時間:2023-06-16 16:03:45
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇網(wǎng)絡用語的現(xiàn)狀范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
一、前言
隨著開放、共享思想的深入影響,在麻省理工學院發(fā)起的開放課件項目引領之下,全球高等教育領域于21世紀初啟動了一場影響深遠的開放教育資源浪潮。而網(wǎng)絡課程作為一種新興的高等教育模式,其效果以及學生使用現(xiàn)狀尚未可知,為此許多教育和研究者已展開探索。王濤、李青(2012)對國外名校網(wǎng)絡公開課的教學活動模式進行了研究。他們認為,課堂教學是教育教學的重要手段,隨著教育信息化和共享運動的不斷發(fā)展,以“學習者為中心”必將成為今后主要的教學活動形式。王宇航(2013)提出了建設高?!拔⒕W(wǎng)絡公開課(微課)”的建議,即在原有網(wǎng)絡公開課理念的基礎上,縮短視頻的信息容量,主要面向一個課程、班級、學習小組的學生,增加與師生的互動設計模塊。微課縮短視頻容量、縮小受眾,不僅可以兼具現(xiàn)有公開課的特點,還具有交互性等諸多優(yōu)點。另外,關于大學生網(wǎng)絡公開課使用情況,孫文斌(2013)以教育技術專業(yè)的本科生為研究對象,研究大學生網(wǎng)絡公開課的使用現(xiàn)狀及需求,從“知曉維度”“使用維度”“需求維度”三個方面得出,學生希望學校能夠提高網(wǎng)速,獲得額外資源,并提出多項建議。筆者發(fā)現(xiàn),對國內(nèi)視頻課的研究主要集中在現(xiàn)狀和發(fā)展這兩個方面,但較少對學生在網(wǎng)絡公開課的使用方面的研究。本項研究試圖彌補這方面研究的不足,以期達到拋磚引玉之用。
二、研究方法
針對上述問題,項目組的研究思路為通過問卷調查、統(tǒng)計分析、實地采訪等方式對大學生網(wǎng)絡公開課的運用現(xiàn)狀進行調查,通過現(xiàn)狀窺見期待,改進未來。本次的調查范圍較廣,涉及北京、湖北、廣東、上海四地30所國內(nèi)重點高校。項目組以電子問卷的形式發(fā)出,截至2018年3月18日,參與問卷填寫總人數(shù)達1023人。調查結束共回收有效問卷873份,填寫內(nèi)容不具有參考價值或參與者所在學校未開設視頻課的為無效問卷(150份)。所調查高校中,29所開設了視頻課,未開設僅1所。本次調查對象具有普遍性,調查數(shù)據(jù)結果真實有效,具有很強的參考價值。北京14所高校348人參與調研,占總人數(shù)39.9%;上海4所89人,占10.2%;湖北8所289人,占33.1%;廣東4所147人,占13.3%。
三、調查結果及相關分析
1.視頻課程的使用現(xiàn)狀
將視頻課使用現(xiàn)狀作為分析主體,獲取相關建議和期待,是我們研究的重點。數(shù)據(jù)得出,未曾選修有33人;選修1-2門有186人;修滿學分為547人;為知識選修多門有107人。分析可得,選修視頻課數(shù)量與學校規(guī)定的學分相關,62.7%的學生在學分修滿后放棄學習。為了學到更多的知識,也有三分之一以上的學生愿意選擇多門。調查得知視頻課觀看時間數(shù)據(jù)。視頻課授課時間長短不一,多半學生每次觀看的時間為0.5-1小時,近30%的學生在選修了的情況下并未觀看,而認真看完所有的學生僅占4.7%。上述數(shù)據(jù)表明視頻課使用效率較低,并未物盡其用。
2.視頻課的類型與選修原因
視頻課的內(nèi)容是學生關注的焦點。目前,高校視頻課的類型大概可以分為人文、藝術、數(shù)科、社科和學校特色五大類。據(jù)此,我們調查了學生選修不同類型視頻課的原因。數(shù)據(jù)顯示,74.3%因學分而選修;3.1%因個人學習興趣;20.0%隨意選擇;剩余49人因其他原因選擇。我們發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學生選修視頻課是為了修滿學分,在選修過程中存在盲目性,只有少部分是出于個人的學習興趣。另一個原因是,開設課程中,學校特色課程較多。如北京林業(yè)大學開設的15門視頻課中,66.7%的課程具有學校特色、專業(yè)性較強,人文社科類和藝術類課程較少,類型較單一。與此同時,具有學校特色的視頻課與學生的學習興趣匹配程度較低,無法滿足學生興趣發(fā)展需要。
3.視頻課考核方式
考核是檢驗課程和學習效果的關鍵,因此我們也調查了目前高校采取的考核方式。論文占5.5%;線上考試占84.5%。由此可得,考核以線上考試為主,論文考核為輔。雖視頻課時間靈活,線上考核方式合理,但也存在明顯缺陷,難保公平公正。論文方式考核,提交了論文就能及格,存在抄襲現(xiàn)象。線上考試可利用網(wǎng)絡搜索答案,無法檢測實際學習成果。因此,學生普遍認為視頻課收獲不大。
四、對視頻課的期待和建議
學生選擇視頻課的主要目的是開闊視野、擴大知識面,課程選擇多以個人興趣、課程內(nèi)容、任課教師的魅力為導向。學生普遍認為視頻課仍有較大改進空間:首先,針對視頻課使用效率的問題,建議通過內(nèi)容改革來解決。學生希望課程內(nèi)容能更具有實際意義,開設更多英語課程,切實提高學生的語言能力。除本校外,開放和提供更加多元化的平臺;建設高校視頻課共享平臺,實現(xiàn)各大高校資源共享,提高優(yōu)質資源的利用率。其次,改進考核方式。增加隨堂測驗,完善系統(tǒng),對質量作更高的要求;線上考試,建議試題對應視頻內(nèi)容,每年更新,杜絕抄襲現(xiàn)象。更新視頻課的評價方式,從“合格”與“不合格”到分級制度,督促學生學習。第三,為使更多學生獲益,建議各大高校建立統(tǒng)一的高質量視頻課程平臺,開通視頻課專用網(wǎng)絡頻道,統(tǒng)一高效地集合教育資源,推出各個學校的特色精品課程,并在視頻鏈接下附帶視頻以外的更多學習資源,真正建立起有“魅力”的現(xiàn)代教學平臺。第四,為更好的應用視頻課,應高度重視做好宣傳工作,建立專門的網(wǎng)站匯集全部課程;加強基礎設施建設,任課教師加強指導??偨Y起來:更新觀念,更新教學方式,定期更新視頻內(nèi)容;廣開渠道,做好宣傳與推廣工作。視頻課是互聯(lián)網(wǎng)時代的寶貴資源,可以實現(xiàn)教育資源的高效使用,使得更多的學生領略各大院校風采,享受更多教育福利。
一、 網(wǎng)絡教學平臺的利用現(xiàn)狀
1.認同感有所欠缺
目前隨著網(wǎng)絡教學平臺的大量涌現(xiàn), 很多問題不斷顯現(xiàn)。不少教師難以接受網(wǎng)絡教學平臺的教育模式, 仍然保持著傳統(tǒng)的教學理念, 認為只要在課堂上嚴抓嚴管就能取理想的教學效果。而某些已經(jīng)應用網(wǎng)絡教學平臺的教師也是浮于形式, 紙上談兵。在教學過程中刻板地按學校要求進行操作, 既浪費時間又沒有達到理想的教學效果。
2.對網(wǎng)絡課堂的依賴性增加
教師在采用網(wǎng)絡教學平臺模式時, 存在課件制作過于浮夸的問題, 且對應該展現(xiàn)的內(nèi)容沒有充分重視。有些教師在網(wǎng)絡課堂中, 對教案任意翻動查閱, 導致學生們的注意力被轉移到花俏的教案上, 卻忽略了課堂的教學內(nèi)容。
3.網(wǎng)絡課堂教學不夠嚴謹
不少教師對網(wǎng)絡課堂教學重視程度不夠, 教學中存在敷衍了事的現(xiàn)象, 教師只是簡單地查詢網(wǎng)絡資源歸為已用, 根本沒有考慮到網(wǎng)絡相關資源是否對學生適合。教師制作的網(wǎng)絡課件不夠完善、 有所欠缺, 因此導致了不良的教學效果。長此以往, 初中語文網(wǎng)絡教學的意義就不存在了。上述現(xiàn)象充分證明, 不少教師仍未對網(wǎng)絡教學產(chǎn)生足夠的認知。網(wǎng)絡教學平臺剛推出時, 教師們的熱情很高, 但由于接觸時間不長導致專業(yè)性比較缺乏, 在專業(yè)知識不足的基礎上難以取得良好的教學效果。再者, 目前很多教師日常教學的工作量較大, 在學校既要備課講課, 又要按學校的安排組織學生進行各項學習活動, 因此很難抽出時間制作網(wǎng)絡教學課件, 但仍然需要按學校的要求完成網(wǎng)絡教學的要求, 因此造成網(wǎng)絡教學費時費力, 卻難以取得預期的效果。
二、 網(wǎng)絡教學平臺利用的改進措施
1.教師提升自我調節(jié)能力
作為一名合格的語文教師, 應當對初中語文網(wǎng)絡課堂平臺有科學的認知, 要充分明確該 平臺對初中語文教學的重要意義, 要充分利用好語文網(wǎng)絡課堂平臺, 幫助學生進一步形成語文素養(yǎng), 要把課堂的主體交給學生, 對學生在課堂的重要作用有充分重視, 積極轉變傳統(tǒng)的教學觀念, 不再依賴語文網(wǎng)絡課堂, 在教案中切實融入網(wǎng)絡課堂內(nèi)容。
2.充分利用網(wǎng)絡教學資源
目前的網(wǎng)絡平臺非常發(fā)達, 教師應當借助這些平臺優(yōu)勢, 加強與學生的溝通和交流。例如可創(chuàng)建教師博客, 與學生在博客上共同交流語文知識。也可將班級小課堂開設在網(wǎng)絡課堂上, 幫助學習程度不同的學生掌握更多的語文知識, 提高學生的語文學習成績。另外, 還可定期按學生的愛好, 通過網(wǎng)絡課堂為學生們展示與語文相關的一些視頻, 讓學生們既能感受到視頻的趣味, 也能夠產(chǎn)生足夠的學習興趣。
3.課堂作業(yè)要科學
網(wǎng)絡教學平臺還能夠幫助教師留作業(yè), 使學生們課堂上掌握的知識更加鞏固。教師可在網(wǎng)絡平臺上設置電子作業(yè)本, 并且做到隨做隨批, 網(wǎng)絡可將結果迅速提供給學生, 學生可及時彌補自身的缺欠。在網(wǎng)絡教學平臺上, 學生能夠提高自己, 鞏固知識, 及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。
4.教師與學生自由交流和溝通
教師要在講課結束后的課余時間里, 與學生通過視頻進行交流。盡管授課過程主要通過電腦完成, 不過, 在視頻當中看見教師, 學生們?nèi)匀桓杏X比較輕松。在網(wǎng)絡課堂上, 教師要對學生進行耐心的引導, 積極采用新的教學模式, 使語文教學更加生動有趣。通過網(wǎng)絡平臺使學生們實現(xiàn)自主學習。在網(wǎng)絡教學平臺上,學生的精神世界得到了充分的滿足, 既張揚了自己的情感, 又使雙方的溝通更加順暢。
5.學校應給予有力的支持
[文章來源] 惟存教育
網(wǎng)絡,在這里特指互連網(wǎng)。所謂基于網(wǎng)絡應用,就是通過建立一個主題學習網(wǎng)站,構建虛擬和現(xiàn)實相結合的學習情境,學生與教師在平臺上實現(xiàn)基于豐富資源的交互式學習;也包括僅僅利用網(wǎng)絡,進行信息檢索與搜集的學習活動。
所謂探究性學習,是與高中的研究性學習相對應。其基本學習方式是一致的,但從學習研究的程度要求上,要低于高中的要求。對于探究性學習的含義,一般是指學生在教師的指導下,從學習生活中和社會生活中選擇和確定研究專題,主動的獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。
去年9月,國家教育部完成了對九年義務教育教學大綱的修訂。明確將探究性學習擺到突出位置,重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。另外,根據(jù)上海教委中小學二期課程教材改革方案的要求,九年義務階段開設探究型課程,其中小學開設的比例是3%~5%,1~5年級的總分鐘是2115分鐘。
目前,探究性(研究性)學習已成為國內(nèi)基礎教育改革中的重大舉措,而推進教育信息化的進程,更是教育邁向現(xiàn)代化的重要任務。教育各界都在積極探索信息技術如何與課程教學整合,而探究性(研究性)學習與信息技術的整合,尤其是與互連網(wǎng)技術的整合,是否成為一個最佳結合點已被越來越多的有識之士所關注。本文根據(jù)不完全統(tǒng)計,就目前所了解的部分小學正在開展的"基于網(wǎng)絡應用的探究性學習",做一個簡要的分析與思考。
一、基本情況和主要做法:
目前正在開展的"基于網(wǎng)絡應用的探究性學習"的小學,比如有:上海市虎林路小學的"internet學習環(huán)境下,小學語文互動拓展閱讀";上海市月浦新村小學的"internet環(huán)境下,小學生綜合主題單元探究活動";上海市六一小學的"網(wǎng)絡環(huán)境下兒童哲學學習";上海市彭浦新村第一小學的"網(wǎng)絡伙伴學習";北京史家胡同小學的"基于網(wǎng)絡運用的小學生綜合主題活動";北京丁香胡同小學的"主題化互聯(lián)網(wǎng)教學";杭州勝利小學的"網(wǎng)絡綜合主題探究";上海市寶山區(qū)一中心的"基于互連網(wǎng)資源的社會課探究活動";上海市寶山區(qū)三中心的"基于網(wǎng)絡應用的"創(chuàng)造發(fā)明探究活動"……
1、從學習的目標來看:
(1)能夠把網(wǎng)絡信息素養(yǎng)、探究學習和學科領域的有關目標統(tǒng)合起來進行思考。
比如虎林路小學的"internet環(huán)境下小學語文拓展閱讀"的培養(yǎng)目標中,從網(wǎng)絡信息素養(yǎng)、專題問題的研究以及拓展閱讀三個緯度進行思考。
(2)對不同年齡段的探究學習的目標存在不同看法。
這是上海市寶山三中心的探究性學習的分年級目標:
低年級(1-2年級):讓學生體會同學間合作的快樂;激發(fā)對自然,對社會現(xiàn)象的強烈好奇心;知道收集信息的基本方法;養(yǎng)成愛觀察、愛動腦的習慣。
中年級(3-4年級):讓學生體會同學間合作的必要性;學會提問,啟發(fā)探究愿望;養(yǎng)成開放性和多維性的思維習慣;根據(jù)給予的問題,進行信息收集;根據(jù)給予的信息進行分析練習。
高年級(5-6年級):讓學生體會合作的有效價值;能圍繞感興趣的問題進行初步分析,并能把問題轉化為研究的課題;能按研究的課題,具備較獨立的收集、分析和判斷信息的能力,提出解決問題的方案?!菊浴渡虾=逃?000年第六期,作者:錢慧萍】
但也有很多不同的看法,認為分年級的區(qū)別,不是在探究的完整性上加以區(qū)分,不管是低年級,中年級,還是高年級,都要體現(xiàn)探究學習的基本過程,即發(fā)現(xiàn)問題、自主探究、獲取知識、分析問題和解決問題的過程。而在學習目標上的區(qū)別主要在于問題涉及的范圍、理論思維的深度和研究方法的難度。
例如,在"傘的技術改進"的課題研究中,三年級的學生提出了傘具有"傘面淋濕后攜帶不方便"的問題,想進行面料改進或其他補救的研究;而五年級的學生也同時發(fā)現(xiàn)了這個問題。第一組試驗用海綿貼附在傘面上,試驗結果不僅沒有解決傘面濕的問題,反而加重了傘的重量,試驗失敗了。第二組學生利用中國專利發(fā)明網(wǎng),查找了關于能夠防水的面料,并試圖和廠家聯(lián)系,最后,面料的改進存在現(xiàn)實困難后,提出了兩個解決的方案,一是在每個傘尖裝一個滴水管,二是在傘柄處加一個能反套的傘套,并制作了模型。
因此,對于能否發(fā)現(xiàn)問題,能否去主動尋求信息,能否形成獨立的觀點,能否解決問題,并沒有顯著的差異。但是對于發(fā)現(xiàn)了一個什么樣的問題,是不是找到了問題的關鍵,到哪兒去尋求信息,找到了多少信息,采用了什么方法,解決的效果如何,這是存在差異的?;⒘致沸W的語文拓展閱讀也有類似的情況,不同年級的學生基本都能根據(jù)老師提供的研究范圍找到自己的研究專題,但對于閱讀信息的聯(lián)系比較、理解感悟和觀點表達上,都存在較大的差異。
2、從學習的課程形態(tài)來看:
(1)有學校獨立開發(fā)的校本課程,如六一小學的"兒童哲學課程"。
(2)有基礎學科的拓展延伸,或跨學科的主題研究,但課程相對獨立,如虎林路小學,主要是就語文基礎教材中閱讀文章或主題進行專題性的閱讀拓展,但它區(qū)別于基礎教材中的閱讀學習。月浦新村小學,結合自然常識、社會等學科進行有主題范圍的探究活動。
(3)有結合基礎學科融合式的探究學習,如上海市寶山區(qū)一中心小學,結合社會課"香港和澳門"一課,學生進行有自己獨立專題的學習研究。
(4)由原來學生的興趣活動發(fā)展而來,如寶山區(qū)三中心小學的創(chuàng)造發(fā)明活動、杭州勝利小學等等
3、從學習的內(nèi)容上看:
內(nèi)容來源:
(1)基礎學科知識的拓展延伸,如虎林路小學的拓展閱讀
(2)某一學科領域的問題,如寶山一中心的社會課學習
(3)自身生活與社會生活的具體現(xiàn)象或問題,如寶山區(qū)三中心的創(chuàng)造發(fā)明、六一小學的兒童哲學
(4)與社會生活相關又涉及跨學科內(nèi)容,如月浦新村小學的綜合主題學習
內(nèi)容組織:
一般以探究的大主題單元為基本單位,在學習網(wǎng)站上建立一個學習內(nèi)容素材的教學資源區(qū),其實是一個數(shù)字化的教學檔案,有一定范圍的主題是進行網(wǎng)絡信息組織的基本依據(jù)。
4、從問題探究的開放程度來看:
按照各個學校實踐情況,對于問題探究一般都采取半開放的策略,就是教師給定一個共同的范圍或主題,學生然后由學生提出一個在該主題范疇下自己感興趣的研究題目,交全班討論后由教師協(xié)調、學生按照研究興趣相近的組成協(xié)作小組。根據(jù)實踐教師陳述的主要原因有:一是大主題集中便于學生研討與交流;二是導師一般由執(zhí)教的教師負責,因此指導的力量非常有限,大主題的集中有利于教師統(tǒng)籌指導;三是由于小學生在網(wǎng)絡上搜集信息的能力還很有限,因此需要教師做一定的信息,大主題集中有利于教師為學生做必要的信息。
5、從問題探究的方法來看:
上述學校開展的探究性學習學生采用的方法,多數(shù)是文獻法、觀察法和調查法,也涉及到少量的實驗法和模擬法。
6、從學習的組織形式來看:
集中上課的教學單位主要還是原來的教學班(40人左右),或是重組的教學班,(一般20~30人左右)。
學生進行課題研究時主要采取協(xié)作小組的形式進行,一般小組由3~5人組成,每個小組一般按照研究主題的興趣分組,并共同協(xié)作完成一個研究課題。下一輪的研究再按照研究的課題興趣分組。
為了避免集中上課時一人一機造成的小組協(xié)作不充分,缺乏人與人直接面對的研討機會與氣氛,同時也為了緩解計算機配置上的有限數(shù)量,一般在集中學習時采取一個小組一臺計算機,大家合作并分工搜集、瀏覽信息,按照一定的分工做記錄。以小組的名義研討發(fā)貼子,并參加集體討論等。
7、從學習的一般操作流程來看:
由于各個學校開展的探究性學習,所涉及的學科領域不同,因此主要的學習流程也由所不同,網(wǎng)上網(wǎng)下的教學組織也各有不同。下面,以例舉三所學校逐一說明。
(1)虎林路小學----"internet環(huán)境下小學語文拓展閱讀":(V為虛擬,R為現(xiàn)實)
廣泛閱讀(以V為主)------深入閱讀(VR結合)---------協(xié)作作業(yè)(以R為主)---------展示反思(VR結合)
(2)月浦新村小學----------"internet環(huán)境下小學綜合主題單元探究學習"問題發(fā)現(xiàn)、確立課題(VR結合)---------實踐研究(VR結合)----------成果共享(VR結合)
(3)六一小學-------"基于互連網(wǎng)應用的兒童哲學學習"
主題展示、創(chuàng)設問題情境(V)-------網(wǎng)上討論(V)-------課堂辨析(R)--------主題研究(VR結合)-----交流反思(VR結合)------修改報告(R)-------成果共享(V)
8、一個研究項目的基本周期:
從各所學校實踐的情況來看,一個專題或課題的單元時間基本在一~二個月左右。大家普遍認為課題的研究周期太短,不利于研究尤其是實踐階段的落實。但周期過長,對于小學生恐怕難以堅持,在教學管理上造成一定的困難。當然這個問題還有待于進一步探索。
9、從教學的時間安排來看:
堅持長期實踐的學校,一般每周安排2課時左右,另外,也包括課余時間向學生開放網(wǎng)絡教室,學生在自己的時間開展實踐研究。但教學時間主要安排在學校里完成,校外的實踐主要依靠學生的自主活動、小組活動或家長協(xié)助完成,教師一般不安排帶領學生走出校門開展實踐性的研究活動。上網(wǎng)的時間也主要在學校完成,學生在家里基本不上網(wǎng)。
另外,除了與基礎課程融合的學習,學校一般把教學時間安排在原來的活動板塊,也有把信息技術課整合進去同時進行的。
10、從學生參與的情況看:
目前參加"基于網(wǎng)絡的探究學習"的學生,由于學校的機房有限,以及能夠從事這項教學的教師還非常有限,因此,基本上處于教學實驗階段。最多的一個學校是五個班參加實驗,其次是三個,絕大多數(shù)的是一個實驗班(原始教學班或重組教學班)。從參與的年級段上看,根據(jù)實踐情況,大家認為三年級以上的學生,可能是開展"基于網(wǎng)絡應用的探究學習"的合適年齡。
11、從教師的基本條件、準備狀態(tài)和輔導情況來看:
教師在應用網(wǎng)絡與學生進行探究性學習的過程中,存在的主要問題還是教學觀念上。
有一位參加實驗的教師談到,"我簡直就是和學生在賽跑,他們在研究專題中涉及的內(nèi)容我自己事先都不知道。一開始,我非常擔心,怕自己在學生面前出丑。有一次我們在研究'我喜愛的風景名勝'專題,有些小組對研究瀑布有興趣,當時,我對世界各地的瀑布也是一無所知,于是,我急忙通過搜索引擎,找到了很多著名的瀑布風景,還有很多的珍貴的圖片資料,通過超鏈的方式,我把它們做在導航頁上,但孩子們在深入研究的時候,自己找到的已遠遠不止我所找到的,從孩子們的研究中,我又學到很多原來所不知的。后來,我想通了,不知道就和他們一起學。網(wǎng)絡使我不得不放下面子和孩子們一起研究,它的開放與便捷往往使我和學生處在同一個起跑線上。它使我的生活節(jié)奏一下子加快了,不敢對教學有一些懈怠。為了跟上學生學習的節(jié)奏,我總感覺自己不斷的往前跑啊跑。"
通過實踐,發(fā)現(xiàn)能夠象上述那位老師一樣放下包袱與學生一起研究的,在知識領域和研究的方法能力上,并不存在很大的困難,反而樹立了終生學習的正確觀念。
另外,各校學生的研究課題,基本上由上探究課的教師直接擔任導師。也有個別的學校讓學生自己邀請其他老師擔任自己的導師。或在網(wǎng)上發(fā)貼子或e-mail尋求一些網(wǎng)上專家的幫助。
引言
隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展,各行各業(yè)對供電的需求和依賴程度越來越高,如何確保供電的安全、連續(xù)、穩(wěn)定對于供電企業(yè)而言顯得尤為重要。由于電力生產(chǎn)、供應、和使用具有瞬間完成的自然特殊物理屬性,作為供電企業(yè)除了確保對自身電力設施、電氣設備的正常運行外,還必須加強電a力用戶的安全和技術管理,防止因電力用戶內(nèi)部故障造成對電網(wǎng)的不利影響。
目前用電檢查人員對用電客戶實施的用電安全管理主要采用傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場巡視檢查,這種檢查方法缺乏實時性,工作效率不高,無法實時檢查用戶的設備安全狀況、電氣運行狀態(tài)、電力使用情況和電工作業(yè)行為等。一旦用戶發(fā)生用電異常情況,用電檢查人員無法實時掌握和排除,影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和用戶正常用電,這種傳統(tǒng)的用電檢查作業(yè)組織模式已不能適應當前的電力需求側管理和客戶服務提升。
文章著重探討針對高壓電力客戶供配電系統(tǒng)電氣設備運行方式、繼電保護及自動裝置的運行參數(shù)采樣、實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、無線遠程傳輸?shù)确矫鎯?nèi)容,結合用電檢查工作實際需求,提出現(xiàn)有用電檢查管理模式下存在問題的一種解決方案。
1 高壓電力客戶用電檢查管理現(xiàn)狀
國家為了保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行,維護正常的供用電秩序,保護供用電雙方的合法權益,供電企業(yè)根據(jù)需要有權對用戶的電力使用情況進行檢查,確保用電安全,目前主要采用傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場定期巡視檢查方式。
雖然有部分供電企業(yè)對35千伏及以上電壓等級的用電客戶端變電站(所)要求,將其進線開關裝置的繼電保護和自動裝置的二次系統(tǒng)通過光纖等通訊技術接入到供電企業(yè)的電力調度部門,供電企業(yè)通過用戶變電站的的測控裝置,繼電保護裝置,能夠很好的實現(xiàn)對其電氣設備實時監(jiān)測,但是由于供電企業(yè)的調度部門相關系統(tǒng)數(shù)據(jù)涉及保密安全要求,往往作為同一系統(tǒng)內(nèi)的營銷部門無法及時獲得信息,一般情況下,當此類用戶變電站發(fā)生故障時調度部門會電話告知營銷部門,再由營銷部門安排用電檢查人員進行現(xiàn)場處理。而對于35千伏以下的用戶端變電站(這類用戶主要為10千伏或20千伏電壓等級,是電力系統(tǒng)中供配電網(wǎng)的主要用戶,占高壓用戶戶數(shù)比例在95%以上),幾乎都沒有將其電氣設備繼電保護裝置的二次接入電力系統(tǒng)監(jiān)測和遠方控制。由于無法及時獲得用戶變電站的電力運行信息,在用戶變電站發(fā)生內(nèi)部故障時不能及時識別和排除,會對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和用戶正常用電造成不同程度影響。
若是針對10千伏或20千伏的電力客戶,也要求將其進線開關裝置的繼電保護和自動裝置的二次系統(tǒng)通過光纖等通訊技術接入到供電企業(yè)的電力調度控制部門,那么由于光纖接入的投資龐大,將會大大增加電力客戶的建設成本,而且10千伏等中壓配網(wǎng)的負荷開放,以及系統(tǒng)運行方式調整比較靈活,工程實施起來非常復雜,實際情況難以實現(xiàn)。同樣供電企業(yè)針對10千伏或20千伏的電力用戶變電站都裝有負荷管理終端裝置,負荷管理終端裝置終端通過485連線與計量電能表計進行通訊,僅僅是通過二次回路接線對總進線開關和部分分支路開關在負荷控制時實施電氣分閘功能,對有序用電分輪次控制起到保證作用,無法滿足用電檢查工作要求。目前電力用戶變電站的自動化裝置已廣泛使用,如測控裝置,繼電保護裝置,都能夠很好的對現(xiàn)場設備實現(xiàn)保護和測控的功能,但是由于沒有電氣信息傳輸渠道,當發(fā)生異?;蚬收蠒r無法實時將故障信息通知用電檢查人員,造成安全隱患和故障處理的延誤。
2 用電檢查裝置的研究
在保證用電檢查人員專業(yè)素質和技能水平的前提下,如何做到讓用電檢查工作更高效快捷顯得尤為重要和迫切。因此,基于現(xiàn)代通訊技術研制出一套適合遠程監(jiān)測和控制的無線用電檢查裝置是可行的,它的成功研制將具有廣泛的應用前景。
2.1 裝置的硬件設計
本系統(tǒng)用電檢查裝置硬件平臺由電能信號測量模塊和數(shù)據(jù)收集處理模塊及信息顯示模塊組成。其中電能信號測量模塊采用DSP架構, 充分利用DSP穩(wěn)定高速的特點對電能的各項參數(shù)進行測量,數(shù)據(jù)收集處理模塊采用ARM架構, 充分利用ARM多任務及標準化的外設接口的特點, 通過RS485接口(7路),CAN口(1路)及網(wǎng)口采集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù), 并通過RJ45口將數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)顯示模塊采用ARM Cortex-M3芯片, 主要完成數(shù)據(jù)的本地顯示。以上模塊彼此獨立,又通過網(wǎng)絡互連達到統(tǒng)一,提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
用電檢查裝置的硬件主要分為三大部分如圖1用電檢查裝置硬件框圖所示。
(1)供電電源。
(2)用電檢查裝置系統(tǒng)管理硬件平臺。
(3)ADI DSP BF518 電力測控硬件平臺。
(4)人機界面LM8963 硬件平臺。
圖1 用電檢查裝置硬件框圖所示
用電檢查裝置系統(tǒng)管理硬件平臺主要實現(xiàn)兩種功能系統(tǒng)框圖如圖2所示:
(1)對外實現(xiàn)與服務器的通訊連接;(2)對內(nèi)實現(xiàn)與電力儀表的通訊,采集電力數(shù)據(jù),分析電力故障,并上報服務器。
圖2 硬件的總體設計圖
2.2 用電檢查裝置的理論分析
在用電檢查系統(tǒng)中,通常需要監(jiān)測用戶變電所電氣設備裝置及饋線回路的運行狀況,以分析判斷電力運行是否正常,只有通過采樣到實時的電力數(shù)據(jù),才能做出正確分析判斷,因此在用電檢查系統(tǒng)中電力采樣至關重要。除了電力采樣之外,同時還需要對一些開關量的采集,以及水浸檢測,入侵檢測,現(xiàn)場溫濕度和視頻等。用電檢查系統(tǒng)中采用的傅里葉交流采樣算法。
根據(jù)傅里葉級數(shù),將待分析的周期函數(shù)電流信號i(t)表示為
(1)
可用和分別乘式(1)兩邊,然后在t0到t0+T積分,得到
(2)
(3)
每工頻周期T采樣N次,對式(2)和式(3)用梯形法數(shù)值積分來代替,則得
(4)
(5)
式中k、ik-第k采樣及第k個采樣值
電流n次諧波幅值(最大值)和相位(余弦函數(shù)的初相)分別為
Inm=■ (6)
?茲n=arctg■ (7)
寫成復數(shù)形式有
■n=Inc+jIns
對于基波分量,若每周采樣12點(N=12),則式(2-4)和式(2-5)可簡化為
(8)
(9)
在微機保護的實際編程中,為盡量避免采用費時的乘法指令,在準確度容許的情況下,為了獲得對采樣結果分析計算的快速性,可用(1-1/8)近似代替上兩式中的■/2,而后1/2和1/8采用較省時的移位指令來實現(xiàn)。
全周波傅里葉算法本身具有濾波作用,在計算基頻分量時,能抑制恒定直流和消除各整數(shù)次諧波,雖然對衰減的直流分量將造成基頻(或其他倍頻)分量計算結果的誤差,另外在用近似數(shù)值計算代替積也會導致一定的誤差。
由于目前用戶端的用電設備當中非線性負載越來越多,其諧波污染和對電網(wǎng)注入的負序電流也日益突出,為確保采樣數(shù)據(jù)精度,綜合比較而言,文章電力采樣選用全周波傅里葉算法。
3 用電檢查裝置的系統(tǒng)方案
根據(jù)江蘇省電力公司《用電檢查工作標準》相關規(guī)定,將原先人工巡視的用電檢查內(nèi)容通過無線傳輸實現(xiàn)遠程在線工作,實時掌握客戶變電站各種電氣設備運行情況。首先從客戶變電站采集實時數(shù)據(jù),送入用電檢查現(xiàn)場檢測裝置模塊,經(jīng)模塊處理后,相關數(shù)據(jù)通過3G無線網(wǎng)絡傳輸至管理服務器,最后由用電檢查員在計算機終端進行登錄查看和有關數(shù)據(jù)分析以及工作指令執(zhí)行,在非工作時間可以通過移動終端(手機)進行工作。為此該系統(tǒng)包括前端嵌入式用電檢查監(jiān)測裝置、權限管理服務器、客戶端三部分組成,安全可靠,適應各類工業(yè)現(xiàn)場惡劣環(huán)境,可以跨平臺、跨區(qū)域,實現(xiàn)任何時間、任何地點無縫接入該系統(tǒng),并隨時監(jiān)控各類用戶變電站的電力參數(shù)及環(huán)境狀況,該系統(tǒng)總體構架如圖3所示。
用電檢查裝置軟硬件平臺:硬件采用三星ARMS3C6410平臺,嵌入式linux系統(tǒng),ADIDSP測控模塊。
權限管理服務器軟硬件平臺:硬件平臺采用intel x86-64平臺架構,操作系統(tǒng)為linux server(ubuntu server11.10 64-bit)
客戶端平臺:硬件平臺為intel-x86/ARM平臺,操作系統(tǒng)平臺為windows/linux/ios/android。
4 用電檢查系統(tǒng)工程應用
用電檢查智能監(jiān)控客戶端軟件基于3G、wifi等網(wǎng)絡載體,通過服務器與前端用戶變電站的數(shù)據(jù)發(fā)生交換,實現(xiàn)用戶通過網(wǎng)絡連接實現(xiàn)對遠程用戶變電站的各種參數(shù)進行瀏覽查看的功能,并且能主動捕獲前端用戶變電站產(chǎn)生的報警數(shù)據(jù),亦能對通過權限的配置, 實現(xiàn)對前端用戶變電站開關的遙控、遙調等遠程操作,真正實現(xiàn)智能監(jiān)控的目的。
4.1 主界面功能
客戶端軟件登錄之前,確定配置文件已經(jīng)配置正確,然后用管理員分配的用戶名和密碼進行登錄,系統(tǒng)登錄界面如圖4所示:
正確登錄之后,進入到主界面的操作,系統(tǒng)操作界面如圖5所示:
圖4 系統(tǒng)登陸界面 圖5系統(tǒng)操作界面
在主界面的左側顯示了該用戶有權限瀏覽的所有工程,以樹狀列表的形式展現(xiàn)出來,雙擊樹的節(jié)點,可對這個工程進行瀏覽,瀏覽的效果在左側顯示出來。
4.2 歷史數(shù)據(jù)查詢
如需對客戶變電站設備運行的歷史數(shù)據(jù)進行查詢,輸入想要查詢的時間和查詢的測點,即可進行查詢,可有兩種表達方式:歷史數(shù)據(jù)曲線查詢模式如圖6所示;歷史數(shù)據(jù)列表查詢模式如圖7所示。
圖6 歷史數(shù)據(jù)曲線查詢模式
圖7 歷史數(shù)據(jù)列表查詢模式
用戶可根據(jù)實際情況進行查詢顯示。
4.3 報警數(shù)據(jù)查詢
用戶需要查詢報警數(shù)據(jù)時,輸入查詢的時間范圍、報警類型、報警級別等檢索條件,即可查詢到相應的報警數(shù)據(jù),如圖8所示報警數(shù)據(jù)查詢。
圖8 報警數(shù)據(jù)查詢
4.4 遙控和視頻
客戶端軟件還可對有權限的用戶開放遙控開關功能,并能將視頻定位到此開關上面,以達到在遙控開關的同時,實地觀察該開關的跳轉動作,確保遙控成功,如圖9所示系統(tǒng)遙控報警界面。
圖9 系統(tǒng)遙控報警界面
注意的是,在遙控開關的時候除了應具有管理員分配的相應權限之外,還需要進行隨即密鑰和問題的回答,答對之后方能遙控,確保遙控萬無一失。
4.5 南京玄武湖和平大溝工程案例
4.5.1 項目概況:玄武湖公園管理處,現(xiàn)有7個電力用戶變電站,用戶變電站分布較為分散,距離較遠,依靠傳統(tǒng)的用電檢查作業(yè)方式較難進行有效的工作。
4.5.2 用電檢查作業(yè)需求:實時監(jiān)測用戶變電站關鍵電力參數(shù)并具有預警功能、箱變具有入侵、煙感、水浸報警功能、電能質量監(jiān)測、3G智能手機實時監(jiān)測。
4.5.3 項目實施情況
(1)現(xiàn)在各用戶變電站加裝用電檢查裝置,同時將用戶變電站各回路主要電力參數(shù)信息上傳(電流、電壓、功率因素、電量、諧波、開關狀態(tài)等)。(2)變壓器溫控儀接入用電檢查裝置,實時監(jiān)測變壓器三相溫度以及歷史最高值。(3)低壓進線柜接入三相電流、三相電壓信號,實時監(jiān)測各種電能質量參數(shù),包括有功、無功、正序電流電壓、負序電流電壓、電流電壓的1-31次諧波分量、計量等。(4)重要的狀態(tài)量(如:門禁、煙感、水浸、溫濕度)通過前端智能裝置及傳感器接入用電檢查裝置。(5)用電檢查裝置自身狀態(tài)監(jiān)測:3G信號強度、運營商信息、機內(nèi)溫度、后備電池電量等信息。
工程截圖如圖10、圖11所示。
圖11 南京玄武湖和平大溝案例截圖2
4.5.4 手機客戶端(android平臺)
圖12 智能手機客戶端登陸界面
圖13 智能手機客戶端工程界面
圖14 智能手機客戶端一次圖顯示、報警查詢界面
4.5.5 工程案例使用效果
(1)正常巡檢功能
本工程案例除了實現(xiàn)供電企業(yè)用電檢查人員實施遠程監(jiān)測客戶用電狀況外,還可供用戶的內(nèi)部電氣管理部門做為日常管理應用。用戶變電站值班電工可以不到現(xiàn)場,對下轄用戶變電站進行日常巡檢,可以做到無人值守或少人值守,可以了解到電力設備所有的電力參數(shù)、開關狀態(tài),同時能夠實時查看門禁、水浸、煙感、溫濕度等環(huán)境參數(shù)。為優(yōu)化電力設備管理提供依據(jù)。
(2)故障報警功能
無線用電檢查系統(tǒng)配置多種故障類型報警,主要針對常用高低壓斷路器、電力變壓器、電壓互感器、電流互感器等主要電氣設備異常和故障運行狀態(tài)。例如計量用的電壓互感器(俗稱PT)斷線報警,當由于電網(wǎng)不穩(wěn)定、人為等因素引起的PT斷線,用電檢查裝置就會形成報警信息,通過短信方式通知系統(tǒng)設定的手機號碼,同時通過聲光報警方式推送到在線客戶端,用電檢查裝置同時也記錄該事件發(fā)生的用戶、用戶變電站、時間、報警級別等信息,形成報警歷史數(shù)據(jù),便于故障查詢和處理。該裝置同時在程序設計時就考慮了防止誤報功能,通過設置合適的變化率、死區(qū)值來防止反復報警及誤報。配置界面如圖15。
圖15 系統(tǒng)報警屬性配置界面
(3)數(shù)據(jù)分析功能
通過歷史數(shù)據(jù)查詢分析,可發(fā)現(xiàn)電流、電壓等在一定時段內(nèi)變化的規(guī)律,通過對該工程分析發(fā)現(xiàn)3/5/7次諧波分量在17:30后明顯增高,甚至達到5%,經(jīng)與用戶溝通發(fā)現(xiàn)玄武湖內(nèi)觀光車、觀光船均采用電動車,下班后給觀光電動車集中充電時引起的諧波源。
5 結束語
文章是在對3G無線用電檢查系統(tǒng)工作原理進行研究的基礎上,針對3G用電檢查裝置3G數(shù)據(jù)傳輸、Linux嵌入式操作系統(tǒng)、uCosII嵌入式操作系統(tǒng)、電力采樣算法、服務器功能、客戶端功能進行了原理性的分析,并在實際工程中得到驗證,經(jīng)過一年多的試運行,該裝置設計先進合理,運行穩(wěn)定可靠,產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益可觀。歸納起來有以下幾個方面:
(1)準確掌握了客戶變電站的運行狀況,最大限度地發(fā)揮了用電檢查員的工作潛力,減輕了用檢人員的勞動強度。該裝置為用電檢查工作提供了便利,為科學指導客戶安全用電、合理用電、節(jié)約用電打下了堅實的基礎。該裝置是一套圖、文、聲并茂的現(xiàn)場實時系統(tǒng),提高了用電檢查人員的業(yè)務水平和管理能力。
(2)安全效益可觀。由于加強了對客戶變電站的設備管理,,減少了因客戶設備故障運行而導致影響系統(tǒng)安全運行的機率,從保證電網(wǎng)安全的角度來講,其效益巨大。
(3)優(yōu)質服務效益顯著。該裝置針對客戶變電站突發(fā)事件,系統(tǒng)會自動向分管用電檢查人員報警,加速了故障處理和恢復正常用電,對于客戶而言節(jié)約大量的時間和精力,凸顯了供電企業(yè)的服務能力和水平,社會效益十分顯著。
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隨著多媒體技術、通信技術以及硬件存儲技術的發(fā)展,人們已不再滿足以往單一、被動的信息獲取方式,而是希望主動參與節(jié)目之中。視頻點播技術((voD)是近年來新興的一種傳媒方式,它徹底改變了長期以來廣播式的單向視頻傳播方式,滿足了人們對視頻播放進行實時控制的愿望。
1相關概念
視頻點播是近年來新興的一種網(wǎng)絡傳媒方式,該技術是計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、多媒體技術、電視技術和數(shù)字壓縮技術等多學科、多領域融合交叉的產(chǎn)物。
視頻點播簡稱VOD(VideoonDemand),也稱為交互式電視點播系統(tǒng),意即根據(jù)用戶的需要播放相應的視頻節(jié)目,從根本上改變了用戶過去被動式看電視的不足。打開電視后可以不看廣告,不為某個節(jié)目趕時間,隨時直接點播希望收看的內(nèi)容,就好像播放剛剛放進自己家里錄像機或VCD機中的一部新片子,但是又不需要購買錄像帶或者VCD盤,也不需要錄像機或者VCD機。這就是信息技術帶來的夢想,它通過多媒體和網(wǎng)絡將視頻節(jié)目按照個人的意愿送到千家萬戶。
2原理與組成
視頻點播的原理是VOD服務提供者將大量節(jié)目源存儲在視頻服務器中的超大容量、高速硬盤中,視頻服務器可隨時響應用戶需求,并通過傳輸網(wǎng)絡將壓縮編碼并經(jīng)過打包處理的視頻、音頻碼流傳送至用戶端,用戶接收端利用電視機十數(shù)字機頂盒或電腦等數(shù)字多媒體終端將壓縮編碼并經(jīng)過打包處理的視頻、音頻信號進行相應的逆處理,并通過電視機顯示設備或電腦等數(shù)字多媒體終端還原出原始的視頻、音頻信息,給用戶提供需要的高品質視聽節(jié)目。
視頻點播主要由以下幾個部分組成:
(1)視頻服務器
用于存儲經(jīng)過相應處理后的多媒體文件,如歌曲、電影、電視劇、教學視頻等等,由數(shù)據(jù)庫、高速磁盤陣列、記賬計算機、節(jié)目選擇計算機和高性能的服務器主機等組成。
(2)Web服務端
將視頻服務器上的多媒體信息通過Web服務向訪問該Web網(wǎng)頁的客戶,提供用戶搜索查詢等功能。
(3)管理和工作站
管理和工作站是視頻和音頻的采集工作站,經(jīng)過相應的處理后,將多媒體到視頻服務器上,供用戶點播播放。
(4)寬帶通信網(wǎng)絡
寬帶通信網(wǎng)可以是高速以太網(wǎng),也可以是光纖網(wǎng)絡.
(5)多媒體終端
多媒體終端可以是機頂盒十電視機或者是電腦等數(shù)字多媒體終端。所謂機頂盒是一臺網(wǎng)絡計算機,機頂盒中有CPU.內(nèi)存、調制解調器、解碼器、高頻頭等硬件及操作系統(tǒng)和應用程序等軟件,接收有線電視網(wǎng)絡中傳輸?shù)臄?shù)字電視信號,信號經(jīng)過處理后把節(jié)目在電視機上顯示出來。
3應用現(xiàn)狀
大多數(shù)廣電運營商已經(jīng)搭建了VOD平臺,其中:合肥有線開展了基于交互電視平臺的視頻點播項目,向用戶提供VOD服務,采用單向HFC網(wǎng)絡,電話回傳方式,及IP流媒體點播功能。武漢數(shù)字電視公司采用循環(huán)影院方式,包月14元。杭州有線數(shù)字電視平臺已推出兩套NVOD點播影院。青島廣電局的NVOD片源由電視臺提供,網(wǎng)絡公司負責傳輸,還提供股票信息業(yè)務,采用輪播方式,每天分6個時段點播,用戶點播后一般可在15分鐘內(nèi)收看到節(jié)目,但尚未實施收費。
目前,網(wǎng)絡也存在類似于視頻點播的網(wǎng)站,如激動網(wǎng)、優(yōu)度、優(yōu)酷、土豆、迅雷看看等,在這些網(wǎng)站上面,能夠搜索到自己想要看的電影、電視劇等視頻信息,是視頻點播的一個雛形,一個狹義概念(視頻點播即點播視頻內(nèi)容供客戶觀看,這里的視頻主要是指MTV、電影、電視劇等)的體現(xiàn)。
4應用前景
截至2008年6月底,中國有線電視用戶由2006年底的1.389億上升到1.43億;中國的有線數(shù)字電視也取得了突破性進展,有線數(shù)字電視用戶由2006年的1600萬上升到1817萬戶;同時,付費頻道的產(chǎn)業(yè)鏈基本形成,高清電視開始啟動。讓人奇怪的是,在人們的家中通人了那么多粗粗的有線電視線路之后,為什么還不能按一下遙控器就立即播放電影呢?有線電視產(chǎn)業(yè)認為視頻點播技術將能解決這一問題。在經(jīng)過了多年的試驗和失敗后,視頻點播可能要迎來自己的好時光了。費城和紐約兩大城市本月都大張旗鼓地推出了視頻點播服務,700萬美國家庭將能訪問有線電視公司的“超級DVD",在自己的電視機上播放電影等節(jié)目。這與以往的付費節(jié)目不同。以前,有線電視公司是在指定的時間播放一些電影,而視頻點播讓數(shù)字戶花幾個美元就能從大量新電影和經(jīng)典影片中挑選自己愛看的,可以隨心所欲地暫停、快進、重放。最棒的是,用戶不必再去商店購買或租賃,不必拿回家中,也不必退還。
從家庭接人網(wǎng)進行分析,其特點是規(guī)模大、投資多、涉及面廣,它是網(wǎng)絡通信發(fā)展的瓶頸,被稱為“信息高速公路的最后一公里”。實現(xiàn)這種網(wǎng)絡有多種技術,而每種技術都有具體的服務對象、帶寬范圍和環(huán)境特征等。它既要滿足現(xiàn)在VOD的需求,還要考慮將來的發(fā)展及橫向兼容服務問題。目前可以考慮的有以下幾種:
(1)模擬調制CATV同軸電纜網(wǎng);
(2)數(shù)字調制CATV同軸電纜網(wǎng);
(3)無屏蔽雙絞線VTP;
(4)光纖同軸電纜混合網(wǎng)(HFC);
(5)光纖網(wǎng)和雙絞線混合網(wǎng)。
隨著政府和國家越來越關心人民的生活、越來越重視人民的生活質量,如果在政府和國家的大力推行下,全民影院、全民KTV、全民課堂等將會相應地產(chǎn)生,同時VOD也會相應地邁進歷史性的一步。
5結語
5.1存在問題
(1)VOD視頻點播系統(tǒng)的造價昂貴,從整個VOD視頻點播系統(tǒng)來看,系統(tǒng)的造價主要集中在三個部分:服務器端、傳輸部分和用戶終端。
1)服務器端造價
服務器端的造價主要包括:高性能服務器主機、高速磁盤陣列、數(shù)據(jù)庫、高性能Web服務器等的造價,伴隨著高清視頻信息的出現(xiàn),對視頻點播系統(tǒng)的服務器端的硬件要求更高。
2)傳輸部分造價
目前國內(nèi)的傳輸主干網(wǎng)和接人網(wǎng)部分還是不能滿足視頻點播系統(tǒng)的需求,需要進行改造。伴隨著高清視頻的出現(xiàn),對于主干網(wǎng)和接人網(wǎng)提出了更高的要求,改造費用是相當高的。
3)用戶終端造價
用戶端造價包括接入網(wǎng)改造造價和終端設備造價,其中,終端設備的造價相對較低。目前新建的智能小區(qū)已實現(xiàn)寬帶接人,即千兆到小區(qū)、百兆到樓底、十兆進戶。這樣就給數(shù)據(jù)、語音、視頻信號提供了一條高速通道。利用好這一通道,就能解決智能小區(qū)中數(shù)據(jù)、語音、視頻三線合一的問題,也就能打破阻礙智能小區(qū)系統(tǒng)向前發(fā)展的瓶頸。但是比較老的小區(qū)接人網(wǎng)的速度還是有限的,改造成本也是很高的,用戶不可能出資進行改造,只有VOD系統(tǒng)開發(fā)商進行改造,這方面的費用也是相當高的。
(2)多媒體信息的版權問題
因為幾乎所有的MTV、電影、電視劇、視頻教程等都涉及到版權和許可證的問題,需要從發(fā)行商手里購買,這一方面的費用是相當高的,不是一般企業(yè)能夠負擔的,這是VOD視頻點播系統(tǒng)面臨的最大的問題。
(3)多媒體信息的內(nèi)容審查問題
目前在我國,不是所有的多媒體的內(nèi)容都可以在網(wǎng)絡上公開傳播的,在公開傳播多媒體信息之前,需要經(jīng)過國家廣電總局的鑒定,只有通過鑒定的多媒體信息才可以在網(wǎng)絡卜公開傳播。未經(jīng)鑒定的多媒體信息公開傳播,有可能觸犯法律。由于多媒體文件需要通過鑒定,手續(xù)繁瑣,給VOD的發(fā)展增加了障礙。
(4)網(wǎng)絡瓶頸的限制
由于我國的實際情況,比較理想的是HFC接入方案。它綜合了光纖網(wǎng)帶寬、電纜價格便宜的優(yōu)點。對于通過互聯(lián)網(wǎng)進行視頻點播的用戶,接人網(wǎng)也可以是由電信提供的寬帶接人服務,可以通過ISDN或ASDL等方式接人中心交換機。這種方案對于普通的視頻點播可以基本符合要求,但是對于目前高清的多媒體信息點播顯得力不從心,網(wǎng)絡瓶頸問題突出。
5.2解決建議
針對存在的問題,提出了以下幾點建議:
一、前言
社會信息化浪潮與知識經(jīng)濟浪潮推動我們進入了21世紀新的歷史進程,對于21世紀人類社會將具有什么樣的經(jīng)濟和時代特征?人們已經(jīng)進行了各種分析,提出了種種看法,如信息社會、信息經(jīng)濟、知識經(jīng)濟時代、全球信息社會、全球一體化經(jīng)濟、比特時代、數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字時代、網(wǎng)絡時代、網(wǎng)絡經(jīng)濟等等。雖然眾說紛紜,但信息化、數(shù)字化、全球化、網(wǎng)絡化是21新世紀人類社會的重要特征。其中,以計算機網(wǎng)絡迅猛發(fā)展而形成的網(wǎng)絡化則是推動信息化、數(shù)字化和全球化的基礎和核心,因為計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)正是一種全球開放的,數(shù)字化的綜合信息系統(tǒng),基于計算機網(wǎng)絡的各種網(wǎng)絡應用系統(tǒng)通過在網(wǎng)絡中對數(shù)字信息的綜合采集、存儲、傳輸、處理把人類社會更緊密地聯(lián)系起來,并沖擊著人類社會政治、經(jīng)濟、軍事和日常工作、生活的各個方面。
二、計算機網(wǎng)絡概述
計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術相結合的產(chǎn)物,實現(xiàn)了遠程通信、遠程信息處理和資源共享等。自20世紀60年代產(chǎn)生以來,經(jīng)過半個世紀特別是最近10多年的迅猛發(fā)展,目前越來越多地被應用到經(jīng)濟、軍事、生產(chǎn)、教育、科學技術及日常生活等各個領域。在現(xiàn)實的日常生活中,我們時刻都在與網(wǎng)絡打交道。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展,縮短了人際交往的距離,給人們的日常生活帶來了極大的便利。
三、計算機網(wǎng)絡的應用現(xiàn)狀以及存在的問題
計算機網(wǎng)絡經(jīng)過幾十年的時間實現(xiàn)了從無到有、從簡單到復雜的飛速發(fā)展,在政治、經(jīng)濟、科技和文化等諸方面均產(chǎn)生了巨大的影響。然而,在計算機網(wǎng)絡高速發(fā)展的同時,也存在許多的問題。
(一)計算機網(wǎng)絡可以實現(xiàn)信息的全方位共享,然而,卻帶來的嚴重的信息泄密問題及用戶管理問題,網(wǎng)絡安全問題令人擔憂。目前,隨處可見的網(wǎng)絡病毒、垃圾信件、不良信息、網(wǎng)絡犯罪、用戶信息泄露等問題已嚴重影響了計算機網(wǎng)絡的正常運行和人們的日常生活。盡管防火墻、IDS等網(wǎng)絡安全檢測技術及S-HTTP、SSL/TSL等網(wǎng)絡安全協(xié)議技術日益成熟,然而,并不能完全解決網(wǎng)絡安全問題。
(二)互聯(lián)網(wǎng)提供的各類服務已不能滿足人們?nèi)找娑鄻踊姆招枨?。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡需求比較有限,大部分均側重于互聯(lián)、互通和互操作以及網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接和傳輸?shù)裙δ埽欢?,現(xiàn)在的網(wǎng)絡需求量不斷增多,人們的個性化需求也日益多樣化,越來越快速、靈活、高效和動態(tài)。
(三)計算機網(wǎng)絡的資源控制能力不足,許多復雜功能,如實時多媒體應用系統(tǒng)(在線點播、視頻會議、遠程教育等),難以完好的展現(xiàn)出來。盡管流量工程、IntServ模型、DiffServ模型的研究已經(jīng)開展,然而,擁塞控制、流量整形、資源預留、接納控制等多種服務質量實現(xiàn)機制仍不能達到真正的效果。
四、計算機網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢
根據(jù)對現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡在全球社會信息化進程殊重要作用的認識,對于計算機網(wǎng)絡技術的研究和發(fā)展趨勢的分析,也應提高到系統(tǒng)的高度來認識,用系統(tǒng)觀點來分析。人們也常用OSI分層通信體系模型及相應的通信協(xié)議來描述計算機網(wǎng)絡,從系統(tǒng)觀點看,這同樣也已很不夠了,下面對計算機網(wǎng)絡的基本發(fā)展方向作一些分析:
(一)開放和大容量的發(fā)展方向
系統(tǒng)開放性是任何系統(tǒng)保持旺盛生命力和能夠持續(xù)發(fā)展的重要系統(tǒng)特性,因此也應是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向?;诮y(tǒng)一網(wǎng)絡通信協(xié)議標準的互聯(lián)網(wǎng)結構,正是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)開放性的體現(xiàn)。統(tǒng)一網(wǎng)絡分層體系結構標準是互聯(lián)異種機的基本條件,Internet所以能風靡全球,正是它所依據(jù)的TCP/IP協(xié)議棧已逐步成為事實上的計算機網(wǎng)絡通信體系結構的國際標準。
(二)一體化和方便使用的發(fā)展方向
一體化是一個系統(tǒng)優(yōu)化的概念,其基本含義是:從系統(tǒng)整體性出發(fā)對系統(tǒng)重新設計、構建,以達到進一步增強系統(tǒng)功能、提高系統(tǒng)性能、降低系統(tǒng)成本和方便系統(tǒng)使用的目的。計算機網(wǎng)絡發(fā)展初期確是由計算機之間通過通信系統(tǒng)簡單互聯(lián)而實現(xiàn)的,這種初期的網(wǎng)絡功能比較簡單(主要是遠程計算機資源共享),聯(lián)網(wǎng)后的計算機和通信系統(tǒng)基本上仍保持著聯(lián)網(wǎng)前的基本結構。
(三)多媒體網(wǎng)絡的發(fā)展方向
被稱為多媒體的文字、話音、圖像等,實際上并不是物質媒體,而仍是一些信息表現(xiàn)形式。所謂多媒體技術實質上也應是這些多種形式的信息如何進行綜合采集、傳輸、處理、存儲和控制利用的技術,也是一種綜合信息技術。信息技術是對人自然信息功能進行增強和擴展的技術,人對客觀世界的最初認識正是通過眼觀(形狀、顏色等形象信息)、耳聽(聲音信息)、手觸(物理屬性信息)、鼻嗅、舌(化學屬性信息)而綜合形成對某種事物的感性認識的。
(四)高效、安全的網(wǎng)絡管理方向
計算機網(wǎng)絡管理的基本任務包括網(wǎng)絡系統(tǒng)配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等幾個主要方面。顯然,這些網(wǎng)絡管理任務,都涉及計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的整體性、協(xié)同性、可靠性、可控性、可用性及可維性等重要系統(tǒng)特征。所以,網(wǎng)絡管理問題是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的一個重要的全局性問題,任何一個網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計、規(guī)劃和工程實施,都必需對網(wǎng)絡管理問題作一體化的統(tǒng)盤考慮。
五、結語
雖然計算機和通信系統(tǒng)在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中都是非常重要的基本要素,但計算機網(wǎng)絡并不是計算機和通信系統(tǒng)的簡單結合,也不是計算機或通信系統(tǒng)的簡單擴展或延伸,而是融合了信息采集、存儲、傳輸、處理和利用等一切先進信息技術的,具有新質和新功能的新系統(tǒng)。對于現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的研究和分析,用系統(tǒng)科學和信息科學的理論和方法來指導,才有可能使我們能夠站在一個較高的高度來重新認識計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)結構、性能及網(wǎng)絡工程技術和網(wǎng)絡實際應用中的許多重要問題,也更便于把握計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)展趨向;這對研究網(wǎng)絡新技術、開發(fā)網(wǎng)絡新應用和設計制造網(wǎng)絡新產(chǎn)品都具有重要意義。
在麻醉與危重醫(yī)學相關領域的研究涉及到多生理變量的分析與預測,從臨床數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一些尚未發(fā)現(xiàn)或尚無確切證據(jù)的關系與現(xiàn)象,信號處理,干擾信號的自動區(qū)分檢測,各種臨床狀況的預測,單獨或結合其他人工智能技術進行麻醉閉環(huán)控制等。
在圍術期和重癥監(jiān)護與治療階段,需要獲取大量的信息,將可能在信號處理、基于動態(tài)數(shù)據(jù)驅動的輔助決策專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、各種臨床狀況的預測、智能化床旁監(jiān)護、遠程醫(yī)療與教學、醫(yī)療機器人等各方面廣泛運用到人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術和其他人工智能技術。
一、概述
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(Artificial Neural Network, ANN)是人工智能(Artificial Intelligence, AI)學科的重要分支。經(jīng)過50多年的發(fā)展,已成為一門應用廣泛,涉及神經(jīng)生理學、認識科學、數(shù)理科學、心理學、信息科學、計算機科學、微電子學等多學科交叉、綜合的前沿學科。
現(xiàn)代計算機的計算構成單元的速度為納秒級,人腦中單個神經(jīng)細胞的反應時間為毫秒級,計算機的運算能力為人腦的幾百萬倍??墒牵駷橹?,計算機在解決一些人可以輕而易舉完成的簡單任務時,例如視覺、聽覺、嗅覺,或如人臉識別、騎自行車、打球等涉及聯(lián)想或經(jīng)驗的問題時卻十分遲鈍。也不具備人腦的記憶與聯(lián)想能力,學習與認知能力,信息的邏輯和非邏輯加工能力,信息綜合判斷能力,快速的高度復雜信息處理速度等。
造成這種問題的根本原因在于,計算機與人腦采取的信息處理機制完全不同。迄今為止的各代計算機都是基于馮*紐曼工作原理:其信息存儲與處理是分開的;處理的信息必須是形式化信息,即用二進制編碼定義;而信息處理的方式必須是串行的。這就決定了它只擅長于數(shù)值和邏輯運算。而構成腦組織的基本單元是神經(jīng)元,每個神經(jīng)元有數(shù)以千計的通道同其他神經(jīng)元廣泛相互連接,形成復雜的生物神經(jīng)網(wǎng)絡。生物神經(jīng)網(wǎng)絡以神經(jīng)元為基本信息處理單元, 對信息進行分布式存儲與加工, 這種信息加工與存儲相結合的群體協(xié)同工作方式使得人腦呈現(xiàn)出目前計算機無法模擬的神奇智能。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡就是在對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡的基本研究的基礎上,采用數(shù)理方法和信息處理的角度對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡進行抽象,并建立的某種簡化模型。一個人工神經(jīng)網(wǎng)絡是由大量神經(jīng)元節(jié)點互連而成的復雜網(wǎng)絡,用以模擬人類進行知識的表示與存儲以及利用知識進行推理的行為。一個基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的智能系統(tǒng)是通過學習獲取知識后建立的,它通過對大量實例的反復學習,由內(nèi)部自適應機制使神經(jīng)網(wǎng)絡的互連結構及各連接權值穩(wěn)定分布,這就表示了經(jīng)過學習獲得的知識。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡是一種非線性的處理單元。只有當神經(jīng)元對所有的輸入信號的綜合處理結果超過某一門限值后才輸出一個信號。因此神經(jīng)網(wǎng)絡是一種具有高度非線性的超大規(guī)模連續(xù)時間動力學系統(tǒng)。它突破了傳統(tǒng)的以線性處理為基礎的數(shù)字電子計算機的局限,標志著人們智能信息處理能力和模擬人腦智能行為能力的一大飛躍。
近20年來,神經(jīng)網(wǎng)絡的軟件模擬得到了廣泛研究和應用,發(fā)展速度驚人。1987年在圣地亞哥召開了首屆國際神經(jīng)網(wǎng)絡大會,國際神經(jīng)網(wǎng)絡聯(lián)合會(INNS)宣告成立。這標志著世界范圍內(nèi)掀起神經(jīng)網(wǎng)絡開發(fā)研究熱潮的開始。
二、醫(yī)學領域應用現(xiàn)狀與前景
由于人體與疾病的復雜性,不可預測性,在生物信號與信息的表現(xiàn)形式、變化規(guī)律(自身變化與醫(yī)學干預后變化),對其檢測與信號表達,獲取的數(shù)據(jù)及信息的分析、決策等諸多方面均存在大量復雜的非線性關系,非常適合人工神經(jīng)網(wǎng)絡的應用。目前的研究幾乎涉及從基礎醫(yī)學到臨床醫(yī)學的所有方面,主要應用于生物信號的檢測與自動分析,醫(yī)學專家系統(tǒng)等。
1、信號處理:
在生物醫(yī)學信號的檢測和分析處理中主要集中對心電、腦電、肌電、胃腸電等信號的識別,腦電信號的分析,聽覺誘發(fā)電位信號的提取,醫(yī)學圖像的識別和數(shù)據(jù)壓縮處理等。
2、醫(yī)學專家系統(tǒng)
醫(yī)學專家系統(tǒng)就是運用專家系統(tǒng)的設計原理與方法, 模擬醫(yī)學專家診斷、治療疾病的思維過程編制的計算機程序, 它可以幫助醫(yī)生解決復雜的醫(yī)學問題, 作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。 “傳統(tǒng)”的專家系統(tǒng),通過把專家的經(jīng)驗和知識以規(guī)則的形式存入計算機中,建立知識庫,用邏輯推理的方式進行醫(yī)療診斷。但一些疑難病癥的復雜形式使其很難用一些規(guī)則來描述,甚至難以用簡單的語言來表達;專家們常常難以精確分析自己的智能診斷過程。另一方面,基于規(guī)則的專家系統(tǒng),隨著數(shù)據(jù)庫規(guī)模的增大,可能導致組合爆炸,推理效率很低。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡能夠解決知識獲取途徑中出現(xiàn)的“瓶頸”現(xiàn)象、知識“組合爆炸”問題以及提高知識的推理能力和自組織、自學習能力等等, 從而加速了神經(jīng)網(wǎng)絡在醫(yī)學專家系統(tǒng)中的應用和發(fā)展。
Sordo比較了采用不同網(wǎng)絡結構和學習算法的神經(jīng)網(wǎng)絡在診斷胎兒唐氏綜合征(Down’s Syndrome) 上的成績。正確分類率為84 %, 超過了現(xiàn)今所用的統(tǒng)計方法的60 %~70 % 的分類率。
臺灣DEU科技(德亞科技)開發(fā)的計算機輔助檢測系統(tǒng)Rapid ScreenTM RS-2000為全世界最先通過美國FDA認證的早期肺癌輔助診測系統(tǒng)。該產(chǎn)品采用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡ANN,自動標識數(shù)字胸片中可疑結節(jié)區(qū)。經(jīng)臺灣和美國的臨床實驗,可使放射專家檢測T1期肺癌的能力明顯提高(潛在提升約15 %以上)。
DeGroff等使用電子聽診器和人工神經(jīng)網(wǎng)絡制造了一種儀器,它可正確地區(qū)分兒童生理性和病理性雜音。用電子聽診器記錄的兒童心音,輸入能識別復雜參數(shù)的ANN,分析的敏感性和特異性均達100%。
3、其他:
生物信息學中的研究中可應用于基因組序列分析、蛋白質的結構預測和分類、網(wǎng)絡智能查詢等方面。
藥學領域廣泛應用于定量藥物設計、藥物分析、藥動/藥效學等方面。例如:用于預測藥物效應。Veng-Pederson用神經(jīng)網(wǎng)絡預測阿芬太尼對兔心率的影響,對用藥后180-300分鐘的藥物效應取得了較好的預測結果(平均相對預測準確度達78%)。分析群體藥動學數(shù)據(jù),以獲知群體藥動學特征和不同人口統(tǒng)計因子對藥物行為的影響,對臨床用藥具有指導意義。
4、麻醉與危重醫(yī)學相關領域的研究
手術室和ICU內(nèi)是病人信息富集的地方,而且大量的信息處在動態(tài)變化中,隨著醫(yī)學技術的飛速進步,所能獲取的信息越來越多,醫(yī)護人員面臨著“信息轟炸”。神經(jīng)網(wǎng)絡技術可以很好地幫助我們應對這些問題。例如:
1)可以用于分析多個生理變量之間的關系,幫助研究其內(nèi)在的關系,或預測一些變量之間的關系:Perchiazzi在肺損傷和正常的豬容量控制機械通氣中,用ANN估計肺順應性的變化,不需要中斷呼吸,與標準方法相比誤差很小。
2)結合數(shù)據(jù)挖掘技術,可能從海量數(shù)據(jù)庫例如電子病歷系統(tǒng)中,發(fā)現(xiàn)一些尚未發(fā)現(xiàn)或尚無確切證據(jù)的關系與現(xiàn)象:Buchman 研究了神經(jīng)網(wǎng)絡和多元線形回歸兩種方法,用病人的基本資料、藥物治療差異和生理指標的變化預測在ICU延遲(>7天)。
3)信號處理:Ortolani等利用EEG的13個參數(shù)輸入ANN,自行設計的麻醉深度指數(shù)NED0-100作為輸出,比較NED與BIS之間有很好的相關性;
4)干擾信號的自動區(qū)分檢測:Jeleazcov C等利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡區(qū)分麻醉中和后檢測到的EEG信號中的假信號,是傳統(tǒng)EEG噪音檢測方法的1.39-1.89倍。
一、現(xiàn)狀研究
由于無線通信網(wǎng)絡存在的需求和移動網(wǎng)絡不足的矛盾,用戶地域分布和對應用需求不平衡的矛盾以及不同技術優(yōu)勢和不足共存的矛盾,決定了發(fā)展尤線通信網(wǎng)絡需要綜合運用各種技術手段,從全局和長遠的眼光出發(fā), 采取一體化的思路規(guī)劃和建設網(wǎng)絡。發(fā)揮不同技術的個性,綜合布局,解決不同區(qū)域、不同用戶群對帶寬及業(yè)務的不同需求,達成無線通信網(wǎng)絡的整體優(yōu)勢和綜合能力。下面主要介紹幾種常用網(wǎng)絡下的通信技術。
1.WiMAX通信技術
WiMAX技術是目前常用的技術之一,利用天線或無線發(fā)射塔與互聯(lián)網(wǎng)進行連接,它采用了一種自調編碼技術,能夠有效控制其輸出頻率,使輸出信號穩(wěn)定,可有效抵抗外界干擾。它的傳輸距離遠,一般情況下傳輸距離可以達到50km,速率可達75Mbps,可以應用在移動、固定、便攜等場景,應用場景非常廣泛。同時,WiMAX通信技術安全性強,在MAC層上添加了一個私密子層,可以保護用戶隱私,防止非法用戶侵入損害客戶利益。此外WiMAX通信技術具有多樣的服務方式,使得多媒體通信服務更加完善。
2.3G通信技術
3G通信技術一般情況下其傳輸速度可達144kbps,靜態(tài)下可以支持2Mbps。3G通信技術主要體現(xiàn)在以下三個方面。
2.1 WCDMA
WCDMA標準是基于GSM網(wǎng)絡系統(tǒng)開發(fā)出來的3G技術規(guī)范,同時也是歐洲提出來的寬帶CDMA技術執(zhí)行標準。。隨著世界移動通信技術的不斷改進,我國的移動通信業(yè)迅猛發(fā)展,3G通信技術更是備受關注。我國的3G通信業(yè)務隨著3G牌照的發(fā)放,標志著中國正式進入了3G時代。3G技術的應用不僅是一場移動通信技術層面的變革,更是在政策、服務、業(yè)務、需求等層面上為各大通信運營商帶來了各種機遇和挑戰(zhàn)。
2.2 CDMA2000
CDMA2000標準提出了CDMAIS95(2G)-CDMA20001x(2.5G)-CDMA20003x(3G)演變的策略,是由美國主推的一個寬帶CDMA技術執(zhí)行標準,CDMA20003x采用多路載波技術,以此提高了總的接入速度。
2.3 TD-SCDMA
TD-SCDMA標準是直接沒有2.5代的過渡,直接到3G,完全適應了GSM系統(tǒng)向3G系統(tǒng)升級的過程,TD-SCDMA通信技術也是3G標準之一。
3.IEEE802.15.4/ZigBee通信技術
3.1 IEEE802.15.4
IEEE802.15.4技術具有網(wǎng)絡適應性強,可以實現(xiàn)多個設備的共享,在網(wǎng)絡狀態(tài)下完全滿足上百個網(wǎng)絡設備的動態(tài)尋址。此外,IEEE802.15.4的安全性和可靠性很強,通過采取相應的安全措施,使得其傳輸路徑很安全,進而保護使用者的切身利益。
3.2 ZigBee
ZigBee是建立在IEEE802.15.4標準之上的應用協(xié)議,它是一種新型的低消耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率、低成本的無線網(wǎng)絡技術,可以實現(xiàn)多個傳感器節(jié)點之間的通訊。采用AES-128加密算法,有效的保障用戶的隱私,安全性強;傳輸速率低,ZigBee的傳輸速率在10-250kbps之間;ZigBee的覆蓋范圍可達10-75m之間。
二、應用分析
移動與寬帶無線技術在互補和競爭中走向融合。移動通信的成功發(fā)展、寬帶業(yè)務的迅速增長以及Wi―Fi的成功,促成了WiMAX、Flash―OFDM等多種寬帶無線技術的誕生。另一方面,WiMAX的出現(xiàn)又推動了3G增強型技術的發(fā)展。兩者將在互補和相互競爭中發(fā)展,最終在4G時代實現(xiàn)融合。
從技術角度來看,3G已經(jīng)非常成熟。WCDMA和CDMA200正在全球呈現(xiàn)可喜局面,用戶不斷增加,帶寬不斷升級對于中國來說,更牽動人心的是TD―SCDMA的發(fā)展,可喜的是TD―SCDMA的商用進程很順利,并在逐步打開國外市場??偟恼f來,當前的3G技術已經(jīng)能夠支持規(guī)模化的商用網(wǎng)絡部署。
移動通信技術是在不斷演進的,它最大的特點就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试絹碓礁?。比如,第三代移動通信技術,國際電信聯(lián)盟對3G速率的最低要求是384kbps, CDMA2000、WCDMA、T D―SCDMA等3G標準都不低于這一速率。在這個基礎上,電信的技術組織提出了LTE,而真正的4G可能是在LTE基礎上更進一步的發(fā)展。目前已經(jīng)有6個提案入圍4G備選標準,我國提出的TD―LTE Advanced 也是備選方案之一。
三、結束語
目前社會與互聯(lián)網(wǎng)的關系非常密切,個人和企業(yè)的發(fā)展生活都需要都需要網(wǎng)絡通訊的輔助,無線網(wǎng)絡通信不僅滿足于人們的交流,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展進入多個領域,給人民的生活帶來諸多便利。隨著通信技術的發(fā)展,各種無線技術互補發(fā)展,各盡所長,向接人多元化、網(wǎng)絡一體化、應用綜合化的寬帶無線網(wǎng)絡發(fā)展,并逐步實現(xiàn)和寬帶同定網(wǎng)絡的有機融合。
參考文獻
中圖分類號:TP311.52 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2013) 09-0000-02
學分制的改革和建設是我國高等學校教育管理改革的一個重要方面,積極探索適應我國國情的學分制改革之路,對深化教學改革,提高教學質量,提高教學管理現(xiàn)代化運用的水平有著積極意義。河北金融學院從2003級學生開始實行學分制管理,現(xiàn)在已經(jīng)形成了完整本、??茖W分制體系。
1 學分制實行現(xiàn)狀
1.1 健全的制度:我校依據(jù)多年的學年制教育管理經(jīng)驗,柔和了自身的辦學特色,建立了比較全面的學分制制度。按照本、??聘鲗I(yè)的教學計劃,對課程屬性進行了必修、選修和任選的劃分,對課程性質進行了公共必修課、公共選修課、學科必修課、學科選修課、專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的劃分。畢業(yè)審核時,對學分的計算與成績的考核等都有相應的制度。人員配備上,從排課到成績管理,從選課到畢業(yè)都設專職人員負責。
1.2 學分制運行的平臺與系統(tǒng)的安全性。現(xiàn)代化軟件系統(tǒng)是學分制實行的平臺,我校目前使用的是清華大學開發(fā)使用的綜合教務系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)使用的平臺開發(fā)式是基于校園網(wǎng)C/S和B/S混合模式,系統(tǒng)在一個開放的網(wǎng)絡環(huán)境,而這種開放性導致了其潛在的不安全性,所以系統(tǒng)的安全性是一個重點要考慮的問題。通過權限管理實現(xiàn)全面的安全策略。教務管理流程復雜,因而在本系統(tǒng)可為每個進入本系統(tǒng)的用戶設置不同的權限。平臺使用人員憑用戶名和密碼登錄到系統(tǒng),進行權限內(nèi)的管理工作。權限控制大可設到模塊,即是否可對某一模塊有操作權限。權限控制小可設到記錄或字段,讀取權限與修改權限分開。系統(tǒng)自動記錄每個使用人員的登錄和操作日志,方便核對和管理。讓不同崗位的人員都能夠順利工作并互不干擾,通過集中的用戶權限管理可使教務能以最安全的模式工作。
1.3 排課的自動化與教室資源的最優(yōu)化安排。新升本科院校普遍教學資源缺乏,多媒體教室,普通教室,語音室、機房、操場及運動器械都缺乏。學分制需要比較寬裕的資源,所以對課程安排,我們本著教室資源最優(yōu)安排,如此安排就用到了自動化排課。用教務信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)排課,必須將基礎數(shù)據(jù)準備完整,包括公共信息維護中的班級、專業(yè)、系所、教師庫,課程信息中的各專業(yè)所開設的必修課和選修課,學籍中的學生的學號、姓名、班級等信息,還有教學計劃中的課程和課程組。這些模塊的數(shù)據(jù)必須維護正確,才能進行排課。這些基礎數(shù)據(jù)會被系統(tǒng)整理而輸出到開課任務書錄入模塊。每一個時間模式都要有具體的上課節(jié)次與之對應,地點信息采用樹型結構存儲校區(qū)、教學樓、教室信息。一個上課的時間模式結合一個上課地點構成一個組合,而每一個任務書都試著向這個組合里安排。
1.4 如何實現(xiàn)學生選課。采用每學期控制最高學分,預制必修課,僅讓學生能選擇限選課和任選課的課堂的方法。做到了學生在教學計劃規(guī)定的情況下,能夠選擇自己喜歡的課程。學生通過基于Internet的選課系統(tǒng),通過預選、正選、選課確定三個階段選定下學期的所學的課程。預選、正選、選課確定三個階段最大程度的利用了學校的教學資源。選課的階段由教務人員在選課系統(tǒng)管理平臺控制,少于開課規(guī)定人數(shù)的課堂會在預選結束后刪除,選課人數(shù)過多的課堂會建議增加或擴大課堂容量,統(tǒng)計和匯總結果給開課單位,等待開課單位反饋后進行操作。在非選課時期,學生不能在選課,只可以通過選課系統(tǒng)查詢自己本學期的選課情況和課程信息。
1.5 考試成績管理。做到成績錄入方便、分層管理、監(jiān)控詳細、查詢自由。任課教師能夠從教師平臺登陸錄入學生成績,系統(tǒng)會自動計算出總成績,還可以生成成績清單和成績分析。而學生可以從網(wǎng)上登陸自己的賬號,來查詢每個學期各科成績和成績排名。成績管理分為三個層次,教師錄入成績,系部管理員統(tǒng)計、分析課程或課堂成績和學生查詢成績,教務處管理員監(jiān)控并維護成績錄入的順利進行,并對成績進行統(tǒng)計和分析后上報給主管領導。
1.6 學分制建設和改革促進了教育的信息化,教務數(shù)據(jù)集中管理,可以最大程度地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享,同時為學校管理層的決策支持提供詳盡的數(shù)據(jù)支持。基于網(wǎng)絡的學分制管理平臺改善了管理思想,提升了學校教務管理的效率化、科學化、信息化,是保障學分制的順利實行的強有力支持。
2 存在的問題和分析
2.1 學生選課缺乏指導,盲目性大。首先是學生對課程情況不了解,不知道此課程對形成自己的知識體系有無幫助,不知道此課程所講授內(nèi)容的深淺,是否需要基礎知識,進而產(chǎn)生了胡亂選課,選了課又不去上課,逐漸從而對所選的課失去興趣。其次是學生有湊學分的思想,湊足每學期的最高學分,哪怕根本就不想學,也要選上,最后到畢業(yè)時,成績庫里還有選上了但沒有上的選修課,這種現(xiàn)象了很多想選這門課的學生,由于人數(shù)滿而選不上。
2.2 個別學生上課時間過度集中現(xiàn)象。課程安排存在著學生最優(yōu),教師最優(yōu)和資源最優(yōu)三種模式。學生最優(yōu)就是上課時間均勻,課程難易時間分布合理;教師最優(yōu)包括重復課集中安排,多門課程分散安排的要求;資源最優(yōu)是利用現(xiàn)有的教室資源,最大限度的安排課程。由于學校教學資源緊張,采用資源最優(yōu)排課,并考慮教師實際困難而調課,所以會出現(xiàn)此情況。
2.3 教務軟件中數(shù)據(jù)不一致。教務軟件是一個數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系的系統(tǒng),數(shù)據(jù)流向是從課程庫到教學計劃,到排課,到選課,到成績,最后到畢業(yè)審查。伴隨著學生的大學四年時間,隨著使用時間的增加,各種調整的增多,軟件系統(tǒng)會出現(xiàn)此隱患。這就需要教務人員調整時刻注意數(shù)據(jù)的一致,并需要數(shù)據(jù)庫管理員時時監(jiān)控oracle數(shù)據(jù)庫的異常。
2.4 軟件開發(fā)。學分制所依托的軟件系統(tǒng)是清華大學開發(fā)并使用的,里面包括了清華大學的學分制理念,我校從2003年應用之后,吸收了它的學分制的一些理念,對我校本、??茖W分制的形成幫助很大。但要形成學校自身鮮明的特色,就要對軟件進行二次開發(fā),實現(xiàn)完善學分制平臺的功能,目前基于平臺已開發(fā)了補考報名、體育選課、畢業(yè)資格審查、學生評教等功能。另外,系統(tǒng)備份存在間隔時間長,不能及時備份的問題,要經(jīng)常備份,防止發(fā)生嚴重的系統(tǒng)問題。
2.5 任選課堂存在監(jiān)管盲角,學生出勤率低的情況。任選課課程容量一般較大,有的課堂選課人數(shù)多達300人,任選課堂中沒有班級組織,學生往往來自幾個甚至幾十個班級,依靠教師點名的話,由于人數(shù)過多,即使只點一半的同學也要十幾分鐘,會嚴重影響教學進度。
3 展望
3.1 因材施教的初衷,哈佛大學校長艾略特認為人的能力、素質等有差異,不能按同一僵硬的模式培養(yǎng),主張擴大課程科目,讓學生有充分的選擇范圍,安排自己的學習專業(yè)和課程。我校學分制實施接近10年的摸索與實踐,認識到不在乎讓學生有多少門課程可選,而是學生所能選擇的和所學習到的深度與寬度。除了擴大學生的學習面,還應開出不同檔次,不同難度的同門課程,依據(jù)人的能力、素質,因才而教。
3.2 加強對選課的重視,在條件成熟的情況下建立導師制和選課中心,學分制的條件下,學生學習存在盲目性,選課中心的作用是同一協(xié)調全校的開課、排課、選課、協(xié)調等管理工作,調整和優(yōu)化課程結構,以利于學生選擇不同檔次、類型、風格的課程,擴大學生選擇學習內(nèi)容和學習年限的靈活性。目前,我校的學生管理還是班主任制。班主任、導師、選課中心是一種好的模式。班主任負責學生的思想和生活管理工作,而導師職責是學生的品德和學習的指導,選課中心負責對導師的協(xié)調和管理,促進學生知識能力和素質的協(xié)調發(fā)展。
3.3 創(chuàng)新教學管理制度和實踐,尋找突破口,不失時機推動學分制改革。隨著社會發(fā)展,學生的教育水平始終是高校的根本,提高學生水平,我校的學分制就是由此而從學年制改變到學分制,所以學分制的發(fā)展與改革也要以此為中心,依據(jù)自身實際情況,探索適合自身條件的學分制之路。
參考文獻:
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1 引言
為了解決鋼結構制造企業(yè)管材人工填報檢方式引起的效率低,易混亂,狀態(tài)報表不清晰,基礎數(shù)據(jù)重復錄入等問題,海洋石油工程(青島)公司展開了“管線網(wǎng)絡報檢和完工系統(tǒng)研發(fā)”項目,項目成果以網(wǎng)絡報檢信息平臺形式體現(xiàn)。該信息平臺的建設是生產(chǎn)服務信息化建設中重要的延伸和完善,通過網(wǎng)絡報檢平臺能夠實現(xiàn)所有管線施工狀態(tài)的報檢和檢驗工作,尤其能夠自動批量生成管線檢驗報表,施工狀態(tài)報告,進一步提升了我公司信息化水平,為生產(chǎn)項目的運行提供了決策和支持。
2 相關技術
本項目的研發(fā)需要解決幾個關鍵技術問題,該平臺利用移動終端、電腦網(wǎng)絡資源共享和傳輸便捷的優(yōu)勢實現(xiàn)各終端互聯(lián),為生產(chǎn)項目管線的施工提供生產(chǎn)計劃,自檢和報檢,以及通過檢驗確認信息實現(xiàn)管線施工狀態(tài)動態(tài)監(jiān)管,自動生成各類管材檢驗報表。網(wǎng)絡報檢平臺建成后,將打破傳統(tǒng)的人工報檢方式,無需到相應部門提交單據(jù),可以通過局域網(wǎng)接入網(wǎng)j報檢信息平臺,自動在平臺中完成管線報檢,以及施工工作量的統(tǒng)計,既為報檢專業(yè)人員節(jié)省了大量的成本和時間,也提高了檢驗機構的施工效率,從而提升了監(jiān)管機構與檢驗機構的服務質量。
2.1 總體設計
根據(jù)公司現(xiàn)有管線生產(chǎn)流程,首先建立生產(chǎn)項目的管線基礎信息數(shù)據(jù)庫和項目人員信息庫。以生產(chǎn)項目為單位記錄項目中的管線信息,且對管線中單管以條形碼方式管理。
(1)項目開工,計劃人員根據(jù)圖料匹配,下發(fā)施工計劃。
(2)生產(chǎn)人員完成施工后,在自檢環(huán)節(jié)通過手持終端掃描標識管線的條形碼,在手持終端軟件上自動完成工作量統(tǒng)計,然后通過無線網(wǎng)絡與電腦端數(shù)據(jù)庫自動同步并向檢驗人員提交報檢申請。檢驗人員根據(jù)報檢申請,在電腦端調整檢驗任務下發(fā)至現(xiàn)場檢驗人員。檢驗人員完成現(xiàn)場檢驗后,再次利用手持終端掃描管線條形碼,點擊選擇錄入檢驗結果。
(3)系統(tǒng)能夠自動生成管線施工狀態(tài)報告、各類報檢申請單以及相應的檢驗報告。
根據(jù)上述需求,建立系統(tǒng)功能模塊見圖1,主要由項目資源管理、管線施工(報檢)管理、管線檢驗管理、基礎數(shù)據(jù)錄入管理、報告和統(tǒng)計報表管理、系統(tǒng)管理等六大模塊構成,下面的章節(jié)將對項目中所涉及到的相關技術進行分析和闡述。
2.2 系統(tǒng)關鍵環(huán)節(jié)邏輯算法分析
由于本項目基于改變鋼結構制造企業(yè)管線傳統(tǒng)的人工填報檢方式和實現(xiàn)管線完工狀態(tài)的跟蹤,不僅需要把較為復雜的生產(chǎn)工序轉變?yōu)檫壿嬁刂扑惴?,還需要系統(tǒng)合理匹配施工圖紙和到貨材料數(shù)量,生成施工計劃。通過前期全面、詳細的需求調研、整理,分析,提出了管線整體生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制邏輯,見圖2。
2.3 相關技術分析
本項目是一種貼近現(xiàn)場實際情況的基于JAVA平臺的管線網(wǎng)絡報檢和完工狀態(tài)自動跟蹤系統(tǒng),通過掃描單管條形碼自動獲取和上傳報檢檢驗信息。主要研究內(nèi)容包括:
(1)電腦端:基于Java的B/S模式下網(wǎng)絡報檢和狀態(tài)跟蹤系統(tǒng);
(2)手持掃碼終端:基于Android的條形碼掃描移動報檢系統(tǒng)。
2.3.1 電腦端設計架構
本項目電腦端采用JavaEE模式架構,使用MVC開發(fā)模式進行開發(fā),前端采用與瀏覽器無關的JSP框架來構建系統(tǒng),模型層采用Java Bean SQL Server數(shù)據(jù)文件格式進行傳輸應答,實現(xiàn)Web系統(tǒng)的職能分工。
JAVA EE(JAVA Enterprise Edition,在2005年之前稱為J2EE)在JAVA SE基礎之上建立起一種標準開發(fā)架構,以B/S作為主要的開發(fā)模式,主要用于企業(yè)級應用程序的開發(fā),本課題采用了三層開發(fā)架構,如圖3所示,使程序開發(fā)效率高、可移植性和維護擴展性大大增強。
2.3.2 MVC開發(fā)模式
MVC是一個設計模式,其關系結構圖如圖4所示,該模式被分成三個核心層:模型層、視圖層、控制層,將業(yè)務邏輯和界面展示部分分離開來,按照各個功能模塊、數(shù)據(jù)庫設計以及用戶界面分布對系統(tǒng)進行具體設計和實現(xiàn)過程。本課題采用模型-視圖-控制器(MVC)軟件設計模式。它強制性的使應用程序的輸入、處理和輸出分開,各模塊代碼單獨封裝,實現(xiàn)了界面、功能、數(shù)據(jù)的分離,提高了系統(tǒng)的可移植性。
2.3.3 手持終端及報檢系統(tǒng)設計
本課題使用的手持終端是傳翔電子公司生產(chǎn)的企業(yè)級掃碼終端C3210,是一款企業(yè)級安全智能終端,能實現(xiàn)集成掃碼,數(shù)據(jù)處理速度快,顯示頻率高,且有抗1.5m高度跌落的可靠性能。本課題基于Android語言開發(fā)了一款手持終端掃描條形碼的程序,實現(xiàn)管線施工狀態(tài)的跟蹤和報檢、檢驗結果的現(xiàn)場提交??紤]到施工現(xiàn)場網(wǎng)絡的不穩(wěn)定性,本系統(tǒng)還集成了離線報檢功能。如圖5所示。
3 運行實踐效果
管線網(wǎng)絡報檢和完工狀態(tài)自動跟蹤系統(tǒng)經(jīng)過了軟件測試,通過對測試結果的分析對系統(tǒng)進一步進行調優(yōu),能夠滿足功能和性能的需求。
3.1 提升管理
本系統(tǒng)充分發(fā)揮了互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡平臺的特點,結合移動式手持終端設備,讓原來重復、繁瑣、獨立的生產(chǎn)報檢和狀態(tài)跟蹤工作變得有序而簡單,為了發(fā)揮本項目的更大優(yōu)勢,海洋石油工程(青島)有限公司提升管理,編制并完善管理程序,規(guī)范操作流程,優(yōu)化部門的分工界面,保證了本項目實施的成功。經(jīng)過一年多生產(chǎn)項目的運行,展現(xiàn)出了網(wǎng)絡化報檢以及自動跟蹤完工狀態(tài)優(yōu)越性:
(1)生產(chǎn)項目管線狀態(tài)和檢驗數(shù)據(jù)明確,可查、可追溯,大大地提高了項目管理效率。
(2)移動手持終端掃碼報檢代替人工書寫紙張報檢,不僅操作簡便,生成數(shù)據(jù)準確,還杜絕報檢單據(jù)丟失和二次、多次重復報檢情況的出現(xiàn)。
(3)利用自動化網(wǎng)絡化監(jiān)控管理,解決因施工現(xiàn)場空間狹小和人力分布密集所帶來的作業(yè)難度和風險。
3.2 經(jīng)濟效益
管線自動化網(wǎng)絡報檢及檢驗結果報告的自動生成,降低了員工勞動強度,提高了生產(chǎn)效率,節(jié)省了人力投入,為公司節(jié)約了大量經(jīng)濟成本。如表1所示。
4 結束語
在實際應用中,本系統(tǒng)使管線報檢、檢驗和狀態(tài)跟蹤從繁瑣、復雜的傳統(tǒng)人工處理方式轉變?yōu)楹啽恪⒁?guī)范、統(tǒng)一的網(wǎng)絡化跟蹤,提高生產(chǎn)效率,加強了過程質量控制,由經(jīng)驗管理轉變?yōu)榭茖W化、規(guī)范化管理,提升了管理水平。對于我公司提高自動化生產(chǎn)水平,推動行業(yè)科技進步都具有十分重要的意義。
參考文獻
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