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篇(1)

關(guān)鍵詞：研究現(xiàn)狀 核心問題 宏觀思考 和諧統(tǒng)一

中圖分類號：TD5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0045-01

對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制及其相關(guān)問題進(jìn)行研究與闡釋，不僅事關(guān)膠帶機(jī)使用效率的正常發(fā)揮，而且也事關(guān)礦山企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。因此，有必要結(jié)合現(xiàn)有膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制實(shí)踐，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需求與相關(guān)的自動化技術(shù)的發(fā)展，對其現(xiàn)存的問題進(jìn)行科學(xué)地分析與客觀地說明。從而提高膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的使用效率，推動膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的自動化水平。

1 膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

1.1 分析現(xiàn)狀的資料準(zhǔn)備

為了充分地了解膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀，通過以下的方法來搜集相關(guān)的研究資料。首先，在知網(wǎng)上，以“膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)”和“集中控制”為關(guān)鍵詞進(jìn)行相關(guān)的論文搜索。然后再針對搜索的結(jié)果，以論文刊發(fā)期刊的質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)，特別是核心期刊所載的論文更是研究分析的重點(diǎn)資料。其次，在此基礎(chǔ)上，又以“下載”次數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，選擇一批重點(diǎn)論文作為研究資料。因?yàn)橹W(wǎng)上所統(tǒng)計的論文下載次數(shù)，不僅可以再現(xiàn)研究者關(guān)注的焦點(diǎn)所在，而且還能表明相關(guān)論文所闡釋問題的影響力。

1.2 研究現(xiàn)狀的具體分析

下邊簡單列舉相關(guān)的研究論文：廉建國發(fā)表于《煤碳學(xué)報》的、名為《影響膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)效率的因素探索》的文章，下載次數(shù)達(dá)到了106次；付征耀、羅福盛發(fā)表于《鋼鐵技術(shù)》的、名為《膠帶機(jī)通廊系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》的文章，下載次數(shù)已達(dá)到了80多次；特別是2012年來源于會議數(shù)據(jù)庫的、單福友的文章《膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)控制技術(shù)研究與應(yīng)用》一文，更是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。再如，郝榕、譚得健、王樹勝、費(fèi)運(yùn)河的、名為《井下膠帶機(jī)運(yùn)輸?shù)孛婕锌刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用》以及田剛發(fā)表于《電子世界》的文章《煤礦膠帶機(jī)PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計研究》一文。

雖然，在此不能窮盡我們?yōu)榱朔治瞿z帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀所閱讀的各篇論文，但是，從上邊簡單的列舉中，卻可以發(fā)現(xiàn)這樣的問題：首先，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制的研究，必然要涉及到整個系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。特別是從表面上看，《膠帶機(jī)通廊系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》一文似乎與對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制無關(guān)，但是，作為對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制產(chǎn)生重要影響的環(huán)境問題，也不容在具體的集中控制研究中所忽視。其次，作為一種集中控制研究，對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究，必然要考慮到最后集中控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率問題。如何提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，只有在設(shè)計之初對其就給予關(guān)注，才是最佳的解決辦法。最后，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究，其核心問題是相關(guān)的技術(shù)研究。就如《膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)控制技術(shù)研究與應(yīng)用》、《煤礦膠帶機(jī)PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計研究》這幾篇文章所涉及的問題一樣，如何把具體的技術(shù)應(yīng)用于集中控制實(shí)踐是研究者在技術(shù)層面研究的重點(diǎn)。

2 膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究

2.1 研究思路

通過上邊的研究現(xiàn)狀分析，可以看出，在目前的膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的研究主要涉及到兩個層面的研究問題。即，從技術(shù)的層面上講，涉及到某一技術(shù)或者說某自動化研究成果的具體運(yùn)用，如PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用問題；從研究的思路層面講，或者說從整個膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制所涉及的具體問題出發(fā)，探討相關(guān)的問題。如影響控制系統(tǒng)效率問題的分析，保證整個控制系統(tǒng)正常運(yùn)行所需要的外部環(huán)境問題。前者可以稱作是微觀層面的研究，后者可以稱為宏觀層面的研究。然而無論是宏觀層面的研究，還是微觀層面的分析，都是研究膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的關(guān)鍵。

2.2 研究的核心問題分析

結(jié)合上邊的分析，下邊從宏觀的層面，對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究的核心問題進(jìn)行逐一的闡釋和分析。

（1）膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制所需要的研究問題可以簡單地分為兩類。一類是集中控制正常運(yùn)行所需要的技術(shù)問題。包括整個運(yùn)輸系統(tǒng)每一個組成部分所需要的技術(shù)問題和整個集中控制所需要的技術(shù)問題。換而言之，在這個集中的控制中，需要根據(jù)每一個組成部分的運(yùn)行特點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)設(shè)計。如，針對控制單元的技術(shù)設(shè)計、針對信息傳送網(wǎng)絡(luò)的通訊技術(shù)，特別是對于遠(yuǎn)程集中控制而言，通訊技術(shù)更為關(guān)鍵。再如，針對集中控制中心而言，面對眾多的儀器、設(shè)備，研究者更需要相關(guān)的技術(shù)作為保障。其次，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制還涉及針對故障處理的技術(shù)問題。特別是系統(tǒng)對故障的發(fā)現(xiàn)能力，直接關(guān)系到整個集中控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全保障。

（2）膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制的相關(guān)研究還要涉及到具體的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。這一點(diǎn)思考，是閱讀《影響膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)效率的因素探索》的感悟。生產(chǎn)者之所以要對在相關(guān)的生產(chǎn)中運(yùn)用膠帶機(jī)，之所以在運(yùn)用的基礎(chǔ)上還在實(shí)現(xiàn)對其整個運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，目的是非常的明確，即，提高工作效率。然而，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)用過程中，究竟有哪些因素會對其集中控制產(chǎn)生影響，這是設(shè)計中必須關(guān)注的問題。否則，即使你的設(shè)計再科學(xué)、再高效，也會在具體的運(yùn)用實(shí)踐中達(dá)不到其最初的設(shè)計目的。因此，研究者還要在具體的設(shè)計與運(yùn)用中，考慮到膠帶機(jī)使用企業(yè)的具體生產(chǎn)環(huán)境以及其員工的素質(zhì)。一句話，企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境也是集中控制研究中必須考慮的核心問題。

總之，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制有許多問題值得每一位研究分析和研究。這些問題，不僅是其技術(shù)層面的問題，也有研究者對現(xiàn)有膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制實(shí)踐進(jìn)行反思得出的宏觀分析。特別是后者，它更能為技術(shù)層面的更新提供參考的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫孔勛.基于以太環(huán)網(wǎng)的膠帶機(jī)運(yùn)輸集中控制系統(tǒng)[C]//煤礦自動化與信息化―― 第21屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集（上冊）.2011.

篇(2)

關(guān)鍵詞： 畢節(jié)學(xué)院；辦公自動化；B/S模式；技術(shù)

中圖分類號：TP317.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）07-0187-02

1 研究背景

隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的辦公室工作方式已不再適應(yīng)雪崩式的信息增長，這造成了高校對信息的更大依賴性和信息需求的迫切性。簡單的說，辦公自動化通過因特網(wǎng)技術(shù)，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，使辦公人員方便快捷地共享信息，高效地協(xié)同工作，改變過去復(fù)雜、低效的手工辦公方式，為高校管理知識資源提供了良好的平臺，將辦公活動中的信息共享、校園管理等進(jìn)行重新整合，可以讓用戶在不同時間不同地點(diǎn)進(jìn)行辦公，提高辦公的效率及決策能力[1]。

辦公自動化經(jīng)歷了三個階段[2]，從辦公自動化的出現(xiàn)，利用辦公軟件、辦公設(shè)備，將各類文件數(shù)字化處理，對文件進(jìn)行各類編輯操作，以提高工作效率；到協(xié)作性辦公自動化的發(fā)展，利用辦公自動化系統(tǒng)來完成文檔的傳閱與審核等協(xié)作性工作；到辦公自動化系統(tǒng)的協(xié)作與知識的大力發(fā)展，在完成了辦公的協(xié)作的同時，提供信息輔助領(lǐng)導(dǎo)的決策，達(dá)到提高效率和協(xié)同辦公的效果，最后實(shí)現(xiàn)決策效能的目標(biāo)。通過建立內(nèi)部可以方便快捷通信的平臺，校園內(nèi)部信息，完成工作流程自動化、文檔管理自動化及資產(chǎn)管理、會議管理等輔助辦公。

2 相關(guān)開發(fā)技術(shù)

畢節(jié)學(xué)院辦公自動化系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)中主要是基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器）開發(fā)模式，用到的技術(shù)有、數(shù)據(jù)庫、工作流。

技術(shù)提供了統(tǒng)一的Web開發(fā)模型，無縫使用所見即所得的HTML編輯器和其他編程工具[3]，在這個系統(tǒng)開發(fā)中，采用技術(shù)設(shè)計的頁面在用戶訪問時只需進(jìn)行一次編譯，而為技術(shù)提供了巨大的幫助，如包含的DataGrid等數(shù)據(jù)庫元件可以和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行直接聯(lián)系。并且技術(shù)采用了一種“Code.Behind”（代碼后）的新型代碼編寫方式，可以使程序編寫的工作變得更加簡單，所設(shè)計的程序結(jié)構(gòu)也更加清晰與合理，極大提高了系統(tǒng)的性能和安全性。

SQL Server 2005是一個完全支持WEB的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，提供了對可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）的核心支持，以及在Internet上和防火墻外進(jìn)行查詢的能力。從數(shù)據(jù)管理和分析角度看，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)智能和文化娛樂活動析利用Web帶來的機(jī)會非常重要[4]。

工作流技術(shù)（Workflow）就是工作流程的計算模型，即將工作流程中的工作如何前后組織在一起的邏輯和規(guī)則在計算機(jī)以恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行表示，并對其實(shí)施計算[5]。工作流解決的主要問題是：為實(shí)現(xiàn)某個業(yè)務(wù)目標(biāo)，在多個參與者之間，利用計算機(jī)，按某種預(yù)定規(guī)則自動傳遞文檔、信息或是任務(wù)。

B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式），是隨著WEB的興起在C/S結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式。B/S結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)行維護(hù)比較簡便，能實(shí)現(xiàn)移動辦公，并且維護(hù)和升級簡便，成本降低，安全可靠。

3 畢節(jié)學(xué)院辦公自動化系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計 本系統(tǒng)主要包括以下五個功能模塊：個人辦公，公共信息，組織管理，公文流轉(zhuǎn)，權(quán)限管理。

功能模塊設(shè)計的具體說明：

3.1.1 個人辦公 我的辦公桌可以鏈接到每個功能模塊，公布最新消息讓登陸用戶查看；我的便簽?zāi)K實(shí)現(xiàn)添加便簽、修改便簽、刪除便簽、查看便簽等功能；通信錄模塊能夠添加、刪除、修改、瀏覽和查詢通信信息。

3.1.2 公共信息 授權(quán)登陸用戶能夠、刪除和修改公共信息，而普通登陸用戶只能夠查看公共信息。

3.1.3 組織管理 組織管理的設(shè)計首先選擇要采用的組織架構(gòu)。組織架構(gòu)的形式可以分為：集權(quán)型組織架構(gòu)、職能型組織架構(gòu)、混合型組織架構(gòu)和網(wǎng)狀型組織架構(gòu)。

在辦公自動化系統(tǒng)我們選擇職能型的組織架構(gòu)，機(jī)構(gòu)下可以掛子機(jī)構(gòu)也可以掛員工。機(jī)構(gòu)設(shè)計為樹型結(jié)構(gòu)。

3.1.4 公文流轉(zhuǎn) 在這個功能模塊中，我們將使用工作流引擎JBPM。利用JBPM的流程設(shè)計器設(shè)計流程，授權(quán)登陸用戶能夠上傳流程文件、流程圖片，刪除流程，普通登陸用戶能夠查看流程定義文件、圖片，審批公文，查看待審批公文、公文審批歷史等。

3.1.5 權(quán)限管理 通過權(quán)限管理，能夠設(shè)置不同用戶的訪問權(quán)限，而且要控制到CRUD（增刪改查）的操作級別。可以單獨(dú)對用戶授權(quán)，也可以統(tǒng)一授權(quán)。

3.2 系統(tǒng)安全性設(shè)計

3.2.1 數(shù)據(jù)庫安全需求 由于本系統(tǒng)是面向Internet開放的，所以說數(shù)據(jù)庫的安全是非常重要的。為了確保數(shù)據(jù)庫的安全可靠，本系統(tǒng)將應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分開隔離。將應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器安置在第二級防火墻的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上，這樣用戶就無法直接訪問到網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。對于數(shù)據(jù)庫本身，還需要設(shè)定好用戶密碼級別和用戶權(quán)限。數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)是必不可少的一份工作，備份和恢復(fù)對于維護(hù)數(shù)據(jù)庫十分重要。在面對系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)丟失或損壞時，可以通過備份的數(shù)據(jù)庫快速地恢復(fù)數(shù)據(jù)，可以有效地減少或者減免損失。

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)安全需求 網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件和軟件以及系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息受到保護(hù)，不因意外或者人為惡意的破壞，系統(tǒng)能連續(xù)正常地運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中止。網(wǎng)絡(luò)安全不僅僅包括網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品，是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。具體到某一個網(wǎng)站上還涉及到它的功能和需求以及與之相配套的安全策略。從網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的多種多樣，除了防火墻外，還包括安全評估系統(tǒng)、入侵檢測系統(tǒng)、和防病毒產(chǎn)品等等。而每一種安全產(chǎn)品都是構(gòu)建在一種或幾種安全技術(shù)之上的[6，7]。

3.3 工作流引擎的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計 本論文設(shè)計的工作流引擎被劃分為了兩個功能子系統(tǒng)：Executor和 Monitor.Executor實(shí)現(xiàn)了絕大多數(shù)的復(fù)雜工作流程的流轉(zhuǎn)功能，該部分不僅要完成流轉(zhuǎn)這一基本功能，還牽涉到工作流實(shí)體對象的持久化，工作流事務(wù)等方面。Monitor主要判斷是否有超時的過程實(shí)例或者節(jié)點(diǎn)實(shí)例存在，但Monitor不對發(fā)現(xiàn)的超時對象進(jìn)行處理，而是采用消息通信的方式，通過引擎消息隊(duì)列通知Executor來處理這些超時的對象[8，9]。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮棟.淺談高等院校辦公自動化系統(tǒng)構(gòu)建的必要性[J].電腦學(xué)習(xí)，2010年8月.

[2]盛宇華，朱曉鋒.企業(yè)辦公自動化管理系統(tǒng)[M].科學(xué)出版社，2004年7月.

[3]汪維清主編 Web程序設(shè)計與應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2011：08.

[4]王能斌.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[5]傅勇，王兒珍.工作流技術(shù)在辦公自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].小型微型計算機(jī)系統(tǒng)，2001，6.

[6]元春欣，江建慧主編.安全關(guān)鍵計算機(jī)系統(tǒng)[M].中國鐵道出版社，2003.

[7]夏昕，曹曉鋼，唐勇主編.深入淺出Hibernate[M].電子工業(yè)出版社，2005：6.

篇(3)

［論文摘要］電網(wǎng)一旦發(fā)生大停電事故，應(yīng)快速穩(wěn)定地恢復(fù)系統(tǒng)供電。文章分析黑啟動恢復(fù)過程中需要注意的一些事項(xiàng)，保證電網(wǎng)安全的運(yùn)行。

電網(wǎng)“黑啟動”是指整個電網(wǎng)因故障崩潰停運(yùn)后，系統(tǒng)全部停電，處于全“黑”狀態(tài)，此時通過系統(tǒng)中具有自啟動能力機(jī)組的啟動和外來電源，帶動無自啟動能力的機(jī)組，逐步擴(kuò)大系統(tǒng)的恢復(fù)范圍，最終實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復(fù)和正常供電。

一、黑啟動原則

（一）目標(biāo)要求

電力系統(tǒng)黑啟動是指在系統(tǒng)全停的情況下，利用系統(tǒng)外電源或系統(tǒng)內(nèi)具有自啟動能力的機(jī)組逐步恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程。電力系統(tǒng)恢復(fù)的總目標(biāo)是在最短時間內(nèi)使系統(tǒng)恢復(fù)帶負(fù)荷的能力，具體要求有兩個：盡可能地用最小啟動功率啟動機(jī)組；制定嚴(yán)格的操作票制度，實(shí)現(xiàn)操作步驟最少。

（二）恢復(fù)方法

一般電網(wǎng)全停后主要靠兩種方法來恢復(fù)：從周邊還有電源的系統(tǒng)取得電源，用來恢復(fù)本地區(qū)的電網(wǎng)網(wǎng)架和啟動本地區(qū)的主要電廠；利用本電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的、具有自啟動能力的電廠首先啟動，然后再逐步恢復(fù)系統(tǒng)。

（三）方案的制定

在制定黑啟動方案時需考慮下列原則：路徑中電壓轉(zhuǎn)換的次數(shù)盡量少；每個方案的路徑長度盡可能短；盡量先啟動離重要負(fù)荷近的機(jī)組；每個方案開關(guān)操作次數(shù)盡量少；每個方案在啟動容量允許的前提下，要選擇被啟動機(jī)組的容量盡量大；便于主網(wǎng)架的快速恢復(fù)。

（四）子系統(tǒng)劃分

針對黑啟動的具體情況，黑啟動時可以將電網(wǎng)劃分成為多個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)內(nèi)部可以同時進(jìn)行黑啟動操作，以加速全系統(tǒng)的恢復(fù)。每一個子系統(tǒng)都應(yīng)有1個主網(wǎng)架，包括子系統(tǒng)內(nèi)的黑啟動電源、主要電廠、樞紐變電站和重要負(fù)荷。子系統(tǒng)劃分原則如下：根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和黑啟動電源所在的地理位置合理劃分子系統(tǒng)；各子系統(tǒng)至少有1個黑啟動電源并具有較好的調(diào)頻調(diào)壓手段；各子系統(tǒng)應(yīng)具有明確可靠的同期并列點(diǎn)，子系統(tǒng)之間具有的合環(huán)點(diǎn)需要明確。

（五）電源電廠的選擇

選擇黑啟動電源的電廠時應(yīng)遵循下列原則：盡量選擇調(diào)節(jié)性能好的、啟動速度快、具備進(jìn)相運(yùn)行能力的機(jī)組；優(yōu)先選用直調(diào)電廠作為啟動電源，其次選用用戶電源；盡量選擇接入較高電壓等級的電廠；有利于快速恢復(fù)其他電源的電廠；距離負(fù)荷中心近的電廠。

（六）恢復(fù)過程

黑啟動中可以把恢復(fù)過程分為三個階段：形成獨(dú)立的子系統(tǒng)；各子系統(tǒng)的并列與合環(huán)；負(fù)荷的恢復(fù)，最終電網(wǎng)全面恢復(fù)正常運(yùn)行。

二、負(fù)荷恢復(fù)中的注意事項(xiàng)

第一，黑啟動過程中，應(yīng)當(dāng)按照負(fù)荷的重要等級，并考慮電網(wǎng)的穩(wěn)定及恢復(fù)速度有序恢復(fù)，在負(fù)荷恢復(fù)的過程中，系統(tǒng)頻率應(yīng)控制在49. 5～50. 5 Hz 之間。在調(diào)度操作方案中應(yīng)列出負(fù)荷恢復(fù)的優(yōu)先次序和數(shù)量，優(yōu)先保證各級電力調(diào)度機(jī)構(gòu)、電廠、通訊部門、黨政機(jī)關(guān)、重點(diǎn)廠礦企業(yè)的保安負(fù)荷等重要負(fù)荷的供電。

第二，負(fù)荷恢復(fù)過程中，電壓應(yīng)控制在0. 9～1.1p . u. 之間。每一步操作都需要監(jiān)測重要節(jié)點(diǎn)的電壓水平，否則極易導(dǎo)致黑啟動失敗。

第三，負(fù)荷恢復(fù)過程中，系統(tǒng)應(yīng)留有一定的旋轉(zhuǎn)備用容量，旋轉(zhuǎn)備用容量一般不低于系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷的30 %。

第四，采用外網(wǎng)黑啟動時，其容量較大、安全穩(wěn)定余度較高，故黑啟動的同時即可恢復(fù)部分負(fù)荷；采用內(nèi)部自啟動電源進(jìn)行黑啟動時，其容量較小、啟動及恢復(fù)速度較慢、安全穩(wěn)定余度較低，故黑啟動的同時可恢復(fù)的負(fù)荷要根據(jù)機(jī)組的容量及運(yùn)行要求，密切配合調(diào)度人員和電廠運(yùn)行人員逐步恢復(fù)，不能操之過急。

第五，為了保證電網(wǎng)的電壓水平，要求電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償設(shè)備能根據(jù)電壓情況進(jìn)行必要投切，避免遠(yuǎn)距離輸送無功功率。

三、系統(tǒng)要求

（一）初始狀態(tài)

黑啟動調(diào)度操作方案中應(yīng)根據(jù)其路徑方案明確各黑啟動機(jī)組、被啟動機(jī)組的初始狀態(tài)，以及各廠站上的初始狀態(tài)。對各廠站的黑啟動初始狀態(tài)安排中，要有防止非同期合閘的操作及措施。黑啟動機(jī)組、被啟動機(jī)組的初始狀態(tài)應(yīng)保證直流及安全控制回路正常、機(jī)組的各參數(shù)正常、具備黑啟動條件。黑啟動路徑中各變電站應(yīng)按照預(yù)定方案倒為黑啟動初始運(yùn)行方式，可以直接由外部受電，并可作為下一級廠站的電源。

（二）二次系統(tǒng)

1．直流系統(tǒng)

電網(wǎng)黑啟動過程中，各調(diào)度機(jī)構(gòu)及廠站應(yīng)加強(qiáng)對直流系統(tǒng)的監(jiān)視和維護(hù)，采取減少直流負(fù)荷的措施，延長直流電源的供電時間，一般情況下應(yīng)大于4小時。若變電站停電時間過長，直流電源已耗盡，將會造成斷路器和隔離開關(guān)等設(shè)備無法進(jìn)行自動操作，從而導(dǎo)致黑啟動時間延長、延緩整個電網(wǎng)的恢復(fù)過程。

2．電力通信

電網(wǎng)黑啟動過程中，各級調(diào)度機(jī)構(gòu)及廠站應(yīng)保持通信暢通，若不能直接聯(lián)系，可以通過第三方聯(lián)系。但系統(tǒng)全停時，通信系統(tǒng)應(yīng)立即按照應(yīng)急機(jī)制啟動通信應(yīng)急預(yù)案，保證調(diào)度電話和繼電保護(hù)通道的暢通。

3．繼電保護(hù)

電網(wǎng)黑啟動過程中，各保護(hù)應(yīng)充分考慮系統(tǒng)電源問題，以保證在黑啟動過程中快速切除故障。對繼電保護(hù)的要求為：重合閘應(yīng)退出運(yùn)行；過電壓保護(hù)必須投入；低電壓和低周保護(hù)(低周保護(hù)是當(dāng)電源頻率低于設(shè)定值時，保護(hù)電路就動作，并發(fā)出報警信號) 停用。

4．安全自動裝置

系統(tǒng)全停后，原則上退出區(qū)域穩(wěn)控裝置中的切除機(jī)組、切除負(fù)荷出口壓板，就地穩(wěn)控裝置的運(yùn)行狀態(tài)不變。

5．調(diào)度自動化

電網(wǎng)黑啟動過程中，調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)立即按照應(yīng)急機(jī)制啟動自動化應(yīng)急預(yù)案，保證自動化信息的準(zhǔn)確、可靠。

四、黑啟動決策支持系統(tǒng)

（一）人工制定黑啟動方案的弊端

目前黑啟動方案總體制定一般是根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，人工選擇一條或幾條黑啟動路徑，然后借助各種電力系統(tǒng)分析軟件對黑啟動過程中所涉及的不同問題分別進(jìn)行分析校驗(yàn)，確定可行的方案。但是人工制定方案有很大弊端：首先，黑啟動方案的制定需要進(jìn)行大量的系統(tǒng)計算分析，靠人工對初選方案進(jìn)行分析比較，確定可行方案過程復(fù)雜，而且所能研究的方案數(shù)量有限，很難得到最優(yōu)的方案；其次，由于系統(tǒng)運(yùn)行情況的多變性，已制定的黑啟動方案難以及時更新，不能適應(yīng)新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，影響黑啟動方案的可用性。

（二）黑啟動決策支持系統(tǒng)的優(yōu)勢

為了克服人工制定黑啟動方案的不足，根據(jù)黑啟動的特點(diǎn)，借助人工智能搜索技術(shù)，并結(jié)合傳統(tǒng)的數(shù)值計算方法和優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)設(shè)計的一種黑啟動決策支持系統(tǒng)，可為調(diào)度人員提供一個科學(xué)、直觀的決策依據(jù)。決策支持系統(tǒng)的一個顯著優(yōu)點(diǎn)是：方案制定者可根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際狀態(tài)，及時快速地修正黑啟動方案庫。

（三）黑啟動決策支持系統(tǒng)特性及發(fā)展方向

通常設(shè)計的黑啟動決策支持系統(tǒng)需要具有較強(qiáng)的抗干擾能力、自學(xué)習(xí)能力、良好的可維護(hù)性和靈活處理恢復(fù)中遇到的各類實(shí)際問題的能力。隨著電網(wǎng)規(guī)模越來越大，建立自適應(yīng)的黑啟動策略將成為一個趨勢。

五、結(jié)語

伴隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電網(wǎng)事故的幾率也在增大，造成電網(wǎng)大面積停電的原因變得越來越復(fù)雜。若電網(wǎng)發(fā)生大面積停電甚至全部停電事故，其恢復(fù)的難度遠(yuǎn)大于因設(shè)備故障而造成的個別地區(qū)部分停電。因此，除了加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)和安全管理，還要做到防患于未然，對電力系統(tǒng)黑啟動進(jìn)行深入的研究，一旦發(fā)生電網(wǎng)全停或者大面積停電事故，電網(wǎng)黑啟動預(yù)案將發(fā)揮極其重要的作用。

［參考文獻(xiàn)］

篇(4)

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪大比例尺

中圖分類號：P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

在地形測量過程中，運(yùn)用常規(guī)測量統(tǒng)計方式確是給工作人員造成了許多工作難度。主要有兩個比較大的困難，一方面是怎樣及時和準(zhǔn)確地收集全野外地籍的大量數(shù)據(jù)，另一方面是怎樣整合與編輯這些收集到數(shù)據(jù)并且加以分析。這兩方面還是總結(jié)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)探索數(shù)字化測量流程中非常關(guān)鍵的兩個步驟。

一、數(shù)字化測繪技術(shù)

數(shù)字化地籍測量主要指利用現(xiàn)代化技術(shù)把地形勘測轉(zhuǎn)變成數(shù)字的方式。數(shù)字化地籍測量主要包含了充分運(yùn)用掃描數(shù)字化儀等相關(guān)先進(jìn)測量儀器完成全野外的測圖，借助解析圖儀完成遙感相片、航空攝影的測圖等 [1]。在實(shí)際工作過程中，工作人員必須熟練操作者一系列儀器同時能夠處理好特殊情況，熟練掌握怎樣把采集的地籍?dāng)?shù)據(jù)輸入計算機(jī)，利用成圖軟件完成數(shù)據(jù)的整理和分析，最終制成數(shù)字化地籍圖。

（一）數(shù)字化測繪現(xiàn)狀

自從上世紀(jì)后期我國就已經(jīng)開始不斷嘗試研究大比例地籍圖全野外的測量技術(shù)，大致發(fā)展過程中如下：

通常情況下運(yùn)用全站儀完成全野外測量，把測量獲取的數(shù)據(jù)利用電子薄記錄過后傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，再把標(biāo)注測點(diǎn)的點(diǎn)號草圖傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，方便及時修正與補(bǔ)充，最終形成數(shù)字化測圖相關(guān)圖形文件，然后由繪圖儀自動制作出地籍圖。

利用全站儀完成全野外測量，后期工作獲得的突破性進(jìn)展主要有兩個方面。一方面是替換了以往系統(tǒng)軟件運(yùn)用新型智能數(shù)據(jù)收集軟件；另一方面是完成了計算機(jī)和電子手薄直接的接觸。

二、全野外數(shù)字化地籍測量主要流程

為了可以更好地完成數(shù)字化測量任務(wù)，各個方面探討測量詳細(xì)流程是至關(guān)重要的工作。依據(jù)多年來從事于測繪工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，流程中主要有以下幾點(diǎn)。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用時，全野外的數(shù)字化測量主要流程包含測繪前準(zhǔn)備工作和測繪地點(diǎn)及測繪整體設(shè)計與測繪數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化極短等，如圖1所示。

圖1數(shù)字化地籍測量流程圖

（一）數(shù)字化測量的前期準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行每一次的全野外測量前，必須做好測量的前期準(zhǔn)備工作，其是測量工作可以正常進(jìn)行的基礎(chǔ)[2]。現(xiàn)代數(shù)字化測量獲取的是數(shù)字地形圖，運(yùn)用計算機(jī)控制測繪儀器，并且結(jié)合靜態(tài)的GPS配合導(dǎo)線法，和以往的方法相比較來講，具有操作簡單、測量及成圖精度高特點(diǎn)。全野外的數(shù)字化測量前期準(zhǔn)備工作主要以下幾個工作內(nèi)容。第一是明確項(xiàng)目類型，制定對應(yīng)的技術(shù)設(shè)計書。第二是對野外地形進(jìn)行檢查和巡視工作，必須重點(diǎn)做好該環(huán)節(jié)的工作，地形檢查嚴(yán)重影響著研究成果的質(zhì)量與精度。第三是繪制地形圖，同時對地形圖進(jìn)行分幅，把圖框模板放置于安裝盤的Blocks目錄中，而且輸入相關(guān)測繪單位和測量員及用圖單位等相關(guān)信息。第四是選取適當(dāng)?shù)臄?shù)字化測量軟件，現(xiàn)階段軟件的種類有很多，比如清華山維和北京威遠(yuǎn)圖及CASS系列等相關(guān)專用軟件。第五是在相對較為復(fù)雜的地區(qū)地形測量過程中，要先編輯地形草圖當(dāng)作地形圖的原型。第六是依照規(guī)范確定的對應(yīng)測量精度標(biāo)準(zhǔn)。

（二）控制測量方式的運(yùn)用

在該步驟中，地形控制點(diǎn)精度直接關(guān)系著地形測量的整個過程，是全程高質(zhì)量測量的關(guān)鍵與基礎(chǔ)[3]。本文主要介紹了以下幾個地形控制測量的方式。首先是靜態(tài)GPS控制測量，此測量方式擁有定位精度高和控制范圍廣及選址比較靈活與無需全天工作等諸多優(yōu)點(diǎn)。其次是導(dǎo)線測量，此測量方式在城鄉(xiāng)地形控制測量過程中表現(xiàn)突出，可以在整個測量中有效防止粗差的發(fā)生，尤其適合于城鄉(xiāng)中地形測量隱蔽區(qū)域。最后是GPS-RTK控制流量，此方式的優(yōu)點(diǎn)主要是可以提供三維坐標(biāo)，讓人產(chǎn)生深刻的立體印象。

（三）測繪數(shù)據(jù)搜集時期的地形測量

在進(jìn)行此步驟時，必須處理好自定義編碼收集和碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)，尤其要注重收集碎部點(diǎn)過程中的數(shù)學(xué)精度和采集數(shù)量及收集自定義編碼過程中的自我識別精度，還要注意碎部點(diǎn)和碎部點(diǎn)之間的關(guān)系[4]。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用時，盡可能保持在一個測站上，只要確保能通視而且滿足相關(guān)需求，就可以及時收集，不可以過渡頻繁地改動觀測點(diǎn)。而在自定義編碼收集過程中不要過分苛刻，在繪圖過程中工作能源能夠識別出就可以。

（四）測繪數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化

測繪數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是把收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的整合及分類，貫穿原始地形草圖到成果圖輸出的全過程。原始地形草圖作為室內(nèi)編輯的重要基礎(chǔ)圖，首先要由繪圖人員跑點(diǎn)繪制，然后由繪圖人員把數(shù)據(jù)傳輸給編輯工作人員完成室內(nèi)編輯。另外數(shù)字化地形測量必須把每天的測點(diǎn)數(shù)據(jù)玩車工及時傳輸與整合，方便繪圖人員在有效的記錄時間之內(nèi)完成編輯處理。在地形圖具體編輯階段，必須運(yùn)用測繪軟件完成展點(diǎn)和連線機(jī)勾繪等相關(guān)高效操作。另外當(dāng)分幅與圖形輪廓修飾過后，經(jīng)過檢查確定沒有疏漏之后，就能夠打印輸出成果圖了。

結(jié)束語：

數(shù)字化地形測量是一項(xiàng)先進(jìn)的地測技術(shù)，與計算機(jī)有效結(jié)合的程度與自動化程度及計算的測量精度是其他相關(guān)測量手段無法達(dá)到的。數(shù)字化地籍測量技術(shù)，必然成為未來我國大比例尺度地籍圖測繪工作的發(fā)展方向，因此應(yīng)該進(jìn)一步推廣與普及數(shù)字化地籍測量技術(shù)，強(qiáng)化宣傳與研究力度。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉家臣，聶曉艷，張曉燕，田昌妮，張渝慶.基于遙感技術(shù)的大比例尺土地利用圖制作[A].第十五屆全國遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C].2012，（11）.

[2]王志.RTK技術(shù)與數(shù)字測圖在城鎮(zhèn)地籍測量中的應(yīng)用初探以黑龍江省二九零農(nóng)場為例[A].新技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用與土地科學(xué)技術(shù)發(fā)展-2005年中國土地學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C].2013，（5）.

篇(5)

關(guān)鍵詞：機(jī)械類專業(yè) 信息技術(shù) 多媒體 整合

地方高校機(jī)械類專業(yè)課程具有以下特點(diǎn)：第一，課程數(shù)量多、專業(yè)性強(qiáng)、針對性廣。地方高校機(jī)械類專業(yè)不僅涵蓋機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、車輛工程、材料成型及控制工程等專業(yè)，往往還包括金屬材料工程、工業(yè)設(shè)計等近機(jī)類專業(yè)，上述專業(yè)均開設(shè)了機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造工藝、工程材料基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理等8～10門主干課程；第二，具有高度的抽象性、嚴(yán)密性、邏輯性和應(yīng)用的廣泛性，內(nèi)容較為枯燥、難懂，如機(jī)械制圖要求高度的空間想象能力和邏輯分析能力；第三，實(shí)踐性強(qiáng)，專業(yè)課程中工作原理、結(jié)構(gòu)、工藝等內(nèi)容較多，且實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐及實(shí)習(xí)均有較高要求。

信息技術(shù)指信息的生成、分析、處理、傳遞和利用的過程，自上個世紀(jì)90年代以來，以多媒體技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為核心的信息技術(shù)的飛速發(fā)展，在機(jī)械類課程教學(xué)中優(yōu)勢愈加明顯，應(yīng)用亦不斷深入，信息技術(shù)與機(jī)械類專業(yè)課程的整合已成為當(dāng)前工程教育領(lǐng)域的熱門話題。

因此，本文首先分析了當(dāng)前地方高校信息技術(shù)與機(jī)械類專業(yè)課程整合的現(xiàn)狀，而后探討了進(jìn)行整合時應(yīng)遵循的原則，最后從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)情境、教學(xué)活動、教學(xué)模式等方面探討了信息技術(shù)與機(jī)械類專業(yè)課程的整合。

一、當(dāng)前信息技術(shù)在地方高校機(jī)械類課程教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

自教育部2007年明確指出，“加快教育信息化步伐”并提出“全面提高教師和學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的能力，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的有機(jī)結(jié)合”后，我國高校教育信息化進(jìn)程開始加速，多媒體、校園網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等硬件設(shè)施不斷完善，各種教學(xué)軟件也層出不窮，機(jī)械類專業(yè)課程教學(xué)的內(nèi)容、形式、方法都發(fā)生了重大變革。以某地方高校機(jī)電學(xué)院2010～2011第一學(xué)期中期檢查為例：共開出必修課 61門，共2728學(xué)時，其中使用多媒體授課38門，共2392學(xué)時，課時比例87，7%；開出的選修課23門，共754學(xué)時，其中使用多媒體授課23門，共754學(xué)時，課時比例為100%，且大量使用了動畫、視頻、影音等內(nèi)容。但與重點(diǎn)大學(xué)相比，地方高校不僅在信息技術(shù)設(shè)備、多媒體、校園網(wǎng)等建設(shè)方面較弱，且在信息化培訓(xùn)、師資力量、學(xué)生素質(zhì)方面也有較大的差距，在信息技術(shù)與課程整合方面仍存在一些問題：

1.信息化環(huán)境建設(shè)仍顯不足

地方高校機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)中信息化水平仍然較低，第一,資金相對不足，導(dǎo)致部分信息化硬件設(shè)施老化現(xiàn)象嚴(yán)重，如多媒體教室不夠、投影儀效果不夠、話筒、音響效果差等。第二，由于多年擴(kuò)招，信息化環(huán)境建設(shè)相對滯后。如校園網(wǎng)發(fā)展速度緩慢，學(xué)生上網(wǎng)條件不充足，校園網(wǎng)利用率低，計算機(jī)模擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度不夠，無法起到輔助實(shí)踐教學(xué)的作用等。第三，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不成熟；由于硬件的原因，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息技術(shù)與機(jī)械類課程整合還不能很好的實(shí)施。只有那些條件己具備的重點(diǎn)大學(xué)可以嘗試在一些先進(jìn)教育軟件平臺或在BBS、聊天室等環(huán)境下進(jìn)行問題一探究型教學(xué)模式的實(shí)踐。

2.教學(xué)課件質(zhì)量有待完善

雖然信息技術(shù)在機(jī)械類課程教學(xué)中起到了顯著作用，如大屏幕替代粉筆加黑板，電子書替代教材，但教學(xué)質(zhì)量仍有待提高，主要有以下原因：第一，重視課件但教學(xué)策略和教學(xué)方法創(chuàng)新方面存在一定不足。盡管教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)圖文并茂、生動活潑，學(xué)生與教師以及學(xué)生與學(xué)生互動有限，學(xué)生仍只充當(dāng)聆聽者的角色。第二，教學(xué)軟件開發(fā)投入不足、形式較為單一,大多數(shù)只是傳統(tǒng)教育思想、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的電子化、聲像化翻版，部分課件直接復(fù)制教科書內(nèi)容，甚至少數(shù)課件直接從網(wǎng)上下載，表面上看整堂課信息量大，學(xué)生反映良好，其實(shí)由原來的“人灌”改為更高效的“機(jī)灌”。

3.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與課程資源尚未有效結(jié)合

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與優(yōu)質(zhì)教育資源的結(jié)合能使學(xué)生突破時空的限制，實(shí)現(xiàn)個性化的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)。然而，由于資金、技術(shù)和觀念等原因，許多高校的校園網(wǎng)信息資源貧乏，且更新很慢，而教師又沒有足夠的動力、精力和時間來做這方面的研究。一些優(yōu)質(zhì)的期刊、雜志和輔導(dǎo)書籍等信息無緣與學(xué)生相見。另一方面，部分課程資源很難以數(shù)字化的形式開發(fā)出來供師生共享，即使開發(fā)出來也僅僅是網(wǎng)絡(luò)與課程資源的低級組合和拼湊，而非整合。由于缺乏足夠的課程學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在課上的分組探究、在課下的自主學(xué)習(xí)就無從談起，因而還是難以改變教師主宰課堂、學(xué)生被動接受知識的狀況。

4.教學(xué)過程存在一定程度的機(jī)械化

有些課件在技術(shù)上具有先進(jìn)性，但技術(shù)的運(yùn)用有待于先進(jìn)教學(xué)理論和教學(xué)思想的指導(dǎo)。有很多課件僅僅注重了界面的表現(xiàn)形式，背景音樂的處理，新技術(shù)的展現(xiàn)等因素，而恰恰忽視了課件的使用范圍和對象，違背了視聽覺的心理學(xué)規(guī)律，而某些教師著力表現(xiàn)的東西，有些時候正好成了教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中的干擾因素。此外，引入信息技術(shù)后，不少教師追求形式多樣的人機(jī)交互手段，舍近求遠(yuǎn)，放棄最直接的面對面的交流，或者轉(zhuǎn)而讓學(xué)生與冷冰冰的機(jī)器進(jìn)行交流，或者自己對著電腦講課。因此在教學(xué)中，難免會顧此失彼，常常是一部分學(xué)生“吃不飽”，而另一部分學(xué)生“吃不了”，技術(shù)的優(yōu)勢未能完全體現(xiàn)。

二、信息技術(shù)與地方高校機(jī)械類課程整合應(yīng)遵循的原則

在教學(xué)中應(yīng)圍繞教學(xué)目標(biāo)、結(jié)合學(xué)生需要與人才需求，再根據(jù)實(shí)際情況，組織和協(xié)調(diào)學(xué)生使用信息技術(shù)來提高和促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)，因此在教學(xué)設(shè)計中，信息技術(shù)的使用應(yīng)遵循以下原則。

1.以直觀表現(xiàn)抽象的原則

機(jī)械類課程如工程制圖、機(jī)械原理等是集嚴(yán)密性、邏輯性和創(chuàng)造力與想象力于一身的課程，這也是機(jī)械類專業(yè)被認(rèn)為難學(xué)的地方，因此引入信息技術(shù)應(yīng)力求促進(jìn)學(xué)生對抽象的概念和原理的有效的、直觀的認(rèn)知。適當(dāng)?shù)虒W(xué)抽象性，將抽象與具體相結(jié)合是解決困難的有效辦法，多媒體課件的設(shè)計應(yīng)根據(jù)需要將抽象內(nèi)容利用計算機(jī)技術(shù)通過具體的方式轉(zhuǎn)化為學(xué)生易于理解的形式，以獲得最佳的教學(xué)效果。

2.信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段優(yōu)勢互補(bǔ)的原則

在信息技術(shù)與及寫完了課程整合的過程中，應(yīng)采取優(yōu)勢互補(bǔ)的原則，最大限度地發(fā)揮計算機(jī)的優(yōu)勢和傳統(tǒng)教學(xué)的作用。一方面，應(yīng)盡量發(fā)揮教師的示范、講解作用，促進(jìn)教師與學(xué)生的情感交流、活躍討論氣氛等。另一方面，對于信息技術(shù)應(yīng)精心設(shè)計認(rèn)真組織，如用文字、圖形、動畫等多種方式多種窗口靈活表現(xiàn)，揭示知識的形成。利用超文本技術(shù)可以提供網(wǎng)狀樹形結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)信息。利用信息技術(shù)還能提高可交互的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

3.教師主動性與學(xué)生參與性的有機(jī)結(jié)合的原則

信息技術(shù)的引入，信息交流速度加快，一方面，一定程度上將老師從板書、課本的桎梏中解放出來，有了更大的自由空間；此外，加之“聲、光、電”等多媒體效果的引入，給學(xué)生提供了更多的參與的機(jī)會與空間。因而，課程內(nèi)容要簡潔、方便、實(shí)效，重點(diǎn)突出，節(jié)奏適當(dāng)，給學(xué)生留有消化吸收的時間。教師在教學(xué)過程中要盡力采用多種播放形式，如網(wǎng)式、樹式、循環(huán)式等，給學(xué)生充足的交互、交流的空間，真正實(shí)現(xiàn)主導(dǎo)與主體的統(tǒng)一。

4.信息技術(shù)與實(shí)踐活動相結(jié)合的原則

信息技術(shù)可以用于實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，但不能夠取代實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。目前的模擬仿真軟件還不能完全模擬出實(shí)際的工業(yè)操作，而且也無法完成培養(yǎng)學(xué)生工程意識和工程實(shí)踐能力的教學(xué)目的。工程意識和工程實(shí)踐能力是工程人才所應(yīng)具備的基本素質(zhì)，也是工程課程的一個重要教學(xué)目的。如果以信息技術(shù)取代實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，必然導(dǎo)致工程人才質(zhì)量的下降。工程課程與信息技術(shù)的整合，無疑會帶來工程課程的教學(xué)內(nèi)容、課程實(shí)施課程資源以及教學(xué)和學(xué)習(xí)方式的變革，提高教學(xué)效果。但是，我們必須用辯證的觀點(diǎn)來看待整合，既要看到整合對工程課程教學(xué)以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的促進(jìn)作用。同時，也要注意避免因整合不當(dāng)而影響教學(xué)質(zhì)量。

三、信息技術(shù)在機(jī)械類課程教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用實(shí)踐

1.利用信息技術(shù)設(shè)計多重教學(xué)目標(biāo)

利用信息技術(shù)，有助于構(gòu)建學(xué)生知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等多層次教學(xué)目標(biāo)。“將信息技術(shù)的應(yīng)用(如上機(jī)操作等)與學(xué)生的獨(dú)立思考、主動建構(gòu)、理解探究，尤其是實(shí)驗(yàn)、制作、調(diào)查、訪談等多種‘動手’活動方式結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)綜合化、多層次的教學(xué)目標(biāo)”。如講解軸類零件時，在大屏幕上同步展示軸，鍵和軸上零件(比如一個齒輪)配合的動畫，或者動態(tài)展示開式徑向滑動軸承的軸承座、軸承蓋、上軸瓦、下軸瓦和連接螺栓的裝配過程，并配以音樂背景，使得學(xué)生嘗試進(jìn)行觀察、聯(lián)想、類比、猜測、歸納、綜合等活動，則對于學(xué)生主動學(xué)習(xí)態(tài)度的養(yǎng)成、達(dá)成多重教學(xué)目標(biāo)無疑會起到積極、有效的作用。

2.利用信息技術(shù)設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)情境

利用多媒體技術(shù)將文字、圖片、音頻及視頻等多種媒體綜合在一起，具有形式新穎、形象生動、資源豐富、情景交融等特點(diǎn)，有助于符合學(xué)生現(xiàn)實(shí)的、真實(shí)的學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)。如講授《金屬材料及熱處理》中《金屬的結(jié)晶》時，運(yùn)用三維動畫制作課件將微觀原子運(yùn)動形象展示在學(xué)生面前，使難于理解的問題變得簡單化，形象、直觀，更符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，更能為學(xué)生所接受。在講解《液壓基本回路》，難點(diǎn)是讓學(xué)生掌握回路的組成及主要元件的選擇，利用三維動畫清晰模擬出動態(tài)過程和更換主要元件以實(shí)現(xiàn)不同回路的轉(zhuǎn)換，這樣就化難為易，學(xué)生學(xué)得輕松，老師教得愉快，一方面，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；另一方面，也引發(fā)了他們的認(rèn)知沖突。例如，在講解漸開線齒廓的加工過程及根切現(xiàn)象時，教與學(xué)的難度都很大，利用計算機(jī)仿真軟件，通過改變齒輪的各種參數(shù)來觀察齒輪范成加工方法和根切變化的情況，從而起到更好的授課效果。

3.利用信息技術(shù)設(shè)計學(xué)生學(xué)習(xí)活動

(1)基礎(chǔ)內(nèi)容。對于一些核心概念與基本思想的教與學(xué)，在設(shè)計和組織教學(xué)時，要注重利用信息技術(shù)手段使學(xué)生在豐富的背景下、在認(rèn)知沖突中、在經(jīng)歷知識的形成和發(fā)展中展開學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、操作、歸納、類比、思考、探索、交流、反思等行為參與和思維參與活動，去認(rèn)識、理解和掌握知識，學(xué)會學(xué)習(xí)，發(fā)展思維能力。

(2)專題研討。對于某些關(guān)鍵問題，可在上課時由教師利用多媒體或展臺提供大量的配合教材的問題情境和思考題，在課堂上采用教師講解和小組討論、全班交流相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，課后可采用寫讀書報告、撰寫論文等形式。

(3)課后拓展。對于某些選修內(nèi)容，教師不妨先提供學(xué)生相關(guān)文獻(xiàn)資源、學(xué)習(xí)思路、教學(xué)課件等信息支持讓學(xué)生先自主學(xué)習(xí)，再小組合作探究相結(jié)合的方式，進(jìn)一步深層次理解。

4.利用信息技術(shù)設(shè)計教學(xué)模式

探究協(xié)作型教學(xué)設(shè)計模式，引入競爭、辯論、伙伴、角色扮演4種類型，依照教學(xué)目標(biāo)分析、創(chuàng)設(shè)情景、信息資源設(shè)計、協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)、學(xué)習(xí)效果評價、強(qiáng)化練習(xí)設(shè)計等步驟，設(shè)計教學(xué)情境，將抽象化為形象，快速變?yōu)槁佟＿@樣不僅增加了課堂容量，加強(qiáng)了講授內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性、直觀性和趣味性，還能解決教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而提高知識傳授效率。

基于網(wǎng)絡(luò)的研究性學(xué)習(xí)型教學(xué)設(shè)計模式，由教師事先準(zhǔn)備好網(wǎng)絡(luò)課件，列出自學(xué)思考題，在課堂上給各組學(xué)生分配好學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題去讀書、查找資料，各小組的學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)展開討論、協(xié)作共同完成任務(wù)。最后，把成果制作成演示文稿進(jìn)行總結(jié)交流。從而完成對知識的發(fā)現(xiàn)和接受，實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化。

四、結(jié)論

信息技術(shù)與機(jī)械類專業(yè)課程的整合，是地方高校工程教育改革的必然選擇。在運(yùn)用信息技術(shù)時，應(yīng)遵循以直觀表現(xiàn)抽象、信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段優(yōu)勢互補(bǔ)、教師主動性與學(xué)生參與性的有機(jī)結(jié)合、信息技術(shù)與實(shí)踐活動相結(jié)合等原則。只有充分挖掘信息技術(shù)的優(yōu)勢，在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)情境、教學(xué)模式進(jìn)行積極探索與整合，才能有效提高地方高校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，開拓學(xué)生的視野，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許彩霞.機(jī)械類課程學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)與思考.石油化工應(yīng)用,2008，27(6)：111-112.

[2]許艷.論現(xiàn)代信息技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用.通信技術(shù)，2008，41(12)：280-284.

[3]黃宇星.信息技術(shù)與課程整合策略.電化教育研究,2003，(1)：58-61.

[4]范福海，郝艷玲，許鵬奎.對工科高校工程課程與信息技術(shù)整合的思考.甘肅教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2004，18(1)：86-89.

篇(6)

關(guān)鍵詞：民航專業(yè)；單片機(jī)；教學(xué)改革

作者簡介：陳維興（1981-），男，天津人，中國民航大學(xué)航空自動化學(xué)院，講師；徐萍（1983-），女，遼寧鞍山人，中國民航大學(xué)航空自動化學(xué)院，講師。（天津300300）

基金項(xiàng)目：本文系2010年中國民航大學(xué)院級優(yōu)質(zhì)課建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：D1386）的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）10-0077-02

單片機(jī)是工科院校自動化、電子類及相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)必修課，是一門結(jié)合控制、計算機(jī)等技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力的應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。該課程主要學(xué)習(xí)和掌握單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、編程方法及設(shè)計等，可以幫助學(xué)生對前期專業(yè)基礎(chǔ)課程的理解和掌握；同時單片機(jī)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)課程，是學(xué)生日后從事相關(guān)行業(yè)工作的基本技能之一，它的教學(xué)效果直接影響學(xué)生的就業(yè)和發(fā)展。[1]

民航大學(xué)具有鮮明的行業(yè)特色，畢業(yè)的學(xué)生主要到機(jī)場、航空公司等民航相關(guān)機(jī)構(gòu)從事維修和管理等工作。隨著數(shù)字化機(jī)務(wù)維修和智能機(jī)場建設(shè)的深化，單片機(jī)課程對于日后從事機(jī)務(wù)和機(jī)場機(jī)電的學(xué)生來講意義重大。對于這樣的“飯碗型”課程，學(xué)生卻普遍感到枯燥難學(xué)，學(xué)習(xí)熱情不高，更談不上應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力了，這就使單片機(jī)課程對學(xué)生日后畢業(yè)設(shè)計和就業(yè)的幫助也不大。[2]

鑒于以上情況，學(xué)院單片機(jī)教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極探索和嘗試，對課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革，通過多種方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和知識應(yīng)用能力，使學(xué)生能夠適應(yīng)未來個人發(fā)展和行業(yè)發(fā)展的需要。

一、改革課堂教學(xué)，注重行業(yè)特點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量

在課程學(xué)習(xí)之初，就結(jié)合民航行業(yè)設(shè)備特點(diǎn)，把科技競賽或畢業(yè)設(shè)計中的優(yōu)秀作品以演示、介紹和互動的方式介紹給學(xué)生，如發(fā)動機(jī)傳感器智能檢測方案、助航燈光調(diào)光器的控制、助航燈水蝕檢測裝置等，使學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)有一個感性認(rèn)識，體會單片機(jī)技術(shù)的實(shí)用性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。

優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量。[3]傳統(tǒng)單片機(jī)教材的編排順序是先介紹基礎(chǔ)知識、硬件結(jié)構(gòu)，然后介紹指令系統(tǒng)、中斷和外部擴(kuò)展等。這種編排方式雖符合先基礎(chǔ)后綜合的邏輯規(guī)律，但學(xué)生普遍反映抽象難懂，學(xué)完了教材也不會應(yīng)用。為此在教學(xué)中把“以應(yīng)用為目的”作為指導(dǎo)思想，調(diào)整教學(xué)計劃、整合教學(xué)內(nèi)容，每章都引入適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)實(shí)例，例如學(xué)習(xí)用P1.0做輸出口點(diǎn)亮LED時，可以結(jié)合助航燈水蝕檢測這個實(shí)例，燈具上的水蝕信息經(jīng)單片機(jī)處理后通過P1.0做輸出口點(diǎn)亮LED，LED的亮滅反映了燈具的水蝕與否，當(dāng)然真正的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜；再如講解中斷實(shí)時性問題的時候，引入場面監(jiān)控系統(tǒng)的報警模塊，讓學(xué)生從現(xiàn)場工作角度理解中斷優(yōu)先級和實(shí)時性處理的問題，隨著學(xué)習(xí)的深入，陸續(xù)把新知識點(diǎn)與實(shí)例有機(jī)聯(lián)系起來。在實(shí)例中講解某些知識點(diǎn)，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

廣泛使用多媒體，密切結(jié)合行業(yè)教學(xué)。采用多媒體技術(shù)設(shè)計和制作相關(guān)教學(xué)課件，融入動畫、動態(tài)注釋等環(huán)節(jié)增強(qiáng)知識的可視性，加深學(xué)生理解和印象。將行業(yè)內(nèi)常用設(shè)備的板級實(shí)物引入到教學(xué)中，比如在通信相關(guān)章節(jié)中以行李分揀系統(tǒng)、機(jī)場場面監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備接口舉例，內(nèi)容精辟、主題明確、層次清晰、文字簡練，盡可能多地采用圖片圖表形式，避免冗長的文字表述。通過豐富的動畫演示，生動形象地描述課本中的抽象概念，將枯燥的理論具體化、形象化，通過感官和想象力的互相配合，幫助學(xué)生對理論知識進(jìn)行理解和記憶，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。同時利用校園網(wǎng)上先進(jìn)的Blackboard（Bb）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺資源，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資料、相關(guān)芯片資料、設(shè)備資料、項(xiàng)目開發(fā)指導(dǎo)建議和師生交流論壇，方便學(xué)生課后學(xué)習(xí)，也營造了一個獨(dú)立思考研究、相互交流的良好氛圍。

本課程基于民航領(lǐng)域?qū)y控系統(tǒng)的要求，加入了工控機(jī)（IPC）的相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生較為完整地了解上位機(jī)與檢測控制裝置協(xié)同工作的機(jī)制；同時通過融入行李分揀、值機(jī)、離崗等機(jī)場常見系統(tǒng)的實(shí)例，學(xué)生從行業(yè)應(yīng)用角度了解到單片機(jī)如何作為系統(tǒng)的一個組成部分進(jìn)行工作，同時也形成了控制系統(tǒng)的概念。例如，將單片機(jī)串口通信技術(shù)與IPC的COM接口控制結(jié)合使用；將單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集、AD轉(zhuǎn)換技術(shù)與IPC的數(shù)字量輸入和組態(tài)方法結(jié)合使用。通過這種在行業(yè)實(shí)例中講解技術(shù)，同時將不同方面技術(shù)橫向聯(lián)系的方法，學(xué)生更全面地掌握單片機(jī)知識和其應(yīng)用，更深入地理解設(shè)備、系統(tǒng)的構(gòu)造，為今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時，IPC內(nèi)容的引入和系統(tǒng)化的講解也使學(xué)生從單機(jī)設(shè)備到整體系統(tǒng)完整了解民航業(yè)內(nèi)常見的控制系統(tǒng)。

二、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)調(diào)專業(yè)特點(diǎn)，培養(yǎng)綜合能力

單片機(jī)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，為達(dá)到良好的教學(xué)效果，必須加以大量的實(shí)踐訓(xùn)練才能使學(xué)生深刻領(lǐng)會和理解課程內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性，是單片機(jī)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。[4]

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)沒有考慮學(xué)生的個體差異，全班同學(xué)用相同的試驗(yàn)箱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出的接線圖、實(shí)驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并輸入程序代碼，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的特定環(huán)境下對程序進(jìn)行編譯、運(yùn)行，在實(shí)驗(yàn)箱上觀察結(jié)果。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在一定程度上可以讓學(xué)生盡快了解和熟悉單片機(jī)，但它不利于學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識能力的培養(yǎng)，不利于進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。對于同樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，完成情況也有較大差異，基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的學(xué)生“吃不飽”；基礎(chǔ)和能力差一些的同學(xué)“吃不消”。

鑒于以上原因教師對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)兩類。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)成績的60%，設(shè)計性實(shí)驗(yàn)占40%（見表1）。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)如數(shù)據(jù)傳送類實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)計算類實(shí)驗(yàn)和定時中斷類實(shí)驗(yàn)，給出實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟，目的是讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固課堂的教學(xué)知識、夯實(shí)理論基礎(chǔ)、掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)如飛機(jī)停止泊位的單片機(jī)控制、基于單片機(jī)的助航燈光巡檢裝置、機(jī)坪車輛限速報警裝置和選擇呼叫信號發(fā)生器設(shè)計等，只給出實(shí)驗(yàn)題目和必備的開發(fā)包，要求學(xué)生分成2～3人的小組，從功能要求、方案論述、系統(tǒng)軟硬件設(shè)計和調(diào)試這幾個方面入手，撰寫實(shí)驗(yàn)報告，但每人的側(cè)重點(diǎn)不同，其實(shí)驗(yàn)方法和步驟可通過查閱相關(guān)資料自擬，實(shí)驗(yàn)完成后由任課教師組織簡單的答辯，目的是培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和獨(dú)立思考能力。同時，根據(jù)機(jī)務(wù)和機(jī)場不同專業(yè)學(xué)生今后職業(yè)特點(diǎn)，分配不同題目。如機(jī)場自動化類學(xué)生多進(jìn)行通信、監(jiān)控功能較強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，如飛機(jī)泊位、助航燈光控制、特種車定位等；而機(jī)務(wù)維修專業(yè)學(xué)生多進(jìn)行傳感器檢測、數(shù)據(jù)總線采集、實(shí)時控制功能較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，如多路采集、總線管理等。對于這種改革，學(xué)生感到實(shí)驗(yàn)課變得生動有趣，因而投入了極大地?zé)崆椋浞值匕l(fā)揮了自主性和創(chuàng)造性，有利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

三、開展實(shí)踐教學(xué)，緊跟行業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)工程思想

國內(nèi)外高等教育很注重引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新能力、協(xié)作精神、理論聯(lián)系實(shí)際、動手能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，提高學(xué)生針對實(shí)際問題的解決能力。民航大學(xué)是一所行業(yè)特點(diǎn)十分鮮明的院校，在這方面筆者也做了一些有益的嘗試，結(jié)合行業(yè)發(fā)展，以創(chuàng)新基地為平臺，積極開展實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程思想。

為了更好地應(yīng)對未來的工作，筆者吸收學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新基地。教師通過到民航企事業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和調(diào)研等機(jī)會凝練來自生產(chǎn)一線的實(shí)際題目用于學(xué)生科技活動，如助航燈光模擬控制、旅客行李信息檢測、特種車輛防撞等，這些題目全部基于單片機(jī)嵌入式技術(shù)解決，需要學(xué)生具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)。通過一定的培訓(xùn)后，鼓勵學(xué)生參加學(xué)校組織的科技立項(xiàng)和校外競賽，配備專門老師指導(dǎo)學(xué)生撰寫立項(xiàng)申請書，經(jīng)學(xué)校組織的專業(yè)教師論證評審后，獲得一定的儀器設(shè)備或經(jīng)費(fèi)支持，進(jìn)行課外科技研究。學(xué)生自己查閱資料、設(shè)計及安裝調(diào)試電路，獨(dú)立處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；指導(dǎo)教師定期對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生找出解決問題的方法。

在課外實(shí)踐過程中，同時注重培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。[5]從選題開始，就強(qiáng)調(diào)收集資料、協(xié)作分工、工作記錄、心得體會等細(xì)節(jié)工作，并做好設(shè)計說明書等相關(guān)文檔的管理，使學(xué)生熟悉立項(xiàng)、方案論證、PCB 設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟硬件設(shè)計與調(diào)試、安裝調(diào)試等電子設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，逐漸熟悉和掌握硬件開發(fā)的整個流程。這樣系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)技能、交流技能等，理解并認(rèn)識良好的工程規(guī)范，為日后獨(dú)立從事單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

指導(dǎo)教師組織學(xué)生進(jìn)行開題答辯、中期檢查和結(jié)題驗(yàn)收等工作，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問題，注重總結(jié)歸納，將實(shí)踐中得來的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行升華和沉淀，寫成科技論文或總結(jié)報告，鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力、文字組織能力、應(yīng)變能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

四、結(jié)論

自單片機(jī)教學(xué)改革以來，學(xué)生對單片機(jī)內(nèi)容接受得更快、理解得更深，教學(xué)質(zhì)量明顯提高。采用新的教學(xué)方法和教學(xué)手段后，學(xué)生接受單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程知識和掌握高新技術(shù)的能力明顯增強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性也有明顯提高。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)改革后，通過課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、競賽等環(huán)節(jié)反饋的信息表明學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)明顯提高。參與實(shí)踐組織的學(xué)生完成多個具有民航特色的課題，如“機(jī)場助航燈光模擬屏控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)”、“機(jī)場旅客行李標(biāo)簽自動檢測裝置”、“機(jī)場助航燈光積水檢測系統(tǒng)”等得到了行業(yè)內(nèi)專家的認(rèn)可和高度評價，并在“挑戰(zhàn)杯”等競賽中獲獎，其中“機(jī)場助航燈光模擬屏”已經(jīng)做成實(shí)物（長9米、寬2米），用于本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這些都是課程改革的良好成果。

教學(xué)改革是一個長期的過程，要把它作為一種常態(tài)進(jìn)行下去，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)、完善創(chuàng)新，只有這樣才能真正完成不斷提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目標(biāo)。

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篇(7)

【關(guān)鍵詞】列車總線通信控制網(wǎng)絡(luò)；WTB/MVB；LonWorks；ARCNET

前 言

20世紀(jì)70年代末80年代初，以單片機(jī)為代表的計算機(jī)開始應(yīng)用到列車控制及故障診斷、顯示系統(tǒng)。工業(yè)控制總線技術(shù)和控制方式的不斷進(jìn)步，并在列車中得到推廣應(yīng)用，使得許多原來用硬連接線不易實(shí)現(xiàn)或不可能實(shí)現(xiàn)的功能成為可能。而隨著地鐵運(yùn)輸要求的提高以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，在地鐵領(lǐng)域逐步形成了所謂的列車通信控制網(wǎng)絡(luò)。早期的列車微機(jī)控制系統(tǒng)僅用于傳動裝置的控制，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及控制、服務(wù)對象的增多，計算機(jī)在地鐵列車上的應(yīng)用依次劃分為：列車控制、車輛控制、傳動控制和過程驅(qū)動。目前，在國際上運(yùn)用比較廣泛的列車總線通信控制網(wǎng)絡(luò)有：TCN（Train Communication Net-work），LonWorks（Local Operating Networks），ARCNET（Auxiliary Resource Computer Network）等。

1、三種列車總線通信控制系統(tǒng)

1.1TCN列車總線通信控制網(wǎng)絡(luò)

這里用Adtranz公司以TCN為標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的MITRAC系統(tǒng)，來介紹TCN列車總線控制網(wǎng)絡(luò)。

早期Adtranz的MICAS-S2系統(tǒng)將列車通信網(wǎng)絡(luò)分成列車總線和車輛總線，列車總線采用FSK（頻移鍵控），通信波特率為19.2kb/s,車輛總線采用RS-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)；局部總線采用雙絞線，遠(yuǎn)程總線采用光纜，通信波特率為1.5Mb/s。MITRAC系統(tǒng)則是在MICAS-S2的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的分布式列車控制網(wǎng)絡(luò)，其協(xié)議已完全符合TCN的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用TCN標(biāo)準(zhǔn)的列車通信總線（WTB）能實(shí)現(xiàn)整列車之間的通信，應(yīng)用多功能車輛總線（MVB）能實(shí)現(xiàn)固定車輛組之間及車輛內(nèi)部的通信。

后由于Adtranz被Bombardier收購,所以MITRAC現(xiàn)在被叫做：龐巴迪軌道車輛牽引控制的電子系統(tǒng)。基于MITRAC系統(tǒng)組成的車輛控制和通信系統(tǒng)叫TCC（即固定單元組的MVB）。有協(xié)調(diào)所有總線之間的通信和控制列車的功能。其系統(tǒng)的核心是列車控制單元VTCU，它是一個總線管理器，連接MVB和WTB，管理列車控制和網(wǎng)關(guān)通信。每個三車單元都有相同結(jié)構(gòu)的TCC和硬件結(jié)構(gòu)。總線管理器控制總線成員之間的通信，它管理所有的總線成員。

1.2LonWorks列車總線通信控制網(wǎng)絡(luò)

LonWorks是用于開發(fā)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個完整的技術(shù)平臺，并具有現(xiàn)場總線技術(shù)的一切特點(diǎn)。其通信協(xié)議LonTalk支持OSI全部的七層模型，這是LonWorks總線最突出的特點(diǎn)。

我國已將LonWorks制定為列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的一部分。對LonWorks網(wǎng)絡(luò)的規(guī)定：適用于連接一個基本運(yùn)轉(zhuǎn)單元（單個車輛或車輛的固定組合）或一組基本運(yùn)轉(zhuǎn)單元內(nèi)的電子裝置，傳送時間不太緊迫、時間不要求確定的由事件驅(qū)動的消息數(shù)據(jù)的傳送，主要應(yīng)用于列車監(jiān)控系統(tǒng)中。由于列車監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對象組成的相對固定和列車編組的特殊性，標(biāo)準(zhǔn)同時規(guī)定了最為常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)中的總線關(guān)系。

1.3ARCNET列車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

ARCNET是一個開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，1999年成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ATA-878.1。它是一種基于令牌傳遞（Token Passing）協(xié)議的現(xiàn)場總線。從OSI參考模型來看，ARCNET位于ISO/OSI七層網(wǎng)絡(luò)體系模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。每個ARCNET物理節(jié)點(diǎn)包括一個數(shù)據(jù)鏈路層的通信控制器芯片和一個物理層的收發(fā)器芯片。在數(shù)據(jù)鏈路層，它采用令牌環(huán)機(jī)制，各節(jié)點(diǎn)通過傳遞令牌來協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)。節(jié)點(diǎn)使用唯一的MAC地址標(biāo)識自己，單個ARCNET子網(wǎng)最多可有255個節(jié)點(diǎn)，ARCNET支持點(diǎn)對點(diǎn)的定向消息和單點(diǎn)對多點(diǎn)的廣播消息。

ARCNET在列車上的應(yīng)用以日本為主要代表。日立的ATI-C系統(tǒng)就是基于ARCNET總線技術(shù)設(shè)計的。以三動三拖的地鐵列車為例，ATI系統(tǒng)列車總線采用ARCNET總線，車輛總線采用RS-485通訊總線。

2、三種列車總線通信控制網(wǎng)絡(luò)比較

三種列車總線通信控制網(wǎng)絡(luò)分別在不同的三個地區(qū)得到不斷發(fā)展，歐洲TCN，美國LonWorks，日本ARCNET。現(xiàn)階段三種列車總線控制技術(shù)都較為成熟，但三者間存在著較大差異。TCN網(wǎng)絡(luò)是專門為列車設(shè)計的，而LonWorks和ARCNET是為辦公自動化而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)，由于其優(yōu)越的過程處理能力而被移植到列車控制網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。TCN只能組成總線型網(wǎng)絡(luò)，LonWorks能組成任何形式的網(wǎng)絡(luò)，ARCNET可以組成總線型或環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，但在列車控制網(wǎng)絡(luò)中一般都采用總線型網(wǎng)絡(luò)。TCN網(wǎng)絡(luò)中，WTB總線只能作為列車級總線，MVB總線作為車輛級總線（可承擔(dān)部分列車級總線功能）。LonWorks網(wǎng)絡(luò)中，定義列車級與車輛級為不同的域(DOMAIN)。跨越兩個域的節(jié)點(diǎn)可作為路由器(ROUTER)、節(jié)點(diǎn)(PROXY)或網(wǎng)關(guān)(GATEWAY)。在同一域可以點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)通信，可以按子網(wǎng)(SUBNET)或組(GROUP)組網(wǎng)，即在同一條物理介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)。ARCNET網(wǎng)絡(luò)中，ARCNET作為列車級總線，其車輛總線由RS-485總線或其它總線組網(wǎng)。目前，幾種網(wǎng)絡(luò)之間存在著不同的組網(wǎng)方式，如：TCN與LonWorks混合組網(wǎng)，其形式為：以WTB總線為列車級總線，LonWorks為車輛級總線。例如：新澤西的“慧星”號列車由采用TCN的ADtranz機(jī)車和采用LonWorks的ALSTOM客車組成。在列車級網(wǎng)絡(luò)中，WTB總線通信不經(jīng)過中間車輛路由傳遞，而是由總線直接連接，LonWorks和ARCNET總線中列車級總線通信是通過中間車輛的路由傳遞來完成的。在數(shù)據(jù)通信差錯控制方面，三者一般均采用循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）。在介質(zhì)訪問控制方式方面，TCN網(wǎng)絡(luò)采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）。LonWorks網(wǎng)絡(luò)采用P-CSMA。而ARCNET采用令牌傳遞總線（Token-Passing Bus）方式。這三種介質(zhì)訪問控制方式中ARCNET的令牌傳遞總線方式最為穩(wěn)定，因?yàn)樗捎玫牧钆品绞绞且环N按照一定順序的在各站點(diǎn)傳遞令牌的方法，誰得到令牌，誰才有發(fā)起通信的權(quán)利，從而避免幾個結(jié)點(diǎn)同時發(fā)起通信而產(chǎn)生的沖突，特別適合在數(shù)據(jù)流量巨大的情況下應(yīng)用。編碼方式上，TCN和LonWorks一般采用Manchester編碼（曼徹斯特編碼）、而ARCNET一般采用NRZI編碼（非歸零反相編碼）。

3、結(jié)束語

國外的列車總線通信控制技術(shù)發(fā)展都相當(dāng)?shù)目焖伲乙埠艹墒臁３霈F(xiàn)多種不同的控制方式主要是由于各大公司之間的利益與競爭導(dǎo)致的結(jié)果。而列車總線通信控制技術(shù)是我們國家地鐵列車的薄弱環(huán)節(jié)，所以今后我們應(yīng)該加快對國外先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)消化吸收，提高國產(chǎn)化率，這對我們國家降低制造列車成本有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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