估算时,可将问题作如下简化:(1)塔楼看作嵌固于地面的悬臂梁;(2)筒中筒结构在水平荷载作用下,内筒主要抗剪,其抗弯作用比外框筒小得多,近似估算时先只考虑外框筒的抗弯作用;(3)外框筒结构密柱间有刚性横梁相连,近似看作是共同工作的整体箱形截面;(4)风载取均值。 图2 原世界贸易中心估算简图 首先计算均布风载作用下结构底层最大弯矩及结构总体截面惯性矩,而后计算出边柱由风载引起的最大附加应力,即可计算出单柱由风载引起的附加内力。风载作用下房屋顶端侧移的估算:等截面悬臂梁端挠度=qh4/(8EI),框筒箱形截面柱是变截面柱,底部柱截面大,上截面越小,近似认为柱顶截面为0的均匀变截面构件,则变形要比等截面构件大些,顶端侧移=qh4/(2EI),根据该式即可判断侧移是否满足相关要求。高宽比对侧移、结构内力影响显著,可增大、减小宽厚比来对比不同方案的计算结果。在高层房屋的方案阶段,设计人员须应用概念设计的理念,合理控制结构的高宽比。 (三)结构与构件的合理搭配 结构与构件的合理搭配可收获得良好的受力效果。以三铰屋架为例,如图3所示,梁同时承受轴压力和非节点横向屋面荷载,斜梁将承受较大弯矩。若在节点构造上稍作处理,做成偏心节点,则可大大降低跨中的弯矩,甚至可减小一半。由此可见,合理的措施,可有效改善此类结构的受力[4]。 图3 斜梁轴心、偏心受压时的弯矩图 (四)约束对结构内力和变形的影响 结构的内力与约束形式(结点、支座)息息相关。约束类型、数量影响着结构内力分布与变形。以单层单跨无铰、两铰和三铰刚架为示例(见图4b、c、d),三者与图4a排架相比[5],刚架受力特性优于排架,因刚架内力分布更均匀,承载力、刚度均高于排架。三铰刚架为典型的静定结构,地基的沉降对其内力没有影响,但刚度较弱,内力较大。无铰刚架刚度大,内力小,但对地基条件要求较高。两铰刚架则介于二者之间。通过以上分析可得如下结论:约束越多,内力越分散且越小;约束越多,刚度越大且变形越小。在结构设计中可通过增加约束的方式,提高结构的承载力与刚度。 图4 不同约束形式下刚架内力的对比 (五)刚度理论在概念设计中的运用 工程结构在设计过程中,各部分构件的布置及结构分析阶段,常较关注外荷载,即注重“力”,而轻视结构及构件抵御外荷载的能力、不重视影响构件内力和变形的刚度。灵活应用刚度理论,可消除隐患,获得受力性能优良的结构。工程结构构件的布置、截面的选择,均为寻求合理的刚度。结构、构件的刚度的选择贯穿于设计的整个过程之中。 刚度在结构的设计中占有非常重要的地位,结构中力的平衡、变形的协调、构件的内力均通过构件线刚度及相对刚度的大小来体现[7]。例如图5a所示门式刚架,柱的线刚度ic=EIc/h,梁的线刚度ib=EIb/l,可通过改变梁柱线刚度比值α,让学生直观地体会内力与变形的变化。当α由零(图5b)逐渐增加至很大时(图5d),梁端弯矩不断增大,柱的反弯点逐渐降低,且反弯点在柱上半部分移动。 图5 门式刚架 (六)主次结构的概念分析 绘制图6a多跨超静定梁的弯矩图。铰C处作用一集中荷载,该荷载由AC承担,CD承担,还是二者共同承担?该结构有主次之分,AC为基本部分,CD为附属部分。当集中荷载作用于主次部分相连铰上时,该荷载由基本部分承担[7]。在这里可打一比方,将杆AC比作父亲,杆CD比作须依靠父亲的扶持才能走路的婴儿,铰C可看为父子手牵着手,而集中荷载可看作二人共同拎的一个包,该包明显由父亲负担,因为婴儿根本无法拎动包。从受力角度上讲,CD得依靠AC才能稳固,若撤去AC,那么CD将成为机构;而撤去杆CD,AC仍为几何不变体系。因此该集中荷载只对AC产生作用,而CD并无内力。这样,BC段可看成是悬臂梁,其弯矩图可轻易绘出,B点弯矩值亦容易计算。AB段无荷载作用,剪力保持不变,且铰A处弯矩为零,弯矩图为一直线,直接连接B处弯矩值与A处弯矩值即可绘制出弯矩图(见图6a)。 图6 多跨梁 但是,也有例外,如图7a所示,ADB为基本部分,杆BC为附属部分,二者用铰B连接,其上作用集中荷载F/2,该荷载是由基本部分还是由附属部分承担呢?答案是由附属部分BC承担。与以上不同,作用于附属部分上的三个荷载构成平衡力系,整个结构仅BG段有内力。铰B处的集中荷载由附属部分承担,并不是由基本部分承担,其弯矩图如图7b所示。 以上两个结构是有主次之分的,有些结构无主次之分,如图8a所示。由于结构对称,因此集中荷载Fp将平分给两个附属部分,其弯矩图如图8b所示。 图8 结构无主次之分 二、教学反思 传统的结构力学在教学方法与内容上大同小异,主要培养目标是学生掌握好课本上的基本理论与计算方法,整个封闭的教学活动过程仍属于应试教育,学生独立思考的空间小,不利于人才的培养。在定量传统结构力学教学的手算基础之上,应与建筑结构选型相结合,对常见的梁、刚架、拱、桁架和组合结构等的受力性能、适用范围进行总结与讨论,定性判断计算结果的正误,通过探讨式、问题式教学方法深度融合概念结构力学的内容。对概念结构力学教学方法进行研究,充分运用现代教学手段,用先进的教学方法给学生传授与时代同步发展的学科知识。概念结构力学主要为创造一个好的结构服务,是结构的灵魂。在结构力学也课堂上,在经典结构力学知识的讲授之上须辅之以概念结构力学知识,通过案例式实例教授概念分析,授课过程中强调趋势的判断,使得教学、练习朝着训练学生判断力的方向发展,摆脱复杂的运算,将精力主要集中在事物的因果关系上,努力提升学生的概念分析能力,通过结构的概念分析,激发学生的创造性与乐趣,培养出具有创新能力的人才[8]。 结构力学论文:矮塔斜拉桥结构力学行为研究与设计实践 摘要: 随着桥梁技术的发展,矮塔斜拉桥作为介于斜拉桥和连续梁(刚构)之间的一种组合体系桥型,近十年来应用较多。本桥就属于塔梁墩固结的双塔双索面矮塔斜拉桥。矮塔斜拉桥有许多力学特性都介于连续刚构和斜拉桥之间,是以梁的受弯、受压和索的受拉来承受竖向荷载。本次设计采用MIDAS/Civil分析程,及时为各个设计环节提供分析数据并对安全系数有富余量的拉索进行优化,通过适当调整索力进一步改善主梁的受力状况。 关键词: 有限元分析;矮塔斜拉桥;索力优化 0 引言 矮塔斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥(刚构)之间的过度性桥梁。矮塔斜拉桥正在世界范围内兴起,矮塔斜拉桥最早由法国工程师J.Mathivat于1988年设计法国的Arret Darre高架桥方案时提出。20世纪80年代术90年代初,日本在获得了Arret Darre高架桥方案信息之后对这种桥型作了深入的研究,认为它在技术、经济两方而都有很多优点而积极发展这种桥型。具有代表意义的矮塔斜拉桥为日本的小田原港桥,其于1990年开始设计并于1994年建成,跨径组合为74+122+74=270ra,桥宽19.92-13m。其后在日本得到迅速发展,先后建成了具有代表性的冲原桥、蟹泽大桥、新唐柜大桥、木曾川大桥、揖斐川桥和栗东大桥等,至2004年,在近10年时间内,日本已建成了这种桥梁20多座。桥梁跨度从初期的122m发展至275m,桥宽从13m发展到33m;结构形式多样,由最初的单索面发展到双索面及三索面(如京川桥):主梁材料从混凝土发展到钢一混组合粱(如木曾川桥)和波形钢腹板矮塔斜拉桥(如栗东桥)。 目前预应力混凝土梁桥,在运营阶段跨中下挠问题突出。矮塔斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥(刚构)之间的过度性桥梁,矮塔斜拉桥具备连续刚构桥的特点,亦存在主梁下挠的问题,由于斜拉索的作用,矮塔斜拉桥主梁混凝土的收缩徐变宏观表现出的变形量绝对值较小,但对属于高次超静定的矮塔斜拉桥而言,会发生内力重分布,导致主梁弯矩偏大、拉索轴力偏大,降低结构安全储备,影响使用寿命。 本文以云南省内某座矮塔斜拉桥为例,详细分析了其力学行为,从拉索、主梁、桥塔刚度出发进行优化分析,为类似的矮塔斜拉桥设计提供技术了一定的参考。 1 工程概况 某矮塔斜拉桥纵断面地形呈V型河谷,全桥处在直线上,桥面纵坡1.5%,桥梁与河谷斜交约30度,路线设计线距谷底最大高度108m,桥梁全长722m。根据桥位处地质、地貌、水、文条件,主桥布置为136+240+136m预应力混凝土变截面矮塔斜拉桥;引桥布置为40mT形连续梁。桥跨布置图见图1。 主桥下部构造为承台基础,两岸均为重力式桥台。主墩采用薄壁空心墩,墩高86.5(85.5)。每个承台下面设有16根钻孔灌注桩,桩径2m。桥梁设置1.5%的单向纵坡。主梁标准截面采用单箱三室断面,全宽27.1m,主孔箱梁根部梁高10.5m,跨中梁高4m,截面高度和底板厚均按1.8次抛物线变化,斜腹板厚为0.8m~0.6m,直腹板厚0.6~0.4,底板厚1.4m~0.32m,顶板厚0.2m,桥面板设2%双向横坡。主桥标准段索距7m。主桥标准段均采用挂蓝现浇悬臂施工,主梁悬臂节段长为3.5m(塔底无索区为62m,中跨无索区长度48m)。边跨采用支架现浇段节段长度为14.68米,索塔处设12m长的0号块,在支架或托架上浇筑。中跨合龙段长2m,边跨合龙段长2m。主梁内的纵向预应力(悬浇阶段张拉)和二阶段预应力(全桥边中跨合龙后张拉)两类。 索塔采用单塔实心矩型截面,钢筋混凝土结构。自承台顶索塔塔高44.5m。索塔上的标准索距为2.2m、1.7m、1.5m。塔上锚固筒灌注环氧砂浆,预埋管与索体之间灌注防腐油脂,环氧砂浆采用环氧灌浆泵灌注。在所有斜拉索张拉结束后就位塔两侧的抗滑锚。 斜拉索采用环氧喷涂钢绞线(中心丝与边丝各钢丝外表均单独形成环氧树脂涂膜)单层无粘接筋,单根钢绞线规格直径为15.2mm,耐疲劳最大应力幅大于200MPa。钢绞线标准强度fpk=1860MPa,采用两端张拉。根据计算,本桥全采用55根钢绞线组成一束斜拉索。 2 设计与优化概述 当斜拉桥的合理成桥状态确定后,可通过施工索力的优化,以使成桥时达到合理的成桥状态。优化后的施工索力必须满足两方面的要求:一是施工过程中结构的受力安全,即要保证旋工过程中应力不超过规范规定;二是成桥后能满足合理成桥状态的要求。 对于常规设计工作,第一步也是最重要的一步就是对全桥进行整体静力分析。本文按设计方案建立该桥的几何物理模型,施工阶段总共分为125个施工阶段,其中标准梁段的施工分为挂兰前移、第一块混凝土湿重、第一块梁段的形成(张拉预应力)、挂兰前移、第二块混凝土湿重、第二块梁段形成(张拉预应力)、张拉斜拉索。 建立模型后首先优化索力,得到合理的拉索初张力。然后分别对主梁、墩塔、拉索进行设计验算,及时为各个设计环节提供分析数据。主要的工作包括:进行主梁的持久状况承载能力极限状态抗弯和抗剪验算、持久状况正常使用极限状态抗裂验算、以及持久状况和短暂状况的应力验算;塔墩的持久状况承载能力极限状态抗弯和抗剪验算、持久状况正常使用极限状态裂缝宽度验算、以及短暂状况的应力验算;斜拉索的持久状况和短暂状况的应力(幅)验算;特殊工况下(比如落梁、换索等)结构稳定性、安全性进行验算。 3 杆系模型简述 采用MIDAS/Civil分析程序,结构计算按空间杆系结构进行分析,结构由主梁、索塔、拉索组成。结构平面分析的离散图见图2所示。全桥共322个单元,325个节点。 分析中的边界条件为:索塔下端固结,过渡墩和辅助墩按活动铰支座模拟,现浇段支架单元下端为固定铰支座。 4 主要计算荷载参数 4.1 主梁 主梁单元在材料特性已输入γ=26kN/m3,在截面特性中已输入各自计算面积,因此恒载重量计算中自动计入,不再单独输入。其中考虑混凝土湿重时,加到对应的挂蓝上(挂蓝235吨),其前后支点的关系见图3。横隔梁在梁段形成阶段以集中力的形式施加。 4.2 斜拉索张拉力 斜拉索张拉索力具体数值见表1。 5 平面整体分析计算主要结果 5.1 主梁计算结果 持久状况正截面抗弯承载力计算结果见图4。图中横坐标表示主梁的X坐标,坐标原点设在塔底主梁节点上,左边为边跨,右边为中跨的一半。安全系数图中,安全系数Max表示最大值组合验算下的结构抗力与荷载组合的比值;安全系数Min表示最小值组合验算下的结构抗力与荷载组合的比值。 持久状况斜截面抗弯承载力计算结果见图5,图中符号意义同正截面抗弯承载能力验算。 5.2 主梁墩塔计算结果 由于墩塔为等截面,而墩底和塔底两个截面的荷载效应最大(小),所以仅仅选取这两个断面进行抗压承载能力的验算。这两个截面均属于偏心受压构件。由于考虑了横桥向风载,因此也属于双向偏心受压构件。首先分别按单向受压构件计算。截面计算钢筋为d32@15cm,沿截面内外边满布。 ①顺桥向承载能力计算。 墩的计算长度通过屈曲分析,得到其临界荷载Pcr=62940000kN,按欧拉压杆理论公式,其计算长度 60m;塔的计算长度通过屈曲分析,得到其临界荷载Pcr=6347000kN,按欧拉压杆理论公式,其计算长度 52m。截面抗压承载力验算结果见表2。 ②横桥向承载能力计算。 墩的计算长度通过屈曲分析,得到其临界荷载Pcr=29950000kN,按欧拉压杆理论公式,其计算长度?滋L=■=112m;塔的计算长度通过屈曲分析,得到其临界荷载Pcr=382200kN,按欧拉压杆理论公式,其计算长度?滋L=■=93m。 截面抗压承载力验算结果见表3。 ③双向偏心受压构件计算。 按规范公式,计算双向偏心受压构件的结果见表4。 5.3 斜拉索计算结果 斜拉索计算结果见表5,其中“A”表示岸侧索号,“J”表示江侧索号,从短到长依次编号。表中索力均为单根拉索索力。成桥阶段包含后期收缩徐变部分(下同)。安全系数指极限强度的索力(1860MPa对应的索力14220kN)除以实际索力。 6 结论 通过本文的分析研究表明,矮塔斜拉桥在一定的跨度范围内具有其优越性,可以有效地减小连续刚构桥的跨中下挠,同时又比同跨径的斜拉桥在施工复杂度、经济性等方面具有明显的优势。 ①由于矮塔斜拉桥由主梁和斜拉索共同受力,因此索力调整优化过程中与普通斜拉桥不同,要综合考虑不同梁段的分担比例合理确定。 ②矮塔斜拉桥主梁受力介于斜拉桥与连续刚构桥之间,既有弯矩控制设计的特点,又有拉索提供的连续弹性支撑和轴向压力的影响。 ③矮塔斜拉桥弥补了刚构桥和斜拉桥之间的经济跨径空白,适合主跨在200-300m之间桥梁选用。 结构力学论文:创新能力培养在结构力学教学中的体现 摘要:大学生创新能力的培养是我国教育改革的一个重要目标,对于我校土木工程专业的大学生,创新能力较低,提高学生的创新能力势在必行。文章通过对结构力学的课程改革,采用启发式教学、系统化教学、多样化教学和项目式教学等多种教学手段,来达到激发学生的学习兴趣和创新意识,提高学生创新能力的目的。 关键词:创新能力;结构力学;课程改革 创新能力是社会进步的能源、是经济发展的动力。目前社会技术、经济发展的程度,与其说是由于人才基本素质的提高,不如说是人才的创造力的提高所致。1919年,教育学家陶行知先生把“创造思想”引入近现代教育领域,指出培养学生的创新能力是一个国家富强和民族兴亡的关键。1998年,同志关于“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”的讲话,奠定了我国教育改革的基础。同年,教育部将大学生创新能力的培养作为教育改革的重要目标,在教育界引发了一次对创新能力的内涵、创新能力培养的影响因素以及方式方法的大讨论。2010年提出的“卓越工程师教育培养计划”也把强化培养大学生的创新能力作为一项重要指标。 对于土木工程专业的大学生,创新能力是较低的,该专业属应用性专业,大量的实际工作使土木专业的学生创新意识、创新思维受到抑制。许多学生在大学期间,没有明确的定位及奋斗目标,往往仅满足于毕业后能考取研究生或是找个相对好一点的工作,这使得大学生缺乏创新意识和创新欲望。在长期的固定思维模式培养下,大学生缺乏创新兴趣,在接受教育阶段,没有很好地开发创新思维能力。另外,部分学生虽然有一定的创新兴趣,也希望在学习和实践过程中产生新思想或提出新理论,但他们对创新想法实施能力不够,主动作用发挥不足,投身实践的勇气和能力欠缺。在学生创新过程中,暴露出了这样一些问题:专业基本功不扎实,面对一个哪怕很小的实际工程问题都束手无策;解决问题思维模式固定,缺乏发散性思维;设计计算手段单一,缺乏电算能力等。 针对这些问题,在结构力学教学过程中,我们采取了以下改革措施,以保护学生的创新能力并使之不断提高。 一、 启发式教学,激发学生兴趣 兴趣是最好的老师,但是对土木工程专业的学生来说,结构力学是一门重要又相当难学的课程。学习结构力学是一部分学生的噩梦,根本无乐趣可言。然而,结构力学其实是一门相当有趣的课程,其趣味性来自于研究对象的多样性、研究内容的系统性、研究方法的逻辑性、解题思路的灵活性和贴近工程的实践性。这种趣味性,仅靠学生自己是很难发现的。所以在教学过程中,我们改变了过去仅是教师单方面讲授、填鸭式教学模式为主的教学方式,转变为激发学生对结构力学知识学习的主动追求、自主学习上来,通过教师与学生课堂互动,课后通过QQ、微信等软件课后辅导,学生讲题、看谁解题方法多等方式把课程的趣味发掘出来,调动学生的学习兴趣,让学生积极参与教学过程,以使学生从被动学习转变为主动学习,激发学生独立思考和创新的意识,培养他们在自主的基础上增强创新能力。 结构力学课程具有知识面广、涵盖范围大、前后知识环环相扣、联系紧密, 具有严密的科学性和逻辑性的特点。这要求教师在课前必须进行精心准备与设计,合理组织教学内容,认真梳理教学程序,设计好教学环节。在课堂讲授中, 根据每堂课的知识重点和内在关系,围绕关键性问题,不断地通过提问,由浅入深地引导学生去思考、讨论并解决,达到学习知识, 培养创新能力的目的。例如,在讲解多跨静定梁的影响线时,先引导学生回忆、复习多跨静定梁在固定荷载作用下的内力分析,然后再讨论固定荷载和移动荷载作用下受力的不同,使学生自然而然地从固定荷载作用下的内力图过渡到移动荷载作用下的影响线,并对内力图和影响线进行比较,得到它们之间的异同并加深印象。 二、系统化教学,培养学生系统思维能力 结构力学是一门逻辑性、系统性非常强的课程,在结构力学教学过程中,要注意不同专业方向的性质,进行系统化教学,积极引导学生对已学过的知识体系进行全面的、系统的整理、总结和概括,以形成对整个力学知识体系的认识。通过这种认识,把学到的东西举一反三、活学活用,应用于解决实际工程问题中来,提高学生的系统思维能力、解决实际问题的能力。在学习结构力学课程之前,学生已经学习了理论力学和材料力学的基础知识,因此较易形成系统化的思维模式。例如,在整个力学课程的计算方法,归根结底就是三个条件( 平衡条件、几何条件、物理条件)的运用问题,只是满足的次序和方式不同而已。根据这一点,在授课过程中,就可以引导学生对各种不同方法在其计算过程中如何实现三个条件的要求进行系统的总结和分析,以形成系统的全面的认识。 三、多样化教学,培养学生发散思维能力 结构力学课程的解题方法非常灵活,绝大多数问题的解决方法都不止一种。在学习过程中, 学生普遍遇到的问题是听课容易做题难。 因此,教师应结合学生的这一共同问题采用多样化的教学方式进行课堂教学。这就需要教师课堂讲授要精练,留下足够的习题课时间,通过习题课、分析讨论课、课后作业讲解等多种方式, 并进行角色互换,请学生走上讲台,为学生创造一个活跃的、能主动参与的课堂环境, 充分调动学生学习的积极性, 引导学生对同一问题采用不同的方法去解决,培养学生发散思维能力。另外,有发还要有收,在学生讨论、发散的过程中,还要发挥教师的作用,引导学生进行对各种不同方法进行比较、分析和总结,培养学生的综合分析能力。 例如, 在讲授平面体系的几何组成分析时,三个基本组成规则非常简单,但是同一道题可以应用不同的组成规则、不同的思路去分析。因此,怎么去正确、灵活地应用组成规则进行分析,对初学的学生来说却很难。所以,在这一章要安排习题课,鼓励学生积极思考、讨论,并请学生到黑板上做题、讲题。在此过程中,发现每位学生的解题思路都不一样,出现的错误也各不相同,做完以后马上进行评讲, 分析错误的原因,及时澄清模糊概念,纠正错误,从而使学生对三个基本组成规则的异同有更深的认识,并能更好地掌握什么情况下采用什么规则更为简便。这样, 学生会在质疑、释疑中增长知识、启发思维, 激发了学习兴趣, 并且培养了创新的能力,同时也使学生在知识掌握、问题探索、语言表达和归纳总结等方面的能力得到了充分锻炼。 四、项目式教学,提高学生综合素质 培养学生创新能力,无论是培养的目的、方式方法,还是最终结果,都需要实践来验证。结构力学课程源于工程实践又应用于工程实践,故在教学过程中要坚持理论联系实际,通过项目式教学,培养学生的创新性、项目构思设计及实施能力,使学生思维、意识更加贴近工程实践,有了实际项目,就会促使学生查阅相关资料、咨询相应的专业课教师,提高了学生查阅文献的能力及交流能力,全面提升了学生的综合素质。 项目主要包括两种方式,即力学模型制作试验和实际工程力学分析。在讲课过程中,结合课程内容,鼓励学生动手制作结构模型,以便对所学内容有一个直观的认识。例如在讲授平面体系的几何组成分析时,预制一系列长、短不同的两端有圆孔的杆件及螺栓,鼓励学生制作与教材例题、习题相同的模型,观察其几何构造性质,以验证几何不变体系的基本组成规则、掌握体系瞬变与常变的特殊条件。另外,积极开展第二课堂活动,鼓励并指导学生参加各级各类结构设计大赛,鼓励学生参加老师的相关科研项目;联合专业实验教师,组织学生参加结构实验和检测,引导学生将所学结构力学基本理论知识运用到实验过程中,从而提高分析和解决工程问题的能力。除此之外,还开设了结构力学电算实习的课程,加强学生电算能力,并将其应用于结构设计和结构实验检测中,以更好地服务于工程实际。 结构力学是土木工程专业一门非常重要的专业基础课,学生不仅要能掌握本课程的学习,还应将本课程与后续的专业课如结构设计原理、钢筋混凝土结构设计、桥梁工程、高层建筑等课程结合起来,而且应具备将结构力学知识转化为解决实际问题的能力。这就要求授课教师加强自身的知识积累和工程实践经验,在授课过程中采用启发式教学、系统化教学、多样化教学和项目式教学等多种教学方法,激发学生的自主学习兴趣和创新思维,提升学生的创新能力和解决问题的综合能力。 结构力学论文:高空作业车结构力学及整车抗倾覆稳定性分析 摘 要:高空作业车在市政、机场、消防等领域都得到广泛的应用,因此对于其用途以及技术的探讨,应该随着建筑与城市的发展而不断地与时俱进。而对于在高空作业超过百米高度的作业车,应该尤其地对其技术进行研究。在作业车的倾覆性上,如何保持高空作业车的稳定与在不同高度都要保证其稳定性上都有着极大的要求,因此对于高空作业车的整机倾覆稳定性应该做出特殊的研究与实验,防止倾覆事故的发生。在稳定其基本性能的同时保证行车作业安全才是高空作业的本质内涵。 关键词:高空作业 结构力学 倾覆稳定性分析 在高空作业超百米的作业车中,倾覆稳定性都需要运用空间几何的算式进行模拟测算,同时对于臂架的变形与着力点都应该进行几何非线性的零力动态的判别方法进行研究。高空作业车的稳定性问题应该做出系统且全面的研究,只有这样才能够保证高空作业车的臂架在大变形环境下依旧保证基础作业与施工安全,才可以最大限度地保证工程的顺利建造。 1 高空作业车结构力学及整车抗倾覆研究 1.1 整车抗倾覆研究背景与意义 在我国的高空作业车的研究中,处于超过百米高度的高空作业车将会进行臂架的检测,在折叠处连接梁存在较大的扭转力矩,并且可以通过对伸缩式的箱形臂节进行改变,因而在长细上相较于常用的臂节将会较长,但是其结构的长细也会增加其的柔性。因此在同臂架的对比是,受到轴向压力与载荷的不同,将会产生不同的扭矩受力。而在横向载荷与端部弯矩的变化中,臂架的偏置距离也会收到相应不同的扭矩。因此,当作业高度超过百米作业时,应该对臂架转的动与挠度进行满足,在位移与转角的过程中,应该对现有的应变问题进行不断地创新与更改。在对臂架的需求分析中需要不断地进行大变形分析。 1.2 高空作业车结构力学分析 在空间梁单元的分析中,通常会采用几何非线性的分析方法,而对于有限元法的综合考评,则会对不同的因素进行分析。在臂架的非线性大变形过程中,分析其稳定性的判别是相对特殊的,这种特殊性不仅包含在高空作业车的结构中,更与其的受力点不同而将直接影响臂架的作用力。在对其臂架系统的结构设计中,除了具有一定的参考价值,还会应用到大臂架高空的创新与研发中,通过理论与实践的不断结合,来对高空作业车倾覆稳定性进行比对,进而通过数据来探索出适用于不同高空作业车的不同性能的安全臂架。通过科研来避免臂架所带来的各种工伤事故。 2 高空作业车结构力学及整车抗倾覆稳定性分析 2.1 高空作业车结构力学空间几何研究 在对空间梁系结构的几何问题研究中,非线性问题是比较典型的现象。而在研究中不断发现,结构分析领域通常会遇到与小变形假设不相符合的一些特殊情况与问题,尽管变形很小,有些甚至未超过弹性限制,但是位移较大,材料线元素会有较大位移和转动。这种由于大位移和大转动引起的问题称为几何非线性问题。梁结构在构造上是长度远大于其截面尺寸的一维构件,由于细长梁结构常常存在几何大变形和失稳情况,从而成为几何非线性研究重点。目前梁单元几何非线性研究主要包括高精度梁单元有限元分析模型结合有限元法,形成的梁单元完全拉格朗日列式法和修正拉格朗日列式法[2]。 2.2 倾覆稳定性研究中流动式建设研究 在倾覆性的稳定研究中,多年来一直通过各种不同类型的高空作业车进行数据的收集,与此同时,在同类型的起重机与叉装车等等的流动式机械也会收集相应的工程数据。而在整合之后会发现,通常作业车在作业时会经常受到外界不同作业环的影响,例如障碍物多、不同地区的地质不同,不同型号的机械在操作时会因为复杂程度不同而影响操作动作。种种的因素都会导致倾翻事故的发生。在这种情况下研究工机械设备的倾覆稳性便有极大的意义。倾覆性的问题研究不但是我国进行研究,国际标准也制定了相应的标准。但是随着时代的变化,不同时期的标准会有着不同的变化。因此在一些特殊情况中,便不能按照规定的标准进行判断,需要操作者按照作业车行走与工作的方式与平衡点进行现场调解。在移动式工程项目中,对机械的稳定性要求极高,大致需要可分为静态与动态两种不同类型的稳定性。因此建立流动式的研究便有其必要性,在文献中可以发现,早期在研究静态稳定性时,可以发现其机体大多为刚性,重要源于静态稳定性的判据主要由重心投影法与静态边界法组成,而对于能量稳定的边界法与力矩法测量则发展得较为缓慢,因此在技术研究上会有一定的滞后性。与此同时在对于工程机械的动态稳定性研究中,与前者相对比其判据被社会接受的程度较低,但是由于动态稳定性的判据是在静态的基础上发展产生的。因此在对于动态稳定性的判据中,可以同时获得工程机械静态稳定性的判断,因此是相对节省成本与时间的[3]。 2.3 倾覆稳定性研究中倾覆性评价标准 倾覆稳定性的整车评价准则是工程安全生产的硬性标准,其不仅控制需要对高空作业车的稳定性进行控制,更在工作过程中需要随着时间与工作地点的不同,而不断地进行技术的改进。因此倾覆性的评价标准不是依靠单一的指标的,而是应该随着时间的变化而不断地进行改变与灵活应用的。对于高空作业车来说,整机点能否成功地落在支腿油缸中,是确定稳定区域的倾覆稳定性评判的重要标准。在参照重力法的规定中,若是高空稳定安全区域是由支腿的油缸点的支撑区域确立平衡的,则是计算上相对稳定的安全区域。 而对于稳定裕度来说,评价高空作业稳定性的标准表不能一概而论,首先在定一点的确立时,就应该与稳定性的标准对比排查,同时在支腿支撑边界与支撑点的距离也是可以测量出其是否具有倾覆性的重要因素。若支腿支撑的边界的比值为最短距离时,在稳定区域中稳定裕度值应该大于等于国际规定的标准值。 在工作平台中,其的载荷会因为与高空作业车的连接的铰点简化而发生向下的作用力,若这种作用力是垂直向下的便会直接导致弯矩与侧向力的作用。又由于载荷的作用下,高空作业车的车臂架会因为受力不同而产生或大或小的变形。而这种变形将会引起作业幅度的增加,在幅度增加的同时,臂架的重心便会发生改变,通常会向支腿的边界进行用力,会直接导致臂架整个结构发生重大的刚体位移,这不仅增加了高空作业车的不安全因素甚至会导致倾覆的安全事故的发生[4]。 3 结语 在进行高空作业时,若是高度超百米,则需要对作业车的安全进行检测。而在对于作业车的整车抗倾覆能力的研究与设计中,不仅需要考虑臂架的结构,更需要对非线性的的最大变形因素进行稳定性的研究与整机倾覆性的探讨。对于采用间梁单元的几何方法进行结构分析时,需要对臂架变形使用非线性的有限元法分析,与此同时更需要对稳定性判别方法进行深入研究,这之中可以运用零力矩点手段进行研究。而在对于大变形作业的问题上,关于稳定性的最终整机校核的计算方法,还需要进行日后进一步的探讨与研究。 结构力学论文:面向卓越工程师培养的结构力学课程改革探索 摘 要:结构力学是土木工程专业中具有承上启下作用的一门核心课程。在“卓越工程师培养计划”体系下,提升学生的学习兴趣、理论应用于实践的能力,是结构力学课程改革中的重中之重。为此,依据“卓越工程师培养计划”,总结了结构力学的教学现状及现存问题,提出了课程改革的思路与实践。 关键词:结构力学;课程改革;卓越工程师 在“十三五”期间,为推进高等工程教育适应我国新型工业化和创新型国家建设需要,培养合格工程师以适应新阶段国家工业化的发展,教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》重大改革项目的贯彻执行中,提出了“卓越工程师培养计划”,是我国高等工程教育领域的一项重大改革。河北建筑工程学院作为建校60多年的老牌建筑类院校也积极参与“卓越工程师培养计划”,而土木工程作为省级品牌特色专业、国家级特色专业建设点,其师资队伍为省级教学团队、结构工程学科为省级重点学科、结构工程实验中心被评为省级实验教学示范中心,土木工程本科专业通过了国家住房与城乡建设部专业教育评估,具有坚实的基础和优势。 1 教学现状 我校土木工程专业的培养目标是面向建筑行业生产、建设、管理、服务第一线,培养具有建筑与土木工程领域坚实的基础理论和宽广的专业知识,掌握解决实际问题的先进技术与方法,具有创新意识,能够进行技术研发、工程设计、工程施工、工程管理,具备国家注册执业资格相关能力的高层次应用型人才。我校土木工程学院主要有建筑工程、桥梁与渡河工程、安全工程及岩土工程等专业,每专业都开设结构力学(上、下册),上册72学时,下册40学时,共计112学时,是非常重要的专业基础课。其前导课程包括高等数学、C++语言、大学物理等基础课,后续课程包括钢筋混凝土基本原理、混凝土结构设计原理、钢结构基本原理、钢结构设计、砌体结构、建构抗震设计等大量的专业课。结构力学课程的学习既要为后续的专业课奠定基础,又要把力学的理论应用于工程实践,处于土木工程专业的核心地位。基于此,作为结构力学教研室的教师深感责任重大,全身心投入结构力学课程的教学改革。 现存问题: (1)缺乏创新性:结构力学课程理论性强,内容多,以传统的板书式理论教学方法为主,教师在课堂上重视理论的推导,学生“填鸭式”被动的接受,对老师的讲课产生依赖性。教学内容的重点和难点,在讲解基本概念、基本原理和基本方法,所采用的原理和方法与实际工程相差较远内容较抽象,学生理解起来较困难;结构力学的学习使学生觉得枯燥,毫无乐趣而言。这样难以提高学生的实践创新素质培养的要求。 (2)缺乏动手能力,理论不能应用实际:结构力学课程最终是要服务于实际工程的设计、施工和管理等各方面,但力学课程理论性强、概念抽象,目前课程设置方面缺少实践锻炼环节,那么学生很难运用理论联系实际,更不用说通过实际项目加深对原理的认知。这样难以使学生达到专门性应用型人才的标准,更难以成为卓越工程师。 (3)缺乏创新的考核方式,试卷题型老套:常规的考试题目,仍然是针对课程中的重点和难点,通过一定难度和题量的试题来考核学生对知识的理解和掌握情况。而且在全国研究生入学考试中绝大多数高校都将结构力学作为专业课进行考试。这这就使得学生对结构力学的计算能力,以及通过大量做题强化典型例题的求解。这也大大限制了学生的创新能力和发散思维。 2 课程改革思路与实践 2.1 增加结构力学的趣味性 在讲授结构力学课程的经典概念、重点和难点的过程中,增加一些趣味性的内容,调动学生的好奇心和积极性。比如增加“刚片替换法”分析复杂体系的几何组成分析;增加弯矩图的快速绘制方法,来求做静定刚架的内力图;增加单位力偶作用下的影响线的绘制。 2.2 引入工程案例 在相关理论、知识点和基本概念讲解后,通过实际工程案例加强学生对理论应用的理解,让学生学习结构力学的过程中具备工程头脑。比如利用影响线的概念解决建筑结构活荷载的最不利布置;利用位移法讲解框架-剪力墙结构的纵向剪力墙的布置原则。 2.3 制作结构模型,参加力学竞赛 为提高学生对结构力学概念的应用和工程实践能力,在课外教学中引入了结构模型设计与制作。我校从2013年开始连续三年组织学生参加全国大学生结构设计竞赛,每次作品均顺利通过动静荷载加载测试,并曾获得过二、三等奖各一项。在参加比赛和校内组织选拔赛的过程中,参加学生人数多、积极性高,形成了良好的结构力学的学习氛围,在竞赛中锻炼了学生的动手能力。 2.4 合理运用多媒体,使板书与多媒体有机结合 多媒体教学具有图、文、声、影像并茂的特点,尤其是利用动画可以生动演示结构力学课程中的力学现象,且多媒体教学的信息量大,教学效率高。因此应充分利用这一教学手段。对利用多媒体能形象直观表达的知识点,要充分地利用好多媒体课件。比如在进行几何组成分析、影响线应用部分移动载荷作用下内力变化的演示等。对一些必须使用板书才能讲解的更深入透彻的知识点,就要将板书与多媒体有机结合在一起,使学生的思路跟上老师的讲授,掌握理论的推导和公式的理解。比如在讲解矩阵位移法中的单元刚度矩阵和总刚集成时可采用课件与板书相结合的形式,由板书逐步讲解其中的推导过程并随时与学生进行交流,让学生慢慢地跟随教师把握其来龙去脉,放映的课件中只需要清晰地列出重要的中间公式及最后的结果即可,这样一步步采用互动形式可以让老师和学生同时专注于推导过程,能起到事半功倍的效果,对学生掌握理解矩阵位移法的实质和实现过程有良好的效果。 2.5 采用新型课程评价体系 目前,结构力学评价主要依据试卷考试成绩,考题与实际工程的相关度低,通过一定难度和题量的试题来考核学生对知识的理解和掌握情况。急需一套以提升学生素质为出发点、适应新时期社会需求的评价体系。比如可以将团队制作的力学模型的质量作为评价体系的一部分内容;将学生参加校内结构力学选拔赛以及参加全国大学生结构设计大赛的成绩记入评价体系;鼓励学生参加校外结构力学讲座、创造条件使学生参加校外工程实践,将讲座内容以及校外工程实践内容以报告的形式上交,报告的质量也纳入评价体系;降低期末试卷成绩所占的比重。形成讲座总结报告、项目实践报告、力学竞赛成绩、力学模型制作能力与期末考试相结合的立体式的评价体系,提高工程素质教育部分所占的比重。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”作为我国高等教育重大改革项目,其课程改革目前仍然处于探索阶段。为实现卓越工程师的人才培养目标,还应该从课程设置、课堂教学等更多方面开展系统深入的教学改革,以适应卓越人才的培养要求。 结构力学论文:三排桩支护结构力学特性与计算方法研究 摘 要: 双排桩结构已经逐渐广泛地应用于深基坑工程支护中,但三排桩结构应用仍较少,设计计算时尚无明确的规范可依、无成熟的经验供参考,给工程设计和工程建设带来了诸多困难。依托某市区航道整治工程中采用的新型三排桩围护结构,结合基于反演计算参数得到的三排桩有限元计算结果,以及三排桩结构受力变形机理的探讨分析,研究提出了更符合工程实际的改进理正三排桩计算模型,并对该改进计算模型的土压力分配、前中后排桩土弹簧m值、桩前岸坡的作用方法等进行了探讨,以为高深岸坡工程中三排桩支护结构的合理设计提供参考。 关键词:三排桩;双排桩;设计;计算方法 在对沿河城市原有航道进行整治和扩建的施工过程中,会面临邻近高层建筑的河道深基坑与河岸高边坡等开挖施工带来的众多不可避免的安全与稳定问题。市区运河工程周边环境复杂,临近密集的高层建筑群,受到严格的场地限制,于是适应性强、刚度大且受力变形合理的多排桩支护阻滑结构得到了较多的应用。但是目前国内外关于双排桩支护结构的支护理论和设计计算方法尚未有成熟统一的认识,关于三排桩的受力变形机理与设计计算方法的研究成果则更是几乎空白。因此探讨岸坡工程中三排桩支护结构的受力变形机理与合理设计计算模型,对指导实际的工程设计与建设有着重要的意义和价值。 由于三排桩支护结构设计无规范可依,缺乏工程实践经验,方案设计与结构抗倾覆验算时,通常采用不能考虑中间一排桩有利作用的保守设计方法。设置三排桩实际上缩短了排桩的间距,增强了三排桩结构整体刚度与空间组合效应,同时影响了桩间土拱效应。因此本文结合工程实际,针对三排桩围护结构高深岸坡工程中普通三排桩围护结构设计计算模型和桩前三角岸坡有利作用等效方法两个方面进行研究,提出更符合实际的修正三排桩计算模型,为高深岸坡工程中三排桩支护结构的合理设计提供参考。 1 工程概况 某运河工程位于长江三角洲河网地区,连接长江与太湖,横跨安徽、江苏、上海两省一市,全长296公里。该运河城区段长约4.3公里,河槽底宽20~25m。因河段断面较窄,为满足限制性III级航道宽度要求,对河道进行扩挖,南岸的防洪墙采取退建。该段上跨多条重要桥梁,防洪墙退建距最近一处高层建筑仅约15米,基坑安全等级及周边环境等级均为一级,地基复杂程度为复杂,基坑监测等级为一级。 2 常用的双排桩计算模型 本文主要借鉴学者们关于双排桩结构的研究成果开展研究工作,常用的双排桩设计计算模型主要包括修正系数模型,等效抗弯刚度模型,土体积比例系数模型,理正双排桩模型,平面杆系有限元模型以及基坑支护规范模型。以下主要总结目前最为常用的理正双排桩模型。 2.1 理正双排桩模型特点 理正双排桩模型是基于经典土压力理论与文克尔假定的计算模型,考虑了冠梁的变形协调作用以及排距对前后排桩土压力分布的影响,计算简便,概念清晰。桩排距越大,后排桩承受的主动土压力越小,最后便成为拉锚式的双排桩。但是,理正模型未考虑前桩-土-后桩的相互作用以及冠梁的空间效应,且当桩嵌固深度较浅时,桩底会发生一定的水平位移而非固定不动。 本文参考工程设计常用的双排桩计算模型,采用平面杆系结构弹性支点法分析三排桩结构的变形与内力,即采用竖向放置的弹性地基梁模拟三排桩围护结构,支撑和锚杆简化为弹性支座,基坑开挖面以下的土体采用弹簧模拟,基坑外侧土压力与水压力作为荷载施加在结构上。工程设计常用的双排桩计算模型包括理正模型与新规范模型,目前均只能用于双排桩结构计算,并未能计算三排桩结构。因此本节结合基于荷载结构模型的平面杆系弹性支点法,对此两种模型进行简单推广后,采用同济曙光有限元正分析软件的杆系结构模型计算结构内力与变形。 2.2 计算结果分析 为分析模型计算结果的准确性与合理性,由理正模型与有限元模型计算结果的对比分析可知: 推广理正模型位移计算结果(7.38mm)与有限元模型(10.52mm)相比略小,内力计算结果较大。理正模型计算主动土压力荷载时,未考虑桩间水泥搅拌桩加固土的有利作用,采用了未加固前的土层参数;其次理正模型是基于荷载结构法计算桩基内力的,将支护结构与土层分开来考虑,支护结构是承载土体,岩土层作为荷载与弹性支撑,未能考虑桩土间的相互作用,而有限单元法的计算理论是基于连续介质力学原理的地层结构法,将支护结构与土层视为一体,共同承受岸坡开挖导致的不平衡土压力。因此理正模型内力计算结果比有限元模型大; 位移较小的原因在于中后排桩内侧弹簧刚度采用经验公式计算会导致约束较为严格,采用对地弹簧模拟会夸大桩间土反力作用,但是两者相差不大,并且理正模型各排桩桩身变形曲线与有限元结果是相符,可以对理正模型进行调整使其计算结果与有限元结果更加吻合,并更加适用于工程设计。 3 三排桩修正计算模型的探讨 理正双排桩模型简单推广后计算得到桩身变形曲线与有限元结果较为相符,内力值较大,一定程度上适用于工程设计,但是变形计算结果仍不太理想。对于环境条件复杂的基坑工程,其设计已由传统的强度控制转变为变形控制[7],若在进行岸坡工程三排桩设计时,采用简单推广的理正模型必然会得到较为不安全结果。因此本文在三排桩理正模型基础上进行研究和改进,根据依托工程的特点、有限元模型的受力模式以及计算经验,对土压力分配、前中后排桩土弹簧m值与桩前岸坡的作用方法等进行调整,以探讨更为合理的、更符合实际的岸坡工程设计计算的三排桩修正计算模型。 3.1 土压力计算调整 通过有限元模型中桩土间的接触面单元的正应力直观反映出侧向土压力,以此研究有限元模型前、中、后排桩的受力规律。通过分析前排桩基坑外侧侧向土压力值与理论土压力值对比可知:①理正模型在计算主动土压力大小时,为使计算结果偏于安全,不考虑采用水泥搅拌桩加固淤泥质粘土层后土压力的变化,采用原土层参数计算主动土压力,会导致该土层区域三排桩结构受到的土压力比有限元模型大;②三排桩桩间水泥搅拌桩加固深度达到硬土层,理正模型在三排桩结构土压力分配时未能考虑桩间加固土的刚度;③有限元结果表明,中后排桩内力曲线图一致,中排桩内力值比后排桩稍大,表明在前中排排距与中后排排距相等情况下,两个受力机理与位移变形规律相似,且区别于前排桩;理正模型将主动土压力按滑裂土体体积比例分配到前中排桩上,会导致中后排桩的受力模式不一致。 综上,本节对土压力做以下调整:①前排桩承受所有主动土压力,开挖面以上采用主动土压力荷载,开挖面以下采用矩形土压力荷载(分层土则采用分段的矩形荷载);中后排桩仅作用地面超载引起的侧向土压力荷载,内侧采用土弹簧模拟土抗力;②对前排桩所受主动土压力进行折减,以此考虑桩间搅拌桩的有利作用,折减系数为坑底有限元土压力与理论土压力比值,因此当桩排距为4m时,折减系数为100/136=0.74。 经过土压力分配调整后,中后排桩受力曲线一致且与有限元计算结果相符,但前排桩弯矩尤其负弯矩(坑外弯矩)有明显增加;前排桩桩身最大水平位移为6.89mm,但各排桩桩顶水平位移仅有2mm左右,与有限元计算的桩身变形曲线有所不同,原因在于:模拟中后排桩受到的土抗力采用了对地弹簧,当前后排桩桩排距较小时,约束较为严格,造成土层刚度过大则位移偏小,因此仍需对土弹簧的计算进行调整。 3.2 土弹簧计算调整 调整土弹簧主要从两个方面考虑,包括前排桩桩前岸坡作用方式以及中后排桩内侧弹簧的刚度调整。 (1)桩前岸坡作用方式调整 桩前被动区土体为三角形岸坡,原理正模型考虑方法是将岸坡开挖深度折减1/3岸坡高度的简化方法,但是由于不同岸坡斜率对于三排桩结构的土抗力明显不同,当斜率越小时,岸坡越接近水平,土抗力应该越大;而当斜率越大时,土抗力应该越小,最终失去岸坡的支撑,因此本节考虑通过设置m值经过折减的土弹簧模拟岸坡的抗力作用。经过试算,前排桩岸坡处土弹簧地基土水平抗力系数的比例系数m的折减系数取值为0.2。 (2)中后排桩内侧弹簧刚度调整 当桩排距较小时,桩间土与各排桩的相互作用较大,此时采用经验公式计算弹簧刚度会导致约束较为苛刻,并且桩上部岸坡高度范围内的约束应当更小,为体现随桩间距减少桩间土体抗力减弱的特性,结合有限元计算结果,经过多次试算,得到不同桩排距时中后排桩内侧弹簧刚度的折减系数如表1所示。 4 合理的三排桩修正计算模型 综合对理正双排桩模型的简单推广与计算调整结果,采用以上土压力与土弹簧调整后得到适用于岸坡土方卸载工程的合理的三排桩修正计算模型,称为“三排桩修正模型”,以此对工程设计断面进行计算分析,计算模型如图1所示。 三排桩修正模型与有限元模型计算结果对比如表2所示,可知: (1) 采用三排桩修正模型计算岸坡工程三排桩结构得到桩身变形结果与有限元计算结果略大,从位移为零处至位移最大点,两种方法得到前排桩变形曲线是一致的,但采用三排桩修正模型得到桩顶处位移值较小,由于连梁与中后排桩的牵引作用导致变形曲线有拐点,计算结果表明三排桩修正模型适用于变形控制的设计方法; (2) 当三排桩最大侧移值相符时,分析前排桩最大弯矩与最大剪力两个重要的设计值发现,采用三排桩修正计算模型得到的弯矩值比采用有限元计算结果相差不大,表明三排桩修正计算模型适用于强度控制的设计方法。 5 结论 本文采用常用的双排桩计算模型进行初步的分析计算,规范三排桩模型计算得到的变形与内力较有限元模型大得多,与实际不符。理正三排桩模型计算得到的变形值较有限元模型偏小,内力计算结果偏大,但变化趋势一致,更符合实际受力模式。基于理正双排桩模型,调整桩前岸坡作用方式、土压力计算与分配以及中后排桩内侧弹簧刚度后,得到了三排桩修正计算模型,计算得到的桩身侧移与桩身最大内力结果与有限元模型一致,计算模型简单,适用于高深岸坡工程的三排桩支护结构设计,为高深岸坡工程中三排桩支护结构的合理设计计算分析提供参考。
建筑工程地下室结构设计分析:关于建筑工程地下室结构设计的研究 摘要:本文首先分析了地下室结构设计的重点难点,再从地下室结构的平面设计、抗震设计、保护层设计等几个方面进行了简要分析,并举出具体实例来加以说明,以资同行参考佐证。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;研究 1 地下室结构设计主要存在的问题 地下室工程牵涉到的专业领域非常广、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、摊水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。其设计上的主要问题表现在: 1.1 结构平面的设计。 1.2 抗震设计。 1.3 地下室抗渗、抗浮设计。 1.4 地下室的结构超长。 1.5 外墙的结构设计。 2 建筑工程地下室结构设计应当注重的问题分析 2.1 抗震设计 通常来讲,地下室的抗震设计常遇到的问题有。一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为:在多层建筑中,地下室的埋深不够。房屋的层数加上地下室在内已经达到八层,层数与高度都已经超过设计标准要求。地下室的顶板是上段结构嵌固。地下室的抗震等级应当和地上部分相同。若地上结构的抗震等级是二级,则地下部分的抗震等级也应当是二级。 2.2 抗渗抗浮设计 如果是在地下水位浅,或者在雨水相对较多的地区进行施工,那么,对于地下室层数为一到二层的建筑来讲,常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况,应当采取下面的几个措施来应对: 2.2.1 在设计条件允许的前提下,尽可能地提高基坑底设计标高,这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。 2.2.2 倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样,在降低抗浮水位上就占有一定的优势。 2.2.3 强化抗渗抗浮设计的另一个有效办法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况:其一是基板加载,其二是边墙加载,其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时,因为混凝土和相关的增重材料需求量太大,而使施工费用增加。 2.2.4 设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约,抗拔桩入岩一般不深,这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处,那就需要在桩下部设扩大头,提高抗拔桩的抗拔能力。 2.3 结构超长的处理办法 因建筑总体设计要求,地下室的结构时常会出现超长现象。很多情况都会超过40~60m。虽然在温度影响的角度来看,地下室受的影响相对来讲较小,但是周边环境对于地下室的约束力较大,所以应当采取有效的防止裂缝设计。当下较为成功的做法有下面数种。 2.3.1 安设伸缩后浇带。普通伸缩后浇带一般宽度在八十至一百公分,钢筋不被切断。而对平面尺寸超长的结构,应当设置断开钢筋的后浇带。其宽度应按搭接钢筋需要的最低尺寸同操作空间的实际情况确定。 2.3.2 除了伸缩后浇带以外的其它措施,包括:①把微膨胀剂掺到混凝土内。②超过六十米的地下室结构安设膨胀加强带。③采取相应办法提升钢筋混凝土抗拉力。目前,在实际工作中,已经建成的多个建筑,在应用上边所讲的办法,并进行合理施工的前提下。其应对结构超长的能力已经超过了设计规范上要求数值。 2.4 地下室外墙部分的结构设计 对于地下室外墙的结构设计,我们应当把重点放在土、水压力的计算上。在设计施工时应该注意下面的几点要求。 2.4.1 承载能力。地下室的外墙所要承受的压力来自水平和垂直两个方向。水平承载力包括地面荷载和侧面的土压力荷载。而垂直承载包括地下室以及上部楼盖传重和本身自重。实际上的工程设计当中,风荷载与垂直承载一般起不到控制作用。墙体的配筋主要是受垂直墙面水平承载产生的弯矩所控制。要按照墙板弯曲计算配筋。 2.4.2 静止土的压力数值。这在实际施工中应当做具体的实验来确定,如果没有实验条件,那么应把砂土系数值取在0.34至0.45之间,把粘性土系数值取在0.5至0.7之间。 2.4.3 外墙配筋计算办法。关于带扶壁柱外墙,不按扶壁柱尺寸计算,而是按双向板对配筋进行计算。由外墙和扶壁柱协调变形的机理,此设计会使外墙垂直配筋少、扶壁柱配筋不足,而外墙水平布筋产生富余。故而求地下室外墙配筋数量时,按双向板求取配筋的办法为宜。 3 工程举例 3.1 工程概况:工程场地部分略带斜坡,此外基本平整。地上18层钢筋混凝土框架,地下一层停车库、人防地下室。总高度54m。持力强为强风化岩或者中风化岩。抗震设计:丙类。 3.2 此地下室结构设计要点分析。 ①地下室顶板不置大洞口;顶板采取现浇梁板的结构,厚度25cm;楼板的混凝土强度等级为C30,双向双层钢筋配置。保证单方向配筋率超过0.25%。 ②本工程地下室顶板是地面以上结构部位的嵌固部分,抗震等级与上部相同,采用三级抗震。 ③用预应力管桩作为基础,直径500的管桩,其单桩承载力数值1850kN。 ④主楼的室内地下室部分顶板适宜承载力,考虑施工后荷载后,取5kN每平方。 ⑤此地下室用途之一是作为人防工程,故对本工程露天顶板需考虑到爆动荷载压力的影响,因此地下室顶板荷载按人防六级考虑,取值750kN每平米。 ⑥在和土壤相接处的侧壁保护层厚度取4cm,室内混凝土取1.5cm。地下室侧面水平配筋在外围,垂直配筋在内部。 ⑦本工程的地下室之底板要以抗渗抗浮的计算为主要工作。把地下水位的高度考虑在50年一遇的级别,抗渗级别设为P6,抗浮水头级别设为5.1m。 地下室底板用无梁楼盖计算办法,计算得出底板厚度60cm。 ⑧地下室抗浮设计、验算。地下室应当验算出地下的水压超没超过地下室恒载。取恒载分项的系数设为0.9,水压分项系数设为1.0。如恒载能力达不到地下室抗浮需求,就要应用到抗拔桩进行加强浮力抵抗的工作。 4 结束语 作为建筑工程整体结构的有机组成部分,地下室建筑质量的高低对建筑整体的稳固性有很大影响。在一些高层的建筑中,地下工程造价甚或超过地上工程造价。因为位置特殊,其结构设计不能不引起我们的重视。设计上要考虑的问题很多,鉴于问题的复杂性,在这里,我们的设计人员就要把握住质量与经济的两个大原则,在技术层面去研究解决地下室结构设计中存在的问题。 建筑工程地下室结构设计分析:建筑工程地下室结构设计分析与探讨 摘要:地下室是确保高层建筑结构稳定的重要措施之一,加强对高层建筑地下室的设计,不仅仅有助于充分利用建筑空间,很大程度的降低工程整体的造价,也可以很大程度的增强建筑结构的抗震性能和稳定性。在建筑地下室结构设计中,设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况,综合考虑到建筑的防火,防震,通风,采光等各个方面的的因素,在满足建筑基本功能的的前提下,做出创意设计,选择合理的结构方案。本文对建筑工程地下室结构设计作出了分析探讨。 关键词:建筑;地下室;结构;设计 近些年来,在城市建筑设计中,经常会伴随着各种功能的地下室或者是地下车库,很多高层建筑为了充分利用建筑空间,将一些设备或者是消防池等设置在地下室,不仅仅更大程度的利用了建筑空间,节省了相关的成本费用,更大大深埋了地基,加强了整体建筑结构的稳定性,增强了建筑的抗震性能,确保了建筑的安全性,同时,也使得整个地下室的功能得到了最大程度的挖掘,避免了建筑价值的浪费。在城市用地越发紧张的今天,加强对地下室的结构设计,使得地下室最大程度的发挥出其功能,对整个城市化进程有着十分重要的意义。 一、地下室结构平面设计 地下室工程涉及的专业极为复杂,高层建筑的地下室结构设计,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。 设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计时可合理地调整平面,通过分割地下室,用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若采光井位置设计不当,也会影响地下室的结构稳定功能。 二、地下室外墙结构设计 地下室外墙的设计是整个高层建筑地下室结构设计的关键环节,对整个高层建筑地下室结构的合理性有着十分重要的影响。在设计时候,要综合考虑到水,土压力因素,并通过这些因素来验算外墙的抗裂性能。总体而言,要在综合考虑多种因素的基础上,从以下几个方面做出科学合理的设计。 1、荷载 地下室外墙在整体的荷载中占据着重要地位,其承受的荷载总体而言分别有水平荷载和来自建筑主体和地下室楼盖的传重和自重的竖向荷载。地下室外墙水平的荷载一般都包括侧向的土压力,地下水侧向压力等。在地下室外墙结构设计中,竖向荷载和地震等作用所产生的内力一般而言不会起到控制的作用,在此过程中,要充分重视水平荷载,当水平荷载垂直于墙面时候,会产生弯矩,这对墙体的配筋有着十分重要的意义。 2、地下室外墙截面设计 土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 3、地下室外墙的配筋计算 实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 三、 地下室抗浮、抗渗设计 在地下室建筑结构设计中,抗浮设计是重要环节,地下水位的升降是整个抗浮设计的重要依据,在具体的地下室抗浮设计时候,多会只是重视正常使用的极限状态,却很少关注洪水期和施工的具体过程,也因此出现了很多抗浮措施不完善,使得建筑局部出现破坏的现象,严重损害了工程的整体质量。在地下室的表面,一般都会有很多各种各样的建筑体,而地下室的面积很大,形状缺乏规则性,使得抗浮措施变得更为艰难,必须在细致考虑到多种因素的条件下,进行科学处理。地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,一般可采取以下措施: 1、补偿收缩混凝土 在混凝土中掺微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝; 2、膨胀带 混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工; 3、后浇带 后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用; 4、提高钢筋混凝土的抗拉能力 混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设置一道水平暗梁来抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。 四、地下室的抗震设计 抗震设计地下室设计最常见的问题,如果地下室的设计存在缺陷,就会对对整个高层建筑的抗震性能产生很大的影响。多层建筑中地下室的埋深必须大于地下室上地面总的高度,这样才能不计算层数,总的高度才能够从室外地面开始算。上部分结构的墙柱应该的地下室的墙柱结构相一致。地下室的顶板板面标高有变化的,如果形成错层,超过了梁高的范围,则必须采取适当的措施处理,否则将影响地下室的设计。地下室的设计规范指出,上部结构的地下室的楼层的顶层,盖应当用梁板的结构。机构计算应向下,直到地下室的楼层或者楼板。 五、人防地下室的结构设计 由于人防的要求, 高层建筑的地下室常兼作人防地下室。普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。人防地下室和非人防地下室相比, 由于增加了核爆动荷载以及对辐射等方面的要求,二者在结构设计上有较大区别, 主要体现在荷载及荷载组合、材料强度、内力计算和构造规定等方面。人防底板的荷载控制问题。人防地下室位于主体结构部分时,人防底板一般是平时荷载起控制作用;人防地下室位于纯地下室部分时, 当仅有一层地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是战时荷载起控制作用, 当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是平时荷载起控制作用。 总之,建筑地下室的设计是一项专业性极强的工作,涉及到的工序和领域较多,具有复杂性。因此,设计要坚持在满足基本功能的基础上,做到安全稳定,经济合理。既可以满足高层建筑地基深埋的要求,也可以防止地下室的渗漏,有助于地下室功能的更好发挥。 建筑工程地下室结构设计分析:建筑工程中地下室结构设计探讨 摘要:建筑工程地下室是整体建筑工程中非常重要的一个环节,一旦出现了什么不合理的地方,很容易就会给建筑工程带来安全隐患。因此在建筑设计中,地下室结构设计意义重大。本文通过分析在地下室结构设计中遇到的问题,进而提出了优化设计的方案。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;方案 引言 目前城市土地资源日益紧缺,建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。随着地下空间和建筑水平的不断发展,地下结构已向多层发展,其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的重点。地下工程具有一定的难度,因为地下环境具有不稳定性,位置和影响因素都比较多。如果在建筑和设计的过程中没有注意到这些问题而疏忽大意,将会为建筑安全带来巨大的隐患。 一、地下室结构设计难点概述 地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般来讲概括起来为:(1)结构平面设计;(2)抗震设计;(3)地下室抗浮、抗渗设计;(4)外墙结构设计。 二、地下室结构设计中遇到的问题 1.1抗浮问题分析 针对地下室的抗浮问题,要设定科学合理的抗浮设防水位,根据具体的地下水水位要求进行研究和实时勘查,采用平板式筏板基础、增加地下室的重量、设置抗浮桩等方式方法去解决地下室的抗浮问题。 1.2不均匀沉降问题分析 地下室的不均匀沉降问题可以采用人工处理地基的方法去降低地基处理的程度,主体结构采用桩基础、主体结构部分采用整体基础也能达到较小的最终沉降量,还能充分发挥不同基础形式的作用和优势,有利于工作人员进行相关的计算,确定最终的设计方法。 1.3地下室结构超长问题分析 地下室结构的超长问题在建设中时常遇到,要解决这类问题必须设置伸缩后浇带或者采用低强度的等级混凝土、粉煤灰混凝土技术、设置膨胀加强带、适当加大分布钢筋配筋量等办法去完善这类问题。 三、地下室结构设计的优化方案 3.1剪力墙下布桩 当建筑的结构为剪力墙或框剪结构时,剪力墙主要承受地震水平力,它也是承受竖向荷载的重要构件,所以要沿着剪力墙全厂布桩,桩的中心线要和剪力墙的中心线重合,布置双排桩时,桩的承台要具有足够的刚度,并应作承台的抗弯和冲剪验算。 3.2桩基础设计 当布桩仅按照竖向荷载作用进行时,要对弯矩作用下的承台底部边桩的反力进行验算。尤其是框剪结构的剪力墙和剪力墙结构核心筒底部弯矩及剪力对基础承载力的影响较大,不能遗漏。对于水位较高的地下室和短肢剪力墙、大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基要验算其是否存在向上的抗拔力 3.3地下室抗浮、抗渗设计 地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态,而对施工过程和洪水期重视不足,因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外,在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑,由于地下室的面积较大、形状又不规则,且地下室上方的局部没有建筑,此类抗浮问题相对比较难以处理,须作细致分析后再进行处理。地下室抗浮,是指设计考虑不利条件下,由于地下水设计水位高于地下室基础底板,地下水在底板就会产生浮托力,如果这个浮托力大于地下室的自重,就可能导致地下室上浮变形,所以地下室的抗浮,不是指基础底面土的隆起,虽然这有一定关系,但基坑底面隆起一般发生于基坑开挖过程中,属于地基土变形的范畴。考虑抗浮问题必须通过计算,一般在作用于基础底板的地下水浮托力大于地下室的自重时,应该考虑抗浮设计,这与土类关系不大,主要受地下水位和地下室结构荷载大小控制,当然基础底面地层属于弱透水或隔水层,对抗浮设计是有利的。就目前而言,国内抗浮设计主要采用抗拔桩或抗拔锚杆,其他抗浮结构几乎很少见,且抗拔桩或抗拔锚杆必须嵌入基础底板才能起到阻止基础上浮的目的。地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,可采取以下措施:(1)补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝;(2)膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工;(3)后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用;(4)提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。 3.4外墙结构设计 地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算,在设计时应注意以下要求:(1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括地面荷载、侧向土压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋;(2)静止土压力系数。静止土压力宜由试验确定,当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,粘性土可取0.5~0.7;(3)地下室外墙的配筋计算。地下室外墙的配筋计算。实际设计时,在外墙的配筋计算中,对于带扶壁柱且柱截面尺寸较大时的外墙,应按双向板计算配筋,其余情况的外墙宜按竖向单向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此,在计算地下室外墙的配筋时,对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块,如高层建筑外框架柱之间,按双向板计算配筋为宜,其余的宜按竖向单向板计算。对竖向荷载较小的外墙扶壁柱,其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的大小,适当地配以外侧附加短水平负筋加强,外墙转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端),侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩相等,底板的抗弯能力应不小于侧壁的抗弯能力,其厚度应与配筋量相匹配。这种情况在地下车道中最为典型,车道侧壁为悬臂构件,底板的抗弯能力应不小于侧壁底部的抗弯能力。 结束语 建筑工程结构设计是一项系统而复杂的工作,它需要深厚的理论基础以及灵活的创新思维和严谨认真的工作态度,才能把握设计重点,以合理的设计为前提,进行全面考虑,才能够避免结构设计中常出现的问题,确保建筑施工结构设计的安全性能。 建筑工程地下室结构设计分析:建筑工程地下室结构设计浅析 【摘要】地下室是确保建筑工程结构稳定的重要措施之一,加强对建筑工程地下室的设计,不仅仅有助于充分利用建筑空间,很大程度的降低工程整体的造价,也可以很大程度的增强建筑结构的抗震性能和稳定性。但是,建筑工程地下室的设计是一项专业性极强的工作,涉及到的工序和领域较多,具有复杂性。因此,设计要坚持在满足基本功能的基础上,做到安全稳定,经济合理。 【关键词】建筑,地下室,结构设计,分析 一、前言 近些年来,在城市建筑设计中,经常会伴随着各种功能的地下室或者是地下车库,很多高层建筑为了充分利用建筑空间,将一些设备或者是消防池等设置在地下室,不仅仅更大程度的利用了建筑空间,节省了相关的成本费用,更大大深埋了地基,加强了整体建筑结构的稳定性,增强了建筑的抗震性能,确保了建筑的安全性,同时,也使得整个地下室的功能得到了最大程度的挖掘,避免了建筑价值的浪费。在建筑地下室结构设计中,设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况,综合考虑到建筑的防火,防震,通风,采光等各个方面的的因素,在满足建筑基本功能的的前提下,做出创意设计,选择合理的结构方案。 二、地下室结构设计存在的问题 地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、摊水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。 其设计上的主要问题表现在: (1)结构平面的设计。 (2)抗震设计。 (3)地下室抗渗、抗浮设计。 (4)地下室的结构超长。 (5)外墙的结构设计。 三、地下室结构平面设计 建筑工程的地下室结构设计,需要多个部门的共同配合,要坚持在满足基本的使用功能基础上,综合分析建筑的防火,抗震,设备用房,管道铺设,排水通风等多个方面因素,并促使多个专业领域人员通力协作。设计人员在设计过程中,可以选择使用设计后浇带或者是混泥土外加剂,也可以选择地上设缝或者地下不设缝等方式,这些方式,都可以满足不设缝的目的,在地下室的设计施工过程中,很容易出现地下室过长的问题,这时候,仅仅依靠后浇带的设计难以解决问题,可以再实地测量勘察的基础上,将地下室平面做出科学的调整,并进行严密分割,根据需要,设计一些比较窄的通道,使得管道可以相连。为了让接缝变得更少,且最大程度的减少接缝的受力,方便维修补救。可以将变形缝设计安装在通道的外部。最后,要充分考虑采光井的位置,做出科学的采光设计。 四、地下室外墙结构设计 地下室外墙的设计是整个建筑工程地下室结构设计的关键环节,对整个建筑工程地下室结构的合理性有着十分重要的影响。在设计时候,要综合考虑到水,土压力因素,并通过这些因素来验算外墙的抗裂性能。总体而言,要在综合考虑多种因素的基础上,从以下几个方面做出科学合理的设计。 (一)荷载 地下室外墙在整体的荷载中占据着重要地位,其承受的荷载总体而言分别有水平荷载和来自建筑主体和地下室楼盖的传重和自重的竖向荷载。地下室外墙水平的荷载一般都包括侧向的土压力,地下水侧向压力等。在地下室外墙结构设计中,竖向荷载和地震等作用所产生的内力一般而言不会起到控制的作用,在此过程中,要充分重视水平荷载,当水平荷载垂直于墙面时候,会产生弯矩,这对墙体的配筋有着十分重要的意义。 (二)地下室外墙截面设计 土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 (三)地下室外墙的配筋计算 实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 五、抗渗抗浮设计与抗震设计 1、抗渗抗浮设计分析 如果是在地下水位浅,或者在雨水相对较多的地区进行施工,那么,对于地下室层数为一到二层的建筑来讲,常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况,应当采取下面的几个措施来应对: (1)在设计条件允许的前提下 ,尽可能地提高基坑底设计标高,这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。 (2)倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样,在降低抗浮水位上就占有一定的优势。 (3)强化抗渗抗浮设计的另一个有效办 法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况:其一是基板加载,其二是边墙加载,其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时,因为混凝土和相关的增重材料需求量太大,而使施工费用增加。 (4)设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约,抗拔桩入岩一般不深,这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处,那就需要在桩下部设扩大头,提高抗拔桩的抗拔能力。 2.地下室抗震设计问题 地下室结构设计对整个建筑工程的抗震性能有着十分重要的影响,结构设计的是否合理,不仅仅关系到整个高层建筑的工程造价,也会密切的关系到整个建筑的稳定性和安全性,因此,在进行高层建筑地下室结构设计中,要严格把握施工图纸的审核要点,地下室整体结构埋置的深度一般都要大于地面建筑的高度,同时,总体的建筑高度要从地下室外部的地面开始算。地下室的墙柱同地面建筑主体的墙柱设计之时,要通过科学的处理,保持协调一致。 3. 人防地下室的结构设计 由于人防的要求, 高层建筑的地下室常兼作人防地下室。普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。人防地下室和非人防地下室相比, 由于增加了核爆动荷载以及对辐射等方面的要求,二者在结构设计上有较大区别, 主要体现在荷载及荷载组合、材料强度、内力计算和构造规定等方面。人防底板的荷载控制问题。人防地下室位于主体结构部分时,人防底板一般是平时荷载起控制作用;人防地下室位于纯地下室部分时, 当仅有一层地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是战时荷载起控制作用, 当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是平时荷载起控制作用。 六、结束语 总之,加强对建筑工程地下室结构设计的分析,可以不断的提高建筑工程的地下室结构的质量,保证整个建筑工程的安全性和可靠性。
高层建筑设计研究篇1 按照我国国家规定,高层建筑是指建筑高度超过24m的公共建筑、工业建筑(非单层)和建筑高度超过27m的住宅建筑,而如果建筑高度超过100m时,无论是住宅亦或是公共建筑则统一称为超高层建筑。现代社会的发展导致城市资源日益紧缺,高层建筑顺应时代发展,在城市中不断出现,按照我国国家规定,针对高层建筑进行消防设备电气防火设计时,必须更加规范和严谨,要从根本上去保障高层建筑的电气安全和消防能力,这一方面也体现出我国高层建筑消防设备电气防火设计存在着一定的不足,需给予更为严谨的制度要求,才能够规范设计、保证科学。 1高层建筑消防设备电气火灾特点分析 1.1火势蔓延速度快 高层建筑消防设备一旦出现电气火灾,往往会呈现出火势蔓延速度极快的特点,而且随着高层建筑的高度越高,风速越大,蔓延的速度将越快。按照有关资料显示高层建筑离地面高度10m时,风速将达到5m/s;高度在30m处时,风速将达到8.7m/s;而当高度达到100m时,风速则能够达到18m/s。大风速将使火势得到风的助力,十分难以控制。在火灾发生的初期,空气温度尚且不高,火灾所生成的烟和气会集中在水平方向,速度在每秒0.3m/s左右,当火灾发展到中后期,温度将迅速提高,烟气扩散速度增加,烟和气体的扩散速度将达到0.8m/s,是原来的二倍以上,同时烟和气体会沿着高层建筑的外墙以及内部空间之中的管道迅速扩散,速度能够达到4m/s左右,风将助推火势的蔓延,风速越高,火势蔓延的速度就会越大,高温空气也会迅速蔓延,如果没有有效的进行防火分隔设计,高层建筑内的高温烟气就能顺着各种渠道,1min之内迅速地蔓延到高层建筑顶层,即便是超过百米的高层建筑从底楼燃烧,烟气蔓延到顶楼最多也仅需要10min。 1.2容易形成烟囱效应 高层建筑内部结构设计复杂,功能区域多,垂直方向上存在着各种管道、竖井,包括排气管道、下水管道、电梯井等等,这些都将成为火情蔓延的路径,一旦出现火灾,低层所产生的烟气将通过这些渠道快速蔓延,由于空气密度低,加上一些管道会产生抽风作用,大量的管道井就犹如高耸的烟囱,使火情和烟气集中于此,并迅速蔓延,高层建筑高度越高,这一现象就越为明显,极容易出现烟囱效应。而如果高层建筑内存放着大量的易燃物,遇到火情时幕墙将会迅速破损,之后将带来大量的新鲜空气,在充分的氧气支持下,火势将一发不可收拾,增加扑灭难度。高温气体不断在高层建筑的顶层内积蓄,容易在顶层内发生另一场火灾,危及周边的建筑物的同时,也会危及在天井疏散的逃生者生命安全。 2高层建筑消防设备电气防火设计原则 为了保障高层建筑消防设备电气设计的质量,我国要求必须采取可靠的防火措施,技术可靠安全,科学经济适用,并能够在一定程度上实现自防自救,所以,高层建筑进行消防设备电气防火设计时,所构建起的供电系统需要严格按照国家设计规范要求,并根据实际供电系统的特点来进行规划设计,应该达到具备良好的可靠性、耐火性和安全性的标准,而这其中最为主要的则是消防设备供电线路的可靠性,在出现火灾火情时,供电系统的可持续性以及电气设备线路的耐火能力都将直接关系到整个消防电气系统的安全保障能力。消防设备电气线路的可靠性意味着高层建筑出现火灾时,尤其是扑救过程中,电气设备应该具备良好的可靠性,不仅不会出现更进一步的火灾问题,也能够在一定程度上辅助营救工作。 3高层建筑消防设备电气防火设计策略分析 3.1消防设备电源负荷等级设计 对高层建筑中防电气设备电源的负荷等级进行科学合理的设计,可以更进一步的提高消防设备电气供电安全和可靠系数,这也将成为高层建筑防火设计过程中的基本内容。高层建筑中的消防电源负荷等级需要按照国家的规范要求来进行设计,一般可以分为2类,分别是一类等级和二类等级。一类等级为一类高层建筑消防用电负荷等级;二类等级为二类高层建筑消防用电负荷等级。具体而言,一类等级供电电源需要满足的设计要求是有两个独立的电源,如果出现负荷容量过大或者是高压用电设备较多时,应该适用两路电源提供稳定的高压电能。如果负荷容量不大,可以优先从整个电力系统内选择使用第二低压电源或者是应急发电机组设备。一级防负荷供电电源主要针对的是照明设备、通信系统电能源的使用,可以选择设计蓄电池组作为储备电源。一级消防负荷供电电源中,主要负荷来源除了以上供应系统外,必要的情况下也需要设计硬件电源设备。二级消防负荷供电电源在设计的过程中,应该满足出现电力变压器故障或者是电路系统出现故障时仍然能够保持稳定的电能源供应,即便出现中断也能够迅速得以恢复。按照国家设计规范要求二类高层建筑应该设计出两条回线路来保持稳定的供电能力,如果无法满足设计要求则应该设计一些柴油发电机组或者是蓄电池机组作为备选电源,以此来更进一步的保障高层建筑消防设备电气防火能力。 3.2消防设备配电方式设计 高层建筑消防设备电气设计的低压配电一般选择接电方式是将消防用电设备的供电回路电源端与变压器低压母线直接相连,这样可以设计成单母线分段和放射式供电,利用这样的设计方法如果出现非消防负荷故障,就可以使变压器空气开关自动闭合。与此同时,在对母线进行检修时,变压器自动空气开关也将实现自主断开,以此来更进一步的保障消防供电的安全可靠性。为了更好的提高高层建筑消防设备电气设计的安全系数,在进行设计的过程中,建议将消防用电设备的供电回路电源直接与变压器低压出现自动空气开关之前进行连接,这样的设计方法更加灵活,能够在一定程度上实现自动控制的目的。按照国家规定,高层建筑的消防控制室、水泵房、消防电梯、防排烟系统等电源应该在最末一级配电箱内设计出能够自动切换的设备,而其他消防用电设备,比如门窗、阀门、卷帘、自动灭火系统等尚没有详细的规定,需要因地制宜来进行科学的设计。一些电气设备容量较小,布局分散,如果在末一级配电箱内都设置自动切换装置,只能会导致配电系统结构过于复杂,徒增成本,却无法带来良好的使用效果,所以在进行设计的过程中必须要根据建筑项目的实际情况进行合理的规划,可以按照高层建筑不同的楼层和防火分区功能区域等内容来设计双电源自动切换装置,并采取运用耐火配线的方式对各消防用电设备进行分别的连接。 3.3消防设备配电线路防火设计 在进行高层建筑消防设备电气防火设计时,最基本的策略是应该积极的运用耐火耐热的配线装置来提高防火能力,比如线缆的选择敷设以及线路保护等等。在高层建筑内重要的消防电气设备的配电线路应该选择使用矿物性的电缆,可以更好地保障绝缘性能,比如M1电缆,电缆内部为纯铜材质,能够保持良好的通电能力,绝缘材料则为氧化镁等化合物,保护套为没有接缝的铜质管套。经过实验考证,在辐射热或者是高温火焰的燃烧下,矿物绝缘电缆能够保持非常优秀的耐热能力,即便经受一个半小时的高温灼烧,仍然能够实现良好的导电性能。矿物绝缘电缆不仅具备优秀的耐热能力,同时还有防水、耐腐蚀、导电能力强、耐物理损伤、耐电磁辐射等性能,另外矿物绝缘电缆所使用的铜保护套还能够实现直接接地功能,也就是可以做地线用。电缆可以明敷,施工较为简单,后期的维修也十分便捷,与其他的电缆类型相比较,矿物绝缘电缆虽然成本较高,但是如果从综合的角度分析,其可靠系数、敷设方法以及传导系数等都有极佳的优势,这样就会使后期的成本投资得到有效的降低,这对于高层建筑可持续发展而言是有其积极意义的。另一方面普通的电线电缆绝缘系数就相对较差,无论是绝缘老化和能力等等,都存在着极大的不足,有时甚至容易成为导致直接火灾的根本性原因。绝缘层和保护层在燃烧的过程中,普通的电缆都会产生大量的有毒气体,不仅会助燃,而且还会进一步的威胁人身安全。所以选择使用矿物绝缘电缆从根本上和经济效益上而言,可以更适用于高层建筑重要消防设备电气防火设计要求,能够更好地保持供电性能的连续性和整个电源线路的稳定性。高层建筑中防火设备电气设计中的低压配电干线则建议使用耐火性能强的密集型的母线槽,这样的设计方法相较于传统的设计方法,虽然缺陷是不如空气式母线槽分支回路易操作,但是却可以获得更好的机械性能,外壳接地可靠性强,安全系数高,而且具备良好的防火性能。密集型母线槽的敷设需要在现场进行实地勘测,安装的线槽距离必须有很强的精准度,母线槽的叉接方式、开关箱的高度都需要根据实际的情况来进行规划。消防设备配电线路如果是暗敷,应该采用普通的电信线缆,并且应该埋在不燃烧的结构体之内。暗敷的保护层厚度应该大于3cm;消防设备配电线路如果是明敷,则建议使用耐火系数强的矿物绝缘电缆,如果必须使用普通电缆,则必须优先选用具有防火保护层的金属管或者是封闭式金属线槽,必要的情况下应该再加喷防火涂料,以此来更进一步的保障防火能力。消防电气设备电源线路选择的绝缘和保护套应该是不具有可燃性的电缆,并将其敷设在电缆竖井内,因为市面上的电缆大多都已经具备良好的耐火性能,所以可以不穿金属保护套,但是如果将电缆敷设在同一个电缆井之中时,电缆之间必须要使用耐火材料进行阻隔。消防电气设备电源线路如果在高层建筑吊顶内进行敷设,所使用的耐火矿物绝缘电缆往往可以避免使用防火桥架,这样就可以避免吊顶导致增加层高度的问题,如果使用普通线缆,同样需要将线缆包裹金属管或者是在金属线槽内进行布线,必要的情况下应该使用硬质塑料管或者塑料线槽进行布线。 4结语 高层建筑消防设备电气设计作为高层建筑防火设计的重要内容之一,在设计的过程中必须充分根据工程实际,严格按照国家规定要求,尽可能提高防火能力。电气设备既要保持良好的供电性能,也要具备良好的耐火性,这样才能够维持高层建筑的使用安全,这对于广大建筑设计工程人员而言,既是挑战也是技术发展的机遇,值得我们深思。 作者:庄孝凡 毛仕汉 单位:浙江省嘉兴市嘉善县消防救援大队 浙江省嘉兴市平湖消防救援大队 高层建筑设计研究篇2 随着我国建筑行业的不断发展,越来越多现代化技术被广泛应用到工程建设中,项目设计、原材料、施工方法都发生了较大改变。为了实现可持续发展战略,建筑行业要朝着绿色化、节能化方向发展,解决资源短缺和过度消耗的窘境。其中,剪力墙的优化设计成为了建筑时关注的重点内容,一方面可以降低材料用量,另一方面也可提升结构强度和稳定性,和绿色建筑理念相符。因此,对绿色建筑理念下的高层剪力墙结构优化设计展开分析具有重要意义。 1绿色建筑和剪力墙结构概述 1.1绿色建筑的概念 绿色建筑,就是在全生命周期内,在保证项目质量与安全的前提下,使用绿色材料和施工技术,减少不必要的资源浪费与能源消耗,避免对生态环境带来破坏,同时实现土地、水电等各方面资源节约,降低污染,实现人与自然的和谐相处。绿色建筑的可靠性、稳定性更为突出,使用寿命长,可以将环境友好型、资源节约型社会的建设理念贯彻落实到位[1]。 1.2剪力墙的概念 从本质上来看,剪力墙结构就是钢筋混凝土墙板结构,强度和稳定性都有所保障,因此目前在建工程中得到了广泛应用,可以有效代替传统梁柱的框架结构,在高层建筑中的优势更为突出,可承受更多荷载内力,控制结构水平力。剪力墙结构的特点主要表现在这几个方面:墙体的肢长和厚度远远超出承载能力,刚度平面小,会受到剪力、弯距等作用。在自然灾害、地质灾害频发的地区,将剪力墙结构应用到高层建筑施工中,既能够控制能源消耗,满足非弹性变形的重复效应,又能够提升建筑刚度,其价值可得到充分展现[2]。 2剪力墙的分类与设计原则 2.1剪力墙的分类 2.1.1实体墙 墙体开洞面积小于整体面积的15%,就是实体墙,这种类型的墙体在高度变形之后会呈弯曲状态,线形的应力分布是其主要受力特点。 2.1.2整体小开口剪力墙 墙体开洞面积在15%以上,但是面积仍然不大的,就属于小开口整体墙,没有反弯点,受力应当考虑弯矩大小。 2.1.3双肢或多肢剪力墙 这种墙体的开洞面积比较大,或是洞口数量多,呈分裂排开状态。其受力形式和整体小开口剪力墙大致相同。 2.1.4壁式框架 是开洞最大、反弯点众多的剪力墙结构类型。 2.2剪力墙设计的原则 剪力墙结构设计最基本的原则,就是高安全性、高质量与经济性,不能影响建筑本身的强度,以最小的收益创造出最大价值。安装位置、位移限值都是要重点关注的内容,同时控制好剪力墙的数量、高度以及相关构件,即便是在地震或其他恶劣地质灾害的影响下,其倾覆力矩和总弯矩之间的比例仍然要符合要求[3]。 2.2.1楼层最小剪力系数的调整原则 在剪力墙设计的过程中,应当注意剪力墙的数目分布,对局部结构进行优化设计,比如提升其横向刚度,调整层间剪力系数等。这样做的主要目的在于,让结构整体自重更轻,不仅有助于实现成本目标,还可抵御地震以及其他地质灾害的影响[4]。 2.2.2楼层层间最大位移与层高比的调整原则 楼层之间的跨度、层与层之间的高度比,都是剪力墙设计应当关注的重点,可以准确计算出地震发生时建筑可能出现的位移,以及位移的确切范围,让设计人员了解到如何优化剪力墙结构与规格,才能够让建筑墙体成为整体,抵御弯曲变形。垂直构件的数量,和剪切变形控制之间有着十分密切的联系,但是这并不代表构件数量越多越好,而是应当按照设计图纸上的相关要求,布置在合理的位置,尽可能减少其扭转变形量,以满足层间位移的控制要求。从这个角度来看,在高层建筑剪力墙优化设计方面,应当充分重视垂直构件的刚度,避免产生过大的位移量[5]。 2.2.3剪力墙连梁超限的调整原则 如果剪力墙的跨高比在2.5以下,那么弯矩和剪力可能会达到极限值,为了保证建筑工程的强度,这一数值要确保在2.5以上。如果跨度在5~6之间,应当现场拆除连续墙,减少刚度,这既是优化设计的要求,同时也有助于降低成本投入,实现效益最大化。 3基于绿色建筑的高层剪力墙结构优化设计 3.1注重转换层结构设计 (1)建筑高度越高,其底部需要承受的压力就越大,过渡层质量也会相应的增加,对转换层和刚度上下比进行调整,是需要关注的重点内容。为了提升项目建设质量,转换层的刚度与质量不能过大,在水平力的作用下,利用专业仪器设备进行空间分析,确保其层间位移角符合要求即可;(2)在选择过渡层结构的刚度与重量时,可计算出其振动模态的数目;(3)安排专业人员对转换层结构展开全方位分析,查看是否存在薄弱点,掌握具体的内力分布特点,调整构件位置,针对性的做好结构加强工作[6]。 3.2确保剪力墙刚度符合要求 随着我国建筑行业的进一步发展,相关政策也越来越完善,高层建筑施工过程中,剪力墙截面一定要符合参数规范,独立的矩形墙肢的截面高度要在截面宽度的五倍以上。为了防止出现刚度、强度等方面的设计缺陷,通常会采用合并洞口的方式,或是根据实际情况来适当调整剪力墙的结构,将墙肢设计在靠近墙体的位置,用钢筋结构进行加固处理,让剪力墙处于良好的受力状态。剪力墙的延性也是需要关注的重点内容,可有效避免脆性的剪切破坏。此外,高层建筑对其内部结构的要求会更高,为了防止地质灾害和极端气候的影响,可通过提升剪力墙厚度满足建筑地点的地震预防需求,比如想要预防八级地震,剪力墙结构的强度就要达到二级。当其厚度符合设计标准时,墙体偏心荷载不会出现偏移,而且平面刚度有所保障。 3.3优化连梁设计 建筑行业对剪力墙连梁设计也有着明确规定,高跨比在2.5以下、2.5以上的,其承载力、加固、配筋等方面的规定有一定区别。为了确保剪力墙参数符合要求,有关人员应当充分意识到连梁设计的重要性,采用合理的手段进行塑性调整。在计算内力的过程中,先对梁的刚度进行折减,同时结合梁弯矩、剪力值、折减系数等参数。 3.4剪力墙底部加强 高层建筑的自重非常夸张,如果仅仅依靠剪力墙的承载力,显然无法满足项目的支撑要求,强度和稳定性会大受影响。为了解决这一问题,提升剪力墙的承重能力,就成为了设计人员需要关注的重点,过去一段时间内,在墙体底部设置加强墙,是比较理想的方式。但是这种处理手段,会改变墙体的受力结构,某种程度上来看,会给项目埋下一定的安全质量隐患。因此,应当在原有方式的基础上进行创新,采用全新的设计优化方式。对于一般的剪力墙结构,如果没有特殊要求,加强墙的高度控制在总高度的八分之一为宜,不可过高,以高度参数为依据进行计算,得到墙体厚度的具体数值。剪力墙结构本身具有一定的特殊性,可以在其底部增设部分特殊结构,优化边缘部件,做好底部固定工作。 3.5较多的使用一般剪力墙 普通的剪力墙,是优化高层建筑剪力墙的重要手段,能够有效控制短肢剪力墙与小墙肢的数量,结构的竖向、水平向刚度、承载力都需要合理分布。“L”型、“T”型剪力墙的应用比较普遍,主要是因为可以提升结构的侧向刚度。 3.6剪力墙开洞的处理 除了需要考虑到建筑工程的功能性需求来设置门窗洞之外,还要考虑到设计方案与工程结构特点,适当调整开洞的位置与大小。整片的剪力墙,其长度应该在设计图纸的合理范围内,开洞之后用弱连梁进行连接。剪力墙的长度与刚度之间呈正向关系,长度越大,表明其刚度也就越高,吸收到地震力也就更大。如果在这个时候建筑主体的墙体受到损伤,高层建筑的抗震性能将会大受影响,无法保证住户安全。因此,每一片区域的剪力墙长度不应过长,注意分散布置,均匀承受地震的作用力。 4实际案例研究 4.1项目介绍 某市某工程项目总用地面积5829m2,总建筑面积13512m2,为八层住宅结构,配备地下停车场、商业网点、社区办公用房等配套设施。(1)优化计划。建立了优化模型并明确标注了相关参数,包括混凝土容量、基本风压、连梁刚度折减系数等;(2)优化结构布置。通过调查该项目的实际情况,可以了解到结构布置方面还有多处需要调整的地方,比如结构自重不足、走廊、卫生间、厨房等楼板厚度太厚,小墙肢比较多,不仅强度难以满足要求,还会带来不必要的成本浪费。结构优化的主要目标如下:修正门窗、提升墙体利用率、减少钢筋、节约混凝土用量等。 4.2初步优化设计 要积极响应可持续发展战略,结构设计发生调整时,应当考虑到其他关联变量,注意不同变量变化之后,对建筑结构强度、排碳量以及抗震性能之间的关系,通常需要进行反复的试验,才能够实现预期目标。就高层建筑剪力墙结构来看,需要在分析以及校核的同时,进行综合和优先选择,确定好剪力墙结构数量与分布形式后,应当将碳排放量控制在最低水平,以实现绿色建筑发展目标。 4.3二次优化设计 对高层建筑工程项目的结构进行二次优化,应当注重剪力墙布置的形式以及数量要求。本项目优化初期,构建了相应的模型,原模型剪力墙结构数量与布置形式不变的基础上,改变了其厚度,在模型中设置了300mm、250mm、220mm、200mm厚度的墙体。通过计算可以了解到,当剪力墙结构厚度变小时,其刚度和碳排放量也随之减少,抗震性能以及整体的强度,仍然能够满足工程要求。不难看出,即便固定剪力墙结构的数量和布置方式,也并不代表没有优化的空间,这可以给设计人员提供全新思路。在明确的范围内,可以适当降低剪力墙结构的厚度,让抗震指标达到预先设计的标准,可利用计算机软件构建模型,并持续对其进行优化,在本项目中,使用了厚度为200mm的剪力墙结构,C30和C40混凝土,碳排放量也有明显降低。 5结语 总而言之,我国建筑行业目前正朝着高层化、绿色环保化的方向发展,在大趋势下,建筑结构自重更轻、适用的材料对环境无毒无害,强度与稳定性更为突出,剪力墙结构有着极为广阔的发展前景。在优化设计的过程中,设计人员要前往现场进行全面考察,分析地质、地形、自然环境等情况,针对薄弱处展开设计优化,提升建筑结构的抗震性能与承重性能,降低不必要的材料与资源浪费,让剪力墙的作用得到最大化展现,推动我国建筑行业的稳定、持续发展。 作者:孔庆秋 单位:广州市建工设计院有限公司 高层建筑设计研究篇3 1工程概况 广州鸿粤集团汽车集群大楼位于广州市白云区永平街东平村。地上塔楼19层,建筑总高度93.7m(消防高度98.00m);为框架剪力墙结构,本工程抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度7度,特征周期为0.35s;场地类别:Ⅱ类,地震加速度:0.10g。本工程塔楼Y方向高宽比93.7/18.4=5.09,小于高宽比限值6的要求。 2大空间大跨度结构布置的选型及比较 国家及地方出台的相关规范[1~5]以及全国几大设计院编写的结构统一技术措施[6~7],对本工程结构进行合理选型,确定计算参数,分析如下。 2.1钢-混凝土组合梁楼盖 此种结构为钢梁上托钢筋桁架楼承板,其之间设置抗剪栓钉抵抗两者在交界面处的相对滑移,使之形成一个整体,进而共同作业。但楼承板至少100mm厚,钢梁剩余750mm高。钢梁楼盖不容易设计成正交方向的梁双向受力,只能设计成主次梁的传力体系,因而沿Y轴方向布置较密的19m跨度主梁,柱列之间的钢结构主梁在K轴M轴处与边梁铰接,为受力均匀13轴、15轴处的钢结构主梁与柱也做成铰接,其传荷载路线由楼承板→次梁→主梁→边梁或柱。主梁受荷较大、跨度也大且两端为铰接,在梁中会产生较大的弯矩,挠度也大,也可能在人行走的作用下,产生较大的竖向加速度,产生震动。尤其是目前广东某超高层钢结构大厦已出现不明震动问题,更应慎重对待。还有防火问题及现场焊缝问题等难以把控,在近百米的高层建筑内,层层采用相对较大的19m单跨钢梁是不合适的。 2.2钢筋混凝土主次梁楼盖钢筋混凝土 井字梁楼盖由于Y向梁跨相对较大,若以主次梁方式传递内力,对于19m跨度主次梁楼盖结构,要么加大主框架梁高度,要么改用密肋梁。前者虽能解决受力问题,但因结构梁高偏大,对建筑功能所要求的大空间影响较大,而后者虽可减轻主框架梁荷载,但大跨度次梁梁高也不小,与主框架梁梁高一样高。因此,从建筑空间的使用及舒适度分析,以上的方法都稍显笨拙。另外,按主次梁楼盖布置,其传荷是由板→次梁→框梁→柱。最终所有荷载都集中到主框架梁传给柱,致使主框架梁产生过大的弯矩,而为满足正截面受弯承载力及挠度计算不超限,不得不采用较大的梁高。因而19m跨度的主框架梁,采用钢筋混凝土主次梁楼盖方案,850mm梁高是远远不够的[8],所以此方案不可行。 2.3钢筋混凝土井字梁楼盖 由于有2个对称布置的钢筋混凝土筒体具有较好的抗侧移及抗扭转作用,消除了13轴和15轴有2跨19m跨的单跨框架的不利影响,结合建筑内部柱网尺寸较规整的特点,最终选择了钢筋混凝土井字梁楼盖[9],如图2所示。井字梁楼盖好比一块大跨度的双向板,将板底一些对承载力无用的混凝土去掉,同时也减轻了结构重量,而且是双向受力,比一般的主次梁楼盖性能更为优越。这种楼盖的2个正交方向的梁不分主次,互相交叉形成井状网格,其互相协同工作,共同承受板上传来的荷载,改善了大跨双向楼盖受力情况,能实现的跨度远比双向板大得多。为了保证双向井字梁楼盖的双向受力特征,其长短跨度比一般控制在1.5以内,而大于1.5长短跨度比的井字梁布置,其受力特性随长短跨比值增大,而逐步倾向于单向受力,井字梁的性能亦趋下降。井字梁的梁距网格不应太大,本工程控制在2.7m以内,楼板截面厚度控制在100mm[8],尽量减轻楼面广州某百米高层建筑无内柱大空间结构设计探析卢启奇(深圳中灏国际建筑设计院有限公司,广东深圳518000)摘要:为实现百米高层建筑塔楼每层室内无内柱形成大空间,采用钢筋混凝土井字梁楼盖,通过增加边框梁宽度,合理加宽刚度较大的框架井字梁宽度,尽可能将较多的井字梁在支座处连续贯通以增加梁刚度,双层双向通常加强楼板配筋等措施。通过计算,对此种楼盖结构的承载力、挠度变形、裂缝宽度以及楼板舒适度计算结果进行分析,各项指标均满足规范要求,为大空间无内柱高层建筑结构设计提供了一个新的实例。关键词:大空间;无内柱;井字梁楼盖;挠度;裂缝宽度;竖向振动舒适度作者简介:卢启奇(1963-),男,湖北黄石人,工程学士,一级注册结构工程师,主要从事建筑结构设计。恒荷载。本项目井字梁的两端在X向基本上是连续贯通的,增加了双向井字梁楼盖的整体刚度,减小了跨中挠度及裂缝宽度,也提高了楼盖结构竖向震动舒适度。本工程标准层结构井字梁布置如图2所示,除K轴及M轴处边框梁梁高为900mm外,其余的内部梁梁高均为850mm。由于在13轴和15轴处有2根框架井字梁两端被框架柱约束,抗弯刚度比非框架井字梁大很多,吸收的楼层竖向荷载传来的内力(包括弯矩和剪力)也大很多,需要的梁宽也就比非框架井字梁大很多,取梁宽为600mm,1/L轴处框架井字梁梁宽也取600mm,其余内部非框架井字梁梁宽均为250mm,K轴及M轴处边框梁因抗扭需要,梁宽为500mm。10轴和18轴两处框架梁虽然是大跨度井字楼盖的边支座梁,但井字梁贯穿此支座,此2根框架梁为井字梁的中间支座,没有过大的扭矩,主要是承担次梁传来的弯矩和剪力很大,梁宽为600mm。 3结构计算和设计控制 本工程采用YJK-A进行结构计算分析与设计。按《广东省高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T15-92-2021)设计[4],按《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)计算地震作用[10];标准层办公楼面活荷载加活动隔墙活荷载共3.5kN/m;考虑楼面附加恒荷载(不包结构自重)2kN/m2;混凝土强度等级竖向构件采用C55~C30,梁板采用C30,钢筋强度等级均采用Ⅲ级螺纹钢(HRB400),其他计算参数如表1所示。计算中,框架井字梁端与柱及墙连接按固接计算考虑。X向非框架井字梁端基本上是连续贯通的,也按固接计算考虑。为减小Y向非框架井字梁梁端在M轴及K轴处对边框梁的扭转作用,尽量按铰接处理。但此处梁端无法做到理想的铰接,同时也是为了减小非框架井字梁跨中的挠度,此处梁端按半铰接计算考虑,转动释放比例取90%,接近于铰接,尽量放松了非框架井字梁梁端弯矩,减小了对边框架梁的扭转作用,计算结果如表2所示。以上指标除地下室顶板质量比1.52略大于1.5,X向最小剪重比3.65%,略小于3.70%外,均满足规范要求。所有楼层扭转位移比均小于1.2,结构为扭转效应不明显,全楼没有小偏拉竖向构件,13层以下没有大偏拉竖向构件,本工程无刚度突变现象,满足规范要求。Y方向风荷载作用下的楼层最大顶点位移84.23mm,与塔楼地上总高度93.7m之比84.23/93700=1/1112,满足按弹性方法计算的风荷载作用下结构的顶点位移与结构总高度之比Utop/H不宜大于1/600的要求。经过对计算结果的分析,数据显示大部分梁配筋率在0.6%~1.6%,与经济配筋率接近。边框柱除顶层外,绝大部分都是构造配筋,表明大跨度钢筋混凝土双向井字梁楼盖结构对框架柱的受力没有造成恶劣的影响。本工程按抗震性能目标等级C级,第3性能水准的结构进行了弹塑性计算分析,能够满足《广东高规》性能水准3对结构整体、构件的承载力及变形要求。抗倒塌分析表明,在假定的失效模式下,结构能够满足抗连续倒塌设计要求[3]。 4混凝土极限挠度和裂缝宽度计算 计算井字梁挠度和裂缝宽度之前,先按裂缝宽度≤0.3mm和钢筋直径≤25mm生存配筋,并沿梁全长顶面配筋不少于梁顶面、底面两端纵向配筋中较大截面面积的1/4[4];梁底配筋全部伸入支座锚固;楼板双层双向通长配筋,每层每个方向采用配筋,配筋率≥0.3%。 4.1楼面梁的挠度计算 通常来说,梁跨中挠度最大,也是最大裂缝宽度出现的位置。现以计算挠度最大的第14层第13轴与15轴之间Y向非框架井字梁为例。梁宽250mm,梁高850mm,梁中至梁中跨度L为18.6m,梁净跨LN为18.1m,梁的计算跨度Lo取min(L,1.05LN)即18.6m。本工程是近百米高度的高层建筑,而且从±0.00开始到顶层每层都是大空间较大跨度梁(中间2跨是单跨),所以挠度从严控制,按计算跨度Lo的1/400计算[3],挠度允许值为18600/400=46.5mm。计算出13轴与15轴之间Y向非框架井字梁挠度值为29.3+9.0+3.4=41.7mm<46.5mm,满足规范要求。 4.2楼面梁的裂缝宽度计算 本工程大空间井字梁都在室内环境,环境类别为一类,最大裂缝宽度的限值为0.3mm[3]。同样计算第14层裂缝宽度,最大裂缝宽度出现在井字梁的跨中部位,最大裂缝宽度为0.29mm<0.3mm,满足要求。 5楼盖结构竖向震动舒适度的计算 按《广东省高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T15-92-2021)第3.7.7条楼盖结构竖向振动舒适度的计算,应符合下列规定:①钢筋混凝土楼盖结构竖向频率不宜小于3Hz;②对于竖向自振频率不小于4Hz的楼盖竖向振动加速度限值,人员活动的住宅、办公环境,峰值加速度限值为0.05(m/s2)[4]。本文采用行走路线法,与时程激励相关的一些参数取值[11]如下:①阻尼比0.02;②人的体重为0.7kN;③步距取为0.75m;④单步落足激励的步频取人行步频的平均值2Hz。现抽取挠度最大的第14层计算结果,第14层钢筋混凝土楼盖结构竖向频率为6.59683Hz>3Hz,忽略瞬态响应,竖向振动加速度最大值为0.027(m/s2)<0.05(m/s2),均满足要求。由以上计算可知,本工程大空间井字梁主要由裂缝宽度及挠度控制,均满足规范要求,本工程井字梁设计上是可行的,但都接近规范限值。为解决较大跨度井字梁结构中,梁跨中弯矩大、挠度大、裂缝大以及跨中梁顶负钢筋过少、梁顶裂缝大等问题,可采取以下措施:①增加大跨度梁底钢筋及选用直径不大于25mm的钢筋;②配置一定量的梁顶贯通钢筋;③楼板配钢筋双层双向;④施工时起拱。 6结束语 由于在高层建筑内部层层不设内框架柱,并且梁高还受到限制的大跨度钢筋混凝土井字梁结构,在全国还属于首例,楼盖实际竖向振动加速度还有待观测。建议对广州鸿粤集团汽车集群大楼无内柱大空间井字梁楼盖结构内力、变形及竖向振动加速度进行监测,并对监测数据进行分析总结,以便能更好地服务于实际工程。 作者:卢启奇 单位:深圳中灏国际建筑设计院有限公司 高层建筑设计研究篇4 高层建筑泛指建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的民用建筑,凭借层数高、体量大的优点,增加了人们日常生活工作的活动面积。但其弊端也非常明显,由于建筑高度较高,使用功能多样化,高楼层与低楼层的建筑功能改变,对上下层的结构布置要求就会有所不同,建造成本也随之上升、施工过程难度大、消防救援困难等问题也逐步显现。现阶段高层建筑设计中,梁式转换层结构作为解决上下层建筑功能转变的一种形式,受到了建筑设计者和使用者的高度重视,为了保证高层建筑的安全性、合理性,将高层建筑优势最大化、弊端最小化,建筑设计者应重新审视高层建筑中梁式转换层的结构设计。 1高层建筑梁式转换层结构 1.1结构特点 转换层主要是使楼层的上部结构荷载通过转换层重新分配并传递给下部结构和基础,转换构件可以采用转换梁、桁架、空腹桁架、箱型结构、斜撑以及6度抗震设计和7、8度抗震设计地下室采用厚板。其中梁式转换层结构具有构造简单,传力明确,施工过程相对方便的特点,在保障高层建筑上下层安全对接的同时,极大限度满足了不同楼层空间的使用要求,因此,梁式转换层结构广泛用于高层建筑设计中。常见的梁式转换层结构如图1所示。由图1可知,梁式转换层结构的框支梁按照受力方向的不同分为单向和双向两种,框支梁又被称作转换梁,是通过水平结构与上下部构件竖向连接,使高层建筑传力、受力过程更明确,广泛用于高层建筑的底部构件中。在高层建筑施工过程中,《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《规程》)明确规定了梁式转换层结构中钢筋和配筋的要求,转换梁的高度应大于跨度的12.5%,以此保障梁式转换层的受力能力,确保转换层的稳定性[2]。例如,某商用高层建筑,总层数共25层,建筑高度在100m左右,其中,地下2、3层作为停车库、地下1层作为大型超市和设备房、1层到5层作为购物中心、5层到顶层作为写字楼,转换层的设置层数应在5楼,这样能保障梁式转换层设置在高层建筑的偏低楼层,同时又能满足5层以下对大空间的使用要求。转换层设计的结构特点要充分考虑高层建筑受力分布对框支梁的影响,根据高层建筑的高度、用途不同,考虑框支梁的受力程度,配置与其相符的钢筋结构,提高高层建筑的安全性与稳定性。 1.2设计原理 高层建筑梁式转换层结构设计要遵循三维立体设计原则,利用BIM技术,打造三维立体模型,确保高层建筑施工的高效性。高层建筑在梁式转换层结构设计中,通过利用BIM技术,可实现模拟高层建筑的项目建设。在施工前,规范高层建筑梁式转换层施工人员的操作行为,准确发现梁式转换层结构在施工过程中遇到的问题和潜在风险,极大提高了高层建筑的安全性。梁式转换层结构设计遵循三维立体的设计原则,避免了CAD技术带来重复工作内容的可能,使建筑设计更有针对性地开展,利用BIM技术可视化的表现方式,使设计人员更直观地看到梁式转换层结构设计中的细节。通过数字信息构建仿真模拟的高层建筑物,在设计阶段可预测光照、地震等自然因素对梁式转换层的影响,并将高层建筑各部分信息归纳整合,分析梁式转换层在高层建筑各结构之间的作用,充分发挥多方协作功能,使高层建筑之间完成多方的信息交流,设计者利用数字信息模型,完成梁式转换层结构的设计工作,实现高层建筑的高效施工。 2高层建筑梁式转换层设计策略 2.1确定结构横竖布局 高层建筑梁式转换层设计首先要确定梁柱的横竖布局,搭建框架结构体系(如图2所示),确保转换层受力均匀。从图2可以看出,梁式转换层的横向框架梁和纵向联系梁通过节点相互连接构成,使高层建筑间的作用力以水平力为主,受力方式由墙(柱)到转换梁再到柱(墙)。梁式转换层框架的结构体系,使建筑平面布置更加灵活,在高层建筑内部获得较大空间,适用于商场、餐厅等娱乐场所设施的搭建。例如,在20层的建筑中,梁式转换层结构的横竖布局必须要与建筑的剪力墙结构相结合。剪力墙是建筑竖向的承重结构,在水平力的作用下,剪力墙是下端固定,上端自由的悬臂柱,属于刚性结构。那在梁式转换层结构的横竖布局中,必须要以强化下部为设计核心,增大高层建筑的底部强度,固定剪力墙下端,利用钢筋混凝土等结构,增加剪力墙厚度,厚度范围以0.35m~0.4m适宜。并在梁式转换层结构上层设计中,采取弱横强纵的设计原则。横向框架梁和纵向联系梁之间的连接节点常是薄弱点,框架梁的受力条件具有一定复杂性,在横纵结构设计中,要充分考量转换层的受力情况。例如,在纵向联系梁中的钢筋配比应具备科学性,当高层建筑设定抗震等级为1级时,纵向联系梁的钢筋配比应≥1%,钢筋间距应在75mm~220mm之间。此外,梁式转换层结构位置也要利用BIM技术,搭建数字模拟模型,分析高层建筑的受力形态,考虑梁式转换层的适用情况,严格控制剪力墙和转换层之间的受力分布,确保框架结构体系可在高层建筑中发挥自身优势。 2.2科学设计转换层 科学设计高层建筑梁式转换层结构,应从两方面出发:一方面,要充分计算梁式转换层的整体结构,利用有限元和补充计算法检测转化层的使用寿命[3]。根据梁式转换层的水平受力特点出发,横向框架梁和纵向联系梁与剪力墙紧密相连,因此,转换层的计算方法十分复杂,在计算时要将剪力墙作为基础运算单位,对转换层的受力面积和受力状态具体分析,明确高层建筑内部的三维空间结构。例如,以计算楼板支撑架为例,转换层板厚度为180mm,混凝土堆积高度取300mm。另一方面,要明确梁式转换层结构中框支柱的数量比例。框支柱是支撑框支梁的柱子,是转换柱的一种,如图3所示。框支柱是梁式转换层结构中的重要一环,例如,当梁式转换层下部分为框架结构,上部分为剪力墙时,就需要建立横向的转换结构——框支梁,那支撑框支梁的柱子就为框支柱。在设计框支柱的数量时,一般20层左右的高层建筑,框支柱数量在10根左右,根据转换层受力不同,框支柱的荷载量也不相同。如果选用10根以下框支柱,那各支柱的荷载量要不小于2.8%的基地剪力;如果选用10根以上的框支柱,那各支柱的荷载量要不小于3.5%的基地剪力。 2.3合理设计转换梁 转换梁是剪力墙和底层框架结构中的连接部分,能增加高层建筑的空间面积,符合建筑功能需求。在梁式转换层设计中,转换梁的设计要更具备合理性。首先,要通过有限元和补充计算法计算转换梁的减压比例,确立转换梁的大小截面。当梁式转换层中梁高受到限制时,转换梁的截面宽度应小于框支柱相应方向的截面宽度,且大于上部墙体厚度的2倍。例如,地下一层框架,地上15层剪力墙的高层建筑,框架跨度6m~7m,梁高在1m左右,首层转换梁截面不应超过1.2m,才可保障梁式转换层结构稳定。其次,转换梁的混凝土强度等级要达到C40,C40的混凝土具有抗压能力强、抗开裂、耐久性高等优点,对于提高高层建筑梁式转换层寿命起着有效助力。最后,在转换梁的浇筑中,要确保转换梁中的配筋率,也就是钢筋比例。《规程》第十章中明确要求,转换梁的配筋率应以高层建筑的抗震等级呈正比,非抗震设计的高层建筑配筋率应≥0.3%,抗震设计的高层建筑以特一级为例,配筋率应≥0.6%。转换梁中的配筋率直接影响高层建筑的抗震等级,因此,在设计高层建筑梁式转换层结构时要合理设计转换梁[4]。 2.4核定抗震等级 《规程》中明确规定了高层建筑的抗震等级,分别为标准设防类、重点设防类、特殊设防类和适度设防类。在高层建筑梁式转换层结构设计中,要根据抗震类型、房屋高度、防震等级等因素结合设计。以30层的高层建筑为例,地下1层、2层均作为地下停车场,层高2m~3m、1层到5层作为商业用途,层高5m~6m、6层及以上作为民用住宅,每层住宅的层高宜为2.8m。那在此建筑中,转换层应设置在7层,因其已经属于高位转换。在核定该建筑的抗震等级时,应结合《规程》中的明确规定,对梁式转换层的不同结构针对核定抗震等级,例如框支架的抗震级别应为2级、转换层以上的剪力墙抗震等级应强化为4级、转换层以下的剪力墙加强部分抗震等级为3级等。也可依托计算机技术,利用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发的SATWE软件,将楼层作为数据参数输入到计算流程中,自动识别梁式转换层结构的抗震等级,提高高层建筑的使用安全性。 3结语 综上所述,随着经济时代的快速发展,高层建筑的建设更符合当代人民生活工作的需要,使用者也更看重建筑外观的美观性和使用安全性。转换层结构作为高层建筑中的重要一环,对提高高层建筑的安全性至关重要,设计人员应从确定转换层结构横竖布局、科学设计转换层、合理设计转换梁、核定转换层抗震等级四方面出发,优化梁式转化层的结构设计,确保高层建筑的使用稳定。 作者:杨志荣 曹坤 王薇 单位:南京金宸建筑设计有限公司
现代机械设计模式创新探析:现代机械设计模式的创新思考 摘 要:现代机械设计实质上是相对于传统机械设计而言的,它是在对传统设计方法继承的基础上,不断创新和发展的产物,属于一门集诸多学科和多种专业于一身,综合性较强的技术科学。它是机械工程中较为重要的组成部分之一,想要设计出性能优良的机械产品,就必须在现有的设计模式上进行不断地创新。基于此点,本文就现代机械设计模式的创新思考进行浅谈。 关键词:现代机械 设计 创新 一、现代机械设计的内涵及特点 1.设计内涵 具体来讲,现代机械设计就是将微电子、机械、控制、信息等技术在系统工程的基础上有机地结合到一起,借此来实现机械系统最优化的目标。鉴于机械设计是为系统服务的,故此从系统的角度上看,可将现代机械设计看作是一个三维系统,这里的三维主要是指逻辑维、时间维以及方法维。逻辑维具体是指解决相关问题的逻辑程序或步骤,即分析、综合、评价、决策,这是解决现代机械设计中相关问题最为合理的四个步骤;时间维则是反映时间顺序的设计过程,大致可分为四个阶段,即产品规划、方案确定、技术以及加工设计;方法维指的是机械设计过程中所采用的各种思维方式和设计方法。 2.主要特点 2.1计算机化。 在人类社会不断发展的过程中,计算机的出现极大程度地推动了生产力的提高。现如今随着计算机技术水平的进步,使其被广泛应用于各个领域当中,在机械设计的各个环节中都需要借助计算机来完成,如优化设计、系统仿真等等。 2.2系统性。 在应用现代机械设计解决产品设计中的各种相关问题时,其主要通过系统的观点将机械看成是一个具有特定功能以及各部分相互关联的有机整体,这充分体现出了现代机械设计的系统性。 2.3动态性。 现代机械设计不仅重视产品在静态下的性能,更加重视其在工作环境下的动态性能,这样的设计能够进一步提高产品的整体性能。 2.4创新性。 由于现代机械设计主要是以科学的设计理论以及先进的设计工具为基础,故此其能够真正发挥出设计者丰富的想象力和创造性思维,并运用各种具有创造性的手段和方法,研发出更多具有创新性的机械产品。 二、现代机械设计模式创新的有效途径 1.优化设计 现代机械设计模式的创新应当朝着优化设计的方向发展,而所谓的优化设计则是指以数学规划为理论依据、以计算机为设计工具,并在充分考虑与设计有关的各种制约因素的基础上,寻求与预定目标相符的最优方案的设计过程。简单来讲,优化设计方法是现代机械设计创新中比较先进的一种,其建立在计算机技术和最优化的数学理论基础上,并借助计算机和数学函数得出效率最高、最优化的设计方案,这种设计理念完全符合时展对机械设计的要求。设计人员在利用该方法进行机械设计时,能够对各方面的影响因素进行综合考虑,这样可以更加系统和全面地对问题进行分析和解决,从而获得最为精确的设计数据,达到缩短设计周期的目的。优化设计是CAD设计中最为重要的组成部分之一,其充分体现出设计最优的原则,通过找寻最优的设计方案,极大程度地提高了机械设计质量。 2.系统化设计 现代机械设计模式的创新应当以突破传统设计仅重视产品实现预期功能这一目标,借此来使机械设计朝着智能化、自动化、柔性化、信息化和系统化的方向发展。通过系统化设计能够在原有机械设计的基础上使产品的各方面功能和整体性能提高到一个全新的水平线上,而且有极大可能使产品的结构发生变化,从而带来巨大的经济效益和社会效益。为此,系统化设计必然会成为现代机械设计未来的发展趋势。系统化设计通过层次划分、逐层实现的方式,将原本抽象的设计任务转变为具体化,使整个设计过程变得更加系统,有规律可循、有方法可依,更容易实现计算机辅助设计。 3.变型设计 所谓的变形设计实质上就是在原有的设计基础之上进行新的研发,借此来使机械上的零部件更加标准、通用化水平更高,由此生产出具有系列化的产品,满足更多用户的不同需求,变形设计其实就是一种创新,这种设计方法有三种形式:其一,纵系列变形设计,即在产品结构、原理以及功能都相同的条件下,改变尺寸和性能参数的设计;其二,横系列变形设计,即以基础型产品为基础对其各方面功能进行扩展的设计;其三,跨系列变型设计,即设计具有先进动力参数的不同类型产品。采用变型设计能够在确保产品原有功能以及原理不变的前提下,按照用户的使用需求对相关参数进行调整,以此来设计出更加完善且符合用户要求的产品。在机械设计中比较常用的变型设计是产品三维参数化变形设计,即以工程、拓扑及尺寸这三者的约束驱动为技术基础的一种设计方法,它能够实现各类相关信息的自动更新,如视图位置、尺寸、比例等,而且还能实现整个产品生命周期的参数化设计。 现代机械设计模式创新探析:研究型教学模式在《现代机械设计方法》课程教学中的应用研究 摘要:本文对比分析传统教学模式与研究性教学模式的区别,明确研究性教学的基本内涵与特点,分析《现代机械设计方法》课程的特点,在《现代机械设计方法》课程教学中实施研究性教学模式,深度发掘学生的自主学习与创新意识。本文在教学目标的确立、内容的精选、课堂教学模式的设计、教师学生评价体系的确定及电子资源辅助教学五个方面进行了有意义的实践探索。 关键词:教学模式;研究性教学;机械设计 研究性教学模式要求教师多种教学方法综合应用,有效结合教学内容和学生的知识基础,促使学生积极参与课堂教学过程,激发学生对新知识的求知欲。《现代机械设计方法》课程的教学,学生要系统地掌握专业理论知识,培养结合专业理论知识解决实际问题的能力,同时培养学生的创新思维与创新能力。在《现代机械设计方法》课程中应用研究性教学模式有利于教师将教学与研究相结合,有利于学生的全面发展。 一、研究性教学模式的特点 研究性教学模式,要求教师创设一种类似研究的情境,学生进行信息材料的收集、分析,在探索求知的过程中,将外在知识转化为个人内在经验和稳定的个性心理品质,从而培养学生的创新精神和实际能力。它将学生的集中学习变为分散学习,将教师的直接讲授变为有效指导[6]。研究性教学是以学生为中心,教师由传授者、权威者转变为交流者、合作者和学生学习的引导者或促进者;学生由被动的接受者变为学习的主人和主动参与者、创新者[1,2]。 二、《现代机械设计方法》课程的主要特点 《现代机械设计方法》是一门综合性、交叉性学科。《现代机械设计方法》涉及创新设计理论与方法、有限元方法与应用、优化设计、可靠性设计等方面的内容。课堂教学学时有限,要在有限的学时内,完成课程教学任务,使学生了解、认识和掌握现代机械设计的思想、理论与方法。本课程的主要特点如下[1]。 1.创新性。在设计过程中人的创造性与创新性最为重要,这既包括设计者个人的创造性思维,也包括设计团队的集体智慧,通过各种创造方法的综合应用,给出各种新颖独特的设计方案,开发满足市场需求的新产品。 2.系统性。运用系统工程的思维解决技术系统问题。设计方案既要考虑整体最优,又要考虑生产的可能性及市场的接纳性,同时各个子部分又是一个有机的整体。 3.优化性。借鉴优化理论及方法,实现机械设计方案优化:参数选取科学、结构先进,机械系统整体无论是功能还是性能都最优,同时能以较低的成本实现产品的基本价值功能与辅助价值功能。 4.综合性。现代机械设计方法是一门综合性的学科,设计方法多元化,学科交叉性显著。综合应用信息论、相似论、模糊论、可靠性、有限元、人机工程学及价值工程、预测学等理论,大量应用计算机技术进行辅助设计,创新性地提出设计方案,解决工程实际问题。 三、《现代机械设计方法》课程研究性教学模式的实施 1.教学目标的制定。课程教学目标是培养学生追求卓越的学习态度,发现问题、提出问题、解决问题的能力。现代机械设计方法课程实施研究性教学模式,保证学生对基本理论、设计方法的科学掌握,同时提高学生个体创新能力与团队合作意识,引导学生参加科学研究和企业实践等活动,做到学校内外相结合。 2.以企业实际问题为导向,科学安排课堂内容。由于现代机械设计方法课程具有较强的理论性和实践性,应以解决企业实际问题为导向,结合学生的现有知识结构,确定科学的、个性化的、符合市场及企业需求的教学内容,紧凑的教学进度,高效地指引学生深入浅出地掌握现代机械设计方法的概念与方法体系,并能够在实践中真正地解决问题。 3.双元教学模式与评价体系。所谓双元教学模式就是教师研究性教学、学生研究性学习。课前教师要做好现代机械设计方法理论研究,认真备课;学生预习、复习相关基础知识。课上采用教师引入设计案例,把教学内容设计成由学生提问,教师与学生共同对现代机械设计案例或疑难问题进行讨论,学生通过积极的分析生成新的理解、新的假设[2-4]。课后教师给学生布置设计选题,学生完成设计方案、汇报和展示课题研究结果。考虑设计选题的复杂情况,每个设计选题可以让学生单独完成或者分小组完成,设计方案是开放性的,也就是可以有多个方案,老师与学生展开讨论,在讨论中既巩固了基础理论知识,又激发了学生的创新思维。在这个过程中也增加了教师的工作量,教师需要充分的课前准备[5,6]。 评价与激励要从教师和学生两条线展开。对于教师的评价,要从精神上和物质上两方面进行鼓励。由于研究性教学教师课前准备工作量增大,对于课堂的把控能力要增强,因此学校要有相应的教改项目课题,鼓励教师进行研究性教学模式的研究,既实现物质奖励又实现精神激励。对于学生的激励,因为需要学生积极参与课堂讨论及课后作业的广泛资料阅读,因此学生课堂表现对于其最终的成绩影响非常大,可以使学生平时课堂表现占到总成绩的40%,大作业占到40%,基础知识试卷占到20%。这样可以充分调动学生的学习积极性,使学生清楚地认识到,课程成绩的高低,是由实践能力即解决问题的能力及课堂的参与度决定的。 4.开放性的教学资源。研究性教学模式的实施需要电子教学资源的促进,开放性的教学资源对于研究性教学模式的实施非常重要。网络教学资源,例如PPT、教学大纲、课堂导论视频都可以让学生在课前获得。这样学生可以有效利用多媒体课件、电子书籍、专用设计软件、网络资料、网上习题练习,自我学习“现代机械设计方法”知识体系,有效地拓展学生课外学习、研究和交流的空间与时间,不断完善研究性教学模式,使课堂教育的延展性不断增强。 四、结束语 “现代机械设计方法”是一门多元化、学科交叉性较强的课程。本文从四个方面探讨了研究性教学模式的实施,从老师与学生两个视角分别进行了分析,对于教师开展类似教学模式具有一定的启迪作用。 现代机械设计模式创新探析:现代机械设计模式创新思索 1前言 现代设计方法是一种需要不断进行创造的活动,是多种设计技术和设计方法的交叉应用,现代设计方法比传统的设计方法更统一,能够大大提高工作效率,提高产品质量。随着科学技术的发展。人们对产品功能的要求日益增多,更新速度加快,在原有设计基础上进行创新研究越来越重要。 2现代设计方法 2.1计算机辅助设计 计算机辅助设计简称CAI),利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行信息的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAM)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产计划、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。’ 22模块化设计 模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。 23并行设计 并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。 2.4机械系统设计 机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。 2.5机械优化设计 优化设计是把设计的实际工程问题的物理模型转化为相应的数学模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着科学技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。 3现代设计方法翻新研究 3.1创新设计原则 (1)生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。(2)安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。 (3)经济效益最好原则 经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。 3.2机械创新设计技术 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型:二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。 结语 总之,企业竞争力的关键在于适应市场的需求,需要企业不断推出新产品,这就需要大力加强创新设计方法的学习和研究,使机械工业快速发展,国家兴旺发达。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程,该门课程融合了多个相关课程的内容,又与工程实践结合紧密,以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度,也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用,因此本文提出根据教学大纲要求,采用以能力评判为导向的课程改革新方法,实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果,可实现性良好。 [关键词]计算机;控制技术;考核方案;设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程,其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID(比例-积分-微分)及先进控制技术,DCS(分布式控制系统)以及FCS(集中式控制系统)技术等核心内容,根据教学大纲要求,该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法,掌握数字PID参数整定及优化方法,熟悉DCS和FCS基本结构,熟悉DCS在火电厂的具体应用,掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识,学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密,根据大纲培养要求以及现有的实验条件,以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向,改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式,对于促进教学相长,提高学生工程能力有一定价值。 为此,特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求,拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件,对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核(15%) 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述,最后提交综述报告,具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术,包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法;②数字PID以及先进控制技术,包括PID参数整定及优化方法,串级及前馈,模糊控制;③网络通信技术,包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构,网络存储方式,网络访问方式等国内外研究现状;④DCS及FCS技术,包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力(25%) 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求,对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型,包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型,主要对选型合理性进行评价,包括技术实现的可行性,性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现,则须选择相应的工控机,I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件,最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核(25%) 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求,在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态,达到基本形象和直观的要求,并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现;控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节,以及PID参数的整定和优化功能,可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核(25%) I/O接口以以下三种方式进行评价。 (1)给出输入输出信号范围,自行设计信号调理电路和抗干扰电路,并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性,提交仿真结果。 (2)给定不同类型的多路标准信号,自行设计多通道采集系统,包含多路开关,A/D总线接口,查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机(ARM)之间的扩展电路,提交相关的原理图。 (3)利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能,并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核(10%) 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据,但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点,因此,应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中,考核方案具有可操作性强,能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣,而且能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育,在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一,直接关系到专业人才培养的质量问题,为适应时展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授与学习教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教,对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如实验实习法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法,如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性,激发起学生继续学习的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学习氛围,让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界,加深了学生对专业知识的理解和记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图1所示),然后建立PID仿真控制器,所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外,现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1~2周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对知识的记忆与理解,学生为考试而学习,缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面推进素质教育,对于“计算机控制技术”课程,采取1:1的考试方式,即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要求对控制算法设计控制程序,对控制对象进行控制,并实现控制目标,达到要求的控制精度,如直流电机转速控制,要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现,如果没有实现的对象,要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看,或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平,每个同学写出一篇科技论文,讲述清楚对控制对象实现控制的目标,写明控制算法,如电机转速的控制,允许控制误差,附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式,不仅加深了学生对课本知识的了解,也锻炼了学生对科技论文的撰写能力,为学生毕业设计做好了准备。同时,专业课的理论知识也应该掌握,因此理论闭卷考试也是有必要的,对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点,从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式,对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨,对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术,一步一步演示给学生看,激发学生的兴趣,课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论,充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学,远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式,有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要:铝解不仅属于高耗能、高污染行业,国家产业政策对其严格限制,而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下,诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动,相对而言,投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛,如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词:铝电解; 计算机技术;生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快, 已推动中国成为铝工业强国。近年来, 在中国经济快速发展的进程中,电解铝产能得到了突飞猛进的扩张,电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列,并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列,目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑,借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整,实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配,减少人为因素干预,达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 (1)技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上, 在实际生产中,由于多项工艺技术共同发生作用,电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡, 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于,由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配,难以实现多参数平衡控制, 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离, 恶性循环影响了体系的生产效力。因此, 新技术目的很简单, 依据电解槽原理, 通过调整各技术参数,还原动态平衡为静态平衡,然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整,实现最佳匹配。 (2)主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例,其主要特征如表1所示,该系列槽电解质体系分子较高,锂盐含量过高,颅底压降高,槽工作电压也明显较高,槽实际运行状况无法维持稳定状态,运行状态较为脆弱,易引发病槽事故,对其原因进行相关性梳理,总结结果如下: 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 (1)温度 在初始时 , 电解槽本身温度低 , 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内, 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数, 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平, 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 (2)电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 , 除了较先析出钠的原因之外, 本身由于不使电解质酸化 , 需保持较高的分子比外, 也不允许加入过量的氧化铝。 (3)预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗, 与电解槽走入正常后的能量消耗相比, 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 , 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ~ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 (1)新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层, 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此, 在电解槽开动初期, 需要添加相当数量的炭酸钠 ( 相当于添加氟化铝),以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同, 此段时间吸收氟化钠的程度不同,但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 , 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 ( 用炭酸钠) 。 (2)计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象,不稳定的槽运行状况,较低的主要技术经济指标,说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离, 且与行业先进技术相比,该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势,需要对该体系的计算机控制技术进行强化,从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的,是依靠计算机控制程序,通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整,提高计算机自动控制性能, 减少人为干预, 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列, 因其技术装备水平相对落后,所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上, 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现, 但因改善体系性能是个系统性的工程, 调整过程存在长期性、 复杂性, 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ,对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 , 意义极为重大 ,然而, 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期,提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性: (1)计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析和设计; (2)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性; (3)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路; (4)采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高; (5)对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入,对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程,根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计,对体系的硬件、软件的构造考察它的要求,推算出合适的系统,组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式,但是要控制体系结构,包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究,了解工作程序的要求,了解需要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代,所以顺应时代的潮流,有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力,适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术;教学改革;系统建模;数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此,许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程,它是以自动控制原理为基础,以计算机控制技术为核心,综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科,致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法,通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性,对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来,随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,由“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5],大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式,IBM公司提出了“智慧地球”的理念,德国提出了步向“工业4.0”的目标,今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时,大数据也吸引了不少学术界的广泛关注,2008年,英国《自然》杂志推出大数据专列,专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化,指出:“数据为准绳的理念指导,以及强大的计算能力支撑,正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”,围绕“数据洪流”展开讨论,将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流,将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革,既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富,大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面:①以控制理论为主体,阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别;②将计算机系统与控制系统进行融合;③传统控制论优化算法及其仿真模拟;④智能算法、模糊识别的应用;⑤微型计算机的嵌入式开发,如ARM、PLC、等;⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前,多数院校对于《计算机控制技术》这么课程,主要采用“以课堂为主,实验为辅”的教学模式,加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科,涵盖的内容较多,所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外,课程教材和参考书种类众多,但内容并不统一,基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而,真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以,基于上述问题,对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下: (1)数据的概念不强 目前,许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上,即使开设的实验课程还是以演示性为主,如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践,更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储,并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外,对于当今主流的数据挖掘算法,提供相应的实践机会较少。 (2)传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立,为了保证所建立模型的精确性,模型的阶次有时会变得很高,基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上,数据只是为了辅助算法,实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 (3)数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析,发现蕴含的知识,研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而,许多院校在《计算机控制技术》这门课程中,并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是,很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代,即以控制系统相关学科作为理论基础,再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展,“物联网、云计算、大数据”的提出,迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以,有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中,数据不是模型的本体,它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而,随着大数据的迅速发展,由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化,通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据,所以数据对建模的作用也愈发重要,并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大,只靠数据就可以完成科学发现,因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2],一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言:“数据的洪流是传统科学方法变得过时,相互关系已经足够,没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明,科学也可以进步”。换句话说,传统建模方法对于科学而言并不是必须的,大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域,在设计过程中以数据库中的数据为导向,利用受控系统大量的在线、离线数据,实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6],探索背后的科学规律。近年来,随着人工智能技术的发展,特别是机器学习领域,迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量(输入、输出和中间变量)描述表达式,这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点,传统的建模方法,为了保证模型的精确性,模型的阶次会变得很高,这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂,而利用“数据驱动”建模方法,将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量,再将模式识别、人工智能方法作为补充,从而满足系统的静态和动态性能要求。目前,利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势,而已经形成系统的建模方法主要有:线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说,数据驱动建模流程可分为:数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 (1)数据初始化 通常,数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下:①通过采集的数据,对数据结构有一定的认识,同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计,从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后,即可以对数据进行选择,一般选取70%的比例作为算法数据,其余的30%数据作为测试数据;③选择好训练数据以及测试数据之后,为了能够获得较好地训练效果,必须对数据进行预处理,使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理,填补缺失值,异常值检验等。 (2)变量的统计分析 通常,在完成第一步的基础上,需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等,以研究二者间的关联关系,从而对模型进行预估判断。此外,为了更好地定性分析,需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量,通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系,从而更好地对主导变量进行估计。 (3)算法模拟 在经过统计方法的分析之后,利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析,例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试,得到的输出结果和目标数据进行比对,根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式,得到合适的模型。 (4)模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分,尽管已有不少离线校正的方法,但在线校正的方法十分有限。因此,开发更多实用方法,以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优,其本质上就是如何对参数值进行调优,使预测模型的错报率最小化[7]。目前,解决参数寻优问题的研究成果主要有两种:①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析,依据敏感性分析曲线优化关键参数值,如交叉性验证技术、留一交叉验证法等;②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界,并不断优化错误率的上界,使边界差距尽可能小,从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论,尝试对《计算机控制技术》进行教学改革,提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容,结合各种交互式教学方法,提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力,技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要:首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词:计算机控制技术;双语教学;必要性;实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业,为了开阔教师和学生的国际化视野,探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上,立足于“计算机控制技术”课程,从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说,双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务,通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前,比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来,我国的综合国力得到了迅速提高,在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化,英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此,大学学习中除了进行相应英语课程的教授外,专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识,也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力,提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中,学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富,难度相对较高,英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中,要对原版教材的重点和难点内容进行注释,可以让学生更好地理解教材内容,避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释,在书后增加中英文词汇对照表,这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性,应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果,应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上,要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中,既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点,又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中,常常会遇到这种情况,一方面,外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力,但欠缺理工科专业课程的知识;另一方面,部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境,虽然有一定的外语基础,却受到外语听和说的限制,无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此,要重视双语教学教师的选拔和培养,积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献,撰写英文文章,安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训,提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展,社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考,阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性,讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要:《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,也是计算机、信息和控制类专业的必修课,在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础,总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题,介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词:微机原理;课程;实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合,具体而言,就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展,传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比,计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点,同时可实现计算资源共享,从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性,要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上,将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体,完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后,再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,学生只有通过本课程的理论学习,在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上,动手构造有关电路并上机调试设计的程序,才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心,教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播,学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学,课堂讲解传授理论知识,实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点,而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法,一般只要求学生根据试验原理总结实验现象,而这些试验现象都是一种必然的结果,这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验,但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此,对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始,新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面:第一,增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言,在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标,然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求,能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二,由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的,所以要求学生能够完成试验表格的设计,且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三,增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次,所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容,增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目,共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力,促使其提高学习热情和主动性,使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上,要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外,不给定实验电路图,不指定详细的接线步骤,完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用,除专门规定的验证性实验外,不指定详细的编程步骤,不给定详细的流程图和实验程序,对学生完全开放,由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥,去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结,发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外,还应满足学生自由进行实验的要求。为此,采取了开放式的实验室管理办法,将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源,自己拟定试验目的以及预期试验结果,并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验,这样学生的实验内容和要求都会有所不同,进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学,除了规定的课程实验之外,教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥,比如,对新技术理论感兴趣的同学,可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料,探索科学研究的前沿,成立讨论小组,并开设专题报告,从而增加自己的阅历;对设计感兴趣的同学,可以提供基本的原材料,让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性,让学生能够感到学习也是一种乐趣,同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识,并将理论应用到实践,提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后,在兴趣小组中选取一部分优秀作品,根据作品的创新性和实用性,指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师,可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中,让同学尽早地接触科研活动的整个过程,启发学生独立思考,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛,比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等,这些竞赛活动使学生受益非浅,从学生被动地要求做实验,到学生主动地要求进实验室做实验,加深了对课本知识的理解与融会贯通,学到了许多书本上所学不到的东西,培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性,提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到,也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统,这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值,学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力,无法在课本中找到现成的答案,只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决,从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中,学生不用思考也不需思考,只是按照已知的实验步骤完成实验,只是一个被动的接受者,很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生,让学生成为实验的主体,改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路,摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始,进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中,给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间,激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来,培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源,工程实践是创新的基础,提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书,学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节,需要通过不断的摸索,总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中,学生通过对相关资料的归纳、整理,对实验过程做有效的梳理,认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法,充分地认识设计的优缺点,为探索更加优化的设计、实现方案,为今后的工作实践打下良好的基础,从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编,提倡学生自己编程做计算机控制技术实验,这激发了学生的兴趣,增强了学生自主思考、综合运用知识的能力,提高了学生分析问题解决问题的能力,训练了学生的创新能力和创新意识,取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展,一些先进的实验设备已经到位,如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等,我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来,开发更加先进、更具有实际意义的新实验,为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:计算机控制技术在自动化生产线上的应用,能够有效的提升自动化生产线的智能程度,从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量,从整体上提升自动化生产线的工作效率,有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益,但是值得注意的是,计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计,保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求,避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词:自动化生产线;计算机控制技术;计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶,其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容,同时使用计算机控制技术作为核心控制技术,综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术,有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化,对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上,同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性,更进一步的提升自动化生产线的相关特性,而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能,首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务,因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容: (1)计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析,建立相应的模型,保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性,同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制,提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性,注重计算机控制系统的使用寿命。此外,计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化,直到满足自动化生产线的要求为止。 (2)计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录,保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中,保证计算机控制系统工作过程中的健康使用,避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 (3)计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计,同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理,针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计,确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 (4)计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作,计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象,同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试,确保计算机控制系统的实践性。 (5)计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构,计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用,确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用,为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中,并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程,在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作,完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上,主要是通过对计算机控制系统的有效应用,采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作,PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能,减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象,减少自动化生产线的调试过程,有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容: (1)可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备,可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能,可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换,并最终编写出相应的控制程序,实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化,提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中,提升工业制造系统的扩展性以及丰富性,从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 (2)现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备,其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,将计算机控制技术应用在自动化生产线中,事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接,更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能,提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲,计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接,加强对自动化生产线的远程控制功能,进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信,提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述,本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析,计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势,计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要: 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词: 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的,是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合,以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机;创造真实的教学环境,让学生带着真实的项目学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断激励学生前进,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此项目举一反三,收到更好的学习效果[1]。因此,探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践,培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题。在完成项目的同时,学生树立创新意识,形成创新能力,养成自主学习习惯,学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点,精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力,教师不仅要组织好教学,还要具备扎实的专业基础知识,进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划,明确项目要解决的关键问题,在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中,不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有:计算机控制系统的硬件设计技术,主要包括总线和输入输出接口与过程通道;数字控制技术,主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机;常规及复杂控制技术,主要包括数字PID控制,最少拍控制,纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等;计算机控制系统的软件设计,包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等;还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容,可以设计如下项目:数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后,首先进行学生分组,项目教学法的实质是按照项目运作方式,分组协作共同完成项目,学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践,分组的组员搭配,内容分工等都会影响实施效果,因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生,这些学生学习态度认真,头脑灵活,实践能力强,根据实际情况,分为五组,每组五六人。拿到项目后,学生先考虑如何简化项目,把总项目分解成一个个阶段项目,并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后,学生就可确定解决这些分项目的方法,最后再由分项目到阶段项目再到总项目,完成学习任务[1]。在这个过程中,引导学生不断地思考如何完成项目,遇到哪些不能解决的问题,这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识,这时候讲授这些新知识,激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中,学生接受任务后,需要查阅资料,了解直流电机测速和调速的原理,然后确定设计方案,最后进行系统的软硬件设计与仿真,这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计,计算机控制系统的软件设计,数字PID控制器及其参数整定等内容,这些都可以分解成更小的分项目,教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中,会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题,及时讲授新知识。 问题提出后,就要开始寻求解决问题的方法,老问题学生自己解决,可以查阅文献,复习以往教材等,新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题,又不能忽略基础知识的讲授,将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块,由浅入深、层次分明地讲授,给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时,教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中,取得非常好的效果:学生学习兴趣提高,学习主动性明显提高;提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力;学生的创新能力得到提高,在完成项目的过程中,学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中,也会思考怎样更好地执行,这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中,既学到新知识,又巩固旧知识,还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法,学生在分组合作过程中又增强团队协作能力,各方面都能力都得到提高,为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体,在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下,加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善,既在理论研究层面上达到了一定的高度,也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临,以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活,使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新,并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位,并且在互联网科学结晶的辅助下,形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样,单论起控制技术方面,就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术,究其理论概念而论,就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础,通过以计算机控制技术为核心,实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说,这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托,辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率,同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 (1)从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样,代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就,然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候,主要的功能不过是在工作中实行集中控制,通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务,形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体,虽然在当时取得了巨大的飞跃成就,但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂,传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求,这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识,DCS技术便应运而生,并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统,以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在,直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构,前者主要负责监视集体工作,后者的任务在于及时传递信息情报。 (2)从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下,不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言,优势是十分显而易见的,然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产,就必须促进其网络协议的公开化和标准化,所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术,主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式,整个控制系统均可以实现有条不紊地运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统,FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求,以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调,最终实现成本的降低和工作效率的全面提高,并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 (3)从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求,这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值,更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输,才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程,按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制,但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生,这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成,使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高,辅之以互联网的有效手段,使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展,技术在进步,互联网时代的来临,产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中,便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段,不断指导于工业生产,并在互联网技术体系的丰富过程中,不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台,通过友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容,培养学习兴趣和能力,取得了良好的教学效果。 【关键词】控制;算法;仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法,既是计算机控制系统的核心,也是整个计算机控制系统设计中的难点,并且由于控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解,教学效果不是很理想。基于此,本文以MATLAB为工具,通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现,并通过 GUI (图形用户界面 )设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识,培养学生的学习兴趣和能力,提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件,内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一,无需大量的程序代码,只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析,令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式,可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行,用户还可以根据需要自编一些函数,方便程序的修改与维护,提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2],使用它,用户无需了解图形实现的细节内容,便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类,常规算法分为位置型和增量型,改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等,这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时,首先新建一个空M文件,之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存,最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法,算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外,通过修改算法的参数,可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果,被控对象为,采样时间为1ms,rin(k)=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等,如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果,被控对象,采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台,需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤:安装Lcc编译器(MATLAB自带),配置编译器,编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序,只需将MATLAB安装目录下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后,点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解、教学效果不理想的问题,设计了该课程的控制算法仿真平台,让抽象的理论得以直观、生动的呈现,使学生深入、高效地理解和掌握所学内容,在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机应用技术被应用到各个领域,包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业,不仅提高了生产效率,也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词:计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来,工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注,计算机技术在自动化系统中的应用,取得了非常明显的效果。当前,它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来,其发展过程大致可以分为四个阶段:(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向:计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 (1)计算机控制技术在工业领域的应用:计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段:最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术,目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在,美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业,也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后,社会将面临新的研究课题,制造系统和专家系统。(2)计算机控制技术在医学领域的应用:根据我国现状,中药生产企业,一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞,即生产管理部分和实时控制部分。(3)计算机控制技术在农业领域的应用:智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。(4)计算机控制技术在航空领域的应用:近几年来,从我国载人航天技术成功以来,航空航天技术已经得到越来越多的国人关注,一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展,而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 (1)工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。(2)工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。(3)工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广。(4)工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述,计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要:为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量,设计了基于项目教学法的教学内容,探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明,项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词:项目教学法;课程教学;计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法,是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求,适时安排教学计划,制定和设计项目合同,组织学生以小组工作的方式加以实施,在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征:首先,学习过程是理论知识与实践相结合的过程;其次,增强了学生学习的主动性和创新能力;最后,项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的,这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外,在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补,培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国,盛行于德国。上个世纪80年代开始,德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践,取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法,可以查阅到大量的相关教学论文,已有基于项目教学法的教材出版,例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响,课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入,高校教师开始对传统教学模式进行反思,在一些实践性较强的课程教学中,已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用,在专业课程教学中普遍采用了项目教学法,已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法,介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发,培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中,多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法,教学以教师讲授为中心,对教学信息进行加工处理后,通过语言、文字等形式呈现给学生,学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验,缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位,学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程,教学内容的实践性强,适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中,完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切,学生在“做中学”,能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革,选择合适的项目是关键。通过创设问题情境,把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去,对项目进行分析、设计和探索研究,引导学生针对项目展开讨论,可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识,提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业,结合我校电类专业定位,构建了计算机控制技术课程的知识体系,制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容:(1)计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式;(2)输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术;(3)逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;(4)数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制;(5)计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等;(6)工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统;(7)计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件,我们构建了三个教学项目,通过这些项目的实施,基本上可以涵盖上面所提出的教学内容,能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节,学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题,学生要组织自评和互评,发现自己的不足及别人的长处,从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节,教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况,综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多,每个项目涉及的知识点要满足课程要求,不能有过多的重复内容,难度不宜过大,需要的实验条件基本能够满足,等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成,任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况,很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计,基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招,实验设备台套数严重不足,因此,项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来,国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材,其中大多数项目实施过程编写得过于详细,类似于验证性实验,而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合,如何介绍项目的内容和实施过程,是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开,教学过程有了变化,重点讲解项目所需要的主要知识点,教师给出项目名称,让学生在“做中学”,可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机(DSP或嵌入式系统)、PLC和工控机作为控制器,可以充分利用现有实验室的条件,拓展实验室功能,提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中,为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试,在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要:随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。 关键词:小型非球面;数控抛光;计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步,光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用,利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制,生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低,面形精度高,并且重复精度良好,计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分,对光电传感器的生产有十分重要的作用,一直以来,小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素,传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差,小型非球面光学元件批量成产效率低,严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来,计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导,极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头,对小型非球面光学元件进行打磨、抛光,计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力,从而确定材料的去除量。用公式表示为:ΔZ(x,y)=kP(x,y)V(x,y),ΔZ(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量;k为光学元件在生成过程中的温度比例常数;P(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力;V(x,y)代表磨头在光学元件某一点的移动速度;x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时,绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动,从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工,在加工过程中,抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直,光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变,则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响,所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度,就可以得出材料的去除量。根据公式, 可以计算出材料的去除量。其中R(r)表示磨头工作函数,r表示接触点到光学元件中心的距离,v表示磨头在光学元件的移动速度, 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度, 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离, 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, > 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化;当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, < 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中,由于存在一定的误差,因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化,将磨头的驻留函数做成卷积,就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时,如果螺距比磨头工作函数的直径小,而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度,磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短,因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形,通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线,可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够,因此,可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中,小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程,数控抛光的影响因素很多,如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响,因此,在实际生产过程中,要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线,从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论,对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算,得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近,并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低,面形精度良好,重复精度高,计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产,因此,利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率,促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要:计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中,并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类,计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词:计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机,辅助部件指输入输出接口,检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系,一种是有线方式,例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式,如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年,随着计算机硬件及软件的快速发展和普及,计算机远程网络通讯的应用范围越来越广,数据传输量越来越大,传输效率也越来越高,已广泛应用于各个领域,并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内,计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展,其应用范围将会更广,为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样,计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍,是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成,如(图1)所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督系统(SCC)、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 (1)根据信息传输方向的不同,可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型:双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构,信息能够向两个方向同时传递;半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递,旦不是同时进行的,每次只能向单一方向传递;单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中,网络线路通讯方式多为半双工方式,即多为四线制传输方式,而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式,这样在满足实际实用要求的前提下,通信线路得到了有效简化。 (2)计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中,计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模;数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机,其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等,其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联,数据交换设备将各种终端设备连入网络,然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时,数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器,从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 (3)计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展,目前,其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见,该种连接形式以计算机为核心,通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时,同一时间内,计算机仅可以与一个搅拌站终端连接,此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务,则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展,各种计算机网络广泛应用于控制系统,规模越来越大,从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化,并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元,从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构,就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节,他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的,及原有仪表单元数字化后,再增加网络通讯专用单元,构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中,及现场总线控制系统中,具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统,而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构,在系统集散以及分布式计算机的控制系统中,系统将以网络为限分成了多个层次,各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立,在信息传递和交换中,将受计算机的影响,是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性,造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展,对控制系统的控制水平要求越来越高,将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类;然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明;最后评价了计算机控制系统。