为您找到与地基处理及边坡与支护工程相关的共200个结果:
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垃圾处理是城市环境治理的重要内容, 我国已经明确了垃圾处理的产业化、市场化发展 方向。然而,从国内外实践经验看, 随着人们环保意识和生活水平的提高, 垃圾处理中的邻避现象正日益严重, 并成为了垃圾处理事业发展的绊脚石。因此, 开展对垃圾处理产业中邻避现象的系统研究是极其迫切和必要的。本文以国际上典型的案例为分析载体, 对邻避现象的本质和原因进行了较为深入的剖析, 以期为我国各级政府寻找解除良策, 为推进和加快垃圾处理产业化进程做一些理论上的有益探索。
目前, 学术界对于邻避现象的研究较少, 已有的研究基本上是从民主、环境正义等政治 学、伦 理学 的角度来阐述邻避现象产生的原因。 台湾 的张震东教授在其着作《正义及相关问题》中认为, 民主国家在形式上赋予了自由平等权, 并奉行“少数服从多数”的原则, 但在此社会原则之下却容易形成“多数总是对的”的道德权威, 甚至以多数为名而滥用权力来压制少数, 造成所谓的“多数暴虐”[3]。文森特·奥斯特罗姆( Vincent Ostrom) 等人也认为, 相信多数决策原则就必然意味着多数人能够做出决策, 而这种决策是与少数人的利益相悖的。[4]可见, “多数暴虐”实际上是通过现代民主制度, 实现由少数人来承担使得多数人受益的项目的成本和风险。而当这部分人认为这种成本和风险异常大时, 人们所固有的自利倾向将会转化为一种强有力的反抗。垃圾处理产业中出现的邻避现象正是被有效组织起来的利益受损的“ 少数人” 对这种“多数暴虐”的抗争。台湾东吴大学的陈俊宏认为, 代议制民主制度是邻避现象产生的根本原因, 并提出了他认为能够与环境治理等可持续发展政策推行相兼容的审议式民主理论。[5]从以上学者的研究结论可以归纳出, 从政治学的角度来说, 产生邻避现象的根本原因是在现代代议制民主制度下, 由于遵循“少数服从多数”的基本决策原则, 产生了多数人获得的利益却由少数人来承担成本和风险的不对称现象, 而当这种不对称在某种条件下变得不能被少数人所容忍时, 反抗就成为了必然的结果, 邻避现象的出现也就在所难免了。
从经济学的角度来看产生邻避现象的原因也许更加直接和清晰。邻避现象的本质是边际收益、边际成本在处理地居民和全社会之间存在的巨大偏离, 又可以把它分为正常偏离和非正常偏离。非正常偏离是由于人们在认识和观念上的扭曲而导致的, 对于垃圾处理所产生的外部性认识偏差, 它实际上是一种虚幻的外部性。正常偏离是指在现代垃圾处理模式下, 人们利益结构的调整未能到位而形成的成本与收益之间的偏差, 是客观存在的外部性。
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海水淡化技术经过半个世纪的发展,从技术上已经比较成熟,目前主要的海水淡化方法有反渗透(SWRO)、多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和压汽蒸馏(VC)等,而适用于大型的海水淡化的方法只有 SWRO、MSF 和 MED。随着膜技术的不断发展,从19世界60年代开始膜技术开始应用于海水淡化。但在这一过程中,由于膜污染问题,使得反渗透系统在处理海水方面出现了瓶颈,而超滤膜技术的应用,可有效地控制海水水质,为反渗透系统提供高质量的入水。
如,叶春松等采用中空纤维超滤膜直接处理高浊度海水,该超滤膜的产水浊度平均值为 0. 11NTU,SDI15 平均值为 2. 4,COD 的平均去除率为60.0%,胶硅的平均去除率为 89. 0%,跨膜压差小于6.0×104Pa,远远小于超滤膜本身最大操作压差2. 1×105Pa,该超滤膜对浊度高、变化大的海水有很强的适应性,可以在以高浊度海水为进水的情况下作为海水反渗透系统的预处理装置。
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工程项目成本核算是指在建筑工程项目成本的构成过程中,对具体施工过程中的各种人力资源、物质资源及费用的开支进行监督、控制、调节,对发现的问题及时解决,最终目标是将工程项目施工过程中所需要的各种资源和费用控制在预期成本范围内。
就目前我国工程项目成本核算的实际情况来看,依然存在着很多的问题,主要表现在以下几个方面:
第一,现行的会计核算制度有待进一步完善。就目前我国的建筑行业市场环境而言,建筑施工企业的规模及技能水平参差不齐,企业的成本核算等基本制度还不够完善,实际运用中显得捉襟见肘。不健全的成本核算制度导致建筑企业的实际成本开支无法得到有效控制,对建筑施工企业造成了很大的影响。
第二,需核算成本的项目确定问题。一般而言,建筑工程项目应当正确设置具体的成本项目,但调查显示,在实际的操作过程中却容易出现概念不清的现象。以建筑企业施工中的直接人工费项目为例,建筑企业施工中的直接人工费项目主要包括直接进行建筑施工的工人工资以及运输工人的工资等,一般不包括采购员、机械操作员以及搬运和装卸员的工资。但就实际情况而言,往往将他们的工资也列入直接人工费项目之下。
第三,工程项目成本核算中的程序问题。根据我国现行《企业会计制度》中的相关规定,建筑施工企业应严格按照工程建设合同准则办事,并在施工会计期末对合同的收入与费用进行确认。由于建筑工程项目成本核算的复杂性,在实际工作中很难按照预定的程序进行成本核算,从而使成本核算表现出很大的随意性。这种只是流于形式的成本核算程序,根本无法实现成本管理的目标。
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软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土,由软弱土组成的地基称为软弱土地基。软弱土地基一般含水量较高,孔隙大,有明显的结构性、流变形。处理软弱土地基一般有几种方法:碾压及夯实法、换土垫层法、排水固结法、振密挤密法、置换及拌入法、加筋锚固法等等。
换土垫层法是将基础下一定深度内的土层挖去,然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等并夯至密实。适用于荷载不大的建筑物地基处理。砂和砂石地基(垫层)采用砂或砂砾石(碎石)混合物,经分层夯实,作为地基的持力层,提高基础下部地基强度,并通过垫层的压力扩散作用,降低地基的压实力,减少变形量,同时垫层可起排水作用,地基土中孔隙水可通过垫层快速地排出,能加速下部土层的沉降和固结。
2.1 施工前应检查砂、石等原材料质量、配比,砂、石拌合均匀程度。
2.2 施工过程中必须检查分层厚度,分段施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数、压实系数。
2.3 施工时要分层找平,碾压密实。
2.4 施工结束后,应检查砂及砂石地基的承载力。
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采用化学沉淀法—A/O工艺处理合成氨有机废水,工艺技术可靠,操作简单,便于管理,运行成本低。今天读文网小编要与大家分享:化学沉淀法-A/O工艺处理合成氨有机废水的工程设计相关论文。具体内容如下:
论文摘要:对于高浓度合成氨有机废水,在预处理阶段采用化学沉淀法,在生化阶段采用A/O工艺,提高了处理效率,取得了良好的经济效果。
关键词:高浓度合成氨有机废水 化学沉淀法 A/O工艺
化学沉淀法-A/O工艺处理合成氨有机废水的工程设计
山东某化工集团是一个集肥料、化工、科研、商贸流通、农化服务于一体的国有大型企业,该集团氮肥分厂废水主要是合成氨废水,日排废水1100m3,另有100m3/d的生活污水。原污水处理设施只对外排废水做沉淀处理,故废水中的污染物质如氨氮、氰化物、COD等还不能达到排放标准,造成水体“富营养化”和水中生物中毒,对当地水环境造成了较大污染。根据该厂实际情况,采用“化学沉淀法-A./O”工艺处理废水取得了良好效果。
1. 废水来源
废水主要产生于造气、合成和冷凝过程中,该废水的主要特征污染物为氨氮。
2. 方案的确定
2.1 设计原水水质:COD≤260 mg/L ,PH:7~9 ,SS≤400 mg/L ,
氰化物≤2.0 mg/L,氨氮≤500 mg/L ,挥发酚≤.1.50 mg/L ,硫化物≤2.0 mg/L 。
2.2 处理水质标准:COD≤200 mg/L ,PH:6~9 ,SS≤200 mg/L ,
氰化物≤1.0 mg/L,氨氮≤150 mg/L, 挥发酚≤.0.20 mg/L ,硫化物≤1.0 mg/L 。
2.3 在预处理阶段采用化学沉淀法,在废水中加入硫酸亚铁,在PH值为7.5~10.5的范围内,将氰化物转化为无毒的铁氰配合物。监测进水PH值为8.26(在7.5~10.5之间),符合要求。
在生化阶段采用传统的生物脱氮方法,常用的生物脱氮方法有前置生物脱氮法(A/O工艺)和后置生物脱氮法。后置生物脱氮法占地比前置生物脱氮法的大,增加了工程的基建投资;并且需要外加碳源,这样将增加废水的处理成本且外加碳源的量不易控制,易造成出水COD上升。而前置生物脱氮法具有占地少、不需外加碳源等优点,因此,本项目的主体工艺采用前置反硝化的生物脱氮法。
前置反硝化生物脱氮法分为分建式与合建式,即反硝化、硝化与BOD去除分别在两座不同的反应器内进行或在同一座反应器内进行。
合建式反应器节省了基建和运行费用,且容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的要求,但影响因素不好控制。一、溶解氧(DO)指数至关重要,一般为0.5mg/l~1.5mg/l范围内;二、污泥负荷指数<0.1~0.15KgBOD/KgMLSS·d,以满足硝化的要求;三、C/N比(满足反硝化过程对碳源的要求,6~7之间合适);四、碱度(适宜范围为7.5~8.0)。
对于传统的“硝化—反硝化”分建式反应器(A/O工艺),由于反应不在同一座反应器内进行,硝化、反硝化的影响因素控制范围相应增大,可以更为有效地发挥和提高活性污泥中某些微生物(如硝化菌、反硝化菌等)所特有的处理能力,从而达到脱氮除磷、处理难降解有机物的目的。这样的生物处理组合工艺可以减少生化池的容积,提高生化处理效率,既节省环保投资又可减少日常的运行费用。
2.4 工艺流程
2.5 工艺流程说明
本项目的工艺采用“硝化-反硝化”为核心的A/O法生物脱氮处理
工艺。A/O法生物去除氨氮原理是在充氧的条件下(O段),污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态氮,大量硝态氮回流至A段,在缺氧的条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮被还原为无污染的氮气,逸入大气从而达到最终脱氮的目的。
2.5.1污水流程
生产废水经调节池调节水量,均衡水质后由水泵提升,加入FeSO4,
去除CN- ,生成络合沉淀物。出水进入一沉池沉淀去除部分悬浮物和沉淀物,一沉池出水和回流液混合进入缺氧池,进行反硝化脱氮反应,NO3- —N被还原成N2进入空气,污水则进入生物接触氧化池。在生物接触氧化池内进行降解和硝化反应,BOD大部分被降解,NH4 —N则转化为NO3- —N,出水大部分回流,剩余部分则进入二沉池沉淀脱落的生物膜,二沉池出水可直接达标排放,也可用泵泵入厂办公生活区的水景喷泉配水系统,这样即可美化厂区环境,又可利用在喷泉中水射流及曝晒起到的“氧化塘”作用,水质会得到更好的改善,从而充分保证了排放水的水质要求。
2.5.2污泥流程
沉淀池污泥进入污泥浓缩池,经浓缩后上清液回流至调节池重新处理,浓缩污泥由泥浆泵提升至干化场干化脱水
3.主要构筑物的设计说明
3.1 调节池
因原水排放氨氮值波动较大,且需要掺加生活污水,故在废水处理系统之前设此调节池,以均衡水质和调节水量。
调节池采用的是穿孔导流槽式调节池,进入调节池的废水由于流程长短的不同,达到自动调节均和水质的目的,减少了冲击负荷对后续处理单元的影响。
调节池有效容积为200m3,水力停留时间为4h。
3.2 一沉池
沉淀池去除部分悬浮物,COD和加药生成的铁氰络合物等。平流式沉淀池的多斗排泥,方式比较可靠,但斗内易积泥,排泥困难,只能采用定期放空,人工排泥的方式来维持生产,如排泥间隔时间过长,还可能出现管口堵塞现象。
本设计用吸泥机来排泥,采用钢制BXJ—3500型,含有电极、减速机、液下污泥泵,运行可靠,操作方便,广泛应用于平流沉淀池的排泥。
沉淀池有效容积为160m3,水力停留时间为3.2h。
3.3 缺氧池
缺氧池是通过栖息在软型填料上的世代时间较长的反硝化菌的作用使废水中的NO2-、、NO3-转化成CO2和N2,从而达到生物脱氮的要求。由于采用了前置反硝化脱氮工艺,利用进水的有机物作为碳源,所以反硝化池可以不另加碳源。
缺氧池为生物脱氮的主要反应器,在缺氧池内回流混合液和一沉池出水在搅拌机的作用下充分混合,在反硝化菌的作用下,发生反硝化反应。
硝态氮被还原为N2,完成脱氮反应。
从反硝化反应式中也可以得到三个结论:
⑴ 硝化过程后富余的溶解氧(DO约为0.7~.1.0mg/l)在反硝化过程中,被反硝化段中的部分有机物消耗掉,从而进一步保证了缺氧反硝化阶段溶解氧(DO<0.3mg/l)的工艺要求。
⑵ 在反硝化菌的作用下,NO3-被还原,而有机物被氧化,NO3-在还原过程中所获得的电子是由有机物质提供的。因此,在反硝化过程中,废水的C/N比是影响脱氮效果的一个重要因素。
⑶ 反硝化反应的结果使生化环境的PH值提高,反硝化作用最适宜的PH值也在7.5~9.2之间,由于硝化使PH降低而反硝化却使PH升高,两个过程中的PH变化彼此之间相互抵消,结果使系统内的PH保持不变。但是两个过程中碱度的变化可以作为一个参数用来判断硝化与反硝化进行的程度。
缺氧池容积可根据反硝化速率和需脱硝的硝酸氮量计算,公式如下:
3.4 生物接触氧化池
为有机物降解和NH4 —N硝化的反应器,在充氧的条件下,有机物在微生物的作用下分解为CO2和H2O,NH4—N则发生硝化反应。硝化作用是在两类好氧菌的参与下完成的,首先是亚硝化单细胞菌将氨氮先氧化成亚硝酸盐,然后硝化杆菌将亚硝酸盐再进一步氧化成硝酸盐。
从上述反应式中可以得到三个结论:
1不论是亚硝化过程还是硝化过程,都要耗用大量的氧。要使一分子氨氮(NH3—N及NH4 —N)完全氧化成NO3- 需耗用2分子的氧,即氧化1mg氨氮需要4×16 / 14 = 4.57 mg的氧,此值为生物氧化池脱氮的需氧量提供了一个工程设计的参考数据。由于硝化反应需要足够的氧量,因此大多数学者认为溶解氧应控制在1.5 ~ 2.0 mg/L以上,低于0.5mg/L则硝化作用完全停止。
2硝化反应的结果有硝酸(HNO3)生成,会使生化环境的酸性提高。因此废水中应有足够的碱度,以平衡硝化作用中产生的酸,一般认为硝化作用最适宜的PH值在7.5 ~ 9.2之间。
3硝化反应的结果可使氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,但废水中的总氮量并没发生变化。
硝化作用宜在低BOD负荷条件下进行,若硝化段的含碳有机基质的浓度太高,会使生长速率较高的非硝化菌迅速繁衍,从而使硝化菌得不到优势,结果降低了硝化速率。一般来说,硝化段的BOD应低于20mg/L。
采用污泥负荷计算好氧池容积,泥龄与污泥去除负荷的关系为:
好氧池设两座,并联式,总有效容积为800m3, 泥龄约为30天。
4. 处理效果分析
德州市陵县环境保护监测站于2001年6月15日~16日对该厂水样进行了48h的8次取样监测,监测结果见表1,表明该设施的处理出水达到了国家《合成氨工业水污染物排放标准》(GWPB4-1999)小型二级排放标准。(注:GWPB4-1999现已改为GB13458-2001)
5. 问题的探讨
为了使污泥均质,需用浆式搅拌机搅拌,使污泥成悬浮状态,这就需要一定的搅拌速度,而转速不能过快,否则,将带入部分空气而破坏厌氧环境,同时易引起漂泥,使污泥流失,因此,搅拌速度应控制在一定的范围内,我们在原设计中的搅拌速度为.5.2r / min ,在实际运行中此转速偏大,特别是在调试阶段,由于缺氧池污泥浓度太小(不足1000mg/l),此转速时就更容易造成污泥流失,我们建议应将转速降低,这是需要进一步研究的问题。
6. 经济分析
工程总投资为163万元,其中污水处理站土建部分为83万元,主体设备60万元,其它费用20万元。直接处理成本为0.92元 / m3水,其中:固定资产折旧费为0.15元 / m3水;人工费为0.08元 / m3水;药剂费为0.39元 / m3水;电费为0.30元 / m3水。
根据设计方案,污水经处理后回用于生产中的部分工段(比如生产车间冲洗地面,锅炉车间冲渣冲灰等)。按20%的回用率,可节省的一次用水为240m3/d,每方水按0.5元计,为240×0.5 = 120 元/d = 0.1元 / m3水。则实际吨水处理费用:0.92-0.10 = 0.82元 / m3水。按每日处理1200立方米废水,每年生产300天计算,需净支出0.82元×1200×300 = 29520元。
6. 结语
采用化学沉淀法—A/O工艺处理合成氨有机废水,工艺技术可靠,操作简单,便于管理,运行成本低,处理出水符合国家《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458—2001)小型二级排放标准,同时可回用于生产过程的某些工段,获得了显著的环境效益和社会效益,总的来说,本处理工艺是科学适用的。
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可持续发展最初于1972年提出,指既满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求的发展,是科学发展观的基本要求之一。早期认为是一种注重长远发展的经济增长模式,随着发展问题的进一步暴露以及认识的加深,人们对可持续发展认识已经不仅仅局限于经济的发展(更不是经济增长的意思),提出可持续发展的四大支柱是经济、社会、环境和文化,只有四个方面协调发展,才能实现可持续发展。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:边坡生态防护工程现状与可持续发展的探讨相关论文。内容仅供参考阅读!
边坡生态防护工程现状与可持续发展的探讨全文如下:
生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。
公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石裸露边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。
近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。
根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。
2.1人工种草护坡
人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
2.2平铺草皮护坡
平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。
2.3液压喷播植草护坡
液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。
2.4土工网植草护坡
土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。
2.5 OH液植草护坡
该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。
2.6行栽香根草护坡
香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。
2.7蜂巢式网格植草护坡
蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。
2.8客土植生植物护坡
客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土) 和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。
2.9喷混植生植物护坡
喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。
随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。
3.1边坡植草的退化
在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。
3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态
在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。
3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁
开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。
可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。
4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入
在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。
4.2边坡植草退化的防治技术
防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。
4.3积极引进开发边坡生态防护新技术
边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。
目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。
①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。
②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。
③在公路、铁路设计与建设中,应将生态功能与工程功能及安全功能同等考虑,并根据具体情况相应提高经费投入的比例,其可持续发展的生态效益是巨大的。
④边坡生态防护工程建设,应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,采取一切措施,尽快恢复边坡原来的自然植物,使防护工程的植被与周围环境融为一体。根据当地的生态植物结构,将乔、灌、草有机结合、合理配置,恢复其生态平衡,实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。
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土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动,也指工程建设的对象。以下是读文网小编今天为大家精心准备的土木工程职称相关论文:采空区现状与处理方案描述。内容仅供阅读与参考!
采空区现状与处理方案描述全文如下:
【摘 要】本文主要介绍了我国采空区的研究现状,采空区形态,采空区所引起的问题的分析,采空区地基稳定性的研究方法(力平衡分析法,附加应力法,数值分析法),以及采空区处理的主要方法。
(1)随着国民经济的持续发展,不仅事先要选择在地质条件良好的场地上进行工程建设,而且有时也不得不在地质条件不良的场地上进行建设。
(2)在采空区上建筑时,有时仅采用地面各种保护措施难以保证地面建筑物的安全,必须进行采空区处理,特别是在浅部的部分开采条件下,废弃采空区顶板跨落、煤柱破碎,或煤柱压入较软的底板,由此造成的上覆岩层移动破坏、地面沉陷常常在开采滞后几十年甚至上百年后都可能发生,沉陷量和沉陷时间难以准确预测,对地面的建筑危害极大;在这种情况下,采空区的处理问题日益突出。本文就采空区现在及采空区处理方法做一个归纳。
2.1 按采煤技术和方法大致分类。
(1)目前我国采用的采煤技术,按其明显的特征可分为旱采和水采两大类。水采在上个世纪五十年代到八十年代有一些矿井大规模采用过,从现有采空区总量来看,相对量较少;旱采有20种左右采煤方法,按技术上的不同特点,主要分为壁式采煤方法和柱式采煤方法两大类。
(2)壁式采煤方法的工作面较长,少则30~40m,多则200m以上,甚至更长;柱式采煤方法的工作面较短,一般均在30~40m以下,有的只有5~10m。
2.2 采空区形态。
采煤技术、采煤方法的不同所形成的采空区也不同,目前可能有如下几种采空区形态。
(1)长壁工作面全部垮落法所形成的采空区(倾斜或缓倾斜煤层) ,其特征是采空区上覆岩层的破坏具有明显的垮落带、断裂带和弯曲带。
(2)回采工作面全部充填或局部充填法所形成的采空区,工作面顶板只是有部分下沉。
(3)短壁半垮落条带回采工作面所形成的采空区,其特征是回采时顶板不垮落,过一段时间,顶板形成不充分垮落。
(4)短壁非垮落条带回采工作面所形成的采空区,其特征是顶板相当完整,煤层坚硬,采宽小,采留比小,煤柱能形成长久性支撑。
(1)目前,地下空区已经成为制约矿山发展及采空区上部城市化发展的一个重要难题 ,随着矿山向深部开采,容易发生坍塌事故,而且受到采空区的影响,很多建筑物无法进行建设,给人们的生活生产带来不便;地下开采残留大量的采场、硐室、巷道没有进行及时处理,对露天开采带来了严重的隐患,同时给矿山工作人员和设备带来严重的威胁。
(2)自20世纪末以来,我国矿业开采秩序较为混乱,非法无序的乱采滥挖在一些矿山及其周边留下了大量的采空区,这是影响目前矿山安全生产的主要危害源之一 。山西、广西、甘肃等省的许多矿山都存在大量的采空区,致使矿山开采条件恶化,引起矿柱变形、相邻作业区采场和巷道维护困难、井下大面积冒落、岩移及地表塌陷等,更为严重的是空区突然垮塌的高速气流和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏,这些都给矿山安全生产构成严重威胁,并造成环境恶化、矿产资源严重浪费。
4.1 断层对地表移动与变形的影响。
断层对地表移动与变形产生影响的原因在于断层带处岩层的力学强度大大低于周围岩层的力学强度。由于应力的集中作用,故使该处成为岩层变形集中的有利位置;地下煤层开采后,在上覆岩层发生移动与变形的同时,岩层还沿着断层面发生滑动,于是在断层基岩露头处的地表就出现台阶状的破坏。在断层露头处的地表变形加剧,大大地超过了正常值,而位于断层露头两侧附近的地表变形变得缓和,小于正常值。故在建筑物平面布置时,重要建筑物应尽量避开断层基岩露头带。
4.2 地下水大量流失对建筑物的影响。
煤层回采后凡是断裂带波及到的基岩含水层(砂岩、页岩、石灰岩) ,含水层的水体要溃入工作面。砂岩、页岩含水层水体属于孔隙裂隙水,如果不具备补给条件,经过长期流失会造成含水层被疏干。因含水层水体流失而形成的空洞也是残余变形影响的一个重要因素,不容忽视。
4.3 采空区残留煤柱。
残留煤柱基本特征是:工作面区段隔离煤柱倾斜长一般10m,不回收;薄煤带属于未开采区;断裂构造煤柱不回收。上山煤柱一般在采区结束前收,只能回收大部分;采区边界煤柱不回收,宽20 m左右;冲积层防水煤柱永久不回收;矿井边界煤柱宽50 ~ 60m,永久不回收;大巷煤柱、工业广场煤柱一般在矿井闭坑前回收。
4.4 采空区残留人工工程。
一个矿井或采区报废后,采空区残留人工工程主要有上山及联络巷、采区车场、井底车场、水仓及各种硐室大巷、转载硐室等。一般地,矿井的这些工程所涉及的面积和体积都是十分巨大的。这些残留工程因矿井报废失去维护,时间长以后逐渐垮塌。如果这些巷道集中在某段时间垮塌,远比回采2m厚的煤层所带来的地表沉降要严重。因此,在选择建筑地基时应避开残留人工工程区。
采空区建筑地基的危害程度及稳定性评价在国内外都属于一个较新的课题。在采空区上方修建建筑物的关键问题是对采空区建筑地基的稳定性评价问题。目前,我国的相关分析方法有以下三种。
5.1 力平衡分析法。
如图1 所示,矿层采空后其顶板岩块ABCD 因重力W 的作用而下沉,两边的楔体ABM 和CDN 也对其施加水平压力P。因此,在AB 和CD 两个面上又受到因P 的作用而产生的摩阻力f 的抵抗。现取采空段(巷道) 单位长度为计算单元,则作用在巷道顶板的压力为:
Q=W-2f (1)
W=BHγ (2)
f=Ptanφ= 1 2 γH2 〔45°- φ 2 〕 (3)
P= γH 2t
an2 〔45°- φ 2 〕 (4)
式中: Q ——巷道单位长度顶板上所受的压力,KN/m;
W ——巷道单位长度顶板上所受的总重力,KN/m;
P——楔体ABM和CDN作用在AB和CD面上的主压应力的最大值,KN/ m;
f ——巷道单位长度侧壁的摩阻力,KN/ m;
H ——巷道顶板的埋藏深度,m;
B ——巷道宽度,m;
φ——岩层的内摩擦角 (°) 。
当建筑物建在采空区上时(设建筑物基底单位压力为P0 ) ,根据力平衡分析,有:
Q=W+BP0 -2f (5)
即:
Q = W + B P0 - 2 f=γH[B-HtanφHtan2〔45°- φ 2 〕]+BP0 (6)
当H增大至某一深度, 使顶板岩层恰好保持自然平衡状态(即Q = 0) ,此时的H 称为临界深度H0 ,可得临界深度的计算公式:
H0= Bγ B2γ2 +4BγP0tanφtan2〔45°- φ 2 〕 2γtanφtan2〔45°- φ 2 〕 (7)
当H
图1 顶板稳定性示意图
5.2 附加应力法。
附加应力法是以建筑物荷载影响深度与采空区冒落裂隙带发育高度是否重叠来确定建筑物层数、判断采空区地基稳定性的方法。
冒落裂隙带发育高度与建筑物荷载影响深度之间存在三种情况,其中建筑物荷载影响深度是由地基产生的附加应力决定,即当地基中附加应力σz=0.1σc(σc为自重应力)时,把此时的深度z作为建筑物荷载影响深度。
(1)当建筑物荷载影响深度与冒落裂隙带顶界面之间有一定的距离时,这种情况不会影响冒落裂隙带的稳定性。
(2)当建筑物荷载影响深度与冒落裂隙带顶界面正好接触时,在这种情况下建筑物荷载为临界荷载。
(3)当建筑物荷载影响深度进入冒落裂隙带内时,这种情况建筑物荷载会影响冒落裂隙带的稳定性,建筑物会受到较大不均匀沉降的影响。
(4)该方法难以考虑上覆岩层复杂的地质构造条件及冒落裂隙带的后期变化,而且也只能算作一种定性分析方法。
5.3 数值分析法。
(1)国外学者在20 世纪80 年代后期运用有限元和边界元法研究采动覆岩产生垮落的开采条件和垮落高度、覆岩产生离层裂缝的力学条件及离层裂缝的位置和高度等。20 世纪末国内学者康建荣运用相似材料模拟和离散元法研究了采动覆岩离层形成的过程、机理及基本规律,并开发了适用于任意形状、多工作面、多开采线段的开采沉陷预计系统。
(2)这些研究成果为进一步研究老采空区在建筑物荷载作用下的地基稳定性问题奠定了基础。常江以弹塑性理论为依据,将老采空区地层概化为一个连续介质和碎裂介质的耦合体,运用有限元法分析了不同覆岩组合对采空区建筑地基稳定性的影响。
(3)老采空区建筑地基稳定性的力学分析是一个极其复杂的问题。它不仅和开采煤层的厚度、倾角、埋深、上覆岩层的岩性、物理力学性质、厚度、赋存状态、场地地形地貌、地质构造、水文地质条件以及煤矿开采方法、开采面积、开采次数、顶板管理方法等地质采矿条件有关,而且也和新建建筑物荷载的大小、位置、基础类型等密切相关。
6.1 采空区埋深较小时的处理。
对于埋深较小的采空区,一般可选用以下方法进行处理:
(1)对于埋深很小的采空区,可采用从地表开挖,一直挖至采空区,然后分层回填夯实。该方法工艺简单,操作简便,施工质量容易检查和控制。
(2)开挖后用浆切片(或干切片)分层砌筑、填塞,上面加盖钢筋混凝土盖板。
(3)开挖后,用碎石充填后灌注水泥砂浆。
(4)高能量强夯法处理采空区上方松散地基。当采空区埋深较浅,而上方为松散地基且厚度较大时,可采用高能量强夯处理松散破碎岩体,提高松散破碎岩体的地基承载力。
6.2 采空区埋深较大时的处理。
采空区埋深较大时常用的处理方法主要有以下五种:
(1)充填注浆法。
注浆技术是一项实用性强、应用广泛的工程技术。它的实质是在地面钻孔至老采空区,采用液压、气压或电化学方法,将采空区所有空洞和覆岩裂隙用由水泥、粉煤灰、砂子等混合而成的浆液全部充填和加固,使整个采空区恢复为接近原始岩体状态,彻底消除采动破碎岩体的移动变形空间。为了避免浆液流至地基控制边界以外,需要在地基以外的控制边界处钻孔至采空区,再灌粗骨料填充,注浆固结,以封堵住采空区两端。
(2)覆岩结构加固补强法。
采用注浆加固技术对上覆岩层结构进行结构补强,增强覆岩结构的长期稳定性。其具体做法是从地面打钻孔,然后压力灌浆,使浆液渗入岩层裂隙,并胶结而使破碎岩体形成一强度高、刚度大,类似于“大板结构”的完整岩体,达到类似于跨越的目的和避免地表塌陷的发生。这种方法具有工程量小、工程费用低、岩体结构稳定、效果好等显著特点,实践表明效果良好。
(3)灌注桩法。
在采空区上方地表布置大直径钻孔,注入填料和浆液,用浆液固结填料和破碎岩体,在岩层中形成灌注柱,承受上方建筑荷载。
(4)设计高架桥跨越采空区。
当采空区分布面积过大,充填注浆法造价过高时,可考虑采用高架桥跨越采空区,或者采用处理与高架桥结合的方法处理采空区。
(5)综合治理方法。
根据实际工程情况,结合以上两种或两种以上的方法处理采空区。
7.1 随着城市化进程的发展,城市面积越来越大,在不良场地上的建筑也会越来越多,尤其在资源充分利用和高度开采的今天,会有越来越多的多层、高层、甚至超高层建设在下部或周边存在采空区的区域,对采空区处理的研究也会越来越深入。本文旨在归纳总结前人对采空区的理解及对采空区处理
方式方法的总结,希望通过本文让不太了解采空区现状及采空区处理方法的人,对采空区有一个系统的了解。希望越来越多的人参与到采空区处理技术的研究及采空区处理施工的工作中来。
7.2 采空区治理技术是矿区建设需要解决的技术难题之一。有很多问题期待我们解决:(1)采空区损伤岩体长期蠕变问题的研究。(2)采空区空间分布范围探测技术的研究。(3)采空区活化机理及处治标准的进一步研究等。
最后感谢所有为地质工作默默付出的前辈,没有你们的努力就没有中国地质现今的发展。
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对成本管理组织也应考虑管理的成本,从财务角度来衡量成本管理体系的有效性,不断降低管理成本,提高管理者的满意度。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:数据处理在建设工程成本管理中的应用探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】随着科学技术的飞速发展,信息爆炸的时代已经来临。具有复杂性和独特性的工程建设,注定了整个建设过程会涉及大量的信息处理和传递,这其中大部分又会以数据的形式来实现。因此,工程成本管理中对信息收集、整理、分析、得出结论的过程,也就可以看作是数据处理的过程,并贯穿始终。
【关键词】数据处理;建设工程;成本管理
数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输等操作[1]。数据的形式可以是数字、文字、图形或声音等,但对于工程成本控制而言,数据是以货币为主的数字形式。数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。数据处理技术的发展及其应用的广度和深度,极大地影响着人类社会发展的进程,也同样影响着建设工程成本管理的各个环节。
我国的工程建设起步较晚,虽然发展比较迅速,但建设工程成本管理体系依然不够完善[2]。随着我国国际化的提高和市场竞争的不断加剧,进一步健全建设工程成本管理体系,优化成本管理方法,探索降低成本的途径就显得尤为重要。在此过程中,要充分利用现代信息化技术,用科学的方法探索降低成本的措施,为建设项目创造更大的利润,为国家节省更多的资源,有利于整个社会的和谐发展。
3.1 决策阶段的应用
工程造价的确定与控制始终贯穿于项目建设全过程,投资决策阶段影响工程造价的程度最高,因此,项目决策阶段的内容是决定工程造价的基础,直接影响着各个建设阶段工程造价的确定与控制是否科学、合理。
设计方案不仅要技术上可行,而且要求经济上合理,这既是编制投资估算工作的关键,也是判断建设项目投入与产出的重要依据。决策阶段的主要任务是对项目今后发展变化的准确预测。做好项目的投资预测需要很多资料,如工程所在地的水电路状况、地质情况、主要材料设备的价格资料以及已建类似工程的相关数据资料。对于做经济评价的项目还要收集项目设立地的经济发展前景、周边的环境、同行业的经营状况等更多资料。这其中绝大多数信息都是以数字形式为代表的货币价格。因此,决策阶段的主要任务实际上就是对原始数据的收集、整理、分析和判断。技术经济人员需要全方位的收集各种数据信息,然后通过筛选、归类、分析、比较等,将原始数据加工成具有一定规律,能反应一定现象的信息资料,为项目建设的论证提供必要的依据。
3.2 设计阶段的应用
设计阶段是建设项目成本控制的关键与重点。尽管设计费在建设工程全过程费用中比例不大,一般只占建设成本的1.5%~2%,但对工程造价的影响可达75%以上,由此可见,设计质量的好坏直接影响建设费用的多少和建设工期的长短,直接决定人力、物力和财力投入的多少。随着科学技术的进步,如今的设计工作都是通过各种软件来实现的,而各种软件的设计过程,其实正是数据处理的过程,是对庞大数据的提取、分析、输出的过程,也是对数据的深加工过程。
设计阶段数据处理的好坏在工程造价方面有更直接的体现,合理科学的设计,可降低工程造价10%甚至更多。这就需要设计人员站在一个更高的层面,从建设项目的安全性、合理性、经济性进行综合考虑,不能随意提高设计的安全系数或是设计标准,用科学的方法处理各方面之间的矛盾,权衡利弊。在这一阶段中各种设计指标的准确设置和应用,将会对建设项目提高经济效益有直接的影响。比如:容积率、窗积比、墙积比等,这些指标都是设计经验的积累,当然,也是经过无数次数据处理之后的科学总结。
3.3 施工阶段的应用
施工阶段是资金投入最大的阶段,是将设计内容转化成项目成果的过程,也是将设计成果转变成项目实体的过程。由于工程建设的周期长、涉及的经济关系和法律关系复杂、受自然条件和客观因素的影响大,导致项目的实际情况与项目招标投标时的情况相比会发生一些变化,所以在施工阶段成本控制的关键是对工程变更实行有效控制。作为造价管理人员要做到事前把关、主动监控、严格审核、及时核算,尽量减少不必要的工程费用支出,避免投资失控;这实际上是一个动态的数据处理过程,通过对各项变更费用的及时核算,以价格量化每次变更对项目建设成本的影响程度,优化变更方案,权衡变更与成本之间的利弊,最后决定是否变更或者怎样变更,使工程造价得到有效控制。
对人、材、机数据的及时收集和调整,也是数据处理在施工阶段的一种直接应用。施工阶段是一个持续的过程,往往要几年、十几年甚至更长时间,在这么长的时间里,各种建设资源的信息肯定不会一成不变。因此,对工程所需的各种要素不仅要进行货源的调查研究,广泛收集供货信息,尽量寻找货和价的最佳结合点,而且还要根据施工方案、资金的合理运转、现场实际情况以及工程进度需要编制好需求计划。这是一个动态的过程,需要分析价格、施工进度、距离、质量等众多因素,是一个复杂的数据处理过程,也是一个直接影响工程实体的重要过程,因此,数据处理在施工阶段同样重要。
3.4 决算阶段的应用
竣工决算是由建设单位编制的反映建设项目实际造价和投资效果的文件。其内容包括从项目策划到竣工投产全过程的全部实际费用,其中各项技术经济指标的分析是该阶段的核心。通过对整个建设项目建设过程的数据分析,以数据指标的形式量化项目的建设效果,找出实际与预期之间的差异,挖掘深层原因,总结经验教训,为今后类似项目提供参考。这是一个数据分析、数据整理的过程,正是因为有大量已建项目的数据积累,才使得建设管理水平有评判和参考依据。
数据处理贯穿在建设项目的各个生产环节,对建设项目的成本控制有着直接的影响。建设工程成本管理的实质就是运用数据处理的科学方法,解决工程建设活动中技术与经济、经营与管理、成本与效益等实际问题的过程。因此,只有正确认识了数据处理对建设工程成本管理的作用,才能更科学的进行成本管理,才有可能探索出进一步降低建设成本,提高投资效益的管理方法。
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近年来,互联网技术不断普及、计算机发展迅速,计算机工程能够实现信息的有效传输,对网络与电子商务等的发展具有推进作用,计算机工程被广泛应用。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。
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。
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。
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计算机工程的发展给人类社会发展带来了巨大的推力,但计算机工程给我们带来快速、便捷、舒适生活的同时,也带来了一定的问题。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。
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。
1计算机图形技术
工程设计的主要最终产品是图纸。利用CAD技术制成图纸是计算机图形技术应用的直接表现。即使随着工程技术的不断完善,可以开发出不依赖人工干预就能自动形成图纸的硬件或软件产品,这种产品也不能满足实际工程的要求,因为实际工程的使用者是人。所以CAD技术也不应当向着完全自动的方向发展,而应坚持辅助设计的原则。作为工程设计人员也就是CAD软件产品的直接使用者,最需要的是具有非常灵活的编辑功能的软件产品,而不是“自动设计”的产品。另外,需要强调的是绘图和设计的区别。一般来说绘图是指绘图员根据设计人员的设计结果(也许在图纸上)在计算机上生成其工作图;而设计是指设计者基于功能或美观方面的要求,由想象创作出新产品。强调这种区别的意义在于设计者对软件的要求不同于绘图者,需要的是具备一定概括能力的软件,在由粗到细的设计过程中,从方案确定到施工图实施,不同阶段需要不同特色的软件。由此可见,能满足(而不是引导)设计人员由粗到细地完成工作的方法和功能强大、完备的工具集是今后给排水CAD图形技术要完善的主要方面。
2工程数据库的建立
简言之,数据库是数据的集合。通常所说的Access、Dbase、Foxbaese等是指数据库管理系统。它们提供按一定方式操作数据库的方法,比如查询、报表等等,同时因操作的原因,它们要求数据按特定的方式组合。工程数据库是工程数据的集合,按数据组合方式的不同,其操作方法也许可以借助已有管理系统,也许需要另外开发。但工程数据库及其操作方法的建立在设计中是非常必要的。建筑给排水工程设计中,在一项设计提交纸面(或计算机)之前,需要进行大量的工种间配合。比如各专业间的互提资料过程,像泵、井、水池位置这样的资料已有较简单的方法完成;而地下室的混凝土水池预留防水套管位置就并非如此简单,要整理许多资料,且整理过程中有可能出错。使用一种各专业都能操作的工程数据库,整理资料的工作交给计算机完成,由数据库再形成条件图,简单快捷,不必要的错误很少。再如,施工图中的管道综合,情况可能更复杂,数据量也非常大,没有一种合理的数据集合方式和操作方法就不能完成这种工作,也就不能保证以更高的质量和更快的速度提交设计文件。并非只在专业间配合时才需要数据库。虽然交付给施工单位的设计最终产品是图纸,但图纸中不可能表达一项设计的详尽信息,部分信息因图纸表达方式的原因而不能表达出来,这些设计人员自己掌握的信息在工程施工过程中才会一一表达。给排水工种中大量的信息需要高质量的记忆、组织和管理,这也是数据库的作用之一。另外,在二维的纸面上表示三维信息,工程中最常用的方法主要是两种:平、立、剖面结合或平面与轴侧图结合。无论哪种方法,单独的每幅图形表达的都是一个事物的不同方面。在不同图形的相互参考、调用过程中,工程数据库是一种桥梁和纽带,利用结构良好的工程数据库,可以实现不同图形间的相互转化,带来的是速度的提高。此外,目前多数软件产品中嵌入的规范查询功能停留在浏览规范条文的水平上,逐条浏览条文及其说明,最方便的方式是查书,而计算机不具备明显的优势。利用数据库的管理手段,比如对某种设计方法直接查询各种设计规范的相关内容,这种方式是计算机的优势而且是设计人员的直接需要。谈到建立工程数据库,必然提到一种新技术:视算一体化。目前国内的软件公司、高校研制的部分软件已经开始使用类似的方法。这里需要提出的是视算一体化不是绘图和计算的简单集成。工程设计中计算的作用主要在于获得正确的结果或核实结果是否正确,即计算是针对结果的。对设计人来说实际工程中的设计结果是可以明确表达的图形部分和不能明确表达的数据部分,也就是说如果只在绘图软件中提供一些公式以辅助计算,这不是视算一体化。真正的视算一体化应当是针对工程数据库的,其中的计算可以认为是对已有图形数据的提取和补充,并在此基础上形成新的图形数据的方式。
3标准件设备资料库的使用
在建筑给排水工程设计中,标准件主要是材料和设备。材料由图纸中的图例表示,而设备则牵扯到选型、计算和布置等较多方面。目前的软件产品一般提供了较完备的材料库,有的甚至提供能自行扩充维护的材料库,但设备资料相对较少。虽然一些软件将水泵等常见设备编入设备库,但是它们具有先天的缺点:不能提供完整的相关资料和及时的更新。其实,建筑给排水工程中有些设备的使用比较复杂,比如热交换、中水处理、游泳池等等,本身的信息量就决定了它们应当有专门的软件提供支持。这部分软件的开发者最恰当的人选应当是生产设备的企业,基本内容应当包括设备的性能特点、使用说明、选型计算方法、支持辅助形成计算以及能被CAD系统直接调用的文件。在支持多任务的操作平台上同时使用CAD软件和设备选型软件,完成计算选型的设备被直接调入CAD软件进行布置,这是使用设备资料库比较理想的方式。虽然设备资料库是CAD的必要组成部分,又是今后需要完善的部分,然而国内大多数中小型企业在意识和技术条件上还不具备开发它的能力。但相信随着建筑给排水计算机应用标准、规范的不断完善,使用设备资料库必将成为工程技术人员常用而且是有效的方法。
4结束语
纵观我国目前建筑CAD技术的应用状况,整个行业大规模生产的局面已经形成,工程技术人员对CAD技术进行更深入开发、更广泛使用的要求和不断地为之努力,必将带动包括建筑给排水专业在内的全行业CAD技术应用水平迈上新台阶。
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近年来,随着全球互联网技术的普及、计算机技术的迅猛发展、数字技术的瞬息万变,计算机工程在人们生活、生产中的应用越来越广泛。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。
计算机软件大体分为三类,一种是总述,一种是系统软件,一种是应用软件,系统软件的作用是促使各个硬件按照一定的规律协调工作,保证计算机处于正常运转状态。而应用软件的作用则是为了实现某种使用愿望而开发出来的软件。
1计算机软件工程项目管理的基本概念
1.1工程项目管理的含义工程项目管理主要是业主通过委托从事工程项目管理的企业,签署相关协议,工程项目管理企业有义务和权力代表业主在工程项目进行的情况卜干预和服务。工程项目管理企业可以协助业主同项目工程总承包签订一系列合同,只是起到辅助性作用,不直接与总承包企业或者施工、勘察、供货和设计签署协议或合同,工程项目管理企业有责任在施工过程中监督合同的完成情况。
1.2软件工程项目的概况
1.2.1管理人员开展有序的项目计划
企业必须把人员管理放在重要位置,在软件工程项目的开发上人员的调配问题是保证工程顺利进行的重要因素,因此,项目能否成功和工作人员的工作能力、写作能力息息相关,针对工程项目的操作类别不同,可以分配成各个研究小组,进行科学合理的针对性开发和高效的协作,有利于工程的快速推进和更加完善。小组内的人员根据自身优势,确定自己的工作内容和工作时间。对项目进行正确的认识和对风险进行评估,与此同时从节约成木的方而出发,形成科学的人力资源调配机制,使项目得以顺利开展。
1.2.2质量和配置管理工作
软件的质量管理工作是整个项目的核心工作,质量管理决定着计算机软件工程项目管理是否真正的成功,通过一系列保证质量的手段,有计划的编制、控制和保证项目质量。保证项目质量的方式可以通过定期的进行质量评估得以实现,在日常项目管理中要不断的对工作进行考查,对于项目不合格的地方要提出意见并且考虑整改措施,不断完善整个软件配置管理的记录工作,使项目的质量能有一定的检测体系,这样开发者会对项目工程的质量问题有比较深入的了解。
1.2.3风险评估和管理工作
风险管理大致分为两种工作,一种是风险识别,另一种是风险评估。得到评估结果以后要针对问题提出相应的解决办法,定期检测计算机软件工程的好处是可以减小产生风险的概率,还可以避免一些因疏忽而产生风险,使项目的损失减少到最低,也减少了因项目风险而造成的一些相关责任人的利益冲突。
2计算机软件工程项目管理中存在的问题
2.1管理团队的协作问题
分工合作是我们完成一个项目的基木因素,在软件开发方而更需要每个人的智慧一起凝聚出果实,共同享受成果,而目前在计算机软件工程项目管理方而信息的交流方而存在一些问题,例如分工不清、团队不合作等问题。
2.2需求分析和实际中的业务存在差距问题
计算机软件工程项目没有结合实际的活动需求,也没有调查有效的数据分析,因此计算机软件工程项目管理在开发出新的产品以后并没有取得理想的业务效果。
2.3风险管理的问题
项目的风险工作是企业需要考虑的很重要的问题,如果风险没有相应科学管理,很容易带来巨大的损失,但是很多员工并不懂得如何规避风险,缺乏相应的专业知识,更是缺少对风险工作的管理,导致很多企业在风险来临时无法做出正确行动,造成巨大的经济损失。
3计算机软件工程项目管理的对策
3.1对风险管理和工作进度进行有效管理
制定风险管理制度。计算机软件工程项目管理的工作人员必须具有一定的风险识别意识和相应的遇到风险的专业知识,并且能有效的控制风险的能力。在平时要做好风险评估的管理报告,针对可能发生的风险要及时预测并且做出相应的解决行动。设置专门的人员对计算机软件工程项目定期进行风险的评估和检查工作。在整个项目中,根据需要进行多次的风险管理工作,因为风险无时无刻都有可能存在,检查的目的是尽量减少风险发生,在一般情况卜处理风险的措施一般有三种:减缓、规避和转移。提高工程的进度,不断的推进工程的工作效率。要制定详细的工作计划表,并且尽可能达到最高的工作目标。工作人员有严谨的工作态度和高效的作息时间安排,管理人员要密切关注工程进度,不断的督促员工完成应做的工作量,有条理、高效的完成对员工的工作任务的监督工作。
3.2建立完善的管理体系针对计算机软件工程的人员日常管理工作,要建立科学有效的管理方案。合理安排人才资源,确保在进行计算机软件项目工程时人员调配顺利进行。专业知识的培训对于工作人员来说
是必不可少的,可以极大的丰富计算机软件工程项目人员的专业水平和实践能力,减少工作上的失误,提高工作效率和工作人员的素质。奖罚制度是对企业员工优劣的衡量标准,所以在计算机软件工程项目管理方而采取奖罚制度可以极大程度上调动员工的积极性,使员工主动为企业创造效益,企业的发展才能有长远的未来。
3.3建立合作的团队
在员工内部建立有效的交流机制。员工的内部工作经验交流是非常重要的,因此要完善沟通方法,开辟多种交流方式和渠道,不断的增强各个部门的沟通意识,使团队的力量不断凝聚起来。明确分工,责任落实到个人。计算机软件工程管理非常复杂,需要的人员也众多,因此必须要使每个员工明确自己的工作内容和范围,清晰的划分自己所需要负责的区域,清楚自己的责任,这样能够确保每一个步骤都井井有条,非常有秩序。调动整个团队的工作积极性。通过一些活动、奖励措施等使每一个工作人员全身心的投入到工作中去,愿意并想要去做的更好,不断激发团队的潜力和员工的协作能力,这样项目不仅会做的越来越好,员工内部也会越来越和谐并且充满正能量,企业的效益也会不断得到提升。
4结语
计算机软件工程项目管理的工作内容十分的复杂,要保证软件工程按照工程原计划进度顺利开展工作,并且要节约成木、保证质量,必须熟练对计算机软件进行操作,在现在的大多数生产计算机软件的企业中最为重要的就是软件工程项目的管理效率,软件工程项目的成功条件是软件项目要具有科学性和高效性,在此基础上企业的合理管理也是企业走向成功的关键。
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。
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计算机出现以来就带动了工程技术的信息化发展。尤其是近些年来信息时代的迅猛发展以及其范畴的拓宽使得计算机工程技术开始在各个领域得到应用。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。
计算机网络工程是非常复杂的系统工程,并且有相当多的环节需要考虑,包括分析需求环节、设计系统环节、安装和调试系统环节、选择设备环节、维护软件环节、网络验收环节、网络评价环节。这些环节在计算机网络系统中很好的体现了出来。网络安全问题在计算机工程中不可忽视,尤其是社会信息的共享性以及保密性这两大问题必须要得到重视。
1计算机网络工程网络命令的安全
网络安全是计算机网络工程中的一个重要的环节,不仅如此,其对网络性能也有很大的影响,而计算机系统作为一项复杂的、系统的长期工程,必须考虑到这一点的存在。而传统的计算机网络工程经过专业的测试检验发现许多不足之处,但专业的测试检验需要专业的设备,在一些比较大的企业中或许会有配备,一些小的公司便不具备这样的经济实力,所以网络人员应该尽可能地有自己的检测的设备和专业的技能来使用这些设备,从而可以对网络成本进行维护。Win-dowsXP、Windows98、Windows2000、Unix、Linux等常见的网络系统,都会带有Ping命令,这一命令如果使用得当,对于计算机软件资源的识别、硬件资源的的维护以及测试造成的不足都有很大的帮助,对推动计算机网络故障的排除也有一定作用。21世纪的网络都因为计算机而连到一块,因此网络的安全也成了一个不小的隐患,它不仅从一种普通的防卫变成一种特殊的防范,而且由一种专门的领域变成了公共领域,21世纪这一信息社会、网络社会,我国应做好相应的准备,必须建立一套完整完善的网络管理体系,特别是政策上和法律上的防范。
2计算机网络工程网络命令的应用
2.1Ping命令
Ping命令是使用频率极高的程序,其主要功能是确定本主机与另一台主机能否成功地发送与接收数据包,根据返回的参数加以分析可知TCP/IP参数运行是否正常,但需要注意的一点是,一另一台主机成功的进行一次或两次的数据交换并不代表配置就是正确的,而是必须进行大量的数据交换反复试验才能确保正确性。Ping命令是用来发送ICMP相应请求信息包的,网络人员可以通过这一命令发送相应请示到指定的主机和路由器,然后可以测试网络的运行以及网络性能的分析,从而进一步地排除网络故障,保证网络环境的流畅运行,在这一过程中,测试网络功能不需要专业的网络测试仪,如此便可以节约网络测试的成本。Ping命令的功能应用主要有以下几点:(1)测试网络网卡的运行情况,即适配器的运行状态,测试适配器的运行状态时要通过查看IP地址的方式来进行,Ping可以拼出IP地址,通则表示适配器状态良好,不同则表示网络适配器存在故障。(2)测试TCP/IP协议。Ping命令如果不能实现Ping通,则表明本机的TCP/IP地址不能正常工作,所以TCP/IP协议。可以通过测试Ping的通还是不同来确认其是否状态良好。(3)测试线路故障。测试线路故障的方法很简单,如果Ping可以通过主机的IP地址,则说明线路一切正常,如果不能通过,择表明某处存在故障。(4)测试DNS服务和WINS,如果计算机中的IP地址可以Ping通,但仍然不能完成连接目标计算机,即表明存在故障,这种方法和检测WINS是一样的。在运用Ping命令进行一系列检测时,一定要确保主机的运行状态,这样才能确保Ping测试的稳定性从而得到正确的测试数据。除以上所讲的Ping命令,在计算机网络工程命令中,还有其它许多命令,这些命令具有Ping命令不具有的优点。
2.2Arp
Arp,地址解析协议,是一个TCP/IP协议,他以IP地址为媒介可以获取网卡的物理位置,因为这一功能,他常被用来确定IP地址的物理地址,通过其他主机反馈来的消息,能够看到本机或者另外计算机的缓冲内容,并存储IP和硬件地址,方便下一次的查阅。试用arp命令,能用查阅本地计算机或者另外一台计算机的高速缓存的内容,也可以用人工的方式输入静态的网卡物理的IP地址,可以使用这项功能来为缺少网关和本地服务器等常用主机进行这项作业,有利于减少网络上的信息量。arp高速缓存中的项目不是一成不变的,相反他是动态的,如果发送一个指定地点的数据包但其不存在当前高速缓存这一项目中时,arp高速缓存此时会发挥他自动添加的功能,然后自动添加该项目,如果高速缓存的项目被输入,他们便会走向失效状态,举例来讲,在windowsnt网络中,在输入项目后如果不进一步使用,IP地址就会在短时间内失去作用,时间大约在2到10分钟之间,所以,当你发现arp高速缓存中的项目很少或者没有的时候,不用怀疑那个地方出现了错误,可以通过另一台计算机中的ping命令加以添加,所以,要使用高速缓存的时候,做好做到已经ping此台计算机。
2.3SOCK网络编程
SOCK网络编程也可以叫开发命令,socket编程技术的使用要求高、难度大,开发网络命令的工作人员必须要掌握相当多的专业知识,这也对他们的技术水平和能力提出了更高的要求。SOCK网络编程是一款中间软件,在计算机应用层和TCP/IP通信协议之间,在接口后面隐藏着复杂的设计模式,然后整理数据使其适应模式的要求,通过C/S这一模式,不但可以初始socket,还能与接口形成监听效果,这样一来,即便网络发生阻塞,也能保证客户端的正常连接。
2.4netstat
Netstat一般用于检验计算机网络各端口的连接情况,如果出现了计算机接收的数据包导致数据删除或者出现故障,不用担心,TCO/IP协议可以将其处理,方式就是自动重发数据包,但如果这种情况出现的频率次数太多以至于占到所接收的数据包的相当大的百分比,或者他的数目正在迅速增加上升,此时netstat便登场了,用netstat查寻其故障,可以保证准确及时地发现并处理解决。如果经常上网的话,或多或少的会出现这样的情况,就是被一些讨厌的人骚扰地不敢上线,想投诉又不知道应该通过什么样的途径或方法,事实上,只要知道对方的IP地址,就可以向他所属的ISP投诉了,但是通过icp知道对方ip还是比较麻烦的,如果对方在设置icp是选择了不显示ip,那样是无法在信息栏中看到的,但是通过netstat可以很轻松的做到这一点,当他给你发一条信息或者你给他发一条信息时,你立刻在dosprompt下输入netstat-n,便可以看到对方的ip了。所以,netstat还是比较实用的。
2.5route
大部分的主机实际只连接在一台路由器的网段上,因此便不存在使用哪一台路由器把数据包发送的问题,但是当网络上有两个或者两个以上的路由器时,你可能想用其中特定的某一台路由器传递某些远程ip,其他远程ip用另一台路由器传递,此时,你必须有相应的路由信息,存储在路由表中,而有些情况下,项目必须由人工添加到路由表中,而route就是用来做这项工作的。
3结语
随着计算机技术的发展,网络命令在计算机工程中的作用越来越重要,但计算机网络工程的系统性、复杂性又使从事计算机网络技术的专业人员感到任务艰巨,为了提高计算机网络工程的发展成果,技术人员应该以实际情况为依据考虑问题,对网络工程、网络命令进行更深的研究分析,通过不断的探索,保证网络环境的稳定,同时不断研究开发新的、有效的网络命令使计算机用户能更好地受益,完善各种存在的不足,及时整改,共同促进网络环境的发展。
1在设计方面要考虑用户对软件的印象
根据调查显示,网络用户在快速阅读过程中通常会呈现出“F”型的习惯,也就是在特定时间内,用户迅速浏览网站的时候会先看到网站的顶端与左侧内容,而中间的内容只能够被阅读到一部分。所以我们在设计网站界面的时候可以遵循“F视线追踪原则”,将各个部门按照主次次序放置到框架之中。如果一个网络用户在浏览到一个新的网站的时候,如果在三分钟之内还没有发现能够吸引自己兴趣的内容,那么这个网站就会100%地失去这个客户。在近几年,许多软件开发公司喜欢用过去的项目模版来设计主界面,这无形中是有利于提高软件开发速度,并且减少耗费创新技术、思路的时间与风险,然而如果一个软件产品长期保持一成不变的风格,那么就不会为用户留下深刻的印象,进而失去市场竞争力。软件开发商必须要根据商业营销学的理论,寻找到自己的目标客户群体,之后根据这个客户群体的偏好、特征来设计软件界面的整个风格,让使用者可以看到产品第一眼后产生一种与众不同的感受。
2在程序选择方面要注重优化与处理效率
我们在软件产品设计的算法方面要注重优化设计,当软件运行过程中耗时较多就需要我们注意处理、降低广大用户在等待过程中的不满情绪。随着科学技术的不断发展,计算机性能与运算速度的不算提升,诸多程序开发工作中将程序运行缓慢的原因归咎于计算机的问题,不会从自身编程过程找原因,因此软件开发工作效率较低,许多软件产品恶评较多,所以我们需要在能够控制的范围中优化程序代码,给予用户们科学、高效的产品体验过程。针对一些确实耗费时间的操作软件,我们可以通过进度条显示、后台运行等方式来调整,让用户心理上顺畅。笔者曾经有幸亲自参观了某通讯公司新任务的运行体验,工作人员每次点击用户的查询请求,在系统返回的时候需要几秒钟甚至几十秒钟,使得该公司用户抱怨数量众多,而这正是缺乏优化功能的原因。
3产品功能设计要结合人性化与灵活性的特征
传统设计受到信息化社会发展的影响,使其正处在改造进程的关注对象。当前计算机发展所带动的现代技术发展并没有到达高潮,但是计算机作为理想化的设计工具,正在逐步改革自身的设计途径、方法、过程,并逐渐迈向到数字化设计的时期。如果我们说数字化是现代社会的发展特征,那么人性化的设计就是对这种存在具象的诠释。我们在产品设计过程中,尽管存在着模块化设计的理论,但是作为产品设计者的我们不能忘记软件产品最终是为大众服务的,必须要将用户体验过程放在首要位置。另外,在软件产品设计过程中,要注重业务模块之间相互搭配的灵活性属性,不能盲目追求大众的操作形式。在广大用户使用计算机产品过程中,随着人们的个人喜欢与聚焦点不同,使用产品的方式也是具有差异性的。笔者曾经设计过一套工程方面的预算系统,部分用户关注最后的造价,而另一部分用户关注的是建筑材料的使用状况,侧重点不同导致自身操作步骤也是不同的,因此我们在设计产品过程中需要注意到这一点。
4结束语
随着科学技术的不断发展,用户对于计算机软件设计水平的需求不断提高,软件开发工作者务必要对目标群体进行深入性研究分析,要真正地了解到用户群体喜欢什么样的软件,需要什么样的软件,关注什么样的团结,从每种软件的运行界面、使用功能、运用条件等诸多方面来实现软件的优化设计,站在用户的角度来面对软件的多个问题,只有遵循这样的原则,才能够满足诸多用户群体的需求,开发出优质的软件。
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近年来,互联网技术不断普及、计算机发展迅速,计算机工程能够实现信息的有效传输,对网络与电子商务等的发展具有推进作用。下面是读文网小编为大家整理的关于计算机工程毕业设计论文,供大家参考。
1计算机工程专业方向培养目标
随着计算机领域新技术的不断涌现,“计算机科学与技术”原有的专业设置框架被突破,逐渐形成计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统等多个专业方向的新格局[3]。计算机工程是计算机科学与技术领域最早出现的专业方向,它是现代计算机系统、计算机控制设备的软/硬件设计、制造、实施和维护的科学与技术。国际技术教育协会定义工程设计为:系统和创造性地把科学和数学原理运用于实践。鉴于此,在《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》中指出计算机工程专业方向的培养目标是:系统地掌握计算机科学理论、计算机软/硬件系统及应用知识,基本具备领域分析问题、解决问题的能力,具备一定的工程实践能力。因此,实践教学显得尤为重要。
2计算机工程专业方向嵌入式系统课程特点
嵌入式系统涉及到IT领域方方面面的新技术,它融合了计算机软、硬件技术、通讯技术和半导体微电子技术,针对实际应用系统需求,将相应的计算机直接嵌入到应用系统中。嵌入式系统设计需要设计者具有较强的综合理论知识和动手能力,是对设计者一个综合能力、特别是创新能力的考查。因此,嵌入式系统课程应更注重培养学生工程实践的能力、团队合作的能力[2]。目前,在计算机专业之外,国内许多高校还在电子工程、自动化、软件等专业开设了“嵌入式系统”相关课程。由于各专业培养目标、教学体系侧重点不同,课程内容也不尽相同。电子工程专业主要侧重于硬件基础平台的设计,自动化专业则侧重于智能仪器、仪表的设计,软件专业侧重于嵌入式应用软件开发。计算机工程专业方向则应从“系统”的角度出发,更侧重于软/硬件的协同工作,将计算机系统“自下而上”的专业课程有机地整合起来,形成一条清晰的逻辑线,让学生认识到计算机组成原理、微机接口技术、操作系统、数据库、程序设计、计算机网络、计算机控制等课程不再是独立的课程,而是一个有机的“整体”。在嵌入式系统工程设计中,会用到操作系统课程中所讲述的进程、线程、调度、文件系统的概念等;在通信中会用到微机接口课程中所讲述的串行接口的概念;在数据采集中会用到计算机控制课程中讲述的A/D转换、数字滤波算法等;在一个大型应用系统中还会用到计算机组网技术、套接字、数据库的概念等等。因此,计算机工程专业方向嵌入式系统课程内容应以实践为主,结合前修理论课程的内容,最终完成一个实际应用系统的开发[3]。
3嵌入式系统课程内容体系的构建及特色
我学院在2004年开设“嵌入式系统”专业选修课的同时,将计算机工程专业方向细分成嵌入式系统和网络技术两个培养方向,并制定了嵌入式系统专业方向培养计划,设置了4门实践性很强的专业方向课:计算机控制原理与技术(64学时)、嵌入式系统原理与技术(64学时)、嵌入式系统工程设计方法(32学时)和嵌入式系统课程设计(60学时)。IT领域的新技术发展之快、之多令人应接不暇,虽然大学生在校期间需要学习的都是一些基础知识,但他们毕业走向社会后,必然要面对这些新技术,如果我们的教学内容过于陈旧,就会加长学生毕业后的适应周期;如果我们能够提供给学生更多的接触这些新知识、新技术的机会,就能够缩短学生毕业后角色转换的时间,尽快地投入到工作中。因此,在教学内容设置上应力求将最新的技术、最新的设计方法传授给学生。为此,我们积极与国际知名企业建立合作关系,先后建立了“北京工业大学—Intel嵌入式系统联合实验室”、“微软嵌入式系统认证培训中心”和“北京工业大学—AlteraEDA/SOPC联合实验室”,为学生提供了一个接触、学习新技术的环境,同时也能使我们的教学内容与这些企业的新技术基本保持同步[4-5]。“嵌入式系统原理与技术”涉及目前嵌入式系统最为流行的两项新技术—英特尔公司的XScale技术(ARM架构)和微软公司的嵌入式操作系统WindowsCE,该课程以XScale应用处理机为硬件平台,讲述WindowsCE操作系统定制、优化方法以及驱动程序、应用程序的开发手段和方法。“嵌入式系统工程设计方法”则涉及了另一项新技术“IP(知识产权)复用技术”,该课程以Altera公司的Nios软核嵌入式处理器为核心,讲述了SOPC(片上可编程系统)设计方法和流程。上述两门课程均是以工程设计为主的课程,在讲述工程设计方法和设计流程时要涉及到开发环境、开发工具的使用,如果按照以往先在课堂讲授,再到实验室做实验的教学方式,不仅会使学生感觉到枯燥无味、不易掌握,而且在实验之前还要再花费时间复习。因此,我们借鉴美国卡内基•梅隆大学率先提出的“Learningbydoing”的教学理念,这种教学理念旨在强化工程学科的学生全面的实践能力和工程素养。从2005年开始,在实验室授课,采用教师边讲学生边做的教学方式,使学生“从做中学”,取得到了较好的教学效果[6]。
4实践教学安排
为了加强学生工程实践能力的培养,在实践教学体系中,采用了课内实验、课程设计和综合性课程设计3个阶段的培养模式,使学生全面掌握嵌入式系统的工程设计方法和设计流程。
4.1课内实验
以一个实际应用系统开发流程为例,设计了如下实验内容:(1)WindowsCE操作系统的定制:包括在硬件平台和模拟器上定制WindowsCE操作系统、添加组件以及使用远程调试工具进行调试。(2)修改WindowsCE操作系统映像配置文件:包括通过修改系统映像配置文件,在操作系统映像中添加各类文件和修改系统设置。(3)硬件定制实验:包括添加CF存储卡、802.11无线网卡和蜂窝注册表等硬件相关组件。(4)WindowsCE驱动程序的开发:包括流接口驱动程序的开发以及在PlatformBuilder环境下开发简单应用程序用以调用驱动程序函数。(5)WindowsCE应用程序的开发:包括导出SDK开发包,在EVC开发环境下开发、调试应用程序,制作自定义组件、系统优化和Shell实验。
4.2课程设计
课程设计的任务是完成一个应用程序的开发,课程设计题目每年不断更新,学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目,分值依据题目难易程度而定。学生也可以自拟题目,为保证题目的难度和规模能达到教学要求须经任课教师认可。题目有:在WindowsCE环境下的闹钟提醒程序、注册表编辑器、串口调试程序、文本编辑器、计算器、画图、贪吃蛇等[4,7]。
4.3综合性课程设计
“嵌入式系统课程设计”是综合性课程设计,要求学生结合专业方向的理论课程,充分发挥自身的能动性,3~4名学生组成一个项目组,自选题目,自选平台,完全按照工程项目管理规范严格检查各阶段完成情况。使学生掌握嵌入式系统实际工程设计的方法和流程,巩固理论课程内容,规范工程文档的建立,培养学生的创新能力和团队精神。通过答辩、演示给出成绩,将题目新颖、完成情况较好的项目组推荐参加国内外相关竞赛。今年正在进行中的项目有:家庭视频监控系统、食品安全追溯系统、家电语音控制系统等[8]。
4.4学生科技竞赛
2007年1月,教育部、财政部“关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”中,要求继续开展大学生竞赛活动,重点资助在全国具有较大影响和广泛参与面的大学生竞赛活动,激发大学生的兴趣和潜能,培养大学生的团队协作意识和创新精神[4,9]。我校十分重视嵌入式系统学生科技竞赛活动,在2006年投资近60万元,建立了“嵌入式系统科技竞赛训练基地”。通过搭建一个学生参加科技竞赛、训练的基础平台,形成一个传、帮、带的梯队、达到“以点带面”的良性循环效果,增加了学生学习理论课程的兴趣,加强学生创新能力的培养[4]。计算机学院在国、内外嵌入式系统相关竞赛中取得了优异的成绩,在教育部、信息产业部举办的“全国大学生电子设计竞赛———嵌入式系统专题邀请赛(英特尔杯)”中,2004年获得了三等奖,2008年获得了二等奖。“2005年微软嵌入式系统全球大学生挑战赛”入围全球前30名,并参加了在美国西雅图微软总部举行的总决赛,获得“优胜奖”。在IEEE举办的“第六届计算机协会国际设计大赛(CSIDC)”,进入了在美国首都华盛顿举行的全球前10名总决赛,并获得“优胜奖”。在Altera公司举办的“Nios软核嵌入式处理器设计大赛”中,先后获得过优胜奖和三等奖[10]。
5结束语
嵌入式系统涉及的领域越来越广,发展速度越来越快,为了加强计算机工程专业方向学生工程实践能力的培养,就要求我们通过不断地探索、实践,完善嵌入式系统实践教学体系。
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。
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计算机工程应用的不断发展,给人们生活带来了非常丰富的便利服务。下面是读文网小编为大家整理的有关计算机工程毕业论文,供大家参考。
1、计算机工程技术应用的现状
现在计算机的发展速度很快,硬件技术和软件技术都有很大的进步。各种应用程序层出不穷,并且广泛的应用于建设设计行业。所以这一批工程师在刚刚参加工作就开始使用计算机进行工程的相关计算和设计工作。他们开始盲目的相信计算机,而不通过自己实际的手工计算来对结果进行审核,这样会使设计的准确性受到影响。会对建筑的安全有很大威胁。这些人认为计算机可以解决所有的问题,并且不会出现错误。但是现在的计算机软件虽然得到了大量的开发,但是这些软件的质量却没有得到保证,有一些软件的开发者和技术支持的资质证明都没有得到保证,还有的软件的质量没有进行合理的检测,所以这些软件往往不能全部相信,不能完全依赖。如果只通过这些软件进行设计,会造成工程的安全受到威胁。所以我们必须重视这个问题。现在因为在工程的设计工作中,使用计算机工程技术进行计算已经产生了很多不利的影响。现在新一代的工程师变得十分依赖计算机,他们坚信计算机的知识性、安全性和能力不会出现问题,所以逐渐失去了对工程内容进行正确计算的能力。他们不知道,计算机不可能对一些模型、设计的技巧和分析进行详细的记录。他们只会依赖计算机来进行设计。通过实践经验表明,工程的设计工作,尤其是水利水电方面的工程设计有很多模型,而且差别很大,计算机不可能对这些不同的模型全部识别清楚。计算机的计算速度是很快,这一点毋庸置疑,但是除此之外,它在其他方面的知识都十分零散。而在工程建设过程中,要凭借设计师自身的经验、灵感、直觉、创造力、领悟力、想象力和认知能力来综合的进行设计。这一点计算机是永远无法取代的。任何计算机和程序员都没有办法对这种设计进行理解。所以,我们要培养这些新一批的设计师进行自主的设计,不要只依赖与计算机,而要进行手工计算,这样才能设计出符合规范的作品。现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想,单纯的依靠计算机工程技术是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将工程设计程序完全自动化,希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件,让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设计图纸。这样,工程设计唯一责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值,在进行分析时是否用了足够的模型、状态,或计算机建立数学模型的理论是否正确,是否符合工程实际的特征,分析结果对工程敏感部位是否敏感,计算结果是否在条件允许范围之内,是否能根据实际的工程设计模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中,都变得模糊不清。很多软件开发商,在对计算机技术知识的精通之外,毕竟不是工程师,专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具,不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累,计算机能处理大量的信息,但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的,程序对工程建立的数学模型也不会很完善,在计算中,即使是错误的信息,计算机也不可能识别同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师右自己能通过专业技术知识的掌握,来控制设计计算中的偏差。在软件的实际应用方面,那些只有极少经验、极少学识、年轻的工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少,无法判断程序算法所蕴含的假设和根据,也无法判断计算机运算结果的质量,他们宁愿相信计算机程序产生的结果都是正确的,也无法怀疑计算机做出的所有结果,以及用独立的例证校验结果,这对计算机工程技术的应用方面造成了很大的缺陷。
2、如何正确合理的应用计算机工程技术
首先,在年轻一代的工程师当中,应让他们对工程设计的危险性、又对公众安全的威胁、对工程设计的责任感有一定的认识,应该让他们知道,工程特性是由工程设计的质量决定的。真正有经验的工程师,应该不能完全依赖计算机工作,计算机工程技术的应用本身并不是坏事,问题的核心在于工程计算中计算机的使用方法,不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的工程师应在参加工作的最初一段时间内,对工程设计计算进行手工求解了解手工求解的原理、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。对计算机的计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践学习工程设计,强调从那些资深的剪有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题,要经常怀疑计算机,在没有深人工程以前不使用计算机的结果。在被工程证实正确之前,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,而是崇尚知识和经验,提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。一个称职的工程师,应具备不依赖计算机技术解决工程问题的能力,具备经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和对工程的设计思想的能力。工程师应该能够做到独立地靠学识、创新和丰富的经验,而不是依赖计算机找出工程问题的正确解答。计算机工程技术只能回归到工具的位置,它只是一种方便快捷的计算、图像、文字处理等信息技术工具的位置,而不能够把它当做工作中必须依赖的东西。认识到这点,将对计算机工程技术的应用策略起到重要的影响。能够使设计工作更好地进行。总之,对计算机工程技术的应用不能宪全依赖于计算机及其得出的表面数据,而应该更多的凭借自身的工程经验知识,这是一个合格的工程师所必备的条件之一。
3、结语
通过本文我们了解了我国计算机在工程设计上应用所存在的问题,并且提出了相应的解决办法。我们必须要使新一代的设计师对计算机的使用有一个科学的认识,不能够盲目的相信计算机,要学会通过自己手动计算和发挥自己的想象力创造了进行设计创造。要明确计算机在工作中的地位,合理的使用计算机,这样才能使设计工作能够更好地完成,是工程更加安全。
1计算机工程专业方向的教学体系
1.1计算机工程专业方向培养目标
计算机工程专业方向学士学位学制为4年,学习科目主要内容为广大领域内计算机科学及其应用。专业的主要培养目标为:1、理解并掌握计算机的基本理论和实践;2、培养能应用计算机新技术的能力;3、在计算机领域为学生提供进一步学习的知识基础。该专业主要为信息技术类企业的生产和研发培养人才。毕业生的就业范围也比较大,可以在软件开发、软件测试、网络管理、软件系统管理、客户培训和服务、项目开发、设计和调试等方面从事工作。该培养目标比较简单,以培养学生的工程素养为基准,满足社会对大批量的开发性人才的需要。
1.2科学合理的课程设置
按照培养目标,应加大计算机应用方面课程设置,注重新课程的开设和引入计算机的新技术新应用,使计算机工程专业方向与时俱进,合乎信息社会发展的节拍。相比当前国内高校的计算机学科各个方向,本课程体系侧重应用性、实践性环节。计算机工程专业方向的课程分为非计算机专业课程和计算机专业课程两类。非计算机专业课程占总课时的比例应该为17%;其必修课为国家本科工程类教学规定的。增加了非计算机专业课程选修课,其目的是提高学生的文化修养和相关领域知识的了解,能够拓宽视野和扩大知识层面,这些课程主要为文学院、工商学院、信电学院、机电学院和法学院所开设的课程中选择,要求该专业的学生必须限选7门,主要是按照学生个人的兴趣和个人目标为选择指导。计算机工程专业课程分为3个层次:专业必修课、专业选修课和实践环节,其中必修课占总课时的比例38%,选修课占总课时的比例19%,实践环节占总课时的比例26%。专业课程主要为计算机应用以及软件工程和信息处理课程,包括当前应该掌握的课程如离散数学、计算机原理、操作系统、数据库原理、算法分析、计算方法、Web技术、多媒体技术、人工智能及其应用、Java和C++面向对象程序设计、软件工程、计算机系统结构和计算机网络等,注重计算机学科应用能力的培养。减少了计算机硬件的课程,例如模拟电子和电路、单片机原理和微型计算机原理;而是以计算机组成原理课程为核心,以课程事例引入嵌入式计算机和微型计算机的内容。按照国际和国内信息社会对软件业发展需求来设置教学课程,以适合应用型软件人才培养的目标。不应过多强调全面的基础课程,缩小基础,加强知识综合,以培养应用型人才为主。在教学内容上强调应用性、针对性和系统性。
1.3实践教学体系设置
计算机专业具有实践性[1]非常强的特点,设置了课程实验、综合设计、教学实习、社会实践、毕业设计等多种形式比较系统的实践教学体系。实践教学以综合设计和毕业设计为主。按照计算机课程设置,综合设计有高级程序语言综合设计、计算机原理综合设计、操作系统综合设计、软件工程综合设计、Web技术综合设计、信息管理系统综合设计等6门次。综合设计是以班级为单位教学,以当前现实的计算机项目开发为目标,学生独立设计和完成,以培养学生的创新能力为核心。较大的项目则采用多名学生协同完成,进一步提高学生增强交流能力、解决问题能力和应用技术技能。毕业设计采用导师负责指导制,设计开发综合应用项目,按照软件工程和信息开发的标准编写文档、撰写程序代码,提交一个项目总结和程序系统,包括开发文档、程序源代码、数据库结构、配置文档和测试文档。在答辩委员会的审核和测试下完成毕业设计,不再进行包含大量基础知识和重复开发文档内容的毕业论文撰写,侧重于提高学生的应用能力。
2计算机工程专业方向的课程实施的若干教学改革
2.1注重课程实验教学
课程实验是计算机工程专业方向实践教学中的一个重要环节,其实施质量对专业教学质量具有举足轻重的影响[3]。实践性比较强的课程都设有试验内容,按照知识结构和学生需求分配合理的试验学时。课程的每个单元实验都是从讲授过该课程一段知识范围中选取的,其内容相对独立、自成体系。这些实验集中反映了各门技术课程的典型方法和基本技术,能够加深理解和掌握课堂学习主要内容。当前多数采用实验课程单列方式进行的,要求每个单元实验结束后,每一个学生应独立完成试验过程和结果的分析,撰写自己的实验报告,进一步训练学生的科技报告撰写能力。通过课程实验学生能够深入理解课堂中所学习的基本原理、基本方法和基本技术。在实验过程中掌握计算机专业学习所需要的实验技术和实验方法。
2.2教学方式改革
课堂教学仍然是主要的教学模式,以实践为核心的计算机工程专业方向的教学更应该注重教学互动,以灵活掌握技术为中心。课堂教学中增加讨论课、习题课、观摩课、演示课等方式,补充以大量相关技术讲座,自学辅导课相应增多,提高学生的自主性。以实践为目标的课程教学以大班讲课程内容,采用多媒体和网络,以丰富多样知识形式展示给学生,更加自然的方式掌握理论知识;同时采用小班辅导方式,进行个性化教学。小班辅导为学校划分的自然班级,或者自由组合而成的临时班,但每个班学生人数不超过30人,以便每个学生能够直接面对教师来解惑,消化并真正掌握课程内容。按照计算机工程专业方向的课程教学大纲知识点选择合适的教材和教学参考书,以国家优秀教材和各种专业学科规划教材为主要参考,也可以选择国外著名大学教材。但是一定要以课程体系完整性为核心,不能选择过多以计算机理论和抽象内容等先进性为主的教材,要选择适合专业和学校学生实际需要的教材。注重教材与教材之间的相互衔接,符合计算机工程的课程设置。计算机工程专业方向的理论核心和课程多数起源于美英等国家。为了提高计算机专业的大学生素质和学科的发展,双语教学教育[2]已经成为必然趋势,它能使学生直接和国际接轨,满足IT市场对学生素质的需求。普通高等院校的学生的英语水平参差不齐,为此要采用多种形式进行双语教学。对于学生基础素质好的学校和学校,外语教学课程达到所开课程的5%-10%。素质比较差的可以实现部分课程选用外语教材,采用中文授课,逐步到位。
2.3考试方式改革
减少闭卷考试,增加开卷考试,也可以采用项目系统开发、课程报告等考核方式。当前以多种方式的综合为主,总评成绩由考试成绩、平时成绩和试验成绩组成,其比例为30%、40%、30%。学生平时成绩为学生在课堂上的回答问题和讨论课的发言,以及作业和专题报告、期中测试等,以此来激励学生与教师的互动,提高学习积极性,也能提高他们的语言表达能力和思维能力。课程试验内容减少验证型和演示性,以设计性、综合性和研究性实验为主,采用实验过程和结果的考核,提高学生的实践和创新能力。该考核方式能及时了解学生学习状况,更好指导教学方向。
2.4教学资源库的建立
教学资源包括以学校数字图书馆为核心的公共数字信息资源和专业教学资源。公共信息资源建设以学校定位和办学特色为基准,购买其他高校优秀信息资源和社会商业信息资源为主,本校自己创建信息资源库补充。公共信息资源库以服务公共教学和学生自主学习为主。计算机工程专业教学资源建设关系到专业方向的发展和底气,以自己建设为主,突出精品课程,按照各个课程的自己特点建设比较全面的数字资源。
2.5开源应用到教学各个环节
开放源码程序就是公开源代码存取访问、软件自由再分发,任何人可以阅读、再发布、修改软件的源程序,通过让更多人参与来提高软件的质量、可靠性、安全性、开发速度等。把开源软件应用到计算机课程教学中可以提高学生真正地参与比较大且比较实用项目的实践机会,让学生培养融入IT市场,提高学生的实践能力;同时学生也能够学习到更多的核心技术和系统开发技术,开拓知识面,积累实际的开发经验把握住计算机新技术和掌握计算机发展方向。学生通过感兴趣的项目,能够在相互沟通中使计算机素质得到大大提升,也可以协同开发和学习中相互碰撞中产生新的思想,拥有新的技术,同时也必定激发出学生的创造性。
3结语
随着信息社会的发展,计算机更加深入地渗透到各个行业,计算机工程成为当前重要的行业。按照计算机教育培养的原理和当前信息社会地需要调整计算机工程专业方向地课程体系已经成为必然。计算机工程要求必须以实践为中心来培养学生,以培养学生技能和实践能力为核心,为此各个高校要更新教育观念,加大教学改革,把新的教学方式和教学内容贯彻到整个教学过程中,培养出具有工程素质的学生,培养出具有创造力极强的新世纪人才。
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