科研统计分析范文

导语：如何才能写好一篇科研统计分析，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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摘 要：文章利用统计数据分析了广西海洋产业科研的现状与存在的主要问题，提出了加快广西海洋产业科研的对策。

关键词 ：广西海洋产业 科研 对策

一、广西海洋产业基本情况

1、海洋产业的概念。按照中华人民共和国国家标准《国民经济行业分类》（GB/T4754－2002）和中华人民共和国海洋行业标准《海洋经济统计分类与代码》（HY/T052－1999）的规定，海洋产业是开发、利用和保护海洋所进行的生产和服务活动，包括海洋渔业、海洋油气业、海滨砂矿业、海洋盐业、海洋化工业、海洋生物医药业、海洋电力业、海水综合利用业、海洋船舶工业、海洋工程建筑业、海洋交通运输业、滨海旅游业、海洋科学研究、教育、社会服务等13个行业。

2、广西海洋产业现状。2011年广西海洋捕捞产量665281吨，海水养殖产量923吨。沿海地区海洋生产总值613.8亿元，海洋产业386.7亿元，海洋相关产业227.1亿元。海洋产业中三次产业结构为：第一产业126.8亿元，占比20.7%；第二产业230.6亿元，占比37.6%；第三产业256.4亿元，占比41.8%。

3、广西海洋产业发展目标。发挥北部湾经济区“陆海组合”的禀赋条件，开拓广西发展的新资源和经济活动空间，海陆互动，以港口为依托，以北海、钦州、防城港三市为支撑，以海洋产业为主体，打好传统产业基础，加快发展临海大产业，大力发展新兴海洋产业，努力把北部湾经济区建设成为我国重要的区域性海洋产业基地、物流中心和制造业中心，海洋产业成为北部湾经济区支柱产业之一，海洋经济成为广西经济新的增长点；2020年，初步建设成为“海洋强省”，海洋产业对全区经济增长的贡献率达到35%左右，海陆经济一体化，建成相互促进、统一协调的“蓝色国土”。

二、广西海洋产业科研情况

1、科研机构与人员情况。2003年广西有海洋科研机构1个，2011年有9个，2011年比2003年增加了8个，年均增加1个。2003年广西有海洋科研人员31人，2011年有466人，年均增加54.38人（见表1）。

2、研究情况。2011年广西海洋R&D人员171人，R&D经费0.27亿元，R&D课题数84项。2003年广西海洋科研机构课题数37项，2011年为84项，2011年比2003年增加了47项，年均增加5.88项。2011年广西海洋科研机构课题数84项，其中基础研究0项，应用9项，试验发展24项，成果应用44项，科技服务7项（见表2）。

三、广西海洋产业科研存在的主要问题

1、科研投入力量严重不足。2011的广西海洋科研机构经费收入83236万元，仅占全国总额的0.36%。2011年广西沿海地区海洋生产总体9191.1亿元，占全国沿海地区海洋生产总值的20.20%。

2、科研机构与人员偏低。2011年广西海洋科研机构9个，占全国的比重为5.03%；科研人员466人，占全国的比重为1.24%。

3、科研人员的学历低。2011年全国海洋科研机构科技活动人员的学历构成如下：博士22.41%，硕士28.48%，大学生36.34%，大专生12.78%；广西的学历构成为：博士3.76%，硕士19.65%，大学生57.80%，大专生18.79%。博士、硕士比重比全国低18.65、8.83个百分点，大学生、大专生比全国高21.47、6.01个百分点。

4、科研人员职称低。2011年全国海洋科研机构科技人员拥有高级职称的比重为43.37%，中级职称的比重为36.89%，初级职称比重为19.73%；广西高级职称比重为19.76%，中级职称比重为43.36%，初级职称比重为36.87%。广西的高级职称比全国低23.61个百分点，中级职称与初级职称比全国高6.47、17.14个百分点。

5、科技课题数量少。2011年广西海洋科技课题104项，占全国比重为0.73%。其中：基础研究课题4项，占全国比重为0.12%；应用研究24项，占全国比重为0.65%；试验发展55项，占全国比重为1.93%；成果应用10项，占全国比重为0.69%；科技服务11项，占全国比重为0.40%。

6、科技专利数量少。2011年广西海洋专利申请受理数33件，占全国比重0.75%，其中发明专利7件，占全国比重0.19%；专利授权数19件，占全国比重0.93%，其中发明专利件2件，占全国比重0.15%；拥有发明专利总数2件，占全国比重0.03%。

7、R&D偏少。一是R&D人员少。2011年广西R&D人员171人，占全国比重0.68%；二是R&D经费内部支出少。2011年广西R&D经费内部支出0.27亿元，占全国比重0.24%；三是R&D课题数少。2011年广西R&D课题数83项，占全国比重0.83%。

四、加快广西海洋产业科研的对策

1、加强科研平台建设。强化科研创新意识，加大对海洋产业研究经费支持力度，建设科研创新平台，围绕广西海洋产业的关键技术、核心技术、共性技术开展联合科研攻关，利用新的科研成果提高广西海洋产业的质量与水平，把传统海洋产业打造为战略性新兴海洋产业。

2、加强科研人才队伍建设。优化人才开发体制环境，建立健全吸引、留住、用好人才的机制；依托高等院校、科研院所和大中型企业，以重大科研项目为载体，加快建立创新型人才培养基地；创新科技人才培养机制，以海洋产业发展所需人才为重点，实施领军人才和高层次紧缺人才培养工程；鼓励支持国内外科研机构、高等院校和海洋产业的企业投资创办或与区内企业联办科研机构，聚集各类专业技术人才，提高科技开发和自主创新能力。

3、加强科技创新知识产权保护力度。将知识产权纳入科研管理的范畴，引导人们逐步形成尊重他人知识产权、维护自身合法权益的习惯；科研管理人员要加深对国际规则的了解，弥补知识产权保护制度参与市场竞争经验；利用多种形式，多渠道、多层次地在全社会广泛开展保护知识产权重要性的宣传；设立专门的知识产权维权机构，引导广大科研人员自觉学习知识产权保护及相关法律知识，了解申请专利、商标以及著作权的条件、程序等，树立知识产权观念，积极依法取得自主知识产权，提高知识产权申请的数量和质量；对遭受侵权的科研人员提供专业的维权咨询、服务和协助。

参考文献

[1]广西区人民政府，广西海洋产业发展规划[D]，2009年12月.

[2]国家海洋局，中国海洋统计年鉴，海洋出版社.

作者简介

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关键词：统计分析 试验设计 教学改革 教学效果

试验设计与统计分析是面向林学、生物科学、生物技术、食品科学等专业的一门重要专业基础课程。该课程将概率论与数理统计的原理和方法运用于生产与科学试验，重点解决如何根据试验目的和要求科学设计试验，并对试验结果正确地进行统计分析，以获得有效试验信息等问题，具有很强的实用性。随着现代科学的不断发展，试验设计与统计分析已成为自然科学研究方法论领域一个比较成熟的学科，是相关专业科学领域研究和实际工作必不可少的工具。该课程的学习能够提高学生的知识运用水平及动手能力，培养学生解决实际问题的能力，为从事各类相关工作奠定基础。

试验设计与统计分析课程要求有一定的数理统计基础，教学中理论公式较多，采用传统的教学方法学生容易感觉枯燥；且重理论、轻实践的现象也影响了实际的教学效果。笔者结合多年课程教学的实践经历，变革课程内容，改进教学方法、教学手段及考核办法等，提高教学效果，促进学生动手能力和实践能力培养。

1 教学内容的优化与更新

试验设计与统计分析课程由理论教学和实践教学两部分组成，是一门应用性和实践性都很强的专业基础课。从减少学生学习负担出发，该课程已经压缩到32学时，这就更要求我们对教学内容精挑细选，提高教学的效果。

在理论教学中要顺应农林和生物科学高速发展和多学科交叉的趋势，根据农林与生物类专业的教学基本要求和学生毕业后要从事的主要工作，重点讲授试验设计和统计分析的基本原理和常用方法。

在教学内容上，结合目前试验设计方法的发展和应用现状，适当删减某些已不常用的设计方法，如对比法试验设计、间比法试验设计等。增加某些使用广泛、应用较多的设计方法授课内容和深度，如正交设计等。

从教学组织安排上，在试验设计基础知识、基本原理讲授完成后，按照具体试验设计方法讲授，分别引导学生掌握某种试验设计的设计方法、统计分析方法，了解该试验设计方法的优缺点和应用。在每1～2种试验设计和统计分析方法的课堂讲授完成之后，上一次讨论课，以生产科研中的实际问题为范例，引导学生积极分析、讨论，以深刻理解和体会某个具体试验设计方法的试验布置、应用及其优缺点。给出科研实践工作中得到的真实试验数据，让学生进行统计分析并对结果进行分析和讨论，从而深入理解某种试验设计方法的应用。

2 教学方法与手段的改革

在讲授基本原理时，为了突出本课程应用性强的特点，从科研工作中遇到的实际问题进行课堂讨论的方法入手，而不是从公式的数学推导开始，以提高学生参与的积极性。例如，在讲授试验设计原则时，举例：5个品种栽培试验，每个品种各12棵树，试将这些树种在一片试验田里。课堂上，请所有学生在纸上画出这60棵树的布置图，同时请4～6名学生到黑板上把自己的想法画出来。把学生的布置图分类总结后，通过一步步引导，得出试验设计的三大原则。进而结合公式推导，从理论上阐明三原则的作用。学生听得有趣、容易理解、记忆深刻。

在授课过程中，要充分利用多媒体教学手段。现代多媒体教学具有信息量大、形象直观等特点，不仅能减少教师在课堂上板书和复杂的画图工作，还能利用多媒体演示统计软件处理案例，有利于充分调动学生的求知欲和积极性[1，2]，在本课程课时少的实际情况下，尤其要充分利用好这个工具。在现有课件的基础上，增加新的内容和实例，使课件更加丰富、生动，便于理解，同时注意和科研、生产实践紧密结合，使授课内容更贴近实际应用，有利于培养学生的实践能力。但是在实际应用中要特别注意，多媒体只是一种教学手段，引入多媒体教学并不意味着完全放弃传统的板书教学。该课程理论抽象且数学公式比较多，有很多公式需要推导。用PPT推导公式效果不好，学生难以跟上播放速度。教师利用板书在黑板上推导，推导公式的过程能够吸引学生跟着思考，加深印象和理解。只有将多媒体教学和传统教学方法结合，发挥各自优越性，才能达到更好的教学效果。

在课堂教学中，根据各章教学内容及要求，采取“启发式”和“讨论式”结合的教学模式，可以充分发挥学生的主体作用，以达到更好的教学效果[3]。在最常用的试验设计方法章节的教学过程中，我们专门安排了一定的课时用于讨论，充分发挥讨论环节的作用。收集科研工作中的典型案例，同时鼓励学生提出自己参与科研实践中遇到的相关问题，引导学生积极分析、讨论，以深刻理解和体会某个具体试验设计方法的试验布置、应用及其优缺点。给出科研实践工作中的具体试验数据，让学生进行统计分析并对结果进行分析和讨论。更好地达到提高学生知识运用水平及动手能力的目的，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。采用提问、答疑等多种教学方法，加强教师与学生的互动，调动学生的学习积极性，也有利于教师掌握学生情况。对学生容易混淆的问题，如准确性和精确性、随机模型和固定模型的区别等进行提问，加深学生对这些重要概念的理解，达到巩固知识的目的。

理论联系实际教学模式的应用。教学中，依托教师科研项目，密切联系相关学科与课程，鼓励学生在所参与的科研实践中运用学习到的试验设计和统计分析方法；鼓励学生将学到的试验设计方法，应用到大学生科研立项和“大学生挑战杯实验”等实际项目中。同时，学生所接触的其他实验性课程本身就有需要进行试验设计的内容，例如他们将所学试验设计方法应用到遗传学实验课中的多倍体诱导实验的设计和育种学实验课中花粉萌发的实验等。为了拓宽学生的知识面，我们还推荐学生查阅相关期刊，如《遗传学报》《林业科学》《食品科学》等发表的最新研究文献，学习和分析这些试验过程中所使用的试验设计和统计分析方法。课题组还收集了相关的书籍、论文和网站等作为课外读物，提供给学生广泛阅读。在教学过程中，提供合适的科研实例，鼓励学生用不同的设计方法进行试验方案设计和试验数据处理并进行综合对比分析，直观地理解由于采用不同的设计方法，可能会得到不同的试验结论，从而深刻理解试验设计方法的重要性，起到了很好的效果。

3 实践教学改革

试验设计与统计分析课程属方法论课程，该课程将概率论与数理统计的原理和方法运用于科学试验，重点解决如何根据试验目的和要求科学设计试验，并对试验结果进行统计分析，以获得有效试验信息等问题，具有很强的实用性。传统的教学方法仅仅限于教师课堂讲授基本理论、基本原理和基本方法等内容，缺乏学生实践环节，因此学生对理论知识往往死记硬背，在今后的学习和工作中遇到相关问题不能灵活运用。因此在课程教学中，必须注重理论与实际相结合，通过对科研实践和其他相关课程学习中遇到的试验设计及统计分析案例进行深入分析和讨论，提高学生的知识运用水平及动手能力，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，真正体会到本课程在生产和科研实践中的应用。同时，实践问题的解决还可以引发学生学习的兴趣，增强他们的专业自信心。注重理论与实际相结合，从以下3个方面获得教学案例：（1）给出科研工作中典型的试验设计案例和试验数据；（2）学生所参与科研实践中遇到的试验设计问题；（3）学生在其他相关课程中遇到的试验设计问题和案例。

随着计算机的普及，涌现出大量统计软件，把人们从繁重的计算中解放出来。因此，对常用的试验设计方法和数据处理，通过Excel和SPSS等统计软件进行运算和分析，课程相关的各种统计分析软件得到了开发和应用。将以上案例分类整理后应用于讨论课，通过对案例的深入分析和讨论，能够提高学生的知识运用水平及动手能力，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，让学生真正体会到本课程在生产和科研实践中的应用。通过生动的专业案例学习，可以避免课程学习中机械记忆冗长的数学公式，增加学生的学习兴趣，培养学生试验统计学思维。

4 教材建设

有关试验设计与统计分析的书籍非常多，但每本教材都有其应用的背景和专业，针对林业院校的教科书较少，现有的教材多偏重于理论知识和数理统计原理方面的介绍，缺乏试验设计应用性的阐述。1995年出版的《林业试验设计》是当时林业院校的第一本试验设计课程教材，该书也已经成为全国林业院校使用的主要教材。历经多年的教学实践，并且随着试验设计与统计分析学科的发展，需要我们对原有的教材进行补充和修正以适应现代课程教学的需要。我们在现有教材基础上编写了《林业试验设计》第二版，将第三章《简单试验设计》进行了缩减，去掉现代试验设计中不用的部分，同时删去了原来第九章《格子设计》的内容。补充和更新了“回归设计”的相关内容，并增加了一章《常用统计分析软件在试验设计中的应用》，目前已完成初稿，将在2013年出版。

5 转变考核方式

考试在教学过程中具有指挥棒的作用，考试方法是教学方法的重要组成部分，从考试切入可以有效撬动教学方法改革[4]。传统的考核方式多以闭卷考试为主，本课程采用开卷考试与平时成绩相结合的考核方式，其中期末考试占总成绩50%，实践成绩（包括研讨部分）占20%，平时作业和小测验占30%，实现从过分关注结果到更多地引入过程要素的转变，促使学生平时坚持参与学习，避免平时不学习期末考试前突击复习，死记硬背应付考试的现象。共设计实践（包括研讨）4次，课后作业6次，阶段性测验（考核）4次，记入平时成绩。对作业或考核成绩不理想的学生，允许提出重做或重新考核，有利于减少作业抄袭现象，同时使教师及时了解学生的学习情况。对于教师而言，这样的设计需要更多的投入，需要精心为所有重要内容设计考题，巩固学生对相关知识和方法的理解并测试他们的掌握程度，从而动态地调整教学进度。

6 结束语

试验设计与统计分析是重要的工具课，通过对试验设计与统计分析课程教学内容的调整和更新，加强了常用试验设计方法在整个课程中的比重，增加了软件分析范例；课程教学中注重案例的分析和讨论，加强实践环节的学习，极大地激发学生积极探索与主动学习的热情，取得了良好的教学效果。达到了培养学生的专业水平，提高分析问题和解决问题能力的目的。

参考文献

[1] 李玉阁.生物统计学课程教学初探[J].生物学杂志，2006，23（5）：52-54，61.

[2] 王新国.高校多媒体教学准入制探究[J].中国现代教育装备，2012（13）：23-25.

篇3

朱一佳

（浙江水利水电学院，浙江杭州310018）

【摘要】文章从近年浙江省科技投入产出现状出发，结合文献研究和统计数据确定出科技投入和产出的两组指

标，通过因子分析和相关性分析等方法，对其进行定量分析，结合访谈和科研工作实际，对提升其科技产出能力提出对策

建议。

【关键词】统计分析；浙江；科技；产出

一、研究背景及现状分析

据国家统计局2012 年8 月的《新世纪实现新跨越新

征程谱写新篇章》报告，我国2011 年的人均GDP 达5 432 美

元，已接近6 000 美元的大关，[1]经济发展即将进入以科技创新

为驱动的后工业化发展阶段，也即俗称的发达经济初级阶段。

党的十强调，要加快建设国家创新体系，把全社会的智慧

和力量凝聚到创新发展上来。[2]浙江的人均GDP 早在2008 年

就已超6 000 美元大关，加之经济发展中存在着结构性矛盾突

出和市场资源两头在外等矛盾，进一步提升科技产出能力，实

现创新驱动刻不容缓。

目前，国内外对该问题的研究主要集中科研投入的产出效

率以及科研资源优化配置两方面。一般在文献浏览或实证调研

的基础上建立起一套绩效评价的指标体系，之后对相应的研究

对象进行对比分析，从理论上提出对策。这其中，更侧重对科研

投入因素的分类及其对产出的影响，尤以对经费投入的关注最

多，进而对如何优化科技资源配置提出建议。而目前的文献中，

科研投入（产出）中的科技投入（产出）为研究对象，较少将科研

投入（产出）与科技投入（产出）进一步细分。通过定量分析手段

将科技投入的各要素整合后作为系统指标来研究其产出的影

响及程度的还较少。

二、数据来源和研究方法

在一定量文献研究及政府正式文件分析的基础上，结合相

关理论研究方面的文献，本研究将科技活动经费内部支出、研

究与试验发展支出、科技人员数、R&D 人员数、研究机构数、立

项课题数等6 项指标作为反映科技投入的指标；将专利申请

数、专利授权数、数、著作出版数、技术市场成交额等5

项指标作为反映科技产出的指标。从《中国统计年鉴》、《浙江省

统计年鉴》、《浙江省科技统计数据库》、《浙江教育事业发展统

计公报》等统计文本中摘录出2005—2011 年的相关数据。通过

因子分析和相关性分析，运用SPSS16.0 统计软件，对原始数据

进行处理，将科技投入和科技产出两组数据分别进行因子分析

后提取出各自的主要影响因子，将提取出的主要因子的因子值

进一步进行相关性分析，从而得出具体相关关系。在此基础上，

就如何提升浙江省科技产出能力提出对策建议。

三、定量分析

（一）因子分析方法的运用

1.对基础数据进行因子分析可行性判断。首先求得相关系

数矩阵，从输出结果看，各指标间的相关系数超过0.3，表明指

标变量呈较高的线性关系。同时，进行KMO 和Barlett 球形检

验，输出结果如表1 所示。KMO 系数为0.674，显著性水平为

0.000，远小于0.05，表明数据适合进行因子分析。

表1 KMO and Bartlett's 检验结果

2.求出累计方差贡献率，确定公因子个数。通过SPSS，求出

变量共同度结果。从结果可见，共同度结果均达到了1.0，这表

示所提取的因子能非常好地解释各变量。根据方差分析结果

（见表2），累计方差贡献率高达98.048%，说明它们包含了原6

个指标的全部信息。

表2 累计方差贡献率

3.因子旋转及分析。在提取了2 个公因子之后，进一步进行

方差极大正交旋转，建立旋转后的因子负荷矩阵，结果如表3

所示。由此对2 个因子作出解释和命名：因子一由于包含了科

技人员数、科技活动经费内部支出、R&D 人员数、研究与试验发

展支出等四项指标，可概括为“人力与经费投入”因素。因子二

包含了研究机构数、立项课题数等两项指标，可概括为“机构和

课题”因素。

同样的方法，在反映科技产出的5 个指标中提取出包含了

数和著作出版数等两项指标的因子三，将其命名为

“理论成果产出”因素。提取包含专利申请数、专利授权数、技术

市场成交额三项指标的因子四，将其命名为“专利及技术转化”

因素。

表3 旋转后的因子负荷矩阵

（二）相关性分析方法的运用

将以上4 个因子值进一步进行相关性分析。通过分别进行

的两个变量间的皮尔森相关性分析可以看出，因子一（人力与

经费投入）与因子三（理论性成果）的相关性系数（0.999）最高且

显著性水平（0.00）符合要求，因子二（课题研究）与因子四（专

利及技术转化）也呈现高相关性并通过显著性检验。

表4 相关性分析结果

四、结论及对策建议

通过科技投入及产出中各指标相关性分析，表明各类科技

投入因素中，人力和经费投入、机构和课题孵化对与理论性成

果、专利及技术转化产生重要的影响。

根据定量分析，结合前期进行的相关访谈调研以及科研工

作实践，对提升科技投入产出比的对策作出以下建议。

（一）加强科技队伍建设

1.加强科技队伍建设，提高R&D 人员比重。在产业结构升

级背景下，政府应根据建设创新型省份的目标和科技强省的具

体步骤，结合产业结构分布及区域经济特色，通过产业规划布

局调整的具体实施及科技创新多元平台的建设，科技制度建

设、体制完善等环节，加强科技软硬条件对人才的集聚作用，打

造一支适合浙江区域经济特色的科技人员队伍，并使其成为空

间分布合理的积极的区域创新要素。[3]与此同时，稳步提高科技

队伍建设中R&D 人员比重，该部分人员直接从事科技活动核

心内容的研究与发展活动，其数量和质量是衡量一个地区科技

实力的重要指标。发达国家这一指标普遍高于60%以上。[4]而

2009 年浙江省工业企业R&D 人员占从业人员的比重仅为

2.3%。[5]可见，浙江亟需壮大该人员队伍。

2.增强教育对科技人才培养支撑。首先，作为顶层设计的行

政主管部门要在教育发展规划和目标设计上积极引导教育职

能的优化，积极鼓励构建适合国家创新体系建设的教育体制与

机制，强化高层次人才的科技创新素养。其次，高校尤其是非研

究型的地方高校在人才培养方面要积极调整和突破传统应试

教育的固有框架，在人才培养、学科建设、专业建设中注重学生

科技实践能力的培养，专业和课程设置需紧密结合市场需求及

产业结构转型方向，在师资队伍建设方面通过内培外引等方式

增强教师的科技创新实践和培养能力。

（二）加强经费监管力度，优化科技投入经费结构

1.设计和落实科研经费监管工程。政府对科研经费的监管

不能作为短期任务来完成，建立健全科研项目立项审批、经费

使用、监管的机构和体系并形成相对刚性的监督和纠偏体系，

完善科研经费的阳光工程，避免因职能或制度的缺失而造成对

科研人员的积极性的打击及科研经费的使用效率的降低。

2.发挥好科技活动经费内部支出的效能。该部分经费是反

映科技投入实际完成情况的经费。政府层面要协同好财政、科

技、审计等部门的职能，自上而下设计一套较为统一的管理体

系及配套的财务管理系统，课题承担单位要加大对其预算和执

行情况的管理，在处理好公平与效率的大前提下，加大对各类

科技人才的激励力度，规范好科研业务费的开支，也要切实发

挥好科研管理费的“蓄电池”作用，同时进一步加大对作出贡献

的科技人才的收入激励力度特别是加大对欠发达地区科技人

才的保护和支持力度，并督促各项目负责人积极发挥好人员劳

务费、科研激励费等内部支出经费的使用，做好对骨干科研人

员的激励。

（三）提高课题研究质量，注重科研成果转化

1.鼓励学科方向的凝炼和团队协作研究。不可否认，无论是

企业、科研院所还是高校，在科研课题的立项过程中存在着一

定的功利及寻租行为，对课题立项数量及经费的追求远大于研

究过程的关注。以高校为例，纵向课题的立项层次和横向课题

的到款额是教师晋升和日常考核中的重要内容。在此制度激励

下，课题承担数呈逐年攀升之势，其中一定程度上存在着不顾

学科背景，但有课题便积极争取的现象，而对这些课题稍加整

理便不难发现两种较为极端的现象：一种是针对某一研究内

容，在同一研究层次上和范围内，变换课题名称反复立项；另一

种则是“大而全”，跨专业、跨学科、跨门类的承担各种层次和内

容的课题，但很难分析出其主攻的学术领域，更难分析出其系

统性的研究方向和相对固定的研究团队。在这样的情况下，课

题（或项目）的学术意义和价值越来越被偏离。为此，相关教育

职能部门应完善和调整相关的考核或激励制度，鼓励潜心研

究，并整合优势资源，引导广大科研工作者合理定位于相对稳

定的学科领域及具体的研究方向，并以此为标杆引导科研团队

的形成，鼓励致力于实践应用环节的基础性研究，为持续系统

推进专项领域的研究和高层次成果的产生打好基础。

2.鼓励科技成果产出与转化。上述分析已证明，专利和技术

的产出及市场化与研究机构和课题的孵化呈高相关。结合科研

工作实践，科研平台的有效运行对课题立项成功率、课题研究

工作的深入开展起着积极的作用，进而直接体现在科技含量

高、契合市场需求的科研成果或技术的产出上。为此，企业尤其

是高新企业、科研院所和高校应转变对科研成果的传统评价标

准，摒弃单纯追求课题立项数、论文著作、专利或获奖数量的科

研激励制度和考核制度，结合本单位的发展定位，对科技含量

高、市场化基础好、科技创新性强的成果的产出激励。如在专利

鼓励政策中，相对加大对成功专利转化的奖励及个人收益等分

配办法。

3.积极发展产学研用结合。产学研合作是有效整合研发、生

产、信息资源，紧密结合市场需求的新兴社会生产方式，其战略

联盟的形成可以较好地实现合作成果走向市场实现产业化。为

此，地方政府应牢固依托地方产业结构和经济发展特色，加快

建立和完善与产学研合作及成果转化相适应的内部科技管理

和激励制度，政府应加强对产学研用结合的引导和激励并积极

有序开展第三方服务系统建设，企业应成为科技创新主体以此

更好地成为产学研用结合的主体，高校可将其与科技服务、教

师实践锻炼、高技能人才培养等工作有机结合，在产学研合作

篇4

（南通大学交通学院，江苏 南通 226019）

【摘　要】学分制是把规定的毕业最低总学分作为衡量学生学习量和毕业标准的一种教学管理制度。学分制要求在教育教学的内容、体系、方法和管理手段等方面更具有灵活性、机动性和高效性。从高校学分制的管理特点出发，研究了该管理模式下选课的本质和要求，给出了一个基于学分制开放式选课系统的设计。

关键词 学分制；选课系统；教务管理

0　引言

进入21世纪以来，国内各高校都在积极推动教育体制改革，为培养更为优秀的新世纪复合型人才做出努力。其中，就包含应该进一步完善现有的教务管理体制内容。从以前的学年制，到现在的学年学分制，到以后的完全学分制。学分制是把规定的毕业最低总学分作为衡量学生学习量和毕业标准的一种教学管理制度，它要求充分扩大学生选课范围和开课规模，以实现自由选课。本文根据选课制的特点和要求，以学分制的基础理论为指导，研究适应选课制的现代网络技术，建立完善的现代化公共选修课程管理系统，便于强化课程的配置与管理和优化教学资源，促进计算机技术在高校教学管理中的应用。

1　系统主要功能模块概述

选课系统主要分为以下四个模块[1]：

1）用户管理模块。本系统的用户为教务管理员、教师和学生，用户必须通过服务器端进行认证后方可登陆，并根据不同的用户分配不同等级的权限。用户可在此模块中对自己的信息进行修改、添加、删除。

2）课程管理模块。教务管理员须将必修课程、本学期选修课程最多门数、课程开设的最少选修人数等参数录入系统中，做好学生选课前的准备工作。

3）选课管理模块。学生在规定的选课期限内实时交互式的选课，查询自己已选择的课程， 若某门课程的选课人数未达到规定的开课最少人数，则该门课程取消，并提醒选该门课程的学生重新选课；若选课人数超过规定的修课人数上限, 则给选择该门课程的学生一次抽签机会，抽中则选上，未抽中则须选择其它科目。

4）课表查询模块。本系统用户可以在非选课时间内查询全校开设课程的信息。

2　数据库设计

数据库的设计直接影响到整个系统的性能。设计数据库时以结构合理、 功能完善、 实时性好、 冗余少和并发能力强为主要原则[2]。本系统的实现涉及到三个实体：学生、课程、教师，他们之间的关系可以表示为：

从此E-R图中可以看出，学生-课程、教师-课程之间是多对多的关系，也就是说一个学生可以选多门课程，一名教师可以教多门课程，一门课程可以被多个学生所选可以被多名教师所教。学生-课程-教师的关系可以用4个表来实现：学生表（Student）、课程表（Course）、教师表（Teacher）、选修表（StuCou）。前三个表的主码分别为学号、课程号、教师号，这3个主码构成了选修表的外键主码。

3　选课系统详细设计

该系统使用前需要教学管理人员将本学院每个学期的必修课、选修课导入到系统中，并且为每门课程设置对应的学期才可选。

选课时间分为三个阶段：

1）正常选课阶段；在此阶段，每个学生都可以登录到选课系统选择必修课、专业课、任选课。由于任选课是全校的学生都可以选择，而修课人数又有限制，因此为了选修某门课的人数过多而造成系统拥挤，本系统不采用“先到先得”的模式，而选用“抽签”模式。对于课程的选课人数未达到15人的，则本学期停止开设该课程。

2）抽签阶段；正常选课阶段结束后，对于人数超过修课上限的任选课，学生可在规定时间内进行抽签，抽中则可以修读本门课程；未在规定时间内抽签的学生，则由系统随机分配一个结果。

3）重新选课阶段；此阶段是针对抽签失败或正常选课阶段选课失败的学生，给予他们重新选择课程的机会，此时选课的学生已经很少，则采用“先来先服务”的处理方式。

选课时间结束后，系统的所有用户均可查询全校的课表，学生可以确定自己的上课时间和地点，更可以旁听想选而未选上的课程。教师可以查询授课的时间和地点。

选课系统有两种体系结构：Client/Server 结构和Browser/Server结构。对于C/S结构来说，它的响应速度快，但是维护成本昂贵且投资较大。对于B/S结构来说维护和升级方式简单，但是应用服务器运行数据负荷较重。考虑到这两种结构的特点，本系统采用C/S和B/S相结合的混合模式，对系统的安全性要求高、交互性强、数据处理量大且要求处理频度高的用户采用用C/S模式[3]，使用客户端软件来访问数据库，从而降低通讯开销；而一般用户则采用B/S模式，用浏览器来进行访问，从而减轻分布难度，避免客户端软件的更新问题。

选课系统的功能模块如图2所示：

4　结论

本文对选课系统的功能模块进行了详细的设计以及分析，为基于学分制的教务管理系统的开发奠定了基础，后期可以利用以LAMP为架构的Web开发平台，使用 eclipse的全新可视化的 Windows 应用程序开发工具，后台采用 SQLServer数据库来进行系统开发。

参考文献

［1］张传宏,李紧.基于学分制选课系统的设计和实现[J].安徽科技学院学报,2006.

［2］陈金刚,陈建勋,符海东.面向学分制的选课系统的设计与实现[J].武汉化工学院学报,2006.

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关键词：科研系统；系统设计；开发；Java

1引言

近年来，随着信息技术的不断发展，数据的存储与管理成为了一个重要课题。在高校和很多企事业单位里，科研项目相关信息量的积累越来越多，科研项目管理软件和信息管理平台开始进入了一个全面改善和应用的阶段。本文阐述了一个功能齐全、简单易用的科研综合管理系统分析与设计的过程，它能有效的帮助管理人员减少繁重琐碎的工作量，并做到数据更准确，大大提高工作效率。

2系统需求分析

在我国有众多的科研院所及科研企业以及高等院校等单位，他们一方面承担着国家与地方科技计划等科研课题，另一方面也自主研发新技术、新产品、专利、论文、产生新成果等，这些工作任务繁重，但科研项目的研发管理工作目前大多停留在纸质办公阶段。那么，研发出科研综合管理系统就能大力推进精细的科研管理，强化对科研项目的全过程控制，把精细管理全面落实到不同研究层次、不同研究单元，并贯穿于研究工作全过程，实现项目管理信息化和无纸化办公。

3系统设计

3.1系统开发技术

本系统采用JAVA语言开发，遵循J2EE标准，可跨WINDOWS系列、UNIX、LINUX等多种平台运行，真正的B/S三层架构，支持远程办公和异地操作，数据集中存放管理，支持SQLSERVER、ORACLE、DB2、SYBASE、MYSQL等多种主流数据库，基于面向对象动态建模技术，可使用户进行流程、功能、界面、权限、审批等自定义操作。三级缓存技术及数据压缩技术的运用，大大提高系统的运行效率。

3.2系统功能模块详细设计

科研综合管理系统核心是对科研课题进行生命周期的管理，科研项目的生命周期划分为“孕育”“申请”“立项”“执行”“结题”等几个阶段，根据这几个不同阶段，系统为领导提供项目审批与统计功能，为研发部提供项目全程管理与监控功能，为项目负责人提供项目计划与调度管理，为任务负责人提供课题执行与成果管理，为财务人员提供经费与合同管理，为档案人员提供专利与成果库管理。以下对系统的各个功能模块进行阐述。

（1）立项管理。立项是学术研究时针对具体研究课题进行项目、资金、人员、研究方法、操作过程、完成标准等进行设置，是论证的第一道程序，一般都是有以下的步骤：阐述自己需要申请的项目、科研方向、技术方法、成果预测、项目预算、科研组成员等。此模块功能包括课题上报、浏览课题、形式审查、课题审核、外部课题导入、立项信息查询。

（2）合同管理。科研项目合同书一般包含以下内容：课题技术要求及成果形式、履行合同的计划、进度、期限、地点与方式、项目验收的标准、方式与期限、委托（或合作甲）方与承担（或合作乙）方的权利与义务等。此模块功能包括合同生成、合同管理、合同浏览。

（3）经费管理。科研经费泛指各种用于发展科学技术事业而支出的费用。科研经费通常由政府，企业，民间组织，基金会等通过委托方式或者对申请报告的筛选来分配，用于解决特定的科学和技术问题。此模块功能包括拨款计划、经费拨付、课题经费划拨查询、拨款情况查询。

（4）过程管理。此模块是整个系统最主要的功能模块，从课题的申报开始管理，申报课题，也就是设计研究方案，是如何进行课题研究的具体设想，是开始进行课题研究的工作框架，是如何进行研究的基本思路，是保证研究顺利进行的必要措施，是研究具体化的中心环节，是研究成果质量的重要保证，有利于检查和自我检查，有利于协作研究。一般上级部门开展的课题研究都附有课题申报表。课题申报人可以登录系统进行浏览申报的结果，上传材料，申请在课题开发的过程中产生的费用等。此模块功能包括课题执行申报、执行申报浏览、过程文档上传、经费申报、经费申报浏览、课题执行管理、院经费上报管理、合同状态控制。

（5）变更管理。在课题的研究过程中，可能会因为各种因素需要对课题进行变更，课题可变更事项有：变换课题负责人、变更课题承担单位、改变预期成果形式、变更课题名称、调整研究内容、延期一年、延期两年、申请撤项、调整经费预算、变更课题组成员、其他。课题变更需要填写“课题重要变更申请审批表”。此模块功能包括合同变更申报、合同变更浏览、合同变更管理、合同计划经费修改。

（6）验收管理。课题验收首先要填写“课题验收申请表”还要提交相应的材料，比如：“课题经费决算表”“课题经费财务审计报告”“取得专利、软件等知识产权证书或受理文件”“技术标准备案文件”“材料、产品检验或测试报告”“成果评价证书、科技成果登记表”“发表专著、论文清单”“技术转让证明文件”“用户意见书”“课题任务书”等，此模块功能包括课题验收申报、课题验收申报浏览、课题验收管理。

（7）成果管理。成果管理在科研管理中占有很重要的地位，它包括制订科研成果管理条例和有关的规章制度，并组织实施。组织对科研成果的评价鉴定，对成果的科学价值、经济价值、社会价值、应用可能性等进行审查评议，作出恰当的评价或鉴定意见。组织科研成果的交流，促进推广应用，使应用性的科技成果尽快地发挥作用。组织科研成果的考核，对优秀成果进行鼓励和奖励。登记、汇总和上报科研成果材料，并协助有关部门建立科研成果档案。贯彻执行科学技术保密规定，保护国家科技财富等。此模块功能包括标准管理、专利管理、论文管理、专著文献管理。

（8）基础维护。此模块功能主要由系统管理人员进行操作，需要有一定的计算机专业基础。此模块功能包括系统配置、项目类别字典、角色管理、组织机构管理、用户维护、文档定义、项目性质字典、经费科目字典、定制审批流、操作日志、密匙管理。

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关键词：计算机通信网络；可靠性；优化设计

一、计算机通信网络可靠性理论的概述

计算机通信网络的可靠性是信息网络系统安全的根本要求，反映着计算机网络系统在规定时间及范围内所能完成指定功能的概率和能力。在计算机通信网络系统运行过程中，计算机通信网络安全的可靠性直接关系到系统应用的有效性，是计算机通信网络正常运行的基础性前提。计算机通信网络可靠性的内容主要包括计算机网络的抗破坏性、生存性以及系统部件在多模式下工作的有效性，要求计算机通信网络部件和基础结点必须为各用户终端提供可靠的链路，从而确保计算机通信网络的正常工作。在实际应用中，计算机通信网络可靠性理论包含计算机通信网络的可靠性和可靠度两方面内容。可靠性是计算机通信网络保持连通并满足通信要求的能力，是计算机通信网络设计、规划和运行的重要依据和参数之一。而计算机通信网络可靠度是指计算机通信网络在规定条件下完成规定功能的概率，涉及到二终端可靠度λ 终端可靠度以及全终端可靠度三种类型。

二、影响计算机通信网络可靠性的因素

1.用户设备对网络可靠性的影响

用户终端设备是直接面向用户的设备，其可靠性至关重要，也是计算机通信网络可靠与否的关键所在。计算机通信网络运行过程中的日常维护，主要就是确保用户终端保持良好运行状态。用户终端的交互能力越高，网络的可靠性也越高。

2.传输交换设备对网络可靠性的影响

在计算机通信网络建设、运行的过程中，为了提高网络可靠性以及满足日后发展的需要，必需考虑有一定的冗余和容错能力。布线时最好布置为双线，以便网络线路出现故障时能及时切换。网络集线器将若干个用户终端集中起来接入网络，通过它可将所连设备的问题与通信网络其它部分隔开，构成保证网络可靠性的第一道防线。集线器是一种单点失效设备，若它发生故障，则与其相连接的用户就无法工作，可见集线器在提高网络可靠性方面所起到的重要作用。

3.网络管理对网络可靠性的影响

对于大型的计算机通信网络来说，计算机通信网络设计的复杂性一般来源于不同设备供应商的不同网络产品和设备的规模庞大和复杂度高。在计算机通信网络可靠性设计过程中，为确保信息传输的完整性，降低故障发生率、信息丢失率、差错率，实现计算机通信网络可靠性提高的目的，就必须采用先进的网络管理技术，实时采集网络运行参数并统计网络信息，监视网络运行状态，及时发现和排除故障。

4.网络拓扑结构对网络可靠性的影响

网络拓扑结构是计算机通信网络规划设计的重要内容，从根本上决定着计算机通信网络的可靠性。有自身特点的影响，网络拓扑结构在不同行业领域及规模层次中的应用也有所不同，对于维护计算机通信网络的可靠性有着关键作用。在计算机通信网络系统建设初期，计算机通信网络的有效性和容错性的评价标准通常由网络拓扑结构的直径和连通度来决定。

三、计算机通信网络可靠性设计的原则

计算机通信网络可靠性直接关系到计算机通信网络系统的运行安全，在计算机通信网络系统设计的优化是对计算机通信网络技术可靠性的提高，能够有效避免计算机通信网络安全问题的发生，从而减少计算机通信网络安全事故造成了严重损失。

（1）遵循国际和国家标准，采用开放式的计算机通信网络体系架构，从而能支持异构系统和异种设备的有效互联，具备较强的扩展与升级能力。先进性与实用性相结合，选择先进而成熟的网络技术，选择实用和通用的网络拓扑结构。

（2）计算机通信网络要具有较强的互联能力，能够支持多种通信协议。安全性和可靠性要高，具有较强的冗余和容错能力。应选择较好的网络链路介质，保证主干网络具有足够的带宽，使整个网络具有较快的响应速度。

（3）在制定必要的网络管理条例的同时，加强相关应用人员的定期培训，同时对运行中的网络进行自动检查和维护，养成良好的维护和应用的职业习惯。

四、计算机通信网络可靠性优化设计方法分析

计算机通信网络可靠性优化设计是计算机通信网络系统建设的重要内容，有利于确保计算机通信网络系统的安全运行，促进计算机通信网络技术的进步和发展。在具体实施过程中，需要对计算机通信网络所有设备、软件、硬件、网络协议以及各分层的可靠性进行全面系统化设计，计算机通信网络通常有以下三种可靠性优化设计方法。

（1）最优选择方法。该方法就是研究出各种满足网络可靠性要求的方案并进行比较，在几个方案中甄选出最优方案并对设计方案进行进一步的求精和优化。此外，在费用充足的条件下，还可以通过设计一定冗余的方式来增强计算机通信网络的可靠性，从而确保计算机通信网络系统扩容和升级的顺利进行，促进计算机通信网络可靠性设计最优化的实现。

（2）多级容错系统设计方法。当网络出现故障时，网络的容错系统可保证网络继续正常运行。多级容错技术使网络具有一定的自保和自愈能力，即便网络出现多种故障，容错技术使网络仍能正常工作，故障单元无需立即修复或更换，这样就大大减少了对网络管理技术人员的需求，降低了维护成本。

（3）分层处理方法。分层处理法的应用对于解决计算机通信网络所面临的此类问题有着重要的作用，通过对计算机通信网络进行分层的方式，分别定义系统层、服务层、物理层及逻辑层等不同层次上的差异化可靠性度量指标，从而制定针对性方案措施，以提高计算机通信网络系统的可靠性，实现计算机通信网络技术设计的最优化。

五、结语

在经济社会全球化发展的今天，计算机通信网络技术的进步和发展，对计算机通信网络的可靠性也提出了新的要求。这就需要在充分认识到造成计算机通信网络系统安全漏洞原因的基础上，高度重视计算机通信网络可靠性优化设计的实施，从根本上确保计算机通信网络的可靠性，以提高我国信息网络设计的水平。

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首先，建构了与时俱进的具有中国特色的高中技术课程体系。改变了长期以来认知教育与技艺教育、科学教育与技术教育不协调的局面，体现了以技术为主导的当代社会对教育的新需求，反映了世界基础教育改革加强学生技术素养培养的新趋势。

通用技术与信息技术的科目设置兼顾了我国高中技术教育的基本国情，形成了具有中国特色的技术学习领域的基本内容结构。必修内容和必修学分的设立，充分考虑了九年义务教育阶段学生已有技术学习经历的不确定性，对确保高中学生毕业时具备与时代相适应的技术素养有重要作用。

其次，发展了以技术素养培养为核心的高中通用技术课程价值结构，探索了多元并举的高中通用技术课程开设与教学实施模式。在课程开设上，普遍经历了由开出到开齐、再到开优以至开特的发展阶段；在模块设置上，形成了通用技术与信息技术并行开设、错位开设、交叉开设、整合开设等多种不同模块设置方式；在教学实施上，探索了基于本校、多校结合、基地为主、普职融通等多样化的通用技术课教学实施模式。

再次，形成了以专职为主、兼职为辅的较为稳定的通用技术教师的基本队伍。建构了基于技术教育学科视野的通用技术教研员的网络体系；建设了旨在提高课程实施能力的通用技术教师专业发展机制。

一、目前我国通用技术课程实验存在的主要问题

（一）关于通用技术课程的认识误区还需澄清

尽管通用技术课程实验已经十年，但由于缺乏更为广泛的社会宣传以及对课程的不了解或对技术的传统偏见，使得部分教育行政人员和学校管理人员对通用技术课程的认识存在诸多误区。

在课程价值层面，往往会以个人的人生经历或主观经验来理解课程的性质和价值。如有人停留在传统的“雕虫小技”式的“经验技术观”上，认为技术教育无须正规课程，殊不知技术教育的范畴广阔，技术教育的目标要立足技术的日常运用但不仅仅囿于日常运用。也有的秉持“技术无须论”，认为“不学技术一样活得好好的”，“家里技术产品有了技术问题就请专人来修”，殊不知这就是国际社会所讲的当代社会既谈不上生活质量、又无法真正融入社会的“技术文盲”。

在课程属性层面，有人把通用技术混同于一般意义上的职业技术课程，认为通用技术是培养“技术工人”或“工程师”，一些重点中学甚至认为“好学校、好学生无需学习通用技术”；有的把技术教育与教育技术相混同，用“信息素养”取代“技术素养”，狭隘地用信息技术教育取代包括客观物质世界领域的机械、电子、能源、控制、材料、生物、建筑、服装以及工具、工艺等在内的通用技术；有的则认为通用技术是一门纯粹的技能科目，把技术实践的能力培养与技术语言、技术规范、技术理性、技术文化、技术思想与方法、技术试验与探究等方面的学习对立起来；有的则把通用技术等同于综合实践活动，把通用技术课程实施中的“项目教学”等同于“项目课程”或综合实践活动的“项目学习”；还有的认为通用技术就是让学生搞发明创造，学校和教师往往热衷于用一两位学生获得发明创造的专利或获奖来说明通用技术课程实施的“战果”，忽视面向全体学生的技术素养提高和社会适应性的增强，如此等等。

无论从课程属性还是从课程价值层面来看，很多认识并没有抓住课程的本质，对通用技术课程的核心目标和价值结构缺乏整体的把握。因此，必须通过多方面宣传与培训来澄清误区，使大家对通用技术的理解回归技术教育的本源，形成积极而健康的技术教育的社会氛围。

（二）全国的实施状况还很不平衡

一方面，高中通用技术课程进入实验以来，得到社会各界有识之士的大力支持，一万五千多名通用技术教师在课程实践中实现着技术教育的专业化成长，为数众多的高中学生享受了通用技术所带来的独特课程经历，涌现了像北京、天津、海南、浙江以及南京、大连、青岛、芜湖、西安等通用技术课程实验的“热土地”。与此同时，一些高中学校校长也高度重视通用技术课程的建设与实施，出现了一大批体现技术教育理念和素质教育追求的通用技术特色校。

另一方面，也有不少省市和地区的通用技术课程未能很好落实，真抓实干便能解决的“师资问题”、“装备问题”、“教研问题”、“评价问题”等成为这些地区不作为的理由。对于通用技术课程实验中的不平衡现象，我们曾从多个层面进行抽样调查。从校长层面的调查结果来看，有68.2%的学校必修模块全部开设；从教师层面的调查情况来看，按照教育部课程方案每个模块开设36课时的仅占41.1%；从学生层面的调查结果来看，每个必修模块开设36课时的仅占43.2%。目前在不少地区，基本还是停留在课程“开出”阶段，还远未达到“开足”的水平。可见，通用技术在学校层面上的课时尚未得到应有的保障，与其作为必修课的地位很不相称。

通用技术课程未开设的原因，主要集中在四个方面：①由于缺乏考核和监督，领导不重视，以致有些地区一开始学校和教师有积极性，后来看到另外一些学校没开课也没有人干预，从而也不开课了；②很多学校没有落实专职教师，有的只是临时代代课，任课教师缺乏培训，教师队伍不稳定；③通用技术设施缺乏，导致技术设计教学与实践只能停留在书面或者纸工的阶段；④通用技术教师职称评定、工作量计算都缺乏政策性的规定，导致其在学校地位较低，积极性不高。

（三）通用技术教师的专业化水平还需进一步提高

从教师配备状况看，专职教师约占58.7%，兼职教师占36.7%，临时和外聘教师占3.9%。实地调查也发现，绝大多数学校都建立了专职的教师队伍，设立了通用技术教研组，有些学校还组建了由多名专兼职教师相结合的技术教研组。但也有些学校仅配备了兼职教师，教师队伍一直处于不稳定的状态。

从教师参加培训情况看，通用技术教师均参加过不同层次的培训。其中，3.9%的教师参加过国家级培训，52.9%的教师参加过省级培训，但绝大多数教师仅参加过1次培训，而且培训的时间相当短，有的教师仅参加过一两天的课程培训，从其他学科改行的教师仅靠参加“速成式”的几天培训就来任教通用技术，实在是勉为其难。

从教师的知识结构情况看，认为自己在操作技能方面不足的教师占50%，认为在课程资源和技术知识方面不足的分别占50.7%和38.6%。从实地访谈情况看，教师的知识结构方面主要存在三个方面的问题：一是缺乏丰富的技术与设计方面的基本知识；二是缺乏较强的动手实践技能，如绘制设计草图、进行技术试验和制作技术作品的技能；三是不能准确地理解和把握技术课程标准，难以科学地进行教学过程设计和策略选择。

由于多数教师都是改行任教，无论是专业知识技能和教学技能都难以在很短时间内胜任通用技术课程的教学，而通用技术职前培养体系还未完全建立，单靠教师自学和短期的培训很难根本解决教学中的关键问题，这也直接导致通用技术课程教学尚未形成较为稳定的模式和富有深度的教学成果，因此通用技术教师的专业化发展还需要更多的关注和系统性的支持。

（四）通用技术课程资源的建设还有待进一步加强

通用技术课程资源是课程实施的基础。通用技术课程资源主要包括技术实践室、工具仪器设备、教学具、模型挂图、音视频等一些硬件资源，还包括校园网络、教参书籍、教研网络等一些软件资源。

从当前情况看，技术实践室作为通用技术课程实施最为基础的硬件资源，仍然非常缺乏。调查发现，仅有42.6%的学校建有通用技术专用教室，经费问题是影响技术实践室建设的最重要因素。

目前，很多省（自治区、直辖市）如北京、浙江、江苏、新疆、云南、青海、山西、广西、吉林等都在省级层面进行了通用技术装备的整体规划，并有计划、有步骤地对各学校进行配备，对课程实施起到了很大的推动作用。但不可否认，一些地区配备的通用技术教学设备，结构上不够优化、缺乏基本的耗材和技术设计与技术试验装备，有的背离技术教育理念、用模型替代技术实践所需的工具和设备，有的远离教学需求、缺乏安全保障，还有的由于简单化的低价中标规则使得配备的工具、仪器和设备质量低劣、无法使用。

此外，高质量的通用技术课程文本资源、视频资源较为短缺，国际上先进的技术教育资源的翻译和引进还处于初级阶段，还需要人力和财力的支持。

二、推进高中通用技术课程建设的若干政策建议

为推进通用技术课程的常态化有效实施，从政策的视角，提出以下建议。

（一）出台具有行政效力的旨在推动通用技术课程常态化实施的专项政策

从全国范围来看，凡是通用技术课程开设正常、课程实施效果较好的地区，往往都有一个开明的领导、一个过硬的文件和一个富有追求的通用技术教研指导团队，政策支持和机制保障对课程实施显得尤为关键。

近年来，我国中小学德育、体育、艺术教育、书法教育等都有相应的具有行政效力的专项政策出台，对其相应工作的推动作用是不言而喻的。在科学技术突飞猛进、科技创新成为国家发展战略的今天，在国际上普遍加强中小学技术教育的时代大潮中，研制并颁布具有行政效力的专项政策，对于通用技术课程的常态化实施是非常重要的，也是非常关键的。

（二）提高地方教育行政部门在通用技术课程实施上的政策执行力

从通用技术课程实验整体情况来看，各地均出台了与通用技术课程实施相关的文件，但有些地区的政策文件只是“二传手”，满足于转发上级文件，没有真正关注课程实施中的关键问题。诸如课程开设、教师编制、教师职称评定、经费筹措渠道、教研跟进、评价督导等，存在“虚化”现象。

另一方面，对上级教育行政部门的政策文件的执行力度、监督力度不够，课程实验的过程与结果都缺乏有效的评估和监督。如一些省份将通用技术考查合格列为取得高中毕业证书或高考录取的必要条件，虽然这些地区的有些学校一直没有实质性开课，但学生一样获得毕业证书、同样进入高考录取，使教育政策的权威性和教育的诚信示范受到“挑战”。缺乏执行力和有效监督的制度，必然导致“讲起来重要，做起来次要”的局面，直接导致一些学校对通用技术课程观望、等待状态的蔓延。要通过提高地方教育行政和学校的政策执行力，从某种程度上来消解通用技术目前的“小科”状况。

（三）建设通用技术课程实施所必需的社会支持体系

1.切实加强区级以上通用技术教研员的配备和培训

实践表明，认真负责且具有一定专业水平的通用技术教研员对相应地区的课程常态化实施非常关键。一名优秀的教研员可以带动一个地区。应从政策上明确通用技术教研员的任职条件和工作职责，妥善解决教研员的兼职问题，同时切实加强通用技术教研员的培训，以避免目前一些省份通用技术教研员存在的“无事可干、无所作为、无处安排”的现象，以进一步发挥通用技术教研员的课程引领和教学指导作用。

2.建立健全通用技术教师培养培训的良性机制

借鉴发达国家的经验，应尽快在综合性师范院校、技术师范学院或者工科院校开设技术教育本科专业，从根本上解决中小学技术课程教师的来源和专业水平问题；建立通用技术教师培训的长效机制，对通用技术教师培训实施倾斜政策，增加通用技术教师短期和长期班、面授班和远程研修班以及暑期的跟进式培训，逐步实施通用技术教师专业化培训后的资格证书制度；教育行政部门和人事部门应制定政策解决通用技术教师的编制、工作量核算、职称评定、资格认证等问题，尤其要尽快制订包括通用技术教师在内的技术教师职称评审办法，以切实建立通用技术教师的动力机制和专业发展机制。

3.妥善解决通用技术实践活动所需耗材、设备、经费问题

采取多种方式解决通用技术实践所需的耗材问题，可将其列入学校一费制收费项目或日常使用经费预算序列；强化通用技术实践室装备标准建设，进一步规范技术类课程教学装备的配备与招标，采取一定的资格和质量审查制度，严格把关，避免当前一些地区严重存在的技术装备与课程理念相背离的状况；加强通用技术装备及其使用经费的专项计划论证和财政经费预算，努力保证通用技术的物力和财力具有充分而可靠的稳定来源。

4.大力完善通用技术课程的评价和教育督导

对部分尚未落实课程评价的地区，建议将通用技术列入学业水平测试科目。同时，建议把含通用技术、信息技术在内的必修、选修学分情况作为高中生报考大学工科专业的参考材料，切实提高通用技术评价的规范性。此外，建立健全区域和学校通用技术课程常态化实施的督导制度，为通用技术课程的常态化实施保驾护航。

5.强化包括通用技术在内的技术教育科学研究

篇8

关键词：变压器；经济运行分析；系统

中图分类号：TM41文献标识码：A

实际网络中变压器的供电负荷多为一随机变量。变压器的实际负载系数仅具有“瞬时”的概念,它随着负荷的变动而变化。所以,对于大量存在变动负荷的变压器,其考核指标应是在一定时间段内是否处在经济运行。近年来,配变容量的选择方法是供、用电部门和科研单位探讨的课题之一。其选择的方法主要有功率运行损耗最小原则、经济负荷法、年运行费用最低等方法。这些方法各有优缺点,有的与供电部门坚持节约能源的原则相悖,有的与用电部门的实际利益相矛盾。因此,合理地选择变压器的容量,既满足节能要求,又能在经济区域内运行。

本项目主要解决配电变压器经济运行方式的优化、负荷调整的优化、配变运行电压分接头的优化和配电变压器容量选择的优化问题，在保证安全生产的前提下综合各种节电方法使配电变压器在合理的经济区域内运行。根据现场实际情况提出一套切实可行的经济运行操作方案。以神经元网络方法进行负荷预测，根据负荷预测趋势采用两段时域法进行变压器经济运行的各种优化，采用区域上限法选择配变容量，并以图形的方式直观的给出各种条件下的变压器经济运行方案以及运行曲线和参数报表。

1 国内外现状及发展趋势

变压器经济运行的基础理论最初是由德国的魏德曼教授在1920年提出的,1934年前苏联彼德洛夫教授在《变压器》一书中仅给出了变压器经济运行的两个领域。而在我国,自70年代以来,教授级高工胡景生逐渐给出了一整套较完整的动态计算公式,在定量计算上取得了突破,开拓了变压器经济运行的新领域。该理论用其科学性扭转了某些误把浪费当节约的传统观念和习惯作法,用其实用性挖掘了降低变压器损耗的节电潜力。变压器经济运行的理论,通过科学计算,用准确的量值,判别变压器技术特性的优劣,从而使技术特性优的运行,劣的备用;用定量计算对变压器并列运行方式进行优化;用定量计算对变压器分别运行进行优化;用定量计算提高负荷率、削峰填谷达到节电效果……该理论发展了前人的理论最突出的一点就是给出了一系列动态计算公式。变压器经济运行理论不仅注意有功电量的节约,而且注意无功电量的节约。由于变压器是强感性电气设备,因此变压器经济运行的无功节电潜力远大于有功。更重要的是该理论开拓了变压器综合功率经济运行新领域。

变压器经济运行的理论基础已非常成熟，实行变压器经济运行的节电效果也是非常明显的，但在供电系统内应用不多，主要是由于不同的计算方法与各部门的实际利益相矛盾，因此实施的积极性不高。但近年随着各种节电技术的迅猛发展，大家对变压器的经济运行逐渐重视起来，特别是数量和容量最大的配电变压器的经济运行。

2 技术关键分析

变压器之所以可以经济运行,是由于存在以下原因。

2.1 变压器之间技术参数存在差异。每台变压器都存在空载损耗、短路损耗、空载励磁功率和额定负载漏磁功率四个参数。由于变压器的容量、电压等级、铁芯、绕组材质、设计和制造工艺等的不同,使变压器的四个技术参数存在大的差异,即使是同一生产厂家、同一时期生产的相同容量、相同电压等级、相同材质的变压器,其四个参数也不会完全相同。正由于变压器技术参数存在差异,在供相同负载的条件下,必然存在有的变压器损耗大,有的变压器损耗小的情况,损耗小的变压器就为优,损耗大的变压器就为劣。因此,单台运行的变压器,就存在着选择技术特性优的变压器经济运行方式。而变压器并列运行相当于一台组合式变压器,由于变压器技术参数的不同,不同组合的并列运行变压器的技术参数也存在差异。因此变压器并列运行方式间组合技术特性就存在优劣之别。在多种可供选择的运行方式中,从中选择损耗最小的运行方式就是经济运行方式。多台变压器分列运行时,由于变压器技术特性存在差异,就可按照变压器的技术特性调整负载分配来实现经济运行。

2.2 变压器的功率损耗和损耗率的负载特性曲线存在着非线性特性。在某一时间段内(例如1年、1月等),由于负载曲线波动,导致变压器总的电量损耗不同,因此提高负荷率就可以降低变压器损耗,实现变压器经济运行。由于变压器功率损耗负载曲线的非线性变化特性,决定着该时间段内变压器的负荷削峰填谷就可以降低变压器损耗,实现变压器经济运行。由于变压器损耗率负载曲线的非线性变化,变压器存在着损耗率最低(效率最高)的负载系数,称为经济负载系数;同时也存在着损失率较低(效率最高)的负载运行区间,称为经济运行区。因此调整负载就可使变压器运行在经济区间。

3 技术方案

3.1 体系结构

整个系统分为模块:负荷预测模块、经济运行方式优化模块、配电变压器容量选择模块、负荷调整优化模块、配变运行电压分接头优化模块、单体变压器经济负载系数及经济运行区计算模块、数据维护模块和报表曲线分析模块。

3.2 负荷预测模块

每日实际负荷曲线可能要穿越最佳运行转折点多次,由于安全及设备寿命等原因,不允许每次都切换变压器选择经济运行状态。因此,如何预测当日负荷曲线以确定最佳的控制时段参数TA、TB,成为能否进行最优经济运行控制的关键。采用神经元网络法进行负荷预测和确定高峰低谷控制时段。选择七组不同时间负荷数据,它们分别为:(1)上周当日该时刻负荷值;(2)上周当日该时刻前一小时负荷值;(3)上周当日该时刻后一小时负荷值;(4)上日该时刻负荷值;(5)上日该时刻前一小时负荷值;(6)上日该时刻后一小时负荷值;(7)上日全天负荷平均值。每组数据144个,即每隔十分钟一个测点。由于采集样本的数据矩阵不断刷新,使得网络中各个神经元的权重和阈值每天更新一次。

3.3 电变压器容量选择模块

根据配变供电半径、变压器和线路投资折旧、电能损耗、运行维护管理费用、负荷发展、经济负荷系统以及电压允许要求等按年费用较小的准则计算配变容量的选择方案。

3.4 经济运行方式优化模块

在负荷预测的基础上，在变压器不同运行方式下（并列运行和分列运行）计算其经济运行方案，对双绕组和三侧绕组变压器分别计算。

3.5 负荷调整优化模块

在负荷预测的基础上，计算变压器提高负荷率和消峰填谷方案以及各台变压器间负荷经济分配方案。对双绕组和三侧绕组变压器分别计算。

3.6 变运行电压分接头优化模块

根据实际运行电压和工况负载，用定量计算式计算出损耗最小的电压分接头运行方案。在负荷预测的基础上，自动选择最优方案。

3.7 单体变压器经济负载系数及经济运行区计算模块

根据变压器各参数计算其有功损耗、无功损耗及有功无功综合损耗，以此确定其经济负载系数和经济运行区。

3.7.1 配电变压器经济负荷系数

配电变压器经济负荷系数变压器所带实际负荷(P)与额定功率(Pe)之比称为变压器的负荷系数(β)。不同负荷时功率因数近似不变,则有:

P=P/Pe=S/Se

Pe=SeCOSφ

式中 Se─变压器的额定容量,kVA;

COSφ─变压器的功率因数。

变压器的损耗(P)包括铁芯损耗(Pfe)和绕组的铜损耗(Pcu)。铁损可认为不随负荷变化的空载损耗(P。),铜损与负荷电流(或负荷系数)的平方成正比,即:

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从(2)式可看出,当功率因数不变时,变压器的效率将随负荷系数的大小而变化。取极值: dη/dB=0

β即为效率最高或者就是损耗最小的负荷系数,称为“最佳负载系数”,用β0表示。根据数据可计算出SL7系列低损耗节能配电变压器的β0为0.4,此时,尚有60%容量末被利用。初投资大,是浪费。经济合理的负荷系数应考虑综合效益,即年费用最低。考虑损耗又考虑初投资最出的负荷系数为βn,年电能损耗费用为1-βn,增加的初投资与认可的电能损耗相等时,可认为是最经济合理的。即:

(Pn-P。)・τ・K=(1-βn)・Ζ・α (4)

式中:Pn─负载系数为βn时的有功损耗,kW;

Po-负载系数为βo时的有功损耗,kW;

τ─年电能损失小时数,时;

K─电价,元/kW.h;Z─变压器的初投资,元;

α─变压器的综合年费用系数,包括折旧系数、大修和投资效益系数。

只有综合考虑投资和损耗等因素所得到的负荷系数才是经济合理的。

4 负荷预测模块

每日实际负荷曲线可能要穿越最佳运行转折点多次,由于安全及设备寿命等原因,不允许每次都切换变压器选择经济运行状态。因此,如何预测当日负荷曲线以确定最佳的控制时段参数TA、TB,成为能否进行最优经济运行控制的关键。采用神经元网络法进行负荷预测和确定高峰低谷控制时段。选择七组不同时间负荷数据,它们分别为:(1)上周当日该时刻负荷值;(2)上周当日该时刻前一小时负荷值;(3)上周当日该时刻后一小时负荷值;(4)上日该时刻负荷值;(5)上日该时刻前一小时负荷值;(6)上日该时刻后一小时负荷值;(7)上日全天负荷平均值。每组数据144个,即每隔十分钟一个测点。由于采集样本的数据矩阵不断刷新,使得网络中各个神经元的权重和阈值每天更新一次。

5 配电变压器容量选择模块

根据配变供电半径、变压器和线路投资折旧、电能损耗、运行维护管理费用、负荷发展、经济负荷系统以及电压允许要求等按年费用较小的准则计算配变容量的选择方案。随着负荷密度的不同，所选配电变压器容量也不同，配电变压器容量应取相对的经济合理的容量。根据负荷密度选择接近或稍小于经济负荷系数为优。

6 经济运行方式优化模块

在负荷预测的基础上，在变压器不同运行方式下（并列运行和分列运行）计算其经济运行方案，1）S7系列的变压器带额定负荷的50%～60%时效率最高,损失率最小。2)根据负荷损耗曲线看出,当SS1时高电压运行,SS3时应并列运行,S

7 负荷调整优化模块

在负荷预测的基础上，计算变压器提高负荷率和消峰填谷方案以及各台变压器间负荷经济分配方案。对双绕组和三侧绕组变压器分别计算。

8 变运行电压分接头优化模块

根据实际运行电压和工况负载，用定量计算式计算出损耗最小的电压分接头运行方案。在负荷预测的基础上，自动选择最优方案。

9 单体变压器经济负载系数及经济运行区计算模块

根据变压器各参数计算其有功损耗、无功损耗及有功无功综合损耗，以此确定其经济负载系数和经济运行区。

10 数据维护模块和报表曲线分析模块

数据维护模块包括变电站模型（各参数、接线图等）、计算公式、基础数据的维护。

报表曲线分析模块包括各种报表（参数报表、各种方案报表等）和曲线（各种运行曲线、比较曲线等）以及不同计算方法（功率运行最小原则法、经济负荷法、年运行费用最低法等）下经济运行分析。

11 经济效益预测

11.1 直接经济效益：

节电：保守预测可节约电量1%-2%，如果配置合理可达到5%。

降低年运行费用。

配电变压器的数量和容量都很大，损耗也是各级电网变压器中最大的一块，因此节电潜力非常大。实行变压器经济运行可在2-3年内即可收回投资，并为以后的电网改造和建设提供了强有力的节电基础和手段。

11.2 间接经济效益和社会效益（包括对电网安全生产、经济运营、现代化管理和保障社会供电等方面）：

控制变压器在合理的经济区间内运行，可以延长变压器寿命、降低变压器故障几率。变压器经济运行还能提高功率因数，提高电能质量。因此从长远角度看实行变压器经济运行对电网的安全生产和保障社会供电上都具有深远的意义。

12 拟采取的研究方法和技术路线

按三层逐步实施：将变压器经济运行方式的优化,即全系统的优化放在第一位,变压器向调整负荷的优化,即分系统的优化放在第二位,而将变压器经济负载系数与经济运行区,即变压器的单体优化放在第三位。

首先对配电变电站的整体负荷情况、发展趋势、供电半径进行预测，以此为前提综合考虑各种变压器性能、价格、建设投资、运行费用和线路建设投资定量计算配变的容量选择及各经济运行方式（并列、分列或一开一备）的优化。然后对每日负荷进行实时预测，依据现有的设备参数、运行方式给出变压器投切方案和负荷调整方案。最后计算单体变压器的经济负载系数和经济运行区，保证变压器在合理的负载系数下和经济运行区间内运行，并给出变压器运行电压分接头经济位置方案，达到降低有功和无功损耗、提高功率因数、延长变压器运行寿命的目的。

参考文献

篇9

论文摘要:通过对相关课程设计与开发能力在教育技术人才培养中核心地位的论证，总结出课程设计与开发实验中心在教育技术实验室中所起的作用—功能，并依此对课程设计与开发实验中心的组成模块做了大致的功能性分析.

    课程建设是高学校深入开展教育教学改革、提高教学质量的重要环节.面对教育技术专业在全国遍地开花的景象，一个能够适应社会的前进和发展、体现自己特色的教育技术专业课程体系就成为各高校教育技术学科科研人员研究的重点.对于教育技术学科来讲，教学系统设计在教育技术理论中具有核心的地位，相应的课程设计与开发能力也应该成为教育技术专业学生能力培养中的重点能力的培养，离不开一个完善的实践环境.对于开发类课程来说，一个理想的实验室更是可以起到强大的支持作用.根据教育技术的学科性质及教育技术学实验室在高校中的地位，课程开发实验室的功能不仅仅是支持本专业学生的实验教学，它还要能够支持其它师范类专业学生的实验教学;同时还要具有科研功能，支持相应的课程建设研究仁作.由此，笔者提出了教育技术学实验室建设的一个分实验模块—课程设计与开发实验中心，用以支持与课程设计开发有关的教学和科研任务

1课程设计与开发实验中心的功能分析

    结合aect’94定义，教育技术有五大研究范畴即设计、开发、运用、管理和评价.而设计和开发的对象里面都包含一个重要的因素—教学系统，按照-i匕京师范大学出版社出版的2002年版《教育技术学》里的描述，教学系统开发和课程开发具有相同的理论基础，都要依据学习理论、教学理论所提供的基本原理，可以将教学系统引中为课程，课程的设计与开发在教育技术研究中同样具有核心的地位，针对教育技术人才培养来讲，课程的设计与开发能力培养更是重中之重.一切对学习过程和学习资源的设计、开发、运用、管理和评价工作都包含在对课程的设计与开发里面，因为一个完整课程的成型都少不了这五个方面.设计与开发技能具有实践性强的特点，除了一定的课程设计理论的讲授外，锻炼实际动手能力也应成为教学计划的一部分.

    参照教育部高等学校实验教学指导委员会倡导的建设具有产学研功能的高校实验室的思想，结合本学科性质和教育技术学实验室在高校实验室建设中的地位，笔者认为，课程设计与开发实验中心应该具有四大主要功能:支持教育技术研究人员进行教育技术学专业课程开发、支持教育技术专业学生进行课程设计实验、支持师范类学生教学技能实验、支持学校开展精品课程建设.实现了这四大功能，才能真正实现教育技术实验室在高校实验室中应该发挥的作用，完成对本校教育技术学科发展的支持作用.在研究过程中，笔者还对西北师范大学、华南师范大学、北京师范大学、华中师范大学、东北师范大学、江西师范大学等六所国内开办教育技术专业较早的师范类院校的实验室建设情况进行了调研，发现这五所高校都设置了与课程设计相关的实验项日，成立了相关的配套设施，但功能不完善，除了华中师范大学成立了专门的教育技术课程设计实验室外，其它学校都将这些实验项目安排在微格教学实验室进行，目标定位在对学生教学技能的培养上，基本没有体现科研这一功能.综合以上分析，笔者将与课程设计有关的实验室统一命名为课程设计与开发实验中心，包括两个模块:课程设计与开发实验室、数字化微格教学实验室.

2模块系统分析

2.1课程设计与开发实验室

    该分实验室土要具有两大功能:为教育技术人员进行教育技术学专业课程开发提供环境;为教育技术专业学生进行课程设计实验提供实践环境.

    作为一门迅速“发展”起来的学科，当人们看到教育技术专业教育呈现繁荣景象的同时，也发出了许多反思性的声音，其中最显著的问题就是专业设置方面的问题，如一些高校设置庞杂的教育技术专业课程体系;教育技术专业课程体系老化和僵化;教育技术专业课程设置缺乏自身的特色等，这些问题不由得让我们感受到了高校教育技术专业课程体系建设的紧迫压力，这似乎成了目前各高校教育技术专业发展最急需解决的问题.教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高脾005] 2号)明确指出，高校课程建设要以加强师资队伍建设、改革教学内容、教学方法和教学手段为重点;以加强教学基础条件建设与课程评估体系为保障;通过系统的课程建设，达到有利于加强学生的自学能力，分析问题、解决问题的能力，促进教育教学质量不断提高.分析文件精神，不难发现，课程建设不仅需要一个强大的师资队伍，更需要完善的教学基础设施做保障.因此，作为教育技术实验室一部分的课程设计与开发实验室必须具有支持教育技术人员进行教育技术学专业课程开发提供环境的功能。

    该分实验室的另外一个功能就是为教育技术专业学生进行课程设计实验提供实践环境它可以为教育技术专业大部分专业课或专业基础课提供综合性、设计性、研究性实验环境，为教育技术专业学生学生提供课程设计、毕业设计、各类计算机应用竞赛提供学习、研究、实验、培训及参赛的实验环境，培养学生高水平实验能力.

    参考华中师范大学对课程设计实验室的功能定位，该分实验室可以承担三方面的实验任务:信息技术与课程整合研究;cai课件设计与开发;网络课程的设计与开发.该实验室是一个教学与科研并重的实验室，不仅承担针对教育技术专业学生的课程设计教学任务，而且承担教育技术人员进行课程设计研究的任务，甚至可以利用这个环境开发一些可以投放市场的教学产品，真正实现实验室的产学研并进发展.

    整个系统的组成要体现高度的资源共享性、充分的协作性，具备多媒体教学网的各种功能，方便教师进行个别化教学、小组教学和团体教学，各电脑终端连入校园资源中心和互联网.大致如下，硬件:多媒体计算机、服务器、防火墙等网络一设备;软件:操作系统、网络课程开发软件、课件开发软件、媒体素材处理软件等一系列课程开发所需的辅助应用软件.

2.2数字化微格实验室

    微格教学是一种建立在现代教学理论和现代教学技术基础上系统培训师范生和在职教师基本技能的方法冈.随着以多媒体计算机和网络通信技术为代表的信息技术的发展，有效地实现信息技术与课程的整合成为现代教育技术促进教育改革所关注的重点，于是数字化微格实验室就成为了教育技术学实验室建设的一部分.

   数字化微格教学实验室承担教育技术专业的教学设计实验和师范专业的教育技能公共课教学，以及为相关的研究工作提供支持.针对教育技术学专业本专科层次学生，其毕业后很有可能走上初高中教学工作岗位，这就对他们的教学技能提出了更高的要求，特别是能熟练地将信息技术应用到学科教学当中去.通过微格实验室提供的教学模拟环境及先进的现场录播设备，学生可以直接在教学实践中发现问题，进而解决在教学当中存在的问题.另外，微格实验室还支持相关信息技术与课程整合的研究工作，例如基于信息技术，对现代教育教学理念和方法论的研究;对基于信息技术教学的数字化评价的研究;基于课堂的网络教学研究;信息化教学的实验对比研究等.教师和学生都可以利用实验室进行现代教学的研究工作，为师生提供把书本知识转化为实践能力的机会，并且在实践活动中还能够培养学生的创新思维和精神.学生利用这块基地，进行自主学习和协作学习，自己制作课件，自己使用课件教学，充分体现了学生是教学过程中的主体.

    为了推动高等学校教育质量的提高，现在全国的高校都在开展国家精品课程建设评比工作.网络精品课程建设都有教学录像这一栏目，如果只是一些讲授性的课程，就可以将课程直接安排在微格实验室进行.利用该实验室先进的录播设备，可以实现最佳的录制效果，满足国家精品课程对录象品质的高质量追求.另外，现在流行的课程教学录播设备都支持网络直播，而且可以同时进行多场景切换，均采用国际标准asf流媒体文件格式，只要学生的终端接入了互连网，学生就可以通过ie浏览器和流媒体播放器直接观看.如上海卓越睿新电子有限公司研发和生产的smart-pr全自动录播系统.当然，如果不是一些纯粹的讲授性课程，如电子技术实验、化学实验等一些需要在实验室进行的实验课程教学，微格实验室就需要配备一套便携式精品课程录播设备，工作人员将其带到教室或实验室进行现场录播，只要实验室接进了校园网，照样可以方便的实现精品课程输出，并且质量不减.如可以选用现代中庆公司生产的育港便携式精品课程工作站，该工作站具有两大突出功能:精品课程直播:将教师的多媒体课件、讲解实况、教室实况合成一个画面，同步压缩，同步网络传输，现场直播;精品课程实录:将精品课程的教师视频、学生视频、多媒体课件的vga图像三流合一，录制成一个文件，供网络点播，或分别录制成二个文件供课后编辑.

    系统大致组成:共分成两部分，微格教学室和控制室.微格教学室:各种教学媒体(白板、投影、视频展视仪、录像机、dvd机、多媒体计算机等)、一整套全自动录播系统等;控制室主要设备有:多媒体与网络教学控制平台、彩色四画面分割器、彩色电视机、视频切换器、录相机等.另外，再配备一套便携式精品课程工作站.

篇10

关键词：超滤技术；膜通量；反洗频率；CEB；UFOW

中图分类号： TP311.5 文献标识码： A

近30年来，超滤技术的发展极为迅速，从普通民用到高新技术领域都有不同规模不同数量的应用，甚至在环境保护方面有着极大的使用潜力。超滤在海水淡化、纯水及高纯水的制备中作为预处理系统有着传统过滤无法比拟的优势，一方面能有效去除水中的悬浮物、胶体微粒和细菌等杂质，保证系统出水的稳定性、运行可靠性从而确保反渗透等后续设备的长期安全稳定运行。另一方面，具有操作维护性简便、占地面积小、环保性强等特点[1]。目前微滤或者混凝沉淀+超滤技术作为反渗透或者纳滤脱盐的预处理技术在海水淡化项目中得到广泛应用和关注。本文举例，使用自身设计软件UFLOW平台，设计GHANA TEMA大型海水淡化超滤系统工艺并使其达到最佳化，通过其中试装置进一步验证参数的可靠性。

Ⅰ 实验内容

1.1UFLOW软件介绍

UFLOW是专为浙江欧美环境工程有限公司超滤装置集成化设计而建立的计算机软件，是基于陶氏膜元件性能来模拟系统性能，结合了用户系统的特定系统资讯，该程序能模拟在实际系统条件下采用陶氏SFP膜元件所能得到的系统性能，使用该软件，能够有效提高设计者工作效率，减少设计误差或者错误，使超滤装置体现性能最佳化。

1.2超滤装置工艺

某外国公司承建的采用以超滤作为海水反渗透装置预处理技术的大型海水淡化饮用水项目，坐落于GHANA美丽的TEMA港，浙江欧美环境工程有限公司为其提供十套集成超滤装置。使用DOW新型SFP-2860膜元件，有着较强的抗污染性和膜通量特点，膜元件数量达到800支，每套装置设计出水量为5292m3/d。

① 主要进出水指标

② 需要验证设计分析参数

1.3中试设计工艺

① 设计思路简述

大型超滤装置在设计及计算前期，中试装置设计及测试是非常关键的，一方面能够确认设计各项数据，另一方面能够最大限度纠正前期参数，甚至重新设计提供借鉴，有助于降低成本和提升系统安全、经济和稳定最佳化目标。设计思路主要包括以下依据要点：

② 工艺流程简介

根据系统特点，把工艺流程分为预处理系统、超滤系统两部分组成。采用PLC集中控制。控制系统完成电气和仪表部分的自动控制，同时可显示工艺过程中的监测指标以及系统运行状态。

潜水泵（PMP-01） 自清洗过滤器（SF-02） 原水箱 原水泵（PMP-02） 超滤（一支SFP-2860膜组件） 超滤产水箱

Ⅱ 验证结果分析与讨论

2.1最佳膜通量（Flux）验证

实验考察三种不同膜通量(53.4L/m2/h, 59.4L/m2/h, 70L/m2/h)模拟环境下，对超滤膜污堵情况进行了分析。在相同模拟条件下，且运行一定时间周期，依据K系数（Normalization Permeability，单位压差的膜透过率LMH/bar）下降程度决定了59.4L为最佳膜通量。

2.2最佳反洗频率（BW Frequency）验证

通过在Flux 为59.4L/m2/h, CEB为6h 运行频率相同模拟环境下，对超滤膜在反洗频率在30min,45min, 60min运行状态,污堵情况进行了分析。在相同模拟条件下，且运行一定时间周期，依据K系数（Normalization Permeability，单位压差的膜透过率LMH/bar）下降程度决定了45min为最佳膜反洗频率周期。

2.3最佳CEB频率（CEB Frequency）验证

实验考察三种不同CEB清洗频率(6h, 24h, 48h)模拟环境下，对超滤膜污堵情况进行了分析。在相同模拟条件下，且运行一定时间周期，依据K系数（Normalization Permeability，单位压差的膜透过率LMH/bar）下降程度决定了24h为最佳膜CEB清洗周期。

2.4最佳进水加药量（Inlet NaOCl）验证

在不同NaClO加药量(0.5ppm, 1.0ppm, 2ppm)模拟环境下，对超滤膜污堵情况进行了分析。在保持相同模拟条件（同Flux 为59.4L/m2/h, 运行周期为45min）下，且运行一定时间周期，依据K系数（Normalization Permeability，单位压差的膜透过率LMH/bar）下降程度决定了1.0ppm为最佳加药量。

Ⅱ 结论

①UFLOW在公司大型超滤系统设计中，能够非常直观模拟与实际测试结果一致的数据结果，通过该软件的帮助，能够最大限度帮助厂家在前期设计时提供理论支持和技术参考，并节省项目建设投资成本。

②通过测试对比实验，很好的验证了该软件的模拟数据的可靠性、准确性，同时为软件数据库优化提供支持。

③随着城市建设朝着环保、高效良性循环发展趋势及工程建设规模不断扩大，超滤系统设计分析电脑软件在环保行业膜处理的前期可研、设计阶段重要性越来越突出，通过系统预测，能够帮助投资者在项目投资可靠性、经济性提供理论依据。

参考文献:

[1] Teng C K, Hawlader M N A, MalekA. An experiment with different pretreatment methods[J]Desalination, 2003,156(2/3/4: 62-69

[2] S Department of Defense MIL-HDBK-781A, Reliability test methods: plans and environment [S].1996

[3]GB5080.5-85,设备可靠性试验成功率的验证试验方案[S].北京：国家标准局，1985