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近些年来,我国经济发展速度不断加快,电子信息工程产业也得到良好的发展环境。下面是读文网小编为大家整理的电子信息工程毕业设计论文,供大家参考。
【摘要】光伏发电因其绿色环保、无污染、可再生等特点,在当前我国全面建成小康社会重要攻坚时期的社会经济形势下,大力发展光伏发电已经成为推进能源结构调整、促进各个地区经济健康可持续发展的重要改革措施。随着光伏发电的进一步推广和应用,电子信息工程技术将会起到越来越重要的作用,研究电子信息工程技术在光伏电场中的实践应用具有十分重要的现实意义。本文从相关概念切入话题,探讨光伏电场中应用电子信息工程技术的重要意义,并对其应用的基本原理和具体应用措施进行简要的分析。
【关键词】电子信息工程;光伏电场;实践应用
光伏发电是当前较为前沿和具有广阔发展前景的新型发电方式,其因为自身的绿色、无污染及可再生等特点受到社会各界的广泛关注。由于我国疆域辽阔,纬度跨越较大,光照资源极其丰富,所以在我国研究光伏发电相关问题具有十分重要的现实意义。据专家估计,到十三五结束时,我国的光伏发电将会占到全国总电力装机的6%左右,大量的光伏电场将会相继建成并且投入使用。在光伏电场中,电子信息工程技术也发挥着至关重要的作用,成为影响光伏发电技术不断向前进步的重要因素之一,研究电子信息工程技术在光伏电场中的应用不仅仅能够促进光伏发电技术的发展,对于电子信息工程技术本身也具有重要意义。
1相关概念综述
光伏发电中的“光伏”,实际上指的是光生伏特效应,即我们常说的光伏效应,它指的是半导体在受到光照射时能够产生电动势的现象。当前最为广泛的应用就是制作各种光电池等等,进一步发展为光伏发电。光伏发电中的光主要指的是太阳光,光伏发电指的就是利用光生伏特效应基本原理,利用特制的太阳能电池,将太阳光能直接转化为电能的全部过程。由于太阳光是一种非常绿色环保,不会产生污染并且从某种程度上来说是取之不尽、用之不竭的能源,所以当前光伏发电已经成为受到广泛关注的一种新型能源利用方式。电子信息工程则是依托于计算机技术发展的一门应用学科,它只要研究的对象是电子信息的处理和控制等等。基于电子信息业在当前已经成为全国五大支柱产业之一,电子信息工程专业在当前也成为非常热门的学科和专业。而光伏电场中的电子信息工程技术应用在当前仍然局限在电子信息工程技术专业本身的特点和范畴内,其主要发挥的作用仍然是信息的获取和处理。
2电子信息工程技术在光伏电场中应用的重要意义
电子信息工程技术在光伏电场中得以广泛应用,对于光伏发电的发展具有十分重要的现实意义,主要表现在以下两个方面:首先,它能够在获取数据、处理数据方面更加精确,为光伏电场作业提供更加准确的数据依据。要知道,光伏发电中基本上都是电子元器而很少有机械原件,相较起来更容易发生各种故障,需要做好更为精准的监控和控制。并且在光伏电场中,各项传感器测量的参数需要非常精确,参数的细微差别将会对整个发电系统的监控和处理都产生巨大的影响。其次,它大大解放了人力和物力资源,能够以充足的资源投入到更多的方面去确保光伏发电系统的正常运行。在计算机没有广泛应用之前,发电站的数据监测和处理只能够依靠人力,不仅给工作人员带来了巨大的工作压力,也容易出现各种细微的谬误。电子信息工程技术作为一项在当前非常成熟的技术,无论是数据监测还是数据采集又或者是数据统计都非常快捷和精确,解放了大量的人力物力。
3电子信息工程技术在光伏电场中应用的实际应用
电子信息工程技术在光伏电场中的实际应用主要表现在四个方面,分别是数据测量、数据采集、数据分析和数据统计。首先,数据测量中的实际应用。传感器是光伏发电中最重要的部分之一,其主要承担的是数据测量的重要任务。传感器测量的数据是否准确将会对整个发电系统产生巨大影响。电子信息工程技术的发展使得传感器测量的周期性误差、偶然性误差、量化性误差都进一步降低,测量数据更加精确。其次,数据采集中的实际应用。传感器可不仅仅是进行数据测量,其在测量出数据以后,会进一步进行数据采集并进行传送。在电子信息工程技术广泛应用之前,数据的采集和传输需要进行模拟转换,需要将数据先转化为模拟信号,再转化为数字信息,很容易出现失真情况。而电子信息工程技术可以将数据直接传输,最大可能地确保数据的精确性。再次,数据分析中的实际应用。这里的数据分析并不像字面上说的那样仅仅进行数据的分析,电子工程技术发展到今天甚至能够直接根据数据进行决策。举例来说,光能相较于水能来说,可控性更差,所以很容易出现孤岛现象,而利用电子信息工程技术,光伏并网的决策系统就能够在受到异常波形时及时作出分析和决策。最后,数据统计中的实际应用。传统的数据统计依赖于人力,容易出现错误。而数据统计在光伏发电中起到的作用是非常重要的,电场通过长期对数据的测量、收集和分析,能够据此作出进一步的决策和改善。电子信息工程技术的发展能够有效地统计电场运行以来的各项数据,对光伏发电过程不断改进,使其能够更加稳定、高效率地运行和发展。
4结语
当前的时代是计算机的时代和网络的时代,严格意义上来说电子信息工程技术已经不是一门前沿的学科,而成为在现实生活中应用非常广泛的成熟学科。但是由于电子信息工程技术本身无穷无尽的发展潜力,其可以与很多前沿的学科和实践活动相结合,形成创新性的实践应用,在光伏电场中发挥重要作用就是电子信息工程技术近些年来与实践领域相结合的最好例证。当前电子信息工程技术在光伏电场中的实际应用主要是在处理数据方面,最得到广泛应用的是在数据测量、数据采集、数据分析和数据统计中的应用,其仍然没有摆脱电子信息工程技术本身的特点。未来随着电子信息工程技术的不断发展和光伏发电的不断发展,相信二者会有更多的结合,为全面发展我国社会经济提供重要的基础性保障。
参考文献:
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【摘要】当今是信息时代,电子信息工程技术在社会生产中的应用有效提高了社会生产力,在人们生活中的应用提高了生活质量。为了实现社会经济发展和人们生活水平有新的增长点,推进社会的平稳发展和进步,准确掌握电子信息工程产业技术发展现状,加大信息工程技术体系完善力度,是摆在我们面前亟待研究和解决的现实课题。本文介绍了电子信息工程技术发展现状,阐述了该技术应用的重要性和应用策略。
【关键词】电子信息工程技术 发展应用 现状 重要性 策略
1电子信息工程技术发展状况
电子信息工程技术是以电子技术为基础,集成信息技术、网络技术和通讯技术等多种技术于一体的综合性技术。初期阶段,科研机构主要是对电子信息工程的电子设备和信息系统设计、开发以及集成研究。随着科技的发展,社会生产生活对电子信息工程技术的应用越来越广泛,使得电子信息技术得以快速发展。以图像、声音为主的电子信号传输,互联网数据传输,信息数据传输等都同电子信息工程技术有着密切的关联。该技术逐渐向智能化、集成化、小型化和移动化方向发展。电子信息工程技术引入我国后,经过多年的发展,目前该技术的涵盖的内容越来越宽泛,且在其实际应用中同其技术交叉融合,打破并超越了行业界限,形成新的产业链和技术核心。所以,为了能够使电子信息技术更好地服务于人类社会,我们必须要加强对该项技术的发展和应用进行研究。
2电子信息工程技术的发展应用和重要性
虽然我国的传统工业技术研究起步较晚,技术不够先进成熟,但是我国的电子信息工程技术却起点高、发展快,成为当前我国高精尖技术体系的核心力量。二十一世纪是我国电子信息工程技术在科技领域赶超世界先进电子信息工程技术水平的关键时期,也是信息技术产业爆炸发展时期。基于我国市场规模相对比较大,信息技术人才储备比较充分,这也给电子信息工程技术的发展应用提供了广阔的空间和技术创新发展的人才支持。电子信息工程技术是当前科技应用发展速度最快的科技之一,其对社会发展的重要性和广泛应用性已经收到国家的重视。我国明确提出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”的战略。当前,我国已将电子信息工程技术作为最为主要的技术产业之一来加大对其发展。截止到目前已经成功培育出了一些世界级的电子信息企业,比如华为、联想、格力等。并形成以珠江三角洲和台湾为中心的电子信息制造产业集群。这是我国在新时期加快电子信息工程技术发展的重大战略部署。在国家战略支持下,我国许多游戏的传统企业已实现了企业信息公开化,建立了网络化、智能化、数字化管理系统和相关产品自主研发平台,加速了信息化同工业化的融合速度,促进产业的升级与转型。以电子信息工程技术带动产业化技术发展是我国工业化发展的需求也是产业转型的着力点。该技术在高速发展应用不仅加快了产业转型升级,而且也推动了战略性产业的发展。电子信工程技术当前已在社会生产、生活等诸多领域中得以广泛应用,不管是在航天航空、智能化机器人还是智能家电、互联网都和电子信息工程技术有着密切联系。近些年来。我国电子信息工程技术发展迅速,已形成了规模化的技术产业链和行业集群。不过,我们也应认识到,虽然我国电子信息工程技术发展速度快,应用范围广,先进技术和产品已基本同步。但我国对电子信息工程技术核心部分还没有真正意义上的掌握。我国许多的先进电子信息工程技术还是从世界先进发达国家引进。针对我国电子信息工程技术发展应用现状,若想实现我国的电子信息技术同世界先进水平接轨,我国应加大对电子信息工程技术的自主开发研究,扎实掌握核心技术的同时研发更为先进的电子信息工程技术。电子信息工程技术已成为时代科技发展的推动力,对国家和社会生产力及科技发展的作用越来越重要。
3电子信息工程技术发展应用途径
当今是信息爆炸时代,是信息产业快速发展的时代,电子信息工程技术的发展对推动国家经济发展构建和谐、稳定、繁荣的社会发展环境有着重要影响和作用。所以,为了能够使我国早日实现同世界先进产业技术水平接轨,必须要加强对电子信息工程技术研发力度,国家应从政策、资金和人才方面给予大力支持。
3.1大力营造良好的创造发展环境,培育创新型技术人才
电子信息工程技术作为以人才为主导,技术创新为发展要素的技术产业,加大对创新型人才的培育力度,为电子信息工程技术人才施展才华提供良好环境和土壤充分激发技术人才的创造能力和主动性才能不断地提升国家产业技术实力。所以,在新时期,面多我国电子信息工程技术发展现状,应重视创新型人才培育的重要性,坚持以人为本的产业发展理念,加大科研技术投入,建立完善的核心技术储备体系,为技术创新发展提供重要的人力支持。
3.2以市场为导向,加大投入力度,促进信息化建设发展
实现电子信息工程技术水平的不断提高关键要得到国家的大力支持,在资金方面增大投入力度。拓展更为广阔的融资和技术创新投资渠道。可通过建立完善的电子信息工程技术基金保障体系,为电子信息产业技术的更新和改进提供资金保障。同时,国家还应引导IT行业同移动通信产业的跨越式发展,大力推广数字电视、互联网应用和相关软件信息服务的项目开发,推进产业自主创新和项目技术改造的有效实施。国家应尽快出台企业技术创新的扶持政策,鼓励企业技术机构技术创新和相关专业大学生创业。教育机构还应引导电子信息工程技术专业学生积极创新,注重培养他们的创造能力,为我国电子信息工程产业输送合格的后备人才打好基础。加大网络信息平台建设力度,积极培育信息产业市场,为网络交流和扩大提供良好环境。
3.3鼓励产品及服务创新,培养电子信息经济持续增长
当前,随着国内外电子信息市场竞争的日益激烈,准确掌握市场,不断对技术推陈出新,攻关核心技术,做好技术人才储备是电子信息企业赢得市场竞争优势的砝码,也是实现自身可持续发展的关键。电子信息技术产业应加强同相关电子信息设备制造企业的合作,注重自主知识产权,给予技术创新的合作企业资金支持。此外,还要加强政府国有化电子信息产品比例控制,给国内电子信息产业提供广阔发展空间,使他们形成危机意识,从而激发电子信息产业技术创新的积极性和主动性。
4结语
综上,电子信息工程技术在社会生产和生活等领域中的应用,极大地推进了社会生产力的发展。为了能够充分发挥电子信息工程技术的功效,更好地服务于我们,应加大对电子信息工程技术创新力度,为加速产业升级和转型提供重要的技术支持。
参考文献:
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摘要:伴随着信息技术日新月异地发展,计算机被广泛应用到工程设计领域之中。由此形成的大量电子文件也就成为档案管理的重要对象,尤其是电子文件的归档、保存、管理、输出等工作已经成为工程设计单位正常运营的重要环节。因此,全方位做好工程设计中的电子档案管理工作对相关单位维持正常运营是极为重要的。鉴于此,本文对如何做好电子档案的管理工作进行了系统论述。
关键词:工程设计;电子档案管理;文件归档
1.前言
随着信息技术迅猛发展,计算机被广泛应用到各个领域,包括工程设计领域。这样以来,工程设计过程中形成的大量电子文件也就成为档案管理的重要对象。电子文件的归档、保存、管理、输出等工作已经成为工程设计单位正常运营的重要环节。所以,全方位做好工程设计中的电子档案管理工作对相关单位维持正常是极为重要的。鉴于此,笔者主要就如何做好电子档案管理工作进行了认真探讨。
2.电子文件归档前的准备工作分析
充分做好电子文件归档前的各项准备工作是实现高效电子档案管理的重要前提。电子文件的非直读性特征决定了相关工作人员应该首先制定健全的电子文件归档验收制度,并做好制度的宣传工作,进而为电子文件的归档、验收工作提供可靠的制度保障。以CAD文件的归档为例,归档人员首先要按规定填写电子文件归档通知单,通知单上必须有工程负责人、经手人以及审核人的签名。严谨的归档程序和详尽的规章制度保证了归档的准确性。但是,由于部分工程的工期较为紧张,遵从严格的程序需要花费大量时间,这将会与工作时效产生矛盾。所以,可以采用先进的计算机技术手段,将归档前的准备工作也纳入到自动化管理的进程中。这样就可以在提高归档质量的基础上,提高电子文件归档的效率。
由于一个工程可能形成成千上万个电子文件,倘若规章制度存在漏洞,执行不严,势必会造成反复归档,浪费人力财力的现象,甚至会导致文件归档混乱,输出的产品为次品,造成工程质量事故和严重的经济损失。因此,做好电子文件归档前的准备工作,尤其是规章制度的建设、宣传以及推广应用,为后续的电子文件归档工作奠定良好基础。
3.电子文件归档过程中应注意的问题分析
在电子归档过程中,归档人要注意将不同种类、不同格式的电子文件梳理整齐。众所周知,在工程设计中,从工程投标书、招标书、可行性研究报告、初步设计、委托书、计算书到技术说明书等形成了不同种类不同格式的电子文件,有EXCEL表格、WORLD文件、扫描形成的TIF文件等等。并且,这些文件大都在工程设计正式开始之前形成,不仅涉及面广,而且内容繁杂,给电子归档带来一定的困难。为了使这些电子文件有条理地归档,文件盖章生效要以电子文件归档通知单为依据,从而提高这些电子文件的归档率。
对于CAD电子文件的归档可以采用DWG格式,因为这种格式可以在CAD中直接打开,接受直观检查,尤其是对档案标识的检查,而且对归档后期的整理、编辑、利用、输出及图纸保管工作都非常重要。同时,对于制作过程中的错误如文字线形、扩大纸形等问题也可以做到及时的纠正,大大提高CAD出图合格率。但它也存在着一定的问题,如劳动强度大、费时费工等。
对于PLT格式的文件,恰巧与DWG格式的文件优缺点相反。PLT格式的文件在归档时图像不能直观显示,但是文件内容保持不变,不随阅读、输出平台的改变而改变。
对于PDF格式的文件,其一般为只读模式,不能实现对设计的任何修改。实质上就是在计算机上阅读纸质文件的电子版,有一定的保护知识产权的作用。
4.电子文件归档后的检查验收工作分析
电子文件是形成纸质文件的源头,而对归档电子文件的检验是产品设计的最后一个重要的环节。检查力求全面,兼顾电子图中的档案标识和电子图信息处理过程中的物理结构、逻辑结构的变化问题。主要工作包括:一是检查图纸目录及其格式、目录列表、会签栏、案卷名称、标识名称、图号、日期、施工阶段、序号、复用图的排列、图框的格式等;二是检查本卷的其他电子图,包括文件是否存在垃圾、字符大小、文本位置、符号标识、对角号、图号、名称以及图框的格式等。但是,需要注意的一点是,电子文件对设备及其标准有较强的依赖性,加之数据类型、文件格式的多样化,文件很可能在经过制作、保存、载体转换等信息处理之后,在归档检查时出现问题,例如使用的字形存在差异;同种字形但是版本有所区别;电子图正常,但是归档后部分文字发生串位、变形,甚至出现乱码。
以钢结构的电子图为例,如果使用日本的制图软件,而不加专有字形,那么二级钢筋符号就会全部丢失。此外,许多软件经过研发出现了由低级到高级的很多版本,这样也会为电子文件档案管理工作带来一些问题。例如,由CAD14到CAD2007,各种版本的软件都在使用。但是,如果利用低版本的电子图在高版本中作图,则会导致电子图保存后会出现实线、点画线、标注线以及线宽的差异。尤其是在机械制图中,如果部件实体的外围轮廓线粗细不均,混同于标注线,那么设备制造的现场审图的难度将大大增加。因此,采用不同软件、同一软件的不同版本都会导致文件在格式、编码、读取方式和编辑方式的众多区别,进而直接影响到文件跨平台的阅读和输出工作。总之,实现一个单位内部操作系统、应用软件及版本的规范统一,成为电子文件归档最后关口的重要任务。
5.电子文件修改后的归档工作分析
在工程设计单位内部,各个专业部门之间必定会进行大量的信息交换和图纸会审工作,以适应各种变化,例如施工现场出现的新情况、客户方提出的新要求等。这其中必然会涉及到电子文件的不断修改和完善。当前,大多数单位采用的是保留最终版本的方式,即以第二次修改的版本覆盖起初版本,以第三次修改的版本覆盖第二次的版本,这样的方式极易产生最终版本电子图与实际变更过程记载的丢失。国外的一些工程,如土耳其工程中,每次电子图的修改版本都加以归档保存,编号为ABC等,借此对工程修改的全过程有一个完整的记录。但是,由于两次修改之间的时间间隔难以确定,之前修改的图纸已达到施工现场,纸质文件与变更通知单一旦收集不完整,就会导致电子文件和纸质文件的不一致。由此可见,如果直接采用覆盖的最终版本归档形式反映不出整个的变更过程,可能会为将来电子文件、纸质文件的利用带来了极大地不便。
6.结语
综上所述,电子文件归档管理工作已经成为工程设计单位不可或缺的重要组成部分。在此之前,过去设计一项工程可能需要一年甚至一年半的时间,现在则只需要半年甚至更短的时间,而人力资源却只占了以前的三分之一左右。有些类似工艺流程及设备只需在电子文件上更改编号就可转化为设计产品,劳动效率和产品质量也将得到成倍的提高。所有这些成效的取得都离不开电子文件档案管理带来的便利。在充分认识到电子档案管理成效的基础上,我们要切实关注电子档案管理过程中的各个细节,包括归档前的准备工作、不同格式、不同类型文件归档时应注意的问题,电子文件归档后的验收检查工作以及电子文件修改后的归档工作等等,将工程设计过程的电子文件归档管理纳入到一个完整的系统之中。
参考文献:
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【摘 要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。
【关键词】人才培养机械电子工程三维课程体系创新模式
所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。
按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。
按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。
着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。
首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。
其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。
还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。
近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。
(1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。
(2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。
(3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握PLC的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了PLC基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到PLC在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将PLC技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。
机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。
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随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展,社会上对人才的需求产生了很大变化,用人单位对高校毕业生的社会适应性提出了越来越高的要求,更加强调实践能力和创新型人才的培养。所以为了顺应国际发展趋势,适应国家工业、企业需求,增强我国核心竞争力,建设创新型国家、走新型工业化道路,2010年6月23日,教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”,主要目的就在于培养和造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的高质量工程技术人才,目前教育部已经批准61所高校为第一批“卓越工程师教育培养计划”实施高校。
对于机械专业的毕业生而言,不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力,还要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新性等能力。所以“卓越工程师教育培养计划”明确要求行业和企业必须要深度参与人才的培养过程,学校也要按照机械行业的通用标准来培养工程人才,同时要注重培养学生的工程能力和创新能力,以提高学生的工程应用能力和社会适应性。在机械工程专业的培养方案与计划中,现代机械设计系列课程毫无疑问是与工程实际与工程应用联系最为紧密的课程,也是将来对机械专业学生工程应用能力和社会适应性影响最大的主干课程,课程包括材料力学、工程力学、有限元分析、机械振动、机械设计、优化设计与理论、机械结构测试与分析等,这类课程不仅是机械工程专业本科生与研究生重要的专业基础课和学习后续专业课的基础,也是现代设计方法与工程技术的重要组成部分,更是非常重要的培养学生科研水平与实践应用能力的系列课程。课程的培养方案、教学计划以及教学方式严重影响机械专业学生的培养质量,也直接影响机械专业“卓越工程师教育培养计划”的成败与实施效果。
目前很多机械专业毕业生进入工作单位,都需要较长时间的重新学习与适应,才能具备基本的工程素养与概念,还要再经过更长时间的锻炼才能具有现代设计的科研能力与水平,才能独立开展科学研究和解决具体的工程实际问题。这个过程往往需要2~5年的时间,使得企业既浪费人力又浪费财力。造成如此现状的原因主要在于学生参与的项目或课题很少,不能真正将学到的知识应用于解决具体的工程问题,所以在学校学习阶段,需要注重让学生参加项目或课题的锻炼。
学生可以参与项目是广义的、多种多样的,可以是老师所研究纵向和横向项目的子课题,可以是学生的毕业设计与论文,可以是教学过程中提炼出来的工程实例,也可以是学生在企业实习或实践中发现的工程问题,还可以是生活中与专业知识有关的现象,甚至可以参与博硕士研究生的研究课题等等。很多大学正在实施的“研本1+1引领计划”,就是研究生根据自己的专业知识、研究方向和经历对本科生进行一对一的引领,实现对本科生在科技创新和社会实践的引导。
针对学生的不同学习阶段,通过自主选题或导师命题的方式布置与工程实际相关的一系列项目,把学生分成若干小组,以组建学习小组的形式让学生共同进行课题的研究,每一小组承担相关的子课题。在教师和研究生的指导下,各小组的学生经过文献资料的查阅、研究方案的讨论、导师的定期辅导、学生做演示文稿汇报等过程后,独立或半独立地进行理论分析、实验测试、仿真计算以及优化设计,最后撰写课题研究报告并总结研究的方法与成果,从而系统全面地完成课题的研究工作并以成果的形式予以展现。这一培养过程的显著特点是将学生的选择项目与工程应用、生产实际、日常生活紧密接轨,不但能够激发学生的学习潜能,培养学生独立思考与解决问题的能力,还可以培养学生的“团队意识”与交流合作的素质。最为重要的是,可以通过具体的工程课题,让学生得到完整与系统的工程训练,这也是“卓越工程师教育培养计划”的核心。
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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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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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计算机工程已经逐渐地走进了人们的生活之中,在人们的日常生活中也在不断地扩大应用范围。下面是读文网小编为大家整理的计算机工程毕业设计论文,供大家参考。
一、计算机工程制图的概念
市场的快速扩大使得近年来环境艺术设计专业得以长足发展,据统计,全国已有超过百所院校开设此学科,有超过五百所院校开设了相关设计类学科,但在专业制图软件操作上的规范性与高效性仍相对滞后,制图能力与设计能力脱节的矛盾十分突出,无法满足日益发展需求的设计教育现状。工程制图是设计师之间相互交流的规范语言,是方案设计乃至整个方案实施过程中的一个施工依据。随着计算机技术的迅猛发展和普及性的提高以及行业的迫切需要,计算机辅助绘图(ComputerAidedDrafting)应运而生并被广泛应用,简称为CAD。
二、计算机工程制图教学现状
环境艺术设计专业在学制内开设的计算机软件课程从专业应用角度可分为四个方面。一类是使用AutoCAD辅助设计软件,完成工程制图,或三维模型;第二,是三维造型、场景设计和建筑动画,以3dsMax、Vray等软件为代表;第三,是版面编排和平面设计软件,用于效果图后期编辑和制版,如Pho-toshop、CorelDRAW等;四是非线性编辑软件(一般作为选修课程),用于建筑漫游动画等流媒体文件后期合成。作为院校的设计专业的软件教学,就应该在宏观上划分出软件类别,进而才能针对不同软件定位和应用领域确定课程教学方向,选择相关软件,分析专业差异,开展组织教学。环境艺术设计专业兼有文、理等学科的内容,具有学科跨度大等特点,因而,在课程的设置上要整合课程资源,突出专业特点。鉴于传统教学的模式,是根据专业文理倾向不同的特点而通常采用两种教学模式:即按艺术类的艺术教学模式和按工程技术类的理工科教学模式。这两种模式同时存在是专业教学的必然结果,但经过长期的教学实践会发现,这样的课程设置虽然各有千秋,但都缺乏符合专业教学特点的专业性和系统性。在环境艺术基础教学中,软件操作课程是环境艺术设计设计专业的必修课程,而计算机工程制图又是软件操作课程的基础,其目的在于培养学生空间的创造能力和想象能力,在室内设计中正确运用计算机软件通过图示、图解法阅读、绘制图形等技能,进而加强设计能力。学生可借用计算机制图技术设计再现各种施工图或设计全新的方案。自课程开设以来,已经逐渐形成了一种相对稳定的传统教学模式,即在教学内容、教学方式方法上都直接借用了工科类机械制图的教学方式方法。然而环境艺术设计专业的学生主要是由艺术类招考录取的,无论是数学运算和逻辑思维都不是强项,这种教学模式给教学带来诸多的困难和矛盾,如学生对知识的接受能力、逻辑性思维能力以及在教学内容、教学过程等方面都存在着不适的严重问题,归根到底就是传统的教学方式方法与本专业的教学不能完全匹配。艺术类学生的形象思维能力和造型表达能力十分突出,这就要求课程要因材施教、扬长避短,进行相应的改革,要根据专业的特点和需求,在教学方法上创造一种适合于环境艺术设计专业的教学模式,以满足真正适应专业要求和满足社会需求教学模式。
三、教学方法改革措施
(一)教学理念的改革
环境艺术设计专业是以室内空间设计为核心的设计学科,空间的布置、色彩的搭配、材料的选择、施工的工艺等,是环境艺术设计设计重要的研究方面,这就要求在课程中适当引入美学法则、人机工程学、材料学以及人文学等内容,要考虑空间的划分、构建等各阶段所涉及的方方面面因素,因此专业的学习目的在于解决空间环境与人、环境与社会、室内空间与室外空间的诸多关系。作为环境艺术设计专业所开设的第一个软件课程,它是培养设计思想的必要过程,是实现设计作品的重要手段,它的目的在于为今后的设计创意奠定基础,也为设计的传达和实施创造更多可能性。因此要指导学生明确学习的目的性,熟悉现代制图的观念,提高空间造型水平,促进设计表达能力,变再现为创新,理论与实践的交互,才能使学生把握知识、提高技能。
(二)教学内容的改革
从计算机工程制图的知识体系来看,它主要以专业制图要求为依据,以专业透视和手绘效果图为基础,通过AutoCAD软件确定各视图之间的造型关系,从而规范高效地完成制图。那么,如何将把前期相关课程的内容结合起来,贯穿在计算机工程制图课程中就成为教学的重要内容,使其并非仅仅停留在讲授计算机软件相关知识与操作技巧的层面上。此外,把握基本原则是建立一切关系的必要条件,不论是在图形的分析过程中,还是在设计作品表达过程中,制图规范要求和合理制图步骤都是至关重要的。目前我们将计算机工程制图教学内容分成两大部分:一是平面制图部分,包括平面图、天棚图、立面图、剖面图、节点大样图等。使用线型、线宽、图层工具、绘图工具、修改工具、标注工具等,结合投影理论,绘制施工图的各个元素,学习AutoCAD制图的常用表达方式(包括造型的构成与修改、图层的建立与编辑、尺寸标注与文字标注、图框绘制)等方面的内容。如案例教学中安排的学习内容有:家具组合平面图、建筑总平面图、建筑立面图、详图、园林规划图等。适合于环境艺术设计、建筑设计、工业设计的基础制图教学;二是三维制图部分,学习使用三维造型工具,建立基本体造型和三维造型编辑命令,让学生树立视图概念、三维空间想象能力,结合专业的要求进行内容设置。如案例教学中所安排的三维制图内容有:三维零件图、三维零件装配图、三维室内空间图、矢量图导出为位图等内容。另外,由于该课程是学制内学生所接触的第一个软件课程,教学初期需要引导学生了解Windows基本操作。这些都是环境艺术设计专业的实践课基础教学内容,是根据专业的特点而制定的,在教学内容的讲解中自始自终围绕着专业特点进行,内容设置上也以规范和创新为基础展开。
(三)教学方法的改革
首先,相对于传统手绘制图是一种锻炼手、眼、脑配合的练习形式,在制图应用的软件中Auto-CAD、3dsMax绘图制图软件其强大的数据治理系统和优选功则能给设计过程搭建了新平台,一方面可以高效制图、便捷传输,另一方面也能激发设计师的想象空间,激发设计灵感。因此,如果学习过程仅停留在简单的造型临摹,无异于放弃了计算机制图软件的思维拓展功能。在整个图形的表达过程中能充分进行思维构想,所以在课堂上除了案例操作演示、快速表现练习外,要通过临摹范图,强调制图规范,还要通过开放性题目,提高学生的创造能力和设计水平。其次,设计流程中,通常是先画出总平面图,然后分解画出各角度立面图、以保证设计表达的准确性;在内部图形的处理上则采用剖面图和节点大样图来明确表达出其细部线型关系、材料工艺等信息。借助计算机工程制图软件,利用对象属性、图层以及其他辅助工具,合理安排图形、文字、标注等制图内容,通过制图软件实现制图表达的准确性和规范性是练习过程中的学习重点。为了让学生在学习过程中明确专业定位和学习目的,要在课程中安排出适量课时进入到设计工作室了解整个环境艺术设计流程,了解所学知识在行业中的定位,明确学习的目的性。
1.计算机实践教学中存在的问题
随着国家对教育的不断投入,教学改革已经有了明显的成效,但实践教学还在诸多方面存在一些不足。
1.1实践经费相对不足
学校真正提供给实践的资金有限,校内实践场地和设备存在一定程度上的不足,这就出现了人均实际操作动手机会少,教学与设备不协调等现象,直接影响了实践教学的质量,也影响了学生技能的培养。
1.2实践指导教师结构不合理
在实践教学师资队伍中,“双师型”教师还比较紧缺。参与实践教学指导者多为从公司聘请的工程技术人员,他们虽有着深厚的实践经验,但不能很好地将实践操作与理论知识统一起来,属于会做不会讲。而本校的教师虽有一定的专业基础理论知识,但在生产实践方而缺乏一定的锻炼,属于会讲不会做。教师结构的不合理,使得理论知识与实践技能不能有效的形成统一体,也影响了实践教学的质量。
1.3校企合作实践存在不足
(1)能够接受实践的学生少。企业受到人员和场地的限制,不可能接收太多的学生进入企业实习。
(2)对学生管理不足。由于学校和企业对于学生实践的管理都较为松散,造成学生对实践教学缺乏正确认识,使得实践教学的质量难以保证。
(3)需要有专门的教师脱离工作岗位指导学生。如果没有专门教师指导,企业很难抽调人员为学生提供专门指导。另外,没有教师的参与,企业很难保证项目开发进度,也不愿意不熟练的学生参与项目开发。这样,学校和企业就失去了合作的基础。
1.4实践考核不严
学校对于实践教学没有建立规范的考核标准,对实践教学的考核往往低于理论考核的要求,使得实践考核流于形式,影响了实践教学的效果。
2.计算机工程教育实践教学改革
针对上面分析的问题,我们认为高等工程教育中计算机实践教学改革应该侧重以下几个方面。
2.1加强教师实践能力培养,提高教师专业素质
高素质、实践能力强的师资队伍是提高人才培养质量的保证。学校应该加强计算机专业具有丰富工程经验的“双师型”教师的引进,同时采取有力措施组织教师参加各类师资培训,努力提高师资队伍的业务水平和工程能力,不断更新和拓展专业知识,提高专业素养。学校发展过程中有许多与计算机相关的项目,教师应该关注这些项目的实施,学校要尽可能把这些项目放在学校内部立项、实施。这些可以为老师和学生提供一次实践锻炼的机会,并能够降低开发成本,方便维护。有计划地安排教师到相关企业实践,了解计算机行业管理知识和新技术发展动态,积累工程开发经验,努力打造“双师型”教师队伍。教师们将最新的软件技术和职业技能传授给学生,指导学生进行实践,培养学生的实践创新能力。在人才引进和教师培训有限的情况下,教师可以组成模拟项目开发教学团队,确定明确的设计目标,教师引导,学生直接参与,按照工程项目管理方法管理,按照项目验收标准验收,提高教师的实践教学能力和管理水平,促进学生工程开发能力和团队合作精神的培养。
2.2案例教学法
根据教材重点、难点和学生中存在的疑难问题,精心设计案例题,以巩固深化知识,发展能力,以达到热能生巧。案例教学模式就是打破“以教师为中心”的传统教学模式,扩展到“以学生为中心”的复合型教学模式。在这种教学模式下,整个教学过程,教师利用情境、协作、会话等学习环境,要求充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神。在这种模式中,学生是主体,也是中心,是知识的主动构建者;而教师是教学过程的组织者、指导者、促进者;教材是学生主动构建的对象;媒体则是认知工具。这种模式是与现代社会对人才培养目标相适应的,因而也是最有效的新型教学模式。
2.3激发学生的自主实践兴趣
采取激励机制,鼓励学生以兴趣小组或课程实验小组的形式开展实验、展开实验讨论,并主动和教师交流;鼓励优秀学生和高年级学生参与课外实践指导,逐步形成学生合作、自主实验和自主指导的氛围,转变教师指导为学生自主研讨,缓解开放性建设中实验指导教师数量不足的问题。设置合理比例,严格规定学生应该完成的课内和课外实验,让学生带着任务进实验室或实习基地。根据学生的学习动态,启发和引导学生自主选择实验项目,自主设计实验,综合运用所学知识,解决学习中的困难和问题,显现自己的智慧和能力,体验自主实践的成果,从而达到充分调动学生自主实践的积极性和主动性的目的。
2.4开发虚拟实践教学平台
由于自主实验所占比例较高,实践教学条件势必有限,加上难以为每个开放实验室全程安排指导教师,那么,可以借助校园网络建设虚拟实践教学平台,方便各个实践课程项目案例的管理,缓解教师和设备短缺问题,也缓解外出校企合作费用过高问题,为学生自主学习创造条件。以此平台的软件虚拟实训环境为例,老师和学生分组充当项目经理、开发员和测试员角色,登陆虚拟实训环境,根据其中真实的软件开发实例课件内容要求完成不同的开发和测试任务,并分阶段提交各自的成果,项目经理对开发员和测试员的工作进行指导、评审、考核和答疑。这样,学生将置身于以真实工程项目职场为背景的实训环境中,以项目团队的组织形式完成实战训练,亲身感受到规范的软件开发流程,迅速掌握规范高效的软件项目开发步骤与方法,在真实的项目开发过程中提高实践动手能力,获得实际工作经验,从而大大缩短了就业后的岗位适应期,真正实现专业教育与企业岗位需求之间的相互衔接。为了提高实践教学资源的利用率,开发实践教学资源库也就显得尤为重要。计算机虚拟实践教学资源库的构建要与人才培养目标相一致,以专业岗位需求为根据,突出“能力”目标。如软件开发课程实践库应主要包括以下内容:软件开发的基本概念、方法和步骤,解决问题的思路和过程;完整的开发过程和各个过图1计算机虚拟实践教学资源库结构图程的实际成果资料,具体包括“软件开发计划书”、“可行性研究报告”、“需求分析说明书”、“概要设计说明书”和“详细设计说明书”;最终开发成果、编码集及操作使用说明书。实践案例按照行业工程标准规范化的、系统的制定原则,把行业的要求融合到教学案例中,使案例库丰富及多样。实践项目库的项目是非常典型的,具有代表性的任务,根据专业相关技术领域相关职业岗位的任职要求,充分体现职业性、实践性和可持续发展性;以职业岗位真实的项目和任务及其工作过程为依据,整合相应的知识、技能,在真实项目的基础上构建学习性的环境。
3.结束语
实践教学是高等计算机工程教育中的重要环节,也是培养学生实践能力、创新能力的重要手段,还有许多教学改革的问题值得研究,我们将不断努力,逐步完善实践教学体系,在改革中探索、提高,培养出更多适应社会需要的复合型、应用型工程人才。
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计算机工程又称为计算机系统工程或者电子和计算机工程,因为计算机工程包括电气工程与计算机科学。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。
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。
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”是毛泽东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。
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互联网时代是信息交流与传播实时化的时代,在互联网时代背景下,网络技术的应用日趋广泛,日渐深入到日常生活和工作当中。下面是读文网小编为大家整理的网络工程毕业设计论文,供大家参考。
[摘要]随着我国社会经济的快速发展,我国煤炭产业也在不断向前发展,尤其是我国加入世贸组织以后,不仅给我国煤炭业带来了较大的发展机遇,同时也带来了巨大的挑战,为了提高我国煤炭产业的国际竞争力,就需要引进新的科学技术。近年来随着计算机网络信息系统工程引入煤炭产业,我国煤炭产业获得了健康稳定的发展,不仅提高了煤炭业的质量标准,同时提升了煤炭业的工作效率,极大地增强了我国煤矿的竞争能力。
[关键词]煤矿产业;计算机网络工程;信息系统工程
随着现代化信息技术的快速发展,计算机网络技术信息系统工程在我国煤炭产业应用的越来越普遍,为我国煤炭产业的发展提供了强有力的支持。本文对计算机网络工程与信息系统工程进行了深入的分析和探讨,从而保证其能够更好地服务于煤矿产业。
1计算机网络信息系统工程的简要概述
现阶段,计算机网络信息系统工程仍然没有一个明确的概念,同时也没有一个完整的衡量评价标准体系。但是计算机网络信息系统工程包括管理体制、管理机构以及管理行为等方面的内容,因此计算机网络信息系统工程属于一个综合性的概念,并不是一个单独的软件系统,同时由于其对系统的质量标准有一个全面的体现,从而使计算机网络信息系统没有一个单纯意义上的定义。由于在信息系统建设的过程中,人占据着主体的地位,因此信息系统质量也可以依据人的重要性分开发方、管理方、用户方3个方面来对计算机网络信息工程系统质量进行定义,其中开发方主要包括进行信息系统设计、开发的技术性人员,其主要是具有计算机信息软件方面的相关知识;管理方主要是对计算机网络信息系统进行相关的管理,以保证计算机网络信息系统的开发和稳定运行;用户方则主要是指系统的全部使用人员,这些使用人员决定着信息系统的质量需求。
2煤矿产业中的计算机网络信息系统工程
2.1煤矿计算机网络信息系统工程实用性的标准
美国人因工程学会主要将信息系统可用性分为效率、记忆、学习、错误以及满意程度这五大属性。简言之,所谓可用性就是指效率快、成本低、出错率低及使用舒适。信息系统的建设不仅提高了个人或者整体的工作效率,同时控制所需成本的增加。由于信息系统的最终使用者是人,因此在信息系统的设计过程中注意“以人为本”的设计理念,从使用者的需求出发,从而设计出简单易学的信息系统工程方案。出错率低主要是指在设计过程中符合人们普遍的使用习惯,从而能够最大限度降低使用者在使用过程中出错的可能性。舒适度主要是指使用者对信息系统的使用感受,通过使用者的反馈开展进行信息化建设。因此计算机网络信息工程的可用性标准主要是“以人为本”。判断一个产品是否好用主要取决于这个产品的服务对象,不同的使用者有着不同的判断,因此在信息化系统建设过程中需要建设不同的可用性标准,这也是“以人为本”的集中体现。可用性工程的核心主要是以使用者为核心,在设计实施标准、方法以及标准等方面突出使用者的核心地位,从而能更加有效地对信息系统的可用性质量作出有效的评估,同时还可以弥补常规开发方法的不足。
2.2煤矿计算机网络信息系统工程质量控制原则
对于煤矿业来讲,为了能有效地提高信息化建设的成功率及实效性,就要在信息系统建设过程中注意质量的控制,要想在煤矿业的信息系统建设过程中实现控制质量的目标,就要遵循以下原则:①事先控制。对于煤矿行业而言,信息系统的建设具有高投入的特点,如果因为质量问题而影响工程的变更则会带来极大的投资浪费,同时还会造成工期拖延。因此,在建设煤矿计算机网络信息系统的过程中,要建立完善的质量控制标准,在系统的设计阶段通过对使用者需求的探讨,及时发现系统在分析过程和设计过程中的不足,并对其进行及时处理,从而在信息系统建设之前预防质量问题的出现,科学性地设计煤矿业计算机网络信息系统。②分阶段控制。煤矿业计算机网络信息系统的建设需要根据用户的具体需求进行深入考察,是一个不断创新的过程,具有显著的过程性,因此信息系统工程的质量控制应该分阶段进行。针对煤矿业计算机网络信息系统,其系统的集成商主要是以系统的整体质量为依据,形成各个工程阶段的质量目标,并且制定具体的质量控制措施,并通过各个阶段质量控制实现对系统整体质量控制的目标。③标准化控制。由于我国信息领域人员的不懈努力,使信息技术领域的相关标准已经大致形成,这些标准为我们建设高质量的信息系统提供了科学的依据。④符合用户的质量要求。由于用户是煤矿计算机网络信息系统的使用者,因此衡量信息系统质量一个最重要的指标就是对使用者需求的符合程度,信息系统的建设必须符合用户的使用习惯和使用需求。
3结语
计算机网络信息系统引入我国煤矿业后,不仅提高了煤矿业的工作效率,同时还增强了我国煤矿业在国际上的竞争力,为我国的国民经济发展提供了有力的支持。本文主要对煤矿业计算机网络信息系统进行了深入的分析和探讨,以期能为煤炭行业信息化建设的健康发展,提供借鉴和参考。
主要参考文献
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[5]邹永康,王月浩.无线传感网络工程实验中心规划建设初探[J].重庆文理学院学报:自然科学版,2012(2).
[6]赵治国,谭邦,夏石莹,等.网络工程专业柔性化实践教学体系的构建与实践[J].中国电力教育,2012(10).
信息技术的蓬勃发展,成为主导现代社会的支柱性产业,网络已经成为人们生活中必不可少的工具,经济、文化、政治、军事等的发展已经离不开网络技术,其中网络安全问题备受关注。自信息时代来临之后,网络信息数据被窥探,系统被攻击导致瘫痪、垃圾信息的传播以及病毒的不断侵入,此类问题愈演愈烈,严重威胁着网络安全建设,首先了解当前网络安全问题的现状是基本工作。
一、网络工程中常见的安全性问题分析
1、黑客攻击。
在网络工程运行的过程中,黑客攻击是其最为突出性的安全隐患,其对网络信息的安全性构成严重的威胁。黑客攻击主要是通过计算机专业过硬的人才,利用网络系统现存的漏洞和缺陷进行网络目标的破坏行动,以盗取目标人员的信息,导致网络系统陷入瘫痪,计算机用户信息被盗用与窥探,信息的安全性受到严重威胁。作为网络安全问题中的重大隐患,黑客攻击是有目的性的攻击,从中盗取所需的机密性文件,是对网络安全技术提出的一项重大挑战。
2、病毒侵入。
除了黑客之外,病毒侵入是另一项网络重大安全隐患。病毒编制人员会通过编写相关的程序,将该程序植入到计算机系统中,使得计算机内部的程序发生变更,且计算机会受到操纵者的操控,以达到破坏或盗取计算机内部信息的目的,对计算机系统的破坏性很大,且病毒的传染性很强,以木马、火焰为主。这些病毒的入侵,会破坏我们的生产网、办公网,这会严重影响到我们的生产。
3、垃圾信息传播。
网络是一个巨大的资源库,具有丰富的网络资源,在满足信息需求的同时,还会产生各类垃圾信息、不良信息,会对人们的心理、思想产生负面影响,垃圾信息对网络环境造成了严重的污染,对社会造成恶劣的影响,尤其是对于正在成长的青少年。由于网络垃圾信息的传播,导致青少年的犯罪率在不断提升,影响青少年的成长与社会的稳定。
二、加强网络工程的安全防护策略
1、完善网络工程运行系统。
网络工程安全问题的不断涌现,对社会造成消极的影响,解决安全隐患是当前面临的主要问题。为此,应从网络工程自身着手,强化网络工程运行系统的完整性与稳定性,对网络系统进行及时的升级,强化对网络安全问题的重视,加大在安全宣传上的投入力度,建立基本的网络安全系统,防火墙、病毒入侵检测、杀毒软件、数据加密等,运用以上方式来强化对网络工程的保护。最基本的网络安全保护系统是加强工程保护的重要保障和盾牌,能够达到与黑客袭击、病毒侵入的目的,能保护信息的安全性和完整性,是网络系统的优化与创新。
2、加大网络安全宣传力度。
现如今,人们在使用计算机网络技术的同时,只意识到其积极性的一面,往往会忽视了对网络安全性问题的关注,对系统的安全性重视程度不高,信息保护意识不强,缺乏对信息保护的重视。为了让人们增强对网络安全的重视,应加大网络安全宣传力度,借助网络平台开展宣传工作,通过文本宣传页、视频或图片等方式进行宣传,将其放置在各个网站的首页,能够让用户在使用网络的同时提高警惕,随时具备保护意识,在运用网络的同时,也实现了对网络安全性的宣传,选择以往网络安全问题所产生的危害进行举例说明,借助网络的强大力量,实现对安全问题的全面宣传。
3、优化计算机网络安全技术。
软件开发人员应发挥自身的专业素养,研发新型的网络安全保护技术,发明预防、识别与阻碍一体化的安全技术,发挥安全技术的强大功能,实现对网络工程的全面防护。云计算机技术是新产生的技术,对信息的发展与传播具有积极影响,能够让用户对信息的安全性进行有效的识别,也能保证个人数据的安全性与完整性,将相关数据上传至云端,借助云技术来控制数据访问权限,提高网络信息存储与数据传输保密性,将云计算机技术应用到网络系统中,定会取得满意的效果。
结束语:
综上所述,当前网络工程面临主要安全问题以黑客攻击、病毒侵入以及垃圾信息的迅速传播,成为网络安全的重大隐患,网络工程质量受到严重影响。无论是对于商业、文化还是军事、经济而言,网络工程都将其优势发挥到极致,但是由于网络系统问题存在漏洞,技术不够完善,导致信息丢失。为解决此项问题,应完善网络运行系统,加大网络安全宣传力度,以增强对安全的重视,同时优化计算机网络安全技术,以强化对网络安全系统的保护。
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随着电子信息工程技术的不断发展,在生活以及生产中人们也越来越离不开电子信息工程的帮助。但是,我国的电子信息工程技术和世界上先进技术水平相比,仍然具有一定的差距。下面是读文网小编为大家整理的电子信息工程专业相关论文,供大家参考。
前言
随着现代工业的发展,特别是高端精密工业来说,为了促进国家科技水平的提升,众多国家纷纷投入到电子工程技术的研究当中,使其在单片机中得到广泛应用。随着我国经济社会的快速发展,对于电子技术的需求越来越大,我国也逐步加紧电子工程技术在单片机中应用的研究,在全体研究人员的共同积极进取下取得了令人瞩目的成就,但是在成就取得的背后,也存在着诸多亟待解决的问题。本文以电子工程技术与单片机技术为研究对象,主要从电子技术角度,论述了电子工程技术在单片机中的技术应用,旨在通过本文的论述能够给予相关的研究人员一些理论指导,以克服存在的诸多问题,以期更好地促进这两种技术的发展,从而发挥出对于经济发展的重要作用。
1电子工程技术与单片机技术概述
1.1电子工程技术
在互联网与计算机技术的推动下,网络技术在今天的各行各业中有着广泛的用武之地,具有重要的地位,如今国家对于信息建设的高度重视,其进程的加快,使得网络技术进入到发展的黄金阶段,这也推动了电子工程技术的应运而生。基于信息技术发展而来的电子工程技术,在社会发展中越来越发挥重要作用,其对于社会发展的作用也越来越彰显出来。如果想更好地发展电子工程技术,就必须深入实践与探索,以期提高我国的综合国力。
1.2单片机技术
单片机是计算机系统中一个重要组成部分,属于一种典型的嵌入式系统,在机电自动化、通信、电子领域中都有广泛应用。与过去几年来我国的一些企业使用设备做比较,现如今其技术设备的体型越来越小,可靠性值得信赖,能够满足集成性发展的需求,而且携带起来比较方便。从机体结构上来说,主要包括控制、储存、运算与对应的输入输出设备,中央处理器犹如人体的大脑,能够实现对逻辑算法的运算,对控制器的控制,并针对存储器中计算机进行总结处理。如果从微型计算机系统来考虑,其储存性能体现得相当完善先进,使得促进了电子行业的发展。其工作机理主要是借助于储存器,且储存器以叠加的形式分布在外部,对信息进行变换的处理工作。RAM在对数据直接传输过程中,储存器不能做到直接传输,因此需要对这两者区分开来,在运行中系统操作主要通过发送指令来完成,指令被输入到系统中,在后续流程中再输入指令,进行简单的操作,执行指令的同时,要依照事先完成设计的指令执行,处理指令时会使用到计数器,然后再增加适当的内容,具体增加的内容应根据指令长度而定。
2电子工程技术在单片机中的技术应用
2.1电子工程技术在单片机中的技术应用现状
就当前现状而言,电子工程技术与单片机技术得到了有机结合,二者在相互促进下得到了长足发展,但是电子工程技术在单片机当中的应用还存在若干问题。例如存储量较少,很难满足大容量信息的储存,功能有些简单,其在某些领域中其应用有所限制。导致这些问题的存在,其中最直接的原因是在现代社会中,该技术还没有具备更高的实用价值,没有具备更高的技术水平。所以针对这个现状,我国应该正视这些在单片机研究中出现的问题,针对问题提出改善措施。计算机技术的应用发展为现代工业,特别是更为严格规范的精密工业中,越加显示出重要的推动作用。微型化是计算机技术在未来发展中的一个发展趋势,为其技术的发展提供强有力的技术支撑。依托于现代社会中的电子工程技术,单片微型形式的计算机由集成电路技术归纳到一块芯片当中。从国内外电子工程技术发展现状来看,电子信息工程技术与单片机之间的关系越来越紧密,我国经过长期的发展,全体工作人员的共同发挥攻坚克难,团结一致、自强不息的精神品质下,这两种技术水平处于世界前列,已经开发出集成度更高、体积更小、功能更完善的单片计算机。各高等院校开始在计算机专业中建立一支研发力量,并与相关研究机构密切合作,使其应用效率得到了有效提升,并在现实生产实践中提高了生产效率。纵观总体,我国在这个领域中,更具系统化、精密化、规范化,有力地促进了单片机技术应用水平,为更高更多的信息处理提供了有力的技术支持。
2.2电子工程技术在单片机中的技术应用
2.2.1在工业控制领域中的应用从本质上来说单片机是属于微型计算机,在长达多年的研究应用中,其技术形成了较为完整的体系。其机体构成由软件与硬件组成,电器元器件是硬件,为了达到在工业控制中对于生产运作过程的控制,则需要依托硬件来构成整体规范化的控制系统,根据实际需求,进行有针对性的控制工作程序,而且程序被写进单片机中,从而实现完整形式的控制工作。科学技术是第一生产力,在科学技术的广泛应用中,促使工业得到了飞速发展,传统模式主要依靠人力物力,主要发挥人力资源与物质资金上的优势,随着科学技术的发展,工业生产方式逐渐向机械自动化方向发展,电子工程技术与单片机技术的有机整合,使得在工业生产中得到了广泛应用。基于电子工程技术的发展,使得单片机技术更加完善,功能更加优化,并使得两者的有机结合成为可能,使企业获取了大量经济效益,工业生产中需要对流动资金等资源进行处理,如对于物料与设备的管理,电子工程技术实行了更为有效的监控管理。
2.2.2在通信领域中的应用对于单片机来说都有通信接口的设置,在与计算机连接的过程中,计算机网络能够为通信设备提供准确的数据支持。在我国的通信行业中,其通信设备满足了单片机的需求,在各种通信中都有单片机的安装,无论是从手机,还是在列车通信设备当中,信息交换时,其方法主要有并行与串行两种方法。在串行通信方式中,具有同步与异步两种形式,异步串行的使用过程中,其数据显示是在线路上以单字符的形式进行传送,不同字符之间又可以进行相互连接,实现间接形式的传送,其传送方式根据传送方的要求标准而决定,异步传送中,采取时钟方式,发送信息数据的一方,与接收的一方通过时钟这种方式,来进行对智能化信息数据的控制。基于单片机体积小的特点,智能化的仪器仪表成为其技术应用发展的宠儿,测量方式发生了彻底的变化,并逐渐向柔性化发展。
3结语
通过上述可知,电子工程技术与单片机技术是一种新型的信息技术,作为信息技术中的重要分支,电子工程技术在单片机技术当中有着广泛应用,二者的共同发展使计算机信息技术更加发达先进,更加促进了信息行业的发展,从而推动了社会的发展进步。改革开放以来,我国针对社会发展现状,对信息建设给予了高度重视,在电子工程技术与单片机技术发展的过程中遇到了很多问题,其技术仍然存在着诸多弊病,为此必须加大对这些方面的技术研究,开发出性能更加完善的技术,使其在社会各个领域中得到更加广泛的应用,以促进我国科学技术水平的提高,为综合国力的提高做出重要贡献。
1控制工程与机械工程简述
1.1控制工程
控制工程是以工程控制论为理论基础,综合信息和计算机理论的相关概念,用以处理自动控制中的各种工程问题的工程技术。控制工程在各种工程学科中都有广泛的应用。目前现代控制理论以状态空间方程为基础,以多输入、多输出、变参数、非线性等设计问题为主要研究对象,并在机械工业领域的智能机器人、轧机系统、先进加工控制系统得到愈来愈广泛的应用。
1.2机械电子工程
机械电子工程与传统的机械工业相比有着鲜明的特点。首先从设计角度来看,机械电子工程并不能称之为独立的工程学科,而是一个综合思想的实践,是把其核心部分与其它领域的技术有机地结合在一起,采用模块化策略,完成设计。就系统本身而言,其具有运动部件少、结构简单的特征,减小了系统的体积、提高了性能,但是系统的复杂性大为增加。这就要求机械与电子技术必须有效结合,以构成一个最优的产品或系统。
2控制理论在机电系统中的应用
2.1专家控制在机械磨削精度控制中的应用
控制工程在机械电子工程中的应用文/朱颖随着科学技术的迅速发展,机械制造业已经由自动化逐步向信息化和智能化方向发展,而控制理论是机电一体化设计中的重要部分,控制系统的精准程度直接关系到机电设备性能的发挥。本文以对控制理论为逻辑起点,对控制理论在机械电子工程中的应用进行了探讨,结论对于相关理论的进步具有重要的价值。摘要精密丝杠磨削可以达到高精度的螺距生产要求,其前提是工件在消磨过程中纵向和轴向运动必须同步。在普通螺纹磨床生产中,这种同步主要是靠机械传动来实现,因此其控制的误差较大,此外在磨削过程中的环境温度、工件热变形、磨削力也会对磨消精度产生一定的影响。专家精度控制系统的基本思路是对磨削过程实现动态智能补偿控制。其主要原理是磨削加工过程中,对各种误差的特征进行综合考虑,并以此为基础设定一条适配性的控制规则,以达到通过最补偿控制量使螺距误差不断减小。
2.2预测控制在高速液压机中的应用
高压、高速化是目前液压机的技术的重要发展趋势。但是随着速度和压力的不断提高负载惯性也随之不断增大,其直接后果就是系统超调变大、精度下降。采用预测控制是解决液压机高速、高压化造成的负面影响的有效手段。这一控制的基本原理是根据采样时刻及在此之前的系统输出的历史数据,建立系统输出的预测模型,然后再根据以预测模型为基础得到的预测输出值对系统误差变化率进行预测计算,并由计算结果来进一步确定控制器输出,以达到提前控制模式的实现。这种方法在数据较少和各种外界因素影响的情况下,仍可以获得较高预测精度,因此特别适合液压机为代表的电液伺服系统的快速预测控制,并获得良好的预测效果。
2.3鲁棒控制在柔性臂轨迹跟踪中的应用
鲁棒性是指控制系统某方面的性能或指标在干扰因素影响下保持不变的程度。因此控制系统的鲁棒性是其能否应用于工业现场的重要指标。多变量系统鲁棒控制产生近四十年来,取得了丰富的成果,并为其在工业控制领域的应用奠定了基础。柔性机械臂是强耦合、非线性的多输入输出的分布参数系统。此类系统的重要特点是大幅整体运动与小幅弹性振动的耦合。这种耦合动力学行为相当复杂,其不仅具有逆运动方面的不确定性,同时还会遭遇多种不确定因素,因此针对柔性机械臂的控制较为困难。解决办法可以采用基于假设模态法和奇异摄动理论,将整个系统从理论上拆解为慢变以及快变子系统。用滑模变结构控制方法设计慢变控制器,利用H∞控制理论设计鲁棒控制器用于快变系统控制器设计,以克服非结构不确定性和振动的影响。此外,基于轨迹跟踪准静态补偿控制思想进行补偿控制算法,保证滑模变结构控制和H∞控制的组合控制,使系统能够精确跟踪目标轨迹。
2.4模糊控制在机械加工过程中的应用
许多机械加工过程十分复杂,用常规的控制方法建立精确的数学模型困难较大,自动控制的效果也不理想。模糊控制具有将复杂问题直观话、构造算法灵活化以及控制编程简单化的特征,因此在这些机械工程控制中也得到了广泛的应用。模糊控制并不用对控制对象进行精准的数学描述,只需要直接的输入测量值与设定的偏差及其偏差变化率等条件,即可以得到最优控制输出值,目前利用模糊控制在805单片机上的模糊控制系统的仿真实验结果显示了控制效果十分明显。
2.5神经网络控制在数控机床中的应用
神经网络是仿生学思想在控制领域应用的最新成果,其是由众多简单的神经元连接成。其中的每个神经元在结构和功能上都相对简单,但整个网络结构可以组成高度非线性动力学系统,从而用于复杂物理系统的表述。神经网络的主要优势是可以进行大规模并行处理,同时还初步具有类似人脑的自适应、自组织、自学习能力,因此在智能化方向下的自动控制领域具有广泛的前景应用。数控机床是现代机械工业必不可少的高效自动化设备。目前数控机床控制中的主要问题是自适应能力低下,主要表现在切削过程的不可预知和不可确定性的情况下缺乏良好的识别和处理能力。为了避免这种情形下的刀具破损、机床自激振动异常情况发生,通常要选用较为保守的切削参数,这就限制了数控机床加工能力的发挥和工作效率的提升。
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随着国家城市化进程的加快,以及国家新一轮的基础设施的兴建,工程机械的市场也日益增大。为了提高工程机械产品的安全性和稳定性,研究以电子信息技术、计算机技术等高新技术为核心的工程机械产品,成了工程机械厂商和科研单位的重要议题。下面是读文网小编为大家整理的工程机械论文,供大家参考。
一、国际竞争力
国际竞争力并不是一个抽象的概念,国际竞争的强盛与否,与地区、政策、产业规模、核心技术等因素息息相关。对于国际竞争力的分析,需要我们从这几方面入手,立足于相关因素的客观事实,合理分析,理性判断从而得出结论。
(一)地区因素包含了自然环境因素和人文社会因素两大部分
资源的丰富程度、位置的方便程度是我们分析自然环境因素的出发点。社会人文因素主要包括基础设施的建设、人口潜力、人们的文化水平。就我国而言,主要工程机械产业分布在华中、华东地区,这一地区蕴含丰富煤炭、铁矿、水能资源等自然资源,为工程机械产业的发展提供了良好的物质基础。而且,这一地区地理位置较为优越,生产成本大大降低,我们不难看出,我国的工程机械产业有着先天性的自然优势。华中、华东地区作为我国经济增长点,国家不断投入资金,进行基础设施的改造与升级,其完善程度与发达国家相差无几,该地区人口密集,为工程机械产业提供了大量的劳动力,巨大的人口潜力,使得这一地区的消费消费能力极强,成为工程机械产业主要的国内市场,务实、勤劳的传统精神,开拓进取的现代思想,使得这一地区充满了生机与活力。这样的地区因素使之我国的工程机械产业有着巨大的潜力与勃勃生机,在国际上的竞争优势变得十分明显。
(二)政策因素主要包含国家政策、地区政策、企业自身的管理政策等方面
改革开放以来,我国将经济建设放在首位,成为压倒一切的核心任务。国家大力支持工程机械产业的发展,给予税收等诸多方面的优惠,在国家层面上促进其发展,地区政府为了保证本地区经济发展的速度与水平,也是不遗余力的帮助、扶持相关产业的发展,在地区层面给予诸多优惠政策,企业自身也在不断地提高自身的管理水平,不断地借鉴国外优秀的管理经验,使得管理体制与国际接轨,在企业管理层面为自身的发展扫清障碍。综合看来,无论是国家还是企业都在从自身的角度出发,为工程机械产业的发展提供便利条件,正是在这些便利条件之下,我国的工程机械制造业的国际竞争力才能如此大幅度的提高。
(三)规模是指通过相关产业的集群优势
降低生产成本,增强使用资源的能力,抵抗外在的风险。我国的工程机械制造业在这一领域有着较为明显的优势,华中、华东地区产业基地的存在,很好的利用了集群优势,大大降低了生产的成本,提高了自身利用资源的能力,很好的管控了风险,为自身发展铺平了道路。规模优势的存在能够在段时间内,享受到基础设施完备升级所带来的好处,并迅速将这种好处,转化到生产领域,从而提升了自身的国际竞争力。
(四)作为一种应用性的产业
工程机械产业的国际竞争力与其技术的先进性有着直接的关系,激烈的国际市场竞争,比拼的不仅仅是产品的价格与售后服务,更多的是产品本身所包含的技术的博弈。只有更高新的技术,才能够保证自神的国际市场份额,才能够在激烈的厮杀之中,笑到最后。但是,由于我国工程机械产业起步较晚,对核心技术的掌握缺乏相应的“火候”,在国际竞争中稍显劣势。不能够很好的与美国、欧盟、日本等传统强国抗衡,这需要我们做出调整,补齐这一方面的短板。提升自身的国际竞争力。
二、建言建策
(一)充分发挥我国的人才优势
增强自身的创新能力,将生产、教育、研究三个环节联系起来,以生产、教育带动研究,以研究刺激生产与教育。从而保证了我国的工程技术产业有着自己的核心技术,在与美国、欧盟、日本的技术比拼中不落下风,甚至占有优势。
(二)充分利用国家、地区的政策扶植
利用这一利好条件,加快自身的结构调整,把自身建设成为更加科学、高效地生产部门。同时,利用好集群优势,压缩生产成本,为对外竞争提供良好的价格优势,在价格方面占有主动。
三、结语
中国工程机械产业国际竞争力提升是一个缓慢的过程,是一个我们需要不断克服困难,开拓进取的过程,通过对影响国际竞争力因素的初步探讨,明晰了我们日后努力的方向,我们有信心在优越的社会制度、合理高效地企业管理体系之下,后来居上,提升工程技术产业的国际竞争力,让其走的更远。
一、工程机械智能信息化发展的具体措施
我们在上文中对加快工程机械智能信息化发展已经做出了原因探讨,明白了其重要性,也了解了智能信息化发展的主要方向,那么接下来我们就要分析如何发展工程机械智能信息化。
(一)建设科学的工程机械智能信息化管理制度
国家和相关部门要重视工程机械智能信息化的建设,建立好科学的管理制度。首先,国家和相关部门要出台一系列的政策,鼓励工程机械智能信息化发展,从政策层面上支持工程机械智能信息化发展;其次,设立专项科研基金,专用于工程机械智能信息化的研发工作。对参与研发工程机械智能信息化的企业和个人给予资金扶持,鼓励他们再接再厉为工程机械的前沿发展贡献更多的科学知识。这样一来,我们可以从最直接最根本的技术层面上促进工程机械的智能信息化发展。
(二)引进先进的工程机械智能信息化建设模型
工程机械智能信息化的发展不仅要能够适应我国的生产力,还应该和国际接轨,能够适应国外市场,这样才能彰显我国工程机械智能信息化发展的高水平。第一,派遣工作人员到先进的工程机械智能信息化发展国家,进行考察,学习优势技术。第二,我们可以邀请一些国外专家对我国工程机械智能信息化发展进行评估,请求它们给予先进的经验,以此来设计制造出科技含量高的智能信息化工程机械。第三,不同区域之间也应该加深工程机械智能信息化建设的沟通,大家互相取长补短,一起致力于我国工程机械的智能信息化发展。
(三)不断调试工程机械智能信息化发展的轨迹
在生产和生活中有很多方面都需要用到工程机械的智能信息化,所以我们应该注意工程机械智能信息化发展的适应问题,不断对其进行调试。首先,应该把工程机械的智能信息化分为几大类型,根据不同类型的应用安装不同的智能模块。其次,当不同领域在运用同一种工程机械时,要根据实际情况的不同,选择不同的工程机械智能模式。最后,工程机械智能信息化发展技术人员应该加强自己的技术和综合素质,熟练运用工程机械的智能信息化模式。
二、总结语
综上所述,我们可以知道在现阶段的生产当中离不开工程机械的运用,也离不开智能信息化的开发。因此,我们要探究工程机械智能信息化发展的原因,分析问题,然后结合实际情况,寻找合适的发展措施,提高工程机械的智能信息化水平。总而言之,我们要不断克服困难,积极开发工程机械的智能信息化技术,以此来促进这个行业的快速发展,从而为我国的经济发展和百姓的幸福生活做出更加卓越的贡献!
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近年来,随着国家对安全的日益重视,社会对于安全人才的需求大幅增加,各大高校纷纷开设了相应的安全工程专业,安全工程专业人才的竞争也日益激励。下面是读文网小编为大家整理的安全工程本科毕业论文,供大家参考。
摘要:文章分析了宣城市已建农村饮水安全工程水质现状,并提出对策。
关键词:农村饮水安全工程;水质;管理
0引言
农村饮水安全工程,有效解决了项目区农村长期饮水不安全的历史,但随着经济社会的快速发展,特别是工业化进程的加快,水污染、水生态恶化加剧,水源地的保护问题越来越突出。如何保障这些工程的供水水质安全,是当前迫切需要解决的问题。
1水质现状
2014年,通过各县(市、区)疾病预防控制中心对部分农村饮水安全工程的水质抽查监测结果表明,水质合格率整体不高。全市共监测水样440份,合格270份,合格率仅61.36%。7个监测地区中,饮用水合格率最高的是宁国市,为88.57%,最低的是绩溪县,为21.05%;宣州区及泾县均超过70%,分别为80.30%和76.19%,广德县为68%,郎溪县和旌德县均低于50%,分别为44.00%和43.18%。共监测指标12501项次,合格12250项次,合格率为97.99%。其中,毒理学指标全部合格,感官性状和一般化学指标合格率为99.43%,微生物指标合格率为89.68%,消毒剂指标合格率为80.08%。从监测结果看,不合格指标主要是微生物和消毒剂指标,尤其是单村工程,水质处理工艺简单,还有部分工程没有安装消毒设备,有的即使安装了消毒设备,但使用不规范或根本不用等等。主要表现在2011年之前建设的大部分单村工程未按要求配备消毒设备,枯水期易受山林腐殖质、野生动物活动等影响,水源水质不稳定。已配备消毒设备的少数工程存在操作使用不当。
2存在的主要问题
经调查水质存在问题如下:
(1)水源地保护问题依然突出。随着经济社会的快速发展,特别是工业化进程的加快,水污染、水生态恶化加剧,水源地的保护问题越来越突出。与城市饮用水水源地保护相比,农村饮用水水源保护相对乏力,工作开展不够平衡,大多数只是由水利部门设立了一些警示标志或标牌。部分工程未划定水源地保护范围,未制定具体的水源保护措施,水源地和饮水安全工程所在地没有设立标志,一些工程在水源地树立水源保护牌,但没有将保护范围、保护措施以及禁止行为进行明确告示,有的水源保护范围、措施针对性和操作性不强,不利于水源保护。
(2)水质检测能力整体不高。目前,各县市区主要依托本县卫生部门的疾控中心开展水质检测,但整体检测能力不高。大部分检测指标偏少,宣州区检测项目为水源水21项、出厂水和末梢水33项;郎溪县检测项目为水源水24项、出厂水和末梢水34项;广德县检测项目为水源水24项、出厂水和末梢水32项;宁国市检测项目为水源水17项、出厂水和末梢水26项;泾县检测项目为水源水20项、出厂水和末梢水32项;绩溪县检测项目为水源水13项、出厂水和末梢水27项,旌德县检测项目为水源水13项、出厂水和末梢水33项。部分规模水厂没有按要求配备水质自检设备和专业检验人员,有的配备了检测设备和人员,水质检测的频次和项目也不规范、不全面,导致部分工程供水水质难达标准,全市农村饮水安全水质检验和监测工作不容乐观。
(3)水质监测不能实现全覆盖。截至2014年底,全市已建成农村饮水安全工程746处(其中规模水厂82处,单村工程664处),但列入2014年度省农村改水项目水质监测县的监测点只有114处,监测覆盖率仅15%。目前,除了列入省农村改水项目水质监测县的每个监测点每年分枯水期和丰水期各检测1次,规模水厂由卫生监督部门定期抽检外,其余工程只在建设前和建成后各开展一次水质检测,后期运行后几乎没有开展过水质检测,不符合相关检测频次要求。
(4)管理人员服务水平低。我市农村饮水安全工程管理人员中,绝大多数文化水平较低,还缺少专业技术培训,管理技术服务水平不高。尤其是单村工程,管理人员一般都是当地村组的农民。规模水厂涉及机电、管路安装及水质检验等各个专业,管理维护专业性强,亟需完善的技术服务体系提供专业技术服务。日常检查中,发现部分管理人员对配备的加药、消毒、检验等设备不会使用或不能按有关规范要求使用,难以适应工程日常管理工作要求。
(5)宣传有待进一步加强。部分群众对于水源保护区的概念不太清楚,有的不知道有哪些禁止行为。虽然已建工程基本上都配备了消毒设施,但大部分单村工程因群众饮水习惯或口感问题而未正常使用。从平时开展的检查和走访来看,部分群众对饮水安全的概念不够清楚,觉得只要不喝生水,细菌超标是没有什么影响的。
3对策
3.1加大水源地保护力度
安徽省环保厅、水利厅2014年12月下发了《关于开展农村集中式供水工程水源保护区划定工作的通知》,对农村集中式供水工程水源保护区划定提出了明确的划定要求。2015年6月底前完成供水人口1000人以上的农村集中式工程水源保护区的划定工作,并在保护区的边界设立明确的地理界标和明显的警示标志,明确保护的级别、范围和禁止事项等。目前,我们正配合环保部门开展水源保护区划定工作,宣州区已完成23个饮用水水源保护区的划定。对于位于农村饮用水水源地一级、二级保护区范围内的村组,通过建设生活垃圾集中外运、调整种植结构和规模以减少农药化肥使用、圈养畜禽等措施强化污染治理。同时,积极配合环保部门通过明察暗访、突击检查及专项整治等方法,对工业企业设置排污口、非法排污等违纪饮用水源安全行为加大查处力度,维护水源安全。
3.2建立县级水质检测中心
鉴于我市县级水质检测能力严重不足,检测项目和频次均达不到国家规定标准,为规范水质检测工作,保障农村供水安全,建立县级农村饮水安全工程水质检测中心很有必要。目前,根据上级统一部署,我市已完成县级农村饮水安全工程水质检测中心实施方案编制和审批,全市县级水质中心建设批复总投资1224.54万元,计划在2015年年底前全部建成并投入使用。项目建成后,各县市区水质检测中心将具备地表水源水29项和出厂水、末梢水42项常规指标检测能力,按有关要求对已建农村饮水安全工程水质进行抽检和巡检,及时监测供水水质状况,实现水质检测全覆盖,确保供水安全。
3.3加大培训和宣传力度
工程运行管理人员素质直接影响工程运行管理水平,要加强对已建工程管理人员的技术培训,特别是规模水厂涉及机电、管路安装及水质检验等各个专业,管理维护专业性强,对技术服务要求更高。建立运行管理人员培训制度,利用各种会议、举办培训班等多种方式开展技术培训,加强消毒设备使用以及供水管道和设备维修的培训工作,逐步推行水质检测人员培训上岗制度,进一步提高各运行管理人员的管理水平和业务素质。积极利用各种宣传途径、采取多种宣传形式,广泛宣传饮用水水源保护和卫生安全知识,帮助广大用水群众提高饮水卫生意识,同时建立饮用水水源地环境保护投诉热线,鼓励公众举报各种环境违法行为,在全社会形成共同参与维护饮用水安全的良好氛围。
4结束语
2014年11月24日,国务院在水利部考察时指出,努力让所有农村居民喝上干净水,为群众创造最基本的生存条件,是政府应尽职责。农村饮水安全工程的水源保护和水质监测既要充分落实环保、卫生、水利、林业、农业等部门责任,也需要广大群众和供水单位共同参与保护和监督。我们将以讲话为动力,结合农村饮水安全“十三五”提质增效规划编制,统筹谋划,逐步提高农村饮水安全工程标准,进一步加强工程水源保护和水质管理,提高供水水质合格率,确保供水安全。
[参考文献]
[1]GB/5749-2006,生活饮用水卫生标准[S].
[2]安徽省人民政府.安徽省农村饮水安全工程管理办法[Z].2012.
[3]宣城市人民政府.宣城市农村饮水安全工程运行管理办法[Z].2014.
[4]全国人民代表大会常务委员会.中华人民共和国水污染防治法[S].2008.
[5]安徽省人民代表大会常务委员会.安徽省城镇生活饮用水水源环境保护条例[Z].2001.
〔摘要〕文章主要从投融资角度,对饮水安全工程水价的形成机制进行分析。
〔关键词〕投融资;水价;机制
1概况
巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程任务是为解决当地及沿线苏木镇缺水问题,实现当地经济可持续发展。工程设计规划水平年为2025年,工程设计供水量1298万m3/a,工程供水规模最大日供水量4.98万m3/d。工程主要由取水工程、四级加压泵站、输水管道、净水厂等组成。
2融资方案
巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程由项目法人作为融资主体,进行融资活动,负责工程的建设和管理,并承担融资责任和风险。本工程资金来源按照资本金占工程总投资70%,其中,政府投入50%,供水区自筹50%考虑。按国家对固定资产贷款的有关规定,考虑该项目的实际情况,银行贷款占工程总投资30%,贷款期限15年,年利率6.55%。
3成本费用估算
按照《水利工程供水价格管理办法》和《水利建设项目经济评价规范》,本项目总成本费用包括水资源费、燃料及动力费、工资及福利费、修理费、保险费、其他费用、折旧费、摊销费、利息支出等费用。经营成本是指项目总成本扣除折旧费、摊销费、利息支出以后的费用。总成本费用9634.28万元;单方供水成本4.46元/m3。其中,经营成本5550.51万元,单方经营成本2.55元/m3。
4主要财务指标
4.1生存能力分析
本工程总投资收益率为6.20%,投资利税率为5.75%,资本金净利润率为6.28%。多年平均净现金流量为8327.27万元,现金流较充足。
4.2偿债能力分析
本项目可用于还贷的资金主要来源于折旧费及未分配利润,贷款采用等额还本、利息照付方式。工程可在15年内还清全部借款本息。项目还贷期资产负债率最高为31.50%,随着工程投入运行,资产负债率很快下降,还清借款本息后,资产负债率下降到0.37%,说明本工程在拟定的资金筹措方式下具有一定的偿债能力。
4.3盈利能力分析
在财务收入与利润分配计算的基础上,进行不同资金的现金流量分析,主要指标如下:项目投资财务内部收益率(税后)为6.34%,项目投资财务净现值(税后)为41282.05万元,资本金财务内部收益率(税后)为6.01%,资本金财务净现值(税后)为124.39万元,投资回收期(静态)为15.29年。
5敏感性分析
选择销售价格、经营成本及固定资产投资这3个主要因素进行敏感性分析,选择变化幅度为-20%~20%时,项目投资内部收益率(税前)在4.84%~10.01%之间变动,各方案均高于投资财务基准收益率4%,说明本项目具有一定的抗风险能力。
6结论与建议
通过巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程的建设,可以解决当地缺水问题。从工程经济的角度分析看工程供水成本为4.46元/m3,其中,经营成本为2.55元/m3。在推荐水价8.27元/m3的方案下,贷款比例可达到30%,可在15年内还清银行贷款。具有一定的财务生存能力、偿债能力和盈利能力。但是,由于供水初期用水户偏少,供水水量偏少,存在一定程度的经营成本和总成本的亏损,因此,对供水初期建议给予一定的政策支持。
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